清洗機傳動機構(gòu)設(shè)計與制作

南陽理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)院（系）： 機電工程系專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 南陽理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）清洗機傳動機構(gòu)設(shè)計與制作DesignandManufactureofTransmissionMechanismforCleaner總計：畢業(yè)設(shè)計（論文）24頁表格： 1個插圖： 11幅南陽理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）清洗機傳動機構(gòu)設(shè)計與制作DesignandManufactureofTransmissionMechanismforCleaner學(xué)院（系）： 機電工程系 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師（職稱）： 評閱教師： 完成日期： 2011年5月 南陽理工學(xué)院NanyangInstituteofTechnology清洗機傳動機構(gòu)設(shè)計與制作機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)［摘要］近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)設(shè)計能力的提高，機械設(shè)計產(chǎn)品在工業(yè)清洗、醫(yī)療器械產(chǎn)品行業(yè)的應(yīng)用非常普及。而清洗設(shè)備作為重要的工藝裝備，越來越引起人們的關(guān)注。本課題所涉及的是清洗機傳動機構(gòu)的設(shè)計，主要是根據(jù)使用要求完成總體機構(gòu)所需驅(qū)動功率選擇合適的電機；依據(jù)輸送帶和輥刷機構(gòu)的工作速度對V帶機構(gòu)和輸送鏈進行理論計算和設(shè)計。在本次設(shè)計中采用了雙層清洗結(jié)構(gòu)，為了保持下層與上層運行方向相反，這里應(yīng)用了一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪來進行換向，最后又對部分零件的加工工藝進行了編制。本次設(shè)計的傳動機構(gòu)性能穩(wěn)定，生產(chǎn)率較高，具有廣泛的應(yīng)用前景。［關(guān)鍵詞］帶傳動；換向齒輪；清洗機DesignandManufactureofTransmissionMechanismforCleanerMechanicalDesign,ManufacturingandAutomationMajorAbstract:Withtherapideconomicdevelopmentandtheenhancementoftheindustrialdesignability,theapplicationofmechanicalproductsisverypopularintheindustrialcleaningandmedicalproductsindustryinrecentyears.Andpeoplepaymoreattentiontothecleaningequipmentwhichisanimportantprocessequipment.Thistopicisrelatedtothedesignoncleaningtransmissionmechanism,andtheappropriatemotorischosenbythedrivingpowerdeterminedbyrequirementsoftheoverallagency;andtheparametersofVbeltandconveyorchainarecalculatedanddesignedaccordingtothevelocityofconveyorbeltandrollerbrushmechanism.Andthedouble-deckedcleaningstructureischoseninthispaper，andapairofstandardgearsareusedtokeeptheoppositedirectionsonthelowerandupper.Finally,partialcomponents'processingcraftisestablished.Thetransmissionmechanismhassomeadvantagessuchasstableperformanceandhighproductivity.Anditwillhavebroadprospectofapplication.Keywords:belttransmission;reversinggear;cleaner目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"引言 