《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【全套圖紙】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【全套圖紙】（33頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 1 緒論緒論 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 1.1 無無軸軸式式攪攪拌拌機(jī)機(jī)研研究究發(fā)發(fā)展展現(xiàn)現(xiàn)狀狀 改革開放 35 年以來，中國混凝土攪拌機(jī)市場從無到有、從小到大。目前，我國年產(chǎn) 水泥混凝土約為 15 億，攪拌機(jī)的年產(chǎn)量也居世界前列。相比較而言，我國具有的自主 3 m 知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)也很少。但隨著商品混凝土的大力推廣、工程建設(shè)施工的高效率化、高質(zhì) 量化和高效益化，推動(dòng)了混凝土攪拌設(shè)備向高效率、高質(zhì)量的方向不斷發(fā)展，一些傳統(tǒng) 設(shè)備己經(jīng)無法滿足施工要求。 在現(xiàn)有的攪拌機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)新型攪拌設(shè)備的研究和開發(fā)，提高混凝土攪拌機(jī)的設(shè) 計(jì)水平，同時(shí)帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)

2、的發(fā)展，創(chuàng)造一個(gè)良好的生產(chǎn)空間；對(duì)高效混凝土攪拌機(jī)的 開發(fā)，推動(dòng)攪拌及機(jī)事業(yè)性能的快速發(fā)展，生產(chǎn)出適應(yīng)市場要求、具有高可靠性和較強(qiáng) 競爭力的攪拌機(jī)。依據(jù)新的攪拌原理，采用理論探討和試驗(yàn)分析相結(jié)合的辦法，能方便 解決大型雙臥軸攪拌機(jī)存在的低效率問題，如果生產(chǎn)工業(yè)化成功應(yīng)用，一定為研制具有 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效攪拌機(jī)做出重大貢獻(xiàn)。 長期以來，國內(nèi)外攪拌設(shè)備雖然種類很多，但他們的共同特點(diǎn)：有一根軸貫穿整個(gè) 攪拌空間?！半p螺旋軸攪拌機(jī)”是一種新型的“無軸”攪拌機(jī)，它具有雙倍的徑向進(jìn)給 料流，雙倍的軸向進(jìn)給料流，雙倍的剪切力，使攪拌效率達(dá)到普通攪拌機(jī)的兩倍，能耗 更小。“雙螺旋軸攪拌機(jī)”無水平的主軸，不會(huì)

3、產(chǎn)生混凝土黏合中心軸并產(chǎn)生結(jié)塊形成 抱軸的現(xiàn)象，更適合于加工粘性強(qiáng)和添加有纖維的混凝土材料。 20 世紀(jì) 70 年代未至 80 年代初，我國為了適應(yīng)建筑業(yè)有關(guān)方面混凝土發(fā)展的需要， 在引進(jìn)國外攪拌機(jī)的基礎(chǔ)上，研制出了 10 多種混凝土攪拌樓（站）。經(jīng)過引進(jìn)研究、自 主開發(fā)生產(chǎn)等幾個(gè)階段，到本世紀(jì)初，我國攪拌機(jī)技術(shù)得到更大的發(fā)展，在產(chǎn)品型號(hào)和 生產(chǎn)數(shù)量上，都達(dá)到了一定規(guī)模，出現(xiàn)了一批更具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品，并開始形 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 成了一個(gè)具有一定規(guī)模和競爭能力的產(chǎn)業(yè)。2006 年，我國生產(chǎn)裝機(jī)容量 0.56的攪拌 3 m 站 2100 多臺(tái)，已成為攪拌設(shè)備的研究和生產(chǎn)大國。

4、自上世紀(jì)八十年代初已經(jīng)開始研制 JS 系列雙臥軸混凝土攪拌機(jī)，一直到現(xiàn)在，已研 制出從 JS35JS6000 系列攪拌機(jī)，一直處于國際領(lǐng)先水平，尤其從 2000 年開始采用 UG 等三維軟件，對(duì)攪拌機(jī)研究進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)攪拌設(shè)備進(jìn)行了動(dòng)力分析和受力分析，大 大提高產(chǎn)品的可靠性，達(dá)到國際先進(jìn)水平。這些攪拌機(jī)的研制，基本滿足了我國混凝土 發(fā)展的需求，但隨著主機(jī)市場的不斷發(fā)展，新型主機(jī)的需求越來越多。無軸式攪拌機(jī)在 國外也處在研究發(fā)展階段。 1.2 攪攪拌拌機(jī)機(jī)的的各各種種類類型型及及特特點(diǎn)點(diǎn) 目前使用的攪拌機(jī)就其原理而言，其基本上可分為自落式和強(qiáng)制式兩大類。 自落式攪拌機(jī)有較長的歷史，早在 20

5、世紀(jì)初，混凝土攪拌設(shè)備開始不斷出現(xiàn)。50 年 代后，人們研發(fā)出反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機(jī)，同時(shí)，其他一些攪拌機(jī)， 如裂筒式攪拌機(jī)等相繼問世。運(yùn)作時(shí)，拌筒繞著水平軸線旋轉(zhuǎn)，加入攪拌筒內(nèi)的物料， 葉片將物料提升至一定高度，然后借助自重下落，這樣不斷的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到攪拌的理 想效果。自落式混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，一般以攪拌塑性混凝土為主。但自落式攪拌 機(jī)已不符合國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，屬于淘汰產(chǎn)品，所以本文不作研究。 強(qiáng)制式攪拌機(jī)從 20 世紀(jì) 50 年代初興起后，得到了迅速的發(fā)展和生產(chǎn)推廣。最先出 現(xiàn)的是圓盤立軸式強(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)。這種攪拌機(jī)分為渦槳式和行星式兩種。19 世紀(jì) 70 年代后，隨著

