【正文】 如圖 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力為 ，屈服力為 ， 靜強度設(shè)計符合要求。 如圖 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力為 ，屈服力為 ， 強度設(shè)計符合要求。 如圖 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力為 ，屈服力為 ， 強度設(shè)計畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 38 符合要求。 如圖 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力 ，屈服力為 ， 強度設(shè)計符合要求。 如圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 37 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力為 ，屈服力為 ， 強度設(shè)計符合要求。 如圖 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力為 ， 屈服力為 ， 強度設(shè)計符合要求。 如圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 36 所示，由應(yīng)力圖可知，最大應(yīng)力為 ，屈服力為 ， 強度設(shè)計符合要求。由于大多數(shù)實際問題難以得到準確解，而有限元不僅計算精度高，而且能適應(yīng)各種復雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對每一單元假定一個合適的 (較簡單的）近似解，然后推導求解這個域總的滿足條件 (如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問題的解。 第 7 章 SolidWork 有限 元分析 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 35 有限元分析簡介 有限元分析（ FEA， Finite Element Analysis）利用數(shù)學近似的方法對真實 物理系統(tǒng) （ 幾何和載荷工況）進行模擬。 (5)創(chuàng)建解算方案：當連桿、運動副、驅(qū)動力均設(shè)置完成后，就可創(chuàng)建解算方案，設(shè)置運動分析的時間與步數(shù)。 (4)給予驅(qū)動力：本文中給予了一個恒定驅(qū)動，即恒定的速度和加速度。將模型中的蝸桿、蝸輪、軸、直齒輪、錐齒輪、輪子的配合以及整個頂盤轉(zhuǎn)動均設(shè)置為旋轉(zhuǎn)副。而一些固定機架則可設(shè)置為固定連桿。通過對這個運動仿真模型進行運動學或動力學運動分析就可以驗證該運動機構(gòu)設(shè)計的合理性，并且可以利用圖形輸出各個部件的位移、坐標、加速度、速度和力的變化情況，對運動機構(gòu)進行優(yōu)化。通過 UG的功能建立一個三維實體模型，利用 UG的功能給三維實體模型的各個部件賦予一定的運動學特性，再在各個部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系既可建立一個運動仿真模型。 本章主要介紹 UG 模塊中運動仿真的功能。 第 6 章 UG 運動仿真 UG 運動仿真簡介 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 34 UG（ Unigraphics NX） 是 Siemens PLM Software 公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的 產(chǎn)品設(shè)計 及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。 鍵的選取 半聯(lián)軸器與軸的 周向定位均采用平鍵連接 。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 33 第 5 章 其它零件的選取 聯(lián)軸器的選取 輸出軸的最小直徑顯然是安裝連軸器處軸的直徑 d Ⅰ Ⅱ 為了使所選的軸直徑d Ⅰ Ⅱ 與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號，聯(lián)軸器的計算軸最大轉(zhuǎn)矩 mmNmmNTKT Aca ?????? 2 6 0 0 02 0 0 0 按照計算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查 [1]選用選用 HL1 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 。 現(xiàn)將計算出的截面處的相關(guān)值求得如下 mmmmmmLL 60352532 ???? 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 32 NFLL LF tNH 3532 31 ?????? NFLL LF tNH 2532 22 ?????? NLLDFLFFarNV 223231 ????????? NFFF NVrNV 1 6 8 212 ????? mmNLFM NHH ????? 1 1 3 2 5 221 mmNLFM NVV ????? 4 1 2 6 4211 mmNLFM NVV ????? 4 1 2 1 7322 mmNMMM VH ?????? 2 0 4 64 1 2 01 1 3 2 0 222 121 mmNMMM VH ?????? 2 0 4 64 1 2 01 1 3 2 0 222 222 表 低速軸設(shè)計受力參數(shù) 載 荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 NFNH ? ， NFNH ? NFNV ? ， NFNV ? 彎矩 M mmNM H ?? 11320 mmNM V ?? 41201 mmNM V ?? 41202 總彎矩 mmNM ?? , mmNM ?? 扭矩 T mmNT ??163001 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算筒圖，如下圖，在確定軸承的支點位置的，作為筒支梁的軸的支撐跨距 mmmmmmLL 60352532 ???? 。由 [1]表 61 查得平鍵截面mmmmhb 55 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 10mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸配合 有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 67nh ；同樣半聯(lián)軸器與軸的連接，選擇用平鍵 mmmmmm 1033 ?? ，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kh ，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差 6m 。 故 mmd 15? 。因軸承同時受有徑向力的作用，故選用與蝸桿軸一樣的單列圓錐滾子軸承。 選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 軸 3 的設(shè)計 1. 輸出的功率 3P 轉(zhuǎn)速 3n 和轉(zhuǎn)矩 3T wP 963? min/573 rn ? mmNmNT ???? 