Φ2000封閉式圓盤給料機畢業(yè)設計說明書

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上摘 要圓盤給料機是一種使用廣泛的連續(xù)式容積加料設備，能均勻連續(xù)地將物料喂送到下一設備中。其工作原理為圓盤中部有一位于接料倉下口而高度可調的下料套筒，物料從下料套筒和圓盤的間隙中漏散出來，并被刮板從圓盤上刮落下來。它在整個燒結生產(chǎn)工藝流程中是必不可少的，它使混合料具有足夠的透氣性，以獲得較高的生產(chǎn)率。圓盤給料機有不同類型與規(guī)格，我設計的題目是“包鋼燒結2000封閉式圓盤給料機”，采用單電動機傳動方式。具有承載量大；運轉平穩(wěn)可靠；結構簡單；容易維修；管理方便；檢修周期長等特點。在這次設計中，我完成了以下工作：設計方案選擇與確定；電動機的選擇；主要零部件的設計與校核；確定了

2、維修維護方案。 關鍵詞：燒結；圓盤給料機；電動機傳動；三級減速器AbstractThe disk feeder machine is one kind of use widespread continuous type volume feeding equipment, it can the uniform and continuity feed the material delivers in the next equipment. Its principle of work has for the disc middle one is located at meets the bunker

3、 end opening, and the highly adjustable yummy treats sleeve, the material leaks from the yummy treats sleeve and in disc's gap disperses, and blows by the scraper the material from the disc falls down.In the entire agglutination technique of production flow on is essential, it enables the blend

4、to have the enough permeability, obtains the high productivity. The disc feeding engine has different type and the specification, the topic I design is “Baotou Steel sintering2000 the enclosed disc feeding engine”, adopt the list electrically operated engine drive method. It has characteristics such

5、 as the big load-berring capacity; revolution steady reliable; simple structure,easy to service, manages conveniently, overhaul long period and so on.In this design, I have completed the following work: choing and determined the design proposal; chooses the appropriate electric motor; designed and e

6、xamined the main spare part; determined the appropriate service maintenance plan. Key word: sintering；disk feeder；motor drive；third class reducer目 錄專心-專注-專業(yè)附錄一 中文文獻附錄二 外文文獻 第一章 緒論1.1給料機的分類給料機是物料搬運機械化和自動化系統(tǒng)中的輔助設備。按工作構件的運動方式，給料機可分為 3種：1.直線式，如帶式給料機、板式給料機、刮板給料機；2.回轉式，如鏈式給料機、圓盤給料機、螺旋給料機和葉輪給料機；3.往復式，如振動給料

7、機、往復給料機。選用給料機時必須考慮下列因素：給料量及其調節(jié)范圍、給料量精確度、物料的特性、安裝方式、外形尺寸、可靠性、環(huán)境保護條件和自重等。1.1.1帶式給料機其結構組成與基本相同。但帶式給料機的上托輥間距較小，以承受料倉內物料的壓力。兩邊裝有導料檔板，以防止撒料。帶速一般小于 0.5m/min。改變帶速或出料口擋板的高度可調節(jié)給料量。帶式給料機給料量大，結構簡單，適用于多種物料；但外形尺寸較大，給料的封閉性差，給料量精確度不高，輸送帶易磨損，不宜用于粒度大、粉塵大、灼熱的物料。1.1.2板式給料機結構組成與基本相同。板速一般小于 0.1m/s。改變板速或出料口擋板的高度可調節(jié)給料量。這種給

8、料機能承受物料的沖擊，適用于磨琢性大，堆積密度大的大塊物料和高溫物料；但結構復雜，自重大，給料量精確度不高，不宜用于粉狀物料。1.1.3刮板給料機工作原理和牽引件都與相同。刮板給料機可實現(xiàn)封閉、多點給料，適用于粉狀或粒狀、磨琢性和粘性較小的物料。1.1.4鏈式給料機閉合環(huán)鏈套掛在同一驅動軸的各鏈輪上，與料倉出口寬度相適應，多條并排布置，形成一道鏈幕(圖1.1)， 靠鏈條的重量阻止物料流出。當鏈輪帶動鏈條時，物料以近于鏈條速度沿斜槽卸出。改變鏈輪轉速可調節(jié)給料量。鏈式給料機適用于大、中粒度的物料。它的結構簡單、耗能少，但料粒相差懸殊時容易漏料。   圖1.1鏈式給料

9、機   1.1.5圓盤給料機 由可回轉的圓盤、導料套筒和刮板等部分組成(圖1.2)。料倉內的物料通過導料套筒堆積在鑲有耐磨襯板的圓盤上，圓盤轉動，物料被刮板刮出給料。調節(jié)刮板位置或導料套筒的高低可改變給料量。圓盤直徑一般在3m以下，轉速不超過10r/min。圓盤給料機運轉平穩(wěn)可靠，調節(jié)給料量較方便，耗能少，但結構比較笨重，適用于粘性較小的粉粒狀物料。圖1.2 圓盤給料機1.1.6螺旋給料機利用螺旋的旋轉推動物料在輸送槽內運動而給料。輸送槽大多為管狀，有單管和雙管兩種。螺旋有等螺距和不等螺距、等直徑和不等直徑、單頭和雙頭等多種。改變螺旋轉速可調節(jié)給料量，給

