【正文】 的切變模量和彈性模量對 ～ 4mm 直徑有效， 4mm 取下限。 杠桿平衡條件表達(dá)式：動(dòng)力動(dòng)力臂 =阻力阻力臂 即：動(dòng)力 /阻力 =阻力臂 /動(dòng)力臂 ， 公式表示為： F1L1=F2L2 即： F1/F2=L2/L1 注意： ①從杠桿的平衡可知，力和力臂的大小成反比，即力臂越長，力就越小。 2） 動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿，即費(fèi)力杠桿。 注意： ①省力杠桿，省力但費(fèi)距離；費(fèi)力但省距離，又省力又省距離的杠桿是沒有的。由于安裝了壓力傳感器，加載力可更為精確。如圖 9： 圖 9 夾具結(jié)構(gòu)示意圖 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁 共 37 頁 零件的設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì) （一）設(shè)計(jì)原理 在確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，不僅要考慮滿足強(qiáng)度和剛度的要求，而且還應(yīng)保證軸上 所有零件準(zhǔn)確可靠的的固定（周向和軸向），便于裝拆，良好的加工藝性等，一般多做 成階梯軸。 P —— 軸上傳遞功率， KW； n —— 軸的轉(zhuǎn)速， r/min。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁 共 37 頁 當(dāng)軸上傳動(dòng)零件利用平鍵作周向固定時(shí)，通常取鍵長較輪轂短 5? 10㎜。 （ 1）零件的軸向定位 軸向定位主要目的是防止工作時(shí)軸上零件沿軸向竄動(dòng)。 （三）軸的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 軸在彎矩或扭矩作用下產(chǎn)生的應(yīng)力一般為變應(yīng)力，因此軸的主要失效形式是疲勞斷裂。 對高轉(zhuǎn)速軸（如汽輪 機(jī)軸）或載荷作周期性變化的軸，為防止共振，還要進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。 其中 P 為傳遞的功率，不是電動(dòng)機(jī)的功率， n 為軸的轉(zhuǎn)速（ r/min）， d 為軸的最小直徑（㎜），由于軸即承受彎矩，又承受轉(zhuǎn)矩， ??T? 取最小值 25mpa，以補(bǔ)償彎矩對軸的影響。 Z面支承反力 ： ????? 聯(lián)軸器?TT D 上式中： MNT ?? ?聯(lián)軸器? （查《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》表 ） 根據(jù)平衡原理 ,可以得出下式 : 0??? CBA FFF Ⅰ ? ? 0211 ?????? LLFLF CB Ⅱ 又∵ ?? DA TT （平衡原理） ∴ 3 ?????? ?AAD FdFT 即 NFA ? 將已知條件代入Ⅰ、Ⅱ式，可以得出： NFF CB ?? ? ? 0295050 ?????? CB FF 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 22 頁 共 37 頁 ∴ NFB ? NFC 558? ③畫出軸的彎矩圖，合成彎矩圖及轉(zhuǎn)矩圖 MNLFM BB ??????? ? 0 8 8 1 31 ? ?22 TMM ???? （該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的剪切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮，取 α =） ? ? ? ? MNTMM AAA ???????? 222 ? ? ? ? ? MNTMM BBB ???????? 2222 ? ? ? ? ? MNTMM CCC ???????? 2222 ? ? ? ? ? MNTMM DDD ???????? 222 ? ④指出危險(xiǎn)剖面的位置 如圖 11中， 均為有應(yīng)力集中的剖面，均有可能是危險(xiǎn)截面。 為了減小軸所承受的彎矩，傳動(dòng)件應(yīng)盡量靠近軸承，并盡可能不采用懸臂的支承形式，力求縮短支承跨距及懸臂長度等。但對定位軸肩，還必須保證零件得到可靠的定位。由于配合的過盈量愈大，引起的應(yīng)力集中也愈嚴(yán)重，因而在設(shè)計(jì)中應(yīng)合理選擇零件與軸的配合。軸的表面愈粗糙，疲勞強(qiáng)度也愈低。通過碾壓、噴丸進(jìn)行表面強(qiáng)化處理時(shí)，可使軸的表層產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，從而提高軸的抗疲勞能力。 為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出 45176。 箱體 （一） 簡介 機(jī)座 和箱體等零件，在一臺(tái)機(jī)器的總質(zhì)量中占有很大的比例（例如在機(jī) 床中約占總質(zhì)量的 70%? 90%），同時(shí)在很大程度上影響著機(jī)器的工作精度及抗振性能；若兼作運(yùn)動(dòng)不見的滑道（導(dǎo)軌）時(shí)，還影響著機(jī)器的耐磨性等。對于運(yùn)行式機(jī)器，如飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)及運(yùn)行式起重機(jī)等，減小機(jī)件的質(zhì)量非常重要，故常用鋼或輕合金型材焊制。譬如成批生產(chǎn)的中 小型機(jī)床及內(nèi)燃機(jī)等的機(jī)座，結(jié)構(gòu)復(fù)雜是其主要問題，固然應(yīng)以鑄造為宜；但成批生產(chǎn)的汽車底盤及運(yùn)行式起重機(jī)的機(jī)體等卻以質(zhì)量小和運(yùn)行靈便為主，則又應(yīng)以焊接為宜。 機(jī)座和 箱體的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小，決定于安裝在它的內(nèi)部或外部的零件和部件的形狀和尺寸及其相互配置、受力與運(yùn)動(dòng)情況等。