圆管穿孔器设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 广东技术师范学院天河学院 本科毕业设计 题 目： 圆管穿孔器设计 系 别： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2015 年 3 月 5 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 圆管 穿孔器设计 摘要 此次设计的 圆管 穿孔器，是摇臂钻床的的一种细分，主要应用于 圆管 、石油管道、通信设施、下水管道等一些管道的孔加工。钻孔工艺是加工孔类的基础部分， 只要钻孔工艺的加工精度提高了，在后面的加工工艺过程就会更加简洁，提高加工效率，节省时间，提高经济效益。 本文对 圆管 穿孔器 进行设计，主要完成机械结构部分设计。 整机结构主要由电动机产生动力将需要的动力传递到 带轮 上，然后通过 带轮 传递到 带轮 ，通过 小 齿轮再过渡到卷双联 齿 轮 上， 双联 齿 轮轴上装有钻头机构 。同时本文对该方案 圆管 穿孔器 关键零部件设计过程进行了详细阐述，其主要内容包括系统总体方案的设计、电动机的选择 、执行机构的设计、传动零部件的设计 、轴的设计与校核以及轴承的选择等。 本论文研究内容： (1) 圆管穿孔器 总体结构 设计。 (2) 圆管穿孔器 工作性能分析。 (3)电动机的选择。 (4) 圆管穿孔器 的传动系统、执行部件。 (5)对设计零件进行设计计算分析和校核。 (6)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。 关键词： 圆管 ； 穿孔器 ； 钻孔工艺买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 中国在发展，中国的机械设备也在不断的发展， 2015 年中国工程机械业将迎来 9000亿元市场容量，不仅给中国机械制造行业的带来巨大发展空间，同时也聚焦了国际的机械巨头的目光，使国外企业不断进 驻中国市场，国内的机械企业在发展国内市场的前提下也不断的拓展国外市场，坚持“走出去”的策略，将中国机械设备国际化。 我国已成为世界工程机械第一产销大国，中国制造的工程机械走向了世界各地。 10年来，我国工程机械行业在发展方式转变、经济结构调整方面取得明显成效，综合实力迅速增强，国际竞争力和产业地位大大提升。我国工程机械行业各类产品的技术水平及可靠性大多已达到甚至超过了国际先进水平，在世界工程机械领域有了诸多响当当的中国品牌。我国机械行业门类齐全，规模大， 2009 年整体销售收入接近 9 万亿元，仅次于日本居世界第二 位，占到全球机械销售额的 15%左右 ;出口额达到 2,425 亿美元，跃居世界第四 ;工业增加值超过 2 万亿元，约占当年我国 8%;机械行业是对全国工业发展贡献最大的行业，经济总量占整个装备制造业 2/3 以上。因此机械行业是装备制造业的最重要组成部分，堪称中国工业的“脊梁”。 我国的机床工业是在 1949 年新中国成立后才开始建立起来的。解放前，由于长期的封锁统治和 19 世纪中叶以后帝国主义的侵略和掠夺，我国的工农业生产非常落后，既没有独立的机械制造业，更谈不上机床制造业。至解放前夕，全国只有少数城市的一些规模很小的机 械厂，制造少量简单的皮带车间、牛头刨床和砂轮等； 1949 年全国机床产量仅 1000 多台，品种不到 10 个。 解放后，党和人民政府十分重视机床工业的发展。在解放初期的三年经济恢复时期，就把一些原来的机械修配厂改建为专业厂；在随后开始的几个五年计划期间，又陆续扩建、新建了一系列机床厂。经过 50 多年的建设，我国机床工业从无到有，从小到大，现在已经成门类比较齐全，具有一定实力的机床工业体系，能生产 5000 多种机床通用品种，数控机床 1500 多种；不仅装备了国内的工业，而且每年还有一定数量的机床出口。 我国机床行业的发展是 迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，与世界先进水平相比，还有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学技术现代化的需要，为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须加大精力，设计制造出更好的机床。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 1 章 圆管 穿孔器总体设计 管 穿孔器总体设计方案 这次设计提出两个方案，第一：对所选用的钻床加上一个齿轮变速箱，对齿轮的定位、夹紧进行设计，另外还应对工件的定位夹紧还有刀具选用进行设计。另一个方案，对选用的钻床加一个皮带轮变速箱，对皮带和皮带轮定位，夹紧进行设计，另外应对工件的定位夹紧进行设计，还有对刀 具选用进行设计验算。