【正文】 一般開式壓力機(jī)的連桿系數(shù)。借扳手或用鐵棍撥動棘爪轉(zhuǎn)動球頭螺桿，就可以改變連桿長度，從而改變壓力機(jī)的封閉高度。如圖 1— 5所示連桿和 封閉高度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)，這種連桿由連桿蓋 連桿2 和球頭調(diào)節(jié)螺桿 3 等零件組成。22 1023822021012 22021012 mahcahFJJ c ???????????? 所以，撓度 ?y 。 三、曲軸剛度計(jì)算 剛度計(jì)算簡圖 用摩爾積分法計(jì)算曲柄頸中部的撓度。 彎矩： mNmNPrLLMgaqW ??????????? 194004004 881703004 8 彎曲應(yīng)力及強(qiáng)度條件： aaA gaq MPMPd PrLL 400)88170300( )8( 933 ??? ???????? ??[ ? ]=140 aMP 由上式可以導(dǎo)出滑塊上許用負(fù)荷： NNrLL dP Aq A ][][6933 ???? ?????????? Ⅱ — Ⅱ截面為扭彎聯(lián)合作用，但扭矩比彎矩大得多，故可以只計(jì)算扭矩的作用。 其他各部分尺寸見下表 31 ３４ 曲軸尺寸經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表 31 曲軸各部分尺寸名稱 代號 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 實(shí)際尺寸（ mm ） 曲柄頸直徑 Ad ( ～ 0) d 140 支承頸長度 0L ( ～ 0) d 205 曲柄兩臂外側(cè)面間的長度 qL ( ～ 0) d 300 曲柄頸長度 aL ( ～ 0) d 170 圓角半徑 r ( ～ 0) d 8 曲柄臂的寬度 a ( ～ 0) d 160 曲柄臂的高度 h 220 曲軸強(qiáng)度計(jì)算 曲軸的危險(xiǎn)截面為曲柄頸中央的 Ⅰ — Ⅰ截面和支承頸端部的Ⅱ — Ⅱ截面。O圖11 曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 m? —— 摩擦當(dāng)量力臂； ? ? 01 ABm r r r? ? ? ?? ? ? ????? 0r —— 曲軸主軸承半徑。 曲柄所傳遞的扭矩可以看成由兩部分組成：無摩擦機(jī)構(gòu)所需的扭矩 0M 和由于存在摩擦所引起的附加扭矩 M? ，即 00qqM M M P m P m P m??? ? ? ? ? 式中 0m —— 理想當(dāng)量力臂； 0 s in s in 22mR ??????????? ３２ R+LS=2RSBαβωABB 0LB 0 ′R0176。從圖中的幾何關(guān)系可以得出滑塊位移的計(jì)算公式： ? ? ? ??????? ???? ??? 2c os14c os1RS B ３１ 將上式對時(shí)間 t 微分，可求的滑塊的速度： s in s in 22BVR ?? ? ????????? 式中 RL?? —— 連桿系數(shù)； ? — — 曲柄的角速度。同樣，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的重量也只占公稱壓力的百分之幾，也可忽略不計(jì)。 第三章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 第一節(jié) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和受力分析 一 、曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 在設(shè)計(jì)、使用和研究曲柄壓力機(jī)時(shí)，往往需要確定滑塊位移和曲柄轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，驗(yàn)算滑塊的工作速度是否小于加工件塑性變形所允許的合理速度。 對于齒輪，材料為鋼制，采用 A 型鍵，查表得寬度 mmB 14? ，名義長度mmL 125? ， mmh ? ， mmD 50? ， 1?Z ， mmL 1 1 1141 2 539。 大皮帶輪的材料為 40~20HT ，采用單圓頭普通平鍵（ C 型），查表得鍵的寬度 B =14mm ，名義長度 mmL 100? ，鍵與輪轂大皮帶輪的接觸高度 mmh ? ，軸的直徑 mmD 50? ， 1?Z ， mmL 93710039。 BLL ?? ； L— 鍵的名義長度，考慮到受力不均勻的原因，其最大長度應(yīng)限制為 DL )~(m ax ? ； B— 鍵的寬度； D— 軸的直徑； Z— 鍵的個(gè)數(shù)，為避免加工困 難和過分削弱軸的強(qiáng)度，一般 2?Z ； K— 考慮鍵受載不均勻的系數(shù)，當(dāng) Z =2 時(shí)， K =， Z =1 時(shí)， K =1； ][j? — 平鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力，由于曲柄壓力機(jī)上的聯(lián)接鍵不是經(jīng)常處于滿載的情況下工作，所以 ][j? 