【文章內(nèi)容簡介】 為 (6) 計算帶輪軸上所受的壓力FQ為了設(shè)計帶輪的軸和軸承，需求出傳動作用在軸上的壓力，該壓力可以近似按下式計算： 式中 F0——單根帶的初拉力（N） Z——帶的根數(shù)； a1——小帶輪上的包角。 具體計算過程：①計算設(shè)計功率Pc 帶傳動載荷小，預計每天工作時間16小時以上。 由表[9]111查得工作情況系數(shù)K==，故Pd=KA?P 5==② 選擇帶型號和計算傳動比根據(jù)Pd=, n1=4671r/min，由手冊圖[9]13初步選用基準寬度窄V型帶SPB型帶輪直徑110180mm。傳動比i = =4671/2930=③ 選取帶輪基準直徑,由表136選取小帶輪基準直徑dd1=160mm，則（設(shè)滑動率）252mm取直徑系列值： 修正鋸片轉(zhuǎn)速： 根據(jù)選好的大小帶輪直徑，計算實際的傳動比i=，可知鋸片的實際轉(zhuǎn)速為n=2930250/160=4578r/=107m/s④ 驗算帶速V 窄v帶最大速度為4050m/s，所選V帶合格⑤ 確定中心a 和帶的基準長度在 范圍，初選中心距 帶的基準長度Ld0 計算得Ld0= mm 在表[9]13選取L=1600mm可得實際中心距代入數(shù)據(jù)可得，=476mm 所以a=a(＋2b) 查表[9]12 b=14 a= a=a＋ =508mm 本機采用固定中心距 ，取a=480mm⑥ 驗算小帶輪包角包角合適。⑦ 確定帶的根數(shù)Z由表[9]13115，單根v帶額定功率P1= kw 由表[9]13113，由表[9]13114， 由公式得取Z=4根。⑧ 確定初拉力 由公式得單根普通V帶的初拉力⑨ 計算帶輪軸所受壓力由公式得綜上，所選V帶基準寬度制窄v帶 SPB1600 [3]⑩ 中心距固定的皮帶輪裝置易發(fā)生松邊現(xiàn)象，我們在松邊內(nèi)周上安裝張緊輪，節(jié)圓直徑 d()d 取 d=120mm 安裝在靠近大圓的方向，具體位置根據(jù)實際情況調(diào)整 帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等。因帶輪直徑較大選用45號鋼。V帶帶輪按輪輻結(jié)構(gòu)不同劃分為實心、腹板、孔板和橢圓輪輻四種結(jié)構(gòu)型式。當帶輪直徑dd()d 時（d為軸徑），可采用實心式。 當dd300 mm時，可采用腹板式或孔板式。當dd300 mm時，應(yīng)采用橢圓輪輻式。有經(jīng)驗公式可供帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計時參考。(1)大帶輪的設(shè)計大帶輪基準直徑dd2=250300㎜,我們采用孔板式，示意圖如下 因為大帶輪與電機的伸出軸連接，所以d=42mm,L=110mm,由dd=250mm查表[12]1 6 可知da=257mm 輪齒的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示查表[12]15 可得輪齒的一些基本參數(shù) e=19mm， e為輪槽間距，fmin=，f為輪邊到第一個輪槽中心線的距離，我們?nèi)=13mm，h= h=14 = 取= φ =36 由公式 B=(Z1)e+2f 其中Z為輪槽數(shù) ，Z=4， ，所以B= （41）19+213=83mmd12d=242=84mm,取d=85mm由公式 d2=da2（ha+hf+) 可計算出d2 所以 d=195 mm S由表[13]117 查得s=25mm孔徑取30mm帶輪的形位公差和粗糙度由表[12]18 查得 (2)小帶輪的設(shè)計 若小帶輪與傳動軸相連接,傳動軸不僅受到扭矩,還受到較大彎矩,易產(chǎn)生應(yīng)力集中,產(chǎn)生疲勞破壞,這使得軸的安全系數(shù)降低 ,軸比較貴重,不易拆卸,為此我們設(shè)計時,讓小帶輪和軸不直接相連接,在它們之間設(shè)一中軸,中軸和小帶輪之間有軸承,軸通過端蓋和小帶輪連接,這樣一來,軸只受轉(zhuǎn)矩,很好的保護了傳動軸,如下圖所示。 