刀桿式手動壓機設計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 1 前言 1.1 課題研究的目的及意義 （ 1） 1.1.1 手動壓力機的研究目的 （ 1） 1.1.2 手動壓力機的研究意義 （ 1） 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 （ 1） 1.3 本課題研究內(nèi)容 （ 2） 2 總體方案確定 （ 3） 3 齒輪的設計 3.1 選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù) （ 4） 3.2 齒輪設計 （ 4） 3.2.1 按齒面接觸強度設計 （ 4） 3.2.2 按齒根彎曲強度設計 （ 6） 3.3 齒輪的幾何尺寸計算 （ 7） 4 軸的設計 4.1 初步確定軸的最小直徑大小 （ 10） 4.2 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設計 （ 10） 4.3 軸的校核 （ 12） 4.3.1 按軸的扭矩強度條件校核 （ 13） 4.3.2 按彎扭合成強度條件校核 （ 14） 5 軸承的選用與布置 5.1 軸承的選用與校核 （ 16） 5.2 滾動軸承的配置 （ 17） 5.3 滾動軸承的潤滑 （ 17） 5.4 滾動軸承的密封裝置 （ 17） 6 壓力機箱體及附件設計 6.1 箱體的結(jié)構(gòu)設計 （ 19） 6.2 軸承蓋的設計 （ 19） 6.3 手柄的設計與強度校核 （ 20） 7 齒條和其工藝規(guī)程的設計 7.1 齒條參數(shù)的確定 （ 21） 7.2 齒條工藝設計分析 （ 22） 7.2.1 確定毛胚制造方法 （ 22） 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 7.2.2 各平面加工方法確定 （ 23） 7.2.3 各平面加工余量確定 （ 23） 7.2.4 繪制毛胚圖 （ 24） 7.2.5 背吃刀量確定 （ 24） 7.2.6 加工齒條刀具選擇（ 25） 7.2.7 選擇定位基準 （ 25） 7.2.8 擬定零件加工工藝路線 （ 25） 8 成本核算 8.1 成本核算的概念和意義 （ 28） 8.2 產(chǎn)品生產(chǎn)成本項目 （ 28） 8.3 生產(chǎn)成本的核算 （ 28） 8.3.1 鑄件的成本核算 （ 29） 8.3.2 直接材料成本核算 （ 29） 8.3.3 直接人工成本核算 （ 30） 8.3.4 制造成本核算 （ 30） 8.3.5 壓力機成本價格總額 （ 30） 參考文獻 （ 31） 致謝 （ 32） 刀桿手動壓力機設計 摘要 : 本課題是刀桿手動壓力機的設計，針對機械裝置工作條件，設計符合實際工作要求的壓力機。壓力機的設計包括齒輪軸、齒條、箱體的設計和一些零部件的選用校核等。在設計過程中，根據(jù)任務書提供的壓力機的長度、寬度、高度、行程等要求，完成壓力機的總體設計。對壓力機進行受力分析，完成齒輪的設計。由于壓力機的機身結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪與軸連成一體，做成齒輪軸結(jié)構(gòu)。在齒輪軸設計時候，完成選用軸承、擬定軸上的零件的裝配方案、校核軸的強度要求等工作。完成齒輪軸結(jié)構(gòu)的 的設計后，就可以進一步確定與其嚙合的齒條的尺寸，并設計齒條的工藝規(guī)程。齒條的工藝規(guī)程設計有兩種方案，比較兩種方案的優(yōu)劣，選擇合適的一種。軸承對壓力機的工作發(fā)揮著重要的作用，應該校核其強度，設計其密封裝置等。在以上各項工作完成后，可以設計壓力機機身（箱體）的設計和軸承端蓋的設計。最后，還應進行成本校核，成本核算的實質(zhì)是一種數(shù)據(jù)信息處理加工的轉(zhuǎn)換過程，即將日常已發(fā)生的各種資金的充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 耗費，按一定方法和程序，按照已經(jīng)確定的成本核算對象或使用范圍進行費用的匯集和分配的過程。成本校核的目的是為了在滿足機械工作要求和加工精度 的基礎上，設計出最經(jīng)濟廉價產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞 : 壓力機 齒輪齒條機構(gòu) 成本校核 The design of Arbor Manual Press Abstract:Holders of this issue is to manually press-style design, working conditions for mechanical devices, were designed to press the actual job requirements. The design of presses, including gear, rack, cabinet design and a number of components, such as the choice of checking. During the design process, according to mandate the provision of the Press book