曲柄搖桿式自動(dòng)液面撈渣機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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此垃圾收集裝置是一種解決水面漂浮垃圾問題的一種新型機(jī)械設(shè)備，它有操作簡便、安全可靠和造價(jià)低廉等特點(diǎn)，適合于城市河道、湖泊及風(fēng)景區(qū)等水域環(huán)境推廣使用。此設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是城市和風(fēng)景區(qū)河道、湖泊水域的水面垃圾收集。根據(jù)調(diào)查和分析，城市和風(fēng)景區(qū)河道、湖泊水域的水面垃圾主要有爛蔬菜、塑料袋、軟包裝、飲料盒、塑料泡沫等 。 曲柄搖桿式自動(dòng)液面撈渣機(jī)， 其利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連桿上特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，依靠小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)液面懸浮物的自動(dòng)化清理打撈。為湖泊、水道液面垃圾清理設(shè)計(jì)自動(dòng)化機(jī)械 設(shè)計(jì)主要包括了水面垃圾收集的結(jié)構(gòu)，裝配，選材，以及標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。本文對(duì)設(shè)計(jì)中，水面垃圾收集裝置結(jié)構(gòu)圖，裝配圖，零件圖，都有詳細(xì)的說明。 關(guān)鍵詞： 垃圾 收集 漂浮物 環(huán)境保護(hù) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 n to on to of to of to of To of a of of of of is a of to of a of it as of at is is of to in of of on on to of of In of 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................................ 1 題背景 ............................................................................................................................... 1 題意義 ............................................................................................................................... 1 2. 曲柄搖桿式液面撈渣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................... 2 品的設(shè)計(jì)原理 ................................................................................................................... 2 品的設(shè)計(jì)方案 ................................................................................................................... 2 3. 曲柄搖桿式液面撈渣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) ........................................................................... 4 動(dòng)機(jī)選擇 ........................................................................................................................... 4 定電動(dòng)機(jī)型號(hào) ................................................................................................................... 4 式傳動(dòng)設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 5 擇鏈輪齒數(shù) .................................................................................................................. 5 定計(jì)算功率 .................................................................................................................. 5 3.定中心距 ........................................................................................................................ 6 定鏈節(jié)距 p ..................................................................................................................... 6 定鏈長和中心距 ............................................................................................................ 7 作用在軸上的力 ............................................................................................................ 7 擇潤滑方式 ..................................................................................................................... 8 柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 8 桿位移 ........................................................................................................................... 