人工髋关节模拟试验机机械传动部分研制【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 图 书 分类号： 密 级： 摘要 本课题是对人体髋关节模拟试验机机械传动部分的研制。 模拟试验机是一台集机、电、液技术于一体的专用台架试验设备。 试验机的工作原理是将股骨头和髋臼部件试样按照其正常位置安装于试验台上，通过试验装置使两者之间产生规定的随时间变化的负载及相对角运动。该机械设计时考虑的主要因素是使其在实验室环境中能够正确模拟人体髋关节的实际运动工况，以使试件在试验过程中产生的摩擦机理、磨损形式与实际使用条件下相一致，从而可以准确、可靠地测试人工关节材料的生物摩擦学特性参数，为临床应用 提供指导性试验数据。根据以上要求设计出试验机的总装配图。该试验机要求的最大试验载荷为1t，要求主轴转速为 60设作用在股骨头头部的载荷为 1t，则可以算出最大阻力。选则直径为 50股骨头，求出最大扭矩，由此确定电机的功率从而计算出最小轴径。根据最小轴径初选各个零件的尺寸。通过校核确认其安全以确保试验机正常运转。电机运转时通过联轴器带动主轴旋转，从而带动固定在主轴轴端的偏心轮转动，试件座安装在摆轴上和摆轴一起饶中心轴线转动。使得由关节球支架固定在试件座上的关节球头和髋臼试件之间产生摩擦，从而达到试验 的目的。其中髋臼试件由骨水泥固定在髋臼座上，冲击载荷由液压缸提供作用于自定心轴上，通过髋臼支架最终作用在关节球头上，加上关节球头随试件座绕中心线转动。这样实现模拟人体髋关节的实际运动，使其产生的摩擦机理、磨损形式与实际使用条件下相一致，以达到设计该试验机的初衷。 关键词 ： 关节试验机 ;模拟试验 ;人体髋关节 ;摩擦机理 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ in is a of in of of is to in is it in so of in be of to of t, is 0in s t, is 0mm to to by in on to by in by in by on on in 文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ it to be by 文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 目 录 1 绪论 . 2 言 . 2 2 方 案 . 4 工髋关节模拟实验机的研究现状 . 4 关节结构及运动分析 . 6 体髋关节结构 . 6 关节运动特性分析 . 7 工髋关节结构 . 8 计方案 . 9 械传动部分的运动特性分析 . 10 损量的测定及磨损率的计算 . 13 损量的测定 . 13 床磨损率的计算 . 14 损因数的计算 . 15 3 设计计算过程 . 16 论计算 . 16 取电机功率 . 16 传动轴的设计 . 16 选摆轴的大小 . 17 压缸的结构尺寸设计 . 19 配图及主要零件图设计 . 20 配图草图 . 20 件图草图 . 20 4 零件校核 . 22 传动轴的校核 . 22 动轴上轴承的校核 . 24 轴的校核 . 24 轴上轴承的校核 . 26 结论 . 27 致谢 . 28 参考文献 . 29 附录 专业英语翻译 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 1 绪论 言 随着人类社会的发展与进步，人的生命价值被广泛认同。由疾病、事故和战争等原因导致大量人体骨骼病变和损伤，使得许多人成为残疾而失去基本生活能力，给病人的家庭及社会都带来极大的影响和沉重的负担。为减轻病人的痛苦，提高他们的生活质量，医学界一直致力于解决人体骨骼的材料、成型、植入和再生性的问题。目前骨科学主要通过两种方法解决骨缺损的修复问题，一是通过人身自身的生物机能进行骨骼的再生或植入带有骨生长因子的小块异种骨诱惑导骨生长。这类方法效果较好，但时间长，见效慢，只适合于小块骨缺 损的修复。