熱回式液氮車加載器設計說明書

1、畢業(yè)設計（論文）任務書2015機械工程及自動化專業(yè)題目:子題:熱回式液氯車加載器的設計學生姓名:班級學號： 指導教師:膽_稱：所在系（教研室）下達日期：2014年7月4日完成日期：2015年4月19日摘要本課題來源于當今社會熱回式液氮車加載器的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎之上，通過設 計出新型的熱回式液氮車加載器，從而來滿足當今社會熱回式液氮車加載器更新?lián)Q代能 力不足的缺陷。液氮泵車是氮氣作業(yè)的關鍵設備，能將低溫低壓液氮轉(zhuǎn)換為一定溫度壓力的高壓 氮氣，并將高壓氮氣注入井筒中實現(xiàn)油氣進一步開采，液氮泵車能滿足當前石油天然氣 開采作業(yè)中與氮氣相關的各種特殊工藝作業(yè)需要，如氮氣壓裂、氮氣酸化、泡沫酸化、 氮氣

2、驅(qū)替（擠注、循環(huán)）、氮氣排液等。熱冋收式液氮泵蒸發(fā)系統(tǒng)研究的技術關鍵是冋收柴油機尾氣廢熱、液壓系統(tǒng)、潤 滑油路油熱和柴油機機身廢熱，并依據(jù)現(xiàn)場氮氣作業(yè)工作要求，對所回收的熱量進行恒 量控制，或者依據(jù)回收熱量所驅(qū)動工作機的特點，進行基于負載變化的回收能量總量控 制。熱能發(fā)生器采用水力渦輪形式，該渦輪機構(gòu)經(jīng)分動箱與柴汕機連接，其作用是當工 作機負載減少時，通過渦輪機構(gòu)對柴油機進行加載，同時，對渦輪機構(gòu)屮的循環(huán)水進行 加熱，冋收其能量，達到在實現(xiàn)能量補償?shù)膬諈?，對渦輪機構(gòu)消耗的能量進行冋收的0 的。在熱回收系統(tǒng)中，熱能發(fā)生器是一個關鍵部件。目前，國內(nèi)還沒有相關產(chǎn)品生產(chǎn)。 為此，我們開展了熱能發(fā)生器的

3、研究工作。本文運用大學所學的知識，了解熱回式液氮車加載器的工作原理，在此基礎上， 設計一款熱回式液氮車加載器。通過查找相關資料，了解熱回式液氮車加載器的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)和工作原理，構(gòu)建了熱冋式液氮車加載器組成結(jié)構(gòu)的總的指導思想，從而得出了該熱 回式液氮車加載器的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且運行效果好，運行平穩(wěn)的結(jié)論。關鍵詞：熱冋式液氮車加載器;油汽；效率；高效abstractthe environment of global economic development, china industries affected by other countries advanced technology at t

4、he same time，foreign enterprises and brand spread to more and more chinese has become an opportunity. cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness, and narrow the gap with

5、 developed countries. in the new market demand，update the sleeve pressing machine is a pressing matter of the moment. the production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing specia

6、l machinery and equipment，plays a positive role in the evolution of automatic assembly，the assembly of mechanical equipment. there is a large pipe equipment on equipment safety index has strict requirements of production. in the production equipment of enterprises，give full consideration to the poss

7、ible problems in the operation of the equipment, so as to reduce the noise pollution caused by vibration or improper operation of equipment phenomenon.and manufacturing of domestic pipe pressing equipment with global appeal, economic, security and stability of the theme consistent. increase and prod

8、uction pipe pressingequipment of new energy saving.with the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration， mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials， new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient, rel

9、iable，energy saving, recently, the use of machinery industry，bearing and shaft sleeve shaft were investigated， found that the shaft, bearings and bushings in the machinery industry is one of the key parts. come very naturally in the assembly of the installation is also very simple. in the installati

10、on if the use of artificial pressure with not only the labor intensity is too large and the size of each other is not easy to ensure the shaft, bearing and shaft sleeve，so the design of a special press be imperative. graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. this pape

