【正文】 由任務(wù)書的已知參數(shù)可知工作臺的沖程是 20mm,則曲柄長度為 l=10mm,由圖所示： 圖 81 曲柄滑塊 機構(gòu) 0180? ? ?? ? ? sin sinab??? 05?? ， 040?? 解得 b 按機床的整體設(shè)計要求取 b=400mm 結(jié)構(gòu)設(shè)計 由 ? ?NA???? 3516 10 10 NF ? ? ? ? ? 05c os 5 1. 56 2 10 NNF? ? ? 則 ? ? 5 221 . 5 6 2 1 0 6 . 5 6 3 1 0 m m238NA ? ?? ? ? ? 取 21300mmA? 孔與軸想連，其內(nèi)部利用平鍵與軸固定在一起，首先 校核 他是否滿足強度要求 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 ? ? 21 14 0 70 20 14 00 m mA ? ? ? ? ? ?2 45 20Al? ? ? 2 2 22 0 1 2 4 5 m mL R a? ? ? ? 21 1300mmA ? 22 1300mmA ? 故滿足強度要求 ? ?A????? 51 . 5 6 2 1 0 2 2 1 . 1 m p a142QA A ?? ? ? 由上式 2 , 7 0 . 4 1 m m , 4 4 m mAD A D D? ?? ? ? ? 所以與曲柄想連的兩軸直徑滿足要求，故整個曲柄滑塊機構(gòu)滿足設(shè)計要求。 應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進行計算 ,但對齒面抗磨損能力的計算方法迄今不夠完善 ,故此今以保證齒根彎曲疲勞強度作為設(shè)計準(zhǔn)則 主動軸的齒輪設(shè)計 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1） 按圖的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動 2）考慮到此減速器的功率較大，孤大小齒輪采用軟齒面，由表 [4]選得大、小齒輪的材料為 45 號鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)即表面淬火，齒面硬度 162~217HBS， 580MPb? ? ，290MsP? ? 3）選取精度等級，因采用表面淬火，齒輪的變形不大，不需要磨削，選 6級精度 4）選小齒輪的齒數(shù) 1 20Z? ，大齒輪齒數(shù) 21 4 .1 2 0 8 2ZZ?? ? ? ? 5）選取螺旋角，初選螺旋角 020?? 按齒面接觸強度設(shè)計 1）確定公式的各計算值 ①試選載荷系數(shù) ? ②小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 41 4. 9 10 N m mT ?? ③由 表查取齒寬系數(shù) ? ? ④由表查得材料的彈性影響系數(shù) M Pa? ⑤由圖選取區(qū)域系數(shù) ? ⑥由圖查得 1 ? ? ， 2 1 18 , 99a a a a? ? ? ?? ? ? ? ⑦計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1160 hN n jL? （ 71） 96 0 3 5 5 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 1 .5 3 3 6 1 0? ? ? ? ? ? ? ? ? 2N = 10? /= ? 式中： n1 —— 小帶輪的轉(zhuǎn)速； j—— 小帶輪每轉(zhuǎn)一周，同一齒面嚙合的次數(shù)； Lh —— 齒輪的工作壽命。但是齒輪傳動的制造及其安裝精度要求較高，價格較貴，且不宜于傳動距離過大的場合。 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 第 7 章 齒輪的設(shè)計 齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一。已知齒輪的輪轂寬度為 100，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，取 xl =90,端蓋仍取凸緣式 2 85mmD ? ， e=,齒輪與軸的聯(lián)接用平鍵 1016???hb 查得長為 90mm,另一端長為 68。鍵槽用銑刀加工，長為 73，選取齒輪與軸的配 合為 H7/n6，皮帶輪與軸的聯(lián)接選取平鍵 18 11bh? ? ? 。由于碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳素鋼制造傳動軸比較廣泛。 