曲柄搖桿式自動(dòng)液面撈渣機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 曲柄搖桿式自動(dòng)液面撈渣機(jī) （ in 級(jí) 機(jī)械 121 學(xué)生姓名 張輝 學(xué)號(hào) 1232205130 指導(dǎo)教師 屈 名 職稱 講師 導(dǎo)師單位 徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 論文提交日期 2014 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 課題名稱 曲柄搖桿自動(dòng)液面撈渣機(jī) 課題性質(zhì) 班 級(jí) 機(jī)械 121 學(xué)生姓名 張輝 學(xué) 號(hào) 1232205130 指導(dǎo)教師 屈 名 導(dǎo)師職稱 講 師 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 曲柄搖桿垃圾清理裝置 摘要 本文主要對(duì)水面垃圾收集主體進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核、選型。分析了水 面垃圾收集需要實(shí)現(xiàn)的功能要求，了解了同類水面垃圾收集船的工作原理，基本結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組成及功能；研究了此水面垃圾收集裝置的系統(tǒng)構(gòu)成及功能，各零部件的的設(shè)計(jì)方法以及系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。 此垃圾收集裝置是一種解決水面漂浮垃圾問(wèn)題的一種新型機(jī)械設(shè)備，它有操作簡(jiǎn)便、安全可靠和造價(jià)低廉等特點(diǎn)，適合于城市河道、湖泊及風(fēng)景區(qū)等水域環(huán)境推廣使用。此設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是城市和風(fēng)景區(qū)河道、湖泊水域的水面垃圾收集。根據(jù)調(diào)查和分析，城市和風(fēng)景區(qū)河道、湖泊水域的水面垃圾主要有爛蔬菜、塑料袋、軟包裝、飲料盒、塑料泡沫等 。 曲柄搖桿式自動(dòng)液面撈渣機(jī)， 其利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連桿上特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，依靠小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)液面懸浮物的自動(dòng)化清理打撈。為湖泊、水道液面垃圾清理設(shè)計(jì)自動(dòng)化機(jī)械 設(shè)計(jì)主要包括了水面垃圾收集的結(jié)構(gòu)，裝配，選材，以及標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。本文對(duì)設(shè)計(jì)中，水面垃圾收集裝置結(jié)構(gòu)圖，裝配圖，零件圖，都有詳細(xì)的說(shuō)明。 關(guān)鍵詞： 垃圾 收集 漂浮物 環(huán)境保護(hù) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 n to on to of to of to of To of a of of of of is a of to of a of it as of at is is of to in of of on on to of of In of 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................................ 1 題背景 ............................................................................................................................... 1 題意義 ............................................................................................................................... 1 2. 曲柄搖桿式液面撈渣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................... 2 品的設(shè)計(jì)原理 ................................................................................................................... 2 品的設(shè)計(jì)方案 ................................................................................................................... 2 3. 曲柄搖桿式液面撈渣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) ........................................................................... 4 動(dòng)機(jī)選擇 ........................................................................................................................... 4 定電動(dòng)機(jī)型號(hào) ................................................................................................................... 4 式傳動(dòng)設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 5 擇鏈輪齒數(shù) .................................................................................................................. 