【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由《機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊(cè)》查出三種適宜的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有三種不同的傳動(dòng)比方案，如表 1： 表 1 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比 方案 電動(dòng)機(jī)型 號(hào) 額定 功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 基本參數(shù) P/kW 同步 轉(zhuǎn)速 滿載 轉(zhuǎn)速 效率（ %） 電動(dòng)機(jī)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(tái)考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，可知方案 3 比較適合 。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132S12。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 dP ＝ ，滿載轉(zhuǎn)速 mn =2900r／ min，總 傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊 。如表 2： 表 2 其主要參數(shù)如下表 型 號(hào) 額定功率 KW 滿 載 時(shí) 額 定 電 流 額 定 轉(zhuǎn) 矩 最 大 轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn)速 r／ min 電流（ 380V） 效 率 % 功率因數(shù) Y132S24 1440 11 7 表３ 電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的輸出軸尺寸 G 132 315345475 ?? 140216? 12 8038? 4110? 33 4 帶及帶輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)玉米脫粒機(jī)的具體傳動(dòng)要求，可選取電動(dòng)機(jī)和主軸之間用 V 帶和帶輪的傳動(dòng)方式傳動(dòng)，因?yàn)樵诿摿C(jī)的工作過程中，傳動(dòng)件 V 帶是一個(gè)撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，因而使玉米脫粒機(jī)工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)。雖然在傳 動(dòng)過程中 V 帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對(duì)滑動(dòng)，使傳動(dòng)比不精確但不會(huì)影響玉米脫粒機(jī)的傳動(dòng)，因?yàn)橛衩酌摿C(jī)不需要精確的傳動(dòng)比，只要傳動(dòng)比比較準(zhǔn)確就可以滿足要求，而且 V 帶的彈性滑動(dòng)對(duì)脫粒機(jī)的一些重要部件是一種過載保護(hù)，不會(huì)造成機(jī)體部件的嚴(yán)重?fù)p壞，還有 V帶及帶倫的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝，所以，在電動(dòng)機(jī)與玉米脫粒機(jī)之間選用 V帶與帶輪的傳動(dòng)配合是很合理的。 選擇 V帶和帶輪因當(dāng)從它的傳動(dòng)參數(shù)入手，來確定 V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，再來確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸（輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺 寸等），傳動(dòng)中心距（安裝尺寸），帶輪作用在軸的壓力（為設(shè)計(jì)軸承作好準(zhǔn)備）。 確定計(jì)算功率 PKP Aca ?? 其中： AK — 工作情況系數(shù) P — 電動(dòng)機(jī)的功率 5 即 ： mmB 5814220)13( ?????? 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 3： 6 圖 3 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu) 6 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸是玉米脫粒機(jī)的主要設(shè)計(jì) 部件之一，他在玉米脫粒機(jī)正常工作過程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件，玉米脫粒是瞬時(shí)沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一個(gè)步驟。它的主要公用是：一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；而是傳遞軸上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機(jī)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(shè)計(jì)如下： 根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來初步計(jì)算確定其最小直徑， 可利用經(jīng)驗(yàn)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(zhuǎn)速 minr 軸上的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書 中表 18— 1 可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的 45 號(hào)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(qiáng)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(qiáng)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》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(zhǎng)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(gè)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(hào)為普通平鍵 lhb ?? 為 3578 ?? 。鍵的型號(hào)可以通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書取得。 初步選擇輸出軸系 由脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸可知所設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得相心球軸承的型號(hào)為 406，它的結(jié)構(gòu)尺 寸 BDd ?? 為 237230 ??? ，故?、?— Ⅳ段與Ⅴ— Ⅵ段的直徑相等，即 mmd 30? 。 考慮到機(jī)體的制造誤差等原因造成的安裝錯(cuò)位或是借口不齊等，滾動(dòng)軸承應(yīng)在機(jī)體內(nèi)有一段移動(dòng)的位移，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(zhǎng)為mm735 。軸的基本結(jié)構(gòu)如圖 4： 圖 4 軸的結(jié)構(gòu) 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(xì)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(yīng)力集中。 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 作軸的簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)的額定功率 kw n — 主軸的轉(zhuǎn)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?jǐn)?shù) （根據(jù)《 脫粒機(jī)》查得） 即 ： NF r 510%80637 ??? 根據(jù)公式： ?tgFF ta ?? 求得 由于玉米脫粒機(jī)的主軸軸向不受力。 則取 0?aF （根據(jù)《脫粒機(jī)》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(diǎn)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(diǎn)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(dòng)機(jī)的額定功率 kw n — 主軸轉(zhuǎn)速 minr 0?DT 作軸的彎矩圖 1 （ e）所示 10 （彎矩、扭矩合成圖） B 點(diǎn)： mmNTM B C a ??????? ? C 點(diǎn)左側(cè) ： mmNTMM Cc c a ???????? 168427)()163280()( 2222 1 ? D 點(diǎn)右側(cè) ： mmNMM ccca ??? 1 6 3 2 8 02 作軸的當(dāng)量彎矩圖 1 （ f）所示。 校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度（既危險(xiǎn)截面 c 的強(qiáng)度）。由經(jīng)驗(yàn)公式及上面計(jì)算出的數(shù)值可得出。 公式 ： ? ?acaca MPW TMWM ??? ?????22 )(