棘輪型手動(dòng)壓力機(jī)的設(shè)計(jì)

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1、 目 錄 1 引言 1 課題研究的目的和意義 1 2 手動(dòng)壓力機(jī)的設(shè)計(jì) 2.1總體方案的確定 2 2.2 齒輪的設(shè)計(jì) 2 2.2.1齒輪材料及精度的選擇 2 2.2.2齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 3 2.2.3齒輪的校核 4 2.2.4齒輪的幾何尺寸計(jì)算 7 2.3 齒輪軸的設(shè)計(jì) 8 2.3.1齒輪軸材料的選擇 8 2.3.2確定齒輪軸的最小直徑 9 2.3.3齒輪軸上零件的裝配方式 11 2.3.4齒輪軸的校核 11 2.3.5齒輪軸的零件圖 14 3 滾動(dòng)軸承的選擇 14 3.1滾動(dòng)軸承類型的選擇 14 3.2滾動(dòng)軸承的配置 14 3.3滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑

2、 15 3.4滾動(dòng)軸承的密封裝置 16 3.5 鍵的選擇 16 3.5.1鍵的尺寸型號(hào) 17 3.6 棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 3.6.1棘輪的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 18 3.6.2棘輪裝置的優(yōu)缺點(diǎn) 18 3.6.3棘輪機(jī)構(gòu)中的主要問(wèn)題 19 3.6.4棘輪幾何尺寸的計(jì)算 19 3.6.5棘輪的零件圖 20 3.7 手輪和手柄的設(shè)計(jì) 20 3.7.1手輪和手柄的材料選擇 20 3.7.2手柄長(zhǎng)度的設(shè)定 20 3.7.3手柄直徑的確定 20 3.8 齒條的設(shè)計(jì) 21 3.8.1零件的特點(diǎn)及材料的選擇 21 3.8.2齒條參數(shù)的設(shè)定 21 3.8.3齒條基本尺寸的設(shè)定

3、22 3.9 箱體的設(shè)計(jì) 22 3.9.1零件的特點(diǎn)及材料的選擇 22 3.9.2箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 4 箱體的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 25 4.1設(shè)計(jì)任務(wù) 26 4.2零件工藝性分析 26 4.3毛胚的選擇 27 4.4擬訂零件加工工藝路線 28 4.5制定零件工藝規(guī)程 29 4.6 壓力機(jī)的成本核算 30 4.6.1制定零件工藝規(guī)程 29 4.6.2 壓力機(jī)的成本核算 30 5結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 32 致謝 33  棘輪型手動(dòng)壓機(jī)設(shè)計(jì) 摘要: 本課題是棘輪手動(dòng)壓力機(jī)的設(shè)計(jì)，針對(duì)機(jī)械裝

4、置工作條件，設(shè)計(jì)符合實(shí)際工作要求的壓力機(jī)。壓力機(jī)的設(shè)計(jì)包括齒輪軸、齒條、箱體的設(shè)計(jì)和一些零部件的選用校核等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的壓力機(jī)的長(zhǎng)度、寬度、高度、行程等要求，完成壓力機(jī)的總體設(shè)計(jì)。其中主要以人力為主，通過(guò)齒輪帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，用棘輪實(shí)現(xiàn)自鎖，用手輪回復(fù)齒條，其中主要設(shè)計(jì)了各個(gè)系統(tǒng)傳動(dòng)的零部件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，屬于典型的手動(dòng)壓力機(jī) 對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行受力分析，完成齒輪的設(shè)計(jì)。由于壓力機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪與軸連成一體，做成齒輪軸結(jié)構(gòu)。在齒輪軸設(shè)計(jì)時(shí)候，完成選用軸承、擬定軸上的零件的裝配方案、校核軸的強(qiáng)度要求等工作。完成齒輪軸結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)后，就可以進(jìn)一步確定與其嚙合的齒條的尺寸，并設(shè)計(jì)齒條

5、的工藝規(guī)程。齒條的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)有兩種方案，比較兩種方案的優(yōu)劣，選擇合適的一種。軸承對(duì)壓力機(jī)的工作發(fā)揮著重要的作用，應(yīng)該校核其強(qiáng)度，設(shè)計(jì)其密封裝置等。在以上各項(xiàng)工作完成后，可以設(shè)計(jì)壓力機(jī)機(jī)身（箱體）的設(shè)計(jì)和軸承端蓋的設(shè)計(jì)。最后，還應(yīng)進(jìn)行成本校核，成本核算的實(shí)質(zhì)是一種數(shù)據(jù)信息處理加工的轉(zhuǎn)換過(guò)程，即將日常已發(fā)生的各種資金的耗費(fèi)，按一定方法和程序，按照已經(jīng)確定的成本核算對(duì)象或使用范圍進(jìn)行費(fèi)用的匯集和分配的過(guò)程。成本校核的目的是為了在滿足機(jī)械工作要求和加工精度的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出最經(jīng)濟(jì)廉價(jià)產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞: 壓力機(jī) 棘輪機(jī)構(gòu) 成本校核

6、 Ratchet-type manual press design Abstract: This issue is to manually press ratchet design, working conditions for mechanical devices, designed to meet actual work requirements presses. Press design includes gear shaft, rack, cabinet design and some components such as the

7、 selection of check. In the design process, according to the press the mission statement to provide the length, width, height, stroke, etc., to complete the overall design of the press. Mainly to human-based, driven by gear rack movement, with the ratchet to achieve self-locking hand wheel back rack

8、, which drive the main design components of each system, relatively simple structure, typical of the hand press The force analysis on the press to complete the design of gears. As the compact body presses, gear and shaft fused, causing the gear shaft structure. When the gear shaft to complete the

9、bearing selection, shaft developed parts of the assembly program, checking the work of shaft strength requirements. Completed the design of the structure of the gear shaft, you can further define the size of its meshing of rack and rack of the process design rules. Rack of process planning, there ar

10、e two options, compare the pros and cons of two options, choose the right one. Bearing on the press played an important role in the work, should check its strength, the design of its sealing devices. In the above work is completed, can be designed to press frame (box) design and the design of bearin

11、g end caps. Finally, the cost should be checked, the real cost accounting information processing is a data processing conversion process about to occur daily all funds have been spent, according to certain methods and procedures have been established in accordance with the object or the use of cost

12、accounting range costs of collection and distribution process. The purpose of the cost of checking is in order to meet the job requirements and precision machinery, based on the most economical design of cheap products. Key words: forcing press Ratchet institutions check the cost Signature

