漁網(wǎng)定型機(jī)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過(guò))

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 （一）、產(chǎn)品的工作原理及特點(diǎn) . 4 （二）傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和主要技術(shù)參數(shù) . 5 (三 )、傳動(dòng)方按的比較和選擇： . 6 (四 )、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 7 (五 )、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) . 9 1.1 選擇電動(dòng)機(jī) . 9 2.1 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 . 11 3.1 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) . 11 4、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 . 12 5、圓錐齒 輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算 . 15 6、軸的設(shè)計(jì) . 20 7、軸承的壽命計(jì)算 . 29 8、選用鍵并進(jìn)行強(qiáng)度校核 . 31 3、漁網(wǎng)定形機(jī)的主要規(guī)格及參數(shù) . 32 參考文獻(xiàn) . 33 1 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 2 3 4 漁 網(wǎng) 定 型 機(jī) （一）、產(chǎn)品的工作原理及特點(diǎn) 本裝置是通過(guò)許多網(wǎng)輪的傳動(dòng)和拉伸并經(jīng)過(guò)蒸汽或電加 熱，使用網(wǎng)目伸張及變形，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)整相應(yīng)的傳動(dòng)比及電器部分的有效控制，從而達(dá)到固定網(wǎng)節(jié)對(duì)各種漁網(wǎng)定形的目的。 定形機(jī)中電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、擺線針輪減速器是確定漁網(wǎng)定形機(jī)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)速度，通過(guò)旋轉(zhuǎn)無(wú)級(jí)變速器旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)可以改變進(jìn)網(wǎng)部分與出網(wǎng)部分的進(jìn)速度，從而簡(jiǎn)單有效地調(diào)整變換網(wǎng)的伸張率。 獨(dú)立設(shè)置的溫度控制裝置，根據(jù)不同產(chǎn)品的需求可以自由的調(diào)節(jié)相對(duì)應(yīng)的溫度控制器，并設(shè)有超溫報(bào)警保護(hù)功能，可以按照所設(shè)定的溫度以達(dá)到最 5 佳熱處理效果，使操作者更能安全、高效的操作本產(chǎn)品。 產(chǎn)品主要由以下設(shè)備傳動(dòng)、卷網(wǎng)、加熱、落網(wǎng) 、電器等五部分組成。 本產(chǎn)品的漁網(wǎng)定型機(jī)總的工作路線： 1 人工手動(dòng)穿網(wǎng) 2 導(dǎo)網(wǎng)輪 3 進(jìn)網(wǎng)壓輪 4進(jìn)主卷網(wǎng)輪 5被動(dòng)卷網(wǎng)輪 6導(dǎo)輪 7進(jìn)入電熱器 8由箱內(nèi)定形輪傳輸 9進(jìn)入蒸汽箱 10 進(jìn)入水箱進(jìn)行冷卻 11 出網(wǎng)部分 12 通過(guò)導(dǎo)網(wǎng)輪進(jìn)入主出網(wǎng)主卷網(wǎng)輪 13 通過(guò)鏈輪傳動(dòng)進(jìn)落網(wǎng)部分 14 落網(wǎng)。 漁網(wǎng)定形機(jī)用于對(duì)大中型漁網(wǎng)進(jìn)行定形處理，編織好的網(wǎng)片從網(wǎng)架上通過(guò)各種導(dǎo)輪和卷網(wǎng)輪、壓網(wǎng)輪等傳動(dòng)進(jìn)入蒸汽部分和電加熱部他，過(guò) 16 根定形輪的拉伸定形后再經(jīng)兩組出網(wǎng)卷網(wǎng)輪、壓網(wǎng)輪壓結(jié)冷卻后，使網(wǎng)片的每根單絲和結(jié)合點(diǎn)因進(jìn)網(wǎng)的 速度差產(chǎn)生的拉力作用而產(chǎn)生永久性的變形，從而達(dá) 到定形及提高網(wǎng)片的材質(zhì)的目的。 （二）傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和主要技術(shù)參數(shù) 根據(jù)國(guó)內(nèi)外漁網(wǎng)紡織機(jī)產(chǎn)品大量需求的同時(shí)，更需要能解決漁網(wǎng)通過(guò)網(wǎng)機(jī)生產(chǎn)出來(lái)但不能相對(duì)固定，使?jié)O網(wǎng)網(wǎng)目的在小隨張緊力的大小相對(duì)自由縮放。因而需要開(kāi)發(fā)能適應(yīng)各種漁網(wǎng)網(wǎng)結(jié)定型要求的專用機(jī)械。同時(shí)產(chǎn)品能快速高效、自我運(yùn)轉(zhuǎn)。漁網(wǎng)在加工和定型過(guò)程中，應(yīng)考慮漁網(wǎng)的最大拉力進(jìn)網(wǎng)、出網(wǎng)的速度差同時(shí)也能預(yù)防因近網(wǎng)和出網(wǎng)不同步造成漁網(wǎng)的堆疊和走偏問(wèn)題，所以在進(jìn)出網(wǎng)的傳動(dòng)系統(tǒng)中加設(shè)無(wú)級(jí)變速器；漁網(wǎng)定型系統(tǒng)過(guò)載的 自我保護(hù)，以防止因定形機(jī)拉力的過(guò)大導(dǎo)致漁網(wǎng)的斷裂。在確?；径ㄐ鸵笾?，還需要配電熱加熱或蒸汽加熱，使網(wǎng)結(jié)的粘貼和定形更有效。在加設(shè)加 6 熱控制的同時(shí)，也要考慮相應(yīng)的安全和過(guò)載保護(hù)功能。作為漁網(wǎng)材料的要求，相對(duì)應(yīng)的溫度不宜過(guò)大。漁網(wǎng)在進(jìn)出定形機(jī)的同時(shí)應(yīng)請(qǐng)注意它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和漁網(wǎng)的安全定形。 根據(jù)客戶的具體要求和定形機(jī)的特殊用途，漁網(wǎng)定形機(jī)的處理速度5-20m/min，定型最大幅面寬度 1600mm, 漁網(wǎng)的最大拉力 2000kg，系統(tǒng)需設(shè)有安全過(guò)載保護(hù)系統(tǒng)等。 (三 )、傳動(dòng)方按的比較和選擇： 常見(jiàn)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，傳遞運(yùn)動(dòng)和扭距由三角帶傳輸?shù)礁鱾€(gè)零部 件。根據(jù)漁網(wǎng)的定型要求保證漁網(wǎng)定型所需的拉力，能傳遞叫大的轉(zhuǎn)距，在傳動(dòng)方面能保證一定的傳動(dòng)比。常用的傳動(dòng)方式：帶傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 摩檫輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)等。常見(jiàn)動(dòng)力輸出一般由三角帶傳遞。三角帶的傳動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能傳遞中心距較大的兩軸之間的傳動(dòng)；過(guò)載時(shí)能打滑，能保證軸與軸之間安全平穩(wěn)工作；因?yàn)橛谢瑒?dòng)三角帶，速比不能固定不變，不能適應(yīng)要求較高的場(chǎng)合。 鏈傳動(dòng)，傳動(dòng)裝置不大，但能傳遞較大的扭距，能保證產(chǎn)品的總傳動(dòng) 效率（ 0.95 0.97）；能實(shí)現(xiàn)較大的 傳動(dòng)比而且能在兩軸中心距較大場(chǎng)合傳遞 7 運(yùn)動(dòng)，對(duì)傳動(dòng)比要求不高的傳動(dòng)裝置中可以代替齒輪傳動(dòng)，同時(shí)鏈傳動(dòng)對(duì)環(huán) 境要求不高，能在條件惡劣的情況下工作。 齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)準(zhǔn)確能保證正確的傳動(dòng)比、傳動(dòng)效率也高，由于其制造復(fù) 雜，成本較高，對(duì)環(huán)境要求較高，且不能傳遞中心距較大的運(yùn)動(dòng)。 摩檫輪傳動(dòng)雖傳動(dòng)效率相對(duì)較低，但可以通過(guò)調(diào)整正壓力來(lái)改變摩檫力 的大小。 