樹(shù)脂磨料雙鍋逆流式混料機(jī)上鍋設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目: 樹(shù)脂磨料雙鍋（上鍋）逆流式混料機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)制F0701 指導(dǎo)教師： 李玉林 2011 年 5 月 24 日目 次 1 雙鍋逆流混料機(jī)基本概述 11.1 混料機(jī)的簡(jiǎn)述及應(yīng)用領(lǐng)域 11.2 混料機(jī)上鍋的基本結(jié)構(gòu) 12 電動(dòng)機(jī)、減速器的選擇 22.1 電動(dòng)機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)選擇 22.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 32.3 減速器的設(shè)計(jì) 62.4 選定減速器 62.5 液壓缸的選擇 63 軸的選擇 63.1 軸的概述和材料選擇63.2 混料機(jī)上鍋的軸應(yīng)滿足的基本要求 73.3 鍋體翻轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì) 73.4 鍋體翻轉(zhuǎn)軸計(jì)算及其校核83.5 料叉支

2、架軸的設(shè)計(jì)123.6 料叉支架軸計(jì)算和校核134 軸承的選擇 164.1 軸承的校核 174.2軸承的密封和潤(rùn)滑 185 鍵的選擇 19設(shè)計(jì)總結(jié)20致謝21參考文獻(xiàn) 221 雙鍋混料機(jī)上鍋的基本概述1.1 混料機(jī)的簡(jiǎn)述及應(yīng)用領(lǐng)域雙鍋混料機(jī)由上鍋和下鍋兩部分組成，部分原料經(jīng)上鍋混合后倒入下鍋再加入所需混合的原料進(jìn)行混合，最終得到產(chǎn)品加工需要的均勻原材料?；炝襄佌蜣D(zhuǎn)動(dòng)，料叉逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者速度不同且轉(zhuǎn)向相反，從而將鍋中材料均勻混合。混料機(jī)將各種原料均勻混合，適宜混合粉末狀樹(shù)脂材料。許多塑料和磨具制造廠使用雙鍋混料機(jī)進(jìn)行原料混合。質(zhì)量是企業(yè)生存的根基，原材料混合是產(chǎn)品加工的第一道工序，其混合是否均勻

3、影響到成品的使用性能，因此很多廠家選擇混合質(zhì)量高的設(shè)備，雙鍋混料機(jī)達(dá)到了他們滿意的要求。目前我國(guó)還出于經(jīng)濟(jì)建設(shè)時(shí)期，塑料和磨具產(chǎn)品的需求還很大，國(guó)家投入了大量資金進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，雙鍋混料機(jī)將有很大的應(yīng)用空間。1.2雙鍋逆流式混料機(jī)上鍋的基本結(jié)構(gòu) 120L雙鍋逆流式混料機(jī)上鍋是由上鍋支架部分、鍋體支架部分、鍋體部分、料叉部分、液壓缸、電氣控制等部分組成。1.2.1上鍋支架部分支架由多塊大小不同的鋼板焊接在一塊，鋼板焊接形成整體框架，主要起支撐作用，T形梁增加整體的剛度，減少因受力而產(chǎn)生的變形。 1.2.2鍋體支架部分鍋體支架也是由多塊大小不同的鋼板焊接在一塊，形成鍋體翻轉(zhuǎn)架，沿鍋體架主軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)

4、角度95度。1.2.3鍋體部分鍋體部分包括電動(dòng)機(jī)、減速器、法蘭、擋圈和鍋體。鍋體是圓桶形，上端開(kāi)口，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的120L產(chǎn)品混合，上鍋只混合部分原料，設(shè)定鍋體直徑900mm，深400mm，厚度15mm。鍋體由渦輪蝸桿減速器帶動(dòng)。1.2.4料叉部分 料叉部分由料叉棒、料叉座、減速器、電動(dòng)機(jī)組成，還有一個(gè)固定的刮刀，刮去粘在鍋上的混合料，解決了混合料粘鍋的問(wèn)題。料叉在渦輪蝸桿減速器的帶動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，料叉頂端距鍋底5mm以內(nèi)防止混合料粘在鍋底上。1.2.5液壓缸 雙鍋混料機(jī)中用了三個(gè)液壓缸，料叉架翻轉(zhuǎn)液壓缸和兩個(gè)鍋體翻轉(zhuǎn)液壓缸。當(dāng)混合料混合完畢，料叉架翻轉(zhuǎn)液壓缸伸出，推動(dòng)料叉架翻轉(zhuǎn)，為鍋體翻轉(zhuǎn)提

