本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目 游樂設(shè)施行走裝置的設(shè)計(jì) 系 別 工程技術(shù)系 專 業(yè) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 年 5 月 7 日2摘 要本課題是關(guān)于游樂設(shè)施行走裝置的設(shè)計(jì)，游樂設(shè)施是指用于經(jīng)營目的，在封閉的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，承載游客游樂的載體。本設(shè)計(jì)包含有兩種運(yùn)動(dòng)：行走裝置擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。往復(fù)擺動(dòng)的傳動(dòng)路線是：直流電機(jī)→皮帶傳動(dòng)→鏈傳動(dòng)→驅(qū)動(dòng)輪。行走裝置旋轉(zhuǎn)采用機(jī)械傳動(dòng)，傳動(dòng)路線是：直流電機(jī)→帶傳動(dòng)→減速器→齒輪→回轉(zhuǎn)支承裝置→行走裝置。本文分兩部分，設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)計(jì)算書。設(shè)計(jì)說明書介紹了華夏飛碟行走裝置的背景和發(fā)展趨勢及設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)計(jì)算書闡述了華夏飛碟運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置計(jì)算、主要受力零件強(qiáng)度計(jì)算、主要受力零件疲勞強(qiáng)度的校核等。關(guān)鍵詞：行走裝置； 運(yùn)動(dòng)； 受力； 計(jì)算3ABSTRACTThis topic is about the design of amusement facilities walk device, the ride that is used for business purposes, in a closed area operation, carrying visitors the carrier of amusement. This design includes two sports: walk swinging and rotating device. The transmission line is swung repeatedly: dc motor and transmission belt, and chain drive wheels. Walk the mechanical transmission device rotation, transmission line is: dc motor and reducer, gear and belt transmission and supporting device to turn walk device.This paper is divided into two parts, the design specification and design calculations. The design specification introduces huaxiafeidie walk device background and developing trend and design basis and design. Design calculations expounds huaxiafeidie operation drive calculation, the main stress parts strength calculation, the main stress parts of the fatigue strength check.Keywords: walk device; Exercise; Stress; calculation4目 錄1.緒論11.1 前言 11.2 設(shè)計(jì)目的 11.3 發(fā)展趨勢及背景 11.4 設(shè)計(jì)依據(jù).21.5 設(shè)計(jì)方案.21.5.1 運(yùn)動(dòng)方案及工作原理.21.5.2 結(jié)構(gòu)方案.32. 設(shè)計(jì)計(jì)算書 .52.1 運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置計(jì)算 52.1.1 電機(jī)的選擇 52.1.2 帶傳動(dòng) 52.1.3 鏈傳動(dòng) 62.2 主要受力零件強(qiáng)度計(jì)算 72.2.1 軸 72.2.2 行走輪軸 82.2.3 側(cè)輪軸 102.2.4 中間軸 112.2.5 銷軸Ⅱ 132.2.6 框架與支架 132.3 主要受力零件疲勞強(qiáng)度的校核 142.3.1 軸 142.3.2 行走輪軸 142.3.3 側(cè)輪軸 142.3.4 中間軸 153.