2802 行星運(yùn)動(dòng)螺旋式混合機(jī)
2802 行星運(yùn)動(dòng)螺旋式混合機(jī),行星,運(yùn)動(dòng),螺旋式,混合
畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表填表日期 2012 年 5 月 11 日 迄今已進(jìn)行 11 周剩余 5 周學(xué)生姓名 鄧鵬 院系 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 機(jī)械 08-2 班指導(dǎo)教師姓名 劉亞娟 職稱 副教授 從事專業(yè) 機(jī)械 是否外聘 □是■否題目名稱 圓形件彎曲成形及自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度1. 調(diào)查研究、收集資料。完成開題報(bào)告。2. 確定方案、部分結(jié)構(gòu)尺寸，完成部分相關(guān)計(jì)算。3. 總裝配圖的結(jié)構(gòu)草圖。4. 部分零件圖。1. 部分結(jié)構(gòu)尺寸及部分相關(guān)計(jì)算。2. 總裝配圖及各個(gè)零件圖的繪制。3. 說明書一份。學(xué)生填寫存在問題及努力方向因?yàn)榈谝淮卧O(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)方面有許多的不足，在設(shè)計(jì)中也有很多的小錯(cuò)誤需要老師的指導(dǎo)改正。在設(shè)計(jì)上我努力改正老師指出的錯(cuò)誤，結(jié)合書中的圖例和同學(xué)的圖仔細(xì)修改。學(xué)生簽字：鄧鵬指導(dǎo)教師意 見畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度：超前□ 正?！? 滯后□ 嚴(yán)重滯后□指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日系意見系主任簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表填表日期 2012 年 5 月 11 日 迄今已進(jìn)行 11 周剩余 5 周學(xué)生姓名 鄧鵬 院系 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 機(jī)械 08-2 班指導(dǎo)教師姓名 劉亞娟 職稱 副教授 從事專業(yè) 機(jī)械 是否外聘 □是■否題目名稱 圓形件彎曲成形及自動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度1. 調(diào)查研究、收集資料。完成開題報(bào)告。2. 確定方案、部分結(jié)構(gòu)尺寸，完成部分相關(guān)計(jì)算。3. 總裝配圖的結(jié)構(gòu)草圖。4. 部分零件圖。1. 部分結(jié)構(gòu)尺寸及部分相關(guān)計(jì)算。2. 總裝配圖及各個(gè)零件圖的繪制。3. 說明書一份。學(xué)生填寫存在問題及努力方向因?yàn)榈谝淮卧O(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)方面有許多的不足，在設(shè)計(jì)中也有很多的小錯(cuò)誤需要老師的指導(dǎo)改正。在設(shè)計(jì)上我努力改正老師指出的錯(cuò)誤，結(jié)合書中的圖例和同學(xué)的圖仔細(xì)修改。學(xué)生簽字：鄧鵬指導(dǎo)教師意 見畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度：超前□ 正?！? 滯后□ 嚴(yán)重滯后□指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日系意見系主任簽字： 年 月 日黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文I摘 要混合單元操作廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、粉末冶金、涂料、電子、軍工、材料等領(lǐng)域及新材料技術(shù)領(lǐng)域, 為保證固體粉末特別是對(duì)于有一定潮濕度和團(tuán)聚粘結(jié)傾向的半干粉料之間的均勻混合，混合機(jī)械設(shè)備的選擇至關(guān)重要。國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)混合機(jī)基本上以采用上世紀(jì) 80 年代由合肥輕機(jī)（合肥中辰前身）引進(jìn)的日本三菱技術(shù)為主。但這一技術(shù)在大量產(chǎn)和自動(dòng)化控制上已經(jīng)顯出不足。隨著飲料工業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)高端設(shè)備的需求也在不斷增加，且一直依賴進(jìn)口。為了改變這一局面，我國(guó)憑借多年的研究、制作混合機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，組織技術(shù)力量在廣泛學(xué)習(xí)國(guó)外最新技術(shù)的基礎(chǔ)上。從 1990 年至今，混合機(jī)從無到有，并逐漸形成規(guī)模生產(chǎn)，已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中并且已有少量出口。在設(shè)計(jì)過程中，努力實(shí)現(xiàn)混合機(jī)的混合速度快、混合效果好。本次設(shè)計(jì)的行星運(yùn)動(dòng)螺旋式混合機(jī)主要用于粉體混合。它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有兩部分；一是通過三對(duì)錐齒輪傳動(dòng)的自轉(zhuǎn)部分，二是由一對(duì)直齒輪和一對(duì)蝸輪蝸桿傳動(dòng)的公轉(zhuǎn)部分。該機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)的選擇，減速器的設(shè)計(jì)，攪拌器的設(shè)計(jì)以及箱體的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行總體的裝配，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，本設(shè)計(jì)說明書對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。關(guān)鍵詞：混合機(jī)；行星運(yùn)動(dòng)；自轉(zhuǎn)；公轉(zhuǎn)；減速器；螺旋 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文IIABSTRACTMixers are widely used in high-tech fields of chemicals, medication, food industry, powder and metallurgy, paints, electronics, military and materials. In order to warrantee the mild blend between powder of humidity and half-dried with tendency of aggregative cohersion, it is critical to choose the right blending machine.Domestic quality mixers are basically to use the last century 80 's the Hefei light machine (predecessor of the Hefei zhongchen) introduced by Japan Mitsubishi technology . But this technique has shown less than in a lot of production and Automation control .With the sustained and healthy development of the beverage industry, domestic enterprises ' increasing demand for high-end devices, and has relied on imports.In order to change this situation, with many years of experience in research, production mixer, organizational technology in a wide range of study abroad on the basis of the latest technologies.From 1990 to the