管子軸套壓裝專機設計

1、<p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　畢業(yè)設計是在學完了專業(yè)課，并經(jīng)歷了生產(chǎn)實習的基礎上進行的最后一個教學環(huán)節(jié)，是對之前所學課程的一次總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，它在幾年的學習中占有十分重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，希望通過這次畢業(yè)設計，對自己今后從事的工作，進行一次適應性的訓練，通過設計鍛煉自己分析問題，解

2、決問題的能力，特別是利用計算機進行輔助設計的能力，為今后從事專業(yè)工作打下良好的基礎。</p><p>　　此次畢業(yè)設計的課題是設計一臺管子軸套壓裝專機。根據(jù)設計任務書的要求，在無縫鋼管二端要均勻壓入二軸套，且要保證二軸套相對位置，軸套壓到底后，在相應位置要鉆攻螺孔，具體尺寸及要求見管套結合件圖。</p><p>　　根據(jù)所學專業(yè)知識，通過參閱機械設計手冊及圖冊資料，本人采用的總體方案是：利

3、用電機減速機帶動絲杠螺母的傳動方式，通過絲杠螺母結構將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線壓入運動。</p><p>　　由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8/r7，所需壓入力較大，且隨壓入長度增大而增大，當軸套壓到底時，壓入力會瞬間急增，為保護電機，需采用安全離合器進行過載保護，利用其可調(diào)整保護壓力，以限定最大壓入力。管子由V型塊定位，考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高，否則可能會出現(xiàn)壓不進的現(xiàn)象，故采用高度可調(diào)V型塊，以

4、降低對專機零件加工的精度要求，可使專機裝配、調(diào)試簡單、方便，節(jié)約成本。針對管子較長，剛性較差，為防止二端施壓時管子受力失穩(wěn)而中間拱起，采用回轉(zhuǎn)壓板通過一滾輪對其中間部位壓緊。絲杠支承采用深溝球軸承和單向推力軸承組合，以減小摩擦力、延長使用壽命。</p><p>　　根據(jù)管套結合件圖，在專機上相應位置安裝鉆模板。當安全離合器開始打滑，操作工即停止電機。此時用手槍鉆通過鉆模板進行鉆孔，然后啟動電機反轉(zhuǎn)退回壓頭到位后停

5、止，再卸下工件進行人工或機動攻絲。</p><p>　　該專機可解決人工裝配時勞動強度大、效率低、定位精度低的問題， 滿足了大批量生產(chǎn)要求。</p><p>　　下面是專機設計時的主要零件、外購件、標準件的計算和選用步驟。</p><p>　　由于能力所限，設計中當有許多不足之處，希望各位老師給予批評指教。</p><p><b>

6、　　第二章 設計思路</b></p><p>　?。?）課題的目的與意義</p><p>　　此課題的目的是讓我們更好地掌握機械設計的內(nèi)容和方法，能正確、合理地選用設計參數(shù)、機械結構；學會利用廠家提供的產(chǎn)品樣本合理選擇配套件；提高查閱設計手冊和正確使用標準的能力，尤其是利用計算機進行輔助設計的能力。通過這次工作前的適應性訓練，為今后從事專業(yè)工作打下良好的基礎。</p>

7、;<p>　　（2）對機械設計基本要素的認識</p><p>　　機械設計首先要保證的是產(chǎn)品的功能及其可靠性，并保證產(chǎn)品有良好的工藝性。機械設計是一項創(chuàng)造性的勞動，新穎的設計要求有新的構思，對此，設計人員一方面應大膽地采用新理論和新結構，另一方面也要總結經(jīng)驗采用原有的成功的技術和結構。設計的過程是一個探索的過程，在設計的起始階段，應該允許發(fā)揮創(chuàng)造性而不受各種約束。即使發(fā)生許多不切實際的設想，也沒關系

8、，這可以在設計的早期，在繪制圖樣以前加以糾正。通常要有幾套設計方案，要在各方面對這些方案進行對比，從中選擇最佳方案。最后選定的方案可能是各套方案中最好部分的組合，也可能是未被接受方案中的某個構思。</p><p>　　產(chǎn)品要便于使用和減輕人的勞動強度。設計人員要使所設計的機器適應人，就必須考慮人的操作特征，其中包括：工作場所的空間分配，通風條件，色彩和照明，手柄、開關及踏腳的位置和尺寸，操作人員的體力，安全保護，

9、操作人員的心理和習慣等。</p><p>　　機械設計的起始階段，設計人員要對產(chǎn)品是否為社會所需要，有無競爭力，有無銷路，是否經(jīng)濟，盈利多少等問題與管理人員、銷售人員磋商。</p><p>　　如上所述，機械設計涉及工程技術的各個領域。這些領域中所涉及到的基本要素有：材料、強度、撓度、剛度、穩(wěn)定度；摩擦、磨損、潤滑；形狀、尺寸、表面加工、體積、重量、風格；溫度、噪音、腐蝕；可靠性；控制；實

