【正文】 率： 55kw； 4） 大小帶輪轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比：傳動(dòng)比為 3， 小帶輪轉(zhuǎn)速 1000， 大帶輪轉(zhuǎn)速 333， 屬于減速傳動(dòng)。 設(shè)計(jì)步驟 及方法 （ 1） 確定 計(jì)算功率 計(jì)算功率 caP 是根據(jù) 傳遞的功率 P 和 帶的工作條件而確定的 ca AP K P? （ 36） 式中 caP —— 計(jì)算功率， kW； AK —— 工作情況系數(shù)，見 下表 ； P —— 所需傳遞的 額定功率，如電機(jī)的額定功率或名義的 負(fù)載功率 ， kW。 圖 普通 V帶 選型圖 根據(jù) 計(jì)算結(jié)果及上圖，我們選擇 C 帶型 。 由 上述可知， 選取 C 帶型， 基準(zhǔn)直徑選 280. 2） 驗(yàn)算帶速 根據(jù) 公式 111 60 1000ddnv ?? ? （ 39） 可計(jì)算出 帶速 1 /v m s? ，在 5~25m/s 范圍內(nèi) 。 1）根據(jù) 帶傳動(dòng)總體尺寸的限制條件和或要求的中心距，結(jié)合公式初定中心距 a0； ? ? ? ?1 2 0 1 20. 7 2d d d dd d a d d? ? ? ? （ 310） 經(jīng)過 計(jì)算 中心距為 1140mm。 ? ? ? ? 2120 0 1 202+24 ddd d d ddL a d d a? ?? ? ? （ 311） 計(jì)算出 0 4030dL mm? ， 再根據(jù)帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列取 4000dL mm? 3） 計(jì)算中心距 a 及 其變動(dòng)范圍。又 根據(jù) 公式 ? ?0 m in112 11fec fefeF F Fe?????? （ 315） 可知 ，小帶輪上的 總摩擦力相應(yīng)的 小于 大帶輪 上的總摩擦力。 為了 提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使 ? ?1 2 1 5 7 . 51 8 0 9 0dddd a? ? ? ? ? （ 316） 經(jīng) 驗(yàn)算，得出結(jié)果符合相應(yīng)條件。否則 ， 應(yīng)選擇橫截面積較大的帶型，以減少帶的根數(shù)。 安裝時(shí)， 應(yīng) 保證 初拉力 0F 大于 上述數(shù)值，但也不能過大。 （ 8） 計(jì)算 帶的 壓軸力 PF 為了 設(shè)計(jì)帶輪軸的軸承，需要計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力 PF 102 2PF zF ?? （ 320） 式中 ， 1? 為 小帶輪的包角。 對(duì)于 直徑小于 100mm 的軸，當(dāng)有一個(gè)鍵槽時(shí)軸徑增大 5%~7%； 當(dāng)有兩個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑應(yīng)增大10%~15%。 ? ?m in 15 % 65 .7 7 1 15 % 98 .6 55d d m m?? ? ? ? ? ? （ 323） 圓整后 ，我們?nèi)?最小軸徑 100mm。 34 軸段 ： 該段軸 用于裝軸承， 由于 該 軸承 主要承受較大的徑向載荷，故 軸承選用 能夠承受較大載荷的雙列 滾子 軸承，根據(jù)手冊(cè)查的，所選軸承型號(hào)為 NF224，該軸承基本尺寸 為：內(nèi)徑 120d mm? 、外徑 215D mm? 、寬度 為 40B mm? 。 45 軸段 ： 該段軸 用于對(duì)軸承驚醒軸向定位，取軸肩高度為 10mm，所以該段軸軸徑 45 130d mm? ? ，軸 段 長(zhǎng)度取 45 100l mm? ? ； 右側(cè) 67 軸段 與之相同 。 （ 3） 軸 的強(qiáng)度校核 根據(jù) 軸的受力分析， 可知 軸同時(shí)受彎矩和扭矩，故應(yīng)進(jìn)行彎扭合成應(yīng)力 校核軸 的強(qiáng)度 。 根據(jù) 軸的彎扭合成強(qiáng)度條件 ? ? ? ?222214 2caMTMTW W W??????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ 325） 軸 的材料取 45 鋼 ，調(diào)制處理。 經(jīng)過 計(jì)算 得 = 23. 85 60ca M P a M P a? ? （ 326） 因此 ，軸安全。 ． 從動(dòng) 低速軸的設(shè)計(jì) 同樣 的，我們根據(jù)軸上零件的布置情況，確定如下圖的軸結(jié)構(gòu) 從動(dòng) 低速軸 初步 設(shè)計(jì)圖 根據(jù)軸 上零件的 配置情況 ， 相比較 主從軸而言，該軸右 側(cè) 無需裝配帶輪，故 少去 了前兩段， 其余 尺寸與主動(dòng)軸一致。=0. 25 55 0. 95 0. 980. 25 0. 98 51 .2 05PPKwKw???? ? ?? ? ??電 帶 軸 承 （ 328） 軸的最小 直徑 可 通過公式 計(jì)算 ： 330 1 2 .0 51 2 6 3 2 .2 2360PdA n? ? ? ? ? （ 329） 這里說明一下 ，當(dāng)軸截面上開有鍵槽時(shí)，應(yīng)該增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的消弱。