11、r introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure， working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient.key word: pneumatic manipulator； cylinder； pneumatic loop； fout degrees of freedom.目 錄翻tabstrac

12、tii第一章緒論錯誤！未定義書簽。1.1課題的來源與研究的b的和意義錯誤！未定義書簽。1.2熱回式液氮車的工作原理錯誤！未定義書簽。1.3 solidworks設計基石出41. 3. 1草圖繪制51.3.2基準特征，參考幾何體的創(chuàng)建61.3.3拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建71.3.4工程圖的設計101.3.5裝配設計11第二章熱回式液氮車加載器的總體方案的設計和布局112.1熱回式液氮車加載器的總體方案圖132.2熱回式液氮車的工作原理15第三章機械部分的設計計算173. 1主軸的設計計算193.2軸承的設計計算203.3主軸的強度校核錯誤！未定義書簽。3.4軸承的強度校核錯誤！未定義書簽。第

13、四章該加載器中部分重要零件的三維建模284.1主動軸的三維建模錯誤！未定義書簽。4.2軸承的三維建模錯誤！未定義書簽。4.3內(nèi)軸套的三維建模錯誤！未定義書簽。4.4熱回式液氮車加載器的三維建模錯誤！未定義書簽。第五章三維軟件設計總結(jié)錯誤！未定義書簽。斟侖32翻寸3334hi第一章緒論1.1課題的來源與研究的目的和意義由于機械工程的知識總量已經(jīng)遠遠超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術交流，和參加科研項b,縮小范圍，提升新技術的進步和整個塊的技術，提高外部條件變化的適應能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利

14、于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎理論，拓寬領域，對專業(yè)合并的分化。機械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟效益為h標，并研制和發(fā)展新的機械產(chǎn)品。在未來，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經(jīng)濟目標和任務。機器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務?，F(xiàn)代機械工程機械和機械設備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細胞和分子。電子計算機硬件和軟件，人類的新興科學己經(jīng)開始加強，并部分代替人腦

15、科學，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復雜的工作，從而促進手功能。乂一方面實踐促進人腦裨力。在人類的進化過程中，以及在每個人的成長過程中，大腦和手是互相促進和平行進化。大腦和手之間的人工智能和機械工程的近似關系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用機械制造。在過去，各種機械離不開人類的操作和按制，反應速度和運算精度的進化是非常緩慢的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進，計算機科學和機械工 程進展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使機械工程。在第十九世紀，機

16、械工程的知識總量仍然是有限的，大學在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學科，稱為土木工程，下半場的第十九個世紀成為一門獨立的學科。在第二十世紀，隨著機械工程和知識増長的發(fā)展開始分解，機械工程專業(yè)，有分支機構(gòu)。在第二十世紀屮期趨勢分解，在時間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時達到的峰值。由于機械工程的知識總量已經(jīng)遠遠從個人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以査看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術交流，縮小范圍，新技術的進步和整個塊的技術，外部條件變化的適應能力差。封閉的專業(yè)知識的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，

17、出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎理論，拓寬領域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識的專家，也有綜合的知識了解不夠，看看其他學科和項目作為一個整體，從而形成一種相互強烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有機械工程全面而專業(yè)的沖突;在綜合性工程技術也有綜合和專業(yè)問題。在人類所有的知識，包括社會科學，自然科學和工程技術，有一個更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。1.2熱回式液氮車的工作原理利用了蒸汽機的原理，只是不需要發(fā)生燃燒。他們設計的是使用液氮作為推進劑。之所以決定采用液氮，是因為氮氣在大氣中含量豐富（氮氣約占地球大氣總量的78%

