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購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 1． 1 金屬管子的應用 第 1章 概述 屬管子的應用 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展 ,鋼材的應用越來越廣泛 ,涉及到各個方面，各個行業(yè)。 鋼管是一種中空的長條鋼材，大量用作輸送流體的管道，如石油、天燃氣、水、煤氣、蒸氣等，另外，在搞彎、抗扭強度相同時，重量較輕，所以也廣泛用于制造機械零件和工程結構。也常用 作生產(chǎn)各種常規(guī)武器、槍管、炮彈等。 鋼管的分類：鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管（有縫管）兩大類。按斷面形狀又可分為圓管和異形管，廣泛應用的是圓形鋼管，但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。 無縫鋼管：無縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管的規(guī)格用外徑 *壁厚毫米數(shù)表示。無縫鋼管分熱軋和冷軋（撥）無縫鋼管兩類。熱軋無縫鋼管分一般鋼管，低、中壓鍋爐鋼管，高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、地質(zhì)鋼管和其它鋼管等。冷軋（撥）無縫鋼管除分一般 鋼 管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外，還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。 低中壓鍋爐用無縫鋼管：用于制造各種低中壓鍋爐、過熱蒸汽管、沸水管、水冷壁管及機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管等。用優(yōu)質(zhì)碳素結 構鋼熱軋或冷軋（撥）無縫鋼管。主要用 10、 20號鋼制造，除保證化學成分和機械性能外要做水壓試驗，卷邊、擴口、壓扁等試驗。熱軋以熱軋狀態(tài)交貨、冷軋 （撥）以購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 1． 2 金屬管子除銹機的作用及原理 熱處理狀態(tài)交貨。 高壓鍋爐鋼管：主要用來制造高壓及其以上壓力的蒸汽 鍋爐管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼、合金結構鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管、這些鍋爐管經(jīng) 常 處于高溫和高 壓下工作、管子在高溫煙氣和水蒸汽的作用下還會發(fā)生氧化和腐蝕，因此要求鋼管有高的持久強度、高的抗氧化性能，并具有良好的組織穩(wěn)定性，采用鋼號有：優(yōu)質(zhì) 碳素結構鋼鋼號有 20G、 2025金結構鋼鋼號1520121512 122；有銹耐熱鋼常用 1壓鍋爐管除保證化學成分和機械性能外 ，要逐 根做水壓試驗，要作擴口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。此外，對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求 在機械制造業(yè)的實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會用到一些金屬管子，而管子生銹便成了不可避免的問題，生銹的管子會使在生產(chǎn)中面臨很多問題，比如管子的焊接、安裝，甚至會影響到設備的工作，使得其工作效率降低，增大能耗，影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，甚至帶來生產(chǎn)安全隱患。所以在管子使用之前對其表面進行除銹工作是很有必要的。 管子除銹是管子使用前的一項重要工序，尤其是在鋼管使用后非常有必要對管道進行除銹。這對鋼管的使用壽命有著很重要 的意義。 1． 2金屬管子除銹機的作用及原理 金屬管子除銹機的作用 : 在機械制造業(yè)的實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會用到一些金屬管子，而管子生銹便成了不可避免的問題，生銹的管子會使在生產(chǎn)中面臨很多問題，比如購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 統(tǒng)管子除銹機的特點 管子的焊接、安裝，甚至會影響到設備的工作，使得其工作效率降低，增大能耗，影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，甚至帶來生產(chǎn)安全隱患。所以在管子使用之前對其表面進行除銹工作是很有必要的。此時一臺簡易而又高效的管子除銹機便可解決這個問題。 