【正文】 2圖27查取應(yīng)力集中系數(shù)ασ、ατ及材料的敏性系數(shù)qσ、qτ。由式（24）得應(yīng)力系數(shù)kσ=1+qσ（ασ1）=1+（）=kτ=1+ qτ（ατ1）=1+（）==，ετ=Ⅴ按磨削加工，由圖29查得表面質(zhì)量系數(shù)為βσ=βτ=（25）得綜合系數(shù)為 3)計(jì)算安全性系數(shù)材料特性系數(shù)ψσ、ψτ，對(duì)碳鋼，ψσ=～，對(duì)合金鋼ψσ=～；ψτ=，取ψσ=，ψτ=。軸向力較小，它所引起的應(yīng)力可不計(jì)，對(duì)于機(jī)器大多數(shù)軸來說r=c，所以有式（95）、（96），得軸在截面mm左側(cè)的安全系數(shù)為＞(3) 截面mm的右側(cè)1）計(jì)算彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力抗彎截面系數(shù)W為 W==1203=172800(mm3)抗扭截面系數(shù)WT為 WT==1203=345600(mm3)彎矩應(yīng)力及彎曲應(yīng)力為（Nmm）（MPa）轉(zhuǎn)矩T及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 Nmm（MPa）2）計(jì)算綜合性系數(shù)。截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)ασ、ατ及軸材料敏感性系數(shù)qσ、qτ按圖227查取。經(jīng)插值后可查得ασ=，ατ=2，則 qσ=，qτ=故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 kσ=1+qσ（ασ1） =1+（）=kτ=1+ qτ（ατ1） =1+（21）==，ετ=，由圖29查得表面質(zhì)量系數(shù)為βσ=βτ= （25），得綜合系數(shù)為3）計(jì)算安全性系數(shù)值＞可知其安全。故該軸在截面mm右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的[16]。第四章 胎體的設(shè)計(jì)與焊接工藝胎體部分是承載箱板的主體。，寬3米，并且上面有許多的焊點(diǎn)，需要將車架放到胎體上，利用其動(dòng)力源來翻轉(zhuǎn)焊接。怎樣將其固定在胎體上，根據(jù)底板的形狀以及特點(diǎn)，我們采用夾緊的辦法來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)也沒有必要制出與底座相同大小的胎體，所以采用400mm寬的胎體，并在兩側(cè)安裝8個(gè)手臂夾緊板上的槽，使其固定在胎體上。作為控制手臂的夾緊的方法，我們利用杠桿原理和梯形螺紋的傳動(dòng)力和傳導(dǎo)作用來實(shí)現(xiàn)夾緊。梯形螺紋牙形角為30176。，螺紋的大徑和小徑處有相同的間隙。但工藝性好，牙根強(qiáng)度高，螺紋副的對(duì)中性好，可保證間隙。為增強(qiáng)胎體的強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)胎體時(shí)，用許多加強(qiáng)肋，其與主體之間通過焊接進(jìn)行聯(lián)結(jié)。 胎體的設(shè)計(jì)胎體主要是由：定位鐵、定位方鐵、軸套、端板、加強(qiáng)板、橫擔(dān)、筋板、軸、臂爪、定位帶銷的方鐵、定位座、主梁、夾具支座、軸座、絲杠、軸套、絲母。盡管該設(shè)備的缺點(diǎn)是定位精度低，但是為了保證定位精度盡量高一些，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了定位的零件。根據(jù)焊接敞車底板的形狀專門設(shè)計(jì)了定位鐵、定位方鐵以及帶定位銷的方鐵。為了保證絲桿沿著軌道向著前進(jìn)的方向運(yùn)動(dòng)我們?cè)O(shè)計(jì)了套筒；由于胎體上的夾具部分能夠移動(dòng)的以適應(yīng)不同的敞車底板的要求，為了使夾具不移出固定夾具的底板，因此，我們?cè)诎宓膬啥撕附恿硕税?，以阻止夾具的下滑；加強(qiáng)板焊接在夾具支座上用于游動(dòng)定位臂爪的一端。臂爪安裝夾具支座上共有8個(gè)，這是為了能夠保證車架的底板穩(wěn)定固定在胎體上，同時(shí)在底板的翻轉(zhuǎn)時(shí)它要承擔(dān)相當(dāng)大的力。為保證安全地定位在胎體上臂爪作用致關(guān)重要，因此臂爪的強(qiáng)度、剛度都要滿足使用要求。平衡梁裝置是胎體上的焊接結(jié)構(gòu)，設(shè)置在左右兩個(gè)轉(zhuǎn)臂之間，與轉(zhuǎn)臂用螺栓連接。其功能是：（1）平衡作用：使底板和回轉(zhuǎn)部件的重心與回轉(zhuǎn)軸線盡量重合，以減少由于偏載而產(chǎn)生扭矩。