8 桿小頭的設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 9 桿桿身的設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 10 柄的設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 11 柄強(qiáng)度設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 14 柄桿身計(jì)算 ................................................................................................................. 14 定螺栓計(jì)算 .................................................................................................................... 14 ....................................................................................................................... 20 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 鍵軸的設(shè)計(jì)校核 ............................................................................................................ 20 的尺寸估算 .................................................................................................................. 20 承的校核 ........................................................................................................................ 24 的選擇和校核 ................................................................................................................. 26 總 結(jié) ............................................................................................................................................ 29 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................... 30 致 謝 ............................................................................................................................................ 31 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 緒論 題背景 隨著社會(huì)的發(fā)展，人口的增加經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，江河湖泊污染情況日益嚴(yán)重，其中水面垃圾是江河湖泊的污染主體之一。來源各異的廢棄物通過不同渠道進(jìn)入水體，導(dǎo)致水源的漂浮物體越來越多，它們的集結(jié)造成水面污染，影響水環(huán)境和市容衛(wèi)生。甚至影響航道。此外內(nèi)陸水體的水面垃圾如果得不到及時(shí)清理，很容易匯入海洋引起水面垃圾的聚集，造成二次污染。為了解決水面垃圾的問題，目前很多地區(qū)還是采用人工打撈的傳統(tǒng)方式為主，以杭州西湖景區(qū)為例，景區(qū)管理局就要定期叫工作人 員進(jìn)行手工打撈水面垃圾。這種方法的缺點(diǎn)是其生產(chǎn)效率低勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境惡劣。 此外，目前市場上也出現(xiàn)了一些機(jī)械智能的水面垃圾收集設(shè)備。由于水域不同垃圾種類不同及回收量的不同，形成了各種類型的水面垃圾收集船。例如要用于大范圍大水面的收集，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，價(jià)格昂貴，而且需要專業(yè)人士操作，從而不能被廣泛低應(yīng)用于城市河道和風(fēng)景區(qū)水域的垃圾收集作業(yè)。 根據(jù)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中連桿上特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)計(jì)一種為湖泊、水道液面進(jìn)行垃圾清理的自動(dòng)化機(jī)械，該機(jī) 械可以依靠小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)液面懸浮物的自動(dòng)化清理打撈。 此產(chǎn)品是一種安裝在船體上的的一種簡單的水面垃圾清理裝置，其打撈效率是根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢以及船的行駛速度而決定的，其安裝方便適宜各種水面各方面的打撈清理，其制作方便成本，可操作性方便結(jié)構(gòu)圖如下： ： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理與方案 品的設(shè)計(jì)原理 曲柄搖桿式自動(dòng)液面撈渣機(jī)，其利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連桿上特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，依靠小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)液面懸浮物的自動(dòng)化清理打撈。為湖泊、水道液面垃圾清理設(shè)計(jì)自動(dòng)化機(jī)械。機(jī)械結(jié)構(gòu)原理與運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖 如下： 圖三為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)原理圖 圖四 為產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)軌跡 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 品的的設(shè)計(jì)方案 考慮到產(chǎn)品的的成本性與操作性，所以未設(shè)計(jì)曲柄搖桿垃圾收集裝置與船融為一體的的方案，而是直接把曲柄搖桿垃圾收集裝置安裝在船上的一種簡便的結(jié)合方式，從而間接的節(jié)約了成本與設(shè)計(jì)的復(fù)雜。