6、輕骨料的出現(xiàn)，研制出了圓槽臥軸式強(qiáng)制攪拌機(jī)。 實(shí)踐證明，在上述混凝土攪拌設(shè)備的攪拌主機(jī)在工作中經(jīng)常出現(xiàn)混凝土 “抱軸”現(xiàn) 象。如果不及時(shí)停機(jī)清除，“抱軸”的混凝土?xí)絹碓蕉啵瑢?huì)引發(fā)攪拌機(jī)電機(jī)因過載 而堵轉(zhuǎn)，造成電機(jī)燒毀。 1.3 無無軸軸式式攪攪拌拌機(jī)機(jī)特特點(diǎn)點(diǎn) 無軸式攪拌機(jī)與以上所述的各種臥軸式攪拌機(jī)相比有以下一些優(yōu)點(diǎn)： （1）解決了攪拌機(jī)運(yùn)作中普遍存在的抱軸現(xiàn)象； （2）減小了因攪拌臂的重量產(chǎn)生的大量彎矩； （3）解決了因攪拌臂的安裝而產(chǎn)生的偏心力，緩解了對(duì)軸端的沖擊； （4）攪拌機(jī)上安裝攪的拌臂和連接套數(shù)量大，占用攪拌筒的空間大，減少了筒內(nèi)的 有效容積，無軸攪拌機(jī)攪拌裝置結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)思

7、靈活，有效提高了攪拌筒的攪拌容積； 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 （5）無軸式攪拌機(jī)不需攪拌臂的更換，維修也方便，大大降低了工人的工作量； （6）減少了由于抱軸引起的沖洗次數(shù)，節(jié)約用水量，同時(shí)也減少了對(duì)環(huán)境的污染， 成本得到降低； 1.4 攪攪拌拌機(jī)機(jī)的的分分析析及及設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù) 1.4.1 攪拌機(jī)常見問題的原因分析攪拌機(jī)常見問題的原因分析 實(shí)際工作中，攪拌機(jī)的攪拌主體在工作中經(jīng)常出現(xiàn)混凝土“抱軸”現(xiàn)象。如果不及 時(shí)停機(jī)清除，“抱軸”的混凝土?xí)絹碓蕉?，將?huì)引起電機(jī)過載而發(fā)生堵轉(zhuǎn)，造成電機(jī) 燒毀或產(chǎn)生破壞。 經(jīng)過調(diào)查和研究，普遍贊同攪拌機(jī) “抱軸”產(chǎn)生的原因是可以避免的，原因可以分 為兩大

8、類：設(shè)計(jì)不當(dāng)和使用不規(guī)范。表現(xiàn)形式如下： (1) 投料設(shè)備設(shè)計(jì)的不合理。比如物料和進(jìn)水口位置及方向設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致軸上 堆積大量物料，粘結(jié)在軸上的物料卡住轉(zhuǎn)軸； (2)進(jìn)水口方向和沖洗方向不得當(dāng)，另外沖水壓力過低也是原因之一。沖洗攪拌筒時(shí)， 攪拌器上粘著的大量物料清理不掉； (3) 攪拌筒的容積存在不合理利用率，容積利用率太小，攪拌時(shí)，攪拌軸在混凝土 上面，粘附在上面的物料得不到攪拌，從而慢慢凝固，阻礙軸的轉(zhuǎn)動(dòng)； （4）操作人員在設(shè)備攪拌卸料后，沒有及時(shí)清理攪拌罐，同時(shí)攪拌軸上殘留的混凝 土發(fā)生凝固，攪拌軸的表面上殘留粗糙不平的物料，干燥后凝固在軸上，以后就會(huì)越聚 越多影響攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 1.4

9、.2 無軸攪拌的理念無軸攪拌的理念 長期以來，國內(nèi)外攪拌機(jī)雖難種類繁多，但他們的共同特點(diǎn)就是有一跟軸貫穿整個(gè) 攪拌空間。 圖 1.1“無軸”攪拌機(jī)葉片形式 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 “雙螺旋軸攪拌機(jī)”是一種新型的“無軸”攪拌機(jī)，其葉片形狀如圖 1.1 所示。它具 有雙倍的徑向物料流，雙倍的軸向物料流，雙倍的剪切力，使攪拌效率是普通攪拌機(jī)兩 倍多，能耗更小?！半p螺旋軸攪拌機(jī)”無水平的主軸，不會(huì)產(chǎn)生混凝土骨料黏合中心軸 上結(jié)塊形成抱軸現(xiàn)象，利于加工粘性較強(qiáng)和添加有纖維的特種混凝土材料。無攪拌臂的 阻礙，使其空間更大。 但是僅對(duì)其攪拌部分進(jìn)行的改進(jìn)還是不能達(dá)到真正的提高效率、節(jié)約能源的效果， 所

10、以這次我們?cè)趯?duì)一些公司、工廠進(jìn)行調(diào)研后，對(duì)其傳動(dòng)部件進(jìn)行深入研究確定了最初 方案，對(duì)機(jī)器進(jìn)行改良，并達(dá)到理想效果。 1.4.3 基本設(shè)計(jì)任務(wù)基本設(shè)計(jì)任務(wù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)主要有： 1、擬定傳動(dòng)方案； 2、對(duì)減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算； 3、繪制攪拌機(jī)裝配部件裝配總圖一份和組要零件圖六份； 4、按指定格式和要求撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 1.4.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)能達(dá)到以下目的： （1）鞏固、熟悉并綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)； （2）培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)； （3）熟悉進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟和常見問題，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般技巧； （4）學(xué)會(huì)

11、查閱運(yùn)用技術(shù)資料；初步掌握對(duì)專業(yè)范圍內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)問題進(jìn)行研究的能 力。 1.5 課課題題研研究究背背景景及及意意義義 1.5.1 課課題題研研究究背背景景 隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，同時(shí)國家加快城市建設(shè)、場所設(shè)施建設(shè)、高鐵事業(yè)等全 面展開，并伴隨著一大批國家建設(shè)項(xiàng)目的啟動(dòng)，國內(nèi)對(duì)無軸攪拌機(jī)的需求量越來越多。 這為無軸攪拌行業(yè)提高了發(fā)展的進(jìn)程。商品混凝土的大力推廣和工程建設(shè)施工的高效益 化、高質(zhì)量化、高效率化，從實(shí)際上推動(dòng)了無軸攪質(zhì)量，此外，攪拌設(shè)備的使用性能和 研發(fā)方面得到迅速提高和發(fā)展。同時(shí)，從市場需求看，隨著高速公路建設(shè)的普及和高速 鐵路建設(shè)的啟動(dòng)，施工質(zhì)量被用戶要求的越來越高，一些傳統(tǒng)攪拌

