横梁升降机构设计

计算径向力，轴向力与径向力关系如图4-1所示，暂选用双向推力球轴承来承受轴向力，双向推力球轴承时只承受轴向载荷，故当量动载荷轴承受中等冲击力，查表得负荷系数，温度系数2.计算速度系数由于选用的是球轴承故取3.计算寿命系数预计轴承使用3年，每年工作300天，每天工作8小时故轴承使用寿4.计算额定动载荷图4-1滚珠丝杠螺纹示意图查《轴承手册》，双向推力球轴承52324额定动载荷为330000N对双向推力球轴承进行校核5.计算双向推力球轴承的寿命由于故选取轴承52324合适暂选取深沟球轴承来承受径向载荷选用深沟球轴承时，轴承主要承受径向力故当量动载荷轴承受中等冲击力，查表得负荷系数，温度系数6.计算速度系数由于选用的是球轴承故7.计算寿命系数预计轴承使用3年，每年工作300天，每天工作8小时故轴承使用寿命8.计算额定动载荷查《轴承手册》，轴承6220的额定动载荷为122000N对深沟球轴承进行校核9.计算计算深沟球轴承的寿命由于故可选取轴承型号为62204.4同步轴的选取电机输出最大扭矩为2.2KN/m，功率为经过一级减速后扭矩式中：——减速器传输效率，查表得=0.7——减速器减速比，减速比为3选取第一级减速器型号为WPKX175，由于减速器出力轴直径为80mm，为能承受扭矩故查表可选择钢管外径d=80mm，内径=64mm按扭转强度对所选取带键槽空心轴进行校核其许用外径因为空心轴上由键槽故其外径应该增大105%～110%间故由下式计算空心轴许用外径式中：由《机械设计手册》查得A（126～103 ），故可取A=120为钢管内外径之比，，选取的空心轴合适。通过查表选择钢管的直径为为80mm，壁厚为14mm。第五章横梁结构设计第五章横梁结构设计5.1作用在横梁上的各力分析刀具在切削工件时所产生的轴向力，背向力以及切削力将作用在横梁上。由于左刀架的切削力较大，故取左刀架进行受力分析，其受力情况可简化为图5-1所示图5-1横梁受力示意图5.2横梁的计算选取与校核5.2.1横梁的计算与选取图5-2，刀架示意图：其中L1=1650mm，L2=950mm,L=L1+L2=2600mm。1.如图5-2，横梁与刀架滑动轴承处的滑座联接，故横梁上的径向受力可由与算出。在Y向上，对螺母座处点取矩，由弯矩平衡得，在Z向上，对螺母座处点取矩，由弯矩平衡得，将与叠加，计算叠加力作用在横梁上。2.如图5-3，左刀架处距左端横梁距离取=860mm，取横梁长度为=6720mm则对左端横梁处取矩则算得由力的平衡得则计算横梁处最大弯矩作剪力弯矩图如下3.计算横梁直径横梁采用钢管，内径与外径之比取根据空心轴外径计算公式式中：——空心钢管许用强度，空心管材料选用45号钢，查表取得=10Mpa为使钢管强度加强，故取直径d=620mm，则内径取图5-35.2.2横梁的校核由图5-3看出，左刀架处截面上弯矩最大，故该截面为最危险截面横梁的材料选用45钢调质，查表得，1.对称循环疲劳极限2.脉动循环疲劳极限3.等效系数4.弯曲应力幅在左刀架处的弯矩为5.扭转切应力如图5-1，横梁上的扭矩可以看作是，对横梁产生的扭矩的叠加求在作用下横梁承受的扭矩由前面已知求在作用下横梁承受的扭矩由前面已知则总扭矩计算扭转切应力6.扭转切应力幅和平均切应力7.选取有效应力集中系数，根据，查表得。8.表面状态系数查表得9.尺寸系数查表得，设为无限寿命，10.弯曲安全系数11.扭转安全系数12.复合安全系数在这里由于横梁尺寸很大固可取5.3滑动轴承的计算选取滑动轴承轴瓦的材料选为锡青铜，许用压强根据限制轴承平均压强进行计算式中：——轴承径向载荷，在横梁计算时已经算出——轴颈直径，在这里轴颈直径可近似等于横梁直径——滑动轴承宽度在机床的设计中不允许有任何的强度问题，故可将其宽度增大60倍，可取滑动轴承的宽度为255mm。