道路垃圾清掃機設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計+含參考三維圖及14張CAD圖紙+帶任務書+開題報告+中期檢查表+外文翻譯+33頁加正文1.28萬字】

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目    錄

摘要……………………………………………………………………………………1

關鍵詞…………………………………………………………………………………1

1  前言……………………………………………………………………………………1

1.1  垃圾清掃現(xiàn)狀分析………………………………………………………………1

1.2  國內外垃圾清掃機械化發(fā)展現(xiàn)狀………………………………………………2

1.3  國內清掃機發(fā)展趨勢……………………………………………………………2

2垃圾清掃總成設計計算……………………………………………………………2

2.1  設計思想…………………………………………………………………………2

2.2  總體結構設計……………………………………………………………………3

2.3  各主要機構參數(shù)的設計和驗算…………………………………………………3

2.3.1  垃圾清掃設計……………………………………………………………4

2.3.2  垃圾輸送收集裝置設計…………………………………………………4

2.3.3  推動清掃機所需功率計算………………………………………………6

2.3.4  清掃機掃輥速度驗算……………………………………………………6

2.3.5  行走設計…………………………………………………………………6

2.3.6  垃圾清掃機的動力匹配…………………………………………………7

3  操作系統(tǒng)的確定及設計算………………………………………………………………7

3.1  傳動方案的確定…………………………………………………………………7

3.2  設定各級傳動比和主要參數(shù)……………………………………………………8

3.2.1  傳動比確定………………………………………………………………8

3.2.2  各軸轉速確定……………………………………………………………8

3.2.3  各軸轉矩計算……………………………………………………………9

3.2.4  各軸功率計算……………………………………………………………9

3.3  主要工作零部件的設計計算……………………………………………………9

3.3.1  第一級傳動帶輪設計……………………………………………………9

3.3.2  第二級傳動帶輪設計…………………………………………………11

3.3.3  第三級傳動鏈傳動設計………………………………………………12

3.3.4  齒輪傳動（驅動輸送帶）的設計………………………………………13

4  主要受力零件的強度或壽命校核計算………………………………………………16

4.1  軸的設計計算及校核……………………………………………………………16

4.1.1  第一級從動軸設計計算及校核………………………………………16

4.1.2  第二級從動軸設計計算及校核………………………………………19

4.2  軸承的設計計算及其校核………………………………………………………23

4.2.1  第一級從動軸軸承設計計算及其校核………………………………23

4.2.2  第二級從動軸軸承設計計算及其校核………………………………23

4.2.3  第三級從動軸軸承的設計計算及其校核……………………………24

4.3  鍵的設計計算及校核……………………………………………………………25

4.3.1  第一級從動軸上聯(lián)接鍵的校核………………………………………25

4.3.2  第二級從動軸上聯(lián)接鍵的校核………………………………………25

4.3.3  第三級從動軸上聯(lián)接鍵的校核………………………………………26

4.3.4  上滾輪軸聯(lián)接鍵的校核………………………………………………26

5  結論……………………………………………………………………………………26

5.1  主要優(yōu)點…………………………………………………………………………26

5.2  主要缺點…………………………………………………………………………26

5.3  有待改進的地方…………………………………………………………………27

5.4  維護和保養(yǎng)………………………………………………………………………27

6  設計心得………………………………………………………………………………28

參考文獻……………………………………………………………………………………29

致謝…………………………………………………………………………………………30

道路垃圾清掃機的設計

 摘  要：本文敘述了道路清掃機械化的現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展趨勢。該清掃機以電動機為動力源，通過帶傳動、鏈傳動以及齒輪傳動帶動清掃輥和傳送帶工作。該清掃機主要用于平坦道路的垃圾清掃，提高了清掃效率，降低了清潔工人的勞動強度。該清掃機成本低，使用性能好，壽命長，非常適合清潔工人使用。

