小型板材剪板机的结构设计含开题及4张CAD图
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小型板材剪板机的结构设计含开题及4张CAD图,小型,板材,板机,结构设计,开题,CAD
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设计（XX）任务书 姓 名： 系 （部）： 专 业： 班 号： 任务起至日期：20XX年 8 月21日 至 20XX 年 12 月17 日 毕业设计（论文）题目：小型剪板机的结构设计 立题的目的和意义： 经过此课题的设计，掌握剪板机的工作原理，实现剪板机的运动机能。也掌握其外形的大小的设计过程。从而可实现系列化设计并保证设计原理的正确性。剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯，剪切能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并减少板材扭曲，以获得高质量的工件。板金行业的下料剪切工具，广泛适用于机械工业、冶金工业、造车、造船、电器电气工程设备、板金加工、电子工业、航天航空工业、农业机械制造，主要作用就是用于金属剪切在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门使用作为广泛的板料剪断设备。 技术要求与主要内容： 主要内容: 1绘出剪板机的装配图 2主要设计计算3绘出一部分零件的零件图4校核重要零件的受力情况技术要求：序号规格名称单位数值1最大剪切板厚mm62最大剪切板宽mm20003材料的强度极限MPa4行程次数次/分505最大载荷时连续剪切次数次/分286剪切角度度7后挡料架挡料长度mm500 进度安排： 12018年8月21日-2018年9月16日，调研、收集相关文献，确定设计方案，完成毕业实习调研报告，撰写开题报告：22018年9月17日，开题答辩；32018年9月18日-2018年10月28日，方案设计、整体结构的设计，设计计算和校核：42018年10月29日，中期答辩；52018年10月30日-2018年12月2日，结构设计研究，绘制装配图和零件图；6. 2018年12月3日，结题验收：7. 2018年12月4日-2018年12月13日，撰写论文，修改图纸；8. 2018年12月14日-2018年12月16日，准备答辩；9. 2018年12月17日，毕业答辩。 （字体要求宋体五号）行间距应为1.17倍 同组设计者及分工： （以下字体要求宋体五号）行间距应为1.17倍 指导教师签字_（此处需要指导教师签字）系主任签字_ 2018年8 月21日 XXXXX设计（XX）开题报告专 业 学 生 学 号 班 号 指导教师 开题日期 20XX年9月17日 20XX年9月17日一、课题题目和课题研究现状课题题目：小型剪板机的结构设计。课题研究现状：本课题的国内外概况，国内现状在使用金属板材较多的工业部门都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门使用最为广泛的板料剪断设备。但是与世界上工业发达的国家相比，我国锻压设备的技术和水平还有一定的差距，如品种和规格不全，特别是大、高、尖、精的锻压设备有些还依赖进口。主机可靠性和自动化程度还有待于进一步提高，在国际市场上还缺乏竞争力。为了适应科学技术的发展和锻压生产的需要，满足国内装备制造业的需求，扩大出口创汇，促进经济发展，应该加快我国锻压设备制造业的发展，改造传统设备加快科技进步和技术创新。提高我国锻压设备技术水平和自动化程度。国外现状随着微电子技术、自动控制技术的发展和广泛应用，工业发达国家锻压设备自动化水平和数控技术有很大幅度的提高，开发出了不同规格的数控回转头压力机、数控弯管机、数控卷板机、数控折弯机、数控激光切割机，板材柔性加工系统和板材柔性加工单元等各类数控锻压设备，提高了设备自动化程度，安全性和可靠性，提高了生产率和生产质量，改善了生产条件。二、选题的目的和意义经过此课题的设计，掌握剪板机的工作原理，实现剪板机的运动机能。也掌握其外形的大小的设计过程。从而可实现系列化设计并保证设计原理的正确性。剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯，剪切能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并减少板材扭曲，以获得高质量的工件。板金行业的下料剪切工具，广泛适用于机械工业、冶金工业、造车、造船、电器电气工程设备、板金加工、电子工业、航天航空工业、农业机械制造，主要作用就是用于金属剪切在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门使用作为广泛的板料剪断设备。3、 课题的基本内容1.查阅资料，分析设计需要的各种参数；2.参考文献，对剪板机进行设计挑选；3.设计总体方案；4.设计剪板机总装图；5.设计剪板机主要部分零件图；6.设计机械系统；7.控制系统的分析；8.编写设计说明书。四、研究方案及预期达到的目标研究方案：1. 机械传动方案的确定；2. 剪断机构的设计；3. 选择电动机型号；4. 整体布局和传动机构设计；5. 刀具选择。目标：要求达到剪切厚度2mm，剪切宽度500mm，剪断时间10s。五、为完成课题已具备和所需的条件大学期间学习了机械原理、机械设计、理论力学、材料力学等相关机械设计制造类书籍。并且熟练掌握AutoCAD、UG6.0、CAXA等相关绘图软件。以及制图工具、实物参考、教师指导。由于对剪板机相关知识的缺乏，需要向指导教师多多请教，还需参考机械式剪板机的优化分析、机械剪板机凸轮连杆机构的改进等关于剪板机的资料文献。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施在设计过程中，对剪板机的结构设计不够了解。通过请教指导教师，查阅相关书籍，对剪板机整体结构和内部细节有了充分的了解。七、进度安排12018年8月21日-2018年9月16日，调研、收集相关文献，确定设计方案，完成毕业实习调研报告，撰写开题报告：22018年9月17日，开题答辩；32018年9月18日-2018年10月28日，方案设计、整体结构的设计，设计计算和校核：42018年10月29日，中期答辩；52018年10月30日-2018年12月2日，结构设计研究，绘制装配图和零件图；6. 2018年12月3日，结题验收：7. 2018年12月4日-2018年12月13日，撰写论文，修改图纸；8. 2018年12月14日-2018年12月16日，准备答辩；9. 2018年12月17日，毕业答辩。8、 参考文献1王连明,宋宝玉主编.机械设计课程设计.哈尔滨工业大学出版社，2005.72陈铁鸣主编.机械设计.哈尔滨工业大学出版社，2006.73机械设计实用手册编委会主编.机械设计实用手册.机械工业出版社,2009.44陆玉主编.机械设计课程设计M 4版.机械工业出版社，2006.12（2011.8重印）5程燕平主编.理论力学.哈尔滨工业大学出版社,2008.76谭悦磊主编.机械剪板机凸轮连杆机构的改进J.中国高新技术企业，2008-12-017上官林建，孔垂雨，严大考主编.基于SolidWorks的机械式剪板机的虚拟设计J.机械设计与制造，2011.1.88施倚主编.剪板机的安全技术措施有哪些J.劳动保护，2013.69杨联英主编.机械式剪板机的优化分析J.黑龙江科学，2014.210史荣主编.斜刃剪板机剪切能力测定与机架有限元分析J.冶金设备，2011年2期11Editorial:Rapidtechnologies:solutionfortodayandtomorrow.ComputerAidedDesign,2002,34,679683.12SangC.Parkandetc.Tool-pathgenerationfrommeasureddata.ComputerAidedDesign,2003,35,467475.九、备注摘要机械式剪板机不论是在传统机械还是现代机械中地位都是极其重要的。由于其结构简单、维修方便、性价比高等优点，所以在板材切割上广泛适用。