油水分離機(jī)的設(shè)計(jì) (2)（機(jī)械CAD圖紙）

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1、 題 目： 油水分離機(jī)的設(shè)計(jì) 姓 名： 班級(jí)學(xué)號(hào)： 指引教師： 摘 要 油水分離機(jī)是一種運(yùn)用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力達(dá)到不同物質(zhì)的分離層的分離機(jī)的一種。分離機(jī)是把混合的物質(zhì)分離成兩種或兩種以上不同的物質(zhì)的機(jī)器。分離機(jī)是一種運(yùn)用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力達(dá)到不同物質(zhì)的分離層的分離機(jī)的一種。離心機(jī)已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、醫(yī)學(xué)、紡織、治金、船舶、軍工各個(gè)領(lǐng)域。例如：濕法采煤，中粉煤的回收，石油鉆井泥漿的回收，放射性元素，三廢治理污泥脫水，多種石油化工產(chǎn)品的制造，多種抗菌素，淀粉及農(nóng)

2、藥的制造，牛奶，啤酒，植物油等食物品的制造，織品，纖維脫水及合成纖維的制造，多種潤(rùn)滑油，燃料油的提純等都采用分離機(jī)。離心機(jī)已成為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門廣泛使用的一種通用的機(jī)械。本設(shè)計(jì)是對(duì)油水分離機(jī)的部分零件進(jìn)行了改善。對(duì)其控制中的問題也進(jìn)行了分析。對(duì)油水分離機(jī)的原理，應(yīng)用，特點(diǎn)進(jìn)行了分析。對(duì)其齒輪進(jìn)行了較核。其目的是使油水分離機(jī)的壽命延長(zhǎng)。對(duì)電動(dòng)機(jī)也進(jìn)行了選用，使其匹配。 核心詞：油水分離機(jī) ；齒輪；設(shè)計(jì) Abstract The breakage of the machine spare parts, generally always from the surface l

3、ayer beginning of.The function of the product, particularly its credibility and durable, be decided by the quantity of the spare parts surface layer to a largeextent.Purpose that studies the machine to process the surface quantity be for control the machine process medium various craft factor to pro

4、cess the surface quantity influence of regulation, in order to make use of these regulations to control to process the process, end attain to improve the surface quantity, the exaltation product use the function of purpose. Keywords：The machine process ；the tired strength； surface quantity.

5、 目 錄 摘 要 I Abstract II 第 1 章 緒 論 2 1.1 分離機(jī)的發(fā)展概況 2 1.2 分離機(jī)的應(yīng)用，特點(diǎn)及分類 2 1.2.1 油水分離機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 2 1.2.2 老式分離器分類 3 1.2.3 老式分離器液位和壓力控制中存在的問題 4 1.2.4 變壓力液面控制 4 第 2 章 油水分離機(jī)的構(gòu)成及工作原理 6 2.1 油水分離機(jī)的構(gòu)成 6 2.2 油水分離機(jī)的工作原理 6 2.2.1 分離機(jī)的工作原理 6 2.2.2 油分計(jì)的工作原理 6 2.2.3 自動(dòng)停止裝置工作原理 7 2.3 油水分離機(jī)的重要技術(shù)參數(shù) 7

6、第 3 章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 9 3.1 電動(dòng)機(jī)的選用 9 3.2 齒輪參數(shù)設(shè)計(jì) 9 3.2.1 初選參數(shù) 9 3.2.2 按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9 3.2.3 重要尺寸計(jì)算 10 3.3 大齒輪強(qiáng)度校核 11 3.3.1 有關(guān)數(shù)據(jù)及系數(shù)的擬定 11 3.3.2 有關(guān)系數(shù)查資料如下 12 3.4 核算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 13 3.5 立軸齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 14 3.6 校核齒根彎曲強(qiáng)度 15 3.7 核算齒根彎曲強(qiáng)度 17 3.8 軸疲勞強(qiáng)度的校核 19 3.9 主軸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 20 小 結(jié) 26 參照文獻(xiàn) 27 致 謝 29 附錄1 中文譯文

7、30 附錄2 英文原文 35 第 1 章 緒 論 1.1 分離機(jī)的發(fā)展概況 分離機(jī)是把混合的物質(zhì)分離成兩種或兩種以上不同的物質(zhì)的機(jī)器。分離機(jī)是一種運(yùn)用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力達(dá)到不同物質(zhì)的分離層的分離機(jī)的一種。 自從1836年第一臺(tái)工業(yè)用三足式離心機(jī)在德國浮現(xiàn)，到今已有一百年的歷史了，現(xiàn)已有了很大的發(fā)展，多種類型的離心機(jī)繁多，，正在向技術(shù)發(fā)展，系列化、自動(dòng)化方向發(fā)展，構(gòu)造越來越復(fù)雜，專用的分離機(jī)也越來越多。 分離機(jī)已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、醫(yī)學(xué)、紡織、治金、船舶、軍工各個(gè)領(lǐng)域。例如：濕法采煤，中粉煤的回收，石油鉆井泥漿的回收，放射性元素，三廢治理污泥脫水，多種石油化工產(chǎn)品的

8、制造，多種抗菌素，淀粉及農(nóng)藥的制造，牛奶，啤酒，植物油等食物品的制造，織品，纖維脫水及合成纖維的制造，多種潤(rùn)滑油，燃料油的提純等都采用分離機(jī)。離心機(jī)已成為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門廣泛使用的一種通用的機(jī)械。分離器要能保持良好的分離效果，需對(duì)其液位和壓力進(jìn)行控制。老式分離器液位和壓力的控制采用定壓控制技術(shù)。在分離器的變壓力液面控制中，運(yùn)用浮子液面控制器帶動(dòng)油和氣調(diào)節(jié)閥，使其聯(lián)合動(dòng)作，控制原油和天然氣的液量，完畢對(duì)分離器中液位的調(diào)節(jié)，而不對(duì)分離器的壓力進(jìn)行控制。變壓力的液面控制措施可以最大限度地減小油氣出口閥的節(jié)流，減小分離器的壓力，提高分離效果。 1.2 分離機(jī)的應(yīng)用，特點(diǎn)及分類 油氣分離器和油氣水

