機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽

1、機(jī)械創(chuàng)新大賽設(shè)計(jì)論文報(bào)告(論文題目：新型可調(diào)環(huán)保路面刷毛機(jī) 作者所在系部： 材料工程系、機(jī)械工程系 作者所在專業(yè)： 模具 、汽修 作者所在班級(jí)： 06811、 06812 、 05122 作 者 姓 名 ： 葛小碩 彭宇 張宇 王偉 石小龍指導(dǎo)教師姓名： 高振玲 蔡毅 完 成 時(shí) 間 ： 2008-3-18 目 錄摘要 IIAbstract III第 1 章 緒論 11.1 課題背景 11.2 新型可調(diào)環(huán)保路面刷毛機(jī)發(fā)展概況 11.3 研究的目的意義及其基本思路 11.4 作品原理介紹 21.5機(jī)器的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義21.6預(yù)期一天的工作量21.7當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類課題研究水平概述21.8機(jī)

2、器的外觀圖3第 2 章 減速器的設(shè)計(jì) 42.1電動(dòng)機(jī)的選擇 4選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 4確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 42.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比，并分配各級(jí)的傳動(dòng)比52.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的動(dòng)力參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)52.4確定齒輪的齒數(shù)模數(shù)62.5校核齒輪彎曲強(qiáng)度 72.6標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算：（小齒輪） 92.7標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算：（大齒輪） 102.8 軸的設(shè)計(jì)與校核 10第 3 章 軸承的校核 15第 4 章 潤(rùn)滑方式與密封的選擇 174.1 軸承的潤(rùn)滑174.2 軸承的密封17第 5 章 從電動(dòng)機(jī)到減速器，小齒輪軸鏈傳動(dòng)的靜強(qiáng)度的計(jì)算 18第 6 章 滾筒的選擇與校

3、核 20參考文獻(xiàn) 21摘 要新型可調(diào)路面刷毛機(jī)是在高速公路橋面施工過(guò)程中，為保證橋面混凝土與瀝青混凝土結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)有效粘結(jié)而設(shè)計(jì)的對(duì)路面進(jìn)行刷毛處理的機(jī)械。本文對(duì)新型可調(diào)路面刷毛機(jī)從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)構(gòu)間的受力分析等方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究計(jì)算。首先，螺紋調(diào)節(jié)精確且具有固定支撐的作用、轉(zhuǎn)動(dòng)副中的低副和高副能產(chǎn)生確定運(yùn)動(dòng)，所以本機(jī)器采用螺紋調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)到副機(jī)構(gòu)。將機(jī)架做成一體，最終使整體調(diào)節(jié)方便可行。其次，為了保證傳動(dòng)的精確性采用鏈與齒輪相結(jié)合的傳動(dòng)方式，通過(guò)調(diào)節(jié)齒輪之間的傳動(dòng)比來(lái)改變轉(zhuǎn)速。為合理利用功率而對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究，在研究過(guò)程中給出了詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程和圖紙的詳細(xì)標(biāo)注。從而選擇出了恰

4、當(dāng)?shù)凝X輪、電機(jī)和減速器等。、再次，為了充分利用材料、延長(zhǎng)壽命、降低成本。對(duì)軸的受力進(jìn)行了較核和滾筒的選擇。從而采用了恰當(dāng)?shù)妮S頸和空心滾筒。根據(jù)以上的理論計(jì)算，對(duì)新型可調(diào)路面刷毛機(jī)的樣機(jī)進(jìn)行了加工實(shí)驗(yàn)，取得了比較滿意的結(jié)果。關(guān)鍵詞 刷毛機(jī) 機(jī)構(gòu) 傳動(dòng) 校核 AbstractThe new adjustable road surface carding and brushing machine which is employed by the modern machinery design technology is designed to handle the road surface. Con

5、sidered the demand situation in nowadays market and its superiority compared with the traditional technology. This article has carried on the detailed research computation into this new adjustable road surface carding and brushing-machine, from organizational design, mechanical drive, organizational

6、 aspects with stress analysis and so on.First of all the thread adjustment is precise and has the fixed supports function, along with rotating the vice-low of vice and high ranged power to determine its movement, therefore, this aircraft use the thread adjustment with rotating changed to the vice-or

