全自動(dòng)沖孔機(jī)的設(shè)計(jì)研究?jī)?yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、全自動(dòng)沖孔機(jī)的設(shè)計(jì)研究第一章 緒 論1.1 全自動(dòng)沖孔機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)日新月異的高新技術(shù)，帶動(dòng)新材料、新設(shè)計(jì)、新工藝不斷推陳出新，作為現(xiàn)代化機(jī)械中的沖孔機(jī)，也以不斷創(chuàng)新的先進(jìn)技術(shù)和全新的面貌出現(xiàn)在用戶面前。目前兩大品類（有孔、無孔）的沖孔機(jī)中，都采用了現(xiàn)代電子技術(shù)，如票據(jù)自動(dòng)沖孔機(jī)采用的票據(jù)打孔設(shè)備是采用plc控制伺服系統(tǒng)進(jìn)行票據(jù)自動(dòng)定位，具有定位精度高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)15。全自動(dòng)打孔沖孔機(jī)中的自動(dòng)調(diào)整、打孔、成型、燈光指示、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)排屑等，構(gòu)成了手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)化產(chǎn)品系統(tǒng)；為了服務(wù)于不同用戶的需要，小到個(gè)人用的經(jīng)濟(jì)型訂書機(jī)，大至機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位用的全自動(dòng)專業(yè)沖孔機(jī)，都配

2、套完備；面對(duì)不同用途，金屬、鐵圈、膠圈、螺旋圈（金屬、塑料），或圓鈕、打孔、無孔熱熔等各種沖孔機(jī)應(yīng)有盡有；對(duì)不同行業(yè)、不同業(yè)務(wù)、不同場(chǎng)合乃至不同零件及其厚度的需要，有專門設(shè)計(jì)的輕巧型的、辦公室用的、專業(yè)用的、票據(jù)用的、工廠用的產(chǎn)品等，各種沖孔機(jī)種類齊全；對(duì)于刻意追求形象美觀、色澤鮮艷、設(shè)計(jì)獨(dú)具個(gè)性的用戶，現(xiàn)代沖孔機(jī)也一改過去的老面孔，出現(xiàn)了各種顏色、多種造型、創(chuàng)意新穎、功能“二合一”、材料多樣的裝飾型沖孔機(jī)?？傊?，適應(yīng)時(shí)代潮流，適應(yīng)市場(chǎng)需要，適應(yīng)用戶“上帝”的意愿，沖孔機(jī)正向著產(chǎn)品多樣化、系列化、功能化、操作簡(jiǎn)單化、自動(dòng)化、價(jià)位多元化方向發(fā)展。目前，我國(guó)沖孔機(jī)市場(chǎng)也在向國(guó)際市場(chǎng)接軌，世界知名的

3、辦公及工廠設(shè)備廠商如法國(guó)寶、彪馬、亞大力、美連、意必高、利寶等公司產(chǎn)品相繼進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，歐美的、日本的及我國(guó)大陸、香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)、臺(tái)灣省產(chǎn)的沖孔機(jī)，各式各樣品種不斷推陳出新并展示于中國(guó)市場(chǎng)，使廣大用戶大開眼界，領(lǐng)略各種新潮風(fēng)格的產(chǎn)品。在日常生產(chǎn)和生活中，沖孔工作隨處可見，這樣的設(shè)備也多種多樣，但集送料和沖孔功能于一身的聯(lián)合沖孔，迄今為止在相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表還不多見?；诖朔N情況，我這次設(shè)計(jì)的全自動(dòng)沖孔機(jī)將送料和沖孔功能集于一身，很好的解決了以前的人工送料問題，使結(jié)構(gòu)流程得到很好的簡(jiǎn)化及縮短，提高了生產(chǎn)效率及工作環(huán)境的安全性能，力求做到環(huán)保及節(jié)省資源的效果，使得沖孔的效率大大的提高。1

4、.2 課題的來源、研究的目的及意義隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的繁榮，商業(yè)活動(dòng)的效率越來越高，機(jī)械日趨成為重要的行業(yè)，而機(jī)械行業(yè)中的零部件如保險(xiǎn)管帽孔的沖孔又變得非常重要，但由于傳統(tǒng)的保險(xiǎn)管帽孔的沖制是：由工人將工件一件一件放置在沖孔模具上，然后沖壓機(jī)動(dòng)作完成沖孔，工人再取出工件。該法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效率低，成本高，易發(fā)生事故12。正是基于上序情況，本課題根據(jù)社會(huì)的需求將設(shè)計(jì)出新型的全自動(dòng)沖孔機(jī)。此設(shè)計(jì)的目的和意義主要是解決傳統(tǒng)的的人工上料、取料問題，采用傳輸裝置全自動(dòng)送料，減少人工壓緊工件、勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全可靠性差及模具容易損壞等問題，避免工傷事故；其次是在滿足沖孔精度的條件下節(jié)省原材料及成本。1.3 本設(shè)計(jì)的

5、主要工作在一臺(tái)現(xiàn)代化的機(jī)器中,常會(huì)包含著機(jī)械、電氣、液壓、潤(rùn)滑、冷卻、信號(hào)、控制、檢測(cè)等系統(tǒng)的部分或全部,但是機(jī)器的主體,仍然是它的機(jī)械系統(tǒng)。無論分解哪一臺(tái)機(jī)器，它的機(jī)械系統(tǒng)總是由一些機(jī)構(gòu)組成；每個(gè)機(jī)構(gòu)又是由許多零件組成。所以，機(jī)器的基本組成要素是機(jī)械零件。本次設(shè)計(jì)的主要工作是在認(rèn)真分析目前已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用的幾種沖孔機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)之后，結(jié)合我國(guó)目前的保險(xiǎn)管帽孔的生產(chǎn)狀況，設(shè)計(jì)出了一臺(tái)比較先進(jìn)的全自動(dòng)沖孔機(jī)。要求設(shè)計(jì)的為保險(xiǎn)管帽上沖孔的全自動(dòng)沖孔機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，該機(jī)要求能在外徑為3.59mm，壁厚為0.2mm 的保險(xiǎn)管帽（如圖1-1）上自動(dòng)沖出直徑為0.8mm的小孔，孔對(duì)零件中心的偏差不能超過

