人工髋关节摩擦磨损试验机机体部分设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  目        录  人工髋关节摩擦磨损试验机机体部分设计  . 1 摘要  . 1 . 2 1 绪论  . 1 究背景 . 1 工髋关节摩擦磨损试验机的研究现状 . 2 课题的目的及意义 . 3 2 方案  . 5 关节结构及运动分析  . 5  体髋关节结构  . 5 关节运动特性分析  . 7 工髋关节结构  . 7 案的提出 . 8 计方案 . 9 械传动部分的运动特性分析 . 10 3 设计计算过程  . 14 选电机功率  . 14 传动轴的设计  . 14 择轴的材料  . 14 的结构设计  . 14 步选择滚动轴承  . 15 定轴段 B 处直径和长度  . 15 定轴段 D 处直径和长度  . 15 定轴段 A 处直径和长度  . 15 上零件的周向定位  . 16 定轴上倒角  . 16 选摆轴的大小 . 16 择轴的材料  . 16 步确定轴的最小直径  . 16 轴轴承  . 16 定轴段直径和长度  . 16 定轴段直径和长度  . 17 压缸的结构尺寸设计  . 17 配图及主要零件图设计 . 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  配图草图  . 17 件图  . 18 4 零件校核  . 22 轴上载荷  . 22 核轴的强度  . 22 受力简图  . 22 作用在轴上的支反力  . 22 核轴的强度  . 23 动轴上轴承的校核  . 24 轴的校核  . 25 轴上轴承的校核  . 27 结论  . 29 致    谢  . 30 参考文献  . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  人工髋关节摩擦 磨损试验机机体部分设计  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。 其 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 相对 运动。该 试验机 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。 根据人体运动时，股骨头的承重可达体重的 10 或10余倍，确定 试验机 需要的最大试验载荷。如果 主 轴转速为 60作用在股骨头头部的载荷为 1t，则可以算出最大阻力。选 择 直径为 50股骨头，求出最大扭矩，由此 可 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 目的 。  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 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  is on of is to in on a to it in a is to of so of in of of to of to up to 0 or 0 to If 0on t, 0is be in to to of by to of is of on of so of so as to of In by of by a on on of to of to of in to of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  1 绪论  究 背景  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。目前，全球已有约  3000 万人植入了人工关节，每年的置换量约为  200 万例，仅在美国，每年大约有  50 万人进行关节置换手术。针对全球的这一情况，联合国世界卫生组织将 21 世纪第一个十年定为“骨和关节十年”。关节疾病同样是中国人群中的高发病率病种。我国现在每年约进行  89 万例关节置换手术，进行人工关节置换术的患者至少有  25 万例，预计到  2010 年，潜在的需要进行人工关节置换的患者约有  220 万例 1。目前要求人工髋关节在人体内工作  30 年或更长时间 2，于是新的问题出现了。如同 所有的人工髋关节最终都会失败，这是一个患者寿命与假体寿命的赛跑。” 3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，具有现实而深远的意义。  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导骨生长。这类方法效果好，但时间长，见效慢，只适合于小块缺损骨的修复。另一种方法是用人造生物材料（金属、塑料、陶瓷等）制成代替骨植入人体，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，用聚甲基丙烯酸（骨水泥）固定，形成 定了现代人工关节置换术的基础 4。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。据不完全统计，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 5，仅全髋关节置换就达  80 万例 6。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。  迄今为止，植入人工关节的替代材料，主要是高分子材料（如 陶瓷、金属材料（如不锈钢，钴铬合金，钛及其合金等）。研究表明，钛合金、 高分子聚乙烯 )、骨水泥等置换材料经生物摩擦磨损的产物 磨屑，直接引起置换关节晚期松动，是导致关节置换失败的重要原因之一。磨屑对关节置换的影响，促使人们寻求生物摩擦磨损性能更优异的人工关节置换材料，或对材料表面进行表面改性，以达买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  到提高材料耐磨性的目的。因此，研究人员在这方面开展了大量的研究 工作。这为提高人工关节置换手术的成功率、延长置换关节的使用年限提供了强有力的理论支持和技术保障。  本课题属于自拟课题，是通过平面销 /盘式变向摩擦试验机和自行研制的空间交叉复合运动的球臼型人工髋关节摩擦磨损试验机对人工关节材料进行摩擦磨损试验，通过实验数据分析人工关节材料的摩擦磨损性能，这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。  工髋关节摩擦磨损试验机的研究现状  在 20世纪 60年代，美国润滑工程师学会列出了超过 200多种类型在用的磨损试验机或设备。最近，多轴磨损试 验机的应用，提供了更好模拟人体内的活动类型，这对于研究生物材料磨损具有特殊的意义。一般而言，实验室用的磨损试验机主要分为两类：  （ 1）磨损测试试验机  如图 1是人工关节摩擦学常规试验设备，以滑动接触方式进行摩擦磨损试验，通过圆盘与加工成销状的试验样品之间所形成的相对运动来研究材料的摩擦性能和滑液的润滑性能。 