根據(jù)傳動(dòng)要求，傳遞扭距較大，處理速度相對(duì)較慢，并能對(duì)網(wǎng)節(jié)微調(diào)處， 漁網(wǎng)要被定型壓制，同時(shí)也要保證進(jìn)網(wǎng)和出網(wǎng)的同步運(yùn)行且中心距變化較大對(duì) 工作環(huán)境要求不高，成本制造等方的 考慮。綜上述四種傳動(dòng)方案的分析和比較， 故選擇鏈傳動(dòng)和摩檫輪傳動(dòng)。 (四 )、 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)漁網(wǎng)的定型要求：保證漁網(wǎng)定型所需的拉力，能傳遞叫大的轉(zhuǎn)距，保證一定的傳動(dòng)比，能使進(jìn)網(wǎng)出網(wǎng)同步運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)具有安全保護(hù)功能。 動(dòng)力部分首先選擇滿足傳遞較大扭距和現(xiàn)有的產(chǎn)品所選擇電動(dòng)機(jī)比較能滿足上述要求，并能實(shí)現(xiàn)根據(jù)定型網(wǎng)線粗細(xì)、材質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，因而確定選用電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)。由于漁網(wǎng)的定型處理速度相對(duì)較慢須配置相應(yīng)的減速裝置；定型機(jī)因選擇鏈作為動(dòng)力傳動(dòng)輸出，沒(méi)有對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)起安全過(guò)載保護(hù)作用，所以在電機(jī)輸出端安 裝剪切削聯(lián)軸器。漁網(wǎng)定型傳輸時(shí)，可采用網(wǎng)輥之間的摩檫力傳遞漁網(wǎng)，同時(shí)通過(guò)兩網(wǎng)輥之間的壓力使網(wǎng)結(jié)快 8 速定型，通過(guò)進(jìn)出網(wǎng)輥的同步運(yùn)轉(zhuǎn)使?jié)O網(wǎng)連續(xù)不斷的通過(guò)各種網(wǎng)輥及其它輔助功能的運(yùn)用達(dá)到定型要求。 在傳動(dòng)原理上能保證漁網(wǎng)通過(guò)網(wǎng)輪的相互之的擠壓產(chǎn)生摩檫力來(lái)傳遞 運(yùn)動(dòng)，使?jié)O網(wǎng)循環(huán)不斷的通過(guò)網(wǎng)內(nèi)各種網(wǎng)輥，達(dá)到定型的目的。 如果傳動(dòng)拉力過(guò)大，導(dǎo)致漁網(wǎng)拉斷或打滑，使?jié)O網(wǎng)定型效率大大降低，使得廢品率不斷增加，為了克服和解決這樣的問(wèn)題。首先，在兩個(gè)輥輪之間擬定一個(gè)壓輥、一個(gè)卷網(wǎng)輥，卷網(wǎng)輥固定不動(dòng)、壓輥可在卷網(wǎng)輥的上方作上下移動(dòng)。 其次，作為壓輥的上下移動(dòng)的幅度作用力大小考慮，設(shè)置螺旋壓力可調(diào)裝置，通過(guò)絲杠的旋轉(zhuǎn)使壓網(wǎng)輥上下移動(dòng)。再次，產(chǎn)品設(shè)有安全和過(guò)載保護(hù)功能；采用彈簧力的大小來(lái)改變壓網(wǎng)輥對(duì)卷網(wǎng)輥?zhàn)饔昧Α?定型機(jī)出網(wǎng)傳動(dòng)路線及部件： 1 電動(dòng)機(jī) 2 剪切削聯(lián)軸器 3 減速器 4 主軸 5 鏈傳動(dòng) 網(wǎng)輥傳動(dòng) 根據(jù)所選擇的 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題及指導(dǎo)方案，確定設(shè)計(jì)漁網(wǎng)定形機(jī)的傳動(dòng)部分（出網(wǎng)傳動(dòng)部分）。出網(wǎng)部分包含的零部件有：齒輪、鏈輪、軸、軸承、聯(lián)軸器、棍輪、傳動(dòng)鏈條等零件。 9 (五 )、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 1.1 選擇電動(dòng)機(jī) （ 1）本產(chǎn)品在常溫下連續(xù)工作載荷平移動(dòng)力輸出均衡，可以改變傳動(dòng)比，以得到較快的進(jìn)網(wǎng)速度，以提高生產(chǎn)效率。故采用 Y 型三相異步交流電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)，封閉結(jié)構(gòu)電壓 380V。 （ 2）確定電機(jī)功率： 工作機(jī)所需功率： Pw=FV/1000 w=20000（ 0.080.33） /1000 0.96=1.666.875(kw) 電動(dòng)機(jī)到卷輪的總效率： = 1 2 n 10 查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 1=0.96（鏈傳動(dòng)） 2=0.98（軸承） 3=齒式聯(lián)軸器 4=0.96 卷筒，代入得：擺線針輪減速器 5=0.96 =0.96 0.98 0.96 0.96=0.87 Pd=6.8/0.87=7.8（ kw） 查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇電動(dòng)機(jī)額定功率為 7.5kw （ 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒的工作轉(zhuǎn)速為： w=60 1000v/ D=60 1000（ 0.08 0.3） /3.14 165 938（ r/min） 查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦合理的傳動(dòng)比范圍，取鏈輪傳動(dòng)比 1=25 擺線針輪減速器的傳動(dòng)比 i2=1140，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選擇的范圍： m=i w=（ 22200）（ 938） =198836/18007600（ r/min） 總傳動(dòng)比范圍： i =22200 根據(jù)電機(jī)的功用和產(chǎn)品的實(shí)際需求，去除較大的轉(zhuǎn)速成得： m=1981800（ r/min）符合這一條件范圍的同步電機(jī)有幾種方案，根據(jù)漁網(wǎng)定形要求和傳動(dòng)速比等結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)裝置的特殊需要達(dá)到變速要求，控制好兩側(cè)的進(jìn)網(wǎng)及出網(wǎng)的同步要求，選用此方案為確定選擇電機(jī)同步轉(zhuǎn)速 981440r/min。因此選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 YCT200-7.5A，其主要性能如下： 電動(dòng)機(jī)型 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距 最大轉(zhuǎn)距 額定轉(zhuǎn)距 額定 轉(zhuǎn)距 YCT200-7.5A 7.5kw 1500 1350 36 36 主要外形和安裝尺寸如下： 11 中心距 外 形 尺 寸 安裝尺寸 軸伸尺寸 平鍵尺寸 H L (AC12+AK) HD A B D E F GD 210 600 355 325 268 210 40 100 10 41 2.1 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 （ 1）計(jì)算總傳動(dòng)比： i= m/ w=1250/（ 938） =13933 （ 2）分配傳動(dòng)比： i=i i i 式中： i為鏈輪傳動(dòng)比； i為擺線針輪傳動(dòng)比； i為圓柱 磨擦輪傳動(dòng)比；初取 i =2、 i =36、 i =i/ i i =139/（ 2 36） =1.935 由于鏈輪傳動(dòng)可以等值傳遞，也可以變速傳遞。如采用等速傳遞，鏈條的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪一樣，目傳動(dòng)比也相等（中間的損耗忽略不計(jì)），傳遞扭矩轉(zhuǎn)速目相等。 3.1 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （ 1）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 減速器軸： = w/i =1350/18=80.5r/min 軸 ： = / i =80.5/2=40.125r/min 軸： = .i =20.125/1.935=10.3r/min 卷輪 軸： = =10.3r/min （ 2）計(jì)算各軸功率： 軸： P =Pd、 5、 2、 6=7.8 0.96 0.98 0.99=7.26（ kw） 軸： P =P、 1、 2、 4=7.26 0.96 0.98 0.96=6.5（ kw） 軸： P =P、 2=6.5 0.98=6.4（ kw） 12 卷輪軸的輸入功率： P =6.4（ kw） （ 3）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩： Td=9550Pd/ m=9550 7.8/1250=59.6（ N.m） 軸： T =Td I” 2 3 4=59.6 0.96 0.98 0.99 36=1996(N.m) 