XX 學 院本科畢業論文（設計）題目 單邊輥自動送料裝置的設計作者學院 模具工程學院專業 材料成型與控制工程學號指導教師 二一五年四月三十一日XX學院本科畢業論文（設計）誠信聲明 本人聲明：所呈交的本科畢業論文（設計），是本人在指導老師的指導下，獨立開展工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議，除文中已經注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發表或創作過的作品成果。對本文工作做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。本科畢業論文（設計）作者簽名：（手寫）二O一五年四月三十日（打印）摘 要 沖壓是金屬塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也稱為板料成形。沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車大梁、壓力容器封頭一類的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級）和復雜形狀的零件。沖壓具有生產率高、加工成本低、材料利率高、操作簡單、便于實現機械化與自動化等一系列優點，因此在汽車、機械、家用電器、電機、儀表、航空航天、兵器等生產和發展具有十分重要的意義。 本次設計的題目是單邊棍自動送料裝置的設計，通過對給定的管材零件進行沖壓加工實驗，從而了解單邊棍自動送料裝置的工作原理和結構組成關鍵詞：沖壓；成本；設計；單邊棍自動送料裝置Abstract With the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration, mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials, new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient, reliable, energy saving, Recently, the use of machinery industry, bearing and shaft sleeve shaft were investigated, found that the shaft, bearings and bushings in the machinery industry is one of the key parts. Come very naturally in the assembly of the installation is also very simple. In the installation if the use of artificial pressure with not only the labor intensity is too large and the size of each other is not easy to ensure the shaft, bearing and shaft sleeve, so the design of a special press be imperative. Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient, economical, and high safety, stable operation. The overall plan is: the relative position of two axle sleeve on the plane, the motor reducer to provide power through belt drives the screw rod to rotate, and drives the head movement, a nut, a rotary motion of the linear motion of press. Block type safety clutch overload protection with teeth, pressure distribution in the corresponding position of the pipe after drilling through the drilling template.Keywords：Stamping; cost; design; automatic feeding device of single rod目 錄誠信申明I摘要IIAbstractIII第一章 緒論11.1我國模具行業的發展方向和前景11.2 沖壓加工的特點11.3 沖壓模具的發展趨勢21.4課題意義3 第二章 單邊棍自動送料裝置總體方案結構的設計6 2.1 單邊棍自動送料裝置的總體方案圖82.2 單邊棍自動送料裝置的工作原理13 第三章 機械結構的設計183.1 電機的選型計算203.2 齒輪傳動的設計計算 213.3 軸承的選型計算21 第四章 各主要零部件強度的校核214.1 齒輪的強度校核224.2 軸承強度的校核224.3 軸的強度的校核23 第五章 三維軟件設計總結23 結論24 參考文獻25 致 謝26第一章 緒論1.1 我國模具行業的發展方向和前景經過1990年代的高速發展，中國的模具產業已經達到一定的水平，生產能力也有了相當大的提高，模具市場的規模也正在逐步擴大。