900N卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì),卷?yè)P(yáng)機(jī),設(shè)計(jì) 卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 學(xué)生姓名：陳光耀 指導(dǎo)教師：王 晨 教授 浙江工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院目 錄 第一章 設(shè)計(jì)題目 5 1.1 卷?yè)P(yáng)機(jī)已知參數(shù) 5 第二章 選擇電動(dòng)機(jī) 5 2.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式 5 2.2 選擇電動(dòng)機(jī)的功率 5 2.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 6 第三章 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 6 3.1 計(jì)算總傳動(dòng)比 7 3.2 分配傳動(dòng)比 7 3.3 轉(zhuǎn)速校核 7 第四章 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 7 4.1 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 7 4.2 各軸的輸入功率 7 4.3 各軸的輸入扭矩 7 第五章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 8 5.1 確定計(jì)算功率 8 5.2 選擇V帶的帶型 9 5.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶的速度 9 5.4 確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 9 5.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角 9 5.6 計(jì)算帶的根數(shù) 10 5.7 計(jì)算單根Ｖ帶的初拉力的最小值 10 5.8 計(jì)算壓軸力 10 5.9 皮帶輪的設(shè)計(jì) 10 第六章 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 12 6.1 選擇鏈輪齒數(shù) 12 6.2 確定計(jì)算功率 12 6.3 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 12 6.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 12 6.5 計(jì)算鏈速，確定潤(rùn)滑方式 13 6.6 計(jì)算壓軸力 13 6.7 鏈輪的設(shè)計(jì) 13 第七章 軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、校核 14 7.1 擬定軸上零件的裝配方案 14 7.2 軸上零件的定位 14 7.3 各軸端直徑和長(zhǎng)度的確定 15 7.4 軸的強(qiáng)度校核 15 7.5 軸上鍵的強(qiáng)度校核 17 7.6 軸承的壽命計(jì)算 17 第八章 軸II的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、校核 17 8.1 擬定軸上零件的裝配方案 17 8.2 軸上零件的定位 17 8.3 各軸端直徑和長(zhǎng)度的確定 18 8.4 軸的強(qiáng)度校核 18 8.5 軸上鍵的強(qiáng)度校核 19 8.6 軸承的壽命計(jì)算 19 第九章 軸III的設(shè)計(jì)、校核 20 9.1 擬定軸上零件的裝配方案 20 9.2 軸上零件的定位 20 9.3 各軸端直徑和長(zhǎng)度的確定 20 9.4 軸的強(qiáng)度校核 21 9.5 軸上鍵的強(qiáng)度校核 22 9.6 軸承的壽命計(jì)算 22 第十章 制動(dòng)器的選擇 22 參考文獻(xiàn) 22 致謝 23 23 第1章 設(shè)計(jì)題目 1.1 卷?yè)P(yáng)機(jī)已知參數(shù) 載重量：900N 卷筒直徑：350mm 鋼絲繩直徑：3mm 鋼絲繩速：1m/s 誤差要求：±5% 第2章 選擇電動(dòng)機(jī) 2.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式 按供電電源的不同，電動(dòng)機(jī)有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同樣功率情況下尺寸、重量較大，價(jià)格較高，用于調(diào)速要求高的場(chǎng)合。交流電機(jī)按電機(jī)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速是否相同可分為同步電機(jī)和異步電機(jī)兩種。同步機(jī)結(jié)構(gòu)較異步機(jī)復(fù)雜，造價(jià)較高，而且轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)，但可改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，用于長(zhǎng)期連續(xù)工作而需保持轉(zhuǎn)速不變的大型機(jī)械。