11.1國外新型的清洗機 11.1.1超聲波清洗機 11.1.2輕便型高壓清洗機 1\o"CurrentDocument"設(shè)計方案和關(guān)鍵問題 21.2.1設(shè)計方案 21.2.2關(guān)鍵問題 2\o"CurrentDocument"清洗機及傳動機構(gòu)分析 2\o"CurrentDocument"清洗機總體布置簡圖 2\o"CurrentDocument"2.2清洗機工作的原始數(shù)據(jù) 3\o"CurrentDocument"2.3傳動機構(gòu)的設(shè)計分析 3\o"CurrentDocument"2.4傳動機構(gòu)主要設(shè)計內(nèi)容 3\o"CurrentDocument"電機的選擇 4\o"CurrentDocument"3.1電機類型的選擇 4\o"CurrentDocument"3.2電機的功率選擇 5\o"CurrentDocument"傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算 5\o"CurrentDocument"4.1帶傳動的設(shè)計與計算 54.1.1帶傳動概述 5\o"CurrentDocument"V帶傳動的設(shè)計與計算 64.1.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 84.1.4計算單根V帶初拉力的最小值和壓軸力 10鏈傳動的設(shè)計與計算 104.2.1鏈輪的設(shè)計與計算 104.2.2鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12\o"CurrentDocument"換向齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 144.3.1確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸 144.3.2齒輪受力分析 15\o"CurrentDocument"軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 164.4.1初估軸的直徑 164.4.2確定四種軸每部分的直徑及其尺寸 17\o"CurrentDocument"軸承的選擇 18主動齒輪軸軸承的選擇 18從動齒輪軸軸承的選擇 19\o"CurrentDocument"棒料切割機部分零部件加工工藝規(guī)程的編制 20\o"CurrentDocument"結(jié)論 22\o"CurrentDocument"參考文獻 23\o"CurrentDocument"致謝 24引言現(xiàn)在的許多機器零件不僅精度要求高，而且對其清潔度要求也非常高。在各行各業(yè)當(dāng)中,幾乎都涉及到洗凈技術(shù)。例如機械制造、電子器件、儀器儀表、光學(xué)元件、醫(yī)療器械、鐘表首飾等行業(yè),都有進行該項作業(yè)的人員或清洗設(shè)備。以下敘述一些典型的應(yīng)用。在軸承方面的應(yīng)用。軸承的清潔度對其振動、噪聲和使用壽命有很大影響,尤其對于小型低噪聲深溝球軸承而言更是如此。所以,清潔度是軸承質(zhì)量的一項考核指標(biāo),必須由生產(chǎn)過程的清洗質(zhì)量來保證。軸承清洗在生產(chǎn)過程中一般分為兩步,即裝配前的零件清洗和裝配后的成品清洗。軸承的常規(guī)清洗方法有刷洗、浸洗、噴淋清洗或高壓噴洗等。在閥類零件中的應(yīng)用。閥類零件結(jié)構(gòu)多樣,其典型零件為閥體、閥芯和閥瓣（或閥桿）。閥體零件一般結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,具有深孔、細孔、盲孔、狹縫凹槽或內(nèi)腔等結(jié)構(gòu)特征;而閥芯和閥瓣（或閥桿）具有較高的精度和表面粗糙度要求。該類零件裝配時要求潔凈無塵,對裝配前的零件清洗質(zhì)量要求高。