HD600多向混合機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、hd600多向混合機(jī)的設(shè)計(jì)目 錄第一章 概述1第二章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)62.1傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)62.2帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)82.3第一級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)102.4第二級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)152.5鏈輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)18第三章 部分軸的設(shè)計(jì)213.1軸的設(shè)計(jì)213.2軸的設(shè)計(jì)243.3軸的設(shè)計(jì)27第四章 其他零件的設(shè)計(jì)28設(shè)計(jì)心得30參考文獻(xiàn)31附錄31hd600多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的設(shè)計(jì)摘要：hd600多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、輕工業(yè)等行業(yè)，能在三維空間實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、平移、翻轉(zhuǎn)等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，是一種高效的混合設(shè)備。在該設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中，我綜合分析了該混合機(jī)的空間運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)該混合機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明計(jì)算，同時(shí)對(duì)空

2、間6桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，最后繪制出該混合機(jī)的裝配圖和各主要零件的零件圖。該機(jī)的混合筒多方向運(yùn)動(dòng)，物料無(wú)離心力作用，無(wú)比重偏析及分層、積聚現(xiàn)象，各組分可有懸殊的重量比，混合率達(dá)99.9以上，是目前各種混合機(jī)中的一種較理想產(chǎn)品。 筒體裝料率大，最高可達(dá)90（普通混合機(jī)僅為40），效率高，混合時(shí)間短。筒體各處為圓弧過(guò)渡，經(jīng)過(guò)精密拋光處理。多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其特殊的工作原理，以及桶體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)無(wú)死角，不污染物料，出料方便，清洗容易，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的混料桶具有x、y、z方向的三維運(yùn)動(dòng)，多方向運(yùn)動(dòng)的功能，物料在容器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、湍動(dòng)和剪切作用，使物料在混合時(shí)不產(chǎn)生積聚現(xiàn)象，對(duì)不同比

3、重，不同密度和狀態(tài)的物料混合不產(chǎn)生離心力的影響和偏折；混合時(shí)間短，某些物料5-8分鐘即可混合均勻。既提高了工作效率，又達(dá)到了極高的均勻度，混合均勻性達(dá)到99.9%以上。因其最大裝載系數(shù)可達(dá)0.9(普通混合機(jī)為0.40.6)這一特點(diǎn)，大大縮短了混合物料的時(shí)間，提高了混合物料效率。關(guān)鍵詞：混合機(jī) 傳動(dòng)系統(tǒng) 空間6桿機(jī)構(gòu) hd600 multi-sport mixer to the design abstract: hd 600multi-sport mixer widely used in medicine ,food and light industries, can realize rotar

4、y, translation, roller and some other complex sports in the three-dimensional. its a highly efficient hybrid device. in this design of the assignment, i have analyzed the hd400 mixer of more space to the sports movement mixer structure comprehensively, and the mixer containing a detailed description

5、 of transmission, while using the 6r outfit of mixer. at last, i drew a assembly map and all the major parts maps of this mixer.hybrid multi-barrel machine direction, material is not centrifugal force, no specific gravity segregation and stratification, accumulation of the phenomenon, each component

6、 may have poor weight ratio, mixing rate of 99.9%, and is one of a variety of mixer kinds of better products. cylinder loading rate is high, up to 90% (ordinary mixer only 40%), high efficiency, short mixing time. throughout the transition for the arc tube, after the polishing treatment. multi-direc

7、tional movement mixer has the advantage of special works, as well as the design of barrel structure no dead, no contaminated material, the material convenient, easy to clean, and easy operation. multi-directional movement mixer mixing bucket with x, y, z direction of the three-dimensional motion, mu

8、lti-direction function, the material in the container for rotating, flipping, turbulence and shear, so that does not produce the material in the mixed accumulation phenomenon, different specific gravity, density, and status of different materials mixed centrifugal force does not produce the impact a

9、nd deflection; mixing time is short, some of the material can be mixed for 5-8 minutes. not only improves the work efficiency, but also to achieve a high uniformity, mixing uniformity of 99.9% or more. its maximum load factor of up to 0.9 (normal mixer 0.4 0.6) this feature, greatly reducing the tim

10、e the mixed materials to improve the efficiency of the hybrid materials.key words: mixer transmission system 6r outfit 55第一章 概述多向混合機(jī)廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、粉末冶金、涂料、電子、軍工、材料等粉體混合領(lǐng)域。粉體混合的質(zhì)量有時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用,例如在化工生產(chǎn)中，均勻的粉體混合為反應(yīng)創(chuàng)造良好條件；在醫(yī)藥固體制劑的生產(chǎn)中,極微量的藥效成分與大量增量劑混合的均勻水平直接影響著藥的質(zhì)量；在粉末冶金中各種不同成分的混合均勻水平影響著材料的強(qiáng)度。混合設(shè)備的發(fā)展直接影

11、響著粉體混合單元操作的效果。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,粉體混合更顯示出它的重要性。1.1混合機(jī)的概念混合機(jī)是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來(lái)的機(jī)械。混合機(jī)械廣泛用于各類(lèi)工業(yè)和日常生活中?；旌蠙C(jī)可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過(guò)混合機(jī)械的作用可加速溶解混勻。常用的混合機(jī)分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類(lèi)。1.氣體和低黏度液體混合機(jī)械的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，維護(hù)檢修量小，能耗

