雙柱式機(jī)械式舉升機(jī)設(shè)計機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計講解

1、Wft*H 行w M a " c "組awe , = m9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*e o» * * 士 « y "oM im> - x a * w * r w * » e企> i a i'j面 'f dt * v"* * g z a 客",市a ,3研（Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu市&“B ，+ ，- * * a 心 T *

2、71; ，* ./ r 0*理 »ov+1理.遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院摘要雙柱機(jī)械式汽車舉升機(jī)，它包括兩個框形舉升柱，兩個垂直滑動在該框形 舉開柱上的升降滑架，兩個托臂和兩個軌道式托板，其特征在于所述框形舉開 柱是由結(jié)構(gòu)在下部的底板升底梁開矩形齒輪箱及矩齒輪箱兩側(cè)短邊向上延伸 的方形導(dǎo)柱連接上部的橫梁構(gòu)成的整體；所述框形舉升柱下面的矩形齒輪箱其 中一個是安裝電動機(jī)的驅(qū)動箱；而所述升降滑架是由兩個平行固定在其上的托 臂穿過所述軌道式托板上滑套的孔位相互連接。關(guān)鍵詞 滑動螺旋副；導(dǎo)軌；絲杠；制動器；組合開關(guān)3目錄摘要 I目錄 II1緒論 11.1 前言 11.2 舉升機(jī)概述 22升舉

3、裝置的總體設(shè)計 42.1 設(shè)計題目 42.2 設(shè)計方案 42.3 方案選擇 42.4 實習(xí)考察 52.5 確定總設(shè)計計劃 53機(jī)械傳動系統(tǒng) 63.1 方案的擬定 63.2 在擬定機(jī)械傳動系統(tǒng)方案時，應(yīng)考慮以下原則 73.3 傳動類型選擇的依據(jù) 83.4 滑動螺旋傳動的特點及計算 104滾動直線導(dǎo)軌套副 154.1 導(dǎo)軌的類型及其特點 154.2 導(dǎo)軌的設(shè)計要求 154.3 導(dǎo)軌的設(shè)計程序及內(nèi)容 154.4 精密導(dǎo)軌的設(shè)計原則 154.5 導(dǎo)軌類型的選擇原則 164.6 導(dǎo)軌材料與熱處理 174.7 常用的淬火方法 184.8 滾動直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)與特點 184.9 定壽命計算 195絲杠同步轉(zhuǎn)

4、動的鏈傳動 215.1 滾子傳動的設(shè)計 21a r 品>» r "« v rx n wa HM a " c " 組aw e , = m *»* 9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*E o» * * « y <f"« ox - X f°4 »w* w * r w *» e 企> i A Irj 面 'F dt * v" * * g z a 客"

5、, 市a ,3 研（Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu 市&“ B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0* 理 »ov * 理企M e * p«s w 理遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5.2 滾子鏈傳動的設(shè)計計算 225.3 滾子鏈的靜強(qiáng)度計算 235.4 滾子鏈的使用壽命計算 245.5 滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸 276帶傳動及其有關(guān)計算 286.1 帶傳動 286.2 帶和帶傳動的形式 286.3 V帶傳動 286.4 V 帶傳動的設(shè)計計算 296.5 基準(zhǔn)寬度制V帶傳動的

6、設(shè)計計算 296.6 帶傳動的效率 326.7 V帶帶輪 336.9 帶輪的技術(shù)要求 336.10 帶輪的技術(shù)要求 346.11 V帶傳動的主要失效形式 347制動器的選擇及其計算 367.1 制動器 367.2 制動器的分類、特點及應(yīng)用 367.3 制動器的選擇 367.4 制動器的性能參數(shù)及主要尺寸 378開關(guān)的選擇 398.1 HZ5B-1型組合開關(guān) 398.2 LXJ6系列接近開關(guān) 399經(jīng)濟(jì)效益分析 40結(jié)論 42參考文獻(xiàn) 43謝辭 44iiiA . * *X. x a * .10r. w ,* r w “.f 企> . A .一 *，F(xiàn) At * V" * .* g

7、 K U 客", 市S遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1緒論1.1 前言現(xiàn)代汽車工業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展而日新月異 ，新工藝、新材料、新 技術(shù)廣泛運用，特別是電子技術(shù)、液壓技術(shù)在汽車上應(yīng)用，使當(dāng)今的汽車是集 各種先進(jìn)技術(shù)的大成，新穎別致的汽車時時翻新。而現(xiàn)代汽車的故障診斷不再 是眼看、耳聽、手摸，汽車維修也不再是師傅帶徒弟的一門手藝，而是利用各 種新技術(shù)的過程。隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展，日益呈現(xiàn)出汽車維修的高科技特 征，與其同時汽車維修理念也不斷更新。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，維修設(shè)備也隨之產(chǎn)生了質(zhì)的變化。汽車保修設(shè)備的 生產(chǎn)，也不再是多以機(jī)具類為主。20世紀(jì)90年代以來，一批批先進(jìn)的進(jìn)口汽

8、車檢測設(shè)備和儀器涌入國門。四輪定位儀、解碼器、汽車專用示波器、汽車專 用電表、發(fā)動機(jī)分析儀、尾氣測試儀及電腦動平衡機(jī)等 ，這些昔日人們十分陌 生的檢測設(shè)備，已經(jīng)成為現(xiàn)代維修企業(yè)的必備工具。而這些檢測設(shè)備，本身就 是高科技化的產(chǎn)品，是電子檢測技術(shù)、電腦技術(shù)的高級集成物。要熟練地操作 使用這些檢測設(shè)備，技術(shù)人員需要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，并要掌握外語和電腦技 術(shù)，才能掌握正確的使用方法，充分發(fā)揮檢測設(shè)備的各項功能。這種高科技化 的現(xiàn)代汽車檢測設(shè)備，使現(xiàn)代汽車維修的科技含量大為提高。加入WTO寸中國汽車維修業(yè)的影響是巨大的。為了適應(yīng)售后服務(wù)的要求,1Wft*H 行w M a " c "組

