工字轮自动校正机设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

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 毕业 设计说明书 题目名称 ： 工字轮自动校正机设计说明书 院系名称 ： 机械设计制造及其自动化 班 级 ： 学 号 ： 学生姓名 ： 指导教师 ： 2015 年 3 月 I 摘 要 本课题来源于当今社会机械工业加工检验设备的创新和更新换代基础之上，通过设计出工字轮自动校正机，从而来满足当今社会工字轮加工检验设备不足的缺陷。 国内 工字轮自动校正机 设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、检验质量好，效率高等主题保持一致。近期对机械行业中工字轮自动校正机的 使用情况进行了调查，发现在机械行业中，工字轮的使用非常普遍。自然而然在机械设备中它们的安装也非常频繁。传动的工字轮在没有自动校正设备而需要人工校正的情况下，校正效率低下，劳动强度大，所以设计一个专用的工字轮自动校正机势在必行。 本文运用大学所学的知识，提出了工字轮自动校正机的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了工字轮自动校正机总的指导思想，从而得出了该工字轮自动校正机的优点是高效，经济，并且校正质量高，运行平稳的结论。 关键字 ： 工字轮，校正，设备，高效 of of is a to do to a to or It in to in to in of is to a by is a It is as an to as of of of is a to on by in to of is of 录 摘要 . I . 引言 . 1 题的来源与研究的目的和意义 . 1 字轮自动校正机的发展现状 . 2 课题研究的内容 . 3 计基础 . 4 图绘制 . 5 准特征，参考几何体的创建 . 6 伸、旋转、扫描和放样特征建 . 7 程图的设计 . 10 配设计 . 11 2 工字轮自动校正机总体结构的设计 . 12 字轮自动校正机的总体方案图 . 12 字轮自动校正机的工作原理 . 15 械传动部分的设计计算 . 17 正机中伺服电机的选型计算 . 18 动轴的设计计算 . 19 线导杆的选型计算 . 19 缸的设计计算 . 20 3 各主要零部件强度的校核 . 21 动轴强度的校核与计算 . 22 承强度的校核计算 . 23 4 工字轮自动校正机中主要零件的三维建模 . 24 服电机的三维建模 . 25 字轮的三维建模 . 25 位套的三维建模 . 27 字轮自动校正机的 三维建模 . 28 5 三维软件设计总结 . 29 结论 . 30 致谢 . 31 参考文献 . 32 引言 题的来源与研究的目的和意义 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发 展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具 ；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。 机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所 使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。 机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同方 V 面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业 机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。 这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以 及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。 19 世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程， 19 世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入 20 世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20 世纪中期，即在第二次世界大战 结束的前后期间达到了最高峰。 由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自 20 世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。械工程以增加生产、提高劳动 生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。 