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机械毕业设计全套

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JX02-214@管套压装专机结构设计,机械毕业设计全套

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UG brief introductionThe company of Unigraphics Solutions(brief name UGS) is the MCAD bigest supplier all of the world , main is the principle that the automobile and transportation,aviation aerospace,day pass its virtual product development(VPD) with the realms, such as consumer goods,in general use machine and the electronics industry.etc. provides many classes to turn of,integration of,the business enterprise class include the software product and service at inside of the MCAD solution of the integrity.its main CAD product is an UG.Product the main capable machine manufacturing business enterprise of the UG company provide to include from the design,analyze to the manufacturing applied Unigraphics software,according to Windows the design and graphics product Solid Edge,the group class product data management system iMAN,product can see to turn the technique ProductVision and be used extensively by the industry of the high accuracy boundary mean of the entity set up the mold core Parasolid at inside of the whole line product.UG the machine design of the high-tech pplied realm and molding tool processed automation to get on the market in the aviation aerospace,automobile,in general use machine,industrial equipments,the medical treatment apparatus and the other extensive of application.many in the last yearses, UGS always Be supporting the American G.M. company implement currently global biggest virtual product a development item, in the meantime Unigraphics also that day originally the 著 automobile zero the calculator of the parts manufactory DENSO company application standard, and got a very great application in the global automobile profession, such as Navistar,Detroit diesel engine factory,Winnebago and AG etc. of Robert Bosch.Moreover, the UGS company also has a good performance in the aviation realm:The aviation industry in the United States, install more than 10,000 sets of UG softwares;At the Russian aviation industry, the UG software has an above market of 90%;At the vapor round of North Americas machine market, the UG software has 80%.The UGS is blowing out gas to launch the machine profession to also occupy to lead a position, owning to blow out gas to launch the machine company such well-known customer such as the Pratt& Whitney and the GE.Other customers of the aviation industry still have:The B/E airline,Boeing company,Israeli