9、awe , = m9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*e o» * * 士 « y "oM im> - x a * w * r w * » e企> i a i'j面 'f dt * v"* * g z a 客",市a ,3研(Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu市&“B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0*理 »ov+1理.遼

10、寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院國外汽車維修業(yè)將相繼進(jìn)入中國市場，國外汽車維修業(yè)的介入給中國汽車維 修市場提供了 一個較為先進(jìn)的高效的國際技術(shù)環(huán)境 ，對促進(jìn)國內(nèi)汽車維修業(yè) 的更新改造、加速汽車維修業(yè)技術(shù)進(jìn)步的進(jìn)程，將起到良好的推動作用。傳統(tǒng)的汽車維修方式、維修制度以及經(jīng)營模式必然被現(xiàn)代汽車維修方式所 代替。以往的汽車維修往往就維修談維修，現(xiàn)代汽車維修是汽車銷售、零件銷 售、資訊及售后服務(wù)四位一體緊密結(jié)合。 汽車維修的新趨勢是維修對象的高科 技化、維修設(shè)備現(xiàn)代化、維修咨詢網(wǎng)絡(luò)化、維修診斷專家化、維修管理電腦化 及服務(wù)對象的社會化。國外汽車維修企業(yè)以汽車服務(wù)貿(mào)易的形式進(jìn)入國內(nèi)市場 使我國汽車維修行業(yè)將面

11、臨嚴(yán)峻形勢，而在汽車維修企業(yè)發(fā)展要素中，起主 導(dǎo)作用的因素將是：管理、技術(shù)、裝配和信息。倡導(dǎo)汽車維修行業(yè)的服務(wù)優(yōu)質(zhì) 化、品牌化、現(xiàn)代化，勢在必行。1.2 舉升機(jī)概述絲桿采用一次滾壓成形，螺母使用高強(qiáng)度進(jìn)口尼龍，既保證使用安全性和 堅固度，又使得更換方便；精心選材，并由專門設(shè)計工作室進(jìn)行外觀和技術(shù)設(shè) 計；通過鏈條傳動，實現(xiàn)主副滑架同步運行。本產(chǎn)品適用于將自重小于3200kg的轎車、輕型旅行車、客貨兩用車、輕 型貨車整車舉升并固定到所需工作高度，進(jìn)行多種維修、保養(yǎng)或清洗作業(yè)。表1-1舉升機(jī)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)額定舉升質(zhì)量：3000kg最大舉升高度：2000mm托盤距地面最低高度：160mm全行程上升時

12、間：W 4min全行程下降時間： 60S驅(qū)動方式：電機(jī)驅(qū)動、絲桿傳遞懸臂托舉電機(jī)功率：3KW工作電壓：380V控制電壓：220V噪音：& 80dB ( A)外形尺寸：1400m由3160m由2556mm3遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2升舉裝置的總體設(shè)計2.1設(shè)計題目小轎車維修用開舉裝置的設(shè)計題目設(shè)計要求：(1)升舉重量3000 kg。(2)升舉高度距地面2m(3)升舉速度3-4m/min。(4)轎車尺寸：1800 X 2600X 1600 ( mmi2.2 設(shè)計方案(1)擬定方案為齒條傳動，采用以齒條為承載軌道進(jìn)行同步開舉。 機(jī)械能 轉(zhuǎn)化率高，但承載較次。(2)擬定方案為滾珠絲杠傳動，

13、采用以旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，平穩(wěn)輕 便快捷，機(jī)械能轉(zhuǎn)化率低。(3)擬定方案為滑動螺旋傳動，采用以旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，平穩(wěn)承 載能力強(qiáng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化率低。2.3 方案選擇根據(jù)題目要求和現(xiàn)實狀況選用滑動螺旋傳動為最佳，能夠?qū)崿F(xiàn)重載升舉， 轉(zhuǎn)化率低，易于控制，速度要求不是很高，平穩(wěn)安全。2.4 實習(xí)考察實習(xí)考察過程中并未見到此種類型的維修用開舉裝置，見到的是以液壓升 舉為主的升舉裝置，從液壓升舉到絲杠升舉的傳動方式改變的實現(xiàn)非常困難， 同時發(fā)現(xiàn)兩種不同開舉的差異體現(xiàn)在立柱承受重載的大小不同，于是決心從液壓到絲杠轉(zhuǎn)換。2.5 確定總設(shè)計計劃(1)首先確定絲杠能否承載近3噸重的開舉載荷，結(jié)果不能。(

14、2)選用導(dǎo)軌類型，實現(xiàn)絲杠和導(dǎo)軌的同載升舉。(3)設(shè)想絲杠和導(dǎo)軌同時開舉承載的布局設(shè)置，實現(xiàn)升舉的可行性。(4)對于平穩(wěn)開舉安全升舉的控制方式進(jìn)行設(shè)定和選擇，決定用制動閥 限制絲杠的旋轉(zhuǎn)，來實現(xiàn)開舉的定位。(5)同步開舉的實現(xiàn)選擇，初步設(shè)想兩種方案，一是通過蝸桿與絲杠來 實現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，二是通過鏈傳動來實現(xiàn)絲杠的同步旋轉(zhuǎn)，最后選用鏈傳動。(6)電動機(jī)與絲杠實現(xiàn)動力傳動的方案選擇，一是通過鏈傳動來實現(xiàn)， 二是通過帶傳動來實現(xiàn)，三是通過齒輪嚙合來實現(xiàn)，最后選用帶傳動，噪聲小, 靠摩擦傳動傳動效率高。(7)箱體選擇。(8)限位安全的設(shè)定。(9)開關(guān)控制的選擇.3機(jī)械傳動系統(tǒng)3.1方案的擬定機(jī)械傳動系統(tǒng)

