第空氣錘傳動系統結構的非標機械設計TOC\o"1-2"\h\z\u目錄摘要 3第1章緒論 51.1研究意義及目的 51.2國內外發展現狀及趨勢 51.3研究思路和方法 61.4課題研究內容 6第2章總體設計方案 72.1本設計總體要求 72.2設計參數標準 72.3空氣錘傳動系統結構的總體設計方案 8第3章傳動裝置部件選型及其參數計算 123.1電動機的結構概況及其工作原理簡介 123.2電動機選型及其功率計算 133.3電動機額定功率及其轉速確定 133.4V帶傳動設計 14第4章主要零部件的設計 184.1齒輪減速傳動部分的設計 184.2齒輪軸設計 244.3滑塊導套的設計與選用 25第5章連桿機構的設計與計算 265.1連桿機構設計要求 265.2連桿機構的強度計算 26第六章總結 28參考文獻 30摘要本次畢業設計的選題來源于生產實際，針對空氣錘的傳動的問題的設計制造一款本次機械設備，完成任務書的設計參數。本裝置主要由動力部分和傳動裝置組成，以電機為整個設備的驅動力，由齒輪機構，曲柄連桿機構，滑塊導套機構來完成動力、傳輸、和功能等方面。完成以下設計內容是本次畢業設計的必要條件之一。:基于設計的各項要求和相關標準，設計完成了機械設備動力系統，傳動系統，功能系統以及機架部分四個部分的結構。設計中盡量采用下面原則：一、盡采用了行業中的先進技術，綜合了各種新理論，新工藝以及新結構等，確保空氣錘傳動系統結構具有較為合理的設計方案，確保設備的使用過程足夠安全和可靠；二、在滿足設計參數與功能的前提下，盡可能考慮加工制造成本，費用要盡量低；設備的通用性要良好，而且推廣方面要方便。三、設備零部件選型設計盡量選用標準件，部件最好能夠互換，這樣利于設備后期的維修保養。本次機械設備設計過程屬于非標機械設計，借助此次非標機械設備整個設計過程的學習，我已經能夠對非標機械的整個研發設計流程進行充分掌握，能夠為同類機械設備的設計制造積累經驗，還能夠學習提升機械設計的相關知識內容。關鍵詞：機床；驅動裝置；動力機構；機構設計第1章緒論1.1研究意義及目的本次畢業設計的選題來源于生產實際，針對空氣錘傳動系統結構的任務書設計一種或多種方案，完成本設備的動作流程。歷經畢業設計整個過程的鍛煉和學習，需要能夠初步掌握機械設計的基本流程和設計所用的相關方法，需要能夠使得知識貯備也邁上新臺階，需要能夠結合實際情況綜合運用各種不同的知識，能夠更好的理論結合實踐。結合設備的實際工況設計完成空氣錘傳動系統結構，設計所得的機械設備需要基于現有的實際生產水平，能夠實現量化生產，能夠為生產設計切實的解決某項問題，實現某種價值。設計的過程是學習的過程，需要培養構思設計方案的能力，需要培養機械制圖的能力，總結收獲各種進行機械設計的有關方法，有利于以后從事相關機械設計工作。1.2國內外發展現狀及趨勢1.2.1國外發展現狀世界第一臺風動潛孔錘于1745-1755年間誕生，它的動力介質是壓縮空氣，創始人是巴特里特，他是一位工程師，為潛孔錘鉆進技術研究做出了杰出貢獻，這也意味者他開創了新時代。1871年，第一臺蒸汽動力鑿巖機誕生，它由美國研制得出，并投入了使用。此后不久，人們便將注意力轉向了以空氣作為動力的研究。在1902年，美國的IngersollRand推出了第一臺以空氣為動力的便攜式壓縮機，這對于氣動鑿巖機的研究又更深了一步。在此之前，氣錘最早是用于采礦，采石和其他領域。國外的空氣錘技術發展也越發的迅速，主要體現在空氣錘鉆井方面，實踐使用取得了大量的現場數據。也在不斷的研究更改，使得空氣錘結構設計方面越發的先進，空氣錘的工作性能相應提高。