【導(dǎo)讀】軸承溫升過高、噪聲大等問題，同時(shí)伴有傳動(dòng)帶跳帶斷帶等故障。影響了振動(dòng)篩的使用壽命，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。析，然后進(jìn)行了設(shè)備維修、安裝、潤(rùn)滑及密封的設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 ?????????????????????????????????(64) 則兩偏心塊的偏心距分別為 : 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 ?????????????????s i n)(3s i n2c o t)2(2)()c o s2c o ss i nc o ss i nc o ss i n(3)s i n3s i n2(332222022242321rRRerrrrRrrrRRe??????????????(65) }s i n )()(3s i n2[)]c os2c oss i nc oss i nc oss i n(3)s i n3s i n2([{)(2233222423221222121?????????????????????RRrRRBrrrRRBnememnQ??????????????(66) 其中 n取 4， 取? 3? 則有： R=320mm R? =250mm r=100mm 0r =60mm mmB 1001 ? mmB 502 ? mme ? kgm ? mme ? kgm ? 偏心塊相關(guān)參數(shù)如表 61所示 表 61偏心塊相關(guān)參數(shù) 名稱 數(shù)值 名稱 數(shù)值 偏心塊數(shù)量 4 個(gè) ? 60176。 r 100mm 0r 60mm R 320mm 1e 166mm 1m R? 250mm 2e 121mm 2m 軸承選取以及校核 由參考文獻(xiàn) [2]7200知滾動(dòng)軸承的 基本額定 動(dòng)載荷： rTn dmh CPff fffC ＜? （ 67） 式中： C—— 基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值， N； P—— 當(dāng)量動(dòng)載荷， N； hf —— 壽命因數(shù)，這里取 ； nf —— 速度因數(shù)，這里取 ； 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 mf —— 力矩載荷因數(shù)，這里取 2； df —— 沖擊載荷因數(shù)，這里取 ； Tf —— 溫度因數(shù)，這里取 ； rC —— 軸承尺寸表中所列徑向基本額定動(dòng)載荷， N。 ar yFxFP ?? 本激振器選用四個(gè)滾動(dòng)軸承，代入數(shù)據(jù)，計(jì)算出 當(dāng)量動(dòng)載荷 =。 額定動(dòng)載荷 C=1200KN。 額定靜載荷 00SPCo ? ＜ orC (68) 式中： oC —— 基本額定靜載荷計(jì)算值， N； 0P —— 當(dāng)量靜載荷， N； orC —— 軸承尺寸表中所列徑向額定靜載荷， N； 0S —— 安全因數(shù) ，這里取 3。 代入數(shù)據(jù)，計(jì)算得 oC =163KN。 選用 NJ2336 型圓柱滾子軸承 ，其額定徑向動(dòng)載荷 KNCr 1210? ，額定徑向靜載荷 KNCor 1780? ，滿足要求。 軸承壽命的校核 軸承的壽命公式為： ?)(10 PCL ? (69) 式中 ： 10L 的單位為 106 r ?—— 為指數(shù)。對(duì)于球軸承， ? =3；對(duì)于滾子軸承， ? =10/3。 計(jì)算時(shí)，用小時(shí)數(shù)表示壽命比較方便。這時(shí)可將公式 (69)改寫。則以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命為 ： 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 ?)(60106 PCnLh ? (610) 式中： C —— 基本額定動(dòng)載荷 C =1201KN n —— 軸承轉(zhuǎn)數(shù) P —— 當(dāng)量動(dòng) 載荷 選取額定壽命為 6000h。 將已知數(shù)據(jù)代入公式 (610)得： 10)(6010 31066 ＞）（ ????? ?PCnL h （ 611） 滿足使用要求。 因此設(shè)計(jì)中選用軸承的使用壽命為 550000 小時(shí)。 