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机械毕业设计全套
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GY01-251@针阀体座面跳动量具的设计,机械毕业设计全套
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钻喷孔夹具的设计 摘要 本课题是 为了解决喷油嘴生产 中 的 钻喷孔而 设计一种 钻床夹具 。 通过 不断比较 分析， 设计的 夹具 能 通过转动一角度实现喷油嘴喷孔在夹具中 快速、 正确 定位 ，在精密小台钻上实现快速钻孔。 在加工喷孔中只需要更换两个特定分度盘就可以加工同一尺寸不同角度的喷油嘴的喷孔。 在综合运用所学的基本理论 、和相关的专业知识设计出 夹具 的结构简单、 定位可靠 、适用于 企业小 批量生产各种不同角度的喷孔的喷油嘴，并绘制总装图和必要的零部件图。 关键词 ： 喷油嘴喷孔 快速 定位 钻床 夹具 设计 分度盘 钻喷孔 The design of Drilling nozzle fixture Abstract This topic is in order to solve the drilling spray holes question to design a drill press fixture in fuel injector production. Through constant comparison analysis, the fixture t of he design through the rotation angle nozzle spray holes in the fixture,can fast, accurate positioning, precision bench drill for fast drilling. Processing nozzle only need to replace the two specific sub-dial to different angles of the same size, the spray nozzle hole can be processed. Integrated use of the basic theory, and relevant professional knowledge to design a fixture structure is simple, reliable positioning for a variety of different angles in small batch production of enterprises, injector nozzle, and draw the assembly diagrams and the necessary spare parts diagrams. Key word: Injector nozzle, quickly locate ,design drill press fixtures, indexing plate, drilling nozzle. nts目录 1 绪论 . 3 1.1 课题研究的背景 . 3 1.2 课题研究的目的 . 5 1.3 课题研究的主要内容 . 5 2 .设计任务 . 6 3 .钻喷孔夹具定位、夹紧结构设计 . 7 3.1 定位方式的选择确定 . 7 3.2 定位、夹紧结构的设计 . 8 4分度结构的设计 . 11 4.1 分析喷孔 的角度 : . 11 4.2 分度装置的基本形式 . 12 4-3 分度销操作结构设计 . 13 4-4 分度结构的设计 . 14 4.5 喷孔的空间角度的模拟结构设计 . 