1.2.2國內發展現狀及趨勢在1958年，我國的研究人員開始空氣錘的應用，便開始研發，主要研究其鉆進技術方面，并收獲頗豐。在貫通式空氣錘反循環技術研究方面，更是達到了國際一流水平。同時也解決了很多技術方面的難題，如地址勘探、工灌漿孔、非開挖施工等技術方面。隨著空氣鉆井技術設備的應用后，研究機構開始重視起來，通過他們不懈的努力，利用計算機應用技術，結合空氣動力學理論反復計算，確定油田氣體鉆井中空氣錘是具有高承載能力的。在大耗氣量工況下的結構參數和性能參數，研制了三種空氣錘及配套鉆頭，以滿足不同井段的需要。近些年，無閥結構式已經成為了空氣錘結構的主體。隨著時代的迅速發展，空氣錘的使用場合越來越多，空氣錘的結構類型增加了很多，從小直徑到大直徑，從低氣壓到高氣壓，從有閥到無閥，從正循環到返循環，從單體到集束式逐步發展的過程，但隨著目前的情況來看，空氣錘的發展遠沒有止步。1.3研究思路和方法首先研究分析了國內外各國在機械設備方面的發展情況，綜合考慮當下機械設備在生產實際中的應用缺陷，研究分析了本次設計機械設備的相關內容。第一，綜上所述，結合空氣錘發展史和目前存在的技術分析，明確本文的設計目標。第二，基于本文設計目標，確立了總體設計方案，設計了設備的各個機構及零部件。第三，設計計算了該款空氣錘傳動系統結構主要機構和核心零部件的尺寸參數，并對各項參數進行校核計算，確保設計的設備滿足實際需要。1.4課題研究內容通過學術論文、網絡及市場調研的基礎上，結合自身所學，再根據結構設計要求，采按照功能要求，優化功能與結構方案；需結合力學分析，做設計計算，再進行強度校核，數據檢驗；通過SolidWorks、UG等軟件對產品進行三維建模，完成造型設計，裝配體和爆炸圖的配置，以及合理運用CAD繪制出傳動系統部分的零件圖等，再是說明書的完善。主要步驟如下所述：1．開題報告；2．產品功能結構方案設計；3．關鍵零部件的設計計算；4．產品零部件三維造型設計；5．產品零部件二維圖、產品裝配及爆炸圖以及畢業設計說明書。第2章總體設計方案2.1本設計總體要求在設計本文機械設備的時候，機械加工工藝是要首先考慮到的。對于設計的方案是盡量選用最為合理的，其次是加工制造的材料也要合適，符合標準。所設計出來的的機械設備在后期維修保養時要簡單、方便，該設備的總體結構要盡量的簡單，本著制造成本低，阿技工效率低去進行設計。以此來說，在設計改設備傳動部分時，必須得嚴格遵守以下基本設計原則:1.首先，設計制造所得機械設備的各項功能必須得到有效滿足，設備各個機構在裝配完成之后必須能夠相對較為靈活的進行操作使用。2.設計機械設備的時候盡量選用新方法和新技術，確保設計制造的機械設備具有相對較為合理的結構和方案，設備的制造成本盡量低，品質質量盡量高，且在生產實際中能方便使用。3.設備機構及其零部件在滿足實際使用的情況下盡量選用標準件，如此適合大批量生產，讓設備具有更好的通用互換性。4.設計所得機械設備的總體結構要盡量簡單，設備正常使用涉及的操作要盡量簡單明了，易于設備使用人員對其保養維護，確保設備具有較好的流動性。2.2設計參數標準1.根據本文機械設備的實際需求，確定具體的加工工藝，確保所用加工工藝能夠滿足實際生產情況。2.確立機械設備總體設計方便的時候必須考慮已有的生產能力，確保設計制造所得機械設備具有足夠高的環保經濟性，確保機械設備能夠較好的應用于生產實際。3.加工制造本文目標機械設備產品的時候，盡量應用當下最新的加工技術，選用當下最為先進的機械設計方法以及最新的機械加工工藝，確保設計所得機械設備可以安全運轉，作業過程要足夠可靠，研發制造成本費用要盡量低。