机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻想成为现实。 人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强，并部分代替人脑的科技手段，这就是人 工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响，而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。 人类智慧的增长并不减少双手的作用，相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂 工作，从而更促进手的功能。手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中，以及在每个人的成长过程中，脑与手是互相促进和平行进化的。 人工智能与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系，其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。过去，各种机械离不开人的操作和控制，其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制，人工 智能将会消除了这个限制。计算机科学与机械工程之间的互相促进，平行前进，将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。 19 世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19 世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入 20 世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在 20 世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。 由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化 是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自 20 世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。综合 再综合的反复循环，是知识发展的合理的和必经的过程。不同专业的专家们各具有精湛的专业知识，又具有足够的综合 知识来认识、理解其他学科的问题和工程整体的面貌，才能形成互相协同工作的有力集体。综合与专业是多层次的。在机械工程内部有综合与专业的矛盾；在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。在人类的全部知识中，包括社会科学、自然科学和工程技术，也有处于更高一层、更宏观的综合与专业问题。 字轮自动校正机的发展现状 当今社会，随着机械工业的蓬勃发展，各行各业的机械设备也在不断地更新，不断地完善，工字轮自动校正机同样在发展着，传统的工字轮校正机是采用临时的校正设备，劳动效率低，加工精度低下，不适合批量生产的 场合。现代工字轮自动校正机是用来代替传统的多样的校正设备的一种校正工字轮的专用机。随着机械行业的大发展，工字轮的使用也越来越广泛，根据不同的工况，所需校正的工字轮的大小规格也有区别。如果使用传动的临时的设备校正工字轮的话，不但劳动强度大、效率低、定位精度低，而且满足不了大批量生产要求。所以使用一个专用的工字轮自动校正机以成为发展趋势。 课题研究的内容 论文主要研究运用 设计过程中，了解 于 1993年，由 部位于马萨诸州的康克尔郡（ 。当初的目标是希望在每一个工程师的 桌面 上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从 1995 年推出第一套维机械设计 软件 至今已经拥有位于全球的办事处，并经由 300 家经销商在全球 140 个国家进行销售与分销该产品。 1997 年， 法国 达索（ 司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。 件是世界上第一个基于 于技术创新符合 司于两年 间成为 业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从 1999年起， 美国 权威的 年授予 表彰 力和简明。至此， 定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它， 设计师 大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。 由于 色的技术和市场表现，不仅成为 成为 华尔街 青睐的对象。终于在 1997年由法国 达索公司 以三亿一千万美元的高额市值将资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 购后的 原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 业一家高素质的专业化公司。 