airplane company,British airline,Northrop Grumman,the airplane of 伊尔 and Antonov.The product of the UGS company still spreads all over the in general use machine,medical treatment apparatus,electronics,high technique antsnd day to use a consumer goods in the meantime etc. profession, such as:the 3 Ms,Will-Pemco,Biomet,Zimmer,Philips company,吉 row company,Timex,Eureka and Arctic Cat etc.The UG have abundant curved face sets up the mold tool. include to keep 纹 noodles,scan noodles and pass a set of curve of free curved face,sweep 掠 through two sets of free curved faces,the curve broad senses that is hand over curve,standard two curve methods put radius, such as, kind, and etc. with change radius to pour a circle,broad sense two curves to pour a circle,two the pieces and the lights of several curved faces the agreeable bridge connect,the dynamic state pull to move to adjust curved face,etc. to be apart from or not etc. be apart from to be partial to place,the curved face cut,edit,order cloud born,the curved face edit.The UG enter there are already nine years in China, it had a very big development in the business of China, China had become area business in far east to increase a quickest nation. several in the last yearses, customer of UG at China already more than 800s, pack amount of machine to attain more than 3500 setses set.UG characteristics:1,set up a mold to work properly an activityThe compound set up a mold:Didnt need the grass diagram, need can carry on the whole parameter design, do not need definition and parameter to turn new curve-can make use of an entity edge directly.Several characteristics:Have convex mat,key slot,convex set,oblique angle and dig a hull etc. characteristic,customer from the definition characteristic?,Quote from mode.The light pours a circle fluently: Does the industry pour a technique bestly?, Can from orientation in slice a ,steep edge and two the non- abutment noodles etc. is several 构 forms, changing radius to pour a round minimum radius value can deteriorate to the extreme limit zero.2,be in conjunction with to masquerade to go together with to set up a moldCan provide to get down from the crest and heading up two kinds of ntsproduct structure definition method and can design in the context also from the bottom/edit, the assemble of the high class navigate tool, can the diagram show to assemble the tree structure, convenient really settle the parts position quickly?, ?Conceal or turn off particular module to the simplification expression that assembles a piece.The part apply color, the