12、設(shè)備已無法滿足越來 越高的施工要求。 1.5.2 課課題題研研究究意意義義 本課題通過理論分析，針對(duì)無軸攪拌機(jī)主要參數(shù)進(jìn)行理論分析；確定攪拌機(jī)主要參數(shù)， 完成課題研究內(nèi)容，為無軸攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)提供參考。重點(diǎn)需要解決的問題是攪拌機(jī)中螺 旋葉片的設(shè)計(jì)。利用 SOLIDWORK 完成各部分設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上完成二維工程圖的設(shè) 計(jì)。要求圖樣繪制及標(biāo)識(shí)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。圖面布局和比例合理、圖線清晰、表達(dá)正確。 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，希望對(duì)自己未來的事業(yè)和工作有所幫助，并提高自己各方面的能 力，為以后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于本人水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)過程當(dāng)中存在 許多不足之處，希望

13、各位老師給予指教，一定虛心改正以期有更大的提高，在此致謝！ 2 傳動(dòng)方案及電動(dòng)機(jī)的選擇傳動(dòng)方案及電動(dòng)機(jī)的選擇 2.1 傳動(dòng)方案的選擇傳動(dòng)方案的選擇 機(jī)器通常是由原電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)和工作機(jī)三部分所組成。 傳動(dòng)系統(tǒng)是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和 動(dòng)力進(jìn)行傳遞與分配的作用，可見，傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)器 的重要組成部分。傳動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量與成本在整臺(tái)機(jī)器中占有很大比重。因此，在機(jī)器中 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)整部機(jī)器的性能、成本以及整體尺寸的影響都是很大的。所以 合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)計(jì)工作地一重要組成部分。 圖 2.1 傳動(dòng)方案圖 方案（b） 方案（c） 方案（a） 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 合理的傳動(dòng)方案首先應(yīng)滿足工

14、作機(jī)的性能要求，其次是滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺 寸緊湊、傳動(dòng)效率高、使用維護(hù)方便、工藝性和經(jīng)濟(jì)性好等要求。很顯然，要同時(shí)滿足 這些要求肯定比較困難的，因此，要通過分析和比較多種傳動(dòng)方案，選擇其中最能滿足 眾多要求的合理傳動(dòng)方案，作為最終確定的傳動(dòng)方案。 為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下三種傳動(dòng)方案，分別如圖 2.1 所示。下面進(jìn)行分析和比較： 在圖 2.1 方案（a）中采用兩級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器，這種方案結(jié)構(gòu)尺寸小、傳動(dòng) 效率高，適合于較差環(huán)境下長期工作；方案（b）采用 V 帶輪傳動(dòng)和一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)， 這種方案外廓尺寸較大，有減震和過載保護(hù)作用，V 帶傳動(dòng)部適合惡劣的工作環(huán)境；方案 （c）采用一級(jí)閉式

15、齒輪傳動(dòng)和一級(jí)開式齒輪傳動(dòng)，成本較低，但使用壽命較短，也不適 合于較差的工作環(huán)境。以上三種方案雖然都能滿足攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求，但結(jié)構(gòu)尺寸， 性能指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)性能等方面均有較大差異。結(jié)合攪拌機(jī)的各種性能要求及工作環(huán)境，最 后確認(rèn)（b）方案為最終方案。 2.2 電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)選擇 Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)由于其有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，故其應(yīng) 用最廣，本傳動(dòng)方案的點(diǎn)擊也選用 Y 系列電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響，電動(dòng)機(jī)功率的 確定組要與其載荷大小、工作時(shí)間長短、發(fā)熱多少有關(guān)，對(duì)于長期連續(xù)工作，載荷較穩(wěn) 定的機(jī)械，根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需的功率 Pd

16、來選擇，而不必校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。選 擇時(shí)應(yīng)使電動(dòng)機(jī)的額定功率稍大于電動(dòng)機(jī)所需功率。 由廠方提供的數(shù)據(jù)和查閱相關(guān)手冊(cè)，選擇電動(dòng)機(jī)為 Y200L-8 攪拌軸轉(zhuǎn)速 50r/min Y200L-8 型電動(dòng)機(jī)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及相應(yīng)總傳動(dòng)比如下表 2.1： 表 2.1 電機(jī)技術(shù)參數(shù) 電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率 （kw） 同步轉(zhuǎn)速 r/min 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 總傳動(dòng)比 Y200L-81575073014.6 Y200L-8 型電動(dòng)機(jī)：中心高：H=200mm 軸伸出部分用于裝帶輪軸段的直徑和長度為：D=55mm E=110mm 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 鍵槽尺寸: 寬度 F=16mm：深度 l=6mm

17、 3 傳動(dòng)比的計(jì)算與分配傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 3.1 計(jì)算總傳動(dòng)比計(jì)算總傳動(dòng)比 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速，按下式計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng) m n w n 比 ：i 6 . 14 50 730 w m n n i （3.1） 另一方面：由機(jī)械設(shè)計(jì)課程可知，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比 應(yīng)等于各i 級(jí)傳動(dòng)比的連乘積 即： n niii 21 （3.2） 3.2 傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)比的分配 在設(shè)計(jì)多級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，分配傳動(dòng)比是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題。傳動(dòng)比分配 得不合理，會(huì)造成結(jié)構(gòu)尺寸大，相互不協(xié)調(diào)，成本高，制造和安裝不方便等。為此，根 據(jù)機(jī)械手冊(cè)中的推薦值，選取帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比， 故