13、of Supervisor: 棘輪型手動(dòng)壓力機(jī)的設(shè)計(jì) 1 引言 1.1課題研究的目的及意義 機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)?？蒲谐晒D(zhuǎn)變成有競(jìng)爭(zhēng)里的新產(chǎn)品，設(shè)計(jì)起著關(guān)鍵性的作用。設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和水平，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都十分重視機(jī)械設(shè)計(jì)工作，依靠先進(jìn)的技術(shù)和數(shù)字化的電控部件不斷的研制出適應(yīng)市場(chǎng)需求的機(jī)電產(chǎn)品，有力的促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。機(jī)械工業(yè)的水平是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志之一。人們之所以要廣泛使用機(jī)器是由于機(jī)器既能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。 手動(dòng)壓力機(jī)

14、是機(jī)械壓力機(jī)中具有代表性的一類加工設(shè)備，該類設(shè)備結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，提高生產(chǎn)效率，且具有操作方便、動(dòng)作靈活，經(jīng)久耐用等特點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于家電業(yè)、電子工業(yè)、電器端子、鐘表工業(yè)、照相機(jī)、微型馬達(dá)等制造及零部件裝配，最適用小零部件之壓入、成型、裝配、鉚合、打印、沖孔、切斷、彎曲、印花等工作要求。它的用戶幾乎包羅了國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，量大面寬?，F(xiàn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)蓬勃發(fā)展，壓力機(jī)的使用從大型工廠到私人手工作坊，幾乎在涉及到零件冷壓工藝的地方都可以見(jiàn)到。壓力機(jī)種類繁多，型式多樣，工作壓力小到幾十公斤，大到幾噸。 我國(guó)許多企業(yè)自“八五” 以來(lái)，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)、自行設(shè)計(jì)，以及從德國(guó)舒勒、美國(guó)維爾森、日本小松等著名公司引進(jìn)設(shè)計(jì)

15、制造技術(shù)，或采取與國(guó)外廠商合作生產(chǎn)的方式，將國(guó)內(nèi)壓力機(jī)的技術(shù)水平提升到了國(guó)際先進(jìn)水平。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的一些大型機(jī)械壓力機(jī)及其生產(chǎn)線已跨出國(guó)門(mén)，走向世界。小型手動(dòng)壓力機(jī)雖然剛度差，降低了模具壽命和制件質(zhì)量。但是它成本低、操作方便，容易安裝機(jī)械化裝置。并且由于手動(dòng)壓力機(jī)總體處于質(zhì)量穩(wěn)定、大批量廉價(jià)市售狀態(tài)，由國(guó)情決定，其市場(chǎng)需求量仍將保持在一個(gè)較高的水平。 這次所設(shè)計(jì)的棘輪式手動(dòng)壓力機(jī)屬于中小型壓力機(jī)，其中主要以人力為主，通過(guò)齒輪帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，用棘輪實(shí)現(xiàn)自鎖，用手輪回復(fù)齒條，其中主要設(shè)計(jì)了各個(gè)系統(tǒng)傳動(dòng)的零部件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，屬于典型的手動(dòng)壓力機(jī)。 2 棘輪型手動(dòng)壓力機(jī)的設(shè)計(jì)

16、 2.1總體方按的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，本次設(shè)計(jì)內(nèi)容為棘輪式手動(dòng)壓力機(jī)，設(shè)計(jì)所要完成的內(nèi)容為：最大工作壓力2000kg；最大工作行程205mm；齒輪帶動(dòng)齒條傳動(dòng)；以棘輪達(dá)到自鎖目的；手輪控制齒條的回反運(yùn)動(dòng)；根據(jù)各方面的考慮，最終確定了下圖所示的結(jié)構(gòu)方案。 該機(jī)器放置在工作臺(tái)上，動(dòng)力為人力，工作時(shí)齒條通過(guò)齒輪帶動(dòng)做用在零件上，齒條與齒輪軸為一體，齒輪軸通過(guò)螺母與手柄固定，齒輪軸不直接固定在箱體上，而是通過(guò)軸承來(lái)減小軸與箱體之間的摩擦力，延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，提高機(jī)器的精度。 圖2-1 總體方按圖 1.定位盤(pán) 2.齒輪軸 3.手輪 4.軸

17、承 5.齒條 6.手柄 7.端蓋 8.棘輪 9.棘爪 2.2齒輪的設(shè)計(jì) 2.2.1齒輪材料及精度的選擇 本課題所要設(shè)計(jì)的壓力機(jī)采用齒輪傳動(dòng)，齒輪材料及其熱處理方法直接影響齒輪的強(qiáng)度、耐磨性等性能，因而直接影響齒輪的承載能力和使用壽命。選擇齒輪材料要根據(jù)齒輪的載荷大小、工作要求、工作環(huán)境、加工精度及加工成本等綜合考慮。 根據(jù)要求，所設(shè)計(jì)的是手動(dòng)壓力機(jī)，所以在齒輪工作情況下，必須具有足夠的、相應(yīng)的工作能力，保證在整個(gè)工作壽命期間不致失效。因此，齒輪精度的選擇，必須根據(jù)用途、工作條件等確定。但是對(duì)于齒面磨損、塑性變形等，由于尚未建立起廣為工程實(shí)際使用而且行之有效的設(shè)計(jì)計(jì)算方法及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，所

18、以目前設(shè)計(jì)一般使用的齒輪傳動(dòng)，通常只按保證齒根疲勞強(qiáng)度及保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。 1、按上圖的壓力機(jī)總體結(jié)構(gòu)示意圖，由齒輪、齒條、棘輪確定傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪進(jìn)行傳動(dòng)。 2、根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10-8各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍，選取齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)。 手動(dòng)壓力機(jī)屬于一般工作機(jī)器，速度及精度要求都不是很高，故選用7級(jí)精度（GB-10095-88）。 3、根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10-1常用齒輪材料及其力學(xué)特性，選取傳動(dòng)件的材料。 選擇齒輪、齒條的材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48-55HRC。 2.2.2齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]

19、，人的力量在10-50kg之間，所以取作用于壓力機(jī)手柄處的力為50kg。初定壓力機(jī)手柄的長(zhǎng)度為1000mm，但是實(shí)際的作用力臂長(zhǎng)度不足，去掉手握位置及其他因素構(gòu)，最后取實(shí)際在壓力機(jī)手柄上產(chǎn)生的力臂約為950mm。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的數(shù)據(jù)，壓力機(jī)的最大工作壓力為2000kg。 根據(jù)計(jì)算式帶入數(shù)據(jù)： 其中：=50 =0.95 =2000 509.80.95=20009.8 所求得： =24mm 所以可確定分度圓直徑為： d=2=224=48(mm) 選擇齒數(shù)：=18 根據(jù)計(jì)算式帶入數(shù)據(jù)： 其中：