16 4.5.1 喷孔的空间角度加工说明 . 16 4.5.2 喷孔角度模拟结构的设计 . 17 5 钻模的结构设计 . 17 5.1 钻模的分析 . 17 5.2 钻模结构设计 . 18 设计总结 . 21 致谢 . 22 参考文献 . 22 nts1 绪论 1.1 课题研究的背景 目前，我国的汽车行 业非常繁荣，大量的汽油机和柴油机装在各种各样的汽车中。 由于柴油机的经济性、动力性优于汽油机，所以柴油机的使用量大幅增加，不仅载重车使用柴油机，现代的轿车也开始采用柴油机，油泵油嘴的产量也相应提高。 柴油机的性能和排放取决于喷油、 进气和燃烧室三者之间的合理分配 , 其中喷油系统是所有系统中最重要的 , 柴油喷射系统的性能对柴油机的混合气形成、 燃烧过程的组织起着决定作用。在柴油机的燃烧过程中 ,柴油必须经过雾化、 升温、 蒸发、 扩散等过程形成合适的混合气 , 然后实现着火、 燃烧、 放热、 做功 , 这些都与喷油系统 的喷油嘴有非常密切的关系。特别是随着柴油机向直喷式发展及对低污染、 低噪声、 节能等要求的不断提高 ,对燃油系统尤其是对喷油嘴的要求也越来越高。要提高燃油系统的质量 , 首先要提高喷油嘴喷孔的加工质量。喷油嘴喷孔角度的加工精度直接影响油嘴在柴油机燃烧室里喷雾的方向和落点位置 。 随着国家排放要求的提高，高压共轨技术的应用，喷油嘴也向多孔数、小孔径方向发展。 喷孔加工质量会直接影响喷油嘴的雾化特性、油线贯穿度与喷雾锥角，而最终影响柴油机的经济性、动力性以及排气烟度等。喷油嘴的喷孔直径一般在。 .250.35mm，孔深 在 l2.smm 之间，属于微小深孔加工，喷孔又是在曲率较大的曲面上加工的，所以喷孔加工一直是喷油嘴中最难解决和最关键的技术难题 。目前，国内用于喷油嘴喷孔的主要加工方法有四种：在变频或风动高速台钻上采用手工钻削；采用数控三轴钻床钻喷孔；采用电火花喷孔机床加工喷孔；采用激光打孔机加工喷孔。另外，用于喷孔后续加工的还有喷孔挤压研磨工艺和电解去压力室喷孔毛刺工艺。随着技术的进步，在变频或风动高速台钻上采用手工钻削的工艺已经逐步淘汰；激光打孔机加工喷孔技术目前尚在试验阶段，还没有应用于实际生产中；电解去压力室喷孔毛刺 工艺，只是对喷孔毛刺有一定的去除作用，不能改变喷孔的直径和粗糙度。 。 目前，国内生产喷油嘴偶件的大部分制造厂家加工喷油孔的主要设备都是数控三轴钻，常见的设备型号有瑞士 POSALUX公司的 PNC- 数控三轴钻和国内鲁南机床厂的 ZK9303型数控三轴钻。机床加工原理基本 ：通过 3 个高精度的变频调速电主轴，进行打中心孔、钻孔和扩孔；电主轴的换位和进给均为伺服电机驱动。工件分度为二维精度分度的定位机构，采用了传动误差小、空回小、传动效率高的谐波传动减速器及伺服驱动电机；主轴换位及进给和水平分度轴的轴向移动均采用直线滚 动导轨副和滚珠丝杠副等精密传动部件。该种设备加工后喷孔内毛刺较大，反应出来nts的喷孔流量散差较大，手工不易清理喷孔内的毛刺，对喷油器总成的性能具有一定的影响。最主要的是，使用该种设备加工直径小于 0.20mm 以下的喷孔时，因钻头的刚性差，造成断钻头现象严重，且生产效率很低，严重制约着企业的发展。为此，生产企业已逐渐引进电火花加工设备。 电火花加工喷孔工艺 随着柴油机排放要求的提高，喷油嘴喷孔向小孔径、多孔数发展，钻削加工喷孔的工艺将很难适应喷孔直径越来越小的要求。而电火花加工喷孔则具有可加工直径小、精度高和压力 室无毛刺的特点，并可放在热处理后加工。加工原理 ： 电火花加工的原理是基于电极和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电蚀现象，电蚀多余的金属，达到加工孔的目的。加工喷孔的电极是利用 300mm 长的杆状金属丝 。此电极丝是通过无心磨床加工，电极丝的圆度保证在 3m 以下，直线度保证在 3m 以下。