6、7;0.01mm，且每秒沖3件。圖1-1 保險(xiǎn)管帽針對(duì)設(shè)計(jì)的要求，決定該沖孔機(jī)的設(shè)計(jì)思路為：采用振動(dòng)料斗自動(dòng)送料的機(jī)構(gòu)，從料斗出來的加工零件進(jìn)入分度盤，而分度盤由不完全齒輪帶動(dòng)，分度盤的的旋轉(zhuǎn)使加工零件準(zhǔn)確的進(jìn)入凹模部位等待加工；送料的同時(shí)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)偏心輪軸旋轉(zhuǎn)，偏心輪帶動(dòng)滾動(dòng)軸承及上模座運(yùn)動(dòng)，而上模座的運(yùn)動(dòng)使使凸模的沖頭完成沖孔任務(wù)，偏心輪軸的另外一端裝錐齒輪，錐齒輪之間的傳動(dòng)帶動(dòng)不完全齒輪軸運(yùn)動(dòng)，不完全齒輪帶動(dòng)分度盤運(yùn)動(dòng)，如此循環(huán)。根據(jù)設(shè)計(jì)思路，本次設(shè)計(jì)主要要完成的工作為：1、系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)；2、電動(dòng)機(jī)的選擇；3、偏心輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；4、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；5、錐齒輪的設(shè)計(jì)；6、軸與

7、零部件的設(shè)計(jì)；7、模具的設(shè)計(jì)；第二章 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)2.1 總體方案的確定由于保險(xiǎn)管帽的沖的孔徑較小，要求精度高。又由于傳統(tǒng)的沖孔是工人將工件一件一件的放置在沖孔模具上，然后沖壓機(jī)動(dòng)作完成沖孔，工人再取出工件，該法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效率低，成本高，易發(fā)生事故。所以本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)出一臺(tái)全新的全自動(dòng)沖孔機(jī)，要求自動(dòng)送料、沖孔與一體。近些年來，國(guó)內(nèi)一些工廠和研究單位在開發(fā)沖孔機(jī)械上做了許多工作，也取得了一定的進(jìn)展。從控制方式上來分大體可總結(jié)為plc（可編程控制器）+伺服系統(tǒng)+步進(jìn)電機(jī)或不完全齒輪系統(tǒng)+彈性阻尼裝置+異步電動(dòng)機(jī)。plc（可編程控制器）+伺服系統(tǒng)+步進(jìn)電機(jī)控制具有定位精度高、生產(chǎn)效率

8、高的特點(diǎn)。此控制設(shè)計(jì)出來的全自動(dòng)沖孔機(jī)能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作的功能，生產(chǎn)效率同普通人工送料機(jī)相比增加了90%，節(jié)約人力資源50%。但是此機(jī)設(shè)計(jì)出來占用較大的空間，且要求操作嚴(yán)格及維修費(fèi)用制造費(fèi)用較高，不太適合小型企業(yè)的使用及制造，耗電較。不完全齒輪系統(tǒng)+彈性阻尼裝置+異步電動(dòng)機(jī)控制的全自動(dòng)沖孔機(jī)具有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，外形美觀大方，結(jié)構(gòu)合理，占地面積少，能精確的完成自動(dòng)沖孔任務(wù)，要求人員操作的技術(shù)水平較低且操作便捷，整臺(tái)機(jī)器耗電量少，價(jià)格相對(duì)比較便宜，勞動(dòng)生產(chǎn)率相對(duì)普通的人工送料機(jī)提高2倍左右。但是此機(jī)器加工的產(chǎn)品效率較低，使用年限較短，適合小型企業(yè)制造及使。綜上所述，結(jié)合所需公司的特點(diǎn)和借鑒其他全自動(dòng)沖孔

9、機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，通過對(duì)二種沖孔機(jī)控制方案的反復(fù)論證，確定本沖孔機(jī)的控制采用不完全齒輪系統(tǒng)+彈性阻尼裝置控制，以三相電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，模具沖頭為工作執(zhí)行部件，振動(dòng)料斗為送料部件。利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸及偏心輪而實(shí)現(xiàn)沖孔的總體設(shè)計(jì)方案。確定傳動(dòng)方案，方案簡(jiǎn)圖如下（圖2-1所示）：（a）（b）圖2-1 方案簡(jiǎn)圖比較2種傳動(dòng)方案，方案(a)采用無級(jí)變速電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)行沖孔，方案（b）采用y型電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，采用齒輪減速器減速來達(dá)到?jīng)_孔的額定轉(zhuǎn)速。比較方案（a）跟（b），顯然方案（a）簡(jiǎn)單方便，占地面積少，結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、使用維護(hù)方便、工藝及經(jīng)濟(jì)合理，使用于軸受力較小的傳動(dòng)。方案（b）采用y型電動(dòng)機(jī)，因?yàn)閥