5、供空間，鍋體翻轉(zhuǎn)液壓缸伸出，推動(dòng)鍋體翻轉(zhuǎn)，將混合料倒到下鍋中。2.5電氣控制系統(tǒng) 當(dāng)料叉或鍋體翻轉(zhuǎn)一定角度，自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)停止其翻轉(zhuǎn)。當(dāng)料叉或鍋體翻轉(zhuǎn)返回時(shí)回到一定位置，自動(dòng)控制系統(tǒng)令其停止。2 電動(dòng)機(jī)、減速器的選擇2.1 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)性能比較：步進(jìn)電機(jī)是一種離散運(yùn)動(dòng)的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。一、控制精度不同 兩相混

6、合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為 3.6、 1.8 ， 五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72、0.36。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小。交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360/131072=9.89秒。是步距角為1.8的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。二、低頻特性不同 步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不

7、足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT)，可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整。三、矩頻特性不同 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。 四、過(guò)載能力不同 步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過(guò)載和轉(zhuǎn)矩過(guò)載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆](méi)有這種過(guò)載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往

8、往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。五、運(yùn)行性能不同 步進(jìn)電機(jī)的控制為開(kāi)環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)。六、速度響應(yīng)性能不同 步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。 綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常

9、用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)?；谏鲜鏊欧姍C(jī)和步進(jìn)電機(jī)的比較，我們又考慮到本設(shè)備的具體要求選擇三相交流異步電動(dòng)機(jī)。工作環(huán)境中灰塵量較大，要求電動(dòng)機(jī)具有防止灰塵及其它雜物侵入的特點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)的防護(hù)方式選用封閉式。 電動(dòng)機(jī)結(jié)果形式有臥式和立式兩種，根據(jù)雙鍋逆流混料機(jī)的料叉架和鍋底架的情況，選用立式的電動(dòng)機(jī)。雙鍋逆流混料機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)差率均無(wú)特殊要求。經(jīng)綜合考慮，上鍋料叉電動(dòng)機(jī)和鍋體電動(dòng)機(jī)均選用封閉式Y(jié)系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2.2電動(dòng)機(jī)的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率要等于或稍大于工作要求的功率。容量小

10、于工作要求則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載發(fā)熱而過(guò)早損壞；容量大，則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi)。所需電動(dòng)機(jī)功率為： (kw) -(1)式中：-工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，kw-工作機(jī)所需輸入功率，即主軸動(dòng)力，kw-電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)效率加入原料后鍋體轉(zhuǎn)動(dòng)所需功率Pw=3.5 kw；攪拌時(shí)料叉所需功率Pw=2.6kw=*-(2)式中：-減速器傳動(dòng)效率； -聯(lián)軸器傳動(dòng)效率； 查表2-4可得：= 0.9；= 0.99；將參數(shù)代入公式（2）計(jì)算得：=0.9*0.99=0.891將計(jì)算結(jié)果代入式(1)可得：鍋體電動(dòng)機(jī)=3.00.891=3.37（kw）料叉電

11、動(dòng)機(jī)=2.50.891=2.8（kw）根據(jù)混料機(jī)的工作要求和參考國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，給定120L混料機(jī)的混料鍋電動(dòng)機(jī)的n=1440r/min 和實(shí)際所需電機(jī)功率 P=3.37kw ，料叉電動(dòng)機(jī)n=1440r/min和實(shí)際所需使手機(jī)功率P=2.8kw。選Y系列三相異步電機(jī)，考慮到功率損失和傳動(dòng)中的效率應(yīng)該選大些功率的電機(jī) 所以選定鍋體電機(jī)為：Y112M P=4kw n1=1440r/min料叉電動(dòng)機(jī)Y110L P=3kw n2=1440r/min電機(jī)的基本參數(shù)如表2.1:型號(hào)額定功率（KW 滿載轉(zhuǎn)速（r/min）額定轉(zhuǎn)矩Nm最大額定矩Nm質(zhì)量kgY112M414402.22.343Y110

