花鍵加工電動分度頭設計

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1、 畢業(yè)設計(論文) JZ 型混凝土攪拌機總體及提升部分設計 JZ-TYPE CONCRETE MIXER AND UPGRADE PART OF THE OVERALL DESIGN 學生姓名 學院名稱 專業(yè)名稱 指導教師  機電工程學院 機械設計制造及自動化 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 )

2、 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 摘要 攪拌是混凝土生產(chǎn)工藝過程中極重要的一道工序，配制混凝土的各種材料經(jīng)攪拌后成 為均勻的拌和料，而混凝土攪拌機是攪拌機械中最常見的一種 本文主要研究的是JZ型混凝土攪拌機總體及提升部分設計。主要任務是提出了系統(tǒng) 設計的設計要求，通過實習調研，提出設計方按。根據(jù)整體要求計算出所需的功率，選擇 合適的電機，減速器，并提出攪拌筒的計算方法。能夠通過手柄的操作使料斗上升和停止 并靠自重降落，能夠通過正向回轉攪拌筒進行攪拌，反向回轉進行出料 關鍵詞

3、混凝土攪拌機；電機；減速器；攪拌筒 II 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) Abstract Mixing concrete production process is very important in a process,The preparation of concrete by mixing various

4、materials to become a uniform mixing materials,The concrete mixer mixing machinery is the most common form of. This paper is on the JZ-concrete mixer and transmission part of the overall desi.Main task is to design the proposed system design requirements,According to calculate the overal

5、l demand for power,Choose the right motor, reducer,And proposed method of calculating mixing tube.Able to handle the operation of the hopper up and stop relying on themselves and landing,Through positive rotary cylinder for mixing stirring, for discharging reverse rotation. Keywor

6、ds Concrete mixer motor reducer III mixing tube 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 目 錄 1緒論.............................................................................................

7、................................................ 1 1.1混凝土攪拌機械................................................................................................................. 1 1.2混凝土攪拌機的周期作業(yè)................................................................................................... 3

8、 2傳動部分設計.............................................................................................................................. 5 2.1攪拌筒設計............................................................................................................................ 5 2.2減速器的設計.......

9、................................................................................................................. 7 2.2.1電動機的選擇.................................................................................................................. 8 2.2.2傳動比的分配.....................................

10、........................................................................... 11 2.2.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)................................................................................ 11 2.2.4第一級齒輪傳動的設計...............................................................................................

11、. 13 2.2.5第二級齒輪傳動的設計................................................................................................ 18 2.2.5軸的校核........................................................................................................................ 22 2.2.6中軸鍵的選擇........................

12、........................................................................................ 25 2.2.7軸承的選擇因素............................................................................................................ 26 2.2.8聯(lián)軸器....................................................................

13、........................................................ 28 2.2.9減速器的潤滑和密封.................................................................................................... 29 2.2.10開式齒輪........................................................................................................

14、.............. 31 3提升部分計算............................................................................................................................ 35 3．1 料斗的設計....................................................................................................................... 35 3.2機架

15、的選擇......................................................................................................................... 35 3.3鋼絲繩的選擇...................................................................................................................... 36 3.4卷筒設計計算........................

16、.............................................................................................. 38 3.4.1卷筒結構及常用材料.................................................................................................... 38 3.4.2卷筒容繩尺寸參數(shù)...............................................................

17、......................................... 39 3.4.3卷筒強度計算............................................................................................................... 40 3.4.4卷筒筒壁的穩(wěn)定性估算............................................................................................... 43 3.5

18、滑輪組設計.......................................................................................................................... 44 3.6離合器的設計計算.............................................................................................................. 45 3.7制動器的選擇...........................

19、........................................................................................... 46 4攪拌機的使用與維護................................................................................................................ 47 4.1攪拌機使用的注意事項..........................................................

20、............................................ 47 4．2攪拌機的日常保養(yǎng)........................................................................................................... 48 結論.........................................................................................................................

21、...................... 49 致謝............................................................................................................................................... 50 4 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 參考文獻.................................................................