20、=12，d=46 =2.67 所求得： m=2.67 2.2.3齒輪的校核 根據(jù)齒根彎曲強(qiáng)度 由于齒面硬度很高，赤芯強(qiáng)度又很低的齒輪40Cr調(diào)質(zhì)淬火，通常保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。 效核彎曲強(qiáng)度： 1、確定公式的各個(gè)計(jì)算數(shù)值 1）根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10-7圓柱齒輪的齒寬系數(shù)，選取齒寬系數(shù) 因齒輪、齒條均為硬齒面，故宜選擇稍小的齒寬系數(shù)，故取=1 2）根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]圖10-20（d）滲碳淬火鋼和表面硬化（火焰或感應(yīng)淬火）剛的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，選取齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 查

21、取580Mpa 3）根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]圖10-18彎曲疲勞壽命系數(shù)，查取彎曲疲勞壽命系數(shù) 查得彎曲疲勞壽命系數(shù):=0.87 4）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 根據(jù)設(shè)計(jì)要求取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4， 根據(jù)計(jì)算式： = 其中580Mpa，=0.87，S=1.4代入上式得： ===360.43MPa 5）計(jì)算載荷系數(shù)K。 根據(jù)計(jì)算式： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10-2使用系數(shù)，選取使用系數(shù)。 查取使用系數(shù)=1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10-3齒間載荷分配系數(shù)、，選取齒間載荷分配系數(shù)。

22、 查取齒間載荷分配系數(shù)==1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]圖10-8動(dòng)載系數(shù)Kv值，確定動(dòng)載系數(shù)。 查取動(dòng)載系數(shù)=1.05 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10-4接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù)KHb，確定接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù)。 用插值法查得6級(jí)精度、齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)，的值： =1.297 考慮到齒輪為7級(jí)精度，取=1.297 根據(jù)計(jì)算式： b=d 其中=1，d=48，代入上式得： b=148=48mm h=(2ha*+c*)m=(21+0.25)3=6.75 根據(jù)b/h=48/6.75=7

23、.11，=1.297 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]圖10-13查得： =1.423 計(jì)算載荷系數(shù)K 根據(jù)計(jì)算式： 其中=1，=1.297，=1.423，==1得： =11.051.4231=1.4942 6）取齒形系數(shù) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10-5齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，確定齒形系數(shù)。 查得齒形系數(shù)： =2.91 7）取應(yīng)力校正系數(shù) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表10-5齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，確定應(yīng)力校正系數(shù)。 查得應(yīng)力校正系數(shù)： =1.53 8）根據(jù)計(jì)算式代入數(shù)據(jù)： ==0.01235 9）齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： ==509.89

24、50=4.655N.mm 2、設(shè)計(jì)計(jì)算： 按照齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)計(jì)算式： 其中數(shù)據(jù)由上可知，代入數(shù)據(jù)： 所求得：3.757 由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，只與齒輪直徑有關(guān)，因此可以根據(jù)由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)并就進(jìn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=4。 2.2.4齒輪的幾何尺寸計(jì)算 1、齒數(shù)： 根據(jù)計(jì)算式： 其中d=46，m=4，代入上式得： ===12 取整數(shù)12 2、壓力角 壓力角取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1356--1988）： α=20

25、 3、齒頂高h(yuǎn)a： 根據(jù)計(jì)算式： ha=ha*m 其中m=4，ha*為齒頂高系數(shù)ha*=1，代入上式得： ha=ha*m=14=4 4、齒根高h(yuǎn)f： 根據(jù)計(jì)算式： hf=(ha*+c*)m 其中m=4，c*為頂隙系數(shù)c*=0.25，代入上式得： hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)4=5 5、齒全高h(yuǎn)： 根據(jù)計(jì)算式： h=ha+hf=(2ha*+c*)m 其中m=4，ha*=1，c*=0.25代入上式得： h=ha+hf=(2ha*+c*)m=4+5=9 6、齒頂圓

26、直徑da： 根據(jù)計(jì)算式： da=d+2ha=(z+2ha*)m 其中z=12，m=4，ha*=1，代入上式得： da=d+2ha=(z+2ha*)m=(12+21)4=56 7、齒根圓直徑df： 根據(jù)計(jì)算式： df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m 其中z=12，ha*=1，c*=0.25，代入上式得： df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m=(12-21-20.25)=9.5 8、齒厚s： 根據(jù)計(jì)算式： s=πm/2 其中m=4，π取3.14，代入上式得：

27、 s=πm/2=3.144/2=6.28 9、齒槽寬e： 根據(jù)計(jì)算式： e=πm/2 其中m=4，π取3.14，代入上式得： e=πm/2=3.144/2=6.28 10、計(jì)算齒輪寬度b： 根據(jù)計(jì)算式： b=d 其中=1及d=48計(jì)算得： b=148=48mm 2.3齒輪軸的設(shè)計(jì) 2.3.1齒輪軸材料的選擇 軸的材料種類很多，選擇時(shí)應(yīng)主要考慮如下因素： 1.軸的強(qiáng)度、剛度及耐磨性要求； 2.軸的熱處理方法及機(jī)加工工藝性的要求； 3.軸的材料來(lái)源和經(jīng)濟(jì)性等?！　?/p>

28、 此處選擇的軸屬于轉(zhuǎn)軸。但是，在工作中該軸主要承受的是扭矩，彎矩相當(dāng)?shù)男?。在多?shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。這時(shí)需對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以防止斷裂或塑性變形。 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。剛軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是45鋼。 合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動(dòng)力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。 考慮到該齒輪軸上的齒是

29、在軸上加工出來(lái)的， 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表15-1軸的常用材料及其主要力學(xué)性能，選取該齒輪軸的材料。 選取此齒輪軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。 2.3.2確定齒輪軸的最小直徑 1、計(jì)算在齒輪上的力： 齒輪上傳遞的扭矩為： ==509.8950=4.655N.mm 2、初步確定齒輪軸的最小直徑： 因?yàn)檫x取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表15-3軸常用幾種材料的[τ]T及A0值,確定齒輪軸的[τ]T及A0值。 查取值為45。 由于此齒輪軸主要承受扭矩，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：

30、推導(dǎo)出： ≥ 其中T=4.655N.mm，=45，代入上式得： ≥==37.25mm 為方便計(jì)算，取軸的最小直徑為38mm。 此齒輪軸的最小直是尺寸為44mm部分的直徑，如下圖所示： 圖2-2 軸的零件圖 2.3.3齒輪軸上零件的裝備方式 軸上零件的裝配方案是進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，它決定著軸的基本形式。選用的裝配方案是：右端軸承、墊圈、軸承端蓋依次從軸的右端向左端安裝；左端從右到左依次安裝軸承、墊片、墊圈及軸承蓋。這樣就對(duì)各軸段的粗細(xì)做了初步安排，根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇下圖所示的裝配方案。

