無(wú)動(dòng)力回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)【31張圖紙】

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1 設(shè)計(jì)（論文）題目： 回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械制造/計(jì)算機(jī) 班 級(jí)： 02 機(jī)/計(jì)（2）班 學(xué) 號(hào)： 110206226 姓 名： 陸德波 指導(dǎo)教師： 季 平（工程師） 2006 年 5 月 2 中 文 摘 要 回轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)較其他普通回轉(zhuǎn)工作臺(tái)：它是一種高承載能力的工作臺(tái)，主 要用于運(yùn)輸線上轉(zhuǎn)彎處重型物體改變方向。承載能力大、工作穩(wěn)定，并且，本 設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)臺(tái)的總體制造成本較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 雖然本回轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)還沒(méi)有完全達(dá)到預(yù)期非常完善的目標(biāo)，有些部分還需 進(jìn)一步的改進(jìn)，但是大體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。因此它完全具有了實(shí)用價(jià)值。 主要部件：導(dǎo)軌、壓板組件、轉(zhuǎn)盤(pán)、機(jī)座、轉(zhuǎn)軸、封板、90 0限位裝置。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基本理論，基本知識(shí)與基本技能去解決 專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問(wèn)題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練，其主目的： （1）培養(yǎng)學(xué)生綜合分析的解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的獨(dú)立工作能力， 拓寬和深化學(xué)過(guò)的知識(shí) （2）培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計(jì) 的一般程序規(guī)范和方法。 （3）培養(yǎng)學(xué)生正確使用技術(shù)資料，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊(cè)圖冊(cè)等工具書(shū)，進(jìn) 行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫(xiě)技術(shù)文件等方面的工作能力。 （4）培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，面向工作和工程技術(shù) 人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法。 3 目 錄 中文摘要 .......................................................1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 1 第 1 章 回轉(zhuǎn)臺(tái)的總體設(shè)計(jì) .......................................5 1.1 回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 .....................................5 2.2 回轉(zhuǎn)臺(tái)的總體布局 .........................................5 第 2 章 機(jī)座設(shè)計(jì) ...............................................6 2.1 設(shè)計(jì)要求 .................................................6 2.2 方案設(shè)計(jì) .................................................6 第 3 章 轉(zhuǎn)輪組設(shè)計(jì) .............................................7 3.1 設(shè)計(jì)要求 .................................................7 3.2 軸的設(shè)計(jì) .................................................7 3.3 軸承的選取和校核 .........................................7 3.4 轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì) ..............................................13 3.5 支架的確定 ..............................................14 第 4 章 旋轉(zhuǎn)部分設(shè)計(jì) ..........................................16 4.1 設(shè)計(jì)要求 ................................................16 4.2 轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì) ................................................16 4.3 轉(zhuǎn)軸軸承套的設(shè)計(jì) .......................................17 4.4 軸承的潤(rùn)滑 ..............................................21 第 5 章 90 限位裝置 ...........................................23 5.1 工作原理 ................................................23 5.2 設(shè)計(jì)要求 ................................................24 4 5.3 回轉(zhuǎn)銷的設(shè)計(jì) ............................................24 5.4 鍵的擠壓校核計(jì)算 ........................................24 5.5 彈簧的選用 ..............................................25 5.6 彈簧的驗(yàn)算 ..............................................25 5.7 共震驗(yàn)算 ................................................28 5.8 彈簧設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題 ....................................29 第 6 章 結(jié) 束 語(yǔ) ..............................................31 致 謝 ..................................................32 參 考 文 獻(xiàn) ...................................................33 5 第 1 章 回轉(zhuǎn)臺(tái)總體設(shè)計(jì) 1.1 回轉(zhuǎn)臺(tái) 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 2.1.1 回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)要求 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 最 大 承 載 重 量 為 一 噸 ， 工 作 表 面 與 地 面 齊 平 ， 工 作 臺(tái) 表 面 不 允 許 有 任 何 妨 礙 物 ， 工 作 臺(tái) 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 。 