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畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自 動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 機(jī)制 1101 班 學(xué)生 王宏智 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 螺旋式洗米機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 內(nèi)容 根據(jù)題目進(jìn)行調(diào)研并參觀(guān)相似實(shí) 物及照片 主要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 完成螺旋式洗米機(jī)設(shè)計(jì)方 案 對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)介紹 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專(zhuān)題部分 螺旋式洗米機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分 析和確定 起止時(shí)間 2015 年 3 月 16 號(hào) 2015 年 6 月 4 號(hào) 指導(dǎo)教師 簽字 年 月 日 沈 陽(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 螺旋式洗米機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制 1101 學(xué)生姓名 王宏智 指導(dǎo)教師 侯志敏 論文提交日期 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 6 月 4 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自 動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 機(jī)制 1101 班 學(xué)生 王宏智 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 螺旋式洗米機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 內(nèi)容 根據(jù)題目進(jìn)行調(diào)研并參觀(guān)相似實(shí) 物及照片 主要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 完成螺旋式洗米機(jī)設(shè)計(jì)方 案 對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)介紹 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專(zhuān)題部分 螺旋式洗米機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分 析和確定 起止時(shí)間 2015 年 3 月 16 號(hào) 2015 年 6 月 4 號(hào) 指導(dǎo)教師 簽字 年 月 日 摘 要 洗米機(jī)是一種食品加工機(jī)械 是洗米裝置 是由電動(dòng)機(jī) 水平螺旋軸 的設(shè)計(jì) 傾斜螺旋軸和相應(yīng)的減速器 框架和其他結(jié)構(gòu) 米從入口到洗米 機(jī) 洗滌的摩擦螺旋軸交付后 流量計(jì)和流量逆流流動(dòng) 在流動(dòng)過(guò)程中的 漂浮雜質(zhì)米 洗滌渾濁的水從溢流排出淘米 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 占地面積小 集搓米 洗米 除去漂浮的雜質(zhì) 如砂石作為一個(gè)整體 用更少的水洗滌 效果 是一種高效連續(xù)式洗米機(jī) 食堂 大型酒店 快餐中心理想的糧食 洗滌機(jī)械 本設(shè)計(jì)制定洗米機(jī)的總體結(jié)構(gòu)方案 運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算 完 成了水平螺旋軸 傾斜螺旋軸及其相應(yīng)的減速器 與框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞 螺旋洗米機(jī) 減速器 水平螺旋軸 傾斜螺旋軸 機(jī)架 Abstract Rice washing machine is a kind of food processing machinery for the rice washing device The design of the spiral rice washing machine is composed of motor horizontal spiral shaft inclined screw shaft and corresponding reducer a frame structure Metres from the inlet into the washing machine the spiral shaft carried by the conveyor to rubbing washing water flow and countercurrent flow meters flow Minaka floating impurities in the process of floating and washing muddy water from overflow outlet reach the rice washing purpose It has the advantages of simple structure small occupation area rice rice washing rubbing the set of removing floating impurities such as gravel as one with less water good washing effect is a kind of high efficient continuous washing rice machine is the cafeteria hotel large fast food centers relatively ideal grain lavation machinery The design of formulation of the rice washing machine the overall structure scheme the movement and power parameters completed the horizontal spiral shaft inclined screw shaft and corresponding reducer rack structure design Key words Spiral rice washing machine Retarder Horizontal spiral shaft Tilting screw shaft Rack 目 錄 第一章緒論 1 1 1 洗米機(jī)設(shè)計(jì)的目的及意義 1 1 2 我國(guó)洗米行業(yè)發(fā)展概況 1 1 3 各類(lèi)洗米機(jī)簡(jiǎn)介 2 1 4 本章小結(jié) 3 第二章 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 4 2 1 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 4 2 2 電機(jī)的選擇 5 2 3 水平螺旋運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 6 2 3 1 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各軸傳動(dòng)比 6 2 3 2 各軸參數(shù)計(jì)算 6 2 4 傾斜螺旋運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 7 2 4 1 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各軸傳動(dòng)比 7 2 4 2 各軸參數(shù)計(jì)算 7 2 5 本章小結(jié) 8 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 9 3 1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 9 3 2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 12 3 3 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 14 3 3 1 輸入軸的設(shè)計(jì) 14 3 3 2 中間軸的設(shè)計(jì) 16 3 3 3 輸出軸的設(shè)計(jì) 17 3 4 各軸軸承與鍵的設(shè)計(jì) 21 3 5 本章小結(jié) 23 