10、用、安全、價格；以及維修等。</p><p>　　第三章 機械設計方法</p><p><b>　?。?）機械設計步驟</b></p><p>　　機械設計是機械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一道工序。在設計中要求對機器的工作原理、功能、結構、零部件設計，甚至加工制造和裝配方法都確定下來。因此，不同的設計者可能有不同的設計方案和設計步驟。但是，機械設計的共性規(guī)律

11、是客觀存在的，需要不斷地總結和完善。機械設計的一般步驟：動向預測；方案設計；技術設計；施工設計；試生產(chǎn)。下面著重分析方案設計和技術設計。</p><p><b>　?。?）方案設計</b></p><p>　　根據(jù)設計任務書提出的對所設計機器的工作要求，首先對能滿足工作要求的多種設計原理方案加以分析比較。由于任何工作原理都必須通過一定的運動形式來實現(xiàn)，所以這一步驟也是

12、確定設計所需運動的方案。例如設計一臺往復運動的機器時，可采用的設計原理方案很多，有電動的，有氣動、液壓及其他組合機構等形式的，每種形式中還有多種機構能達到預期的運動，如齒輪齒條機構、絲桿螺母機構、凸輪機構、曲柄滑塊機構等。確定設計原理方案時，可把設計對象當作完整的系統(tǒng)，并將它分成具有各種分功能的機構及零件為子系統(tǒng)和元素，進行系統(tǒng)分析和機構分析、機構綜合和加以比較，選擇最優(yōu)方案。</p><p>　　在這一階段，要

13、按選擇最優(yōu)方案所需的技術—經(jīng)濟論證來制定產(chǎn)品總體和主要部件方案，同時要確定關于工作原理、可靠性和強度的問題范圍，這些問題必須加以研究，有些要得到實驗驗證。要對不致太大影響技術任務書中規(guī)定的設計對象，它的最終主要指標的那些結構要素作近似計算。如果想在有接近于設計對象的實際樣機，就可以不經(jīng)過計算而擬訂各個機構要素，但在方案設計中，為了進行于選擇最優(yōu)設計方案有關的技術—經(jīng)濟計算，必須充分精確地估計對最終結果有影響的參數(shù)。例如，在設計機械傳動裝

14、置方案時，為了選擇傳動型式（絲桿螺母傳動，行星齒輪傳動、蝸桿傳動等），必須具有一些數(shù)據(jù)能求得要素尺寸，從而確定對比方案的重量和外廓尺寸，而其誤差對最終結果沒有很大影響。</p><p>　　在簡化設計中，選擇最優(yōu)方案可以與機械的使用者和對該項機械有經(jīng)驗分得人員共同商定。</p><p>　　在確定設計原理方案時，還必須體現(xiàn)機械工業(yè)的技術發(fā)展政策。根據(jù)機械的實際工作情況，盡量采用微電子技術和

15、新型材料，設計機電一體化產(chǎn)品。</p><p><b>　?。?）技術設計</b></p><p>　　在技術設計中，要擬定設計對象的總體和部件，具體確定零件的結構，對所設計的機械產(chǎn)品提出的要求是：制造和維護經(jīng)濟，操縱方便而安全，可靠性高，使用壽命長，為了能達到這些要求，零件應滿足一些準則，簡而言之，可以用：“明確、簡單、安全”六字來表達。</p>&l

16、t;p>　　所謂明確主要指結構的形狀和尺寸關系清晰，作用關系可以預測和計算，功能明確，也即能量、信息和物料的轉(zhuǎn)換與流動走向明確。一個明確的結構應避免產(chǎn)生附加載荷、附加變形和可能的劇烈磨損，應盡可能見效載荷和溫度應力引起的變形。明確的結構是實現(xiàn)產(chǎn)品預定技術功能的前提。</p><p>　　所謂簡單，一般是指形狀簡單，零件數(shù)少，相對運動副少，磨損件少，使用、維護、保養(yǎng)方便等。但對于具體情況要具體分析。不希望某一

17、方面的簡單導致另一當面的復雜。一旦出現(xiàn)這種情況應予協(xié)調(diào)。</p><p>　　安全性包括由小到大的五個范圍：結構構件的安全性；功能的安全性；運行的安全性；工作的安全性和環(huán)境的安全性。這五個范圍相互之間是關聯(lián)的，應該統(tǒng)盤考慮。</p><p>　　在結構設計時主要采用安全技術、間接安全技術和指示安全技術來解決產(chǎn)品的安全問題。</p><p>　　在上述結構設計準則下，