生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，如無(wú)特殊要求（如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)的調(diào)速，經(jīng)常起動(dòng)或反轉(zhuǎn)等），通常都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。我國(guó)已制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。在經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力大，此時(shí)宜選用起重及冶金用的YZ型或YZR型三相異步電動(dòng)機(jī)。[1] 卷?yè)P(yáng)機(jī)在工作過(guò)程中需要電機(jī)經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)，要求電動(dòng)機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的過(guò)載能力，應(yīng)該選用起重及冶金用YZ型（籠型）或YZR型（繞線型）三相異步電動(dòng)機(jī)。 2.2選擇電動(dòng)機(jī)的功率 工作裝置所需功率為 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為 式中，、、、、分別表示軸承、皮帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第18頁(yè)表2-4機(jī)械傳動(dòng)效率的概略值和《機(jī)械設(shè)計(jì)》第141頁(yè)表2各種傳動(dòng)傳遞功率的范圍及效率概值，考慮到個(gè)傳動(dòng)為開式傳動(dòng)，工況惡劣，取=0.99、=0.92、=0.90、=0.99、=0.95，=0.993×0.92×0.90×0.992×0.95=0.756 所以電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率為 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第156頁(yè)表8-7工作情況系數(shù)，并考慮卷?yè)P(yáng)機(jī)實(shí)際工作情況，取工作情況系數(shù)=1.4，故計(jì)算功率 2.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第11~14頁(yè)表2-1傳遞連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)常用機(jī)構(gòu)的性能和適用范圍以及表2-3常用減速器的型式、特點(diǎn)及應(yīng)用，得普通V帶傳動(dòng)單級(jí)傳動(dòng)比常用值（最大值）為2~4（15）、鏈傳動(dòng)單級(jí)傳動(dòng)比常用值（最大值）為2~5（10），確定卷?yè)P(yáng)機(jī)二級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍區(qū)間（最大值）為4~20（150），而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 電動(dòng)機(jī)工作制分為S2、S3、S4、S5及S6五種。本電動(dòng)機(jī)工作制根據(jù)實(shí)際工況采用S3基準(zhǔn)工作制，基準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率為60%，每個(gè)工作周期為10min。[2] 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型、容量和轉(zhuǎn)速，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZ160M1-6。其主要性能如下表： 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率/kw 轉(zhuǎn)速/(r/min) 轉(zhuǎn)矩/(N·m) YZ160M1-6 5.0 940 50.8 電動(dòng)機(jī)的主要安裝尺寸和外形尺寸如下表： mm 型號(hào) 安裝尺寸 機(jī)座 軸端 YZ160M H A B C CA K 螺栓直徑 D E F G GD 160 254 210 108 180 15 M12 48 110 14 42.5 9 外形尺寸 ＡＣ ＡＢ ＨＤ ＢＢ ＨＡ Ｌ ＬＣ 325 320 425 290 25 608 718 第3章 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 3.1計(jì)算總傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比為 3.2分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 在本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，高速級(jí)采用帶傳動(dòng)，低速級(jí)采用鏈傳動(dòng)。 