第四章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 24 4 1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 24 4 2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 26 4 3 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 29 4 3 1 輸入軸的設(shè)計(jì) 29 4 3 2 中間軸的設(shè)計(jì) 31 4 3 3 輸出軸的設(shè)計(jì) 33 4 4 各軸軸承與鍵的設(shè)計(jì) 37 4 5 本章小結(jié) 38 第五章螺旋軸機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 39 5 1 水平及傾斜螺旋軸設(shè)計(jì) 39 5 1 1 水平螺旋軸的設(shè)計(jì) 39 5 1 2 傾斜螺旋軸的設(shè)計(jì) 42 5 2 機(jī)架結(jié)構(gòu)的確定 44 5 3 料斗及出料口設(shè)計(jì) 44 5 4 潤(rùn)滑方案 44 5 5 密封方案 44 5 6 本章小結(jié) 45 結(jié)論 46 參考文獻(xiàn) 47 致謝 48 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章緒論 1 第一章 緒 論 1 1 洗米機(jī)設(shè)計(jì)目的及意義 洗米機(jī)是一種食品加工機(jī)械 洗米裝置 為了適應(yīng)餐廳 大型酒店 快餐中心 所以一個(gè)螺旋輸送機(jī)連續(xù)式洗米機(jī)的設(shè)計(jì) 該機(jī)主要由電機(jī) 減速器 套管 進(jìn)料口 進(jìn)料口 螺旋推進(jìn)器的結(jié)構(gòu) 水的侵蝕和泥沙沉降達(dá)到清洗大米的目的 在水稻深加工 洗米是第一個(gè)過(guò)程 在傳統(tǒng)加工中 洗米是手工勞動(dòng) 不僅勞動(dòng) 強(qiáng)度大 而且效果差 螺旋式洗米機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 占地面積小等優(yōu)點(diǎn) 集搓米 米洗凈 除去漂浮雜質(zhì) 砂等于一體 用更少的水 清洗效果好 大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度 它還具 有液壓運(yùn)輸功能 可以洗米輸出至設(shè)計(jì)位置 是一種高效的連續(xù)洗米機(jī) 適用于洗衣 粉和大米 玉米 小麥 豆類(lèi)和其他食物顆粒輸送 也可用于大米制品廠(chǎng) 豆制品廠(chǎng) 如洗滌原料 又是一個(gè)餐廳 大型酒店 快餐中心及釀造 理想的糧食洗滌機(jī)械加工 1 2 我國(guó)洗米行業(yè)發(fā)展概況 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 國(guó)民生活水平的提高 其機(jī)械化水平在行業(yè)得到了空前 的發(fā)展 農(nóng)業(yè)和三產(chǎn)業(yè) 在傳統(tǒng)的服務(wù)行業(yè) 對(duì)餐飲企業(yè)的機(jī)械作業(yè)越來(lái)越普及 大 大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 同時(shí)也降低了勞動(dòng)力成本 目前 發(fā)達(dá)國(guó)家在歐洲和美國(guó)的洗米機(jī)的應(yīng)用為了達(dá)到相當(dāng)?shù)钠占?因?yàn)樗娜丝?密度不大 所以中小型洗衣機(jī)的需求量也比較大 從洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)看 洗米機(jī)外趨于 小型化 效率高 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等 由于人口眾多 有許多學(xué)生 在學(xué)校的顧客和工作人 員 餐飲和工廠(chǎng) 因此 在洗衣機(jī)的生產(chǎn)是以大中型洗米機(jī)國(guó)內(nèi)食品機(jī)械廠(chǎng) 在洗米 機(jī)結(jié)構(gòu) 歐洲 美國(guó) 日本和其他發(fā)達(dá)國(guó)家從過(guò)去的一次性洗滌發(fā)展到現(xiàn)在的連續(xù)型 在過(guò)去的混合型發(fā)展到現(xiàn)在的電磁振動(dòng)和螺旋輸送摩擦方式洗滌模式和工作機(jī)制 中 國(guó)正逐漸在這一領(lǐng)域的發(fā)展 現(xiàn)在市場(chǎng)上也出現(xiàn)在清洗螺旋輸送機(jī)新的洗滌方式 淘 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章緒論 2 米洗衣機(jī)是提高 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章緒論 3 水稻的洗滌效率 減少水的浪費(fèi) 而且可以大大降低食品加工工人的工作量 以實(shí)現(xiàn) 優(yōu)質(zhì) 高效的洗滌效果 由于中國(guó)人口眾多 特別是在學(xué)校 工廠(chǎng) 食品和飲料行業(yè) 需要解決大量 M 洗滌 通過(guò)調(diào)查國(guó)內(nèi)食品機(jī)械中可以看出 目前洗米機(jī)的需求增長(zhǎng)趨 勢(shì) 所以 洗衣機(jī)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義 洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)安全操作和低 成本的優(yōu)點(diǎn) 通過(guò) 1000kg m 洗衣的理論分析 所需時(shí)間為 2 小時(shí) 水的消耗量約為 6500l 只有 1 2 個(gè)操作是需要的 與手洗相比 洗滌過(guò)程中可以節(jié)省清洗成本 大大 提高了清洗效率 1 3 各類(lèi)洗米機(jī)簡(jiǎn)介 1 水壓式洗米機(jī) 如圖 1 1 所示 該洗米機(jī) 它利用水作為驅(qū)動(dòng)力 通過(guò)水主閥壓力水 將孔內(nèi)注 入一束噴射的水 它有足夠的能量在水稻輸送和清洗料斗的摩擦和沖擊 大米表面 徹底沖洗干凈表面和糠后通道 其他粒子的清洗和運(yùn)輸 在洗米的過(guò)程中 大米可以 用洗米機(jī)放電表面洗凈 大米可以保證清潔衛(wèi)生 特點(diǎn) 提高洗米質(zhì)量 減少浪費(fèi) 節(jié)省能源 適用于大米 黃豆 小麥 玉米 豆類(lèi)等的淘洗 圖 1 1 水壓式洗米機(jī) 2 循環(huán)式洗米機(jī) 如圖 1 2 所示 由分離器和供水管 形成一個(gè)整體 在分離器內(nèi)縱向設(shè)有落米的 房間 米砂分離室 儲(chǔ)米倉(cāng)和放電室中的漂浮物 泵和落米的房間 斗連接 M 泵分別 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章緒論 4 由傳輸測(cè)量管和送飯管和米的房間和大米和水分離器連接 它是各種物質(zhì)的不同比例 礫石 帕瓦諾 糠 塵土等雜物清除 當(dāng)使用米放入不銹鋼料斗 水稻從料斗底部的 高壓清洗機(jī) 水稻是吸進(jìn)一個(gè)不銹鋼容器 然后從容器的底部被吸入 并從頂部流 入 洗米機(jī)這個(gè)動(dòng)作循環(huán)一個(gè)周期 所以適當(dāng)?shù)那逑春徒?自動(dòng)程序控制吸入另一 個(gè)米水分離裝置和過(guò)濾水 特點(diǎn) 清洗效果好 水可重復(fù)利用 節(jié)約用水 體積小 重量輕 操作方便 大 量的大米 廣泛適用于家庭 餐廳 酒店和其他單位 圖 1 2 循環(huán)式洗米機(jī) 1 4 本章小結(jié) 本章分析了洗米機(jī)設(shè)計(jì)的目的及意義 介紹了我國(guó)洗米機(jī)行業(yè)的發(fā)展概況 列舉 了幾類(lèi)洗米機(jī)的特點(diǎn)和工作原理 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 5 第二章 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 2 1 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 螺旋洗米機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2 1 所示 在水平螺旋 2 在輸送擦在流動(dòng)過(guò)程中的漂 浮雜質(zhì) 洗米的過(guò)程中加入粳米 1 斗 并從溢流口排出的洗滌污水 12 大米是從運(yùn)料 口斜螺旋 9 的水平螺旋槳 在這里 我開(kāi)始斜螺旋向上運(yùn)輸 由于水浸泡侵蝕 沙子 和礫石沉降速度在砂槽 8 沉 有螺絲孔 小槽定時(shí)拆下清潔 噴水裝置 從出料口 排出 10 以上的排水后最終米 米洗滌操作 洗滌水在洗滌過(guò)程中從噴霧裝置 11 成流 沿著傾斜的螺旋向下流動(dòng) 水平螺旋 從溢流最后流出 在整個(gè)洗米 水流流動(dòng)的米 有斜鉆一個(gè)洞 并有上蓋和螺絲 之間的差距臥式螺旋的開(kāi)蓋暴露 