2.1.2 回轉(zhuǎn)臺(tái)技術(shù)參數(shù)的確定 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 技 術(shù) 參 數(shù) 包 括 主 參 數(shù) 和 基 本 參 數(shù) ， 基 本 參 數(shù) 指 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 尺 寸 參 數(shù) ， 運(yùn) 動(dòng) 參 數(shù) 及 動(dòng) 力 參 數(shù) 。 主 參 數(shù) 是 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 各 參 數(shù) 最 主 要 的 一 項(xiàng) 或 兩 項(xiàng) 參 數(shù) ， 它 反 映 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 工 作 能 力 ， 是 確 定 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 主 要 零 、 部 件 尺 寸 的 依 據(jù) 。 基 本 參 數(shù) 包 括 尺 寸 參 數(shù) ： 一 般 是 指 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 大 小 。 運(yùn) 動(dòng) 參 數(shù) ： 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 軸 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 1.2 回轉(zhuǎn)臺(tái)的 總體布局 合 理 確 定 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 總 體 布 局 ， 是 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 設(shè) 計(jì) 的 重 要 部 署 ， 其 內(nèi) 容 主 要 是 ： 確 定 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 形 式 ， 確 定 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 具 有 的 主 要 零 、 部 件 及 其 相 對(duì) 位 置 關(guān) 系 等 。 通 過(guò) 機(jī) 床 和 某 些 專 門 化 機(jī) 床 的 布 局 形 式 已 基 本 定 型 ， 稱 為 傳 統(tǒng) 布 局 ， 專 用 機(jī) 床 則 根 據(jù) 工 件 特 定 工 藝 方 案 和 運(yùn) 動(dòng) 方 案 確 定 其 布 局 。 對(duì) 加 工 精 度 ， 表 面 粗 糙 度 要 求 較 高 的 零 部 件 ， 在 總 體 布 局 上 亦 應(yīng) 采 取 相 應(yīng) 措 施 ， 以 保 證 提 高 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 精 度 ， 剛 度 ， 減 小 振 動(dòng) ， 熱 變 形 等 。 6 第 2 章 機(jī)座設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)要求 能 夠 承 受 徑 向 上 的 載 荷 ， 在 徑 向 載 荷 作 用 下 能 穩(wěn) 定 工 作 、 不 變 形 。 2.2 方案設(shè)計(jì) 機(jī) 座 是 整 個(gè) 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 支 架 ， 承 受 絕 大 部 分 壓 力 ， 必 須 保 證 其 鋼 度 ， 機(jī) 座 的 設(shè) 計(jì) 有 二 種 方 案 ： 一 是 采 用 空 心 結(jié) 構(gòu) ， 二 是 采 用 實(shí) 心 結(jié) 構(gòu) （ 把 每 個(gè) 支 撐 部 件 澆 鑄 成 一 個(gè) 實(shí) 心 體 ） 。 在 達(dá) 到 工 作 要 求 的 情 況 下 ， 從 經(jīng) 濟(jì) 角 度 考 慮 ： 實(shí) 心 結(jié) 構(gòu) 鋼 鐵 用 量 大 ， 空 心 結(jié) 構(gòu) 用 料 少 ， 空 心 結(jié) 構(gòu) 造 價(jià) 底 ； 從 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 要 求 看 ： 實(shí) 心 結(jié) 構(gòu) 重 量 大 ， 不 利 于 運(yùn) 輸 和 安 裝 ； 空 心 結(jié) 構(gòu) 的 重 量 輕 ， 易 于 移 動(dòng) 和 安 裝 。 經(jīng) 過(guò) 比 較 選 用 空 心 結(jié) 構(gòu) 的 機(jī) 座 。 2.2.1 上固定板 材 質(zhì) Q235-A， 內(nèi) 徑 280mm， 外 徑 510mm， 鋼 板 厚 度 16mm 的 鋼 板 。 查 機(jī) 械 零 件 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 （ 2-71） 可 知 ， 由 于 上 固 定 板 表 面 是 和 其 它 連 接 而 不 是 配 合 表 面 ， 所 以 表 面 粗 糙 度 達(dá) 到 6.3 即 可 。 2.2.2 下固定板的設(shè)計(jì) 材 質(zhì) Q235-A， 內(nèi) 徑 250mm， 外 徑 450mm， 鋼 板 厚 度 16mm 的 鋼 板 。 查 機(jī) 械 零 件 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 （ 2-71） 可 知 ， 由 于 上 固 定 板 表 面 是 和 其 它 連 接 而 不 是 配 合 表 面 ， 所 以 表 面 粗 糙 度 達(dá) 到 6.3 即 可 。 2.2.3 連接套的設(shè)計(jì) 材 質(zhì) Q235-A， 內(nèi) 徑 130mm， 外 徑 250mm， 鋼 板 厚 度 155mm 的 鋼 板 ， 倒 角 5X450。 查 機(jī) 械 零 件 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 （ 2-71） 可 知 ， 由 于 連 接 套 是 不 重 要 零 件 的 非 配 合 表 面 ， 所 以 表 面 粗 糙 度 達(dá) 到 12.5 即 可 。 2.2.4 徑向支撐 本 次 設(shè) 計(jì) 中 采 用 了 槽 鋼 ， 槽 鋼 的 材 料 Q235A。 