对于第一个方案，增加齿轮变速箱将是亮点，实现穿孔器多档变速，满足对不同管道的加工，让加工时间更省。对于第二方案，其优点是设计简单，增加皮带轮就是，但使用时变速不方便。 图 孔器设计原理图 根据以上分析，优先采用的是第一种方案，当计算到齿轮变速设计不足时，可以采买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 用第二种方案，如果最终采用第二种方案也不会影响到前面的设计，因此，实际的方案选用要到对比钻削力大小与所选用钻床功率时才能确定。 机床联系尺寸图是决定各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的，是开展各专用部件实际和确定机床最大占地面积的指导图纸。 床方案的制定 定工艺方案 零件加工工艺将决定机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。所以，在制定工艺方案时，必须计算分析被加工零件 图，并深入现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚度，加工部位的结构特点加工精度，表面粗糙度，以及定位，夹紧方法，工艺过程，所采用的刀具及切削用量，生产率要求，现场所采用的环境和条件等等。并收集国内外有关技术资料，制定出合理的工艺方案。 (1) 加工孔的主要技术要求。 假设 孔 直径 为 20件材料为 求生产纲领为（考虑废品及备品率）年产量 2万件，单班制生产 (2) 工艺分析 加工该孔时，孔的位置度公差为 根据机床 的工艺方法及能达到的精度，可采用如下的 加工方案： 一次性加工通孔，孔径为 20 (3) 定位基准及夹紧点的选择 加工此零件上的孔， 以上表面限制三个自由度和右端面限制 三 个自由度， 位于中间的 孔通过螺杆 起到了很好的 夹紧 作用。 在保证加工精度的情况下，提高生产效率减轻工人劳动量，由于工件是大批量生产，因此在设计时就认为是人工夹紧。 定机床的配置形式和结构方案 (1)被加工零件的加工精度 被加工零件需要在机床上完成的加工工序及应保证的加工精度，是制造机床方案的主要依据。 方槽轮幅式底板 钻 孔的精度要求较 高，可采用钻孔机床。为了加工出表面 粗糙度为 取提高机床原始制造精度和工件定位基准精度并减少夹压变形等措施就可以了。为此，机床通常采用尾置式齿轮动力装置，进给采用液压系统 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 (2) 被加工零件的特点 这主要指零件的材料、硬度加工部位的结构形状，工件刚度定位基准面的特点，它们对机床工艺方案制度有着重要的影响。此 方槽轮幅式底板 的材料是 度241、孔的直径为 20用 单孔 加工，零件的刚度足够，工件受力不大，振动，及发热变形对工件影响可以不计。 (3) 零件的生产批量 零件的生产批量是决定采用单工 位、多工位、自动线或按中小批量生产特点设计机床的重要因素。按设计要求生产纲领为年生产量为 2 万件，此工序尽量在一台机床上完成，以提高利用率。 (4) 机床使用条件 根据使用机床对车间布置情况、工序间的联系、技术能力和自然条件等的要求来选择适合 的机床。 床联系尺寸图 机床联系尺寸图是决定各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的，是开展各专用部件实际和确定机床最大占地面积的指导图纸。 绘制机床联系尺寸图应考虑的主要问题： 1） . 机床装料高度的确定 在确定机床装料高度时，要考虑车间运送工件的滚道高度、工件 最低孔的位置、主轴箱最低主轴高度和通用部件尺寸的限制。根据我国具体情况，为了便于操纵和省力，对于一般的专用机床装料高度定为 800 1000 毫米。 2） . 夹具轮廓尺寸的确定 夹具是用于定位和夹紧工件的，所以工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具轮廓尺寸的依据。 3） . 夹具底座高度的确定 夹具底座的高度应视夹具的大小而定，既要保证有足够的刚性，又要考虑工件的装料高度。为了便于布置定位元件，一般夹具底座的高度不小于 240 毫米。 4） . 主轴箱轮廓尺寸的确定 在确定主轴箱的轮廓尺寸时，应力求小巧紧凑，节省金属。 在联系 尺寸图上还必须明确表明运动部件的终点和原位状态，以及运动过程中的情况；标明工件、夹具及动力头的中心线之间的关系。特别当工件上加工部位对于工件中买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 心不对称时，动力部件对于夹具和中间底座也就不对称，这时应注明动力头中心线相对夹具中心线的偏移距离。 机床联系尺寸图绘制后，在机床各部件的具体设计过程中，可能发现某些尺寸定得不合理，甚至不能实现，则可按需要返过来修改尺寸图，加以调整。