也容易漂浮雜質(zhì) 浮出水面 圖 2 1 洗米機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 6 2 2 電機(jī)的選擇 利用阻力系數(shù)法計(jì)算出所需要的電機(jī)功率 以額定功率和斜螺旋運(yùn)動(dòng)的螺旋運(yùn)動(dòng) 水平所需額定功率 1N和傾斜螺旋電機(jī) 2N 2 1 3670101 KWGLK 電電 2 2 0202 SinN 電電 式中 電 功率備用系數(shù) 取 電 1 傳動(dòng)效率 取 0 90 L 螺旋長(zhǎng)度 水平螺旋長(zhǎng)度 L1 0 6m 傾斜螺旋長(zhǎng)度 L2 0 8m 傾斜螺旋的傾角 30 度 0W 阻力系數(shù) 此取 0W 4 0 G 螺旋輸送機(jī)生產(chǎn)能力 T h 考慮到水 介質(zhì) 充滿(mǎn)螺旋 計(jì)算阻力時(shí)除輸送阻力外 還應(yīng)有介質(zhì)阻力較難計(jì) 算 此外可假設(shè)輸送充填系數(shù)為 1 的水來(lái)作為其生產(chǎn)能力 以次來(lái)近似計(jì)算總阻力 由此可按公式 42hTnsDG 得 G 8 1 T h G 10 2 T h 12 以上各數(shù)值代入式 2 1 式 2 2 可得 N 0 058kw N 0 111kw12 上述計(jì)算是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)功率 由于計(jì)算值可看出 所需功率較小 考慮到運(yùn)轉(zhuǎn)中沖 擊等突發(fā)載荷 參考有關(guān)其它機(jī)械的經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)試驗(yàn)和電機(jī)效率 最終選取水平螺旋 電機(jī)功率位 120W 電機(jī)用型號(hào)為 YU7114 轉(zhuǎn)速為 1400r min 效率為 50 傾斜螺旋 電機(jī)功率為 250W 型號(hào)為 YU8014 轉(zhuǎn)速為 1400r min 效率為 58 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 7 2 3 水平螺旋運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 2 3 1 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各軸傳動(dòng)比 因?yàn)樗綔p速器電機(jī)功率為 120W N1 1400r min i N1 n 1400 80 17 5 對(duì)展開(kāi)式二級(jí)減速器 可取 221 4 1 3 4 3iii 式中 高速級(jí)傳動(dòng)比 低速級(jí)傳動(dòng)比 1i 2 2i 為總傳動(dòng)比 要使 1 i均在推薦的數(shù)值范圍內(nèi) i N n 1400 80 17 51 i 4 9 i 3 5 取 i 1 4 2 2 3 2 各軸的功率轉(zhuǎn)速扭鉅的計(jì)算 140r min0 2kw Pm 0 82N 1 4950Td 9kw 1982i1 785 9 3 5i11 0 1 017PN70TiT223 表 2 1 水平螺旋減速器參數(shù) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 8 2 4 傾斜螺旋運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 2 4 1 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各軸傳動(dòng)比 傾斜減速器功率為 250kw i N 1 n 1400 100 14 i 1 4 42 i 2 3 15 取 i 1 4 2 4 2 各軸的功率轉(zhuǎn)速扭鉅的計(jì)算 0 25kwP m1 7N0 25 49Td 489617i01 023 48 38 i12 502P N95TiT1 表 2 2 傾斜螺旋減速器參數(shù) 電機(jī)軸 軸 軸 軸 轉(zhuǎn)速 n r min 1400 1400 316 100 功率 p kw 0 25 0 248 0 2443 0 244062 電機(jī)軸 軸 軸 軸 轉(zhuǎn)速 n r min 1400 1400 285 80 功率 p kw 0 12 0 119 0 117 0 115 扭矩 T N m 0 82 0 81 3 92 13 7 傳動(dòng)比 i 1 4 9 3 5 效率 0 992 0 985 0 985 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 9 扭矩 T N m 1 7 1 64 7 38 22 97 傳動(dòng)比 i 1 4 24 3 15 效率 0 992 0 985 0 985 2 5 本章小結(jié) 本章主要對(duì)洗衣機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 主要在電動(dòng)機(jī)功率 的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中的困難 以確定阻力系數(shù)法和電動(dòng)機(jī)功率的驗(yàn)算確定為 yu8014 yu7114 傾斜電機(jī)模型的電機(jī)模型的水平 臥式減速器和傳動(dòng)比和軸的轉(zhuǎn)速 功率水平 傾斜的減速裝置 轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 10 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 11 第三章 水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 3 1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1 選擇齒輪材料及熱處理 齒面硬度 精度等級(jí) 齒數(shù) 1 因?yàn)辇X輪傳動(dòng)功率不大 轉(zhuǎn)速不太高 選用軟齒面齒輪傳動(dòng) 2 小齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì) 硬度為 240HBS 大齒輪 45 鋼 ?；?硬度為 200HBS 3 運(yùn)輸機(jī)為一般工作的機(jī)器 轉(zhuǎn)速不高 故齒輪選用 8 級(jí)精度 4 選擇齒數(shù) 4 9iU20 Z11 8 5 因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng) 故采用接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 用彎曲疲勞強(qiáng)度校核的 設(shè)計(jì)方法 2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 3212 HEZudKTd 3 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)值 試選載荷系數(shù) K 1 3 1 選齒寬系數(shù) 1 d 2 小齒輪扭矩 261 10 8409 5 9 Tm 3 查取彈性影響系數(shù) MPZE 4 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 Hlim 600MPa 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng) 度 Hlim 550MPa 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 工作壽命為 10 年 每年 300 工作日單班值 91 10 230814060 hjLnN 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 12 8120 4 UN 計(jì)算許用應(yīng)力 取失效概率為 1 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 1 HS MPaSKHN6011lim 3 2 H52li2 3 3 5 設(shè)計(jì)計(jì)算 1 試算小齒輪分度圓直徑 md 36 129 41102 83 21 58 2 圓周速度 sndVt 061 3 定載荷系數(shù) 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 2 取使用系數(shù) AK FaH 直齒輪 由設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 8 查得 Kv 1 04 由設(shè)計(jì)書(shū)表 10 4 用插值法查得 8 級(jí)精度小齒輪支 撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí) 27 1 H 由 36 1 db 模數(shù) 618 023 1 zdm 234 10 6 hb 查設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 13 得 25 FK 故載荷系數(shù) 32 17 04 1 HVA 6 