【終稿全套】HD600多向混合機的設(shè)計【8張CAD圖紙+文檔】

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Its a highly efficient hybrid device. In this design of the assignment, I have analyzed the HD400 mixer of more space to the sports movement mixer structure comprehensively, and the mixer containing a detailed description of transmission, while using the 6R outfit of mixer. At last, I drew a assembly map and all the major parts maps of this mixer.Hybrid multi-barrel machine direction, material is not centrifugal force, no specific gravity segregation and stratification, accumulation of the phenomenon, each component may have poor weight ratio, mixing rate of 99.9%, and is one of a variety of mixer kinds of better products. Cylinder loading rate is high, up to 90% (ordinary mixer only 40%), high efficiency, short mixing time. Throughout the transition for the arc tube, after the polishing treatment. Multi-directional movement mixer has the advantage of special works, as well as the design of barrel structure no dead, no contaminated material, the material convenient, easy to clean, and easy operation. Multi-directional movement mixer mixing bucket with X, Y, Z direction of the three-dimensional motion, multi-direction function, the material in the container for rotating, flipping, turbulence and shear, so that does not produce the material in the mixed accumulation phenomenon, different specific gravity, density, and status of different materials mixed centrifugal force does not produce the impact and deflection; mixing time is short, some of the material can be mixed for 5-8 minutes. Not only improves the work efficiency, but also to achieve a high uniformity, mixing uniformity of 99.9% or more. Its maximum load factor of up to 0.9 (normal mixer 0.4 0.6) this feature, greatly reducing the time the mixed materials to improve the efficiency of the hybrid materials.Key words: mixer transmission system 6R outfit 第一章 概述多向混合機廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、粉末冶金、涂料、電子、軍工、材料等粉體混合領(lǐng)域。粉體混合的質(zhì)量有時在生產(chǎn)過程中起著關(guān)鍵的作用,例如在化工生產(chǎn)中，均勻的粉體混合為反應(yīng)創(chuàng)造良好條件；在醫(yī)藥固體制劑的生產(chǎn)中,極微量的藥效成分與大量增量劑混合的均勻水平直接影響著藥的質(zhì)量；在粉末冶金中各種不同成分的混合均勻水平影響著材料的強度?；旌显O(shè)備的發(fā)展直接影響著粉體混合單元操作的效果。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,粉體混合更顯示出它的重要性。1.1混合機的概念混合機是利用機械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機械。混合機械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中?