關鍵詞：清掃機；傳動；設計計算

湖南農業(yè)大學東方科技學院 全日制普通本科生畢業(yè)設計 道路垃圾清掃機設計 生姓名 ： 學 號： 年級專業(yè)及班級： 指導老師及職稱： 學 部： 理工學部 湖南·長沙 提交日期： 2012 年 5 月 湖南農業(yè)大學東方科技學院全日制普通本科生 畢業(yè)設計誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導老師的指導下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已 經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。同時，本論文的著作權由本人與湖南農業(yè)大學東方科技學院、指導教師共同擁有。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 畢業(yè)設計作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘要 ………… …… ………………… … ………… ………………………………… …1 關鍵詞…………………………………………… …………………………………… 1 1 前言……………………………………………… …………………………………… 2 垃圾清掃 現(xiàn)狀分析……………………………………………………………… 2 國內外垃圾清掃機械化發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………… 2 國內清掃機發(fā)展趨勢…………………………………………………………… 2 2 垃圾清掃總成設計計算………………………… ………………………………… 2 設計思想 ………………………………………………………………………… 2 總體結構設計…………………… ……………………………………………… 3 各主要機構參數(shù)的設計和驗算………………………………………………… 4 垃圾清掃設計…………………………………………………………… 7 垃圾輸送收集裝置設計………………………………………………… 4 推動清掃機所需功率計算……………………………………………… 6 清掃機掃輥速度驗算………………………………… ………………… 6 行走設計………………………………………………………………… 7 垃圾清掃機的動力匹配………………………………………………… 7 3 操作系統(tǒng)的確定及設計算 ……… …………… ………………………………………… 7 傳動方案的確定 ………………………………………………………………… 8 設定各級傳動比和主要參數(shù)…………………………………………………… 9 傳動比確定……………………………………………………………… 9 各軸轉速確定…………………………………………………………… 9 各軸轉矩計算 …………………………………………………………… 9 各軸功率計算…………………………………………………………… 10 主要工作零部件的設計計算……………………………………………………10 第一級 傳動帶輪設計…………………………………………………… 10 第二級傳動帶輪設計 ………………………………………………… 11 第三級傳動鏈傳動設計 ……………………………………………… 13 齒輪傳動（驅動輸送帶）的設計……………………………………… 14 4 主要受力零件的強度或壽命校核計算 ……………………………………………… 17 軸的設計計算及校核…………… ……………………………………………… 17 第一級從動軸設計計算及校核 ……………………………………… 17 第二級從動軸設計計算及校核 ……………………………………… 20 軸承的設計計算及其校核……………………………………………………… 24 第一級從動軸軸承設計計算及其校核 ……………………………… 24 第二級從動軸軸承設計計算及其校核 ………… …………………… 25 第三級從動軸軸承的設計計算及其校核 …………………………… 26 鍵的設計計算及校核…………………………………………………………… 27 第一級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 27 第二級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 