【正文】 擊OK按鈕。（3） 重新顯示：執(zhí)行Utility MenuPlotReplot命令。下面是具體的驗證過程：1） 定義工作文件名和工作標(biāo)題（1） 定義工作文件名：Utility MenuFileChange Jobname命令，在彈出的對話框中輸入“sigang”，單擊確定按鈕。 ANSYS分析限于篇幅，本文這里只對胎架的核心部件——絲杠進行穩(wěn)定性分析。將鋼材的截面慣性矩、彈性模量E以及校核長度了，代入公式（36）得=因此。鋼管外直徑=100mm，管鋼內(nèi)直徑=80mm，將數(shù)據(jù)帶入公式（38）的=。使用材料力學(xué)桿件的穩(wěn)定性校核公式（36）計算校核。將數(shù)據(jù)代入公式（36）得=3228KN則，絲杠不失穩(wěn)的臨界壓力為3228KN。當(dāng)絲杠調(diào)節(jié)到最高點時，絲杠處于最不穩(wěn)定的狀態(tài)。根據(jù)材料力學(xué)桿件的穩(wěn)定性校核公式： （36）絲杠的截面為圓形，圓形截面的關(guān)系距公式： （37）絲杠截面的直徑為70mm，帶入公式（37），得到。下面對兩個方面分別進行校核。根據(jù)上文考慮到胎架支柱之間裝有加扶強材，因此胎架所能承受的側(cè)向力會增大。將胎架看做一個整體，并且將其剛性的固定在地基上，胎架的整體高度為1000mm，最大行程為300mm，因此，當(dāng)調(diào)節(jié)到最大行程是，則胎架支柱頂端所能承受的最大側(cè)向力 KN。根據(jù)公式（34）得到鋼管所能承受的最大彎矩M=根據(jù)公式（33），得到立柱鋼管所能承受的最大壓力為：（2） 校核鋼管的彎曲強度環(huán)狀截面的截面模數(shù)計算公式為： （35）式中， 。經(jīng)過查閱手冊，可得Q235鋼的屈服極限=235MPa,彎曲應(yīng)力為158MPa。（1） 校核拉壓強度根據(jù)公式（33）可計算出鋼管的拉壓強度。、下立柱強度校核螺紋受到的壓力會通過蝸輪傳遞到支柱無縫鋼管上，因此需要對鋼管的強度進行校核。在這里，計算的是單個胎架支柱所受的側(cè)向力，實際工作中，會在胎架之間會增加支撐鋼材，來加強胎承受架側(cè)向力的能力。在本設(shè)計中，根據(jù)胎架的結(jié)構(gòu)，絲杠在上立柱底部承受的彎矩最大，前文設(shè)計胎架上立柱的高度：L=335mm，則絲杠頂端所能承受的最大側(cè)向力 KN。絲桿的截面為圓形，直徑為70mm，帶入數(shù)據(jù)計算其截面模數(shù)Wz=2199，將Wz帶入公式（34）可得，M=（2） 校核絲杠的彎曲應(yīng)力，根據(jù)材料力學(xué)彎曲應(yīng)力公式： (34)式中，M為界面彎矩，為截面模數(shù)(抗彎截面模量)，對于圓形截面，D是圓形截面的直徑。絲杠的材料選取45號鋼，查表得45 號鋼的抗拉強度為590MPa，屈服極限為310MPa，前文計算得到[σ]=155MPa。校核絲杠的強度需要校核兩個方面：一是絲杠的拉壓強度，二是絲杠的彎曲應(yīng)力，根據(jù)鋼材的許用應(yīng)力，就能計算出絲杠能負載的極限拉壓力，同時也能計算出絲杠能負載的極限側(cè)向力。綜上所述。（2）螺紋剪切強度的計算公式： （32）式中， []為許用剪切應(yīng)力，許用剪應(yīng)力 。前文中選取的螺栓類型為梯形螺紋，因此：螺紋牙寬：b==10=；螺紋牙高： ； 螺紋圈數(shù)z=45鋼的屈服極限[]=310MPa,取安全系數(shù)為2,45號鋼的許用應(yīng)力 ，許用彎曲應(yīng)力 。表31配合螺紋的基本參數(shù)螺紋材料公稱直徑d螺距P外螺紋中徑外螺紋小徑45鋼70mm10mm65mm59mm校核螺紋牙根部受到的彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力：（1）螺紋牙彎曲強度的計算公式: （31）式中，b為螺紋牙根寬度，h為螺紋牙高度，d為螺紋大徑， z為螺紋圈數(shù)，為許用彎曲應(yīng)力。