本次设计以给出的设计参数中的电机作为动力源，先是通过一级带传动和一级齿轮传动使其减速，然后通过前后两根轴传递动力，带动凸轮机构，带动刀架，将旋转运动变为上下往复直线运动，满足切割厚度2mm，宽度500mm的板材。主要是设计分析带和带轮、齿轮、轴及轴系零件、凸轮机构。关键词 机械式剪板机；带传动；齿轮传动；凸轮机构AbstractMechanical shears are extremely important in both traditional and modern machinery. Due to its simple structure, convenient maintenance and high cost performance, it is widely used in sheet metal cutting. In this design, the motor in the given design parameters is used as the power source. Firstly, it is decelerated by the first belt drive and the first gear transmission, and then the power is transmitted through the front and rear axles to drive the cam mechanism to drive the tool holder. The movement becomes a linear motion of up and down reciprocating, which satisfies the cutting of a plate having a thickness of 2 mm and a width of 500 mm. Mainly to design analysis belts and pulleys, gears, shafts and shafting parts, cam mechanisms.Keywords Mechanical shearing machine;Belt drive;Gear transmission;Cam mechanism目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 概述11.1.1 研究的主要内容11.1.2 本论文的主要设计参数11.2 选题的目的、意义和背景11.2.1 选题的目的和意义11.2.2 剪板机的背景21.2.3 剪板机的国内外发展概况3第2章 整体方案和传动系统的设计42.1 整体方案的确定42.1.1 传动方法42.1.2 传动简图42.2 传动数据的计算42.2.1 根据转速计算总传动比42.2.2 各轴转速的确定52.2.3 各轴输入功率的确定52.2.4 输入转矩的确定52.3 本章小结6第3章 主要零件的设计73.1 V带传动的计算73.1.1 设计功率73.1.2 带型的选择73.1.3 确定带轮的基准直径73.1.4 带的速度计算73.1.5 带长与中心距计算83.1.6 小轮包角的计算83.1.7 计算V带个数83.1.8 初拉力计算93.1.9 计算作用在轴上的压力93.1.10 带轮宽度计算103.2 离合器的设计103.2.1 离合器的基本性能关系式103.2.2 选择合适的后备系数103.3 大小齿轮的设计103.3.1 直齿轮传动设计103.3.2 齿轮的传动尺寸113.3.3 计算传动尺寸123.4 齿面齿根接触疲劳强度计算133.4.1 齿根许用弯曲应力的确定133.4.2 校核齿根疲劳强度143.5 轴的设计143.5.1 结构设计部分153.5.2 轴上载荷的计算163.6 精确校核轴的疲劳强度163.6.1 分析判断危险截面163.6.2 计算是否安全163.7 轴的结构设计193.8 偏心轮的设计203.8.1 选择偏心轮的材料203.8.2 初定偏心轮尺寸203.9 本章小结20第4章 设计主要部件214.1 主要部件的设计214.1.1 机身的设计214.1.2 制动器的设计214.1.3 后档料装置的设计214.1.4 压料架与平衡装置的设计214.2 日常注意事项224.2.1 机器搬运和润滑224.2.2 机器的试车与操作224.3 机器的维护224.4 本章小结23结论24致谢25参考文献26附录127附录231IV第1章 绪论1.1 概述1.1.1 研究的主要内容总体包括三大方面，一是总体方案和传动系统的设计，二是主要零件的设计，三是主要部件的设计1。1.1.2 本论文的主要设计参数本课题设计的是机械剪板机，其主要技术参数为：1.剪切最大板厚：6mm； 2.剪切最大板宽：2000mm；3.材料的强度极限：450MPa；4.行程次数：50次/分；5.最大负荷时连续剪切次数：28次/分；6.剪切角度：2；7.后挡料架挡料长度：500mm；8.立柱间距离：2288mm；9.飞轮转速：286转/分；10.电动机型号：Y132M-4,功率7.5kW,转速1440转/分；11.机器外形尺寸：长3023mm，宽1650mm，高1602mm；12.机器重量：4300kg。1.2 选题的目的、意义和背景1.2.1 选题的目的和意义经过此课题的设计，掌握剪板机的工作原理，实现剪板机的运动机能。也掌握其外形的大小的设计过程。从而可实现系列化设计并保证设计原理的正确性。剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯，剪切能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并减少板材扭曲，以获得高质量的工件。板金行业的下料剪切工具，广泛适用于机械工业、冶金工业、造车、造船、电器电气工程设备、板金加工、电子工业、航天航空工业、农业机械制造，主要作用就是用于金属剪切在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门广泛使用的板料剪断设备。1.2.2 剪板机的背景随着中国锻造工业的不断发展，剪板机床已经是机械制造业不可或缺的一部分，行业中的剪板机床，大多应用在航空工业、汽车制造、电机制造、电器制造、仪表仪器制造、医疗器械、五金制造等行业。由于近些年技术的不断更新，可以通过编写程序更严谨的控制普遍通用的机床、专用机床、组合机床，还可以和半自动设备一起组建成生产线，通过计算机来更好的控制机床工作，这样既能更好的控制机床工作，也能利用计算机编写程序比较容易、适应性快、节约成本等优点使我国机械类自动化技术方面更上一个台阶2。锻压机械设备就是利用外力使材料变成所需的形状或分离开的设备，十九世纪四十年代，随着第一个蒸汽锤的出现，世界进入了利用蒸汽动力锻压机械的时代。十八世纪末，水压机由英国一位工程师创造出来，却一直等到十九世纪中叶由于大锻件难加工才将水压机用在锻压上。随着伟大发明电动机的出现，十九世纪的末尾发明出了利用电力为动力的机械式剪板机床和空气锤，发展速度极快。二十世纪初期，十九世纪偏向重型以及大型方向创造的趋势得以改变。 开始向高效率、自动化、精度高、专用型等方向研发。出现了行程两千次每分钟的剪板机，每分钟行程的次数为普通剪板机的五至十倍。现如今剪板机的发展令人咂舌，传统剪板机的行程次数每分钟只有几百次，而新型的机器每分钟次数达到了三千次上下，这不仅是数字的变化，更是质的飞跃，剪板机的吨位也翻了十倍有余，企业对剪板机的需求数量越来越大，可想而知在不久的将来，剪板机会以更多种的样式以及更多的使用方式出现在机械行业。1.2.3 剪板机的国内外发展概况以下是机械剪板机的国内外发展概况，在我国，大多数的制造剪板机的企业以销售低端的产品或者是代工贴牌，大部分高端的产品技术依旧握在欧美国家的手中，在机械行业不断发展的过程中，低端剪板机的利润不断被压缩，许多国内企业不能继续以价格来作为自身的竞争优势，所以我国首要任务就是需要完成国产化，走出一条创造高端产品的道路，剪板机制造行业只有通过自主创新，自身掌握核心技术，才能使我国从一个进口机床的大国转型成制造机床的强国，争取减小在机械制造方面与发达国家的差距。在国内有许多机械加工行业需要使用剪板机来加工切割相应尺寸的板材，而机械剪板机在其中占了一个很大的比重，所以在国内方面来看剪板机有着极其重要的地位。