【文章內(nèi)容簡介】 、熱處理、精度等級及齒數(shù)；齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算；校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度；校核根彎曲疲勞強(qiáng)度；幾何尺寸計算等各方面的校核計算，都已經(jīng)合格，在此不加以一一敘述。如圖2所示。 軸的設(shè)計軸設(shè)計的主要問題和一般步驟在一般情況下，軸的工作能力取決于它的強(qiáng)度、剛度，對于高速軸，有時還取決于它的振動性。因此，在軸的設(shè)計中應(yīng)對軸進(jìn)行強(qiáng)度計算，以防止斷裂；對于有剛度要求的軸還要進(jìn)行剛度計算，以防止工作時產(chǎn)生不允許的變形。此外，對高速軸還要進(jìn)行振動穩(wěn)定性計算，以防止發(fā)生共振而破壞。但對一般機(jī)械中的軸，因轉(zhuǎn)速不高，只要保證強(qiáng)度或剛度要求就行了。高速軸的設(shè)計：初定高速軸的外伸段直徑由文獻(xiàn)可得 通常取A= 先選材料為45鋼 由表122查得A= 則取得 在外伸段上有螺紋，所以圓整得軸上的最小軸徑為76mm。1） 軸的結(jié)構(gòu)簡圖如圖33所示 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ圖3 軸2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度：直徑：III段軸用于安裝夾送輥，故取直徑為76mm。IIIII段軸肩用于軸承定位，直徑為80mm。IIIIV段為軸承32020，外徑150mm。IVV段定位齒輪，直徑為120mm。VVI段安裝軸承32020，外徑150mm。VIⅦ段安裝套筒和齒輪，直徑為85mm。ⅧⅨ段為固定軸端，取直徑為76mm。長度：III段安裝夾送輥長度96mm。IIIII段為了安裝軸承方便，根據(jù)箱體要求為179mm。IIIIV段用于安裝軸承和擋油環(huán)。IVV段用于安裝齒輪，長度為156mm。VVI段用于安裝軸承，長度為28mm。VIⅦ段用于安裝套筒，長度為109mm。ⅦⅧ段用于安裝齒輪，長度為87mm。ⅧⅨ段為固定軸端，長度為49mm。 求作用在軸上的力1軸的轉(zhuǎn)矩：2軸上的圓周力： 3軸上的彎矩： 所以 4按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計算 這種方法是只按軸所受的扭矩來計算軸的強(qiáng)度；如果還受有不大的彎矩時，則用降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的辦法予以考慮。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：其中 所以 Mpa表32 軸常用幾種材料的[τT]及A0值軸的材料Q235—A、20Q2735（1Cr18Ni9Ti）4540Cr、35SiMn38SiMnMo、3Cr13[τT]/MPa1525203525453555A01491261351121261031121975按彎扭合成強(qiáng)度條件計算通過軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷（彎矩和扭矩）已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng)度條件對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計算。一般的軸用這種方法計算即可。其計算步驟如下：1） 作出軸的計算簡圖（及力學(xué)模型）軸所受的載荷是從軸上零件傳來的。計算時，常將軸上的分布載荷簡化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分別段的中心。作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。圖4 軸的結(jié)構(gòu) 在做計算簡圖時，應(yīng)先求出軸上受力零件的載荷（若為空間力系，應(yīng)把空間力分解為圓周力、徑向力和軸向力，然后把他們?nèi)哭D(zhuǎn)化到軸上），并將其分解為水平分力和垂直分力，如圖35a所示。然后求出各支承處的水平反力FNH和垂直反力FNV（軸向反力可表示在適當(dāng)?shù)拿嫔希瑘D35c是表示在垂直面上，故標(biāo)以）。2） 作出彎矩圖根據(jù)上述簡圖，分別按水平面和垂直面計算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計算結(jié)果分別作出水平面上的彎矩MH。確定危險截面，并計算其應(yīng)力Ⅶ—Ⅶ截面所受的彎矩和轉(zhuǎn)矩最大，且有與軸承過盈配合而產(chǎn)生的應(yīng)力集中及圓角所產(chǎn)生的應(yīng)力集中，因此，此截面是危險截面。Ⅶ—Ⅶ截面雖然彎矩小，但截面面積也較小，又有鍵槽產(chǎn)生的應(yīng)力集中，因此，此截面是危險截面。校核Ⅶ—Ⅶ截面由文獻(xiàn)公式（12—13）①M(fèi)Pa（由表12—1及12—1）由于，因此Ⅶ—Ⅶ截面安全。校核截面MPa由于，故此截面安全。由于工作比較穩(wěn)定，不必作靜強(qiáng)度校核。軸的工作圖如圖36所示圖5 軸的工作圖滾動軸承是該設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的機(jī)械零件,也是最易損壞的元件之一。 許多故障都與滾動軸承有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計,有關(guān)機(jī)械的故障中,有30 %是由滾動軸承引起的。滾動軸承的主要故障有:磨損　由于滾道和滾動體的相對運(yùn)動以及塵埃異物的侵入引起表面磨損。磨損的結(jié)果,配合間隙變大,表面出現(xiàn)刮痕或凹坑,使振動和噪聲加大。疲勞剝落　由于載荷和相對滾動作用產(chǎn)生疲勞剝落,在表面上出現(xiàn)不規(guī)則的凹坑,造成運(yùn)轉(zhuǎn)時的沖擊載荷,使振動和噪聲加大。塑性變形　受到過大的沖擊載荷、靜載荷,或因熱變形增加載荷,或硬度很高的異物侵入,產(chǎn)生凹陷和劃痕。銹蝕　有水分或腐蝕性化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入,以致在軸承元件表面上產(chǎn)生斑痕或點(diǎn)蝕。斷裂　殘余應(yīng)力及過大的載荷引起軸承零件的破裂。膠和　由于潤滑不良,高速重載,造成高溫使表面燒傷及膠和。軸承工作的好壞對 運(yùn)輸機(jī)的工作狀況有很大影響,輕則導(dǎo)致功率增大,重則造成電機(jī)及相關(guān)設(shè)備損壞,影響正常生產(chǎn)進(jìn)行,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。（一）低速軸承的選擇 初定型號由以上可得軸承內(nèi)孔直徑為 100mm，轉(zhuǎn)速不高，由于是直齒輪，故此理論上沒有軸向力，初選深溝球軸承60201）求比值由于，根據(jù)表135，故此時2）計算當(dāng)量動載荷P，根據(jù)以下公式按照表136，,取。按照表135，取X=1，Y=0。所以 3）按照軸承樣本或設(shè)計手冊選擇C=49500N的6020軸承。此軸承的基本額定靜載荷C0=43800N。4）計算6020軸承的壽命 計算壽命與減速器的的檢修期（23年）大致相等，故此合格。