27 第三級從動軸上聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………… 28 上滾輪軸聯(lián)接鍵的校核 ……………………………………………… 28 5 結論 …………………………………………………… ……………………………… 28 主要優(yōu)點………………………………………………………………………… 28 主要缺點………………………………………………………………………… 28 有待改進的地方………………………………………………………………… 29 維護和保養(yǎng)……………………………………………………………………… 29 6 設計心得 …………………………………………………… ………………………… 29 參考文獻 …………………………………………………… ……………………………… 30 致謝 …………………………………………………… …………………………………… 30 1 道路 垃圾清掃機的設計 摘 要 ： 本文敘述了道路清掃機械化的現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展趨勢。該清掃機以電動機為動力源，通過帶傳動、鏈傳動以及齒輪傳動帶動清掃輥和 傳送帶工作。該清掃機主要用于平坦道路的垃圾清掃，提高了清掃效率，降低了清潔工人的勞動強度。該清掃機成本低，使用性能好，壽命長，非常適合清潔工人使用。 關鍵詞： 清掃機；傳動；設計計算 of in as to is in it of of is 2 1 前言 垃圾清掃現(xiàn)狀分析 隨著經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，城市、工廠生產、公共交通、市政建設、園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生等行業(yè)的工作任務越來越重，人們對生活環(huán)境要求的不斷提高。然而環(huán)衛(wèi)行業(yè)設備的發(fā)展現(xiàn)狀與當前經(jīng)濟社會發(fā)展形勢存在很大差距，道路清掃設備落后的問題較為突出。這就要求養(yǎng)護手段要不斷改進，就路面清掃而言，亟需由以往原始笨拙的低效率的人工清掃改為現(xiàn)代靈活高效率的機械清掃 [1]。 因此，很有必要創(chuàng)造條件，實現(xiàn)清掃機械化，以減輕清掃工人的勞動強度，改善勞動條件，不斷提高道 路清掃質量和環(huán)境衛(wèi)生水平，本課題的研究有著十分重要的現(xiàn)實意義。 國內外垃圾清掃機械化發(fā)展現(xiàn)狀 目前，我國的國產掃路車在品種規(guī)格上、使用性能上已能基本滿足國內各種需求。產品規(guī)格從 2t 到 8t，有將近 8 個規(guī)格 [2]， 清掃車的作業(yè)方式主要為濕式吸掃結合 ,動力為主、副雙發(fā)動機形式 ,掃刷布置形式為前置和中置兩種 ,吸嘴形式有中置長吸嘴、后置短吸嘴和側置小吸嘴三種形式 ,風機形式有通用和專用風機兩種形式。國產產品存在外形單調、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問題。國外清掃車由于有幾十年的發(fā)展史 ,加之基礎零部件可 靠性高 ,因此都有一個共同的特點 ,可靠性相對國內產品要高；而且早已廣泛應用了先進的電子技術，有些還應用了有線和無線遙控。 國內清掃機發(fā)展趨勢 隨著許多新興的中小城市正在崛起 , 城市化規(guī)模不斷擴大 , 路面清潔養(yǎng)護已經(jīng)越來越重要，清掃機發(fā)展前景會越來越好。在功能多樣性方面，由單一功能向多功能方向發(fā)展；在傳動系統(tǒng)方面，由機械傳動向全液壓傳動的方向發(fā)展；在除塵方面，由干式除塵方式向濕式除塵方式發(fā)展 [3]；在清掃方式上，由純吸式、純掃式向吸掃復合式方向發(fā)展；在重量和體積方面，由體積大、自重大的清掃機向體積小和 輕便式，綜合利用價值高的方向發(fā)展 [4]。 2. 垃圾清掃機總成設計計算 設計思想 本垃圾清掃機由清掃部分，傳送部分，行走部分和箱體、箱架等結構組成，其特征在于清掃部分由橫置帶有清掃刷苗的清掃滾筒構成；清掃機將街道上的垃圾通過清掃滾筒清掃并拋擲到傳送部分中的傳送帶上，傳送帶通過齒輪變向實現(xiàn)與清掃機行走方向成反向旋轉，然后垃圾在傳送帶的末端由于重力的作用掉入垃圾桶中；走部分由兩個定向前輪和兩個萬向后輪實現(xiàn)，既方便又經(jīng)濟；箱體、箱架主要由角鋼焊接而成， 3 部分零件用螺栓連接，垃圾箱用塑料制成 [5]。