然后 將軸徑 圓整至標(biāo)準(zhǔn)值。 （ 2） 軸 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù) 軸上零件的分布，軸的結(jié)構(gòu)大致如圖所示 軸 的 初步 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 由于 該軸的最小直徑段在右側(cè)，故我們從右側(cè)設(shè)計(jì) 起 ： 78 軸段 ： 根據(jù) 軸上所裝配的零件， 同時(shí) 考慮到 軸 的剛度與強(qiáng)度， 我們?nèi)?12 軸段 12 80d mm? ? ， 軸上所此處裝有 齒輪 ，根據(jù) 齒輪 的寬度 200mm，我們?nèi)≥S的長(zhǎng)度 12 194l mm? ? ； 67 軸段： 該段 軸起定位作用， 右 側(cè)軸肩對(duì) 齒 輪定位 ，故 該段軸徑 23 100d mm? ? ， 軸的長(zhǎng)度選根據(jù)下端軸 與 左側(cè)殼體的位置來定，這里我們?nèi)?23 100l mm? ? ；同樣的 ， 89 段 軸與之對(duì)應(yīng)相同。故 我們這里34 120d mm? ? ，軸段長(zhǎng)度 應(yīng)小于 軸承 寬度，取 軸段 長(zhǎng)度 34 38l mm? ? ；同樣的 ，右側(cè)軸承 所對(duì)應(yīng) 的 23 軸段 與 本段相同。 34 軸段 ： 該段軸 主要用于承受 偏心塊 的激振力，軸徑初選為 56 160d mm? ? ， 長(zhǎng)度為 45 1680l mm? ? ； （ 3） 軸 的強(qiáng)度校核 前面 我們校核過 了 低速 軸 ， 而 高速軸危險(xiǎn)截面與之相對(duì)應(yīng)，但偏心塊質(zhì)量 小 得多 ， 故無需校核，該軸安全。 齒輪 的設(shè)計(jì) 已知 條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù) 結(jié)構(gòu) 可知 ： 齒輪 傳動(dòng)共需要 3 組 ， 齒輪分布 見 圖 ， 由于 激振器 結(jié)構(gòu)的限制，四個(gè)齒輪的中心距已給定，故只需計(jì)算齒輪的其他參數(shù)即可。 1） 根據(jù) 傳動(dòng)方案，選用 圓柱直齒齒輪傳動(dòng) 。 3） 齒輪精度 ， 按 GB/T10095－ 1998，選擇 9級(jí)。 d1=1000,d2=500。 （ 2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1） .確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由 設(shè)計(jì)公式 進(jìn)行 試算 ? ?131 Et dHK T Zud u??????? ???? （ 331） ○ 1 試選 K=； ○ 2 查閱資料 選取 彈性影響 系數(shù) ZE =188； ○ 3 1`1 9550 9 5 5 0 5 5 1459360PT N mn ?? ? ? ? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 =60 n2 j Ln =60 360 1 (2 8 300 8)= 108 （ 332） 8 812 8 . 3 1 0 4 . 1 5 1 02NN i ? ?? ? ? ? （ 333） 由課本 203P 圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù) K 1HN =； K 2HN = （ 334） 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6001lim ?? , 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5501lim ?? 取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力 [ H? ]1 = SK HHN 1lim1? = 5641 ?? MPa （ 335） [ H? ]2 = SK HHN 2lim2? = 550/1=517MPa （ 336） [ ???2 )(] 2lim1lim HHH ??? （ 337） 查課本由 198P 表 106 查材料的彈性影響系數(shù) ZE = （ 2） .計(jì)算圓周速度 1 1 1 / 6 0 1 0 0 0tV d n??? = 500 720/（ 60 1000） m/s （ 338） =（ 3） .計(jì)算縱向重合度 a a 1 ????? ??? ? zd （ 339） （ 4） .計(jì)算載荷系數(shù) K K ?H =+(1+ 22)dd?? + 103? b （ 340） =+(1+)+ 10 3? = 使用系數(shù) KA =1 同高速齒輪的設(shè)計(jì) ,查表選取各數(shù)值 vK =； K ?F =； K ?H =K ?F = 故載荷系數(shù) K＝ ?HHvA KKKK ? =1 = （ 341） （ 5） .