【正文】 軸承所受軸向力較小，在此只對(duì)軸承所受徑向力進(jìn)行校核計(jì)算，因?yàn)檩S承只按徑向力計(jì)算，所以當(dāng)量動(dòng)載荷C=14 kN計(jì)算軸承壽命對(duì)于球軸承，式中=3=14945533770000h其強(qiáng)度足夠，計(jì)算結(jié)果表明，其它所選的深溝球軸承能滿足使用要求，這里就不一一校核了。當(dāng)量動(dòng)載荷P（或）的一般計(jì)算公式為 式中，X、Y分別為徑向動(dòng)載荷系數(shù)和軸向動(dòng)載荷系數(shù)。因此，在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí)，必須把實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動(dòng)載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動(dòng)載荷，用字母P表示。如果改用小時(shí)數(shù)表示壽命，代表軸承的轉(zhuǎn)速（單位為r/min），則以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命（單位為h） 如果載荷P和轉(zhuǎn)速n為已知，預(yù)期計(jì)算壽命又已取定，則所需軸承應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷C（單位為N）可根據(jù)上式計(jì)算得出： 滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷是在一定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下確定的，如載荷條件為：向心軸承僅承受純徑向載荷，推力軸承僅承受純軸向載荷。為指數(shù)。下面進(jìn)行軸承的校核計(jì)算。這類軸承有：深溝球軸承、調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承。如果按滾動(dòng)軸承承受載荷的作用方向分類，常用軸承可分成三類，即徑向接觸軸承、向心角接觸軸承和軸向接觸軸承。（3）采用各種減小應(yīng)力集中和提高疲勞強(qiáng)度的措施 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。mm, 因大齒輪的分度圓直徑為d=mz=246=92mm，所以Ft=2T1/d=,Fr=Fttan20/cos8= N Fa=Fttan= N皮帶的初拉力為Fe=1000p/v=。下面進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核。其上主要有齒輪，帶輪和兩個(gè)軸承。然后求出各支承處的水平反力FHN和垂直反力FNV。通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁，這是建立力學(xué)模型的一種形式，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。計(jì)算時(shí)將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn)。但是這樣求出的直徑，只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑dmin。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，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，——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位MPa，45鋼的值為25～45；——其中45鋼的的取值為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，這類軸在各種機(jī)器種最常見；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。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)開關(guān)集成霍爾傳感器，其輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過一級(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，它沒有調(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。初選車輪直徑為40mm則此時(shí)車輪的角速度以及減速后最終的角速度為： ω=60v/(πd)=60500/4060=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傳遞能量和動(dòng)力。其計(jì)算過程為：車輪與管壁的摩擦系數(shù)為= 車體的重量為50kg G=mg=5010N=500N壓緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的壓緊力為500N則：車體對(duì)管壁的正壓力N=1000NF=μN(yùn)=N=800N電動(dòng)機(jī)所需要的工作功率為 各軸輸入功率為： 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：