火车车轴尺寸检测系统机构设计

火车车轴尺寸检测系统机构设计摘 要在铁路高速、重载的发展形势下，即提高铁路的运输能力，实现铁路运输的现代化，又保证铁路的运输生产安全，显得尤为重要，如果没有性能良好的车轴作为保证，要提高车辆的运行速度和运行安全是不可能的。车轴尺寸检测对检修车轴中处于关键地位，是保证车轴质量的重要手段，传统的检测方法是以人工操作为主，数据的判断读取存在较大的人为误差，所以影响了检测结果的准确性、真实性，也直接影响了车辆的行车安全。所以急需对现有的检测方式进行微机化、自动化改造，以消除测试过程中人为因素对测量结果的影响，用先进的设备保证车辆的行车安全，所以本文研制一种火车车轴尺寸检测系统机构测量机来解决这个问题。本文研究的车轴尺寸检测机构是一套现代化的智能检测系统，能满足火车车轴各个尺寸的检测，火车车轴尺寸测量机构主要是由侧翻机构、夹紧机构、旋转驱动、测量机构等组成，火车轴尺寸测量机改变传统人工测量的方式，实现车轴尺寸检测，避免人为测量中的误判及波动，以及误检、错检等弊端。关键词：旋转机构；侧翻机构；顶尖Abstract：Under the situation of the development of the railway high speed, heavy load, namely to improve railway transport capacity, realize the modernization of railway transportation, and ensure the production safety of railway transportation is particularly important, if not the good performance of the axle as a guarantee, to improve vehicle running speed and transport security is not possible. Detection of axle size of maintenance axle in the key position, is an important means to ensure the quality of the axle, the traditional detection method is mainly by manual operation, data of the judge and read there is a large man-made error, so the effect of the accuracy and reliability of the test results, has a direct impact on the safety of vehicles. So there is an urgent need to on the existing detection methods of computer and automation transformation, in order to eliminate the test in the process of human factors on the measurement results and advanced equipment to ensure the safety of vehicles, so in this paper, the development a train axle size detection system measuring machine to solve this problem.The axle dimension detection mechanism is a set of modern intelligent detection system, can meet the detection of train axles of each size, train axle dimension measuring mechanism is mainly by the rollover mechanism, a clamping mechanism, a rotating driving, measurement mechanism, shaft train size measuring