主 要 參 數(shù) 見(jiàn) 機(jī) 械 零 7 件 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 3-32 第 3 章 轉(zhuǎn)輪組設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)要求 轉(zhuǎn) 輪 組 是 用 于 支 撐 轉(zhuǎn) 盤(pán) ， 轉(zhuǎn) 盤(pán) 可 以 在 轉(zhuǎn) 輪 上 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 支 架 的 鋼 度 要 達(dá) 到 工 作 要 求 3.2 軸的設(shè)計(jì) 3.2.1 軸的選擇 軸 支 承 著 其 他 轉(zhuǎn) 動(dòng) 件 回 轉(zhuǎn) 并 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 ， 同 時(shí) 它 又 通 過(guò) 軸 承 和 機(jī) 架 聯(lián) 接 。 所 有 軸 上 零 件 都 圍 繞 軸 心 線 作 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 形 成 了 一 個(gè) 以 軸 為 基 準(zhǔn) 的 組 合 體 軸 系 部 件 。 所 以 ， 在 軸 的 設(shè) 計(jì) 中 ， 不 能 只 考 慮 軸 的 本 身 ， 還 必 須 和 軸 系 零 、 部 件 的 整 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 密 切 聯(lián) 系 起 來(lái) 。 軸 按 受 載 情 況 分 ： 轉(zhuǎn) 軸 既 支 承 傳 動(dòng) 機(jī) 件 又 傳 遞 動(dòng) 力 ， 即 承 受 彎 矩 和 扭 矩 兩 種 作 用 。 心 軸 只 起 支 承 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 件 作 用 而 不 傳 遞 動(dòng) 力 ， 即 只 承 受 彎 矩 作 用 。 心 軸 又 可 以 分 為 固 定 心 軸 （ 工 作 時(shí) 軸 不 轉(zhuǎn) 動(dòng) ） 和 轉(zhuǎn) 動(dòng) 心 軸 （ 工 作 時(shí) 軸 轉(zhuǎn) 動(dòng) ） 兩 種 。 傳 動(dòng) 軸 主 要 傳 遞 動(dòng) 力 ， 即 主 要 承 受 扭 矩 作 用 。 按 結(jié) 構(gòu) 形 狀 分 ： 光 軸 、 階 梯 軸 、 實(shí) 心 軸 、 空 心 軸 等 。 按 幾 何 軸 線 形 狀 分 ： 直 軸 、 曲 軸 、 鋼 絲 軟 軸 。 設(shè) 計(jì) 軸 時(shí) 應(yīng) 考 慮 多 方 面 因 素 和 要 求 ， 其 中 主 要 問(wèn) 題 是 軸 的 選 材 、 結(jié) 構(gòu) 、 強(qiáng) 度 和 剛 度 。 對(duì) 于 高 速 軸 還 應(yīng) 考 慮 振 動(dòng) 穩(wěn) 定 性 問(wèn) 題 。 軸 設(shè) 計(jì) 的 特 點(diǎn) 是 ： 在 軸 系 零 、 部 件 的 具 體 結(jié) 構(gòu) 未 確 定 之 前 ， 軸 上 力 的 作 用 點(diǎn) 和 支 點(diǎn) 間 的 跨 距 無(wú) 法 精 確 確 定 ， 故 彎 矩 大 小 和 分 布 情 況 不 能 求 出 ， 因 此 在 軸 的 設(shè) 計(jì) 中 ， 必 須 把 軸 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算 和 軸 系 零 、 部 件 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 交 錯(cuò) 進(jìn) 行 ， 邊 畫(huà) 圖 、 邊 計(jì) 算 、 邊 修 改 。 軸 的 材 料 種 類 很 多 ， 設(shè) 計(jì) 時(shí) 主 要 根 據(jù) 對(duì) 軸 的 強(qiáng) 度 、 剛 度 、 耐 磨 性 等 8 要 求 ， 以 及 為 實(shí) 現(xiàn) 這 些 要 求 而 采 用 的 熱 處 理 方 式 ， 同 時(shí) 考 慮 制 造 工 藝 問(wèn) 題 加 以 選 用 ， 力 求 經(jīng) 濟(jì) 合 理 。 軸 的 常 用 材 料 是 35、 45、 50 優(yōu) 質(zhì) 碳 素 鋼 ， 最 常 用 的 是 45 鋼 。 對(duì) 于 受 載 較 小 或 不 太 重 要 的 軸 ， 也 可 以 用 A3、 A5 等 普 通 碳 素 鋼 。 對(duì) 于 受 力 較 大 ， 軸 的 尺 寸 和 重 量 受 到 限 制 ， 以 及 有 某 些 特 殊 要 求 的 軸 ， 可 采 用 合 金 鋼 。 轉(zhuǎn) 輪 組 上 轉(zhuǎn) 輪 的 旋 轉(zhuǎn) 是 通 過(guò) 軸 承 在 軸 上 旋 轉(zhuǎn) 而 實(shí) 現(xiàn) 旋 轉(zhuǎn) 的 ， 因 此 軸 只 作 為 支 撐 用 ， 根 據(jù) 軸 按 受 載 情 況 的 分 類 及 作 用 ， 應(yīng) 選 心 軸 。 為 了 滿 足 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 工 作 是 的 承 載 能 力 ， 根 據(jù) 軸 按 結(jié) 構(gòu) 形 狀 的 分 類 ， 應(yīng) 選 用 實(shí) 心 軸 。 3.2.2 軸上零件軸向固定方法的選擇 根 據(jù) 轉(zhuǎn) 輪 的 設(shè) 計(jì) 要 求 ， 轉(zhuǎn) 輪 能 跟 著 軸 承 在 軸 上 旋 轉(zhuǎn) ， 這 就 要 求 軸 于 軸 承 連 接 的 部 分 不 允 許 有 任 何 防 礙 物 ， 所 以 軸 的 軸 向 固 定 應(yīng) 選 用 軸 端 擋 板 來(lái) 固 定 . 3.2.3 軸的計(jì)算 a、按 扭 矩 初 步 估 算 軸 徑 軸 傳 遞 的 功 率 P=0.1， 轉(zhuǎn) 速 n=200r/min。 選 擇 軸 的 材 料 為 45 鋼 ， 經(jīng) 調(diào) 質(zhì) 處 理 ， 表 面 發(fā) 黑 處 理 ， 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 26.1-1 查 得 材 料 機(jī) 械 性 能 數(shù) 據(jù) 為 ： b=650MPa s=360MPa -1=270MPa -1=155Mpa E=2.15*105MPa 根 據(jù) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 26.3-1 公 式 初 步 計(jì) 算 軸 徑 ， 由 于 材 料 為 45 鋼 ， 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 26.3-2 選 取 =40Pa mNnT47521.95950 d3.473 9 考 慮 到 軸 的 軸 向 固 定 需 要 用 卡 板 固 定 ， 需 將 軸 徑 增 加 4 ，2 故 取 軸 的 大 徑 為 25mm。 b、軸的強(qiáng)度校核 （ 1） 確 定 危 險(xiǎn) 截 面 根 據(jù) 軸 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 及 彎 矩 、 扭 矩 圖 4- 1， 截 面 A 初 彎 矩 較 大 ， 且 有 軸 承 配 合 引 起 的 應(yīng) 力 集 中 ， 所 以 截 面 處 為 危 險(xiǎn) 截 面 。 29.5MepABCXnF1 （ 2） 安 全 系 數(shù) 的 校 核 計(jì) 算 由 于 滾 輪 軸 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 彎 矩 引 起 對(duì) 稱 循 環(huán) 的 彎 應(yīng) 力 ， 轉(zhuǎn) 矩 引 起 的 為 脈 動(dòng) 循 環(huán) 的 剪 應(yīng) 力 。 