这时机床联系尺寸图就成了调整各部件相互之间正确尺寸联系的依据。为了避免设计工作的混乱和造成错误，为了有节奏有秩序地开展工作，必须及时地，全 面地修改联系尺寸图。 机床的联系尺寸图，主要应针对各部件之间的联系尺寸进行标注，各部件只画出必要的轮廓形状即可，尽量减少不必要的线条和尺寸。各部件应严格按同一比例绘制。 综合以上所述：通过对 方槽轮幅式底板 零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求、定位、夹紧方式、工艺方法 ，并定出影响机床的总体布局和技术性能等方面的考虑， 最终设计 该穿孔器 钻床。 这种总体设计能满足加工精度要求，整体结构简单，原理清楚，具有较好的实用性、可加工性和经济性。 第 2 章 切削要素的选择与计算 2. 1 确定工序间余量 为使加工过程顺利进行并稳定的保证加工精度，必须合理地确定工序余量。生产中常用查表给出的机床对孔加工的工序余量，以消除转、定位误差的影响。 因此 在钻孔时，直径上工序间余量均为 择切削用量 确定了在机床上完成的工艺内容 ，就可以着手选择切削用量了。工作时，要求所有刀具的每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量（ mm/是适合有刀具的平均值。 因此，同一主轴箱上的刀具主轴可设计成同转速和 同的每转 进给 量（ mm/r）与其适应。 以满足 直径的加需要，即： 1 1 2 2 . f n f n f v f 中： 各主轴转速（ r/ 12, , . if f f 各主轴进给量（ mm/r） 动力滑台每分钟进给量（ mm/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 由于 方槽轮幅式底板 钻孔的加工精度、工件材料、工作条件、技术要求等，按照经济地选择满足加工要求的原则，采用查表的方法查得： 孔钻头直径 D=20， D=24给量 f=r、切削速度 v=18m/定切削力、切削扭矩、切削功率 根据选定的切削用量（主要指切削速度 v 及进给量 f）确定切削力，作为选择动力部件（滑台）；确定切削扭矩，用以确定主轴及其它传动件 （齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电动（一般指动力箱）功率，通过查 机械设计手册 表计算如下： 切削力： F =26D 2624 =削扭矩： T =10 10 =12979N削功率： P = / 9740 997918/(97404) =中 ： 布氏硬度 F 切削力 （ N） D 钻头直径 （ f 每转进给量 （ mm/r） T 切削扭矩 (NV 切削速度 （ m/ P 切削功率 (择刀具结构 方槽轮幅式底板 的布氏硬度在 径 D 为 10为了使工作可靠、结构简单、刃磨简单，选择的麻花钻 系列 。孔加工刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端与导向套之间有 30 50距离，以便排出切屑和刀具磨损后有一定的向前的调整量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 工图 工示意图的作用和内容 加工示意图是被 加工零件工艺方案在图样上的反映，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等，是刀具、夹具、 主 轴箱、电气和液压系统设计选择动力部件的主要依据，是整台机床布局形式的原始要求，也是调整机床和刀具所必需的重要文件。图 2槽轮幅式底板 钻孔的加工示意图 在图上应标注的内容： （ 1）机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程。 （ 2）工件、夹具、刀具及 主 轴箱端面之间的距离等。 （ 3）主轴的结构类型，尺寸及外伸长度；刀具类型，数量和结构尺寸、接杆、导向 装置的结构尺寸；刀具与导向置的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式，刀具应按加工终了位置绘制。 图 作进给示意图 制加工示意图之前的有关计算 （ 1）刀具的选择 刀具选择考虑加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生产率要求等因素。刀具的选择前已述及，此处就不在追述了。 （ 2）导向套的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 在机床上加工孔，除用刚性主轴的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取决于夹具导向。因此正确选择导向装置的类型，合理确定其尺寸、精度，是设计机床的重要内容，也是绘制加工示意图 时必须解决的内容。 