【正文】 形、錐柱形、滾針 形 、鼓形等 。 （ 4） 基本額定靜載荷 ：使受 載最大 的 滾動體與滾道接觸中心處引起 的 接觸應(yīng)力 達(dá)到一定值的 載荷 ，用 符號 00()rCC 表示。 撓性聯(lián)軸器又可分為 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器 、 非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器 、 金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器 等。 nT 的計算 此聯(lián)軸器的最大許用轉(zhuǎn)矩 nT ， 按鍵的許用轉(zhuǎn)矩計算，其計算公式為： 3[]2 10pn kldT ?? ? （ 211） 式中： k — 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 ， 單位為 mm， ? ， h 為鍵的 高 度； l — 鍵的工作長度 ， 單位為 mm，對于圓 頭平鍵 l L b??，平頭平鍵 lL? ， L 為鍵的公稱長度， b 為鍵的寬度； d — 軸的直徑 ， 單位為 mm； []p? — 鍵材料的許用擠壓應(yīng)力 ， 單位為 MPa， [ ] 110p? ? MPa。 表 29 工作情況系數(shù) K 工 作 情 況 K 連續(xù)轉(zhuǎn)動的機(jī)床，如車床、銑床等 ～ 往復(fù)運(yùn)動的機(jī)床，如刨床、插床等 ～ 離心泵、葉片泵、螺旋輸送器 ～ 活塞泵 20～ 30 注：鋼性聯(lián)軸器取較大值，撓性聯(lián)軸器取較小值 由公式（ 212）得 1 .5 4 .9 7 .3 5sT K T? ? ? ?N 螺栓危險截面的拉伸強(qiáng)度條 件為： 21 []4Fd????? 或 1 4[]Fd ??? 式中： F — 工作拉力 ， 單位為 N； 22 1d — 螺栓危險截面的直徑 ， 單位為 mm； []? — 螺栓材料的許用拉應(yīng)力 ， 單位為 MPa， 本設(shè)計 [ ] 800?? MPa。 24 由公式（ 213）得 2 221 ( 100 100 ) 104Fd? ? ?? ? ?? ? ??MPa [ ] 800??? MPa 所以，該螺栓滿足強(qiáng)度要求。普通平鍵按構(gòu)造分，有圓頭、平頭和單圓頭三種。由于切向鍵的鍵槽對軸的削弱較大，因此常用于直徑大于 100mm 的軸上。圓錐銷具有 1： 50 的錐度，在受橫向力時可以自鎖，它裝拆方便，定位精度高，可多次裝拆而不影響定位精度。 導(dǎo)軌的設(shè)計 導(dǎo)軌的作用和設(shè)計要求 當(dāng)運(yùn)動件沿著承導(dǎo)件作直線運(yùn)動時，承導(dǎo)件上的導(dǎo)軌起支承和導(dǎo)向的作用，對導(dǎo)軌的要求如下： （ 1）一定的導(dǎo)向精度。運(yùn)動件所受的外力，是由導(dǎo)軌面承受的，故導(dǎo)軌 應(yīng)有足夠的接觸剛度。 在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)是我國目前應(yīng)用最廣泛的 一種步進(jìn)電機(jī)，它具有調(diào)速范圍廣，動態(tài)性能好，能快速起動、制動和反轉(zhuǎn)等特點(diǎn)，且 30 結(jié)構(gòu)比較簡單，因此本設(shè)計選用反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。 如 C 相通電， A、 B 相不通電，齒 3 應(yīng)與 C 對齊，此時轉(zhuǎn)子又向右移過 1/3 ? ，此時齒 4 與 A 偏移為 1/3 ? 對齊。 F 與 LDBr 成正比 ， L 為鐵芯的 有效長度， D 為轉(zhuǎn)子直徑 ， /Br N I R? ， NI為 勵磁繞阻安匝數(shù)（電流乘匝數(shù)） ， R 為磁阻 。θ =360 度 /（轉(zhuǎn)子齒數(shù) J 100%。 其中，曲線 3 電流最大、或電壓最高 ； 曲線 1 電流最小、或電壓最低 ； 曲線與負(fù)載的交點(diǎn)為負(fù)載的最大速度點(diǎn)。