【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)課題來源于實(shí)際生產(chǎn)。進(jìn)國家的產(chǎn)品相比仍然存在著一些問題和差距，主要表現(xiàn)在企業(yè)數(shù)眾多，但大企業(yè)少，過長，難度大、使用場合重要、附加值高的產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口。另外按當(dāng)前的生產(chǎn)條件，我們的加工設(shè)備普遍都顯得比較陳舊，加工手段落后，很難達(dá)到精度和質(zhì)量的要求，而且生產(chǎn)效率也比較低。因此，為推動(dòng)我國傳動(dòng)聯(lián)結(jié)件行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，今后仍須大。50KN·M分體式叉頭萬向聯(lián)軸器是重型聯(lián)軸器的一種。利用其機(jī)構(gòu)特點(diǎn)能使不在?？煽康膫鬟f轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。其最大的特點(diǎn)是各向位移補(bǔ)償能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率。高，維修保養(yǎng)方便。萬向軸作為一類容許兩軸之間具有較大角位移的聯(lián)軸器，在汽車、只有在載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，能保證被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)。在先進(jìn)工業(yè)國家中，剛性聯(lián)軸器已淘汰不。而采用起動(dòng)安全聯(lián)軸器則可解決這種不和理狀況。不可避免地給產(chǎn)品造成質(zhì)量隱患。較好，采用木模砂型鑄造的毛坯不僅更易產(chǎn)生鑄造缺陷，表面質(zhì)量也不理想。

　　

【正文】 5 5 5 3 8 2 . 1 8 4? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?2/mmN 選取材料為 30CrMnSi 中淬透性鋼，必須經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理工藝，屈服極限為900 2/mmN ? ? 22 /174/~3/ mmNmmNs ????? ??? 故可知滿足強(qiáng)度條件。 ３ .５ .法蘭螺栓的選擇和校核 法蘭螺栓的聯(lián)接是承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接。并且法蘭螺栓孔是鉸制孔，孔和螺桿多采用基孔制過度配合（ H7/m6,H7/n6）。這種聯(lián)接能精確固定連接件的相對(duì)位置，并且能承受橫向載荷，但孔的加工精度較高。 ]4[ 螺栓的規(guī)格是 ?M ,十個(gè)這樣規(guī)格的螺栓環(huán)行均勻分布在法蘭的周邊主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 第 ２９ 頁 （ 共 34 頁 ） （可見設(shè)計(jì)圖紙）。 螺栓強(qiáng)度校核： 根據(jù)前文十字軸式萬向聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率可知法蘭螺栓所受的軸向力 BTF e?1 6 41 5 0 1 0ta n 1 2 0 . 2 1 3 3 . 0 4 1 0350zF F N? ?? ? ? ? ? ? eT — — 聯(lián)軸器的工作扭矩是 50KN m B—— 法蘭螺栓中心圓直徑是 350mm 此時(shí)螺栓收到的總拉力 40 0 . 8 5 . 7 2 1 0c z z zF F F F F? ? ? ? ? ?N 上式 cF 是殘余預(yù)緊力 ]4[ ，對(duì)于有密封要求的聯(lián)接， cF =（ ～ ） zF ；對(duì)于一般聯(lián)接，工作載荷穩(wěn)定時(shí)， cF =（ ～ ） zF ；工作載荷不穩(wěn)定時(shí)， cF =（ ～ ）zF ；對(duì)于地腳螺栓聯(lián)接， cF ≥ zF 。我所設(shè)計(jì)的萬向聯(lián)軸器屬于工作載荷不穩(wěn)定，所以我取 cF = zF 。 （ 1） .拉伸強(qiáng)度 考慮到螺栓在總拉力 0F 的作用下可能 需要擰緊，故將拉力增加 30%以考慮扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的影響。這樣危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件為 40221 . 3 1 . 3 5 . 7 2 1 0 3 0 . 5 81 0 0 . 7 8 5 1 7 . 64ca wFnd? ???? ? ???2/mmN （ 2） .剪切強(qiáng)度 螺桿與壁孔的擠壓強(qiáng)度條件為： 5m i n0 1 ??? ??? Lnd Fp? 2/mmN 50KN m 萬向軸的設(shè)計(jì) 第 ３０ 頁 （ 共 34 頁 ） 螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為： 8 425201 ??? ???dnF?? 2/mmN 鑒于拉伸強(qiáng)度 ca? ，擠壓強(qiáng)度 p? ，剪切強(qiáng)度 ? 都超過 30 2/mmN 所以螺栓材料可以選45 或 35 鋼都滿足強(qiáng)度條件。 ３ .6 固定套環(huán)與 叉頭螺釘?shù)倪x擇和校核 由于套環(huán)與叉頭之間存在較大的剪切力，且需要固定軸承位置，故選用絞制螺釘。此種螺釘能很好的固定套環(huán)與叉頭的位置，且能承受較大的剪切力。 由機(jī)械手冊(cè)第二卷選用螺釘材料為 35CrMo, 4 7 ,7 8 5 ??? ss ??? 。 扭距為mmN ?? 61050 。 F= NLT 56 o s370 105012c o s ?????? 