10、料量的精確度較高，并可實現(xiàn)密封給料。在中使用時，可由低壓區(qū)往高壓區(qū)給料。螺旋給料機外形尺寸小，但機件磨損較嚴重，易碾碎物料，適用于粘性和磨琢性較小的粉粒狀物料。1.1.7葉輪給料機由機殼和葉輪組成(圖1.3)。機殼上、下端的進、出料口分別與料倉、受料設備連接。葉輪繞水平軸線轉動時物料落入葉輪的各腔格之間，隨葉輪旋轉半周后卸入受料設備。均壓管能使進入料區(qū)前的腔格泄去高壓，以免到料區(qū)時不能進料。改變葉輪轉速可調節(jié)給料量。葉輪直徑一般在 500mm以下，轉速不超過45r/min。這種給料機結構比較簡單，外形尺寸小，自重輕，給料時密閉性好，適用于小粒度和粉狀物料。圖1.3葉輪給料機1.1.8振動給料機

11、工作原理和結構組成與基本相同。使用較多的是電磁式振動給料機(圖1.4)和偏心塊慣性式振動給料機(圖1.5)。這種給料機通常通過彈簧懸掛在料倉下方。給料機的料槽可以水平布置，也可以布置成角度不超過10°的下傾式。1電磁式振動給料機：大多在狀態(tài)下工作，振動頻率為50Hz，振幅一般小于2mm，結構較簡單，安裝方便，自重輕，容易調節(jié)給料量，因此便于和電子秤等設備組成負反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)給料量的自動精確控制。這種給料機無回轉部件，維護簡單，耗電少，但功率因數(shù)較低。2偏心塊慣性式振動給料機:大多在超共振狀態(tài)下工作，振動頻率為25Hz，常采用偏心塊直接裝在電動機上的慣性激振電動機。改變各偏心塊的相對位

12、置可調節(jié)給料量，但在運行時給料量不能自動調整。特點是結構簡單，使用可靠。 圖1.4 電磁式振動給料機    圖1.5 偏心塊慣性式振動給料機1.1.9往復給料機由固定機體和活動底板組成。機體與料倉相連，底板由曲柄連桿機構帶動作往復運動或擺動。當?shù)装暹B同物料向前運動時，料倉內的物料隨之填滿機體內的空間。當?shù)装逑蚝筮\動時，底板上的物料不能隨之返回而受阻卸出，實現(xiàn)給料。改變底板運動的幅度、頻率和出料閘門的高度可調節(jié)給料量。給料量一般在40t/h以內。這類給料機適用于中、小粒度物料，主要有槽式和擺式兩種。槽式給料機的底板是平的，工作時作往復運動(圖1.6)。擺式給料機(圖

13、1.7)的底板為弧形，鉸接在機體上，工作時底板擺動。     圖1.6槽式給料機 圖1.7 擺式給料機1.2圓盤給料機的發(fā)展狀況國內生產(chǎn)的圓盤給料機的技術發(fā)展，大致經(jīng)歷了如下幾個階段：1.1996年以前的圓盤給料機：1)物料倉和傳動機構無密封罩；2)多數(shù)采用傘齒輪傳動；3)物料的軸向重力載荷由推力軸承承擔。2.1996年以后改型的圓盤給料機：1)物料倉有密封罩；2)改為大齒圈和小齒輪內嚙合傳動；3)以回轉支承代替推力軸承承擔物料的軸向重力載荷。改進型的圓盤給料機取得了較好的使用效果，但存在一些缺陷和弊端：1.內嚙合形式導致小齒輪承受圓周力相當大，因此要求

14、匹配大尺寸回轉支承，增加制造成本；而且要求與回轉支承聯(lián)接的各部件提高制造精度、密封性；小齒輪出故障，不便維修；一旦出現(xiàn)故障，勢必影響整條生產(chǎn)線的連續(xù)運行。2.物料倉內套筒結構中采用了耐磨襯板，但其使用壽命較短，增加了制造和運行成本。轉動圓盤襯板與套筒接觸部位磨損快，導致襯板使用壽命低，加大了運行成本；而且耐磨襯板制造、維修成本高，更換不方便。3.內套筒底部與轉動圓盤間間隙大（30100mm）, 出料量不準確。1.3燒結生產(chǎn)車間的工藝流程及主要生產(chǎn)設備1.3.1燒結生產(chǎn)工藝流程燒結生產(chǎn)工藝流程一般由燒結原料的準備、配料、混合料制備、燒結作業(yè)和燒結產(chǎn)品處理等環(huán)節(jié)組成。根據(jù)對燒結產(chǎn)品處理方式的不同，

