多功能摩擦磨损试验机机械结构详细方案的设计

目录TOC\o"1-3"\h\u3222第1章绪论 5140251.1机器作用、原理、应用领域 5233361.2国内外研究水平现状 758411.3研究意义 1029813第2章总体方案设计 11186542.1多功能摩擦磨损试验机要求明细表的建立 11261302.1.1多功能摩擦磨损试验机的技术指标 11224932.1.2多功能摩擦磨损试验机的要求明细表 1172292.2多功能摩擦磨损试验机的功能分析 13245822.3多功能摩擦磨损试验机设计模幅箱的建立 1418842.4多功能摩擦磨损试验机的方案选择与评价 172297第3章多功能摩擦磨损试验机机械结构详细方案的设计 19282113.1装夹装置的设计 19198423.1.1上夹具的设计 19233153.1.2下夹具的设计 19262633.2加载系统的设计 19172403.2.1加载系统的设计要求 1970043.2.2杠杆加载的组成及原理 20173843.3水平移动装置的设计 2015823.3.1丝杠的选择 20252323.3.2导轨的选择 2179313.3.3锁紧装置的设计 218883.4电机类型的选择 2175433.5加热系统的设计 21314913.5.1加热装置的设计 2266443.5.2隔热绝缘装置的设计 22101933.5.3热电偶的设计 22189083.6传动系统的设计 2276203.6.1同步带与带轮的设计 23238433.6.2轴系零部件的设计 2529234第4章经济性分析 2727694致谢 2831409参考文献 29

摘要目前，随着我国制造2025计划进行，我国制造业繁荣发展，加快了各种机器制造、零件制造以及研究需要的材料消耗，而且材料的选用需要了解它的性能，尤其是一些研究工作和在恶劣的环境下工作需要机器材料本身性能达到很好的程度，这就需要不同的测试机器来检测。与其他的单功能摩擦磨损试验机相比，本文的多功能摩擦磨损试验机能在高速和高温的条件下实现圆柱销与圆盘、圆柱销与圆环、圆环与圆环、球与圆环这四种摩擦副的摩擦。本文的主要工作有：利用设计方法学的方法设计摩擦磨损试验机的总体方案；设计多功能摩擦磨损试验机具体的机械结构方案；利用SolidWorks软件完成建模与绘图。样机可通过加工零件与外购来装配完成。关键词：多功能摩擦磨损试验机；设计方法学；机械结构；AbstractAtpresent,withthedevelopmentofChina'smanufacturing2025plan,China'smanufacturingindustryisboominganddeveloping,whichspeedsupthematerialconsumptionforvariousmachinemanufacturing,partsmanufacturingandresearch.Moreover,thematerialselectionneedstounderstanditsperformance,especiallyforsomeresearchworkandworkinharshenvironment,whichrequiresdifferenttestingmachinestesting.Comparedwithothersinglefunctionfrictionandweartestingmachines,themulti-functionfrictionandweartestingmachineinthispapercanrealizethefrictionoffourkindsoffrictionpairs:cylindricalpinanddisc,cylindricalpinandring,ringandring,ballandringundertheconditionofhighspeedandhightemperature.Themainworkofthispaperincludes:usingthemethodofdesignmethodologytodesigntheoverallschemeoffrictionandweartestingmachine;designingthespecificmechanicalstructureschemeofmulti-functionalfrictionandweartestingmachine;usingSolidWorkssoftwaretocompletethemodelinganddrawing.Theprototypecanbeassembledbymachiningpartsandoutsourcing.Keywords:multifunctionalfrictionandweartestingmachine;designmethodology;mechanicalstructure;第1章绪论1.1机器作用、原理多功能摩擦磨损试验机能在高速和高温的条件下实现圆柱销与圆盘、圆柱销与圆环、圆环与圆环、球与圆环这四种摩擦副的摩擦。摩擦磨损的一般原理如下：试样的待摩层和摩擦纸在恒速下相互摩擦。通过测量摩擦前后密度的减小（或涂层厚度的减小）来评价涂料（或涂层）的耐磨性。多功能摩擦磨损试验机的结构：由机体、几个摩擦副元件和测控系统组成，通过更换在机体上四种配对摩擦副元件进行实验。它使用微计算机控制，动态LCD显示屏和机电集成原理进行设定的摩擦测试。测试系统的工作原理：根据摩擦副的类型选择合适的测试系统，用对应的传感器测量测试信号，调整传感器检测到的信号并将其发送到数据采集卡，经A/D转换，将形成的数字信号发送到计算机，再使用LABVIEW程序实现系统功能。圆柱销与圆盘的摩擦原理：通过加载系统向固定的圆柱销试样施加一定的载荷，圆盘试样连接主轴以一定的速度旋转与圆柱销试样摩擦。如图1.1所示[[]桂长林,沈健.摩擦磨损试验机设计的基础：Ⅰ.摩擦磨损试验机的分类和特点分析[J].固体润滑,1990(01):48-55.][]桂长林,沈健.摩擦磨损试验机设计的基础：Ⅰ.摩擦磨损试验机的分类和特点分析[J].固体润滑,1990(01):48-55.图1.1圆柱销与圆盘摩擦副接触及运动形式圆柱销与圆环的摩擦原理：通过加载系统向固定的圆柱销试样施加一定的载荷，圆环试样连接主轴以一定的速度旋转与圆柱销试样摩擦。如图1.2所示。图1.2销环摩擦副接触及运动形式圆环与圆环的摩擦原理：通过加载系统向固定的上圆环试样施加一定的载荷，下圆环试样连接主轴以一定的速度旋转与上圆环试样摩擦。如图1.3所示。图1.3环环摩擦副接触及运动形式球与圆环的摩擦原理:通过加载系统向固定的球试样施加一定的载荷，圆环试样连接主轴以一定的速度旋转与球试样摩擦。如图1.4所示。图1.4球环摩擦副接触及运动形式随着国家发展与强大，特别是国家正向制造强国前进，材料的运用方面必然会朝着以外没有能力制作的方向开展，而这些方面往往都是环境恶劣的情况，材料又必须能够满足使用要求，利用通用摩擦磨损试验机已无法测试出材料在恶劣环境下工作的摩擦性能，需要大力发展特种摩擦磨损试验机，进行材料在高速高温环境模拟下的摩擦试验。1.2国内外研究水平现状国内外从不同方面按照不同方式来对摩擦磨损试验机种类进行分类，编排出了各式各样的摩擦磨损试验机的名称。在国外，具有代表性的摩擦磨损试验机分类有按模拟摩擦面的破坏形式分成的8类摩擦磨损试验机[[]И．В．克拉盖尔斯基，M．H．陀贝钦，B．C．康巴洛夫．摩擦磨损计算原理［M］．汪一麟，朱安仁，范明德，译．北京:机械工业出版社，1982．]；按摩擦副的几何形状分成的12类摩擦磨损试验机[[]BenzingR．FrictionandWearDevices［M］．2nded．ParkRidge:AmericanSocietyofLubricationEngineers．1976．]。在国内，最具有代表性的摩擦磨损试验机分类是按摩擦系统结构和摩擦副的相对运动形式分成的5类摩擦磨损试验机[]И．В．克拉盖尔斯基，M．H．陀贝钦，B．C．康巴洛夫．摩擦磨损计算原理［M］．汪一麟，朱安仁，范明德，译．北京:机械工业出版社，1982．[]BenzingR．FrictionandWearDevices［M］．2nded．ParkRidge:AmericanSocietyofLubricationEngineers．1976．[]桂长林，沈健。摩擦磨损试验机设计的基础：II摩擦磨损试验机设计方法的研究。合肥：固体润滑。1990，10（2），120-136.