；旌蠙C可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過混合機械的作用可加速溶解混勻。常用的混合機分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機械、熱塑性物料混合機、粉狀與粒狀固體物料混合機械四大類。1.氣體和低黏度液體混合機械的特點是結(jié)構(gòu)簡單，且無轉(zhuǎn)動部件，維護檢修量小，能耗低。這類混合機械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強制循環(huán)混合等四種。2.中、高黏度液體和膏狀物的混合機械，一般具有強的剪切作用；熱塑性的物料混合機主要用于熱塑性物料(如橡膠和塑料)與添加劑混合； 不同膏狀物的混合主要是將待混物料反復(fù)分割并使其受到壓、輾、擠等動作所產(chǎn)生的強剪切作用，隨后又經(jīng)反復(fù)合并、捏合，最后達到所要求的混合程度。這種混合很難達到理想混合，僅能達到隨機混合。粉狀固體與少量液體混合后為膏狀物，其混合機理與膏狀物料混合的機理相同。 3.不同的熱塑性物料以及熱塑性物料與少量粉狀固體的混合，需要依靠強剪切作用，反復(fù)地揉搓和捏合，才能達到隨機混合。4.粉狀、粒狀固體物料混合機械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機械，如輪輾機等。少量不溶解的粉狀固體與液體的混合機理，與密度成分不同，互不相溶的液體的混合機理相同，只是攪拌不能改變粉狀固體的粒度。若混合前固體顆粒不能使其沉降速度小于液體的流動速度，無論采用何種攪拌方式都形不成均勻的懸浮液。1.2混合機的結(jié)構(gòu)該機由機座，傳動系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)，多向運機構(gòu)。 1.3混合機的優(yōu)點 由于混合桶體具有多方向的運動，使桶體內(nèi)的物料交叉混合點多，混合效果高，均勻度可達99.9%以上最大裝載系數(shù)可達0.9(普通混合機為0.40.6)。混合時間短，效率高。三維混合機混合桶體型設(shè)計獨特，桶體內(nèi)壁經(jīng)過精細拋光，無死角，不污染物料，出料方便，清洗容易操作簡單等優(yōu)點。1.4混合機的工作環(huán)境混合時要求所有參與混合的物料均勻分布?；旌系某潭确譃槔硐牖旌稀㈦S機混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混合機械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機械的類型和混合操作持續(xù)的時間等因素。液體的混合主要靠機械攪拌器、氣流和待混液體的射流等，使待混物料受到攪動，以達到均勻混合。攪動引起部分液體流動，流動液體又推動其周圍的液體，結(jié)果在溶器內(nèi)形成循環(huán)液流，由此產(chǎn)生的液體之間的擴散稱為主體對流擴散。當(dāng)攪動引起的液體流動速度很高時，在高速液流與周圍低速液流之間的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產(chǎn)生大量的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴散，又把更多的液體卷進漩渦中來，在小范圍內(nèi)形成的紊亂對流擴散稱為渦流擴散。機械攪拌器的運動部件在旋轉(zhuǎn)時也會對液體產(chǎn)生剪切作用，液體在流經(jīng)器壁和安裝在容器內(nèi)的各種固定構(gòu)件時，也要受到剪切作用，這些剪切作用都會引起許多局部渦流擴散。攪拌引起的主體對流擴散和渦流擴散，增加了不同液體間分子擴散的表面積減少了擴散距離，從而縮短了分子擴散的時間。若待混液體的粘度不高，可以在不長的攪拌時間內(nèi)達到隨機混合的狀態(tài)；若粘度較高，則需較長的混合時間。對于密度、成分不同、互不相溶的液體，攪拌產(chǎn)生的剪切作用和強烈的湍動將密度大的液體撕碎成小液滴并使其均勻地分散到主液體中。攪拌產(chǎn)生的液體流動速度必須大于液滴的沉降速度。1.5混合機的工作原理：混合機究竟是怎么工作的，其工作原理又是怎樣的呢？三維混合機在運行中，由于混合桶體具有多方向運轉(zhuǎn)動作，使各種物料在混合過程中，加速了流動和擴散作用，同時避免了一般混合機因離心力作用所產(chǎn)生的物料比重偏析和積聚現(xiàn)象，混合無死角，能有效確?；旌衔锪系淖罴哑焚|(zhì)。 混合機工作起來主要靠其自身的機械攪拌器、氣流還有待混液體的射流等輔助工作，以攪動待混物料，使之混合均勻。而在膠東過程中會引起部分液體流動，流動液體又推動其周圍的液體，結(jié)果在溶器內(nèi)形成循環(huán)液流，由此產(chǎn)生的液體之間的擴散我們稱之為主體對流擴散。 攪動引起的液體流動速度很高時，在高速液流與周圍低速液流之間的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產(chǎn)生大量的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴散，又把更多的液體卷進漩渦中來，在小范圍內(nèi)形成的紊亂對流擴散稱為渦流擴散。1.6 多向運動混合機 圖1.3多向運動混合機1.7多向運動混合機的概述多向運動混合機用于制藥、化工、食品、輕工、電子、機械、礦冶、國防工業(yè)以及科研單位的粉狀、顆粒狀物料的高均勻度混合。