壁厚、凸臺(tái)的布置和尺寸的確定可采用類比法，對同類產(chǎn)品進(jìn)行 比較，并參照設(shè)計(jì)手冊等資料提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。 滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架等四部分組成。軸承內(nèi)、外圈上的滾道，有限制滾動(dòng)體側(cè)向位移的作用。而球軸承中則主要為點(diǎn)接觸，宜用于承受較輕的或中等的載荷，故在載荷較小時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。故在高速時(shí)，宜選用同一直徑系列中外徑較小的軸承。實(shí)體保持架比沖壓保持架允許高一些的轉(zhuǎn)速，青銅實(shí)體保持架允許更高的轉(zhuǎn)速。若工作轉(zhuǎn)速超過極限轉(zhuǎn)速較多，應(yīng)選用特制的高速滾動(dòng)軸承。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 30 頁 共 37 頁 軸承的安裝和拆卸 便于裝拆，也是在選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。 （三）選擇類型 傳感軸上選擇 深溝球 軸承和推力 球 軸承。工作中允許內(nèi)、外圈軸線偏斜量 ≦ 8′ ? 16′，大量生產(chǎn)，價(jià)格最低。承受軸向載荷 的能力與接觸角 α 有關(guān)。軸承裝置的設(shè)計(jì)主要時(shí)正確解決軸承的安裝、配置、緊固、調(diào)節(jié)、潤滑、密封等問題。 軸承的配置 一般來說，一根軸需要兩個(gè)支點(diǎn)，每個(gè)支點(diǎn)可由一個(gè)或一個(gè)以上的軸承組成。因其高度可靠性及密封設(shè)計(jì)，即使在惡劣環(huán)境下，仍能長時(shí)間連續(xù)工作。精度高， 性能穩(wěn)定可靠，全密封設(shè)計(jì)，帶保護(hù)殼； 3） 具有很強(qiáng)抗便、抗扭能力，抗干擾能力強(qiáng)； 4） 并備有分體式變送器可供選擇如： 05V，177。 5V， 010V， 420ma（直流） ； 非線性 、 、 %FS； 輸入 阻抗 ： 380177。 1%FS/10℃ ； 安全過負(fù)荷率： 120% ； 供橋電壓 ： 12VDC； 絕緣電阻≥ 1000MΩ ； 工作溫度： 10～ +60℃ ； 圖 16 RLBK2 S 式拉壓力傳感器 接線方式：插座： 電源（ +）， 輸出（ +）， 輸出（ ）， 電源（ ）。10 Ω ； 絕緣電阻 ≥1000 MΩ/100V ； 工作溫度 ： 10～ +60℃ ； 熱零點(diǎn)偏 移 ： 、 、 ％ FS/10℃ ； 熱靈敏度偏移 ： 、 、 ％ FS/10℃ ； 允許過負(fù)荷 ： 120％ FS； 接線方式 ： 插座： 電源（ +） 輸出（ +） 輸出（ ） 電源（ ） ； BK5 型懸臂梁式測力／稱重傳感器 的外形 如下圖 18 所示 : 圖 18 BK5B型 懸臂梁式測力 傳感器 外形 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 34 頁 共 37 頁 計(jì)算方法 已知載荷 P（由壓力傳感器 1測得）、轉(zhuǎn)矩 M（由傳感器 2計(jì)算后得出）和小球球心到加載軸心距 L。 [8]濮良貴、紀(jì)名剛主編 .《機(jī)械設(shè)計(jì)》 .高等教育出版社 .2020。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 36 頁 共 37 頁 附錄 軸的常用 材料及其主要力學(xué)性能 材料牌號(hào) 熱處理 毛坯直徑 /㎜ 硬度 /HBS 抗拉強(qiáng)度 B? 屈服強(qiáng)度極限S? 彎曲疲勞極限1?? 剪切疲勞極限1?? 許用彎曲應(yīng)力? ?1?? 備注 Q235A 熱軋或鍛后空冷 ≤ 100 400420 225 170 105 40 用于不重要及受載荷不大的軸 100250 375390 215 45 正火 回火 調(diào)質(zhì) ≤ 100 100300 ≤ 100 170217 162217 217255 590 570 640 295 285 355 255 245 275 140 135 155 55 60 應(yīng)用最廣泛 40Cr 調(diào)質(zhì) ≤ 100 100300 241286 735 685 540 490 355 335 200 185 70 載荷較大 40CrNi 調(diào)質(zhì) ≤ 100 100300 270300 240270 900 785 735 570 430 370 260 210 75 很重要的軸 38SiMnMo 調(diào)質(zhì) ≤ 100 100300 229286 217269 735 685 590 540 365 345 210 195 70 很重要的軸 38CrMoA1A 調(diào)質(zhì) ≤ 60 60100 100160 293321 277302 241277 930 835 785 785 685 590 440 410 375 280 270 220 75 高耐磨性，高強(qiáng)度 20Cr 滲碳 淬火 回火 ≤ 60 滲碳5262HRC 640 390 305 160 60 強(qiáng)度及韌性均較高軸 3Cr13 調(diào)質(zhì) ≤ 100 ≥ 241 835 635 395 230 75 腐蝕下的軸 1Cr18Ni9Ti 淬火 ≤ 100 100200 ≤ 192 530 490 195 190 180 115 110 45 高、低溫及腐蝕下的軸 QT6003 190270 600 370 215 185 制造復(fù)雜外形軸 QT8002 245335 800 480 290 250 注： B? 、 S? 、 1?? 、 1?? 、 ? ?1?? 的單位均為 MPa。 這次設(shè)計(jì)以及 論文 的編寫 更傾注了 他 大量心血。 讓我依依不舍的還有各位學(xué)友、同門和室友。 我將繼續(xù) 努力 ！