本設計的創(chuàng)新特點首先是利用電動機作為動力來源，清潔環(huán)保，操作方便；其次是清掃滾筒用鏈傳動，鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，能保持準確的平均傳動比，能在潮濕和油膩的環(huán)境中工作；最后，利用臥式滾刷對路面起清掃及垃圾拋起的雙重作用。以上小小的創(chuàng)新能夠降低清潔員的勞動強度，提高工作效率的目的。 總體結構設計 總體結構分為以下幾個部分： （ 1）垃圾清掃總成：有清掃滾筒、清掃刷苗、清掃滾筒鏈輪。 清掃輥通過軸承座固定在機架中間，軸承座主要通過六角螺栓固定在機架底盤上，清掃刷苗是通過 定位銷來實現(xiàn)軸向固定。 （ 2）垃圾輸送收集裝置：由上料板、垃圾輸送帶、上滾輪總成、下滾輪總成、變向軸以及垃圾桶等部件組成。具有結構簡單、作業(yè)質量好、價格低廉、拆裝轉移方便、操作輕巧省力等特點。 （ 3）行走機構：有四個萬向輪組成 ,前兩個不可變向，后兩個可改變方向。 （ 4）操作系統(tǒng)：手推式扶手，控制電機開關。 （ 5）動力匹配：由電瓶驅動的直流電動機。 其結構圖如圖 1： 總成 圖 1 垃圾清掃機主要結構圖 of 各主要機構參數(shù)的設計和驗算 已知條件：清掃機生產率為 h/垃圾清掃設計 清掃輪消耗功率 N 主要包括：克服刷苗和地面間摩擦力所需的功率 1N ，刷苗變形所消耗的功率 2N ，克服空氣阻力所需的功率3N,克服垃圾與上料板的摩擦阻力所需的功率 4N ，提升垃圾所消耗的功率5 54321 ????[6]（ 1）主要參數(shù) 清掃輥半徑： 85掃輪寬幅： 600龍刷苗與地面間摩擦系數(shù)： 苗自由長度： 120龍刷苗直徑： 3苗變形量： 25作刷 苗數(shù)量： 200 清掃軸鏈輪半徑： 81掃輪轉速： 2）由相關公式計算清掃部分所需功率 [6] 克服刷苗和面間摩擦力所需功率 , ?? 1 0 0 0/)(1 ? （ 1） N）； ? m/s； s，取 s； ? 5 )1ar cc o s ()]2((122 m ?????? （ 2） ? ； ； 121097.3 m?? ； 量可由公式計算： ??[7] （ 3） 其中 1? 為刷苗和路面接觸點到它的垂直位置的轉角； r c c a r c c ?????? ??? R （ 4） 計算得出 ???? ??? ?根據(jù)清掃機實際，以及刷苗數(shù)合理分布和安排，取 Z=200; 可計算變形刷苗對路面 上的壓力為 c c o s ()]ar c c o s ()]2((???????????????????????所以可得 m )54100 0/)(1 ?? ?????? ?? 已知滾刷轉速為 n=計算 2(/)2(3)a r c s i n ( 2 ??????? ?? （ 5） 因此，刷苗變形所消耗的功率為 3 3 4 6 372 ??????? ? （ 6） 6 計算克服空氣阻力所消耗的功率為 0 1 5 3 ?? 克服垃圾與上料板的摩擦阻力所需的功率為 m 0 4 4 8 0 0 3 1 41 0 0 04 ?? ???? ?? （ 7） 提升垃圾所消耗的功率5 所以清掃部分所消耗的總功率為： 4 8 1 5 3 4 6 ?????????? 圾輸送收集裝置設計 滾輪外經(jīng)： 150輪轉速： 100r/送帶寬幅： 600齒輪分度圓直徑 1d ： 50齒輪分度圓直徑 2d ： 250齒輪齒數(shù) 1z ： 20 大齒輪齒數(shù) 2z ： 100 齒輪模數(shù) m ： 輪計算過程在寫在后面 輸送帶所需功率計算； 假定每一時刻輸送帶載有的垃圾量和皮帶重量為 m=5略傾斜的角度不計；傳送帶的線速度為 0751002602 3 ?????? ???[10] （ 8） 輸送帶所需功率為 g ?????? ??輸送帶（ 9） 推動清掃機所需功率計算 假設最惡劣 的工作環(huán)境，當整機重 0? ，阻力系數(shù) 7.0?f ，清掃機以前進速度 工作計算。則有： gf 010 00 ??? [11] （ 10） 7 清掃機掃輥速度驗算 設定清掃輪刷苗與上料板最后接觸的位置與上料板最高點的距離為 0? v，要使質量為 參考文 獻 [19]得知必須滿足下面條件： 221 [12] （ 11） 計算 ???? 