【導讀】鍵的選擇及校核計算.......

　　

【正文】 2 22 2 2 6 1 4 3 7 6 7 2 0r N V N HF F F N? ? ? ? ? 由于軸承只受 到 徑向力作用 ，所以 1 620 744drP f F N? ? ? ?， 對于球軸承，3?? 3661 0 1 0 2 7 0 0 4947606 0 6 0 1 6 1 7 4 4h CLhnP?? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? 按每年 300 個工作日，每天兩班制，壽命 大概 為 34 年，所以 該深溝球 合適 。 鍵的選擇及校核計算 1. 選擇鍵聯(lián)接的類型 8 級以上精度尺寸 齒輪有定心 的 精度要求， 所以 應 當 采用平鍵， 且 鍵的材料為鋼，所以 [ ] 125p MPa? ? 2. 軸 Ⅰ 與聯(lián)軸器相聯(lián)處鍵的校核 鍵 A： 8 7 3 0b h L m m m m m m? ? ? ? ?，為 單鍵 。 由 ： 32 10 2 31500 30 [ ]3. 5 20 30ppT M P ak ld????? ? ? ??? 所以 軸 Ⅰ 與聯(lián)軸器相連的鍵 滿足要求 。 3. 軸 Ⅱ 上 鍵的校核 1）齒輪與軸 Ⅱ 相聯(lián)處 鍵 A： 1 2 8 4 2b h L m m m m m m? ? ? ? ?，為 單鍵 。 由 ： 23 322 10 60 .6 [ ]ppT M P ak ld???? ? ? 所以 齒輪與軸 Ⅱ 相連的鍵 滿足要求 。 2） 帶輪 與軸 Ⅱ 相聯(lián)處 鍵 A： 8 7 5 6b h L m m m m m m? ? ? ? ?，為 單鍵 。 由 ： 322 10 100. 2 [ ]ppT M Pak ld???? ? ? 所以 帶輪 與軸 Ⅱ 相連的鍵 滿足要求 。 上述計算可知 全部鍵 均 滿足要求。 聯(lián)軸器選擇 由前面設計已經(jīng) 選擇彈性柱銷聯(lián)軸器 ， HL3型聯(lián)軸器 ， 其公稱轉矩為 ： 630Nm? ，經(jīng)計算能夠滿足要求。 聯(lián)軸器的孔徑 為 30Id mm? ， 聯(lián)軸器長度 為 82L mm? ， 聯(lián)軸器與軸配合 轂孔 的 長度為 ： 60IL mm? 。 減速器箱體設計 減速器箱體結構計算匯 總 見表 42： 表 42 減速器箱體參數(shù) [7] 名稱 符號 計算公式 結果 箱座壁厚 ? 0 .0 3 1 6 .6 8a m m? ? ? ? ? 8 箱蓋壁厚 1? 1 8??? ? ? 6 箱蓋凸緣厚度 1b ?? 9 箱座凸緣厚度 b ?? 12 箱座底凸緣厚度 2b 2 ?? 20 地腳螺釘直徑 fd 查《機械設計課程設計》 18 地腳螺釘數(shù)目 n 查《機械設計課程設計》 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d 1 fdd? 9 機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑 2d 2d =（ ~） fd 8 軸承端蓋螺釘直徑 3d 3d =（ ~） fd 8 24 視孔蓋螺釘直徑 4d 4d =（ ~） fd 5 定位銷直徑 d d =（ ~） 2d 10 外機壁至軸承座端面距離 1l 1l = 1C + 2C +（ 8~12） 15 大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離 1? 1? ? 19 齒輪 端面與內(nèi)機壁距離 2? 2? ? 16 機蓋，機座肋厚 mm,1 110. 85 , 0. 85mm???? 6 減速器潤滑密封 對于一級圓柱齒輪減速器， 傳動裝置為輕型，而 且傳速較低，所以采用飛濺潤滑即可 ， 故 箱體內(nèi)選用全 AN150 全耗損系統(tǒng)用油（ GB4431989）， 油 裝至規(guī)定高度[10]。 密封性 為了保證機蓋與機座聯(lián) 接處密封，聯(lián)接凸緣應有足夠的寬度，聯(lián)接表面應精創(chuàng)，其表面粗度應為密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大，并勻均布置，保證部分面處的密封性 [11]。 