炕體升降密封驅(qū)動裝置機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計說明書題目：炕體升降密封驅(qū)動裝置機械設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計工藝設(shè)計方案設(shè)計√類型：學(xué)生姓名：學(xué)號：學(xué)院：殯儀學(xué)院專業(yè)：現(xiàn)代殯儀技術(shù)與管理班級：學(xué)校指導(dǎo)教師：企業(yè)指導(dǎo)教師：2016年5月10日第第頁摘要本次設(shè)計方案為炕體升降密封驅(qū)動裝置機械設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計是在教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)完專業(yè)知識課程后必須經(jīng)歷的一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),也是設(shè)備專業(yè)整個教學(xué)過程的一個最終檢測與總結(jié),主要是對學(xué)生進行一次較為全面的、綜合的考查，同樣也是一名學(xué)生走上崗位前的最后一次的重要作業(yè)。本次設(shè)計，是通過計算等方法得到最終理論上可行的成品。本次設(shè)計主要以《機械設(shè)計課程設(shè)計》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《工程力學(xué)》、《AUTOCAD制圖》等教材為基礎(chǔ)，并查閱《機械手冊》、《機械原理》等相關(guān)資料，根據(jù)老師的要求，經(jīng)過深思熟慮及專業(yè)老師的悉心指導(dǎo)下而完成的。本次畢業(yè)設(shè)計的參數(shù)取得，得益于同學(xué)在江西南方環(huán)保機械制造廠的實習(xí)所得。關(guān)鍵詞：炕體升降；密封驅(qū)動；機械設(shè)計前言畢業(yè)設(shè)計是在教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)完專業(yè)知識課程后必須經(jīng)歷的一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),也是設(shè)備專業(yè)整個教學(xué)過程的一個最終檢測與總結(jié),主要是對學(xué)生進行一次較為全面的、綜合的考查，同樣也是一名學(xué)生走上崗位前的最后一次的重要作業(yè)。我們應(yīng)屆畢業(yè)生在畢業(yè)設(shè)計上加深對知識的理解。通過畢業(yè)設(shè)計，也使我對我們的設(shè)備——火化機，進行了專門而且深入系統(tǒng)的研究，培養(yǎng)了運用已有知識獨立解決問題的能力?？紤]到此次設(shè)計是一次較強與較綜合的理論與實踐相結(jié)合的過程，以及是對我們所學(xué)的機械知識加以鞏固及運用，我選擇了較為簡單的炕體升降密封驅(qū)動裝置的機械設(shè)計。本次設(shè)計主要以《機械設(shè)計課程設(shè)計》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《工程力學(xué)》、《AUTOCAD制圖》等教材為基礎(chǔ)，并查閱《機械手冊》、《機械原理》等相關(guān)資料，根據(jù)老師的要求，經(jīng)過深思熟慮及專業(yè)老師的悉心指導(dǎo)下而完成的。本次畢業(yè)設(shè)計的參數(shù)取得，得益于同學(xué)在江西南方環(huán)保機械制造廠的實習(xí)所得。江西南方機械廠的師傅們給了我們設(shè)備專業(yè)的同學(xué)很深刻的幫助，李立仁老師作為我的指導(dǎo)、授課老師，使我對該行業(yè)有了更深層次的認識，并為我提供了重要的幫助，我在此表示深深地感謝。編寫該說明書有一定的難度，此次將所學(xué)知識運用于實際問題中，是一項探索性的工作也是學(xué)習(xí)的過程，我必盡全力完成。由于缺乏經(jīng)驗，不足之處在所難免，敬請老師批評指正，提出寶貴意見和建議。