relativity of the strong spare parts, form couples a condition, the expression type(relation) of the spare parts, be in conjunction with to turn the team work, can convenient replacement product in any zero partses, break a parts to obtain the latest work edition, team the member can proceed together each sub- assemble or the spare parts in the design product,3,keep two 维 paintings ofwith viewSpeak to the draftsman, combine in brief rich in logic, the 剖 sees the diagram auto related in the model and the 剖 tangent position is hand over the calculation and fixed position of see the diagram simple of is complete by a mouse operation, conceal the line cancellation automatically, the automatic size arrange-DO not need to understand a design intention, the automatic engineering diagram grass diagram size mark.4,drive the industry confirmation of does the number control to process2-5 stalk 铣s, the car process, the line incise, the 钣 gold piece manufacturing, the knife track imitate really with identification, the knife has a database/standard craft database function.5,the 钣 gold piece lead manufacturingCan design or modify the product structure under the sistuation that model or launch, fold the curved work preface can imitate a true craft to model process, the 钣 anticipates to launch several autos and the product design related, can in an engineering diagram direct demonstration the product design to anticipate to launch and 钣 severals.6,integration of numeral analysisnts The organization kinetics is analytical, doing hardly to wade the check and soft interference check, exercising to imitate really with analysis, dynamic state within the animation process interference check. 7,the extensive customer development toolThe customer orderany great, high class plait the distance language, can cut from the definition of customer interface8,inside the engineering electronics form of the 嵌Can with the other form software commutation data, can the simple definition spare parts series, can the convenient modification expression type, can born and fan-shaped diagram,keep the square diagram and curve diagram etc.9,photograph the true result exaggerateThe design that makes use of according to the numeral examine, speeding a product to appear on market time, modeling quickly. 10,can divide the data management of the stage implementThe industry most close / / and the integration, can manage all related datas in the data and the whole product development period.nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 1 第一章 引言 毕业设计是在学完了专业课，并经历了生产实习的基础上进行的最后一个教学环节，是对之前所学课程的一次总复习，也是一次理论联系实际的训练，它在几年的学习中占有十分重要的地位。 