5 定計(jì)算功率 .................................................................................................................. 5 3.定中心距 ........................................................................................................................ 6 定鏈節(jié)距 p ..................................................................................................................... 6 定鏈長(zhǎng)和中心距 ............................................................................................................ 7 作用在軸上的力 ............................................................................................................ 7 擇潤(rùn)滑方式 ..................................................................................................................... 8 柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 8 桿位移 ........................................................................................................................... 8 桿小頭的設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 9 桿桿身的設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 10 柄的設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 11 柄強(qiáng)度設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 14 柄桿身計(jì)算 ................................................................................................................. 14 定螺栓計(jì)算 .................................................................................................................... 14 ....................................................................................................................... 20 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 鍵軸的設(shè)計(jì)校核 ............................................................................................................ 20 的尺寸估算 .................................................................................................................. 20 承的校核 ........................................................................................................................ 24 的選擇和校核 ................................................................................................................. 26 總 結(jié) ............................................................................................................................................ 29 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................... 30 致 謝 ............................................................................................................................................ 31 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 緒論 題背景 隨著社會(huì)的發(fā)展，人口的增加經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，江河湖泊污染情況日益嚴(yán)重，其中水面垃圾是江河湖泊的污染主體之一。來(lái)源各異的廢棄物通過(guò)不同渠道進(jìn)入水體，導(dǎo)致水源的漂浮物體越來(lái)越多，它們的集結(jié)造成水面污染，影響水環(huán)境和市容衛(wèi)生。甚至影響航道。此外內(nèi)陸水體的水面垃圾如果得不到及時(shí)清理，很容易匯入海洋引起水面垃圾的聚集，造成二次污染。