清洗機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作

南陽(yáng)理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)院（系）： 機(jī)電工程系專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 南陽(yáng)理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）清洗機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作DesignandManufactureofTransmissionMechanismforCleaner總計(jì)：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24頁(yè)表格： 1個(gè)插圖： 11幅南陽(yáng)理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）清洗機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作DesignandManufactureofTransmissionMechanismforCleaner學(xué)院（系）： 機(jī)電工程系 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師（職稱）： 評(píng)閱教師： 完成日期： 2011年5月 南陽(yáng)理工學(xué)院NanyangInstituteofTechnology清洗機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)［摘要］近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工業(yè)設(shè)計(jì)能力的提高，機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品在工業(yè)清洗、醫(yī)療器械產(chǎn)品行業(yè)的應(yīng)用非常普及。而清洗設(shè)備作為重要的工藝裝備，越來(lái)越引起人們的關(guān)注。本課題所涉及的是清洗機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)使用要求完成總體機(jī)構(gòu)所需驅(qū)動(dòng)功率選擇合適的電機(jī)；依據(jù)輸送帶和輥刷機(jī)構(gòu)的工作速度對(duì)V帶機(jī)構(gòu)和輸送鏈進(jìn)行理論計(jì)算和設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中采用了雙層清洗結(jié)構(gòu)，為了保持下層與上層運(yùn)行方向相反，這里應(yīng)用了一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪來(lái)進(jìn)行換向，最后又對(duì)部分零件的加工工藝進(jìn)行了編制。本次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)性能穩(wěn)定，生產(chǎn)率較高，具有廣泛的應(yīng)用前景。［關(guān)鍵詞］帶傳動(dòng)；換向齒輪；清洗機(jī)DesignandManufactureofTransmissionMechanismforCleanerMechanicalDesign,ManufacturingandAutomationMajorAbstract:Withtherapideconomicdevelopmentandtheenhancementoftheindustrialdesignability,theapplicationofmechanicalproductsisverypopularintheindustrialcleaningandmedicalproductsindustryinrecentyears.Andpeoplepaymoreattentiontothecleaningequipmentwhichisanimportantprocessequipment.Thistopicisrelatedtothedesignoncleaningtransmissionmechanism,andtheappropriatemotorischosenbythedrivingpowerdeterminedbyrequirementsoftheoverallagency;andtheparametersofVbeltandconveyorchainarecalculatedanddesignedaccordingtothevelocityofconveyorbeltandrollerbrushmechanism.Andthedouble-deckedcleaningstructureischoseninthispaper，andapairofstandardgearsareusedtokeeptheoppositedirectionsonthelowerandupper.Finally,partialcomponents'processingcraftisestablished.Thetransmissionmechanismhassomeadvantagessuchasstableperformanceandhighproductivity.Anditwillhavebroadprospectofapplication.Keywords:belttransmission;reversinggear;cleaner目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"引言 