31、 圖2-3軸的裝配圖 2.3.4齒輪軸的校核 1、按軸所受扭矩來(lái)校核軸的強(qiáng)度： 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 代入數(shù)值，計(jì)算得: =MPa=9.2MPa 已經(jīng)選定軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。查參考文獻(xiàn)[2]表15-3軸常用幾種材料的[τ]T及A0值，確定此齒輪軸的[τ]T及A0值。 查得，=35Mpa。 因?yàn)?9.2MPa <,所以此齒輪軸滿足強(qiáng)度要求。 2、校核軸的疲勞強(qiáng)度： 1）判斷危險(xiǎn)截面： 根據(jù)上圖軸的零件圖所示進(jìn)行分析，齒輪兩端15mm處截面只受扭矩的作用，雖然軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，但是由于此軸的最小

32、直徑是按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以這兩個(gè)截面不需要進(jìn)行校核。 從受載的情況來(lái)看，44mm截面上最小。因?yàn)樵摻孛嬷皇艿绞州喌牧?，而手輪作為回升齒條的零件所用的里較小，軸的最大直徑處也不必校核。 截面受扭矩作用的同時(shí)，還存在由軸肩引起的應(yīng)力集中，并且此處軸的直徑最小，因此該軸只需校核截面兩側(cè)即可。 2）16 mm截面： 選取計(jì)算式進(jìn)行計(jì)算： 抗扭截面系數(shù)： =0.2 根據(jù)計(jì)算式帶入數(shù)據(jù)得： =0.2=0.2=6553.6 截面上的扭矩為： T=225400N.mm 截面上

33、的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為： 根據(jù)已知數(shù)據(jù)帶入上式得： MPa=34.40Mpa 配合處的，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]附表3-8用插值法求出，并取： =0.8， 根據(jù)已知數(shù)據(jù)帶入上式得： =0.8=0.83.02=2.416 軸按磨削加工，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]附表3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為： =0.92 得綜合系數(shù)為： =+-1 根據(jù)已知數(shù)據(jù)帶入上式得： =+-1=2.416+-1=2.50 所以軸在截面的安全系數(shù)為： = 根據(jù)已知數(shù)據(jù)代入上式得： ===4.56≥S=1.5 故該軸在截

34、面強(qiáng)度足夠。此齒輪軸因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力不對(duì)稱性，故可以省略靜強(qiáng)度的校核。 2.3.5齒輪軸的零件圖 見(jiàn)齒輪軸的零件圖紙。 3滾動(dòng)軸承的選擇 3.1滾動(dòng)軸承類型的選擇 壓力機(jī)所采用的軸承為滾動(dòng)軸承。各類滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同，可適應(yīng)不同的載荷速度和使用、安裝情況，應(yīng)根據(jù)具體的要求選用。一般應(yīng)考慮如下幾個(gè)因素，進(jìn)行比較選擇。 1、 載荷情況 2、 運(yùn)轉(zhuǎn)速度情況 3、 選擇軸承時(shí)，需要考慮裝在軸兩端的軸承有一端能在發(fā)熱時(shí)可自由移動(dòng)。 4、 一般軸直徑小時(shí)，選用球軸承，因?yàn)檩S尺寸小，承載能力也小。軸徑尺寸大時(shí)，選用滾子軸承。如果軸承孔的尺寸受限，可考慮選用滾針軸承。 5

35、、 若考慮軸承安裝或者更換方便，可選用分離型軸承。 深溝球軸承主要用于承受純徑向載荷，也可同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。當(dāng)其僅承受純徑向載荷時(shí)，接觸角為零。當(dāng)深溝球軸承具有較大的徑向游隙時(shí)，具有角接觸軸承的性能，可承受較大的軸向載荷 。深溝球軸承的摩擦系數(shù)很小，極限轉(zhuǎn)速也很高， 特別是在軸向載荷很大的高速運(yùn)轉(zhuǎn)工況下，深溝球軸承比推力球軸承更有優(yōu)越性。因此，比較適合用在手動(dòng)壓力機(jī)上。 根據(jù)軸承在齒輪軸上所處位置的軸的直徑的大小，參照工作要求，根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表15-3（GB276-89），由軸承產(chǎn)品目錄中，初步選取特輕（1）系列，深溝球軸承型號(hào)為6009，其尺寸為： dDB=40mm68m

36、m15mm 3.2滾動(dòng)軸承的配置 由于滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與軸的配合采用基孔制，而軸承外徑與殼體孔的配合采用機(jī)軸制，因此，必須根據(jù)載荷大小、載荷作用的方向及性質(zhì)，以及工作溫度、軸承精度、軸與外殼材料、拆裝要求等因素，合理正確的選擇與軸承內(nèi)外圈配合的軸和外殼孔的公差，以便得到正確的配合。一般來(lái)說(shuō)，一根軸需要有兩個(gè)支點(diǎn)，每個(gè)支點(diǎn)可由一個(gè)或一個(gè)以上的軸承組合。合理的配置是要考慮軸在機(jī)器中有正確的位置、防止軸向竄動(dòng)以及軸受熱膨脹后不致將軸承卡死等因素。 深溝球軸承是滾動(dòng)軸承中最為普通的一種類型。基本型的深溝球軸承由一個(gè)外圈，一個(gè)內(nèi)圈、一組鋼球和一組保持架構(gòu)成。 這種軸承在安裝時(shí)，通過(guò)調(diào)整端蓋面與外

37、殼之間的墊片厚度，使軸承外圈與端蓋間存在很小的軸向間隙，以適當(dāng)補(bǔ)償軸受熱所引起的變化。 此外，對(duì)于固定間隙軸承（深溝球軸承），可在軸承蓋與箱體軸承座端面之間或在軸承蓋與軸承外圓之間設(shè)置調(diào)整墊片，以此在裝配時(shí)通過(guò)調(diào)整來(lái)控制軸向間隙大小。 本次設(shè)計(jì)采用深溝球軸承的雙支點(diǎn)單向固定，固定方式如下圖 深溝球軸承的雙支點(diǎn)各單向固定 3.3滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 為見(jiàn)效滾動(dòng)軸承的摩擦、防止磨損、燒傷及升溫，必須對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。選擇滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑的類型必須考慮軸承的類型、尺寸及運(yùn)轉(zhuǎn)條件（如載荷大小、轉(zhuǎn)速、允許的升溫等）。 常用的潤(rùn)滑方式有：脂潤(rùn)滑；油潤(rùn)