此垃圾收集裝置主要包括動(dòng)力系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)與固定裝置。 動(dòng)力系統(tǒng)中主要是依靠小型電動(dòng)機(jī)來維持整個(gè)裝置的動(dòng)力，此時(shí)需要考慮的是減速齒輪的的選擇與傳動(dòng)方式的類型，是依靠皮帶傳動(dòng)還是依靠鏈?zhǔn)狡鲃?dòng)， 考慮到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低的問題，再此我們 選擇的方式為鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)，相比較皮帶傳動(dòng)而言鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)可以變換運(yùn)動(dòng)速度，可實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，更適合低速傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)中包括的零部件為曲柄，連桿，與搖桿，由動(dòng)力系統(tǒng)中的力來驅(qū)使曲柄，曲柄的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)連桿的穩(wěn)定運(yùn)行，而連桿的運(yùn)動(dòng)直接決定著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡。執(zhí)行機(jī)構(gòu)決定著垃圾收集的效率，在此我們選用簸箕露空式的垃圾收集，從而間接減少了在收集過程中水阻力的的阻礙，其垂直固定在收集桿上，收集桿是由兩桿通過三角不可轉(zhuǎn)動(dòng)的原理焊接固定死的，其收集桿末端也是通過焊接固定在連桿的最前端。最后就是固定裝置，它是由兩塊槽鋼與 兩塊槽鋼連接鋼板通過焊接來固定死，槽鋼下鉆有孔，通過螺栓緊密連接在船甲板之上，其槽鋼上端焊接有前支座與后支座用來銜接曲柄搖桿中的搖桿與曲柄。 船在行進(jìn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)開始發(fā)動(dòng)，此時(shí)通過鏈條帶動(dòng)曲柄搖桿中結(jié)構(gòu)中的曲柄部分，通過曲柄桿的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)來來帶動(dòng)連桿，而此時(shí)連桿頂端的運(yùn)動(dòng)軌跡即是前端垃圾收集裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡。裝配圖如下 圖一 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖二中 1— 連桿；圖一中 2345曲柄桿； 6后支座座 圖二 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3. 曲柄搖桿式液 面撈渣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) 機(jī)的選擇 根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用交流電機(jī)， Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)的布置以及最大回轉(zhuǎn)直徑，主傳動(dòng)采用普通電動(dòng)機(jī)，外加變頻器調(diào)速，調(diào)速范圍： 10/1400r?40/800r?20/1250r?可無級(jí)調(diào)速，由工件的最大直徑，及摩擦力預(yù)估工作機(jī)的功率。 工作機(jī)有效功率為： P=F× V=63已知條件得電動(dòng)機(jī)有效功率 ，式中為系統(tǒng)總的傳動(dòng)效率。 電動(dòng)機(jī)到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)效率 式中： p 為帶的傳動(dòng)效率， f 為閉式齒輪的傳動(dòng)效率 ， v 為圓錐滾子軸承的傳動(dòng)效率， 為聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率， 為傳動(dòng)效率。 定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 根據(jù)已知條件加工的最大轉(zhuǎn)速為： 1250r\wn v z p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中 p 為一軸的齒數(shù)， 1z 為小齒輪齒數(shù) /wn r m ??? ? 選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 步轉(zhuǎn)速為 1200 /r ,對(duì)應(yīng) 額定功率為 伸軸直徑 24案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 （ 同步轉(zhuǎn)速 （ r/ 滿載轉(zhuǎn)速 （ r/ 總傳動(dòng)比 1 200 1000 50 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 式傳動(dòng)設(shè)計(jì) 擇鏈輪齒數(shù) 鏈傳動(dòng)速比： i=n1/200/370=表 65。 大鏈輪齒數(shù) z2=5=81 ， 合設(shè)計(jì)要求。 中心距的調(diào)整量一般應(yīng)大于 2p。 △a≥2p=2×實(shí)際安裝中心距 a'=a-△a=(作用在軸上的力 鏈速 V=0000=970*25*0000m/s=s 工作拉力 F=1000P/v=1000×工作平穩(wěn)，取壓軸力系數(shù) 上的壓力 Q F=擇潤滑方式 根據(jù)鏈速 v=s，鏈節(jié)距 p=圖 6 設(shè)計(jì)結(jié)果：滾子鏈型號(hào) 1083，鏈輪齒數(shù) 5， 1，中心 a＇ =軸力 輸送鏈條 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) M====1 連桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度和加速度是變化的。它的速度和加速度的數(shù)值以及變化規(guī)律對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及發(fā)動(dòng)機(jī)整體工作有很大影響，因此，研究曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要任務(wù)就是研究活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 桿位移 假設(shè)在某一時(shí)刻，曲柄轉(zhuǎn)角為 a ，并按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，連桿軸線在其運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)偏離氣缸軸線的角度為 b 。