水果類-菠蘿削皮機(jī)設(shè)計(jì)（含8張CAD圖紙和說明書）

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The machine works by using cutting tools that are powered by the gears to swiftly peel pineapples. The machine is also designed to have a mechanism that feeds in chunks of pineapple to make the process work adequately.The cutting tool can also provide more advanced maneuvers that could make harder cuts easily accessible. The pineapple peeling machine works by calculating the data of pineapple. It uses smart camera technology to calculate the pineapples size, shape, and the axis of how the pineapples are being placed in. Thats not all about this machine, this machine can be used on many types of fruits. The design of this machine is to help by greatly lowering the need of manual labor. This machine is easy to operate, it would also be very cost efficient, and would greatly improve production efficiency.Key words: Pineapple peeling; gear drive; screw; electrical control; intermittent work目 錄1 引言12.菠蘿削皮機(jī)的研究現(xiàn)狀22.1 手動(dòng)去皮22.2 機(jī)械加工去皮33.菠蘿去皮機(jī)的設(shè)計(jì)與校核63.1 菠蘿的各項(xiàng)數(shù)據(jù)63.2 菠蘿削皮機(jī)的方案確定63.3 刀具設(shè)計(jì)73.4 計(jì)算與校核73.4.1 螺旋副73.4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)123.4.3 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算和電機(jī)選擇143.4.4 齒輪設(shè)計(jì)校核143.4.5 聯(lián)軸器的選用213.4.6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算223.4.7 軸承的校核284. 電氣控制原理闡述和電氣原理圖30結(jié)論31總結(jié)32致謝33參考資料34X1 引言菠蘿在生活中為人們所喜愛，不僅因?yàn)樗庑为?dú)特味道甜美，更因?yàn)樗缓珹、B、C等多種維生素，還有鈣、磷、菠蘿酶等多種對(duì)人體有益的成分。中醫(yī)認(rèn)為，菠蘿可以健胃、去熱、解暑、加快酒精代謝。而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也證明了適量食用菠蘿對(duì)高血壓、腎炎患者有益。菠蘿有這么多的優(yōu)點(diǎn)，卻需要削皮食用或加工，而菠蘿的外皮構(gòu)成比較復(fù)雜，除了硬質(zhì)表皮包裹，在表面還均勻分布有深深的果眼，在日常生活中，人們已經(jīng)習(xí)慣手動(dòng)削皮，一般在削皮過程中，需要用特制的V型刀具沿著果眼的分布螺旋線來運(yùn)動(dòng)以去除果眼，或者先用削皮刀削去果皮，再用特制刀具去除果眼，而隨著人們生活水平的提高，這種低效率的加工方式已經(jīng)逐漸不被接納。大型加工廠如罐頭廠果脯廠有專用的菠蘿加工流水線，占地面積大設(shè)備造價(jià)高昂，不適合小批量加工者使用，但手動(dòng)去皮也很難滿足飯店、酒店、零售商快速去皮的加工需要。因此，設(shè)計(jì)一臺(tái)能快速安全削皮且方便搬運(yùn)的小型菠蘿削皮機(jī)，對(duì)市場(chǎng)而言，意義重大。2.菠蘿削皮機(jī)的研究現(xiàn)狀近年來，我國菠蘿種植和加工業(yè)都取得顯著成果，物流運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，也為菠蘿的運(yùn)輸銷售保駕護(hù)航，更有優(yōu)良產(chǎn)品早已遠(yuǎn)銷海外，然而菠蘿加工過程中使用的機(jī)器研究進(jìn)展卻無法與連年增長(zhǎng)的菠蘿產(chǎn)量與加工量相匹配，以下將列舉日常生活中經(jīng)常采用的菠蘿加工方式。2.1 手動(dòng)去皮手工去皮主要是利用各種去皮刀來進(jìn)行加工，圖2.1中的V型刀使用時(shí)是沿著菠蘿果眼分布的螺旋線走刀，挖出一道溝槽，將果眼和連帶的果肉一起挖掉，可以一次性去除果皮和毛眼但是加工用時(shí)長(zhǎng)、效率低，稍不注意就會(huì)劃傷手，安全性很差。圖2.2中的刀具是用來去除果眼的，使用時(shí)，使用者只需將刀具尖端插入菠蘿果眼位置，捏緊向外拉即可將果眼去除，缺點(diǎn)是需要逐個(gè)動(dòng)作，每次只能去除一個(gè)果眼。圖2.3中為水果削皮刀，不僅僅用于菠蘿削皮，還可以用于其他薄皮水果的削皮，該刀具無法單一使用，一般都要配合2.1和2.2中的V型刀或者去果眼刀。圖2.4中快速去皮刀使用時(shí)只需將菠蘿頂端削平，再將削皮刀按照逆時(shí)針方向旋入菠蘿，待切削到恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候向外拉就能將切削好的果肉帶出，這種加工方式對(duì)菠蘿果肉的切削并不充分，浪費(fèi)很大。除此之外，還有很多手動(dòng)加工單個(gè)菠蘿的方式和工具，都擺脫不了安全性不高、原料利用率不高、效率低、衛(wèi)生條件差的缺陷。 圖2.1 V型去皮刀及去皮后菠蘿圖2.2 菠蘿去釘?shù)?圖2.3水果削皮刀圖2.4 旋轉(zhuǎn)快速去皮刀及去皮后菠蘿 2.2 機(jī)械加工去皮由于手工加工方式耗時(shí)長(zhǎng)、浪費(fèi)人力、衛(wèi)生條件差，現(xiàn)有市場(chǎng)又發(fā)展快速，對(duì)加工的效率和可靠性要求都越來越高，而且在城市生活中，年輕的父母?jìng)兌己芟霃姆敝氐募覄?wù)中解脫出來，所以各種去皮機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，以下將列舉市場(chǎng)上已有的機(jī)械設(shè)備，并闡述加工方式。