4.模具零部件最好選用標準件，利于設備的后期維修保養，利于作業人員開展設備維護工作。5.設備的總體結構要盡量簡單，加工制造成本費用要盡量低，作業人員操作設備要盡量簡單。6.設計所得機械設備要方便搬運，搬運過程要盡量輕松。2.3空氣錘傳動系統結構的總體設計方案2.3.1機械設備的設計思路在本文設計的機械設備中，包括主體框架、工作臺部分，動力傳輸部分，曲柄連桿裝置、滑塊導套裝置以及機架部分等基本構成。設計設備工作臺部分的時候需要重點考慮動力傳輸部分、曲柄連桿裝置部分和滑塊導套裝置部分三個主要方面的內容。我們設計思路：首先設計的設備工作臺要利于安裝設備的各個機構和零部件，其次設備工作臺的強度需要滿足實際工況，在正常運行過程中要足夠可靠。主要的技術路線如下：計算相關數據開始查閱資料、撰寫開題報告確定整體方案計算相關數據開始查閱資料、撰寫開題報告確定整體方案設計總體結構編寫設計說明書繪制裝配圖設計總體結構編寫設計說明書繪制裝配圖圖2.1設計思路步驟示意圖2.3.2機械設備的總體布局和工作原理如圖2.1所示的是空氣錘傳動系統結構總體結構示意圖，包括動力系統，傳動機構，功能系統以及機架裝置等四個主要組成部分。其中，重點要設計空氣錘的動力、傳動和功能三個部分。圖2.2空氣錘傳動系統結構示意圖工作原理：由動力部分輸出至傳動部分中的減速裝置，再由減速器輸出帶動曲軸運轉，連桿驅動壓縮活塞做上下往復運動。當壓縮活塞向下運動時，其下的空氣被壓縮，通過向下轉動閥門，提升下降部分后進入工作活塞，同時工作活塞上的空氣進入壓縮氣缸當壓縮活塞向上運動時，其上部的壓縮空氣通過上閥進入工作缸的上部，工作缸下部的空氣通過直旋閥進入壓縮活塞的下部，下落部分在自身重量和作用力的作用下被錘打在放置在枕面上的金屬塊上。本設計需要實現批量生產，故各個部件的加工制造方式要盡量簡單，容易實現加工操作，部件的加工制造周期要盡量短，確保生產加工過程要盡量穩定，故本文設計較為適宜。動力部分的設計：電動機、皮帶傳動機構以及聯軸器裝置等共同構成機械設備的動力系統。本章主要內容是設計設備的動力源以及皮帶傳動機構。結合設備的工況情況及設計制造成本費用，綜合考慮各項相關因素，選取三相異步電動機作為動力傳動系統的動力部分，電壓為380V。傳動機構為帶傳動的方式，其組成主要由主動皮帶輪、從動皮帶輪和皮帶。本文中機械設備動力部分的基本工作原理是:驅動力由三相異步電動機裝置提供，電動機輸出帶動主動帶輪，V帶傳動機構驅動從動帶輪，從而傳遞電動機的動力。傳動部分的設計:該部分主要由齒輪機構、曲柄連桿機構、滑塊導套機構等組成。大齒輪、曲柄連桿是在一根軸上的，曲柄連桿和大齒輪軸的中心擺動，曲柄的一端與滑塊連接，使得齒輪機構的轉動變為在滑套內的上下運動，如圖2.3所示，最終為空氣錘提供上下動力。圖2.3連桿活塞和齒輪組示意圖設備中心軸部分：軸既需要根據使用需求對回轉運動作業進行支撐，同時還可以根據需求傳遞力，在設計制造過程中，必須基于需求設計軸部件的結構及其尺寸參數。軸部件的實際應用場景中，需要根據需要設計安裝多個功能部件，為了確保實現目標功能，各個部件的設計必須達到標準，達到精度標準，滿足條件的時候，軸的結構越簡單越好，如此能夠使得它的加工制造過程變得更加簡單，會顯著降低軸的加工費用，從而會降低設備的總體研制費用。圖2.4軸空氣錘傳動系統結構的機架裝置:圖2.5上下箱體示意基于設備的實際使用場景，設備所用機架裝置的剛度和強度均需要達到足夠高的標準，這也是該設備正常運轉工作的充分條件。