9、三相分離器在油田接轉(zhuǎn)站和聯(lián)合站中有著廣泛的應(yīng)用。分離器要能保持良好的分離效果，需要對(duì)其液位和壓力進(jìn)行控制。本文從減小工藝流程中的節(jié)流損失、節(jié)能降耗、提高分離效率的角度，分析了老式分離器液面和壓力的控制工藝，提出了一種簡(jiǎn)樸可靠、減少能耗的分離器變壓力液面控制措施。 1.2.1 油水分離機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 油水分離器的原理是采用油水的比重不同，運(yùn)用過濾、沉淀、浮升等措施匯集一體進(jìn)行油水分離的。 (1)清除效率高，設(shè)備對(duì)污水進(jìn)行強(qiáng)化分離，提高出水水質(zhì)，真正能達(dá)到國家規(guī)定的排放原則。? (2)構(gòu)造獨(dú)特，設(shè)計(jì)新型，脫離了老式的構(gòu)造引進(jìn)了新的設(shè)計(jì)思想，體現(xiàn)了在同類產(chǎn)品中的領(lǐng)先地位。? (3)構(gòu)造

10、簡(jiǎn)樸、可靠，生產(chǎn)成本和使用成本低。在國內(nèi)本產(chǎn)品的價(jià)格也大大低于氣浮等產(chǎn)品的價(jià)格?,???為廣大中小飯店、快餐店連鎖店所接受。? (4)?占地面積小，施工以便，工程造價(jià)低。? (5)?無能耗、無耗材，使用成本非常低，只需對(duì)產(chǎn)品按闡明作簡(jiǎn)樸的維護(hù)。? (6)?浮油和沉渣相對(duì)集中，便于收集和清撈，為此后形成高效率、公司型、集中化廢物收集發(fā)明條件 合用范疇: a. 廚房污水的隔油，出水動(dòng)植物含量為?20?至?500mg/L?；? b.?出水中懸浮物（?SS?）不不小于?1000mg/L?；? c.?由解決污水量?1t/h?至?50t/h?的設(shè)備可供選擇；? d.?可根據(jù)顧客實(shí)際狀況定做

11、非標(biāo)產(chǎn)品；? e.?多種材質(zhì)制造； 1.2.2 老式分離器分類 (1)油氣兩相分離器 油氣兩相分離器將油氣混合物來液分離成單一相態(tài)的原油和天然氣，壓力由天然氣出口處的壓力控制閥控制，液面由控制器控制的出油閥調(diào)節(jié)。 天然氣出口處的壓力控制閥一般是自力式調(diào)節(jié)閥或配套壓力變送器、控制器、氣源的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等。出油閥一般為配套液位傳感器、控制器、氣源的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥或浮子液面調(diào)節(jié)器操縱的出油調(diào)節(jié)閥等。 有的油氣兩相分離器是用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥控制分離器的壓力，用浮子液面調(diào)節(jié)器操縱出油閥控制分離器液面。 (2)油氣水三相分離器 ? ? 油氣水三相分離器在油井產(chǎn)物進(jìn)行

12、氣液分離的同步，還能將原油中的部分水分離出來。隨著油田的開發(fā)，油井產(chǎn)出液的含水量逐漸增多，三相分離器的應(yīng)用也逐漸增多。構(gòu)造不同，三相分離器的控制措施也不同。兩種典型分離器的控制原理如下： a.油氣水混合物進(jìn)入分離器后，進(jìn)口分流器把混合物大體提成汽液兩相，液相進(jìn)入集液部分。集液部分有足夠的體積使自由水沉降至底部形成水層，其上是原油和具有較小水滴的乳狀油層。原油和乳狀油從擋板上面溢出。擋板下游的油面由液面控制器操縱出油閥控制于恒定的高度。水從擋板上游的出水口排出，油水界面控制器操縱排水閥的開度，使油水界面保持在規(guī)定的高度。分離器的壓力由設(shè)在天然氣管線上的閥門控制。 b.分離器內(nèi)設(shè)有油池和擋

13、水板。原油自擋油板溢流至油池，油池中油面由液面控制器操縱的出油閥控制。水從油池下面流過，經(jīng)擋水板流入水室，水室的液面由液面控制器操縱的出水閥控制。 1.2.3 老式分離器液位和壓力控制中存在的問題 分離器定壓控制中，天然氣管線上的壓力控制閥對(duì)天然氣進(jìn)行一定限度的節(jié)流，以保證分離器內(nèi)壓力的穩(wěn)定。氣量減小或者氣出口處壓力減少時(shí)，閥門節(jié)流限度增長(zhǎng)；反之，閥門節(jié)流限度減小。 分離器液面控制中，油水出口閥門也對(duì)液體進(jìn)行節(jié)流。液量增大時(shí)，節(jié)流限度減小；液量小時(shí)，節(jié)流限度加強(qiáng)，以使液面保持穩(wěn)定。 為保證液量較大的狀況下可以正常排液，分離器具有較高的壓力。但是在液量減小時(shí)，必須通過油水出口閥對(duì)液

14、體節(jié)流，使液面不至于減少。因此生產(chǎn)中，分離器一般在較高的壓力下工作，液相閥門處在節(jié)流狀態(tài)。 分離器壓力過高影響分離器的進(jìn)液，使中轉(zhuǎn)站或計(jì)量站的輸出口以及井口回壓增高，不利于輸油。目前，國內(nèi)的油井多為機(jī)械采油，井口回壓升高，增長(zhǎng)了采油的能源消耗。此外，在較高壓力下油中具有的飽和溶解氣，在出油閥節(jié)流后，壓力下降時(shí)，從油中分離出來，易使下游流程中的油泵產(chǎn)氣憤濁。因此較高的分離器壓力不僅影響油氣的分離效率，增長(zhǎng)生產(chǎn)能耗，并且影響安全生產(chǎn)。 1.2.4 變壓力液面控制 浮子液面控制器帶動(dòng)兩個(gè)調(diào)節(jié)閥，一種調(diào)節(jié)閥控制天然氣，另一種調(diào)節(jié)閥控制原油，實(shí)現(xiàn)原油和天然氣出口處閥門的聯(lián)合調(diào)節(jié)。當(dāng)浮子上升時(shí)，

