【正文】 XII 旋轉 系統(tǒng)中軸承的設計 軸承設計（ 1 個深溝球軸承， 2 個角接觸球軸承） 角接觸球軸承：可同時承受徑向載荷及軸向載荷，也可以單獨承受軸向載荷。能在較高轉速下正常工作。由于一個軸承只能承受單向的軸向力，因此，一般成對使用。承受軸向載荷的能力與接觸角 ? 有關。接觸較大的，承受軸向載荷的能力也高。 這里我們選用的軸承結構代號： 70000AC（ ? =25? ） 深溝球軸承：結構代號 60000，主要承受徑向載荷，也可同時承受小的軸向載荷。當量摩擦系數最小。在高轉速時，可用來承受純軸向載荷。工作中允許內、外圈軸線偏斜量≤ 8ˊ ~16ˊ 選用這兩種軸承的原因： 首先根據載荷的大小選擇軸承的類型，由于滾子軸承中主要原件間是線接觸，宜用于承受較大的載荷，承載后變形也較小。而球軸承主要為點接觸，宜用于承受較輕的或中等的載荷，故在載荷較小時，可優(yōu)先選用球軸承。此旋轉式側移車，自身重量較輕，升降、旋轉時產生的載荷較小，故選擇球軸承較為合適。 再根據載荷的 方向選擇軸承的類型，對于純軸向載荷，一般選用推力球軸承，但在此旋轉式側移車中主軸受到一定的徑向力，而且若選用推力球軸承，無法實現小車運動要求，所以我們在這里選用了一對角接觸球軸承。當軸承在承受徑向載荷的同時，還有不大的軸向載荷時，可選用深溝球軸承。 綜合考慮，在小車的升降系統(tǒng)中，小車的主軸主要承受軸向載荷且載荷不大，主軸轉速不高，而且為了裝配方便，和實現工作功能，采用兩個推力球軸承。在小車的旋轉系統(tǒng)中，小車主軸主要受徑向載荷，所以采用一個深溝球軸承。 按軸的結構設計，初步選用兩個角接觸球軸承，一個深溝球軸承 。 角接觸球軸承的型號分別為： 7000AC、 7001AC（其中 7000AC 為軸承 1,7001AC 為軸承 2）。 深溝球軸承的型號為： 6000（ 6000軸承為軸承 3） 。 安裝方式：單向固定，正裝。 軸承的轉速： n1 =270r/min（升降中用到的軸承） n2 =270r/min（升降中用到的軸承） n3 =64r/min（旋轉中用到的軸承） 由 表 16— 3[6]查得軸承 7000AC 的基本額定動載荷 Cr =，基本額定靜載荷Cr0 =， 7001AC 的基本額定動載荷 Cr =，基本額定靜載荷 Cr0 =， 6000中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXIII 的基本額定動載荷 Cr =，基本額定靜載荷 Cr0 =。 基本尺寸 d D B=???????????826108281282610 mm，其中角接觸球軸承軸向力判定系數 e=，當Fa/Fr＞ e時， X=， Y=。當 Fa/Fr＜ e時， X=1， Y=0。 計算軸承 3的載荷 旋轉系統(tǒng)：大齒輪??????????????????????eFFFNFFNdTFraatrt0 a a n9022422?? 按表 13— 6[6]， pf =～ ，取 pf = 按表 13— 5[6]， X=1， Y=0。 當量動載荷 P3 = NFFYFXFf rrarp 2 6 )001()( ???????? L3h = hP )60001(6460 10 12336 ?????? 所以選用的軸承 6000 軸承 安全。 5 設計圖及簡介 經綜合分析 ， 旋轉系統(tǒng)以及大、小輪前進的 電機型號為 6D1512，電壓 12V，功率15w 的電機；升降系統(tǒng)選用 型號為 6D1530，電壓 12V，功率 30w 的電機 。 電機轉速： 小輪前進 120r/min， 大論前進 540r/min， 旋轉系統(tǒng) 360r/min， 升降系統(tǒng)540r/min。 行進齒輪設計為： m=2mm、 z= b=，的齒輪。升降系統(tǒng)中設計為： m=2mm、z1 = z2 = b=12，的齒輪。旋轉系統(tǒng)中設計為： m=2mm、 z1 = z2 =4 b=10，的齒輪。 所選軸承的型號分別為： 6000、 7000AC、 7001AC。 母車、子車的設計 圖及簡介 母車系統(tǒng)是旋轉式側移車的框架，其他系統(tǒng)都是包容在其內部的，它的 設計要緊湊且不能造成內部系統(tǒng)的相互干擾，其二維圖示如圖 51所示。 中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXIV 圖 51 母車的二維視圖 母車的尺寸參數如上圖所示，整體車身較為緊湊，這便于運動時的平衡，車壁都采用塑料板，這能很好的減輕車身重量。 子車系統(tǒng)是升降和旋轉系統(tǒng)的基座，其二維圖如圖 52所示。 中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXV 圖 52 子車的二維視圖 升降系統(tǒng)的支撐架要避免與電機、齒輪相干擾，且要與軸承、齒輪進行有效配合，來完成升降、旋轉運動。 旋轉 系統(tǒng)的設計 圖及簡介 旋轉系統(tǒng)是建立在主軸基礎之上的螺旋傳動系統(tǒng)，其二維圖如圖 53所示。 圖 53 旋轉系統(tǒng)的二維圖 1車體頂板； 2導向桿； 3小齒輪； 4電機； 5深溝球軸承； 6大齒輪 旋轉系統(tǒng)的前視圖如圖 54所示，去掉頂板后旋轉系統(tǒng)的俯視圖如圖 55所示。 中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXVI 圖 54 旋轉系統(tǒng)的前視圖 圖 55 旋轉系統(tǒng)的俯視圖 其工作原理是電機 4 轉動，帶動小齒輪 3 轉動，小齒輪 3 與大齒輪 6 之間通過嚙合帶動大齒輪 6 轉動，大齒輪 6 轉動并通過安裝在大齒輪 6 和車體頂板之間的 3 根導向桿 1，從而帶動車體的旋轉。 中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXVII 主軸的設計 圖及簡介 主軸作為升降系統(tǒng)的中心零部件，起著十分重要的作用，其二維 圖如圖 54所示。 