螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 1Abstract 2第一章 弓1言 31.1關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 3\o"CurrentDocument"1.2 螺旋輸送機(jī)產(chǎn)品概述 3\o"CurrentDocument"1.3螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用范圍 4\o"CurrentDocument"1.4螺旋輸送機(jī)主要熱點(diǎn) 4\o"CurrentDocument"螺旋輸送機(jī)工作原理 4\o"CurrentDocument"螺旋輸送機(jī)整機(jī)布置形式 51.7螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢(shì) 5\o"CurrentDocument"第二章螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 82.1總體方案設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"2.2螺旋輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 82.3螺旋輸送機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì) 92.4驅(qū)動(dòng)端裝置的設(shè)計(jì) 12\o"CurrentDocument"2.5中間軸承裝置 142.6尾端裝置的設(shè)計(jì) 16\o"CurrentDocument"2.7驅(qū)動(dòng)裝置和尾端裝置軸的校核 17\o"CurrentDocument"第三章減速器的設(shè)計(jì) 19\o"CurrentDocument"3.1蝸輪蝸桿減速器的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 193.2減速器的蝸桿設(shè)計(jì) 193.3蝸輪軸的設(shè)計(jì) 233.4蝸桿軸的設(shè)計(jì) 293.5減速器箱體及附件的設(shè)計(jì) 31\o"CurrentDocument"第四章軸承的校核 33\o"CurrentDocument"4.1蝸桿軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 33第五章鍵的校核 35\o"CurrentDocument"5.1蝸桿軸端和聯(lián)軸器的聯(lián)結(jié)的鍵 355.2蝸輪與軸聯(lián)結(jié)的鍵 35\o"CurrentDocument"5.3蝸輪軸軸端和聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的鍵 35\o"CurrentDocument"第6章 潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì) 37\o"CurrentDocument"潤(rùn)滑 37\o"CurrentDocument"密封 376.3附件的設(shè)計(jì) 38致謝 39\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 40附錄1英文文獻(xiàn)翻譯 41\o"CurrentDocument"附錄2英文文獻(xiàn)原文 45螺旋輸送機(jī)（傾斜10O）摘要：螺旋輸送機(jī)是利用電機(jī)帶動(dòng)螺旋回轉(zhuǎn)，推移物料以實(shí)現(xiàn)輸送目的的機(jī)械，它能水平、傾斜或垂直輸送，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面積小、密封性好、操作方便、維修容易、便于封閉運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。本課題重點(diǎn)研究在與驅(qū)動(dòng)裝置的合理選擇，對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的合理給螺旋輸送機(jī)的效率，穩(wěn)定，安全性的提高大的作用。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)輸送機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡(jiǎn)單的說(shuō)明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)。關(guān)鍵詞：螺旋輸送機(jī) 輸送系統(tǒng)選型設(shè)計(jì) 主要部件Screwconveyor(Tilt10°)Abstract：Screwconveyoristheuseofmotordrivenrotaryscrew,thepassageofmaterialsinordertoachievethepurposeoftransportationmachinery,itcanlevel,tiltorverticaltransmission,asimplestructure,smallcrosssectionalarea,sealing,andeasytooperate,easymaintenance,facilitateclosuretransportationandotheradvantages.Focusontheissueanddriveinareasonablechoice.Drivescrewconveyortothereasonableefficiency,stability,security,theimprovementoftherole.Thedesignisagraduationprojectabouttheconveyor.Atfirst,itisintroductionabouttheconveyor.Next,itistheprinciplesaboutchoosecomponentpartsofconveyor.Afterthatthebeltconveyorabaseontheprincipleisdesigned.Then,itischeckingcomputationsaboutmaincomponentparts.Theordinaryconveyorconsistsofsixmainparts:DriveUnit,JiborDeliveryEnd,TailEnderReturnEnd,IntermediateStructure,LoopTake-UpandBelt.Atlast,itisexplanationaboutfixandsafeguardofthebeltconveyor.Keywords：screwconveyordeliverysystemtypedesignmainparts第一章引言1.1關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)1.1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們能夠達(dá)到一些目的：1） 培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用和鞏固擴(kuò)展所學(xué)知識(shí)，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力；2） 培養(yǎng)我們搜集、閱讀、分析和運(yùn)用各種資料，手冊(cè)等科技文獻(xiàn)的能力；3） 使我們更加熟練的運(yùn)用AUTOCAD>Word等計(jì)算機(jī)辦公軟件，提高計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力；4） 訓(xùn)練和提高機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論和技能；5） 培養(yǎng)獨(dú)立思考，獨(dú)立工作的能力1.1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)1） 設(shè)計(jì)條件運(yùn)輸物料為干燥煤粉，密度P=850Kg/m3；運(yùn)輸量為12T/h；運(yùn)輸長(zhǎng)度為12m。2） 設(shè)計(jì)內(nèi)容a） 設(shè)計(jì)方案的選擇與計(jì)算b） 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，成套圖紙及說(shuō)明書3） 設(shè)計(jì)關(guān)鍵a） 仔細(xì)分析聯(lián)系輸送機(jī)的工作原理b） 根據(jù)輸送要求選擇合適類型的類型輸送機(jī)c） 保證設(shè)計(jì)的類型輸送機(jī)能夠滿足工作要求1.2螺旋輸送機(jī)產(chǎn)品概述螺旋輸送機(jī)俗稱絞龍，GX型系列螺旋輸送機(jī)是一種利用螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)物料沿著料槽運(yùn)送的輸送設(shè)備，在建筑工地，儲(chǔ)糧倉(cāng)庫(kù)，制造車間等，并在傾角0V20°的情況下，輸送粉狀，顆粒狀和小塊物料，使螺旋輸送機(jī)對(duì)提高生產(chǎn)工作效率得到了很大體現(xiàn)，本次設(shè)計(jì)旨在對(duì)螺旋輸送機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高它的實(shí)用性。