畢業(yè)論文-刀桿式手動壓機(jī)設(shè)計（送全套CAD圖紙 資料打包）

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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 下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631 前言1.1 課題研究的目的及意義1.1.1 手動壓力機(jī)的研究目的1.應(yīng)用大學(xué)所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，進(jìn)行刀桿手動壓力機(jī)的常規(guī)設(shè)計。設(shè)計過程是對大學(xué)所學(xué)理論知識的應(yīng)用，并在設(shè)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(shè)計過程中，要求了解相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的知識，尤其是國內(nèi)外這種機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展?fàn)顩r、發(fā)展前景等。這就要求我們有較好的語言功底，應(yīng)用所學(xué)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(xué)、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(jī)的設(shè)計中，要查閱很多相關(guān)書籍，圖表等，這是整個機(jī)械行業(yè)的一大特點。機(jī)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(biāo)，這給機(jī)械設(shè)計帶來了很大的便利。我們在從事設(shè)計過程中，提高了查閱資料、應(yīng)用工具書的能力。4.壓力機(jī)的設(shè)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(chǔ)。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631.1.2 手動壓力機(jī)的研究意義手動壓力機(jī)作為一種常用的機(jī)械動力增壓裝置，它能克服大噸位液壓機(jī)體積大、重量大，不便攜帶的缺點，手動壓力機(jī)是機(jī)械壓力機(jī)中具有代表性的一類加工設(shè)備，該類設(shè)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(jì)各部門，量大面寬?，F(xiàn)在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)蓬勃發(fā)展，壓力機(jī)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(shè)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(jī)很有必要。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀機(jī)械在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，在我國，機(jī)械制造是我國經(jīng)濟(jì)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(jī)械行業(yè)飛速發(fā)展，各種機(jī)械產(chǎn)品相繼問世。在設(shè)計機(jī)械產(chǎn)品時，首先要滿足一定的要求，其次機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計也要按照一定的方法。機(jī)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(hù)要求和標(biāo)準(zhǔn)化要求。目前國內(nèi)生產(chǎn)的一些大型機(jī)械壓力機(jī)及其生產(chǎn)線已跨出國門，走向世界。冷壓設(shè)備質(zhì)量的好壞，它直接影響到設(shè)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(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力機(jī)的精度也有了相當(dāng)大的提高。手動壓力機(jī)作為一種常用的機(jī)械動力增壓裝置，廣泛應(yīng)用與各種產(chǎn)品的包裝、維修，提供更精確，更方便的服務(wù)，是工廠必備的工具之一。許多的零件已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)安排生產(chǎn)，便于組織管理。產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化也推動了機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。小型手動壓力機(jī)也呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化趨勢。這種不僅表現(xiàn)在手動壓機(jī)本身各個零件的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。同時，設(shè)計手動壓機(jī)的工程師也根據(jù)產(chǎn)品的要求與相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，兼顧手動壓機(jī)的工作壓力，底座尺寸、壓機(jī)高度、最大工作行程設(shè)計符合生產(chǎn)實踐要求的手動壓力機(jī)。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(jī)的設(shè)計，包括其傳動裝置和執(zhí)行部分。其中包括齒輪設(shè)計、軸的設(shè)計、齒條工藝的編制和各標(biāo)準(zhǔn)件的選用等，是對大學(xué)所學(xué)知識的綜合運用。此研究的目的是用一種合理的機(jī)械設(shè)計方法，設(shè)計出一種能保證加工精度，同時成本較低的手動壓力機(jī)。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632 總體方案的確定根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，刀桿式手動壓力機(jī)的設(shè)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(jī)采用齒輪——齒條進(jìn)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(jī)器工作更加的平穩(wěn)。下圖為壓力機(jī)的一個簡單結(jié)構(gòu)示意圖。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 2-1 手動壓力機(jī)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(shè)計齒輪傳動是機(jī)械傳動中的最重要的傳動之一,應(yīng)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(jī)構(gòu)也有制造和安裝的精度要求較高，成本較高，不適應(yīng)于兩軸距離較遠(yuǎn)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(jī)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(hù)罩，但不能嚴(yán)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(yán)密的箱體內(nèi)，與開式和半開式齒輪相比，潤滑和防護(hù)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，符合半開下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763式齒輪傳動的要求。