【正文】 （2）按齒根彎曲疲勞強度初步計算齒輪參數(shù)開式（半開式）齒輪傳動，按理應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準則進行。選擇齒輪材料應(yīng)考慮如下要求：齒面應(yīng)有足夠的硬度，保證齒面抗點蝕、抗磨損、抗膠合和抗塑性變形的能力；輪齒芯部應(yīng)有足夠的強度和韌性，保證齒根抗彎曲能力；此外，還應(yīng)具有良好的機械加工和熱處理工藝性及經(jīng)濟性等要求。若出現(xiàn)鏈條變松的情況，這里采用鏈條在磨損變長后從中去掉一、二個鏈節(jié)的方法，以恢復(fù)原來的張緊程度。表56 滾子鏈輪主要尺寸（4）鏈輪的材料鏈輪輪齒要具有足夠的耐磨性和強度，見表54，這里都采用45號鋼，經(jīng)過淬火和回火處理。由于要考慮鏈輪傳動時的中心面在一個平面上和相關(guān)結(jié)構(gòu)要求，選擇b式結(jié)構(gòu)形式。鏈輪的主要尺寸，依照圖52，計算得表53。表55 鏈輪齒形參數(shù)（2）鏈輪基本參數(shù)和主要尺寸鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距p、排距、滾子外徑和鏈輪齒數(shù)z。鏈輪設(shè)計主要是確定其結(jié)構(gòu)和尺寸，選擇材料和熱處理方式。對用潤滑油不便的場合，允許涂抹潤滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。潤滑油推薦采用牌號為LAN3LAN4LAN68的全損耗系統(tǒng)用油，溫度低時取前者。良好的潤滑可緩和沖擊，減輕磨損，延長鏈條壽命。（7）計算有效圓周力和作用在軸上的拉力有效圓周力: 作用在軸上的拉力: 對于水平和傾斜傳動 此處取 滾子鏈的型號，滾子鏈的ISO鏈號為12A，標記為12A196 GB/T 12431997。（2）計算當量的單排鏈的計算功率根據(jù)鏈傳動的工作情況、主動鏈輪齒數(shù)和鏈條排數(shù)，將鏈傳動所傳遞的功率修正為當量的單排鏈的計算功率式中：—工況系數(shù)，查表得 ； —主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查表得；=； —多排鏈系數(shù) ，雙排鏈時 ,三排鏈時 ； —傳遞的功率，；由式子得： （3）確定鏈條型號和節(jié)距p鏈條型號根據(jù)當量的單排鏈的計算功率和主動鏈輪轉(zhuǎn)速查圖ISO A系列滾子鏈功率曲線圖選取，查圖58知選用鏈條ISO鏈號為：12A， 鏈條節(jié)距p=，所得參數(shù)見表52。優(yōu)先選用的鏈輪齒數(shù)系列為：1122235795和114。 圖57 鏈輪傳動II 滾子鏈傳動設(shè)計計算（1）滾子鏈傳動的設(shè)計在I級鏈輪的設(shè)計中已經(jīng)對滾子鏈進行了相關(guān)設(shè)計，這里關(guān)于設(shè)計內(nèi)容就不在累贅的進行設(shè)計，只給出了相關(guān)結(jié)果和設(shè)計說明。 圖56 鏈輪的安裝及張緊 與混料箱相連的鏈輪傳動II設(shè)計根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，以及滾子鏈使用特點，這里采用單排滾子鏈。當需要調(diào)節(jié)中心距的時候，可以通過松開螺栓，移動安裝板來調(diào)節(jié)該電機的高度進而調(diào)節(jié)兩鏈輪的中心距。 如圖56，1—槽鋼機架，2—可上下調(diào)節(jié)的安裝板，3—齒輪減速電機。張緊輪的直徑應(yīng)與小鏈輪的直徑相近。