（二）高速軸承的選擇初定型號根據(jù)以上分析知道軸承內(nèi)孔徑 78，轉(zhuǎn)速不高，沒有軸向力，但壓力大故初選深溝球軸承60151）求比值由于，根據(jù)表135，故此時2）計算當(dāng)量動載荷P，根據(jù)以下公式按照表136，,取。按照表135，取X=1，Y=0。所以 3）按照軸承樣本或設(shè)計手冊選擇C=30800N的6015軸承。此軸承的基本額定靜載荷C0=26000N。4）計算6015軸承的壽命 計算壽命與減速器的的檢修期（23年）大致相等，故此合格。根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的按裝精度等，參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時可考慮以下幾點(diǎn)：1）選需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減震功能的要求。例如，對大功率的重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器；對嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)震動的傳動，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。2）聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。3）兩軸相對位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。4）聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常有金屬元件制成的，不需潤滑的聯(lián)軸器比較可靠；需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。還有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感而且比較容易老化。5）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選用裝拆方便、維護(hù)簡單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器（例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花型彈性聯(lián)軸器等），由于具有良好的綜合性能，廣泛適用于一般的中小功率傳動。由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。由于裝置用于飛剪機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計算轉(zhuǎn)矩為所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器ZL5（GB432384），但由于聯(lián)軸器一端與電動機(jī)相連，其孔徑受電動機(jī)外伸軸徑限制，所以選用ZL5（GB432384）其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑，軸孔長，裝配尺寸半聯(lián)軸器厚鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件，通常用來實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的導(dǎo)向。鍵聯(lián)接的主要類型有：平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和切向聯(lián)接。一般8級以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵聯(lián)接。鍵的兩側(cè)面是工作面，工作時，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵的上表面和輪轂的鍵槽底面間留有間隙。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)，因而得到廣泛應(yīng)用。這種鍵聯(lián)接不能承受軸向力，因而不能對軸上的零件起到軸向固定的作用。校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度：鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表62查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由公式可得 可見聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度不夠?？紤]到相差較大，因此改用雙鍵，相隔1800布置。雙鍵的工作長度。由公式可得 （合適）鍵的標(biāo)記為：鍵 GB10961979 4 結(jié)論經(jīng)過了兩個多月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了《Ф32飛剪機(jī)的設(shè)計（一）》的論文。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，我查看了飛剪機(jī)的相關(guān)資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。 由于時間緊迫，所以這次的設(shè)計存在許多缺點(diǎn)，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設(shè)備。雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一個設(shè)計零件，都有我的勞動。當(dāng)看著自己的設(shè)計作品能夠逐漸完善，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終都會化為甜美的甘泉。 這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步。5 謝辭首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師商興國老師，是他在本論文及本設(shè)計的完成期間予以的方方面面的無私指導(dǎo)和幫助才使本論文得以順利完成。在我論文完成的每一步都凝結(jié)這老師辛勤的汗水和對我無盡的關(guān)心與支持。不但如此，老師事實(shí)求是、腳踏實(shí)地的科學(xué)態(tài)度，精益求精、公而忘私的敬業(yè)精神，誨人不倦的育人作風(fēng)，積極樂觀的生活態(tài)度，真誠寬厚的個人品質(zhì)，無論從各個方面都使我受益匪淺。值此論文完成之際，特向指導(dǎo)師這幾個月當(dāng)中予以的幫助和影響致以最崇高的敬意和最由衷的感謝，謝謝。 同時感謝在這四年中給子我學(xué)習(xí)和生活上各種幫助的各位領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)們，共同致以我最誠懇的謝意，謝謝。 最后，要感謝我的家人，是他們的愛和支持才使我有力量一步步走過人生每一步，謝謝，謝謝每一位我愛的還有愛我的人們。6 參考文獻(xiàn)[1] 王昆，何小柏，[M]，高等教育出版社，1995，12. 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