【正文】 ? 蝸輪輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 : 由于蝸牛輪輪齒的齒形比較復(fù)雜，要精確計(jì)算比較困難，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，齒根彎曲強(qiáng)度主要與模數(shù) m 和齒寬 2b 這兩個(gè)主要的幾何參數(shù)有關(guān)，故可用簡(jiǎn)單條件計(jì)算法來(lái)校核。 小帶輪節(jié)圓直徑 111 2 4 3 2 2 .9 2bzpd m m?? ?? ? ? 大帶輪齒數(shù) 2 1 1 2 .5 2 4 6 0z i z? ? ? ? 大帶輪直徑 222 6 0 3 5 7 .3 0bzpd m m?? ?? ? ? ? 驗(yàn)證帶速： 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 帶速 111 2 155 6 /60 1000 60 1000dnV m s? ? ??? ? ??? 查表 101? 得 , m ax 40 50 /V m s?? 第一級(jí)帶帶速滿(mǎn)足條件。由于轉(zhuǎn)速較慢，采用高壓的高粘度潤(rùn)滑劑進(jìn)行脂潤(rùn)滑。??? 珠直徑 mm? 循環(huán)列數(shù) ? 圈數(shù) 31? 額定靜載荷 217300oaCN? 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 滾珠絲杠螺紋外徑 10 (0 . 2 0 . 2 5 ) 4 8 . 8 0 9Wd d D m m? ? ? ? 滾珠絲杠累紋底徑 2 mm? 滾珠絲杠軸頸直徑 1L 由結(jié)構(gòu)確定 滾珠絲杠螺紋長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)確定 滾珠螺母螺紋底徑 20 2 2 5 6 .0 2 4nD d e r m m? ? ? ?， ?? 滾珠螺母螺紋內(nèi)徑 3 0 0 10 . 5 ( ) 5 0 . 5 9 6D d d d m m? ? ? ? 滾珠螺母外徑 1D 具體螺母確定 每圈中的鋼球數(shù) 0 / ( c o s ) 2 6 . 4 2 6Wm d D???? 取 工作螺母中的鋼球總數(shù) 2 6 3 7 8z mjk? ? ? ? 滾珠絲杠設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題： 1）受力合理 為了保證定位精度，除考慮絲杠剛度外，還應(yīng)在結(jié)構(gòu)布軒上盡可能使用權(quán) 螺母和絲杠同樣受拉或受壓，以使兩者軸向變形方向一致減少螺母與絲杠之間的導(dǎo)程式變形量之差。 絲杠的穩(wěn)定性 柔度計(jì)算 /r Li???? ? — 長(zhǎng)度系數(shù) 查表 17? ， ? ? L? — 絲杠最大工作長(zhǎng)度 1500L mm? ? 2 / 4 4 3 .9 7 6 4 1 0 .9 9 4id? ? ? ? 0F — 臨界載荷 計(jì)算 /r Li???? 0 .7 1 5 0 0 / 1 0 .9 9 4 9 5 .5? ? ? 85 90r? ? 時(shí)， 220 / rF EA??? E — 彈性模量 (E=206000MPa) A — 絲杠的危險(xiǎn)截面面積 A 222 / 4 1 5 1 8 .8 7d m m??? 計(jì)算 220 / rF EA??? 339894N? 穩(wěn)定的合格條件 0 / 4FF? 0 / 3 3 9 8 9 4 / 6 0 0 0 0 5 .7FF ?? 絲杠符合穩(wěn)定性 條件。 絲杠壽命計(jì)算 hL — 工作壽命 查表 10? ， 15000hLh? h F H LanK K K KCFK?揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 hK — 壽命系數(shù) hK = 1/3( /500)hL ? FK — 載荷系數(shù) 查表 11? ， FK = HK — 動(dòng)載荷硬度影響系數(shù) 查表 14? ， HK ? LK — 短行程系數(shù) 查表 15? ， LK ? nK — 轉(zhuǎn)速系數(shù) 1 / 3( / ) ?? n 工作轉(zhuǎn)速（ /minr ） ，加載時(shí) n /mm s? ，則 n 0. 05 60 0. 3 / m in10 r??? 計(jì)算 h F H La nK K K KCFK? 3 .1 0 7 2 1 .2 1 .0 1 .0 6 0 0 0 0 4 6 6 1 04 .8 N???? ? ? 51500aC ? N 即絲杠壽命符合條件。 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 預(yù)緊參數(shù) — 雙圓弧 接觸角 45??? 比 值 / ? 滾道圓弧偏心距 ( / 2 ) sinsWe r D ??? 絲杠參數(shù) — 公稱(chēng)直徑 50mm 導(dǎo)程 10ho mm?? 右旋 精度等級(jí)三級(jí) 鋼球直徑 5 .9 5 3 (1 5 / 6 4 ) / m inWD in? 圈數(shù) j? k 列數(shù) =13? 0 . 5 2 5 . 9 5 3 0 . 5 2 3 . 0 9 6sWrD? ? ? ? ? 39。本試驗(yàn)機(jī)中多采用了焊接連接方式。 圖 22 工作示意圖（ 1） 螺紋聯(lián)接的防松，在沖擊，振動(dòng)或變載荷的作用下，螺旋副的摩擦力可能減小或瞬間消失，重復(fù)后，就可能使用聯(lián)接松動(dòng)，甚至松脫。