軸承的相關(guān)參數(shù)如表 62 所示 表 62NJ2336 型圓柱滾子軸承相關(guān)參數(shù) 名稱 數(shù)值 名稱 數(shù)值 內(nèi)徑 d 180mm 外徑 D 380mm 寬度 B 126mm 基本額定動(dòng)載荷 rC 1210KN 基本額定靜載荷orC 1780KN 重量 極限轉(zhuǎn)速（脂） 1200r/min 極限轉(zhuǎn)速（油） 1600r/min 內(nèi)徑 d 180mm 外徑 D 380mm 電工功率的計(jì)算以及 電動(dòng)機(jī) 的選取： 由參考文獻(xiàn) [3]18618 知： 電工功率 N 振動(dòng)阻尼消耗的電功率： KWMACCN x 2322220 ????????? ? ）（?? (67) 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 軸承摩擦消耗的電功率： KWdPN f 00 00 51 ??????? ?? (612) 總功率： KWNNN fx 1)(1 24 ????????? ）（? (613) 由參考文獻(xiàn) [4]，選取型號(hào)為 Y180L4 型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 22KW，n=1470rmp。 式中： C—— (~) ?m ； ? —— 傳動(dòng)總效率（由參考文獻(xiàn) [4]知：滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率取 ，四個(gè) ；聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 ，三個(gè)； V 帶傳動(dòng)： ） 1d —— 軸承平均直徑， 21 dDd ?? ； D d—— 軸承 的外徑和內(nèi)徑（ NJ2336 分別為 380mm 180mm）； ? —— 滾動(dòng)軸承摩擦因數(shù)，一般取 ~，這里取 ； 0C —— 系數(shù)。對(duì)非定向振動(dòng)：?jiǎn)屋S激振系統(tǒng)、圓振動(dòng)系統(tǒng)取 1,；對(duì)定向振動(dòng)：雙軸激振系統(tǒng)、直線振動(dòng)系統(tǒng)取 。 電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)如表 63 所示： 表 63 電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù) 名稱 參數(shù) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y180L4 滿載轉(zhuǎn)數(shù) 1470rmp 額定功率 22KW 鍵的選取與校核 由參 考文獻(xiàn) [2]5193，選取 B h 為 32mm 18mm 的 C 型平鍵 ， 長(zhǎng)度 L 為 80mm。材料為 45 鋼 ，其材料性能如表 64 所示 ： 表 64 鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力、許用擠壓壓強(qiáng)和許用 剪應(yīng)力 /MPa 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 許用 應(yīng)力及壓強(qiáng) 聯(lián)接工作方式 被聯(lián)接零件材料 靜載 輕微沖擊 沖擊 PP? 靜聯(lián)接 鋼 120~150 100~120 60~90 P? 靜聯(lián)接 鋼 50 40 30 間的工作面的擠壓： MP aD k lTP 100024122 ??? ???? （ 614） 鍵的剪切： MP aD blT 100024122 ??? ????? （ 615） 式中： T—— 轉(zhuǎn)矩， N﹒ m； D—— 軸的直徑， mm； k—— 鍵與轂的接觸高度， mm，平鍵 k=h/2； l—— 鍵的工作長(zhǎng)度 ， mm； b—— 鍵的寬度， mm； 經(jīng)校核，鍵的強(qiáng)度滿足要求。 帶的設(shè)計(jì) 選取皮帶的型號(hào) 帶的設(shè)計(jì)功率 dP PKP Ad ? = 22 =33KW (612) 式中 : AK —— 工況系數(shù)， 查 [2， 1313]表 13116 取 AK =； P—— 傳遞的額定功率， P =22KW 根據(jù) dP =33KW，小輪轉(zhuǎn)數(shù) 1n =1460rmp， 查 [2,1314]圖 1312 選基寬度制窄V 帶 SPA 型號(hào) 。 傳動(dòng)比 i =nn1 = 8281470 = (617) 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 帶輪的基準(zhǔn)直徑 選擇小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d ： 根據(jù) [2,137]表 13110 以及 [2,138]表 13111 選取 1d =125mm 選擇大輪的基準(zhǔn)直徑 2d ： 2d =i ? 1d =? 125= （ 618） 查 [2， 138]表 13111 取 2d =225mm 帶速 帶速常在 V =5～ 25m/s 之間選取 ，可發(fā)揮帶傳動(dòng)的能力 V =100060 11? ndd? = 100060 ? ?? =(619) 確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 初定中心距 按 ( 1d + 2d )≤ ? 0 ≤ 2( 1d + 2d ) （ 620） 選取 ,因此有 ≤ ? 0 ≤ 698， 選 ? 0 =450mm。 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 0dL =2? 