滾筒式拋丸清理機的設(shè)計(總裝、滾筒及傳動機構(gòu)設(shè)計)畢業(yè)設(shè)計

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 1\o"CurrentDocument"總體方案的論證 2\o"CurrentDocument"傳動方案的論證 3方案一齒輪傳動 3方案二帶傳動 3方案三鏈傳動 4選用電動機 5\o"CurrentDocument"機械傳動裝置的總體設(shè)計與計算 7\o"CurrentDocument"機械傳動件的設(shè)計計算 9鏈傳動的設(shè)計與計算 9鏈條的設(shè)計與計算 9主要失效形式 10滾子鏈的靜強度計算 10鏈輪基本參數(shù)和主要尺寸 11滾子鏈傳動的故障與維修 12\o"CurrentDocument"摩擦輪的設(shè)計與計算 14摩擦輪方案選擇 14方案一圓柱平摩擦輪傳動 14方案二圓柱槽摩擦輪傳動 14方案三端面摩擦輪傳動 15摩擦輪傳動的主要失效形式 16摩擦輪的材料 16摩擦輪傳動的設(shè)計和計算 16軸的設(shè)計和計算 18軸的材料 18軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 18軸承蓋的設(shè)計計算 20\o"CurrentDocument"軸承的選擇和潤滑： 21軸承的選擇： 21軸承的潤滑 21\o"CurrentDocument"結(jié)論 23\o"CurrentDocument"參考文獻 24致謝 25附錄 261前言本機利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪，將彈丸拋向滾筒內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)的鑄件或鍛件來清除其表面的殘余型砂或氧化鐵皮。清理均勻，生產(chǎn)率高，適宜于中小型鑄鍛車間清理15kg以下的小件使用。由于本機帶有單獨的集塵裝置，故安裝地點不受車間通風(fēng)管路的限制，且衛(wèi)生條件好。本機設(shè)有自動停車裝置，故操作簡便我的課題來源于大豐市豐特鑄造機械有限公司。為了清除鑄件或鍛件表面的殘余型砂或氧化鐵皮利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)的零件，要求達到如下目的：（1）綜合運用機械和電器知識；（2）滾筒傳動機構(gòu)的設(shè)計；（3）軸的設(shè)計與校核；（4）滾筒傳動機構(gòu)所有零件的設(shè)計。該系列產(chǎn)品適用于清理各種不怕碰撞、劃傷的鑄、鍛件。是小型鑄、鍛、熱處理車間清理工件表面殘砂、氧化皮的理想設(shè)備。主要由滾筒、分離器、拋丸器、提升機、減速電機等組成。利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)部不斷翻轉(zhuǎn)的工件，使工件表面的附著物迅速脫落，從而獲得一定粗糙度的光潔表面，達到清理的目的。積二十幾年經(jīng)驗和結(jié)合日本IKK技術(shù)制造而成的TOCHU牌拋丸機可提供適應(yīng)各領(lǐng)域用的成套設(shè)備，其表面處理技術(shù)為中國工業(yè)界提供良好的服務(wù)。拋丸機的種類很多，有翻滾式、轉(zhuǎn)臺式、車式、輸送帶式及懸掛式等多種類型。2總體方案的論證滾筒拋丸機的拋丸器為主要實行機構(gòu)，其性能的好壞直接影響拋丸機的效率，還有傳動系統(tǒng)和集塵裝置也是拋丸機的主要機構(gòu)。方案一拋丸器傳動：由電動機經(jīng)皮帶輪傳動葉輪主軸使葉輪高速旋轉(zhuǎn)。滾筒傳動：由電動機經(jīng)鏈輪傳動帶動托輪，再以摩擦傳動滾筒。集塵器選用旋風(fēng)除塵器。方案二拋丸器傳動：由電動機經(jīng)齒輪傳動葉輪主軸使葉輪高速旋轉(zhuǎn)。滾筒傳動：由電動機經(jīng)由皮帶輪傳動帶動托輪，再以齒輪傳動滾筒。集塵器選用電除塵器。方案三拋丸器傳動：由電動機經(jīng)鏈輪傳動葉輪主軸使葉輪高速旋轉(zhuǎn)。滾筒傳動：由電動機經(jīng)由齒輪傳動帶動托輪，再以齒輪傳動滾筒。集塵器選用旋風(fēng)除塵器。