移動(dòng)式X光機(jī)總體及移轉(zhuǎn)組件設(shè)計(jì)論文

1、第一章、設(shè)計(jì)題目和介紹畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：中型X光機(jī)主要部件及移動(dòng)組件設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)： 1. 自由度5 、機(jī)械升降h最大=600mm、V最大=300mm/s、機(jī)座回轉(zhuǎn)正30度手動(dòng)、 縱向移動(dòng)S最大=300min C臂最大回轉(zhuǎn)正負(fù)45度畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求：（1） 調(diào)研、查閱資料（2） 方案設(shè)計(jì)與論證（3） 總裝圖，部件裝配圖及零部件工作圖設(shè)計(jì)（4） 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成及技術(shù)資料（5） 總裝配圖，部裝配圖各一張0#零件工作圖合計(jì)0#1張（6） 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份不少于1萬(wàn)字1.5主要參考文獻(xiàn) 1機(jī)械設(shè)計(jì) 、 機(jī)械原理等教材2機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)等3?工業(yè)機(jī)器人?、 ?自動(dòng)和設(shè)計(jì)等?

2、等4有關(guān)樣本書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文進(jìn)度方案以周為單位起止日期工作內(nèi)容備注調(diào)研、查閱資料、方案論證2周總裝配圖，部件裝配圖設(shè)計(jì)5周零件工作圖設(shè)計(jì)及撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2周準(zhǔn)備和完成辯論第二章、總體布局與方案的設(shè)計(jì)，討論總體布局與方案設(shè)計(jì)總體簡(jiǎn)介 中型X射線診斷儀的工作操作部件，由六個(gè)部件組成如圖01分別由X射線窺纏繞。C型臂1同它高工作要求：能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度在-45°-+45°max=30%它與拐臂間的運(yùn)動(dòng)要求工作平穩(wěn)，設(shè)有沖動(dòng)拐臂與旋轉(zhuǎn)主件之間可以實(shí)現(xiàn)±90度的回轉(zhuǎn)，Wmax=8%.移轉(zhuǎn)組件與升降組件之間可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的升降。升降Hmx=600mm.Vmax=30mm為機(jī)箱組件，

3、以上5個(gè)組件組裝之后，可以放在機(jī)械組件上，這樣可以用手動(dòng)推動(dòng)X光機(jī)走動(dòng)，機(jī)座組件有兩個(gè)手柄，可以控制運(yùn)動(dòng)方向和一個(gè)腳剎，可以讓X光機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。從以上簡(jiǎn)介可以看出，該機(jī)械的運(yùn)動(dòng)較為復(fù)雜，各局部的運(yùn)動(dòng)也較為復(fù)雜，此項(xiàng)設(shè)計(jì)，最主要的升降主件的設(shè)計(jì)?？傮w布局 該機(jī)械是一種醫(yī)學(xué)治療機(jī)械，根據(jù)要求。它應(yīng)包括機(jī)械的本體，X射線的診斷和液晶顯示屏設(shè)備。這樣可以方便操作，結(jié)果準(zhǔn)確，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。從運(yùn)動(dòng)的角度，操作者的方便與習(xí)慣上對(duì)整個(gè)醫(yī)療機(jī)器的布局。機(jī)體各局部方案的擬訂簡(jiǎn)介根據(jù)所給任務(wù)，將C型臂旋-45°-+45°升降組件上下移動(dòng)。第三章、傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)傳動(dòng)部件采用一種可以無(wú)限調(diào)速的高進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)

4、，采用二對(duì)齒輪傳動(dòng)，使C型臂在拐臂旋轉(zhuǎn)，根據(jù)已有的數(shù)據(jù)：C型臂回轉(zhuǎn)45°Wmax=30%。要想實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)類型有很多，可采用齒輪傳動(dòng)，螺旋傳動(dòng)，氣壓傳動(dòng)和掖壓傳動(dòng)等?？紤]這種機(jī)械的結(jié)構(gòu)，不復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)沒(méi)有升的特殊，所以采用齒輪傳動(dòng)；而且齒輪傳動(dòng)與其它傳動(dòng)相比有很多優(yōu)點(diǎn)，能夠保持瞬間的傳動(dòng)比兩輪瞬間角速度之比不變，適用的圓周速度不傳動(dòng)率的范圍較大，效率高，壽命長(zhǎng)等。對(duì)于齒輪，傳動(dòng)軸，軸承，電機(jī)的選擇在下面都做重點(diǎn)，一一把它計(jì)算，校核，同樣做出來(lái)。第四章、心軸的設(shè)計(jì)及較核計(jì)算選擇的材料因?yàn)樵撦S的特殊要求，選擇用45鋼，正火處理初仿軸的外徑端直徑根據(jù) 式中T工作轉(zhuǎn)矩N。MM P-軸

5、傳動(dòng)的歷率KW N軸的轉(zhuǎn)速R。MM C應(yīng)用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力I有關(guān)的系數(shù)其值見(jiàn)下表，d為軸的估算直徑MM估算時(shí)如有一個(gè)縫槽，可將算得的最小直徑增大3%-5%，有兩個(gè)縫槽時(shí)，可增大7%-10% 幾種常見(jiàn)的軸材料的I值及C值軸的材料Q235A354540Cr,35sin,42sin,40sinI(mpa)1525253025453555C14912613511212610311297從動(dòng)軸傳遞的歷率P=2KW，查表C=126-103于是得解：Wmax=30/s=12r/s=720r/min=n考慮軸上有一個(gè)縫槽，將軸增大4%，既D=17.71-14.47×軸頭安裝傳動(dòng)齒輪，應(yīng)取相應(yīng)的持續(xù)值，故取

6、D=16MM軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并繪制草圖4.3.1 結(jié)構(gòu)分析，要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須在確定軸上零件的裝拆順序和固定方式，因?yàn)椴煌难b拆順序方式對(duì)應(yīng)著不同的軸的形狀。此次考慮齒輪從軸的左端裝入，齒輪的右端用軸扁或軸環(huán)定位和固定，左端用套筒和緊釘螺釘固定；兩軸承相對(duì)齒輪對(duì)稱布置，并取相同的內(nèi)徑，最后確定軸的形狀如圖0500-004.3.2 確定軸的各段的直徑 根據(jù)軸的各段直徑確定的原那么,各段直徑選取如下:軸段為軸的最小直徑,以取定d1=16mm;軸段安裝軸承,為便于拆裝應(yīng)取d2d1,且與軸承內(nèi)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)到軸等,故取d2=20mm(軸承型號(hào)為6204Z);軸紋安裝齒輪,此直徑盡可能采用推薦的標(biāo)準(zhǔn)系列值,

7、但軸的尺寸不宜取得太長(zhǎng),故取d3=25mm,;軸為軸 6環(huán),考慮右面軸承的拆卸和左面齒輪的定位和固定取軸經(jīng)d4=27mm,軸段與軸段同樣的直徑,取d5=20mm;軸段用于固軸段齒輪傳動(dòng),取小于16的螺紋,優(yōu)先采用第一系列,取軸段的螺紋為M/2.4.3.3 確定軸各段長(zhǎng)度 為了保證齒輪固定可靠,且齒輪寬b56mm(c型臂的最大開(kāi)口為56mm),還有軸段，的總長(zhǎng)=100mm(由拐臂的開(kāi)口厚度)，為保證齒輪端面與拐臂內(nèi)臂不相碰，且應(yīng)留一點(diǎn)間隙，取軸段為L(zhǎng)2=4.5(齒輪在拐臂內(nèi)要對(duì)操布還，L1=14mm;故兩軸稱相對(duì)齒輪對(duì)稱，故取軸段長(zhǎng)度L4=14+5=19mm,軸段根據(jù)所選齒輪齒輪為長(zhǎng)鏈，上面可以

