【正文】 8選用7級(jí)精度級(jí)72．材料選擇查[1]表101小齒輪選用45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)處理），硬度為250HBS大齒輪選用45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)處理）硬度為220HBS小齒輪250HBS大齒輪220HBS3．選擇齒數(shù)Z個(gè)U=4．選取螺旋角β取14度145．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）試選Kt（2）區(qū)域系數(shù)ZH由[1]圖1030（3）由[1]圖1026查得εa4==+=(4)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩TⅡ查表1Nmm(5)齒寬系數(shù)Фd由[1]表107(6)材料的彈性影響系數(shù)ZE由[1]表106MPa1/2(7) 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限由[1]圖1021c由[1]圖1021ｄ550540550540（8）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由[1]式1013（9）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN由[1]圖1019KHN1 =KHN2 =KHN1 =KHN2 =（10）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力[σH]取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，由[1]式１０－１２得[σH]3= 594=（11）試算小齒輪分度圓直徑按[1]式（10－21）試算mm＝（12）計(jì)算圓周速度vm/s=（13）計(jì)算齒寬BB3=85B4=80mmB3=85B4=80（14）模數(shù)h = =＝b/h =度＝h ＝b/h =（15）計(jì)算縱向重合度εβ= ＝==（16）計(jì)算載荷系數(shù)K由[1]表102查得使用系數(shù)根據(jù)v=，７級(jí)精度，由[1]圖１０－由[1]表１０－４查得KHβ=+(1+) φd2+103b=由[1]圖１０－１３查得KFβ=假定，由[1]表１０－故載荷系數(shù)K=KAKVKHαKHβ==K=（17）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑d3由[1]式1010ａ（18）計(jì)算模數(shù)=mm=6．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）計(jì)算載荷系數(shù)KK=KAKVKFαKFβK==K=（2）螺旋角影響系數(shù)根據(jù)縱向重合度εβ=]圖1028（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZV=（4）齒形系數(shù)YFa由[1]表１０－５YFa3=YFa4=YFa3=YFa4=（5）應(yīng)力校正系數(shù)YSa由[1]表１０－５YSa3=YSa4=YSa3=YSa4=（6）齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限由[1]圖１０－２０b由[1]圖１０－２０ｃ400350400350（7）彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)由[1]圖１０－１８（8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力[σF]取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝，由式１０－１２得368336（9）計(jì)算大小齒輪的并加以比較結(jié)論：大齒輪的系數(shù)較大，以大齒輪的計(jì)算=（10）齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算由[1]式１０－１７=結(jié)論：對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取＝。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1= mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。 nw工作機(jī)的轉(zhuǎn)速: r/min。設(shè)ηηηηη5分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動(dòng)（設(shè)齒輪精度為7級(jí)）、滾動(dòng)軸承、V形帶傳動(dòng)、工作機(jī)的效率，由[2]表17查得η1 = ，η2 = ，η3 = ，η4 = ，η5 = ，則傳動(dòng)裝置的總效率為 = = x x x x =由[2]表132推薦的傳動(dòng)副傳動(dòng)比合理范圍 普通V帶傳動(dòng) i帶=2～4 圓柱齒輪傳動(dòng) i齒=3～5則傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的合理范圍為 i總=i帶i齒1i齒2 i‘總=（2～4）（3～5）（3～5）=（18～100）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=i‘總=（18～100）=（18～100）r/min=~ 根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查[2]表121，符合這一范圍的常用同步加速有1500、1000。第4章 電動(dòng)機(jī)選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 按工作要求和條件,選用y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 （529）當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比時(shí)， （530）當(dāng)90時(shí)， （531）式中：為連桿長(zhǎng)度，； 為連桿慣性半徑，；對(duì)于管狀截面，；是外徑，為臂厚；由于D=80，t=10。，通過(guò)估算得：，且，代入公式（528）得 故靜強(qiáng)度滿足要求。如果忽略連桿運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力矩，則可認(rèn)為連桿為二力桿，連桿力為為： （527）式中：為抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷； 為抽油機(jī)結(jié)構(gòu)不平衡重；為游梁平衡重重力。 選材根據(jù)連桿受力狀態(tài)及結(jié)構(gòu)尺寸特點(diǎn)，選其材料為45號(hào)鋼制成的無(wú)縫鋼管，查《機(jī)械工程材料實(shí)用手冊(cè)》其基本參數(shù)為：外徑D=80mm，臂厚t=10mm，抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn)。 連桿的設(shè)計(jì)因?yàn)槌橛蜋C(jī)連桿較長(zhǎng)，且受壓，所以對(duì)其進(jìn)行靜強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。