常見的金屬管子除銹方法及其特點：（ 1）摩擦除銹及本次設計所采用的方法，成本低，操作簡單，除銹效果因設備不 同而差異較大，噪音和粉塵問題突出。（ 2）噴丸除銹，可以有效的清除金屬表面的氧化皮，銹蝕，舊漆膜等雜質(zhì)。（ 3）化學除銹， 化學清洗雖然能使表面達到一定的清潔度和粗糙度， 但其對環(huán)境的污染問題較為嚴重，影響工人健康。 管子除銹機的基本結構和除銹原理：簡易管子除銹機一般由 機械動力頭、機身、傳動機構、工作裝置等組成。除銹原理也較為簡單，將管子固定在機身，通過動力機構帶動其旋轉，工作裝置利用摩擦的原理即可對管子完成快速而簡易的除銹。 1． 3傳統(tǒng)管子除銹機的特點 傳統(tǒng)的除銹機，其體積大，不宜搬動，難以適應維修現(xiàn)場流動性大的 需要。工作時震動大，噪音大，效率低，而且成本高，難以滿足實際需要 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 1． 4 本設計成果的特點 第二章 總體設計 2． 1 概述 。 圖 1統(tǒng)管道除銹機 1． 4本設計成果的特點 本設計中的簡易管子除銹機的最大特點是成本低，體積小，結構簡單，易操作，噪音小，工作穩(wěn)定，效率高。主軸傳動采用結構較為簡單的皮帶傳動，可以大大減小本機體積。工作裝置的進給采用絲杠傳動，可以提高工作穩(wěn)定性實現(xiàn)自動進給。絲杠傳動原動力來自電機加皮帶，結構簡單，工作可靠。 整機重量較輕，操作、搬運所需人力少，除銹速度快，功效大大提高，運行平穩(wěn)、可靠，節(jié)能，能自動調(diào)節(jié)鋼絲刷對管道的壓力，減小了除 銹機對管道的機械磨損，提高了除銹的質(zhì)量。 第二章 總體設計 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 2． 2 總的設計原則 2． 3 設計任務 述 總體設計是機械設計中極為關鍵的環(huán)節(jié)，它是對所設計的機械的總的設想，總體設計的成敗，關系到整部機械的經(jīng)濟技術指標，直接決定了機械設計的成敗。 總體設計指導機構設計和部件設計的進行，一般由主任工程師（或總工程師）主持進行。在接受設計任務以后，應進行深入細致的調(diào)查研究，收集國內(nèi)外同類機械的有關資料，了解當前國內(nèi)外除銹機的使用、生產(chǎn)、設計和科研情況，并進行分析和比較，制定總的設計原則，設計原則應當保證所設計機型符號有關的方針、政策 ，在滿足使用要求的基礎上，力求結構合理、技術先進、經(jīng)濟性好、質(zhì)量輕、體積小、易操作、壽命長。 的設計原則： 化”：零件標準化、產(chǎn)品系列化、部件通用化。 新”：新技術、新結構、新材料、新工藝。 好”：好制造、好使用、好維修。 制定總則之后，便可以編制設計任務書，在調(diào)研的基礎上，運用所學知識，從優(yōu)選擇總體方案，以確保設計的成功。制定總則之后，便可以編制設計任務書，在調(diào)研的基礎上，運用所學知識，從優(yōu)選擇總體方案，以確保設計的成功。 計任務 本畢業(yè)設計課 題任務的內(nèi)容： 管子除銹機 是 用于金屬管子除銹的專用設備。主要由機械動力頭、機身、傳動機構、工作裝置等組成。 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 2． 4 設計目的 2． 5 設計方案選擇 本設計是在 機械動力頭的基礎上， 增加適當?shù)牧慵瑢崿F(xiàn) 金屬管子機械化除銹工作 ， 達到成本較低、結構合理、勞動強度低、效率高的目的。 計目的 1．培養(yǎng)學生綜合應用所學理論知識和技能，分析和解決機械工程實際問題的能力，熟悉生產(chǎn)技術工作的一般程序和方法。 2．培養(yǎng)學生懂得工程技術工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟觀念，樹立正確的設計思想和嚴肅認真的工作作風。 3．培養(yǎng)學生調(diào)查研究，查閱技術言文獻、資 料、手冊，進行工程計算、圖樣繪制及編寫技術文件的能力。 計方案選擇 管子除銹機為機械加工的一種機器，除銹的目的是對已經(jīng)使用后的鋼管進行拋光，使其工作時不影響其性能，并能延長鋼管的使用壽命。管子除銹機機為機械加工的一種機器，所除銹鋼管最大直徑為φ 25度 6m。絲杠進給速度為： 1m/s 1．總體設計方案 ： 本設計方案是：該機主要由機架、電動機、變速傳動機構、主軸、鋼絲刷、進刀機構、管子夾緊機構等組成。其結構簡圖為 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 其結構為； 1 2 3 45 6 7 8其工作過程：三爪卡盤（ 8）將金屬管子夾緊，再使用末端夾緊機構（ 6）將管子夾緊固定，開動電機，動力經(jīng)三爪卡盤傳遞給金屬管子，管子轉動起來，電動機（ 5）通過皮帶將動力傳遞給渦輪渦桿減速器（ 4），渦輪渦桿減速器再將動力傳遞給絲杠（ 2），鋼絲刷（ 7）由于絲杠的轉動而實現(xiàn)左右移動。鋼絲刷是圓周布置的，可以對金屬管子進行均勻的除銹。 2．