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i 混泥土攪拌機(jī)設(shè)計(jì) 摘要 在建筑上，混泥土攪拌機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，本文主要針對建筑工地上的混泥土攪 拌設(shè)計(jì)了混泥土攪拌機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。減輕了建筑工人的勞動強(qiáng)度，提高了勞 動生產(chǎn)率。 該建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)了混泥土攪拌、卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)料、反轉(zhuǎn)出料等功能并實(shí) 現(xiàn)了高效率混泥土攪拌的目的。為了現(xiàn)實(shí)這些動作，采用部件設(shè)計(jì)，分別實(shí)現(xiàn)這些動 作。比如了為實(shí)現(xiàn)混泥土攪拌這個(gè)動作，設(shè)計(jì)了鏈傳動機(jī)構(gòu)。然后控制系統(tǒng)把各個(gè)部 件的獨(dú)立運(yùn)動協(xié)調(diào)起來，形成了一個(gè)有規(guī)則運(yùn)動系統(tǒng)。各個(gè)部件的聯(lián)接，先造出一個(gè) 合格的機(jī)械本體，把各個(gè)部件安裝在機(jī)械本體上，形成一個(gè)機(jī)器。 關(guān)鍵詞： 混泥土攪拌；鏈傳動；電機(jī)。 1 目錄 摘要 ..........................................................................................................................................................................I 目錄 ..........................................................................................................................................................................1 第一章 緒論 ..........................................................................................................................................................1 第二章 總體方案設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................................6 2.1 總體設(shè)計(jì)的思路 ...........................................................................................................................................6 2.2 總體設(shè)計(jì)方案的采用 .................................................................................................................................7 第三章 傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................................9 3.1 電機(jī)的計(jì)算與選型 .....................................................................................................................................9 3.2 減速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................................................................................9 3.3 鏈傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................................................................................................................13 第四章 混泥土攪拌機(jī)構(gòu)主要零部件的校核 ....................................................................................................15 4.1 軸承的選取及校核 ...................................................................................................................................15 4.2 軸的設(shè)計(jì)及校核 .......................................................................................................................................15 4.3 齒輪的校核 .................................................................................................................................................18 結(jié) 論 ................................................................................................................................................................21 致 謝 ................................................................................................................................................................22 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................................................23 2 第一章 緒論 混凝土攪拌機(jī)是把水泥、砂石骨料和水混合并 拌 制成混凝土混合料的機(jī)械。主要由拌筒、加料和卸 料 機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、機(jī)架和支承 裝 置等組成。 混凝土攪拌機(jī)的簡介 混凝土攪拌機(jī)，包括通過軸與傳動機(jī) 構(gòu)連接的動力機(jī)構(gòu)及由傳動機(jī)構(gòu)帶動的滾筒，在滾筒筒體上裝圍繞滾筒筒體設(shè)置 的齒圈，傳動軸上設(shè)置與齒圈嚙合的齒輪。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、合理，采用齒輪、 齒圈嚙合后，可有效克服雨霧天氣時(shí)，托輪和攪拌機(jī)滾筒之間的打滑現(xiàn)象；采用的傳 動機(jī)構(gòu)又可進(jìn)一步保證消除托輪和攪拌機(jī)滾筒之間的打滑現(xiàn)象。 混凝土攪拌機(jī)的分類： 按工作性質(zhì)分間歇式(分批式)和連續(xù)式；按 攪拌原理分自落式和強(qiáng)制式；按安裝方式分固定式和 移動式；按出料方式分傾翻式和非傾翻式；按拌筒結(jié) 構(gòu)形式分梨式、鼓筒式、雙錐、圓盤立軸式和圓槽臥 軸式等。 混凝土攪拌機(jī) 1、按工作性質(zhì)分 （1）周期性工作攪拌機(jī) （2）連續(xù)性工作攪拌機(jī) 2、按攪拌原理分 （1）自落式攪拌機(jī) （2）強(qiáng)制式攪拌機(jī) 3、按攪拌桶形狀分 （1）鼓筒式 （2）錐式 （3）圓盤式 另外，攪拌機(jī)還分為裂筒式和圓槽式（即臥軸式）攪拌機(jī)。 3 自落式攪拌機(jī)有較長的歷史，早在 20 世紀(jì)初，由蒸汽機(jī)驅(qū)動的鼓筒式混凝土攪 拌機(jī)已開始出現(xiàn)。50 年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機(jī)以及裂筒式攪 拌機(jī)等相繼問世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機(jī)的拌筒內(nèi)壁上有徑向布置的攪拌葉 片。工作時(shí)，拌筒繞其水平軸線回轉(zhuǎn)，加入拌筒內(nèi)的物料，被葉片提升至一定高度后， 借自重下落，這樣周而復(fù)始的運(yùn)動，達(dá)到均勻攪拌的效果。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。 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，隨著輕骨料的應(yīng)用，出現(xiàn)了圓槽臥軸式強(qiáng)制攪拌機(jī)，它又分單臥軸式和雙 臥軸式兩種，兼有自落和強(qiáng)制兩種攪拌的特點(diǎn)。其攪拌葉片的線速度小，耐磨性好和 耗能少，發(fā)展較快。強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上裝有攪拌葉片，加入拌 筒內(nèi)的物料，在攪拌葉片的強(qiáng)力攪動下，形成交叉的物流。這種攪拌方式遠(yuǎn)比自落攪 拌方式作用強(qiáng)烈，主要適于攪拌干硬性混凝土。 連續(xù)式混凝土攪拌機(jī)裝有螺旋狀攪拌葉片，各種材料分別按配合比經(jīng)連續(xù)稱量 后送入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌好的混凝土從卸料端連續(xù)向外卸出。這種攪拌機(jī)的攪拌時(shí)間短， 生產(chǎn)率高、其發(fā)展引人注目。 隨著混凝土材料和施工工藝的發(fā)展、又相繼出現(xiàn)了許多新型結(jié)構(gòu)的混凝土攪拌機(jī), 如蒸汽加熱式攪拌機(jī),超臨界轉(zhuǎn)速攪拌機(jī)，聲波攪拌機(jī)，無攪拌葉片的搖擺盤式攪拌機(jī) 和二次攪拌的混凝土攪拌機(jī)等。 混凝土攪拌功能 使各組成成分宏觀與微觀上均勻 破壞水泥顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，促進(jìn)彌散現(xiàn)象的發(fā)展 破壞水泥顆粒表面的初始水化物薄膜包裹層 促使物料顆粒間碰撞摩擦，減少灰塵薄膜的影響 提高拌合料各單元體參與運(yùn)動的次數(shù)和運(yùn)動軌跡的交叉頻率，加速勻質(zhì)化 攪拌機(jī) JS外形尺寸 代號/型 號 A B B1 C E F G H I L JS-60 2795 2100 2096 1196 772 600 642 1180 933 3810 JS-100 3230 2450 1570 1396 544 486 520 1394 1150 4666 4 代號/型 號 M M1 M2 M3 M4 N P Q S S1 JS-60 1056 444 2100 1500 650 1100 115 400 520 635 JS-100 1265 630 2450 1260 1265 1330 116 500 642 642 代號/型 號 S2 R R1 R2 N1 N2 n1 n2 D1 d2 JS-60 515 115 85 85 4 5 5 16 20 18 JS-100 500 160 125 125 5 5 13 20 23 18 攪拌質(zhì)量 為了確?