0168-三面翻廣告牌傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套11張CAD圖】
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三面翻廣告牌傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
目 錄
1 前言 1
1.1 簡(jiǎn)介 1
1.2 國(guó)內(nèi)外三面翻廣告牌發(fā)展趨勢(shì) 1
2 總體方案的論證 3
3傳動(dòng)方案的論..................................................................................4
3.1 方案一 齒輪傳動(dòng) 4
3.2 方案二 帶傳動(dòng) 5
3.3 方案三 鏈傳動(dòng) 6
4 選用電動(dòng)機(jī) 6
5 機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算 7
6 機(jī)械傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 9
6.1 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 9
6.1.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 9
6.2 主要失效形式 14
7 間隙機(jī)構(gòu)方案的選擇 17
8 不完全齒輪效果造型 18
9 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 20
10 軸承的選擇和潤(rùn)滑 23
10.1軸承的選擇 23
10.2軸承的潤(rùn)滑 24
11 軸承蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 25
12結(jié)論 26
參考文獻(xiàn) 27
致 謝 28
1. 前言
1.1簡(jiǎn)介:
戶外廣告是一種典型的城市廣告形式,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,戶外廣告已不僅僅是廣告業(yè)發(fā)展的一種傳播媒介手段,而是現(xiàn)代化城市環(huán)境建設(shè)布局中的一個(gè)重要組成部分。本設(shè)計(jì)為三面翻廣告牌的傳動(dòng)系統(tǒng),三面翻廣告牌是由一組并排的三棱柱組成,三棱柱可由鋁型材制成,且可圍繞自身中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),將三種廣告畫面分別設(shè)置在改組三棱柱的三個(gè)面上,從而利用三棱柱的三個(gè)側(cè)面可形成三副畫面,轉(zhuǎn)動(dòng)三棱柱即可變換廣告畫面。因此,三面翻廣告牌具有同一面積可三陪表現(xiàn)的空間和視覺(jué)感的優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)有三面翻廣告牌通常由傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)其不斷變換畫面的功能,但現(xiàn)有的傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使其制造成本較高,而且使用上容易出現(xiàn)故障,使得三面翻廣告牌的工作可靠性降低。針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本設(shè)計(jì)的主要目的是提供三面翻廣告牌的傳動(dòng)裝置,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低且工作可靠度高。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本三面翻廣告牌傳動(dòng)裝置包括一用于連接電機(jī)的第一傳動(dòng)軸、一用于連接廣告牌的第二傳動(dòng)軸,連接在第一傳動(dòng)軸的第一傳動(dòng)輪及連接在第二傳動(dòng)軸的第二傳動(dòng)輪垂直設(shè)置,第一傳動(dòng)輪可以帶動(dòng)第二傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng),而第二傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第二傳動(dòng)軸及廣告牌進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),所述述第二傳動(dòng)輪包括一第一齒輪于一第二齒輪,所述凸起可推動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),而所述凹槽則可配合且以其側(cè)壁帶動(dòng)第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),且在凹槽和凸起分別于第一和第二齒輪完成一次嚙合后,第二傳動(dòng)輪繞第二傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)120°。
三面翻廣告牌的傳動(dòng)裝置,其中,所述第一于第二齒輪分別具有三個(gè)等角度間隔設(shè)計(jì)的齒,且第一于第二齒輪分別呈三角形狀。第一與第二齒輪沿其中心線重疊設(shè)計(jì),且六個(gè)齒為等角度間隔設(shè)計(jì)。凹槽與凸起沿第一傳動(dòng)輪的徑向設(shè)計(jì),凸起大致呈圓弧狀,且其兩端設(shè)有導(dǎo)引面;凹槽的相對(duì)兩壁設(shè)有導(dǎo)引面,且大致呈八字狀。
傳動(dòng)裝置包括數(shù)個(gè)第一、第二傳動(dòng)輪及第二傳動(dòng)軸,且所述第一傳動(dòng)輪的凹槽與凸起排列在同一條直線上,沿廣告牌中心將數(shù)個(gè)第一傳動(dòng)輪分成呈鏡像對(duì)稱設(shè)置的兩部分,且每一部分的凹槽與凸起依次沿一條曲線排列設(shè)置。
1.2. 國(guó)內(nèi)外三面翻廣告的發(fā)展趨勢(shì):
日前,由國(guó)家發(fā)改委工業(yè)司牽頭編制的專項(xiàng)研究報(bào)告《國(guó)際裝備三面翻業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)》出爐。該報(bào)告對(duì)2000~2006年美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利、韓國(guó)、巴西、印度和國(guó)九個(gè)國(guó)家的裝備三面翻業(yè)總產(chǎn)值、增加值等數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面統(tǒng)計(jì),以定量分析的方法研究了國(guó)際裝備三面翻業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、動(dòng)態(tài)及趨勢(shì),以及國(guó)際裝備三面翻業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與組織結(jié)構(gòu)調(diào)整演變。
該報(bào)告預(yù)測(cè),在國(guó)內(nèi)需求拉動(dòng)與國(guó)際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的“雙重動(dòng)力”帶動(dòng)下,我國(guó)裝備三面翻業(yè)將繼續(xù)保持快速穩(wěn)定增長(zhǎng)的良好勢(shì)頭,預(yù)計(jì)未來(lái)五年內(nèi)利潤(rùn)增長(zhǎng)率仍可持續(xù)在30%左右,而行業(yè)發(fā)展也將體現(xiàn)以下四個(gè)方面的特征:
