【導(dǎo)讀】本論文詳細(xì)敘述了板式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)過程。板式運(yùn)輸機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、建材、動(dòng)力、輕工、采礦等各個(gè)工業(yè)部門。該論文根據(jù)給定的參數(shù)確定傳動(dòng)方。輸機(jī)的連續(xù)給料過程。本論文分六部分，即概述、總體設(shè)計(jì)、主要參數(shù)的選擇與計(jì)算、零部件的選擇與計(jì)算、軸的設(shè)計(jì)和板式運(yùn)輸機(jī)的安裝與調(diào)整。

　　

【正文】 式運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、重型升降機(jī)、工業(yè)與礦用風(fēng)機(jī)、變密度材料攪拌機(jī)等 1.50 1.75 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P196 表 104 查得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承懸臂布置時(shí) ? ? bK ddH 322 ???????? 將數(shù)據(jù)代入后得 ? ? . 60 . 322 ?????????? ??HK 由 b/h=， KH?= 查得《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P198 圖 1013 得 KF?=。 故載荷系數(shù) K=KAKVKH?KH?== ?5?按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所有的分度圓直徑，得 mmmmKKd tt ???? ?6?計(jì)算模數(shù) m 17 11 ??? zd 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ???????FSaFad SYYzfKT21 12m ?? 1?確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ?1?由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P208 圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 SFE1=500MPa,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 SFE2=500MPa ?2?由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P206 圖 1018 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=， KFN2= ?3?計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù) S=，得 ? ? MPaMPaS SKS FEFNF ???? 板式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì) 26 ? ? M P aM P aS SKS FEFNF 6 3 8 ???? ?4?計(jì)算載荷系數(shù) K K=KAKVKF?KF?== ?5?查取齒形系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P197 表 105 查得 YFa1=， YFa2= ?6?查取應(yīng)力校正系數(shù) YSa1=， YSa2= ?7?計(jì)算大、小齒輪的 YFa /[sF]并加以比較 ? ?? ? 22a211a1??????FSFaFSFaSYYSYY 大齒輪的數(shù)值大 2?設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmm 323 ??? ???? 對(duì)于計(jì)算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn) m=10，按接觸強(qiáng)度算得分度圓直徑 d1= ,算出小齒輪齒數(shù)。 0 5188 7 1810 7 5z1211???????齒imd 圓整得小齒輪齒數(shù) Z1=18,大齒輪齒數(shù) Z2=106 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 幾何尺寸計(jì)算 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 1?計(jì)算分度圓直徑 mmmmmz mmmmmz 106010106d 1801018d2211 ???? ???? 2?計(jì)算中心距 ? ? ? ? mmmma 6202/10601802/dd 21 ????? 3?計(jì)算齒輪寬度 mmmmdfb d ???? 取 B1=110， B2=120 驗(yàn)算 mmNmmNmmNb FKNNdTFtA /100/108 6 1 6 1 9180 311t????????? 齒輪公差值或極值數(shù)值 查《幾何量公差與測(cè)量技術(shù)》 P240 表 1112 得大、小齒輪公差值或極值數(shù)值見表 、 表 小齒輪公差值或極值數(shù)值 公差組 檢查項(xiàng)目代號(hào) 公差或極值 齒距累計(jì)總公差 PF 單個(gè)齒距極限偏差 ptf? 齒廓形狀偏差 ff 偏差允許值 ?F 板式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì) 28 表 大齒輪公差值或極值數(shù)值 公差組 檢查項(xiàng)目代號(hào) 公差或極值 齒距累計(jì)總公差 PF 單個(gè)齒距極限偏差 ptf? 齒廓形狀偏差 ff 偏差允許值 ?F 聯(lián)軸器的選擇 選擇聯(lián)軸器的類型 根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度等，參考各類聯(lián)軸 器特性，選擇一種合適的聯(lián)軸器類型。具體應(yīng)該考慮一下幾點(diǎn) ?1?