混合機、多向運動混合機，是一種新穎結(jié)構(gòu)的容器旋轉(zhuǎn)型混合機，是無菌、無塵、全封閉式的高效節(jié)能混和機?；旌蠙C、多向運動混合機由機座、調(diào)速電機、回轉(zhuǎn)連桿及混合筒體等部分組成，其中筒體為工作（桿）部件?；旌蠙C、多向運動混合機的工作原理是裝料的筒體在主軸的帶動下作平移、翻滾等復(fù)合運動，促使物料沿著筒體作環(huán)向、徑向、軸向的三向復(fù)合運動，使物料相互流動擴散，摻雜，當(dāng)主傳動軸旋轉(zhuǎn)時，筒體的幾何中心線也是回轉(zhuǎn)中心線在三維空間周期性地改變其在空間的位置，而筒體則在空間的任何位置上始終繞其回轉(zhuǎn)中心線旋轉(zhuǎn)，致使固定于筒體內(nèi)的容器中的物料周期性地進行旋轉(zhuǎn)，顛倒和平移搖動的三維運動并連續(xù)改變物料間的相互位置，達到高效混合的目的?；旌蠙C、多向運動混合機混合筒多方向運動，物料無離心力作用，無比重偏析及分層積聚、現(xiàn)象，混合率高達99.9，是目前各種混合機中較理想的產(chǎn)品。混合機、多向運動混合機筒體裝料率大，利用率最高可達90，最佳添充率80，混合時間短、效率高、混合時無升溫現(xiàn)象。多向運動混合機利用獨特的三度擺動，在主動軸的帶動下，作周而復(fù)始的平移、轉(zhuǎn)動和翻滾等復(fù)合運動，從而實現(xiàn)多種物料的互相流動、擴散、積聚、摻雜，以達到均勻混合的目的。多向運動混合機因其混合快速且均勻的特點，被廣泛的運用于制藥、化工、食品、電子、礦冶、國防工業(yè)及科研單位的粉狀、顆粒物料的高均勻度的混合。1.8多向運動混合機的特殊功能及特點該機的混合筒多方向運動，物料無離心力作用，無比重偏析及分層、積聚現(xiàn)象，各組分可有懸殊的重量比，混合率達99.9以上，是目前各種混合機中的一種較理想產(chǎn)品。 筒體裝料率大，最高可達90（普通混合機僅為40），效率高，混合時間短。筒體各處為圓弧過渡，經(jīng)過精密拋光處理。多向運動混合機的優(yōu)勢在于其特殊的工作原理，以及桶體結(jié)構(gòu)的設(shè)計無死角，不污染物料，出料方便，清洗容易，操作簡單等優(yōu)點。多向運動混合機的混料桶具有X、Y、Z方向的三維運動，多方向運動的功能，物料在容器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、湍動和剪切作用，使物料在混合時不產(chǎn)生積聚現(xiàn)象，對不同比重，不同密度和狀態(tài)的物料混合不產(chǎn)生離心力的影響和偏折；混合時間短，某些物料5-8分鐘即可混合均勻。既提高了工作效率，又達到了極高的均勻度，混合均勻性達到99.9%以上。因其最大裝載系數(shù)可達0.9(普通混合機為0.40.6)這一特點，大大縮短了混合物料的時間，提高了混合物料效率。 除以上優(yōu)點外，多向運動混合機還具備以下優(yōu)點： 1.低噪音，低耗能，壽命長； 2.體積小，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作和維護； 3.根據(jù)物料混合要求，可任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，并可設(shè)置混合時間。1.9多向運動混合機混合過程的基本要素各種物料在多向運動混合機中是怎樣工作的？需要經(jīng)歷哪些過程呢？構(gòu)成多向運動混合機混合的基本要素又有哪些呢？ 多向運動混合機混合過程主要是通過剪切、分流、位置交換三要素，使共混物在一定的體積空間內(nèi)均勻分布，最終得到一種宏觀上的分散混合體。在混合過程中，被混物料一般不發(fā)生沖突（有時也有少量發(fā)生相變）。而混煉過程增加了壓縮、拉伸和重新集聚的作用。物料在壓縮狀態(tài)下所承受的高剪切速率所產(chǎn)生的磨擦熱（有時還有輔助外加熱），往往足以使共混物發(fā)生，使其變?yōu)槿垠w。這樣，才使共混物中在固體狀態(tài)下集聚的較大的顆粒粉碎、熔融和細化，從而得到更為理想的均化共混物。物料的混合過程是一個動態(tài)平衡過程，即在一定的剪切場的作用下，分散相不斷被粉碎，與此同時，在分子熱運動的作用下，破碎的分散相又趨向重新集聚，最終使分散相達到該條件下的平衡粒徑的過程。一般以為，無論使用何種設(shè)備做混合操作，混合過程都應(yīng)具備以下混合要素，即剪切、分流和位置交換。同時，混煉過程還應(yīng)有壓縮、拉伸和分配置換等作用。第二章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計2.1傳動方案的設(shè)計2.1.1選用傳動方案根據(jù)混合機的功能要求，考慮題設(shè)功能參數(shù)及約束條件，可構(gòu)思出一系列傳動方案，經(jīng)初步淘汰，現(xiàn)列舉兩種傳動方案。方案一：傳動系統(tǒng)示意圖如2.1所示。(a)(b)圖2.1 方案一 傳動系統(tǒng)示意圖 其中，圖2.1（b）為、軸的展開圖，其空間位置可由圖2.1（a）看出。傳動鏈由電動機經(jīng)V帶傳動、兩級齒輪傳動再通過鏈傳動傳至軸。方案二：傳動方案示意圖如2.2所示（a） （b）圖2.2 方案二 傳動示意圖 方案一和方案二均能滿足HD400多向混合機的功能要求，但方案一與方案二相比有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，傳動效率高，成本低等優(yōu)點，故最終選用方案一。