38、滑。選擇脂潤(rùn)滑還是油潤(rùn)滑沒(méi)有一個(gè)界限標(biāo)準(zhǔn)。潤(rùn)滑效果的好壞集中表現(xiàn)在軸承溫升上。 潤(rùn)滑對(duì)于滾動(dòng)軸承具有重要的意義，軸承中的潤(rùn)滑劑不僅可以降低摩擦阻力，還可以起著散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、防止銹蝕等作用。 由于所設(shè)計(jì)的手動(dòng)壓力機(jī)轉(zhuǎn)速較小，所以選擇脂潤(rùn)滑，脂潤(rùn)滑與油潤(rùn)滑相比有很多優(yōu)點(diǎn)：不易泄露，維護(hù)簡(jiǎn)單，可防止灰塵、冷卻液及其他雜質(zhì)進(jìn)入，油膜強(qiáng)度高，可長(zhǎng)時(shí)間不必更換潤(rùn)滑脂，密封的支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需專門(mén)的潤(rùn)滑裝置。對(duì)于垂直軸尤為適合。 軸承中填充潤(rùn)滑脂不宜過(guò)量，以填滿軸承空間的1/3 - 1/2為宜。 3.4滾動(dòng)軸承的密封裝置 密封的作用是防止?jié)櫥蛷妮S承中泄露出來(lái)，并防止灰塵、冷卻

39、液、雜質(zhì)等進(jìn)入軸承。如果密封不好，將使軸承潤(rùn)滑得不到保證，造成溫升、軸承燒傷等情況，使軸承和軸系統(tǒng)無(wú)法工作。 一般的密封方式分為兩種：接觸是密封和非接觸式密封。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求分析，我們選擇接觸式密封中的氈封圈密封。 氈封圈主要用于使用潤(rùn)滑脂且工作環(huán)境較清潔的忠誠(chéng)部件內(nèi)。氈封圈與軸接觸速度一般不超過(guò)4—5m/s如果軸徑拋光且氈封質(zhì)量好，則速度可達(dá)7—8m/s。 在軸承上開(kāi)出梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形或帶形，放置在梯形槽中以與軸密切接觸；或者在軸承上開(kāi)缺口放置氈圈油封，然后用另外一個(gè)零件壓在氈圈油封上，以調(diào)整毛氈與軸的密合程度，從而提高密封效果。 3.5鍵的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求以及裝卸

40、方便，此次設(shè)計(jì)選擇普通圓頭平鍵，分別裝在手輪固定，和棘輪固定上，具體裝置位置見(jiàn)圖 圖2-4鍵的裝置位置圖 3.5.1鍵的尺寸，型號(hào) 根據(jù)要求，手輪位置和棘輪位置的軸尺寸相差不大，可以選擇同樣的鍵 用。 1、公稱直徑：d=30 2、公稱尺寸：bh=108 3、其他具體尺寸如圖： 圖2-5 4、鍵的尺寸極限偏差：b為h9，h為h11，L為h14。 5、軸槽及輪轂槽對(duì)軸及輪轂的對(duì)稱度公差根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表10-18，一般在7到9級(jí)選取。 6、平鍵的材料通常為45鋼 3.6棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.6.1棘輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 1、棘輪的組成：

41、 棘輪的基本組成，擺桿、棘輪、棘爪。 2、棘輪的工作原理： 擺桿往復(fù)擺動(dòng)，棘爪推動(dòng)棘輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。 3.6.2棘輪裝置的優(yōu)缺點(diǎn) 1、優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、運(yùn)動(dòng)可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)。 2、缺點(diǎn)： 工作時(shí)有較大的沖擊和噪音，運(yùn)動(dòng)精度較差。使用于速度較低和載荷不大的場(chǎng)合。 3.6.3棘輪機(jī)構(gòu)中的主要問(wèn)題 正壓力—Pn 摩擦力—F 要求在工作時(shí)，棘爪在Pn和F的作用下，能自動(dòng)滑入棘輪齒槽。 3.6.4棘輪幾何尺寸的計(jì)算 1、齒數(shù)：選擇棘輪齒數(shù) 16 2、模數(shù)：模數(shù) 4 3、頂圓直徑： 根據(jù)計(jì)算式：

42、da=mz 帶入數(shù)據(jù)得： da=56 4、齒間距： 根據(jù)計(jì)算式： p=πm 代入數(shù)據(jù)得: p=12.6 5、齒頂高： 根據(jù)計(jì)算式: h=0.75m 得: h=3 6、齒頂弦長(zhǎng)： 根據(jù)計(jì)算式: a=m 得: a=4 7、棘爪工作面長(zhǎng)度： 根據(jù)計(jì)算式: a1=0.6a 得: a1=2.4

43、 8、齒偏角： α=20 9、棘輪寬： 根據(jù)計(jì)算式: b=4m 得: b=16 10、棘爪斜高、齒斜高： 根據(jù)計(jì)算式: h1=h’≈h/cosα 代入數(shù)據(jù)得: h1=h’=2.4 11、棘輪齒根圓角半徑： rf =1.5 12、棘爪尖端圓角半徑： r1=2 13、棘爪長(zhǎng)度: 根據(jù)計(jì)算式: L=2p 代入數(shù)據(jù)得: L=25.2 3.6.5棘輪機(jī)構(gòu)

44、零件圖 圖2-6 棘輪的零件圖 3.7手輪和手柄的設(shè)計(jì) 3.7.1手輪和手柄的材料選擇 1、手輪通過(guò)鍵連接到齒輪軸上，作用于通過(guò)手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)齒條的位置，所以只需要鑄造后開(kāi)鍵槽，不需要過(guò)于復(fù)雜的設(shè)計(jì)。 2、手柄是壓力機(jī)上傳力構(gòu)件，根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表12-5，可選用碳素結(jié)構(gòu)鋼制造，材料牌號(hào)為：Q235。這種材料廣泛應(yīng)用于普通金屬構(gòu)件，吊鉤、拉桿等。所以完全可以用于手柄的制造。 3.7.2 手柄長(zhǎng)度的設(shè)定 初定壓力機(jī)手柄的長(zhǎng)度為1000mm，但考慮到手的實(shí)際作用點(diǎn)及機(jī)器本身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，取實(shí)際在壓力機(jī)手柄上產(chǎn)生的力臂約為950

45、mm。 3.7.3手柄直徑的確定 手柄直徑的大小d按彎曲強(qiáng)度條件確定，即 σ=≤ 式中為材料的許用彎曲應(yīng)力，取 = 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表12-5，查得：Q235的min=225MPa。 代入數(shù)據(jù)：F=2000kg，L=950mm，=225MPa，計(jì)算得： d≥19.6mm 取d=20mm，即手柄的直徑為20mm。 3.8齒條的設(shè)計(jì) 3.8．1零件的特點(diǎn)及材料的選擇 齒條是由狹長(zhǎng)平面組成的，加工過(guò)程中要保證零件的平面度，齒條固定在機(jī)箱上，安裝上齒向要與齒條底面保持垂直，否則會(huì)影響到齒輪和齒條的契合和傳動(dòng)的精度。 根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，本次設(shè)計(jì)