目前的电火花加工方式主要有两种：一种是加工喷孔时电解丝做轴向进给，另一种是加工喷孔时电极丝做轴向进给和旋转运动。在加工过程中，总是根据加工零件的不同（材料、孔径和孔深等）来确定放电参数（脉冲频率、脉冲宽度和放电间隙等）。 挤 压研磨加工 喷孔 工艺 目前，国际上普遍采用液体挤压研磨的工艺，例如德国 BOSCH、日本电装公司等。 加工原理 ： 磨粒流挤压研磨工艺是在 具有一定粘弹性的高分子材料中掺入硬质颗粒形成半流体状的研磨介质 ， 在机床的压力作用下，研磨介质从工件的被加工表面流过，从而产生微量切削。由于喷油嘴中孔直径 D 与喷孔直径 d 的比值 D/d 较大（约 20），其截面面积之比是 D/d 的平方（约 400），因此磨料在喷油嘴中孔和喷孔中的流速相差约 100 倍。而磨料的切削作用只有在一定速度下才能起到作用，即磨料在高压的作用下，由夹具压头进入喷油嘴中孔， 经过喷油嘴压力室，高速通过喷孔；在压力室喷孔产生切削磨粒流，对压力室喷孔边角毛刺和喷孔进行微量磨削；在喷孔入口处研磨出圆角并使孔壁粗糙度提高，而不会破坏精加工后喷油嘴中孔、座面的的精度。 喷油嘴的加工中，国内的大部分生产厂还都在使用钻孔工艺加工喷孔。 微孔钻床的特点是体积小，切削力小，钻头刚性差。喷孔钻削时，存在着钻头刚性差和工件表面曲率大等间题。在钻头横刃接触工件表面的入钻瞬间，在各种误差的综合作用下所产生的侧向不平衡干扰力易使钻头端部产生侧向偏移 (当横刃稳定切入工件，以后的侧向偏移变化较小 )，使喷孔的位置 精度和尺寸精度下降。国内外传统上都增加一道预打中心孔的工序 (或工位 )，这样，不仅加工效率低，而且入钻精度不易保证 .这种工艺加工的喷孔，粗糙度差，在压力室中有翻边毛刺，喷油嘴流量系数只有 0.5 0.6。为了满足越来越严格的排放法规要求，柴油机要求喷油嘴流量系数在 0.8 以上，需要进一步提高其流量系数 。但是在企业试制和小批量生产中具有一定的优势，生产设备投入低，加工方便，便于调整生产。 nts1.2 课题研究的目的 在喷油嘴的加工中，国内的大 部分厂 生产 还都在使用钻孔工艺加工喷孔。这种工艺加工的喷孔， 虽然在效果上比不上其他 几种加工方式，但是使用精密小台钻加工针阀体喷孔 设备成本低，操作简单只需要设计一合理钻模 夹具就能加工。本课题就是在生产实践中提出来的用以解决喷油嘴针阀体喷孔加工过程中快速定位、夹紧、分度而设计钻床夹具。本课题设计的夹具具有真正适用一线生产中，虽不上喷孔的其他先进加工方法，但也有其自身的优势。 设计的 机床夹具的基本要求是 工件定位正确，定位精度满足 加工要求，工件夹紧牢固可靠；操作安全方便；成本低廉 。 1.3 课题研究的主要内容 在整个 课题 设计中， 生产实践是设计研究的直接来源，也直接用生产实践中经验来衡量本次设计的好坏 ，用结构简单、易操作、工作可靠来实现针阀体喷孔的加工。 本课题设计的主要内容有： 对钻喷孔的夹具的定位 方式 、夹紧 结构的 设计，通过定位 夹紧 方案不断比较，使设计的夹具定位可靠、精度高、 装卸零件方便快捷、 结构简单 ，这在说明书中都是有详细介绍比较的，并附有二维图纸 。 对 钻喷孔的夹具 的 分度 机构进行设计，这种 分度机构的设计是从典型分度机构演变而来的 ，包括分度盘 1 设计，和特殊分度盘 2 的结构设计。 这在说明书中也都是有详细介绍的，并附有有二维图纸。 对钻喷孔的夹具的钻模板进行了 的设计使其能适应该夹具。这在说明书中也都是有详细 介绍的，并附有有二维图纸。 对 整个夹具 进行组装并改进，这在说明书中也都是有详细介绍的，并附有有二维图纸 。nts2 .设计任务 喷油嘴是柴油机的重要部件，喷孔又是喷油嘴的关键部位。 这课题的设计的主要任务是针对下图 2 1 所示 喷油嘴 针阀体的钻喷孔的加工，设计一套能在精密小台钻上能加工 的 钻喷孔 夹具 并且是在一次的装夹中完成四个喷孔的加工 。 