圖中 1中軸 2小皮帶輪 3軸承 4螺釘5軸承端蓋 6傳動軸 小皮帶輪的輪槽基本參數(shù)與大皮帶輪基本一樣,不過因為論上有螺紋孔,f和應(yīng)取較大值,我們分別取 f=16mm, =16mm,查表[12]15, 可得e=19mm，h= h=14 φ=34 所以B= （41）19+216=89mm 傳動軸的設(shè)計和校核(1)選擇軸的結(jié)構(gòu)材料選擇軸的材料為45鋼,[6]11查得:=650MPa,=360MPa,=155MPa(2)初步選定軸端直徑由表[6]119 選取A=103軸的輸入端直徑 d=A=103mm取軸端直徑為35mm(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的基本結(jié)構(gòu)草圖如下圖所示 1處于端蓋相連，直徑取35mm；2上為中軸，要求中軸不予傳動軸相接觸，直徑取34mm ；4和6處各安裝一對標準軸承GB2761994，直徑為40mm；3處安裝圓螺母與止動墊圈，M39,7處安裝擋油環(huán)，直徑為38mm；8處安裝鋸齒，直徑為35mm；9處安裝螺母，為M30。各段軸的長度由整體結(jié)構(gòu)確定，分別設(shè)為51，123，17，60，194，49，40，65，35，總長為654mm(4)鍵聯(lián)接的強度校核選用A型平鍵（GB/T10961979） 1處鍵的尺寸為bhL=10840,8處鍵的尺寸為bhL=10850，股、鍵的校核按機械設(shè)計手冊表5316公式計算，即鍵聯(lián)接的擠壓應(yīng)力應(yīng)小于許用擠壓應(yīng)力 P= 其中l(wèi)=Lb k=h/2，一處鍵尺寸小，所以只需校核一處鍵即可，1處鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩為 T=9550= l=4010=30mm所以P=查表[5]317 所以鍵均強度通過。(5)計算支撐反力，彎矩和扭矩矩片所受的圓周力為 F==鋸切時所受的徑向力由經(jīng)驗得一般大約為圓周力的34倍 F=4 F=466=264N小帶輪所受到的圓周力為 F=所以軸的受力簡圖如下圖a所示① 求支撐反力 水平面 N= N= 豎直面 N= N② 求彎鋸 水平面 豎直面 合成 M=M=③ 扭矩 扭矩T=水平面，垂直面受力簡圖，彎鋸圖，合成彎鋸圖，扭矩圖如下圖bg所示 （1）確定危險截面根據(jù)載荷分布及應(yīng)力集中部分，選幾個截面進行分析后可發(fā)現(xiàn)M面為危險截面。 （2）校核危險截面的安全系數(shù) ①計算M處彎矩 M=== ②由表[6]11查得,=155MPa 由表[6]133查得鋼的平均應(yīng)力折算系數(shù)為 由表[6]131查得 由表[6]6136查得表面質(zhì)量系數(shù)為 由表[6]6134查得絕對尺寸影響系數(shù)為 由表[6]128查得 Z= ，Z= 由表[6]6125查得彎曲應(yīng)力幅，平均應(yīng)力為 =0由表[6]6124得只考慮彎矩時的安全系數(shù) S==由表[6]125查得扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅，平均應(yīng)力為 由表[6]124得只考慮扭矩是的安全系數(shù)為由表[6]124查得安全系數(shù)為S=許用安全系數(shù)S=所以S，軸的強度合格 軸承壽命校核 我們選用的是深溝球軸承GB2761994，基本尺寸為d=40mm，初選型號6308，其余尺寸為D=90mm，B=23mm，Z=8，球徑D=，基本額定載荷C=，C=24KN由機構(gòu)分析知軸承基本不受軸向力，由軸計算的過程中可知B處軸承所受徑向力大，為 F= 軸向力為0由表[7]28——211查得 當量動載荷P=F=536N 所以 C==== CC 故所選合格 氣動飛鋸機傳動系統(tǒng)的設(shè)計通過上述的計算和校核，可初步確定主傳動系統(tǒng)的主要零部件， 主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：圖14主傳動系統(tǒng)示意圖氣動飛鋸機鋸切系統(tǒng)即為主傳動系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)部件如圖14所示。1 — 底座，2 — 軸，3 — 鋸臂，4 — 鋸片，5 — 主軸，6 — 小皮帶輪，7 — 張緊輪，8 — 大皮帶輪，9 —主軸電機鋸切系統(tǒng)主要由底座、鋸臂、主軸電機、主軸、帶傳動、鋸片、鋸切氣缸幾大部分組成，底座與主軸電機及鋸切氣缸均安裝在鋸車底座上。主軸電機帶動大皮帶動輪轉(zhuǎn)動，大皮帶輪通過皮帶傳動使小皮帶輪轉(zhuǎn)動，中間由張緊輪調(diào)節(jié)皮帶松緊。小皮帶輪帶動主軸轉(zhuǎn)動，而鋸片安裝在主軸上，隨主軸轉(zhuǎn)動。