方案一結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，傳動簡單，可靠性高，使用壽命可以得到保障，制造成本低，加工簡單。方案二、三效率比較低，加工成本高。經(jīng)過三個方案的比較，選用方案一。圖2-1總裝圖3傳動方案的論證3.1方案一齒輪傳動電動機電動機圖3-1齒輪傳動齒輪傳動的主要優(yōu)點是：①瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)，傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力；②適用于功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到300m/s；③傳動效率高，n=0.92?0.98，在常用的機械傳動中，齒輪的傳動效率較高；④工作可靠，使用壽命長；外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。齒輪傳動的主要缺點：制造和安裝精度要求較高，需專門設(shè)備制造，成本較高，不宜用于較遠距離兩軸之間的傳動。齒輪傳動應(yīng)滿足的基本要求是：①瞬時傳動比不變，沖擊、振動和噪聲小，能保證較好的傳動平穩(wěn)性和較高的運動精度；②在尺寸小、質(zhì)量輕的前提下，輪齒的強度高，耐磨性好，承載能力大，能達到預(yù)期的工作壽命。3.2方案二帶傳動圖3-2帶傳動帶傳動的主要優(yōu)點：①緩沖和吸振，傳動平穩(wěn)、噪聲?。虎趲鲃涌磕Σ亮鲃?，過載時帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件；③適用于兩軸中心矩較大的場合；④結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護等均較為方便，成本低廉。帶傳動的缺點：①不能保證準確的傳動比；②需要較大的張緊力，增大了軸和軸承的受力；③整個傳動裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊；④帶的壽命較短，傳動效率較低。鑒于上述特點，帶傳動主要適用于：①速度較高的場合，多用于原動機輸出的第一級傳動。②中小功率傳動，通常不超過50kw。③傳動比一般不超過7，最大用到10。④傳動比不要求十分準確。3.3方案三鏈傳動圖3-3鏈傳動鏈傳動具有帶傳動和嚙合傳動的一些特點，其優(yōu)點是：鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的平均傳動比；傳動尺寸比較緊湊；不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較小；承載能力大；效率高（n=0.95?0.98）。同時；鏈傳動能吸振與緩和沖擊，結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低廉，安裝精度要求低，適合較大中心距的傳動，并能在溫度較高、濕度較大、油污較重等惡劣環(huán)境中工作。鏈傳動的缺點是：高速運轉(zhuǎn)時不夠平穩(wěn)；傳動中有沖擊和噪聲；不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動中使用；只能用于平行軸間的傳動；安裝精度和制造費用比帶傳動高。鏈傳動的適用場合：廣泛應(yīng)用于中心距較大、多軸、平均傳動比要求準確的傳動。環(huán)境惡劣的開式傳動、低速重載傳動及潤滑良好的高速傳動，均可采用鏈傳動。滾子鏈傳遞的功率通常在100kw以下，鏈速在15m/s以下，傳動比1<=7。目前其最大傳遞功率可達500kw，最高中心距可達8m。綜合分析上述三種方案，從傳動效率、傳動比范圍、傳動速度、制造成本和安裝精度、傳動裝置外廓尺寸等方面綜合考慮，本設(shè)計課題的傳動方案采用方案三，即采用鏈傳動。