7、ganization in order to make a body rack. Finally, this combination causes the whole adjustment convenience to be feasible.Next, for the purpose of guaranteeing the transmission accurary , this machine uses the type of dive which is connected with the chain and the gear unify, which changed the rotat

8、ional speed through adjusting years transmission .for making use of power reasonably, We have advanced design and research of this product, During this research process, we made detailed computational process and blueprint detailed labeling .As a result, we have chosen the appropriate year ,the elec

9、trical machinery, the reduced-speed year and so on.Once more , to make use of the material ,to extend its life and reduce the cost fully ,we carried on the countershafts stress and made the choice of nuclear and drum. Thus leads to the appropriate journal and the bored roll .According to above theor

10、etical calculation, we has carried on the processing experiment to the new adjustable road surface carding and brushing machines prototype . Finally ,we has obtained the quite satisfactory result.Key words Carding and brushing machine Organization Transmission Examination 第1章 緒論1.1 課題背景隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展

11、，人民生活水平的提高，道路建設(shè)顯得尤為重要，其壽命更為不容忽視。為減小高速公路橋面的破壞，就要保證橋面混凝土與瀝青混凝土結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)有效粘結(jié)，因此橋面鋪裝施工完成后要對(duì)其頂面進(jìn)行刷毛處理。傳統(tǒng)的刷毛工藝是在施工過(guò)程中采用人工方式對(duì)混凝土連接層進(jìn)行處理，但由于沒有專用機(jī)械，致使工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、效果差，從而埋下質(zhì)量隱患。為解決上述問(wèn)題，本課題的研究勢(shì)在必行。參考括號(hào)里的資料，加上環(huán)保內(nèi)容（隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，集裝箱運(yùn)輸和跨省貨物運(yùn)輸不斷增加，公路交通量亦逐漸增加，公路對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用性能提出了更高的要求。目前，在已經(jīng)通車的高速公路上，橋面鋪裝面積所占比重大大高于一般公路。在公路橋梁

12、使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)橋面鋪裝易出現(xiàn)混凝土開裂松散、唧漿等病害，橋面破壞非常突出。橋面作為至關(guān)重要一環(huán)，其質(zhì)量的好壞直接影響到整座橋梁的質(zhì)量及使用效果，因而影響到高速公路的建設(shè)質(zhì)量。因此，控制好橋面的質(zhì)量，找出橋面破壞的主要原因并制定相應(yīng)的對(duì)策，減少通車后橋面的返修率，是一個(gè)值得研究的課題。經(jīng)分析，橋面混凝土與瀝青混凝土結(jié)合不良是橋面破壞的主要原因之一。要保證橋面混凝土與瀝青混凝土結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)有效粘結(jié)，橋面混凝土鋪裝施工完成后，在混凝土初凝時(shí)，對(duì)其頂面必須進(jìn)行刷毛處理，把混凝土表面浮漿刷掉，露出石子。橋面混凝土刷毛工作非常重要，若刷毛不好，將嚴(yán)重影響瀝青混凝土與橋面混凝土的結(jié)合。傳統(tǒng)的刷毛工藝是

13、在施工過(guò)程中用普通的鋼絲刷人工操作，重點(diǎn)是掌握刷毛時(shí)間，過(guò)早不均勻，容易刷掉石子，并且沾在刷子上不易操作，如果晚了刷不動(dòng)。一般掌握在初凝后亦不沾刷子最好，必要時(shí)需集中人力搞突擊戰(zhàn)。另外，刷毛刷二遍最好，第一編縱向刷，第二遍橫向刷，深度以露出石子23mm即可，刷后及時(shí)用掃帚把粉沫清掃出橋面范圍。由于沒有專用機(jī)械，致使工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、效果差，從而埋下質(zhì)量隱患。為解決這些問(wèn)題，研制滾地式刷毛機(jī)來(lái)完成人工無(wú)法大面積完成的工作，達(dá)到瀝青混凝土與橋面混凝土有效粘結(jié)的施工要求，勢(shì)在必行，該課題的研究具有重要的實(shí)際意義。）1.2 新型可調(diào)環(huán)保路面刷毛機(jī)發(fā)展概況在當(dāng)今社會(huì)道路建設(shè)中，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家中采用