小結(jié) .16參考文獻(xiàn) .17致謝 .1801 緒論1.1 前言這次設(shè)計(jì)是對大學(xué)所學(xué)課程的一次深入的綜合性的連接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，初步掌握設(shè)計(jì)行走裝置的基本原理和方法，擬訂設(shè)計(jì)方案，完成行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請各位老師多加指教。1.2 設(shè)計(jì)目的本課題是關(guān)于游樂設(shè)施行走裝置的設(shè)計(jì)，游樂設(shè)施是指用于經(jīng)營目的，在封閉的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，承載游客游樂的載體。隨著科學(xué)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，現(xiàn)代游藝機(jī)和游樂設(shè)施充分運(yùn)用了機(jī)械、電、光、聲、水、力等先進(jìn)技術(shù)。本課題的設(shè)計(jì)目的是了解和掌握游樂設(shè)施中行走裝置的結(jié)構(gòu)及其工作原理，對行走裝置運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì),對主要零件軸、車輪、大小皮帶輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對其他零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和選型設(shè)計(jì)，對其關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算分析和校核，行走裝置的總體設(shè)計(jì)和行走裝置零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。1.3 發(fā)展趨勢及背景我國游樂業(yè)起步較晚，20 世紀(jì) 80 年代以前，現(xiàn)代大型游樂設(shè)施在我國幾乎是一片空白。往前可追溯到 1951 年由北京機(jī)械廠設(shè)計(jì)制造，安裝在北京中山公園的電動(dòng)小乘椅，那可能是我國的第一臺(tái)游藝機(jī)。20 世紀(jì) 80 年代初，隨著改革開放的深入，國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，人們對游樂活動(dòng)的需求也越來越旺盛。在這種形勢下，山東、江蘇、浙江溫州等地開創(chuàng)出各種戶外游樂設(shè)施，在國家政策鼓勵(lì)下，各個(gè)企業(yè)迅猛發(fā)展，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國外，被稱之為《中國教玩具之都》 。隨著游樂業(yè)的發(fā)展，我國的游樂設(shè)施無論從設(shè)計(jì)到制造水平都不斷提高。品種也越來越多，從旋轉(zhuǎn)類到滑行類，從有動(dòng)力到無動(dòng)力，從固定式到移動(dòng)式，從地面到空中，從室內(nèi)到室外，從以前的單一型向綜合型都在轉(zhuǎn)變。研發(fā)過程中存在的實(shí)際問題，根據(jù)行走裝置乘坐人數(shù)、所在軌道長度和半徑及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速最大運(yùn)行速度等 ，基于力學(xué)分析，對行走裝置運(yùn)動(dòng)情況加以分析、深入研究。11.4 設(shè)計(jì)依據(jù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)《游樂設(shè)施安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（試行） 》《GB8408-2000 游藝機(jī)和游樂設(shè)施安全》《GB18159-2000 滑行類游藝機(jī)通用技術(shù)條件》《GB50231-98 機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范 》《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》主要技術(shù)參數(shù)整機(jī)技術(shù)參數(shù)乘坐人數(shù)： 22 人軌道長度： 約 31 米軌道半徑： 16 米軌道最大高度： 7.5 米軌距： 1.8 米水平輪和軌道的水平控制間隙 5～10mm防脫輪和軌道的上下控制間隙 