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（完稿）棘轮型手动压机设计（CAD全套）

文献表使用系数，选取使用系数。查取使用系数根据参考文献表齿间载荷分配系数，选取齿间载荷分配系数。查取齿间载荷分配系数根据参考文献图动载系数值，确定动载系数。查取动载系数.根据参考文献表接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数，确定接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数。用插值法查得级精度齿轮相对支承对称布置时，的值.考虑到齿轮为级精度，取.根据计算式其中代入上式得根据，.根据参考文献图查得.计算载荷系数根据计算式其中，.，.，得.取齿形系数根据参考文献表齿形系数及应力校正系数，确定齿形系数。查得齿形系数.取应力校正系数根据参考文献表齿形系数及应力校正系数，确定应力校正系数。查得应力校正系数.根据计算式代入数据.齿轮传递的转矩.设计计算按照齿根弯曲强度进行设计计算根据计算式其中数据由上可知，代入数据所求得.由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，只与齿轮直径有关，因此可以根据由弯曲强度算得的模数并就进圆整为标准值。齿轮的几何尺寸计算齿数根据计算式其中代入上式得取整数压力角压力角取国家标准齿顶高根据计算式其中，为齿顶高系数，代入上式得齿根高根据计算式其中，为顶隙系数.，代入上式得.较人工生产改进产品的质量，能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。手动压力机是机械压力机中具有代表性的类加工设备，该类设备结构坚固，提高生产效率，且具有操作方便动作灵活，经久耐用等特点。它广泛应用于家电业电子工业电器端子钟表工业照相机微型马达等制造及零部件装配，最适用小零部件之压入成型装配铆合打印冲孔切断弯曲印花等工作要求。它的用户几乎包罗了国民经济各部门，量大面宽。现在我国经济建设蓬勃发展，压力机的使用从大型工厂到私人手工作坊，几乎在涉及到零件冷压工艺的地方都可以见到。压力机种类繁多，型式多样，工作压力小到几十公斤，大到几吨。我国许多企业自“八五”以来，通过技术攻关自行设计，以及从德国舒勒美国维尔森日本小松等著名公司引进设计制造技术，或采取与国外厂商合作生产的方式，将国内压力机的技术水平提升到了国际先进水平。目前国内生产的些大型机械压力机及其生产线已跨出国门，走向世界。小型手动压力机虽然刚度差，降低了模具寿命和制件质量。但是它成本低操作方便，容易安装机械化装置。并且由于手动压力机总体处于质量稳定大批量廉价市售状态，由国情决定，其市场需求量仍将保持在个较高的水平。这次所设计的棘轮式手动压力机属于中小型压力机，其中主要以人力为主，通过齿轮带动齿条运动，用棘轮实现自锁，用手轮回复齿条，其中主要设计了各个系统传动的零部件，结构比较简单，属于典型的手动压力机。棘轮型手动压力机的设计.总体方按的确定根据设计的要求，本次设计内容为棘轮式手动压力机，设计所要完成的内容为最大工作压力最大工作行程齿轮带动齿条传动以棘轮达到自锁目的手轮控制齿条的回反运动根据各方面的考虑，最终确定了下图所示的结构方案。该机器放置在工作台上，动力为人力，工作时齿条通过齿轮带动做用在零件上，齿条与齿轮轴为体，齿轮轴通过螺母与手柄固定，齿轮轴不直接固定在箱体上，而是通过轴承来减小轴与箱体之间的摩擦力，延长机器的使用寿命，提高机器的精度。图总体方按图.定位盘.齿轮轴.手轮.轴承.齿条.手柄.端盖.棘轮.棘爪.齿轮的设计齿轮材料及精度的选择本课题所要设计的压力机采用齿轮传动，齿轮材料及其热处理方法直接影响齿轮的强度耐磨性等性能，因而直接影响齿轮的承载能力和使用寿命。选择齿轮材料要根据齿轮的载荷大小工作要求工作环境加工精度及加工成本等综合考虑。根据要求，所设计的是手动压力机，所以在齿轮工作情况下，必须具有足够的相应的工作能力，保证在整个工作寿命期间不致失效。因此，齿轮精度的选择，必须根据用途工作条件等确定。但是对于齿面磨损塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的设计计算方法及设计数据，所以目前设计般使用的齿轮传动，通常只按保证齿根疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。按上图的压力机总体结构示意图，由齿轮齿条棘轮确定传动方案，选用直齿圆柱齿轮进行传动。根据参考文献表各类机器所用齿轮传动的精度等级范围，选取齿轮传动的精度等级。手动压力机属于般工作机器，速度及精度要求都不是很高，故选用级精度。根据参考文献表常用齿轮材料及其力学特性，选取传动件的材料。选择齿轮齿条的材料均为，并经调质及表面淬火，齿面硬度为。齿轮的设计计算根据参考文献，人的力量在之间，所以取作用于压力机手柄处的力为。初定压力机手柄的长度为，但是实际的作用力臂长度不足，去掉手握位置及其他因素构，最后取实际在压力机手柄上产生的力臂约为。根据设计任务书中的数据，压力机的最大工作压力为。根据计算式带入数据其中所求得所以可确定分度圆直径为选择齿数根据计算式带入数据其中，.所求得.齿轮的校核根据齿根弯曲强度由于齿面硬度很高，赤芯强度又很低的齿轮调质淬火，通常保证齿根弯曲疲劳强度为主。