length, width, height, stroke and other requirements, the completion of the design press. Stress Analysis of Press to complete the design of gear. Completion of the structure of the design of gear, you can further complete the rack design, and design Process rack. Process design of the rack, there are two programs: one-piece small batch production and mass production. According to the actual situation of the workshop process to choose the appropriate line. As the press of the fuselage structure, connecting gear with the shaft, gear shaft into the structure. At the completion of the design of gear based on the complete selection of bearings, shaft to complete the design, preparation of parts of the assembly axis program, check-axis intensity of the work requirements. Bearing on the work of press plays an important role, we should check its strength, the design of the sealing devices. In the above work is completed, press frame can be designed (box) cover the design and the design of bearings. Finally, the cost of checking should be carried out, the real cost of information processing is a data processing conversion process. The purpose of the cost of checking is to meet the mechanical requirements and processing accuracy, based on the most economical to design low-cost products. Keyword: forcing press rack and pinion agencies check the cost 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 前言 1.1 課題研究的目的及意義 1.1.1 手動壓力機的研究目的 1.應用大學所學的基礎理論知識，進行刀桿手動壓力機的常規(guī)設計。設計過程是對大學所學理論知識的應用，并在設計中不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而在具體的實踐中鞏固、拓展理論知識。 2.在設計過程中，要求了解相關(guān)機械產(chǎn)品的知識，尤其是國內(nèi)外這種機械產(chǎn)品的發(fā)展狀況、發(fā)展前景等。這就要求我們有較好的語言功底，應用所學知識，還可 能涉及專業(yè)英語知識等，通過互聯(lián)網(wǎng)等工具，搜索國外大學、研究所等一些最新的前緣論文。這一過程無形中提高了我收集、整理信息的能力。 3.在壓力機的設計中，要查閱很多相關(guān)書籍，圖表等，這是整個機械行業(yè)的一大特點。機械專業(yè)有著五、六百年的輝煌發(fā)展歷史，許多的實踐經(jīng)驗已經(jīng)成為國標，這給機械設計帶來了很大的便利。我們在從事設計過程中，提高了查閱資料、應用工具書的能力。 4.壓力機的設計還要求繪制一些裝配圖和零件圖，這就要用到一些畫圖軟件。通過畫圖，提高了我們的動手能力，為以后工作打下了堅實基礎。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1.1.2 手動壓力機的研究意義 手動壓力機作為一種常用的機械動力增壓裝置，它能克服大噸位液壓機體積大、重量大，不便攜帶的缺點， 手動壓力機是機械壓力機中具有代表性的一類加工設備，該類設備結(jié)構(gòu)堅固，能提高生產(chǎn)效率，且具有操作方便、動作靈活，經(jīng)久耐用等特點。它的用戶幾乎包羅了國民經(jīng)濟各部門，量大面寬?，F(xiàn)在我國經(jīng)濟建設蓬勃發(fā)展，壓力機的使用從大型工廠到私人手工作坊，幾乎在涉及到零件冷壓工藝的地方都可以見到。因此設計滿足符合生產(chǎn)實踐要求的，能保證加工精度與要求的壓力機很有必要。