【文章內容簡介】 對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，滾動軸承與軸的定位是由過渡配合來保證。此處軸的選擇直徑尺寸公差為m6。 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表15－2，取軸端倒角為2。軸中各處倒圓角r=。低速軸： 具體方法通高速軸各段的參數(shù)如下：La=60mm,Da=32mm。Lb=52mm,Db=38mm。Lc=13mm,Dc=40mm。Ld=60mm,Dd=46mm,Le=16mm,De==52mm,Df=35mm,mm，.軸上零件的軸向定位齒輪，半連軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接，按dF＝35mm由《機械設計課程設計》表14－1查的平鍵截面bh=10mm8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為80mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，同樣，半連軸器與軸的連接，選用平鍵10mm8mm45mm，半連軸器和軸的配合為。滾動軸承與軸的定位是由過渡配合來保證。此處軸的選擇直徑尺寸公差為m6。 確定軸上圓角和倒角尺寸，參考表15－2，取軸端倒角為2。軸中各處倒圓角r=。 軸、軸承的校核對軸進行受力分析，按彎扭合成應力校核軸的強度。根據軸的彎扭合成強度條件，取，軸的計算應力= (315)前已選定軸的材料為40鋼，調質處理。由機械設計表151查得。因此，故安全。 潤滑方式的確定因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度小于1m/s，所以采用脂潤滑，設計非常簡單，潤滑脂可起到很大的密封作用，維護費用低，使用壽命長，在正常工作條件下，油脂有可能實現(xiàn)“終生潤滑”。 4 傳動機構的設計 同步帶傳動在機械設備傳動中，有許多部位都需要大跨距傳動，而傳統(tǒng)的大跨距傳動大多選用皮帶或鏈條傳動，而這兩種傳動方式都存在缺點，后來人們發(fā)明了同步帶。同步帶傳動是由一根內周表面設有等間距齒形的環(huán)行帶及具有相應吻合的輪所組成。它綜合了帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動各自的優(yōu)點。轉動時，通過帶齒與輪的齒槽相嚙合來傳遞動力，同時具有準確的傳動比，無滑差，可獲得恒定的速比，傳動平穩(wěn)，能吸振，噪音小，傳動比范圍大，一般可達1:10。允許線速度可達50M/S，傳遞功率從幾瓦到幾千瓦。傳動效率高，一般可達98%，結構緊湊，適宜于多軸傳動，不需潤滑，無污染，因此可在不允許有污染和工作環(huán)境較為惡劣的場所下正常工作。 本產品廣泛用于紡織、機床、煙草、通訊電纜、輕工、化工、冶金、儀表儀器、食品、礦山、石油、汽車等各行業(yè)各種類型的機械傳動中。由于抗拉層承載后變形小，能保持同步帶的周節(jié)不變，所以帶與帶輪之間沒有相對滑動，從而保證了同步傳動。同步帶傳動時，傳動比準確，對軸作用力小，結構緊湊，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，一般使用溫度20℃―80℃，v50m/s，P300kw,i10,對于要求同步的傳動也可用于低速傳動。根據本課題要求設計傳動精度較高的傳動裝置，同步帶傳動符合設計要求，它具有以下的優(yōu)點：a）無滑動，能保證固定的傳動比，本課題設計的傳動比為1：1具要求傳動精準；b）預緊力較小，軸和軸承上所受的載荷小，本課題設計的軸尺寸本身比較小，所以所受載荷要求較?。籧）帶的厚度小，單位長度的質量小，符合結構設計的重量要求小的目的；d）帶的柔性好，故所用帶輪的直徑可以較小。同步帶主要用于要求傳動比準確的中、小功率傳動中，適合本課題設計的小功率傳動。 同步帶輪的計算 同步帶的相關計算設計工作情況：輕負荷傳送帶，原動機為步進電動機，普通使用每日810小時。由簡明機械設計手冊（以下查表及查圖都由本冊查出，概不重復）表6150查得工況系數(shù)= （41） ——工況系數(shù)；P——傳遞的功率。根據功率Pd= 轉速n 選擇帶型和節(jié)距。由于轉速暫不知道，根據料帶的尺寸（如圖41）則初定軸間距圖41 料帶的尺寸從而初定帶輪的節(jié)圓直徑dp=55mm, =由圖619選定XL型，節(jié)距Pb=根據XL型和轉速由表6151查得齒數(shù)Zmin=103．選取帶輪齒數(shù)Z=36（取大）4．由表6145查得帶輪節(jié)圓直徑 dp= 外圓直徑da=5．