WE-300液压万能试验机主机设计

毕 业 设 计题 目 WE-300 液压万能试验机主机设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机设 07Q1 学 生学 号指导教师年 五 月 十一 日济南大学泉城学院毕业设计- 1 -1 前言1.1 课题提出 1.1.1 选择本课题的目的金属、非金属、高温合金、高分子化合物等材料若要达到使用要求，其物理性能是一个不可或缺的重要因素，试验机就是用于测量材料物理性能的首选仪器和必备工具。当今全球试验机行业发展迅猛，日益向人们彰显着这一行业的市场潜力与强劲的发展势头，但我国试验机发展却非常缓慢。因此，加强试验机的设计至关重要，我们应通过对液压万能材料试验机的机械部分的设计，加强对试验机功用的了解，巩固、加深和运用课本上的基本理论知识，掌握试验机的强度、刚度的计算方法，学会操作与之有关的机器和仪表来检测材料性能，初步培养独立确定设计方案、正确处理计算过程和计算结果的能力，通过设计还将培养严谨认真的学风，为中国的试验机业做出自己的贡献。1.1.2 课题意义在工业生产中，随着科学技术的飞速发展，提出了许多新问题。例如现代技术的发展，需要一些具有特殊性能的，能在高温，低温，高压，高速以及各种复杂条件下工作的材料，因此必须研制新型材料与合金。钢铁厂生的的钢材，也需要随时检验。显而易见，所有这些研究和检验工作，离开材料试验机是无法进行的。这说明材料试验机的发展对航空，冶金，机械，建筑和造船等工业部门，在合理设计工程结构，节约材料，提高产品质量，改进工艺和降低成本方面具有重要的意义 2。另外，由于材料试验机所涉及到的科学技术领域比较广泛，如高温技术，低温技术，真空技术，液压技术，光学技术，电子技术和激光技术等，并且还应用各种测试，记录和显示仪器，所以材料试验机的技术发展，往往取决于很多科学技术领域的水平 3。1.2 国内外研究现状及发展趋势 试验机是在各种条件下对非金属材料、机械零件、环境下测定金属材料、工程结构等机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的检测的精密测试仪器。1949 年，我国第一个专业生产试验机的厂家长春仪器厂诞生，标着着我国试验机业的开始。之后几十年，试验机广泛应用于机械、冶金、化工等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。对有效使用材济南大学泉城学院毕业设计- 2 -料、提高产品质量、降低成本、改进工艺、保证产品安全可靠等都具有重要作用。 试验机的种类按照传统分类方法可以分为金属材料试验机、非金属材料试验机、 测力仪，拉力机，硫化仪试验机、振动台和无损探伤机等五大类。试验机技术走向：“大、小、细、新、精”1.“大”：宇航制造、飞机制造、轮船制造业迅猛发展，巨大的构件需要更加庞大的试验机来检测性能；2.“小”：在生物技术方面，人们需要对一些微小材料、微小部件进行性能评价；3.“细”：随着材料性能和分类日益广泛，材料的各项性能也越来越重要，这就需要更加精准的试验机检测；4.“新”：随着新材料的不断发现，试验机的功能也应随之而改变，以适应不断发展的新材料；5.“精”：精度是任何机器发展的方向，试验机也不例外，随着试验机精度的提高，制造业一定会有大的提高。1.3 课题设计目标 1.试验力最大负荷 300 千牛；2.拉伸钳口间最大距离 800 毫米；3.压缩面间距离 0-300 毫米；4.下钳口电动机功率 0.6 千瓦。济南大学泉城学院毕业设计- 3 -2 液压万能试验机系统综述2.1 主要用途及使用范围液压万能材料试验机是一种根据静力单轴拉伸试验原理而制造的可以对金属和非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切试验的测量工具。