【文章內容簡介】 左側抗彎截面系數(shù) =抗扭截面系數(shù) 截面b左側的彎矩M為 mm截面b上的扭矩T mm截面上的彎曲應力 截面上的扭轉切應力 軸的材料為45鋼，調質處理。由[7]表151查=640。截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)及按[7]附表32查取。因，,經(jīng)插值后可查 = =[7]附圖31可得軸的材料的敏性系數(shù)為 故有效應力集中系數(shù)按[7]式（[7]附表34）為 由[7]附圖32的尺寸系數(shù)；由[7]附圖33的扭轉尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由[7]附圖34得表面質量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按[7]式（312）及式（312a）得綜合系數(shù)為 又由[7] 31和32得碳鋼的特性系數(shù) = ～，取= =～，取=于是，計算安全系數(shù)值，按[7]式（156）～（158）則得 = = ＞=2， 故可知其安全。截面f左側抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎矩M及彎曲應力為 扭矩T及扭轉切應力為 T= =過盈配合處的 ，由[7]附表38用插值法求出，并取 =，于是得 = ==軸按磨削加工，由[7]附圖34得表面質量系數(shù)為=故得綜合截面系數(shù)為 = 所以軸在截面f左側的安全系數(shù)為 = =＞=2，故安全。電動平車主動輪軸無大的瞬時過載及嚴重的應力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。至此，主動輪軸的的設計計算結束。 從動輪軸的結構設計從動輪軸上安裝有從動論組，還有用于與車架連接的支座。軸與從動輪組以連接為鍵連接，與支座的連接為軸承連接，且軸承需要在軸向設置定位軸肩。輪組跨距為1435mm，車架寬度為2000mm?？紤]到以上因素，設計從動輪軸結構如圖65所示。主動輪軸上ab段和ef段裝圓錐滾子軸承和軸套，內徑為120mm，設計軸套長度為81mm，直徑為120mm；又軸與滾動軸承配合為過渡配合，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。bc段和de段裝主動輪組，車輪厚度為130mm，故bc段長度為130mm，直徑為130mm；由車輪和軸的配合為間隙很小的滑動配合，故采用H8/g6配合。由于ab段和bc段直徑已定故b初軸肩高度為5mm，又車輪右端需要軸向定位，故在c處設計高度為8mm的軸肩，同理h處和g處分別設有5mm和8mm的軸肩。為了使軸與車架安裝合理，故需約束軸的總長為1940mm；軸上零件的周向定位，采用鍵連接，實現(xiàn)軸上零件的周向定位和運動及動力的傳遞。bc段和de段采用圓頭平鍵連接，根據(jù)bc段直徑由[7]表61查得平鍵截面bh=32mm18mm，鍵槽用銑削刀加工，長度為100mm。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的。在軸的端頭處加工245176。的倒角。從動輪軸的結構與主動輪軸相似，但由于不受轉矩和鏈輪壓軸力，只受自身載重和自重載荷，且由前面主動輪軸的校核可知從動輪軸強度條件肯定滿足，故不需再校核其強度。 滾動軸承的選擇和計算 選用滾動軸承是，首先是選擇軸承的類型。主要考慮一下因素：①軸承的載荷大小、方向和性質；②軸承的轉速；③軸承的調心性能；④軸承的安裝和卸載。根據(jù)上已章節(jié)車輪的設計，再由[6]表194，確定選用32224型4FD系列滾動軸承。此類軸承可以同時承受徑向載荷，外圈可分離，安裝時可調整軸承的游隙，成對使用。 滾動軸承壽命計算a)主動輪軸上滾動軸承壽命計算查滾動軸承樣本可知圓錐滾子軸承32224型4FD系列的基本額定動載荷=758000，基本額定靜載荷=478000。求兩軸承受到的徑向載荷和將軸系部件受到的空間力系分解為水平面和鉛垂面兩個平面力系，分別如圖71a和71b所示。 （a） （b）圖71 軸承受力圖由上一章軸的受力分析可知：===90000N= = 求軸承當量動載荷和==== 計算軸承壽命因為＞，所以按軸承1的受力大小計算 =b)從動輪軸軸承壽命計算 查滾動軸承樣本可知圓錐滾子軸承32224型4FD系列的基本額定動載荷=758000，基本額定靜載荷=478000。求兩軸承受到的徑向載荷和由于從動軸只在鉛垂受載，其受力如圖72所示。 圖72 軸承受力圖由上一章軸的受力分析可知： ==0N =90000N =90000N =90000N求軸承當量動載荷和== ==計算軸承壽命因為＞，所以按軸承1的受力大小計算 =c) 滾動軸承潤滑方式的選擇由于電動平車軸上滾動軸承安裝與軸支座中，考慮到脂潤滑形成的潤滑膜強度高，能承受較大載荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當長的一段時間，所以選用脂潤滑。鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個方面。