鄒欣二零一五年十二月目錄摘要……………………1前言……………………2設(shè)計任務(wù)書……………4畢業(yè)設(shè)計任務(wù)計劃表…………………51、傳動方案的設(shè)定1.1、方案確定…………………62、傳動裝置的總體設(shè)計2.1、電動機的選擇……………92.2、確定總傳動比及各級分傳動比…………112.3、各軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩和功率計算……………13減速器的選擇與計算3.1、減速器的選擇……………163.2、按蝸輪齒面接觸疲勞強度校核計算………174、鏈傳動設(shè)計4.1、驅(qū)動鏈1的傳動設(shè)計……………………204.2驅(qū)動鏈2的傳動設(shè)計……………………225、零件設(shè)計5.1、主動軸的設(shè)計與計算……………………235.2、偏心輪的設(shè)計與計算……………………296、標準件選擇計算6.1、軸承的選擇與計算………316.2、鍵、緊固螺栓的選擇與計算……………327、零件圖的繪制7.1、驅(qū)動軸裝配圖………………377.2、鏈輪軸圖……………………387.3、鏈輪圖………………………39畢業(yè)設(shè)計總結(jié)…………40致謝…………………41參考文獻………………42畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書學(xué)院殯儀學(xué)院專業(yè)現(xiàn)代殯儀技術(shù)與管理班級殯儀1334學(xué)生姓名鄒欣學(xué)號1322013437指導(dǎo)教師(學(xué)校/企業(yè))李立仁劉立成畢業(yè)設(shè)計題目炕體升降密封驅(qū)動裝置機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計類型方案設(shè)計設(shè)計目標希望通過本次畢業(yè)設(shè)計，提高炕體與爐膛的密封性，減少機械上的摩擦，同時提升對燃燒室下的隔熱效果主要任務(wù)1、選擇電動機，確定傳動比2、選擇減速器，設(shè)計鏈傳動3、部件的選擇與計算4、零件圖的繪制實現(xiàn)步驟和方法1、資料收集2、設(shè)計方案3、修改方案4、最終確定；實地考察法；實驗法；文獻查閱法；上網(wǎng)查閱法；多次計算四、時間安排序號任務(wù)開始時間結(jié)束時間階段成果1選題2015.9.152015.9.30確定選題2完成設(shè)計初稿2015.10.132015.12.05完成設(shè)計初稿3完成設(shè)計修改稿2015.12.062016.2．20完成設(shè)計修改稿4完成設(shè)計終稿2016.2.212016.4.30完成設(shè)計終稿5答辯2016.5.42016.5.10完成畢業(yè)答辯五、預(yù)期成果完成目標任務(wù)，實現(xiàn)提高炕體與爐膛的密封性、增強隔熱效果的炕體升降密封驅(qū)動裝置機械設(shè)計指導(dǎo)教師簽名(學(xué)校/企業(yè))年月日教研室審核年月日注：本表一式兩份，一份院部留存，一份發(fā)學(xué)生教務(wù)處制畢業(yè)設(shè)計任務(wù)計劃表設(shè)計題目:

炕體升降密封驅(qū)動裝置機械設(shè)計

姓名：

鄒欣

計

劃

任

務(wù)計劃完成時

間實際完成時

間完成任務(wù)情況完成未完制定方案及工作計劃2015.10.052015.10.07√繪制機構(gòu)運動簡圖2015.10.072015.10.08√選擇電動機型號、規(guī)格及給出有關(guān)參數(shù)2015.10.122015.10.14√計算總傳動比分配各級傳動比2015.10.142015.10.16√各級傳動軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩計算2015.10.162015.10.21√減速器的選擇計算2015.10.212015.10.28√驅(qū)動鏈傳動設(shè)計2015.10.282015.11.15√零件圖的繪制2015.12.072015.12.15√軸承選擇計算2015.11.152015.11.20√鍵連接計算2015.11.242015.11.27√減速器座緊固螺栓選擇計算2015.11.272015.12.02√資料整理、參考文獻列表，格式調(diào)整2016.03.202016.03.25√畢業(yè)設(shè)計總結(jié)2016.03.252016.04.10√1、傳動方案的確定1.1方案確定我的設(shè)計內(nèi)容是炕面升降密封裝置。1.1.1功能作用偏心輪升降機構(gòu)的作用主要有三個方面。