18、），而丑容易獲取。由5大部件組成：一個91升的不銹鋼儲氣罐。一個可將液氮輸送到節(jié)能器的氣泵。一個利用尾氣余熱對液氮進行預熱的節(jié)能器。一個將液氮加熱至沸點產(chǎn)生高壓氮氣的熱交換器。一個可將氮氣能量轉(zhuǎn)換為可用動力的膨脹器。在零下196攝氏度條件下儲存的液氮由熱交換器加熱蒸發(fā)。熱交換器是ln2000低溫發(fā)動機的核心部件，該發(fā)動機以其液氮存儲溫度極低而得名。利用汽車周圍的空氣將液氮加熱至沸點。一旦液氮達到沸點，液氮將變成氮氣，這個過程與在蒸汽機中將水加熱至沸點形成水蒸氣一樣。熱交換器中形成的氮氣，其體積會膨脹至液態(tài)時的700倍。之后，這些高壓氣體將被輸送到膨脹器內(nèi)，推動發(fā)動機的活塞，將其貯存的能量轉(zhuǎn)換為

19、機械能。汽車排放的尾氣屮只包含氮氣，而氮氣又是大氣的主要成分，因此兒乎不會造成污染。不過，這種汽車也并不像想象的那樣毫無污染。雖然汽車本身沒有排放污染物，但污染可能會轉(zhuǎn)移到其他環(huán)節(jié)。與e.volution汽車一樣，ln2000也需要依靠電力來壓縮氣體。而使用電力就意味著在其他某些環(huán)節(jié)會產(chǎn)生一定的污染。發(fā)動機尾氣的余熱有一部分會通過發(fā)動機循環(huán)輸送回節(jié)能器。節(jié)能器在液氮進入熱交換器之前對液氮進行預熱，從而提高加熱效率。汽車后部有兩個風扇，可將外部空氣吸入熱交換器，加速向液氮傳遞熱量。華盛頓大學的研究人員對一輛1984年產(chǎn)的grumman-olson kubvan郵車進行了改裝，設計出了一輛氣動汽車

20、的簡易原型車。這輛車上安裝了一個五缸星形發(fā)動機。該發(fā)動機利用液氮燃料可產(chǎn)生11.2千瓦的動力。這輛車還配置了一個五擋手動變速器。在儲氣罐加滿液氮的情況下，此車目前只能行駛大約3.2公里，最高時速也只有35.4公里。不過，使用液氮驅(qū)動的汽車重量更輕，因此研究人員認為，如果配備227公升容量的儲氣罐，ln2000的續(xù)航距離可能達到320公里左右。1.3 so i i dworks 設計基礎木論文主要研究運用solidworks對熱回式液氮車加載器進行設計。在設計過程中，丫解solidworks的各種功能。solidworks公司成立于1993年，由ptc公司的技術副總裁與cv公司的副總裁發(fā)起，總部

21、位于馬薩諸州的康克爾郡(concord,massachusetts)內(nèi)。當初的s標是希望在每一個工程師的桌而上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設計系統(tǒng)。從1995年推出第一套sol id works三維機械設計軟件至今己經(jīng)擁奮位于全球的辦事處，并經(jīng)由300家經(jīng)銷商在全球140個國家進行銷售與分銷該產(chǎn)品。1997年，solidworks被法國達索(dassault systemes)公司收購，作為達索中端主流市場的主打品牌。solidworks軟件是世界上第一個基于windows開發(fā)的三維cad系統(tǒng)。由于技術創(chuàng)新符合cad技術的發(fā)展潮流和趨勢，solidworks公司于兩年間成為cad/cam產(chǎn)業(yè)中

22、獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得solidworks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺cad系統(tǒng)評比第一名。從1995年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎。其中僅從1999年起，美國權威的cad專業(yè)雜志cadence連續(xù)4年授予solidworks最佳編輯獎，以表彰solidworks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，solidworks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它，設計師大大縮短了設計吋間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于solidworks出色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為cad行業(yè)的一顆耀眼

23、的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將solidworks全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 cad行業(yè)的世界紀錄。并購后的solidworks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為cad行業(yè)-家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。solidworks三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的cad產(chǎn)品。由于使用了 windows ole技術、直觀式設計技術、先進的parasolid內(nèi)核(由劍橋提供)以及良好的與第三方軟件的集成技術。solidworks成為全球裝機量最人、最好用的軟件。資料顯示