8、刻一個(gè)變量，故取L1+L2=98mm,因此條軸長(zhǎng)L=(18+80+19+100)mm =217mm兩軸承之間的跨距L 因深溝球軸承主要承受經(jīng)相載荷;也能承受一定的軸向載荷;極限轉(zhuǎn)速較高,當(dāng)量摩擦困數(shù)較小,高轉(zhuǎn)速時(shí)可系用來(lái)承受不大的純軸向載荷;允許有偏差<2'-<10'承受沖擊能力差;還用于剛性較大的軸上,(GB/T276)查軸錄手冊(cè)可知,6024軸承支反力作用點(diǎn)到軸錄端面的距離a11mm,即其軸錄之間的距離L=100,一般情況下,也可以還是按表情況在軸錄寬度的中點(diǎn)處進(jìn)行運(yùn)算.4.4 按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合進(jìn)行強(qiáng)度校核繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖,對(duì)于圖03(a)所示的軸,將載荷簡(jiǎn)化,

9、兩端軸錄視為一端活動(dòng)鉸鏈,一端固定鉸鏈,其受力簡(jiǎn)圖如圖036所示.4.4.2 計(jì)算軸上的作用力從動(dòng)輪上的輪距齒輪分度圓直徑齒輪的圓周力齒輪的徑向力齒輪的軸向力4.4.3 計(jì)算支反力及垂局距 1)求垂直平面內(nèi)的支反力不垂直2)求支反力:由 求要求平面各截面的垂距I- I截面:M1V右=33× M1V左=128×II- II截面MII-IIv=128×2)求水平平面內(nèi)的支反力及垂距求支反力:對(duì)稱布置,只受一個(gè)力,故求水平平面各截面垂距I- I截面: II- II截面:4)計(jì)算扭距5)確定危險(xiǎn)截面及校核共強(qiáng)度 由圖03b容易看出,截面I,II所帶轉(zhuǎn)距相同,但彎距M2&g

10、t;MII,截面I可能為危險(xiǎn)截面;但由于直徑dI>dII,故也應(yīng)對(duì)截面II進(jìn)行校核.對(duì)于齒輪輸送機(jī),轉(zhuǎn)距按脈動(dòng)循環(huán)變化考慮,取Cl0.6.I-I截面應(yīng)力 II-II截面應(yīng)力軸的工作圖繪制第五章、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的選取設(shè)計(jì)計(jì)算 P=2kw,m=4,Z1=30,Z2=142,i=47 (1)由于帶傳動(dòng)沒(méi)有特殊要求，采用齒輪。根據(jù)常用齒輪材料及力學(xué)性能。大齒輪采用42s調(diào)度，硬度為205-280，小齒輪采用45鋼，硬度為170-200，由圓齒輪的材料查得Eh1=720mp,Eh2=460mp,由齒輪材料的Ep植查得Ef1=530,Ef2=360,由最小完全系數(shù)查的SH=1. =360Mpa (

11、2)按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算d計(jì)算小齒輪直徑d(3)決定一對(duì)齒輪的參數(shù)與尺寸齒數(shù)確定模數(shù) 取m=4 a=6285.3 計(jì)算運(yùn)動(dòng)的主要尺寸d=120 da=Ha=4Hf=5Da1=(30+2*1)*4=128*120=48Q取大齒輪寬B2=48 him,b1=53min5.4 驗(yàn)證齒輪的彎曲弧度 按外齒輪的復(fù)合齒數(shù)Yfs可知，當(dāng) x=0時(shí)，查的復(fù)合齒輪系數(shù)Yfs1=4.17,Yfs2=3.96,按齒根危險(xiǎn)截面彎曲應(yīng)力計(jì)算 Eq =qf驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度：EF1 =EF2 =由于EF1,EF2分別小于各自接觸應(yīng)力值，故平安5.5 齒輪的圓周速度 V=5.6 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第六章、軸承的選取設(shè)計(jì)及故障診斷軸

12、承是機(jī)器中用來(lái)支撐軸承和軸上零件的重要部件，它能減少回轉(zhuǎn)軸和支承間的摩擦和磨損。軸承按摩擦性質(zhì)，分滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承，按受截面方向的不同，又可分為載荷方向軸承和受載荷方向的推力軸承。滾動(dòng)軸承具有摩擦小、易啟動(dòng)、載荷、轉(zhuǎn)速小、工作溫度小、在機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛。滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，可以割分，便于安裝，對(duì)于大直徑和教小直徑的滑動(dòng)軸承，其價(jià)格比滾動(dòng)軸承廉價(jià)。潤(rùn)滑良好的滑動(dòng)齒輪在高速、重載和結(jié)構(gòu)要求上一滾動(dòng)軸承有更大的選擇。本次我選用的軸承應(yīng)為滾動(dòng)軸承。選擇軸承類型應(yīng)考慮的因素（1） 工作載荷的大小方向和性質(zhì)（2） 軸承轉(zhuǎn)速（3） 安裝的空間（4） 對(duì)軸承提出的特殊要求滾動(dòng)軸承選擇的一般差異（5

13、） 球軸承分別用尺寸和精度計(jì)算承載能力。（6） 滾軸承比球軸齒輪承載能力大，承受沖擊載荷較高。（7） 非調(diào)心的軸子軸承對(duì)軸的彎曲敏感（8） 當(dāng)軸承的軸向載荷大很多時(shí)，采用軸想和徑向載荷，起效果比擬好。6.3 球軸承具有的運(yùn)動(dòng)載荷 Cr=6.4 軸承的故障診斷    現(xiàn)在由于假冒偽劣軸承難免會(huì)進(jìn)入企業(yè)和設(shè)備，而這些流動(dòng)軸承造成的嚴(yán)重故障往往是突發(fā)的，災(zāi)難性的。如軸承保持架突然斷裂、軸承內(nèi)外圈突燃斷裂等，這些故障將造成轉(zhuǎn)子抱軸，重者導(dǎo)致轉(zhuǎn)子或設(shè)備報(bào)廢。近幾年我們?cè)趯?shí)際中經(jīng)常遇到此類情況。因此，在實(shí)際監(jiān)測(cè)與診斷中，必須盡快診斷出滾動(dòng)軸承狀態(tài)好壞，并及時(shí)更換偽劣軸承，防止

14、大事故發(fā)生。我們?cè)诖罅康拇祟愂鹿手?，也積累了一些實(shí)用技巧，就是此類軸承在安裝后運(yùn)行初期，監(jiān)測(cè)其振動(dòng)狀態(tài)，并進(jìn)行頻譜分析。我們發(fā)現(xiàn)軸承在運(yùn)行初期，其頻譜有其獨(dú)特特點(diǎn)，即設(shè)備工頻一般不占主要成份。但振動(dòng)總值不大，用振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO2372標(biāo)準(zhǔn))判斷振動(dòng)是合格的。    此時(shí)，就要引起我們警惕，這種狀態(tài)即表現(xiàn)為軸承部件存在缺陷等，其失效往往非常快而且非常突然。上例即在測(cè)完此圖后兩小時(shí)轉(zhuǎn)子抱軸。    在診斷這些假冒偽劣軸承故障時(shí)，要注意多積累平時(shí)優(yōu)質(zhì)軸承在設(shè)備上正常運(yùn)行的頻譜和振動(dòng)時(shí)域情況，便于在出現(xiàn)此類異常頻譜時(shí)能及時(shí)判斷出軸承故障，防

