由于轴套与轴之间的配合为过盈配合H8/r7，所需压入力较大，且随压入长度增加而增大，当轴套压到底时，压入力会瞬间急增，为保护电机，需采用安全离合器进行过载保护，利用其可调整保护压力，以限定其最大压入力。轴由长V型块定位，由于轴较长，刚性较差，为防止二端施压时轴受力失稳而中间拱起，采用回转压板通过一滚轮（轴承）对其中间部位压紧。丝杠支承采用深沟球轴承和单向推力轴承组合，以减小摩擦力、延长使用寿命。

根据装配总图，当安全离合器开始打滑时，操作工即停止电机。

该专机可解决人工装配时劳动强度大、效率低、定位精度低的问题，满足了大批量生产要求。

2 总体设计

通过对书本的了解和对老师的交流得知，此传动选择丝杆传动较比合理。首先考虑了齿轮的传动，齿轮传动的特点能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。但需要专门制造，加工精度和安装精度高，且不适宜远距离传动。而采用丝杆传动，它已经发展成为一种高精度的传动装置，具有磨损小、传动效率高、传动平稳、寿命长、高精度、温升低等特点，而且运动摩擦小、便于消除传动间隙等。根据此装置的特点，传动距离较长，所以采用丝杆传动最为合理。通过对其工艺上的提升，使轴的寿命延长，是整台机器的寿命延长。通过电动机的传动，带动皮带轮，再由皮带轮带动丝杆的传动，是得起整体的传动达到一个良好的状态。轴与轴套的配合应该是过盈配合，其配合要求是H8/r7。通过V型块来固定被套的轴，V型块上通过捏手螺母来更加固定考。虑到管、套在压入前定位的同心度要求很高，否则可能会出现压不进的现象，故采用高度可调V型块，以降低对专机零件加工的精度要求，可使专机装配、调试简单、方便，节约成本。针对管子较长，刚性较差，为防止二端施压时管子受力失稳而中间拱起，采用回转压板通过一滚轮（轴承）对其中间部位压紧。

该设计方案经慎重考虑，多方论证，应是切实可行的。当然可采用滚珠丝杆螺母副加滚动导轨的形式，磨损小，寿命长，传动效率更高，但制造成本也会大幅提高。

该专机可解决人工装配时劳动强度大、效率低、定位精度低的问题，可满足大批量生产要求。

3 压入力计算

3.1 最大过盈

根据装配图上技术要求，轴与轴套的配合要求是H8/r7 ，所以最大过盈δmax应为孔的上偏差减去轴的下偏差，δmax=49μm 。

3.2 所需轴向压入力P计算（千克）

根据装配图上技术要求，轴套两端的最大压入长度L为120mm 。

查设计手册公式，径向压强：

P=F/fπdL (千克/平方厘米) （3-1）

所以轴向压入力：

F=PfπdL （3-2）

公式(3-2)中 d——配合公称直径（cm）；

F——摩擦系数为0.03 ；

L——配合长度（cm）。

3.3 配合面压强P计算

当配合件材料不同时，由机械设计手册查得：

Pmax={δmax/[d×(c1/e1)+(c2/e2)]}×10-4 kg/cm2 （3-3）

这里，被包容件材料为Q235A ，包容件材料为HT200

Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。

HT200的材料名称为灰铸铁也就是最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。其抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。而它的工作条件为：承受较大应力的零件（弯曲应力<29.40MPa）、摩擦面间的单位面积压力>0.49MPa、要求一定的气密性或耐弱腐蚀性介质。

