【正文】 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。尤其要強烈感謝我的論文指導(dǎo)老師 — 吳瑞梅老師，她對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。 其原理圖如上圖 7 所示。 電氣控制線路設(shè)有空氣開關(guān)，熔斷器，熱繼電器具有短路保護(hù)，過載保護(hù)，斷相保護(hù)的功能，所有控制按鈕及空氣開關(guān)手柄和指示燈均布置在配電箱門上，并設(shè)有門鎖。 所有電器控制元件都設(shè)在配電箱中。 其原理圖如上圖 7 所示。 電氣控制線路設(shè)有空氣開關(guān)，熔斷器，熱繼電器具有短路保護(hù)，過載保護(hù)，斷相保護(hù)的功能，所有控制按鈕及空氣開關(guān)手柄和指示燈均布置在配電箱門上，并設(shè)有門鎖。 所有電器控制元件都設(shè)在配電箱中。短支腿則畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 28 用于運輸狀態(tài)，卸去長支腿防止機架上各部件與車輛接觸而受損。攪拌時長支腿支承達(dá)到使用要求。 機座與支架的設(shè)計 (1)機架：根據(jù)整體的布置情況和尺寸要求，按整體具體要求用槽鋼，角鋼焊接而成的，并按強度組裝焊鉚在一起，支承主機，并且使各部件空間位置固定形成一整體。當(dāng)齒輪圓周速度 v≤ 12m/s 時，圓錐齒輪浸入油的深度約一個齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30～ 60mm，由于大圓錐齒輪 v＝ ＞ 2m/s,可利用齒輪飛濺的油潤滑軸承，并通過 油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好。 減速器附件的選擇 由《機械設(shè)計課程設(shè)計》選定通氣帽 M36 2， A 型壓配方式，圓形油標(biāo)A20()，外牛角油塞及封油墊 M14 ，箱座吊耳，吊耳螺釘M12(GB82588)，啟蓋螺釘 M8。輸出軸選 HL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 1250N m。 聯(lián)軸器的選擇 在軸的計算中已經(jīng)選定聯(lián)軸器的型號，下面做一下整理。 3)輸出軸鍵計 算 31063106 )( 10)(6010 ???rrh PCnL畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 27 校核聯(lián)軸器處的鍵連接 : 該處選用普通平鍵尺寸為 bhL＝ 16mm10mm63mm， k＝ ＝ 5mm， l＝Lb＝ 47mm， d＝ 55mm， T3＝ 105MPa，則 ζp＝ 2T3/（ kld）＝ 2584000/（ 54755）＝ [ζp]，故單鍵即可。雙鍵的工作長度 l＝ 35mm＝ ，則σ p＝ 2T2/（ kld）＝ 2150000/（ 4 15 ）＝ [σ p]，符合要求。 2)中間軸鍵計算 校核圓錐齒輪處的鍵連接 : 該處選用普通平鍵尺寸為 b h L＝ 10mm 8mm 25mm， k==4mm，l=Lb=15mm， d＝ 35mm， T2＝ 10^5N?mm，則σ p＝ 2T2/（ kld）＝ 2 150000/（ 4 15 35）＝ ＞ [σ p]可見連接的擠壓強度不夠，因此改用雙鍵，相隔180176。 鍵聯(lián)接的選擇及計算 1)輸入軸鍵計算 校核聯(lián)軸器出的鍵 連接 : 該處選用普通平鍵尺寸為 bhL＝ 6mm6mm25mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度為 k＝ ＝ 3mm；鍵的工作長度為 l＝ Lb＝ 25mm6mm＝ 19mm，聯(lián)軸器所在軸的直徑為 d＝ 20mm，由課本表 62 查得鍵的許用擠壓應(yīng)力為 [σ p]＝ 110MPa 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，則其強度為： ζp＝ 2T1/（ kld）＝ 252525/（ 31920）＝ [ζp]，故單鍵即可。 Fa＝ 450N 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1＝ 2380N FNH2＝ 2933N FNV1＝ 82N FNV2＝ 974N 則 Fr1＝ ， Fr2＝ 則 Fd1＝ Fr1/（ 2Y）＝ （ 2）＝ Fd2＝ Fr2/（ 2Y）＝ （ 2）＝ 則 Fa1＝ Fd2+Fa=+450= Fa2=Fd2= 則 Fa1/Fr1＝ ＝ Fa2/Fr2＝ ＝ 則 Pr1＝ XFr1+YFa1＝ +＝ Pr2＝ Fr2＝ 則 ＝ ＞＞ T＝ 24000h，故安全。 