4選用電動機[1]電動機的容量(功率)選得是否合適，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常工作，或電動機因長期過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運動，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費。根據(jù)設(shè)計取r=0.6m,r=0.575m,r=0.52m,r=0.5m,r=0.67m1 2 3 4 5b=0.07m,b=1.015m,b=0.8m12滾筒外殼體積：v=n(r2—r2)b=3.14x1.015x(0.62—0.5752)m3=0.0936m3殼121摩擦圓體積：v=2n(r2—r2)b=2x3.14x0.07x(0.672—0.62)m3=0.039m3圓 5 1護板體積：v=n(r2—r2)b=3.14x0.8x(0.522—0.52)m3=0.0512m3護 3 4 2查表得P=7.8x103kg/m3,p =0.93x103kg/m3鑄鐵橡膠滾筒外殼質(zhì)量：m=Pv=0.0936x7.8x103kg=730.2kg摩擦圓質(zhì)量：m=Pv=0.039x7.8x103kg=304.8kg圓鑄鐵圓護板質(zhì)量：m=Pv=0.0512x0.93x103kg=47.6kg護橡膠護滾筒總質(zhì)量：m=m+m+m=(730.2+304.8+47.6)kg=1082.6kg總殼圓護滾筒重力：G二mg二1082.6x9.8N二10609.5N總拋丸機的最大裝載量:m=300kg件工件所受重力：G二mg二300x9.8N二2940N件件滿載時每個托輪所受切向力：F=(G+G)cosa/4=(10609.5+2940)xcos36。N=2733.4N件滾筒線速度：v=“Dn/60=3.14x1.34x3/60m/s=0.21m/s滾 w滾筒所需功率：P=2Fv=2x2733.4x0.21x10-3kw=1.15kw滾耳=耳=0.99軸承耳=0.93 耳=0.88鏈輪摩擦電動機至滾筒的總效率耳二耳耳耳二0.93x0.88x0.99二0.81鏈輪摩擦軸承電動機所需功率P二P/n二1.15/0.81kw二1.42kw0滾所以選用電動機額定功率P=1.5kwm由于滾筒轉(zhuǎn)速不高，可選用YTC系列齒輪減速三相異步電動機，根據(jù)額定功率選用YTC502型。5機械傳動裝置的總體設(shè)計與計算⑴電動機選定后，根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速n及工作軸的轉(zhuǎn)速n即m w可確定傳動裝置的總傳動比i二n:n。mw具體分配傳動比時，應(yīng)注意以下幾點：各級傳動的傳動比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對減速傳動盡可能不超過其允許的最大值。應(yīng)注意使傳動級數(shù)少、傳動機構(gòu)數(shù)少、傳動系統(tǒng)簡單，以提高和減少精度的降低。應(yīng)使各級傳動的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱利于安裝，絕不能造成互相干涉。應(yīng)使傳動裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。傳動裝置的計算：電動機轉(zhuǎn)速 n二48r/minm滾筒轉(zhuǎn)速 n二3r/minw傳動裝置的總傳動比 i二n,n二48/3二16mw分配各級傳動比因i=ii，取i=2.5121則i=i/i=16/2.5=6.421計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)a） 各軸轉(zhuǎn)速I軸n=n=48r/minmn軸n=n/i=48/2.5r/min=19.2r/minm1b） 各軸功率I軸P=P=1.42kw10n軸P=P耳 =1.42x0.93kw=1.32kw21鏈輪c）各軸轉(zhuǎn)矩I軸T=9550P/n=9550x1.42/48N-m=282.5N-m1 11n軸T=9550P/n=9550x1.32/19.2N-m=656.6N-m2 2 2將運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理并列于表5-1表5-1運動和動力參數(shù)表參數(shù)軸名I軸II軸轉(zhuǎn)速n/r-min-14819.2功率P/kw1.421.32轉(zhuǎn)矩T/N-m282.5656.6傳動比i2.5效率耳0.936機械傳動件的設(shè)計計算⑵6.1鏈傳動的設(shè)計與計算圖6-1鏈傳動6.1.1鏈條的設(shè)計與計算取小鏈輪齒數(shù)Z=151則大鏈輪齒數(shù)Z=iZ=15X2.5=37.5，取Z=382112初定中心距，一般取a二(30~50)p，取a二30p00以節(jié)距計的初定中心距a=a/p=300p 0鏈條節(jié)數(shù)L二(Z+Z)/2+2a+a-1?