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江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計（論文） 課題名稱 碼坯機升降機構(gòu)設(shè)計 學(xué)生姓名 蔚延年 院（系） 工學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 曾一凡 職 稱 副教授 學(xué) 歷 碩士 畢業(yè)設(shè)計（論文）要求： 1. 要求在完成論文期間，積極主動，查閱大量文獻，獨立創(chuàng)新； 2. 按時完成畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，方案切實可行； 3. 獨立繪制裝配圖和零件圖； 4. 圖紙量不少于1.5張A0； 5. 獨立完成畢業(yè)設(shè)計說明書，格式正確，要求字數(shù)不少于4000字； 6. 完成電子文檔，并打印裝訂成冊。 畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)： 1. 年產(chǎn)量達7000萬； 2. 升降機構(gòu)的方案設(shè)計及原理圖； 3. 擺線針輪減速機的選擇； 4. 各零部件的設(shè)計計算。 畢業(yè)設(shè)計（論文）工作計劃： 1. 了解本機工作原理，明白設(shè)計意義； 2. 查閱資料并畫出機械機構(gòu)草圖； 3. 通過計算確定零件尺寸，并掌握零件主要參數(shù)及材料熱處理方式； 4. 寫設(shè)計說明書； 5. 根據(jù)設(shè)計說明書的計算尺寸，畫出各零件圖； 6. 畫出機械總裝配圖。 接受任務(wù)日期 2012 年 2 月 7 日 要求完成日期 2012 年 5 月 10 日 學(xué) 生 簽 名 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 院長（主任）簽名 年 月 日 編 號 20080978 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計材料 題 目 碼坯機升降機構(gòu)設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 蔚延年 材 料 目 錄 序號 附 件 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計說明書 1 2 總裝圖 1 A0 3 零件圖 22 4 設(shè)計任務(wù)書 1 二〇一二年五月 附錄A Lifts optimization design Cars with glass lifts is key to guide gibs problem. Guide gibs function is to make window glass up and down movement, can in vertical, front and back, the or so direction assurance guidance; General use metal, leather, felt or rubber is made. The above test method although considered the guide friction factors, but DuoZhong and all kinds of automobile glass lifts the actual trajectory there are still differences, a lack of corresponding conversion method. Such as xiali, mai hing industrial vehicle glass lifts, its lifting movement track are big radius arc (R1250mm. 2500 mm). Xiali car window of installed in lifting arm brackets, the window in lifting movement, is to use the groove and roll in the bracket the axial clearance, to constantly adjust Angle brackets, in order to adapt to the window glass in the guide groove movement up and down, so the actual working condition and test on the stage of the simulation working condition is showed in the. In order to make the test requirements close to the actual working condition, through the nearly sample comparative experiments, the statistics and analysis, find the suitable