2.1.2計算總傳動比及分配各級傳動比傳動裝置的總傳動比為由于擬采用帶傳動和兩級齒輪傳動以及鏈輪傳動減速，按1表1-8的推薦范圍，初定i1=3.4, i2=3.4, i3=2.9, i4=3.62.1.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)從電機到執(zhí)行機構(gòu)有四軸依次為、軸，則1)各軸轉(zhuǎn)速： 2)各軸功率：由1表1-7查得各軸之間的傳動效率為：m=0.96, =0.98， =0.98,=0.97故 P=Pmm=2.20.96=2.12kw； P=P=2.120.98=2.07kw；P= P=2.070.98=2.03kw；P= P=2.030.97=1.99kw2.2帶輪傳動的設(shè)計1.確定計算功率Pca由2中表8-7查得工作情況系數(shù)KA=1.1，故 Pca=KAPm=1.12.2kw=2.42kw2.選擇V帶的帶型根據(jù)Pca、KA由圖8-11選用A型。3.確定帶輪的基準直徑dd并驗算帶速v1)初選小帶輪基準直徑dd1。由表8-6和8-8，取小帶輪的基準直徑dd1=90mm。2)驗算帶速v。按式（8-13）驗算帶的速度 因為5m/sv30m/s,故帶速合適。3)計算大帶輪的基準直徑。根據(jù)式(8-15a)，計算大帶輪的基準直徑dd2dd2=i1 dd1=3.490mm=306mm 根據(jù)表8-8，圓整為dd2=315mm。4.確定V帶的中心距a和基準長度Ld1)根據(jù)式(8-20)，初定中心距a0=500mm。2)由式(8-22)計算帶所需的基準長度由表8-2選帶的基準長度Ld=1600mm。3)按式(8-23)計算實際中心距a。 中心距的變化范圍為443515mm。5.驗算小帶輪上的包角16.計算帶的根數(shù)z1)計算單根V帶的額定功率Pr。由dd1=90mm和nm=1430r/min,查表8-4a得P0=1.064kw。根據(jù)nm=1430r/min，i=3.4和A型帶，查表8-4b的。查表8-5得K=0.925，表8-2得KL=0.99，于是2)計算V帶的根數(shù)z。 取4根。7.計算單根V帶的初拉力的最小值(F0)min由表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以應(yīng)使帶的實際初拉力F0(F0)min。8.計算壓軸力Fp壓軸力的最小值為9.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計小帶輪的結(jié)構(gòu)形式采用實心式，大帶輪采用輪輻式，其他有關(guān)尺寸按圖8-14薦用的經(jīng)驗公式設(shè)計，小帶輪、大帶輪如下圖所示 圖2.3 小帶輪 圖2.4大帶輪2.3第一級齒輪傳動的設(shè)計1.選用齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1)按選用的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。2)混合機為一般工作機，速度不高，故選用7級精度（GB 10095-88）。3)材料選擇。由表10-1選用小齒輪材料為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，兩者硬度差為40HBS。4)選用小齒輪齒數(shù)z1=23，大齒輪齒數(shù)z2=3.423=78.2,取z2=79。2.按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式(9-10a)進行試算，即(1)確定公式內(nèi)的個計算數(shù)值1)試選用載荷系數(shù)Kt=1.3。2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。3)由3表13-1-79選取齒寬系數(shù)d=0.6。4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa。5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim1=600Mpa；大齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim2=550Mpa。6)由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60njLh=60423.531（830015）=9.148108N2=N1/3.4=9.1481083.4=2.691087)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.92；KHN2=0.96。8)計算接觸疲勞許應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得(2)計算1)試算小齒輪分度圓的直徑d1t，代入H中較小的值。2)計算圓周速度v。3)計算齒寬b。4)計算齒寬與齒高之比。模數(shù) 齒高 5)計算載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.622m/s，7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.08；直齒輪KH=KF=1；由表10-2查得使用系數(shù)KA=1；由表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，KH=1.208。