mzlp400型顆粒成型機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 引言錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　1.1 顆粒成型機(jī)概述錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　1.2 顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　1.2.1國(guó)內(nèi)顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

2、</p><p>　　1.2.2國(guó)外生物質(zhì)燃料成型機(jī)的研究現(xiàn)狀4</p><p>　　1.2.3現(xiàn)有生物質(zhì)成型設(shè)備存在的問(wèn)題錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)燃料成型機(jī)設(shè)備5</p><p>　　1.3.1活塞式擠壓成型設(shè)備5</p><p>　　1.3.2螺旋式擠壓成型設(shè)備5&l

3、t;/p><p>　　1.3.3壓輥式擠壓成型設(shè)備5</p><p>　　1.4 MZLP400顆粒成型機(jī)性能特點(diǎn)6</p><p>　　1.4.1MZLP400顆粒成型機(jī)工作原理及過(guò)程.......................... . 6</p><p>　　1.4.2MZLP400顆粒成型機(jī)特點(diǎn). . . . . . . . .

4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7</p><p>　　1.5 本課題研究的主要內(nèi)容7</p><p>　　2 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.1 減速器的主要型式及其特性8</p><p>　　2.2 減速器

5、結(jié)構(gòu)9</p><p>　　2.2.1蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)與分類10</p><p>　　2.3 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.3.1原始數(shù)據(jù)11</p><p>　　2.3.2電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇11</p><p>　　2.3.3傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配13</p><p>　　

6、2.3.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)13</p><p>　　2.4 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><p>　　2.4.1蝸桿傳動(dòng)類型14</p><p>　　2.4.2選擇蝸輪蝸桿材料及精度等級(jí)14</p><p>　　2.4.3蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.4.4

7、蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與尺寸15</p><p>　　2.4.5校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　2.4.6驗(yàn)算效率17</p><p>　　2.5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算18</p><p>　　2.5.1輸出軸的設(shè)計(jì)---蝸輪軸18</p><p>　　2.5.2輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算---蝸桿

8、軸錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3 減速器其余零件及附件的選擇及校核計(jì)算............... 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.1 滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.1.1計(jì)算輸入軸軸承錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.1.2計(jì)算輸出軸軸承錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

9、</p><p>　　3.2 鍵連接的選擇及校核計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.2.1聯(lián)軸器與輸出軸連接采用平鍵連接錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.2.2聯(lián)軸器與輸出軸連接采用平鍵連接錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.2.3輸入軸與聯(lián)軸器連接用平鍵連接錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p>&

10、lt;p>　　2.3 聯(lián)軸器的選擇及校核計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.3.1聯(lián)軸器的選擇錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.3.2聯(lián)軸器的校核錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　3.4 減速器的潤(rùn)滑與密封30</p><p>　　3.5 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31</p><p

11、>　　4 結(jié)論錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　致 謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　1.1顆粒成型機(jī)概述</p><p>　　能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，不可再生資源的不

12、斷消耗使得開(kāi)發(fā)利用以生物燃料為代表的可再生綠色環(huán)保生物質(zhì)能源，已成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和發(fā)展方向。生物質(zhì)能既可以補(bǔ)充常規(guī)能源的短缺，也具有重大的環(huán)境效益。同其他生物質(zhì)能源技術(shù)相比較，生物質(zhì)顆粒燃料技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和使用，使用生物質(zhì)顆粒的方便程度可與燃?xì)狻⑷加偷饶茉存敲?。我?guó)生物質(zhì)數(shù)量巨大，但作為一種多樣和復(fù)雜的能源存在形式，生物質(zhì)具有資源分散、密度低、容重小、儲(chǔ)運(yùn)不方便以及利用過(guò)程需增加附加轉(zhuǎn)換設(shè)備等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了生

13、物質(zhì)能的大規(guī)模應(yīng)用。因此，生物質(zhì)高品位轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究便成為人們開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能的重點(diǎn)。而近年來(lái)對(duì)生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的不斷改進(jìn)、創(chuàng)新和發(fā)展，為高效利用生物質(zhì)能開(kāi)辟了一條新途徑。</p><p>　　1.2 顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題</p><p>　　1.2.1國(guó)內(nèi)顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　糧食機(jī)械廠為處理大量加工糧食剩余谷殼，于1985年根據(jù)國(guó)外

14、樣機(jī)試制了第一臺(tái)ZT-63型生物質(zhì)壓縮成型機(jī)。1998年初，東南大學(xué)、江蘇省科技情報(bào)所和國(guó)營(yíng)9305廠研制出了MD一15型固體燃料成型機(jī)。1990年以后，陜西武功輕工機(jī)械廠、河南鞏義包裝設(shè)備廠、湖南農(nóng)村能源辦公室以及河北正定縣常宏木炭公司等單位先后研制和生產(chǎn)了幾種不同規(guī)格的生物質(zhì)成型機(jī)和碳化機(jī)組。20世紀(jì)90年代期間河南農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)農(nóng)機(jī)能源動(dòng)力研究所分別研究出PB一1型機(jī)械沖壓式成型機(jī)、即B系列液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)、cYJ一35型機(jī)械

15、沖壓式成型機(jī)。經(jīng)過(guò)多年的研究與試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)部分成型設(shè)備及其配套產(chǎn)品發(fā)展成熟。但國(guó)產(chǎn)成型加工設(shè)備在引進(jìn)及設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，都不同程度地存在著技術(shù)及工藝方面的問(wèn)題，這就有待于去深入研究探索、試驗(yàn)、開(kāi)發(fā)?？傊谖覈?guó)未來(lái)的能源消耗中，生物質(zhì)成型燃料將占有越來(lái)越大的份額。生物質(zhì)成型燃料在我國(guó)一些地區(qū)己進(jìn)行批量生產(chǎn)，并形成研究、生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的良好勢(shì)頭，生物質(zhì)壓塊成型生產(chǎn)線的組建也會(huì)逐步完善。中國(guó)從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式秸稈成型機(jī)，生物質(zhì)壓縮成型技

