【正文】 ..................................................................18 致 謝 ................................................................................................................................19 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 前言 背景和意義 摩擦學(xué)是研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、潤(rùn)滑和磨損，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門交叉學(xué)科。由于沖錘頻率是比較快的，所以我們不能用凸輪機(jī)構(gòu)，因?yàn)橥馆喸诟哳l率的運(yùn)動(dòng)中容易磨損過快。由于摩擦磨損現(xiàn)象十分復(fù)雜，摩擦磨損條件不同，試驗(yàn)方法和裝置種類繁多，如何準(zhǔn)確地獲取摩擦磨損過程中的參數(shù)變化成為一個(gè)十分重要的研究課題。這種試驗(yàn)機(jī)有以下三種形式 :① 供氣系統(tǒng)加磨粒試件； ② 高速運(yùn) 動(dòng)的試件加供給的磨粒。所以選用曲軸機(jī)構(gòu)，曲軸設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單并且容易設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單的曲軸機(jī)構(gòu)不僅能適應(yīng)高頻率的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也不受速度變化的影響。 根據(jù)正弦定理： 1sin30sin15d ? 得 ： d=(mm) 即連桿的長(zhǎng)度是 （長(zhǎng)度太短不適合）。軸４的末端的齒輪和曲軸上的齒輪１：１傳動(dòng)，其目的主要是要保證曲軸能夠按照一定轉(zhuǎn)速帶動(dòng)沖錘平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。 各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸速度： n0=1400r/min 功率： Pw= 轉(zhuǎn)矩 ： ? ? 0 . 2 3 2 11400 .519550nd d9550Td NP ??? 軸 1： n1=1400r/min P1=Pwη聯(lián) η滾 = T1=Tdη聯(lián) η滾 = N （ 6）由圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=； KHN2=。 ）（ NT 9 0 8 8 0 109 . 9 2 7 22d2Ft 3 ????? ）（ NFtFr 8 0 8 a n ???? （下面所用到的圖，表 以及公式都在《機(jī)械設(shè)計(jì)》上） 先按照式（ 152）初步估算軸的最小直徑。 ⑤ 其余軸段的長(zhǎng)度可根據(jù)軸與軸之間的配合關(guān)系自行得到， L34=40mm， L67=50mm。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好的對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選 H7/n6。 Ⅳ ． 軸 4 的設(shè)計(jì) 表７ 數(shù)據(jù) 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 分度圓直徑 壓力角 w N ）（ mm3 3 1 5 03 5 6 1 2 33110m i n ????? npAd濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 求比值 軸承所受徑向力 ： ）（ 7 4 9 6 0 0Fr 22 ??? 所受的軸向力 ： Fa=0N 它們的比值為 ： 0ra?FF 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，深溝球軸承的最小 e 值為 ，故此時(shí) raFF ＜ e。 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)（論文），是我個(gè)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。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4） 圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 。感謝宿舍同學(xué)以及老師的鼓勵(lì)和督促，才讓我圓滿的完成了任務(wù)。 滾動(dòng)軸承的計(jì)算 根據(jù)要求對(duì)所選的在軸 2 上的兩個(gè)滾動(dòng)軸承進(jìn)行校核，在前面進(jìn)行的軸的計(jì)算時(shí)，確定了所需的兩個(gè)滾動(dòng)軸承型號(hào)為 6005，其基本額定動(dòng)載荷 Cr=4650N，基本淡定靜載荷 C0r=4320N，現(xiàn)對(duì)他們進(jìn)行校核。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位，是借過度配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 m6。按 d45=50mm 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得平鍵b*h=14*9， L=32mm。 ④ 軸承端蓋的總寬度為 15mm，根據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承天價(jià)潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋外 端面與聯(lián)軸器的距離為 25mm。 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 (4)此設(shè)計(jì)有 表３ 設(shè)計(jì)結(jié)果 模數(shù) 分度圓直徑 齒寬 齒數(shù) 小齒輪 2 40 45 20 大齒輪 2 280 40 140 (5)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖（從略） 軸的設(shè)計(jì) Ⅰ ． 軸 1 的設(shè)計(jì) 表 4 數(shù)據(jù) 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 分度圓直徑 壓力角 N （ 4）由表 106 查的材料的彈性影響系數(shù) ZE=。 為了便于計(jì)算將單級(jí)減速部分的傳動(dòng)比設(shè)置成為 n0=7，而變速的部分的傳動(dòng)比分為n1=4,n2=3,n3=2,n4=，所 以每次傳動(dòng)只有一個(gè)齒輪嚙合。