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自动倒内角机刀架结构的设计【21张图/11150字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

自动倒内角机刀架结构的设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

外文翻译

外文翻译--顾玉美 2009.doc---(点击预览)

过程性材料

参考文献--顾玉美 2009

环形薄片自动倒角机的设计与研究.pdf---(点击预览)

机械式自动变速器控制系统的设计与研究.pdf---(点击预览)

文献资料.doc---(点击预览)

抛物线ISO代码译成差分插补代码及其实现.pdf---(点击预览)

BL9冷爆口机的开发设计.caj

全自动CNC镗削活塞销孔专机的研究开发.caj

活塞环热加工_.caj

点燃式发动机活塞顶环槽磨损的研究.caj

电控机械式自动变速器.kdh

车活塞销双端面自动机床.caj

镗孔倒内角工艺的分析研究.caj

课题申报表--顾玉美 2009

课题申报表--顾玉美 2009.doc---(点击预览)

A0-刀架总成.dwg

A0-机床总图.dwg

A1-刀盘总装图.dwg

A3-刀盘主轴.dwg

A3-刀盘壳.dwg

A3-刀盘座.dwg

A3-刀盘轴皮带轮.dwg

A3-压环板.dwg

A3-座板.dwg

A3-滑动板.dwg

A3-装刀块.dwg

A4-不锈钢螺栓.dwg

A4-倒角刀.dwg

A4-刀盘轴皮带轮挡板.dwg

A4-压刀块.dwg

A4-垫圈.dwg

A4-弹簧.dwg

A4-盖轴承.dwg

A4-盖轴承02.dwg

A4-盖轴挡圈.dwg

A4-轴承隔圈.dwg

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编号：603082 类型：共享资源大小：3.29MB 格式：RAR 上传时间：2016-02-26 上传人：木*** IP属地：江苏

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关键词：: 自动内角刀架结构设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,23页,11100字左右.
任务书一份.
实习报告一份.
翻译一份.

图纸共21张:
A0-刀架总成.dwg
A0-机床总图.dwg
A1-刀盘总装图.dwg
A3-刀盘壳.dwg
A3-刀盘轴皮带轮.dwg
A3-刀盘主轴.dwg
A3-刀盘座.dwg
A3-滑动板.dwg
A3-压环板.dwg
A3-装刀块.dwg
A3-座板.dwg
A4-不锈钢螺栓.dwg
A4-弹簧.dwg
A4-刀盘轴皮带轮挡板.dwg
A4-倒角刀.dwg
A4-垫圈.dwg
A4-盖轴承.dwg
A4-盖轴承02.dwg
A4-盖轴挡圈.dwg
A4-压刀块.dwg
A4-轴承隔圈.dwg

自动倒内角机刀架结构的设计
摘要：一种自动收料式活塞环内倒角机，涉及一种机械加工设备。本实用新型在机架上固定连接靠模座，在靠模座的一侧设置包括步进电机一的送料装置，在靠模座的另一侧设置包括步进电机二的车头箱，在车头箱的前端设置刀架，所述刀架连接在刀架轴上，所述刀架轴与一旋转控制机构连接；在朝向车头箱的靠模座的端部、于机架上连接出料导向装置，在出料导向装置的下端连接导料管，在导料管的末端连接落料整理装置。本实用新型自动化强度高，方便操作，产品质量统一，有保障，且加工好的产品能自动、排列有序地收集，效率高，劳动强度低，便于操作。
圆环形薄片工件硬度较高，在进行内外侧倒角时，其基本要求除了具有高效、经济等自动化设备的通用要求外，工件加工完成后必须光滑整洁，倒角面不得有损伤。因此，根据加工工艺要求，经多方案比较，对加工工件倒角，采用了工件静止，刀具相对运动。

关键词：倒角机；活塞环；加工设备

Design of The Tool Structure of Automatic Chamfer Machine
Abstract: A kind of chamfering machine with piston rings of automatic collection materials, concerning a kind of mechanical processing equipment. The utility model in the rack connected by a fixed mold base, in the mold base on the side of the set, including a stepper motor of the feeding device, in the mold base on the other side of the second stepper motor settings, including the front box, at the front Set the front-end tool boxes, tool holder connected to the turret above axis, as described with a rotary tool shaft connected control; front of me in the direction of the mold base by the end, connected to the rack-oriented material devices, device-oriented material in the bottom of the pipe connecting lead, in the lead pipe to connect the terminal device organize blanking. Automation of the utility model of high strength, easy operation, product quality unified, secure, and processed products can be automated, with the collection in an orderly manner, high efficiency, low labor intensity, easy to operate.
Thin ring workpiece hardness higher in lateral chamfering, the basic requirements in addition to an efficient, economic and other common automation equipment requirements, after the completion of workpiece processing must be smooth and clean, the damage may not be chamfered surface. Thus, according to processing requirements, multi-program comparison, chamfering workpiece, using a stationary workpiece, cutting tool relative motion.

