毕业设计轴向锁紧装置（课程设计）3D模型.docxVIP

专业班级 机设12-1班第一组 学生姓名 ? ??? 设计方案报告 总4页 编号： 产品名称 光轴轴向快 速锁紧装置 生产纲领 件/年 零件名称 锁紧套 生产批量 件/月 1、 设计概述 轴向锁紧装置在光、电缆生产设备及其他多种行业的生产设备中广泛应用。传统的轴向锁紧装置以螺母锁紧装置、紧定螺钉套锁紧装置 和销套锁紧装置最为常见。但传统设计装置在装拆和轴向调整连续性上存在一些不足之处，为提高轴向锁紧的准确性与可靠性，并且操作方 便，现设计一光轴轴向快速锁紧装置来提高锁紧效率。 2、 2、 设计思路和方案 (1):(2) (1): (2)： (3)： (5)： ： ： 熟悉光轴轴向快速锁紧装置锁紧套的结构：外套、内锥形套、淬火钢珠、内套、弹簧、拉帽; 根据技术要求初步提出设计方案并对其分析评价，选出最佳方案； 依据设计方案绘制零件图及装配图； 选择合适材料，根据设计图纸加工制造出各个零件； 对加工的零件进行组装校核。 方案：1.初步方案： 灵感来源于调节衣服帽子松紧的装置。 灵感來源于自行车上的车座高度调节装置。 2.最终方案：光轴快速锁紧装置。 3?结构:外套、内锥形套、淬火钢珠、内套、弹簧、拉帽。 工作原理：轴向锁紧物件时，将该装置内锥形套端套在轴上，宜接向内推动外套，即可使整个装置沿轴移动，直至压紧物件为止。 整个移动过程中，在轴上任一位置反向拉外套，都不能使该装置产生反向移动。拆卸吋，食指、拇指握住外套，中指向外勾出环 形拉帽，即可解除反向自锁，轻松地使整个装置反向移动。 光轴快速锁紧装置操作简单，便捷。 具体分析：(1)光轴快速锁紧装置反向自锁条件受力分析：光轴快速锁紧装置的核心部件是内锥形套，其内锥面斜度角的合理选择是该装 置可靠性(即反向自锁性)的首要保障，如图(1)为内锥形套结构图。 当轴向外力作用在该装置外套及内锥形套外端面时，内锥形套通过锥面与淬火钢珠接触点作用的法向力使钢珠产生沿轴滚动及 滑动的趋势。为了实现该装置的反向自锁，内锥形套锥面斜度角必须满足以下两个条件：(1)淬火钢珠相对轴滚动自锁；(2)淬火 钢珠相对轴滑动自锁。A淬火制珠临界自锁 状态受力图图(2) 钢珠相对轴滑动自锁。 A 淬火制珠临界自锁 状态受力图 图屮：N——轴对淬火钢珠的法向反作用力； P——外力导致内锥形套通过B点作用于淬火钢珠的法向力; Ta——轴面作用于淬火钢珠的最大静摩擦力； Th——内锥形套作用于淬火钢珠的最大静摩擦力。 下面以淬火钢珠为研究对象，分别就这两方面进行受力分析。如图(2)为淬火钢珠的临界自锁状态受力图。 淬火钢珠相对轴临界滚动口锁状态时, 必有：SMA = 0 又知:LMA 二PxRxsin d-TbRx (1+cos?) 故有：PxRxsin d -TbRx (1+cos 4))二 0 将 TB=f2xP 代入上式，整理得：tan(4，/2)=f2 即：4)J ^2arctanf2 可知，淬火钢珠相对轴滚动自锁条件为：ewe即：ew 2arctanf2 如钢珠滚动字锁状态受力图所示，淬火钢珠相对轴临界滑动自锁状态时，必有SFx= 0 可知：EFx=Pxsin4，- Tbcos?- 故有：Pxsin d -TrXcos d -Ta =0 (1) 因为 Ta 二f】xN (2) ； Th =f2xP (3) ； N=Pxcos4＞，+ TBxsin4＞， (4) 将式(2) (3) (4)代入式(1),整理可得:(l-f1Xf2) xsine-(fl+f2)xcose= 0 即得：＜l＞，= arctan[(fi+f2)/ (l-f＞f2)] 则有前两图可知,淬火钢珠相对轴滑动自锁条件为:ewe B|j： e ＜ arctanECf^^)/ (l-f1Xf2)] 综合上述受力分析的结果，可得反向自锁式轴向锁紧装置实现反向自锁的条件为：min{ 2arctanf2 , arctan[ (f]+f2)/ (l-f]Xf2) ]} 实际应中，为保证装置反向自锁的可靠性及结构的紧凑性，4值的选择应比式(5)所求得的值小2?3。为宜。 通过查设计手册：取f 1二f2二0.15,求得：(1)^17.02 °,最后定＜1)=15 ° 其中：f】一一轴面与淬火钢珠间的静摩擦系数； f2——内锥形套锥面与淬火钢珠间的静摩擦系数； R——淬火钢珠的半径。 两个关键点的说明： 淬火钢珠的数量 淬火钢珠是该装置实现锁紧功能的最终执行者，钢珠的数目与装置的锁紧可靠性密切相关。从装置所承受的轴向力方面考虑，随轴向力 的增大，钢珠的数目宜适当增加。其目的是对于表面硬度相对较低的轴而言，不至于因承力过于集中而造成表面划伤，从而导致锁紧失效。 但就线缆行业盘具装卡而言，绝太多数情况下.轴向力均为较小的附属力，不需要过分考虑，钢珠取3?4颗即