16、術(shù)的研究開(kāi)發(fā)已有二十多年的歷史。南京林業(yè)化工研究所在“七五”期</p><p>　　1.2.2國(guó)外生物質(zhì)燃料成型機(jī)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)外生物質(zhì)成型機(jī)的主要方式有四種即顆粒成型機(jī)、螺桿連續(xù)擠壓成型機(jī)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)和液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)。螺旋擠壓式成型機(jī)是最早研生產(chǎn)的生物質(zhì)熱壓成型機(jī)。這類成型機(jī)以其運(yùn)行平穩(wěn)、生產(chǎn)連續(xù)、所產(chǎn)成型棒易燃(由于其空心結(jié)構(gòu)以及表面的炭化層)等特性

17、，在成型機(jī)市場(chǎng)中尤其是在印度、泰國(guó)、馬來(lái)西亞等東南亞國(guó)家和我國(guó)一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。但制約螺旋式成型機(jī)商業(yè)化利用的主要技術(shù)問(wèn)題一個(gè)是成型部件，尤其是螺桿磨損嚴(yán)重，使用壽命短;另一個(gè)是單位產(chǎn)品能耗高。日本從20世紀(jì)30年代就開(kāi)始研究應(yīng)用機(jī)械驅(qū)動(dòng)活塞式成型技術(shù)處理木材廢棄物，并于1954年研制出棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃燒設(shè)備，1983年又從美國(guó)引進(jìn)顆粒成型燃料生產(chǎn)技術(shù)。美國(guó)在1989年開(kāi)發(fā)了生物質(zhì)顆粒及成型燃燒設(shè)備;亞洲一些國(guó)家(泰國(guó)、印度、

18、韓國(guó)、菲律賓等)在20世紀(jì)80年代己建立了不少生物質(zhì)固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠，并研制出相關(guān)的燃燒設(shè)備。日本、美國(guó)及歐洲一些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備己經(jīng)定型，并且形成產(chǎn)業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等領(lǐng)域已普遍推廣應(yīng)用”;西歐一些國(guó)家(荷蘭、瑞典、比利時(shí)、芬蘭、丹麥等)在20世紀(jì)70年代已有了活塞式成型機(jī)、顆粒成型機(jī)</p><p>　　1.2.3現(xiàn)有生物質(zhì)成型設(shè)備存在的問(wèn)題</p><p>

19、　　隨著對(duì)生物質(zhì)顆粒燃料成型技術(shù)研究的不斷深入，雖然已經(jīng)取得了一定的研究成果，但是在諸多方面還存在問(wèn)題，這些問(wèn)題主要集中在以下幾個(gè)方面:</p><p>　　(l)生物質(zhì)顆粒燃料成型過(guò)程是原料在壓力、壓縮速度等多種因素影響下的內(nèi)在變化，由于各方面的局限性，這些因素之間的內(nèi)在聯(lián)系尚未建立。</p><p>　　(2)原料在壓縮過(guò)程中的特性研究只進(jìn)行了一般定性分析，未從理論層面上對(duì)原料成型的形

20、變規(guī)律給予相應(yīng)的研究和數(shù)值模擬分析，因此具有一定的局限性。</p><p>　　(3)我國(guó)生物質(zhì)資源數(shù)量巨大、涉及地域廣，實(shí)際情況要求成型技術(shù)具有很強(qiáng)的適應(yīng)資源和環(huán)境的能力。而事實(shí)上當(dāng)前的各類顆粒燃料成型設(shè)備由于受設(shè)計(jì)限制很難適應(yīng)不同種類的原料，也就不易形成統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，使得生物質(zhì)顆粒燃料成型技術(shù)向市場(chǎng)化和商業(yè)化全面推進(jìn)還很困難[22]。</p><p>　　(4)成型的可靠性也是

21、主要制約因素之一，共同存在于技術(shù)與設(shè)備中。主要表現(xiàn)在:一是主要工作部件的工作壽命短;二是設(shè)備系統(tǒng)配合協(xié)調(diào)能力差，運(yùn)行不穩(wěn)定。</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)燃料成型機(jī)設(shè)備</p><p>　　1.3.1活塞式擠壓成型設(shè)備</p><p>　　原料經(jīng)過(guò)粉碎以后，通過(guò)機(jī)械或風(fēng)力形式送入預(yù)壓室，當(dāng)活塞后退時(shí)，預(yù)壓塊送入壓縮簡(jiǎn)，活塞前進(jìn)時(shí)把原材料壓緊成型，然后送入保

22、型筒?；钊耐鶑?fù)驅(qū)動(dòng)力國(guó)際上有三種形式，即“油壓”、”水壓”和“機(jī)械”。油壓設(shè)計(jì)比較成熟，運(yùn)行平穩(wěn)，油溫便于控制，體積小，驅(qū)動(dòng)力大，一般當(dāng)產(chǎn)品外徑為80一100~時(shí)，生產(chǎn)率就可達(dá)到1確;水壓式的特點(diǎn)是:體積大、投資多、驅(qū)功力小，生產(chǎn)能力低，一般在0.25比，有的可達(dá)到0.35比左右;機(jī)械式的特點(diǎn)是:生產(chǎn)能力大，每分鐘可以沖壓270次，在產(chǎn)品外徑為60mm，輸入功率為25kw時(shí)，其生產(chǎn)率可達(dá)0.7t小。且生產(chǎn)的產(chǎn)品密度比水壓式要大很多，但

23、震動(dòng)大、噪音大，沒(méi)有油壓式平穩(wěn)，工作人員易疲勞。這三種形式相比，機(jī)械式推廣面較多，近幾年液壓式也在發(fā)展?？傊餍袠I(yè)中根據(jù)產(chǎn)量需要進(jìn)行選擇。</p><p>　　1.3.2螺旋式擠壓成型設(shè)備</p><p>　　螺旋擠壓成型技術(shù)是目前生產(chǎn)生物質(zhì)成型燃料最常用的技術(shù)。尤其以機(jī)制炭為最終產(chǎn)品的廠家，大都選螺旋擠壓成型設(shè)備。用于燃料成型的螺旋擠壓機(jī)分為三種，錐形螺桿擠壓成型機(jī)、雙螺桿等大型純壓縮型