3.1 選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)壓力機(jī)是齒輪與齒條嚙合的機(jī)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(jī)械為一般工作機(jī)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(jìn)行傳動。2、由參考文獻(xiàn) 【2】 表 10-8 各類機(jī)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(jī)屬于一般工作機(jī)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(xiàn) 【2】 表 10-1 常用齒輪材料及其力學(xué)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(shè)計根據(jù)參考文獻(xiàn) 【2】 第十章，有關(guān)齒輪傳動的設(shè)計，齒輪的設(shè)計可按齒面接觸強度設(shè)計和齒根彎曲強度設(shè)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(shè)計公式為3211 )][(HEdt ZuKT?????1）假設(shè)齒輪的分度圓直徑為 d, 則齒輪的扭矩為：dT49028.10?????為 接 觸 疲 勞 許 用 應(yīng) 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??td2）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(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：51 1032.42063?????N下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763根據(jù)參考文獻(xiàn) 【2】 圖 10—21 的接觸疲勞壽命系數(shù)為： 5.1?HNK3)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(yīng)力為aHNMps5.162705.][lim????4)查參考文獻(xiàn) 【2】 表 10—7，齒寬系數(shù)取 9d?5)查參考文獻(xiàn) 【2】 表 10—6，材料的彈性影響系數(shù)為 218.9PZE6）齒輪與齒條嚙合的傳動比 ???u7）計算齒輪分度圓直徑538.4).16289(.04312.)(132.1 ???????? dZuKTdHEdt ??mm8）計算齒寬余齒高之比 hb齒寬426.0538.1??zdmtt齒高58..25.?th所以0.48.63?b9）計算載荷系數(shù)??HVAKK?因為壓力機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)較慢，并且設(shè)計時采用的數(shù)據(jù)是壓力最大時情況，查參考文獻(xiàn)【2】 表 10-2，所以使用系數(shù) 1A。對于直齒輪，1???HK齒輪的轉(zhuǎn)速較低，精度為七級，查參考文獻(xiàn) 【2】 圖 10-8 動載系數(shù).V下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763由參考文獻(xiàn) 【2】 表 10-4 用插值法得七級精度、相對支承對稱布置時24.1??HK由 ， 查參考文獻(xiàn) 【2】 圖 10-13 的 ;故載荷系數(shù)24.1??HK5F..????vA =1.36410）按實際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，mKdtt 718.493.1658.431 ???3.2.2 按齒根彎曲強度設(shè)計公式為：321)][(FSadYZTm????? 是 齒 輪 齒 數(shù) 。為 齒 寬 系 數(shù) ，是 彎 曲 疲 勞 許 用 應(yīng) 力校 正 系 數(shù) ， 是 應(yīng) 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, YKF SF1d aa?1）參考文獻(xiàn) 【2】 10-20c 取齒輪彎曲強度疲勞極限 MPaFE50??2）參考文獻(xiàn) 【2】 圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 8.1NK3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力安全系數(shù) S=1.4，得MPaF9.642.1508][???4）查參考文獻(xiàn) 【2】 ，表 10-5 齒形系數(shù) 5.1,.SaFaYY5）計算 ][FSaY?06751.9.642518][???FSaY?6）設(shè)計計算下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976332.06751.209.453613 ????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.?Z3.3 齒輪的幾何尺寸計算1）計算齒數(shù)：由公式： zd?m代入數(shù)據(jù) d=50 及 m=2.5，計算得：= = =205.202）壓力角壓力角取國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1356--1988）：α=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=2.54）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=3.125mm5）齒全高 h：由公式：下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763h=ha+hf=(2ha*+c*)m代入數(shù)據(jù)，計算得：h=ha+hf=(2ha*+c*)m=5.625mm6）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=54mm7）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=43.75mm8）齒厚 s：由公式：s=πm/2代入數(shù)據(jù)，計算得：s=πm/2=3.14×2.5/2=3.925mm9）齒槽寬 e：由公式：e=πm/2代入數(shù)據(jù)，計算得：e=πm/2=3.14×4/2=3.925mm10）計算齒輪寬度 b：由公式：b= dφd代入數(shù)據(jù)， dφ=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下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763分度圓直徑 d mz502.???