過去十年，中國模具工業（主要集中在汽車、電子信息以及電器）以每年15%左右的增長速度快速發展。到2005年，全國模具生產廠點已達3萬多家，從業人員50多萬人；模具銷售總額高達610億元，比上年增長25%；模具生產企業總體上任務飽滿、訂單充足。2006年，業界預測中國汽車的年度銷售數量將會比前一年增長15%，年度銷售數量將會達到640萬臺。而汽車零部件市場比汽車整車的市場更大，可以預測汽車相關模具產業將會有高速發展。與2004年相比，2005年中國的模具生產值增加了125%，以610億人民幣居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150%，達到了7.4億美元。目前，國內模具行業正隨著我國制造業特別是汽車和電子產業的持續高速發展而逐漸步入“黃金期”。近年來，模具行業結構調整步伐加快，主要表現為大型、精密、復雜、長壽命模具和模具標準件發展速度高于行業的總體發展速度；沖壓模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業模具廠家數量及能力增加較快。隨著經濟體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業的發展較快。在沖壓模具方面，2006年，沖壓模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進一步提高，沖壓模具在量和質方面都有較快的發展，我國最大的沖壓模具單套重量已超過50噸，最精密的沖壓模具精度已達到2微米。在 CAD/CAM技術得到普及的同時，CAE技術應用越來越廣，CAD/CAM/CAE一體化得到發展，模具新結構、新品種、新工藝、新材料的創新成果不斷涌現，專利數量增多。據業內人士分析，未來我國模具發展趨勢包括10個方面：(1)模具日趨大型化。(2)模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現已達到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。(3)多功能級進模具將進一步發展。新型多功能級進模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，對鋼材的性能要求越來越高。(4)熱流道模具在沖壓模具中的比重也將逐漸提高。(5)隨著沖壓成型工藝的不斷改進與發展，氣輔模具及適應高壓沖壓成型等工藝的模具也將隨之發展。 (6)標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質量和降低模具制造成本。(7)快速經濟模具的前景十分廣闊。(8)隨著車輛和電機等產品向輕量化發展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。(9)以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，沖壓模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對沖壓模具的要求也越來越高。(10)模具技術含量將不斷提高。從應用趨勢方面分析，受用戶要求模具的生產周期縮短影響；快速經濟模具的開發將被重視，模具標準件的應用將日漸廣泛，且采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發展和提高。1.2 沖壓加工的特點沖壓是利用安裝在沖壓設備上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。 沖壓在現代工業生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業部門越來越多地采用沖壓法加工產品零部件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業。在這些工業部門中，沖壓件所占的比重都相當的大，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現在大多數也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產中采用沖壓工藝，許多工業部門就必須要提高生產效率和產品質量、降低生產成本、快速進行產品更新換代。與其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優點： (1) 沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現機械化與自動化。 (2)沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。 (3)沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。 (4)沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優點才能充分體現，從而獲得較好的經濟效益。