將超聲洗凈技術(shù)應(yīng)用于閥類零件清洗的設(shè)備上,可實現(xiàn)批量零件高效率的自動化清洗,提高零件的清潔度,并有效防止手工清洗時極易發(fā)生的零件表面劃傷及碰撞,可提高清洗作業(yè)的可靠性和安全性。國外新型的清洗機國外工業(yè)發(fā)達國家，都很重視清洗工藝的研究開發(fā)，各種清洗設(shè)備也很多。主要有高壓清洗機和超聲波清洗機等。1.1.1超聲波清洗機超聲波清洗機是利用超聲波在液體中的氣化作用，對各種物體進行清洗。氣化作用是液體中的一種物理現(xiàn)象:液體在超聲波的作用下，能產(chǎn)生大量非穩(wěn)態(tài)的微小空泡或氣泡，在聲場的作用下，這些氣泡進行生長、閉合運動，液體微粒之間在1秒內(nèi)發(fā)生數(shù)萬次激烈的碰撞，能產(chǎn)生非常強大的能量。由于碰撞力很高，在49?lOOMPa之間，這樣被清洗物的污粒會在液體加速作用下極快地被清除掉。1.1.2輕便型高壓清洗機這種清洗機的特點是耗水少，噴水量13L/min,吸水量14L/min，清洗最高壓力可達50MPa。使用安全，機械泵和清洗噴槍均備有保護裝置；結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，移動方便；噴槍長300mm，采用扇形噴嘴，直吸式吸水方式，使用方便。設(shè)計方案和關(guān)鍵問題1.2.1設(shè)計方案應(yīng)用電磁調(diào)速電機作為驅(qū)動力，根據(jù)要求來調(diào)節(jié)速度，以便機構(gòu)能夠高效率的工作利用V帶傳動帶動其它構(gòu)件，其中在第二層應(yīng)用一對換向齒輪使其運行方向與第一層的相反，這樣可以順利地取下零件。承載零件的輸送帶機構(gòu)為不銹鋼網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且兩邊輔一鏈結(jié)構(gòu)，通過鏈與鏈輪的嚙合來帶動輸送帶。上層使大帶輪與鏈輪相連，下層應(yīng)使從動換向齒輪與鏈輪相連。它們通過軸上的法蘭盤與鏈輪用螺栓相連，每兩個鏈輪間用連接軸焊接在一起。在機構(gòu)的鏈輪軸的兩側(cè)安裝一對軸承，保持機構(gòu)平行穩(wěn)定的運行。1.2.2關(guān)鍵問題機械結(jié)構(gòu)布局合理、簡單、高效，具有足夠的強度和使用壽命；機構(gòu)運行平穩(wěn)、可靠，避免零件變形和傳動時噪音過大；選用的零件加工工藝具有可行性、經(jīng)濟性；工作零件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。清洗機及傳動機構(gòu)分析清洗機總體布置簡圖清洗機的功能：本次清洗機的設(shè)計主要是針對一些薄型、輕型片狀零件外表面的清洗，應(yīng)用清洗機上下兩層設(shè)計，用不銹鋼網(wǎng)狀傳送帶并輔以加強筋來運送零件，一邊噴淋一邊輥刷清洗零件，從而達到清洗的目的，有效去除零件表面的污垢，以便在使用時有更好的清潔度和精度。清洗機的工作環(huán)境：由于所要清洗的零件有著不同的材料、不同的精度，其表面的污垢也不盡相同，故對零件清洗所采用的清洗水溶液也不同。與此同時，清洗水溶液所反映出的化學(xué)特性對清洗機有著明顯的腐蝕性和氧化性。因此，要滿足清洗機在極其惡劣的環(huán)境中工作，對其部件的設(shè)計應(yīng)注重在抗腐蝕性和抗氧化性上。因此，設(shè)計時盡量應(yīng)用耐腐蝕和耐氧化的材料，如應(yīng)用不銹鋼等材料。清洗機工作的原始數(shù)據(jù)傳送帶速度VI(m/min):15?25；輥刷機構(gòu)旋轉(zhuǎn)速度V2(m/min):2?3V1；傳送帶長、寬(mm)：3800/2800、870；清洗機總重：1500Kg左右。傳動機構(gòu)的設(shè)計分析確定傳動設(shè)計方案；參考相關(guān)資料和實際應(yīng)用的需求，選用最優(yōu)的傳動方案并選用合適的參數(shù)；依據(jù)需要和零部件的加工及裝配的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使用合理的結(jié)構(gòu)；根據(jù)所設(shè)計傳動機構(gòu)及其相關(guān)參數(shù)進行疲勞強度、使用壽命的計算和校核；傳送帶應(yīng)為不銹鋼的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。