a、密封性由于火化機在焚化遺體時必須保證爐膛內(nèi)的微負壓，所以爐膛必須保證炕面與爐膛保持密封性。b、對爐膛的保護性并且由于爐膛壁是由耐火材料制成，不能與炕面產(chǎn)生硬性摩擦。通過機構(gòu)產(chǎn)生的升降動作這樣可以減少摩擦。C、隔熱性由于固定臺車式火化機有一部分機構(gòu)是被固定在主燃燒室下的，這樣通過機構(gòu)產(chǎn)生的升降動作起到密封作用時，炕面同時也為燃燒室下的機架起到隔熱的效果。1.1.2構(gòu)成炕面升降密封裝置的構(gòu)成是，在小車載遺體入爐時，首先是由電動機直接驅(qū)動蝸桿減速器的蝸桿軸，通過蝸輪減速器減速之后，由蝸輪軸帶動減速鏈輪進行第二次減速，然后再通過鏈條傳動將動力傳送至偏心輪軸，驅(qū)動偏心輪的升降來實現(xiàn)遺體入爐時的密封。電動機：考慮為三相交流感應(yīng)電動機，在經(jīng)常啟動，制動及反轉(zhuǎn)的場合，需要電動機轉(zhuǎn)動慣性小，過載能力大，所以適用籠型感應(yīng)電動機，它轉(zhuǎn)速高且價格低廉，由于爐膛溫度高，環(huán)境惡劣，經(jīng)常有大量的塵土和油，所以選用封閉電動機。蝸桿減速器：蝸桿轉(zhuǎn)動與齒輪轉(zhuǎn)動比，蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，在動力傳動中，單級傳動的轉(zhuǎn)動比i=8~80；在分度結(jié)構(gòu)中，傳動比可達1000，傳動平穩(wěn)，噪聲低，當蝸桿導(dǎo)程角很小時，能實現(xiàn)行程自鎖。偏心輪軸承：偏心輪軸由于在工作時既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩，所以我選擇球墨鑄鐵的轉(zhuǎn)軸，因為它有良好的吸震性與耐磨性。鏈傳動：鏈傳動沒有滑動，能保證準確傳動，低速可傳遞較大的載荷，傳動效率高，不需要很大的張緊力，能在惡劣的環(huán)境中正常工作。偏心輪：本機構(gòu)中作為一種普通的升降機械，同時承載物炕面與偏心輪是平面接觸，偏心輪與承載物炕體之間的作用力始終與炕體平底垂直，其傳力性能好，機構(gòu)傳動效率較高，只要確定適當?shù)钠妮嗇喞憧梢允箯膭蛹玫筋A(yù)定的規(guī)律運動，因此我選擇球墨鑄鐵即可帶到要求。又能節(jié)約成并且容易購買。1.1.3運動簡圖圖1.12、傳動裝置的總體設(shè)計2.1電動機的選擇2.1.1選擇電動機類型因為火化機揀灰車運轉(zhuǎn)速度較低，且不頻繁使用，間歇時間長，功率要求不大，運轉(zhuǎn)時間短、為間歇運動；但是由于要處于高溫具有微腐蝕氣體的環(huán)境當中工作，減速器在高溫下工作，載荷平穩(wěn)，對起動無特殊要求，但工作環(huán)境灰塵較多，故選用Y型三相籠形感應(yīng)電動機，封閉式機構(gòu)，電壓為380V。2.1.2選擇電動機額定轉(zhuǎn)速、功率，以及電動機安裝尺寸及相關(guān)參數(shù)設(shè)計輸入：炕體總質(zhì)量為：500kg炕面上升高度為：50mm炕面上升速度為：0.025m/s計算與說明主要結(jié)果1、電動機功確定率工作機所需功率：P=FV==0.125kw電動機的工作工作功率：電動機到偏心輪的總效率為：查機械傳動效率表得：η1=0.96（滾子鏈），η2=0.98（滾子軸承）。代入得：P===0.15kw查表，選電動機額定功率2、確定電動機轉(zhuǎn)速由于偏心輪的工作情況要求（偏心輪轉(zhuǎn)到最高點和最低點之間只需180度即可），而且考慮到偏心輪的預(yù)留磨損情況，所以在偏心輪的運動過程中只需偏心輪轉(zhuǎn)135度。炕體上升的時間為：秒偏心輪工作轉(zhuǎn)速為：按各類傳動比的數(shù)值范圍，取鏈傳動的傳動比i’1=2~6,蝸桿傳動一級減速器i’2=10~40,則總傳動比合理范圍為i’a=20~240,電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、1500、三種，見下表2-1：電動機型號額定功率（kw）電動機轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y801-20.7530002830Y801-40.5515001390Y90s-60.751000910綜合考慮減輕電動機及傳動裝置的重量和節(jié)約資金，所以選定電動機型號為Y801-4，其中主要性能見下表2-2：電動機型號額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y801