電瓷帽坯件機(jī)課設(shè)

1、 第一部分設(shè)計(jì)前的調(diào)查一 電瓷帽坯件機(jī)的用途及設(shè)計(jì)要求。電瓷帽是變配電設(shè)備中的一個(gè)重要零件，屬系列產(chǎn)品，是易損件之一。圖 1 是一種電瓷帽的外形和尺寸。它由土壤做成圓柱形狀，并在上端挖有凹孔成帽；坯件涼干后配釉燒成瓷器。使用時(shí)將電瓷帽翻蓋在金屬導(dǎo)桿的頂端，起到絕緣和安全保護(hù)作用。圖 1 一種電瓷帽的外形和尺寸電瓷帽坯件機(jī)是制造電瓷帽坯件的一種主要機(jī)械設(shè)備。其設(shè)計(jì)要求為：生產(chǎn)率約3000 只/小時(shí)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，維護(hù)方便，成本低；更換模頭和沖頭后可生產(chǎn)小尺寸電瓷帽坯件系列產(chǎn)品，設(shè)備利用率高。二總體方案設(shè)計(jì)1. 工藝分析手工制帽的主要步驟如下：(1) 將土壤適當(dāng)加水拌勻（含水率 18%22%，

2、憑經(jīng)驗(yàn)鑒別，能用手握成團(tuán)，落地就散即可）；(2) 將拌好的土壤放入模中（圖 2a）；(3) 用沖頭將土壤沖壓緊，沖頭下部有一凸頭，以便形成電瓷帽的凹孔（圖 2b）；(4) 再將模子托起，沖出電瓷帽坯件（圖 2c）。圖 2 手工制造電瓷帽坯件的工藝流程這種制帽方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，帽的質(zhì)量難以保證。如采用機(jī)器制帽，不僅工效高，質(zhì)量和尺寸都能得到保證，而且能減輕或節(jié)省人工勞動(dòng)。電瓷帽坯件機(jī)的工藝原理是沖壓成型，工藝方法和路線是半自動(dòng)圓弧型，其工藝流程框圖見圖 3。圖 3 電瓷帽坯件機(jī)的工藝流程框圖圖 4 電瓷帽坯件機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)的工作原理2. 執(zhí)行系統(tǒng)的工作原理和運(yùn)動(dòng)要求電瓷帽坯件機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)的工作原

3、理見例 1 圖 4。運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力由電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳到執(zhí)行系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)有三部分組成：一是實(shí)現(xiàn)攪拌箱內(nèi)土壤攪拌的攪拌叉（執(zhí)行構(gòu)件）；二是帶動(dòng)模孔轉(zhuǎn)位的轉(zhuǎn)盤（執(zhí)行構(gòu)件）；三是實(shí)現(xiàn)沖壓和沖出電瓷帽坯件的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)要求如下：(1) 拌料、喂料、刮除余料將土壤在攪拌箱內(nèi)充分拌勻，填入?？缀蠊纹?。攪拌箱內(nèi)的攪拌叉可同時(shí)起填料推桿和刮平板的作用，它在攪拌箱內(nèi)作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。(2) 物料輸送和各工序轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)盤上的?？讛?shù)至少應(yīng)有四個(gè)，其工藝職能分別為待料、填料、成型和沖出。轉(zhuǎn)盤與?？鬃鏖g歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由控制系統(tǒng)控制其回轉(zhuǎn)速度的快慢和停頓，實(shí)現(xiàn)物料輸送和各工序之間的轉(zhuǎn)移(3) 電瓷帽坯件的