15、又可分為熱礦流程和冷礦流程，普遍采用的是冷礦流程。目前較先進的燒結生產(chǎn)工藝流程如圖1.8所示。隨著原料條件、對產(chǎn)品要求和生產(chǎn)規(guī)模的不同，工藝流程會有所差異，但加強原料的準備處理和混合料的制備，重視燒結過程控制和加強成品礦的整粒則是共同的要求。抽風燒結生產(chǎn)程序是：將經(jīng)過必要的準備處理（破碎、混勻和預配料）的燒結原料（包括燃料、溶劑及含鐵原料）運至配料室，按一定比例進行配料，然后再配入一部分返礦并送到混合機進行加水潤滑、混勻和制粒，便得到可以燒結的混合料。混合料由布料器鋪到燒結臺車上進行點火燒結。燒結過程是靠抽風機從上向下抽進的空氣，燃燒混合料層的燃料，自上而下，不斷進行。燒結中生產(chǎn)的廢氣經(jīng)除塵器

16、除塵后，由風機抽入煙囪，排入大氣。燒成的燒結礦，經(jīng)單輥破碎機破碎后篩分，篩上物為成品熱燒結礦送往高爐，篩下物為返礦，返礦配入混合料重新燒結。在生產(chǎn)燒結礦餓流程中，經(jīng)破碎篩分后的燒結礦再經(jīng)冷卻機冷卻，經(jīng)過二次篩分篩去粉末（有時無二次篩分）便得到冷的成品燒結礦。圖1.8 燒結生產(chǎn)工藝流程1.3.2燒結生產(chǎn)主體設備1.破碎設備：破碎是原料準備與處理工作中的一個基本環(huán)節(jié)，他的目的是控制原料的粒度，使粒度達到高爐冶煉的要求。破碎機可分為：顎式破碎機、旋回圓錐破碎機、短錐式破碎機、輥式破碎機（剪切式單輥破碎機、四輥破碎機）、沖擊式破碎機。2.磨礦設備：礦石的粉碎過程通常是在磨礦機進行。僅用破碎方法使有用礦

17、物達到必要的單體分離狀態(tài)的不可能的，必須用磨礦設備將礦石繼續(xù)磨到所需的粒度。磨礦機可分為：球磨機、棒磨機、無介質磨礦機。3.篩分設備：燒結、球團廠原料和產(chǎn)品經(jīng)破碎后一般需要進行篩分作業(yè)，目前，與破碎設備組成閉路系統(tǒng)所用的篩子多為自定中心振動篩，也有的采用慣性篩、膠輥篩、共振篩。常用的篩分設備有以下幾種：固定篩、圓筒篩、振動篩（偏心振動篩、慣性振動篩、自定中心振動篩、耐熱振動篩）。4.給料設備：目前燒結廠容積法配料中廣泛采用的配料設備是圓盤給料機。起作用是在一定的時間內，從礦槽中給出一定數(shù)量的物料，從而得到所需成分的混合料。圓盤給料機可分為封閉式圓盤給料機與敞開式圓盤給料機。5.配料設備：電子皮

18、帶秤是一種稱量設備，能夠測量、指示物料的瞬時運輸量，并能進行積累顯示物料的總量。它與自動調節(jié)系統(tǒng)配套，可實現(xiàn)物料輸送量的自動控制。因此，電子皮帶秤在燒結球團廠廣泛應用在自動配料上。6.混合設備：混合設備的作用是把按一定配比組成的燒結或球團料混勻，且形成一定的粒度組成的料球，以保證燒結礦的質量與產(chǎn)量。其分類為：圓筒混料機、雙軸攪拌機、輪式攪拌機：7.布料設備：往燒結機或焙燒機上布料是否均勻，直接關系到燒結礦或球團礦的產(chǎn)量與質量，布料成為生產(chǎn)中的主要問題之一布料設備應用較廣泛的是圓輥布料機、聯(lián)合布料機、輥式布料機幾種。8.帯式燒結機燒結廠的主體設備，其本體主要包括:傳動裝置、臺車、真空箱、密封裝置

19、。其示意如圖1.9圖1.9 燒結機示意圖9.除塵設備：進入抽風系統(tǒng)的廢氣，含有大量的粉塵，必須有效的捕捉和處理，否則，管路系統(tǒng)將會堵塞，風機轉子磨損，嚴重影響燒結（或球團）生產(chǎn)的正常進行；降低設備的使用壽命，污染環(huán)境，造成資源浪費。除塵設備可分為：降塵管、旋風除塵器、多管除塵器、電除塵器。1.4燒結生產(chǎn)中圓盤給料機的作用、類型及特點1.4.1作用是一種使用廣泛的連續(xù)式容積加料設備，能均勻連續(xù)地將物料喂送到下一設備中，圓盤給料機結構主體是繞垂直軸旋轉的圓盤。圓盤中部有一位于接料倉下口而高度可調的下料套筒，物料從下料套筒和圓盤的間隙中漏散出來，并被刮板將物料從圓盤上刮落下來。喂料量可通過改變下料套