除此之外，機械設備在正常作業過程中均會出現振動情況，設備機架裝置必須具有相對較好的抗震性。空氣錘傳動系統結構的總體結構簡單，考慮到設計經濟性的原則，采用成本加工相對較低的鑄鋼HT250來生產機架裝置。第3章傳動裝置部件選型及其參數計算3.1電動機的結構概況及其工作原理簡介由定子和轉子(即電動機的轉動部分)兩個部件組成，也是三相異步電動機最常見的核心部件。除開這兩個重要組成部件之外，另行有配合工作的相應部件，例如電動機端蓋、電動機風扇等相應的組成部分覆蓋在電動機上面，具體如下圖3.1中介紹。圖3.1常用三相電動機對應結構展示圖還有一種結構較為簡單，生產中也得到廣泛使用的電動機，此類的電動機構造相對簡單輕便，相應的價格也會低很多，此電動機工作穩定可靠，操作使用起來較為方便，深受歡迎。一般工作情況下，由三相異步電動機連接工廠所用的三相電源，連接后，對稱的三相交流電會通過電機的定子繞組(對應電流對應的相序為U、V、W)，同時會產生如圖3-2所示的旋轉方向的旋轉磁場。在整個過程中，電機轉子繞組經電流通過，因為電流與電機旋轉磁場相互作用，產生電磁力和電磁轉矩。工作中，該電動機的電磁力矩F較大時，當其大于該電動機的轉子所受相應的阻力矩，該電動機的轉子便會沿著該電動機的電磁轉矩T的方向進行旋轉運動。故此該電動機就可以將其定子輸入的相應電能進行轉變，然后以機械能的形式從該電動機的軸上進行輸出。3.2電動機選型及其功率計算設定電動機的載荷，電動機平穩運行對應速度，滿載載荷時，工作平穩，選擇家用的直流作為電源供電。這里選用最常用的Y系列三相異步電動機。滿載正常工作所需的功率稱之為有效功率，有效功率計算如下：(3-1)為了獲得設計的電機在正常運行中所需的功率，應該測量從電機到工作機的相應效率。設其總效率為。同時設為該電動機效率、電機的齒輪傳動效率、錐齒輪傳動效率、皮帶傳動效率和連桿傳動效率。根據查閱設計手冊效率表可得，確定分別為，通過計算得到，總效率：(3-2)本設計電動機所需功率：表3-1電動機參數表功率（kw）轉（）（）/kg根據設計，以及該電動機參數表，電動機對應額定功率。3.3電動機額定功率及其轉速確定實際生產中，電動機轉速常選，電動機功率從3.2中得，為。綜合考慮電動機的價格，及其總傳動等各方面原因，更好的分配電動機的轉速比，電動機的結構樣式緊湊，本設計采用的電動機型號為上表中的方案3，。本設計電動機的軸相應的軸外伸軸頸長度為50mm，對應的軸外伸長長度為150mm。（2）對選用電動機進行參數計算為保證電動機的正常使用，功率的選擇極為重要，這才能最大限度地影響電機的正常運行和經濟性。電機功率如果選擇不恰當，過小的情況下，無法保證工作機正常運轉，嚴重情況下還會出現過載造成電機的損壞。功率過大，又會導致電機容量難以充分利用，造成相應的浪費，大功率電機本身的購買成本也比較高，所以選型需謹慎。本設計選用交流可調速型式電動機，從而可以實現無級變速轉動的功能，對該電動機進行選型設計：設定：d=50mm=0.05m,n=1000r/min該電動機能夠承受扭矩的最大值：(3-3)計算得到該電動機的額定功率是：P=(3-4)3.4V帶傳動設計電動機、皮帶傳動機構以及聯軸器裝置等共同構成機械設備的動力系統。本章主要內容是設計設備的動力源以及皮帶傳動機構。本文機械設備的動力部分的基本工作原理是：由三相異步電動機裝置提供驅動力，電機直接驅動主動帶輪，V帶傳動機構驅動從動帶輪，從而傳遞電機的動力。帶傳動結構如圖3.2：圖3.2帶傳動機構結構示意圖1-小帶輪2-皮帶3-大帶輪3.2.1V帶參數的設計計算基于本文設計情況，選用Y132S-6型異步電動機設計設備的動力源，該款電機的額定功率是,該款電機裝置對應的調速區間大小是,該款電機裝置對應的傳動比大小是。