各部分特點； 圖中兩處使用皮帶傳動，皮帶傳動可用于兩軸中間距較大的傳動，還 具有緩和沖擊，吸收震動，噪音小，成本低，保養(yǎng)維修較方便，可過載保護等。但其傳動比不準確，抗熱性差，易衰老等。夾緊機構分為兩部分，管子前端利用三爪卡盤夾緊，可自動定心，夾緊可靠，管子末端加緊采用活頂尖，其結構簡單，也可以實現(xiàn)自動定心，使用非常方便。鋼絲刷的運動軌跡靠導軌來實現(xiàn)，導軌是金屬或購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 其他材料制成的槽或脊，可承受，固定，引導移動裝置或設備并減少其摩擦的一種裝置。導軌表面上的縱向槽用于導引，固定機器部件，可實現(xiàn)直線往復運動，擁有比直線軸承更高的額定負載，同時可以承擔一定的扭矩，可在高負載的情況下實現(xiàn)高精度的 實現(xiàn)運動。鋼絲刷的左右移動依靠渦輪渦桿減速器帶動絲杠來實現(xiàn)： 蝸輪蝸桿傳動 蝸桿傳動是由蝸桿、蝸輪組成的用以傳遞空間交錯軸間的運動和動力的一種機械傳動，通常交錯角為 90度。 與齒輪傳動相比較，蝸桿傳動具有以下的特點： ① 單級傳動比大，結構緊湊。在動力傳動中，單級傳動比 ～ 80；只傳遞運動時（如在某些分度機構和儀表中），單級傳動比 000。 ② 因為蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，它和蝸輪輪齒的嚙合過程是連續(xù)的，而且 同時嚙合的齒對數(shù)較多，故傳動平穩(wěn)，噪音小。 m=8 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 要參數(shù)的確定 ③ 當蝸桿的導程角 ? 時，蝸桿傳動可以實現(xiàn)自鎖。 ④ 因為蝸桿與蝸輪齒面間相對滑動速度較大，摩擦損失較大，所以傳動效率比較低，當蝸桿主動時，傳遞效率? 一般為 自鎖蝸桿傳動的效率 ? ＜ ⑤ 蝸輪常用貴重的減摩材料（如青銅）來制造，成本較高。 要參數(shù)的確定 除銹鋼管直徑范圍； 1525 銹鋼管最長長度； 6m 工作裝置進給速度； 1m/軸轉速； 200r/定動力裝置所需功率，選擇電機： 電動機的選用原則 （ 1）與工作現(xiàn)場的能源條件相適應。 室內(nèi)工作或者近距離移動式的產(chǎn)品，應選用二次電動機。野外工作或者遠距離移動式的產(chǎn)品應選用一次動力機（柴油機、汽油機、汽輪機等） （ 2）與工作終端機機械特性相匹配 主要是指由動力機 工作機構組成的系統(tǒng)在運行時實現(xiàn)以下三個目標；動力機和工作機處于最佳工況，動力機和工作機的工作地點穩(wěn)定，動力機和傳動裝置符合工作機的起動、制動、調(diào)速等方面的 要求。 （ 3）適應產(chǎn)品的工作制度 （ 4）工作可靠、操作與維修簡便 （ 5）費用低廉，動力機滿足產(chǎn)品工作現(xiàn)場的特殊要. 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 求，如防蝕、防水等。 粗磨管子表面的橫進給量 ; 0 . 30 . 0 412 Kt 金屬機械加工工藝人員手冊 》 (上?？茖W技術出版社 ) 其 d—— 工作外徑 [ v—— 工作轉速 r/2— 修正系數(shù)，可以選 . 30 . 30 . 0 4 0 . 0 4 2 5 2 . 2 5 1 . 3 0 . 0 0 0 1 0 2 412 2 0 0 1 5 Kt ? ? ? ??工作裝置所需功率： 0 . 7 0 . 7121 . 4 4 ( ) 1 . 4 4 ( 2 0 0 1 5 . 1 0 2 4 )w B tP v f f K K o o o o? ? ? ? ?=動中涉及帶傳動，蝸輪蝸桿傳動，絲杠傳動，考慮到軸承等的傳動效率，依據(jù)《機械設計課程設計》中的表 12動機輸出功率： 00 . 6 3 1 . 80 . 3 5k w?? ? ? 根據(jù)《機械設實用手冊》 (化學工業(yè)出版社 )表10擇電機型號為 ;率為 速 :1430r/據(jù)公式1000?《機械設實用手冊》 (化學工業(yè)出版社 ) 可得；1000 0 . 6 3 1 0 0 0 0 . 5 3151v ? ????P=15N 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 第三章 螺旋傳動機構的設計計算 磨第三章 螺旋傳動機構的設計計算 螺旋傳動利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求主要用來把回轉運動變?yōu)橹本€運動，同時傳遞動力。 螺旋傳動具有以下特點：在主動件上作用一較小力矩時，可使從動件得到很大的軸向力；螺桿旋一周，螺母只移動一個導程，可以得到大的減速比；傳動均勻準確，可以得到較高的傳動精度；傳動易于實現(xiàn)反向自鎖；傳動平穩(wěn)，結構簡單。 