维机械设计软件也成为达索企业 中最具竞争力的 由于使用了 术、直观式设计技术、先进的 核（由 剑桥提供）以及良好的与 第三方软件 的集成技术。 为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品 /消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4， 300所教育机构的近 145， 000名学生通过 据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D 关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用维软件，越来越多的企业需要 才。 件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 五大特点。使得设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维 决方 中， 设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械 行业提供了良好的发展基础。发的三维 于技术创新符合术的发展潮流和趋势， 司于两年间成为 业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 司也获得了很多荣誉。该系统在 1995获得全球微机 平台 统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起，美国权威的 续 4 年授予 佳编辑奖，以表彰 创新、活力和简明。至此， 遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它， 设计师 大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于色的技术和市场表现，不仅成为 业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国 达索公司 以三亿一千万美元的高额市值将资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 购后的 原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 业一家高素质的专业化 公司， 维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 由于使用了 术、直观式设计技术、先进的 （由 剑桥 提供）以及良好的与 第三方软件 的集成技术， 为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品 /消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4， 300所教育机构的近 145， 000名学生通过 据世界上著名的人才网站检索 ，与其它 3D 关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用来越多的企业雇佣 才。据统计，全世界用户每年使用时间已达 5500 万小时。在美国，包括 麻省理工学院 （ 斯坦福大学等在内的著名大学已经把 内的一些大学（教育机构）如 哈尔滨工业大学 、 清华大学 、 浙江工业大学 、 浙江大学 、 华中科技大学 、 北京航空航天大学 、 大连理工大学 、 北京理工大学 、 武汉理工大学 等也在应用 件功能强大，组件繁多。 功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 为领先的、主流的三维 够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 且 后 用将会更加完善，更加普遍。通过前文对 深入了 后，往后会对 行个别应用的分 析，如建模，装配，工程图，力学分析等。 计基础 熟悉 工作环境；了解 命令，掌握在 存、导入等基本操作，掌握三维建模流程。 图绘制 掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。 准特征 清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。 伸、旋转、扫描和放样特征建模 灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种 实体。 程图设计 灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。 配设计 灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。 