12、低。這類(lèi)混合機(jī)械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強(qiáng)制循環(huán)混合等四種。2.中、高黏度液體和膏狀物的混合機(jī)械，一般具有強(qiáng)的剪切作用；熱塑性的物料混合機(jī)主要用于熱塑性物料(如橡膠和塑料)與添加劑混合； 不同膏狀物的混合主要是將待混物料反復(fù)分割并使其受到壓、輾、擠等動(dòng)作所產(chǎn)生的強(qiáng)剪切作用，隨后又經(jīng)反復(fù)合并、捏合，最后達(dá)到所要求的混合程度。這種混合很難達(dá)到理想混合，僅能達(dá)到隨機(jī)混合。粉狀固體與少量液體混合后為膏狀物，其混合機(jī)理與膏狀物料混合的機(jī)理相同。 3.不同的熱塑性物料以及熱塑性物料與少量粉狀固體的混合，需要依靠強(qiáng)剪切作用，反復(fù)地揉搓和捏合，才能達(dá)到隨機(jī)混合。4.粉狀、粒狀固體物料混合機(jī)械多為間

13、歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機(jī)械，如輪輾機(jī)等。少量不溶解的粉狀固體與液體的混合機(jī)理，與密度成分不同，互不相溶的液體的混合機(jī)理相同，只是攪拌不能改變粉狀固體的粒度。若混合前固體顆粒不能使其沉降速度小于液體的流動(dòng)速度，無(wú)論采用何種攪拌方式都形不成均勻的懸浮液。1.2混合機(jī)的結(jié)構(gòu)該機(jī)由機(jī)座，傳動(dòng)系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)，多向運(yùn)機(jī)構(gòu)。 1.3混合機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 由于混合桶體具有多方向的運(yùn)動(dòng)，使桶體內(nèi)的物料交叉混合點(diǎn)多，混合效果高，均勻度可達(dá)99.9%以上最大裝載系數(shù)可達(dá)0.9(普通混合機(jī)為0.40.6)?；旌蠒r(shí)間短，效率高。三維混合機(jī)混合桶體型設(shè)計(jì)獨(dú)特，桶體內(nèi)壁經(jīng)過(guò)精細(xì)拋光，無(wú)死角，不污染物料，出料方便，清

14、洗容易操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。1.4混合機(jī)的工作環(huán)境混合時(shí)要求所有參與混合的物料均勻分布?；旌系某潭确譃槔硐牖旌?、隨機(jī)混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混合機(jī)械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機(jī)械的類(lèi)型和混合操作持續(xù)的時(shí)間等因素。液體的混合主要靠機(jī)械攪拌器、氣流和待混液體的射流等，使待混物料受到攪動(dòng)，以達(dá)到均勻混合。攪動(dòng)引起部分液體流動(dòng)，流動(dòng)液體又推動(dòng)其周?chē)囊后w，結(jié)果在溶器內(nèi)形成循環(huán)液流，由此產(chǎn)生的液體之間的擴(kuò)散稱(chēng)為主體對(duì)流擴(kuò)散。當(dāng)攪動(dòng)引起的液體流動(dòng)速度很高時(shí)，在高速液流與周?chē)退僖毫髦g的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產(chǎn)生大量的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴(kuò)散，又把更

15、多的液體卷進(jìn)漩渦中來(lái)，在小范圍內(nèi)形成的紊亂對(duì)流擴(kuò)散稱(chēng)為渦流擴(kuò)散。機(jī)械攪拌器的運(yùn)動(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)對(duì)液體產(chǎn)生剪切作用，液體在流經(jīng)器壁和安裝在容器內(nèi)的各種固定構(gòu)件時(shí)，也要受到剪切作用，這些剪切作用都會(huì)引起許多局部渦流擴(kuò)散。攪拌引起的主體對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散，增加了不同液體間分子擴(kuò)散的表面積減少了擴(kuò)散距離，從而縮短了分子擴(kuò)散的時(shí)間。若待混液體的粘度不高，可以在不長(zhǎng)的攪拌時(shí)間內(nèi)達(dá)到隨機(jī)混合的狀態(tài)；若粘度較高，則需較長(zhǎng)的混合時(shí)間。對(duì)于密度、成分不同、互不相溶的液體，攪拌產(chǎn)生的剪切作用和強(qiáng)烈的湍動(dòng)將密度大的液體撕碎成小液滴并使其均勻地分散到主液體中。攪拌產(chǎn)生的液體流動(dòng)速度必須大于液滴的沉降速度。1.5混合機(jī)

16、的工作原理：混合機(jī)究竟是怎么工作的，其工作原理又是怎樣的呢？三維混合機(jī)在運(yùn)行中，由于混合桶體具有多方向運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作，使各種物料在混合過(guò)程中，加速了流動(dòng)和擴(kuò)散作用，同時(shí)避免了一般混合機(jī)因離心力作用所產(chǎn)生的物料比重偏析和積聚現(xiàn)象，混合無(wú)死角，能有效確?；旌衔锪系淖罴哑焚|(zhì)。 混合機(jī)工作起來(lái)主要靠其自身的機(jī)械攪拌器、氣流還有待混液體的射流等輔助工作，以攪動(dòng)待混物料，使之混合均勻。而在膠東過(guò)程中會(huì)引起部分液體流動(dòng)，流動(dòng)液體又推動(dòng)其周?chē)囊后w，結(jié)果在溶器內(nèi)形成循環(huán)液流，由此產(chǎn)生的液體之間的擴(kuò)散我們稱(chēng)之為主體對(duì)流擴(kuò)散。 攪動(dòng)引起的液體流動(dòng)速度很高時(shí)，在高速液流與周?chē)退僖毫髦g的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產(chǎn)生大量