根據(jù)前文結(jié)構(gòu)設(shè)計時選擇的螺紋類型確定其基本參數(shù)。因此，需要計算絲杠螺紋上的螺紋牙所能承受的最大外載荷，來校核當(dāng)胎架上加載分段船體時的強度。由于功能需要，絲杠與蝸輪之間的螺紋具有自鎖功能。由于分段船體外板有弧度，胎架支柱會受到側(cè)向力，這個力產(chǎn)生的彎矩由胎架支柱與地基相連接的地角螺栓承受。常規(guī)工況即校核胎架是否可以支持分段船體的重量，根據(jù)給定的胎架額定工作承載能力（初定為30000N）就可以計算出胎架是否滿足強度要求。第3章手自一體柔性胎架的結(jié)構(gòu)強度校核工程機械在設(shè)計和制造完成之后，必須要校核其結(jié)構(gòu)的強度以及穩(wěn)定性。而后，根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其幾何參數(shù)，設(shè)計支撐機構(gòu)，完成支撐機構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及尺寸設(shè)計。然后，依據(jù)機械功能，將胎架分解為執(zhí)行機構(gòu)和支撐機構(gòu)，分別進行設(shè)計。212胎架零件規(guī)格參數(shù)表名稱數(shù)量材料質(zhì)量（kg）備注單件總計下立柱1Q235包括四塊加強筋箱體1Q235包括箱體和箱蓋絲杠145蝸輪145蝸桿245包括手動蝸桿和機動蝸桿上立柱1Q235止推螺母1Q235支撐頭1Q235圖212胎架整體結(jié)構(gòu)本章重點介紹了手自一體柔性胎架的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程。圖211止推螺母經(jīng)過上述一步一步的結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成手自一體柔性胎架結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖212，圖中1為下立柱、2為箱體、3為絲杠、4為蝸輪、5為蝸桿、6為上立柱、7為止推螺母、8為支撐頭。這樣就可以使胎架的型號統(tǒng)一，使得胎架的設(shè)計和制造成本大大降低。其結(jié)構(gòu)與支撐蓋類似，通過螺紋以及鍵固定在絲杠上。圖210支撐蓋在實際工作當(dāng)中，有可能出現(xiàn)胎架高度達不到要求的情況，以往的解決辦法就是設(shè)計一種新的型號的胎架。通過安裝螺釘就可起到固定絲杠，限制其在圓周方向上轉(zhuǎn)動。見圖29圖29上支柱（2） 支撐蓋的設(shè)計支撐蓋與空心鋼管焊接，其作用是限制絲杠在圓周方向上的轉(zhuǎn)動，以及限制絲杠的左右擺動。它由法蘭、立柱鋼管和支撐蓋組成。主箱體結(jié)構(gòu)見圖27，箱蓋結(jié)構(gòu)見圖28。箱體分為主箱體和箱蓋，在一邊的長壁板設(shè)計有一個安裝步進電機的耳板。圖26法蘭根據(jù)蝸輪蝸桿的幾何參數(shù)以及具體尺寸，設(shè)計出箱體的結(jié)構(gòu)以及幾何尺寸。設(shè)計法蘭的與立柱鋼管部分直徑為155mm；與箱體配合部分直徑為115mm，期配合公差為mm；法蘭內(nèi)徑為80mm。底座結(jié)構(gòu)以及底座的設(shè)計見圖25。胎架的下立柱與底座焊接在一起，在四周均布四塊相同的肘板（加強筋）進行局部加強。前文已經(jīng)得出絲杠的直徑為70mm，為保證絲杠在豎直方向進行運動時，運動空間充足，同時，保證在工作時不會產(chǎn)生擺動，設(shè)計立柱鋼管的外徑為100毫米，壁厚為10毫米。