18、應考慮技術設計中出現(xiàn)的強度、剛度、抗振性、耐磨性、工藝性等問題。如載荷的合理分配、結構的合理傳力、運動中的穩(wěn)定性等。</p><p>　　操縱條件和操縱方便對機械的可靠性和勞動生產(chǎn)率有很大影響，因為很多機械產(chǎn)品的工作效果取決于人機系統(tǒng)的指標。如產(chǎn)品在運行中噪聲大、振動強、手柄作用力大、檢查不便、變速困難等等，易導致疲勞，違反操作而可能引起事故。</p><p>　　標準化對所設計的產(chǎn)品的制

19、造成本和運行經(jīng)濟有很大意義。實現(xiàn)了標準化，可使機械產(chǎn)品的成本有所降低，設計周期有所縮短，可靠性則有所提高</p><p>　　機械設計和繪圖是密切聯(lián)系的工作，因為機械設計是一種創(chuàng)造性的形象思維，而繪畫則是將形象思維表現(xiàn)出來的最好方法。形象思維的結果，不通過圖的表現(xiàn)總是模糊和支離的，并且難以精確無誤的傳給別人，一個有經(jīng)驗的設計者在構思時，總是需要反復的修改初步設計總圖。</p><p>　　

20、設計人員按照他所繪制的初步設計總圖，簡單計算或估算機械的各主要零件的受力、強度、形狀、尺寸和重量等，如發(fā)現(xiàn)原來所選的結構不可行或不實際，則要調(diào)整或修改結構，還要考慮有沒有發(fā)生過熱、過度磨損和過早發(fā)生疲勞破壞的危險部位，并采取措施解決。</p><p>　　在這階段，設想中的機器初步成型了，設計人員通過初步設計總圖的繪制，會發(fā)現(xiàn)各部分的形狀、尺寸和比例大小有許多矛盾，當需要加強或改進某一方面，可能會削弱或惡化另一方

21、面，必須權衡取舍，在各方面保持平衡以達到最佳綜合效果。這時，設計人員的經(jīng)驗起著重要作用。</p><p>　　在修改初步設計的總圖的過程中，還需對初步設計進行技術-經(jīng)濟分析，一般原則是：選那些結構復雜的、重量大的、尺寸大的、材料貴的、性能差的、技術水平低的，以及批量大的、工藝復雜的、遠材料消耗高的、成品率低的那些零件進行分析，并據(jù)此修改設計，以期得到技術—經(jīng)濟指標高的初步設計總圖。</p><

22、p>　?。?）本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：針對本課題的設計思路</p><p>　　此次畢業(yè)設計的課題是設計一臺管子軸套壓裝專機。根據(jù)設計任務書的要求，在無縫鋼管二端要均勻壓入二軸套，且要保證二軸套相對位置，軸套壓到底后，在相應位置要鉆攻螺孔，具體尺寸及要求見附圖—管套結合件圖。</p><p>　　分析管套結合件圖，管套結合是過盈配合，需要較大的壓入力，且要

23、保證套和管子上螺孔的相對位置，顯然用人工壓配勞動強度太大，相互位置尺寸不易保證，使用壓裝專機勢在必行。</p><p>　　根據(jù)設計任務書的要求，在10秒鐘內(nèi)要壓到位，工作行程為100mm，壓入速度范圍大。速度快些，效率雖會提高，但結合時沖擊會很大，尤其是在管套壓到底時，所以選擇時間為10秒完成壓套動作。</p><p>　　專機方案的確定，最重要的是選擇一種往復運動機構。最常用的形式有：

24、齒輪—齒條機構加滾動或滑動導軌；絲杠螺母機構（滑動或滾珠絲桿螺母副）；氣動或液壓傳動裝置等。原動件可采用電機—減速機，動力通過皮帶輪傳至執(zhí)行件。采用皮帶輪的好處是柔性傳動，過載時皮帶會打滑，可以起到輔助的保護作用，但不能用作經(jīng)常的安全保護使用。</p><p>　　二套之間的相對位置可通過定位實現(xiàn)。利用套上φ48凸臺和φ9孔及φ100端面定位，φ9孔裝入菱形銷, φ48凸臺插入定位沉孔,用這樣的類似于一面二銷的六

25、點完全定位方式保證相對位置，其中一只套定位在壓頭上，另一只套定位于固定支座上。 </p><p>　　根據(jù)近三年所學專業(yè)知識，通過參閱機械設計手冊、夾具設計手冊及相關圖冊資料，結合考慮專機制造成本和周期，本人擬采用的總體方案是：利用電機減速機提供動力，通過皮帶輪帶動絲杠轉(zhuǎn)動，進而帶動裝有螺母的壓頭移動，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線壓入運動。</p><p>　　由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8