18、錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比： 1 4.5i 2 1 3.2 i i i （3.3） 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 4 傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 從電機(jī)到工作軸間共有一幅帶輪，兩根軸，分別為軸，軸。IIIII 4.1 各級(jí)轉(zhuǎn)速各級(jí)轉(zhuǎn)速 令小帶輪的轉(zhuǎn)速為，軸的轉(zhuǎn)速為，軸的轉(zhuǎn)速為。 I nII II nIII III n 0 m I n n i （4.1） 式中：電機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速（r/min） m n 電機(jī)軸至小帶輪的傳動(dòng)比 =1 0 i 0 i min/730rnI min/22.162 5 . 4 730 1 r i n n I II min/69.50 2 . 3 22.162 2 r i

19、n n II III 4.2 各級(jí)的輸入功率各級(jí)的輸入功率 令小帶輪的輸入功率為，軸的輸入功率為，軸的輸入功率為 I PII II PIII III P 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 01Id PP （4.2） 式中：電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率 d P 電動(dòng)機(jī)軸與小帶輪間的傳動(dòng)效率。=1 01 01 kwpp dI 15 V 帶傳動(dòng)效率 =0.95 02 III pp 02 02 =15 0.95=14.25kw II P 03 IIIII pp （4.3） 其中： 2103 式中：滾動(dòng)軸承傳遞效率 =0.98 1 1 錐齒輪傳動(dòng)的效率 =0.97 （7 級(jí)精度） 2 2 55.1397 . 0 98

20、 . 0 25.14 21 IIIII pp 4.3 各級(jí)轉(zhuǎn)矩各級(jí)轉(zhuǎn)矩 001Id TTi （4.4） 式中：電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩： d T 15 95509550196.23 730 d d m P T n 23.1961123.196 I T 同理可得：mNiTTII88.83895. 05 . 423.196 0211 mNiTT IIIII 82.2551 032 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 5 V 帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 帶傳動(dòng)的主要失效形式為打滑和疲勞破壞。因此，帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：在保證 帶輪傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命

21、。 5.2 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容 5.2.1 原始數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)： 傳遞的功率 P=15kw，轉(zhuǎn)速： 1 730 /minnr 2 1622.22 /minnr 5.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容： 確定帶的截型、長度、根數(shù)、傳動(dòng)中心距、帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸等。 5.3 設(shè)計(jì)步驟和方法設(shè)計(jì)步驟和方法 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 5.3.1 確定計(jì)算功率確定計(jì)算功率 ca P 計(jì)算功率是根據(jù)傳遞的功率 P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長短等因素的 ca P 影響而確定的，即： （5.1）PKP Aca 式中： 計(jì)算功率，單位為 kw ca P P傳遞的額定功率，單位為 kw

22、工作情況系數(shù) A K 由新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（以下簡稱手冊(cè)）表 7-30 查得=1.1 A K 5 . 161 . 115PKP Aca 5.3.2 選擇帶型選擇帶型 根據(jù)和小帶輪轉(zhuǎn)速，由手冊(cè)圖 7-4，選擇帶型為：普通 V 帶 B 型。 ca P 1 n 5.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑確定帶輪的基準(zhǔn)直徑和和 1d d 2d d 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d d 根據(jù) V 帶截型，參考手冊(cè)表 7-28，表 7-22 選取。為了提高 V 帶的壽 1mindd dd 命，宜選取較大的直徑，?。?mmdd140 1 2）驗(yàn)算帶輪的速度 根據(jù)公式： 來計(jì)算帶的速度，并應(yīng)使，對(duì)于普 10006010006

23、0 100060100060 12 12 2 11 11 1 nd nd v nd nd v d p d p max vv 通 V 帶輪smv/3025 max 經(jīng)計(jì)算得，故選取合適。smv/3025 max 1 d d 3）計(jì)算從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑 2 d d 7 . 6235 . 4)01 . 0 1 (140)1 ( 2 1 12 n n dd dd ）（01 . 0 （5.2） 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 并按 V 帶輪的基準(zhǔn)直徑系列表 7-22，取mmdd630 2 5.3.4 確定中心距和帶輪的基準(zhǔn)長度確定中心距和帶輪的基準(zhǔn)長度 d L 由于中心距未給出，所以根據(jù)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)需要初定

24、中心距，?。?0 a )(27 . 0 2121 0dddd ddadd）（ （5.3） 計(jì)算得： mmamm1540539 0 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取 mma600 0 根據(jù)帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系，按下式計(jì)算所需要的帶輪的基準(zhǔn)長度 mm a dd ddaL dd ddd 94.2508 6004 490 770 2 14 . 3 6002 4 )( )( 2 2 2 0 2 0 12 21 （5.4） 根據(jù)，由手冊(cè)表 7-18，查取 d L ， mmLd2500 由于 V 帶傳動(dòng)的中心距一般式可以調(diào)整的，故可采用下式作近似計(jì)算，取實(shí)際中心距 a: mm LL aa dd 53.595 2 0 （5.5）

25、考慮到安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力（如帶的伸長而松弛后的張緊）的需要，中心距的變 動(dòng)范圍為： mmLaa d 03.558015 . 0 min （5.6） mmLaa d 03.63303 . 0 max （5.7） 5.3.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1 根據(jù)對(duì)包角的要求，應(yīng)保證： 127 7 . 1325 .57 a -180 12 1 dd dd （5.8） 所以：符合要求。 1 5.3.6 單根單根 V 帶傳遞的額定功率帶傳遞的額定功率 根據(jù)帶型、和，查手冊(cè)表 7-38 得： 1 d d 1 n 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 62 . 0 13 . 3 1 1 P kwP 5

26、.3.7 確定帶的根數(shù)確定帶的根數(shù) Z 11 )(KKPP P Z a ca （5.9） 式中： 考慮包角不同德影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù)，查表 727 得： a K87 . 0 a K 考慮帶的長度不同時(shí)的影響系數(shù)，簡稱長度系數(shù)，查表 731 得： l K11 . 1 l K 單根 V 帶的基本額定功率。 1 P 計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根 V 帶額定功率的增量。P 6 . 4 11 . 1 87. 0)62. 013 . 3 ( 5 . 16 Z 查表圓整取 Z=5。 5.3.8 確定帶的預(yù)緊力確定帶的預(yù)緊力 0 F 根據(jù)公式： 2 0 ) 1 5 . 2 (500mv Kvz P F a ca