（2）剛性梁的作用：在左右兩個(gè)回轉(zhuǎn)裝置之間建立起剛性的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)左右回轉(zhuǎn)裝置的同步回轉(zhuǎn)[17]。夾具支座是胎體上的重要部件，是用來安裝定位鐵、定位方鐵、臂爪以及軸套的一種裝置。該裝置共有4個(gè)。它是通過鐵板焊接的組裝件。手輪的存在能夠使我們更加方便地控制臂爪的移動(dòng)。由于我們是利用杠桿的原理和梯形螺紋的傳力和傳導(dǎo)作用來實(shí)現(xiàn)夾緊的。手輪的作用是手輪帶動(dòng)絲杠的傳動(dòng)使臂爪緊緊的抓住底版，在底板的翻轉(zhuǎn)過程中不致于偏離適當(dāng)?shù)奈恢?；同時(shí)為使胎體能夠穩(wěn)定的工作，我們?cè)谠O(shè)計(jì)胎體時(shí)多處使用加強(qiáng)肋以保證胎體的可靠性。 焊接工藝為了保證胎體的可靠性以及穩(wěn)定性，使胎體能夠穩(wěn)定的工作，因此在胎體設(shè)計(jì)過程中多處用到了焊接工藝。為了使金屬材料能夠牢固地連接在一起焊接是最常用的方法之一。這要比鉚接膠接以及螺栓聯(lián)接更加可靠。焊接的原理就是利用金屬原子的結(jié)合和擴(kuò)散作用。焊接的方法有很多，機(jī)械制造業(yè)中常用是屬于熔融的電焊，氣焊與電渣焊，其中以電焊應(yīng)用最廣。電焊又分電阻焊與電弧焊兩種，人們常用的是電弧焊。電弧焊則是利用電焊機(jī)的低電流，通過電焊條與焊件間形成的電路，在兩極間引起電弧來熔融被焊接部分的金屬和焊條，使熔融的金屬混合并填充接縫而形成。與其它的連接方法相比焊接具有強(qiáng)度高、工藝簡單，由于連接而增加的質(zhì)量小工人的勞動(dòng)條件較好等優(yōu)點(diǎn)。所以應(yīng)用日益廣泛，新的焊接方法發(fā)展也很迅速。另外，以焊代鑄可以節(jié)約大量金屬也便于制成不同材料的組合體而節(jié)約貴重或稀有金屬。在受力過程中焊縫是最薄弱的環(huán)節(jié)，經(jīng)常受到破壞。焊縫主要用來承受作用于被焊件所在的平面內(nèi)的拉（壓）力或彎矩，沿焊縫斷裂是最常見的形式。其原因是：焊接件受載時(shí)，焊縫附近的應(yīng)力分布非常復(fù)雜，應(yīng)力集中及內(nèi)應(yīng)力分布不均；被焊件及焊縫的本身多為塑性較大的材料對(duì)應(yīng)力集中不大敏感；在設(shè)計(jì)制造時(shí)，可采取各種措施保證應(yīng)力集中和內(nèi)應(yīng)力不致過大。為了保證焊接的質(zhì)量，避免未焊透或沒焊到現(xiàn)象的出現(xiàn)，焊縫應(yīng)根據(jù)被焊件的厚度留出相應(yīng)的坡口型式。在焊接前要對(duì)坡口進(jìn)行干凈處理，以免在焊接過程中出現(xiàn)不良反映。金屬熔化冷卻到一定的溫度時(shí)會(huì)收縮，這就會(huì)使焊縫內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，致使被焊件翹起，這不僅使焊接件的尺寸難以獲得，焊縫強(qiáng)度會(huì)受到影響。為此，在焊接時(shí)應(yīng)盡量使焊縫的長度縮短，還應(yīng)避免交叉；焊完后還要進(jìn)行熱處理，以消除殘余應(yīng)力。同樣我們?cè)诤附哟笮图r(shí)更容易出現(xiàn)翹曲這種現(xiàn)象。例如在焊接車體時(shí)，曾研究過將車體分解成若干個(gè)大型組件的可能性，這些大工藝組件可以用分解法或集合法來制造，即進(jìn)一步將其分解成更簡單的分部件，或者在工作場(chǎng)地將所有的部件組裝和焊接在一起[18]。用薄壁軋制型材制造大型金屬焊接構(gòu)件時(shí)，需要非常慎重地選擇可以保證最小變形的焊接方法，上述要求在很大程度上可用接觸焊點(diǎn)焊來解決。這種接觸的點(diǎn)焊的特點(diǎn)是焊接可靠，熱輸入和焊接變形明顯減少。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接方法的不斷改進(jìn)，涌現(xiàn)一些先進(jìn)的焊接方法，如接觸對(duì)接焊、鋁熱焊、氣壓焊。接觸對(duì)接熔焊可靠性高，焊接接頭殘余應(yīng)力小，對(duì)其機(jī)械性能的影響及焊接接頭的幾何形狀對(duì)被焊接件使用壽命影響小。曾經(jīng)有一份資料記載，在焊接時(shí)強(qiáng)化被焊接件的金屬工藝性，以及焊縫周圍區(qū)域獲得合適顯微組織而確定最佳的焊接接頭冷卻速度的研究情況。鋁熱焊在焊接接頭的質(zhì)量方面不能與接觸焊媲美，然而它卻有一系列優(yōu)點(diǎn)。首先，這是一種簡易和靈活的方法，同時(shí)不需要電源和長時(shí)間的封閉路段。因此，鋁熱焊可以保證接頭高的機(jī)械性能和合適的幾何特性，是一種很經(jīng)濟(jì)的工藝。氣壓焊適用于大截面的高強(qiáng)度的焊接件。隨后在焊接的地方進(jìn)行熱處理。氣壓焊的過程以行程為25～30mm和5～10mm兩個(gè)頂鍛階段完成。