；炷恋臄嚢栀|(zhì)量，要求混凝土混合料攪拌均勻,攪拌時(shí)間短，卸料 快，殘留量少,耗能低和污染少。影響混凝土攪拌機(jī)攪拌質(zhì)量的主要因素是：攪拌機(jī)的 結(jié)構(gòu)形式，攪拌機(jī)的加料容量與拌筒幾何容積的比率，混合料的加料程序和加料位置， 攪拌葉片的配置和排列的幾何角度，攪拌速度和葉片襯板的磨損狀況等。 主要技術(shù)參數(shù)： 型號 JS500 JS750 JS1000 JS1500 JS2000 出料容量 500L 750L 1000L 1500L 2000L 進(jìn)料容量 800L 1200L 1600L 2400L 3200L 生產(chǎn)率 25m3/h 37.5m3/h 50m3/h 75m3/h 100m3/h 骨料最大粒徑（卵石/碎石）mm 80/60 80/60 80/60 80/60 80/60 轉(zhuǎn)速 35r/m 31r/m 25.5r/m 25.5r/m 23r/m 攪拌葉片 數(shù)量 27 27 28 210 210 型號 Y180M-4 Y200L-4 Y225S-4 Y225M-4 Y280S-4 攪拌電機(jī) 功率 18.5KW 30KW 37KW 45KW 75KW 型號 YEZ132S-4-B 5 YEZ132M-4-B 5 YEZ160S-4 YEZ180L-4 YEJ180L-4 卷揚(yáng)電機(jī) 功率 5.5KW 7.5KW 11KW 18.5KW 22KW 水泵電機(jī) 型號 50DWB20-8A 65DWB35-5 KQW65-1001 KQW65-1001 CK65/20L 5 功率 750W 1.1KW 3KW 3KW 4KW 料斗提升速度 18m/min 18m/min 21.9m/min 23m/min 26.8m/min 運(yùn)輸狀 態(tài) 30502300 2680mm 36502600 2890mm 46402250 2250mm 50582250 2440mm 586022502 735mm外形尺寸（長 寬高） 工作狀 態(tài) 44613050 5225mm 49513650 6225mm 87653436 9540mm 96453436 9700mm 107203870 10726mm 整機(jī)重量 4000kg 5500kg 8700kg 11130kg 15000kg 卸料高度 1500mm 1600mm 2700mm 3800mm 3800mm 日常使用注意事項(xiàng) 1、混凝土攪拌機(jī)應(yīng)設(shè)置在平坦的位置，用方木墊起前后輪軸，使輪胎擱高架 空，以免在開動時(shí)發(fā)生走動。 2、混凝土攪拌機(jī)應(yīng)實(shí)施二級漏電保護(hù)，上班前電源接 通后，必須仔細(xì)檢查，經(jīng)空車試轉(zhuǎn)認(rèn)為合格，方可使用。試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)拌筒轉(zhuǎn)速是 否合適，一般情況下，空車速度比重車（裝料后）稍快 23 轉(zhuǎn)，如相差較多，應(yīng)調(diào)整 動輪與傳動輪的比例。 3、拌筒的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合箭頭指示方向，如不符實(shí)，應(yīng)更正電機(jī)接線。 4、檢查傳動離合器和制動器是否靈活可靠，鋼絲繩有無損壞，軌道滑輪是否 良好，周圍有無障礙及各部位的潤滑情況等。 5、開機(jī)后，經(jīng)常注意混凝土攪拌機(jī)各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。停機(jī)時(shí)，經(jīng)常檢 查混凝土攪拌機(jī)葉片是否打彎，螺絲有否打落或松動。 6、當(dāng)混凝土攪拌完畢或預(yù)計(jì)停歇 1h 以上，除將余料出凈外，應(yīng)用石子和清 水倒入抖筒內(nèi)，開機(jī)轉(zhuǎn)動，把粘在料筒上的砂漿沖洗干凈后全部卸出。料筒內(nèi)不得有 積水，以免料筒和葉片生銹。同時(shí)還應(yīng)清理攪拌筒外積灰，使機(jī)械保持清潔完好。 7、下班后及停機(jī)不用時(shí)，應(yīng)拉閘斷電，并鎖好開關(guān)箱，以確保安全。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和專 業(yè)基本技能分析和解決實(shí)際問題，訓(xùn)練初步工程設(shè)計(jì)的能力。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及 其自動化專業(yè)的特點(diǎn)，著重地培養(yǎng)以下幾方面能力： 1調(diào)查研究、中外文獻(xiàn)檢索、閱讀與翻譯的能力； 2綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論和知識分析解決實(shí)際問題的能力； 3查閱和使用專業(yè)設(shè)計(jì)手冊的能力； 6 4設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖的能力，包括使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪圖的能力； 5撰寫設(shè)計(jì)說明書（論文）的能力。 