2 工字轮自动校正机总体结构的设计 字轮自动校正机的总体方案图 本次设计的工字轮自动校正机采取的方案是：在校正机上面装有两组校正装置，一组横向水平布置，一组纵向竖直布置。伺服电机配备编码器，带动工字轮（工字轮已经安装在预定的工装夹具上面）旋转，编码器感应伺服电机的转速和工字轮由于倾斜而带来的扭力的变化，通过这些信号，从而反馈信号给中控 通根据编码器反馈的信号来控制水平的或者竖直的矫正机构动作。当工字轮在转动过程中左右倾斜时，水平的矫正机构（由液压缸驱动）开始动作， 通过作用力于工字轮上面，从而达到自动 X 校正的目的，当工字轮在转动过程中上下倾斜时，水平的校正机构（由气压缸驱动）开始动作，通过作用力于工字轮上面，结构原理是一样的。其具体方案布局图如下： 字轮自动校正机的加工原理 伺服电机配备编码器，带动工字轮（工字轮已经安装在预定的工装夹具上面）旋转，编码器感应伺服电机的转速和工字轮由于倾斜而带来的扭力的变化，通过这些信号，从而反馈信号给中控 统， 工 字轮在转动过程中左右倾斜时，水平的矫正机构（由液压缸驱动）开始动作，通过作用力于工字轮上面，从而达到自动校正的目的，当工字轮在转动过程中上下倾斜时，水平的校正机构（由气压缸驱动）开始动作，通过作用力于工字轮上面，结构原理是一样的。 械传动部分的设计计算 正机中伺服电机的选型计算 已知整个设备上工件与零件的重量，我们取总重量为 150字轮转动速度为 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 : 、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 左右水平运动2220 . 0 0 5( ) 2 0 0 0 . 0 0 0 1 2 6 7 7 9 ( . )22 M M k g m电机惯量4 3 4 5 27 . 8 7 1 0 0 . 4 0 . 2 3 . 7 2 1 0 ( . )3 2 3 2 L D k g m总惯量20 . 0 0 0 3 2 ( . ) L L M J k g 启动转矩 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 S 为安全系数，这里取 根据以上得出数据，我们选用直流无刷电机型号为 92无刷直流步进电机厂家为南京森宇机电的产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下： 据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用直流无刷电机型号为 92机额定功率为 定转矩为 大转矩为 定转速为 3000r/机大致图如下： 形尺寸 80机输出轴径为 16 动轴的设计计算 轴是组成精密机械的重要零件之一。一切作为回转运动的零件，都必须在轴上才能传递运动和动力。在本课题所使用的轴，承受的负荷比较 小 ，尺寸也比较 小 ，制造精度高，要求材料具有足够高的机械强度和良好的加工性能。因此，选用材料 45#， 传动轴最大外圆直径 30， 热处理为对轴进行调质处理 。 此转轴大致图形如下： 线导杆的选型计算 直线轴承的选择 程 式塑料保持器适用于 20 80 保持器适用于为40 80 锈钢轴承适合于水、蒸气、硝酸等腐蚀介质及真空工作场合，轴承型号按下述计算公式确定。 硬度系数 度 上， 度 。 温度系数 作温度小于 100作温度 1005。 接触系数 每根轴装一套轴承， 根轴装二套轴承， 根轴装三套轴承， 根轴装四套轴承， 荷系数 运行速度小于 15 米 /分钟，无冲击、无振动， ； 运行速度小于 60 米 /分钟，微小冲或振动， ； 运行速度大于 60 米 /分钟，或有较大冲击、振动， 。 时间寿命 10000*L) /2 *L(S*0) (位单： h 小时 ) L：长度寿命 (万米 )， 作行程 (米 )， 分钟往复次数 已知行程 L=，工作温 度 60分钟往复次数 0，微小冲击，轴承工作载荷 00度大于 望寿命 000 小时，试选择轴承型号。 按以上工作条件： 1 . 0 , 1 . 0 , 0 . 8 1= 1 0 . 2 1 0 = 2 m / m i n=运 行 速 度 ，属 于 一 般 冲 击 ， 选 取 F W 2 . 0 F H F T F 000N，我们选用两个导向光杆加上丝杆螺母，这样滑动轴承的所受负载就平均分配，上下六个滑动轴承分别连接底板和连接上固定圆盘，两边轴承座为固定式的，中间六个为可以随着丝杆螺母上下滑动。六个导向光杆加上丝杆螺母，这样每个导向光杆的滑动轴承处的所受负载为 166N。本次设计 中所选择的滑动轴承为带法兰形状的。根据每个滑动轴承的负载承受 166N，我们选用滑动轴承为 承中间孔径为 20样导向光杆的直径也为 20 轴承座孔公差推荐采用 ，直线轴公差推荐采用 ，轴承安装必须用台阶芯轴压入；直线轴安装必须对准轴承孔插入，动作轻缓，轴倾斜插入会导至保持器变型 和钢球脱落，轴承安装方向应按照表 1 所示，可以提高轴承承载能力，延长寿命。 轴承座孔有可能压缩轴承，引志游隙变小，此时用手转动直线轴，如果轴能接 触钢球且能轻松转动， 配合游隙为 0 +果稍加力才能转动， 配合游隙为 过盈）；如果加力也不能转动，配合游隙已多于 种情况钢球滚动时可能同时作滑动，会降低轴承和轴的作用寿命，只有在轻载、低速且定心要求高的情况下才可采用。