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 機械在國民經(jīng)濟中 占有重要地位，在我國，機械制造是我國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點。自新中國成立以來，尤其是改革開放 30 年來，我國的機械行業(yè)飛速發(fā)展，各種機械產(chǎn)品相繼問世。在設計機械產(chǎn)品時，首先要滿足一定的要求，其次機械產(chǎn)品的設計也要按照一定的方法。機械產(chǎn)品的基本要求取決于其所處的地位、作用及工作條件，主要考慮以下幾個方面的要求：功能要求、壽命要求、工藝性要求、價格要求、可靠性要求以及維護要求和標準化要求。目前國內(nèi)生產(chǎn)的一些大型機械壓力機及其生產(chǎn)線已跨出國門，走向世界。冷壓設備質(zhì)量的好壞，它直接影響到設備的安全和合理使用，也關(guān)系到生產(chǎn)中產(chǎn) 品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及成本，以及模具壽命等一系列重要問題。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，壓力機的精度也有了相當大的提高。 手動壓力機作為一種常用的機械動力增壓裝置，廣泛應用與各種產(chǎn)品的包裝、維修，提供更精確，更方便的服務，是工廠必備的工具之一。許多的零件已經(jīng)形成標準件，這為零件和產(chǎn)品的生產(chǎn)專業(yè)化帶了便利。各個企業(yè)按照統(tǒng)一標準安排生產(chǎn)，便于組織管理。產(chǎn)品的標準化也推動了機床標準化的發(fā)展。小型手動壓力機也呈現(xiàn)標準化趨勢。這種不僅表現(xiàn)在手動壓機本身各個零件的標準化，還體現(xiàn)在它所能施力的各種產(chǎn)品。這就使其維修和零部件的更新有統(tǒng)一 的參考標準。同時，設計手動壓機的工程師也根據(jù)產(chǎn)品的要求與相應的國家標準，兼顧手動壓機的工作壓力，底座尺寸、壓機高度、最大工作行程設計符合生產(chǎn)實踐要求的手動壓力機。 1.3 本課題研究內(nèi)容 本文的探討內(nèi)容是有關(guān)小型壓力機的設計，包括其傳動裝置和執(zhí)行部分。其中包括齒輪設計、軸的設計、齒條工藝的編制和各標準件的選用等，是對大學所學知識的綜合運用。此研究的目的是用一種合理的機械設計方法，設計出一種能保證加工精度，同時成本較低的手動壓力機。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 總體方案的確定 根據(jù)設計任 務書的要求，刀桿式手動壓力機的設計需要完成以下內(nèi)容：最大工作壓力為 1000kg，最大工作行程為 121.5mm，齒條下降速度可由手動控制等方面的要求。此種類型的壓力機采用齒輪 齒條進行傳動，其動力為人手動提供。人施加于手柄上的力通過軸及齒輪傳遞到齒條上，使與齒輪嚙合的齒條上下運動，從而實現(xiàn)對放置在工作臺上的工件的壓制。另外，傳動軸并不是與箱體直接接觸，而是通過加裝軸承，從而減小了傳動軸與箱體的摩擦，使得機器工作更加的平穩(wěn)。下圖為壓力機的一個簡單結(jié)構(gòu)示意圖。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2-1 手動壓力機結(jié)構(gòu)示意圖 1 工作臺 2 箱體 3 軸承蓋 4 齒條 5 壓蓋 3 齒輪的設計 齒輪傳動是機械傳動中的最重要的傳動之一 ,應用廣泛。其有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長、傳動比較平穩(wěn)等優(yōu)點。同時，齒輪機構(gòu)也有制造和安裝的精度要求較高，成本較高，不適應于兩軸距離較遠時的傳動等不足。 齒輪傳動可分開式、半開式、及閉式。一些齒輪沒有防塵罩或機殼，齒輪完全暴露在外面是開式齒輪傳動，這種齒輪傳動輪齒易磨損，只適用于低速傳動。半開式齒輪傳動有簡單的防護罩，但不能嚴密地做到防止外界雜物侵入。閉式齒輪傳動裝在經(jīng)過精確加工而且封閉嚴 密的箱體內(nèi)，與開式和半開式齒輪相比，潤滑和防護條件最好，多用于重要的場合。在本論文中，根據(jù)齒輪傳動的現(xiàn)場條件，符合半開式齒輪傳動的充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 要求。 3.1 選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù) 壓力機是齒輪與齒條嚙合的機構(gòu)，通過杠桿使壓力增大，可以沖一些小型零件模型，齒輪是直齒圓柱齒輪傳動。該機械為一般工作機械，速度不高，選擇 7 級精度。材料的選擇與軸有關(guān)，因為軸的直徑和齒輪分度圓直徑相差不大，所以齒輪和軸聯(lián)成一體，做成齒輪軸。齒輪的尺寸較小，相對承受較大的載荷，對材料的要求較高，所以選用 40Cr。齒數(shù) Z 初選為 20。 1、結(jié)構(gòu)示意圖一，由齒輪、齒條確定傳動方案，選用直齒圓柱齒輪進行傳動。 2、由 參考文獻 【 2】 表 10-8 各類機器所用齒輪傳動的精度等級范圍，選取齒輪傳動的精度等級。 手動壓力機屬于一般工作機器，速度及精度要求都不是很高，故選用 7級精度，由 參考文獻 【 2】 表 10-1常用齒輪材料及其力學特性，選取傳動件的材料。