machine changes the way of traditional manual measurement, size detection of axles and avoid artificial measurement error and fluctuation, and false detection, false detection of drawbacks.Key words: Rotating mechanism；rollover mechanism；core clamper目 录1 绪论 11.1 问题的提出 11.2 课题研究的目的与意义 21.3 国内外现状分析 31.3.1 国内现状分析 31.3.2 国外现状分析 31.4 发展趋势 42 火车车轴尺寸检测机构系统的方案设计 42.1 概述 42.2 主体设计 52.3 火车车轴尺寸检测系统的设计方案 53 火车车轴尺寸检测机构液动系统设计 73.1 液压部分设计与计算 73.1.1 液压缸的设计计算与选取 83.1.2 液压缸的缸筒的设计与计算 83.1.3 活塞杆的设计与计算 93.1.4 最小导向长度 H 的确定 114 火车车轴尺寸检测机构机械系统设计 134.1 电机的选型设计 134.2 顶尖心轴的设计 214.2.1 顶尖的计算 214.2.2 轴承的寿命计算 214.2.3 轴承的静强度计算 234.2.4 顶尖心轴的设计与计算 244.3 翻转机构的设计与强度校核 254.4 滚珠丝杠及电机选型计算 274.4.1 确定滚珠丝杠副的导程 274.4.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 284.4.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 284.4.4 导程精度的选择 294.4.5 丝杠电机的选择 295 检测部分 315.1 激光位移传感器的简介 315.2 激光位移传感器的工作原理 325.3 上下滑架的设计 33毕业设计总结 35参考文献 36谢 辞 3701 绪 论1.1 问题的提出中华人民共和国铁路主要技术政策指出:铁路是国家重要的基础设施,国民经济的大动脉,交通运输体系的骨干。为贯彻国家可持续发展战略,适应和促进国民经济发展和社会进步,应充分发挥铁路技术经济优势,积极发展铁路,满足运输市场需求。铁路技术发展的总原则是：在国家发展战略指导下,加快科技进步,突出技术创新,以市场为导向,加快科技进步,突出技术创新,以市场为导向,以经济效益为中心,以运输安全为前提,不断提高运输能力、质量和效率。坚持自主开发与引进相结合,积极采用高新技术,重视技术的综合集成。根据不同运输需求,采用不同层次的技术和装备,系统配套,发挥整体效能。改革管理体制,制订相应的政策,推动新技术尽快转化为生产力。目前,我国铁路的安全技术装备落后于运输生产不断发展的要求,运量与运能的尖锐矛盾,是我国铁路存在超负荷运用铁路设备的严重倾向,长此以往,必将降低设备的安全系数,缩短使用寿命,危及行车安全。此外,铁路运输自身固有的点多、线长、生产的连续性、协作性和全天候等特点,使铁路设备也具有种类多、数量大、配置分散、连续运转、自然力影响大和有形损耗严重等特点,不仅加大了保证设备技术状态经常性良好的难度,而且还不易使运用中的设备始终处于有效的监控之下。所有这些,使铁路运输安全基础建设面临更为复杂和艰巨的挑战。发达国家铁路技术发展的实践表明,随着现代铁路高速、重载和信息技术的应用与发展,安全技术己成为与一系列高新技术相互融合、彼此渗透、不可分割的先导技术,研制和发展先进的高质量的运输基础设备和安全技术检测设备已经成为铁路现代化的重要标志。因此,在我国铁路大发展的形势下,强调运输设备的基础作用,不失时机地进行机辆设备的系统配套改进和安全技术装备的加强,改善车辆状态,改善检测装备,提高安全保障能力,必将大大加强我国铁路的安全基础设备。10在我国铁路提速和重载和铁路信息化管理的发展过程中,车辆行驶的安全问题日益突出,对火车车轴质量也提出了更高的要求。车轴是铁路车辆上重要的运动部件,其状态直接影响到车辆的运行安全。车轴的尺寸检测至关重要，对车轴的各关键尺寸以及精度的检测非常重要,检测数据1的准确性将直接影响到车轴的检修质量,当前对车轴参数的检测和数据记录基本上还是靠手工完成,测量工具采特制量具车辆车轮第四种检查器和直尺等,而这些传统的手工轮对测量装置,因效率低、差错率高、不便于信息化管理而不能满足当前的需要。