軸： T =T、 i1、 2、 4=998 4 0.96=3679（ N.m） 軸： T =T、 2、 4=3390（ N.m） 卷輪軸輸入轉(zhuǎn)矩： T =3390（ N.m） 將下列計(jì)算值列表如下： 軸 號(hào) 功率（ kw） 轉(zhuǎn)矩（ N.m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 傳動(dòng)比（ i） 效率 ( ) 電機(jī)軸 7.5 59.6 1250 0.96 軸 7.26 998 80.5 18 0.94 軸 6.5 3679 20.125 4 0.96 軸 6.4 3390 38.94 1.935 0.96 4、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 （ 1）選擇材料及熱處理方法 漁網(wǎng)定形機(jī)而言，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，能傳遞較大的扭矩和承受較大的載荷并能有效保持抗疲勞強(qiáng)度的要求。同時(shí)，從環(huán)境、易于取材和降低成本考慮的基本原則出發(fā)，選用鏈輪的材料為 45#淬火齒面硬度為 HRC4045 1、選定鏈輪的齒數(shù) z1、 z2 及傳動(dòng)比 i 傳動(dòng)比 i= = =4 估計(jì)鏈傳動(dòng)速度 3-8m/s 根據(jù)表 11-2 推薦選擇 z1=21、 z2=iz1=84 1 2 80.5 20.125 13 2、根據(jù)曲線功率選鏈輪的型號(hào)： 查表機(jī)械 零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表 11-3，載荷系數(shù) KF=1，計(jì)算功率 Pc=KFP=1 7.5=7.5（ kw） 由表 11-4，齒數(shù)系數(shù) K2=1.12 由表 11-5，傳動(dòng)比系數(shù) Ki=1 選擇中心距系數(shù)，初步估計(jì)鏈節(jié)距 P=19.05mm，初步估計(jì)中心距 800mm則： ao= = =41.99 由表 11-6 得 ao 在（ 3050） P 的范圍之內(nèi)， ka=1 查表 11-7，多排系數(shù) kp=1.7 故有 Po= = =3.939（ kw） 由圖 11-2 功率曲 線，根據(jù) Po 和 1 選擇鏈型號(hào) TG508 3、驗(yàn)算速度 V= = =5.366m/s 速度在 38m/s 之間，所以選擇 z1=21 合適。 4、驗(yàn)算軸孔直徑和輪凸緣直徑 根據(jù)產(chǎn)品傳遞扭矩要求，初定義小鏈輪軸孔直徑為 45mm，而由表 11-10知 dHmax=72mm，所以軸孔適合。 現(xiàn)取輪凸緣直徑 dH=75 而允許的最大凸緣直徑 dH=107mm 也是在適用范圍之內(nèi)。凸緣的厚度 = =15mm，強(qiáng)度足夠。 5、計(jì)算鏈輪 的主要尺寸 節(jié)圓直徑： d1 = = =127.85mm d2 = = =254mm a p 800 19.05 Pc K2kikakp 7.5 1.12 1 1 1.7 Z、 P 60 21 80.5 19.05 10 60 -3 DH-dh 2 75-45 2 P Sin 180 Z1 19.05 Sin 180 21 P Sin 180 Z2 19.05 Sin 180 42 14 齒頂圓直徑： da1=P（ 0.54+ctg ） =19.05（ 0.54+ctg ） =136.67mm da2=19.05（ 0.54+ctg ） =262.89mm 齒根圓的直徑 df1=d -dr 因?yàn)?Ta512A，滾子直徑 dr=11.91mm 故有 df1=127.85-11.91=115.94mm df2=514.86-11.91=242.09mm 6、計(jì)算對(duì)軸的作用力 查表 11-2 取 kY=1.25 Q=KYF F= = =1.353（ KN） 故 Q=KYF=1.25 1.353=1.691（ KN） 7、計(jì)算鏈條節(jié)數(shù)反鏈長(zhǎng) LP= + + （ ） 查表 11-8（ ） =100.54 ao=389=38 19.05=724（ mm） 故 LP= + + 100.54=131.14 取 LP=131 所以鏈 長(zhǎng) L=LP、 P=131 19.05=2496mm 8、計(jì)算中心距 當(dāng) Z1 Z2 時(shí)， a=p（ 2LP-Z1-Z2） kl 由表 11-9 得 kl=0.24156 a=19.05（ 2 131-21-84） 0.24156=722.469（ mm） 180 Z1 180 21 180 42 P V 7.26 10 V 3 2ao P Z1+Z2 