11.1國(guó)外新型的清洗機(jī) 11.1.1超聲波清洗機(jī) 11.1.2輕便型高壓清洗機(jī) 1\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)方案和關(guān)鍵問(wèn)題 21.2.1設(shè)計(jì)方案 21.2.2關(guān)鍵問(wèn)題 2\o"CurrentDocument"清洗機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分析 2\o"CurrentDocument"清洗機(jī)總體布置簡(jiǎn)圖 2\o"CurrentDocument"2.2清洗機(jī)工作的原始數(shù)據(jù) 3\o"CurrentDocument"2.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析 3\o"CurrentDocument"2.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 3\o"CurrentDocument"電機(jī)的選擇 4\o"CurrentDocument"3.1電機(jī)類型的選擇 4\o"CurrentDocument"3.2電機(jī)的功率選擇 5\o"CurrentDocument"傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 5\o"CurrentDocument"4.1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 54.1.1帶傳動(dòng)概述 5\o"CurrentDocument"V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 64.1.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 84.1.4計(jì)算單根V帶初拉力的最小值和壓軸力 10鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 104.2.1鏈輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 104.2.2鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12\o"CurrentDocument"換向齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 144.3.1確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸 144.3.2齒輪受力分析 15\o"CurrentDocument"軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 164.4.1初估軸的直徑 164.4.2確定四種軸每部分的直徑及其尺寸 17\o"CurrentDocument"軸承的選擇 18主動(dòng)齒輪軸軸承的選擇 18從動(dòng)齒輪軸軸承的選擇 19\o"CurrentDocument"棒料切割機(jī)部分零部件加工工藝規(guī)程的編制 20\o"CurrentDocument"結(jié)論 22\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 23\o"CurrentDocument"致謝 24引言現(xiàn)在的許多機(jī)器零件不僅精度要求高，而且對(duì)其清潔度要求也非常高。在各行各業(yè)當(dāng)中,幾乎都涉及到洗凈技術(shù)。例如機(jī)械制造、電子器件、儀器儀表、光學(xué)元件、醫(yī)療器械、鐘表首飾等行業(yè),都有進(jìn)行該項(xiàng)作業(yè)的人員或清洗設(shè)備。以下敘述一些典型的應(yīng)用。在軸承方面的應(yīng)用。軸承的清潔度對(duì)其振動(dòng)、噪聲和使用壽命有很大影響,尤其對(duì)于小型低噪聲深溝球軸承而言更是如此。所以,清潔度是軸承質(zhì)量的一項(xiàng)考核指標(biāo),必須由生產(chǎn)過(guò)程的清洗質(zhì)量來(lái)保證。軸承清洗在生產(chǎn)過(guò)程中一般分為兩步,即裝配前的零件清洗和裝配后的成品清洗。軸承的常規(guī)清洗方法有刷洗、浸洗、噴淋清洗或高壓噴洗等。在閥類零件中的應(yīng)用。閥類零件結(jié)構(gòu)多樣,其典型零件為閥體、閥芯和閥瓣（或閥桿）。閥體零件一般結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,具有深孔、細(xì)孔、盲孔、狹縫凹槽或內(nèi)腔等結(jié)構(gòu)特征;而閥芯和閥瓣（或閥桿）具有較高的精度和表面粗糙度要求。該類零件裝配時(shí)要求潔凈無(wú)塵,對(duì)裝配前的零件清洗質(zhì)量要求高。將超聲洗凈技術(shù)應(yīng)用于閥類零件清洗的設(shè)備上,可實(shí)現(xiàn)批量零件高效率的自動(dòng)化清洗,提高零件的清潔度,并有效防止手工清洗時(shí)極易發(fā)生的零件表面劃傷及碰撞,可提高清洗作業(yè)的可靠性和安全性。