圖2.5中電動(dòng)菠蘿去皮機(jī)，一果一上料，人工上料取料，加工速度在15s/個(gè)，加工時(shí)，工人手動(dòng)將待加工產(chǎn)品橫向放置在機(jī)器中部的空間中，開動(dòng)機(jī)器后，機(jī)器自動(dòng)夾緊原料，刀具貼近原料進(jìn)行切削，該機(jī)器還兼具通芯功能，然而設(shè)備較大，不宜安放，不適合小型加工者采用，并且小型加工場(chǎng)景中常用的加工速度要求為100個(gè)/小時(shí)，如果采用本機(jī)器，那么多余的生產(chǎn)力將浪費(fèi)，不符合改善生產(chǎn)力、提高生產(chǎn)效率的設(shè)計(jì)目標(biāo)。圖2.6中全自動(dòng)菠蘿去皮通芯生產(chǎn)線，只需管理者在上料口上料，機(jī)器會(huì)有傳送帶自動(dòng)運(yùn)輸原料至加工位置，加工位置有4或5個(gè)旋轉(zhuǎn)工位，可以實(shí)現(xiàn)不間斷加工，處理能力為80個(gè)/分鐘，加工效率極高，除了去皮通芯，還兼具碎皮、清洗等功能，這種全自動(dòng)菠蘿生產(chǎn)線，機(jī)器龐大，占地面積大，耗能高，適合大加工廠使用，對(duì)小批量加工者來說造價(jià)昂貴且不利于安放，故不采用此方案。圖2.7中小型立式菠蘿削皮機(jī)，加工者只需將原料立式放置在加工的爪盤上，開動(dòng)機(jī)器后機(jī)器自動(dòng)壓緊原料，刀具運(yùn)動(dòng)至原料附近進(jìn)行切削，切削完畢需要人工下料，該設(shè)備便于搬運(yùn)，耗能小，加工效率基本滿足小批量加工的要求，但是可改進(jìn)空間也很大，可以使機(jī)器更小更方便，本設(shè)計(jì)課題也從這方面著手，設(shè)計(jì)一臺(tái)方便加工、挪運(yùn)的小型菠蘿削皮機(jī)。圖2.5 電動(dòng)菠蘿去皮機(jī)圖2.6 全自動(dòng)菠蘿去皮通芯產(chǎn)線圖2.7 立式電動(dòng)菠蘿去皮機(jī)3.菠蘿去皮機(jī)的設(shè)計(jì)與校核3.1 菠蘿的各項(xiàng)數(shù)據(jù)圖3.1 菠蘿果眼分布如圖3.1所示，菠蘿果眼為螺旋線分布，分布螺旋與水平面夾角范圍為40-60,分布條數(shù)為7-13條，每條螺旋線所占圓周的比例為3/5，而菠蘿的高度H與直徑D的比例關(guān)系一般為H/D=1.5，菠蘿高度范圍在160毫米至280毫米之間。3.2 菠蘿削皮機(jī)的方案確定本方案設(shè)計(jì)的小型菠蘿去皮機(jī)，以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，鏈轉(zhuǎn)動(dòng)或皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)結(jié)合作為傳動(dòng)系統(tǒng)，仿行刀具作為切削工具，絲杠和菠蘿裝夾部分通過齒輪傳動(dòng)作為刀具運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，用多用夾具來固定原料，需要手工上下料。其中仿行刀具后端與絲杠螺母部分相連，以這種方式來實(shí)現(xiàn)加工時(shí)刀具的上下運(yùn)動(dòng)，切削刀具的仿行運(yùn)動(dòng)來源于刀具的刀桿，刀桿采用彈性材料，這樣在加工原料時(shí)，刀具就會(huì)根據(jù)原料的外形自動(dòng)調(diào)整，減少加工時(shí)原材料的浪費(fèi)。切削時(shí)因?yàn)槁菁y絲杠副上絲杠螺母的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刀具，只要切削時(shí)的速度選用得當(dāng)，去皮刀就會(huì)沿著菠蘿上果眼分布的螺旋線來切削，最大限度的利用原料，在兩者運(yùn)動(dòng)到上限或下限時(shí)，需要按動(dòng)按鈕使電機(jī)往初始旋轉(zhuǎn)方向的相反方向旋轉(zhuǎn)，以便完整的為菠蘿削皮、去毛眼。原料的裝夾部分，可以設(shè)計(jì)一個(gè)多用夾具，初步方案是使用一個(gè)有插齒的圓形轉(zhuǎn)盤來作為原料加工時(shí)的放置位置，且該裝置由兩部分組成，上下部分都帶有插齒，上半部分為可以上下活動(dòng)的彈性機(jī)構(gòu)，以達(dá)到自動(dòng)夾緊的目的，并且兩部分都需要在加工時(shí)可以旋轉(zhuǎn)。使用本機(jī)器時(shí)，上料過程，需要人工將菠蘿兩端削平，提起菠蘿夾具的上半部分，再插在插齒上，上半部分會(huì)在松開時(shí)自動(dòng)壓緊菠蘿，削皮刀具的位置應(yīng)處于最上端或最下端，切削時(shí)放置菠蘿的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)與其相連的螺紋絲杠，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)（推動(dòng)）絲杠螺母上下運(yùn)動(dòng)，連帶的刀具也會(huì)運(yùn)動(dòng)，在菠蘿旋轉(zhuǎn)的同時(shí)刀具上下運(yùn)動(dòng)在菠蘿上留下的軌跡即為一條螺旋線，這種加工方式可以最大程度的減少果肉的浪費(fèi)。3.3 刀具設(shè)計(jì)首先確定菠蘿削皮機(jī)所用削皮刀具的樣式：刀具后端和螺紋絲杠螺母相連，以便于讓螺母運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刀具運(yùn)動(dòng)，切削部分與絲杠螺母連接可以使用彈性金屬材料，這樣在進(jìn)行切削時(shí)，X軸方向上的作用力推動(dòng)刀具左右搖擺，而中段連接部分的彈性材料使刀桿形變維持在一定范圍內(nèi)，這也是刀具等仿行能力的來源。如下圖所示圖3.2 切削刀具3.4 計(jì)算與校核3.4.1 螺旋副削皮機(jī)工作時(shí)，絲杠螺母在絲杠上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刀具上下運(yùn)動(dòng)，刀具位置在菠蘿一側(cè)，刀具只做上下運(yùn)動(dòng)，菠蘿旋轉(zhuǎn)時(shí)即可完成切削。因?yàn)槭切⌒蜋C(jī)械，對(duì)于加工精度并無太大要求，選擇滾珠絲杠代價(jià)高昂，沒有必要，因此選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低廉加工方便的螺紋絲杠作為切削部分的組成。