【正文】 ....... 28 齒輪齒條的強(qiáng)度校核 ...................................... 29 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................... 33 齒輪的各項(xiàng)誤差計(jì)算 ....................................... 33 確定鍵、軸承和軸 ......................................... 35 選擇軸承 ................................................. 36 軸的結(jié)構(gòu) ................................................. 37 7 液壓 ................................................................ 38 液壓缸的計(jì)算與選取 ............................................ 38 液壓缸的計(jì)算與選取 ............................................ 39 液壓泵的計(jì)算與選取 ........................................... 41 8 導(dǎo)軌的選用 .......................................................... 43 9 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 ...................................................... 44 螺紋連接件的選擇 ............................................. 44 T形槽快卸螺栓的強(qiáng)度校核 ...................................... 44 10 夾具體 ............................................................. 46 11 裝配 ............................................................... 48 連接件、定向定位鍵的選擇 ..................................... 48 裝配中的注意事項(xiàng) ............................................. 48 扳手空間 ................................................ 48 標(biāo)注 .................................................... 49 12 公差與配合 ......................................................... 50 13 使用說明 ........................................................... 51 結(jié)束語 ................................................................ 52 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................... 53 致 謝 ................................................................ 54 山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 多工位托輥管體止口鏜削加工 專用夾具 設(shè)計(jì) 摘要 ： 托輥是帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件及重要組成部分 ，它的應(yīng)用十分廣泛，其生產(chǎn)屬專業(yè)化大批量生產(chǎn)類型，那就要求其加工設(shè)備和輔助裝備能滿足大批量生產(chǎn)的要求。按材質(zhì)分為橡膠托輥、陶瓷托輥、尼龍托輥及絕緣托輥。 采用各種動(dòng)力源（如氣動(dòng)、液壓等）和液壓機(jī)械手，來提高自動(dòng)化程度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 ，而且能夠快速易行 。 托輥夾具的方案 這是設(shè)計(jì)托輥夾具要解決的問題，帶著這些問題，我想了如下三種方案。其原理如下圖 2— 7： 對(duì)不同 組 直徑鋼管須變換相應(yīng)鉗口 , 但托輥直徑系列變化品種不多 , 且每一種每次的加工批量相對(duì) 較大 , 故對(duì)托輥加工效率影響很小 。 圖 3— 2 為支撐固定Ｖ形塊的板，上面有與之對(duì)應(yīng)的Ｔ形槽。 