1.3 沖壓模具的發展趨勢冷擠壓技術發展的初期是非常緩慢的，長期以來只對幾種軟金屬（鉛和錫）進行擠壓。直到19紀末20世紀初，才開始擠壓較硬的有色金屬（鋅、鋁、紫銅、黃銅等）至于鋼的擠壓，由于冷擠壓時需要很大的壓力，在當時不能解決擠壓鋼用的模具材料、合適的潤滑劑與大噸位的壓力機等問題，長時間一直認為擠壓鋼是十分困難甚至是不可能的。1906年，英國人科斯利特（T.W.coslett）發現用磷酸鹽處理鋼件制品是一種較理想的防銹方法，但工序繁多，而經濟效益又差，故未被廣泛采用。不過，這種防銹法的出現卻極大地激發了人們去研究更簡單而有效的新方法的積極性。到后來，用自動連續裝置對鋼毛坯進行磷酸鋅防銹處理只需要兩分鐘。經磷酸鋅處理過的毛坯表面附有脂肪潤滑劑或鈉皂薄膜，且這層薄膜不易脫落，擠壓這種毛坯時，壓力較小。這個發現使人們找到了一種理想的鋼毛坯表面處理法一磷化皂化法。磷化皂化處理鋼毛坯表面方法的出現使鋼的擠壓成為可能。1934年，德國人采用磷化皂化法成功地冷擠出鋼管。二次世界大戰期間，德國人需要大量彈殼，當時黃銅又供應不足，于是德國人秘密試驗用冷擠壓生產鋼彈殼、后來，采用合金工具鋼作模具材料，用冷擠壓成功地擠出大批量鋼彈殼類零件。第二次世界大戰以后，美國人竊取了德國人關于鋼的冷擠壓的全部資料，開始在美國用冷擠壓秘密生產軍火，開辦了很多生產鋼彈殼和彈體的軍工廠。鋼的冷擠壓于1947年才正式用于民用工業。美國于1949年發表了各種鋼材冷擠壓后模具性能的實驗數據。德國于1950年、1953年先后公布了鋼的冷擠壓的基本技術數據及冷擠壓力和擠壓功的實驗結果。1957年，日本引進了專用冷擠壓機，開始在精密儀器和儀表中采用冷擠壓技術。日本見這種新技術經濟效益顯著，很快把這種技術用于制造汽車和電氣制件。現已成為遍及各個工業部門的重要加工手段。隨著工業的發展，模具工業也在飛速發展著，針對當今社會的工業發展狀況，模具的發展主要體現在一下幾個方面：(1)模具的加工與制造的自動化程度將會繼續提高。(2)結構零部件的材料的制造費用將會慢慢下降，同時加工結構零部件的設備的精度將會提高很多。(3)模具的樣式將會越來越多，從單工序模具到復合模具，一次性成型復雜工件的模具將會越來越多地被應用和生產。(4)熱流道模具在模具工業中的位置和作用將會越來越突出，應用的領域也將會越來越廣泛。(5)工業的發展將會引領高壓鑄模具也不斷地發展，模具生產工藝和加工工藝也會逐漸走向自動化。(6)模具的結構領部件將會更多地利用標準零件來代替非標零部件，這樣就增加了模具之間的互換性。同時，也可以更好地保證模具加工出來的產品的精度，維修和使用也更加方便快捷。 改革開放以來，隨著 民經濟的高速發展，市場對模具的需求量不斷增 。近年來，模具工業一直以15%左右的增長速度快速發展，模具工業企業的所有制成分也發生了巨大變化，除了國有專業模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發展。浙江寧波和黃巖地區的“模具之鄉”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉鎮企業，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業現已有幾千家。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發能力的重要性。而模具制造 整個鏈條中最基礎的要素之一， 模具制造技術現已成為衡量一個國家制造業水平高低的重要標志，并在很大程度上決定企業的生存空間。近年許多模具企業加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業發展的重要動力。一些國內模具企業已普及了二維CAD，并陸續開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具CA國家工程研究中心開發的冷沖模和精沖研究中心開發的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內模具行業擁有不少的用戶。雖然中國模具工業在過去十多年中取得了令人矚目的發展，但許多方面與工業發達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。模具技術的發展應該為適應模具產品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求服 務。達到一要求急需發展如下幾項： (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發展方向。隨著微機軟件的發展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟，各企業將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網絡的發展正CAD/CAM/CAE技術跨地區、跨企業、跨院所地在整個行業中推廣成為可能，實現技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。(2)高速銑削加工國外近年來發展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優點。