但是，因是混合式結(jié)構(gòu)，故結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本高。由于本設(shè)計電機(jī)驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪轉(zhuǎn)動所需力矩很小，由經(jīng)驗(yàn)估算其大小約為 它的體積小 、 結(jié)構(gòu)緊湊堅固 、 耐腐蝕 、 耐濕熱 ， 因而廣泛應(yīng)用于電力、石化、機(jī)械等行業(yè)。 表 31 110BF004 步進(jìn)電機(jī)的基本 參數(shù) 相數(shù) 步距角（ 176。 電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率換算到步進(jìn)電 機(jī)軸上，每個當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度，電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。 33 步進(jìn)電機(jī)的選擇 種類的選擇 1）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)：步距角小，啟動和運(yùn)行頻率高，在一相繞組長期通電狀態(tài)下，具有自鎖能力，消耗功率較大，應(yīng)用比較廣泛。 ：電機(jī)在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。 ：電機(jī)在額定靜態(tài) 電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。 磁密成正比（只考慮線性狀態(tài)） ，因此，電機(jī)有效體積越 勵磁安匝數(shù)越大，定轉(zhuǎn)子間氣隙越小，電機(jī)力矩越大，反之亦然。 由此可見：電機(jī)的位置和速度 與 導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。與齒 5 相對齊（ A39。 步 進(jìn)電機(jī)的分類 步進(jìn)電機(jī)種類繁多，按其運(yùn)動方式分為旋轉(zhuǎn)型和直線型。 本設(shè)計導(dǎo)軌的主要結(jié)構(gòu) 本設(shè)計導(dǎo)軌的形狀及基本尺寸如圖 25 所示： 28 圖 25 導(dǎo)軌的形狀及基本尺寸 采用燕型導(dǎo)軌 ， 當(dāng)運(yùn)動件沿著承導(dǎo)件作直線運(yùn)動時，承導(dǎo)件上的導(dǎo)軌起支承和導(dǎo)向的作用， 通過絲杠的螺旋傳動，帶動導(dǎo) 軌做直線運(yùn)動進(jìn)而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌的進(jìn)給和退回運(yùn)動。 （ 3）良好的耐磨性。 開口銷裝配時，將尾部分開，以防脫出 ，常與銷軸配合使用 。 本設(shè)計中 在主動軸上 用到 的 三個 鍵 受力最大，而它們 所傳遞的轉(zhuǎn)矩相等，因此只對最小的那個鍵進(jìn)行 強(qiáng)度計算即可。缺點(diǎn)是鍵楔緊后，軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和偏斜。 平鍵聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性較好等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。 （ 3）承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接 螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為： 23 0 m in []ppFdL???? 螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為： 20 []4Fd????? 式中： F — 螺栓所受的工作剪力 ， 單位為 N； 0d — 螺栓剪力面 的直徑 ， 單位為 mm； minL — 螺栓桿與 孔壁擠壓面的最小高度 ， 單位為 mm； []p? — 螺栓或孔壁材料的許用擠壓應(yīng)力 ， 單位為 MPa； []? — 螺栓材料的許用切應(yīng)力 ， 單位為 MPa。 