主要适用于建筑、建材、冶金、交通、能源、科研单位、大专院校、质量检测中心和商品检测等部门,做金属材料和非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验。2.2 试验机的结构及特点图 2.1 试验机结构图2.2.1 主体济南大学泉城学院毕业设计- 4 -由图 2-1 中可见，主体部分由两根支柱 11 固定在在机构 9 和大横梁 13 上，组成一个固定支撑框架。两根拉杆 14 穿过大横梁体内的两个孔，上端固定在小横梁 16 上，下端固定在试台 12 上，组成一个活动框架。工作油缸及活塞 15 置于大横梁和小横梁中间，恰好把两个框架连接起来；构成拉、压两个空间。当活塞升或降时，活动工作框架也就随着升或降。若把试样放在试台 12 与下钳口10 之间，可作拉伸试验；若把试样放在试台 12 与大横梁 13 之间，可作压缩、弯曲、剪切试验。下钳口 10 座则装在机座中心的丝杆的上端，丝杆受螺母及涡轮控制，当开动下钳口座升降电动机时，蜗杆带动涡轮螺母旋转，致使丝杆带动下钳口座作上升或者下降运动，按照试验要求把下钳口座迅速升降到需要位置。电动机在机座内，操作按钮 17 安装在主机的立柱上，按钮上标有“升”及“降”的字样。下钳口座的升降距离设有限位按钮，可以控制它的升降极限。试台后面左下方装有刻度尺，可以看出试台的升降距离。上钳口座与下钳口座之间为拉伸区域，钳口座内装有楔形形块，通过更换楔形形块内不同的钳口，可以夹持不同截面试样进行拉伸试验 7。当油泵来油使工作活塞上升时，通过横梁和拉杆，带动上钳口座上升，这样，在拉伸，压缩空间可以实现对试样的拉伸、压缩试验。下钳口座升降，靠导向架导向；上钳口座升降，靠导向轮导向。在导向架及导向轮经过的区域，应经常保持清洁，并涂润滑油 8。油缸及活塞是主机的主要部分，他们的接触表面经过精密加工，并保持一定的配合间隙和适当的油膜，使活塞能自由移动而将摩擦减小到最低限度。当油泵打来的高压油进入油缸后，拖着活塞连同横梁及试台等上升，使试验力作用在试件上。因此在使用时，应特别注意油的清洁，油内不得含有杂质或铁屑等，防止其进入油缸内，造成油缸活塞表面的划伤，影响测试结果的准确性，严重者使试验机损坏。2.2.2 测力计测力计部分在壳体内有油箱、油泵、送油阀 8、回油阀 5 及缓冲阀 4（回油阀与缓冲阀实为一体）以及液压系统部件和摆锤测力机构 1。正面装有负荷指示机构 6 和自动描绘机构 7。电器系统装配在测力计工作台前边的方门 2 内。油泵的“起动” 、 “关闭”开关装在工作台面 3 上。本机的主要特点是：油缸上置，拉伸空间大，拉伸试验时夹头块更换较为方便，效率高。但压缩试验时，试样的装卸需要高举，不够方便。济南大学泉城学院毕业设计- 5 -2.3 试验机的结构原理2.3.1 主体结构原理固定支撑框架和活动工作框架均油开口锁螺母紧固。工作活塞里的球面支杆通过吊环螺栓与小横梁连接在一起。送油管、回油管在油缸的底部；漏油管接在油缸的上侧面，并将间隙油泄露流入油箱。试验时，高压油经过送油管及油缸底部将活塞顶起，致使活动工作框架受力，因此，活塞与油缸的配合面不会因受倾斜力而产生侧向摩擦。此外，试台侧面装油四个导轮，使试台沿着支柱垂直运动。标尺可以粗略的观察试台的升降高度或试样的变形大小。试台的最高位置即活塞的最大行程，由支柱上边的限位开关控制。机座的四角油四个孔，用于安装地脚螺钉。机座内的升降机构电动机通过皮带轮带动蜗杆、涡轮及螺母在机座中转动。涡轮于螺母靠过盈配合和骑缝螺钉紧固在一起。螺母上部靠背帽和抗磨圈支承在机座的台肩孔内，其轴向间隙经调整后，用骑缝螺钉把背帽与螺母固定在一起。