鍵的類型應根據(jù)鍵連接的結構特點、使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸則按符合標準規(guī)格和強度要求來決定。電動平車主動輪軸和從動輪軸與軸上零件的連接大都采用了鍵連接。a) 車輪與軸的鍵連接軸與輪軸之間的鍵連接，主要是傳遞運動和轉矩，故采用圓頭平鍵連接，由車輪孔徑為130mm，查[7]表6（P106）得鍵的截面尺寸為鍵寬b鍵高h=32mm18mm，又考慮到車輪寬度為130mm，故選用鍵長L=100mm?，F(xiàn)在對鍵進行校核。假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵的強度條件為 =式中，－—傳遞的轉矩，由表41查得=； －—鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，==18mm=9mm； －—鍵的工作長度，圓頭平鍵=L－b=100－32=68mm。 －—軸的直徑，=130mm； －—鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應力，查[7]P106表62得=110。由計算得鍵的強度滿足設計要求。b)大鏈輪與軸的鍵連接 主動輪軸與大鏈輪的連接由于結構和載荷要求，采用平頭鍵連接，根據(jù)連接處軸徑的大小參照鍵的標準規(guī)格，選用平鍵的截面尺寸為鍵寬b鍵高h=32mm18mm，又考慮到鏈輪輪轂寬度為33mm，故選用鍵長L=28mm?，F(xiàn)在對鍵進行校核。假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵的強度條件為 =式中，－—傳遞的轉矩，由表41查得=； －—鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，==18mm=9mm； －—鍵的工作長度，平頭平鍵=L =28mm。 －—軸的直徑，=186mm； －—鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應力，查[7]P106表62得=110。有計算得鍵的強度滿足設計要求。c) 小鏈輪與減速器輸出軸的鍵連接 小鏈輪與減速器輸出軸的鍵連接，采用圓頭平鍵，根據(jù)連接處軸徑的大小參照鍵的標準規(guī)格，選用普通平鍵的截面尺寸為鍵寬b鍵高h=16mm10mm，又考慮到鏈輪輪轂寬度為80mm，故選用鍵長L=70mm?，F(xiàn)在對鍵進行校核。假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵的強度條件為 =由表41查得=，k ==10mm=5mm， =L－b=70－16=54mm，=55mm。 故有計算得鍵的強度滿足設計要求。第4章 整條生產線電氣控制系統(tǒng)的設計德國西門子（SIEMENS）公司生產的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產品包括LOGO，S7200，S7300，S7400，工業(yè)網(wǎng)絡，HMI人機界面，工業(yè)軟件等。S7200系列簡介S7200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7200系列具有極高的性能/價格比。S7200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： 極高的可靠性、極豐富的指令集、易于掌握、便捷的操作、豐富的內置集成功能、實時特性、強勁的通訊能力、豐富的擴展模塊S7200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統(tǒng)。 運動分析根據(jù)電動平車的起始位置和目的地的不同，其運動可分為四大類。（其中軌道的編號、工位的編號、傳感器的編號、電動平車的編號等見圖）電動平車的起始位在③、④號軌道上，目的地在軌道①、②的16個工位的其中某個工位上。電動平車的起始位置在①、②號軌道的16個工位的其中某個工位上，目的地是③、④軌道上。電動平車的起始位置在①、②號軌道的16個工位的其中某個工位上，其目的地是另一軌道的其它工位，如起始位置在軌道①上的某一工位，目的地是軌道②上的另一工位，此工序需經(jīng)過轉盤。4‘電動平車的起始位置在①、②號軌道的16個工位的其中某個工位上，目的地也是同一軌道上的另一工位，如起始位置在軌道①上的某一工位，目的地也為軌道①上的另一工位，此工序不需經(jīng)過轉盤。 四種運動情況的具體分析：。： 因兩臺電動平車不能同時工作，所以假設在平車b不工作的情況下，平車a從導軌③處開始工作。上料。將工件上到平車a上。輸入目的工位，在按啟動按鈕之前可按取消按鈕重新輸入目的地，一旦平車運動后，其它位置按鈕將被鎖定。按下啟動按鈕。電動平車開始啟動，同時鎖定其它目的地，平車上工作燈點亮，目的工位與BGBG4形成互鎖。當平車運動到轉盤上時，觸動行程開關BG1，同時平車電機停止，平車上制動電機