2 P ao Z2-Z1 2 2 Z2-Z1 2 2 2 724 19.05 21+84 2 19.05 724 15 表 3.1 鏈輪參數(shù)表 項(xiàng) 目 小 鏈 輪 大 鏈 輪 材料及熱處理 45 鋼調(diào)質(zhì) 45 鋼調(diào)質(zhì) 齒 數(shù) 21 43 基本參數(shù) 模數(shù) 6 6 壓 力 角 20 20 中 心 距 724 主要尺寸 齒寬 12 12 節(jié) 圓 直 徑 127.85 254 齒頂圓直徑 136.67 262.89 齒根圓直徑 115.94 242.09 圖 3.1 繪制鏈輪工作圖 5、圓錐齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算 16 （ 1）選擇齒輪的材料及熱處理方法。 根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀和傳動(dòng)路線需要換向要求，以改變傳動(dòng)以達(dá)到進(jìn)料和出料同步進(jìn)行。選擇齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、壓力角一樣的圓錐齒輪傳動(dòng)。所以兩錐齒輪相同，齒輪選用 45#調(diào)質(zhì) HB=241269。由圖 12-9b 及 25 查得 Hilm=600Mpa， Film=230Mpa。 （ 2）接觸強(qiáng)度計(jì)算 查表 13-7 接觸強(qiáng)度計(jì)算公式： HX X取 K=1.4、 R=0.3 u=I=1 HP=0.9 Him=0.9 600=540MPa XX（ 3）主要尺寸的確定 齒數(shù)：根據(jù) d1=260.4mm 查圖 13-5 得 Z1=43 于是 Z2=iZ1=1 43=43 模數(shù)： m= = =6.04 取標(biāo)準(zhǔn) m=6 大端分度圓直徑 d1=mz1=43 6=258 d1=d2=258 節(jié)錐角： 1=artg =arctg1=45 d1 z1 260 56 z1 z2 17 2=90 -45 =45 外錐距： R=d1/2sin 1=258/2 sin45 =182.46（ mm） 齒寬： b= RR=0.3 182.46=54.738mm 齒高： h=2.25 6=13.5 齒頂圓直徑： da=562.5 （ 4）齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算 接觸強(qiáng)度計(jì)算公式： 式中的各項(xiàng)為： Ftm= = =18.03(KN) 平均分度圓直徑： dm1=d1（ 1-0.5 R） =258 0.85=219.3mm KA 按電機(jī)驅(qū)動(dòng)、外載平移，查表 12-20 KA=1 Kv 由 Vm= Vm= =0.932m/s = =0.4m/s 按 9 級(jí)精度查表 12-15a 行 kv=1.1 KB 為一齒輪兩軸承由表 13-9 查得 KB=1.05 ZH 按直齒及 x1+x2=0 查閱 12-17 得 ZH=2.5 ZE 兩輪為鋼制，查表 12-22， ZE=189.8 HP= Pa 2T1 dm1 2 998 221 dm1w1 2 221 8.43 10 2 -3 Vmz1 100 0.932 43 100 HlimZNZW SHmin 18 式中 zw=1 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=N2=60r 1t2=60 1 80.5 12000=5.796 10 所以 N1 N0 5.796 10 5.0 10 因此 ZN=1.3 SHmin=1.1 HX X=474500 1014 =481 106Pa 所以 H Him 齒面接觸強(qiáng)度通過(guò)。 （ 5）齒根彎曲強(qiáng)度校核 查表 13-8 彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式： F= YFYB FP， Pa 式中 m=6 Bm=0 nCOSBm=1 YF 根據(jù) Zei= = =79 Z1=Z2 所以 Zei=Ze2=79 查圖 12-22 得 YF=2.3 按式 YF= = =2.56 YB=1 FP= 查圖 12-26 YN-由應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7 7 7 Ftm KA KV KB BmcosBm(1-0.5 R) Z cos 1 56 cos45 YF1C 0.9 2.3 1 0.9 flimYnYx.Pa SFminYsr 19 N=60N nt=5.796 107由教材表 17-2 查得 A=118107 軸： 21 在軸上，估取安裝軸承處的軸徑 do=50mm 安裝軸兩邊的鏈輪的直徑do=46mm，軸上的其余部分軸徑的尺寸由結(jié)構(gòu)要求而言，安裝鏈?zhǔn)铰?lián)軸器軸端直徑 do=46mm 在軸上， 估取安裝軸承處的直徑 do=75mm 安裝鏈輪處的直徑為 70mm其余部分軸徑的尺寸由結(jié)構(gòu)要求及功能而定。 