注漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、湖北民族學(xué)院理學(xué)院機(jī)械電子工程 專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目注漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人（簽名）設(shè)計(jì)說明書 頁附圖 張附表 張圖紙 張教學(xué)團(tuán)隊(duì)名稱機(jī)械電子工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人（簽名）設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教 師（簽名）（簽名）評(píng) 閱 人（簽名）2013年5月31日作者聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立 進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外， 本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全了解有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留 并向有關(guān)學(xué)位論文管理機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。同意省級(jí) 優(yōu)秀學(xué)位論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文通過影印、縮印、掃描等

2、方式 進(jìn)行保存、摘編或匯編；同意本論文被編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和 查閱。本學(xué)位論文內(nèi)容不涉及國家機(jī)密。論文題日：注漿機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)作者單位：湖北民族學(xué)院理學(xué)院作者簽名：目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 摘要3ABSTRACT 4 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1引言5 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2注漿原理及設(shè)計(jì)參數(shù)52.1注漿泵原理52.2設(shè)計(jì)參數(shù) 6 HYPERLINK l bookmark16 o

3、Current Document 3注漿機(jī)傳動(dòng)裝置簡圖擬定6 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 4注漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)74.1注漿機(jī)柱塞缸大小的確定74.2注漿泵柱塞桿運(yùn)動(dòng)速度大小的確定74.3計(jì)算曲軸的轉(zhuǎn)速和確定總傳動(dòng)比分配 74.4計(jì)算曲軸的功率7 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 5減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)85.1減速結(jié)構(gòu)整體布局的設(shè)計(jì)85.2電動(dòng)機(jī)的選擇95.3確定分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配95.4計(jì)算傳動(dòng)裝置直軸的動(dòng)力和轉(zhuǎn)速參數(shù)計(jì)算95.5齒輪的設(shè)計(jì)105.6設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)12設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)參數(shù)錯(cuò)誤！

4、未定義書簽。皮帶輪的設(shè)計(jì) 135.7.傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)15輸入直軸的設(shè)計(jì) 15曲軸設(shè)計(jì)計(jì)算 186注漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)組裝圖20 HYPERLINK l bookmark362 o Current Document 7結(jié)束語21致 謝22 HYPERLINK l bookmark365 o Current Document 參考文獻(xiàn)23 HYPERLINK l bookmark383 o Current Document 附錄24厚依心曜BACHELORS THESIS注漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要注漿機(jī)主要由注漿缸、柱塞缸、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成，傳動(dòng)部分將所需的力傳 遞到柱塞泵活塞，使柱塞泵活塞往

5、復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)注漿缸對(duì)物料吸入和輸出。課題主要對(duì)注 漿機(jī)的傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)注漿機(jī)的注漿性能指標(biāo)，計(jì)算出柱塞活塞的往 復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，得出柱塞在單位時(shí)間內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率。根據(jù)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率和推力選 擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比。最后確定傳動(dòng)裝置的零件的尺寸，使傳動(dòng)裝置的 工作能力滿足注漿機(jī)工程的需求。關(guān)鍵詞：注漿機(jī)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)厚士修依論義Design Of Transmission Mechanism Of Grouting MachineABSTRACTGrouting machine is mainly composed of grouting cylinder, p

6、iston cylinder, a power transmission mechanism is composed of three parts, transmission parts will be required to transfer to the piston pump, the piston reciprocating plunger pump to achieve grouting cylinder on the material suction and discharge. The design and analysis, calculation, main subject

7、of grouting machine transmission device structure, according to the grouting performance grouting machine, analyzed and calculated the reciprocating motion speed plunger piston, and then calculated the punching plunger, the plunger stroke and thrust according to the motor selection, allocation of th

8、e total transmission ratio and transmission ratio is calculated by this, at the end of the transmission structure parts design and analysis in order to meet the needs of the construction project.KEY WORDS: transmission mechanism, grouting machine, design1引言注漿機(jī)簡介：注漿機(jī)用途較廣的一種施工設(shè)備。在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的建筑 施工中，經(jīng)常用于預(yù)預(yù)