它们专门提供所研究材料的固有特性的信息，其测试过程很快。但是该试验机不能准确的反映测试生物材料的几何特性，而其几何特性影响接触面的润滑和接触应力。因此它只能近似的再现假体材料在人体内相同磨损机制， 但是使用的是较简化的模型而不是仿人体关节假体。因此，由于在试验中忽略了材料形态方面的区别，该试验机对移植关节的磨损率测试不够准确。  图 1些常见的没顺测试试验机  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  （ 2）关节磨损试验机  该试验机 主要是依靠基座与斜面底座之间的相对运动来模拟髋关节在三个不同平面的摆动动作 ， 是对真实假肢在模拟生理环境中的特性进行测试。如图 1所谓的髋关节模拟试验机，髋关节模拟试验机可以预测磨损经过，通过测试人体磨损模式，研究假体材料的临床性能。 该试验机基本上能够模拟实际环境下人体 髋关节的运动情况，能够准确地测试人工髋关节的摩擦磨损性能，对人工髋关节的选材和人工髋关节置换术有着重要的意义。  赫尔辛基技术大学研制的关节磨损试验机 验机如图 1示。在 于条件的限制，设计者省略了在横截面上的运动，而合成运动对于磨损量、磨粒形状的形成、模拟步态的形态和摩擦因子的大小是十分关键的因素。  中国矿业大学摩擦学与可靠性工程研究所设计并制造的人工髋关节模拟试验机如图  1-2 b)所示，该试验机按结构和运动原理也属于摆 轴型试验机。  a） 关节试验机                b）人工髋关节模拟试验及  图 1节磨损试验机  课题的目的及意义  本试验机 属于关节磨损试验机， 是对人工髋关节在模拟人体真实运动环境中的特性进行测试。 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，使安装在臼杯座中的髋臼试件与关节头试件间呈现交叉状、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  多方向复合运动，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。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  2 方案  自从第一例低磨损人工髋关节运用于临床实际以来，人工关节置换技术迅速发展。医学实践表明，关节材料性能及其生物摩擦学特性对于关节使用质量及临床寿命起着决定性的作用。因此，人们在这方面开展了大量的研究工作。这为提高人工关节置换手术的成功率、延长置换关节的使用年限提供了强有力的理论支持和技术保障。从临床医学来看，人工关节作为一种植入器官，其制作材料一般应满足以下几点要求：  、生物相容性好。要求人工关节 材料和人体组织接触后，在材料组织界面发生一系列相互作用后最终被人体组织所接受，且材料对人体的正常生理功能无不良影响，无毒，无排异反应；  、生物力学相容性好。植入材料和所处部位的生物组织弹性形变特性要相匹配，在负载情况下，人工关节假体与其接触的组织所发生的形变要彼此协调；  、生物结合性能好。要求人工关节材料与周围骨组织结合良好，使用过程中不发生相对移动和下沉；  、材料要具有一定的可降解性，可以逐渐被人体再生骨组织所替代；  、优良的生物摩擦学性能。要求材料的摩擦系数低，耐磨损能力强，磨损颗粒生成率低， 以保证置换关节有较长的临床寿命；  、良好的耐腐蚀、耐疲劳性能。要求植入假体在体内所发生的组织反应不引起材料的劣化，反复承受交变应力不会引起材料的破损。  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。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  图 2体髋关节  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，称四方区。髋臼前、后两柱呈 60相交，形成拱形结构，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，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  0 30；在横截面上，当髋关节屈曲时，能够外旋  0 45，内旋  0 50。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  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  0 46， （   （ 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（ 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、多方向性复合转 动摩擦 。  图 2体步态运动波形图              图 2取点的 运 动轨迹 图  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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  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  252628323842  图 2 工髋关节照片  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。  案的提出  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。装配有臼杯座的轴即可以围绕其轴线自由转动。   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、多方向复合运动。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  图 2验 机草图  计方案  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 验设各。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土况，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卜相一致，从而可以准确、可靠地测试人土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。该试验设各主要山机械传动部分、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土作原理都完全一致。为了真实模拟大然关节的运动土况，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。