[(Z-Z)/2兀]2p 1 2 0p 0p 2 1二(15+38)/2+2x30+30-1?[(38-15)/(2x3.14)]2二87=88(取偶)計算額定功率P鏈= 八卩0= kw=1.9kw鏈KKK0.775x0.965x1zlm查表得K=1.0,K=0.775,A zK=0.965(查表并用線性插值得),Km=1KA為工況系數(shù)，K為齒數(shù)系數(shù)，zK為鏈長系數(shù)，K為排數(shù)系數(shù)，m根據(jù)n,,P0查得：應(yīng)選用單排12A型滾子鏈，p=19.05mm鏈條長度88X19.05 1?m=1.68m計算中心距a=p(2L-Z、-Z2)k，查表k二0.24825c p1 2a aac=19.05x(2x88-15-38)x0.24825mm=582mm實際中心距a=ac-Aa,一般Aa=(0.002?0.004)aca=580mm鏈條速度Z1n1P 15x48x19.05v= = m/s=0.23m/s60x1000 60x1000有效圓周力F=啤=1000x皿N=6521.7Ntv 0.23作用在軸上的力FF沁(1.15?1.20)KFAtF=7500N主要失效形式鏈條疲勞破壞在閉式鏈傳動中：鏈條零件受循環(huán)應(yīng)力作用，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)．鏈板發(fā)生疲勞斷裂，滾子、套筒發(fā)生沖擊疲勞破裂。在正常潤滑情況下．疲勞破壞是決定鏈傳動能力的主要因素。鏈條鉸鏈磨損主要發(fā)生在銷軸和套筒上。磨損后鏈條總長伸長，因而鏈條垂度增大，導(dǎo)致嚙合情況惡化。如動載荷增大．易發(fā)生跳齒．傳動時振動．噪聲增大。潤滑不良。開式傳動多發(fā)生磨損失效。膠合潤滑不當或轉(zhuǎn)速過高時．銷軸和套筒構(gòu)成的摩擦表面易發(fā)生膠合。鏈條過載拉斷常發(fā)生于低速重載情況下。滾子鏈的靜強度計算在低速(vv0.6m/s)重載鏈傳動中，鏈條的靜強度占主要地位。如果仍用額定功率曲線選擇計算，結(jié)果常不經(jīng)濟，因為額定功率曲線上各點相應(yīng)的條件性安全系數(shù)S為8~20，遠比靜強度安全系數(shù)大。當進行耐疲勞和耐磨損工作能力計算時，若要求的使命壽命過短，傳動功率過大，也需進行行鏈條的靜強度驗算。鏈條靜強度計算公式為KQS=m^min>[S] (6T)KF式中S為靜強度安全系數(shù)；KA為工況系數(shù)；K為排數(shù)系數(shù)；mF為有效圓周力；F=6521.7N=6.5217kN，并查表得K=1，K=1，Qmin=31.1kNAm所以S=1x31.1=4.81x6.5217

［S］為許用安全系數(shù)，一般為4~8；如果按最大尖峰載荷Fmax來代替KAF進行計算，則可為3~6；若速度較低，從動系統(tǒng)慣性較小，不太重要的傳動或作用力的確定比較準確時,［S］可取小值；Qmin為單排鏈極限拉伸載荷。min因為此傳動速度較低［S］可取最小值，取［S］=4所以S>［S］滿足要求6.2鏈輪基本參數(shù)和主要尺寸鏈輪齒數(shù)Z1=15,Z2=38配用鏈條的節(jié)距p=19.05mm配用鏈條的滾子外徑d二11.91mm小鏈輪分度圓直徑p19.05d= = mm=95.25mm1sin護 sin48#Z1 15小鏈輪齒頂圓直徑d1amax=d1+^25P-d=（95.25+1.25x19.05-11.91）mm=107.15mmd、.=d、+（1-蘭）p-d1amin 1Z1=95.25+（1-蘭）x19.05-11.91mm=100.5mm15取d1=105mm1a小鏈輪齒根圓直徑d1f=d1-d=95.25-11.91mm=83.35mm大鏈輪分度圓直徑d2sin#19.05d2sin#19.05sin180^38mm=230mm大鏈輪齒頂圓直徑d2amax=d2+^25P—d=（230+1.25x19.05一11.91）mm=241.9mmd2.=d2+（1-蘭）p-d2amin 2Z2=230+（1-竺）x19.05-11.91mm=238.4mm38取d2=240mm2a大鏈輪齒根圓直徑d2f=d2-d=230-11.91mm=218.1mm鏈輪齒寬bf1=0.95b