-40.55150014006.52.23、電動機安裝尺寸及相關(guān)參數(shù)主要外形和安裝尺寸見下表：表2.3安裝尺寸中心高（mm）H外形尺寸（mm）L*(AC/2+AD)*HD安裝尺寸(mm)A*B軸伸尺寸（mm）D*E平鍵尺寸（mm）F*GD80285*(165/2+150)*170125*10019-0.004+0.009*406*5P=0.125kwPo=0.15kwNd=225~2700r/min設(shè)計輸出：電動機的類型：Y801-4電動機的額定功率：0.55kw電動機的額定電壓：380V電動機的同步轉(zhuǎn)速：1500r/min2.2確定總傳動比及各級分傳動比設(shè)計輸入：電動機的滿載轉(zhuǎn)速：1400r/min提供的減速器的傳動比為：30:1電動機的類型：Y801-4偏心輪工作轉(zhuǎn)速為：11.25r/min電動機型號為Y801-4，滿載轉(zhuǎn)速nm=1400r/min。根據(jù)運動簡圖（圖1.1）計算與說明主要結(jié)果1、總傳動比：ia==124.42、分配傳動裝置傳動比ia=i1i2i3i4式中i1：減速器的傳動比，已知提供的減速器傳動比為：30:1。i2、i3、i4：鏈傳動的傳動比。i4是兩對偏心輪的傳動比，為了保證炕體的運動平穩(wěn)，所以此處要求采用同步鏈。即：i4=1則i1=初步取i2=2，i3=2.05轉(zhuǎn)速校核：根據(jù)確定后的電動機的轉(zhuǎn)速nm=1400r/min，和計算出的總傳動比i=124.4，則小車偏心輪的實際轉(zhuǎn)速n===11.25r/min,轉(zhuǎn)化為炕面的移動速度為滿足要求速度0.025m/s的速度允許差5%，與要求速度接近，故此滿足要求。電動機型號為：Y801-4ia=124.4i2=2，i3=2.05電動機型號為：Y801-4設(shè)計輸出：i2=2i3=2.052.3各軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩和功率計算根據(jù)運動簡圖（圖1.1）計算與說明主要結(jié)果設(shè)計輸出：i2=2i3=2.051、各軸轉(zhuǎn)速1軸（電機軸）n1=1400r/min2軸（減速器軸）3軸（主動軸）n3===23.4r/min4軸（偏心輪軸）n4===11.3r/min5軸（從動軸）n5===11.3r/min2、各軸功率1軸：（電機軸）p1=0.55KW2軸：（減速器軸）p2=p1×η12=p1×η1=0.55×0.96=0.528kw3軸：（主動軸）p3=p2×η23=p2×η1×η2=0.528×0.96×0.98=0.497kw4軸：（偏心輪軸）p4=p3×η34=p3×η1×η2=0.497×0.96×0.98=0.467kw5軸:（從動軸）P5=p4×η45=p4×η1×η2=0.467×0.96×0.98=0.440kw3、各軸轉(zhuǎn)矩1軸：（電機軸）T1=9550=9550×=3.75Nm2軸：（減速器軸）T2=T1i1η12=T1i1η1=3.75×30×0.96=108.0Nm3軸：（主動軸）T3=T2i2η23=T2i2η1η2=3.75×2×0.96×0.98=195.16Nm4軸：（偏心輪軸）T4=T3i3η34=T3i3η1η2=195.1×2.05×0.96×0.98=376.2Nm5軸:（從動軸）T5=T4i4η45=T4i4η1η2=376.2×1×0.96×0.98=354.0Nmn1=1400r/minn3=23.4r/minn4=11.3r/minn5=11.3r/minp1=0.55KWp2=0.528kwp3=0.497kwp4=0.467kwP5=0.440kwT1=3.75NmT2=108.0NmT3=195.16NmT4=376.2NmT5=354.0Nm將所求出的功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速列表如下2.4：相關(guān)軸的功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速軸號功率P（kM）轉(zhuǎn)矩T(N*m)轉(zhuǎn)速n（r/min）傳動比i效率η1軸：（電機軸）0.55KW3.75Nm1400r/minI12=30I23=2I34=2.05I45=10.962軸：（減速器軸）0.528KW108.0Nm46.7r/min0.943軸：（主動軸）0.497KW195.16Nm23.4r/min0.944軸：（偏心輪軸）0.467KW376.2Nm11.3r/min0.945軸:（從動軸）0.440KW354.0Nm11.3r/min0.94表2.43、減速器的選擇計算設(shè)計輸入：由于提供的減速器速比為：30:13.1減速器的選擇：蝸桿轉(zhuǎn)動與齒輪轉(zhuǎn)動相比較的主要優(yōu)點是：①結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，在動力傳動中，單級傳動的傳動比在8-80之間，在分度機構(gòu)中，傳動比可1000；②傳動平穩(wěn)，噪聲低；③當蝸桿導(dǎo)程角很小時，能實現(xiàn)反行程自鎖。