張緊輪一般是緊壓在松邊靠近小鏈輪處。badc圖55鏈傳動的張緊裝置2）張緊的方法：張緊的方法很多。 表54 鏈輪常有材料選擇表 （5）鏈輪傳動I的張緊1）張緊目的:主要是為了避免在鏈條的松邊垂度過大時產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動現(xiàn)象，同時也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。 表53 滾子鏈輪主要尺寸對于，的鏈輪常采用54圖中的a式的結(jié)構(gòu)。鏈輪輪的大小不同，其結(jié)構(gòu)形式也不盡相同，鏈輪的結(jié)構(gòu)類型如圖54所示，小直徑鏈輪一般做成整體式，中等直徑鏈輪多做成輻板式，為便于搬運、裝卡和減重，在輻板上開孔，大直徑鏈輪可做成組合式），此時齒圈與輪芯可用不同材料制造。表52 鏈輪基本參數(shù)鏈輪的主要尺寸見相關(guān)計算結(jié)果，見表53。表51 鏈輪齒形參數(shù) 圖51 最大和最小齒槽形狀（摘自GB/T 12431997）圖52 滾子鏈鏈輪軸向齒廓（2）鏈輪基本參數(shù)鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距p、排距、滾子外徑和鏈輪齒數(shù)z。在國標GB/T12431997中沒有具體的鏈輪齒形，僅僅規(guī)定了最小和最大齒槽形狀及其極限參數(shù)，實際齒槽形狀取決于加工輪齒的刀具和加工方法，并應(yīng)使其位于最下和最大齒槽形狀之間。鏈輪設(shè)計主要是確定其結(jié)構(gòu)和尺寸，選擇材料和熱處理方式。對用潤滑油不便的場合，允許涂抹潤滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。潤滑油推薦采用牌號為LAN3LAN4LAN68的全損耗系統(tǒng)用油，溫度低時取前者。良好的潤滑可緩和沖擊，減輕磨損，延長鏈條壽命。（4）計算鏈條節(jié)數(shù)和中心距初選中心距=（30~50）p，取=46p，按下式計算鏈節(jié)數(shù)經(jīng)過計算得：為了避免使用過渡鏈節(jié)， 應(yīng)將計算出的鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)=118鏈傳動的最大中心距為：，式中為中心距計算系數(shù)，查表得= 鏈條長度 （5）實際中心距為 經(jīng)過計算得： =~（6）計算鏈速v，確定潤滑方式平均鏈速按下式計算： 根據(jù)鏈速，查圖表，選擇定期人工潤滑。其中滾子鏈常用于用于傳遞功率在100kw以下，鏈速不超過15m/s，推薦使用的最大傳動比imax=8，齒形鏈應(yīng)用較少，故選用滾子鏈，考慮到傳遞功率不大，以及結(jié)構(gòu)和功能需要，采用單排滾子鏈。 5 傳動系統(tǒng)主要零部件設(shè)計 與齒輪減速電機相連的鏈輪傳動I設(shè)計鏈傳動可以分為傳動鏈、輸送鏈和起重鏈。（3）軸上零件的周向定位鏈輪的周向定位采用普通平鍵連接，為保證鏈輪輪與軸的配合有良好的對中性，故選擇鏈輪輪轂與軸的配合代號為；經(jīng)查手冊，確定滾動軸承與軸的周向配合公差為f9。11） 安裝有短套筒的軸端XI此處安裝套筒，故軸徑只需比XI段軸段直徑小2mm即可。9） 自由軸端IX由于它起到軸向定位作用，故軸肩高度應(yīng)為5mm左右，故此處取。7） 安裝左端軸承和螺釘鎖緊擋圈VII此處軸徑與軸段V一致，其長度由軸承寬度、螺釘鎖緊擋圈以及套杯得壁厚決定。