24、成型機(jī)和小型外部加熱成型機(jī)三種。西歐和美國(guó)一般都采用前兩種大型壓縮機(jī)，而印度、泰國(guó)、馬來(lái)西亞、我國(guó)及日本等國(guó)家多采用小型外部加熱成型機(jī)。被粉碎的生物質(zhì)連續(xù)不斷地送入壓縮成型簡(jiǎn)后，轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋推進(jìn)器也不斷地將原料推向錐形成型筒的前端，擠壓成型后送入保型筒，因此生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)的，質(zhì)量比較均勻。產(chǎn)品的外表面在擠壓中被炭化，這種炭化層容易點(diǎn)燃，且易防止周圍空氣中水分的侵入;這種形式易于產(chǎn)品打中心孔，送入爐子后空氣可從中心孔中流通，有助于完全燃燒，

25、快速燃燒;相對(duì)活塞式成型機(jī)其設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，質(zhì)量也較輕，運(yùn)行平穩(wěn)，但是動(dòng)力消耗較大，單位產(chǎn)品能耗較高，也容易受原材料和灰塵的污染。</p><p>　　1.3.3壓輥式擠壓成型設(shè)備</p><p>　　壓輥式成型不同于前面的螺旋擠壓和活塞沖壓成型，主要區(qū)別于其成型模具直徑較小(通常小于50~)，并且每一個(gè)壓模盤(pán)片上有很多成型孔，主要用于生產(chǎn)顆粒狀成型燃料。壓輥式成型機(jī)的基本工作部件由壓輥和壓

26、模組成，其中壓輥可以繞自己的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，壓輥的外周一般加工成齒狀或槽狀，使原料壓緊而不致打滑。根據(jù)壓模的形狀，壓輥式成型機(jī)可分為環(huán)模式成型機(jī)和平模式成型機(jī)。用壓輥式成型機(jī)生產(chǎn)顆粒燃料依靠物料擠壓成型時(shí)所產(chǎn)生的摩擦熱即可使物料軟化和薪合，一般不需要外部加熱。若原料木質(zhì)素含量低，勃結(jié)力小，可添加少量茹合劑。與活塞沖壓成型相比，其壓輥壓縮速度顯著降低，這就使得原料所含的空氣和水分在成型孔內(nèi)有足夠的時(shí)間逸出，并可通過(guò)改變壓模的厚度使成型顆粒在成型孔

27、內(nèi)的滯留時(shí)間發(fā)生變化，因此壓輥式成型機(jī)對(duì)原料的含水率要求較寬，一般在10%一40%之間均能成型。成型作業(yè)是壓縮成型燃料生產(chǎn)的核心作業(yè)。由于物料的形態(tài)和性狀各不相同，所以一般還需要進(jìn)行預(yù)處理，特殊情況下需要一些相應(yīng)的專用設(shè)備，其目的是使物料達(dá)到壓縮成型工藝所需要的條件。實(shí)際生產(chǎn)中，壓輥式擠壓成型過(guò)程較為粗糙，對(duì)原料各項(xiàng)參數(shù)要求范圍較寬，加工成的成型燃料可用于輔助生產(chǎn)和</p><p>　　1.4 MZLP400顆粒

28、成型機(jī)性能特點(diǎn)</p><p>　　1.4.1 MZLP400顆粒成型機(jī)工作原理及工作過(guò)程</p><p>　　MZLP400顆粒平模成型機(jī)將生物質(zhì)物料壓制成成型燃料是建立在物料間存在空隙的基礎(chǔ)上，物料是具有一定流動(dòng)性的松散體。在擠壓力的作用下，具有一定的溫度，濕度的生物質(zhì)原料相互靠近和重新排列，原料間所含空氣逐漸被排出，并使物料間靠近，聯(lián)接力增大，最后被壓成具有一定密度、強(qiáng)度的成型燃料，

29、在壓粒的過(guò)程中，物料中的糖分和蛋白質(zhì)受熱而具有可塑性，淀粉部分糊化，因此“壓粒”過(guò)程可以說(shuō)是一種擠壓的熱塑過(guò)程。在成型過(guò)程中，成型燃料是在壓模和壓輥之間的擠壓作用下完成的，其擠壓過(guò)程可分為三個(gè)區(qū)段一供料區(qū)、壓緊區(qū)和擠壓區(qū)，在供料區(qū)內(nèi)，物料除受離心力影響外，基本上不受外力作用，處于自然狀態(tài)，此時(shí)密度與原混合粉料相似;在壓緊區(qū)內(nèi)隨著模、輥的旋轉(zhuǎn)，物料受模、輥的擠壓作用，粉粒之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，孔隙逐漸減小，在模、輥的夾持下，粉料向前移動(dòng)速度加

30、快，擠壓力逐漸增大，粉粒之間也產(chǎn)生一定聯(lián)接和形變，密度增大;在擠壓區(qū)內(nèi)，擠壓力急劇增大，粉粒間進(jìn)一步靠緊和鑲嵌，粉粒間的接觸面積增大和聯(lián)結(jié)力增強(qiáng)，當(dāng)擠壓力增大到能夠克服?？讓?duì)物料的摩擦力時(shí)，具有一定密度和聯(lián)結(jié)力的物料被壓進(jìn)?？字?，經(jīng)過(guò)?？滓欢伍L(zhǎng)度的飽壓形成成型燃料，這一區(qū)段物料產(chǎn)</p><p>　　MZLP400顆粒成型機(jī)采用水平圓盤(pán)壓模與其相配的壓輥為主要工作部件的生物質(zhì)壓塊機(jī)，又稱為立軸平模顆粒成型機(jī)。其結(jié)

31、構(gòu)主要由料斗、螺旋供料器、蒸汽孔、攪拌調(diào)質(zhì)器、分料器、壓輥、切刀、出料盤(pán)、電機(jī)及傳動(dòng)裝置。螺旋供料器將物料輸送到攪拌調(diào)質(zhì)器，進(jìn)行攪拌勻整，隨后喂入壓粒器，經(jīng)分料器均勻分配至模、輥之間。原料進(jìn)入成型機(jī)以后，在壓輥?zhàn)饔孟卤环鬯榈耐瑫r(shí)，進(jìn)入壓模成型孔，壓成圓柱形或棱柱形，從壓模的下邊擠出．切割刀將壓模成型兒中擠出的壓縮條按需要的尺小切割成粒，顆粒被切斷并排出機(jī)體外。在工作過(guò)程中，該顆粒成型機(jī)由于壓輥和壓模之間存在相對(duì)滑動(dòng)，可起到磨碎原料的作用

