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畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目： 隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置的設(shè)計(jì)（機(jī)械電氣部分）
?！ I(yè)： 數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用
班 級(jí)： 數(shù)控一班
設(shè)計(jì)學(xué)生： 唐燕
指導(dǎo)教師： 黃開有 職稱： 副教授
設(shè)計(jì)時(shí)間： 4月1日－6月15日
設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 湖南工學(xué)院
目錄
目錄………………………………………………………………………………….1.
第一章 隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置述的概…………………………..………………….3.
第二章 總體方案的設(shè)計(jì)………………………………..………………………….3.
2-1 設(shè)計(jì)任務(wù)…………………………………………………………….3.
2-2 基本工作原理……………………………………………………….4.
第三章 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)…………………………………………………………...6
3-1 V型塊的模型設(shè)計(jì)………………………………………………….6.
3-2 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)………………………………………………………….7.
3-3 驅(qū)動(dòng)輪裝置的設(shè)計(jì)………………………………………………….9
3-3-1 計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪所需的扭矩…………………………………….9
3-3-2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)……………………………………………….12
3-3-3 減速器的設(shè)計(jì)……………………………………………….14
3-3-4 電動(dòng)機(jī)的選用……………………………………………….18
3-3-5 聯(lián)軸器的選用……………………………………………….19
3-3-6 軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………….20
3-3-7 軸承的選用………………………………………………….23
3-3-8 滾動(dòng)輪的設(shè)計(jì)……………………………………………….27
3-3-9 滾輪支承上蓋的設(shè)計(jì)……………………………………….27
第一章 隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置的概述
快速接頭隔水管系列產(chǎn)品，是湛江市南油集團(tuán)合眾公司特有的為海洋石油配套的專用產(chǎn)品，多年來經(jīng)過不斷的開發(fā)和改進(jìn)，已形成了完整配套的技術(shù)圖紙、成熟的生產(chǎn)技術(shù)、工藝流程和加工制造裝備，與之相應(yīng)的業(yè)務(wù)熟練的工程技術(shù)隊(duì)伍和技術(shù)工人隊(duì)伍。新型快速接頭系列產(chǎn)品有：＊SR-30、SR-24、SR-20、＊SR-16、SR-13 3/8系列產(chǎn)品。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是將合眾公司原來的生產(chǎn)設(shè)備改為自動(dòng)化的設(shè)備，并降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
本設(shè)計(jì)的主要要求：
設(shè)計(jì)出一種針對(duì)＊SR-30、SR-24、SR-20、＊SR-16、SR-13 3/8系列產(chǎn)品制造中，對(duì)卷制成管狀板材的內(nèi)橫、外橫能進(jìn)行自動(dòng)對(duì)中的裝置。要求能實(shí)現(xiàn)管的自動(dòng)對(duì)中、自動(dòng)找正、定位夾緊、縱向自動(dòng)行走，行走速度在0.1－3m/min之間，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，動(dòng)力為普通三相交流電動(dòng)機(jī)，控制方式為隨車控制形式，要求結(jié)構(gòu)實(shí)用、重量輕、調(diào)節(jié)操作方便、技術(shù)優(yōu)先價(jià)格合理。