所以我選擇蝸桿轉(zhuǎn)動。減速器為閉式傳動，蝸桿選用45鋼經(jīng)表面淬火，齒面硬度＞45HRC,渦輪輪緣選用ZCuSn10Pb1,砂型鑄造。已知輸入軸傳遞功率P蝸桿軸=P電動機=0.55Kw,轉(zhuǎn)速n=1400r/min,傳動比i減=30，減速器為閉式傳動。因其相對滑動速度較高，故蝸桿選用45鋼，經(jīng)表面淬火，齒面硬度＞HRC45，蝸輪輪緣選用（ZCuSn10Pb1）,砂型鑄造。根據(jù)根據(jù)載荷工作情況，應(yīng)按蝸輪齒面接觸疲勞強度設(shè)計，并進行熱平衡計算，及《機械設(shè)計師手冊》查詢最后我選擇減速器的型號是：CWU80-30-ⅡFJB/T7935-19991、各軸轉(zhuǎn)速1軸（電機軸）n1=1400r/min2軸（減速器軸）3軸（主動軸）n3===23.4r/min4軸（偏心輪軸）n4===11.3r/min5軸（從動軸）n5===11.3r/min3、各軸轉(zhuǎn)矩1軸：（電機軸）T1=9550=9550×=3.75Nm2軸：（減速器軸）T2=T1i1η12=T1i1η1=3.75×30×0.96=108.0Nm3軸：（主動軸）T3=T2i2η23=T2i2η1η2=3.75×2×0.96×0.98=195.16Nm4軸：（偏心輪軸）T4=T3i3η34=T3i3η1η2=195.1×2.05×0.96×0.98=376.2Nm5軸:（從動軸）T5=T4i4η45=T4i4η1η2=376.2×1×0.96×0.98=354.0Nmn1=1400r/minn3=23.4r/minn4=11.3r/minn5=11.3r/minT1=3.75NmT2=108.0NmT3=195.16NmT4=376.2NmT5=354.0Nm3.2按蝸輪齒面接觸疲勞強度校核計算，計算步驟如下計算與說明主要結(jié)果1、按蝸輪齒面接觸疲勞強度計算渦輪材料的許用接觸應(yīng)力由表4-5由表4-7蝸桿頭數(shù)由表4-2蝸輪齒數(shù)=渦輪轉(zhuǎn)速==46.7r/min估取齒合效率參考表4-4蝸輪軸轉(zhuǎn)矩=9.55××（）載荷系數(shù)載荷平穩(wěn)，蝸輪轉(zhuǎn)速不高取計算值=1300mm模數(shù)由表4-1取標準值m=5mm蝸桿分度圓直徑由表4-1取標準值d1=63mm得：≥1300mm2、計算相對滑動速度與傳動效率蝸桿導(dǎo)程角γ=arctan（）=arctan()蝸桿分度圓的圓周速度==相對滑動速度==當量摩擦角取ρv=2°30＇驗算齒合效率η1===0.91傳動總效率η=0.96η1=0.96×0.91=0.873、確定主要幾何尺寸蝸輪分度圓直徑中心距4、熱平衡計算環(huán)境溫度取=24℃工作溫度取=90℃?zhèn)鲃酉禂?shù)取kt=13W/(m2.℃)需要的散熱面積A=5、蝸輪減速器:蝸輪齒面的接觸疲勞強度計算［σ］H≥σH===130MPa蝸輪輪齒的彎曲疲勞強度計算蝸輪當量齒數(shù)Zv=Z2/cosγ=30/cos38°24＇=62.5查表4-6YFa=1.59［σ］F≥σF===7.23MPa因為［σ］F≥σF滿足條件故，選減速器代號：CWU80-30-ⅡFJB/T7935-1999得到［σ］H=180MPa得［σ］F=35MPa得=1=30=46.7r/min估取=0.75?。篕=1.1≥1300mmm=5mmd1=63mm38°25＇=0.46m/s=0.625m/s與初取值相近=0.87，在表4-4所列范圍內(nèi)=189mm=126mm=24℃=90℃kt=13W/(m2.