按實(shí)際載荷系數(shù)教正小齒輪分度圓直徑計(jì)算值 mKdtt 23 16 231 3 確定主要幾何尺寸和參數(shù) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 13 1 確定模數(shù) 615 0231 zdm 取 m 2 計(jì)算分度圓直徑 z201 d9822 3 計(jì)算中心距 a571 4 計(jì)算齒寬 mdb2011 m72 4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1 確定計(jì)算參數(shù) 1 由設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 MPaFE501 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 FE382 由圖 10 18 查取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 1 FNK 2FN 2 計(jì)算許用應(yīng)力 取彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 4 1S MPaSFENF 357 011 KFENF 4 21 822 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 5 得齒形系數(shù) 61aY FaY 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 5 應(yīng)力校 正系數(shù) 59 1 SaY 8 2Sa 2 校核計(jì)算 MPPmbdKT FSaFF 1 35732 12059 63 111 Y 427084822 符合要求 3 2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 14 1 選擇齒輪材料及熱處理 齒面硬度 精度等級(jí) 齒數(shù) 1 因?yàn)辇X輪傳動(dòng)功率不大 轉(zhuǎn)速不太高 選用軟齒面齒輪傳動(dòng) 2 小齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì) 硬度為 240HBS 大齒輪 45 鋼 ?；?硬度為 200HBS 3 運(yùn)輸機(jī)為一般工作的機(jī)器 轉(zhuǎn)速不高 故齒輪選用 8 級(jí)精度 4 選擇齒數(shù) Z1 30 U i1 3 5 Z2 Z1 U 30 3 5 105 5 因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng) 故采用接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 用彎曲疲勞強(qiáng)度校核的 設(shè)計(jì)方法 2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 確定公式 3 1 內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)值 試選載荷系數(shù) K 1 3 1 選齒寬系數(shù) 1 d 2 小齒輪扭矩 36161 1086 259 05 905 9 nPT m 3 查取彈性影響系數(shù) MZE8 4 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 Hlim 600MPa 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng) 度 Hlim 550MPa 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 工作壽命為 10 年 每年 300 工作日單班值 81 10 430812560 hjLnN8127 4U 計(jì)算許用應(yīng)力 取失效概率為 1 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 1 HS 據(jù)式 3 2 3 3 計(jì)算得 MPaH601 PaH502 5 設(shè)計(jì)計(jì)算 1 據(jù)式 3 1 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 15 muKtTdHEdt z43 21132 2 圓周速度 snVt 32 0160854 2 160 3 定載荷系數(shù) 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 2 取使用系數(shù) AK FaH 直齒輪 由設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 8 查得 Kv 1 01 由設(shè)計(jì)書(shū)表 10 4 用插值法查得 8 級(jí)精度小齒輪 支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí) 36 1 H 由 4 2 tdb 模數(shù) 714 03 2 zdtm 10 93 42 hb 查設(shè)計(jì) 書(shū)圖 10 13 得 3 1 FK 故載荷系數(shù) 37 1 HvAK 6 按實(shí)際載荷系數(shù)教正小齒輪分度圓直徑計(jì)算值 mtdt 8 23 14 231 3 確定主要幾何尺寸和參數(shù) 1 確定模數(shù) 72 0381 zm 取 1 2 計(jì)算分度圓直徑 mzd301 522 3 計(jì)算中心距 a 671 4 計(jì)算齒寬 db301 m25 4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1 定計(jì)算參數(shù) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 16 1 由設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 MPaFE501 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 FE382 由圖 10 18 查取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 1 FNK 2FN 2 計(jì)算許用應(yīng)力 取彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 4 1S MPaSFENF 357 011 24822 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 5 得齒形系數(shù) 6 1FaY 1 FaY 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 5 應(yīng)力校正系數(shù) 59S 782S 2 校核計(jì)算 mbdKTSaFF112 MPaPmbdYKT FSaFF 1 357 50309 69 7 1 111 bdYTSaFF22 PaMPbdYT FSaFF 4 27137 41308 96 7 222 符合要求 3 3 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 3 3 1 輸入軸的設(shè)計(jì) 1 求軸傳遞扭矩 mNn pT 812409 15 9 6 2 求作用在齒輪上的力 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 17 NFdTt 2 8102 tgtr 59 tn 3 62cos 3 初步估算軸的最小直徑 選取聯(lián)軸器 安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 d為軸的最小直徑 根據(jù) A 102 126 mnpA54 32 1409 26 0333 考慮軸上鍵槽的削弱 軸徑需加大 3 7 則取 d 9mm 選取聯(lián)軸器 按扭矩 T 812N m 查手冊(cè) 選用 LT1 型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器其半聯(lián)軸 器的孔徑 2d 9mm 半聯(lián)軸器長(zhǎng) L 20 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 提出的方案對(duì)裝配軸類(lèi)零件 軸類(lèi)零件包括左軸承和端蓋軸承和聯(lián)軸器在 裝配的左端 右端的軸承和軸承端蓋裝配的右端 2 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 3 裝聯(lián)軸器段 A 1d 9mm l 18mm 因半聯(lián)軸器與軸配合各部分長(zhǎng) Lm0 為保證軸擋圈壓緊聯(lián)軸器 小于 20 可取 l 18mm 4 裝軸承段 B m562 這段 兩 軸徑由滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定 選用深溝球軸承 6002 其尺寸為 9321 BDd 故 md1562 l52 5 軸肩段 C l8 133 6 裝齒輪段 D md2044經(jīng)計(jì)算圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底部尺寸 