機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-單曲柄往復(fù)式給煤機(jī)設(shè)計(jì)-三維圖+爆炸圖三維設(shè)計(jì)(側(cè)重三維)(含CAD圖紙)
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-單曲柄往復(fù)式給煤機(jī)設(shè)計(jì)-三維圖+爆炸圖三維設(shè)計(jì)(側(cè)重三維)(含CAD圖紙),機(jī)械,畢業(yè)設(shè)計(jì),曲柄,往復(fù),設(shè)計(jì),三維,爆炸,三維設(shè)計(jì),側(cè)重,著重,cad,圖紙
第 96頁(yè)摘 要給煤設(shè)備是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的主要設(shè)備之一,給煤設(shè)備的可靠性,特別是關(guān)鍵咽喉部位給煤設(shè)備的可靠性,直接影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。生產(chǎn)實(shí)踐證明,現(xiàn)有的往復(fù)式給料機(jī)的生產(chǎn)能力小、安裝和拆卸不方便、受力不均勻等缺點(diǎn)。,隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展,煤礦井型不斷地?cái)U(kuò)大,現(xiàn)有型往復(fù)給煤機(jī)生產(chǎn)能力小,不能滿足大型礦井的要求,因此,改進(jìn)和擴(kuò)大現(xiàn)有型往復(fù)給煤機(jī)是完全必要的。本設(shè)計(jì)的往復(fù)式給煤機(jī)是在原有的基礎(chǔ)上作了一些改進(jìn),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修量小、性能穩(wěn)定、噪音低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。本文主要介紹了:往復(fù)式給煤機(jī)的發(fā)展歷史,用途,組成及工作原理;往復(fù)式給煤機(jī)的特點(diǎn);設(shè)計(jì)的一般步驟;使用中存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施;安裝和維護(hù)等內(nèi)容。在本次往復(fù)式給煤機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,著重對(duì)減速器、傳動(dòng)平臺(tái)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、托輥進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。對(duì)重要的部件進(jìn)行了受力分析、強(qiáng)度的校核,根據(jù)其常見(jiàn)失效形式、影響因素及基本設(shè)計(jì)要求,給出了重要部件的受力分析、強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞:往復(fù)式給煤機(jī); 減速器; 曲柄連桿機(jī)構(gòu); 受力分析; 強(qiáng)度校核 ABSTRACTCoal mine production equipment is the one of the main equipment for coal equipment reliability, Special location is the key to the throat of coal equipment reliability, a direct impact on the entire production system to normal operation. Practice has proved that the existing reciprocating Feeder small production, installation and dismantling inconvenient, and the disadvantages of implants uniform. With the development of coal industry and coal-wells continues to expand, the existing K-type reciprocating coal production capacity of the small plane, unable to meet the requirements of large-scale mine, therefore, improve and expand existing K-type reciprocating to the coal machine is totally necessary. The design of the reciprocating to the coal on the basis of the original made some improvements, it has a simple structure and a small amount of maintenance, stable performance, low noise, the installation is easy.This paper describes : Reciprocating to the coal history of the development, use, composition and physics; Reciprocating to the characteristics of coal; Design of the general steps; the use of the existing problems and improvement measures; installation and maintenance and so forth. Reciprocating in this coal to the design process, focusing on reducer, transmission platform, crank linkage, Idler for the analysis and design. Important components of the stress analysis, strength check, in accordance with its common failure mode, Factors and basic design requirements, is an important component of the stress analysis, strength and stiffness of the design method. Keywords : Reciprocating to the coal; Reducer; Crank linkage; Analysis; Strength Check目 錄第一章 概述11.1 往復(fù)式給煤機(jī)的發(fā)展歷史11.2 往復(fù)式給煤機(jī)的用途31.3 給煤機(jī)的組成及工作原理31.4 往復(fù)式給煤機(jī)的特點(diǎn)31.4.1 往復(fù)式給煤機(jī)的特點(diǎn)31.4.2 往復(fù)式給煤機(jī)與振動(dòng)式給煤機(jī)的比較41.5 往復(fù)式給煤機(jī)的設(shè)計(jì)目的、基本要求及基本參數(shù)41.5.1 往復(fù)式給煤機(jī)的設(shè)計(jì)目的41.5.2 對(duì)往復(fù)式給煤機(jī)的基本要求41.5.3 設(shè)計(jì)參數(shù)41.6 本文所做的基本工作4第二章 往復(fù)式給煤機(jī)的總體設(shè)計(jì)52.1 給煤機(jī)箱體尺寸的確定52.2 給煤機(jī)整體結(jié)構(gòu)布局62.3 給煤機(jī)的受力分析62.3.1 往復(fù)式給煤機(jī)的運(yùn)行阻力62.3.2 產(chǎn)生運(yùn)行阻力的因素62.3.3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析9第三章往復(fù)式給煤機(jī)減速器的設(shè)計(jì)103.1 電動(dòng)機(jī)的選擇103.