26、/r7，所需壓入力較大，且隨壓入長度增大而增大，當軸套壓到底時，壓入力會瞬間急增，為保護電機，需采用安全離合器進行過載保護，利用其可調(diào)整保護壓力，以限定最大壓入力。</p><p>　　管子由V型塊定位，考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高，否則可能會出現(xiàn)壓不進的現(xiàn)象，故采用高度可調(diào)V型塊，以降低對專機零件加工的精度要求，可使專機裝配、調(diào)試簡單、方便，節(jié)約成本。針對管子較長，剛性較差，為防止二端施壓時管子受力

27、失穩(wěn)而中間拱起，采用回轉(zhuǎn)壓板通過一滾輪（軸承）對其中間部位壓緊。</p><p>　　絲杠支承可采用滑動軸承和單向推力軸承組合，或采用深溝球軸承和單向推力軸承組合，但考慮到專機工作時徑向力較小而軸向力很大，為減小摩擦力、延長使用壽命，選擇后者的支承方式。 </p><p>　　根據(jù)管套結合件圖，在專機上相應位置安裝鉆模板。當安全離合器開始打滑，操作工即停止電機。此時用手槍鉆通過鉆模板進行鉆

28、孔，然后啟動電機反轉(zhuǎn)退回壓頭到位后停止，再卸下工件進行人工或機動攻絲。</p><p>　　減速機的輸出轉(zhuǎn)速要和壓頭移動速度相配，即要選擇相應的絲桿螺距。減速機應選用國產(chǎn)著名品牌，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。如選擇不到相應產(chǎn)品，也可自行設計、制造。</p><p>　　該設計方案經(jīng)慎重考慮，多方論證，應是切實可行的。當然可采用滾珠絲桿螺母副加滾動導軌的形式，磨損小，壽命長，傳動效率更高，但制造成本也會

29、大幅提高。</p><p>　　該專機可解決人工裝配時勞動強度大、效率低、定位精度低的問題，可滿足大批量生產(chǎn)要求。</p><p><b>　?。?）設計計算</b></p><p><b>　　1.壓入力計算：</b></p><p><b>　　1.1最大過盈</b><

30、;/p><p>　　根據(jù)裝配圖上技術要求，管子與軸套的配合要求是 H8/r7 </p><p>　　所以最大過盈δmax</p><p>　　δmax=59μm </p><p>　　1.2所需軸向壓入力P作用(千克) </p><p>　　根據(jù)裝配圖上技術要求，軸套兩端的最大壓入長度l為100mm</p&g

31、t;<p>　　p=P/fπdl P= fπdl其中f取0.08</p><p>　　注：d1：包容面直徑，f：摩擦系數(shù)</p><p>　　1.3配合面壓強p計算</p><p>　　配合件材料不同:Pmax={δmax/[d×(c1/e1)+(c2/e2)]}×10-4 公斤/厘米</p><p>&

32、lt;b>　　被包容件Q235</b></p><p><b>　　包容件HT200</b></p><p>　　C1=[1+(d1/d) 2]/[1-(d1/d) 2]- u 1</p><p>　　C2=[1+(d/d2) 2]/[1-( d/d2) 2]+ u 2</p><p>　　注: d配合

33、面公稱直徑 d=40mm=4cm</p><p>　　d1被包容件內(nèi)孔直徑 d1=32mm=3.2cm</p><p>　　d2包容件外徑 d2=50mm=5cm</p><p>　　u1被包容件的波松比 見表1-7 P4</p><

34、;p>　　u1=0.24--0.28 取u1=0.25</p><p>　　u2包容件的波松比 見表1-7 P4</p><p>　　u2=0.23--0.27 取u2=0.25</p><p>　　l配合長度 l=50×2=100mm=10cm 公斤/厘米2</p><p>　　E1被包容件的彈性模數(shù)

35、 見表1-7 P4</p><p>　　E1=(2.0--2.1)× 106 取E1=2×106</p><p>　　E2包容件的彈性模數(shù) 見表1-7 P4</p><p>　　E2=(1.15--1.60)× 106 取E1=1.5×106</p><p>　　C1={[1+(3

36、2/40)2]/ [1-(32/40)2]}-0.25=4.3</p><p>　　C2={[1+(40/50)2]/ [1-(40/50)2]}+0.25=4.8</p><p>　　Pmax=59/{4×[4.3/(2× 106)+4.8/(1.5× 106)]}× 10-4</p><p>　　=2.76 公斤/厘米

