【文章內(nèi)容簡介】 由《機械設計通用手冊》查出三種適宜的電動機型號，因此有三種不同的傳動比方案，如表 1： 表 1 電動機的型號和技術參數(shù)及傳動比 方案 電動機型 號 額定 功率 電動機轉速 基本參數(shù) P/kW 同步 轉速 滿載 轉速 效率（ %） 電動機重量（ KG） 功率因數(shù) 1 Y160M28 750 720 85 119 4 2 Y132S24 1500 1440 68 3 Y132S12 3000 2900 64 綜臺考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以及帶傳動的傳動比，可知方案 3 比較適合 。因此選定電動機型號為 Y132S12。所選電動機的額定功率 dP ＝ ，滿載轉速 mn =2900r／ min，總 傳動比適中，傳動裝置結構較緊湊 。如表 2： 表 2 其主要參數(shù)如下表 型 號 額定功率 KW 滿 載 時 額 定 電 流 額 定 轉 矩 最 大 轉 矩 轉速 r／ min 電流（ 380V） 效 率 % 功率因數(shù) Y132S24 1440 11 7 表３ 電動機尺寸列表 單位 mm 中心高 H 外形尺寸 HDADACL ??? )2( 底腳安裝尺寸 BA? 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 ED? 裝鍵部 位尺寸 GDF? 電動機的輸出軸尺寸 G 132 315345475 ?? 140216? 12 8038? 4110? 33 4 帶及帶輪的設計 根據(jù)玉米脫粒機的具體傳動要求，可選取電動機和主軸之間用 V 帶和帶輪的傳動方式傳動，因為在脫粒機的工作過程中，傳動件 V 帶是一個撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動，因而使玉米脫粒機工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點。雖然在傳 動過程中 V 帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導致兩者的相對滑動，使傳動比不精確但不會影響玉米脫粒機的傳動，因為玉米脫粒機不需要精確的傳動比，只要傳動比比較準確就可以滿足要求，而且 V 帶的彈性滑動對脫粒機的一些重要部件是一種過載保護，不會造成機體部件的嚴重損壞，還有 V帶及帶倫的結構簡單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝，所以，在電動機與玉米脫粒機之間選用 V帶與帶輪的傳動配合是很合理的。 選擇 V帶和帶輪因當從它的傳動參數(shù)入手，來確定 V帶的型號、長度和根數(shù)，再來確定導輪的材料、結構和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺 寸等），傳動中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸的壓力（為設計軸承作好準備）。 確定計算功率 PKP Aca ?? 其中： AK — 工作情況系數(shù) P — 電動機的功率 5 即 ： mmB 5814220)13( ?????? 從動帶輪的結構如圖 3： 6 圖 3 從動帶輪的結構 6 傳動軸的設計 傳動軸是玉米脫粒機的主要設計 部件之一，他在玉米脫粒機正常工作過程中，承擔主要轉矩、扭矩、彎矩和支撐傳動軸上的回轉零件，玉米脫粒是瞬時沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動軸的設計是很關鍵的一個步驟。它的主要公用是：一是支持軸上所安裝的回轉零件，使其有確定的工作位置；而是傳遞軸上的運動和動力。軸按照軸線形狀的不同，可以分為曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等，根據(jù)玉米脫粒機的結構特點和組成形狀及工作強度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機的主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設計如下： 根據(jù)軸的扭轉強度來初步計算確定其最小直徑， 可利用經(jīng)驗公式： 30 npAd? 其中： 0A — 軸常用的幾種材料的 ??T? 的 0A 值 p — 主軸上的功率 kw n — 主軸上的轉速 minr 軸上的材料由《機械設計基礎》一書 中表 18— 1 可以查到，應選取調(diào)質(zhì)處理的 45 號鋼，MPB 650?? ，書中表 18— 2 取 1180 ?A ，于是得 ： mmd 23 3m in ??? 輸出軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的內(nèi)孔，必在軸上開有鍵槽，因此，為了開鍵槽又不消耗輸出軸的強度，可以使周的直徑增加 5%以上，這樣增加輸出軸的尺寸，因而可以提高軸的工作強度。即： mmdd 25%)51(2 1 3%)51( ??????? 主 輸出軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，故使輸出軸端的軸 7 徑選為 25mm 在《機械設計基礎》一書。查表可以得知帶輪的厚度 mmB 58? ，則取輸出軸的次段軸徑為 mmd 25? ，其長度為 mm60 。 