5～8mm轉(zhuǎn)盤外緣直徑： 6.22 米轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速： 8 轉(zhuǎn)/分鐘瞬時(shí)最大運(yùn)行速度： 8 米/秒（ 28.8km/h）上下微擺最大幅度： 0.32 米上下微擺頻率： 3 次循環(huán)/分鐘( 次/20 秒)飛碟沿軌道擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī) Z4-180-11 37KW 直流電機(jī)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī) Z4-132-11 11KW 直流電機(jī)用電功率： 約 70 千瓦電源要求： 三相交流 380/220V±5%；占地面積： 約 29 米×10 米整機(jī)使用壽命： 8 年1.5 設(shè)計(jì)方案1.5.1 運(yùn)動(dòng)方案與工作原理華夏飛碟包含有兩種運(yùn)動(dòng)：整體擺動(dòng)和座艙旋轉(zhuǎn)。華夏飛碟是座艙整體沿圓弧形軌道做往復(fù)擺動(dòng)。為了使結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)鏈短，擬采2用自驅(qū)式，利用驅(qū)動(dòng)輪和軌道的摩擦力來實(shí)現(xiàn)。與交流電機(jī)相比，直流電機(jī)有起動(dòng)力矩大、機(jī)械特性好、調(diào)速方便、可頻繁換向等優(yōu)點(diǎn)。故選用直流電機(jī)作為動(dòng)力源。往復(fù)擺動(dòng)的傳動(dòng)路線（圖 1）是：直流電機(jī)→皮帶傳動(dòng)→鏈傳動(dòng)→驅(qū)動(dòng)輪。圖 1：行走裝置擺動(dòng)路線座艙旋轉(zhuǎn)采用機(jī)械傳動(dòng)，傳動(dòng)路線是：直流電機(jī)→帶傳動(dòng)→減速器→齒輪→回轉(zhuǎn)支承裝置→座艙。1.5.2 結(jié)構(gòu)方案該設(shè)備主要由以下幾部分組成：軌道支架（圖 2） 由立柱、軌道等組成。立柱和立柱之間由連接結(jié)構(gòu)連接，立柱上端有連接板和軌道相連，以支撐軌道。軌道共三條，中間為驅(qū)動(dòng)用軌道，兩側(cè)為行走軌道。驅(qū)動(dòng)軌道由軌道支撐管支撐，在驅(qū)動(dòng)軌道上鋪有花紋板以增大摩擦力。行走軌道兩端設(shè)有防撞擋塊，以保安全運(yùn)行。行走裝置（圖 3） 由底架、輪組等組成。底架主要有框架和套筒兩部分，用螺栓連接在一起。在框架上安裝有實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置。套筒上端和回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈相連。輪組有行走輪和水平側(cè)輪，水平側(cè)輪用以導(dǎo)向?；剞D(zhuǎn)裝置（圖 4） 由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和回轉(zhuǎn)套筒兩部分組成。回轉(zhuǎn)套筒和回轉(zhuǎn)支承的外圈連成一體?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置減速器輸出端的小齒輪和內(nèi)齒圈嚙合，以實(shí)現(xiàn)座艙的轉(zhuǎn)動(dòng)。平臺(tái) 由平臺(tái)支架和內(nèi)連接架組成。平臺(tái)上安裝著座椅，在座椅上設(shè)置有扶手、保險(xiǎn)壓杠和安全帶，可保障乘客安全。站臺(tái) 為鋼結(jié)構(gòu)件。用做乘客上下。電氣裝置 用來控制設(shè)備的運(yùn)行。3BR1630R160 270 270 270270 9.51°9.51°9.51°3.17°95C A30153720 3015 37209.51°9.51°AC8062340624701.34°6 7 895 4 321圖 2：軌道支架圖 3：行走裝置圖 4：回轉(zhuǎn)裝置42 設(shè)計(jì)計(jì)算書 2.1 運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置計(jì)算2.1.1 電機(jī)的選擇 電機(jī)選 Z4-180-11 P=37KW，n=1500r/min2.1.2 帶傳動(dòng)輸入功率 P=40kw，輸入轉(zhuǎn)速 n=1500r/min設(shè)計(jì)功率 Pd=ka×p=1.2×40=48kw根據(jù)(機(jī)械設(shè)計(jì)課本表 8-7 下同)Pd 和 n，普通 V 帶選型圖，選 C 型帶（表 8-4a）帶輪的選擇 小帶輪 d1=200mm，大帶輪 d2=400mm(圖 8-11)帶速的計(jì)算 