機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-推鋼機(jī)設(shè)計(jì)-資料下載頁

【導(dǎo)讀】工作量大等問題，對原機(jī)械式傳動推鋼機(jī)進(jìn)行了改造。重點(diǎn)介紹了液壓推鋼機(jī)的傳動原。了一套完整的操作規(guī)程和安裝維修的方案。改造后的推鋼機(jī)不僅滿足了生產(chǎn)新產(chǎn)品的要。求，且同步精度高、噪音低、振動小，同時還降低了能耗，提高了系統(tǒng)工作的可靠性，取得了很好的效果。

　　

【正文】 =0。所以總重合度 111 ??? ??? ??=+0= 222 ??? ??? ??=+0= 接觸疲勞強(qiáng)度校核 （ 1）分度圓上的圓周力 tF 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 26 22021d TFt ? = 36017362021? =9644N （ 2）使用系數(shù) AK ，由表 10— 13 取 AK =。 （ 3） 動載荷系數(shù) VK 因?yàn)?50182 ??z ，而且分度圓周速度 100060 11?? ndv ? = 100060 11360? ??? =。 又 1002vz = ? =，小于 3m/s， 據(jù)此由 《 零件設(shè)計(jì)手冊 》 查得 VK =。 （ 4）接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) ?HK 假定承載計(jì)算齒寬 calb 等于齒輪齒寬 2b =135 則 calb /b=1。因?yàn)?36013522 ??db，由《零件設(shè)計(jì)手冊》圖 10— 6（ c）查得 ??HK 。 （ 5）接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù) ?HK 根據(jù)總重合度 1 ???， 2 ???，按 7 級精度由《零件設(shè)計(jì)手冊》圖 10— 7 取 ?? ?? HH KK 。 （ 6）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Hz 因 04418 0 4 12 ?????? zz xx 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 27 且 00?? ，由《零件設(shè)計(jì)手冊》圖 10— 8 查得 ?Hz 。 （ 7）彈性系數(shù) Ez 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第三卷 .表 10— 14，按齒輪齒條材料為鋼，查得 ?Ez 。 （ 8）重合度系數(shù) ?z 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第三卷 .表 10— 12 中公式的代號說明，對于直齒輪。 11 ????? ?? ?z （ ） 22 ????? ?? ?z （ 9）螺旋角系數(shù) ?z 直齒圓柱齒輪 ??z （ 10）計(jì)算齒條齒輪接觸應(yīng)力的基本值 HO? ubd uFzzzz tEHHO ?? ????? 22222 )1(??? （ ） = )( ?? ?????? =263MPa （ 11）計(jì)算接觸應(yīng)力 H? ???? HHVAHH KKKK ????? 022 （ ） = ???? =300MPa 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 28 （ 12）接觸疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù) Nz 由 參考資料 [3]表 10— 15，取 ?Nz 。 （ 13）潤滑油系數(shù) Lz 選用粘度 smmv /100 250 ? 的礦物質(zhì)潤滑油，由《零件設(shè)計(jì)手冊》圖 10— 13 查得 ?? LL zz 。 （ 14）速度系數(shù) Vz 按 v =?? ， MPaH 4702lim ?? ，由《零件設(shè)計(jì)手冊》圖 10— 13 查得 ?? VV zz 。 （ 15）粗糙度系數(shù) ?Rz （ 16）工作硬化系數(shù) wz 齒輪齒條的平均粗糙度 umRz ? 大于 6um ，故選 ?wz 。 （ 17）尺寸系數(shù) xz 假定選材恰當(dāng)，且熱處理和硬化層深度選擇合理， 則 取 ?xz （ 18）接觸疲勞極限應(yīng)力 limH? 222222lim39。 lim XWRVLNHH zzzzzz ??????? ?? （ ） = 7 0 ?????? =393MPa 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 29 （ 19）接觸疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù) minHS ，按失效 率為 1/100，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第三卷 .