傳動(dòng)比預(yù)分配：， 3.3轉(zhuǎn)速校核 由于鋼絲繩速度允許的誤差為，則卷筒轉(zhuǎn)速允許范圍為：59.88~66.18r/min 按之前確定的傳動(dòng)比所得到的實(shí)際卷筒轉(zhuǎn)速為: 在誤差范圍內(nèi)。 第4章 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 4.1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 I軸（電機(jī)軸） II軸 III軸 4.2各軸的輸入功率 I軸 II軸 III軸 卷筒 4.3各軸的輸入扭矩 電動(dòng)機(jī)軸（即I軸）的輸出轉(zhuǎn)矩為 所以：II軸 III軸 卷筒軸 將上述計(jì)算匯總于下 軸名 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比 效率 I軸（電機(jī)軸） 2.62 940 5 0.91 II軸 2.39 188 3 0.89 III軸 2.13 62.67 1 0.94 卷筒軸 2 62.67 第5章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù) 電機(jī)功率，轉(zhuǎn)速，，每天工作16個(gè)小時(shí)。 5.1 確定計(jì)算功率 工作機(jī)類型：載荷變動(dòng)小，負(fù)載起動(dòng)，每天工作16個(gè)小時(shí)。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第156頁(yè)表8-7工作情況系數(shù)，并考慮卷?yè)P(yáng)機(jī)實(shí)際工作情況，取工作情況系數(shù)=1.4，故計(jì)算功率 5.2 選擇V帶的帶型 根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第157頁(yè)圖8-11，選用A型V帶。 5.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶的速度 （1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=90mm。 （2）驗(yàn)算帶速。 因?yàn)?，故帶速不在推薦區(qū)間，帶速偏低會(huì)增加帶傳動(dòng)的有效拉力，相應(yīng)的需要增加帶的根數(shù)或者V帶橫截面積，帶型已經(jīng)選定，需要在后面計(jì)算中考慮增加帶的根數(shù)。 （3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第157頁(yè)表8-8普通V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列，取=450mm。 5.4確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （1）一般初選帶傳動(dòng)的中心距為 計(jì)算得到，初定中心距=800mm。 （2）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第146頁(yè)表8-2V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列及長(zhǎng)度系數(shù)，選擇帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，帶長(zhǎng)修正系數(shù)。 （3）計(jì)算實(shí)際中心距 5.5驗(yàn)算小帶輪上的包角 5.6計(jì)算帶的根數(shù) （1）計(jì)算單根V帶的額定功率 由=90mm和=940r/min，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第152頁(yè)表8-4a單根普通V帶的基本額定功率和表8-4b單根普通V帶額定功率的增量，得。根據(jù)=940r/min，傳動(dòng)比=5和A型帶，查得，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第155頁(yè)表8-5包角修正系數(shù)，根據(jù)小帶輪的包角，得，最后根據(jù)皮帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和帶型查得，于是 （2） 計(jì)算Ｖ帶的根數(shù) 取5根，增大了帶的有效拉力，彌補(bǔ)帶速過(guò)低的情況。 5.7計(jì)算單根Ｖ帶的初拉力的最小值 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第149頁(yè)表8-3 V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，得到A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。 5.8計(jì)算壓軸力 壓軸力的最小值為 5.9皮帶輪的設(shè)計(jì) 小帶輪 選取小帶輪的材料為HT200，結(jié)構(gòu)為實(shí)心式。 