初定帶節(jié)線長度 （42）= ——軸間距 dp——節(jié)圓直徑由表6141選帶長代號250L =帶長上的齒數(shù)Zb=1256．實際軸間距=+ （43）=考慮到實際的操作幾臺，把軸間距設置位350mm。7．帶輪的嚙合齒數(shù) (44)=208．額定基本功率 (45)由表6152查得=50N m=9．帶寬bs (46)由表6152查得XL型帶bs=已知Zm=20由表6153 查得查得 Kz=1，=由表6142查得帶寬代號位037 bs=由表6146查得標準同步帶輪帶雙邊擋圈時最小輪寬b=10．作用在軸上的力Fr (47)=45N== 皮帶的張緊方法各種材質的皮帶都不是完全的彈性體，在預緊力的作用下，經過一段時間的運轉后，就會由于塑性變形而松弛，使得預緊力F0降低。為了保證帶傳動的能力，應定期檢查預緊力的數(shù)值。如發(fā)現(xiàn)不足時，必須重新張緊，才能正常工作。皮帶張力過大時，會降低其壽命，張力過小時，可能會引起扭矩或沖擊負載而導致輪齒跳出帶輪槽，因此用手指按皮帶時，皮帶必須具有適當?shù)膹埩?。當中心距不能調節(jié)時，可采用張緊輪將帶張緊。張緊輪一般應放在松邊的內側，使只受單向彎曲。由于設計的傳動機構中心距不好調整，所以采用張緊輪張緊。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同，且直徑小于帶輪的直徑。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同，且直徑小于帶輪的直徑。張緊輪安裝在可以調整上下的支架上，可以任意調整預緊力大小，容易裝卸。 放料機構的設計用于卷料盤的塑膠輪盤（plastic reel）由聚苯乙烯(PS, polystyrene)材料制成的。它可由一到三個部件組成。其顏色是不同的(藍色、黑色、白色或透明)，通常是可以再生使用的(大多數(shù)供應商參與環(huán)境責任再生計劃)。卷盤尺寸由EIA481標準規(guī)定。蓋帶(cover tape)：通常，蓋帶是PET薄膜或膠膜層，薄膜的底部有膠。使用熱壓膠或者只是壓力來保證對裝料帶的持續(xù)封口。薄膜厚度，包括膠，為50~65微米。帶卷(tapeandreel) 主要元件容器：典型的帶卷結構都是設計來滿足現(xiàn)代工業(yè)標準的。有兩個一般接受的覆蓋帶卷包裝結構的標準。EIA481 應用于壓紋結構(embossed)，而 EIA468 應用于徑向引線(radial leaded)的元件。到目前為止，對于有源(active)IC的最流行的結構是壓紋帶 (embossed tape)。壓紋帶卷(Embossed tape and reel)：多數(shù)有源IC是在壓紋帶卷的結構中發(fā)運的。該結構由一個有封口蓋帶(cover tape)的裝料帶(carrier tape)組成。這種組合帶，裝載元件后，卷在一個盤上。帶盤放入波紋形的運輸盒內，用于運輸和發(fā)貨。這種包裝結構的三個元素是裝料帶、蓋帶和卷盤。 裝料帶(carrier tape)：通常，裝料帶由聚苯乙烯(PS, polystyrene)或聚苯乙烯疊層薄片制成。~，取決于料帶所裝載元件的大小與重量。裝料帶的設計主要由元件長度、寬度與厚度來決定。元件尺寸是裝料帶工業(yè)尺寸變量的基礎。 導料帶輪的設計導料帶輪是作為放料機構與傳動機構的銜接，也是作為傳送料帶的重要部件，它不僅能夠起到傳動的作用，還可以使得料帶的傳輸位置較精確，不至于在傳輸過程中，偏離軌道，造成定位不準，影響檢測結果。由于料帶上有一排小的圓孔，所以在導料帶機構上設計成有一周凸起的小圓軸，用來與料帶上這些小孔配合定位，能夠起到很好的定位與傳動。因為孔很小，所以設計成的導料帶機結構形似一針輪。輪體是鑄造出來后，針通過錫焊接的方式焊接在輪體上。通過料帶上圓孔之間的距離，設計針輪上的針之間的距離，針的直徑比孔的直徑略小，為了能使孔順利的與針銜接上，針的數(shù)量為30，實際上料帶與針輪嚙合只有針輪的上部分，針輪主要起到傳輸作用。針輪體積的設計盡量較小，避免針焊接在輪上，針與針之間距離產生的圓周累積誤差，減小針與料帶孔嚙合的尺寸誤差，避免出現(xiàn)針與孔嚙合不上。 5軸的計算 軸的參數(shù)計算輸出軸上的功率P=，轉速n=, 轉矩T= mm，選取軸的材料為45號剛，調質處理。根據153，取A=103（外伸軸，許用扭轉切應力大，A取較?。? (51) 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉矩,考慮到轉矩很小，故取KA=,則： （52）=mm=mm按照計算轉矩Tca應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件，查標準GB501485或手冊，選用LX1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為250000Nmm。