在国内外，典型的通用摩擦磨损试验机包含了四球摩擦磨损试验机、端面摩擦磨损试验机、环块摩擦磨损试验机等几种试验机。而特种的摩擦磨损试验机主要是高温摩擦磨损试验机和高速摩擦磨损试验机[[]王伟,孙见君,涂桥安,马晨波.摩擦磨损试验机发展现状研究[J].机械设计与制造工程,2015,44(07):1-6.[]王伟,孙见君,涂桥安,马晨波.摩擦磨损试验机发展现状研究[J].机械设计与制造工程,2015,44(07):1-6.四球摩擦磨损试验机：国内有可在加载高负荷、高转速、试验油温度100℃条件下工作的MRS-10G杠杆式四球摩擦磨损试验机。国外有可分为最大载荷180kg的可变驱动四球试验机和最大载荷50kg的标准四球试验机两种试验机的FALEX四球摩擦试验机。四球摩擦试验机是由3个固定球和1个与之压紧的旋转球组成摩擦副进行摩擦，如图1.5所示。一般采用直径12.7mm的试样球，将润滑油倒入油杯中，进行实验后，通过测得的发生胶合时的载荷或者磨损痕迹评定被测样品的摩擦学性能。图1.5四球摩擦磨损试验机的构成端面摩擦磨损试验机：在国内有较宽的负载范围（0～2000N），较大的速度范围（0～5800r/min）的MMU－2型高速端面摩擦磨损试验机，广泛的应用于国内科研机构。国外使用多功能摩擦磨损试验机进行端面摩擦磨损测试，没有专门的端面摩擦磨损试验机。通过加载盘加载负荷，上试样通过与轴连接旋转，与下试样相互摩擦，如图1.6所示。将所得的数据汇总计算得到试样间的摩擦系数。图1.6端面摩擦磨损试验机系统构成环块摩擦磨损试验机：国内有可高负荷高转速的MRH-3A型环块摩擦试验机，在某些评定中广泛运用于国内科研机构。国外有可作为测试ASTM方法中润滑脂负荷及润滑液极端压力特性的TIMKEN试验机。环块摩擦磨损试验机的摩擦副是圆环和与之压紧的矩形块构成，如图1.7所示。图1.7环块摩擦磨损试验机结构示意图特种的摩擦磨损试验机：国内有太原理工大学杨学军[[]杨学军，赵浩峰，赵昕月。高温销盘磨损试验机的研制。太原：太原理工大学学报，2005，36（4），477-479.]等人研制的高温销盘磨损试验机，[]杨学军，赵浩峰，赵昕月。高温销盘磨损试验机的研制。太原：太原理工大学学报，2005，36（4），477-479.图1.8高温销盘磨损试验机结构示意图国外有可控制实验参数的气氛可控高温磨料磨损试验机，该型试验机在试验数据方面控制很有优势，但存在不能冷却、放置磨料困难等缺点。如图1.9所示。图1.9高温磨料磨损试验机结构示意图国内有李霞[[]李霞，许志庆，杨永。高速摩擦磨损试验机的总体设计。北京：中国仪器仪表，2003，19[]李霞，许志庆，杨永。高速摩擦磨损试验机的总体设计。北京：中国仪器仪表，2003，19-21.在经过多年的发展下，国内各种各样的单一功能摩擦磨损试验机已经奋起追赶国外的摩擦磨损试验机的研究了，只是在多功能摩擦磨损试验机方面还有点欠缺。1.3研究意义摩擦磨损实验机是研发新材料、检测材料摩擦磨损性能与测试润滑材料润滑性能等的重要装备。一般来说，世界中除了真空可能没有摩擦，其他或多或少都存在着摩擦，而以粗糙物体互相接触相对运动产生的摩擦算大的了。在生活中我们大部分是利用机器为我们提供便利，而机器的运转是会造成机器材料磨损的，虽然可以通过润滑剂来降低磨损量，提高机器的使用寿命，但不可避免的的是磨损量还是有那么大，造成了巨大浪费。进一步研究摩擦学，不光能提高机械性能，延长机械寿命，降低能源消耗，还能对各行各业产生促进发展的作用。摩擦磨损试验在摩擦学研究中占据了非常重要的地位，因为研究人员主要可以通过对材料的摩擦磨损试验开展研究。那么，摩擦磨损试验机则成了对摩擦磨损机理、材料的摩擦学性能进行研究的关键设备。将摩擦磨损试验机进行不断地研究与升级，研究新材料并发现新的材料特性，将会大大提高我们的生活中用到的各种机器的使用性能。第2章总体方案设计采用设计方法学来研究多功能摩擦磨损试验机，主要能实现在给定条件下省时、优质的设计。2.1多功能摩擦磨损试验机要求明细表的建立2.1.1多功能摩擦磨损试验机的技术指标我要设计的是能在高温高速下实现销盘、销环、环环和球环这四种摩擦副摩擦磨损试验的多功能摩擦磨损试验机。其主要技术指标如下:1、负载范围：0-20N。2、主轴转动：0-3000r/min。3、负荷范围：0-20N。4、温度范围：室温-1000℃。