12、L314402.22.338表2.1其外型如圖2.1所示：2.3減速器的設(shè)計(jì)減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)和工作機(jī)之間作為減速器的傳動(dòng)裝置；由于其結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，可成批生產(chǎn)。根據(jù)雙鍋逆流混料機(jī)結(jié)構(gòu)的需要，選擇已有的標(biāo)準(zhǔn)件渦輪蝸桿減速器，由于它具有以下特點(diǎn)：蝸輪蝸桿傳動(dòng)的兩輪嚙合齒面間為線接觸，能獲得比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)更好的嚙合效果，傳動(dòng)比和承載能力也更高。蝸輪蝸桿傳動(dòng)是一種螺旋式傳動(dòng)，傳動(dòng)中主要形式為齒嚙合傳動(dòng)，因此傳動(dòng)更為平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪音低，適合需要穩(wěn)固狀態(tài)的機(jī)械使用。蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比其他傳動(dòng)

13、機(jī)構(gòu)突出的優(yōu)點(diǎn)在于其自鎖功能，蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的蝸桿導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就會(huì)反向自鎖，這時(shí)只能是蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而蝸輪無(wú)法帶動(dòng)蝸桿，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的安全保護(hù)。2.4 選擇減速器選擇傳動(dòng)比，要滿足設(shè)備要求。渦輪蝸桿傳動(dòng)比系列有：8,10，12.5,16,20,25,31.5，40，50，63,80查資料并計(jì)算得120L混料鍋鍋體與料叉速比為5比4時(shí)混合效果好鍋體減速器傳動(dòng)比選50 ， 得鍋體轉(zhuǎn)速V=1440/50=28.8r/min料叉減速器傳動(dòng)比選40 ， 即料叉轉(zhuǎn)速V=1440/40=36r/min2.5液壓缸的選擇根據(jù)本設(shè)備的情況，料叉架液壓缸伸出臂直徑選40m

14、m，齒輪泵液體壓力100Kg/cm2 ，鍋體較重，伸出臂直徑選50mm，齒輪泵液體壓力100Kg/cm2。3 軸的選擇3.1軸的概述和材料的選擇 根據(jù)軸的受載情況，可分為：心軸（只受彎矩）、轉(zhuǎn)軸（同時(shí)承受彎矩和扭矩）和傳動(dòng)軸（主要承受扭矩，不承受或者承受較小的彎矩）。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀，軸又可分為：光軸和階梯軸；實(shí)心軸和空心軸；圓形截面軸和非圓形截面軸。軸的常用材料是優(yōu)質(zhì)中碳鋼，其中以45鋼最為常用。對(duì)于受載較小或者不甚重要的軸可采用A3、A5等普通的碳素鋼；對(duì)于某些具有特殊要求的軸（例如花鍵軸、齒輪軸、裝有滑動(dòng)軸承的高速軸）可用合金鋼。采用熱處理（如調(diào)質(zhì)、表面淬火、滲碳、滲氮等）和表面強(qiáng)化處理（

15、如噴丸、滾壓）可以提高軸的疲勞強(qiáng)度和耐磨性，滲氮和可以提高軸的耐蝕性。 制造軸的毛坯一般用圓鋼棒料或者鍛坯。當(dāng)毛坯的直徑較小時(shí)或者階梯軸的直徑變化不大時(shí)，可用圓鋼棒料制造。對(duì)于重要的， 大直徑的或者階梯軸變化較大的軸，常采用鍛坯。對(duì)于形狀復(fù)雜的軸，可采用鑄造?；诖?，我本次的設(shè)計(jì)是有六根軸即混料鍋翻轉(zhuǎn)軸、料叉架翻轉(zhuǎn)軸、液壓缸1上下的心軸和液壓缸2上下的心軸，按照軸的傳動(dòng)功率和所承受的載荷來(lái)講，我選用45鋼。3.2混料機(jī)上鍋的軸應(yīng)滿足的基本要求 剛度：上鍋軸部件的剛度是指其在外加載荷作用下抵抗變形的能力，通常以上鍋的軸產(chǎn)生單位位移的彈性變形時(shí)，在位移方向上所施加的作用力來(lái)定義?；炝蠙C(jī)上鍋軸主要承