又有 ?????? ??? 所以清掃車的電機能夠保證垃圾順利地拋送到傳送帶上。 走設計 清掃機行走速度：由 公式 ? 1000 ，取 ， 得 00 ??? [13] （ 12） 只要清掃機在不低于 能夠保證生產率的額定值。 垃圾清掃機的動力匹配 （ 1）電動機的選擇 由以上計算可知清掃機所需要的功率為 ???? 輸送帶 [14] 電動機類型和結構型式 電動機類型和結構型式可以根據(jù)電源的種類、工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸）和載荷特點（性質、大小、啟動性能和過載情況）來選擇。在移動的設備中和蓄電池配套的較常使用的電機有直流電動機 和步進電動機。 直流電動機的優(yōu)點：容易購得，型號多，功率大，接口簡單，適合大型機器。 直流電動機的缺點：太快需要齒輪減速器，電流通常較大，較難與車輪裝配，控制復雜 步進電動機的優(yōu)點：精確的速度控制，型號多，適合室內機器人的速度，接口簡單，便宜。 步進電動機的缺點 : 功率與自重比小，電流通常較大，體積大，較難與車輪裝配，負載能力低，功率小，控制復雜，運動時產生震動。 清掃機多在室內環(huán)境下工作，要求控制較簡單，運行平穩(wěn)，因此選擇直流電動機 [15]。 選定 山電機） [17]。 8 電機 型號： 110定功率： 40024 扭矩： ?3000r/n（ 2）電池的選擇 選定兩個 12量大約 15斤 /個 同時布線時應該注意：根據(jù)電機的位置選擇符合規(guī)格的電線，剪取所要的電線長度，將電機聯(lián)起來，一端通過開關以后，一端接到 24V 電源正負極上，開關裝在扶手旁邊容易摸到的地方。 3. 操作系統(tǒng)的確定及主要 工作部件的設計計算 傳動方案的確定 方案一 圖 2 垃圾清掃機 傳動方案一 案二 9 圖 3 垃圾清掃機傳動方案二 以上兩個方案可知，根據(jù)清掃機清掃時的實際情況，選用方案二更加合理恰當。因為摩擦式帶傳動有彈性滑動，不能用于分度系統(tǒng)；摩擦易起電，不宜用于易燃易爆場合。軸與軸承受力較大，帶傳動壽命較短 [16]。而鏈傳動平均傳動比為常數(shù)，鏈條元件間形成的油膜有吸振能力，對惡劣環(huán)境有較強的適應能力，工作可靠，軸上載荷較小。所以選擇方案二更合理 [19]。 設定各級傳動比和主要參數(shù) 傳動比確定 第一級傳動比 61?i 第二級傳動比 42 ?i 第三級傳動比 23 ?4 ?i 各軸轉速確定 第一級從動軸 001 第二級從動軸 252 第三級從動軸 上滾輪軸 004 各軸轉矩計算 第一級從動軸 ???? 3 81101 ?第二級從動軸 ???? 1 7 82212 ? 第三級從動軸 ???? 6 6 63323 ? 10 上滾輪軸 ???? 各軸功率計算 第一級從動軸 84101 ??? ?第二級從動軸 ??? ?）（ 輸送帶第三級從動軸 0 4 6323 ??? ?上滾輪軸 ?? ? 主要工作零部件的設計計算 第一級傳動帶輪設計 已知電機額定功率 400P，轉速 3000r/n，第一級傳動比 61?i ，設定連續(xù)工作 8小時。 （ 1）確定計算功率械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]表 8K ，故計算 4 04 0 ??? （ 13） （ 2）選取 根據(jù),n，由圖 8型 （ 3）確定帶輪的基準直徑由查表 8 8小帶輪基準直徑 00 ?從動輪基準直徑 0 0506011 ????根據(jù)表 8整為 315算帶的速度 d /25/00050100060 00 ??? ????? ?? （ 14） 故帶速合適 (4)確定 根據(jù) 公式 (8初定中心距 000 ?。 計算帶所需基準長度 0315()31550(250024)()(22202011000????????????????（ 15） 11 由表 8600?計算實際中心距為 962 0 ??????? （ 16） （ 5）驗算小帶輪上的包角 1? ?????? 0315(180 121 ????????? （ 17） 小帶輪上的包角合適 （ 6）計算 z 查表 8 8， ?查表 8 8K， 16.1?算單根 V 帶的功率為 ( 00 ???????? ? （ 18） 計算 ?? 取 z=2 （ 7）計算單根 型 ，所以計算得 1 0 0) 0 0)(22m i ????????????