15、的設(shè)計是一項比較復(fù)雜的工作，為了較好地完成此項任務(wù)， 不僅需要對各種傳動機(jī)構(gòu)的性能、運動、工作特點和適應(yīng)場合等有較深入而全 面的了解，而且需要具備比較豐富的實際知識和設(shè)計經(jīng)驗.止匕外，機(jī)械傳動系統(tǒng)的設(shè)計并無一成不變的模式可循，而是需要充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造能力.但 是，大體上都要經(jīng)過以下一些步驟：(1)根據(jù)預(yù)期完成的生產(chǎn)任務(wù)，選定機(jī)器的工作原理和傳動方案，兩者緊 密相關(guān).機(jī)器可以按不同的工作原理來完成同一生產(chǎn)任務(wù)， 因而其傳動方案也 就不同.例如螺栓的螺紋可以用車削、攻螺紋或滾螺紋的方法來完成.即使采 用同一種工作原理，也可以擬定出幾種不同的傳動方案； 例如用展成法加工齒 輪，采用不同的刀具可以

16、分別用滾齒機(jī)或插齒機(jī)來完成，但這兩種機(jī)床的傳動方案完全不同.應(yīng)從機(jī)械的工作性能、適應(yīng)性、可靠性、先進(jìn)性、工藝性和經(jīng) 濟(jì)性等多方面考慮，來擬定和評比各種傳動方案，然后加以確認(rèn)。根據(jù)機(jī)器的工作原理和傳動方案，便可確定出機(jī)器所需要的執(zhí)行構(gòu)件的數(shù) 目、運動形式，以及它們之間的運動協(xié)調(diào)配合關(guān)系等要求. 對于多執(zhí)行構(gòu)件的 機(jī)器，如要求各執(zhí)行構(gòu)件在運動的時間的先后上和運動位置的安排上必須準(zhǔn)確而協(xié)調(diào)的相互配合時，則應(yīng)畫出機(jī)械的工作循環(huán)圖，它有直線式、圓周式和直 角坐標(biāo)式三種。(2)確定個執(zhí)行構(gòu)件的運動參數(shù)和阻力， 并選定原動機(jī)的類型、運動參數(shù) 和功率等。(3)合理選擇機(jī)構(gòu)的類型，擬定機(jī)構(gòu)的組合方案，繪制機(jī)械傳

17、動的示意圖。(4)根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件和原動機(jī)的運動參數(shù)，以及各執(zhí)行構(gòu)件運動的協(xié)調(diào)配合 要求，確定各構(gòu)件的運動參數(shù)和各構(gòu)件的幾何參數(shù)，按GB4460-1984機(jī)動示意圖中的規(guī)定符號繪制機(jī)械傳動系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。(5)根據(jù)機(jī)器的生產(chǎn)阻力或原動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩進(jìn)行機(jī)械中力的計算(如確定各級傳動軸傳遞的轉(zhuǎn)矩和各零件所承受的載荷等)，作為零件承載能力計算 的依據(jù)。1.1 在分析計算的基礎(chǔ)上，按確認(rèn)的機(jī)械傳動系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)運動簡圖， 繪制 機(jī)器的總裝配圖、零件圖和部件圖。1.2 在擬定機(jī)械傳動系統(tǒng)方案時，應(yīng)考慮以下原則(1)采用盡可能短的運動鏈，以利于降低成本、提高傳動效率和傳動精度。(2)應(yīng)使機(jī)械有較高的效率，對單

18、流傳動應(yīng)提高每一傳動環(huán)節(jié)的傳動效 率，對分、匯流傳動應(yīng)提高功率大的功率流路線中各傳動件的傳動效率。(3)合理安排傳動機(jī)構(gòu)的順序。轉(zhuǎn)變運動形式的機(jī)構(gòu)通常安排在運動鏈的 末端，靠近執(zhí)行構(gòu)件處，摩擦傳動(帶、機(jī)械無級變速器等)以及圓錐齒輪(大 7a r 品>» r "« v rx n wa HM a " c " 組aw e , = m *»* 9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*E o» * * « y <f"«

19、; ox - X f°4 »w* w * r w *» e 企> i A Irj 面 'F dt * v" * * g z a 客", 市a ,3 研（Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu 市&“ B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0* 理 »ov * 理企M e * p«s w 理遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院尺寸者難于制造)一般安排在傳動的高速部位。(4)合理分配傳動比。各種傳動均有一個合理使用的單級傳動比值, 一

20、般 不應(yīng)超過；對于減速的多級傳動，按照“前小后大”的原則分配傳動比為有利， 但相鄰兩級傳動比的差值不要太大。增速的多級傳動亦遵循這一原則。(5)保證機(jī)械的安全運轉(zhuǎn)。如無自鎖性能的機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置制動器；為防止機(jī) 械過載損壞，應(yīng)設(shè)置安全聯(lián)軸器或有過載打滑的摩擦傳動機(jī)構(gòu)， 為防止無潤滑 而運行，應(yīng)設(shè)置連鎖開關(guān)，保證機(jī)器工作前潤滑系統(tǒng)先行工作等。1.3 傳動類型選擇的依據(jù)機(jī)械傳動系統(tǒng)的兩大基本任務(wù)是保證工作機(jī)實現(xiàn)預(yù)期的運動要求和傳遞 動力。如工作機(jī)是現(xiàn)有的機(jī)器，則傳動系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)僅在于選擇一合理的傳 動，使動力機(jī)的輸出與工作機(jī)的輸入相匹配即可。如設(shè)計任務(wù)是實現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件 與動力機(jī)的匹配，則傳動系統(tǒng)的設(shè)計就