℃)A=0.18［σ］H≥σH=130MPa因為［σ］H≥σH滿足要求=62.5YFa=1.59［σ］F≥σF=7.23MPa4、鏈傳動設(shè)計4.1驅(qū)動鏈1的傳動設(shè)計根據(jù)如圖運動簡圖（圖1.1）計算步驟如下表設(shè)計輸入：傳動比為：2.05:1傳動的功率為：0.497KW載荷性質(zhì)為：間歇式平穩(wěn)載荷減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速：23.4r/min驅(qū)動鏈輪齒數(shù)38減速器輸入的轉(zhuǎn)速n=46.7r/min傳動傾角=60度，中等沖擊，要求中心距可調(diào)計算與說明主要結(jié)果1、選定鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)設(shè)鏈速v≤0.6m/s由機械設(shè)計基礎(chǔ)表6-12取大鏈輪齒數(shù)Z2=Z1×i2=19×2=38，取Z2=37初定中心距a0=40p一般選a0=(30~50)p3、計算鏈長Lp===110.5(節(jié)），4、鏈號由機械基礎(chǔ)圖6—30查的主動軸鏈輪轉(zhuǎn)速與焦點的位置可知取鏈號為16A的鏈條5、計算鏈速=m/s=0.168m/s6、中心距a===1037.9mm工況系數(shù)由機械設(shè)計基礎(chǔ)表6-13知，取當鏈速v0.6m/s時，鏈的主要失效形式是靜力拉斷，故應(yīng)進行靜強度校核。鏈傳動的靜強度安全系數(shù)應(yīng)滿足的條件為：其中是S鏈傳動的靜強度安全系數(shù)n是鏈排數(shù)因為所采用的是單排鏈FB是單排鏈極限拉伸載荷，查機械設(shè)計基礎(chǔ)表6-8F是緊邊總拉力F=F1+F2+F3F1為工作拉，工作拉力只作用在緊邊上，其值為：F1===3142.9NF2為離心拉力，是由鏈隨鏈輪轉(zhuǎn)動的離心力產(chǎn)生的拉力，它作用在鏈的全長上，由機械基礎(chǔ)表6-8得：則，F(xiàn)2===0,02NF3為鏈的垂度拉力，是鏈的自重產(chǎn)生的拉力，為：F3=107.9NF=F1+F2+F3=3142.9+0.02+107.9N=3250.8N求得：滿足靜強度要求。由此得：主動軸3上與減速器之間產(chǎn)生鏈傳動的鏈輪2的分度圓直徑為：mm7、鏈輪2參數(shù)：輪轂厚度：=15.2mm輪轂長度：mm膜板厚度：查機械設(shè)計師手冊：mm圓角半徑：mm鏈輪齒故，驅(qū)動鏈1的型號為：16A-1110GB/T1243—1997Z1=19（≧13）Z2=37取=110節(jié)0.168m/s==1037.9mmKA=1.0n=1F1=3142.9Nq=1.5F2=0.02NF3=107.9NF==3250.8N=307.9mm=15.2mm=60.6mm=12.7mm=1.1mm設(shè)計輸出：驅(qū)動鏈1的型號為：16A-1110GB/T1243—1997驅(qū)動鏈2不贅述，同上5、零件的設(shè)計5.1主動軸、偏心輪軸的設(shè)計計算設(shè)計輸入：從動軸轉(zhuǎn)速：11.3r/min從動輪軸功率：0.440KW從動輪軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：354.0Nm主動軸的轉(zhuǎn)速：23.7r/min主動軸的功率：0.497KW主動軸的轉(zhuǎn)矩:195.16Nm計算與說明主要結(jié)果選擇軸的材料偏心輪軸工作時既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩所以偏心輪軸的類型為轉(zhuǎn)軸。軸工作時產(chǎn)生的應(yīng)力多為變應(yīng)力，使得軸的損壞常具有疲勞性質(zhì)。因此，軸的材料具有較高的抗疲勞強度、較低的應(yīng)力集中敏感性和良好的加工性能等特點。碳素鋼對應(yīng)力集中的敏感性較低，而且可以用熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強度，應(yīng)用較廣。所以選用45鋼采用調(diào)質(zhì)處理。查機械制圖表7-1得：毛坯直徑dmm、硬度217-255HBS力學(xué)性能：抗拉強度屈服點彎曲疲勞極限扭轉(zhuǎn)疲勞極限許用彎曲應(yīng)力：靜應(yīng)力脈動循環(huán)應(yīng)力對稱循環(huán)應(yīng)力2、軸的直徑估算計算：傳動軸工作時收扭，由材料力學(xué)可知，圓截面軸的抗扭強度條件為：得：查機械基礎(chǔ)表7-4得：45調(diào)質(zhì)鋼求得:同步軸直徑=38.7mm主動軸直徑=32.0mm校核強度由圖可知，切向力:軸向力：徑向力見圖5.1求水平面支反力圖cB、繪制水平面彎矩圖d求垂直面支反力圖e由,即得：在鉛垂方向上，由,即,得D、繪制垂直面彎矩圖，如圖fF、繪制合成彎矩圖M圖如圖g根據(jù)合成彎矩：，得C截面左側(cè)彎矩C截面右側(cè)彎矩G、繪制轉(zhuǎn)矩圖：如圖hH繪制轉(zhuǎn)矩T圖，如圖h由當量彎矩圖和軸的結(jié)構(gòu)圖可知，C是危險截面，應(yīng)分別計算其當量彎矩。