選擇齒輪的材料均為 40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 50-55HRC。 3.2 齒輪的設計 根據(jù) 參考文獻 【 2】 第十章，有關(guān)齒輪傳動的設計，齒輪的設計可按齒面接觸強度設計和齒根彎曲強度設計。根據(jù)以上 兩種方法，確定齒輪的最小分度圓半徑和最小模數(shù)。 3.2.1 按齒面接觸強度設計 公式為 3 211 )(1HEdtZuuKTd1）假設齒輪的分度圓直徑為 d, 則齒輪的扭矩為： ddT 490028.910001 為接觸疲勞許用應力。響系數(shù)， 是材料的彈性影是齒寬系數(shù)，為載荷系數(shù)，是齒輪的分度圓直徑，式中， H E1 ZK dtd 2）齒輪工作壽命為三年，一天工作八小時，兩班制，齒輪齒數(shù)為 20。則許用應力循環(huán)次數(shù)為： 51 1032.420 63600163003 N充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 根據(jù)參考文獻 【 2】 圖 10 21 的接觸疲勞壽命系數(shù)為： 55.1HNK3)按齒面硬度查的小齒輪接觸疲勞強度極限為 750MPa,安全系數(shù) S=1 所以，接觸疲勞許用應力為 aHNH MpsK 5.1162175055.1 lim 4)查參考文獻 【 2】 表 10 7，齒寬系數(shù)取9.0d5)查參考文獻 【 2】 表 10 6，材料的彈性影響系數(shù)為218.189 MPaZE 6）齒輪與齒條嚙合的傳動比u7）計算齒輪分度圓直徑 538.48)5.1162 8.189(9.049003.132.2)(132.2 3 23 21 dZuuKTdHEdt mm 8）計算齒寬余齒高之比 hb齒寬 426.220538.481 zdm tt齒高 4585.5426.225.225.2 tmh所以 00.84585.5 684.43 hb9）計算載荷系數(shù) HHVA KKKKK因為壓力機的轉(zhuǎn)數(shù)較慢，并且設計時采用的數(shù)據(jù)是壓力最大時情況，查 參考文獻 【 2】表 10-2，所以使用系數(shù)1A。 對于直齒輪， 1 HH KK齒輪的轉(zhuǎn)速較低，精度為七級，查 參考文獻 【 2】 圖 10-8 動載系數(shù) 1.1V充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 由 參考文獻 【 2】 表 10-4 用插值法得七級精度、相對支承對稱布置時 24.1HK由 24.1HK， 查 參考文獻 【 2】 圖 10-13 的 15.1FK；故載荷系數(shù) 24.111.11 HHvA KKKKK=1.364 10） 按實際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑， mmKKddtt 718.493.1364.1538.48 331 3.2.2 按齒根彎曲強度設計 公式為： 3 21 )(2FSaFadYYZKTm 是齒輪齒數(shù)。為齒寬系數(shù)，是彎曲疲勞許用應力校正系數(shù)， 是應力是齒形系數(shù)，為齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為載荷系數(shù)，為齒輪模數(shù)，式中， Z, YYTKF SF1d aam 1）參考文獻 【 2】 10-20c 取齒輪彎曲強度疲勞極限 MPaFE 5002）參考文獻 【 2】 圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 8.1FNK3）計算彎曲疲勞許用應力 安全系數(shù) S=1.4，得 M PaF 9.6424.1 5008.1 4）查 參考文獻 【 2】 ，表 10-5 齒形系數(shù) 55.1,8.2 SaFa YY5）計算 F SaFaYY006 751.09.642 55.18.2 FSaFa YY6）設計計算 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 32.2006751.0209.0 245000364.123 2 m對比上述計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模 m 的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強度算的的模數(shù)m=2.32 就近圓整為 m=2.5,按接觸強度算的的分度圓直徑為 d=50mm,算出齒輪齒數(shù) 205.250 Z3.3 齒輪的幾何尺寸計算 1）計算齒數(shù)： 由公式： zdm代入數(shù)據(jù) d=50 及 m=2.5，計算得： z= md=5.250=20 2）壓力角 壓力角取國家標準（ GB/T 1356-1988）： =20 3）齒頂高 ha： 由公式： ha=ha*m 代入數(shù)據(jù) m=2.5， ha*（ =1）為齒頂高系數(shù)，計算得： ha=ha*m=1 2.5=2.5 4）齒根高 hf： 由公式： hf=(ha*+c*)m 代入數(shù)據(jù) m=2.5， c*為頂隙系數(shù)（ =0.25），計算得： hf=(ha*+c*)m=(1+0.25) 2.5=3.125mm 5）齒全高 h： 由公式： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 h=ha+hf=(2ha*+c*)m 代入數(shù)據(jù)，計算得： h=ha+hf=(2ha*+c*)m=5.625mm 6）齒頂圓直徑 da： 由公式： da=d+2ha=(z+2ha*)m 代入數(shù)據(jù) z=12，計算得： da=d+2ha=(z+2ha*)m=(20+2 1) 2.5=54mm 7）齒根圓直徑 df： 由公式： df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m 代入數(shù)據(jù)，計算得： df=(z-2ha*-2c*)m=(20-2 1-2 0.25)*2.5=43.75mm 8）齒厚 s： 由公式： s= m/2 代入數(shù)據(jù)，計算得： s= m/2=3.14 2.5/2=3.925mm 9）齒槽寬 e： 由公式： e= m/2 代入數(shù)據(jù)，計算得： e= m/2=3.14 4/2=3.925mm 10）計算齒輪寬度 b： 由公式： b=dd 代入數(shù)據(jù)，d=0.9 及 d=50mm 計算得： b=0.9 50=45mm 表 3-1 齒輪主要尺寸計算結(jié)果 各部分名稱 代號 公式及結(jié)果 模數(shù) m 2.5mm 齒數(shù) Z 20 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 分度圓直徑 d mmmzd 50205.2 齒頂高 ahmmmha 5.2齒根高 fmmmf 125.325.1 齒頂圓直徑 admmZmda 55)2( 齒根圓直徑 fmmZmdf 75.43)5.2( 齒距 p mmmp 85.75.214.314.3 4 軸的設計 一切作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件，都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。因此軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。 此處選擇的軸屬于轉(zhuǎn)軸。但是，在工作中該軸主要承受的是扭矩，彎矩相當?shù)男?。在多?shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。這時需對軸進行強度計算，以防止斷裂或塑性變形。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼 。剛軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉，對應力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是 45 鋼。 合金鋼比碳鋼具有更高的力學性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。 考慮到該齒輪軸上的齒是在軸上加工出來的，同時根據(jù) 參考文獻 【 1】 表 15-1軸的常用材料及其主要力學性能，選取該齒輪 軸的材料。選取此齒輪軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理。 4.1 初步確定軸的最小直徑大小 扭矩mmNT 51045.22508.91000，由公式： 333232dTdTWTTT ， 可得 3 32TTd查 參考文獻 【 2】 表 15-3， 40Cr 的許用扭轉(zhuǎn)應力為 35 至 55MPa 之間 ,代入 mNT 245，求的 mmd 82.35105014.3 2 4 5323 6 方案采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，齒輪的的分度圓直徑為mmd 50，軸上鉆有一個直徑為 20mm 的孔，所以取最小直徑大小 38mm，并在最小直徑處裝有軸承。查軸承相關(guān)圖表， 參考文獻 【 5】 表格 15-3，得：軸承的寬度為 B=15mm,外徑大小為 D=68mm. 4.2 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設計 1、擬定軸上零件的裝配方案 擬定軸上零件的裝配方案是進行軸的結(jié)構(gòu)設計的前提，它決定著軸的基本形式。選用的裝配方案是：右端軸承、墊圈、軸承端蓋依次從軸的右端向左端安裝；左端從右到左依次安裝軸承、墊片、墊圈及軸承蓋。這樣就對各軸段的粗細順序做了初步安排。 2、根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑與長度 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1）選擇所要使用的軸承為深溝球軸承。 因軸承主 要承受徑向載荷，初步選擇深溝球軸承。深溝球軸承可用于雙支點各單向固定的支承。此種軸承在安裝時，通過調(diào)整端蓋面與外殼之間的墊片厚度，使軸承外圈與端蓋間存在很小的軸向間隙，以適當補償軸受熱所引起的變化。