21、比較復(fù)雜，需要分析執(zhí)行構(gòu)件的運動要 求：行程、速度、加速度、調(diào)速范圍、實現(xiàn)位置要求、實現(xiàn)函數(shù)要求、實現(xiàn)軌 跡要求、實現(xiàn)急回要求、停歇要求、相互間的動作配合要求；以及動力要求： 力、轉(zhuǎn)矩和功率等。在選定動力機(jī)后，根據(jù)運動和動力的要求來確定傳動系統(tǒng) 方案并進(jìn)行具體設(shè)計，這時，傳動系統(tǒng)就可能包含連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和間歇 運動機(jī)構(gòu)等。選擇傳動類型時，應(yīng)綜合考慮下列條件：根據(jù)滑動螺旋副的螺紋種類、特點和應(yīng)用選用梯形螺紋(GB5796.15796.3-1986 )代號Tr,它的牙型角為30o,螺紋副的小徑和大徑處有相等的徑向間隙，螺紋工藝好，牙根強(qiáng)度高，內(nèi)外螺紋的對中性好，采用剖分式螺紋 可調(diào)整、消除軸向

22、間隙。但傳動效率比矩形和鋸齒型螺紋低。 它是螺旋傳動中 最常用的一種。梯形螺紋牙型與基本尺寸牙型見表1-1其基本尺寸見GB/T5796.15796.3-1986。牙型角a = 300,螺紋副的小徑和大徑處有相等的 徑向間隙，螺紋工藝性好，牙根強(qiáng)度高，內(nèi)、外螺紋的對中性好，采用部分式 螺母可調(diào)整、消除軸向間隙。但傳動效率比矩形和鋸齒型較低。 它是螺旋傳動 中最常用的一種。表3.3-1梯形螺型（mm）牙型圖名稱符號計算公式圖3-1所示外螺紋大徑d螺距P牙頂間隙acP2-56-1214-44ac0.250.51基本牙型高H1H1=0.5P外螺紋牙型高h(yuǎn)3h3= H1+ ac內(nèi)螺紋牙局H4H4=h3牙

23、頂局ZZ=H1/2外螺紋中徑d2d2=d-2Z內(nèi)螺紋中徑D2D2=d-2Z外螺紋小徑D3d3=d-2h3內(nèi)螺紋小徑D1D1=d-2H1內(nèi)螺紋大徑D4D4=d+2ac外螺紋牙頂圓角R1R1max=0.5ac內(nèi)、外螺紋牙底圓角R2R2max=ac3.4滑動螺旋傳動的特點及計算特點：螺旋傳動主要由螺桿和螺母組成。 除自鎖螺旋外，一般用來把螺旋 運動變成直線運動，也可把直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動，同時進(jìn)行能量和力的傳遞， 或者調(diào)整零件間的相互位置。計算如下:11Wft*H 行w M a " c "組awe , = m9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " -

24、T " “、T w' -*e o» * * 士 « y "oM im> - x a * w * r w * » e企> i a i'j面 'f dt * v"* * g z a 客",市a ,3研(Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu市&“B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0*理 »ov+1理.遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院表3.4-2滑動螺旋傳動的設(shè)計計算計算項目單位計算公式、參數(shù)選擇

25、和說明實例計算結(jié)果耐 磨性螺桿中徑d2mmd2=e -F式中？一螺紋形式寸 yp系數(shù)，梯形、巨型螺紋 ?=0.8.F 一軸 向(N)W一螺母長度L與螺桿中徑d2之 比，部分式螺母為2.53.5 。P一 許用壓強(qiáng)(Mp3見表6.1-14 (現(xiàn)代 機(jī)械傳動手冊)F=8000N已知d=44,（查 GB/T5796.3-1986）d2=38計算項目單位計算公式、參數(shù)選擇和說明實例計算結(jié)果耐 磨性公稱直徑d 和螺距Pmm根據(jù)上式算出的d2按螺紋的標(biāo)準(zhǔn)基本尺寸系列選取相應(yīng)的d和P得 d=44P=12螺紋導(dǎo)程PhmmPh=ZPZ 螺紋線數(shù)Ph=12Z=1螺紋旋合長度LmmL=W d2L=100¥=

26、2.63旋合圈數(shù)mm=L/P一般 me 1012m=8.33螺紋工作局度 H1(h)mm梯形螺紋H1=0.5PH1=6螺紋表面， 作壓強(qiáng)PMpaP1FM2HlmP=1.68滑動速度 v=34m/min 由表 6.1-14 , p=5.68 校核 合格壓強(qiáng)校合pwp驗 算 項 目螺紋升角 入°入=arctan（Ph/ 兀 d2）入=5° 44,當(dāng)量摩擦角T°=arctanfT fT=f/cos 3由表 6.1-12 , T=4° 455° 53取 3 T=5° 20,反行程自鎖 條件入wT入=5° 44, >T=5

27、76; 20,不自鎖螺 桿 強(qiáng) 度螺旋傳動的 轉(zhuǎn)矩TN m mT=0.5Fd2tan( X +(f)T)T=24270.27當(dāng)量應(yīng)力(TMpa(7=11.16 d3=31,4F ； J T 2圣3.3強(qiáng)度條件b W (T 式中(T -螺桿 材料的許用應(yīng)力(Mpa),查表 6.1-15(r=68120 > b螺桿滿足強(qiáng)度 條件計算項目單位計算公式、參數(shù)選擇和說明實例計算結(jié)果螺紋牙強(qiáng)度螺紋牙底寬度 bmm梯形螺紋b=0.65pb=7.8男 切應(yīng)力TMpa螺母：t =F/(d 兀 bm)T =0.89 < T =30 40強(qiáng)度條 件T T 彎 曲應(yīng)力(T bMpa螺母：bb=3 (FH1