present, mixing machine from scratch, and gradually achieve scale production, has been widely applied in practice and has a limited number of exports.During the design process to achieve mixer mixing speed, blend well.In this design the blending machine of spiral type with planetary motion is mainly used in blending different powders. There are two actuators in this machine, one is the autorotation driven by three pair of bevel gear, the other is the revolution driven by a pair of straight and worm gear transmission. And the main parts of this design are about the design of drive and decelerator, choose of motor, design of blender and box. In the end the assembly of whole parts and the requirement of design are elaborated.Key words: Blender；Planetary motion；Autorotation； Revolution；Decelerator; Helicism本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)行星運(yùn)動(dòng)螺旋式混合機(jī)設(shè)計(jì)院系名稱： 機(jī)電工程系 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 08-2 學(xué)生姓名： 鄧 鵬 指導(dǎo)教師： 劉亞娟 職 稱： 副教授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院二○一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign of a Planetary Motion Helicism MixerCandidate: Deng PengSpecialty: Mechanical design and manufacturing and automationClass：08-2Supervisor：Associate Prof. Liu YajuanHeilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘要………………………………………………………………………………………ⅠAbstract………………………………………………………………………………Ⅱ第 1 章 緒論……………………………………………………………………………11.1 選題的背景及意義…………………………………………………………21.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況……………………………………………………………2第 2 章 機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)…………………………………………………32.1 分析和擬定傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)……………………………………………………32.2 電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………………………42.3 分配各級(jí)傳動(dòng)比………………………………………………………………42.3.1 自轉(zhuǎn)部分……………………………………………………………42.3.2 計(jì)算自轉(zhuǎn)部分傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)…………………………52.3.3 公轉(zhuǎn)部分……………………………………………………………62.3.4 計(jì)算公轉(zhuǎn)部分傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)…………………………72.4 本章小結(jié)………………………………………………………………………7第 3 章 機(jī)械傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………83 .1 帶輪的設(shè)計(jì)和校核 ……………………………………………………………83 .2 齒輪的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核…………………………………………………………103.2.1 自轉(zhuǎn)部分高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………103.2.2 高速級(jí)齒輪的校核………………………………………………………133.2.3 自轉(zhuǎn)部分低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………133.2.4 低速級(jí)齒輪的校核………………………………………………………163.2.5 公轉(zhuǎn)部分直齒輪設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………173.2.6 直齒輪的校核……………………………………………………………203 .3 公轉(zhuǎn)部分蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………21黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)3.3. 1 蝸桿的校核………………………………………………………………213 .4 軸的設(shè)計(jì)和校核…………………………………………………………………233.4.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………233.4.2 軸的最小直徑估算………………………………………………………243.4.3 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定………………………………………………253.4.4 軸承的選擇………………………………………………………………273.4.5 鍵的選擇…………………………………………………………………283.4.6 軸的受力分析和剛度校核………………………………………………283.4.7 軸承壽命核算……………………………………………………………303.4.8 鍵校核………………………………………………………………313.4.9 轉(zhuǎn)臂的校核…………………………………………………………313 .5 本章小結(jié)…………………………………………………………………………32第 4 章 尺寸公差與配合的選用……………………………………………………334 .1 配合制的選擇……………………………………………………………………334 .2 公差等級(jí)的選擇…………………………………………………………………334 .3 配合的選擇………………………………………………………………………334 .4 本章小結(jié)…………………………………………………………………………34第 5 章 箱體的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………355 .1 零件的位置尺寸…………………………………………………………………355 .2 軸承端蓋…………………………………………………………………………35黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)5 .3 鑄鐵減速箱的結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………………365 .4 本章小結(jié)…………………………………………………………………………37第 6 章 設(shè)計(jì)結(jié)果………………………………………………………………………386 .1 各零件參數(shù)表……………………………………………………………………386 .2 本章小結(jié) ………………………………………………………………………40結(jié)論………………………………………………………………………………………41參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………42致謝………………………………………………………………………………………441行星運(yùn)動(dòng)螺旋式混合機(jī)設(shè)計(jì)第1章 緒 論1.1 選題背景及意義混合單元操作廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、粉末冶金、涂料、電子、軍工、材料等領(lǐng)域及新材料技術(shù)領(lǐng)域，為保證固體粉末特別是對(duì)于有一定潮濕度和團(tuán)聚粘結(jié)傾向的半干粉料之間的均勻混合，混合機(jī)械設(shè)備的選擇至關(guān)重要。