【文章內(nèi)容簡介】 5 圖 23 假設(shè) α=0176。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。 假設(shè) α=15176。時(shí)，沖錘沖擊試件，當(dāng)沖錘沖擊到試件時(shí)，曲軸連續(xù)運(yùn)動(dòng)。由于沖錘已經(jīng)與試件接 觸，所以不能實(shí)現(xiàn)曲軸的連續(xù)回轉(zhuǎn)。所以可以在連桿的末端加一個(gè)彈簧。在沖錘接觸試件時(shí)，彈簧壓縮，當(dāng)沖錘運(yùn)動(dòng)到最低端時(shí)，彈簧達(dá)到最大變形量，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，彈簧恢復(fù)變形。 由三心定則得 P 點(diǎn)， P 點(diǎn)的速度與沖錘的速度是相等的，即 P 點(diǎn)的速度 V1=1m/s ωL39。=V1 ω=2πn n=r/60 得 ： L′=(m) 根據(jù)余弦定理 ： 39。2 39。75 2220 LL LLLC O S ?? ??? L =(m) 根據(jù)正弦定理： ? 得 ： ∠ 3=176。 ∴∠ 1=176。 根據(jù)正弦定理： 1sin30sin15d ? 得 ： d=(mm) 即連桿的長度是 （長度太短不適合）。 L” 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 依次嘗試 α=30176。α=60176。當(dāng) α=60176。時(shí)，連桿的長度適宜 d=， 取整 d=30mm。 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)。傳動(dòng)方式選擇選用齒輪傳動(dòng)，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)平穩(wěn)可靠、傳動(dòng)比精度高、工作效率好、使用壽命長。齒輪傳動(dòng)的使用功率、轉(zhuǎn)速和尺寸的范圍都 很寬。能夠?qū)崿F(xiàn)多級傳動(dòng)，并保證良好的穩(wěn)定性。確定傳動(dòng)比保證了沖錘能夠按照一定的速度工作。為了保證沖錘能夠?qū)崿F(xiàn)變速的功能，選擇滑移齒輪，滑移齒輪在軸上可以移動(dòng)，用滑鍵或花鍵連接，齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)變速。電動(dòng)機(jī)將輸出的轉(zhuǎn)矩動(dòng)力傳給傳動(dòng)部分的軸１，軸１傳遞電動(dòng)機(jī)上的扭矩與動(dòng)力，同時(shí)支撐齒輪１，軸２傳遞來自于軸１上的扭矩，支撐齒輪３，齒輪５，齒輪５，齒輪７，齒輪９。軸３傳遞軸２的扭矩和動(dòng)力支撐齒輪８，齒輪１０，齒輪１２。軸４也能夠傳遞軸２的扭矩和動(dòng)力，支撐齒輪２和齒輪４。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。因此用安全離合器將軸連接，若操作人員操作失誤將兩側(cè)齒輪同時(shí)掛入，軸的兩側(cè)的轉(zhuǎn)矩差就會使安全離合器斷開，從而避免事故的發(fā)生。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)。 電動(dòng)機(jī)的選擇 因?yàn)樵囼?yàn)機(jī)采用 3 相 380V、 50Hz 的電源供電，所以選用封閉式系列的 ——交流電動(dòng)機(jī)。 （ 1）電動(dòng)機(jī)容量的選擇 工作機(jī)所需功率 Pw，查詢《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，工作情況系數(shù) Ka=。設(shè)計(jì)方案的總功率 n0=n1n2n3n4n5……n 本設(shè)計(jì)中的： η聯(lián) ——聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率（ 2 個(gè)）， η軸 ——軸承的傳動(dòng)功率（ 3 對）， η齒 ——齒輪的傳動(dòng)功率（六對）， η離 ——離合器的傳動(dòng)功率（ 1 個(gè)）。 其中 η聯(lián) =（彈性聯(lián)軸器）， η軸 =（滾子軸承）， η齒 = 為 7 級， η離=（剪切銷離合器）。 η總 =η聯(lián) η軸 3η齒 6η離 = （ 2） 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 Pw=Ka1000FV =（ Kw） Pd= Pw/η總 =（ Kw） （ 3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選 擇 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 因?yàn)樵囼?yàn)機(jī)需要的最大轉(zhuǎn)速為 200r/min 所以只要大于 200 即可 。 （ 4）電動(dòng)機(jī)型號的確定 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選擇電動(dòng)機(jī)的型號為 Y90L4,其中額定功率為 ，滿載轉(zhuǎn)速 1400r/min?；痉项}目所需的要求。 表 Y90L4 電動(dòng)機(jī)型號 額定功率（ Kw） 滿載轉(zhuǎn)速（ r/min） 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量（ KG） Y90L4 1400 27 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)裝置的中傳動(dòng)比及其分配 （ 1）計(jì)算傳動(dòng)比 由于 沖錘的沖擊次數(shù)可以隨著主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)整而得到改變，要求沖錘的沖擊次數(shù)可以在以下范圍內(nèi)調(diào)整： 50、 100、 150、 200 r/min。