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 性計算 磨性計算 《新編 機械設計師手冊》（機械工業(yè)出版社）中查得 螺桿選用材料： 40號 鋼 螺母 ： 鑄鐵 滑動螺旋傳動采用矩形螺紋 螺桿中徑計算： 母螺桿 —— 軸向載荷 A —— 螺紋的承壓面積（指螺紋工作面表面投影 到垂直于軸向力的平面上的面積） —— 螺紋小徑（單位為 — 螺紋中徑（單位為 — 螺紋大徑（單位為 h —— 螺紋工作高度（單位為 P —— 螺紋螺距（單位為 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 H —— 螺母高度（單位為 Z —— 螺紋工作圈數(shù) = H/P 滑動螺旋傳動的失效形式多為螺紋牙磨損，因此，螺桿直徑和螺母高度通常由耐磨性計算確定。傳力較大時，應當檢驗螺桿危險截面的強度和螺牙的強度要求自鎖時，應校和螺紋副自鎖條件。要求運動精確時，還要校和螺桿剛度，此時，螺桿直徑往往由剛度確定。對于長徑比很大的受壓螺桿，應校和其穩(wěn)定性?？紤]到螺感受力情況復雜并有剛度和穩(wěn)定性問題，計算其螺紋部分的強度和剛度時截面積和慣性矩可按螺紋小徑計算。 《新編機械設計師手冊》（機械工業(yè)出版社）中查得 設計公式：2 []Fd p? ??? 對于整體式螺母取 （設計按經(jīng)驗參考取值 查表 5械設計》（西北工業(yè)大學） [P]取值 13150 . 8 0 . 8 3 . 621 . 2 1 3[] ? ????考慮到使用中可能會出現(xiàn)絲杠不穩(wěn)定現(xiàn)象，所以因加大直徑， 取 8《機械設計手冊》（化學工業(yè)出版社）查得： 14距 P=12 2d =38mm 14=12買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 算自鎖 核強度 《新編機械設計師手冊》（機械工業(yè)出版社）中查得2 1 . 2 3 8 4 4 . 6H d m m?? ? ? ?取 45 《新編機械設計師手冊》（機械工業(yè)出版社）中查得 45 3 . 7 5 1 212Hz p? ? ? ? 合格 《新編機械設計師手冊》（機械工業(yè)出版社）中查得 0 . 5 0 . 5 1 2 6h p m m? ? ? ? ? 2315 0 . 1 2 [ ]3 . 1 4 3 8 6 3 . 7 5 P a pd h z?? ? ? ?? ? ? 成功 算自鎖 由于系單頭螺紋 ,導程 S=P=螺紋升角為 ; 0212a r c a r c 5 . 7 43 . 1 4 3 8St g t ?? ? ?? ' 0 . 1 2a r c a r c 7 . 0 8c o s 1 5c o g t ? ? ?? m/s（ 一般 V 不得低于 5 m/s） 間距設計計算 1 2 1 200 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d? ? ? ?取 20 所需基準長度： 12122000()2 ( )24d a d ?? ? ? ? 23 . 1 4 ( 1 3 2 8 0 )( 8 0 1 3 2 ) 2 4 2 0 1 1 7 4 . 4 42 4 4 2 0 ? ? ? ? ? ??i= 80dd n=858r/買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 間距設計計算 帶輪包角 查表 取基準長度250 ㎜。 實際軸間距： 00 1 2 5 0 1 1 7 4 . 4 44 2 0 4 5 7 . 7 822a m m? ?? ? ? ? ? 安裝時所需最小軸間距： )0 0 m in ?? 4 5 7 . 7 8 ( 2 1 1 0 . 0 0 9 1 2 5 0 ) 4 2 4 . 5 3? ? ? ? ? ?mm —— 基準寬度，查表 1。 安裝時所需最大軸間距：（張緊或補償伸長） m a x 0 . 0 2 4 5 7 . 7 8 0 . 0 2 1 2 5 0 4 8 2 . 7 8 m a L? ? ? ? ? ? 211 1 3 2 8 01 8 0 5 7 . 3 1 8 0 5 7 . 3 1 7 3 . 4 94 5 7 . 7 8a? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?根 根據(jù)10 ㎜和 430r/表 得 1= Δ 考慮傳動比的影響，額定功率的增量Δ 得Δ 定 Z?)( 11 ??? 式中 ?K—— 考慮包角不同時的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù) —— 考慮帶的長度不同時的影響系數(shù)，簡稱長度數(shù) V=s 20250 ㎜ a=1 買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 根V 帶的額定功率 根 V 帶的預緊力 1P —— 單根 V 帶的基本額定功率 1P? —— 計入傳動比的影響時，單根 V 帶額定功率的增量（因 按α =180o即 條件計算的，而當傳動比越大時，從動輪直徑就比主動輪大，帶繞上從動輪的彎曲應力就比繞上主動輪時的小，故其傳動能力即有所提高） 查表 得?K=表 得 . 2 2 . 5 9( 0 . 8 0 . 