28、) /(d 兀 ml2)d b=2.06< (rb=4 060強(qiáng)度條 件(rb< crb° 和b b查表6.1-15 。因螺母的材料強(qiáng)度通常伸好螺桿，因此一般只校驗螺母螺紋牙的強(qiáng)度。僅在螺桿與螺母材料相同時，才驗算螺桿的螺紋牙強(qiáng)度螺紋牙強(qiáng)度足夠螺 桿 的 穩(wěn) 定 性柔度入r入r=Lw/i式中長度系 數(shù)，查表6.1-17Lw 一螺桿的最 大工作長度i螺桿危險截面的慣性半徑(mm ,i=d3/4入 r=216.8 產(chǎn)0.7Lw=2400 i=7.75臨界載何F0N入 r > 8590 時，F(xiàn)0=兀2EA/入r2未淬火鋼,式中E一螺桿材料的彈性模量，鋼材的 E=20700

29、0(Mpa)A一螺桿危險截面的面積(mr2) ,A=兀 d32/4F0=32757A=754.39穩(wěn)定性的合格 條件F0/F>2.54如不滿足，應(yīng)增 大螺桿直徑d3F0/F=4.1 > 2.54, 合格軸向載荷F使 每個螺紋導(dǎo)程 產(chǎn)生的變形量8 Fmm4FPh8 F=2pEd38 F=0.000615螺 桿 的 剛 度轉(zhuǎn)矩T使每個 螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生 的變形量8 TmmST=16詈式中合螺桿材斗的切變模量，鋼的G=83000Mpa6 T=0.000074每個螺紋導(dǎo)程 的總變形量mm8=8 F± ST當(dāng)軸向載荷F與 運動方向相反時取“ 十 ”號8 =0.000689單位長度變形

30、量4 = 8 /Ph精度要求小局的場合,尸（810） x 0.00001=0.000057 < 尸(56) X 0.00001 螺桿剛度合格計算項目單位計算公式、參數(shù)選擇和說明實例計算結(jié)果螺 桿 的 橫 向 振 動臨界轉(zhuǎn)速n0r/minn式種心1_ 一 1n_ 60 2? 1000E . 0（）2nL?pL一螺旋傳動中主動件上 的轉(zhuǎn)矩（N m）-支撐系數(shù)，查表6.1-17n0=653L=30001=3.927p 密度(kg/mm3 )對于 鋼 p =0.0000078( kg/mm3)工作轉(zhuǎn)速n的 校合nW 0.8 n0n=80< 645滿足要求動 力 計 算驅(qū)動功率kwTnP=s

31、ee/ FV"CCC 41=0.985 4=0.57 P=0.9kw".001-八0.00000 1955071 r滑動螺旋副工作時主要承受轉(zhuǎn)矩、軸向拉（壓）力，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)工作情況，判定其實效形式，確定相應(yīng)的計算準(zhǔn)則13a r 品>» r "« v rx n wa HM a " c " 組aw e , = m *»* 9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*E o» * * « y <f"

32、1; ox - X f°4 »w* w * r w *» e 企> i A Irj 面 'F dt * v" * * g z a 客", 市a ,3 研（Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu 市&“ B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0* 理 »ov * 理企M e * p«s w 理遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院滑動螺旋副的主要實效形式是磨損，故螺桿的直徑和螺母的高度通常是按 耐磨性計算確定的。傳力較大或受沖擊載荷的

33、傳力螺旋， 應(yīng)校核螺桿危險截面 的強(qiáng)度及螺母螺紋牙的剪切和彎曲強(qiáng)度。對精度要求較高的傳動螺旋，應(yīng)根據(jù)剛度確定或校核螺桿的直徑。對長度比較大的受壓螺桿，因其易產(chǎn)生側(cè)向彎曲，需校核其穩(wěn)定性。長徑 比較大，轉(zhuǎn)速又較高的螺桿，可能發(fā)生橫向振動，應(yīng)校核其臨界轉(zhuǎn)速。對有自鎖要求的螺旋傳動，要驗算其能否滿足自鎖條件。15a r 品>» r "« v rx n wa HM a " c " 組aw e , = m *»* 9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*E o&#

34、187; * * « y <f"« ox - X f°4 »w* w * r w *» e 企> i A Irj 面 'F dt * v" * * g z a 客", 市a ,3 研（Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu 市&“ B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0* 理 »ov * 理企M e * p«s w 理遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院4滾動直線導(dǎo)軌套副4.1 導(dǎo)軌的類型及其

35、特點導(dǎo)軌按運動軌跡劃分，可分為直線運動導(dǎo)軌和圓周運動導(dǎo)軌。4.2 導(dǎo)軌的設(shè)計要求(1)幾何精度就是通常所說的導(dǎo)向精度，即運動的直線度或回轉(zhuǎn)精度；(2)運動精度包括兩方面的內(nèi)容：一是運動的平穩(wěn)性，二是定位精確；(3)具有足夠的承載能力和剛度，使用壽命長；(4)結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、便于調(diào)整和維修；(5)具有良好的潤滑和防護(hù)裝置。4.3 導(dǎo)軌的設(shè)計程序及內(nèi)容(1)根據(jù)工作條件、載荷特點，確定導(dǎo)軌的類型、截面形狀和結(jié)構(gòu)尺寸。(2) 進(jìn)行導(dǎo)軌的力學(xué)計算，選擇導(dǎo)軌材料、表面精加工和熱處理方法以及 摩擦面硬度匹配。(3) 設(shè)計導(dǎo)軌的配合間隙和預(yù)加載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)。(4) 設(shè)計導(dǎo)軌的潤滑系統(tǒng)及防護(hù)裝置。(5)制定