10、型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速都比較高，而要求的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比較小，且采用齒輪減速，增加了成本以及使機(jī)構(gòu)不緊湊，不方便安裝加工，占地面積較方案（a）大，適合軸傳動(dòng)受力較大的機(jī)構(gòu)。因?yàn)榇舜螞_的孔為小孔，軸受力不大，所以經(jīng)過比較確定方案（a）為最終方案。2.2 工作原理和創(chuàng)新之處2.2.1 工作原理全自動(dòng)沖孔機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（如圖2-2）圖2-2 機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.振動(dòng)料斗 2.料斗斜槽 3.不完全主動(dòng)齒輪 4.不完全從動(dòng)齒輪 5.分度盤 6.凸模 7.沖孔模具 8.工作臺(tái) 9電機(jī)固定板 l0.電機(jī) 11.聯(lián)軸器 l2.主軸 l3.軸承座 l4.軸承 l5.偏心輪 l6、l8.錐齒輪 l7.軸全自動(dòng)沖孔機(jī)的系統(tǒng)的工作

11、原理簡(jiǎn)述如下：先啟動(dòng)振動(dòng)料斗開關(guān)，振動(dòng)料斗開始振動(dòng)送料，經(jīng)過料斗斜槽后進(jìn)入料嘴。料嘴與分度盤的料槽相連，來料（保險(xiǎn)管帽）恰好每次只有一個(gè)進(jìn)入分度盤料槽。偏心輪帶動(dòng)軸承座，軸承，模具的上模部分運(yùn)動(dòng)，當(dāng)沖孔時(shí)，偏心輪給予向前的位移，模具卸料板內(nèi)的彈簧壓縮，凸模完成沖孔；當(dāng)卸料時(shí)，卸料板內(nèi)彈簧伸長(zhǎng)，凸模向后運(yùn)動(dòng)，卸料板卸掉已沖好的保險(xiǎn)管帽。完成全自動(dòng)沖孔任務(wù)兩錐齒輪嚙合改變運(yùn)動(dòng)方向，錐齒輪軸旋轉(zhuǎn)。軸帶動(dòng)不完全主動(dòng)齒輪，不完全從動(dòng)齒輪和固定在不完全從動(dòng)齒輪上的分度盤作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。主軸旋轉(zhuǎn)一周，不完全從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)1/4周，這樣可以把振動(dòng)料斗出來的有序料一個(gè)一個(gè)地送到凹模上。主軸旋轉(zhuǎn)一周沖一個(gè)保險(xiǎn)管帽，從而實(shí)

12、現(xiàn)自動(dòng)沖孔。啟動(dòng)調(diào)節(jié)沖孔開關(guān)，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。通過聯(lián)軸器，凸輪軸軸帶動(dòng)凸輪和錐齒輪旋轉(zhuǎn)。2.2.2 創(chuàng)新之處（1）采用不完全齒輪機(jī)構(gòu)（如圖3-2所示）作為間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)齒輪1轉(zhuǎn)一周時(shí)，從動(dòng)齒輪2轉(zhuǎn)四分之一周，從動(dòng)齒輪每轉(zhuǎn)停歇四次。當(dāng)從動(dòng)齒輪停歇時(shí)，主動(dòng)齒輪上的鎖止弧與從動(dòng)齒輪上的鎖止弧互相配合鎖住，以保證從動(dòng)齒輪停歇在鎖定位置。當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)不完全齒輪機(jī)構(gòu)（如圖2-3所示）時(shí)，主動(dòng)齒輪角速度增大，從動(dòng)齒輪的角速度亦增大，運(yùn)轉(zhuǎn)中慣性力增大，此時(shí)容易發(fā)生齒輪間卡死。為此我們?cè)谙到y(tǒng)中增加了彈性阻尼系統(tǒng)（如圖2-4所示）。通過調(diào)節(jié)彈簧彈力大小來克服齒輪的慣性力。如需在高速下運(yùn)行，齒輪的慣性力較大，

13、則彈簧的彈力應(yīng)加大，反之，則彈力應(yīng)減小。從而保證不完全齒輪能夠在高速中正常運(yùn)行。圖2-3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)（2） 此機(jī)構(gòu)利用沖孔模具的導(dǎo)向作用，省去了沖床的滑塊機(jī)構(gòu)；因沖裁力較小，省去了沖床的飛輪機(jī)構(gòu)，因而整個(gè)機(jī)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，加工方便。（3）模具通常垂直安裝在沖床上完成沖壓任務(wù)。而本機(jī)構(gòu)利用現(xiàn)有模架，并且考慮到從振動(dòng)料斗出來的保險(xiǎn)管帽是水平的，應(yīng)而將沖孔模具水平放置即水平方向完成沖孔任務(wù)。（4） 此機(jī)構(gòu)自身就是一部小沖床和送料機(jī)構(gòu)，解決了占用其它沖床的矛盾。（5）通過采用不完全齒輪和分度盤及彈性阻尼裝置在同一變速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下與沖孔實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的精準(zhǔn)配合使該沖孔機(jī)實(shí)現(xiàn)了真正的全自動(dòng)沖孔，不再是以往生產(chǎn)

14、的半自動(dòng)手工送料，安全省力且提高了送料精度。 圖2-4 彈性阻尼系統(tǒng)（6） 以往采用的沖床功率較大，生產(chǎn)中耗電量大，成本較高。本機(jī)構(gòu)消耗功率500w，大大節(jié)省能源，降低成本。（7）本設(shè)計(jì)采用無級(jí)電機(jī)變速代替以前復(fù)雜的傳動(dòng)及變速裝置，它可以任意調(diào)節(jié)沖孔速度并減少了大量的傳動(dòng)和變速裝置使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小且傳動(dòng)效率高、使用維護(hù)方便、工藝及經(jīng)濟(jì)合理，以往采用的沖床功率較大，采用且對(duì)于生產(chǎn)中耗電量大，成本較高的問題，本機(jī)構(gòu)消耗功率500w，大大節(jié)省能源，降低成本。第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇3.1電動(dòng)機(jī)的類型經(jīng)查閱相關(guān)資料，得到無極變速電動(dòng)機(jī)的類型主要有冶金及起重用變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)、電磁調(diào)速三相異