由，KH=1.203查圖10-13得KF=1.17；故載荷系數(shù)K=KAKVKHKH=11.0811.208=1.3056)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得7)計算模數(shù)m3.按齒根彎曲強度設(shè)計由式（10-5）得彎曲強度的設(shè)計公式為(1) 確定公式內(nèi)的各計算值1)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限FE1=500Mpa；大齒輪的彎曲疲勞強度極限FE2=380Mpa；2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.89,KFN2=0.914；3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得4)計算載荷系數(shù)K。K=KAKVKFKF=11.0811.17=1.2645)查取齒形系數(shù)。由表10-5查得 YFa1=2.69； YFa2=2.222.6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得 YSa1=1.575； YSa2=1.772。7)計算大、小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。(2)設(shè)計計算對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取有彎曲強度算得的模數(shù)2.22并就近圓整為標準值m=2.5mm，按接觸強度算得的分度圓直徑d1=73.247mm，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)z2=3.430=1024.幾何尺寸計算(1)計算分度圓直徑 d1=z1m=302.5mm=75mm； d2=z2m=1022.5mm=255mm(2)計算中心距 (3)計算齒輪寬度b=dd1=0.675mm=45mm 取B2=45mm，B1=50mm5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計由于小齒輪的齒頂圓直徑小于160mm，故選用實心結(jié)構(gòu)，而大齒輪齒頂圓直徑小于500mm，故選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按圖10-39薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，所設(shè)計的大、小齒輪如下： 圖2.5 小齒輪 圖2.6 大齒輪2.4第二級齒輪傳動的設(shè)計1.選用齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1)按選用的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。2)混合機為一般工作機，速度不高，故選用7級精度。3)材料選擇。由表10-1選用小齒輪材料為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，兩者硬度差為40HBS。4)選用小齒輪齒數(shù)z1=23，大齒輪齒數(shù)z2=2.923=66.7,取z2=67。2.按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式(9-10a)進行試算，即(1)確定公式內(nèi)的個計算數(shù)值1)試選用載荷系數(shù)Kt=1.3。2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。3)由3表13-1-79選取齒寬系數(shù)d=0.6。4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa。5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim1=600Mpa；大齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim2=550Mpa。6)由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60njLh=60124.571（830015）=2.69108N2=N1/2.9=2.691082.9=9.281077)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95；KHN2=0.98。8)計算接觸疲勞許應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得(2)計算1)試算小齒輪分度圓的直徑d1t，代入H中較小的值。2)計算圓周速度v。3)計算齒寬b。4)計算齒寬與齒高之比。模數(shù) 齒高 5)計算載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.622m/s，7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.05；直齒輪KH=KF=1；由表10-2查得使用系數(shù)KA=1；由表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，KH=1.2795。