46、的手動(dòng)壓力機(jī)屬于閉式齒輪傳動(dòng)，由手柄帶動(dòng)齒輪軸，帶動(dòng)齒條，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器工作目的，所以設(shè)計(jì)中要以考慮齒面的接觸疲勞強(qiáng)度為主，但對(duì)于齒面硬度很高，齒芯強(qiáng)度低的齒輪則要考慮齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。 40Cr這種材料，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)和表面淬火后，加工出來(lái)的零件表面硬度很高，芯部硬度較低，所以用其作為齒輪和齒條的材料較為適合。兩種零件相互配合提高效率。 3.8．2齒條參數(shù)的設(shè)定 1、模數(shù)： 選擇與齒輪相同的模數(shù) z=4 2、壓力角： 取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1356—1988 α=20 3、齒頂高： 根據(jù)計(jì)算式 ha=ha*m 其中ha*為齒頂高系數(shù)

47、，取ha*=1，m=4，代入上式得， ha=4 4、齒根高： 根據(jù)計(jì)算式 hf=（ha*+c*）m 其中c*為頂隙系數(shù)，取c*=0.25，m=4，代入上式得， hf=5 6、 齒厚： 根據(jù)計(jì)算式 s=πm/2 其中π=3.14，m=4，代入上式得， s=6.28 7、 齒槽寬： 根據(jù)計(jì)算式 e=πm/2 其中π=3.14，m=4，代入上式得，

48、 e=6.28 3.8.3齒條基本尺寸的設(shè)定 1、齒條長(zhǎng)度： 根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，壓力機(jī)的最大行程為205mm，壓力機(jī)的整體高度為320mm， 定為齒條長(zhǎng)度為280mm。 2、齒條寬度： 因?yàn)榍懊嬉亚蟪鳊X輪的寬度為d=48，齒輪的倒角為22mm，所以齒輪的最小寬度為44mm，取齒條寬度為40mm。 3.9箱體的設(shè)計(jì) 3.9．1零件的特點(diǎn)及材料的選擇 1、零件的特點(diǎn)： 箱體一般承受的外力為： 1） 與箱壁垂直的力

49、，如止推軸承或徑向軸承所承受的軸向力； 2） 與箱壁同一平面的力，如徑向軸承的徑向力； 3） 軸兩邊箱壁上承受的扭轉(zhuǎn)力矩。 造成箱壁變形的外力，主要是垂直與箱壁的力，其他兩種外力造成的變形很小。箱體的剛度指的是箱壁所受垂直方向的力與箱壁上的著力點(diǎn)同方向變形量的比值。 2、材料的選擇： 對(duì)于鑄造箱體，一般采用灰鑄鐵HT150，HT200和HT300，鑄鐵箱體的壁厚，在保證足夠剛度的前提下應(yīng)盡量選取較小厚度。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容，箱體為較小箱體，所選用的材料為HT150。 3.9.2箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、箱體的壁厚 箱體要有合理

50、的壁厚。軸承座、箱體底座等處承受的載荷較大，其壁厚應(yīng)該更厚些。箱座、箱蓋、軸承座、底座凸緣等的壁厚查參考文獻(xiàn)5表3-1確定。 1）箱座壁厚δ 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3-1，根據(jù)計(jì)算式： δ=0.025a+Δ≥8 a為低速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中心距，Δ=1（單級(jí)），代入數(shù)據(jù)得： δ=10.5mm 2）箱蓋δ1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3-1，根據(jù)計(jì)算式： δ1=0.02a+Δ≥8 這里a為低速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中心距，Δ=1（單級(jí)），代入數(shù)據(jù)得： δ1=16mm 3）箱體凸緣厚度b 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3-1

51、，根據(jù)計(jì)算式： b=1.5δ 把所查得已知數(shù)據(jù)代入上式得： b=15.75mm，取16mm。 2、 箱蓋外輪廓的設(shè)計(jì) 箱蓋外輪廓常以圓弧和直線組成。箱蓋外輪廓圓弧半徑應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)作圖確定。 3、 箱體凸緣尺寸 軸承座外端面應(yīng)向外凸出5—10mm，以便切削加工。箱體內(nèi)壁至軸承座孔外端面的距離L1為： L1=δ+C1+C2+（5—10）mm 其中C1+C2=27mm，代入上式得： L1=42.5mm 4、地腳螺釘直徑df 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3-1，根據(jù)計(jì)算式： df=0.036a+10 代入數(shù)據(jù)得： df=12mm 5、

52、地腳螺釘數(shù)目n 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3-1，選定 n=2 6、箱蓋、箱體聯(lián)結(jié)螺栓直徑d1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3-1，根據(jù)計(jì)算式： d1=（0.6--0.8）df 且有，螺栓間距L≤150—200 代入數(shù)據(jù)得： d1=9.6mm，取標(biāo)準(zhǔn)為10mm。 7、軸承蓋的設(shè)計(jì) 1）軸承蓋的結(jié)構(gòu) 軸承蓋的作用是固定軸承、承受軸向載荷、密封軸承座孔、調(diào)整軸系位置和軸承間隙等。其類型有凸緣式和嵌入式兩種。 本課題中所選用的軸承蓋為凸緣式。如下圖所示凸緣式軸承蓋用螺釘固定在箱體上，調(diào)整軸系位置或軸系間隙時(shí)不需要開(kāi)箱蓋，密封性也較好。 圖2-7軸承

53、蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 2）軸承蓋參數(shù)的確定 （1）軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目d3、n 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表9-9，確定： 螺釘直徑為10mm，螺釘數(shù)為4。 （2）軸承蓋外徑D2 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表9-9凸緣式軸承蓋，根據(jù)計(jì)算式： D2=D0+2.5d3，D0=D+2.5d3 d3為螺釘直徑，D為軸承外徑。根據(jù)計(jì)算式代入數(shù)據(jù)得： D2=84mm 8、df、d1至箱外壁距離；df、d1至凸緣邊緣的距離C1、C2 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3-1，查得： C1min=14mm，C2min=13mm。 9、箱體外壁至軸承座端面距離 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3-1，根據(jù)計(jì)算式： =C1+C2+（5

54、--10） 代入數(shù)據(jù)，計(jì)算得： =32 4箱體的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1設(shè)計(jì)任務(wù) 所要加工的零件為一箱體，如下圖所示， 圖2-8 零件材料：HT150 零件生產(chǎn)類型：?jiǎn)渭∨? 4.2零件工藝性分析 1、零件的功用 箱體是機(jī)械或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使他們之間保持正確的小戶位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)的傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。 2、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 箱體的形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部成腔形，加工部位多，加工難度大，既有