GX型螺旋輸送機(jī)是按照J(rèn)B/T679-95《螺旋輸送機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，GX型螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑有150mm~600mm，共有7種規(guī)格。在物料溫度小于200°C，工作環(huán)境溫度在-20C至+50C之間時(shí)，輸送長(zhǎng)度可達(dá)50m，個(gè)別情況可達(dá)70m。螺旋機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承、尾部軸承置于料槽殼體外部減少了灰塵對(duì)軸承的影響，提高了螺旋機(jī)關(guān)鍵件的適用壽命。中間吊掛軸承采用滑動(dòng)軸承，并設(shè)防塵密封裝置，密封件用尼龍或塑料，因而密封性能好，耐磨性強(qiáng)，阻力小，壽命長(zhǎng)?；瑒?dòng)軸承的軸瓦有粉末冶金、尼龍和巴氏合金，可根據(jù)不同需要選用，進(jìn)出料口的靈活布置使其適應(yīng)性更強(qiáng)，得到用戶認(rèn)可。1.3螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用范圍GX型螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)部門，如建材、冶金、化工、電力、煤炭、輕工、糧食及食品行業(yè)，適用于水平或者20。傾角的，如水泥、煤粉、糧食、化肥、灰渣、砂子、焦炭等。GX型螺旋機(jī)對(duì)輸送物料的要求，物料溫度不得超過200C，螺旋機(jī)不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料。因?yàn)檫@些物料在輸送時(shí)會(huì)粘結(jié)在一起，并隨之旋轉(zhuǎn)而不向前移動(dòng)，或者在吊軸承處物料積塞而使機(jī)器不能正常工作，因此對(duì)于輸送距離短，輸送量不大，五磨琢性或磨琢性小，五粘結(jié)性或粘接性小，不怕破碎而又要求密閉輸送的粉狀和小塊狀的物料，采用螺旋輸送機(jī)是很適宜的。1.4螺旋輸送機(jī)主要特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜；維修容易、操作安全；外形尺寸矮小，布置緊湊，便于多點(diǎn)裝料與卸料；槽體密閉，物料損耗少；可輸送較高溫度的物料。1.5螺旋輸送機(jī)工作原理物料從進(jìn)料口加入，裝螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料受到螺旋葉片法向推力作用。該推力的徑向分力和葉片對(duì)物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于物料本身的重力和料槽對(duì)物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，而在葉片法向推力的軸向分力的作用下，沿著料槽軸向前移動(dòng)。1.6螺旋輸送機(jī)整機(jī)布置形式一臺(tái)螺旋輸送機(jī)通常由驅(qū)動(dòng)裝置、頭節(jié)、若干標(biāo)準(zhǔn)中間節(jié)、選配中間節(jié)、尾節(jié)、進(jìn)料口、出料口等組成，除頭節(jié)和選配中間節(jié)外，各節(jié)螺旋機(jī)及機(jī)殼均有互換性。螺旋機(jī)本體由頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)三種組成。一般情況下，出廠總裝時(shí)將中間節(jié)按長(zhǎng)度長(zhǎng)短依次排列，最長(zhǎng)的中間節(jié)靠近頭節(jié)，相同的中間節(jié)挨在一起。在頭節(jié)內(nèi)裝有止推軸承承受軸向力，在中間節(jié)裝有中間吊掛軸承支承螺旋軸。螺旋面的形式有實(shí)體螺旋（S制法）和帶式螺旋（Q制法）兩種。各螺旋軸之間采用法蘭式聯(lián)接，保證了連接軸的互換性，便于維修。進(jìn)料口是方形進(jìn)料口，出料口有方形卸料口、手推式卸料口及齒條式卸料口。布置進(jìn)出料口應(yīng)注意保證料口全端部的距離，同時(shí)避免料口與吊軸承加油杯，機(jī)殼聯(lián)接法蘭，底座等相碰。驅(qū)動(dòng)裝置有由JQ2型電動(dòng)機(jī)和JZQ型減速器組成，即雙JJ型。按其裝配方式的不同，它分為右裝和左裝兩種。「驅(qū)玫您旨2.聯(lián)牝.圖1-1螺旋輸送機(jī)簡(jiǎn)圖*?6、罪1吊珪觸承7、支座8.進(jìn)料口1.7螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢(shì)..ffi1螺旋輸送機(jī)簡(jiǎn)圖1.7.1螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史螺旋輸送機(jī)的發(fā)展，分為有軸螺旋輸送機(jī)和無(wú)軸螺旋輸送機(jī)兩種型式的發(fā)展過程。有軸螺旋輸送機(jī)由螺桿，U型料槽，蓋板，進(jìn)，出料口和驅(qū)動(dòng)裝置組成，一般還有水平式，傾斜式和垂直式三種:而無(wú)軸旋輸送機(jī)則采用螺桿改為無(wú)軸螺旋，并在U型槽內(nèi)裝置有可換襯體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，物料由進(jìn)料口輸入經(jīng)螺旋推動(dòng)后由出料口輸出，整個(gè)傳輸過程可在一個(gè)密封的槽中進(jìn)行。一般來(lái)講，我們平常所指的螺旋輸送機(jī)都指有軸型式的螺旋輸送機(jī)。而對(duì)許多輸送比較困難的物料，人們一直在尋求一種可靠的輸送方法，而無(wú)軸螺旋輸送機(jī)則是一種較好的解決方法。GX型螺旋輸送機(jī)是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機(jī)，也是我國(guó)最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設(shè)備。它以輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料為主，不適宜輸送易變質(zhì)的，粘性的易結(jié)塊的物料和大塊的物料，因?yàn)檫@些物料容易粘在螺旋上而隨之旋轉(zhuǎn)，或在吊軸承處產(chǎn)生堵料現(xiàn)象，給物料輸送過程帶來(lái)很大的不便。GX型螺旋輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要是節(jié)能、降耗顯著，其頭部、尾部軸承移全殼體外，具有防塵密封性好，噪聲低，適應(yīng)性強(qiáng)，操作維修方便，進(jìn)、出料口位置布置靈活等；缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，機(jī)件磨損快，物料在運(yùn)輸時(shí)粉碎嚴(yán)重。1.7.2螺旋輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)縱觀螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷程，可以預(yù)見未來(lái)的發(fā)展方向主要有以下幾方面：大運(yùn)量、高速度、長(zhǎng)使用壽命。高速度即意味著高生產(chǎn)率，減少單位時(shí)間生產(chǎn)成本.磨損是限制螺旋輸送機(jī)壽命的主要原因，減少物料與螺旋之間的摩擦系數(shù)，增加螺旋軸的耐磨性，改善物料的性能，可以較大程度提高輸送機(jī)的使用壽命。低能源消耗及降低能量消耗.螺旋輸送機(jī)的能源絕大部分都消耗在摩擦損失上。因此降低能源消耗是研究和設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)急待解決的難題和發(fā)展方向。智能化發(fā)展。未來(lái)的螺旋輸送機(jī)應(yīng)與電腦密切聯(lián)系，適合程序控制、智能操作。物料的裝卸、機(jī)器安裝與維護(hù)都應(yīng)能實(shí)現(xiàn)智能化管理?？臻g可彎曲輸送。為了克服水平和垂直螺旋輸送機(jī)由于構(gòu)造上的限制而只能直線輸送物料的不足，近年來(lái)出現(xiàn)了可彎曲螺旋輸送機(jī)，彈簧輸送機(jī)等。另外其他各種輸送機(jī)也應(yīng)為了實(shí)現(xiàn)空間、可彎曲輸送研制新的機(jī)型。組合復(fù)合化輸送，向著大型化發(fā)展。使用螺旋輸送機(jī)，結(jié)合各種連續(xù)輸送機(jī)械，來(lái)完成復(fù)雜的物料輸送。大型化包括大輸送能力、單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。擴(kuò)大使用范圍。目前，螺旋輸送機(jī)的使用范圍受到限制，要擴(kuò)大其使用范圍，研究能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的螺旋輸送機(jī)。環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)，減少污染，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)。傳統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械是敞開狀態(tài)下輸送物料的，在輸送粉狀、顆粒狀物料時(shí)，物料散落飛揚(yáng)，嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境，特別是在輸送水泥、化肥、礦石、煤炭、谷物等粉末易飛揚(yáng)物料時(shí)尤顯嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問題，人們應(yīng)當(dāng)提前研制多種形式的環(huán)保型輸送機(jī)，而螺旋輸送機(jī)對(duì)于解決這個(gè)難題，無(wú)疑具有很大的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展空間。