【正文】 1可得軸的敏性系數(shù)為 故有效應(yīng)力集中系數(shù)由[機械設(shè)計]附表34得由[機械設(shè)計]附圖32的尺寸系數(shù)；由[機械設(shè)計]附圖33的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由[機械設(shè)計]附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按式和得綜合系數(shù)為 （）又由[機械設(shè)計]167。（2）校核C截面（左側(cè)）截面上的彎曲應(yīng)力： （） 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面C處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴重。因此，故安全。因為 所以因為 所以 所以V面: 則 則 H面: 則 (1)查表A24得該圓錐滾子軸承型號為32226 e= Y= C=345000N(2)計算軸承軸向載荷 （）兩軸承的軸向力為: （）(3)求軸承當量動載荷和由得 （）根據(jù)表135得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)對稱軸1 對稱軸2 因軸承運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷,由表136得 取 則 （）(4)驗算軸承壽命:因為所以按軸承1的受力大小驗算 由表134查得，；根據(jù)軸承壽命公式求得軸承的壽命為： 故所選軸承滿足壽命要求1按扭轉(zhuǎn)條件校核: （）2按彎扭條件計算（1）做出軸的計算簡圖（2）做出彎矩圖（3）做出扭矩圖載荷 水平面H 垂直面V支反力F 。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長mm 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表62查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值。鍵的工作長度，鍵與輪轂的接觸高度；由式可得： () 因此該鍵符合要求。m)≈15 (KN)查《機械設(shè)計手冊5》 估選冶金設(shè)備標準液壓缸 液壓缸型號尺寸缸徑Фal 活塞桿直徑 最大行程 推力 拉力 工作壓力（mm） （mm） （mm） （KN） （KN） （MPa）80 56 1360 80．42 41．02 16解:一般8級以上精度的齒輪有定心要求,故選用圓頭普通平鍵(A型) 根據(jù)從從表4中查得鍵盤的截面尺寸為:寬度mm，高度mm。D/2 （）=60=1044 (Ng=11810=(KN) （）摩擦力：f=μ類型選擇為了隔離振動與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器載荷計算 公稱轉(zhuǎn)矩 由[機械設(shè)計]表141查得，故由式得計算轉(zhuǎn)矩為型號選擇從GB432385中查得TL13型彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為，許用最大轉(zhuǎn)速為，軸徑為120~170mm之間，故合用。（6）確定精度等級公差考慮到所設(shè)計的蝸桿傳動是動力傳動，屬于通用機械減速器從GB/T100891988圓柱蝸桿，蝸輪精度選擇8級，側(cè)隙種類為f標注為8f GB/T100891988 類型選擇 為了隔離振動與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。)= 許用彎曲應(yīng)力[σF]=[σF]′42’38”= 查《機械設(shè)計》圖1119得：齒形系數(shù)YFa2= 螺旋角系數(shù)Yβ=1(5176。m/2= (mm)②蝸輪查《機械設(shè)計手冊3》 z4=61；變位系數(shù)X4=+驗算傳動比 i2=z4/z3=61/1=61這時傳動比誤差為（）/61≈=% 5%是允許的。m=156 (mm)齒根圓直徑df3=d32(ha*m+C)= (mm)查《機械設(shè)計》表112得蝸桿分度圓導(dǎo)程角r=5176。（4）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸①蝸桿軸向齒距Pa=π金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，可從表117中查得：蝸輪和基本許用應(yīng)力[σH]′=268 （MPa）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60jn3Lh=60110(830128)=107壽命系數(shù) 則 [σH]=KHNKβmm)② 確定載荷系數(shù)K因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)Kβ=1；查《機械設(shè)計》表115選取KA=，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大。傳動中心距： ()式中： K——載荷系數(shù)； T2——作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩； ZE——彈性影響系數(shù)； ZP——接觸系數(shù)；[σH]——接觸疲勞壽命系數(shù)；① 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 Ⅲ軸（即減速器輸出軸）T3=(106為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。（1）選擇蝸桿傳動類型 根據(jù)GB/T100851988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）（2）選擇材料蝸桿用45號鋼，因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45~55HRC。σFE1)/S=(500)/=300 (MPa) （）[σF2]=(KFN1（4）幾何尺寸計算①計算中心距 (mm) （） 將中心距圓整為290（mm）②按圓整后的中心距修正螺旋角 （）③計算大、小齒輪分度圓直徑 （mm） （） (mm)④計算齒輪寬度 b=фdcosβ)/z1=(cos14176。