correlation coefficient, is the production of all kinds of glass lifts to all kinds of models of the door, that ensure the match door window product performance, also improve the quality of the test bed of practical value. Because arm type glass lifts manufacturing process relatively simple, low cost, at present our country about 80% of the automobile glass lifts the arm type glass lifts. And soft type glass lifts from stability and resistance movement is much better than the former more compact structure, and the installation and layout are more convenient, but at present our country about soft type lifts, there is no formal national standards. Soft shaft type glass lifts in the world of high-grade vehicle especially cars has been used in great quantities, it is a more advanced glass lifts. In recent years the introduction of domestic automobile products, such as the truck, Beijing, nanjing Cherokee and tell YiWeiKe provided by the lifter. At present some domestic auto parts factory has in such as Beijing automobile glass lifts factory, nac accessory tools factory, sichuan car factory accessories factory completed the soft shaft type glass lifts production technology of technological development (introduction), can provide the product localization. With its low value-added production level, can also be used to replace arm type glass lifts. As the car structure layout design, manufacturing cost, manufacturing technology, the requirements of the manual push-pull type window of adjusting mechanism for many still vehicle in use. At present the arm type and manual (mechanical) glass lifts as the main use the type, the gentle type glass lifts is limited to introduce the application of the model, and electricity-powered glass lifts application is less. Electric glass lifts in foreign high-grade car is very normal, due to the application of the complicated structure, and high cost, and domestic small motor performance instability, the products in our country at present is used in automobile products is less. Can foresee, along with the car design, manufacturing level enhancement, electric glass lifts will more and more application in automobile products. Glass lifts the door system of the door is the attachment. Glass lifts is to realize the car door glass doors accessories lifting movement. Through the glass