15、連桿機(jī)構(gòu)使氣路調(diào)節(jié)閥的開口減小，油路調(diào)節(jié)閥的開口增大；反之，當(dāng)浮子下降時(shí)，連桿機(jī)構(gòu)將使氣路調(diào)節(jié)閥的開口增大，油路調(diào)節(jié)閥的開口減小。通過變化調(diào)節(jié)閥的開度，變化天然氣和原油的相對(duì)流量，對(duì)分離器的液面進(jìn)行控制。這種控制措施不對(duì)分離器的壓力進(jìn)行定值控制，分離器的壓力為天然氣出口處或液體出口處的壓力與天然氣調(diào)節(jié)閥或液體調(diào)節(jié)閥前后的壓力差之和。當(dāng)氣量和液量以及分離器下游壓力變化時(shí)，分離器的壓力是變化的，因此這種控制措施為變壓控制。 (1)變壓力液面控制在油氣兩相分離器中的應(yīng)用 進(jìn)出油氣分離器的液量和氣量不變時(shí)，液面穩(wěn)定在某一位置上；當(dāng)進(jìn)入分離器的液量或氣量發(fā)生變化，而使液面上升時(shí)，浮子連桿機(jī)構(gòu)將使天

16、然氣調(diào)節(jié)閥的開口關(guān)小，原油調(diào)節(jié)閥的開口開大，使排氣量減小而排液量增大，直到進(jìn)出分離器的液量和氣量相等時(shí)，液面將重新穩(wěn)定在一種較本來高的位置上；當(dāng)進(jìn)入分離器的液量或氣量發(fā)生變化，而使液面下降時(shí)，浮子連桿機(jī)構(gòu)將使天然氣調(diào)節(jié)閥的開口開大，原油調(diào)節(jié)閥的開口關(guān)小，使排氣量增大而排液量減小，直到進(jìn)出分離器的液量和氣量相等時(shí)，液面將重新穩(wěn)定在一種較本來低的位置上。這樣隨著進(jìn)入分離器的液量或氣量發(fā)生變化，浮子連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，從而使液面保持相對(duì)穩(wěn)定。 (2)變壓力液面控制在油氣水三相分離器中的應(yīng)用 a.變壓力液面控制在油氣水三相分離中的應(yīng)用。原油液面的控制與油氣分離器的液面控制相似，油

17、水界面由油水界面控制器操縱的排水閥控制。 b.變壓力液面控制在油氣水三相分離器中的應(yīng)用。油池的液面由其液面控制器操縱的原油調(diào)節(jié)閥和天然氣調(diào)節(jié)閥控制，水池的液面由其液面控制器操縱的出水調(diào)節(jié)閥和天然氣調(diào)節(jié)閥控制。 本設(shè)計(jì)是油水分離機(jī)采用離心形式，屬于碟片分離機(jī)，碟片分離機(jī)是一種轉(zhuǎn)鼓高速分離機(jī)，它是運(yùn)用轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的一組錐形碟片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力達(dá)到分層。原油中具有油、水、雜物，它們的密度不同，所產(chǎn)生的離心力也不同，從而能達(dá)到分層的效果。油水分離機(jī)按照排渣方式：人工排渣，環(huán)閥排渣，噴嘴排渣三種形式。 本設(shè)計(jì)的油水分離機(jī)采用人工排渣方式，是用于消除燃油和潤(rùn)滑油以及其她礦物油中水分和雜質(zhì)，減少機(jī)

18、械的磨損，提高原油的燃燒率，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。 第 2 章 油水分離機(jī)的構(gòu)成及工作原理 2.1 油水分離機(jī)的構(gòu)成 為滿足MARPOL73/78公約的規(guī)定，凡400總噸及以上的任何船舶應(yīng)裝設(shè)有油水分離裝置(油水分離器)，10000總噸及以上的任何船舶還應(yīng)裝有應(yīng)裝設(shè)經(jīng)主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)的濾油設(shè)備和當(dāng)排出物的含油量超過15ppm時(shí)能發(fā)出報(bào)警并自動(dòng)停止含油混合物排放的裝置。機(jī)艙油水分離器重要由濾油設(shè)備、油分計(jì)（報(bào)警器和記錄器構(gòu)成）和自動(dòng)停止裝置構(gòu)成。 2.2 油水分離機(jī)的工作原理 2.2.1 分離機(jī)的工作原理 分離機(jī)是立式離心機(jī)，分離機(jī)重要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開；

19、或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同，又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油)；它也可用于排除濕固體中的液體，例如用洗衣機(jī)甩干濕衣服；特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物，例如濃縮、分離氣態(tài)六氟化鈾；運(yùn)用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn)，有的沉降離心機(jī)還可對(duì)固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級(jí)。 碟式分離機(jī)是也立式離心機(jī)，轉(zhuǎn)鼓裝在立軸上端，通過傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有一組互相套疊在一起的碟形零件--碟片。碟片與碟片之間留有很小的間隙。懸浮液(或乳濁液)由位于轉(zhuǎn)鼓中心的進(jìn)料管加入轉(zhuǎn)鼓。當(dāng)懸浮液(或乳濁液)通過碟片之間的間隙時(shí)，固體顆粒(或液滴)在離心機(jī)作用下沉降

20、到碟片上形成沉渣(或液層)。沉渣沿碟片表面滑動(dòng)而脫離碟片并積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)直徑最大的部位，分離后的液體從出液口排出轉(zhuǎn)鼓。碟片的作用是縮短固體顆粒(或液滴)的沉降距離、擴(kuò)大轉(zhuǎn)鼓的沉降面積，轉(zhuǎn)鼓中由于安裝了碟片而大大提高了分離機(jī)的生產(chǎn)能力。積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的固體在分離機(jī)停機(jī)后拆開轉(zhuǎn)鼓由人工清除，或通過排渣機(jī)在不斷機(jī)的狀況下從轉(zhuǎn)鼓中排出。 2.2.2 油分計(jì)的工作原理 油分計(jì)的功能是能持續(xù)記錄油水分離器解決水中的油分濃度，并在解決水超過排放原則（>15ppm）時(shí)通過自動(dòng)報(bào)警器報(bào)警，并將不合原則的解決水通過三通電磁閥的啟閉自動(dòng)泄放返回艙底。目前船上的油分計(jì)有：紅外線、紫外線、激光和超聲波等多種油分計(jì)，以