所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減振功能的要求； ?2?聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大??； ?3?兩軸相對(duì)位移的大小和方向； ?4?聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境； ?5?聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。 考慮到上訴幾點(diǎn)，選擇電動(dòng)機(jī)和減速器處的聯(lián)軸器為彈性柱銷聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器與彈性套柱銷聯(lián)軸器很相似，但傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸震能力，允許被連接兩軸有一定的軸相位移以及少量的徑向位移和角位移 ，適用于軸向竄動(dòng)較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和啟動(dòng)頻繁的場(chǎng)合，由于尼龍柱銷對(duì)溫度較敏感，故使用溫度限制在 20?+70?C。 選擇減速器與 ?軸處的聯(lián)軸器為十字滑塊聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器可以允許兩軸間有較大的夾角，而且在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，夾角發(fā)生改變?nèi)钥烧鲃?dòng)；但當(dāng) a 過大時(shí)，傳動(dòng)效率會(huì)顯著降低。 計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 TKT Aca ? ?? 式中： KA為工作情況系數(shù)，查表 ； T 為該軸的轉(zhuǎn)矩 ?N?m?。 表 工作情況系 數(shù) KA 工作機(jī) KA 分類 工作情況及列舉 電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī) ? 轉(zhuǎn)矩變化小，如透平壓縮機(jī)、木工機(jī)床、運(yùn)輸機(jī) ?? 轉(zhuǎn)矩變化中等，如攪拌機(jī)、增壓泵、有飛輪的壓縮機(jī)、沖床 查得 KA= 兩處聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩分別為 mNmNT ????? mNPKT cAca ????? 確定聯(lián)軸器的型號(hào) 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，即 Tca?[T]，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 軟件版》選用的聯(lián)軸器型號(hào)標(biāo)記 為： HL3 聯(lián)軸器 zc38x60/j138x82 GB/T50142021，安裝尺寸見圖 ，表 板式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì) 30 圖 LX型彈性柱銷聯(lián)軸器安裝尺寸 表 LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器安裝尺寸 型號(hào) 公稱轉(zhuǎn)矩Tn/?N?m? 許用轉(zhuǎn)速[n]/?r/min? 軸孔直徑d ddz/mm 軸孔長度?Y 型?L/mm 軸孔長度?J,J1， Z型?L1/mm 軸孔長度?J,J1， Z型?L/mm HL3 2500 3870 38 82 60 82 D/mm D1/mm b/mm S/mm 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I/?kg?m^2? 質(zhì) m/kg 160 100 45 8 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ?軸及其聯(lián)接》 P584 表 5219，選用的聯(lián)軸器為十字滑塊聯(lián)軸器，其型號(hào)標(biāo)記為： LN4 聯(lián)軸器 zc78x125/J192x150 GB/T10141999 5 軸的設(shè)計(jì) 軸的概述 軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此軸的主要功用是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 軸的分類 按照承載受載荷的不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類工 作中既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。這類軸在各種機(jī)器中最為常見。只承受彎矩而不承受扭矩的軸成為心軸。心軸又分為傳動(dòng)心軸和固定心軸。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為傳動(dòng)軸。 軸還可按照軸線形狀的不同，分為曲軸和直軸兩大類。曲軸通過連桿可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)，或做相反的運(yùn)動(dòng)變換。直軸根據(jù)外形的不同，可分為光軸和階梯軸兩種。光軸形狀簡單，加工容易，應(yīng)力集中源少，但軸上的零件不易裝配及定位；階梯軸則正好與光軸相反。因此光軸主要用于心軸和傳動(dòng)軸，階梯軸則常用于轉(zhuǎn)軸。 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù) 用扎制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。 由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是 45 鋼。 故本設(shè)計(jì)選用 45 鋼作為所有軸的材料。