20、筒和圓盤的間隙大小和卸料位置來調整。設有觀察窗口，可隨時觀測物料的喂送情況及設備的運行情況。它可廣泛用于冶金、鋼鐵、建材、化工、選煤、發(fā)電、焦化、有色等待業(yè)連續(xù)不斷地給料與配料之用。特別是冶金行業(yè)燒結、球團生產(chǎn)工藝流程中，它使混合料具有足夠的透氣性，以獲得較高的生產(chǎn)率。1.4.2類型圓盤給料機分敞開吊式（DK）、封閉吊式（DB）、敞開座式（KR）、封閉座式（BR）。1.4.3特點因盤給料機是一種比較成熟的給料設備，它具有以下優(yōu)點：(1)承載量大；(2)運轉平穩(wěn)可靠；(3)結構簡單，容易維修，管理方便,檢修周期長；(4)給料均勻穩(wěn)定、容易調節(jié)，調節(jié)范圍較寬；(5)與料倉連接的卸料口尺寸較大，便于

21、安裝和排料；(6)傳動結構封閉，能在灰塵較多的工作環(huán)境下工作。它的缺點主要是安裝空間尺寸較大，結構比較笨重，制造費用高。1.5本文設計內容 本文要設計的內容為：包鋼燒結2000封閉式圓盤給料機，其圓盤轉速為4.89r/min，給料能力為。我們在此次設計中要作以下工作：（1）選定電動機及傳動方案，選擇合適的電動機和合理的傳動方案；（2）在電動機及傳動方案確定后，對傳動機構的各個零部件進行設計計算（如：齒輪、軸等）；（3）對主要受力零部件進行強度校和壽命計算；（4）確定了合適的安裝潤滑與維修維護等問題做詳細介紹。 以上部分是設計說明書的緒論部分，對我這次設計的內容進行了簡明扼要的總體概括，是我設計

22、的總綱。 第二章 分析計算2.1確定傳動方案2.1.1敞開式圓盤給料機在圓盤上部安裝有與圓盤同心的其直徑小于圓盤的套筒，距離套筒下端面有一定的高度，套筒內裝有物料，圓盤工作轉動時，散落在套筒與圓盤所構成的同心圓之間盤上的物料在刮板的擋刮作用下，被送進受料裝置中或運輸帶上，這種給料方式的圓盤給料機，叫敞開式圓盤給料機。敞開式圓盤給料機，沒有良好的潤滑條件，易落入灰塵、礦料和雜物，齒輪、軸及轉動摩擦部位會迅速磨損。但其設備輕，結構簡單，便于制造，多為中小燒結廠采用。其結構示意圖如圖2.1所示。圖2.1 敞開式圓盤給料機示意圖2.1.2封閉式圓盤給料機在圓盤上方，于盤面圓周范圍寬度的排料口，盤面工作

23、轉動時，容器內物料在刮板作用下，從排料口排向受料裝置中或運輸帶上，這種給料方式的圓盤給料機，叫封閉式圓盤給料機。封閉式圓盤給料機傳動的齒輪及軸承等部件裝在剛度較大的密封殼里，因而有著良好的潤滑條件，檢修周期長，但設備重、造價高、制造困難，大型燒結廠采用較多。其結構示意圖如圖2.2所示。圖2.2 封閉式圓盤給料機示意圖2.1.3方案的確定此設備工作在大型鋼鐵廠，其設備工作時間長。在燒結車間中工作環(huán)境惡劣，灰塵多。因為封閉式圓盤給料機傳動機構實現(xiàn)全密封，有益于提高傳動機構壽命、效率；降低了零部件的制造精度和成本；能在灰塵較多的工作環(huán)境下工作，具有承載力大、檢修周期長的優(yōu)點。所以選用封閉式圓盤給料機

24、。2.2 電機的選擇2.2.1選擇電機的類型 由于圓盤給料機工作在灰塵多的環(huán)境下，故可以選用能防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電機內部的電機。所以選用適用于灰塵多、水土飛濺場所的JO2型系列封閉自扇冷式三相鼠籠型異步電動機。2.2.2選擇電動機容量電動機工作功率為： ； (2-1)工作機所需功率 ； (2-2)其中T為阻力矩計算阻力矩以便合理的選用電機的技術參數(shù)，阻力矩計算公式為 ； (2-3)式中，I0為轉動慣量（kg.m2），為角加速度（）。其中轉動慣量 ； (2-4)式中，m0為回轉體的質量（kg），r為回轉半徑（m）。已知參量代入(2-4)得角加速度 ； (2-5)式中為回轉體的末角速度（

25、rad/s）, 為回轉體的初角速度（rad/s），t為加速度時間（s）。由于回轉圓盤初始是靜止的，即，按其要求轉速4.89r/min計算，則，根據(jù)試驗的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，t=0.080.2s。取最小值t=0.08。將以上這些數(shù)值代入(2-5)，得：；將求得的數(shù)據(jù)代入(2-3)得阻力矩為：；將求得的數(shù)據(jù)代入(2-2)得工作機功率為：傳動裝置的總效率： ； (2-6)其中：圓柱齒輪傳動效率；圓錐齒輪傳動效率； 滾動軸承傳動效率； 聯(lián)軸器的傳動效率；將以上數(shù)值代人（2-6）則傳動裝置的總效率：；所以電動機所需功率為：；因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率Ped略大于Pd即可 所以選取電動機的額定功率為10kW。2.2