本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：
1、內(nèi)外自動(dòng)對(duì)中裝置總體方案的確定。
2、內(nèi)外自動(dòng)對(duì)中裝置機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
3、內(nèi)外自動(dòng)對(duì)中裝置機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
第二章 總體方案的設(shè)計(jì)
2-1 設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，使兩根長各5.5m的隔水管自動(dòng)對(duì)中，并且使兩管的對(duì)中精度達(dá)到：兩管的軸線同軸偏差3mm。對(duì)中點(diǎn)后隔水管要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2-2 方案的選定
使兩根隔水管自動(dòng)對(duì)中的方法有很多，經(jīng)過了對(duì)具體方案的工作原理及可行性的分析，本人決定采用V型裝置，其大概形狀如（圖2.2）所示。
圖2.2
1、滾輪 2、V型塊 3、導(dǎo)軌
2-3 基本工作原理
2-3-1 總體工作原理
如圖2-3-1所示，該裝置由Ⅰ、Ⅱ兩組V型塊組成。Ⅰ組可以沿V型塊下邊的導(dǎo)軌直線移動(dòng)，Ⅱ組固定，V型塊下邊有導(dǎo)軌，但是V型塊與導(dǎo)軌相對(duì)固定不動(dòng)。
組 Ⅱ 組
圖2-3-1
1、滾動(dòng)輪 2、電動(dòng)機(jī) 3、減速器 4、驅(qū)動(dòng)輪
Ⅰ、Ⅱ兩組V型塊均有8個(gè)滾輪和中間的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪支承，Ⅰ組V型塊下邊的導(dǎo)軌可以實(shí)現(xiàn)隔水管的對(duì)接。
2-3-2 驅(qū)動(dòng)輪裝置的簡(jiǎn)要說明
如圖2-3-2所示，運(yùn)動(dòng)的傳遞順序是：電動(dòng)機(jī)－減速器－鏈輪－滾輪－隔水管
圖2-3-
該圖是驅(qū)動(dòng)輪的安裝圖，大軸（上邊）裝滾輪與鏈輪，小軸裝鏈輪，兩裝有圓錐滾子滾動(dòng)軸承，運(yùn)動(dòng)由減速器接入小軸，再經(jīng)過鏈傳動(dòng)傳到滾輪。
第三章 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)
3-1 V型塊的模型設(shè)計(jì)
參照V型底座的零件圖。
1、V型塊的加工方法：鑄造成型
2、V型塊的材料：鑄鋼
3、 V型塊的加工要求，對(duì)裝滾輪部分和下底面進(jìn)行精加工，加工方法由廠家自己決定，使這兩部分的平面度達(dá)到IT7級(jí)，粗糙度也達(dá)到IT7級(jí)。在加工裝滾輪凹槽時(shí)要使4個(gè)凹槽的位置度達(dá)到IT7級(jí)，所有螺紋孔及銷孔的位置度也要達(dá)到IT7級(jí)
3-2 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)
一、導(dǎo)軌的選用
由工作要求承載能力較大而且能夠自動(dòng)補(bǔ)償磨損的要求，決定選用平面三角復(fù)合型滑動(dòng)導(dǎo)軌，參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷，表28-112。
其形狀見圖3-2-1。
圖3-2-1
尺寸見表28.3-5，取A＝1000 mm，B＝200 mm，α＝120°。
二、進(jìn)行導(dǎo)軌的力學(xué)計(jì)算
導(dǎo)軌的材料：選用釩鈦耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵為導(dǎo)軌的材料。
表面熱處理：在其粗加工后進(jìn)行一次時(shí)效淬火處理，采用電接觸加熱的表面淬火，最后導(dǎo)軌還要進(jìn)行磨削，使其表面的粗糙度達(dá)到預(yù)定的要求，取其值為0.8。
硬度匹配：為了保證導(dǎo)軌的壽命，加工結(jié)果應(yīng)該保證導(dǎo)軌接合面的硬度不同，此取為100HBS，
三、導(dǎo)軌的校核