5、样品最大尺寸为Ф80mm，最大厚度为10mm。2.1.2多功能摩擦磨损试验机的要求明细表根据以上技术指标建立要求明细表（表2.1）。表2.1试验机的要求明细表序号要求类型要求数量备注1.1必达要求销盘、销环、环环、球环41.2主轴转动0-3000r/min1.3加轴向负荷且可调整0-20N工作时保持恒定1.4试验温度0-1000℃1.5自动调节对偶试件的贴合程度采用自动找正调心机构1.6进行滴油润滑试验1.7测量摩擦温度1.8测量轴向负荷1.9测量主轴转速2.1最低要求试样数目82.2试样尺寸直径Ф80mm，厚度为10mm2.3主轴转速0-3000r/min2.4自动记录和显示负荷、环境温度、摩擦温度、主轴转速2.5用微机进行数据处理2.6试件装夹方便、可靠3.1附加要求试验机操作方便、舒适、色彩和谐3.2减小振动3.3噪声不超过标准3.4测量精度符合现行试验机的要求，负荷精度不低于某一规定值3.5尽可能采用现有试验机的部件和控制及测量系统3.6过载保护3.7误动作保护3.8危险报警3.9维修方便2.2多功能摩擦磨损试验机的功能分析根据对这台多功能摩擦磨损试验机的概述可以建立它的总功能图（图2.1）。它的总功能分解成以下分功能：输入能量转换成摩擦副的运动；输入能量转换成负荷力；输入能量转换成控制温度的能量；试样加载；负荷调节；速度调节；温度调节；测量负载；测量速度；测量温度。图2.1多功能摩擦磨损试验机的总功能黑箱图2.3多功能摩擦磨损试验机设计模幅箱的建立根据它的功能分析可以建立设计模幅箱（表2.2）。表2.2试验机的设计模幅箱分功能分功能的解法TP1TP2TP3TP4F1摩擦副的基本运动形式固体和固体的旋转滑动（含滚滑）摩擦F2能量→转动交流伺服电机（无极调速）直流伺服电机（无极调速）步进电机（无极调速）直流驱动电机（无极调速）F3运动和力的传递齿轮传动带传动电机直接驱动行星减速器F4能量控制电磁摩擦离合器控制制动器液压阀电器开关F5加载杠杆加载液压加载弹簧加丝杆螺母重物直接加载F6负荷调节调节杠杆加载的着力点调节加载液压系统的压力调节加载弹簧的压缩量调节加载重物的重量F7试件夹紧螺纹连接夹紧弹性元件夹紧液压夹紧组合机构夹紧F8调节对偶试件的贴合球铰链万向联轴节弹性元件球面副F9速度调节交流伺服电机无极调速直流电机可控硅调速直流电机脉宽调速机械式无极变速调整机构F10润滑油供给量控制油杯阀门重物→油压缩气体→油F11温度控制三位式温度自动控制电路可控硅温度控制饱和电抗器温度控制磁性调压器温度控制F12负荷测量方式在加载杠杆上贴应变片测量负荷根据加载油缸的流体压力测定负荷根据加载弹簧的变形量测定负荷用传感器直接测量负荷F13测量负荷的传感器应变片式力传感器电容式荷重传感器压电式测力传感器霍尔元件F14速度测量变磁通式转速传感器光电转速计同步测速电机测速电桥F15加热温度测量电阻丝式电阻温度计半导体热敏电阻温度计热电偶热磁传感器F16摩擦面的温度测量热电偶（规定）F17自动记录和显示笔录仪计算机控制显示和打印2.4多功能摩擦磨损试验机的方案选择与评价根据多功能摩擦磨损试验机的设计模幅箱选择方案。选出两个方案，再利用加权评分法评价这两个方案，选出最优方案。方案一：E1,1-E2,4-E3,3-E4,1-E5,2-E6,2-E7,3-E8,1-E9,2-E10,2-E11,3-E12,2-E13,1-E14,3-E15,1-E16,1-E17,2可以概述为：用直流电动机可控硅调速实现0-3000r/min的转速，通过电磁摩擦离合器实现过载保护和控制试件的动与停。采用液压加载方式。采用球铰链调节对偶试件的贴合。方案二：E1,1-E2,1-E3,2-E4,4-E5,1-E6,1-E7,1-E8,3-E9,1-E10,1-E11,3-E12,1-E13,1-E14,3-E15,1-E16,1-E17,2可以概述为：用交流伺服电机无级调速实现0-3000r/min的转速，通过电器开关控制试件的动与停。采用杠杆加载方式。采用弹性元件调节对偶试件的贴合。根据摩擦磨损试验机的方案评价目标树列出的评价项目和加权值，采用0-4分的评分制，建立这台试验机的方案评价表（表2.3）。由相对值计算公式：Wi=,Wgi=得出相对价值与加权相对价值。式中Wij表示第i个设计方案中第j个评价项目的评分值，gi表示第j个评价项目的加权系数（重要度系数）。