1 2 ) 0 . 9 9 0 . 9 3Z ??? ? ?取 Z=3 根。 根 V 帶的預緊力 20 2 . 55 0 0 ( 1 ) m ? ? 由表 m=以 : 20 2 . 5 35 0 0 ( 1 ) 0 . 1 1 ( 5 . 9 8 ) 9 9 . 5 80 . 9 9 4 5 . 9 8? ? ?? 由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時的預緊力應為上述預緊力的 。 輪的結構尺寸 設計帶輪時，應使其結 構工藝性好，質(zhì)量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造產(chǎn)生過大的內(nèi)應力。 V>25m/s 時尚需進行動平衡。本設計中 V=s，無須進行動平衡。 帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金、或工程塑料等。其中灰鑄鐵應用最廣，當 V m/s（ 一般 V 不得低于 5 m/s） 間距設計計算 1 2 1 200 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d? ? ? ?取 000 所需基 準長度： 12122000()2 ( )24d a d ?? ? ? ? 23 . 1 4 ( 5 6 0 8 0 )( 8 0 5 6 0 ) 2 1 0 0 0 3 1 0 7 . 6 52 4 5 6 0 ? ? ? ? ? ??查表 取基準長度150 ㎜。 實際軸間距： 00 3 1 5 0 3 1 0 7 . 6 51 0 0 0 1 0 2 1 . 1 722a m m? ?? ? ? ? ? 安裝時所需最小軸間距： )0 0 m in ?? 1 0 2 1 . 1 7 ( 2 1 1 0 . 0 0 9 3 1 5 0 ) 9 7 0 . 8 2? ? ? ? ? ?mm —— 基準寬度，查表 1。 安裝時所需最大軸間距：（張緊或補償伸長） 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 帶輪包角 根V 帶的額定功率 m a x 0 . 0 2 1 0 2 1 . 1 7 0 . 0 2 3 1 5 0 1 0 8 4 . 1 7 m a L? ? ? ? ? ? 211 5 6 0 8 01 8 0 5 7 . 3 1 8 0 5 7 . 3 1 5 3 . 11 0 2 1 . 1 7a? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?根 根據(jù)10 ㎜和 430r/表 得 1= Δ 考慮傳動比的影響，額定功率的增量Δ 得Δ 定 Z?)( 11 ??? 式中 ?K—— 考慮包角不同時的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù) —— 考慮帶的長度不同時的影響系數(shù)，簡稱長度數(shù) 1P —— 單根 V 帶的基本額定功率 1P? —— 計入傳動比的影響時，單根 V 帶額定功率的增量（因 按α =180o即 條件計算的，而當傳動比越大時，從動輪直徑就比主動輪大，帶繞上從動輪的彎曲應力就比繞 上主動輪時的小，故其傳動能力即有所提高） 查表 得?K=表 得 2 . 9 7( 0 . 8 1 0 . 1 5 ) 0 . 9 3 1 . 1 3Z ??? ? ?取 Z=3 根。 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 定 V 帶的根數(shù) 根 V 帶的預緊力 輪的結構尺寸 根 V 帶的預緊力 20 2 . 55 0 0 ( 1 ) m ? ? 由表 m=以 : 20 2 . 5 35 0 0 ( 1 ) 0 . 1 1 ( 5 . 9 8 ) 1 0 9 . 7 90 . 9 3 4 5 . 9 8? ? ?? 由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時的預緊力 應為上述預緊力的 。 輪的結構尺寸 設計帶輪時，應使其結構工藝性好，質(zhì)量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造產(chǎn)生過大的內(nèi)應力。 V>25m/s 時尚需進行動平衡。本設計中 V=s，無須進行動平衡。 帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金、或工程塑料等。其中灰鑄鐵應用最廣，當 V<25m/s 時用 設計中采用 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。輪輻部分有實心、輻板（或孔板）和橢圓形輪輻等三種形式。查表 輪緣尺寸 表 4號 A 基準寬度間距 e 15± 邊距 9 最小輪緣厚度 6 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 傳動軸的設計計算 帶輪寬 B 48 槽角 ? 34o 偏差 '30? 