【導讀】工件輸送機的要求也變得更高。本設計主要致力于傳動裝置主要部件的設計，要求傳。面有比較好的調節(jié)。研究部分的部件進行了選型，設計，校核。用矢量方程圖解法作平面連桿機構的速度和加速度分析?????????鑄鐵減速器機體的結構尺寸見下表5-2(單位㎜)????????

　　

【正文】 1 45db d mm??? 1 55b mm? 2 45b mm? 計算所得的參數(shù)見下表 5 表 5 齒輪參數(shù)表 Table 5 Gear parameters table 名稱 代號 單位 小齒輪 大齒輪 中心距 A mm 161 傳動比 I 模數(shù) mn mm 螺旋角 β 度 0 0 端面壓力角 α t 度 0 0 嚙合角 α ,t 度 20 20 齒數(shù) Z 個 18 111 分度圓直徑 D mm 45 277 齒頂圓直徑 d0 mm 50 282 齒根圓直徑 df mm 齒寬 B mm 55 45 計算說明： 1)齒輪強度計算公式中，載荷和幾何參數(shù)是用小齒輪 輸出轉矩 1T 和直徑 1d 來表示臨沂大學機械工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 20 的，不論強度計算是針對小齒輪還是大齒輪，公式中的轉矩，齒輪直徑或齒數(shù)，都應是小齒輪的數(shù)值； 2)根據(jù) 1/d bd? ? 求齒寬， b應是一對齒輪的工作寬度，為易于補償齒輪軸向位置誤差，應使小齒輪的寬度大于大齒輪寬度，因此大齒輪寬度取 45mm； 3)而小齒輪寬度取 1 (5 10)b b mm? ? ? ， 齒寬數(shù)值應圓整； 4)圓柱齒輪的傳動系數(shù)。 軸的設計 軸的結構和尺寸的確定 當軸的支承距離未定時，無法由強度確定軸徑，要用初步估算的辦法，即按純扭矩并降低許用扭轉切應力確定軸徑 d，計算公式為： 3 Pnd A mm? 式中： P軸所傳遞的功率， KW； n軸的轉速， r/min； A由軸的許用切應力所確定的系數(shù)。 軸常用材料及 A 的關系見下表 6 表 6 軸常用材料表 Table 6 shaft material table 材料 Q235\20 35 45 40Cr、 35NiSn A 160~135 135~118 118~107 107~98 高速軸設計：結合實際情況，選用 45鋼，則取 A的值為 118 2 . 83 31 960/ 1 1 8 1 6 . 9dd A P n m m? ? ? ? 式 (65) 考慮到鍵槽的影響，軸的直徑增加 5%，則此時軸徑應為： 1 6 .9 1 .0 5 1 7 .7m m m m??，取 18mm， 按照要求取 d12=20， d13=25， d14=34， d15=30， d16=25； l11=32， l12=60， l13=17，l14=146， l15=10， l16=17。 中間軸設計： 2 . 73 32 2 2 1 5 4 . 8/ 1 1 8 3 0 . 6d A P n m m? ? ? ? 式 (66) 考慮到鍵槽的影響，軸的直徑增加 5%，則此時軸徑應為： 3 0 .6 1 .0 5 3 1 .7 4mm?? ，取 32mm，按照要求取 d22=65， d23=50， d24=40， d25=32； l21=26， l22=81， l23=8l， 24=42，l25=31 低速軸設計： 2 . 6 13 33 3 3 40/ 1 1 8 4 7 . 5d A P n m m? ? ? ? 式 (67) 考慮到鍵 圖 13 水平面（ xy）的受力圖 臨沂大學機械工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 21 Level (xy) diagram 圖 14 垂直面（ xz）受力圖 Vertical surface (xz) by the attempt 水平面 (xy)受力圖（見圖 13） 垂直面 (xy)受力圖（見圖 14） 畫彎矩圖 水平面彎矩圖（見圖 15） 垂直面彎矩圖（見圖 16） 合成面彎矩圖 (見圖 17 ) 圖 15 水平面彎矩圖 /xyM N mm? Horizontal bending moment diagram 圖 16 垂直面彎矩圖 /xzM N mm? 