φ30米周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)

1、本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）選煤廠(chǎng)周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)選煤廠(chǎng)30米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要近年來(lái)隨著生活水平的提高，城市生活污水和工業(yè)廢水的排放量也逐年遞增。解決城市水污染的根本出路在于建設(shè)城市污水處理廠(chǎng)。我國(guó)在城市污水處理廠(chǎng)建設(shè)方面成績(jī)卓越。沉淀池作為污水處理廠(chǎng)的常規(guī)水處理構(gòu)筑物，在水處理廠(chǎng) 中發(fā)揮重要的作用。而作為水處理中最基本方法的沉淀法，在水處理的不同階段都發(fā)揮著重要的作用。濃縮設(shè)備在選礦廠(chǎng)一般用于過(guò)濾之前的精礦濃縮或尾礦脫水，還可廣泛用于煤炭、化工、建材以及水源和污水處理等工業(yè)中含固料漿液的濃縮和凈化。濃縮機(jī)主要由圓形濃縮池和耙式刮泥機(jī)兩大部分組成，濃縮池里懸浮于礦漿中的

2、固體顆粒在重力作用下沉降，上部則成為澄清水，使固液得以分離，沉積于濃縮池底部的礦泥由耙式刮泥機(jī)連續(xù)地刮集到池底中心排礦口排出，而澄清水則由濃縮池上沿溢出。耙式濃縮機(jī)通?？煞譃橹行膫鲃?dòng)式和周邊傳動(dòng)式兩大類(lèi)，構(gòu)造大致相同，都是由池體、耙架、傳動(dòng)裝置、給料裝置、排料裝置、安全信號(hào)和耙架提升裝置組成。濃縮機(jī)機(jī)主要有周邊傳動(dòng)式、中心傳動(dòng)式、矩形平流池桁車(chē)式、鏈傳動(dòng)式等。它是排泥機(jī)械中的一種常見(jiàn)設(shè)備，它是沉淀池不可缺少的設(shè)備。本設(shè)計(jì)研究的刮泥機(jī)為周邊傳動(dòng)式。關(guān)鍵詞：濃縮機(jī)；周邊傳動(dòng)；功率計(jì)算；整體設(shè)計(jì)；選煤廠(chǎng)；尾礦脫水- i -選煤廠(chǎng)30米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)coal preparation pla

3、nt 30 m rubber tire peripheral drive concentrator designabstractwith the improvement of living standards in recent years, municipal sewage and industrial wastewater is emissions every year. the fundamental way to solve the urban water pollution is the construction of urban sewage treatment plant. ch

4、inas remarkable achievement in the construction of urban sewage treatment plants is excellent. as a conventional sewage treatment plants, water treatment structures, settling ponds, play an important role in water treatment plants. precipitation as the most basic method of the water treatment, have

5、played an important role at different stages. enrichment equipment generally used in the concentrator to concentrate or tailings dewatering prior to filtration, can be widely used in slurry containing solid material in the coal, chemicals, building materials, and water and wastewater treatment indus

6、try concentration and purification.concentrator composed by two parts of the circular thickener and rake scraper, concentrated pool of suspended solid particles in the slurry by gravity sedimentation, the upper part of the clarified water, so that the solid-liquid can be separated and deposited in c

7、oncentrated pool of slime at the bottom of rake mud scraper for scraping set to the bottom center discharge port of discharge, while the clarified water from concentrated pool along the overflow. rake thickener is usually divided into a central transmission type and the surrounding transmission two

8、categories, roughly the same construct, from the cell body, rake frame, gear, feeding devices, nesting devices, safety signals, and harrow frame lifting device composition. concentrator machines are mainly peripheral-drive, center drive type, rectangular the advection pool truss car type, chain driv

9、e type. it is a common device in the mud machinery, it is the sedimentation tanks indispensable equipment. the scraper machine of this design study is for a peripheral drive type.key words： thickener; peripheral transmission; power calculation; coal preparation plant; tailings dewatering- v -目 錄摘 要i

10、abstractii一、概述1（一）濃縮機(jī)及其分類(lèi)1（二）濃縮機(jī)的工作過(guò)程（原理）2（三）國(guó)內(nèi)外濃縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)2（四）周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)2（五）課題研究的意義3二、 周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)總體設(shè)計(jì)4（一）本設(shè)計(jì)課題濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)4（二）濃縮機(jī)的總體構(gòu)成51全跨式52半跨式53中心旋轉(zhuǎn)支座74撇渣機(jī)構(gòu)及刮板布置75支架和集電裝置8（三）傳動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)成91工作驅(qū)動(dòng)原理簡(jiǎn)析92傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各部分的組成9三、濃縮機(jī)功率計(jì)算及電機(jī)選用10（一）確定污泥濃縮機(jī)刮板外緣線(xiàn)速度10（二）傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的要求11（三）確定周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率121中心軸承旋轉(zhuǎn)阻力f1及功率n1計(jì)算122周邊滾輪行駛阻力f2及功率n2

11、計(jì)算133刮泥阻力與刮泥功率計(jì)算134總驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算確定13四、開(kāi)式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)14（一）按齒根彎曲強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)m14（二）齒輪幾何尺寸的計(jì)算15（三）齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算16（四） 開(kāi)式對(duì)滾齒輪齒輪軸的設(shè)計(jì)181輸入軸182輸出軸25（五） 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算331輸入軸332輸出軸34（六） 鍵聯(lián)接的計(jì)算35（七） 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)361聯(lián)軸器的分類(lèi)362選擇應(yīng)考慮的問(wèn)題373聯(lián)軸器的選擇37六、電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)39結(jié) 論41參 考 文 獻(xiàn)42選煤廠(chǎng)30米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)一、概述（1） 濃縮機(jī)及其分類(lèi)由于舉國(guó)環(huán)保意識(shí)的提高和環(huán)保法制、標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善和健全，以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展