x m 2 應(yīng)做成齒輪軸 7 軸肩段 E l69 1833 8 裝軸承段 F d56 9 軸上零件的周向固定 半聯(lián)軸器與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接 同時(shí)為 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 18 了保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好對(duì)中性 采用 H7 k6 滾動(dòng)軸承與軸采用 H7 k6 10 定出軸肩處的圓角半徑 R 1 軸端倒角取 1 45 5 選擇軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由設(shè)計(jì)書(shū)表 15 1 查得軸的主要力學(xué)性能22 35 640mNNsb 211 75mN 20 98m 1 3 3 2 中間軸的設(shè)計(jì) 1 求軸傳遞的扭矩 mNn pT 3921857 01 9 6 2 求作用在齒輪上的力 FdTt 4 63012 Ntgtgr 1 9520 tn 87cos 1 1 FdTt98322 Ntgtr 1 290 tn 85cos 2 3 估算軸的最小直徑 mnpAd 19 65 7281 06 1333 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 提出的方案對(duì)裝配軸類(lèi)零件 軸的大部分零件包括齒輪 軸套 左軸承和軸 承端蓋反過(guò)來(lái)從裝配的左端 右端的軸承和軸承端蓋裝配的右端 2 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 19 3 裝左端軸承段 A d 17mm 由上面所求第二段軸的直徑 d 20mm 則 d直 徑應(yīng)小于 d 取 17mm ml91 4 軸肩段 B 2 02 5 裝齒輪段 C ld533 3l段應(yīng)小于齒輪的寬度 為保證套筒 緊靠齒輪左端面使齒輪軸向固定 6 軸環(huán)段 D ml7 544 7 裝右端齒輪段 E 39 25d 經(jīng)計(jì)算圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底部 尺寸 x m5 2 應(yīng)做成齒輪軸 8 軸肩段 F l 066 9 裝右端軸承段 G 7d 17mm m97 10 軸上零件的周向固定 采用平鍵聯(lián)接 同時(shí)為了保證齒輪與軸的配合有良 好對(duì)中性 采用 H7 k6 滾動(dòng)軸承與軸采用 H7 k6 11 定出軸肩處的圓角半徑 R 1 軸端倒角取 1 45 5 選擇軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由設(shè)計(jì)書(shū)表 15 1 查得軸的主要力學(xué)性能22 35 640mNNsb 211 75mN 20 98m 1 3 3 3 輸出軸的設(shè)計(jì) 1 求軸傳遞扭矩 mNn pT 1372805 9 6 2 求作用在齒輪上的力 FdTt 261053782 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 20 NtgtFr 9 42061 tn 67cos 3 初步估算軸的最小直徑 選取聯(lián)軸器 安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 d為軸的最小直徑 根據(jù)表 A 103 126 mnpAd 24 13 6 8015 26 10333 取 d 14mm 選取聯(lián)軸器 按扭矩 T 13728N m 查手冊(cè) 選用 LT1 型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器其半聯(lián) 軸器的孔徑 2 14mm 半聯(lián)軸器長(zhǎng) L 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 擬定軸上的零件裝配方案 軸上的零件包括左端軸承和軸承端蓋及聯(lián)軸器依 次由左端裝配 齒輪 右端軸承和軸承端蓋由右端裝配 2 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 3 裝聯(lián)軸器段 A 1d 14mm l 30mm 因半聯(lián)軸器與軸配合各部分長(zhǎng) Lm 為保證軸擋圈壓緊聯(lián)軸器 小于 32 可取 l 30mm 4 裝軸承段 B 這段 兩 軸徑由滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定 m72 選用深溝球軸承 6003 l5 5 軸肩段 C ld49 033 6 軸環(huán)段 D 74 7 裝齒輪段 E ml2 655 8 軸肩段 F d20 9 裝軸承段 G l10 7 10 軸上零件的周向固定 半聯(lián)軸器與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接 同時(shí)為 了保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好對(duì)中性 采用 H7 k6 滾動(dòng)軸承與軸采用 H7 k6 11 定出軸肩處的圓角半徑 R 1 軸端倒角取 1 45 5 選擇軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由設(shè)計(jì)書(shū)表 15 1 查得軸的主要力學(xué)性能 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 21 22 35 640mNNsb 211 5 75mN 20 98m 1 6 畫(huà)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 如圖 3 1a 所示 確定出軸承的支點(diǎn)跨距 懸臂L5 43 5 72 由此可畫(huà)出軸的水平面的支反力 mL51 NFLRtDH1 6332 NRFDHtB9 垂直面支反力 rV59VrV735 7 畫(huà)彎矩圖 轉(zhuǎn)矩圖 1 水平彎矩圖 HM如圖 3 1d 在 CmNLRBHC 09 292 截面處 2 垂直面彎矩圖如圖 3 1f 在 C 截BVC 58 732 面處 3 合成彎矩圖如圖 3 1g 在 C 截面處 mNMCVHC 1032 4 轉(zhuǎn)矩圖如圖 3 1h T 13728N m 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 22 a b c d e f g 圖 3 1 水平螺旋減速器輸出軸彎矩 扭矩圖 8 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由彎矩圖知 C 處的彎矩最大 校核該截面強(qiáng)度 截面 C 處的當(dāng)量彎矩 mNMVHC 71032 6 9851 b 可得 2338 621 094 mNdMWEe 校核結(jié)果 2175mN C 截面強(qiáng)度足夠 9 按疲勞強(qiáng)度精度校核軸的安全系數(shù) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 23 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和彎矩圖及轉(zhuǎn)矩圖可見(jiàn) C C 截面為危險(xiǎn)截面 故校核此截面 查表 47 1 59 K 按漸開(kāi)線(xiàn)花鍵查得 1 查表得尺寸系數(shù) 89 0 2 查表得表面質(zhì)量系數(shù) 0 93 3 查表得鋼的 5 1 0 4 查表許用安全系數(shù) 3 s 5 彎曲應(yīng)力幅 2 4267mNWMe 6 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅 23 98 1TCa 7 只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) 54 32091 34571 mtKS 8 只考慮轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全系數(shù) 03 42 5089 31471 mtKS 9 安全系數(shù) 2 S 6S 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求 3 4 各軸軸承與鍵的設(shè)計(jì) 1 各軸軸承選用如表 3 1 表 3 1 各軸軸承型號(hào)及尺寸 輸入軸 中間軸 輸出軸 型號(hào) 6002 6003 6003 尺寸 d D B 15 35 10 17 35 10 17 35 10 2 輸出軸軸承的校核 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 24 因輸出軸選用深溝球軸承 6003 軸上所承受的最大徑向力的軸承是靠近齒輪端 的其 F r為 F r N2 1047 359 22 BVHR 計(jì)算軸承壽命 由式 L h 計(jì)算 3601 PfCn 其中 由表查得 f p 1 0 1 2 取 f p 1 1 由表查得基本額定載荷 Cr 5580N 軸轉(zhuǎn)速 n 80r min 