國(guó)外新型的清洗機(jī)國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，都很重視清洗工藝的研究開發(fā)，各種清洗設(shè)備也很多。主要有高壓清洗機(jī)和超聲波清洗機(jī)等。1.1.1超聲波清洗機(jī)超聲波清洗機(jī)是利用超聲波在液體中的氣化作用，對(duì)各種物體進(jìn)行清洗。氣化作用是液體中的一種物理現(xiàn)象:液體在超聲波的作用下，能產(chǎn)生大量非穩(wěn)態(tài)的微小空泡或氣泡，在聲場(chǎng)的作用下，這些氣泡進(jìn)行生長(zhǎng)、閉合運(yùn)動(dòng)，液體微粒之間在1秒內(nèi)發(fā)生數(shù)萬(wàn)次激烈的碰撞，能產(chǎn)生非常強(qiáng)大的能量。由于碰撞力很高，在49?lOOMPa之間，這樣被清洗物的污粒會(huì)在液體加速作用下極快地被清除掉。1.1.2輕便型高壓清洗機(jī)這種清洗機(jī)的特點(diǎn)是耗水少，噴水量13L/min,吸水量14L/min，清洗最高壓力可達(dá)50MPa。使用安全，機(jī)械泵和清洗噴槍均備有保護(hù)裝置；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，移動(dòng)方便；噴槍長(zhǎng)300mm，采用扇形噴嘴，直吸式吸水方式，使用方便。設(shè)計(jì)方案和關(guān)鍵問(wèn)題1.2.1設(shè)計(jì)方案應(yīng)用電磁調(diào)速電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力，根據(jù)要求來(lái)調(diào)節(jié)速度，以便機(jī)構(gòu)能夠高效率的工作利用V帶傳動(dòng)帶動(dòng)其它構(gòu)件，其中在第二層應(yīng)用一對(duì)換向齒輪使其運(yùn)行方向與第一層的相反，這樣可以順利地取下零件。承載零件的輸送帶機(jī)構(gòu)為不銹鋼網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且兩邊輔一鏈結(jié)構(gòu)，通過(guò)鏈與鏈輪的嚙合來(lái)帶動(dòng)輸送帶。上層使大帶輪與鏈輪相連，下層應(yīng)使從動(dòng)換向齒輪與鏈輪相連。它們通過(guò)軸上的法蘭盤與鏈輪用螺栓相連，每?jī)蓚€(gè)鏈輪間用連接軸焊接在一起。在機(jī)構(gòu)的鏈輪軸的兩側(cè)安裝一對(duì)軸承，保持機(jī)構(gòu)平行穩(wěn)定的運(yùn)行。1.2.2關(guān)鍵問(wèn)題機(jī)械結(jié)構(gòu)布局合理、簡(jiǎn)單、高效，具有足夠的強(qiáng)度和使用壽命；機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，避免零件變形和傳動(dòng)時(shí)噪音過(guò)大；選用的零件加工工藝具有可行性、經(jīng)濟(jì)性；工作零件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。清洗機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分析清洗機(jī)總體布置簡(jiǎn)圖清洗機(jī)的功能：本次清洗機(jī)的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)一些薄型、輕型片狀零件外表面的清洗，應(yīng)用清洗機(jī)上下兩層設(shè)計(jì)，用不銹鋼網(wǎng)狀傳送帶并輔以加強(qiáng)筋來(lái)運(yùn)送零件，一邊噴淋一邊輥刷清洗零件，從而達(dá)到清洗的目的，有效去除零件表面的污垢，以便在使用時(shí)有更好的清潔度和精度。清洗機(jī)的工作環(huán)境：由于所要清洗的零件有著不同的材料、不同的精度，其表面的污垢也不盡相同，故對(duì)零件清洗所采用的清洗水溶液也不同。與此同時(shí)，清洗水溶液所反映出的化學(xué)特性對(duì)清洗機(jī)有著明顯的腐蝕性和氧化性。因此，要滿足清洗機(jī)在極其惡劣的環(huán)境中工作，對(duì)其部件的設(shè)計(jì)應(yīng)注重在抗腐蝕性和抗氧化性上。因此，設(shè)計(jì)時(shí)盡量應(yīng)用耐腐蝕和耐氧化的材料，如應(yīng)用不銹鋼等材料。清洗機(jī)工作的原始數(shù)據(jù)傳送帶速度VI(m/min):15?25；輥刷機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)速度V2(m/min):2?3V1；傳送帶長(zhǎng)、寬(mm)：3800/2800、870；清洗機(jī)總重：1500Kg左右。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析確定傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案；參考相關(guān)資料和實(shí)際應(yīng)用的需求，選用最優(yōu)的傳動(dòng)方案并選用合適的參數(shù)；依據(jù)需要和零部件的加工及裝配的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使用合理的結(jié)構(gòu)；根據(jù)所設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度、使用壽命的計(jì)算和校核；傳送帶應(yīng)為不銹鋼的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容電動(dòng)機(jī)的選擇；V帶及帶輪的設(shè)計(jì)與選擇；鏈和鏈輪的設(shè)計(jì)與選擇；軸的設(shè)計(jì)；軸承的選擇；傳送帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。