但是眼观国外锻压技术的飞速发展，我国仍然处于比较落后的位置，比如在大型高精尖型的设备上国内发展速度较慢，可以说是很多依靠进口，还做不到自己设计制造。国外现状随着微电子技术、自动控制技术的发展和广泛应用，工业发达国家锻压设备自动化水平和数控技术有很大幅度的提高，开发出了不同规格的数控回转头压力机、数控弯管机、数控卷板机、数控折弯机、数控激光切割机，板材柔性加工系统和板材柔性加工单元等各类数控锻压设备，提高了设备自动化程度，安全性和可靠性，提高了生产率和生产质量，改善了生产条件。第2章 整体方案和传动系统的设计2.1 整体方案的确定2.1.1 传动方法主电动机和主轴分别位于主运动传动链的两末端。运动由电动（7.5kW，1440r/min）经V带轮传动副112mm/560mm传至主轴箱中的轴。轴上安装离合器，离合器通过螺钉紧固在立柱上成为整体，通过控制，操作转键啮合与离开，主轴正转或者停止，带动凸轮机构，使刀架做直线往复运动。2.1.2 传动简图小型机械剪板机的总体传动简图如下图2-1所示。 图2-1 小型机械剪板机总体传动简图2.2 传动数据的计算从上图中分析传动路线，现可以确定出以下几组数据。 2.2.1 根据转速计算总传动比传动路线中主轴的最低转速为50r/min，最高转速为电机转速1440r/min，计算总传动比根据公式（2-1） （2-1）=28.8式中 i总传动比； nmax最高转速(r/min)； nmin最低转速(r/min)。所以一级传动比和二级传动比分别为：i1=5.03i2=5.732.2.2 各轴转速的确定选择电动机Y132M-4，最大转速n1=1440r/min。技术参数中要求行程次数为50次/分，所以主轴最大转速n2=50r/min。计算前轴最大转速根据公式（2-2）n3= （2-2）=286(r/min)式中 n3前轴最大转速(r/min)； i1一级传动比。2.2.3 各轴输入功率的确定电动机选择的型号是Y132M-4，电动机功率P=7.5kW。分析传动路线，计算前轴功率。P1=7.06kW。分析传动路线，计算主轴功率。P2=6.78kW。2.2.4 输入转矩的确定计算输入转矩根据公式（2-3） （2-3）式中 T输入转矩(Nmm)； P输入功率(kW)； n转速(r/min)。T=2.2104(Nmm)T1=1.0105(Nmm)T2=5.7105(Nmm)T为电动机输入转矩，T1为前轴输入转矩，T2为主轴输入转矩3。经过以上计算，各传动参数如表2-1所示。表2-1 传动参数统计表轴功率kW转矩Nmm转速r/min电动机7.52.21041440前轴7.061.0105286大轴6.785.7105502.3 本章小结通过对设备要求的研究，确定了剪板机整体的传动方案，然后通过查阅大量资料，计算确定了传动比、功率、转矩等传动参数。实现装置带轮减速、齿轮减速的方法，充分利用已知条件，分析计算我所需要的数据，为接下来的计算做好了铺垫。第3章 主要零件的设计3.1 V带传动的计算3.1.1 设计功率计算由公式（3-1）P=PdKA （3-1）式中 Pd设计功率(kW)； P电机功率(kW)； KA工作情况系数。经查阅3，可得：工作情况系数KA=1.24。所以Pd=6.25kW。3.1.2 带型的选择经查阅，可得：因Pd=6.25kW，n=286r/min，所以选择A型带合适5。3.1.3 确定带轮的基准直径经查阅，可得：因dd1范围在112mm至114mm之间，大轮直径是传动比与小轮直径的乘积，所以大轮直径dd2范围在563.36mm至704.2mm之间，当dd1=112mm，dd2=560mm的时候，i=3%，数值小于5%6。3.1.4 带的速度计算根据公式（3-2） （3-2） =8.45(m/s)式中 v速度(m/s)； d带轮直径(mm)； n带轮转速(r/min)。经计算，v为8.45m/s。数值小于25m/s，所以可以使用。3.1.5 带长与中心距计算根据公式（3-3）0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2） （3-3）式中 a0中心距(mm)。a0应该同时满足大于0.7（dd1+dd2）小于2（dd1+dd2）。470.4mma01344mm由于结构要紧凑，所以a0可取480mm。经查阅，可得：V带长度:Ld=2000mm7。计算实际中心距，根据公式（3-4） （3-4）=420.25(mm)式中 Ld基准长度(mm)。3.1.6 小轮包角的计算计算小轮包角，根据公式（3-5） （3-5）3.1.7 计算V带个数经查阅，可得：V带单个传递功率为P0=1.5kW。经查阅，可得：Kb=0.772510-3。计算功率增量，根据公式（3-6） （3-6）=0.13式中 n带轮的转速(r/min)； Kb弯曲影响系数； Ki传动比系数。经查阅，可得：K=0.82。经查阅，可得：KL=1.03。计算带的个数，根据公式（3-7） （3-7）=2.39(根)式中 Z带的个数(根)； K包角修正系数； KL长度系数。Z=2.39，则带的个数为3根。3.1.8 初拉力计算经查阅，可得：m=0.1kg/m。计算根据公式（3-8） （3-8） =553.63(N)式中 F0带的拉力(N)； Pd电机的功率(kW)； v带的速度(m/s)； K包角修正系数； m每米V带长度的质量(kg)。3.1.9 计算作用在轴上的压力计算根据公式（3-9） （3-9） =1904.49(N)式中 Q压力(N)； Z带的个数(根)； F0带的拉力(N)； 小轮包角(度)。3.1.10 带轮宽度计算计算带轮宽度根据公式（3-10） （3-10）=35(mm)3.2 离合器的设计3.2.1 离合器的基本性能关系式对离合器轮廓尺寸有影响的参数分别是摩擦片的外径和从动盘的外径，由于工作时需要将发动机的最大转矩全部传递下去，还需保证最大转矩Tcmax稳定地传递下去，而Tc作为静摩擦力矩应大于Tcmax，Tc的数值又取决于它的摩擦系数f、摩擦面数Z、摩擦片平均摩擦半径Rm及作用在摩擦面上的总压紧力P8，计算根据公式（3-11） （3-11） =190(Nm)式中 离合器后备系数； f摩擦系数。f取3.0时，静摩擦力矩Tc为570Nm。3.2.2 选择合适的后备系数在选择后备系数时，首先需要考虑传动系是否会过载，还需考虑摩擦片磨损后滑磨时间过于长以及能否继续稳定传递Tcmax。3.3 大小齿轮的设计经过计算可知i=5.73，n1=286，n2=50，P=7.06。3.3.1 直齿轮传动设计选择45钢作为齿轮材料，齿面选软齿面，小齿轮需经过调质处理，小齿轮齿面硬度需大于217HBS小于255HBS。大齿轮需经过正火处理，大齿轮齿面硬度需大于162HBS小于217HBS，平均硬度差46HBS大于30HBS小于50HBS，选用8级精度处理9。3.3.2 齿轮的传动尺寸根据计算齿轮直径的公式（3-12） （3-12）式中 d齿轮直径大小(mm)； T小齿轮传递转矩(Nmm)； K载荷系数； d齿宽系数； u齿数比； ZH节点区域系数； ZE弹性系数； Z螺旋角系数； Z重合度系数； H接触疲劳极限应力。 已经计算出小齿轮传递转矩T=1.0104Nmm。 经查阅，可得：载荷系数Kt=1.3。经查阅，可得：其齿轮宽度系数为1.4。经查阅，可得：其弹性系数为189.8。经查阅，可得：节点区域系数为2.5。齿数比：u=i=5.73。若Z1=20,则Z2=115。经查阅，可得：Z=0.876。1=570MPa，2=390MPa，SH=1.0。 经查阅，可得：寿命系数ZN1=1.0,ZN2=1.06。H1=570H2=413所以H=2H2=413。 92.54(mm)3.3.3 计算传动尺寸1.经查阅，可得：载荷系数数值:KA=1.5。根据公式（3-13）计算齿轮线的速度 （3-13）=1.39(m/s)经查阅，可得：Kv=1.12。经查阅，可得：K=1.225。经查阅，可得：K=1.2。根据计算载荷系数的公式（3-14） K= （3-14） =2.47式中 K载荷系数； Kv动载系数； KA使用系数； K齿向载荷分配系数； K齿向载荷分布系数。由于Kt=1.3，数值与实际K值差距比较大10，所以修正：d1=114.75(mm)由此可得v=1.72，而Kv=1.15，所以K=2.52.47。2.确定模数计算模数根据公式（3-15） （3-15） 式中 z1大齿轮齿数。 经过计算可知模数为6。