【正文】 1． 聯(lián)軸器的分類 1）剛性聯(lián)軸器 （ 1）套筒聯(lián)軸器 （ 2）凸緣聯(lián)軸器 （ 3）夾殼聯(lián)軸器 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 37 （ 4）緊箍咒夾殼聯(lián)軸器 2）撓性聯(lián)軸器 （ 1）無彈性元件撓性聯(lián)軸器 （ 2）非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器 （ 3）金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器 2． 選擇應(yīng)考慮的問題 在深知所設(shè)計產(chǎn)品的工況及技術(shù)要求的情況下，選擇聯(lián)軸器應(yīng)考慮以下問題： a．所需傳遞轉(zhuǎn)矩大小、載荷性質(zhì)及產(chǎn)品對緩沖和減振方面的要求； b．軸的轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大?。? c．兩軸對位移大?。◤较蛭灰啤⑤S向位移、角位移）； d．聯(lián)軸器的制造、安裝、維修、成本。其最高轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足工作轉(zhuǎn)速的要求。由表查得σ b=900 N/mm2,由表查得材料許用應(yīng)力[σ 1]b=80 N/mm。 （四） 開式對滾齒輪齒輪軸的設(shè)計 1． 輸入軸 1)、圓周向力 Ft和徑向力 Fr的大小： 轉(zhuǎn)矩 T ???T ≈ N 小齒輪選 40Cr 鋼，調(diào)質(zhì)， HBS=241~286；大齒輪選 40Cr 鋼，調(diào)質(zhì)， HBS=241~286。 1． 中心軸承 旋轉(zhuǎn)阻力 F1及功率 N1 計算 1 2WKF d?= 4300 6 *2*= (N) 中心軸承 旋轉(zhuǎn)阻力 F1所消耗的功率 N1 為 : 111 6000FVN ? = (kW) 式中 ： W 為作用在中心旋轉(zhuǎn)支撐上的載荷 (N)； d 為滾動軸承鋼球直徑 (cm)，此處取 6cm。 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 12 驅(qū)動機構(gòu)通常由戶外式電動機，臥式擺線針輪減速機，鏈條鏈輪，滾輪等部件組成。 布置傳動鏈時，一般考慮以下幾點： （ 1）帶傳動的承載能力較小，傳遞相同轉(zhuǎn)距時結(jié)構(gòu)尺寸較其他傳動形式大，但傳動平穩(wěn)，能緩沖減振，因此布置在高速級（級速較高，傳遞相同效率時轉(zhuǎn)距較小）。 故而取刮泥板外緣線速度 3m/min，這也與課題給定的技術(shù)特征參數(shù)相符。行走電機啟動時，通過一級鏈輪傳動，隨即帶動二級擺線針輪減速機，輸出符合 設(shè)計要求的轉(zhuǎn)速和功率。 如圖 26所示： 圖 26 集電裝置 （三） 傳動 動力系統(tǒng) 的 構(gòu)成 1． 工作驅(qū)動原理簡析 刮泥機的傳動原理周邊傳動半橋式刮泥機在圓 型沉淀池上的工作，是依靠沉淀池的混 凝土平面走臺為軌道 ， 刮泥機的支墩中心為圓心，通過刮泥機橋架一端設(shè)置的驅(qū)動機構(gòu)， 帶動驅(qū)動端梁底部的行走輪轉(zhuǎn)動。整個耙架的重量分別支撐在支架和軌道上，支架承受耙架的主要重量，并裝設(shè)有電動機的集電裝置。圖 25 為撇渣 機構(gòu)的一例，主要是由撇渣板、排渣斗及沖洗機構(gòu)等部件組成。 