焊接后立即對(duì)接頭熱影響區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)制空氣冷卻。這樣可以提高被焊接件的工作能力。焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中具有十分重要的作用，正是由于有了它的存在才給我們的生產(chǎn)帶來了極大的方便，相信在不久的將來焊接技術(shù)會(huì)有更大的發(fā)展。致 謝兩個(gè)經(jīng)過多月的緊張忙碌，設(shè)計(jì)工作已經(jīng)圓滿完成。此次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師章老師及其他各位老師的幫助，另外也得到了有關(guān)部門的技術(shù)人員及圖書館各位老師的幫助，才得以廣取資料，聽取多方面的意見，使我的設(shè)計(jì)能夠順利完成。在此期間特向曾經(jīng)幫助，支持我的老師們，還有幫助過我的同學(xué)們致以最誠摯的謝意，謝謝你們！通過這次設(shè)計(jì)，我在設(shè)計(jì)方案，最佳方案的構(gòu)思與選取，制圖等方面均取的較大的進(jìn)步；對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，材料的選取以及當(dāng)前國內(nèi)外機(jī)械行業(yè)科技的發(fā)展等都有了充分的認(rèn)識(shí)。創(chuàng)新觀念這一機(jī)械設(shè)計(jì)的靈魂已深入我心，并且經(jīng)由這次設(shè)計(jì)使我對(duì)機(jī)械行業(yè)有了更深層的認(rèn)識(shí)，默默無聞的辛苦工作最終換來了勞動(dòng)成果，枯燥無味的設(shè)計(jì)工作最終有了收獲。 敞車翻轉(zhuǎn)焊胎已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，其中有許多不足的地方還有待改正。我們付出了最大的努力，相信辛勤的汗水會(huì)澆開鮮艷的花朵。人沒有十全十美的，同樣的在作設(shè)計(jì)過程中，疏忽和錯(cuò)誤是在所難免的，只求為機(jī)械行業(yè)做出微薄的貢獻(xiàn)。在此，特別指出的是指導(dǎo)老師章老師對(duì)我們的影響，他不僅教我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)還教育我們?nèi)绾巫鋈?，設(shè)計(jì)時(shí)間雖然短暫，但受益匪淺，謝謝您，章老師，您那淵博的學(xué)識(shí)，精深的學(xué)術(shù)修養(yǎng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將是我工作和生活中永遠(yuǎn)的榜樣。在此謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師致以由衷的感謝和崇高的敬意！ 還要指出的一點(diǎn)是我的切身感受，在設(shè)計(jì)工作中，沒有充足的經(jīng)驗(yàn)，確實(shí)有時(shí)會(huì)力不從心，只有理論基礎(chǔ)而沒有實(shí)踐是不行的，理論只有付諸實(shí)踐，在實(shí)踐中求證，才能得出豐碩的成果。我們快畢業(yè)了，工作雖然還沒開始，但在以后的工作中，需要不斷的學(xué)習(xí)，將在學(xué)校學(xué)到的知識(shí)靈活運(yùn)用。參考文獻(xiàn)[1] 濮良貴，（第七版）[M].北京:北京高等教育出版社,2001：118121.[2] 吳宗澤，[M].北京:高等教育出版社，1999： 170180.[3] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000：95120.[4] [M].學(xué)苑出版社，1992：180200.[5] 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）[M].冶金工業(yè)出版社，1994：150200.[6] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，1982：100150.[7] [M].國防工業(yè)出版社，1986：150180.[8] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，1982：80100.[9] 清華大學(xué)，華中理工學(xué)院，[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1985：100120.[10] 吳相憲，王正為，[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1983：150200.[11] [M].高等教育出版社，1985:8590.[12] Dudley, Handbook[M]. 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