26、.3電動機轉速的選擇選用滿載轉速為和兩種作對比。已知要求圓盤轉度為，總傳動比，其中為電機的滿載轉速。現(xiàn)將兩種電動機的有關數(shù)據(jù)列于表2.1比較。表2.1 兩種電動機的數(shù)據(jù)比較方案電動機型號額定功率/kW滿載轉速()總傳動比i10970198101460298.6上表可知方案總傳動比過大，為了能合理的分配傳動比，使傳動裝置結構緊湊決定選用方案。2.2.4電動機型號的確定 根據(jù)電動機功率和轉速，確定電動機型號為。2.3傳動比的分配2.3.1總傳動比是 ；2.3.2分配傳動裝置各級傳動比 高速級的傳動比； 中速級的傳動比； 低速級的傳動比；2.4傳動裝置的總體布置根據(jù)以上參數(shù)確定傳動裝置的布置，具體布

27、置如圖2.3所示。圖2.3 圓盤給料機傳動裝置布置圖2.5計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)2.5.1 0軸的計算（電機軸）： ； ； ；2.5.2 1軸的計算（斜齒輪軸）： ； ； ；2.5.3 2軸的計算（錐齒輪軸）： ； ； ；2.5.4 3軸的計算（直齒圓柱齒輪軸）：； ； ；2.5.5 4軸的計算（立軸）： ； ； ； 將各軸的運動和動力參數(shù)列于表2-2表2-2 各軸的運動和動力參數(shù)軸 號功率轉矩轉速傳動比09.0989.597016.656.071988.697028.6558.8146.9738.1263229.3947.715037.64.89第三章 傳動零部件的設計計算3.1 齒輪

28、的設計計算與校核3.1.1 斜齒圓柱齒輪的設計已知輸入功率為，小齒輪軸的轉矩，傳動比。1.初選精度、材料、齒數(shù)1).圓盤給料機為一般工作機器，速度不高。故選用7級精度。2).材料選擇 大齒輪材料為ZG45，硬度為240HBS。 小齒輪即齒輪軸的材料為45鋼（調質），硬度為280HBS。二者材料硬度差為40HBS。3).選小齒輪的齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)。 查機械設計手冊6中圖16.2-17及圖16.2-26查得： 小齒輪的接觸疲勞強度極限； 大齒輪的接觸疲勞強度極限； 小齒輪的彎曲疲勞強度極限； 大齒輪的彎曲疲勞強度極限；2.按齒面接觸強度初步確定中心距并初選主要參數(shù) ； （3-1） 其中： 小齒輪

29、傳遞扭矩； 載荷系數(shù) ：試選； 齒寬系數(shù)：由機械設計4表10-7選??； 齒數(shù)比：暫取； 許用接觸應力：由機械設計4圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，； 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1。 許用接觸應力為： ； 。 將以上數(shù)據(jù)代入（3-1）中計算中心距： 其中代入較小的值；按經(jīng)驗公式；取標準模數(shù)；初取，。； （3-2）取，；精求螺旋角：； （3-3） 所以；3.校核齒面接觸疲勞強度； （3-4） 其中： 分度圓上的圓周力：； 使用系數(shù)：查機械設計手冊6表16.2-36，； 動載系數(shù)：； （3-5） 式中：； 查機械設計手冊6表16.2-39，； 將有關數(shù)值代入（3-5）得：； 齒向載荷分布系數(shù)查機

30、械設計手冊6表16.2-40有： 齒向載荷分配系數(shù)：按，查機械設計手冊6圖16.2-15，； 節(jié)點區(qū)域系數(shù)：按，查機械設計手冊6圖16.2-15，；查機械設計手冊6表16.2-43，； 接觸強度計算的重合度及螺旋角系數(shù) 首先計算當量齒數(shù)：； 當量齒輪的端面重合度： ； （3-6） 按，從查機械設計手冊6圖16.2-10可分別查，；所以； 按；，查機械設計手冊6圖16.2-11縱向重合度； 按；，查機械設計手冊6圖16.2-16得；將以上各數(shù)值代入（3-4）得：；計算安全系數(shù)：； （3-7） 式中：壽命系數(shù)： 先計算應力循環(huán)次數(shù)： ； ；對調質鋼（允許有一定量點蝕）從機械設計手冊6圖16.2-1

31、8中按，查得；按，查得；潤滑油膜影響系數(shù)： 按照選用220號中級壓型工作齒輪油，其運動粘度，查機械設計手冊6圖16.2-22得；工作硬化系數(shù)：?。唤佑|強度計算的尺寸系數(shù)：查機械設計手冊6圖16.2-22得；將以上數(shù)值代入（3-7）得：；按機械設計手冊6表16.2-46得；所以，故安全。4.校核齒輪彎曲疲勞強度； （3-8）式中：彎曲強度計算的載荷分布系數(shù)：；彎曲強度計算的載荷分布系數(shù)： ； 復合齒形系數(shù)：按，查機械設計手冊6圖16.2-23得，； 彎曲強度計算的重合度與螺旋角系數(shù)：按，查機械設計手冊6圖16.2-25得；將以上各值代入（3-8）得：；計算安全系數(shù)：； （3-9）式中：壽命系數(shù)，