KHα=⑤計算載荷系數(shù)K 已知使用系數(shù)KA=1，查《機械設(shè)計》圖108得動載系數(shù)Kv=查表104得KHβ齒向載荷分布系數(shù)的計算公式KHβ=+(1+)фd2+103b （） =+(1+12)12+103 =由圖1013查得 KFβ=由表103查得 KHα=KFα=因此計算載荷系數(shù) K=KAz1)/24= (mm) h== (mm) b/h=④計算縱向重合度εβεβ=0. 318d1t=1= (mm) mnt=(d1tσHlim1)/S=(600)/1=540 （MPa） [σH]2=(KHN1③材料選擇由《機械設(shè)計》表101選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS④選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=i1z1=24= 取z2=115（2） 按齒面接觸強度設(shè)計 ()式中：Kt——載荷系數(shù)；T1——小齒輪的轉(zhuǎn)矩；фd——齒寬系數(shù)；i——齒輪的傳動比；ZH——區(qū)域系數(shù)；ZE——材料的彈性影響系數(shù)；——接觸疲勞壽命系數(shù)；①試選Kt=②由《機械設(shè)計》圖1030選區(qū)域系數(shù)ZH=③取β=14176。（1）選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)①按圖1的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪②頂槍升降機構(gòu)為一般工作機構(gòu)，速度不高。因此考慮在蝸輪蝸桿減速級前，再加一級斜齒圓柱齒輪減速。Fe=33320=34986 (N) （）⑧確定鏈輪轂孔dk查《機械設(shè)計》表94得 鏈輪轂孔許用最大直徑dmax=239 (mm) 大于蝸輪軸，因此可用⑨鏈的潤滑方式查《機械設(shè)計手冊3》 選用油刷或油壺人工定期潤滑。查《機械設(shè)計手冊3》= (mm)⑤確定鏈長及中心距a== (m) （） （）= = (mm) = (m) 中心距減少量：Δa=(~)a=(~)=~ (m) 實際中心距： a’=aΔa+L小車（） （）=(~)+ =~ (m) 取 a’= (m)⑥驗算鏈速 ()式中：zz2——分別為主動、從動鏈輪的齒數(shù) nn2——分別為主動、從動鏈輪的轉(zhuǎn)速，單位（r/min） P——鏈的節(jié)距，單位（mm） m/s （）與原假設(shè)相符⑦計算鏈輪上的壓軸力 FP=KFPP鏈==(KW) （）③確定鏈條鏈節(jié)數(shù)LP初定中心距a0=110P, 則鏈節(jié)數(shù)為： （）=[]節(jié)=(節(jié))圓整取LP=232（節(jié)）④確定鏈條的節(jié)距P查《機械設(shè)計手冊3》，鏈工作在功率曲線頂點左側(cè)，這時可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。z1 =17②計算功率Pca查《機械設(shè)計》表96得工作情況系數(shù)KA=P鏈 =Pr； 由于鏈傳動比為，初定蝸輪蝸桿的傳動比為，因此 解：0軸：（電機軸）1軸：（減速器高速軸）2軸：（蝸桿軸） 3軸：（蝸輪軸） 4軸：（鏈輪軸） 各軸運動及動力參數(shù)軸序號 功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 傳動類型 傳動 效率0 2930 1 2930 聯(lián)軸器 2 斜齒輪傳動 3 10 蝸桿傳動 61 4 10 聯(lián)軸器 5. 傳動系統(tǒng)設(shè)計初定鏈速為V鏈=，輸出軸轉(zhuǎn)速為10r/min，采用雙排滾子鏈，垂直布置，傳動比取1。g（2）計算電動機功率 升降小車所需要的有效功率：Pw= F綜上所述：選用方案2。另外使用兩個電動機也增加了成本。方案2：液壓缸是標準件，可外購。方案2：液壓驅(qū)動，機架旋轉(zhuǎn)速度相對較慢，浪費時間，但機架旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，幾乎沒有沖擊載荷。由液壓缸帶動機架完成旋轉(zhuǎn)。電動機2驅(qū)動輪子在水平軌道上完成走行。 設(shè)計頂槍升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，使頂槍完成提升和旋轉(zhuǎn)運動，主要內(nèi)容包括電動機選擇與計算、鏈傳動設(shè)計計算、齒輪蝸桿減速器設(shè)計計算、液壓缸和聯(lián)軸器的選擇等。操作員在加熱表內(nèi)設(shè)定好加熱時間、槍位和氣體流量，然后按下“啟動”按鈕，頂槍自動下降到設(shè)定槍位位置后停止，氧氣、煤氣閥打開，調(diào)節(jié)閥根據(jù)認定流量調(diào)節(jié)氧氣和煤氣流量。遠程自動操作是指操作員直接在HMI上設(shè)定槍位，經(jīng)過PLC比較后，自動控制槍的升降，該方式為正常生產(chǎn)操作方式，并帶所有控制聯(lián)鎖?，F(xiàn)場手動方式是指在現(xiàn)場操作臺上選擇多邊鑰匙開關(guān)就地操作，通過操作臺上的按鈕控制頂槍升降，操作臺上用數(shù)字表顯示頂槍槍位，只能低速升降，該方式主要用于設(shè)備維護和檢修。頂槍的操作方式有：事故方式、現(xiàn)場手動方式、遠程手動方式和遠程自動方式。頂槍采用電機驅(qū)動，頂槍的升降行程控制采用絕對編碼器，頂槍在最高位和最低位的緊急限位采用限位式機械開關(guān)，當槍上升或下降達到最高限位或最低限位時，立即切斷變頻器的輸出，頂槍停止運行并抱閘，防止出現(xiàn)事故。相比之下，下動法頂槍質(zhì)量較輕由頂槍完成升降和旋轉(zhuǎn)運動更容易實現(xiàn)，也方便機構(gòu)的設(shè)計和維修。實現(xiàn)頂槍進入和退出真空室動作通常有兩種移動方法：在真空處理時，真空室需轉(zhuǎn)到處理位置上方，然后降下頂槍，插入鋼水中，這種方法稱為上動法；另一種方法是真空室不動，而通過旋轉(zhuǎn)升降頂槍來完成全部動作，這種方法稱為下動法。（7） 設(shè)有鐵合金上料及稱量時的收塵裝置。（5） 預(yù)留RH頂吹氧槍位置，在未裝氧槍前，裝備真空室煤氣加熱系統(tǒng)和石墨棒直流電加熱系統(tǒng)，以提高內(nèi)襯溫度