【正文】 8 sin1 9 . 6 2 sin .3M V HR h l N m????? ? ? ? ?? ? ? ? ?物 料物 料 ? ? 3 222 21 9 . 6 s i n 9 1 0 . 13M R h l N m??? ? ? ? ? ? ?物 料 攪拌時拌料所產生的慣性摩擦阻力矩 機電工程學院機械系 機械設計制造及其自動化本一班 畢業(yè)設計 第 15 頁 共 37 頁 井岡山大學畢業(yè)設計 專 用紙 1211M 1 1 1 8 6 . 4ijnmiiRrN K N K N mrR??? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???摩 擦 式中 iN — 個攪拌葉片所受到滾動正壓力 。 R— 攪拌筒半徑 ,r— 物料離心半徑 。 電動機是攪拌機重要的動力裝置 ： 攪拌機主要依靠 電動機 的運轉 帶動減速器的轉動，進而帶動攪拌軸的旋轉。 異步電動機具有結構簡單、維修方便、工作效率高、重量輕、成本低、負載特性較硬等特點。 電動機的轉速為 1440r/min 而攪拌軸的轉速是 30r/min，所以攪拌機的總傳動比為 48。 因此 可得 攪拌機的主軸功率 ： dPP?? =4? = 機電工程學院機械系 機械設計制造及其自動化本一班 畢業(yè)設計 第 16 頁 共 37 頁 井岡山大學畢業(yè)設計 專 用紙 V 帶傳動的設計 帶傳動是一種撓性傳動 ， 不僅 具有結構簡單、傳動 平穩(wěn)、能 緩沖 吸振、可以在 多軸和 大的軸間距 間 傳遞動力， 而 且 擁有 造價低廉、不需潤滑、維護 方便 等 優(yōu) 點，在 我國 機械 設備的 傳動中應用 非常 廣泛。 當 主動帶輪轉動時，利用 傳動 帶和帶 輪 間的 嚙合作用或 者 摩擦，將 轉速 和動力通過傳動帶傳遞 到 從動輪。在摩擦型帶傳動中， 依 據(jù)傳動帶的橫截面形狀不同，又可分為 楔帶傳動 、 V帶傳動 、 圓帶傳動 和 平帶傳動 。 V帶傳動是靠 V 帶的兩側面與輪槽側面壓緊 產生摩擦力 來 進行動力傳遞的。 V帶較平帶結構緊湊，而且 V帶是無接頭的傳動帶，所以傳動較平穩(wěn)，是帶傳動中應用最廣的一種傳動。 （ 3） 確定帶輪的基準直徑 d 并驗算帶速 v 初選小帶輪的直徑 1d 。 計算大帶輪的基準直徑 2d 計算大帶輪的基準直徑 2d ， 根據(jù) 《 機械設計 》 式 (8 15 )a? 機電工程學院機械系 機械設計制造及其自動化本一班 畢業(yè)設計 第 17 頁 共 37 頁 井岡山大學畢業(yè)設計 專 用紙 V帶的傳動比 1 2~5i ? ，取 1 2i? 。 據(jù)表 88， 圓整 2d =180mm 。 由 《 機械設計 》 式 (8 22)? 2120 0 1 202()2 ( )24( 180 90)[ 2 500 ( 90 180 ) ] 142 2 4 500ddd d dddL a d dam m m m???? ? ? ??? ? ? ? ? ?? 由 《 機械設計 》 表 82? 選 取 帶的基準長度 dL =1400mm 根據(jù) 《 機械設計 》 式 (8 23)?計算實際中心距 a 。 （ 5） 驗算小帶輪上的包角 1 2 1 18 0 ( )oodddd a? ? ? ? (180 90) 486oo? ? ? 169 90oo?? 故符合要求 。 （ 7） 計算單根 V帶的初拉力的最小值 0 min()F ， 由 《 機械設計 》 表 83 得 A 型帶的單位長度質量 /q kg m? ,于是 20 m i n ( 2 .5 )( ) 5 0 0 caKPF q vK Z v????? 20 m i n ( 2 . 5 0 . 9 7 ) 4 . 4( ) [ 5 0 0 0 . 1 6 . 7 8 ]0 . 9 7 4 6 . 7 8FN??? ? ? ???? 應使帶的實際拉力 0 0 min()FF? 。 