【正文】 從手冊中查取 a 的值，對于 7212AC 型角接觸球軸承，由指導(dǎo)書 P123 頁查得a=，根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作 出軸的彎矩圖和扭矩圖，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖可以看出齒輪中心截面受彎矩較大，分別計(jì)算兩截面處的力與矩： NNll lFF tNH 244 ?? ???? NNll lFF tNH 145 ?? ???? 46 mNmmNlFM NHH ?????? 3 9 0 5144 mNmmNlFM NHH ?????? 3 0 2 6 3255 mNmmNDFM aea ?????? 924 NNll MlFF arNV 321 4244 ?? ??????? NNll MlFF arNV 321 4145 ??? ??????? 47 此處省略 NNNNNNNNNNNN字。查指導(dǎo)書 P128，選用聯(lián)軸器 HL3， 32 故 mmd 30min ? 。二者材料硬度差為40HBS。 19 螺旋輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋向，決定了物料的輸送方向，但一般螺旋輸送機(jī)在設(shè)計(jì)時都是按照單項(xiàng)輸送來設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)葉片的。 （ 2）螺旋輸送機(jī)俗稱絞龍，適用于顆?；蚍蹱钗锪系乃捷斔停瑑A斜輸送，垂直輸送等形式。這些均有利于降低生產(chǎn)成本。 ）和多滾筒（用于大功率）等。 ）和多滾筒（用于大功率）等。 ～ 24176。它用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸。 ⑤ 減少各種輸送機(jī)在作業(yè)時所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的 帶式輸送道 。例如， 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī) 的工作構(gòu)件為一系列輥?zhàn)?，輥?zhàn)幼餍D(zhuǎn)運(yùn)動以輸送物料；螺旋輸送機(jī)的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動以沿料槽推送物料；振動輸送機(jī)的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往復(fù)運(yùn)動以輸送置于其中的物料等。 1868 年，在 英國 出現(xiàn)了帶式輸送機(jī)； 1887 年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)； 1905 年，在 瑞士 出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)； 1906 年，在英國和 德國 出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。在以 輸送帶作牽引件且輸送長度較大時，輸送速度日 趨增大。 10 第三章 輸送機(jī)簡介 輸送機(jī)的定義 輸送機(jī)（ Conveyor）是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的 物料搬運(yùn)機(jī)械 ，又稱連續(xù)輸送機(jī)。 采取哪種方法？ 當(dāng)各段執(zhí)行時間不一樣時，上述 3 種方法才存在區(qū)別。一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。 流水線生產(chǎn)進(jìn)一步加大了工人的 勞動強(qiáng) 度 ，它要求工人進(jìn)行高強(qiáng)度，高密度作業(yè)，因此它剛誕生時飽受爭議?；谶@樣考慮 .今后的制造企業(yè)自動化也必然人會向“生態(tài)工廠”自動化方向發(fā)展。預(yù)測到21 世紀(jì)初，人工智能在工廠中的應(yīng)用規(guī)模將要比目前大 4 倍 . ，強(qiáng)調(diào)人在制造系統(tǒng)中的作用 現(xiàn)在已有越來越多的人認(rèn)識到，高效益的企業(yè)的一個主要特征是，在設(shè)計(jì)和開發(fā)適用的軟件時，將人的因素結(jié)合進(jìn) 去，以驅(qū)動現(xiàn)代的 CIM 4 系統(tǒng)。今天，對自動化最簡單的理解也轉(zhuǎn)變?yōu)椋河脧V義的機(jī)器（包括計(jì)算機(jī)）來部分代替或完全取代或超越人的體力。無論高速大批量制造企業(yè)還是追求靈活、柔性和定制化企業(yè)，都必須依靠自動化技術(shù)的應(yīng)用。進(jìn)人 8 十年代后，隨著微電子技術(shù)和通信技術(shù)的吃速發(fā)展，制造業(yè)自動化進(jìn)人到一個新的姍代一基于計(jì)算機(jī)的集成制造時代，并且正在向基于人工智能，人 — 機(jī)協(xié)調(diào)，人 — 自然協(xié)調(diào)的生態(tài)工廠時代邁進(jìn)。 特別在資金密集型企業(yè)中，自動化系統(tǒng)占設(shè)備總投資 10%以下，起到 “ 四兩撥千金 ” 的作用。制造系統(tǒng)的柔性是衡量制造系統(tǒng)對變化中的市場、技術(shù)及生產(chǎn)條件適應(yīng)性的尺度。 ，生態(tài)工廠的出現(xiàn) 產(chǎn)業(yè)革命后的近代產(chǎn)業(yè)社會中工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)的“人工物”是人類生存所必須的 .