12、，使得水處理和選礦的關(guān)鍵設(shè)備濃縮機(jī)更廣泛地應(yīng)用于冶金、市政、石化、電力、礦山、機(jī)械等行業(yè)，而且出現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)。為了將以液體為主要成分的懸浮液進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的分離，通常情況下，首先對(duì)其進(jìn)行濃縮處理，以提高液體中固體物的濃度。隨著礦業(yè)的發(fā)展，選礦廠(chǎng)濃縮脫水工作量愈來(lái)愈大，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了各種類(lèi)型的濃縮機(jī)，以適應(yīng)不同選礦工藝的具體要求，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)濃縮機(jī)向深錐濃縮機(jī)再向新型濃縮機(jī)的轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代濃縮機(jī)以傳統(tǒng)濃縮機(jī)為基礎(chǔ)，以新型濃縮機(jī)為方向，不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)、性能，系統(tǒng)規(guī)格逐步完善，向著高性能、高處理量和自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展。濃縮機(jī)主要由圓形濃縮池和耙式刮泥機(jī)兩大部分組成，濃縮池里懸浮于礦漿中的固體顆粒在重力作

13、用下沉降，上部則成為澄清水，使固液得以分離，沉積于濃縮池底部的礦泥由耙式刮泥機(jī)連續(xù)地刮集到池底中心排礦口排出，而澄清水則由濃縮池上沿溢出。耙式濃縮機(jī)通?？煞譃橹行膫鲃?dòng)式和周邊傳動(dòng)式兩大類(lèi)，構(gòu)造大致相同，都是由池體、耙架、傳動(dòng)裝置、給料裝置、排料裝置、安全信號(hào)和耙架提升裝置組成。濃縮機(jī)安裝在沉淀池（圓形、少數(shù)方形）上，將沉淀在下部的泥漿刮集一起排出（一般在中心）處理。通過(guò)沉淀池上部邊緣的集油（渣）槽將浮渣和油刮集在一起排走處理,而上部的澄清水通過(guò)溢流堰排出處理。濃縮機(jī)的池體一般可用水泥制成，小型號(hào)的可用鋼板焊制，為了便于運(yùn)輸物料，底部有的傾角；與池底距離最近的是耙架，耙架下有刮板；濃縮機(jī)的給料一

14、般是先由給料溜槽把礦漿給入池中的中心受料筒，而后再向四周輻射；礦漿中的固體顆粒逐漸濃縮沉降到底部，并由耙架下的刮板刮入池底中心的圓錐形卸料斗中，在用沙泵排出；池體的上部周邊沒(méi)有環(huán)形溢流槽，最終的澄清水由環(huán)形溢流槽排出；當(dāng)給料量過(guò)多或沉淀物濃度過(guò)大時(shí)，安全裝置發(fā)出信號(hào)，通過(guò)人工手動(dòng)或自動(dòng)提怕裝置將耙架提起，以免燒壞電機(jī)或損壞機(jī)件?，F(xiàn)在用于沉淀池上的濃縮機(jī)種類(lèi)繁多，從動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式歸類(lèi)大概有兩種：一種是周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)；一種是中心傳動(dòng)濃縮機(jī)。在選擇濃縮機(jī)時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)給料量、給料量粒度的組成、物料沉降速度、給料和排料的固液比、礦漿及泡沫的黏度、浮選藥劑和絮凝藥劑的類(lèi)型、礦漿溫度等因素來(lái)確定其規(guī)格和類(lèi)型

15、。給料量較小時(shí)一般選用中心傳動(dòng)式濃縮機(jī)，給料量較大時(shí)則選用周邊傳動(dòng)式濃縮機(jī)，物料密度小可用輥輪式，反之以齒條式為宜。在廠(chǎng)地小和寒冷地區(qū)濃縮機(jī)設(shè)于室內(nèi)時(shí)，可選用高效濃縮機(jī)，但要考慮到絮凝劑的效果及其對(duì)下面工序的影響。既要滿(mǎn)足下段作業(yè)對(duì)精礦或中礦含水量的要求，又要嚴(yán)格控制和減少隨溢流流失的金屬量及溢流水的濁度。應(yīng)盡量通過(guò)生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)或模擬實(shí)驗(yàn)確定所需濃縮機(jī)面積，并據(jù)此選用合適的濃縮機(jī)。在準(zhǔn)確掌握被濃縮礦漿特性的情況下，可參照處理類(lèi)似礦石選礦廠(chǎng)的生產(chǎn)指標(biāo)選用相應(yīng)的濃縮機(jī)。（二）濃縮機(jī)的工作過(guò)程（原理）濃縮機(jī)主要由傳動(dòng)裝置、穩(wěn)流筒、橋架、短耙、長(zhǎng)耙、中心部分、集電裝置、電氣控制系統(tǒng)等組成，由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)

16、作周邊回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將池底的污泥刮集到池中心，經(jīng)集泥槽排到池外，澄清水經(jīng)溢流堰排到池外。其工作原理為：含有細(xì)粒物體的料漿或污水，經(jīng)槽架給入濃縮池的中心部位穩(wěn)流筒，漿料以均勻分散輻射狀向周邊或方形池另一邊向另一邊緩慢擴(kuò)散流動(dòng)，在漫游擴(kuò)散過(guò)程中料漿或污水中的固體顆粒借自重和絮凝作用陸續(xù)沉降。 最初由于濃度較低，顆粒基本上做自由沉降且速度較快；繼而沉入濃集帶，沉速較慢：最后，沉到最下部的沉積帶，也是濃度較高的壓縮區(qū)，水分由沉降顆粒的間隙間不斷析出。在耙架連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，耙齒將沉積物沿池底的錐形坡面逐級(jí)推向池底的中心處，最后由池底的排料口排出。耙齒推進(jìn)沉積物時(shí)，也是刮板對(duì)沉積物的一個(gè)濃縮過(guò)程，這也大大加強(qiáng)了沉