4、成型和沖出兩沖頭作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在?？字袑⑼寥罃D壓成型和沖出電瓷帽坯件，成型沖頭比沖出沖頭的工作行程要長(zhǎng)，其差值取決于電瓷帽坯件的尺寸、土壤的土質(zhì)和濕度，以及所用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的桿長(zhǎng)關(guān)系等。(4) 協(xié)調(diào)配合關(guān)系兩沖頭在?？字羞\(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤應(yīng)靜止；當(dāng)兩沖頭脫離?？缀螅D(zhuǎn)盤才可帶動(dòng)物料作工序轉(zhuǎn)移，并且轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速與攪拌轉(zhuǎn)速要協(xié)調(diào)，以便填料。3. 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)電瓷帽坯件機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是如何使?？椎霓D(zhuǎn)位、定位與沖頭上下移動(dòng)的動(dòng)作彼此協(xié)調(diào)配合。下面給出傳動(dòng)系統(tǒng)的兩種設(shè)計(jì)方案。方案一圖5 所示圖 5 電瓷帽坯件機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案一1 電機(jī)2小帶輪3帶4大帶輪5齒輪 5 6偏心輪 7錐齒輪 7 8錐齒輪 8

5、 9攪拌叉 10攪拌箱 11齒輪 11 12、13連桿 14滑桿 15錐齒輪 15 16錐齒輪 16 17定位銷 18齒輪 18 19牙嵌式離合器 20從動(dòng)件滾子 21彈簧 22端面凸輪其傳動(dòng)路線有四路： 電機(jī)經(jīng)軸V 帶傳動(dòng)經(jīng)軸齒輪 7、8 經(jīng)軸攪拌叉 9 轉(zhuǎn)動(dòng) 電機(jī)經(jīng)軸V 帶傳動(dòng)經(jīng)軸齒輪 5、11 經(jīng)軸齒輪 15、16 經(jīng)軸端面凸輪22離合器合 a、b 合上齒輪 18、23轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng) 電機(jī)經(jīng)軸V 帶傳動(dòng)經(jīng)軸齒輪 5、11 經(jīng)軸齒輪 15、16 經(jīng)軸端面凸輪22離合器合 a、b 分離轉(zhuǎn)盤定位 電機(jī)經(jīng)軸V 帶傳動(dòng)經(jīng)軸齒輪 5、11 經(jīng)軸曲柄滑塊機(jī)構(gòu)沖頭 24、25 上下移動(dòng)圖中端面凸輪 22 與軸

6、用導(dǎo)向鍵聯(lián)接，牙嵌式離合器 19 的上部分 a 與凸輪固定聯(lián)接，下部分 b 與齒輪 18 固定聯(lián)接，且都空套在軸上。當(dāng)端面凸輪在靜止著的從動(dòng)件滾子 20 的強(qiáng)制下向上抬起，壓縮彈簧 21，則離合器 a、b 兩部分處于脫開狀態(tài)，齒輪18 不轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)到凹面與滾子接觸時(shí)，凸輪在彈簧作用下往下移動(dòng)，使離合器a、b 兩部分嚙合，這時(shí)齒輪 18 帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤 23 轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到另一工位時(shí)，凸輪的凸面又與滾子接觸，此時(shí)離合器再次脫開，齒輪 18 又停止轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤被定位銷 17 銷住。在轉(zhuǎn)盤停頓的時(shí)間內(nèi)，壓緊沖頭 25 和沖出沖頭 24 在模孔中上下往復(fù)移動(dòng)一次，完成壓緊和沖出一個(gè)電瓷帽坯件動(dòng)作。如

7、此反復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一周，制成 6 個(gè)電瓷帽坯件（轉(zhuǎn)盤上均布 6 個(gè)模孔）。方案二 圖 6 所示。圖 6 電瓷帽坯件機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案二1電機(jī) 2小帶輪 3帶4大帶輪 5齒輪 5 6齒輪 6 7錐齒輪 7 8錐齒輪 8 9齒輪 9 10攪拌叉 11攪拌箱 12?？邹D(zhuǎn)盤及轉(zhuǎn)盤齒輪 12 13偏心輪 14連桿16沖頭座17調(diào)整螺釘座 18調(diào)整螺釘 19沖頭其傳動(dòng)路線有三路： 電機(jī)經(jīng)軸V 帶傳動(dòng)經(jīng)軸齒輪 5、6 經(jīng)軸齒輪 7、8 經(jīng)軸攪拌叉 9 轉(zhuǎn)動(dòng) 電機(jī)經(jīng)軸V 帶傳動(dòng)經(jīng)軸齒輪 5、6 經(jīng)軸齒輪 7、8 經(jīng)軸齒輪 9、12轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng) 電機(jī)經(jīng)軸V 帶傳動(dòng)經(jīng)軸齒輪 5、6 經(jīng)軸曲柄滑塊機(jī)構(gòu)沖頭上下移動(dòng)圖中