15、步電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)等。其主要特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合如下（表3-1）：表名稱特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合ytsz冶金及起重用變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)冶金及起重用變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，是在ytsp系列變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，根據(jù)冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)的使用特點(diǎn)而開發(fā)的系列產(chǎn)品。開發(fā)中綜合了生產(chǎn)冶金及起重用直流電動(dòng)機(jī)和交流電梯電機(jī)的豐富經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)交流變頻調(diào)速的研究成果，電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和絕緣系統(tǒng)設(shè)計(jì)既考慮了對(duì)變頻電源供電和寬范圍變頻調(diào)速的適應(yīng)能力，又體現(xiàn)了冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)過載能力大、機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)。與變頻調(diào)速良好的起、制動(dòng)功能相結(jié)合，特別適用于采用變頻調(diào)速、短時(shí)或斷續(xù)周期運(yùn)

16、行、頻繁起動(dòng)和制動(dòng)的場(chǎng)合。電機(jī)基本技術(shù)條件符合iec600341和gb755國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，安裝尺寸符合iec72國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)yct電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)yct電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)是機(jī)械工業(yè)部組織設(shè)計(jì)的y系列異步電動(dòng)機(jī)的主要派生系列。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由拖動(dòng)電機(jī)(y系列電動(dòng)機(jī))。電磁轉(zhuǎn)差離合器和控制器三部份組成，可用于恒轉(zhuǎn)距負(fù)載場(chǎng)合，特別適宜在遞減轉(zhuǎn)矩負(fù)載中使用(例如離心式水泵和風(fēng)機(jī))、有較明顯的節(jié)能效果。yct系列電磁調(diào)速電機(jī)能在規(guī)定的調(diào)速范圍內(nèi)均勻地、連續(xù)地?zé)o級(jí)調(diào)速、并能輸出額定轉(zhuǎn)矩，電機(jī)在運(yùn)行中當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變動(dòng)時(shí)可通過控制器的速度負(fù)反饋系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器的勵(lì)磁電流，使輸出轉(zhuǎn)速基本上保持不變。本系列

17、電機(jī)有全國(guó)統(tǒng)一的技術(shù)條件，并且外形安裝尺寸，拖動(dòng)電機(jī)及其它易損件全國(guó)生產(chǎn)廠均勻統(tǒng)一，可以互換。yct系列電機(jī)的特點(diǎn)：1、無失控區(qū)2、調(diào)速范圍廣，速度調(diào)節(jié)平3、具有速度負(fù)反饋?zhàn)詣?dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速變化率小4、起動(dòng)力矩大，起動(dòng)平衡5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、使用維護(hù)方便6、控制功率小，并能實(shí)現(xiàn)多種方式控制應(yīng)用范圍yct系列電磁調(diào)速電機(jī)，可用于油漆流水線，裝配流水線的傳輸帶，注塑機(jī)、印染機(jī)、印刷機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)爐、拉線機(jī)、卷紙機(jī)、卷紙機(jī)、卷板機(jī)、壓延機(jī)、空調(diào)設(shè)備、輸送設(shè)備等yvp變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)yvp系列變頻電機(jī)是一種交流、高效、節(jié)能型調(diào)速電動(dòng)機(jī)，專為匹配變頻調(diào)速設(shè)計(jì)制造，是機(jī)電一體化的調(diào)速節(jié)能新產(chǎn)

18、品。與其他調(diào)速方式相比，變頻調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn)有：1、 效率高、節(jié)能顯著；2、 調(diào)速平滑，能在5-100hz范圍內(nèi)無極調(diào)速3、 低頻起動(dòng)時(shí)對(duì)負(fù)載沖擊小；4、 體積小、重量輕、安裝尺寸和y系列基本相同；5、 起加起動(dòng)設(shè)備；6、 應(yīng)用范圍廣，在50hz以下可作動(dòng)電流小不用附恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，在50hz以上可作恒功率運(yùn)行；7、 比電磁調(diào)速電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，維修方便。yvp變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)能夠保證電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低速或高速運(yùn)行，是目前交流調(diào)速方案中最先進(jìn)的系統(tǒng)之一。廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的主軸傳動(dòng)、紡織、化工、冶金、塑膠、輕工、造紙等行業(yè)的恒轉(zhuǎn)矩、恒功率調(diào)速以及風(fēng)機(jī)水泵等場(chǎng)合的節(jié)能調(diào)速。3.2電動(dòng)機(jī)的選擇1.電

19、動(dòng)機(jī)輸出功率的確定(1).不完全齒輪機(jī)構(gòu)所需功率：式中：t-不完全齒輪慣性力矩為 -不完全齒輪轉(zhuǎn)速為-不完全齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率0.98所以，(2).沖孔機(jī)構(gòu)所需功率：彈簧受壓力 式中：-線材的鋼性模數(shù)：不銹鋼絲；-線徑為-中徑為-總?cè)?shù)8-有效圈數(shù)則有則彈簧所受力為式中：-模具的沖壓行程。沖孔機(jī)構(gòu)所需的功率為：式中：-總沖裁力為 -克服彈簧的作用力 -卸料力，初步估算為則有：除此之外，還有導(dǎo)套與導(dǎo)柱的摩擦力,再加上傳動(dòng)件的功率損失，須選用以上的電動(dòng)機(jī)，其選擇方案由如下幾種：(1).ytsz冶金及起重用變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)標(biāo)稱功率額定電流額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量重量安裝長(zhǎng)度ytsz90s-41.13