第一,產(chǎn)業(yè)總規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,基礎(chǔ)地位不斷增強(qiáng)。作為為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的基礎(chǔ)性、支柱性和戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè),裝備三面翻業(yè)目前已成為我國(guó)規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)門類之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),2007年我國(guó)裝備三面翻業(yè)總產(chǎn)值首次突破7萬(wàn)億元,比2006年增長(zhǎng)近32%,連續(xù)5年以超過(guò)20%的速度持續(xù)快速發(fā)展;國(guó)內(nèi)規(guī)模以上裝備三面翻企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)3886.66億元,同比增長(zhǎng)47.79%。
第二,研發(fā)投入進(jìn)一步增加,創(chuàng)新能力不斷提高。今后一段時(shí)期,我國(guó)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力、振興裝備三面翻業(yè)的一系列重大項(xiàng)目將繼續(xù)實(shí)施,對(duì)于引導(dǎo)企業(yè)等社會(huì)各方面加大對(duì)裝備三面翻業(yè)的研發(fā)投入,提升裝備三面翻企業(yè)的創(chuàng)新能力,具有十分重要的意義。報(bào)告預(yù)測(cè),未來(lái)5年內(nèi)我國(guó)裝備三面翻企業(yè)研發(fā)投入占銷售收入的比重將由現(xiàn)在的1.4%左右增長(zhǎng)到2%左右。
第三,創(chuàng)造的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)總量進(jìn)一步增大,核心競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升。我國(guó)裝備三面翻業(yè)九大重點(diǎn)領(lǐng)域(發(fā)電設(shè)備、石化設(shè)備、冶金設(shè)備、機(jī)床、儀器儀表、煤炭機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、環(huán)保設(shè)備)的國(guó)內(nèi)單位或個(gè)人,在華申請(qǐng)專利數(shù)量呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。報(bào)告預(yù)測(cè),未來(lái)5年內(nèi)裝備三面翻業(yè)九大重點(diǎn)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)單位或個(gè)人在華發(fā)明專利授權(quán)總量、發(fā)明專利申請(qǐng)總量和實(shí)用新型專利總量的增長(zhǎng)率都將達(dá)到30%以上;我國(guó)裝備三面翻業(yè)被授予國(guó)馳名商標(biāo)的數(shù)量仍會(huì)進(jìn)一步增加,年均增長(zhǎng)率將達(dá)到30%以上。
第四,國(guó)家重大工程項(xiàng)目進(jìn)一步實(shí)施,一大批重大技術(shù)裝備不斷實(shí)現(xiàn)自主化。報(bào)告預(yù)測(cè),未來(lái)5年內(nèi),依托國(guó)家重大工程,在能源、材料、機(jī)械三面翻等領(lǐng)域,加快研制開發(fā)大容量高水頭水電機(jī)組、百萬(wàn)千瓦壓水堆核電關(guān)鍵設(shè)備、大型石油天然氣長(zhǎng)輸管線成套裝備、大型煤礦綜合采掘及洗選成套裝備、百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備、大型煤化工成套設(shè)備、大型寬帶薄板及寬厚鋼板生產(chǎn)關(guān)鍵裝備、新型船舶和海洋石油工程設(shè)備等,一大批重大技術(shù)裝備必將逐步實(shí)現(xiàn)自主化。
2 .總體方案的論證
三面翻廣告牌傳動(dòng)機(jī)構(gòu)性能的好壞直接影三面翻廣告牌的使用效果,其主要體現(xiàn)在一下幾方面: 1、 安裝更簡(jiǎn)單,將所有程序輸入微電腦控制系統(tǒng),整個(gè)廣告牌只需三根電線連接,即可實(shí)現(xiàn)全部功能,不需任何調(diào)試即可正常工作;更換元件非專業(yè)人員只需幾分鐘;2、 性能更穩(wěn)定,內(nèi)設(shè)三級(jí)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng),幾乎無(wú)須維護(hù),無(wú)故障連續(xù)工作時(shí)間可達(dá)3-5年,使用壽命可達(dá)20年;3、 結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,電機(jī)內(nèi)部設(shè)力矩自鎖系統(tǒng),抗風(fēng)可達(dá)10級(jí),不會(huì)出現(xiàn)三棱柱敵亂序現(xiàn)象,由于電機(jī)定位裝置全部采用模具生產(chǎn),各三棱柱(畫面)排序也更平整。主要傳動(dòng)方案:
方案一:?jiǎn)坞姍C(jī)傳動(dòng),主要結(jié)構(gòu)為每個(gè)三面翻由對(duì)應(yīng)的電機(jī)控制其相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng),其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本較高等;
方案二:包括有一電機(jī)、輸出軸、傳動(dòng)軸和設(shè)在三面廣告柱傳動(dòng)中心軸處的轉(zhuǎn)動(dòng)軸,在傳動(dòng)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間設(shè)有配合連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu),配合連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有固定安裝在傳動(dòng)軸上的缺口圓盤和固定在傳動(dòng)軸上的雙三角傳動(dòng)塊,其中雙三角傳動(dòng)塊有小三角形塊和大三角形塊錯(cuò)位疊加為一體結(jié)構(gòu),小三角形塊的頂角正對(duì)于大三角形塊的邊中線位置,大三角形塊的邊緣貼在缺口圓盤的側(cè)面,缺口圓盤一位置開有一缺口,并且缺口能容納大三角形塊的角,在缺口圓盤的缺口旁靠近圓心處設(shè)有凸塊,其特征在于缺口圓盤與傳動(dòng)軸之間設(shè)有可移動(dòng)定位機(jī)構(gòu)。
方案二結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理,傳動(dòng)簡(jiǎn)單,可靠性高,使用壽命可以得到保障,制造成本低,加工簡(jiǎn)單。方案一結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本較高,安裝不方便。經(jīng)過(guò)二個(gè)方案的比較,選用方案二。
圖2-1 局部圖
3. 傳動(dòng)方案的論證
3.1 方案一 齒輪傳動(dòng)
圖3-1 齒輪傳動(dòng)
齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:①瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定,工作平穩(wěn),傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠,可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力;②適用于功率和速度范圍廣,功率從接近于零的微小值到數(shù)萬(wàn)千瓦,圓周速度從很低到300m/s;③傳動(dòng)效率高,η=0.92~0.98,在常用的機(jī)械傳動(dòng)中,齒輪的傳動(dòng)效率較高;④工作可靠,使用壽命長(zhǎng);外廓尺寸小,結(jié)構(gòu)緊湊。
齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn):制造和安裝精度要求較高,需專門設(shè)備制造,成本較高,不宜用于較遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。
齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足的基本要求是:①瞬時(shí)傳動(dòng)比不變,沖擊、振動(dòng)和噪聲小,能保證較好的傳動(dòng)平穩(wěn)性和較高的運(yùn)動(dòng)精度;②在尺寸小、質(zhì)量輕的前提下,輪齒的強(qiáng)度高,耐磨性好,承載能力大,能達(dá)到預(yù)期的工作壽命。
3.2 方案二 帶傳動(dòng)
圖3-2 帶傳動(dòng)
帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn):①緩沖和吸振,傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小;②帶傳動(dòng)靠摩擦力傳動(dòng),過(guò)載時(shí)帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑,可防止損壞其他零件;③適用于兩軸中心矩較大的場(chǎng)合;④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、安裝和維護(hù)等均較為方便,成本低廉。
帶傳動(dòng)的缺點(diǎn):①不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比;②需要較大的張緊力,增大了軸和軸承的受力;③整個(gè)傳動(dòng)裝置的外廓尺寸較大,不夠緊湊;④帶的壽命較短,傳動(dòng)效率較低。
鑒于上述特點(diǎn),帶傳動(dòng)主要適用于:①速度較高的場(chǎng)合,多用于原動(dòng)機(jī)輸出的第一級(jí)傳動(dòng)。②中小功率傳動(dòng),通常不超過(guò)50 kw。③傳動(dòng)比一般不超過(guò)7,最大用到10。④傳動(dòng)比不要求十分準(zhǔn)確。
3.3 方案三 鏈傳動(dòng)
圖3-3 鏈傳動(dòng)
鏈傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)的一些特點(diǎn),其優(yōu)點(diǎn)是:鏈傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑,能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比;傳動(dòng)尺寸比較緊湊;不需要很大的張緊力,作用在軸上的載荷較??;承載能力大;效率高(η=0.95~0.98)。同時(shí);鏈傳動(dòng)能吸振與緩和沖擊,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工成本低廉,安裝精度要求低,適合較大中心距的傳動(dòng),并能在溫度較高、濕度較大、油污較重等惡劣環(huán)境中工作。
鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是:高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不夠平穩(wěn);傳動(dòng)中有沖擊和噪聲;不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中使用;只能用于平行軸間的傳動(dòng);安裝精度和制造費(fèi)用比帶傳動(dòng)高。
鏈傳動(dòng)的適用場(chǎng)合:廣泛應(yīng)用于中心距較大、多軸、平均傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的傳動(dòng)。環(huán)境惡劣的開式傳動(dòng)、低速重載傳動(dòng)及潤(rùn)滑良好的高速傳動(dòng),均可采用鏈傳動(dòng)。滾子鏈傳遞的功率通常在100kw以下,鏈速在15m/s以下,傳動(dòng)比I<=7。目前其最大傳遞功率可達(dá)500kw,最高中心距可達(dá)8m。
綜合分析上述三種方案,從傳動(dòng)效率、傳動(dòng)比范圍、傳動(dòng)速度、制造成本和安裝精度、傳動(dòng)裝置外廓尺寸等方面綜合考慮,本設(shè)計(jì)課題的傳動(dòng)方案采用方案一,即采用齒輪傳動(dòng)。
4 選用電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)的容量(功率)選得是否合適,對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí),電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作,或電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞;容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高,能量不能充分利用,且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)動(dòng),其效率和功率因數(shù)都較低,造成浪費(fèi)。
根據(jù)后面所計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩初步選擇電機(jī)參數(shù)為:
電源為220V,頻率為50HZ,電流為0.56A
功率:90W
轉(zhuǎn)速:60r/min
松下電機(jī)型號(hào): M9MZ90GB4YGA
5機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.1本設(shè)計(jì)選定三面翻的有效凈尺寸為2000(高)*700(長(zhǎng)),三角通寬為132mm,縫隙為6~8mm,一下為機(jī)械傳動(dòng)部分布局圖:
圖5-1 機(jī)械傳動(dòng)裝置
電動(dòng)機(jī)選定后,根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n m及三棱柱的轉(zhuǎn)速n w即
可確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比。
具體分配傳動(dòng)比時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
a. 各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比最好在推薦范圍內(nèi)選取,對(duì)減速傳動(dòng)盡可能不超過(guò)其允許的最大值。
b. 應(yīng)注意使傳動(dòng)級(jí)數(shù)少﹑傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)少﹑傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,以提高和減少精度的降低。
c. 應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)﹑勻稱利于安裝,絕不能造成互相干涉。
d. 應(yīng)使傳動(dòng)裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。
傳動(dòng)裝置的計(jì)算:
A. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n m=60r/min
三棱柱轉(zhuǎn)速 n w=20r/min
傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 60/20=3
B. 分配各級(jí)傳動(dòng)比
因,取1
則3/1=3
C. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)