V=πd1n/60×1000=15.7 m/s帶長的選擇 ： 初定中心距取 a0=1600mm帶的基準(zhǔn)長度： Ld0=2 a0+π（d1+ d2）/2+（d2－d1）2/4 a0=3200+942+6.25=4148.25mm根據(jù)普通 V 帶的基準(zhǔn)長度表選 Ld=4216mm（表 8-2）實(shí)際中心距：a= a0+（Ld－ Ld0）/2=1633.7mm 取 a=1603mmamin=a－（2bd+0.009Ld）=1557.76mmamax=a+0.02Ld=1718.02mm小帶輪的包角 α=180°－57.3°×（d2－ d1）/ a=172.8°單根 V 帶額定功率 P1：由普通 V 帶額定功率表查得 P1=5.92kw(表 8-4a) △P=1.06 kw(表 8-4b)V 帶根數(shù) Z=Pd/（ P1+△P）KαKL=6.9式中 Kα—包角修正系數(shù)，Kα=0.98(表 8-5)KL—帶長修正系數(shù)，KL=1.02（表 8-2）取 Z=7 根單根 V 帶初張力：F0=500Pd（2.5/Kα－1）/ZV+mv2=500×48（2.5/0.98-1）÷（7×15.7）+0.17×9.682=412.65N作用在軸上的力：Fr=2 F0Zsin（α/2）=5765NFrmax=3 F0Zsin（α/2）=8647N52.1.3 鏈傳動(dòng)電機(jī)功率 P=40kw，帶傳動(dòng)的效率為 η=0.96，傳遞的功率為 P=40×0.96=38.4 kw電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1500r/min，帶的傳動(dòng)比為 i=400/200=2輸入的轉(zhuǎn)速為 n1=1500/2=750 r/min鏈輪齒數(shù)：Z1=17 Z2 =57鏈條的傳動(dòng)比為 i=57/17=3.35設(shè)計(jì)功率 Pd=ka×p=1.5×38.4=57.6 kw（注：ka 工況系數(shù)表 9-6）特定條件下單排鏈傳遞的功率 Po= Pd/（kz·kp）=57.6/（1.7×0.887）=38 kw式中 kz—小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，取 0.887（圖 9-13）kp—排數(shù)系數(shù)，取 1.7（雙排取 1.7）據(jù) Po 和 n1 選 16A，節(jié)距 P=25.4mm初定中心距 ao=780mm以節(jié)距計(jì)的初定中心距 aop=780/25.4=30.7鏈條節(jié)數(shù) Lp=[（Z1＋Z2）/2]＋2aop＋k/aop=[（17＋57）/2]＋2×30.7＋40.53/30.7=99.7取鏈節(jié)數(shù) Lp=100鏈條長度 L： L= LpP/1000=100×25.4/1000=2.54m計(jì)算中心距 ac=P（2Lp－Z1－Z2）Ka=25.4×（2×100－17－57）×0.24476=783mm實(shí)際中心距：a=ac－△a=783－（1.566～3.132）取 a=780mm鏈條速度 v；v=znp/60×1000=17×750×25.4/60×1000=5.4m/s有效圓周力 Ft=1000P/v=1000×38.4/5.4=7111N作用在軸上的力為 F=1.2×1.5×7111=12800N62.2 主要受力零件強(qiáng)度計(jì)算2.2.1 軸圖 5：軸該軸按簡支梁計(jì)算，所受載荷為：a) 軸上設(shè)備自重：p1=（18915.51﹣10042﹣894﹣530）=7449.51kg≈7450kg（設(shè)備總重－軌道支架重量－站臺(tái)重量－4 個(gè)輪組重量）b）乘員重： p2=70×22=1540kgc）座艙擺動(dòng)造成的離心力：p3=mV2/R=（7450+1540）×82/16=35960kg考慮滿載情況，則該軸主要承受：設(shè)備自重、乘員重，設(shè)備和乘員在座艙擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力。此時(shí)單軸受力為：P=（p1+p2+p3）/4=（7450＋1540＋35960）/4=11237.5kg=110127.5N彎矩圖、剪力圖如下：7MR2R1 220QP16826 26彎矩：Mmax=Px/2=110127.5×26/2=1431657.5Nmm剪力：Q= =110127.5/2=55064N彎曲應(yīng)力：σbb= Kd( Mmax/W)式中 Kd—?jiǎng)虞d系數(shù)，Kd=1.5；W—抗彎截面模量，W=π×703/32=33674mm3σbb=1.5×(1431657.5/33674)=63.8N/mm2剪應(yīng)力：τ= Kd(Q/A)=1.5×55064/(π×702/4)=21.5N/mm2材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，σb=650 N/mm2，τb=325 N/mm2抗彎安全系數(shù)：n 彎=650/63.8=10.2＞5， 滿足要求?？