查表可得鑄鐵的許用壓強(qiáng)為1 MPa，已知導(dǎo)軌的外形如上圖所示，取導(dǎo)軌滑座共承重8 t，
則滑座每側(cè)的承重為
對(duì)三角形導(dǎo)軌設(shè)垂直斜向力為F，如圖3-2-2所示，
圖3-2-2
則有
2Fcos30°=20000
≈11500 N
則左側(cè)導(dǎo)軌承受的壓強(qiáng)為
?。? MPa
依圖3-2-1易知導(dǎo)軌右邊承受的壓強(qiáng)明顯小于左邊。
故此導(dǎo)軌符合要求。
3-3 驅(qū)動(dòng)輪裝置的設(shè)計(jì)
3-3-1 計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪所需的扭矩
如圖3-3-1，所示。
圖3-3-1
一、每組V型裝置共有8個(gè)支承滾輪（若加上驅(qū)動(dòng)輪則為9個(gè)），每個(gè)輪上的支承反力應(yīng)為（√2/2G）/4（按照8個(gè)支承點(diǎn)算），即
每根管的質(zhì)量約為：
M=2.5t=2500kg
即
則
考慮到管的外圓柱面的制造誤差，有可能8個(gè)支承點(diǎn)存在某些支承點(diǎn)與管子不接觸，故F應(yīng)該乘以一個(gè)安全系數(shù)S，取S＝1.5，
則
二、計(jì)算使管子轉(zhuǎn)動(dòng)所需的扭矩
1、 機(jī)械傳動(dòng)部分的總傳動(dòng)比
2、 所用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為
3、 滾輪的運(yùn)動(dòng)參數(shù)
?。?5
mm
4、管子的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（按最大管計(jì)算）
mm
5、管子的線速度
此速度即就是管子自動(dòng)的速度。
6、計(jì)算滾輪使管子轉(zhuǎn)動(dòng)所需的扭矩T
計(jì)算在1s內(nèi)使管子的轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度達(dá)到
由本設(shè)計(jì)可知，t=1s
要求出滾輪使管子轉(zhuǎn)動(dòng)所需的扭矩T，可以采用動(dòng)量矩定理：
由動(dòng)量矩定理可得：
＝21.5
即滾輪使管子轉(zhuǎn)動(dòng)所需的扭矩 T＝21.5 。
三、對(duì)T進(jìn)行校核
查 “機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版R2.0”，可知 鋼-鋼的摩擦系數(shù)為
則最大靜摩擦力
相應(yīng)最大摩擦力矩
而 T＝21.5＜＜
故滾輪與管子不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的現(xiàn)象。
所以T符合設(shè)計(jì)的要求。
3-3-2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版R2.0可以輕松完成鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，下面是設(shè)計(jì)的過程。
1、初始條件
傳遞功率 0.02 kw
小鏈輪的轉(zhuǎn)速 15 r/min
平均傳動(dòng)比 1可大或小0.5%
大鏈輪的轉(zhuǎn)速 15 r/min
傳動(dòng)種類 水平傳動(dòng)
傳動(dòng)速度 低速傳動(dòng)V＜3m/s
潤滑條件 由設(shè)計(jì)結(jié)果決定
中心距條件 可調(diào)
載荷性質(zhì) 平穩(wěn)載荷
原動(dòng)機(jī)種類 電動(dòng)機(jī)
潤滑方式 人工定期潤滑
2、設(shè)計(jì)結(jié)果
1選擇鏈輪齒數(shù)Z,Z
假定鏈速v＜3m/s,由表9-8選取小鏈輪齒數(shù)Z=17;從動(dòng)鏈齒數(shù)Z=iZ=117=17
2計(jì)算功率Pca
由表9-9查得工作情況系數(shù)K=1.3,故
Pca= KP=1.30.02= 0.006kW
3確定鏈條節(jié)數(shù)L
初定中心距a=40p,則鏈節(jié)數(shù)為
L=++()=++()
=97節(jié),取L=97節(jié)
4確定鏈條的節(jié)距p
由圖9-13按小鏈輪轉(zhuǎn)速估計(jì),鏈工作在功率曲率頂點(diǎn)左側(cè)時(shí),可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。由表9-10查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)K=()=()=0.88;K=()=()=0.99;選取單排鏈，由表9-11查得多排鏈系數(shù)K=1.0,故得所需傳遞的功率為