為了解決水面垃圾的問(wèn)題，目前很多地區(qū)還是采用人工打撈的傳統(tǒng)方式為主，以杭州西湖景區(qū)為例，景區(qū)管理局就要定期叫工作人 員進(jìn)行手工打撈水面垃圾。這種方法的缺點(diǎn)是其生產(chǎn)效率低勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境惡劣。 此外，目前市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些機(jī)械智能的水面垃圾收集設(shè)備。由于水域不同垃圾種類不同及回收量的不同，形成了各種類型的水面垃圾收集船。例如要用于大范圍大水面的收集，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，價(jià)格昂貴，而且需要專業(yè)人士操作，從而不能被廣泛低應(yīng)用于城市河道和風(fēng)景區(qū)水域的垃圾收集作業(yè)。 根據(jù)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中連桿上特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)計(jì)一種為湖泊、水道液面進(jìn)行垃圾清理的自動(dòng)化機(jī)械，該機(jī) 械可以依靠小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)液面懸浮物的自動(dòng)化清理打撈。 此產(chǎn)品是一種安裝在船體上的的一種簡(jiǎn)單的水面垃圾清理裝置，其打撈效率是根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢以及船的行駛速度而決定的，其安裝方便適宜各種水面各方面的打撈清理，其制作方便成本，可操作性方便結(jié)構(gòu)圖如下： ： 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理與方案 品的設(shè)計(jì)原理 曲柄搖桿式自動(dòng)液面撈渣機(jī)，其利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連桿上特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，依靠小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)液面懸浮物的自動(dòng)化清理打撈。為湖泊、水道液面垃圾清理設(shè)計(jì)自動(dòng)化機(jī)械。機(jī)械結(jié)構(gòu)原理與運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖 如下： 圖三為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)原理圖 圖四 為產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)軌跡 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 品的的設(shè)計(jì)方案 考慮到產(chǎn)品的的成本性與操作性，所以未設(shè)計(jì)曲柄搖桿垃圾收集裝置與船融為一體的的方案，而是直接把曲柄搖桿垃圾收集裝置安裝在船上的一種簡(jiǎn)便的結(jié)合方式，從而間接的節(jié)約了成本與設(shè)計(jì)的復(fù)雜。此垃圾收集裝置主要包括動(dòng)力系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)與固定裝置。 動(dòng)力系統(tǒng)中主要是依靠小型電動(dòng)機(jī)來(lái)維持整個(gè)裝置的動(dòng)力，此時(shí)需要考慮的是減速齒輪的的選擇與傳動(dòng)方式的類型，是依靠皮帶傳動(dòng)還是依靠鏈?zhǔn)狡鲃?dòng)， 考慮到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低的問(wèn)題，再此我們 選擇的方式為鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)，相比較皮帶傳動(dòng)而言鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)可以變換運(yùn)動(dòng)速度，可實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，更適合低速傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)中包括的零部件為曲柄，連桿，與搖桿，由動(dòng)力系統(tǒng)中的力來(lái)驅(qū)使曲柄，曲柄的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)連桿的穩(wěn)定運(yùn)行，而連桿的運(yùn)動(dòng)直接決定著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡。執(zhí)行機(jī)構(gòu)決定著垃圾收集的效率，在此我們選用簸箕露空式的垃圾收集，從而間接減少了在收集過(guò)程中水阻力的的阻礙，其垂直固定在收集桿上，收集桿是由兩桿通過(guò)三角不可轉(zhuǎn)動(dòng)的原理焊接固定死的，其收集桿末端也是通過(guò)焊接固定在連桿的最前端。最后就是固定裝置，它是由兩塊槽鋼與 兩塊槽鋼連接鋼板通過(guò)焊接來(lái)固定死，槽鋼下鉆有孔，通過(guò)螺栓緊密連接在船甲板之上，其槽鋼上端焊接有前支座與后支座用來(lái)銜接曲柄搖桿中的搖桿與曲柄。 船在行進(jìn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始發(fā)動(dòng)，此時(shí)通過(guò)鏈條帶動(dòng)曲柄搖桿中結(jié)構(gòu)中的曲柄部分，通過(guò)曲柄桿的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)來(lái)來(lái)帶動(dòng)連桿，而此時(shí)連桿頂端的運(yùn)動(dòng)軌跡即是前端垃圾收集裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡。裝配圖如下 圖一 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖二中 1— 連桿；圖一中 2345曲柄桿； 6后支座座 圖二 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3. 曲柄搖桿式液 面撈渣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) 機(jī)的選擇 根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用交流電機(jī)， Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)的布置以及最大回轉(zhuǎn)直徑，主傳動(dòng)采用普通電動(dòng)機(jī)，外加變頻器調(diào)速，調(diào)速范圍： 10/1400r?40/800r?20/1250r?可無(wú)級(jí)調(diào)速，由工件的最大直徑，及摩擦力預(yù)估工作機(jī)的功率。 工作機(jī)有效功率為： P=F× V=63已知條件得電動(dòng)機(jī)有效功率 ，式中為系統(tǒng)總的傳動(dòng)效率。 電動(dòng)機(jī)到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)效率 式中： p 為帶的傳動(dòng)效率， f 為閉式齒輪的傳動(dòng)效率 ， v 為圓錐滾子軸承的傳動(dòng)效率， 為聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率， 為傳動(dòng)效率。 定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 根據(jù)已知條件加工的最大轉(zhuǎn)速為： 1250r\wn v z p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中 p 為一軸的齒數(shù)， 1z 為小齒輪齒數(shù) /wn r m ??? ? 選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 步轉(zhuǎn)速為 1200 /r ,對(duì)應(yīng) 額定功率為 伸軸直徑 24案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 （ 同步轉(zhuǎn)速 （ r/ 滿載轉(zhuǎn)速 （ r/ 總傳動(dòng)比 1 200 1000 50 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 式傳動(dòng)設(shè)計(jì) 擇鏈輪齒數(shù) 鏈傳動(dòng)速比： i=n1/200/370=表 65。 大鏈輪齒數(shù) z2=5=81 ， 合設(shè)計(jì)要求。 中心距的調(diào)整量一般應(yīng)大于 2p。 △a≥2p=2×實(shí)際安裝中心距 a'=a-△a=(作用在軸上的力 鏈速 V=0000=970*25*0000m/s=s 工作拉力 F=1000P/v=1000×工作平穩(wěn)，取壓軸力系數(shù) 上的壓力 Q F=擇潤(rùn)滑方式 根據(jù)鏈速 v=s，鏈節(jié)距 p=圖 6 設(shè)計(jì)結(jié)果：滾子鏈型號(hào) 1083，鏈輪齒數(shù) 5， 1，中心 a＇ =軸力 輸送鏈條 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) M====1 連桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度和加速度是變化的。它的速度和加速度的數(shù)值以及變化規(guī)律對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及發(fā)動(dòng)機(jī)整體工作有很大影響，因此，研究曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要任務(wù)就是研究活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 桿位移 假設(shè)在某一時(shí)刻，曲柄轉(zhuǎn)角為 a ，并按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，連桿軸線在其運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)偏離氣缸軸線的角度為 b 。當(dāng) a =0 時(shí) ，活塞 銷 中 心 上面 的 位置 位置稱 為 上止點(diǎn) 。 當(dāng) a =180 時(shí) ， 最下面 的 位置 此位置稱 為 下止點(diǎn) 。 此時(shí) 活塞的 位移 x= A A 1 = A O =(r+l ) (r l = [(1 1 (1 b)]r a （ 式 中： l— 連桿 比 。 連桿長(zhǎng)度 l 與結(jié)構(gòu)參數(shù)（ 關(guān)，此次設(shè)計(jì)選取 。 桿小頭的設(shè)計(jì) d ??? ???? d ????? ? b 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 ??? d 2 ???? 桿桿身的設(shè)計(jì) 連桿桿身從彎曲剛度和鍛造工藝性考慮，采用實(shí)心形截面。 1. ??? ??? t ??? 為使連桿從小頭到大頭傳力比較均勻，在桿身到小頭和大頭的過(guò)渡處用足夠大的圓角半徑。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柄的設(shè)計(jì) 本次曲柄 接結(jié)構(gòu)形式，切口角 ??45? ，曲柄長(zhǎng)度 ) 大頭孔直徑 1D 61 0 ??? 2) 大頭寬度 2b 2 ???? 3) 連桿軸瓦厚度 '? ?? 4) 連桿螺栓直徑 141 0 ??? 5) 連桿螺栓孔中心距 1l ??? 螺栓孔外側(cè)壁厚不小于 2 毫米，取 3 毫米，螺栓頭支承面到桿身或大頭蓋的過(guò)渡采用盡可能大的圓角。 6) 大頭高度 21,11 ) 取 1 ?? 12 ) 取 2 ?? 7) 定位方式 定位方式采用鋸齒定位，齒形角為 ?60 ，齒距為 柄強(qiáng)度計(jì)算 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柄小頭計(jì)算 （ 1） 由襯套過(guò)盈配合和受熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力 襯套最大裝配過(guò)盈量 ????? ? 