【文章內(nèi)容簡介】 圓上的名義切向力，取 =2000 Nb—工作齒寬， 取b =20 —法向模數(shù)，取== =40載荷系數(shù) ==式中， —使用系數(shù)。取=1 —動載系數(shù)。取= —齒間載荷系數(shù)，取= —齒間載荷分布系數(shù)，取=彎曲強度的重合度系數(shù) 式中， —齒形系數(shù)。取= —應力修正系數(shù)。取= —重合度系數(shù)。= —螺旋角系數(shù)。= 則： 計算許用彎曲應力 （）式中，—彎曲疲勞極限。由于材料為40Cr，故取=350—最小安全系數(shù)。取= （）式中，—應力修正系數(shù)。取=—壽命系數(shù)，取=—圓角敏感系數(shù)，取=—表面狀況系數(shù)。取== —尺寸系數(shù)。由，則=則： 故嚙合齒輪彎曲疲勞校核合格。3．2 軸的計算與校核 軸的預選計算對于實心主軸： （）對于空心軸 （） 對于主軸，為空心軸，取β= [τ]取值4052 取[τ]為45D==10mm 因為β= 所以D=30mm。 軸的校核計算軸的校核計算首先做出軸的計算簡圖，彎矩圖，扭矩圖，然后進行軸的強度校核即可。由于本空心軸是水平放置，靠它傳遞扭矩，少量的彎矩可忽略不計，故只需對其扭矩進行校核便可。 空心軸扭矩圖扭轉(zhuǎn)切應力計算公式： （）式中， 截面的剪切應力 T—截面處得扭矩 危險截面的抗扭截面系數(shù)對于空心軸： 查表得到45號鋼=因此這根空心軸符合強度要求3．3 普通平鍵的計算與校核 鍵的選取本課題設計中共有三處先用普通平鍵連接，分別為齒輪傳動處主動輪上和從動輪上的鍵，另外還有轉(zhuǎn)盤上的一組。所以總共有三個普通平鍵需要校核，三個平鍵的分別是=6X16，=5X14，=5X65，綜合考慮鍵的長寬高及各方面因素，第一個鍵的校核更具代表性，故下面只做鍵=6X16的校核。 鍵聯(lián)接的強度校核鍵的強度校核公式如下： （） （）式中，T—傳遞的轉(zhuǎn)矩 。 d— 軸的直徑 l— 鍵的工作長度 k— 鍵與輪彀的接觸高度 k =ht h 為鍵的高度，t為軸槽的深度。 b— 鍵的寬度 —鍵聯(lián)接的許用擠壓應力 查表可得輕微沖擊載荷時，取=150 — 鍵的許用靜壓力 查表可知：=100 = = = 所以 由以上的計算可知，該平鍵的強度極限滿足要求。同樣方法計算可得出結論，另外兩組鍵也滿足強度極限要求。3．4 軸承的計算與校核本設計中用到的軸承有圓錐滾子軸承和單向推力球軸承，其校核主要是對其壽命校核。 圓錐滾子軸承壽命校核該圓錐滾子軸承其主要參數(shù)為: d =28 D =45 B =12 Cr = （）式中， —以小時數(shù)（h）表示軸承的基本額定壽命（可靠度為90%） —軸承工作轉(zhuǎn)速， C—基本額定動載荷，N P—當量動載荷，N —壽命指數(shù)，對滾子軸承 =由于該軸承徑向受力可忽略不計，只受軸向載荷，所以P = （）查表得x=,y=,fp=P ==210N =1460 r/min =由公式（）可得： = = h =55000 h 轉(zhuǎn)盤處單向推力球軸承的壽命的校核此單向軸承推力球軸承其主要參數(shù)為: d =12 D =26 B =9 Cr =同理由于該軸承只是承受軸向力，所以P = =150 N =360 r/min由公式（）可得： = = h =55000 h由以上的計算可知，各軸承的壽命符合要求。其他幾對軸承承受的力相對較小，肯定滿足壽命的要求，校核省略。第4章 基于UG的實體設計概述 UG實體設計概述UG實體設計是由北京北航海爾軟件有限公司通過國際合作研發(fā)的具有國際先進水平的三維設計軟件，它使實體設計跨越了傳統(tǒng)參數(shù)化造型在復雜性方面受到的限制，不論是經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員，還是剛接觸CAXA實體設計的初學者，CAXA實體設計都能提供便利的操作。