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型103.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)容量103.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速113.1.4 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配113.1.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)113.2 齒輪的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算123.2.1 第一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)123.2.2 第二對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)203.3 軸的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算273.3.1 2軸的設(shè)計(jì)及校核273.3.2 1軸的設(shè)計(jì)及校核323.3.3 3軸的設(shè)計(jì)及校核373.4 軸承的選擇與校核計(jì)算423.4.1 1軸上的軸承選擇與校核423.4.2 2軸的軸承選擇與校核433.4.3 3軸的軸承選擇與校核433.5 鍵的選擇與校核計(jì)算443.5.1 2軸上鍵的選擇與校核443.5.2 3軸上鍵的選擇與校核453.6 軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)453.6.1 軸承蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)453.6.2 軸外伸處的密封設(shè)計(jì)473.6.3 套筒的設(shè)計(jì)483.7 減速器箱體的設(shè)計(jì)493.7.1 油面位置及箱座高度的確定503.7.2 油溝的結(jié)構(gòu)形式及尺寸513.8 減速器的附件513.8.1 檢查孔與檢查孔蓋的設(shè)計(jì)513.8.2 通氣器的結(jié)構(gòu)及尺寸523.8.3 放油孔、螺塞和封油圈533.8.4 油標(biāo)指示器543.8.5 起吊裝置553.8.6 定位銷563.8.7 啟蓋螺釘573.9減速器主要零件的加工工藝583.9.1 零件圖樣分析583.9.2 中間軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡59第四章往復(fù)式給煤機(jī)其它部件的設(shè)計(jì)594.1 底托板的設(shè)計(jì)及校核594.2 托輥的設(shè)計(jì)及校核614.2.1 托輥軸的設(shè)計(jì)及校核614.2.2 軸承選擇與校核66第五章往復(fù)式給煤機(jī)的使用、安裝、維護(hù)、發(fā)展趨勢(shì)675.1 往復(fù)式給煤機(jī)使用中存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施675.2 往復(fù)式給煤機(jī)的安裝685.3 往復(fù)式給煤機(jī)的維護(hù)695.5往復(fù)式給煤機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)69結(jié) 論70參考文獻(xiàn)71附錄72翻譯部分77英文原文77中文翻譯85致 謝89 第一章 概述往復(fù)式給煤機(jī)在我國(guó)煤礦廣泛應(yīng)用幾十年。生產(chǎn)實(shí)踐證明,該設(shè)備對(duì)煤的品種、粒度、外在水份等適應(yīng)性強(qiáng),與其他給料設(shè)備相比,具有運(yùn)行安全可靠、性能穩(wěn)定、噪音低、維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn),仍不失推廣使用的價(jià)值。隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展,煤礦井型不斷地?cái)U(kuò)大,現(xiàn)有型往復(fù)給煤機(jī)生產(chǎn)能力小,不能滿足大型礦井的要求。因此,改進(jìn)和擴(kuò)大現(xiàn)有型往復(fù)給煤機(jī)是完全必要的。1.1 往復(fù)式給煤機(jī)的發(fā)展歷史給煤設(shè)備是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的主要設(shè)備之一,給煤設(shè)備的可靠性,特別是關(guān)鍵咽喉部位給煤設(shè)備的可靠性,直接影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。目前,我國(guó)煤礦使用的給煤設(shè)備主要是往復(fù)式給煤機(jī)和電振給煤機(jī)。 往復(fù)式給煤機(jī)最早研制于20世紀(jì)60年代初,70年代,在基礎(chǔ)上,更換了驅(qū)動(dòng)裝置,改為系列,并一直沿用至今。國(guó)外給煤機(jī)發(fā)展?fàn)顩r也與國(guó)內(nèi)大相徑庭,并沒(méi)有更高的技術(shù)含量,但價(jià)格卻是國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的45倍。自20世紀(jì)60年代定型后,我國(guó)各大煤礦使用的給煤機(jī)主要是K系列的往復(fù)式給煤機(jī)。系列給煤機(jī)共有五種型號(hào):-0、-1、-2、-3、-4,其技術(shù)參數(shù)(表1-1)及結(jié)構(gòu)尺寸(表1-2)如下所示:表1-1 技術(shù)參數(shù)型號(hào)規(guī)格K-0K-1K-2K-3K-4給料能力(t/h)底版行程曲柄位置無(wú)煙煤煙煤無(wú)煙煤煙煤無(wú)煙煤煙煤無(wú)煙煤煙煤無(wú)煙煤煙煤200mm410090150135225200330300590530150mm37567112100170150247220440395100mm25045756813310016515029526850mm12522343455508375148132曲柄轉(zhuǎn)速(r/min)5757626262電動(dòng)機(jī)型號(hào)YB160M1-8Y160M1-8YB160M1-8Y160M1-8YB160M1-8Y160M1-8YB160M1-6Y160M1-6YB160M1-6Y160M1-6功率(KW)4447.518.5轉(zhuǎn)速(r/min)720720720970970減速機(jī)型號(hào)JZQ0-350JZQ0-350JZQ0-350JZQ-400JZQ-500速比12.6412.6412.6415.7515.75允許最大顆粒(mm)含量10%以下250350400500700含量10%以上200300350450550設(shè)備重量(kg)帶料斗11271251148119272737不帶料斗10261144134217352505圖1-1 