图 2-1 针阀体简图 长型针阀偶件针阀 体 头部呈 球 面其上有 四个小喷孔， 而 喷孔 孔轴线与导向孔轴线具有不同夹角 。 设计要求是能加工四个针阀体喷嘴上 0.3 的小喷孔，四个喷孔在球面上有一定的角度关系如图 2-2。 图 2-2 喷孔位置分布图 nts根据设计任务的要求可以将钻模夹具分为三部分考虑： 1.定位夹紧结构的设计 2.分度结构的设计，这是设计的核心 3 钻模板结构的设计 在完成三部分的结构方案设计后在综合考虑加工的是模具的操作性，结构简单、可靠，分度准确选择最优方案设计，并画出装配图和必要的零件图。 3 .钻喷孔夹具定位、夹紧 结构设计 长型针阀偶件简介 喷油嘴偶件是柴油机上精密部件之一。喷孔加工工序又是针阀体 加工中一道关键工序，喷孔质量最的好坏将直接影响到柴油机的动力性能参数。 按常见的柴油机喷射器 S 系列长型针阀偶件的头部形状分为 ,一种是头部呈 120 度锥面状，另一种头部呈球头状。长型针阀偶件的喷孔的加工公差为 0.006mm-0.02mm， 表面粗糙度为 Ra2.51.00m。由于受到加工设备的限制 ,喷孔截面的几何形状、位置与加工精度、 表面粗糙度往往偏低。 目前国内最广泛采 应用的加工方法是钻削喷孔高速台钻和相适应的钻喷孔钻模。 图 2-1 所示的零件是长型四孔喷油嘴针阀体。该种形式的针阀体零件喷孔多，孔径小，其孔径一般 在 0.20.3mm 范围内居多，几何形状复杂，这对于钻模设计、模具制造、喷孔加工都带来了一定的难 度。 3.1 定位 方式的选择确定 根据零件的结构 特点 ，我考虑了两种定位方式。如下图 3-1 可以用长的内圆柱面限制四个自由度在加上一个菱形销限制一个自由度。 但是这样 定位基准与设计基准不重合，提高了 定位精度的要求。 图 3-1 定位方式一 nts在工件的尺寸精度，形位公差的精度比较高条件， 我们 主要 根据 定位基准是 与 设计 基准重合 原则，选择一面两孔定位 。 图 3-2 定位示意图 如图 3-2 所示： 针阀体的底面与平面接触限制 3 个自由度，正中的大孔用长圆柱销限制2 个自由度，剩下一个自由度任选工件上一小孔用菱形销限制自由度。 选择一面两孔的定位方式这使 定位基准与工艺基准重合，并与设计基准重合， 可以 减小定位误差，获得最大加工允差，降低夹具制造精度 。选择工件上最大的平面底面为第一定位基准，最长的圆柱面为第二定位基准以提高定位精度，并使定位稳定、可靠，在选择菱形销定位 工件是 要防止 出现在超定位现象。 3.2 定位、 夹紧 结构 的设计 根据确定的定位方式 ， 设计合理的结构 定位 夹紧 工件 ，设计以下几种 方案综合整幅夹具优化选择最合适的结构设计。 定位、夹紧结构设计 方案 一 在上网查阅 期刊文献 后 ，有了大概的思路。 所示 根据定 位 要求 设计 如图 3-2 所示， 将工件套入钻模本体的定位心轴上，其工件底面上的两孔插人菱形定位销和圆形定位销、并用元宝螺母及摇臂将工件压紧。 该结构定位简单可靠 、装卸方便 ，但是夹紧结构不稳定也比较大并影响后续的方案设计。 nts 图 3-3 方案一的定位夹紧机构 定位、夹紧结构设计 方案 二 在自己独立思考后设计出如下结构。 同样采用一面两孔的定位，在回转心轴上钻沿工件四周 均布 三个螺纹孔 ， 再 用双头螺柱连接心轴和开口螺母压紧工件。如图 3-4 所示 ，该结构定位采用锥面定位准确可靠，但 夹紧不可靠， 夹紧结构设计不合理，回转心轴的结构、尺寸也很难 合理 设计， 装卸不方便。 图 3-4 方案 2 设计示意图 nts 定位、夹紧结构设计 方案三 在经过一段时间的考虑和老师交流后重新设计了方案三。该结构 采用回转心轴的端面 定位 限制针阀体的三个自由，用定位长销限制二个自由度，用菱形销限制一个自由度完成定位的要求。 结构如下图 3-5 所示。 图 3-5 方案三的设计示意图 心轴端面定位可靠， 定位长销 与针阀体内的 正中内孔接触定位，长销 设计的很长可以利用针阀体 里的一锥面来提高定位精度 。