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 7 圖 22半跨式周邊傳動刮泥機總體結(jié)構(gòu)（旋轉(zhuǎn)桁架） 1 一中心旋轉(zhuǎn)支架； 2_欄桿； 3— 旋轉(zhuǎn)桁架； 4— 驅(qū)動裝置； 5— 刮板 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 8 圖 2— 3半跨式周邊傳動刮泥機 (可動臂式 )總體結(jié)構(gòu) 1 一 刮臂； 2— 可動臂； 3— 橋架； 4一旋轉(zhuǎn)支架； 5— 撇渣裝置 3． 中心旋轉(zhuǎn)支座 中心旋轉(zhuǎn)支座是周邊傳動刮泥機的重要部件之一 ， 由固定支承座、轉(zhuǎn)動套、推力滾動軸承和集電環(huán)等四個部件組成，如圖 2— 4 所示。 m 電機功率： （二） 濃縮機 的總體構(gòu)成 周邊傳動刮泥機按選裝桁架結(jié)構(gòu)可分為 半跨式和全跨式，本次設(shè)計選用全跨式雙電機驅(qū)動。同時，提高高新技術(shù)產(chǎn)品比例和重大技術(shù)裝備的成套水平，推進關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展某些領(lǐng)域缺乏的技術(shù)裝備、高效低成本的環(huán)保機械產(chǎn)品，是當前和今后提高產(chǎn)品品種滿足度的重要內(nèi)容。其中與人民生活休戚相關(guān)的環(huán)保設(shè)備得到了極大的關(guān)注 .在國內(nèi)環(huán)保需求的拉動下，我國環(huán)保設(shè)備行業(yè)有了明顯的進步。改革開放，特別十一屆四中全會以來，我國的環(huán)境保護工作有了長足的發(fā)展。 盡管周邊傳動濃縮機存在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)效果不好，沒有過載保護功能，易壓耙，還有笨重齒條、軌道等問題，但運行可靠及操作維修方便，所以 多年來，在不同領(lǐng)域很多人依然堅持使用周邊傳動濃縮機。 國內(nèi)大部分專業(yè)人士都認為周邊傳動濃縮機是主流和發(fā)展方向，全心致力于解決周邊傳動濃縮機應(yīng)用中還存在的問題。其工作原理為：含有細粒物體的料漿或污水，經(jīng)槽架給入濃縮池的中心部位穩(wěn)流筒，漿料以均勻分散輻射狀向周邊或方形池另一邊 向另一邊緩慢擴散流動，在漫游擴散過程中料漿或污水中的固體顆粒借自重和絮凝作用陸續(xù)沉降。 現(xiàn)在用于沉淀池上的濃縮機種類繁多，從動力驅(qū)動方式歸類大概有兩種 ：一種是周邊傳動濃縮機；一種是中心傳動濃縮機。 為了將以液體為主要成分的懸浮液進行經(jīng)濟有效的分離，通常情況下，首先對其進行濃縮處理，以提高液體中固體物的濃度。它是排泥機械中的一種常見設(shè)備，它是沉淀池不可缺少的設(shè)備。解決城市水污染的根本出路在于建設(shè)城市污水處理廠。 濃縮機主要由圓形濃縮池和耙式刮泥機兩大部分組成，濃縮池里懸浮于礦漿中的固體顆粒在重力作用下沉降，上部則成為澄清水，使固液得以分離，沉積于濃縮池底部的礦泥由耙式刮泥機連續(xù)地刮集到池底中心排礦口排出，而澄清水則由濃縮池上沿溢出。 Power calculation。 濃縮機安裝在沉淀池（圓形、少數(shù)方形）上，將沉淀在下部的泥漿刮集一起排出（一般在中心）處理。 應(yīng)盡量通過生產(chǎn)性實驗或模擬實驗確定所需濃縮機面積，并據(jù)此選用合適的濃縮機。以 上構(gòu)成濃縮機工作的全過程。 傳動機構(gòu)的膠輪驅(qū)動是將膠輪直接與混凝土表面接觸，增大了接觸面的摩擦力，故障率低并節(jié)省維護費用，即使長時間不更換膠輪，傳動效果仍然較好。 改革開放三十多年來中國社會公眾和各級領(lǐng)導(dǎo)干部的環(huán)保意識得到大幅提高，中國的社會環(huán)境、自然資源在很大程度上得到改善。