与此同时,由于列车向高速重载方向发展,导致工作量加大,根据车轴检修质量控制的需要,在调研国内外同类设备技术的基础上,采用非接触的激光位移传感器检测车轴尺寸更为方便，设计这套车轴尺寸检测机。大大提高工作效率和检测精度,其应用必将为列车车轴的测量和检修提供一种高精度、高效率的检测手段,对于提高车轴的检修质量、推进铁路系统的计算机管理、保障铁路机车的安全运行具有重要的现实意义。1.2 课题研究的目的与意义随着科学技术的不断创新、生产水平的加速进步，要求机械装置的精度、速度也越来越高。轴类相关零件主要起到传递转矩和运动的作用，并保证各部件性能的稳定性，是各种机械装置中应用范围最广、应用面最大、应用程度最高的一种零件，诸如各类变速箱、汽车发动机及传动部件、火车轮对系统等中都有轴类零件重要应用。鉴于轴类零件的重要应用场合，对其相关参数的高精度测量及检测将对人员、生产安全等起到保障作用，铁路货车轮对和滚动轴承组装检修规则中规定：货车轮对检修压装过程中轴颈的检测工作量很大，一般情况下，一个车辆段一天检修检测 50100 个轮对轴颈。另外，轴承内圈与轴颈之间存在过盈配合，涉及到轴承与轴颈的测量精度问题，而轴承作为标准件，在制造出厂时已标注其精度，因此轮对轴颈轴径测量存在必要性。目前，轴类零件的测量方法可分为机械测量法、气动法、超声法、光学检测法等，传统的机械测量法大都利用机械式测量工具，利用直尺、游标卡尺、千分尺等工具进行机械接触式测量方法容易使零件表面发生损伤或变形。气动法、超声法等手工见表面粗糙度影响较大，线形范围小，且精度不高，测量范围小而有限，在实际测量检测中得不到较广的发展空间，应用较少。机器视觉测量技术作为一种非接触的、高精度的柔性坐标测量技术，可以满足现代化制造领域对检测技术及系统新的更高的技术需要，文章基于机器视觉测量原理对轴径测量装置进行设计研究，通过模拟装置进行实际测量、试验验证，数据显示，此激光视觉轴径测量装置的测量方法简单、测量精度高，且适用于大尺寸轴径测量。通过该设计题目，不仅可以提高火车轴尺寸检测的精度，可靠性。而且可以提高车辆的运行安全。由于长期、大量的重复性手工作业使工人极易产生疲劳，再加上目测的误差等问题使得手2工测量的误差较大，车轴尺寸检测装置的出现可以改变目前对参数测量的落后状况，对提高车轴的尺寸检测，推进铁路系统的发展和保障铁路机车的安全运行具有重要的现实意义。151.3 国内外现状分析1.3.1 国内现状分析在国内在针对较大的大尺寸零件的车轴尺寸测量方面，比较常规的量具有：大型卡尺、大型千分尺和大型千分杆等等。对于这类量具普遍所具有的特点是从体积方面看较大、并且移动笨重、使用时不方便，这些常用量具的测量精度在很大程度上取决于工人的技术水平，由此导致了精度不稳定，最终难以达到对大尺寸零件的精度要求。由于长期、大量的重复性手工作业使工人极易产生疲劳，再加上目测的误差等问题使得手工测量的误差较大。目前，轴类零件的测量方法可分为机械测量法、气动法、超声法、光学检测法等，传统的机械测量法大都利用机械式测量工具，利用直尺、游标卡尺、千分尺等工具进行机械接触式测量方法容易使零件表面发生损伤或变形。气动法、超声法等手工见表面粗糙度影响较大，线形范围小，且精度不高，测量范围小而有限，在实际测量检测中得不到较广的发展空间，应用较少。国内部分研究单位采用成像技术采用一个图像传感器,从车轴的一端运行至另一端,读出相关数据。主要存在问题是对参数的检测方法不符合规程,比如轴直径等都无法符合检测标准，数据的重复误差大,不能满足精度要求，由于光散射、车轴表面不同粗糙度等,都将影响测试尺寸。车轴尺寸检测装置的设计，可以改变目前对火车轴尺寸参数测量的落后状况，对提高车轴的尺寸检测很有帮助。91.3.2 国外现状分析在国外，提高大尺寸零件的测量精度，当前，大尺寸测量的精度的准确性基本上可通过对机床的定期检查来保证，并对调整机器的第一个检查工具是严格保密，对大型部件长度测量仍然继续在采用以往的测量方法，传统机械测量方法只能测量 7、8 级精度的零件，用来测量精密零件的仪器实际上是在国外都没有现成的工具出售，而大尺寸零件的精度测量是确保重大技术装备质量的重要指标之一。国外有使用轮对测量机的先例,但检测参数不多,功能比较简单,如美国,是按照标准检查部分项目,包括轮对跳动、轮直径、轴偏心。而一些车轴部分参数等都由人工检测,检测要求的标准不高。