第二章螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)2.1總體方案設(shè)計(jì)2.1.1傳動(dòng)布置方案電動(dòng)機(jī)一聯(lián)軸器一減速器一聯(lián)軸器一螺旋輸送機(jī)機(jī)2.1.2設(shè)備的工作要求載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，每日工作一班，工作四年，允許螺旋輸送機(jī)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速誤差小于5%，車間有三相交流電源。2.2螺旋輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的傾斜固定式螺旋輸送機(jī)，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。主要由驅(qū)動(dòng)裝置，料槽，螺旋軸，驅(qū)動(dòng)端軸承，中間吊掛軸承，尾部端軸承，進(jìn)料口，卸料口等部分組成，如下圖所示：圖2-1螺旋輸送機(jī)（傾斜10圖2-1螺旋輸送機(jī)（傾斜10。）總體布置方式1.電動(dòng)機(jī)2.聯(lián)軸器3.蝸輪蝸桿減速器 4.聯(lián)軸器5.驅(qū)動(dòng)端軸承7.尾部端軸承8.螺旋軸9.進(jìn)料口 10.卸料口7.尾部端軸承8.螺旋軸9.進(jìn)料口 10.卸料口由于設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)的長(zhǎng)度為12米。為了制造,安裝以及運(yùn)輸?shù)姆奖?，其槽體和螺旋軸均采取分節(jié)制造,頭節(jié)長(zhǎng)2.5米，接著是2.5米、2米、2.5米長(zhǎng)的中間節(jié)，尾節(jié)長(zhǎng)2.5米，靠螺栓聯(lián)接，并用中間軸承支承。同時(shí)，為了保證分節(jié)裝配后輸送機(jī)的整體剛度,槽體的連接處和螺旋軸的連接處需分開一段距離。由于物料在螺旋輸送機(jī)中的運(yùn)送完全是一種滑移運(yùn)動(dòng)，為了使螺旋軸處于較為有利的受拉狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)將驅(qū)動(dòng)裝置和出料口安裝在輸送機(jī)的同一端，把進(jìn)料口放在尾部附近。2.3螺旋輸送機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì)2.3.1輸送機(jī)的螺旋直徑和螺旋軸的轉(zhuǎn)速1） 螺旋直徑的確定按公式D=^Q，得螺旋直徑2面C式中D——螺旋葉片直徑（米）；Q——物料的輸送量（噸/時(shí)）；Y 物料的堆積比重（噸/米3）；中一一水平輸送時(shí)物料在輸送機(jī)內(nèi)的填充系數(shù)；K——表示物料綜合特性的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；C——傾斜向上輸送時(shí)輸送量的校正系數(shù)；（見表2-2）由表2-1，可以查得輸送煤粉時(shí)：K=0.0415；中=0.4；y=0.6；A=75；由表2-2，C=0.8；將原始數(shù)據(jù)Q=12T/h,D=K25-C=0.0415x2寸04*08=0-2170m按表2-3將螺旋直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑，D=0.25m。2） 螺旋軸轉(zhuǎn)速的確定a）按公式n<-^帶入螺旋直徑，得螺旋軸轉(zhuǎn)數(shù)：\；D75A? …，?75n<^== =150r/min<D<0.2512把D，n帶入公式咋+'校核填充系數(shù):12中=——-——= =0.283747D2Csyn47x0.252x0.8x0.25x0.8x0.6x15012此時(shí)中=0.2837<0.35?0.45，所以降低螺旋機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為n=120r/min；12再次校核填充系數(shù)中=—Q—= =0.3546e47D2Csyn47x0.252x0.8x0.25x0.8x0.6x120（0.35?0.45）,所以螺旋機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)確定為n=120r/minb）螺旋葉片螺距：S=0.8D=0.8X250=200mm.輸送機(jī)載荷的橫斷面面積:F*C^D2=0.3546x0.8x3」4x0.252=0.01391805m2TOC\o"1-5"\h\z4 4物料在輸送時(shí)的運(yùn)移速度”=^^=120x0.2=0.4m/s60 60故:所選螺旋軸葉片直徑D=250mm,螺旋軸轉(zhuǎn)速n=120r/min2.3.2螺旋輸送機(jī)的功率計(jì)算和驅(qū)動(dòng)裝置的型號(hào)選擇1）螺旋輸送機(jī)的功率計(jì)算螺旋軸克服阻力所需功率:N=kQ（wL土H）0 3670在公式中N0——螺旋軸所需之功率（千瓦）；k——功率備用系數(shù)；Q 生產(chǎn)率（噸/時(shí)）；①0——物料總阻力系數(shù)；L-—輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度（米）H輸送機(jī)垂直投影長(zhǎng)度（米）功率備用系數(shù)k,考慮在低生產(chǎn)率時(shí)螺旋自重對(duì)功率的影響較大，以及為了計(jì)入空轉(zhuǎn)時(shí)的損失，一般取k=1.2?1.4；此時(shí)螺旋輸送機(jī)傾斜向上輸送，取“+”;式中w=1.2,取k=1.3。帶入公式計(jì)算得：N=1.3x衛(wèi)xl.2x12xcos10o+12sin10°)=0.6914KWo367按公式得驅(qū)動(dòng)裝置功率：N=N=色69*=0.7355KW門0.94由于采用浮動(dòng)聯(lián)軸器將驅(qū)動(dòng)裝置與螺旋軸直接連接，在其軸上不存在有懸臂負(fù)荷，故只需校驗(yàn)轉(zhuǎn)速比：%=0.6914=0.0058n120由表2-6可知當(dāng)D=250mm時(shí)，|空卜0.060。由于0.0058＜0.060，故是安全的。2)驅(qū)動(dòng)裝置的型號(hào)選擇由N=0.7355KW,n=120r/min,查＜＜螺旋輸送機(jī)手冊(cè)＞＞表1-13,得驅(qū)動(dòng)裝置為：右裝的JJ2125?1，功率為1.10KW的JO2型電動(dòng)機(jī)和JZQ型的減速器構(gòu)成.由n=120r/min，和選得的型號(hào)JJ2125?1，從表2-6中便可查得，驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)為JO221-4,n=1500r/min,和減速器為JZQ250W-1Z,總傳動(dòng)比i=12.642.3.3螺旋葉片的表面展開尺寸由計(jì)算得知螺旋葉片的大圓直徑D=250mm，螺旋螺距S=0.8D=0.8x250=200mm,螺旋葉片內(nèi)徑為d=70mm,葉片寬度b=(D-d)/2=(250-70)/2=90mm查相關(guān)參考書得出：D=250mm,D1=275mm,S=200mm,L=54mm,L、=19mm,(5=4mm,d=70mm.所以葉片寬度b=(D-d)/2=(250-70)/2=90mm圖2-2實(shí)體螺旋葉片展開圖螺旋葉片計(jì)算公式r圖2-2實(shí)體螺旋葉片展開圖螺旋葉片計(jì)算公式r=ib\K2d2+S2v'k2D2+S2一寸兀2d2+S2，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得90xy'3.142x702+2002 1,r= 一=52.14mmt'3.142x2502+2002-v'3.142x702+2002按公式 R=b+r=90+52.14=142.14mm按公式180oX810.08=326.7o3.14x142.14180按公式180oX810.08=326.7o3.14x142.14kR2.3.4螺旋輸送機(jī)的長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)螺旋節(jié)的長(zhǎng)度原始數(shù)據(jù)要求螺旋機(jī)全長(zhǎng)為12米，根據(jù)《化工起重運(yùn)輸手冊(cè);螺旋輸送機(jī)與斗式提升機(jī)》表1-10，頭節(jié)長(zhǎng)2.5米，接著是2.5米、2米、2.5米長(zhǎng)的中間節(jié)，尾節(jié)長(zhǎng)2.5米，GX型螺旋輸送機(jī)的進(jìn)料口是方形進(jìn)料口，進(jìn)料口下端直接焊牢在開孔的平蓋板上，上端的為帶孔法蘭，可與各種給料設(shè)備連接使用。2.4驅(qū)動(dòng)端裝置的設(shè)計(jì)2.4.1驅(qū)動(dòng)端軸的最小直徑的確定1） 求出軸上功率P.轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T，有之前計(jì)算得:p=0.7355kw.n=120r/minT=9.55x106P=9.55X106x0.7355/120=58.53x103n?mmn2） 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.