根據(jù)帶輪的基準直徑參照表 定小帶輪、大帶輪采用實心輪輻。根據(jù)電動機尺寸和主軸尺寸確定小帶輪內(nèi)徑為 28 帶輪內(nèi)徑為 30 帶輪輪槽工作表面粗糙度為 m，輪緣和軸孔端面為 m。輪槽棱邊要到圓或到鈍。 帶輪輪槽間距的累計誤差 ± 摘自 傳動軸的設計計算 轉矩初步估算軸徑 選擇軸的材料為 45鋼 ,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 ,由表 得材料機械性能數(shù)據(jù)為 ; 16 3 7 , 3 5 3 , 2 6 8p a M p a M p a? ? ? ?? ? ?51 1 5 5 , 2 . 1 5 1 0M p a E M p a? ? ? ? ? 根據(jù)表 式初步計算軸徑 ,由于材料是 45 鋼 ,由表 =118,則 : 3 3m i n 41 3 9 . 5( 1 ) m ?,選 60外徑 0 . 6 3 3d m m??的結構設計 軸的結構簡圖 ; 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 根據(jù)軸的受力 ,選取 30211 型圓錐滾子滾動軸承 ,為了便于軸承的裝配 ,選 60d,256 8 , 3 3d m m d m m??, 1 8 0 , 2 1 5 0 , 3 8 0L m m L m m L m m? ? ? 軸承代號 32912 尺寸（㎜） d 60 D 85 T 17 B 16 C 14 基本額定負荷（ 最小負荷系數(shù) 0r 限轉速 脂潤滑 4000 油潤滑 5000 的受力分析 ; 軸傳遞的轉矩1 39 5 5 0 0 0 0 9 5 0 0 0 0 1 4 3 . 2 5 ? ? ?軸的左端要承受皮帶的壓力 端要承受三爪卡盤的自重 ,兩處軸承要承受水平向上的支反力 15N 軸向力 ,以及一個扭矩大小為625N.m m 由于 軸受力最大 ,承受主要扭矩 ,所以其為危險截面 ,其他部分受力較小 2213() ?? 《機械設計師》（高等教育出版社） — 軸的計算應力 ,M—— 軸所受的彎矩 , 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 T—— 軸所受扭矩 , W—— 軸的抗彎截面系數(shù) , 223 3( ) ( 6 0 3 3 ) 1 9 6 8 . 33 2 3 2m m????? ? ?22 2213() 6 2 5 ( 0 . 6 1 4 3 2 5 0 ) 4 3 . 6 71 9 6 8 . 3 ? ??? ? ? 前面已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 ,由表 15? ?1 60? ?,故安全 承壽命計算 軸上左端軸承受力較大 ,其受到的軸向力為15N,經(jīng)力矩平衡粗略計算其受到的徑向力為機械設計使用手冊 》 (化學工業(yè)出版社 ) 查表 6e==15 0 . 5 9533 ? ?,查表 6==量動載荷 : ,載荷平穩(wěn) ,查表 6 ( ) 1 ( 0 . 6 7 5 3 3 1 . 6 3 1 5 ) 9 5 5 . 6p r ap f X F Y F N? ? ? ? ? ? ? ? 基本額定動載荷 : '103 660 4 3 7 5 . 610 N? ? ? 軸承壽命 : 103106631 0 1 0 4 3 7 5 . 6( ) ( ) 1 3 2 8 3 . 76 0 6 0 2 0 0 9 5 5 . 6h ? ??使用條件為每天 8h 工作的機械，但經(jīng)常不是滿負荷使用，如電機，一般齒輪裝置、壓碎機、起重機和一般機械中軸承使用壽命為 10000～ 25000小時。 符合本設計的要求，所以滿足工作條件。 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 第七章 第七章 軸的選擇和校核 概述 軸是組成機械的一個重要零件 ,它支撐著其他轉動件回轉并傳遞轉矩 ,同時它又通過軸承和機架連結 ,所有軸上零件都圍繞軸心線做回轉運動 ,形成了一個以軸為基準的組合體 部件 在軸的設計中 ,不能只考慮軸本身 ,還必須和軸系零 ,部件的整個結構密切聯(lián)系起來 . 設計軸時應考慮多方面因素和要求 ,其中主要問題是軸的選材 ,結構 ,強度和剛度 ,對于高速軸還應考慮震動穩(wěn)定性問題 軸按受載情況可以分為 :轉軸 ,心軸傳動軸 ,按結構形狀可以分為 ;光軸和階梯軸 ,實心軸和空心軸 常用的軸的設計程序是 ; 1,根據(jù)機械傳動方案的整體布局 ,擬訂軸上零件的布置和裝配方案 , 2,選擇軸的合適材料 3,初步估算軸的直徑 , 4,進行軸系零 ,部件的結構設計 e=== P==買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 軸的選擇和校核 輪軸的設計計算 5,進行強度計算 6,進行剛度計算 7,校核鍵的聯(lián)接強度 8,驗算軸承 9,根據(jù)計算結果修改設計 10,繪制軸的零件工作圖 對于一些不太重要的軸 ,上述程序中的某些內(nèi)容可以省略 . 