半聯(lián)軸器Ⅰ的孔徑dⅠ＝12mm；故取=12mm；半聯(lián)軸器長度L＝32mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=27mm。 軸的結構設計擬定軸上零件的裝配方案根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，III軸端右端需制出一軸肩，故?、颌蠖蔚闹睆剑?8mm；左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D＝20mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=27mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故III段的長度應比 L1 略短一些,現(xiàn)取= 25mm。初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用。故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據＝18mm，由軸承產品目錄中選取0基本游隙組、標準精度級的單列圓錐滾子軸承30204，其尺寸為dDT=2047, 故=20mm。潤滑方式采用脂潤滑。右端滾動軸承采用套筒進行定位。定位套筒高度h=5mm。取安裝帶輪處的軸段ⅣⅤ的直徑=25mm；帶輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。，為了使套筒端面可靠地壓緊帶輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取=。帶輪的右端采用套筒定位，套筒高度h，取h=5mm,則軸環(huán)處的直徑=20mm。軸環(huán)寬度b≥,取=26mm。即套筒輪轂寬度加上軸承寬度，則=26mm。（由軸承端蓋的結構設計而定）。根據軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離= ，故取=30mm；=30mm；針輪的寬度為10mm，為了安裝定位，所以=8mm。軸上零件的周向定位帶輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按由手冊查得平鍵截面bh=87(GB109579)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為8mm(標準鍵長見 GB109679),同時為了保證齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為4415，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/n6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。針輪與軸的連接采用的是半圓頭平鍵444。確定軸上圓角和倒角尺寸。取軸端倒角為145176。，各軸肩處的圓角半徑R=1mm。 求軸上的載荷首先根據軸的結構圖，作出軸的計算簡圖。在安裝針輪的位置，軸所受的力很小，忽略不及，所以不考慮在計算范圍里。在確定軸承的支點位置時，應從手冊中查取圖示中的a值。對于30204型圓錐滾子軸承。由手冊中查得a=11mm。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距L2+L3= =。 軸承的校核 軸承受到的徑向載荷: +==45N （53）=+==30N=15N軸承受到的徑向載荷 = （54）= （55） =/(2Y)=（56）=/(2Y)=式中Y——計算系數(shù),由機械設計課程手冊,表67查得Y=被壓緊的軸承所受總軸向力 =+=0+ （57）放松軸承2只受其本身派生軸向力 == （58）因為 =e （59）=e式中e——計算系數(shù),由機械設計課程手冊,表67查得e=所以 = （510）= 計算軸承壽命 (511) =hC——基本額定靜載荷P——當量動載荷 鍵的校核 聯(lián)軸器與軸輪轂的聯(lián)接鍵計算一般8級以上精度的有定心精度要求，應選用平鍵聯(lián)接。鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機械設計(第七版)表62查得需用擠壓應力[]=100~120MPa，取其平均值，[]=110MPa。根據d=12mm從機械