（ 19） 應使帶的實際初拉力(（ 8）計算軸上的壓軸力NF m i i 10m i n ?????? ??）（ （ 20） 第二級傳動帶輪設計 已知功率 ? 輸送帶速 r/n，第二級傳動比 4，設定連續(xù)工作 8小時。 （ 1）確定計算功率械 設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]表 8K ，故計算 12 ??? （ 2）選取 根據(jù),n，由圖 8型 （ 3）確定帶輪的基準直徑查表 8 8小帶輪基準直徑 00 ?從動輪基準直徑 2 0804011 ????根據(jù)表 8整為 315算帶的速度 d /25/0080100060 11 ??? ????? ?? 故帶速合適 (4)確定 根據(jù)式（ 8初定中心距 000 ?。 計算帶所需基準長度 4 85004)80315()31580(250024)()(22202122100????????????????有表 8600?計算實際中心距 a 762 0 ??????? （ 5）驗算小帶輪上的包角 1? ?????? 0315(180 121 ????????? 小帶輪上的包角合適 （ 6）計算 z 查表 8 8， ?查表 8 8K， 18.1?算單根 ( 00 ???????? ? 計算 13 ?? 取 z=2 （ 7）計算單根 型 ，所以計算得 KF 00)00)( 22m i ???? ?????????應是帶的實際初拉力(（ 8）計算軸上的壓軸力Fm 7s i i 10m i n ?????? ??）（第三級傳動鏈傳動設計 （ 1）選擇鏈輪齒數(shù) 取小鏈輪齒數(shù) 201 ?z ，大鏈輪的齒數(shù) 4022012 ???? （ 2）確定計算功率 根據(jù)《機械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]表 9得 K ，由圖 9得 K ，單排鏈，則計算功率為 63 ?? （ 21） （ 3）鏈條型號與節(jié)距的選擇 查圖 9選 08表 9 （ 4）計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距 35~0~30()50~30(0 ????取 000 ?，相應的鏈長節(jié)數(shù)為 02122100 )2(22 p ??????（ 22） 2040(2 ???????? ?取鏈節(jié)數(shù) 94?查表 9f ，則鏈傳動最大中心距為 p 4 0 5)]4020(942[ 8 8 (2[ 211 ?????????? （ 23） （ 5）計算鏈速 V，確定潤滑方式 14 0 060 0 060 12 ?? ????? （ 24） 由 和鏈號 08A，查圖 9（ 6）計算壓軸力e 5 2 02 0 4 61 0 0 01 0 0 0 33 ????? ? （ 25） 鏈輪水平布置時壓軸力系數(shù) 壓軸力為 0 65 2 ??? 齒輪傳動（驅動輸送帶）的設計 （ 1）選定齒輪類型、精度等級、材料 由于輸送帶為一般工作構件，速度不高，軸向載荷不大，故選用 7 級精度（ 齒圓柱齒輪傳動 根據(jù)《機械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]表 105鋼（調質），硬度為 217～ 255硬度為 240擇小齒輪齒數(shù) 201 ?z ,大齒輪齒數(shù) 1002 ?z （ 2）按齒面接觸強度設計 選定載荷系數(shù) 3.1?T ??????? 7334500 151（ 26） 由表 10.0?d?由表 10 ? 由圖 1000? 由式 10811 03 5 081(15 0 06060 ?????????? （ 27） 912 ?? （ 28） 由圖 10? 失效概率為 1%， 安全系數(shù)為 S=1，由式 10 15 521 l i ??? ?? （ 29） M P 2 81 6 0 l i ??? ?? 計算小齒輪分度圓直徑入 ][ H? 中較小的值 8)528 [( 233 211 ????????? ???? （ 30） 計算圓周速度 v t /0038100060 11 ?? ????? ?? （ 31） 計算齒寬 ??? ?（ 32） 計算模數(shù) ??（ 33） 計算齒高 ???（ 34） 計算齒寬與齒高之比為 ?由圖 105.1?齒輪， 1??0?