我 取螺栓直徑 d=20 2 2 52 ?? ???? dF?? ≤ 471 故該螺栓滿足條件。 3． 7 動(dòng)平衡 中間軸的平衡 —— 為了消除不平衡慣性力引起的噪音和震動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)速較快的聯(lián)軸器需要進(jìn)行平衡校正，由于不平衡慣性力主要由中間軸產(chǎn)生，因此一般都是在中間軸上加設(shè)平衡塊進(jìn)行平衡。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過 1000r/m，且中間軸較長時(shí)，除靜平衡外，還應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡，平衡后的精度要求與聯(lián)軸器工作轉(zhuǎn)速關(guān)系如下： 當(dāng)轉(zhuǎn)速 2021r/m 時(shí)，動(dòng)平衡量應(yīng)控制在 500750 以下； 當(dāng)轉(zhuǎn)速 20213000r/m 時(shí)，動(dòng)平衡量應(yīng)控制在 250500 以下； 由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可知，本次設(shè)計(jì)的工作轉(zhuǎn)速為 1500～ 1650r/m,因此，裝配完后，做動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，不平衡量應(yīng)控制在 500 以下。 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 第 ３１ 頁 （ 共 34 頁 ） 萬向聯(lián)軸器的使用與保養(yǎng) 萬向聯(lián)軸器安裝前，應(yīng)清洗兩端面，檢查端面鍵槽口等配合情況，然且擰緊螺釘，不允許松動(dòng)； 萬向聯(lián)軸器安裝好以后，正常運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)班，必須檢查所有緊固螺釘，如發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，必須以規(guī)定的擰緊力矩再次擰緊，這樣反復(fù)幾個(gè)班，以保證不會(huì)松動(dòng)； 萬向聯(lián)軸器滑動(dòng)面、十字頭、軸承等必須保證 潤滑，一般用 2工業(yè)鋰基油脂或 2二硫化鉬鈣基脂，在一般條件下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 500 小時(shí)加油一次，間斷運(yùn)轉(zhuǎn) 2個(gè)月加油一次，若高溫條件下工作必須每周加油一次，加油時(shí)把軸承端面油孔螺釘擰下，用高壓油槍注入至溢出為止； 萬向聯(lián)軸器一般使用 3個(gè)月必進(jìn)行保養(yǎng)一次，如發(fā)現(xiàn)壓痕等正常磨損現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)更換； 為延長萬向聯(lián)軸器的使用壽命，在保養(yǎng)拆洗進(jìn)，將十字軸調(diào)轉(zhuǎn) 180176。 ，以達(dá)到軸頸受力交替使用； 應(yīng)避免長期超載使用和操作事故的發(fā)生； 在工作運(yùn)轉(zhuǎn)中，應(yīng)經(jīng)常觀察萬向聯(lián)軸器是否發(fā)生異常的徑向擺動(dòng)和軸承發(fā)熱等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這些 現(xiàn)象必須及時(shí)維修； 在可能由于運(yùn)轉(zhuǎn)的萬向聯(lián)軸器引起人身和設(shè)備事故的各個(gè)場所必須采用適當(dāng)?shù)陌踩雷o(hù)措施。 50KN m 萬向軸的設(shè)計(jì) 第 ３２ 頁 （ 共 34 頁 ） 4 設(shè)計(jì)總結(jié) 在此次的 50KN m萬向聯(lián)軸器 的 設(shè)計(jì)中，主要 進(jìn)行了該 萬向聯(lián)軸器 方案研究；采用了常規(guī)設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行 聯(lián)軸器 的主要部件設(shè)計(jì)； 對(duì)典型 零 部 件進(jìn)行了強(qiáng)度校核；從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)出發(fā)，運(yùn)用 AutoCAD 進(jìn)行了各零部件的二維工程零件圖的繪制，并進(jìn)行了裝配 。 本研究設(shè)計(jì)將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，將大學(xué)所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械原理，材料力學(xué)，理論力學(xué)等各理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)的需要相結(jié)合，鞏固了大學(xué)所學(xué)的各門 主干學(xué)科 ，擴(kuò)大了視野，增加了知識(shí)面， 鍛煉了我們查閱和檢索國內(nèi)外文獻(xiàn)的實(shí)際能力， 提高了 我 分析 實(shí)際問題 的能力 和解決問題的能力 ，對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)的一般步驟、工藝要求、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解。 通過兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我強(qiáng)烈感受到能力的有限和知識(shí)面的狹窄。