P==kW=0.007kW
根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速n=15r/min及功率P=0.007kW，由圖9-13選鏈號(hào)08A單排鏈。同時(shí)也證實(shí)原估計(jì)鏈工作在額定功率曲線頂點(diǎn)左側(cè)是正確的。再由表9-1查得鏈節(jié)距p=12.70mm。
5確定鏈長L及中心距a
L==m=1.23m
a=[(L-+
=260mm
中心距減少量
a=（0.002~0.004）a=（0.002~0.004）260mm
=0.52~1.04mm
實(shí)際中心距
a=a-a=260mm-（0.52~1.04）mm=259.48~258.96mm
取 a=255mm
6驗(yàn)算鏈速
v==m/s=0.053m/s
與原假設(shè)相符。
7驗(yàn)算鏈輪轂孔d
由表9-4查的小鏈輪轂孔許用最大直徑d=34mm，大于電動(dòng)機(jī)軸徑D=30mm,故合適。
8作用在軸上的軸力
F=KF
有效圓周力
F=1000=1000N=377.36N377N
按水平布置取壓軸力系數(shù)K=1.15,故
F=1.15377N=434N
3、鏈傳動(dòng)的尺寸參數(shù)
如圖3-3-2所示，
名稱 符號(hào) 小鏈輪數(shù)值 大鏈輪數(shù)值 單位
排距 pt 14.38 14.38 mm
分度圓直徑 d 69.12 69.12 mm
齒頂圓最大直徑 dama 77.04 77.04 mm
齒頂圓最小直徑 dami 72.67 72.67 mm
分度圓最大弦齒高 hama 4.56 4.56 mm
分度圓最小弦齒高 hami 2.37 2.37 mm
齒根圓直徑 df 61.17 61.17 mm
最大齒根距離 Lx 60.87 60.87 mm
圖3-3-2
3-3-3 減速器的選用
考慮到負(fù)載較大，傳動(dòng)比也相當(dāng)大，所以選用單級(jí)普通圓柱蝸桿減速器，其簡(jiǎn)圖如圖3-3-3所示。
圖3-3-3
為了正確選用該普通圓柱蝸桿減速器，有必要對(duì)該減速器里邊所用的蝸輪蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版R2.0進(jìn)行設(shè)計(jì)，普通圓柱蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)果報(bào)告：
一、普通蝸桿設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)
1.傳遞功率 P 0.02 (kW)
2. 蝸桿轉(zhuǎn)矩 T1 0.10 (N.m)
3. 蝸輪轉(zhuǎn)矩 T2 3.39 (N.m)
4. 蝸桿轉(zhuǎn)速 n1 750.00 (r/min)
5. 蝸輪轉(zhuǎn)速 n2 15.00 (r/min)
6. 理論傳動(dòng)比 i 50.00
7. 實(shí)際傳動(dòng)比 i' 50.00
8. 傳動(dòng)比誤差 0.00 (％)
9. 預(yù)定壽命 H 4800 (小時(shí))
10. 原動(dòng)機(jī)類別 電動(dòng)機(jī)
11. 工作機(jī)載荷特性 中等沖擊
12. 潤滑方式 浸油
13. 蝸桿類型 漸開線蝸桿
14. 受載側(cè)面 一側(cè)
二、材料及熱處理
1. 蝸桿材料牌號(hào) 45(表面淬火)
2. 蝸桿熱處理 表面淬火
3. 蝸桿材料硬度 HRC45～55
4. 蝸桿材料齒面粗糙度 1.6～0.8 (μm)
5. 蝸輪材料牌號(hào)及鑄造方法 ZCuSn10P1(砂模)
6. 蝸輪材料許用接觸應(yīng)力[σ]H' 200 (N/mm^2)
7. 蝸輪材料許用接觸應(yīng)力[σ]H 225 (N/mm^2)
8. 蝸輪材料許用彎曲應(yīng)力[σ]F' 51 (N/mm^2)
9. 蝸輪材料許用彎曲應(yīng)力[σ]F 45 (N/mm^2)
三、蝸桿蝸輪基本參數(shù)設(shè)計(jì)(mm)
1 選擇蝸桿傳動(dòng)類型
根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）
2選擇材料
根據(jù)庫存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為了45-55HRC。蝸桿用鑄錫磷青銅ZCuSn10p1,金屬模鑄造。
3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)
根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。傳動(dòng)中心距