根據(jù) 《新編機械設計師手冊》（機械工業(yè)出版社） 轉矩初步估算軸徑 選擇軸的材料為 45鋼 ,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 ,由表 得材料機械性能數(shù)據(jù)為 ; 16 3 7 , 3 5 3 , 2 6 8p a M p a M p a? ? ? ?? ? ?51 1 5 5 , 2 . 1 5 1 0M p a E M p a? ? ? ? ? 根據(jù)表 式初步計算軸徑 ,由于材料是 45 鋼 ,由表 =118,則 : 蝸輪軸上的功率為 : 23P P 2 . 2 0 . 7 0 . 9 5 1. 3 8 k w?? ? ? ? ?蝸輪軸轉速為 :n = 蝸輪軸上轉矩為 : 3 p 1 . 3 8T 9 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 1 5 8 1 5 4 . 3 N . m 3 . 3 3? ? ? ?33m i n 1 . 3 81 1 8 3 0 . 1 58 3 . 3 3 m ? ? ?,選 35的結構設計 軸的結構簡圖 ; 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 根據(jù)軸的受力 ,選取 30208 型圓錐滾子滾動軸承 ,為了便于軸承的裝配 ,選 40d,2 44d 3d 40 2 1 . 7 5 , 2 1 0 , 3 3 8L m m L m m L m m? ? ? 5L 195m m?軸承代號 32908 尺寸（㎜） d 40 D 62 T 15 B 15 C 12 本額定負荷（ 最小負荷系數(shù) 0r 限轉速 脂潤滑 5600 油潤滑 7000 的受力分析 ; 軸傳遞的轉矩 A=118 3P=5買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 3 p 1 . 3 8T 9 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 1 5 8 1 5 4 . 3 N . m 3 . 3 3? ? ? ?軸所承受的軸向力 a 2 T 2 1 5 8 1 5 4 . 3F 6 3 2 6 . 2 0?? ? ?軸所受圓周力 : 2t 2T 2 1 5 8 1 5 4 . 3F 1 5 4 2 . 9 0 5?? ? ? 軸所受頸向力 0 t a n 1 5 4 2 . 9 t a n 2 0 5 6 1. 6 N?? ? ? ? 定危險截面 ,求出受力大小 ,做彎矩圖 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1 ? 5 6 ?買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 3 ? 0 0 4 N?彎矩 M 7 0 3 0 . 9 N . m m? 5 4 0 2 N . m m? 9 0 7 6 N . m m??總彎矩 扭矩 T 彎扭合 成應力校核軸的強度 由于軸上有蝸輪 ,承受主要扭矩 ,所以其為危險截面 ,其他部分受力較小 2213() ?? 《機械設計師》（高等教育出版社） — 軸的計算應力 ,M—— 軸所受的彎矩 , T—— 軸所受扭矩 , W—— 軸的抗彎截面系數(shù) , 23 3 30 . 1 d 0 . 1 4 4 8 5 1 8 . 4W m m? ? ? ? 22 2213() 5 2 8 3 9 ( 0 . 6 1 5 8 1 5 4 . 3 ) 1 2 . 7 5 M p 1 8 . 4 ? ??? ? ? 前面已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 ,由表 15? ?1 60? ?,故安全 承壽命計算 軸 上 左端 軸承受 力 較大 ,其 受 到的 軸 向力 為力矩平衡粗略計算其受到的 徑向力為購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 機械設計使用手冊 》 (化學工業(yè)出版社 ) 查表 6e== 3 2 6 . 2 1 5 . 54 0 5 . 6 ? ?,查表 6==量動載荷 : ,載荷平穩(wěn) ,查表 6 ( ) 1 ( 0 . 6 7 4 0 5 . 6 2 . 1 6 3 2 6 . 2 ) 1 3 5 5 6 . 7p r ap f X F Y F N? ? ? ? ? ? ? ? 基本額定動載荷 : '103 660 4636210 N??軸承壽命 : 103106631 0 1 0 4 6 3 6 2( ) ( ) 1 2 0 4 7 . 66 0 6 0 8 3 . 3 3 1 3 5 5 6 . 7h ? ?? 使用條件為每天 8h 工作的機械，但經(jīng)常不是滿負荷使用，如電機，一般齒輪裝置、壓碎機、起重機和一般機械中軸承使用壽命為 10000～ 25000小時。 符合本設計的要求，所以滿足工作條件。 的選擇與校核 此實心軸上共需要兩個鍵 , 根據(jù)機械設計課程設計表 14擇為 分別標記為 :1 4 2 5 G B /T 1 0 9 6? 