根據(jù)表15-3（機(jī)械設(shè)計(jì)），取A=112于是得37P .0.7355d=A,p=112x3 =20.50mm.minon \120驅(qū)動(dòng)端軸的最小直徑，顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選聯(lián)軸器的孔徑與之相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc.二KaT,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1.考慮到轉(zhuǎn)矩變化不大，故取K人二1.5,則：T=K伺T=1.5x58.530=87.8N?m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩J.應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件選用十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器。2.4.2驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）驅(qū)動(dòng)軸如下圖所示：圖2-3驅(qū)動(dòng)軸示意圖（2） 根據(jù)要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。查螺旋輸送機(jī)資料表6-3-13得知《二40mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L=85mm.（3） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑d2=50mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L=70mm，現(xiàn)取L1=68mm。由裝備圖可以知道，2段是來(lái)安放擋圈，根據(jù)端蓋擋圈尺寸及留余，取L2=73mm.軸的3段和5段都是安放軸承的，初步確定滾動(dòng)軸承。因?yàn)檩S承承受徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸。參照工作要求并根據(jù)d2=50mm。由于驅(qū)動(dòng)軸主要承受軸向力和不大的徑向力，故選擇對(duì)開的圓錐滾子軸承。查手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30212，其尺寸為dxDxT=60mmx110mmx23.75mm，故d=d=60mm，而L=L=23mm，右段滾動(dòng)軸承采用軸肩定位。由手冊(cè)查得30212型軸承的定位軸肩高度h=4.5mm，取d=69mm,L=70mm。軸的6段為安裝端蓋處，d6=d2=50mm，根據(jù)設(shè)計(jì)的端蓋寬度，取L6=87mm。軸的7段沒有軸肩定位問題，考慮到與螺旋軸內(nèi)孔配合，內(nèi)孔還需要焊接一個(gè)套筒加強(qiáng)強(qiáng)度，故取d7=45mm.長(zhǎng)度L7=100mm.（4）軸上鍵槽和銷孔的位置設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)軸、半聯(lián)軸器與螺旋軸的周向定位均采用了平鍵連接，按di=40mm,查機(jī)械設(shè)計(jì)手則得平鍵截面bxhxL=12mmx8mmx56mm,驅(qū)動(dòng)軸右端與螺旋軸采用方向相互垂直的銷軸聯(lián)接，銷孔直徑為412。2.5中間軸承裝置中間軸承又稱為吊掛軸承，因?yàn)樗摽諔抑迷诓垌數(shù)膬?nèi)壁板條或角鋼上。由于它處于輸送物料之中，一般都做稱對(duì)開式滑動(dòng)軸承，其軸承采用粉末冶金，巴氏合金，青銅，鑄鐵及其他的減磨材料，在個(gè)別情況下為了減少摩擦阻力。視需要也可以安裝上滾動(dòng)軸承，不過必須保證有可靠的密封，以防止微塵物料進(jìn)入軸承。所有的中間軸承都是用固定在平蓋板上方的油杯注油潤(rùn)滑，在緊靠軸承附近的平蓋板上，開設(shè)有觀察孔，以便于觀察軸承和消除軸承處因物料的堆積所引起的阻塞。GX型螺旋輸送機(jī)的中間軸承裝置，如圖所示，它是用粉末冶金材料作軸襯的一種對(duì)開式滑動(dòng)軸承，且軸襯呈球面型，以利于自動(dòng)調(diào)心。如下圖所示為中間軸承裝置。而中間軸由《化工起重運(yùn)輸手冊(cè);螺旋輸送機(jī)與斗式提升機(jī)》表1-37，查得d=50mm。其他尺寸見裝配圖。螺旋軸呈螺旋輸送機(jī)的回轉(zhuǎn)部分，設(shè)計(jì)時(shí)可以采用實(shí)體螺旋，螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)軸一般采用鋼管制成，在其兩端頭，焊偶連接法蘭，結(jié)構(gòu)如下圖。圖2-5螺旋軸示意圖由前面的計(jì)算得D=250mm.S=200mm。查考資料得d=50mm,螺旋軸之間用對(duì)開式中間滑動(dòng)軸承連接2.6尾端裝置的設(shè)計(jì)2.6.1計(jì)算軸的最小直徑由前知功率P=0.7355x0.95=0.70kw,轉(zhuǎn)速n=120r/min，扭矩T=58.53N?m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，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15—3，取A0=112，于是得7 43：P11C3'0.70d =Ai—3=112x=20.16mmminn 1203軸的最小直徑顯然是安裝在法蘭軸套處，取此處d=45mm2.6.2尾端軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）裝備方案如裝備圖所示:圖2-6尾端軸示意圖2）根據(jù)要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度：軸的左端與螺旋軸鋼管內(nèi)孔相接，由于螺旋軸鋼管外徑為70mm，鋼管不能太厚，本次設(shè)計(jì)的鋼管內(nèi)徑為60mm，中間還要焊接一個(gè)加強(qiáng)套筒，因此取d1=45mm確定匕=70mm，根據(jù)軸肩設(shè)計(jì)尺寸，參考驅(qū)動(dòng)端端蓋尺寸，選擇d2=50mm，再由設(shè)計(jì)的端蓋寬度確定L2=70mm，軸3段是軸承擋肩，取d3=62mm，L3=10mm,4段軸安放軸承段，取d4=56mm，由此選取調(diào)心球軸承1212.其尺寸dxDxT=60mmx110mmx23.75mm，故取L=18mm，軸最右端6段安裝螺母擋圈，采用螺母M48X10,因?yàn)橛新菁y，需要車退刀槽2X1，即L=2mm，故d=44mm，d=48mm。3）軸上零件的周向定位

螺旋軸鋼管與軸的周向定位采用兩個(gè)方向相互垂直的螺尾錐銷固定，其尺寸為M124）確定軸上的圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2x45o，各軸肩圓角統(tǒng)一取為R22.7驅(qū)動(dòng)裝置和尾端裝置軸的校核2.7.1驅(qū)動(dòng)裝置的受力分析根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，螺旋輸送機(jī)長(zhǎng)度為12m,為了制造,安裝以及運(yùn)輸?shù)姆奖?，其槽體和螺旋軸均采取分節(jié)制造，查資料應(yīng)分5節(jié)，頭節(jié)長(zhǎng)L1=2.5米，接著是L2=2.5米、L3=2米、氣=2.5米長(zhǎng)的中間節(jié)，尾節(jié)長(zhǎng)L5=2.5米頭節(jié)，中間節(jié)及尾節(jié)，查表得每段重力大小為q=1911.98N，G2=1521.94N,G3=1241.66N,G4=1521.94N,G5=1841.42N,M總=195.1+155.3x2+126.7+187.9=820.3Kg,G總=8038.94N，分解為垂直于螺旋軸的力G垂直=7916.75N,平行于螺旋軸的力F=1395.56Nq為單位線載荷q="= 12 =83.3N/m，物料阻力F=qL=999.6N0.36v0.36x0.4 物受力圖如下:圖2-7受力圖如下:圖2-7螺旋軸受力分析圖由力平衡F1由力平衡F1+F2+F3+F4+F5+F6=GG1F1=一=995.99N2F2=?+竺=1716.96N2 2FF2=?+竺=1716.96N2 2F3=竺+竺=1381.8N22F4=竺+竺=1381.8N2 2G4G5F5= + =1681.68N22G5F6=——=920.71N2尾部軸承只受徑向力，不受軸向力，F(xiàn)T=F物+F=2395.16N兩軸承受徑向力分別為F1彎矩為=497.995N2F1M= L=14679N?mm1 2按彎扭強(qiáng)度進(jìn)行校核bca=MM=2.14MPaWb<<[b]]=275MPaqc<<W1]=275Mpa前端軸段徑校核符合設(shè)計(jì)要求2.7.3尾端軸的校核由于尾端軸承只承受徑向力和扭矩作用，因此只對(duì)它進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核t=—=2.34MPa<<[t]《[t]T即滿足要求第三章減速器的設(shè)計(jì)3.1蝸輪蝸桿減速器的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸名功率P（KW）轉(zhuǎn)矩T（N?M）轉(zhuǎn)速n（r/min）傳動(dòng)比i效率門輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸01.146.83150010.99蝸桿軸10.94750.93847.346.83150012.640.8渦輪軸20.75040.742959.71959.1212010.99螺旋軸30.735558.53120表3-1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果3.2減速器的蝸桿設(shè)計(jì)中間刪了需要詳細(xì)的請(qǐng)聯(lián)系:xinanchong@163.com（1）計(jì)算中心距: 160x292a>3'1.21x59789.458x ———mm=77.30mm 取中心3 210.76距a=125mm。因i=12.64,故從文獻(xiàn)［2］的表11-2中取模數(shù)m=4,蝸桿分度圓直徑d=40mm。這時(shí)％=0.4，從圖11-18中可查得接觸系數(shù)Z'=2.7，1 a P' 因?yàn)閆P〈ZP，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。3.2.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)和幾何尺寸（1）蝸桿