调整型、开口型轴承内、外径在割口前测量，割口后会有一些弹性变形，配合游隙应装入轴承座内测量（钢保持器轴承、 承情况类似）。游隙可调节的轴承座调节方向应和轴承割口方向垂直以保证游隙均匀，直线轴承结构特点不能作旋转运动，同时要求有良好的导向性 ，所以直线 轴承一般以二根轴 +四套轴承或二根轴 +二套加长型轴承为一个组合使用，二根轴安装要平直，整个组合装配后，用手推拉必须灵活无阻滞才可安装传动机构，传动动力要足够克服轴承磨擦阻力，直线轴承磨擦阻力近似为千分之一工作载荷 。 承出厂涂有防锈油，使用时需加润滑剂。油脂润滑噪音较低，常用的有 2 号锂基脂和低噪音轴承润滑脂， 填脂量为保持器空隙的三分之一。油润滑不需清除防锈油， 根据工作测试采用 15# 100#润滑油， 工作温度低采用低粘度油， 工作测试高采用高粘度油，常用的有透 平油，机械油和锭子油，无密封轴承把油滴在轴上即可，带密封轴承需把油加到轴承内，本公司为用户准备了带油孔的轴承和轴承座。对于一些不允许有油（脂）的工作场所，先清除防锈油，干燥后在每列钢球上喷一些市售的二硫化钼喷剂，再次干燥后即可使用，带密封轴承应避免密封圈和轴干磨擦引起密封唇口挤入轴承内，造成轴承的非预期损坏。铁屑会极大地降低轴承寿命，粉尘和脏物会阻塞保持器球道，使钢球不能回转，引起保持器损坏、钢球挤胶。带密封轴承可用于一般带粉尘工场所，像木工机械、铸造机械等多粉尘场合，请在轴承两端另加密封，防止粉尘进入并可 减少油脂损耗。 承运动和换向时承受过大的冲击负荷，或当轴承静止时，由于机器振动等因素都会使接触处形成凹坑。外界硬粒进入轴承内，也可在接触表面形成压痕，这种永久变形量超过一定限度，就会防碍直线运动平稳性，引起振动和噪音，振动会进一步冲击凹坑周围材料，造成恶性循环，使凹坑面积扩大，这种永久变形量用基本额定静载荷限定。钢球和套圈接触点两者永久变形量之和等于钢球直径的万分之一时的静载荷，定义为基本额定静载荷 承使用时，冲击力很难测定，常用选取适当的静载荷安全系统来保证轴承静载荷 不超过基本额定静载荷。选型时使轴承承受的静载荷0/受振动和冲击场合 振动和冲击工作场合 轴承由于反复承受工作载荷，首先在表面下一定深度处，强度较弱部分形成裂纹，继而发展到接触表面，使金属成片状剥落下来，这种剥落称为疲劳剥落。在安装、润滑、密封正常的情况下，绝大多数轴承的破坏是疲劳破坏，一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命。直线轴承额定寿命规定为 5 万米， 通过限定基本额定动载荷 C 来保证。由于轴承寿命具有分散性，即同一批材料、相同工艺生产、 相同使用条件下的轴承寿命不相同，所以轴承基本额定动载荷 C 定义为一批相同的轴承在相同条件下运行 5 万米，轴承不生任何疲劳剥落现象所能承受的动载荷。 液压缸的设计计算 1)液压缸的类型及结构形式 液压缸有多种类型。按作用方式可分为单作用式和双作用式两种；按结构形式可分为活塞式、柱塞式、组合式和摆动式四大类。 其中，单作用液压缸分为：单活塞杆液压缸、双活塞杆液压缸、柱塞式液压缸、差动液压缸和伸缩液压缸。但是，差动式液压缸和柱塞式液压缸只能单作用而不能双作用。组合液压缸包括：弹簧复位 式、齿条式、串联式和增压式四种。摆动液压缸又分为：单叶片式和双叶片式两种。下面以一种典型液压缸为例，说明液压缸的基本组成。 空心活塞式液压缸如上图所示。它由缸筒 10，活塞 8，活塞杆 1、 15，缸盖 18、 24，密封圈 4、 7、 17，导向套 6、 19，压板 11、 20 等主要零件成。这种液压缸活塞杆固定，缸筒带动工作台作往复运动。活塞用锥销 9、 22 与空心活塞 杆连接，并用堵头 2 堵死活塞杆的一头。缸筒两端外圆上套有钢丝环 12、 21，用于阻止压板 11、 20向外移动，从而通过螺栓将缸盖 18、 24 与压板相连（图中没有画出），并把缸盖压紧在缸筒的两端。为了减少泄漏，在液压缸中可能发生泄漏的结合面安放了密封圈和纸垫。空心活塞杆和其上的油口 a、 c 提供了液压缸的进、出油口。当缸筒移动到左、右终端时，油口 a、 c 的开度逐渐减小，造成回油阻力逐渐增大，对运动部件起到制动缓冲作用。在缸盖上设有与排气阀（图中没有画出）相连的排气孔 5、 14，可以排出液压缸中的空气，使运动更加平稳。 