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》第161頁(yè)表8-10輪槽截面尺寸和《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第40頁(yè)表3-5普通V帶輪的結(jié)構(gòu)及尺寸，確定以下尺寸： 基準(zhǔn)寬度11.0mm基準(zhǔn)線上槽深2.75mm基準(zhǔn)線下槽深8.7mm 槽間距15±0.3mm槽邊距9mm最小輪緣厚6mm 輪槽角38°外徑95.5mm 設(shè)計(jì)所用到的經(jīng)驗(yàn)公式： 設(shè)計(jì)尺寸 大帶輪 選取大帶輪的材料為HT200，結(jié)構(gòu)采用孔板式。 設(shè)計(jì)所用到的經(jīng)驗(yàn)公式 設(shè)計(jì)尺寸 。 選用A型普通V帶5根，帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度2500mm，帶輪基準(zhǔn)直徑=90mm，=450mm，中心距=780.5mm，單根Ｖ帶的初拉力的最小值。 第6章 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù) 功率 轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比 6.1選擇鏈輪齒數(shù) 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第177頁(yè)關(guān)于鏈輪參數(shù)選擇的建議，對(duì)于高速傳動(dòng)或承受沖擊載荷的鏈傳動(dòng)小鏈輪齒數(shù)不少于25，優(yōu)先選用的鏈輪齒數(shù)系列為17、19、21、23、25、38、57、76、95和114。取小鏈輪齒數(shù)，大鏈輪的齒數(shù)，取。 6.2確定計(jì)算功率 根據(jù)工作條件，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》第178頁(yè)表9-6工況系數(shù)，確定，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》第179頁(yè)圖9-13主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)，根據(jù)主動(dòng)鏈的齒數(shù)確定，單排鏈，則計(jì)算功率為 6.3選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù)及選擇鏈號(hào)08A，得到鏈條節(jié)距為。 6.4計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距，取。相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第180頁(yè)表9-7中心距計(jì)算系數(shù)，根據(jù)確定中心距計(jì)算系數(shù)，則鏈傳動(dòng)的最大中心距為 6.5計(jì)算鏈速，確定潤(rùn)滑方式 由和鏈號(hào)08A，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》第181頁(yè)圖9-14潤(rùn)滑范圍選擇圖，確定采用滴油潤(rùn)滑。 6.6計(jì)算壓軸力 有效圓周力為： 鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為 6.7鏈輪的設(shè)計(jì) 鏈輪設(shè)計(jì)步驟和方法參見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第178頁(yè)。參數(shù)查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)》第167頁(yè)表9-1滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)，表9-2滾子鏈鏈輪的齒槽形狀，表9-3滾子鏈鏈輪的主要尺寸、表9-4滾子鏈鏈輪軸向齒廓尺寸和表9-5鏈輪常用的材料及齒面硬度。 小鏈輪 選取小鏈輪的材料為40鋼 設(shè)計(jì)所用到的經(jīng)驗(yàn)公式 （內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬） （為齒數(shù)） （為排數(shù)、為排距） 設(shè)計(jì)尺寸 大鏈輪 選取大鏈輪的材料為鑄鐵 設(shè)計(jì)尺寸 第7章 軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、校核 7.1擬定軸上零件的裝配方案 軸上零件包括：半聯(lián)軸器、帶座軸承、套筒、小帶輪。 其中帶座軸承和半聯(lián)軸器從左往右裝配，小帶輪、套筒、帶座軸承從右往左裝配。 7.2軸上零件的定位 （1）零件的軸向定位 半聯(lián)軸器通過(guò)軸肩定位，因其不是主動(dòng)的聯(lián)軸器，所以軸端擋圈不用放在這個(gè)半聯(lián)軸器上；帶座軸承將軸承和軸承座做為一體，將軸承座固定在機(jī)架上之后，就已經(jīng)將軸承兩端固定，此時(shí)，用軸的軸肩頂住軸承即可使軸在軸向完全定位；小帶輪通過(guò)軸套和軸肩進(jìn)行軸向定位。 （2）零件的周向定位 聯(lián)軸器和小帶輪通過(guò)鍵完成周向定位；軸承通過(guò)緊定螺釘實(shí)現(xiàn)周向定位。 7.3各軸端直徑和長(zhǎng)度的確定 已知該軸傳遞功率，轉(zhuǎn)速 （1）初步計(jì)算軸的最小直徑dmin，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第370頁(yè)表15-3軸常用幾種材料的及值。