37、2</p><p><b>　　P=p/fπdl</b></p><p>　　=2.76×0.08×π×40×100</p><p>　　=2773 kg →取P=3000公斤(max)</p><p><b>　　2.螺桿計算：</b></p&

38、gt;<p>　　2.1螺桿中徑 (機械設計手冊第二卷 表15 2-3)</p><p>　　螺桿中徑d2=ζ× [f/φ(p)] 1/2</p><p>　　梯形齒ζ=0.8 整體式螺母φ=1.5</p><p>　　P—許用壓強 見機械設計手冊第二卷表15 2-9 </p><p>　　螺桿的材料為4

39、5鋼 螺母的材料為青銅</p><p>　　查設計手冊得P=20Mpa </p><p>　　由上面計算得到最大的軸向載荷F=pg=30000N</p><p>　　由以上條件計算得：d2=ζ[f/φ(p)] 1/2=0.8×[30000/(1.5×20)] 1/2=25.3</p><p>　　根據(jù)機械設計

40、手冊查標準取中徑為標準值</p><p>　　得中徑d2=27mm Tr=30×3</p><p><b>　　2.2驅(qū)動轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　驅(qū)動轉(zhuǎn)矩T1=F× d2/2tan(φ+ρ′)</p><p>　　軸向載荷F為30000N </p><p>　

41、　螺桿中徑d2=27mm</p><p>　　螺紋升角φ=arctan[l/(πd2)]≤ρ′</p><p>　　當量摩擦角ρ′=arctan[μs/cosα/2]</p><p>　　注：l為導程 l =3 </p><p>　　ρ′為當量摩擦角 μs螺旋副摩擦系數(shù)</p><p>　　見機械設計手冊第二

42、卷表15 2-8 </p><p>　　螺旋副摩擦系數(shù)Us為0.08--0.1 取μs=0.08</p><p>　　通常使螺紋升角φ≤4º30′ α 標準值為30º</p><p>　　螺紋升角φ=arctan3/27π=2º</p><p>　　當量摩擦角ρ′=arctan0.08/cos15&#

43、186;=4.6º</p><p>　　驅(qū)動轉(zhuǎn)矩T1=F×( d2/2)tan(φ+ρ′)</p><p>　　=(30000×27/2×tan6.6º)/1000</p><p>　　=30×13.5×tan6.6º</p><p><b>　　=47

44、N·m</b></p><p>　　要求10S內(nèi)壓入，根據(jù)管套結合件圖，可知壓入行程為100mm ，空行程取為20mm，由于絲桿的螺距為3mm，則絲桿在10秒內(nèi)要轉(zhuǎn)120/3=40轉(zhuǎn)。</p><p>　　則螺桿轉(zhuǎn)速為 40×6=240（轉(zhuǎn)／分）</p><p><b>　　3.電動機的選擇</b></p

45、><p>　　電機功率Pw= Tn/9.55（kw）</p><p>　　=[（47×240）/9.55]×10-3</p><p><b>　　=1.2 kw</b></p><p>　　注：轉(zhuǎn)矩Tn=驅(qū)動轉(zhuǎn)矩×轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)計算的電動機功率P=1.2K

46、W，以及離合器完全脫開時的扭矩Tc1=100 N·m，所以選擇P=3KW的電動機，型號為14B5.6-D100LBH.4G表見《德森江浪CR3系列二成速電機》P14</p><p>　　4.離合器計算與選擇（機械設計手冊第二卷）</p><p>　　4.1彈簧壓力計算：</p><p>　　F=2Tc/D[tan(α-ρ) –D/dμ]</p>

47、<p>　　注：Tc離合器的計算轉(zhuǎn)矩 N·mm</p><p>　　Tc=(1.35--1.4)T </p><p>　　D牙工作面的計算直徑</p><p>　　計算壓力時，取過載扭矩Tc1=62N·m</p><p>　　完全脫開時 Tc1=100 N·m</p><p

48、>　　α一般為45º，ρ為4º--5º 取ρ=5º </p><p>　　μ：鍵與花鍵連接的摩擦系數(shù)取μ=0.15</p><p>　　d：周直徑或滑動半離合器孔徑 D=100mm,d=25mm</p><p>　　過載時的彈簧壓力F1=2Tc1/D[tan(α-ρ) –D/dμ] </p><p&

49、gt;　　=[（2×62×103）/100]×[tan(45º-5º)-100/25×0.15]</p><p><b>　　=296N</b></p><p>　　完全脫開時彈簧壓力F2=2Tc2/D[tan(α-ρ) –D/dμ]</p><p>　　=[（2×100&#

50、215;103）/100]×(tan(45º-5º)-º-100/25×0.15)</p><p><b>　　=478N</b></p><p>　　則每根彈簧壓力：初壓力F1′=296/6=49N</p><p>　　終壓力F2′=478/6=80N</p><p>

