号钢的。由轴的工作情况可知，安装齿轮的轴所受的扭矩最大，其大小为。轴的抗扭截面系数为由以上的公式得代入数据得考虑轴上要安装键，为安全起见，我们取轴的最小直径显然在轴端安装轴承处，为了使所选的轴直与轴承的孔径相对应，故需同时选取轴承型号。查机械零件设计手册，由，单列圆锥滚子轴承选取。确定轴的各段尺寸和长度.第段用于安装轴承和小齿轮，由上面的计算得出该端轴的直径为，由小齿轮宽，查机械零件设计手册得轴承的宽度为.，同时查出轴承挡圈和轴承端盖的长度，总计为，最后取该段轴的总长为。.第二段只是在该段轴的右端安置个轴承，同时配合型钢的长度要求，我们取该段轴的长为，由于轴的定位肩的高度般取为，取轴的直径为。同时我们将与轴配合的轴承选取出来，查机械零件设计手册，得出轴承选用。.第三段用于安装翻转台，长度取，直径取。.第四段用于安装联轴器，取直径为，长度的选取根据后面的联轴器的选取得出为。联轴器的选择由于机器启动时的动载荷和运转中可能出现的过载现象，所以应当按轴上的最大转矩作为计算转矩，计算公式为式中公称转矩，工作情况系数。选取工况系数为，由轴上的转矩为得查机械设计手册选取型联轴器，该联轴器的公称转矩。从而，满足设计要求。又因为型联轴器的轴径长为，所以前面我们取第四段轴的长度为。轴上零件的轴向定位齿轮，半连轴器的周向定位均采用平键连接。由第段的轴的直径为，由于键长不宜超过，所以取。查机械设计表查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，选取齿轮轮彀与轴的配合为。半连轴器选用平键为，半连轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的轴向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。确定轴上的圆角和倒角的尺寸根据机械设计表中零件倒角与圆角半径的推荐值选出端倒角，圆角为。确定轴上的载荷轴上的受力如图所示由前面计算得，。翻转台的总重。各段的长度如图所示。.求垂直面的受力以点为圆心取矩得求得。又由得求得.求垂直面上的力以点为圆心取矩得求得又由得得。.轴的弯矩与扭矩图垂直面图中水平面图中。总弯矩为总弯矩图轴的扭矩图为由总弯矩和扭矩图可知，轴上最危险的截面是面。.弯扭合成应力校核轴的强度这里只校核危险截面的强度，根据机械设计以及上表中的数据，我们取。计算轴的点出的抗弯截面系数则，轴的计算应力由于前面已经选定轴的材料为号钢，调制处理。查表机械设计表许用弯曲应力。因此故设计符合要求。.Ⅱ轴的设计轴的结构工艺性该轴的结构工艺性同翻转机构的Ⅰ轴设计相同，在此不再赘述。轴的材料该轴的材料同翻转机构的Ⅰ轴设计相同，具体说明见翻转机构Ⅰ轴的设计。于是轴的材料选为钢。计算Ⅱ轴的转矩由前面计算齿轮的时候已经知道，两齿轮的传动比为，由,即。由，得大扇形齿轮轴上的受力前面我们已经求出作用在小齿轮上的力，大扇形齿轮的受力和小齿轮的受力是大小相等，方向相反。同时大扇形齿轮上的受力作用在Ⅱ轴上。即计算轴的最小直径我们是按扭转强度条件来计算轴的最小直径，这种方法只按轴的扭矩来计算轴的强度如果还受不大的弯矩时，则用降低需用扭转切应力的方法予以考虑。在做轴的结构设计时，通常用这种方法来初步估算轴的直径。对于不大重要的轴，也可作为最后的计算结果。轴的扭转强度条件为式中扭转切应力，轴所受的扭矩，轴的抗扭截面系数，许用扭转切应力，。查机械设计表轴常用几种材料的及值，得号钢的。由轴的工作情况可知，安装齿轮的轴所受的扭矩最大，其大小为。轴的抗扭截面系数为由以上的公式得代入数据得考虑轴上要安装键，为安全起见，我们取确定轴的各段尺寸和长度.第段用于安装曲柄，由曲柄的宽为，曲柄外的轴端倒角为，前面计算得知该段轴的直径为。最后取该段轴的总长为。.第二段用于安装轴承，由于轴的定位肩的高度般取为，取轴的直径为。同时我们将与轴配合的轴承选取出来，查机械零件设计手册，由查得圆锥滚子轴承选用，同时查出该轴承的宽度为，轴承端盖的长度为和轴肩挡圈的长度为，挡圈要突出两端的轴肩各，最后我们取第二端长为。.第三段用于安装齿轮，轴径为，齿轮的宽为。由第二段的挡圈突出，轴肩挡圈长为，同时轴肩挡圈在左端突出。最后该段的长度取为。.第四段用于安装轴承，取轴的直径为，查机械零件设计手册，由圆锥滚子轴承取，同时查得该轴承的宽为，由第三段的挡圈突出，轴端的倒角取，最后取该段轴长为。轴上零件的轴向定位齿轮，曲柄的周向定位均采用平键连接。由第段的轴的直径为，由于键长不宜超过，所以取。查机械设计表查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，选取曲柄与轴的配合为。齿轮安装同样是用平键连接，取该段的键长为，查机械设计表查得平键截面，加工通曲柄处的键样。滚动轴承与轴的轴向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。确定轴上的圆角和倒角的尺寸根据机械设计表中零件倒角与圆角半径的推荐值选出轴端倒角，圆角为。确定轴上的载荷轴上的受力如图所示由前面计算得，。在计算液压缸时，我们已经算出。各段的长度如图所示。.