第六章刀架转动机构设计第六章刀架转动结构设计6.1蜗轮蜗杆的计算选取与校核刀架转动机构的输入选择，刀架转动由人力通过扳手转动，其输入功率定为4kw。1.中心距的计算计算蜗轮转矩式中：——传动啮合效率，由表查得=0.92计算转速系数式中：——蜗轮转速弹性系数选取，选取涡轮副材料为铸锡青铜，查表得计算寿命系数接触系数由图查得接触疲劳极限由表查得解除疲劳最小安全系数由表查得计算中心距取其中心距为480mm2.计算传动基本尺寸由图查得导程角，蜗杆头数蜗轮齿数模数为增强蜗轮蜗杆强度取模数蜗杆分度圆直径蜗轮分度圆直径蜗轮宽度计算蜗杆圆周速度相对滑动速度当量摩擦系数经查表得查表得当量摩擦角3.齿面接触疲劳强度验算许用接触应力最大接触应力，故合格4.轮齿弯曲疲劳强度验算齿根弯曲疲劳极限由表查得弯曲疲劳最小安全系数取许用弯曲应力轮齿最大弯曲应力由于，故合格5.蜗杆轴挠度验算转惯性矩允许蜗杆挠度计算蜗杆轴挠度式中：——蜗杆轴啮合传动中的周向力——蜗杆轴两支撑间的距离，此处取——端面压力角E——弹性模量蜗杆轴挠度验算合格6.温度计算计算传动啮合效率选取搅油效率选取轴承效率计算总效率对散热面积进行估算计算箱体工作温度式中：——工作环境温度，通常取——表面传热系数，一般情况下可取7.润滑油粘度和润滑方法根据相对滑动速度5.48m/s,由表选取运动粘度润滑方法由表查得可采用浸油或喷油润滑。6.2蜗杆轴上轴承的计算选取与校核1.计算蜗杆传动时，蜗杆轴所承受的径向力与轴向力计算蜗杆轴承受的轴向力计算蜗杆轴承受的径向力式中：——蜗杆传动中，蜗轮承受的转矩——蜗杆传动中，蜗轮的周向力——蜗轮分度圆直径——蜗轮端面压力角2.计算轴承当量动载荷由于轴承承受轴向力与径向力，故可选取角接触球轴承由于，故查表选取X=0.44，Y=1.00计算当量动载荷3.轴承受冲击力，查表得负荷系数，温度系数4.计算速度系数由于选用的是球轴承故5.计算寿命系数取6.计算额定动载荷故经查取手册取角接触球轴承7210C，角接触球轴承7210C的额定动载荷为42800N7.对所选取的轴承进行校核计算轴承静载荷查表得的角接触球轴承的，计算当量静载荷，两者取大者故取计算额定静载荷角接触球轴承7210C，基本额定静载荷故轴承选取合适。总结PAGE总结经历了13周的毕业设计，使我对几年来所学的机械知识有了更为深刻的理解，很多在学习的时候不能够理解的地方也在此次毕业设计中得到了理解。在设计的过程中遇到了许多问题，这恰好提供了一个让我利用所学知识来解决问题的机会，在解决问题的过程中，我又学到了以前所没有接触到的知识。培养了我综合运用所学的知识来解决实际问题的能力。在整个设计过程中，我掌握了一些机械设计的方法，学会了使用各种手册来查取参数或计算，并逐渐锻炼熟练的运用CAD来进行绘图的能力。在此次课程设计中收获很多，受益匪浅。在设计中，毕业设计指导老师王勇老师给予了我很大的帮助，使我对我所设计的各机构的构造以及工作过程有了深刻的理解。在很多细节方面，王老师对我的指导令我收获颇丰。在CAD制图方面自己也存在着缺陷，例如：标注的方式不正确、图纸的布局不够合理等，当然改正这些错误的同时自己也将这部分知识收获。本次设计的横梁升降机构、刀架转动机构、以及横梁结构中，主要加强了各机构传动的平稳性和使用寿命，并使整个结构更加轻便。在设计的过程中我认识到自己的知识的不足，差距是明显的，机械设计的能力并非一蹴而就，是需要细心的钻研和长时间的锻炼。相信此次毕业设计将对我未来的工作和学习提供巨大的帮助。虽然已经完成此次毕业设计，但是由于自己的知识上的不足，在整个设计过程中必然存在着一定的缺陷和不足，在此希望各位老师能够指出设计中的不足与缺陷，在此表示感谢。致谢及声明PAGE致谢及声明毕业设计是每个学生在毕业前的重头大戏，它是一次检验你几年来所学知识是否能够应用的过程。