【導讀】本論文詳細敘述了板式運輸機的設(shè)計過程。板式運輸機廣泛應(yīng)用于機械、冶金、化工、建材、動力、輕工、采礦等各個工業(yè)部門。該論文根據(jù)給定的參數(shù)確定傳動方。輸機的連續(xù)給料過程。本論文分六部分，即概述、總體設(shè)計、主要參數(shù)的選擇與計算、零部件的選擇與計算、軸的設(shè)計和板式運輸機的安裝與調(diào)整。

　　

【正文】 式運輸機、機床的主傳動機構(gòu)、重型升降機、工業(yè)與礦用風機、變密度材料攪拌機等 1.50 1.75 由《機械設(shè)計》 P196 表 104 查得 7 級精度、小齒輪相對支承懸臂布置時 ? ? bK ddH 322 ???????? 將數(shù)據(jù)代入后得 ? ? . 60 . 322 ?????????? ??HK 由 b/h=， KH?= 查得《機械設(shè)計》 P198 圖 1013 得 KF?=。 故載荷系數(shù) K=KAKVKH?KH?== ?5?按實際的載荷系數(shù)校正所有的分度圓直徑，得 mmmmKKd tt ???? ?6?計算模數(shù) m 17 11 ??? zd 按齒根彎曲強度設(shè)計 彎曲強度的設(shè)計公式為 ???????FSaFad SYYzfKT21 12m ?? 1?確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ?1?由《機械設(shè)計》 P208 圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 SFE1=500MPa,大齒輪的彎曲疲勞強度極限 SFE2=500MPa ?2?由《機械設(shè)計》 P206 圖 1018 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=， KFN2= ?3?計算彎曲疲勞安全系數(shù) S=，得 ? ? MPaMPaS SKS FEFNF ???? 板式運輸機的設(shè)計 26 ? ? M P aM P aS SKS FEFNF 6 3 8 ???? ?4?計算載荷系數(shù) K K=KAKVKF?KF?== ?5?查取齒形系數(shù) 由《機械設(shè)計》 P197 表 105 查得 YFa1=， YFa2= ?6?查取應(yīng)力校正系數(shù) YSa1=， YSa2= ?7?計算大、小齒輪的 YFa /[sF]并加以比較 ? ?? ? 22a211a1??????FSFaFSFaSYYSYY 大齒輪的數(shù)值大 2?設(shè)計計算 mmmm 323 ??? ???? 對于計算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，取由彎曲強度算的模數(shù) 并就近圓整為標準 m=10，按接觸強度算得分度圓直徑 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)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 幾何尺寸計算 沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 1?計算分度圓直徑 mmmmmz mmmmmz 106010106d 1801018d2211 ???? ???? 2?計算中心距 ? ? ? ? mmmma 6202/10601802/dd 21 ????? 3?計算齒輪寬度 mmmmdfb d ???? 取 B1=110， B2=120 驗算 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 檢查項目代號 公差或極值 齒距累計總公差 PF 單個齒距極限偏差 ptf? 齒廓形狀偏差 ff 偏差允許值 ?F 板式運輸機的設(shè)計 28 表 大齒輪公差值或極值數(shù)值 公差組 檢查項目代號 公差或極值 齒距累計總公差 PF 單個齒距極限偏差 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 ?1?所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對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小； ?3?兩軸相對位移的大小和方向； ?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、維護和成本。 考慮到上訴幾點，選擇電動機和減速器處的聯(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 ，適用于軸向竄動較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和啟動頻繁的場合，由于尼龍柱銷對溫度較敏感，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，而且在機器運轉(zhuǎn)時，夾角發(fā)生改變?nèi)钥烧鲃?；但?a 過大時，傳動效率會顯著降低。 計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（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 KA 分類 工作情況及列舉 電動機、汽輪機 ? 轉(zhuǎn)矩變化小，如透平壓縮機、木工機床、運輸機 ?? 轉(zhuǎn)矩變化中等，如攪拌機、增壓泵、有飛輪的壓縮機、沖床 查得 KA= 兩處聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩分別為 mNmNT ????? mNPKT cAca ????? 確定聯(lián)軸器的型號 按照計算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，即 Tca?[T]，查《機械設(shè)計手冊 軟件版》選用的聯(lián)軸器型號標記 為： HL3 聯(lián)軸器 zc38x60/j138x82 GB/T50142021，安裝尺寸見圖 ，表 板式運輸機的設(shè)計 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 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)動慣量I/?kg?m^2? 質(zhì) m/kg 160 100 45 8 查《機械設(shè)計手冊 ?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，其型號標記為： LN4 聯(lián)軸器 zc78x125/J192x150 GB/T10141999 5 軸的設(shè)計 軸的概述 軸是組成機器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件，都必須安裝在軸上沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 才能進行運動及動力的傳遞。因此軸的主要功用是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。 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。心軸又分為傳動心軸和固定心軸。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為傳動軸。 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)運動改變?yōu)橥鶑椭本€運動，或做相反的運動變換。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廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強度，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)計選用 45 鋼作為所有軸的材料。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一般軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計要遵循下列原則： ?1?節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強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 板式運輸機的設(shè)計 32 表 軸的軸向定位和固定方法 方法 簡圖 特點與應(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，通常可取a=??d 軸環(huán)寬度 b??1?4a 與滾動軸承相配合處的 a 與 r 值應(yīng)根據(jù)滾動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度。一般用于零件間距離較小的場合，以免增加結(jié)構(gòu)重量。軸的轉(zhuǎn)速很高時不宜采用 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的場合。為防止螺釘松動，可加鎖圈緊定螺釘同時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 進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)考慮便于軸的加工、測 量、裝配和維修。注意到以下幾個主要方面： ?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； 沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 ?3?配合直徑一般應(yīng)按 GB/T28221981 圓整為標準值 ?4?確定各軸段長度時應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時還應(yīng)保證零件所需的滑動距離、裝拆或調(diào)整所需空間，并注意轉(zhuǎn)動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配合部位； ?6?為便于導向和避免擦傷配合面，軸的兩端及有過盈配合的臺階處制成圓角 ； ?7?為了減少加工刀具的種類和提高勞動生產(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)計與計算 按鈕轉(zhuǎn)強度或剛度計算 選擇三根軸都為實心軸，這三根軸編號分別為 ?、 ??、 ???軸。 按鈕轉(zhuǎn)強度及剛度計算軸徑公式見表 表 按鈕轉(zhuǎn)強度及剛度計算軸徑公式 軸的類型 按鈕轉(zhuǎn)強度計算 按鈕轉(zhuǎn)剛度計算 實心軸 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 板式運輸機的設(shè)計 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)按實際情況而定。參考的范圍如下：對于要求精密、穩(wěn)定的傳動，可取 ?p=???/m；對于一般傳動，可取 ?p=???/m；對于要求不太高的傳動，可取 ?p大于 1???/m，起重機傳動軸， ?p=15’?20’/m。重型機床走刀軸，?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)強度計算 mmnPAtT IIIpl 3331 ??????? 按鈕轉(zhuǎn)