傳動機構(gòu)主要設(shè)計內(nèi)容電動機的選擇；V帶及帶輪的設(shè)計與選擇；鏈和鏈輪的設(shè)計與選擇；軸的設(shè)計；軸承的選擇；傳送帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計。電機的選擇由于清洗機要隨著零件的大小和形狀調(diào)整運行速度，傳統(tǒng)的減速器和固定傳動比的減速機構(gòu)已不能滿足要求。隨著半導(dǎo)體等電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，許多新型無級變速裝置快速涌現(xiàn)于市場，比較常用的有調(diào)速電機，它可分為直流和交流調(diào)速系統(tǒng)。此外還有電磁調(diào)速電機和矢量變換控制調(diào)速電機等。電機類型的選擇這里使用電磁調(diào)速電機。電磁調(diào)速電機是由單速或多速鼠龍型異步電動機和電磁轉(zhuǎn)差離合器組成，通過控制器可在較廣范圍內(nèi)進行無級調(diào)速。離合器是由兩個同心而獨立旋轉(zhuǎn)的部件所組成：一個稱為磁極（內(nèi)轉(zhuǎn)子），另一個稱為電樞（外轉(zhuǎn)子）。當(dāng)磁極的激勵線圈通過直流電時，沿氣隙圓周表面的爪極便形成若干對急性相互交替的空間磁場。當(dāng)離合器的電樞拖動電動機旋轉(zhuǎn)時，由于電樞與磁場間有相對移動，在電樞內(nèi)就產(chǎn)生渦流；此渦流與磁極相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動磁極按同一方向旋轉(zhuǎn)。電磁調(diào)速三相異步電動機的工作原理。當(dāng)勵磁線圈內(nèi)通入可調(diào)的直流電時，在爪極內(nèi)產(chǎn)生極性。外轉(zhuǎn)子也稱電樞，是由原動機帶動，并以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子（磁極）是固定在從動軸上的，即和負載機械相聯(lián)接的軸，從動軸的轉(zhuǎn)速決定于勵磁線圈中直流電流的多少，所以控制勵磁電流大小可以改變電機轉(zhuǎn)速。內(nèi)轉(zhuǎn)子上有爪極，有幾個爪便有幾對極。當(dāng)外轉(zhuǎn)子（電樞）由原動機拖動旋轉(zhuǎn)時，將切割爪極上的磁力線，在外轉(zhuǎn)子表面上感應(yīng)出渦流。此渦流與內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁極相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這個轉(zhuǎn)矩帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而帶動從動軸，使生產(chǎn)機械沿著電樞轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須低于電樞轉(zhuǎn)速，否則因無相對運動，將不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，所以這種電動機又稱滑差電動機。電磁調(diào)速電動機由拖動電機（Y系列電動機）、電磁轉(zhuǎn)差離合器和控制器三部份組成，可用于恒轉(zhuǎn)距負載場合，特別適宜在遞減轉(zhuǎn)矩負載中使用，有較明顯的節(jié)能效果。YCT系列電磁調(diào)速電動機能在規(guī)定的調(diào)速范圍內(nèi)均勻地、連續(xù)地?zé)o級調(diào)速，并能輸出額定轉(zhuǎn)矩。YCT系列電機的特點：（1） 調(diào)速范圍廣，速度調(diào)節(jié)平穩(wěn)；（2） 具有速度負反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速變化率??；（3） 起動力矩大，起動平穩(wěn)；（4） 控制功率小，并能實現(xiàn)多種方式控制。應(yīng)用范圍：YCT系列電磁調(diào)速電動機，可用于油漆流水線、裝配流水線的傳輸帶、注塑機、印染機、印刷機、水泵、鼓風(fēng)機、拉線機、卷紙機、卷板機、輸送設(shè)備等。電機的功率選擇電機的輸出功率P為：d其中P為工作輸出功率（KW）wFuiooonw其中F=f=200N,u=15?25m-min，耳為工作機效率，查表12-8，帶傳動的傳動效率耳取0.95。最終可選得P=0.75KW。w因此電機選用為型號：YCT160-4B；功率：0.75KW；轉(zhuǎn)速：1250?125r/min。傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算4.1帶傳動的設(shè)計與計算4.1.1帶傳動概述（1） 帶傳動組成帶傳動一般由主動輪、從動輪和環(huán)形帶組成。（2） 帶傳動性質(zhì)安裝帶傳動時，須將環(huán)形帶緊套在兩個帶輪的輪緣上，使帶和帶輪輪緣接觸面間產(chǎn)生壓緊力。當(dāng)主動輪回轉(zhuǎn)時，靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力拖動從動輪一起回轉(zhuǎn)。（3） 帶傳動分類（按截面形狀分）平（型）帶：截面為扁平矩形，工作面是與輪面相接觸的內(nèi)表面。V（型）帶：（三角帶）截面為梯形，工作面是與輪槽相接觸的兩側(cè)面，但V帶與底槽不接觸，由于輪槽的楔形效應(yīng)，預(yù)拉力相同時，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，故具有較大牽引能力（傳遞較大功率）應(yīng)用更廣。多楔帶：以扁平部分為基體，下面有幾條等距縱向槽，其工作面為楔的側(cè)面，這種帶兼有平帶的彎曲應(yīng)力小和V帶的摩擦力大的優(yōu)點（可取代若干根V帶），故常用于傳遞動力大，而要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。圓（形）帶：截面為圓形，只能用于低速輕載的儀器或家用機械。特點(與齒輪傳動相比)①優(yōu)點：因為帶傳動是具有中間撓性件并靠摩擦力工作的，所以：具有良好彈性，緩和沖擊吸收振動，適用于中心距較大的工作條件上。制造維護方便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。過載時，帶在帶輪上打滑，不至于損壞其它零件，起安全保護作用。②缺點：由于帶的彈性滑動和打滑，故不能保證定傳動比；傳遞同樣大的圓周力時，輪廓尺寸和軸上壓力都比嚙合傳動大；傳動效率低；帶的壽命較短；有時需張緊裝置。應(yīng)用：V帶傳動應(yīng)用于對傳動比無嚴(yán)格要求，中心距較大的場合；傳動比iW7；傳動效率n~o.94?0.97。4.1.2V帶傳動的設(shè)計與計算已知電機功率P=0.75KW，小帶輪轉(zhuǎn)速n=200rmin，傳動比i=3.5，每天工作8小時。故n=n/i=200/3.5=57.14r/min。21確定計算功率Pca由機械設(shè)計手冊查得工作情況系數(shù)K=1.1,故AP=KP (式4-1)caA=1.1x0.75KW=0.825KW選擇V帶的帶型根據(jù)P、n,由設(shè)計手冊選用A型。ca1確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑d，并計算帶速u。d1初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑d=90mm。TOC\o"1-5"\h\zd1 d1帶速u按下式計算u= d^i m/s (式4-2)60x1000\o"CurrentDocument"兀x90x200 .= m/s60x1000u0.9425m/sd=3.5x90mmd2=315mm確定d=3.5x90mmd2=315mm確定V帶中心距a和基準(zhǔn)長度Ld根據(jù)式0.7(d+d)<a<2(d+d)d1d2 0 d1d2式4-3)初定中心距a=600mm。0根據(jù)下式計算帶所需的基準(zhǔn)長度。(dd)2+d2 dl-4a0k( \(315-90)22x600+—x(90+315)+ 2 4x600兀L?2a+ (d+dd0 0 2 d1 d2mm式4-4)d2計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑，根據(jù)式d=id，則d2d1=1883.5mm由設(shè)計手冊選帶的基準(zhǔn)長度L=1800d按下式計算實際中心距a式4-5)式4-6)L-L 1800-1883.5式4-5)式4-6)aua+— do=(600+ )mmo2=558mm中心距的變化范圍531?612mm驗算小帶輪上的包角a1au180。-(d-d忙731 d2d1a=180°-(315-90)音=156.9o>90o計算帶的根數(shù)z計算單根V帶的額定功率Pr由d=90mm和n=200rmin，查設(shè)計手冊得P=0.22KWd1 1 0