a)確定各軸轉(zhuǎn)速
軸 60r/min
軸 20r/min
b)各軸功率
軸 η=90*0.98=88.2W
軸 /N=90*0.96/25=3.75W
c)各軸轉(zhuǎn)矩
軸 9550*0.0882/60=14.038N.m
軸 9550*0.00375/20=1.79N.m
將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理并列于表5-1
表5-1 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表
參數(shù)
軸名
軸
軸
轉(zhuǎn)速r/min
60
20
功率W
88.2
3.75
轉(zhuǎn)矩N.m
14.038
1.79
傳動(dòng)比
3
效率
0.91
6 機(jī)械傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
6.1 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
1. 類型
?。?)根據(jù)兩軸的相對(duì)位置和輪齒的方向,可分為以下類型:
<1>圓柱齒輪傳動(dòng);
<2>錐齒輪傳動(dòng);
<3>交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)。
結(jié)合本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)情況,選擇圓柱齒輪傳動(dòng);
?。?)根據(jù)齒輪的工作條件,可分為:
<1>開式齒輪傳動(dòng)式齒輪傳動(dòng),齒輪暴露在外,不能保證良好的潤(rùn)滑。 <2>半開式齒輪傳動(dòng),齒輪浸入油池,有護(hù)罩,但不封閉。
<3>閉式齒輪傳動(dòng),齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內(nèi),潤(rùn)滑條件良好,灰沙不易進(jìn)入,安裝精確,齒輪傳動(dòng)有良好的工作條件,是應(yīng)用最廣泛的齒輪傳動(dòng)。
根據(jù)本次設(shè)計(jì)的條件選擇開式齒輪傳動(dòng);
2.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
針對(duì)齒輪五種失效形式,應(yīng)分別確立相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。但是對(duì)于齒面磨損、塑性變形等,由于尚未建立起廣為工程實(shí)際使用而且行之有效的計(jì)算方法及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),所以目前設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí),通常只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度及保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于高速大功率的齒輪傳動(dòng)(如航空發(fā)動(dòng)機(jī)主傳動(dòng)、汽輪發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)等),還要按保證齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算(參閱GB6413-1986)。至于抵抗其它失效能力,目前雖然一般不進(jìn)行計(jì)算,但應(yīng)采取的措施,以增強(qiáng)輪齒抵抗這些失效的能力。
開式(半開式)齒輪傳動(dòng),按理應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算,對(duì)齒面抗磨損能力的計(jì)算方法迄今尚不夠完善,故對(duì)開式(半開式)齒輪傳動(dòng),目前僅以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。為了延長(zhǎng)開式(半開式)齒輪傳動(dòng)的壽命,可視具體需要而將所求得的模數(shù)適當(dāng)增大。
對(duì)于齒輪的輪圈、輪輻、輪轂等部位的尺寸,通常僅作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。
圖6-1 齒輪嚙合圖
3.齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.選擇齒輪材料和熱處理方法
查表7-1得,確定兩齒輪的材料都用45鋼調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度為215~240HBS;
由圖9-19,圖9-25
σHLmin1=610MPa
σHLmin2=475MPa
σFLmin1=610MPa
σFLmin2=475MPa
2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要參數(shù)
按齒面接觸強(qiáng)度公式試算,即
確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1) 試選載荷系數(shù)=1.3
2) 由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表8-3-4(計(jì)算參數(shù)的選擇)選取齒寬系數(shù)都為
=0.6;
3) 由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表8-3-34(彈性系數(shù)值)查材料的彈性影響系數(shù)
ZE1= ZE2162MPa0.5,
4) 計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)矩
T1=9550*P/n=9550*0.09/60=14.352N/m
5) 確定齒形系數(shù)
由圖7-18,YFa1=YFa2=2.53
6) 確定齒根應(yīng)力集中系數(shù)
由圖7-19,Ysa1=Ysa2=1.65
7)確定齒數(shù)比u
U=n1/n2=60/60=1
8)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):由式7-13得
60*60*1*(2*8*300*10) = 1.728*108
N1/u=1.728*108 /1=1.728*108
9) 由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)圖8-3-17(接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù))查得接觸疲勞壽命系數(shù);;
10)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則:
0.9*610=549MPa
0.95*475=451.25MPa
3.計(jì)算
1) 試算齒輪分度圓直徑dt
代入較小值得 37.8mm 取dt=40mm
2) 計(jì)算圓周速度
=3.14*40*60/(60*1000)=0.1256m/s
3) 計(jì)算齒寬b 0.6*40=24mm
4) 確定齒數(shù)和其他參數(shù)
現(xiàn)在取 z1=27,m=dt/z1=40/27=1.48,m選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值,取m=1.5,
則d1=mz1=1.5*27=40.5mm
5) 確定重合度系數(shù)Zε
由式7-13得
εα=1.88-3.2(1/z1+1/z2)=1.88-3.2(1/27+1/27)=1.643
由式7-12,得
Yε=0.25+0.75/1.643=0.706
6) 計(jì)算載荷系數(shù)K
已知載荷平穩(wěn),所以由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表8-3-31(使用系數(shù))查的得1;
根據(jù)=0.1256m/s;8級(jí)精度,由機(jī)械設(shè)計(jì)書查得動(dòng)載系數(shù)1.2;