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,粉體混合更顯示出它的重要性。本次設(shè)計(jì)的行星運(yùn)動(dòng)螺旋式混合機(jī)，它的容器呈圓錐形，有利于粉料下滑。容器內(nèi)螺旋攪拌器軸平行于容器壁母線，上端通過轉(zhuǎn)臂與螺旋驅(qū)動(dòng)軸連接。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，攪拌除自轉(zhuǎn)外，還被轉(zhuǎn)臂帶著公轉(zhuǎn)，這樣就使被混合物料既能產(chǎn)生垂直方向的流動(dòng)，又能產(chǎn)生水平方向的位移，而且攪拌器還能消除靠近容器內(nèi)壁附近的滯留層。因此這種混合機(jī)的混合速度快、混合效果好。很有研究的意義。1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)混合機(jī)基本上以采用上世紀(jì) 80 年代由合肥輕機(jī)（合肥中辰前身）引進(jìn)的日本三菱技術(shù)為主，但這一技術(shù)在大產(chǎn)量和自動(dòng)化控制上已經(jīng)顯出不足 [1]。隨著飲料工業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)高端設(shè)備的需求也在不斷增加，且一直依賴進(jìn)口。 為了改變這一局面，我國(guó)憑借多年研究、制作混合機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，組織技術(shù)力量在廣泛學(xué)習(xí)國(guó)外最新技術(shù)的基礎(chǔ)上，從 1990 年至今，混合機(jī)從無到有,并逐漸形成規(guī)模生產(chǎn)，已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中并且已有少量出口 [2]。螺旋錐形混合機(jī)是我國(guó)設(shè)計(jì)制造的固體粉粒混合的新機(jī)種，經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，已形成系列產(chǎn)品 [3]。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，1995 年蘭化公司化工機(jī)械廠借蘭化合成橡膠廠 ABS 裝置改擴(kuò)建之際，自行開發(fā)、研制出具有目前先進(jìn)技術(shù)水平的 LHSY-11.5N 雙螺旋錐形混合機(jī)。1997 年初，該機(jī)正式投入使用。截止目前，該混合機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常、性能穩(wěn)定，整機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。我國(guó)混合機(jī)正向著更好更接近世界在發(fā)展 [3]。間歇、連續(xù)進(jìn)料混合機(jī)械以及單螺桿和雙螺桿擠出器是十九世紀(jì)末發(fā)展起來的混合器，主要用于食品工業(yè)和潤(rùn)滑油的抽提，隨著橡膠工業(yè)和汽車輪胎工業(yè)的發(fā)展，二十世紀(jì)初逐漸發(fā)展起密封系統(tǒng)的擠出機(jī)，錯(cuò)流雙螺桿混合器也隨之產(chǎn)生，直到 19802年對(duì)于間歇和連續(xù)混合器的機(jī)理研究才逐漸發(fā)展起來。工程師們面對(duì)許多問題，如具有分離功能回旋軸混合器、含有絞合回旋桿分離器等的設(shè)計(jì)。眾多的連續(xù)式混合器的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，這些系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單螺旋擠出、錯(cuò)流雙螺旋桿擠出的效能，并且可以混合非常多的物種，這些混合器各有特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合 [4]。德國(guó) Respecta 公司推出的 Vacu Cast 多組件混合機(jī)可進(jìn)行低壓排空且混合均勻，可將準(zhǔn)確測(cè)量的混合物從一混合噴嘴噴射到模腔里，還可以直接將混合物注射到模腔內(nèi)，該機(jī)與其他混合機(jī)相比其優(yōu)點(diǎn)是，混合固體和液體物質(zhì)以及排空工序均在單一組件內(nèi)進(jìn)行。Vacu Cast 混合機(jī)生產(chǎn)的混合物、填充劑和粘合劑的表面濕潤(rùn)度極佳特別是對(duì)粉狀顆粒不但能提高成品的拉伸力而且能提高抗腐蝕性 [4]。在美國(guó)靜止型混合機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)在的主流。該機(jī)結(jié)果簡(jiǎn)單、無死角很適合食品加工，它再現(xiàn)性良好、可準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)均勻混合，而且省維修費(fèi)用、省能源、省空間機(jī)體具有豐富的多樣性 [4]?；旌蠙C(jī)的專業(yè)廠家關(guān)東混合機(jī)工業(yè)公司，開始出售一種升降型立式混合機(jī)，該機(jī)大大改善了作業(yè)條件，符合衛(wèi)生、安全標(biāo)準(zhǔn)。KTM-200 處于上升位置時(shí)的全高是 2,1 SOmm,運(yùn)行時(shí) 1. 500mm，寬為 1.230mm，全長(zhǎng) 1.700mmo 攪拌用電機(jī)容量是7.SKW，升降用 1.SkW、采用 4 級(jí)調(diào)速，各種轉(zhuǎn)速均在 30~300rpm 內(nèi)設(shè)定，機(jī)體為不銹鋼，易于沖洗，為防灰塵，制成密封型，改善了安全、衛(wèi)生、作業(yè)環(huán)境。當(dāng)然，成本有所提高，該公司正在努力降低成本，抑制價(jià)格上升 [5]。另外，該公司還開始經(jīng)營(yíng)使用冷卻介質(zhì)、在攪拌物料過程進(jìn)行冷卻的世界第一臺(tái)“強(qiáng)制冷卻螺旋混合機(jī) ”。至今冷卻是通過噴射冷風(fēng)式 CO:進(jìn)行的，該機(jī)通過冷卻介質(zhì)的流動(dòng)，達(dá)到所希望的溢度，它還帶有表示物料溫度的溫度顯示裝置。包括全部規(guī)格的混合機(jī)、與攪拌容器、升降裝置等結(jié)合可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 [3]。粉研公司正在經(jīng)營(yíng)一種連續(xù)式噴射混合機(jī)。該機(jī)與供料器結(jié)合，在數(shù)秒內(nèi)可進(jìn)行粉狀物料的連續(xù)加沮、混煉、溶解、乳化，稱其為連續(xù)噴射混合裝置。該連續(xù)噴射混合裝置，采用了獨(dú)特的專利結(jié)構(gòu)，使氣液粉三相物料通過噴射混合，比率、混合精度高，品質(zhì)均勻一致，依靠物料的通過使其自潔，因在密閉環(huán)境中作業(yè)，無粉塵，無噪音。與卜機(jī)連動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)無人化，可大幅度地提高品質(zhì)，降低成本 [5]。連續(xù)式噴射混合裝置，采用獨(dú)特的連續(xù)加沮方式，實(shí)現(xiàn)了超過手排面的味道，在食品制造過程中，加濕、混煉、溶解是必要的過程，面團(tuán)等的制作左右著產(chǎn)品的質(zhì)量、成本。面團(tuán)制作的秘訣，首要的是優(yōu)質(zhì)的水，在不需施加力的數(shù)秒內(nèi)，使一粒粒均勻濕潤(rùn)，使其釋放出天然的芳香，這樣即可作出超過手辮面的面。正確計(jì)量，均勻混是對(duì)所有坯料的要求，該機(jī)最先實(shí)現(xiàn)了這一理想 [4]。3第 2 章 機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)2.1 總體方案?jìng)鲃?dòng)方案要滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、傳動(dòng)效率、使用維護(hù)便利、工藝和經(jīng)濟(jì)性好等要求。