【正文】 K =5，（5） 從動輪每次轉(zhuǎn)動角度 2?=2π k/z2=（2*π*5）/60=30176。（56）2?（6） 開始嚙合時，與主動輪首齒相嚙合的從動輪齒厚中心線與連心線間夾角 2?=（ k1）π/z 2=（51）π/60=。 （57）2?（7）主動輪末齒齒頂高系數(shù) *a2h= 代入數(shù)值得 =。 （58 ）*a2h/z21）（ G??*a2（8）主動輪首齒齒頂高系數(shù) ， ，*a1按照 ≤ 條件選取，所以 =。， ，*a1a2， ，h（9） ?=acrcos （59）代入數(shù)值得 =176。1a???????1*ah2zcos1a? 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 2 頁 共 53 頁 （10）齒間重疊系數(shù)εε= （510）代入數(shù)值得ε=。?????2/tantztantz21 ）（）（ ， ???（11） a?=arcos （511）代入數(shù)值得 =176。a1??????????a1*2hzcosa1?（12） 1?= （512）代入數(shù)值得 =176。??）（）（ ??inv iz2/a1?? 1?（13）主動輪回轉(zhuǎn)一周的時間TT=2π/ω（513）代入數(shù)值計算得 T=1s。（14）從動輪每一次運動時間t fTf=T( )/2π（514）代入數(shù)值計算得t f=。11????（15）從動輪每停一次停歇時間t dTd=Ttf==。 （515）（16）動停比kK=tf/td=。 （516）（17）主從動輪的中心距CC=m（z 1+z2）=5*(15+60)=375mm。 （517 ）由上面計算結(jié)果k= ，ε= ＞1，所以設(shè)計符合要求。即當主動輪齒數(shù)z1=15（實際齒數(shù)為5） ，從動輪齒數(shù)z 2=60，模數(shù)為 5mm,齒寬為30mm時此不完全齒輪能實現(xiàn)間歇運動的要求。主動輪材料選擇40Gr，從動輪材料選擇45鋼完全可以滿足其剛度要求。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 0 頁 共 53 頁 6 軸、軸承和鍵的設(shè)計如圖17 所示，沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機中一共有四根軸分別為軸Ⅰ、軸Ⅱ、軸Ⅲ和軸Ⅳ。其中軸Ⅰ是連接大帶輪和小齒輪的傳動紐帶，大帶輪寬為30mm小齒輪寬為30mm，所以軸Ⅰ長度要大于60mm；軸Ⅱ是大齒輪、錐齒輪和曲柄連桿的連接軸，根據(jù)圖27 可知軸 Ⅱ的長度要大于不完全齒輪機構(gòu)的長度，即軸Ⅱ長度要大于380mm；軸Ⅲ是連接錐齒輪從動輪和不完全齒輪主動輪的，其中軸Ⅲ還連接攪拌機構(gòu)完成物料的攪拌和下料，所以軸Ⅲ長度要大于300mm；軸Ⅳ是連接不完全齒輪從動輪的，其長度可以根據(jù)整體安裝來定。因為沖壓型壓縮營養(yǎng)缽成型機載荷不是很大，所以材料都選擇45鋼正火回火，選擇45鋼不但能滿足工作要求同時由于45鋼使用普遍，在一定程度上節(jié)約了制造成本。軸Ⅰ、軸Ⅱ、軸Ⅲ和軸Ⅳ功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T。表61 軸功率轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)表軸 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ功率P（kw ） 轉(zhuǎn)速n（ r/min） 60 60 5轉(zhuǎn)矩T（Nm）7 注釋：P=P* η (，)n=ni（ i為傳動比）T =?rKWP 軸的設(shè)計 軸Ⅰ的設(shè)計計算求作用在齒輪上的力因小齒輪的分度圓直徑為：d1=m1z1（61）=19*5=95mm。所以F t= 。 （62）?? 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 1 頁 共 53 頁 。 （63）NFtr ?????。 （64）Ft和F r的方向如圖61所示：圖61 軸的載荷分布圖 初步確定軸的最小尺寸軸的材料45鋼，所以根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表8348選擇A 0=103（65） ，考慮軸端有鍵槽， ???NP放大 45%，所以取軸的輸入端直徑為 d1=25mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計取軸頸處的直徑為40mm，與標準軸承61808的孔徑相同；其余部分直徑均按5mm放大。各軸段配合及表面光滑度如下：軸頸處 與帶輪配合的軸處為；， 7h9?H 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 2 頁 共 53 頁 與齒輪配合的軸處為 。；， 5h8?H5h89?，H齒輪的軸向定位采用周肩定位和套筒定位，軸承軸向定位采用軸肩和軸承端蓋定位，帶輪軸向定位采用軸肩和套筒定位。初步選定軸的結(jié)構(gòu)裝配方案，如圖62 所示：圖62 軸Ⅰ結(jié)構(gòu)草圖根據(jù)軸向定位確定軸各段的長度：帶輪輪轂寬為50mm，所以裝帶輪軸段長為50mm，軸肩定位，直徑為36mm；軸承端蓋和軸承段用套筒定位軸長32mm套筒長10mm軸徑為40mm；裝齒輪段軸肩和套筒定位，軸長30mm直徑40mm；最后一段軸軸長22mm，直徑36mm，軸長用套筒定位。所以軸總長為141mm。如圖72所示。初步選擇滾動軸承：因為軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用單向滾子軸承。參照工作要求根據(jù)安裝軸承處直徑根據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》選擇61808標準滾動軸承，其主要尺寸和性能如表62所示。