高速銑削加工技術的發展，對汽車、家電行業中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展。(3)模具掃描及數字化系統 高速掃描機和模具掃描系統提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統，可快速安裝在已有的數控銑床及工中心上，實現快速數據采集、自動生成各種不同數控系統的加工程序、不同格式的CAD數據，用于模具制造業的“逆向工程”。模具掃描系統已在汽車、摩托車、家電等行業得到成功應用，相信在“十五”期間將發揮更大的作用。 (4)電火銑削加工電火花銑削加工技術也稱為電火花創成加工技術這是一種替代傳統的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發展。(5)提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發達國家一般為80%左右。(6)優質材料及先進表面處理技術選用優質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發揮模具鋼材料性能的關鍵環節。模具熱處理的發展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。(7)模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現有手工操作，以提高模具表面質量是重要的發展趨勢。(8)模具自動加工系統的發展這是我國長遠發展的目標。模具自動加工系統應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或 定位盤；有完整的機具、刀具數控庫；有完整的數控柔性同步系統；有質量監測控制系統。CNC雕刻機在國內的發展上從最近的一兩年才有較大的發展，相關加工廠和使用單位時刻以敏銳的眼光盯著廠家的動向，這也是身為雕銑機主機生產廠一點也不敢松懈的真正原因所在。作為用戶當然要選合適的設備，如果選型不當，不但不能賺錢反而令陷入為機器打工的苦澀局面。我們認為好機床的定義是這樣的：能夠在短期內收回投資的機床才是好機床。數控機床的設計使用壽命一般為7年，主要是數控方面的使用壽命為準，這樣花錢和掙錢的比例關系將直接影響您的生意，所以仔細分析功能進行選型是有效（CNCengravingandmillingmachine），嚴格地講雕是銑的一部分，是購買雕刻機還是購買數控銑式加工中心是經常要問自己的問題。另外，還有目前盛行的高速切削機床（HSCMACHINE）。還是讓我們首先搞清楚三個機型區別：1、數控銑和加工中心用于完成較大銑削量的工件的加工設備2、數控雕銑機用于完成較小銑削量，或軟金屬的加工設備3、高速切削機床用于完成中等銑削量，并且把銑削后的打磨量降為最低的加工設備深入分析上述設備的結構可以幫我們做出正確的選擇一、從機械角度機床的機械分為兩個部分，移動部分和不移動部分：工作臺，滑板，十字花臺等為移動部分，床座，立柱等為非移動部分1、數控銑加工中心。非移動部分鋼性要求非常好移動部分鋼性要求非常好優點：能進行重切削；缺點：由于移動部分同樣龐大，犧牲了機床靈活性，對于細小的部分和快速進給無能為力。2、數控雕銑機非移動部分鋼性要求好移動部分鋼性要以靈活為前題下，盡可能的輕一些，同時保持一定的鋼性。優點：可進行比較細小的加工，加工精度高。對于軟金屬可進行高速加工；缺點：由于鋼性差所以不可能進行重切削。1.4課題意義 在傳統沖壓模具設計中，設計周期長，一般要二到三個月的時間；設計成本高，需要往返數次制模，修模；產品質量不能保證。本文以單邊輥自動送料裝置的設計為題目，詳細介紹了該裝置的結構組成和工作原理，以及其設計的相關計算與強度校核等等。第2章 單邊棍自動送料裝置總體方案結構的設計2.1 單邊棍自動送料裝置的總體方案圖單邊棍自動送料裝置通過電機驅動齒輪傳動從而實現下輥的轉動，管材就通過其表面與輥道的摩擦力被拉著前行進入激光工作站進行激光切割，本次設計的單邊棍自動送料裝置采取的方案布局圖與結構如下圖2-1所示：圖2-12.2 單邊棍自動送料裝置的工作原理近年來，沖壓技術發展非常快，其成本、效率、質量均對傳統方式有競爭力。很明顯，沖壓已成本材料成型及機械制造領域非常重要的技術手段。沖壓模具工業一直以15%左右的增長速度快速發展，沖壓模具工業企業的所有制成分也發生了巨大變化，除了國有專業沖壓模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發展。單邊棍自動送料裝置通過電機驅動齒輪傳動從而實現下輥的轉動，管材就通過其表面與輥道的摩擦力被拉著前行進入激光工作站進行激光切割。第三章 機械結構的設計3.1 電機的選型計算已知整個送料裝置的總重量150KG,其他重量50KG，我們取總重量為200Kg，管材的移動速度為12r/min。即：具體的電機設計計算如下:1、確定運行時間本次設計加速時間 負載速度（m/min）有速度可知每秒上升50mm，電機轉速 3.負載轉矩式中：4.電機轉矩啟動轉矩必須轉矩S為安全系數，這里取1.0。根據以上得出數據，我們選用電機型號為160BL-A，此無電機廠家為機電產品。根據電機的特性曲線以及參數表如下：根據計算和特性曲線以及電機基本參數表，我們選用電機型號160BL-4030H1-LK-B，電機額定功率為0.37KW，額定轉矩為7.62N.m，最大轉矩為9N.m。