17、的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴(kuò)散，又把更多的液體卷進(jìn)漩渦中來(lái)，在小范圍內(nèi)形成的紊亂對(duì)流擴(kuò)散稱(chēng)為渦流擴(kuò)散。1.6 多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī) 圖1.3多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)1.7多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的概述多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)用于制藥、化工、食品、輕工、電子、機(jī)械、礦冶、國(guó)防工業(yè)以及科研單位的粉狀、顆粒狀物料的高均勻度混合。混合機(jī)、多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)，是一種新穎結(jié)構(gòu)的容器旋轉(zhuǎn)型混合機(jī)，是無(wú)菌、無(wú)塵、全封閉式的高效節(jié)能混和機(jī)?；旌蠙C(jī)、多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)由機(jī)座、調(diào)速電機(jī)、回轉(zhuǎn)連桿及混合筒體等部分組成，其中筒體為工作（桿）部件?；旌蠙C(jī)、多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的工作原理是裝料的筒體在主軸的帶動(dòng)下作平移、翻滾等復(fù)合運(yùn)動(dòng)，促使物料沿著筒體作環(huán)向、徑向、

18、軸向的三向復(fù)合運(yùn)動(dòng)，使物料相互流動(dòng)擴(kuò)散，摻雜，當(dāng)主傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，筒體的幾何中心線也是回轉(zhuǎn)中心線在三維空間周期性地改變其在空間的位置，而筒體則在空間的任何位置上始終繞其回轉(zhuǎn)中心線旋轉(zhuǎn)，致使固定于筒體內(nèi)的容器中的物料周期性地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，顛倒和平移搖動(dòng)的三維運(yùn)動(dòng)并連續(xù)改變物料間的相互位置，達(dá)到高效混合的目的?；旌蠙C(jī)、多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合筒多方向運(yùn)動(dòng)，物料無(wú)離心力作用，無(wú)比重偏析及分層積聚、現(xiàn)象，混合率高達(dá)99.9，是目前各種混合機(jī)中較理想的產(chǎn)品?；旌蠙C(jī)、多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)筒體裝料率大，利用率最高可達(dá)90，最佳添充率80，混合時(shí)間短、效率高、混合時(shí)無(wú)升溫現(xiàn)象。多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)利用獨(dú)特的三度擺動(dòng)，在主動(dòng)軸的帶動(dòng)下

19、，作周而復(fù)始的平移、轉(zhuǎn)動(dòng)和翻滾等復(fù)合運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)多種物料的互相流動(dòng)、擴(kuò)散、積聚、摻雜，以達(dá)到均勻混合的目的。多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)因其混合快速且均勻的特點(diǎn)，被廣泛的運(yùn)用于制藥、化工、食品、電子、礦冶、國(guó)防工業(yè)及科研單位的粉狀、顆粒物料的高均勻度的混合。1.8多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的特殊功能及特點(diǎn)該機(jī)的混合筒多方向運(yùn)動(dòng)，物料無(wú)離心力作用，無(wú)比重偏析及分層、積聚現(xiàn)象，各組分可有懸殊的重量比，混合率達(dá)99.9以上，是目前各種混合機(jī)中的一種較理想產(chǎn)品。 筒體裝料率大，最高可達(dá)90（普通混合機(jī)僅為40），效率高，混合時(shí)間短。筒體各處為圓弧過(guò)渡，經(jīng)過(guò)精密拋光處理。多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其特殊的工作原理，以及桶體結(jié)構(gòu)的

20、設(shè)計(jì)無(wú)死角，不污染物料，出料方便，清洗容易，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的混料桶具有x、y、z方向的三維運(yùn)動(dòng)，多方向運(yùn)動(dòng)的功能，物料在容器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、湍動(dòng)和剪切作用，使物料在混合時(shí)不產(chǎn)生積聚現(xiàn)象，對(duì)不同比重，不同密度和狀態(tài)的物料混合不產(chǎn)生離心力的影響和偏折；混合時(shí)間短，某些物料5-8分鐘即可混合均勻。既提高了工作效率，又達(dá)到了極高的均勻度，混合均勻性達(dá)到99.9%以上。因其最大裝載系數(shù)可達(dá)0.9(普通混合機(jī)為0.40.6)這一特點(diǎn)，大大縮短了混合物料的時(shí)間，提高了混合物料效率。 除以上優(yōu)點(diǎn)外，多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)還具備以下優(yōu)點(diǎn)： 1.低噪音，低耗能，壽命長(zhǎng)； 2.體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作和維