在軸上，估取安裝軸承處的直徑 do=60mm 安裝鏈輪處的直徑為 55mm 其余部分軸 的尺寸由結(jié)構(gòu)及功能而定。 （ 3）聯(lián)軸器的選擇 擺線針輪減速器輸出軸與軸使用滾子鏈聯(lián)軸器，利用兩個(gè)相同齒數(shù)的鏈輪來(lái)傳遞扭矩，由前式計(jì)算得知 T=998N.m，由教材查行（表 20-21）選用滾子鏈聯(lián)軸器，型號(hào) GB6069-85 （ 4）軸承的選擇 軸 1：在 1 軸上，既作用著徑向力 Fr，又作用著軸向力 Fa。故選用 b1210型軸承。其主要 尺寸如下： d=75mm, T=23.5mm, B=24mm. （ 5）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在軸上，兩端軸承已初選 b1210 型，與軸承配合的直徑（軸）為 75mm。根據(jù)軸作的功用確定選擇的軸承，因此本軸只傳遞扭矩，而不傳遞傳向力，所以確定選用此軸承。以軸承上的定位螺釘來(lái)固定軸承的軸向移動(dòng)。根據(jù)本軸的功能及結(jié)構(gòu)需要，設(shè)計(jì)為以兩端為階梯軸，以確定軸上零件。軸向定位，并在軸的兩端開(kāi)鍵槽，作傳遞較大的周向力。同時(shí)，軸承的中間安裝錐齒輪，以改變傳動(dòng)方向，使得進(jìn)網(wǎng)和出網(wǎng)同步進(jìn)行，達(dá)到定形漁網(wǎng)的目的。 根據(jù)零件裝拆的先后順序，周 向及軸向固定方法及工藝特性，作出軸的設(shè) 22 計(jì)及軸系部件的結(jié)構(gòu)，如圖 5-1。圖中 d1=70mm d2=75mm d3=70mm L1=50mm L2=500mm L3=50mm 公差帶均取 r7。 在 11 軸上，兩端的軸承選用 30214 型，與軸承配合的軸徑為 以軸肩作為軸向定位。鏈輪從軸的兩端依次裝配和拆卸。按軸上零件的特殊的要求，軸中間的部件選擇、根據(jù)魚(yú)網(wǎng)最大的定型寬度作出 11 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軸承部件結(jié)構(gòu)。如圖 6.2(a)所示，圖中 d1=70mm d2=70mm d3=75mm d4=85mm d5=290mm d6=85mm d7=75mm d8=70mm d9=60mm L1=45mm L2=55mm L3=30mm L4=70mm L5=1600mm L6=70mm L7=30mm L8=55mm L9=45mm L10=30mm 。 （ 6）計(jì)算軸的載荷。 中間軸所傳遞的轉(zhuǎn)距 T3 為 3679（ N.m） 。 圓周力 Ft=2T3/d1=2 3679 1000/290=2537(N) 徑向力 Fr=Ft.tga=2573 0.36=9234(N) （ 7）軸的強(qiáng)度計(jì)算。 以 111 軸為例，根據(jù) 111 軸的設(shè)計(jì)，取 L=1740mm L/2=870mm, 由 前 23 面的計(jì)算可知： T3=3679N.m Ft=25372N Fr=9234N 1）根據(jù)軸承部件的結(jié)構(gòu)圖，作出軸系空間力圖，如圖所示 6-a。 2）作出 111 軸垂直平面的受力圖，求支反力 Rav Rbv 繪制彎 圖 Mv,如圖所示 6-b 。 RBV=(L/2Fr1)/L =870 9234/1740=4617N RAV=RBV-Fr=-4617N 滾輪中心面左側(cè)彎距 MV1 為： MV1=RAVL/2=4617 1740/2=4016790N.mm 滾輪中心面右側(cè)彎距 MV2 為： MV2=RBVL/2= 4617 1.740/2=4016.8N.m 3）作出 111 軸水平平面受力圖，求支反力 RAH、 RBH，繪制彎距圖，如圖 6-d 所示： RAH=RBH=Ft/2=25372/2=12686N MH=RAHL/2=12686 1740/2 10 =11037N.m 4）支力 RA、 RB 繪總彎矩圖，如圖 b（ e）所示 滾輪中心面左側(cè)彎矩與右側(cè)彎距相等 M1=M2 3 24 5）繪制轉(zhuǎn)距圖，如圖 b（ f）所示 6）繪制當(dāng)量彎距 MC，如圖 b（ g）所示 因?yàn)闈O網(wǎng)定形機(jī)鏈傳動(dòng)作單向傳動(dòng)，從安全角度出發(fā)， 軸上轉(zhuǎn)矩 T3 按脈沖循環(huán)考慮，故取校正系數(shù) a=0.5，滾輪中心處最大當(dāng)量彎距 MC 為： 7）選擇危險(xiǎn)截面，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)當(dāng)量彎矩圖，初取中心面為危險(xiǎn)截面，該截面為空心軸，故將軸徑加大 20%，由此得： 軸徑 d 得： X由計(jì)算的結(jié)果得出，軸徑小于給定的軸徑，所以強(qiáng)度滿足基本要求。 