深溝球軸承 3 Lh hPfn3217869 104586601 3 按每年 300 日工作日 每天 8 小時(shí)可知軸承使用年限為 L 設(shè)計(jì)年限 10 年53279 h 所以軸承滿(mǎn)足使用要求 3 各軸鍵的選用 各軸上的鍵皆選用 A 型平鍵 其尺寸如表 3 2 表 3 2 各軸鍵的選用 輸入軸 中間軸 輸出軸 聯(lián)軸器鍵 b h L 3 3 10 5 5 25 齒輪鍵 b h L 8 7 10 8 7 18 4 聯(lián)軸器鍵尺寸 b 5mm h 5mm L 25mm 校核擠壓強(qiáng)度 ppdKlT 2 3 4 K 2h2 5mm l25 5 20mm T 13728 mN 設(shè)計(jì)書(shū)表 6 2 2 150 2p 由式 3 1 計(jì)算 p 2 34 478 擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 齒輪鍵尺寸 b 8mm h 7mm L 18mm 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計(jì) 25 校核擠壓強(qiáng)度 ppdKlT 2 K h3 5mm 18 8 10mm T 13728 mN 設(shè)計(jì)書(shū)表 6 2 2 150 2mNp 2 7 3 68 p 擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 3 5 本章小結(jié) 水平螺旋減速器采用二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 完成了減速器中齒輪 軸 軸承 鍵等零件的設(shè)計(jì)與校核 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 26 第四章 傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 4 1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1 選擇齒輪材料及熱處理 齒面硬度 精度等級(jí) 齒數(shù) 1 因?yàn)辇X輪傳動(dòng)功率不大 轉(zhuǎn)速不太高 選用軟齒面齒輪傳動(dòng) 2 小齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì) 硬度為 240HBS 大齒輪 45 鋼 ?；?硬度為 200HBS 3 運(yùn)輸機(jī)為一般工作的機(jī)器 轉(zhuǎn)速不高 故齒輪選用 8 級(jí)精度 4 選擇齒數(shù) 4 2iU20 Z11 8 5 因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng) 故采用接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 用彎曲疲勞強(qiáng)度校核的 設(shè)計(jì)方法 2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 3212 HEZudKTd 確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)值 試選載荷系數(shù) K 1 3 1 選齒寬系數(shù) 1 2 小齒輪扭矩 mNnPT 1692408 5 905 96161 3 查取彈性影響系數(shù) MZE8 4 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 Hlim 600MPa 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 Hlim 550MPa 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 工作壽命為 10 年 每年 300 工作日單班值 91 10 230814060 hjLnN 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 27 81205 4 UN 計(jì)算許用應(yīng)力 取失效概率為 1 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 1 HS MPaSKHN611lim 502li2 5 設(shè)計(jì)計(jì)算 1 試算小齒輪分度圓直徑 1d md 8 1542 5693 1221 0 2 圓周速度 smndVt 16 061 3 定載荷系數(shù) 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 2 取使用系數(shù) 1 AK 1 FaH 直齒輪 由設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 8 查得 Kv 1 08 由設(shè)計(jì)書(shū)表 10 4 用插值法查得 8 級(jí)精度小齒 輪支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí) 3 1 HK 由 8 15 dtb 模數(shù) 52 08zdtm 69 10485 hb 查設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 13 得 2 F 故載荷系數(shù) 97 1328 01 HaAVKK 4 按實(shí)際載荷系數(shù)教正小齒輪分度圓直徑計(jì)算值 mtd15 83 941531 3 確定主要幾何尺寸和參數(shù) 1 確定模數(shù) 60 3 81 zm 取 2 2 計(jì)算分度圓直徑 d521 mz108 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 28 3 計(jì)算中心距 mda5 8421 4 計(jì)算齒寬 bd30211 4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1 確定計(jì)算參數(shù) 1 由設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 MPaFE501 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 aFE382 由圖 10 18 查取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 1 FNK 2FN 2 計(jì)算許用應(yīng)力 取彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 4 S MPaSFENF 1 357 011 KFENF 4 2 822 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 5 得齒形系數(shù) 179 651FaaY 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 5 應(yīng)力校正系數(shù) 80 2SS 2 校核計(jì)算 MPFPYmbdKTSaFF 1 35772 458 162 5294111 SaFF 4 2 221 符合要求 4 2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1 選擇齒輪材料及熱處理 齒面硬度 精度等級(jí) 齒數(shù) 1 因?yàn)辇X輪傳動(dòng)功率不大 轉(zhuǎn)速不太高 選用軟齒面齒輪傳動(dòng) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 29 2 小齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì) 硬度為 240HBS 大齒輪 45 鋼 常化 硬度為 200HBS 3 運(yùn)輸機(jī)為一般工作的機(jī)器 轉(zhuǎn)速不高 故齒輪選用 8 級(jí)精度 4 選擇齒數(shù) 3 15iU0 Z1 92 5 因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng) 故采用接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 用彎曲疲勞強(qiáng)度校核的 設(shè)計(jì)方法 2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 3212 HEZudKTd 4 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)值 試選載荷系數(shù) K 1 3 1 選齒寬系數(shù) 1 2 小齒輪扭矩 mNnPT 74931628 05 905 9161 3 查取彈性影響系數(shù) MZE8 4 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 Hlim 600MPa 大齒輪的接觸疲勞 強(qiáng)度 Hlim 550MPa 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 工作壽命為 10 年 每年 300 工作日單班值 81 105 430813606 hktnN924 UN 計(jì)算許用應(yīng)力 取失效概率為 