Key words: chamfering machine; piston; processing equipment

目录
1 绪论..............................................................1
1.1 课题简介........................................................1
1.2 本课题国内外现状................................................1
1.3 课题研究必要性..................................................2
1.4 课题任务........................................................2
2 活塞环的加工制造工艺..............................................3
2.1 活塞环材料的种类及其分类........................................3
2.2 活塞环的加工工艺................................................4
3 倒角机的设计和其工作原理..........................................6
4 倒角机上刀架部分的计算............................................7
4.1 电动机的选择....................................................7
4.2 带传动..........................................................7
4.2.1 带传动的设计要求及其应注意的问题..............................7
4.2.2 带传动的设计计算..............................................8
4.2.3 带传动的张紧与维护...........................................10
4.3 轴.............................................................11
4.3.1 轴的结构分析.................................................11
4.3.2 轴的材料.....................................................11
4.3.3 轴的设计计算.................................................12
4.4 轴承...........................................................16
4.4.1 轴承材料的选用...............................................16
4.4.2 滚动轴承选用应考虑的问题.....................................16
4.4.3 滚动轴承的设计计算...........................................17
结论...........................................................20
参考文献...........................................................21
致谢...........................................................22
附录...........................................................23

任务书

一、设计内容
根据设计要求，进行课题的调研和资料的收集，熟悉自动倒内角机的工作原理，与同组
同学一起分析讨论自动倒内角机的设计方案和机床的传动与调整情况，并最终确定机床总体
结构和传动方案。主要设计内容包括：
1．机床总体设计，绘制机床总图；
2．刀架总成装配图；
3．刀架结构设计；
4．零件的结构设计。

二、设计依据
所设计的倒内角机床，机床主要用于活塞环倒内角加工,达到一人多机自动上料接
料，满足倒内角加工工艺要求。
1．带轮所需传动功率为9.6KW，中心距500mm；
2．每分钟加工30片；
3．刀盘速度每分钟250转；
4．每次加料300片；
5．最大切削模数4mm。

三、设计要求
1、机床应能满足加工要求，保证加工精度；
2、机床应能满足强度、刚度、寿命、工艺性与经济性等方面的要求；
3、机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；
4、设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：应用计算机软件绘图。
过程要求：装配图需提供手工草图。
5、到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；
6、查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；
7、撰写开题报告，不少于3000字；
8、毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印，字数不少于1万字。

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求
1、设计成果要求
1）毕业设计说明书 1 份
2）机床总图 1 张
3）刀架总成装配图 1 张
4）刀盘结构图 1 张
5）相关零件图不少于7张

2、外文资料翻译（英译中）要求
1）外文翻译材料中文字不少于3000字；
2）内容必须与毕业设计课题相关；
3）所选外文资料应是近10年的文章，并标明文章出处。

五、毕业设计（论文）进度计划
起讫日期工作内容备注
2月27日～2月28日布置任务
3月1日～3月14日调查研究，毕业实习
3月15日～3月31日方案论证，总体设计------开题阶段 3月27—3月31日前期检查
4月1日～4月14日技术设计（部件设计）
4月14日～5月14日工作设计（零件设计） 5月10日～5月14日设计初稿检查
5月15日～5月31日撰写毕业设计说明书----中期工作阶段 5月23日--24日中期检查
6月1日～6月2日毕业设计预答辩
6月3日～6月9日修改资料
6月10日～6月11日评阅材料
6月12日～6月13日毕业答辩
6月14日～6月15日材料整理装袋