表 10— 6 查得 1min ?HS （ 20）接觸強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù) HS HHHS ??39。 lim? （ ） = 300393 = 由于 HS 大于 minHS ， 故 接觸強(qiáng)度校核通過。 齒條齒輪傳動的彎曲疲勞強(qiáng)度校核 （ 1）試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限 limF? 根據(jù)齒輪材料為碳鋼和齒面硬度，由 《 零件設(shè)計(jì)手冊 》， 圖 10— 20（ c）查取 MPaH 1901lim ?? ， MPaH 2302lim ?? （ 2）彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) ?BK 。 （ 3）彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù) ?FK 根據(jù)總重合度 ??? ， 2?? =，并按 7 級精度由 《 零件設(shè)計(jì)手冊 》 圖 10— 7取 ?? ?? FF KK 。 （ 4）載荷作用于齒頂時的齒形系數(shù) ?Y 根據(jù) 441?z ， 182?z ， ?x ， ?x ，由 《 零件設(shè)計(jì)手冊 》 圖 10— 16 查得 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 30 ??FY ， ??FY 。 （ 5）載荷作用于齒頂時的應(yīng)力修正系數(shù) ?SY 441?z ， 182?z 由零件設(shè)計(jì)手冊圖 10— 17 查得 ?SaY ， ?SaY 。 （ 6）螺旋角系數(shù) ?Y 直齒圓柱齒輪 00?? ， ??Y 。 （ 7）重合度系數(shù) ?Y 根據(jù) 《 零件設(shè)計(jì)手冊 》 表 10— 17 的公式中代號說明得 11?? ???Y= ?? （ ） 22?? ???Y= ?? （ 8）試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) ?STY （ 9）彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系 數(shù) ?NTY （ 10）相對齒根圓角敏感系數(shù) relTY? 根據(jù)應(yīng)力修正系數(shù) ??SY ， ??SY 和材料 MPaS 300?? ， 由 《 零件設(shè)計(jì)手冊 》 圖 10— 21 查得 ?relTY? ， ?relTY? 。 （ 11）相對齒根表面系數(shù) ?BrelTY 。 （ 12）彎曲強(qiáng)度 計(jì)算的尺寸系數(shù) XY 根據(jù)模數(shù) 201?m ， 202?m 由圖 10— 23， ?XY ， ?XY 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 31 （ 13）彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù) minFS 按失效率低于 1/100，由 《 零件設(shè)計(jì)手冊 》 表 10— 16 查得 ?FS 。 （ 14）齒根彎曲應(yīng)力的基本值 FO? 1111 ????? YYYYmb F SFtFO ?????? （ ） = 096 44 ????? = 2222 ????? YYYYmb F SFtFO ?????? = ????? =19MPa （ 15） 計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 F? ???? FFVAFOF KKKK ????? 11 （ ） = ???? = ???? FFVAFOF KKKK ????? 22 = ???? = （ 16） 彎曲 疲勞極限應(yīng)力 39。 limF? 111111lim39。 1lim XR r e l Tr e l TNTSTF YYYYY ?????? ??? （ ） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 32 = 9 0 ????? =325MPa 222222lim39。 2lim XR r e l Tr e l TNTSTF YYYYY ?????? ??? = 3 0 ????? = （ 17） 計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù) FS 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第三卷 .表 10— 17 中式（ 10— 23） 139。 1lim1 FFFS ???= （ ） = 239。 2lim2 FFFS ???= = 由此可知， 1FS 和 2FS 皆大于 minFS ，彎 曲強(qiáng)度足夠，且比較富 余 。 齒輪齒條如下圖所示。 ① 齒輪 ② 齒條 圖 52 齒輪齒條安裝示意圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 33 第六章 輪軸的設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì)包括如下內(nèi)容：軸的材料選擇，軸徑的初步計(jì)算，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的強(qiáng)度校核，軸的剛度校核還有軸的公差與配合的確定和軸工作圖繪制。 導(dǎo)向輪軸的計(jì)算 基本參數(shù)的確定 （ 1）根據(jù)推桿的直徑取導(dǎo)向輪的最小直徑 160? mm。 導(dǎo) 向輪周長為 mmdL 0 21 6 ???? ? （ 2）由于推鋼桿的推進(jìn)速度為 smv /651 ? ，回退速度 2v =200 sm/ 導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)速為： Lvn 60?? （ ） = ? =（ 3） 因?yàn)閷?dǎo)向輪主要起支承作用，所以傳遞的功率比較小，初選傳遞功率為10KW 。 選擇軸的材料 由零件設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例表 15— 1 選用 45 號鋼，正火處理。估計(jì)軸徑小于 100mm查得MPaB 600?? ， MPaS 300?? ， MPa2401 ??? ， MPa1401 ??? ，[ 1?? ]=200MPa ,[ 0? ]=95MPa ,[ 1?? ]=55MPa ， sS ?? ? = ?? 。 初步估算軸徑 根據(jù)軸的工作條件，軸工作時主要承受彎矩和扭矩，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算軸的最小直徑 ，根據(jù)《零件設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例》表 15— 3 中式（ 15— 1） , 3][?Td?= 3npA。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 34 由《零件設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例》表 15— 5 取 A=120 代入上式求得 3 ?d= 取標(biāo)準(zhǔn)值 90mm。 考慮有一個鍵槽，將軸徑增大 5%，即 mmd %1 0 5901 ??? 即標(biāo)準(zhǔn)值為 95mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向輪安裝在軸承箱正中央，與箱體壁保持 21mm的間隙。選用輕型滾動軸承，初定 30218 型軸承的寬度為 。 D=160mm。軸肩圓角半徑 mmr ? 。考慮軸上零件的軸向固定、潤滑空間、裝配方便等，初步?jīng)Q定有關(guān)尺寸，并繪制結(jié)構(gòu)草圖如圖 。 圖 軸的結(jié)構(gòu)簡圖 軸受力分析 （ 1） 求作用在軸上的力如圖 (a) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 35 Y X Z D 2l 2l zF (a) z AF BF tF A B (b) A B D DzM （ c） X A AYF Y D rF B BYF (d) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 36 圖 6— 2 軸的受力分析圖 A B D DYM (e) A B D DM (f) A B D T (g) A B D (h) maxM 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 37 從動導(dǎo)向輪傳遞的扭矩 npT ?? 95502 （ ） = mN ??? 39 9888 1095 50 則 mNT ??? 2 0 0 01 9 9 9 圓周力 NdTF t 399822 ??????? （ ） 徑向力等于預(yù)緊力 39。F 39。FFr ? =100KN （ 2） 水平平面內(nèi)的力如圖 (b) 支點(diǎn)反力 AZF = BZF = tF21 = 21? = D 點(diǎn)的彎矩 DZM = 23 lFA ? = ? = mN? 繪制彎矩圖如圖 (c)。 （ 3） 求鉛垂平面內(nèi)的力如圖 (d) 支點(diǎn)反力 ByAy FF ? = 2rF = 210100 3N? =5 310? N （ 4） D 點(diǎn)的合成彎矩 M 22 DYDZ MM ?? = 22 ? = （ ） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 38 繪制合成彎矩圖 ,如圖 (f)。 （ 5） 作軸的扭矩圖 (g) 扭矩 T=2021N m? （ 6） 計(jì)算 D 點(diǎn)的當(dāng)量彎矩 DM = 22 )( TM ?? = 22 )20 ( 83 6 ?? =14885 mN? （ ） 繪制當(dāng)量彎矩圖 ,如圖 (h) 軸的疲勞強(qiáng)度校核 （ 1） 應(yīng)力集中系數(shù) ?K , ?K D 處直徑 ?d 95mm,按材料的 B? =600MPa,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 第三卷， 查 A 型鍵槽得 ?K =， ?K =。 