27、 （5.10） 其中：mV 帶單位長度質(zhì)量，查表 7-33 得：m=0.17 NF69.582 0 NFFp52.5337 2 sin2 1 0 NPFp27.80065 . 1 max 6 V 帶輪設(shè)計(jì)帶輪設(shè)計(jì) 6.1 V 帶輪的設(shè)計(jì)內(nèi)容帶輪的設(shè)計(jì)內(nèi)容 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑和帶輪轉(zhuǎn)速等已知條件，確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)形式、輪槽、 輪輻和輪轂的幾何尺寸、公差和表面粗糙度以及相關(guān)技術(shù)要求。 6.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì) V 帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì) 量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過動(dòng)平衡，輪槽工作面邀精細(xì)加工，以減少帶的摩損，各槽

28、 的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，一使載荷分布較為均勻等。 6.3 帶輪材料的選擇及結(jié)構(gòu)形式帶輪材料的選擇及結(jié)構(gòu)形式 6.3.1 材料的選擇材料的選擇 選取大小帶輪的材料都為為 HT200。 6.3.2 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑為（d 為安裝帶輪的軸 dda5 . 2 的直徑）時(shí)，可采用實(shí)心式；當(dāng)時(shí)，可采用腹板式；當(dāng)，同時(shí)mmda300mmda300 時(shí)，可采用孔板式；當(dāng)時(shí)，可采用輪輻式。mmdD100 11 mmda300 所以，本傳動(dòng)方案中的大帶輪選用輪輻式，小帶輪采用實(shí)心式進(jìn)行制造。具體結(jié)構(gòu) 尺寸詳見零件圖。 6.4 V 帶輪的輪槽帶輪的輪槽 根據(jù)

29、所選的帶型為普通 V 帶 B 型槽，輪槽的結(jié)構(gòu)圖如圖 6.1 所示。其具體的參數(shù)如 表 6.1 所示： 表 6.1 V 帶輪的各種參數(shù) 基準(zhǔn)寬度（節(jié)寬） d b14 圖 6.1 輪槽結(jié)構(gòu)尺寸圖 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 基準(zhǔn)線上槽深 mina h3.5 基準(zhǔn)線下槽深 minf h 10.8 槽間距 e4 . 019 第一槽對(duì)稱面至端面的距離 f 2 1 - 5 .12 帶輪寬 BB=（z-1）e+2f=101mm 帶輪外徑 a dmmhdd ada 1472 1 小 mmhdd ada 6372 2 大 帶輪節(jié)圓直徑 d d140630 中心距a859.9mm 帶的根數(shù) z5 角度 38

30、 6.5 V 帶輪傳動(dòng)的張緊帶輪傳動(dòng)的張緊 V 帶傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間以后，會(huì)因?yàn)閹У乃苄宰冃魏湍p而松弛。為了保證帶傳動(dòng)正 常工作，應(yīng)定期檢查帶的松弛程度，采用相應(yīng)的補(bǔ)救措施。本帶輪的張緊裝置采用定期 張緊，即：采用定期改變中心距地方法來調(diào)節(jié)帶的初拉力，使帶重新張緊。 7 錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 7.1 選定精度等級(jí)，材料及齒數(shù)選定精度等級(jí)，材料及齒數(shù) 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 7.1.1 齒輪精度等級(jí)的選擇齒輪精度等級(jí)的選擇 由于其負(fù)責(zé)將動(dòng)力輸入，并采用封閉式潤滑，故可選用 7 級(jí)精度。 7.1.2 材料選擇材料選擇 選擇鑄鋼或鑄鐵等材料；家用及辦公用機(jī)械的功率很小，但

31、要求傳動(dòng)平穩(wěn)、低噪音 或無噪聲，以及能在少潤滑或無潤滑狀態(tài)下正常工作，因此常選用工程朔料作為齒輪材 料?？傊?，工作條件的要求是選擇齒輪材料時(shí)首先應(yīng)考慮的因素。另外也應(yīng)考慮齒輪尺 寸的大小、毛胚成形方法及熱處理和制造工藝等其他常用原則。 經(jīng)分析對(duì)比，最終選小齒輪材料為 20 Cr，小齒輪調(diào)質(zhì)后表面淬火處理 55HRC，大齒 輪選用 45 剛，表面淬火處理 45HRC。 7.1.3 齒數(shù)選擇齒數(shù)選擇 選用小錐齒輪齒數(shù)為，故大錐齒輪齒數(shù)20 1 Z64202 . 3 122 ZiZ 7.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即： 3 2 1 2 1 )5 . 01 ( )

32、(92 . 2 RH E t KTz d （7.1） 7.2.1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) 3 . 1K 2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： mNTT III 88.838 3）選齒寬系數(shù)： R 3 . 0 R 4）機(jī)械設(shè)計(jì)書表 10-6 查取材料的彈性影響系數(shù)： 2 1 8 .189 MPZE 5）由機(jī)械設(shè)計(jì)書中圖 10-21 按齒面硬度查得： 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度MPa H 1150 1lim 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度MPa H 1000 2lim 6）由書機(jī)械設(shè)計(jì)中式 h njlN60 （7.2） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，其中，使用壽命為 10Y，一天工作 12 小時(shí)

33、，一年按工作 300 天，檢 修期為 3 年。 8 1 105 . 360 hII jlnN 8 2 101 . 160 hIIIjl nN 7)由書機(jī)械設(shè)計(jì)中圖 10-19 查得： 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 1 21 HNHN KK 8）計(jì)算許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，有公式 S KN lim （7.3） MPa S K HHN 1150 1lim1 1H MPa S K HHN H 1000 2lim2 2 7.2.2 計(jì)算計(jì)算 1）計(jì)算小齒輪代入中較小的值 t d1 H mm KTz d RRH E t 14.112 )5 . 01 ( )(92. 23 2 1