查表得b二12.57mm,b為鏈條內(nèi)節(jié)內(nèi)寬所以bf1二0.95X12.57mm二12mmba=0.13p=0.13x19.05mm=2.5mm圖6-2齒形6.3滾子鏈傳動的故障與維修表6-1滾子鏈傳動的故障與維修故障原因維修措施鏈板或鏈輪齒嚴重側(cè)磨各鏈輪不共面鏈輪端面跳動嚴重鏈輪支承剛度差鏈條扭曲嚴重提咼加工與安裝精度提高支承件剛度更換合格鏈條鏈板早期疲勞開裂潤滑條件良好的中低速鏈傳動，鏈板的疲勞是主要矛盾，但若過早失效則有問題：1?鏈條規(guī)格選擇不當2.鏈條品質(zhì)差3?動力源或負載動載荷大重新選用合適規(guī)格的鏈條更換只連合格的鏈條3控制或減弱負載和動力源的沖擊振動滾子提前碎裂鏈輪轉(zhuǎn)速較咼而鏈條規(guī)格選擇不當鏈輪齒溝有雜物或鏈條磨損嚴重發(fā)生爬齒和滾子被擠頂現(xiàn)象鏈條質(zhì)量差銷軸磨損或銷軸與套筒膠合鏈條鉸鏈元件的磨損是最常見的現(xiàn)象之一。正常磨損是一個緩慢發(fā)展的過程。如果發(fā)展過快則1?潤滑不良2?鏈條質(zhì)量差或選用不當清除齒溝雜物或換新鏈條清除齒溝雜物或換新鏈條更換質(zhì)量合格的鏈條。

續(xù)表6-1故障原因維修措施外鏈節(jié)外側(cè)擦傷1?鏈條未張緊，發(fā)生跳動，從而與鄰近物體碰撞2.鏈箱變形或內(nèi)有雜物1?使鏈條適當張緊2?消除箱體變形、清楚雜物鏈條跳齒或抖動1?鏈條磨損伸長，使節(jié)距和垂度過大沖擊或脈動載荷較重鏈輪齒磨損嚴重1.更換鏈條或鏈輪2?適當張緊3.米取措施穩(wěn)定載何鏈輪齒磨損嚴重1?潤滑不良2?鏈輪材質(zhì)較差，齒面硬度不足改善潤滑條件提咼鏈輪材質(zhì)和齒面硬度3?把鏈輪拆下，翻轉(zhuǎn)180再裝上，則可利用齒廓的另一側(cè)而延長使用壽命卡簧、開口銷等鏈條鎖止元件松脫鏈條抖動過烈有障礙物磕碰鎖止元件安裝不當1.適當張緊或考慮增設(shè)導(dǎo)板托板2?消除障礙物3.改善鎖止件安裝質(zhì)量振動劇烈、噪聲過大鏈輪不共面松邊垂度不合適3?潤滑不良鏈箱或支承松動鏈條或鏈輪磨損嚴重1.改善鏈輪安裝質(zhì)量2?適當張緊3改善潤滑條件消除鏈箱或支承松動更換鏈條或鏈輪加裝張緊裝置或防振導(dǎo)板7摩擦輪的設(shè)計與計算[2]最簡單的摩擦輪傳動是由兩個直接接觸并相互壓緊的摩擦輪組成，靠兩輪接觸面所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運動和動力。摩擦輪傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，噪聲小，有過載打滑保護作用，可無級調(diào)速；但由于在傳動中存在彈性滑動與打滑，傳動效率低，磨損快，不能保持準確的傳動比，同時，作用在軸與軸承上的力較大，只宜于中小功率的傳動。7.1摩擦輪方案選擇7.1.1方案一圓柱平摩擦輪傳動圓柱平摩擦輪傳動的特點與應(yīng)用：a） 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易b） 壓緊力大，宜用于小功率傳動c） 為了減小壓緊力，可將輪面之一用非金屬材料作覆面d） 大功率傳動，摩擦輪常采用淬火鋼（如GCrl5，淬硬至60HRC），并采用自動壓緊卸載環(huán)e） 為降低兩軸的平行度要求，可將輪面之一制成鼓形，軸系剛性差時亦應(yīng)如此f） 用于回轉(zhuǎn)簡驅(qū)動裝置、儀表調(diào)節(jié)裝置等圖7-1圓柱平摩擦輪傳動7.1.2方案二圓柱槽摩擦輪傳動圓柱槽摩擦輪傳動的特點與應(yīng)用：a） 壓緊力較圓柱平摩擦輪傳動小，當0二15。時，約為其30%b） 有幾何滑動，易發(fā)熱與磨損，故應(yīng)限制溝槽高度為 h=（0.04~0.06）d1<（5~15）mm