21、護(hù)； 3.根據(jù)物料混合要求，可任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，并可設(shè)置混合時(shí)間。1.9多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合過(guò)程的基本要素各種物料在多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)中是怎樣工作的？需要經(jīng)歷哪些過(guò)程呢？構(gòu)成多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合的基本要素又有哪些呢？ 多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合過(guò)程主要是通過(guò)剪切、分流、位置交換三要素，使共混物在一定的體積空間內(nèi)均勻分布，最終得到一種宏觀上的分散混合體。在混合過(guò)程中，被混物料一般不發(fā)生沖突（有時(shí)也有少量發(fā)生相變）。而混煉過(guò)程增加了壓縮、拉伸和重新集聚的作用。物料在壓縮狀態(tài)下所承受的高剪切速率所產(chǎn)生的磨擦熱（有時(shí)還有輔助外加熱），往往足以使共混物發(fā)生，使其變?yōu)槿垠w。這樣，才使共混物中在固體狀態(tài)下集聚的較大的顆粒粉碎、

22、熔融和細(xì)化，從而得到更為理想的均化共混物。物料的混合過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，即在一定的剪切場(chǎng)的作用下，分散相不斷被粉碎，與此同時(shí)，在分子熱運(yùn)動(dòng)的作用下，破碎的分散相又趨向重新集聚，最終使分散相達(dá)到該條件下的平衡粒徑的過(guò)程。一般以為，無(wú)論使用何種設(shè)備做混合操作，混合過(guò)程都應(yīng)具備以下混合要素，即剪切、分流和位置交換。同時(shí)，混煉過(guò)程還應(yīng)有壓縮、拉伸和分配置換等作用。第二章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)2.1.1選用傳動(dòng)方案根據(jù)混合機(jī)的功能要求，考慮題設(shè)功能參數(shù)及約束條件，可構(gòu)思出一系列傳動(dòng)方案，經(jīng)初步淘汰，現(xiàn)列舉兩種傳動(dòng)方案。方案一：傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖如2.1所示。(a)(b)圖2.1 方案一 傳

23、動(dòng)系統(tǒng)示意圖 其中，圖2.1（b）為、軸的展開(kāi)圖，其空間位置可由圖2.1（a）看出。傳動(dòng)鏈由電動(dòng)機(jī)經(jīng)v帶傳動(dòng)、兩級(jí)齒輪傳動(dòng)再通過(guò)鏈傳動(dòng)傳至軸。方案二：傳動(dòng)方案示意圖如2.2所示（a） （b）圖2.2 方案二 傳動(dòng)示意圖 方案一和方案二均能滿(mǎn)足hd400多向混合機(jī)的功能要求，但方案一與方案二相比有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，故最終選用方案一。2.1.2計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為由于擬采用帶傳動(dòng)和兩級(jí)齒輪傳動(dòng)以及鏈輪傳動(dòng)減速，按1表1-8的推薦范圍，初定i1=3.4, i2=3.4, i3=2.9, i4=計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)從電機(jī)到

24、執(zhí)行機(jī)構(gòu)有四軸依次為、軸，則1)各軸轉(zhuǎn)速： 2)各軸功率：由1表1-7查得各軸之間的傳動(dòng)效率為：m=0.96, =0.98， =0.98,=0.97故 p=pmm=2.20.96=2.12kw； p=p=2.120.98=2.07kw；p= p=2.070.98=2.03kw；p= p=2.030.97=1.99kw2.2帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算功率pca由2中表8-7查得工作情況系數(shù)ka=1.1，故 pca=kapm=1.12.2kw=2.42kw2.選擇v帶的帶型根據(jù)pca、ka由圖8-11選用a型。3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v1)初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1。由表8-6和8-8，

25、取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=90mm。2)驗(yàn)算帶速v。按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度 因?yàn)?m/sv30m/s,故帶速合適。3)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式(8-15a)，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2dd2=i1 dd1=3.490mm=306mm 根據(jù)表8-8，圓整為dd2=315mm。4.確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld1)根據(jù)式(8-20)，初定中心距a0=500mm。2)由式(8-22)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld=1600mm。3)按式(8-23)計(jì)算實(shí)際中心距a。 中心距的變化范圍為443515mm。5.驗(yàn)算小帶輪上的包角16.計(jì)算帶的根數(shù)z1)計(jì)算單根v帶的額定功率

26、pr。由dd1=90mm和nm=1430r/min,查表8-4a得p0=1.064kw。根據(jù)nm=1430r/min，i=3.4和a型帶，查表8-4b的。查表8-5得k=0.925，表8-2得kl=0.99，于是2)計(jì)算v帶的根數(shù)z。 取4根。7.計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值(f0)min由表8-3得a型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力f0(f0)min。8.計(jì)算壓軸力fp壓軸力的最小值為9.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小帶輪的結(jié)構(gòu)形式采用實(shí)心式，大帶輪采用輪輻式，其他有關(guān)尺寸按圖8-14薦用的經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)，小帶輪、大帶輪如下圖所示 圖2.3 小帶輪 圖2.4大帶輪2.3第一級(jí)齒輪傳

27、動(dòng)的設(shè)計(jì)1.選用齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1)按選用的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2)混合機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，故選用7級(jí)精度（gb 10095-88）。3)材料選擇。由表10-1選用小齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280hbs，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240hbs，兩者硬度差為40hbs。4)選用小齒輪齒數(shù)z1=23，大齒輪齒數(shù)z2=3.423=78.2,取z2=79。2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式(9-10a)進(jìn)行試算，即(1)確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值1)試選用載荷系數(shù)kt=1.3。2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。3)由3表13-1-79選取齒寬系數(shù)d=0.6。4)由