34、 21 2）計(jì)算： 圓周 V sm nd V IIt /95 . 0 100060 1 （7.4） 3）計(jì)算齒寬：b 64.3314.1123 . 0 1 tR db （7.5） 4）計(jì)算 b/h 模數(shù)： 607 . 5 2014.112/ 11 zdm tt （7.6） 齒高： 616.1225. 2 t mh （7.7） 667 . 2 /hb （7.8） 5）計(jì)算 K： 根據(jù) V=0.95m/s、七級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì) 書中圖 10-8 得，動(dòng)載荷系數(shù)；9 . 0 v K 同樣在表 10-3 查得：；由表 10-2 查得。齒向載荷分布系數(shù)：1 FH KK25 . 1 A K 由表 10-9

35、 查得： beHHF KKK 5 . 125 . 1 beH K 故得： 875 . 1 HF KK 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 故得出： 109 . 2 HHVA KKKKK （7.9） 6)校正分度圓直徑，公式 ： mm K K dd t t 77.1313 11 （7.10） 7）計(jì)算模數(shù)： 59 . 6 20/77.131/ 11 zdm （7.11） 7.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式為： 3 2 2 1 2 1 1)5 . 01 ( 4 F saFa RR YY z KT m （7.12） 7.3.1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（以下圖表均

36、由機(jī)械設(shè)計(jì)書中查得） 1）由圖 10-20 查得： 小齒輪 MPa720 1FE 大齒輪 MPa600 FE2 2）由圖 10-18 查得： 9 . 0 21 FNFN KK 3）計(jì)算許用應(yīng)力： 648 1 7209 . 0 11 1 S K FEFN 540 1 6009 . 0 22 2 S K FEFN 4）計(jì)算 K： 109 . 2 HHVA KKKKK 5）查?。?Fa Y 由表 10-5 查得： 8 . 2 1Fa Y28 . 2 2 Fa Y 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)： 由表 10-5 查得： 55 . 1 1Sa Y73 . 1 2 Sa Y 7）計(jì)算大小齒輪的 F SaFa YY

37、 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 MPa006698 . 0 1 11 F SaFa YY MPa0073044 . 0 2 22 F SaFa YY 75 . 3 1)5 . 01 ( 4 3 2 2 1 2 1 F saFa RR YY z KT m （7.12） 顯然大齒輪數(shù)值大。 小齒輪齒數(shù)計(jì)算： 2975 . 3 /77.131/ 11 mdz （7.13） 大齒輪齒數(shù)：92292 . 3 12 zz 經(jīng)上述設(shè)計(jì)，即滿足了接觸疲勞強(qiáng)度，同時(shí)也符合齒根疲勞強(qiáng)度并做到結(jié)構(gòu)經(jīng)湊， 避免浪費(fèi)。 7.4 幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算 7.4.1 計(jì)算分度圓直徑計(jì)算分度圓直徑 10975.10875

38、 . 3 29 11 mzd （7.14） 34575 . 3 92 22 mzd 7.4.2 錐距錐距 mm72.182 2 12 . 3 109 2 1 22 1 dR （7.15） 7.4.3 計(jì)算齒輪寬度計(jì)算齒輪寬度 mmRb R 5572.1823 . 0 （7.15） 7.4.4 錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 經(jīng)計(jì)算、分析對(duì)比，小錐齒輪設(shè)計(jì)為齒輪軸形式，大錐齒輪設(shè)計(jì)為腹板式。 參數(shù)： m=3.75 i=3.2 1 29z 2 92z 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 8 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、

39、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理 地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響軸的工作能力和軸上零件的 工作可靠性，還會(huì)增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難度。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是 軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。 下面根據(jù)上述原則對(duì)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 8.1 I 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（錐齒輪軸錐齒輪軸） 8.1.1 材料材料 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中的圖表查得，選用 40，調(diào)質(zhì)處理，HBS=241286。 r C ， ，MPa b 700MPa s 500MPa t 5535 8.1.2 初定軸的最小直徑初定軸的最小直徑 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)書中表 15-3，取=110 于是得： 0 A mm n

40、P d II 9 . 48 22.162 25.14 11033 2 min （9.1） I 軸的最小直徑顯然是安裝大帶輪的直徑。 ABI d 現(xiàn)取。mmd80 min 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 8.1.3 根據(jù)軸定位的要求確定軸的各段直徑和長度根據(jù)軸定位的要求確定軸的各段直徑和長度 現(xiàn)根據(jù)具體要求確定軸的各段直徑和長度如下圖 9.1 所示： 圖 9.1 小錐齒輪圖 8.1.4 小錐齒輪的受力分析小錐齒輪的受力分析 圓周力： N d T F m II t 43 1 1 1081. 110 65.92 88.83822 （9.2） 徑向力： NFF tr 3 111 103 . 6cost

41、an （9.3） 軸向力： NFF ta 3 111 1098 . 1 sintan （9.4） 法向載荷： 4 1.93 10 cos t N F F （9.5） 8.1.5 鍵的校核鍵的校核 選用 A 型普通鍵，軸鍵、輪轂的材料都用 20 剛。 取 L=80mm 1422hb （9.6） MPa Kld T b II b 410 102 3 （9.7） 式中：T傳遞的轉(zhuǎn)矩； K鍵與輪轂、鍵槽的接觸高度 K=0.5h=7 l鍵的工作長度：l=L-b=58mm； d軸的直徑； 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 MPaMPa bb 410 6 . 51 80587 1088.8382 3 8.1.