3.2 齒輪傳動的設計計算 1）選擇齒輪材料為45（調質），硬度為280HBS.2） 精度等級選用7級精度； 3）小齒輪齒數z150，大齒輪齒數z275的； 4） 齒輪模數都為2的直齒輪 2.2.2按齒面接觸強度設計 因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數據進行計算 1） 確定公式內的各計算數值 （1） 試選Kt1.6 （2）選取區域系數ZH2.433 （3）選取尺寬系數d1 （4）查得10.75，20.87，則121.62 （5）查得材料的彈性影響系數ZE189.8Mpa （6）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim1600MPa；大齒輪的解除疲勞強度極限Hlim2550MPa； （7）計算應力循環次數 N160n1jLh601921（283005）3.3210e8 N2N1/56.64107； （8） 查得接觸疲勞壽命系數KHN10.95； KHN20.98 ；（9） 計算接觸疲勞許用應力 ；取失效概率為1，安全系數S1，由得： H10.95600MPa570MPa H20.98550MPa539MPa HH1H2/2554.5MPa；3.3 軸承的選型計算根據根據條件，軸承預計壽命163658=48720小時；（1）已知n=458.2r/min兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N；初先兩軸承為深溝球軸承6205型。根據課本P265（11-12）得軸承內部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；(2)FS1+Fa=FS2Fa=0 故任意取一端為壓緊端，現取1端為壓緊端 FA1=FS1=315.1NFA2=FS2=315.1N；(3)計算當量載荷 P1、P2根據課本P263表（11-9）取fP=1.5;根據課本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N；P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N；(4)軸承壽命計算P1=P2故取P=750.3N；深溝球軸承 =3；第四章 各主要零部件強度的校核4.1 齒輪的強度校核由于兩齒輪材料均選用45,表面淬火，4855HRC。查得：預期齒輪壽命5年，每天工作12小時，工作載荷為輕微沖擊，則查機械設計基礎圖，得：(1)驗算齒面接觸疲勞強度載荷系數，取K=1.5 查得： 接觸應力為：(2)驗算齒根彎曲疲勞強度取 K=1.5查表：許用彎曲應力：彎曲疲勞強度的最小安全系數，取則：由上述計算可知，均滿足要求。4.2 軸承強度的校核軸承的選用在以上的說明中已經給出，選用的是帶緊定套的滾子軸承，型號為22218CK/W33+H318，其基本參數為主要是額定載荷：C=240000N， =322000N，e=0.23,Y=2.5,，假定軸承的壽命為3年，每天工作10小時，一年工作300天，所以軸承的基本額定動載荷可按一下公式進行計算： C=其中：C基本額定動載荷計算值，N； P當量動載荷，按式計算，為軸承所受徑向載荷，軸向動載荷，X為徑向動載荷系數，Y為軸向動載荷系數； 壽命因數，按表7-2-8選取； 速度因數，按表7-2-9選取； 力矩載荷因數，力矩較小時=1.5,力矩較大時=2; 沖擊載荷因數,按表7-2-10選取; 溫度系數,按表7-2-11選取;軸承尺寸及性能表中所列基本額定動載荷;由表查得=1.19,=0.366,=1.5,=1.2（中等沖擊）,=;1.0；因為軸向載荷=0，即，所以當量動載荷即， ,所以此軸承選的合適,能滿足要求。4.3 軸的強度的校核軸的強度計算一般可分為三種：1）按扭轉強度或剛度計算；2）按彎扭合成強度計算；3）精確強度校核計算。 當軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時，可按照彎曲或者彎扭合成強度進行軸的強度計算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設計中的帶傳動對軸的力，其作用點取在輪緣寬度的中點。計算時，通常把軸當作置于鉸鏈支座上的雙支點梁，一般軸的支點近似取為軸承寬度中點。由于本設計所用軸主要是受彎曲強度，很少的扭轉強度，是根據扭轉強度設計，應校核軸的彎曲強度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對軸的力，中間是軸承座的兩個支撐力。左端的作用力包括篩自身的重力、物料的重力、物料旋轉產生的離心力。所以考慮圓錐篩對軸產生作用力時，僅是一個經驗數據。在這里，假設圓錐篩為實心，對軸的作用力取其重力的。 篩的材料為不銹鋼，密度是=7.38/,錐篩大端直徑為D=，小端直徑是d=360，H=1140，h=510，所以錐篩的體積即0.2;所以,篩的重力約為 故取G=3846.5N。 