下钳口靠两个圆弧支撑支撑在支柱的表面上，因此，钳口只能上下移动，带动钳口上升或者下降的极限位置由两个限位开关控制。拉伸夹具装在上、下钳口内，靠杠杆或手柄操纵。压缩、剪切、弯曲用具为随机附件。2.3.2 测力计结构原理 测力计结构大体上由液压加荷系统、测力机构、负荷指示机构、描绘机构及电器系统组成。(1) 液压加荷系统 液压加荷系统由油箱、轴向柱塞泵、送油阀、回油阀及缓冲阀、油管等组成。油箱靠隔板焊接在壳体左侧，油泵开电动机带动并一同固定在底座上，送油阀安装在右上方，回油阀与缓冲阀在一个阀体上，安装在左上方，操作方便。(2) 测力机构 采用液压正切摆锤测力。测力活塞组件试由测力活塞、测力油缸、测力油缸座、两啮合件蜗杆和斜齿轮及回转筒等组成。它与拉板组件、方铁组件、摆杆组件、主轴组件等构成测力机构。拉板组件有压杠轴，支杠，测力活塞座、刀承等组成一个活动刚性框架；方铁组件由方铁，刀刃及推板等组成，通过键联接装配在主轴上；摆杠组件由摆杠。平衡铊件、摆杠架及摆铊和平衡铊等组成，并通过锥面和键装配在主轴的伸出端；主轴组件由轴承座、轴承等组成，并装配在测力计壳体上。(3) 负荷指示机构 动摆测力计的负荷指示机构封闭在玻璃罩内。三种测济南大学泉城学院毕业设计- 6 -量范围刻制在一个度盘上，从外面观察刀刻度清楚准确每两条刻度线之间有足够的间隙，可以估计每小格的五分之一。指示盘上指示负荷数值的指针由两根。其中一根为主动指针，另一根为从动针其尖端部分涂以红色标记。当试验终了，卸掉负荷后，主动指针回到零点，而从动指针仍留在原负荷数值地方以方便试验人员有足够的时间读出准确的负荷数值。从动指针的位置可用玻璃罩外面的手把调节。(4) 自动描绘机构 自动描绘器装在测力计右上方由记录笔，导轨及描绘筒等组成。记录用纸卷在圆筒上。在试验过程中， “应力应变图”可以自动的描绘在方格纸上，曲线由装在夹持架上的记录笔画出。将试料的变形传到描绘筒的线，在圆筒左端的三个沟槽中的一个上缠一圈，而在线的一端挂上一个坠铊，绘图筒的旋转方向应该是站在测力计前面观察时，向着观察者旋转，根据试验者的需要，可将线缠在描绘筒上的大，中或小的沟槽内，绘出来的图将是 1：1和 2：1。应该指出，在精确测定变形曲线时，线图的精确性是不够的，所以这个绘图机构主要用来作参考性质及其他不重要的试验的。(5) 高压油泵与电动机 高压油泵与它所用的电动机由三角带连接，装在测力计底座上，油箱设在测力计内侧面，油箱外面由油窗观察油位。高压油泵是采用柱塞式油泵，由七套活塞付组成的轴向柱塞泵，油泵内的活塞和套筒具有较高的表面光洁度和良好的配合，保证了产生高压的可能性和最小的油量泄露。(6) 操作部分 高压油泵电动机的开停按钮装在测力计台面上，电源按钮及指示灯装在测力计台面板上。送油阀也称压力调节阀，利用此阀可以使油泵输出的油产生高压送到试验机油缸内，同时可控制负荷增减的速度 10。回油阀可卸除负荷工作油缸内的油回到油箱内。(7) 缓冲阀 缓冲阀装设在回油阀体内，其用途；当试料断裂后，油路系统中各处的油压立即下降，摆铊和摆杆就要以很大的速度回落，为了防止这种快速的回落而采用了缓冲阀 9。缓冲阀的作用原理：随着负荷的逐步加强，高压油从油缸进入回油阀体，又顺利的通过钢球与球座之间的间隙而进入测力油缸内，当试料断裂而压力骤然下降时，由于测力油缸的压力顶起向上，而钢球便把油箱的回路堵死。油液必须走另一条回路，这条油液的回路可以根据摆杆挂的铊的多少而转动手柄。调节缓冲针与阀体之间的间隙，因而可以保证在各级吨位时摆杆及铊的回落速度保持一致可均匀缓慢地回到原来的位置。(8) 液压传动系统 油箱内的油经过滤油网被吸入油泵后，经油泵的输油管送到送油阀内，当送油手轮关闭时，由于油压作用而将活塞推开，油从回油管流回油箱，当送油管进入工作油缸内，在通过压力油管经过回油阀体的孔进济南大学泉城学院毕业设计- 7 -入测力油缸测力活塞被压而下移，通过拉板，摆杆推板及推杆而使指针转动，在度盘上指示出试验负荷数值 10。