二、 V帶輪的結構 設計 （ 1） V帶輪的設計要求 設計 V帶輪時應滿足的要求有：質量小、結構工藝性好、無過大鑄造內應力，質量分布均勻，輪槽工作面要精細（表面粗糙度一般應為 ） ，各 槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使帶的載荷分布較為均勻， 以減少帶輪的磨損 。 （ 3） 帶輪的結構 形式 V帶輪由輪緣、輪 輻和輪轂組成。 V 帶輪的結構形式 主要 與 V帶輪的基準直徑 有關 ，并且 V帶輪輪槽的尺寸 依 據(jù) V帶的型號來 決 定 。 （ 4） V帶輪輪槽 的 設計 V帶輪的輪槽與 V帶 選擇 的型號相對應，查《機械設計》表 810? 。 V帶輪安裝到輪槽中以后，一般不應超出帶輪的外圓，也不應與輪槽底部接觸，為此規(guī)定了輪槽基準直徑到外圓和底部的最小高度 minah 和 minfh 。 表 3 帶輪參數(shù) 項目 符號 Y Z A B SPY SPZ SPA SPB 基準寬度 pb 基準線上槽深度 minah 槽間距 e 8? 0.3 12? 15? 19? 第一槽對稱面 至端面的距離 f 7? 1 8? 1 218?? ?? 最小輪緣厚 min? 5 6 帶輪寬 B ( 1) 2B Z e f? ? ? 機電工程學院機械系 機械設計制造及其自動化本一班 畢業(yè)設計 第 20 頁 共 37 頁 井岡山大學畢業(yè)設計 專 用紙 外徑 wd 2wad D h?? 主動帶輪計算：根據(jù) 90dd mm? ，第一槽對稱面至端面的距離： 21 10f mm??? ，槽間距： 15 mm?? ，基準線上槽深度： min mm? ， min mm? ，最小輪緣厚： min 6mm? ? ，基準寬： mm? 。 在總要求范圍內。 頂圓直徑： 1 2a d ad d h?? 90 2 3? ? ? 96mm? 。 1 ( ~ 2)dd? (1 .8 ~ 2 ) 3 8 6 8 .4 ~ 7 6 mm? ? ?， 取 1 70d mm? ，取輪緣寬 。而 1 90 ?? ，所以采用實心式帶輪。 第一槽對稱面至端面距 離： 2110f mm??? ，槽間距： 15 mm?? ， 0 38mm? ? 基準線上槽深： min mm? ， min mm? ，最小輪緣厚： min 6mm? ? ，基準寬： mm? 。 在總要 求范圍內。 11 2 2 1 8 0 2 9 2 6 1 5 0dD d f m m?? ? ? ? ? ? ? ? ?， 82L mm? ， 39。 10C mm? 。 減速器 的 選 擇 減速器是電動機和攪拌機之間 相對獨立的封閉式傳動裝置， 在原動機和工作機或執(zhí)行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用， 減速器的 型號很多，按照傳動形式的不同可分為行星減速器 、 蝸桿減速器和齒輪減速器 。 在工作時，為了使混凝土拌合均勻，工作機的轉速既不可以過快，也不能 太慢， 綜合考慮， 又根據(jù)工作機 的實際轉速為 30r/min。 減速器尺寸：中心距 為 160a mm? ， 中心高 為 0H =125mm ； 最大外形尺寸： H=148mm ， L=3mm 36， B=190mm ； 主動軸： 1d =40mm ， 1l =82mm ； 從 動軸： 2d =65mm ， 2l =70mm 。鏈傳動在 現(xiàn)代的 機械 設備 中 應用 廣泛。在遠距離傳動時，其結構比齒輪傳動輕便得多。 與摩擦型的帶傳動相比，鏈傳動無 整體打滑 和 彈 性滑動 現(xiàn)象， 并且 能保持準確的平均傳動比，傳動效率高，又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較小；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動 不僅 整體尺寸較小，結構較為緊湊， 而且 能夠適應潮濕和高溫的 環(huán)境。 輸送鏈和起重鏈主要用在運輸和起重機械中， 在 普通的 機械傳動中，采用的是傳動鏈。其中滾子鏈 一般用 于傳動系統(tǒng)的低速級 ， 。鏈傳動工作時，套筒上的滾子沿鏈 輪齒廓滾動，可以減輕鏈和鏈輪輪齒的磨損。 