其采用鼠標拖放式全真三維操作環(huán)境，具有無可比擬的運行速度、靈活性和強大功能，使設計更快，并獲得更高的交互性能，真正使得實體設計做到了簡單易用。采用UG實體設計軟件進行設計具有以下優(yōu)點： 第一，UG實體設計采用工程應用的特征（如孔、槽、螺紋、圓角、倒角等）作為構造零件的基本單元，改變了傳統(tǒng)二維CAD以幾何設計為主的方式，使設計過程更加直觀，設計人員可以將更多的精力用在創(chuàng)造性的產(chǎn)品構思上，提高了設計效率。第二，三維裝配設計使設計人員可以準確進行結構和曲面復雜的部件設計。通過施加約束與配合關系，采用拖放方式操作，使得零件裝配就像搭積木一樣方便，對裝配、子裝配的零件、裝配特征、約束及輔助視圖以記錄樹形式進行管理，可以完成裝配件爆炸、剖切、干涉檢查、運動仿真、最小間隙計算、零件列表等活動，避免了需要試制樣機再驗證更改完善設計的周期過長、勞動強度高等弊端。第三， UG實體設計能自動處理從相片真實感到線框的渲染風格。設計環(huán)境下集成的真實紋理、貼圖和表面凸痕效果可用于體現(xiàn)諸如螺紋和隔柵等設計細節(jié)?？缮删哂邢嗥鎸嵏械膱D象和生成任意數(shù)量的平行光、點光源或聚光光源；其特殊效果包括霧化效果和膠體效果。同時智能動畫提供了復雜的關鍵幀動畫功能，包括三維動畫軌跡編輯和渲染效果圖以 GIF 和 AVI 文件的形式輸出，非常適合做設計作品的模擬演示及與他人的直接溝通。正是UG實體設計的以上眾多優(yōu)點，本次畢業(yè)設計選擇了它。參考文獻［1］濮良貴，紀名剛. 機械設計[M]. 北京:高等教育出版社，2002.［2］胡宗武等. 非標準機械設備設計手冊[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，2005.［3］趙 勻，武傳宇，胡旭東，[J].農(nóng)業(yè)工程學報, 2003,19(1):2024［4］何 平,金明河,劉 宏,[J].,24(4):314318.［5］蔡自興. 機器人學[M].北京: 清華大學出版社,.［6］盧江舟,熊有倫,[J].系統(tǒng)仿真學報,1997,9(2)；7682［7］楊 洋，陸 震，張啟先。多指靈巧手考慮漸近穩(wěn)定性的優(yōu)抓持規(guī)劃[J].航空學報,1996,17(3):324329.［8］ Tianmiao 線驅(qū)動模塊化七自由度機器人軌跡跟蹤控制 機器人2007,29(4).［9］吳宗澤、羅圣國，機械設計課程設計手冊（第三版）， 北京　高等教育出版社， 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一個生產(chǎn)周期,這相當于一個沖程來回壓的過程,大致經(jīng)歷了三個階段:加載、成型和移除零件。相反,在加載和移除零件階段，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)送料的薄板,尤其是在純粹的切割時候。為此，壓力泵必須要一個確定時間的最小高度。成型周期中桿應該有一個特別速度曲線,它將會降到最低。這個轉(zhuǎn)變期之間應盡快來確保短周期時間。短周期的要求是事件的原因,以確保通過高產(chǎn)量低成本的部分。基于這個原因，關于對大型汽車車身沖壓片機和自動1200/min、拉深24/min的沖程數(shù)是標準的做法。增加沖程數(shù)是為了減少設計的周期變化導致增加的壓實機械應變率, 然而，這對成形過程有很明顯影響,使它必須考慮參數(shù)確定過程和被它所影響。在拉深成形過程中,當敲打板塊時的撞擊速度應盡量避免產(chǎn)生了深遠影響。一方面,速度成形時必須充分潤滑。