20、.07.00.250.00317500(2).yct電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)拖動(dòng)功率調(diào)速范圍額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速變化率電源（三相交流）重量安裝長(zhǎng)度yct112-4b0.751250-1254.90.25、53520(3).yvp變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)標(biāo)稱功率額定電流額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量重量安裝長(zhǎng)度yvp90s60.752.57.91.250.002922400綜合考慮以上三種特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，成本較低，選擇第三種方案，即型號(hào)為yvp90s6變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（如圖3-1）和相關(guān)安裝尺寸如下：圖3-1 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖安裝尺寸標(biāo)座號(hào)habcdef×gd

21、g90#215;720kabacadaabbhdhal101801751553613019012400第四章 工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 偏心輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1.1 偏心輪機(jī)構(gòu)的總體構(gòu)思偏心輪采用滾子從動(dòng)盤形偏心輪機(jī)構(gòu)，直接用滾動(dòng)軸承作為滾子（選用深溝球軸承），為了設(shè)計(jì)的方便采用作圖法設(shè)計(jì)。先取推程運(yùn)動(dòng)角=遠(yuǎn)休止角=回程運(yùn)動(dòng)角=近休止角=4.1.2 偏心輪基圓半徑的確定為了減小偏心輪的尺寸、重量和高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的不平衡，希望有盡可能小的基圓半徑。移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形偏心輪機(jī)構(gòu)的最小基圓半徑，主要受三個(gè)條件的限制，即：（1） 偏心輪的基圓半徑應(yīng)大于偏心輪的偏心輪軸的半徑；（2） 保

22、證最大壓力角不超過許用壓力角；（3） 保證偏心輪實(shí)際廊線的最小曲率半徑3-5mm，以避免運(yùn)動(dòng)失真和應(yīng)力集中。根據(jù)上述情況，初選偏心輪的基圓半徑為：=26.5mm4.1.3 其他尺寸的確定因?yàn)榇舜蔚臎_孔的零件高度為3.7mm，所以設(shè)計(jì)偏心輪的行程為10mm，所以偏心輪直徑為74mm，偏心輪寬度為b=18mm，滾子直徑為15mm，其他齒輪根據(jù)設(shè)計(jì)的偏心輪軸及運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定。4.2 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.2.1 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的介紹不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由普通漸開線齒輪機(jī)構(gòu)演化而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它與普通漸開線齒輪機(jī)構(gòu)不同之處是輪齒不布滿整個(gè)圓周，主動(dòng)輪的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為從動(dòng)輪的間歇運(yùn)。圖4-1 不

23、完全齒輪圖4-1所示為一不完全齒輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)輪1轉(zhuǎn)一周時(shí)，從動(dòng)輪2轉(zhuǎn)1/4 周，從動(dòng)輪每轉(zhuǎn)停歇4次。當(dāng)從動(dòng)輪停歇時(shí),1上的鎖止弧與2 上的鎖止弧互相配合鎖住，以保證從動(dòng)輪停歇在鎖定位置。不完全齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛，與其它間隙機(jī)構(gòu)相比，其動(dòng)停時(shí)間比不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，其缺點(diǎn)是從動(dòng)輪在每次運(yùn)動(dòng)始末，速度均有突變,沖擊較大，故一般用于低速、輕載的場(chǎng)合。4.2.2 不完全齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)不完全齒輪采用45鋼，主動(dòng)輪調(diào)質(zhì)處理，從動(dòng)輪?；幚?。根據(jù)進(jìn)料分析，主動(dòng)輪每轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)輪由四工位，即從動(dòng)輪得停歇數(shù)，主從動(dòng)輪外圓直徑相同。假定主動(dòng)輪的實(shí)際齒數(shù)，中心距，模數(shù)，壓力角°，齒頂高

24、系數(shù)。(1).按表15-12，由 可求得(2).從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)角(3).從動(dòng)輪每一個(gè)運(yùn)動(dòng)角中所包含的齒數(shù)(4).從動(dòng)輪每一個(gè)鎖止弧所跨越的整周節(jié)數(shù)，即從動(dòng)輪相鄰兩鎖止弧間的實(shí)際齒數(shù) 齒槽數(shù)與相同為11個(gè)(5).由圖15-67，按用插齒法求得主動(dòng)輪首末齒的齒頂高系數(shù)(6).主動(dòng)輪除首、末齒以外的齒頂圓半徑(7).主動(dòng)輪首齒齒頂圓半徑(8).主動(dòng)輪末齒齒頂圓半徑(9).主動(dòng)輪的齒根圓半徑(10).從動(dòng)輪的齒頂圓半徑(11).主動(dòng)輪上首齒與末齒中心線間所夾的圓心角(12).從動(dòng)輪上鎖止凹圓弧半徑按表15-12計(jì)算得圓心在主動(dòng)輪軸心上。(13).主動(dòng)輪上鎖止凸圓弧直徑(13).主動(dòng)輪首齒工作時(shí)重疊系數(shù)按

25、表15-12計(jì)算得 ，合格4.2.3 不完全齒輪阻尼器設(shè)計(jì)在全自動(dòng)打孔機(jī)中，我采用不完全齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分度動(dòng)作，當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)1/ 4周。然而在最初的安裝、調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，沖孔機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而電機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí),主動(dòng)齒輪角速度增大，此時(shí)很容易發(fā)生齒輪間卡死。從不完全從動(dòng)齒輪的角速度變化曲線(圖4-2所示)可看出為中間嚙合區(qū)，在此區(qū)的嚙合情況與普通漸開線(完全) 齒輪傳動(dòng)相同，為定角速比傳動(dòng)。a為開始嚙合區(qū), b 為最后嚙合區(qū)，在這兩區(qū)角速度皆有突變。在嚙合終止區(qū)，角速度從正常速度突變?yōu)? ,有慣性力矩產(chǎn)生。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí),從動(dòng)齒輪角速度增大,在嚙合終止區(qū)角加速度亦增加