但工業(yè)廢棄物和大量的能源消耗引起的生態(tài)環(huán)境破壞也日益嚴(yán)重，引起各國的密切關(guān)注。對不能或不便移動的操作對象（如建筑物，大型船舶，大型機(jī)器及其部件），也可由執(zhí)行各 工序 的工人，按規(guī)定速度在勞動對象上順序連續(xù)進(jìn)行各工序加工。同時，因?yàn)樯a(chǎn)單位只用對勞動對象進(jìn)行一部分操作，而無須像以前對勞動對象整體負(fù)責(zé)，因此使工人技術(shù)進(jìn)一步 專業(yè)化 。簡而言之，就是 “ 功能分解，空間上順序依次進(jìn)行，時間上重疊并行 ” 。 自動化 流水線的特征及優(yōu)缺點(diǎn) 生產(chǎn)流水線的特征是每一道工序都有特定的人去完成，一步一步地加工．每個人做一個特定的工作． 8 圖 11 生產(chǎn)流水線 優(yōu)點(diǎn)是這樣生產(chǎn)起來會比較快，因?yàn)槊總€人只需要做一 樣事，對自己所 做的事都非常熟悉． 缺點(diǎn)是工作的人會很覺得很乏味． 常用的生產(chǎn)流水線可分為以下幾種： 1） 板鏈?zhǔn)窖b配流水線 特點(diǎn)：承載的產(chǎn)品比較重，和 生產(chǎn)線 同步運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的爬坡；生產(chǎn)的節(jié)拍不是很快；以鏈板面作為承載，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的平穩(wěn)輸送。 可以單臺輸送，也可多臺組成或與其他 輸送設(shè)備 組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置形式的作業(yè)線需要。同時進(jìn)行工藝操作的輸送機(jī)，輸送速度應(yīng)按生產(chǎn)工藝要求確定。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、 牽引鏈 或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動裝置 給輸送機(jī)以動力，一般由電動機(jī)、 減速器 和制動器 (停止器 )等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ?張力 和垂度，以保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。 水力輸送裝置 的長度已達(dá) 440 公里以上帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近 15 公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的 “ 帶式輸送道 ” 。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性的物料的輸送機(jī)。應(yīng)用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。 橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度15～ 40176。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點(diǎn)，但對于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。 ③ 滾筒 分驅(qū)動滾筒和 改向滾筒 。在許多需要 連續(xù)運(yùn)行的重要的生產(chǎn)單位，如發(fā)電廠煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送，以及 港口內(nèi)船舶裝卸等均采用帶式輸送機(jī)?？梢园惭b在小型隧道內(nèi)，也可以架設(shè)在地面交通混亂和危險地區(qū)的上空。使物料不與螺旋輸送機(jī)葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機(jī) 機(jī)殼 對物料的 摩擦阻力 。 斗式提升機(jī)具有輸送量大，提升高度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，壽命長顯著優(yōu)點(diǎn)，其主要性能及參數(shù)符合 JB392685《垂直斗式提升機(jī)》（該標(biāo)準(zhǔn)等效參照了國際標(biāo)準(zhǔn)和 國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) ），牽引圓環(huán)鏈符合 MT3680《 礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈 》 ,本提升機(jī)適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、 水泥 、石塊、砂、粘土、 礦石 等，由于提升機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)是環(huán)行鏈條，因此允許輸送溫度較高的材料 (物料溫度不超過 250 ℃ )。 (2)設(shè)計(jì)計(jì)算： ? ?3 2121 c o s2FSaFadnYYzYKTm ??? ??? ?? = mmmm 14c 223 ???? ?????? 