滾動軸承的選擇及計算 輸入軸滾動軸承計算 : 初步選擇滾動軸承為 0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承 30306，其尺寸為 d D T＝ 30mm 72mm ， Fa＝ 472N，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 151得 e＝ ， Y＝ ，基本額定負(fù)載 Cr＝ 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1＝ 1473N FNV1＝ FNH2＝ 2840N FNV1＝ Fr1＝ 1480N， Fr2＝ 2840N 則 Fd1＝ Fr1/（ 2Y）＝ 1480/（ 2）＝ Fd2＝ Fr2/（ 2Y）＝ 2840/（ 2）＝ 則 Fa1＝ Fd2+Fa＝ +472＝ Fa2＝ Fd2＝ 則 Fa1/Fr1＝ ＝ ＞ e， Fa2/Fr2＝ ＝ e 由課本表 135得 X＝ ， 則 Pr1＝ XFr1+YFa1＝ 1480+＝ Pr2＝ Fr2＝ 2840 31063106 )(72060 10)(6010 ???rrh PCnL畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 25 則 ＝ 526761h 減速器預(yù)計使用時間為 T＝ 8 300 10＝ 24000h。因 r/d＝ 2/65＝ ， D/d＝ 70/65＝ ，經(jīng)插值后可查得α σ ＝ ，α τ ＝ 。 （ 2）截 面 7 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W＝ ＝ 653＝ 扭截面系數(shù) WT＝ ＝ 653＝ 54925mm 截面 7 右側(cè)彎矩 M及彎曲應(yīng)力σ b 分別為 M＝（ FNH22+FNV22） （ l78－ a）＝（ 23172+6532） （ ）＝ 69811mm 其中 a 由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 151 軸承 30313 查得。 精確校核軸的疲勞強度 : （ 1）判讀危險截面 由彎矩圖知道截面 C 的應(yīng)力最大，但前面已經(jīng)校核過， C截面所在軸段的強度完全滿足設(shè)計要求，故不是最危險截面。（ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸，取軸端倒角為 2 45176。同時為幫助齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂、半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/m6。同時，需滿足大小斜齒圓柱齒輪正確嚙合，對比中間軸和低速軸，可適當(dāng)取 l78＝ 58mm，則 l45＝ 40mm，套筒長 19mm。軸環(huán)寬度 b≥ ，取 l56＝ 12mm 軸承端蓋的總寬度為 20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆 級便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離為 l＝ 30mm 故取 l23＝ 50mm。參照工作要求并根據(jù)的 d23＝ 62mm，由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表157 中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承 30313，其尺寸為 dDT＝ 65mm140mm36mm，故 d34＝ d78＝ 65mm， l34＝ 36mm 左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由表 157查得 30313 型軸承的定位軸肩高度為 h＝ 6mm，因此，取 d45＝ 77mm；齒輪右端和右軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為 75mm，為了是套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 l67=72mm。 初步選擇滾動軸承。24″=991N 圓周力 Ft、徑向力 Fr、軸向力 Fa及軸的彎矩圖如圖 8 所示 圖 8 初步估算軸的最小直徑 : 選取軸的材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)課本表 153，取 Ao＝ 112，得 ＝ ， ，輸出軸的最小直徑為安裝。24″＝ 1466N Fa=Fttanβ=3904tan14176。/cos14176。軸未經(jīng)表面強化處畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 21 理，及β q＝ 1， 得綜合系數(shù)為 Kζ＝ kζ/εζ+1/βζ1＝ +1/＝ Kη＝ kη/εη+1/βη1＝ +1/＝ 取合金鋼的特性系數(shù)ψ σ ＝ ，ψ τ ＝ 計算安全系數(shù) Sca值，得 Sζ＝ ζ1/（ Kζζa+ψζζm）＝ 355/（ +0） = Sη＝ η1/（ Kηζη+ψηηm） =200/(+)= Sca= SζSη/(Sζ2+Sη2)＝ (+)=＞ S= 故可知安全。 a≈15mm ζb＝ M/W=123620/2700MPa= 扭矩及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分別為 T2＝ 150000N?mm ηT＝ T2/WT＝ 150000/5400MPa＝ 軸材料為 40Cr，調(diào)制處理，有表 151查得 ζB＝ 735MPa， ζ1＝ 355Mpa， η1＝ 200MPa 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) αζ 及 αη 按 [4]附表 32查取，因 r/d＝ ＝ ， D/d＝ 35/30＝ ，經(jīng)插值后查得 αζ＝ ，α τ＝ 又由 [4]附圖 31得軸的材料銘感系數(shù)為 qσ ＝ ， qτ ＝ 。