1 6 3 0 因已知低速級齒輪的分度圓直徑為 mmzmd t ???? NdTF t 0022 21 ???? NFF ntr os 20t a ost a n ???? ? ??? NFF ta 00tan800tan ???? ?? 圓周力 tF ，徑向力 rF ，軸向力 aF 的方向如 [1]圖 1524。 現(xiàn)將計算出的截面處的相關(guān)值求得如下 mmmmmmLL 2820821 ???? NFLL LF tNH 2021 21 ?????? NFLL LF tNH 821 12 ?????? NLLDFLFFarNV 208208 222121 ????????? NFFF NVrNV ????? mmNLFM NHH ????? 6 5 8 111 mmNLFM NVV ????? 1 6 6 482 0 8111 mmNLFM NVV ????? 1 6 6 mmNMMM VH ?????? 9 4 11 6 6 6 5 2 222 121 mmNMMM VH ?????? 9 4 11 6 6 6 5 2 222 222 表 低速軸設(shè)計受力參數(shù) 載 荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 NFNH ? ， NFNH ? NFNV 2081? ， NFNV ? 彎矩 M mmNM H ?? mmNM V ?? 16641 mmNM V ?? 16642 總彎矩 mmNM ?? , mmNM ?? 扭矩 T mmNT ??171001 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 30 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 29 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算筒圖，如下圖，在確定軸承的支點位置的，作為筒支梁的軸的支撐跨距 mmmmmmLL 2820821 ???? 。 （ 3）軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。參照工作要求并根據(jù) mmd ? ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、標準精度級的單列圓錐滾子軸承 30202，其尺寸為mmTDd 113515 ????? 。根據(jù) 參考文獻 [1]表 153，取 A0=103， 于是得 mmnPAd n 33 10m in ???? （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 （ 2）初步選擇滾動軸承。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 28 按 [1]公式（ 152）初步估算軸的最小直徑。根據(jù) [1]式 155 及上列的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 ? ? MP aw TMca ??? ?? 已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由 [1]表 151 查得 ? ? MPa601 ?? ，因此 ? ?1?? ?ca ，故安全。根據(jù)軸的計算，分別按水平面和垂直面計算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計算結(jié)果分別做出水平面上的彎矩 HM 和垂直面上的彎矩VM ，然后按下式計算總彎矩并做出 M。 （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸，參考表 152，取軸端倒角 ??451 。 （ 3）軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。參照工作要求并根據(jù) mmd ? ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、標準精度級的單列圓錐滾子軸承 30202，其尺寸為mmTDd 113515 ????? 。根據(jù)參考文獻 [1]表 153，取 A0=103， 于是得 mmnPAd n 33 10m in ???? （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 （ 2）初步選擇滾動軸承。 按 [1]公式（ 152）初步估算軸的最小直徑。根據(jù) [1]公 式 155及上列的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn) ，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 ? ? MP aw TMca ??? ?? 已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由 [1]表 151 查得 ? ? MPa601 ?? ，因此? ?1?? ?ca ，故安全。 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算筒圖，在確定軸承的支點位置的，作為筒支梁的 軸的支撐跨距 mmmmmmmmLLL 118505018321 ?????? 。由 [1]表 61 查得平鍵截面mmmmhb 55 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 10mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 67nh ；同樣半聯(lián)軸器與軸的連接，選擇用平鍵 mmmmmm 1033 ?? ，半聯(lián)軸 器與軸的配合為 67kh ，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差 6m 。 故 d Ⅲ Ⅳ =15mm。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。 （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 （ 2）根據(jù)軸向定徑的要求確定軸的各段直徑和長度 1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定徑要求， IⅡ軸段左端需制出一軸肩，由于是蝸桿軸，右端總長為 100mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=15mm。根據(jù) [1]表 153，取 A0=103, 于是得 mmnPAd n 33 10m in ???? 輸出軸的最小直徑顯然是安裝連軸器處軸的直徑 d Ⅰ Ⅱ 為了使所選的軸直徑d Ⅰ Ⅱ 與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號，聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩mmNmmNTKT Aca ?????? 2 6 0 0 02 0 0 0 按照計算轉(zhuǎn) 矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查 [2]選用選用 HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 。 按 [1]公式（ 152）初步估算軸的最小直徑。 潤滑方式 根據(jù) smvs /? ，并結(jié)合實際，不需要采用潤滑油。 傳熱系數(shù) s? ： ? ?Cmw ??? 2s /? 。 smndvs / os100060 os100060 11 ?? ????? ???? 查 [1]表 1118 中用插值法查得 ?vf ， ?v? ，代入式中得?? =，大于原估計值，即 1 ??? ?? ，因此不用重算。39。