8、兩個(gè)沖頭固定在沖頭座 16 上，沖頭座空套在滑軸上。偏心輪 13 經(jīng)連桿 14帶動(dòng)沖頭作上下運(yùn)動(dòng)，完成壓緊和沖出動(dòng)作。當(dāng)沖頭進(jìn)入模孔后，隨轉(zhuǎn)盤 12 一起轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)沖頭退出模孔后，由于扭轉(zhuǎn)彈簧 15 的作用，沖頭又迅速回到原來(lái)的位置。調(diào)整螺釘座 17 固定在軸上，調(diào)節(jié)螺釘座上的螺釘 18，就可調(diào)整沖頭角位移的起始位置，以便使沖頭準(zhǔn)確地進(jìn)入?？?。方案一的傳動(dòng)系統(tǒng)較復(fù)雜，轉(zhuǎn)盤的間歇轉(zhuǎn)位與定位采用了端面凸輪與離合器，且轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)直接影響工效的提高。方案二的沖頭座部分結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，轉(zhuǎn)盤與軸之間的磨損也較快，但其他方面都優(yōu)于方案一。因壓制電瓷帽坯件的壓力較小，壓緊和沖出機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單一些，所以電瓷帽

9、坯件機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用方案二。4. 總體布局（圖 7）圖 7 電瓷帽坯件機(jī)總體布局1電機(jī) 2小帶輪 3V 帶 4電機(jī)支架 5大帶輪 6電機(jī)支架拉桿 7攪拌箱 8扭轉(zhuǎn)彈簧 9沖頭座 10沖出沖頭及沖出桿 11?？邹D(zhuǎn)盤齒輪 12 12滑動(dòng)軸 V 13連桿 14偏心輪 15軸 III 16錐齒輪 8 17錐齒輪 7 18軸 I 19大齒輪 6 20軸 II 21小齒輪 5 22機(jī)架 23軸 IV 24小齒輪 9 25攪拌叉 26壓緊沖頭及壓緊桿圖 8 電瓷帽坯件機(jī)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖第二部分 技術(shù)設(shè)計(jì)一 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與動(dòng)力計(jì)算1. 電動(dòng)機(jī)功率的選擇電瓷帽坯件機(jī)的功率消耗主要有三部分。1) 壓緊呵沖出坯件時(shí)所作

10、的功主要為壓緊時(shí)消耗功率?？邹D(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)盤（假定有6個(gè)?？自谵D(zhuǎn)盤上） 轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，沖頭做上下6次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，偏心輪轉(zhuǎn)速為n偏設(shè)偏心輪偏心距e=80mm，則沖頭最大位移速度V沖max為估計(jì)壓緊沖頭工作時(shí)所受平均壓力F壓緊 = 1000N 。由運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖得知，沖頭速度曲線上的a點(diǎn)對(duì)應(yīng)于壓緊沖頭向下開始?jí)壕o土壤的速度，該偏心輪相應(yīng)的角位移為，則有從而得到壓緊沖頭所消耗功率為考慮沖出過程所耗功率，以及兩沖頭隨?？邹D(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與?？變?nèi)壁間的上下摩擦所耗功率，取 2) 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要克服滑軸與轉(zhuǎn)盤間的滑動(dòng)摩擦，以及帶動(dòng)兩沖頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)克服的扭轉(zhuǎn)彈簧力，估計(jì)所耗功率為。因攪拌器轉(zhuǎn)速較低，估計(jì)所消耗功率為總功率