9、應(yīng)力孔道注漿.適用于礦井、隧道、水利、地鐵、建筑、 橋梁等。注漿機(jī)傳動(dòng)裝置作用：注漿機(jī)傳動(dòng)裝置把動(dòng)力裝置的動(dòng)力傳遞給工作機(jī)構(gòu) 等的中間設(shè)備。傳動(dòng)系統(tǒng)的基本功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳給注漿泵的活塞 產(chǎn)生動(dòng)力，使注漿泵柱塞達(dá)到所需要的沖次滿足工程的需求，傳動(dòng)裝置在整個(gè) 注漿機(jī)中其重要的作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，建筑市場(chǎng)呈現(xiàn)出前所未有的景象。國內(nèi)大 力興建房建產(chǎn)業(yè)、交通橋梁工程和高速高鐵公路，作為建筑工程中重要機(jī)械設(shè) 備的需求量不斷增多，有力地拉動(dòng)注漿泵的市場(chǎng)需求。1802年由法國人用木制 沖擊泵注入勃土和石灰漿液加固地層，被稱為注漿的開始。1862年英國研制發(fā) 明硅酸鹽水泥后，注漿材料發(fā)展

10、以水泥漿液為主。1880 -1905年，美國人又相 繼研制了壓縮空氣和類似目前的壓力注漿泵等注漿設(shè)備，對(duì)注漿材料的配方、 注漿泵和注漿工藝做了不少改進(jìn)，為現(xiàn)在巖層注漿技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1884年化 學(xué)漿液在印度問世，并用于建橋固砂工程。從化學(xué)注漿開始到20世紀(jì)40年代， 注漿材料主要是以水玻璃為主，且在歐美各國廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)40年代后，注 漿技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)入一個(gè)鼎盛時(shí)期，各種水泥漿材和化學(xué)漿材相繼問世， 尤其是60年代以來，有機(jī)高分子化學(xué)漿材得到迅速的發(fā)展，各國大力發(fā)展和研 制化學(xué)注漿材料及其注漿技術(shù)。隨著注漿材料的飛速發(fā)展，注漿工藝和注漿設(shè) 備也得到巨大發(fā)展，注漿技術(shù)應(yīng)用工程規(guī)模越來越

11、廣，幾乎涉及到所有的巖土 和土木工程領(lǐng)域【1】。本課題主要根據(jù)注漿機(jī)的注漿性能指標(biāo)為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，通過柱塞缸往復(fù)運(yùn) 動(dòng)速度來決定注漿機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功率轉(zhuǎn)速和最大輸出推力。如圖2-1所示，當(dāng) 活塞往右移動(dòng)的時(shí)候，注漿缸內(nèi)的壓力小于大氣壓力，物料從進(jìn)料口進(jìn)入注漿 缸，出料口關(guān)閉，當(dāng)物料壓入一定量的時(shí)候，活塞開始往左移動(dòng)，注漿缸內(nèi)的 壓力大于外界壓力，進(jìn)料口關(guān)閉出料口打開，物料從出料口輸出。注漿機(jī)的排 出流量速度大小取決于活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，注漿機(jī)的輸出壓力由活塞的推力 大小決定的。為了實(shí)現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，主要有三種傳動(dòng)形式，液壓傳動(dòng)，氣壓 傳動(dòng)，電動(dòng)傳動(dòng)。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)就是高度的穩(wěn)定和用戶可應(yīng)用

12、的恒 定的推力，達(dá)到一樣的的推力液動(dòng)執(zhí)行器造價(jià)要比電動(dòng)高很多。因此本設(shè)計(jì)選 擇電動(dòng)傳動(dòng)，并對(duì)傳動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。2注漿原理及設(shè)計(jì)參數(shù)2.1注漿泵原理物料從進(jìn)料口吸入，活塞右移移吸入物料，此時(shí)出料口是關(guān)閉的。物料落 入一定量后，進(jìn)料口關(guān)閉，出料口打開，活塞左移，物料從出料口泵出。為了 實(shí)現(xiàn)這一功能，選擇電動(dòng)傳動(dòng)，傳動(dòng)原理如2-1所示，曲軸6連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸 切向力推動(dòng)連桿5往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)活塞桿4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。冬俺修士皆依論義露BACHELORS THESIS圖2-1注漿機(jī)原理圖2.2設(shè)計(jì)參數(shù)表2-1注漿機(jī)的給出的主要技術(shù)性能注漿機(jī)輸送量（m3/h）4.2注漿機(jī)輸出壓力（MPa）1.04柱塞的最大推