齒頂高 ahha齒根高 f f 1.3.齒頂圓直徑 adZda5)2(??齒根圓直徑 f mf 7.4.?齒距 p 813.??4 軸的設(shè)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(jìn)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(dāng)?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(jìn)行強度計算，以防止斷裂或塑性變形。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763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(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)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(xué)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?？紤]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(xiàn) 【1】 表 15-1 軸的常用材料及其主要力學(xué)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 mNT?????5104.2508.910 ，由公式：332dTWT????，可得3][2Td???查參考文獻(xiàn) 【2】 表 15-3，40Cr 的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 35 至 55MPa 之間,代入mNT??245，求的md82.35104.326???方案采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，齒輪的的分度圓直徑為 d50，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(xiàn) 【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(shè)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(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)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(xì)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下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631）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(dāng)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(yīng)，需要選取 軸承型號：參照工作要求，查參考文獻(xiàn) 【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：d ?D?B=40mm 68mm?15mm2）為了滿足左端與右端的滾動軸承的定位，可采用軸肩進(jìn)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(xiàn) 【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(shè)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= dφd=0.9×50=45mm，則軸上加工齒輪的部位應(yīng)與齒輪寬度一致。故取 L=45mm4）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(shè)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(shè)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(shè)計軸的各部分尺寸如下：下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763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(shè)計后進(jìn)行校核計算，計算準(zhǔn)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(jìn)行軸的強度校核時，應(yīng)該根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力分析情況，采取相應(yīng)的計算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。對于僅僅（或主要）承受扭矩的軸（傳動軸） ，應(yīng)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(yīng)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(yīng)按彎扭合成強度條件計算；需要時還應(yīng)按疲勞強度條件進(jìn)行精確校核。此外，對于瞬時過載很大或應(yīng)力循環(huán)不對稱較為嚴(yán)重的軸，還應(yīng)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(shè)計和第三章的軸的設(shè)計，可以做出軸的受力圖（圖 4-2） ，軸的扭矩為: LFT??1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1FT=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：下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763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(jìn)行一次軸的扭轉(zhuǎn)強度校核，其條件為： TW??下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763式中, ——扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，MPa;T?T——軸所受的扭矩，N m；?——軸的抗扭截面系數(shù)，W3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(63dWT???圖 4-4 齒輪軸的最小端截面圖代入數(shù)據(jù)算的：)(62803mWT?代入上面數(shù)據(jù)：扭轉(zhuǎn)應(yīng)力MpaNT 3910628459?????下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763而 40cr 的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 35~55Mpa，符合要求。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：T根據(jù)第三強度理論,軸的彎扭組合應(yīng)力為：22)(4Tca????由于壓力機(jī)的轉(zhuǎn)速很慢，所以把扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力假定為靜應(yīng)力，取3.0?WTM2,????