14、的材料較好，因而無(wú)需再進(jìn)行刷毛處理。而在一些發(fā)展中國(guó)家中，應(yīng)用的材料達(dá)不到那種程度，仍需要進(jìn)行刷毛處理，大多都是采用人工手持毛刷進(jìn)行工作，勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率較低，浪費(fèi)了大量的人力和財(cái)力，增加了道路建設(shè)的時(shí)間。該機(jī)器的使用回避了上述弊端。該項(xiàng)技術(shù)在全國(guó)幾乎處于空白技術(shù)。（國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)一般采用人工刷毛、沖毛或拉毛的處理方式。人工刷毛是在施工過(guò)程中用普通的鋼絲刷人工操作，重點(diǎn)是掌握刷毛時(shí)間，過(guò)早不均勻，容易刷掉石子，并且沾在刷子上不易操作，如果晚了刷不動(dòng)。一般掌握在初凝后亦不沾刷子最好，必要時(shí)需集中人力搞突擊戰(zhàn)。另外，刷毛刷二遍最好，第一編縱向刷，第二遍橫向刷，深度以露出石子12mm即可，刷后及時(shí)用掃

15、帚把粉沫清掃出橋面范圍。由于沒有專用機(jī)械，致使工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、效果差。沖毛工藝是在橋面鋪裝混凝土澆筑(布料、找平、震搗、收光完成后噴灑一定濃度的表面緩凝劑，使砼混凝土在水化反應(yīng)凝固的時(shí)候，表面一層因緩凝劑的作用不凝固，然后選擇合適的時(shí)間用高壓水槍將表面未凝固的水泥漿沖掉，露出石子。該工藝受緩凝劑濃度、沖毛水壓、水槍形式、沖毛時(shí)間等因素的影響，很難達(dá)到理想效果。采用拉毛工藝，橋面混凝土表層存有浮漿，與瀝青混凝土結(jié)合也不理想。加之長(zhǎng)期在超載車輛碾壓下，橋面混凝土浮漿便“未老先衰”，從而引起瀝青混凝土的損壞。在澳大利亞、德國(guó)、比利時(shí)、法國(guó)、英國(guó)等國(guó)家已經(jīng)開始使用露石混凝土路面取代傳統(tǒng)水泥混凝

16、土采用刷毛和劃槽的表面處理方式。該路面由兩層混凝土組成，上層厚度為4050mm，當(dāng)?shù)讓踊炷翝沧⑼?0分鐘后就開始澆注，這就保證了兩層能夠較好的結(jié)合成一個(gè)整體。）1.3 研究的目的意義及其基本思路研究的目的意義利用當(dāng)今先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)，用機(jī)械運(yùn)動(dòng)代替人工徒手勞動(dòng)作業(yè)，節(jié)省人力，物力。從而提高工作效率。（研究的目的：傳統(tǒng)的刷毛工藝是在施工過(guò)程中用普通的鋼絲刷人工操作，重點(diǎn)是掌握刷毛時(shí)間，過(guò)早不均勻，容易刷掉石子，并且沾在刷子上不易操作，如果晚了刷不動(dòng)。一般掌握在初凝后亦不沾刷子最好，必要時(shí)需集中人力搞突擊戰(zhàn)。另外，刷毛刷兩遍最好，第一編縱向刷，第二遍橫向刷，深度以露出石子23mm即可，刷后及時(shí)用掃

17、帚把粉沫清掃出橋面范圍。由于沒有專用機(jī)械，致使工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、效果差，從而埋下質(zhì)量隱患。為解決這些問(wèn)題，研制滾地式刷毛機(jī)來(lái)完成人工無(wú)法大面積完成的工作，達(dá)到瀝青混凝土與橋面混凝土有效粘結(jié)的施工要求，勢(shì)在必行。）將毛刷的水平運(yùn)動(dòng)演變成圓周運(yùn)動(dòng)，從而加大了工作面積，工作中合理利用機(jī)械產(chǎn)生的力，減小了機(jī)械的體積和重量，以防在工作中給未完全干燥的混凝土的面產(chǎn)生負(fù)面影響。毛刷離地面的高度可以自由調(diào)節(jié)，在不工作時(shí)提高滾筒離地面的高度，有利于不工作時(shí)該機(jī)器的移動(dòng)。調(diào)節(jié)電機(jī)與滾筒的傳動(dòng)比，使?jié)L筒的轉(zhuǎn)速更加適應(yīng)對(duì)地面的刷毛工作，合理選擇電機(jī)，盡量節(jié)約該機(jī)器的成本。達(dá)到研究機(jī)器的根本目的。調(diào)節(jié)機(jī)械簡(jiǎn)圖如圖