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算： 選取軸的材料為45，其，取，則最小直徑為 結(jié)合聯(lián)軸器和所選電機(jī)的規(guī)格要求，選擇最小軸徑，同時(shí)該處聯(lián)軸器選擇YL5凸緣聯(lián)軸器（GB/T 5843-1986)。 （2）確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 7.4軸的強(qiáng)度校核 已知軸傳遞的扭矩為，帶輪壓軸力。其中壓軸力是在水平面上，但是在高速軸上，如果忽略重量的影響，該軸就只受到扭矩和這個(gè)壓軸力，為簡(jiǎn)化圖形，將壓軸力放置在垂直平面內(nèi)。簡(jiǎn)化圖形如下： FN1 Fp FN2 T輸出 94mm 94mm T1 畫出其彎矩和扭矩圖如下： 扭矩 彎矩 可以得到，在帶輪所在處，受力情況最糟糕，所以對(duì)其進(jìn)行校核。 該處存在一個(gè)鍵槽，已知軸徑為Φ50，根據(jù)GB/T 1095和GB/T 1096，選擇A型普通平鍵14×9。鍵槽深。該軸材料為45，經(jīng)過(guò)正火、回火處理后許用彎曲應(yīng)力。折合系數(shù) 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為：符合強(qiáng)度條件。 7.5軸上鍵的強(qiáng)度校核 如前所述，該處選擇的是A型普通平鍵，鍵寬，鍵高，鍵長(zhǎng)，工作長(zhǎng)度，軸徑，軸的材料是45，帶輪材料是HT200，選擇則強(qiáng)度條件為：符合強(qiáng)度條件。 7.6各軸端直徑和長(zhǎng)度的確定 卷?yè)P(yáng)機(jī)軸承的設(shè)計(jì)使用壽命至少為3年。 高速軸上兩端軸承受力均為695N，所選軸承為代號(hào)為UCP207CD的帶立式座軸承，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)·軸承》第6-402頁(yè)表6-2-89，得基本額定載荷， ，，取 ，根據(jù)卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作環(huán)境，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第321頁(yè)表13-6載荷系數(shù)，取 。 軸的壽命滿足使用需求。 第8章 軸II的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、校核 8.1擬定軸上零件的裝配方案 軸上零件包括：帶座軸承、套筒、大帶輪、小鏈輪。 其中帶座軸承、套筒、大帶輪從左往右裝配，小鏈輪、帶座軸承從右往左裝配。 8.2軸上零件的定位 （1）零件的軸向定位 帶座軸承將軸承和軸承座做為一體，將軸承座固定在機(jī)架上之T輸出 FN2 FN1 后，就已經(jīng)將軸承兩端固定，此時(shí)，用軸的軸肩頂住軸承即可使軸在軸向完全定位；大帶輪通過(guò)軸套和軸肩進(jìn)行軸向定位；小鏈輪通過(guò)軸承和軸肩進(jìn)行軸向定位。 （2）零件的周向定位 大帶輪和小鏈輪通過(guò)鍵完成周向定位；軸承通過(guò)緊定螺釘實(shí)現(xiàn)周向定位。 8.3各軸端直徑和長(zhǎng)度的確定 已知該軸傳遞功率，轉(zhuǎn)速 （1）初步計(jì)算軸的最小直徑dmin 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算： 選取軸的材料為45，其，取，則最小直徑為，選擇最小軸徑。 （2）確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 8.4軸的強(qiáng)度校核 Fp2 T2 已知軸傳遞的扭矩為，帶輪壓軸力，鏈輪壓軸力。受力圖如下所示： 94mm 53mm 34mm T2 FN2 FN1 Fp1 ， 畫出彎矩和扭矩圖如下 扭矩 彎矩 可以得到，在鏈輪所在處，受力情況最糟糕，所以對(duì)其進(jìn)行校核。 該處存在一個(gè)鍵槽，已知軸徑為Φ40，根據(jù)GB/T 1095和GB/T 1096，選擇A型普通平鍵12×8。鍵槽深。該軸材料為45，經(jīng)過(guò)正火、回火處理后許用彎曲應(yīng)力。折合系數(shù) 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為：符合強(qiáng)度條件。 8.5軸上鍵的強(qiáng)度校核 如前所述，該處選擇的是A型普通平鍵，鍵寬，鍵高，鍵長(zhǎng)，工作長(zhǎng)度，軸徑，鏈輪的材料是40，軸的材料是45，選擇，則強(qiáng)度條件為： 符合強(qiáng)度條件。 8.6各軸端直徑和長(zhǎng)度的確定 卷?yè)P(yáng)機(jī)軸承的設(shè)計(jì)使用壽命至少為3年。 軸II上左端軸承受力為59N，而右端軸承要承受1935N的力，所以右端軸承的壽命短于左端軸承，對(duì)右端軸承壽命進(jìn)行計(jì)算。 所選軸承為代號(hào)為UCP207CD的帶立式座軸承，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)·軸承》第6-402頁(yè)表6-2-89，得基本額定載荷， ，，取 ，根據(jù)卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作環(huán)境取。 軸承的壽命滿足使用需求。 