【文章內(nèi)容簡介】 軸向定位均采用平鍵連接，按mm由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表14－1查的平鍵截面bh=10mm8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為34mm，同時為了保證齒輪與軸的配合有良好的對中性，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(shè)計課程設(shè)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(yīng)力校核軸的強度。根據(jù)軸的彎扭合成強度條件，取，軸的計算應(yīng)力= (315)前已選定軸的材料為40鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機械設(shè)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(shè)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(gòu)的設(shè)計 同步帶傳動在機械設(shè)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(nèi)周表面設(shè)有等間距齒形的環(huán)行帶及具有相應(yīng)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(chǎn)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(jié)構(gòu)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(jù)本課題要求設(shè)計傳動精度較高的傳動裝置，同步帶傳動符合設(shè)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(shè)計的傳動比為1：1具要求傳動精準；b）預(yù)緊力較小，軸和軸承上所受的載荷小，本課題設(shè)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(zhì)量小，符合結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計的小功率傳動。 同步帶輪的計算 同步帶的相關(guān)計算設(shè)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(shè)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(jù)功率Pd= 轉(zhuǎn)速n 選擇帶型和節(jié)距。由于轉(zhuǎn)速暫不知道，根據(jù)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(jù)XL型和轉(zhuǎn)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(shè)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(zhì)的皮帶都不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn)后，就會由于塑性變形而松弛，使得預(yù)緊力F0降低。為了保證帶傳動的能力，應(yīng)定期檢查預(yù)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Α．斨行木嗖荒苷{(diào)節(jié)時，可采用張緊輪將帶張緊。張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使只受單向彎曲。由于設(shè)計的傳動機構(gòu)中心距不好調(diào)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(diào)整上下的支架上，可以任意調(diào)整預(yù)緊力大小，容易裝卸。 放料機構(gòu)的設(shè)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(yīng)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(jié)構(gòu)都是設(shè)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(jié)構(gòu)的標準。EIA481 應(yīng)用于壓紋結(jié)構(gòu)(embossed)，而 EIA468 應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)中發(fā)運的。該結(jié)構(gòu)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(nèi)，用于運輸和發(fā)貨。這種包裝結(jié)構(gòu)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(shè)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(chǔ)。 導料帶輪的設(shè)計導料帶輪是作為放料機構(gòu)與傳動機構(gòu)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(jié)果。由于料帶上有一排小的圓孔，所以在導料帶機構(gòu)上設(shè)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(shè)計成的導料帶機結(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)計盡量較小，避免針焊接在輪上，針與針之間距離產(chǎn)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(zhuǎn)速n=, 轉(zhuǎn)矩T= mm，選取軸的材料為45號剛，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)153，取A=103（外伸軸，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)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(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩,考慮到轉(zhuǎn)矩很小，故取KA=,則： （52）=mm=mm按照計算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)設(shè)計擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)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(yīng)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(jù)＝18mm，由軸承產(chǎn)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(yīng)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(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)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(jù)軸的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(shè)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(shè)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(yīng)選用平鍵