經(jīng)過分析與比較,決定采用如圖 2.1 的運(yùn)動(dòng)方式：（a） （b）1-主軸 2、3-圓柱齒輪 4-蝸桿 5-蝸輪 6-轉(zhuǎn)臂 7-轉(zhuǎn)臂體8、9、11、12、13、14-圓錐齒輪 10-轉(zhuǎn)臂軸 15-攪拌器圖 2.1 行星運(yùn)動(dòng)螺旋式混合機(jī)電動(dòng)機(jī)通過 V 帶帶動(dòng)輪將動(dòng)力輸入水平傳遞軸，使軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再由此分成兩路傳動(dòng)，一路經(jīng) 1 對(duì)圓柱齒輪 2、3，一對(duì)蝸輪蝸桿 4、5 減速，帶動(dòng)與蝸輪連成一體的轉(zhuǎn)臂 6 旋轉(zhuǎn)，裝在轉(zhuǎn)臂上的螺旋攪拌器 15 隨著沿容器內(nèi)壁公轉(zhuǎn)。另一路是經(jīng)過三對(duì)圓錐齒輪 8、9、11、12、13、14 變換兩次方向及減速，使螺旋攪拌器繞本身的軸自轉(zhuǎn)。這樣就實(shí)現(xiàn)了螺旋攪拌的行星運(yùn)動(dòng)。整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)路線如下：齒輪 2/齒輪 3→蝸桿 4/蝸輪 5→轉(zhuǎn)臂 6→螺旋攪拌器公轉(zhuǎn) 軸 1→圓錐齒輪 8/圓錐齒輪 9→圓錐齒輪 11/圓錐齒輪 12→圓錐齒輪 13/圓錐齒輪 14→螺旋攪拌器自轉(zhuǎn)4(2.1)(2.)(2.3)2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的容量（功率）選得是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作，或電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期過載而過早損壞；容量過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)動(dòng)，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。取工作機(jī)的有效功率為 Pw=5.5kW從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率 ?總= =0.808?43126?為 V 帶的效率； 為軸承的效率； 為齒輪的效率 1?2= =6.8 kW0pw?由此選擇 Y132 －2 型 Y 系列鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)。 =7.5 kW。其主要技術(shù)S P額數(shù)據(jù)、外形和安裝尺寸見表 2.1表 2.1 電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)、外形和安裝尺寸表型號(hào) 額定功率/ kW 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 最大轉(zhuǎn)矩（額定轉(zhuǎn)矩）Y132 -22S7.5 2920 2.2外形尺寸/ mm×mm×mmL×(AB/2+AD)+HD中心高/mmH安裝尺寸 /mmA×B軸伸尺寸/ mm×mm×mmD×E475×350×315 132 216×140 38×802.3 分配各級(jí)傳動(dòng)比2.3.1 自轉(zhuǎn)部分電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 n m及工作軸的轉(zhuǎn)速 n w即可確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i=n m /n w=2930/70=41.8具體分配傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：5(2.4).5(2.6)（1）各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對(duì)減速傳動(dòng)盡可能不超過允許的最大值。（2）應(yīng)注意使傳動(dòng)級(jí)數(shù)少﹑傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)少﹑傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，以提高和減少精度的降低。（3）應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)﹑勻稱利于安裝，絕不能造成互相干涉。（4）應(yīng)使傳動(dòng)裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。為了使主軸箱結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪傳動(dòng)的外輪廓尺寸不宜過大，因而取傳動(dòng)比 i 帶 =3則i 減 = i/i 帶=41.8/3=13.95按展開式布置，取 i1 齒 =1.4i2 齒計(jì)算得齒 =4.421i齒 =3.1622.3.2 計(jì)算自轉(zhuǎn)部分傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) I 軸 = /min1n293076.rmi?帶P1 = Po·η 帶 = 7.5 0.96 = 7.2 kW?T1 = N·m17.29500.496pn??II 軸 由公式（2.4） n2= /min17.2r4i齒由公式（2.5） P2 = ·η 軸 承 ·η 齒 輪 = 7.2×0.97×0.98 = 6.84 kW16由公式（2.6） T2 = N·m26.84950295.1pn??Ⅲ軸 n3=n2=221r/min由公式（2.5） P3= P2·η 軸 承 ·η 齒 輪 =16.84×0.97×0.98=6.5 kW由公式（2.6） T3= =280.97N·m36.59501pn??Ⅳ軸 由公式（2.4） n4= /min3270r.16i齒由公式（2.5） P4 = P3·η 軸 承 ·η 軸 承 ·η 齒 輪 = 18.46×0.97×0.98 = 6.2 kW由公式（2.6） T4 = N·m4.295084.970pn??2.3.3 公轉(zhuǎn)部分根據(jù) I 軸轉(zhuǎn)速 n 1及公轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速 n 6即可確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i=n 1 /n 6=976.7/3=325.57=325.57i?直 蝸單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比 8 取 i=5.3i直 ?單級(jí)蝸桿傳動(dòng)比 =10-80蝸所以= =325.57 5.3=61.4i蝸 i?直 蝸計(jì)算得=5.3i直=61.4蝸72.3.4 計(jì)算公轉(zhuǎn)部分傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) I 軸 n1 = /min976.rP1 =7.2 kWT1 = 70.4N·m蝸桿軸 由公式（2.4） n 蝸 = /min1976.5.3ri?直由公式（2.5） P 蝸 = ·η 軸 承 ·η 齒 輪 = 7.2×0.97×0.98 = 6.84 Kw1由公式（2.6） = N·mT蝸 6.849503.519n???蝸蝸公轉(zhuǎn)軸 由公式（2.4） = =3r/min蝸 i蝸蝸由公式（2.5） = ·η 軸 承 ·η 蝸 桿 =6.84×0.72×0.98=4.83 kWP公 蝸由公式（2.6） = =15375.5N·mT公 4.83950pn??公公2.4 本章小結(jié)分析并擬定了混合機(jī)傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算并選擇了電動(dòng)機(jī)的類型與型號(hào)，合理的分配了各級(jí)傳動(dòng)比，通過計(jì)算得出了公轉(zhuǎn)部分和自轉(zhuǎn)部分各傳動(dòng)軸的傳遞扭矩、功率和轉(zhuǎn)速。8(3.1)(3.2)(3.)(3.4)第 3 章 機(jī)械傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)3.1 帶輪的設(shè)計(jì)和校核1、 選擇 V 帶的型號(hào)取工作系數(shù) Ka=1.3 Pca=KaP=1.3×7.2=9.36 kW查參考文獻(xiàn)[6]得按 Pca=9.36 kW， =2920r/min1n選 B 型 V 帶2、 確定帶輪的直徑選取小帶輪的直徑 =132mm1d驗(yàn)算帶速V= d160N??= 329.4=20.25m/s為小帶輪直徑 為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1d1NV 在 5～25m/s 內(nèi)，合適。