16、受徑向力，軸向基本不受力，徑向受力應(yīng)低于軸所能承受的最大壓力。 軸部件的剛度是綜合剛度，軸的尺寸和形狀、軸承的類型和數(shù)量、預(yù)緊和配置形式、軸部件的制造和裝配質(zhì)量等都影響混料機(jī)軸部件的剛度。3.3 鍋體翻轉(zhuǎn)軸計(jì)算及其校核一、鍋體翻轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)鍋體翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,中間粗細(xì)一致，兩端安裝軸承，液壓缸推動(dòng)鍋體架翻轉(zhuǎn)，鍋體架帶動(dòng)主軸沿主軸軸線旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度不高，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相對(duì)簡(jiǎn)單。二、軸的材料與熱處理設(shè)計(jì)要求承受載荷不是很大，在鍋體翻轉(zhuǎn)開(kāi)始受一定的沖擊載荷和振動(dòng)載荷，故軸的材料為45鋼加調(diào)質(zhì)處理。三、鍋體翻轉(zhuǎn)軸的技術(shù)要求調(diào)質(zhì)處理HB=220-240；倒角為；未注尺寸偏差精度為IT12。3.4

17、鍋體翻轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)已知：簡(jiǎn)支軸，動(dòng)力由軸的液壓缸端輸入，畫(huà)出軸的結(jié)構(gòu)草圖并設(shè)計(jì)校核該軸材料45，軸徑d，取A0=115，由選定的液壓缸知其P為1.8，n為5r/min考慮到外界可能有的一些影響應(yīng)增加軸徑，取d=80。（）畫(huà)出軸的參考直徑 （）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程 （）完成結(jié)構(gòu)草圖（）在液壓缸作用時(shí)軸受力圖（）軸向受力根據(jù)受力分析，軸幾乎不受水平力，省略掉，所以軸向的受力為零。（）徑向受力（）水平面彎矩圖同樣原理，根據(jù)受力分析，軸不受軸向力，所以軸向彎矩圖零。（）徑向彎矩圖軸材料選用45鋼調(diào)質(zhì)，軸的計(jì)算步驟列于下表。（1）支反力水平面支反力 得 得 垂直面支反力 f2x510+f4x1170=f3x1020

18、 得 f4=2641N 660x400+f1x1020=f3x150 得f1=-1893 力方向向上（2）用安全系數(shù)法校核該軸的強(qiáng)度判斷危險(xiǎn)截面 初步分析危險(xiǎn)截面為液壓缸頂端處 軸材料選45鋼調(diào)質(zhì)，可得， 脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限 等效系數(shù) 液壓缸頂端對(duì)應(yīng)的軸部分彎矩 彎曲應(yīng)力幅 彎曲平均應(yīng)力 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力 應(yīng)力集中系數(shù)有效應(yīng)力集中系數(shù) 用插值法查得，表面狀態(tài)系數(shù) 尺寸系數(shù) ，安全系數(shù)彎曲安全系數(shù) 扭轉(zhuǎn)安全系數(shù) 復(fù)合安全系數(shù) 故該軸安全。3.5料叉支架軸計(jì)算及其校核一、料叉軸的結(jié)構(gòu)料叉支架軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,中間粗細(xì)一致，兩端安裝軸承，液壓缸推動(dòng)料叉支架翻轉(zhuǎn)，料叉支架帶動(dòng)主軸

19、沿主軸軸線旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度不高，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相對(duì)簡(jiǎn)單。二、軸的材料與熱處理設(shè)計(jì)要求承受載荷不是很大，在料叉架翻轉(zhuǎn)的開(kāi)始受一定的沖擊載荷和振動(dòng)載荷，故軸的材料為45鋼加調(diào)質(zhì)處理。三、鍋體翻轉(zhuǎn)軸的技術(shù)要求調(diào)質(zhì)處理HB=220-240；倒角為；3.6 料叉支架軸設(shè)計(jì)已知：簡(jiǎn)支軸，動(dòng)力由軸的液壓缸端輸入，畫(huà)出軸的結(jié)構(gòu)草圖并設(shè)計(jì)校核該軸，材料45，軸徑d，取A0=115，由選定的液壓缸知其P為1.05，n為5r/min考慮到外界可能有的一些影響應(yīng)增加軸徑，取d=62。（）畫(huà)出軸的參考直徑 （b）完成結(jié)構(gòu)草圖（c）在液壓缸作用時(shí)軸受力圖（d）軸向受力根據(jù)受力分析，軸幾乎不受水平力，省略掉，所以軸向的受力為