mNSFM7583025 抗彎斷面系數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 26315 3633 3 1021622dW 彎曲應(yīng)力幅為 aaa PM6535310567866 由于是對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力 0m 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)公式 2632 圖 4-1 10 6106538109271 maKS 式中 45 號(hào)鋼彎曲對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，由機(jī)械1 設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2611 查得 aMP2701 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)K 表 2636 查得 K 表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 2639 查得 920 尺寸系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 26312 查得 810 抗扭斷面系數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 26315 363333 10251250216 mmdWp 剪應(yīng)力幅為 aapam MPT310310266 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)式 2633 得 48510320819205661 maKS 式中 45 號(hào)鋼扭轉(zhuǎn)疲勞極限，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表1 261-1 查得 aMP15 11 剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)K 表 2636 按配合查得 891K 同正應(yīng)力情， 平均應(yīng)力折算系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 263 13 查得， 210 軸 A 截面的安全系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)式 2631 確定 458526122 S 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2634 可知， 513S 故 ，該軸 A 截面是安全的。 3.2.4 軸加工時(shí)的技術(shù)要求 根 據(jù) 工 作 條 件 要 求 ， 軸 可 在 加 工 前 或 加 工 后 經(jīng) 過(guò) 整 體 或 表 面 處 理 ， 以 及 表 面 強(qiáng) 化 處 理 （ 如 噴 丸 、 輥 壓 等 ） 和 化 學(xué) 處 理 （ 如 滲 碳 、 滲 氮 、 滲 化 等 ） 以 提 高 其 強(qiáng) 度 （ 尤 其 疲 勞 強(qiáng) 度 ） 和 耐 磨 、 耐 腐 蝕 等 性 能 。 本 次 設(shè) 計(jì) 的 軸 的 加 工 要 求 ： （ 1） 軸 的 倒 角 451 （ 2） 熱 處 理 ： 調(diào) 質(zhì) HRC26 31 （ 3） 表 面 發(fā) 黑 處 理 3.3 軸承的 選取和校核 3.3.1 軸承的選擇 在 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 中 ， 我 采 用 了 既 有 轉(zhuǎn) 速 高 的 優(yōu) 點(diǎn) ， 又 有 旋 轉(zhuǎn) 精 度 高 ， 能 夠 承 受 少 量 軸 向 力 的 角 接 觸 球 軸 承 ， （ 其 中 軸 向 力 的 主 要 來(lái) 源 是 安 裝 或 拆 卸 帶 輪 時(shí) 所 承 受 的 載 荷 估 算 載 荷 大 小 為 100N。 據(jù) 分 析 ， 在 安 裝 和 拆 卸 軸 承 時(shí) 的 力 相 同 的 情 況 下 ， 拆 卸 軸 時(shí) ， 軸 承 所 受 的 力 更 大 ， 所 以 選 取 軸 向 力 的 方 向 向 右 ， 如 圖 4-2 所 示 ） 。AF 12 根 據(jù) 配 合 的 軸 的 直 徑 ， 所 以 選 的 深 溝 球 軸 承 。 其 代 號(hào) 為md25 6305， 基 本 額 定 動(dòng) 載 荷 ，基 本 額 定 靜 載 荷 。KNCr. KNCor5.1 3.3.2 軸承的校核計(jì)算 （1）計(jì) 算 軸 承 所 受 的 徑 向 力 、 ，其 受 力 如 圖 4-2 所 示1R2 由力矩平衡條件 得02M 153721F 08 N76 由 得01M 15232FR 807 N312FSA20 圖 4-2 軸承計(jì)算簡(jiǎn)圖 （2）計(jì)算派生軸向力 、1S2 13 所選的軸承型號(hào)為 6305，其派生軸向力 RS63.0 則 NRS75163.0.11 NRS5863.0.22 （3）求軸承所受的軸向力 、 1A2 2875073SFS 故軸承 2 被壓緊，軸承 1 被放松，所以有 NA3112 S7351 （4）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 、P2 6307151RA 5641832RAP 由機(jī)械零件手冊(cè)查得 6305 型軸承的軸向載荷影響的判斷系數(shù) 68.0e 因?yàn)? ，所以 ；e6.0/1 0,1YX ，所以 RA22 87.4.22 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 第 262 頁(yè) 表 12-8 查 得 ， 當(dāng) 軸 承 受 中 等 沖 擊 或 中 等 慣 性 力 時(shí) ， 取 載 荷 系 數(shù) ， 由 于 軸 承 1、 2 均 不 受 力 矩 載 荷 的5.df 作 用 ， 所 以 取 ， 。0.1mf2m 則 )(11AYRXfPd )73506.05. N7 )(222AYRXfPmd )8357.014.05.1 14 N47519 （5）計(jì)算所需軸承的動(dòng)載荷 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 第 260 頁(yè) 表 12-6 查 得 ， 當(dāng) 軸 承 的 工 作 溫 度 小 于 時(shí) ， 其 溫 度 系 數(shù)C120.tf 比 較 兩 當(dāng) 量 動(dòng) 載 荷 知 ， ， 所 以 應(yīng) 該 按 計(jì) 算 （ 球 軸 承 應(yīng) 取1P21P ） 則 所 需 軸 承 的 額 定 動(dòng) 載 荷 為3 6 10 htLnfc 362575 483010 N5672 （6）確定軸承型號(hào) 由機(jī)械零件手冊(cè)表 823 查得軸徑 時(shí)，應(yīng)md25 選軸承的代號(hào)為 6305，其額定動(dòng)載荷為 =KNCr.cKN7256 故選用代號(hào)為 6305 的軸承合適。 3.4 轉(zhuǎn)輪的 設(shè)計(jì) 根 據(jù) 軸 的 選 用 、 軸 承 的 選 用 ， 以 及 軸 和 軸 承 的 固 定 。 設(shè) 計(jì) 出 如 4-3 圖 所 視 的 轉(zhuǎn) 輪 。 為 了 能 夠 與 軸 、 軸 承 更 好 的 配 合 各 個(gè) 表 面 的 加 工 要 求 必 須 達(dá) 到 圖 4-3 所 標(biāo) 的 公 差 要 求 。 為 了 能 夠 更 好 的 滿 足 與 轉(zhuǎn) 盤(pán) 之 間 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 作 用 ， 外 表 面 的 表 面 粗 糙 度 必 須 達(dá) 到 圖 4-3 所 表 的 要 求 。 轉(zhuǎn) 輪 技 術(shù) 要 求 ： 1、 熱 處 理 ： 表 面 淬 火 HRC40-45。 2、 表 面 發(fā) 黑 處 理 。 15 ?46R37.5?52+0.3-70-14A0.25A 圖 4-3 轉(zhuǎn) 輪 加 工 要 求 圖 3.5 支架的確定 4 61 支 架 由 支 撐 板 1、 支 撐 板 2、 固 定 板 組 成 ， 選 用 材 料 Q235-A。 根 據(jù) 軸 的 大 小 、 軸 和 軸 承 的 的 配 合 位 置 ， 確 定 支 架 的 形 狀 如 圖 4-4。 