21、YNY-1型油分計(jì)為例，其工作原理如（圖二） 圖2-1 YNY-1型油分計(jì) 工作原理：測(cè)量時(shí)，靠定期器把運(yùn)轉(zhuǎn)周期控制在120秒，120秒時(shí)，試液泵及三通電磁閥啟動(dòng)，通過紅外線分析儀比較原則液與萃取液的油分濃度，并通過放大器放大，通過電訊號(hào)控制。如果解決水超過排放原則（>15ppm），報(bào)警器報(bào)警，并啟動(dòng)電磁閥，把不符合原則的解決水泄放回艙底。同步記錄器記錄解決水中的油分濃度、日期、時(shí)間，并打印在記錄紙上。 2.2.3 自動(dòng)停止裝置工作原理 常用的自動(dòng)停止裝置有兩種，一種是采用氣控或電控三通閥，當(dāng)排放水樣超過排放原則時(shí)，15ppm報(bào)警器報(bào)警，同步自動(dòng)打開旁通回流管路，切斷舷外排放管路

22、，將超標(biāo)污水導(dǎo)回污油水柜；另一種是當(dāng)排放水樣超過排放原則時(shí)，15ppm報(bào)警器報(bào)警，同步打開旁通回流管路、關(guān)閉舷外排放管路的同步停止污水泵。 2.3 油水分離機(jī)的重要技術(shù)參數(shù) （1）本機(jī)采用間歇人工排渣方式，排渣的間隔為1—1.5h. （2）碟片重要尺寸的擬定 碟片母線與轉(zhuǎn)鼓軸線所成的錐角α與懸浮液中固相在碟片表面上的磨擦角有關(guān)。 根據(jù)?

23、是被分離的物料在分離力場(chǎng)中所受的離心力和它所受重力的比值。 r------轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑 g------重力加速度 b.生產(chǎn)能力的計(jì)算： Q= ?VgΣ 其中 Q------ 生產(chǎn)能力 ?-------效率系數(shù) Σ-------生產(chǎn)能力指標(biāo) Vg-------沉降系數(shù) 第 3 章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 電動(dòng)機(jī)的選用 對(duì)傳動(dòng)方案的規(guī)定：合理的傳動(dòng)方案，一方面應(yīng)滿足工作機(jī)的功能規(guī)定，另一方面還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、構(gòu)造簡(jiǎn)樸、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)以便等規(guī)定 。 原動(dòng)機(jī)是許多機(jī)器中運(yùn)動(dòng)和任何一種方案，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最重要的和最基本

24、的規(guī)定。傳動(dòng)構(gòu)造設(shè)計(jì)：動(dòng)力的來源，其種類諸多，有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、液壓機(jī)等。電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)樸、工作可靠、控制簡(jiǎn)便、維護(hù)容易，一般生產(chǎn)機(jī)械上大多數(shù)均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)也采用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)力。國內(nèi)已制定統(tǒng)一原則的Y系列是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，合用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊規(guī)定的機(jī)械。因此本設(shè)計(jì)采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 為了客戶，本油水分離機(jī)配有交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)：電機(jī)規(guī)格如下： 型號(hào) 功率（千瓦） 電壓（V） 額定電壓（A） 轉(zhuǎn)速（r/m） J02-31-4H(T6) 2.2 380

25、 4.92 1435 Z2C-32(T2) 2.2 220 12.5 1500 3.2 齒輪參數(shù)設(shè)計(jì) 由于所設(shè)計(jì)的齒輪為軟齒面齒輪，故按齒面接觸強(qiáng)度擬定齒輪的基本參數(shù)和尺寸。 3.2.1 初選參數(shù) 選小齒輪齒數(shù)Z=19 大齒輪齒數(shù)Z=195=95 選螺旋角=10 3.2.2 按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由教材查得：載荷系數(shù)K=1.2 彈性系數(shù)Z=189.8 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z= 由于tan=tan/cos=tan20/cos10=0.3696 =2

26、0.28 tan=tan=tan10 cos20.28=0.1654 =9.36 因此Z==2.464 Z= =[]1.88-3.2（]cos=[1.88-3.2（]cos10=1.6524 Z==0.7779 螺旋角系數(shù)Z===0.9848 取=1 =45.69mm 3.2.3 重要尺寸計(jì)算 （1）模數(shù)：m==cos10=2.17 取m=2.25（mm） （2）螺旋角 ①大齒輪螺旋角: =33.5° ②立軸齒輪螺旋角 =56.5° ③大齒輪齒數(shù) =95 ④立軸齒輪齒數(shù) =19 （3）端面模數(shù) =m

27、n/cos=2.25/cos33.5°=2.69 =mn/cos=2.25/cos56.5°=4.08 （4）分度圓直徑 =mt1 * Z1=2.69 * 95 = 255.5 =mt2* Z2=4.08 * 19 = 77.5 （5）齒頂圓直徑 =d1 + 2m =255.5 +2 * 2.25 =260 mm =d2 + 2m =77.5 +2 * 2.25 =82 mm （6）中心距 a=(d1 + d2)/2 =(255.5 + 77.5 )/2 =166.5 mm 3.3 大齒輪強(qiáng)度校

28、核 根據(jù)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的原則，閉式轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪（HB<=350）規(guī)定保證齒面接觸疲勞為主，而在實(shí)際生產(chǎn)中，分離機(jī)重要失效的形式是齒面磨損。因此，只對(duì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。 3.3.1 有關(guān)數(shù)據(jù)及系數(shù)的擬定 1、電動(dòng)功率P = 2.2 KW 大齒輪額定轉(zhuǎn)矩T T = 9549*P /n =9549 * 2.2 /1435 = 14.64 N.m 2、分度圓上的圓周力Ft = T/255.5 = x14.64/255.5 =114.60 N 3、分度圓上的計(jì)算載荷Ftc Ftc =KA*KV*Kα*K?*Ft ----------使用系數(shù) ----------

29、動(dòng)載系數(shù) -------齒間載荷分派系數(shù) --------齒向載荷分布系數(shù) 3.3.2 有關(guān)系數(shù)查資料如下 （1） ;《機(jī)械設(shè)計(jì)》第六版 P201 表10-2 取 = 1.25 (2) ; 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第六版P202 = 1 + {K1/(KA*Ft/b+k2) Z1V = 34.8 = 0.0087 U = 19/95 = 0.2 V = Л*255.5*1435/60000 = 19.19 m/s 得 = 1.35 (3) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表35.2-30 由*/b = 1.25*114.60/20 = 7.16 o< 10