K形給煤機(jī)外形尺寸表1-2 結(jié)構(gòu)尺寸型號(hào)ABCHH1H2H3L111213141516K-0136031008462102103251051245084010008007501040750K-113603100111221021032510512450840100080075010401000K-21360354011122082083251297285011501250105010009401000K-313523950136025025034513403270140015001300125011571250K-416224740163233033034515433850170017501550155014351500型號(hào)171819110111112n*113114n*115116N*MDK-0550500500830351911*2001311*19019014*M20K-18007507501080352751*2801311*19019016*M20K-28007507501080352081*208911*22522517*M20K-31050100010001300352731*273911*29029017*M20K-41300125015801580352701*270961*32022020*M201.2 往復(fù)式給煤機(jī)的用途最通用的往復(fù)式給煤機(jī)為K型,一般用于煤或其他磨琢性小、黏性小的松散粒狀物料的給料。往復(fù)式給煤機(jī)適用于礦井和選煤廠,將煤碳經(jīng)煤倉(cāng)均勻地裝載到輸送機(jī)或其它篩選、貯存裝置上。1.3 給煤機(jī)的組成及工作原理如圖1-1所示,往復(fù)式給煤機(jī)結(jié)構(gòu)是由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、H形架、連桿、底板(給料槽)、傳動(dòng)平臺(tái)、漏斗閘門、托輥等組成。傳動(dòng)原理:當(dāng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)后,經(jīng)彈性聯(lián)軸器、減速器、曲柄連桿機(jī)構(gòu)拖動(dòng)傾斜的底板在托輥上作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)装逭袝r(shí),將煤倉(cāng)和槽形機(jī)體內(nèi)的煤帶到機(jī)體前端;底板逆行時(shí),槽形機(jī)體內(nèi)的煤被機(jī)體后部的斜板擋住,底板與煤之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),機(jī)體前端的煤自行落下。將煤均勻地卸到運(yùn)輸機(jī)械或其它篩選設(shè)備上。該機(jī)設(shè)有帶漏斗、帶調(diào)節(jié)閥門和不帶漏斗、不帶調(diào)節(jié)閥門兩種形式。1.4 往復(fù)式給煤機(jī)的特點(diǎn)1.4.1 往復(fù)式給煤機(jī)的特點(diǎn)(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修量小在往復(fù)式給煤機(jī)中,電動(dòng)機(jī)和減速器均采用標(biāo)準(zhǔn)件,其余大部分是焊接件,易損部件少,用在煤礦惡劣條件下,其適用性深受使用單位的好評(píng)。(2) 性能穩(wěn)定往復(fù)式給煤機(jī)對(duì)煤的牌號(hào),粒度組成,水分、物理性質(zhì)等要求不嚴(yán),當(dāng)來(lái)料不均勻,水分不穩(wěn)定且?jiàn)A有大塊煤、橡膠帶、木頭及鋼絲等時(shí),仍能正常工作。(3) 噪音低往復(fù)式給煤機(jī)是非振動(dòng)式給料設(shè)備,其噪音發(fā)生源只有電動(dòng)機(jī)和減速器,而這兩個(gè)的噪音都很低。尤其在井下或煤倉(cāng)等封閉型場(chǎng)所,噪音無(wú)法擴(kuò)散,這一點(diǎn)是電動(dòng)給料機(jī)所無(wú)法達(dá)到的。(4) 安裝方便、高度小往復(fù)式給煤機(jī)一般安裝在煤倉(cāng)倉(cāng)口,不需另外配制倉(cāng)口閘門溜槽及電動(dòng)機(jī)支座,安裝可一步到位,調(diào)整工作量小,而電動(dòng)給煤機(jī)由于不能直接承受倉(cāng)壓,需要另外安放倉(cāng)口過(guò)渡溜槽,相比之下,往復(fù)式給煤機(jī)占有高度小,節(jié)省了建筑面積和投資。1.4.2 往復(fù)式給煤機(jī)與振動(dòng)式給煤機(jī)的比較往復(fù)式與振動(dòng)式給煤機(jī)兩種給料方式不同點(diǎn)是給料頻率和幅值以及運(yùn)動(dòng)軌跡不同。在使用過(guò)程中,由于振動(dòng)式給料機(jī)給料頻率高,噪聲也大;由于它是靠高頻振動(dòng)給料,其振動(dòng)和頻率受物料密度及比重影響較大,所以,給料量不穩(wěn)定,給料量的調(diào)整也比較困難;由于是靠振動(dòng)給料,給料機(jī)必須起振并穩(wěn)定在一定的頻率和振幅下,但振動(dòng)參數(shù)對(duì)底板受力狀態(tài)很敏感,故底板不能承受較大的倉(cāng)壓,需增加倉(cāng)下給料槽的長(zhǎng)度,結(jié)果是增加了料倉(cāng)的整體高度,使工程投資加大;由于給料高度加大,無(wú)法用于替換目前大量使用的往復(fù)式給煤機(jī)。1.5 往復(fù)式給煤機(jī)的設(shè)計(jì)目的、基本要求及基本參數(shù)1.5.1 往復(fù)式給煤機(jī)的設(shè)計(jì)目的 隨著煤炭工業(yè)的迅猛發(fā)展,煤礦井型也在不斷擴(kuò)大,現(xiàn)有的往復(fù)式給煤機(jī),如-4生產(chǎn)能力最大,但也只有,已不能再滿足煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的選型要求。正是基于這個(gè)原因,我們?cè)趯?duì)給煤機(jī)使用情況大量調(diào)研的基礎(chǔ)上,研制了、的大型往復(fù)式給煤機(jī)。1.5.2 對(duì)往復(fù)式給煤機(jī)的基本要求了解往復(fù)式給煤機(jī)的用途、工作原理以及工作中存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)一臺(tái)單曲柄往復(fù)式給煤機(jī)。1.5.3 設(shè)計(jì)參數(shù)給料量:;往復(fù)行程:。1.6 本文所做的基本工作1.設(shè)計(jì)完成總體裝配圖設(shè)計(jì);2.設(shè)計(jì)完成主減速器裝配圖設(shè)計(jì);3.完成主要傳動(dòng)組件、零件的工作圖設(shè)計(jì);4.編寫主要零件的加工工藝;5.編寫完成整體設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。第二章 往復(fù)式給煤機(jī)的總體設(shè)計(jì)在確定往復(fù)式給煤機(jī)整體結(jié)構(gòu)尺寸之前,首先考慮給煤機(jī)的容積利用系數(shù)。容積利用系數(shù)是給煤機(jī)槽體內(nèi)煤的體積與槽體容積的比值。在給煤機(jī)槽體容積一定的情況下,容積利用系數(shù)取值的高低,決定設(shè)計(jì)給料能力的值就越大,則設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力大,反之就小。