由表 10插值法查得 7 級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時， 圖 102 0 7 ????? ?? （ 35） 按實際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，由式 10311 ????（ 36） 計算模數(shù) ??（ 3）按齒根彎曲強度設計 由圖 10M 8021 ?? ?? 16 由圖 10? 彎曲疲勞安全系數(shù) ，由式 10 111 ???? ?? （ 37） M P 222 ???? ?? 計算載荷系數(shù) 1 8 1 2 ????? ?? （ 38） 由表 10? 0? 并加以比較 111 ???Y ? 01 222 ???Y ? 小齒輪的數(shù)值大 計算模數(shù) [(2 3 2 33 211 ??? ????? ?? （ 39） 綜合齒面接觸疲勞強度計算 的模數(shù)與齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，根據(jù)模數(shù)系列值以及清掃機實際取 （ 4）幾何尺寸計算 分度圓直徑計算 ??? （ 40） 5 022 ???? 中心距計算 5 02 2 5 0502 21 ?????計算齒輪寬度 ???? ?,根據(jù)清掃機實際取 51 ? ， 02 ? 17 4. 主要受力零件的強度或壽命校核計算； 軸的設計計算及校核 第一級從動軸設計計算及校核 （ 1）初步確定軸的最小直徑 先根據(jù)《機械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]式 15取軸的材料為 45鋼，調質處理。根據(jù)表 15 1250 ?A，于是得 3110m i n ???? （ 41） 為了保證系統(tǒng)的強度與運動平穩(wěn)，取軸的最小直徑為 28 2）軸的結構設計 圖 4 第一級從動軸的結構圖 of 圖可知 A、 D 處安裝軸承， C 處安裝齒輪， E 處安裝大小帶輪。軸承安裝 A、 0B 處直徑為 36C 處直徑為 30E 處直徑為 28A 處長度為35B 處長度為 596C 處長度為 31D 處長度為 39E 處長度為 60位采用平鍵聯(lián)接。由《機械設計課程設計手冊》 (參考文獻 )查得平鍵截面 8 ??? （ 1096） ,平鍵長度為 25向定位采用擋圈進行定位。E 處周向定位采用平鍵聯(lián)接，由手冊查的平鍵截面 8 ??? （ 1096），平鍵長度為 50向定位采用擋圈進行定位。軸上倒角圓角均為 1 （ 3）求軸上的載荷 18 圖 5 第一級從動軸的載荷分析圖 of 先由軸的結構圖做出軸的計算簡圖。作為簡支梁的軸的支承跨距 821 ???? ， ， 04 ? ，根據(jù)軸的簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出 4交界面是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出截面處的 ,得值列入表 表 1 第一級從動軸的載荷分析 of 荷 水平面 垂直面 支反力 1,1? 9,1N ??彎矩 ?? ? ? ??? 1 4 1, 1 3 6 21 扭矩 ? （ 4）按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（及危險截面）的強度。 19 根據(jù)式（ 15上表中的數(shù)值，并取 ?=的計算應力 M P M )()( 3 223 22122 ?? ??????? ??? 目前已選擇軸的材料為 45 鋼，調制處理，由表 15得 1 ??? 。因此][ 1?? ?? ，故安全。 （ 5）精確校核軸的疲勞強度 判斷危險截面 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看， 的截面處引起的應力集中最嚴重；從受載的情況來看， 面 應力最大。 校核 抗彎截面系數(shù) 333 9 ??? （ 43） 抗扭截面系數(shù) 333 9 ???? （ 44） 為 ???? 截面的扭矩為 ? 截面上的彎曲應力 M P 195 ??? （ 45） 截面上的扭轉切應力 M P 9 0 3 8 ???? （ 46） 軸的材料為 45鋼，調制處理。由表 15得 40?? , ?? ?? 