1）確定載荷系數(shù)K
因工作載荷不均、沖擊大，系數(shù)=1.20；查表11-5選取使用系數(shù)=1.20；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊力不大，可取動(dòng)載系數(shù)=1.05；則
K=**=1.20*1.20*1.05=1.512
2）確定彈性影響系數(shù)
因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪桿相配，故=160M。
3）確定接觸系數(shù)
先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a的比值/a=0.25，查表的=3.4。
4）確定許用接觸應(yīng)力[]
根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度＞45HRC，查表得蝸輪的基本許用應(yīng)力=268 MPa
應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60j=60x1xx4800=0.432x
壽命系數(shù) ==1.111
則 =*=1.111*268 MPa=298MPa
5）計(jì)算中心距
a==75.25 mm
取中心距a=80mm,因i=50mm, 故從表11-2中取模數(shù)m=4mm,蝸桿分度圓直徑d=40mm.這時(shí)d/a=0.5,從圖11-18z中可查得接觸系數(shù)Z=2.65,因?yàn)閆＜Z 因此以上計(jì)算結(jié)果可用。
3蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸
1）蝸桿
軸向齒數(shù)P=12.56mm,直徑系數(shù)q=10；齒頂圓直徑d=48mm；齒根圓直徑d=30.40mm；分度圓導(dǎo)程角=305750；蝸桿軸向齒厚s=6.28mm。
2）蝸輪
蝸輪齒數(shù)z=50；變位系數(shù)x=+0.75；
驗(yàn)算傳動(dòng)比i===50，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為=0，沒有誤差。
蝸輪分度圓直徑 d=mz=504=200mm
蝸輪喉圓直徑 d= d+2h=200+2（-36）=128mm
蝸輪齒根圓直徑 d= d-2h=200-244.8=110.40mm
蝸輪咽喉母圓直半徑 r=a-d=80-128=16mm
4校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
=
當(dāng)量齒數(shù)
z==50.75
根據(jù)x=+0.75，z=50.75，從圖11-19中可查得齒形系數(shù)Y=2.5
螺旋角系數(shù)
Y=1-=0.7786
許用彎曲應(yīng)力
[]= []K
從表11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[]=56MPa
壽命系數(shù)
Y==0.8499
[]=560.8499MPa=47.596 MPa
=0.521MPa
彎曲強(qiáng)度是滿足的
四、蝸桿蝸輪精度
----------------------------------------------------------
項(xiàng)目名稱 蝸 桿 蝸 輪
----------------------------------------------------------
1. 第一組精度 7 7
----------------------------------------------------------
2. 第二組精度 7 7
----------------------------------------------------------
3. 第三組精度 7 7
----------------------------------------------------------
4. 側(cè) 隙 f f
----------------------------------------------------------
根據(jù)所得的結(jié)果來選用普通圓柱蝸桿減速器，查＜＜機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)＞＞ P1257表7-3-1。
考慮到安裝與潤滑的方便，本設(shè)計(jì)選用普通圓柱蝸桿減速器的型號(hào)是
WD－8AⅠJB/ZQ 4390－86
該減速器的具體參數(shù)為：
中心距 a＝80 mm
傳動(dòng)比 i＝50
蝸桿頭數(shù) ?。?