17、積物的析水作用，因?yàn)閺呐帕峡谂懦氖墙?jīng)過(guò)濃縮的漿料或污泥。而池子的上部是澄清帶，澄清水從池邊的溢流堰排出。以上構(gòu)成濃縮機(jī)工作的全過(guò)程。（三） 國(guó)內(nèi)外濃縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)在國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家采用的大中型濃縮機(jī)，無(wú)論是美國(guó)出口到我國(guó)30m以上大型選礦濃縮機(jī)還是德國(guó)柏林污水廠(chǎng)50m濃縮機(jī)基本都是周邊傳動(dòng)提耙濃縮機(jī)（中心傳動(dòng)很少），運(yùn)行可靠。特別是用于礦山，十幾年仍運(yùn)行正常，可靠、效率高。國(guó)內(nèi)大部分專(zhuān)業(yè)人士都認(rèn)為周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)是主流和發(fā)展方向，全心致力于解決周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)應(yīng)用中還存在的問(wèn)題。近年來(lái)，將30m以上100m以下負(fù)荷較大的周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)陸續(xù)改動(dòng)中心部分、傳動(dòng)裝置及集電裝置，如寶鋼不銹鋼公司30m周

18、邊傳動(dòng)濃縮機(jī)，鐵煤集團(tuán)大興礦30m周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)都進(jìn)行了技術(shù)改造，多年來(lái)運(yùn)行效果良好。正是在這個(gè)基礎(chǔ)上，周邊傳動(dòng)系列濃縮機(jī)逐步完善發(fā)展。（四）周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)周邊傳動(dòng)式濃縮機(jī)，是選煤廠(chǎng)處理煤泥水、實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)主要設(shè)備. 周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)主要由耙架、槽架、中心支架、集電裝置、傳動(dòng)裝置等組成，它的傳動(dòng)裝置是把電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給掛著耙子的桁架，使桁架在池子內(nèi)圍繞中心均勻地旋轉(zhuǎn)。周邊傳動(dòng)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、費(fèi)用低，但是周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)輪需要足夠的摩擦力，摩擦力不夠，易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的膠輪驅(qū)動(dòng)是將膠輪直接與混凝土表面接觸，增大了接觸面的摩擦力，故障率低并節(jié)省維護(hù)費(fèi)用，

19、即使長(zhǎng)時(shí)間不更換膠輪，傳動(dòng)效果仍然較好。周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力是來(lái)自于周邊耙臂上的電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的膠輪與池邊軌道的摩擦力，進(jìn)而帶動(dòng)耙臂使耙架旋轉(zhuǎn)，由耙架上處于一定角度的刮泥板將池底高濃度污泥刮集到中心從而排走。為防止膠輪打滑，需要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)附加一定的重量；電機(jī)所需電源通過(guò)池中心滑觸線(xiàn)來(lái)傳遞。盡管周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)存在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)效果不好，沒(méi)有過(guò)載保護(hù)功能，易壓耙，還有笨重齒條、軌道等問(wèn)題，但運(yùn)行可靠及操作維修方便，所以多年來(lái)，在不同領(lǐng)域很多人依然堅(jiān)持使用周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)。優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：a、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠；b、傳動(dòng)輪可以有多種型式，應(yīng)用廣泛；c、適用于大扭矩傳動(dòng)。所以雖然近年中心傳動(dòng)濃縮機(jī)發(fā)展勢(shì)頭很

20、猛，但是隨著周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的不斷完善發(fā)展，其在選礦行業(yè)大直徑濃縮池中還是占有數(shù)量上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。（五）課題研究的意義作為發(fā)展中的社會(huì)主義國(guó)家，我國(guó)人民在現(xiàn)代化建設(shè)的過(guò)程中，面臨比世界其他國(guó)家更為嚴(yán)峻人口、資源和環(huán)境形勢(shì)。沉重的人口負(fù)擔(dān)，人均資源不足，環(huán)境狀況惡化，嚴(yán)重影響著黨和政府發(fā)展經(jīng)濟(jì)的宏觀決策，也影響著人民群眾生活水平的提高，成為制約我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的首要問(wèn)題。改革開(kāi)放三十多年來(lái)中國(guó)社會(huì)公眾和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部的環(huán)保意識(shí)得到大幅提高，中國(guó)的社會(huì)環(huán)境、自然資源在很大程度上得到改善。但是，目前中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化中期和城市化迅速發(fā)展的時(shí)期，從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)歷來(lái)看，這是消耗資源最多，對(duì)環(huán)境破壞最大的時(shí)期。

21、為了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，中國(guó)政府提出了全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀。改革開(kāi)放，特別十一屆四中全會(huì)以來(lái)，我國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作有了長(zhǎng)足的發(fā)展。1992年聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)之后，我國(guó)率先提出了環(huán)境與發(fā)展十大對(duì)策，指定中國(guó)21世紀(jì)議程，中國(guó)環(huán)境保護(hù)行動(dòng)等文件，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基本指導(dǎo)方針。經(jīng)過(guò)十多年的努力，在全國(guó)范圍內(nèi)初步建立起了環(huán)境保護(hù)部門(mén)監(jiān)督管理，各有關(guān)部門(mén)分工負(fù)責(zé)的環(huán)境管理體系以及響應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、監(jiān)理、統(tǒng)計(jì)、科研、宣傳、教育體系。 到1997年，我國(guó)相繼頒布了環(huán)境保護(hù)法等6部專(zhuān)門(mén)的環(huán)境法律，資源保護(hù)法律9部，環(huán)境行政法規(guī)28件，環(huán)抱部門(mén)發(fā)布環(huán)境規(guī)章70余件，環(huán)境標(biāo)

22、準(zhǔn)390項(xiàng)。環(huán)保已經(jīng)從主要依靠行政手段向著利用法律手段轉(zhuǎn)移。城市環(huán)境整治和工業(yè)污染防治取得了明顯成效，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)從末端治理轉(zhuǎn)變到源頭控制。我國(guó)積極開(kāi)展環(huán)境外交，參與各項(xiàng)重大的國(guó)際環(huán)境事務(wù)，在國(guó)際環(huán)境與發(fā)展領(lǐng)域中發(fā)揮月來(lái)越大的作用；簽署并批準(zhǔn)了保護(hù)臭氧層維也納公約，聯(lián)合國(guó)氣候變化框架會(huì)議，生物多樣化公約等多項(xiàng)國(guó)際環(huán)境公約。每年，政府還投入了大量資金用于環(huán)境治理。其中與人民生活休戚相關(guān)的環(huán)保設(shè)備得到了極大的關(guān)注.在國(guó)內(nèi)環(huán)保需求的拉動(dòng)下，我國(guó)環(huán)保設(shè)備行業(yè)有了明顯的進(jìn)步?！笆濉逼陂g，全行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值同比增幅在15%以上，有的重點(diǎn)企業(yè)高達(dá)37%。其中，2006年水污染防治設(shè)備的產(chǎn)量與2005年相比增