51、　　取彈簧的初壓力F0=（0.85--0.9）F（取F0=0.9F）</p><p>　　=0.9×49=44N</p><p>　　4.2彈簧設計（機械設計手冊第二卷）</p><p>　　按結構尺寸，選確定彈簧中徑D=12mm 鋼絲直徑d=1.6mm</p><p>　　安裝高度H1=36mm 安裝載荷P1=44N<

52、/p><p>　　從安裝高度壓縮8mm后，壓縮載荷P2=80N</p><p>　?、挪牧希禾妓劁搹椈射摻zⅡ（C級）</p><p>　?、圃S用切應力 查機械設計手冊第二卷表7.1-5</p><p>　　得σb=1810Mpa ，[τ]=0.35σb=633.5 Mpa</p><p><b>　?、乔笾睆絛

53、</b></p><p>　　初定旋轉(zhuǎn)比：C=D/d=12/1.6=7.5 </p><p>　　查機械設計手冊第二卷圖7.1-4 P7-10 得K=1.2</p><p>　　則 d=1.6(KCP/[τ])1/2</p><p>　　=1.6[(1.2×7.5×44)/633.5] 

54、9;</p><p>　　=1.24 取d=1.6與實際相近</p><p>　　⑷彈簧剛度P′要求：</p><p>　　P′=(p2-p1)/(f2-f1)=(80-44)/8=4.5N/mm</p><p><b>　?、蓮椈捎行?shù)n</b></p><p>　　n=Gd4/8D3 P′

55、</p><p>　　注：G切邊模量 見機械設計手冊第二卷表7.1-4 </p><p>　　G=79×103μPa </p><p>　　n=（79×103×1.64）/（8×123×4.5）=8</p><p>　　⑹總圈數(shù)n1=n+ n2=10(圈4)</p><

56、;p>　?、藦椈蓜偠萈′= Gd4/8D3 n=(79×103×1.64)/(8×123×8)=4.7N/mm 基本相符</p><p>　?、虖椈砂惭b變形量：F1=P1/ P′=44/4.7=9（mm）</p><p>　?、妥杂筛叨龋篐0=H1+F1=36+9=45（mm）</p><p>　?、巫冃瘟縁1F2

57、 H1=36mm，F(xiàn)1=9mm，F(xiàn)2=F1+8=17mm</p><p>　?、?負荷P1P2：安裝負荷P1= P′F1=4.7×9=42.3（N）</p><p>　　完全脫開時P2=4.7×9=79.9（N）</p><p><b>　　接近題意</b></p><p>　　⑿壓并高度Hb: H

58、b=n1d=10×1.6=16(mm)</p><p>　?、压?jié)距t: t= (H0-1.5d)/n=(45-1.5×1.6)/8=5.4</p><p>　　⒁壓并變形量Fb=H0-Hb=45-16=29(mm)</p><p>　　4.3 離合器的選擇</p><p>　　選擇梯形牙嵌式安全離合器，牙的工作面為平面工作

59、面，牙形角為30--45º，半離合器上牙的工作面應有較高的硬度，以提高耐磨性和承受沖擊載荷的能力常用20Cr經(jīng)滲碳淬火56--62HRC，或40Cr淬火至56--57HRC，牙嵌式安全離合器，其壓緊裝置由若干小的壓緊彈簧組成，能傳遞較大的極限轉(zhuǎn)矩，與軸用鍵聯(lián)接。表見P22-238</p><p><b>　　5.皮帶輪的選擇</b></p><p>　　根據(jù)

60、傳遞功率P=3KW，轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分</p><p>　　利用插入法見《機械設計手冊》卷（二）P14-18表，則皮帶輪Dd1=160mm，</p><p>　　則選用 SPB型窄V帶,單根傳遞的功率為1.5kw,我們計算得到的功率為3kw，所以選兩根皮帶。</p><p>　　V帶輪輪廓尺寸(基準寬度制):基準寬度Bd=14mm，基準線上槽深ha=4mm，基準線下槽

61、深hf=12mm,槽間距e=19mm，第一槽對成面至端面的最小距離f=12mm,槽間距離及極限偏差為±0.8mm，帶輪寬B=（Z-1）e+2f(2-輪槽數(shù))=43mm</p><p>　　外徑da=dd+2ha=168mm</p><p>　　輪槽角φ=34º，其極限偏差為±0.5</p><p><b>　　6.軸承的選擇&

62、lt;/b></p><p>　　根據(jù)《機械設計手冊》 第三卷 第六章</p><p>　　根據(jù)最大受力為3000千克，所以選擇單向推力球軸承：</p><p>　　根據(jù)表20.6-22, 基本尺寸d=30 基本載荷Ca=28﹐得:軸承代號為51206</p><p>　　d=30 D=52 T=16 da=43 Da=39