11、為：估計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)總機(jī)械效率為，則電機(jī)的功率至少應(yīng)選用Y系列小型三相異步電機(jī)，根據(jù)Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件選用Y90s-4型，其功率為其主要技術(shù)數(shù)據(jù)、外形尺寸及安裝尺寸見下表：型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩重量KgY90s-41.114002.122外形尺寸中心高mmH安裝尺寸mm軸伸尺寸mm平鍵尺寸902. 確定各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比電瓷帽坯件機(jī)的傳動(dòng)路線分為外傳動(dòng)路線和內(nèi)傳動(dòng)路線兩條1) 外傳動(dòng)路線由電機(jī)、帶傳動(dòng)、直齒圓柱齒輪5和6、曲柄（偏心輪13）滑塊（滑軸）機(jī)構(gòu)組成。因?yàn)?，則外傳動(dòng)鏈總傳動(dòng)比為考慮帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不宜太大，故傳動(dòng)比分配為i帶 = 4.45 ，.55。2)

12、 內(nèi)傳動(dòng)路線由偏心輪13、圓錐齒輪7和8、直齒圓柱齒輪9及轉(zhuǎn)盤齒輪12組成。當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)6圈時(shí)，要求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈，其總傳動(dòng)比為現(xiàn)在取，即小齒輪9的轉(zhuǎn)速與偏心輪13的轉(zhuǎn)速相同。對(duì)攪拌叉兼刮板10的轉(zhuǎn)速?zèng)]有嚴(yán)格要求，為簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，定其轉(zhuǎn)速與與齒輪9相同，裝在同一根軸上。3. 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速和功率1) 各軸的轉(zhuǎn)速2) 各軸的功率查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，效率，a) 轉(zhuǎn)盤所需功率（前面確定）b) 軸所需功率c) 軸所需的功率d) 軸所需的功率e) 軸所需的功率故所選電機(jī)型號(hào)滿足工作要求。二 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核1. 模孔轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)盤上有6個(gè)均勻布置的?？祝鶕?jù)電瓷帽坯件的高度尺寸，現(xiàn)在確定?？椎母叨瓤讖?。轉(zhuǎn)盤材料

13、為HT250，由于強(qiáng)度較低，孔與外圓之間的壁厚不宜太薄取10mm，孔與孔之間的壁厚取15mm，轉(zhuǎn)盤尺寸見下圖2. 轉(zhuǎn)盤齒輪的結(jié)構(gòu)與尺寸1) 選擇材料、熱處理、精度等及齒數(shù)電瓷帽坯件機(jī)屬于一般電瓷機(jī)械，可選用常用材料及熱處理。帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤的齒輪12與轉(zhuǎn)盤做成一體，材料都是HT250，硬度值為170241HBW，取硬度為220HBW，而與其配合的小齒輪9采用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度值為229286HBW，取硬度值為245HBS，兩齒輪的工作齒面硬度之差為25HBW，合適。選擇齒輪精度為8級(jí)精度（GB10095-88）選擇，對(duì)傳動(dòng)比誤差控制在小于3%范圍內(nèi)，要求不高的開式傳動(dòng)，應(yīng)使兩齒輪齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，但

14、考慮到電瓷帽坯件機(jī)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)位與沖頭的上下移動(dòng)有嚴(yán)格的傳動(dòng)配合關(guān)系。因此2) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定模數(shù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為:對(duì)開式傳動(dòng)齒寬系數(shù)取載荷系數(shù)取，則扭矩為：查得齒形系數(shù)，彎曲疲勞極限應(yīng)力，并比較 取兩者較大值代入計(jì)算公式：考慮為補(bǔ)償因磨損而造成的齒輪強(qiáng)度削弱，將按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的模數(shù)加大20%左右，因此取齒輪9與齒輪12的相關(guān)尺寸分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬圓整后取中心距壓力角齒頂高（）齒根高（）全齒高小齒輪，應(yīng)做成實(shí)心結(jié)構(gòu)，其孔徑由與其相配合的軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定。大齒輪，應(yīng)做成輪輻式結(jié)構(gòu)。由于它和轉(zhuǎn)盤做成一體，六個(gè)?？讋倓偤每梢宰鳛辇X輪輻板上的孔，中心孔直徑