32、，所以允許使用粒徑稍大一些的原料。</p><p>　　1.4.2 MZLP400顆粒成型機(jī)特點(diǎn)</p><p>　　(1)原料適應(yīng)范圍廣，如木屑、樹(shù)葉、秸桿等生物質(zhì)。</p><p>　　(2)性能穩(wěn)定，產(chǎn)量高，能耗低。維護(hù)和保養(yǎng)方便，故障率低，易操作。</p><p>　　(3)機(jī)體整體鑄造，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。</p><p&

33、gt;　　(4)配有重型推理軸承，壽命長(zhǎng)。</p><p>　　(5)對(duì)平模、壓輥進(jìn)行高耐磨熱處理，高耐磨配件費(fèi)用相對(duì)會(huì)低。</p><p>　　(6)顆粒成型率高，顆粒強(qiáng)度高。</p><p>　　(7)顆粒直徑從Φ6—Φ12由用戶自選。</p><p>　　1.5本課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　MZLP4

34、00顆粒成型機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。論述了該機(jī)所選的傳動(dòng)方案，確定了電機(jī)、減速器及其內(nèi)部零件的具體參數(shù)。</p><p>　　2 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)：</p><p>　　2.1減速器的主要型式及其特性</p><p>　　減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪—蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作

35、增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很廣。</p><p>　　減速器類型很多，按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為：?jiǎn)渭?jí)、二級(jí)、多級(jí)；按傳動(dòng)件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。</p><p>　　以下對(duì)幾種減速器進(jìn)行對(duì)比：</p><p>　?。?）圓柱齒輪減速器<

36、/p><p>　　當(dāng)傳動(dòng)比在8以下時(shí)，可采用單級(jí)圓柱齒輪減速器。大于8時(shí)，最好選用二級(jí)(i=8—40)和二級(jí)以上(i>40)的減速器。單級(jí)減速器的傳動(dòng)比如果過(guò)大，則其外廓尺寸將很大。二級(jí)和二級(jí)以上圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開(kāi)式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開(kāi)式最簡(jiǎn)單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計(jì)這種減速器時(shí)應(yīng)注意：1)軸的剛度宜取大些；2

37、)轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級(jí)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開(kāi)好。這種減速器的高速級(jí)齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對(duì)斜齒輪能自動(dòng)調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長(zhǎng)度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。</p><

38、;p>　　圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40 000kW，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達(dá)150m／s。傳動(dòng)功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式。這兩種布置方式可由兩對(duì)齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動(dòng)尺寸。設(shè)計(jì)雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)法采取自動(dòng)平衡裝置使各對(duì)齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動(dòng)軸承和彈性支承。 </p>&

39、lt;p>　　圓柱齒輪減速器有漸開(kāi)線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比相同時(shí)，圓弧齒輪減速器在長(zhǎng)度方向的尺寸要比漸開(kāi)線齒輪減速器約30％。</p><p>　?。?）圓錐齒輪減速器</p><p>　　它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場(chǎng)合。二級(jí)和二級(jí)以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)組成，所以有時(shí)又稱圓錐—圓柱齒輪減速器。因?yàn)?/p>

40、圓錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。</p><p><b>　?。?）蝸桿減速器</b></p><p>　　主要用于傳動(dòng)比較大(j>10)的場(chǎng)合。通常說(shuō)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小，這只是對(duì)傳減速器的傳動(dòng)比較大的蝸桿減速器才

41、是正確的，當(dāng)傳動(dòng)比并不很大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動(dòng)的場(chǎng)合。</p><p>　　蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時(shí)最好采用蝸桿在下式，這時(shí)，在嚙合處能得到良好的潤(rùn)滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時(shí)，為避免攪油太甚、發(fā)熱過(guò)多，最好采用蝸桿在上式。 </p><p>　?。?）齒輪-蝸桿減速器</p

42、><p>　　它有齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)和蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高?！?lt;/p><p><b>　　2.2減速器結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　近年來(lái)，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。為了和沿用已久、國(guó)內(nèi)目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)</p><p

43、>　　（1）傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu) </p><p>　　絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強(qiáng)度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強(qiáng)度鑄鐵或鑄鋼。少量生產(chǎn)時(shí)也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進(jìn)行時(shí)效或退火處理。大量生產(chǎn)小型減速器時(shí)有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡(jiǎn)單和表面平整。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過(guò)大而影響傳動(dòng)質(zhì)量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過(guò)傳動(dòng)的軸線。為了

44、卸蓋容易，在剖分面處的一個(gè)凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進(jìn)螺釘時(shí)能將蓋頂起來(lái)。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準(zhǔn)確性，在剖分面的凸緣上應(yīng)設(shè)有2—3個(gè)圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動(dòng)嚙合情況用的視孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設(shè)有為提取整個(gè)減速器用的起重吊鉤和為觀察或測(cè)量油面高度用的油面指示器或測(cè)油孔。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、

45、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，見(jiàn)有關(guān)圖冊(cè)。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和圖冊(cè)中查出。在減速器中廣泛采用滾動(dòng)軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉(zhuǎn)速很高的減</p><p>　?。?）新型減速器結(jié)構(gòu) </p><p>　　下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1）齒輪—蝸桿二級(jí)減速器；2）圓柱

46、齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級(jí)減速器。這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：</p><p>　　(a)在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開(kāi)設(shè)剖分面。為了便于傳動(dòng)零件的安裝，在適當(dāng)部位開(kāi)有較大的開(kāi)孔。</p><p>　　(b)在輸入軸和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機(jī)械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 </p><p>　　(c)輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開(kāi)法和傳