另一种方法是用人造生物材料（金属、塑料、陶瓷）制成替代骨植入人体，以解决大块缺损骨骼的修复。 1963年英国曼彻斯特人 先报道全髋关节置换手术治疗类风湿性髋关节骨性关节炎。他利用不锈钢制作 径的股骨头，以聚四氟乙烯（ 作髋臼，聚甲基丙稀酸甲酯（骨水泥）固定，形成 定了现代人工关节置换术的基础。自此以后，人工关节置换技术发展迅速，日益成为治疗关节伤痛，重建关节功能的重要手段。目前，全世界每年因各种疾病需要更换关节的 人数高达 4000万 6000万人，仅全髋关节置换就达 80万例。其中在关节炎晚期治疗、外伤致残和骨瘤切除手术中，人工关节置换术已成为一项常规外科手术。 随着人类社会步入高龄化阶段，各种与高龄有关的关节疾病，如大腿骨骨折、关节炎等病症，将会大量发生，因此对人工关节的需求也会日益增加。以日本为例， 1993 年人工关节的需求量为 件， 1997 年已迅速上升到 件，其整形外科用植入物市场的年增长率为 7%8%。我国人口众多，且部分地区生活条件相对较差，关节疾病的发病率高于经济发达国家， 是世界上人工关节最大市场之一。据我国民政部门报告，目前仅肢体不自由患者就达 1500 万人，其中残疾约 780 万人，全国骨缺损和骨损患者近 300 万人，且随着我国社会老龄化的到来，这一数字还有上升的趋势。因此，加强研制人工关节置换技术，提高置换关节的使用寿命，是一项十分迫切的任务。 人工关节是模拟人体关节制成的植入性假体，以代替病变或损伤的关节并恢复其功能。人工关节的研制、开发是一门跨领域的交叉学科，涉及到材料学、力学、生物学、成型技术和医疗等多门学科的知识，需要多方面的科研人员不断探索。其中，对人工关 节生物摩擦学特性的研究由于直接关系到置换关节的使用质量和临床寿命而备受人瞩目。人体关节属于身体活动的连接机构，接触界面间必然发生相对滑动，因此会产生摩擦、磨损和润滑等摩擦学问题。近期的研究工作已证明人工关节磨损时产生的磨损颗粒与置换关节的无菌性松动有直接关系。因此，积极开展人工关节生物摩擦学特性方面的研究，掌握置换关节买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 材料在生物机体环境内的摩擦磨损行为规律，在人工关节的开发中引入摩擦学设计（包括基于生物力学的关节配副载荷最小化研究、假体固定的微动摩擦学行为研究和关节材料磨损颗粒生成机理及有效识别等），对于提 高人工关节的使用质量，延长其临床寿命和减轻患者痛苦具有重要的现实意义。 本设计是根据人类行走时髋关节的运动特点，结合人工关节结构特征研制一种能正确模拟髋关节运动的实验机械。该机械设计时考虑的主要因素是使其在实验室环境中能够正确模拟人体髋关节的实际运动工况，以使试件在实验过程中产生的摩擦机理、磨损形式与实际使用条件下相一致，从而可以准确、可靠地测试人工关节材料的生物摩擦学特性参数 ,为临床应用提供指导性实验数据。 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 2 方 案 工髋关节模拟实验机的研究现状 根据 研究内容合理选择试验设备和试验方法，在所要求的精度上，真实、可靠、灵敏地反映出工作参数和材料的摩擦磨损特性，是人工关节摩擦学研究中的重要组成部分。 早期人们由于条件的限制，大多采用销 盘式或往复滑动式试验机来评价关节材料的摩擦学性能，并试图将得到的试验结果应用于临床。但这些摩擦磨损试俭设备由于结构限制，无法进行全尺寸关节副摩擦试验，而且无论是在试件偶副接触方式上，还是在所提供的运动形式以及载荷性质上都与人工关节的实际工况相距甚远。因此，其试验数据的真实性和临床应用的可靠性不能不受到质疑。为逼真地再现人工关节 在机体内的运动特性，准确揭示其摩擦、磨损规律，人们在关节模拟试验机的研制方面给予了极大关注。 从 20世纪 80年代开始，国外研究人员陆续设计、制造了一批专门用于考察关节材料摩擦学性能的试验设备。目前国内尚未见到有关髋关节模拟试验机研制方面的报道。研究人员主要利用销盘式、环块式等常规摩擦试验机评价关节材料的摩擦学性能。