此處可將軸的扭切應(yīng)力視為脈動循環(huán)，則C截面左側(cè)當量彎矩==C截面右側(cè)當量彎矩C截面當量彎矩在以上兩數(shù)值中取較大的值D截面彎矩D截面合成彎矩=D截面的當量彎矩==求危險截面處軸的計算直徑許用應(yīng)力軸的材料選用的是45號調(diào)質(zhì)鋼由機械基礎(chǔ)表7-1得C截面計算直徑計入鍵槽的影響D截面計算直徑J、檢查軸的強度經(jīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計圖a比較，C截面和D截面的計算直徑小于其結(jié)構(gòu)設(shè)計確定的直徑，故，軸的強度足夠。同上所述，可求證得：偏心輪軸直徑為=38.7mm取偏心輪軸直徑d=40mmd=38.7mmd=32.0mmFt=6665.8NFx=8504.8NFr=1571.5NFAH=3332.9NMCH=2.4X106N.mmFBV=14922NFAV=79.3NMCV=5.8X104M’CV=1.9X105Mc=2.40x106N.mmM’c=2.41x106N.mmT=1.06X105N.mmMce=2.40x105N.mmM’ce=2.41x106N.mmMDH=3.3X105N.mmMDV=7.9X103N.mmMD=3.0x105N.mmMde=6.8x105N.mmdc=32.2mmdc=33.5mmdD=38.7mmd=38.7mmd=40mm圖5.1主動軸5.2偏心輪的設(shè)計與計算偏心輪的尺寸設(shè)計計算過程主要結(jié)果因為炕面與偏心輪是曲面接觸，偏心輪與承載物炕體之間的作用力始終與炕體平底垂直偏心距e=30，其傳力性能好，機構(gòu)傳動效率較高，而且機構(gòu)比較簡單、緊湊，工作可靠。假設(shè)偏心輪的升程H=50mm軸徑的大小為d=40mm，根據(jù)軸徑，預(yù)留偏心輪軸孔半徑r為20已知偏心輪軸孔與偏心輪外緣的厚度l至少為15mm.偏心輪的半徑R=l+r+e=20+15+30=60mm偏心輪直徑D=130mm出于材料性能和價格的綜合考慮，偏心輪的材料我們選定為HT15，根據(jù)材料的性質(zhì)，偏心輪的厚度應(yīng)為1.00~1.25倍的偏心輪的直徑b=(1.00~1.25)Db=1.10×40=44mm圖5.2偏心輪零件強度校核偏心輪的橫截面積為：偏心輪所受的壓力為：5000N的力可用來確定偏心輪軸厚度44合適與否。偏心輪所受的應(yīng)力為：由可知，偏心輪符合零件要求。6、標準件的選擇計算6.1主動軸的軸承選擇與計算深溝球軸承支撐軸的工作，工作轉(zhuǎn)速為n=28.95r/min,軸頸直徑d=26mm.由于軸很長，軸所承受的軸向力很小，可以忽略不計。校核過程如下：計算與說明主要結(jié)果選擇軸承類型和材料軸承材料軸承承受徑向載荷，可選滾子軸承軸承材料此軸承的載荷大，速度低，由表8-1選軸瓦材料軸承材料的[p]和[pv]值軸承b與d查《機械設(shè)計手冊》得校核軸承工作能力軸承的平均壓強P=（5.1）軸承的PV值PV=（5.2）判斷軸承工作能力由P〈[P]，PV〈[PV]故計算軸承實際壽命溫度系數(shù)由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8-6載荷系數(shù)由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8-7壽命指數(shù)滾子軸承軸承基本額定動載荷由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》附表8-3軸承的實際壽命Lh=（5.3）=64798.4h軸承預(yù)期壽命滾子軸承HT180[p]=3mpa[pv]=0.2mpa·m/sb=16mmd=30mmP=2.6mpaPV=0.118mpa·m/s滿足要求Ft=1.0Fp=1.5C=19500N軸承的實際壽命遠高于預(yù)期使用壽命，即，故選擇6206的軸承能夠滿足要求。6.2鍵、緊固螺栓的選擇與計算減速器軸上鍵的選擇與校核該設(shè)計中，有電動機輸出軸與減速器之間的連接為鍵連接、減速器與鏈輪之間的連接為鍵連接、由于電動機與減速器出廠時自配鍵，且能滿足要求，故無需選擇設(shè)計，，只需要設(shè)計傳動軸的鍵。