47、統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。 </p><p>　　和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，既可簡(jiǎn)化減速器結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，同時(shí)又改善了制造工藝性。但設(shè)計(jì)時(shí)要注意裝配的工藝性，也要提高某些裝配零件的制造精度。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)MZLP400顆粒成型機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)具體方案為：根據(jù)要求設(shè)計(jì)單級(jí)蝸桿減速器，傳動(dòng)路線為：電機(jī)——連軸器——蝸輪蝸桿減速器

48、——工作機(jī)。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求可知，該蝸桿出軸應(yīng)向上，所以該蝸桿減速器采用蝸桿側(cè)置式見(jiàn)。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤(rùn)滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。 </p><p>　　該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置、蝸輪

49、軸、箱體、滾動(dòng)軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。</p><p>　　2.2.1蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)與分類</p><p>　?。?）傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿頭數(shù)用Z1表示（一般Z1=1~4），蝸輪齒數(shù)用Z2表示。從傳動(dòng)比公式I=Z2/Z1可以看出，當(dāng)Z1=1，即蝸桿為單頭，蝸桿須轉(zhuǎn)Z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，因而可得到很大傳動(dòng)比，一般在動(dòng)力傳動(dòng)中，取傳動(dòng)比I=10-80；在分度機(jī)構(gòu)中，I可達(dá)

50、1000。這樣大的傳動(dòng)比如用齒輪傳動(dòng)，則需要采取多級(jí)傳動(dòng)才行，所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。</p><p>　?。?）傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒(méi)有進(jìn)入和退出嚙合過(guò)程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、震動(dòng)、噪音小。</p><p>　?。?）具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，而蝸輪</p><

51、;p>　　不能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。 </p><p>　?。?）蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。 </p><p>　?。?）發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。</p><p>　　按蝸桿形狀的不同可分： </p><p><b>　　a．圓

52、柱蝸桿傳動(dòng) </b></p><p><b>　　b．環(huán)面蝸桿傳動(dòng) </b></p><p><b>　　c．錐蝸桿傳動(dòng)</b></p><p>　　2.3 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 原始數(shù)據(jù)</p><p>　?。?）減速機(jī)功率：22kw&l

53、t;/p><p>　?。?）生產(chǎn)率：250-300kg/h</p><p>　　（3）傳動(dòng)方式：?jiǎn)渭?jí)蝸桿傳動(dòng)</p><p>　?。?）平模直徑：400mm</p><p>　?。?）顆粒成型率：≧50%</p><p>　　2.3.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇</p><p>　　因?yàn)槿嘟涣麟娫慈菀撰@得

54、，因此本次設(shè)計(jì)的顆粒成型機(jī)動(dòng)力源采用三相異步電動(dòng)機(jī)。由于該顆粒成型機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)無(wú)特殊的要求，因此本次設(shè)計(jì)選用最常用的Y系列籠型三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其具有效率高，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min等。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般要低2%～5%，在功率相同的情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低體積越大，價(jià)格也越高，而且功率因數(shù)與效率較低；高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)也有它的缺

55、點(diǎn)，它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小而啟動(dòng)電流大，拖動(dòng)低轉(zhuǎn)速的農(nóng)業(yè)機(jī)械時(shí)傳動(dòng)不方便，同時(shí)轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)軸承容易磨損。</p><p><b>　　得出結(jié)論：</b></p><p>　　選用Y180L-4異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為22 kW，同步轉(zhuǎn)速為1500 r/min轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速n0為1470 r/min。</p><p>　　由實(shí)際實(shí)驗(yàn)的出工作電流為40A，電壓

56、380V 主軸轉(zhuǎn)速nw =120r/min。查表如圖</p><p>　　表1-1 部分電動(dòng)機(jī)參數(shù)表</p><p><b>　　得及電機(jī)的尺寸：</b></p><p><b>　　[4] </b></p><p>　　圖1-1 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的外

57、形和安裝尺寸</p><p>　　計(jì)算工作功率： </p><p>　　P=1.732*I*U* cosp*n （2-1） </p><p>　　= 1.732x40x380x0.86x0.915

58、 </p><p>　　=20.7kw </p><p><b>　　I——工作電流</b></p><p><b>　　U——工作電壓</b></p><p>　　Cosp——功率因素</p&g

59、t;<p><b>　　n——電機(jī)效率</b></p><p>　　2.3.3 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配</p><p>　　(1)總傳動(dòng)比: </p><p>　　i總=n電動(dòng)/nw=1470/120=12.25r/min （2-2）</p><p>　　(2)分配各級(jí)

60、傳動(dòng)比</p><p>　　跟據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)文獻(xiàn)P10表2-3，取蝸輪蝸桿傳動(dòng)比i總=12.25</p><p><b>　?。▎渭?jí)減速器合理）</b></p><p>　　2.3.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　（1）蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)速：</p><p>　　蝸桿轉(zhuǎn)速：蝸桿

61、轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速相同</p><p><b>　　蝸輪轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　（2-3）</b></p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速：主軸的轉(zhuǎn)速和蝸輪的轉(zhuǎn)速相同 </p><p>　?。?）各軸輸入功率：</p><p>　　根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)文獻(xiàn)P8表2

62、-2，查得</p><p>　　聯(lián)軸器效率（彈性聯(lián)軸器）η1=0.99</p><p>　　滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)）η2=0.98~0.995 取η2=0.98</p><p>　　蝸桿傳動(dòng)效率η3=0.70 ~0.75 取η3=0.70</p><p>　　蝸桿的功率：P1=P0×η1=20.7×0.99（聯(lián)軸器）=2

63、0.493 KW</p><p>　　蝸輪的功率：p=20.493x0. 7x0.98=14.06kW</p><p>　　壓輥的功率：p=14.06x0.98=13.777kW</p><p><b>　　（3）計(jì)算各軸扭矩</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p>

64、;<p>　　2.4 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p><b>　　蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><p>　　注： 以下設(shè)計(jì)參數(shù)與公式除特殊說(shuō)明外均參考由《機(jī)械設(shè)計(jì) 第八版》主編 濮良貴 紀(jì)名剛 ， 副主編 陳國(guó)定 吳立言 高等教育出版社出版 2006年 第11章蝸桿傳動(dòng)為主要理論依據(jù)。文獻(xiàn)</p><p>