結(jié)構(gòu)尺寸 鑄鐵制帶輪的典型結(jié)構(gòu)有幾種形式，帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd ? 時，可采用實心式；300mmdd ? 可采用副板式，（當(dāng) D1 d1 ? 100mm 時，可采用孔板式）；當(dāng) 300mmdd ? 時，可采用輪輻式。 = 102Z F cos ( )22?? ? =2Z 0F sin 1 1 5 0 .6 92 3 1 6 7 .7 8 si n 9 7 3 .9 6 Na ? ? ? ? ? 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計 V 帶時應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布的均勻，轉(zhuǎn)速較高時要考慮動平衡，輪槽工作面要精細加工（表面粗糙度一般為 m），以減小帶的磨損，各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 、確定計算功率 由表 [2]查得工作情況系數(shù)： K ? ， P 3 K Wca P? ? ? ? 、選用窄帶帶型 根據(jù) caP 和主動帶輪（小帶輪）轉(zhuǎn)速 n由圖確定選用 SPZ 型 帶輪設(shè)計基本計算 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 ： 1 80mmD ? 根據(jù)公式 111 60 1000pdnv ?? ? （ 51） 可驗算帶的速度 V帶 = 1 8 0 1 4 2 0 5 . 9 5 m /s 3 5 m /s6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0Dn? ? ??? ? ???電 機 所以帶的速度合適 D 2 =iD 1 ,并且按照表 …… 圓整，從動輪基準(zhǔn)直徑：2 4 80 320 m mD ? ? ? 根據(jù)表取 2D =355mm 確定窄帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距 根據(jù) 1 2 0 1 20 .7 ( ) 2 ( )D D a D D? ? ? ?， 870a??初步確定中心距 0 500mma ? 計算帶所需的基準(zhǔn)長度 21 120 1 2 0()2 ( )24 DDL d a D D a? ?? ? ? ? （ 52） 23 . 1 4 ( 3 5 5 8 0 )2 5 0 0 ( 8 0 3 5 5 )2 4 5 0 0?? ? ? ? ? ? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 ? 取基準(zhǔn)長度 Ld=1800mm 實際中心距 10 1 8 0 0 1 7 2 0 . 7 65 0 0 5 3 9 . 6 m m22Ld L daa ??? ? ? ? ? 考慮安裝調(diào)整和補償預(yù)緊力的需要，中心距的變動范圍： mina = maxa =a+ 五、驗算主動輪上的包角 a1 = 00211 8 0 5 7 .5DDa???=1200 (53) 六、計算窄帶的根數(shù) Z=lca kkpp p?)( 00 ?? (54) 式中 ?k —— 包角系數(shù) lk —— 長度系數(shù) 0p —— 單根 V 帶的基本額定功率（ kW） p? —— 單根 V 帶額定功率的增量（ kW） 由文獻 [3]查表得： ak = lk = 0 ? ， 0 ?? ， 3 . 6 2 . 2 9(1 . 6 0 0 . 2 3 ) 0 . 9 8 1 . 0 1Z ??? ? ? 取帶根數(shù)為三根 七、計算預(yù)緊力 0F 0F = 21121avec avefF qvef ? ?? （ 55） 用 ecF =100capzv 代如上式，并且考慮包角對所需預(yù)緊力的影響，可將 0F 的計算公式寫為 0F = 2500 capVZ （ 1 ） +qVk [2] （ 56） 式中 ： q —— V帶單位長度的質(zhì)量（㎏） 由文獻 [2]查 表得 q=， v=，將其代入式（ 56）中得， 0F 23 .65 0 0 5 .9 53 .5 1 .9 5? ? ?? （ 1 ） + = 八、計算作用在軸上的壓軸力 Q 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 為了設(shè)計安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的力 Q。窄 V帶能承受較大的預(yù)緊力，允許速度和曲擾次數(shù)高，傳動效率高等優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用，窄帶與普通帶相比，當(dāng)高速相同時，窄帶的帶寬約是普通帶的 1/3，而承載能力可提高 ~ 倍，使用于傳遞大功率而又要求傳動裝置緊湊的場合，特別用在重型和中型設(shè)備上。 