28、表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ze=189.8mpa。5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限hlim1=600mpa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限hlim2=550mpa。6)由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。n1=60njlh=60423.531（830015）=9.148108n2=n1/3.4=9.1481083.4=2.691087)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)khn1=0.92；khn2=0.96。8)計(jì)算接觸疲勞許應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1，由式（10-12）得(2)計(jì)算1)試算小齒輪分度圓的直徑d1t，代入h中較小的值。2)計(jì)算圓周速度v。3)計(jì)算

29、齒寬b。4)計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) 齒高 5)計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.622m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)kv=1.08；直齒輪kh=kf=1；由表10-2查得使用系數(shù)ka=1；由表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，kh=1.208。由，kh=1.203查圖10-13得kf=1.17；故載荷系數(shù)k=kakvkhkh=11.0811.208=1.3056)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得7)計(jì)算模數(shù)m3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞

30、強(qiáng)度極限fe1=500mpa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限fe2=380mpa；2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)kfn1=0.89,kfn2=0.914；3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由式（10-12）得4)計(jì)算載荷系數(shù)k。k=kakvkfkf=11.0811.17=1.2645)查取齒形系數(shù)。由表10-5查得 yfa1=2.69； yfa2=2.222.6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得 ysa1=1.575； ysa2=1.772。7)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

31、計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.22并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=73.247mm，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)z2=3.430=1024.幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=302.5mm=75mm； d2=z2m=1022.5mm=255mm(2)計(jì)算中心距 (3)計(jì)算齒輪寬度b=dd1=0.675mm=45mm 取b2=45mm，b1=50mm5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于小齒輪的齒頂圓直徑小于160mm，故選用實(shí)心結(jié)構(gòu)，而大齒輪齒頂圓直徑

32、小于500mm，故選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按圖10-39薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的大、小齒輪如下： 圖2.5 小齒輪 圖2.6 大齒輪2.4第二級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)此處省略nnnnnnnnnnnn字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯6鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小鏈輪采用整體式，大鏈輪采用孔板式，其具體參數(shù)參照2表9-3和9-4進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出最終鏈輪如下圖所示： 圖2.7 小鏈輪 圖2.8 大鏈輪2.5節(jié)中所用公式，所查圖表若無(wú)說(shuō)明均來(lái)自書(shū)3。第三章 部分軸的設(shè)計(jì)3.1軸的設(shè)計(jì)1求軸上的轉(zhuǎn)矩 2.求作用在齒輪上的力因已知第一

33、級(jí)小齒輪的分度圓直徑為75mm,故圓周力 徑向力 3.初步確定軸的最小直徑先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取a0=112，于是得4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)初步擬定軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)軸上所需安裝的零件，經(jīng)分析擬定軸結(jié)構(gòu)如下：圖3.1 軸結(jié)構(gòu)圖(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)由結(jié)構(gòu)圖可知，-軸段為軸的最小直徑處，將最小直徑圓整為30mm，即d-=30mm。由于-軸段是安裝大帶輪處，而帶輪寬度為63mm，又為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上而不壓在軸的端面上，故-段的長(zhǎng)度應(yīng)比帶輪寬度略短一些，現(xiàn)取l-=62mm2)為了滿(mǎn)足帶輪的軸向定位要求，

34、-軸段右端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=36mm。為了方便軸承的拆裝及便于操作，取帶輪的右端面到軸承的左端面的距離為50mm，故l-=50mm3)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承受的徑向力較小，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=36mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取深溝球軸承6008，其尺寸為ddb=406815mm，故d-=d-=40mm；而l-=15mm右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6008型軸承的定位軸肩高度h=3mm，因此取d-=46mm。4)取安裝齒輪處的軸段-的直徑d-=44mm；齒輪的左端于左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂寬度為50mm，為了使套筒端面可靠地壓

35、緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l-=47mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h0.07d，故取h=4mm，則軸環(huán)處的直徑d-=52mm。軸環(huán)寬度l-=8mm。5)根據(jù)總體結(jié)構(gòu)，經(jīng)綜合分析l-=145.5mm，l-=118.5mm。至此已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。(3)軸上零件的周向定位齒輪、帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d-由表6-1查得平鍵截面bh=12mm8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為36mm，同時(shí)為了保證輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的的配合為；同樣，帶輪與軸的連接，選用平鍵10mm8mm50mm，帶輪與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保

36、證的。5.求軸上的載荷根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖3.1）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:圖3.2 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖通過(guò)手冊(cè)查出軸承的支點(diǎn)位置及軸的相關(guān)尺寸可計(jì)算出l1=88.5mm，l2=160mm,l3=159mm。圖3.3 軸的載荷分析圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面c處的mh、mv及m的值列于下表（參看圖3.2和3.1）。表3.1載荷水平面h垂直面v支反力ffnh1=2569.33n, fnh2=850.67nfnv1=418.68n, fnv2=421.32n彎矩mmh1=-98235nmm,mh2=135257.8nmmmv=66988.8nmm總彎矩扭矩tt=8.