30、o 得 = 1.1 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表35.2-31 得 = 1 （4）計(jì)算載荷 = 1.25x1.35x1.1x1x114.6 = 212.73 N （5）材料彈性模數(shù)Z Z = 19 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 大齒輪 = 11300 = 0.34 立軸齒輪 =20600 =0.3 （6）節(jié)點(diǎn)數(shù)ZH 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 =2.16 （7）轉(zhuǎn)動(dòng)比 u = /=0.2 3.4 核算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 （1）總工作時(shí)間 本機(jī)每天8h 工作，每年工作150d ,共運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)算。 = 10x150x8

31、 = 1 h （2）總應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N = 60уn1 = 60x1435x1x1 = 1.05x10 =/u = 5.25x10 （3）接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖35.2-17 大齒輪 ： = 1.05 = 1.05 （4）工作硬化系數(shù) 由于大齒輪和立軸齒軸均為軟齒面 = 1 （5）安全系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表35.2-32， 按高可靠度 取 = 1.50 ① 接觸疲勞極限應(yīng)力δHlimb 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得 δHlimb = 17.6 Mpa ② 齒面接觸極限應(yīng)力δHlim δHlim = δHlimb1

32、xZHxZw =176.4x1.05x1 =185.2 Mpa ③ 安全系數(shù)SH SH = δHlim/Δh1=185.2/330.3=0.56 3.5 立軸齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 (1)齒面接觸疲勞極限應(yīng)力δHlimb2 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 = 650 Mpa (2)齒面接觸極限應(yīng)力2 δHlim2 = δHlimb2x ZN2xZw = 650x1.05x1 = 685.2 Mpa (3)有關(guān)系數(shù)的擬定 a.彈性模數(shù)ZE2 ZE2 = 161.2 Mpa b.節(jié)點(diǎn)系數(shù)ZH2 c.重疊度

33、系數(shù) 前面 = 1.22 ， = 56.5°，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表35.2-15 = 0.75 d.計(jì)算接觸應(yīng)力 = xx2 =463.04 Mpa e.安全系數(shù) f.許用安全系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表35.2-32 按較高可靠度取 立軸齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度能滿足規(guī)定。 3.6 校核齒根彎曲強(qiáng)度 有關(guān)系數(shù)的擬定 ①齒形系數(shù) 按當(dāng)量齒數(shù) ′ = 95/(cos33.5°)3=164 ′ = 19/(cos56.5°)3=113 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5 = 2.14 = 2.16 ②端面重疊度εα 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2

34、6 = 0.65 = 0.64 = εα1 +εα2 = 1.29 ③重疊度系數(shù)Γε = 0.25 +0.75/εα = 0.83 ④螺旋角系數(shù) = 1 – 33.5°/120°=0.75 = 1 -56.5°/120° =0.43 (查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》35.2-19) ⑤彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Γx 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》35.2-28 得 mn =2.25得 ⑥相相應(yīng)力集中系數(shù) 由表35.2-3 按可高可靠度 ⑦安全系數(shù) 由表35.2－32按較高可靠度 ⑧實(shí)驗(yàn)齒輪彎曲疲勞極限應(yīng)力 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 大齒輪 由圖35.2－16軸齒輪 ⑨

35、許用彎曲應(yīng)力 3.7 核算齒根彎曲強(qiáng)度 (1)齒根彎曲壓力 軸的強(qiáng)度計(jì)算 (2)大齒輪軸疲勞強(qiáng)度的精確校核計(jì)算 a.繪制軸的受力荷圖 b.計(jì)算周上的作用力 ①大齒輪軸上的轉(zhuǎn)矩，由前計(jì)算知： ②圓周力 ③徑向力 ④軸向力 (3)垂直平面的彎矩 ①支座反力 ②C截面彎矩 (4)水平的彎矩圖 ① 支座反力 ②C截面彎矩 (5)合成彎矩圖 Mcw(2)= (6)聯(lián)軸器附加F0的受力和彎矩 T----軸傳遞的彎矩，N*M D----聯(lián)軸器圓周力作用直徑 D2=112mm Mcw(F0)=F0

36、*120=52.25*120=6274.8N*mm 力F0作用的彎矩圖如圖（f）所示 3.8 軸疲勞強(qiáng)度的校核 較核截面C-C，較核計(jì)算按下式進(jìn)行 式中：-只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) -只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù) {S}-按疲勞強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表38.3-4 [S]=1.5 如下有關(guān)系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 證明橫向的疲勞強(qiáng)度足夠 由38.1-1得 由38.3-5得 由38.3-8得 由38.3-11得 由38.3-13得 證明橫軸的疲勞強(qiáng)度足夠。 3.9 主軸疲勞強(qiáng)度

37、的計(jì)算 (1)繪制軸的受力載荷圖 (2)求作用于軸上的力 ① 軸設(shè)：----電動(dòng)機(jī)額定功率KW -----大齒輪的軸功率KW -----主軸功率 -----大齒輪軸滾動(dòng)軸承的效率 -----立軸一對(duì)滾動(dòng)軸承效率 -------兩齒輪間嚙合效率 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 已知 kw 則 ② 軸的扭矩： 設(shè) NM r/m 立軸的轉(zhuǎn)矩 NM —— 立軸的轉(zhuǎn)速 r/m 已知： ＝7250 r/min 依 NM 求圓周力、徑向

38、力、軸向力、不平衡引起的離心力 a) 圓周力 N b）徑向力 N c）軸 N d) 分離體不平衡引起的離心力 因不平衡引起的偏心矩 式中： —— 分離體上不平衡， 單位：克 —— 分離體上不平衡的半徑位置 G —— 分離體總重 kg 按動(dòng)平衡精度級(jí)別國際原則規(guī)定 ， 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓平衡精度級(jí)別 G6.3 即 e＝6.3 其中 G = 68 公斤 取 ＝ 29.6/2 毫米 考慮到動(dòng)平衡惡劣（船用傾

39、斜狀況惡劣）狀況，實(shí)際平衡精度按G16解決 即 e = 16 克 即 在分離體，半徑最大處，殘留7.35克不平衡 由此產(chǎn)量的離心力 N (3)繪垂直平面的彎轉(zhuǎn)圓 1）垂直平面的受力 N 立軸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 校核截面I-I 和II-II，校核計(jì)算按下式： 式中 -----只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) -----只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù) -----許用安全系數(shù) 如下公式及有關(guān)系數(shù)均查自《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 查表38.3-4 =1.8 = = 由38.1-1得 由38.3-5得 由