圖26為曲柄轉(zhuǎn)角變化與懸點(diǎn)位移、速度、加速度之間的關(guān)系曲線圖，圖26如下所示。其懸點(diǎn)速度的計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表31，得到速度圖像如圖34： 懸點(diǎn)的加速度圖35懸點(diǎn)加速度曲線懸點(diǎn)速度對(duì)時(shí)間的一次導(dǎo)數(shù)即為懸點(diǎn)加速度。利用速度投影定理，忽略連桿P變形的影響，連桿兩端點(diǎn)（d和b）的速度在連桿軸線上的投影相等。當(dāng)懸點(diǎn)位于下死點(diǎn)時(shí)，=0；懸點(diǎn)位于上死點(diǎn)時(shí)，=1。擺動(dòng)的角位移為，最大角位移為。并對(duì)此抽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算編程，畫出相應(yīng)的曲線圖。 （22） （23） （24） （25） （26） （27） （28） （29） （210）在有“”式中，“+”用于曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，“”用于曲柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 常規(guī)型的幾何關(guān)系分析圖21 常規(guī)型運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖基本參數(shù)及意義表示如下：A—前臂長(zhǎng)度，mm；C—后臂長(zhǎng)度，mm；P—連桿長(zhǎng)度，mm；R—曲柄半徑，mm；I—支承中心到減速器輸出軸中心的水平距離，mm；H—支承中心到底座底部的高度，mm；G—減速器輸出軸到底座底部的高度，mm；HG—曲柄回轉(zhuǎn)中心至中心軸承的垂直距離，mm；ψ—C與K的夾角；S—抽油機(jī)的沖程；n—抽油機(jī)的沖次；P—額定懸點(diǎn)載荷； K—極距，即支承中心到減速器輸出軸中心的距離，mm；J—曲柄銷中心到支承中心之間的距離,mm；θ—曲柄轉(zhuǎn)角，以曲柄半徑R處于12點(diǎn)鐘位置作為零度，沿曲柄旋轉(zhuǎn)方向度量；Φ—零度線與K的夾角，由零度線到K沿曲柄旋轉(zhuǎn)方向度量；β—C與P的夾角，稱傳動(dòng)角；x—C與J的夾角；ρ—K與J的夾角；—K與R的夾角；—P與R的夾角。第3章 連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 運(yùn)動(dòng)分析的主要任務(wù)是：求出驢頭懸點(diǎn)的位移、速度和加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，以便為載荷分析和扭矩計(jì)算提供運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)。該機(jī)設(shè)有帶漏斗、帶調(diào)節(jié)閥門和不帶漏斗、不帶調(diào)節(jié)閥門兩種形式。底板逆行時(shí),槽形機(jī)體內(nèi)的被機(jī)體后部的斜板擋住,底板與之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),機(jī)體前端的自行落下。沖床沖壓的自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、H形架、連桿、底板(給料槽)、傳動(dòng)平臺(tái)、漏斗閘門、托輥等組成。在許多沒(méi)有電力供應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合，較低的功耗和工作電壓是生產(chǎn)便捷化的必要條件。優(yōu)點(diǎn)：可以連續(xù)生產(chǎn)，并且能實(shí)現(xiàn)一人控制幾臺(tái)機(jī)器可靠性高，由于送料機(jī)構(gòu)外部由步進(jìn)電機(jī)控制，所以每次的行程都是固定值。 方案三采用伺服電機(jī)控制工作臺(tái)進(jìn)行送料由單片機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器收到驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)后，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，將電脈沖轉(zhuǎn)化成交位移。采用機(jī)械手送料的優(yōu)點(diǎn)：送料與沖床節(jié)拍相同，可以連續(xù)生產(chǎn)。缺點(diǎn)：對(duì)物料的放置有很高的精度要求，造價(jià)高昂，一般的小型企業(yè)不采用 方案二 利用機(jī)械手進(jìn)行送料機(jī)械手是以小車形式通過(guò)鋼繩同滑塊聯(lián)接起來(lái)， 由沖床滑塊上升運(yùn)動(dòng)牽引小車作前進(jìn)的水平運(yùn)動(dòng)完成送料，由通過(guò)鋼繩連接的重物使小車作復(fù)位運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，回路4中的所有連接氣管應(yīng)盡可能的短， 以減小空氣流通阻力，提高真空度。物料分離模塊由兩個(gè)雙作用氣缸組成，分別實(shí)現(xiàn)物料的分離功能和定位夾緊功能。在使用過(guò)程中，由于振動(dòng)式給料機(jī)給料頻率高，噪聲也大；由于它是靠高頻振動(dòng)給料，其振動(dòng)和頻率受物料密度及比重影響較大，所以，給料量不穩(wěn)定，給料量的調(diào)整也比較困難；由于是靠振動(dòng)給料，給料機(jī)必須起振并穩(wěn)定在一定的頻率和振幅下，但振動(dòng)參數(shù)對(duì)底板受力狀態(tài)很敏感，故底板不能承受較大的倉(cāng)壓，需增加倉(cāng)下給料槽的長(zhǎng)度，結(jié)果是增加了料倉(cāng)的整體高度，使工程投資加大；由于給料高度加大，無(wú)法用于替換目前大量使用的沖床沖壓的自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)。(4) 安裝方便、高度小沖床沖壓的自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)一般安裝在倉(cāng)倉(cāng)口,不需另外配制倉(cāng)口閘門溜槽及電動(dòng)機(jī)支座,安裝可一步到位,調(diào)整工作量小,而電動(dòng)工件輸送機(jī)由于不能直接承受倉(cāng)壓,需要另外安放倉(cāng)口過(guò)渡溜槽,相比之下,沖床沖壓的自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)占有高度小,節(jié)省了建筑面積和投資。(3) 噪音低沖床沖壓的自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)是非振動(dòng)式給料設(shè)備,其噪音發(fā)生源只有電動(dòng)機(jī)和減速器,而這兩個(gè)的噪音都很低。 沖床沖壓的自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)越性 沖床沖壓的自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)的特點(diǎn)(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修量小在沖床沖壓的自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)中,電動(dòng)機(jī)和減速器均采用標(biāo)準(zhǔn)件