23、長(zhǎng)6倍；固體廢棄物處理設(shè)備的產(chǎn)量增加了31.18%；環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的產(chǎn)量2006年也有了明顯回升。但是，由于國(guó)產(chǎn)環(huán)保設(shè)備及儀器儀表檔次不高，我國(guó)各行業(yè)的節(jié)能減排受到一定程度的制約。比如，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的污染在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器儀表尚未完全過(guò)關(guān)，進(jìn)口監(jiān)測(cè)儀器儀表又價(jià)格太貴。因此，除關(guān)鍵必要部位外，很多大型化工企業(yè)只好采用人工取樣、分析，一定程度上影響了環(huán)保技術(shù)的發(fā)展和治理水平的提高。 隨著排污總量控制的推行、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán)和清潔生產(chǎn)的實(shí)施等，化工環(huán)保設(shè)備的性能和技術(shù)需要進(jìn)一步優(yōu)化，提升產(chǎn)品的檔次。質(zhì)量上的缺陷、材料性能和質(zhì)量的不適應(yīng)，以及少數(shù)產(chǎn)品適用性不佳等，是影響化工環(huán)保設(shè)備質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素，必須加以

24、改進(jìn)提高。同時(shí)，提高高新技術(shù)產(chǎn)品比例和重大技術(shù)裝備的成套水平，推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展某些領(lǐng)域缺乏的技術(shù)裝備、高效低成本的環(huán)保機(jī)械產(chǎn)品，是當(dāng)前和今后提高產(chǎn)品品種滿(mǎn)足度的重要內(nèi)容。某些重點(diǎn)環(huán)境工程的質(zhì)量較差，甚至建成后不能運(yùn)行，出現(xiàn)問(wèn)題的原因涉及工程設(shè)計(jì)、成套能力、產(chǎn)品質(zhì)量及工程管理諸多方面，同樣應(yīng)引起重視。據(jù)了解，目前化工環(huán)保設(shè)備的市場(chǎng)需求熱點(diǎn)是：污水處理成套設(shè)備、再生水（中水）回用成套設(shè)備等。此外，清潔生產(chǎn)的眾多領(lǐng)域都將是環(huán)保設(shè)備新的發(fā)展空間。 基于以上的大趨勢(shì)，我以選煤廠(chǎng)30米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作的初步嘗試，其基本目

25、的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、基本技能研究和處理問(wèn)題的能力。本課題的設(shè)計(jì)使我們對(duì)濃縮機(jī)有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，較為合理的闡述了自己的設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新點(diǎn)，我感覺(jué)自己在設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)會(huì)了不少的知識(shí)，不但溫習(xí)了曾經(jīng)學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，而且還學(xué)會(huì)了好多新的電子和機(jī)械方面的知識(shí)。二、 周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)總體設(shè)計(jì)（1） 本設(shè)計(jì)課題濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)濃縮池直徑：30000沉淀池直壁深度：2000入料方式：中部耙架每轉(zhuǎn)時(shí)間：15分鐘提板高度：底面以上50-150mm額定工作扭矩：120knm 電機(jī)功率：7.5kwx2（2） 濃縮機(jī)的總體構(gòu)成周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)按選裝桁架結(jié)構(gòu)可分為半跨式和全跨式，本次設(shè)計(jì)選用全跨式雙電

26、機(jī)驅(qū)動(dòng)。1 全跨式全跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)如圖21所示，具有橫跨池徑的工作橋，橋架的兩端各有一 套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)桁架為對(duì)稱(chēng)的雙臂式桁架，并具有對(duì)稱(chēng)的刮板布置。桁架的驅(qū)動(dòng)力，主要是以驅(qū)動(dòng)滾輪與鋼軌之間，或是實(shí)心橡膠輪與混凝土面之間的摩擦系 數(shù)乘以驅(qū)動(dòng)輪輪壓所產(chǎn)生的摩擦力確定。驅(qū)動(dòng)阻力大于摩擦力時(shí)，滾輪產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，這 與行車(chē)式吸泥機(jī)所介紹的情況一樣。因此，必須注意驅(qū)動(dòng)力和摩接力的關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn) 行防滑驗(yàn)算。如摩擦力不足時(shí)，應(yīng)釆取增加壓重或采用帶齒輪的滾輪在帶齒條的軌道上滾 動(dòng)等措施，以滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)力。圖21全路式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)1-刮板；2可動(dòng)臂；3_橋架；4一旋轉(zhuǎn)支撐；5撇渣裝置 2 半跨式半

27、跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)常見(jiàn)的有旋轉(zhuǎn)桁架式或可動(dòng)臂式，如圖22和圖23所示， 主要由中心旋轉(zhuǎn)支座、旋轉(zhuǎn)桁架(或可動(dòng)臂)、刮板、撇渣機(jī)構(gòu)、集電裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及軌 道等部件組成，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。半跨式橋架的一端與中心立柱上的旋轉(zhuǎn)支座相接，另一端安裝驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾輪.通過(guò) 傳動(dòng)使?jié)L輪在池周走道平臺(tái)上作圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)池內(nèi)刮板將污泥刮向池中心的集泥槽內(nèi)。圖2-2半跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)總體結(jié)構(gòu)（旋轉(zhuǎn)桁架）1 一中心旋轉(zhuǎn)支架；2_欄桿；3旋轉(zhuǎn)桁架；4驅(qū)動(dòng)裝置；5刮板圖23半跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)(可動(dòng)臂式)總體結(jié)構(gòu)1 一刮臂；2可動(dòng)臂；3橋架；4一旋轉(zhuǎn)支架；5撇渣裝置3 中心旋轉(zhuǎn)支座中心旋轉(zhuǎn)支座是周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的重要部件之