3.中心距计算中心距根据公式（3-16） （3-16） =405(mm)4.分度圆计算分度圆根据公式（3-17） （3-17） =120(mm)=690(mm) =48(mm)b1=b2+(510)，所以b1取55mm。3.4 齿面齿根接触疲劳强度计算3.4.1 齿根许用弯曲应力的确定计算齿根许用弯曲应力，根据公式（3-18） （3-18） =3603.4.2 校核齿根疲劳强度计算齿轮齿根疲劳强度的校核根据公式（3-19） （3-19）式中 YF齿形系数； YS应力修正系数； Y重合度系数。3.5 轴的设计计算轴最细端直径需要根据公式（3-20） （3-20）式中 d轴的直径(mm)；C由许用扭转剪应力确定的系数；P轴的传递功率(Nmm)；N轴的转速(r/min)。初步确定主轴的最小直径根据公式（3-20） =57.74(mm)实际尺寸要比计算尺寸大3%，所以d2=59.27mm。3.5.1 结构设计部分 轴的零件安装图如下图3-1所示。图3-1 轴的零件安装图1.确定各段轴的直径(1)轴I至II部分需要安装轴承6213，考虑轴承尺寸，所以该段直径定为65mm。(2)轴II至III部分因为需要轴肩固定的方式固定轴承部分，所以该段直径为44mm。(3)轴III至IV部分用于连接小齿轮，所以直径定为90mm。(4)轴IV至V部分需要隔开两齿轮，所以直径定为55mm。(5)轴V至VI部分用于安装大齿轮，所以直径定为40mm。(6)轴VI至VIII部分需要安装套筒以及轴承，所以直径定为35mm。2.确定各段轴的长度(1)此段需要安装的轴承宽度为22.75mm，所以I至II段长度设定为22.75mm。(2)因为齿轮和箱体之间有间隙，间隙大小为12mm，箱体与轴承之间也有间隙，间隙为4mm，所以II至III段长度为其和16mm。(3)因为此段需要安装小齿轮，小齿轮宽度90mm，所以III至IV段长度等于90mm。(4)此段是在两齿轮之间，为了使两齿轮之间保持固定距离，所以IV至V段长度为120mm。(5)此段需考虑齿轮宽度，安装大齿轮的间隙应该略小，所以V至VI段长度为83mm。(6)因安装轴承以及套筒，所以VI至VIII长度为44mm。3.5.2 轴上载荷的计算分析轴上的载荷，如图3-2所示。图3-2 轴的受力图Fr1=1418.5NFr2=603.5N因为轴承6213的Y值为1.6，所以Fd1=443N，Fd2=189N。由于旋转中两齿轮旋向相同同为左旋，所以Fa1=638N，Fa2=189N。3.6 精确校核轴的疲劳强度3.6.1 分析判断危险截面截面IV处在两齿轮之间的空隙，而且此段轴的直径比较小，承受的压力比较大，因此判断截面IV处为轴的危险截面11。3.6.2 计算是否安全1.计算转切应力大小因为轴选择的是45钢，并且经过调质处理，计算轴上截面IV部分右侧转切应力大小，判断是否安全。经查阅，可得：，。2.计算综合系数经查阅，可得：由，经直线插入，可知因轴肩而形成的理论应力集中为，。经查阅，可得：材料的敏感系数为，所以计算有效应力集中系数根据公式（3-21） （3-21）=2.5式中 q材料的敏感系数； 理论应力。经查阅，可得：尺寸系数为，扭转尺寸系数为。经查阅，可得：加工方式选用车削加工，表面质量系数为。轴表面未经强化处理，即，则计算综合系数值根据公式（3-22） （3-22）=2.933.首先确定碳钢系数，碳钢特性系数取，。4.计算轴的疲劳安全系数根据公式（3-23） （3-23）=6.92通过计算，可知选择的轴安全。初步确定小轴的最小直径根据公式（3-20）实际尺寸要比计算尺寸大3%，所以d1=33.45mm。3.7 轴的结构设计确定轴上零件的装配方案，轴上零件方案图如下图3-3所示。图3-3 零件装配方案图1.通过轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(1)由于联轴器两端分别连接着电动机和输入轴，而电动机的外伸对尺寸有影响，所以直径定为25mm。(2)考虑到联轴器必须保证轴向定位可靠的原因，所以定位轴肩的高度应达到2.5mm，所以直径为30mm。(3)此段需要安装轴承，考虑到轴肩要有2mm的圆角，则轴承选用6208型，即该段直径定为40mm。(4)该段轴需要安装齿轮，考虑到轴肩需要有2mm圆角，经过标准化，所以直径定为40mm。(5)为了保证齿轮轴向定位的准确，所以定位轴肩高度应达到5mm，所以直径定为46mm。(6)此段为轴肩固定轴承部分，所以直径定为42mm。2.各段长度的确定各段长度的确定从左到右分述如下：(1)此段轴依次安装轴承和挡油盘，所以考虑轴承宽度，此段长度定为18.25mm。(2)此段为轴环，宽度不小于7mm，定为11mm。(3)此段需要安装齿轮，而齿轮的长度比轮毂短2mm，轮毂宽度为90mm，所以根据齿轮长度定为88mm。(4)该段通过综合考虑，齿轮与箱体内壁的距离取13.5mm、轴承与箱体内壁的距离取4mm（采用油润滑），轴承宽度18.25mm，定为41.25mm。(5)此段需分别计算，有箱体的突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度以及联轴器的安装尺寸，所以定为57mm。(6)此段需查看联轴器孔长，所以长度定为42mm。3.8 偏心轮的设计3.8.1 选择偏心轮的材料偏心轮的结构如图3-4所示。图3-4 偏心轮结构图在偏心轮转动时，因为偏心轮和连杆是连接的，所以会发生碰撞，所受的冲压力较大，因为偏心轮表面经常碰撞导致磨损，所以选择45钢，并进行热处理调质处理12。3.8.2 初定偏心轮尺寸内圆直径161mm，外圆直径初选216mm，计算偏心轮偏心距，初定滑块行程55mm，偏心距h=27.5mm，初定偏心轮厚度170mm。3.9 本章小结通过查阅相关资料文献，以及指导教师的指导，确定了齿轮、轴、偏心轮等传动参数。实现装置带轮减速、齿轮减速的数据，利用已知条件，进行了设备重要部件的选择计算，确定了带轮、齿轮、轴、偏心轮的数据。第4章 设计主要部件4.1 主要部件的设计4.1.1 机身的设计机身是由左右立柱用钢管连接，工作台通过螺钉紧固在立柱上成为整体，为保证操作人员的安全，工作台还装有安全防护栅。4.1.2 制动器的设计制动器是由固定在主轴上的制动轮和制动带所构成，其工作原理是：由于制动轮是偏心的，当上刀架停在上死点时，使制动带通过固定轴抱紧制动轮，保证上刀架停止在上死点上，当主轴旋转180时，即上刀架在下死点时，制动带松开制动轮。当上刀架开始回程时，制动带就逐渐拉紧，待主轴旋转360时，上刀架又位于上死点，制动带重新抱紧制动轮。如果制动力矩不够，可以通过调整螺母来调整压紧弹簧，从而达到适当的制动力矩。4.1.3 后档料装置的设计后档料架能够控制剪切板材的所需长度，并且可以达到规定的剪切质量。后档料架调整和校正时，首先将螺钉松开，旋转轴，移动挡料架，达到板料剪切所需长度，再固定好螺钉。档料架与小刀片刃口质检距离不得小于10mm。4.1.4 压料架与平衡装置的设计压料架是为了防止剪切过程中板料的位移而设置，压料力的大小可通过调节压料弹簧的压缩量进行调整。如用户因更换刀片或维修设备拆卸压料梁，重新安装时，在上刀架处于上死点的位置，用调整螺钉调节压料梁开口，其开口高度绝对不得大于上刀左端刀尖的开口高度，否则会出现先剪切后压料现象而造成板料位移，甚至危及人身安全。平衡装置是为了防止因上刀架向下运动超速产生惯性冲击而设置。4.2 日常注意事项4.2.1 机器搬运和润滑 由于剪板机的内部结构原因，所以在搬运时需要保持平衡，在装载或装卸剪板机时要更加注意，尤其是利用吊车起吊剪板机时应找木头或橡胶等软物垫起，避免钢丝绳和机体直接接触。润滑过程中应该注意，开动机以前，应向各润滑点按照要求加油，润滑方式选择的是单独油润滑。4.2.2 机器的试车与操作 当试车前的一切准备工作完毕后，首先接通电源，随即按下气动按钮，使电动机开始运转，为保证安全，在剪切板材之前应先空剪一次，如果机器运动正常，可以开始试切，只踩一次脚踏开关为单次剪切，若踩住脚踏开关即为连续剪切，松开脚踏开关即停止工作，剪切工序即结束。4.3 机器的维护1.本机器必须专人负责使用，操作者必须详细阅读相关资料。2.本机器必须保持整洁干净，未经涂漆表面以及滑动部分均需涂防锈油脂。3.刀片应时刻保证锋利。4.应选择没有腐蚀性且不会产生杂物的润滑油。5.