【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 同時(shí)，由于齒輪傳動(dòng)具有的以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，比帶傳動(dòng)所需的空間尺寸小。傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比精確穩(wěn)定，可以采用封閉式，工作可靠、壽命長(zhǎng)。不受環(huán)境干擾太大。可以用齒輪傳動(dòng)代替帶傳動(dòng)或摩擦傳動(dòng)。為了盡量避免摩擦這種傳動(dòng)形式，改進(jìn)第一種方案，將帶傳動(dòng)改為齒輪傳動(dòng)。同時(shí)，將兩種傳動(dòng)形式結(jié)合起來(lái)，用兩根類(lèi)似摩擦軸的軸將整個(gè)滾筒體支撐起來(lái)，將滑動(dòng)摩擦力轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦力，很大程度上減少了傳動(dòng)中功率的損失。最終傳動(dòng)方案：電動(dòng)機(jī)減速器齒輪傳動(dòng)滾筒篩（采用摩擦輪支撐及輔助傳動(dòng)）第四節(jié) 輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、 惰輪設(shè)計(jì)為防止?jié)L筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于不正常的震動(dòng)和摩擦造成周向的位移，在支撐輪的旁邊加裝一個(gè)可以自由滾動(dòng)的惰輪，可以阻止和導(dǎo)正滾筒的周向位移，同時(shí)不會(huì)帶來(lái)劇烈的摩擦，影響滾筒的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。惰輪采用懸臂支撐，不阻礙支承軸和支撐軸座。同時(shí)，懸臂軸上套有軸承，焊接在鋼板上，鋼板可同時(shí)起到保護(hù)支撐輪不受掉落的垃圾腐蝕的作用。二、 軸向擋塊設(shè)計(jì)軸的支撐輪采用與鋼有大的摩擦因數(shù)的材料制造，摩擦產(chǎn)生的軸向力足以平衡傾斜帶來(lái)的軸向重力的軸向分力。但是，一旦摩擦的相對(duì)表面因?yàn)槭褂貌划?dāng)造成摩擦系數(shù)急劇下降時(shí)，摩擦力有可能小于重力的軸向分力，從而產(chǎn)生軸向的竄動(dòng)。軸端設(shè)有半圓形擋塊，阻止這種軸向的竄動(dòng)，防止?jié)L筒的下滑。軸向擋塊采用圓鋼制造，產(chǎn)生的摩擦力不到20N，因此不會(huì)影響滾筒的正常旋轉(zhuǎn)。為防止含水垃圾對(duì)支撐輪的污染，需在支撐輪和惰輪外加裝擋板。三、 齒輪箱的設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)要求良好的工作環(huán)境，防止沙粒等磨蝕，同時(shí)，因齒輪傳動(dòng)的發(fā)熱量比較大，需要及時(shí)散熱和良好的潤(rùn)滑，選擇油池潤(rùn)滑。齒輪箱可以作為潤(rùn)滑油池，起到潤(rùn)滑的作用。齒輪箱的內(nèi)壁可以起到支撐軸承的作用。齒輪箱分上下兩部分，采用螺栓連接，同時(shí)下部裝有油面指示器和通氣栓塞。箱體內(nèi)壁距齒輪齒頂約20mm的距離，方便齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)出現(xiàn)不正常振動(dòng)時(shí)，不致?lián)p壞齒輪。軸承蓋通過(guò)螺栓連接到齒輪箱上。齒輪箱底部?jī)?nèi)壁傾斜，利于潤(rùn)滑油的流動(dòng)，當(dāng)潤(rùn)滑油被齒輪帶起飛濺到齒輪箱內(nèi)壁上，可以順利流回大齒輪底部，節(jié)省潤(rùn)滑油的耗損。四、 導(dǎo)板的設(shè)計(jì)當(dāng)每小時(shí)通過(guò)的垃圾量比較大時(shí)，容易堵塞滾筒，在滾筒內(nèi)行進(jìn)困難，嚴(yán)重影響滾筒篩效率。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在滾筒的內(nèi)壁上焊接一螺旋長(zhǎng)條狀的導(dǎo)板，并在導(dǎo)板上設(shè)計(jì)棱錐形小突起，方便導(dǎo)料，加快垃圾向下推進(jìn)速度，減少堵塞的可能。小突起為四棱錐狀，在導(dǎo)板疏導(dǎo)垃圾的過(guò)程中，遇到未破的垃圾袋可以劃破垃圾袋，起到補(bǔ)充破袋，增大垃圾與滾筒篩的接觸機(jī)會(huì)的作用。第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第一節(jié)電機(jī)的選擇一、 轉(zhuǎn)速的確定(一) 、設(shè)計(jì)的條件和數(shù)據(jù)本設(shè)計(jì)的滾筒篩針對(duì)垃圾集中處理的篩選部分，擬定處理能力為（t/h）5，并且在環(huán)境比較惡劣的條件下工作，利用齒輪傳動(dòng)，三相電作為能源出入。