鏈輪的材料 選擇 ：鏈輪輪齒 的 耐磨性和強度 必須要有足夠的強度 ，由于小鏈輪的輪齒嚙合次數(shù)比大鏈輪多， 故 受到的沖擊 力 也 較 大， 因此 小鏈輪應 選擇比 較好的材料 加工 。 滾子鏈傳動的設計計算： （ 1） 選擇鏈輪齒數(shù) 取小鏈輪齒數(shù) 1 17z? ，大鏈輪的齒數(shù)為 22 2 17 34Z i Z? ? ? ? ?。查表 91? ，鏈條節(jié)距為 mm? 。取 0 780a mm? 。 查 《機械設計》 表 97? 得到中心距計算系數(shù)1 ?，則傳動的最大中心距為 121 [ 2 ( ) ] 0 . 2 4 9 0 7 2 5 . 4 [ 2 8 8 ( 1 7 3 4 ) ] 7 9 1pa p m m m mf L z z? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 5） 計算鏈速 v ，確定潤滑方式 1 6 0 1 7 2 5 . 4 0 . 4 3 1 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0n Z pv m s??? ? ??? 由 /v m s? 和鏈號 16A ，查圖 914? 可知采用 滴油 潤滑。 機電工程學院機械系 機械設計制造及其自動化本一班 畢業(yè)設計 第 24 頁 共 37 頁 井岡山大學畢業(yè)設計 專 用紙 式中， P — 軸傳遞的功率 （ kw） ； n— 軸的轉速 (r/min)； A— 取決于軸材料的許用扭矩切應力 []t? 的 系數(shù)。 則 3m i n 3 . 5 41 1 5 5 6 . 4 530d m m? ? ? 在軸的最細部分軸的直徑取 60mm 。所以第 2 段軸的直徑應比第 1 段軸的直徑稍大一些，根據(jù)實際情況取第 2 段軸的直徑 2 70d mm? 。根據(jù)軸承的安裝尺寸以及軸承的定位要求，確定第 3 段軸的直徑為 3 79d mm? ，由于攪拌機的攪拌軸總長度比較長，為使平衡性和軸的安全系數(shù)高，取第 3 段軸的長度 3 60L mm? 。該段軸的上方要安裝攪拌機的筒體，此處軸段長度適中即可，取 4 74L mm? 。 確定軸上圓角和倒角尺寸。各軸肩處的圓角半徑見圖 3。 通過軸的結構設計，軸的主要結構尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷已可以求得，因而可按彎扭合成強度條件對 攪拌主 軸進行強度校核計算。作用在軸上的扭矩，從傳動件輪轂寬度中點算起。3439。o? ? ta n 20 28 .79c os 8 06 39。39。根據(jù)《機械設計》 書式 (5 15)? 及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)應變力，取 ?? ，軸的計算應力 2 2 2 2 2 233( ) ( ) 8 1 5 4 (0 . 6 1 1 2 6 . 9 9 0)0 . 1 0 . 1 6 0 . 3 7 9ca M T M T Md aW P??? ?? ? ? ???? ? 此 前已選定軸的材料為 45 鋼，調質處理，由《機械設計》書表 151? 查得1[ ] 60MPa?? ? 。 機電工程學院機械系 機械設計制造及其自動化本一班 畢業(yè)設計 第 28 頁 共 37 頁 井岡山大學畢業(yè)設計 專 用紙 圖 4 計算簡圖 鍵與軸承的選擇 一、鍵的選擇： 為了符合主軸上安裝和定位的要求 ， 軸與鏈輪之間用平鍵連接，又 根據(jù)軸與從動鏈機電工程學院機械系 機械設計制造及其自動化本一班 畢業(yè)設計 第 29 頁 共 37 頁 井岡山大學畢業(yè)設計 專 用紙 輪 連接第 1 段軸 的 公稱直徑為1 60mmd ?，查《機械設計 實用手冊 》書上表 61? 得平鍵截面 d ， （ 鍵寬 ） b ? h （ 鍵高 ） =1811? ，鍵長 56L mm? 。減速器高速軸與主動帶輪連接處的鍵根據(jù) 1 40d mm? ，1 82l mm? ，選 （ 鍵寬 ） b ? h （ 鍵高 ） ? 128? ，長 70L mm?