65、;　　2.4.1 蝸桿傳動(dòng)類型</p><p>　　GB/T 10085-1988.阿基米德蝸桿（ZA）</p><p>　　2.4.2 選擇蝸輪蝸桿材料及精度等級(jí)</p><p>　　蝸桿 選40Gr，表面淬火45~55HRC；</p><p>　　蝸輪邊緣材料選擇ZCuSn10P1,金屬模鑄造。從GB/T10089-1988圓柱蝸輪蝸桿精

66、度中選擇8級(jí)精度。側(cè)隙種類為f,標(biāo)注為8f GB/T 10089-1988.</p><p>　　2.4.3 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　傳動(dòng)中心距：</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　?。?）蝸桿上的轉(zhuǎn)矩</

67、b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　（2）載荷系數(shù)K：</b></p><p>　　應(yīng)工作時(shí)輕微振動(dòng)，故查表11-5文獻(xiàn)知載荷分布不均勻系數(shù)=1，使用系數(shù)=1.15，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，動(dòng)載系數(shù)=1.1 故:</p><p>　　K==1.1

68、5x1x1.1=1.265 （2-7）</p><p><b>　　（3）彈性影響系數(shù)</b></p><p>　　鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配，故=160</p><p>　　（4）接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a的比值</p><p>　　=0.3，

69、 （2-8）</p><p>　　查圖11-18可查得=3.1</p><p><b>　?。?）許用接觸應(yīng)力</b></p><p>　　蝸輪材料：鑄錫磷青銅ZCuSn10P1。金屬模鑄造。蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC,表11-7知渦輪的基本許用應(yīng)力=268Mpa</p><p>&

70、lt;b>　　應(yīng)力循環(huán)系數(shù)：</b></p><p>　　=60x1x120x10x300x16=345600000 （2-9）</p><p>　　壽命系數(shù)： </p><p>　　=0.66 （2-10）</p><p>　　

71、則 = （2-11）</p><p>　　=0.668x268=179Mpa</p><p><b>　?。?）計(jì)算中心距a</b></p><p>　　=104mm （2-12）</p>

72、<p>　　取中心距a=200mm，查表11-1選蝸桿頭數(shù)=4,故從《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表11-2中取模數(shù)m=8,蝸桿分度圓直徑，這時(shí)=0.4，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖11-18中可查的接觸系數(shù)因此以上計(jì)算結(jié)果可用。</p><p>　　蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與尺寸</p><p><b>　　(1)蝸桿：</b></p><p><

73、b>　　模數(shù)m=8</b></p><p>　　蝸桿分度圓直徑=80mm</p><p><b>　　分度圓導(dǎo)程角：</b></p><p>　　tanγ=Z1/q=21°48´05"=21.8° （2-13）</p><p>

74、<b>　　軸向齒距：</b></p><p>　　=3.14x8=25.12mm （2-14）</p><p><b>　　直徑系數(shù)：</b></p><p>　　q= =10 （2-15） </p><p&

75、gt;<b>　　齒頂圓直徑：</b></p><p>　　96mm （2-16） </p><p><b>　　齒根圓直徑:</b></p><p>　　60mm （2-17）</p><p><b>　　蝸桿軸向齒厚：</b></p&g

76、t;<p>　　12.56mm （2-18）</p><p><b>　?。?）蝸輪：</b></p><p>　　查表11-2文獻(xiàn) 蝸輪齒數(shù)： =4</p><p><b>　　變位系數(shù)：7</b></p><p>　　-0.375

77、 （2-19）</p><p><b>　　驗(yàn)算傳動(dòng)比： </b></p><p>　　i= 47/4=11.75 </p><p><b>　　傳動(dòng)比誤差為:</b></p><p>　　%<5%

78、 （2-20）</p><p><b>　　故滿足條件允許</b></p><p><b>　　蝸輪分度圓直徑: </b></p><p>　　376mm （2-21）</p><p><b>　　蝸輪喉圓直徑:</b>&l

79、t;/p><p>　　d2+2m(ha*+)=386mm （2-22）</p><p><b>　　蝸輪齒根圓直徑:</b></p><p>　　350mm （2-23）</p><p><b>　　蝸輪咽喉母圓半徑:</b></p><p>

80、;　　=7mm （2-24）</p><p>　　2.4.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：</p><p><b>　　（2-25）</b></p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)：</b></p><p><b>　?。?-26）</b><

81、/p><p>　　根據(jù)=-0.375，58.75。從《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖11-19文獻(xiàn)中可查的齒形系數(shù)=2.55。</p><p><b>　　螺旋角系數(shù)：</b></p><p>　　=1-γ/140=1-21.8°/140=0.8442 （2-27）</p><p>　　從《機(jī)械設(shè)計(jì)》

82、第八版表11-8文獻(xiàn)中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力=56Mpa。</p><p><b>　?。?-28）</b></p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　2.4.6 驗(yàn)算效率：</p><p><b>　　（2-29）</b>

83、;</p><p>　　已知=21°48´05"=21.8°，, 與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)，</p><p><b>　?。?-30）</b></p><p>　　從《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表11-18文獻(xiàn)中用插值法查的=0.022，=1°16´=1.2167°帶入公式中=0.9415.

84、>0.9因此不用重算。</p><p>　　2.5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.5.1輸出軸的設(shè)計(jì)---蝸輪軸</p><p>　　(1) 按扭矩初算軸徑</p><p>　　a）軸的材料的選擇，確定許用應(yīng)力 以下為軸的示意圖</p><p>　　圖2-1 渦輪軸</p><p

85、>　　查表15-1文獻(xiàn)選用45號(hào)鋼，正火處理 [σb]=590MPa [σb]‐1=55MPa</p><p>　　b）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初步估計(jì)軸的最小直徑 查表15-3文獻(xiàn)選A3=110</p><p>　　d≥ （2-31）</p><p><b>　　c）軸承和鍵</b></p><p&g

