资源描述
购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 院 本科毕业论文（设计） 二 一五 年 四 月 三十一 日 题目 单边辊自动送料装置的设计 作者 学院 模具工程 学院 专业 材料成型与控制工程 学号 指导教师 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 院本科毕业论文（设计）诚信声明 本人声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立开展工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或创作过的作品成果。对本文工作做出重要贡献的个人和集体均已在文 中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： （手写） 二 四 月 三十 日 （打印） 购买设计文档后加 费领取图纸 I 摘 要 冲压是金属塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也称为板料成形。冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型零件；既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件，又能够制造精密（公差在微米级）和复杂形状的零件。冲压具有生产率高、加工成本低、材料利率高、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优 点，因此在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等生产和发展具有十分重要的意义。 本次设计的题目是单边棍自动送料装置的设计，通过对给定的管材零件进行冲压加工实验，从而了解单边棍自动送料装置的工作原理和结构组成 关键词 ：冲压；成本；设计；单边棍自动送料装置 购买设计文档后加 费领取图纸 of of is of in is of in of is In if of is of is to so of a be is a to of of is of on to to a a of of in of of 购买设计文档后加 费领取图纸 录 诚信申明 . I 摘要 . . 一章 绪论 . 1 . 1 压加工的特点 . 1 压模 具的发展趋势 . 2 . 3 第二章 单边棍自动送料装置总体方案结构的设计 . 6 边棍自动送料装置 的总体方案图 . 8 边棍自动送料装置 的工作原理 . 13 第三章 机械 结构的设计 . 18 机的选型计算 . 20 轮传动的设计计算 . 21 承的选型计算 . 21 第四章 各主要零部件强度的校核 . 21 轮的强度校核 . 22 承强度的校核 . 22 的强度的校核 . 23 第五章 三维软件设计总结 . 23 结论 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 购买设计文档后加 费领取图纸 1 第一章 绪论 国模具行业的发展方向和前景 经过 1990 年代的高速发展，中国的模具产业已经达到一定的水平，生产能力也有了相当大的提高，模具市场的规模也正在 逐步扩大。过去十年，中国模具工业（主要集中在汽车、电子信息以及电器）以每年 15%左右的增长速度快速发展。 到 2005 年，全国模具生产厂点已达 3 万多家，从业人员 50 多万人；模具销售总额高达 610 亿元，比上年增长 25%；模具生产企业总体上任务饱满、订单充足。 2006年，业界预测中国汽车的年度销售数量将会比前一年增长 15%，年度销售数量将会达到 640万台。而汽车零部件市场比汽车整车的市场更大，可以预测汽车相关模具产业将会有高速发展。 与 2004 年相比， 2005 年中国的模具生产值增加了 125%，以 610 亿人民币居世 界第三位。其中，出口比前一年增加了 150%，达到了 前，国内模具行业正随着我国制造业特别是汽车和电子产业的持续高速发展而逐渐步入“黄金期”。 近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度； 冲压 模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展较快。 在 冲压 模具方面， 2006 年， 冲压 模具比例进一步上升，热流道模具和气辅模具水平进一步提高， 冲压 模具在量和质方面都有较 快的发展，我国最大的 冲压 模具单套重量已超过 50 吨，最精密的 冲压 模具精度已达到 2 微米。在 具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，专利数量增多。 据业内人士分析，未来我国模具发展趋势包括 10 个方面： (1)模具日趋大型化。 (2)模具的精度将越来越高。 10 年前精密模具的精度一般为 5 微米，现已达到 2米， 1 微米精度的模具也将上市。 (3)多功能 级进 模具将进一步发展。新型多功能 级进 模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求越来越高。 (4)热流道模具在 冲压 模具中的比重也将逐渐提高。 (5)随着 冲压 成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压 冲压 成型等 购买设计文档后加 费领取图纸 2 工艺的模具也将随之发展。 (6)标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。 (7)快速经济模具的前景十分广阔。 (8)随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。 (9)以塑 代钢、以塑代木的进程进一步加快， 冲压 模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对 冲压 模具的要求也越来越高。 (10)模具技术含量将不断提高。 从应用趋势方面分析，受用户要求模具的生产周期缩短影响；快速经济模具的开发将被重视，模具标准件的应用将日渐广泛，且采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。 压加工的特点 冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车 、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则 60%以上，多则 90%以上。不少过去用锻造、铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中采用冲压工艺，许多工业部门就必须要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代。 与其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点： (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。 (2)冲压时由于模具 保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量 ,而模具的寿命一般较长 ,所以冲压的质量稳定 ,互换性好 ,具有“一模一样”的特征。 购买设计文档后加 费领取图纸 3 (3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 (4)冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制 造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 压模具的发展趋势 冷挤压技术发展的初期是非常缓慢的，长期以来只对几种软金属（铅和锡）进行挤压。直到 19纪末 20 世纪初，才开始挤压较硬的有色金属（锌、铝、紫铜、黄铜等）至于钢的挤压，由于冷挤压时需要很大的压力，在当时不能解决挤压钢用的 模具材料 、合适的润滑剂与大吨位的压力机等问题，长时间一直认为挤压钢是十分困难甚至是不可能的。 1906 年，英国人科斯利特（ 现用磷酸盐处理钢件制品是一种较理想的防锈方法，但工序繁多，而经济效益又差，故未被广泛采用。不过，这种防锈法的出现却极大地激发了人们去研究更简单而有效的新方法的积极性。到后来，用自动连续装置对钢毛坯进行磷酸锌防锈处理只需要两分钟。经磷酸锌处理过的毛坯表面附有脂肪润滑剂或钠皂薄膜，且这层薄膜不易脱落，挤压这种毛坯时，压 力较小。这个发现使人们找到了一种理想的钢毛坯表面处理法一磷化皂化法。 磷化皂化处理钢毛坯表面方法的出现使钢的挤压成为可能。 1934 年，德国人采用磷化皂化法成功地冷挤出钢管。二次世界大战期间，德国人需要大量弹壳，当时黄铜又供应不足，于是德国人秘密试验用冷挤压生产钢弹壳、后来，采用 合金工具钢 作模具材料，用冷挤压成功地挤出大批量钢弹壳 类零件。 第二次世界大战 以后， 美国 人窃取了 德国 人关于钢的冷挤压的全部资料，开始在美国用冷挤压秘密生产军火，开办了很多生产钢弹壳和弹体的军工厂。钢的冷挤压于 1947年才正式用于民用工业。美国于 1949年发表了各种钢材冷挤压后模具性能的实验数据。德国于 1950 年、 1953 年先后公布了钢的冷挤压的基本技术数据及冷挤压力和挤压功的实验结果。 购买设计文档后加 费领取图纸 4 1957年， 日本 引进了专用冷挤压机，开始在精密仪器和仪表中采用冷挤压技术。日本见这种新技术经济效益显著，很快把这种技术用于制造汽车和电气制件。现已成为遍及各个工业部门的重要加工手段。 随着工业的发展，模具工业也在飞速发展着，针对当今社会的工业发展状况，模具的发展主要体现在一下几个方面： (1)模具的加工与制造的自动化程度将会继续提高。 (2)结构零部件的材料的制造费用将会慢慢下降，同时加工结构零部件的设备的精度将会提高很多。 (3)模具的样式将会越来越多，从单工序模具到复合模具，一次性成型复 杂工件的模具将会越来越多地被应用和生产。 (4)热流道模具在模具工业中的位置和作用将会越来越突出，应用的领域也将会越来越广泛。 (5)工业的发展将会引领高压铸模具也不断地发展，模具生产工艺和加工工艺也会逐渐走向自动化。 (6)模具的结构领部件将会更多地利用标准零件来代替非标零部件，这样就增加了模具之间的互换性。同时，也可以更好地保证模具加工出来的产品的精度，维修和使用也更加方便快捷。 改革开放以来，随着 民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增 。