第二章 總體方案設(shè)計(jì) 2.1 總體設(shè)計(jì)的思路 在確定建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)設(shè)計(jì)方案前，必須對建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)設(shè)計(jì)基 本步驟及其基本原則，使設(shè)計(jì)的方案更合理 設(shè)計(jì)建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)大體上可分為兩個(gè)階段： 一、系統(tǒng)分析階段 1、根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)，明確所采用建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的目的和任務(wù)。 7 2、分析建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)所在系統(tǒng)的工作環(huán)境。 3、根據(jù)建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的工作要求，確定建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的基本 功能和方案。如建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的自由度、所能承載的重量、容許的運(yùn)動范圍、 以及對溫度、震動等環(huán)境的適應(yīng)性。 二、技術(shù)設(shè)計(jì)階段 1、根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 2、擬訂建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的作業(yè)方式。 3、確定驅(qū)動系統(tǒng)的類型。 4、計(jì)算動力元件的功率及校核受力件的承載能力。 5、選擇個(gè)部件的具體集體夠，進(jìn)行建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)總裝圖的設(shè)計(jì)。 6、繪制建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)的零件圖，并確定尺寸。 2.2 總體設(shè)計(jì)方案的采用 在建筑上，混泥土攪拌機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，本文主要針對建筑工地上的混泥土攪 拌設(shè)計(jì)了混泥土攪拌機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。減輕了建筑工人的勞動強(qiáng)度，提高了勞 動生產(chǎn)率。 該建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)了混泥土攪拌、卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)料、反轉(zhuǎn)出料等功能并實(shí) 現(xiàn)了高效率混泥土攪拌的目的。為了現(xiàn)實(shí)這些動作，采用部件設(shè)計(jì)，分別實(shí)現(xiàn)這些動 作。比如了為實(shí)現(xiàn)混泥土攪拌這個(gè)動作，設(shè)計(jì)了鏈傳動機(jī)構(gòu)。然后控制系統(tǒng)把各個(gè)部 件的獨(dú)立運(yùn)動協(xié)調(diào)起來，形成了一個(gè)有規(guī)則運(yùn)動系統(tǒng)。各個(gè)部件的聯(lián)接，先造出一個(gè) 合格的機(jī)械本體，把各個(gè)部件安裝在機(jī)械本體上，形成一個(gè)機(jī)器。 整體機(jī)構(gòu)圖形如下： 圖 1、機(jī)構(gòu)驅(qū)動形式 鏈傳動機(jī)構(gòu)組成，具體機(jī)構(gòu)如下： 8 圖 2、傳動機(jī)構(gòu) 第三章 傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 電機(jī)的計(jì)算與選型 設(shè)計(jì)輸入：拌筒尺寸（DB）mm :11471178，拌筒轉(zhuǎn)速（rmin）:18 額定 進(jìn)料容量L :400，工作壽命：10 年，2 班制，大修期 3 年， 所以， ；H=2 810300。 查表得：攪拌葉片轉(zhuǎn)數(shù)：28rmin，電機(jī)功率：19.55KW 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因?yàn)楸緜鲃拥墓ぷ鳡顩r是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式 Y（IP44 ）系列的電動機(jī)。 電動機(jī)容量的選擇 工作機(jī)所需功率 Pw Pw19.55kW 電動機(jī)的輸出功率 PdPw/ 0.90432聯(lián) 鏈 齒 聯(lián) 軸 承 Pd21.7kW 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 nd（i1i2in ）nw 初選為同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機(jī) 9 電動機(jī)型號的確定 由表 201 查出電動機(jī)型號為 Y132M1-6,其額定功率為 22kW，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min?；?本符合題目所需的要求。 3.2 減速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、選精度等級、材料及齒數(shù) 1） 材料及熱處理； 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 2） 精度等級選用 7 級精度； 3） 試選小齒輪齒數(shù) z120，大齒輪齒數(shù) z2680 的； 4） 選取螺旋角。