15、止設(shè)備事故。   我們?cè)趯?shí)際狀態(tài)監(jiān)測(cè)中，往往只需判斷滾動(dòng)軸承好壞，能用多長(zhǎng)時(shí)間，而精密分析及診斷中診斷軸承某個(gè)部位故障往往實(shí)用性不大。實(shí)用中精密診斷由于受工況等因素影響，時(shí)常找不出滾動(dòng)軸承對(duì)應(yīng)的特征頻率。雖然近幾年開(kāi)展出的小波分析與快速共振動(dòng)解調(diào)分析技術(shù)比擬準(zhǔn)確，但所需設(shè)備投入較大，還需進(jìn)行較多分析，現(xiàn)場(chǎng)故障診斷人員一般較少應(yīng)用。我們?cè)趯?shí)用診斷上采取有量綱參數(shù)與無(wú)量綱參數(shù)結(jié)合判斷進(jìn)行軸承快速故障診斷，即采用頻譜分析中頻率振動(dòng)速度，結(jié)合軸承峭度值進(jìn)行綜合診斷。當(dāng)兩個(gè)條件均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，我們判斷軸承存在故障。    這種判斷方法經(jīng)過(guò)三年的實(shí)踐，證明對(duì)

16、滾動(dòng)軸承的故障診斷是非常實(shí)用的。判斷快速、準(zhǔn)確，準(zhǔn)確率超過(guò)90%。診斷出來(lái)的軸承根本上均處于后期故障階段，具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益。    另外，當(dāng)監(jiān)測(cè)到滾動(dòng)軸承低頻振動(dòng)非常大的時(shí)候，排除機(jī)組不對(duì)中、不平衡、結(jié)構(gòu)松動(dòng)、根底共振結(jié)構(gòu)性因素后，即使無(wú)滾動(dòng)軸承特征頻率，應(yīng)果斷判斷滾動(dòng)軸承故障進(jìn)行檢修。   現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集器使用已比擬普遍。但在實(shí)用中注意一下技巧。對(duì)于振動(dòng)不大，軸承峭度不大，頻譜復(fù)雜的振動(dòng)信號(hào)，在現(xiàn)場(chǎng)難以判斷有無(wú)故障情況時(shí)，我們將振動(dòng)信號(hào)采集回來(lái)，傳到計(jì)算機(jī)進(jìn)行精密分析。此時(shí)，先進(jìn)行常規(guī)分析，檢查振動(dòng)速度頻譜和軸承峭度是否接近標(biāo)準(zhǔn)，而后用功率

17、譜考察振動(dòng)能量是否超標(biāo)，假設(shè)功率譜不大，觀察頻譜中各種頻率成份。假設(shè)譜線對(duì)應(yīng)頻率工頻整倍，那么應(yīng)著重查找機(jī)組結(jié)構(gòu)方面的故障；假設(shè)為工頻分?jǐn)?shù)倍，出現(xiàn)較多小數(shù)位頻率，那么應(yīng)著重查找軸承牲頻率，假設(shè)有，那么軸承存在的故障，假設(shè)無(wú)，排除其它部件故障后需引起警惕，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。實(shí)際發(fā)現(xiàn)許多振動(dòng)不超標(biāo)，而出現(xiàn)軸承故障事例。一旦出現(xiàn)軸承特征頻率或接近軸承特征頻率頻譜，那么應(yīng)判斷軸承存在故障，而后根據(jù)幅值大小，可作趨勢(shì)分析或安排檢修。齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷系數(shù)K計(jì)算齒輪強(qiáng)度用的載荷系數(shù)K，包括使用系數(shù)KA、動(dòng)載系數(shù)KV、齒間載荷分配系數(shù)K及齒向載荷分布系數(shù)K，即    

18、0;                        K=KAKVKK                          

19、     使用系數(shù)KA 使用系數(shù)KA是考慮齒輪嚙合時(shí)外部因素引起的附加動(dòng)載荷影響的系數(shù)。這種動(dòng)載荷取決于原動(dòng)機(jī)和從動(dòng)機(jī)械的特性、質(zhì)量比、聯(lián)軸器類型以及運(yùn)行狀態(tài)等。KA的實(shí)用值應(yīng)針對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象，通過(guò)實(shí)踐確定。下表所列的KA值可供參考。 表： 使用系數(shù)KA 載荷狀態(tài) 工  作  機(jī)  器 原 動(dòng) 機(jī) 電動(dòng)機(jī)、均勻運(yùn)轉(zhuǎn)的、蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)液壓裝置 多缸、內(nèi)燃機(jī) 單缸、內(nèi)燃機(jī) 均勻平穩(wěn) 發(fā)電機(jī)、均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、輕型升降機(jī)、包裝機(jī)、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)、通風(fēng)機(jī)、均勻密度材料攪拌機(jī)等 1.0

20、0 1.10 1.25 1.50 輕微沖擊 不均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、重型升降機(jī)工業(yè)與礦用風(fēng)機(jī)重型離心機(jī)、變密度材料攪拌機(jī)等 1.25 1.35 1.50 1.75 中等沖擊 橡膠擠壓機(jī)、橡膠和塑料作間斷工作的攪拌機(jī)、輕型球磨機(jī)、木工機(jī)械、鋼坯初札機(jī)、提升裝置、單缸活塞泵等 1.50 1.60 1.75 2.00 嚴(yán)重沖擊 挖掘機(jī)、重型球磨機(jī)、橡膠揉合機(jī)、破碎機(jī)、重型給水泵、旋轉(zhuǎn)式鉆探裝置、壓磚機(jī)、帶材冷軋機(jī)、壓坯機(jī)等 1.75 1.85 2.00 2.25 或更大 注：表中所列KA值近適用于減速傳動(dòng)；假設(shè)為增速傳動(dòng)，KA值約為表值的1.1倍。當(dāng)外部機(jī)械與齒輪裝置間

21、有撓性連接時(shí)，通常KA值可適當(dāng)減小。 動(dòng)載系數(shù)KV 一般齒輪傳動(dòng)的動(dòng)載系數(shù)幾，可參考上圖選用。假設(shè)為直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，應(yīng)按圖中低一級(jí)的精度線及圓錐齒輪平均分度圓處的圓周速度Vm查取Kv值。 載荷分布系數(shù)K K的值可用詳盡的算法計(jì)算38。對(duì)一般不需作精確計(jì)算的直齒輪和30°的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)可查表。 表：  齒間載荷分配系數(shù)KHa、KFa KAFt/b 100N/mm <100N/m 精度等級(jí)組 5 6 7 8 5級(jí)及更低 經(jīng)外表硬化的直齒輪 KHa 1.0 1.1 1.2 1.2 KFa 1.2 經(jīng)外表硬化的斜齒輪 KHa 1.0 1.1 1.2 1.4 1.4 KF