dd2 =i(1- )dd1 =3×(1-0.001)=392.4mm?為帶的滑動(dòng)率，通常?。?%-2%）?dd2=375mm3、 確定中心距 a 和帶長(zhǎng) Ld0初選中心距 a0 0.7(dd1+dd2)≤a0 ≤2(dd1+dd2)a0 =700mm求 D 帶輪的計(jì)算長(zhǎng)度 L0L0=2a+ 1203.4()da??9(3.5)(3.6)(3.7)(3.8)(3.9)(3.10)=2217.5mm取 L0=2240mm4、 計(jì)算中心距 aa= 002dLa??= 17.54=689mm 5、 確定中心距的調(diào)整范圍=a+0.03ldmax=689+0.03×2217.5=755mm=a-0.015 ldmina=700-0.015×2217.5=667mm 6、 驗(yàn)算小帶輪的包角 α 1α1=180°- (dd2 -dd1 )×57.3°/a=160.4°﹥120°符合要求 7、 確定 V 帶的根數(shù) Zdd1=132mm 帶速 V=20.25m/s 傳動(dòng)比 i=3 查表得P0=3.83kW 功率增量 =1.04kWp?=4.63 符合取 Z=5 8、 計(jì)算 V 帶的初拉力Q=0.10㎏/m=??caolpZK???2051dvPFmz????2.（ ） K2..()0.7.5?10(3.1)=2232.71N=2×5×232.71×=2293.1NFmax=1.5Fq=3439.65N9、 帶輪采用孔板式結(jié)構(gòu)3.2 齒輪的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核3.2.1 自轉(zhuǎn)部分高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 選擇齒輪的材料、熱處理、精度(1) 齒輪材料及熱處理大小齒輪材料均為 20CrMnTi。齒面滲碳淬火，齒面硬度為 58~62HRC，有效硬化深度 0.5~0.9mm。經(jīng)參考文獻(xiàn)[9] 查得MPalim1li250hh??=900MPaliliF(2) 齒輪精度按 GB/T10095-1998，選擇 8 級(jí)精度，齒跟噴丸強(qiáng)化。2、 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)橛昌X面齒輪傳動(dòng)，具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力，故先按齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。(1) 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩= =0.704 N mmT150??(2) 確定齒數(shù)因?yàn)槭怯昌X面，故取 =20， = =20 4.41=881Z21i?Z?傳動(dòng)比誤差 i= =4.421Z=0.3% 5% 允許。4.10.3i????02sinqz???160.4211(3.12)(3.1)(3.14)(3) 初選齒寬系數(shù) R?=b/R 設(shè)計(jì)時(shí)通常取 = 又取R1312b?b 為錐齒輪工作寬度R 為錐距(4) 確定分錐角 12?小齒輪分錐角= =12.93112arctnZ（ ） ?大齒輪分錐角=90 =77.072?3???(5) 載荷系數(shù) tK試選載荷系數(shù) =1.44 t(6) 齒形系數(shù) 和應(yīng)力修正系數(shù)FY?SY?當(dāng)量齒數(shù) =17.51cosVZ??=3352V查參考文獻(xiàn)[9]得 =2.97 =1.521FY?1S?=2.06 =1.9722(7) 許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù) =1.6 一般 =1.4~1.8FSFS工作壽命為 1 班制，三年，每年工作 300 天。則小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)= = =8.4391N60hnkt1976.(3018)??810?12(3.15)(3.16)(3.17)(3.18)(.9)則大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)= =1.194 12Nu?8.4390?81查參考文獻(xiàn)[9]得 壽命系數(shù)10.89NY?20.N許用彎曲應(yīng)力 ??limFNFYS??MPalim1li290F??所以= =505.625MPa??1lim1FNFYS??90.816?= =517.5MPa2li22.(8) 計(jì)算模數(shù) n ??132214()(0.5)FSRRYKTZu??????式中：載荷系數(shù) K=1.44 齒數(shù)比 u=4.41 扭矩 =1.998 N 齒形系數(shù) =2.971T50?m? FY?齒寬系數(shù) =1/3 應(yīng)力修正系數(shù) =1.52R?S3.2nm?查參考文獻(xiàn)[9]得，圓整標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取 m=4.5。(9) 初算主要尺寸初算中心距 a= = =205mm12()nmZ?4.5(0+8)2?分度圓直徑 =4.5 20=90mm1nd?=4.5 88=391mm2Z?13(3.20)(3.21)(3.2)齒寬 (取整 )13b?=20321nRmZ??=65mm12?= =0.32R?b(10) 驗(yàn)算載荷系數(shù) K圓周速度=3.48m/s160dnV???查參考文獻(xiàn)[9]得 動(dòng)載系數(shù) =1.25=0.32 65mmR?1b?查參考文獻(xiàn)[9]得 =1.074 HK?又 b/h= =6.572.nm查參考文獻(xiàn)[9]得 齒向載荷分布系數(shù) 1.095 FK??使用系數(shù) 工作機(jī)輕微沖擊，原動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)，所以查參考文獻(xiàn)[9]得AK=1.25。A齒間載荷分布系數(shù) 1.0F??載荷系數(shù) 1.78AVFHKK????則引用公式（3.17）m ??132214()(0.5)FSRRYTZu??????=4.0?nm所以滿足齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度。3.2.2 齒輪的校核設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)在具體工作情況下，必須有足夠的工作能力，以保證在整個(gè)壽命14(3.2)期間不致失效，所以要對(duì)齒輪進(jìn)行校核。校核大齒輪 =H?314ERRKTZdu?2（ -0.5）由參考文獻(xiàn)[9]確定式中各系數(shù)：節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) =2.5 彈性系數(shù) =189.8 HZEMpa載荷系數(shù) K=1.44 轉(zhuǎn)矩 =0.704 N mmT510??齒寬系數(shù) =0.33 分度圓直徑 =391mm R?d齒數(shù)比 =4.41 u計(jì)算得 =538.5MPa H?= =1500 1.15 1.24=1391.1 MPa??limhNZS?100mm 時(shí)，單鍵槽增大 3％，雙鍵槽增大 7％；d 100mm 時(shí)，單鍵槽增大 5％～7％，雙鍵槽增大?10％～15％。最后對(duì) d 進(jìn)行圓整。（1）高速軸 材料選用 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理硬度為 217-255HBS。按扭矩強(qiáng)度計(jì)?算，初步計(jì)算直徑查表 A=110。d A =30.3mmmin?P3由于軸開鍵槽會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故需增大軸徑 5%-7% 所以最小軸徑mm。取 =35mm 。min32d?1D（2）軸Ⅱ材料選用 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理硬度為 217-255HBS。按扭矩強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算直徑查表 A=110。d A =48.9mmmin?P3由于軸開鍵槽會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故需增大軸徑 5%-7% 所以最小軸徑mm。取 =55mm 。min52d?1D（3）軸Ⅲ材料選用 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理硬度為 217-255HBS。