2.4 试验机的使用2.4.1 度盘的选用 试验人员在试验前应对所要作的试验最大力值有所估计，以便选用相应量程，得到准确的数据。例如对某一个试样的估计最大试验力不超过 30KN，就应该选用 50KN 的量程，而不用 100KN 的量程；如估计最大的试验力不超过17KN，就应该用 20KN 的量程，而不用 50KN 的量程，这样可以保证试验结果的数据更为准确。2.4.2 指针零点的调整调整时应先开动油泵，打开送油阀，直到活塞自缸底升起一段距离后(约5mm-10mm)，可以转动推杆，直到指针正好对准零点位置，在调整前将描绘笔架抬起，使它不起作用。2.4.3 平衡铊的调整平衡机构主要通过液压传递的原理用来平衡试台、试样及附件等质量。使试验机活塞上升后，摆杆保持在铅垂位置。试验机在出厂前已在摆杆上标定有刻线标示牌。在试验时，如果采用较大质量的试样和附件时，必须打开油泵，打开送油阀使试验机活塞升起一段距离，然后再将送、回油阀关闭，调整平衡铊使摆杆上的指示牌刻线与缓冲挡座的指标刻线对齐，证明摆杆是在铅垂位置。如果指针不对度盘零点时，则转动推杆，使指针对准度盘上的零点。2.4.4 送油阀及回油阀的操作在升起试台时可以把送油阀开大些，使试台以最快的速度上升，减少试验的辅助时间。当试样施加试验力时应注意操作，必须根据试样规定的施加试验力速度进行调节，不应升的太快，使试样受到冲击，也不应无故关闭，使试样所受试验力突然下降，因而影响试验数据的准确性。如果做测定规定的屈服点或其他特殊试验的情况下，试验力需要反复增减时，亦需要平稳操作。在试样施加试验力时，必须将回油阀关紧，不许有油漏回。在试样断裂后，慢慢打开回油阀，卸除试验力并使试验机活塞回落到原来位置。2.4.5 缓冲阀的调整缓冲阀的用途是：当试样拉断后，使摆杆缓慢下降，避免产生冲击现象。使用调整方法是：转换手柄上有三条刻线，刻有同度盘量程相同的力值。济南大学泉城学院毕业设计- 8 -当试验时。根据所选用的度盘，量程，将转换手柄上的力值刻线对准指标上的刻线，然后进行试验。2.4.6 拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、剪切试验作拉伸试验时，先开动油泵打开送油阀，使工作活塞升起一小段距离然后关闭送油阀。将试样一端夹于上钳口，使指针对准零点，再调整下钳口，夹持试样下端，即可开始试验。夹持时，应按钳口所刻的尺寸范围夹持试验。试样应夹在钳口的全长上，一定保证试样夹持在钳口体内三分之二以上，两块钳口位置必须一致。试验夹持时应尽量使用较厚的钳口，以防止钳口从钳口座内伸出太多而损坏钳口座，试样应铅垂地夹持在钳口的全长上，否则容易损坏钳口。更换钳口应拆下楔形块旁的小压块。为避免钳口及钳口座活动时，使试验在滑动面上啃住或咬死，可涂又滑脂。并可自制橡胶防护板，对下钳口座进行保护。进行压缩试验时，将上压板装在油缸座底部，用螺钉加以固定，下压板放在试台中央的球面座上。试件放置的中心线必须与压板中心线重合，避免偏心受力。试样放好后即可进行试验。进行弯曲试验时，将压滚支座，根据试验需要的距离，用螺钉固定在试台上。二支座间的中心距离，可视试台侧面的刻度标尺，将上压头装在油缸座底部用螺钉紧牢。将剪切试样插入剪切试验附具，然后将剪切附具安放在试台上。将压头装在油缸底面，用螺钉拧紧。稍作调整，使上压头对准剪切块。即可进行试验。