襯套溫度過(guò)盈量 4 010)( 51' ?????????? ??? 式中 ? 為連桿材料線膨脹系數(shù)，對(duì)于鋼 C??? ? ? '? 為襯套材料線膨脹系數(shù)，對(duì)于青銅 C??? ? '? 由總過(guò)盈量產(chǎn)生的徑向均布?jí)毫? 26222262222'221221212221221/g ????????????????????????式中 E 為連桿材料的彈性模量，對(duì)于鋼 26 /102.2 ? 'E 為襯套材料的 彈性模量，對(duì)于青銅 26' /1015.1 ? ? 為泊桑比， 小頭外表面由 p 引起的應(yīng)力 222 2212221' /g ???????（ 2） 由慣性力拉伸引起的應(yīng)力 活塞組的最大慣性力 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 k g j 4 9 4)2 8 ( 22'' m a x ???????? ?? 式中 'G 為活塞組重量 ? 為角速度 固定角 ??? ????????? 118502650234a r c c o r c c o ?? 4 12 ????? 中心截面（ ??0? ）上的彎矩 g ??????? 0 3 0 3 m a 小中心截面（ ??0? ）上的法向力 k g 94) m a ?????? ? 固定截面（c???）上的彎矩 g ??????????????? 1 8co 7 co s( s i )co ' m a ??查表可知 o ? ?? 固定截面（c???）上的法向力 k g co s( s s ' m a ???????????壁厚 2 12 ???? 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 截面積 2112 ()( ?????? 襯套截面積 21' ()( ?????? 系數(shù) K 66 6'' ?????? ????? 受拉時(shí)固定截面處外表面應(yīng)力 （ 3）2122/])2(62[g ????????????????由最大壓縮力小頭承受的最大壓縮力 k g 5 6 44 9 44 ' m a ?????? ? 輔助參數(shù)0 和 查表可得 ?k g g ??? ????????? 固定截面處（c???）的 )(?f 值 查表得 0 1 2 2 1 8()( ?? ? 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 受壓時(shí)固定截面處（c???）的彎矩和法向力 g ???????????????18c o )c o 02 ??k g 2 2 6 4co s)( 02 ??????? ??? 受壓時(shí)固定截面處外表面應(yīng)力 2122/)[1])2(62[g ??????????????????（ 4） 小頭安全系數(shù) 材料的機(jī)械性能 查表可得 45鋼 2/60 ? 2110211121/4 5 0 2 4 0 3 0 0 5.0(g g g ??????????????????????角系數(shù) 0 0 4 5 0 03 0 0 022001 ?????? ?? ??? ?在固定角c?截面的外表面處 應(yīng)力幅 2/858(1)(21 ????? ???平均應(yīng)力 2' /58(1)2(21 ???????? ????小頭安全系數(shù) 0 0"1 ?????? ?????小頭安全系數(shù)應(yīng)不小于 以滿足要求 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 （ 5） 小頭橫向直徑減小量 小頭平均直徑 m ? 小頭截面的慣性矩 4331 0 3 0 ??? 橫向直徑減小量 0 6 2 0 01 1 8( 410)90(6623623'm a ???????????為保證活塞銷和連桿襯套不致咬死，應(yīng)使21 ???，實(shí)際計(jì)算結(jié)果21 ???，所以滿足要求。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 柄桿身計(jì)算 （ 1）桿身中間截面處最大拉伸力g (22'?????????? ??k g 3 5 07084 2 ??????? ? 式中 分別為活塞組重量和位于計(jì)算截面以上那一部分連桿重量。 （ 2） 桿身中間截面處的應(yīng)力和安全系數(shù) 由最大拉伸力引起的拉伸應(yīng)力 2/ 8 g ??? 式中 F 為桿身中間截面積，計(jì)算約為： 2.2 ?????? 桿身中間截面的慣性矩 (21])([121x?????????121])[(121y?????????由最大壓縮力引起的合成應(yīng)力 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2221 /g ???????222'2 /????????式中 C 為系數(shù)，對(duì)于各種鋼材 0 0 0 0 0 212 11' ???????桿身中間截面在擺動(dòng)平面內(nèi)的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力 2121/8092)221(1 8 3 92/1 0 3 02)221(1 8 3 92g g ????????????????在垂直于擺動(dòng)平面內(nèi)的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力 2222/7 9 12)2 2 1(1 8 0 32/1 0 1 22)2 2 1(1 8 0 32g g ????????????????在擺動(dòng)平面和垂直于擺動(dòng)平面內(nèi)的安全系數(shù) "1??????????????????????????安全系數(shù)滿足要求。 （ 1） 連桿大頭計(jì)算 大頭蓋所受慣性力 k g )1([2232'"m a x???????????? ??根據(jù)大頭蓋截面圖（圖 1）計(jì)算重心坐標(biāo) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 [??????????????大頭蓋截面的慣性矩 2)??????????????????大頭蓋計(jì)算截面的抗彎斷面模數(shù) 3m a 4.1 Z ???? 