可取得較高。L — 鍵的工作長度，對于圓頭普通平鍵，因?yàn)閮啥说膱A部頭 部分與輪轂上的鍵槽不接觸，所以 39。為避免聯(lián)接中較弱零件（一般是輪轂）壓壞，應(yīng)驗(yàn)算擠壓應(yīng)力： j39。 又因aWWma MPdM 633 ???? ?????? ???? ama MPdM 633 ????????? ???? ２９ 所以 2751 ?????????maKn ?????????? 1551 ?????????maKn ?????????? ~ 2222 ??????? ?? ?? nn nnn 所以疲勞強(qiáng)度也符合要求。 由《開式壓力機(jī)設(shè)計(jì)》表 2— 19 查得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力為： aaWW MPPdM 933 ??? ??? ?? 由扭矩產(chǎn)生的剪應(yīng)力為： aa MPPdM 933 ????? ?? ２８ McMnⅡⅡⅠⅠ彎矩圖扭矩圖R1R2 當(dāng)量彎曲應(yīng)力為： anWd 2222 ?????? ??? 軸的材料是 45 鋼 （調(diào)質(zhì)）， 355) 1~ 1(1][ ???sd n ??= ～ aMP ，因此 ][ dd ?? ? ，符合要求。 由于Ⅰ — Ⅰ截面的彎矩和扭矩最大，直徑又比較小，所以此截面最危險(xiǎn)。 按彎扭聯(lián)合作用核算強(qiáng)度 齒輪的法向作用力為： ?costn FF ? 其中切于分度圓的圓周力 NNdTF t 8812043 129 022 1 1 ???? 分度圓壓力角 ?20?? ，則 sco s ?? ?? 所以求得 NNFn 88 ?? 皮帶作用力比齒輪作用力小得多，所以忽略不計(jì)。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 2— 6 和表 2— 5 得：許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T][? =30～ 40 aMP ，抗拉強(qiáng)度 aB MP640?? ，屈服強(qiáng)度 aS MP355?? ，彎曲疲勞極限 aMP2751 ??? ，剪切疲勞極限 aMP1551 ??? ，與 軸材料有關(guān)的系數(shù) C =118～ 106. 初步計(jì)算 由上述計(jì)算的轉(zhuǎn)軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNT ?? Ⅱ ，輸入的功率 KWP ?Ⅱ 按許用切應(yīng)力計(jì)算，實(shí)心軸的遷都條件為 TTT d nPWT ][36?? ???? 寫 成設(shè)計(jì)公式為 336][ nPCnPd T ??? ? 式中： T? — 切應(yīng)力， aMP ； ２７ T — 軸所受的轉(zhuǎn)矩， mmN? ； TW — 軸的抗扭截面系數(shù)， 3mm ； n — 軸的轉(zhuǎn)速， min/r ； P — 軸傳遞的功率， KW ； d — 軸的計(jì)算直徑， mm ； T][? — 許用切應(yīng)力， aMP ； C — 與軸材料有關(guān)的系數(shù)。鑄鐵具有價(jià)廉、良好的吸振性和耐磨性、對應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn)，但品質(zhì)不易控制，故可靠性不如鋼軸。 形狀復(fù)雜的軸，也可采用鑄鋼、合金鑄鐵或球墨鑄鐵。因 此，如選用合金鋼，只能提高軸的強(qiáng)度和耐磨性，而對軸的剛度影響很小。 合金鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能，可以在傳遞大功率并要求減小尺寸與質(zhì)量和提高軸頸耐磨性時(shí)采用。碳素鋼比合金鋼價(jià)廉，對應(yīng)力集中的敏感性小，又可通過熱處理提高其耐磨性及疲勞強(qiáng)度，故應(yīng)用較為廣泛，其中最常用的是 45 號優(yōu)質(zhì)碳素鋼。只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩或彎矩很小的軸稱為 傳動軸。工作中既受彎矩又受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸，這類軸在機(jī)器中最為常見。 齒頂高 mmmha 8?? 齒根高 mmmhf ?? 齒高 mmmh ?? 齒距 mmmP ??? 齒原 mmms ?? ? 齒槽高 mmme ?? ? 中心距 mmzzma 4 80)(221 ??? 