由，KH=1.2795查圖10-13得KF=1.21；故載荷系數(shù)K=KAKVKHKH=11.0511.2795=1.34346)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得7)計算模數(shù)m3.按齒根彎曲強度設(shè)計由式（10-5）得彎曲強度的設(shè)計公式為(2) 確定公式內(nèi)的各計算值1)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限FE1=500Mpa；大齒輪的彎曲疲勞強度極限FE2=380Mpa；2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.914,KFN2=0.934；3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得4)計算載荷系數(shù)K。K=KAKVKFKF=11.0511.21=1.27055)查取齒形系數(shù)。由表10-5查得 YFa1=2.69； YFa2=2.2526)查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得 YSa1=1.575； YSa2=1.81。7)計算大、小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。(2)設(shè)計計算對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取有彎曲強度算得的模數(shù)3.336mm并就近圓整為標準值m=4mm，按接觸強度算得的分度圓直徑d1=110.348mm，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)z2=2.928814.幾何尺寸計算(1)計算分度圓直徑 d1=z1m=284mm=112mm； d2=z2m=814mm=324mm(2)計算中心距 (3)計算齒輪寬度b=dd1=0.6112mm=67.2mm 取B2=68mm，B1=73mm5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計如第一級齒輪。2.2、2.3、2.4節(jié)中所用公式，所查圖表若無說明均來自書2。2.5鏈輪傳動的設(shè)計1選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)z1=23，大鏈輪齒數(shù)為z2=i4z1=3.623=83。2.確定設(shè)計功率由表12-2-3查得KA=1.0，則設(shè)計功率Pd=KAP=12.03=2.03kw由表12-2-4查得Kz=1.23，由表12-2-5查得Kp=1則特定條件下單排鏈條傳遞的功率3.選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)P0=2kw和n=42.66r/min，查圖12-2-1，可選16A-1。查2中表9-1，鏈條節(jié)距p=25.4mm4.計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距a0=（3050）p=（3050）25.4mm=7621270mm。取a0=900mm。以節(jié)距計的初定中心距a0p=a0/p=900/25.4=35.43鏈條節(jié)數(shù)式中k由表12-2-7查得。鏈條長度計算中心距ac=p（2Lp-z1-z2）Ka=25.4(2126-23-83)0.24112=894.169mm實際中心距a=ac-a=894.169-1.7883mm=892.38mm5.計算鏈速v，確定潤滑方式由v=0.418m/s和鏈號16A-1，查2中圖9-14可知應(yīng)采用滴油潤滑。6計算壓軸力Fp有效圓周力為:鏈輪垂直布置時的壓軸力系數(shù)KFp=1.05，則壓軸力為FpKFpFe=1.058822.79263.8N6鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計小鏈輪采用整體式，大鏈輪采用孔板式，其具體參數(shù)參照2表9-3和9-4進行設(shè)計，設(shè)計出最終鏈輪如下圖所示： 圖2.7 小鏈輪 圖2.8 大鏈輪2.5節(jié)中所用公式，所查圖表若無說明均來自書3。第三章 部分軸的設(shè)計3.1軸的設(shè)計1求軸上的轉(zhuǎn)矩 2.求作用在齒輪上的力因已知第一級小齒輪的分度圓直徑為75mm,故圓周力 徑向力 3.初步確定軸的最小直徑先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取A0=112，于是得4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)初步擬定軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)軸上所需安裝的零件，經(jīng)分析擬定軸結(jié)構(gòu)如下：圖3.1 軸結(jié)構(gòu)圖(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1)由結(jié)構(gòu)圖可知，-軸段為軸的最小直徑處，將最小直徑圓整為30mm，即d-=30mm。