按照操作程序进行剪切，操作者不能使机器承受载荷过大，防止零件或者刀片损坏无法正常工作。6.如果机器在工作时出现任何不正常现象，都应该立刻停止机器，切断电源，通知相关技术人员检修。7.在结束剪板后，应及时关闭电源，并且保持机器的干净整洁。8.轴承内润滑剂必须定期更换，并检查电器设备。9.机器工作前后需要检查皮带，如发现皮带有损坏或者断裂，需要及时更换。10.剪切前应观察板料表面是否有异物，避免因此影响剪切效果， 板料表面不平整误差应符合标准。11.在送板料进行剪切时，应避免撞到后挡料板，避免影响精度，送料速度不能大于100mm/s。4.4 本章小结通过不断地研究，确定了剪板机的结构，通过查阅大量文献资料，确定了零件的材料以及作用。从而实现了通过带轮减速、齿轮减速，利用偏心轮和连杆的连接，使刀架上下往复运动。结论本次设计主要是对小型机械剪板机进行整体结构设计，为了完成本次设计，搜集查阅了许多相关的资料和文献。通过分析机械剪板机的工作原理，在原本的基础上进行了一些细节的改进，经过本次对小型机械剪板机结构的设计，我完成了以下几项工作内容：1.设计出整体传动方案并计算出传动数据；2.对带轮以及齿轮进行了细节设计；3.严谨的计算并校核了轴的强度；4.分析离合器的相关参数并计算出所需数据。对剪板机的传动系统进行了详细设计，包括传动比、各轴转速、输入功率以及输入转矩的数据计算，还对传动过程中极其重要的凸轮机构进行了设计计算。汇总我计算出的重要数据，利用CAD软件对所设计的结构进行了图纸的绘制。致谢在这次毕业设计中，我十分感谢XX老师，他给予了我莫大的帮助。即使老师还有教学任务，但仍会抽出时间给我们解答疑问，同时对我的设计思想给予指引，让我能快速准确的抓住重点，攻破难点。XX老师还对我的总体设计结构进行指导、改进和延伸，让我对此次设计的机械剪板机有了更深的认识。孙老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，使我受益匪浅。论文以及图纸在老师的多次指导下最终完成，谨向孙老师表示崇高的敬意和衷心地感谢！向所有未提及的其他老师和同学们表示感谢，向在百忙中参与答辩的各位教授表示感谢，向培养我的哈尔滨华德学院表示感谢！参考文献1 王连明，宋宝玉机械设计课程设计M哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20052 陈铁鸣机械设计M哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20063 机械设计实用手册编委会机械设计实用手册M北京：机械工业出版社，20094 陆玉机械设计课程设计M北京：机械工业出版社，20115 程燕平理论力学M哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20086 谭悦磊机械剪板机凸轮连杆机构的改进J高新技术企业，2008，(01)：3-87 上官林建，孔垂雨，严大考基于SolidWorks的机械式剪板机的虚拟设计J机械设计与制造，2011，(03)：10-158 施倚剪板机的安全技术措施有哪些J劳动保护，2013，(03)：31-349 杨联英机械式剪板机的优化分析J黑龙江科学，2014，(05)：37-45.10 史荣斜刃剪板机剪切能力测定与机架有限元分析J冶金设备，2011，(05)：40-4511 EditorialRapidtechnologiessolutionfortodayandtomorrowComputerAidedDesign，2002679-68312 SangCParkandetcTool-pathgenerationfrommeasureddataComputerAidedDesign，2003467-475附录1在直齿圆柱齿轮的受力分析中，是假定各力作用在单一平面的。我们将研究作用力具有三维坐标的齿轮。因此，在斜齿轮的情况下，其齿向是不平行于回转轴线的。而在锥齿轮的情况中各回转轴线互相不平行。像我们要讨论的那样，尚有其他道理需要学习，掌握。斜齿轮用于传递平行轴之间的运动。倾斜角度每个齿轮都一样，但一个必须右旋斜齿，而另一个必须是左旋斜齿。齿的形状是一溅开线螺旋面。如果一张被剪成平行四边形（矩形）的纸张包围在齿轮圆柱体上，纸上印出齿的角刃边就变成斜线。如果我展开这张纸，在血角刃边上的每一个点就发生一渐开线曲线。直齿圆柱齿轮轮齿的初始接触处是跨过整个齿面而伸展开来的线。斜齿轮轮齿的初始接触是一点，当齿进入更多的啮合时，它就变成线。在直齿圆柱齿轮中，接触是平行于回转轴线的。在斜齿轮中，该先是跨过齿面的对角线。它是齿轮逐渐进行啮合并平稳的从一个齿到另一个齿传递运动，那样就使斜齿轮具有高速重载下平稳传递运动的能力。斜齿轮使轴的轴承承受径向和轴向力。当轴向推力变的大了或由于别的原因而产生某些影响时，那就可以使用人字齿轮。双斜齿轮（人字齿轮）是与反向的并排地装在同一轴上的两个斜齿轮等效。他们产生相反的轴向推力作用，这样就消除了轴向推力。当两个或更多个单向齿斜齿轮被在同一轴上时，齿轮的齿向应作选择，以便产生最小的轴向推力。交错轴斜齿轮或螺旋齿轮，他们是轴中心线既不相交也不平行。交错轴斜齿轮的齿彼此之间发生点接触，它随着齿轮的磨合而变成线接触。因此他们只能传递小的载荷和主要用于仪器设备中，而且肯定不能推荐在动力传动中使用。交错轴斜齿轮与斜齿轮之间在被安装后互相捏合之前是没有任何区别的。它们是以同样的方法进行制造。一对相啮合的交错轴斜齿轮通常具有同样的齿向，即左旋主动齿轮跟右旋从动齿轮相啮合。在交错轴斜齿设计中，当该齿的斜角相等时所产生滑移速度最小。然而当该齿的斜角不相等时，如果两个齿轮具有相同齿向的话，大斜角齿轮应用作主动齿轮。蜗轮与交错轴斜齿轮相似。小齿轮即蜗杆具有较小的齿数，通常是一到四齿，由于它们完全缠绕在节圆柱上，因此它们被称为螺纹齿。与其相配的齿轮叫做蜗轮，蜗轮不是真正的斜齿轮。蜗杆和蜗轮通常是用于向垂直相交轴之间的传动提供大的角速度减速比。蜗轮不是斜齿轮，因为其齿顶面做成中凹形状以适配蜗杆曲率，目的是要形成线接触而不是点接触。然而蜗杆蜗轮传动机构中存在齿间有较大滑移速度的缺点，正像交错轴斜齿轮那样。蜗杆蜗轮机构有单包围和双包围机构。单包围机构就是蜗轮包裹着蜗杆的一种机构。当然，如果每个构件各自局部地包围着对方的蜗轮机构就是双包围蜗轮蜗杆机构。着两者之间的重要区别是，在双包围蜗轮组的轮齿间有面接触，而在单包围的蜗轮组的轮齿间有线接触。一个装置中的蜗杆和蜗轮正像交错轴斜齿轮那样具有相同的齿向，但是其斜齿齿角的角度是极不相同的。蜗杆上的齿斜角度通常很大，而蜗轮上的则极小，因此习惯常规定蜗杆的导角，那就是蜗杆齿斜角的余角；也规定了蜗轮上的齿斜角，该两角之和就等于90度的轴线交角。当齿轮要用来传递相交轴之间的运动时，就需要某种形式的锥齿轮。虽然锥齿轮通常制造成能构成90度轴交角，但它们也可产生任何角度的轴交角。轮齿可以铸出，铣制或滚切加工。仅就滚齿而言就可达一级精度。在典型的锥齿轮安装中，其中一个锥齿轮常常装于支承的外侧。这意味着轴的挠曲情况更加明显而使在轮齿接触上具有更大的影响。另外一个难题，发生在难于预示锥齿轮轮齿上的应力，实际上是由于齿轮被加工成锥状造成的。直齿锥齿轮易于设计且制造简单，如果他们安装的精密而确定，在运转中会产生良好效果。然而在直齿圆柱齿轮情况下，在节线速度较高时，他们将发出噪音。在这些情况下，螺旋锥齿轮比直齿轮能产生平稳的多的啮合作用，因此碰到高速运转的场合那是很有用的。当在汽车的各种不同用途中，有一个带偏心轴的类似锥齿轮的机构，那是常常所希望的。这样的齿轮机构叫做准双曲面齿轮机构，因为它们的节面是双曲回转面。这种齿轮之间的轮齿作用是沿着一根直线上产生滚动与滑动相结合的运动并和蜗轮蜗杆的轮齿作用有着更多的共同之处。轴是一种转动或静止的杆件。通常有圆形横截面。在轴上安装像齿轮，皮带轮，飞轮，曲柄，链轮和其他动力传递零件。轴能够承受弯曲，拉伸，压缩或扭转载荷，这些力相结合时，人们期望找到静强度和疲劳强度作为设计的重要依据。因为单根轴可以承受静压力，变应力和交变应力，所有的应力作用都是同时发生的。“轴”这个词包含着多种含义，例如心轴和主轴。心轴也是轴，既可以旋转也可以静止的轴，但不承受扭转载荷。短的转动轴常常被称为主轴。当轴的弯曲或扭转变形必需被限制于很小的范围内时，其尺寸应根据变形来确定，然后进行应力分析。因此，如若轴要做得有足够的刚度以致挠曲不太大，那么合应力符合安全要求那是完全可能的。