螺桿的螺紋類型有梯形、矩形、鋸齒形等，在此選用常用的梯形螺紋，梯形螺紋的牙型為等腰梯形，牙型角30，其內(nèi)外螺紋以錐面貼近不易松動(dòng)，與其它牙形相比雖然傳動(dòng)效率不占優(yōu)勢(shì)，但是易于制造，牙根強(qiáng)度很高，工藝性好，比其它類型的螺紋更耐磨，是一種非常常用的傳動(dòng)螺紋。1.螺旋傳動(dòng)材料的選擇螺旋傳動(dòng)的常用螺桿材料有Q235、Q275、45、50、42Cr、65Mn、T1、18CrMnTi等，考慮到本機(jī)械工作場(chǎng)景腐蝕性較低，受力不大，轉(zhuǎn)速較低，兼具加工工藝性，故選擇45鋼作為螺桿材料。螺母材料常用的有ZCu10P1、ZCuA19Mn2等，這兩種材料適用于一般傳動(dòng)，在此選擇ZCuA19Mn2作為螺母材料。45鋼屈服強(qiáng)度s355MPa，抗拉強(qiáng)度b600MPa,抗剪強(qiáng)度為178MPa（剪切力=178D22，單位為N），螺母材料ZCuA19Mn2的許用壓強(qiáng)P=15MPa。2.螺桿相關(guān)的計(jì)算刀具的切削寬度為10mm，意為菠蘿轉(zhuǎn)過一周，刀具的移動(dòng)距離應(yīng)為10mm，而螺桿旋轉(zhuǎn)一圈刀具移動(dòng)一個(gè)螺距的距離。根據(jù)耐磨性計(jì)算數(shù)據(jù)初步確定螺紋中徑，的值查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1-4得剖分式螺母的取值范圍為2.53.5，故在此取=2.5，故螺母所受力F=刀具重量和螺母重量之和=40N，由公式d20.8FP （31）代入數(shù)值可得d20.8FP=0.8402.5152.6mm按照螺桿抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)選擇螺紋內(nèi)徑。根據(jù)莫爾強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為ca=2+32=1AF2+34Td12 （32）因?yàn)閷?duì)于中尺寸或小尺寸的螺桿，可認(rèn)為0.5，故ca=F2+34Td12=1.3=1.3QA=SS （33）由上文計(jì)算數(shù)據(jù)所示A=d124mm （34）d2 -螺紋中徑ca -復(fù)合應(yīng)力，包含拉伸和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 -常數(shù)值F -作用于絲杠上的力A -螺紋段危險(xiǎn)截面積S - 螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù)傳力螺旋S=3.55.0，傳導(dǎo)螺旋S=2.54.0，調(diào)整螺旋(精密或水平螺桿)S4，所以在此取值S=5，所以螺桿螺紋小徑：d241.3SQS=41.354003.143003.32mm （35）3.絲杠各項(xiàng)數(shù)據(jù)的確定綜上所述，比較兩種計(jì)算結(jié)果，本課題應(yīng)以抗壓強(qiáng)度所計(jì)算的結(jié)果為準(zhǔn)選擇大、中、小徑，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5-22頁GB/T5796.3-2005選擇，螺紋小徑d3=20.5mm，螺紋中徑d2=23.5mm，螺紋大徑D4=26.5mm，螺紋公稱直徑d=26mm，螺紋線數(shù)n=1，螺距p=5mm。4.校核該螺旋副自鎖能力圖3.3 螺旋副受力示意圖如圖3.4所示，傳力螺旋需要確保自鎖性，以避免事故發(fā)生。在此我選擇的螺桿材料為45鋼，螺母材料為青銅，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1-7得兩者的摩擦系數(shù)f=0.080.10，此處選取f=0.09。且梯形螺紋的牙型角為=30，=2=15螺桿自鎖條件：v=arctannp/d2=arctan63.1423.5=3.904 （36）v=arctanfv=arctanv=5.1428 （37） - 螺紋升角v - 螺紋的當(dāng)量摩擦角v -螺桿的當(dāng)量摩擦系數(shù)因此滿足自鎖要求。5.螺桿各部分長(zhǎng)度確定表3.1 絲桿螺距表11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格（mm）M45M48M52M56M64螺距4.5 45 45 45.5 46 4表3.2絲桿公稱直徑表11螺距34568公稱直徑10-6016-8022-10030-10032-100表3.3 絲桿的余程11螺距P23456余程Le（mm）1012162024因?yàn)槁菥郟=5mm，螺紋總長(zhǎng)度Ls，余程為L(zhǎng)eLs=Lu+2Le （38）查表3.1表3.2表3.3中各數(shù)據(jù)可得P=5mm時(shí)，余程為20mm。因?yàn)閱蝹€(gè)菠蘿高度在160mm-280mm，所以工作長(zhǎng)度Lu為320mm較合適，則：Ls=320mm+40mm=360mm圖3.4 絲杠余程與螺紋總長(zhǎng)示意6.螺紋強(qiáng)度校核因?yàn)槁菽覆牧蠟榍嚆~，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1-10取p=30MPa，bp=40MPa，b=0.65p=0.655=3.25mm，D4=d+2acd=26.5mm，查表12-1-4得剪切強(qiáng)度:=FD4bn=4003.1426.53.2580=1.26MPa （39） -剪切強(qiáng)度F -螺母承受的力D4-螺紋中徑彎曲應(yīng)力11：b=3FH1D4b2n=34002.53.14283.25280=2.907MPa （310）b -螺母螺紋所承受的彎曲應(yīng)力H111-常數(shù)結(jié)果p、b=bp，且因?yàn)槁輻U材料強(qiáng)度遠(yuǎn)大于螺母材料強(qiáng)度，所以只校核螺母即可，螺紋強(qiáng)度足夠。7.螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算表3.4 螺桿穩(wěn)定性系數(shù)11螺桿端部結(jié)構(gòu)1兩端固定0.5（如一端為不完全固定時(shí)為0.6）4.730一端固定，一端鉸支0.73.927兩端鉸支13.142一端固定，一端自由21.875采用滑動(dòng)支承時(shí)，若令l0為支承長(zhǎng)度，d0為支承直徑，則當(dāng)l0/d03時(shí)，是固定端。采用滾動(dòng)支承是，當(dāng)只有徑向約束是，是鉸支；當(dāng)徑向和軸向都有約束時(shí)，是固定端。