初選螺旋角 14 因?yàn)榈退偌壍妮d荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（1021）試算，即 dt 3212HEdt ZuTK 5） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1） 試選 Kt1.6 （2） 選取區(qū)域系數(shù) ZH2.433 （3） 選取尺寬系數(shù) d1 （4） 查得 10.75，20.87，則 121.62 （5） 查得材料的彈性影響系數(shù) ZE189.8Mpa （6） 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hlim1600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 Hlim2550MPa； （7） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N160n1jLh601921（283005）3.3210e8 N2N1/56.64 107 （8） 查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN10.95；KHN20.98 （9） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1，安全系數(shù) S1，由式（1012）得 H10.95600MPa570MPa H20.98550MPa539MPa H H1 H2/2554.5MPa 6） 計(jì)算 （1） 試算小齒輪分度圓直徑 d1t d1t 3 212HEdt ZuTK 10 = =67.85 3 235.481926.10962 （2） 計(jì)算圓周速度 v= = =0.68m/s1062ndt 08592.67 （3） 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) mnt b=dd1t=167.85mm=67.85mm mnt= = =3.391coszdt 2014cs85.67 。 h=2.25mnt=2.253.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89 （4） 計(jì)算縱向重合度 = =0.3181tan14 =1.59 tan318.0z。 （5） 計(jì)算載荷系數(shù) K 已知載荷平穩(wěn)，所以取 KA=1 根據(jù) v=0.68m/s,7 級精度，由圖 108 查得動載系數(shù) KV=1.11；由表 104 查的 KH 的 計(jì)算公式和直齒輪的相同， 故 KH=1.12+0.18(1+0.61 )11 +0.2310 67.85=1.4223 查得 KF=1.36 查得 KH=KH=1.4。故載荷系數(shù) K=KAKVKHKH=11.031.41.42=2.05 （6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式得 d1= = mm=73.6mm 31/ttKd36.1/0528.67 （7） 計(jì)算模數(shù) mn mn = mm=3.741cosz20cos4.3。 2齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式(1017) mn 321cosFSadYzKT 1） 確定計(jì)算參數(shù) 11 （1） 計(jì)算載荷系數(shù) K=KAKVKF KF=11.03 1.41.36=1.96 （2） 根據(jù)縱向重合度 =0.318dz1tan=1.59，查得螺旋角影響系數(shù) Y0。88 （3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) z1=z1/cos =20/cos 14 =21.8933。 z2=z2/cos =100/cos 14 =109.47。 （4） 查取齒型系數(shù) 查得 YFa1=2.724；Yfa2=2.172 （5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得 Ysa1=1.569；Ysa2=1.798 （6） 計(jì)算F F1=500Mpa F2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98 F1=339.29Mpa F2=266MPa （7） 計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較FSaY = =0.01261FSaY 29.35674 = =0.014682FSa 8 大齒輪的數(shù)值大。 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mn =2.4 3201468.6.10984cos9.2 mn=2.5 3.3 鏈傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.靜強(qiáng)度計(jì)算 12 安全系數(shù) AtcfQnKF 其中，有效圓周力 1060tPznp2.896KN 工況系數(shù) 取 1.05(C13-104)A 離心力 (C13-108) 2160czFq4.69 懸垂力 1ffKa.5N2sin0ff qF.674K 懸垂拉力系數(shù) 取 1.3(B15，C13-108)f 抗拉載荷 (3 排鏈)37.QN9.5n 滿足要求 2.耐疲勞工作能力計(jì)算 1.0547.1096APK3.2811.08.90354pzn 2.150.80zpPn 7.4 ,2100APK2051ppALT h146 13 3.耐磨損工作能力計(jì)算 312129503.pr pLcziTvd.4501.38.10692c 32815 h 鉸鏈壓強(qiáng) AtcfrKFp2AtcfKFbd16.9MPa 套筒長度 取 34.9mm(6 排) 銷軸直徑 取 11.1mm (B7)2b 磨損系數(shù) 取 5.4 節(jié)距系數(shù) 取 1.23 齒數(shù)-速度系數(shù) 取 (C13-109)1c2c3c1 4.