按扭矩強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算直徑查表 A=110。d A =48.1mmmin?P3由于軸開鍵槽會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故需增大軸徑 5%-7% 所以最小軸徑26mm。取 =52mm 。min50d?1D（4）軸Ⅳ材料選用 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理硬度為 217-255HBS。按扭矩強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算直徑查表 A=110。d A =68mmmin?P3由于軸開鍵槽會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故需增大軸徑 5%-7% 所以最小軸徑mm 取 =75mm。 min74d?1D3.4.3 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定1、 各軸段的直徑階梯軸各軸段直徑的變化應(yīng)遵循下列原則：（1）配合性質(zhì)不同的表面（包括配合表面與非配合表面） ，直徑應(yīng)有所不同。（2）加工精度、粗糙度不同的表面，一般直徑亦應(yīng)有所不同。（3）應(yīng)便于軸上零件的裝拆。通常從初步估算的軸段最小直徑 d 開始，考慮軸上配合零部件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸、結(jié)min構(gòu)特點(diǎn)和定位、固定、裝拆、受力情況等對(duì)軸結(jié)構(gòu)的要求，一次確定軸段的直徑。具體操作時(shí)還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面問題：（1）與軸承配合的軸頸，其直徑必須符合滾動(dòng)軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)系列。（2）軸上螺紋部分必須符合螺紋標(biāo)準(zhǔn)。（3）軸肩定位是軸上零件最方便可靠的定位方法。軸肩分定位軸肩和非定位軸肩，定位軸肩通常用于軸向力較大的場(chǎng)合。（4）定位軸肩是為加工和裝配方便而設(shè)置的，其高度沒有嚴(yán)格的規(guī)定。與軸上傳動(dòng)零件配合的軸頭直徑，應(yīng)盡可能圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑尺寸系列。（5）非配合的軸身直徑，可不取標(biāo)準(zhǔn)值，但一般應(yīng)取成整數(shù)。2、 各軸段的長(zhǎng)度各軸段的長(zhǎng)度決定于軸上零件的寬度和零件固定的可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）軸頸的長(zhǎng)度通常于軸承的寬度相同。（2）軸頭的長(zhǎng)度取決于與其相配合的傳動(dòng)輪轂的寬度。（3）軸身長(zhǎng)度的確定應(yīng)考慮軸上各零件之間的相互位置關(guān)系和拆裝工藝要求，各零件間的間距查參考文獻(xiàn)[10]。軸Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ及蝸桿軸的布置方案與具體尺寸分別如圖所示27圖 3.1 Ⅰ軸圖 3.2 Ⅱ軸圖 3.3 Ⅲ軸?28(3.8)圖 3.4 Ⅳ軸圖 3.5 蝸桿軸3.4.4 軸承的選擇選擇滾動(dòng)軸承的類型，一般從載荷的大小、方向和性質(zhì)入手。在外廓尺寸相同的條件下，滾子軸承比球軸承承載能力大，時(shí)用于載荷較大或有沖擊的場(chǎng)合。當(dāng)承受純徑向載荷時(shí)，通常選用徑向接觸軸承或深溝球軸承；當(dāng)承受純軸向載荷時(shí)，通常選用推力軸承；當(dāng)承受較大徑向載荷和一定軸向載荷時(shí)，可選用角接觸球軸承。根據(jù)軸的應(yīng)用場(chǎng)合可知，軸主要既受到的徑向力又受到軸向力。查詢常用滾動(dòng)軸承的性能和特點(diǎn)，選擇角接觸球軸承。角接觸球軸承的性能特點(diǎn)：當(dāng)量摩擦系數(shù)較小，高轉(zhuǎn)速時(shí)可用來承受較大的軸向負(fù)荷。Ⅰ軸選擇 7010AC Ⅱ軸選擇 7011AC Ⅲ軸選擇 7012ACⅣ軸選擇 7015AC 蝸桿軸選擇 7010AC 3.4.5 鍵的選擇Ⅰ軸選擇 A 型鍵，公稱尺寸為分別為 10x90、12x40 。Ⅱ軸選擇鍵的公稱尺寸為分別為 A18x60、C16x28。Ⅲ軸選擇鍵的公稱尺寸為分別為 C16x25、16x32。Ⅳ軸選擇 A 型鍵，公稱尺寸為 22x70。蝸桿軸選擇 A 型鍵，公稱尺寸為 16x36。3.4.6 軸的受力分析和剛度校核對(duì)Ⅳ軸來說所受轉(zhuǎn)矩最大所以對(duì)它進(jìn)行校合。 482.9NmT??341065tFd??29??max 1316428.9MPa45Pa0.75eMW???????? (3.9)40(3.41)(3.42)(3.4)Y XZRV1RH1VF6trF6aRH2VT 2V1RV1r6aH2VM X23N.m105MH140N.mM236F6tT256N.m a)b)c)d)e4tancos16530tan2cos14620NrF????????4taF?1、做出軸的空間受力簡(jiǎn)圖（圖 3.6 a） 2、做出垂直面受力、彎矩圖（圖 3.6 b） 。 RV1=7107.7N , RV2=3551.8N。3、做出水平面受力、彎矩圖(圖 3.6 c)。 RH1=17511N, RH2=17511N。 4、求出合成彎矩，并畫出合成彎矩圖（圖 3.6 d） 。m2222maxaxmax93013NVHM??????5、做出扭矩圖（圖 3.6 e） T=2256.6N.m6、求出當(dāng)量彎矩 Memax 取 6.0??m????2 222max93.5614Ne?????7、校核軸的強(qiáng)度查參考文獻(xiàn)[10] 得 ??P1?30(3.4)(3.4)(3.46)5圖 3.6 軸的載荷和彎矩分布圖所以軸合格。 3.4.7. 軸承壽命核算1、 初選軸承型號(hào)由工作條件初選軸承 7015AC，由參考文獻(xiàn)[8]查得該軸承的Cor=46500N， Cr=49500N。2、 求 Fr1,Fr2由 2156NAVHR??278B?得 Fr1= =11156NAFr2= =7885NBR3、 計(jì)算 Fa由參考文獻(xiàn)[10] 得，軸承內(nèi)部軸向力S=0.68Fr=0.68x Fr=7586N 1S=0.68x F=5361.8N2= =7586N = -3516=4070N1aF2aF1S4、 計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 P（1）查參考文獻(xiàn)[10] 得 e=0.68（2） , 由參考文獻(xiàn)[10]13560.32ar e??23516780.4arFe??查表，則 =1， =0。2X1Y（3）求 P1,P2 由參考文獻(xiàn)[10] ，f p=1.2~1.8，取 fp=1.2,所以13387.2N??11.2156rafXFY????9462N2278pr5、 計(jì)算軸承的基本額定壽命 hL31(3.47)(3.48)(3.49)(3.50)(3.54)(3.52)(.)(.1)（取 =10000 小時(shí)，P 取大值）,hL=11905h>663104950()()78.2hCn??,hL所以，初選軸承 7015AC 符合要求，可以確定。3.4.8. 鍵校核齒輪傳遞的扭矩為 2256N m，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩為 2256N m。直徑、鍵高及鍵長(zhǎng)分別? ?為：d 1=75mm,h=14mm,b=22，l 1=70mm 根據(jù)鍵連接的擠壓強(qiáng)度公式，它的擠壓應(yīng)力為p?61.4MPa312561074pTdhl????=60~90MPa,故所選鍵均滿足強(qiáng)度條件。??p?3.4.9 轉(zhuǎn)臂的校核由于轉(zhuǎn)臂承受徑向力所以對(duì)轉(zhuǎn)臂校核彎曲應(yīng)力進(jìn)行校核和彎曲剛度進(jìn)行校核。彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式為=max?axZMyI式中：為彎矩 為極慣性矩 為距中心軸最遠(yuǎn)的表面MZI maxy確定式中各參數(shù)9.5V?3??=72.9kgFmg??=729NF LM?=21900MPaZI?4(1)32D???32(3.56)(.7)(3.5) =85 ??dD =0.8經(jīng)計(jì)算得 157.6MPa有參考文獻(xiàn)[6]得 =290MPa??t?< 所以合格。max???t彎曲剛度用軸的撓度 w 或偏轉(zhuǎn)角 來度量，其計(jì)算公式為? w≤[w] ≤[ ]查文獻(xiàn)[10]得軸的變形許用值 ，得[y]=0.0002L ，[ ]=0.005rad?≤[w]=0.0002L=0.066mm2287930.15FlwmEI?????