5） 裝有左軸承的軸段V因為軸承為標準件，所以其軸徑應(yīng)和軸承內(nèi)圈一致，此處選的軸承型號為6210，故，此段長度根據(jù)軸承寬度和長套筒與其配合的軸段得長度決定。3） 裝有大鏈輪的軸段III根據(jù)鏈輪輪轂的設(shè)計尺寸可得其該軸段軸徑，由于鏈輪輪轂長度為38mm,為了使軸向套筒對其定位可靠，所以此軸段長度需比輪轂長度小23mm,故。1）裝有小鏈輪的軸段I，即為最小軸徑；=18mm，根據(jù)鏈輪輪轂寬度為21mm，要保證21mm,同時為保證軸端擋圈與鏈輪較好接觸，定位更可靠，確定了此段長度為18mm。其裝配順序為：從右端依次裝入齒輪、螺釘鎖緊擋圈、套杯，軸承、長套筒、軸承、軸承端蓋、鏈輪；軸左端的零件和右端基本相同，安裝裝方法相同。 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)傳動方案的安裝要求，傳動軸I上主要零件的安裝相互關(guān)系為如圖520所示。 求傳動軸I功率、轉(zhuǎn)速及扭矩:=,軸I轉(zhuǎn)速=72r/min于是計算軸I的轉(zhuǎn)矩為： 初步估計最小軸徑按扭矩強度初步估算輸出連接齒輪處的最小軸徑。凸輪和滾子常用的材料有420Cr、18CrMnTi 0等并經(jīng)表面淬火處理。缽體機中的滾輪是有兩部分組成，即由滾子2和軸承3組成，一起在凸輪1槽中運動，4方軸。（2）滾子及其連接滾子直動從動件盤型凸輪工作時，滾子在凸輪上的形式有兩種，一種是滾子在凸輪的表面滾動，但如果用這種方式則必須在凸輪與方軸間加彈簧，使?jié)L子在滾動的過程中始終與凸輪接觸，這樣就會給安裝帶來不便，另一種方案是在凸輪中開有圓槽，使?jié)L子在圓槽中滾動，槽的內(nèi)壁與滾子軸向應(yīng)留有間隙，這種方式就能使?jié)L子始終在凸輪接觸承。最簡便的方法是采用緊定螺釘固定凸輪，或用緊定螺釘預(yù)固定，待調(diào)整好后再用銷子固定。對于執(zhí)行機構(gòu)較多的設(shè)備，其各執(zhí)行構(gòu)件之間的運動協(xié)調(diào)性通常由運動循環(huán)圖確定，因此在裝配凸輪機構(gòu)時，凸輪輪廓曲線起始點（推程開始點）的相對位置需按運動循環(huán)圖進行調(diào)整，以保證各執(zhí)行構(gòu)件能按預(yù)定程序協(xié)調(diào)動作。當工作載荷較小時，曲線輪廓的軸向厚度一般取為輪廓曲線最大矢徑的1/10～1/5；對于受力較大的重要場合，需按凸輪輪廓面與從動件間的接觸強度進行設(shè)計。表42 凸輪位移5）滾子直動從動件盤形凸輪機構(gòu)的實際工作曲線是將理論輪廓線向內(nèi)偏移一個滾子半徑，見圖417。因此實際設(shè)計中，只能在保證凸輪輪廓的最大壓力角不超過許用值的前提下，考慮縮小凸輪的尺寸，故設(shè)初步確定凸輪的基圓半徑為，推桿滾子半徑為 。但是，必須指出，基圓半徑過小會引起壓力角增大，致使機構(gòu)工作情況變壞， 顯然，在其他條件不變的情況下，基圓半徑越小，壓力角a越大。這時，偏距圓的切線化為過點O的徑向射線，其設(shè)計方法與上述相同，也就是該凸輪的設(shè)計方法。由作圖過程可知，在滾子從動件凸輪機構(gòu)設(shè)計中，r0是指理輪廓曲線的基圓半徑，見圖415。）。（對于凹槽凸輪還應(yīng)作外包絡(luò)線h39。首先取滾子中心為參考點，把該點當作尖底從動件的尖底，按照上述方法求出一條輪廓曲線h。表41 從動件常用運動規(guī)律因推桿的轉(zhuǎn)速僅為6/rmin,速度低，載荷也不大，故選用等速的運動規(guī)律。對于高速凸輪，為了減小慣性力的危害，應(yīng)選擇amax值較小的運動規(guī)律。2) 愈大，慣性力愈大。