當(dāng) a =0 時(shí) ，活塞 銷 中 心 上面 的 位置 位置稱 為 上止點(diǎn) 。 當(dāng) a =180 時(shí) ， 最下面 的 位置 此位置稱 為 下止點(diǎn) 。 此時(shí) 活塞的 位移 x= A A 1 = A O =(r+l ) (r l = [(1 1 (1 b)]r a （ 式 中： l— 連桿 比 。 連桿長度 l 與結(jié)構(gòu)參數(shù)（ 關(guān)，此次設(shè)計(jì)選取 。 桿小頭的設(shè)計(jì) d ??? ???? d ????? ? b 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 ??? d 2 ???? 桿桿身的設(shè)計(jì) 連桿桿身從彎曲剛度和鍛造工藝性考慮，采用實(shí)心形截面。 1. ??? ??? t ??? 為使連桿從小頭到大頭傳力比較均勻，在桿身到小頭和大頭的過渡處用足夠大的圓角半徑。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柄的設(shè)計(jì) 本次曲柄 接結(jié)構(gòu)形式，切口角 ??45? ，曲柄長度 ) 大頭孔直徑 1D 61 0 ??? 2) 大頭寬度 2b 2 ???? 3) 連桿軸瓦厚度 '? ?? 4) 連桿螺栓直徑 141 0 ??? 5) 連桿螺栓孔中心距 1l ??? 螺栓孔外側(cè)壁厚不小于 2 毫米，取 3 毫米，螺栓頭支承面到桿身或大頭蓋的過渡采用盡可能大的圓角。 6) 大頭高度 21,11 ) 取 1 ?? 12 ) 取 2 ?? 7) 定位方式 定位方式采用鋸齒定位，齒形角為 ?60 ，齒距為 柄強(qiáng)度計(jì)算 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柄小頭計(jì)算 （ 1） 由襯套過盈配合和受熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力 襯套最大裝配過盈量 ????? ? 襯套溫度過盈量 4 010)( 51' ?????????? ??? 式中 ? 為連桿材料線膨脹系數(shù)，對(duì)于鋼 C??? ? ? '? 為襯套材料線膨脹系數(shù)，對(duì)于青銅 C??? ? '? 由總過盈量產(chǎn)生的徑向均布?jí)毫? 26222262222'221221212221221/g ????????????????????????式中 E 為連桿材料的彈性模量，對(duì)于鋼 26 /102.2 ? 'E 為襯套材料的 彈性模量，對(duì)于青銅 26' /1015.1 ? ? 為泊桑比， 小頭外表面由 p 引起的應(yīng)力 222 2212221' /g ???????（ 2） 由慣性力拉伸引起的應(yīng)力 活塞組的最大慣性力 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 k g j 4 9 4)2 8 ( 22'' m a x ???????? ?? 式中 'G 為活塞組重量 ? 為角速度 固定角 ??? ????????? 118502650234a r c c o r c c o ?? 4 12 ????? 中心截面（ ??0? ）上的彎矩 g ??????? 0 3 0 3 m a 小中心截面（ ??0? ）上的法向力 k g 94) m a ?????? ? 固定截面（c???）上的彎矩 g ??????????????? 1 8co 7 co s( s i )co ' m a ??查表可知 o ? ?? 固定截面（c???）上的法向力 k g co s( s s ' m a ???????????壁厚 2 12 ???? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 截面積 2112 ()( ?????? 襯套截面積 21' ()( ?????? 系數(shù) K 66 6'' ?????? ????? 受拉時(shí)固定截面處外表面應(yīng)力 （ 3）2122/])2(62[g ????????????????由最大壓縮力小頭承受的最大壓縮力 k g 5 6 44 9 44 ' m a ?????? ? 輔助參數(shù)0 和 查表可得 ?k g g ??? ????????? 固定截面處（c???）的 )(?f 值 查表得 0 1 2 2 1 8()( ?? ? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 受壓時(shí)固定截面處（c???）的彎矩和法向力 g ???????????????18c o )c o 02 ??k g 2 2 6 4co s)( 02 ??????? ??? 受壓時(shí)固定截面處外表面應(yīng)力 2122/)[1])2(62[g ??????????????????（ 4） 小頭安全系數(shù) 材料的機(jī)械性能 查表可得 45鋼 2/60 ? 2110211121/4 5 0 2 4 0 3 0 0 5.0(g g g ??????????????????????角系數(shù) 0 0 4 5 0 03 0 0 022001 ?????? ?? ??? ?在固定角c?截面的外表面處 應(yīng)力幅 2/858(1)(21 ????? ???平均應(yīng)力 2' /58(1)2(21 ???????? ????小頭安全系數(shù) 0 0"1 ?????? ?????小頭安全系數(shù)應(yīng)不小于 以滿足要求 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 （ 5） 小頭橫向直徑減小量 小頭平均直徑 m ? 小頭截面的慣性矩 4331 0 3 0 ??? 橫向直徑減小量 0 6 2 0 01 1 8( 410)90(6623623'm a ???????????為保證活塞銷和連桿襯套不致咬死，應(yīng)使21 ???，實(shí)際計(jì)算結(jié)果21 ???，所以滿足要求。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柄桿身計(jì)算 （ 1）桿身中間截面處最大拉伸力g (22'?????????? ??k g 3 5 07084 2 ??????? ? 式中 分別為活塞組重量和位于計(jì)算截面以上那一部分連桿重量。 （ 2） 桿身中間截面處的應(yīng)力和安全系數(shù) 由最大拉伸力引起的拉伸應(yīng)力 2/ 8 g ??? 式中 F 為桿身中間截面積，計(jì)算約為： 2.2 ?????? 桿身中間截面的慣性矩 (21])([121x?????????121])[(121y?????????由最大壓縮力引起的合成應(yīng)力 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2221 /g ???????222'2 /????????式中 C 為系數(shù)，對(duì)于各種鋼材 0 0 0 0 0 212 11' ???????桿身中間截面在擺動(dòng)平面內(nèi)的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力 2121/8092)221(1 8 3 92/1 0 3 02)221(1 8 3 92g g ????????????????