【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，其值可由出口速度三角形得到(圖36)。圖36 葉輪外圓速度三角形圖其中的數(shù)值可由風(fēng)機(jī)風(fēng)量求得；。即 的水平投影的水平投影為： 即 但是由于風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)，實(shí)際，取，所以蝸殼方程式為：b=159mm,B=224mm,r0=200mm整理后得 其中以弧度計(jì)。3. 蝸舌間隙的確定蝸舌間隙的處理好壞，對(duì)通風(fēng)機(jī)的噪聲有很重要的影響，前人試驗(yàn)表明，增大蝸舌間距，可明顯降低通風(fēng)機(jī)的氣體動(dòng)力噪音，當(dāng)時(shí)，達(dá)到了最低噪聲級(jí)的效果，因此取4. 殼體進(jìn)氣孔直徑 取。，取D=332mm?；谏鲜鲲L(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方法，不僅降低了噪聲，也滿足了風(fēng)量風(fēng)壓的性能要求。 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 無級(jí)變速器設(shè)計(jì)為了滿足多種作物在篩面上的上滑條件，振動(dòng)頻率必須可變、可調(diào)，所以必須采用無級(jí)變速傳動(dòng)。它既滿足所要求的振動(dòng)頻率，又使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。 篩面振動(dòng)頻率的無級(jí)調(diào)速可采用變頻調(diào)速三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)，本設(shè)計(jì)為降低成本、簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，采用單調(diào)整，改變軸間距來達(dá)到各種變速。1. 帶輪的計(jì)算傳動(dòng)比分配： 2. 風(fēng)機(jī)軸帶輪： （查設(shè)計(jì)手冊(cè)）3. 變速軸帶輪： 4. 變速軸轉(zhuǎn)速： 5. 無級(jí)變速帶規(guī)格的確定：查設(shè)計(jì)手冊(cè)[16]圖916，表9118，（非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備手冊(cè)）得到標(biāo)寬, 厚度。6. 槽輪直徑確定：查表9122[16]，槽輪最大直徑：7. 無級(jí)帶計(jì)算：無級(jí)變速帶長(zhǎng)度計(jì)算：查表9118[16]，取標(biāo)準(zhǔn)值L=1430mm實(shí)際中心距： 代入求得： 軸間距調(diào)整范圍L：已知： 軸承壽命校核頻率達(dá)到300次/min，徑向力與軸垂直線產(chǎn)生夾角。所以軸向力： 參考變速器軸受力圖38在A截面軸承受徑向力最大，故只校核A軸承，初選外球面向心軸承90504。查軸承手冊(cè)，對(duì)于504軸承額定靜載荷，因軸向力全部由A軸承受，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[16]查得：而 由表1014知，因而 ，由表1014[16]查得X=1 ，Y=0。由表109[16]查得 ，表1011[16]查得 ，表1010[16]查得 ，表1012[16]查得 ，因而 。查軸承手冊(cè)[17]504軸承額定動(dòng)載荷 ，所以 。 所需動(dòng)力功率確定該機(jī)傳動(dòng)使用三角帶傳動(dòng)，一臺(tái)電機(jī)既驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)又驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，因此，電動(dòng)機(jī)的功率選擇也應(yīng)包含兩部分。 振動(dòng)臺(tái)功率確定 振動(dòng)臺(tái)是一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)件，它所需要的功率從振動(dòng)臺(tái)所獲得的能量與糧食被輸送需要的能量來考慮。1. 工作臺(tái)振動(dòng)功率 式中：G為篩體重量（㎏）；r為偏心距（ｍ）；ｎ為轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）；為功率（KW）。 設(shè)篩體重量為70㎏則2. 輸送糧食的功率消耗 式中 —生產(chǎn)率（T/h）為3噸/小時(shí) —工作臺(tái)長(zhǎng)度（m） —工作臺(tái)縱向傾角為所以振動(dòng)臺(tái)所需功率 取 風(fēng)機(jī)所需功率的確定 取 所需理論功率和實(shí)際功率 為機(jī)械效率： 其中 —軸承效率，共7對(duì)軸承， —三角帶傳動(dòng)效率，為三級(jí)傳動(dòng)， —風(fēng)機(jī)效率， 則有： 由此選用，額定功率，同步轉(zhuǎn)速。 強(qiáng)度與剛度的設(shè)計(jì)與校核 驅(qū)動(dòng)連桿的強(qiáng)度與剛度校核初步設(shè)計(jì)連桿橫截面尺寸mm，且連桿是一端與曲柄軸鉸接，另一端與篩體固定連接。1. 受力分析：連桿的彎曲應(yīng)力如圖37所示:圖37 連桿安裝情況示意圖將次種桿件視為一懸臂梁。