lifts drive glass bracket for up and down movement, thus make the glass door window frame of door along the guide groove or guide for lifting movement. The common glass lifts main has a fork arm type transmission and rope wheel drive two common form. The latter can adapt to the glass in the big curvature of the surface movement and arc. In addition there is a hand control type two kinds of control ways he electric. The door design and layout. Proper selection and arrangement glass lifts is to guarantee the glass lift control light and reliable work of the key. As the door system of moving parts, lifts and body not only of the layout related internal and external board, at the same time also and the door both sides of guide rail and glass of water cut, sealed inside and outside the door, even have a certain correlation and speakers. In the door system especially inside and outside door plank and glass shape after confirmation, need to be in preliminary based on the door system and glass lifts associated parts layout and analysis. At the same time in the leg levelers mathematical model (CAD) before building also need on the door system and the mutual relationship between nt together.this may and related mechanical analysis. 附錄B 升降器優(yōu)化 汽車用玻璃升降器的關(guān)鍵是導(dǎo)向槽問題。導(dǎo)向槽的功能是使車窗玻璃上下運動時，能在垂直、前后及左右方向上保證導(dǎo)向作用；一般用金屬、毛氈或橡膠制成。上述試驗方法雖然考慮了導(dǎo)軌摩擦等多種因素，但與各種汽車用玻璃升降器的實際運動軌跡仍有差異，也缺少相應(yīng)的換算方法。如夏利、華利車用玻璃升降器，其升降運動軌跡均為大半徑圓弧(R1250mm．2500mm)。夏利車的車窗玻璃安裝在舉升臂托架上，車窗玻璃在升降運動中，是利用托架內(nèi)的凹槽與滾輪軸軸向間隙，來不斷調(diào)整托架角度，以適應(yīng)車窗玻璃在導(dǎo)向槽內(nèi)的上下運動，因此實際工況與試驗臺上模擬的工況是有出入的。為了使試驗要求貼近實際工況，通過近百個樣件的對比試驗，采用統(tǒng)計與分析方法，找到了適宜的相關(guān)系數(shù)，是生產(chǎn)的各種玻璃升降器能與各種車型的車門門窗匹配，即保證了產(chǎn)品性能質(zhì)量，也提高了試驗臺的實用價值。 由于臂式玻璃升降器制造工藝相對簡單，成本低，目前我國80％左右的汽車玻璃升降器采用臂式玻璃升降器。而柔式玻璃升降器從平穩(wěn)性、運動阻力來說大大優(yōu)于前者結(jié)構(gòu)更緊湊，且安裝和布置都較為方便，但目前我國關(guān)于柔式升降器尚無正式的國家標準。 軟軸式玻璃升降器在世界各種中高檔車輛特別是轎車上已被大量采用，是一種比較先進的玻璃升降器。近年來國內(nèi)的引進汽車產(chǎn)品，如重汽斯泰爾、北京切諾基和南京依維柯等均采用這種升降器。目前已在國內(nèi)一些汽配廠如北京汽車玻璃升降器廠、南汽隨車工具廠、四川汽車廠附件廠等完成了有關(guān)軟軸式玻璃升降器的生產(chǎn)工藝的技術(shù)開發(fā)(引進)，可提供國產(chǎn)化產(chǎn)品。隨著其批量化生產(chǎn)水平的提高，亦可用于替代臂式玻璃升降器。 由于汽車結(jié)構(gòu)布局設(shè)計、制造成本、制造技術(shù)的要求，手動推拉式的車窗調(diào)整機構(gòu)仍為許多車輛采用。目前臂式及手動(機械式)玻璃升降器為主要使用類型，柔式玻璃升降器的應(yīng)用尚限于引進車型，而電動式玻璃升降器應(yīng)用較少。 電動玻璃升降器在國外中高檔車上應(yīng)用已很普通，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、且國內(nèi)小型電機產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，故目前在我國汽車產(chǎn)品中應(yīng)用尚少?？