32、對調質鋼，查機械設計手冊6圖16.2-27按，得；按，查得； 相對齒根圓角敏感系數(shù)：由機械設計手冊6圖16.2-23知，。查機械設計手冊6表16.2-48得： 相對齒根表面狀況系數(shù)：查機械設計手冊6表16.2-71齒面粗糙度，； 尺寸系數(shù)：查機械設計手冊6圖16.2-28，。將以上數(shù)值代入（3-9）有：；由機械設計手冊6表16.2-46查得；及均大于故安全。5.計算主要幾何尺寸:，；所以取，。小輪結構為齒輪軸。3.1.2 圓錐齒輪的設計已知：輸入功率為，小齒輪軸的轉矩，傳動比。1.初選精度、材料 1).圓盤給料機為一般工作機器，速度不高。故選用7級精度。 2).材料選擇 大齒輪材料為ZG45，

33、硬度為210HBS。 小齒輪即齒輪軸材料為45鋼（調質），硬度為240HBS。二者材料硬度差為40HBS。3). 查機械設計手冊6中圖16.2-17及圖16.2-26查得： 小齒輪的接觸疲勞強度極限； 大齒輪的接觸疲勞強度極限； 小齒輪的彎曲疲勞強度極限； 大齒輪的彎曲疲勞強度極限；2.初選設計 設計公式： 小端分度圓直徑 （3-10） 式中：載荷系數(shù)； 齒數(shù)比； 估算時的齒輪許用接觸應力； 估算時的安全系數(shù)； 將以上數(shù)據(jù)代人（3-10）得估算結果；3.幾何計算 齒數(shù)取，。 分錐角； ； 大錐模數(shù)：； 大端分度圓直徑； ； 外錐距； 齒寬系數(shù)：由機械設計4表10-7選取； 齒寬：，取； 實際齒

34、寬系數(shù)：； 中點模數(shù)； 中點分度圓直徑：； ； 切向變位系數(shù)，； 高變位系數(shù)，； 頂隙，（GB12369-1990齒制）； 大端齒頂高； ； 大端齒根高； ； 全齒高：；齒根角：； ；齒頂角； ；頂錐角； ；根錐角； ；大端齒頂圓直徑： ； ；安裝距離，；當量齒數(shù)； ；當量齒輪分度圓直徑； 當量齒輪頂圓直徑 ； ； 當量齒輪根圓直徑 ； ； 當量齒輪傳動中心距：； 當量齒輪基圓齒距：； 嚙合線長度： 端面重合度； 齒中部接觸線長度； 齒中部接觸線的投影長度4.齒面接觸疲勞強度校核 計算公式：； （3-11）中點分度圓上的切向力： ；使用系數(shù)由機械設計手冊6表16.2-36選??；動載系數(shù)由機械設

35、計手冊6圖16.4-28，；齒向載荷分布系數(shù)：由機械設計手冊6表16.4-28取，有效工作齒寬；所以；端面載荷系數(shù)；由機械設計手冊6表16.4-29取；節(jié)點區(qū)域系數(shù)由機械設計手冊6圖16.4-5查得； 中點區(qū)域系數(shù) =0.97 式中參數(shù)查機械設計手冊6表16.4-30有； 彈性系數(shù)由機械設計手冊6表16.2-43查得； 螺旋角系數(shù)：直齒輪； 錐齒輪系數(shù)載荷分配系數(shù)； 將以上各值代入計算接觸應力 =504Mpa許用接觸應力： （3-12）試驗齒輪的接觸疲勞極限；壽命系數(shù)潤滑油影戲系數(shù)由機械設計手冊6圖16.2-20，工作硬化系數(shù)尺寸系數(shù)將以上各值代入（3-12）得：；齒面接觸強度校核結果：，通過

36、。5.齒根彎曲疲勞強度校核； （3-13） 其中：，； 復合齒形系數(shù)：按，查機械設計手冊6圖16.4-25，； 重合度系數(shù)； 錐齒輪系數(shù)； 載荷分配系數(shù)； 將以上各值代入（3-13）得齒根彎曲應力值為：；齒根許用彎曲應力； （3-14）齒根彎曲疲勞強度基本值430MPa；，；尺寸系數(shù)機械設計手冊6圖16.2-28，；最小安全系數(shù)；將以上各值代入（3-14）的許用彎曲應力值為；齒根彎曲強度校核結果； ；通過。小輪結構為齒輪軸。3.1.3 直齒圓柱齒輪設計已知輸入功率為，小齒輪軸的轉矩，傳動比。1.初選定齒輪類型、精度等級、材料、齒數(shù) 2).按傳動方案選用直齒圓柱齒輪傳動。 2).圓盤給料機為一般