C）加工和安裝要求較高d） 傳動比隨載荷和壓緊力的變化有少量變動e） 用于絞車驅(qū)動裝置等圖7-2圖7-2圓柱槽摩擦輪傳動7.1.3方案三端面摩擦輪傳動7.1.3方案三端面摩擦輪傳動端面摩擦輪傳動的特點與應(yīng)用：a） 結(jié)構(gòu)簡單，容易制造；b） 壓緊力大，有幾何滑動，易發(fā)熱和磨損；c） 將小輪制成鼓形，可減少幾何滑動，降低安裝精度；d） 軸向移動小輪，可實現(xiàn)正反向無機變速，但應(yīng)避免在d2e） 要注意大輪的剛度，并控制二軸線的垂直度；f） 用于摩擦壓力機等。0附近運轉(zhuǎn);圖7-3端面摩擦輪傳動綜合以上敘述和此次設(shè)計的結(jié)構(gòu)要求，選擇第一種方案7.2摩擦輪傳動的主要失效形式摩擦輪傳動的主要失效形式：a） 疲勞點蝕和表面壓潰多發(fā)生在閉式傳動中，主要是由于高的接觸應(yīng)力而造成。b） 輪面膠合壓緊力大，且轉(zhuǎn)速很高時，摩擦表面時溫度升高，導(dǎo)致潤滑油膜破裂而造成。c） 表面磨損多發(fā)生在開式傳動中。7.3摩擦輪的材料摩擦輪材料應(yīng)滿足彈性模量大、耐磨性好、接觸疲勞強度高、價格低且熱處理及加工性能好等要求。選用原則：a） 要求結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高時采用淬火鋼對淬火鋼或鋼對鋼。b） 對于尺寸較大、轉(zhuǎn)速較低、且為干摩擦的開式傳動，一般選用鑄鐵對鑄鐵或鑄鐵對鋼。c） 要求傳動平穩(wěn)、不添加潤滑劑，噪聲小和摩擦系數(shù)高的場合，可選用鑄鐵（或鋼）對酚醛層壓布材、皮革、橡膠或壓制石棉纖維等。根據(jù)此裝置的結(jié)構(gòu)和設(shè)計需要，選用鑄鐵為材料。7.4摩擦輪傳動的設(shè)計和計算傳動比 i2=6.4摩擦系數(shù)查表取 卩=0.05載荷系數(shù)K二1.25?1.5，取K二1.5b齒寬系數(shù)屮=—屮=0.2?0.4取屮=0.2a a aL4-綜合彈性模量Ed=蘭邑d E1+E2E1,E2為主、從動輪材料的彈性模量查表得E1=E2='1.5x105MPa所以Ed=所以Ed=2E1E2E1+E22x1.5x105x1.5x1051.5x105+1.5x105=1.5x105MPa許用接觸應(yīng)力查表得0]H=530?700MPa取宙1=620MPaH

初算中心距摩擦傳動示意圖Kpa'(i2+糾Ed彳'衣Ie(1290丫H丿>(6.4+1)x『1.5x初算中心距摩擦傳動示意圖Kpa'(i2+糾Ed彳'衣Ie(1290丫H丿>(6.4+1)x『1.5x105x15x3 0.2x0.05取a二770mm式中f為摩擦因數(shù)，查表取f=0.05；P2為傳遞功率；n2為小摩擦輪轉(zhuǎn)速；摩擦輪寬度b=屮a=0.2x770mm=154mma所以每個托輪的寬度b=b/2二77mm小摩擦輪直徑2a1+i2(1_e)1.326.4x19.2(1290\2620丿mm751.1mm2x7701+6.4x(1—0.02)mm=198.5mm取大摩擦輪直徑實際中心距主動轉(zhuǎn)距d2=2a—d]=2x770—200mm=1340mmd]+d2200+1340 770a=—1 2= mm=770mm22T=9550p=9550x132N-m=656.6N-mn2 19.2

8軸的設(shè)計和計算[3]8.1軸的材料應(yīng)用于軸的材料種類很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對軸的強度、剛度和其他機械性能等的要求，采用的熱處理方式，同時考慮制造加工工藝，并力求經(jīng)濟合理來選擇軸的材料。軸的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼，如35、45和50，其中以45號鋼最為常用。根據(jù)本設(shè)計的要求，選45號鋼作材料8.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，為軸設(shè)計的重要步驟。