城市環(huán)境整治和工業(yè)污染防治取得了明顯成效，環(huán)境保護已 經(jīng)從末端治理轉(zhuǎn)變到源頭控制。因此，除關(guān)鍵必要部位外，很多大型化工企業(yè)只好采用人工取樣、分析，一定程度上影響了環(huán)保技術(shù)的發(fā)展和治理水平的提高。本畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨立從事機械設(shè)計工作的初步嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能研究和處理問題的能力。如摩擦力不足時，應(yīng)釆取增加壓重或采用帶齒輪的滾輪在帶齒條的軌道上滾 動等措施，以滿足驅(qū)動力。中心支座與旋轉(zhuǎn)桁架以鉸接的形式連 接，刮泥時產(chǎn)生的扭矩作用于中心支座時即轉(zhuǎn)化為中心 旋轉(zhuǎn)軸承的圓周摩擦力，因而受力 條件較好，這與中心旋轉(zhuǎn)傳動刮泥機有很大不同。 1_壓輪； 2_杠桿； 3_沖水閥； 4_抹渣板； 5_排渣斗； 6_支架 圖 25 撇渣機構(gòu) 5． 支架和集電裝置 濃縮機支架固定在鋼筋混凝土支柱上， 耙架的一端與支架固定，另一端與傳動架相連接，并通過傳動機構(gòu)上的輥輪支撐在軌道上，軌道和齒條裝設(shè)在池體的邊緣上。 集電裝置是由電刷和集電環(huán)等主要部件組成。一般直徑 500? 600mm,寬度 200? 300mm,以 1? 3m / min 的線速度作圓 周運行。 (3)刮泥機外周刮泥板的線速 度 一般采用 13m/min。因此我們要選用合理的傳動方案。 （ 6）開式齒輪傳動的工作環(huán)境差，潤滑條件不好，磨損較嚴重，壽命較短，應(yīng)布置在低速級。污泥對池底的摩擦系數(shù)為 =；懸浮物含量 ss=300mg/L。 ） 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 14 根據(jù)以上計算，本設(shè)計采用周邊傳動方式 ,傳動部分的電動機功率選則 Y132M26,功率 ,額定轉(zhuǎn)速 960r/ 15min,膠輪軌道中心圓直徑 , 膠輪直徑 ,由此得膠輪的轉(zhuǎn)速為 n2=，所以總傳動比為 i=960/=。例如，在接觸應(yīng)力計算中的未考慮滑動的大小和方向、摩擦因數(shù)和潤滑狀態(tài)，這些都會影響到齒面的實際接觸應(yīng)力。 C：計算危險截面工作應(yīng)力 截面 11： 截面彎矩： M1= 截面扭矩： T= 抗彎截面系數(shù)： W== 1003=100000mm3 抗扭截面系數(shù)： WT== 1003=202000mm3 截面上彎曲應(yīng)力： σ b=M/W= 截面上扭剪應(yīng)力： τ =T/WT= N/mm2 彎曲應(yīng)力幅：σ a=σ b=選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 24 彎曲平均應(yīng)力：σ a=0 扭切應(yīng)力： τ a=τ m=τ /2=截面 22： 截面彎矩： M2=（ 7312） M/73= 截面扭矩： T= 抗彎截面系數(shù)： W== 903=72900mm3 抗扭截面系數(shù)： WT== 1003=145800mm3 截面上彎曲應(yīng)力：σ b=M/W= 截面上扭剪應(yīng)力：τ =T/WT= N/mm2 彎曲應(yīng)力幅：σ a=σ b= 彎曲平均應(yīng)力：σ a=0 扭切應(yīng)力：τ a=τ m=τ /2= D：確定材料特性系數(shù) ??? ?? ?? ?? E：確定綜合影響系數(shù) ?K 、 ?K 軸肩圓角處的有效應(yīng)力集中系數(shù) ?k 、 ?k ，根據(jù) r/d=， D/d=100/90=： ??k ， ??k 配合處綜合影響系數(shù) ?K 、 ?K ， 根據(jù) d 和σ b， 查機械設(shè)計手冊插值計算得：??K ， 2 .4 7 ??? ?? KK 鍵槽處有效應(yīng)力集中系數(shù) ?k 、 ?k ， 根據(jù)σ b， 查機械設(shè)計手冊插值計算得：??k ， ??k 尺寸系數(shù) ?? ， ?? ， 根據(jù) d 由機械設(shè)計手冊查得 ??? , ??? 