就我个人而言，希望通过这次毕业设计，对自己今后从事的工作，进行一次适应性的训练，通过设计锻炼自己分析问题，解决问题的能力，特别是利用计算机进行辅助设计的能力，为今后从事专业工作打下良好的基础。 此次毕业设计的课题是设计一台管子轴套压装专机 。根据设计任务书的要求，在无缝钢管二端要均匀压入二轴套，且要保证二轴套相对位置， 轴套压到底后，在相应位置要钻攻螺孔，具体尺寸及要求见管套结合件图。 根据所学专业知识，通过参阅机械设计手册及图册资料，本人采用的总体方案是：利用电机减速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，且随压入长度增大而增大，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，以限定最大压入力。管子由 V型块定位，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 管套结合件图，在专机上相应位置安装钻模板。当 安全离合器开始打滑，操作工即停止电机。 此时用手枪钻通过钻模板进行钻孔，然后启动电机反转退回压头到位后停止，再卸下工件进行人工或机动攻丝。 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。 下面是专机设计时的主要零件、外购件、标准件的计算和选用步骤。 由于能力所限，设计中当有许多不足之处，希望各位老师给予批评指教。 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 2 第二章 设计思路 （ 1）课题的目的与意义 此课题的目的是让我们更好地掌握机械设计的内容和方法，能正确、合理地选用设计参数、机械结构； 学会 利用厂家提供的产品样本合理选择配套件；提高查阅设计手册和正确使用标准的能力， 尤其是利用计算机进行辅助设计的能力 。通过这次工作前的适应性训练， 为今后从事专业工作打下良好的基础。 （ 2）对机械设计基本要素的认识 机械设计 首先要保证的是产品的功能及其可靠性，并保证产品有良好的工艺性。机械设计是一项创造性的劳动，新颖的设计要求有新的构思，对此，设计人员一方面应大胆地采用新理论和新结构，另一方面也要总结经验采用原有的成功的技术和结构。设计的过程是一个探索的过程，在设计的起始阶段，应该允许发挥创造性而不受各种约束。即使发生许多不切实际的设想，也没关系，这可以在设计的早期，在绘制图样以前加以纠正。通常要有几套设计方案，要在各方面对这些方案进行对比，从中选择最佳方案。最后选定的方案可能是各套方案中最好部分的组合，也可能是未被接受方案中 的某个构思。 产品要便于使用和减轻人的劳动强度。设计人员要使所设计的机器适应人，就必须考虑人的操作特征，其中包括：工作场所的空间分配，通风条件，色彩和照明，手柄、开关及踏脚的位置和尺寸，操作人员的体力，安全保护，操作人员的心理和习惯等。 机械设计的起始阶段，设计人员要对产品是否为社会所需要，有无竞争力，有无销路，是否经济，盈利多少等问题与管理人员、销售人员磋商。 如上所述，机械设计涉及工程技术的各个领域。这些领域中所涉及到的基本要素有：材料、强度、挠度、刚度、稳定度；摩擦、磨损、润滑；形状、尺寸、表面加工、 体积、重量、风格；温度、噪音、腐蚀；可靠性；控制；实用、安全、价格；以及维修等。 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 3 第三章 机械设计方法 （ 1）机械设计步骤 机械设计是机械产品生产的第一道工序。在设计中要求对机器的工作原理、功能、结构、零部件设计，甚至加工制造和装配方法都确定下来。因此，不同的设计者可能有不同的设计方案和设计步骤。但是，机械设计的共性规律是客观存在的，需要不断地总结和完善。机械设计的一般步骤：动向预测；方案设计；技术设计；施工设计；试生产。下面着重分析方案设计和技术设计。 （ 2）方案设计 根据设计任务书提出的对所设计 机器的工作要求，首先对能满足工作要求的多种设计原理方案加以分析比较。由于任何工作原理都必须通过一定的运动形式来实现，所以这一步骤也是确定设计所需运动的方案。例如设计一台往复运动的机器时，可采用的设计原理方案很多，有电动的，有气动、液压及其他组合机构等形式的，每种形式中还有多种机构能达到预期的运动，如齿轮齿条机构、丝杆螺母机构、凸轮机构、曲柄滑块机构等。确定设计原理方案时，可把设计对象当作完整的系统，并将它分成具有各种分功能的机构及零件为子系统和元素，进行系统分析和机构分析、机构综合和加以比较，选择最优方案。 在这一阶段，要按选择最优方案所需的技术 经济论证来制定产品总体和主要部件方案，同时要确定关于工作原理、可靠性和强度的问题范围，这些问题必须加以研究，有些要得到实验验证。要对不致太大影响技术任务书中规定的设计对象，它的最终主要指标的那些结构要素作近似计算。如果想在有接近于设计对象的实际样机，就可以不经过计算而拟订各个机构要素，但在方案设计中，为了进行于选择最优设计方案有关的技术 经济计算，必须充分精确地估计对最终结果有影响的参数。例如，在设计机械传动装置方案时，为了选择传动型式（丝杆螺母传动，行星齿轮传动、 蜗杆传动等），必须具有一些数据能求得要素尺寸，从而确定对比方案的重量和外廓尺寸，而其误差对最终结果没有很大影响。 在简化设计中，选择最优方案可以与机械的使用者和对该项机械有经验分得人员共同商定。 在确定设计原理方案时，还必须体现机械工业的技术发展政策。根据机械的实际工作情况，尽量采用微电子技术和新型材料，设计机电一体化产品。 （ 3）技术设计 在技术设计中，要拟定设计对象的总体和部件，具体确定零件的结构，对所nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 4 设计的机械产品提出的要求是：制造和维护经济，操纵方便而安全，可靠性高，使用寿命长，为了能达到这些要求， 零件应满足一些准则，简而言之，可以用：“明确、简单、安全”六字来表达。 