【正文】 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)句軸的單向選裝，扭轉(zhuǎn)求應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取 а＝ ，軸的計(jì)算應(yīng)力 ? ? )()5 2 5 2 (8 5 4 0 0/ 32222 ?????? WaTMca? ＝ 根據(jù)已選定的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，查 []表 15－ 1的 [σ 1]＝ 60MPa。 （ 4） 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考 [4]表 152，取軸端倒角為 2 45176。 （ 3）軸上的周向定位 圓錐齒輪和半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。 錐齒輪輪轂寬度為 ，為使套筒斷面可靠地壓緊齒輪取 l67＝ 70mm。 取安裝齒輪出的軸段 6－ 7的直徑 d67＝ 25mm ，為使套筒可靠得壓緊軸承， 5－6段應(yīng)略短與 軸承寬度，故取 l56＝ 19mm。因軸承同時(shí)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) d23＝ 27mm，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課 程設(shè)計(jì)》表 15－ 7 中初步取 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 ,d34=d56=30mm,而 l34＝ ，為了便于套筒可靠地壓緊左端軸承，套筒需向軸承端伸出少許，也就是說 34段應(yīng)增長少短，故最終取 l34＝20mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： （ 1）擬定軸的結(jié)構(gòu) 圖 5 擬定軸的結(jié)構(gòu) 33110m in *112?? nPAd畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 16 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， 1－ 2斷軸右端需制出一軸肩，故 2－ 3段的直徑 d23＝ 27mm。根據(jù) [4]表 15－ 3，取 Ao＝ 112，得 = 輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 d12，為了使所選的軸直徑 d12 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器的型號。 B＝ 16mm 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1)輸入軸設(shè)計(jì) 輸入軸上的功率 P轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩 T1： P1=,轉(zhuǎn)速 n1＝ 1930r/min， T1=9550P1/n1=102N?m 求作用在齒輪上的力： 已知小圓錐齒輪的分度圓直徑為 d1=，則平均分度圓直徑 dm＝ d1=（ 1 R? ） =()mm= 而 Ft=2T1/dm=2105/=25529N 初步確定軸的最小直徑： 先初步估計(jì)軸的最小直徑。 B＝ 75mm，中心距 a＝ 鼓桶圓錐齒輪： m＝ ， Z1＝ 24， Z2＝ 180， d1＝ 82mm， d2＝ 630mm， δ1＝ 12176。 δ2＝ 72176。 使用壽命 KA：由 [4]表 可選 KA=。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 :齒數(shù) Z:選取小齒輪齒數(shù)為 Z1＝ 24，大齒輪齒數(shù)為Z2＝ Z1i1＝ 24＝ ，取 Z2＝ 180。由課本表 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度為 241HB～ 286HB。 3)鼓桶圓錐齒輪 選材 :所設(shè)計(jì)的小型混泥土攪拌機(jī)工作工作有輕微振動(dòng)。其他有關(guān)尺寸按 [4]圖 10－39 薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)數(shù)值結(jié)果直接標(biāo)注在大齒輪零件圖上。14180。14180。14180。/＝ 取 Z1＝ 29， Z2＝ i2Z1＝ 229＝ 58 幾何尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算中心距 a＝（ Z1+Z2） m/（ 2cosβ）＝（ 29+58） （ 2cos14176。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度原直徑 d1＝ 74mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。＝ Zv2＝ Z2/cos3β＝ 92/cos314176。＝ 計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) v＝ ， 7 級精度，由課本圖 查得動(dòng)載荷系數(shù) Kv＝ 由【 4】表 查得齒間載荷分配系數(shù) KHа＝ KFа= 由【 4】表 查得使用系數(shù) KA＝ 由【 4】表 查得齒向載荷分配系數(shù) KHβ ＝ ，由圖 和 b/h＝ 查 得 KFβ＝ 載荷系數(shù) K＝ KAKVKHaKHβ＝ ＝ 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得 d1 ＝ d1t ＝ 74mm 計(jì)算模數(shù) mn mn＝ d1cosβ/Z1＝ 74cos14176。 