抗膠合工作能力計(jì)算 11.59lg1.87324max 25.4 4508.0.907.32tp Fpzn ( 為單排鏈有效圓周力)tF 得 maxn10/inr 14 第四章 混泥土攪拌機(jī)構(gòu)主要零部件的校核 4.1 軸承的選取及校核 軸承的校核 1）徑向力 5.16821VHrF 1） 派生力 ，NYrAd7.52NYrBd7.52 2） 軸向力 由于 ，dAdBa FF..31 所以軸向力為 ，2aA752aB 3） 當(dāng)量載荷 由于 ， ，eFrAa.1eFrBa31.0 所以 ， ， ， 。4.0X6.AYX0BY 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為2.1pfNFfPaArApA 4.509)( 2.0)(aBrBpBFYXfP 4） 軸承壽命的校核 hCnLAh 2198.3)(6017 15 4.2 軸的設(shè)計(jì)及校核 1求作用在齒輪上的受力 Ft1= =8990NdT2 Fr1=Ft =3370Ncostan Fa1=Fttan=2230N； Ft2=44940N Fr2=16850N Fa2=11150N 2求軸上的載荷 66 207.5 63.5 Fr1=14180.5N Fr2=6030.5N 查得軸承 30307 的 Y 值為 1.6 Fd1=4430N Fd2=1890N 因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪旋向都是左旋。 故：Fa1=6380N Fa2=1890N 3精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 MPaWmb5.17 16 截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 MPaWT64.72Tmb 9.8.152 由于軸選用 40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以 ， ， 。MPaB73Pa361Pa2601 17 a) 綜合系數(shù)的計(jì)算 由 ， 經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中045.2dr6.1dD 為 ， ，38 軸的材料敏感系數(shù)為 ， ，.q87.0 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 05.2)1(k7q 查得尺寸系數(shù)為 ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 ，.76.0 軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為 ，92 軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即 ，則綜合系數(shù)值為1q93.21kK. b) 碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為 ，1.05. c) 安全系數(shù)的計(jì)算 軸的疲勞安全系數(shù)為 92.61maKS.41a SSc 5.6.2 故軸的選用安全。 18 4.3 齒輪的校核 驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力 和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對高速傳動的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對低速傳動的齒輪驗(yàn)算 齒根彎曲應(yīng)力。 對硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。 接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （MPa） 123j2081SjuKNZmBn j 彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 5123w()SwjMPaY 式中 N-齒輪傳遞功率（KW） ，N= ；dN -電動機(jī)額定功率（KW） ；dN -從電動機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率； -齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）;jn m-初算的齒輪模數(shù)（mm）; B-齒寬（mm） Z-小齒輪齒數(shù)； u-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u1， “+”號用于外嚙合， “-”號用于內(nèi)嚙合； -壽命系數(shù)：SKTnNQ -工作期限系數(shù)： 160TOKmC T-齒輪在機(jī)床工作期限（ ）內(nèi)的總工作時(shí)間（h） ，對于中型機(jī)床的齒輪取ST =1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為 T= /P，PS ST 為變速組的傳動副數(shù)； 19 -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;1n -基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)； OC m疲勞曲線指數(shù)， 速度轉(zhuǎn)化系數(shù)， nK 功率利用系數(shù)， N 材料強(qiáng)化系數(shù)， ；Q 的極限值 ， 見表 3-5，當(dāng) 時(shí)，則取 = ；當(dāng)SKmaxSinSKSKmaxSKmax 時(shí)，取 = ；mini 工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動，取 =1.21.6；1 1 動載荷系數(shù);2K 齒向載荷分布系數(shù)；3 Y標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)； 許用接觸應(yīng)力（ MPa） ；j 許用彎曲應(yīng)力（ MPa） 。