因此，因此決定在快進(jìn)時(shí)采用異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，而工進(jìn)時(shí)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。同步齒形帶的傳動(dòng)必須考慮帶的張緊，可通過(guò)調(diào)整其中一張緊輪的位置而達(dá)到張緊的目的。 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)共由五部分組成，即主機(jī)，壓電陶瓷力發(fā)生裝置，控制器和工作儀表以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制材料試驗(yàn)機(jī)主要是 在控制系統(tǒng)上引入了 CAT (Computer Aided Test, 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試 ) , 具有液壓伺服或者交直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)、高精度的位移傳感器、數(shù)據(jù)采集與控制裝置等?，F(xiàn)代位移測(cè)量系統(tǒng)普遍采用光柵、磁柵、感應(yīng)同步器、球柵和容柵等柵式測(cè)量系統(tǒng) , 利用增量測(cè)量方法來(lái)確定位 置和材料延伸率δ , 精度達(dá)到177。同時(shí) , 計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) , 并由計(jì)算軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 , 給出檢測(cè)結(jié)果 ,最后 , 完成試驗(yàn)報(bào)告的打印。 電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)是先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)與現(xiàn)代的電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是充分發(fā)揮了機(jī)、電技術(shù)各自特長(zhǎng)而設(shè)計(jì)成的大型精密測(cè)試儀器，它具有高科技特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)方法是模塊化的。油泵和測(cè)力油缸的液壓系統(tǒng)容易發(fā)生故障 , 不但影響試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)行和試驗(yàn)質(zhì)量 , 而且增加了維修工作量 。 國(guó)內(nèi)外 各種實(shí)驗(yàn)機(jī)的介紹 試驗(yàn)機(jī)是用來(lái)進(jìn)行材料力學(xué)性能指標(biāo)測(cè)定的設(shè)備，在各類(lèi)材料的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制、材料科學(xué)研究和教學(xué)試驗(yàn)中都需要應(yīng)用試驗(yàn)機(jī)來(lái)進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。因測(cè)力機(jī)械的慣性較大，加荷速度受到一定限制。 近來(lái)國(guó)外生產(chǎn)的一些萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，由于應(yīng)用了一些新技術(shù)，試驗(yàn)機(jī)的性能有所提高，應(yīng)用范圍也有所擴(kuò)大。例如現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，需要一些具有特殊性能的，能在高溫，低溫，高壓，高速以及各種復(fù)雜條件下工作的材料，因此必須研制新型材料與合金。這是因?yàn)椋牧显囼?yàn)機(jī)作為一個(gè)基礎(chǔ)工業(yè)部門(mén)，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和科研工作有直接的不容忽視的影響。 第 4 章 使用說(shuō)明 ......................................................................................................32 第 5 章 總結(jié) .............................................................................................................33 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................33 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 第 1 章 摘要 課題的提出 課題產(chǎn)生的背景 為了能在走上工作崗位之后更快地進(jìn)入職業(yè)角色、我們需要在通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)初步地將自己在大學(xué)所學(xué)習(xí)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。否則，可能造成 浪費(fèi)，或者導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的事故。 