也有研究人员为更好地模拟关节副接触状态，将销试件 (一般由陶瓷、大然骨等制作 )端部加工成半球形与盘试件对摩。然而，不管怎样，标准试验机提供的运动形式大都是一维单向滑动摩擦，这与人工关节多向复合滑动摩 擦的实际工况有较大区别，因而在标准试验机上得出的试验数据的临床应用性小能小受到质疑。 欧洲关节模拟实验机的设计特点见图 2 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 表 2买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 关节结构及运动分析 体髋关节结构 髋关节位于人体中部，是人体中最重要的关节之一。图 2出人体髋关节的结构简图。 图 2结构简图 解剖学表明，髋关节可以围绕以股头为中心的无数轴运动（临床医学为研究方便，规定了水平、垂直、前后 3 个运动轴）。为了完成支持体重和负重条件下运动这两个基本功能同时又具备必要的稳定性，结构上呈杵臼关节。髋臼及其临近结构可划分为前柱、后柱两个部分：前柱（即髂耻柱）由髂嵴前上方斜向前内下方，经耻骨支止于耻骨联合，分髂骨部、髋臼部、耻骨部三段。后柱（即髂坐柱）由坐骨大切迹经髋臼中心至坐骨结节，包括坐骨的垂直部分及坐骨上方的髂骨。后柱内侧面由坐骨体内侧的四边形区域构成，称四买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 方区。髋臼前、后两柱呈 60相交 ，形成一拱形结构，横跨于前后两柱之间，是髋臼的主要负重区，称臼顶，又称负重顶，约占髋臼的 2/5，由髂骨下部构成，厚而坚强。髋臼呈半球形深凹，直径约为 下肢股骨头相关节。髋臼边缘的关节盂唇可使髋臼加深加宽，并使臼口变小，使髋臼包容股骨头的一半以上。在髋臼表面上有一层约厚 2透明软骨，呈半月形分布于髋臼的前、后、上壁。软骨的组成中固态物质占 20% 40%，其余为水。固态物质中胶原纤维约占 60%，蛋白多糖占 40%，软骨细胞占 2%。关节软骨的这种多相结构使得它在载荷之下呈现粘弹性响应 ，在外界力作用下发生蠕变和应力松驰，从而保护髋关节免受冲击。髋臼中央无关节软骨覆盖的臼窝由哈佛森腺充填，它可随关节内压力的培养而被挤出或吸入，从而维持关节内压力的平衡。髋关节周围包围着强大的韧带及丰厚的肌肉，这使得该关节稳定性较强。正常情况下髋关节的最大活动度是在矢状面上，屈曲幅度可达 0 140，伸展 0 15； 在冠状面上能外展 0 45 ， 内收 030；在横截面上，当髋关节屈曲时，能够外旋 04 5，内旋 0 50。 关节运动特性分析 由于人体下肢运动的多样性（走、跑、跳等），使得 髋关节的运动呈现出很强的复杂性。由上一节解剖学分析知，股骨头根据运动需要，可在髋臼中围绕其球心向任何方向转动。因此，仅就人体运动的不确定性而言，髋关节的运动轨迹是不可能用常规数学方法表达的。考虑到关节置换病人的特殊性，此处仅讨论人体正常行走时股骨头在髋臼中的运动轨迹。 的研究结果表明，人体正常行走时，髋关节在一个步态中的主要运动角度变化如图 2示。 （ 变化幅度为 046， （ （ 变化幅度同为 0 12。 和 的相位相差 /2。在足跟离地前 ，关节弯曲度达到最大；脚尖离地前 关节拉伸度达到最（ T 为步态周期，单位：秒）。根据图 2示运动曲线，利用计算机模拟技术对髋关节摩擦面上随机选取点的运动轨迹进行了相应计算，其结果如图 2示。可以看出，这些点的运动轨迹很不规则，大致上呈椭圆形，且轨迹形状随选取点在球体上位 置的不同而有所变化。这一结果表明，天然髋关节间的相对运动为交叉状、多方向性复合滑动摩擦。 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 图 2 运动曲线 图 2动轨迹 工髋关节结构 股骨上部大转子与髋骨相支承，承受了人体的大部分重量及人体活动时的大部分载荷。当股骨上部发生创伤时，在临床骨科医学上，常常采用植入人工髋关节来代替原先破损的髋关节，以达到支撑点的目的。图 2出了人工髋关节的实物照片。与天然髋关节相对应，人工关节也分为股骨球头和关节臼窝。