13、力（KN）6.05電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)度（r/min）1440輸出口內(nèi)徑（mm）383注漿機(jī)傳動(dòng)裝置簡圖擬定根據(jù)注漿機(jī)的原理和一般齒輪減速器原理，初步擬定注漿機(jī)的傳動(dòng)裝置見 圖。電動(dòng)機(jī)6轉(zhuǎn)動(dòng)，通過皮帶輪5、6,齒輪10、11減速將電動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞 全曲軸4,提供所需的動(dòng)力再通過連桿、活塞使柱塞產(chǎn)生所需往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，方 案簡圖如圖2-2所示。1.輸出口 2.注漿泵體 3.活塞 4.曲軸 5、6.皮帶輪7.輸出球閥8.輸入球閥9.輸入口10、11.齒輪12.輸入軸 13.電動(dòng)機(jī)圖3-1注漿機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖4注漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1注漿機(jī)柱塞缸大小的確定根據(jù)注漿泵所給的性能指標(biāo)可知輸出壓力為1.04MPa，最

14、大推力為6.05KN。 首先計(jì)算輸出口的出漿速度A 2F 6.05 x 103(4-1)A2 P 1.04 x 106A =兀 r2聯(lián)立以上兩個(gè)式子，得柱塞缸的半徑為r = 42.5mm4.2注漿泵柱塞桿運(yùn)動(dòng)速度大小的確定要確定曲軸的轉(zhuǎn)速，必須先計(jì)算出活塞的速度，從而結(jié)合曲軸的轉(zhuǎn)速確定 活塞的沖次。柱塞桿的速度也就是柱塞缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)流體的平均速度V。根據(jù)流體力學(xué)流體 的連續(xù)性公式2pAV=pAV(3-3)其中？流體的密度，A,A分別是輸出口和柱塞缸的截面面積，V,V分別是1212輸出口流體的平均速度和柱塞缸內(nèi)流體的平均速度。輸出口漿體的平均速度為V = QAi其中Q是泵的流量已知出口的直徑，計(jì)算輸

15、出口的面積A =兀 r2(4-5)只有柱塞左移動(dòng)的時(shí)候才壓出漿體，而根據(jù)注漿泵的參數(shù)指標(biāo)是4.2m3/h，-4.2 x 2假設(shè)流體不間斷流出，流量Q = k = 0.00234m3/s60 x 60將數(shù)據(jù)代入公式3-3-3-5，聯(lián)立計(jì)算得出柱塞桿的運(yùn)動(dòng)速度為V=0.413m/s4.3計(jì)算曲軸的轉(zhuǎn)速和確定總傳動(dòng)比分配曲軸轉(zhuǎn)一圈活塞在行程上進(jìn)退一次所以得時(shí)間相等，活塞的速度由以上得 出V=0.413m/s，初步假設(shè)曲軸圓半徑為40mm。2曲軸轉(zhuǎn)一圈所走的路程為4x 103x 4m4 x 103 x 4 _ 60min(4-2)(4-4)(4-6)Vn計(jì)算得出曲軸的轉(zhuǎn)速n 就 155r/ min計(jì)算

16、減速器的總傳動(dòng)比i. 1440 i =澆 91554.4計(jì)算曲軸的功率為了使曲軸的切向力使用效率高，初步假設(shè)連桿的長度為210mm(4-7)I厚士修依論丈BACHELORS THESIS已知活塞的最大推力，求曲軸的最大切向力最大切向力F = COSB FCOSB2COSB1 2102 - 402210=0.982(4-8)Ft圖4-2曲軸最大切向力的分解圖連桿長度為210mm，曲軸圓半徑為40mm，F(xiàn)2為活塞桿推力的反作用力，大小等于活塞的最大推力6.05kN2(4-9)代入數(shù)據(jù)求得F =6.164KN1曲軸的功率為p260日p2 兀dn = F1將數(shù)據(jù)代入得 60P23.14 x 0.04