其山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 主要原因有： 1)由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重 合 ，引起的同批工件工序基準(zhǔn) 沿 工序尺寸方向 上 的最大變動(dòng)范 圍 ，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。 托輥夾具采用自定心，原理上定位誤差已為零，只存在 V形塊的安裝誤差，和由 V 形塊的對(duì)稱精度引起的誤差。如氣動(dòng)、液壓、氣液増力、真空、電動(dòng)、磁力等。 3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位 ，以 防工件產(chǎn)生夾緊變形 。 粗加工： 1K =；精加工： 1K =。 據(jù) 文獻(xiàn) [4]表 ：用硬質(zhì)合金刀具加工結(jié)構(gòu)鋼 時(shí)，當(dāng)結(jié)構(gòu)鋼 b? 800Mpa 時(shí)，前角 0r? 10176。但由于工件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、剛度較差或定位基面較小，在切削力或夾緊力等力的作用下 。； 55176。綜合了矩形螺紋效率高和梯形螺紋牙強(qiáng)度 高的特點(diǎn)。 齒輪齒條的 確定 齒條的材料確定 因?yàn)槭且话阌猛镜凝X條傳動(dòng) ，傳遞的功率也不大，但要求耐磨，因此選齒條材料為 45鋼，表面淬火，齒面硬度為 40～ 50HRC； 齒輪材料為 40MnB,表面淬火，齒面硬度為 48～ 55HRC。 選小齒輪調(diào)質(zhì)，小齒輪齒面硬度 230～ 240HBS，齒 條 正山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 30 火，齒面硬度 190～ 230HBS。 據(jù) 文獻(xiàn) [14]圖 6— 21，查得 1 ? 2 ? 據(jù) 文獻(xiàn) [14]125頁，取 minHS =1 據(jù) 文獻(xiàn) [14]圖 6— 16d： 按小齒輪齒面硬度 230～ 240HBS 均值 235HBS，在 MQ線和 ML 線在中間（適當(dāng)延長(zhǎng) MQ 和 ML 線）查得 lim 1 340F MPa? ? ； 同理，由圖 6— 16c 查得；取 lim 2 310F MPa? ? ??1F? = lim 1minFNFYS? =340 ? = ? ?2F? = lim 2minFNFYS? =310 ? = 111[]aaFSFYY? = 222[]aaFSFYY? = 山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 32 1131112 ()[]aaFSdFYYK T Ymz ????= 3 42 1 .5 1 .1 1 0 0 .0 1 2 70 .9 2 4? ? ? ??= 修正 m， K= 則 3t tKmmK?= 取 標(biāo)準(zhǔn)值： m=3； 齒輪的主要幾何尺寸： d=mz=54 1b b= dd? ? 取 50 取 2b =54 1212H H E KTZ Z Z bd?? ?≤ ??H? （ 6— 4） 據(jù) 文獻(xiàn) [14]表 6— 5，查得 MPa? ； 據(jù) 文獻(xiàn) [14]表 6— 14，查得 ? ； 據(jù) 文獻(xiàn) [14]表 6— 13,查得 ? ? ； 據(jù) 文獻(xiàn) [14]圖 6— 15 查得 ， 1NZ = 2NZ ? （不允許出現(xiàn)點(diǎn)蝕） 按小齒輪齒面硬度 230～ 240HBS 均值 235HBS，在 MQ線和 ML 線在中間（適當(dāng)延長(zhǎng) MQ 和 ML 線）查得 lim 1 540H MPa? ? ； 同理，由圖 6— 16c 查得；取 lim 2 390H MPa? ? 由圖 6— 16d，按小齒輪齒面硬度 230～ 240HBS 均值 235HBS，在 MQ 線和 ML線在中間（適當(dāng)延長(zhǎng) MQ和 ML 線）查得 lim 1 540H MPa? ? ；同理，由圖 616c 查得；取 min 1HS ? ； l i m1 11m i n5 4 0 1 . 3 2[ ] 7 1 31HNHHZ M P a M P aS?? ?? ? ? l i m 2 22m i n3 9 0 1 . 3 2[ ] 5 1 51HNHHZ M P a M P aS?? ?? ? ? 山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 33 將確定的值帶入接觸疲勞強(qiáng)度校核公式，得 522 1 . 6 1 . 1 1 01 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 6 6 0 6 6H? ? ? ?? ? ? ?MPa= H? ≤ ? ?2H? 接觸強(qiáng)度滿足。 軸采用兩端固定支承，兩端的軸承各限制軸在一個(gè)方向的軸向移動(dòng)，合起來就限制軸的雙向移動(dòng)。 同步回路是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行元件以相同的速度或相同的位移運(yùn)動(dòng)的回路。 