軸徑是按扭轉強度初步設計的，所以要校核軸的彎曲強度，軸的強度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據軸的實際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應力集中，表面狀態，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計算危險截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據許用彎曲應力校核的，即由彎矩產生的彎曲應力不超過許用彎曲應力，一般計算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩圖和轉矩圖應用公式繪出當量彎矩圖，式中是根據轉矩性質而定的應力校正系數。對于不變的轉矩，取；對于脈動的轉矩，取；對于對稱循環的轉矩取。是材料在對稱循環應力狀態下的許用彎曲應力；是材料在靜應力狀態下的許用彎曲應力；是材料在脈動循環應力狀態下的許用彎曲應力；在錐篩的設計過程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數為，；應滿足 下列條件： 或 W為軸的抗彎截面系數；軸的受力，軸左端是錐篩對軸的力也就是錐篩的重力，右端是帶輪對軸的壓力。具體受力情況如下圖：由材料力學的相關知識可得： 解得： 由 得： 可得軸的彎矩圖則如下： 軸所受的轉矩如下：轉矩圖如下：=；所以，=所以當量彎矩圖為：可知軸承的危險截面在左邊軸承支撐處，根據軸的校核條件可以算出：；即： 所以：根據校核，截面強度足夠，其它截面也是足夠安全的。第5章 三維軟件設計總結在最近的一段時間的畢業設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度，本文所設計的是20噸啤酒瓶洗瓶機的優化設計，通過初期的定題，查資料和開始正式做畢設，讓我系統地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 通過此次設計，又一次提升了運用三維軟件的水平，并吸收了不少經驗，總結為一下幾點。有零件圖紙作圖與空想設計作圖不同，零件尺寸已經給出，作圖時先不考慮尺寸是否真的合適，根據尺寸作出零件的三維圖，但到裝配時必須要考慮尺寸是否合適，由于AutoCAD圖紙效果不好，導致尺寸會有出錯，甚至有出現欠定義尺寸，所以，此時必須通過配合后在衡量尺寸，再進行修改，直到滿足配合要求。工具集的確方便了作圖，通過選擇零件類型，輸入數據，就能生成出標準零件，但有時需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此時要隨機應變，運用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。作三維圖時要靈活變通，解決問題的方法總比問題多，當一種方法不能正常作圖時，試試另一種方法，這不但能完成零件制作，同時也可以培養出更好的作圖思路，和打破規矩的新想法。規則的零件，要學會使用一些能夠節省時間的命令，如鏡向，陣列等，“能省則省”。關于裝配，曾經帶給我很大的阻礙，花了很多時間才弄清原因所在。在一可活動子裝配體上，即使活動范圍會產生干涉，也不能對其設定活動范圍，如高級配合里的距離范圍，和角度范圍，即使在該活動范圍并不影響父配體，也不可設定。因為一旦設定范圍后，在父裝配體上會將子裝配體視為完全定義的模型，這樣會對子裝配體之間的配合產生矛盾，將不能完成裝配。看懂圖是作圖的首要任務，看圖就是了解零件的工具，沒有工具則無法制出 零件，所以畫圖不能急于下筆，想透了零件的結構，想透圖中的虛實線，這才是高效作圖的重中之重。進行零件建模前，一般應進行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個特征組成，明確各個特征的形狀，他們之間的相對位置和表面連接關系，然后按照特征的主次關系，按一定的順序進行建模。一個復雜的零件，可能是許多個簡單特征經過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時，特征的生成順序十分重要，不同的建模過程雖然可以構造出同樣的實體零件，但其造型過程及實體的構型結構卻直接影響到實體模型的穩定性、可修改性、可理解性及實體模型的應用。 尤其在二維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而內部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個特征相交時出現線段。在零件的草圖繪制過程中，必須要選好第一個草繪平面，這很關鍵，這個平面決定了往后建模的所用到的命令，簡單的說，一個圓柱可以作一個圓形然后拉伸，也可以作一個長方體旋轉，雖然他們的結果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應該選擇第二種方法為好了。由于此設計的零件都是比較規則的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉命令，而且很多零件都是擁有對稱關系，所以為了節省時間，提高效率，經常會用到鏡向特征命令。 一張完整的工程圖應具備以下4方面的內容。一組視圖：用一組視圖（其中包括視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖）確、完整、清晰地表達零件各部分的結構形狀。尺寸：確定零件各部分形狀的大小和位置技