24、，目前全球發(fā)放的solidworks軟件使用許可約28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球4, 300所教育機構(gòu)的近145, 000名學生通過solidworks的培訓課程。據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它3d cad軟件相比，solidworks相關的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這一事實說明了越來越多的工程師和設計者使用solidworks三維軟件，越來越多的企業(yè)需要solidworks人才。solidworks軟件功能強人，易于操作，界面

25、人性化，技術創(chuàng)新，組件繁多是solidworks的五大特點。使得solidworks三維軟件成為b前全球領先的三維cad解決方案。solidworks在設計時能夠為用戶提供不同的設計方案，通過方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設計過程中降低設計的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場上所見到的三維cad解決方案中，solidworks是設計過程比較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時對每個工程師和設計者，乃至整個機械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎。solidworks軟件是世界上第一個基于windows開發(fā)的三維cad系統(tǒng)，由于技術創(chuàng)新符合cad技術的發(fā)展潮流和趨勢，so

26、lidworks公司于兩年間成為cad/cam產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得solidworks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，公司也獲得丫很多榮譽。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺cad系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從1999年起，美國權威的cad專業(yè)雜志cadence連續(xù)4年授予solidworks最佳編輯獎，以表彰solidworks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，solidworks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全而的落實和證明，使用它，設計師大大縮短了設計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于solidwork

27、s出色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為cad行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將solidworks全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的冋報，創(chuàng)造了 cad行業(yè)的世界紀錄。并購后的solidworks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為cad行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司，solidworks三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的cad產(chǎn)品。由于使用了 windows ole技術、直觀式設計技術、先進的parasolid內(nèi)（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術，solidw

28、orks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的solidworks軟件使用許可約28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球4,300所教育機構(gòu)的近145, 000名學生通過solidworks的培訓課程。據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它3dcad系統(tǒng)相比，與solidworks相關的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用solidworks,越來越多的企業(yè)雇傭solidworks人才。據(jù)統(tǒng)計，全世界用

29、戶每年使用solidworks的時間已達5500萬小時。在美國，包括麻省理工學院（mit）,斯坦福大學等在內(nèi)的著名大學己經(jīng)把solidworks列為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一些大學（教育機構(gòu)）如哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、浙江工業(yè)大學、浙江大學、華中科技大學、北京航空航天大學、大連理工大學、北京理工大學、武漢理工大學等也在應用solidworks進行教學。solidworks軟件功能強大，組件繁多。solidworks宵功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點，這使得solidworks成為領先的、主流的三維cad解決方案。solidworks能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品

30、質(zhì)量。solidworks不僅提供如此強大的功能，而且對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用。solidworks在現(xiàn)今社會階段逐漸廣泛應用，并且solidworks公司對巾國市場重點開發(fā)，日后solidworks應用將會更加完善，更加普遍。通過前文對solidworks的深入了解后，往后會對solidworks進行個別應用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學分析等。1.3.1草圖繪制掌握點、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級幾何圖形的繪制方法;理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應用幾何約束:熟練應用陣列、實體轉(zhuǎn)換等草圖繪制工具；能綜合應用各種草圖繪制實體和

31、利用草圖繪制工具完成草圖繪。1.3.2基準特征-參考幾何體的創(chuàng)建清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念；靈活運用各種建立基準點的方法;靈活運用各種建立基準軸方法；靈活運用各種建立基準面的方法；靈活運用坐標系的建立方法；能根據(jù)建模需要綜合應用各種參考幾何體。1.3. 3拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建模靈活運用拉伸特征的概念與建立方法；靈活運用旋轉(zhuǎn)特征的概念與建立方法；掌握掃描特征的概念與建立方法；靈活運用放樣特征的概念與建立方法；通過實踐能夠準確分析零件的特征，靈活運用拉伸和旋轉(zhuǎn)也正建立三維模型。綜合應用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實體。1.3. 4工程圖設計靈活運用用戶自定義