所谓明确主要指结构的形状和尺寸关系清晰，作用关系可以预测和计算，功能明确，也即能量、信息和物料的转换与流动走向明确。一个明确的结构应避免产生附加载荷、附加变形和可能的剧烈磨损，应尽可能见效载荷和温度应力引起的变形。明确的结构是实现产品预定技术功能的前提。 所谓简单，一般是指形状简单，零件数少，相对运动副少，磨损件少，使用、维护、保养方便等。但对于具体情况要具体分析。不希望某一方面的简单导致另一当面的复杂。一旦出现这种情况应予协调。 安全 性包括由小到大的五个范围：结构构件的安全性；功能的安全性；运行的安全性；工作的安全性和环境的安全性。这五个范围相互之间是关联的，应该统盘考虑。 在结构设计时主要采用安全技术、间接安全技术和指示安全技术来解决产品的安全问题。 在上述结构设计准则下，应考虑技术设计中出现的强度、刚度、抗振性、耐磨性、工艺性等问题。如载荷的合理分配、结构的合理传力、运动中的稳定性等。 操纵条件和操纵方便对机械的可靠性和劳动生产率有很大影响，因为很多机械产品的工作效果取决于人机系统的指标。如产品在运行中噪声大、振动强、手柄作用力大、 检查不便、变速困难等等，易导致疲劳，违反操作而可能引起事故。 标准化对所设计的产品的制造成本和运行经济有很大意义。实现了标准化，可使机械产品的成本有所降低，设计周期有所缩短，可靠性则有所提高 机械设计和绘图是密切联系的工作，因为机械设计是一种创造性的形象思维，而绘画则是将形象思维表现出来的最好方法。形象思维的结果，不通过图的表现总是模糊和支离的，并且难以精确无误的传给别人，一个有经验的设计者在构思时，总是需要反复的修改初步设计总图。 设计人员按照他所绘制的初步设计总图，简单计算或估算机械的各主要零件的受力、 强度、形状、尺寸和重量等，如发现原来所选的结构不可行或不实际，则要调整或修改结构，还要考虑有没有发生过热、过度磨损和过早发生疲劳破坏的危险部位，并采取措施解决。 在这阶段，设想中的机器初步成型了，设计人员通过初步设计总图的绘制，nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 5 会发现各部分的形状、尺寸和比例大小有许多矛盾，当需要加强或改进某一方面，可能会削弱或恶化另一方面，必须权衡取舍，在各方面保持平衡以达到最佳综合效果。这时，设计人员的经验起着重要作用。 在修改初步设计的总图的过程中，还需对初步设计进行技术 -经济分析，一般原则是：选那些结构复杂的、重量大 的、尺寸大的、材料贵的、性能差的、技术水平低的，以及批量大的、工艺复杂的、远材料消耗高的、成品率低的那些零件进行分析，并据此修改设计，以期得到技术 经济指标高的初步设计总图。 （ 4）本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：针对本课题的设计思路 此次毕业设计的课题是设计一台管子轴套压装专机 。根据设计任务书的要求，在无缝钢管二端要均匀压入二轴套，且要保证二轴套相对位置， 轴套压到底后，在相应位置要钻攻螺孔，具体尺寸及要求见附图 管套结合件图。 分析管套结合件图，管套结合是过盈配合，需要较大的压入力， 且要保证套和管子上螺孔的相对位置，显然用人工压配劳动强度太大，相互位置尺寸不易保证，使用压装专机势在必行。 根据设计任务书的要求，在 10 秒钟内要压到位，工作行程为 100mm，压入速度范围大。速度快些，效率虽会提高，但结合时冲击会很大，尤其是在管套压到底时，所以选择时间为 10秒完成压套动作。 专机方案的确定，最重要的是选择一种往复运动机构。最常用的形式有：齿轮 齿条机构加滚动或滑动导轨；丝杠螺母机构（滑动或滚珠丝杆螺母副）；气动或液压传动装置等。原动件可采用电机 减速机，动力通过皮带轮传至执行件。采用皮带轮的 好处是柔性传动，过载时皮带会打滑，可以起到辅助的保护作用，但不能用作经常的安全保护使用。 二套之间的相对位置可通过定位实现。利用套上 48 凸台和 9 孔及 100端面定位， 9 孔装入菱形销 , 48 凸台插入定位沉孔 ,用这样的类似于一面二销的六点完全定位方式保证相对位置，其中一只套定位在压头上，另一只套定位于固定支座上。 根据近三年所学专业知识，通过参阅机械设计手册、夹具设计手册及相关图册资料，结合考虑专机制造成本和周期，本人拟采用的总体方案是：利用电机减速机提供动力，通过皮带轮带动丝杠转动，进而带动装有螺母 的压头移动，将旋转运动转化为直线压入运动。 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 6 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，且随压入长度增大而增大，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，以限定最大压入力。 管子由 V型块定位，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。 丝杠支承可采用滑动轴承和单向推力轴承组合，或采用深沟球轴承和单向推力轴承组合，但考虑到专机工作时径向力较小而轴向力很大，为减小摩擦力、延长使用寿命，选择后者的支承方式。 根据 管套结合件图，在专机上相应位置安装钻模板。当 安全离合器开始打滑，操作工即停止电机。 此时用手枪钻通过钻模板进行钻孔，然后启动电机反转退回压头到位后停止，再卸下工件进行人工或机动攻丝。 减速机的输出转速要和压头移动速度相配，即要选择相应的丝杆螺距。减速机应选用国产著名品牌，以保证产品质量。如选择不到相应产品， 也可自行设计、制造。 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。 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 7 （ 5）设计计算 1.