【文章內(nèi)容簡介】 壓缸型號的選用選出：液壓缸 ,其中： B 表是油缸的安裝形式是擺動式的。 的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核 .1 缸筒 壁厚的計算 查《液壓與氣壓傳動》教材可查出：當時，壁厚用公式來計算；當時，壁厚用公式來計算。 （一）假設(shè)缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于，則壁厚按薄壁缸公式計算，即： （ 33） 公式中： P――液壓缸的最大工作壓力 ； D――缸筒內(nèi)徑； ――缸筒材料的許用應(yīng)力，； ――缸筒材料的抗拉強度極限； ――安全系數(shù)，一般取； 缸筒選用材料為 HT350，；即：，將以上數(shù)值帶入得：。 又考慮缸 筒壁厚與內(nèi)徑之比：。 符合我們的設(shè)計要求。 考慮安全因素，我們?nèi)“踩禂?shù) n ，得：， 最后我們?nèi)? 。 （二）假設(shè)大于，壁厚按厚壁強度及公式計算： （ 34） 因為小于與假設(shè)矛盾，所以此液壓缸為薄壁缸。 我們?nèi)? .2 缸筒壁厚的校核 因為，由公式： 35 式中： D――表示液壓缸的內(nèi)徑； ――表示缸筒材料的許應(yīng)應(yīng)力， ，其中抗拉強度，為安全系數(shù)（一般）因為缸筒的材料 為 Q235，查《機械設(shè)計手冊》可知道：該材料的； ――表示缸筒最高工作壓力（）。 綜合以上具體數(shù)據(jù)和式子可得： 所以液壓缸的壁厚符合設(shè)計要求。 .3 缸筒外徑的確定 36 .4 缸底厚度 因為設(shè)計時取平底液壓缸，缸底與缸筒采用螺紋連接，所以缸底內(nèi)徑 。 37 式中： ――表示缸底內(nèi)徑， ――表示缸底材料的許用應(yīng)力， Mpa。 若選取 ， 則， 考慮安全因素，我們?nèi)　? .5 最小導(dǎo)向長度的確定 對單活塞液壓缸，一般： 38 式中： L――活塞的最大工作行程； D：缸筒內(nèi)徑。 代入數(shù)據(jù)得：，取。 的穩(wěn)定性和活塞桿的強度驗算 活塞桿受軸向壓力作用時，有可能產(chǎn)生彎曲當此軸向力達到臨界力時會出現(xiàn)壓桿不穩(wěn)定現(xiàn)象，臨界值的大小與活塞桿長度與直徑，以及缸的安裝方式等因素有關(guān)。只有當活塞桿的計算長度時，才進行活塞桿的縱向穩(wěn)定性計算。 計算估算活塞桿的長度：初步定液壓缸蓋的厚度為， 則活塞桿的長度為：。 .1 液壓缸的穩(wěn)定驗算 根據(jù)材料力學概念：一根受壓的直桿，在其軸向負載 P 超過穩(wěn)定臨界力（或稱極限力）時 ,即失去原有直線狀態(tài)下的平衡而喪失穩(wěn)定 ,所以液壓缸的穩(wěn)定條件是： 39 式中 ： P――活塞桿的軸向最大壓力 ； ――液壓缸的穩(wěn)定臨界力 ； ――穩(wěn)定性安全系數(shù) ,一般取 2～ 6。 液壓缸的穩(wěn)定臨界力值與活塞桿和缸體的材料、長度、剛 度及其兩端支承狀況等因素有關(guān)。一般在（ d 為活塞桿的直徑）大于 10 以后就要進行穩(wěn)定校驗。 由 。 則不需要進行穩(wěn)定性校核。 .2 活塞桿的強度校核 由，取， 得 310 所以活塞桿滿足穩(wěn)定條件。 齒輪的設(shè)計 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的齒輪是開式齒輪傳動，所以根據(jù)齒根彎曲疲勞強度作為設(shè)計準則，按齒面接觸疲勞強度進行校核。 選擇齒輪精度等級，材料，熱處理方式及齒數(shù) 對與低速輕載荷的齒輪，主要失效方式是齒面磨損，需有一定的機械性能，可選用中碳鋼或灰鑄鐵 或球墨鑄鐵，這里為單件小批量生產(chǎn)，所以大小齒輪均為45 號鋼，其中小齒輪為調(diào)質(zhì)處理，硬度為 250HBS，大扇形齒輪為正火，硬度為210HBS。 根據(jù)傳動比要求，這里的傳動比要求為 i12 9，開式齒輪齒面易磨損，欲讓齒厚些，適當取大些模數(shù)，因此去少些齒數(shù)，初擬小齒輪數(shù)是 Z1 22，則大齒輪數(shù)為 Z2 198。選用精度等級為 8 級。 基本參數(shù) .1 尺寬系數(shù)的選取 考慮為開式齒輪，且小齒輪為兩支承不做對稱分布，大小齒輪均為硬齒面時，齒寬系數(shù)應(yīng)取表中偏下限值。由機械設(shè)計中表 107，選定。 .2 齒形系數(shù)及應(yīng)力校正 系數(shù)的選取 由機械設(shè)計表 105 中可查出齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，?。? ， 。 .3 彎曲疲勞壽命系數(shù)的選取 由機械設(shè)計中圖 1018中可查出彎曲疲勞壽命系數(shù)，由應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N很小，所以取 。 .4 彎曲疲勞強度極限的選取 由機械設(shè)計中圖 1020（ c）中按齒面硬度查得小齒輪彎曲疲勞強度極限。 。 .5 計算許用應(yīng)力 取安全系數(shù)為，由計算公式計算得： .6 確定載荷系數(shù) K 計算載荷系數(shù) K 的公式： 由機械設(shè)計表得使用系數(shù) , 由機械設(shè)計圖得動載系數(shù) , 由機械設(shè)計表得齒間載荷分配系數(shù) , 由機械設(shè)計表，并結(jié) 合小齒輪的齒寬系數(shù)和齒寬得齒向載荷分布系數(shù) 。 綜合各系數(shù)的值得出 .7 計算齒輪的模數(shù) 311 式中：的單位式 mm，的單位為 N 代入數(shù)據(jù)得 。 根據(jù)機械原理表 101 圓柱齒輪標準模數(shù)系列表（ GB/T1357― 1987）中模數(shù)系列，我們選用 m 8mm。 的基本尺寸計算 分度圓直徑： 312 基圓直徑： 313 齒全高： 314 齒厚： 315 這里的齒輪是標準齒輪，所以，，均為標準值，其值為，。 輪齒所受的圓周力，徑向力，法向載荷的計算 由軸的安裝結(jié)構(gòu)可知，小齒輪所承受的扭矩是兩個翻轉(zhuǎn)臺的扭矩，所以 則： 式中： ――小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩， ――小齒輪的節(jié)圓直徑，對標準齒輪即為分度圓直徑， ――嚙合角，對標準齒輪， 齒根彎曲疲勞強度校核 分析：輪齒在受載時，齒根所受的彎矩最大，因此，齒根處的彎曲疲勞強度最弱。當齒輪在齒頂處嚙合時，處于雙對齒嚙合區(qū)，此時彎矩的力臂雖然最大，但力并不是最大，因此彎矩并不是最大。根據(jù)分析，齒根所受的最大彎矩發(fā)生在輪齒嚙合點位于單對齒嚙合區(qū)最高點時。因此，齒根彎曲強度也應(yīng)該按載荷作用于單對齒嚙合區(qū)最高點來計算。以下便 是對齒輪齒根的抗彎曲疲勞強度的校核過程。 由式（ 10－ 4）對小齒輪校核。 根據(jù)已知條件齒數(shù)， 查表得：， 代入數(shù)據(jù)得： 由前面的數(shù)據(jù)可知：。 即： 則小齒輪的設(shè)計滿足設(shè)計要求。 扇形齒輪的設(shè)計 扇形齒輪的設(shè)計準則同小齒輪的設(shè)計，都為開式齒輪傳動。所以也是按齒根彎曲疲勞強度進行計算，按齒面接觸疲勞強度進行校核。 輪的形狀設(shè)計 由液壓缸的設(shè)計，我們可知扇形齒輪只用轉(zhuǎn)動 11 個齒，我們?nèi)∩刃锡X輪的齒數(shù)為 33 個齒，分布角度為。 扇形齒輪的基本數(shù)據(jù) .1 尺寬系數(shù)的選取 考慮為開式齒輪，且小齒輪為兩支承做對稱 分布，大小齒輪均為硬齒面時，齒寬系數(shù)應(yīng)取表中偏下限值。由機械設(shè)計中表 107，選定。 .2 齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)的選取 由機械設(shè)計表 105 中可查出齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，最后取 ， 。 .3 彎曲疲勞壽命系數(shù)的選取 由機械設(shè)計中圖 1018中可查出彎曲疲勞壽命系數(shù)，由應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N很小，所以取 。 .4 彎曲疲勞強度極限的選取 由機械設(shè)計中圖 1020（ c）中按齒面硬度查得扇形齒輪彎曲疲勞強度極限， 。 .5 計算許用應(yīng)力 取安全系數(shù)為，由計算公式計算得： .6 確定載荷系數(shù) K 由載荷系數(shù) K 的 計算公式： 316 由機械設(shè)計表得使用系數(shù) , 由機械設(shè)計圖得動載系數(shù) , 由機械設(shè)計表得齒間載荷分配系數(shù) , 由機械設(shè)計表，并結(jié)合小齒輪的齒寬系數(shù)和齒寬得齒向載荷分布系數(shù) 。 綜合各系數(shù)的值得出： 扇形齒輪的模數(shù) 扇形齒輪和小齒輪嚙合，所以扇形齒輪和小齒輪的模數(shù)是一樣的，取 m 8mm。 輪的基本尺寸計算 分度圓： 317 基圓直徑： mm 318 齒全高： 319 齒厚： 320 分度圓中心距： 321 這里的齒輪是標準齒輪，所以，，均為標準值，其值為 m 8，。 齒根彎曲疲勞強度校核 分析：輪齒在受載時，齒根所受的彎矩最大，因此，齒根處的彎曲疲勞強度最弱。當齒輪在齒頂處嚙合時，處于雙對齒嚙合區(qū)，此時彎矩的力臂雖然最大，但力并不是最大，因此彎矩并不是最大。根據(jù)分析，齒根所受的最大彎矩發(fā)生在輪齒嚙合點位于單對齒嚙合區(qū)最高點時。因此，齒根彎曲強度也應(yīng)該按載荷作用于單對齒嚙合區(qū)最高點來計算。以下便是對齒輪齒根的抗彎曲疲勞強度的校核過程。 由機械設(shè)計式（ 104）：對此齒輪進行校核，由已知齒輪齒數(shù) ，查表，得出齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)分別為：。 扇形齒輪的受力和小齒輪受 力的大小是一樣的。 則 。 代入數(shù)據(jù)得： 所以。 即扇形齒輪的設(shè)計符合設(shè)計要求。 齒輪接觸強度校核 可以由機械設(shè)計式校核接觸強度： 322 式中： ――嚙合齒面上嚙合點的綜合曲率半徑， ――彈性影響系數(shù)。 對于標準齒輪，節(jié)圓就是分度圓，得 3