40、38.3-8得 由38.3-11得 由38.3-13得 安全系數(shù) 由上面計(jì)算成果表白： 因此，立軸的疲勞強(qiáng)度足夠。 小 結(jié) 設(shè)計(jì)過程中的淳淳教導(dǎo)以及對(duì)有關(guān)問題的指點(diǎn)和協(xié)助。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說是對(duì)將來工作的一種模擬。 通過這次設(shè)計(jì)，我對(duì)將來及目前所從事的工作布滿兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼間就到了結(jié)尾了，在這兩個(gè)月的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程中，我獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是油水分離機(jī)的設(shè)計(jì)，雖然我此前所沒有接觸過度離機(jī)。但它對(duì)于我來說并不是一種完全陌生的機(jī)械設(shè)備，通過指引教師和同事的協(xié)助和指引以及對(duì)參照資料的解讀，我已經(jīng)對(duì)分離機(jī)有了一定的理解。 分

41、離機(jī)在我們生活中對(duì)于我們也并不陌生，特別是分離機(jī)已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)中，但是在這次設(shè)計(jì)中卻遇到不少困難。通過這次設(shè)計(jì)，提高了我分析和解決問題的能力，擴(kuò)寬和深化了學(xué)過的知識(shí)，在此前的課程設(shè)計(jì)的基本上學(xué)到了不少東西。進(jìn)一步掌握了設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和措施，培養(yǎng)了我們對(duì)的使用機(jī)械材料、國標(biāo)、圖冊(cè)等工具書的能力。同步也對(duì)我們的獨(dú)立思考能力也有了很大的考驗(yàn)，培養(yǎng)我們認(rèn)真分析問題，多動(dòng)手、動(dòng)腦的能力。通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我的大學(xué)四年的知識(shí)也是一種較好的總結(jié)，總之，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到的結(jié)識(shí)到的，為我們后來的學(xué)習(xí)和工作有很大的協(xié)助。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中感謝母校佳木斯大學(xué)給了我一種良好的學(xué)習(xí)氛圍。同步也忠心感謝

42、我的指引教師張教師，沒有她的指引，我也完畢不了設(shè)計(jì)。 本人設(shè)計(jì)中難免有局限性之處，敬望各位教師多多諒解指正。 參照文獻(xiàn) [1] 徐灝主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)3》 機(jī)械工業(yè)出版社.50-60 [2] 徐灝主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4》 機(jī)械工業(yè)出版社.48-68 [3] 徐灝主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5》 機(jī)械工業(yè)出版社.36-41 [4] 《機(jī)械制圖》 大連理工大學(xué)工程畫教教研室.高等教育出版社. 78-99 [5] 李恒權(quán).朱明臣.王德云主編《畢業(yè)設(shè)計(jì)指引書》 青島海洋出版社. 62-69 [6] 王棟梁.《機(jī)械基本》. 中國勞動(dòng)出版社.22-26 [7]

43、 黃鶴汀.《機(jī)械制造技術(shù)》. 機(jī)械工業(yè)出版.15-19 [8] 盛慧英.《染整機(jī)械原理》.紡織工業(yè)出版社.16-20 [9] 王家禾.機(jī)械設(shè)計(jì)基本實(shí)訓(xùn)教程. 上海交通大學(xué)出版社.136-145 [10] 方承遠(yuǎn).張振國. 工廠電氣控制技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社. 130-142 [11] 曹惟慶. 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.. 96-106 [12] 饒振綱.行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社，. 170-180 [13] 漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造編委會(huì).漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造.

44、 [14] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第四版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社..89-99 [15] 行星齒輪傳動(dòng)手冊(cè).冶金工業(yè)出版社.1986.41-50 [16] AutoCAD Visual LISP開發(fā)指南 清華大學(xué)出版社1998.6

45、7-72 [17] 校園期刊網(wǎng) — [18] 齒輪手冊(cè)編委會(huì). 齒輪手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. .45-55 [19] 田希亮.齒輪減速器傳動(dòng)比分派條件分析，濰坊高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，.55-60 [20] 張展.齒輪減速器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，水利電力機(jī)械，.14-19 [21] 饒振綱.行星傳動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)[M],北京：化學(xué)工業(yè)出版社，.22-29 [22] 曾振祥.CAD建模與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]機(jī)械設(shè)計(jì)，.74-78 [23] 唐定國.齒輪傳動(dòng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)[J],機(jī)械傳動(dòng)，1994.12-16 [24] 胡茂弘.行星齒輪變速器的功率與效率，機(jī)械傳動(dòng)，1998.18-

46、23 [25] 楊開秀.徐玲等.NGW型行星齒輪減速器齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，工程機(jī)械 [26] 蔡春源.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版），北京：冶金工業(yè)出版社，.75-76 [27] 包明宇.曹國強(qiáng).機(jī)械設(shè)計(jì)中參數(shù)化特性造型措施的研究[J],機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 [28] 朱寶庫.機(jī)械設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.1994.23-26 [29] 蔡漢明.陳清奎.機(jī)械CAD/CAM技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，.63-65 [30] 趙奇平.CAD軟件二次開發(fā)措施與技術(shù)摸索.理工高教研究，.69-75 [31] Basu S. The conservatism principle and the

47、asymmetric timeliness of earning [J]. Journal of Accounting and Economics. 1997, 24: 3-37 [32] Givoly D., C. Hayn. The changing time-series properties of earnings, cash flows and accruals: Has financial reporting become more conservatism？[J] .Journal of Accounting and Economics, , 29: 287-320

48、[33] Hongqi Li,Yung C．Shin．Analysis of bearing configuration effects of high speed spindles using an integrated dynamic thermo—mechanical spindle mode1．International Journal of Machine Tool&Manufacture．,44：347-364 致 謝 大學(xué)四年學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對(duì)我的母校，我的父母、親人們，我的教師和同窗們體現(xiàn)我由衷的謝意。 感謝我的家人對(duì)我大學(xué)四年學(xué)

49、習(xí)的默默支持；感謝我的母校給了我在大學(xué)四年深造的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感謝大學(xué)的教師和同窗們四年來的關(guān)懷和鼓勵(lì)。教師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教導(dǎo)；同窗們?cè)趯W(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心積極，所有這些都讓我的四年布滿了感動(dòng)。 這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)我得到了諸多教師和同窗的協(xié)助，其中我的論文指引教師對(duì)我的關(guān)懷和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向教師謀求協(xié)助，而教師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來找我面談，然后一起商量解決的措施。教師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的擬定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)節(jié)等各個(gè)環(huán)節(jié)中都予以了我悉心的指引。這幾種月以來