22、...................................................................... 51 翻譯............................................................................................................................................... 52

23、 5 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 1緒論 1.1混凝土攪拌機械 混凝土攪拌機是將一定配合比的水泥(膠結材料)、砂、石(骨料)和水(有時還加入一 些混合材料或外 An 劑)拌和成勻質混凝土的機械。同人工撲和混凝土相比，混凝土攪拌機 只有生產(chǎn)率向，拌和質量好，減輕工人勞動強度等優(yōu)點，圍巾它是建筑施工現(xiàn)場、混凝土 構件廠及商品混凝土供應站生產(chǎn)混凝土的重要機械設備之一。

24、 混凝土攪拌機是將一定配合比的水泥(膠結材料)、砂、石(骨料)和水(有時還加入一 些混合材料或外 An 劑)拌和成勻質混凝土的機械同人工拌和混凝土相比，混凝土攪拌機只 有生產(chǎn)率高，拌和質量好，減輕上人勞動強度等優(yōu)點，而且它是建筑施工現(xiàn)場、混凝土構 件廠及商用混凝土供應站等混凝土的至要機械設備之一 混凝土攪拌機的特點及應用 混凝土攪拌機機械攪拌混凝土的原理來分有白落式和強制式兩種。自落式混凝土攪拌 機是將物料投入攪拌筒內． 物料靠自重墜落下來，反復對物料進行攪拌而加下成勻質混凝土。這種攪拌機適合加工普 通塑性混凝土，對粗骨料的粒徑要

25、求不嚴格，廣泛地應用小建筑工地。強制式混凝土攪拌 機的攪拌筒固定不動，而是由筒內轉軸 L 的葉片旋轉來對物料進行強制什的擠壓、翻轉。 混凝土攪拌機按其攪拌混凝土的原理來分有自落式和強制式兩種。自落式混凝土攪拌 機是將物料投入攪拌筒內． 物料靠自重墜落下來，反復對物料進行攪拌而加下成勻質混凝土。這種攪拌機適合加工普 通塑性混凝土，對粗骨料的粒徑要求不嚴格，廣泛地應用在中小地建筑工地。強制式混凝 土攪拌機的攪拌筒固定不動，而是由筒內轉軸上的葉片旋轉來對物料進行強制性的擠壓、 翻轉，達到均勻拌和的。這種攪拌機適合加上普通塑性和干硬件的混凝土。由

26、于受構造上 的限制，對粗骨料粒徑的要求較為嚴格，施工現(xiàn)場的混凝土攪拌站和混凝土預拌工廠的攪 拌樓中使用的攪拌機均系此種類型 混凝土攪拌機，按其外形又分為鼓形、錐形和盤形二種；按所用功力裝置不同又分為 電動式和內燃式兩種；由攪拌筒的不同，又將攪拌機分成多種容量型號，目前世界上的混 凝上攪拌機已合 200 種以上。我國混凝土攪拌機的容量、規(guī)格的發(fā)展也很迅速， 容量僅在 3000L(3n1J)以下的就合 11 種之多，它們是；50，100， 200，250，350，， 750，1000，和 3000L。 根據(jù)攪拌機攪拌筒容量參數(shù)的小同，

27、又常把混凝土攪拌機劃分為大型(出科容量為 3 1 m—3 m3)、中型 (出料容量為 0.35 m3—0．75 m3)和小型(出料容量為 0.5 m一 0.25 m3) 二種。 混凝土攪拌機，按其外形不同分為鼓形、錐形和盤形二種；按所用動力裝置不同又分 1 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 為電動式和內燃式兩種；由于攪拌量的不同，又將攪拌機分成多種容量型號，目前世界上 的混凝上攪拌機已有 200 種以上。我國混凝土攪拌機的容量、規(guī)格的發(fā)展也很迅速，容量 僅在 3000L‘(