低 速軸的轉(zhuǎn)速 n 123 8 6 .5 9 2 9 .8 6 r m in2 .9sni ?? ? ? ? 各軸的輸入功率 P（ kW） 對于通用機器，常用電動機的額定功率 P 作為設(shè)計功，對于專用機器，常用電動機的輸出功率最為設(shè)計功率，于是 高速軸的功率 P 1 kW kWCP ?? ? ? ? 中間軸的功率 P 21 1 .8 2 2 k W 0 .9 9 0 .9 5 1 .7 1 4 k WfP ?? ? ? ? ? 低速軸的功率 P 32 1 .7 1 4 k W 0 .9 9 0 .9 5 1 .6 1 2 k WSP ?? ? ? ? ? 各軸的轉(zhuǎn)距 T（ Nmm） 高速軸的轉(zhuǎn)距 T 11 1 1 . 8 2 29 5 5 0 9 5 5 0 4 9 . 0 N m m355Pn? ? ? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 中間軸的轉(zhuǎn)距 T 22 29 5 5 0 1 8 9 .0 N m mpn?? 低速軸的轉(zhuǎn)速 T 33 39 5 5 0 5 1 5 .5 6 N m mpn?? 表 41 各項參數(shù)表 參數(shù) /軸名 主動軸 1 主動軸 2 主動軸 3 轉(zhuǎn)速 /min 355 功率 kW 轉(zhuǎn)距 Nmm 傳動比 4 效率 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 第 5 章 帶傳動的設(shè)計 選擇帶型 在一般機械傳動中，應(yīng)用最廣泛的是帶傳動，帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽，傳動時帶只和輪槽的兩個側(cè)面接觸 ，即以兩側(cè)面為工作面，根據(jù)槽面摩擦，再加上帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)緊湊，以及帶多已標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)等特點。 各軸的轉(zhuǎn)速 n(r/min)[1] 高速軸的轉(zhuǎn)速 n1 = 11420 3 5 5 r m in4 i ?? ? ?電 機?？砂磧杉壌簖X輪具有相近的直徑分配比。 ，可取 i1 = 2(~)i ， i1 = (~)i? 式中分別為高速 級和低速級的傳動比。電動機選 定 后 ， 根 據(jù) 電 動 機 的 額 定 轉(zhuǎn) 速 n 及 工 作 軸 的 轉(zhuǎn) 速 確 定 總 傳 動 比i 1420 4 7 .330nn? ? ?電 工 機總 工 作 軸 使所有傳動零件的總傳動比比較方便，各傳動的傳動比應(yīng)按推薦范圍選取 .，使三角皮帶傳動 比 i為 2~4，圓柱齒輪的傳動比 i 為 8~40。但如果工作軸轉(zhuǎn)速很低時，選擇轉(zhuǎn)速過高的電動機就會使傳動比過大，這時往往需要增大減減速器（后者其他傳動）的傳動比，因而也增大了減速器外型尺寸，重量和制造成本，而且減速器和電動機的外型尺寸相差懸殊，安裝上也造成很大困難，因此，一般采用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min和同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min為宜。選的過大則電動機價格過高，能力不能充分使用。 度 滑塊的速度分析 曲柄連續(xù)回轉(zhuǎn)時，連桿帶動橫梁做上下往復(fù)升降運動，而橫梁的工作要求是橫梁向下與運動時，接近于工作臺面上欲加工板料時進行切削，所以要求曲柄 —— 滑塊機構(gòu)進行運動分析，首先確定各機構(gòu)尺寸：橫梁升降： 30 次 /分鐘，曲柄長度： 10mm，連桿的長度： 200mm，曲柄的轉(zhuǎn)動角速度： 3 0 r/m in 2ω = = 3 .1 460s ??rad/s，速度分析圖如下 圖 32 曲柄滑塊 機構(gòu) 速度分析 要求：曲柄轉(zhuǎn)動到最下端時，橫梁正好下落到要求的切削高度時，規(guī)定00 1801160 ??? 時 ， 橫 梁 開 始 工 作 ， 由 于 曲 柄 勻 速 回 轉(zhuǎn) ， 所 以 ， 加 速 度a=0,VB = 3 .1 4 0 .0 1 0 .0 3 1 4 m /sabL? ? ? ?,根據(jù)有關(guān)資料對曲柄滑塊的分析，求出 任意角度的速度 VC =VB ? ? ? ?21111s i n1s i nc o ss i n?????? ????BCABBCAB???? （ 31） = 00