電機(jī)的選擇由于清洗機(jī)要隨著零件的大小和形狀調(diào)整運(yùn)行速度，傳統(tǒng)的減速器和固定傳動(dòng)比的減速機(jī)構(gòu)已不能滿足要求。隨著半導(dǎo)體等電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，許多新型無(wú)級(jí)變速裝置快速涌現(xiàn)于市場(chǎng)，比較常用的有調(diào)速電機(jī)，它可分為直流和交流調(diào)速系統(tǒng)。此外還有電磁調(diào)速電機(jī)和矢量變換控制調(diào)速電機(jī)等。電機(jī)類型的選擇這里使用電磁調(diào)速電機(jī)。電磁調(diào)速電機(jī)是由單速或多速鼠龍型異步電動(dòng)機(jī)和電磁轉(zhuǎn)差離合器組成，通過(guò)控制器可在較廣范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。離合器是由兩個(gè)同心而獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的部件所組成：一個(gè)稱為磁極（內(nèi)轉(zhuǎn)子），另一個(gè)稱為電樞（外轉(zhuǎn)子）。當(dāng)磁極的激勵(lì)線圈通過(guò)直流電時(shí)，沿氣隙圓周表面的爪極便形成若干對(duì)急性相互交替的空間磁場(chǎng)。當(dāng)離合器的電樞拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于電樞與磁場(chǎng)間有相對(duì)移動(dòng)，在電樞內(nèi)就產(chǎn)生渦流；此渦流與磁極相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)磁極按同一方向旋轉(zhuǎn)。電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。當(dāng)勵(lì)磁線圈內(nèi)通入可調(diào)的直流電時(shí)，在爪極內(nèi)產(chǎn)生極性。外轉(zhuǎn)子也稱電樞，是由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子（磁極）是固定在從動(dòng)軸上的，即和負(fù)載機(jī)械相聯(lián)接的軸，從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于勵(lì)磁線圈中直流電流的多少，所以控制勵(lì)磁電流大小可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。內(nèi)轉(zhuǎn)子上有爪極，有幾個(gè)爪便有幾對(duì)極。當(dāng)外轉(zhuǎn)子（電樞）由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將切割爪極上的磁力線，在外轉(zhuǎn)子表面上感應(yīng)出渦流。此渦流與內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁極相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這個(gè)轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)從動(dòng)軸，使生產(chǎn)機(jī)械沿著電樞轉(zhuǎn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須低于電樞轉(zhuǎn)速，否則因無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，所以這種電動(dòng)機(jī)又稱滑差電動(dòng)機(jī)。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由拖動(dòng)電機(jī)（Y系列電動(dòng)機(jī)）、電磁轉(zhuǎn)差離合器和控制器三部份組成，可用于恒轉(zhuǎn)距負(fù)載場(chǎng)合，特別適宜在遞減轉(zhuǎn)矩負(fù)載中使用，有較明顯的節(jié)能效果。YCT系列電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)能在規(guī)定的調(diào)速范圍內(nèi)均勻地、連續(xù)地?zé)o級(jí)調(diào)速，并能輸出額定轉(zhuǎn)矩。YCT系列電機(jī)的特點(diǎn)：（1） 調(diào)速范圍廣，速度調(diào)節(jié)平穩(wěn)；（2） 具有速度負(fù)反饋?zhàn)詣?dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速變化率?。唬?） 起動(dòng)力矩大，起動(dòng)平穩(wěn)；（4） 控制功率小，并能實(shí)現(xiàn)多種方式控制。應(yīng)用范圍：YCT系列電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)，可用于油漆流水線、裝配流水線的傳輸帶、注塑機(jī)、印染機(jī)、印刷機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、拉線機(jī)、卷紙機(jī)、卷板機(jī)、輸送設(shè)備等。