蝸桿頭數(shù)z1=4；軸向齒距p=nm=3.14x4=12.56；直徑系數(shù)=d]=40

m4齒根圓直徑分度圓導(dǎo)程角Y=21。48'05〃蝸桿軸向齒厚1 1s=—兀m=—x3.14x4=6.28mma2 2(2)蝸輪蝸輪齒數(shù)z=51；變位系數(shù)x2=+0.750驗(yàn)算傳動(dòng)比i=—^—=12.75，Z] 4這時(shí)傳動(dòng)比誤差為12.75-12.64=0.0087=0.87%<5%，是允許的。12.64蝸輪分度圓直徑d=mz=4x51=204mm蝸輪喉圓直徑d=d]=40

m4齒根圓直徑分度圓導(dǎo)程角Y=21。48'05〃蝸桿軸向齒厚1 1s=—兀m=—x3.14x4=6.28mma2 2(2)蝸輪蝸輪齒數(shù)z=51；變位系數(shù)x2=+0.750驗(yàn)算傳動(dòng)比i=—^—=12.75，Z] 4這時(shí)傳動(dòng)比誤差為12.75-12.64=0.0087=0.87%<5%，是允許的。12.64蝸輪分度圓直徑d=mz=4x51=204mm蝸輪喉圓直徑d2=d2+2h2=204+2x7=218mmdf2=d2-2hf2=204-2x2=200mm11=a-2d-125-2x218=16mm3.2.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度蝸輪齒根圓直徑蝸輪咽喉圓半徑1.53KT 「]ddmFa2尸F(xiàn)12當(dāng)量齒數(shù)z □ C0S3y51 =54.93(cos21o48'05〃)3根據(jù)x2=+0.750，=54.93，從文獻(xiàn)［2］中的圖11-19可查得齒形系數(shù)丫Fa22.028螺旋角系數(shù)y 21.8oY廣1一E=—140?*許用彎曲應(yīng)力從表11-18中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力LFI=56MPa。中間刪了需要詳細(xì)的請(qǐng)聯(lián)系:xinanchong@163.com圖3-1蝸輪軸示意圖選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。(1)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初步估計(jì)軸的最小直徑7 /.'7 3-'0.7504d=A'—2=112x =20.63mmmin\：n 120聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩"KT,查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA=1.5，貝UT=KAT=1.5X59.719=89.58N?m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器，其許用轉(zhuǎn)矩為280N?m。半聯(lián)軸器的孔徑d=24mm，1(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求h=(0.07~0.1)d，h=(1.68~2.4mm)，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直接d2=28mm；左端用擋圈定位，按軸端直接取擋圈直徑D=31mm。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度匕=82mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的斷面上，故1段的長(zhǎng)度應(yīng)比匕略短一些，現(xiàn)取l=80mm。1初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。又d2=28mm，選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的30207，其尺寸dxDxT=35mmx72mmx18.25mm，故d=d=35mm，取l=20m。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩經(jīng)行軸向定位。由手冊(cè)查得30207型軸承定位軸肩高d=42mm。3） 取安裝蝸輪處的軸段的直徑d4=40mm，查手冊(cè)并由前面所得數(shù)據(jù)計(jì)算蝸輪輪轂的寬度為54mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取14=50mm，齒輪的右端采用軸肩定位，故取h=3mm，則軸環(huán)處的直徑d=56mm。軸環(huán)寬度b>1.4h，故取1=10mm。4） 軸承端蓋的總寬度為20mm（裝配圖），取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離1=30mm,故取1=50mm。5） 取蝸輪距箱體之距離a=16mm，滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁一段距離s=8mm,已知滾動(dòng)軸承T=18.25mm，蝸輪輪轂長(zhǎng)為L(zhǎng)=80mm，則：13=T+s+a+（54-50）=20+8+16+4=48mm1=L+c+a+s+1=12mm（4）軸上零件的軸向定位蝸輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按表6-1查得bxh=12mmx8mm；鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為40mm，同時(shí)為了保證蝸輪與軸配合有良好的中性，故選擇蝸輪輪轂與軸的配合為生；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連r6接，選用平鍵為12mmx8mmx7mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為旦Z。f8滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為H7。（2）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角為1x45o，各軸肩處的圓角半徑見零件圖。3.3.2求蝸輪軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)示意圖（圖3-1）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，從手冊(cè)中查取a值（文獻(xiàn)［2］圖15-23）。對(duì)于30207型圓錐滾子軸承，從手冊(cè)中查得a=16mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距％+L3=39mm+49mm=88mm。從軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖以及彎矩和扭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Mh、Mv及M的值列于下表

載荷水平面H垂直面v支反力FFnh1=326.01N,Fnh2=259.28NF^1=—112.75N,Fnv2=338.15N彎矩MMh=12714.39N?mmM=—5524.75N?mm,M=26087.95N?mm總彎矩M=412714.392+5524.752=13862.85N?mm1M=J12714.392+26087.952=29021.32N?mm2扭矩TT=59720N?mm圖3-2軸的載荷分析圖