1 0 4 0 G B /T 1 0 9 6? e=Y== 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 第 8 章 傳動、減速裝置的潤滑 第 8 章 傳動、減速裝置的潤滑 減速器中的蝸輪、蝸桿等傳動件以及軸承在工作時都需要良好的潤滑。 1）齒輪和蝸桿傳動的潤滑 除少數(shù)低速（ v＜ s）小型減速器采用脂潤滑外，絕大多數(shù)減速器的齒輪都采用油潤滑。 對于圓周速度 v≤ 12m/s 的齒輪傳動可采用浸油潤滑。即將齒輪浸入油中，當齒輪回轉時粘在其上的油液被帶到嚙合區(qū)進行潤滑，同時油池的油被甩到上箱壁，有助散熱。 為避免浸油潤滑的攪油功耗太大及保證輪齒嚙合區(qū)的充分潤滑，傳動件浸入油中的深度不宜太深或 太淺，一般浸油的深度以浸油齒輪的一個齒高為適度，速度高的還可淺些（約為 但不應少于 10齒輪則應將整個齒寬（至少是半個齒寬）浸入油中。對于多級傳動，為使各級傳動的大齒輪都能浸入油中，低速級大齒輪浸油深度可允許大一些，當其圓周速度 v=2m/s 時，可達 1/6齒輪分度圓半徑；當 v＜ 達 1/6～ 1/3 的分度圓半徑。如果為使高速級的大齒輪浸油深度約為一齒高而導致低速級大齒輪的浸油深度超過上述范圍時，可采用下列措施：低速級大齒輪浸油P==46362N 買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 深度仍約為一個齒高，可將高速級 齒輪采用帶油輪蘸油潤滑，帶油輪常用塑料制成，寬度約為其嚙合齒輪寬度的1/3～ 1/2，浸油深度約為 齒高，但不小于 10可以把油池按高低速級隔開以及減速器箱體剖分面與底座傾斜。 蝸桿圓周速度 v≤ 10m/s 的蝸桿減速器可以采用浸油潤滑。當蝸桿下置時，油面高度約為浸入蝸桿螺紋的牙高，但一般不應超過支承蝸桿的滾動軸承的最低滾珠（柱）中心，以免增加功耗。但如果因滿足后者而使蝸桿未能浸入油中（或者浸油深度不足）時，則可以在蝸桿軸的兩側分別裝上濺油輪，使其浸入油中，旋轉時可將油甩到蝸輪端面上，而后流入嚙合 區(qū)進行潤滑。當蝸桿在上面時，蝸輪浸入油中，其浸入深度以一個齒高（或者超過齒高不多）為宜。 對蝸桿減速器，當蝸桿圓周轉速 v≤ 4～ 5m/s 時，建議蝸桿置于下方（下置式）；當 v＞ 5m/s 時，建議蝸桿置于上方（上置式）。 浸油潤滑的油池應保持一定的深度和貯油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污。一般齒頂圓至油池底面的距離不應小于 30～ 50了有利于散熱，每傳遞 1率的需油量約為 值用于黏度較高、傳遞功率較小時）。 當渦輪的圓周速度 v＞ 12m/s 或者蝸桿的圓周速度v＞ 10m/s 時 ，則不宜采用浸油潤滑，因為粘在齒輪上的油會被離心力甩出而送不到嚙合區(qū)，而且攪動太甚會使油溫升高、油起泡和氧化等降低潤滑性能。此時宜用噴油潤滑，即利用油泵（壓力約為 助管子將潤滑油從噴嘴直接噴到嚙合面上，噴油孔的距離應沿齒輪購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 寬度均勻分布。噴油潤滑也常用于速度并不很高但工作條件相當繁重的重型減速器中和需要大量潤滑油進行冷卻的減速器中。由于噴油潤滑需要專門的管路、濾油器、冷卻及油量調(diào)節(jié)裝置，因而費用較貴。齒輪減速器的潤滑油粘度可按高速級齒輪的圓周速度 v≤ v＞ s 或循環(huán)潤滑油可選用中級壓齒輪油 工作環(huán)境溫度低于 0℃，使用潤滑油必須先加熱到 0℃以上。 蝸桿減速器的潤滑油粘度可按滑動速度 擇：2m/680極壓油； 2m/220極壓油。蝸桿上置的，粘度應增大 30%。 2）軸承的潤滑 減速器中的滾動軸承常用減速器內(nèi)用于潤滑齒輪（或蝸桿）的油來潤滑，其常用的潤滑方式有： ①飛濺潤滑 減速器中只要有一個浸油齒輪的圓周速度 v≥2m/s，即可采用飛濺潤滑。當 v＞ 3m/s 時，飛濺的油可形 成油霧并能直接濺入軸承室。有時由于圓周速度尚不夠大或油的粘度較大，不易形成油霧，此時為使?jié)櫥煽?，常在箱座接合面上制出輸油溝，讓濺到箱蓋內(nèi)壁上的油匯集在油溝內(nèi)，而后流入軸承室進行潤滑，在箱蓋內(nèi)壁與其接合面相接觸處制出倒棱，以便于油液流入油溝。在難以設置輸油溝匯集油霧進入軸承室時，亦有采用引油道潤滑或?qū)в筒蹪櫥? ②刮板潤滑 當浸油齒輪的圓周速度 v＜ 2m/飛濺不起來；下置式蝸桿的圓周速度即使大于 2m/s，但因蝸桿的位置太低、且與蝸輪的軸線成空間垂直交錯，飛濺的油購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 設計項目 計算與說明 結果 難以進入蝸輪軸軸承室，此時可采 用刮板潤滑。利用刮油板將油從蝸輪輪緣端面刮下后經(jīng)輸油溝流入蝸輪軸軸承。則刮油板把刮下的油直接送入軸承。刮板潤滑裝置中，刮油板與輪緣之間應保持一定的間隙（約 0.5 ,因而輪緣端面的跳動和軸的軸向竄動也應加以限制。 ③浸油潤滑 下置式蝸桿的軸承常浸在油中潤滑，如前所述，此時的油面一般不應高于軸承的最下面