采用 拧紧 固定螺母套 夹 紧针阀体， 针阀体整体受力 均匀夹紧可靠 、 不打滑、不损伤工件 且容易制造，不需调距，使用方便。固定螺母套 夹紧力的方向应使定位基面与 端面 接触良好，保证工件定位准确可靠；夹紧力的方向与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形； 为了装卸方便，将固定螺母套设计成开口的的，这样可以不需要将螺母全部旋出，只要松开螺母就可以取下螺母这大大提高了装夹的效率。 该结构定位可靠、结构简单、小巧，夹紧方便快捷并且与后续设计结合很好 。 nts4分度结构的设计 4.1 分析 喷孔的角度 : 喷油嘴喷孔角度的加工精度直接影响油嘴在柴油机燃烧室里喷雾的方向和落点位置 , 正确掌握喷油嘴喷孔角度的坐标变换及公差的合理应用非常必要。利用立体几何与三角函数进行坐标变换及误差计算 , 分析、推导出一般公式 , 并应用于产品的加工和测量中。 喷油嘴产品图中的喷孔角度一般以喷孔所形成的圆锥锥轴中心来标注 , 如图 4 1 中 K 向。 图 4-1 喷油嘴喷孔角度设计图 图 4-1 中 : 为喷孔所形成的圆锥锥轴中心与针阀体中心轴的夹角 ; K为喷孔所形成的圆锥锥轴中心与喷孔中心的夹角 ; K为以 K 向从球头端看 , 喷孔中心与进油孔中心投影的夹角。在实际的数控机床或其它工艺加工及测量中 , 一般以针阀体中心轴来标注 , 如图 4-2 中 D 向。 nts 图 4-2 喷油嘴喷孔角度加工、测量图 图 4-2 中 : 为喷孔所形成的圆锥锥轴中心与针阀体中心轴的夹角 ; D为喷孔所形成的圆锥锥轴中心与喷孔中心的夹角 ; D为以 D 向从球头端看 , 喷孔中心与进油孔中心投影的夹角。 针阀体的喷孔的位置分布在球面上，喷孔的轴线都是过球心垂直球面的。角度计算分析需用到三维球坐标公式计算，而本课题给定的零件的角度直接是喷嘴孔加工的角度不需要计算分析，这里也不展开说明了。 4.2 分度装置的基本形式 针阀体喷孔的相对角度 要求 高，选择径向分度形式综合考虑到夹具设计选择如图 4-3 的样式 。 单斜面对定，能将分度的转角误差始终分布在斜面的一侧，分度槽的直边始终与分度销的直边接触，故分度精度较高， nts 4-3 单斜面对定方式 4-3 分度销操作结构设计 在 查阅夹具设计手册后， 分度销的操作应该结构 简单，导向精度高，便于与分度机构的结合。借鉴设计手册结构的我选择如图 4-4 杠杠式 图 4-4 杠杠式操 作 结 构 分度操作原理：分度销 4 在弹簧 2 的作用始终有一力使其与分度盘接触，当需要分度时操作杆 3 向下压使弹簧 2 压缩分度销 1 与分度盘分开，这时可以分度了。 在完成分度后，分度销 4 在弹簧作用下重新插入分度槽内。 nts在与分度结构结合过程中，杠杆式操作机构的杠杆会被分度结构影响不易操作，在经过总体设计后改进分度销操作机构如图 4-5 与分度结构结合实现自动插入分度槽内。 图 4-5 设计的分度销操作机构 该分度销操作节构的分度销设计很有特色是整个结构的重点，分度销能自动插入分度槽是因为分度销与辅助分度盘结合一起，辅助分度盘转动时的凸出部分轮廓 (分度销内凹部分接触 )会抬起分度销 .。分度销在弹簧的作用下使其始终与分度盘上分度槽或辅助分度盘轮廓保持接触。 4-4 分度结构 的 设计 在分度结构设计过程中，我一直没有找到正确的结构方法，在老 师的指点下 ，认真翻阅夹具的设计手册里发现夹具的典型分度结构对我设计有很大的借鉴作用。分度结构的设计也是从典型分度演化借鉴来的。借鉴图 4-6 典型分度结构 nts 4-6 典型分度结构 分度盘的结构跟据选择好的对定方式和 具体的分度的角度要求设计。分度方案的设计有点类似于棘轮机构只能顺时针旋转分度，这样可以提高分度的精度排除了 径向间隙带来的影响。 