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工 业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的 “ 模具之乡 ” ；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 购买设计文档后加 费领取图纸 5 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造 整个链条中最基础的要素之一， 模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 国际通用软件，个别厂家还引进了 成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校 开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析 件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模 件，上海交通大学模具 家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方 面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、 复杂和长寿命模具依赖进口。 模具技术的发展应该为适应模具产品 “ 交货期短 ” 、 “ 精度高 ” 、 “ 质量好 ” 、 “ 价格低 ” 的要求服 务。达到 一要求急需发展如下几项： 购买设计文档后加 费领取图纸 6 (1)全面推广 术模具 术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及 术的条件已基本成熟，各企 业将加大 一步扩大 算机和网络的发展正 术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 (2)高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业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、集成化方向发展。 (3)模具扫 描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的 于模具制造业的 “ 逆向工程 ” 。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在 “ 十五 ” 期间将发挥更大的作用。 (4)电火铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转 的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工 (像数控铣一样 )，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (5)提高模具标准化程度 购买设计文档后加 费领取图纸 7 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。 (6)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展 方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积 (、等离子喷涂等技术。 (7)模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 (8)模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或 定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。 刻机在国内的发展 上从最近的一两年才有较大的发展，相关加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向，这也是身为雕铣机主机生产厂一点也不敢松懈的真正原因所在。作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。我们认为好机床的定义是这样的：能够在短期内收回投资的机床才是好机床。数控机床的设计使用寿命一般为 7年，主要是数控方面的使用寿命为准，这样花钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意，所以仔细分析功能进行选型是有效（ 严格地讲 雕是铣的一部分，是购买雕刻机还是购买数控铣式加工中心是经常要问自己的问题。另外，还有目前 购买设计文档后加 费领取图纸 8 盛行的高速切削机床（ 还是让我们首先搞清楚三个机型区别： 1、数控铣和加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备 2、数控雕铣机用于完成较小铣削量，或软金属的加工设备 3、高速切削机床用于完成中等铣削量，并且把铣削后的打磨量降为最低的加工设备深入分析上述设备的结构可以帮我们做出正确的选择 一、从机械角度机床的机械分为两个部分，移动部分和不移动部分：工作台，滑板，十字花台等为移动部分，床座，立柱等为 非移动部分 1、数控铣加工中心 。 