32、工程圖格式文件的方法；靈活運用建立標準三視圖，剖視圖，斷而圖，局部圖，輔助視圖等方法；靈活運用各種注釋的方法。1.3. 5裝配設計靈活運用自底向上的裝配方法；靈活運用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運用solidworks智能裝配技術；靈活運用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設計子裝配體；靈活運用干涉檢查；靈活運用自上向下的裝配方法；靈活運用在裝配模型工程圖中添加零件序號；靈活運用生成裝配體材料明細表的方法。第二章熱回式液氮車加載器的總體方案的設計和布局2.1熱回式液氮車加載器的總體方案圖本次設計的數(shù)控鉆泥漿泵采用的方案為：熱能發(fā)生器采用水力渦輪形式，該渦輪機構(gòu)經(jīng)分動箱與柴油機連接，

33、其作用是當工作機負載減少時，通過渦輪機構(gòu)對柴油機進行加載，同吋，對渦輪機構(gòu)中的循環(huán)水進行加熱，冋收其能量，達到在實現(xiàn)能量補償?shù)耐瑫r，對渦輪機構(gòu)消耗的能量進行回收的目的。其布局的具體方案如下：主誠穌嫩秫hbf2.2熱回式液氮車加載器的工作原理熱回式液氮車加載器的工作原理為：熱能發(fā)生器采用水力渦輪形式，該渦輪機構(gòu)經(jīng)分動箱與柴油機連接，其作用是當工作機負載減少時，通過渦輪機構(gòu)對柴油機進行加載，同時，對渦輪機構(gòu)中的循環(huán)水進行加熱，冋收艽能量，達到在實現(xiàn)能量補償?shù)耐瑫r，對渦輪機構(gòu)消耗的能量進行回收的a的。第三章機械部分的設計計算3.1主軸的設計計算軸是組成精密機械的重要零件之一。一切作為回轉(zhuǎn)運動的零件，

34、都必須在軸上才 能傳遞運動和動力。在本課題所使用的軸，承受的負荷比較小，尺寸也比較小，制造精度 高，要求材料具有足夠高的機械強度和良好的加工性能。因此，選用材料45#，傳動軸最 大外圓直徑90,熱處理為對軸進行調(diào)質(zhì)處理。此轉(zhuǎn)軸大致圖形如下：3.2軸承的設計計算軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個因素，還要考慮到軸承的性能，一般要考慮到其壽命、可靠度（指該軸承達到或超過規(guī)定壽命的概率）、靜載荷、動載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大于球軸承）、軸向游動、安裝和拆卸。因為在本設計的軸上徑向載

35、荷大，軸向載荷小，而且存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的問題，所以選用調(diào)心滾子軸承，因為調(diào)心磙子軸承主要承受徑向載荷，也可同吋承受少量的雙軸向載荷，而圓錐磙子軸承冇打的錐角可承受人的徑、軸向 聯(lián)合載荷。所以選用(雙列向心)圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù)d=80mm,由參考資料2p7356表7 2 78帶緊定套的調(diào)心滾子軸承(gb/t288-1994)， 選用22218ck/w33+ii318軸承，其基本額定載荷為c,.=240kn, c()r =322kn,根據(jù)軸承選用配套的軸承座，參考資料2p7-43表7-2-105適用圓錐孔的異徑孔滾動軸承座(gb/t7813-1998)

36、 snk型軸承座，可選用snk316型的軸承座。3.3主軸的強度校核軸的強度計算一般可分為三種：1)按扭轉(zhuǎn)強度或剛度計算；2)按彎扭合成強度計算;3)精確強度校核計算。當軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時，可按照彎曲或者彎扭合成強度進行軸的強度計算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設計中的帶傳動對軸的力，其作用點取在輪緣寬度的中點。計算時，通常把軸當作置于鉸鏈支座上的雙支點梁，一般軸的支點近似取為軸承寬度中點。由于木設計所用軸主要是受彎曲強度，很少的扭轉(zhuǎn)強度，是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度設計，應校核軸的彎曲強度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的