為了使軸的直徑與軸承孔徑相適應，需要選取 軸承型號： 參照工作要求，查 參考文獻 【 5】 表 15-3（ GB276-89）得 : d=40mm 由軸承產(chǎn)品目錄中，初步選取特輕（ 1）系列，深溝球軸承 6008，其尺寸為：dD B=40mm 68mm 15mm 2）為了滿足左端與右端的滾動軸承的定位，可采用軸肩進行軸向定位。定位軸肩高度 h 一般取為 h=（ 0.07-0.1） d， d為與零件相配處軸的直徑。 查得 6008 型軸承定位軸肩的高度為： h=3mm 則軸間處的直徑大小為 46mm，大于齒輪的齒根圓半徑（ 43.75mm）。所以，兩邊軸承的內(nèi)圈定位不使用軸肩，可以使用套筒定位。 同時，查閱 參考文獻 【 5】 表 4-1，軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離為 3mm，齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離為 10mm,所以，這一端軸的長度為兩者之和為 13mm。 同理，軸的軸承關(guān) 于齒輪對稱布置，另一端的長度和直徑一樣。在安裝手柄一側(cè)的軸承右端面，有一軸肩。這一設計減小了軸的重量和軸的加工精度，其直徑是 38mm。 3）因齒輪寬 b=dd=0.9 50=45mm，則軸上加工齒輪的部位應與齒輪寬度一致。故取 L=45mm 4）在軸的安裝手柄的一側(cè)，考慮安裝端蓋的寬度， L=22mm，和端蓋距離手柄中心的長度， 23mm。設計這一軸的的長度為 45mm。 5）在手柄的右側(cè)，還安有一螺釘，其作用是調(diào)整手柄的松緊。在軸上其長度設計為 10mm。 3、 軸上零件的軸向定位 滾動軸承與軸的軸向定位，是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 k6。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，設計軸的各部分尺寸如下： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 4-1 齒輪軸的各部分尺寸 4.3 軸的校核 在完成軸的初步結(jié)構(gòu)設計后進行校核計算，計算準則是滿足軸的強度或剛度要求，必要時還要校核軸的振動穩(wěn)定性。這里主要考慮軸的強度校核。 在進行軸的強度校核時，應該根據(jù)軸的具體受載及應力分析情況，采取相應的計算方法，并恰當?shù)剡x取其許用應力。對于僅僅（或主要）承受扭矩的軸（傳動軸），應按扭矩強度條件計算；對于既承 受彎矩又承受扭矩的軸（心軸），應按彎曲強度條件計算；對于既承受彎矩又承受扭矩的軸（轉(zhuǎn)軸），應按彎扭合成強度條件計算；需要時還應按疲勞強度條件進行精確校核。此外，對于瞬時過載很大或應力循環(huán)不對稱較為嚴重的軸，還應按峰尖載荷校核其靜強度，以免產(chǎn)生過量的塑性變形。 根據(jù)第二章的齒輪設計和第三章的軸的設計，可以做出軸的受力圖（圖 4-2），軸的扭矩為 : LFT 1 1F 是手作用在軸上的力， L 為軸的實際有效長度。 L=500mm。代入數(shù)據(jù)，求的T=245N m。根據(jù)軸的受力圖和力矩平衡的知識，求的在軸的支撐處的分別為 531Kg和 419Kg。 做軸的受力圖： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 4-2 齒輪軸的受力圖 根據(jù)軸的受力圖，做出軸的扭矩和彎矩圖，并合成如下： 圖 4-3 齒輪軸的彎矩和扭矩圖 4.3.1 按軸的扭矩強度條件計算 按扭轉(zhuǎn)強度校核 在上文，已經(jīng)用扭轉(zhuǎn)強度條件初 步估算了軸的最小直徑，這里由于軸上開有一孔，使軸的抗扭強度有所減小，所以還要進行一次軸的扭轉(zhuǎn)強度校核，其條件為： TT WT 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 式中 , T 扭轉(zhuǎn)應力， MPa； T 軸所受的扭矩， N m； TW 軸的抗扭截面系數(shù)， 3mm 在軸的最右端，直徑最小，并開有一直徑為 20mm的孔徑。其視圖如下 : 抗扭截面系數(shù)： )1(16 13 dddWT 圖 4-4 齒輪軸的最小端截面圖 代入數(shù)據(jù)算的： )(6280 3mmWT 代入上面數(shù)據(jù)：扭轉(zhuǎn)應力 MpammNWTT39106280245 9 而 40cr 的許用扭轉(zhuǎn)應力為 3555Mpa，符 合要求。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4.3.2 按彎扭合成強度條件校核 在最大彎矩處，彎矩為： mNM 54.236扭矩為： mNT 245根據(jù)第三強度理論 ,軸的彎扭組合應力為： 22 )(4 Tca 由于壓力機的轉(zhuǎn)速很慢，所以把扭轉(zhuǎn)切應力假定為靜應力，取 3.0WTWTWMT 2, 代入得： 3333 6.1226532 5014.332 mmmmdW M paM PaW TMcr 40019.20)(22 其中 40cr 的許用靜應力為Mpa400 1 ，所以強度有 富余，可以滿足強度要求。 5 軸承的選用和布置 軸承分為滑動軸承和滾動軸承，它們的作用都是支承旋轉(zhuǎn)軸及承受軸上載荷。