20、零。（e）徑向受力（f）水平面彎矩圖同樣原理，根據(jù)受力分析，軸不受軸向力，所以軸向彎矩圖零。（g）徑向彎矩圖軸的計(jì)算步驟列于下表。（1）支反力水平面支反力 得 得 垂直面支反力 Gx630+f3x1175=f2x630 得 f3=1608.5N 545x3000+f1x1175=f2x545 得f1=1591.5N（2）應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插入法查得，應(yīng)力校正系數(shù) （3）校核軸的強(qiáng)度我們只需看危險(xiǎn)截面是否滿足軸徑條件，如果危險(xiǎn)截面滿足，那么別的軸徑肯定滿足； 由圖可知軸的最大危險(xiǎn)截面在液壓缸頂端部分，所以只需校核危險(xiǎn)截面即可。按第3強(qiáng)度理論校核，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）設(shè)計(jì)計(jì)算公式15-5 (1)

21、 即可滿足條件。式中，-軸的計(jì)算應(yīng)力，MP； M-軸所受彎矩，N； T-軸所受扭矩，N； W-軸的抗彎截面系數(shù)，；其中，抗彎截面系數(shù)計(jì)算公式由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-4查得。 (2)將數(shù)值代入計(jì)算得W=23832.8將上述計(jì)算數(shù)值代入式（1）計(jì)算得所以軸的強(qiáng)度滿足條件4 軸承的選擇軸承是用來(lái)支承軸的部件，也用來(lái)支撐軸上有回轉(zhuǎn)零件，滾動(dòng)軸承的失效形式有：疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形、磨損等。選用軸承時(shí)應(yīng)考慮軸承所受負(fù)荷的大小、方向及性質(zhì)；軸向固定型式；調(diào)心要求，轉(zhuǎn)速與工作環(huán)境；經(jīng)濟(jì)性和其它特殊要求?？紤]到我們的設(shè)計(jì)的混料機(jī)上鍋所傳動(dòng)的載荷比較小，轉(zhuǎn)速較低，旋轉(zhuǎn)精度要求也不高，所以我們選取一般的比較常用的

22、軸承。最終我們所選用的軸承類型為：料叉翻轉(zhuǎn)軸上的軸承6011GB276-89深溝球軸承，鍋體支架翻轉(zhuǎn)軸上的軸承為6016GB276-89深溝球軸承，混料鍋下部安裝的推力軸承為51220GB/T301-1995 標(biāo)準(zhǔn)上所限定的載荷要求，實(shí)際載荷小于許用載荷4.1軸承的校核 所選深溝球軸承型號(hào)為：6016GB276-89，常溫下工作，試判斷軸承是否合適。其計(jì)算系e=0.22,=3.0,=4.5,=2.9,基本額定載荷=200，=215kN,采用脂潤(rùn)滑其極限轉(zhuǎn)速為2000r/min.滾動(dòng)軸承預(yù)期使用壽命的推薦值：每天工作8小時(shí)的機(jī)械，滿載荷使用，如機(jī)床、木材加工機(jī)械、工程機(jī)械、印刷機(jī)械、分離機(jī)、離心

23、機(jī)等機(jī)械的預(yù)期使用壽命為2000030000。本次混料機(jī)的使用壽命為25000h.。 基本額定動(dòng)載荷可按以下式子計(jì)算： C=其中：C基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值，N； P當(dāng)量動(dòng)載荷，按式計(jì)算，為軸承所受徑向載荷，軸向動(dòng)載荷，X為徑向動(dòng)載荷系數(shù)，Y為軸向動(dòng)載荷系數(shù)； 壽命因數(shù)，按表7-2-8選??； 速度因數(shù)，按表7-2-9選??； 力矩載荷因數(shù)，力矩較小時(shí)=1.5,力矩較大時(shí)=2; 沖擊載荷因數(shù),按表7-2-10選取; 溫度系數(shù),按表7-2-11選取;軸承尺寸及性能表中所列基本額定動(dòng)載荷;由表查得=1.25,=0.355,=1.5,=1.5（中等沖擊）,=1.0；因?yàn)檩S向載荷=0，即，所以當(dāng)量動(dòng)載荷即，為