由表2.3所列方案评价结果可知方案2的加权相对价值更高，所以选择方案2。表2.3试验机的方案评价表评价准则方案1方案2编号说明重要度系数评价值Wi1加权评价值Wgi1评价值Wi2加权评价值Wgi21负荷和运动的重现性0.2730.8130.812测试准确性0.10830.32430.3243运动件的磨损0.05420.10820.1084干扰的影响0.05420.10840.2165振动0.05420.10830.1626承受超载能力0.0630.1830.187过载保护0.0330.0940.128操作错误的可能性0.0420.0830.129操作的安全性0.0330.0930.0910零件数的多少0.02120.04230.06311零件构型的复杂程度0.02810.02830.08412标准件、外购件的多少0.02130.06330.06313装配的难易0.0310.0330.0914维修是否方便0.0610.0630.1815试件装夹、拆卸是否方便0.09820.19640.39216试验结果分析是否方便0.04230.12630.126求和1362.443503.128相对值Wi=0.563Wgi=0.611Wi=0.781Wgi=0.782第3章多功能摩擦磨损试验机机械结构详细方案的设计根据总体的方案设计可以看出机械部分的功能实现结构由试验机主体、驱动系统、传动系统、加载系统以及加热系统构成。其中试验机主体通过装夹装置、旋转和水平移动装置来实现试样与试样的摩擦；驱动系统通过电机实现驱动；传动系统通过同步带与带轮实现速度的传递；加载系统通过杠杆实现力的加载；加热系统通过加热装置、隔热绝缘装置和热电偶实现温度的控制。3.1装夹装置的设计3.1.1上夹具的设计因为要能实现销盘、销环、环环、球环四种摩擦，环与盘的结构又类似，所以通过上夹具固定销和球，下夹具固定盘和环来实现各形状试样的摩擦。圆柱销与球试样可以通过夹头固定在螺柱上，圆环与圆环的摩擦通过做出上圆柱销下接圆环的试样也可以固定在螺柱上。然后螺柱利用螺母固定于杠杆上。试验时上试样与下试样之间的垂直距离可以通过调节螺柱的上下位置来调整。3.1.2下夹具的设计下夹具要固定圆盘与圆环试样并接转轴，可以将下试样做成上盘下轴型，再通过联轴器与主轴连接。根据设计要求，采用弹性套柱销联轴器。3.2加载系统的设计3.2.1加载系统的设计要求负荷是试验机的主要指标之一，决定着试验可不可靠。本试验机加载系统的设计要求：能够对试样施加稳定的载荷，满量程载荷为20N；试验机只研究试样在小载荷情况下的摩擦磨损性能；加载系统结构便于拆装和维护。3.2.2杠杆加载的组成及原理采用了机械式加载方法里的杠杆加载，由左加载支座、负载杆及铊等组成，原理见图3.1。P=（Q1·L1+Q2·L2）/L，式中：P是加载装置上夹具施加的法向载荷；Q1是负载杆、试样夹具的重量和；Q2是铊及铊杆的重量和；L1是Q1到支点A的距离；L2是Q2到支点A的距离；L是P到支点A的距离。图3.1杠杆加载原理图3.3水平移动装置的设计本试验机主要以旋转滑动为主来实现试样的摩擦，水平移动装置产生的往复运动为辅进行试样的摩擦，直接选用外购件精密直线导轨滑台进行往复运动。3.3.1丝杠的选择丝杠螺母机构的主要作用是将旋转运动转换为线性运动。常见的丝杠有滑动丝杠、梯形丝杠、静压丝杆和滚珠丝杠。其中滚珠丝杠副是一种新型的丝杆螺母机构，滚珠丝杠是通过丝杆转动带动滚珠滚动而运动的，与其他丝杠相比，滚珠丝杠具有轴向刚度高、运动平稳、不易磨损、使用寿命长等优点。因此，最终选择滚珠丝杠。3.3.2导轨的选择导轨的作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规定的运动方向运动。导轨的种类按不同方式分类有好几种。常用的导轨传动有：直线导轨、塑料导轨、滚动导轨和压力导轨。由于试验机行程短、负载小，再考虑其它因素，最终选择直线导轨。3.4电机类型的选择电机是本试验机能实现高速运转运动的重要设备。本试验机的电机需要能在高速运转情况下平稳地运行，且能在0至3000r/min中调速，可实时显示电机轴转速。还得能快速反应与控制运动。伺服电机通过闭环来控制被控对象，能快速、准确的控制速度且运转平稳，满足对电机的要求。伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机，相较而言，直流伺服电机操作麻烦，选择交流伺服电机。因此，本试验机最终选用外购的标准型80系列的交流伺服电机。因为此试验机要能在3000r/min的高速下运行，所以选择型号为80CBO75C-500000的电机，参数见表3.1。表3.1电机的参数3.5加热系统的设计在很多环境多变的情况下，机器温度往往都会受某些因素影响下而变得很高，要保证机器正常的运转，需要材料也能达到温度的要求。本试验机需要模拟出高达1000℃的环境，在此下高温下材料的摩擦磨损又会有什么变化，以及材料在高温的摩擦性能。本试验机的加热系统由电炉丝、炉胆、保温层、热电偶及温控箱组成。通过对电炉丝的加热而升高温度，温控箱得到热电偶的反馈信号，将电信号转换成温度值，再根据情况看是否需要停止加热或继续升温。3.5.1加热装置的设计采用以优质铁铬铝合金制作的电炉丝加热的电阻式加热。这种电炉丝拥有电阻率高，使用寿命长，抗氧化性能好，价格比镍铬合金的电炉丝低等优点。最为关键的是最高温度可达1400℃，满足试验机对于温度的要求。3.5.2隔热绝缘装置的设计利用高铝耐火砖的炉胆与保温层将温度限制在加热炉内，保证温度不会传导到试验机的其他部位进而影响试验，也保证试验机能够模拟出材料在1000℃摩擦的情况。3.5.3热电偶的选择因为试验机需要模拟最高1000℃的环境，选择常用的Ｋ型热电偶温度传感器。它可以直接测量从-200℃到1300℃范围内的气体介质及固体的表面的温度。3.6传动系统的设计采用带传动传递速度到主轴上来实现下试样的转动。与电机直连和齿轮传动这两种传动方式相比，带传动拥有缓冲吸振的优点。同时，大、小同步带轮还起飞轮的作用，能使整个机械系统运行更加平稳，这是齿轮传动不具备的优点。另一方面，同步带传动能在电机转速很低时，拖动负载而不打滑，具有与齿轮相同的特性，这是V型带传动不具备的特点。针对本系统调速范围大，又根据旋转主轴的最高转速与电机的同步转速，采用传动比为1的同步带来传递速度。3.6.1同步带与带轮的设计1、确定设计功率Pd从机械设计手册[[]成大先.[]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社。2004年1月表3.2工作情况系数2、选择同步带的带型与节距选择梯形齿，从手册查下图3.2选用L型。查表3.3选择节距Pb为9.525mm。图3.2同步带选型图表3.3L型同步带节距3、确定带轮的齿数与节圆直径根据手册知道同步带的小带轮最少带轮许用齿数为16，考虑带轮与电机轴配合及尺寸参数等情况，确定齿数Z2=i·Z1=26。由公式d1=Z1·Pb/Π确定d2=d1=78.83mm。计算速度v=Π·d1·n1/60000=12.38m/s。4、确定轴间距通过1.5(d1+d2)≤a≤5(d1+d2)计算得110.36≤a≤315.32，初选a=200mm。5、确定带长L0与带的标准节线长度LP计算得L0=647.65mm。根据L0查得LP=647.7mm。通过Z=LP/Pb得带齿数Z=68。6、计算实际轴间距a通过公式M=4×LP+2Π(d1+d2)及a=，得a=200.03mm。7、确定带轮的啮合齿数Zm通过Zm=(0.5-（d2-d1）/6a)·z1计算得Zm=13，确定啮合齿数系数KZ=1。8、确定带宽bs根据表3.4选择带宽bs=25.4mm。表3.4L型同步带带宽尺寸系列3.6.2轴系零部件的设计轴系主要包含主轴、轴承及轴承座，是试验机功能实现的核心。1、轴承的选择因为主轴在工作工程中同时受径向载荷和轴向载荷，主要从角接触球轴承和圆锥滚子轴承中选用，又因为在轴的刚度和轴承座孔的支承刚度较低时，应尽量避免使用滚子轴承[[]濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计[M].北京：高等教育出版社.2013：304-310.[]濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计[M].北京：高等教育出版社.2013：304-310.2、主轴的设计及计算与校核阶梯轴轴段1与带轮相接，通过螺钉连接带轮，起轴向定位的作用；阶梯轴轴段2和4和