【正文】 在此向付維老師和幫助我的其他老師和同學(xué)表示衷心的感謝！ 文 獻(xiàn) 資 料 [1] 王祖萌 . 對(duì)離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓 的基本剛度要求 [J]. 中國(guó)井礦鹽 ,1996,(5): 3335. [2] 王翠紅 ,董懷榮 ,程顯剛 ,楊江勇 ,張吉平 . 離心機(jī)沉降區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與影響因素分析 [J]. 石油礦場(chǎng)機(jī)械 ,2021, 35(5): 2730. [3] 朱 啟新 , 朱萍 . 下部卸料離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓底結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)力計(jì)算 [J].流體機(jī)械 , 1996,24(6): 2326. [4] 李自光 ,傅彩明 ,毛文貴 . 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的有限元仿真 [J]. 中國(guó)機(jī)械工程 ,2021, 17(23): 24542457. [5] 黃 秋波 , 高興歧 , 曾高平 . 新型臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的設(shè)計(jì)與分析 [J]. 流體機(jī)械 ,1998,27(7): 2326. [6] 蔣國(guó)光 . 直立螺旋離心機(jī)分離效果分析及提高 [J]. 濟(jì)南紡織化纖科技 ,2021, (2): 3740. [7] 張艱偉 , 陳金山 . 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓應(yīng)力 分析 [J]. 沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)報(bào) ,1994,8(1): 119125. [8] 劉友紅 , 蔣蓓蓓 . 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓整體三維有限元分析與強(qiáng)度計(jì)算 [J]. 過(guò)濾與分離 ,1998,(4): 2024. [9] 李玉淑 ,金京華 .LW630 臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)的研制 [J]. 聚氯乙烯 ,2021, (11): 4041. [10]程金鳳 , 趙揚(yáng) , 劉春梅 . 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的計(jì)算方法的對(duì)比分析及發(fā)展前景 [J]. 河北工學(xué)院 , 2021, (1):815. 。 其分度機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可操作性強(qiáng)、維護(hù)方便。 在設(shè) 計(jì)中既要考慮準(zhǔn)確分度，還要考慮到加工效率。 工序 1—— 3選用普通車床， 工序 5 選用外圓磨床 工序 6選用銑床，工序 7 選用搖臂鉆床 結(jié)論： 通過(guò)這次對(duì)立木地板加工機(jī)床的設(shè)計(jì)，初步了解了機(jī)械設(shè)計(jì)的有關(guān)機(jī)床設(shè)計(jì)的基本過(guò)程和設(shè)計(jì)要領(lǐng)。 選擇粗基準(zhǔn) 以 ? 28H7 內(nèi)孔為粗基準(zhǔn)加工外圓。 機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì) （ 1）選擇定位基準(zhǔn) 選擇精基準(zhǔn) 為保證圓跳動(dòng)要求，各主要內(nèi)外圓柱表面均互為基準(zhǔn)加工，并盡量遵循基準(zhǔn)重合原則，其余表面采用加工采用一面兩孔的定位方式，即以 ? 28mmH7 內(nèi)孔及端面 D2 和 D3 為精基準(zhǔn)。并且根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小和生產(chǎn)類型，毛坯的鑄造方法選用金屬模機(jī)器造型。