为完 成人体必需的运动及加工工艺的需要，人工关节联接部分做成凸球凹球形式。临床上常用球头半径为 25268323842。 图 2人工髋关节的实物照片 人工关节在体内的固定方式分为两种：骨水泥固定和非骨水泥固定。骨水泥固定时利用甲基丙烯酸甲酯 (骨水泥 )将人工假体与自然骨粘结固化后达到固定目的。非骨水泥固定技术是通过改进假体外形尺寸使之紧密嵌入髓腔或在假体外壳表面上制造出多孔结构，以使宿主骨能够长入金属外壳面从而达到生物学固定的目的。人工关节植入体内后 ，承担原人体髋关节的功能，其运动方式与人体自然髋关节基本一致。 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 计方案 本次设计的人体关节模拟试验机是一台集机、电、液技术于一体的专用台架试验设备。该试验机设计时考虑的主要因素是使其在试验室环境中能够正确模拟人体髓关节的实际运动工况，以使试件在试验过程中产生的摩擦机理、磨损形式与实际使用条件下相一致，从而可以准确、可靠地测试人工关节材料的生物摩擦学特性参数，为临床应用提供指导性试验数据。该试验设备主要由机械传动部分、温控系统及液压加载系统组成。该试验机由四个相互独立的试验单元组成，每个试验单元的结 构和工作原理都完全一致。为了真实模拟天然关节的运动工况，试验时转速小能过高，这样一来势必造成试验时间很长，在多试样重复试验时这一矛盾更为突出。本试验机在一个机架上同时装配了四个试验单元，增加了试验工位，从而大大缩短了试验时间，同时也为作对比试验提供了便利。 关节头试件由夹具夹持固定于试验机主轴上。试验时载荷的施加由加载油缸完成。向加载油缸的上腔输入压力油，活塞杆将向下移动，并通过花键轴带动关节头试件压向臼杯试件。利用液压系统调节液压油的压强，可满足试验时不同载荷要求。臼杯座中可安装不同规格（ 20 50髋臼试件，并通过组合轴承部件固定在支撑斜板上。支撑斜板在电机驱动下作匀速旋转运动，防转杆受到试验机立柱的阻挡产生反方向阻力，通过轴承固定于支撑斜板上的臼杯座在合力作用下一边绕试验机主轴旋转，一边往复摆动。安装在臼杯座中的髋臼试件与关节头试件间呈现交叉状、多方向复合滑动运动。实验装配草图如图 2文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 图 2械传动部分的运动特性分析 多向复合滑动方式：采用该方式试验时，偏心轮以恒角速度旋转，臼杯座支承轴在其带动 下围绕主轴轴线作圆锥状回转，固定在支承轴上的防转杆受机座限制产生反向阻力，在该力作用下支承 轴除绕主轴轴线回转外还要自转，此时试验机的运动简图可以表示成图 2示形式（为分析方便，防转杆与机座的点接触形成的级运动副用两个运动副及一个运动副代替）： 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 1：机座； 2：回转轴； 3：防转杆； 4， 5：滑动、摆动副； 图 2验机运动原理图 由机械原理知，若某空间运动链由 N 个构件组成，当固定其中之一为机架后，所剩活动构件数为 n=N 1，如果在组成运动链时共加入 I 级副、 副、 副、 副及 级副，则空间运动链相对于机架的自由度为： F 0 时运动链不可能产生相对运动。对 F 0 的运动链，当原动件数小于机构自由 度时，构件间的相对运动是无规则的；原动件数大于 F 时，机构不能运动；只有当原动件数等于 F 时，构件之间才能获得确定的相对运动。分析图 2知，该空间运动链的构件数 N 5，共包括 3 个 V 级副和 2 个 副，因此其自由度为： F 6（ 5 1） 5 3 4 2 1 关节模拟试验机运转时，只有一个原动 件，即偏心轮的旋转运动，因此可知，该空间机构能够获得确定的相对运动。 尽管从理论上讲，有确定相对运动的运动轨迹可以用数学方程来唯一表达，然而，由于髋关节运动时所固有的复杂性，人们在研究摩擦表面的运动特性时，往往采用模拟轨迹法或刻痕轨迹法，以达到简单、形象地描绘出运动轨迹的目的。 本试验机从结构原理上看，应属于 全髋关节模拟试验机。