28、3m)以下的就有 11 種之多，它們是：50，100，150、200，250，350，500， 750，1000，1500 和 3000L。這些攪拌機都尚屬周期作業(yè)式，隨著混凝土施工工藝的發(fā)展 和對攪拌機要求的提高，必將很快推出各種新型的混凝土攪拌機械 我國混凝土攪拌機的生產(chǎn)業(yè)已定型，并自成系列，義利號和主 要技術參數(shù)的意義： J——攪拌機： G——鼓形自治式混凝土攪拌機； Z——錐形反轉出料式混凝土攪拌機； F——錐形頓翻出料式混凝 1：攪拌機； D——單臥軸強制式混凝土攪拌機； JG250 型混凝土攪拌機——表

29、示鼓形自落式混凝土攪拌機，電動機驅動，出料容量并經(jīng) 搗實后的混凝土體積為 250L。 JZ350 型混凝土攪拌機——表示錐形反轉出料自落式混凝土攪拌機，電動機驅功，出料 容量并經(jīng)搗實后的混凝土體積為 350L。 JDY350 型混凝土攪拌機——表示單臥軸、液壓傾翻出料強制式混凝土攪拌機，電動機 驅動，出料容量并經(jīng)搗實后的混凝土體積為 350L JGR750 混混凝土攪拌機——表示鼓形自落式混凝土攪拌機，內燃機驅動，出料容量并 經(jīng)搗實后的混凝土體積為 750L。 我國生產(chǎn)混凝土攪拌機的廠家，攪拌機械的出廠形式主要有兩種：一種是作為建

30、筑施 工現(xiàn)場獨立使用的攪拌機單機，一種是作為混凝土生產(chǎn)廠或混凝土攪拌樓(站)使用的配套 主機?；炷翑嚢铏C單機主要出以下機構組成并非附示意圖： 攪拌機構.它是混凝上攪拌機的主要工作機構，由攪拌筒、攪拌軸、攪拌葉片和攪拌鏟(刮 鏟)等組成。 傳動裝置它是向攪拌機各工作機構傳遞力和速度的系統(tǒng)?！阌杏蓭l、摩擦輪、齒 輪,、鏈輪和軸等傳動元件組成的機械傳動系統(tǒng)和由液壓元件組成的液壓傳動系統(tǒng)兩大類。 上料機構,它是向攪拌簡內裝人混凝土物料的設施一般有卷揚提升式料斗、固定式料斗 和翻轉式料斗三種形式 c 配水系統(tǒng),它的作用是按照混

31、凝土的配合比要求定量供給攪拌用水。攪拌機配水系統(tǒng)的 型式主要有：水泵—配水箱系統(tǒng)、水泵—水表系統(tǒng)和水泵—時間繼電器系統(tǒng)三種。 卸料機構,它是將攪拌好的勻質熟料混凝土從攪拌筒中卸出的裝置。主要有溜槽式、螺 旋葉片式和傾翻式三種型式。 故在此我選用 JZ350 錐型反轉出料混凝土攪拌機,并附示意圖: 2 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 圖 1-1J

32、Z350 錐型反轉出料攪拌機 1.供水系統(tǒng) 2.傳動裝置 3.攪拌與出料裝置 4.上料機構 1.2混凝土攪拌機的周期作業(yè) 攪拌筒的基本形狀，即有鼓形、雙錐形、盤形和圓槽形等。其中，鼓形、雙錐形攪拌 機工作原理為自落式，即作業(yè)時，攪拌筒旋轉，物料靠自重墜落達到攪拌要求；盤形相圓 槽形攪拌機為強制式，作業(yè)時攪拌筒固定不動，靠轉軸帶功筒內的攪拌葉片對混凝土物料 進行強制擠壓、翻轉和拋擲而達到拌合均勻的目的。 從攪拌原理上看，錐形反轉出料式混凝土攪拌機是一種自落式混凝土攪拌機。攪拌筒 正向回轉進行攪拌，反向回轉進行出料，它是作為取代鼓形自落式

33、混凝土攪拌機的一種機 型，可以用來拌合普通塑性和低流動性的混凝土。攪拌時，雙錐形攪拌筒旋轉。葉片使物 料作提升、下落運動的同時，還強迫物料作軸向竄動。所以，此種攪拌機同鼓形自落式攪 拌機相比，其攪拌運動比較強烈，生產(chǎn)率高，拌和出來的混凝土質量好。機械構造也比較 簡單、操作方便，因而得到了廣泛應用。 錐形反轉出料式混凝土攪拌機主要有以電動機為動力的 Jz 系列型號和 JzY 系列型號。 JzY 型除進料機構采用液壓傳動外，其余構造及技術性能均與 JZ 型相同。的前，該系列產(chǎn) 品的出料容量有 150L，200L，3loL,500L 和 750