梢灶A(yù)見，隨著我國汽車設(shè)計、制造水平的提高，電動玻璃升降器將越來越多地應(yīng)用于汽車產(chǎn)品。 玻璃升降器是車門系統(tǒng)中的車門附件。玻璃升降器是實現(xiàn)轎車車門玻璃升降運動的車門附件。通過玻璃升降器帶動玻璃托架作上下運動，從而使得車門玻璃沿著車門窗框的導(dǎo)槽或?qū)к壸魃颠\動。目前常用的玻璃升降器主要有叉臂式傳動和繩輪式傳動兩種常見結(jié)構(gòu)型式。后者能夠適應(yīng)玻璃在大曲率的弧形升降面上移動。此外有手操縱式卒電動兩種操縱方式。車門設(shè)計和布局中．正確選擇和布置玻璃升降器是保證玻璃升降操縱輕便、工作可靠的關(guān)鍵。 作為車門系統(tǒng)中的運動部件，升降器不僅僅和車身內(nèi)外板的空間布局相關(guān)，同時也和車門兩側(cè)導(dǎo)軌、玻璃內(nèi)外水切、密封條、門鎖甚至和揚聲器都有一定關(guān)聯(lián)。在車門系統(tǒng)特別是內(nèi)外門板和玻璃形狀初步確認后，需要在基于車門系統(tǒng)和玻璃升降器相關(guān)聯(lián)部件進行布局和分析。與此同時在升降器數(shù)學(xué)模型(CAD)構(gòu)建之前也需要對車門系統(tǒng)和升降器之間相互關(guān)系進行運動校核及相關(guān)的力學(xué)分析。 碼坯機升降機構(gòu)設(shè)計 JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題目： 碼 坯 機 升 降 機 構(gòu) 設(shè) 計 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 蔚 延 年 學(xué) 號： 20080978 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 2008級 指導(dǎo)教師： 曾一凡 職 稱： 副教授 二0一二 年 五 月 摘要 現(xiàn)在，碼坯機主要由切條機、切坯機、分坯機、夾盤機構(gòu)、行走機構(gòu)、升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和電氣系統(tǒng)等組成。其中升降機構(gòu)是其中一個重要部分，現(xiàn)在升降機構(gòu)一般采用液壓升降與滾子鏈升降兩種方法。液壓升降因為液壓元件的制造精度要求較高、價格較貴，而且不能得到嚴格的傳動比、效率較低。又由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作，所以設(shè)計采用滾子鏈升降。因為行走機構(gòu)與升降機構(gòu)一體，所以一起設(shè)計了。升降采用滾子鏈，使其運動準確，避免打滑現(xiàn)象，同時利用四個導(dǎo)向柱，增加設(shè)備的穩(wěn)定性。滾子鏈由大小鏈輪帶動，共四組，布于四周，通過擺線針輪減速機通過齒輪箱帶動兩根軸實現(xiàn)同步上升。最后在車架兩端加上配重，通過鋼絲繩與夾盤機構(gòu)連接，這樣可以減輕滾子鏈受力，減小功率。行走機構(gòu)通過另一擺線針輪減速機帶動行走軸行走。此為本文設(shè)計方案，并且通過計算，論證了該設(shè)計方案的可行性。 關(guān)鍵詞：碼坯機；升降機構(gòu)；行走機構(gòu)；滾子鏈升降 Abstract Now, setting machine is mainly composed of a cutting machine, cutting machine, cutter, chuck mechanism, running mechanism, lifting mechanism, a rotating mechanism and electrical system. The lifting mechanism is one of the most important parts, now lifting mechanism generally adopt hydraulic lifting and roller chain lifting two methods. Hydraulic lift for hydraulic components of the manufacturing precision is high, the price is more expensive, but can not be a strict transmission ratio, low efficiency. Because the working performance are susceptible to the influence of temperature change, therefore not at very high or very low temperature conditions, so the design of the roller chain lifting. Because the running mechanism and the lifting mechanism is integrated, so