所以，根据机械设计手册的查找，被包容件材料为Q235A ，包容件材料为HT200比较合理。

全部文件.jpg

装配图(单根弹簧).jpg

底座(单根弹簧).jpg

子数统计.jpg

内容简介：: 常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-05共页产品名称3060型轴套压装机零件名称左牙盘第页命名编号材料牌号40Cr毛坯种类圆钢毛坯外型尺寸5040毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热调质处理2车1、夹外圆（夹长15）车端面，车29台阶面，钻、扩、镗孔至21，46车出一段至卡爪2、调头夹29，靠肩面，车端面至总长。接平外圆，精镗内孔至尺寸，镗台阶孔30，车床3铣铣端面齿铣床分度头4插插宽6键槽插床5热热处理：齿部淬火HRC4550 编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-07共页产品名称3060型轴套压装机零件名称右牙盘第页命名编号材料牌号40Cr毛坯种类圆钢毛坯外型尺寸8050毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热调质处理2车1、夹外圆（夹长15）车端面，粗、精车46及台阶面，钻、扩、镗孔至32，镗台阶孔34 2、调头夹46，靠肩面，车端面至总长40。粗、精车外圆76车床3铣铣端面齿铣床分度头4钳划线钻孔4-6.6，沉孔12深6铣床划针5热热处理：齿部淬火HRC4550编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-12共页产品名称3060型轴套压装机零件名称丝杆第页命名编号材料牌号40Cr毛坯种类圆钢毛坯外型尺寸45500毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1车粗车各档外圆，留余量2mm2热调质处理HB2352853车1、夹左外圆车端面，打中心孔，半精车右外圆2、调头装夹，车端面至总长，打中心孔，半精车左外圆车床4车1、一夹一顶粗、精车T形螺纹、26轴颈、44台肩2、调头，一夹一顶粗、精车22、25、30外圆，留余量0.30.4mm ，车出M201.5。车床5铣1、铣宽8键槽2、铣左端方头铣床形块6磨二顶尖装夹，磨外圆22、25、30至尺寸外圆磨床编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-17共页产品名称3060型轴套压装机零件名称垫块第页命名编号材料牌号45毛坯种类冷拉圆钢毛坯外型尺寸10520毛坯件数1每台件数3工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热调质处理2车1、夹外圆车端面，打中心孔2、一夹一顶粗、精车外圆100，镗28 2、调头铜夹头装夹，车端面至总长，镗38，倒角车床3钳划线钻孔5，9，沉孔15深6钻床编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-26共页产品名称3060型轴套压装机零件名称销轴第页命名编号材料牌号45毛坯种类冷拉圆钢毛坯外型尺寸2060毛坯件数1每台件数3工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热调质处理2车1、夹外圆车端面，打中心孔2、一夹一顶粗、精车外圆10，割槽，车M6螺纹，倒角，总长放余量，割断2、调头铜夹头装夹，靠左肩面，车端面至总长，粗、精车外圆14，割槽、倒角车床3铣铣槽2X1.5钻床划针4热发黑处理编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-16共页产品名称轴套压装专机零件名称滑座第页命名编号材料牌号45毛坯种类圆钢毛坯外型尺寸105220毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热调质处理2车夹外圆车端面，打中心孔，钻、扩孔至30，左端孔口倒60角（工艺用），粗车各外圆留余量1mm。车床3车1、修正工艺倒角，夹大端外圆，顶尖顶住，粗、精车车外圆、左肩面至尺寸2、夹大端外圆，另一端中心架托住，校正外圆后，车小端面，粗、精镗孔42、323、调头，软爪装夹65，中心架托住另一端，车端面至总长，镗孔42车床中心架4铣1、铣宽6键槽 2、铣R3油槽铣床形块5钳划线钻孔9钻床划针编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-29共页产品名称3060型轴套压装机零件名称回转压板第页命名编号材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热定性处理2铣粗精铣至工件形状铣床3钳1、划线钻孔4-6.6， 2-52、划线钻铰8钻床划针4热编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-24共页产品名称3060型轴套压装机零件名称支轴（一）第页命名编号材料牌号45毛坯种类冷拉圆钢毛坯外型尺寸30260毛坯件数1每台件数3工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热调质处理2车1、夹外圆车端面，打中心孔2、一夹一顶粗、精车外圆22，车M112螺纹，倒圆，总长放余量，割断2、调头铜夹头装夹，车端面至总长车床3铣铣上下两平面，铣宽12的槽铣床4线线切割15X12的槽5钳划线钻孔8编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-23共页产品名称3060型轴套压装机零件名称V形块第页命名编号材料牌号45毛坯种类钢板16毛坯外型尺寸100130毛坯件数1每台件数3工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1钳按图放余量划线，火焰切割成毛坯1001302铣1、粗、精加工外形2、加工V形，留余量，外形倒角铣床3钳划线钻、镗孔10，割槽，倒角钻床4热V形面淬火HRC45505磨磨V形面至尺寸磨床编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-19共页产品名称3060型轴套压装机零件名称支座（二）第页命名编号材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热毛坯定性处理2钳划孔中心线与平面加工外形线及左侧面加工线划卡3铣粗精铣底平面和左侧面，保证垂直度铣床角铁4镗钻、镗32孔，保证中心高度镗床5钳1、划线钻孔4-13，锪平262、划线预钻孔2-83、钻、铰9、锪平18钻床划卡编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-06共页产品名称3060型轴套压装机零件名称支座（一）第页命名编号材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热毛坯定性处理2钳划孔中心线与平面加工外形线及左、右侧面加工线划针3铣粗精铣底平面和左右二平面铣床角铁4镗扩、镗52孔，保证中心高度镗床5钳1、划线钻孔2-9，锪平182、划线预钻孔2-4 