根據(jù)n二200r/min,i二3.5和A帶型，查設(shè)計手冊得AP二0.03KW，包角修10正系數(shù)K二0.94，帶長修正系數(shù)K=1.01，于是a ?一LP=(P+AP)KK (式4-7)r 0 0aL=(0.22+0.03)x0.94x1.01KW?0.23735KWV帶的根數(shù)zP 0.825 347z=e= =3.47P 0.23735r故需要4根帶，因此z取4根。4.1.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計d> dd d0 d?....eL圖4-1小帶輪(1)小帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(如圖4-1所示)已知：d-90mm，d=50mm。d1式4-8)d=d+2h, (h=2.75式4-8)ad a a二90+2x2.75二95.5mm

d=d一2h（h查設(shè)計手冊，h=9.75）

fd f f f=90一2x9.75二70.5mmB=（z-I）e+2f=（4-1）x15+2x10=65mm

（f,e查得f=10,e=15）取L=42mm查設(shè)計手冊：?=34。,bd=11mm（2）大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計已知：d=315mm；B=35mm。dd=d+2h=315+2x2.75a d a=320.5mmd=d-2xh=315-2x9.75fd f=295.5mmD選取280mm,c=16mm,d=40mm1d=（1.8~2）d=2x40=80mm（式4-9）（式（式4-9）（式4-10）（式4-11）4.1.4計算單根V帶初拉力的最小值和壓軸力由設(shè)計手冊查得A型帶的單位長度質(zhì)量q=O.lKg/m故單根V帶初拉力的最小值（F） =500（2.5-ka）化+qv2 （式4-12）0min kzva=500x（2.5-0.94）x0.825+o.ix0.942520.94x4x0.9425=181.67N應(yīng)使帶的實際初拉力F>(F)00min壓軸力F為P(F) =2z(F)asin1=2x4x181.67xsin156.9=1423.9N(式4-13)Pmin0min22鏈傳動的設(shè)計與計算鏈傳動主要是帶動帶在水平方向運動，故選用輸送鏈，其結(jié)構(gòu)與滾子鏈相似，故設(shè)計仿照滾子鏈設(shè)計。配置實心銷軸、加裝滾子在有張緊裝置或托板時，其中心距可大于80P。已矢口n=n=57.14r/min；i=1。l24.2.1鏈輪的設(shè)計與計算通常z>17，z-29-2i；ll取鏈輪1齒數(shù)z=21，鏈輪2的齒數(shù)z為z=iz=1x21=21。l 2 2l確定設(shè)計功率。由設(shè)計手冊查得K=1.0，K=1.1，單排鏈，則計算功率為：AZP=KKP=1.0x1.1x0.75=0.682KW （式4-14）caAZ選擇鏈條型號和節(jié)距：根據(jù)P=0.682KW及n=57.14r/min，查設(shè)計手冊可選12A-1，鏈條節(jié)距為ca 1P=19.05mm。計算鏈節(jié)數(shù)和中心距：初選中心距

ao=(10O?2OO)P (式4-15)=(100?200)x19.05二1905?3810mm取中心距為2800mm和3800mm。相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為：LP1=2x沁LP1=2x沁+—+19.05 221+21(21-21￥19.05x 400=314.96鏈長節(jié)數(shù)L=315節(jié)P1LP2=2紅+Z1+Z2+PLP2=2紅+Z1+Z2+P2=2x沁+4+(21-21、219.05 219.05x400取鏈長節(jié)數(shù)L=420節(jié)。P2鏈條長度L=空1000=419.95315x19.05m=6.00m1000420x19.05 800m=8.00m1000式4-17)查設(shè)計手冊得中心距計算系數(shù)f=0.24958、f=0.24978,則鏈傳動的理論12中心距為a12P(315-21)amm=2800.35mm2=aP(L-z)2P式4-18)實際中心距為：a'二a-Aaa'=a—Aa111a'=a實際中心距為：a'二a-Aaa'=a—Aa111a'=a—Aa222計算鏈速U并確定潤滑方式所以=19205(420—21)mm二3800.5mm式4-19)=2800.35mm—0.004x2800.35mm二2789.15mm二3800.5mm—0.004x3800.5mm二3785.3mmnzP= 1-4 60x100057.14x21x19.05— m/s60x1000二0.381m/s式4-20)由0.381m/s和鏈號12A-1-315、12A-1-420；查手冊可知采用人工定期潤滑。有效圓周力Fe1000PF=—