現(xiàn)有型往復(fù)給煤機(jī)容積利用系數(shù)取值為0.62。為了提高給煤機(jī)的綜合性能,通過(guò)對(duì)K型往復(fù)給煤機(jī)的使用情況進(jìn)行大量調(diào)查和性能測(cè)試,給煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力比設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力偏大約1020%。這說(shuō)明原設(shè)計(jì)容積利用系數(shù)取值偏低。在該往復(fù)給煤機(jī)設(shè)計(jì)中,我們將容積利用系數(shù)提高到0.7-0.8,這就意味著,與原設(shè)計(jì)比較,在相同設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力條件下,給煤機(jī)槽體容積可以縮小13%。給煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力與煤的粒度、水份有較大關(guān)系。同樣一臺(tái)給煤機(jī),煤的流動(dòng)性好,則實(shí)際生產(chǎn)能力大;煤的流動(dòng)性差,則實(shí)際生產(chǎn)能力就小?,F(xiàn)有型往復(fù)給煤機(jī)之所以適應(yīng)范圍廣,除其它性能以外,就在于設(shè)計(jì)時(shí)余量較大,即容積利用系數(shù)取值較低。我認(rèn)為,容積利用系數(shù)不宜取值過(guò)大,以保證往復(fù)給煤機(jī)對(duì)各種煤的適應(yīng)性。2.1 給煤機(jī)箱體尺寸的確定根據(jù)已知參數(shù)(給料量:;往復(fù)行程:),初步設(shè)定曲柄的轉(zhuǎn)數(shù)為,箱體的有效高度和寬度,高度為,寬度為。給料量可表示為 式中給煤機(jī)給料量,;給料機(jī)箱體高度,;給料機(jī)箱體寬度,; 給料機(jī)行程,;煤的密度,;給料機(jī)箱體高度,;工況系數(shù),。因此,由式可求出給料量由上式結(jié)果可得出,箱體尺寸滿足給料要求。 2.2 給煤機(jī)整體結(jié)構(gòu)布局如圖2-1所示圖2-1給煤機(jī)整體結(jié)構(gòu)布局圖2.3 給煤機(jī)的受力分析2.3.1 往復(fù)式給煤機(jī)的運(yùn)行阻力往復(fù)式給煤機(jī)運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)功率主要消耗在克服下列阻力上。正行時(shí):底板在托滾上的運(yùn)動(dòng)阻力和煤與固定側(cè)板的摩擦阻力。逆行時(shí):底板在托滾上的運(yùn)動(dòng)阻力和煤與底板的摩擦阻力。此外,還有一些能量消耗在克服底板加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)行阻力上。往復(fù)式給煤機(jī)正行時(shí)的功耗是有效功耗,逆行時(shí)的功耗是無(wú)效功耗。2.3.2 產(chǎn)生運(yùn)行阻力的因素現(xiàn)有往復(fù)式給煤機(jī)的運(yùn)行阻力有以下公式計(jì)算: 式中 給煤機(jī)槽體內(nèi)煤的質(zhì)量,;給煤機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量,; 重力加速度,; 煤倉(cāng)出口處壓力,;給煤機(jī)底板水平投影長(zhǎng)度,;煤倉(cāng)出口對(duì)底板有效壓力區(qū)長(zhǎng)度,;給煤機(jī)槽體凈寬度,;底板在托滾輪上的運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù),;煤對(duì)側(cè)板的側(cè)壓系數(shù); 煤的松散容重, ;底板上煤的厚度, ,;往復(fù)式給煤機(jī)計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2-2。圖2-2 給料機(jī)的計(jì)算簡(jiǎn)圖正行阻力: 正行阻力: 運(yùn)行阻力按正行阻力和逆行阻力的均方值計(jì)算,即 式中、括號(hào)內(nèi)的第一項(xiàng)表示給煤機(jī)槽體內(nèi)煤的重量和活動(dòng)件的重量;表示給煤機(jī)槽體內(nèi)煤的重量; 表示煤的重量對(duì)給煤機(jī)固定側(cè)板產(chǎn)生的側(cè)壓力。號(hào)內(nèi)的第二項(xiàng)表示煤倉(cāng)出口處壓力; 表示煤倉(cāng)出口處壓力對(duì)給煤機(jī)固定側(cè)板產(chǎn)生的側(cè)壓力。由于底板在托滾輪上的運(yùn)動(dòng)阻力較小(運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)值較小),給煤機(jī)運(yùn)行阻力主要是煤與固定側(cè)板的摩擦阻力和煤與底板的摩擦阻力。因此可知,產(chǎn)生運(yùn)行阻力的主要因素是給煤機(jī)槽體內(nèi)的煤的重量和煤倉(cāng)出口處的壓力以及煤與側(cè)板或底板的摩擦系數(shù)。從以上分析可知,我們只能從減少煤倉(cāng)出口處壓力對(duì)底板的作用,以及減小煤與固定側(cè)板和底板的摩擦力來(lái)往復(fù)式給煤機(jī)的節(jié)能措施。采用傾斜式倉(cāng)口漏斗由于煤倉(cāng)出口處壓力的作用,使底板產(chǎn)生了運(yùn)行阻力,如果采用斜倉(cāng)口漏斗,使煤倉(cāng)出口壓力對(duì)底板作用減小或不作用在底板上,底板的運(yùn)行阻力就可以減小。往復(fù)式給煤機(jī)的運(yùn)行阻力由以下簡(jiǎn)化公式計(jì)算: 給煤機(jī)槽體內(nèi)煤的質(zhì)量: 底托板選用的材料為,其密度,底托板厚度為 底托板質(zhì)量: 則 正行阻力: 正行阻力: 運(yùn)行阻力:減少煤與底板的磨擦系數(shù)是有限的。這是因?yàn)檎袝r(shí),給煤機(jī)槽體內(nèi)的煤是在其與底板之間的磨擦力的作用下,移到給煤機(jī)前端。煤與底板的磨擦力要大于煤在加速時(shí)的動(dòng)阻力和煤與固定側(cè)板的磨擦力,才能保證在正行時(shí),煤與底板間不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。2.3.3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析圖2-2曲柄連桿運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖已知:由滑塊行程得出曲柄,連桿長(zhǎng),曲柄轉(zhuǎn)速。參考文獻(xiàn)1表41.1-24,計(jì)算底托板的運(yùn)動(dòng)速度為:第三章往復(fù)式給煤機(jī)減速器的設(shè)計(jì)3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型本設(shè)計(jì)中的往復(fù)式給煤機(jī)工作于井下煤倉(cāng)。井下煤塵多、瓦斯?jié)舛容^大、易發(fā)生爆炸。根據(jù)工作環(huán)境要求,參考文獻(xiàn)2表23-1-101,選擇YB系列隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。3.