18、1所示：圖1 調(diào)節(jié)機(jī)械簡(jiǎn)圖自由度為：F=3n-2p-p=3×2-2×2-1=11.4 作品原理介紹總體的體積、結(jié)構(gòu)間的穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)的可行性、滾筒的力學(xué)性能、滾筒的轉(zhuǎn)速、電機(jī)大小、傳動(dòng)比、機(jī)器工作時(shí)的毛刷所受阻力等等方面做了全面的考慮。最終確定了各項(xiàng)參數(shù)：體積:1305×600×1025（mm） 電動(dòng)機(jī)輸出功率:1.5KW總傳動(dòng)比：22.4 滾筒轉(zhuǎn)速:127r/min動(dòng)力市電:380V 毛刷阻力:1KN整體調(diào)節(jié)：采用滾筒與機(jī)身整體調(diào)節(jié)，從而保證了機(jī)身的整體調(diào)節(jié)，保證該結(jié)構(gòu)的不變性，使此調(diào)節(jié)不會(huì)對(duì)該機(jī)器帶來(lái)什么損傷。滾筒高度調(diào)節(jié)采用轉(zhuǎn)動(dòng)副和螺紋調(diào)節(jié)，毛刷在工

19、作過(guò)程中肯定有磨損，為了多次利用，降低成本，使?jié)L筒能上下調(diào)節(jié)滾桶空心設(shè)計(jì)，為了降低機(jī)身的重量，提高滾筒的性能，而采用空心滾筒。1.5機(jī)器的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義取代人工拿鋼絲刷進(jìn)行施工，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，很大程度上提高了工作效率，提高施工質(zhì)量，從而延長(zhǎng)了公路的使用壽命。無(wú)論是從施工單位的經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，還是從工期的長(zhǎng)短，施工路面的質(zhì)量，公路的使用壽命方面考慮，新型可調(diào)路面刷毛機(jī)的使用，會(huì)在道路鋪設(shè)當(dāng)中起到很重要的作用。（實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義：人工刷毛受工人手的力度、時(shí)間早晚和工作態(tài)度等問(wèn)題的影響，導(dǎo)致刷毛效果不理想，經(jīng)常需要返工，用路面刷毛機(jī)刷毛則避免了這些問(wèn)題，裸露石子深度均勻，無(wú)需返工，工

20、作過(guò)程不破壞砼粒料，并且實(shí)現(xiàn)了人工無(wú)法大面積完成的工作，大大地提高了施工效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，從而為施工單位節(jié)省人力、財(cái)力并延長(zhǎng)了公路的使用壽命。本課題是一項(xiàng)工程應(yīng)用課題，具有一定的理論研究和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，并可在生產(chǎn)實(shí)踐中取得更好的經(jīng)濟(jì)效果。）1.6預(yù)期一天的工作量=459m (1-1459m×60%=275m275m相同寬度的路面約需要23人一天才能施工完畢不難發(fā)現(xiàn)使用新型可調(diào)路面刷毛機(jī)工作與單純手工作業(yè)相比，工作效率得到了很大的提高。1.7當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類課題研究水平概述由于公路鋪設(shè)施工單位對(duì)路面粗糙處理這一道工序的刪除或重視度不高，造成對(duì)這方面課題研究也基本上被忽視，在國(guó)內(nèi)同類課

