【正文】 ??????????? ??????? ? ? )(5 2 8)( 0 33 2 6 0 8 952322 MPaσMPaσ HH ??????????? ??????? 通過上面的結(jié)果可以看出本文 所設(shè)計的直齒錐齒輪滿足齒面接觸疲勞強度的要求 [4]。則將 T1代入公式 ()可以得到 Ft=(N)，最后將所有的已知數(shù)據(jù)代入公式 ()中： ? ? )(420)(253 11 111 M P aσM P amb YYKFσ FFaSatF ???? ????? 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 25 ? ? )( 3 8)(248 4 22 222 M P aσM P amb YYKFσ FFaSatF ???? ????? 通過上面的結(jié)果可以看出本文所設(shè)計的直齒圓柱齒輪滿足齒根彎曲疲勞強度的要求。強度準(zhǔn)則就是指零件中的應(yīng)力不得超過允許的限度。 5） 軸承端蓋的總寬度為 20mm(由軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定 )。軸環(huán)寬度 b，則可以取 LEF=10(mm)。連個軸承的一段都采用軸肩定位，查手冊可以得到軸肩的高度 h=6(mm)，則 dDE=dHI=46(mm)。滾動軸承的周向定位是由過渡配合來保證的 [4]。兩個軸承都用軸肩定位，由手冊上查得 6207 型軸承的軸肩為 ，則可以取 dBC=dDE=42(mm)。 因為設(shè)計時初步設(shè)定執(zhí)行機構(gòu)的總傳動比為 20，所以減速器的傳動比大約可以選定為 50，通過查機械設(shè)計手冊 結(jié)合所屬按電動機可以找到傳動比為 50 的二級圓柱齒輪減速器，可以查到減速器與齒輪軸相連的伸出軸的軸徑為 28mm。通過設(shè)計可以得到鏈傳動的簡圖，其簡圖如圖 所示： 圖 鏈傳動結(jié)構(gòu)簡圖 減速器的選擇 機器一般是由 原動機、傳動裝置和工作裝置三部分組成。 取小鏈輪的齒數(shù) z1=21，大鏈輪的齒數(shù)為 212112 ???z ，（傳動比 1?i ）。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 （ 3）選小齒輪的齒數(shù) z1=20，大齒輪齒數(shù) 804202 ???z 。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 7） 計算大小齒輪的 ? ?FSaFaσYY 并加以比較。 模數(shù) )( mmzdm tt ??? () 齒高 )( mmmh t ???? () ??hb () 5）計算載荷系數(shù)。 )( 31 151 mmNn PT ????? () 3）由表 [4]查得尺寬系數(shù) Φd=1。軸孔直徑 d=25(mm)，軸孔長度 L=62(mm)[8]。 因此結(jié)合了 上 述 的 優(yōu)點 可以 選取交流伺服電機作為該 包裝紙箱壓力變形試驗機的動力機。如圖 所示 圖 22 執(zhí)行機構(gòu)簡圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 3 執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計 電動機的選擇 傳統(tǒng)的壓力變形試驗機，它是以液壓系統(tǒng)為動力源來推動壓板來實現(xiàn)其工作的，但是此種動力源無 法精確地控制壓板恒速下壓 ，而且 速度響應(yīng)慢 ，無法靜態(tài)的完成壓縮實驗， 工作過程中液壓油容易泄漏，會造成試驗樣品的污染， 而且噪音很 大，然而交流伺服電機具有使運動控制更加柔性、 消除液壓油泄漏 等許多 的 優(yōu)點。因此鏈輪的選擇同樣要選用雙排鏈輪，因為總的轉(zhuǎn)矩及總的功率不是很大，所以鏈輪的尺寸可以不用選的很大，鏈輪同過螺栓與下壓板相連，下壓板的上表面可以做一些空心的結(jié)構(gòu)以減輕壓板的重量。 方案二： 將交流伺服電動機放在壓力變形試驗機底座內(nèi)，通過齒輪和兩條雙排鏈將動力傳濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 遞到上壓板上用來實現(xiàn)壓力變形試驗機的工作。 