eV1000x0.750.381=1968.5N式4-21)作用于軸上的拉力QfQ沁1.20KF二1.2x1x1968.5N二2362.2N (式4-22)fA4.2.2鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算鏈輪的幾何尺寸并繪制鏈輪工作圖，如圖4-3。查設(shè)計手冊計算鏈輪的主要尺寸分度圓直徑：sin180。）sin孚sin180。）sin孚05 =127.82mm「180。)式4-23)I21丿齒頂圓直徑：d =d+1.5p—d=127.82+1.5x19.05—11.91=139.72mm (式4-24)amax 1damin（其中d1為鏈的滾子直徑）式4-25)aamin=127.82+19.05(1—16、I21丿—11.91mm=136.41mm故?。篸=138mmadd3L4式式4-26）（式4-27）（式4-28）（式4-29）圖4-3鏈輪齒根圓直徑：d二d-d二127.82-11.91二115.91mmf1齒高：h二0.5(P-d)=0.5(19.05-11.91)=3.75mma1確定的最大凸緣：d-Pcot18°°-1.04h-0.76g z 2 2180。-19.05xcot -1.04x18.08-0.7621-106.8mmTOC\o"1-5"\h\z取d=80mm，d-38mm，d-60mm，L-50mm。g k c最大齒根距離：90。 90。L-dcos-d-127.82xcos -11.91-115.55mmx z1 21滾子鏈鏈輪軸向齒廓尺寸，如圖4-4所示：圖4-4滾子鏈鏈輪軸向齒廓尺寸齒寬：b二0.95b （b為內(nèi)鏈節(jié)寬） （式4-30）f11二0.95X12.57mm二11.94mm齒側(cè)倒角：b二O.13P二2.48mm （式4-31）a齒側(cè)半徑：r =P二19.05mm （式4-32）x公稱換向齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.3.1確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸由于清洗機采用雙層清洗結(jié)構(gòu)來清洗零件，所以機構(gòu)需要換向裝置來保持上層與下層的運行方向相反，故采用一對大小和參數(shù)都相同的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪且為開式齒輪傳動。齒輪的結(jié)構(gòu)如圖4-5所示：已知壓力角a=20。；齒數(shù)z二60；模數(shù)m二3；d0=45。齒寬系數(shù)：b0= =1 （式4-33）dd0可知兩支撐相對于齒輪做不對稱布置，B二46分度圓：d二mz二3x6二180mm （式4-34）齒頂高：

h=h*m=lx3mm-3mm（h*為齒頂咼系數(shù)）aaa（式4-35）齒根高：h=（h*+c*）m=（1+0.25）x3=3.75mmfa（式4-36）齒頂圓：d=d+2h=mz+2m=3x60+2x3=186mmaa（式4-37）齒根圓：〃子=mz一2.5m=3x60一2.5x3=172.5mm（式4-38）齒距：p=nm=3.14x3=9.42mm（式4-39）齒厚：,兀m p 9.42s= = = =4.71mm2 22（式4-40）可得：dg=80mm；d=120mm；d=160mm；ksd1=20mm；s=15mm。圖4-5齒輪4.3.2齒輪受力分析齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩

T=9550匕=9550x x103=1.25x105N-mm （式4-41）TOC\o"1-5"\h\zn 57.14圓周力：2T2x1.25x105F二一1二 二5555.6N-mm （式4-42）\o"CurrentDocument"td 451徑向力：F=Ftana二5555.6xtan20°二2022.1N?mm （式4-43）\o"CurrentDocument"r t由于齒輪低速輕載傳遞運動，故不需要再對齒輪進行強度校核，只需對齒面進行強化處理即可。4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計本次傳動設(shè)計共需要四種不同類型的軸，即帶輪主動軸、齒輪主動軸、齒輪從動軸和鏈輪軸。