21、題研究的單位或個(gè)人很少，在河北省內(nèi)基本處于空白狀態(tài)。此內(nèi)容可不要1.8 機(jī)器的外觀設(shè)計(jì)機(jī)器的外觀如圖2所示。圖2 外觀圖第2章 減速器的設(shè)計(jì)2.1電動(dòng)機(jī)的選擇按工作條件和要求選擇一般用途的3Y系列的三相異步電動(dòng)機(jī)為臥式封閉結(jié)構(gòu)。初選電動(dòng)機(jī)的功率為1.5KW，滾筒所需功率為PW= (2-1式中 =1kw，=0.96電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 = (2-2從電動(dòng)機(jī)至滾筒之間的總效率為y Y=×× (2-3查表得：=0.95 =0.99 =0.98則 =0.95 × 0.98 × 0.99=0.833= =1.5×0.832=1.25KW選擇電動(dòng)機(jī)額定功率

22、使=（11.3） 由電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中查表=1.5KW工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為 = (2-4=1.25×0.96=1.2m/s=127n/min按表推薦的鏈傳動(dòng)的合理范圍取鏈的傳動(dòng)比=25 單級(jí)齒輪的傳動(dòng)比=35，總傳動(dòng)比的的合理范圍為18144，故電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)的可選范圍為：=（18144）×127r/min=228618288n/min,符合這一范圍轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速只有3000r/min一種查表得出這種電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y90S-2，參數(shù)如表2-1所示：表2-1 電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)質(zhì)量Y90S-21.5kw3000n/min2840n/min22Kg

23、2.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比，并分配各級(jí)的傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為：i=22.4 (2-5 分配各級(jí)的傳動(dòng)比為i=×× 初取i=3 則減速器的傳動(dòng)比為：i=7.47按展開式布置：=1.3可算出=2.4 則=3.122.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的動(dòng)力參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)1.各軸轉(zhuǎn)速：I軸 =946.7r/minII軸 =303.4r/min滾筒軸 =126.4r/min2.各軸功率I軸： =.=1.5×0.95=1.425KWII軸： =.=1.425×0.99×0.98=1.38KW滾筒軸： =.=1.38×0.99×0.98×

24、;0.95×0.99=1.26KW3.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩I軸： =9550×=9550×II軸： =9550×=9550×滾筒軸： =9550×=9550×4. 將運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整并列如表2-2所示表2-1 電動(dòng)機(jī)參數(shù)參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸I軸II軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n/min2840946.7303.4126.4功率p/kw1.51.4251.381.26轉(zhuǎn)矩T/n.m5.0414.443.495.22.4 確定齒輪的齒數(shù)模數(shù)考慮到是普通的減速器，故采用軟齒面齒輪傳動(dòng)裝置，參照表選小齒輪材料為：45Cr 調(diào)質(zhì)鋼 250HBS

25、。 大齒輪材料為：42.SiMn 調(diào)質(zhì)200HBS齒輪的傳動(dòng)精度等級(jí)為8級(jí)。軟齒面閉合傳動(dòng)方式應(yīng)按齒面的接觸強(qiáng)度計(jì)算求中心距a利用公式：a48.3 .(u+1 3 (2-6修正系數(shù)a 查表的a=1許用接觸應(yīng)力接觸疲勞極限應(yīng)力 hlimhlim=690MPa hlim=660MPa許用接觸應(yīng)力=0.9hlim=0.9×690Mpa=621MPa=0.9hlim=0.9×660Mpa=594MPa因 取=594Mpa代人上式小齒輪的轉(zhuǎn)矩TT=9550×103=43400n.mm齒寬系數(shù) 取=0.4載荷系數(shù)k 取k=1.7計(jì)算齒輪傳動(dòng)中心距aa(u+13=48.3 &#

26、215;1×(3.12+1 3=109.7mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5mm 則Z=26Z=62主要傳動(dòng)尺寸：d=m=2.5×26=65 mm d=m=2.5×62=155 mma=(Z+Z=110mmb=b=a=0.4×110=44mmb= b+(510= (4954mm取b=49mm計(jì)算齒輪圓周速度： v=1.03m/s2.5 校核齒輪彎曲強(qiáng)度齒根彎曲強(qiáng)度校核公式：=Y (2-6許用彎曲應(yīng)力彎曲疲勞極限應(yīng)力Flim Flim=292MPa Flim=280MPa許用彎曲應(yīng)力=1.4Flim=1.4×290=406MPa=1.4Flim=1.4&#