K3=1.05直齒輪;
由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表8-3-32(按硬齒面齒輪)查的硬齒面, ;
故載荷系數(shù):
1.2*1.0*1.5*10.5=1.89
4.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由齒根彎曲強(qiáng)度公式試算
σF1= 2YFa1 Ysa1 YεK1T1/(Ψdz12m3)
=2*1.89*2.53*1.65*14352/(0.6*272*1.53)
=153.4MPa
5.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
查表7-8取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.1,
由圖7-9,YN1=YN2=0.9,
則:
σFLmin1 YN1/S=610*0.9/1.1=499MPa
所以 499MPa
σF1﹤[σF]1 , σF2﹤[σF]2 安全
6.計(jì)算中心距
(40.5+40.5)/2=40.5mm
7.各齒輪參數(shù)如下表
表3-6-3 所有齒輪幾何參數(shù)
參數(shù)
主動(dòng)齒輪
從動(dòng)齒輪
模數(shù)
1.5 1.5
齒數(shù)
27
27
齒寬
24
24
分度圓直徑
40.5
40.5
齒頂圓直徑
43.5
43.5
齒根圓直徑
36.75
36.75
全齒高
3.375
3.375
齒根高
1.875
1.875
齒頂高
1.5
1.5
壓力角
20°
20°
傳動(dòng)比
1
中心矩
81
齒形及主要參數(shù)分布圖
6. 2 主要失效形式
齒輪傳動(dòng)的失效主要發(fā)生在輪齒部分,其常見失效形式有:輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和塑性變形等五種。齒輪其他部分(如齒圈、輪輻、輪轂等)失效很少發(fā)生,通常按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。輪齒間的接觸壓力通常是很大的,而且是一種高副線接觸,在接觸線上將產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力(即局部擠壓應(yīng)力),并且也是脈沖交變應(yīng)力。
1. 輪齒折斷
輪齒在工作過(guò)程中,齒根部受較大的交變彎曲應(yīng)力,并且齒根圓角及切削刀痕產(chǎn)生應(yīng)力集中。當(dāng)齒根彎曲應(yīng)力超過(guò)材料的彎曲疲勞極限時(shí),輪齒在受拉一側(cè)將產(chǎn)生疲勞裂紋,隨著裂紋的逐漸擴(kuò)展,導(dǎo)致輪齒疲勞折斷。齒寬較小的直齒輪常發(fā)生整齒折斷。齒寬較大的直齒輪,因制造裝配誤差易產(chǎn)生載荷偏置一端,導(dǎo)致局部折斷。斜齒輪及人字齒輪的接觸線是傾斜的,也容易產(chǎn)生局部折斷。輪齒受到短期過(guò)載或沖擊載荷的作用,會(huì)發(fā)生過(guò)載折斷。
采用正變位齒輪,增大齒根過(guò)渡圓角半徑,提高齒輪制造精度和安裝精度,采用表面強(qiáng)化處理(如噴丸、碾壓)等,都可以提高輪齒的抗折斷能力。
2. 齒面點(diǎn)蝕
齒輪工作時(shí),在循環(huán)變化的接觸應(yīng)力、齒面摩擦力及潤(rùn)滑劑的反復(fù)作用下,輪齒表面或次表層出現(xiàn)疲勞裂紋,裂紋逐漸擴(kuò)展,導(dǎo)致齒面金屬剝落形成麻點(diǎn)狀凹坑,這種現(xiàn)象稱為齒面疲勞點(diǎn)蝕。
齒面疲勞點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在齒面節(jié)線偏齒根側(cè)。這是因?yàn)楣?jié)線附近齒面相對(duì)滑動(dòng)速度小,油膜不宜形成,摩擦力較大; 且節(jié)線處同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)少,接觸應(yīng)力大。點(diǎn)蝕的發(fā)展,會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,以至不能正常工作而失效。 軟齒面(≤350HBS)的新齒輪,開始會(huì)出現(xiàn)少量點(diǎn)蝕,但隨著齒面的跑合,點(diǎn)蝕可能不再繼續(xù)擴(kuò)展,這種點(diǎn)蝕稱為收斂性點(diǎn)蝕。硬齒面(>350HBS)齒輪,不會(huì)出現(xiàn)局限性點(diǎn)蝕,一旦出現(xiàn)點(diǎn)蝕就會(huì)繼續(xù)發(fā)展,稱為擴(kuò)展性點(diǎn)蝕。
對(duì)于潤(rùn)滑良好的閉式齒輪傳動(dòng),點(diǎn)蝕是主要失效形式。而在開式傳動(dòng)中,由于齒面磨損較快,一般不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕。
提高齒面硬度,降低齒面粗糙度值,合理選擇潤(rùn)滑油的粘度及采用正變位齒輪傳動(dòng)等,都可以提高齒面抗點(diǎn)蝕能力。
3. 齒面磨損
由于粗糙齒面的摩擦或有砂粒、金屬屑等磨料落入齒面之間,都會(huì)引起齒面磨損。磨損引起齒廓變形和齒厚減薄,產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,甚至因輪齒過(guò)薄而斷裂。磨損是開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。采用閉式齒輪傳動(dòng),提高齒面硬度,降低齒面粗糙度值,注意保持潤(rùn)滑油清潔等,都有利于減輕齒面磨損。
4. 齒面膠合
高速重載齒輪傳動(dòng),因齒面間壓力大、相對(duì)滑動(dòng)速度大,在嚙合處摩擦發(fā)熱多,產(chǎn)生瞬間高溫,使油膜破裂,造成齒面金屬直接接觸并相互粘著,而后隨齒面相對(duì)運(yùn)動(dòng),又將粘接金屬撕落,使齒面形成條狀溝痕,產(chǎn)生齒面熱膠合。低速重載齒輪傳動(dòng)(v≤4m/s ),由于嚙合處局部壓力很高齒,使油膜破裂而粘著,產(chǎn)生齒面冷膠合。齒面膠合會(huì)引起振動(dòng)和噪聲,導(dǎo)致失效。
采用正變位齒輪、減小模數(shù)及降低齒高以減小滑動(dòng)速度,提高齒面硬度,降低齒面粗糙度值,采用抗膠合能力強(qiáng)的齒輪材料,在潤(rùn)滑油中加入極壓添加劑等,都可以提高抗膠合能力。
5. 齒面塑性變形
用較軟齒面材料制造的齒輪,在承受重載的傳動(dòng)中,由于摩擦力的作用,齒面表層材料沿摩擦力的方向發(fā)生塑性變形。主動(dòng)輪齒面節(jié)線處產(chǎn)生凹坑,從動(dòng)輪齒面節(jié)線處產(chǎn)生凸起。提高齒面硬度和潤(rùn)滑油粘度,可以減輕或防止齒面塑性變形的產(chǎn)生。
7.間隙機(jī)構(gòu)方案選擇
7.1間隙機(jī)構(gòu)的方案選擇
間隙機(jī)構(gòu)主要有棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇機(jī)構(gòu)。
1)方案一:棘輪機(jī)構(gòu),擺桿左右擺動(dòng),當(dāng)擺桿左擺時(shí),棘爪插入棘輪的齒內(nèi)推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過(guò)某一角度。當(dāng)擺桿右擺時(shí),棘爪滑過(guò)棘輪,而棘輪靜止不動(dòng),往復(fù)循環(huán)。制動(dòng)爪——防止棘輪反轉(zhuǎn) ,這種有齒的棘輪其進(jìn)程的變化最少是1個(gè)齒距,且工作時(shí)有響聲。 有齒的棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠,從動(dòng)棘輪容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié),但是有噪聲、沖擊,輪齒易摩損,高速時(shí)尤其嚴(yán)重,常用于低速、輕載的間歇傳動(dòng)。
2)方案二:槽輪機(jī)構(gòu),組成:具有徑向槽的槽輪,具有圓銷的構(gòu)件,機(jī)架 .