一般軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則：a） 節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀；b） 易于軸上零件的精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸、和調(diào)整；c） 采用各種減少應(yīng)力集中和提高強度的結(jié)構(gòu)措施；d） 便于加工制造和保證精度。由材料力學(xué)可知，軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為8-1)(8-2)T 9.55x106-p8-1)(8-2)T= 沁 n<[T]T Wt 0.2d3 T式中t為軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa;TT為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為N-m;P為軸傳遞的功率，單位為kw；n為軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min;WT為軸的抗扭截面系數(shù)，單位為mm3；[Tt]為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa。由此推得實心圓軸的最小直徑d0i（單位為mm）為0min, ,'9.55x106Pd0i>3| 0min3 0.2[t]nTOC\o"1-5"\h\z' T式中C為計算常數(shù)，C=*9.55x106「0.2[t」，取決于軸的材料和受載情況查表取C二112 丫rp i132所以d°min>C*-=112X 二曲汕當軸段上開有鍵槽時，應(yīng)適當增大直徑以考慮鍵槽對軸的強度的削弱：d>100mm時，單鍵槽增大3%,雙鍵槽增大7%；d<100mm時，單鍵槽增大5%~7%,雙鍵槽增大10%~15%。最后應(yīng)對d進行圓整。綜合以上取d1二55mm,d2二65mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖：II IIII理 IIII圖8-1主軸9軸承蓋的設(shè)計計算⑴螺釘聯(lián)接式軸承蓋調(diào)整軸承間隙方便，密封性好，應(yīng)用廣泛。軸承外徑D二100mm根據(jù)軸承外徑取螺釘直徑d3=10mm螺釘孔直徑 d0二d3+1二10+1mm二11mmD0uD+2.5d3二100+2.5x10mm二125mmD2uD0+2.5d3二125+2.5x10mm二150mmD4=D—(10?15)=100—(10~15)=85~90mm取D4二90mmeu1.2d3二1.2x10二12mmD5=D—(3~4)=100—(3~4)=96~97mm取D5二96mmm由結(jié)構(gòu)確定，查表得b二7mm,B二8mm,Dx二66mm,D6二82mm代號入下圖所示：圖9-1軸承蓋10軸承的選擇和潤滑：10.1軸承的選擇：選擇滾動軸承的類型與多種因素有關(guān)，通常根據(jù)下列幾個主要因素：負荷情況負荷是選擇軸承最主要的依據(jù)，通常應(yīng)根據(jù)負荷的大小，方向和性質(zhì)來選擇軸承。a） 負荷大?。阂话闱闆r下，滾子軸承由于是線接觸，承載能力大，適用于承受較大負荷，球軸承由于是點接觸，承載能力小，適用于輕，中等負荷。b） 負荷方向：純徑向力作用，宜選用深溝球軸承，圓柱滾子軸承或滾針軸承。純軸向負荷作用，選用推力球軸承或推力滾子軸承。徑向負荷和軸向負荷聯(lián)合作用時，一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。若徑向負荷較大而軸向負荷較小時，也可選用深溝球軸承和內(nèi)外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承。若軸向負荷較大而徑向負荷小時，可選用推力角接觸軸承，推力圓錐滾子軸承。c） 負荷性質(zhì)：有沖擊負荷時，宜選用滾子軸承。高速性能球軸承不滾子軸承有較高的極限轉(zhuǎn)速，故高速時應(yīng)優(yōu)先考慮選用球軸承。在相同內(nèi)徑時，外徑越小，滾動體越輕小，運轉(zhuǎn)時滾動體作用在外圈上的離心力也越小，因此更適合于較高轉(zhuǎn)速下工作。在一定條件下，工作轉(zhuǎn)速較高時宜選用超輕，特輕系列的軸承。