1.功率大小設計計算基于本文設計情況，選定，通過下式設計計算電機裝置的實際功率參數，具體如下：Pd=KA2．V帶傳動機構選型設計基于本文設計情況，選定D型普通V帶作為本文傳動機構的傳動帶。3.V帶傳動機構帶輪基準直徑參數設計計算基于本文設計情況，設定V帶傳動機構中小帶輪基準直徑尺寸參數為：dd1=330mm，計故能夠基于小帶輪的基本參數得到V帶傳動機構中大帶輪基準直徑參數為4.V待傳動機構的帶速大小設計驗算v=πd1n1考慮到帶速的問題，如果過高，就會出現打滑、跳動的現象，因此設計時其許用帶速應在5~25m/s的區間內，該結果未超出，故設計合理，設計帶滿足本文設計的實際工況。5.V帶傳動機構V帶基準長度尺寸參數及其中心設計計算參照0.7(d1+(3-7)故本文設計V帶傳動機構V帶基準長度尺寸參數是由故本文設計V帶傳動機構V帶中心距尺寸參數的合理變化范圍區間是；6.v帶傳動機構V帶包角參數設計驗算(3-8)基于上述驗算結構可知，本文設計合理。7.V帶傳動機構中V帶根數Z設計計算已知：、，則有：(3-9)計算可得：故本文設計V帶傳動機構需要設計安裝3根V帶，即為。8.V帶傳動機構V帶初拉力參數設計近似單位長度A型V帶的質量參數是，則有，已知需要滿足9.V帶傳動機構V帶帶軸受力情況分析通過下式計算可得V帶傳動機構V帶帶軸的最小壓軸力大小：(3-10)3.2.2V帶輪部件結構設計1、V帶傳動機構帶輪部件加工制造需要遵從的各項基本原則（1）部件應按照簡易設計、制造輕便的原則；（2）部件的總體結構要合理；（3）部件的結構要均勻，確保其在運轉作業過程中保持均衡狀態；（4）部件工作面的摩擦力要適宜，不能出現打滑情況，但也不能過度摩擦；2、V帶傳動機構帶輪部件加工制造材料選定綜合考慮本文設計V帶傳動機構帶輪部件的各種相關因素，選擇鑄鐵材料加工制造帶輪部件較為合理。且需要滿足關系：、。由于本文設計V帶傳動機構帶輪部件的結構尺寸相對較小，故將其加工成實心結構。V帶傳動機構小帶輪基準直徑大小設定。本文設計的動力源是電動機，它的伸出軸尺寸參數分別是：；。所以與之相配軸孔結構的直徑尺寸參數為，轂長尺寸不能超過80mm。V帶傳動機構小帶輪部件各項結構尺寸參數計算如下所示：V帶傳動機構小帶輪部件節寬尺寸參數設定：；V帶傳動機構小帶輪部件第一槽對稱面到端面距離尺寸參數設定：；V帶傳動機構小帶輪部件輪緣厚尺寸參數設定：；V帶傳動機構帶輪部件寬度尺寸參數設定：；(3-11)V帶傳動機構小帶輪部件外徑尺寸參數設定：。如下圖所示的是V帶傳動機構小帶輪部件示意圖：圖3.3帶輪圖第4章主要零部件的設計4.1齒輪減速傳動部分的設計本段主要是針對齒輪減速部分的設計，當大齒輪同軸連接曲柄連桿上的連桿1，曲柄連桿，大齒輪軸中心進行擺動，曲柄一端和滑塊連接，所以將齒輪機構的轉動變成在滑套里的上下運動，最終為空氣錘提供上下的動力。圖4.1齒輪傳動示意圖4.1.1齒輪加工制造材料選用1、齒輪部件的工作形態會對其實際的傳動性能產生較為直接的影響齒輪部件的工作形態在一定程度上會對其實際的傳動性能產生較為直接的影響，故需基于齒輪部件具體的工作形態選擇加工材料。齒輪的多數工況都是用于傳輸系統之中，作為一個動力元件，所以齒輪所受載荷作用以及所受沖擊作用一般都會比較大。所以選用選用具有較好耐磨性能的材料作為齒輪的加工材料，確保所得齒輪的齒面位置具有相對較高的強度，能夠相對較好的承受正常工作運行過程中的沖擊載荷作用，而齒輪的齒芯位置基于它的實際工作狀態需要設計的比較有韌性。