辜舭踩禂?shù)：n 剪=325/21.5=15＞5， 滿足要求2.2.2 行走輪軸圖 6：行走輪軸作用在軸上的載荷：F=P/2=110127.5N/2=55064N8彎矩圖、剪力圖如下示：MR2R1QP/29014427 27彎矩：Mmax=Fx/2=55064×27/2=743364Nmm剪力：Q= R1=55064/2=27532N彎曲應(yīng)力：σbb= Kd( Mmax/W)式中 Kd—?jiǎng)虞d系數(shù)，Kd=1.5W—抗彎截面模量，W=π×d3/32W =3.14×503/32=12272mm3σbb=1.5×(743364/12272)=90.86N/mm2剪應(yīng)力：τ= Kd(Q/A)=1.5×(27532×4/π×502)=21N/mm2材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，σb=650 N/mm2，τb=325 N/mm2抗彎安全系數(shù)：n 彎=650/90.86=7.15＞5，滿足要求?？辜舭踩禂?shù)：n 剪=325/21=15.5＞5 滿足要求。92.2.3 側(cè)輪軸圖 7：側(cè)輪軸該軸主要承受 a)克服座艙旋轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反作用扭矩力 F1b)極端偏載情況下由 11 名乘客隨座艙旋轉(zhuǎn)造成的離心力 F2回轉(zhuǎn)支承上的扭矩 T=9550×Ni/（nK) ×η(n·m)N——輸入功率 kwn——輸入軸轉(zhuǎn)速 r/minK——工況系數(shù) 取 1.0i——總傳動(dòng)比 i=i1·i2=59×3.333=197i1——減速機(jī)傳動(dòng)比 i1=59i2——摩擦輪傳動(dòng)比 i2=1000/300=3.333η——總機(jī)械效率 取 0.8T=9550×11×180×17×93/（125×1480×21）×0.8=6156N·m設(shè)側(cè)輪的反作用力矩為 TˊTˊ=T=F1×L L——前后側(cè)輪軸距; L=2.5m作用在軸上的反作用力為：F1=6156/2.5=2460N乘客旋轉(zhuǎn)離心力 f2=mV2/R=70×(8/60×3.14×5)2/2.5=122.7kg=1202N11 名乘客平均離心力按 f=(2) ?/2f2=0.707×1202=850NF2=11×f=11×850=9350N單個(gè)側(cè)輪軸總受力 F=（F1+F2）/2=(2460+9350)/2=5905N彎矩圖、剪力圖如下示：10MQF110彎矩：Mmax=5905×110=649550Nmm剪力：Q= 5905N彎曲應(yīng)力：σbb= KdMmax/W式中 Kd—?jiǎng)虞d系數(shù)，Kd=1.5W—抗彎截面模量，W=π×d3/32W =3.14×523/32=13797mm3彎曲應(yīng)力：σbb=1.5×649550/13797=70.6N/mm2剪應(yīng)力：τ= KdQ /A=1.5×5905×4/(π×522)=4.17N/mm2材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，σb=650 N/mm2，τb=325 N/mm2抗彎安全系數(shù)：n 彎=650/70.6=9.2＞5 滿足要求?？辜舭踩禂?shù)：n 剪=325/4.17=78＞5 滿足要求。2.2.4 中間軸圖 8：中間軸該軸主要承受由皮帶和鏈條對其產(chǎn)生的徑向力及所傳遞的扭矩。皮帶對其產(chǎn)生的力 F1=8647N鏈條作用在軸上的力為 F2=12800N其扭矩為：T=9550×40×400/（200×1500）=509N·m彎矩圖、剪力圖及扭矩如下示：11MF2 F117011321.5 21.5QT彎曲應(yīng)力校核校核距右端支撐 21.5mm 處其彎矩為 M=8647×（170－21.5）=1284080Nmm其剪力為： Q=8647N其扭矩為：T=509N·m彎曲應(yīng)力：σbb= M×Kd/W式中 Kd—?jiǎng)虞d系數(shù)，Kd=2；W—抗彎截面模量，W=π×d3/32W =3.14×703/32=33683mm3彎曲應(yīng)力：σbb=1284080×2/33683=76.2N/mm2扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：τn=T·Kd/ WnWn =2W=2×3.14×703/32=67366mm3τn=509000×2/67366=15.1N/mm2合成應(yīng)力為：σ 合=（σbb2+3τn2）1/2=80.6 N/mm2材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，σb=650 N/mm2，抗彎安全系數(shù)：n 彎=650/80.6=8＞5，滿足要求剪應(yīng)力校核校核距左端支撐 21.5mm 處剪力： Q =12800N剪應(yīng)力：τ=4Q/（πD2）=4×12800×2/（π702）=6.7材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，τb=325 N/mm2抗剪安全系數(shù)：n 剪=325/6.7=48.5＞5 滿足要求。