木试验机 在一个机架上同时装配了四个试验单元，增加了试验土位，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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  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、多方向复合运动；  械传动部分的运动特性分析  多向复合方式：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）：  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，所买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  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  副，则空间运动链相对于机架的自由度为：    F=6 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 双轴 型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、垂直二轴作周期性转 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：  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，模拟结果买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  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 双轴 型 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节试验机运动轨迹模拟图  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 相同。  图 2节试验机运动实测图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  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 运动； 2、对摩面上任一点的 运 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。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  3 设计计算过程  选电机功率  选择关节球头的直径为 50知最大试验载荷为 1t，主轴转速为 60  取摩擦系数   最大正压力  F=1000800N 因此摩擦力  得出最大扭矩  T=80 公式 6109 5 5 0n=60转 /出  P 机械手册知，初 拟使用 极电动机  选用 4， P= n=1390转    M=17传动轴的设计  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 =155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 d 0     =112       输出轴的最小直径显然是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 的结构设计  因轴中间安装轴承，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：  3 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  图 3传动轴的结构  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 25据半联轴器长度初步确定40 步选择滚动轴承  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 25表 择单列圆锥滚子轴承7207E，故 35T=72mm,48 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 定轴段 D 处直径和长度  因右端轴承采用圆螺母锁紧，根据轴承的尺寸要求查表 30 d=48mm,m=10mm 30端开长度为 5 定轴段 A 处直径和长度  轮配合，需靠轴肩进行轴向定位，因此初选 3530此已初步确定轴的各段直径和长度。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  上零件的周向定位  半联轴器的周向定位采用平键联接，由手册查得平键截面 =8 7，长为 28槽深 t=4槽深为 联轴器于轴的配合为 H8/心轮与轴的配合为 H8/动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为  定轴上倒角  取轴端倒角为 1 45 。  选摆轴的大小  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 =60b =6401 =2751 =155 初步确定轴的最小直径  按弯曲应力初步计算轴的最小直径 . 查手册知其 55,600 1 b  所以最大弯距 N m  8 1 4 62023s a x  由公式：最小直径  因轴中间安装轴承，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。  轴轴承  由图 3知摆轴的结构和主传动轴的结构类似，因 此摆轴上选用与主轴一样的轴承，从而确定了摆轴上 5步确定 9 定轴段直径和长度  因左端轴承采用轴肩进行轴向定位。查表 31买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  7107E，故 35T=18=62 =4842步确定 0 定轴段直径和长度  因右端轴承采用圆螺母锁紧，根据轴承的尺寸要求查表 33 52 m=10,20端开长度为 5 初选 0度为 15 至此已初步确定摆轴各段长度和直径。  压缸的结构尺寸设计  （ 1）选择液压缸的类型：选择活塞式液压缸  选择液压缸的安装方式：头部法兰型  （ 2）液压缸体尺寸计算  缸内径 D:  公式  D= F 液 压缸推力（ ,F=10 选定的工作压力（ 手册知 p=以 D=        =圆整后取内径 5活塞杆直径 : 由公式： d; 其中 为活塞杆的许用应力，选用 45号碳素钢，取 120d                =17上式可得活塞杆的直径只需 大于 17 由液压钢的结构选取活塞杆的直径为 50配图及主要零件图设计  配图草图   F纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！  图 3验机草图                                       件图 &nbs