按齒 面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式為 1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù) Kt＝ 小齒輪轉(zhuǎn)矩 T2＝ 106N?mm 選齒寬系數(shù) Φd＝ 1 由 選區(qū)域系數(shù) ZH＝ 由圖 查得 εa1＝ ， εa2＝ ，則 εa＝ εa1+εa2＝ 由表 查得材料的彈性影響系數(shù) ZE＝ ^ 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝ 60n2jLh＝ 60 1（ 1 8 300 10）＝ 108 N2＝ N1/i2＝ 107 由圖 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ζHlim1＝ 600MPa，大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 ζHlim2＝ 570MPa 由圖 取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1＝ ＝ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S＝ 1，得 [ζH1]＝ KHN1ζHlim1/S＝ 600/1MPa＝ 570 MPa [ζH2]＝ KHN2ζHlim2/S＝ 570/1MPa＝ MPa 則許用接觸應(yīng) 力 [ζH]＝（ [ζH1]+[ζH2]） /2＝ MPa ? ? in1lim1 MPS YYF XNFF ????? ??? ? in2lim2 MPS YYF XNFF ????? ??? ?3 221 )(12 H EHd tt ZZTkd ????? ? ???畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 11 2）計(jì)算 試算小齒輪分度圓直徑 d1t，由公式得 = 計(jì)算圓周速度 v v＝ πd1tn2/（ 601000）＝ （ 601000） = 計(jì)算齒寬 b 級模數(shù) mnt b＝ Φdd1t＝ 1＝ mnt＝ d1tcosβ/Z1＝ cos14176。 使用壽命 KA：由表 可選 KA=。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 :齒數(shù) Z:選取小齒輪齒數(shù)為 Z1＝ 23，大齒輪齒數(shù)為Z2＝ Z1i1＝ 23＝ ，取 Z2＝ 71。由課本表 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度為 241HB～ 286HB。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 8 直齒圓錐齒輪設(shè)計(jì) 選材 :所設(shè)計(jì)的小型混泥土攪拌機(jī)工作工作有輕微振動(dòng)。 低速軸Ⅲ的輸入轉(zhuǎn)矩 T3＝ 9550P3/n3＝ 106?mm。 3)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 (N?mm) 高速軸Ⅰ的輸入轉(zhuǎn)矩 T1＝ 9550P1/n1＝ 105N?mm。 低速軸Ⅲ的輸入功率 P3＝ P2η2η4＝ 。 2)各軸輸入功率計(jì)算 (KW) 高速軸Ⅰ的輸入功率 P1＝ Pmη1＝ 。 低速軸Ⅲ轉(zhuǎn)速： n3=n2/i2=。 傳動(dòng)參數(shù)計(jì) 算： 1)各級傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 （ r/min） 高速軸Ⅰ轉(zhuǎn)速 :n1=nm=1390r/min。 3)確定二級圓柱齒輪傳動(dòng)比 i2： i2＝ 。 傳動(dòng)比的分配： 1)總傳動(dòng)比：鼓桶轉(zhuǎn)速 nw=30r/min，則總傳動(dòng)比 i＝ nm/mw≈。 3)電動(dòng)機(jī)所需功率 Pd： Pd＝ Pw/η≈。 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 圖 4 傳動(dòng)裝置 電動(dòng)機(jī)的選擇 類型和結(jié)構(gòu)的選擇： 選擇 Y 系列全封閉自扇冷式籠型三相異步立式電動(dòng)機(jī)。 AF20D畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 5 圖 2 混泥土下滑實(shí)驗(yàn)曲線 斜面最大傾斜線 S： 斜面上物料的下滑方向，是沿著斜面的最大傾斜線 S 的方向，如圖 3 所示 ,即斜面上對水平面 H 的最大傾斜線 AC 由圖 3 可知 （ 1） 圖 3 斜面及最大傾斜線 （ 1） nn??????? c oss inc oss ins in ??畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 6 由（ 1）式得 又因?yàn)? ???? ?? n 故有 ??? ??????? s i ns i nc o sc o s)c o s (c o s ????n 代入上式得： （ 2） （ 3） 由（ 2）或（ 3）式可求出最大傾斜位置。 