由 于 軸 和 軸 承 需 要 定 心 ， 而 且 支 撐 軸 的 孔 的 表 面 是 支 撐 表 面 ， 所 以 支 撐 軸 的 孔 的 表 面 粗 糙 度 需 達(dá) 到 3.2。 轉(zhuǎn) 輪 組 需 要 固 定 在 機(jī) 座 上 ， 所 以 固 定 板 上 需 要 均 勻 分 布 四 個(gè) 的 孔 ， 孔 的 表 面 粗 糙 只 要 達(dá) 到9 12.5。 軸 的 軸 向 固 定 是 通 過(guò) 卡 板 來(lái) 固 定 的 ， 卡 板 需 要 用 螺 釘 固 定 在 支 撐 板 上 ， 這 樣 才 能 達(dá) 到 軸 的 軸 向 固 定 要 求 ， 所 以 支 撐 板 上 必 須 有 二 個(gè) 的 孔 ，6M 支 撐 板 與 固 定 板 間 的 連 接 采 用 焊 接 的 方 法 。 為 了 達(dá) 到 強(qiáng) 度 要 求 焊 接 時(shí) 焊 角 不 小 于 5， 焊 后 加 工 必 須 保 證 行 為 公 差 的 要 求 ， 表 面 需 要 發(fā) 黑 處 理 。 根 據(jù) 軸 的 大 小 、 軸 和 軸 承 的 的 配 合 位 置 ， 確 定 支 架 的 形 狀 如 圖 4-4。 各 表 面 的 加 工 精 度 必 須 達(dá) 到 CAD 圖 上 所 標(biāo) 的 行 為 公 差 要 求 。 16 502-?6.31X45768.395801479851+0.2-673.(控制長(zhǎng)度）6214AA 圖 4-4 支架 362 卡板的設(shè)計(jì) 卡 板 是 用 于 軸 的 徑 向 固 定 的 ， 用 二 個(gè) 的 螺 栓 固 定 在 支 撐 板16M 上 。 主 要 尺 寸 大 小 如 圖 4-5 0?7t=36. 圖 4-5 卡板 17 第 4 章 旋轉(zhuǎn)部分設(shè)計(jì) 4.1 設(shè)計(jì)要求 項(xiàng) 目 要 求 轉(zhuǎn) 軸 軸 承 套 上 的 軸 能 帶 動(dòng) 轉(zhuǎn) 盤(pán) 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 實(shí) 現(xiàn) 重 型 物 體 隨 著 轉(zhuǎn) 盤(pán) 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 而 改 變 方 向 ， 能 夠 承 受 本 設(shè) 計(jì) 所 要 求 的 最 大 承 載 能 力 。 4.2轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì) 4.2.1 徑向支撐 本 次 設(shè) 計(jì) 中 采 用 了 槽 鋼 ， 槽 鋼 的 材 料 Q235A。 主 要 參 數(shù) 見(jiàn) 機(jī) 械 零 件 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 3-32 4.2.2 上固定板 材 質(zhì) Q235-A， 內(nèi) 徑 280mm， 外 徑 510mm， 鋼 板 厚 度 16mm 的 鋼 板 。 查 機(jī) 械 零 件 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 表 （ 2-71） 可 知 ， 由 于 上 固 定 板 表 面 是 和 其 它 連 接 而 不 是 配 合 表 面 ， 所 以 表 面 粗 糙 度 達(dá) 到 6.3 即 可 。 4.2.3 連接套 連 接 套 是 用 來(lái) 連 接 轉(zhuǎn) 盤(pán) 和 軸 ， 轉(zhuǎn) 盤(pán) 在 軸 上 轉(zhuǎn) 動(dòng) 靠 連 接 套 來(lái) 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 ， 所 以 它 的 材 料 的 選 擇 很 重 要 。 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 的 設(shè) 計(jì) 中 連 接 套 的 材 料 選 用 了 Q235A。 連 接 套 的 尺 寸 如 圖 5-1。 連 接 套 的 各 個(gè) 表 面 加 工 參 數(shù) 按 圖 5- 1 加 工 。 206-.8151512.53 均 布件焊 后 加 工 圖 圖 5-1 18 注 ： 1、 為 了 達(dá) 到 強(qiáng) 度 要 求 轉(zhuǎn) 盤(pán) 上 用 件 加 強(qiáng) 筋 均 布 。6478106 2、 為 了 裝 卸 方 便 ， 轉(zhuǎn) 盤(pán) 上 均 布 起 吊 螺 孔 。24M 3、 轉(zhuǎn) 盤(pán) 上 分 布 螺 孔 與 封 板 配 作 。120 4.3轉(zhuǎn)軸軸承軸套的設(shè)計(jì) 5.3.1 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì) 1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 包 括 定 出 軸 的 合 理 外 形 和 全 部 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 。 軸 的 結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 該 滿 足 以 下 要 求 ： （ 1） 軸 和 裝 在 軸 上 的 零 件 要 有 準(zhǔn) 確 的 工 作 位 置 ； （ 2） 軸 上 的 零 件 應(yīng) 便 于 裝 拆 和 調(diào) 整 ； （ 3） 軸 應(yīng) 具 有 良 好 的 制 造 工 藝 性 等 。 2） 軸上零件的定位和固定 軸 上 的 每 個(gè) 零 件 均 有 確 定 的 工 作 位 置 ， 要 求 在 軸 向 與 周 向 均 可 靠 地 定 位 和 固 定 。 軸 承 采 用 軸 承 蓋 和 軸 承 座 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 軸 承 的 軸 向 定 位 和 周 向 固 定 。 這 種 定 位 可 承 受 較 大 的 軸 向 力 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 定 位 可 靠 。 為 保 證 零 件 的 端 面 能 靠 緊 定 位 面 ， 軸 間 的 圓 角 半 徑 r 應(yīng) 小 于 軸 上 零 件 的 圓 角 尺 寸 R 或 零 件 孔 邊 的 倒 角 c。 （ 2） 軸 承 通 過(guò) 油 杯 里 的 潤(rùn) 滑 油 潤(rùn) 滑 ， 所 以 軸 承 內(nèi) 端 面 到 軸 外 端 面 的 距 離 取 為 17mm 即 可 ， 此 處 采 用 長(zhǎng) 度 為 180mm 的 軸 承 調(diào) 節(jié) 套 ， 它 一 方 面 可 以 軸 向 固 定 軸 承 ， 另 一 方 面 可 作 為 軸 承 的 軸 向 定 位 。 3） 軸上零件的拆裝 為 便 于 軸 上 零 件 的 裝 拆 ， 并 能 進(jìn) 行 位 置 和 間 隙 的 調(diào) 整 ， 常 將 軸 設(shè) 計(jì) 成 中 間 粗 兩 端 細(xì) 的 階 梯 軸 。 可 依 次 將 軸 承 蓋 、 滾 動(dòng) 軸 承 、 軸 承 調(diào) 節(jié) 套 1、 軸 承 和 軸 承 調(diào) 節(jié) 套 2 從 軸 的 左 端 拆 裝 ， 轉(zhuǎn) 盤(pán) 從 右 端 拆 裝 。 軸 兩 端 直 徑 設(shè) 計(jì) 為 100mm 和 105mm， 其 余 各 軸 段 根 據(jù) 需 要 將 軸 徑 逐 漸 增 大 。 