若從動件突然被阻止，過大的動量會導(dǎo)致極大的沖擊力，危及設(shè)備和人身安全。 凸輪機構(gòu)設(shè)計（1）從動件運動規(guī)律的選擇從動件運動規(guī)律的設(shè)計涉及許多方面的問題，除考慮剛性沖擊和柔性沖擊外，還應(yīng)對各種運動規(guī)律所具有的最大速度vmax、最大加速度amax及其影響加以比較。結(jié)合機構(gòu)的特點，本課題中采用的是滾動從動件。它的缺點是不能用于凸輪輪廓有凹曲線的凸輪機構(gòu)中。平底從動件：從動件的一端為一平面，直接與凸輪輪廓相接觸。但因尖頂易磨損，僅適用于作用力很小的低速凸輪機構(gòu)。其工作原理是：當凸輪轉(zhuǎn)動或移動時，借助凸輪輪廓曲線的向徑r(盤狀凸輪）或高度h(移動凸輪）的變化而使從動桿得到預(yù)期的運動規(guī)律。 a b圖414 圓環(huán)定位圖 凸輪機構(gòu)設(shè)計凸輪機構(gòu)是一種常用的高副機構(gòu)，它主要由凸輪（主動件）、從動桿和機架組成。又因為在工作的過程中，套杯17靜止而滾筒左端蓋8轉(zhuǎn)動，所以為了在工作的過程中滑套始終和端蓋8一起旋轉(zhuǎn)，故安裝了緊定螺釘5，如圖412所示。 圖413 套杯結(jié)構(gòu)（2）滑套 由于主軸轉(zhuǎn)速不高僅72r/min，同時為了便于齒輪凸輪9的安裝，以及減小機器整體的高度，所以這里采用了由無油潤滑材料制成的滑套11安裝在端蓋8和套杯17之間。同時在套杯右端的結(jié)構(gòu)IV主要是為了安裝密封圈，避免土等雜質(zhì)進入軸承，影響軸承的工作。所以從便于安裝及定位可靠等方面考慮，設(shè)計的套杯結(jié)構(gòu)見圖413所示。 圖410 刮土機構(gòu) 圖411 總裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1機架，2支座，3軸承端蓋，4螺釘，5緊定螺釘，6齒輪，10沉頭螺釘，8軸承端蓋9凸輪，11滑套，12長套筒，13深溝球軸承，14主軸，15油封，16圓環(huán)，17套杯圖412 套杯、凸輪安裝結(jié)構(gòu)總圖 套杯及主要零件的安裝方法先將凸輪9通過沉頭螺釘10安裝在套杯17的凸緣上，然后將主軸13從套杯17的右端穿入，再將圓環(huán)15安裝到套杯16的右端，然后安裝左軸承蓋，接著裝長套筒12和左端深溝球軸承，然后將滑套11裝入套杯，接著將已裝好齒輪6的左端蓋安裝到滑套11上，最后將已安裝好在支架1上的剖分式機座將套杯17的左安裝端卡卡緊，如圖412所示。經(jīng)計算，刮土板與中心線的推薦夾角范圍為。圖49 方案二 刮土機構(gòu)設(shè)計刮土機構(gòu)由兩部分組成：1刮土板和2彈簧合頁，刮土板由合頁安裝在混料箱3的左右側(cè)板上。綜合上述分析，采用方案二。該方案是與活塞桿連接段采用方軸，并且在該段上開有光孔，將活塞桿的一端穿過方軸后用螺母連接。這種方案的優(yōu)點是軸的加工工藝性好，但在圓軸上開5個孔對軸的強度的削弱較大，孔不易加工，同時軸內(nèi)的螺紋孔與活塞桿直接相連，這樣安裝活塞桿不方便，且連接不牢靠,見圖48。（1）方案選擇方案一，采用圓軸，如圖。所以經(jīng)設(shè)計計算得導(dǎo)向筒的主要參數(shù)為：內(nèi)徑：長度：具體結(jié)構(gòu)形式見圖47。由于活塞桿的導(dǎo)向段與導(dǎo)向筒的內(nèi)壁之間總存在著相對運動，所以為了減少磨損以及簡化結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向筒采用無油潤滑材料。同時為了在壓實的過程中，獲得種坑，故地在左段的斷面上制造出小凸頭，活塞