代入得：333 6.12525014. md????MpaPaWTMcr 409.0)(2 ????其中 40cr 的許用靜應(yīng)力為 pa4][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。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763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(jī)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ｄ＝40ｍｍ，簡化畫法如下：圖 5-1 軸承的結(jié)構(gòu)簡圖當(dāng)量動載荷計算公式為： )(arpYFXfP??Ｆｒ和Ｆａ分別為徑向載荷和軸向載荷。軸向載荷約等于０.徑向載荷為KNFr 429.10)8.9364()8.910(22???對于球軸承 ??下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763查參考文獻(xiàn) 【5】 表 15-3，有Ｘ＝１，Ｙ＝０.齒輪的轉(zhuǎn)速較低，取２ｒ／ｍｉｎ．軸承的動載荷，查表的： kNCr2.13?Ｆｐ?。?代入一下公式：?)(60pcrnLh算的Ｌｈ＝１６８９７．１（ｈ） 。查參考文獻(xiàn) 【2】 表 13-3，推薦的一般此種工作條件的軸承工作機(jī)械壽命為 12000~20000h.，Ｌｈ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(jī)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(dāng)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(shè)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(yīng)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(jī)屬于低速設(shè)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(dāng)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(jìn)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(jī)的傳動軸的外伸段，應(yīng)在軸承蓋的軸孔內(nèi)設(shè)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(jìn)入軸承，并阻止?jié)櫥螺d論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763劑流失而設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(dá) 7—8m/s 的地方。基于氈圈密封和機(jī)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(jī)箱體及附件的設(shè)計6.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763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(shè)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(shè)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(jī)體的加工量也少。壓力機(jī)的箱體一般多用 HT150、HT200 制造。本次設(shè)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(chǔ)上，可進(jìn)行箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)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(yīng)該更厚些。其數(shù)值可查閱參考文獻(xiàn) 【5】 表 4-1 確定。箱座壁厚 δ，查參考文獻(xiàn) 【5】 表 11—8，鑄鋼的最小壁厚在 10 與 12mm 之間。選擇δ=10mm 符合要求。 （2）地腳螺釘直徑 df查參考文獻(xiàn) 【5】 表 3-1，由公式：df=0.036a+10A 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(xiàn) 【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(xiàn) 【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(biāo)準(zhǔn)為 10mm。6.2 軸承蓋的設(shè)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)整軸系位置和軸下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763承間隙等。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(xiàn) 【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(xiàn) 【5】 凸緣式軸承蓋，由公式：D2=D0+2.5d3，D0=D+2.5d3d3 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=98mm6.3 手柄的設(shè)計與強度校核1、材料的選用手柄是壓力機(jī)上傳力構(gòu)件，查參考文獻(xiàn) 【1】 表 12-6，可選用合金結(jié)構(gòu)鋼制造，牌號：40Ｃｒ。此種材料廣泛應(yīng)用于齒輪、軸、曲軸、連桿螺栓等。2、長度的確定初定壓力機(jī)手柄的長度為 620mm，考慮到手的實際作用點及機(jī)器本身結(jié)構(gòu)的特點，取實際在壓力機(jī)手柄上產(chǎn)生的力臂約為 500mm。3、彎曲應(yīng)力的校核手柄的材料：40Ｃｒ，調(diào)質(zhì)，許用靜應(yīng)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(yīng)力：MPaamM402.341032459 ????????40Cr 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(shè)計7.1 齒條參數(shù)的確定下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631） 、模數(shù) m 與齒輪相同，即模數(shù)：m=2.52） 、壓力角處處相等，且等于齒形角，壓力角取國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1356--1988）即： α=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=2.54） 、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=3.125mm5） 、齒厚 s：由公式：s=πm/2代入數(shù)據(jù)，計算得：s=πm/2=3.14×2.5/2=3.925mm6） 、齒槽寬 e：由公式：e=πm/2代入數(shù)據(jù)，計算得：e=πm/2=3.14×4/2=3.925mm7） 、齒條長度：根據(jù)任務(wù)書上的數(shù)據(jù)：壓力機(jī)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）齒條長度的確定下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763根據(jù)任務(wù)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 ahmha5.2?