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 即 傳動(dòng)裝置的總效率為 參考文獻(xiàn)3,查表2-3確定各部分效率為:聯(lián)軸器效率,滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率(一對(duì)),閉式齒輪傳動(dòng)效率,曲柄連桿的傳動(dòng)效率,槽摩擦傳動(dòng)效率代入式得 。有式3-1求出,所需電動(dòng)機(jī)功率為因載荷有輕微沖擊,故電動(dòng)機(jī)額定功率要大于即可。參考文獻(xiàn)2,YB系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù),選用電動(dòng)機(jī)的功率為。3.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速連桿所需的轉(zhuǎn)速 二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比常用的范圍為,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有很多,參考文獻(xiàn)2的表23-1-101,經(jīng)過(guò)比較決定選?。簠⒖嘉墨I(xiàn)2,選用YB160L1-6型電動(dòng)機(jī)。3.1.4 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配(1)總傳動(dòng)比(2)分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比參考文獻(xiàn)3表2-1,取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比對(duì)于展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器,在兩極齒輪配對(duì)材料、性能及齒寬系數(shù)大致相同的情況下,即齒面接觸強(qiáng)度大致相等時(shí),兩極齒輪的傳動(dòng)比可按下式分配: 即 代入式得3.1.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸的轉(zhuǎn)速根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速及傳動(dòng)比進(jìn)行計(jì)算;傳動(dòng)裝置各部分的功率和轉(zhuǎn)矩。計(jì)算各軸時(shí)將傳動(dòng)裝置中各軸從高速軸到低速軸依次編號(hào),定0軸(電動(dòng)機(jī)軸),1軸,2軸,3軸,4軸;相鄰兩軸間的傳動(dòng)比表示為,;各軸的輸出功率為,;各軸的輸出轉(zhuǎn)矩為,。各軸的輸出功率0軸(電動(dòng)機(jī)軸)1軸(高速軸)2軸(中間軸)3軸(低速軸)各軸的輸出轉(zhuǎn)速0軸(電動(dòng)機(jī)軸)1軸(高速軸)2軸(中間軸)3軸(低速軸)各軸的輸出轉(zhuǎn)矩0軸(電動(dòng)機(jī)軸)1軸(高速軸)2軸(中間軸)3軸(低速軸)3.2 齒輪的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算3.2.1 第一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)(1) 選擇齒輪材料參考文獻(xiàn)4查表8-17 小齒輪選用調(diào)質(zhì)并表面淬火 大齒輪選用調(diào)質(zhì)并表面淬火 (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí),按估取圓周速度; 參考文獻(xiàn)4表8-14,表8-15選取 公差組8級(jí)小輪分度圓直徑d,參考文獻(xiàn)4,由式(8-64)求得齒寬系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查表823 按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置,取 小齒輪齒數(shù),在推薦值20-40中選 大齒輪齒數(shù) ,圓整取齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差 誤差在范圍內(nèi)。合適小齒輪轉(zhuǎn)矩參考文獻(xiàn)4,由式(8-53)求得 載荷系數(shù)K參考文獻(xiàn)4,由式(8-54)得使用系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查表8-20 動(dòng)載荷系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖8-57得初值 齒向載荷分布系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖8-60 齒間載荷分配系數(shù)參考文獻(xiàn)4,由式(8-55)及得 參考文獻(xiàn)4,查表并插值則載荷系數(shù)的初值 彈性系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查表8-22得節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖8-64得重合度系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖865得許用接觸應(yīng)力參考文獻(xiàn)4,由式(869)得接觸疲勞極限應(yīng)力、參考文獻(xiàn)4,查圖869參考文獻(xiàn)4,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式(870)預(yù)設(shè)給煤機(jī)每天工作20小時(shí),每年工作350天,預(yù)期壽命為10年則參考文獻(xiàn)4,查圖8-70得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 、(不允許有點(diǎn)蝕) 硬化系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖8-71及說(shuō)明接觸強(qiáng)度安全系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖8-27,按一般可靠度查 取 故的設(shè)計(jì)初值為 齒輪模數(shù) 參考文獻(xiàn)4,查表83取 小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值圓周速度 與估計(jì)取有差距,對(duì)取值影響不大,不需修正參考文獻(xiàn)4,查圖8-57 小輪分度圓直徑 大輪分度圓直徑 中心距齒寬 ,取大輪齒寬小輪齒寬 (3) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 齒形系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖8-67 小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖8-68 小輪 大輪 重合度系數(shù)參考文獻(xiàn)4,由式(8-67) 許用彎曲應(yīng)力參考文獻(xiàn)4,由式(8-71)彎曲疲勞極限參考文獻(xiàn)4,查圖8-72 彎曲壽命系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查圖8-73 尺寸系數(shù) 參考文獻(xiàn)4,查圖8-74 安全系數(shù)參考文獻(xiàn)4,查表8-27 則 故齒根彎曲強(qiáng)度足夠。