86、t;　　采用圓錐滾子軸承，并采用凸緣式軸承蓋，實(shí)現(xiàn)軸承系兩端單向固定，軸伸處用C型普通平鍵聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)周向固定。用A型普通平鍵連接蝸輪與軸。</p><p>　　(2) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　a） 徑向尺寸的確定</p><p>　　從軸段d1=60mm開(kāi)始逐漸選取軸段直徑。</p><p>　　d2起固定作用，定位軸肩高度可在

87、（0.07~0.1）d范圍內(nèi)， h≥（0.07~0.1）d</p><p>　　=（4.2~6）mm，d2與軸承的內(nèi)徑相配合取，d6與d2=70mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》主編許英，北京大學(xué)出版社。表11-3文獻(xiàn)選定軸承型號(hào)為30314。</p><p>　　d3與蝸輪孔徑相配合且為便于蝸輪安裝。按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，取d3=74mm。</p><p>　　d4起蝸輪軸向

88、固定作用，由h=（0.07~0.1）d4=（0.07~0.1）×72=5.04～7.2mm，取h=6mm，d4=84mm。</p><p>　　d5為軸承肩，軸承軸向固定，符合軸承拆卸尺寸，查軸承手冊(cè)，取d5=80mm。</p><p>　　b） 軸向尺寸的確定</p><p>　　為了使聯(lián)軸器與所選的輸出軸最小直徑相配合，故需選擇聯(lián)軸器的型號(hào)。查<

89、/p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1文獻(xiàn)，取KA=1.5由轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩得</p><p>　　Tc=KAT=1.5×1096.42=1644.63N?m （2-32）</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表13-3文獻(xiàn)選彈性柱銷聯(lián)軸器HL5，標(biāo)準(zhǔn)孔徑d=60mm，即軸伸直徑為6

90、0mm 。與聯(lián)軸器相配合的軸段長(zhǎng)度，L1=142mm。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表14-6文獻(xiàn)，L21由透蓋的寬度h1及拆裝聯(lián)軸器的空間以便軸承添加潤(rùn)滑脂的要求端蓋右距聯(lián)軸器h2決定。h1=t+m=1.2×15+27=45mm,</p><p>　　取h2=15mm，則L21=h1+h2=45+15=60mm。</p><p>　　L2另

91、一部分L22的大小由軸承寬度與擋油盤(pán)的寬度綜合考慮傳動(dòng)的可靠性來(lái)確定：取擋油盤(pán)為8mm，且留有2mm的距離與渦輪相配合，則L22=8+2+35=45mm。</p><p>　　則L2= L21+ L22=60+45=105mm。</p><p>　　對(duì)蝸輪B＜＝0.67da1=0.67×75.6=50.6mm 取B=50mm 則輪轂寬選b=100mm。</p>

92、<p>　　取軸長(zhǎng)段L3=b-(2~3)mm=98mm。</p><p>　　對(duì)定位軸肩L4＞=1.4h=1.4X6mm=8.4mm,取整則L4=9mm。</p><p><b>　　取L5=9mm</b></p><p>　　30314型軸承其軸承寬度B=35mm，故L6=B=35mm. </p><p>　

93、　c) 軸的強(qiáng)度校核 </p><p>　　圖2-2 軸強(qiáng)度校核圖</p><p>　　(a)軸的結(jié)構(gòu)與裝配 （b）受力簡(jiǎn)圖 （c）水平面的受力和彎矩圖 （d）垂直面的受力和彎矩圖 （e）合成彎矩圖 （f）轉(zhuǎn)矩圖 （g）計(jì)算彎矩圖</p><p><b>　　(3)計(jì)算蝸輪受力</b></p><p>　　a

94、）繪出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）圖</p><p>　　b）繪制水平面彎矩圖（b）圖</p><p>　　蝸輪的分度圓直徑 =302.4mm； </p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩 =</b></p><p><b>　　蝸輪的圓周力:</b></p><p>　　=2× /

95、302.4=7400.13N （2-33）</p><p><b>　　蝸輪的徑向力:</b></p><p><b>　?。?-34）</b></p><p>　　=7400.13×tan20°=3693.43N</p><p><b>　　蝸輪的

96、軸向力:</b></p><p>　　Fa2=2T1/d1=2×134.48/63=4269.2N （2-35）</p><p><b>　　軸承支反力：</b></p><p>　　2350N （2-36）</p><p><

97、b>　　截面C處彎矩：</b></p><p>　　MH=FNH1×68mm=159.8N.m （2-37）</p><p>　　c）繪制垂直面彎矩圖（c）圖</p><p><b>　　軸承支反力：</b></p><p>　　1846.7N

98、 （2-38）</p><p><b>　　計(jì)算彎矩：</b></p><p><b>　　截面C左右側(cè)彎矩：</b></p><p>　　Mv=FNv2×68mm=125.57N.m （2-39）</p><p>　　d）繪制合成彎

99、矩圖（d）圖</p><p>　　==203.23N.m （2-40）</p><p>　　e）繪制彎矩圖（e）圖</p><p>　　1118.9N.m （2-41）</p><p>　　f）繪制當(dāng)量彎矩圖 （f）圖</p><p>　　轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取0.6，

100、截面C處的當(dāng)量彎矩為：</p><p>　　==701.42N.m （2-42）</p><p>　　g）校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度：</p><p><b>　　（2-43）</b></p><p><b>　　得出此處是安全的</b></p><p>　　2.5.

101、2輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算---蝸桿軸</p><p>　　(1)按扭矩初算軸徑</p><p>　　a）軸的材料的選擇：</p><p>　　查表15-1文獻(xiàn)選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS=220，抗拉強(qiáng)度極限=640Mpa，屈服極限=355Mpa，彎曲疲勞極限=275Mpa，剪切疲勞極限=155Mpa，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力=60Mpa。</p>

102、<p>　　b）初步估算軸的最小直徑</p><p><b>　　最小直徑估算： </b></p><p><b>　?。?-44）</b></p><p>　　軸伸部位安裝聯(lián)軸器，考慮補(bǔ)償軸的可能位移，選用非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器，由轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩得:</p><p>　　=1.5×

103、;9.550××20.89/1470=203.57N?m （2-45）</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》主編許英 表13-3選HL2，標(biāo)準(zhǔn)孔徑d=48mm，即軸伸直徑為48mm 。軸孔長(zhǎng)度L=112mm</p><p><b>　　c）軸承和鍵</b></p><p>　　采用圓錐滾子軸承，并采用凸緣式軸承