4）按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸 19 （1） 畫(huà) 出 軸 的 力 學(xué) 模 型 圖 ， 如 圖 a)和 b)所 示 ： （ 2） 求 軸 上 的 作 用 力 ： 軸轉(zhuǎn)矩： 3377 9.04950511783PT Nmn 軸承的圓周力： 2862tFd 徑向力： 1709rgt 軸向力：F a=Fttg=0 （3）計(jì)算支撐反力，如圖 c)所示： 水平面支撐反力： 901672817235aHtbtRFN 垂直面支撐反力： 5/2906948171735ravarbdFRNf （4）畫(huà)彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖、計(jì)算彎矩圖： 水 平 面 彎 矩 圖 ，如圖 d)所示： MH=90RBV=34650Nm 垂 直 面 彎 矩 MV1=90RBV=12690Nm 20 MV2=27Rav=12636Nm 合 成 彎 矩 圖 M1= 22213465019360HV Nm M2= 2 2346508HV 計(jì) 算 彎 矩 圖 ， 轉(zhuǎn) 矩 按 脈 動(dòng) 循 環(huán) 變 化 處 理 ， 即 =0.6 Mca1=M1=36900Nm MCA2= 2222()368(0.17843)9TNm MCA3=T=64709 （5）校核軸的強(qiáng)度 由圖 a)和 g)得，剖面的軸徑最小而彎矩值較大，剖面的彎矩值最大， 即和較危險(xiǎn)，所以校核危險(xiǎn)斷面是和。 剖面的計(jì)算應(yīng)力為： ca=Mca1/W=74479/0.1353=17N/mm2 剖面的計(jì)算應(yīng)力為： ca=Mca2/W=36900/0.1303=14N/mm2 按機(jī)械設(shè)計(jì)表 11-3 查得： b-1=40N/mm2 caC/,故 選 用 206 軸 承 合 適 。 4.3.3 油杯的選用 在 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 中 ， 我 選 用 彈 簧 蓋 油 杯 。 主 要 尺 寸 如 5-21M45.10 23 圖 5-2 油杯 4.4軸承的潤(rùn)滑 滾 動(dòng) 軸 承 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 應(yīng) 通 過(guò) 潤(rùn) 滑 避 免 元 件 表 面 金 屬 直 接 接 觸 。 潤(rùn) 滑 降 低 摩 擦 和 減 輕 摩 損 外 、 也 有 吸 震 、 冷 卻 、 防 銹 和 密 封 等 作 用 ， 合 理 潤(rùn) 滑 對(duì) 提 高 軸 承 性 能 、 延 長(zhǎng) 軸 承 使 用 壽 命 有 重 要 意 義 。 滾 動(dòng) 軸 承 通 常 采 用 脂 潤(rùn) 滑 ， 高 速 重 載 或 高 溫 時(shí) 需 要 用 油 潤(rùn) 滑 ， 某 些 特 殊 情 況 如 高 溫 ， 惡 劣 環(huán) 境 或 真 空 條 件 下 可 采 用 固 體 潤(rùn) 滑 。 一 般 情 況 下 滾 動(dòng) 軸 承 潤(rùn) 滑 方 式 可 根 據(jù) 表 5-3 選 取 。 1min/rdn 軸承 類型 浸油、飛 濺 潤(rùn)滑 滴油潤(rùn)滑 噴油潤(rùn)滑 油霧潤(rùn) 滑 脂潤(rùn)滑 深溝 球軸承 角接觸 球軸承 圓柱滾 子軸承 31052510451065106 圓錐滾 子軸承 5106510325103 推 力球軸 承 5 5 5 51032 表 5-3 經(jīng) 過(guò) 比 較 ， 本 次 設(shè) 計(jì) 中 采 用 滴 油 潤(rùn) 滑 ， 潤(rùn) 滑 油 通 過(guò) 油 杯 通 過(guò) 軸 內(nèi) 的 小 孔 進(jìn) 入 到 軸 承 中 ， 起 潤(rùn) 滑 作 用 。 24 第 5 章 90限位裝置 5.1 工作原理 手 柄 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 帶 動(dòng) 回 轉(zhuǎn) 銷 的 軸 向 移 動(dòng) ， 從 而 使 回 轉(zhuǎn) 銷 的 前 端 在 轉(zhuǎn) 盤(pán) 定 位 座 里 來(lái) 回 串 動(dòng) ， 當(dāng) 回 轉(zhuǎn) 銷 前 端 進(jìn) 入 轉(zhuǎn) 盤(pán) 定 位 座 時(shí) 起 定 位 作 用 ， 當(dāng) 回 轉(zhuǎn) 銷 前 端 離 開(kāi) 轉(zhuǎn) 盤(pán) 定 位 削 時(shí) 轉(zhuǎn) 盤(pán) 可 以 繼 續(xù) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 從 而 達(dá) 到 轉(zhuǎn) 盤(pán) 的 90 限 位 。 如 圖 5-1（ 定 位 時(shí) 回 轉(zhuǎn) 銷 的 狀 態(tài) ） 、 5-2（ 不 定 位 時(shí) 回 轉(zhuǎn) 銷 的 狀 態(tài) ） 。 定 位 銷 圖 5-1定 位 銷 25 圖 5-2 5.2 設(shè)計(jì) 要求 回 轉(zhuǎn) 銷 在 回 轉(zhuǎn) 銷 座 中 只 可 以 軸 向 移 動(dòng) ， 回 轉(zhuǎn) 銷 與 手 柄 的 固 定 用 螺 栓 M16X30。 5.3 回 轉(zhuǎn)銷 的設(shè)計(jì) 6.3.1 回 轉(zhuǎn) 銷 的 選 擇 定 位 銷 通 常 不 受 載 荷 或 只 受 很 小 載 荷 ， 其 直 徑 可 按 結(jié) 構(gòu) 確 定 。 銷 的 材 料 通 常 為 35、 45 鋼 ， 并 進(jìn) 行 硬 化 處 理 。 次 設(shè) 計(jì) 中 銷 是 用 來(lái) 固 定 轉(zhuǎn) 盤(pán) 的 旋 轉(zhuǎn) 位 置 的 ， 經(jīng) 過(guò) 比 較 選 用 內(nèi) 螺 紋 圓 柱 銷 。 5.3.2 內(nèi)螺紋圓柱銷的特點(diǎn)和應(yīng)用 a、 銷 孔 需 鉸 制 ， 多 次 裝 拆 后 回 降 低 定 位 的 精 度 和 連 接 的 緊 固 。 b、 直 徑 偏 差 只 有 m6 一 種 c、 主 要 用 于 定 位 ， 也 可 用 于 連 接 。 5.3.3 回轉(zhuǎn)銷的結(jié)構(gòu)和尺寸見(jiàn)圖 5-31+0.-20?30-.14561025028-0.15?3643AMg深 圖 5-3 26 5.4 鍵 的擠壓 力校核計(jì)算 5.4.1 平鍵的校核 回 轉(zhuǎn) 銷 上 鍵 聯(lián) 接 所 克 服 的 最 大 轉(zhuǎn) 矩 為 ： mNT/957602495 回 轉(zhuǎn) 銷 與 蓋 的 配 合 直 徑 為 30mm,回 轉(zhuǎn) 銷 材 料 與 蓋 材 料 均 為 45 號(hào) 鋼 。 （1）選 擇 鍵 的 類 型 和 尺 寸 由 于 回 轉(zhuǎn) 銷 不 需 要 軸 向 固 定 ， 故 選 用 平 鍵 聯(lián) 接 。 又 因 是 靜 聯(lián) 接 ， 選 用 圓 頭 普 通 平 鍵 。 由 d=30mm,查 手 冊(cè) 得 鍵 的 剖 面 尺 寸 為 b h=8 7,參 考 輪 轂 長(zhǎng) 度 選 鍵 長(zhǎng) 為 L=50mm， 鍵 的 材 料 選 用 45 號(hào) 鋼 。 （2）鍵 聯(lián) 接 強(qiáng) 度 的 計(jì) 算 聯(lián) 接 的 主 要 失 效 形 式 是 鍵 、 回 轉(zhuǎn) 銷 和 蓋 三 個(gè) 零 件 中 材 料 較 弱 的 零 件 表 面 被 壓 潰 。 由 于 蓋 的 材 料 是 45 號(hào) 鋼 ， 失 效 形 式 都 發(fā) 生 在 蓋 上 ， 故 按 蓋 進(jìn) 行 擠 壓 強(qiáng) 度 校 核 。 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 表 5-1 查 得 鋼 的 許 用 壓 力 為 p=125150 2/mN 鍵 的 有 效 工 作 長(zhǎng) 度 l=L-b=50-8=42mm。 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 式 5-1 得 鍵 聯(lián) 接 工 作 面 上 的 擠 壓 力 為 p= = =45 p， 故 所 選 鍵 的 強(qiáng) 度 足 夠 。