3、划线钻、铰8钻床划针编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-11共页产品名称3060型轴套压装机零件名称轴承套第页命名编号材料牌号45毛坯种类圆钢毛坯外型尺寸10065毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1车粗加工外圆、内孔，留余量2mm车床2热调质处理3车1、夹右外圆车端面，半精车、精车65外圆、肩面，车64外圆，半精车、精车52、42内孔，倒角2、调头，软夹头夹65，靠端面，车大端面至总长3、校正42，半精车、精车55至尺寸，倒角车床百分表4钳划线钻孔4-9钻床划规编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-02共页产品名称3060型轴套压装机零件名称滑套第页命名编号材料牌号45毛坯种类圆钢毛坯外型尺寸4232毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1车1、夹毛坯外圆长14，车端面，粗、精加工各外圆及内孔，29外圆、22内孔留余量0.3.4mm，倒角，长度留余量割断2、反身车平面至尺寸，倒角车床2热淬火HRC40453磨1磨外圆29至尺寸2、磨内圆22至尺寸磨床百分表编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-28共页产品名称3060型轴套压装机零件名称支架第页命名编号材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1热毛坯定性处理2钳划孔中心线与平面加工外形线及左右侧面加工线划卡3铣粗精铣底、上平面和左、右侧面，保证垂直度铣床角铁4钻钻、铰10孔，保证中心高度钻床5钳1、划线钻孔4-52、划线钻攻M6钻床划针编制校对标准会签审核常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号ZJB零件图号ZJ-13共页产品名称3060型轴套压装机零件名称丝杆螺母第页命名编号材料牌号QSn6-6-3毛坯种类圆铜毛坯外型尺寸5055毛坯件数1每台件数1工序号工序名称工序内容设备名称及编号工具准备结束工时切削工具辅助工具量具1车1、夹外圆车端面，打中心孔，粗、精车外圆至图纸尺寸，长度50mm，钻、镗螺纹底孔，粗、精车T形螺纹（和丝杆配），倒角2、调头铜夹头装夹，车端面至总长，粗、精车外圆至尺寸，注意接平，倒角车床2钳1、划线钻孔4、3.5深2.5、钻攻2XM 6钻床划针编制校对标准会签审核毕业设计说明书（论文）第37页共36页1 引言毕业设计是在我们学完了本专业的专业课后，并在经历了生产实习的基础上进行的最后一次教学环节，是对之前我们所学课程的一次总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此它在我们大学几年的学习生涯中占有非常重要的地位。毕业设计是在老师指导下的一次综合性练习，希望通过这次毕业设计，进行一次工作前的适应性训练，锻炼自己分析问题，处理问题的能力，特别是利用计算机进行辅助设计的能力，为今后工作打下良好的基础。此次毕业设计的课题是设计一台专用轴套压装机。根据设计任务书的要求，在轴两端要均匀压入两轴套，且要保证两轴套之间的相对位置，将轴套压到底。具体尺寸及要求见轴套结合件及零件图。根据我们所学专业知识，以及通过参阅机械设计手册和图册资料，我们采用的总体方案是：利用电机带动丝杠螺母的传动方式，通过丝杠螺母结构将旋转运动转化为直线压入运动。由于轴套与轴之间的配合为过盈配合H8/r7，所需压入力较大，且随压入长度增加而增大，当轴套压到底时，压入力会瞬间急增，为保护电机，需采用安全离合器进行过载保护，利用其可调整保护压力，以限定其最大压入力。轴由长V型块定位，由于轴较长，刚性较差，为防止二端施压时轴受力失稳而中间拱起，采用回转压板通过一滚轮（轴承）对其中间部位压紧。丝杠支承采用深沟球轴承和单向推力轴承组合，以减小摩擦力、延长使用寿命。根据装配总图，当安全离合器开始打滑时，操作工即停止电机。该专机可解决人工装配时劳动强度大、效率低、定位精度低的问题，满足了大批量生产要求。2 总体设计通过对书本的了解和对老师的交流得知，此传动选择丝杆传动较比合理。首先考虑了齿轮的传动，齿轮传动的特点能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。但需要专门制造，加工精度和安装精度高，且不适宜远距离传动。而采用丝杆传动，它已经发展成为一种高精度的传动装置，具有磨损小、传动效率高、传动平稳、寿命长、高精度、温升低等特点，而且运动摩擦小、便于消除传动间隙等。根据此装置的特点，传动距离较长，所以采用丝杆传动最为合理。通过对其工艺上的提升，使轴的寿命延长，是整台机器的寿命延长。通过电动机的传动，带动皮带轮，再由皮带轮带动丝杆的传动，是得起整体的传动达到一个良好的状态。轴与轴套的配合应该是过盈配合，其配合要求是H8/r7。通过V型块来固定被套的轴，V型块上通过捏手螺母来更加固定考。虑到管、套在压入前定位的同心度要求很高，否则可能会出现压不进的现象，故采用高度可调V型块，以降低对专机零件加工的精度要求，可使专机装配、调试简单、方便，节约成本。针对管子较长，刚性较差，为防止二端施压时管子受力失稳而中间拱起，采用回转压板通过一滚轮（轴承）对其中间部位压紧。该设计方案经慎重考虑，多方论证，应是切实可行的。当然可采用滚珠丝杆螺母副加滚动导轨的形式，磨损小，寿命长，传动效率更高，但制造成本也会大幅提高。该专机可解决人工装配时劳动强度大、效率低、定位精度低的问题，可满足大批量生产要求。3 压入力计算3.1 最大过盈根据装配图上技术要求，轴与轴套的配合要求是H8/r7 ，所以最大过盈max应为孔的上偏差减去轴的下偏差，max=49m 。3.2 所需轴向压入力P计算（千克）根据装配图上技术要求，轴套两端的最大压入长度L为120mm 。查设计手册公式，径向压强： P=F/fdL (千克/平方厘米) （3-1）所以轴向压入力： F=PfdL （3-2）公式(3-2)中 d配合公称直径（cm）；F摩擦系数为0.03 ；L配合长度（cm）。3.3 配合面压强P计算当配合件材料不同时，由机械设计手册查得： Pmax=max/d(c1/e1)+(c2/e2)10-4 kg/cm2 （3-3）这里，被包容件材料为Q235A ，包容件材料为HT200Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。HT200的材料名称为灰铸铁也就是最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。其抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。而它的工作条件为：承受较大应力的零件（弯曲应力0.49MPa、要求一定的气密性或耐弱腐蚀性介质。所以，根据机械设计手册的查找，被包容件材料为Q235A ，包容件材料为HT200比较合理。根据机械设计手册查得 C1=1+(d1/d) 2/1-(d1/d) 2- u 1 （3-4） C2=1+(d/d2) 2/1-( d/d2) 2+ u 2 （3-5）式中 d配合面公称直径，取d=30mm；d1被包容件内孔直径，取d1=0mm（实心轴）；d2包容件外径，取d2=40mm；u1被包容件的波松比，查设计手册表，取u1=0.25；u2包容件的波松比，查设计手册表，取u2=0.25；L配合长度，取L=602=120mm；E1被包容件的弹性模数，查设计手册表，取E1=2106；E2包容件的弹性模数，查设计手册表，取E2=2106。