電機(jī)的功率選擇電機(jī)的輸出功率P為：d其中P為工作輸出功率（KW）wFuiooonw其中F=f=200N,u=15?25m-min，耳為工作機(jī)效率，查表12-8，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率耳取0.95。最終可選得P=0.75KW。w因此電機(jī)選用為型號(hào)：YCT160-4B；功率：0.75KW；轉(zhuǎn)速：1250?125r/min。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1.1帶傳動(dòng)概述（1） 帶傳動(dòng)組成帶傳動(dòng)一般由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和環(huán)形帶組成。（2） 帶傳動(dòng)性質(zhì)安裝帶傳動(dòng)時(shí)，須將環(huán)形帶緊套在兩個(gè)帶輪的輪緣上，使帶和帶輪輪緣接觸面間產(chǎn)生壓緊力。當(dāng)主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí)，靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力拖動(dòng)從動(dòng)輪一起回轉(zhuǎn)。（3） 帶傳動(dòng)分類（按截面形狀分）平（型）帶：截面為扁平矩形，工作面是與輪面相接觸的內(nèi)表面。V（型）帶：（三角帶）截面為梯形，工作面是與輪槽相接觸的兩側(cè)面，但V帶與底槽不接觸，由于輪槽的楔形效應(yīng)，預(yù)拉力相同時(shí)，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，故具有較大牽引能力（傳遞較大功率）應(yīng)用更廣。多楔帶：以扁平部分為基體，下面有幾條等距縱向槽，其工作面為楔的側(cè)面，這種帶兼有平帶的彎曲應(yīng)力小和V帶的摩擦力大的優(yōu)點(diǎn)（可取代若干根V帶），故常用于傳遞動(dòng)力大，而要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。圓（形）帶：截面為圓形，只能用于低速輕載的儀器或家用機(jī)械。特點(diǎn)(與齒輪傳動(dòng)相比)①優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)閹鲃?dòng)是具有中間撓性件并靠摩擦力工作的，所以：具有良好彈性，緩和沖擊吸收振動(dòng)，適用于中心距較大的工作條件上。制造維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。過(guò)載時(shí)，帶在帶輪上打滑，不至于損壞其它零件，起安全保護(hù)作用。②缺點(diǎn)：由于帶的彈性滑動(dòng)和打滑，故不能保證定傳動(dòng)比；傳遞同樣大的圓周力時(shí)，輪廓尺寸和軸上壓力都比嚙合傳動(dòng)大；傳動(dòng)效率低；帶的壽命較短；有時(shí)需張緊裝置。應(yīng)用：V帶傳動(dòng)應(yīng)用于對(duì)傳動(dòng)比無(wú)嚴(yán)格要求，中心距較大的場(chǎng)合；傳動(dòng)比iW7；傳動(dòng)效率n~o.94?0.97。4.1.2V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算已知電機(jī)功率P=0.75KW，小帶輪轉(zhuǎn)速n=200rmin，傳動(dòng)比i=3.5，每天工作8小時(shí)。故n=n/i=200/3.5=57.14r/min。21確定計(jì)算功率Pca由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得工作情況系數(shù)K=1.1,故AP=KP (式4-1)caA=1.1x0.75KW=0.825KW選擇V帶的帶型根據(jù)P、n,由設(shè)計(jì)手冊(cè)選用A型。ca1確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑d，并計(jì)算帶速u。d1初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑d=90mm。TOC\o"1-5"\h\zd1 d1帶速u按下式計(jì)算u= d^i m/s (式4-2)60x1000\o"CurrentDocument"兀x90x200 .= m/s60x1000u0.9425m/sd=3.5x90mmd2=315mm確定d=3.5x90mmd2=315mm確定V帶中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)式0.7(d+d)<a<2(d+d)d1d2 0 d1d2式4-3)初定中心距a=600mm。0根據(jù)下式計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。(dd)2+d2 dl-4a0k( \(315-90)22x600+—x(90+315)+ 2 4x600兀L?2a+ (d+dd0 0 2 d1 d2mm式4-4)d2計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑，根據(jù)式d=id，則d2d1=1883.5mm由設(shè)計(jì)手冊(cè)選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=1800d按下式計(jì)算實(shí)際中心距a式4-5)式4-6)L-L 1800-1883.5式4-5)式4-6)aua+— do=(600+ )mmo2=558mm中心距的變化范圍531?612mm驗(yàn)算小帶輪上的包角a1au180。-(d-d忙731 d2d1a=180°-(315-90)音=156.9o>90o計(jì)算帶的根數(shù)z計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由d=90mm和n=200rmin，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得P=0.22KWd1 1 0