17、x 2 x 155 解得P2=4kw5減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min和4.3節(jié)可知，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)需要以減速的形 式進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.1減速結(jié)構(gòu)整體布局的設(shè)計(jì)5.2電動(dòng)機(jī)的選擇P 4電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：P = = 4.84kw ,執(zhí)仃機(jī)構(gòu)的曲軸轉(zhuǎn)速門 0.0824a為 n=155r/min,經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i；=24, 一級(jí)圓柱 齒輪減速器傳動(dòng)比u =36,則總傳動(dòng)比合理范圍為i = 624，本設(shè)計(jì)的總傳 動(dòng)比為9,符合查表的要求，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n=iXn=(624)X 155 = 9303720r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重

18、量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng) 比，選定型號(hào)為Y112M4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為P5.5kw，滿載轉(zhuǎn) d速 n = 1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速 1500r/min。m5.3確定分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比i = i x i式中，,匕分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取i0 =3,則減速器傳動(dòng)比為七=i-0=9/3 = 35.4計(jì)算傳動(dòng)裝置直軸的動(dòng)力和轉(zhuǎn)速參數(shù)計(jì)算求直軸軸的軸轉(zhuǎn)速n = % = 1 =04 8/mini 3n 480n =t = 160r/mini 3各軸輸入功率p = p X 氣=5.5X0.96=5.39kWP = p x2

19、 xn3 = 5.39x0.982 x0.95 = 4.92kw(3 )各軸的輸出功率P = P x 0.982 = 5.2kw 11P= P x 0.982 = 4.63(4)求各軸輸入轉(zhuǎn)矩T= Td X 七 X1 Nm電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩T =9.55x 106 Pd =9550X5.5/1440=36480Nm nm所以：T = T X i X叩=3648X3X0.96=105050 Nm1 d 01(落修依心 蕊BACHELORS THESIST = T X i X門 X門 2=105050X3X0.982X0.95=287540 Nm2112(5)求各軸輸出轉(zhuǎn)矩T =二 X 0.98=

20、102950 NmT; = T X 0 . 982=2 76 1 50 Nm(6)轉(zhuǎn)速和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率P(KW)轉(zhuǎn)矩T (Nm)轉(zhuǎn)速n(r/min)輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸5.53648014401軸5.395.21050501029504802軸4.924.23287540276150160表5-1減速結(jié)構(gòu)各部分的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5.5齒輪的設(shè)計(jì)(1)齒輪材料及精度的選擇見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-1材料：小齒輪選用45#鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪179- 286HBSO Hi.=580MPa, o Fl.440MPa 取小齒齒數(shù)Z20大齒輪選用45#鋼正火，齒面硬度為大齒輪158-240

21、HBS, o=380MPa,Hlim2O Fiim2=310MPa Z2 =iXZ 1 =3X20=60 取 Z2 =60.齒輪精度按 GB/T10095-1998，選擇 7 級(jí)。(2)初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)(5-1)d Z3 士 x 厘 x (ZA /1 ：中 ub H 確定各參數(shù)的值：H試選K=1.5查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p203 選取區(qū)域系數(shù)Z/2.5由表 13-5，取 S1.1, Sf=1.25,則有 Hb = 2 =迎=527MPa TOC o 1-5 h z h 1Sh1.1b =Hlim2 = 380 = 345MPaH2S1.1b H 440 b = 352MPa

22、 HYPERLINK l bookmark180 o Current Document f 1Sf1.25b =Hlim2 = 310 = 248MPaf 2 S 1.25查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-2得：Ze =189.8MPaI厚士修依論丈BACHELORS THESIS表13-6得:齒寬系數(shù) 七二1(5-2)T=95.5X105 X P /n =95.5X 105 X5.39/480111=107238N.m設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d1td Z3 邑 X a X (N)21 氣 u b H 2 x 1.5 x 107236 3 +1 2.5 x 189.8、 x x ()2 = 93.2