求垂直面的受力其受力图为以点为圆心取矩得求得。又由得求得。.求水平面上的力受力图为以点为圆心取矩得求得，又由得得。.轴的弯矩与扭矩图垂直面图中水平面图中总弯矩为总弯矩图轴的扭矩图为由总弯矩和扭矩图可知，轴上最危险的截面是面。.弯扭合成应力校核轴的强度这里只校核危险截面的强度，根据机械设计以及上表中的数据，我们取。计算轴的点出的抗弯截面系数则，轴的计算应力由于前面已经选定轴的材料为号钢，调制处理。查表机械设计表许用弯曲应力。因此故设计符合要求。平键的校核曲柄和轴的连接方式时平键连接，在整个机构的设计中此处键的要求最高，属于最危险的键。平键连接的强度校核键的主要失效形式是工作面被压溃。除非有严重过载，般不会出现键的剪短。因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键连接的强度条件为式中传递的转矩，键与轮毂键槽的接触高度此处为键的高度，键的工作长度圆头平键，平头平键，这里为键的公称长度，为键的宽度，轴的直径，键，轴，轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，。代入数据计算得根据机械设计表键连接的许用挤压应力，查出。可知则，该键符合设计要求。经校核，该机构其它的键也符合设计要求。第章经济性分析当今的世界是科学技术迅速发展的世界，第次第二次工业工业革命的相继爆发使世界的各个行业都得到了飞速的发展。机械和电子相结合的机械电子工业尤为突出，在后来人们把个国家机械工业的发展程度当作衡量个国家现代化建设水平的主要标志。这种说法是有定的道理的，因为工业农业国防和科学技术的现代化程度，都会通过机械工业的发展程度反映出来。人们所以要广泛的使用机器，是由于机器既能够承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品质量，特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。同时，不论是集中进行大量生产还是迅速完成多品种小批量生产，都只有使用机器才便于实现产品的标准化系列化和通用化，尤其是便于实现高度的机械化电气化和自动化。因此，机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务，在现代化的进程中起着主导和决定性的作用。所以通过大量设备制造和广泛使用各种各样先进的机器，就能大大加强促进国民经济发展的力度，加速我国的社会主义现代化建设。第章结论型钢堆垛机是轧钢工厂众多生产平台中的最后个生产平台。如果堆垛型钢的效率低，将直接影响到整个轧钢工厂的生产的效率，简单的说假设个轧钢工厂每天能轧钢百吨，可打捆的输送钢仅是吨，可以想象这个轧钢工厂的效益是怎么样的。在该设计中针对槽钢详细的阐述了型钢堆垛机的总体设计拨钢机构的结构设计和整个型钢堆垛机的自动控制系统的设计。该设计是针对过去人工堆垛和继电器控制型钢堆垛机的生产效率低堆垛质量差和生产成本高等缺点，以及型钢堆垛机手动控制中各部分联接情况差等缺点而进行的设计。首先，利用型钢堆垛机完成成型钢材的堆垛打捆，对改善工人的劳动状况尤其是减轻工人的劳动强度，创造了良好的条件其次，堆垛机利用了流水线作业方式，在很大程度上提高了堆垛打捆效率，从而提高了整个轧钢工厂的型钢生产的效率最后，在设计中采用了可编程控制器作为型钢堆垛机的控制器，其性价比高，电磁兼容性高，抗震动冲击性强，由于采用背板总线，当需要组建工业控制网以及以太网时，没有大的硬件的变动，只需增加通信模板，和编写通信程序既可。最后要说明的是尽管该设计有很多优点，但也存在些不足之处.钢材的堆垛方式很少，要加强对堆垛的垛形的设计和开发.单传辊道与拨钢机构之间的衔接方式还有待与改进.拨钢机构中的拨爪，在拨钢的过程中，可能使钢材翻转，影响了拨钢机构后面的各个机构的动作，拨爪的结构还的改进.移钢机构中的输送槽钢的输送链与托板之间的滑动磨擦很大，其结构还有待于改进.型钢堆垛机的控制器控制系统部分与整个轧钢生产的控制系统应该有很好的结合，最优的方案是对大中型的企业来说组建工业控制网，对小型企业来说这样已经足够。综上所述，尽管型钢堆垛机有很多的优点，但其缺点也不容忽视，不过结合现代工业的发展趋势，型钢堆垛机的发展将会对各个大中型的和小型的轧钢企业的发展有很大的影响。参考文献廖念钊．互换性与技术测量．四版．重庆．中国计量出版社．吴宗泽．机械设计课程设计手册．三版．北京．高等教育出版社．西北工业大学机械原理及机械零件教研室．机械设计．北京．高等教育出版社．单辉祖．材料力学．二版．北京高等教育出版社．西北工业大学机械原理及机械零件教研室．机械原理．北京．高等教育出版社．王守城．液压元件及选用．北京．化学工业出版社．张平格．液压传动与控制．北京．冶金工业出版社．邓星钟．机电传动控制．武汉．华中科技大学出版社．许益民．电液比例控制系统分析与设计.北京机械工业出版社．路勇祥主编．液压气动技术手册．北京．机械工业出版社．马玉录刘东学主编．机械设计制造及其自动化专业英语．北京．化学工业出版社，马希青苏梦香赵月罗主编．机械制图．北京．中国矿业大学出版社．姜继海主编