根據(jù)n二200r/min,i二3.5和A帶型，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得AP二0.03KW，包角修10正系數(shù)K二0.94，帶長(zhǎng)修正系數(shù)K=1.01，于是a ?一LP=(P+AP)KK (式4-7)r 0 0aL=(0.22+0.03)x0.94x1.01KW?0.23735KWV帶的根數(shù)zP 0.825 347z=e= =3.47P 0.23735r故需要4根帶，因此z取4根。4.1.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d> dd d0 d?....eL圖4-1小帶輪(1)小帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(如圖4-1所示)已知：d-90mm，d=50mm。d1式4-8)d=d+2h, (h=2.75式4-8)ad a a二90+2x2.75二95.5mm

d=d一2h（h查設(shè)計(jì)手冊(cè)，h=9.75）

fd f f f=90一2x9.75二70.5mmB=（z-I）e+2f=（4-1）x15+2x10=65mm

（f,e查得f=10,e=15）取L=42mm查設(shè)計(jì)手冊(cè)：?=34。,bd=11mm（2）大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已知：d=315mm；B=35mm。dd=d+2h=315+2x2.75a d a=320.5mmd=d-2xh=315-2x9.75fd f=295.5mmD選取280mm,c=16mm,d=40mm1d=（1.8~2）d=2x40=80mm（式4-9）（式（式4-9）（式4-10）（式4-11）4.1.4計(jì)算單根V帶初拉力的最小值和壓軸力由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=O.lKg/m故單根V帶初拉力的最小值（F） =500（2.5-ka）化+qv2 （式4-12）0min kzva=500x（2.5-0.94）x0.825+o.ix0.942520.94x4x0.9425=181.67N應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F>(F)00min壓軸力F為P(F) =2z(F)asin1=2x4x181.67xsin156.9=1423.9N(式4-13)Pmin0min22鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算鏈傳動(dòng)主要是帶動(dòng)帶在水平方向運(yùn)動(dòng)，故選用輸送鏈，其結(jié)構(gòu)與滾子鏈相似，故設(shè)計(jì)仿照滾子鏈設(shè)計(jì)。配置實(shí)心銷軸、加裝滾子在有張緊裝置或托板時(shí)，其中心距可大于80P。已矢口n=n=57.14r/min；i=1。l24.2.1鏈輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算通常z>17，z-29-2i；ll取鏈輪1齒數(shù)z=21，鏈輪2的齒數(shù)z為z=iz=1x21=21。l 2 2l確定設(shè)計(jì)功率。由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得K=1.0，K=1.1，單排鏈，則計(jì)算功率為：AZP=KKP=1.0x1.1x0.75=0.682KW （式4-14）caAZ選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距：根據(jù)P=0.682KW及n=57.14r/min，查設(shè)計(jì)手冊(cè)可選12A-1，鏈條節(jié)距為ca 1P=19.05mm。計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距：初選中心距