這樣一來(lái)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作投資較少，投產(chǎn)快，生產(chǎn)率高。 （ 4） .D7， D8 面是棘爪與棘輪相互作用的地方，要求一定的精度，粗糙度在 左右。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 （ 2） .D2， D3 面應(yīng)該磨削光滑，粗糙度在 左右。 零件的工藝分析 圖 棘輪的各加工面 棘輪主要加工面及技術(shù)要求分析： （ 1） .D1 面應(yīng)保持很高的光潔度，以便于棘輪基礎(chǔ)上四百至于接觸困難。整個(gè)分度機(jī)構(gòu)受力很小，一般鑄件的強(qiáng)度及剛度都能滿足需要，所以首先考慮經(jīng)濟(jì)條件，取成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 R2=Ⅱ與齒輪Ⅲ的直徑 R=108mm 取 R3=60mm， R4=65mm. 與分度盤(pán)連接的軸的長(zhǎng)度為 116mm ，軸的一端與夾具相連，這一段的長(zhǎng)度為 30mm，根據(jù)軸承尺寸φ 2=52mm. 殼體與軸承蓋接觸長(zhǎng)度為 14mm， d1=11630+14=100mm 軸Ⅱ長(zhǎng)為 49mm， d3=14+49=63mm 端蓋 2用來(lái)支撐彈簧，取厚度為 10mm， d2=10mm 前面分析定位銷的圓周長(zhǎng)為φ 33mm，根據(jù)套筒的尺寸和殼體的厚度，取φ1=33++20= 棘輪是整個(gè)分度機(jī)構(gòu)的重要部件，操作者所使的力有由棘爪傳遞給分度盤(pán)，最終達(dá)到分度的目的。 二 .殼體的熱處理 材料 標(biāo)準(zhǔn) 熱處理 灰鑄鐵（ HT100） GB9839—— 88 退火 表 39 殼體的材料分析 三 .殼體的結(jié)構(gòu)及尺寸 根據(jù)分度機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，殼體設(shè)計(jì)如圖 圖 殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了鑄造的方便，應(yīng)該盡量減少殼 體的厚度。 一 .分度機(jī)構(gòu)殼體的材料選擇 立木地板加工機(jī)床 —— 成型機(jī)分度機(jī)構(gòu)的殼體重要是根據(jù)分度機(jī)構(gòu)的外型來(lái)確定的。尺寸根據(jù)分度盤(pán)、棘輪、齒輪及手柄的厚度確定軸的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 圖 分度機(jī)構(gòu)殼體設(shè)計(jì)與計(jì)算 立木地板加工機(jī)床在工作中會(huì)產(chǎn)生大量的木屑和灰塵，因此應(yīng)該有較好的保護(hù)措施，防止木屑進(jìn)入關(guān)鍵的零件中， 使得零部件受損，提前老化。 GB/T 276 軸承代號(hào) 6205，基本尺寸 d—— 25mm， D—— 52mm， B—— 15mm，基本額定載荷， cr—— ， Cor——，極限轉(zhuǎn)速，脂 —— 12021r/min，油 —— 16000r/min，如圖 所示 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 圖 （ 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的前端要與成型機(jī)夾具相連，根據(jù)成型機(jī)夾具的尺寸要求，前端軸的尺寸應(yīng)滿足20mm，為了加工和維修的方便， 3 根軸在尺寸上應(yīng)一致。 在整個(gè)機(jī)床的加工過(guò)程當(dāng)中，產(chǎn)生的灰塵以木屑，容易進(jìn)入軸承中，所以必須加端蓋加以保護(hù)，因此軸承的軸向固定采用軸承端蓋的形式。我的設(shè)計(jì)中，軸徑向受棘輪和分度盤(pán)帶來(lái)的徑向載荷，軸向基本上沒(méi)有大的載荷存在，可忽略不計(jì)。16 主要承受徑向載荷，同時(shí)也可承受一定量的軸向載荷，當(dāng)轉(zhuǎn)速很高而軸向載荷不大時(shí)，可代替推力球軸承承受純軸向載荷。 滾動(dòng)軸承有很多種類型，其比較見(jiàn)表 34 軸承名稱、類型及代號(hào) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 承載方向 極限轉(zhuǎn)速 允許角偏差 主要特性及應(yīng)用 深溝球軸 承 6000 見(jiàn)圖 a 高 39。