表面狀況系數(shù) ?? ,根據(jù)σ b,表面加 工方法 ,查機械設(shè)計手冊得 : ?? ?? ?? 軸肩處綜合影響系數(shù) ?K 、 ?K 為 : ????????? ?? kK 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 25 ????????? ?? kK 同一截面如有兩個以上的應(yīng)力集中源 ,則選取其中較大的系數(shù)來計算安全系數(shù) ,本題中每個危險截面只有一個應(yīng)力集中源 ,所以不需要比較 . F：計算安全系數(shù) 取許用 的安全系數(shù)為 [S]= 11 截面 : 4301 ??????? ?maKS ??????? 2601 ??????? ? maKS ??? ? ??? 2222 ?????????? SS SSS ca 22 截面： 4301 ??????? ? maKS ??? ? ??? 2601 ??????? ? maKS ??? ? ??? 2222 ?????????? SS SSS ca 由計算結(jié)果可知 ,軸疲勞強度安全 2． 輸出軸 1)、圓周向力 Ft和徑向力 Fr的大?。? 轉(zhuǎn)矩 T ???T ≈ N在電動裝置中用于聯(lián)接減速機輸出軸和車輪軸（輸入軸）。 此外，選 擇聯(lián)軸器時還應(yīng)考慮聯(lián)接的可靠性，工作環(huán)境、使用壽命、潤滑和密封以及成本等方面的要求。一般情況下，為了使結(jié)構(gòu)緊湊、外觀美觀，多把聯(lián)軸器和制動輪作為一體，同時閥門電動裝置的所要求的 緊湊、外觀美觀，多把聯(lián)軸 器和制動輪作為一體，同時閥門電動裝置的所要求的轉(zhuǎn)矩不是很大（電動機的最大轉(zhuǎn)矩 ），所以多用。從安裝、調(diào)整和維修方面考慮，聯(lián)軸器和結(jié)構(gòu)外形尺寸應(yīng)能適應(yīng)給定的操作空間。 輸入軸： 與聯(lián)軸器聯(lián)接的鍵，直徑 d=23mm,鍵的尺寸為 b h L=8 7 30 , l=Lb=308=22mm， 扭矩 T= Nm： σ p=4T/dbl =4 8 22 =≤ [σ p] 輸出軸： 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 36 與大行星架聯(lián)接的花鍵，直徑 d=120mm,鍵的尺寸為 181 2 01 1 210 ??????? BDdN 扭矩 T= =11156948Nmm。由表查得σ b=900 N/mm2,由表查得材料許用應(yīng)力[σ 1]b=80 N/mm。 m T1=9549 mNnP ????? ? ,查表選載荷分布不均勻系數(shù)計算彎曲強度的行星輪開式齒輪選小齒輪齒寬系數(shù)綜合系數(shù)，查表選???????FpdFKK? Z1— 齒輪副中小齒輪齒數(shù) mmNmmN FF /378,/, 1limlim ??? ?? 查表得限試驗齒輪的彎曲疲勞極 則 3 2lim2111FdFaFpFAm z YKKKTKm ?? ?? 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動濃縮機的設(shè)計 15 3 2