有 很 多的新思想、新方法自己沒有接觸過，還有很多東西需要自己去掌握，但設(shè)計(jì)時(shí)間結(jié)束在即，只能到今后的工作中，不斷的學(xué)習(xí) 來完善自己。 參考文獻(xiàn)： [1]余銘， 我國工業(yè)萬向軸的現(xiàn)狀與解決途徑， MC現(xiàn)代零部件， 2021年第 3－ 4期 [2]徐灝 ， 《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷聯(lián)軸器篇 》 ，國防工業(yè)出版社 [3]劉天模 、 徐幸梓主編 ， 《工程材料》 ，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021年 9月 [4]成大先 ， 《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 （第四版 第 1， 2， 3， 4， 5卷 ） ， 化學(xué)工業(yè)出版社 2021年 6月 [5]劉鴻文 ， 《材料力學(xué)》（第三版） ， 高等教育出版社 ， 1995年 4月 [6]劉沖 ， 《 滾動(dòng)軸承系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 》 ， 北京海洋出版社， 1993年 10 [7]成大先 ， 《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本軸承 》 ， 中國有色工程設(shè)計(jì)研究總院 ， 北京化學(xué)工業(yè)出版社，2021年 [8] 劉天模、徐幸梓， 《 工程材料 》 ， 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021年 9月 [9] 濮良貴、紀(jì)名剛， 《 機(jī)械設(shè)計(jì) 》 （第七版），高等教育出版社， 2021年 6月 [10] 成大先， 《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 ，第一卷、第二卷 [11] 鄒慧君，機(jī)械設(shè)計(jì)原理， 《 上海交通大學(xué)出版社 》 ， 1995 [12] 楊黎明、黃凱、李恩至、陳仕賢， 《 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 ， 國防工業(yè)出版社 設(shè)計(jì)總結(jié) 第 ３３ 頁 （ 共 34 頁 ） [13] 張富洲、孟筏英， 《 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 》 ， 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)教研室編， 1994 年修訂本 [14] 莫雨松、李碩根等， 《 互換性與技術(shù)測量 》 （第四版），中國計(jì)量出版社， 2021 年 1 月第 四版 [15]德 F． Sehmelg、 GrafvonH— C、 Seherr— Thoss、 ，伍德榮等譯，《萬向節(jié)和傳動(dòng)軸》，北京理工大學(xué)出版社， 1997年 12月 [16]第五設(shè)計(jì)院 、 第六設(shè)計(jì)院編寫組編 ， 《機(jī)械結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》 [17]張策 ， 《機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)》（下） ， 機(jī)械工業(yè)出版社 [18]姚云英 ， 《公差配合與技術(shù)測量》 ， 機(jī)械工業(yè)出版社 [19]黃慧春 ， 《工程力學(xué)》 ， 機(jī)械工業(yè)出版社 50KN m 萬向軸的設(shè)計(jì) 第 ３４ 頁 （ 共 34 頁 ） 致謝 在我進(jìn)行聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)過程中， 眾多老師和同學(xué)給了我很大的幫助 。首先非常感謝我的指導(dǎo)老師 易先中 教授的耐心指導(dǎo) 。 易教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，卓越的科研能力，敏銳的洞察力，縝密的思維，一直影響著我，使我不斷提高，并使我能夠順利完成論文規(guī)定的任務(wù)； 在我進(jìn)行聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)過程中，易教授給予了我很多的幫助， 由于我缺乏作實(shí)際產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)和思維，他 就 在百忙之中抽出時(shí)間給我講解有關(guān)萬向軸的知識(shí)，增加我設(shè)計(jì)產(chǎn)品的思維和感性認(rèn)識(shí)。由于設(shè)計(jì)中需要畫大量的圖和做大量的計(jì)算，他就給我找資料。在設(shè)計(jì)后期，又幫我檢查圖紙和論文錯(cuò)誤。使我認(rèn)識(shí)到與實(shí)際生產(chǎn)求的差距，學(xué)習(xí)到 有關(guān) 設(shè)計(jì)和繪制知識(shí) 以及書本上學(xué)不到的知識(shí) 。最重要的是增強(qiáng)了我設(shè)計(jì)思維的 嚴(yán)謹(jǐn)性，為以后的工作打下牢固的基礎(chǔ)。 我的同學(xué)黎強(qiáng)、柴華雄等人對(duì)我在設(shè)計(jì)中提出的問題不厭其煩地進(jìn)行解答。在次要特別感謝他們！ 同時(shí)還要感謝機(jī)械工程學(xué)院的各位老師授予我充實(shí)的專業(yè)知識(shí)，感謝他們給予我的熱心幫助和指導(dǎo)，使我得以順利地完成論文。我還要感謝我的父母和家人，感謝所有關(guān)心支持我的老師，同學(xué)及朋友，我的每一點(diǎn)成績都離不開他們。 最后， 我衷心感謝各位專家評(píng)閱本論文所付出的辛勤勞動(dòng) 、 并對(duì)我所引用的參考文獻(xiàn) 的作者 們 表示 由衷的 感謝。