非移动部分钢性要求非常好移动部分钢性要求非常好优点：能进行重切削； 缺点：由于移动部分同样庞大，牺牲了机床灵活性，对于细小的部分和快速进给无能为力。 2、数控雕铣机非移动部分钢性要求好移动部分钢性要以灵活为前题下，尽可能的轻一些，同时保持一定的钢性。优点：可进行比较细小的加工，加工精度高。对于软金属可进行高速加工；缺点：由于钢性差所以不可能进行重切削。 在传统冲压模具设计中，设计周期长，一般要二到三个月的时间；设计成本高，需要往返数次制模，修模；产品质 量不能保证。本文以单边辊自动送料装置的设计为题目，详细介绍了该装置的结构组成和工作原理，以及其设计的相关计算与强度校核等等。 购买设计文档后加 费领取图纸 9 第二章 单边棍自动送料装置总体方案结构的设计 边棍自动送料装置的总体方案图 单边棍自动送料装置通过电机驱动齿轮传动从而实现下辊的转动，管材就通过其表面与辊道的摩擦力被拉着前行进入激光工作站进行激光切割，本次设计的单边棍自动送料装置采取的方案布局图与结构如下图 2示： 购买设计文档后加 费领取图纸 10 图 2边棍自动送 料装置的工作原理 近年来，冲压技术发展非常快，其成本、效率、质量均对传统方式有竞争力。很明显，冲压已成本材料成型及机械制造领域非常重要的技术手段。冲压模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，冲压模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业冲压模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。单边棍自动送料装置通过电机驱动齿轮传动从而实现下辊的转动，管材就通过其表面与辊道的摩擦力被拉着前行进入激光工作站进行激光切割。 购买设计文档后加 费领取图纸 11 第三章 机械结构的设计 机的选型计算 已知整个送料装置的总 重量 150他重量 50们取总重量为 200材的移动速度为 12r/： m m m g = 2 0 0 1 0 = 2 0 0 0 1 - 2 m / m i n = 1 6 . 6 - 3 3 . 3 / 具体的电机设计计算如下 : 1、确定运行时间 本次设计加速时间 01(t 60 m/ 有速度可知每秒上升 50 . 0 3 31 . 2 = 1 . 23 6 0 电 机 0 0 / m i 0 0 5电 机 0 . 3 1 0 2 0 0 0 . 0 0 5 1 . 7 3 0 . 9 N m 式中： 启动转矩 购买设计文档后加 费领取图纸 12 12 ( ) 2 6 3 6 . 9 ( 0 . 0 0 0 3 2 ) 1 . 2 5 6 0 1 . 2 J M J L J 必须转矩 2 . 3 6 . T M T L T S S N m 里取 根据以上得出数据，我们选用电机型号为 160无电机厂家为机电产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下： 购买设计文档后加 费领取图纸 13 根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用电机型号 160机额定功率为 定转矩为 大转矩为 轮传动的设计计算 1）选择 齿轮材料为 45（调质），硬度为 2802） 精度等级选用 7级精度； 3）小齿轮齿数 50，大齿轮齿数 75的； 4） 齿轮模数都为 2的直齿轮 因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算 1） 确定公式内的各计算数值 （ 1） 试选 （ 2）选取区域系数 （ 3）选取尺宽系数 d 1 （ 4）查得 1 2 1 2 （ 5）查得材料的弹性影响系数 购买设计文档后加 费领取图纸 14 （ 6）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 600齿轮的解除疲劳强度极限 550 （ 7）计算应力循环次数 6060 192 1（ 2 8 300 5） 102 107； （ 8） 查得接触疲劳寿命系数 （ 9） 计算接触疲劳许用应力 ； 取失效概率为 1，安全系数 S 1，由得： H1 600570 H2 550539 H H1 H2/2 承的选型计算 根据根据条件，轴承预计寿命 16 365 8=48720小时； （ 1）已知 n =轴承径向反力： 初先两轴承为深沟球轴承 6205型 。 根据课本 11轴承内部轴向力 (2) a= 故任意取一端为压紧端，现取 1端为压紧端 (3)计算当量载荷 263表（ 11 f P=据课本 11得 P1=fP(1 )= P2=fp(1 )= (4)轴承寿命计算 2故取 P= 购买设计文档后加 费领取图纸 15 深沟球轴承 =3； 第四章 各主要零部件强度的校核 轮的强度校核 由于两齿轮材料均选用 45,表面淬火， 4855 查得： M P 5011702 预期齿轮寿命 5 年，每天工作 12 小时，工作载荷为轻微冲击，则 818216 0 6 0 * 1 * 5 2 0 * ( 5 * 3 0 0 * 1 2 ) 5 . 6 1 6 * 1 0/ 2 . 7 2 1 6 * 1 0N a n i 查机械设计基础图，得： Y (1)验算齿面接触疲劳强度 载荷系数，取 K=得： M 接触应力为 ： 232212 1 . 5 5 . 5 6 4 7 1 0 3 . 0 61 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 8 1 7 2 . 