122.2.5 銷軸Ⅱ該軸按簡支梁，所受載荷如下：設(shè)備質(zhì)量包括有：上罩與座椅架 m 上=520kg、 座椅 m 椅=288.2kg 、 導(dǎo)電裝置 m 電=16kg 、 平臺(tái)與欄桿 m 平=2490.5kg 、 回轉(zhuǎn)裝置 m 回=1270kg、上連接套筒 m 筒=293kg 、壓杠裝置 m 壓=660kg ∑m=5537.7kg 取∑m=5538kg則設(shè)備自重：p1=5538kg=54272.4N乘員重： p2=70×22=1540kg =15092N座艙擺動(dòng)造成的離心力：p3=（1540+ 5538）×82/16=28312kg=277457.6N考慮滿載情況，則該軸主要承受的力有：設(shè)備自重、乘員重，設(shè)備和乘員在座艙擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力。則該軸受力為：P=（p1+p2+p3）/4=（54272.4＋15092＋277457.6）/4=346822N根據(jù)連接結(jié)構(gòu)只需校核抗剪力即可剪力：Q= P/2=346822/2=173411N剪應(yīng)力：τ= KdQ /A=1.5×173411×4/(π×552)=109.5N/mm2式中 Kd—?jiǎng)虞d系數(shù)，Kd=1.5材料選用 42CrMo 調(diào)質(zhì)，τb=648 N/mm2抗剪安全系數(shù)：n 剪=648/109.5=5.92＞5， 滿足要求2.2.6 框架與支架連接螺栓強(qiáng)度校核如前述該連接處受力為P=（p1+p2+p3）/4=（7450＋1540＋35960）/4=11237.5kg=110127.5N作用單個(gè)螺栓上的載荷：F=P/2=110127.5N/2=55064N查表：GB70-85 內(nèi)六角螺栓 12.9 級(jí) M27 的保證載荷為 445000N抗拉安全系數(shù)：n=445000/(KdF) 式中 Kd—?jiǎng)虞d系數(shù)，Kd=1.5n=342000/1.5/55064=5.4＞5, 滿足要求132.3 主要受力零件疲勞強(qiáng)度的校核2.3.1 軸該軸按有限壽命計(jì)算。其疲勞安全系數(shù)為：n=σrN /[（Kσ/εβ）σmax]式中 σrN—有限壽命疲勞極限，σrN=σ－1（No/N）1/9σ－1—持久極限，σ－1=270 MPaNo—循環(huán)基數(shù)，No =5×106N—疲勞應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，設(shè)每天工作 4 小時(shí)，每小時(shí)運(yùn)行 10 次。該軸壽命為 2 年，則N=10×4×365×2=29200，取 N=29200σrN=270[（5×106/29200）]1/9=478Kσ—有效應(yīng)力集中系數(shù)，依 D/d=80/70=1.14，r/d=1/70=0.014 查表得 Kσ=2.5ε—尺寸系數(shù)，查表得 ε=0.77β—表面加工系數(shù)，β=0.94σmax—最大名義應(yīng)力，σmax=95.3MPan=478/[2.5×95.3/（0.77×0.94）]=1.52.3.2 行走輪軸該軸按有限壽命計(jì)算。其疲勞安全系數(shù)為：n=σrN /[（Kσ/εβ）σmax]式中 σrN—有限壽命疲勞極限，σrN=σ－1（No/N）1/9σ－1—持久極限，σ－1=270 MPaNo—循環(huán)基數(shù)，No =5×106N—疲勞應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，設(shè)每天工作 4 小時(shí)，每小時(shí)運(yùn)行 10 次。該軸壽命為 4 年，則N=10×4×365×8=116800σrN=270[（5×106/116800）]1/9=409Kσ—有效應(yīng)力集中系數(shù)，依 D/d=60/50=1.2，r/d=1/50=0.02 查表得 Kσ=2.33ε—尺寸系數(shù)，查表得 ε=0.83β—表面加工系數(shù)，β=0.94σmax—最大名義應(yīng)力，σmax=85.6MPan=409/[2.33×85.6/（0.83×0.94）]=1.62.3.3 側(cè)輪軸該軸按有限壽命計(jì)算。