上述幾點(diǎn)，已足以說(shuō)明材料試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展對(duì)航空，冶金，機(jī)械，建筑和造船等工業(yè)部門(mén)，在合理設(shè)計(jì)工程結(jié)構(gòu)，節(jié)約材料，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改進(jìn)工藝和降低成本方面具有重要的意義。近來(lái)電液伺服系統(tǒng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)后來(lái)居上。范圍一般為 10200 噸。若對(duì)其指示、記錄系統(tǒng)及控制系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造，則可以充分地發(fā)揮設(shè)備的潛能，大大提高其技術(shù)性能及使用價(jià)值，更好地為材料研究、質(zhì)量控制和實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。 2． 電子萬(wàn)能 試驗(yàn)機(jī) 電子材料試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)力、應(yīng)變、位移的閉環(huán)控制 。其中機(jī)身、橫梁及支撐裝置只需滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求即可 , 而引伸計(jì)和試驗(yàn)鉗口則是試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵測(cè)量裝置和部件。該裝置能確保原試驗(yàn)機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)及使用壽命，能達(dá)到“以小改大、一機(jī)多用”的目的，具有結(jié)構(gòu)緊湊、工藝簡(jiǎn)單、測(cè)試精確、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 (2) 數(shù)據(jù)人工生成。顯然作為承載和測(cè)力元件的傳感器受到的負(fù)荷是彈性力，而傳感器和被檢試件，加載系統(tǒng)都可分別看作彈性元件，因此可簡(jiǎn)化為一彈性系統(tǒng)。 液壓式 優(yōu)點(diǎn)： ? 手動(dòng)容易 ? 易于實(shí)現(xiàn)大的力值， 加荷平衡，加荷速度可自由調(diào)節(jié)。蝸輪蝸桿具有自鎖性能，在裝配時(shí)必須注意其旋轉(zhuǎn)方向。揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 因此，在工進(jìn)時(shí)，異步電機(jī)被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 圖 23 工作示意圖（ 2） 本試驗(yàn)機(jī)使用的潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑。預(yù)緊方式采用墊片式。 靜載荷條件 39。 ，取 T? 1739。 3 9 s in 2 8 4 8 39。由于本試驗(yàn)機(jī)采用雙絲杠，其阻力通過(guò)兩絲杠中心線(xiàn)，這要靠定位安裝及加工的尺寸精度。適用速度范圍寬，傳動(dòng)比可到 10，協(xié)率由幾十瓦到幾百千瓦，結(jié)構(gòu)緊湊，效率可達(dá) 98% 99%，張緊力和壓軸力小。 小帶輪節(jié)圓直徑 333 24 8 61 .1 2bzpd m m?? ?? ? ? 大帶輪齒數(shù) 4 2 3 3 .5 2 4 8 4z i z? ? ? ? 大帶輪直徑 444 8 4 8 2 1 3 .9 0bzpd m m?? ?? ? ? ? 驗(yàn)證帶速： 帶速 3333 6 1 .1 2 1 .0 5 3 .3 6 1 0 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s? ? ???? ? ? ??? 查表 101? 得 , m ax 30 40 /V m s?? 第三級(jí)帶帶速滿(mǎn)足條件。 蝸桿軸的最大撓度（ mm ） 1 11232 lim48t ry FLF yEI? ? ? 1tF — 蝸桿圓周力（ N）， 11 12 TFNd?? 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 1rF — 蝸桿徑向力（ N）， 311 ta n 3 3 . 2 5 ta n 2 0 1 2 . 1 1 0rxF F N?? ? ? ? ? ? 1E — 蝸桿材料的彈性模量，對(duì)于鋼 1 206000 aE Mp? I — 蝸桿危險(xiǎn)截面處的慣性矩， 4 4 41 2 3 5 .5 496326 4 6 4mdI m m?? ? ? L — 蝸桿軸承間的跨距，計(jì)算時(shí)可以取 ? ? ? ，取 limy — 極限撓度，淬硬蝸桿 lim ? 計(jì)算 ? ? ? ? 3221 1 6 .6 1 2 .1 1 .3 8 0 0 .0 0 0 2 74 8 2 0 6 0 0 0 4 9 6 3 2y m mI??????limy? 蝸桿剛度條件符合。離合器為剛性接合元件，大都具有相當(dāng)硬度和強(qiáng)度的金屬件，因此在接合瞬時(shí)，嚙合主，從動(dòng)件之間產(chǎn)生相 當(dāng)大的沖擊載荷 ，易損壞接合元件，并引起機(jī)械沖擊和噪聲。而 ? 過(guò)大，則會(huì)使 離合器接合剛度增大，操縱功增加。此種現(xiàn)象的產(chǎn)生原因是多方面的。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使大學(xué)里學(xué)到的東西重新得到鞏固并在一些方面有了更新的認(rèn)識(shí)。 [2]機(jī)械設(shè)計(jì)，潭慶昌 編，高等教