螺桿危險(xiǎn)面慣性半徑i=d14=5.625mm （311）螺桿兩端固定，根據(jù)表3.4可得=0.5 1=4.730螺桿柔度：因?yàn)槁輻U材料為45鋼，由表3.5可得a=461MPa，b=0.2568MPa，=1i=102.85因1所以采用歐拉公式求實(shí)際穩(wěn)定性系數(shù)SC：Fc=3Ed346412=1927KN （312）SC=FCF=19270.5=3854S=3.55.0滿足穩(wěn)定性要求。因?yàn)槁輻U的一端要連接齒輪，另一端要連接軸承，為便于選擇零件和加工，螺桿和齒輪連接段加工成=20mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-1選擇齒輪連接端的鍵為A型鍵bh=66。表3.5材料直線公式系數(shù)11材料（b、a的單位為N/cm2）ab12Ncm-2Q235b37200 b=235003040011210561優(yōu)質(zhì)碳鋼b47100 a=3060046100256.810060硅鋼b51000 a=3530057800374.410060鉻鉬鋼98070529.655鑄鐵33220145.4硬鋁3730021550松木387019593.4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)作為小型機(jī)械，可選的傳動(dòng)方式很多，比如齒輪傳動(dòng)帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)等，為了保證傳動(dòng)平穩(wěn)，本人決定以齒輪傳動(dòng)作為傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成，齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)速度和功率可調(diào)節(jié)性大，傳動(dòng)平穩(wěn)且效率高，和螺旋副組成刀具傳動(dòng)的部分非常合適，裝配和更換零件都極為方便，所需空間比帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)少，平穩(wěn)性也比其它傳動(dòng)方式好，能夠在削皮機(jī)的制造、使用、維修過程中發(fā)揮重要作用。因?yàn)椴ぬ}最高為280mm，為了保證課題要求的100個(gè)/小時(shí)的切削速度，單個(gè)菠蘿的切削時(shí)長(zhǎng)不能超過36s，則絲杠螺母的運(yùn)動(dòng)速度為：280mm36s=7.78mm/s取整數(shù)值運(yùn)動(dòng)速度為8mm/s，螺距P=5mm，所以在切削時(shí)，螺桿的轉(zhuǎn)速為96r/min，因?yàn)榈毒叩那邢鞑糠謱挾葹?0mm，那么刀具每運(yùn)動(dòng)10mm，菠蘿至少要旋轉(zhuǎn)一圈，所以可以算出菠蘿裝夾部分旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間不得多于108=1.25s，即轉(zhuǎn)速至少為48r/min。在此我選擇角接觸球軸承作為菠蘿夾具的所用軸承，因?yàn)樵撎庌D(zhuǎn)速低，角接觸球軸承也可以少量承受軸向力，并且摩擦阻力小、轉(zhuǎn)動(dòng)效率高、成本低。螺桿和菠蘿裝夾部分的傳動(dòng)比：i=9648=2此處傳動(dòng)比數(shù)據(jù)意為，按照菠蘿果眼分布的螺旋線切削果眼，絲杠轉(zhuǎn)速和原料裝夾處的轉(zhuǎn)速比為2。該機(jī)械運(yùn)行時(shí)，菠蘿夾具的旋轉(zhuǎn)軸會(huì)有較大的運(yùn)行靜阻力，這個(gè)運(yùn)行阻力可以近似的等于摩擦的總阻力。運(yùn)行靜阻力Pm11。Pm=2G0K+2Dc （313）G0- 菠蘿+旋轉(zhuǎn)軸重量前文計(jì)算得出為400NK- 滾動(dòng)摩擦系數(shù)， K=0.04- 軸承摩擦系數(shù) =0.02-附加阻力系數(shù)，=2Pm=22400（0.04+0.020.022）0.15=1130N發(fā)動(dòng)機(jī)和主動(dòng)軸的動(dòng)力傳輸采用聯(lián)軸器，減速器和菠蘿裝夾部分、菠蘿裝夾部分和螺桿之間都為齒輪傳動(dòng)，并且因?yàn)閭鲃?dòng)需要在一個(gè)平面內(nèi)，所以應(yīng)該選擇圓柱形齒輪。傳動(dòng)原理圖如下：圖3.5 齒輪傳動(dòng)裝配關(guān)系各傳動(dòng)部分效率查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表2-4得：聯(lián)軸器1=0.99開式圓柱齒輪傳動(dòng)2=0.94-0.96,此處取0.95傳動(dòng)系統(tǒng)總效率：=12=0.990.95=0.94053.4.3 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算和電機(jī)選擇求實(shí)際輸入總功率NcNc=PmV1000 （314）Nc=1130110000.94051.063KW所需的最小電機(jī)功率Pd=Nc=1.063KW0.9405=1.13KW （315）表3.6 Y型異步電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)摘錄11型號(hào)功率（kW）馬力（hp）電流（A）轉(zhuǎn)速（r/min）效率（%）功率因數(shù)（cos）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流額定電流Y90S-60.7512.291072.50.702.06.8Y90L-61.11.53.291073.50.722.06.9Y100L-61.524.094077.50.742.05.5Y112M-62.235.694080.50.742.05.5Y132S-6347.2960830.762.06.0Y132M2-645.59.4960840.772.06.0由表6可選擇電機(jī)型號(hào)為Y100L-63.4.4 齒輪設(shè)計(jì)校核菠蘿削皮機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)主動(dòng)軸輸入功率為1.50.99=1.485kW，設(shè)計(jì)工作壽命10年，每年工作300天，每天工作時(shí)間10小時(shí)。已知單級(jí)齒輪減速器總傳動(dòng)比為8-60。上文已計(jì)算得出絲桿轉(zhuǎn)速為n2=96r/min，原料裝夾處轉(zhuǎn)速為n3=48r/min。因?yàn)樗璧臏p速器為低速級(jí)，所以可以采用直齒輪，總傳動(dòng)比范圍較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性廣。