但决不意味着设计者要保证；它们是安全的，轴几乎总是要进行计算的，知道它们是处在可以接受的允许的极限以内。因之，设计者无论何时，动力传递零件，如齿轮或皮带轮都应该设置在靠近支持轴承附近。这就减低了弯矩，因而减小变形和弯曲应力。虽然来自M.H.G方法在设计轴中难于应用，但它可能用来准确预示实际失效。这样，它是一个检验已经设计好了的轴的或者发现具体轴在运转中发生损坏原因的好方法。进而有着大量的关于设计的问题，其中由于别的考虑例如刚度考虑，尺寸已得到较好的限制。设计者去查找关于圆角尺寸、热处理、表面光洁度和是否要进行喷丸处理等资料，那真正的唯一的需要是实现所要求的寿命和可靠性。由于他们的功能相似，将离合器和制动器一起处理。简化摩擦离合器或制动器的动力学表达式中，各自以角速度w1和w2运动的两个转动惯量I1和I2，在制动器情况下其中之一可能是零，由于接上离合器或制动器而最终要导致同样的速度。因为两个构件开始以不同速度运转而使打滑发生了，并且在作用过程中能量散失，结果导致温升。在分析这些装置的性能时，我们应注意到作用力，传递的扭矩，散失的能量和温升。所传递的扭矩关系到作用力，摩擦系数和离合器或制动器的几何状况。这是一个静力学问题。这个问题将必须对每个几何机构形状分别进行研究。然而温升与能量损失有关，研究温升可能与制动器或离合器的类型无关。因为几何形状的重要性是散热表面。各种各样的离合器和制动器可作如下分类：1.轮缘式内膨胀制冻块；2.轮缘式外接触制动块；3.条带式；4.盘型或轴向式；5.圆锥型；6.混合式。分析摩擦离合器和制动器的各种形式都应用一般的同样的程序，下面的步骤是必需的：1.假定或确定摩擦表面上压力分布；2.找出最大压力和任一点处压力之间的关系；3.应用静平衡条件去找寻(1)作用力；(2)扭矩；(3)支反力。混合式离合器包括几个类型，例如强制接触离合器、超载释放保护离合器、超越离合器、磁液离合器等等。强制接触离合器由一个变位杆和两个夹爪组成。各种强制接触离合器之间最大的区别与夹爪的设计有关。为了在结合过程中给变换作用予较长时间周期，夹爪可以是棘轮式的，螺旋型或齿型的。有时使用许多齿或夹爪。他们可能在圆周面上加工齿，以便他们以圆柱周向配合来结合或者在配合元件的端面上加工齿来结合。虽然强制离合器不像摩擦接触离合器用的那么广泛，但它们确实有很重要的运用。离合器需要同步操作。有些装置例如线性驱动装置或电机操作螺杆驱动器必须运行到一定的限度然后停顿下来。为着这些用途就需要超载释放保护离合器。这些离合器通常用弹簧加载，以使得在达到预定的力矩时释放。当到达超载点时听到的“喀嚓”声就被认定为是所希望的信号声。超越离合器或连轴器允许机器的被动构件“空转”或“超越”，因为主动驱动件停顿了或者因为另一个动力源使被动构件增加了速度。这种离合器通常使用装在外套筒和内轴件之间的滚子或滚珠。该内轴件，在它的周边加工了数个平面。驱动作用是靠在套筒和平面之间契入的滚子来获得。因此该离合器与具有一定数量齿的棘轮棘爪机构等效。磁液离合器或制动器相对来说是一个新的发展，它们具有两平行的磁极板。这些磁极板之间有磁粉混合物润滑。电磁线圈被装入磁路中的某处。借助激励该线圈，磁液混合物的剪切强度可被精确的控制。这样从充分滑移到完全锁住的任何状态都可以获得。附录2In the force analysis of a spur gear, it is assumed that the forces act on a single plane. We will study gears with three-dimensional coordinates. Therefore, in the case of a helical gear, its tooth direction is not parallel to the axis of rotation. In the case of a bevel gear, the axes of rotation are not parallel to each other. As we have to discuss, there are other reasons to learn and master.A helical gear is used to transmit motion between parallel axes. The angle of inclination is the same for each gear, but one must be right-handed and the other must be left-handed. The shape of the tooth is a spiral surface of a splash. If a sheet of paper cut into a parallelogram is enclosed on a gear cylinder, the corner edge of the paper on which the teeth are printed becomes a diagonal line. If I unfold the paper, an involute curve occurs at every point on the edge of the blood corner.The initial contact of the spur gear teeth is the line that extends across the entire tooth surface. The initial contact of the helical gear teeth is a point that becomes a line as the teeth enter more engagement. In spur gears, the contact is parallel to the axis of revolution. In helical gears, this is the diagonal across the flank. It is the gear that gradually meshes and smoothly transfers motion from one tooth to the other, so that the helical gear has the ability to smoothly transmit motion under high speed and heavy load. The helical gears subject the bearings of the shaft to radial and axial forces. When the axial thrust becomes large or has some effect due to other reasons, then the herringbone gear can be used. The double helical gear (herringbone gear) is equivalent to two helical gears that are mounted side by side on the same shaft. They produce the opposite axial thrust action, which eliminates the axial thrust. When two or more one-way helical gears are on the same shaft, the toothing of the gears should be selected to produce the minimum axial thrust.Interlaced helical gears or helical gears, where the shaft centerlines are neither intersecting nor parallel. The teeth of the staggered helical gears make point contact with each