當行程裝置發(fā)出鋸切信號時，鋸切氣缸活塞桿帶動鋸臂向下轉(zhuǎn)動，鋸片向下運動完成鋸切動作，而后活塞桿帶動鋸臂向上轉(zhuǎn)動，鋸片抬起、復位，至此整個鋸切動作完成，等待下一次信號。(1) 鋸切電機：型號：Y160M22功率：P=15KW轉(zhuǎn)速：n=2930r/min(2) 鋸切氣缸:型號：QGBⅡ100100MP4(3) 鋸片直徑： φ450mm (4) 帶傳動比：i= (5) 鋸片轉(zhuǎn)速：4578r/min (6) 鋸片切線速度：(7) 鋼管外徑：φ32mm(max) 第5章 飛鋸機控制系統(tǒng)的設(shè)計 氣壓系統(tǒng)的設(shè)計 氣壓缸的選擇我們選用煙臺市液壓氣缸廠生產(chǎn)的QGBII系列氣壓缸，改系列采用ISO國際標準，新的緩沖結(jié)構(gòu)和新的密封形式，性能先進可靠，壽命長久。所選型號如下 所能提供的力 （理論值，） 缸徑63100125160推力1246310449098038拉力1050281944047253 根據(jù)氣壓缸所需要的動作，繪制氣動原理圖如下 行程開關(guān)的設(shè)計 根據(jù)我們確定的傳動方案，我們共需用5個行程開關(guān)，我們選用AZ8/118型號的行程開關(guān)，該型號是采用西門子公司技術(shù)生產(chǎn)的，其中三個安裝在床身上，我們指定為1，2，3號開關(guān)，其中一號位于鋸車的起始位置，四號和五號安裝在鋸車上，用來控制鋸切動作，具體如下：當鋼管與鋸片距離達到指定鋸切長度時，由測速裝置發(fā)出信號，夾緊裝置的氣壓缸動作，卡鉗夾緊鋼管，同時助推氣壓缸給飛鋸小車一個推力，使飛鋸小車有了加速度，之后由鋼管帶動飛鋸小車行走，碰到2號開關(guān)后鋸切裝置動作，鋸片鋸切，當鋸臂接觸到5號開關(guān)，鋸片抬起，當鋸臂碰到4號開關(guān)，鋸切裝置停止動作。當鋸車運行接觸到3號行程開關(guān)時夾緊裝置松開，完成定尺鋸切的全部動作，同時行走氣缸動作。鋸切后的定尺管材離開飛鋸沿輥道前進到下一步工序，鋸車在行走氣缸推力作用下往回運動，再次接觸到2號開關(guān)，行走氣缸停止作用，鋸車到1號開關(guān)位置時，緩沖氣缸的作用下停止動作，等待下一次動作的開始。第六章 安裝與使用 安裝與調(diào)試定尺飛鋸機由于其工作時具有較大的振動，并且會產(chǎn)生大量的切削液和壓縮水，應(yīng)該安裝在水泥地上，并要求保持平衡。因此在機座底端與地面連接的部位使用6個地腳螺栓，可先開機試性，看鋸口是否平滑。在其周圍，開一個水槽，使切削液和水均能流入，保持環(huán)境衛(wèi)生。調(diào)試包括鋸切裝置上的張緊輪來保證帶傳動的良好接觸，使皮帶不打滑和空轉(zhuǎn)。氣缸位置的調(diào)試對飛鋸機也有很高的要求，氣缸與其作用單位采用螺栓連接，要保持良好的高度，使氣缸平穩(wěn)高效地工作。 試車(1) 各連接件是否有松動；(2) 各潤滑部位是否加注潤滑油；(3) 焊管軸線與飛鋸卡鉗內(nèi)卡塊軸線是否重合；(4) 電控系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)是否工作正常，有無漏電、漏氣等現(xiàn)象的出現(xiàn)；(5) 調(diào)整三角帶松緊程度；(6) 鋸片是否牢固；(7) 按焊管定尺長度和生產(chǎn)線速度調(diào)節(jié)行程開關(guān)的位置；(8) ；(9) 用手盤車觀察，又無運動干涉、轉(zhuǎn)動是否靈活、有無異常聲響；(1) 單車開動試轉(zhuǎn)5分鐘，往復驅(qū)動主軸，回轉(zhuǎn)鋸片、抬鋸、落鋸，卡鉗的卡緊與松開；(2) 空運轉(zhuǎn)10分鐘，觀察各執(zhí)行件動作是否協(xié)調(diào)，鋸片是否運動平衡，各潤滑點潤滑是否正常；(3) 帶負荷運轉(zhuǎn)1小時，檢測定尺精度，檢查各連接部位有無松動；(1) 操作人員須經(jīng)專業(yè)培訓合格后方可上崗操作；(2) 機器運行時禁止調(diào)整三角帶，禁止對各運動部位注潤滑油；(3) 機器正常運轉(zhuǎn)時嚴禁隨意按動操作按鈕；(4) ； 維護與保養(yǎng)開機工作后注意各運動部件有無異常聲響，如有異常聲響，立即停機檢查，排除故障后方可開機工作。(1) 潤滑部位加注潤滑油；(2) 檢查氣路是否漏氣，氣壓是否正常；(3) 檢查各緊固件是否松動；(4) 檢查鋸片磨損情況，如不能正常切割應(yīng)及時更換鋸片；(5) 及時清除排屑槽內(nèi)雜物；(1) 檢查三角帶的松緊程度，下沉10～15mm以上