按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) m≥][c o s212213FSFdYYZYKT ??? ?? ???? （ 342） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 1 確定齒數(shù) z 因?yàn)槭怯昌X面，故取 z ＝ 50， z ＝ i z ＝ 100； 考慮 到齒數(shù) 互質(zhì) 原則 ， 故 z1 取 51， z2 取 101 傳動(dòng)比誤差 2 1 0 1 / 5 1 0 . 0 1 %2tiii? ??? ? ? 2 初選齒寬系數(shù) 按 懸臂 布置，由表查得 ? ? 3 載荷系數(shù) K K＝ K K K K =1 ＝ （ 343） 4 模數(shù) 選 10 3） 幾何尺寸 計(jì)算 分度圓 直徑 12500 。d mmd mm?? 中心距為 750a mm? 計(jì)算齒輪寬度 1 500 200db d mm?? ? ? ? （ 344） 取 12200BB?? 。 其余 附 件 設(shè)計(jì) 振動(dòng)框架 根據(jù) 振動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)原則 ， 振動(dòng)體部分優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)為整體，所以 整棟框架 選擇焊接件，整體形狀為 振動(dòng)框架 示意圖 1） 由于 兩側(cè)受較大的壓力載荷，故壁厚根據(jù)計(jì)算取 50mm，上壁厚取 30mm。 3）兩側(cè)面需要 連接加固 板 ，故應(yīng)開制螺栓孔，大小根據(jù)查詢資料取 M24。 加固板 設(shè)計(jì) 根據(jù) 激振器結(jié)構(gòu) ， 需要在激振器兩側(cè)面加固，已保證工作時(shí)激振器與底座能穩(wěn)固連接，同時(shí)為了方便連接右側(cè)的輸送槽 ， 應(yīng)該在兩側(cè)面加焊兩加固板。 本章 小結(jié) 本章完成了 對(duì) 水平 振動(dòng)輸送機(jī)其中最重要的核心部件 激振器 的設(shè)計(jì)，其中包含傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸以 、 電機(jī) 以及 偏心塊 等 零部件的設(shè)計(jì)。在 豎直 方向上， 由于 兩組激振力互相抵消，所以在此方向上不產(chǎn)生振動(dòng)。 懸 掛系統(tǒng) 對(duì)于 振動(dòng)體而言， 是其 不可或缺的的重要部分，它的作用是為其提供 振動(dòng) 平面內(nèi)的自由度。 下圖 為該系統(tǒng)的示意圖： 懸掛系統(tǒng) 示意圖 懸掛基座 懸掛基座 通過螺栓連接 激振器 ，通過 兩側(cè)焊接的吊耳，將輸送機(jī)上部分的質(zhì)量懸掛在下部分底座上。上平面與激振器連接的部分需要開制螺栓孔，孔的大小根據(jù)螺栓大小而定。螺桿 與 軸承緊密配合，而螺桿與支撐架之間有一定的間隙， 可 使螺桿 圍繞 軸承的 球心 做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到懸掛擺動(dòng)的效果，請(qǐng)見下圖： 懸掛 螺桿組 在上圖中 ，使用了向心軸承，該軸承由 支座 和軸承芯部?jī)刹糠纸M成， 工作時(shí) ，球芯在球碗支座上做球面轉(zhuǎn)動(dòng) 、 中間均有 空 ，而球芯與螺桿緊密配合，支座與螺桿間有一定的間隙 ， 這樣就有了一定的擺動(dòng)空間。所以我們?yōu)槠鋵ｉT設(shè)計(jì)了 支撐 系統(tǒng)，也起到了一定的緩沖作用。同時(shí) 在 底部小車上固定有四組小輪，小輪頂在該支撐結(jié)構(gòu)上。 5 小車 系統(tǒng) 眾所周知 ，像這么龐大的設(shè)備，如果出現(xiàn)了問 題 需要維修時(shí) ， 移動(dòng)是個(gè)非常大的難題 ， 所以為了方便維修，設(shè)備應(yīng)該配有相 應(yīng) 的可移動(dòng)的系統(tǒng)。 小車 系統(tǒng) 車架 車架 采用焊接結(jié)構(gòu) ， 包括輪轂 、 連接板 以及 加固筋板 詳見 圖紙。同時(shí) 車輪上應(yīng)該 設(shè)有 剎車 裝置，以便工作時(shí)固定設(shè)備。 本 說明書 的主要工作總結(jié)如下： 輸送 的工作原理，建立 輸送機(jī) 的力學(xué)模型，得出 輸送機(jī) 料槽的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程； MATLAB 討論 分析 了初始相位差角、偏心質(zhì)量距之比、轉(zhuǎn)速比對(duì) 料槽運(yùn)動(dòng) 的影響，繪制曲線，分析并得出結(jié)論； 所分析的結(jié)果，設(shè)計(jì)水平振動(dòng)輸送機(jī)，主要包含電機(jī)的選擇、偏心塊質(zhì)量矩的確定、軸的計(jì)算校核、齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)以及輸送機(jī)其他附件的簡(jiǎn)單 設(shè)計(jì) 說明 。 3） 本次設(shè)計(jì)中 ，未涉及物料，若加上物料的分析，運(yùn)動(dòng)形式又是怎樣，這方面值得深層次的探究。 四軸 慣性水平振動(dòng)輸送機(jī)冶金行業(yè)中還是有很高的應(yīng)用價(jià)值，所以這方面的 研究 是非常有必要的 。 致 謝 歲月如歌，光陰似箭，轉(zhuǎn)眼 四 年的 本科 生生活已走到盡頭。借著這畢業(yè)來臨之際，向所有引導(dǎo)我、幫助我、激勵(lì)我的老師、同學(xué)、朋友和家人們，表示衷心的感謝