根據(jù)垃圾在滾筒中的行進(jìn)速度，擬定滾筒篩的直徑為1000mm。根據(jù)調(diào)查垃圾的平均直徑和直徑分布設(shè)定垃圾滾筒篩的篩孔直徑為50mm。滾筒篩為傾斜4176。c放置。(二) 、傳動(dòng)方案分析與擬定為了盡量減少整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體尺寸，選用斜齒輪傳動(dòng)。同時(shí)，加裝一個(gè)減速器，用于減速增扭。傳動(dòng)方案圖：圖31擬定的傳動(dòng)方案為：斜齒輪傳動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)通用減速器(兩級(jí)平行軸齒輪傳動(dòng))小齒輪端轉(zhuǎn)動(dòng)，通用減速器的大齒輪端帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)，小齒輪帶動(dòng)齒圈旋轉(zhuǎn)，齒圈通過(guò)過(guò)盈配合連接滾筒篩一同旋轉(zhuǎn)。(三) 、滾筒篩的速度確定據(jù)滾筒篩體的使用特性，選用45鋼板，估算總質(zhì)量：鋼板面積為，其上布滿了尺寸為40mm和80mm的篩孔，有空的面積估算為，2300500=，，=?？傎|(zhì)量約為：[（+700500）10]。粗估筒體連同齒輪的總重量為560kg，～。筒的質(zhì)量為： l=l總重量為：560+942=1502kg 可表示為v=△l/ t根據(jù)目標(biāo)處理能力，即5t/h,設(shè)定篩筒長(zhǎng)6000mm。當(dāng)篩體傾斜安裝時(shí), 實(shí)際的物料運(yùn)動(dòng)軌跡變?yōu)椴灰?guī)則的螺旋線, 該螺旋線的螺距 近似為： 即 =4tan4176。=由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中物料離心力的存在, 篩體轉(zhuǎn)速n 的取值一般總是小于其臨界轉(zhuǎn)速nc , 通常為了獲得較好的篩分效果, 應(yīng)使物料在篩體內(nèi)作較大的翻動(dòng)。可以計(jì)算使物料在篩體獲得最大拋落落差的條件, 即在右圖中使得圖32 取最大值，令，可求的。滾筒篩轉(zhuǎn)速最大落差值=根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選滾筒篩的轉(zhuǎn)速略低于最大落差值取為30r/。二、 電機(jī)的選擇整個(gè)滾筒篩的質(zhì)量為1502kg。兩邊的支承軸所受總壓力為247。cos4176。=啟動(dòng)時(shí)候所需功率，要求在1s內(nèi)啟動(dòng): 軸的角加速度為： 2π247。60247。1s= rad/ == Kg慣性阻轉(zhuǎn)矩： === Nm阻轉(zhuǎn)矩為： === Nm大于慣性阻轉(zhuǎn)矩。所以按阻轉(zhuǎn)矩計(jì)算所需功率，可以順利啟動(dòng).消耗的所需功率：根據(jù)資料通用減速器的效率為91%，聯(lián)軸器的效率99%，齒輪傳動(dòng)的效率為98%，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率： =91%98%99%%=%P=T== Nm247。= ==選取電動(dòng)機(jī)的額定功率，使： =~一級(jí)斜齒輪傳動(dòng)比在35之間，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為： 90～150r/min加裝一個(gè)二級(jí)減速器傳動(dòng)比在5~。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為450~1455 r/min。根據(jù)以上范圍和電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)選定河南電機(jī)廠生產(chǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)，功率為3kw，轉(zhuǎn)速為710轉(zhuǎn)。效率82%。表31電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩效率Y132M8371082%第二節(jié)齒輪參數(shù)的計(jì)算和校核一、 確定傳動(dòng)比根據(jù)滾筒篩轉(zhuǎn)速選定通過(guò)減速斜齒輪傳動(dòng)和通用減速器傳動(dòng)?？倐鲃?dòng)比為：710247。30=。分配兩級(jí)的傳動(dòng)比暫定為3，和7. 9選用斜齒輪傳動(dòng)和通用二級(jí)減速器。