自动倒内角机刀架结构的设计

内容简介：: 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 1 1 绪论题简介本课题来源于仪征润扬机械有限公司。自动倒角机包括一个机架，在机架上设有进料装置及出料装置，在机架上设有一个基座，基座上设转盘主轴，转盘主轴上固定一个夹料转盘，进料装置的输送端对准夹料转盘盘面；在机架上设有左右两侧倒角打磨装置；夹料转盘上设有若干个放置孔槽，进料装置正对一个放置孔槽，所述的放置孔槽另一侧设有挡料板；两倒角打磨装置分别正对一个放置孔槽；夹料转盘设有放置孔槽的夹紧装置；设一固定在基座上的间歇分度装置，间歇分度装置输出轴为转盘主轴；夹料转盘下方设有出料装置；设一个控制箱，控制箱与各机构的电动部件线连接。本实用新型自动化程度高，加工速度提高，质量提高，减少加工工序。课题国内外现状研制全自动活塞环外圆倒角机可以实现工件的自动上下料和定位夹紧，完成活塞环的外圆倒角。活塞环的加工特点是加工批量大、加工精度要求高、生产节拍快、自动化程度高、加工稳定性好。针对这些特点，我设计了全自动活塞环外圆倒角机床。近年，随着国内汽车工业的发展，过去多用于汽油机上的钢质活塞环被逐渐引入到柴油机领域，一些柴油机开始采用钢质油环。相比铸铁环，钢质活塞环无需铸造过程、重量轻、加工方法简单、成本低廉。国内主流厂家也开始意识到这一点，投入新型钢环的研发和生产。在世界范围内，日本由于轿车工业发达，钢环使用较多，钢环的工艺也更为先进；欧美国家的工程机械和重型车辆较为发达，在铸铁环领域拥有成熟的表面处理工艺。国外活塞环材料已经系列化，数量有 30 多种，尤其是高档次产品，如轿车、微型车用活塞环材料品种齐全；而国内低档次环用合金铸铁材料，中档次环用球墨铸铁材料，高档次环用的合金钢几乎全部从国外进口，制造成本还是比较高的。统计数字显示，中国活塞环企业约有 145 家工厂，其中民营企业约 120家。总体来说，以安庆帝伯格茨、仪征双环活塞环和厦门理研活塞环为代表的合资公司站在第一梯队，由于引进国外资金、技术和管理，目前在行业中处于领先地位；以石家庄金刚集团、长沙正圆动力配件厂、武汉汽车配件厂等为代表的 25 家国有大中型企业，由于机制和历史负担，经营困难较大，已有近 10 家企业破产或重组；以福建东亚机械、华仓活塞环为代表的民营企业机制灵活，并通过技术学习在售后市场给第一梯队造成很大困扰。相比国际一流企业，中国的活塞环企业还有很大差距。虽然在工艺水平方面已经在努力看齐，但是在活塞环材料、检测仪器、机械加工工艺设备和企业管理水平自动倒内角机刀架结构的设计 2 等方面都有许多课需要补足。特别值得一提的是，国产活塞环专机上基本上没有配套自动检测仪器，为工厂的质量控制带来很大难度。国内活塞环企业在走向国际舞台，尤其是为国外主机厂做配套的时候，并不是技术和品质达不到要求，而是产品的稳定性需要得到加强，往往同一批次的产品都符合要求，但有些超出标准很多，有些刚刚满足标准，这很难让国际客户感到放心。中国的活塞环企业还要在这些方面多做努力才能谈得上去与国际同行竞技。题研究必要性圆环形薄片工件硬度较高，在进行内外侧倒角时，其基本要求除了具有高效、经济等自动化设备的通用要求外，工件加工完成后必须光滑整洁，倒角面不得由损伤。因此，根据加工工艺要求，经多方案比较，对加工工件倒角，采用了工件静止，刀具相对运动。因工件硬度高，为提高加工效率并减小加工面的粗糙度，尽量选用工件相对刀具有较高旋转速度的动力源，实现旋转运动的动力源，有电动机和气马达等多种形式。本课题的主要意义在于：究其工作过程的力学和运动特性，使倒角机的设计更具准确性和合理性。出较优方案，从而较少其体积和成本，提高效率。题任务要求设计倒内角机床的刀架部分，其机床主要用于活塞环倒内角加工 ,达到一人多机自动上料接料，满足倒内角加工工艺要求。设计依据如下：心距 500 0 片； 50转； 00 片；设计解决的问题：熟悉倒角机的各部分的功能与作用，对主要部件进行选型设计与计算，解决在实际使用中容易出现的问题，并大胆地进行创新设计。确定倒角机刀架的主要结构形式，布置方式及性能要求；做主要参数的计算，对重要零件进行强度校核，刚度校核，以及轴承的使用寿命计算；完成总装配图，部装图及零件图。盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 3 2 活塞环的加工制造工艺塞环材料的种类及其特性活塞环是非正圆形的带有开口的金属圆环，其外径尺寸稍大于气缸直径，根据其在发动机运转过程中所起到作用的不同可分为气环和油环两类。其选用材料多以合金铸铁和钢带为主，同时为了提高活塞环的磨损性，在活塞环外圆面与气缸壁相接触的表面常会镀有磨损性较高的材料。由于活塞环自身材料具有较高的耐磨性，耐热性，并且有足够的弹性和强度，同时具有开口，在安装过程中将活塞环撑开，使其内径略大于活塞外径，套入活塞相应的活塞环槽内。并利用其自身弹性，恢复其自然形状，从而套在活塞环槽内。活塞环有气环和油环之分，气环位于活塞的第一环和第二环，某些重型柴油机由于其工作载荷较大，为了能更好的对高温气体起到密封的作用，有时还具备第三道气环。