25 第 五 章 帶傳動 設計 確定計算功率 查《機械設計手冊》得：工作情況系數(shù)： KA=，則計算功率： 2. 07 1 2. 27 8kdAP k W? ? ? 選擇帶型號 根據(jù) dP ?， ? ,選用帶型為 B 型帶． 選取帶輪基準直 徑 1）初選小帶輪基準直徑 根據(jù) dP 和 1n 查《機械設計手冊》得小帶輪基準直徑為 112~140 。 取 小帶輪 直徑1 120dd mm? 2）驗算帶速 v 1 1 2 0 1 6 1 5 . 0 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dmdnV m s? ? ??? ? ??? 在 5～ 25m/s 范圍內(nèi)，故 V帶合適 3）計算大帶輪基準直徑 2 1 1 2 1 2 0 2 4 0ddd i d m m? ? ? ? ? 確定軸間 距和帶的 基準長度 查《機械設計手冊》 初步選取中心距 0 500mma ? 所以帶長 ， ?dL = 112220 0()2 ( ) 1 4 1 5 m m24 dddddda d d a? ?? ? ? ? 選取基準長度 1400dL mm? 得實際中心距 0 14 00 14 1550 0 49 a m m?? ?? ? ? ? ? 中心距地變化范圍為 438~510mm 26 驗算小帶輪包角 211 1801 8 0 1 6 6dddda? ??? ? ? ? 包角合適 ， 所以 不用采用張緊輪 。 確定 v 帶根 數(shù) z 1）計算單根 V帶額定功率 rP 由 1 120dd mm? 和 1n 161 / minr? 查得 0 ? ， 轉速 1n 161 / minr? ，傳動比1 2i? ， 得 0 kW?? 。 查得 ? ， ? ? 00( ) ( 0. 48 0. 06 ) 0. 96 0. 91 0. 47rLP P P K K k W?? ? ? ? ? ? ? ? 2）帶的根數(shù) 2 .2 7 8 4 .80 .4 7drpZ p? ? ? 所以 選 Z=5 根帶。 計算初拉力 單根普通 V帶張緊后的初拉力為 ： 20 m i n 5 0 0 3 2zvF q v N??? ? ?（ ）（ ） K 計算作用在軸上的壓軸力 102 s in 3 6 72pF z F N?? ? ? V 帶輪的結構設計 27 （ 1） (Z 1) t 2 s 8 1B m m? ? ? ? （ 2） 小帶輪 設計 采用材料 HT150 鑄鐵 [9] 因為 D1=120mm＞ 3d， d 為減速器 軸的直徑 d=40mm， 而 且 1D ＜ 300mm，所以 采用腹板式。腹板上不開孔。 部分結構尺寸 如下： 45id d mm?? 0 .2 0 .2 8 1 1 6 .2C B m m? ? ? ? 11 2 12 0 2 3. 5 12 7waD D h m m? ? ? ? ? ? 45L d mm?? （ 3）大帶輪 設計 由于 D2=240mm， 故 仍 采用 腹 板式。有關結構尺寸如下： 45id d mm?? 45L d mm?? 22 2 240 2 247waD D h m m? ? ? ? ? ? 28 第六章 快速接頭選型 快速接頭簡介 快速接頭多用于移動管道中，主要分為 以 下幾種： （ 1） 插座式接頭 ： 具有結構簡單，使用方便的優(yōu)點。有一定的撓度，能適應管道隨溫度變化而伸縮變形的 工況。其原理是靠摩擦力定位因此不能承受軸向力。壓力過大時容易產(chǎn)生脫節(jié)現(xiàn)象。 （ 2） 牙扣式快速接頭 ： 主要可分為兩種：三爪式和消防水帶式，前一種結構為承口內(nèi)有凹槽，插口有三個凸緣，和高壓鍋的鍋蓋類 似。后一種 插口和承口結構一樣，靠牙扣和凹槽結合初承受軸向力。 （ 3） 搭扣式接頭：可分為單掛鉤式和雙掛鉤式，前一種掛鉤在插口上，由掛鉤承受軸向力，且接頭處允許有 15 到 20 度的轉角。后一種掛鉤在承口上，插口上邊有掛鉤槽，靠插口硬插入自動掛鉤。具有使用方便、受力好以及性能好的優(yōu)點，其缺點是連接速度較慢。 （ 4） 暗鎖式接頭：該接頭常用于金屬管道上，承口開四個孔，可以插鎖片，插口上有四個鎖槽 ，插入承口后旋轉管道使鎖片進入鎖槽即可卡死。其缺點是連接速度慢 優(yōu)點是連接可靠。 （ 5） 彈簧 壓緊式接頭：彈簧壓緊式接頭用鋼管加工，熱浸電鍍后焊接在管 子兩端 承口和插口做成了兩個直徑不同的球形。 這種接頭的優(yōu)點是可抗震動，允許轉角較大 缺點是承受軸向力不大。 （ 6） 杠桿緊扣式接頭：杠桿緊扣式接頭的承口和插口都呈半球形，其原理與箱子上的扣吊掛鉤相同，利用杠桿原理壓緊，所以具有結合牢固，密封性好撓性好的優(yōu)點，主要缺點是需要人工拆卸，速度較慢。 （ 7） 雙平口抱箍式接頭：其承口和插口結構相同，都是在管端加工出 45 度角的凸緣，在凸緣端面設置止水墊，再用兩段鉸接的抱箍扣在承插口的凸緣上，通過旋轉抱箍上的連接螺栓卡緊。優(yōu)點是可在較小的空間實現(xiàn)連接；缺點是連接速度慢，不允許有連接轉角。 29 快速接頭選型 將快速接頭運用到帶式輸送機連接裝置中的主要要考慮的有以下幾點： 1. 結構簡單，制造方便； 2. 連接可靠，不會產(chǎn)生脫節(jié)現(xiàn)象； 3. 裝卸簡單快捷； 4. 有一定的撓度，在接頭處允許有一定的轉角； 5. 有一定的剛度，能承受一定的重量而不用支撐裝置； 6. 能承受一定的軸向力。 結合 快速接頭工作環(huán)境以及各種快速接頭的優(yōu)缺點，決定采用 雙掛鉤式接頭。 30 第七章 總結 本人自 3 月 20 號起開始畢業(yè)設計，按照學院及指導老師安排的進度循序漸進。在查閱參考文獻的基礎上，理論聯(lián)系實際，基于我國現(xiàn)階段的非開挖 水平鉆機泥土輸送裝置，參考國內(nèi)外一些先進的鉆機生產(chǎn)廠家，對帶式輸送裝置和傳動方案進行合理選型及設計，并且深入了解了影響減速器以及其它主要設備正常運轉的原因。通過阻力計算得出電動機功率，再選擇電動機，根據(jù)電動機轉速分配傳動比再計算齒輪、軸以及帶輪并進行校核，最后對快速接頭進行選型。從而設計出一套技術先進，經(jīng)濟合理的 鉆機 泥土輸送 裝置 。在設計過程中，就所選技術方案及工藝參數(shù)進行了論證，比較及說明。在設計過程中，通過自己查閱文獻以及指導老師的幫助，解決了 在設計中遇到的一些問題。在計算完相關的數(shù)據(jù)后，自行繪制圖紙， 主要繪制了減速器裝配圖，以及軸和齒輪的零件圖。最后詳細、規(guī)范的書寫了設計說明書。順利地完成設計工作。 通過完成本次畢業(yè)設計使我熟悉了機械設計的基本內(nèi)容和方法以及非開挖水平定向鉆機 的運行流程。提高了自己的動手能力、學習能力以及解決問題的能力。 31 參考文獻 [1] 劉軍 .非開挖水平定向鉆進鋪管施工技術及工程應用研究 [D].西安建筑科技大學 ,2020. [2] 花蓉 . 非開挖水平鉆機中幾種主要結構的設計 [J].探礦工程 (巖土鉆掘工程 ).2020(08) [3] 徐工水平定向鉆機亮相 2020 國際非開挖展 [J].建筑機械化 ,2020,11:14. [4] 趙丁選 ,楊力夫 ,李鎖云 ,尚濤 ,烏效鳴 .國內(nèi)外非開挖定向鉆機及其智能控制技術 [J].吉林大學學報(工學版 ),2020. [5] 《運輸機械設計選用手冊》編輯委員會 .運輸機械設計選用手冊 [M].北京：化學工業(yè)出版社 2020. [6] 孫靖民 .機械優(yōu)化設計 .4 版 .北京：機械工業(yè)出版社 ,2020. [7] 成大先 .機械設計手冊 .化學工業(yè)出版社 ,2020. [8] 王振華 .實用軸承手冊 .上海：上?？茖W技術文獻出版 社 ,1991. [9] 張代東，機械工程材料應用基礎 .北京：機械工業(yè)出版社 ,2020. [10] 濮良貴，紀名剛 .機械設計 .8版 .北京：高等教育出版社 ,2020. [11] 吳宗澤，羅圣國 .機械設計課程設計手冊 [M].3版 .北京：高等教育出版社 ,2020. 32 致謝 通過幾個月的努力，我的畢業(yè)設計終于完成了，這也意味著我的大學生活即將結束。大學四年，無論是在學習上還是思想上，我都得到了顯著的提升，這除了我自身的努力外跟老師和同學們的關心支持也是分不開的。特別是在本次畢業(yè)設計過程中，我的導師周友 行老師以及黃健 凱師兄從選題到開題再到中期檢查一直都耐心的指導我嚴格把關、循循善誘讓我受益匪淺。同時也要感謝在這期間給予我?guī)椭耐跬约捌渌瑢W。畢業(yè)設計能系統(tǒng)的訓練我們對知識的運用能力，在本次畢業(yè)設計中我各方面的能力都得到了一定的提升，對機械設計的流程也更了解。畢業(yè)設計的完成也意味著我將開始人生新的旅程。我將永遠銘記我曾是湘潭大學興湘學院的一名學生，在今后的工作和生活中時刻牢記博學篤行、盛德日新的校訓。再次感謝老師以及同學們對我的幫助，謝謝！