據(jù) 文獻(xiàn) [17]式 （ 13— 1）： F F F F F F? ? ? ? ?工 回慣 封 摩 （ 7— 1） F工 — 夾緊力， 609N； F慣 — 活塞上所受慣性力； F封 — 活塞阻力； F摩 — 導(dǎo)軌摩擦阻力； F回 — 回油背壓形成的阻力。保壓時(shí)間取決于蓄能器容量。 軸環(huán)的寬的 b≈ =。 對(duì) 開式 齒輪傳動(dòng)，承載能力一般取決于齒面 彎曲 強(qiáng)度，故按 彎曲 強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根 接觸 疲勞強(qiáng)度。因山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 29 此取 。 （ 2） 與齒頂線平行的各直線上的齒距都相等，模數(shù)為同一標(biāo)準(zhǔn)值，其中齒厚與槽寬相等且與齒頂線平行的直線稱為分度線，它是確定齒條各部分尺寸的基準(zhǔn)線。螺紋副的小徑和大徑有相等的間隙，與矩形螺紋相比，效率略低，但工藝性好，牙型強(qiáng)度高，螺紋副對(duì)中性好，可以調(diào)整間距（用部分螺母時(shí)）。同理加工第二組需要調(diào)整的高度是 。 而且由于四個(gè)正壓力相等，摩擦系數(shù)也相等，因此摩擦力也相等 即： 4 ZM fR P R? ? ?→ 4ZPf? 可得： f=（ kgf） 而 f= 2F ?? （ ? =） 2 3 6 7F F F F? ? ? = f? =（ kgf） 由幾何關(guān)系知 ： 22 cos 30FF? ? ?=（ kgf） Q=F K= =（ kgf） 與上一種經(jīng)驗(yàn)公式求出的值相同。固定式鏜刀塊鏜盲孔一般 rK =90176。為保證安全再乘以安全系數(shù)。因此，要使工件夾緊變形小，在選擇夾緊力方向時(shí)，最好使承載力表面是定位件與工件定位基準(zhǔn)接觸面積較大的那個(gè)面，并在工件剛性較好的方向上將工件夾緊，以減小變形。構(gòu)件的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)批量相適應(yīng)。在加工時(shí)，夾具相對(duì)刀具及其切削成形的位置，經(jīng)調(diào)定后不 再 變動(dòng)，因此可以認(rèn)為加工表面的位置是固定的 。 必然大 小不一，形成誤差。 V 形塊的工作角度 α 越大，定位誤差越??；但工作角度 α 越大，定位穩(wěn)定性越差。 缺點(diǎn)：由于螺桿與螺母的間隙、螺桿兩端螺紋的螺距誤差、螺桿中間的溝槽與，在裝配過程中的調(diào)整誤差，鉗口的兩定位面可能 不對(duì)稱于中心；而且不能加工其他直徑的工件；一次性托四個(gè)，誤差更大。 0 . 3φ 0 . 1 Aφ103+0.103 . 2 3 . 2φ 0 . 1 A 圖 22 托輥管體止口加工 從表 2— 1說明不同直徑的托輥的外徑允差不同； 圖 2— 2中說明加工止口要求與外圓柱面的同軸度為 ￠ ；那么不同允差的直徑都要達(dá)到這個(gè)同軸度，就要山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 求夾具能滿足 這個(gè)要求。除了 讓夾具 滿足上述要求外，還應(yīng)盡量使夾具快速準(zhǔn)確定位夾緊，以節(jié)省輔助時(shí)間； 盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便 ，解決由于托輥外徑允許偏差造成的止口圓面和外圓柱面的同軸度偏差。但煤炭行業(yè)許多中小型帶式輸送機(jī)生產(chǎn)廠家 , 無力從國(guó)外引進(jìn)成套技術(shù)和設(shè)備。為了滿足上述要求，該托輥夾具采用自定心夾緊機(jī)構(gòu)，讓定位夾緊同步進(jìn)行；利用液壓的同步保壓回路實(shí)現(xiàn)四個(gè)工件的同時(shí)夾緊 ； 該夾具有效的減少了工件加工的輔助時(shí)間，提高了加工效率。突出特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)阻力大 , 徑向跳動(dòng)及軸向竄動(dòng)量大 ； 輥皮壁厚嚴(yán)重不均 , 壽命低 , 缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 。 生產(chǎn)流程： 剪床上圓鋼下料 —— 普通車床上平端面、打中心孔 —— 普通車床上掉頭平端面、打中心孔 —— 普通車床上粗車軸頸倒角 —— 普通車床上掉頭粗車軸頸倒角 —— 銑床（鉆床）上兩端銑扁（鉆孔） —— 數(shù)控車床上車兩卡簧槽 ——數(shù)控車床上精車兩軸頸 ，這是軸的加工。 缺點(diǎn)：不能適應(yīng)不同直徑的工件加工，如果做一個(gè)專用 V形塊能夠放入不同直徑的工件，但還必須上下可調(diào)。 為了方便裝卸，加一個(gè)輔助支撐，另外要把定心夾緊機(jī)構(gòu)做成兩部分分別夾托輥的兩端。 （ 3）取 N=114,H=50 估算直徑是 89， 108 時(shí)是 否可用 由圖 3— 3 中幾何關(guān)系可知： A=114／ 2 tg30176。使用夾具時(shí)，加工表面的位