0 7 92 4 7 8 2 . 0 6H E Zb d a i i i i (2)验算齿根弯曲疲劳强度 取 K=表： Y 用弯曲应力 ： Y 弯曲疲劳强度的最小安全系数，取 F 购买设计文档后加 费领取图纸 16 则： 1 3 5 0 0 . 9 2 2 5 7 . 61 . 2 5F M P a 2 3 5 0 0 . 9 8 2 7 4 . 41 . 2 5F M P a 1 1 11 2212000 2 0 0 0 1 . 5 5 . 5 6 4 7 2 . 6 8 1 . 5 62 4 3 2 61 2 . 4 2 8F a S Y Yb m a 2221112 . 4 6 1 . 6 8 1 2 . 4 2 8 1 2 . 2 8 52 . 6 8 1 . 5 6F a S a S P 由上述计算可知，均满足要求 。 承强度的校核 轴承的选用在以上的说明中已经给出，选用的是带紧定套的滚子轴承，型号为2221833+基本参数为主要是额定载荷： 240000N，022000N， e=1 = ，假定轴承的寿命为 3年，每天工作 10 小时，一年工作 300 天，所以轴承的基本额定动载荷可按一下公式进行计算： C=0h m d f f 其中： C 基本额定动载荷计算值， N； P 当量动载荷，按式F 计算， 轴向动载荷， X 为径向动载荷系数， 寿命因数，按表 7 速度因数，按表 7 力矩载荷因数 ，力矩较小时矩较大时; 冲击载荷因数 ,按表 7 温度系数 ,按表 7 购买设计文档后加 费领取图纸 17 0轴承尺寸及性能表中所列基本额定动载荷 ; 由表查得.5,等冲击） , 因为轴向载荷，即 / e，所以当量动载荷10 Y F 即1 F， 2 . 5 2 4 3 6 8 6 0 9 2 0P ，1 . 1 9 1 . 5 1 . 2 6 0 9 2 0 3 0 9 2 2 8 . 2 60 . 3 6 6h m f 0,所以此轴承选的合适 ,能满足要求。 的强度的校核 轴的强度计算一般可分为三种： 1）按扭转强度或刚度计算； 2）按弯扭合成强度计算； 3）精确强度校核计算。 当轴的支撑位置和轴所受的载荷大小、方向、作用点及载荷种类均已确定，支撑反力及弯矩可求得时，可按照弯曲或 者弯扭合成强度进行轴的强度计算。作用在轴上的载荷一般按集中载荷考虑，如本设计中的带传动对轴的力，其作用点取在轮缘宽度的中点。计算时，通常把轴当作置于铰链支座上的双支点梁，一般轴的支点近似取为轴承宽度中点。 由于本设计所用轴主要是受弯曲强度，很少的扭转强度，是根据扭转强度设计，应校核轴的弯曲强度，首先分析轴的受力，左端受的是圆锥筛的重力，右端是带轮对轴的力，中间是轴承座的两个支撑力。 左端的作用力包括筛自身的重力、物料的重力、物料旋转产生的离心力。所以考虑圆锥筛对轴产生作用力时，仅是一个经验数据。在这里，假设 圆锥筛为实心，对轴的作用力取其重力的 41 。 筛的材料为不锈钢，密度是,锥筛大端直径为 D= 小端直径是d=360 H=1140 h=510所以锥筛的体积 22( ) ( )3 2 3 2 h 即 2 2 38 5 0 3 6 0( ) 1 1 4 0 ( ) 5 1 0 1 9 8 3 2 7 1 7 2 . 73 2 3 2V m m m ; 所以 ,筛的重力约为 30 . 2 7 . 8 5 1 0 1 5 7 0m V p K g 1 5 7 0 9 . 8 / 1 5 3 8 6G K g N K g N 故取 G= 购买设计文档后加 费领取图纸 18 轴径是按扭转强度初步设计的，所以要校核轴的弯曲强度，轴的强度校核也就是找出危险截面，看危险截面是否满足轴径条件，如果危险截面满 足，那么别的轴径肯定满足；根据轴的实际尺寸，承受的弯矩、扭矩图考虑应力集中，表面状态，尺寸影响等因素，及轴材料的疲劳极限，计算危险截面的情况是否满足条件。我所校核的轴是根据许用弯曲应力校核的，即由弯矩产生的弯曲应力b不超过许用弯曲 应力 b，一般计算顺序是先画出轴的空间受力图，将轴上作用力分解为水平面受力图和垂直面受力图，并求出水平面上和垂直面上的支承点反作用力。然后作出水平面上的弯矩和垂直面上的弯矩图，作出合成弯矩图和转矩图应用公式 2 2()M M T绘出当量弯矩图，式中 是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩，取11= ；对于脉动的转矩，取10 ；对于对称循环的转矩取 1 。 1b是材料在对称循环应力状态下的许用弯曲应力； 1b是材料在静应力状态下的许用弯曲应力； 0b是材料在脉动循环应力状态下的许用弯曲应力； 在锥筛的设计过程中，轴的材料为 45#钢，其基本参数为 600B M ，1 2 0 0b M P a ， 1 5 5b M P a ， 0 9 5b M ；应满足 下列条件： 13 0 . 1 或 310 轴的受力，轴左端是锥筛对轴的力也就是锥筛的重力，右端是带轮对轴的压力。 具体受力情况如下图 ： 购买设计文档后加 费领取图纸 19 由材料力学的相关知识可得： R 解得： 由 21 得： 可得轴的弯矩图则如下： 轴所受的转矩如下： 购买设计文档后加 费领取图纸 20 2 5 7 3 00980 转矩图如下： 11= = 55 所以， 2 2()M M T= 2 ( 0 . 2 7 5 2 5 7 3 0 0 )M 所以当量弯矩图为： 可知轴承的危险截面在左边轴承支撑处，根据轴的校核条件可以算出： 购买设计文档后加 费领取图纸 21 P 3 6 5 4 7 5 ； 即： b 6 5 4 7 3 1 所以：根据校核，截面强度足够，其它截面也是足够安全的。 