1）选择导向类型 根据刀具导向部分直径和刀具导向的线速度 v=18m/选择固定式导向。 2）导向套的参数 根据刀具的直径选择固定导向装置 固定导向装置的标准尺寸如下表： 表 固定导向装置的标准尺 d 2 l l1 l2 l3 5 24 24 22 30 34 150 40 14 12 17 46 固定装置的配合如下表： 表 固定装置的配合 导向 类别 工艺 方法 D D 具导向 部分外径 固定 导向 钻孔 H7/7/n6 定导向装置的布置如图 示 图 定导向装置的布置 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 3 章 主轴箱 设计 主轴箱传动设计，是根据动力箱驱动轴位置和动力转速、各主轴位置及其转速要求，设计传动链，把驱动轴与各主轴连接，使各主轴获得预定的转速和转向。主轴箱传动系统要求设计： 1)、在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条件下，力求使传动轴和齿轮的规格、数量为最少。 2)、不用主轴带动主轴的方案，以免增加主轴负荷，影响加工质量。 3)、为了结构紧凑，主轴箱内齿轮副的传动比不大于 1/2,后盖内齿轮传动比取在 1/31/用升速传动。 4)、由于是粗钻孔，主轴设置在第排位置，以减少主轴的扭转变形。 5）、刚性钻孔主轴上的齿轮，其分度圆直径大于被加工孔的孔径，以减少振动，提高运动平稳性。 6)、驱动轴带动的转动轴不能超过两根，以免给装配带来困难。 7）、 主轴的分布 被加工零件上加工孔的位置决定主轴的分布情况。孔的位置分布大致可归纳为：同心圆分布、支线分布和任意分布三种类型。 本传动数据计算 配传动比 根据结构设计要求，可以尽量采用电机直接带动的传动方式，这 样设计的结构简单紧 促 ，并且容易保证传动比，只是可能会引起机床传动的不平稳性。 求得电机功率 p 总3.3 轴的转速 : 查表，选用电机如下： 电机型号 额定功率 满载转速 同步转速 2112 r 3 0 0 0 / m 传动比 i ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 i =1473： 2890=1： 2 上式中 别为带传动与减速器（两级齿轮减速）的传动比，为使 V 带传动的外廓尺寸不致过大，同时使减速器的传动比圆整以便更方便的获得圆整地齿数。初步取 2，则减速器的传动比为 3226401 各级传动比 ， 按展开式布置，查阅有关标准，取 。（注以下有 替 替 算机构各轴的运动及动力参数 a) 各轴的转速 轴 m in/ m 轴 m in/ 轴 m in/ 各轴的输入功率 轴 2011 轴 轴 各轴的输入转矩 电动机输出转矩 轴 d 轴 轴 8 023223 传动设计 择皮带 由设计可知： V 带传动的功率为 带轮的转速为 960r/带轮的转 速买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 为 480r/ 查 机械设计手册 可知 工况系数取 据以上数值及小带轮的转速查相应 的 图表选取 A 型 V 带。 轮基准直径 ： 查阅 机械设计 手册 选取小带轮基准直径为 00大带轮基准直径为 100=200 带速的确定 ： s/ 心矩、带长及包角的确定 由式 0.7(d1+(d1+ 可知： 00+200)(100+200) 得 210 600 初步确定中心矩为 00 根据相关公式初步计算带的基准长度： 100200()200100(240024 )(22 20221210 ）（ 机械设计手册 选取带的长度为 1250算实际中心矩： 0 86算小带轮包角： 0 12 a 定带的根数： 11 查 机械设计手册 知 则 =3 紧力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 20 ) 0 0 c 查 机械设计手册 q=m 0 用在轴上的载荷： i i 轮结构与尺寸见零件图 图 带轮的结构与尺寸图 轮传动设计 应尽量使相啮合齿轮的齿数之间没有公约数，以便使齿轮在使用过程中各齿之间都能相互啮合，以加速磨合，模数 3m 一级齿轮传动设计 a) 选材料、确定初步参数 1) 选材料 小齿轮： 40调制，平均取齿面硬度为 260齿轮： 45 钢调制，平均取齿面硬度为 260) 初选齿数 小齿轮的齿数为 0， 则大齿轮的齿数为 0 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 3) 齿数比 即为传动比 选择尺宽系数 d 和传动精度等级情况，参照 机械设计 手册 并根据以前学过的知识选取 d=齿轮直径 0小齿轮的尺宽为 b= d 60=20) 齿轮圆周速度为： s/8060100060 11 机械设计 手册 选精度等级为 9级。 