22、a 經(jīng)外表硬化的直齒輪 KHa 1.0 1.1 1.2 KFa 1.2 經(jīng)外表硬化的斜齒輪 KHa 1.0 1.1 1.2 1.4 KFa 注：1對(duì)修形齒輪，取KHaKFal。     2如大、小齒輪椅度等級(jí)不同時(shí)，技精度等級(jí)較低者取值。     3KHa為按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)用的齒間載荷分配系數(shù)，KFa為按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)用的齒間載荷分配系數(shù)。 齒向載荷分布系數(shù)K 齒向載荷分布系數(shù)K可分為KH和KF其中KH為按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的系數(shù)，而KF為按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的系數(shù)。下表是用于圓柱齒輪包括直齒及斜齒的齒

23、向載荷分布系數(shù)KH，可根據(jù)齒輪在軸上的支承情況、齒輪的精度等級(jí)、齒寬b與齒寬系數(shù)d從下表查取。齒輪的KF可根據(jù)KH之值、齒寬 b與齒高h(yuǎn)之比值bh從下列圖中查得。 圖：   彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)KF 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 ：1壓力角的選擇 2小齒輪齒數(shù)Z1的選擇 3齒寬系數(shù)fd的選擇齒輪傳動(dòng)的許用應(yīng)力精度選擇壓力角的選擇 由?機(jī)械原理?可知，增大壓力角，齒輪的齒厚及節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲率半徑亦皆隨之增加，有利于提高齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度及接觸強(qiáng)度。我國(guó)對(duì)一般用途的齒輪傳動(dòng)規(guī)定的壓力角為=20o。為增強(qiáng)航空有齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度及接觸強(qiáng)度，我國(guó)航空齒輪傳動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了=25o的標(biāo)準(zhǔn)壓力

24、角。但增大壓力角并不一定都對(duì)傳動(dòng)有利。對(duì)重合度接近2的高速齒輪傳動(dòng)，推薦采用齒頂高系數(shù)為11.2，壓力角為16 o18 o的齒輪，這樣做可增加齒輪的柔性，降低噪聲和動(dòng)載荷。 小齒輪齒數(shù)Z1的選擇 假設(shè)保持齒輪傳動(dòng)的中心距不變，增加齒數(shù)，除能增大重合度、改善傳動(dòng)的平穩(wěn)性外，還可減小模數(shù)，降低齒高，因而減少金屬切削量，節(jié)省制造費(fèi)用。另外，降低齒高還能減小滑動(dòng)速度，減少磨損及減小膠合的可能性。但模數(shù)小了，齒厚隨之減薄，那么要降低齒輪的彎曲強(qiáng)度。不過(guò)在一定的齒數(shù)范圍內(nèi)，尤其是當(dāng)承載能力主要取決于齒面接觸強(qiáng)度時(shí)，以齒數(shù)多一些為好。 閉式齒輪傳動(dòng)一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，減小沖擊振動(dòng)，以齒數(shù)多一

25、些為好，小一些為好，小齒輪的齒數(shù)可取為z1=2040。開(kāi)式半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，由于輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不致過(guò)小，故小齒輪不亦選用過(guò)多的齒數(shù)，一般可取z1=1720。  為使齒輪免于根切，對(duì)于=20o的標(biāo)準(zhǔn)支持圓柱齒輪，應(yīng)取z117。Z2=u·z1。  齒寬系數(shù)fd的選擇 由齒輪的強(qiáng)度公式可知，輪齒越寬，承載能力也愈高，因而輪齒不宜過(guò)窄；但增大齒寬又會(huì)使齒面上的載荷分布更趨不均勻，故齒寬系數(shù)應(yīng)取得適合。圓柱齒輪齒寬系數(shù)的薦用值列于下表。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器，齒寬系數(shù)取為 所以對(duì)于外捏合齒輪傳動(dòng)fa的值規(guī)定為0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.6

26、0，0.80，1.0，1.2。運(yùn)用設(shè)計(jì)計(jì)算公式時(shí)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)減速器，可先選定再用上式計(jì)算出相應(yīng)的fd值 表：   圓柱齒輪的齒寬系數(shù)fd裝置狀況 兩支撐相對(duì)小齒輪作對(duì)稱布置 兩支撐相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱布置 小齒輪作懸臂布置 fd0.91.41.21.9 0.71.151.11.65 0.40.6 注：1大、小齒輪皆為硬齒面時(shí)fd應(yīng)取表中偏下限的數(shù)值；假設(shè)皆為軟齒面或僅大齒輪為 軟齒面時(shí)fd可取表中偏上限的數(shù)值； 2)括號(hào)內(nèi)的數(shù)值用于人自齒輪，此時(shí)b為人字齒輪的總寬度； 3)金屬切削機(jī)床的齒輪傳動(dòng)，假設(shè)傳遞的功率不大時(shí)，fd可小到0.2； 4)非金屬齒輪可取fd0.51.2。 齒輪傳動(dòng)的許

27、用應(yīng)力 齒輪的許用應(yīng)力按下式計(jì)算 式中參數(shù)說(shuō)明請(qǐng)直接點(diǎn)擊  疲勞平安系數(shù)S 對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，故可取S=SH=1。但是，如果一旦發(fā)生斷齒，就會(huì)引起嚴(yán)重的事故，因此在進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算時(shí)取S=SF1.5.  壽命系數(shù)KN 彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN，查圖1接觸疲勞壽命系數(shù)KHN，查圖2 圖中N=60njLh n齒輪轉(zhuǎn)速(rpm), N齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù) j齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合數(shù) Lh為齒輪的工作壽命h 圖1： 彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN  1一調(diào)質(zhì)鋼，珠光體、貝氏作球星鑄鐵

28、，珠光體黑色可銀鑄鐵；   2一鎮(zhèn)聯(lián)淬火用，火焰或感應(yīng)外表淬火鍋；   3一氨化的調(diào)質(zhì)鋼或氯化鋼，鐵索作球鑄鐵，結(jié)構(gòu)綱灰鑄鐵；   4一碳氮共修的調(diào)質(zhì)鋼  圖2： 接觸疲勞壽命系數(shù)KHN  1結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)鋼，珠光作、貝氏作球墨鑄鐵， 珠光體黑色可依鑄扶，摻假淬火鍋允許一定點(diǎn)蝕；2材料同1，不允許出現(xiàn)點(diǎn)蝕；3灰鑄鐵，鐵素作球墨鑄鐵，氯化的調(diào)質(zhì)鋼或氨化鋼；4聯(lián)氛共修的調(diào)質(zhì)鋼齒輪疲勞數(shù)極限slim 齒輪精度選擇齒輪精度選擇各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍，列于下表中，按載荷及速度推薦的齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)如下列圖所示。表： 各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)

29、的精度等級(jí)范圍機(jī)器名稱精度等級(jí)機(jī)器名稱精度等級(jí)汽輪機(jī)36 拖拉機(jī)68 金屬切削機(jī)床38 通用減速機(jī)68 航空發(fā)動(dòng)機(jī)48 鍛壓機(jī)床69 輕型汽車(chē)58 起重機(jī)710 載重汽車(chē)79 農(nóng)用機(jī)器811 注：主傳動(dòng)齒輪或重要的齒輪傳動(dòng)，精度等級(jí)偏上限選擇；輔助傳動(dòng)的齒輪或一般齒輪傳 動(dòng)，精度等級(jí)居中或偏下限選擇。圖： 齒輪傳動(dòng)的精度選擇圓柱齒輪傳動(dòng)對(duì)現(xiàn)代高質(zhì)量的軸承來(lái)說(shuō)，其名義或根本額定壽命可能與某一特定應(yīng)用中的實(shí)際使用壽命有很大的差異。在某一特定應(yīng)用中，使用壽命受各種不同因素的影響，包括潤(rùn)滑、污染程度、不對(duì)中程度、安裝正確與否和環(huán)境因素等。 因此ISO 281:1990/Amd 2:2000包含了一個(gè)修