但对于汽油机和小型柴油机来说，两道气环的设计已经满足密封的要求，故不需要第三道气环。最下面的一道活塞环是油环，其作用是对气缸壁润滑和阻止机油进入燃烧室。气环的主要功用是密封和传热，使气缸内高温气体不会通过活塞与气缸壁之间的间隙进入曲轴箱，避免漏气造成功率下降。同时气环又将活塞头部的热量传递至气缸壁，防止活塞过热。气环根据其断面不同分为矩形环，楔形环，桶形环，扭曲环等形式，矩形环其断面形式为矩形，是现在应用较为广泛的活塞环。此种活塞环制造成本低，加工简单，并且其断面为矩形，与气缸套为面接触，具备较好的气密性和导热性。但在活塞运动过程中，活塞环也会在环槽内上下窜动，在活塞向下运动时，机油从活塞环侧隙进入顶隙的空腔内，当活塞再次向上运动时，机油便从顶隙中被压入燃烧室，造成烧机油现象。这也就是矩形环的最大弊端。而楔形环的扭曲环由于其断面不对称，造成活塞环装入环槽内会自然扭曲，当活塞上下运动过程中，活塞环会以断面内侧为圆心上下扭动，当活塞向下进入做功行程时，由于气体进入侧隙与顶隙，在气体压力作用下，使活塞环外侧紧靠气缸壁密封，活塞环下端面靠紧环岸顶面密封，而在进气排气压缩行程中由于气体压力远小于活塞环自身扭曲力，使其无法抵抗自身扭曲力，从而使活塞环在环槽内处于线接触状态，以避免机油进入顶隙，在下一行程中被压入燃烧室。桶形环其断面为桶形，其外圆与气缸壁是线接触，因此具有较高的耐磨性，但其断面是由矩形环衍化而来，因此从理论上讲桶形环同样具有矩形环的缺点。油环起到布油和刮油的作用，当活塞向上运动，油环将机油涂在气缸壁上，以润滑气缸与活塞间的相对运动，当活塞向下运动时，又起到刮油作用，防止机油进入燃烧室。油环的结构有些由环体单独构成，有些则由环体和螺旋弹簧组成，后者由于弹簧的作用能有效的存住机油，使活塞运动过程中有重组的机油润滑。活塞环在安装的过程中，应将各环的开口错开 90 度，并避开活塞销侧进行安自动倒内角机刀架结构的设计 4 装，这样可以有效防止漏气，防止气体从开口处进入曲轴箱。活塞环在长时间磨损后，其自身强度会降低，外圆尺寸会减少，使得活塞环不能与气缸壁紧密贴合，造成漏气。发动机功率下降，机油进入燃烧室燃烧机油现象，进而造成气缸内积炭，火花塞积炭，损坏火花塞，活塞散热不良，造成拉缸或者活塞卡死在气缸内。由于活塞环自身强度的降低，在长期大负荷工作状态下，活塞环会发生断裂，进而从活塞环槽中脱落，造成密封不严，窜油，烧机油，润滑不良而拉缸。断裂的活塞环又会刮伤气缸壁进而造成活塞在气缸内卡死。可见，活塞环是非常重要的部件，它的磨损或损坏会导致发动机工作不正常，特别是窜机油的概率增大。如果一台使用时间很长的汽车，在机油加注正常的情况下尾气冒蓝烟，很有肯能就是活塞环出现了问题。此时如果排查其他部件没有问题仍然烧机油的话，就得将缸盖打开更换新的活塞环了。传统上柴油发动机的活塞环一般使用球墨铸铁和合金铸铁，汽油发动机的活塞环一般采用钢材。就车柴环而言，国内目前仅有合金铸铁、少量球铁和极少量合金钢几种材料。合金铸铁为铸铁加入钢材和微量元素制成，多用于农机、空压机和轻型汽车发动机上；球墨铸铁用于载重汽车和微型车、摩托车上。塞环的加工工艺活塞环的工作条件是高温、高压，极为苛刻。发动机燃烧室爆炸的瞬间，燃气温度可达到 2000 往复运动的活塞速度和负荷都很大，对活塞环表面处理工艺提出了极大的挑战。一般而言，球墨铸铁和合金铸铁活塞环活塞环表面处理工艺包括磷化、氧化和镀铬。其中镀铬是目前国内大多数厂家采用的工艺。不过，镀铬工艺对环境污染严重，生产效率低，活塞环的废品率和生产成本高，特别是废液中重金属的再处理难度重重。国外逐步减少镀铬工艺，大量采用喷钼、氮化、喷陶瓷新工艺，以减少环境污染，提高生产效率和高档次活塞环的使用效果。钢质环则多采用氮化、喷钼、为先进，在发达国家尤其是日本的活塞环行业内被广为采用。随着国内发动机工业的进步，中国的活塞环行业表面处理工艺也得到了长足发展，端面闪镀、复合电镀、氮化、喷钼、物理气相沉积（先进的工艺都开始应用。由于每种工艺都相应要求建一条新的生产线，对技术、生产和资金实力提出很高要求，因此国内目前仅仪征双环活塞环和安庆帝伯格茨两家公司拥有上述先进工艺的生产线。活塞环加工新工艺涉及活塞环的加工工艺。包括以下工艺步骤：铸造磨削热处理磨削金加工激光强化处理热定型金加工。由于这种活塞环的表面层是用激光合金化或激光熔覆处理，并通过高能激光束快速熔化，使活塞环外表面一定深度的基体快速熔化后凝固形成特定的陶瓷颗粒增强复合涂层。涂层与活塞环本体是冶金结构，在外力作用下不会发生脱落或剥离。本发明易于工业化生产，具有优异的抗粘着磨损和抗磨粒磨损能力，产品技术稳定性好。为提高活塞环耐磨性能，在其滑动表面上填充一些耐磨材料，如多孔性的铁淦盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 5 氧材料。也有采用聚酰亚胺、聚四氟乙烯制成环与钢带胀簧组合成活塞环的。粉末冶金材料具有多孔性，可用来贮存润滑油，添加或浸渍石墨、 n、 P、低活塞环表面的摩擦系数。常用的粉末冶金活塞环材料有铁基和铜基，如化学成分为、 i、 n、 o、 u 的铁基粉末冶金活塞环就具有很好的耐磨性。