在本設(shè)計當(dāng)中，為了使底柱具有足夠的強度與穩(wěn)定性，將其設(shè)計為由法蘭、立柱鋼管、底座以及肘板等幾個部分組成。與此同時，為方便胎架高度上的調(diào)節(jié)，本設(shè)計專門設(shè)計一種柔性止推螺母。為了使蝸輪蝸桿的安裝更加方便，將支持機構(gòu)分為上中下三個部分：上立柱、箱體和底柱。m，選擇02X型AQ扭力限制器。m。將上文i=20帶入（公式29），計算得到=根據(jù)電機的工作扭矩選擇扭力限制器，電機的工作扭矩與蝸桿的轉(zhuǎn)矩相關(guān)聯(lián)。其具體結(jié)構(gòu)見圖25。一般情況下，傳送帶的長度與帶輪的中心距存在一定的誤差，容易發(fā)生松動，為解決上述問題，本文設(shè)計了一種張緊輪。蝸輪的工程圖見圖24，蝸桿的工程圖見圖25圖24蝸輪圖24手動蝸桿（上）與機動蝸桿（下）在本設(shè)計當(dāng)中，蝸桿傳動機構(gòu)在胎架中僅起傳遞運動的作用，在運動過程中處于空載狀態(tài)。本文使用45號鋼，作為蝸輪蝸桿的材料。因為，不僅要考慮蝸桿的強度，還需要考慮材料的耐熱性、耐磨性能等特性。（4）蝸輪蝸桿材料選擇蝸輪蝸桿是胎架傳動機構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)。蝸桿軸向齒距累計誤差蝸桿齒槽徑向跳動Ⅲ蝸桿齒形誤差表211蝸桿的公差和極限偏差公差組項目公差值（極限偏差值）（單位mm）Ⅰ蝸輪齒距累計公差Ⅱ蝸輪齒距極限偏差177。表28ZA蝸桿基本幾何尺寸名稱計算公式結(jié)果（mm）分度圓直徑40齒根圓直徑齒頂圓直徑48齒根高4齒頂高節(jié)圓直徑40齒厚軸向齒厚螺紋長度70(2) 配套蝸輪幾何尺寸計算（見表29）表29蝸輪幾何尺寸名稱計算公式結(jié)果（mm）分度圓直徑160齒根圓直徑齒頂圓直徑168齒根高4齒頂高節(jié)圓直徑160蝸輪輪緣寬度b實取b=30蝸輪齒頂圓弧半徑16蝸桿齒根圓弧半徑(3) 蝸輪蝸桿公差配合為了方面機械零件的加工，需要選擇梯蝸輪蝸桿的公差等級，查閱簡明機械設(shè)計手冊表，選取蝸輪蝸桿的公差值與極限偏差值。將T帶入式（25），取=，=150，=3，=10，選取a=100mm。帶入30000N,計算得到T=根據(jù)赫茲公式，確定中心距的范圍： （25）式中，a為中心距，T為旋轉(zhuǎn)螺紋的扭矩，為材料綜合彈性系數(shù)，為接觸系數(shù)，為使用系數(shù)，~，為許用接觸應(yīng)力。（2） 標(biāo)準中心距用a表示，它的定義是：一對標(biāo)準齒輪按標(biāo)準安裝，其分度圓與節(jié)圓重合時的中心距，是標(biāo)準中心距。在本設(shè)計當(dāng)中，為達到手自一體的效果，蝸輪配有兩根蝸桿，一根手動蝸桿，一根機動蝸桿，兩者均可以單獨工作，互不影響。在設(shè)計時，模數(shù)m必須取標(biāo)準值，因為，輪齒的模數(shù)已擁有國家標(biāo)準。即m= (25)由式25可得，模數(shù)m越大，則齒距p就越大，即齒輪越大，相應(yīng)的齒輪的抗彎曲性能也就變強了。它們之間的關(guān)系如下：式中π為圓周率，是無理數(shù)，計算d時不是很方便。因此，要確定這些參數(shù)，需要考慮各參數(shù)之間的相互影響，以及蝸桿傳動的工作條件和加工條件，綜合分析，合理選定。這些參數(shù)是相互聯(lián)系的，因此不能孤立地確定某一個參數(shù)的值。通過比較上述幾種蝸桿傳動類型，選取加工制造簡單，應(yīng)用廣泛的阿基米德蝸桿（ZA蝸桿）。（3）錐蝸桿傳動蝸桿為一等導(dǎo)程的錐形螺旋的蝸桿稱為錐蝸桿，與錐蝸桿相配的蝸輪則與一曲線齒圓錐齒輪相似。漸開線圓柱蝸桿（ZI蝸桿）加工時，車刀切削刃與基圓柱相切1. 端面上齒廓為漸開線2. 被切出的鍋桿齒面是漸開線螺旋面1. 加工精度高2. 可磨削圓弧圓柱蝸桿（ZC蝸桿）采用增量逼近包絡(luò)線成形的工藝方法，通過改變蝸桿參數(shù)