在垂直于擺動(dòng)平面內(nèi)的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力 2222/7 9 12)2 2 1(1 8 0 32/1 0 1 22)2 2 1(1 8 0 32g g ????????????????在擺動(dòng)平面和垂直于擺動(dòng)平面內(nèi)的安全系數(shù) "1??????????????????????????安全系數(shù)滿足要求。 （ 1） 連桿大頭計(jì)算 大頭蓋所受慣性力 k g )1([2232'"m a x???????????? ??根據(jù)大頭蓋截面圖（圖 1）計(jì)算重心坐標(biāo) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 [??????????????大頭蓋截面的慣性矩 2)??????????????????大頭蓋計(jì)算截面的抗彎斷面模數(shù) 3m a 4.1 Z ???? 軸瓦計(jì)算截面的慣性矩 433'' 0 0 8 12 ??? ? 大頭蓋中央截面上的應(yīng)力 2''"m a x/212]56](023.0[g ???????????大頭蓋橫向直徑減小值 lP j 02 3' 3" m a ??? ?????? 經(jīng)軸承選擇， 1? 值小于軸承間隙的一半，所以滿足要求。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 定螺栓設(shè)計(jì) 根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度初選連桿螺紋直徑 141 0 ??? 根據(jù) 擇螺栓，螺母，墊片標(biāo)準(zhǔn)件如下： 螺栓 5782 母 6170 片 848 14 螺栓與螺母材料均采用 40 服強(qiáng)度校核 （ 1）裝配預(yù)緊力 每個(gè)螺栓由慣性力引起的工作負(fù)荷 k g 382 45s m a x ???? ?? 曲柄圖 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 式中 ? 為斜切口大頭的切口角。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)連桿螺栓受到兩種力的作用：預(yù)緊力 P 和最大拉伸載荷 預(yù)緊力由兩部分組成：一是保證連桿軸瓦過盈度所必須具有的預(yù)緊力 1P ；二是保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，連桿大頭與大頭蓋之間的結(jié)合面不致因慣性力而分開所必須具有的預(yù)緊力0P。 k g 9 4 0 0)(10 ?????? （ 2） 材料屈服強(qiáng)度校核 確定0 核螺栓材料是否屈服，應(yīng)滿足： s?? ?? 螺栓最小截面積，經(jīng)計(jì)算 2m s?為材料的屈服極限，一般 2/80 ?n 為安全系數(shù)，一般為 于是經(jīng)計(jì)算 22/ 5 31 9 4 4g g ?????得?，所以滿足要求。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 鍵軸的設(shè)計(jì)校核 的尺寸 估算 由《機(jī)械零設(shè)計(jì)》表選取軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，其力學(xué)性能如下： 650 1 300 =1 155 =受轉(zhuǎn)矩 T 的實(shí)心圓軸，其切應(yīng)力： [ ]639 5 5 0 1 00 . 2 = ? 的最小直徑： [ ]633 9 . 5 5 1 00 . 2 中： 軸的抗截面系數(shù)， 3； P—— 軸傳遞的功率， n —— 軸的轉(zhuǎn)速， [] 許用切應(yīng)力， C—— 與軸材料有關(guān)的系數(shù)，可由下表查得； 對(duì)與受彎矩較大的軸宜取較小的 [ ]軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑；單鍵增大 3％，雙 鍵增大 7％。 表 4軸強(qiáng)度計(jì)算公式中的系數(shù) C 軸的材料 0 275,35 45 4038[ ]12 15 20 25 30 35 40 45 52 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 C 160 148 135 125 118 112 106 102 98 根據(jù)所選的材料 45 鋼，查表可得， 112C= ?；ㄦI軸的最高轉(zhuǎn)速 1450 m 軸所傳遞的功率由公式： 612 泵 =軸的初步估算：33 0 . 4 41 2 0 8 . 0 61450n??此該軸的軸徑不能太小。。 鍵軸的校核 由于花鍵軸的配合，在旋轉(zhuǎn)時(shí)花鍵軸上受到扭矩作用。 則輸出的轉(zhuǎn)矩為： ( ) ( )22122 r p p h= - - ?式中 b—— 動(dòng)片寬度； R—— 回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑； 進(jìn)油口壓力； 機(jī)械效率，取 出油口壓力，取 故： ( ) ( )2212 1 1 9 N2 r p p - - ? ?由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 ]1曲應(yīng)力的計(jì)算公式： b ≤ [ ]1M￠ —— 回轉(zhuǎn)缸扭轉(zhuǎn)時(shí)的當(dāng)量彎矩； W —— 花鍵軸截面的抗彎截面系數(shù)。 ( ) ( ) 24 62 . 1 1 032d B N D d D p -+ 鬃 -+= 淮× 式中軸規(guī)格： 6 2 8 3 2 7N d D 創(chuàng) ? （ 又 ( ) 2M M + ?2 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 M —— 回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩； a —— 根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)。 對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，取 [ ][ ]11s -+=；對(duì)于脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，??；對(duì)于對(duì)稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩，取 1a= 。假定回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)矩不變，選擇軸的材料 [ ][ ]10 45 鋼。通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》可得材料的相關(guān)力學(xué)性能， 0 M ， [ ]1 0 M =， [ ]1 M = 所以 [ ][ ]11 65 0 . 2 8230s -+= = =又 119T N m=?， 1 0 1 m=? ( ) 22M M + ? 51=? ＜ [ ]1 M = 因此軸的強(qiáng)度滿足要求。但是軸也受到扭矩作用且在花鍵最小截面上產(chǎn)生最大剪應(yīng)力： ≤ []t 其中