34、L 等。所示為 JZ350 型棍凝土攪拌機的外 形，其出料混凝土體積為 350L。它主要由動力裝置、傳動裝置、進料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、供 3 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 水系統(tǒng)、底盤和電氣系統(tǒng)等組成。 在攪拌筒的進料口一端，焊有兩塊擋料葉片，可防止攪拌時進料口處漏漿；攪拌筒的 出料口一端，焊接著一對出料葉片，出料葉片分成兩段，以螺釘固定，攪拌過程中如遇突 然停電或發(fā)生故障時，可以卸下靠外邊的一段葉片，把筒內的物料扒出來。當混合料拌和 好混凝土后，可通過傳動系統(tǒng)改變攪拌筒的旋轉方向，

35、筒內的混凝土使可經(jīng)出料葉片迅速 卸出筒外。 托輪是支承攪拌筒并拖帶攪拌筒進行運轉的機構。 攪拌筒放在四個橡膠托輪上，電動機的動力，經(jīng)齒輪減速箱傳給托輪主軸，利用軸上 的一對橡膠托輪與攪拌筒滾道之間的摩擦力，帶動攪拌筒旋轉。 上料機構：JZ350 型混凝土攪拌機的上料機構由上料架、中間料斗、上料斗和傳動機 構 等 組成 ， 上料時，料斗由鋼絲繩牽引沿料架的軌道向上爬行，當行至一定的高度后，其長軸滾 輪進入—料架岔道，料斗隨之傾倒，斗門面動開啟，斗內物料經(jīng)中間料斗卸人攪拌筒內。

36、 4 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 2傳動部分設計 傳動部分是攪拌機的重要組成部分，通常由滾筒，減速器，電動機以及聯(lián)接件組成， 在本設計中采用電動機通過聯(lián)軸器聯(lián)接減速器，再通過另一聯(lián)軸器聯(lián)接攪拌筒上的開式齒 輪，從而達到傳遞動力的作用。如圖 率。先有設計要求計算出攪拌筒的幾何尺寸，攪拌筒外形如圖所示：

37、 圖 2-1 攪拌機的傳動系統(tǒng) 1 攪拌筒；2 聯(lián)軸器；3 減速器；4 電動機 2.1攪拌筒設計 錐形反轉出料攪拌機的攪拌筒呈雙錐形，筒內中部焊有分別與拌筒軸線成一定夾角交 叉布置的高葉片和低葉片各一對。由于高低葉片與拌筒軸線按一定的角度交叉布置，所以 當拌和料由進料錐端進入，拌筒正轉攪拌時，葉片不僅使拌和料作提升、下落的運動，還 能強迫物料作軸向竄動，故能強化攪拌作用。當攪拌筒反向旋轉時，葉片將拌和料推向出 料錐端由兩條空間交叉成 180 0 的螺旋形出料葉片將拌和料卸出筒外。

38、 5 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 圖 2-2 攪拌筒的幾何外形 由《混凝土機械》查攪拌幾何容積，和出料容量 V1 式（2.1） 出料容積 V2 和進料容積 V1 有 j為出料系數(shù)，對混凝土一般取 0.6—0.7 式（2.2） 式（2.3） 出料 式（2.4） 所以 式（2.5） 暫選

39、 式（2.6） 式（2.7） 式（2.8） 暫選 1500L 式（2.9） 1 p 2 1 p 2 式（2.10） 34 6 34 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 1 p 2 34 0 0 1 p 2 34 0 0 式（2.11） 0 由混 凝 土 機械查 得 進 料錐角 47 - -50出料 錐角 30 - -33，所 以選 擇 a=33， 0 b=50 又有 式（2.12） 3

40、 2 2 V 進 = s 弓 ? ? x = ? ( R 2 + x tana)- h ? ? x 式（2.13） ? ? 2 ? ? 3 2 = s 弓 ? ? x = ? ( R 1 + x tanb)- h ? ? ? x V ? ? ? 出 ? ? 3 19.6 2 2 ( ) 2 V 柱 = R - h ? l2 ?sin j 3 另參考設 l 1 =0.55m， l 2 =0.85m，l 3 =0.5m 其中ρ為拌合料容重 3 3 r= (1.5 - - 1.7) ?