其疲勞安全系數(shù)為：n=σrN /[（Kσ/εβ）σmax]式中 σrN—有限壽命疲勞極限，σrN=σ－1（No/N）1/914σ－1—持久極限，σ－1=270 MPaNo—循環(huán)基數(shù)，No =5×106N—疲勞應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，設(shè)每天工作 4 小時(shí)，每小時(shí)運(yùn)行 10 次。該軸壽命為 8 年，則N=10×4×365×8=116800，取 N=116800σrN=270[（5×106/116800）]1/9=409Kσ—有效應(yīng)力集中系數(shù)，依 D/d=60/52=1.15，r/d=1/52=0.019 查表得 Kσ=2.38ε—尺寸系數(shù)，查表得 ε=0.78β—表面加工系數(shù)，β=0.94σmax—最大名義應(yīng)力，σmax=52.7MPan=409/[2.38×52.7/（0.78×0.94）]=2.42.3.4 中間軸該軸按有限壽命計(jì)算。其疲勞安全系數(shù)為：n=σrN /[（Kσ/εβ）σmax]式中 σrN—有限壽命疲勞極限，σrN=σ－1（No/N）1/9σ－1—持久極限，σ－1=270 MPaNo—循環(huán)基數(shù)，No =5×106N—疲勞應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，設(shè)每天工作 4 小時(shí)，每小時(shí)運(yùn)行 10 次。該軸壽命為 8 年，則N=10×4×365×8=116800，取 N=116800σrN=270[（5×106/116800）]1/9=409Kσ—有效應(yīng)力集中系數(shù)，依 D/d=75/70=1.07，r/d=1/70=0.014 查表得 Kσ=2.08ε—尺寸系數(shù)，查表得 ε=0.77β—表面加工系數(shù)，β=0.94σmax—最大名義應(yīng)力，σmax=80.6MPan=409/[2.08×80.6/（0.77×0.94）]=1.8153 小結(jié)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)做的是游樂設(shè)施的行走裝置，主要是傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和主要受力零件的計(jì)算。在設(shè)計(jì)過程中我也發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的裝置的不足，如體積太大，不是很輕便，這對行走裝置是很不利的，同時(shí)原材料耗費(fèi)也很大。整個(gè)設(shè)計(jì)過程是對四年來所學(xué)知識(shí)的總結(jié)而且在原來的基礎(chǔ)上需學(xué)會(huì)融會(huì)貫通將以前所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化運(yùn)用到所做的設(shè)計(jì)中。在傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)時(shí)通過老師的講解我認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)的重點(diǎn)結(jié)合現(xiàn)實(shí)的加工條件做出最低成本、最大使用價(jià)值的設(shè)計(jì)。同時(shí)我們也認(rèn)識(shí)到我們所學(xué)的知識(shí)太零散化而且很多都只是學(xué)習(xí)了皮毛沒有深入地研究導(dǎo)致運(yùn)用的時(shí)候只是照搬不能根據(jù)加工要求靈活改變。通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來所學(xué)的知識(shí)還比較欠缺自己要學(xué)習(xí)的東西還太多學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。16參考文獻(xiàn)[1] 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謝我要特別感謝我的指導(dǎo)老師孫曉燕老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在我撰寫論文的過程中，孫曉燕老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了孫曉燕老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助。在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時(shí)也得到了許多在工作過程中許多同事的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友！