1 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) HS MPaSKHN6011lim 4 2 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 30 MPaSKHN5012lim2 4 3 5 設(shè)計(jì)計(jì)算 1 據(jù)式 3 5 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 1d md 72 6508 91 3749 132 21 2 圓周速度 sndVt 4 016 3 定載荷系數(shù) 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 2 取使用系數(shù) 1AK 1 FaH 直齒輪 由設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 8 查得 Kv 1 014 由設(shè)計(jì)書(shū)表 10 4 用插值法查得 8 級(jí)精度小 齒輪支撐非對(duì)稱(chēng)布置 42 1 HK 由 b 26 72 模數(shù) 89 0376zdtm 13 4 276 hb查設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 13 得38 1 FK 故載荷系數(shù) 39 1 HaAVKK 4 按實(shí)際載荷系數(shù)教正小齒輪分度圓直徑計(jì)算值 mdtt 32 7 12 6331 3 確定主要幾何尺寸和參數(shù) 1 確定模數(shù) 9 03 271 zm 取 25 2 計(jì)算分度圓直徑 mzd 37 1 9522 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 31 3 計(jì)算中心距 mZa5 6212 4 計(jì)算齒寬 db38 71 取 mb3 821 4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1 確定計(jì)算參數(shù) 由設(shè)計(jì)書(shū)圖 10 20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 MPaFE501 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 MPaFE3802 由圖 10 18 查取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 1FNK 2FN 計(jì)算許用應(yīng)力 取彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 4 S PaSFENF 357 101 MKFENF 4 2 822 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 5 得齒形系數(shù) 61aY 17FaY 查設(shè)計(jì)書(shū)表 10 5 應(yīng)力校正系數(shù) 59 S 80 2S 2 校核計(jì)算 MPFPYmbdKTSaFF 1 3573 14 625 1389211 SaFF 4 27 08 221 符合要求 4 3 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 4 3 1 輸入軸的設(shè)計(jì) 1 求軸傳遞扭矩 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 32 mNn pT 1694028 5 9 6 2 求作用在齒輪上的力 FdTt 78 1235692 Ntgtgr 05 4 tn 9 cos 3 初步估算軸的最小直徑 選取聯(lián)軸器 安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 d為軸的最小直徑 根據(jù) A 102 126 mnpA05 7 6 14028 6 0333 考慮軸上鍵槽的削弱 軸徑需加大 3 7 則取 d 10mm 選取聯(lián)軸器 按扭矩 T 1691N m 查手冊(cè) 選用 LT1 型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器其半聯(lián) 軸器的孔徑 2d 10mm 半聯(lián)軸器長(zhǎng) L 25 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 擬定軸上的零件裝配方案 軸上的零件包括左端軸承和軸承端蓋及聯(lián)軸器 依次由左端裝配 僅右端軸承和軸承端蓋由右端裝配 2 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 3 裝聯(lián)軸器段 A 1d 10mm l 23mm 因半聯(lián)軸器與軸配合各部分長(zhǎng) Lm5 為保證軸擋圈壓緊聯(lián)軸器 小于 25 可取 l 23mm 4 裝軸承段 B m562 這段 兩 軸徑由滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定 選用深溝球軸承 6002 其尺寸為 93215 BDd 故 md1562 l562 5 軸肩段 C ld2 1833 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 33 6 裝齒輪段 D mld31 844 經(jīng)計(jì)算圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底部尺寸 xm5 2 應(yīng)做成齒輪軸 7 軸肩段 E l57 133 8 裝軸承段 F d966 9 軸上零件的周向固定 半聯(lián)軸器與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接 同時(shí)為了 保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好對(duì)中性 采用 H7 k6 滾動(dòng)軸承與軸采用 H7 k6 10 定出軸肩處的圓角半徑 R 1 軸端倒角取 1 45 5 2 材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由設(shè)計(jì)書(shū)表 15 1 查得軸的主要力學(xué)性能 22 35 60mNNsb 211 5 275mN 1698m 4 3 2 中間軸的設(shè)計(jì) 1 求軸傳遞的扭矩 mNn pT 7381624 05 9 6 2 求作用在齒輪上的力 FdTt 32 473521 Ntgtgr 09 1 6 tn 420cos 1 FdTt 78 3922 Ntgtgr 1 39 tn 520cos 1 2 3 估算軸的最小直徑 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 34 mnpAd 46 1 37 91624 0 1333 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 擬定軸上的零件裝配方案 軸上的大部分零件包括齒輪 套筒 左端軸 承和軸承端蓋依次由左端裝配 僅右端軸承和軸承端蓋由右端裝配 2 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 3 裝左端軸承段 A d 17mm 由上面所求第二段軸的直徑 d 20mm 直徑應(yīng)小于 d 取 17mm ml91 4 軸肩段 B 28 02 5 裝齒輪段 C ld353 3l段應(yīng)小于齒輪的寬度 為保證套 筒緊靠齒輪左端面使齒輪軸向固定 6 軸環(huán)段 D ml6 404 7 裝右端齒輪段 E 03855d 經(jīng)計(jì)算圓柱齒輪齒根圓到鍵槽 底部尺寸 x m5 2 應(yīng)做成齒輪軸 8 軸肩段 F l1 2066 9 裝右端軸承段 G 7d 17mm ml07 10 軸上零件的周向固定 采用平鍵聯(lián)接 同時(shí)為了保證齒輪與軸的配合有 良好對(duì)中性 采用 H7 k6 滾動(dòng)軸承與軸采用 H7 k6 11 定出軸肩處的圓角半徑 R 1 軸端倒角取 1 45 5 選擇軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由設(shè)計(jì)書(shū)表 15 1 查得軸的主要力學(xué)性能 22 3 60mNNsb 211 5 275mN 212 60 98 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 35 4 3 3 輸出軸的設(shè)計(jì) 1 求軸傳遞扭矩 mNn pT 2971046 5 9 2 求作用在齒輪上的力 FdTt 45 372 Ntggtr 120 tn 86 cos 3 初步估算軸的最小直徑 選取聯(lián)軸器 安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 d為軸的最小直徑 根據(jù)表 A 103 126 mnpAd 8 16 31024 6 10333 取 d 18mm 選取聯(lián)軸器 按扭矩 T 22979N m 查手冊(cè) 選用 LT1 型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器其半聯(lián) 