55、精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求低的緊固孔。 3、零件工藝分析 　 　箱體的主要表面有平面和軸承支承孔。 　　 主要平面的加工，對(duì)于中、小件，一般在牛頭刨床或普通銑床上進(jìn)行。對(duì)于大件，一般在龍門(mén)刨床或龍門(mén)銑床上進(jìn)行。刨削的刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床成本低，調(diào)整方便，但生產(chǎn)率低；在大批、大量生產(chǎn)時(shí)，多采用銑削；當(dāng)生產(chǎn)批量大且精度又較高時(shí)可采用磨削。單件小批生產(chǎn)精度較高的平面時(shí)，除一些高精度的箱體仍需手工刮研外，一般采用寬刃精刨。當(dāng)生產(chǎn)批量較大或?yàn)楸ＷC平面間的相互位置精度，可采用組合銑削和組合磨削。 　　 箱體支承孔的加工，對(duì)于直徑小于50mm的孔，一般不鑄出，可采用鉆－擴(kuò)(或半精

56、鏜)－鉸(或精鏜)的方案。對(duì)于已鑄出的孔，可采用粗鏜－半精鏜－精鏜(用浮動(dòng)鏜刀片)的方案。由于主軸軸承孔精度和表面質(zhì)量要求比其余軸孔高，所以，在精鏜后，還要用浮動(dòng)鏜刀片進(jìn)行精細(xì)鏜。對(duì)于箱體上的高精度孔，最后精加工工序也可采用珩磨、滾壓等工藝方法。 4.3毛坯的選擇 1、確定毛坯制造方法 箱體材料一般選用HT200~400的各種牌號(hào)的灰鑄鐵，而最常用的為HT200?；诣T鐵不僅成本低，而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。在單件生產(chǎn)或某些簡(jiǎn)易機(jī)床的箱體，為了縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可采用鋼材焊接結(jié)構(gòu)。此外，精度要求較高的坐標(biāo)鏜床主軸箱則選用耐磨鑄鐵。負(fù)荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。

57、 2、確定加工余量,毛坯尺寸和公差 毛坯的加工余量與生產(chǎn)批量、毛坯尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和鑄造方法等因素有關(guān)。有關(guān)數(shù)據(jù)可查有關(guān)資料及根據(jù)具體情況決定。 3、繪制毛坯圖 圖4-9箱體毛胚圖 4.4擬定零件加工工藝路線 根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可得這個(gè)零件加工典型工藝路線如下： 這里制定出兩種工藝路線方案，并進(jìn)行比較，從中選出最合適的一種方案。 方案一： 工序00：標(biāo)準(zhǔn)鑄件 工序05：銑底座下底面 工序10：銑底座上端面凸臺(tái) 工序15：銑左端面 工序20：鉆齒輪軸孔 工序25：鉆定位盤(pán)螺栓孔 工序30：鉆地腳螺釘孔 工序35：鉆螺紋孔 工序40：

58、車螺紋孔內(nèi)螺紋 工序45：鏜齒輪軸孔 工序50：銑齒條槽 工序55：去毛刺 工序60：檢驗(yàn) 工序65：入庫(kù) 方案二： 工序00：標(biāo)準(zhǔn)鑄件 工序05：鉆齒輪軸孔 工序10：鏜齒輪軸孔 工序15：鉆定位盤(pán)螺栓孔 工序20：鉆地腳螺釘孔 工序25：鉆螺紋孔 工序30：車螺紋孔 工序35：銑左端面 工序40：銑齒條槽 工序45：銑底座上端面 工序50：去毛刺 工序55：檢驗(yàn) 工序60：入庫(kù) 方案比較：方案一和方案二相比而言，方案二中由于先鉆孔而沒(méi)有銑端面，所以由于鑄件的粗糙度較高，不能準(zhǔn)確的定位，所以選用方按一做為本箱體加工工藝的路線。 4.5制定

59、零件工藝規(guī)程 1、選擇表面加工方法 （1）、主要表面加工方法的選擇 　 　箱體的主要表面有平面和軸承支承孔。 　　 主要平面的加工，對(duì)于中、小件，一般在牛頭刨床或普通銑床上進(jìn)行。對(duì)于大件，一般在龍門(mén)刨床或龍門(mén)銑床上進(jìn)行。刨削的刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床成本低，調(diào)整方便，但生產(chǎn)率低；在大批、大量生產(chǎn)時(shí)，多采用銑削；當(dāng)生產(chǎn)批量大且精度又較高時(shí)可采用磨削。單件小批生產(chǎn)精度較高的平面時(shí)，除一些高精度的箱體仍需手工刮研外，一般采用寬刃精刨。當(dāng)生產(chǎn)批量較大或?yàn)楸ＷC平面間的相互位置精度，可采用組合銑削和組合磨削。 （2）、由于兩端面表面粗糙度要求不是很高，采用銑削的加工方法。 2、選擇刀具： 據(jù)不

60、同的工序選擇刀具。 3、量具的選擇： 量具的選擇主要取決與生產(chǎn)類型和所要檢驗(yàn)的精度。盡量選用通用量具。 4.6手動(dòng)壓力機(jī)的成本核算 4.6.1成本概念 成本是企業(yè)為生產(chǎn)產(chǎn)品、提供勞務(wù)而發(fā)生的各種經(jīng)濟(jì)資源的耗費(fèi)。生產(chǎn)經(jīng)意過(guò)程同時(shí)也是資產(chǎn)的耗費(fèi)過(guò)程。例如，為生產(chǎn)產(chǎn)品需要耗費(fèi)材料、磨損固定資產(chǎn)、用現(xiàn)金向職工支付工資等職工薪酬。材料、固定資產(chǎn)和現(xiàn)金都是企業(yè)的固定資產(chǎn)。這些資產(chǎn)的耗費(fèi)，在企業(yè)內(nèi)部表現(xiàn)為一種資產(chǎn)轉(zhuǎn)變成另一種資產(chǎn)，是資產(chǎn)內(nèi)部的相互轉(zhuǎn)變，不會(huì)導(dǎo)致企業(yè)所有者權(quán)益的減少，不是經(jīng)濟(jì)利益流出企業(yè)，因此不是企業(yè)的費(fèi)用。 4.6.2產(chǎn)品生產(chǎn)成本項(xiàng)目 根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和管理要求，企業(yè)一般