30、正過(guò)的壽命方程式來(lái)補(bǔ)充根本額定壽命的計(jì)算。這個(gè)壽命計(jì)算法采用了一個(gè)修正系數(shù)，把軸承的潤(rùn)滑、污染和材料的疲勞極限計(jì)算在內(nèi)。 ISO 281:1990/Amd 2:2000也允許軸承制造商推薦適當(dāng)?shù)姆椒?，?lái)根據(jù)運(yùn)行條件計(jì)算可用的軸承壽命修正系數(shù)。SKF修正系數(shù)aSKF采用了疲勞負(fù)荷極限Pu的概念，類似用于其他機(jī)器部件的算法。疲勞負(fù)荷極限的數(shù)值載于產(chǎn)品列表中。此外，SKF壽命修正系數(shù)aSKF也采用了潤(rùn)滑狀況粘度比和一個(gè)表示污染程度的系數(shù)c來(lái)反映使用中的操作條件。 SKF額定壽命的方程式與ISO 281:1990/Amd 2:2000一致 Lnm = a1 aSKF L10 = a1 aSKF (C/

31、P)p 如果速度是恒定的，壽命可以運(yùn)用方程式，以工作小時(shí)數(shù)來(lái)表示 Lnmh = a1 aSKF 106/(60n) L10 其中 Lnm = SKF額定壽命(可靠度為100-n1) %,百萬(wàn)轉(zhuǎn) Lnmh = SKF額定壽命(可靠度為100-n1) %,運(yùn)行小時(shí)數(shù) L10 = 根本額定壽命(可靠度為90%)，百萬(wàn)轉(zhuǎn) a1 = 壽命可靠性系數(shù) aSKF = SKF壽命修正系數(shù) = 根本額定動(dòng)負(fù)荷，KN P = 等效動(dòng)負(fù)荷,KN n = 旋轉(zhuǎn)速度， r/min p = 壽命計(jì)算方程式的指數(shù) 3 用于球軸承 10/3用于滾子軸承 1) 系數(shù) n 代表失敗可能性, 例如：即區(qū)別在必須可靠性和100 %

32、之間。 在一些情況下，不用百萬(wàn)轉(zhuǎn)或者小時(shí)數(shù)，而用別的單位來(lái)表示軸承壽命更為可取。例如，用于公路、鐵路交通工具的車(chē)軸軸承的軸承壽命通常用運(yùn)行公里數(shù)來(lái)表示。第七章、硬齒面齒輪7.1 簡(jiǎn)述齒輪箱輸入軸、中間軸和輸出軸上各種齒輪的受力分析風(fēng)力發(fā)電增速齒輪箱中，其輸入軸承受葉片傳過(guò)來(lái)的軸向力、扭矩和顛覆力矩。中間軸上的齒輪承受輸入端傳過(guò)來(lái)的力矩和輸出端剎車(chē)時(shí)傳過(guò)來(lái)的剎車(chē)力矩。輸出軸上的齒輪承受中間軸傳過(guò)來(lái)的扭矩，同時(shí)也承受輸出端剎車(chē)時(shí)帶來(lái)的剎車(chē)力矩。7.2 簡(jiǎn)述齒輪箱齒輪的常用材料及其性能分析風(fēng)力發(fā)電增速齒輪箱中，齒輪的常用材料為低碳合金鋼，重齒公司常用20CrMnTi、20CrMnMo、17CrNiM

33、o6等材料；內(nèi)齒圈用42CrMoA材料。它們的力學(xué)分析見(jiàn)下表：鋼號(hào)試樣毛坯尺寸(mm)熱處理力學(xué)性能 供給狀態(tài)硬度HB淬火溫度冷卻回火溫度()冷卻b(MPa)s(MPa)5AKJ第一次第二次不小于不大于20CrMnTi15880870油200水、空108083510455521720CrMnMo15850 油200水、空117588510455521717CrNiMo611855815油180水、空13008307304122942CrMoA15840 油610水、空1150885104034  齒輪材料為滲碳鋼，滲碳鋼載未滲碳前進(jìn)行的各種試驗(yàn)

34、只能測(cè)定零件心部的性能，滲碳淬火后的性能除與心部性能有關(guān)外，還受滲碳層深度、滲碳層的碳含量與金相組織。內(nèi)應(yīng)力的分布等因素的影響。1、 抗彎強(qiáng)度 滲碳鋼的靜強(qiáng)度一般通過(guò)彎曲試驗(yàn)測(cè)定。零件心部硬度、鋼材的化學(xué)成分合面層碳含量都影響彎曲強(qiáng)度。在滲碳層深度一定的情況下，心部硬度增加時(shí)，彎曲強(qiáng)度隨之增加；當(dāng)滲碳層組織相同時(shí)，滲碳層深度增加，彎曲強(qiáng)度隨之增加；在滲碳層深度與心部硬度相同時(shí)，含鎳的鋼材彎曲強(qiáng)度比其他鋼材彎曲強(qiáng)度高；滲碳層面層碳含量增加時(shí)彎曲強(qiáng)度降低。2、 疲勞強(qiáng)度 齒輪多因變載荷作用而疲勞損壞，如齒根彎曲疲勞損壞合齒面接觸疲勞損壞。影響疲勞損壞的因素有：1 心部硬度強(qiáng)度 2 滲碳層內(nèi)的氧化物

35、 當(dāng)滲碳鋼中含有鈦、硅、錳和等合金元素，并在吸熱性滲碳?xì)夥罩袧B碳時(shí)容易形成這些元素的氧化物，他們存在于晶界或晶粒內(nèi)部。在氧化物附近這些元素貧化，降低了淬透性。這種氧化物還會(huì)成為高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的核心，導(dǎo)致淬火后在外表形成一些非馬氏體產(chǎn)物從而降低了最外表的硬度。3 滲碳層內(nèi)的碳化物 碳含量的數(shù)量、大小、形狀和分布對(duì)滲碳鋼的接觸疲勞和彎曲疲勞性能都有影響，網(wǎng)狀碳化物會(huì)明顯降低滲碳鋼的彎曲疲勞性能。4 滲碳層內(nèi)的剩余奧氏體 剩余奧氏體本身強(qiáng)度低，它的存在還降低對(duì)疲勞性能有利的剩余壓應(yīng)力，因此滲碳層組織中有剩余奧氏體會(huì)降低疲勞性能，但經(jīng)滾壓和噴丸強(qiáng)化會(huì)提高疲勞強(qiáng)度。7.3 硬齒面齒輪的特點(diǎn)及運(yùn)行考前須知

36、重慶齒輪箱有限責(zé)任公司，建于六十年代中期。主要設(shè)計(jì)制造船用齒輪箱、聯(lián)軸節(jié)、離合器等。船舶，是水中的流動(dòng)城市，是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化工業(yè)的縮影。它的高性能、高技術(shù)要求，決定了齒輪箱在設(shè)計(jì)制造技術(shù)方面要先于其它工業(yè)部門(mén)追蹤世界先進(jìn)技術(shù)水平。所以公司從建廠開(kāi)始幾按照硬齒面齒輪的制造工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)、配備設(shè)備。改革開(kāi)放以來(lái)，為適應(yīng)我國(guó)造船工業(yè)的開(kāi)展，在八十年代初，七十年代末，引進(jìn)了德國(guó)羅曼·斯托爾福特公司下簡(jiǎn)稱LUS的船用齒輪箱的圖紙，標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算機(jī)軟件和設(shè)計(jì)制造技術(shù)；為解決動(dòng)力裝置軸系扭振問(wèn)題引進(jìn)了奧地利蓋斯林格公司的蓋斯林格聯(lián)軸節(jié)、減振器的設(shè)計(jì)制造技術(shù)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)電算程序；隨后船舶工業(yè)總公司又將引