got together to design. Lifting the roller chain, the motion accuracy, avoid the slip phenomenon, at the same time using four guide posts, increases the stability of equipment. Roller chain sprocket drive by size, a total of four groups, the cloth around, through the cycloidal pinwheel speed reducer through the gear box drives two axis synchronous rise. In the final frame ends with counterweight, through the steel wire rope and the chuck body connected, this can reduce roller chain stress, reduce power. Walking mechanism through another cycloid reducer drive shaft walk walking. This is the design, and through calculation, it proves the feasibility of design scheme. Key words :Setting machine; lifting mechanism; running mechanism; the roller chain lifter 碼坯機升降機構(gòu)設(shè)計 目錄 中文摘要 英文摘要 1 緒論 1 1.1 磚瓦工業(yè)的現(xiàn)狀 1 1.2 碼坯機在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.3 碼坯機的概述 2 2 機構(gòu)工作原理與方案的確定 2 2.1 機構(gòu)的工作原理 2 2.2 機構(gòu)方案的確定 3 3 運動與動力參數(shù)的計算 3 3.1 機構(gòu)傳動簡圖 3 3.2 減速器及電機的選擇 4 3.3 傳動比分配 6 3.4 各軸的轉(zhuǎn)速計算 6 4 齒輪傳動的設(shè)計計算 6 4.1 升降機構(gòu)齒輪設(shè)計計算 6 4.2 行走機構(gòu)齒輪設(shè)計計算 10 5 軸系零件的設(shè)計計算 11 5.1 升降軸的設(shè)計 11 5.1.1 升降軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 5.1.2 行走軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 6 軸上鍵連接的選擇及校核 14 6.1 升降軸上鍵的選擇及校核 14 6.2 行走軸上鍵的選擇及校核 14 7 滾動軸承的選擇及校核 15 8 齒輪箱及雙聯(lián)軸承座的設(shè)計 16 9 鏈輪與鏈條的設(shè)計 16 10 車架的設(shè)計 16 參考文獻 18 致謝 19 碼坯機升降機構(gòu)設(shè)計 1 緒論 1.1 磚瓦工業(yè)的現(xiàn)狀 磚瓦作為房屋建筑最基本、最古老的材料在我國房屋建筑中有著非常重要的歷史。眾所周知，我國是世界上磚瓦生產(chǎn)第一大國，進入21世紀以來，每年磚瓦產(chǎn)量8100億塊，其中粘土實心磚4800億塊以上，空心磚和多孔磚1700億塊以上，煤矸石、粉煤灰等多種廢渣磚1600億塊以上。磚瓦生產(chǎn)的第一大國，必然在磚瓦生產(chǎn)能耗上也是第一大國。 當(dāng)前我國正處在全面建設(shè)小康社會的重要時期，城市化步伐不斷加快，建筑業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)成為拉動國民經(jīng)濟增長的主要源動力之一。建筑業(yè)的持續(xù)增長，特別是新農(nóng)村建設(shè)促使廣大農(nóng)村建筑需求的增長，將繼續(xù)為磚瓦工業(yè)的發(fā)展提供廣闊的市場空間。 在農(nóng)村住房消費方面，“十一五”規(guī)劃提出了新農(nóng)村建設(shè)的重大戰(zhàn)略任務(wù)和目標。毫無疑問，隨著新農(nóng)村建設(shè)不斷發(fā)展，農(nóng)村房屋建設(shè)無論是數(shù)量，還是結(jié)構(gòu)、功能、質(zhì)量，都將出現(xiàn)新的變化，對磚瓦和其他墻體屋面材料需求的拉動力將非常巨大。 因此，完全可以相信，在未來相當(dāng)長一個時期，隨著城鄉(xiāng)建筑業(yè)的發(fā)展，磚瓦工業(yè)仍然有著巨大的市場發(fā)展空間。 1.2 碼坯機在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著我國墻體改革政策，國家對墻材有了一些新的革新要求，國內(nèi)許多磚材生產(chǎn)廠家，吸收引進了國內(nèi)外最先進的生產(chǎn)技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)出國內(nèi)外一流水平的成套制磚設(shè)備，為舊磚廠改造成為先進的自動化磚廠提供了可靠的技術(shù)保障。 