50、，教師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指引，同步還在思想給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向張教師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合伙的同窗，和曾經(jīng)在各個(gè)方面予以過我協(xié)助的伙伴們，在此，我再一次真誠地向協(xié)助過我的教師和同窗表達(dá)感謝。 附錄1 中文譯文 機(jī)械加工表面質(zhì)量 摘要：機(jī)械零件的破壞，一般總是從表面層開始的。產(chǎn)品的性能，特別是它的可靠性和耐久性，在很大限度上取決于零件表面層的質(zhì)量。研究機(jī)械加工表面質(zhì)量的目的就是為了掌握機(jī)械加工中多種工藝因素對(duì)加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律，以便運(yùn)用這些規(guī)律來控制加工過程，最后達(dá)到改善表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品使用性能的目的。 核心

51、字：機(jī)械加工 疲勞強(qiáng)度 表面質(zhì)量 殘存應(yīng)力 正文： 一、機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器使用性能的影響 （一）表面質(zhì)量對(duì)耐磨性的影響 1. 表面粗糙度對(duì)耐磨性的影響 一種剛加工好的摩擦副的兩個(gè)接觸表面之間，最初階段只在表面粗糙的的峰部接觸，實(shí)際接觸面積遠(yuǎn)不不小于理論接觸面積，在互相接觸的峰部有非常大的單位應(yīng)力，使實(shí)際接觸面積處產(chǎn)生塑性變形、彈性變形和峰部之間的剪切破壞，引起嚴(yán)重磨損。 零件磨損一般可分為三個(gè)階段，初期磨損階段、正常磨損階段和劇烈磨損階段。 表面粗糙度對(duì)零件表面磨損的影響很大。一般說表面粗糙度值愈小，其磨損性愈好。但表面粗糙度值太小，潤(rùn)滑油不易儲(chǔ)存，接觸面之間

52、容易發(fā)生分子粘接，磨損反而增長(zhǎng)。因此，接觸面的粗糙度有一種最佳值，其值與零件的工作狀況有關(guān)，工作載荷加大時(shí)，初期磨損量增大，表面粗糙度最佳值也加大。 2. 表面冷作硬化對(duì)耐磨性的影響 加工表面的冷作硬化使摩擦副表面層金屬的顯微硬度提高，故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化限度愈高，耐磨性就愈高，這是由于過度的冷作硬化將引起金屬組織過度疏松，甚至浮現(xiàn)裂紋和表層金屬的剝落，使耐磨性下降。 （二）表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響 金屬受交變載荷作用后產(chǎn)生的疲勞破壞往往發(fā)生在零件表面和表面冷硬層下面，因此零件的表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度影響很大。 1. 表面粗糙度對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響 在交變載荷

53、作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋。表面粗糙度值愈大，表面的紋痕愈深，紋底半徑愈小，抗疲勞破壞底能力就愈差。 2. 殘存應(yīng)力、冷作硬化對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響 余應(yīng)力對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響很大。表面層殘存拉應(yīng)力將使疲勞裂紋擴(kuò)大，加速疲勞破壞；而表面層殘存應(yīng)力可以制止疲勞裂紋的擴(kuò)展，延緩疲勞破壞的產(chǎn)生。 表面冷硬一般伴有殘存應(yīng)力的產(chǎn)生，可以避免裂紋產(chǎn)生并制止已有裂紋的擴(kuò)展，對(duì)提高疲勞強(qiáng)度有利。 （三)表面質(zhì)量對(duì)耐蝕性的影響 零件的耐蝕性在很大限度上取決于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大，則凹谷中聚積腐蝕性物質(zhì)就愈多?？刮g性就愈差。 表面層的殘存拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐

54、蝕開裂，減少零件的耐磨性，而殘存壓應(yīng)力則能避免應(yīng)力腐蝕開裂。 （四）表面質(zhì)量對(duì)配合質(zhì)量的影響 表面粗糙度值的大小將影響配合表面的配合質(zhì)量。對(duì)于間隙配合，粗糙度值大會(huì)使磨損加大，間隙增大，破壞了規(guī)定的配合性質(zhì)。對(duì)于過盈配合，裝配過程中一部分表面凸峰被擠平，實(shí)際過盈量減小，減少了配合件間的連接強(qiáng)度。 二、影響表面粗糙度的因素 （一）切削加工影響表面粗糙度的因素 1. 刀具幾何形狀的復(fù)映 刀具相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀時(shí)刀具幾何形狀的復(fù)映。減小進(jìn)給量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。 此外，合適增大刀具的前角

55、以減小切削時(shí)的塑性變形限度，合理選擇潤(rùn)滑液和提高刀具刃磨質(zhì)量以減小切削時(shí)的塑性變形和克制刀瘤、鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。 2. 工件材料的性質(zhì) 加工塑性材料時(shí)，由刀具對(duì)金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的扯破作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韌性愈好，金屬的塑性變形愈大，加工表面就愈粗糙。 加工脆性材料時(shí)，其切屑呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點(diǎn)，使表面粗糙。 3. 切削用量 （二）磨削加工影響表面粗糙度的因素 正像切削加工時(shí)表面粗糙度的形成過程同樣，磨削加工表面粗糙度的形成也時(shí)由幾何因素和表面金屬的塑性變形來決定的。

56、 影響磨削表面粗糙的重要因素有： 砂輪的粒度、砂輪的硬度、砂輪的修整 、磨削速度 、磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù) 、工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量 、冷卻潤(rùn)滑液 。 三、影響加工表面層物理機(jī)械性能的因素 在切削加工中，工件由于受到切削力和切削熱的作用，使表面層金屬的物理機(jī)械性能產(chǎn)生變化，最重要的變化是表面層金屬顯微硬度的變化、金相組織的變化和殘存應(yīng)力的產(chǎn)生。由于磨削加工時(shí)所產(chǎn)生的塑性變形和切削熱比刀刃切削時(shí)更嚴(yán)重，因而磨削加工后加工表面層上述三項(xiàng)物理機(jī)械性能的變化會(huì)很大。 （一）表面層冷作硬化 1. 冷作硬化及其評(píng)估參數(shù) 機(jī)械加工過程中因切削力作用產(chǎn)生的塑性變形，使晶格扭曲、畸變