第四節(jié) 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì) 一、軸的概述 軸是組成機(jī)器的重要零件之一，其功用是主要是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動和動力，因此大多數(shù)軸都要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩的作用。 ?????? ?? KKKKK VA 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 6— 18 查得，小齒輪齒形系數(shù) ?FaY ，大齒輪的齒形系數(shù) ?FY 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 6— 19 查得，小齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ?SaY ，大齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ?SaY 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 6— 12， 6— 20，查得 11 ?z?? ， 22 ?z?? ，代入 ?1z 20， ２４ 1002?z 得， ??? ， ??? ????? ??? ??? ???Y 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 ? ?FSTXNFF S YYYlim?? ? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 6— 24i),查得齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力 aF MP3001lim ?? ，aF MP2402lim ?? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 6— 13計(jì) 算彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) NY 811 5 081m i n/4 0 06060 ????????? rrtnN h 722 5 081m i n/806060 ????????? rrtnN h ) 103()103( 161 ?????? NY N ) 103()103( 262 ?????? NY N 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 6— 25 查取尺寸系數(shù)， 1?XY ,由式（ 6— 14）取 ?STY 彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù) FS ，按《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 6— 12，取 ?FS ? ? ?????? F STXNFF S YYY?? ? ? ?????? F STXNFF S YYY?? 比較 ? ? 11 ???FSaFa YY ?， ? ? 014 22 ???FSaFa YY ? 應(yīng)按大齒輪計(jì)算齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 ? ? 33 22221 1 ??? ???????? FSaFad YYYzKTm ?? ? 取 m=8 ２５ mmzzma 4802 )10020(82 )( 21 ?????? 分度圓直徑 mmmzd 16011 ?? mmmzd 80022 ?? 齒頂圓直徑 mmzmd a 1 7 6)2( 11 ??? mmzmd a 8 1 6)2( 22 ??? 齒根圓直徑 mmzmd f 140)( 11 ??? mmzmd f 7 8 0)( 22 ??? 按計(jì)算結(jié)果校核前面的假設(shè) 齒輪節(jié)圓速度 smnd /60000 11 ????? ?? smz / 1 ???? 查得 1?vK ，與原值一致。 取齒數(shù) ?1z 20，傳動比 i =5， 1 0 020512 ????? ziz 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 6— 10，硬齒面齒輪，懸臂布置，取齒寬系數(shù) ?d? ，由表 6— 7查得使用系數(shù) AK =,由圖 6— 6（ a）試取動載系數(shù) VK =1,由圖 6— 8，按齒輪懸臂布置，取 ?K =。 二、開式齒輪按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ?3 2112FSaFadYYYzKTm ?? ??? Ⅱ軸的轉(zhuǎn)矩 ⅡT = mN? ，即小齒輪轉(zhuǎn)矩。 計(jì)算帶的張緊力和壓軸力 單根帶的