由軸零件圖易知，截面 5右端軸段直徑d56較 d45小，且截面 5處存在圓角，會引起應(yīng)力集中，故截面 5 右側(cè)最危險。 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度： 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及中軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，區(qū)α＝ ，軸的計算應(yīng)力 ? ? )()(241/ 32222 ?????? WaTMca? ＝ 60MPa 前面已經(jīng)選定軸 的材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），有課本表 151查得 [σ 1]＝ 70MPa， σ ca[σ 1]，故安全。但為了是套筒端面可 靠地壓緊輪轂端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故去 l23＝ 35mm，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h＞ ，故取 h＝ 4mm，則軸環(huán)出的直徑為 d34＝ 43mm 已知圓柱斜齒輪齒寬 B1＝ 80mm；為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于圓柱齒輪輪轂長，故取 l45＝ 76mm 取軸肩寬 l34＝ 12mm，初選左右兩套筒分別長為 35. 75mm 和 ，則可確定 l12＝ 60mm， l56＝ 55mm，軸總長為 238mm。因軸承同時承受徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) d12＝ d56＞ ，根據(jù) 機械設(shè)計課程設(shè)計》表 157 初步選 取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度及的單列圓錐滾子軸承 30306，其尺寸為 dDT＝ 30mm72mm， d12＝ d56＝ 30mm 這對軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由，《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 157查 30306型軸承的定位軸肩高度 h＝ 應(yīng)查取套筒的直徑為 37mm。取 Ao＝ 105，得 ＝ ，中間軸最小的直徑顯然是安裝滾動軸 33220m in ??? nPAd畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 19 承的直徑 d12和 d56。24″＝ 1506N Fa1＝ Ft1tanβ＝ 4011tan20176。/cos14176。因 r/d＝＝ ， D/d＝ 37/30＝ ，經(jīng)插值后查得а σ ＝ ，а τ ＝ 又由 [4]附圖 31可得材料敏感系數(shù)為 qa＝ ， qτ ＝ 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 : kζ＝ 1+qζ（ aζ1）＝ 1+（ ）＝ kη＝ 1+qη（ aη1）＝ 1+（ ）＝ 由 [4]附圖 32得尺寸系數(shù) εζ＝ ， εη＝ 軸按磨削加工，有附 圖 34的表面質(zhì)量系數(shù)為β σ ＝β τ ＝ 軸未經(jīng)表面強化處理，及β q＝ 1 則綜合系數(shù) Kσ ＝ kζ/εζ+1/βσ 1＝ +1/＝ Kτ ＝ kη/εη+1/βτ 1＝ +1/＝ 取碳鋼特性系數(shù)為 ψζ=,ψη= 于是，計算安全系數(shù) Sca值，得 Sζ＝ ζ1/（ Kζζa+ψζζm）＝ 275/（ +0）＝ 25 Sη＝ η1/（ Kηηa+ψηηm）＝ 155/（ +）＝ Sca= SζSη/(Sζ2+Sη2)=25(25^2+^2)^=＞＞ S＝ 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 18 故安全。 a≈ 15mm σ b＝ M/W＝ 11360/2700＝ 扭矩 T1＝ 52525N?mm τ T＝ T1/WT＝ 52525/5400＝ 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。所以截面 5 右側(cè)最危險。 精確校核軸的疲勞強度： 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 17 （ 1）判斷危險截面 靠近齒輪滾動軸承的支反力作用點所在截面 C 所受彎矩最大，但應(yīng)力不集中，且前面所計算得到的這段直徑能滿足力學(xué)要求，故不是危險截面，不必校核。 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度：