刀杆式手动压机设计(3)

d?332?245?35.82mm 63.14?50?1050mm 方案采用齿轮轴结构，齿轮的的分度圆直径为d?，轴上钻有一个

直径为20mm的孔，所以取最小直径大小38mm，并在最小直径处装有轴承。查轴承相关图表，参考文献【5】表格15-3，得：轴承的宽度为B=15mm,外径大小为D=68mm.

4.2 齿轮轴的结构设计

1、拟定轴上零件的装配方案

拟定轴上零件的装配方案是进行轴的结构设计的前提，它决定着轴的基本形式。选用的装配方案是：右端轴承、垫圈、轴承端盖依次从轴的右端向左端安装；左端从右到左依次安装轴承、垫片、垫圈及轴承盖。这样就对各轴段的粗细顺序做了初步安排。

2、根据轴向定位要求确定轴的各段直径与长度 1）选择所要使用的轴承为深沟球轴承。

因轴承主要承受径向载荷，初步选择深沟球轴承。深沟球轴承可用于双支点各单向固定的支承。此种轴承在安装时，通过调整端盖面与外壳之间的垫片厚度，使轴承外圈与端盖间存在很小的轴向间隙，以适当补偿轴受热所引起的变化。为了使轴的直径与轴承孔径相适应，需要选取轴承型号：

参照工作要求，查参考文献

【5】

表15-3（GB276-89）得: d=40mm

由轴承产品目录中，初步选取特轻（1）系列，深沟球轴承6008，其尺寸为：

d?D?B=40mm?68mm?15mm

2）为了满足左端与右端的滚动轴承的定位，可采用轴肩进行轴向定位。定位轴肩高度h一般取为h=（0.07-0.1）d，d为与零件相配处轴的直径。

查得6008型轴承定位轴肩的高度为：

h=3mm

则轴间处的直径大小为46mm，大于齿轮的齿根圆半径（43.75mm）。所以，两边轴承的内圈定位不使用轴肩，可以使用套筒定位。

同时，查阅参考文献【5】表4-1，轴承端面至箱体内壁的距离为3mm，齿轮端面至箱体内壁的距离为10mm,所以，这一端轴的长度为两者之和为13mm。

同理，轴的轴承关于齿轮对称布置，另一端的长度和直径一样。在安装手柄一侧的轴承右端面，有一轴肩。这一设计减小了轴的重量和轴的加工精度，其直径是38mm。

3）因齿轮宽b=φdd=0.9×50=45mm，则轴上加工齿轮的部位应与齿轮宽度一致。

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故取 L=45mm

4）在轴的安装手柄的一侧，考虑安装端盖的宽度，L=22mm，和端盖距离手柄中心的长度，23mm。设计这一轴的的长度为45mm。

5）在手柄的右侧，还安有一螺钉，其作用是调整手柄的松紧。在轴上其长度设计为10mm。

3、轴上零件的轴向定位

滚动轴承与轴的轴向定位，是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为k6。 根据以上数据，设计轴的各部分尺寸如下：

图4-1 齿轮轴的各部分尺寸

4.3 轴的校核

在完成轴的初步结构设计后进行校核计算，计算准则是满足轴的强度或刚度要求，必要时还要校核轴的振动稳定性。这里主要考虑轴的强度校核。

在进行轴的强度校核时，应该根据轴的具体受载及应力分析情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对于仅仅（或主要）承受扭矩的轴（传动轴），应按扭矩强度条件计算；对于既承受弯矩又承受扭矩的轴（心轴），应按弯曲强度条件计算；对于既承受弯矩又承受扭矩的轴（转轴），应按弯扭合成强度条件计算；需要时还应按疲劳强度条件进行精确校核。此外，对于瞬时过载很大或应力循环不对称较为严重的轴，还应按峰尖载荷校核其静强度，以免产生过量的塑性变形。

根据第二章的齿轮设计和第三章的轴的设计，可以做出轴的受力图（图4-2），轴的扭矩为:

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T?F1?L

F1是手作用在轴上的力，L为轴的实际有效长度。L=500mm。代入数据，求的

T=245N?m。根据轴的受力图和力矩平衡的知识，求的在轴的支撑处的分别为531Kg和419Kg。

做轴的受力图：

图4-2 齿轮轴的受力图

根据轴的受力图，做出轴的扭矩和弯矩图，并合成如下：

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图4-3 齿轮轴的弯矩和扭矩图

4.3.1 按轴的扭矩强度条件计算 按扭转强度校核 在上文，已经用扭转强度条件初步估算了轴的最小直径，这里由于轴上开有一孔，使轴的抗扭强度有所减小，所以还要进行一次轴的扭转强度校核，其条件为：

?T?式中,?T——扭转应力，MPa; T——轴所受的扭矩，N?m； WT——轴的抗扭截面系数，mm3

T WT在轴的最右端，直径最小，并开有一直径为20mm的孔径。其视图如下: 抗扭截面系数：

WT??d3d(1?1) 16d

图4-4 齿轮轴的最小端截面图

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代入数据算的：

3 W 6280(mm)T?please contact Q 3053703061 give you more perfect drawings

8.3.5压力机成本价格总额

压力机的总的成本价格为以上各个价格之和。 其中铸件过程成本：359.91元， 直接材料成本的核算：99.5元， 直接人工成本的核算：77.1元， 制造成本的核算：72元 以上各价格相加的608.51元。

参考文献

1.xiao Dong, ZHENG WANG Xing-song Solid Motion Analysis and Impact Force Measurement of Servo Press

2.濮良贵，纪名刚主编.机械设计.第七版.北京：高等教育出版社，2001 3.吴宗泽主编.机械设计教程. 北京：机械工业出版社，2003 4.唐照民，李质芳.机械设计.西安：西安交通大学出版社，1995 5.徐锦康主编.机械设计. 北京：机械工业出版社，2001

6.邱宣怀主编.机械设计.第四版.北京：高等教育出版社，1997

7.金萍.先进机械制造技术势[J].内蒙古林学院学报,1996,12(3):15～16 8.严龙祥.车床夹具设计[M].江苏人民出版社.1978.7

9.刘震.先进制造工艺技术的发展趋势[J].呼仑贝尔学院学报,2002.5(3):3 10.闫志中.刘先梅.夹具设计方法及发展趋洪 . 机械加工工艺手册[M] . 北京出版 社，1994

11.王砚军.杨丽颖.机械环保绿色制造业可持续发展模式——绿色制造[J].山东轻工业学院学报, 2004,03(43):36～37.

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