截面上由于 軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)??及??按照附表 3取。因1,03 ?? 經(jīng)插值法可查得 ? , ? 又由附圖 3q , q 故有效集中系數(shù)按式（附表 3 20 8 3 6 (1 ???????? ??? ? （ 47） 6 8 4 (1 ???????? ??? ? （ 48） 由附圖 3?；由附圖 3?。 軸按照車加工，由附表 3?? ??軸未經(jīng)過強化處理，即 1?q?則按式（ 3式（ 3綜合系數(shù)為 2 3 3 6 ?????????? ??48） 4 ?????????? ??49） 又由 § 3 3? ?? ?? 取 ? ?? ?? 取 于是，計算安全系數(shù)式（ 15?（ 15得 7 51 ??????? ??? ????（ 50） 818 3 5 51 ??????? ??? ????（ 51） 222 ???????? SS ? ?（ 52） 故可知其安全。 第二級從動軸設計計算及校核 （ 1）初步確定軸的最小直徑 先根據(jù)《機械設計》（第七版，濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社，以下所用到的相關公式及表格均出自本書） [19]式 15取軸的材料為 45鋼，調質處理。根據(jù)表 15 1250 ?A，于是得 33220m i n ????? ? 為了保證系統(tǒng)的強度與運動平穩(wěn)，取軸的最小直徑為 28 2）軸的結構設計 21 圖 6 第二級從動軸的結構示意圖 of 圖可知 A、 D 處安裝軸承， C 處安裝鏈輪， F 處安裝帶輪。軸承安裝 A、 D 處的直徑為 3064E， 8A 處長度為 35 處長度為 596C 處長度為 33D 處長度為 39E 處長度為 25F 處長度為32深 2《機械設計課程設計手冊》 [18]查得 平鍵截面 10 ??? （ 1096） ,平鍵長度為 25向定位采用擋圈進行定位。 F 處周向定位采用平鍵聯(lián)接，由手冊 [18]查的平鍵截面 8 ???（ 1096），平鍵長度為 25向定位采用擋圈進行定位。軸上倒角圓角均為 1 （ 3）求軸上的載荷 22 首先根據(jù)軸的結構圖做出軸的計算簡圖。作為簡支梁的軸的支承跨距 921 ???? ， ， 04 ? ，根據(jù)軸的簡圖做出軸的水平面上的彎矩圖，和垂直面上的彎矩圖和水平面上的扭矩圖，垂直面上的扭矩圖 ,具體情況見圖 7。 圖 7 第二級從動軸的載荷分析圖 of 軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出 4交界面是軸的危險截面。現(xiàn)將計算出截面處的 ,得值列入表 2(參看圖 6)。 表 2 第二級從動軸的載荷分析 of 荷 水平面 垂直面 23 支反力 3 5, 8F 21? 2,1 4 7F 21N ??彎矩 ?? ? ? 0 3 8 0 ??? 301583,134374 21 扭矩 ? （ 4）按彎扭合成應力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面（及危險截面）的強度。根據(jù)式（ 15上表中的數(shù)值，并取 ?=的計算應力 M P ()(322322122 ????????? ??? 目前已選擇軸的材料為 45 鋼，調制處理，由表 15得 1 ??? 。因此][ 1?? ?? ，故安全。 （ 5）精確校核軸的疲勞強度 判斷危險截面 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看， 的截面處引起的應力集中最嚴重；從受載的情況來看， 面 應力最大。 校核 抗彎截面系數(shù) 333 9 ??? 抗扭截面系數(shù) 333 9 ???? 為 ???? 13 436 15361 3 43 7 4 截面的扭矩為 ? 截面上的彎曲應 力 M P 19 5 1 3 4 ???? 截面上的扭轉切應力 M P 9 0 1 7 8 ???? 軸的材料為 45鋼，調制處理。由表 15得 40?? , ?? ?? 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)??及??按照附表 3取。因 24 1,03 ?? 經(jīng) 插值法可查得 ? , ? 又由附圖 3q , q 故有效集中系數(shù)按式（附表 3 7 9 7 (1 ?