[ ]=0.005 rad228.45lI???所以強(qiáng)度剛度合格。3.5 本章小結(jié)本章著重說明了混合機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。對(duì)V 帶、帶輪、各級(jí)齒輪、蝸輪蝸桿、各傳動(dòng)軸以及軸承的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了詳細(xì)的說明。33第4章 尺寸公差與配合的選用公差與配合的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中至關(guān)重要的一環(huán)。公差與配合的選用是否恰當(dāng)，對(duì)機(jī)械的使用性能和制造成本都有很大的影響，有時(shí)甚至起決定性的作用。因此，公差和配合的選擇，實(shí)際上是尺寸的精度設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)工作中，公差和配合的選用主要包括配合制、公差等級(jí)和配合種類。4.1 配合制的選擇選用配合制時(shí)，應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)、工藝、經(jīng)濟(jì)幾方面來綜合考慮，權(quán)衡利弊。一般情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用基孔制配合。因?yàn)榭淄ǔＳ枚ㄖ档毒撸ㄈ玢@頭、絞刀、拉刀等）加工，用極限量規(guī)檢查，所以采用基孔制配合可以減少孔公差帶的數(shù)量，大大減少用定值刀具和極限量規(guī)的規(guī)格和數(shù)量，顯然是經(jīng)濟(jì)和合理的。有些情況下應(yīng)采用基軸制配合比較合理。例如：（1）在農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械等制造中，有時(shí)采用具有一定公差等級(jí)的冷拉鋼材，外徑不需要加工，可直接做軸。在此情況下，應(yīng)選用基軸制配合。（2）在同一基本尺寸的軸上需要裝配幾個(gè)具有不同配合性質(zhì)的零件時(shí)，應(yīng)選用基軸制配合。（3）與標(biāo)準(zhǔn)件相配合的孔和軸，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來確定配合制。切斷軸的軸徑由于與滾動(dòng)軸承（標(biāo)準(zhǔn)件）的內(nèi)圈相配合，應(yīng)選用基孔制的配合，而和滾動(dòng)軸承外圓配合的孔則應(yīng)選用基軸制配合。4.2 公差等級(jí)的選擇選用公差等級(jí)時(shí)，要正確處理使用要求、制造工藝和成本之間的關(guān)系。因此，選用公差等級(jí)的基本原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選用低等級(jí)的公差等級(jí)。選用公差等級(jí)時(shí)，還因考慮以下問題：（1）相關(guān)件和配合件的精度。（2）加工成本。4.3 配合的選擇選擇配合主要是為了解決結(jié)合零件孔與軸在工作時(shí)相互關(guān)系，以保證機(jī)器正常工作。34間隙配合主要用于結(jié)合件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的配合（包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向滑動(dòng)） ，也可用于一般的定位配合。過盈配合主要用于結(jié)合件沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的配合，過盈配合不能拆卸。過渡配合主要用于定位精確并要求拆卸的相對(duì)靜止的聯(lián)結(jié)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能選用優(yōu)先配合和常用配合。確定配合制之后選擇配合的大小確定軸和孔的基本偏差代號(hào)，同時(shí)確定基準(zhǔn)件及配合件的公差等級(jí)。基孔制 、 和 為常用間隙配合，零件可自由裝拆，而工作時(shí)一般靜止不動(dòng)，67hH8f79在最大實(shí)體條件下的間隙為零，在最小實(shí)體零件下的間隙由公差等級(jí)確定。 為常76Hk用過度配合， 為常用的過盈配合，因此選擇這種配合。76p4.4 本章小結(jié)本章對(duì)傳單機(jī)構(gòu)所采用的配合制、公差等級(jí)及配合的選擇進(jìn)行了闡述，從而保證了傳動(dòng)的精度。35(5.1).2(3)5.4(.6)第 5 章 箱體的設(shè)計(jì)5.1 零件的位置尺寸 1122332365m()0 0.5650m 1579.60sbBall???????????小 齒 輪 的 寬 度 高 速 軸軸 承 寬 度軸 向 距 離 取箱 座 壁 厚 取徑 向 距 離 取旋 轉(zhuǎn) 零 件 間 的 軸 向 距 離 ～ 取箱 外 旋 轉(zhuǎn) 零 件 的 中 面 到 最 近 支 撐 點(diǎn) 的 距 離滾 動(dòng) 承 的 端 面 至 箱 體 內(nèi) 壁 的 距 離軸 承 內(nèi) 端 面 至 端 蓋 螺 釘 頭 頂 面 的 距 離箱 體 外 旋 轉(zhuǎn) 零 件 的 445 15~20m1510mlll ??內(nèi) 端 面 至 軸 承 蓋 螺 釘 頭 頂 面 的 距 離 取與 帶 輪 配 合 的 軸 段 長(zhǎng) 度5.2 軸承端蓋第一對(duì)軸承蓋 3(62~10)8825Ddn???軸 承 外 徑螺 釘 直 徑 取 螺 栓 GB57-M螺 釘 數(shù) 0332045033(1~)m.5()125m.8~.964.()71.dDded?????取36(5.7).8(5.9)1011120.253m(8~) '0.8513m'..52034msab????????箱 座 壁 厚 取 為箱 蓋 壁 厚 取 為 箱 座 加 強(qiáng) 肋 厚 取 為箱 蓋 加 強(qiáng) 肋 厚 取 為箱 座 分 箱 面 凸 緣 厚 取 為箱 蓋 分 箱 面 凸 緣 厚 取 為平 凸 緣 底 座 厚 取 為12(0.~5)7.m8(~10)m.8eDbh?????取取50m 65/9201FZT??輸 入 端 軸 承 蓋 選 用 氈 圈 油 封軸 徑 d氈 圈 油 封 氈 圈第二對(duì)軸承蓋 3(62~1)801025Ddn???軸 承 外 徑螺 釘 直 徑 取 螺 栓 GB7-M螺 釘 數(shù) 033204503322(~)m.512()45.8.90(~)1.m8()10~(0.8)dDdedbbh?????????取取取5.3 鑄鐵減速箱的結(jié)構(gòu)尺寸37m0.36124m578209672016fsdaGBMGBM?????固 定 螺 栓 取 為螺 栓選 用 墊 圈 選 用 螺 母 2(.~)x80mfdd聯(lián) 接 分 箱 面 的 螺 栓 取 為 ， 。表 5.1 螺栓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸1C20D0Rr1R1r30485 30 5表 5.2 底座螺栓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸1C200Rr1R1r40 36 60 10 8 40 811(~.2)0m36() dCRD??89軸 承 座 孔 邊 緣 至 軸 承 螺 栓 軸 線 的 距 離 l取 為軸 承 座 外 孔 端 面 至 箱 外 壁 的 距 離 取 為軸 承 座 孔 外 的 直 徑1 802按 軸 承 蓋 相 應(yīng) 的 尺 寸 確 定 75m。應(yīng) 較 軸 承 蓋 凸 緣 的 外 徑 大 -,取 為 ， 4。221230,.7()30m5mdahDHrRC????3軸 承 螺 栓 凸 臺(tái) 高 (.4)取 為 。箱 座 的 深 度 為 浸 入 池 內(nèi) 的 最 大 旋 轉(zhuǎn) 零 件 的 外 圓 直 徑 ,取 為 4箱 體 分 箱 面 凸 緣 圓 角 半 徑 取 為箱 體 內(nèi) 壁 圓 角 半 徑 取 為5.4 本章小結(jié)本章詳細(xì)說明了混合機(jī)傳動(dòng)裝置箱體的設(shè)計(jì)過程，在設(shè)計(jì)箱體的同時(shí)考慮了各零件的裝配工藝。從而保證了各零件的協(xié)調(diào)性。38（ kW）?