28、一，由固定支承座、轉(zhuǎn)動(dòng)套、推力滾動(dòng)軸承和集電環(huán)等四個(gè)部件組成，如圖24所示。中心旋轉(zhuǎn)支座安裝在兼作進(jìn)水管的中心 柱管平臺(tái)上，柱管大多釆用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。軸承主要承受軸向荷載，徑向荷載較小。但 如周邊驅(qū)動(dòng)滾輪的走向，偏離正常軌跡或鋼軌圓心與中心軸承不同心，在中心軸承上將產(chǎn) 生嚴(yán)重的徑向力。因此，必須保證車(chē)輪的安裝精度。中心支座與旋轉(zhuǎn)桁架以鉸接的形式連 接，刮泥時(shí)產(chǎn)生的扭矩作用于中心支座時(shí)即轉(zhuǎn)化為中心旋轉(zhuǎn)軸承的圓周摩擦力，因而受力條件較好，這與中心旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)刮泥機(jī)有很大不同。圖24中心旋轉(zhuǎn)支座1擋圈；2旋臂；3螺釘；4一壓蓋；5_檢修孔蓋；6集電器；7-銷(xiāo)軸；8 防塵罩;9-推力軸承；10-蓋；11

29、-支座4 撇渣機(jī)構(gòu)及刮板布置在沉淀池中，特別是污水的初次沉淀池和二次沉淀池的液面上浮有較多的泥渣和泡沬等雜質(zhì)，如果不及時(shí)撇除，會(huì)影響出水水質(zhì)，因此，需要設(shè)置撇渣機(jī)構(gòu)。圖2-5為撇渣 機(jī)構(gòu)的一例，主要是由撇渣板、排渣斗及沖洗機(jī)構(gòu)等部件組成。撇渣板固定在旋轉(zhuǎn)桁架的 前方，與桁架的中心線(xiàn)成一角度，使浮渣沿撇渣板推向池周，撇渣板高約300mm，安裝高 度應(yīng)有100mm的可調(diào)位置，以使撇渣板的一半露出水面。排渣斗和沖洗機(jī)構(gòu)固定在池周， 桁架旋轉(zhuǎn)到排渣斗的位置時(shí)，將浮渣撇入斗內(nèi)。與此同時(shí)，設(shè)在桁架上的壓輪正好壓下沖 洗閥門(mén)的扛桿，使閥門(mén)開(kāi)啟，并利用沉淀池的出水，回流入斗進(jìn)行沖洗，將積在斗內(nèi)的浮 渣排出。當(dāng)

30、壓輪移過(guò)閥門(mén)的扛桿后，靠扛桿的自重將閥門(mén)重新關(guān)上。1_壓輪；2_杠桿；3_沖水閥；4_抹渣板；5_排渣斗；6_支架圖2-5撇渣機(jī)構(gòu)5 支架和集電裝置濃縮機(jī)支架固定在鋼筋混凝土支柱上，耙架的一端與支架固定，另一端與傳動(dòng)架相連接，并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的輥輪支撐在軌道上，軌道和齒條裝設(shè)在池體的邊緣上。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置使傳動(dòng)輥輪沿軌道饒池體中心回轉(zhuǎn)，從而，帶動(dòng)耙架做圓周運(yùn)動(dòng)。物料由料槽通過(guò)支架流入濃縮池，底流濃縮物用沙泵抽出，溢流自溢流槽流出。整個(gè)耙架的重量分別支撐在支架和軌道上，支架承受耙架的主要重量，并裝設(shè)有電動(dòng)機(jī)的集電裝置。固定支架用預(yù)埋螺栓固定在池體中央的鋼筋混凝土上，支撐環(huán)與固定支架連接在一起，

31、套環(huán)頂部用于支撐濃縮機(jī)上的衍架，交換套環(huán)裝在支撐套環(huán)內(nèi)。給入濃縮機(jī)的物料，就是流經(jīng)交換套環(huán)，從固定支架的分液口進(jìn)入池體。固定支架、支撐套環(huán)和交換套環(huán)在工作過(guò)程中都是固定不動(dòng)的。旋轉(zhuǎn)支架通過(guò)止推軸承支撐在固定支架上，并用軸連接耙架，工作時(shí)，由于耙架的回轉(zhuǎn)，而使旋轉(zhuǎn)支架相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。集電裝置是由電刷和集電環(huán)等主要部件組成。電源的導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)傳動(dòng)架接至電刷上，電刷固定在不動(dòng)的支撐套環(huán)上，集電環(huán)則固定在旋轉(zhuǎn)支架上。耙架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩者的接觸傳導(dǎo)，就可時(shí)敷設(shè)在傳動(dòng)架上的電動(dòng)機(jī)導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)常與電源接通。如圖2-6所示：圖2-6集電裝置（3） 傳動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)成1 工作驅(qū)動(dòng)原理簡(jiǎn)析刮泥機(jī)的傳動(dòng)原理周邊傳動(dòng)半橋式刮泥機(jī)在

32、圓型沉淀池上的工作，是依靠沉淀池的混 凝土平面走臺(tái)為軌道，刮泥機(jī)的支墩中心為圓心，通過(guò)刮泥機(jī)橋架一端設(shè)置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)端梁底部的行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)。刮泥機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)工作橋沿池平面旋轉(zhuǎn)，工作橋帶動(dòng) 刮臂旋轉(zhuǎn)，固定于刮臂上的刮板將泥由池邊逐漸刮至池中心的集泥斗中，刮泥板曲線(xiàn)為對(duì) 數(shù)螺旋線(xiàn)形，受力均勻，刮泥徹底，當(dāng)池底遇有障礙物時(shí)，能自動(dòng)讓祀，保護(hù)機(jī)器不受傷 害。驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有扭矩保護(hù)裝置，工作更加安全。主梁除傳統(tǒng)碳鋼制造還可以采用不銹鋼 制作，使用范圍廣，裝飾效果好。周邊傳動(dòng)全橋式刮泥機(jī)的行走輪是鑄鋼輪轂，外輪緣采用寬幅聚氨脂橡膠或其他材 料，經(jīng)過(guò)加工而成。一般直徑500600mm,寬度20030