36、導(dǎo)軌的精度和技術(shù)條件。4.4 精密導(dǎo)軌的設(shè)計原則對幾何精度、運動精度和定位精度要求較高的導(dǎo)軌，在設(shè)計時還必須考慮 如下一些原則：使導(dǎo)軌系統(tǒng)能達(dá)到誤差相互補償?shù)男Ч?，必須滿足下列三個條件：(1) 導(dǎo)軌間必須設(shè)計中間彈性環(huán)節(jié)，如使用滾動體、粘貼塑料、靜壓油 膜等。(2) 導(dǎo)軌間要有足夠的預(yù)緊力，使接觸的誤差能進(jìn)行補償。預(yù)緊力不大 于使中間彈性體發(fā)生永久變形時的變形力。(3) 導(dǎo)軌要有較高的制造精度，要求導(dǎo)軌的制造誤差小于中間彈性體的 變形量。4.5 導(dǎo)軌類型的選擇原則(1) 精度互不干涉原則：導(dǎo)軌的各項精度制造和使用時互不影響才易得 到較高的精度。如矩形導(dǎo)軌的直線性與測面導(dǎo)軌的直線性在制造時互不影

37、響； 又如平一一V導(dǎo)軌的組合，上導(dǎo)軌的橫向尺寸的變化不影響導(dǎo)軌的工作精度。(2) 靜、動摩擦系數(shù)相接近的原則；例如選用滾動導(dǎo)軌或塑料導(dǎo)軌，由 于摩擦系數(shù)小且靜、動摩擦系數(shù)相近，所以可獲得很低的運動速度和很高的重 復(fù)定位精度。(3) 導(dǎo)軌能自動帖合的原則；要使導(dǎo)軌精度高，必須使相互結(jié)合的導(dǎo)軌 有自動帖合的性能。對水平位置工作的導(dǎo)軌，可以靠工作臺的自重來貼合的性 能。對水平位置工作的導(dǎo)軌，可以靠工作臺的自重來貼合；其他導(dǎo)軌靠附加的 彈簧力或者滾輪的壓力使其鐵合。(4) 移動的導(dǎo)軌在移動過程中,始終全部接觸的原則：也就是固定的導(dǎo) 軌長，移動的導(dǎo)軌短。(5) 對水平安置的導(dǎo)軌，以下導(dǎo)軌為基準(zhǔn)，上導(dǎo)軌為

38、彈性體的原則：以 長的固定不動的下導(dǎo)軌為剛性較強(qiáng)的剛體為基準(zhǔn)，移動部件的上導(dǎo)軌為能具有一定變形的彈性體。(6) 能補償因受力變形和受熱變形的原則：例如龍門式機(jī)床的橫梁導(dǎo)軌， 將中間部位制成凸形，以補償主軸箱移動到中間位置時的彎曲變形。4.6 導(dǎo)軌材料與熱處理(1)導(dǎo)軌材料的要求和匹配：用于導(dǎo)軌的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、 摩擦 系數(shù)小和動靜摩擦系數(shù)差小。導(dǎo)軌副應(yīng)盡量由不同材料組成，如果選用相同材 料，也應(yīng)采用不同的熱處理或不同的硬度。通常動導(dǎo)軌(短導(dǎo)軌)用較軟耐磨 性底的材料，固定導(dǎo)軌(長導(dǎo)軌)用較硬和耐磨材料制造，材料匹配對耐磨性 影響見表4.6-1 :表4-1導(dǎo)軌材料匹配及其相對壽命導(dǎo)軌材料

39、及熱處理相對壽命導(dǎo)軌材料及熱處理相對壽命鑄鐵/鑄鐵1淬火鑄鐵/淬火鑄鐵4 一 5鑄鐵/淬火鑄鐵2L 3鑄鐵/鍍銘鑄鐵3 4鑄鐵/淬火鋼>2塑料/鑄鐵8(2)導(dǎo)軌材料與熱處理導(dǎo)軌材料主要是灰鑄鐵和耐磨鑄鐵,灰鑄鐵通常以HT200或HT300故固定導(dǎo)軌，以HT150或HT200做動導(dǎo)軌。(3)導(dǎo)軌的熱處理一般重要的導(dǎo)軌，鑄件粗加工后進(jìn)行一次時效處理，高精度導(dǎo)軌鑄件半精 加工后還需進(jìn)行第二次時效處理。4.7 常用的淬火方法(1)高、中頻淬火，淬硬層深度(1i_ 2)mm硬度(45. 50)HRC.(2)電接觸加熱自冷表面淬火，淬硬層深度 (0.2 I 0.25)mm,顯微硬度600HM 左右。

40、這種淬火方法主要用于大型鑄件導(dǎo)軌。4.8 滾動直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)與特點結(jié)構(gòu)：滾動直線導(dǎo)軌副是由導(dǎo)軌、滑快、鋼球、反向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作想對運動時，鋼球沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動，在滑塊端部鋼球又通過反向器進(jìn)入反向孔后再進(jìn)入滾道，鋼球就這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動運動， 反向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。特點：(1)動靜摩擦力之差很小、摩擦阻力小，隨動性極好。驅(qū)動功率小，只相 當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一。(2)承載能力大，剛度高。導(dǎo)軌副滾道截面采用合理比值 .D為鋼球直徑) 的圓弧溝槽，因而承載能力及剛度比平面與鋼球接觸大