57、，晶粒間產(chǎn)生剪切滑移,晶粒被拉長(zhǎng)和纖維化，甚至破碎，這些都會(huì)使表面層金屬的硬度和強(qiáng)度提高，這種現(xiàn)象稱為冷作硬化(或稱為強(qiáng)化)。表面層金屬強(qiáng)化的成果，會(huì)增大金屬變形的阻力，減小金屬的塑性，金屬的物理性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化。 被冷作硬化的金屬處在高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，只有一有也許，金屬的不穩(wěn)定狀態(tài)就要向比較穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)化，這種現(xiàn)象稱為弱化。弱化作用的大小取決于溫度的高下、溫度持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短和強(qiáng)化限度的大小。由于金屬在機(jī)械加工過程中同步受到力和熱的作用，因此，加工后表層金屬的最后性質(zhì)取決于強(qiáng)化和弱化綜合伙用的成果。 評(píng)估冷作硬化的指標(biāo)有三項(xiàng)，即表層金屬的顯微硬度HV、硬化層深度h和硬化限度N。

58、2. 影響冷作硬化的重要因素 切削刃鈍圓半徑增大，對(duì)表層金屬的擠壓作用增強(qiáng)，塑性變形加劇，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。刀具后刀面磨損增大，后刀面與被加工表面的摩擦加劇，塑性變形增大，導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。 切削速度增大，刀具與工件的作用時(shí)間縮短，使塑性變形擴(kuò)展深度減小，冷硬層深度減小。切削速度增大后，切削熱在工件表面層上的作用時(shí)間也縮短樂，將使冷硬限度增長(zhǎng)。進(jìn)給量增大，切削力也增大，表層金屬的塑性變形加劇，冷硬作用加強(qiáng)。 工件材料的塑性愈大，冷硬現(xiàn)象就愈嚴(yán)重。 （二）表面層材料金相組織變化 當(dāng)切削熱使被加工表面的溫度超過相變溫度后，表層金屬的金相組織將會(huì)發(fā)生變化。 1. 磨削燒傷 當(dāng)被磨

59、工件表面層溫度達(dá)到相變溫度以上時(shí)，表層金屬發(fā)生金相組織的變化，使表層金屬強(qiáng)度和硬度減少，并伴有殘存應(yīng)力產(chǎn)生，甚至浮現(xiàn)微觀裂紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。在磨削淬火鋼時(shí)，也許產(chǎn)生如下三種燒傷： 2.回火燒傷 如果磨削區(qū)的溫度未超過淬火鋼的相變溫度，但已超過馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，工件表層金屬的回火馬氏體組織將轉(zhuǎn)變成硬度較低的回火組織(索氏體或托氏體)，這種燒傷稱為回火燒傷。 3.淬火燒傷 如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，再加上冷卻液的急冷作用，表層金屬發(fā)生二次淬火，使表層金屬浮現(xiàn)二次淬火馬氏體組織，其硬度比本來的回火馬氏體的高，在它的下層，因冷卻較慢，浮現(xiàn)了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織

60、(索氏體或托氏體)，這種燒傷稱為淬火燒傷。 4.退火燒傷 如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，而磨削區(qū)域又無冷卻液進(jìn)入，表層金屬將產(chǎn)生退火組織，表面硬度將急劇下降，這種燒傷稱為退火燒傷。 2. 改善磨削燒傷的途徑 磨削熱是導(dǎo)致磨削燒傷的本源，故改善磨削燒傷由兩個(gè)途徑：一是盡量地減少磨削熱地產(chǎn)生；二是改善冷卻條件，盡量使產(chǎn)生地?zé)崃可賯魅牍ぜ? （三）表面層殘存應(yīng)力 1. 產(chǎn)生殘存應(yīng)力的因素 a. 切削時(shí)在加工表面金屬層內(nèi)有塑性變形發(fā)生，使表面金屬的比容加大。由于塑性變形只在表層金屬中產(chǎn)生，而表層金屬的比容增大，體積膨脹，不可避免地要受到與它相連的里層金屬的制止，因此就在表面

61、金屬層產(chǎn)生了殘存應(yīng)力，而在里層金屬中產(chǎn)生殘存拉應(yīng)力。 b. 切削加工中，切削區(qū)會(huì)有大量的切削熱產(chǎn)生 。 c. 不同金相組織具有不同的密度，亦具有不同的比容。如果表面層金屬產(chǎn)生了金相組織的變化，表層金屬比容的變化必然要受到與之相連的基體金屬的阻礙，因而就有殘存應(yīng)力產(chǎn)生。 2. 零件重要工作表面最后工序加工措施的選擇 零件重要工作表面最后工序加工措施的選擇至關(guān)重要，由于最后工序在該工作表面留下的殘存應(yīng)力將直接影響機(jī)器零件的使用性能。 選擇零件重要工作表面最后工序加工措施，須考慮該零件重要工作表面的具體工作條件和也許的破壞形式。 在交變載荷作用下，機(jī)器零件表面上的局部微觀裂紋，

62、會(huì)因拉應(yīng)力的作用使原生裂紋擴(kuò)大，最后導(dǎo)致零件斷裂。從提高零件抵御疲勞破壞的角度考慮，該表面最后工序應(yīng)選擇能在該表面產(chǎn)生殘存壓應(yīng)力的加工措施。 附錄2 英文原文 Text: A.the machine processes the surface quantity to use the influence of the function to the machine (A)The surface quantity to bear to whet the sexual influence 1. Rough degree of surface to bear to whet the

63、sexual influence A just process vice- of two contact surfaces of good friction, the first stage is rough only in the surface of of the peak department contact, the actual contact area is far small get in touch with the area in the theories, at mutually get in touch with of department of peak have v

64、ery big unit should dint, make actual contact area creation the mold transform, the flexibility transforms to shear to slice the breakage with of the department of peak , cause seriously wear away. The spare parts wear away and can is divided into three stages generally, wearing away the stage, we

65、aring away the stage normally in the early years and violent wear away the stage. The rough degree of surface is very big to the influence that the spare parts surface wear away.Say a value of surface generally more small, it wears away sex more good.But rough degree of surface the value is too sm

66、all, lubricant not easy storage, contact of the noodles easy occurrence the member glues to connect, wearing away to increase on the contrary.Therefore, the rough degree that contact face have a the best value, it is worth to have something to do with the work circumstance of the spare parts, working to carry the lotus enlargement, wore away the quantity aggrandizement in the early years, rough degree of surface the best value also enlargement. 2. The surface is cold to make to harden to bear