第五章 三维软件设计总结 在最近的一段时间的毕业设计，使我们充 分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是 20吨啤酒瓶洗瓶机的优化设计，通过初期的定题，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。 通过此次设计，又一次提升了运用 三维软件的水平，并吸收了不少经验，总结为一下几点。 有零件图纸作图与空想设计作图不同，零件尺寸已经给出，作图时先不考虑尺寸是否真的合适，根据尺寸作出零件的三维图，但到装配时必须要考虑尺寸是否合适，由于纸效果不好，导致尺寸会有出错，甚至有出现欠定义尺寸，所以，此时必须通过配合后在衡量尺寸，再进行修改，直到满足配合要求。 工具集的确方便了作图，通过选择零件类型，输入数据，就能生成出标准零件，但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此时要随机应变，运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满 足要求。 作三维图时要灵活变通，解决问题的方法总比问题多，当一种方法不能正常作图时， 购买设计文档后加 费领取图纸 22 试试另一种方法，这不但能完成零件制作，同时也可以培养出更好的作图思路，和打破规矩的新想法。 规则的零件，要学会使用一些能够节省时间的命令，如镜向，阵列等，“能省则省”。 关于装配，曾经带给我很大的阻碍，花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上，即使活动范围会产生干涉，也不能对其设定活动范围，如高级配合里的距离范围，和角度范围，即使在该活动范围并不影响父配体，也不可设定。因为一旦设定范围后，在父装配体上会将子装配体视为 完全定义的模型，这样会对子装配体之间的配合产生矛盾，将不能完成装配。 看懂图是作图的首要任务，看图就是了解零件的工具，没有工具则无法制出 零件，所以画图不能急于下笔，想透了零件的结构，想透图中的虚实线，这才是高效作图的重中之重。进行零件建模前，一般应进行深入的特征分析，搞清零件是由那几个特征组成，明确各个特征的形状，他们之间的相对位置和表面连接关系，然后按照特征的主次关系，按一定的顺序进行建模。一个复杂的零件，可能是许多个简单特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零件建模时，特征的生成顺序十 分重要，不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件，但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。 尤其在二维图纸上，我们能看到的只是零件的平面图，而内部特征则以虚线给予表示，另外还有零件的相贯线，这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草图绘制过程中，必须要选好第一个草绘平面，这很关键，这个平面决定了往后建模的所用到的命令，简单的说，一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸，也可以作一个长方体旋转，虽然他们的结果都一样，但所用的草绘平面和命令就截然不同。如果我 们要的是一条轴，那我们就应该选择第二种方法为好了。 购买设计文档后加 费领取图纸 23 由于此设计的零件都是比较规则的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令，而且很多零件都是拥有对称关系，所以为了节省时间，提高效率，经常会用到镜向特征命令。 一张完整的工程图应具备以下 4 方面的内容。 一组视图：用一组视图（其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图）确、完整、清晰地表达零件各部分的结构形状。 尺寸：确定零件各部分形状的大小和位置 技术要求：表明零件在制造和检验是应达到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指 标等。 标题栏：注明零件名称、材料、数量、图样比例以及图号等内容。 单击【新建文件】图标，系统显示新建 件对话框，双击该对话框中得装配体选项，即可进入装配体工作模式。 调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处，即零件原点与装配体原点重合。调入一个与第一个零件模型有装配关系的零件模型。分析两个零件之间的装配约束关系，然后选取相应的约束选项进行零件操作。 购买设计文档后加 费领取图纸 24 结 论 在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在 各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度。本文所设计的是 单边棍自动送料装置的设计 ，通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最后，感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。
展开阅读全文