将数值带入公式（3-4）、（3-5）中得：C1=1+(0/30)2/ 1-(0/30)2-0.25=0.75C2=1+(30/40)2/ 1-(30/40)2+0.25=3.8C1=0.75 C2=3.8代入公式（3-3） Pmax=49/300.75/(2106)+3.8/(2106)10-4 =718（kg/cm2）由此求得最大压入力：Fmax=PmaxfdL =7180.03312 =2435 （kg ）这里取最终压入力：P=2700kg，作为以下零件设计依据。4 丝杆传动计算4.1 丝杆螺母传动介绍丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的一种传动结构。典型的丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。采用滚动摩擦螺旋取代了滑动摩擦螺旋，具有磨损小、传动效率高、传动平稳、寿命长、精度高、温升低等优点。由于滚珠丝杆螺母具有运动摩擦小、便于消除传动间隙等突出优点，它给机电一体化系统的性能改善带来了极大的益处。但是，它不能自锁，用于升降传动是需要另加紧锁装置，结构复杂、成本高、另外传动的距离（行程）和速度有限。几年来还发展了电螺母/丝杆传动，电螺母/丝杆传动是针对超长丝杆转动存在的一些固有缺陷，是丝杆不转动，将螺母成为电动机转子的一部分拖动工作台做进给运动，减小了转动惯量，提高了运动精度。但是通常我们都会考虑到齿轮的传动，齿轮传动被广泛的运用到了机械设备中，齿轮传动的特点是能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。但需要专门设备制造，加工精度和安装精度较高，且不适宜远距离传动，传动比较大。所以采用滚珠丝杆传动而不采用齿轮传动。滚珠丝杆螺母副的精度根据使用范围及要求分为七个等级，即1、2、3、4、5、7、10级，1级最高，依次递减。主要规格和性能指标如下：（1）公称尺寸和基本导成，见下表4-1公称直径/mm6161063121255063基本导成/mm255108表4-1 公称尺寸和基本导成（2）行程偏差和行程变动量，根据精度等级和有效行程查表。容许行程变动量见下表4-2 表4-2 不同精度等级参数单位：m精度等级12345710300mm行程68121623522102弧度等级45678（3）工作温度：125300；（4）工作寿命：数控机床、精密机床为1500h。4.2 丝杆中径查阅机械设计手册第二卷表15，公式4-1，螺杆中径： d2= F/(p) 1/2 （4-1）式中梯形齿，=0.8；整体式螺母，=1.5；P许用压强，螺杆的材料为45钢螺母的材料为青铜。在此螺杆采用45钢，是因为45号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工而且无需热处理。青铜有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点，适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等。所以螺母的材料为青铜。查设计手册得P=20Mpa，由上节计算得到最大的轴向载荷F= 27000N，由以上条件计算得：螺杆中经 d2=F/(p) 1/2=0.827000/(1.520) 1/2=24mm根据机械设计手册查标准取中径为标准值。取中径标准值d2=28.5mm ，初取螺距为3mm，则螺纹为 Tr303丝杆设计结构中为防止螺母退回时撞到丝杆台肩而拼死，采用的退让槽大于螺母宽度。经计算和查表画出的螺杆尺寸图4-1如下图4-1 螺杆4.3 丝杆的驱动转矩驱动转矩为： T=F(d2/2)tan(+) （4-2）这里轴向载荷F为27000N，螺杆中径d2=28.5mm螺纹升角： =arctanl/(d2) （4-3）当量摩擦角： =arctan/cos/2 （4-4）式中 l为导程，l =3；当量摩擦角；螺旋副摩擦系数。见机械设计手册第二卷表15公式（2-8）螺旋副摩擦系数为0.08 0.1，取=0.08标准值为30，螺纹升角=arctan3/28.5=1.92当量摩擦角=arctan(0.08/cos15)=4.7驱动转矩 T=F( d2/2)tan(+) =270028.5/2tan(1.92+4.7)/100=45（Nm）本课题要求10秒内完成全部压入，根据轴套结合件图，可知压入行程为120mm 空行程取为20mm，由于丝杆的螺距为3mm，则丝杆在10秒内要转140/3转。则螺杆转速为：n=（140/3）（60/6）=280（转分）根据计算出螺杆转速可为电动机和皮带轮的选择提供依据，因为传动过程中功率不变，所以也可根据丝杆的驱动转矩和转速计算。电动机是和小皮带轮联结带动大皮带轮，从而带动丝杆转动，传动过程中功率不变，所以也可根据丝杆的驱动转矩和转速计算。电机功率 Pw =（Tn/9.55）10-3（kw）（4-5）=（45280）/9.5510-3=1.3（kw）式中转矩Tn=驱动转矩转速根据计算的电动机功率P=1.3KW，所以初步选择P=1.5KW的电动机，型号为JHO32-8（机械设计手册）转速630转/分（为减小降速比而选择六极电机）。4.4 间隙消除及预紧方式丝杆螺母广泛用于闭环伺服控制系统中，如果传动存在间隙非线性，将使控制性能变差，故一般要采取消除间隙和适当预紧的措施。其主要方法有四种。第一，双螺母齿差式；第二，双螺母螺纹式；第三，双螺母垫片式；第四，单螺母变位导程自预紧式。丝杆螺母的传动间隙除了结构本身的轴向窜动外，还应考虑加上轴向载荷后弹性变形所产生的轴向窜动。预紧能够有效的减小弹性变形所带来的轴向间隙，但预紧力过大将增加摩擦阻力，降低传动效率，减少其使用寿命。预紧一般应在最大轴向载荷下，既能消除间隙，又能灵活运转。在工程设计中，一般预载值的大小取最大负载的1/3时，可使效率不偏低。加预载一般分3次加载，每次加1/3的预载力，开车跑20min。4.5 丝杆寿命延长由于螺杆的转速为280（转分），在长时间的高速转动下，丝杆的寿命会严重的减少。所以要延长丝杆的寿命，但是造成丝杆寿命减少的原因有很多，但是主要就是轴的磨损。轴类出现磨损的原因有很多，但是最主要的原因就是用来制造轴的金属特性决定的，金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原），抗冲击性能较差，抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等，大部分的轴类磨损不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，才会引起人们的察觉，但是到人们发觉时，大部分轴都已磨损，从而造成机器停机。针对轴类磨损一般采用的是补焊、襄轴套、打麻点等，如果停机时间短又有备件，一般会采用更换新轴，一些维修技术较高的企业会采用电刷镀、激光焊、微弧焊甚至冷焊等。4.6 丝杆螺母工艺加工丝杆的工艺加工十分重要，在本论文中丝杆的材料为40Cr，毛坯外型尺寸为45348。通过调质处理HB235285，在经过车床、铣床、磨床的加工。丝杆螺母的材料为QSn6-6-3，毛坯外型尺寸为5070。