23、7mm3345t 1計(jì)算圓周速度Uu= W1 = 3.14 X 93.27X 480 = 2.343m / s60 x 100060 x 1000對(duì)照表13-2，可知選用7級(jí)精度是合適的計(jì)算齒寬b和模數(shù)m計(jì)算齒寬bb=4 x d =93.27mm計(jì)算摸數(shù)mm =攵=9327 = 4.66mm ；查表8-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=5 z 20計(jì)算齒輪系數(shù)我國規(guī)定的齒高系數(shù)和項(xiàng)系系數(shù)的標(biāo)注值為：正常齒制，h* = 1, c* = 0.25 a壓力角a =20齒頂高 h = h*m = 1 x 5 = 5 mm齒根高 h = (h* + c*) m = (1 + 0.25) x 5 = 6.25mm f a齒

24、頂圓直徑d = (z + 2h*) m = (20 + 2x 1)x5 = 115mm齒輪實(shí)際分度圓直徑d = mz = 5 x 20 = 100mm齒距 p =兀 m = 3.14 x 5 = 15.7mm齒寬 s = P = 1. = 7.85mm 22齒輪內(nèi)徑寬度L=(1.2-1.5)d大齒輪分度圓直徑d = mz = 5 x 60 = 300mm100 + 300 cm=200mm2d + d 中心距a = 12d齒數(shù)z =-P(4)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式(5-3)b =2 ”1LF1bm2z1式中，齒輪系數(shù)Yf 1 = 2.49 ； Yf 2 = 2.17 ；應(yīng)力修正系

25、數(shù) YS =1.65 ；BACHELORS THESISY = 1.79 ；Sal代入公式 = 2KTY Y = 2 x 105236 x 2.49 x1.65F1bm2z100 x 52 x 20Y Y b = b 尸丫阻2 = 44.2MPa b =69.18MPa 1.5s =24mms 1.5s =24mmL= 1.52d =53.2mmsdadrdo=d + 2h = 236 + 5.5 = 241.5 mm=d -2(H -5)=241.5-2(8.7+6)=208.1mmdM = 70 + 響=139.05mm2大皮帶輪結(jié)構(gòu)圖如4-3所示圖5-3大皮帶輪結(jié)構(gòu)圖-巖0 1亦巖I厚士

26、修依論丈BACHELORS THESIS5.7.傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)5.7.1.輸入直軸的設(shè)計(jì) (1)選擇軸的材料，確該軸無特殊要求，選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表16-1查得q b 650MP a , 查表16-4，由插值法得Iq -1b 60MPa。確定輸入軸的最小直徑d按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算出輸入軸的最小直徑，查表16-5取C=110 輸入軸的功率P = p X 門=5.5X0.96=5.39kW軸的轉(zhuǎn)速1n=480r/min：P539d1C 寸巴=110 x 寸點(diǎn)=26.2mm考慮軸上有鍵糟固將軸的直徑增大5%，則d=26.2 (1+5%) =27.5mm 取最小直徑為28mm，由此可以算出皮帶輪厚度L

27、=56mm輸入軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)一方面按比例繪制軸系草圖，一方面考慮軸上零件的安 定位和固定方式，逐步定出各部分的結(jié)構(gòu)和尺寸確定軸上零件的位置及軸上零件的固定方式軸做成階梯形，左端裝入滾動(dòng)軸承、左端軸承蓋、皮帶輪，右端依次裝入 齒輪、套筒、軸承、右端軸承蓋。齒輪采用軸環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位與固定， 采用A型平鍵實(shí)現(xiàn)軸向固定。右端滾動(dòng)軸承采用套筒和和軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位， 左端滾動(dòng)軸承采用軸肩和軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位 起軸向定位采用過盈配合。BACHELORS THESIS確定軸各段直徑如圖4-3所示，d1=28mm。軸端1、2之間的軸肩是皮帶輪的定位軸肩，其高h(yuǎn)應(yīng)該保證定位可靠，取h=1mm則