1)軸上受力分析軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2=59.72N?m蝸輪的圓周力F=W=585.49N?mtd2蝸輪的徑向力 F=F劉C=225.4N?m蝸輪的軸向力rtcosP蝸輪的軸向力F=F?tanP=201.6N?m2)求支反力2)求支反力在垂直平面內(nèi)的支反力FNV在垂直平面內(nèi)的支反力FNV1F?L-F?幺—一3——-一2=-112.75N88FNVFNV2=Fr-Fnv1=338.15NF?L 在水平平面內(nèi)的支反力FnH1=W=326.01N3）求彎矩和做彎矩圖在垂直平面內(nèi)的彎矩「恒=F-「叵1=3）求彎矩和做彎矩圖在垂直平面內(nèi)的彎矩M=F?L=-5524.75N?mmM=M-F?也=26087.95N?mmV2 V1a2在水平平面內(nèi)的彎矩 M=F?L=12714.39N?mm總彎矩M1=(M;+M^2=(12714.392+5524.752=13862.85N?mmM2="了+M*2=、,12714.392+26087.952=29021.32N?mm扭矩 T2=59.72N?m3.3.3按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)式15-5及上表中的數(shù)據(jù)，以及單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取3=0.6,軸的計(jì)算力cav;m2+cav;m2+(aT)2v13862.852+(0.6x59720)20.1x403MPa=7.55MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得g]=60MPa。因此-1b“<[b]]，故安全。3.3.4精確校核軸的疲勞強(qiáng)度a） 截面A,B,C,D只受扭矩的作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕來(lái)確定的，所以截面A,B,C,D無(wú)需校核。由于界面4,5是過盈配合，所引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面E上的應(yīng)力最大。截面F的情況和截面4相近，但截面E不受扭矩作用，同時(shí)軸徑較大，不比校核，截面E上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故也不必校核，截面6,7更不必校核。由第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面4的左右兩側(cè)即可。b） 截面4左側(cè)抗彎截面系數(shù) W=0.1H3=0.1*353=4287.5mm3抗扭截面系數(shù)w=02d3=0.2*353=8575mm3抗扭截面系數(shù)T截面4左側(cè)的彎矩M為 39-25 M=13862.85x N?mm=4976.4N?mm39截面4上的扭矩為 T2=59720N?mm截面上的彎曲應(yīng)力M4976.4b^=42875MPa=1.16MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力T2WT597208575=6.96MPab=275MPa，-1和a可查表。軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查表b=275MPa，-1和a可查表。t=155MPa。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)a-1r1 D40因?yàn)閐—35=0.029，d—35=1.14，經(jīng)插值后可查得以=1.7，a=1.26又查表得材料敏感系數(shù)為q=0.82，q=0.85故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式為七=1+q隊(duì)-1)=1+0.82x(1.7-1)=1.574k=1+q(a-1)=1+0.85x(1.26-1)=1.221查表得尺寸系數(shù)e=0.67，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ￡=0.82,軸按磨削加工表面質(zhì)量系數(shù)軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即pq=1，則得綜合系數(shù)K=k+*-1=空+上-1=2.43?！關(guān)0.670.92vk1 41.221 1K=S+p-1=夜+頑TT.58T T由文獻(xiàn)［2］碳素鋼的特性系數(shù)取電=0.1，=0.05于是計(jì)算安全系數(shù)的值如下b-1 = =97.6Kb+中b2.43*1.16+0.1*0baxm275= _'1汽 = 155 =2733K。+而158*6.96005*6.96xaxmL58 2+0.05 2Sca_SS-九6x27.33=26.32?S=1.5.、：S2+S2 '97.62+27.332故可知其安全。c)截面4右側(cè)抗彎截面系數(shù)W=0.1d3=0.1*403=6400mm3抗扭截面系數(shù)w =02d3=0.2*403=12800mm3T截面4左側(cè)的彎矩M為39—25M=13862.85x N?mm=4976.4N?mm39截面4上的扭矩為72=59720N?mm截面上的彎曲應(yīng)力M4976.4=——= MPa=0.78MPabW6400截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力4.67MPa是得k過盈配合處的M，￡c由附表3-8用插值法求出，并取土=0.8匕，于￡c匕=3.13￡c=0.8匕=0.8x3.13=2.504￡ ￡T C軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量數(shù)為0=0=0.91軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即0g=1，則得綜合系數(shù)=^-c+N—1=3.13+—-——1=3.2￡P(guān) 0.92cck1 1=L0—1=2.504+T T-1=2.590.92所以軸在截面4右側(cè)的安全系數(shù)為C

Kc+^c

catm275=24.693.2*0.78+0.1*0 —^55 —=25.142.59*467+0.05*4^2 2ScaSS\.S c+S224仞x2”4 =19.25?S=1.5<24.692+25.142故可知其安全。3.4蝸桿軸的設(shè)計(jì)3.4.1初步確定軸的最小直徑查表15-3得，當(dāng)軸材料為45鋼時(shí)可取A0=112，d=20mm，即軸伸直徑為d=20mm，即軸伸直徑為d「20mm。軸孔長(zhǎng)度L=52mm， 甘… 09475 d,=A、］—=112x乂 —mm=9.61mm查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》表GB/T4323-2002LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，標(biāo)準(zhǔn)孔徑查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》表聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KT查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取K聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KT=K"1.5x6.03=9.045N?m3.4.2蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3-3蝸桿示意圖圖3-3蝸桿示意圖1）擬定軸上零件的裝配方案如下圖所示:2） 根據(jù)軸向定位要求h=（0.07~0.1）d，h=（1.4-2mm），1軸右端需要一臺(tái)階故取d=24mm,考慮聯(lián)軸器軸向定位（套筒定位）可靠以及端蓋厚度的覆2蓋，故取l]=50mm由于2段用于左軸承定位（圓螺母定位），取l2=19mm，故車削時(shí)應(yīng)有退刀槽，寬度為2mm3） 初步選定滾動(dòng)軸承，應(yīng)同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承7306C軸承，參照要求選取圓錐滾子軸承30207，其尺寸dxDxT=35mmx72mmx19mm，故取d=d=35mm，軸承米用右端軸肩定位，右軸承左端采用軸肩定位，且由于軸承何齒輪潤(rùn)滑條件不同，應(yīng)有擋油環(huán)，取l3=l9=20mm查表得角接觸球軸承7306C定位軸肩高度d=3.5mm，此d=d=40mm,l=l=10mm。4)6段為蝸桿螺旋，取16=80mm，由于齒頂圓直徑為d廣48mm，取d5=d7=30mm，取15=17=51mm，右軸承右端用圓螺母軸向定位，取d=25mm,1=20mm。3.5減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)3.5.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體是減速器的一個(gè)重要零件，它用于支持和固定減速器中的各種零件，并保證傳動(dòng)件的嚙合精度，使箱體有良好的潤(rùn)滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜，其重量約占減速器的一半，所以箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗，重量及成本等有很大的影響。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，各部分民尺寸一般按經(jīng)驗(yàn)公式在減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制過程中確定。3.5.2箱體的材料及制造方法：選用鑄鐵，砂型鑄造。3.5.3箱體各部分的尺寸箱體各部分尺寸如下表名稱稱號(hào)一級(jí)蝸桿減速器計(jì)算結(jié)果箱座壁厚60.04a+3mm38mm11箱蓋壁厚61蝸桿在卜0.85638mm9.5機(jī)座凸緣厚度b1.5616.5機(jī)蓋凸緣厚度bi1.56114機(jī)座底凸緣厚度b22.5627.5地腳螺釘直徑df0.036a+12mm20地腳螺釘數(shù)目n4