33、0mm,以13m / min的線(xiàn)速度作圓 周運(yùn)行。圖2-7為其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖。11選煤廠(chǎng)30米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)圖2.7傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-減速機(jī)；2-傳動(dòng)軸；3-軸承支座；4-軌道；5-滾輪2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各部分的組成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常由戶(hù)外式電動(dòng)機(jī)，臥式擺線(xiàn)針輪減速機(jī)，聯(lián)軸器，滾輪等部件組成。行走電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)一級(jí)鏈輪傳動(dòng)，隨即帶動(dòng)二級(jí)擺線(xiàn)針輪減速機(jī)，輸出符合 設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)速和功率。減速機(jī)的輸出軸與滾輪的動(dòng)力軸通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接，最后帶動(dòng)滾輪 在軌道上行駛。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成見(jiàn)圖2-8。2-8傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)圖1-減速器；2-聯(lián)軸器；3-滾動(dòng)軸承座；4-對(duì)滾齒輪；5-滾輪軸；6-滾輪三、濃縮機(jī)功率計(jì)算及電機(jī)選

34、用（1） 確定污泥濃縮機(jī)刮板外緣線(xiàn)速度根據(jù)輻流式沉淀池主要參數(shù)要求：(1) 池子直徑與有效水深比一般采用612。(2) 池底縱向坡度001002。(3) 刮泥機(jī)外周刮泥板的線(xiàn)速度一般采用1-3m/min。(4) 排泥管直徑不得小于200mm。(5) 超高03m以上。 故而取刮泥板外緣線(xiàn)速度3m/min，這也與課題給定的技術(shù)特征參數(shù)相符。（2） 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的要求機(jī)器一般有原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并籍以改變運(yùn)動(dòng)的形式，速度大小和轉(zhuǎn)距大小。傳動(dòng)裝置一般包括傳動(dòng)件（齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)等）和支承件（軸，軸承，機(jī)體等）兩部分組成。它

35、的重量和成本在機(jī)器中占有很大比重，其性能和質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作影響也很大。因此我們要選用合理的傳動(dòng)方案。滿(mǎn)足工作機(jī)性能要求的傳動(dòng)方案，可以由不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型和不同的組合形式和布置順序構(gòu)成。合理的方案應(yīng)保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，加工方便，成本低廉，傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利。布置傳動(dòng)鏈時(shí)，一般考慮以下幾點(diǎn)：（1）帶傳動(dòng)的承載能力較小，傳遞相同轉(zhuǎn)距時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較其他傳動(dòng)形式大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖減振，因此布置在高速級(jí)（級(jí)速較高，傳遞相同效率時(shí)轉(zhuǎn)距較?。?。（2）鏈傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，不適合于高速傳動(dòng)，應(yīng)布置在低速級(jí)。（3）蝸桿傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，尺寸緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，但效率較低，適和于中

36、，小功率，間隙運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。當(dāng)與齒輪傳動(dòng)同時(shí)使用時(shí)，對(duì)采用鋁鐵青銅或鑄鐵作為蝸輪材 （4）圓錐齒加工比較困難，特別大直徑，大模數(shù)的圓錐齒輪，所以只有改變軸的布置料的蝸桿傳動(dòng)，可布置在低速級(jí)，使齒面滑動(dòng)深度較低，以防止產(chǎn)生膠合或嚴(yán)重磨損，應(yīng)可使減速器結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動(dòng)，由于允許齒面有較高的相對(duì)速度，可將蝸桿傳動(dòng)布置在高速級(jí)，以利于形成潤(rùn)滑油膜，可以提高承載能力和傳動(dòng)效率。方向時(shí)采用，并盡量放在高速級(jí)和限制傳動(dòng)比，以減小圓錐齒輪的直徑和模數(shù)（5）斜齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較直齒輪傳動(dòng)好，常用在高速級(jí)或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場(chǎng)合。（6）開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的工作環(huán)境差，潤(rùn)滑條件不好，磨損較嚴(yán)重，壽命較

37、短，應(yīng)布置在低速級(jí)。（7）一般將改變運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)（如螺旋傳動(dòng)，連桿結(jié)構(gòu)，凸輪結(jié)構(gòu)）布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的最后一級(jí)，并且常為工作機(jī)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。（3） 確定周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，主要根據(jù)刮泥機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)作用在中心軸上的旋轉(zhuǎn)阻力f1，周邊滾輪的行駛阻力f2 及刮泥阻力確定 。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常由戶(hù)外式電動(dòng)機(jī)，臥式擺線(xiàn)針輪減速機(jī)，鏈條鏈輪，滾輪等部件組成。如下圖所示。由于在圓形池上刮泥時(shí)，周邊線(xiàn)速度為1.5m/min，滾輪總是以一定旋向和線(xiàn)速度在池周行使，所以不論池徑大小，減速比均相同，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)較容易做到系列化。確定行駛車(chē)輪的直徑，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：1）濃縮機(jī)總重力g =8.60kn，驅(qū)動(dòng)

38、機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率是70%，選用22kg/m鋼軌，車(chē)輪的輪軸直徑d=111mm.2）30m的池直徑，有效深度h=3m,污水停滯時(shí)間2h,刮泥板外緣直徑30m;外緣線(xiàn)速度3m/min;污泥對(duì)池底的摩擦系數(shù)為=0.1；懸浮物含量ss=300mg/l;驅(qū)除率 =40%由于中心旋轉(zhuǎn)支座和車(chē)輪共同受力，所以可以看做是簡(jiǎn)支梁，那么車(chē)輪的輪壓力p和中心旋轉(zhuǎn)支座的載荷w中相等所以每個(gè)車(chē)輪的輪壓為p=8.602 =4.30kn查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版327頁(yè)表7-11，可知道直徑407mm,寬度86mm的實(shí)心膠輪的最大許用載荷為5.3kn，所以完成符合本設(shè)計(jì)的需求。所以取車(chē)輪的直徑d=407mm，輪寬為86mm所以

39、滾輪的轉(zhuǎn)速為n= = 2.388 r/min式中 ：v為驅(qū)動(dòng)滾輪行駛速度（m/min），d為滾輪直徑。1 中心軸承旋轉(zhuǎn)阻力f1及功率n1計(jì)算= *2*0.05=71.67 (n) 中心軸承旋轉(zhuǎn)阻力f1所消耗的功率n1為:= 0.0057 (kw) 式中 ：w為作用在中心旋轉(zhuǎn)支撐上的載荷(n)； d為滾動(dòng)軸承鋼球直徑(cm)，此處取6cm; k滾動(dòng)軸承摩擦力臂(cm)； v1軸承中心圓的圓周速度(mmin)，n*d=1.194r/min *40mm =0.04776m/min。2 周邊滾輪行駛阻力f2及功率n2計(jì)算=1.3*4300* =251.55（n ）行駛阻力f2所消耗的功率：(kw) 式