压入力计算： 1.1最大过盈 根据装配图上技术要求，管子与轴套的配合要求是 H8/r7 所以最大过盈 max max=59 m 1.2所需轴向压入力 P作 用 (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 100mm p=P/f dl P= f dl其中 f取 0.08 注： d1：包容面直径， f：摩擦系数 1.3配合面压强 p 计算 配合件材料不同 :Pmax= max/d (c1/e1)+(c2/e2) 10-4 公斤 /厘米 被包容件 Q235 包容件 HT200 C1=1+(d1/d) 2/1-(d1/d) 2- u 1 C2=1+(d/d2) 2/1-( d/d2) 2+ u 2 注 : d配合面公称直径 d=40mm=4cm d1被包容件内孔直径 d1=32mm=3.2cm d2包容件外径 d2=50mm=5cm u1被包容件的波松比 见表 1-7 P4 u1=0.24-0.28 取 u1=0.25 u2包容件的波松比 见表 1-7 P4 u2=0.23-0.27 取 u2=0.25 l配合长度 l=50 2=100mm=10cm 公斤 /厘米 2 E1被包容件的弹性模数 见表 1-7 P4 E1=(2.0-2.1) 106 取 E1=2 106 E2包容件的弹性模数 见表 1-7 P4 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 8 E2=(1.15-1.60) 106 取 E1=1.5 106 C1=1+(32/40)2/ 1-(32/40)2-0.25=4.3 C2=1+(40/50)2/ 1-(40/50)2+0.25=4.8 Pmax=59/4 4.3/(2 106)+4.8/(1.5 106) 10-4 =2.76 公斤 /厘米 2 P=p/f dl =2.76 0.08 40 100 =2773 kg 取 P=3000公斤 (max) 2.螺杆计算： 2.1螺杆中径 (机械设计手册第二卷 表 15 2-3) 螺杆中径 d2= f/ (p) 1/2 梯形齿 =0.8 整体式螺母 =1.5 P 许用压强 见机械设计手册第二卷表 15 2-9 螺杆的材料为 45钢 螺母的材料为青铜 查设计手册得 P=20Mpa 由上面计算得到最大的轴向载荷 F=pg=30000N 由以上条件计算得： d2= f/ (p) 1/2=0.8 30000/(1.5 20) 1/2=25.3 根据机械设计手册查标准取中径为标准值 得中径 d2=27mm Tr=30 3 2.2驱动转矩 驱动转矩 T1=F d2/2tan( + ) 轴向载荷 F为 30000N 螺杆中径 d2=27mm 螺纹升角 =arctanl/( d2) 当 量摩擦角 =arctan s/cos /2 注： l为导程 l =3 为当量摩擦角 s螺旋副摩擦系数 见机械设计手册第二卷表 15 2-8 螺旋副摩擦系数 Us为 0.08-0.1 取 s=0.08 通常使螺纹升角 430 标准值为 30 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 9 螺纹升角 =arctan3/27 =2 当量摩擦角 =arctan0.08/cos15=4.6 驱动转矩 T1=F ( d2/2)tan( + ) =(30000 27/2 tan6.6)/1000 =30 13.5 tan6.6 =47N m 要求 10S 内压入，根据管套结合件图，可知压入行程为 100mm ，空行程取为20mm，由于丝杆的螺距为 3mm，则丝杆在 10 秒内要转 120/3=40转。 则螺杆转速为 40 6=240（转分） 3.电动机的选择 电机功率 Pw= Tn/9.55（ kw） =（ 47 240） /9.55 10-3 =1.2 kw 注：转矩 Tn=驱动转矩转速 根据计算的电动机功率 P=1.2KW，以及离合器完全脱开时的扭矩 Tc1=100 N m，所以选择 P=3KW 的电动机，型号为 14B5.6-D100LBH.4G 表见德森江浪CR3系列二成速电机 P14 4.离合器计算与选择（机械设计手册第二卷） 4.1弹簧压力计算： F=2Tc/Dtan( - ) D/d 注： Tc离合器的计算转矩 N mm Tc=(1.35-1.4)T D牙工作面的计算直径 计算压力时，取过载扭矩 Tc1=62N m 完全脱开时 Tc1=100 N m 一般为 45，为 4-5 取 =5 ：键与花键连接的摩擦系数取 =0.15 d：周直径或滑动半 离合器孔径 D=100mm,d=25mm 过载时的弹簧压力 F1=2Tc1/Dtan( - ) D/d nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 10 =（ 2 62 103） /100 tan(45-5)-100/25 0.15 =296N 完全脱开时弹簧压力 F2=2Tc2/Dtan( - ) D/d =（ 2 100 103） /100 (tan(45-5)-100/250.15) =478N 则每根弹簧压力：初压力 F1 =296/6=49N 终压力 F2 =478/6=80N 取弹簧的初压力 F0=（ 0.85-0.9） F（取 F0=0.9F） =0.9 49=44N 4.2弹簧设计（机械设计手册第二卷） 按结构尺寸，选确定弹簧中径 D=12mm 钢丝直径 d=1.6mm 安装高度 H1=36mm 安装载荷 P1=44N 从安装高度压缩 8mm后，压缩载荷 P2=80N 材料：碳素钢弹簧钢丝（ C级） 许用切应力 查机械设计手册第二卷表 7.1-5 得 b=1810Mpa ， =0.35 b=633.5 Mpa 求直径 d 初定旋转比： C=D/d=12/1.6=7.5 查机械设计手册第二卷图 7.1-4 P7-10 得 K=1.2 则 d=1.6(KCP/ )1/2 =1.6(1.2 7.5 44)/633.5 =1.24 取 d=1.6 