41、大提高。(3)能實現(xiàn)高速直線運動，具瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高10倍。(4)采用滾動直線導(dǎo)軌副可簡化設(shè)計、制造和裝配工作、保證質(zhì)量、縮短19A . * *X. x a * .10r. w ,* r w “.f 企> . A .一 *，F(xiàn) At * V" * .* g K U 客", 市S遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院時間、降低成本。導(dǎo)軌副具有“誤差均化效應(yīng)”從而降低基礎(chǔ)件 (導(dǎo)軌安裝面) 的加工精度，精銃或精刨即可滿足要求4.9 定壽命計算滾動直線導(dǎo)軌副額定壽命的計算與滾動軸承基本相同L 二 f hf t f cf aCa kfw P式中L 一額定壽命(Km);Ca一額定動

42、載荷(kN);P 當(dāng)量動載荷(kN);10e = 一 ,3z一導(dǎo)軌上滑塊數(shù)；e一指數(shù)，當(dāng)滾動體為滾珠時，e=3,當(dāng)滾柱時，K 額定壽命單位(km),滾珠時，K = 50km ,滾柱時，K = 100km；f 一硬度指數(shù)h3.6f =滾道實際硬度(HRC )、h h <58；九一溫度系數(shù)，查取0二1;f 一接觸系數(shù)，查取f =1.00; ccf 精度系數(shù)，查取f =1.0; aaf 一載荷系數(shù)，查取f =1.8; wwF max受力最大的滑塊所受的載荷(kN),計算方法見下表：21Wft*H 行w M a " c "組awe , = m9 *Ta> 3 "

43、; 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*e o» * * 士 « y "oM im> - x a * w * r w * » e企> i a i'j面 'f dt * v"* * g z a 客",市a ,3研（Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu市&“B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0*理 »ov+1理.遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院表4-2工作條件fw無外部

44、沖擊或振動的低速運動的場合，速度小于 15m/min1. 1.5無明顯沖擊或振動的中速運動場合，速度為15 ._ 60m/min1.5 L 2有外部沖擊或振動的高速運動場合，速度大于60m/min2|. 3.523遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5絲杠同步轉(zhuǎn)動的鏈傳動5.1 滾子傳動的設(shè)計國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18150-2000滾子鏈傳動選擇指導(dǎo)，是鏈傳動設(shè)計選擇 標(biāo)準(zhǔn)，也是確保鏈條質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，而且是對鏈條質(zhì)量最低要求的標(biāo)準(zhǔn)。 此標(biāo)準(zhǔn) 等同采用ISO1082&鏈傳動屬于具有中間撓性件的嚙合傳動，它兼有齒輪傳 動和帶傳動的一些特點。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造與安裝精度要求較低， 鏈齒輪受力情

45、況較好，承載能力較大；有一定的緩沖和減振性能；中心距可大 而結(jié)構(gòu)輕便。與摩擦型帶傳動相比，鏈傳動的平均傳動比準(zhǔn)確；傳動效率較高； 鏈條對軸的拉力較??；同樣使用條件下，結(jié)構(gòu)尺寸更為緊湊；止匕外，鏈條的磨 損伸長比較緩慢，張緊調(diào)節(jié)工作量較小，并且能在惡劣環(huán)境條件下工作。鏈傳 動的主要缺點是：不能保持瞬時傳動比恒定；工作時有噪聲；磨損后易發(fā)生跳 齒，不適用于受空間限制要求中心距小以及急速反向傳動的場合。鏈傳動的應(yīng)用范圍極廣。通常，中心距較大、多軸、平均傳動比要求準(zhǔn)確的傳動，環(huán)境惡 劣的開式傳動，低速重載傳動，潤滑良好的高低速傳動等都可成功的采用鏈傳 動。按用途不同，鏈條可分為：傳動鏈、輸送鏈和起重鏈

46、。在鏈條的生產(chǎn)與應(yīng) 用中，傳動用短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈）占有最主要的地位。通常，鏈 傳動的傳動功率在100Kw以下，鏈速在15m/s以下。鏈傳動的效率，對于一般傳動，具值約為0.94-0.96 ;對于用循環(huán)壓力供油潤滑的高精度傳動，具值約為 0.98。5.2 滾子鏈傳動的設(shè)計計算設(shè)計鏈傳動的已知條件：(1)主動和從動機(jī)械的類型；(2)主、從動軸的轉(zhuǎn)速n1、n2 (r/min )和直徑；(3)中心距要求和布置；環(huán)境條件。(5)所傳遞功率P(kw);表5.2-1滾子鏈傳動的一般設(shè)計計算方法見下表項目符 號單位公式和參數(shù)選te說明鏈輪 齒數(shù)z1z2傳動比 i= -n1 = -z2-n2z1z1

47、 = z2 =25為傳動平穩(wěn)，鏈速增 高時，應(yīng)選較大的 z1 ,高速或受沖擊載 荷的鏈傳動，Z1至少 25齒，且鏈輪齒應(yīng)淬 硬修正 功率PckwPc = pf f2 =1.98P-輸入功率 f1-工況系數(shù) f2 -主動鏈輪 齒數(shù)系數(shù)鏈條節(jié)距Pmm根據(jù)修正功率pc和鏈輪轉(zhuǎn)速由圖14.2-2或圖14.2-3選用合理的節(jié)距Pp=38.1 n = 9，|r/min25Wft*H 行w M a " c "組awe , = m9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*e o» * * 士 «

48、y "oM im> - x a * w * r w * » e企> i a i'j面 'f dt * v"* * g z a 客",市a ,3研（Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu市&“B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0*理 »ov+1理.遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院初定 中心 距ao而ao=(3050)p脈動載荷無張緊時，a。< 25 p , a°max = 80p =3048首先考慮結(jié)構(gòu)要求定中心距