臨沂大學機械工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 22 Vertical bending moment diagram 圖 17 合成彎矩圖 /xyM N mm? resultant bending moment diagram 畫軸轉矩圖 軸受轉矩 轉矩圖 (見圖 18) 當量彎矩圖。 (見圖 19) 許用應力 許用應力值。 用插入法由表 0[ ] 130b MP a? ? 1[ ] 75b MPa? ? ? 應力校正系 10[] 75[ ] 1 1 3 0bb??? ??? ?? 畫當量彎矩圖見圖 19 當量轉矩 24172T? ?? 14040T N mm? ?? 當量彎矩在小齒輪中間截面處 2 2 2 2( ) 1 5 8 7 6 1 3 1 3 8IVM M T?? ? ? ? ? 20607IVM N mm? ?? 式 (68) 在大齒輪中間截面處 2 2 2 2( ) 8 9 1 3 1 3 1 3 8I IIM M T??? ? ? ? ? 式 (69) 15876I IIM N mm?? ?? 校核軸頸 軸承蓋上的螺紋強度計算 很顯然，該聯(lián)結為受拉緊聯(lián)結。 有公式 ： 212cF F Fcc?? ??? ? 式 (76) 臨沂大學機械工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 23 1012cF F Fcc??? ? 式 (77) F為螺栓總拉力 ； 112ccc? 為螺栓的相對剛度系數(shù) ； F? 為螺栓的預緊力 ； F 為工作載荷 ； F?? 為剩余預緊力 ； 相對剛度系數(shù)的大小與螺栓和被聯(lián)接件的材料、結構、尺寸 ,以及工作載荷作用位置、墊片等因素有關 ， 可通過計算或試驗求出。被聯(lián)接件為鋼鐵零件時 ， 一般可根據(jù)墊片材料不同采用下列數(shù)據(jù) ： 金屬 ～ 。皮革 。銅皮石棉 。橡膠 。 下列數(shù)據(jù)可供選擇 F?? 時參考 ： F 無變化時 ， F?? =(～ ) F ； F 有變化時 ， F?? =(～ ) F 因為 F =165N,所以 F?? =(～ ) F =(99～ 165)N， 即 0F =165+165=330N 強度校核公式 :： 024 []cFd? ?? ? [][]ssS?? ? 在這里選螺 栓的材料為 40 rC 查《工程材料》 785s MPa? ? []sS 為螺栓的許用拉應力安全系數(shù) ,查《機械設計手冊》表 取 []sS =； 04 1 .35 2 3 .3 1 . 0 2Fcd m m? ???? 由 于安全起見 ,在這里選螺栓直徑為 6 ㎜ . 鍵的選擇和強度校核 設計鍵聯(lián)接時，通常被聯(lián)接的材料，構造和尺寸已初步?jīng)Q定，聯(lián)接的載荷也已求得。因此可以根據(jù)聯(lián)接的結構特點，使用要求和工作條件來選擇鍵的類型，再根據(jù)軸的直徑從標準中選出鍵的截面尺寸，并參考轂長選出鍵的長度，然后用校合公式進行校合 [11]。 選擇一般的普通平鍵 (GB109679) 根據(jù)擠壓強度或耐磨性條件計算 ， 求得聯(lián)結所能傳遞的轉矩為 由于是靜聯(lián)結選取公式 14 []pT hld??? h 鍵的 高度； l? 鍵的接觸長度； d 軸的直徑 []p? 許用擠壓應力見下表 (單位 MPa) 表 8 材料的許用擠壓應力 Table 8 the allowable material extrusion stress 聯(lián)結的方式 材料 靜載荷 輕微沖擊載荷 沖擊載荷 靜聯(lián)結 鍛鋼，鑄鋼 125150 100120 6090 各鍵的校合見下表 8 表 5 鍵的校合 鍵名 H鍵的高度 l? 鍵的接觸長度 d軸的直徑 []p? 許用擠壓應力 14 []pT hld??? 臨沂大學機械工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 24 1 6 28 18 100 M 2 9 56 45 100 M 3 9 56 45 100 M 4 10 56 55 100 M 經(jīng)校合，各鍵 符合要求。 聯(lián)軸器的選擇計算 根據(jù)工作要求，動力傳遞過程中有沖擊，所以選擇彈性聯(lián)軸器。根據(jù)需要傳遞的轉矩和 table 名稱 CT K T 型號 彈性套柱銷聯(lián)軸器 N m N m TL6 彈性柱銷聯(lián)軸器 m m HL4 計算轉矩 CT KT? 