2、選材合理考慮各項相關設計情況，傳動機構小齒輪的加工制造材料選擇20CrMnTi鋼，加工制造完成該部件后，對其調質處理，確保小齒輪部件的硬度超過280HBS；傳動機構大齒輪的加工制造材料選擇40Cr，加工制造完成該部件后，對其調質處理，確保小齒輪部件的硬度超過240HBS。3、齒輪加工工藝會對其正常使用過程中的工作性能產生較為直接的影響齒輪滲碳層深度一般滿足如下關系：當m法≤3.5，齒輪滲碳層深度尺寸參數的合理取值范圍區間是當m法≥3.5，齒輪滲碳層深度尺寸參數的合理取值范圍區間是當m法≥5時，齒輪滲碳層深度尺寸參數的合理取值范圍區間是齒輪在滲碳后，表面硬度情況會得到有效改善，能夠達到HRC58~63，齒輪表面位置的硬度會明顯高于齒芯；4.1.2齒輪尺寸參數計算本文設計齒輪傳動機構齒輪組件參數匯總如表4-1：

表4-1本文設計齒輪傳動機構齒輪組件參數匯總表197210本文設計齒輪傳動機構運行作業原理如圖4-2：圖4-2本文設計齒輪傳動機構運行作業原理圖已知：；通過下式計算本文設計齒輪分度圓直徑尺寸參數大小，具體如下：；(4-1)；(4-2)通過下式計算本文設計齒輪組標準中心距尺寸參數大小，具體如下:(4-3)國家規定標準分度圓下的壓力角，取標準值：°；通過下式計算本文設計齒輪組齒輪基本圓直徑尺寸參數大小，具體如下：(4-4)(4-5)齒輪的齒頂高度：ha==1x10=10mm(4-6)齒輪的齒根高度：(4-7)通過下式計算本文設計齒輪組齒輪齒頂圓直徑尺寸參數大小，具體如下：(4-8)(4-9)通過下式計算本文設計齒輪組齒輪齒根圓直徑尺寸參數大小，具體如下：(4-10)(4-11)通過下式計算本文設計齒輪組齒輪分度圓齒距尺寸參數大小，具體如下：P=πm=3.14x10=31.4mm(4-12)通過下式計算本文設計齒輪組齒輪分度圓齒厚尺寸參數大小，具體如下：S=1/2πm=0.5x3.14x10=15.7mm(4-13)通過下式計算本文設計齒輪組齒輪分度圓齒厚尺寸參數大小，具體如下：(4-14)4.1.3齒輪輪齒強度情況設計校核1.齒輪輪齒彎曲強度情況設計校核直齒輪：彎曲應力σw設：齒輪齒形系數圖如圖4-3圖4-3齒形系數圖σw=—；—；—Kσ=1.65—，Kf=1.1,Kf—；—；—；—；；已知直齒輪輪齒許用彎曲應力范圍區間是400~850MP各齒輪彎曲應力參數是σw1，σw2yTTTσw1=2=701.31Mσw2=2T=537.233Mσw3=2T=495.786M已知：σw—；—；—；—；—，Kσ=1.50—Zn=Z—；—Kε=2.0。齒輪許用應力范圍是：180~350MPa齒輪1和2的彎曲應力σw1已知ZT則有：σw1=2Tσw2=2T基于上述相關參數計算所得結果可知，本文齒輪機構的各項參數均合理。4.2齒輪軸設計已知齒輪部分基圓直徑尺寸大小是db=120，尺寸數值較小，故加工成齒輪軸結構更好滿足生產實際的需要。齒輪軸的制造材料定為20MnCr5，為提高強度還需要進行滲碳淬火處理。齒輪軸的結構如下圖：圖4-4齒輪軸已知20MnCr5的硬度大小是60HRC，該種材料的抗拉強度極限大小是[σB]=1100MPa，該種材料的屈服極限大小是[σs]=850MPa,該種材料的彎曲疲勞極限大小是[σ-1]=525MPa,20MnCr5的剪切疲勞強度極限大小是[τ-1]=300MPa。齒輪軸部件的轉速大小是n=10r/min則有：d≥==111.36基于能量守恒定律，則有Mr=328.8N·m。