49、a0,有張緊裝置或托板時，a0可mmiV 4>4大于80 P ；對于中心aO0.2zi(i+1)p0.33z1(i- 1)p距不能調(diào)整的傳動，a0min = 30 p節(jié)數(shù)X0X02%Zi + Z2=+ p2f3 = 0f3p+ - =185， a0X0圓整為整數(shù)X ,宜取偶 數(shù)，以避免 過度鏈節(jié)。X =186實際 鏈條 節(jié)數(shù)XX0圓整為X，鏈條長度為XpL = m =7.0866m1000實際 中心 距a,mma,=a- Da，Da = (0.0021 0.004)aD a應(yīng)保證 鏈條松辿后合適的 垂度 0.01 ) f = L a<U 0.03J鏈速vm/sv =Wipz2n2

50、P_ .0_人= 0.14287；60 創(chuàng)100060 10005 v £ 0.6m/s低速傳動5.3 滾子鏈的靜強(qiáng)度計算在低速重載鏈傳動中，鏈條的靜強(qiáng)度占有主要地位，通常vY 0.6m/s視為 低速傳動。如果低速鏈也按疲勞考慮，結(jié)果常經(jīng)不經(jīng)濟(jì)。因為額定功率曲線上 各點其相應(yīng)的條件性安全系數(shù)n大于820,比靜強(qiáng)度安全系數(shù)為大。另外， 當(dāng)進(jìn)行有限壽命計算時，若要求的使用壽命過短，使用功率過高，則鏈條的靜 強(qiáng)度驗算也是比不可少的。鏈條的靜強(qiáng)度計算公式為：刁nKaF + Fc+ Ff式中n 靜強(qiáng)度安全系數(shù)Q 一鏈條極限拉伸載荷Ka 工況系數(shù)F 一有效拉力Fc 一離心力引起的拉力，其計算公式

51、Fc = qv2; q為鏈條每米的質(zhì)量；v為鏈速；當(dāng)v<4m/s時，F(xiàn)c可忽略不計；Ff 一懸垂拉力，見圖14.2-6 ,在Ff和Ff中選大者；n一許用安全系數(shù)，一般為48;如果按最大尖峰載荷Fmax來代替KaF進(jìn)行計算，則可為36;對于速度較低、從動系統(tǒng)慣性較小、不太重要的傳動或作 用力較低的確定比較準(zhǔn)確，n可取較小的值。得 n=101 n05.4 滾子鏈的使用壽命計算當(dāng)鏈傳動的傳動功率要求超過額定功率、鏈條的使用壽命要求小于15000h或者磨損伸長率Dp要求明顯小于3%寸，有必要進(jìn)行鏈條的使用壽命P計算。設(shè)P0為由式n =得到的功率值，Q刁nKaF +Fc+ Ff'107 1

52、B為由式T Wi 1'3.71KmP0KaP )工得到的功率值, 100P為要求傳27遞的功率。在不發(fā)生膠合的前提下對已知鏈傳動進(jìn)行疲勞壽命計算為Wft*H 行w M a " c "組awe , = m9 *Ta> 3 " 1 *，T 卅 " - T " “、T w' -*e o» * * 士 « y "oM im> - x a * w * r w * » e企> i a i'j面 'f dt * v"* * g z a 客",市a ,

53、3研（Av - m , * d s ，1 « b - e * 4 Ba ，投*, nu市&“B ，+ ，- * * a 心 T *« ，* ./ r 0*理 »ov+1理.遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院廿 KaP c c'右,3P0Km73.7110 KmP0 Lp一初 KaP )100,., K p ,右 P0 £<P0KmT = 15000(KmP0 )2 LpKaP100式中T使用壽命Z1 一小鏈輪齒數(shù)n1一小鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)Km一多排鏈排系數(shù),單排Km=1、雙排Km=1.7、三排Km=2.5、四排Km=3.3；Ka 工況系數(shù)Lp 一鏈

54、長，以節(jié)數(shù)表小。滾子鏈的耐磨損工作能力計算當(dāng)工作條件要求鏈條的磨損伸長率D2明顯小于3%£者潤滑條件不能符合規(guī)p定要求方式而有所惡化時，可按下式進(jìn)行滾子鏈的磨損計算。鏈條的磨損使用 壽命與潤滑條件、許用的磨損伸長律以及銀鏈承壓面上產(chǎn)生的滑摩功等因素有關(guān)。T =91500f*2c3旦.|組 式中I p J V i +1 _ p 1T一使用壽命Lp 一鏈長，以節(jié)數(shù)表小V一鏈數(shù)Z1 一小鏈輪齒數(shù)i 傳動比Dp一許用磨損伸長率，按具體工作條件確定；PG 一磨損系數(shù)Q一節(jié)距系數(shù)Q齒數(shù)-速度系數(shù)pr 一錢鏈比壓錢鏈比壓按下式計算Pr = KAF+ Fc- Ff式中AKa 工況系數(shù)F 一有效拉力F

55、c一離心力引起的拉力F f 一懸垂拉力A一較鏈承壓面積，A值等于滾子鏈銷軸直徑d2與套筒長度b2的乘積。當(dāng)使用壽命T以確定時，T =91500曳小3 匕且_ |P 確定許用壓力pr】，用式 < Pr 八 i +1 - P 1KaF + Fc+ Ffpr =-進(jìn)行餃鏈的比壓計算：Pr £ 3ar r5.5滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸表5-1滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸名稱符號計算公式說明基 本 參 數(shù)鏈輪齒數(shù)z查表14.2-3配用鏈 條節(jié)距滾 子外徑 排距P dr PtP=38.1 dr =22.23pt =0查表14.2-2主 要 尺 寸分度圓直徑dP d = t0 =304.1800 sinz齒頂圓直徑dadamax = d + 1.25p- dr =329.4J 1.6）damin =d +J 一一 Pdr =317.4 I z J齒根圓直徑dfdf = d- dr = 281.77分度圓弦齒高h(yuǎn)ahamax 0.625 十|p0.5d =14Iz J最大齒根距離Lx1.900.，一，lx = d cos - dr