受靜載荷螺栓的失效多為螺紋部分的塑性變形或螺栓被拉斷；受變載荷螺栓的失效多為螺栓的疲勞斷裂；對于受橫向載荷的鉸制孔用螺栓 聯(lián)接 ，其失效形式主要為螺栓桿剪斷，或栓桿被 聯(lián)接 件孔接觸表面擠壓破壞；如果螺紋精度低或 聯(lián)接 時 經(jīng) 常裝拆，很可能發(fā)生滑扣現(xiàn)象。 由于機(jī)器起動 時 和運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn) 過載現(xiàn)象， 所以 為安全起見，應(yīng)當(dāng) 用 軸上的最大轉(zhuǎn)矩 來 計算 聯(lián)軸器應(yīng)具有的公稱 轉(zhuǎn)矩 sT ，其 計算 公式 為 ： sT KT? （ 212） 式中： sT — 聯(lián)軸器應(yīng)具有的公稱 轉(zhuǎn)矩 ， 單位為 N （ 4）裝拆：考慮裝拆方便，選 用 可直接徑向移動的聯(lián)軸器。 15000hL ? h，見表 28； ? — 壽命指數(shù)，對于球軸承 3?? 。 本 設(shè)計 中軸承 選 用 的 材料為 GCr15。因而，應(yīng)清楚使用的軸承是否 容 易購得。設(shè)計時應(yīng)力求滾動軸承在低于其極限轉(zhuǎn)速的條件下工作。因此，在正常 工作 情況下，絲杠 承受的軸向力 aF 必須小于 絲杠的許用軸向力 F 。mm 通常可使 39。 所以 5 0 0 0 .1 5 7 5aF G f? ? ? ?N 由公式（ 24）可得 2 75 2 .0 4[ ] 1 .2 1 5aFd P?? ? ??mm 本設(shè)計選用的絲杠螺母副形式為標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋，螺距 5P? mm，中徑 2 ? mm，絲杠大徑 20d? mm，小徑 1 14d? mm；螺母大徑39。 絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)尺寸如圖 23 和圖 24 所示。 /m 作為 ?的單位，這樣把（ 23）式中的弧度換算成度，可得 180pTlGI? ??? 944. 9 1. 85 32 18 08. 1 10 0. 12 3. 14 3. 14????? ? ? ? 176。 2． 軸的扭轉(zhuǎn)剛度的計算 軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長的扭轉(zhuǎn)角 ? 來表示。 軸的設(shè)計計算 本設(shè)計中帶動標(biāo)準(zhǔn)齒輪轉(zhuǎn)動的軸是傳動軸，主要傳遞轉(zhuǎn)動 力矩，即主要承受扭矩，不承受或只承受較小的彎矩，因此只需要對其 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及剛度進(jìn)行校核 即可 。 軸的常用材料主要是碳素鋼和合金鋼，其次是球墨鑄鐵。心軸又可分為固定 (心軸工作時軸不轉(zhuǎn)動 )和轉(zhuǎn)動心軸 (工作時轉(zhuǎn)動 )。為了解決這個問題，提出一種對機(jī)械式雙嚙儀進(jìn)行數(shù)字化改造的方法。即使是齒輪測量中心、齒輪刀具測量中心、齒輪副和蝸輪副檢查儀、激光動態(tài)絲杠測量儀等國內(nèi)也可供貨。 目前，我國齒輪行業(yè)內(nèi)大約只有 300 家齒輪生產(chǎn)廠具有儀器基本配套的計量室，總計約有三坐標(biāo)測量儀 200 多臺，這些儀器大多是從國外進(jìn)口的。其中 ,齒輪誤差動力學(xué)理論還處在探索中。為了提高齒輪徑向跳動的檢測精度和效率，必須對傳統(tǒng)測量儀器進(jìn)行智能化改進(jìn)。為了滿足齒輪的使用要求，必須對它進(jìn)行檢測。 測量對象：圓柱齒輪（直徑 D≤200mm，模數(shù) ） 測量參數(shù)：齒輪徑向綜合誤差 技術(shù)指標(biāo)：分辨率： 齒輪檢測技術(shù)的發(fā)展 齒輪測量技術(shù)的發(fā)展歷程是以齒輪精度理論的發(fā)展為前提的。反過來 ,齒輪測量技術(shù)的發(fā)展也為齒輪精度理論 的應(yīng)用和齒輪標(biāo)準(zhǔn)的貫徹提供了技術(shù)支撐。