济南大学泉城学院毕业设计- 9 -3 主要零件的分析计算及其校核3.1 下钳口座升降电机的选取已知：要升起零件重 =5KN，起升速度 =200mm/min=0.2m/min.Pv传动简图如 3.2 所示：图 3.2 蜗轮、蜗杆及丝杠传动简图现选螺纹副梯形螺纹，螺距 =16mm，中径 =172mm，t2d则丝杠的转速：（r/min） 5.1603tvn蜗杆头数为 1，即 =1，蜗轮齿数为 53，即 =53，传动比 =53z2zi则：13Zni即 ： 5.2min)/(6rn丝杠螺旋角：2dtacg（3.1）69.17arctg济南大学泉城学院毕业设计- 10 -摩擦系数（钢与铸铁）： 1.0f当量摩擦系数：cos0f（3.2） 124.05s.0f当量摩擦角：68.7.0rarctgtfp螺纹副效率：)(rtg螺= 068.79.1=0.192蜗轮副选取模数 =5，直径系数 =10（具体选取见后）mq则导角：qzarctg1（3.3） 7.510arctg相对滑动速度：cos1v（3.4）=1.742(m/s)71.5cos06271.5cos06s ndv摩擦系数： 3.f摩擦角： 2v蜗轮副效率：济南大学泉城学院毕业设计- 11 -7386.0)21.5()(vtgt蜗若皮带效率 ，轴承效率 ，95.0带 5.9.电 机轴 ， 则总效率：电 机蜗螺轴 承带总 2= 7386.01.8.0=0.129起重有效功率：PVN0= 62.15=16.7(W)则电机功率：= （W） N129.07总选取电机型号为 Y801-4，功率 =0.55KW，转速 =1400(r/min)。n3.2 下钳口座升降螺纹副的选取已知丝杠材料为 45 钢，许用拉应力 MPa，螺母材料为 QT50-5，许180用剪应力 =40MPa，许用抗弯应力 45MPa，最大拉力 300KN。b maxP 3.142maxdP（3.5） 63108.d0.0525(m)按梯形螺纹系列标准取 ，其内径 =162，螺母内径 =182mm，1680rT3d4D螺母材料较弱，校核其剪应力及抗弯应力。设旋合有效圈数 =10，u则螺牙剪应力：济南大学泉城学院毕业设计- 12 -dbup（3.6）其中 =0.65 ，bt则：(MPa)05.16.05182.033 螺牙抗压应力：uDbFl2（3.7）其中： 05.217824l 16.5.018.36223b =14.56（MPa） b3.3 下钳口座强度、刚度校核 最大负荷 300KN，材料为 ZG310-570，其 =310MPa，安全系数maxPS=2，结构如图 3.3 所示，其中 =20 。 n图 3.3 下钳口座的受力分析155（MPa） 2310sn不计摩擦力，钳口卡板受力如图 3.4 所示，济南大学泉城学院毕业设计- 13 -显然 ，0sin2NP（KN） 43920sin13si2P（KN） ，N图 3.4 钳口卡板受力图在 A-A 截面上：图 3.5 A-A 截面视图29.3（MPa） 615.0844392济南大学泉城学院毕业设计- 14 -在 B-B 截面上，=21.1（MPa） 625.018943图 3.6 B-B 截面视图将 移至 C-C 截面，则在 C-C 截面除有拉力 外，还有一附加N cosN弯矩 ，在 C-C 截面上 12，LMM= =24+7=31（MPa）3.0182cos4963.0185492 济南大学泉城学院毕业设计- 15 -图 3.7 C-C 截面视图故强度足够。刚度计算（如图） EJML= 123.081756439=0.000148（rad）钳口座最上端张口（单边） 有：h20cos.48.0)045.s1.(s5.312.0175654392 =2.476 m50=24.76（ ）3.4 蜗轮蜗杆的选取 1选择蜗杆传动类型根据 GB100851988 的推荐，采用阿基米德蜗杆（ZA） 。济南大学泉城学院毕业设计- 16 -2选择材料根据库存材料的情况，蜗杆用 45 钢；为使材料性能更好一些，因此蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 45-55HRC。