而電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為 1400r/min，所以可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的傳動(dòng)比為： i=28,14,28/3， 7 （ 2）合理分配各級傳動(dòng)比 由于所做的傳動(dòng)系統(tǒng)是可以變速的，所以需要將傳動(dòng)分成兩部分。根據(jù)原理圖軸1 軸 2 為單級減速部分，剩下的為變速傳動(dòng)部分。 為了便于計(jì)算將單級減速部分的傳動(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。最后一對齒輪只是為了能夠得到的傳動(dòng)所以 n5=1。 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 = Nm 軸 2： n2=n1/i0=200r/min P2=P1η單 i1= T2= T1η單 i1= Nm 軸 3： n3（極限最大值） = n2/i4=200r/min P3min=P2 = P3max=P2η齒 η滾 = 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 T3min= T2η齒 η滾 η離 i4= Nm T3max=T2η齒 η滾 i1= Nm 傳動(dòng)件 的 設(shè)計(jì)計(jì)算（齒輪） 單級減速器齒輪的計(jì)算 表 2 參數(shù) 輸入功率 小齒輪轉(zhuǎn)速 齒數(shù)比 小齒輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù) 1400r/min 7:1 NM Ⅰ ． 選精度等級、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。 （ 2）精度等級選用 7 級精度。 （ 3）試選小齒輪的齒數(shù) Z1=20，大齒輪的齒數(shù) Z2=140 （ 4）由于是閉式軟齒面齒輪，所以應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 Ⅱ ． 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因?yàn)榈退偌壍妮d荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算（以下出現(xiàn)的圖，表，公 式都在《機(jī)械設(shè)計(jì)》書上）。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=。 （ 2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1。 ? ? 0 . 2 3 2 1ndd9 5 5 0Td NP ?? T1=Tdη聯(lián) η滾 = NM=104 Nmm （ 3）由表 107 選取齒寬系數(shù) d? =1。 （ 4）由表 106 查的材料的彈性影響系數(shù) ZE=。 （ 5）由圖 1021d 按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σHlim1=600MPa：大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σHlim2=550MPa。 （ 6）由圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=； KHN2=。 （ 7）計(jì)算基礎(chǔ)疲勞許用應(yīng)力。 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 1012）得 ? ? ）（ a5 4 06 0 i m11 MPSKH HN ???? ?? ? ? ）（ . 9 502k i m22 MPSKH HN ???? ?? ② 計(jì)算 （ 1）試算小齒輪分度圓直徑 d1t，代入 ? ?H? 中較小的值。 ? ? ）（ 2. 171 3 243 2t1t ????????????????????????? HZTK ???（ 2）計(jì)算圓周素的 v。 ）（ m / s4 3 0 0 060 1 4 0 05 9 0 0 060 ndv 11t ?? ?????? ?? （ 3）計(jì)算齒寬 b。 b=Φdd1t=(mm) （ 4）計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h。 模數(shù) ： mt=d1t/z1=（ mm） 齒高 ： h===(mm) b/h=（ 5）計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù) v=， 7 級精度，由圖 108 查的動(dòng)載系數(shù) Kv=； 直齒輪， KHα=KFα=； 由表 102 查得使用系數(shù) KA=； 由表 104 用插值法查的 7 級精度、小齒輪相對支撐非對稱分布時(shí)， KHβ=。 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。 mm)(287 11 ??? 圓整取模數(shù) m=2mm ③ 校核 濟(jì)南大學(xué) 泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 查取齒形系數(shù)，盈利校正系數(shù)由表（ 105） YFa1=； YFa2= FSa1=； YSa2= 大小齒輪均為調(diào)制處理，小齒輪的硬度為 28