其不用热处理，通过车床和钻床加工。5 轴承支座结构5.1 轴承分类轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件，它的主要功能是支撑旋转轴或其它运动体，引导转动或移动运动并承受由轴或轴上零件传递而来的载荷。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。滚动轴承是应用广泛的重要机械基础件，广泛应用于国民经济和国防事业各个领域。滚动轴承的发明历史非常久远。据在我国山西省永济县的考古文物发现，早在公元前221207年（秦代），即已有了青铜制滚动轴承；据在意大利的尼米湖的考古文物发现，公元1241年，也已有了青铜制滚动轴承。现代轴承工业的诞生，则是以1883年德国发明了世界上第一台磨球机，从此进入工业化生产钢球时代为标志。滚动轴承伴随着第二次工业革命时期的自行车、汽车等工业而蓬勃发展，在世界范围内，逐步成为一个专业性很强的工业产业，在现代工业中具有十分重要的地位和作用。滚动轴承的重要性主要体现在以下几个方面：第一，在国民经济中滚动轴承被称为“工业的关节”。轴承工业作为机械工业的基础产业和骨干产业，其发展水平的高低，往往代表或制约着一个国家机械工业和其他相关产业的发展水平。在日本，人们常把轴乘称作工业的食粮，轴承工业被称为“机械工业的核心产业”、“提高国民生活的基础产业”，受到日本政府振兴政策的保护与支持，是14个“特定机械工业”行业之一。在我国，滚动轴承是国家确定的11类特定振兴机械产品之一，有33家轴承企业被列为特定振兴产业。在国家新确定的520家重点企业中，轴承行业在占有6家。在当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录中，轿车轴承、铁路机车车辆、精密轴承和高速轴承制造被列入其中。第二，在国防事业上，滚动轴承是必备的军备物资。没有轴承，导弹不能升空、飞机不能上天、军舰不能出海、坦克无法出击轴承在许多军事装备中，都是重要或者核心零部件；在战争中，轴承制造厂是敌对国列入重点打击的目标之一；冷战时期，轴承专用设备曾是西方国家对社会主义国家实行经济封锁的禁运物资之一。至今，很多轴承产品和技术仍被许多军事大国列入技术封锁的范畴。第三，在技术地位上，轴承钢是各种合金钢中要求技术指标最多而且最严的钢种。世界公认，轴承钢的冶炼水平是一个国家冶金技术水平的标志。在我国，在不锈钢、高速钢、齿轮钢、阀门钢、弹簧钢等诸多特殊钢中，轴承钢是迄今需要颁发生产许可证的少数钢种之一。滚动轴承还是许多新材料如工程陶瓷、工程塑料的重要应用领域。滚动轴承工业是最早开展标准化活动、最早采用可靠性技术的工业领域之一。早在1949年，就已建立了滚动轴承疲劳寿命与可靠性经典理论，1963年，又将其纳入了国际标准ISO281：1963。究其作用来讲应该是支撑，即字面解释用来承轴的，但这只是其作用的一部分，支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。就是固定轴使其只能实现转动，而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的后果就是根本不能工作。因为轴可能向任何方向运动，而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用，不仅如此，轴承还会影响传动，为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑，有的轴承本身已经有润滑，叫做预润滑轴承，而大多数的轴承必须有润滑油，负载在高速运转时，由于摩擦不仅会增加能耗，更可怕的是很容易损坏轴承。把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的，因为有种叫滑动轴承的东西。经过书本和次装置的性质来确定，应该选用滚动轴承，其尺寸车大小可分为微型轴承：公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承；小型轴承：公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承；中小型轴承：公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承；中大型轴承：公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承；大型轴承：公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承；特大型轴承：公称外径尺寸范围为440-2000mm轴承；重大型轴承：公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。滚动轴承的优点：（1）滚动轴承的结构和工作原理保证了它的运动摩擦系数较低，所受摩擦力较小，有较好的机械效率，在机械设备运转过程中能保持较低的功率消耗，且起动性能好。（2）滚动轴承有很好的精度和转速，能满足多种机械设备的运转要求。滚动轴承在设备运行中受到的摩擦小、磨损低，因此使用寿命较长。滚动轴承中有部分产品，能够实现自动调心的功能，更广泛适应工业生产需求。（3）滚动轴承的结构紧凑、体积小、重量轻，安装拆卸方便。滚动轴承的各个部件都实现了尺寸的标准化，这不仅利于滚动轴承的生产，更利于滚动轴承部件的互换，使其更易于维修和保养。（4）滚动轴承多数使用轴承钢作为主要材质，加上标准化、系列化的部件设计，更有利于大规模的工业化制造，质量有稳定保证。但是它也有缺点，噪音大、轴承座的结构比较复杂、成本较高。滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。所以，根据此装置的传动特点，应该选择滚动轴承。根据压入结构，选用丝杆的单边固定；又根据受力分析，丝杆受轴向推力较大，应选用深沟球轴承和推力轴承的组合。深沟球轴承是每个套圈均具有横截面大约为球的周长三分之一的连续沟型滚道的向心球轴承,适用于精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车及一般机械等，是机械工业中使用最为广泛的一类轴承。结构简易，使用维护方便。主要用来承受径向负荷、也可承受一定的轴向负荷，当轴承的径向游隙加大时，具有角接触球轴承的性能，可承受较大的轴向负荷。该类轴承摩擦系数小，极限转速高，尺寸范围与形式变化多样。坚实耐用，通用性强及低噪音运行，可在高速下运转和易于安装。单列深沟球轴承另有密封型设计，可以无须再润滑和无需保养。单列带装球缺口和双列球轴承，适用于重载工况。推力轴承滚动体是球的推力滚动轴承。属可分离型轴承，接触角90，可以分别安装，只能承受轴向负荷。极限转速低。钢球加离心力挤向滚道外侧，易于擦伤，但不适于高速运转。单向轴承可承受单向轴向负荷，双向轴承可承受双向轴向负荷。带球面座圈的推力球轴承具有调心性能，可消除安装误差的影响。只适用于承受一面轴向负荷、转速较低的机件上，例如起重机的吊钩、立时水泵、立时离心机、千斤顶、低速减速器等。轴承的轴圈、座圈和滚动体是分离的，可以分别装拆。5.2 轴承选择查阅机械设计手册第一卷第四章，根据最大受力为2700千克选用相应的支承结构。