other, which becomes line contact as the gears run in. Therefore, they can only pass small loads and are mainly used in instrumentation, and certainly cannot be recommended for use in power transmission. There is no difference between the crossed helical gears and the helical gears before being clamped together after being installed. They are manufactured in the same way. A pair of meshing staggered helical gears typically have the same tooth orientation, ie the left-hand drive gear meshes with the right-hand drive gear. In the design of the crossed-axis helical teeth, the slip speed is minimized when the bevel angles of the teeth are equal. However, when the bevel angles of the teeth are not equal, the large bevel gear is used as the driving gear if the two gears have the same tooth direction.The worm gear is similar to the crossed shaft helical gear. The pinion, the worm, has a small number of teeth, usually one to four teeth, and they are called thread teeth because they are completely wrapped around the pitch cylinder. The matching gear is called a worm gear, and the worm gear is not a true helical gear. Worm and worm gears are typically used to provide a large angular velocity reduction ratio to the transmission between the perpendicular intersecting axes. The worm gear is not a helical gear because its top surface is concave in shape to fit the curvature of the worm in order to form a line contact rather than a point contact. However, in the worm and worm gear transmission mechanism, there is a disadvantage of a large slip speed between the teeth, just like a staggered helical gear.The worm gear mechanism has a single enclosure and a double enclosure. A single enclosure is a mechanism in which a worm gear wraps around a worm. Of course, if each member partially surrounds the others worm gear mechanism, it is a double-enclosed worm gear mechanism. An important difference between the two is that there is a surface contact between the teeth of the double-enclosed worm gear set, and a wired contact between the teeth of the single-enclosed worm gear set. The worm and worm gear in one device have the same tooth orientation as the crossed helical gears, but the angles of the helical tooth angles are very different. The angle of the tooth on the worm is usually very large, while the worm wheel is extremely small, so the angle of the conventional worm is customary, that is, the angle of the horn of the worm tooth; the angle of the tooth on the worm wheel is also specified, the two angles The sum is equal to the 90 degree axis intersection angle.Some form of bevel gear is required when the gear is to be used to transmit motion between the intersecting axes. Although bevel gears are typically manufactured to form a 90 degree axis of intersection, they can also produce shaft angles of any angle. The teeth can be cast, milled or hobbed. Only one level of precision can be achieved with respect to hobbing. In a typical bevel gear installation, one of the bevel gears is often mounted on the outside of the support. This means that the deflection of the shaft is more pronounced and has a greater impact on the tooth contact.Another problem, which occurs when it is difficult to predict the stress on the bevel gear teeth, is actually caused by the gear being processed into a tapered shape.Straight bevel gears are easy to design and simple to manufacture, and if they are mounted with precision and certainty, they will work well in operation. However, in the case of spur gears, they will make noise when the pitch