(4) 齒輪其他尺寸計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(參考文獻(xiàn)4表8-4)1) 小齒輪的相關(guān)尺寸分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑基圓直徑 齒距 齒厚 齒槽寬 基圓齒距 法向齒距 頂隙 中心距 傳動(dòng)比 2) 大齒輪的相關(guān)尺寸分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓基圓直徑 齒距 齒厚 齒槽寬 基圓齒距 法向齒距 頂隙 中心距 傳動(dòng)比 參考文獻(xiàn)4表8-31得知,當(dāng) ,選用腹板式的結(jié)構(gòu) 取應(yīng)大于,為齒全高3.2.2 第二對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)4(1) 選擇齒輪材料查表8-1 小齒輪選用調(diào)質(zhì)表面淬火 大齒輪選用調(diào)質(zhì)表面淬火 (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí),按估取圓周速度; 參考表8-14,表8-15選取 公差組8級(jí)小輪分度圓直徑d,由式(8-64)得齒寬系數(shù)查表823按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置,取 小齒輪齒數(shù), 在推薦值20-40中選大齒輪齒數(shù) ,圓整取齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差 誤差在范圍內(nèi)。合適小齒輪轉(zhuǎn)矩 由式(8-53)得載荷系數(shù)K由式8-54得使用系數(shù)查表8-20 動(dòng)載荷系數(shù)查圖8-57得初值 齒向載荷分布系數(shù)查圖8-60 齒間載荷分配系數(shù)由式(8-55)及得 查表并插值 則載荷系數(shù)的初值 彈性系數(shù) 查表8-22得節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)查圖8-64得重合度系數(shù)查圖865得許用接觸應(yīng)力由式(869)得接觸疲勞極限應(yīng)力、查圖869應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式(870)預(yù)設(shè)給煤機(jī)每天工作20小時(shí),每年工作350天,預(yù)期壽命為10年 則 查圖8-70得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 、(不允許有點(diǎn)蝕) 硬化系數(shù)查圖8-71及說(shuō)明接觸強(qiáng)度安全系數(shù)查圖8-27,按一般可靠度查 取 故的設(shè)計(jì)初值為 齒輪模數(shù) 查表83取 小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值圓周速度 與估計(jì)取有差距,對(duì)取值影響不大,不需修正查圖8-57 小輪分度圓直徑 大輪分度圓直徑 中心距 齒寬,取大輪齒寬小輪齒寬 (3) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算由式(866) 齒形系數(shù)查圖8-6小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù) 查圖8-68 小輪 大輪 重合度系數(shù) 由式(8-67) 許用彎曲應(yīng)力 由式(8-71)彎曲疲勞極限 查圖8-72 彎曲壽命系數(shù) 查圖8-73 尺寸系數(shù) 查圖8-74 安全系數(shù) 查表8-27 則 故 齒根彎曲強(qiáng)度足夠。(4) 齒輪其他尺寸計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 小齒輪的相關(guān)尺寸分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距 齒厚 齒槽寬 基圓齒距 法向齒距 頂隙 中心距 傳動(dòng)比 2) 大齒輪的相關(guān)尺寸分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑基圓直徑 齒距 齒厚 齒槽寬 基圓齒距 法向齒距 頂隙 中心距 傳動(dòng)比 根據(jù)表8-31得知,當(dāng) ,選用腹板式的結(jié)構(gòu)應(yīng)大于,為齒全高3.3 軸的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算3.3.1 2軸的設(shè)計(jì)及校核(1) 求輸出軸上的轉(zhuǎn)矩 (2) 求作用在齒輪上的力 輸出軸上大齒輪的分度圓直徑為(由以上齒輪計(jì)算得知)圓周力、徑向力和軸向力的大小如下,方向如圖3-2所示。輸出軸上小齒輪的分度圓直徑為(由以上齒輪計(jì)算得知)圓周力、徑向力和軸向力的大小如下,方向如圖3-2所示。(3) 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為,調(diào)質(zhì)處理,按式初估軸的最小直徑,參考文獻(xiàn)4表4-2,取,可得 (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1)擬定軸上零件的裝配方案 裝配方案如圖3-1所示 2)按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 軸段 該段安裝滾動(dòng)軸承,考慮到軸承只受徑向力,所以選擇深溝球軸承。取軸段直徑。參考文獻(xiàn)4 表11-1,選用6310型深溝球軸承,尺寸為。取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離,考慮到箱體的鑄造誤差,滾動(dòng)軸承在距箱體內(nèi)壁有一段距離,現(xiàn)取,則圖3-1 2軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖軸段 該段安裝齒輪,齒輪左端采用套筒定位,右端使用軸環(huán)定位,軸段直徑。已知齒輪輪轂的寬度為60mm,為了使套筒斷面可靠的壓緊齒輪,軸段長(zhǎng)度應(yīng)略短于輪轂孔寬度,取。軸段 取齒輪右端軸肩高度,則軸環(huán)直徑,。軸段 該軸段安裝齒輪,用套筒定位,取直徑,。軸段 該軸段安裝軸承,取直徑。3)軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯(lián)接,按,參考文獻(xiàn)4 表10-26,查得平鍵截面尺寸,根據(jù)輪轂寬度,由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng),按,查得平鍵截面尺寸,根據(jù)輪轂寬度,由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng),為保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性,取齒輪與軸的配合為。4)確定軸端倒角取。5)軸的強(qiáng)度校核 求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖3-2),在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí),參考文獻(xiàn)6表24.2-15可得知a值,對(duì)于6310型深溝球軸承,取,因此軸的支撐跨距為。 