構(gòu)件1→連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng);
構(gòu)件2(槽輪)→時(shí)而轉(zhuǎn)動(dòng),時(shí)而靜止
當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A尚未進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí),槽輪的內(nèi)凹鎖住弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住,槽輪靜止不動(dòng)。當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A開始進(jìn)入槽輪徑向槽的位置,鎖住弧被松開,圓銷驅(qū)使槽輪傳動(dòng)。 當(dāng)圓銷開始脫出徑向槽時(shí),槽輪的另一內(nèi)凹鎖住弧又被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住,槽輪靜止不動(dòng); 往復(fù)循環(huán). 從動(dòng)輪每轉(zhuǎn)一周的停歇時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度變化范圍都較大,設(shè)計(jì)較靈活;但加工工藝復(fù)雜,從動(dòng)輪在運(yùn)動(dòng)開始,終了時(shí)沖擊較大,故一般用于低速、輕載場(chǎng)合。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。常用于要求恒定旋轉(zhuǎn)角的分度機(jī)構(gòu)中。
缺點(diǎn):①對(duì)一個(gè)已定的槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),其轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)。
②在轉(zhuǎn)動(dòng)始、末,加速度變化較大,有沖擊。
應(yīng)用:應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高,要求間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置中。
3)方案三:不完全齒輪機(jī)構(gòu),由普通齒輪機(jī)構(gòu)演化而來(lái),不同之處在于輪齒不布滿整個(gè)圓周。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)一設(shè)定角度。從動(dòng)輪停歇時(shí),主動(dòng)輪上的鎖住弧與從動(dòng)輪上的鎖住弧互相配合鎖住,以保證從動(dòng)輪停歇在預(yù)定位置上。從動(dòng)輪每轉(zhuǎn)一周的停歇時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度變化范圍都較大,設(shè)計(jì)較靈活;但加工工藝復(fù)雜,從動(dòng)輪在運(yùn)動(dòng)開始,終了時(shí)沖擊較大,故一般用于低速、輕載場(chǎng)合。不完全齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛,與其它間隙機(jī)構(gòu)相比,其動(dòng)停時(shí)間比不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、其缺點(diǎn)是從動(dòng)輪在每次運(yùn)動(dòng)始末,速度均有突變,沖擊較大,故一般用于低速、輕載的場(chǎng)合。
綜合分析上述三種方案,從傳動(dòng)效率、傳動(dòng)比范圍、傳動(dòng)速度、應(yīng)用場(chǎng)合和設(shè)計(jì),傳動(dòng)裝置外廓尺寸等方面綜合考慮,本間隙傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案采用方案三,即采用不完全齒輪傳動(dòng)。
8.不完全齒輪傳動(dòng)的效果造型
8.1選擇齒輪材料和熱處理方法:
查表7-1得,確定凹槽輪的材料都用45鋼調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度為215~240HBS;
花形齒輪的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度為190~225HBS;
8.2不完全齒輪結(jié)構(gòu)效果圖如下:
9.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
9.1長(zhǎng)軸的材料和熱處理
應(yīng)用于軸的材料種類很多,主要根據(jù)軸的使用條件,對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度和其他機(jī)械性能等的要求,采用的熱處理方式,同時(shí)考慮制造加工工藝,并力求經(jīng)濟(jì)合理來(lái)選擇軸的材料。
軸的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼,如35、45和50,其中以45號(hào)鋼最為常用。
根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求,選45號(hào)鋼作材料,調(diào)質(zhì)處理硬度為215~250HBS;
9.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸,為軸設(shè)計(jì)的重要步驟。
一般軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則:
a)節(jié)約材料,減輕重量,盡量采用等強(qiáng)度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀;
b)易于軸上零件的精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸、和調(diào)整;
c)采用各種減少應(yīng)力集中和提高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施;
d)便于加工制造和保證精度。
由材料力學(xué)可知,軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為
(8-1)
式中 為軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為;
為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩,單位為;
為軸傳遞的功率,單位為;
為軸的轉(zhuǎn)速,單位為;
為軸的抗扭截面系數(shù),單位為;
為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為。
由此推得實(shí)心圓軸的最小直徑(單位為)為
(8-2)
式中為計(jì)算常數(shù),,取決于軸的材料和受載情況