该类型试验机运行时主要依靠下试件相对于上试件作往复式圆弧状摆动以实现摩擦面间的交叉状复合滑动运动。在运行过程中，下试件摩擦表 面上的任一点均相对于水平、垂直二轴作周期性摆动。若以与其中一轴的夹角为 另一轴的夹角为 摩擦面上任一点的运动波形可以表达成图 2示形式： 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 图 2验机的运动波形分析 以此运动波形为基础，在摩擦面上随机地挑选几个点计算其运动轨迹，模拟结果如图 2示。可以看出，随着所分析点在摩擦面上所处位置的不同，其运动轨迹相差很大。在球的端部出现一个标准圆周轨迹，该轨迹所对应的点恰为臼杯座支承轴轴线与关节副对摩表面的交点。因该点位于臼杯试件自转轴线上，在试验过程中不会因臼杯试件的自转产生 水平方向的相对位移，因此其运动轨迹为一个标准圆。从该点依次向外，点的轨迹逐渐变成非对称椭圆形，且随着与球顶点距离的增大，运动轨迹越来越不规则，当点到达试件边缘时，其运动轨迹变为“ 8”字型。 为验证该模拟结果的正确性，在髋臼试件的不同位置嵌入 17 个硬质针头，并将此试件与关节头试件一同装入 试验机，加载后运行一个周期。在显微镜下观察关节头试件的表面划痕并用墨水描出轨迹。 如图 2示。比较图 2 2发现，两种模拟结果的对应性非常好。 图 2在自行研制的髋关节模拟试验机上，采用与 似的方法得关节摩擦面间的运动轨迹如图 2示。与图 2 2较后可看出，它们的运动 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 图 2 图 2制关节试验机运动轨迹实测图 轨迹基本属于同一种类型。 研究资料表明，为了准确、逼真地再现人体髋关节的运动特性，模拟试验机在结构设计上应满足以下两点要求： 1、偶副对摩面在实验过程中应呈交叉状、多方向性相对滑动运动； 2、对摩面上任一点的滑动轨迹在运 动过程中应持续改变。通过以上模拟结果可知，本试验机可以较好地实现这两种功能。因此，从理论上分析，尽管本试验机所提供的运动形式与天然髋关节相比不尽相同，但它能够较好地模拟关节运动的特殊性和复杂性，并使得在此基础上产生的摩擦形式、磨损机理与天然关节一致。 损量的测定及磨损率的计算 损量的测定 磨损量常用的测量方法有称重法、测长法、表面轮廓法以及光谱法、铁谱法等。在本试验中，考虑到试验机的具体结构以及本着方便、快捷的原则，采用称重法测量试样的磨损质量损失。在测试高分子材料的磨损量时，材料的吸水 特性对磨损量的测量影响尤其大。表 2件在一天之中由于吸湿引起的重量变化： 表 2可以看出，一天之中由于温度、湿度的改变导致试件重量发生了很大变化，从早晨的 中午的 到傍晚的 天之中试件重量的最大改变量达到 此大的重量变化对于磨损量的测量极为不利。可以想象，在关节模拟试验机买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 上试验时，由于润滑介质的存在这种影响还将大大加剧。试验过程中试件由磨损造成的质量损失较小，这种由材料吸湿性导致的重量改变完全有可能影响试验数据的测量，甚至将真实试验数据覆盖。为保证磨损量的测试精度，把材料吸水性引起的测量误差减至最小，在试验中采取了“参考试件法”。取一与被测试件材料、形状完全相同的样品作为参考试件，称重后置于与试验偶副相同的试验环境中（相同温度、相同润滑液浸泡）。试验后取下被测试件和参考试件一同置于超声波清洗器中用蒸馏水清洗 3 80烘箱中烘干 40后在干燥器中冷却至室温，采用感量为 电子天平测量试件重量变化。设参 考试件试验前重量为 验后为 由试验环境导致的材料单位重量的改变量为： 式 （ 被测试件与参考试件材料、形状相同，因此可认为二者受试验环境影响造成的单位重量改变量一致，如被测试件试验前重量为 其由试验环境导致的重量改变量为 ： 式 （ 在最终计算被测试件的磨损量时，减去 2 即可 消除试验环境改变对试件重量的影响。采用这种处理方式后，可确保试件称量时环境因素的一致性，把由材料吸水性等造成的误差控制在最小范围内。 