而Y100L-6電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=940r/min。取單級(jí)齒輪減速,原料裝夾處轉(zhuǎn)速/主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速=4，絲杠處轉(zhuǎn)速/主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速=2?？傻贸鋈缦聰?shù)據(jù)：主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速n1=940r/min選擇齒輪傳動(dòng)類型、精度等級(jí)、齒數(shù)和材料，并確定許用應(yīng)力。齒輪傳動(dòng)類型 使用正常齒制直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角=20。精度等級(jí)確定 該機(jī)械為小型農(nóng)用機(jī)械，查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-3可知應(yīng)選擇精度等級(jí)為8選擇齒數(shù) 初選主動(dòng)齒輪齒數(shù)z1=20，則可得z2=80，z3=40選擇材料 由機(jī)械設(shè)計(jì)書表10-1選擇各齒輪均用40Cr調(diào)質(zhì)后淬火，齒面硬度為4855HRC許用應(yīng)力的確定查機(jī)械設(shè)計(jì)書圖10-23d和圖10-25d得齒輪彎曲疲勞極限Flim=600MPa，接觸疲勞極限Hlim=1100MPa。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由公式N1=60n1jLh （316）N1-應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n1-轉(zhuǎn)速j-每年工作天數(shù)Lh-每天工作時(shí)長(zhǎng)代入數(shù)值求得N1=60n1jLh=609401030010=1.692109 N2=z1z2N1=161.692109=2.82108查機(jī)械設(shè)計(jì)書圖10-24得KFN1=0.91,KFN2=0.94。查圖10-26得KHN1=0.92,KHN2=0.98。彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)SF、接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)SH，取SF=1.3，SH=1。許用應(yīng)力計(jì)算，由公式F1=KFN1FlimSF （317）H1=KHN1HlimSH （318）F1、H1-許用應(yīng)力KFN1、KHN2-常數(shù)SF、SH-常數(shù)代入數(shù)值計(jì)算可得：F1=KFN1FlimSF=0.916001.3MPa=546MPaF2=KFN2FlimSF=0.946001.3MPa=564MPaH1=KHN1HlimSH=0.9211001=1012MPaH2=KHN2HlimSH=0.9811001MPa=1078MPa1. 按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算模數(shù)m32KT1Ydz12YFaYSaF （319）m-齒輪模數(shù)Y-重合度系數(shù)T1-齒輪轉(zhuǎn)矩d-齒寬系數(shù)z1-齒數(shù)YFa-齒形系數(shù)YSa-應(yīng)力修正系數(shù)確定各數(shù)值載荷系數(shù)初選Kt=1.3主動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩T1。T1=9.55106P1n1=9.551061.485940Nmm=1.5087104Nmm齒寬系數(shù)d，該處齒輪為非對(duì)稱分布，硬齒面，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表14-1-69得d=0.5彎曲疲勞強(qiáng)度重合度系數(shù)YY=0.25+0.75 （320）=12z1（tana1-tan，）+z2（tana2-tan，） （321）計(jì)算齒頂圓壓力角，由公式a=arccosmzcosmz+2ha*m （322）代入數(shù)值：a1=arccosmz1cosmz1+2ha*m=arccos20cos2020+2=31.325a2=arccosmz2cosmz2+2ha*m=arccos120cos20120+2=22.438a3=arccosmz3cosmz3+2ha*m=arccos60cos2060+2=24.580嚙合角 ,=20重合度系數(shù)，由公式1=12z1tana1-tan,+z2tana2-tan, （323）代入數(shù)值計(jì)算可得：1=12z1tana1-tan,+z2tana2-tan,=1220tan31.325-tan20+80tan22.438-tan20=1.71412=12z1tana1-tan,+z3tana3-tan,=1220tan31.325-tan20+40tan24.580-tan20=1.6710重合度系數(shù)Y1=0.25+0.751=0.25+0.751.7141=0.6875Y2=0.25+0.752=0.25+0.751.6710=0.6988齒形系數(shù)YFa1、應(yīng)力修正系數(shù)YSa。查機(jī)械設(shè)計(jì)書圖10-17得YFa1=2.65，YFa2=2.18，YFa3=2.22；查圖10-18得YSa1=1.55，YSa2=1.78，YSa3=1.75。YFa1YSa1F1=2.651.55546=0.00752YFa2YSa2F2=2.181.78564=0.00688可知主動(dòng)齒輪和螺桿處齒輪相比，數(shù)值較大，彎曲疲勞強(qiáng)度低，應(yīng)代入計(jì)算；而主動(dòng)齒輪和絲杠處齒輪相比數(shù)值較小，所以也應(yīng)將絲杠處齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度代入計(jì)算。初算模數(shù)mt32KtT1Y1dz12YFa1YSa1F1=321.31.50871040.68750.52020.00752=1.0046mm修正模數(shù)，計(jì)算載荷系數(shù)所需的數(shù)據(jù)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算主動(dòng)齒輪分度圓直徑d1t=mtz1=1.004620=20.092mm圓周速度=d1tn1601000=20.092940601000m/s=0.9889m/s計(jì)算載荷系數(shù)。