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖,扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖中可以看出,B截面的當(dāng)量彎矩最大,是軸的危險(xiǎn)截面。B截面處的及的數(shù)值如下。支反力 水平面, 垂直面,彎矩和水平面 垂直面,合成彎矩 扭矩 當(dāng)量彎矩 如圖3-2 2軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖校核軸的強(qiáng)度軸的材料為,調(diào)質(zhì)處理,由參考文獻(xiàn)4表4-1查得,則,即,取,軸的計(jì)算應(yīng)力為滿足強(qiáng)度要求。3.3.2 1軸的設(shè)計(jì)及校核(1) 求輸出軸上的轉(zhuǎn)矩 (2) 求作用在齒輪上的力 輸出軸上齒輪的分度圓直徑為(由以上齒輪計(jì)算得知)圓周力、徑向力和軸向力的大小如下,方向如圖3-4所示。(3) 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為,調(diào)質(zhì)處理,按式初估軸的最小直徑,參考文獻(xiàn)4查表4-2,取,可得 軸段 該段用于安裝聯(lián)軸器,其直徑應(yīng)該與聯(lián)軸器的孔徑相配合,因此要先選用聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,根據(jù)工作情況選取,則。參考文獻(xiàn)4 表13-5,根據(jù)工作要求選用彈性柱銷聯(lián)軸器,型號(hào)為,許用轉(zhuǎn)矩。與輸出軸聯(lián)接的半聯(lián)軸器孔徑,因此取軸段的直徑。半聯(lián)軸器輪轂總寬度(J型軸孔),與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 擬定軸上零件的裝配方案 裝配方案如圖3-3所示圖3-3 1軸的結(jié)構(gòu)圖2) 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度軸段 半聯(lián)軸器左端用軸端擋圈定位,按軸段的直徑,取擋圈直徑。為保證軸端擋圈壓緊半聯(lián)軸器,軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比半聯(lián)軸器配合段轂孔長(zhǎng)度略短于23mm,取。軸段 為了半聯(lián)軸器的軸向定位,軸段左端制出定位軸肩,所以軸段的直徑為。根據(jù)減速器與軸承端蓋的結(jié)構(gòu)和端蓋的拆卸要求,取端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面之間的距離為20mm,因此取。軸段 該段安裝滾動(dòng)軸承,考慮到軸承只受徑向力,所以選擇深溝球軸承。取軸段直徑,選用6310型深溝球軸承,參考文獻(xiàn)4 表11-1可知,尺寸為。取。軸段該軸段用于軸承的定位,它的軸肩,所以軸段的直徑為。取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離,考慮到箱體的鑄造誤差,滾動(dòng)軸承在距箱體內(nèi)壁有一段距離,現(xiàn)取,所以軸段的長(zhǎng)度。軸段 該軸段為齒輪軸,齒輪寬度,分度圓直徑。因?yàn)?軸的支撐跨距為,軸段用于安裝軸承,選用6310型深溝球軸承,參考文獻(xiàn)4 表11-1知,尺寸為。其直徑為,所以,軸段的直徑和長(zhǎng)度各取,。3) 確定軸端倒角取。4) 軸的強(qiáng)度校核 求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖3-4),在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí),參考文獻(xiàn)6表24.2-15可得知,對(duì)于6310型深溝球軸承,取,因此軸的支撐跨距為。 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖,扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖中可以看出,B截面的當(dāng)量彎矩最大,是軸的危險(xiǎn)截面。B截面處的及的數(shù)值如下。支反力 水平面, 垂直面,彎矩和 水平面, 垂直面合成彎矩扭矩 當(dāng)量彎矩 圖3-4 2軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為,調(diào)質(zhì)處理,參考文獻(xiàn)4表4-1,查得,則,即,取,軸的計(jì)算應(yīng)力為滿足強(qiáng)度要求。3.3.3 3軸的設(shè)計(jì)及校核(1) 求輸出軸上的轉(zhuǎn)矩 (2) 求作用在齒輪上的力 輸出軸上齒輪的分度圓直徑為(由以上齒輪計(jì)算得知)圓周力、徑向力和軸向力的大小如下,方向如圖3-6所示。(3) 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為,調(diào)質(zhì)處理,按式初估軸的最小直徑,參考文獻(xiàn)4查表4-2,取,可得 (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1) 擬定軸上零件的裝配方案裝配方案如圖3-5所示2) 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度軸段該段安裝滾動(dòng)軸承,考慮到軸承只受徑向力,所以選擇深溝球軸承。取軸段直徑。選用6313型深溝球軸承,參考文獻(xiàn)4 表11-1可知,尺寸為。取該軸段的直徑為,。軸段該段安裝齒輪,齒輪左端采用套筒定位,右端使用軸環(huán)定位,軸段直徑。已知齒輪輪轂的寬度為52mm,為了使套筒斷面可靠的壓緊齒輪,軸段長(zhǎng)度應(yīng)略短于輪轂孔寬度,取。圖3-5 3軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖軸段取齒輪右端軸肩高度,則軸環(huán)直徑,。軸段 該段安裝滾動(dòng)軸承,考慮到軸承只受徑向力,所以選擇深溝球軸承。取軸段直徑,選用6313型深溝球軸承,參考文獻(xiàn)4 表11-1可查知,尺寸為。取。軸段根據(jù)減速器與軸承端蓋的結(jié)構(gòu)和端蓋的拆卸要求,取端蓋外端面與曲柄右端面之間的距離為20mm,因此取。軸段 該軸段安裝曲柄,其直徑和長(zhǎng)度各取,。3) 軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯(lián)接,按,參考文獻(xiàn)4 表10-26,查得,平鍵截面尺寸,根據(jù)輪轂寬度,由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng)。為保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性,取齒輪與軸的配合為。4) 確定軸端倒角取。5) 軸的強(qiáng)度校核 求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖3-6),在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí),參考文獻(xiàn)6表24.2-15可得知a值。對(duì)于6313型深溝球軸承,取,因此軸的支撐跨距為。 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖,扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖中可以看出,B截面的當(dāng)量彎矩最大,是軸的危險(xiǎn)截面。