軸徑由 95mm 變到 90mm 所引起的尺寸變化系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 第三卷， 表25 查取。 因90951 ?dd=， 01 ??dr，據(jù)此查取 ??K ， ?K =。 取上述較大者，即 ??K ， ??K 。 （ 2）尺寸系數(shù) 根據(jù)軸徑 mmd 95? ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 第三卷， 表 2— 8 查得 ??? ， ??? 。 （ 3）表面質(zhì)量系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 第三卷， 表 2— 9 按心部強(qiáng)度 B? =600MPa 和 ???K 取?? 。 （ 4）截面模數(shù) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 39 由《零件設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例》表 15— 12 查得 cmz? ， 3160cmzp ? 。 （ 5）應(yīng)力副 zM???= = （ ） 0?m? pm zT2????? = 16022021? = （ ） （ 6） 彎曲應(yīng)力安全系數(shù) mSKS ??????????? 11???? （ ） = 9 2 4 0???= （ 7）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力安全系數(shù) msKS ??????????? 11???? （ ） = 8 01 4 1 4 0????=。 （ 8）彎扭合成安全系數(shù) 22 ???? SS SSS ??? = 22 ?? = （ ） 所以強(qiáng)度足夠。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 40 軸的靜強(qiáng)度校核 由《零件設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例》表 15— 9 取靜強(qiáng)度安全系數(shù) [ 0S ]= DsMzS ?? ?0 = ? = （ ） TzS sp ?? ??0 = 2021180160? = （ ） 2020000???? SS SSS ??? = 22 ?? = （ ） 由于 0S [ 0S ]， 故 靜強(qiáng)度足夠。 軸的剛度校核 軸的安全裕度較大，剛度較好，校核計(jì)算從略。 繪制工作圖 根據(jù)工作要求確定各段軸徑公差、表面粗糙度、過度圓角、中心孔型號、鍵槽尺寸及公差，提出技術(shù)要求。 齒輪軸的校核 根據(jù)齒輪的尺寸，初選軸徑 180? ，帶鍵槽，材料為 45 號鋼，許用應(yīng)力 [? ]=120MPa 齒輪軸的外力分析 齒輪上的圓周力 tF 和徑向力 rF 分別向 C 截面的形心簡化可知，軸在水平和鉛垂兩個平面發(fā)生彎曲變形，同時軸還有扭轉(zhuǎn)變形，如圖 所示 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 41 AZR BZR A B TF C A B C ZM A C B AYR BYF rF c) d) e) A B C 200mm 200mmm Y Z X A B C rF tF a) b) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 42 圖 齒輪軸彎扭圖分析 由計(jì)算得傳遞扭矩 T=1736 mN? 由公式 T221dFt ?? 得圓周力 22dTFt ? = 31036017362 ??? =9644N 徑向力 rF = ?tgFt = 0209644 tg? =3510N 內(nèi)力分析及危險斷面的確定 （ 1）軸在水平面內(nèi)彎曲的最大彎矩為 ?? Azz RM = ?tF = mN? （ ） （ 2）軸在水平面內(nèi)彎曲的最大彎矩為 A B YM C T A C B f) g) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 43 a x ???? rAyy FRM = 21 ??=351 mN? （ 3）合成彎矩 2m a x2m a xm a x yz MMM ?? = 22 ? = mN? 。 （ ） （ 4）扭矩 T T=1736 mN? 齒輪軸的強(qiáng)度校核 由以上計(jì)算得知，軸的危險截面為 C 截面，該截面的應(yīng)力： 33 22m a x )(d TM ?? ??? （ ） =23 221 8 0 )1 7 3 61(1 0 2 ??? = 由于 ][??? ， 故 該軸強(qiáng)度足夠。 根據(jù)軸徑 180? mm,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 第三卷， 得選擇軸承型號為 61936 軸承。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