查機(jī)械設(shè)計(jì)書表10-4得使用系數(shù)KA=1。由圖10-11可得，速度0.9889m/s，8級(jí)精度，動(dòng)載系數(shù)KV=1.06。由公式KAFtb=2KAT1ddt12 （324）KA-使用系數(shù)b-齒寬Ft-分度圓上的圓周力計(jì)算可得KAFtb=2KAT1ddt12=211.50871040.520.0922N/mm=149.49N/mm100N/mm可查機(jī)械設(shè)計(jì)書表10-5得，8級(jí)精度，直齒輪齒面硬化應(yīng)選齒間載荷分配系數(shù)K=1.2。由公式bd1t （325）計(jì)算可得：bd1t=d=0.5齒輪非對(duì)稱布置，硬齒面，軸的剛度較小，由圖10-14b可得齒向載荷分布系數(shù)K=1.03。計(jì)算載荷系數(shù)公式K=KAKvKK （326）代入數(shù)值計(jì)算：K=KAKvKK=11.061.21.03=1.310K-載荷系數(shù)KA-使用系數(shù)Kv-動(dòng)載系數(shù)K-齒間載荷分配系數(shù)K-齒向載荷分配系數(shù)按照實(shí)際載荷系數(shù)修正模數(shù)。按照公式m=mt3KKt （327）代入數(shù)值求得m=mt3KKt=1.004631.311.3mm=1.0072mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表14-1-5取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2mm小齒輪分度圓直徑。d1=mz1=220=40mm4按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算式d132KT1du+1uZHZEZH2 （328）d1-分度圓直徑u-常數(shù)ZH-節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZE-彈性影響系數(shù)Z-接觸疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)確定各值 T1數(shù)據(jù)同前所述，齒寬系數(shù)d=0.5。計(jì)算載荷系數(shù)K。查機(jī)械設(shè)計(jì)書表10-4得使用系數(shù)KA=1速度=d1tn1601000=40940601000m/s=1.969m/s8級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)書圖10-11可得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.13由KAFtb=2KAT1ddt12=211.50871040.5402N/mm=37.7175N/mm100N/mm可查機(jī)械設(shè)計(jì)書表10-5得，8級(jí)精度，直齒輪齒面硬化應(yīng)選齒間載荷分配系數(shù)K=1.2。bd1t=d=0.5齒輪非對(duì)稱布置，硬齒面，軸的剛度較小，由圖10-14b可得齒向載荷分布系數(shù)K=1.03。計(jì)算載荷系數(shù)：K=KAKvKK=11.131.21.03=1.3967材料的彈性影響系數(shù)ZE。查機(jī)械設(shè)計(jì)書表10-6得ZE=189.8MPa。節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH。由圖10-20得ZH=2.5。.齒面接觸疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)Z。由公式Z=4-3 （329）代入數(shù)值可得：Z=4-3=4-1.71413=0.8729許用應(yīng)力H=minH1，H2=1012MPa主動(dòng)齒輪分度圓直徑d132KT1du+1uZHZEZH2=321.39671.50871040.53.1905+13.19052.5189.80.872910122=26.46mm5.確定齒數(shù)既滿足彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)m=2mm，同時(shí)又滿足接觸疲勞強(qiáng)度的主動(dòng)齒輪分度圓直徑d1=26.46mm，可確定主動(dòng)齒輪齒數(shù)z1=d1m=26.462=13.23取z1=24，z2=uz1=424=96，z3=224=486.計(jì)算傳動(dòng)比誤差i1=4-96244100%=03%i2=2-48242100%=03%7.計(jì)算幾何尺寸分度圓直徑 d1=mz1=224mm=48mm，因?yàn)?8mm大于接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算出的26.46mm，故滿足接觸疲勞強(qiáng)度。d2=mz2=296mm=192mmd3=mz3=248mm=96mm齒寬 b=dd1=0.548mm=24mm取b2=b3=25mm，b1=b2+510mm=2934mm，取b1=30mm齒數(shù)大于初選值，齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)的乘積YFaYSa減小、重合度增大其系數(shù)YZ減小、齒寬圓整后實(shí)際齒寬系數(shù)增大，這些因素均有利于傳動(dòng)，關(guān)于分度圓致敬增大引起圓周速度增大對(duì)動(dòng)載系數(shù)Kv的影響很小，可以忽略不計(jì)。故無需修正計(jì)算。中心距 a1=m2z1+z2=2224+96mm=120mma2=m2z1+z3=2224+48mm=72mm根據(jù)中心距確定的方案，優(yōu)先選用0、5作為個(gè)位數(shù)，或就近選擇2、4、6、8，此處兩組中心距數(shù)據(jù)均符合要求，無需通過變位加工或改變齒數(shù)等方式實(shí)現(xiàn)湊配中心距。8.計(jì)算圓周速度=d1tn1601000=48940601000m/s=2.3625m/s參照機(jī)械設(shè)計(jì)書表10-2可得直齒圓柱齒輪圓周速度6m/s選用8級(jí)精度是合適的。9.變位齒輪設(shè)計(jì)變位系數(shù)此處兩組中心距數(shù)據(jù)均符合要求，無需通過齒輪變位或改變齒數(shù)等方式實(shí)現(xiàn)湊配中心距。