37、重力，右端是帶輪對軸的力，中間是軸承座的兩個支撐力。左端的作用力包括篩自身的重力、物料的重力、物料旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。所以考慮圓錐篩對軸產(chǎn)生作用力時，僅是一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)。在這里，假設圓錐篩為實心，對軸的作用力取其重力的篩的材料為不銹鋼，密度是c =7.38 kg/，錐篩大端直徑為d= 850mm,小端直徑是v = -x()2xh-x (-)2x/?d=360m, h=1140m, h=510z誦，所以錐篩的體積 3232v = -x()2 x 1140-x()2 x 510 二 198327172.7mm33即 3232-0.2;所以:篩的重力約為州父70.27.85101570g = 1570母

38、x9.8w/權=153867v 故取 g=xg =3846.5n。軸徑是按扭轉(zhuǎn)強度初步設計的，所以要校核軸的彎曲強度，軸的強度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿足，那么別的軸徑肯定滿足;根據(jù)軸的實際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計算危險截面的情況是杏滿足條件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲砬力校核的，即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應力不超過許用彎曲應力m，一般計算順序是先畫 出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出

39、合成 彎矩閣和轉(zhuǎn)矩閣應用公式繪出當量彎矩閣，式中g是根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應力校正系數(shù)。對于不變的轉(zhuǎn)矩，取;對于脈動的轉(zhuǎn)矩，取 對稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩取=1。fid是材料在對稱循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力；hd是材料在靜應力狀態(tài)丁的許用彎曲應力；是材料在脈動循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力：在錐篩的設計過程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數(shù)為= 200a/ptz,= 55mpa <t0z, = 95mpa，應滿足下列條件：d>-bw為軸的抗彎截面系數(shù)軸的受力，軸左端是錐篩對軸的力也就是錐篩的重力，右端是帶輪對軸的壓力 具體受力情況如下圖:f2951875r1由材料力學的相關知識可得：gx 328.

40、5 + /?2 x295 = fx(l 87.5 + 295) 3846.5x328.5 + r2 x 295 = 3100.34x483.5解得：r2 = 787.62v rjj g + f = /?j + r2 得:r =6159.24/v可得軸的彎矩圖則如下：r2軸所受的轉(zhuǎn)矩如下:p26 4t = 9549 x- = 9549 x = 257300n * m n980轉(zhuǎn)矩圖如下:a-(y.b552000.275所以，m，=扣2+ (6rto2 =加2+ (0.275x257300) 所以當量彎矩圖為：口j知軸承的危險截面在左邊軸承支撐處，根據(jù)軸的校核條件可以算出:w 0.1x80c7h=

41、 = = 24.lmpa<a_lh即：d>0.1x(一 lb= m1265475.8 =6l28 麵0.1x55所以：根據(jù)校核，截面強度足夠，其它截面也是足夠安傘的3.4軸承的強度校核根據(jù)根據(jù)條件，軸承預計壽命16x365x8=48720小時；(1) 已知 nll=458.2r/min 兩軸承徑向反力：frl=fr2=500.2n；初先兩軸承為深溝球軸承6205型。根據(jù)課本 p265 (11-12)得軸承內(nèi)部軸向力 fs=0.63fr 則 fs1=fs2=o.63fr1=315.1n;(2) vfs1 +fa=fs2fa=0故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端fa1=fs1=31

42、5.1n fa2=fs2=315.1n；(3) 計算當量載荷pl、p2根據(jù)課本p263表(11-9)取fp=1.5;根據(jù)課本p262 (11-6)式得pl =fp(x 1fr1 +y 1 fa 1 )= 1.5 x (1 x 500.2+0)=750.3n；p2=fp(x2fr 1 +y2fa2)= 1.5 x (1 x 500.2+0)=750.3n；(4) 軸承壽命計算p1=p2 故取 p=750.3n;y深溝球軸承e =3；第四章該加載器中部分重要零件的三維建模4.1主動軸的三維建模4.2軸承的三維建模4. 3內(nèi)軸套的三維建模4.4熱回式液氮車加載器的三維建模第五章三維軟件設計總結(jié)通過本