26、,慣性力矩隨之增大，從而易產(chǎn)生齒輪間卡死。我的解決辦法是:在系統(tǒng)中增加彈性阻尼系統(tǒng)。彈性阻尼系統(tǒng)圖如圖4-3所示。不完全從動(dòng)齒輪與分度盤組合體受力分析如下：圖4-2 角速度變化曲線圖4-3組合體受到慣性力矩和摩擦力矩的聯(lián)合作用,受力圖如圖4-4所示,則組合體的轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程為：式中: f 摩擦力; fn 為彈簧力; r 為阻尼力到組合體中心的距離。（1） 組合體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算從動(dòng)齒輪在完成一次嚙合時(shí),速度從正常轉(zhuǎn)速180r/ min 變化到0，速度有突變，因而產(chǎn)生慣性力矩,其力矩大小為式中: j 為轉(zhuǎn)慣量；為角速度。組合體可分成3個(gè)簡(jiǎn)單幾何形狀的物體(圖4-5所示) ,它們對(duì)水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別

27、用j1，j2，j3表示，則組合體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量j =j1+j2-j3以分別表示各部分物體的質(zhì)量、半徑和厚度，則上式中代入數(shù)據(jù): =0.0619mm，= 0.039，=0.01mm， =0.1004mm，=0.008mm ,=0.012mm，=7800kg/m3 ,計(jì)算后得：圖4-4 不完全主動(dòng)齒輪受力圖（2） 平均角加速度的計(jì)算當(dāng)主動(dòng)齒輪的最后一個(gè)齒與從動(dòng)齒輪的末齒嚙合時(shí)，由于無后續(xù)齒，故從動(dòng)齒輪的角速度從正常角速度變化為0。在設(shè)計(jì)中，齒輪的分度圓直徑為78mm ,模數(shù)為1.5 ,故正常齒數(shù)為52。齒輪轉(zhuǎn)過一個(gè)齒所需時(shí)間為則平均角加速度為： （3） 慣性力矩 （4） 阻尼系統(tǒng)中彈簧彈力的計(jì)算由轉(zhuǎn)動(dòng)

28、微分方程得其中：摩擦系數(shù)f =0.25；r =0.05m。故=72n圖4-5通過在全自動(dòng)沖孔機(jī)中增加阻尼系統(tǒng),調(diào)節(jié)彈簧彈力大小來克服不完全從動(dòng)齒輪的慣性力矩,如需在高速下運(yùn)行,齒輪的慣性力矩較大,則彈簧的彈力應(yīng)相應(yīng)調(diào)大,反之,則彈力減小。實(shí)踐證明,該機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),達(dá)到了預(yù)定要求。第五章 錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)5.1 選擇錐齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)由于工作要求的不同，錐齒輪傳動(dòng)可設(shè)計(jì)成不同的形式。本次設(shè)計(jì)的齒輪為直齒圓錐齒輪，轉(zhuǎn)速為，傳動(dòng)比為1，單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)。功率為，根據(jù)本設(shè)計(jì)的需要選擇軸交角為的標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)。由于此軸的速度不高，故選用7級(jí)精度（gb10095-88）。材

29、料選用45鋼，硬度為240hbs。由于本設(shè)計(jì)為等速傳動(dòng)，所以選擇二錐齒輪的大小相等，故取齒數(shù)為z=26，又由于為開式軟齒面，主要失效形式為齒面磨損和輪齒折斷，應(yīng)校核齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度，按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒面強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 式中：d1t為小齒輪分度圓直徑； k為載荷系數(shù)； t1為錐齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩； 為齒寬系數(shù)； u為齒數(shù)比； ze為材料的彈性影響系數(shù)； 為齒輪接觸疲勞強(qiáng)度；1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1） 試選載荷系數(shù)ke=1.5；2） 計(jì)算錐齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；3）選取齒寬系數(shù)：選取4）選取重合度系數(shù)：取5）確定許用應(yīng)力：由圖5-28按合金鋼調(diào)質(zhì)與查mq線可得。同理由圖5-

30、29查得由式（5-29）、（5-30）分別求得2 計(jì)算1）初算主動(dòng)齒輪大端分度圓直徑： 2）確定齒數(shù)和模數(shù)：選取，大端模數(shù) ，取3）計(jì)算主要幾何尺寸： 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由式（5-47）可知 計(jì)算重合度系數(shù)由式（5-21）可知而由式（5-12）得 因此，由圖5-25查得因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪式一樣的，校核其中任意一個(gè)即可。校核小齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度故齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。5.3 確定錐齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸名稱代號(hào)計(jì)算公式及結(jié)果分度圓錐角齒頂高齒根高分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑節(jié)錐距齒頂角齒根角頂錐角根錐角齒寬分度圓齒厚s第六章 軸與零部件的設(shè)計(jì)6.1 軸的設(shè)計(jì)6.1.1 偏心輪軸的設(shè)計(jì)1.確定軸的功率