所以變位系數(shù)x1=x2=0計(jì)算幾何尺寸齒頂圓直徑由公式da=mz1+2ha*+x1-ym （330）da-齒頂圓直徑ha*-齒頂高系數(shù)x1-變位系數(shù)y-降低齒頂高系數(shù)代入數(shù)據(jù)可得：da1=mz1+2ha*+x1-ym=224+21+0-0mm=52mmda2=mz2+2ha*+x2-ym=296+21+0-0mm=196mmda3=mz3+2ha*+x3-ym=248+21+0-0mm=100mm齒根圓直徑由公式df1=mz1-2ha*+c*-x1m （331）df-齒根圓直徑c*-頂隙系數(shù)代入數(shù)據(jù)可得：df1=mz1-2ha*+c*-x1m=224-21+0.25-0mm=43mmdf2=mz2-2ha*+c*-x2m=296-21+0.25-0mm=187mmdf3=mz3-2ha*+c*-x3m=248-21+0.25-0mm=91mm因?yàn)闆]用使用齒輪變位的方式湊配中心距，也沒有改變嚙合參數(shù)、幾何尺寸等，因此不需要重新校核齒輪強(qiáng)度。10.齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，三個(gè)齒輪均選用40Cr調(diào)質(zhì)后淬火；精度等級(jí)為8級(jí)；齒數(shù)z1=24，z2=96，z3=48；模數(shù)為m=2mm,壓力角=20；無變位；中心距a1=120mm，a2=72mm；齒寬b1=30mm，b2=b3=25mm。11.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制圖由機(jī)械設(shè)計(jì)書圖10-32a可知，da160mm的適合選用實(shí)心式結(jié)構(gòu)，160mmda500mm的，適合選用腹板式結(jié)構(gòu)。相關(guān)零件圖請(qǐng)見圖紙齒輪零件圖。3.4.5 聯(lián)軸器的選用上文計(jì)算得出適用的電機(jī)型號(hào)為Y100L-6，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表20-2得Y100L型電機(jī)，伸出端長(zhǎng)度E=60,伸出端直徑為D=28，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)軸和高速軸轉(zhuǎn)速較高，聯(lián)接兩者的聯(lián)軸器應(yīng)選用具有緩沖吸震作用的彈性聯(lián)軸器，如彈性柱銷聯(lián)軸器或彈性套柱銷聯(lián)軸器，對(duì)比兩者可得，彈性柱銷聯(lián)軸器適用于載荷平穩(wěn)、啟動(dòng)頻繁、對(duì)緩沖要求不高的中低速軸系傳動(dòng)，彈性套柱銷聯(lián)軸器一般用于高速級(jí)中小功率軸系傳動(dòng)，適合經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，菠蘿削皮機(jī)在使用過程中，經(jīng)常會(huì)停止上料后再啟動(dòng)，在一次切削不干凈的情況下，還需反轉(zhuǎn)再次切削，所以適合使用彈性套柱銷聯(lián)軸器。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表17-2選用聯(lián)軸器型號(hào)為TL5，公稱扭矩Tn=125Nm，許用轉(zhuǎn)速n=3600r/min，Y型軸孔，軸孔直徑主動(dòng)端dz=28mm，從動(dòng)端d2=25mm，軸孔長(zhǎng)度L=62mm。3.4.6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.軸的材料軸并無特殊要求，因此選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，機(jī)械設(shè)計(jì)書表12-1可得，軸的表面硬度為217HBW，b=650MPa。2.初算軸徑按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小軸徑。根據(jù)公式P1=P可計(jì)算出主動(dòng)軸輸入功率：為聯(lián)軸器的效率，=0.99。則P1=1.5kW0.99=1.485kW；輸入軸轉(zhuǎn)速n=940r/min表3.7 常用材料的A0值和T摘錄11軸的材料Q235/20Q235、354540Cr、35SiMnTMPa1220203030404052A016013513511811810710798查表可取45鋼的A0=110，所以由公式dminA03P1n1 (332)dmin-最小軸徑A0-常數(shù)P1-軸的輸入功率n1-軸的轉(zhuǎn)速代入計(jì)算可得dminA03P1n1=11031.485940=12.81mm得出此處軸徑最小為12.81mm，因?yàn)橐呀?jīng)確定電動(dòng)機(jī)和聯(lián)軸器型號(hào)，且已知聯(lián)軸器從動(dòng)端孔徑d2=25mm，滿足dminA03P1n1的條件，所以可以確定安裝聯(lián)軸器處軸徑d=25mm。2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)需要安裝的零件，以及上文算出的最小軸徑d，確定各軸段的軸徑和軸長(zhǎng)。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中菠蘿削皮機(jī)采用立式結(jié)構(gòu)，在軸的放置位置上，應(yīng)選用豎直放置的方式，因?yàn)樵X輪安裝處軸徑為38mm，齒根圓直徑43mm，選用鍵bh=108,43mm-h2=39mm，e2mt故應(yīng)采用齒輪軸方案。軸的豎直方向定位，上端軸承只承受很少的徑向載荷，不承受軸向載荷，軸的下端承受軸向載荷和少量徑向載荷，所以選用角接觸球軸承。各軸段直徑 如圖所示，按照機(jī)械設(shè)計(jì)書中所述，定位軸肩h35mm、非定位軸肩h=12mm，以及標(biāo)準(zhǔn)件如鍵、軸承、軸承座、聯(lián)軸器的選取原則，從下至上軸徑由小變大，軸徑最小端為25mm（標(biāo)準(zhǔn)件聯(lián)軸器從動(dòng)端孔徑）33mm（聯(lián)軸器上部軸肩）35mm（軸承安裝處，孔徑35mm）43mm（軸承座上部軸肩、齒輪齒根圓、角接觸球軸承軸肩）35mm（角接觸球軸承孔徑35mm）。各軸段長(zhǎng)度 25mm軸段，因?yàn)榘惭bTL5型聯(lián)軸器，此聯(lián)軸器L=62mm，所以取此軸段長(zhǎng)度60mm。35mm軸段，中間隔板厚度30mm，隔板和聯(lián)軸器從動(dòng)端端面空隙留6mm，軸承安裝處凸臺(tái)高度50mm，取此段長(zhǎng)度86mm。43mm齒輪軸段，齒寬30mm，齒面和上部箱體壁間距取30mm，和下部軸承端面間距取43mm，取此段長(zhǎng)度103mm。35mm軸段，角接觸球軸承安裝段，選用7207C型軸承，B=17mm，故此段軸長(zhǎng)19mm。