dhl T42730962/N 5.5 彈 簧的 選用 圓 形 截 面 圓 柱 螺 旋 壓 縮 彈 簧 性 能 與 應(yīng) 用 ： 特 性 線 呈 線 性 ， 剛 度 穩(wěn) 定 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 制 造 方 便 ， 應(yīng) 用 較 廣 ， 在 機(jī) 械 設(shè) 備 中 多 用 作 緩 沖 ， 減 振 ， 以 及 儲(chǔ) 能 和 控 制 運(yùn) 動(dòng) 等 。 圖 5-4 彈 簧 的 特 性 線 。 27 圖 5-4 彈簧的特性線 彈 簧 的 中 徑 D2 為 37.5mm， 安 裝 高 度 H1 為 130mm， 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 定 位 時(shí) 彈 簧 受 壓 力 為 1080N； 彈 簧 從 安 裝 高 度 被 壓 縮 10mm， 這 時(shí) F2 為 1230N。 PjnD12PdH0nFn 圖 1 圓柱螺旋壓縮彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù) P f0 28 fs試驗(yàn)載荷下變形量 F1預(yù)加工作載荷 Fn最大工作載荷 H0自由高度 D2彈簧外徑 D1彈簧內(nèi)徑 h工作行程 Fs試驗(yàn)載荷 f1預(yù)加變形 fn最大變形 5.5.1 選 擇 材 料 和 許 用 應(yīng) 力 屬 于 I 類 彈 簧 ， 材 料 選 用 50CrVA， 查 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 30.2-4 查 德 p=441Mpa。 5.5.2 求 彈 簧 鋼 絲 直 徑 26512308232 FDKCAP 查 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 圖 30.2-4 得 C=15； mCDd5.1372 5.5.3 求有效圈數(shù) 按 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 式 30.2-5 得：mNfFfK/15081232 按 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 式 30.2-5 得：765318.64324DGdn 29 取 n=7 圈 5.5.4 計(jì) 算 其 余 尺 寸 參 數(shù) 總?cè)?shù) 圈9271n 工 作 載 荷 下 的 變 形 量 mKFf7215081mKFf8215302 壓 并 載 荷 及 壓 并 變 形 量 根 據(jù) 彈 簧 工 作 區(qū) 應(yīng) 在 全 變 形 量 20 80 的 條 件 ， 取 ,則 ：fbf602 mfb 15.260852 NFb 39162 其中 表明 f1、f 1均滿足工作區(qū)的bbffff 5204521 條件。 壓并高度 mdnHb901 自由高度 fb 6514725 節(jié)距 np 16990 螺旋角 135076ta2D 滿足 的要求89 展開(kāi)長(zhǎng)度 mnL160827cos5312 5.6 彈 簧的 驗(yàn)算 5.6.1 穩(wěn)定性驗(yàn)算 30 高徑比 滿足要求735037210DHb 5.6.2 強(qiáng)度驗(yàn)算 疲 勞 強(qiáng) 度 安 全 系 數(shù) 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 式 （ 30.2-10） 7175021pSS 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 圖 30.2-11 取 ， 此 時(shí)0NabMp51430 當(dāng) 時(shí)，15CCK6541564aMPdDF2752137088321 aK43321 滿足條件154570pSS 靜 強(qiáng) 度 安 全 系 數(shù) 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 圖 30.2-11 73maxpsS 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第 3 篇第 2 章 asMP 則 滿足條件16457pSS 5.7 共振 驗(yàn) 算 按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)式（30.2-14） 7260153726532 nDd 而 41r 滿足條件。10523760rn 31 5.8 彈 簧設(shè)計(jì) 中的幾個(gè)問(wèn)題 彈 簧 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 的 幾 個(gè) 問(wèn) 題 : 彈 簧 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 除 了 要 考 慮 滿 足 上 述 各 種 功 能 上 的 要 求 外 。 還 要 求 它 在 使 用 期 限 內(nèi) 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 ， 不 產(chǎn) 生 永 久 變 形 ， 以 及 質(zhì) 量 輕 、 體 積 小 、 制 造 容 易 和 成 本 低 廉 等 經(jīng) 濟(jì) 上 的 要 求 。 上 述 這 些 要 求 有 些 是 互 相 矛 盾 的 ， 要 完 全 滿 足 比 較 困 難 。 因 此 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 首 先 要 滿 足 功 能 上 的 要 求 ， 其 次 是 強(qiáng) 度 ， 最 后 再 考 慮 經(jīng) 濟(jì) 性 。 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 ， 彈 簧 的 類 型 、 結(jié) 構(gòu) ， 以 及 外 形 輪 廓 尺 寸 ， 多 半 根 據(jù) 使 用 要 求 和 條 件 已 經(jīng) 確 定 ， 所 以 設(shè) 計(jì) 的 主 要 工 作 是 選 擇 合 適 的 材 料 ， 并 根 據(jù) 載 荷 性 質(zhì) 決 定 材 料 的 許 用 應(yīng) 力 ， 計(jì) 算 出 彈 簧 的 各 個(gè) 具 體 的 幾 何 參 數(shù) ， 確 定 包 括 熱 處 理 在 內(nèi) 的 制 造 方 法 。 彈 簧 的 載 荷 通 常 有 下 列 三 種 情 形 ： A、 靜 載 荷 或 均 勻 增 加 的 載 荷 這 類 彈 簧 受 載 后 其 最 大 許 用 應(yīng) 力 一 般 不 超 過(guò) 材 料 的 彈 性 極 限 。 但 在 螺 旋 彈 簧 的 內(nèi) 側(cè) 或 板 彈 簧 的 轉(zhuǎn) 角 處 往 往 由 于 應(yīng) 力 集 中 而 明 顯 增 大 。 這 樣 在 局 部 地 區(qū) 的 應(yīng) 力 可 能 會(huì) 超 過(guò) 材 料 的 彈 性 極 限 ， 但 大 部 分 并 未 超 過(guò) ， 因 此 不 會(huì) 有 明 顯 的 塑 性 變 形 。 在 一 般 情 況 下 ， 可 以 不 考 慮 這 個(gè) 因 素 。 對(duì) 要 求 較 高 的 精 密 儀 表 彈 簧 應(yīng) 考 慮 采 用 較 低 的 許 用 應(yīng) 力 。 對(duì) 于 長(zhǎng) 時(shí) 間 在 高 壓 力 下 使 用 的 彈 簧 ， 應(yīng) 考 慮 低 溫 蠕 變 和 應(yīng) 力 松 弛 造 成 的 影 響 。 對(duì) 于 在 高 溫 下 使 用 的 彈 簧 ， 應(yīng) 以 它 的 蠕 變 極 限 作 為 設(shè) 計(jì) 依 據(jù) 。 B、 動(dòng) 載 荷 或 沖 擊 載 荷 這 種 載 荷 對(duì) 彈 簧 除 了 要 考 慮 其 動(dòng) 載 荷 下 的 應(yīng) 力 分 布 外 ， 還 要 注 意 其 加 載 速 度 的 影 響 。 因 為 有 時(shí) 因 加 載 速 度 過(guò) 大 ， 會(huì) 造 成 局 部 變 形 甚 至 導(dǎo) 致 失 效 。 所 以 應(yīng) 知 道 彈 簧 所 受 沖 壓 力 的 大 小 和 頻 率 。 