滾動軸承因其具有摩擦阻力小，結(jié)構(gòu)緊湊，旋轉(zhuǎn)精度高等優(yōu)點而被廣泛采用。滾動軸承充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 種類很多，其結(jié)構(gòu)大致相同，一般由外圈、內(nèi)圈（上圈、下圈）、滾動體和保持架等組成。按照滾動軸承的承受載荷方向的不同，滾動軸承可分為：徑向接觸軸承、軸向接觸軸承、角接觸軸承。徑向接觸軸承主要承受徑向載荷，軸向接觸軸承主要承受軸向載荷，角接觸軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷。 5.1 軸承的選用與 校核 分析該機構(gòu)的受力，軸上主要承受徑向力，軸向力基本忽略不計。選擇深溝球軸承，其內(nèi)徑為 40，簡化畫法如下： 圖 5-1 軸承的結(jié)構(gòu)簡圖 當量動載荷計算公式為： )( arp YFXFfP 和分別為徑向載荷和軸向載荷。軸向載荷約等于 .徑向載荷為 KNFr 429.10)8.9364()8.91000( 22 對于球軸承 3查 參考文獻 【 5】 表 15-3，有， .齒輪的轉(zhuǎn)速較低，取 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 軸承的動載荷，查表的： kNr 2.13取 .代入一下公式： )(6010 6 pcrnLh 算的（）。查 參考文獻 【 2】 表 13-3，推薦的一般此種工作條件的軸承工作機械壽命為 1200020000h.，在其范圍之內(nèi)。所以，軸承的壽命能滿足要求，很適合工作需要。 5.2 滾動軸承的配置 一般來說，一根軸需要有兩個支點，每個支點可由一個或一個以上的軸承組合。合理的配置是要考慮軸在機器中有正確的位置、防止軸向竄動以及軸受熱膨脹后不致將軸承卡死等因素。 深溝球軸承也可用于雙支點各單向固定的支承。其軸的支承跨距較小，故較常采用雙支點各單向固定的支撐。 這種軸承在安裝時，通過調(diào)整端蓋面與外殼之間的墊片厚度，使軸承外圈與端蓋間存在很小的軸向間隙 ，以適當補償軸受熱所引起的變化。 此外，對于固定間隙軸承（深溝球軸承），可在軸承蓋與箱體軸承座端面之間或在軸承蓋與軸承外圓之間設置調(diào)整墊片，以此在裝配時通過調(diào)整來控制軸向間隙大小。 5.3 滾動軸承的潤滑 潤滑對于滾動軸承具有重要的意義，軸承中的潤滑劑不僅可以降低摩擦阻力，還可以起著散熱、減小接觸應力、吸收振動、防止銹蝕等作用。 選用的潤滑方式與軸承的速度有關(guān)，手動壓力機屬于低速設備，滾動軸承的 dn(d為軸承的內(nèi)徑， n為軸承的轉(zhuǎn)速）值較小，適用于用脂潤滑。 潤滑脂形成的潤滑強度高，能承受較大的載荷，不易流失 ，容易密封，一次加脂可以維持相當長的一段時間。對于那些不便經(jīng)常添加潤滑劑的地方，這種潤滑方式十分適宜。且這種潤滑方式只適用于較低的 dn 值。所以說，此滾動軸承采用潤滑脂進行潤滑是比較合適的。 滾動軸承的裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的 1/3 2/3 為宜。 5.4 滾動軸承的密封裝置 在壓力機的傳動軸的外伸段，應在軸承蓋的軸孔內(nèi)設置密封件。 軸承的密封裝置是為了阻止灰塵、水、酸氣和其他雜物進入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┏渲迪螺d文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 流失而設置的。密封裝置可分為接觸式和非接觸式兩大類。 由于已經(jīng)選定了軸承的潤滑方式為脂潤滑，所以 選定該軸承的密封裝置為氈圈油封。 在軸承上開出梯形槽，將毛氈按標準制成環(huán)形或帶形，放置在梯形槽中以與軸密切接觸；或者在軸承上開缺口放置氈圈油封，然后用另外一個零件壓在氈圈油封上，以調(diào)整毛氈與軸的密合程度，從而提高密封效果。 采用氈圈油封主要用于脂潤滑的場合，它的結(jié)構(gòu)簡單，但摩擦較大，只用于滑動速度小于 4 5m/s 的地方。當與氈圈油封相接觸的軸表面經(jīng)過拋光且毛氈質(zhì)量高時，可用到滑動速度達 7 8m/s 的地方。 基于氈圈密封和機器運行速度較低等特點，采用此種密封方式是比較合適的。 6 壓力機箱體及附件的設計 6.1 箱體的結(jié)構(gòu)設計 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 箱體起著支承軸系、保證傳動件和軸系正常運轉(zhuǎn)的重要作用。箱體按其結(jié)構(gòu)形狀不同分為剖分式和整體式；按照制作方式的不同有鑄造箱體和焊接箱體。 本次課題所設計的箱體為整體式，制造方法為鑄造箱體。為了保證箱體的剛度，要設有加強肋。箱體底座要有一定的寬度和厚度，以保證安裝的穩(wěn)定性和剛度。整體式箱體重量輕，零件少、機體的加工量也少。 壓力機的箱體一般多用 HT150、 HT200 制造。本次設計采用 HT200 材料。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能，成本低。 在已確定箱體結(jié)構(gòu)形式整體式和箱體毛坯制造方法（鑄造箱體）的基礎上，可進行箱體的結(jié)構(gòu)設計。 （ 1）箱體的壁厚 箱體要有合理的壁厚 ,軸承座、箱體底座等處承受的載荷較大，其壁厚應該更厚些。其數(shù)值可查閱 參考文獻 【 5】 表 4-1確定。 箱座壁厚 ， 查 參考文獻 【 5】 表 11 8，鑄鋼的最小壁厚在 10 與 12mm 之間。選擇 =10mm 符合要求。 （ 2）地腳螺釘直徑 df 查 參考文獻 【 5】 表 3-1，由公式： df=0.036a+10 A取 90mm。代入數(shù)據(jù)，計算得： df=13.24mm 取 df=16mm （ 3）地腳螺釘數(shù)目 n 查 參考文獻 【 5】 表 3-1，確定 n=2。 （ 4）壓蓋、箱體聯(lián)結(jié)螺栓直徑 d1 查 參考文獻 【 5】 表 3-1，由公式： d1=（ 0.6-0.8） df 且有，螺栓間距 L 150 200 代入數(shù)據(jù)，計算得： d1=9.6mm，取標準為 10mm。 6.2 軸承蓋的設計 1）軸承蓋的結(jié)構(gòu) 軸承蓋的作用是固定軸承、承受軸向載荷、密封軸承座孔、調(diào)整軸系位置和軸承充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 間隙等。其類型有凸緣式和嵌入式兩種。 本課題中所選用的軸承蓋為凸緣式。凸緣式軸承蓋用螺釘固定在箱體上，調(diào)整軸系位置或軸系間隙時不需要開箱蓋，密封性也較好。 2）軸承蓋參數(shù)的確定 （ 1）軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目 d3、 n 查 參考文獻 【 5】 表 9-9，確定：螺釘直徑為 6mm，螺釘數(shù)為 n=4。 （ 2)軸承蓋（軸承座端面）外徑 D2 查 參考文獻 【 5】 凸緣式軸承蓋，由公式： D2=D0+2.5d3， D0=D+2.5d3 d3 為螺釘直徑， D為軸承外徑。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，代入公式，計算得： D0=83mm,D2=98mm 6.3 手柄的設計與強度校核 1、材料的選用 手柄是壓力機上傳力構(gòu)件，查 參考文獻 【 1】 表 12-6，可選用 合金結(jié)構(gòu)鋼制造，牌號： 40 。此種材料廣泛應用于齒輪、軸、曲軸、連桿螺栓等。 2、長度的確定 初定壓力機手柄的長度為 620mm，考慮到手的實際作用點及機器本身結(jié)構(gòu)的特點，取實際在壓力機手柄上產(chǎn)生的力臂約為 500mm。 3、彎曲應力的校核 手柄的材料： 40，調(diào)質(zhì)，許用靜應力為 400MPA。 手柄的受彎長度為 550mm，最大彎矩為： mNW 245 最大彎矩出的應力： M PaM PammNWM 40 02.34 310322024 539340Cr 的許用彎矩為 400Mpa。所以，手柄的材料滿足受力強度要求。 7 齒條和其工藝規(guī)程的設計 7.1 齒條參數(shù)的確定 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1）、模數(shù) m 與齒輪相同，即模數(shù)： m=2.5 2）、壓力角處處相等，且等于齒形角，壓力角取國家標準（ GB/T 1356-1988）即： =20 3）、齒頂高 ha： 由公式： ha=ha*m 代入數(shù)據(jù) m=4， ha*為齒頂高系數(shù)（ =1），計算得： ha=ha*m=1 2.5=2.5 4）、齒根高 hf： 由公式： hf=(ha*+c*)m 代入數(shù)據(jù) m=4， c*為頂隙系數(shù)（ =0.25），計算得： hf=(ha*+c*)m=(1+0.25) 2.5=3.125mm 5）、齒厚 s： 由公式： s= m/2 代入數(shù)據(jù)，計算得： s= m/2=3.14 2.5/2=3.925mm 6）、齒槽寬 e： 由公式： e= m/2 代入數(shù)據(jù)，計算得： e= m/2=3.14 4/2=3.925mm 7）、齒條長度： 根據(jù)任務書上的數(shù)據(jù)：壓力機的整體高度 297mm，和最大工作行程 121.5mm， 定齒條的長度為 300mm。 8）、齒條寬度： 已經(jīng)求出齒輪的寬度 b=45mm，考慮到齒輪與齒條之間的嚙合關(guān)系，兩者之間的寬度之差為 5至 10mm，取整 40mm 作為齒條的寬度 . 9）齒條長度的確定 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 根據(jù)任務書要求，確定齒條的長度為 300mm,齒條的有齒嚙合部分長度為 L=260mm. 表 7-1 齒條各部分尺寸的計算結(jié)果 各部分名稱 代號 公式及計算結(jié)果 模數(shù) m 2.5 齒頂高 ahmmmha 5.2齒根高 fmmmf 125.325.1 齒全高 h mmhhh fa 625.5壓力角 20 齒距 p mp 85.714.3 齒厚 s S=1.5708m=3.925mm 齒槽 e e=1.5708m=3.925mm 徑向間隙 c C=0.25m=0.625mm 7.2 齒條工藝設計分析 制定工藝路線是一個反復斟酌、修改的過程，主要是根據(jù)被加工零件表面的幾何特征，應用常見的機械加工方法