表62 滾動軸承主要尺寸和性能基本尺寸 安裝尺寸 基本額定載荷 極限轉(zhuǎn)速軸承代號 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 3 頁 共 53 頁 d D B r da Da Cr Cor 脂潤滑 油潤滑40mm 52mm 7mm 9500r/min 13000r/min 61808軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸上安裝零件確定基本確定軸各段長度。軸上零件的周向定位：帶輪和齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。帶輪上鍵根據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》表54選擇平鍵尺寸為b=10 （h9） ，h=8mm （h11） l=45mm（h14） ，鍵用鍵槽銑刀加工，為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇帶輪與軸的配合為 ；同樣齒輪與6n7H軸連接，選用平鍵連接，根據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》選擇平鍵為b=12mm，h=8mm，l=28mm。配合為 。滾動軸承的周向定位是通過過度配合來保6n7H證的。查表確定軸倒角和圓角的尺寸，倒角2*45176。，軸肩圓角直徑r=1mm。計算支承反力、彎矩和扭矩根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出計算簡圖，再確定軸承位置為支點位置，從從手冊中查 a值，對于 61808 滾動軸承，由手冊查得 a=。因此作為簡支梁的軸支承跨距L2+L3=10mm+45mm=55mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。如圖 71所示。反支持力：（66）NFLTNH ????（67）t彎矩：（68）????（68）NLFV1?（69）NH ?總彎矩：（610） NMV???8722H校核軸的強度在進行校核時一般是校核軸承受最大彎矩的危險截面的強度，根據(jù)上面的計算數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)軸的應力為脈動應力，取 α=，軸的計算應力為： 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 4 頁 共 53 頁 （711）,根據(jù)《機械設(shè)計》表 154 得 w=)(12ca????所以 =)(12ca MP???因為材料為 45 鋼正火回火處理，許用彎曲應力為 ，所以??01??，故軸的設(shè)計是安全的，能滿足工作要求。??1ca??＜ 軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)設(shè)計 求作用在齒輪上的力因為軸Ⅱ上轉(zhuǎn)有兩個齒輪，根據(jù)公式（61） ， （62） （63）所以作用在漸開線直齒輪上的力為：Ft= ??tr ??? ?作用在錐齒輪上的力為： NF68142dmt?? Ntr ??????t i680ia?? 初步確定軸最小直徑由于軸的材料是45鋼，所以選擇A 0=110根據(jù)公式（ 64），考慮軸端有鍵槽，軸徑應該適當?shù)姆糯? ???NP5%，所以取軸的輸入端直徑為 d1=45mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計取軸頸處直徑為 45mm，與錐齒輪主動輪孔徑相同；其余部分按照 5mm 放大。齒輪的軸向定位采用軸肩和套筒定位。軸的結(jié)構(gòu)草圖如圖 64 所示 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 5 頁 共 53 頁 圖64 軸Ⅱ基本結(jié)構(gòu)草圖確定軸各段長度：如圖64 所示，軸從左到右分為6段分別為16段。軸1段安裝錐齒輪的主動輪，錐齒輪主動輪輪寬為30mm，所以選擇軸1段長為31mm；軸肩定位軸肩長為5mm即軸2段長為5mm；由圖27可知軸3段和軸4段總長度為150mm，軸4段安裝大齒輪輪寬為30mm，所以軸3段長度為120mm；軸5段和6段長度要大于150mm才能滿足工作要求，選擇在這里分別選擇軸5段和6段長度分別為100mm。 計算支承力、彎矩和扭矩軸的受力簡圖（略）、彎矩和扭矩公式可得：表63 支撐力、彎矩、扭矩數(shù)值表載荷 水平面H 垂直面V支承反力 F ?1N F ?2H彎矩 MH=257610Nmm MV1=130540Nmm,MV2=總彎矩 M1= ?M1= 034).(5??扭矩 T=458400Nmm校核軸的強度：在進行校核時一般是校核軸承受最大彎矩的危險截面的強度，根據(jù)上面的計算數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)軸的應力為脈動應力，取 α=，軸的計算應力為： 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 6 頁 共 53 頁 ,根據(jù)《機械設(shè)計》表 154 得 w=)(12ca????所以 =)(12ca ???因為材料為45鋼正火回火處理，許用彎曲應力為 ，所以 ，??1????1ca??＜故軸的設(shè)計是安全的，能滿足工作要求。軸Ⅱ各配合度公差和軸Ⅰ相同。圓角半徑R=1mm，倒角為 2 45176。? 軸Ⅲ的設(shè)計 求作用在齒輪上的力根據(jù)公式（71） ， （72） ， （73）計算作用在軸Ⅲ上的力： NTF6480532dm1t ??? Ntr ??????t 4i0648ia?? 軸最小直徑的確定由于軸的材料是45鋼，所以選擇A 0=108，考慮軸端有鍵槽，軸徑應該適當?shù)姆糯? ???NP5%，所以取軸的輸入端直徑為 d1=45mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)實際的安裝要求，軸Ⅲ上安裝順序為錐齒輪、軸承、軸承端蓋、軸承、軸承端蓋、不完全齒輪、攪拌下料機構(gòu)。選擇安裝錐齒輪處軸徑為45mm，其他部分安照5mm放大。所以軸的初步草圖如圖76所示： 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計報告紙 第 7 頁 共 53 頁 圖66