軸瓦計(jì)算截面的慣性矩 433'' 0 0 8 12 ??? ? 大頭蓋中央截面上的應(yīng)力 2''"m a x/212]56](023.0[g ???????????大頭蓋橫向直徑減小值 lP j 02 3' 3" m a ??? ?????? 經(jīng)軸承選擇， 1? 值小于軸承間隙的一半，所以滿足要求。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 定螺栓設(shè)計(jì) 根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度初選連桿螺紋直徑 141 0 ??? 根據(jù) 擇螺栓，螺母，墊片標(biāo)準(zhǔn)件如下： 螺栓 5782 母 6170 片 848 14 螺栓與螺母材料均采用 40 服強(qiáng)度校核 （ 1）裝配預(yù)緊力 每個(gè)螺栓由慣性力引起的工作負(fù)荷 k g 382 45s m a x ???? ?? 曲柄圖 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 式中 ? 為斜切口大頭的切口角。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)連桿螺栓受到兩種力的作用：預(yù)緊力 P 和最大拉伸載荷 預(yù)緊力由兩部分組成：一是保證連桿軸瓦過(guò)盈度所必須具有的預(yù)緊力 1P ；二是保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，連桿大頭與大頭蓋之間的結(jié)合面不致因慣性力而分開(kāi)所必須具有的預(yù)緊力0P。 k g 9 4 0 0)(10 ?????? （ 2） 材料屈服強(qiáng)度校核 確定0 核螺栓材料是否屈服，應(yīng)滿足： s?? ?? 螺栓最小截面積，經(jīng)計(jì)算 2m s?為材料的屈服極限，一般 2/80 ?n 為安全系數(shù)，一般為 于是經(jīng)計(jì)算 22/ 5 31 9 4 4g g ?????得?，所以滿足要求。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 鍵軸的設(shè)計(jì)校核 的尺寸 估算 由《機(jī)械零設(shè)計(jì)》表選取軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，其力學(xué)性能如下： 650 1 300 =1 155 =受轉(zhuǎn)矩 T 的實(shí)心圓軸，其切應(yīng)力： [ ]639 5 5 0 1 00 . 2 = ? 的最小直徑： [ ]633 9 . 5 5 1 00 . 2 中： 軸的抗截面系數(shù)， 3； P—— 軸傳遞的功率， n —— 軸的轉(zhuǎn)速， [] 許用切應(yīng)力， C—— 與軸材料有關(guān)的系數(shù)，可由下表查得； 對(duì)與受彎矩較大的軸宜取較小的 [ ]軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑；單鍵增大 3％，雙 鍵增大 7％。 表 4軸強(qiáng)度計(jì)算公式中的系數(shù) C 軸的材料 0 275,35 45 4038[ ]12 15 20 25 30 35 40 45 52 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 C 160 148 135 125 118 112 106 102 98 根據(jù)所選的材料 45 鋼，查表可得， 112C= ?；ㄦI軸的最高轉(zhuǎn)速 1450 m 軸所傳遞的功率由公式： 612 泵 =軸的初步估算：33 0 . 4 41 2 0 8 . 0 61450n??此該軸的軸徑不能太小。。 鍵軸的校核 由于花鍵軸的配合，在旋轉(zhuǎn)時(shí)花鍵軸上受到扭矩作用。 則輸出的轉(zhuǎn)矩為： ( ) ( )22122 r p p h= - - ?式中 b—— 動(dòng)片寬度； R—— 回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑； 進(jìn)油口壓力； 機(jī)械效率，取 出油口壓力，取 故： ( ) ( )2212 1 1 9 N2 r p p - - ? ?由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 ]1曲應(yīng)力的計(jì)算公式： b ≤ [ ]1M￠ —— 回轉(zhuǎn)缸扭轉(zhuǎn)時(shí)的當(dāng)量彎矩； W —— 花鍵軸截面的抗彎截面系數(shù)。 ( ) ( ) 24 62 . 1 1 032d B N D d D p -+ 鬃 -+= 淮× 式中軸規(guī)格： 6 2 8 3 2 7N d D 創(chuàng) ? （ 又 ( ) 2M M + ?2 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 M —— 回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩； a —— 根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)。 對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，取 [ ][ ]11s -+=；對(duì)于脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，?。粚?duì)于對(duì)稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩，取 1a= 。假定回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)矩不變，選擇軸的材料 [ ][ ]10 45 鋼。通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得材料的相關(guān)力學(xué)性能， 0 M ， [ ]1 0 M =， [ ]1 M = 所以 [ ][ ]11 65 0 . 2 8230s -+= = =又 119T N m=?， 1 0 1 m=? ( ) 22M M + ? 51=? ＜ [ ]1 M = 因此軸的強(qiáng)度滿足要求。但是軸也受到扭矩作用且在花鍵最小截面上產(chǎn)生最大剪應(yīng)力： ≤ []t 其中