31、、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩：式中 p電動(dòng)機(jī)有效功率 n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=180r/min代入公式有 2.求作用在錐齒輪上的受力：已知圓錐齒輪的值 而 3.初步確定軸的最小直徑：初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)取，于是得軸的最小直徑是安裝錐齒輪處的直徑,根據(jù)齒輪孔得4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：（1）擬定軸上零件的裝配方案軸的裝配方案（如圖6-1）所示：圖6-1 軸的裝配方案（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為了滿足錐齒輪的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取 ，左端用軸端擋圈定位，錐齒輪與，為了保證軸端擋圈只壓在齒輪上而不壓在軸端上, 故-的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些,現(xiàn)取。 初步選擇

32、滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承30205型，其尺寸為，故。兩滾動(dòng)軸承相對(duì)的端面采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上查得30205型軸承定位軸肩高度。而右軸承左邊的端蓋距螺紋軸肩的距離為，為了使端蓋裝拆方便和添加潤(rùn)滑脂，取，同理取，。 取安裝偏心輪的軸段，齒輪的右端與左軸承之間采用圓螺母定位，已知偏心輪的寬度為18mm,為了使圓螺母端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取，偏心輪的左端采用軸肩定位,軸肩高,取.軸環(huán)寬度,取。 在安裝圓螺母的軸段，由于圓螺母的厚度為，取，軸承端蓋的總寬度為。根據(jù)軸

33、承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離,故取。為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取-的直徑；左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑半聯(lián)軸器與為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故-的長(zhǎng)度應(yīng)略短一些,現(xiàn)取，經(jīng)查表確定安裝半聯(lián)軸器軸段的直徑為。至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.（3）軸上零件的軸向定位齒輪、半聯(lián)軸器、偏心輪的周向定位均采用平鍵連接。按由表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為，半聯(lián)軸器與軸的配合為；錐齒輪與軸的連接，選用平鍵為，錐齒輪與軸的配合為；同樣，偏心輪與軸選用的平鍵，配合為。

34、滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選用軸的直徑尺寸公差為。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸段倒角為，各軸肩處的圓角半徑見零件圖。5.求軸上的載荷 因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),應(yīng)從手冊(cè)中查取a值（參看圖15-23）。對(duì)于30205型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得。因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面。計(jì)算截面c處的，如下： 6.按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面

35、c）的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及上式中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得。因此，此軸合理安全。6.1.2 不完全主動(dòng)齒輪軸設(shè)計(jì)1.確定軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩： 代入公式有： 2.求作用在錐齒輪上的力 （1）作用在錐齒輪上的力 圓周力，徑向力及軸向力的方向如圖示:（2）作用在不完全齒輪上的力：已知，則有 3.初步確定軸的最小直徑先按15-初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)取，于是得軸的最小直徑是安裝錐齒輪處的直徑,根據(jù)齒輪孔得。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案軸的裝配方案如（圖6-2

36、）所示：圖6-2 軸的裝配方案（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為了滿足齒輪的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取-的直徑，左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈長(zhǎng)度。錐齒輪與，為了保證軸端擋圈只壓在齒輪上而不壓在軸端上, 故-的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些,現(xiàn)取。 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承30205型，其尺寸為，故。兩滾動(dòng)軸承相對(duì)的端面采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上查得30205型軸承定位肩高度。取安裝不完全齒輪的軸段，已知不完全齒輪輪的寬度為15mm，為了使圓螺母端面可靠

37、地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取，不完全齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高,取，軸環(huán)寬度,取。齒輪的右端與左軸承之間采用圓螺母定位，圓螺母的厚度為所以取，為了車削螺紋和形成一個(gè)軸肩，取 軸承端蓋的總寬度為。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取左邊軸承的右軸承端蓋的外端面與軸環(huán)左端面間的距離 ,故取。同理取，。至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.（3）軸上零件的軸向定位錐齒輪、不完全齒輪的周向定位均采用平鍵連接。按由表6-1查得錐齒輪與軸的連接，選用平鍵為，錐齒輪與軸的配合為；同樣，不完全齒輪與軸選用的平鍵，配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合 來保證的，此處選用軸的直

38、徑尺寸公差為。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸段倒角為，各軸肩處的圓角半徑見零件圖。5.求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),應(yīng)從手冊(cè)中查取a值（參看圖15-23）。對(duì)于30205型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得。因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面。計(jì)算截面c處的，如下： 6.按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核式，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及上式中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力

39、，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得。因此，此軸合理安全。6.1.3 不完全從動(dòng)齒輪軸的設(shè)計(jì)1.確定軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩： 代入公式有： 2.作用在不完全從動(dòng)齒輪上的力： 3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案軸的裝配方案如（圖6-3）所示：圖6-3 軸的裝配方案（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度根據(jù)下模座的結(jié)構(gòu)和進(jìn)料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，需把此軸安裝在下模座上，選用的軸承不宜過大，從軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30203，其尺寸為，故，為了使軸的端部不頂?shù)桨惭b軸承孔的底面，取軸段的長(zhǎng)度為。軸承另一端面采用軸肩進(jìn)行軸向

40、定位。由手冊(cè)上查得30203軸承定位肩高度。 取安裝不完全齒輪的軸段，已知不完全齒輪和分度盤輪的寬度為14mm,為了使圓螺母端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取，不完全齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高3mm，取。軸環(huán)寬度,取。齒輪的右端與左軸承之間采用圓螺母定位，圓螺母的厚度為所以取，為了車削螺紋和形成一個(gè)軸肩，取 軸承端蓋的總寬度為。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取軸承端蓋的外端面與軸環(huán)左端面間的距離 ,故取。至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.（3）軸上零件的軸向定位不完全齒輪和分度盤的周向定位均采用平鍵連接。按由表6-1查得，選用平鍵為，錐齒輪與軸的配合為；