在准备这场重头大戏的两到三个月里，我收获了很多，不仅仅是收获了很多自己未掌握未接触到的知识，而且收获了许多其他无关知识的东西，如工作精神、毅力等。在此，首先要感谢的是我的毕业设计指导老师王勇老师。在毕业设计的过程中，由于自己的能力有限，王老师给予了我很大的帮助，帮助我解决了很多问题。每次老师的指导都非常细心，并不是直接告诉你如何去选取参数，而是引导你去选取。而且老师对工作极为负责认真，周末以及节假日都在给我们作指导，我们也深受感染，对待毕业设计也特别认真。在此谨向王勇老师表达我最衷心的感谢和敬意。同时要感谢的是同课题组的同学们。在毕业设计时，大家一旦有了疑惑便在一起讨论如何去解决问题，那种因解决问题后而产生的笑容令人难忘。在毕业设计的过程中同学们给予的鼓励和帮助使我难忘，谢谢你们，我将记住你们中的每一个人。你们是我学生生活中的另类财富。总之，这两个多月的毕业设计里，我的收获是巨大的，感谢帮助过我的人，我的进步得益于你们的帮助。山东理工大学培养了我，希望山东理工大学的明天更美好。程序参考文献参考文献哈尔滨工业大学理论力学教研室．理论力学（I）第7版．北京：高等教育出版社，2009张松林．轴承手册．北京：电子工业出版社，2007现代机械传动手册编辑委员会．现代机械传动手册第2版．北京：机械工业出版社，2002成大先．机械设计手册(第五版)．北京：化学工业出版社，2007成大先．机械设计手册（第二版）.中册．北京：化学工业出版社，2007成大先.机械设计手册（第二版）.上册．北京：化学工业出版社，2007邱宣怀.机械设计（4版）．北京：高等教育出版社，1997（2010重印）刘鸿文．材料力学I第4版．北京：高等教育出版社，2004王兰美殷昌贵．画法几何及工程制图．北京：机械工业出版社,2007目录第一章总论 11.1项目背景 11.1.1项目名称及承办单位 11.1.2承办单位 11.1.3项目建设地点 11.1.4可行性研究报告编制单位 11.2报告编制依据和研究范围 11.2.1报告编制依据 11.2.2研究范围 21.3承办单位概况 21.4项目提出背景及必要性 31.4.1项目提出的背景 31.4.2项目建设的必要性 41.5项目概况 51.5.1建设地点 51.5.2建设规模与产品方案 51.5.3项目投资与效益概况 51.6主要技术经济指标 6第二章市场分析及预测 82.1绿色农产品市场分析及预测 82.1.1生产现状 82.1.2市场前景分析 92.2花卉市场分析及预测 112.2.1产品市场现状 112.2.2市场需求预测 122.2.3产品目标市场分析 132.3中药材产品市场分析及预测 132.3.1产品简介 132.3.2产品分布现状分析 152.3.3市场供求状况分析 162.3.4市场需求预测 17第三章建设规模与产品方案 203.1项目的方向和目标 203.2建设规模 203.3产品方案 213.3.1优质高产粮食作物种植基地 213.3.2无公害蔬菜种植基地 213.3.3中药材种植基地 213.3.4花卉种植基地 21第四章建设场址及建设条件 224.1建设场址现状 224.1.1建设场址现状 224.1.2厂址土地权属类别及占地面积 224.2建设条件 224.2.1气象条件 224.2.2水文及工程地质条件 234.2.4交通运输条件 234.2.5水源及给排水条件 244.2.6电力供应条件 244.2.7通讯条件 244.3其他有利条件 244.3.1农产品资源丰富 244.3.2劳动力资源充沛 254.3.3区位优势明显 25第五章种植基地建设方案 265.1概述 265.1.1种植基地运营模式 265.1.2种植基地生产执行标准 265.23000亩优质高产粮食作物种植基地建设方案 