15、由滑軸的直徑?jīng)Q定。在決定齒輪尺寸時(shí)，還要考慮攪拌箱的尺寸結(jié)構(gòu)，如果兩齒輪的中心距太小，則攪拌箱尺寸會(huì)受到影響，上面確定的對(duì)攪拌箱來(lái)說(shuō)是合適的。3. 偏心輪和滑動(dòng)軸位移尺寸的確定1) 偏心距和連桿長(zhǎng)度由傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖可見，滑軸V上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程S應(yīng)等于?？椎母叨扰c沖頭在?？淄獾囊欢尉嚯x之和，即：取e為曲柄長(zhǎng)度（偏心距），1為連桿長(zhǎng)度，如下圖所示：由對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)存在的條件，一般要求最小傳動(dòng)角，考慮到滑動(dòng)軸的支承部分較弱，傳動(dòng)力又較大，應(yīng)將適當(dāng)選大一些，取，則：2) 具體結(jié)構(gòu)偏心輪用平鍵、止退墊圈、螺母固定在軸上。凡是用此方法固定都要求軸徑長(zhǎng)度比輪轂孔長(zhǎng)度短12mm。為了使螺母不與連桿相碰，將偏

16、心輪設(shè)計(jì)成凹坑，將螺母置于凹坑中，凹坑直徑比止退墊圈直徑大12mm。偏心輪不宜做的太厚，可在2025mm之間如下圖所示。為了增加與軸的配合部分長(zhǎng)度，還必須設(shè)計(jì)一凸緣。偏心輪外圓與偏心銷孔之間的厚度定為15mm左右，因此可以算出偏心輪的外圓直徑為210mm。其它結(jié)構(gòu)尺寸見圖。連桿與偏心銷的摩擦用銅套，銅套的厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取，銅套的長(zhǎng)度，d為銅套內(nèi)徑（即偏心銷的直徑），設(shè)，則，??；，取。在決定銅套內(nèi)徑的公差時(shí)，要特別注意當(dāng)銅套壓入連桿孔時(shí)銅套的內(nèi)徑的縮小，對(duì)薄壁銅套其收縮量約為銅套外徑過盈量的0.80.9倍，因此在確定銅套尺寸時(shí)，要適當(dāng)加大銅套的內(nèi)徑與軸的配合的間隙。4. 錐齒輪的結(jié)構(gòu)和尺寸1)

17、 選擇材料、熱處理、精度等級(jí)及齒數(shù)根據(jù)初步擬定的錐齒輪的傳動(dòng)比，由于電瓷帽坯件機(jī)屬于一般電瓷機(jī)械，因此可以選用常用材料及熱處理。錐齒輪7和錐齒輪8采用相同材料，采用45號(hào)鋼，硬度值為229286HBW，取硬度值為250HBW。調(diào)質(zhì)處理。選擇齒輪精度為8級(jí)精度（GB10095-88）選，2) 選擇齒寬系數(shù)和精度等級(jí)取齒寬系數(shù)初估齒輪的平均圓周速度，參照表8-9，可選齒輪精度為8級(jí)精度。3) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定模數(shù)由于兩齒輪相同。壽命系數(shù)：按無(wú)限壽命設(shè)計(jì)。極限應(yīng)力尺寸系數(shù)安全系數(shù)需用彎曲應(yīng)力4) 計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力分度圓錐角當(dāng)量齒數(shù) 查設(shè)計(jì)手冊(cè)：齒形系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù) 差設(shè)計(jì)手冊(cè)：使用系數(shù)，查