42、6 I 軸軸承的校核軸軸承的校核（30212） 查手冊(cè)有：C=102000N； ； Y=1.5； e=0.4； 0 130000C 圖 9.2 軸的受力圖 （1）求軸承的載荷（如上圖 9.2） 已知： NFae 3 1098. 1NFre 3 103 . 6 故得徑向載荷： NFr 3 1 1015 . 3 NFr 3 2 1045 . 9 軸向力： N Y F F r d 3 1 1 1005. 1 2 N Y F F r d 3 2 2 1015 . 3 2 與同向且 2d F ae F 3 21 5.13 10 daed FFNF 所以指向軸承 1.即軸承 1 為緊端，軸承 2 為松端。

43、 故有： NFFF aeda 3 21 1013 . 5 NFF da 3 12 1005 . 1 （2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 e F F r a 63 . 1 1 1 0 1 X5 . 1 1 Y e F F r a 11 . 0 2 2 1 1 X0 1 Y 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中表 13-6 查得： 1.2 p f NFYFXfP arp 3 11111 10746.10)( NFYFXfP arp 3 22222 1034.11)( （3）求軸承的壽命 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 23 hhh P c n Ln108001230031055 . 1 )( 60 10 5 3 10 2 6 （9.8

44、） 故所選軸承可用。 8.1.7 軸上載荷的計(jì)算軸上載荷的計(jì)算 圖 9.3 軸的受力及彎扭圖 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 由圖 9.3 彎矩和扭矩圖可以看出截面 B 是軸的危險(xiǎn)面，將計(jì)算出的截面 B 處的、 H M 及 M 列如下表 9.2： V M 表 9.2 截面 B 處的彎矩表 載荷水平面 H垂直面 V 支反 力 F NFNH 3 1 1005 . 9 NFNH 4 2 1072.92 NFNV 3 1 10992 . 0 NFNV 3 2 1029. 7 彎矩 mmNMIH 5 1005. 9mmNMIV 4 1015 . 3 總彎 矩 mmNMMM IVIHt 4 22 1058

45、 . 9 扭矩 mmNTII 5 1038 . 8 8.1.8 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 （9.9） 1 2 2 )( W TM III ca 式中：W軸的抗彎截面系數(shù)： 3 mm 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力的軸的許用應(yīng)力：MPa 1 - 軸的計(jì)算應(yīng)力：Mpa ca 軸所受彎矩： I MmN 軸所受的扭矩： II TmN 有相關(guān)資料查得： ；。6 . 0 MPa70 1 - 33 0.10.1 60 IB Wd 所以 1 3 2524 7 . 23 601 . 0 )1038 . 8 6 . 0()1058 . 9 ( MPa ca 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25 所以所設(shè)計(jì)的軸

46、符合強(qiáng)度要求。 8.2 II 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 8.2.1 材料材料 選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，HBS=217255；MPa b 650MPa s 360 8.2.2 初定最小直徑初定最小直徑 取 0 118A （9.10） II dmm n P A III III 763 0min II 軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器的直徑 II d 8.2.3 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇 計(jì)算轉(zhuǎn)矩: （9.11） IIIAca TKT 查表 14-1 得 7 . 1 A K mNTca094.433882.25517 . 1 選取聯(lián)軸器型號(hào)： 17280 17285 6 JA ZC L 8.2.4 根據(jù)軸

47、的定位要求，確定各段直徑和長度根據(jù)軸的定位要求，確定各段直徑和長度 現(xiàn)根據(jù)具體要求確定軸的各段直徑和長度如下圖 9.4 所示： 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 26 圖 9.4 軸的尺寸圖 8.2.5 大錐齒輪軸的受力分析大錐齒輪軸的受力分析 圓周力： 4 21 1.81 10 tt FFN 徑向力： 3 21 1.98 10 ra FFN 軸向力： 3 21 6.3 10 ar FFN 8.2.6 鍵的校核鍵的校核 材料均選用 20 鋼 II1 鍵的型號(hào)： GB/T10961001222lhb II2 鍵的型號(hào)： GB/T1096801628lhb 校核公式： b III b Kld T 3 10

48、2 （9.12） 其中：； ； ； 11 0.56kh 111 78lLb 1 80d ； ； ； 22 0.58kh 222 52lLb 2 95d MPa b 410 故鍵 II1 能用； bb 32.136 80786 1082.25512 3 1 故鍵 II2 能用； bb 14.129 95528 1082.25512 3 1 8.2.7 軸承的校核（軸承的校核（32218） 已知： C=270000N；Y=1.4；e=0.42 0 395000CN ；NFFF rtIIre 4 2 2 2 2 1082 . 1 NFF aIIae32 103 . 6 圖 9.5 軸承的受力分析圖

49、（1）軸承的徑向力： 3 1 6.46 10 IIr FN 4 2 1.17 10 IIr FN 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 27 軸向力： 3 3 1 1 6.46 10 2.31 10 22 1.4 IIr IId F FN Y 3 3 2 2 11.71 10 4.18 10 22 1.4 II IId F FN Y 由于與同向且 12IIdIIaeIId FFF 1IId F IIae F 所以指向軸承 2，即軸承 1 為松端，軸承 2 為緊端。 故有： 3 12 4.18 10 IIaIId FFN 3 21 8.61 10 IIaIIdIIae FFFN （2）求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 1

50、 1 0.65 IIa IIr F e F 4 . 0 1 X 4 . 1 1 Y 2 2 0.74 IIa IIr F e F 4 . 0 2 X 4 . 1 2 Y 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中表 13-6 查得： 1.2 p f NFYFXfP IIaIIrP 3 11111 1012.10)( NFYFXfP IIaIIrP 3 22222 1008.20)( （3）求軸承的壽命 hhh P c n Ln10800123003109 . 1)( 60 10 6 3 10 2 6 故 所選軸承可用。 8.2.8 軸上載荷的計(jì)算軸上載荷的計(jì)算 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 28 圖 9.6 軸的受力及彎矩

51、圖 由圖 9.6 彎矩圖和扭矩圖看出，截面 B 為軸的危險(xiǎn)截面，將計(jì)算出的截面 B 處的、 H M 及 M 列如下表 9.3： V M 表 9.3 截面 B 處彎矩表 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 載荷水平面 H垂直面 V 支反 力 F NFNH 3 1 1042 . 6 NFNH 3 2 1068.11 NFNV 3 1 1099 . 9 NFNV 3 2 1001 . 8 彎矩 mmNMIIH 3 1044.969 mmNMIIV 6 1 1051 . 1 mmNMIIV 5 2 1065. 6 總彎 矩 mmNMMM IIVIIHII 5 22 1094.17 扭矩 mmNTIII 6

