【正文】 和提高疲勞強(qiáng)度的措施 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 19 頁(yè) 共 35 頁(yè) 圖 11 軸 （ 4）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于加工制造和保證精度。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則： （ 1） 軸上零件布置應(yīng)使軸受力合理。 106=Ft179。 106=Ft179。 31+179。 Fa Fv1=278 N Fv2179。下面利用靜平衡原理計(jì)算 F1和 F2其上所受彎矩圖和剪力圖如圖 9 列出靜平衡方程 : 在垂直面內(nèi)： Fv1?106=Fr179。 mm, 因大齒輪的分度圓直徑為 d=mz=2179。根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知：取齒輪傳動(dòng)的效率為 ，則齒輪在此軸上的扭矩為： P1=p? =20?= n1=4r/min T1 =9550000179。另外一根軸的受力分析和計(jì)算在這里就不再闡述。 我所校核的這根軸是錐齒輪傳動(dòng)的從動(dòng)軸如圖 7。 在做計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，應(yīng)先求出軸上受力零件的載荷（若為空間力系，應(yīng)把空間里分解為圓周力、徑向力和軸向力，然后把他們?nèi)哭D(zhuǎn)化到軸上），并 將其分解為水平分力和垂直分力。作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂的中點(diǎn)算起。 按彎扭合成條件校核軸 軸所受的載荷是從軸上零件傳來(lái)的。（ 1+） = 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 16 頁(yè) 共 35 頁(yè) 圓整后可取 d=12mm。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 選擇軸的材料為 45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，首先估算最小軸徑，根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算 303 ].[ npAnpdT?? ? ， 30 ][?? d —— 截面處軸的直徑，單位 mm， p —— 軸的傳遞功率，單位 kw； n —— 軸的轉(zhuǎn)速，單位 r/min， ][T? —— 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位 MPa， 45 鋼的 ][T? 值為 25～ 45； 0A —— 其中 45鋼的 0A 的取值為 126～ 103。 根據(jù)軸的承載情況，可分為：轉(zhuǎn)軸 —— 工作中既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸；有時(shí)還受較大軸向力的作用，這類(lèi)軸在各種機(jī)器種最常見(jiàn)；心軸 —— 工作中 只承受彎矩、不受轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)矩較小的軸，心軸又分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸（軸轉(zhuǎn)動(dòng)）和固定心軸（軸不轉(zhuǎn)動(dòng)）兩種；傳動(dòng)軸 —— 工作中只傳遞轉(zhuǎn)矩、不承受彎矩或受彎矩很小的軸。一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單或特殊要求在軸中裝設(shè)其它零件或者減小軸的質(zhì)量具有重大作用的場(chǎng)合，軸才做成等直徑的軸（光軸）或空心軸。 直軸一般都做成實(shí)心，若因機(jī)器特殊需要也可制成空心軸。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 15 頁(yè) 共 35 頁(yè) 由于振動(dòng)磨的主軸旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生高頻率的振動(dòng)，且產(chǎn)生的離心力相當(dāng)大，所以應(yīng)選 45 號(hào)鋼作為此傳動(dòng)軸的材料。 一般機(jī)器中的軸常用優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造，這類(lèi)鋼比合金鋼廉價(jià)，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，其中 45 號(hào)鋼最為常用。 45號(hào)優(yōu)質(zhì)中碳鋼是最常用的材料。 本裝置中選用霍爾元件 DN6837，它是一個(gè)開(kāi)關(guān)集成霍爾傳感器，其輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)一級(jí)三極管放大，在送到單片機(jī)的輸入口。正因?yàn)榛魻杺鞲衅鞯幕驹砘魻栃?yīng)只包含了磁場(chǎng)、電流、電壓三個(gè)常用物理量，使得采用霍爾傳感器的被測(cè)量的測(cè)量簡(jiǎn)單易行，而磁場(chǎng)強(qiáng)度、電流、電壓是磁場(chǎng)、電場(chǎng)的基本物理量，所以霍爾傳感器可以進(jìn)行精確的非接觸測(cè)量。計(jì)程輪上安裝有霍爾傳感器。 計(jì)程輪的設(shè)計(jì)是為了知道車(chē)體在管道中行進(jìn)的距離，已達(dá)到正確測(cè)量管道中某點(diǎn)涂層厚度的目的。當(dāng)管壁直徑變化時(shí)，壓緊輪就會(huì)以銷(xiāo)軸為中心，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時(shí)齒條就會(huì)因?yàn)閲Ш系淖饔们昂笠苿?dòng)，彈簧也跟著壓縮或拉長(zhǎng)。我所設(shè)計(jì)的壓緊裝置是通過(guò)一個(gè)扇形齒輪和一個(gè)齒條的相互嚙合實(shí)現(xiàn)的。由于尺寸限制，只能將輪放在另外一根軸上，用皮帶將兩軸連接起來(lái)，它沒(méi)有調(diào)速的作用，只需使兩軸具有同樣的旋轉(zhuǎn)速度。 錐齒輪設(shè)計(jì)、制造及安裝均較簡(jiǎn)單，用于低速傳動(dòng) ，非常適 合此裝置的要求。 60=由于電機(jī)的初速度為 14 r/min，由傳動(dòng)比公式 i=14/w=14/= 所以傳動(dòng)比 i= 我選用直齒圓錐齒輪來(lái)傳遞能量和動(dòng)力。 500/179。初選車(chē)輪直徑為 40mm 則此時(shí)車(chē)輪的角速度以及減速后最終的角速度為： ω =60v/(π179。 N=800N 電動(dòng)機(jī)所需要的工作功率為 8 0 0 0 . 5 0 . 0 0 6 6 k w 6 . 61 0 0 0 1 0 0 0 6 0wwFvpw? ?? ? ? ?? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 12 頁(yè) 共 35 頁(yè) 20 .9 7 0 .9 9 0 .9 5a? ? ? ? 6 . 6 6 . 9 7 4 2 00 . 9 5wd app w w?? ? ? ? 各軸輸入功率為： 01 0 .9 7 6 .9 7 4 6 .7 6 5Idp p w?? ? ? ? ? 212 1 12 0. 99 6. 76 5 6. 69 7II Ip p p w??? ? ? ? ? ? ? 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 6 .9 7 49 5 5 0 9 5 5 0 4 .7 5 .14ddmpT N mn? ? ? ? ?