27、215;280=392Mpa校核復(fù)合齒數(shù)系數(shù)：Y Y=4.13 Y=3.98校核齒根彎曲應(yīng)力：=Y=76.54Mpa所以該齒輪適用。=Y =76.54×=73.76MPa所以該齒輪同樣適用。2.6 標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算：（小齒輪）如表2-3所示表2-3 直齒圓柱齒輪幾何參數(shù)名稱符號(hào)計(jì)算公式模數(shù)mm=2.5mm齒數(shù)zz=26分度園壓力角=20齒頂高h(yuǎn)h=m=2.5mm工作高度hh=2h=5mm全齒高h(yuǎn)h=h+c=5.625mm頂系cc=0.25m=0.625mm分度圓直徑dd=m=2.5×26=65mm齒輪圓直徑dd=d+2h=70mm齒根圓直徑dd=d.2(

28、h-h+l=63.75mm基圓直徑dd=mcos=64.9mm分度圓齒距pp=m=7.85mm分度圓齒厚ss=m/2=3.925mm分度圓齒精度ee=m/2=3.925mm2.7標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算：（大齒輪）如表2-4所示表2-4直齒圓柱齒輪幾何參數(shù)名稱符號(hào)計(jì)算公式模數(shù)mm=2.5mm齒數(shù)zz=62分度園壓力角=20齒頂高h(yuǎn)h=m=2.5mm工作高度hh=2h=5mm全齒高h(yuǎn)h=h+c=5.625mm頂系cc=0.25m=0.625mm分度圓直徑dd=m=2.5×62=155mm齒輪圓直徑dd=d+2h=160mm齒根圓直徑dd=d.2(h-h+l=148.750m

29、m基圓直徑dd=mcos=145.7mm分度圓齒距pp=m=7.85mm分度圓齒厚ss=m/2=3.925mm分度圓齒精度ee=m/2=3.925mm2.8 軸的設(shè)計(jì)與校核1.設(shè)計(jì)軸的基本直徑選用45鋼正火處理，估計(jì)直徑d100mm查表得：=600Mpa 查表去c=118dc=118=20mm所求d應(yīng)為受扭轉(zhuǎn)段的直徑即裝鏈輪處的直徑，原因該處有一鍵槽。故直徑應(yīng)大于3即d=1.03×20=20.6mm 取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=25mm。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1 初定各軸段直徑如表2-5所示表2-5各段軸直徑位置軸直徑說(shuō)明鏈接處25mm按傳遞扭矩設(shè)計(jì)基本直徑油封處29mm為滿足鏈輪的軸向固定要求而設(shè)一

30、軸肩，軸肩高a=(0.070.1d=1.752.5 取a=2軸承處35mm因承受徑向力，故選用面接觸為觸，為使軸承從右端卸掉，軸承外徑應(yīng)大于油封直徑。軸頸為35mm，初定軸承型號(hào)為7207AC，兩端相同齒輪處37mm考慮齒輪從右端插入，故齒輪孔徑應(yīng)稍大于軸承直徑。并取標(biāo)準(zhǔn)直徑軸承處44mm齒輪右端用軸環(huán)定位，接齒輪處軸頸應(yīng)為37mm，軸環(huán)高度為h=(0.070.1）d=2.593.7 取h=3左端軸承軸肩處40mm為便于拆卸軸肩高度不能過(guò)高.據(jù)7207C型軸承安裝尺寸，取軸肩高度為2.5mm(2 確定各軸段長(zhǎng)度（由左向右）如表2-6所示表2-6各段軸長(zhǎng)度鏈輪處48mm假設(shè)鏈輪轂寬度為50mm,

31、為保證軸端圈能加緊鏈輪的軸端長(zhǎng)度應(yīng)略小于鏈輪轂寬度，取48mm油封處45mm此長(zhǎng)度應(yīng)包括兩部分，取軸承蓋外端面與鏈輪右端面的間距為25mm,取軸承有端面與軸承外端面的間距為20mm,故為45mm齒輪處68mm假設(shè)齒輪輪轂寬度為70mm,為保證套筒能壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)度應(yīng)略小于輪轂寬度(3其它尺寸 為方便加工,并按照7207AC型軸承的安裝尺寸,軸上過(guò)渡圓角半徑r=1mm.軸端倒角為。(4傳動(dòng)零件的周向固定。 齒輪及鏈結(jié)處均用A型普通平鍵齒輪為A10×50GB1096 鏈結(jié)處為A8×36GB1096。3. 軸的受力分析(1求軸傳遞的轉(zhuǎn)距 T=9.55××=