粉末冶金活塞环应使材料的孔隙率小些。表面镀度可达 700擦系数较小，对硫酸等的耐蚀性很高。通常在镀上形成网或槽或孔以利于储油。在发达国家，这种工艺已经被淘汰。氮化处理：活塞环经氮化处理后，会形成硬度达擦试验表明，氮化处理的活塞环耐磨性是镀硬铬的 5倍，台架试验表明是镀硬铬的。气体氮化工艺是在 510条件下将活塞环放入渗氮气氛中进行热处理，气氛可以是用；等离子氮化是将清洗后活塞环放人等离子渗氮炉中，渗氮温度和保温时间为（ 54010 ）时在炉内通人微量的稀土溶液。在氮化活塞环上再喷涂或沉积氮化物陶瓷（），可进一步改善活塞环摩擦性能。发达国家渗氮活塞环已经取代镀塞环成为汽油机所需低油耗的标准设计。表面喷钼：采用火焰喷涂或等离子喷涂方式，涂层厚度为度约为 1070 隙率达 10%但喷在磨损量比镀，高温容易氧化，缺油或油变质时磨损率和摩擦系数均较大的问题。采用在活塞环表面喷涂 8%合材料，改善了抗咬死性和耐磨性。国外研究发现，在可通过添加合金元素面喷涂陶瓷层：采用等离子喷涂技术进行活塞环的外圆表面陶瓷涂层强化。如果能克服陶瓷材料的应力剥落问题，就能满足高性能发动机对活塞环的耐磨性能好、抗擦伤性能强、摩擦系数低、耐高温和耐腐蚀等性能要求。司研制出一种料，它是在上均匀分布含有瓷颗粒复合陶瓷涂层，这种涂层的钢质活塞环已用于中速柴油机上。自动倒内角机刀架结构的设计 6 3 倒角机的设计和其工作原理送料机构将环挤入环模内，与环模口平，送料用步进电动机控制。根据环高为多次进给的依据（如环高是 3次进给 3,进到位后，刀架机构进给 50盘正常运转不停）切削为自动退到原位，挡环机构得到指令自动下滑挡住环，下滑到接料机构，自动将环理齐。挡环机构退回原位，送料机构再进行第二节拍工作。送料至环模口刀架进给刀架回零挡环机构动作下滑挡环至理环机构。所有程序先设定，编好程序后，由单片微机数字控制系统执行。其工作原理图如下所示：图 3角机工作原理图其主要组成部分有：是控制刀盘机构的动力源。主要由电动机、气缸、滚柱重载直线导轨副组成。主要靠气缸控制，作用是当一片环倒角完毕时，挡住下一片环，防止其下落。用于控制丝杠动作，使得环向前运动并与环模口平。用来安装夹具。盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 7 4 倒角机上刀架部分的计算动机的选择对于一般工作平稳无特殊要求的非标准机械，最常用的是于小功率非标准机械，选用由文献 1查得，带轮的传动功率 1000（ 4 电动机功率 P （ 4 式中般在般取般取由式（ 4 8 7 9 1 6 . 9 3 6 0 . 9 21000W 由式（ 4 6 0 . 9 2 6 5 3 10 . 8 5 0 . 9 0 0 . 9 0 W 选电动机型号为量 1台。传动传动的设计要求及应注意的问题带轮设计要求：带轮的设计应使其结构便于制造，质量分布均匀，质量小，消除铸造产生的内应力。运转时，空气阻力小，在 v 5m/v 5m/ 带轮的材料：带轮常用铸铁、钢、铝和工程塑料制造，灰铸铁应用最广。在25v m/般为要或速度较高时用 25v m/s 45m/钢板冲压焊接而成。小功率时，可用铸铝或工程塑料。带轮的技术要求：（ 1）带轮材料一般选用 9439 规定的可选用符合 11357 规定的其他材料；（ 2）轮槽工作面不应有砂眼、气孔，辐板、轮辐及轮毂不应有缩孔和较大的凹陷。带轮外圆菱角要倒圆或倒钝；（ 3）轮毂孔公差为长上偏差为下偏差为零；（ 4）带轮表面粗糙度和形位公差，应满足要求。带轮设计中应注意的问题：便于安装和调整预紧力，要求有一个带轮能移动以调整中心距；用多根避免各根的配组公差应满足规定，更换时必须同时更换；传动装置中，各带轮轴线自动倒内角机刀架结构的设计 8 应相互平行，带轮对应轮槽的对称平面应重合，公差不得超过 20 。传动的设计计算假设中心距 500a 需传递功率为文献 2得。由文献 2查得，设计功率 4 1 . 3 9 . 6 1 2 . 5 带型：根据 9 6 0 / m 由文献 1查得选用从动轮转速 2 52 9 6 0 3 5 1 / m i 1 9 6 0 2 . 7 3 52 3 5 1ni n 确定小带轮基准直径 1 138是大齿轮基准直径 21 2 . 7 3 5 1 3 8 3 7 7 . 4 3i d 选2 350 由文献 2查得，带速 60 1000 （ 4 式中1 138 960n r/4 3 . 1 4 1 3 8 9 6 0 6 . 9 36 0 1 0 0 0v m/s 所需基准长度 120 1 22002 24 d d a d d a （ 4 120 1 220022243 . 1 4 2 1 22 5 0 0 4 8 82 2 2 . 4 7 2d a d 由文献 1查得 2000 际中心距 00 2 （ 4 式中 5002000 1 7 8 8 2入式（ 4 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 9 20005 0 0 6 0 5 . 6 8 41 7 8 8 . 