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 mmm ? ，但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑 mmd ? ，來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù) ，于是有： 小齒輪齒數(shù) 14c os11 ?????nmdz ? 取 331?z 大齒輪齒數(shù) ???? uzz 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距 為 mmll ???? ，根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖可以看出齒輪中心截面受彎矩較大，計(jì)算該截面出的力與矩： 34 NNll lFF tNH 311 ?? ???? NNll lFF tNH 212 ?????? mNmmNlFM NHH ?????? mNmmNlFM NHH ?????? 0 6 8322 mNmmNDFM aea ?????? 35 NNll MlFF arNV 332 311 ?? ??????? NNll MlFF arNV 332 212 ?? ??????? mNmmNlFM NVV ?????? mNmmNlFM NVV ?????? mNmNMMM HV ??????? 2221211 mNmNMMM HV ??????? 2222222 mNTT ??? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支持力 F NF NFNHNH ?? NF NFNVNV ?? 彎矩 M mNM H ?? mNM mNM VV ?? ?? 總彎矩 mNM mNM ?? ?? 扭矩 mNT ?? （ 6）、按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度，根據(jù)P373 式（ 155）及表中數(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，故取α =,軸的計(jì)算應(yīng)力 MP aMP a. .W TMσca )()( 3322221 ??? ????? ? 其中 33 1032 ?? 前面以選定軸的材料為 40Cr 鋼（調(diào)質(zhì)） ，查機(jī)設(shè)書 P362 表 151，得：? ? aMPσ 701 ?? ，因此 ? ?1?? σσca ，故安全。 在設(shè)計(jì)的過程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī) 械設(shè)計(jì)及其他課程的理論知識和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識解決工程實(shí)際問題的能力，通過這次設(shè)計(jì)再次熟悉了 AUTOCAD 繪圖軟件和 microsoft word 文字處理軟件，在設(shè)計(jì)的過程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認(rèn)識到了自己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會更加努力和團(tuán)結(jié)。 初步計(jì)算軸的最小直徑 根據(jù)表 153，取 1120 ?A ，于是根據(jù)公式 30 nPAd?有 mmmmd 3 ??? 選定 mmd 50min ? 初選聯(lián)軸器 HL4，初定軸的最小直徑 mmd 50min ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬定軸上零件的裝配方案， 經(jīng)分析比較，選用如下方案： （ 2）各軸的直徑和長度 1）聯(lián)軸器采用軸肩定位 mmd 506 ? ，半聯(lián)軸器長度為 mmL 112? ，半聯(lián)軸器與軸的配合的轂孔長度為 mm84 ，為了保證半聯(lián)軸器軸向的可靠定位，故取mmL 826 ? 45 2）初步確定滾動軸承 因軸承受徑向力和軸向力作用大，轉(zhuǎn)速較小，載荷大，故選用角接觸球軸承 7212AC， mmmmmmBDd 2211060 ????? ，故 mmdd 6041 ?? ,為了便于齒輪安裝 mmd 622 ? ，為了使齒輪有較好的軸向定位，取 mmd 693 ? ， mmd 585 ? 軸承 mmB 22? ，為了便于安裝， mmL 204 ? ，其他長度由軸 1和軸 2的計(jì)算方法求得 mmLmmLmmLmmL 70,84,67,44 5321 ???? ， 3）軸上零件的周向定位 齒輪的周向定位采用普通 A 型平鍵連接，根據(jù) mmLmmd 67,62 22 ?? 選擇軸上的鍵為 mmmmmmlhb 631118 ????? ，半聯(lián)軸器的周向定位采用普通 C 型平鍵連接，根據(jù) mmLmmd 82,50 66 ?? 選擇軸上鍵為 mmmmmmlhb 701016 ????? ， 滾動軸承與軸采用過度配合來保證，直徑公差 m6； 4）軸上零件的軸向定位 軸承采用凸緣式端蓋和擋油環(huán)來定位，齒輪軸向定位則采用軸肩與擋油環(huán)定位 5）確定軸向圓角和倒角尺寸 參照表，去軸 端倒角 ? ? ，各軸肩處圓角半徑為 1mm。 31 幾何尺寸計(jì)算 (1)計(jì)算中心距 mmmmmzza 14c os2 )10227(c os2 )( 2432 ?? ????? ?? 將中心距圓整為 166mm (2)按圓整后的中心距修正螺旋角 ?1662 )10227(2 )(a rc c os 243 ?? ????? a mzz? 因 )20~8( ???? 值改變不多，故 ?? 、 ?K 、 HZ 等不