与实际相近 弹簧刚度 P要求： P =(p2-p1)/(f2-f1)=(80-44)/8=4.5N/mm 弹簧有效圈数 n n=Gd4/8D3 P 注： G切边模量 见机械设计手册第二卷表 7.1-4 G=79 103 Pa n=（ 79 103 1.64） /（ 8 123 4.5） =8 总圈数 n1=n+ n2=10(圈 4) nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 11 弹簧刚度 P = Gd4/8D3 n=(79 103 1.64)/(8 123 8)=4.7N/mm 基本相符 弹簧安装变形量： F1=P1/ P =44/4.7=9（ mm） 自由高度： H0=H1+F1=36+9=45（ mm） 变形量 F1F2 H1=36mm， F1=9mm， F2=F1+8=17mm 负荷 P1P2：安装负荷 P1= P F1=4.7 9=42.3（ N） 完全脱开时 P2=4.7 9=79.9（ N） 接近题意 压并高度 Hb: Hb=n1d=10 1.6=16(mm) 节距 t: t= (H0-1.5d)/n=(45-1.5 1.6)/8=5.4 压并变形量 Fb=H0-Hb=45-16=29(mm) 4.3 离合器的选择 选择梯形牙嵌式安全离合器，牙的工作面为平面工作面，牙形角为 30-45，半离合器上牙的工作面应有较高的硬度，以提高耐磨性和承受冲击载荷的能力常用 20Cr经渗碳淬火 56-62HRC，或 40Cr淬火至 56-57HRC，牙嵌式安全离合器，其压紧装置由若干小的压紧弹簧组成，能传 递较大的极限转矩，与轴用键联接。表见 P22-238 5.皮带轮的选择 根据传递功率 P=3KW，转速 250转 /分 利用插入法见机械设计手册卷（二） P14-18表，则皮带轮 Dd1=160mm， 则选用 SPB 型窄 V 带 ,单根传递的功率为 1.5kw,我们计算得到的功率为3kw，所以选两根皮带。 V 带轮轮廓尺寸 (基准宽度制 ):基准宽度 Bd=14mm，基准线上槽深 ha=4mm，基准线下槽深 hf=12mm,槽间距 e=19mm，第一槽对成面至端面的最小距离 f=12mm,槽间距离及极限偏差为 0.8mm，带轮宽 B=（ Z-1） e+2f(2-轮槽数 )=43mm 外径 da=dd+2ha=168mm 轮槽角 =34，其极限偏差为 0.5 6.轴承的选择 根据机械设计手册 第三卷 第六章 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 12 根据最大受力为 3000千克，所以选择单向推力球轴承： 根据表 20.6-22, 基本尺寸 d=30 基本载荷 Ca=28得 :轴承代号为 51206 d=30 D=52 T=16 da=43 Da=39 ra=0.6 根据表 20.6-22, 基本尺寸 d=25 基本载荷 Ca=15.2,得 :轴承代号为 51105 d=25 D=42 T=11 da=35 Da=32 ra=0.6 7.螺栓强度计算 (机械设计手册第二卷 ) 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 T=FD L0 （公式见机械设计手册第二卷 P6-32） 根据受力平衡得 T=PL 注： L0为螺栓中心到作用面的距离 L0=63mm L为中心到底面的距离 L=100mm P为轴向压入力 P=3000kg 即 FD L0 = PL FD =PL/ L0 =3000 100/63 作用应力 =4 1.3 FD/ d124 1.3 FD/ 1/2 代入值得 d1 7mm 则可以取 d1= 12mm 即螺栓直径为 12mm 满足强度要求 6.产品部分附图（ CAD） nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 13 6 1 V 形块 名 称 ： V形块 数 量 ： 1 材 料 ： 45 技术要求 ： 锐角倒钝，淬火 HRC35-40，发黑。 作 用： 管子由 V 型块定位，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。 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 14 3X45 沉孔 深 1 7同作4 X 4 5 6 2 回转压板 名 称 ： 回转压板 数 量 ： 1 材 料 ： 45 技术要求 ： 锐边处理，淬火 HRC35-40，发黑。 作 用： 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。 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 15 6 3 左离合器 名 称 ： 左离合器 数 量 ： 1 材 料 ： 40Cr 技术要求 ：去锐，调质 HB185-230，齿部高频淬火 HRC48-56 作 用：由于轴套与轴之间的配合为过盈配合 H8/r7，所需要的压力较大，且随压入长度增大而增大，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，以限定最大压入力。 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 16 6.4 管套结合件 1 轴套 数量 2 材料 HT200 2 无缝钢管 42 5 数量 1 材料 Q235 A 技术条件 压装时要保证二端轴套压到底，并保证二轴套相对位置 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 17 6.5 管套零件图 7. 产品部分附图（ Solidworks） 此毕业设计图纸是用 CAD 软件制作，随着社会的发展计算机技术也越来更新，计算机的应用也越来越普遍，对计算机功能的要求也越来越高。 CAD 制图所缺少的是立体感