18、表8-4得，動(dòng)載荷系數(shù)，查表齒面載荷分布系數(shù)，即：齒數(shù)比 齒根彎曲應(yīng)力，有：考慮為補(bǔ)償因磨損而造成的齒輪強(qiáng)度的削弱，將齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的模數(shù)加大20%左右，因此取。5) 主要幾何尺寸的計(jì)算大端分度圓直徑分錐角錐距齒寬尺寸及結(jié)構(gòu)如下大端分度圓直徑平均分度圓直徑分錐角齒寬齒頂圓直徑齒頂高齒根高根錐角齒根角外錐距頂錐角安裝距冠頂距輪冠距5. 帶傳動(dòng)及帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：V帶傳遞功率， 小帶輪轉(zhuǎn)速， 大帶輪轉(zhuǎn)速， 每天工作不少于8小時(shí)。1) 確定V帶截型工作情況系數(shù)，查表7-7取 計(jì)算功率V帶截型根據(jù)和查設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用Z型V帶2) 確定V帶輪基準(zhǔn)直徑小帶輪基準(zhǔn)直徑，有圖7-12及表7

19、-4取，采用實(shí)心式。則大帶輪基準(zhǔn)直徑，采用孔板式。驗(yàn)算帶速：3) 確定中心距及V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和包角初定中心距：由及、得初步確定中心距為400mm。計(jì)算V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度：取基準(zhǔn)長(zhǎng)度：實(shí)際中心距：驗(yàn)算小帶輪包角：4) 確定V帶根數(shù)單根V帶基本額定功率：?jiǎn)胃鵙帶額定功率增量：小帶輪包角修正系數(shù)：帶長(zhǎng)修正系數(shù)：V帶根數(shù)：取根。5) 計(jì)算初拉力V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，表7-1，。單根V帶的初拉力：取6) 作用在軸上的載荷7) 帶輪機(jī)構(gòu)如下圖所示。6. 齒輪5和齒輪6的設(shè)計(jì)。1) 選擇材料、熱處理、精度等級(jí)及齒數(shù)根據(jù)初步擬定的錐齒輪的傳動(dòng)比，由于電瓷帽坯件機(jī)屬于一般電瓷機(jī)械，因此可以選用常用材料及熱處理。齒輪5和齒輪

20、6采用相同材料，采用45號(hào)鋼，硬度值為229286HBW,小齒輪取硬度值為260HBW，大齒輪取硬度值為235HBW。工作齒面硬度之差為（260-235）HBW=25HBW合適。調(diào)質(zhì)處理。選擇齒輪精度為8級(jí)精度。（GB10095-88）取小齒輪5的齒數(shù)，2) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定模數(shù)。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為：對(duì)開式傳動(dòng)齒寬系數(shù)：取載荷系數(shù)：取;則扭矩為：查得齒形系數(shù)，彎曲疲勞極限應(yīng)力，并比較 取兩者較大值代入計(jì)算公式：考慮為補(bǔ)償因磨損而造成的齒輪強(qiáng)度削弱，將按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的模數(shù)加大20%左右，因此取齒輪5與齒輪6的相關(guān)尺寸分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬圓整后取中心距小

21、齒輪，應(yīng)做成齒輪軸結(jié)構(gòu)。大齒輪，應(yīng)做成腹板式結(jié)構(gòu)，其孔徑由與其相配合的軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定。7. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估計(jì)軸的最小直徑考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的影響，取。選用45號(hào)鋼，正火硬度值170217HBW。2) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示圓柱齒輪、偏心輪的軸向定位的軸肩直徑不能太小，因此加用套筒幫助軸向承壓，其軸端的固定采用螺母和止退墊圈，圓錐齒輪采用50mm的軸環(huán)定位并受軸向力，用緊定螺釘加以固定。圓柱齒輪、圓錐齒輪及偏心輪的軸向定位采用普通平鍵，其尺寸分別為 兩個(gè)滾動(dòng)軸承采用角接觸球軸承，其型號(hào)選擇為7308,7307，負(fù)安裝雙點(diǎn)單向固定，其外型尺寸分別為。采用脂潤(rùn)滑。3)