52、 1055 . 2 8.2.9 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 1 2 2 )( W TM IIIII ca （9.13） 式中： W軸的抗彎截面系數(shù)； 3 mm 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力的軸的許用應(yīng)力；MPa 1 - 軸的計(jì)算應(yīng)力；Mpa ca 軸所受彎矩； I MmmN 軸所受的扭矩；mmN II T 有相關(guān)資料查得： 6 . 0； MPa70 1 - ； 3 3 601 . 01 . 0 IIB dW。 所以 1 3 2626 47.27 951 . 0 )1055 . 2 6 . 0()1079. 1 ( MPa ca 所以所設(shè)計(jì)的軸符合強(qiáng)度要求。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文

53、30 9 結(jié)論與展望結(jié)論與展望 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，集中、綜合從不同的知識(shí)方位對(duì)以前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次大的 回顧和訓(xùn)練，是一次四年積累的厚積薄發(fā)、一一展示，對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和工作將起到 積極而有深遠(yuǎn)的影響。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)。首先對(duì)傳統(tǒng)的幾種常見的攪拌 機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析、總結(jié)其工作原理及其存在的常見問題。了解目前對(duì)其存在的問題的常用 解決方案。熟悉“無軸”攪拌理念，掌握無軸攪拌機(jī)的工作原理，然后將其與傳統(tǒng)的攪 拌機(jī)進(jìn)行比較，分析其主要優(yōu)點(diǎn)及可能存在的問題以及解決方案。通過分析我們知道了， 目前市場使用的攪拌機(jī)都存在著“包軸”的現(xiàn)象，雖然也出

54、現(xiàn)如論文前所述的各種解決 方案，但由于其都有一根貫穿整個(gè)攪拌部件的軸存在，所以無論如何改進(jìn)也無法完全消 除“包軸”現(xiàn)象。而新型開發(fā)的無軸攪拌機(jī)正是彌補(bǔ)了這一缺陷。真正做到了無“包軸”現(xiàn) 象。 其次，這次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)其傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)過程中，在查閱資料的 同時(shí)，運(yùn)用以前所學(xué)知識(shí)，對(duì)傳動(dòng)方案進(jìn)行了不同方案的比較，從中選定了最優(yōu)的工藝 方案，其中也不乏對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，這時(shí)才感覺到傳動(dòng)方案的選擇在機(jī)械傳動(dòng)中的重 要性，它可以最大限度上節(jié)省生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，在競爭中處于有利地位、 立于不敗之地。所以要振興我國的機(jī)械制造業(yè)，必須從最基礎(chǔ)的東西做起，從機(jī)械產(chǎn)品 的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)過程中各個(gè)

55、環(huán)節(jié)最大程度地減少成本。我采用的是帶輪加錐齒輪的減速機(jī) 構(gòu)，即利用了帶輪的傳動(dòng)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)、大傳動(dòng)比，又利用了錐齒輪傳動(dòng)可改變傳動(dòng)方向 的優(yōu)點(diǎn)。通過設(shè)計(jì)計(jì)算達(dá)到了即提高工作效率又能有效地節(jié)約能源的目的。 無軸攪拌機(jī)是一種新生產(chǎn)品，故必存在了其產(chǎn)品不成熟的一面，要想真正做到利國 利民，在激烈的市場競爭中立于不敗，就必須對(duì)其各個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，本論文只 是對(duì)其中的傳動(dòng)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)改良，在今后的研究中還應(yīng)注重其它方面的改進(jìn)。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從各個(gè)方面培養(yǎng)了我獨(dú)立思考、獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的習(xí) 慣和素養(yǎng)，這在以后的工作中將受益匪淺。 致致 謝謝 本文是在韓邦華導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>

56、作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的 榜樣；在整個(gè)論文選題、傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)、計(jì)算，到學(xué)位論文撰寫，都是老師及時(shí)給予我 建議，指出不足之處，幫助我更好地組織論文結(jié)構(gòu)，不斷充實(shí)論文的內(nèi)容鼓勵(lì)支持完成 的。在此，我對(duì)導(dǎo)師付出的心血和汗水表示由衷的感謝！ 在做論文期間，由于本人才疏學(xué)淺，加之此次設(shè)計(jì)時(shí)間緊任務(wù)重，老師以及我們組 的其他成員都積極、熱情的幫我，對(duì)我的工作、學(xué)習(xí)和生活給予了許多無私的關(guān)心與幫 助，使我的論文得以順利完成，由于篇幅限制在此不再將他們一一列舉，但是我對(duì)他們 無私慷慨的幫助表示深深的謝意！ 謹(jǐn)以此文，向所有關(guān)心、支持和幫助過我的老師、同事、同學(xué)、朋友和家人致以最 誠摯的謝意！ 無錫太湖學(xué)院學(xué)

57、士學(xué)位論文 32 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 張黎驊.新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：人民郵電出版社，2008.5. 2 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）減（變）速器.電機(jī)與電器M.北京：化學(xué)工業(yè)出社， 2004.1. 3 簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.同濟(jì)大學(xué)出版社，2002.5. 4 董懷武.畫法幾何及機(jī)械制圖M.武漢理工大學(xué)出版社，2000.11. 5 馮忠緒.混凝土攪拌理論與設(shè)備M.北京：人民交通出版社，2001. 6 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：高等教育出版社.2007. 7 陸 玉.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12. 8 J.Marchan、H.Homain.S.Diamond. M.Pi

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59、26 No.4. 11 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土攪拌機(jī)(GB/T9142-2000)M.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版，2000. 12 趙利軍.雙臥軸攪拌機(jī)參數(shù)優(yōu)化及其試驗(yàn)研究A.西安：長安大學(xué)碩士學(xué)位論文C. 2002.5. 13 龔鐵平編譯.國外混凝土機(jī)械M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1983. 14 龔溎義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)M.高等教育出版社，2007.5. 15 程福.機(jī)械專業(yè)英語M.大連理工大學(xué)出版社，2009.7. 16 黃健求. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 17 黃如林，汪群. 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006. 18 Maassen F . Et al. Analytical and EmpirialA. Methods for Optimization of Cylinder Liner Bore Distorton C . SAE: 2001-01-05：16-39. 無軸攪拌機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 33