speed is high. In these cases, the spiral bevel gear can produce a smoother meshing action than the spur gear, so it is useful when it comes to high speed operation. It is often desirable to have a bevel gear-like mechanism with an eccentric shaft in various applications of the vehicle. Such gear mechanisms are called hypoid gear mechanisms because their nodal planes are hyperbolic surfaces. The toothing between the gears is a combination of rolling and sliding motion along a straight line and has more in common with the gear teeth of the worm gear.The shaft is a rotating or stationary member. Usually have a circular cross section. Mount gears, pulleys, flywheels, cranks, sprockets and other power transmission parts on the shaft. The shaft can withstand bending, tensile, compressive or torsional loads. When these forces are combined, it is desirable to find static strength and fatigue strength as important basis for design. Because a single shaft can withstand static pressure, variable stress and alternating stress, all stress effects occur simultaneously.The word axis contains many meanings, such as the mandrel and the main axis. The mandrel is also a shaft that can rotate or rest, but does not withstand torsional loads. Short axes of rotation are often referred to as spindles.When the bending or torsional deformation of the shaft must be limited to a small range, the size should be determined according to the deformation, and then stress analysis is performed. Therefore, if the shaft is to be sufficiently rigid so that the deflection is not too large, it is entirely possible that the combined stress meets the safety requirements. But it does not mean that the designer has to guarantee; they are safe, the axes are almost always calculated, knowing that they are within acceptable limits. Therefore, whenever the designer, power transmission parts, such as gears or pulleys, should be placed close to the support bearing. This reduces the bending moment and thus reduces the deformation and bending stress.Although the M.H.G method is difficult to apply in designing a shaft, it may be used to accurately predict actual failure. In this way, it is a good way to check the shaft that has been designed or to find out why the specific shaft is damaged during operation. There are, in turn, a large number of questions about design, where size has been better limited due to other considerations such as stiffness considerations.Designers looking for information on fillet size, heat treatment, surface finish, and whether or not shot peening is required, the only real need is to achieve the required life and reliability.Because of their similar function, the clutch and brake are processed together. In simplifying the dynamic expression of a friction clutch or brake, the two moments of inertia I1 and I2, each moving at angular velocities w1 and w2, may be zero in the case of a brake, eventually resulting in the same due to the clutch or brake being connected. speed. The slip occurs because the two members start to run at different speeds, and the energy is lost during the action, resulting in a temperature rise. When analyzing the performance of these devices, we should pay attention to the forces, the transmitted torque, the lost energy and the temperature rise. The torque transmitted is related to the force, the coefficient of friction and the geometry of the clutch or brake. This is a static problem. This problem will have to be studied separately for each ge
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