37、工作機器，速度不高，故選用7級精度。 2).材料選擇 由機械設計4表10-1選擇大齒輪材料為ZG45，硬度為240HBS。小齒輪即齒輪軸材料為45鋼（調質），硬度為280HBS。二者材料硬度差為40HBS。3).選小齒輪齒數(shù)，大齒輪，取。 由機械設計4圖10-21b按齒面硬度查得： 小齒輪的接觸疲勞強度極限； 大齒輪的接觸疲勞強度極限；2.按接觸強度初步確定中心距 （3-15）其中： 小齒輪傳遞扭矩； 載荷系數(shù) ：試選； 齒寬系數(shù)由機械設計4表10-7選?。?齒數(shù)比：暫?。?許用接觸應力： 由機械設計手冊6表16.2-33取最小安全系數(shù)； 按大齒輪計算； 將以上數(shù)據(jù)代入（3-15）得：； 按經(jīng)

38、驗公式； 標準模數(shù)；3.計算幾何尺寸 ， 計算分度圓直徑； ； 計算中心距； 齒寬； 所以取，。4.按齒根彎曲強度校核 ； （3-16）式中： 分度圓上的圓周力；載荷系數(shù)： （3-17）由機械設計4表10-2使用系數(shù)：；由機械設計4圖10-8動載系數(shù)：；齒間載荷分配系數(shù)：直齒輪；由機械設計4表10-4齒向載荷分配系數(shù)：上述各值代入（3-17）得查機械設計4表10-5得齒形系數(shù)：；查機械設計4表10-5應力校正系數(shù)：； 將以上數(shù)值代入（3-16）得： ；由公式； （3-18）查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限； 大齒輪的彎曲疲勞強度極限；取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；取彎曲疲勞安全系數(shù)；所以有： ； ；應為，

39、所以安全。小輪結構為齒輪軸。3.2 軸的設計計算與校核3.2.1 斜齒輪軸的設計已知其輸入功率；轉矩；轉速。傳動零件齒輪的主要參數(shù)尺寸為：模數(shù)；小齒輪齒數(shù)為，大齒輪齒數(shù)為；小齒輪分度圓直徑，大齒輪分度圓直徑；中心距；齒寬，；螺旋角。3.2.1.1選擇軸的材料該軸無特殊要求，因而選用45鋼調質處理。3.2.1.2初步確定軸的最小直徑按公式初步估算軸的最小直徑，根據(jù)機械設計4表15-3取，于是得：；輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑（圖3.1）。為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉矩，機械設計4表14-1考慮到轉矩變化極小，故選取，則：按照計算轉矩

40、應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件，查標準GB/T5014-2003選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84mm。3.2.1.3軸的結構設計1.擬定軸上零件的裝配方案其裝配方案如圖3.1所示圖 3.1 軸的結構與裝配2.根據(jù)軸向定位的要求確定軸上的各段直徑和長度1)6-7軸段左端需制出一軸肩，而5-6段要安裝滾動軸承故需參考軸承內徑。2)初步選擇滾動軸承。 因軸承同時受徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步確定0游隙組標準精度等級的單列圓錐滾子軸承32309，其尺寸，

41、故，而。滾動軸承均采用軸肩進行軸向定位，軸承的定位軸肩高度h=5mm，因此取。1-2段上的滾動軸承右邊為軸肩定位，左邊為軸套定位；5-6段上的滾動軸承左邊為軸肩定位，右邊為軸承端蓋定位。3)3-4段為齒輪段，所以。4)取齒輪距箱體內壁之距離，所以4-5段的長度。而2-3段左有套筒，應取齒輪距套筒的距離為，而套在內壁上的厚度為，所以2-3段的長度為。5)確定5-6段長度，取端蓋的外斷面與半聯(lián)軸器左端面間的距離,滾動軸承的寬度為38.5mm，軸承端蓋的總寬度為70mm，所以。至此已初步確定軸的各段直徑和長度。其具體結構尺寸見圖紙Lds-04-7。3.軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平

42、鍵連接，按，查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為80mm，同時選擇半聯(lián)軸器與軸的配合為，選用鍵為。滾動軸承與軸的周向點位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。4.確定軸上圓角和倒角尺寸其具體尺寸見圖紙Lds-04-7。3.2.1.4求軸上的載荷1.求作用在齒輪上的力圓周力；徑向力；圖3.2 軸的載荷分析圖軸向力；圓周力Ft，徑向力Fr及軸向力Fa的方向如圖3.2（a）所示。2.計算支反力水平面上的支反力：；。垂直面上的支反力：；。3畫彎矩圖截面B處的彎矩圖為圖3.2（b）（c）；水平面上的彎矩：；垂直面上的彎矩：；。4合成彎矩其合成彎矩圖為圖3.2（d）；。5.畫扭矩圖扭矩圖如圖3

43、.2（e） 。3.2.1.5按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面B）的強度。該軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)應力，取，軸的計算應力：；前已選定軸的材料為45鋼，調質處理，由機械設計4表15-1查得許用應力，因此，故安全。3.2.2 錐齒輪軸的設計已知其輸入功率；傳遞轉矩；轉速。傳動零件齒輪的主要參數(shù)尺寸為：錐齒輪模數(shù)；小錐齒輪齒數(shù)為，大錐齒輪齒數(shù)為。斜齒輪模數(shù)；小斜齒輪齒數(shù)為，大錐齒輪齒數(shù)為。大斜齒輪齒寬；螺旋角。3.2.2.1選擇軸的材料該軸無特殊要求，因而選用45鋼調質處理。3.2.2.2初步確定軸的最小直徑按公式初步估算軸的最小直徑，由機