蜗轮金属模制造并用铸锡磷青铜ZCuSn10P1。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100 制造。3按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。由机械设计课本可知传动中心距如下式所示：（3.8）32HE2)(ZKTa（1）确定作用在蜗轮上的转矩 2按 =1，估取效率 ，则1z8.05636262 1036.5.12805.915905.9 nPnT（2）确定载荷系数 K因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数 =1；工作载荷小，视为无冲K击，取使用系数 =1.0；取动载荷系数 =1.1；AV则载荷系数：K= A0.1.=1.1（3）确定弹性影响系数 EZ因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故 =160（MPa ） 。EZ21（4）确定接触系数 先假设蜗杆分度圆直径 和传动中心距 的比值 / =0.3，则得 =3.1。1da1daZ（5）确定许用接触应力 H根据蜗轮材料为铸锡磷青铜，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，可知蜗轮的基本许用应力 =268MPa10。应力循环次数：=60 h360LjnN905621=0.675 7济南大学泉城学院毕业设计- 17 -寿命系数：= =1.05 HNK871065.则：=281.496（MPa） 28.HNH（6）计算中心距235)496.8130(6.1a（mm）9.04取中心距 =160mm，再根据 =53 查机械设计手册模数 =5mm，蜗杆分度圆ai m直径 =50mm，蜗杆头数 =1，蜗轮齿数 =53，变位系数 =0.5，分度圆导程1d1z2zx角 9。83245这时 ， 由机械设计手册查得 ，因此以上结果可用。25.06a Z4涡轮和蜗杆的几何尺寸及主要参数（1）蜗轮蜗轮分度圆直径 mm，蜗轮喉圆直径 mm，蜗轮齿根圆直径265d280admm，蜗轮齿顶高 mm，蜗轮齿根高 mm，蜗轮咽喉母圆半258fd.7ah5.3fh径 mm。0gr（2）蜗杆蜗杆直径系数 =10；蜗杆轴向齿距 mm；蜗杆导程qmpamm；蜗杆分度圆直径 =50mm，蜗杆齿顶圆直径 mm，蜗杆mzp511d60a1d齿根圆直径 mm；蜗杆齿顶高 mm，蜗杆齿根高 =6mm，蜗杆齿宽38fd5ahfhmm。.061b5校核齿根弯曲疲劳强度FFa21F3.YmdKT（3.9）当量齿数：济南大学泉城学院毕业设计- 18 -79.53)1.(cos32v z根据 可查得 。79.5.0v22zmx， .Fa2Y螺旋角系数：952.0147.01许用弯曲应力： FNFK（3.10）由 ZCuSn10P1 制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 MPa。56F寿命系数 ：809.1675.09FNK45.304（MPa）.F17（MPa）952.0152603.1.F弯曲强度是满足的。3.5 蜗杆、涡轮传动及装配1.蜗杆及蜗轮传动，主要用于传递空间交叉轴的运动，两轴通常交成90 。蜗杆及蜗轮传动的特点是：(1)结构紧凑，体积小；(2)传动比大，一般为 70-80；(3)工作平稳无噪声；(4)可以自锁，不能逆运动。2.装配时注意下面几点：(1)中心距要正确，蜗杆的轴心线与蜗轮的轴心线，互相位置要正确。济南大学泉城学院毕业设计- 19 -(2)要保证蜗杆轴心线与蜗轮的中间平面，即轮齿的中心平面相重合。