37、659104nmm6.軸的強(qiáng)度校核進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)2中式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得-1=60mpa。因此ca-1，故安全。7滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算選用的滾動(dòng)軸承為6008，其基本額定動(dòng)載荷cr=17kn；滾動(dòng)軸承所承受的徑向載荷 ;當(dāng)量動(dòng)載荷p=xfr+yfa=1fr+0fa=2603.22n 軸承基本額定壽命 如按軸承每天工作8小時(shí)，每年工作300天則，則滾動(dòng)軸承每4.5年需更換一次。3.2軸的設(shè)計(jì)1. 初步確定軸

38、的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取a0=112則，取軸的最小直徑為40mm2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體過(guò)程與軸相似，這里不再重復(fù)說(shuō)明，最終結(jié)構(gòu)如下圖：圖3.4 軸結(jié)構(gòu)圖3.求軸上載荷圖3.5軸計(jì)算簡(jiǎn)圖圖中l(wèi)1=160mm，l2=81mm，l3=78mm fr2=840n，ft2=2310n，fr1=1873.8n，ft1=5148.2n圖3.6 軸的載荷分析圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及圖4.4中可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面c處的mh、mv及m的值列于下表（參看上圖）表3.2載荷水平面h垂直面v支反力ffnh1=107.43n, fnh2=2730.8nfnv1=876.9

39、n, fnv2=1836.9n彎矩mmh=212897nmmmv=143292.9nmm總彎矩扭矩tt=2.883105nmm4.校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得-1=60mpa。因此ca-1，故安全。3.3軸的設(shè)計(jì)1. 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取a0=112則2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下圖:圖3.7 軸3軸的強(qiáng)度校核 經(jīng)計(jì)算軸滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，故此軸安全（計(jì)算過(guò)程

40、可參看軸軸）。第四章 其他零件的設(shè)計(jì)hd400多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)由機(jī)座、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、萬(wàn)向搖臂機(jī)構(gòu)、獨(dú)特形狀混料桶等部件組成。機(jī)座：該機(jī)機(jī)座由型鋼制成，外覆不銹鋼面板。機(jī)座結(jié)構(gòu)合理，能有效地穩(wěn)定整機(jī)。其結(jié)構(gòu)如下圖：圖4.3 箱體萬(wàn)向搖臂機(jī)構(gòu)為了使混料桶能在立體三維空間做復(fù)雜的平移、轉(zhuǎn)動(dòng)、搖滾運(yùn)動(dòng)，該機(jī)設(shè)計(jì)了一對(duì)搖臂。萬(wàn)向搖臂機(jī)構(gòu)采用全不銹鋼材料，并經(jīng)鏡面拋光，造型美觀。結(jié)構(gòu)圖如圖4.2?；旌贤?本機(jī)混合桶置于兩個(gè)空間交叉又相互垂直，分別由y型萬(wàn)向搖臂連接的主、從動(dòng)軸間。混合桶由桶身、正錐臺(tái)進(jìn)料端、出料端及密封裝置組成?；旌贤安捎脙?yōu)質(zhì)不銹鋼精制，其內(nèi)壁及外壁經(jīng)鏡面拋光處理。桶體氣密性好，平滑光潔無(wú)死角、

41、五殘留、易清洗。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.3。 圖4.2 搖桿 圖4.3 混合桶 設(shè)計(jì)心得隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。

42、在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師文美純對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自

43、己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。參考文獻(xiàn)： 1 孫恒，陳作模主編.機(jī)械原理（第六版）.北京：高等教育出版社，2000 2 張啟新編著.空間機(jī)構(gòu)的分析與綜合.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984 3 紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）.北京：高等教育出版社，2001 4 陳志平、章序

44、文、林興華等編著.攪拌與混合設(shè)備選用手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 5 張劍澄、黃勝、王天翔編著.proe高級(jí)篇.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 6 余國(guó)宗主編.化工機(jī)械工程手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 7 羊拯民主編.傳動(dòng)軸和萬(wàn)向節(jié).北京：人民交通出版社，1986 8 徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第4卷）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 9 范德順，王雷.擺動(dòng)式混合機(jī)性能研究j.北京化工學(xué)院學(xué)報(bào),1994, (21)：42-45. 附錄 外文資料翻譯譯文摘要圓錐漸開(kāi)線齒輪(斜面體齒輪)被用于交叉或傾斜軸變速器和平行軸自由側(cè)隙變速器中。圓錐齒輪是在齒寬橫斷面上具有不同齒頂高修正(齒厚

45、)的直齒或斜齒圓柱齒輪。這類(lèi)齒輪的幾何形狀是已知的，但應(yīng)用在動(dòng)力傳動(dòng)上則多少是個(gè)例外。zf公司已將該斜面體齒輪裝置應(yīng)用于各種場(chǎng)合:4w d轎車(chē)傳動(dòng)裝置、船用變速器(主要用于快艇)機(jī)器人齒輪箱和工業(yè)傳動(dòng)等領(lǐng)域。斜面體齒輪的模數(shù)在0. 7 mm-8 mm之間，交叉?zhèn)鲃?dòng)角在0- 25。之間。這些邊界條件需要對(duì)斜面體齒輪的設(shè)計(jì)、制造和質(zhì)量有一個(gè)深入的理解。在錐齒輪傳動(dòng)中為獲得高承載能力和低噪聲所必須進(jìn)行的齒側(cè)修形可采用范成法磨削工藝制造。為降低制造成本，機(jī)床設(shè)定和由于磨削加工造成的齒側(cè)偏差可在設(shè)計(jì)階段利用仿真制造進(jìn)行計(jì)算。本文從總體上介紹了動(dòng)力傳動(dòng)變速器斜面體齒輪的研發(fā)，包括:基本幾何形狀、宏觀及微觀