轉(zhuǎn)速： = =710=/=/=710/=（r/min） =/=（r/min）功率：P1==P2==轉(zhuǎn)矩：=9549==9549==9549=將上述數(shù)據(jù)列表如下：表32軸號(hào)功率P/kW N /() /(N﹒m) 傳動(dòng)比 i 0710 190 2303二、 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪，齒輪配合為外嚙合傳動(dòng)。(一) 、選擇材料 精度等級(jí)和齒數(shù)1. 材料選擇考慮齒輪的工作環(huán)境，速度比較低，周?chē)姆蹓m含量比較高，對(duì)于強(qiáng)度要求比較高，對(duì)于速度及精度的要求都比較低，考慮采用軟齒面材料，即，采用將齒輪毛皮經(jīng)過(guò)調(diào)制處理后，切出的齒輪。根據(jù)常用齒輪材料及其性能表，選用調(diào)制鋼。小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)，280 HBS大齒輪：40鋼，調(diào)質(zhì)，240 HBS根據(jù)材料性能許用接觸應(yīng)力：小齒輪的疲勞強(qiáng)度極限：=600MPa大齒輪的疲勞強(qiáng)度：=550MPa ==600MPa=540MPa。 ==550MPa=。齒面粗糙度：齒根表面粗糙度： =10 μm， =10 μm大、小齒輪設(shè)計(jì)修緣量：(二) 、初步確定主要參數(shù)按齒面解接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)試選 ， 許用接觸應(yīng)力： =（）= MPa小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩：， 。p= 初步確定模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角，取模數(shù)m= mm初選β=12176。Ζ1=2acosβ/[m(u+1)]，取Ζ1=99，Ζ2=uΖ1，取Ζ2=298。Ζ2經(jīng)圓整后，齒數(shù)比發(fā)生了變化，實(shí)際齒數(shù)比為u=Ζ2/Ζ1=載荷系數(shù)k：取k=2齒寬系數(shù)： =計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑 = =計(jì)算縱向重合度： =99計(jì)算載荷系數(shù)K：K==1=按實(shí)際載荷修正分度圓直徑為： =計(jì)算尺寬及模數(shù) :，取模數(shù)為4按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 確定計(jì)算參數(shù)： 根據(jù)縱向重合度，查的螺旋角影響系數(shù)齒輪的彎曲疲勞極限為計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 。 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： = =查齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)： 大齒輪數(shù)值比較大。設(shè)計(jì)計(jì)算： =對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于有齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，選取齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得到的法面模數(shù)，滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求。=取=95，284齒數(shù)比 計(jì)算中心距：a===圓整中心距為：775mm圓整中心距后修正：β=arccos[m(Ζ2+Ζ1)/2a]=176。計(jì)算大小分度圓直徑：= =修正齒寬為：==。圓整之后取：小齒輪的直徑大于160mm，小于500mm，采用腹板式。大齒輪為齒圈。(三) 、其他幾何參數(shù)的計(jì)算i. 分度圓壓力角 ii. 齒頂高系數(shù) =1iii. 頂隙系數(shù) c=iv. 基圓直徑 v. 齒頂高 vi. 齒根高 vii. 全齒高 viii. 齒頂圓直徑 ix. 齒根圓直徑 x. 齒頂壓力角 =176。at2= 176。xi. 端面重合度 xii. 軸向重合度 = （b=min{b1，b2}）xiii. 總重合度 = + =+=三、 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大齒輪采用齒圈設(shè)計(jì)，內(nèi)直徑為1000mm，小齒輪的內(nèi)徑為170mm（根據(jù)軸