此外鏈輪之間的連接軸為一空心軸，主要是為了裝配時方便使其與鏈輪焊接在一起。由于清洗機工作速度較低，且運行較平穩(wěn)，故按扭轉(zhuǎn)強度計算。4.4.1初估軸的直徑對于實心軸：」 9550000Pd-T（」 9550000Pd-T（A在126—103之間故取112）0（式4-44）故:d>112x0.75mm57.14=26.42mm為了提高安全系數(shù)，取軸的最小直徑d=35mm。minZy|o.005I"-r-I-.-rI jl'.zi::r-Zy|o.005I"-r-I-.-rI jl'.zi::r-圖4-6齒輪主動軸圖4-7齒輪從動軸4.4.2確定四種軸每部分的直徑及其尺寸齒輪主動軸的設(shè)計齒輪主動軸的主要形狀及相關(guān)尺寸如圖4-6所示;齒輪從動軸的設(shè)計齒輪從動軸的主要形狀及相關(guān)尺寸如圖4-7所示;帶輪主動軸的設(shè)計帶輪主動軸的主要形狀及相關(guān)尺寸如圖4-8所示;鏈輪軸的設(shè)計鏈輪軸的主要形狀及相關(guān)尺寸如圖4-9所示；圖4-8帶輪主動軸

圖4-9鏈輪軸圖4-9鏈輪軸4.5軸承的選擇4.5.1主動齒輪軸軸承的選擇軸裝軸承處的軸頸直徑為35mm軸裝軸承處的軸頸直徑為35mm,徑向力F二2022.1N.mm轉(zhuǎn)時有輕微的沖擊,r預(yù)期計算壽命L=5000h，已知自重約10kg，考慮到以后的擴展功能承受重量約h預(yù)期計算壽命L=5000h，已知自重約10kg，考慮到以后的擴展功能承受重量約h100kg，單個軸承所受的徑向力：匸_(10+100)x10F r 4-275N考慮到安全問題，取安全系數(shù)為1.2。故：F-1.2x(275+2022)-2756.4Nr軸向載荷F較小，在這里可以忽略；a（式4-45）（式4-46）軸承的轉(zhuǎn)速為57.14r/min，預(yù)期計算壽命：L'-5000h。h初步計算當(dāng)量動載荷P，根據(jù)式(3-8a(4))P-f（XF+YF）p r a按設(shè)計手冊，fP-1-0~1-2,取fP-1-2。（式4-47）X-1,Y-0，故P為：P-1.2（1x2756.4+0x0）-3307.7N求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值C=F鞭式求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值C=F鞭式4-48)二3307.7x：60x57.14x50003 106二8528.6N按照軸承樣本或設(shè)計手冊選擇C二25800N的6307軸承，其中C。二17800N驗算6307軸承的壽命：60nvP60nvP丿106 (25800Y60x57.14V8528.6丿=8074.8h>5000h故選擇的軸承合適。4.5.2從動齒輪軸軸承的選擇軸裝軸承處的軸頸直徑為45mm，徑向力F=2022.1N-mm，轉(zhuǎn)時有輕微的沖r擊，預(yù)期計算壽命L=5000h，自重約10kg?？紤]到以后的擴展功能承受重量約h50kg，單個軸承所受的徑向力為F=（10+50）x10Nr4=150N考慮到安全問題，取安全系數(shù)為1.2。故：F=1.2x（150+2022）=2606.4Nr軸向載荷F較小，在這里可以忽略；a軸承的轉(zhuǎn)速為57.14r/min，預(yù)期計算壽命L=5000hh初步計算當(dāng)量動載荷P，根據(jù)式P=f（XF+YF）pra

按設(shè)計手冊，f=1.0?1.2,取f=1.2。P PX=1,Y=0，故P為P=1.2(1x2606+0x0)=3127.7N求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值::60nLn'1063127.7x360X^000N二8064.5N按照軸承樣本或設(shè)計手冊選擇C二24500N的6209軸承，其中C。二17500N。驗算6209軸承的壽命：106(CY60nvP丿106106(24500Y60x57.14V8064.5丿二8184h>5000h故選擇的軸承合適。鏈輪軸其受力比齒輪從動軸還要小一些，而且安裝軸承端的直徑也為45mm,所以也選用6209軸承，不用校核即可。5棒料切割機部分零部件加工工藝規(guī)程的編制砂輪加緊片加工是棒料切割機加工的一部分，其加工簡圖如下所示:1-51-5圖5-1砂輪夾緊片砂輪加緊片加工工藝表如下所示表1砂輪夾緊片加工工藝過程序號工序工序內(nèi)容下料?60X30mm序號工序工序內(nèi)容下料?60X30mm粗車