在过去十年中，其他行业的飞速发展，如计算机，传感技术等方面，都在不同程度的促进着检测机检测水平的提高。当前，检测机已大量用于高精度的测量，以及数字化在3线质量控制的物理模型，测量形状和位置等的三维复杂零件领域。它具有测量不同形状和不同平面的空间的各方位的曲面结构的能力，但也有数控机床，加工中心和柔性制造系统（FMS）等制造工程，综合性的在线系统，及 CAT/ CAD/ CAM 技术，以实现一体化的设计，制造和测试。据统计，国际专业咨询公司的可靠数据表明，测量机销售约 8-24的增长率。发达国家有更高的增长速度正在下降，约 6-10;发展中国家则 较低，但约 14-24的增长速度，不断改进。目前，美国，英国，德国，日本，意大利和其他工业国家都在竞相开发各类规格的测量机，以满足不同场合的需要。91.4 发展趋势车轴尺寸零件的生产质量及生产效率，在很大程度上取决于所采用测量的方法和工具。国内往往使用在重型机械制造业：大卡尺，千分尺及大型千分杆。这些常见的测量工具普遍体积大，笨重，使用不便，使其工人的技术水平对测量精度产生了很大影响，测量精度是非常不稳定的，在国内的大型零部件的尺寸测量，已引起广泛关注，也是重型机械制造工艺及设备改造需要解决的技术问题，更是我国机械行业的重点研究项目。发展趋势如下：（1）利用微电子技术，依据工厂车间的实际情况，利用微电子技术，传感器技术和大尺寸测量技术，建立一个大型的零部件尺寸测量系统，以提高测量精度。（2）对于大型零件的测量环境复杂，以及因手工测量操作大型部件的测量存在不可靠的因素，因此，采用非接触式光点测量技术测量大尺寸部件将是大尺寸检测发展的主要方向。机器视觉测量技术作为一种非接触的、高精度的柔性坐标测量技术，可以满足现代化制造领域对检测技术及系统新的更高的技术需要，基于机器视觉测量原理对车轴尺寸测量装置进行设计研究，通过模拟装置进行实际测量、试验验证，数据显示，用激光位移传感器测量车轴尺寸装置测量方法简单、测量精度高，且适用于大尺寸轴径测量。2 火车车轴尺寸检测机构系统的方案设计2.1 概述火车车轴应按预先规定的工艺规程及技术要求完成,并应符合车辆轮对、轴承组装及检修4规则的规定。火车车轴在外观检查后必须测量各部尺寸,并按规定建立车轴卡片,确定旋修范围。随着科学技术的不断创新、生产水平的加速进步，要求机械装置的精度、速度也越来越高。轴类相关零件主要起到传递转矩和运动的作用，并保证各部件性能的稳定性，是各种机械装置中应用范围最广、应用面最大、应用程度最高的一种零件，诸如各类变速箱、汽车发动机及传动部件、火车轮对系统等中都有轴类零件重要应用。用激光位移传感器测量技术作为一种非接触的、高精度的柔性坐标测量技术，可以满足现代化制造领域对检测技术及系统新的更高的技术需要，基于机器视觉测量原理对轴径测量装置进行设计研究，通过模拟装置进行实际测量、试验验证，数据显示，此激光视觉轴径测量装置的测量方法简单、测量精度高，且适用于大尺寸轴径测量。为适应铁道部火车车轴组装和提速的需要, 新车统标准的要求,实现火车轴尺寸参数自动测量及各设备之间实现数据共享,提高设备检测水平,保证火车轴检修及组装质量。我们在调研国内外同类设备技术的基础上,采用非接触的激光位移传感器测量技术,开发研制了火车轴参数测量机。通过对火车轴参数的测量,解决了传统人工测量存在的问题同时可与其它工序共享所检测的数据,而且实现数据全双工通讯,可将测量数据直接存入轮轴系统。2.2 主体设计由基座、侧翻机构、夹紧机构、旋转机构，测量机构组成，并配置激光位移传感器，伺服电机驱动控制系统及精密机械传动系统等一整套测量装置。设计尺寸测量机构的长为 3900mm，宽为 2880mm，高为 4300mm，并配置激光位移传感器，伺服电机驱动控制系统及精密机械传动系统等一整套测量装置，采用灰铁铸造框架结构,整体结构稳定性好,机构部分与检测部分分离设计,排除定位部分的压力变形对检测精度的影响，采用顶尖定位的方式,以满足系统对测量精度的要求主体结构应力分布合理,稳定性好。2.3 火车车轴尺寸检测系统的设计方案5图 2-1 1.上顶尖 2.激光位移传感器 3.滑架 4.侧翻底板 5.底座 6.侧翻机构 7.下顶尖图 2-21.杆 2.底座 3.三脚架 4.拉杆式液压缸 5.侧翻底板火车车轴尺寸检测系统机构最主要的是要求车轴要竖直放置测量，如果车轴横放顶尖夹紧后电机带动车轴转动，在车轴自身重力的作用下会发生弯曲，使得测量结果不准确，达不到测量的精度要求。