【正文】 （520）經(jīng)計(jì)算，小帶輪包角取值合理。5%范圍內(nèi)是允許的。（要大于或等于最小直徑，并符合直徑系列）（5）確定大帶輪直徑大帶輪直徑： （514）式中 ：大帶輪直徑 ：ⅡⅢ軸間傳動(dòng)比 ：小帶輪直徑 ：彈性滑動(dòng)率 帶入514式得：查《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]表51 取。打夯機(jī)工作時(shí)有大的沖擊，每天工作兩班制工作。(11)計(jì)算單根v帶的基本額定功率根據(jù)和,查資料《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]表69用插值法取A型v帶的：（12）額定功率的增量根據(jù)和 查資料《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]表69用插值法，取得A型v帶的：（13）計(jì)算v帶根數(shù)z根據(jù)查資料《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]表63得包角系數(shù): 根據(jù)，查資料《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]表67得帶長(zhǎng)修正系數(shù) (510)取 （14）確定單根v帶的預(yù)緊力 （511）查資料《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]表64 A型帶每米長(zhǎng)度質(zhì)量 （15）確定帶對(duì)軸的壓力： （512） Ⅱ—Ⅲ 軸v帶設(shè)計(jì)已知Ⅰ與Ⅱ軸之間用普通v帶傳動(dòng)。（5）驗(yàn)算帶速v： （56）在規(guī)定的5m/sv25m/s范圍內(nèi)，合理（6）初選中心距：取 （7）初選帶長(zhǎng) （57） （8）選擇v帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度查《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]表65找到與 相接近的數(shù)據(jù)取 。帶入52式得：查上表51 取 實(shí)際傳動(dòng)比： （53）從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速： （54） 轉(zhuǎn)速誤差： （55）對(duì)于帶式輸送機(jī)裝置，轉(zhuǎn)速誤差在177。%2. 普通v帶帶輪的基準(zhǔn)直徑系列是：20,25,28,40,45,50,56,63,67,71,75, 80,85，90,95,100,106,112,118,125,132,140,150,160,170,180,200,212,224,236,250,265, 280，300，315,335,355,375,400,425,450,475,500,530,560,600,630,670,710,750,800,900, 1000（3）確定小帶輪直徑：查表51 取。選擇異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率P= kw，轉(zhuǎn)速，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速；打夯機(jī)工作時(shí)有大的沖擊，每天工作兩班制工作。9） 帶的壽命較短，易產(chǎn)生打火花，不宜用以易燃易爆的場(chǎng)合。7） 不是完全彈性體，預(yù)緊力會(huì)發(fā)生變化，需要經(jīng)常在張緊或采用自動(dòng)張緊裝置。5） 通常帶不耐酸、堿、油、水蒸氣等，易腐蝕。3） 滑動(dòng)率通常達(dá)1%3%，對(duì)傳動(dòng)比會(huì)有少許影響，彈性滑動(dòng)不可避免，傳動(dòng)比不穩(wěn)定。缺點(diǎn)：1） 體積較大、結(jié)構(gòu)不緊湊。7） 在工作條件（載荷、摩擦因數(shù)）不變的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)精度高。4） 制造成本低廉，特別是在中心距較大的場(chǎng)合，帶輪配置簡(jiǎn)單。2） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸精度要求低。主要用于一般機(jī)械來傳遞中等功率及中等速度的場(chǎng)合。 v帶傳動(dòng) v帶傳動(dòng)也稱三角帶傳動(dòng)，通過楔形槽與v帶之間的楔式作用來調(diào)高壓緊力，因此在同樣的預(yù)緊力條件下，v帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，且傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊。當(dāng)傳動(dòng)時(shí)，V帶的兩個(gè)側(cè)面和輪槽接觸，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。帶傳動(dòng)可分為摩擦型傳動(dòng)和嚙合型帶傳動(dòng)。 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（1）各軸轉(zhuǎn)速Ⅰ軸： Ⅱ軸： Ⅲ軸： （2）各軸的功率Ⅰ軸： Ⅱ軸： Ⅲ軸： (3)各軸轉(zhuǎn)矩Ⅰ軸： Ⅱ軸： Ⅲ軸： 計(jì)算數(shù)值列表如下如表44表44 蛙式打夯機(jī)各軸主要參數(shù)計(jì)算結(jié)果軸號(hào)輸入功率 P（Kw）轉(zhuǎn)矩T(N （412）處于v帶傳動(dòng)的比2 ~ 4之間符合要求。 總傳動(dòng)比計(jì)算及各級(jí)傳動(dòng)比分配（1）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算電動(dòng)機(jī)選定以后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速及工作機(jī)轉(zhuǎn)速，計(jì)算出傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為： (410)式中：:電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速，r/min；:偏心輪轉(zhuǎn)速，r/min。