46、幾何形狀的設(shè)計(jì)、仿真、制造、齒輪測(cè)量和試驗(yàn)。1前言在變速器中如果各軸軸線不平行的話(huà)，轉(zhuǎn)矩傳遞可采用多種設(shè)計(jì)，例如:傘齒輪或冠齒輪、萬(wàn)向節(jié)軸或圓錐漸開(kāi)線齒輪(斜面體齒輪)。圓錐漸開(kāi)線齒輪特別適用于小軸線角度(小于15)，該齒輪的優(yōu)點(diǎn)是在制造、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和輸入多樣性等方而的簡(jiǎn)易。圓錐漸開(kāi)線齒輪被用于直角或交叉軸傳動(dòng)的變速器或被用于平行軸自由側(cè)隙工況的變速器。由于錐角的選擇并不取決于軸線交角，配對(duì)的齒輪也可能采用圓柱齒輪。斜面體齒輪可制成外嚙合和內(nèi)齒輪，整個(gè)可選齒輪副矩陣見(jiàn)表1，它為設(shè)計(jì)者提供了高度的靈活性。 圓錐齒輪是在齒寬橫截面上具有不同齒頂高修正(齒厚)量的直齒輪或斜齒輪。它們能與各種用同一把基

47、準(zhǔn)齒條刀具切制成的齒輪相嚙合。斜面體齒輪的幾何形狀是已知的，但它們很少應(yīng)用在動(dòng)力傳動(dòng)上。過(guò)去，未曾對(duì)斜面體齒輪的承載能力和噪聲進(jìn)行過(guò)任何大范圍的試驗(yàn)研究。標(biāo)準(zhǔn)(諸如適用于圓柱齒輪的is06336)、計(jì)算方法和強(qiáng)度值都是未知的。因此，必須開(kāi)發(fā)計(jì)算方法、獲得承載能力數(shù)值和算出用于生產(chǎn)和質(zhì)量保證的規(guī)范。在過(guò)去的15年中，zf公司已為錐齒輪開(kāi)發(fā)了多種應(yīng)用:1、輸出軸具有下傾角的船用變速1、3圖.12、轉(zhuǎn)向器13、機(jī)器人用小齒隙行星齒輪裝置(交叉軸角度1一3)24、商用車(chē)輛的輸送齒輪箱(垃圾傾倒車(chē))5、awd用自動(dòng)變速器 4，圖22齒輪幾何形狀2. 1 宏觀幾何形狀 簡(jiǎn)而言之，斜面體齒輪可看成是一個(gè)在齒

48、寬橫截面上連續(xù)改變齒頂高修正的圓柱齒輪，如圖3。為此，根據(jù)齒根錐角刀具向齒輪軸線傾斜 1。結(jié)果形成了齒輪基圓尺寸。螺旋角，左/右tan=tancos (l)橫向壓力角 左/右 （2）基圓直徑 左/右 (3) 左右側(cè)不同的基圓導(dǎo)致斜齒輪齒廓形狀的不均勻，圖3。采用齒條類(lèi)刀具加工將使得齒根錐具有相應(yīng)的根錐角。齒頂角設(shè)計(jì)成這樣以使得頂端避免與被嚙合齒輪發(fā)生干涉，并獲得最大接觸區(qū)域。由此導(dǎo)致在齒寬橫截面上具有不同的齒高。由于幾何設(shè)計(jì)限制了根切和齒頂形狀，實(shí)際齒寬隨錐角增加而減小。錐齒輪傳動(dòng)合適的錐角最大約為15。2. 2微觀幾何形狀 一對(duì)傘齒輪通常形成點(diǎn)狀接觸。除接觸外，在齒側(cè)還存在間隙，如圖7。齒輪

49、修形設(shè)計(jì)的目的是減小這些間隙以形成平坦而均勻的接觸。通過(guò)逐步應(yīng)用嚙合定律有可能對(duì)齒側(cè)進(jìn)行精確的計(jì)算5,圖4。最后，在原始側(cè)生成半徑為rp和法向矢量為n的p1點(diǎn)。這生成速度矢量v及對(duì)于在嚙合一側(cè)所生成的點(diǎn)，有半徑矢量rp: (4) (5)和速度矢量 （6）角速度根據(jù)齒輪速比確定： （7）角度被反復(fù)迭代直至滿(mǎn)足下代。 (8)嚙合點(diǎn)pa偏轉(zhuǎn)角度 （9）繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，形成共軛點(diǎn)p。3傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)3. 1根切和齒頂形狀 斜面體齒輪的可用齒寬受到大端齒頂形狀和小端根切的限制，見(jiàn)圖3。齒高愈高(為獲得較大的齒高變位量)，理論可用齒寬愈窄。小端根切和大端齒頂形狀導(dǎo)致齒高變位量沿齒寬方向發(fā)生變化。當(dāng)一對(duì)齒輪的錐

