S2?0.63R2?0.63?522?329N （1-14） （3）求轴承所受的轴向力A1、A2
S1?FA?527?100?627N?S2 故轴承2被压紧，轴承1被放松，所以有
A2?FA?S1?527?100?627N A1?S1?527N （4）计算当量动载荷P1、P2
A1527??0.63 （1-15） R1863
A2627??1.2 （1-16） R2522由《简明机械零件手册》查得7207ACJ型轴承的轴向载荷影响的判断系数e?0.68 因为 A1/R1?0.63?e，所以 X1?1,Y1?0； A2/R2?1.20?e，所以 X2?0.41,Y2?0.87
由《机械设计》第262页 表12-8查得，当轴承受中等冲击或中等惯性力时，取载荷系数fd?1.5，由于轴承1、2均不受力矩载荷的作用，所以取fm1?1.0，
fm2?1.0。
则 P1?fd?fm1(X1R1?Y1A1) （1-17） ?1.5?1.0?(1.0?836?0?527) ?1254N
P2?fd?fm2(X2R2?Y2A2) （1-18）
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?1.5?1.0?(0.41?522?0.87?627) ?1140N （5）计算所需轴承的动载荷
由由《机械设计》第260页 表12-6查得，当轴承的工作温度小于120?C时，其温度系数ft?1.0
比较两当量动载荷知，P1>P2，所以应该按P1计算 （球轴承应取??3）则所需轴承的额定动载荷为
P c?ft'?'60n?L10h （1-19） 610 ? ?1254360?2840?365?12 61.0101254360?2840?4830100
?11286N （6）确定轴承型号
由《简明机械零件手册》查得轴径d?35mm时，应选轴承的代号为7207ACJ，其
额定动载荷为Cr?22.5KN>c'=11.286KN
故选用代号为7207ACJ的轴承合适。
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第二章 夹紧部分设计
2.1设计要求
夹紧机构不但在切割之前机械手抓能够根据事先收到的信号准确地运动到每个工位，而且在切割过程中要夹紧运动着的铸铁棒，使砂轮与铸棒同步。
2.2方案设计
夹紧部分是由气缸推动机械手实现夹紧和放松的[1]。这部分的两种可行性方案是：一是用一个机械手同时负责夹紧两根铸棒，根据需要对被切割的那条进行夹紧。二是用两个机械手，每个机械手负责夹紧一根铸棒。第一种方案中，机械手可通过一个二位气缸和一个三位气缸实现对铸棒的夹紧。第二种方案中，每个机械手都需要两个二位气缸来实现对铸棒的夹紧。考虑到第一种方案设计工作量小，安装方便，而且控制简单，所以优先使用第一种方案。
夹紧机械手夹紧气缸横向行走气缸横向行走板纵向行走气缸纵向行走板
图2-1 夹紧部分原理图
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夹紧部分原理如图2-1所示，夹紧气缸能使夹紧机械手夹紧或放松工件，当活塞向右移动时，机械手夹紧工件；当活塞向左移动时，机械手放松工件。横向行走气缸推动工作台左右移动，能控制机械手使之夹紧左边或右边的工件，从而对夹紧的工件进行切割[8]。纵向行走气缸的作用是当完成一次切割过程完成时，推动工作台使之恢复到初始位置。整个工作过程都PLC由控制实现。
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第三章 纵横行走部分的设计
3.1 设计要求
纵横行走装置主要是为了配合切割装置和夹紧装置，使砂轮片和夹紧机械手能够在走刀过程中横向移动，迅速准确地达到工作位，在切割过程中能够随着铸棒纵向移动，切完后在返回初始位置。
3.2方案设计
纵横行走装置主要是为了实现切割机砂轮片的纵向和横向移动，使之完成切割动作。为了设计和制造方便，在方案设计中纵、横行走装置的原理大致相同，即采用结构简单而又便于控制的气压传动方式，气缸带动纵向行走板或横向行走板在导轨上滑动。
在设计过程中，考虑到能量的损耗程度，纵横行走装置采用了直线导轨，既提高了运动系统的运动精度，又很大程度的减小了摩擦力，达到了节能的效果。
3.3 直线导轨的选择计算
3.3.1选定条件：
1.载荷 根据粗略计算，导轨上横向行走部分的总重量为200kg 所以 W?m?g?200?10?2000N 2.行程 根据设计结构的要求，选定行程Ls?2.5m 3.往复次数 n1?2（次/分）
4.寿命要求 假设机器寿命为5年，则导轨寿命为
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