軸承旁連接螺栓直徑d10.75df16機(jī)座與機(jī)蓋連接螺栓直徑d2(0.5~0.6)df10連接螺栓d的間距2l150~200mm150軸承端螺釘直徑d3(0.4~0.5)df8窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.3~0.4)df8定位銷直徑d(0.7~0.8)d28df、d1、d2至外機(jī)壁距離ci22,16,13df、d2至緣邊距離c220,11軸承旁凸臺(tái)半徑R1c220凸臺(tái)高度h根據(jù)低速軸承座外徑確定42外機(jī)壁到軸承端面距離l1c1+匕+(5?8)mm48內(nèi)機(jī)壁到軸承端面距離l26+c1+c2+(5~8)mm56蝸輪齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離△131.2013.2蝸輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離△211機(jī)座肋厚mm^0.85610軸承端蓋外徑D2軸承座孔直徑+(5~5.5)d3116軸承端蓋凸緣厚度e(廣1.2)d310表3-2箱體各部分尺寸如下表第四章軸承校核4.1蝸桿軸滾動(dòng)軸承計(jì)算（1） 預(yù)期壽命一.、，，一…‘，一，，，，要求使用壽命L=4年X300天X8小時(shí)=9600小時(shí)h（2） 壽命計(jì)算使用30207型圓錐滾子軸承8=10/3，fp=1.5，C=54.2KN，C0=63.5KN軸頸d=35mm，轉(zhuǎn)速n=1500r/min由前面設(shè)計(jì)蝸輪求得:、F=F =—112.75Nr1V NV1F2v=Fnv2=338.15NFh1=Fnh1=326.01NF庭=「庭=259.28NF=XF2+f2=334.96Nr1 r1V r1HF='F2+F2=426.11Nr2 Vr2V r2H（3）計(jì)算軸向力Fd1=F1?e=334.96x0.37=123.94NFd2=F2?e=426.11x0.37=157.66N因?yàn)镕=201.6N，所以有F1=201.6+123.94=352.54NF2=Fd2=157.66N（4）求當(dāng)量動(dòng)載荷尸和尸TOC\o"1-5"\h\z1 2—a1=1.05>e，—?2=0.35=eF Fr1 r2P=f(XF+YF)=1047.072NTOC\o"1-5"\h\z1P1r1 1alP=f(XF+YF)=639.165N2P2r2 2a2驗(yàn)算軸承壽命一一，, 因?yàn)镻>P2，按式C=P^106Q=1047x：：因?yàn)镻>P2，按式C=P^106,106 十L=竺(C)￡=10^(3731)131=9599.8n9600hh60nP60x12010471求得的Lh值約等于預(yù)期壽命，所以要使這個(gè)減速器的低速軸正常使用，工作3.8年要換一次軸承。5.1第五章鍵的校核蝸桿軸端和聯(lián)軸器的聯(lián)結(jié)的鍵5.1第五章鍵的校核蝸桿軸端和聯(lián)軸器的聯(lián)結(jié)的鍵（1） 選擇的鍵為bxhxL=12mmx8mmx56mm（2） 校核鍵的強(qiáng)度軸，鍵，輪轂都是鋼，查表7-3可得鋼的許用擠壓應(yīng)力為[<^]=120MPa鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=56-12=44mm，K=0.5xh=42T?102T?103Kld4二4街=16.97MPa<[b]=110MPa故滿足要求。5.2渦輪與軸聯(lián)結(jié)的鍵5.2渦輪與軸聯(lián)結(jié)的鍵（1） 選擇的鍵為bxhxL=12mmx8mmx40mm.根據(jù)軸的直徑為50mm（2） 校核軸的強(qiáng)度軸，鍵，輪轂都是鋼，查表7-3可得鋼的許用擠壓應(yīng)力為[<^]=120MPa鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=40-12=28mm，K=0.5xh=42T?103 2x59.72x103b=Kd=4：850=21-33MPa<[b]=110MPa故滿足要求。5.3渦輪軸軸端和聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的鍵5.3渦輪軸軸端和聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的鍵（1） 選擇的鍵為bxhxL=10mmx8mmx70mm.根據(jù)軸的直徑為24mm（2） 校核軸的強(qiáng)度軸，鍵，輪轂都是鋼，查表7-3可得鋼的許用擠壓應(yīng)力為[<^]=120MPa鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=24-10=14mm，K=0.5xh=4

2T?103 2x59.72x103c=—Kd~=-耳14~24-=88-87MPa<[c]=110MPa故滿足要求。第6章潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)6.1潤(rùn)滑蝸輪采用浸油潤(rùn)滑，軸承采用脂潤(rùn)滑。蝸輪圓周速度v<5m/s所以采用浸油潤(rùn)滑;軸承Dpw^=1.455X104^(2~3)X105所以采用脂潤(rùn)滑。浸油潤(rùn)滑不但起到潤(rùn)滑的作用，同時(shí)有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動(dòng)功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤(rùn)滑，傳動(dòng)件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計(jì)的減速器的合適浸油深度H對(duì)于蝸桿下置一般為(0.75?1)個(gè)齒高，但油面不應(yīng)高1于蝸桿軸承下方滾動(dòng)體中心。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱。取浸油深度叫為10mm。換油時(shí)間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊(cè)選擇L-CKB150號(hào)工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油。6.2密封減速器需要密封的部位很多，有軸伸出處、軸承內(nèi)側(cè)、箱體接受能力合面和軸承蓋、窺視孔和放油的接合面等處。6.2.1軸伸出處的密封作用是使?jié)L動(dòng)軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質(zhì)、水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤(rùn)滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、安裝方便、但對(duì)軸頸接觸的磨損較嚴(yán)重，因而工耗大，氈圈壽命短。6.2.2軸承內(nèi)側(cè)的密封該密封處選用擋油環(huán)密封，其作用用于脂潤(rùn)滑的軸承，防止過多的油進(jìn)入軸承內(nèi)，破壞脂的潤(rùn)滑效果。6.2.3蓋與箱座接合面的密封的接合面上涂上密封膠6.3附件的設(shè)計(jì)6.3.1窺視孔蓋和窺視孔為了檢查傳動(dòng)件的嚙合、潤(rùn)滑、接觸斑點(diǎn)、齒側(cè)間隙及向箱內(nèi)注油等，在箱蓋頂部設(shè)置便于觀察傳動(dòng)件嚙合的位置并且有足夠大的窺視孔，箱體上窺視孔處應(yīng)凸出一塊，以便加工出與孔蓋的接觸面。6.3.2排油孔、放油油塞、通氣器、油標(biāo)為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污，在箱座底部設(shè)有排油孔，并在其附近做出一小凹坑，以便攻絲及油污的匯集和排放，平時(shí)排油孔用油塞及封油墊封住。本設(shè)計(jì)中采用螺塞M14X1.5。為了檢查減速器內(nèi)的油面高度，應(yīng)在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位設(shè)置油標(biāo)致謝參考文獻(xiàn)南京化工公司設(shè)計(jì)院，化工起重運(yùn)輸機(jī)手冊(cè)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1976,9.濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京：西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室，高等教育出版社，2000.徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一版第三卷[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991,9.周良德，朱泗芳等.現(xiàn)代工程圖學(xué)[M].湖南:湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2000,6.成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)一一軸及其聯(lián)軸器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004,1.程乃士.減速器與變速器[M].北京[M]:機(jī)械工業(yè)出版社，2006,10.陳鐵鳴.新編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)[M],北京:高等教育出版社,2003,7.成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.1吳宗澤，羅圣國(guó)等.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5.羅迎社.材料力學(xué)[M].武漢理工大學(xué)出版社，2001.6.哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)[M].北京：高等教育出版，2002.吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.41附錄2英文文獻(xiàn)原文20.9MACHINABILITYThemachinabilityofamaterialusuallydefinedintermsoffourfactors:1、 Surfacefinishandintegrityofthemachinedpart;2、 Toollifeobtained;3、 Forceandpowerrequirements;4、 Chipcontrol.Thus,goodmachinabilitygoodsurfacefinishandintegrity,longtoollife,andlowforceAndpowerrequirements.Asforchipcontrol,longandthin(stringy)curedchips,ifnotbrokenup,canseverelyinterferewiththecuttingoperationbybecomingentangledinthecuttingzone.Becauseofthecomplexnatureofcuttingoperations,itisdifficulttoestablishrelationshipsthatquantitativelydefinethemachinabilityofamaterial.Inmanufacturingplants,toollifeandsurfaceroughnessaregenerallyconsideredtobethemostimportantfactorsinmachinability.Althoughnotusedmuchanymore,approximatemachinabilityratingsareavailableintheexamplebelow.MachinabilityOfSteelsBecausesteelsareamongthemostimportantengineeringmaterials(asnotedinChapter5),theirmachinabilityhasbeenstudiedextensively.Themachinabilityofsteelshasbeenmainlyimprovedbyaddingleadandsulfurtoobtainso-calledfree-machiningsteels.ResulfurizedandRephosphorizedsteels.Sulfurinsteelsformsmanganesesulfideinclusions(second-phaseparticles),whichactasstressraisersintheprimaryshearzone.Asaresult,thechipsproducedbreakupeasilyandaresmall;thisimprovesmachinability.Thesize,shape,distribution,andconcentrationoftheseinclusionssignificantlyinfluencemachinability.Elementssuchastelluriumandselenium,whicharebothchemicallysimilartosulfur,actasinclusionmodifiersinresulfurizedsteels.Phosphorusinsteelshastwomajoreffects.Itstrengthenstheferrite,causingincreasedhardness.Hardersteelsresultinbetterchipformationandsurfacefinish.Notethatsoftsteelscanbedifficulttomachine,withbuilt-upedgeformationandpoorsurfacefinish.Thesecondeffectisthatincreasedhardnesscausestheformationofshortchipsinsteadofcontinuousstringyones,therebyimprovingmachinability.LeadedSteels.Ahighpercentageofleadinsteelssolidifiesatthetipofmanganesesulfideinclusions.Innon-resulfurizedgradesofsteel,leadtakestheformofdispersedfineparticles.Leadisinsolubleiniron,copper,andaluminumandtheiralloys.Becauseofitslowshearstrength,therefore,leadactsasasolidlubricant(Section32.11)andissmearedoverthetool-chipinterfaceduringcutting.Thisbehaviorhasbeenverifiedbythepresenceofhighconcentrationsofleadonthetool-sidefaceofchipswhenmachiningleadedsteels.Whenthetemperatureissufficientlyhigh-forinstance,athighcuttingspeedsandfeeds(Section20.6)—theleadmeltsdirectlyinfrontofthetool,actingasaliquidlubricant.Inadditiontothiseffect,leadlowerstheshearstressintheprimaryshearzone,reducingcuttingforcesandpowerconsumption.Leadcanbeusedineverygradeofsteel,suchas10xx,11xx,12xx,41xx,etc.LeadedsteelsareidentifiedbytheletterLbetweenthesecondandthirdnumerals(forexample,10L45).(Notethatinstainlesssteels,similaruseoftheletterLmeans“l(fā)owcarbon,”aconditionthatimprovestheircorrosionresistance.)However,becauseleadisawell-knowntoxinandapollutant,thereareseriousenvironmentalconcernsaboutitsuseinsteels(estimatedat4500tonsofleadconsumptioneveryyearintheproductionofsteels).Consequently,thereisacontinuingtrendtowardeliminatingtheuseofleadinsteels(lead-freesteels).Bismuthandtinarenowbeinginvestigatedaspossiblesubstitutesforleadinsteels.Calcium-DeoxidizedSteels.Animportantdevelopmentiscalcium-deoxidizedsteels,inwhichoxideflakesofcalciumsilicates(CaSo)areformed.Theseflakes,inturn,reducethestrengthofthesecondaryshearzone,decreasingtool-chipinterfaceandwear.Temperatureiscorrespondinglyreduced.Consequently,thesesteelsproducelesscraterwear,especiallyathighcuttingspeeds.StainlessSteels.Austenitic(300series)steelsaregenerallydifficulttomachine.Chattercanbesproblem,necessitatingmachinetoolswithhighstiffness.However,ferriticstainlesssteels(also300series)havegoodmachinability.Martensitic(400series)steelsareabrasive,tendtoformabuilt-upedge,andrequiretoolmaterialswithhighhothardnessandcrater-wearresistance.Precipitation-hardeningstainlesssteelsarestrongandabrasive,requiringhardandabrasion-resistanttoolmaterials.TheEffectsofOtherElementsinSteelsonMachinability.Thepresenceofaluminumandsiliconinsteelsisalwaysharmfulbecausetheseelementscombinewithoxygentoformaluminumoxideandsilicates,whicharehardandabrasive.Thesecompoundsincreasetoolwearandreducemachinability.Itisessentialtoproduceandusecleansteels.Carbonandmanganesehavevariouseffectsonthemachinabilityofsteels,dependingontheircomposition.