床磨损率的计算 临床磨损率（ 示了股骨头每年对人工髋臼所造成磨损程度的大小，对于衡量人工关节副的长期疗效具有重要意义。临床磨损率一般通过 X 射线法或临床解剖测得。 人通过长期临床观察表明临床磨损率同髋臼磨损量之间呈线性关系，因此可通过下式将关节模拟试验机上所得磨损结果转化为临床磨损率： 式 （ 式中： P：临床磨损率（ mm/ W：人工髋臼 1 年的 磨损量（ ：髋臼材料的密度（ g/ r：关节头假体的球头半径（ C：髋臼材料的蠕变率（ %）。 资料表明，一般情况下在试验室中进行试验时，关节试验机运行 106当于关节假体在体内环境中运行一年。据此可将试验结果换算为临床磨损率。 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 损因数的计算 磨损因数（ 示了材料在单位载荷（ N）、单位滑动距离（ m）时的磨损质量损失，在比较不同材料的耐磨性时有重要应用。一般情况下在试验室中进行试验时，磨损因数可由下式计算： 式 （ 2,4） 式中： k：磨损因数（ W：试验材料的磨损量（ ：试验材料的密度（ g/ L：试验载荷（ N）； X：相对滑动距离（ m）。 用销盘式、环块式等标准试验机进行试验时，可利用 2直接计算磨损因数。但关节模拟试验机由于其固有的特殊接触方式（凸球面凹球面）和运动类型（多方向性复合滑动摩擦），计算时要相对困难一些，必须对 2进行适当的变换。由 2可得： 式 （ 将（ 2入（ 2： 式 （ 式中， N 为一年中人工髋臼所受冲击载荷的循环次数； 示一次载荷循环过程中载荷与滑动距离乘积的积分，其物理意义在于表明外部条件对置换关节磨损的影响程度。 的大小与病人体重、关节假体所受载荷的循环特征、关节间的有效滑动距离及假体球头半径有关。对 人工 关节的研究表明： 式 （ 式中： B 为病人的体重（ N）， d 为关节头假体的球头直径（ m）。 将式 2入式 2得关节模拟试验时的磨损因数为： 式 （ 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 3 设计计算过程 论计算 取电机功率 已知关节球头的直径为 50大试验载荷为 1t，主轴转速为 60 最大正压力 F=800N 所以摩擦力 最大扭矩 T=公式 6109 5 50n=60出 P 机械手册知，初拟使用 Y 系列 4 极电动机 选用 4， P= n=1390 转 M=17 主传动轴的设计 a 选择轴的材料 选 择 轴 的 材 料 为 45 钢 , 经 调 质 处 理 , 其 机 械 性 能 由 表 查 得 =60b =6401 =2751 =155b 初步确定轴的最小直径 按扭转强度初步计算轴的最小直径 . 取材料系数0=112 3 123 输出轴的最小直径安装联轴器处轴的直径，此外，此轴上要求安装一个平键，开有键槽应放大 3%左右，即 经圆整后取此轴的最小轴径为 25 c 轴的结构设计 轴中间安装轴承，外伸端安装联轴器，故轴的结构设计为直径中间大两头小的的阶梯轴，外伸端轴径最小，向内逐渐增大。左轴承用轴肩和套筒固定，右轴承用套筒和紧固螺母固定，两轴承的周向固定采用过盈配合，联轴器安装在轴的右端采用平键作周向固定。如下图所示： 买文档就送您 01339828或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 图 3 传动轴的结构与装配 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，确定轴段 出轴的最小直径显然是安装在联轴器处的直径5据半联轴器长度初步确定0 初步选择滚动轴承，并确定 轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据5表 择单列圆锥滚子轴承 7207E，故5T=72mm,8 确定轴段 B 处直径和长度。因左端轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得 7207 的定位轴肩高度，因此3步确定 0