已知偏心塊的轉(zhuǎn)速n=130r/min查《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[2]表18：V帶的許用傳動(dòng)比：所以總傳動(dòng)比： （48）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍： （49）符合這一范圍轉(zhuǎn)速的同步帶轉(zhuǎn)速有1500r/min、1000r/min、750r/min，查《蛙式夯實(shí)機(jī)夯擊能量的計(jì)算與測(cè)試方法》[1]知公式：表41傳動(dòng)比方案比較方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（Kw）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)比同步滿載1Y100L415001430112Y112M610009403Y132s8750710表108查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有三種傳動(dòng)比方案如表41所示。而選用較低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，則情況正好相反，即傳動(dòng)裝置的外輪廓尺寸和重量減小，而電動(dòng)機(jī)的尺寸和重量增大，價(jià)格提高。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，則磁極數(shù)越少，尺寸和重量越小，價(jià)格也越低。m，偏心輪每旋轉(zhuǎn)一周，對(duì)地面夯擊一次，已知夯擊次數(shù)：n=130r/min,可以求出偏心輪每旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間t： （41）因此工作機(jī)所需功率： （42）式中:工作機(jī)所需功率，Kw ；:夯擊能量，J；則 （2）確定電動(dòng)機(jī)所需功率電動(dòng)機(jī)所需功率由工作機(jī)所需功率和傳動(dòng)裝置的總效率按下式計(jì)算 （43） （44）式中 ：電動(dòng)機(jī)工作功率，； ：從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率；：v帶傳動(dòng)效率； ：滾動(dòng)軸承傳遞效率。（1）計(jì)算工作機(jī)所需功率由于系統(tǒng)的夯擊能量E=60Kg電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與其運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。 選擇電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)容量（功率）選得合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響，當(dāng)容量小于工作需要時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期過載發(fā)熱量大而過早損壞，容量過大則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，能量不能充分利用，經(jīng)常處于不滿載運(yùn)行，其效率和功率因數(shù)都較低，增加電能消耗，造成很大浪費(fèi)。圖41 蛙式打夯機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 電動(dòng)機(jī)的概述由于工業(yè)上用電一般為三相交流電源，因此除特殊要求以外一般應(yīng)選取三相異步交流電動(dòng)機(jī)，其中最常見的是籠式異步三相交流電機(jī)，它具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,噪聲低,振動(dòng)小,可靠性高,使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。所以次打夯機(jī)采用二級(jí)帶傳動(dòng)。由于帶傳動(dòng)具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小并且有吸振、緩沖作用，過載時(shí)帶與帶輪之間將發(fā)生打滑而不致?lián)p壞其他零件。它常具備減速（或增速）、改變運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)方向以及將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳遞與分配的作用，所以說傳動(dòng)裝置是機(jī)器的重要組成部分。當(dāng)偏心塊處于最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)偏心塊： (38) (39)對(duì)打夯機(jī)受力：因此打夯機(jī)對(duì)地面的沖擊力： (310)4 電動(dòng)機(jī)的選擇 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)機(jī)器通常是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。設(shè)拉力為T，當(dāng)拉力大小等于搖擺部分的重力時(shí)，才能使搖擺部分剛好離開地面，即 (36)對(duì)偏心塊： (37)式中 m：偏心塊的質(zhì)量；M：跳擺部分質(zhì)量；ω：偏心塊的角速度；r：偏心塊重心距夯擊軸的距離。m =600 N圖31 偏心塊結(jié)構(gòu) 根據(jù)圖32中尺寸，確定偏心塊的重心到到夯擊軸中心的距離 B：圖32 重心計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)偏心計(jì)算公式31： (32)根據(jù)圖31中偏心塊的尺寸，計(jì)算其質(zhì)量，由于偏心塊受到較大的沖擊載荷，在選擇材料時(shí)，選用鑄鋼材料，其特性具有較高的強(qiáng)度，塑性和韌性，成本較低，在重型機(jī)械中用于承受較大負(fù)荷的零件，如軋鋼機(jī)機(jī)架，水壓機(jī)底座等。