（ kNm）（ r/min） 第 6 章 設(shè)計(jì)結(jié)果 6.1 各零件參數(shù)表 表 6.1 最終實(shí)際傳動(dòng)比（i ）V 帶 高速錐級(jí)齒輪 低速級(jí)錐齒輪 單級(jí)圓柱齒輪 單級(jí)蝸桿3 4.42 3.16 5.3 61.5表 6.2 各軸轉(zhuǎn)速（n） Ⅳ n蝸 桿 轉(zhuǎn) 臂976.7 221 221 70 195.34 3表 6.3 各軸輸入功率 （P） Ⅳ P蝸 桿 n轉(zhuǎn) 臂20.43 19.42 18.46 17.54 19.42 13.7表 6.4 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 （T） Ⅳ T蝸 桿 T轉(zhuǎn) 臂0.199 0.139 0.798 2.256 0.949 43.1表 6.5 帶輪主要參數(shù)小輪直徑（mm）大輪直徑（mm）中心距 a（mm） 基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mm）帶的根數(shù) z132 375 712 2240 539表 6.6 高、低速級(jí)錐齒輪及圓柱齒輪參數(shù)名稱 高速級(jí) 低速級(jí) 圓柱級(jí)中心距 a(mm) 205 213 160.5摸數(shù) (mm) 4.5 6 320 17 20齒數(shù)88 54 106（mm） 90 102 60分度圓直徑(mm) 396 324 318（mm）98.83 110.6 66齒頂圓直徑(mm)404.76 331.6 324(mm)79.4 314.9 52.5齒根圓直徑(mm)2fd393.6 92.1 310.5（mm） 65 57 54齒寬(mm)393.6 92.1 310.5齒輪等級(jí)精度 8 8 8材料及熱處理 20CrMnTi，齒面滲碳淬火，齒面硬度58~62HRC20CrMnTi，齒面滲碳淬火，齒面硬度58~62HRC20CrMnTi，齒面滲碳淬火，齒面硬度58~62HRC 40表 6.7 蝸輪蝸桿的技術(shù)參數(shù)名稱 蝸桿 蝸輪中心距 160 160模數(shù) 4 4分度圓直徑 71 257.6齒頂圓直徑 79 245.6齒根圓直徑 62 —直徑系數(shù) 17.75 —倒程角 3.22 —軸向齒距 12.57 —倒程 12.57 —軸向齒厚 6.28 —齒輪等級(jí)精度 8 8材料及熱處理 45 鋼芯部調(diào)質(zhì)表面淬火 硬度≧45HRCZCuSn10Pb1 金屬模鑄造6.2 本章小結(jié)本章詳細(xì)的列出了在設(shè)計(jì)過程中各零件的技術(shù)參數(shù)。41結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從選定題目到收集資料，再進(jìn)入工藝計(jì)算和設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，學(xué)習(xí)了很多關(guān)于機(jī)械方面的書籍。在這次設(shè)計(jì)中我對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)及相關(guān)零件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一不的理解。在設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)臂是為了考慮好裝配我把轉(zhuǎn)臂分成了兩個(gè)部分這樣對(duì)箱體的結(jié)構(gòu)有簡(jiǎn)化了。在設(shè)計(jì)箱體時(shí)考慮到很多裝配關(guān)系的問題對(duì)箱體做了很多細(xì)節(jié)性的工作，也做了很多原來沒有嘗試過的想法，箱體基本達(dá)到了的要求并且滿足了零件的裝配工藝。但是不足之處是在箱體工作時(shí)只能選擇用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，用油潤(rùn)滑潤(rùn)滑不全面并且會(huì)有輕微的泄露。總的來說本次設(shè)計(jì)的行星運(yùn)動(dòng)螺旋式混合機(jī)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。相信通過本次設(shè)計(jì)將會(huì)對(duì)以后的工作有很大的幫助。42參考文獻(xiàn)[1]張文華,趙厚林 .縱談混合機(jī)與混和質(zhì)量[J].機(jī)電信息,2005(18):45-47.[2]張文華.二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)螺旋板出料裝置[P].中國(guó)專利 01218035, 2001-03-27.[3]黃鐘,范德順 ,張文華.三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)現(xiàn)狀與展望[J].制藥機(jī)械,2000(4):7-11.[4]田耀華.( 料斗式混合機(jī) + 提升加料機(jī) + 料斗清洗機(jī) )組合的特點(diǎn)與意義[J]. 中國(guó)制藥裝備雜志, 2005( 8).[5]呂濤,王雷 ,范德順,等.擺動(dòng)式混合機(jī)內(nèi)粉體混合質(zhì)量評(píng)估[J].北京化工大學(xué)學(xué)報(bào), 1996,23(3):44-48.[6]王三民主編.機(jī)械原理與課程設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.[7]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本) [減（變）速器.電機(jī)與電器][M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004. [8]王世剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2003.[9]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本) [ 機(jī)械傳單][M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.[10]王三民、諸文俊主編 .機(jī)械原理與設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.[11]劉品主編 . 機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)出版社,2004.[12]工程制圖基礎(chǔ) /武漢理工大學(xué)等五院校 《工程制圖基礎(chǔ)》編寫組編[M]. 北京: 高等教育出版社,2003.[13] Shigley JEUicker JJ.Theory of Machines and mechanisms[M].New York:McGraw-Hill book Company,1993.[14] Orlov p.Fundamental of Machine Design[M].Moscow: Mir Pub.1987.[15]The University of Queensland, Brisbane, Australia， Part M - Journal of Engineering for the Maritime Environment[J]，英國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)；[16]中國(guó)機(jī)械工程 [J]，湖北，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) .[17]American Society of Mechanical Engineers， Applied Mechanics Reviews[J]，美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì),1998.[18] 制造技術(shù)與機(jī)床[J]，北京， 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì);北京機(jī)床研究所.[19] 制造技術(shù)與機(jī)床 [J]，北京， 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì);北京機(jī)床研究所43[20] American Society of Mechanical Engineers, Journal of Energy Resources Technology[J]，美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì).44致 謝在這里首先要感謝我的導(dǎo)師劉亞娟老師。她平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都給予了我悉心的指導(dǎo)。同時(shí)還要感謝和我一起做設(shè)計(jì)的同學(xué)們，在設(shè)計(jì)中他們給予了我很大的幫助。還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；更要感謝我的父母養(yǎng)育之恩無以回報(bào)，祝你們永遠(yuǎn)健康快樂。最后感謝黑龍江工程學(xué)院四年來對(duì)我的大力培養(yǎng)。我將會(huì)盡自己的微薄之力回報(bào)母校的培育之情。
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