22、按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的直徑齒輪6的尺寸結(jié)構(gòu)，以及強(qiáng)度計(jì)算前面已經(jīng)計(jì)算過，其過程不在重復(fù)。按前面的計(jì)算結(jié)果同理可以得到錐齒輪的有關(guān)數(shù)據(jù)a) 做出軸的空間受力簡(jiǎn)圖。由總裝配圖看出，齒輪和曲柄銷所受的作用點(diǎn)全部位于垂直平面內(nèi)，對(duì)偏心輪，由運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖得知，當(dāng)曲柄銷處于最低位置時(shí)，獲得最大值，考慮壓緊和沖出聯(lián)合作用取如下圖a所示。因偏心輪安裝位置與作用點(diǎn)之間的距離1很小，故可以忽略由產(chǎn)生的附加彎矩對(duì)軸強(qiáng)度的影響。b) 作出垂直面受力圖、彎矩圖（如下圖b）c) 作出水平面受力圖、彎矩圖（如下圖c）d) 求出合成彎矩，做出合成彎矩圖（如下圖d）e) 作出扭矩圖（如下圖e）f) 求出當(dāng)量彎矩圖（取）g) 校核

23、軸的強(qiáng)度查得，滿足強(qiáng)度要求。 4) 軸承壽命的核算根據(jù)上圖利用可得A、B兩處滾動(dòng)軸承的名義徑向載荷取動(dòng)載荷系數(shù)實(shí)際徑向力即均采用單列角接觸球軸承，負(fù)安裝，A處是7308型，B處是7307型。派生軸向力，即根據(jù)外部軸向力的大小和方向（上圖），因?yàn)?，所以軸承A被“放松”，軸承B被“壓緊”，它們的名義軸向載荷和實(shí)際軸向載荷分別為：查得兩軸承額定靜載荷分別為：（70000c）?？梢杂?jì)算此值。利用插值法分別得到 。由于，所以當(dāng)量動(dòng)載荷：取軸承壽命為16000小時(shí)，壽命系數(shù)，速度系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得軸承額定動(dòng)載荷分別為：。則實(shí)際動(dòng)載荷為：因?yàn)?故校核結(jié)果符合要求。5) 鍵的校核圓柱齒輪、圓錐齒輪及偏心

24、輪，它們各自傳遞的轉(zhuǎn)矩分別為：它們對(duì)應(yīng)在三處傳遞轉(zhuǎn)矩分別為：，三處軸的直徑、鍵高及鍵長(zhǎng)分別為：根據(jù)鍵連接的擠壓強(qiáng)度公式，它們各自的擠壓應(yīng)力為：取，因此所選鍵均滿足強(qiáng)度條件。8. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估計(jì)軸的最小直徑考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的影響，取。選用45號(hào)鋼，正火硬度值170217HBW。2) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示圓柱齒輪、偏心輪的軸向定位的軸肩直徑不能太小，因此加用套筒幫助軸向承壓，其軸端的固定采用螺母和止退墊圈，圓錐齒輪采用50mm的軸環(huán)定位并受軸向力，用緊定螺釘加以固定。圓柱齒輪、圓錐齒輪及偏心輪的軸向定位采用普通平鍵，其尺寸分別為 兩個(gè)滾動(dòng)軸承采用角接觸球軸承，其型號(hào)選擇為7308,7307，負(fù)安裝雙點(diǎn)單向固定，其外型尺寸分別為。采用脂潤(rùn)滑。3) 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的直徑齒輪9的尺寸結(jié)構(gòu)，以及強(qiáng)度計(jì)算前面已經(jīng)計(jì)算過，其過程不在重復(fù)。4)按前面的