根據(jù)設(shè)計(jì)的目的和技術(shù)指標(biāo)：已知夯擊次數(shù)為120140次/min，偏心塊每轉(zhuǎn)一周，夯架夯擊一次，所以可知：取偏心塊的轉(zhuǎn)速： (31)式中n：偏心塊的轉(zhuǎn)速（即夯擊軸上帶輪的轉(zhuǎn)速）；ω：偏心塊的角速度。m，在次裝置中，由于總力是偏心塊離心和夯頭重力的合力，所以，在分析偏心塊受力時(shí)應(yīng)考慮到：當(dāng)夯頭被抬升至最高位置時(shí)，偏心塊產(chǎn)生的離心力只需要克服夯頭重力，即。其大小形狀相同。圖21 設(shè)計(jì)流程圖3 偏心塊設(shè)計(jì) 偏心塊的作用偏心塊裝在夯擊軸的大帶輪上，電動(dòng)機(jī)通過皮帶帶動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心塊隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，通過偏心塊轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力，當(dāng)偏心塊處于最高位置時(shí)，將夯架抬起，并且?guī)?dòng)打夯機(jī)往前移，當(dāng)偏心塊處于最低點(diǎn)時(shí)，夯架落下，夯擊地面起到夯實(shí)地面的效果。通過以上設(shè)計(jì)夯機(jī)座（夯機(jī)拖盤、扶手、夯板、電纜搭環(huán)和開關(guān)、夯架）。電動(dòng)機(jī)通過皮帶、皮帶輪帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而偏心塊是安裝在軸上與軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的。電動(dòng)機(jī)；出軸帶輪1；窄V帶（SPZ）；軸；減速大帶輪2； 輸出大帶輪4；軸；軸承座；偏心塊；夯頭底板；1連接螺栓；1支承架；1張緊螺釘；1電機(jī)支架；1底板圖11 蛙式打夯機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2 打夯機(jī)的總體設(shè)計(jì)機(jī)械所需沖擊能量為 ，沖擊次數(shù)為120140（r/min）。在離心力的作用下，將帶動(dòng)夯頭底板10做上下沖擊震動(dòng)，從而壓實(shí)物料。雖然本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是蛙式打夯機(jī)的整機(jī)設(shè)計(jì)，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，也涉及到了機(jī)械加工工藝及工裝的設(shè)計(jì)，這在知識(shí)的結(jié)構(gòu)面上得到了較全面的補(bǔ)充與統(tǒng)一。在本設(shè)計(jì)中，雖然底板和夯頭體采用的是整體造型結(jié)構(gòu)，但它并不影響機(jī)器的工作效率和動(dòng)力特性。其采用的材料也主要以鋼材為主，這在減小機(jī)器結(jié)構(gòu)尺寸，增加機(jī)體剛性上取得了很好的效果，使得打夯機(jī)工作效率有了較大的提高。 蛙式打夯機(jī)的設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，其主要結(jié)構(gòu)為大小減速帶輪、支承軸、夯頭體、底板、以及支架等構(gòu)件構(gòu)成?，F(xiàn)階段的蛙式打夯機(jī)在整體布局上沒有多大的變化，而改進(jìn)之處，一是原動(dòng)機(jī)性能的不斷革新，使得整機(jī)性能得到了較大的改進(jìn)；二是對(duì)整機(jī)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的改進(jìn)，使得轉(zhuǎn)向和前移更靈活自如，少與人工的干涉。 蛙式打夯機(jī)的工作過程是通過帶傳動(dòng)，在利用偏心塊離心力的作用下使得夯體作上下沖擊振動(dòng)，從而壓實(shí)物料。偏心塊振動(dòng)式土壤夯實(shí)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 蛙式打夯機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 輕型壓實(shí)設(shè)備蛙式打夯機(jī)是一種簡(jiǎn)易壓實(shí)施工機(jī)械，市場(chǎng)擁有量巨大，但工作效率很低，而且安全性較差，一般只能進(jìn)行小面積薄鋪層的平整和初步壓實(shí)工作。但隨著振動(dòng)平板夯和振動(dòng)沖擊夯的日趨成熟，以及在近期內(nèi)的推廣應(yīng)用，從而使蛙式打夯機(jī)真正退出歷史舞臺(tái)。同時(shí)也是利用離心力的作用，使得機(jī)體得以自行移動(dòng)。其中在理論研究方面，西南石油學(xué)院有了較大的進(jìn)展，他們?cè)跈C(jī)體托盤下方安裝了一個(gè)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，克服了以往機(jī)體轉(zhuǎn)向費(fèi)力的缺點(diǎn)，使得夯實(shí)轉(zhuǎn)向工作能更輕易地進(jìn)行?，F(xiàn)在市面上出售的打夯機(jī)，其主體部分都是通過焊接完成，這在結(jié)構(gòu)造型上顯得很靈活，可以根據(jù)不同的工作環(huán)境改變其構(gòu)成，同時(shí)，焊接操作方便，簡(jiǎn)單，也便于以后對(duì)機(jī)器的改進(jìn)。 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目的 本次設(shè)計(jì)的蛙式打夯機(jī)在造型上較為傳統(tǒng)，其體積較龐大，主要原因是它的夯頭體和底板分別采用的是整體鑄造成型，而在現(xiàn)有的打夯機(jī)中，其結(jié)構(gòu)主要是采用型鋼焊接，