為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ — Ⅱ軸段右端需要制出一個軸肩，故?、?— Ⅲ段的軸直徑mmd 28? ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來完成。選用鍵的型號為普通平鍵 lhb ?? 為 3578 ?? 。鍵的型號可以通過查《機械設計基礎》一書取得。 初步選擇輸出軸系 由脫粒機的結構和相關尺寸可知所設計的軸上裝有帶輪和釘齒滾筒，其上的釘齒承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根據(jù) mmd 28? ，初步選取支撐的軸承為相心球軸承，在《機械設計手冊》查得相心球軸承的型號為 406，它的結構尺 寸 BDd ?? 為 237230 ??? ，故?、?— Ⅳ段與Ⅴ— Ⅵ段的直徑相等，即 mmd 30? 。 考慮到機體的制造誤差等原因造成的安裝錯位或是借口不齊等，滾動軸承應在機體內(nèi)有一段移動的位移，查《機械設計手冊》可等位移量 mms 8? 。 取安裝釘齒的軸Ⅳ — Ⅴ段的直徑為 mmd 40? ，軸承與軸肩用軸端擋圈固定，左、右兩端采用的軸承用軸承座固定軸承，配合為67KH ，其上在距離 mm50 處，焊接釘齒滾筒，已知釘齒滾筒長為mm735 。軸的基本結構如圖 4： 圖 4 軸的結構 r 值 按前面所述的原則，求出軸肩處的圓角半徑 r 的值，詳細見圖。軸端倒角在軸的兩端均為 0452? ，小軸肩為0451?軸肩的作用是使階梯直軸在軸徑改變截面上減小應力集中。 按彎扭合成條件校核軸的強度 作軸的簡圖 求輸出軸上的所受作用力的大小 根據(jù)公式： npT ?? 9550 000 求得 其中： p — 電動機的額定功率 kw n — 主軸的轉速 minr 8 即： MNT ???? 70033750 0 根據(jù)公式：dTFt 2? 求得 其中 ： d — 輸出軸的軸心到釘齒定的距離 即 ： NFt 63722070 0332 ?? 根據(jù)公式： %80?? tr FF 求得 其中： 80%— 徑向力占圓周力的百分數(shù) （根據(jù)《 脫粒機》查得） 即 ： NF r 510%80637 ??? 根據(jù)公式： ?tgFF ta ?? 求得 由于玉米脫粒機的主軸軸向不受力。 則取 0?aF （根據(jù)《脫粒機》查得） 圓周力 tF 徑向力 rF 軸向力 aF 的方向如圖所示（ b） 根據(jù)公式： 3231 LL LFR tH ??? 求得 其中： 2L — 是輸出軸上Ⅲ — Ⅳ段的中心線到Ⅳ — Ⅴ段距左端三分之一處的距離 mm 3L — 是輸出軸上Ⅳ — Ⅴ段距左端三分之一處到右端Ⅴ — Ⅵ段中心線之間的距離mm 即 ： NRH 6006371 ????? 根據(jù)公式： 12 HtH RFR ?? 求得 即 ： NR H ???? 根據(jù)公式： 3231 2LLDFLFRarv ????? 求得 其中 ： D — 釘齒的頂端到主軸軸心的距離 mm 即 ： NR v 3 4 06 0 03 0 0 22 2 006 0 05 1 01 ?? ???? 根據(jù)公式 ： 12 vrv RFR ?? 求得 9 即 ： NRv 1703405102 ??? 作彎矩圖 在水平面內(nèi)，軸上 B 、 C 、 D 三點的彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 0?? DHBH MM 21 LRM HCH ?? 求得 即： MNM CH ???? 1 2 7 5 0 03 0 04 2 5 作 水平面內(nèi)彎矩圖如圖 1（ b）所示 在垂直面內(nèi)，軸上 B 、 C 、 D 三點的彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 0?? DVBV MM 211 LRM vcv ?? 求得 即 ： mmNM cv ???? 1 0 2 0 0 03 0 03 4 01 根據(jù)公式 ： 2212 DFLRM avcv ???? 求得 即 ： mmNMcv ????? 102021222021003402 作垂直面內(nèi)彎矩圖如圖 1 （ c）所示 合成的彎矩為 ： 0?? DB MM mmNMMM CVCHc ?????? 1 6 3 2 8 0)1 0 2 0 0 0()1 2 7 5 0 0( 222 121 mmNMMM cvCHc ?????? 1 6 3 2 8 0)1 0 2 0 0 0()1 2 7 5 0 0( 222 222 作軸的合成彎矩圖如圖 1 （ d）所示。 根據(jù)公式 ： npTTCB ??? 9550000 求得 即 ： mmNTTCB ????? 70033750 其中 ： p — 電動機的額定功率 kw n — 主軸轉速 minr 0?DT 作軸的彎矩圖 1 （ e）所示 10 （彎矩、扭矩合成圖） B 點： mmNTM B C a ??????? ? C 點左側 ： mmNTMM Cc c a ???????? 168427)()163280()( 2222 1 ? D 點右側 ： mmNMM ccca ??? 1 6 3 2 8 02 作軸的當量彎矩圖 1 （ f）所示。 校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大當量彎矩的強度（既危險截面 c 的強度）。由經(jīng)驗公式及上面計算出的數(shù)值可得出。 公式 ： ? ?acaca MPW TMWM ??? ?????22 )(