自由端A受一對(duì)稱循環(huán)交變集中載荷P，當(dāng)曲柄以角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，A端撓度方程為： 式中r為偏心距，為相位角。由材料力學(xué)得知，此種梁的彈性曲線方程為： 將式與式合并，則： 此時(shí)連桿所受彎矩為，連桿所受彎曲應(yīng)力： 式中（抗彎截面模量） 式中 而所以2. 軸向拉壓交變應(yīng)力 已知連桿受篩體慣性力和篩體重量的水平分力 為對(duì)稱循環(huán)交變載荷為常數(shù) 為篩體傾角此時(shí)連桿所受拉壓應(yīng)力為式中 i為連桿數(shù)i=2所以連桿所受壓力總和為：當(dāng)時(shí)，連桿所受應(yīng)力最大。 式中， ，，代入上式得連桿的強(qiáng)度條件為 式中 —材料在對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力下的疲勞極限。 —疲勞安全系數(shù)，查手冊(cè)[16]得： —有效應(yīng)力集中系數(shù)，查設(shè)計(jì)手冊(cè)[16] —尺寸系數(shù)，查圖1013[16]， ，查圖1015[16] 所以連桿強(qiáng)度合格。 壓桿穩(wěn)定校核已知鋼臨界柔度式中，（比例極限）柔度計(jì)算： 式中， ，I為慣性矩 ，（截面面積），查表91[16]，（一端固定一端鉸支） 因?yàn)樗栽摷谴笕岫葪U。據(jù)歐拉公式：因?yàn)? 式中 —失穩(wěn)安全系數(shù)。由慣性力造成外加載荷： 當(dāng)0、時(shí)，因?yàn)樗苑€(wěn)定性合格。至此連桿強(qiáng)度與剛度全部合格。 無級(jí)變速軸的強(qiáng)度與剛度校核把無級(jí)變速軸視為一個(gè)鉸支的懸臂梁，受力如圖38所示。圖38 變速軸彎矩扭矩圖已知：該軸功率，,扭矩所以 1. 求支反力與，作彎矩圖H面，對(duì)B點(diǎn)取矩： / 面，對(duì)B點(diǎn)取矩查設(shè)計(jì)手冊(cè)[16]： 當(dāng)量扭矩2. 驗(yàn)算軸疲勞強(qiáng)度由彎矩圖可見，A截面承受彎矩最大，所以只驗(yàn)算A截面疲勞強(qiáng)度即可。 式中、分別為抗彎截面模量及抗扭截面模量，對(duì)于一般轉(zhuǎn)軸，彎曲應(yīng)力通常按對(duì)稱循環(huán)變化，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力通常按脈動(dòng)循環(huán)變化考慮，A截面應(yīng)力幅： 平均應(yīng)力：由設(shè)計(jì)手冊(cè)[16]查得： 等效系數(shù) 尺寸系數(shù) 表面狀態(tài)系數(shù)有效應(yīng)力集中系數(shù) 由公式查手冊(cè)得許用安全系數(shù)表明該軸疲勞強(qiáng)度合格。3. 驗(yàn)算變速軸扭轉(zhuǎn)剛度據(jù)公式查手冊(cè)得所以所以該軸剛度合格。 無級(jí)變速器壓縮彈簧的計(jì)算1. 為了確保傳遞扭矩可靠，應(yīng)計(jì)算彈簧所受軸向壓縮力得大小，以確定彈簧尺寸。首先假設(shè)皮帶與帶輪之間的壓強(qiáng)P是均勻分布的，即P是常數(shù)，實(shí)際上壓強(qiáng)不是均勻分布的，但是按壓強(qiáng)是均勻分布所積分出的摩擦力矩卻是與實(shí)際所傳遞的扭矩相平衡，所以用這種辦法解決的問題是安全可靠的。彈簧所受的壓縮力應(yīng)等于滑動(dòng)盤所受的水平方向的合外力。而水平合外力等于產(chǎn)生摩擦力矩的正壓力的積分。因此，應(yīng)先求出壓強(qiáng)P，彈簧壓縮力便迎刃而解。 摩擦力矩微元： 式中f為摩擦系數(shù)，為正壓力微元，P是壓強(qiáng)；且，是面積微元。所以因?yàn)槟Σ亮厥怯善л唭蓚?cè)共同產(chǎn)生，所以當(dāng)振動(dòng)頻率為600次/分時(shí)式中，為皮帶包角，r為半徑。該軸所傳遞扭矩式中 N—n—該軸轉(zhuǎn)速因?yàn)?，所?， 而滑動(dòng)盤水平方向合外力F同樣由皮帶輪兩側(cè)產(chǎn)生 同理可求出當(dāng)振動(dòng)頻率為300次/分時(shí)，最大水平軸向壓縮力。為了確保扭矩傳遞可靠，考慮皮帶打滑等因素影響，還應(yīng)乘上工作情況系數(shù)，查表得到軸向壓縮力： 。2. 彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算已知：彈簧負(fù)荷作用次數(shù)低于次，屬三類負(fù)荷，中徑，,。最大工作負(fù)荷時(shí)變形量20mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，由表117[16]查得：選用III組碳素彈簧鋼絲，由表113[16]及表114[16]得查表119[16]得C=，取，當(dāng)、時(shí)，由表1110[16]可查得：由表117[16]查得：當(dāng),，由此得有效圈數(shù)取n=2，有效圈數(shù)圈實(shí)際變形量：查表1110[16]節(jié)距，則自由高度和壓縮高度為 則 計(jì)算結(jié)果符合、為總變形量的范圍要求。驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度及靜強(qiáng)度安全系數(shù)，查表119[16]時(shí)，按表117[16]中、的數(shù)值取值則疲勞安全系數(shù)：靜強(qiáng)度安全系數(shù)：由此可見符合的要求。螺旋角，符合的要求