調(diào)心性能當軸兩端軸承孔同心性差或軸的剛度小，變形較大，以及多支點軸，均要求軸承調(diào)心性好，這時應(yīng)選用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。允許的空間徑向尺寸受限制的機械裝置，可選用滾針軸承或特輕，超輕型軸承；軸向尺寸受限制時，宜選用窄或?qū)捪盗械妮S承。安裝與拆卸方便整體式軸承座或頻繁裝拆時，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承。軸承裝在長軸上時，為裝拆方便可選用帶錐孔和緊定套的軸承。根據(jù)以上所述及本設(shè)計的具體要求，選用調(diào)心球軸承。10.2軸承的潤滑軸承潤滑主要目的是減少摩擦和磨損，同時起到冷卻，吸振，防銹及降噪的作用。常用的潤滑劑有潤滑油，潤滑脂及固體潤滑劑（二硫化鉬）。選擇潤滑劑應(yīng)當考慮工作溫度，軸承負荷，轉(zhuǎn)速及其工作環(huán)境影響。一般來說，溫度高，負荷大，轉(zhuǎn)速低時選用粘度高的潤滑劑。潤滑油選擇：常用的潤滑油有--機械油，高速機械油，汽輪機油，壓縮機油，變壓器油，汽缸油等等。一般而言，軸承轉(zhuǎn)速越高，則選用較低粘度的潤滑油。負荷越重，則選用粘度較高的潤滑油。潤滑方法有：油浴潤滑，循環(huán)油潤滑，噴油潤滑及油霧潤滑。

選擇潤滑油或脂潤滑的一般原則如表10-1：表10-1選擇潤滑油或脂潤滑的一般原則影響選擇的因素用潤滑脂用潤滑油溫度當溫度超過120°C時，要用特殊潤滑脂。當溫度升高到200-220C時，再潤滑的時間間隔要縮短油池溫度超過90C或軸承溫度超過200C時，可米用特殊的潤滑油溫度系數(shù)<400000〈400000—500000載荷低到中等各種載荷直到最大軸承形式不用于不對稱的球面滾子推力軸承用于各種軸承殼體設(shè)計較簡單需要較復(fù)雜的密封和供油裝置長時間不需維護的地方可用。根據(jù)操作條件，特別要考慮工作溫度不可以用集中供油選用泵送性能好的潤滑脂。不能有效地傳熱，也不能作為液壓介質(zhì)可用最低轉(zhuǎn)矩損失如填裝適當，比采用油的損失還要低為了獲得最低功率損失，應(yīng)米用有清洗泵或油霧裝置的循環(huán)系統(tǒng)污染條件可用。正確的設(shè)計可防止污染物的侵入可用。但要采用有防護、過濾裝置的循環(huán)系統(tǒng)11結(jié)論在本設(shè)計中，執(zhí)行工作的從動件能滿足生產(chǎn)工藝提出的運動形式、運動規(guī)律、功能范圍和運動性能等諸方面的具體要求。結(jié)構(gòu)簡單，尺寸大小適度，在整體布置上占有空間小，布局緊湊。制造加工容易，維修拆裝方便，工作中穩(wěn)定可靠，使用安全，具有足夠的壽命。滾筒與電動機的運動方式，功率、轉(zhuǎn)矩及其載荷特性能夠相互協(xié)調(diào)，與其他相鄰機構(gòu)的銜接正常，傳動運動和力可靠，不會發(fā)生運動干涉。本機符合生產(chǎn)的需要，具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。參考文獻王旭，王積森.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.成大先.機械設(shè)計手冊單行版機械傳動[M].北京：化工工業(yè)出版社，2004.成大先.機械設(shè)計手冊單行版軸及其聯(lián)接[M].北京：化工工業(yè)出版社,2004.成大先.機械設(shè)計手冊單行版軸承[M].北京：化工工業(yè)出版社，2004.錢志峰，劉蘇.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2001.沈世德.機械原理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.瞿燕南，機械制造技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.徐灝.機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.機械工程手冊，電機工程手冊編輯委員會.機械工程手冊[M].北京：機械工業(yè)出版