B截面處的及的數(shù)值如下。支反力 水平面, 垂直面 , 彎矩和 水平面 垂直面合成彎矩扭矩 當(dāng)量彎矩 圖3-6 3軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為,調(diào)質(zhì)處理,參考文獻(xiàn)4表4-1,查得,則,即,取,軸的計(jì)算應(yīng)力為滿足使用要求。3.4 軸承的選擇與校核計(jì)算3.4.1 1軸上的軸承選擇與校核根據(jù)1軸的結(jié)構(gòu)尺寸,參考文獻(xiàn)4 表11-1,選用6310型深溝球軸承,該軸承的主要性能參數(shù)為:基本額定動(dòng)載荷;基本額定靜載荷。根據(jù)以上軸的載荷計(jì)算,得知:(1) 軸承的支反力:水平支反力 ,垂直支反力 ,合成支反力 (2) 軸承的壽命因,由表3-1、表3-2查得,表3-1 溫度系數(shù)軸承工作溫度/125150175200225250300350溫度系數(shù)1.000.950900.850.800.750.700.600.50表3-2 載荷系數(shù)載荷性質(zhì)無(wú)沖擊或輕微沖擊中等沖擊強(qiáng)烈沖擊載荷系數(shù)1.01.21.21.281.83.0滿足使用要求。3.4.2 2軸的軸承選擇與校核根據(jù)1軸的結(jié)構(gòu)尺寸,參考文獻(xiàn)4 表11-1,選用6310型深溝球軸承,該軸承的主要性能參數(shù)為:基本額定動(dòng)載荷;基本額定靜載荷。根據(jù)以上軸的載荷計(jì)算,得知:(1) 軸承的支反力:水平支反力 , 垂直支反力 ,合成支反力 (2) 軸承的壽命因,由表3-1、表3-2查得,滿足使用要求。3.4.3 3軸的軸承選擇與校核根據(jù)1軸的結(jié)構(gòu)尺寸,參考文獻(xiàn)4 表11-1,選用6313型深溝球軸承,該軸承的主要性能參數(shù)為:基本額定動(dòng)載荷;基本額定靜載荷。根據(jù)以上軸的載荷計(jì)算,得知:(1) 軸承的支反力: 水平支反力 ,垂直支反力 ,合成支反力 (2) 軸承的壽命因,由表3-1、表3-2查得,滿足使用要求。3.5 鍵的選擇與校核計(jì)算3.5.1 2軸上鍵的選擇與校核齒輪3與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯(lián)接,按,參考文獻(xiàn)4 表10-26,查得平鍵截面尺寸,根據(jù)輪轂寬度,由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng);齒輪2與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯(lián)接,按,查得平鍵截面尺寸,根據(jù)輪轂寬度,由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng),為保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性,取齒輪與軸的配合為。其擠壓強(qiáng)度計(jì)算公式為:式中:鍵與轂槽(或軸槽)的接觸強(qiáng)度,為鍵高(尺寸查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè));鍵的工作長(zhǎng)度,型:,型:(尺寸查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè));許用擠壓應(yīng)力,查表3-3鍵的材料一般采用抗拉強(qiáng)度極限的精拔鋼制造,常用材料為號(hào)鋼,軸的材料一般為鋼;而輪轂材料可能是鋼或鑄鐵。表3-3 軸聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力輪轂材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊載荷鋼1201501001206090鑄鐵708050603045該鍵滿足強(qiáng)度要求。該鍵滿足強(qiáng)度要求。3.5.2 3軸上鍵的選擇與校核齒輪與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯(lián)接,按,參考文獻(xiàn)4 表10-26,得平鍵截面尺寸,根據(jù)輪轂寬度,由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng)。為保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性,取齒輪與軸的配合為。該鍵滿足強(qiáng)度要求。3.6 軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.6.1 軸承蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸承蓋用以固定軸承、調(diào)整軸承間隙及承受軸向載荷,軸承蓋有嵌入式和凸緣式兩種。嵌入式軸承蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,為增強(qiáng)其密封性能,常與O形密封圈配合使用。由于調(diào)整軸承間隙時(shí),需打開(kāi)箱蓋,放置調(diào)整墊片,比較麻煩,故多用于不調(diào)整間隙的軸承處。凸緣式軸承蓋,調(diào)整軸承間隙比較方便,密封性能好,應(yīng)用較多。凸緣式軸承蓋多用鑄鐵鑄造,應(yīng)使其具有良好的鑄造工藝性。對(duì)穿通式軸承蓋,由于安裝密封件要求軸承蓋與軸配合處有較大厚度,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使其厚度均勻。當(dāng)軸承采用箱體內(nèi)的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí),為了將傳動(dòng)件飛濺的油經(jīng)箱體剖分面上的油溝引入軸承,應(yīng)在軸承蓋上開(kāi)槽,并將軸承蓋的端部直徑做小些,以保證油路暢通,見(jiàn)圖3-7圖 3-7 軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸軸承外徑螺釘直徑螺釘數(shù)456564701008411014010615023012168(1)1、2軸上的軸承端蓋的結(jié)構(gòu)及尺寸由結(jié)構(gòu)確定,有密封件尺寸確定(2)3軸上的軸承端蓋的結(jié)構(gòu)及尺寸由結(jié)構(gòu)確定,有密封件尺寸確定3.6.2 軸外伸處的密封設(shè)計(jì)在輸入軸或輸出軸的外伸處,為防止?jié)櫥瑒┩饴┘巴饨绲幕覊m、水分和其它雜質(zhì)浸入,造成軸承的磨損或腐蝕,要求設(shè)置密封裝置。旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈適用于轉(zhuǎn)速不高的稀油潤(rùn)滑,其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖3-8。圖3-8 唇形密封圈密封3.6.3 套筒的設(shè)計(jì)套筒選用材料為:;套筒所在的位置如圖3-9所示。其結(jié)構(gòu)(如圖3-10)及尺寸(見(jiàn)表3-4)圖3-9 套筒的位置簡(jiǎn)圖圖3-10 套筒的結(jié)構(gòu)尺寸表3-4 套筒的尺寸名稱15070192507023365
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