（1）深沟球轴承的选择：根据表20.6-1，基本尺寸d=30，基本载荷Cr=11.2，选择轴承代号为16006，参数为：d=30 D=55 B=32.4 da=52.6 Da=52.6 ra=0.3（2）单向推力球轴承的选择：用于丝杆支承用轴承，要承受大的轴向载荷，依据设计手册其基本尺寸d=30，基本载荷Ca=28，选择轴承代号为51206，参数为：d=30 D=52 T=16 da=43 Da=39 ra=0.6用于皮带支承处轴承，载荷较小，仅用于减小摩擦，隔开端盖和皮带轮之间相对运动。根据表20.6-22，基本尺寸d=25，基本载荷Ca=15.2，选择轴承代号为51105，参数为：d=25 D=42 T=11 da=35 Da=32 ra=0.6通过以上的数据，基本可以确定深沟球轴承和单向推力球轴承的尺寸和结构。支承结构图选用如下图5-1，图5-1 支撑结构5.3 轴承转速、摩擦系数轴承的转速主要受到轴承内部的摩擦发热引起的温升的限制，当转速超过某一界限后，轴承会因烧伤等而不能继续旋转。轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的界限值。因此，轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑法式、润滑剂的质和量、保持架的材料和形式、负荷条件等各种。各类轴承采用脂润滑及油润滑（油浴润滑）时的极限转速为别载于各轴承尺寸表，其数值表示标准设计的轴承在一般负荷条件（C/P13，Fa/Fr0.25左右）下旋时转速的界限值。另外，润滑剂根据其种类和牌号的不同，也可能虽优于其他性能但不适合于高速旋转。负荷条件C/P13（即当量动负荷P超过基本额定负荷C的8%左右），或承受的合成负荷中的轴向负荷超过径向负荷的25%时，要用下式对极限转速进行修正，公式（5-1）如下： na=f1f2n （5-1）式中 na修正后的极限转速（rpm）； f1与负荷条件有关的修正系数； f2与合成负荷有关的修正系数； n一般条件下的负荷条件下的极限转速（rpm）； C基本额定动负荷，N（Kgf）； P当量动负荷，N（Kgf）； Fr径向负荷，N（Kgf）； Fa轴向负荷，N（Kgf）。轴中心线相对轴承座孔中心线倾斜时，轴承仍能正常工作的能力。双列向心球面球轴承和双列向心球面滚子轴承具有良好的调心性能。滚子轴承和滚针轴承不允许内、外圈轴线有相对倾斜。各类滚动轴承允许的倾斜角不同，如单列向心球轴承为816,双列向心球面球轴承为23，圆锥滚子轴承2。极限转速在一定载荷和润滑条件下轴承所允许的最高转速。极限转速与轴承类型、尺寸、精度、游隙、保持架、负荷和冷却条件等有关。轴承工作转速应低于极限转速。选用高精度轴承、改善保持架结构和材料、采用油雾润滑、改善冷却条件等，都可以提高极限转速。轴承的高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载的极限转速时，主要应该注意如下事项：（1）使用精密轴承（2）分析轴承内部游隙（考虑温升产生的轴承内部游隙减少量）（3）分析保持架的材料形式（对于高速旋转，适合采用铜合金或酚醛树脂切制保持架。另外也有使用于高速旋转的合成树脂成型保持架）（4）分析润滑方式（采用适用于高速旋转的循环润滑、喷射润滑、油雾润滑和油气润滑等润滑方式）一般条件稳定旋转摩擦系数参考值所示滑动轴承一般0.01、0.02、0.1、0.2各类轴承摩擦系数轴承型式摩擦系数.为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算： M=Pd/2 （5-2）式中 M摩擦力矩（mN.m）；摩擦系数；P轴承负荷（N）；D轴承公称内径（mm）。摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如下所示。对于滑动轴承，一般u=0.010.02，有时也达0.10.2。复合轴承摩擦系数：0.030.18。轴承的摩擦系数如下表5-1。表5-1 各种轴承的摩擦系数轴承型式摩擦系数深沟球轴承0.00100.0015角接触球轴承0.00120.0020调心球轴承0.00080.0012圆柱滚子轴承0.00080.0012满装型滚针轴承0.00250.0035带保持架滚针轴承0.00200.0030圆锥滚子轴承0.00170.0025调心滚子轴承0.00200.0025推力球轴承0.00100.0015推力调心滚子轴承0.00200.00255.4 轴承寿命滚动轴承中任一元件出现接触疲劳磨损前的运转总转数或在一定转速下的总工作时数，称为轴承寿滚动轴承的寿命参差很大，同一批生产的轴承在相同条件下运转，其寿命可相差数倍甚至数十倍。同一批轴承中的90在疲劳剥落前能达到或超过的总转数（或工作时数）时称为额定寿命L。额定寿命为100万转时所能承受的载荷为额定动负荷C。承受载荷最大的滚动体与滚道接触处的塑性变形量之和达到万分之一滚动体直径时，所能承受的负荷为额定静负荷C0。额定负荷越大，轴承的负荷能力越强。向心轴承的额定负荷是纯径向负荷，推力轴承的额定载荷是纯轴向载荷。轴承的实际负荷情况常与额定负荷不同，须换算成当量负荷。在当量动负荷P作用下,轴承的寿命与实际负荷条件下的寿命相同。在当量静负荷P0作用下，负荷最大的滚动体和滚道接触处的总塑性变形量与实际载荷条件下的相同。轴承的寿命更加的关键。基本额定寿命计算式为：L10=C/P （5-3）式中 L10轴承的基本额定疲劳寿命（106r）；C对向心类轴承为径向当量动负荷（N），对推力类轴承为轴向当量动负荷（N）；P对向心类轴承为径向当量动负荷（N），对推力类轴承为轴向当量动负荷（N）；寿命指数，对球轴承=3，对滚动轴承=10/3。它的主要功能是支撑旋转轴或其它运动体，引导转动或移动运动并承受由轴或轴上零件传递而来的载荷。所以对于轴来说轴承是一个至关重要的零件。平时要对轴承进行保养，保养的方式很多，可以清洗将轴承拆下检查时，先用摄影等方法做好外观记录。另外，要确认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样，然后再清洗轴承。通常使用的清洗剂为中性不含水柴油或煤油，根据需要有时也使用温性碱液等。不论用哪种清洗剂，都要经常过滤保持清洁。清洗后，立即在轴承上涂布防锈油或防锈脂。平时要注重对轴承的检查与判断，为了判断拆下的轴承能否重新使用，要着重检查其尺寸精度、旋转精度、内部游隙以及配合面、滚道面、保持架和密封圈等。5.5 轴承的安装和拆卸轴承的安装、拆卸方法，应根据轴承的结构、尺寸大小和与轴承部件的配合性质而定。安装、拆卸的压力应直接加在紧配合的档圈端面上，不能通过滚动体传递压力，因为这样会在轴承工作表面造成压痕，影响轴承正常工作，甚至会使轴承损坏。轴承的保持架、密封圈、防尘盖等零件很容易变形，安装或拆卸轴承的压力不能加在这些零件上。（1）轴承内圈与轴是紧配合，外圈与壳体为较松配合，可用压力机将轴承先压装在轴承上，然后将轴连同轴承一起装入壳体中，压装时在轴承端面上垫一软金属材料的装配套管（铜的或软钢管）。装配套管的内径应比轴颈直径略大，外径应小于轴承内径的挡边直径，以免压在保持架上。大批安装轴承时可在套管上加一手柄。轴承安装时要使轴承孔和轴的中心线重合。轴承相对轴歪斜不仅安装困难，而且会造成压痕、轴颈弯曲甚至会使轴承内圈断裂。在缺少或不能使用压力机的地方，可以用装配套管和小锤安装轴承。锤击力应均匀的传到轴承套圈端面的整个圆周上，因此装配套管受锤击的端面应制成球形。（2）轴承外圈与壳体孔为紧配合，内圈与轴为较松配合，可将轴承先压入壳体中，这时装配套管的外径应略小于壳体孔的直径。