28、d =30mm。軸段2和7均為軸承軸頸部,Z分，選擇滾動(dòng)軸承的型號(hào)為6406，其內(nèi)徑為30mm，則d =d =30mm。2、3軸段之 間的軸肩是滾動(dòng)和軸承的定位面，其應(yīng)低于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的高度，有軸承型號(hào) 6406查得知內(nèi)圈的高度，則可確定軸段3的直徑d3=d35mm。4軸段的兩肩為軸 段5齒輪的定位軸肩d =40mm，為了便于加工d =32mmL TOC o 1-5 h z 確定軸的各段長度46通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知bL(1.21.5) d得L=35X 1.5=52.5mm，所以 輪轂寬度為52.5mm，則取L =52.5-2=51mm。有標(biāo)準(zhǔn)軸6403查得軸承寬為23mm，.一 5. 一.則L

29、2=46mm。軸段6安裝套筒為L=35mm、軸承6403為23mm，則L?=20mm。軸環(huán) 為 10mm，則 L =10mm,L =369-L -L6-L -L -L =152mm。7圖5-3輸入軸簡圖為了便于加工，兩鍵槽布置在同一4加工軸線上，如與軸承配合的軸段需進(jìn) 行磨銷加工，則軸肩處應(yīng)先切制出砂輪進(jìn)程槽，如圖5-3所示。按扭矩合成校核軸的強(qiáng)度繪制軸的受力簡圖如圖5-3所示計(jì)算軸的受力扭矩：t = 9550P = 959815N mm n圓周力F =艾=9764N t diFt tan 以, 徑向力Fr = 3535Ncosp軸向力 Fa = Ft X tanp = 2157N水平支反力作

30、水平彎矩F = 一A1698NAH （La + 匕）F =.at = 8065NBH （L* L ） a bMh = FL = 705519Nmm繪制水平面的受力簡圖如圖（c）所示，水平彎矩如圖（d）所示。直支反力作垂直彎矩F dZ M = 0 FL +- F La + L ）= 00r b 2AMb解得 Fm=588NEF=0f F +F -F =0YAV BV r解得 F =1256N截面CB左彎矩MVM=F L =372214 N - mm截面丫右彎矩MVIM =F L =109331 N - mm繪制垂直面的受力簡圖如圖（e）所示，垂直彎矩如圖（f）所示。截面C左邊的合成彎矩MM= y

31、M2 + M2 =454827N mm截面C右邊的合成彎矩M1M1 = :M 2 + M 2 =361914 N mmH21繪制合成彎矩圖如圖（g）所示扭矩TT =皇=461045 N m 2繪制扭矩圖如圖（h）所示校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度有以彎矩圖可知C截面為危險(xiǎn)截面此處可將軸的扭矩視為脈動(dòng)循環(huán)，取a =0.6Mce= JM 2 +（! T* =552176N mm進(jìn)行承受彎矩最大的截面（即C的強(qiáng)度）LOBACHELORS THESIS(C)cl)Fa1F村圖5-4輸入軸受力簡圖Rbh!繪制合成彎矩圖如圖(g) 所示扭矩TNv(e)MviT = FTd = 461045N m/ 2繪制扭矩圖如圖(

32、)校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度有以彎矩圖可知C截面為危險(xiǎn)截面此處可將軸的扭矩視為脈動(dòng)循環(huán)，晰=0.6 (X T * =5521：76N(f)Mce= M 2 +進(jìn)行承受彎矩最C 截面面(即C的強(qiáng)度卜mmbedMce0.1 x 68-4 35j6Mpa for-1 b(h)滿足強(qiáng)度要求輸入軸的工程圖如附錄一5.72.曲軸設(shè)計(jì)計(jì)算(1)主軸頸和曲柄銷尺寸計(jì)算曲柄銷是曲軸最重要的摩擦帶，它的設(shè)計(jì)直接影響了機(jī)械工作的的工作可 靠性、外形尺寸及維修。曲軸的直徑越大，曲軸的剛度也越大，但軸頸直徑過 大會(huì)引起表面圓周速度增大，導(dǎo)致摩擦損失和機(jī)油溫度的增高。9設(shè)曲軸銷的直 徑為d，主軸頸的直徑為d。參考柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)（