效核弯曲强度确定公式的各个计算数值根据参考文献表圆柱齿轮的齿宽系数，选取齿宽系数因齿轮齿条均为硬齿面，故宜选择稍小的齿宽系数，故取根据参考文献图渗碳淬火钢和表面硬化火焰或感应淬火刚的弯曲疲劳强度极限，选取齿轮的弯曲疲劳强度极限查取根据参考文献图弯曲疲劳寿命系数，查取弯曲疲劳寿命系数查得弯曲疲劳寿命系数.计算弯曲疲劳许用应力根据设计要求取弯曲疲劳安全系数.，根据计算式其中，.，.代入上式得.计算载荷系数。根据计算式根据参考文献表使用系数，选取使用系数。查取使用系数根据参考文献表齿间载荷分配系数，选取齿间载荷分配系数。查取齿间载荷分配系数根据参考文献图动载系数值，确定动载系数。查取动载系数.根据参考文献表接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数，确定接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数。用插值法查得级精度齿轮相对支承对称布置时，的值.考虑到齿轮为级精度，取.根据计算式其中代入上式得根据，.根据参考文献图查得.计算载荷系数根据计算式其中，.，.，得.取齿形系数根据参考文献表齿形系数及应力校正系数，确定齿形系数。查得齿形系数.取应力校正系数根据参考文献表齿形系数及应力校正系数，确定应力校正系数。查得应力校正系数.根据计算式代入数据.齿轮传递的转矩.设计计算按照齿根弯曲强度进行设计计算根据计算式其中数据由上可知，代入数据所求得.由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，只与齿轮直径有关，因此可以根据由弯曲强度算得的模数并就进圆整为标准值。齿轮的几何尺寸计算齿数根据计算式其中代入上式得取整数压力角压力角取国家标准齿顶高根据计算式其中，为齿顶高系数，代入上式得齿根高根据计算式其中，为顶隙系数.，代入上式得.齿全高根据计算式其中.代入上式得齿顶圆直径根据计算式其中，代入上式得齿根圆直径根据计算式其中.，代入上式得齿厚根据计算式其中，取.，代入上式得齿槽宽根据计算式其中，取.，代入上式得计算齿轮宽度根据计算式其中及计算得.齿轮轴的设计齿轮轴材料的选择轴的材料种类很多，选择时应主要考虑如下因素.轴的强度刚度及耐磨性要求.轴的热处理方法及机加工工艺性的要求.轴的材料来源和经济性等。此处选择的轴属于转轴。但是，在工作中该轴主要承受的是扭矩，弯矩相当的小。在多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时需对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。轴的材料主要是碳钢和合金钢。刚轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常用的是钢。合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。因此，在传递大动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。考虑到该齿轮轴上的齿是在轴上加工出来的，根据参考文献表轴的常用材料及其主要力学性能，选取该齿轮轴的材料。选取此齿轮轴的材料为，调质处理。确定齿轮轴的最小直径计算在齿轮上的力齿轮上传递的扭矩为.初步确定齿轮轴的最小直径因为选取轴的材料为，调质处理。根据参考文献表轴常用几种材料的及值,确定齿轮轴的及值。查取值为。由于此齿轮轴主要承受扭矩，按扭转强度条件进行计算，轴的扭转强度条件为推导出其中代入上式得.为方便计算，取轴的最小直径为。此齿轮轴的最小直是尺寸为部分的直径，如下图所示图轴的零件图齿轮轴上零件的装备方式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做了初步安排，根据设计要求选择下图所示的装配方案。图轴的装配图齿轮轴的校核按轴所受扭矩来校核轴的强度轴的扭转强度条件为代入数值，计算得.已经选定轴的材料为，调质处理。查参考文献表轴常用几种材料的及值，确定此齿轮轴的及值。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。此外，对于固定间隙轴承深沟球轴承，可在轴承盖与箱体轴承座端面之间或在轴承盖与轴承外圆之间设置调整垫片，以此在装配时通过调整来控制轴向间隙大小。本次设计采用深沟球轴承的双支点单向固定，固定方式如下图深沟球轴承的双支点各单向固定.滚动轴承的润滑为见效滚动轴承的摩擦防止磨损烧伤及升温，必须对滚动轴承进行润滑。选择滚动轴承的润滑方式和润滑剂的类型必须考虑轴承的类型尺寸及运转条件如载荷大小转速允许的升温等。常用的润滑方式有脂润滑油润滑。选择脂润滑还是油润滑没有个界限标准。润滑效果的好坏集中表现在轴承温升上。润滑对于滚动轴承具有重要的意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力，还可以起着散热减小接触应力吸收振动防止锈蚀等作用。由于所设计的手动压力机转速较小，所以选择脂润滑，脂润滑与油润滑相比有很多优点不易泄露，维护简单，可防止灰尘冷却液及其他杂质进入，油膜强度高，可长时间不必更换润滑脂，密封的支承结构简单，不需专门的润滑装置。对于垂直轴尤为适合。轴承中填充润滑脂不宜过量，以填满轴承空间的为宜。.滚动轴承的密封装置密封的作用是防止润滑油从轴承中泄露出来，并防止灰尘冷却液杂质等进入轴承。如果密封不好，将使轴承润滑得不到保证，造成温升轴承烧伤等情况，使轴承和轴系统无法工作。般的密封方式分为两种接触是密封和非接触式密封。根据设计的要求分析，我们选择接触式密封中的毡封圈密封。