軸器的孔徑 2 18mm 半聯(lián)軸器長(zhǎng) L 2 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 擬定軸上的零件裝配方案 軸上的零件包括左端軸承和軸承端蓋及聯(lián)軸器依 次由左端裝配 齒輪 右端軸承和軸承端蓋由右端裝配 2 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 3 裝聯(lián)軸器段 A 1d 18mm l 30mm 因半聯(lián)軸器與軸配合各部分長(zhǎng) Lm 為保證軸擋圈壓緊聯(lián)軸器 小于 32 可取 l 30mm 4 裝軸承段 B 這段 兩 軸徑由滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定 m2072 選用深溝球軸承 6004 l58 5 軸肩段 C ld 3 6 裝齒輪段 D 2515 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 36 7 軸環(huán)段 E mld7 40 8 軸肩段 F 6326 9 裝軸承段 G l12 77 10 軸上零件的周向固定 半聯(lián)軸器與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接 同時(shí)為了 保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好對(duì)中性 采用 H7 k6 滾動(dòng)軸承與軸采用 H7 k6 11 定出軸肩處的圓角半徑 R 1 軸端倒角取 1 45 5 選擇軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由設(shè)計(jì)書(shū)表 15 1 查得軸的主要力學(xué)性能 22 3 60mNNsb 211 5 275mN 12 98m 6 畫(huà)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 如圖 3 2a 所示 確定出軸承的支點(diǎn)跨距 懸臂L5 8 5 332 由此可畫(huà)出軸的水平面的支反力 mL71 NFLRtDH7 1032 NRFDHtB7 垂直面支反力 rDV9 632 DVrBV1 85 7 畫(huà)彎矩圖 轉(zhuǎn)矩圖 1 水平彎矩圖 HM如圖 3 1d 在 CmNLRBHC 9 37 2 截面處 2 垂直面彎矩圖如圖 3 2f 在 C 截BVC 65 812 面處 3 合成彎矩圖如圖 3 2g 在 C 截面處 mNMcCVH 972 4 轉(zhuǎn)矩圖如圖 3 2h T 22979N m 8 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由彎矩圖知 C 處的彎矩最大 校核該截面強(qiáng)度 截面 C 處的當(dāng)量彎矩 NMcVH 95762 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 37 6 09851 b 可得 2397 1 mNdMWEe 校核結(jié)果 2175mNe C 截面強(qiáng)度足夠 9 按疲勞強(qiáng)度精度校核軸的安全系數(shù) 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和彎矩圖及轉(zhuǎn)矩圖可見(jiàn) C C 截面為危險(xiǎn)截面 故校核此截面 查表 47 1 5 K 按漸開(kāi)線(xiàn)花鍵查得 查表得尺寸系數(shù) 79 0 85 查表得表面質(zhì)量系數(shù) 0 93 查表得鋼的 1 0 查表許用安全系數(shù) 5 3 s 彎曲應(yīng)力幅 2 64 297mNWMe 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅 23 7 1TCa 只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) 82 105 9364121 mtKS 只考慮轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全系數(shù) 68 20 579 03141 mtKS 安全系數(shù) 2 S 5S 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 38 圖 4 1 傾斜螺旋減速器輸出軸彎矩 扭矩圖 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 39 4 4 各軸軸承與鍵的設(shè)計(jì) 1 各軸軸承選用如表 4 1 表 4 1 各軸軸承型號(hào)及尺寸 輸入軸 中間軸 輸出軸 型號(hào) 6002 6003 6004 尺寸 d D B 15 35 10 17 35 10 20 42 12 2 輸出軸軸承的校核 因輸出軸選用深溝球軸承 6003 軸上所承受的最大徑向力的軸承是靠近齒輪端的 其 F r為 F r N2475 817 232 BVHR 計(jì)算軸承壽命 由式 L h 計(jì)算 3601 PfCn 其中 由表查得 f p 1 0 1 2 取 f p 1 1 由表查得基本額定載荷 Cr 5580N 軸轉(zhuǎn)速 n 100r min 深溝球軸承 3 Lh hPfn19258 247580160601 33 按每年 300 日工作日 每天 8 小時(shí)可知軸承使用年限為 L 設(shè)計(jì)年限 10 年39 h 所以軸承滿(mǎn)足使用要求 4 各軸鍵的選用 各軸上的鍵皆選用 A 型平鍵 其尺寸如表 3 2 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 40 表 3 2 各軸鍵的選用 輸入軸 中間軸 輸出軸 聯(lián)軸器鍵 b h L 3 3 18 5 5 25 齒輪鍵 b h L 8 7 18 8 7 20 5 輸出軸聯(lián)軸器鍵 b 5mm h 5mm L 25mm 校核擠壓強(qiáng)度 ppdKlT 2 K 2h2 5mm l25 5 20mm T 22979 mN 設(shè)計(jì)書(shū)表 6 2 2 150 mN p 2 96 3205 7p 擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 齒輪鍵 b 8mm h 7mm L 20mm 校核擠壓強(qiáng)度 ppdKlT 2 K 2h3 5mm l20 8 12mm T 22979 mN 設(shè)計(jì)書(shū)表 6 2 150 mN p 2 9 3512 37p 擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 4 5 本章小結(jié) 水平螺旋減速器采用二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 完成了減速器中齒輪 軸 軸承 鍵等零件的設(shè)計(jì)與校核 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章螺旋軸及機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 41 第五章 螺旋軸及機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 1 水平及傾斜螺旋軸設(shè)計(jì) 5 1 1 水平螺旋軸的設(shè)計(jì) 求水平螺旋直徑為 D1 轉(zhuǎn)速為 N1及長(zhǎng)度 L1 螺旋直徑和轉(zhuǎn)速計(jì)算公式如下 mcGK071 8 025 049 5 21 5 1 in 1 1rDAN 5 2 式中 D1 水平螺旋直徑 m G 生產(chǎn)能力 0 5T h K 物料綜合特性系數(shù) 此處選 K 0 049 物料填充系數(shù) 由于螺旋具有輸送和揉搓 作用 故應(yīng)適當(dāng)取小值 可選 1 0 25 見(jiàn)表 5 1 P 物料的堆積密度 此處 8 03mT C 與輸送傾角有關(guān)的系數(shù) 水平輸送 C 1 N1 水平螺旋轉(zhuǎn)速 rpm A 物料綜合特性系數(shù) 此處 A 50 見(jiàn)表 5 1 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章螺旋軸及機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42 表 5 1 常用物料的填充 特性 綜合系數(shù) 物料的磨琢 性 物料的典型 例子 推薦的填充 系數(shù) 推薦的螺旋面 型式 特性系數(shù) K 綜合系數(shù) A 粉狀 無(wú)磨琢性半 磨琢性 面粉 石墨 石灰 0 35 0 40 實(shí)體螺旋面 0 0415 75 粉狀 磨琢性 水泥 石膏 粉 白粉 0 25 0 30 實(shí)體螺旋面 0 0565 35 粒狀 無(wú)磨琢性半 磨琢性 谷物 鋸木 屑 0 25 0 30 實(shí)體螺旋面 0 0490 50 粒狀 磨琢性 造型土 型 砂 0 25 0 30 實(shí)體螺旋面 0 0600 30 小塊 a 60mm 無(wú)磨琢性半 磨琢性 煤 石灰石 0 25 0 30 實(shí)體螺旋面 0 0537 40 小塊 a 60mm 磨琢性 卵石 砂巖 0 25 0 30 實(shí)體螺旋面或 帶式螺