對(duì) 材 料 則 除 了 要 求 有 高 的 彈 性 極 限 外 ， 還 應(yīng) 有 很 好 的 韌 性 。 C、 反 復(fù) 載 荷 彈 簧 在 這 種 載 荷 作 用 下 的 失 效 ， 往 往 是 以 疲 勞 斷 裂 為 主 。 因 此 應(yīng) 以 材 料 的 疲 勞 強(qiáng) 度 作 為 設(shè) 計(jì) 的 依 據(jù) 。 在 腐 蝕 介 質(zhì) 下 使 用 的 彈 簧 ， 應(yīng) 以 腐 蝕 疲 勞 強(qiáng) 度 作 為 設(shè) 計(jì) 的 依 據(jù) 。 此 外 在 設(shè) 計(jì) 中 還 應(yīng) 考 慮 材 料 的 表 面 質(zhì) 量 、 形 狀 因 素 （ 應(yīng) 力 集 中 ） 、 尺 寸 效 應(yīng) 、 表 面 強(qiáng) 化 、 表 面 脫 碳 和 環(huán) 境 溫 度 等 因 素 的 影 響 。 32 第 6 章 結(jié)束語(yǔ) 大 學(xué) 四 年 來(lái) 我 通 過(guò) 對(duì) 本 專 業(yè) 理 論 知 識(shí) 的 認(rèn) 真 學(xué) 習(xí) ， 并 且 經(jīng) 過(guò) 金 工 實(shí) 習(xí) 、 工 廠 實(shí) 習(xí) 及 多 次 課 程 設(shè) 計(jì) 后 ， 在 對(duì) 機(jī) 床 原 理 有 基 本 理 解 的 基 礎(chǔ) 上 ， 結(jié) 合 所 學(xué) 的 機(jī) 械 制 造 基 礎(chǔ) 、 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 等 機(jī) 械 專 業(yè) 的 課 程 ， 利 用 已 知 的 一 些 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 開(kāi) 始 對(duì) 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) 進(jìn) 行 總 體 設(shè) 計(jì) 。 通 過(guò) 四 個(gè) 月 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 最 終 使 我 對(duì) 機(jī) 械 專 業(yè) 有 了 比 較 全 面 和 深 刻 的 了 解 ， 尤 其 對(duì) 于 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 的 過(guò) 程 有 了 比 較 清 晰 的 認(rèn) 識(shí) 。 通 過(guò) 此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 我 對(duì) 所 學(xué) 過(guò) 的 專 業(yè) 理 論 知 識(shí) 得 到 了 鞏 固 提 高 ， 并 能 將 其 應(yīng) 用 于 實(shí) 際 。 設(shè) 計(jì) 中 采 用 AutoCAD2002 繪 圖 ， 使 我 的 計(jì) 算 機(jī) 繪 圖 的 技 能 得 到 了 進(jìn) 一 步 加 強(qiáng) ， 并 進(jìn) 一 步 增 加 了 對(duì) CAD 制 圖 軟 件 的 使 用 和 認(rèn) 識(shí) ， 使 我 積 累 了 一 些 比 較 實(shí) 用 的 設(shè) 計(jì) 經(jīng) 驗(yàn) ， 提 高 了 我 獨(dú) 立 學(xué) 習(xí) 的 能 力 ， 并 且 鍛 煉 了 我 的 意 志 。 為 將 來(lái) 走 向 社 會(huì) ， 為 社 會(huì) 做 貢 獻(xiàn) 打 下 了 堅(jiān) 實(shí) 的 理 論 和 實(shí) 踐 基 礎(chǔ) 。 在 本 次 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 ， 經(jīng) 過(guò) 自 己 不 懈 的 努 力 和 指 導(dǎo) 老 師 的 悉 心 指 導(dǎo) ， 各 項(xiàng) 任 務(wù) 都 已 經(jīng) 順 利 完 成 并 達(dá) 到 設(shè) 計(jì) 要 求 。 但 由 于 設(shè) 計(jì) 者 經(jīng) 驗(yàn) 不 足 ， 知 識(shí) 能 力 有 限 ， 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 的 錯(cuò) 誤 和 疏 漏 再 所 難 免 ， 產(chǎn) 品 在 性 能 方 面 也 可 能 存 在 一 些 不 足 ， 欠 妥 之 處 ， 敬 請(qǐng) 各 位 老 師 批 評(píng) 指 正 。 33 辭 謝 厲 經(jīng) 幾 個(gè) 月 時(shí) 間 的 努 力 ， 我 順 利 完 成 了 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 全 部 內(nèi) 容 。 通 過(guò) 這 次 設(shè) 計(jì) ， 我 對(duì) 并 對(duì) 本 專 業(yè) 有 了 較 深 刻 的 認(rèn) 識(shí) 和 理 解 ， 同 時(shí) 學(xué) 到 了 更 多 的 關(guān) 于 機(jī) 械 方 面 的 經(jīng) 驗(yàn) 知 識(shí) 。 此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 是 對(duì) 我 大 學(xué) 四 年 學(xué) 習(xí) 的 歸 納 和 總 結(jié) ， 對(duì) 我 今 后 的 學(xué) 習(xí) 和 工 作 有 重 要 的 指 導(dǎo) 意 義 和 實(shí) 踐 意 義 。 當(dāng) 然 我 之 所 以 順 利 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 主 要 因 為 指 導(dǎo) 老 師 的 屢 不 厭 煩 的 教 導(dǎo) 。 我 將 特 別 感 謝 我 的 導(dǎo) 師 季 平 老 師 ， 她 治 學(xué) 嚴(yán) 謹(jǐn) ， 知 識(shí) 淵 博 ， 經(jīng) 驗(yàn) 豐 富 ， 不 但 給 我 悉 心 指 導(dǎo) ， 還 帶 領(lǐng) 我 參 觀 調(diào) 研 ， 使 我 更 加 體 會(huì) 到 了 一 個(gè) 令 人 尊 敬 的 老 師 對(duì) 學(xué) 生 無(wú) 微 不 至 的 關(guān) 懷 ， 也 賦 予 了 我 進(jìn) 一 步 努 力 、 不 斷 進(jìn) 取 的 熱 情 。 請(qǐng) 許 我 再 次 向 季 平 老 師 表 示 誠(chéng) 摯 的 謝 意 ， 感 謝 各 位 老 師 批 評(píng) 斧 正 。 并 祝 各 位 老 師 身 體 健 康 ， 工 作 順 利 ！ 34 參考文獻(xiàn) 1. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 1、2、3、4、5 冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1988 2. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 主 編 ： 吳宗澤 機(jī)械工業(yè)出版社 3、 材料力學(xué) 主 編 ： 梁治明 高等教育出版社 1984 4. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) （彈簧、起重運(yùn)輸件、五金件） 主 編 ： 成 大 先 化 工 工 業(yè) 出 版 社 5. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1982 6. 機(jī)械制圖 主 編 ： 何 銘 新 、 錢 可 強(qiáng) 高等教育出版社 7. 公差配合與技術(shù)測(cè)量 主 編 ： 薛彥成 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 8. 機(jī)械原理 主 編 ： 馬永林 高等教育出版社 1991