40、中 ：為作用在周邊滾輪上的荷載(n)；k為摩擦系數(shù)，橡膠滾輪與混凝土為o408，鑄鋼滾輪與鋼軌為04；d2為輪軸直徑(cm)；為軸承摩擦系數(shù)，一般滾動(dòng)摩擦軸承取0002001； d為滾輪直徑6(cm)；v2為滾輪行駛速度(mmin)。3 刮泥阻力與刮泥功率計(jì)算= 67284.5（n） 刮泥阻力所消耗的功率：=2.24（kw） 公式中：每轉(zhuǎn)一周時(shí)間內(nèi)所沉淀的污泥量，根據(jù)設(shè)計(jì)要求取66.59m3/h； 為污泥與池底的摩擦系數(shù)0.1；重力加速度取9.81m/s2；刮泥板線(xiàn)速度，一般按刮臂2/3直徑處的線(xiàn)速度2m/min確定。4 總驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算確定=5.646（kw）（為機(jī)械總效率，查手冊(cè)知其范圍在

41、30到60，暫取40。） 根據(jù)以上計(jì)算，本設(shè)計(jì)采用周邊傳動(dòng)方式,傳動(dòng)部分的電動(dòng)機(jī)功率選則y132m2-6,功率7.5kw,額定轉(zhuǎn)速960r/min.耙架轉(zhuǎn)速每轉(zhuǎn)15min,膠輪軌道中心圓直徑15.6m , 膠輪直徑0.4m,由此得膠輪的轉(zhuǎn)速為n2=5.2r/min ，所以總傳動(dòng)比為i=960/5.2=184.153。電動(dòng)機(jī)相連的減速器選用，由于單機(jī)擺線(xiàn)針輪減速機(jī)的減速比最大為1：87，而二級(jí)擺線(xiàn)針輪減速機(jī)的最大減速比為1:5133,蝸桿減速器傳動(dòng)比為1:10-80,故決定采用二級(jí)擺線(xiàn)針輪減速機(jī)。四、開(kāi)式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)為支撐耙架，所以增加一級(jí)開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，用來(lái)減輕減速器輸出軸所要承受的徑向載荷，其

42、傳動(dòng)比為1。小齒輪選40cr鋼，調(diào)質(zhì)，hbs=241286；大齒輪選40cr鋼，調(diào)質(zhì)，hbs=241286。查取小齒輪選擇齒輪精度等級(jí)為8級(jí)精度。（1） 按齒根彎曲強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)m齒輪模數(shù)m的初算公式為式中 kd算式系數(shù)，對(duì)于直齒輪傳動(dòng)km=12.1 t1嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，nmt1=9549 z1齒輪副中小齒輪齒數(shù) 則 =18.17 圓整20（2） 齒輪幾何尺寸的計(jì)算齒輪齒數(shù)的選擇：由于其傳動(dòng)比為1，故大齒輪與小齒輪的的齒數(shù)相等，選擇齒數(shù)23，所以z1=z2=23，具體參數(shù)如下：分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑齒頂圓壓力角重合度端面重合度縱向重合

43、度總重合度齒寬（3） 齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法”（gb/t 34081977），該標(biāo)準(zhǔn)赫茲應(yīng)力作為齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算基礎(chǔ)，并用來(lái)評(píng)價(jià)齒輪的接觸強(qiáng)度。赫茲應(yīng)力是齒面間應(yīng)力的主要指標(biāo)，但不是產(chǎn)生點(diǎn)蝕的唯一原因。例如，在接觸應(yīng)力計(jì)算中的未考慮滑動(dòng)的大小和方向、摩擦因數(shù)和潤(rùn)滑狀態(tài)，這些都會(huì)影響到齒面的實(shí)際接觸應(yīng)力。齒面接觸強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，取節(jié)點(diǎn)和單對(duì)齒捏合區(qū)內(nèi)界點(diǎn)的應(yīng)力中的較大值，而小齒輪和大齒輪的許用接觸應(yīng)力要分別計(jì)算。齒面接觸應(yīng)力,圓周力f1 f1=2000t1/d1=2000/460=48503.6n重合度系數(shù):節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得=2.5動(dòng)載系

44、數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得=1.01齒向載荷分布系數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得齒向載荷分配系數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表得=1.2彈性系數(shù)ze:查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表得ze=189.8齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算公式：接觸疲勞許用應(yīng)力：試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限:查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖得=900計(jì)算接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇一般可靠性則=1.1工作硬化系數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖得=1計(jì)算接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)公式得=1.127小齒輪接觸疲勞許用應(yīng)力：大齒輪接觸疲勞許用應(yīng)力：由于大齒輪與小齒輪的系數(shù)全部相同，故，即滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度要求。（4） 開(kāi)式對(duì)滾齒輪齒輪軸的設(shè)計(jì)1 輸入軸1)、圓周向力ft和徑向力fr的大?。?轉(zhuǎn)

45、矩13774038.5 nmm 軸上小齒輪分度圓直徑：d1=460mm圓周向力： ft1=2t1/d1 =213774038.5/460 =48503.6n徑向力：a= 20fr1=ft1tan=48503.6tan20=17653.9n2)、初步估算軸最小的直徑選取40crni合金鋼作為軸的材料,調(diào)質(zhì)處理，由表查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 由式 計(jì)算軸的最小直徑,由表選取a=106，則得考慮裝聯(lián)軸器加鍵，計(jì)算軸的最小直徑并加大4%5%，故取軸最小的直徑d=120mm3)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸段1：此軸段用摩擦式安全聯(lián)軸器與減速器相連接，聯(lián)軸器選擇amn6，孔徑d1=120mm,軸孔長(zhǎng)度l=212mm，