弹簧片的作用相当于一个棘爪，具体结构如图 4-7 4-7 分度方案的设计 分度 结构 工作 原理：如图 4-7 所示，在调整角度时， 辅助分度盘 先 逆时针旋转一小角度nts时，分度销在辅助分度盘 凸起轮廓 的作用下拨出分度 盘的分度槽 内，分度盘在止动块的作用下静止不动 (只能顺时针转动 )，辅助分度盘继续逆时针旋转至弹簧片卡进下一分度槽内（弹簧片在螺钉的作用下会掉进分度槽内） 这时辅助分度盘顺时针旋转分度盘在辅助分度盘的带动下一起顺时针旋转直到分度销卡进分度槽内（ 分度销 在弹簧力的作用始终与辅助分度盘接触）分度完成。 这个结构简单，分度可靠、精度高，如果用一气缸控制分度还可以实现自动化分度。 4.5 喷孔的空间角度的模拟结构 设计 4.5.1 喷孔的空间角度加工说明 针阀体上喷孔的轴线角度位置都相当于以球心为坐标原点建立以 三维 坐标系 。给定的工件图直接是喷孔轴线与进油口的轴线角度关系和从正球端面看过去喷孔轴线之间角度关系。图 4-8 所示球面三角形 ABC 便于我们理解和想象角度位置关系。 图 4-8 球面三角形 ABC 空间角度加工的原理： 我们可以把其中一喷孔的轴线看做 Z 轴，以 针阀体 球心 为 原点中心，将针阀体定位夹紧好后， 用任一喷孔轴线与钻头中心成一条线加工喷孔，加工完后，绕 针阀体的 进油口的轴线旋转一定角度后在绕球心旋转一定角度就可以把下一待加工的喷口调整到加工的位置了。 nts4.5.2 喷孔角度模拟 结构的设计 在 L 形的座板上用 轴与 L 形 转板 形成 可动连接 （绕轴线转动） ，转板（在重力的作用下始终向下）在凸轮型分度盘的始终绕轴旋转 。 5 钻模的结构设计 5.1 钻模的分析 一般的钻模需要 钻模和钻模固定套，但是这次加工工的孔直径只有 0.3mm ,尺寸小，可活动的空间小 。钻模需要固定不动不能安装在转板上，但是安装在底板上尺寸难控制又比较笨重。 nts5.2 钻模结构设计 由于要钻的小孔直径很小，钻模小不易制造安装所以在钻模板上直接钻小孔当做钻头的导向孔。钻模板厚度小，因此将钻模板 用螺钉 安装在厚度大刚度好的钻模安装板上。钻模安装板安装在钻模固定轴上与其小间隙 配合，钻模安装板的高度 由钻模高度板限定。钻模板 的位置可以由钻模安装板上的限位螺钉来调整。在零件进行装卸的时候可以将装模安装板往没有限位销轴的方向上旋转，这样钻模板不影响装卸进行加工时又可以由限位螺钉快速的调整好钻模板的位置。 注意事项 (1)钻 模 板 高度固定板 调整到实际使用高度， 钻 模 板上的导向孔中心与工件中心相一致，此时把 钻模板安装 板 调整好也一起 紧固之。 2 加工喷孔的机床要用高速台钻，钻头的线边度应达到每分钟 17.5m 以上。为了改善喷孔粗糙度，应该分为钻孔和扩孔工序。钻孔直径一般比实际孔径小 0.04mm 左右，扩孔时要添加植物油之类的润滑剂。 nts(3)加工喷孔前的工件定位基面、定位销孔、中孔这三个部位须光整精细干净，不允许有毛刺、翻边切屑等缺陷。 (4)钻削喷孔的钻模极一般是没有钻套 的导向孔是在加工第一件工件时同时钻出，然后再进行热处理。 (5)长型针阀休的球头状头部，在预磨头部表面工序后才能加工喷孔，这样当工件经过热处理后再进行精磨球头时，保证喷孔的轴向位置精度。 (6)第一次使用该钻模时，必须用标准件进行校正，确定对刀尺寸，再进行试钻。 (7)试 钻成功后，必须将开始加工的 5 一 6 个工件进行喷孔直径及位置精 度的检查，经检验合格后方可继续加工。 (8)每班工作前，应检查 23 个工件是否符合图纸要求，若不符合，则需修整钻模，方可继续加工。 （ 9)由子钻头直径很小，刚性较差进给力不容易控制，易将孔引偏或折断钻头，在使用时应多加注意。 其他 5.轴直径的确定 5.1 轴直径的初步确定 根据工作条件，初选轴的材料为 45 钢，调质处理。