33、上）表9-1可知：柴油機(jī)主軸頸直徑與氣缸直徑之比勺 的比度，值范圍為0.500.60，且d=85mm，則d=42.551mm，為了增 d1加曲軸的剛度取d =50mm1主軸頸長度與氣缸直徑之比氣=0.550.70，即L46.659.5mm。曲柄銷直徑與氣缸直徑之比螞=0.500.60，即d=42.551mm，取=45mmo d22曲柄銷長度與氣缸直徑之比L2 =0.550.65,即L =46.655.3mm,取 dL =50.0mm。（2）曲柄臂尺寸計(jì)算曲柄臂在曲柄平面內(nèi)的抗彎曲剛度和強(qiáng)度都較差，往往因受交變彎曲應(yīng)力 而引起斷裂。因此曲柄臂是整體曲軸上最薄弱的環(huán)節(jié)，特別是與齒輪相近的曲柄臂。本

34、設(shè)計(jì)是參考柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)（上表9-1得知：曲柄臂厚度h與氣 缸直徑d之比上=0.60.7，即h =5159.5mm，取h =59.0mm.d曲柄臂寬度b與氣缸直徑d之比b =0.91.3，即b110.5mm，d取 b =110.0mm。（3）兩軸頭的直徑設(shè)計(jì)與曲軸銷的直徑相等d =45mm3（4）曲軸圓角曲軸主軸頸和曲柄臂連接的圓角稱為主軸頸圓角，曲柄銷和曲柄臂連接的 圓角稱為曲柄銷圓角。為了杜絕車削后裂紋的產(chǎn)生，就要在圓角應(yīng)力集中的地 方做成圓弧過渡，以此來分散應(yīng)力減小應(yīng)力集中，提高疲勞強(qiáng)度，其半徑的增 大與其表面光潔程度的提高，是增加曲軸疲勞強(qiáng)度的有效措施。參考柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)（上）可知：-

35、0.045，即r牝3.8mm。故取曲軸 d圓角半徑r =4.00mm。（5）確定曲軸的主要尺寸根據(jù)以上曲軸各部分尺寸的計(jì)算和輸入軸的長度，綜合確定曲軸各段的尺 寸。如圖4-4所示，從左到右依次為一、二、三、四、五、六段，查機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè)軸頭直徑為45mm，則選擇軸承的內(nèi)徑45mm，選代號(hào)為6309軸承，軸承寬 度為25mm，第一段長度Lj26mm，第六段也是用同樣型號(hào)的軸承，為了支撐第五 段的齒輪選長度為20mm軸套，即L =46mm；齒輪與輸入軸的齒輪厚度相等，L=59, 為了與輸入軸安裝位置相應(yīng)，則兩軸在軸箱內(nèi)長度相等234mm，而曲軸銷時(shí)長度市3厚士修依論丈BACHELORS THESI

36、SL =50mm已經(jīng)確定，考慮到曲軸運(yùn)動(dòng)平衡，兩軸臂的長度相同，匕二匕=(234-50-59) / 2=63mm。6_m3_125_50.1一 55 一|r-三4 .圖言4曲軸簡圖裝圖漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)組在繪制組裝圖之前，先將繪制的零件圖分別寫塊存入一個(gè)文件夾中，然后在cad的文件中新建一張圖紙，在新建圖紙中插入之前保存的零件塊，將各個(gè) 零件圖組裝在一起，最后分解零件塊，把視圖看不到的部分用delete命令刪除 掉，將所需要看到隱蔽的部分用部分剖將其剖出得到的組裝圖，如圖6-1所示。圖6-1注漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)組裝圖藏 my艾BACHELORS THESIS7結(jié)束語經(jīng)過一個(gè)多月的努力，注漿機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)終于告一段落了，在整 個(gè)設(shè)計(jì)過程中，一個(gè)難題接一個(gè)難題接踵而來