6 3 2a 安装时最小中心距 m i n 0 5 da a L6 0 5 . 6 8 4 0 . 0 1 5 2 0 0 0 mm m a x 0 da a L6 0 5 . 6 8 4 0 . 0 3 2 0 0 0 文献 2查得，小轮包角 211 1 8 0 5 7 . 3 o（ 4 2121 8 0 5 7 . 36 0 5 . 6 8 4 o 确定单根根据1 138 960n r 文献 1得1 考虑传动比额定功率的增量，查文献 1得1 所以 0 . 9 5 , 0 . 9 8由文献 2查得，数 11() P K K (41 2 . 52 . 3 8 0 . 9 5 0 . 9 85 . 6 4 ( 6 取根）由文献 1得 m= 单根 20 2 . 55 0 0 ( 1 ) 2 m (422 . 5 1 2 . 55 0 0 ( 1 ) 0 . 1 7 6 . 9 30 . 9 5 2 6 . 9 3 N 作用在轴上的力 102 s i n 2 Z (41602 7 4 3 . 9 6 s i n 8 7 9 12 N 由 d=30 自动倒内角机刀架结构的设计 10 确定小轮结构 (1 1 . 5 ) 3 0 4 5 B=40由文献 1得 mm 9 1 2a d ad d h1 3 8 2 7 . 5 1 4 5 0B 小带轮工作见下图： 4带轮工作图传动的张紧与维护由于松弛而使初拉力0重新张紧以保证带传动的正常工作。常见的张紧装置有三类。（ 1）定期张紧装置常见的有滑道式和摆架式两种，均靠调节螺钉调节带的张紧程度。（ 2）自动张紧装置利用电动机自重或配重使带始终在一定张紧下工作。（ 3）张紧轮张紧装置中心距不可调节时采用张紧轮张紧。张紧轮一般应放在松边内侧并尽量靠近大带轮处。张紧轮的轮槽尺寸与带轮相同，直径应小于小带轮直径。盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 11 下几点 : （ 1）安装带套在带轮上后，再慢慢调大中心距使（ 2）带轮两轴线必须平行，两轮轮槽要对齐，否则将加速带的磨损。（ 3）多根 V 带传动时要选择公差组在同一档次的带配组使用，以免各带受力严重不均。（ 4）使用中应定期检查胶带状况，发现其中某一根过度松弛或疲劳损坏时，应全部更换新带，不能新旧带并用。如果一些旧胶带尚可使用，应选长度相同的旧带组合使用。 (5)带传动装置应加保护罩，以保障人员安全；应防止胶带与酸、碱或油接触；带传动的工作温度不应超过 060 C。的结构分析通常，轴的设计步骤包括：（ 1）按工作要求合理选择轴的材料和热处理方法；（ 2）轴的结构设计；（ 3）轴的强度的校核计算；（ 4）必要时作轴的刚度或稳定性等的校核计算；（ 5）绘制轴的零件工作图。轴的设计过程中，还应注意轴的设计与轴上有关零件设计间的联系和影响，往往必须结合进行。其原则是：尽量缩小最大直径，以减少毛坯重量和加工余量 ; 定、装配、拆卸和调整；轴的结构主要取决于以下因素：轴在机器中的安装位置及形式；轴的毛坯种类；轴上作用力的大小和分布情况；轴上零件的布置及固定方式；轴承类型及位置；轴的加工工艺以及其他一些要求。由于影响因素很多，且其结构形式又因具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式，设计具有较大的灵活性和多样性。但是，不论具体情况如何，轴的结构一般应满足下列几方面的要求：合理的结构、足够的强度、必要的刚度和振动稳定性及良好的工艺性等。的材料轴的常用材料是碳素钢、合金钢及球墨铸铁。碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性低，经热处理或化学处理可得到较高的综合力学性能（尤其在耐磨性和抗疲劳强度两个方面），应用最多。常用的碳钢有 35、 40、 45和 50等优质中碳钢，其中 45 钢应用最广，通常进行正火或调质处理，一般用于比较重要或承载较大的轴。对于不重要或承载较小的轴，也可采用选择轴的材料和热处理方法，主要根据轴的受力、转速、重要性等对轴的强的和耐磨性提出的要求。研究表明，钢材的种类和热处理措施对其弹性模量影响甚小，如欲采用合金钢代替碳素钢或通过热处理来提高轴的刚度，收效甚微。轴的刚度主自动倒内角机刀架结构的设计 12 要取决于轴的剖面尺寸，可用适当增加轴的截面面积来提高轴的刚度。此外，合金钢对应力集中敏感性较强，价格也较高。选材时也应考虑到。对于较重要的轴，一般在加工前、后需经过热处理、表面强化处理和化学处理，以提高其力学性能及耐磨性等。的设计计算根据上面的介绍，此轴拟采用材料为 45 钢，经调质处理的实心轴。先进行轴上受力分析：图 4根据角接触轴承 7208C 由文献 1得 a=16,7010C 查得 a=17，深沟球轴承 6010查得 a=18。由上图可求支反力，得： 0 5 4 7 0 0 0 0 1 7 0 1 8 7 . 5 0D y C （ 4 0 5 4 7 0 0 0 0 1 8 7 . 5 1 7 . 5 0B y D （ 4 0 0B y C y D F （ 4 由（ 4： 1 8 7 . 