104、蓋，實(shí)現(xiàn)軸承系兩端單向固定，軸伸處用C型普通平鍵聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)周向固定。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1）徑向尺寸的確定</b></p><p>　　從軸段d1=50mm開(kāi)始逐漸選取軸段直徑。</p><p>　　圖2-3 蝸桿結(jié)構(gòu)軸示意圖<

105、;/p><p>　　d2起固定作用，定位軸肩高度可在（0.07~0.1）d范圍內(nèi)， h≥（0.07~0.1）d1=（3.5~5）mm。應(yīng)取即h=5mm，d2=55mm。</p><p>　　為便與軸承的安裝，d8=d2=55mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》主編許英，北京大學(xué)出版社。表11-3文獻(xiàn)選定軸承型號(hào)為30311。</p><p>　　d3與d7為軸承肩，軸承軸向固定

106、，符合軸承拆卸尺寸，查軸承手冊(cè)，取d3=d7=65mm。d5取蝸桿齒頂圓直徑 d5=96mm. </p><p>　　取d4=d6=60mm。</p><p>　　(2)、軸向尺寸的確定</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》主編許英 表13-3選HL4文獻(xiàn)，軸孔長(zhǎng)度L1=112mm，即聯(lián)軸段長(zhǎng)度為112mm。</p><p>　　與軸承

107、配合的軸段長(zhǎng)度，查軸承寬度為29mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表14-6文獻(xiàn)，L21由透蓋的寬度h1及拆裝聯(lián)軸器的空間以便軸承添加潤(rùn)滑脂的要求端蓋右距聯(lián)軸器h2決定。h1=t+m=1.2×8+27=36.6mm,</p><p>　　取h2=13.4mm，則L21=h1+h2=36.6+13.4=50mm。</p><p>　　L2另一部分L22的大小由軸承寬度來(lái)確定：且留有2mm

108、的距離與渦輪相配合，則L22=29mm。</p><p>　　則L2= L21+ L22=50+29=79mm。</p><p>　　L31.4h=1.4X7mm=9.8mm,取整則L3=L7=10mm</p><p>　　L8= L22=29mm</p><p><b>　　L5=128mm</b></p>

109、<p>　　L4=L6=48mm</p><p>　　其他軸段的尺寸長(zhǎng)度與箱體等的設(shè)計(jì)有關(guān)，蝸桿端面與箱體的距離取10～15mm，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離取5mm；分箱面取55～65mm，軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離10～15mm，軸承環(huán)寬度為18mm ，蝸桿軸總長(zhǎng)352mm。</p><p><b>　　(3) 蝸桿的受力</b></p>&l

110、t;p><b>　　齒頂圓直徑:</b></p><p><b>　　=96mm；</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩： </b></p><p>　　=T1=134.48N·m</p><p><b>　　蝸桿的圓周力：</b>&

111、lt;/p><p>　　=2×134.48/0.096=2801.66N （2-46）</p><p><b>　　蝸桿的徑向力：</b></p><p>　　=2801.66×tan20°=1019.72N （2-47）</p><p><b>　　蝸桿的

112、軸向力:</b></p><p>　　N （2-48）</p><p>　　3 減速器其余零件及附件的選擇及校核計(jì)算</p><p>　　3.1滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算</p><p>　　根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命： 10×300×16=48000小時(shí)</p><p&

113、gt;　　3.1.1、計(jì)算輸入軸軸承</p><p>　　（1）已知=1470r/min</p><p><b>　　兩軸承徑向反力：</b></p><p>　　Fr1=Fr2=509.86N （3-1）</p><p>　　初選選定圓錐滾子軸承型號(hào)為30311。</

114、p><p>　　根據(jù)教材P322表13-7得軸承內(nèi)部軸向力</p><p>　　Fd= =254.93N （3-2）</p><p>　?。?）計(jì)算軸向載荷Fa1、Fa2</p><p>　　因?yàn)镕d1+Fae=Fd2 Fa=N</p><p>　　故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)

115、取1端為壓緊端</p><p>　　Fa1=Fd1=254.93N Fa2=Fd2=850.13N</p><p><b>　?。?）求系數(shù)x、y</b></p><p>　　Fa1/Fr1=254.93N /509.86N =0.5 （3-3）</p><p>　　Fa2/Fr2=8

116、50.13N /509.86N =1.67</p><p>　　根據(jù)教材P321表13-5文獻(xiàn)得e=0.68</p><p>　　∵Fa1/Fr1<e ∴ x1=1 ∵ Fa2/Fr2>e ∴ x2=1</p><p>　　y1=0 y2=0</p><p>　　（4）計(jì)算當(dāng)量載荷P

117、1、P2</p><p>　　根據(jù)教材P321表13-6文獻(xiàn)取fP=1.1</p><p>　　根據(jù)教材P320式13-8a文獻(xiàn)得 </p><p>　　P1=fP(x1Fr1+y1Fa1)=1.1×(1×509.86+0)=560.84N （3-4）P2=fp(x2Fr1+y2Fa2)=1.1×

118、;(1×509.86+0)= 509.86N</p><p><b>　?。?）軸承壽命計(jì)算</b></p><p>　　由于P1=P2 故取P=509.86N</p><p>　　因?yàn)閳A錐滾子軸承ε=10/3</p><p>　　根據(jù)手冊(cè)得30311的Cr=23000N</p><p&g

119、t;　　由教材P320式13-5a得</p><p>　　Lh=16670/n(ftCr/P)ε=16670/1470×(1×23000/509.86)3 （3-5）</p><p>　　=3216949974h>48000h</p><p><b>　　∴預(yù)期壽命足夠</b></p><

120、p>　　3.1.2 計(jì)算輸出軸軸承</p><p>　?。?）已知n=120r/min </p><p>　　= 4269.2N, FR=FNH1=2350N</p><p>　　試選30313圓錐滾子軸承</p><p>　　根據(jù)教材P322表13-7文獻(xiàn)得Fd=，</p><p>　　Fd1=Fd2==117