w 如果驗(yàn)算結(jié)果 或 不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如jw 仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。 軸上的斜齒輪采用調(diào)質(zhì)處理的方式進(jìn)行熱處理 N= =5.42kwdN148.6/minjnr3 u=1.05 = =1560MPj32081(.051).23.04721.53406486MPAAj 故齒輪符合標(biāo)準(zhǔn) 20 結(jié) 論 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識到自己以前在學(xué)習(xí)中的不足，進(jìn)而查漏補(bǔ)缺，對前面的內(nèi) 容有了新的認(rèn)識和提高，特別是在指導(dǎo)老師的幫助下，才得以完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我認(rèn)識到要完整地完成一次設(shè)計(jì)不能有半點(diǎn)馬虎和僥幸心理。每一個(gè) 小的細(xì)節(jié)都得經(jīng)過精心的選擇，不懂的，不會的，要及時(shí)查手冊，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，對于 結(jié)構(gòu)方面要多請教老師。這次最大的收獲是：在動手之前要經(jīng)過一番仔細(xì)的思考，只有這 樣才會不至于畫了又改，才能更有效的利用時(shí)間；其次是自己開始認(rèn)識到手冊的重要性， 開始自己認(rèn)為只要結(jié)構(gòu)不干涉就好了，經(jīng)過老師的一番指導(dǎo)，使我認(rèn)識到自己的這種錯誤 思想，因?yàn)榧词故且粋€(gè)小小的螺釘也會讓設(shè)計(jì)從頭再來。我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好每一個(gè)小的細(xì) 節(jié)，平時(shí)多思考，盡量使自己的結(jié)構(gòu)安全可靠，不僅在設(shè)計(jì)中是這樣，生活中也是這樣。 我們就要走向工作崗位，很可能我們將來就是各行各業(yè)的設(shè)計(jì)人員，假如我們不注意那些 小的細(xì)節(jié)，那么不僅會造成國家財(cái)產(chǎn)損失，更有可能對人的生命造成威脅。我們即將走向 社會，把畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們走向社會的一次很好的鍛煉，認(rèn)真做好它，將來不管干什么都 得：“認(rèn)認(rèn)真真做事，做好每件事” 。做一個(gè)對得起自己和別人的人。 21 致謝 在完成本設(shè)計(jì)之際，首先向尊敬的導(dǎo)師致以衷心的感謝。本設(shè)計(jì)是在老師的精心指導(dǎo)、熱情 鼓勵和支持下完成的。在整個(gè)課題的設(shè)計(jì)過程中，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，高深的學(xué)術(shù)造詣和誨人 不倦的精神，時(shí)刻激勵著我，令學(xué)生受益無窮。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這幾個(gè)月中，我從老師的耐心指 導(dǎo)中獲得了許多幫助，也學(xué)到了很多知識，令學(xué)生感激不盡。 同時(shí)也感謝大學(xué)四年來，所有老師對我辛勤的教導(dǎo)，大學(xué)是我人生中最重要的一段經(jīng)歷，在 這其中我不僅從老師們那里學(xué)到了非常多的知識，老師們的奉獻(xiàn)精神也令學(xué)生在以后的人生中不 斷受到激勵。在此謹(jǐn)表示我對所有老師的崇高敬意和衷心的感謝。 感謝大學(xué)四年來所有同學(xué)和朋友的幫助，我們一起學(xué)習(xí)、一起生活、共同進(jìn)步。共同留下了 許多美好回憶。 22 參考文獻(xiàn) 1 龔振幫.機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:電子建筑出版社,1995. 2 袁任光.可編程序控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例.廣州：華南理工大學(xué)出版社.2003 3 熊有倫.建筑生產(chǎn)混泥土攪拌機(jī)技術(shù)基礎(chǔ).武漢：華中科技大學(xué)出版社.1996 4 郁漢琪，郭健. 可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京：中國電力出版社.2004 5 王兆義. 可編程控制器教程.北京：機(jī)械建筑出版社.2005 6 丁煒，魏孔平. 可編程控制器在建筑控制中的應(yīng)用.北京：化學(xué)建筑出版社.2004 7 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊M.北京:機(jī)械建筑出版社,2002 8 吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊第二版M.北京:高等教育出版社,1999. 9 廖念釗,莫雨松,李碩根,楊興駿.互換性與技術(shù)測量第四版M.北京:中國計(jì)量出版社,2008. 10 陳錦昌,劉就女,劉林.計(jì)算機(jī)工程制圖.廣州:華南理工大學(xué)出版社,1999. 11 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