41、10 ( kg / m) j為攪拌時拌合料的自然坡度， 0 0 j= 40 - -45 綜上可得： R 1 =0.393m，R 2 =0.322m 可整合為： R 1 =0.35m，R 2 =0.4m 2.2減速器的設計 式（2.14） 式（2.15） 式（2.16） 式（2.17） 減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動，蝸輪傳動或齒輪－蝸輪傳動所組合的 獨立部件，常在動力機與工作機之間為減速的傳動裝置；在少數(shù)情況下也用作增速的傳動 裝置．減速器由于結構緊湊，效率較高，傳遞運動正確可靠，使用維修簡單，并可

42、成批生 產(chǎn)，故在現(xiàn)代機械中應用最廣．減速器類型很多，有圓柱齒輪減速器，圓錐齒輪減速器， 蝸桿減速器等． 由于考慮到所傳遞的功率和傳動比．在本攪拌機設計課題中采用的是二級圓柱齒輪減 速器． 減速器的機體是用于支持和固定軸系的零件，是保證傳動零件的嚙合精度，良好的潤 滑和密封的重要零件，其重量約占減速器總重量的 50%。因此，機體結構對減速器的工作 性能，加工工藝，材料消耗，重量及成本等有很大的影響。機體材料采用灰鐵（HT150 或 HT200）制造。 傳動裝置包括各種類型的零件，其中決定其工作性能，結構簡單和尺寸大小的主要是

43、 傳動零件。 支撐零件和聯(lián)接零件都是要根據(jù)零件的要求來設計，因此一般應先設計計算傳動零 件，確定其尺寸，參數(shù)，材料和結構。為了使設計減速器時的原始條件比較準確，應該先 7 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 設計減速器外的傳動零件，如聯(lián)軸器等。 2.2.1電動機的選擇 電動機是常用的原動機，并且是系列化和標準化的產(chǎn)品．機械設計中需要根據(jù)工作機 的工作情況和運動，動力參數(shù)，合理選擇電動機類型，結構形式，傳遞的功率和轉速，確 定電動機的型號． 電動機有交流電動機和直

44、流電動機之分，工業(yè)上采用交流電動機．交流電動機有異步 電動機和同步電動機兩類，異步電動機又分籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動 機應用最廣泛．如無特殊需要，一般憂先選用Ｙ型籠型三相異步電動機，因其具有高效， 節(jié)能，噪音小，振動小，安全可靠的特點，且安裝尺寸和功率等級符合國際標準，適用于 無特殊要求的各種機械設備． 電動機的功率選擇是否合適將直間影響到電動機的工作性能和經(jīng)濟性能。如果選用額 定功率小于工作機所需要的功率，就不能保證工作機正常工作，甚至使電動機長期過載過 早損害，如果選用額定功率大于工作機所需要的功率，則電動機的價格高，

45、功率未得到充 分的利用。從而增加電能的消耗，造成浪費。 攪拌機電動機的功率按所需的（單位：KW）計算公式為： p w pd = h 式中 pw ——工作機所需工作效率。 h——由電動機到工作機的總效率。 工作機所需工作效率，應由工作阻力和運動參數(shù)計算求得： pw =Mn 9550 式中 M——拌筒攪拌時所需的外力矩， N.m） （。 n——拌筒轉（r/min） 。 sin 45 - 0.62 ? cos 45 sin a - f cos a =17.5 r n ? 29.9 = 29.9 min R1450 2 式（2.18）