軸３軸４用一個(gè)安全離合器連接，若操作人員誤將兩邊傳 動(dòng)齒輪同時(shí)掛入時(shí)，軸３是不能傳動(dòng)的，如果傳動(dòng)將發(fā)生嚴(yán)重事故。75 2220 LL LLLC O S ?? ??? L =(m) 根據(jù)正弦定理： ? 得 ： ∠ 3=176。任務(wù)書中規(guī)定的沖錘頻率是比較快的，所以我們不能用凸輪機(jī)構(gòu)，因?yàn)橥馆喸诟哳l率的運(yùn)動(dòng)中容易磨損過快。 第四類是固體 ——?dú)怏w加磨粒的試驗(yàn)機(jī) 其功能是使含磨粒的氣流去沖刷固體表面。 摩擦試驗(yàn)機(jī)的分類 摩擦試驗(yàn)的目的是為了對(duì)摩擦磨損現(xiàn)象及其本質(zhì)進(jìn)行研究，正確地評(píng)價(jià)各種因素對(duì)摩擦磨損性能的影響，從而確定符合使用要求的摩擦副元件的最優(yōu)參數(shù)。本設(shè)計(jì)中由于沖錘要實(shí)現(xiàn)的是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以需要將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，沖錘的往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以有很多方式實(shí)現(xiàn)。 摩擦學(xué)涉及許多學(xué)科。固定磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)的摩擦副的一邊是固定磨粒 (一般都采用砂布盤 )，另一邊則可設(shè)計(jì)成各種不同形式，其特例是研究單個(gè)磨粒磨損的試驗(yàn)機(jī)。 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 沖壓式磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 試驗(yàn)機(jī)工作原理 圖 試驗(yàn)機(jī)的傳動(dòng)示意圖 ：已知條件 試驗(yàn)機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的主要功能包括： （ 1） 試驗(yàn)機(jī)采用 3 相 380V、 50Hz 的電源供電，利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)； （ 2） 試驗(yàn)機(jī)的沖錘做往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，從而得到?jīng)_擊載荷。所以可以在連桿的末端加一個(gè)彈簧。確定傳動(dòng)比保證了沖錘能夠按照一定的速度工作。 （ 4）電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y90L4,其中額定功率為 ，滿載轉(zhuǎn)速 1400r/min。按設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 109a）進(jìn)行試算，即 ? ?3 21t ????????????? HZKT ??? Ⅲ ． 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 設(shè)計(jì) （ 1）試選載荷系數(shù) Kt=。 由 b/h=， KHβ= 查圖 1013 得 KFβ=；故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ=1= （ 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（ 1010a）得 ： ）（ mm7 4 9 33t1t1???? KK （ 7）計(jì)算模數(shù) m。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。 考慮到主要承受徑向力，軸向也可以承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。 ① 擬定軸上零件的裝配方案 因?yàn)榇?軸為輸出軸，輸出軸的末端還需要一個(gè)齒輪為沖壓式的機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，為此在軸的末端又加入一段安裝齒輪的軸段。 希望在以后能夠找到更好的方案來將本設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可 以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)于這種變速方式，是非常機(jī)械化的，思維局限在傳動(dòng)的過程當(dāng)中。 考慮到主要承受徑向力，軸向也可以承受小的軸向載荷。 ）（ NT 3 ????? ）（ NFtFr a n ???? （下面所用到的圖，表，以及公式都在《機(jī)械設(shè)計(jì)》上） 先按照式（ 152）初步估算軸的最小直徑。m 200r/min 280mm 20176。m 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T584320xx 或者機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 GYH1 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 25 N b=ΦdM Ⅰ ． 選精度等級(jí)、材料及其齒數(shù) （ 1）材料及其熱處理 選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 200HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者的材料硬度差為 40HBS。 η總 =η聯(lián) 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)主要是靠機(jī)械傳動(dòng)，首先根據(jù)任務(wù)書中的要求的沖錘的頻率沖錘所做的功來選擇電動(dòng)機(jī)。時(shí)，沖錘沖擊試件，此時(shí)沖錘不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖擊試件。密封問題對(duì)這類試驗(yàn)機(jī)而言十分重要，非接觸式傳動(dòng) —磁力傳動(dòng)在這類試驗(yàn)機(jī)上也得到了充分的應(yīng)用。這種方法將摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)分成了五大類 : 第一類是固體 ——固體摩擦磨損試驗(yàn)機(jī) 這類試驗(yàn)機(jī)根據(jù)摩擦副的運(yùn)動(dòng)形態(tài)又分為 5 小類，即單項(xiàng)滑動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)、沖擊 和微動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī) (根據(jù)需要可以在摩擦