43、次設計，再次提出了利用三維軟件的水平，并吸收了大量的經(jīng)驗，總結(jié)出以下幾點。關于圖紙的繪制方面，當零件的尺寸已經(jīng)給出，不考慮圖紙尺寸不合適的，基于三維零件圖，裝配時必須考慮的大小是合適的，因為autocad繪圖效果不好，也會引起的尺寸誤差，和甚至出現(xiàn)欠定義大小，因此，必須通過在這個時候?qū)α慵M行測量，進行修改，直到符合要求。該工具是方便的輸入數(shù)據(jù)映射，通過選擇部分的類型，標準件，可以生成，但有時需要在工具集使用部分可能找不到，所以在這個時候隨機應變，其他部分而不是通過修改或滿足要求增加組件的使用。三維地圖應該是靈活的，解決問題的方法總比問題多，當一個方法不能正常映射，試試另一種方法，它不僅可以完

44、成零件的生產(chǎn)，而且還可以開發(fā)映射一個更好的主意，并打破了新思想的規(guī)則。學習使用一些可以節(jié)省吋間的命令，如鏡像，陣列，能省則省”。在裝配過沉重，曾給了我一個很大的障礙，是要花很多時間去找出為什么。在一個活躍的子組件，雖然活動范圍會產(chǎn)生干擾，可以設置該復合物的活動范圍，如先進的范圍內(nèi)，和角度范圍，即使在這個范圍pj不影響母配體，不能設置。因為一旦設定的范圍內(nèi)，在父組件將被視為完全定義的組件模型，它將沖突分總成，將無法完成裝配?？吹貓D是最重要的任務是理解零件圖，圖表工具，沒有工具是沒有法律的零件圖，所以不要急著寫，想通過零件的結(jié)構(gòu)，并認為通過線圖，這是重中之重，映射。部分建模，一般應的特點進行深入分

45、析，找出零件是由幾個特點，擺脫所有的形狀特點，它們之間的連接相對位置、表面，然后按主次特征造型的關系，按一定的順序。一個復雜的部分，有許多簡單的功能，通過切除或重疊相交。所以部分建模，序列特征是很重要的，雖然不同的建模過程可以構(gòu)造出相同的實體部分，但其建模過程和實體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有直接的影響，實體模型可以修改應用程序，可理解性和實體模型。特別是在二維圖紙，我們只能看到元器件的布局，并用虛線給說的內(nèi)部特征，除了部分的相貫線，這條線各特征在路u出現(xiàn)。在選秀過程中零件，必須選擇第一個草圖平而，這是非常重要的，決定了后續(xù)的模型飛機的命令，使用簡單的說，一個圓柱形圍成一個圈，然后繪制，也可以作為一個長方體

46、旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都是一樣的，但草圖平面和命令的使用。如果我們想要一個軸，那么我們應該選擇第二個方法以及。由于該零件的設計不規(guī)則零件，用于為拉仲和旋轉(zhuǎn)命令，許多零部件都是對稱的，所以為了節(jié)省時間，提高效率，通常用于指揮鏡特性。一個完整的工程圖紙應該包含以下4個方而。一組視圖：一組視圖（ti括視圖，剖面，斷面，局部視圖）是正確的，完整的，對各部分的結(jié)構(gòu)和形狀表達清楚。尺寸：尺寸的確定和零件的形狀各部分的位置技術要求：表明部分的一些要求必須在制造和檢驗完成，如表面粗糙度，尺、？公差，形位公差，材料和熱處理的方法和指標。標題欄：注明產(chǎn)品名稱，材料，數(shù)量，拉伸比和拉伸，等。單擊新建圖標以顯示新的文件系統(tǒng)，solidworks文件”對話框屮，單擊“選項”對話框中的組件，你可以進入裝配工作模式，進行