在齒輪制造過程中必須對產(chǎn)品零件、部件和總成的要求質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測和控制，因而先進(jìn)適用的測量技術(shù)和 儀器是必備的條件。在今后的幾年中，我國大中型齒輪企業(yè)應(yīng)配備三坐標(biāo)測量機(jī)、齒輪測量中心和其他精密測量儀及配套完整的中心計量室，小型企業(yè)也要配備必要的精密測量儀器，從而保證我國齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量。如 圖 21 所示，標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝在 主滑架的心 軸上，被測齒輪安裝在測量滑架的心軸上，在彈簧力的作用下，兩齒輪作無側(cè)隙嚙合運(yùn)動，由于被測齒輪存在加工誤差，兩齒輪在 嚙合過程中中心距會發(fā)生變化，通過測量兩齒輪中心距 a 的變化量 a? 來 5 測試被 測齒輪的徑向綜合誤差 iF? 。 軸的設(shè)計應(yīng)滿足下列幾方面的要求：適當(dāng)?shù)倪x材、合理的結(jié)構(gòu)、足夠的強(qiáng)度、必要的剛度和振動穩(wěn)定性及良好的加工、裝配工藝性等。直徑特大的軸可制成空心的。 表 21 幾種常用的軸材料的 []T? 值 （ MPa） 軸的材料 Q235， 20 35 45 40Cr,35SiMn []T? 12~20 20~30 30~40 40~52 為 保險起見，本設(shè)計計算 []T? 取較小值，取 30MPa； T 取電機(jī)的最大 輸出 轉(zhuǎn)矩 此處取 [ ] ?? 176。 10 耐磨性計算 滑動螺旋 副 的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動速度、螺紋表面粗糙度以及潤滑狀態(tài)等因素有關(guān)。 表 23 絲杠螺母副材料的許用壓力值 絲杠 — 螺母的材料 滑動速度 (r/s) 許用壓力 (MPa) 鋼 — 青銅 ≤ 18～ 25 3～ 6 11～ 18 6～ 12 7～ 10 15 1～ 2 淬火鋼 — 青銅 6～ 12 10～ 13 鋼 — 鑄鐵 13～ 18 6～ 12 4～ 7 絲杠螺母副的摩擦系數(shù)見表 24。因此 ，校 核 絲杠強(qiáng)度時，應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險截面的計算應(yīng)力 ca? 。 設(shè)凸緣部分承受全部 軸向力 aF ，則螺母 凸緣受到 的 剪切 應(yīng)力為 ： []aFbD?????? （ 28） 式中 ： []? —— 為螺母材料的許用 剪切 應(yīng)力 ， 單位為 MPa，見表 25； b —— 螺母凸緣的寬度 ， 單位為 mm， 15b? mm； D —— 螺母的外徑 ， 單位 為 mm， 40D? mm。當(dāng)滾動軸承受純軸向載荷時，一般選用推力軸承；當(dāng)滾動軸承受純徑向載荷時，一般選用深溝球軸承或短圓柱滾子軸承；當(dāng)滾動軸承受純徑向載荷的同時，還有不大的軸向載荷時，可選用深溝球軸承、角 接觸球軸承、圓錐滾子軸承及調(diào)心球 軸承 或調(diào)心滾子軸承。自動調(diào)心軸承可自行克服由安裝誤差引起的缺陷。 保持架的作用是把滾動體均勻地隔開。 滾動軸承壽 命的校核條件為： 39。 聯(lián)軸器的選擇原則 （ 1）轉(zhuǎn)矩 T： T 比較穩(wěn)定時，選 用 剛性聯(lián)軸器、無彈性元件或有金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器； T 有較大沖擊振動時，選 用 有彈性元件的撓性聯(lián)軸器。 由公式（ 211）得 3[] 2 8 1 1 1 1 0 9 . 6 82 1 0 2 0 0 0pn k ldT ? ? ? ?? ? ??Nm 因?yàn)?nsFF? ，所以該聯(lián)軸器滿足使用要求。 （ 1）僅承受預(yù)緊力的螺栓聯(lián)接 螺栓 危險截面的拉伸強(qiáng)度條件為： 021 []4Fd????? 式中： 0F — 螺栓所受的 預(yù)緊力 ， 單位為 N；其余符號意義同前。 (Ⅲ )固定電機(jī)的螺釘?shù)膹?qiáng)度校核 由