46、 式（2.19） 式（2.20） 其中雙錐反轉出料混凝土攪拌機在工作時，其攪拌功率主要用于克服混凝土物料在攪 拌時產(chǎn)生的偏心阻力矩及托輪滾動磨檫阻力矩。為討論方便，現(xiàn)假定最惡劣的工作狀況， 即全部物料傾向拌筒的一側，呈斜面，球此種情況下的攪拌功率。 外力矩 M 的計算： 式（2.21） 式中 M物料 ——攪拌時拌合料所產(chǎn)生的偏心阻力矩； M摩擦 ——攪拌時托輪所產(chǎn)生的滾動摩擦阻力矩； 式（2.22） 式中 G物料 ——拌合物料發(fā)質量； 式（2.23） V——攪拌筒容積；

47、 8 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) ρ——拌合料容重； ( 3 3 r= ( 1.5 - 1.7 ) ?10 kg /m ) 式（2.24） H——拌合料重心至拌筒中心的距離，mm； 2 2 ? ( R 1 + x tan a)- h ? b H = 12 S 弓 ? =? 3S弓 ? ? 式（2.25） 因為混合料在拌筒內為一水面，且以攪拌時進、出料口均不得有溢出為原則，故討論 時進、出料口相等，均為h. 進料錐內拌合

48、物所產(chǎn)生的偏心阻力矩 給x以微小增量 Dx則在X=x及 X = X + Dx平面之間的有效容積微元體 DV進 對X軸的微 元阻力矩 M 進 = 9.8 D V 進 ? r ? H ? sin j 式（2.26） 2 ? ( 2 R 1 + x tan a - h = 9.8 ? 3? ) ? 2 ? r ? sin a? D x ? 積分可得進料錐內混合料所產(chǎn)生的偏心阻力矩 D M 進 = 9.8 D V 進 ? r ? H ? sin j 式（2.27） 2 ? ( 2 R 1

49、 + x tan a - h = 9.8 ? 3? ) ? 2 ? r ? sin a? D x ? 出料錐內拌合物所產(chǎn)生的偏心阻力矩由進料錐公式可直接得出。 柱體內地混合料所產(chǎn)生的偏心阻力矩為 M 柱 = 9.8 ? V 柱 ? r ? H ? sin j 式（2.28） 19.6 2 ( ) 2 R - h = 3 3 2 ? l 2 ? r ?sin j( N . m) 綜上，攪拌時混合料所產(chǎn)生的總偏心力矩 式（2.29） 3 2 2 2 M 進 = 9.

50、8 ? ? ( R 1 + x tan a )- h ? ? r ? sin a? D x = 430.1 N ? m 式（2.30） ? 3? 2 2 ? ? 3 2 M 出 = 9.8 ? ? ( R 2 + x tan b )- h ? ? r ? sin b? D x = 393.2 N ? m 式（2.31） ? 3? 3 19.6 2 2 ( ) 2 M 柱 = R - h 3 ? ? 式（2.32）? l 2 ? r ? sin j= 1095 N ?m 攪拌時托輪所產(chǎn)生的慣性摩

51、擦阻力矩 n ? R ? m ? r ? 式（2.33） r ? i = 1 ? R? 式中 Ni ——一個托輪所受到滾動正壓力; K——滾動摩擦力臂; 9 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) R——滾筒半徑,m r——托輪半徑，m; 2099.8 ? 17.5 p = Mn = =3.84 Kw 9550 9550w p w 3.84 p d = =4.61 Kw= h0.833 式中f——混凝土與鋼葉片的磨檫系數(shù)f=0

52、.62 hw——傳動效率 2 3 4 h w= h 1 ? h 2 ? h3 =0.8335 hh=0.99 式中 1——聯(lián)軸器的傳動效率，取1 h2h=0.97 ——齒輪傳動的傳動效率，2 h3h3 =0.98 ——軸承的傳動效率， 確定電動機的轉速 經(jīng)查表：一級開式齒輪的傳動比 ia =3 ~ 7,二級圓拄齒輪減速器的傳動比 式（2.34） 式（2.35） 式（2.36） i=8 ~ 40，總的傳動比合理范圍為 ia =24 ~ 280，故電動機的轉速的可選范圍為： n d = i a ? n=