（3）轴承内圈与轴，外圈与壳体孔都是紧配合，装配套管端面应做成能同时压紧轴承内外套圈端面的圆环，或用一圆盘和装配套管，使压力同时传到内外圈上，把轴承压入轴上和壳体中。此种安装方法特别适用于能自动调心的向心球面轴承的安装。（4）加热安装，安装轴承所需要的力与轴承尺寸和配合过盈量的大小有关，对于过盈量较大的中、大型轴承常用热装的方法。热装前把轴承或可分离的轴承套圈放入油箱或专用加热器中均匀加热至80100（不应超过100）。热装轴承需要熟练的操作技能。当轴承从加热油箱中或加热器上取出后，应立即用干净的布（不能用棉纱）擦去轴承表面的油迹和附着物，然后放在配合表面的前方，在一次操作中将轴承推到顶住轴肩的位置。在冷却过程中应始终推紧，或用小锤通过装配套管轻敲轴承使其靠紧。安装时应略微旋动轴承，以防安装倾斜或卡死。轴承外圈和壳体孔为紧配合时也可把壳体加热后装入轴承。特别是轻金属制造的轴承座在紧配合的情况下，可能因轴承外圈压入而损伤其配合表面，这时应将轴承座加热。5.6 轴承保养轴承的保养方法是用去渍油把脏东西洗掉，再用润滑油保养，如果不用润滑油，在泡过去渍油后会更快生锈。可以把轴承的一边盖子拆下来，用去渍油洗。洗完上油，可以上针车油。用机油如果太黏，再加一点WD-40还不错。不过雨天溜冰是大忌，轴承会生锈就毁了。轴承沾到水一定要马上上油保养。其中对轴承的润滑很重要，主要的润滑方式有主要有脂润滑和油润滑。采用脂润滑不易泄漏、易于密封、使用时间长、维护简便且油膜强度高，但摩擦力矩比油润滑大，不宜用于高速。轴承中脂的装填量不应超过轴承空间的1213，否则会由于搅拌润滑剂过多而使轴承过热。油润滑冷却效果好，但密封和供油装置较复杂。油的粘度一般为 0.120.2厘米秒。负荷大，工作温度高时宜选用粘度高的油,转速高时选用粘度低的油。润滑方式有油浴润滑、滴油润滑、油雾润滑、喷油润滑和压力供油润滑等。油浴润滑时，油面应不高于最下方的滚动体中心。若按弹性流体动压润滑理论设计轴承和选择润滑剂粘度，则接触表面将被油膜隔开。这时，在稳定载荷作用下，轴承寿命可提高很多倍。现代机器、仪器等设备正向高速、重载、精密、轻巧等方面发展，这对滚动轴承提出许多新的要求，如在减小尺寸的同时要求轴承保持甚至提高额定负荷，采用新技术改进工艺，提高制造精度，降低成本。通用滚动轴承已很难满足各式各样的要求，对生产量大的机器设备应设计制造专用轴承，在加强标准化的同时，增加品种，扩大专用轴承的比例。现代工业的发展还需要在特殊工况下工作的特种轴承，如在高速、高温、低温、强磁场或在酸、碱等介质中工作的轴承。滚动轴承是一种重要的机械元件，一台机械设备的性能能否充分发挥出来要取决于轴承的润滑是否适当，可以说，润滑是保证轴承正常运转的必要条件，它对于提高轴承的承载能力和使用寿命起着重要作用。不论采用何种润滑形式，润滑在滚动轴承中都能起到如下作用：（1）减少金属间的摩擦，减缓其磨损。（2）油膜的形成增大接触面积，减小接触应力。（3）确保滚动轴承能在高频接触应力下，长时间地正常运转，延长疲劳寿命。（4）消除摩擦热，降低轴承工作表面温度，防止烧伤。（5）起防尘、防锈、防蚀作用。因此，正确地润滑对滚动轴承的正常运转非常重要。滚动轴承的润滑设计的内容主要包括：合理的润滑方法的确定，润滑剂的正确选用，润滑剂用量的定量汁算及换油周期的确定。滚动轴承润滑一般可以根据使用的润滑剂种类分为油润滑、脂润滑和和固体润滑三大类。其中油润滑具有比其他润滑方式更宽的温度使用范围，更适用于高速和高负荷条件下工作的轴承；同时，由于油润滑还具有设备保养和润滑剂更换方便、系统中摩擦副如齿轮等可以同时润滑的优点，所以迄今为止，轴承使用油润滑最为普遍。脂润滑具有密封装置简易、维修费用低以及润滑脂成本较低等优点，在低速、中速、中温运转的轴承中使用很普遍。特别是近年来抗磨添加剂的问世，提高了脂的润滑性能，使脂润滑得到了更广泛的应用。如果使用油润滑和脂润滑达不到轴承所要求的润滑条件，或无法满足特定的工作条件时，则可以使用固体润滑剂，或设法提高轴承自身的润滑性能。6 螺栓强度计算6.1 螺栓性能由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。支座（二）和底座之间用螺栓紧固，是因为螺栓装拆方便，利于检修，可以增加预紧力防止松动，不会引起连接处材料成分相变。但是它也有缺点，增加了重量，而且在螺栓连接的缝隙处容易有腐蚀的发生，从而造成连接失效。如图所示为螺栓零件图6-1：图6-1 螺栓6.2 螺栓和孔配合螺栓和孔的配合，根据国标可以确定。公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h和6g，内螺纹有三种螺纹等级：5H、6H、7H。（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下为II级）在公制螺纹中，H和h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值，e、f和g的基本偏差为负值。H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。g常用来镀6-9um的薄镀层，如产品图纸要求是6h的螺栓，其镀前螺纹采用6g的公差带。螺纹配合最好组合成H/g、H/h或G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹，标准推荐采用6H/6g的配合。6.3 螺栓强度计算根据装配图可得支座(二)的受翻转力矩螺栓所受的轴向力为FD 转矩为：T=FD L0 （6-1）根据受力平衡得：T=PL （6-2）式中 L0螺栓中心到作用面的距离，L0=63（mm）； L中心到底面的距离，L=130（mm）； P轴向压入力，P=2700（kg）。由公式 FD L0 = PL得：FD =PL/ L0=2700130/63作用应力为=41.3 FD/d12 （6-3）式中 d1螺纹小径；作用应力；许用应力。根据螺栓材料Q235-A查得为240Mpa根据材料力学公式 =41.3 FD/d1241.3 FD/1/2 （6-3）代入值求得 d1 8mm，则可以取螺栓外径标准值 d= 12mm，即螺栓直径为12m，能满足强度要求，据此设计的支座如下图6-2图6-2 支座6.4 提高螺栓的疲劳强度和磨损提高螺栓疲劳强度和防止螺栓破损的方法，属于机械零件技术领域，利用由螺栓头、螺栓圆柱部、不完全螺纹部、螺纹牙除去部和完全螺纹部组成的螺栓进行塑性加工，增大螺栓的圆柱部和螺栓头连接处的圆弧面半径，并用冲击力对螺栓圆柱部和螺栓头部连接处的圆弧面进行局部塑性加工。本发明中增大螺栓头与螺栓圆柱部连接处的圆弧半径R，可以减小应力集中，用钢球冲击进行塑性加工，组织更微细化，产生压缩残余应力，使得螺栓的使用寿命提高20%-50%，同时提高疲劳强度，防止螺栓破损，确保螺栓能长期使用，两种方法先后作用在圆弧面上，效果更佳。6.5 螺栓工艺螺栓的加工工艺为：热轧盘条（冷拨）球化（软化）退火机械除鳞酸洗冷拨冷锻成型螺纹加工热处理检验第一，钢材设计。在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于0.30%，C含量定为0.25%-0.55%，P小于等于0.030%，S小于等于0.035%。 B.含硼量最大值均为0.005%。第二，球化(软化)退火。当钢材的化学成分一定时，金相组织就是决定塑性优劣的关键性因素，通常认为粗大片状珠光体不利于冷镦成形，而细小的球状珠光体可显著地提高钢材塑性变形的能力。