37、進(jìn)瑞士蘇爾壽、德國(guó)曼恩、法國(guó)熱機(jī)學(xué)會(huì)、日本大發(fā)等柴油要的齒輪圖紙，標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)放我公司，由我公司消化吸收生產(chǎn)制造。公司在自己設(shè)計(jì)制造硬齒面齒輪的經(jīng)驗(yàn)根底上，對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化吸收、移植、開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新。為保證先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的貫徹執(zhí)行，公司不間斷的對(duì)工廠進(jìn)行技術(shù)改造。三十多年的開(kāi)展，使重慶齒輪箱有限責(zé)任公司擁有世界先進(jìn)硬齒面齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)；建立了以國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為主體的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)體系；擁有齊全配套的、保證先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)貫徹執(zhí)行的機(jī)械加工、熱處理、檢驗(yàn)計(jì)量設(shè)備；同時(shí)造就出一批掌握先進(jìn)技術(shù)的工程技術(shù)人員和操作先進(jìn)設(shè)備的高級(jí)技師。成為我國(guó)能設(shè)計(jì)、制造高精度硬齒面齒輪的基地。一、

38、高精度硬齒面齒輪的優(yōu)點(diǎn) 眾所周知，齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)是從考慮潤(rùn)滑條件的齒面壓力和齒根強(qiáng)度兩個(gè)方面進(jìn)行的。隨著技術(shù)的開(kāi)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，世界傳動(dòng)技術(shù)的開(kāi)展趨于采用硬齒面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于硬齒面齒輪的采用大大地促進(jìn)了機(jī)器的重量輕、小型化和質(zhì)量性能的提高，使機(jī)器工作速度提高了一個(gè)等級(jí)。如高速線材軋機(jī)的軋制速度從過(guò)去的30m/s以下提高到90-120m/s。采用硬齒面齒輪傳動(dòng)使傳動(dòng)裝置的體積大大地減少，可以降低制造本錢(qián)，以某軋機(jī)主減速機(jī)為例進(jìn)行比擬：中心距 外表積 重量 軋制速度 硬度調(diào)質(zhì)齒輪 2400 100% 100% 30m/s HB360硬齒面齒輪 1695 34% 60% 90-120m/s HRC

39、574硬齒面中氮化硬齒面，由于氮化層深度很淺，不適合作低俗重載齒輪傳動(dòng)，而且氮化工藝本身的本錢(qián)較貴，所以很少采用。外表淬火如高、中頻或火焰淬火的淬硬層與非淬硬層過(guò)渡界面明顯，硬度的分布剃度太大，同時(shí)淬硬質(zhì)量不均勻，齒根淬硬困難，易生成外表裂紋，齒面硬度較低HRC55左右所以應(yīng)用也逐漸減少。深層滲碳、淬火磨削的高精度硬齒面齒輪，精度高、外表硬度高HRC58+4，齒面硬化層均勻等多方面的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于低速重載齒輪傳動(dòng)。它外表硬度高，接觸強(qiáng)度比調(diào)質(zhì)齒輪成倍增長(zhǎng)，而彎曲強(qiáng)度比調(diào)質(zhì)齒輪約增加50%以上。所以FALK、LUS、費(fèi)蘭特公司、雪鐵龍-梅西安-杜朗公司等全部采用深層滲碳-淬火-磨齒齒輪。高精度

40、硬齒面齒輪代表了工業(yè)用，船用齒輪傳動(dòng)裝置的開(kāi)展方向。重慶齒輪箱有限責(zé)任公司，從建廠開(kāi)始，由于其效勞性質(zhì)決定其跟蹤世界先進(jìn)技術(shù)，采用合金結(jié)構(gòu)鋼制造滲碳-淬火-磨齒的高精度硬齒面齒輪。長(zhǎng)期的實(shí)際應(yīng)用證明，齒輪的耐磨性可以與軸承滾動(dòng)面媲美，無(wú)需擔(dān)憂齒面磨損和銹蝕，在彎曲強(qiáng)度上也留有很大余地。二、齒輪強(qiáng)度計(jì)算  公司引進(jìn)了齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算程序，并與上海交大、重慶大學(xué)等合作開(kāi)發(fā)，可按GB3480-83、AGMA、ISO、DIN、ZC、ABS、GL、Lioyds等標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齒輪強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。為了提高齒輪的承載能力，利用計(jì)算機(jī)對(duì)齒輪的幾何參數(shù)和變位系數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于外表硬化技術(shù)的采用，齒輪承

41、載能力得到提高，LUS通過(guò)多年生產(chǎn)實(shí)踐認(rèn)為：對(duì)于齒輪齒面應(yīng)力的計(jì)算，對(duì)小型齒輪，用赫茲應(yīng)力公式還可以，它基于齒面接觸區(qū)的最大外表壓縮。而對(duì)于大模數(shù)、大直徑的齒輪、用赫茲公式計(jì)算齒面壓應(yīng)力強(qiáng)度，那么不能真實(shí)反映齒輪的實(shí)際受力情況。因?yàn)殡S著模數(shù)的增大，齒高和齒輪當(dāng)時(shí)接觸半徑增大，應(yīng)力的危險(xiǎn)點(diǎn)已不在齒輪硬化層的外表層，而是在內(nèi)部的某一個(gè)深度。例如：中心距A=1000mm，I=3的齒輪箱的大齒輪，應(yīng)力危險(xiǎn)齒面以下應(yīng)力分布及其強(qiáng)度計(jì)算的研究，提出了“三向應(yīng)力理論“：齒面以下受三向單個(gè)應(yīng)力組成的合成應(yīng)力作用，應(yīng)用主延伸假設(shè)得到包括齒面應(yīng)力在內(nèi)的齒截面的應(yīng)力分布曲線。能確切地反映齒面嚙合時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。計(jì)算齒

42、根應(yīng)力，主要考慮輪齒嚙合時(shí)的彎曲強(qiáng)度、壓縮應(yīng)力、剪應(yīng)力、齒輪熱處理效應(yīng)及裝配時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。用計(jì)算機(jī)對(duì)齒面齒根合成應(yīng)力的計(jì)算，綜合考慮接觸強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度，確定齒輪的幾何參數(shù)、材料、許用疲勞強(qiáng)度及齒輪的硬度曲線和齒面的硬化層深度。第八章軸承根本參數(shù)軸承內(nèi)徑D 寬長(zhǎng)比B/L D軸承外徑，根據(jù)軸承載荷確定，一般保證瓦塊上平均壓力pm=1.53.5MPa為宜，有均載裝置的軸承，pm=可達(dá)67MPa。d軸承內(nèi)徑，決定了軸承的外徑內(nèi)外比D/d，一般取D/d=1.22.5為宜。D/d決定了軸承寬度B。B軸承寬度，B=(D-d)/2。一般取寬長(zhǎng)比B/L=1左右，雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)B/L=0.6左右。z軸瓦數(shù)，影響