由于-軸段是安裝大帶輪處，而帶輪寬度為63mm，又為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上而不壓在軸的端面上，故-段的長度應(yīng)比帶輪寬度略短一些，現(xiàn)取L-=62mm2)為了滿足帶輪的軸向定位要求，-軸段右端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=36mm。為了方便軸承的拆裝及便于操作，取帶輪的右端面到軸承的左端面的距離為50mm，故L-=50mm3)初步選擇滾動軸承。因軸承受的徑向力較小，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=36mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取深溝球軸承6008，其尺寸為dDB=406815mm，故d-=d-=40mm；而L-=15mm右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由手冊上查得6008型軸承的定位軸肩高度h=3mm，因此取d-=46mm。4)取安裝齒輪處的軸段-的直徑d-=44mm；齒輪的左端于左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂寬度為50mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取L-=47mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h0.07d，故取h=4mm，則軸環(huán)處的直徑d-=52mm。軸環(huán)寬度L-=8mm。5)根據(jù)總體結(jié)構(gòu)，經(jīng)綜合分析L-=145.5mm，L-=118.5mm。至此已初步確定了軸的各段直徑和長度。(3)軸上零件的周向定位齒輪、帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d-由表6-1查得平鍵截面bh=12mm8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為36mm，同時為了保證輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的的配合為；同樣，帶輪與軸的連接，選用平鍵10mm8mm50mm，帶輪與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的。5.求軸上的載荷根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖3.1）做出軸的計算簡圖如下:圖3.2 軸的計算簡圖通過手冊查出軸承的支點位置及軸的相關(guān)尺寸可計算出L1=88.5mm，L2=160mm,L3=159mm。圖3.3 軸的載荷分析圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出截面C是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出的截面C處的MH、MV及M的值列于下表（參看圖3.2和3.1）。表3.1載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=2569.33N, FNH2=850.67NFNV1=418.68N, FNV2=421.32N彎矩MMH1=-98235Nmm,MH2=135257.8NmmMV=66988.8Nmm總彎矩扭矩TT=8.659104Nmm6.軸的強度校核進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。根據(jù)2中式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，軸的計算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得-1=60Mpa。因此ca-1，故安全。7滾動軸承的壽命計算選用的滾動軸承為6008，其基本額定動載荷Cr=17KN；滾動軸承所承受的徑向載荷 ;當(dāng)量動載荷P=XFr+YFa=1Fr+0Fa=2603.22N 軸承基本額定壽命 如按軸承每天工作8小時，每年工作300天則，則滾動軸承每4.5年需更換一次。3.2軸的設(shè)計1. 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取A0=112則，取軸的最小直徑為40mm2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計具體過程與軸相似，這里不再重復(fù)說明，最終結(jié)構(gòu)如下圖：圖3.4 軸結(jié)構(gòu)圖3.求軸上載荷圖3.5軸計算簡圖圖中L1=160mm，L2=81mm，L3=78mm Fr2=840N，F(xiàn)t2=2310N，F(xiàn)r1=1873.8N，F(xiàn)t1=5148.2N圖3.6 軸的載荷分析圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及圖4.4中可以看出截面C是軸的危險截面。現(xiàn)將計算出的截面C處的MH、MV及M的值列于下表（參看上圖）表3.2載荷水平面H垂直面V支反力