41、滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合 來保證的，此處選用軸的直徑尺寸公差為。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸段倒角為，各軸肩處的圓角半徑見零件圖。6.2 軸承的選擇與校核6.2.1 偏心輪軸上的軸承選擇與校核1. 偏心輪軸上的軸承選擇選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)單列圓錐滾子軸承30205型，其尺寸為。2.計(jì)算軸承支反力f水平支反力：，垂直支反力，合成支反力：3.計(jì)算軸承的軸向負(fù)載荷由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得30205型軸承的，則軸承內(nèi)部軸向力：由圖6-4可知， 則有 圖6-4 軸的載荷分析圖所以所以 計(jì)算軸承的當(dāng)量重負(fù)荷查設(shè)計(jì)手冊(cè)，則查設(shè)計(jì)手，則因，應(yīng)按計(jì)算。計(jì)算軸承的式壽命常溫下工作，查設(shè)

42、計(jì)手冊(cè)；滾子軸承，按式（5-3a）計(jì)算：軸承要求的壽命為20年，每年工作300天，2班制，則有可行。6.2.2 不完全齒輪軸1的軸承選擇與校核1. 不完全齒輪軸1上的軸承選擇選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)單列圓錐滾子軸承30205型，其尺寸為。2.計(jì)算軸承支反力r水平支反力：，垂直支反力，合成支反力：3.計(jì)算軸承的軸向負(fù)載荷由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得30205型軸承的，則軸承內(nèi)部軸向力：由圖6-5可知， 則有圖6-5 軸的載荷分析圖所以所以 計(jì)算軸承的當(dāng)量重負(fù)荷查設(shè)計(jì)手冊(cè)，則查設(shè)計(jì)手冊(cè)，則因，應(yīng)按計(jì)算。計(jì)算軸承的式壽命常溫下工作，查設(shè)計(jì)手冊(cè)；滾子軸承，按式（5-3a）計(jì)算：軸承要求的壽命為20年，每年工作3

43、00天，2班制，則有可行。6.3 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)6.3.1 聯(lián)軸器類型選擇在選擇標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件，如承載能力、轉(zhuǎn)速、兩軸相對(duì)位移、緩沖吸振以及裝拆、維修更換易損元件等綜合分析來確定。具體選擇時(shí)可考慮以下因素：i原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的機(jī)械特性原動(dòng)機(jī)的類型不同，其輸出功率和轉(zhuǎn)速，有的是平穩(wěn)恒定的，有的是波動(dòng)不均勻的，而各種工作機(jī)的載荷性質(zhì)差異更大，有的甚至是強(qiáng)烈沖擊或振動(dòng)，這將直接影響聯(lián)軸器類型的選擇，是選型的主要依據(jù)之一。對(duì)于載荷為平穩(wěn)的，可選用剛性聯(lián)軸器，否則宜選用撓性聯(lián)軸器。ii聯(lián)軸器連接的軸系及其運(yùn)轉(zhuǎn)情況對(duì)于連接軸系的質(zhì)量大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，而又經(jīng)常啟動(dòng)、變速或反轉(zhuǎn)的，應(yīng)考慮選用能

44、承受較大瞬時(shí)過載，并能緩沖吸振的聯(lián)軸器。iii工作機(jī)的轉(zhuǎn)速高低對(duì)于需高速運(yùn)轉(zhuǎn)的兩軸連接，應(yīng)考慮選擇聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)具有高平衡精度特性，以削除離心力產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，避免相關(guān)元件因磨損和發(fā)熱而降低傳動(dòng)質(zhì)量和使用壽命。iv聯(lián)軸器的對(duì)中和對(duì)保持程度保持良好的對(duì)中是正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提，可防止產(chǎn)生過大附加載荷及其他不良工況。選擇的聯(lián)軸器不但要補(bǔ)償安裝時(shí)難免存在的一定相對(duì)偏差，還應(yīng)預(yù)計(jì)到能補(bǔ)償兩軸在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的相對(duì)位移。v聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及工作特性聯(lián)軸器的外形尺寸，安裝、拆卸所需的空間大小和難易程度以及對(duì)維護(hù)的要求等都應(yīng)與連接裝置的具體配置和要求相適應(yīng)。vi聯(lián)軸器的可靠性、使用壽命和工作環(huán)境對(duì)于要求運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，不允許運(yùn)

45、轉(zhuǎn)工作臨時(shí)中斷的傳動(dòng)，最好選用不需潤(rùn)滑、無非金屬彈性元件的聯(lián)軸器。高溫和含有腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)所應(yīng)避免使用橡膠彈性元件的聯(lián)軸器。有灰塵、潮濕的環(huán)境應(yīng)使用有罩殼的聯(lián)軸器。vii聯(lián)軸器的制造、安裝和維護(hù)的成本。根據(jù)以上要求及本設(shè)計(jì)的需要，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。此種聯(lián)軸器具有傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，安裝制造方便，耐久性好，彈性柱銷由一定的緩沖和吸震能力，允許被連接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向竄動(dòng)較大正反轉(zhuǎn)變化較多和啟動(dòng)頻繁的場(chǎng)合，由于尼龍柱銷對(duì)溫度角敏感，故使用溫度限制在-20- +70的范圍內(nèi)。6.3.2 載荷計(jì)算公稱轉(zhuǎn)矩：查課本,選取所以轉(zhuǎn)矩 因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表，選取hl1型彈性柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為160,許用轉(zhuǎn)速為7100r/min。第八章 設(shè)計(jì)總結(jié)本次設(shè)計(jì)，是大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課程以及全部專業(yè)課程和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的綜合。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的鍛煉。它在我們四年的大學(xué)生活學(xué)習(xí)中占有很重要的地位。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)查閱了有關(guān)手冊(cè)、教材，并在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，采用了計(jì)算機(jī)輔