6) 计算小齿轮转矩 T1 00 6 6161 确定重合度系数 由公式可知重合度为 6 9 则由手册中相应公式可知： 8 7 9 Z 确定载荷系数 定使用系数 阅 机械设计 手册 选取使用系数为 定动载系数 阅 机械设计 手册 选取动载系数 定齿间载荷分布系数 100*2 411 K 则 1 22 1 H、 确定，由公式可知 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 b) 齿面疲劳强度计算 1) 确定许用应力 H 总工作时间 设该切断机的寿命为 10 年，每年工作 300 天，每天工作 8 个小时，则： 0 0 083 0 05 应力循环次数 0 0 048016060 01 v 寿命系数 查阅相关 机械设计手册 选取 接触疲劳极限取： 20 80 安全系数取： 许用应力 MP i MP 02l i 弹性系数 阅 机械设计手册 可选取 Z 3) 节点区域系数 机械设计手册 可选取 ) 求所需小齿轮直径 相符。 5） 分度圆直径 d1,d2 642322 6） 确定尺宽：取大齿轮尺宽为 0文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 小齿轮尺宽取 0 第二级齿轮传动设计： a) 选材料、确定初步参数 1) 选材料 小齿轮： 40调制，平均取齿面硬度为 260齿轮： 45 钢调制，平均取齿面硬度为 260) 初选齿数 取小齿轮的齿数为 18，则大齿轮的齿数为 18 0 3) 齿数比即为传动比 选择尺宽系数 d 和传动精度等级情况，参照 机械设计 手册 并根据以前学过的知识选取 d=2/3 初估小齿轮直径 4小齿轮的尺宽为 b= d 39=26轮圆周速度为： s/584100060 1 参照手册选精度等级为 9 级。 5) 计算小齿轮转矩 T1 6161 6) 确定重合度系数 由公式可知重合度为 则由手册中相应公式可知： 8 6 Z 68 确定载荷系数 定使用系数 阅 机械设计 手册 选取使用系数为 定动载系数 阅 机械设计 手册 选取动载系数 定齿间载荷分布系数 10011 K 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 则 1 22 1 H、 确定，由公式可知 2 . 8 齿面疲劳强度计算 1) 确定许用应力 H 总工作时间 设该弯曲机的寿命为 10 年，每年工作 300 天，每天工作8 个小时，则： 应力循环次数 v 寿命系数 查阅 机械设计 手册 选取 接触疲劳极限取： 60 60 安全系数取： 许用应力 MP 1 02l i MP 2 i 弹性系数 阅 机械设计手册 可选取 Z 3) 节点区域系数 阅 机械设计手册 可选取 ) 求所需小齿轮直径 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 5） 分度圆直径 d1,d2 6)确定尺宽：取大齿轮尺宽为 9 2/3=26齿轮尺宽取 6轴的校核 一轴的校核 轴直径的设计式 8 9 m 0 6 33 d取 d=30 轴的刚度计算 a) 按当量弯矩法校核 1) 设计 轴系结构，确定轴的受力简图、弯矩图、合成弯矩图、转矩图和当量弯矩图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 图 轴的受力转矩弯矩图 2) 求作用在轴上的力 如表 图如 图 用在轴上的力 垂直面（ 水平面（ 轴承 1 2N 91N 齿轮 2 367 N 498 轴承 3 76N 570N 带轮 4 0056N 3） 求作用在轴上的弯矩如表 作出弯矩图 如 图 图 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 表 用在轴上的弯矩 垂直面（ 水平面（ 截 面 1 3 0 8 N .m 9-F 1 1 91 0 91 成弯矩 971 28N . m m 2 M 截 面 1 0 5 3 4 8 N . m 3122 0 44 9 8 N . m 13891H 105 363 N . m m 2 M 4） 作出转弯矩图 如 图 ）作出当量弯矩图如 图 确定可能的危险截面、如 图 算出危险截面的弯矩如表 表 截 面 1 0 5 4 3 1 N . m 2 截 面 1 0 6 1 6 0 N . m 2 6） 确定许用应力 已知轴材料为 45钢调质，查表得b=650插入法查表得 = =60 7） 校核轴径 如表 算轴径 截 面 m 3 1 d 截 面 m 3 1 当量弯矩法校核，轴的强度足够。