斜面傾角和物料下滑角 ：性質(zhì)一定的物料，在性質(zhì)（主要是粗糙度）一定的傾角平板上，由于自身重力在斜面方向的分力剛夠克服平板對物料的摩擦力和粘附力而開始下滑，這時(shí)平板的斜角 ɑ叫做該種物料對于該種平板的下滑角，用 Ψ表示。軸線與螺旋面軸線重合的圓柱面或圓錐面同該螺旋面的交線分別稱為圓柱螺線或圓錐螺線。 母線在繞軸線作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí) , 沿軸線方向作勻速或變速直線運(yùn)動(dòng) , 該母線的運(yùn)動(dòng)軌跡形成等螺 距或變螺距螺旋面。一般常用的形式為平直葉片渦輪式、傾斜葉片渦輪式、船用螺旋槳式、錨式、帶式。所以鼓桶的橫截面積為： A=πDδ=60010=18840mm2=102m2 所以鼓桶截面上的最大應(yīng)力為： σ `= =鼓桶材料選?。?Q345 鼓桶制作工藝：采用沖壓工藝 攪拌葉片的設(shè)計(jì) 攪拌葉片是混泥土攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)其工作性能的關(guān)鍵，攪拌桶攪拌性能是通過攪拌葉片對拌合料連續(xù)不斷的碰撞而實(shí)現(xiàn)的，因此攪拌葉片的設(shè)計(jì)直接影響攪拌機(jī)整體設(shè)計(jì)的成敗。 具體結(jié)構(gòu)如下圖所示 攪拌桶的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 攪拌類型：強(qiáng)制式攪拌 攪拌鼓形：為鼓桶型 鼓桶容量： 150L 底端內(nèi)徑： D=600mm 底端外徑： D1=620mm 鼓桶大致設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 1 鼓桶 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 4 鼓桶強(qiáng)度計(jì)算： 混泥土密度 不固定 ，根據(jù) 配料比例不同，密度 會(huì)不一樣 ，一般來說：輕質(zhì)泡沫 混泥土 的密度小，密度等級一般為 3001800kg/m3。 電器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主要通過控制電機(jī)和傳動(dòng)裝置來調(diào)節(jié)攪拌速度和精度。 減速機(jī)與攪拌主軸間采用鼓型齒聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，攪拌主軸采用高速端十 字軸萬向聯(lián)軸器同步，使兩軸作反向同步運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到強(qiáng)制攪拌效果，與傳統(tǒng)的大小的鏈輪傳動(dòng)，大齒輪同步的結(jié)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，遇非正常過載時(shí)能通過皮帶打滑保護(hù)等特點(diǎn)。 2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 攪拌裝置的設(shè)計(jì) 攪拌裝置是混泥土攪拌機(jī)的主要裝置，主要起將物料攪拌攪拌均勻的作用，主要由攪拌軸、攪拌葉片和攪拌桶組成?；炷嗤翑嚢铏C(jī)按攪拌容量分有大型（出料容量 1000~3000L）、中型（出料容量 300~500L）和小型（出料容 50~250L）。 混泥土攪拌機(jī) 可按攪拌鼓的形狀不同，有梨型、鼓筒型、雙錐形、圓盤立軸式和圓槽臥軸式五種。混泥土攪拌機(jī)的出料方式分有為傾翻式和非傾翻式兩種。移動(dòng)式攪拌機(jī)本身有行駛車輪，且體積小，重量輕，故機(jī)動(dòng)性能好。它的體積大，生產(chǎn)效率高?；炷嗤翑嚢铏C(jī)按裝置方式分有固定式和移動(dòng)式兩種。這種攪拌機(jī)拌制質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高；但動(dòng)力消耗大，且葉片磨損快。這種攪拌機(jī)一般拌制塑性和半塑性 混泥土 。自落式攪拌機(jī)就是把混合料放在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的攪拌鼓內(nèi)，隨著攪拌鼓的旋轉(zhuǎn)，鼓內(nèi)的葉片把混合料提升到一定的高度，然后靠自重自由撒落下來。目前使用較少。連續(xù)作業(yè)式的上述三道工序是在一個(gè)較長的筒體內(nèi)連續(xù)進(jìn)行的。由于拌制的各種物料都經(jīng)過準(zhǔn)確的稱量，故攪拌質(zhì)量好。 原始數(shù)據(jù) 泥土攪拌機(jī)的概述 混 泥土攪拌機(jī) 種類繁多，混泥土攪拌機(jī)按作業(yè)方式分有循環(huán)作業(yè)式和連續(xù)作業(yè)式兩種。電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速通過 V帶傳動(dòng)傳遞到減速器，減速器又通過鏈傳動(dòng)將轉(zhuǎn)速傳遞給攪拌機(jī)的主軸，主軸帶動(dòng)軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使攪拌葉片 旋轉(zhuǎn)，來完成攪拌的工作。 （ 2） 攪拌裝置的設(shè)計(jì) 攪拌裝置是安裝在軸套上的鏟片式葉片，葉片隨軸的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，對筒內(nèi)物料進(jìn)行攪拌，是物料混合均勻，攪拌臂向上伸出，可起到攪拌上方物料的作用。攪拌裝置由 攪拌筒、攪拌軸、攪拌鏟片所主成，攪拌鏟片固定在攪拌臂