按扭转强度法进行最小直径估算，即： 30min npAd ，0A值由机械设计教材表 15 3 确定，选 1120 A,则轴的直径初步估算为： mmmmnPAd 6.1180 09.0112 330m i n 5.2 各轴段直径的确定和校核 最小直径，压轮和带轮处的轴段， mmd 151 ，安装轴承处的直径， mmd 202 ，所以选择轴承为向心球轴承 6204。轴的具体结构如图 5 1 所示。 nts图 5 1 带传动的效率 95.0 所以电机经过带轮减速之后的效率 kwkwPP 0 8 5 5.095.009.0 电，查机械设计教材可知扭转应力公式为： M P adnPWTTT 15152.0800855.095500002.0955000033 。查机械设计教材表 15 3 可知许用扭转应力为 为 25 45MPa，因此轴的强度合格 输出轴上的轴承选择与计算 由轴 IV 的设计知，初步选用深沟球轴承 6215，由于受力对称，只需要计算一个，其受力rF= 2244rtFF=11218.3 N，aF=0， =3 ，转速 n=55.18/min 1）查滚动轴承样本（指导书表 12-1）知深沟球轴承 6215 的基本额定动载荷 C=66000N，基本额定静载荷0C=49500N 2）求轴承当量动载荷 P 因为aF=0，径向载荷系数 X=1，轴向载荷系数 Y=0，因工作情况平稳，按课本（ P 表13-6），取pf=1.0，则 P=pf（ XrF+YaF） =1.（ 1 11218.3+0） N =11218.3N 3）验算轴承寿命 3661 0 1 0 6 6 0 0 06 0 6 0 5 5 . 1 8 1 1 2 1 8 . 3hCLnP h =61506h hL=146000h 故所选用轴承满足寿命要求。确定使用深沟球轴承 6215 由轴 III 的 设 计 知 初 步 选 用 A 型 键 ： b h L=14mm 9mm 40mm ，T = /2IIIT =284.63Nm 2) 校核键连接的强度 键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（ P 表 6-2）查得许用应力p=100-120MPa，取ntsp=110MPa。键的工作长度 l =L-b=40mm-10mm=30mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5 9mm=4.5mm。由式 32 1 0pTkld 可得 32 1 0IIpT kld =2 284.63 310 /4.5 30 60MPa =70.27MPap=110MPa 可见连接的强度足够，选用 键 b h L=14mm 9mm 40mm 设计总结 大学四年的最后的毕业设计虽然只有短短 的几个月，但在设计过程中我不断的翻阅 以往的课本、图书馆里的资料，大大加深了对自己专业的体会，对专业知识也温顾了一次。在一定程度上表现了我 对所学 专业 知识的掌握。由于我们是第一次进行整体性地设计，不可避免地碰到了许多困难 。从一拿到 课题，我 兴奋的认为很简单稍微一想 查阅下夹具手册就能解决全部问题。随着我那些 的想法一一被 自己、老师否定后，网上又查阅不到相关资料我 陷入了短暂的僵局， 但是始终在坚持。在经过一段时间学习后，在吕永昌老师的点拨指导下，我总算有点眉目了 ， 顺着思路又 不断和 老师 讨论 设计方案 ，慢慢的形成一个能够实现的方案 ， 最终 完成了本次设计。通过本次毕 业设计，使我在各个方面都有了很大的提高，具体地表现在以下几个方面： 1.对大学 里所学 的 专业知识加深了理解，能将每门专业课结合起来一起解决问题，对大学里学到的东西有一个系统的认识不在是零零散散的。 2.对自己的自学能力有很大提高，在完成毕业设计时诸多的问题都是自己独立
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