軸上各零件的周向定位 各零件與軸的周向定位，均選用平鍵連接。聯(lián)軸器與軸連接，選用C型平鍵，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表14-1得bh=87，長(zhǎng)度L=50mm。為兼顧平穩(wěn)傳動(dòng)和方便安裝等方面的因素，聯(lián)軸器與軸的配合選用H7/k6。軸的結(jié)構(gòu)工藝性 取軸的軸端倒角為C2，軸承安裝位置需要磨削加工，因此上端安裝軸承處需要砂輪越程槽。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖所示。圖3.6 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 按照彎扭合成校核軸強(qiáng)度軸的力學(xué)模型如圖3.4.7-1所示，集中載荷所用于齒輪中點(diǎn)，因?yàn)槁?lián)軸器和軸的連接采用的是鍵連接，鍵承受橫向剪切力，在此處不需考慮，兩個(gè)滾動(dòng)軸承的受力點(diǎn)位置為滾珠處，所以lAB=53.5mm，lBC=66.5mm。計(jì)算齒輪上的作用力，由公式d1=mnz1cos （333）d1-分度圓直徑mn-齒輪模數(shù)z1-齒數(shù)-分度圓螺旋角代入計(jì)算可得d1=mnz1cos=224mmcos0=48mmT1=9.55106P1n1=9.551061.485940Nmm=1.5087104NmmFt1=2T1d1=21.508710448N=628.625NFa1=Ft1tan=628.625Ntan0=0Fr1=Ft1tancos=628.625tan20cos0=228.799N各處的受力方向見圖3.4.7-1。求軸的水平支反力FAH、FCH，作水平面彎矩MF圖(圖3.4.7-2)。因?yàn)檩S豎直放置，沒有壓軸力，F(xiàn)Q=0NFAH=Fr1lBC-Fa1d12-FQlAB+lBClAB+lBC=228.79966.5-0-053.5+66.5=135.36NFCH=Fr1-FAH-FQ=228.799-135.36=153.439NMAH=FQlAB=0MCH右=FCHlBC=153.43966.5=123.36102NmmMCH左=MCH右-Fa1d12=12336Nmm-0=123.36102Nmm求軸的垂直面支反力FAV、FCV，和彎矩MV，作垂直平面彎矩MV圖(圖3.4.7-3)。FAV=Ft153.5135.9=628.62553.5135.9N=256.723NFCV=Ft166.5135.9=628.62566.5135.9=371.902NMCV=FCVlBC=371.90266.5=2.5559104NmmMAV=FAVlAB=256.72353.5=1.4248104Nmm合成彎矩的計(jì)算和作合成彎矩M圖(圖3.4.7-4)。MC=MCH2+MCV2=0+MCV2=2.5559104NmmMB左=MBH2+MAV2=0+MAV2=1.4248104NmmMB右=MBH2+MAV2=0+MAV2=1.4248104NmmA處和C處直徑一樣，B處直徑較大，不需要再另選截面計(jì)算。計(jì)算轉(zhuǎn)矩，作轉(zhuǎn)矩T圖(圖3.4.7-5).T=T1=1.5087104Nmm計(jì)算當(dāng)量轉(zhuǎn)矩，作當(dāng)量轉(zhuǎn)矩Me圖(圖3.4.7-6)。因?yàn)椴ぬ}削皮機(jī)切削時(shí)有可能因?yàn)橐淮吻邢鞑怀浞?，致使需要二次切削，所以軸會(huì)頻繁正反轉(zhuǎn)，T為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，取=1，各截面當(dāng)量彎矩為MAe=02+T2=1.5087104NmmMBe左=MBe右=MB2+T2=1.42482104+1.50871042Nmm=4.3062104NmmMCe=MC2+T2=2.55592104+1.50871042Nmm=8.8088104Nmm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。綜合以上計(jì)算，截面C當(dāng)量彎矩最大，故截面C可能為危險(xiǎn)截面。查機(jī)械設(shè)計(jì)書表12-1，-1b=60MPabB=MBeWB=4.30621040.1433MPa=5.416MPa-1b所以軸的強(qiáng)度足夠。圖3.7 軸的強(qiáng)度計(jì)算（a）軸的受力圖 （b）水平面受力圖和彎矩圖 （c）垂直面受力圖和彎矩圖 （d）合成彎矩圖 （e）轉(zhuǎn)矩圖 （f）當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖4. 按照安全系數(shù)校核軸疲勞強(qiáng)度。判斷危險(xiǎn)截面 以受載荷情況分析，截面A、C應(yīng)力較大，而且C處因?yàn)檩S承座固定和過盈配合引起應(yīng)力集中的情況更加嚴(yán)重，從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度影響方面考慮，也應(yīng)該校核C處強(qiáng)度。截面C 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)書表12-1查得b=650MPa，-1=270MPa，-1=155MPa。彎曲應(yīng)力為C=MCWC=2.55591041353MPa=0.5961MPa彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)，其應(yīng)力幅和平均應(yīng)力為c=C=0.5961MPa m=0扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為TA=TWTA=1.5087104453=0.1656MPa扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按照脈動(dòng)循環(huán)計(jì)算，應(yīng)力幅和平均應(yīng)力為a=m=TA2=0.16562MPa=0.0828MPa過盈配合，查機(jī)械設(shè)計(jì)書附表1-8，35H7/k6按照H7/r6線性插值，得k=2.85，取k=0.70.8k=2.14軸表面精加工，從機(jī)械設(shè)計(jì)書附圖1-4查得鋼材彎曲疲勞的表面質(zhì)量系數(shù)=0.85，且未經(jīng)過強(qiáng)化處理，所以強(qiáng)化系數(shù)q=1，由公式K=k+1-11q，K=k+1-11q可得綜合影響系數(shù)K=k+1-11q=2.85+10.85-111=3.026K=k+1-11q=2.14+10.85-111=2.316碳鋼=0.1