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 b) 轴的刚度计算 7 17 1410 65 5120032I 41 d 52088832I 42 d 83436232I 43 d 127170032I 44 d 186189632I 45 d 83436232I 46 d 25120032I 47 d 16481232I 48 d 4 8 1 2952 5 1 2 0 0598 3 4 3 6 2271 8 6 1 8 9 61 5 71 2 7 1 7 0 0408 3 4 3 6 2535 2 0 8 8 8272 5 1 2 0 所以轴的刚度足够 1） 求作用在轴上的力 如表 作图如 图 3 用在轴上的力 垂直面（ 水平面（ 1 627N 362N 381N 867 2 54N 2619N 轴 01848N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 2）计算出弯矩如表 6，并作图如 图 图 上的弯矩 垂直面（ 水平面（ 截 面 .m 1 4 8 2 4 1 9 3 1 8 0 4 71 9 3 成弯矩 00 0N . 04 7314 824 . 5 22 M 截 面 189272N N .m 5 4 6 7 5H M 合成弯矩 00 0N . 67 5. 5189 272 22 M 3）作出转弯矩图如 图 ） 作出当量弯矩图 如 图 确定可能的危险截面、和 的弯矩 如表 截 面 2 截 面 60 0 0 0 N . 2 6） 确定许用应力 已知轴材料为 45 钢调质，查表得b=650插入法查表得 = =60 7） 校核轴径 如表 核轴径 截面 . 8 9 m 3 1 d截面 . 58 m 3 1 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 结论：按当量弯矩法校核，轴的强度足够。 b) 轴的刚度计算 7 17 1410 65 0 所以轴的刚度足够 附：轴二与轴三的校核与轴一相同。取轴二的直径为 35，轴三的直径为 30. 经检验，合格。 键的校核 平键的强度校核 . a) 键的选择 键的类型应根据键联接的结构使用要求和工作状况来选择。选择时应考虑传递转拒的大小，联接的对中性要求，是否要求轴向固定，联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离长短，以及键在轴上的位置等。键的主要尺寸为其横截面尺寸 (键宽 b 键高h)与长度 L。键的横截面尺寸 b h 依轴的直径 d 由标准中选取。键的长度 L 一般可 按轮毂的长度选定，即键长略短于轮毂长度，并应符合标准规定的长度系列。 故根据以上所提出的以及该机工作时的要求，故选用 A 型普通平键。 由 机械 设计手册 查得： 键宽 b=16 键高 h=10键长 L=30mm b) 验算挤压强度 . 平键联接的失效形式有：对普通平键联接而言，其失效形式为键，轴，轮毂三者中较弱的工作表面被压溃。 工程设计中，假定压力沿键长和键高均匀分布，可按平均挤压应力进行挤压强度或耐磨性的条件计算，即： 静联接 pp 2 式中 T 传递的转矩 ) d 轴的直径 ) k 键与轮毂的接触高度 (一般取 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 l 键的接触长度 (圆头平键 p 许用挤压应力 ) 键的工作长度 425( 挤压面高度 转矩 6 许用挤压应力，查 机械设计手册 表， p则 挤压应力 M P 所以 此键是安全的。 附：键的材料：因为压溃和磨损是键联接的主要失效形式，所以键的材料要求有足够的硬度。国家标准规定，键用抗拉强度不低于 钢制造，如 45 钢 。 承的校核 滚动轴承是又专业工厂生产的标准件。滚动轴承的类型、尺寸和公差等级均已制订有国家标准，在机械设计中只需根据工作条件选择合适的轴承类型、尺寸和公差等级等，并进行轴承的组合结构设计。 选轴承型号 试选 10000K 轴承，查 机械设计手册 得 10000K 轴承的性能参数为： C=14617N 62850N 1900n (脂润滑 ) a) 计算轴承内部轴向力 . 查表得 10000K 轴承的内部轴向力 )2/( 323815c o o Y 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 则： (1211 b) 计算外加轴向载荷 0c) 计算轴承的轴向载荷 因为 21 F 故 轴承 1 当量动载荷计算 由式 )(查表得 ： 界限值 5 02 39 0 2 0821 4 7 090 20 822 查表知 11故 1 A 2 则： 111 11 1 0 0 3)9 0 2 0 2 4 7 221 22 式中 . 2.1度冲击的运转 ) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 由于 21 F ，且轴承 1、 2 采用型号、尺寸相同的轴承， 故 只对轴承 2 进行寿命计算。 1 0 0 32 F e) 计算轴承寿命 0 0 1 9)1 0 1 0 0 31 4 6 1 7 0(256010)(60103106610 极