第9章 軸III的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、校核 9.1 擬定軸上零件的裝配方案 軸上零件包括：帶座軸承、套筒、大鏈輪、半聯(lián)軸器。 其中帶座軸承、套筒、大鏈輪從左往右裝配，半聯(lián)軸器、帶座軸承從右往左裝配。 9.2 軸上零件的定位 （1）零件的軸向定位 帶座軸承將軸承和軸承座做為一體，將軸承座固定在機(jī)架上之后，就已經(jīng)將軸承兩端固定，此時(shí)，用軸的軸肩頂住軸承即可使軸在軸向完全定位；大鏈輪輪通過(guò)軸套和軸肩進(jìn)行軸向定位；聯(lián)軸器通過(guò)軸肩進(jìn)行軸向定位。 （2）零件的周向定位 大鏈輪和聯(lián)軸器通過(guò)鍵完成周向定位；軸承通過(guò)緊定螺釘實(shí)現(xiàn)周向定位。 9.3 各軸端直徑和長(zhǎng)度的確定 已知該軸傳遞功率，轉(zhuǎn)速 （1）初步計(jì)算軸的最小直徑dmin 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算： 選取軸的材料為45，其，取，則最小直徑為 結(jié)合聯(lián)軸器的規(guī)格，選擇最小軸徑。同時(shí)聯(lián)軸器選擇GY6J182。 （2）確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 9.4 軸的強(qiáng)度校核 已知軸傳遞的扭矩為，鏈輪壓軸力。受力圖如下所示： T3 T3 134mm FP 139mm 61mm FN1 FN2 畫出扭矩和彎矩圖如下： 扭矩 彎矩 可以得到，在鏈輪所在處，受力情況最糟糕，所以對(duì)其進(jìn)行校核。 該處存在兩個(gè)鍵槽，已知軸徑為Φ65，根據(jù)GB/T 1095和GB/T 1096，選擇A型普通平鍵18×32。鍵槽深。該軸材料為45，經(jīng)過(guò)正火、回火處理后許用彎曲應(yīng)力。折合系數(shù) 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為：符合強(qiáng)度條件。 9.5 軸上鍵的強(qiáng)度校核 如前所述，該處選擇的是A型普通平鍵，使用雙鍵結(jié)構(gòu)，鍵寬，鍵高，鍵長(zhǎng)，工作長(zhǎng)度，軸徑，鏈輪的材料是40，軸的材料是45，選擇，則強(qiáng)度條件為：符合強(qiáng)度條件。 9.6 軸承的壽命計(jì)算 卷?yè)P(yáng)機(jī)軸承的設(shè)計(jì)使用壽命至少為3年。 軸III上左端軸承受力為1024N，而右端軸承要承受2248N的力，所以右端軸承的壽命短于左端軸承，對(duì)右端軸承壽命進(jìn)行計(jì)算。 所選軸承為代號(hào)為UCP207CD的帶立式座軸承，基本額定載荷， ，，取 ，根據(jù)卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作環(huán)境取 。 軸的壽命滿足使用需求。 第10章 制動(dòng)器的選擇 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本軸及其聯(lián)接》第5-298頁(yè)制動(dòng)器的選擇與設(shè)計(jì)，卷?yè)P(yáng)機(jī)應(yīng)采用常閉式制動(dòng)器。查該頁(yè)表6-4-1制動(dòng)器的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用，卷?yè)P(yáng)機(jī)采用盤式制動(dòng)器。查5-334頁(yè)表5-4-39，QPZ型氣動(dòng)盤式制動(dòng)器，采用QPZ1制型氣動(dòng)盤式動(dòng)器。 參考文獻(xiàn) [1] 陳秀寧，施高義．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第四版）．杭州：浙江大學(xué)出版社，2012. [2] 成大先 ．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．單行本．減（變）速器·電機(jī)與電器．北京：化學(xué)工業(yè)出版社． [3] 成大先 ．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．單行本．軸及其聯(lián)接．北京：化學(xué)工業(yè)出版社． [4] 成大先 ．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．單行本．軸承．北京：化學(xué)工業(yè)出版社． [5] 戴枝榮，張遠(yuǎn)明．工程材料（第2版）．北京：高等教育出版社，2006. [6] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)(第8版)[M]．北京：高等教育出版社，2006. [7] 孫毅，章巧芳，舒欣．圖學(xué)原理與工程制圖教程．北京：清華大學(xué)出版社，2012. [8] 柴國(guó)鐘，梁利華，王效貴，盧炎麟．材料力學(xué)．北京：科學(xué)出版社，2012. [9 王伯平．互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 致 謝 在此感謝指導(dǎo)老師王老師平時(shí)課堂中分享工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的介紹和技術(shù)規(guī)范講解，為本說(shuō)明書的撰寫提供了巨大幫助。