從上世紀八十年代我國引進國外技術(shù)開始，我國制磚行業(yè)的技術(shù)裝備得到了快速的發(fā)展，例如熱工設(shè)備——中斷面、大斷面平頂隧道窯的出現(xiàn)改善了過去輪窯、小窯的操作環(huán)境和操作水平；成型設(shè)備使產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)量都得到了極大的提高，取代了非真空擠出機，在燒結(jié)磚廠得到了普遍的推廣和應(yīng)用，而碼坯設(shè)備——自動碼坯機也是運行可靠、技術(shù)先進的設(shè)備，目前在很多新建磚廠中應(yīng)用，但還沒有達到普遍使用。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)對改善勞動環(huán)境，提高科技含量的觀念也在逐漸增強，而人們生活水平提高后，對自己所從事工作的環(huán)境要求也越來越高，逐漸的由體力勞動向非體力勞動或輕體力勞動轉(zhuǎn)變。這就對磚廠的碼坯和卸坯工段用人多且勞動繁重提出了一個課題，用自動碼坯機替代人工碼坯勢在必行，是將來發(fā)展的必然趨勢。 1.3 碼坯機的概述 碼坯機碼坯機主要由切條機、切坯機、分坯機、夾盤機構(gòu)、行走機構(gòu)、升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和電氣系統(tǒng)等組成。碼坯機的工作流程：切條機將坯切條，切坯機把切好的磚坯推到分坯機上后分坯，分坯完成后的磚坯送至碼坯機夾盤機構(gòu)正下方。當(dāng)夾盤到達預(yù)定夾坯位置后，夾盤夾具工作，夾起磚坯，接著由升降機構(gòu)上升至預(yù)定高度，行走機構(gòu)驅(qū)動機體行走至窯車正上方，旋轉(zhuǎn)裝置完成轉(zhuǎn)向90，然后升降機構(gòu)下降至預(yù)定放坯高度進行碼坯，碼坯機碼放一層，旋轉(zhuǎn)一層，形成十字交叉，經(jīng)過上述動作循環(huán)，即可完成窯車的全部碼坯過程。 2 機構(gòu)工作原理與方案的確定 2.1 機構(gòu)的工作原理 升降采用滾子鏈，使其運動準確，避免打滑現(xiàn)象，同時利用四個導(dǎo)向柱，增加設(shè)備的穩(wěn)定性。滾子鏈由大小鏈輪帶動，共四組，布于四周，通過擺線針輪減速機通過齒輪箱帶動兩根軸實現(xiàn)同步上升。最后在車架兩端加上配重，通過鋼絲繩與夾盤機構(gòu)連接，這樣可以減輕滾子鏈受力，減小功率。行走機構(gòu)通過另一擺線針輪減速機帶動行走軸實現(xiàn)行走。 2.2 機構(gòu)方案的確定 設(shè)計方案見圖1 圖1 3 運動與動力參數(shù)的計算 3.1 機構(gòu)傳動簡圖 圖2 1.行走輪 2.行走軸 3.行走擺線針輪減速機 4.行走從動齒輪 5.行走主動齒輪 6.小鏈輪軸 7.小鏈輪 8.大鏈輪 9.升降軸 10.升降從動齒輪 11.升降擺線針輪減速機 12.升降主動齒輪 3.2 減速器及電機的選擇 本設(shè)計選用B系列擺線針輪減速機，因為擺線針輪減速機具有高速比和高效率。單級傳動，就能達到1：87的減速比，效率在90％以上，結(jié)構(gòu)緊湊體積小。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)噪聲低，使用可靠、經(jīng)久耐用壽命長，設(shè)計合理，維修方便。B系列擺線針輪減速機減速機適用于24小時連續(xù)作制，并允許正反向運轉(zhuǎn)。 型號的表示方法: 圖3 B系列擺線針輪減速機選型表見圖4 圖4 根據(jù)本地地質(zhì)狀況和土質(zhì)資源進行研制，適合于國家標準磚體240×115×53mm，一次性碼坯數(shù)量為27X9塊,加上夾盤機構(gòu)框架總重量約1.5t總重約2.4t。配重設(shè)計為兩個，每個600Kg,因此本設(shè)計選用 升降擺線針輪減速機：BWDC15-30-35 輸出轉(zhuǎn)速43r/min 輸出轉(zhuǎn)矩2343N.m 電壓380v 行走擺線針輪減速機：BWDC5.5-22-23 輸出轉(zhuǎn)速65r/min 輸出轉(zhuǎn)矩6460N.m 電壓380v 減速機外形見圖5 圖5 3.3 傳動比分配 升降齒輪傳動比i1==1.74 行走齒輪傳動比i2=1 鏈輪傳動比i3==2.16 3.4 各軸的轉(zhuǎn)速計算 升降軸n1=43x=24.7r/min 行走軸n2=65x1=65r/min 3.5各軸輸入扭矩計算 齒輪傳動效率查表取η1=0.9 齒輪軸T1=Tη1=2343N.mx0.9=2108.7N.m 行走軸T2=Tη1=6460N.mx0.9=5814N.m 4 齒輪傳動的設(shè)計計算 4.1 升降機構(gòu)齒輪設(shè)計計算 使用要求：預(yù)期使用壽命10年，每年360個工作日,每日24小時。傳動尺寸無嚴格限制，無嚴重過載。傳動比i=1.74。 因傳動尺寸無嚴格限制，故小齒輪用45Cr，采用鍛件加工，鍛打后正火HB170-210，粗加工后調(diào)質(zhì)處理HB210-230，平均取220HB。大齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB～286HB，平均取為260HB。主要失效形式是彎曲疲勞折斷和磨粒磨損，磨損尚無完善的計算方法，故只進行彎曲疲勞強度計算。計算步驟(參照機械設(shè)計課本）如下： 齒面接觸疲勞強度計算： （1）初步計算： 轉(zhuǎn)矩： 齒寬系數(shù)： 表12.13，取 接觸疲勞極限：由圖取，； 初步計算的許用接觸應(yīng)力：； ； 值 由表12.16 取 ； 初步計算的小齒輪直徑： 其中， ?。? 初步齒寬： （2）校核計算： 圓周速度v: 精度等級：由表12.6，取為7級精度。 齒數(shù)z和模數(shù)m：初取 ?。? ； 由表12.3，取 則 使用系數(shù)： 由表12.9 ??； 動載系數(shù)： 由圖12.9 ??； 齒間載荷分配系數(shù)：由表12.10，先求： 由此得 齒向載荷分布系數(shù)：由表12.11， 載荷系數(shù)： 彈性系數(shù)： 由表12.12 節(jié)點區(qū)域系數(shù)： 由圖12.16 接觸最小安全系數(shù)：由 表12.14 總工作時間： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由表12.15，估計 ，則指數(shù)m=8.78 接觸壽命系數(shù) 由圖12.18 許用接觸應(yīng)力 驗算 計算結(jié)果表明，接觸疲勞強度足夠。 （3）確定傳動主要尺寸實際分度圓直徑d 因模數(shù)取標準值時，齒數(shù)已重新確定，但并未圓整，故分度圓直徑不會 改變，經(jīng)確定： 小齒輪z1=23 m=10 d1=mz1=230mm 齒寬b1=90mm 大齒輪 z2=40 m=10 d2=mz2=400mm 齒寬b2=90mm 中心距 a 齒寬b 齒根彎曲疲勞強度計算： 重合度系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 由表12.10， 齒向載荷分布系數(shù) 由圖12.14 載荷系數(shù)K 齒形系數(shù) 由圖12.21 =2.53 2.23 應(yīng)力修正系數(shù) 由圖12.22 =1.62 =1.74 彎曲疲勞極限 由圖12.23c =600MPa =450MPa 彎曲最小安全系數(shù) 由表12.14 =1.25 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由表12.15，估計 ， 則指數(shù)m=49.91 彎曲壽命系數(shù) 由圖12.24 =0.95 =0.96 尺寸系數(shù) 由圖12.25 =1.0 許用彎曲應(yīng)力 驗算 傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核。 4.2 行走機構(gòu)齒輪設(shè)計計算 因傳動尺寸無嚴格限制，故兩個齒輪均用45Cr，采用鍛件加工，鍛打后正火HB170-210，粗加工后調(diào)質(zhì)處理HB210-230，平均取220HB。由于傳動比為1，所以兩齒輪齒數(shù)設(shè)計為28，模數(shù)為10，所以d=280,a=280。 齒根彎曲疲勞強度計算： 重合度系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 由表12.10， 齒向載荷分布系數(shù) 由圖12.14 載荷系數(shù)K 齒形系數(shù) 由圖12.21 =2.53 2.23 應(yīng)力修正系數(shù) 由圖12.22 =1.62 =1.74 彎曲疲勞極限 由圖12.23c =600MPa =450MPa 彎曲最小安全系數(shù) 由表12.14 =1.25 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由表12.15，估計 ， 則指 數(shù)m=49.91 彎曲壽命系數(shù) 由圖12.24 =0.95 =0.96 尺寸系數(shù) 由圖12.25 =1.0 許用彎曲應(yīng)力 驗算 兩齒輪合格。 5 軸系零件的設(shè)計計算 5.1 升降軸的設(shè)計 5.1.1 升降軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 初步計算升降軸的結(jié)構(gòu)尺寸： 升降軸為實心軸軸材料選用45鋼，按許用切應(yīng)力計算： 取; ; 取d=90mm。 升降軸的結(jié)構(gòu)圖： 圖6 升降軸的校核（參照機械設(shè)計步驟）： 簡化軸上載荷如圖： 圖7 其中，=1752N，T==129.68N·m， ==3458×=3249.5N ==3458×=1182.7N 畫軸的彎矩圖，扭矩圖 圖8 由彎矩圖、扭矩圖可知B點為危險截面。對B點進行校核計算： M===276.64Nm 查表得：=215Mpa，=102.5Mpa，=60Mpa 對于不變的轉(zhuǎn)矩，取===0.27 ===278N·m 所以： ===43.43Mpa=60Mpa 滿足強度要求。 5.1.2 行走軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 初步計算升降軸的結(jié)構(gòu)尺寸： 升降軸為實心軸軸材料選用45鋼，按許用切應(yīng)力計算： 取; ; 取d=100mm。 