在试验机上一般用修整调整垫来实现。(3)啮合要有适当齿侧间隙和正确的接触斑点。蜗杆的啮合状态可用涂色法检查。先将蜗杆螺旋面涂红丹粉，然后预装。正反方向转动蜗杆，根据蜗轮齿侧色斑判断啮合状态。如果印迹偏移则必须重新修整调整垫的厚度。若啮合面上印迹分布均匀，且占齿面 60-70%以上图 3.1 蜗杆的啮合状态则正确（如图 3.1） 。检查齿侧间隙方法，可用百分表抵在蜗杆轴的端面上，将蜗轮固定，正反转动蜗杆，读出百分表上的读数差即为齿侧间隙。装配后要试运转。要求蜗杆转动灵活，如有周期卡紧现象，首先检查蜗轮的同轴度，然后检查交叉角和中心距。3.6 皮带的选取已知：电机功率 =0.55KW，转速 =1400r/min，皮带轮直径 ，N1n10D， （ ） ，取转差率 。1402D4.12i 02.根据电机功率和转速，选取“Z”型 V 带（r/min） 980140)2.(1)(212 nDn皮带速度：济南大学泉城学院毕业设计- 20 -（m/s） 3.71064011 nDv中心距：)(2)(7. 21021Da取 280mm0a取定后，根据带传动的几何关系，按下式计算带的基准长度 ：dL021210d 4)()(2aaL（3.11）918（mm）d根据 选取和 相近的 V 带的基准长度 =900mm，再根据 来计算实际dL ddL中心距：2d0a（3.12）271（mm）a包角：175.18012D确定带的根数：L0ca)(KPz（3.13）其中计算功率 =0.55KW，单跟 V 带传递功率 =0.6KW，单根 V 带额定功caP0率的增量 =0.03KW，包角系数 =0.98，长度系数 =1.03，0KL将以上数据代入式（3.13）中得=0.86z取“Z”型 V 带 1 根。 3.7 立柱的校核已知最大压力 =300KN，立柱 =1.8m，直径 =0.084m，取安全系数maxPld=10，材料为 45 钢。wn设立柱为细长杆惯性半径 0.021m，取 =1，柔度4/di 7.85021.iL济南大学泉城学院毕业设计- 21 -对于 45 钢83103629p21 ，即立柱为细长杆。1其承受最大压力 13：（KN） 1563)8.1(4.02)(22921j LJP wmax1jw.02356npPn3.8 拉杆螺纹部分计算已知最大拉力 =300KN，拉杆材料为 45 钢，maxP单根拉杆最大拉力 = /2=150KN，取安全系数 =2。ax n对于 45 号钢， =294MPa，则许用应力：s（MPa） 14729sn设预紧力： P.0则拉杆的受力： 2.10考虑到拧紧螺栓产生的扭应力，则有：43.120dP即：013.=0.04503（m）=45（mm）现取 M86，其内径 =73.1，满足要求。1d济南大学泉城学院毕业设计- 22 -3.9 丝杠传动及装配丝杠传动主要用在把旋转运动变成直线运动。它的特点是传动精度高、工作平稳、无噪声、易于自锁、可传递较大的动力。试验机的升降机构一般由蜗杆、蜗轮传动和丝杠传动联合组成，试验机所用丝杠与螺母的牙型大多数是梯形螺纹，它能承受较大的轴向力，易于加工和保证精度。3.9.1 丝杠与螺母装配注意事项(1)丝杠与螺母的加工精度和装配质量直接影响试验机的精度。装配前要仔细检查丝杠和螺母各部尺寸及精度；(2)丝杠与螺母两端丝扣头部的不完整螺纹必须倒掉 1/3，不得有毛刺以免研伤螺纹表面；(3)清洗擦净后，螺母要预装在丝杠上，要求螺母在丝杠螺纹全长上旋转自如，从上到下所需转动力均匀。不允许有时松时紧现象，更不得靠手锤敲打迫使螺母旋转。3.9.2 丝杠间隙的消除 丝杠与螺母配合，存在轴向配合间隙。若用力向上或向下往复推动螺母，会有窜动产生，这个窜动量即配合间隙量。这种配合间隙可采用间隙消除机构加以消除。济南大学泉城学院毕