ao=(10O?2OO)P (式4-15)=(100?200)x19.05二1905?3810mm取中心距為2800mm和3800mm。相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為：LP1=2x沁LP1=2x沁+—+19.05 221+21(21-21￥19.05x 400=314.96鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)L=315節(jié)P1LP2=2紅+Z1+Z2+PLP2=2紅+Z1+Z2+P2=2x沁+4+(21-21、219.05 219.05x400取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)L=420節(jié)。P2鏈條長(zhǎng)度L=空1000=419.95315x19.05m=6.00m1000420x19.05 800m=8.00m1000式4-17)查設(shè)計(jì)手冊(cè)得中心距計(jì)算系數(shù)f=0.24958、f=0.24978,則鏈傳動(dòng)的理論12中心距為a12P(315-21)amm=2800.35mm2=aP(L-z)2P式4-18)實(shí)際中心距為：a'二a-Aaa'=a—Aa111a'=a實(shí)際中心距為：a'二a-Aaa'=a—Aa111a'=a—Aa222計(jì)算鏈速U并確定潤(rùn)滑方式所以=19205(420—21)mm二3800.5mm式4-19)=2800.35mm—0.004x2800.35mm二2789.15mm二3800.5mm—0.004x3800.5mm二3785.3mmnzP= 1-4 60x100057.14x21x19.05— m/s60x1000二0.381m/s式4-20)由0.381m/s和鏈號(hào)12A-1-315、12A-1-420；查手冊(cè)可知采用人工定期潤(rùn)滑。有效圓周力Fe1000PF=—

eV1000x0.750.381=1968.5N式4-21)作用于軸上的拉力QfQ沁1.20KF二1.2x1x1968.5N二2362.2N (式4-22)fA4.2.2鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算鏈輪的幾何尺寸并繪制鏈輪工作圖，如圖4-3。查設(shè)計(jì)手冊(cè)計(jì)算鏈輪的主要尺寸分度圓直徑：sin180。）sin孚sin180。）sin孚05 =127.82mm「180。)式4-23)I21丿齒頂圓直徑：d =d+1.5p—d=127.82+1.5x19.05—11.91=139.72mm (式4-24)amax 1damin（其中d1為鏈的滾子直徑）式4-25)aamin=127.82+19.05(1—16、I21丿—11.91mm=136.41mm故取：d=138mmadd3L4式式4-26）（式4-27）（式4-28）（式4-29）圖4-3鏈輪齒根圓直徑：d二d-d二127.82-11.91二115.91mmf1齒高：h二0.5(P-d)=0.5(19.05-11.91)=3.75mma1確定的最大凸緣：d-Pcot18°°-1.04h-0.76g z 2 2180。-19.05xcot -1.04x18.08-0.7621-106.8mmTOC\o"1-5"\h\z取d=80mm，d-38mm，d-60mm，L-50mm。g k c最大齒根距離：90。 90。L-dcos-d-127.82xcos -11.91-115.55mmx z1 21滾子鏈鏈輪軸向齒廓尺寸，如圖4-4所示：圖4-4滾子鏈鏈輪軸向齒廓尺寸齒寬：b二0.95b （b為內(nèi)鏈節(jié)寬） （式4-30）f11二0.95X12.57mm二11.94mm齒側(cè)倒角：b二O.13P二2.48mm （式4-31）a齒側(cè)半徑：r =P二19.05mm （式4-32）x公稱換向齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸由于清洗機(jī)采用雙層清洗結(jié)構(gòu)來(lái)清洗零件，所以機(jī)構(gòu)需要換向裝置來(lái)保持上層與下層的運(yùn)行方向相反，故采用一對(duì)大小和參數(shù)都相同的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪且為開式齒輪傳動(dòng)。齒輪的結(jié)構(gòu)如圖4-5所示：已知壓力角a=20。；齒數(shù)z二60；模數(shù)m二3；d0=45。齒寬系數(shù)：b0= =1 （式4-33）dd0可知兩支撐相對(duì)于齒輪做不對(duì)稱布置，B二46分度圓：d二mz二3x6二180mm （式4-34）齒頂高：

h=h*m=lx3mm-3mm（h*為齒頂咼系數(shù)）aaa（式4-35）齒根高：h=（h*+c*）m=（1+0.25）x3=3.75mmfa（式4-36）齒頂圓：d=d+2h=mz+2m=3x60+2x3=186mmaa（式4-37）齒根圓：〃子=mz一2.5m=3x60一2.5x3=172.5mm（式4-38）齒距：p=nm=3.14x3=9.42mm（式4-39）齒厚：,兀m p 9.42s= = = =4.71mm2 22（式4-40）可得：dg=80mm；d=120mm；d=160mm；ksd1=20mm；s=15mm。圖4-5齒輪4.3.2齒輪受力分析齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩

T=9550匕=9550x x103=1.25x105N-mm （式4-41）TOC\o"1-5"\h\zn 57.14圓周力：2T2x1.25x105F二一1二 二5555.6N-mm （式4-42）\o"CurrentDocument"td 451徑向力：F=Ftana二5555.6xtan20°二2022.1N?mm （式4-43）\o"CurrentDocument"r t由于齒輪低速輕載傳遞運(yùn)動(dòng)，故不需要再對(duì)齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核，只需對(duì)齒面進(jìn)行強(qiáng)化處理即可。4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本次傳動(dòng)設(shè)計(jì)共需要四種不同類型的軸，即帶輪主動(dòng)軸、齒輪主動(dòng)軸、齒輪從動(dòng)軸和鏈輪軸。