车轴竖直放置还不能损坏车轴表面，因此我设计了一种翻转机构，它是由底座、三脚6架、液压拉杆等组成，可以实现将轴翻转竖直测量。翻转机构将车轴竖直后，该机构到达最大翻转程度，翻转托板成九十度，整个装置绕着托板前端翻转，三脚架可以相互转动，拉杆绕着底座转动，此时，侧翻托板上的支撑点与侧翻托板前端垂直，这样就可以将水平的车轴侧翻成竖直状态。在翻转前，4 带有液压拉杆的活动夹将车轴固定，在竖直状态后，下部带有液压缸的顶尖对准车轴中心孔，上部顶尖也下降至车轴中心孔，这时，4 个活动夹松开，带有摩擦轮的电机沿滑槽移动至摩擦轮接触到车轴之后，启动电机让摩擦轮旋转带动车轴旋转，带有激光位移传感器的上下滑架开始工作，最后，完成测量工作。用吊车准确将被测车轴准确平稳地送入放轴凹槽，而将测量完毕的车轴平稳送出测量装置，当车轴进入预备工位时，工业计算机发出控制命令，由旋转驱动装置是翻转机构运动将车轴从平衡状态推送至竖直状态，车轴刚好进入孔中，再由上下顶尖夹紧车轴，随后电机转动带动顶尖旋转，车轴也就随之旋转，使用上下滑架带动传感器的移动来测量车轴尺寸，当车轴测量完毕后，计算机控制进出总成的导出系统使翻转机构再次移动将已测车轴平稳送出测量工位整个进出总成机构的设计与导入和导出控制系统协调一致，避免了车轴进入测量工位时对装置造成的冲击，并控制车轴的速度，防止发生现场生产安全事故。系统以工业计算机为核心，通过吊车将被测车轴平稳送入测量工位，电机控制顶尖旋转带动车轴按预定速度转动，同时，激光位移传感器扫描车轴测量部位实时获取车轴外形特征并反馈给计算机，计算机经过处理并根据测量算法得到车轴尺寸。驱动总成安装在测量装置的基座上，其作用是通过工业计算机向步进电机发出电脉冲信号，将步进电机的运动经机械装置传递给顶尖，顶尖带动车轴转动，可以控制车轴的运动，配合传感器准确采集各轴段的信息，完成轴尺寸测量。由基座、侧翻机构、夹紧机构、旋转机构，测量机构组成，并配置激光位移传感器，伺服电机驱动控制系统及精密机械传动系统等一整套测量装置，伺服电机驱动控制系统及精密机械传动系统等一整套测量装置，不是靠特制工具的手工测量方法。当被测量车轴进入测量装置后，通过伺服电机驱动控制磨砂轮旋转再带动车轴旋转，激光位移传感器在车轴的旋转过程中完成车轴尺寸的检测。73 火车车轴尺寸检测机构液动系统设计3.1 液压部分设计与计算车轴尺寸测量系统的大部分动作都由液压系统来实现,因此液压系统设计的好坏直接影响到系统的运行。系统液压站采用最新的液压控制技术,全部液压系统采用进口器件,保证液压系统品质优良,液压系统的每个动作都由可调节的减压阀来控制,可以根据系统的运行情况调节各部分动作保证系统在允许压力下工作。液压缸具有多种不同的类型，在翻转机构的设计中， 选择拉杆型液压缸，前后端盖与缸筒用四根拉杆来连接，前后端盖为正方形、长方形或圆形。前后端盖和活塞等主要零件均为通用件。因此，拉杆型液压缸结构简单、拆装方便、零件通用化程度较高，但是，受到行程长度、缸筒内径和额定压力的限制。如缸筒内径过大和额定压力偏高时，因拉杆材料强度的要求，选取大直径拉杆，但径向尺寸不允许拉杆直径过大。3.1.1 液压缸的设计计算与选取火车轴质量 m1000kg 但是考虑安全系数 取 m1200kg液压缸的单缸最大起升的质量 M1200kg升降平台的最大起升高度：h1.5m上升速度等于下降速度 v0.1m/s液压平台上升工况的最大负载 FM g1200 1012000N液压缸的机械效率 0.95液压缸的工作压力由表可知 P1MPa表 3-1 不同负载下的工作压力负载 F/KN 50工作压力p/MPa53.1.2 液压缸的缸筒的设计与计算（1）液压缸内径 D 的计算8由公式 D= PFmax41-3（Fmax=12000N；P=1MPa； =0.95）解得 D=0.063426m根据表可知，圆整成标准值后，得液压缸内径 D=80mm表 3-2 液压缸内径系列 mm（GB/T 2348-93）8 10 12 16 20 25 32 40 5063 80 （90） 100 （110） 125 （140） 160 （180）200 （220） 250 （280） 320 （360） 400 （450） 500（2）缸筒壁厚和外径计算本设计的内径 D 为 80mm，查液压设计手册液压缸的外径 D1 为 95mm，缸壁的厚度为7.5mm。一般按正规的方法选取液压缸壁厚都能满足其强度，但为安全起见我们还要进行校核。由于 D=80mm，外径 D1=95mm，则 /D=0.09416MPa 时的 Pmax=1.25Pn； 材料的许用压力。