齒根高 f f 13.齒全高 h fa6.?壓力角 ?20齒距 p mp85.714.3?齒厚 s S=1.5708m=3.925mm齒槽 e e=1.5708m=3.925mm徑向間隙 c C=0.25m=0.625mm7.2 齒條工藝設(shè)計分析制定工藝路線是一個反復(fù)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(yīng)用常見的機(jī)械加工方法，如車削、銑削、刨削、鏜削、鉆削、磨削等，依據(jù)加工經(jīng)濟(jì)精度原則預(yù)訂工藝路線，然后在將相識或相同的加工方法組合起來，逆向遞推到毛胚設(shè)計為止的反復(fù)修改完善的過程。工藝路線制訂要考慮的問題有：1.始終考慮的是經(jīng)濟(jì)性即制造成本低；一般來講要制造成本低，主要是從現(xiàn)有資源的重復(fù)利用和提高加工效率兩方面出發(fā)。齒條有狹長平面組成，其相當(dāng)于分度圓無限增大的齒輪。從結(jié)構(gòu)尺寸可見其剛性不好，加工中保證平面度是主要任務(wù)，四個相互垂直的平面也應(yīng)重視。齒條固定在床身上，安裝后齒向要與底面保持垂直，否者影響齒輪與齒條的嚙合精度。工藝分析：齒條是一種直徑無限增大的齒輪，它的外圓與根圓已變成直線。中批量生產(chǎn)齒條上齒形，一般可在插齒機(jī)上配以專用夾具插削而成，若無插齒機(jī)或少量單件生產(chǎn)可采用齒輪銑刀，其精度較插齒差。圖樣中要求齒頂面有平面度要求實際加工中需要交替定位，所以四個平面均加以磨削，而且保證相互垂直。這樣插齒時，與底面定位在夾具中加工出的齒向能保證垂直度要求。7.2.1 確定毛坯制造方法本零件的主要功用是傳遞動力，其工作時需承受較大的載荷，要求有較高的強度和韌性，故毛坯應(yīng)選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷。又由于是單件小批量生產(chǎn)、且零件形狀較簡單，尺寸也不大，故應(yīng)采用自由鍛。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397637.2.2 各平面加工方法的確定齒條的左右端面粗糙度要求是 12.5，可以選擇先粗車后半精車。對齒條的四個狹長的側(cè)面，粗糙度要求是 3.2，通過先粗銑后精銑可以達(dá)到要求。表 7-2 平面的各種加工方案及能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度序號 加工方法 公差等級表面粗糙度 ??m?1 粗車 IT13~IT11 12.5~502 粗車——半精車 IT10~IT8 3.2~6.33 粗車——半精車——精車 IT8~IT7 0.8~1.64 粗車——半精車——磨削 IT8~IT6 0.2~0.85 粗刨 IT13~IT11 6.3~256 精銑 IT13~IT11 6.3~257 粗刨——精刨（精銑） IT10~IT8 1.6~6.38 粗銑——精銑（或精刨） IT10~IT8 1.6~6.39 粗刨——精刨（或精銑）——刮研 IT7~IT6 0.1~0.810 粗銑——精銑（或精刨）——刮研 IT7~IT6 0.1~0.811粗刨——精刨（或精銑）——寬刃精刨IT7 0.2~0.812粗銑——精銑（或精刨）——寬刃精刨IT7 0.2~0.813 粗刨——精刨（或精銑）——磨削 IT7 0.2`0.814 粗銑——精銑（或精刨）——磨削 IT7 0.2`0.815 粗銑——精銑——磨削——研磨 IT5 0.006~0.116 粗銑——拉削 IT9~IT7 0.8~1.67.2.3 各平面加工余量的確定工序間加工余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差，有雙邊和單邊余量。工序間加工加工余量的確定原則：1.加工余量應(yīng)盡可能小，余量小可以縮短加工時間，提高加工效率，降低制造成本，延長機(jī)床、刀具的使用壽命；2.加工余量應(yīng)能保證按此余量加工后能達(dá)到零件圖樣要求的尺寸、形狀、位置公差和表面粗糙度，工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)加工精度范圍，本工序的余量應(yīng)大于上工序留下的尺寸公差、形狀公下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763差和表面切削層厚度；3.本工序的余量還應(yīng)考慮裝夾誤差、加工中的變形、熱處理變形和加工方法可能帶來的誤差。確定方法：1.分析計算法：在可靠的實際數(shù)據(jù)資料基礎(chǔ)上進(jìn)行計算，目前應(yīng)用較少；2..經(jīng)驗估算法：根據(jù)工藝人員的實際經(jīng)驗確定工序余量，通常都比較偏大，一般用于單件小批量生產(chǎn)中;3.查表法：應(yīng)用廣泛的方法，查閱有關(guān)的手冊，在結(jié)合工廠的實際情況適當(dāng)修正使用。工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時，由最后一道工序依次向前推算工序基本尺寸，直到毛胚尺寸（本工序的余量=前工序的工序尺寸—本工序的工序尺寸） 。工序尺寸的公差按各工序采用的加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定，并按“入體原則”確定上、下偏差；毛胚和兩孔中心距按雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注。工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)用工藝尺寸鏈分析計算。查參考文獻(xiàn) 【1】 ，端面的最大尺寸小于等于 50mm 的平面最大尺寸,查表的自由鍛第一次粗加工余量 1.0~1.4mm,取 1.0mm，半精車端面余量是 1.0mm。在四個狹長平面，先粗銑后精銑，可以達(dá)到粗糙度要求。參考文獻(xiàn) 【1】 ，表 7-24,表 7-25，粗銑的加工余量是 1.5mm，精銑的加工余量是 0.7~81.0mm，取 1.0mm。齒條的毛胚寬度取45mm,,一次粗銑后精銑可與達(dá)到精度要求和粗糙度要求。7.2.4 繪制毛坯圖 根據(jù)上文確定的各平面加工余量，可以得出毛胚的尺寸。圖 7-1 毛胚的尺寸圖7.2.5 背吃刀量的選擇對粗加工，根據(jù)工件的加工余量來確定，除留下精加工余量外，一次進(jìn)給盡可能切除全部余量。背吃刀量可達(dá) 8~810mm。當(dāng)切削加工余量過大、工藝系統(tǒng)剛度過低、機(jī)床功率不足、刀具強度不夠或斷續(xù)切削的沖擊振動較大時，可分多次進(jìn)給。切削表面有硬皮的鑄、鍛件時，應(yīng)盡量使背吃刀量大于硬皮層的厚度，以保護(hù)刀具。對半精加工和粗加工，此時一般加工余量較小，可一次切除。為了保證加工精度和表面質(zhì)量，也可多次進(jìn)給，第一次進(jìn)給的背吃刀量一般為加工余量的 2/3 以上。半下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763精加工（表面粗糙度為 6.3~3.2）時，背吃刀量可取 0.5~2mm，精加工（表面粗糙度為 1.6~0.8）時，背吃刀量取為 0.1~0.4mm。所以，在車端面時粗車和半精車背吃刀量均取