43、軸瓦長(zhǎng)度L，一般取z=612，不少于3，可達(dá)20以上。過(guò)多的瓦數(shù)會(huì)降低承載能力，但能降低油溫。瓦張角，=360k/z，k=(0.70.85)是填充系數(shù)。 L軸瓦長(zhǎng)度，L=k(D+d)/2z，瓦間溝寬Lk=(1-k)(D+d)/2z。軸瓦傾斜高度，為軸瓦與軸頸最大間隙h1和最小間隙h2之差，=h1-h2。h1、h2分別是軸承最大、最小油膜厚度。h2=hmin最小油膜厚度，按保證完全流體潤(rùn)滑的原那么確定，外表粗糙度Ra大的取大值，一般取hmin2Ra=0.010.05mm。對(duì)安裝制造精度差的軸承還要適當(dāng)增大。/h2瓦高比，是軸承設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)，可以點(diǎn)擊“計(jì)算不同瓦高比靜特性按鈕進(jìn)行優(yōu)化，最優(yōu)/

44、L1.2，一般取1.22.0較好。Lp軸瓦平面局部長(zhǎng)度，單向轉(zhuǎn)動(dòng)和雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)Lp=(下列圖1)。可傾軸瓦的尺寸見(jiàn)下列圖2，支撐點(diǎn)位置：Lp。對(duì)雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承，只能取Lp。8.1 X光機(jī)的說(shuō)明：眾所周知，醫(yī)用X光機(jī)發(fā)生器生的X光機(jī)束是含有豐富的成分的混合波白輻射。在X光機(jī)檢查過(guò)程中，這樣的混合波中的低頻成分即低能X光機(jī)光子在穿過(guò)人體一段距離后，即可能在與人體發(fā)生的相互作用中被吸收，能量越低，吸收的可能性越大。有些軟光機(jī)甚至在人體外表即被吸收。這些低能光機(jī)對(duì)X光機(jī)成分越多，對(duì)人體的傷害越大。放射性對(duì)人體的損肯定效應(yīng)Deterministic Effect、隨機(jī)效應(yīng)Stochastic Effect

45、、遺傳效應(yīng)Genetic Effect等有害效應(yīng)。肯定效應(yīng)指過(guò)到一定量的輻照。就都可以出現(xiàn)一定程度的損傷，劑量越大，損害越嚴(yán)重的效應(yīng)。隨時(shí)機(jī)效應(yīng)指在一定的照射條件下，光機(jī)引起的危害可能發(fā)生。也可能不發(fā)生，但是，一旦誘發(fā)疾病如癌癥， 那么疾病的嚴(yán)重程度與劑量無(wú)關(guān)的生物效應(yīng)。隨機(jī)效應(yīng)可能無(wú)閥值，但發(fā)病率的上下與受照射劑里的大小有關(guān)，如果受照者向后代傳輸信息的細(xì)胞受到光機(jī)損傷，不同類型和不同嚴(yán)重程度的效應(yīng)還會(huì)外表在受照個(gè)體的后代身上，這就是遺傳效應(yīng)。為了防目肯定效應(yīng)的發(fā)生并限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率，國(guó)家有關(guān)部門(mén)規(guī)定了國(guó)際公認(rèn)的輻射防護(hù)三原那么：即人體接受任何來(lái)源的照射都必須有正當(dāng)理由稱為正當(dāng)化或合理化原

46、那么、輻射防護(hù)要做到最優(yōu)化最優(yōu)化原那么和個(gè)人劑量限值。此外，X光機(jī)束中含有的低能量光子成份越多， X光機(jī)束強(qiáng)度變化越大， 所獲取的圖像質(zhì)量也越差，而且也越不穩(wěn)定。 在恒定電壓下X光機(jī)管的產(chǎn)生與X光機(jī)譜X光機(jī)是在施加于X光機(jī)管兩端的高壓電場(chǎng)作用下獲得能量而高速運(yùn)行的電子撞擊X光機(jī)管陽(yáng)極靶面物質(zhì)產(chǎn)生的軔致輻射和特性輻射。下面結(jié)合示意圖參見(jiàn)圖1講座在恒定管電壓的作用下X光機(jī)產(chǎn)生的過(guò)程。1高速電子與陽(yáng)極靶物質(zhì)的原子核之間的相互作用下，電子所獲得的全部的管電壓作用下，電子所獲得的全部動(dòng)能在與X光機(jī)陽(yáng)極靶物質(zhì)的原子核發(fā)生相互作用的過(guò)程中，一次性地轉(zhuǎn)換成的X光機(jī)光子的數(shù)目。這是在這一管電壓的作用下所可能獲得

47、的X光機(jī)光子能量的上限。這種相互作用發(fā)生的概率非常小，所以其相對(duì)強(qiáng)度接近于零。(b)圖了中除與水平軸相交的點(diǎn)以外的連續(xù)曲線，表示高能電子以一定的作用距離與原子核發(fā)生相互作用產(chǎn)生的X光機(jī)束能譜的分布情況。電子離原子核的距離愈近，在相互作用過(guò)程中損失的能量就愈多，轉(zhuǎn)換成的X光機(jī)光子能量也就愈高。反之亦然。由于電子與原子核的作用距離的變化是連續(xù)的，故在宏觀上表現(xiàn)為相互作用后產(chǎn)生的X光機(jī)束的能譜也是連續(xù)的。上述過(guò)程產(chǎn)生的輻射叫做軔致輻射(Bremsstrahlung)或減速輻射(Braking Radiation)，它相似于一束各種顏色合成的白光，故軔致輻射也叫白輻射(White Radiation)

48、。(2)入射電子與陽(yáng)極靶面物質(zhì)的原子核外電子相互作用，產(chǎn)生輻射。這種輻射與X光機(jī)管的管電流、入射電子的速度無(wú)關(guān)，它只取決于構(gòu)成陽(yáng)極靶面的物質(zhì)。設(shè)在該過(guò)程中，入射電子正好撞擊在靶物質(zhì)原子核的某一核外軌道電子上，并使之脫離原子核的束縛而自由離去，那么在該外層軌道上留下一空位，該空位隨即被某一處于更外殼層具有較高位能的電子躍遷過(guò)采填充。在填充過(guò)程中，發(fā)生躍遷的電子在兩殼層上的位能的差值將以X光機(jī)的形式釋放出來(lái)。這一過(guò)程所產(chǎn)生的X光機(jī)光子的能量全都對(duì)應(yīng)于被擊出的電子所在的原子核外軌道與可能產(chǎn)生躍遷的電子所在軌道之間的兩個(gè)能級(jí)差值，故它所具有的能量在數(shù)值上只可能是有限個(gè)別離的能量值中的某一個(gè)數(shù)值，在宏觀

49、上表現(xiàn)為X光機(jī)能譜中的標(biāo)識(shí)譜線，故這一過(guò)程叫做標(biāo)識(shí)輻射。標(biāo)識(shí)輻射又叫做特性輻射(Characteristic Radiation)，如圖1中的K、K所示。事實(shí)上，X光機(jī)光子發(fā)生的過(guò)程極其復(fù)雜，因?yàn)榫哂幸欢▌?dòng)能的高能電子撞擊陽(yáng)極靶物質(zhì)產(chǎn)生X光機(jī)光子的過(guò)程，并非一次性地，而是經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次碰撞，將其所具有的初始動(dòng)能逐漸地、一點(diǎn)一點(diǎn)地轉(zhuǎn)化為別種形式的能量的過(guò)程(其中絕大局部轉(zhuǎn)化為熱，只有極少數(shù)(約01)轉(zhuǎn)化為X光機(jī)光子)，更加豐富了X光機(jī)束中的軟X光機(jī)成分。圖了中的頻譜曲線是經(jīng)過(guò)X光機(jī)管壁和光機(jī)窗口過(guò)濾后的結(jié)果。此外高速電子轟擊陽(yáng)極產(chǎn)生X光機(jī)光子的事件，可以發(fā)生在陽(yáng)極靶的外表，但絕大多數(shù)可能發(fā)生在電子深