圖 54 主軸的二維視圖 軸的加工 工藝 [14]： ：φ 18mm 180mm。 ，鉆兩頭φ 5mm中心孔 ，安裝 1，三爪自定心卡盤與頂尖 車φ 16mm外圓，長 56mm；車φ 13mm外圓，長 36mm；車φ 10mm外圓，保證φ 13mm處的長度 16mm 車削，安裝 2，調頭 車φ 12mm外圓，保證φ 16mm處的長度 20mm；車φ 10mm外圓，保證φ 12mm 處的長度 20mm 車退刀槽槽，保證φ 10mm處的長度 30mm，φ 8mm處的長度 5mm 車 M10螺紋，保證長度 69mm 車端面，控制全長 160mm 中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXVIII 整車的設計 圖及簡介 整車包括子、母車系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、旋轉系統(tǒng)，其二維圖如 5所示。 圖 55 整車的二維視圖 整車用到了 20余個零部件，為了觀察得更清楚，上圖中去掉了一個側壁。 中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXIX 6 結論 隨著經濟的發(fā)展，車輛的增多，交通堵塞和停車難越發(fā)成為令人們頭痛的問題，人們普遍采用拓寬道路，單雙號用車， 健全完善停車場地和秩序 ，采用立體式停車場來解決交通擁堵和停車位緊張這些問題 。這些都是從硬件上著手解決問題。而 本文采用一種新穎的想法，設計旋轉式側移車，它有兩個 帶有獨立輪子與驅動的并成 90 度裝配的子母兩車組成，子車嵌套在母車中，由驅動系統(tǒng)、升降系統(tǒng)和旋轉系統(tǒng)這三大系統(tǒng)構成。車子停止后，通過升降系統(tǒng)使子車下降，母車上升，驅動子車可以完成車子的90 度側移，而母車升起后，通過驅動系統(tǒng)也可以完成車子的任意角度旋轉。從車子上緩解交通堵塞和停車難的問題。 本文對旋轉式側移車的旋轉系統(tǒng)進行設計 。 旋轉系統(tǒng)采用齒輪嚙合傳動的方式，通過齒盤上的 導向桿與車體連接完成車體的旋轉，齒盤上安裝軸承保證旋轉的獨立性， 經過設計驗證，方案可行。 畢 業(yè)論文是本科學習 階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過對旋轉式側移車旋轉系統(tǒng)設計，讓我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而而起通過對整體的掌控，對局的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都市我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這也是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。 中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXX 致謝 非常感謝 老師和李 強老師在我大學的最后學習階段 —— 畢業(yè)設計階段給我的指導，從最初的定題，到資料的搜集，到寫作、修改，到論文的定稿，他們給了我耐心的指導。他們嚴肅地科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深的感染了我，在此向張老師和李老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！ 同時在進行旋轉式側移車旋轉系統(tǒng)的設計過程中，我也得到了同學、朋友的無言的幫助，在他們的幫助和支持下，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。在這里請接受我誠摯的謝意！ 最后，再次對關心、幫助我的老師和同學表示衷心的感謝！ 中原工學院信息商務學院畢業(yè)論文（設計） XXXI 參考文獻 [1]Yin Zhou,Tracy Kijewski,Ahsan Kareem A longwind load effects on tall building:Comparative Study of Major International Codesand and Standards Journal of structure Engineer,2022,6:788796 [2]QIN Huibin。lv Ming。WANG Zongyan。WU and Implementation of 3D Variant Design for Mechanical Product Journal of North University of China(Natural Science Edition), [3]余志生 .汽車理論 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2022 [4]王元成，夏加寬，孫宜標 .現代電機控制技術 [M].北京 :機械工業(yè)出版社， 2022 [5]王永華 .現代電氣控制及 PLC 技術 [M].北京：北京航空航天大 學出版社， 2022 [6]濮良貴，紀名剛 .機械設計 [M]. 北京：高等教育出版社， 2022 [7]王知行，鄧宗全 .機械原理 [M]. 北京：高等教育出版社， 2022 [8]陳愛榮，王守忠，李新德 .機械制造技術 [M].北京：北京理工大學出版社， 2022 [9]侯俊英 .機械工程材料及成型基礎 [M].北京：北京大學出版社， 2022 [10]張忠將 . SolidWorks 2022 機械設計完全實例教程 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2022 [11] 王秀彥，蔡勝利．升降機的液壓系統(tǒng)設計 [J]．液壓與氣動， 1999， (3)．