此外鏈輪之間的連接軸為一空心軸，主要是為了裝配時(shí)方便使其與鏈輪焊接在一起。由于清洗機(jī)工作速度較低，且運(yùn)行較平穩(wěn)，故按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算。4.4.1初估軸的直徑對(duì)于實(shí)心軸：」 9550000Pd-T（」 9550000Pd-T（A在126—103之間故取112）0（式4-44）故:d>112x0.75mm57.14=26.42mm為了提高安全系數(shù)，取軸的最小直徑d=35mm。minZy|o.005I"-r-I-.-rI jl'.zi::r-Zy|o.005I"-r-I-.-rI jl'.zi::r-圖4-6齒輪主動(dòng)軸圖4-7齒輪從動(dòng)軸4.4.2確定四種軸每部分的直徑及其尺寸齒輪主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)齒輪主動(dòng)軸的主要形狀及相關(guān)尺寸如圖4-6所示;齒輪從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)齒輪從動(dòng)軸的主要形狀及相關(guān)尺寸如圖4-7所示;帶輪主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)帶輪主動(dòng)軸的主要形狀及相關(guān)尺寸如圖4-8所示;鏈輪軸的設(shè)計(jì)鏈輪軸的主要形狀及相關(guān)尺寸如圖4-9所示；圖4-8帶輪主動(dòng)軸

圖4-9鏈輪軸圖4-9鏈輪軸4.5軸承的選擇4.5.1主動(dòng)齒輪軸軸承的選擇軸裝軸承處的軸頸直徑為35mm軸裝軸承處的軸頸直徑為35mm,徑向力F二2022.1N.mm轉(zhuǎn)時(shí)有輕微的沖擊,r預(yù)期計(jì)算壽命L=5000h，已知自重約10kg，考慮到以后的擴(kuò)展功能承受重量約h預(yù)期計(jì)算壽命L=5000h，已知自重約10kg，考慮到以后的擴(kuò)展功能承受重量約h100kg，單個(gè)軸承所受的徑向力：匸_(10+100)x10F r 4-275N考慮到安全問(wèn)題，取安全系數(shù)為1.2。故：F-1.2x(275+2022)-2756.4Nr軸向載荷F較小，在這里可以忽略；a（式4-45）（式4-46）軸承的轉(zhuǎn)速為57.14r/min，預(yù)期計(jì)算壽命：L'-5000h。h初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P，根據(jù)式(3-8a(4))P-f（XF+YF）p r a按設(shè)計(jì)手冊(cè)，fP-1-0~1-2,取fP-1-2。（式4-47）X-1,Y-0，故P為：P-1.2（1x2756.4+0x0）-3307.7N求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值C=F鞭式求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值C=F鞭式4-48)二3307.7x：60x57.14x50003 106二8528.6N按照軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇C二25800N的6307軸承，其中C。二17800N驗(yàn)算6307軸承的壽命：60nvP60nvP丿106 (25800Y60x57.14V8528.6丿=8074.8h>5000h故選擇的軸承合適。4.5.2從動(dòng)齒輪軸軸承的選擇軸裝軸承處的軸頸直徑為45mm，徑向力F=2022.1N-mm，轉(zhuǎn)時(shí)有輕微的沖r擊，預(yù)期計(jì)算壽命L=5000h，自重約10kg?？紤]到以后的擴(kuò)展功能承受重量約h50kg，單個(gè)軸承所受的徑向力為F=（10+50）x10Nr4=150N考慮到安全問(wèn)題，取安全系數(shù)為1.2。故：F=1.2x（150+2022）=2606.4Nr軸向載荷F較小，在這里可以忽略；a軸承的轉(zhuǎn)速為57.14r/min，預(yù)期計(jì)算壽命L=5000hh初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P，根據(jù)式P=f（XF+YF）pra

按設(shè)計(jì)手冊(cè)，f=1.0?1.2,取f=1.2。P PX=1,Y=0，故P為P=1.2(1x2606+0x0)=3127.7N求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值::60nLn'1063127.7x360X^000N二8064.5N按照軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇C二24500N的6209軸承，其中C。二17500N。驗(yàn)算6209軸承的壽命：106(CY60nvP丿106106(24500Y60x57.14V8064.5丿二8184h>5000h故選擇的軸承合適。鏈輪軸其受力比齒輪從動(dòng)軸還要小一些，而且安裝軸承端的直徑也為45mm,所以也選用6209軸承，不用校核即可。5棒料切割機(jī)部分零部件加工工藝規(guī)程的編制砂輪加緊片加工是棒料切割機(jī)加工的一部分，其加工簡(jiǎn)圖如下所示:1-51-5圖5-1砂輪夾緊片砂輪加緊片加工工藝表如下所示表1砂輪夾緊片加工工藝過(guò)程序號(hào)工序工序內(nèi)容下料?60X30mm序號(hào)工序工序內(nèi)容下料?60X30mm粗車