对高强度紧固件用量较多的中碳钢和中碳合金钢，在冷镦前进行球化(软化)退火，以便获得均匀细致的球化珠光体，以更好地满足实际生产需要。第三，剥壳除鳞。冷镦钢盘条去除氧化铁板工序为剥亮，除鳞，有机械除鳞和化学酸洗两种方法。用机械除鳞取代盘条的化学酸洗工序，既提高了生产率，又减少了环境污染。此除鳞过程包括弯曲法(普遍使用带三角形凹槽的圆轮反覆弯曲盘条)，喷九法等。第四，拉拔。拉拔工序有两个目的，一是改制原材料的尺寸；二是通过变形强化作用使紧固件获得基本的机械性能，对于中碳钢，中碳合金钢还有一个目的，即是使盘条控冷后得到的片状渗碳体在拉拔过程中尽可能的破解，为随后的球化(软化)退火得到粒状渗碳体做好准备。第五，冷锻成形。通常，螺栓头部的成形采用冷镦塑性加工，同切削加工相比，金属纤维(金属留线)沿产品形状呈连续状，中间无切断，因而提高了产品强度，特别是机械性能优良。冷镦成形工艺包括切料与成形，分单工位单击，双击冷镦和多工位自动冷镦。第六，螺纹加工。螺栓螺纹一般采用冷加工，使一定直径范围内的螺纹坯料通过搓(滚)丝板(模)，由丝板(滚模)压力使螺纹成形。可获得螺纹部分的塑性流线不被切断，强度增加，精度高，质量均一的产品，因而被广泛采用。第七，热处理。高强度紧固件根据技术要求都要进行调质处理。热处理调质是为了提高紧固件的综合机械性能，以满足产品规定的抗拉强度值和屈强比。热处理工艺对高强度紧固件尤其是它的内在质量有着至关重要的影响，因此，要想生产出优质的高强度紧固件，必须要有先进的热处理技术装备。7 菱形销尺寸的确定7.1 定位销性能定位销的作用就是限制物品的自由运动度。凡是物体在空间内，必定有六个自由度，X Y Z 三个轴向的直线运动，以及绕着X Y Z的旋转运动。定位销就是参与限制这些自由度的零件。定位销可分为固定式定位销、可换式定位销、锥面定位销、削边定位销、标准菱形定位销。选择定位销是因为次设备的精密度都要求的特别高，而如果是仅仅靠螺栓来固定模板的话肯定是不行，所以只有借助定位销来达到定位的目的，或是防止安装位置、方向的错误等。定位销为安装方便箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧起盖螺钉为了便于揭开箱盖常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉起吊装置为了便于吊运在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器观察孔打开观察孔盖板通过观察孔可以检查齿轮啮合情况及向箱内注油平时用于观察齿轮啮合情况。在夹具的定位中经常采用菱形定位销。菱形定位销结构虽简单 ,但其加工的几何形状及尺寸精度常达不到要求，以致造成废、次品，影响工件定位精度。在分度盘上铣削菱形定位销，按计算出的旋转角、刀及切削深度来加工,即可加工出几何形状及尺寸精度较好的菱形定位销。7.2 菱形销与孔配合在工装上安装定位器经常采用螺销结构，定位销是起定心、定位作用，而螺栓则起紧固作用，两者的结合使工装定位器既正确又牢固地定位在工装基体上。在公差与配合中，配合分成三大类间隙配合、过渡配合和过盈配合。孔与轴之间的运动可分为：有相对运动和无相对运动。有相对运动时，需采用间隙配合。但是，若是无相对运动时，则有多种选择。无相对运动有多种情况，若传动较大扭矩，不能拆卸则选择过盈配合；定心精度要求高，加键传递扭矩，需要拆卸则选择过渡配合；加键传递扭矩，经常拆卸则选择间隙配合。由于定位销用来精确定位，而又不常拆卸（当工装定位器有时需通过OTP调整位置或磨损更换时需拆卸定位销），所以定位销与销孔的配合应选择过渡配合。而轴与孔的过渡配合又有许多种，要具体的进行分析。第一步，选择基准制。一般情况下，应优先采用基孔制。选用基孔制可以减少加工劳动量、减少定值刀具、量具的规格和数目，能获得较好的经济效果。第二步，选择公差等级。IT5:用于配合公差要求很小，形状公差要求很高的条件，这类公差等级能使配合性质比较稳定。IT6:配合表面有较高均匀性的要求，能保证相当高的配合性质，使用稳定可靠。IT7:在一般机械中广泛应用，应用条件和IT6相似，但精度稍低。IT8:在机械制造中属于中等精度。经过比较可以看出，选择IT6和 IT7比较合适。同时考虑到工艺等价原则，所以选孔为IT7，轴为IT6更好。第三步，选择基本偏差。js:为完全对称偏差（IT/2），平均而论，是稍有间隙的配合，多用于IT4-IT7级，要求间隙比h轴微小，并允许略有过盈的定位配合，既要求一定的定位精度又装拆方便，如联轴节、齿圈与钢制轮辐、采用手装或木锤装配。k: 平均起来没有间隙的配合，这种过渡配合适用于IT4-IT7级，推荐用于稍有过盈的定位配合，通常采用木锤装配。m：平均起来具有不大过盈的过渡配合，这种过渡配合得到过盈的机会比得到间隙的机会要多，适用于IT4-IT7级，主要用于精密定位，且不许发生游动。一般采用木锤装配，但当过盈为最大时，需加相当大的压入力进行装配。n：平均过盈比m轴稍大，很少得到间隙，配合较紧的过渡配合，一般不常拆，大修时拆卸。用于IT4-IT7级，通常推荐用于紧密的组合件配合。采用锤或压力机装配。经过比较，可以看出选择k或m比较合适。通过一、二、三步的比较分析，我们可以得出定位销与销孔的配合选择H7/k6或H7/m6比较合适。另外，国标GB/T 1801-1999把配合的选择分为优先、常用和其他三个等级，所以选择H7/k6为最佳，选H7/m6也可。7.3 菱形销计算工作在夹具上定位时，工件上作为第一定位基准的底面B没有基准位置误差，由于定位孔较浅，其内孔中心线由于内孔与底面垂直底误差而引起的基准误差也可忽略，但作为第二、三定位基准的由于与定位销的配合间隙及两孔两销中心距误差引起的基准误差必须考虑。考虑极端的情况：（7-1）（7-2）式中工件内孔公差；夹具短圆柱销公差；工件内孔与圆定位销的最小配合间隙。当工件内孔的直径尺寸也最大，菱形定位销直径尺寸最小，工件两孔及夹两位销中心距均为L时，可求角度误差，公式如下：（7-3）（7-4）式中工件内孔的公差；夹具上菱形销的公差；工件内孔与菱形销最小配合间隙。夹具上的定位销按制造。本题中，二头轴套之间的相对位置采用一面二销的定位决定。设计中菱形销的应用，是为保证轴套在止转定位时，销子能顺利插入工件孔中，装配时应使菱形方向朝向二中心连线方向。菱形定位销设计如下图7-1，图7-1 菱形定位销菱形销的尺寸分析计算如下。根据夹具设计资料，菱形销产生的补偿值（二中心连线的可移动值）可用下式计算：（7-5）上式中，LD和Ld分别为工件上和定位支座上半径尺寸35的中心距公差。补偿值确定之后，便可根据下图计算菱形销的尺寸。图中D代表工件孔径，d为菱形销直径，为孔和销间的最小间隙。图中OAH和OEH中，OA2 AH2= OE2 EH2因为：OA=，AH=，OE=，EH=，代入上式并展开得= （7-6）由于和本来就很小，因此就更小，故可略去不计。整理得（7-7）则菱形销的圆柱部分的最大直径为（7-8）在本例中，则，取。则，所以本例中菱形销的尺寸：圆柱部分直径取为9d7（），其余查夹具设计手册确定B=d-2=7，b=3。菱形销主要参数如下图7-2图7-2 菱形销参数8 V型块工艺过程V型块的用途：用于轴类检验，校正，划线，还可用于检验工件垂直度，平行度。精密轴类零件的检测、划线、定仪及机械加工中的装夹。在此装置结构中，V型块是用于定位和固定作用的。因为轴套要要入轴中，其配合是过盈配合，压

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