63、ra=0.6</p><p>　　根據(jù)表20.6-22, 基本尺寸d=25 基本載荷Ca=15.2,得:軸承代號為51105</p><p>　　d=25 D=42 T=11 da=35 Da=32 ra=0.6</p><p>　　7.螺栓強度計算(機械設計手冊第二卷)</p><p>　　根據(jù)裝配圖可得支座(二)的受翻轉(zhuǎn)力矩螺栓

64、所受的軸向力為FD</p><p>　　轉(zhuǎn)矩T=FD L0 （公式見機械設計手冊第二卷P6-32） </p><p>　　根據(jù)受力平衡得T=PL</p><p>　　注：L0為螺栓中心到作用面的距離 L0=63mm</p><p>　　L為中心到底面的距離 L=100mm</p><p>

65、;　　P為軸向壓入力 P=3000kg</p><p>　　即 FD L0 = PL</p><p>　　FD =PL/ L0</p><p>　　=3000×100/63</p><p>　　作用應力 σ=4×1.3 FD/πd12<[σ]</p><p>　　注

66、：d1 螺紋小徑</p><p><b>　　σ 作用應力</b></p><p><b>　　[σ] 許用應力</b></p><p>　　根據(jù)螺栓材料Q235-A得[σ]為240Mpa</p><p>　　根據(jù) σπ=4×1.3 FD/πd12<[σ]</p>&

67、lt;p>　　得 d1>{4×1.3 FD/π[σ]}1/2</p><p>　　代入值得 d1> 7mm</p><p>　　則可以取 d1= 12mm</p><p>　　即螺栓直徑為12mm滿足強度要求 </p><p>　　6.產(chǎn)品部分附圖（CAD）</p><p><b&g

68、t;　　6．1 V形塊</b></p><p>　　名 稱： V形塊 數(shù) 量： 1 材 料： 45</p><p>　　技術要求：銳角倒鈍，淬火HRC35-40，發(fā)黑。</p><p>　　作 用： 管子由V型塊定位，考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高，否則可能會出現(xiàn)壓不進的現(xiàn)象，故采用高度可調(diào)V型塊，以降低對

69、專機零件加工的精度要求，可使專機裝配、調(diào)試簡單、方便，節(jié)約成本。</p><p><b>　　6．2 回轉(zhuǎn)壓板</b></p><p>　　名 稱： 回轉(zhuǎn)壓板 數(shù) 量： 1 材 料： 45 </p><p>　　技術要求：銳邊處理，淬火HRC35-40，發(fā)黑。</p><p>　　作 用

70、：針對管子較長，剛性較差，為防止二端施壓時管子受力失穩(wěn)而中間拱起，采用回轉(zhuǎn)壓板通過一滾輪（軸承）對其中間部位壓緊。</p><p><b>　　6．3 左離合器</b></p><p>　　名 稱：左離合器 數(shù) 量：1 材 料：40Cr</p><p>　　技術要求：去銳，調(diào)質(zhì)HB185-230，齒部高頻淬

71、火HRC48-56</p><p>　　作 用：由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8/r7，所需要的壓力較大，且隨壓入長度增大而增大，當軸套壓到底時，壓入力會瞬間急增，為保護電機，需采用安全離合器進行過載保護，利用其可調(diào)整保護壓力，以限定最大壓入力。</p><p><b>　　6.4管套結合件</b></p><p>　　1—軸套

72、 數(shù)量2 材料HT200</p><p>　　2—無縫鋼管Ø42×5 數(shù)量1 材料Q235—A</p><p><b>　　技術條件</b></p><p>　　壓裝時要保證二端軸套壓到底，并保證二軸套相對位置</p><

73、;p><b>　　6.5管套零件圖</b></p><p>　　7. 產(chǎn)品部分附圖（Solidworks）</p><p>　　此畢業(yè)設計圖紙是用CAD軟件制作，隨著社會的發(fā)展計算機技術也越來更新，計算機的應用也越來越普遍，對計算機功能的要求也越來越高。CAD制圖所缺少的是立體感。Solidworks 就是一種能彌補以上缺陷的繪圖軟件。下面我就對此軟件做個簡單的

74、介紹，以及展示本設計中部分零件圖。</p><p>　　7.1 Solidworks 的簡單介紹 </p><p>　　SolidWorks是由美國SolidWorks公司開發(fā)的三維機械CAD軟件，自1995年問世以來，以其強大的功能、易用性和創(chuàng)新性，極大地提高了機械工程師的設計效率，在與同類軟件的競爭中逐步確立了它的市場地位，在全球已擁有30余萬的正版用戶。</p>&