通過下式計算可得作用在齒輪部件上的軸向力大小，具體如下：F==sin20°=12.23N(4-20)通過下式計算可得作用在齒條部件上的切向力大小，具體如下：F==cos20°=33.77N(4-21)校核計算各部件的彎曲疲勞強度情況(4-22)(4-23)基于上述計算所得參數結果可知，強度校驗合格；校核計算各部件的抗拉強度情況當部件處于滿載狀態的時候，它的阻力矩大小是Mr=328.8N已知本文設計齒輪軸部件的最小直徑尺寸大小是d=118mm,則有：(4-24)故齒輪軸部件的直徑尺寸應該設定為D=120mm4.3滑塊導套的設計與選用大齒輪與曲柄連桿上的連桿1同軸連接，曲柄連桿和大齒輪軸的中心擺動，曲柄的一端與滑塊連接，使齒輪機構的轉動變為在滑套內的上下運動，最終為空氣錘提供上下動力。本節主要設計滑塊導套機構。圖4.4連桿曲柄滑塊圖這部分的材料選用20鋼，還需要進行表面滲碳處理以此來增強硬度耐磨性能。滲碳層厚度為0.8-1.2毫米，滲碳后淬火硬度為58-62HRC。準確的導向是保證電梯正常生產的前提。為了提高連續模的工作精度和穩定性，常將其設計為主要導向。一滑動導向和滾動導向的區別：滑動導向滾動導向組成滑塊、導套滑塊、導套、襯套、滾珠等配合關系間隙配合過盈配合精度低高可工作速度低高壽命短長承受側向力強弱H7/h6作為滑塊與導套之間的間隙配合。精度很高時需要H6/h5間隙。滑塊與下模座孔，導套與上模座孔采用H7/r6或H7/s6的過盈配合。因為沒有臺階，所以整個滑塊的長度和基本尺寸是一致的。其中為保證滑塊孔緊密的與之配合，靠近介子頭的一端必須固定在上面，其他零件要在直導套或導套中滑動，必須與導套孔形成間隙配合，一般間隙為0.02-0.04毫米。第5章連桿機構的設計與計算5.1連桿機構設計要求連桿機構應考慮以下三個基本原則：1)工藝要求方面按照工藝標準，也便于操作；2)強度與剛度設計合理，能可靠使用；3)盡量符合很好的經濟性，且產品質量小，生產維護保養維修方便。其中，工藝要求是最重要的影響因素。由于連桿機構上有各種各樣的過程，連桿機構的主體結構類型必須是多種多樣的。5.2連桿機構的強度計算本機構的初步設計尺寸為d=50cm(連桿機構光滑部分直徑)離隙槽處過渡圓角的半徑r為4厘米。45#鋼經過正火處理后，作為連桿機構的材料。從連桿下端的螺紋到光滑部分的過渡區中的局部凹槽尺寸的最小直徑為25厘米。1、空氣錘連桿機構處載荷的計算當空氣錘上下運動時，連桿機構應視為插入端的懸臂連桿機構。檢查《機械手冊》第二卷，取m=0.25e作為負載點相對于空氣錘中心線的偏心率，其中e=2。（5-1）4F==×=1.31×（5-2）0.1=0.1×=8.49×（5-3）（5-4）=＜=2000×2、空氣錘連桿機構疲勞強度核算由于連桿機構已設計退刀槽處過渡圓角半徑r為30mm（5-5）（5-6）應力集中系數按照常理來說是1.46，但對于45#鋼，正火狀態，q值可取為0.70，則有效應力集中系數為：=1+q(－1)=1+0.7(2.46－1)=2.32（5-7）則=2.321487=1982×而〔〕為2000×，因此，連桿機構的框架結構是安全的。總結本次設計基于設計目標完成了各項設計內容，復習鞏固了機械設計相關的諸多知識和技術，能夠系統的了解掌握機械設計知識。基于本文設計的各項目標需求，對設備的各項功能做了具體的研究和分析，設計了機械設備的各個功能部件，基于設計參數確定了設備相關機構和零部件的各項尺寸參數。通過此次設備設計經歷的學習鍛煉，對機械設計方面理論知識的掌握程度不斷提升，能夠更好的研究分析各種機械機構的結構及其運動作業情況，能夠更快更好的