蝸輪齒數(shù) ?。?0
模數(shù) m＝4
許用功率 P＝1 kw
傳動(dòng)效率 ?。?.72
質(zhì)量 M＝28 kg
減速器的具體尺寸參照零件圖。
3-3-4 電動(dòng)機(jī)的選用（JB 3074-82）
查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P1363
選用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是
Y132S-8
該電機(jī)的具體參數(shù)是：
電機(jī)名稱：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)
類別代號(hào)：Y
型號(hào)規(guī)格：Y132S-8
防護(hù)等級(jí)：IP44
安裝形式：B3
極 數(shù)：8
額定功率：2.2 kw
轉(zhuǎn) 速：730
額定電壓：380 V
額定電流：5.5 A
滿載效率：0.81
同步轉(zhuǎn)速：750
滿載功率因素：cos=0.71
堵塞轉(zhuǎn)矩：2.0
額定轉(zhuǎn)矩：2.0
凈 重：17 kg
標(biāo) 準(zhǔn)：JB 3074-82
電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)圖如圖3-3-4所示。
圖3-3-4
3-3-5 聯(lián)軸器的選用
聯(lián)軸器的選用主要依據(jù)許用扭矩，還有所用軸的大小。本設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)輸出軸的大小為 38，變速器的輸入軸大小為 24，輸出軸大小為 38。驅(qū)動(dòng)輪輸入軸的大小為 20。
本人選用聯(lián)軸器所用的資料是《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》P870和Autocad@mechanical2001。
電動(dòng)機(jī)與變速器的聯(lián)接采用凸緣聯(lián)軸器YL4，變速器與驅(qū)動(dòng)輪輸入軸的聯(lián)接采用凸緣聯(lián)軸器YL5，其具體參數(shù)為：
型號(hào) 許用扭矩 d L D M 螺栓數(shù)目
YL4 40 25/28 62 100 80 8 3 128 2.5kg
YL5 63 30/32 82 105 85 8 4 168 3kg
凸緣聯(lián)軸器YL型的簡(jiǎn)圖如圖3-3-5
圖3-3-5
3-3-6 軸的設(shè)計(jì) 參照《簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P367
軸設(shè)計(jì)的步驟為：
第一， 根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)方案的整體布局，擬定軸上零件的布置和裝配方案。
第二， 選擇軸的材料
第三， 初步估算軸的材料
第四， 進(jìn)行軸系零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第五， 進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算
第六， 進(jìn)行剛度計(jì)算
第七， 校核鍵的聯(lián)接強(qiáng)度
第八， 驗(yàn)算軸承
第九， 根據(jù)計(jì)算結(jié)果修改設(shè)計(jì)
第十， 繪制零件圖
一、軸強(qiáng)度的計(jì)算
軸直徑的計(jì)算公式
＝
P－ 軸傳遞的功率
n－
－ 軸材料許用扭應(yīng)力（），見表14－13
A－ 與軸材料及相應(yīng)許用扭應(yīng)力有關(guān)的系數(shù)，見表14-13
注意：對(duì)于 ，開一個(gè)鍵槽，軸頸就增大5-7%。
P＝0.01 kw
n=15
MPa
A=102
mm
mm
考慮到此設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸與滾輪的配合，取 mm
二 按照彎矩合成強(qiáng)度計(jì)算
1求滾輪上作用力的大小,方向
作用在滾輪上的轉(zhuǎn)距為: T=21.5Nm
圓周力:
F===0.478N
徑向力
F==0.176N
周向力:
F= Ftan=0.068N
2軸承的支反力
水平面的支反力:
R=R= F/2=0.239N
垂直面的支反力:
R=(- Fd/2+ F30)/60=133.2 N
R=( Fd/2+ F30)/60=500.4 N
3畫彎距圖
水平面的彎距: M= R30=0.0717Nm
垂直面的彎距: M= R30=39.96 Nm, M= R30+ F d/2=5.007 Nm
合成彎距:
M==39.96 Nm
M==5.007 Nm
4畫彎距圖 T= F d/2=0.2145 Nm
當(dāng)量彎矩的計(jì)算公式
軸在危險(xiǎn)截面的彎矩
軸在危險(xiǎn)截面的扭矩
?。p速器的輸出扭矩）
扭矩校正系數(shù)
?。▽?duì)于穩(wěn)定不變的轉(zhuǎn)矩）
故軸在危險(xiǎn)截面的合成彎矩
三、校核軸的強(qiáng)度 （按照第三強(qiáng)度理論）
校核公式
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P366 表15-1，軸的材料選用40
相應(yīng)的彎曲疲勞極限 ＝355 MPa
軸在危險(xiǎn)截面的抗彎模量W的計(jì)算公式參照《簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P370之表14-16，對(duì)于開鍵槽的軸，
mm
mm
mm
故 mm，符合要求。
所用到的三根軸的具體形狀參照零件圖。
三、校核軸的強(qiáng)度?。ò凑盏谌龔?qiáng)度理論）
校核公式
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P366 表15-1，軸的材料選用40
相應(yīng)的彎曲疲勞極限 ＝355 MPa
軸在危險(xiǎn)截面的抗彎模量W的計(jì)算公式參照《簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P370之表14-16，對(duì)于開鍵槽的軸，
mm
mm
mm
故 mm，符合要求。
所用到的三根軸的具體形狀參照零件圖。
3-3-7 軸承的選用
一、基本條件3248 N
軸頸
預(yù)期壽命
運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有輕微的沖擊。
二、當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P323 表13-6
取
則當(dāng)量動(dòng)載荷
三、基本額定動(dòng)載荷
?。▽?duì)于滾子軸承?。剑?