46、實(shí)際使用長(zhǎng)度為212-(14)=210mm,軸段1的長(zhǎng)度l1=210mm.軸段2：此軸段安裝軸承，由于受到徑向載荷，選擇調(diào)心滾子軸承ddbb0=1302809316.7,軸承固定座103，軸段伸出固定座10，軸段2的長(zhǎng)度l2=103+10=113mm軸段3：此段為軸肩，起直徑d3=140,長(zhǎng)度l3=9mm軸段4：此軸段安裝小齒輪，小齒輪齒寬b=92mm,該軸段直徑d4=135,長(zhǎng)度l4=92-2=90mm軸段5：此軸段安裝軸承，由于受到徑向載荷，選擇調(diào)心滾子軸承ddbb0=1302809316.7,軸承固定座103，軸套長(zhǎng)度為5mm，軸段5的長(zhǎng)度l2=93+5=98mm4)、繪制軸的彎矩圖和扭

47、矩圖： （1）求軸承反力：h水平面：ft=rhb-rha rha=37475rhb=11028 v垂直面：fr=rvbrva rva=13640rvb=4014（2）求齒寬中心處彎矩：h水平面：mh= rha105.5rhb358.5=7907150.5n.mmv垂直面：mv= rva105.5rvb358.5=2878039n.mm（3）合成彎矩： m=8414638n.mm（4）扭矩t：t=13774038.5 nmm(5)、按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度：當(dāng)量彎mca=，取折合系數(shù)a=0.6,mca= =11794355n.mm軸的材料為40crni合金鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表查得b=900 n/

48、mm2,由表查得材料許用應(yīng)力-1b=80 n/mm。由式得軸的計(jì)算應(yīng)力為由計(jì)算結(jié)果可知,該軸滿(mǎn)足強(qiáng)度要求6)、精確校荷軸的疲勞強(qiáng)度 a：軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圓角半徑：各肩部處圓角半徑見(jiàn)圖紙 鍵槽：半聯(lián)軸器與軸周向固定采用a型平鍵連接，按gb1095-2003，gb1096-2003半聯(lián)軸器處的鍵為2514160 配合：參考設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)手冊(cè) mv=1471135.81n.mm精加工方法：參考設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)手冊(cè) b：選取危險(xiǎn)截面： 如圖所示：1-1截面所受的力最大，應(yīng)力集中教嚴(yán)重，2-2截面雖說(shuō)受力不是最大，但截面尺寸小，仍很危險(xiǎn)需要進(jìn)行校荷。 c：計(jì)算危險(xiǎn)截面工作應(yīng)力 截面1-1：截面彎矩：m1

49、=4301318.524n.mm截面扭矩：t=3906818.182n.mm 抗彎截面系數(shù)：w=0.1d3=0.11003=100000mm3 抗扭截面系數(shù)：wt=0.2d3=0.21003=200000mm3 截面上彎曲應(yīng)力：b=m/w=43.013n/mm2 截面上扭剪應(yīng)力：=t/wt=19.534 n/mm2彎曲應(yīng)力幅：a=b=43.013n/mm2 彎曲平均應(yīng)力：a=0扭切應(yīng)力：a=m=/2=19.534n/mm截面2-2：截面彎矩：m2=（73-12）m/73=3594252.465n.mm截面扭矩：t=3906818.182n.mm抗彎截面系數(shù)：w=0.1d3=0.1903=729

50、00mm3 抗扭截面系數(shù)：wt=0.2d3=0.21003=145800mm3 截面上彎曲應(yīng)力：b=m/w=49.304n/mm2 截面上扭剪應(yīng)力：=t/wt=26.796 n/mm2 彎曲應(yīng)力幅：a=b=49.304n/mm2 彎曲平均應(yīng)力：a=0 扭切應(yīng)力：a=m=/2=13.398n/mm d：確定材料特性系數(shù) e：確定綜合影響系數(shù)、 軸肩圓角處的有效應(yīng)力集中系數(shù)、，根據(jù)r/d=2.5/90=0.028，d/d=100/90=1.111查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)插值計(jì)算得：， 配合處綜合影響系數(shù)、，根據(jù)d和b，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)插值計(jì)算得：， 鍵槽處有效應(yīng)力集中系數(shù)、，根據(jù)b，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)插值計(jì)算得：

51、， 尺寸系數(shù)，根據(jù)d由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得, 表面狀況系數(shù),根據(jù)b,表面加工方法,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得: 軸肩處綜合影響系數(shù)、為: 同一截面如有兩個(gè)以上的應(yīng)力集中源,則選取其中較大的系數(shù)來(lái)計(jì)算安全系數(shù),本題中每個(gè)危險(xiǎn)截面只有一個(gè)應(yīng)力集中源,所以不需要比較. f：計(jì)算安全系數(shù) 取許用的安全系數(shù)為s=1.4 1-1截面: 2-2截面： 由計(jì)算結(jié)果可知,軸疲勞強(qiáng)度安全2 輸出軸1)、圓周向力ft和徑向力fr的大小： 轉(zhuǎn)矩13774038.5 nmm 軸上大齒輪分度圓直徑：d1=460mm圓周向力： ft1=2t1/d1 =213774038.5/460 =48503.6n徑向力：a= 20fr1=ft1ta

52、n=48503.6tan20=17653.9n2)、初步估算軸最小的直徑選取40crni合金鋼作為軸的材料,調(diào)質(zhì)處理，由表查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 由式 計(jì)算軸的最小直徑,由表選取a=106，則得3)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸段1：此軸段安裝軸承，由于受到徑向載荷，選擇調(diào)心滾子軸承ddbb0=1302809316.7,軸承固定座103，軸段1的長(zhǎng)度l=91mm軸段2：此段為軸肩，起直徑d3=140,長(zhǎng)度l3=13mm軸段3：此軸段安裝大齒輪，大齒輪齒寬b=92mm,該軸段直徑d4=135,長(zhǎng)度l4=92-2=90mm軸段4：此軸段安裝軸承，由于受到徑向載荷，選擇調(diào)心滾子軸承ddbb0=1302809316.7,軸承固定座103，軸套長(zhǎng)度為5mm，軸段5的長(zhǎng)度l=359mm輥輪輪寬系數(shù)0.6,輪寬b=3000.6=180