另一方面,我們必須要考慮提高產(chǎn)量的相應的壓力來增加造成更大的應變速率力,這可能導致沖床半徑一側(cè)的一部分過渡疲勞而導致斷裂。在鍛造時，停留時間短的壓力是可取的。隨著停留時間的壓力下降了模具的表面溫度將降低，其結果是熱磨損。這是提高抵消了由于機械磨損形成更大的力量，但由于增加的應變率是較低的，因為較低的部分冷卻屈服應力補償。目前，最佳短住壓力可以用有限元分析法萊分析。此外,避免由于成本降低磨損、短壓住時間也是一個重要的技術要求的精密鍛造，近凈形部分有一個光明的未來。 高質(zhì)量的要求和高產(chǎn)量將只能通過一個機技術,考慮到金屬成形過程的考察要求等同于減少工作的目標成本。以前按設計已經(jīng)不能同時滿足這些技術要求和經(jīng)濟的充分程度，或他們是非常昂貴的設計和制造，例如鏈接驅(qū)動壓力機。這就需要尋找對泵創(chuàng)新設計的解決方案，它的設計應主要標準化，模塊化，以降低成本。3．非圓齒輪的壓力傳動 原則 使用非圓齒輪傳動機械曲柄壓力機，它提供了一種新方式的技術和經(jīng)濟需求的壓力桿運動。一對非圓齒輪有不變的中心距, 因此采用了電動馬達，或由飛輪、曲柄和驅(qū)動機制本身。制服驅(qū)動器的速度傳送是通過一對非圓齒輪傳遞給非均勻的偏心軸。如果非圓齒輪的適當設計，從動齒輪的非均勻驅(qū)動器會導致泵所需的行程時間行為。調(diào)查中心的金屬成形和金屬成型機床(IFUM)漢諾威的大學已經(jīng)表明,在這個簡單的方式所有相關的壓力桿的連續(xù)運動，可以達到各種成形過程。此外從運動學和縮短生產(chǎn)周期，驅(qū)動概念導致新的驅(qū)動器的優(yōu)點被以下的良好性能所區(qū)分。因為它是一個機械壓力機，它具有高可靠性、低維護性和可預期性。對連桿壓力機的數(shù)量和軸承零件顯然是減少。首先，一個基本泵類型可以通過安裝不同的齒輪而進一步改變設計，它根據(jù)客戶的要求而設計。不同環(huán)節(jié)的驅(qū)動器，軸承的安裝位置不會隨著單一載荷方向的不同運動而改變。因此，上述要求的模塊化和標準化是考慮到時間和成本，它降低了設計和沖壓生產(chǎn)成本。 原型在金屬成型和金屬成型工具機（IFUM）1架的c型泵，它已經(jīng)進行了修整和安裝了非圓齒輪副。為達到這種目的，先前的背輪背一個行星齒輪組做取代。這項工作表明了存在的新型傳動印刷機是可能的，在最后對標準壓力泵的改造在Fig. 1中進行說明。圖表1 壓力機設計是為了所受1000KN的柱塞力和200KN的沖壓模具緩沖力。 這一對非圓齒輪傳動比平均為1，每個齒輪輪齒有59，直齒，模數(shù)10mm（圖2）齒面寬是150mm，這些齒輪有漸開線輪齒。我假設了非圓曲線設計是以側(cè)面幾何設計為基礎。因此，一個非圓齒輪的齒形沿齒輪圓周而改變。盡管如此,它可以來自知名的梯形齒條. 然而[],提出了一種計算方法，它精確地把齒頂高和齒根高考慮在內(nèi)，進行相應的調(diào)整。壓力機是為了在單一沖程模式下對零件進行深拉而設計的。最高滑塊行程為180mm，行程數(shù)32/min。在140毫米的沖壓速度幾乎保持71mm/s不變，它是靜點中心線到靜點中心線之前的速度。見圖3。這種速度就相當于液壓機工作的速度。這個速度影響到曲柄機構，使其與擊打具有相同的數(shù)目相比較，速度都是220m/。為了跟一個曲柄壓力機具有相同的平均速度擊打的數(shù)目不得不將減少一半。短周期內(nèi)的機械改造將導致最后的向上運動。由于壓力機是運行在單一的操作模式,在設計時對其做相關的處理沒有提出特別的要求。驅(qū)動機制的原型與非圓齒輪有另外一個有利的影響及其驅(qū)動力矩（圖4）。對于一個曲柄壓力機的公稱力通?？梢越档挽o點之前把曲柄軸按正常方式旋轉(zhuǎn)。這對應于公稱力作用下相對于擊打力的75%。若要達到1000kN標準力，該驅(qū)