53、(24 ~ 280) ? 17.5 =420 ~ 4900 r min 根據(jù)工況和計算所選電動機為: 表 2-1 電動機的主要參數(shù) 型號 額定功率(KW) 轉速 r/min 軸徑 mm Y132S-4 5.5 1440 38 圖 2-3 電動機簡圖 10 式（2.37） 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 電動機尺寸如表： 表 2-2 電動機的主要外形參數(shù) 中心高 H 132

54、 2.2.2傳動比的分配 外形尺寸 L 515 安裝腳 B 178 軸伸尺寸 3880 由電動機的轉速和工作機的主動軸的轉速，可得到傳動裝置的總傳動比為 n i a =m n n 式中 m ——電動機的轉速 n——拌筒的轉速 n m 1440 r min i a = = =82.2 n17.5 r min i 0 、 i 1 、 i 2LLin 總傳動比為各級傳動比 的乘積，既 i a = i 0 ?i1 i=7 使減速器裝置不至于過大初步取 0則 i 82.2 i = a = =11.

55、74 i0 7 i1 =3.8 按展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪相近，查得 則 i 11.74 i 2 = 0 = =3.09 i1 3.8 2.2.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 式（2.38） 式（2.39） 式（2.40） 式（2.41） 式（2.42） 為進行傳動件的設計計算，要推算出各軸的轉速和轉矩（或功率） 軸由高速至低速依次定為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸、滾筒。 i 01 、 i02L h 01 、 h02L T 01 、 T02L p 01 、 p02

56、L n 01 、 n02L 相鄰兩軸間傳動比 相鄰兩軸間傳動效率 軸的輸入功率（ＫＷ） 各軸之間的輸入轉矩（Ｎ．Ｍ） 各軸的轉速（r/min） 則可按電動機軸至工作機運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和參數(shù)． 各軸的輸入功率 Ⅰ軸—Ⅳ軸的輸入功率： Ⅰ軸 p 1 = p d ? h 1 ? h2 = 5.5 ? 0.99 ? 0.98 =5.336kw Ⅱ軸 p 2 = p 1 ? h 2 ? h3 = 5.336 ? 0.98 ? 0.97 =5.072kw 11 式（2.43） 式（2.44） 徐 州 工 程 學

57、 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 2 Ⅲ軸 p 3 = p 2 ? h 2 ? h3 = 5.072 ? 0.98 ? 0.97 =4.724kw Ⅳ軸 p 4 = p 3 ? h 2 ? h3 = 4.724 ? 0.98 ? 0.97 =4.67kw 滾筒 p 4 = p 3 ? h3 = 4.724 ? 0.97 =4.35kw pd 式中 ——電動機的出功率（KW） h1h=0.99 ——聯(lián)軸器的傳動效率1 h2h=0.98 ——軸承的傳動效率2 h3——齒輪的傳動效率h3 =0.97 式（2.45） 式（2.46） 式（2.47

58、） 同一根軸的輸出功率與輸入功率的數(shù)值不同，需要精確計算時取不同的數(shù)值。 各軸的輸入轉矩 電動機的輸出轉矩： P d T d =9550? = 9550 ? n m Ⅰ軸—Ⅳ軸的輸入轉矩： 5 . 5 式（2.48）= 36 . 47 N . m 1440 式（2.49） 式（2.50） 2 式（2.51） 式（2.52） 式（2.53） 運動和動力參數(shù)計算結果整理于下表 表 2-3 各軸計算結果 效率 P（Kw） 軸名 輸入 輸出 輸入 電動機 5.5

59、軸 Ⅰ軸 5.445 5.336 35.74 轉矩 T（N.m） 輸出 36.47 35.02 轉速 N（r/min 傳動比 效率 h） i 1440 1 0.97 1440 3.8 0.95 Ⅱ軸 Ⅲ軸 5.175 4.92 5.072 4.724 129.10 375.58 12 126.51 364.41 378.9 3.09 0.93