285.2.1品种选择 285.2.2耕作技术 285.2.3种植基地建设内容和产量预期 335.32000亩无公害蔬菜种植基地建设方案 345.3.1概述 345.3.2无公害蔬菜质量标准 345.3.3蔬菜栽培与田间管理 355.3.4种植基地建设内容和产量预期 375.42000亩中药材种植基地建设方案 385.4.1概述 385.4.2GAP基地建设要求 385.4.3选择优良品种 395.4.4金银花栽培与田间管理 395.4.5种植基地建设内容和产量预期 435.52000亩花卉种植基地建设方案 445.5.1概述 445.5.2技术方案 455.5.3种植基地建设内容和产量预期 49第六章田间工程及配套设施建设方案 516.1概述 516.23000亩绿色粮食作物种植基地灌溉方案 516.2.1总体布局 516.2.2设计依据 526.2.3灌溉制度的确定 526.2.4渠道衬砌工程设计 536.32000亩无公害蔬菜种植基地灌溉方案 556.3.1总体布局 556.3.2设计依据 556.3.3主要设计参数 566.3.4灌水器选择与毛管布置方式 566.3.5滴灌灌溉制度拟定 576.3.6支、毛管水头差分配与毛管极限长度确定 586.3.7网统布置与轮灌组划分 596.3.8管网水力计算 606.3.9水泵扬程及选型 646.42000亩中药材种植基地灌溉方案 656.4.1设计依据 656.4.2设计参数 656.4.3喷头选型和布置间距 656.4.4灌溉制度 666.4.5取水工程规划布置 686.4.6管网水力计算 706.4.7机泵选型 726.52000亩花卉种植基地灌溉方案 726.5.1设计依据 726.5.2微灌主要设计参数 726.5.3微灌灌水器选择与毛管布置方式 736.5.4微灌灌溉制度拟定 746.5.5微灌支、毛管水头差分配与毛管极限长度确定 756.5.6微灌网统布置与轮灌组划分 766.5.7微灌管网水力计算 776.5.8水泵扬程及选型 816.6田间道路工程 866.7灌溉工程 866.7.1机井工程 866.7.2提灌站改造 876.8沟道治理工程 896.9田间配套设施 906.9.1仓储工程 906.9.2农业技术培训中心 93第七章节能、节水 967.1研究依据 967.2能耗分析 977.3节能措施 97第八章环境与生态影响分析 988.1环境影响现状分析 988.2生态环境影响分析 988.2.1建设期对生态环境的影响 988.2.2运营期对生态环境的影响 988.3生态环境保护措施 988.3.1采用的依据和标准 988.3.2建设期对环境的保护措施 998.3.3运营期对环境的保护措施 1008.4环境影响评价 100第九章企业组织与劳动定员 1019.1公司体制及组织机构 1019.2劳动定员 1019.3人员来源及培训 1029.3.1人员来源 1029.3.2人员培训 102第十章项目组织管理与实施进度计划 10310.1基本要求 10310.2项目组织 10310.3项目管理 10310.4建设周期计划 104第十一章风险分析 10511.1风险因素 10511.2风险因素分析及风险程度 10511.3防范和降低风险的对策 106第十二章投资估算和资金筹措 10812.1投资估算 10812.1.1投资估算的编制范围 10812.1.2投资估算依据 10812.1.3投资估算方法 10812.2总投资估算 10912.4资金筹措 10912.5资金使用计划 109第十三章财务经济评价及社会效益评价 11013.1产品成本和费用估算 11013.1.1项目计算期及基准收益率 11013.1.2财务评价说明 11013.1.3产品成本及费用估算 11013.1.4营业收入和税金 111