61、設(shè)立以下3個(gè)成本項(xiàng)目： 一直接材料 直接材料是指企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品和提供勞務(wù)過(guò)程中所耗費(fèi)的直接用于產(chǎn)品生產(chǎn)并購(gòu)成產(chǎn)品實(shí)體店原料、主要材料、外購(gòu)半成品成品以及有助于產(chǎn)品形成的輔助材料等。 二直接人工 直接人工是指企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品和提供勞務(wù)過(guò)程中，直接參加產(chǎn)品生產(chǎn)的工人工資以及其他各種形式的職工薪酬。 三制造費(fèi)用 制造費(fèi)用是指企業(yè)為生產(chǎn)產(chǎn)品和提供勞務(wù)而發(fā)生的各項(xiàng)間接費(fèi)用，包括生產(chǎn)車間管理人員的工資等職工薪酬、折舊費(fèi)、機(jī)物料消耗、勞動(dòng)保護(hù)費(fèi)等費(fèi)用。 4.6.3生產(chǎn)成本的核算 直接材料成本的核算 本壓力機(jī)要用到的材料有45號(hào)鋼、Q235鋼板、軸承8號(hào)槽鋼、40Cr、齒輪及棘

62、輪以及一些標(biāo)準(zhǔn)件，在裝配過(guò)程中還要用到焊條，經(jīng)咨詢得各種材料及標(biāo)準(zhǔn)件的價(jià)格如下： 45號(hào)鋼：3650元/噸；Q235：3180元/噸；；軸承：3元/個(gè) ；螺栓：1元/個(gè)；彈簧墊片：1元/個(gè)；緊定螺釘：1元/個(gè)；齒輪150元/個(gè)，棘輪200元/個(gè)。所以材料成本為4000元 直接人工成本的核算 經(jīng)咨詢得機(jī)械行業(yè)工人的工資在大約在2000—2500元左右，本文中取2300元，該廠有100位工人，棘輪式手動(dòng)壓力機(jī)月產(chǎn)10000臺(tái)，則應(yīng)向每臺(tái)壓力機(jī)派23元； 經(jīng)咨詢相關(guān)行業(yè)人士知工人的福利（五險(xiǎn)一金等)250-300元左右，本文取270元 則應(yīng)向每臺(tái)壓力機(jī)派發(fā)27元.所以直接

63、人工成本費(fèi)為50元/臺(tái) 制造成本的核算 經(jīng)咨詢的機(jī)械行業(yè)管理人的工資在大約在2500—3000元左右，本文中取2700元，壓力機(jī)月產(chǎn)量為10000臺(tái)，設(shè)該廠有10位管理人員，所以每臺(tái)攤派2.7元；攤派折舊費(fèi)按每臺(tái)5元攤派；機(jī)物料費(fèi)按每臺(tái)10攤派；勞動(dòng)保護(hù)費(fèi)按每臺(tái)1元攤派；水電費(fèi)按每臺(tái)10元攤派。所以直接人工成本為80元每臺(tái) 總成本為4080元。 5結(jié)論 手動(dòng)壓力機(jī)是機(jī)械壓力機(jī)中具有代表性的一類加工設(shè)備，該類設(shè)備結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，提高生產(chǎn)效率，且具有操作方便、動(dòng)作靈活，經(jīng)久耐用等特點(diǎn)

64、。它廣泛應(yīng)用于家電業(yè)、電子工業(yè)、電器端子、鐘表工業(yè)、照相機(jī)、微型馬達(dá)等制造及零部件裝配，最適用小零部件之壓入、成型、裝配、鉚合、打印、沖孔、切斷、彎曲、印花等工作要求。它的用戶幾乎包羅了國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，量大面寬?，F(xiàn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)蓬勃發(fā)展，壓力機(jī)的使用從大型工廠到私人手工作坊，幾乎在涉及到零件冷壓工藝的地方都可以見(jiàn)到。 為了能夠自動(dòng)化、機(jī)械化地生產(chǎn)零件，需要使用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化的夾具。這樣才能夠很好的理解產(chǎn)品的工藝流程設(shè)計(jì)將有助于依據(jù)夾具設(shè)計(jì)零件及其尺寸。機(jī)床，裝配站，自動(dòng)傳送設(shè)備和自動(dòng)裝配設(shè)備必須在接下來(lái)的操作中能夠在設(shè)定好的位置上準(zhǔn)確地抓住和夾緊零件。這就要求零件在被傳送 、制造、加工和裝配的

65、過(guò)程中，能夠被專門(mén)的夾具夾緊和固定。零件加工的過(guò)程取決于公差，每一道工序都有它實(shí)際的“等級(jí)”，以用來(lái)確定公差和現(xiàn)行的生產(chǎn)線上所采用的加工精度的接近程度。如果此時(shí)的公差和限定的等級(jí)相當(dāng)?shù)慕咏?，那么接下?lái)就要采取十分精密的（同時(shí)也是十分昂貴的）加工方法。因此，設(shè)計(jì)師們必須明確公差的階梯性變化，同時(shí)還要知道每一道工序的公差等級(jí)。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，查找各方面資料讓我進(jìn)一步了解了目前國(guó)內(nèi)外在機(jī)械方面的成就，也知道了機(jī)械設(shè)計(jì)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要性，在這次設(shè)計(jì)中，也更明確了自己的不足之處，機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)很廣，我也只了解了其中的一部分，在知道老師細(xì)心的教導(dǎo)和同學(xué)的幫助下完成了這次設(shè)計(jì)，但是還是在一些細(xì)節(jié)

66、方面還有很多需要加強(qiáng)的地方，總之，這次設(shè)計(jì)讓我打開(kāi)了設(shè)計(jì)方向的大門(mén)，對(duì)自己今后的工作發(fā)展起了一個(gè)很好的開(kāi)端。 致 謝 本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師袁寧的悉心指導(dǎo)下完成的，其間得到了老師的極大關(guān)懷以克服自身的缺點(diǎn)，老師的不厭其煩的教導(dǎo)使我慚愧不已，認(rèn)真的工作作風(fēng)和和藹可親的性格使學(xué)生受益匪淺。值此成文之際，特向袁寧導(dǎo)師致以忠心大感謝和誠(chéng)摯的敬意。 大學(xué)的四年是一個(gè)很好的過(guò)渡階段，為我今后步入社會(huì)做了一個(gè)良好的開(kāi)端，在此，我感謝我生活了四年的大學(xué)，感謝所有的領(lǐng)導(dǎo)。 主要參考文獻(xiàn) 1 沈紉秋主編《工程材料與制造工藝教程》 北京：航空工業(yè)出版社，1991.5. 2 張鼎承主編 沖壓機(jī)械化與自動(dòng)化 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1982. 3 濮良貴、紀(jì)名剛主編《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 北京：高等教育出版社，2006.5. 4 中國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì) 王少懷主編《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》 北京：電子