32、9.55×10×=43400N.mm齒輪上的切向力：F=1336N 齒輪上的徑向力：F= F×tan=1336×tan20=486.3N(2確定軸的跨距由軸承手冊(cè)查得7207C型軸承的a值為15.7mm,固左右軸承的 反力作用點(diǎn)至齒輪力作用點(diǎn)的間距皆為（0.5×70+20+5+17-15.7）=61.3mm。鏈輪力作用點(diǎn)與右端軸承的支反力作用點(diǎn)的間距為15.7+20+25+0.5×50=85.7mm4.按當(dāng)量彎矩校核強(qiáng)度(1 作軸的空間受力簡(jiǎn)圖(2 作水平受力圖及彎矩圖，假設(shè)鏈對(duì)軸的壓軸力為500NF= F=M=FM=MM=7.00&

33、#215;85.7=42850N.mm(3作垂直受力圖及彎矩圖F=F=668NM= F(4作合成彎矩M圖M=M=M=42850N.mm(5作合成轉(zhuǎn)矩T圖T=43400N.mm(6按當(dāng)量變距校核該軸的強(qiáng)度由圖可見截面B的彎矩，轉(zhuǎn)矩皆為最大 且相對(duì)尺寸較小，故應(yīng)當(dāng)校核截面B的當(dāng)量彎矩為：M=查表得對(duì)于45鋼 =600MP其55MPa=11.7Mpa所以軸的強(qiáng)度足夠。(7受力圖及彎矩圖如圖2-2所示：ab圖2-2受力圖及彎矩圖第3章 軸承的校核預(yù)期壽命為2年；受中等沖擊n=303.4;徑向載荷F=1000N, F=2000N 外加軸向載荷F=880N。1. 計(jì)算軸承的內(nèi)部軸向力,由于軸承的型號(hào)為72

34、07AC，查得7207AC型軸軸向的計(jì)算公式為F=0.68F 故得F=0.68F=0.68×1000=680NF=0.68F=0.68×2000=1360N 分別在圖中載荷作用中心畫出F,F指向圖3-1所示：圖3-1 受力分析2.計(jì)算軸承的軸向載荷=880+1360=2240F 故F=F+F=880+1360=2240N F=F=1360N3. 計(jì)算軸承的徑向當(dāng)量，動(dòng)載荷。軸向的徑向當(dāng)量載荷P，由表查得70000AC型軸承的e=0.08=e=0.08由表查得X=0.41 Y=0.87由于轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受中等沖擊,由表取f=1.5則可得P=f×（XF+YF）=1.5&#

35、215;（0.41×1000+0.87×2240）=3538.2 軸承2的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷=0.68=e 由表可得 X=1,Y=0 則可得P=f×（XF+YF）=1.5×（1×2000+0×1300）=3000N 兩軸承型號(hào)相同而且PP,故應(yīng)按P計(jì)算軸承壽命4. 校核軸承徑向基本額定動(dòng)載荷的計(jì)算值C為:C= (3-1由(3-1得載荷的計(jì)算值為3538.2×=24063.2N由軸承手冊(cè)查得7207A軸承的基本額定動(dòng)載荷3050024063.2，并且數(shù)值較接近。故該軸使用。第4章 潤(rùn)滑方式與密封的選擇4.1 軸承的潤(rùn)滑當(dāng)滾動(dòng)軸承d值小于2×10mm/min時(shí)一般采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，為了防止箱內(nèi)潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承，使軸承內(nèi)潤(rùn)滑脂稀釋而流出，通常在箱體軸承座內(nèi)側(cè)一端安裝擋油環(huán)，軸承距內(nèi)壁的距離為：1015mm.當(dāng)傳動(dòng)零件的邊緣圓周速度大于2-3m/s時(shí)可利用傳動(dòng)零件進(jìn)行飛濺式潤(rùn)滑，軸承距內(nèi)壁的距離為3-5mm由于傳動(dòng)零件的圓周速度小于2-3m/s，所以采用脂潤(rùn)滑