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一般軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要遵循下列原則： ?1?節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強(qiáng)度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀； ?2?易于軸上零件的精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調(diào)整； ?3?采用各種減少應(yīng)力集中提高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施； ?4?便于加工制造和保證精度。 零件在 軸上的定位和固定 零件在軸上的定位和固定是保證其正常工作的關(guān)鍵，不同的零件有不同的定位和固定方式，軸的軸向定位和固定方法見表 板式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì) 32 表 軸的軸向定位和固定方法 方法 簡圖 特點(diǎn)與應(yīng)用 肩環(huán) 結(jié)構(gòu)簡單、定位可靠，可承載較大軸向力。常用于齒輪、帶輪、鏈輪、聯(lián)軸器、軸承等的軸向定位 為保證零件僅靠定位面，應(yīng)使 rc 或 rR 軸肩高度應(yīng)大于 R 或 c，通?？扇=??d 軸環(huán)寬度 b??1?4a 與滾動(dòng)軸承相配合處的 a 與 r 值應(yīng)根據(jù)滾動(dòng)軸承的類型與尺寸確定， 圓柱軸伸見GB/T15691990 筒筒 結(jié)構(gòu)簡單、定位可靠，軸上不許開槽、鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強(qiáng)度。一般用于零件間距離較小的場(chǎng)合，以免增加結(jié)構(gòu)重量。軸的轉(zhuǎn)速很高時(shí)不宜采用 緊定螺釘 適用于軸向力很小、轉(zhuǎn)速很低或僅為防止零件偶然沿軸向滑動(dòng)的場(chǎng)合。為防止螺釘松動(dòng)，可加鎖圈緊定螺釘同時(shí)亦可起軸向固定作用緊定螺釘用孔的結(jié)構(gòu)尺寸見GB/T711985 軸的加工和裝配工藝性 進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮便于軸的加工、測(cè) 量、裝配和維修。注意到以下幾個(gè)主要方面： ?1?考慮加工工藝所必需的結(jié)構(gòu)要素； ?2?合理確定軸與零件的配合性質(zhì)、加工精度和表面粗糙度； 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 ?3?配合直徑一般應(yīng)按 GB/T28221981 圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 ?4?確定各軸段長度時(shí)應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)還應(yīng)保證零件所需的滑動(dòng)距離、裝拆或調(diào)整所需空間，并注意轉(zhuǎn)動(dòng)零件不得與其他零件相碰，與輪轂配裝的軸段長度一般應(yīng)略小于輪轂 23mm，以保證軸向定位可靠； ?5?軸上所有零件都無過盈地到達(dá)配合部位； ?6?為便于導(dǎo)向和避免擦傷配合面，軸的兩端及有過盈配合的臺(tái)階處制成圓角 ； ?7?為了減少加工刀具的種類和提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，軸上的倒角、圓角、鍵槽等應(yīng)盡量減少不同尺寸的倒角、圓角、鍵槽的數(shù)量。 ?軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計(jì)算 選擇三根軸都為實(shí)心軸，這三根軸編號(hào)分別為 ?、 ??、 ???軸。 按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度及剛度計(jì)算軸徑公式見表 表 按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度及剛度計(jì)算軸徑公式 軸的類型 按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 按鈕轉(zhuǎn)剛度計(jì)算 實(shí)心軸 nPAtTdp??? nPBtTdp???? 說明 d軸端直徑， mm A系數(shù)，見表 T軸所傳遞的扭矩， N?m B系數(shù)，見表 n9550PT ? P軸所傳遞的功率， ?kw? n軸的工作轉(zhuǎn)速， ?r/min? ?p需用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力， ?Mpa? ?p許用扭轉(zhuǎn)角， ???/m，見表 板式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì) 34 表 幾種常用材料的 ?p及 A值 軸的材料 Q235A、 20 Q27 35 45 40Cr、 35SiMn、42 SiMn、 40MnB ?P/Mpa 1525 2035 2545 3555 A 149126 135112 126103 11297 表 剪切彈性模量 G= B值 ?p???/m 1 2 B 129 109 77 注：許用扭轉(zhuǎn)角的選用，應(yīng)按實(shí)際情況而定。參考的范圍如下：對(duì)于要求精密、穩(wěn)定的傳動(dòng)，可取 ?p=???/m；對(duì)于一般傳動(dòng)，可取 ?p=???/m；對(duì)于要求不太高的傳動(dòng)，可取 ?p大于 1???/m，起重機(jī)傳動(dòng)軸， ?p=15’?20’/m。重型機(jī)床走刀軸，?p=5’/m。 所以綜上所訴取 ?p=???/m，則 B=109 查表 , 得 ?pl=25?45Mpa，取 tpl=25Mpa AI=126?103 , 取 AI=105 按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 mmnPAtT IIIpl 3331 ??????? 按鈕轉(zhuǎn)