75、lt;p>　　SolidWorks提供了強大的基于特征的實體建模功能，用戶可以通過拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、薄壁特征、抽殼特征、特征陣列以及打孔等操作實現(xiàn)產(chǎn)品的設計，方便地添加特征、更改特征以及將特征重新排序，對特征和草圖進行動態(tài)修改，并通過拖曳等方法實現(xiàn)實時設計修改。</p><p>　　在進行裝配設計時，可以直接參與其他零件并保持這種參考關系生成新零件，可以動態(tài)地查看裝配體的所有運動，并對運動零部件進行動態(tài)的

76、干涉檢查和間隙檢測；還可以應用智能零件技術自動完成重復設計，運用智能化裝配技術完成自動捕捉并定義裝配關系。</p><p>　　在進行工程圖設計時，可以自動生成詳細、準確的工程圖樣，該工程圖是全相關的，即在修改圖樣時，三維模型、各個視圖、裝配體都會自動進行更新。</p><p>　　此外，SolidWorks還提供了功能強勁的全相關的鈑金設計和模具設計能力，以及開發(fā)的二次開發(fā)工具，從兒為用

77、戶進一步擴充和定制系統(tǒng)功能統(tǒng)共了方便。</p><p><b>　　7.2 管套零件圖</b></p><p>　　7.2.1 軸套零件圖</p><p>　　（軸套零件圖剖視圖）</p><p>　　7.2.2 管子零件圖</p><p>　?。ü茏恿慵D剖視圖）</p><

78、p><b>　　7.3 管套裝配圖</b></p><p>　　（管套裝配圖剖視圖）</p><p><b>　　7.4 V型塊</b></p><p><b>　?。╒型塊剖視圖）</b></p><p><b>　　7.5回轉(zhuǎn)壓板</b><

79、/p><p><b>　?。ɑ剞D(zhuǎn)壓板剖視圖）</b></p><p><b>　　7.6 左離合器</b></p><p><b>　　（左離合器剖視圖）</b></p><p><b>　　7.7 墊塊</b></p><p><

80、;b>　?。▔|塊剖視圖）</b></p><p><b>　　第四章 結論</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設計，使我進一步理解了所學過的理論知識及具體運用了這些知識。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次深入的全面的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在幾年的學習中占有重要的地位。</p><p>　　通

81、過這次畢業(yè)設計，使自己對軸套壓裝專機的工作有了親身的體驗，了解了壓裝專機的工作原理和工作過程，發(fā)現(xiàn)了許多人工手動操作壓入軸套的不足和弊端，由此想出了用機器來代動手工壓裝，這樣不緊提高了工作效率、減少了勞動強度、也增強了定位精確度。但我們所設計的牙嵌式離合器容易打滑，則磨損厲害，影響了使用壽命，使用頻率高，電機頻繁啟動，鑒于以上不足，今后的設計可以采用液壓控制方案。</p><p>　　就我個人而言，希望通過這次畢

82、業(yè)設計，對自己今后將從事的工作進行一次適應性訓練，通過設計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。同時也學會了查圖表、資料、手冊等工具書。通過實例對軸套壓裝專機的制造和電機及減速器選擇，彈簧計算，離合器計算等做了一次練習。</p><p>　　總之，通過這次畢業(yè)課程設計使我受益匪淺，為以后的工作打下一個良好的基礎。在此，衷心感謝各位老師和同學的幫助和指導。</p><p>　　由于能力所限，設計

83、中許多不足之處，希望各位老師給予批評指教。</p><p><b>　　第五章 致謝</b></p><p>　　這次畢業(yè)課程設計使我受益匪淺，為以后的工作打下一個良好的基礎。在此，感謝學院為我們精心安排的畢業(yè)課程設計和良好的學習環(huán)境，使我們能更快更好地完成畢業(yè)設計。特別感謝陳胡興老師為我們的畢業(yè)設計老師，以及在課程設計中為我們答疑解難，幫助我們克服了重重困難。同時給

84、予我們莫大的鼓勵和支持，感謝！。</p><p>　　鳴謝《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組 《機械設計手冊》上冊（第二冊）第二版 化學工業(yè)出版社 1987年12月第2版</p><p>　　2、《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組 《

85、機械設計手冊》中冊 第二版</p><p>　　化學工業(yè)出版社 1982年10月第2版</p><p>　　3、《機械設計手冊》編委會 《機械設計手冊》新版 第2卷</p><p>　　機械工業(yè)出版社 2004年8月第3版</p><p>　　4、《機械設計手冊》編委會 《機械設計手冊》新版 第3卷</p>&l