查表取
所以 112*(0.0882/60)0.3333=12.73mm
當(dāng)軸段上開有鍵槽時(shí),應(yīng)適當(dāng)增大直徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱:時(shí),單鍵槽增大3%,雙鍵槽增大7%;時(shí),單鍵槽增大5%~7%,雙鍵槽增大10%~15%。最后應(yīng)對(duì)進(jìn)行圓整。
綜合以上d=(1.05~1.07)do=13.4~13.6mm,
則取安裝軸承處軸徑為20mm,帶鍵槽處軸徑為25mm;
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖:
圖8-1 主軸
軸的校核:
6.3.3軸的強(qiáng)度驗(yàn)算
由文獻(xiàn)[14][17]對(duì)軸進(jìn)行校核:
由圖6.1并結(jié)合振動(dòng)篩的工作特點(diǎn)對(duì)軸進(jìn)行受力分析,其受力分析如圖所示:
Pr=90w,n=60r/min。
T=9550000P/n=
在齒輪上的受力計(jì)算:
F=2T/D=
由水平方向得:
FtY=F +F FtX=0
240 F =0
解得:F =6561.5N F =-715.8N
由垂直方向得:
Fv=mg=25000 N
Fv=F
F
解得:
從偏心軸結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出偏心軸的中間表面C是該軸的危險(xiǎn)截面。
9.3 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
9.3.1從動(dòng)軸(短軸)的材料和熱處理
應(yīng)用于軸的材料種類很多,主要根據(jù)軸的使用條件,對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度和其他機(jī)械性能等的要求,采用的熱處理方式,同時(shí)考慮制造加工工藝,并力求經(jīng)濟(jì)合理來(lái)選擇軸的材料。
軸的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼,如35、45和50,其中以45號(hào)鋼最為常用。
根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求,選45號(hào)鋼作材料,調(diào)質(zhì)處理硬度為215~250HBS;
9.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸,根據(jù)9.0長(zhǎng)軸所述的設(shè)計(jì)要求和步驟,由材料力學(xué)可知,軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為
(8-1)
式中 為軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為;
為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩,單位為;
為軸傳遞的功率,單位為;
為軸的轉(zhuǎn)速,單位為;
為軸的抗扭截面系數(shù),單位為;
為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為。
由此推得實(shí)心圓軸的最小直徑(單位為)為
(8-2)
式中為計(jì)算常數(shù),,取決于軸的材料和受載情況
查表取
所以 112*(0.00375/20)0.3333=6.4mm
由于此軸沒(méi)有鍵槽,其中一端與法蘭連接和三角鋁板固定,
則取安裝軸承處軸徑為20mm,
10 軸承的選擇和潤(rùn)滑
10.1 軸承的選擇:
選擇滾動(dòng)軸承的類型與多種因素有關(guān),通常根據(jù)下列幾個(gè)主要因素:
A.負(fù)荷情況 負(fù)荷是選擇軸承最主要的依據(jù),通常應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小,方向和性質(zhì)來(lái)選擇軸承。
a)負(fù)荷大小:一般情況下,滾子軸承由于是線接觸,承載能力大,適用于承受較大負(fù)荷,球軸承由于是點(diǎn)接觸,承載能力小,適用于輕,中等負(fù)荷。
b)負(fù)荷方向:純徑向力作用,宜選用深溝球軸承,圓柱滾子軸承或滾針軸承。純軸向負(fù)荷作用,選用推力球軸承或推力滾子軸承。徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷聯(lián)合作用時(shí),一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。若徑向負(fù)荷較大而軸向負(fù)荷較小時(shí),也可選用深溝球軸承和內(nèi)外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承。若軸向負(fù)荷較大而徑向負(fù)荷小時(shí),可選用推力角接觸軸承,推力圓錐滾子軸承。
c)負(fù)荷性質(zhì):有沖擊負(fù)荷時(shí),宜選用滾子軸承。
B.高速性能 球軸承不滾子軸承有較高的極限轉(zhuǎn)速,故高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮選用球軸承。在相同內(nèi)徑時(shí),外徑越小,滾動(dòng)體越輕小,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體作用在外圈上的離心力也越小,因此更適合于較高轉(zhuǎn)速下工作。在一定條件下,工作轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜選用超輕,特輕系列的軸承。
C.調(diào)心性能 當(dāng)軸兩端軸承孔同心性差或軸的剛度小,變形較大,以及多支點(diǎn)軸,均要求軸承調(diào)心性好,這時(shí)應(yīng)選用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。
D.允許的空間 徑向尺寸受限制的機(jī)械裝置,可選用滾針軸承或特輕,超輕型軸承;軸向尺寸受限制時(shí),宜選用窄或?qū)捪盗械妮S承。
E.安裝與拆卸方便 整體式軸承座或頻繁裝拆時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承。軸承裝在長(zhǎng)軸上時(shí),為裝拆方便可選用帶錐孔和緊定套的軸承。
根據(jù)以上所述及本設(shè)計(jì)的具體要求,
主動(dòng)軸選擇深溝球軸承,型號(hào)為:16004
從動(dòng)軸上端選擇深溝球軸承,型號(hào)為: 61902
從動(dòng)軸下端選擇推力球軸承,型號(hào)為:51101
10.2 軸承的潤(rùn)滑
軸承潤(rùn)滑主要目的是減少摩擦和磨損,同時(shí)起到冷卻,吸振,防銹及降噪的作用。
常用的潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油,潤(rùn)滑脂及固體潤(rùn)滑劑(二硫化鉬)。選擇潤(rùn)滑劑應(yīng)當(dāng)考慮工作溫度,軸承負(fù)荷,轉(zhuǎn)速及其工作環(huán)境影響。一般來(lái)說(shuō),溫度高,負(fù)荷大,轉(zhuǎn)速低時(shí)選用粘度高的潤(rùn)滑劑。