25 26 （ 8）根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)計(jì)，取 L-400mm， L12=200mm， Ftm=2T/dm=1996 10 /110=18145N, Fr=Ftmtgac =1845tg20cos45=4669N, Fa=Ftmtgasin=4669N，由計(jì)算 TI=998N.m、 Fti=18145N、 Fri=4469N、 Fai=4469N 1）根據(jù)軸系部件結(jié)構(gòu)圖，作出空間力圖如圖 6-（ 2a）所示 2）作出軸垂 直平面受力圖，求反力 RAV、 RBV 繪制彎矩圖 MV，如圖b-(2c) RBV=(d1 Fa/2+ Fr L/2)/L=(50 4669)/2+(200 4669)/2/ 400=2626N RAV=RBV-Fr2=2626-4669=-2043N 錐齒輪中心面左側(cè)彎矩 MV 為： MV1=RAV L/2=2043 400/2=408600N.mm 錐齒輪中心面右端彎矩 MV2 為 MV2=RBv L/2=2626 400/2=525200N.mm 3）作出軸水平面受力圖，求支反力 RAH、 RBH，繪制彎矩圖 MH，如3 27 圖 b-(2d)所示 RAH=RBH=Ft/2=18145/2=9072.5N MH=RAH L/2=1814500N.mm 求支反力 RA、 RB，繪總彎矩圖 M，如圖 b-(2e)所示 齒輪中心面右側(cè)總彎矩 M1 為 齒輪中心面右側(cè)總彎矩 M2 如上： 5）繪制矩圖，如圖 8-(2f)所示 6）繪制當(dāng)量彎矩圖 MC，如圖 8-(2g)所示： 錐輪為變傳動(dòng)，從安全角度出發(fā)，軸上轉(zhuǎn)矩 T1 按脈沖循環(huán)考慮，故取校正系數(shù) a=0.58，齒面中心處最大當(dāng)量彎矩 MC 為： X 28 X取 MC=MC2=1975700(N.mm) 7）選擇危險(xiǎn)截面，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)當(dāng)量彎矩圖，初取中心面為危險(xiǎn)截面，該截面有鍵槽。故將軸徑加大 5%，由此得軸徑 d 為： X由計(jì)算得出可知，軸徑小于安裝齒輪處實(shí)際軸徑，所以強(qiáng)度滿足要求。 29 7、軸承的壽命計(jì)算 根據(jù)產(chǎn)品選擇軸承的類型確定幾種，承載不同作用的軸承進(jìn)行壽命計(jì)算，以軸和軸的軸承為例。 軸上軸承已初選擇型號(hào)為 30214 的一對(duì)圓錐滾子軸承正裝，具相關(guān)數(shù)據(jù)如下：額定動(dòng)載荷 C=86.5KN、 e=0.4、 Y=1.5，載荷系數(shù) fp=1.1，溫度系數(shù) 30 ft=1.0（查表得機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)）軸承的受力情況如圖 7-1 所示。由前面計(jì)算可知： RA=9444.9N、 RB=9299N、 RA、 RB 即為軸承的徑向力 FrA、 FrB，F(xiàn)rA=RA=9444N、 FrB=RB=9299N 1）計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力 S SA=FrA/2Y=9444.9/3=3148.3(N) SB=FrB/2Y=9299/3=3099.7(N) 2）計(jì)算實(shí)際軸向力 FaA=maxSA,SB-Fa2=max3148.3,3099.7-4469 =-1369.3N FaB=maxSB,SA-Fa2=max3099.7,3148.3+4469 =7617.3N 圖 7-1，軸承的受力圖 3）取系數(shù) X、 Y 值 FaA/FrA=7617.3/9444=0.145e 由教材表 18-9 查得 XB=0.44、 YB=1.30 4）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P PA=fp(XAFrA+YAFaA)=1.1 (1 9444+0) 31 3 =10388.4(N) PB =fp(XBFrB+YBFaB)=1.1 (0.44 9299+1.3 7617.3) =14984(N) 5）計(jì)算軸承額定壽命 Lb 因?yàn)?PB Pa，所以按右側(cè)軸承計(jì)算軸承額定壽命 L