在特殊工作條件下如高速、重載、精密、高溫、低溫、防腐、防磁、微型、特大型等場(chǎng)合，也可以采用滾動(dòng)軸承，但需要在結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝、熱處理等方面，采用一些特殊的技術(shù)措施。 滾動(dòng)軸承存在下列缺點(diǎn)： 1）承受沖擊載荷能力較差； 2）高速重載荷下軸承壽命較低；3）振動(dòng)及噪聲較大； 4）徑向尺寸比滑 動(dòng)軸承大。不需要有色金屬。 ③ .對(duì)于同尺寸的軸頸，滾動(dòng)軸承的寬度比滑動(dòng)軸承小，可使機(jī)器的軸向結(jié)構(gòu)緊湊。采用滾動(dòng)軸承的機(jī)器起動(dòng)力矩小，有利于在負(fù)載下起動(dòng)。徑向軸承可分成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承，其比較如表？ .？ 比較而言，滾動(dòng)軸承較滑動(dòng)軸承有以下的優(yōu)點(diǎn)： ① .在一般工作條件下，摩擦阻力矩和 液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承相當(dāng)，比混合潤(rùn)滑軸承要小很多倍。具體尺寸如圖 圖 齒輪的結(jié)構(gòu) 軸的計(jì)算與選取 一 . 軸的材料 由于分度機(jī)構(gòu)是手動(dòng)操作，因此不會(huì)承受太大的載荷，對(duì)于應(yīng)力集中的敏感性小，碳素鋼材料就能夠滿足需要，所以我決定軸的材料選用 45 號(hào)鋼，再進(jìn)行調(diào)制和正火處理。由于是同時(shí)有兩根軸帶動(dòng)兩組夾具和工件進(jìn)行加工，因此軸Ⅰ和軸Ⅲ之間的距離應(yīng)大于 200mm（小徑材的直徑在? 200mm以下 ），因此我將齒輪的直徑定在 ? 108mm。 一 .齒輪的材料 由于整個(gè)分度機(jī)構(gòu)是手動(dòng)操作，齒輪承受的載荷很小，因此一般的材料就能滿足剛度和強(qiáng)度要求， 45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和正火即可。 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 整 個(gè)分度機(jī)構(gòu)當(dāng)中，齒輪的作用就是把手柄通過(guò)棘輪完成的分度，傳遞到軸Ⅲ上，從而通過(guò)一次的分度動(dòng)作同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩根軸的分度，大大提高了生產(chǎn)效率，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利的位置。主要是對(duì)材料進(jìn)行退火處理。所以，采用鑄造的方式得到，因此手柄的材料我選擇用鑄鐵。具體安排如表 34 材料 標(biāo)準(zhǔn) 熱處理 灰鑄鐵（ HT100） GB9839—— 88 退火 表 34 三 .棘輪與棘爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸安排 棘輪與分度盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)必須同步，才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的分度。棘輪與棘爪接觸，危險(xiǎn)截面出現(xiàn)在棘輪槽上，受切應(yīng)力影響，如圖 圖 棘輪與棘爪的接觸關(guān)系 棘爪給棘輪的力主要來(lái)自人對(duì)手柄的力，大約在 2030N 之間，這要求棘輪及棘爪的成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 材料能承受變化的載荷，低速，能夠適應(yīng)長(zhǎng)期的摩擦，而且根據(jù)整個(gè)分度機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，棘爪和棘輪不會(huì)受到很大的沖擊力，根據(jù)這些條件我決定選用合金結(jié)構(gòu)鋼（ GB3077—— 82）作為棘 輪和棘爪的材料，鋼號(hào)： 40Cr，其機(jī)械性能如表 33 截面尺寸（式樣直徑） 25mm 機(jī)械性能 抗拉強(qiáng)度b? 