50、入陽(yáng)極靶以內(nèi)一段距離之后。在這種情況下轉(zhuǎn)換成的X光機(jī)光子須經(jīng)過(guò)一層陽(yáng)極材料穿出，而在穿出的過(guò)程中，又會(huì)與靶物質(zhì)的原子發(fā)生復(fù)雜的相互作用使其能量發(fā)生改變。這樣，又進(jìn)一步使我們?cè)谇蚬芡馑玫降腦光機(jī)束能譜復(fù)雜化了。 8.3 在脈動(dòng)管電壓作用下產(chǎn)生的X光機(jī)束的特點(diǎn)假設(shè)在X光機(jī)球管兩端施加單相50Hz的從零到峰值之間連續(xù)變化的脈動(dòng)電壓，那么產(chǎn)生的X光機(jī)束是由所有可能產(chǎn)生的各種波長(zhǎng)的X光機(jī)光子混合而成的混合波(參見(jiàn)圖2)。在這種情況下，施加于X光機(jī)管兩端的峰值電壓只占整個(gè)交流周波的一小局部，因此，僅有在峰值電壓下加速的電子得到了最大動(dòng)能而有可能轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)較短的X光機(jī)光子，而其它電子只能夠獲得較小的動(dòng)能，

51、產(chǎn)生波長(zhǎng)較長(zhǎng)的X光機(jī)。因此，采用工頻50Hz的高壓電源，得到的是軟光機(jī)含量豐富、分布復(fù)雜的X光機(jī)譜(參見(jiàn)示意圖3)。8.4 常見(jiàn)的不同整流類型的工頻高壓電源產(chǎn)生的X光機(jī)強(qiáng)度分布特點(diǎn)及對(duì)X光機(jī)成像的影響不同整流類型的高壓變壓器輸出的管電壓波形及其產(chǎn)生的X光機(jī)強(qiáng)度分布參見(jiàn)圖4。由圖4可以看出，普通單相電源供電的X光機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生的X光機(jī)束，含有大量的對(duì)X光機(jī)成像毫無(wú)奉獻(xiàn)的低能X光機(jī)光子。如果不除掉這樣的成分，那么對(duì)被檢查者是十分有害的。除掉軟光機(jī)的傳統(tǒng)方法是在X光機(jī)束出射窗口加適當(dāng)厚度的濾過(guò)板吸收之。這種方法雖然能夠“硬化X光機(jī)束，但卻大大地降低了X光機(jī)管的輸出效率。此外，在臨床實(shí)際中，我們希望每次

52、拍片條件穩(wěn)定一致，以便于不同時(shí)期的照片比照。假設(shè)我們恰好用全波整流的一個(gè)周期曝光拍片，那么可維持每次拍攝的條件不變。但如果曝光時(shí)間小于1/100s(半波整流小于150s)，那么曝光時(shí)間可能出現(xiàn)在管電壓的峰點(diǎn)附近，也可能出現(xiàn)在其谷點(diǎn)附近(半波整流還可能出現(xiàn)在球管承受逆電壓的根本不產(chǎn)生X光機(jī)光子的那個(gè)半周)，每次拍片劑量極難掌握。為了使照片得到比擬合理的曝光量，最常用的方法是選用比擬長(zhǎng)的曝光時(shí)間。但是，這不利于拍照運(yùn)動(dòng)器官和因疾病躁動(dòng)不安或者不合作的患者。 減少病人劑量、提高X光機(jī)圖像質(zhì)量的措施從圖4可以看出，在用單相工頻供電時(shí)，施加于X光機(jī)管兩端的高壓脈動(dòng)率達(dá)100，在這種條件下，我們得到的是軟

53、光機(jī)含量豐富、分布復(fù)雜的X光機(jī)譜。隨著供電方式的改變，特別是采用三相全波整流技術(shù)后，施加于X光機(jī)管兩端的高壓脈動(dòng)系數(shù)顯著地降低，輸出的X光機(jī)束的軟光機(jī)成分也會(huì)大大地降低，過(guò)濾后的X光機(jī)束強(qiáng)度的穩(wěn)定性明顯增加。三相六脈沖全波整流電源的電壓脈動(dòng)系數(shù)為13.6，而三相十二脈沖整流方式的電壓脈動(dòng)系數(shù)已經(jīng)降至3.4。常識(shí)告訴人們，利用三相十二脈沖的高壓電源產(chǎn)生的X光機(jī)束強(qiáng)度的穩(wěn)定性肯定優(yōu)于三相六脈沖，其軟光機(jī)成分也肯定大大少于三相六脈沖。利用這樣的高壓電源產(chǎn)生的X光機(jī)束進(jìn)行X光機(jī)檢查，圖像的質(zhì)量、圖像質(zhì)量的穩(wěn)定性肯定能夠大幅度提高，對(duì)接受檢查者造成的損傷也將相應(yīng)大幅度降低。由此可知，為了減少軟光機(jī)對(duì)受檢

54、查者的傷害，穩(wěn)定圖像質(zhì)量，我們希望得到平滑穩(wěn)定的X光機(jī)管電壓，即施加于X光機(jī)管兩端的高電壓波形的脈動(dòng)幅度越低越好。8.6 (高)頻高壓電源的特點(diǎn)三相全波整流高壓電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓調(diào)整與控制，主要靠機(jī)械滑輪與觸點(diǎn)、旋鈕進(jìn)行，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、自動(dòng)化程度低、調(diào)整精度不高、曝光參量精度低。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：工頻機(jī)的高壓精度為10，而毫安秒的精度為20。此外，它對(duì)電源供電要求高，因而只適應(yīng)那些裝備于中型以上醫(yī)院的中、大型X光機(jī)機(jī)，故它并不是理想的X光機(jī)檢查設(shè)備用高壓電源。為了獲得既具有三相十二脈沖高壓發(fā)生器輸出電壓波形特點(diǎn)，又能克服其缺陷的X光機(jī)檢查設(shè)備用高壓電源，上世紀(jì)80年代初，人們推出了中(高)頻高壓X光機(jī)發(fā)生器用高壓電源，從而出現(xiàn)了中(高)頻X光機(jī)機(jī)。中、高頻是一個(gè)相對(duì)概念，目前并無(wú)嚴(yán)格的界限，主要看相對(duì)于什么樣的范疇，比方，相對(duì)于50Hz的工頻還是相對(duì)于無(wú)線電領(lǐng)域的射頻。故在這里我們不做任何界定，將目前X光機(jī)檢查設(shè)備用的頻率從幾千赫茲到100Hz的逆變式高壓電源統(tǒng)稱為中(高)頻高壓電源，或中(高)頻高壓發(fā)生器。典型的中(高)頻X光機(jī)發(fā)生器原理框圖如圖5所示。其工作過(guò)程如下：50Hz交流電源經(jīng)過(guò)二極管整流、電容器平滑為恒定直流電壓后，經(jīng)過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換成具有一定頻率