b 为材料的抗拉强度，n=3.55，这里 n 取 5。选用 45 号钢，并且调质 241285HB，查工程力学可知 45 号钢的抗拉强度 b=530598MPa，现取 b=560MPa，故： = =112MPanb560由于液压缸的工作压力 P=1.5MPa0.8mm，故强度足够。3.1.3 活塞杆的设计与计算活塞杆是液压缸传递动力的主要部件，它要承受拉力、压力、弯力和震动冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。（1）活塞杆直径的计算根据活塞杆受力状况来确定，一般受拉力作用时，d=0.30.5D。受压力作用时 P 4F3-式中 d-活塞杆直径F-活塞杆上作用的力-活塞杆材料的许用应力， ， s 为材料的抗力强度，n 为安全系数，一般取 n1.4。由 45 号钢的许用应力 MPa，F=5000N375.160nb10得 d0.0043m，而 d=40mm，故活塞杆强度符合要求。按弯曲稳定性校核当活塞杆全部伸出后，活塞杆外端到液压缸支撑点之间的距离 l10d 时，应进行稳定性校核。按材料力学理论，当一根受压直杆的轴向载荷 F 超过临界受压载荷 Ff 时，即可能失去原有的直线状态平衡，称为失稳，其条件为：Fe1S所以 X=0.41，Y=0.87=4884.6N11fARPYFX同理 =1.44e，2S22所以 X=0.41，Y=0.87=3352.8N22fARPYFX（4）寿命计算：（a）下轴承寿命计算：h=4233.83000h366h10 .4810501nPCL符合设计要求（b）上轴承寿命计算：h=19472h3000h366h10 8.521001nPCL符合设计要求4.2.3 轴承的静强度计算为了使轴承满足静强度的要求，应满足下式；式中 为静强度安全因数，取 =3.5；0S0S下轴承额定静载荷 C1=10.1KN,上轴承额定静载荷 C2=7.4KN为当量静载荷，0P=1820.210101ARFYXP=785.2N22下轴承静强度校核： 5.3.2180mPG上轴承静强度校核： 5.34.9281C上下轴承静强度校核均符合设计要求234.2.4 顶尖心轴的设计与计算在设计中顶尖是用来定位和支撑车轴的，顶尖心轴要承受较大的压力，因此顶尖心轴的材料我选择的是：45 号钢各轴段直径：图 4-1 顶尖心轴轴段 2、4 直径为 =45mm， =45mm2d4轴段 2、3 之间为定位轴肩，故取轴肩高度：h=0.07 m1.4321d则轴段 1 直径为：= +2h=45mm12 2.5.6.取 =50mm1d轴段 3、4 之间为非定位轴肩，仅为轴承拆装方便而设，根据设计要求，装配完成后顶尖伸出部分为 50mm，轴段 2、4 长度取决于其上圆锥滚子轴承宽度，已知，两轴承宽度均为 14mm，故取： m604042L，轴 5 长度取决于其上止动垫圈及圆螺母厚度，止动垫圈厚度为 2mm，圆螺母厚度为 8mm，根据设计要求，粗估计顶尖心轴长度为 400mm。244.3 翻转机构的设计与强度校核图 4-2 侧翻机构图 4-3 侧翻机构火车车轴尺寸检测系统机构要求车轴要竖直放置测量，车轴竖直放置还不能损坏车轴表面，因此我设计了一种翻转机构，它是由底座、三脚架、液压拉杆等组成，可以实现将轴翻转竖直测量。它的底座采用灰铁铸造框架结构,整体结构稳定性好，在翻转机构中杆件的强度、刚度非常重要。25为了保证杆在机构轻巧的条件下有足够的刚度，一般多用精选含碳量的优质中碳机构钢，只有在特别强化且产量不大的汽油机中用 40Cr 等合金钢。合金钢有较高的综合机械性能，但当存在产生应力集中的因素时，它的耐劳能力急剧下降，甚至低到与碳素钢不相上下。所以合金钢连杆的形状设计、过度圆滑性、毛坯表面质量下降等，必须给以更多的注意，才能充分发挥优质材料的潜力。设计三脚架的尺寸为 600mm，500mm，150mm，翻转机构单独杆件长为 900mm。火车轴质量 m1000kg 但是考虑安全系数 取 m1200kg 车轴的翻转机构是由两对拉杆式液压缸组成，所以校核一侧的安全强度即可：m=300kg G=3000N 三脚架杆件设计直径为 100mm杆件的横截面积为： S= =3.14 =78502r23023000N图 4-4F1= = =6000N。30sinG5.强度条件 许用应力：保证构件安全可靠工作所容许的最大应力值。 为极限应力，n 为的安全系数。n校核强度： AN