60、 122.6 2 1 0.95 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) Ⅳ軸 滾筒 4.676 4.44 4.491 356.5 2422.9 346.47 122.6 2 17．5 7 0.93 2.2.4第一級齒輪傳動的設計 材料的選擇 應傳動尺寸和批量較小,小齒輪設計成齒輪軸,選擇 40Cr，調質處理,硬度為 241HB- 286HB，大齒為 45 鋼，調質處理，硬度 240HB,暫取傳動比i=3. 8 初步

61、計算小齒輪的分度圓直徑 P 6 6 T 1=9 . 55 ? 10 ? d= 9 . 55 ? 10 ? n m Fd 齒寬系數(shù) 由機械手冊查表得 5 . 5 式（2.54）= 36475 N . mm 1440 式（2.55） sHlim 接觸疲勞極限 由機械手冊查表得 式（2.56）sHlim1 =750 Mpa 式（2.57）sHlim2 =600 Mpa 初步計算的許用接觸應力 [ s]=0 . 9 ? s HH lim [ s]=0 . 9 ? s HH lim Ad 的值由機械手冊查表得Ad

62、=85 初步計算小齒輪分度圓直徑 T 1 u + 1 = 675 Mpa 式（2.58） = 540 Mpa 式（2.59） 36425 3 . 8 + 1 d 1?A d ? 3 ? = 85 ? 3 2 ? 2 u 3 . 8 F d? s1 ? 522 H lim d1=50 mm 取 初步取齒寬 b b =F d? d 1= 1 ? 50 = 50 mm 校核計算 圓周速度: pd n 1 p ? 50 ? 1440 = 47 . 6 mm 式（2.60）

63、 式（2.61） 式（2.62） = 3 . 768 m / s V= 60 ? 1000 60 ? 1000 精度等級 選8級 m 計算齒數(shù) z 1 、　2和模數(shù)1 13 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) z1=20 　 初選 模數(shù) m 則 式（2.63）z2=z 1 ? i = 20 ? 3 . 8 = 76 d 150 式（2.64）m== 2 . 5 mm = z 1 20 則由機械手冊查表得為標

64、準模數(shù) m m=2. 5 m1=2 5 . 使用系數(shù) KA ：查機械設計手冊表 12.9， KA =1.5 動載系數(shù) KV ：查機械設計手冊表 12.9， KV =1.2 齒間載荷分配系數(shù) KH a： KH a=1.29 齒向載荷分配系數(shù) KH b： KH b=1.45 載荷系數(shù) K： 式（2.65） 彈性系數(shù) ZE ： 式（2.66） 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH ： 式（2.67） 接觸最小安全系數(shù) SH min： 式（2.68） 總工作時間 th ： 式（

65、2.69） 應力循環(huán)系數(shù) NL ： n N L1= 60 ? n 1 t h = 60 ? 1 ? 3 . 36 ? 9600 = 1 . 9 ? 10 7 i =1 N L2 =N L 1 /i = 1 . 9 ? 10 6 / 3 . 8 = 5 ? 10 5 接觸壽命系數(shù) Z N ： 查表 14 式（2.70） 式（2.71） 徐 州 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) ZN 1=1 . 21 ， ZN 2=1 . 28 許用接觸應力 [ sH]： s H lim1 Z N

66、 1 750 ? 1.21 =864.2 MPa [ sH 1 ] = = SH min 1.05 s H lim 2 Z N 2 600 ? 1.28 =731.4 MPa [ sH 2 ] = = SH min 1.05 驗算 ： 2 KT 1 u + 1 sH = Z E Z H Z e ? bd 1 2 u 2 ? 3 . 36 ? 36425 3 . 8 + 1 =189 . 8 ? 2 . 5 ? 0 . 88 ? ? = 660.5Mpa 50 ? 50 23 . 8 式（2.72） 式（2.73） 式（2.74） 式（2.75） 計算結果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調整。否則，尺寸調整后還需 再進行驗算。 確定齒輪主要尺寸 * 由于采用正常標準齒輪，所以齒頂高系數(shù) ha 取為 1，頂隙系數(shù) c取為 0.25, 分度圓 壓力角度數(shù)為標準值 a=20。小齒輪的參數(shù)如下：