式中 T 公稱轉矩，由上面各軸的計算已經(jīng)求出 K 工作情況系數(shù)，由于是往返運輸機，所以工作系數(shù)選 。計算和選取如表 9 6 開式齒輪的設計 開式齒輪傳動的主要破壞形式是磨損 ， 但目前還沒有成熟的計算方法 ， 所以通常在記入磨損的影響后 ， 借用閉式齒輪傳動強度計算公式進行條件性計算。開式齒輪傳動只需計算齒根彎曲強度。 開式齒輪計算公式 1212 []dFKT Fa Sazm Y Y Y???? 式 (78) 在選取相關系數(shù)時應該注意 ： 同一對齒輪傳動 ， 大小齒輪的齒形系數(shù)應力修正系數(shù)和許用彎曲應力是不相同的 。 因此 ， 應對大小齒輪的系數(shù)進行比較 ， 并按兩者中的較大值進行計算。模數(shù)應圓整成標準值 。 對于傳遞動力的齒輪 ， 模數(shù)一般應大于 ㎜2㎜。 lim m in[] F N XF YYF S?? ? 式 (79) 式中 limF? 為失效概率為 1%時 ， 試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限 ， 由機械設計手冊查得 lim 1 600F MPa? ? lim 2 450F MPa? ? 8) minFS 彎曲疲勞強度的最小安全系數(shù) ， 由機械設計手冊查得 min ? 9) NY 彎曲疲勞強度計算的壽命系數(shù) ， 由機械設計手冊查得 臨沂大學機械工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 25 1 ? 2 ? 10) XY 尺寸系數(shù) ， 由機械設計手冊查得 ? 故許用彎曲應力 l i m 1 1m i n 6 0 0 0 . 9 5 11 1 . 2 5[ ] 4 5 6F N XF YYF S M P a?? ??? ? ? 式 (80) l i m 2 2m i n 4 5 0 0 . 9 7 12 1 . 2 5[ ] 3 4 9F N XFYYF S M P a?? ??? ? ? 式 (81) 12212 2 3. 65 60400033 [ ] 0. 3 111 349 2. 19 1. 8 0. 68 2. 05dFKT Fa Sazm Y Y Y ??? ????? ? ? ? ? ? 式 (82) 為了補償磨粒磨損 ， 模數(shù)應增大 10% 即 m = = 確定傳動主要尺寸 2 .2 5 1 1 1 2 4 9 .7 5d m z? ? ? ?取 250mm 0. 3 25 0 75dbd?? ? ? ? 7 機架的設計 機器的全部重量將通過機架傳至基礎上 ， 機架零件還負有承受機器工作時的作用力和使機器穩(wěn)定在基礎上的作用。 對于機架零件一般要有以下要求： 1)足夠的強度和剛度； 2)形狀簡單 ， 便于制造3)便于在機架上安裝附件。還應有良好的耐磨性 ， 以保證機器有足夠的使用壽命，高速機器的機架零件還應滿足振動穩(wěn)定性的要求。 本輸送機 體積較大 ，所以 選擇槽鋼，這樣可以在滿足強度要求的情況下節(jié)省材料。 8 輸送機附件的設計 由于該工件傳送機需要實現(xiàn)來回往復運動 ， 因此在設計時運用滑架在機架中的滑動，用連桿來聯(lián)接滑架，提供往返滑動的軌跡和動力，滑架放置在機架上的滑槽內。 輥子的設計 工件在傳動的時候 ,需要減少其運動帶來的阻力 ， 因此在設計時 ， 采用了若干輥子使工件可以在輥子上滾動 ， 從而實現(xiàn)了滾動摩擦代替滑動摩擦 ， 減少了工件和工作機之間的摩擦 ， 提高了工作效率。 推爪和扭簧的設計 在滑架上端的輥子上的工件需要一個向前的推動力，在滑架的兩 側設計兩個推爪來推動工件的向前滑動。工作行程時滑架上推爪推動工件前移一個步長，推爪的后端設計成方形，前端設計成圓形，由于是往返輸送工件，所以要求推爪有復位裝置 ， 在推爪和軸間裝有扭簧，可以在滑架在返回時使推爪可以從工件的底部滑過，工件保持不變 ,當滑架再次向前時，推爪已復位，并推動新的工件前移，前方推爪也推動前一工臨沂大學機械工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 26 位的工件前移，如此周而復始，工件不斷前移。 在自由狀態(tài)下，扭轉彈簧的各彈簧圈間應留有少量間隙（ ? ? ）。否則，在彈簧工作時，各圈將彼此接觸并產(chǎn)生摩擦和磨損。 在垂直于彈簧軸線平面內受一轉矩 T作用的螺旋彈簧，在其彈簧絲的任一截面上將作用著：彎矩 cosMT?? 和