50、角大致相同時(shí)可獲得最大的可用齒寬。若齒輪副中小齒輪愈小，則該小齒輪必須采用更小的錐角。齒頂錐角小于齒根錐角時(shí)，通常能在小端獲得有用的漸開(kāi)線，而在大端處有足夠齒頂間隙，這時(shí)大端的齒頂形狀并不太嚴(yán)重。3. 2工作區(qū)域和滑動(dòng)速度 斜面體齒輪工作區(qū)域產(chǎn)生扭歪的原因是圓錐半徑有形成平行四邊形趨勢(shì)。另外，工作壓力角在齒寬橫截面方向的改變也造成工作區(qū)域的扭曲。圖5是一個(gè)例子。在交叉軸傳動(dòng)的斜面體齒輪上存在一滾動(dòng)軸;如同圓柱齒輪副的滾動(dòng)點(diǎn)一樣，在該軸上不存在滑動(dòng)。對(duì)于傾斜軸布置而言，在輪齒嚙合處總存在另外的軸向滑動(dòng)。由于工作壓力角在齒寬橫截面上變化，從小端到大端的接觸區(qū)內(nèi)的接觸軌跡有很大的變化。因此，沿齒寬方

51、向在齒頂和齒根處具有明顯不同的滑動(dòng)速度。在齒輪中部，齒頂高修正的選擇是基于圓柱齒輪副的規(guī)范;在主動(dòng)齒輪根部的接觸軌跡將小于齒頂?shù)慕佑|軌跡。圖6給出了斜面體齒輪副主動(dòng)齒輪滑動(dòng)速度的分布。4接觸分析和修形4. 1點(diǎn)接觸和間隙 在未修正齒輪傳動(dòng)中，由于軸線傾斜，通常僅有一點(diǎn)接觸。沿可能接觸線出現(xiàn)的間隙可大致解釋為螺旋凸起和齒側(cè)廓線角度的偏差所致。圓柱齒輪左右側(cè)間隙與軸線交叉無(wú)關(guān)。對(duì)于螺旋齒輪而言，當(dāng)兩斜面體齒輪錐角大致相同時(shí)，其產(chǎn)生的間隙也幾乎相等。隨兩齒輪錐角和螺旋角不一致的增加，左右側(cè)間隙的不同程度也增加。 在工作壓力角較小時(shí)將導(dǎo)致更大的間隙。圖7給出了具有相同錐角交叉軸傳動(dòng)的斜面體齒輪副所出現(xiàn)

52、的間隙。圖8顯示了具有相同10交叉軸線和30螺旋角齒輪在左右側(cè)間隙方而的差異。兩側(cè)平均間隙的數(shù)值在很大程度上與螺旋角無(wú)關(guān)，但與兩齒輪的錐角相關(guān)。 螺旋角和錐角的選擇決定了齒輪左右側(cè)平均間隙的分布。傾斜軸線布置對(duì)接觸間隙產(chǎn)生額外影響。這將有效減少齒輪一側(cè)的螺旋凸形。如果垂直軸線與總基圓半徑相同，并且基圓柱螺旋角之差等于交叉軸角的話(huà),間隙減小到零并出現(xiàn)線接觸。然而,在另一側(cè)將出現(xiàn)明顯的間隙。如果正交的軸線進(jìn)一步擴(kuò)大直至變成圓柱交叉軸螺旋齒輪副的話(huà),其兩側(cè)間隙等同于較小的螺旋凸形。除螺旋凸形外,明顯的齒廓扭曲(見(jiàn)圖8)也是斜面體齒輪的間隙特征。隨螺旋角增加齒廓扭曲也隨之增加。圖9表明圖7所示齒輪裝置

53、的齒廓是如何扭曲。為補(bǔ)償齒輪嚙合中所存在的間隙,必須采用齒側(cè)拓?fù)湫扌?該類(lèi)修形可明顯補(bǔ)償螺旋凸形和輪廓扭曲。未對(duì)齒廓扭曲作補(bǔ)償?shù)脑?huà),在工作區(qū)域僅有一個(gè)對(duì)角線狀的接觸帶,見(jiàn)圖10。4.2齒側(cè)修形對(duì)于一定程度的補(bǔ)償而言,必需的齒面形狀可由實(shí)際間隙所決定。圖11給出了這些樣品的齒形幾何特征。采用修正后的接觸率得到了很大改善如圖12所示。為應(yīng)用在系列生產(chǎn)中,其目標(biāo)總是能使用磨床加工這類(lèi)齒面,對(duì)此的選擇在第6節(jié)論述。除間隙補(bǔ)償外,齒頂修形也是有益的。修形減少了嚙合開(kāi)始和結(jié)束階段的負(fù)荷,并能提供一較低的噪聲激勵(lì)源。然而,斜面體齒輪的齒頂修形在齒寬橫截面上的加工總量上和長(zhǎng)度上是不同的。問(wèn)題主要出現(xiàn)在具有一個(gè)大根錐角但頂錐角與根錐角存在偏差的齒輪上。因此齒頂修形在小端明顯大于大端。如齒輪需要在嚙合開(kāi)始和結(jié)束處修形,則必須接受這種不均勻的齒頂修形。利用其它錐角如根錐角進(jìn)行齒頂修形加工也是可行的。但是,這樣需要專(zhuān)門(mén)用于齒頂卸載的專(zhuān)用磨削設(shè)備。與范成法磨削方法無(wú)關(guān),齒側(cè)修正可采用諸如珩磨等手