潤(rùn)滑油選擇:常用的潤(rùn)滑油有--機(jī)械油,高速機(jī)械油,汽輪機(jī)油,壓縮機(jī)油,變壓器油,汽缸油等等。一般而言,軸承轉(zhuǎn)速越高,則選用較低粘度的潤(rùn)滑油。負(fù)荷越重,則選用粘度較高的潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑方法有:油浴潤(rùn)滑,循環(huán)油潤(rùn)滑,噴油潤(rùn)滑及油霧潤(rùn)滑。
選擇潤(rùn)滑油或脂潤(rùn)滑的一般原則如表10-1:
表10-1 選擇潤(rùn)滑油或脂潤(rùn)滑的一般原則
影響選擇的因素
用潤(rùn)滑脂
用潤(rùn)滑油
溫度
當(dāng)溫度超過(guò)120時(shí),要用特殊潤(rùn)滑脂。當(dāng)溫度升高到200-220時(shí),再潤(rùn)滑的時(shí)間間隔要縮短
油池溫度超過(guò)90或軸承溫度超過(guò)200時(shí),可采用特殊的潤(rùn)滑油
溫度系數(shù)
<400000
〈400000-500000
載荷
低到中等
各種載荷直到最大
軸承形式
不用于不對(duì)稱的球面滾子推力軸承
用于各種軸承
殼體設(shè)計(jì)
較簡(jiǎn)單
需要較復(fù)雜的密封和供油裝置
長(zhǎng)時(shí)間不需維護(hù)的地方
可用。根據(jù)操作條件,特別要考慮工作溫度
不可以用
集中供油
選用泵送性能好的潤(rùn)滑脂。不能有效地傳熱,也不能作為液壓介質(zhì)
可用
最低轉(zhuǎn)矩?fù)p失
如填裝適當(dāng),比采用油的損失還要低
為了獲得最低功率損失,應(yīng)采用有清洗泵或油霧裝置的循環(huán)系統(tǒng)
污染條件
可用。正確的設(shè)計(jì)可防止污染物的侵入
可用。但要采用有防護(hù)、過(guò)濾裝置的循環(huán)系統(tǒng)
11.軸承蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算
9.1長(zhǎng)軸軸承蓋的設(shè)計(jì)及計(jì)算
螺釘聯(lián)接式軸承蓋調(diào)整軸承間隙方便,密封性好,應(yīng)用廣泛。
軸承外徑 D=42mm
根據(jù)軸承外徑取螺釘直徑 d3=5mm
螺釘孔直徑 5+1=6mm
42+2.5*6=57mm
57+3*5=72mm
m=0.5d3=2.5mm
B=2d3=2*5=10mm
代號(hào)入下圖所示:
圖9-1 軸承蓋
12.結(jié)論
在本設(shè)計(jì)中,執(zhí)行工作的從動(dòng)件能滿足生產(chǎn)工藝提出的運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、功能范圍和運(yùn)動(dòng)性能等諸方面的具體要求。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,尺寸大小適度,在整體布置上占有空間小,布局緊湊。制造加工容易,維修拆裝方便,工作中穩(wěn)定可靠,使用安全,具有足夠的壽命。滾筒與電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式,功率、轉(zhuǎn)矩及其載荷特性能夠相互協(xié)調(diào),與其他相鄰機(jī)構(gòu)的銜接正常,傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力可靠,不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。本機(jī)符合生產(chǎn)的需要,具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。
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致 謝
為期幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過(guò)程,我深有感受。在設(shè)計(jì)工作的前期,熊老師帶領(lǐng)我們參觀了大豐市豐特鑄造機(jī)械有限公司,這次參觀最主要的目的是對(duì)拋丸機(jī)的實(shí)物進(jìn)行測(cè)繪和了解,在參觀過(guò)程中熊老師認(rèn)真地給我們講解了各個(gè)部件的工作原理和作用,讓我們是受益匪淺,正確的引導(dǎo)我們進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)階段。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我翻閱了很多與我課題相關(guān)的資料,同時(shí)將以前所學(xué)的有直接聯(lián)系的相關(guān)專業(yè)科目認(rèn)真的溫習(xí)了一邊,豐富了許多理論方面的知識(shí)。這次設(shè)計(jì)使我四年中學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)得到了一次綜合的應(yīng)用,使學(xué)過(guò)的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到了科學(xué)的組合,同時(shí)也從理論到實(shí)踐發(fā)生了一次質(zhì)的飛躍,可以說(shuō)這次設(shè)計(jì)是理論知識(shí)與實(shí)踐運(yùn)用之間相互過(guò)渡的橋梁,是我們即將踏上工作崗位的臺(tái)階。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)自身的許多不足,理論知識(shí)不夠扎實(shí),設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足,同時(shí)又缺乏實(shí)踐工作的磨礪,從而導(dǎo)致在設(shè)計(jì)時(shí)難以做出正確的選擇,對(duì)課題的內(nèi)容茫然不知所措。對(duì)資料的應(yīng)用也不夠確切,對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的具體形狀、運(yùn)作方式、性能指標(biāo)也不能有一個(gè)準(zhǔn)確的定位。缺乏對(duì)具體產(chǎn)品的想象力,當(dāng)查閱有關(guān)資料時(shí), 設(shè)計(jì)思維又受到書本內(nèi)容的束搏,不能得到擴(kuò)展,始終局限于個(gè)別的、單一的理論或?qū)嶓w。這一切都是可能導(dǎo)致我本次設(shè)計(jì)的不足之處,懇請(qǐng)老師和同學(xué)指正。
由于自己能力所限,時(shí)間倉(cāng)促,設(shè)計(jì)中還存在許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師同學(xué)給予批評(píng)指正。
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