采用鏈傳動的原因是因為：鏈傳動與帶傳動相比無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的傳動比，傳動效率較高，又因為鏈條不需要像帶那樣張的很緊，所以作用于軸上的徑向壓力比較小，而且結(jié)構(gòu)較為緊湊，同時，鏈傳動能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作，并且鏈傳動需要的張緊力較小。 包裝紙箱 壓力 變形 試驗機的主要設(shè)計參數(shù)如下所示： （ 1） 試驗最大包裝紙箱尺寸規(guī)格 :1200mm、 1200mm、 1200mm； （ 2） 對試驗件最大施加壓力： 5KN； （ 3） 對試件施壓的最大速度： 10mm\min； （ 4） 擬定傳動部分的總傳動比： 20。 本壓力 變形 試驗機能完成材料 的 靜態(tài)壓縮試驗、?，F(xiàn)如 今 ， Lansmont 已經(jīng)在 包裝 紙箱壓力變形 測試 的相關(guān) 領(lǐng)域 內(nèi)不容 置疑地成為全球公認(rèn)的領(lǐng)軍者。 包裝紙箱 壓力試驗機是包裝 紙箱 領(lǐng)域重要的實驗儀器， 它能夠?qū)Πb紙箱在運輸過程中 遇到的外力進(jìn)行 相應(yīng)的模擬實驗，來 檢測 包裝紙箱的承載能力。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。包裝紙箱在運輸?shù)倪^程中，要經(jīng)過運輸、裝卸、 存 儲三個過程，在這三個過程中，包裝紙箱 可能 會 受到 各種各樣的損害，例如沖擊、振動、擠壓等 作用。從 高科技電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、基礎(chǔ)包裝材料到 大型 的 日用品 等領(lǐng)域都可以看到該公司的產(chǎn)品，公司生產(chǎn)的 產(chǎn)品被應(yīng)用到了 更多更廣泛的領(lǐng)域 。通過試驗機上的壓力傳感器和位移傳感器將 壓力和位移信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)調(diào)理后送入計算機中，在計算機中反映 測試值。 包裝紙箱 壓力 變形 試驗機機械部分 的 設(shè)計 為 了 能 夠 滿足各種包裝 紙箱 的測試要求，該 壓力變形 試驗機的機械部分的設(shè)計主要包括如下幾個部分： （ 1） 壓力變形試驗機傳動方案的設(shè)計； （ 2） 交流伺服電機的選型； （ 3） 鏈及鏈輪的選擇； （ 4） 直齒圓柱齒輪的選擇及校核； （ 5） 錐齒輪的選擇及校核； （ 6） 軸以及軸承、鍵的選擇和校核； 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 （ 7） 減速器的選擇及應(yīng)用分析； （ 8） 一些其他零部件的設(shè)計。鏈傳動主要用在工作可靠，兩軸相距較遠(yuǎn)，低速重載的場合 。如圖 （ b）所示 該方案的優(yōu)點是用鏈傳動安裝，精度要求較低，成本也較低， 工作穩(wěn)定可靠，比較適合遠(yuǎn)距離及低速重載時的傳輸，而且將電動機放在試驗機底座的內(nèi)部，使電動機盡可能少的受到外界的沖撞，而且外表簡單美觀，更重要的是保證了電動機和減速器的穩(wěn)定工作。 由四條鏈帶動壓板下降的時候，壓板肯定會四處擺動不平穩(wěn)，所以為了保持架子和壓板的穩(wěn)定性在機架上應(yīng)做一些設(shè)計。 目前市場上所用的壓力變形試驗機多 數(shù) 是以普通電 動機為動力機的壓力試驗機，常 見的是 以步進(jìn)電機為動力機， 但是 步進(jìn)電機往往會出現(xiàn)失步 的 現(xiàn)象，這樣 很 容易造成 工作中的 誤差，但是交流伺服電機可省去離合器等零部件，使傳動環(huán)節(jié)大大減少了，因而相應(yīng)的維修工作量也會大大減少。通過以下計算公式可以確定所選電機型號 。 齒輪的設(shè)計 根據(jù)總體方案的設(shè)計可以知道在此壓力變形 試驗機的傳動系統(tǒng)中用到了齒輪傳動，根據(jù)方案中執(zhí)行機構(gòu)簡圖，可以看出在此次壓力變形試驗機的設(shè)計中用到了直齒圓柱齒輪和直齒錐齒輪進(jìn)行傳動。 4）由表 [4]查得材料的彈性影響系數(shù) ZE=(MPA1/2)。 根據(jù) v=(mm)， 7 級精度，由圖 查得動載系數(shù) KV=1； 直齒輪， KHα=KFα=1； 由表 [4]查得使用系數(shù) KA=1； 由表 [4]使用插值法可以查得 7 級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，KHβ=。 ? ? 31 11 ?????F SaFaσ YY () ? ? 32 22 ????F SaFaσ YY () 大齒輪的數(shù)值較大。（傳動比 i=4） 由下面設(shè)計公式進(jìn)行試算 ? ? ? ?3 2121 uφφKTσZdRRHE ?????????? () 根據(jù)計算直齒圓柱齒輪的計算過程，在參考文獻(xiàn) [4]中選取相應(yīng)的公式內(nèi)的各計算數(shù)值的取值，通過選取的數(shù)值計 算出小錐齒輪的分度圓直徑 d1t，進(jìn)而求出小錐齒輪校正后分度圓的直徑 d1。 因為包裝紙箱壓力變形試驗機為一般工作機器，在工作中沒有劇烈振動及沖擊，所以鏈輪的材料可以選擇 45，同樣鏈也可以選用 45。傳動裝置能夠用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式用以滿足工作裝置的需要，它是一部機器的重濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 要組成部分。 軸的設(shè)計 根據(jù)總體方案的設(shè)計可以知道在此壓力變形試驗機的傳動系統(tǒng)中用到了三根軸，根據(jù)方案中執(zhí)行機構(gòu)簡圖，可以看出在此次壓力變形試驗機的設(shè)計中用到了一根齒輪軸和兩根階梯軸。兩段軸肩 BC、 DE 的長度可以根據(jù)已知條件初步確定為 LBC=LDE=7(mm)[8]。 軸 1 的設(shè)計 （ 1） 初步 擬定軸上零件的裝配方案 通過前面總體方案的設(shè)計進(jìn)行分析，初步選用圖 所示的裝配方案： 圖 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 （ 2） 確定軸的各段直徑和長度 1） 根據(jù)前面設(shè)計的直齒圓柱齒輪，可以確定軸段 FG 的直徑 dFG=56(mm)，根據(jù)濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 齒輪輪轂的寬度 B=48(mm)，為了使圓螺母的端面更可靠的壓緊齒輪，則此軸應(yīng)該略短于輪轂的寬度，故取 LFG=44(mm)。 3） 因為軸段 GH 采用的是圓螺母進(jìn)行軸向定位，所以可以根據(jù) dHI=46(mm)，dFG=56(mm)，以及手冊中圓螺母的 型號可以選定軸段 GH 的直徑 dGH=50(mm)，選擇圓螺母的型號為 M60，則根據(jù)圓螺母的相關(guān)參數(shù)可以初步設(shè)定 LGH=31(mm)。 根據(jù) 前面設(shè)計的鏈輪，可以確定軸段 AB、 KL的直徑 dAB=dKL=35(mm)，鏈輪輪轂的寬 B=44(mm)， 為了使軸端擋圈的端面更可靠的壓緊齒輪，則此軸應(yīng)該略短于輪轂的寬度，故取 LAB= LKL=40(mm)，鏈輪右端采用軸肩定位，軸肩高度 h，故取 h=6(mm)，則下一段軸處的直徑 dBC= dJK=41(mm)。 （ 3） 軸上零件的周向定位 鏈輪、齒輪與軸的連接是均采用平鍵連接的。因此在設(shè)計的過程中對機器的主要零部件進(jìn)行強度校核是非常有必要的。 （ 2）按齒面接觸疲勞強度校核 齒面接觸疲勞強度計算公式如下所示： ? ?HEHtH σZZuubdKFσ ?????? 11 () 同樣根據(jù)前面所設(shè)計的直齒圓柱齒輪，可以查到公式 ()中所有的相關(guān)的數(shù)據(jù)。 軸 的校核 軸是組成機器的主要零件之一 。根據(jù)軸 1 的結(jié)構(gòu)簡圖 做出軸的計算簡圖如圖 所示 [15]： （ 2） 按彎扭組合進(jìn)行校核軸徑。因此： ? ? )( 56 1 32 60 88 76 22 M P aσ ca ???? 故此次設(shè)計的軸是安全的 [4][13]。則 )( 7 9 NFFF daea ????? () )( 9822 NFF da ?? () （ 3）求軸承當(dāng)量載荷 P1和 P2。 本設(shè)計具有如下特點： （ 1） 使用的交流伺服電動機，可以對速度進(jìn)行精確地控制，并且轉(zhuǎn)速可以從靜止調(diào)整到 任何數(shù)值，而且相應(yīng)很快。 由于作者水平有限以及對掌握的知識不全面，所以論文中肯定會有不妥之處，甚至錯誤之處，敬請老師批評指正，不勝感覺。應(yīng)為軸承在運轉(zhuǎn)的過程中有輕微沖擊載荷，按表 ，可以查得載荷系數(shù) fp=，取 f