0 + 2? ( 1d + 2d )+02124 )( ? dd dd ? （ 621） 帶入數(shù)據(jù)得 0dL =1443mm 查文獻(xiàn) [2,135]表 1316 選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL =1400mm 實(shí)際中心距 ? ? =? 0 + 2 0dd LL ? =450+ 214431400? = (622) 安裝時(shí)所需最小中心距 : min? = ?? = 1400= (623) 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)所需最大中心距 : ax ???? =+1400 = （ 624） 小帶輪包角 1? 1? =1800 ??? ? dd dd 0 =180 0 125224 ??? = （ 625） 單根帶的基本額定功率 1P 根據(jù) 1d =125mm,n1 =1470rmp，查文獻(xiàn) [2,1320]表 213119 得 1P = 帶的根數(shù) Z Z =LdKKP P?1= 33 ??? （ 626） 取 9 根 式中： ?K —— 小帶輪包角修正系數(shù)，查文獻(xiàn) [2,1326]表 13121，取 ?K = LK —— 帶長(zhǎng)修正系數(shù)，查 [2,1326]表 13122，取 LK = 單根帶的預(yù)緊力 0F 0F =500( ??K) ZVPd + 2mV (627) 式中 ： m —— 帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量 , 查文獻(xiàn) [2,1327]表 13123 查得 m =0F =500 ?? ）（ + 2)(? = （ 628） 帶的設(shè)計(jì)參數(shù)如表 所示。 表 65 帶的設(shè)計(jì)參數(shù) 皮帶型號(hào) SPA 型 帶輪軸間距 最大軸間距 最小軸間距 帶的根數(shù) 9 根 預(yù)緊力 小帶輪直徑 125mm 大帶輪直徑 225mm 軸的設(shè)計(jì)與校核 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 軸的設(shè)計(jì)形狀 軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件。它支承著其他轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又 通過軸承和機(jī)架聯(lián) 接。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所以，在軸的設(shè)計(jì)中，不能只考慮軸本身，還必須和軸系零、部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。 軸設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：在軸系零、部件的具體結(jié)構(gòu)未確定之前，軸上力的作用和支點(diǎn)間的跨距無(wú)法精確確定，故彎矩大小和分布情況不能求出，因此在軸的設(shè)計(jì)中，必須把軸的強(qiáng)度計(jì)算和軸系零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交錯(cuò)進(jìn)行，邊畫圖、邊計(jì)算、邊修改。 設(shè)計(jì)軸時(shí)應(yīng)考慮多方面因素和要求，其中主要問題是軸的選材、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和剛度。對(duì)于高速軸還應(yīng)考慮振動(dòng)穩(wěn)定性問題。軸的材料種類很多，設(shè)計(jì)時(shí)主要根據(jù)對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性等要求， 以及為實(shí)現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時(shí)考慮制造工藝問題加以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。 軸的常用材料是 3 4 50、優(yōu)質(zhì)碳素鋼，最常用的是 45 鋼。對(duì)于受載較小或不太重要的軸，也可用 53 AA、 等普通碳素鋼。對(duì)于受力較大，軸的尺寸和重量受的限制，以及有某些特殊要求的軸，可采用合金鋼。本次設(shè)計(jì)選用 45 優(yōu)質(zhì)碳素鋼。 由于軸端與偏心塊配合，綜合考慮偏心塊的受力情況與軸的受力，軸的尺寸設(shè)計(jì)如圖 64 所示： 圖 64 軸的尺寸 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 軸的有限元分析（校核） 圖 65 軸的 三維造型（ proe） 在進(jìn)行有限元分析時(shí)，為簡(jiǎn)化網(wǎng)格的劃分步驟，由參考文獻(xiàn) [5]知，當(dāng)軸端有鍵槽時(shí)，在進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，將其直徑擴(kuò)大 3%，在這里，將軸徑縮小約 3%進(jìn)行