24、了計(jì)算軸承壽命時(shí)在相同條件下比較，需要講實(shí)際工作載荷轉(zhuǎn)化為當(dāng)量動(dòng)載荷作用下，軸承受命與實(shí)際聯(lián)合載荷下軸承壽命 =268KN 所以此軸承選的合適,能滿足要求。料叉翻轉(zhuǎn)軸上的軸承深溝球軸承，型號(hào)6011GB276-89，用同樣的方式驗(yàn)證得出結(jié)果能滿足要求。4.2 軸承的潤(rùn)滑與密封潤(rùn)滑的作用是減少摩擦、降低溫升和防止腐蝕。潤(rùn)滑不良會(huì)使軸承溫升劇增，加速軸承的磨損，影響混料機(jī) 軸部件的正常工作。潤(rùn)滑劑的選用和潤(rùn)滑方式?jīng)Q定于軸承的類型、速度和工作負(fù)荷，良好的潤(rùn)滑可以降低軸承溫度，延長(zhǎng)壽命。滾動(dòng)軸承可以用潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油來(lái)潤(rùn)滑。速度較低時(shí)溫升較低，可用脂潤(rùn)滑；速度較高時(shí)用油潤(rùn)滑較好。潤(rùn)滑脂的粘度大，不易流失

25、，因此不需要經(jīng)常更換，密封也較簡(jiǎn)單。但摩擦阻力大，機(jī)械效率低，流動(dòng)性差，導(dǎo)熱系數(shù)小。特別適用于鍋體下端推力軸承，可防止漏油。潤(rùn)滑脂的使用期限長(zhǎng)，如果軸承轉(zhuǎn)速不超過(guò)樣本所列的極限轉(zhuǎn)速，則依次充填可使用2000 h 以上。如轉(zhuǎn)速較低則使用時(shí)間還可以更長(zhǎng)。潤(rùn)滑脂填充量不宜過(guò)多，尤其不能把軸承的空間填滿，否則將引起過(guò)多的發(fā)熱，并有可能使油脂溶化流出，效果就適得其反，通常填充量不宜超過(guò)軸承內(nèi)部空間的30。密封的作用主要是防止灰塵、屑末等進(jìn)入軸承，以減少腐蝕和磨損；也可防止?jié)櫥屯饴?，保護(hù)環(huán)境，避免污染。密封分為接觸式密封和非接觸式密封兩類。前者有摩擦和磨損，發(fā)熱嚴(yán)重，一般宜用于低速主軸。后者制成迷宮式和

26、間隙式，發(fā)熱很小，應(yīng)用廣泛。為保證密封作用，旋轉(zhuǎn)部分與固定部分之間的間隙大小應(yīng)加以限制。用脂潤(rùn)滑的軸承，密封主要是防止外界異物進(jìn)入，可采用間隙式或迷宮式密封裝置。為迷宮式密封，它是在組件的轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分之間作成復(fù)雜而曲折的通道。5 鍵的選取混料機(jī)上鍋用到普通平鍵的地方有兩處，料叉減速器與料叉架之間、鍋底減速器與鍋底法蘭之間。單圓頭普通平鍵鍵槽的剖面尺寸及公差，標(biāo)準(zhǔn)為摘自GB 1096-79單位 (mm)：料叉減速器與料叉架之間軸公稱直徑d=50，鍋底減速器與鍋底法蘭之間軸公稱直徑d=55d5058 mm鍵公稱尺寸bh=16x10mm鍵槽寬度公稱尺寸b=16鍵槽寬度極限偏差較松鍵聯(lián)結(jié)軸H9=

27、+0.0430鍵槽寬度極限偏差較松鍵聯(lián)結(jié)轂D10=+0.120+0.050鍵槽寬度極限偏差一般鍵聯(lián)結(jié)軸N9=-0.000-0.043鍵槽寬度極限偏差一般鍵聯(lián)結(jié)轂Js9=0.0215鍵槽寬度極限偏差較緊鍵聯(lián)結(jié)軸和轂P9=-0.018-0.061鍵槽深度軸t公稱尺寸=6.0鍵槽深度軸t極限偏差=+0.20鍵槽深度轂t1公稱尺寸=4.3鍵槽深度轂t1極限偏差=+0.20鍵槽半徑r最小=0.25鍵槽半徑r最大=0.40設(shè)計(jì)總結(jié)近一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)將要結(jié)束了，這是我們?cè)谛Ｆ陂g的最后一次“練兵”，為我們今后的工作開(kāi)啟了序幕。這是我們第一次進(jìn)行這么系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，雖然在這過(guò)程中遇得到了不少的困難，但最終的收獲卻是豐富的，對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)和工作有非常最要的意義。我們的設(shè)計(jì)是雙鍋逆流混料機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，所有的東西都是新的。剛開(kāi)始確實(shí)有些不知如何下手。但好在，李老師在設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)給我們分配好了設(shè)計(jì)的時(shí)間和步驟，我們按部就班的來(lái)。先是借好必須的各種資料，做好外文翻譯