44、械設計4表15-3，取，于是得：；最小直徑為安裝滾動軸承處，為了使所選的軸徑與滾動軸承的孔徑相適應，故需同時選取滾動軸承的型號，選用單列圓錐滾子軸承32310，其尺寸，所以，即。3.2.2.3軸的結構設計1.擬定軸上零件的裝配方案其裝配方案如圖3.3所示圖 3.3 軸的結構與裝配2.根據(jù)軸向定位的要求確定軸上的各段直徑和長度1)為滿足滾動軸承32310的周向定位要求5-6軸段左端需制出一軸肩，故取4-5段的直徑，右端用軸端擋圈定位。滾動軸承與軸配合的轂孔長度L=42.5mm，為了保證軸端擋圈只壓在滾動軸承上而不壓在端面上，故5-6段應比L略短一些，現(xiàn)取。2)取齒輪距箱體內壁之距離為16mm，已

45、知斜齒輪輪齒寬為80mm，所以4-5段的長度。齒輪左端采用軸肩定位，齒輪右端與軸承之間采用套筒定位。3)滾動軸承的初步選擇。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標準精度等級的單列圓錐滾子軸承32314，其尺寸為，故。知箱內壁上的套筒厚度為14.5mm，而齒輪距套筒的距離為16mm，所以。4)滾動軸承32314左端為軸肩定位，故，已知與軸承32314定位的套筒厚度為10mm，而錐齒輪與內壁套筒的距離為16mm，故。至此已初步確定軸的各段直徑和長度。其具體結構尺寸見圖紙Lds-04-8。3.軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，選用，同時為了保持齒輪與軸配合有良好

46、的對中性，故選擇齒輪轂與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑公差為k6。4.確定軸上圓角和倒角尺寸其具體尺寸見圖紙Lds-04-8。3.2.2.4求軸上的載荷1.求作用在齒輪上的力1)斜齒輪上的力為圓周力；徑向力；軸向力；2)錐齒輪上的力為圓周力；徑向力；軸向力；各力的受力方向如圖3.4（a）所示2確定軸承支點位置，從機械設計手冊6中查取a值對于32310，；對于32314，。3.計算支反力水平面上的支反力：；。垂直面上的支反力：；。圖3.4 軸的載荷分析圖4畫彎矩圖截面C處的彎矩圖為圖3.4（b）（c）；水平面上的彎矩：；垂直面上的彎矩：；截面A處的彎矩圖為

47、圖3.4（b）（c）；水平面上的彎矩：；垂直面上的彎矩：4合成彎矩其合成彎矩圖為圖3.2（d）；。5.畫扭矩圖扭矩圖如圖3.2（e） 。3.2.2.5按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面A）的強度。該軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)應力，取，軸的計算應力：；前已選定軸的材料為45鋼，調質處理,由機械設計4表15-1查得許用應力，因此，故安全。3.2.3 直齒輪軸的設計已知其輸入功率；轉矩；轉速。傳動零件齒輪的主要參數(shù)尺寸為：錐齒輪模數(shù)；大錐齒輪輪轂長為120mm，分度圓直徑 。直齒輪模數(shù)；小直齒輪齒數(shù)為，小直齒輪的齒寬為。 3.2.3.1選擇軸的

48、材料該軸無特殊要求，因而選用45鋼調質處理。3.2.3.2初步確定軸的最小直徑按公式初步估算軸的最小直徑，由機械設計4表15-3，取，于是得：；最小直徑為安裝滾動軸承處，滾動軸承處的軸的直徑，為了使所選的軸徑與滾動軸承的孔徑相適應，故需同時選取滾動軸承的型號，根據(jù)最小直徑選取單列圓錐滾子軸承30220，其尺寸，所以。3.2.3.3軸的結構設計1.擬定軸上零件的裝配方案其裝配方案如圖3.5所示圖 3.5 軸的結構與裝配2.根據(jù)軸向定位的要求確定軸上的各段直徑和長度1)為了滿足滾動軸承的軸向定位要求，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑。左端用軸承端蓋定位，滾動軸承與軸配合的轂孔長度L=37.5mm，故。2)已知大錐齒輪的輪轂長為120mm，齒輪距內壁的距離為17.5mm，故，軸承與軸的配合輪轂長度為37.5mm，所以。大錐齒輪右端與右軸承之間采用套筒定位，右軸承右端用軸承端蓋定位。3)由于大錐齒輪 左端為軸肩定位，左軸承右端為軸肩定位，所以。4)錐齒輪與圓柱齒輪之間的距離為30mm，所以。5)小直齒輪段3-4段由前計算可知，。至此已初步確定軸的各段直徑和長度。其具體結構尺寸見圖紙Lds-04-5。3.軸上零件的周向定位大錐齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，選用鍵為，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。滾