屈服強(qiáng)度s? 延伸率 s? 收縮率 ? 沖擊值 MPa % J/cm 不小于 981 785 9 45 表 33 40Cr的機(jī)械性能 根據(jù)棘輪與棘爪的接觸方式，可用圓柱 —— 平 面外接觸的接觸應(yīng)力公式計(jì)算： 解： ? Hmax=4F/2? ab 其中 b 為棘輪寬度，取為 7mm， a 為 2mm， F=70N ? Hmax= 從結(jié)果上看，棘輪所受載荷很小，所以材料應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，并且棘輪上有六個(gè)槽，如果有剛件加工的話，必將加工造成一定的難度，所以我決定改用鑄鐵，采用鑄造的方法得到棘輪和棘爪。錐度 C= 分度盤(pán)中間與軸固定的孔由軸的大小來(lái)確定。定位槽的尺寸安排如下： 取 d1=10mm， d2應(yīng)小于定位銷定位部分的長(zhǎng)度，取 d2=14mm。但是這種方法也非常容易實(shí)現(xiàn)，分度準(zhǔn)確率高，對(duì)定過(guò)程容易，可以選用。此種結(jié)構(gòu)就需要將定位銷加工成扁平的形狀（見(jiàn)圖 ）這種方法中，分度盤(pán)的加工沒(méi)有方法 2容易，加工時(shí)要求很高的定位精度。但是整個(gè)分度機(jī)構(gòu)的形式關(guān)系 ，也為了更好的配合整個(gè)機(jī)床的其他部分部件，使得軸向安裝的零件不易過(guò)多，保證整個(gè)機(jī)床軸向的尺寸不能太大，所以應(yīng)該考慮徑向?qū)Χ?。如圖 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 對(duì)定 1 對(duì)定 2 圖 分度盤(pán)對(duì)定方式 對(duì)定方法 2實(shí)現(xiàn)對(duì)定銷與分度盤(pán)的軸向?qū)Χ?，采用這種方法可以加工出比較規(guī)范的圓錐銷，使得加工零件更加容易，對(duì)于加工分度盤(pán)可以采取鉆錐孔的方法加工，易于實(shí)現(xiàn)。 彈簧的選取如下： 材料：根據(jù)表 31 材料 許用切應(yīng)力 /MPa 推 薦 使用溫度 特性與用途 名稱 牌號(hào) Ⅰ類 Ⅱ類 Ⅲ類 碳 素 彈簧 鋼 絲ⅠⅡ a ⅡⅢ 6 70 B σB σB 40120 強(qiáng)度高，性能好，只用于小彈簧 表 31 碳素彈簧鋼絲的材料與特性 選擇Ⅱ a 組碳素鋼絲 具體計(jì)算內(nèi)容如表 32 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算方案 彈簧絲直徑計(jì)算 1 2 3 假設(shè)彈簧絲直徑 d 3mm 2mm 3mm 假設(shè)彈簧絲平均直徑 D2 12 mm 12mm 12mm 旋轉(zhuǎn)比 C D2/d 4mm 6mm 12mm 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 曲度系數(shù) K1 查表 材料拉申強(qiáng)度 查圖 100Mpa 760Mpa 2082Mpa 極限σ B 許用切應(yīng)力 [τ T] [τ T]= B 640 704 832 計(jì)算彈簧絲直徑 D= ? ?1max k!!FCr n r? 設(shè) Fmax=30N 表 32 彈簧絲的直徑選取 通過(guò)以上計(jì)算， 2方案與假設(shè)不符，采用方案 3 計(jì)算彈簧圈數(shù) 彈簧有效圈數(shù) 34 4 4m a x3m a x 2 8 1 0 2 0 18 8 3 0 1 2dGFD? ? ? ?? ??=（ G— 彈簧材料的切變模量鋼為 4810? Mpa max? 為最大變形量，設(shè)為 20mm） 當(dāng) n15 時(shí)， n 取為 圈的倍數(shù) 取 8圈 死圈圈數(shù) n1 取 2 圈 總?cè)?shù) N N=n+n1=8+2=10 圈 計(jì)算彈簧外廊尺寸 彈簧外徑 D D=d2+d=12+1 取 13mm 彈簧最小節(jié)距 Pmin Pmin=d+ maxn? + min? =3+20/8+ 取 其中 min? = 彈簧在自由狀態(tài)下的長(zhǎng)度 0H 0H =nP+(Nn+1)d=8? +3 取 根據(jù)彈簧尺寸可以確定定位銷的尾部空的尺寸，取尾部孔的直徑為 14mm，