表 2 型 速度 作用力 特点 单 作 用 液 压 缸 双活塞杆液压缸 U=q/=塞的两侧都装有活塞杆，只能向活塞一侧供给压力油，由外力使活塞反向运动 单活塞杆液压缸 U=q/1=塞仅单向运动，返回行程利用自重或负荷将活塞推回 柱塞式液压缸 U=q/1=塞仅单向运动，由外力使柱塞反向运动 差动液压缸 U3=q/3=使速度加快，但作用力相应减小 伸缩液压缸 短缸获得长行程；缸由大到小逐节推出，靠外力由小到大逐节缩回 双 作用液双活塞杆液压缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 边有杆，双向液压驱动，双向推力和速度均相等 缸 单活塞杆液压缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 边有杆，双向液压驱动， V 缩液压缸 向液压驱动，由大到小逐节推出，由小到大逐节缩回 组 合 液 压 缸 弹簧复位液压缸 向由液压驱动，回程弹簧复位 串联液压缸 U1=q/（ 2） U2=1=21=22） 用于缸的直径受限制，而长度不受限制处，可获得在的推力 增 压 缸 活塞缸和柱塞缸组合而成，低压油送入 B 腔输出高压油 齿条液压缸 塞的移动通过传动机构变成齿轮的往复回转运动 摆动液单叶片液压缸 W =8q/（ b（ T=p（ D2）b/8 把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角 300度 缸 双叶片液压缸 W =4q/（ b（ T=p（ D2）b/4 把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角 150度 注： b 叶片宽度； D 叶片的底端 、顶端直径； w 叶片轴的角速度； 论转矩 2)液压缸的工作压力 根据负载并查表，初选工作压力 )计算液压缸尺寸 鉴于砂轮要求快进、快退速度相等，可选用单杆式轻负载型液压缸。无杆腔工作面积杆腔工作面积 且 活塞杆直径 呈 d=关系。 回油路上背压 路压力损失 1=F/()=4182 10)= /)14( A =d= 2348D=50mm d=35液压缸两腔的实际有效面积为： =102= (4=10据上述 D与 d 的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力 4)液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算 工况 推力 F/N 回油腔压力油腔压力入流量/ L/ 输入功率/P 计算公式 快 启动 1289 0 - 2112F A 加速 1193 1p p p P= - 1 2 1 A 1P p Q恒速 645 进 4182 211F p 12Q P p Q快退 启动 1289 0 - 2112F p 2Q P p Q加速 1193 - 恒速 645 5)液压缸推力的计算 根据系统工况，可知油压范围介于 14间，故根据液压缸推力计算公式可知： F=动轴强度的校核与计算 1、轴的特点 : 轴是组成机械的主要零件之二。一切作回转运动的传动零件，都 须装在轴上刁 能进行运动及 时它又通过轴承和机架 联接，由此形成 个以轴为基准的组合体一轴系部件。 2、 轴的种类 1、根据承受载荷的不同分为 : 1)转轴 :定义既能承受弯矩又承受扭矩的轴 2)心轴 :定义 :只承受弯矩而不承受扭矩的轴 3)传送轴 :定义 :只承受扭矩而不承受弯矩的轴 z、根据轴的外形，可以将直轴分为光轴和阶梯轴 3、根据轴内部状况，又可以将直轴分为实心轴和空。 4、 轴的设计重点 1、轴的设计 W 轴的工作能力设计。 主要进行轴的强度设计、刚度设计，对于转速较高的轴还要进行振动稳定性的计算。 轴的结构设计。 根据轴的功能，轴必须保证轴上零件的安装固定和保证轴系在机 器中的支撑要求，同时应具有良好的工艺性。 一 般的设计步骤为 : 选择材料，初估轴径，结构设计，强度校核，必要时要进行刚度校核和稳定性计算。 2、轴的材料 轴是主要的支承件，常采用机械性能较好的材料。常用材料包括 : 碳素钢 :该类材料对应力集中的敏感性较小，价格较低，是轴类零件最常用的材料常用牌号有 :30、 35、 40、 45、 50。采用优质碳钢时，一般应进行热处理以改善其性能。 可以选用 255 等普通碳钢。合金钢 :对于要求重载、高温、结构尺寸小、重量轻等使用场 合的轴， 可以选用合金纲合金钢具有史好的机械性能和热处理性能，但对应力集中较敏感，价格也较高。设计中尤其要汁意从结构上减小应力集中，并提高其表面质量。 铸铁 :对于形状比较复杂的轴，可以选用球铸铁和高强度 。 铸铁。它们具有较好的加工性和吸振性，经济性好且 铸造质量不易保证。 、轴的结构设计 根据轴在工作中的 作用，轴的结构取决于 :轴在机器中的安装位置和形式，轴上零件的类型和尺寸，载荷的性质、大小、方向和分布状况，轴的加工工艺等多个因素。合理的结构设计应满足 :轴上零件布置合理，从而轴受力合理有利于提高强度和刚度 ;轴和轴上零件必须有准确的工作位置 ;轴上零件装拆调整方便 ;轴具有良好的加工工 。 艺性 ;节省材料等。 1)轴的毛坯一般采用圆钢、锻造或焊接获得，由于铸造品质不易保证，较少选用铸造毛坯。轴主要由三部分组成。轴上被支承，安装轴承的部分称为轴颈 ; 支承轴上零件，安装轮毅的部分称为轴头 ;联结轴头和 轴颈的部分称为轴身。轴颈上安装滚动轴承时，直径尺寸必须按滚动轴承的国标尺寸选择，尺寸公差和表面粗糙度须按规定选择 ;轴头的尺寸要参考轮毅的尺寸进行选择，轴身尺寸确定时应尽量使轴颈与轴头的过渡合理，避免截面尺寸变化过大，同时具有较好的工艺性。 2) 1、 分析所设计轴的工作状况，拟定轴上零 件 的装配方案和轴在机器中的安装情况。 2、 根据已知的轴上近似载荷，初估轴的直径或根据经验确定轴的某径向尺寸。 3、 根据轴上零件受力情况、安装、