輸入條件：該鏈輪材料為鑄鐵，輪轂長為110mm，安裝鏈輪處軸的直徑d=32mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩T=108.0N.m，工作有輕微沖擊。設(shè)計過程：計算及說明計算結(jié)果選擇鍵的類型，材料，確定鍵的尺寸鍵的類型根據(jù)工作時靠鍵與鍵槽互相擠壓及鍵的剪切傳遞轉(zhuǎn)矩，受力簡單，無特殊要求，按裝方便，故選A型普通平鍵鍵的材料為方便工廠加工，材料成匹，價格便宜選擇45鋼鍵的尺寸已知主動軸d=32mmb=10mmh=8mm輪轂長110mm查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表2-7L=70mm校核鍵聯(lián)接的強度該聯(lián)接是普通平鍵構(gòu)成靜聯(lián)接，故此只需校核輪轂的擠壓強度設(shè)用擠壓應(yīng)力已知鏈輪材料為鑄鐵，由表2-12得[δ]p=50~60mpa鍵的工作強度l=L-b=（70-7）=63mm（5.1）擠壓應(yīng)力（5.2）許用擠壓應(yīng)力：已知齒輪材料為鑄鐵，由機械基礎(chǔ)表2-12得：結(jié)論：由于δp〈[δ]p故鍵型號鍵10×70GB/T1096-79螺栓的選擇與校核經(jīng)過長時間的考慮，在緊固螺栓的選擇與計算中，我選擇校核渦輪減速器的地腳螺栓。首先，減速器由4個螺栓固定，只受預(yù)緊力；為方便購買，價格便宜，我們選擇螺栓的材料為45鋼，等級為5.8級。選擇普通平鍵選擇鍵材料為45鋼L=70mml=63mm鍵10×70GB/T1096-79螺栓固定的選擇與校核計算與說明主要結(jié)果確定螺栓的直徑1、定螺栓材料的力學(xué)性能根據(jù)螺釘?shù)牟牧喜榭估瓘姸炔椤稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》表2-4的注釋和螺栓性能等級為5.8級，得5=螺栓的屈服點δb=500MPaδs=400mpa求螺栓的受力單個螺栓聯(lián)接所受的橫向載荷FS=單個螺栓的預(yù)緊力F/=3、求螺栓的直徑不控制預(yù)緊力（試算法）初選M12mm螺栓查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表2-1d1=10.106mmSS=4.2[δ]=95.23MPa安全系數(shù)，查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表2-6，按線性插值法求得螺栓的許用應(yīng)力[δ]==95.23MPa計算螺栓小徑d1≥=10.04mm確定螺栓直徑綜上所述我們選擇M12mm的螺釘。螺紋的小徑由上已知條件，可知該螺栓只受預(yù)緊力，故此只按只受預(yù)緊力的螺栓強度校核，根據(jù)力平衡條件：校核螺栓的強度δs=400mpaF/=5500Nd1=10.106mmSS=4.2[δ]=95.23MPa與M12mm螺栓直徑接近d1=10.106mmδv=≤[δ]d1是螺栓的小徑F′是螺栓所受預(yù)緊力求得δv=8.076MPa≤[δ]=95.23MPa確定螺釘?shù)拈L度和確定螺釘、螺母、墊圈的相關(guān)參數(shù)查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表2-2得L1≥（0.3-0.5）dL2≈（0.2-0.3）查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》附表2-5得螺母厚度m=10.8mm查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》附表2-6得彈簧墊圈的基本厚度S=3.1蝸輪蝸桿減速器與機座的接觸面的厚度分別為25mm、28mm；得：螺釘緊固連接的相關(guān)參數(shù)如下：螺栓頭k=7螺紋大徑d=12mm螺栓總長L=70mm螺紋長度b=30mmd1=10.106mm螺母厚度m=10.8mm墊圈厚度s=3.1d1=10.106mmF′=500N螺釘圖、螺母圖、螺釘裝配圖如下：圖1緊固螺釘圖圖2緊固螺帽圖圖3緊固螺栓裝配圖7、零件圖和裝配圖圖7.1驅(qū)動軸裝配圖7.2鏈輪軸圖7.3鏈輪圖7.4偏心輪零件圖畢業(yè)設(shè)計總結(jié)經(jīng)過這段時間的忙綠，終于進入了畢業(yè)設(shè)計的尾聲，在這段時間里，我都盡量按時，保質(zhì)，認真負責的完成我的任務(wù)。當然，肯定也