5 5 4 7 0 0 0 0 1 7 0C y D 所以： 5 4 7 0 0 0 0 1 7 01 8 . 7 (4由（ 4： 1 7 . 5 5 4 7 0 0 0 0 1 8 7 . 5D y B 所以 : 5 4 7 0 0 0 0 1 8 7 . 51 7 . 5 （ 4 将式（ 4入（ 4 5 4 7 0 0 0 0 1 7 01 8 . 75 4 7 0 0 0 0 1 8 7 . 55 4 7 0 0 0 0 1 7 01 7 . 51 8 . 7 58529000 1818. 751 8 7 . 5 （ 4 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 13 将式 (4（ 4入（ 4下式： 5 4 7 0 0 0 0 1 7 0 5 4 7 0 0 0 0 1 8 7 . 5 01 8 . 7 1 7 . 5D y B 3 1 2 1 5 4 . 7 9 . 7 3 1 2 5 7 1 . 4 1 0 . 8 0B y B 解得 4167N 将 4167 5 4 7 0 0 0 0 1 7 0 27171 8 . 7 N 1450 N 计算截面弯矩 : 1 2 9 3 0 1 7 0 4 9 8 1 0 0 N 2 2 9 3 0 1 8 7 . 5 5 4 9 3 7 5 N 面 1 1 4 5 0 1 7 0 4 9 8 1 0 0 N 2 7 1 7 1 8 7 . 5 5 0 9 4 3 7 . 5 N 面 22 2 21 1 1 = 4 9 8 1 0 0 + - 2 4 6 5 0 0 = 5 5 5 7 5 7 M N 22 2 22 2 2 5 4 9 3 7 5 5 0 9 4 3 7 . 5 7 4 9 2 2 6 M N 矩合成强度校核，通常只校核轴上受最大弯矩和扭矩的截面强度，因此危险截面为 B。截面考虑启动、停机影响，扭矩为脉动循环应变力，。 2213225 5 5 7 5 7 0 . 6 8 3 8 7 9 1 T =面 37 0 7 4 7 9 . 7 1 1 . 0 50 . 1 4 0 w （ 4 强度校核： 45钢调质处理，查由文献 1得 1 60 1，弯曲合成强度满足要求。自动倒内角机刀架结构的设计 14 疲劳强度安全系数校核：由于截面 B 上应力最大，故不必校核，因5%以考虑键槽的影响，故直径为 3000截面不必校核。因此截面为 50为危险截面，截面两侧均需校核。截面左侧强度校核：抗弯截面系数 330 . 1 0 . 1 5 0 1 2 5 0 0 抗扭截面系数 330 . 2 0 . 2 5 0 2 5 0 0 0 截面左侧弯矩 4 1 6 7 1 6 1 6 7 0 8 8 7M N 面上的弯曲应力 670887 5 3 . 6 712500b 截面上的扭转切应力 3 8 3 8 7 9 1 2 9 . 225000 平均应力 m a x m i n 02m m a x m i n 2 9 . 2 1 4 . 622m 应力幅 m a x m i n 5 3 . 6 72 m a x m i n 8 . 4 92 材料的力学性能，可得 45钢调116 4 0 M p a , 2 7 5 M p a , 1 5 5 M p 故左侧疲劳强度满足要求。截面右侧强度校核：抗弯截面系数 330 . 1 0 . 1 6 0 2 1 6 0 0 抗扭截面系数 330 . 2 0 . 2 6 0 4 3 2 0 0 截面右侧弯矩 4 1 6 7 1 6 1 6 7 0 8 8 7M N 面上的弯曲应力 670887 3121600b 面上的扭转切应力 3 8 3 8 7 9 1 1 6 . 8 943200 均应力 m a x m i n 02m 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 15 m a x m i n 1 6 . 8 9 8 . 422m 力幅 m a x m i n 312 m a x m i n 8 . 4 92 文献 1得过盈配合处的 3 . 1 6 , 2 . 5 3疲劳强度综合影响系数 111 3 . 1 6 1 3 . 2 50 . 9 2 111 2 . 5 3 1 2 . 6 20 . 9 2 由文献 2查得，仅有弯曲正应力时的安全系数 1 （ 4 275 2 1 . 9 23 . 2 5 3 . 8 6仅有扭转切应力时的安全系数 1 （ 4 1552 . 6 2 6 . 9 3 0 . 0 5 6 . 9 3 = 扭联合作用时的计算安全系数 22 （ 4 222 1 . 9 2 8 . 3 8 7 . 8 32 1 . 9 2 8 . 3 8强度校核远远大于因此，右侧疲劳强度合格。因该设备无大的瞬时过载和严重的应力循环不对称，故无需静强度校核，所以此轴满足条件。当轴经过必要的强度计算、刚度校核之后，即可修改和细化轴系部件的结构和尺寸，校核键的强度，验算轴承，并在完成装配图的基础上绘制轴的工作图。