升降軸的結(jié)構(gòu)圖： 圖9 升降軸的校核（參照機械設(shè)計步驟）：同前 經(jīng)校核滿足要求。 6 軸上鍵連接的選擇及校核 6.1 升降軸上鍵的選擇及校核 因無特殊要求，選用圓頭普通平鍵，鍵22×80， 通常（1.6～1.8）d 因此，L（1.6～1.8）×85=136～153mm，取L=80mm； 校核計算如下： 鍵的接觸長度=L-b=80-22=58mm。鍵與縠的接觸高度h2=142=7mm； 許用擠壓應(yīng)力查表取=150Mpa；所以鍵連接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： T=d=×0.004×0.04×0.034×150×=408N·m=129.68N· m。 所以，以上選擇的參數(shù)滿足強度要求。合理。 6.2 行走軸上鍵的選擇及校核 因無特殊要求，選用圓頭普通平鍵，鍵25×70， 通常（1.6～1.8）d 因此，L（1.6～1.8）×95=152～171mm，取L=70mm； 校核計算如下： 鍵的接觸長度=L-b=70-25=45mm。鍵與縠的接觸高度h2=142=7mm； 許用擠壓應(yīng)力查表取=150Mpa；所以鍵連接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： T=d=×0.004×0.04×0.034×150×=408N·m=129.68N· m。 所以，以上選擇的參數(shù)滿足強度要求。合理。 7 滾動軸承的選擇及校核 升降軸上軸承的選擇及校核 選擇的滾動軸承為6315 GB/T 276與6317 GB/T 276兩種 軸承6315的校核 徑向力 派生力 ， 軸向力 由于， 所以軸向力為， 當(dāng)量載荷 由于，， 所以，，，。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 軸承壽命的校核 軸承6317的校核 徑向力 派生力 ， 軸向力 由于， 所以軸向力為， 當(dāng)量載荷 由于，， 所以，，，。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 軸承壽命的校核 8 齒輪箱及雙聯(lián)軸承座的設(shè)計 本設(shè)計兩樣都采用ZG230-450材料做成，強度夠，且能實現(xiàn)批量生產(chǎn)，具體參數(shù)見零件圖。 9 鏈輪與鏈條的設(shè)計 有大鏈輪與小鏈輪，傳動比為2.16，由鏈盤與輪轂焊接而成，鏈條采用24A， 大鏈輪24牙，小鏈輪11牙，具體參數(shù)見零件圖。 10 車架的設(shè)計 焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，對于大的機械產(chǎn)品來說可以減輕自重，節(jié)約能量。焊接結(jié)構(gòu)強度和剛度高，結(jié)構(gòu)重量輕，，成本低，生產(chǎn)周期短，可靠性好，而且施工簡便。車架即大部分采用焊接。 車架的焊接要求全部為平焊，無焊縫，無裂紋，表面平整，垂直度和平行度要求達標，嚴格按照工藝流程規(guī)定進行焊接。主要的焊接原料為14#槽鋼，以及不同型號的鐵板，具體規(guī)格材料見圖紙。 參考文獻 [1]朱中平.新編鋼鐵材料手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.1 [2]孔凌嘉.簡明機械設(shè)計手冊[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2008.2 [3]劉混舉、趙河明、王春燕.機械可靠性設(shè)計.北京：國防工業(yè)出版社.2010 [4]卜嚴.機械傳動裝置設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1998.12 [5]鄭文緯、吳克堅.機械原理.7版.北京：高等教育出版社.2010 [6]鄭文偉，吳克堅.機械原理[M].北京：高等教育出版社，1997.7 [7]何銘新、錢可強.機械制圖.5版.北京：高等教育出版社.2008 [8]邱宣懷，郭可謙，吳宗澤，等.機械設(shè)計[M].第四版.北京：高等教育出版社，1997 [10]成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998 [11]陳于萍、周兆元.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).2版.北京：機械工業(yè)出版社.2009 [12]劉鴻文.材料力學(xué)[M].第四版.北京：高等教育出版社，2004.1 [13]方昆凡.公差與配合技術(shù)手冊[M].北京：北京出版社，2000.2 [14]王少懷.機械設(shè)計師手冊.中冊[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.8 [15]葉玉駒，焦永和，張彤.機械制圖手冊[M].北京：北京機械工業(yè)出版社，2008.2 [16]楊光，席偉光，李波等．機械設(shè)計課程設(shè)計. 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