按照 查《機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》之P1671，
選用單列圓錐滾子軸承（GB297-84）
選用的兩種軸承的參數(shù)為：
型號(hào) d D C
7606E 30 mm 72 mm 77.5 58.8
7204E 20 mm 47 mm 26.8 18.2
其具體形狀如圖3-3-7所示，上圖為7204E，下圖為7606E。
圖3-3-7
3-3-7 滾動(dòng)輪的設(shè)計(jì)
根據(jù)裝配的需要，設(shè)計(jì)出如圖3-3-10所示的滾輪，該滾輪用于驅(qū)動(dòng)輪和滾動(dòng)輪。
圖3-3-6
3-3-7 滾輪支承上蓋的設(shè)計(jì)
該零件的設(shè)計(jì)主要依據(jù)裝配時(shí)的需要，設(shè)計(jì)出來的圖形如圖3-3-11所示。
圖3-3-7
鳴 謝
此次設(shè)計(jì)是我們大學(xué)三年最后一次設(shè)計(jì)，是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)的專業(yè)知識(shí)的一次全面檢查，要求我們能夠綜合運(yùn)用三年來所學(xué)的知識(shí)，在畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上由自己獨(dú)立設(shè)計(jì)隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置
通過此次設(shè)計(jì)，使我們明白了機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，特別是對(duì)原來沒有鞏固的知識(shí)進(jìn)行了一次全面的復(fù)習(xí)，并由自己進(jìn)行設(shè)計(jì)，記憶深刻.在即將畢業(yè)時(shí),對(duì)三年來所學(xué)的溫習(xí)一遍,沒學(xué)好的,重新看,學(xué)一遍,收獲不小.同時(shí)增強(qiáng)了在計(jì)算、繪圖及檢索參考文獻(xiàn)等方面的能力。
歷經(jīng)兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了！首先感謝黃開有副教授對(duì)我的大力支持，感謝他能在百忙中能抽出寶貴的時(shí)間來指導(dǎo)我，給了我很多意見及相關(guān)資料，如果沒有他的悉心指導(dǎo)，我想我是不可能那么順利的完成這次設(shè)計(jì)。
在這次設(shè)計(jì)中，我深切體會(huì)到一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的艱巨和工作量的巨大，也深切體會(huì)到了一個(gè)工程技術(shù)人員必須有科學(xué)認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度，這將對(duì)即將走向社會(huì)的我有著深遠(yuǎn)的影響。
設(shè)計(jì)參考書目：
1、《簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 唐金松主編 1992年6月第一版
2、《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 吳宗澤主編 1999年1月第一版
3、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 陳仕賢等編
4、《機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 修訂本 1992年12月第二版
5、《機(jī)械制圖》第五版 大連理工大學(xué)工程畫教研室 主編
6、《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版 濮良貴 紀(jì)名剛 主編 高等教育出版社
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