绘制轴工作图的主要要求如下 : 达完整，符合机械制图标准的规定；自动倒内角机刀架结构的设计 16 注必要的形位公差；为了保证其加工精度和在检修时获得与制造时相同的基准，必须在轴两端制出中心孔，并予以保留；处理后的硬度要求及图面未表达清楚的其他要求，可列入“技术要求”中。有时为提高轴的疲劳强度，在轴的结构设计中应力求降低应力集中和提高轴的表面质量。要提高轴的表面质量包括改善表面粗糙度、进行热处理、化学处理和表面强化处理。承承材料的选用轴承是支承轴或轴上回转体的部件。根据其工作时接触面间的摩擦性质，分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承依靠元件间的滚动接触来承受载荷，具有摩擦阻力小、效率高、起动容易、润滑简便等优点。影响轴承材料寿命的因素主要有破裂、塑性变形、磨损、腐蚀和疲劳，在正常条件下主要是接触疲劳。为了降低这些影响，必须：散。可采用高温奥氏体化630 、或 420 高温 ,也可利用锻轧余热快速退火工艺来实现。求获得平均含碳量为右的隐晶马氏体、 9左右左右呈匀、圆状态的未溶碳化物的显微组织。可利用淬火加热温度和时间来控制得到这种显微组织。有较大的压应力，这有助于疲劳抗力的提高。可采用在淬火加热时进行表面短时间渗碳或渗氮的处理工艺，使得表面残留有较大的压应力。求具有较高的纯净度，主要是减少 P、氧化物和磷化物的含量。可采用电渣重熔，真空冶炼等技术措施使材料含氧量 15 动轴承选用应考虑的因素选择滚动轴承类型时，一般应考虑下述主要因素以及轴承尺寸与性能，权衡轻重，适当选取。向和性质质选择在轮廓尺寸相同的条件下，球轴承适用于载荷较小、振动和冲击较小的场合。当承受纯径向载荷时，通常选用径向接触轴承或深沟球轴承；当承受纯轴向载荷，通常选用推力轴承；当承受较大径向载荷和一定轴向载荷时，可选用角接触向心轴承 ;当承受较大轴向载荷和一定径向载荷时，可选用角接触推力轴承。盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 17 一般情况下工作转速的高低并不影响轴承类型的选择，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。根据工作转速选择轴承类型时，可参考以下几点： (1）球轴承比滚子轴承具有较高的极限转速和旋转精度，高速时应优先选用球轴承； (2）为减小离心惯性力，高速时宜选用同一直径系列中外径较小的轴承； (3）推力轴承的极限转速都很低，当工作转速高、轴向载荷不十分大时，可采用角接触球轴承或深沟球轴承替代推力轴承； (4)保持架的材料和结构对轴承转速影响很大。圆柱滚子轴承和滚针轴承对轴承的偏斜最为敏感，这类轴承在偏斜状态下的承载能力可能低于球轴承。因此在轴的刚度和轴承座孔的支承刚度较低时，应尽量避免使用这类轴承。一般而言，球轴承比滚子轴承便宜；同型号轴承，精度高一级价格将急剧增加。故在满足使用功能的前提下，应尽量选用精度低、价格便宜的轴承。动轴承的设计计算根据上述条件，安装在此轴上的轴承宜选用深沟球轴承和角接触球轴承，寿命计算如下：由文献 1得深沟球轴承 6010 型的基本额定动负荷计算确定 2930 0 . 1 816200根据查文献 1得 e=算当量动负荷 P。 2930 21450，查文献 1得 X=0 . 5 6 1 4 5 0 1 . 3 1 2 9 3 0 4 6 5 0 . 3 F Y F N 由文献 2查得，轴承寿命：因、 1，又 6010为深沟球轴承，寿命指数 3 ，则自动倒内角机刀架结构的设计 18 16667 ()n f P （ 4 31 6 6 6 7 1 2 2 0 0 0( ) 3 7 7 7 . 43 5 1 1 . 1 4 6 5 0 . 3h 角接触轴承 7010C 由 1得基本额定动负荷本额定静负荷22 计算确定 2930 0 . 1 126500 根据得 e=047,计算当量动负荷 P。 2930 12717 ，得 X=是 0 . 4 4 2 7 1 7 1 . 1 9 2 9 3 0 4 6 8 2 . 1 8 F Y F N 计算轴承寿命 16667 ()n f P 31 6 6 6 7 1 2 6 5 0 0( ) 6 4 6 83 5 1 1 . 1 4 6 8 2 . 1 8h 角接触轴承 7208 由文献 1得基本额定动负荷，。计算确定 2930 0 . 1 125800根据，得 e=047,计算当量动负荷 P。 2930 0 . 74167 ，得 X=是 0 . 4 4 2 9 3 0 1 . 1 9 4 1 6 7 6 2 4 7 . 9 3 F Y F N 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 19 计算轴承寿命 16667 ()n f P 31 6 6 6 7 1 3 6 8 0 0( ) 7 2 8 9 . 6 63 5 1 1 . 1 6 2 4 7 . 9 3h 为保证轴承正常工作，除了正确选择轴承的类型和尺寸，还应正确地解决轴承

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