普通旋切機(jī)摩擦輥與傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)【含14張CAD圖紙+PDF圖】

普通旋切機(jī)摩擦輥與傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)【含14張CAD圖紙+PDF圖】,含14張CAD圖紙+PDF圖,普通,旋切機(jī),摩擦,傳動(dòng),部件,設(shè)計(jì),14,CAD,圖紙,PDF 普通旋切機(jī)摩擦輥及傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì) 院 系：工學(xué)院 班 級：機(jī)制1004班 姓 名：蘇水丹 學(xué) 號：20101155 指導(dǎo)老師：龔水泉設(shè)計(jì)目的 竹木旋切機(jī)主要是利用三根摩擦棍在摩擦力的竹木旋切機(jī)主要是利用三根摩擦棍在摩擦力的作用下帶動(dòng)夾在摩擦棍中間的木材旋轉(zhuǎn)，然后利作用下帶動(dòng)夾在摩擦棍中間的木材旋轉(zhuǎn)，然后利用在木材切線方向的刀具將木材切成厚度均勻、用在木材切線方向的刀具將木材切成厚度均勻、連續(xù)的木片。竹木旋切機(jī)的發(fā)明，給木材的合理連續(xù)的木片。竹木旋切機(jī)的發(fā)明，給木材的合理高效利用帶來了極大的便利。利用旋切機(jī)切下的高效利用帶來了極大的便利。利用旋切機(jī)切下的木片，我們可以將它作為各種家具、器具、甚至木片，我們可以將它作為各種家具、器具、甚至汽車內(nèi)飾件等的表面裝飾。這樣就實(shí)現(xiàn)的木材價(jià)汽車內(nèi)飾件等的表面裝飾。這樣就實(shí)現(xiàn)的木材價(jià)值利用的最大化，并且發(fā)揮了木材紋理的美觀性。值利用的最大化，并且發(fā)揮了木材紋理的美觀性。對于我們中國這種森林資源匱乏的國家，竹木旋對于我們中國這種森林資源匱乏的國家，竹木旋切機(jī)在緩解木材資源的匱乏是非常有價(jià)值的。切機(jī)在緩解木材資源的匱乏是非常有價(jià)值的。竹材旋切機(jī)的工作原理竹材旋切機(jī)的工作原理 n n 由安裝在床身上的減速機(jī)帶動(dòng)由安裝在床身上的減速機(jī)帶動(dòng)安裝在床身上的兩根摩擦輥轉(zhuǎn)安裝在床身上的兩根摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)由安裝在刀架座上的動(dòng)，同時(shí)由安裝在刀架座上的另外一臺減速機(jī)帶動(dòng)安裝在刀另外一臺減速機(jī)帶動(dòng)安裝在刀架座上的一根摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)，三架座上的一根摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)，三根摩擦輥的轉(zhuǎn)速相同，竹木材根摩擦輥的轉(zhuǎn)速相同，竹木材安放在三根摩擦輥中間，由三安放在三根摩擦輥中間，由三根摩擦輥帶動(dòng)竹木材轉(zhuǎn)動(dòng)，由根摩擦輥帶動(dòng)竹木材轉(zhuǎn)動(dòng)，由液壓系統(tǒng)推動(dòng)刀架座在導(dǎo)軌上液壓系統(tǒng)推動(dòng)刀架座在導(dǎo)軌上滑行，使竹木材一層一層被切滑行，使竹木材一層一層被切下來，直到竹木材被刀具擠破下來，直到竹木材被刀具擠破為止，然后使液壓系統(tǒng)反向，為止，然后使液壓系統(tǒng)反向，使刀架座反向滑行，回到初始使刀架座反向滑行，回到初始位置，再裝入竹木材，如此反位置，再裝入竹木材，如此反復(fù)進(jìn)行加工。復(fù)進(jìn)行加工。n n 竹木材旋切機(jī)的工作原理圖竹木材旋切機(jī)的工作原理圖 一一 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇 選選Y132-SY132-S系列電機(jī)，系列電機(jī)，起特點(diǎn)是，作為一般用途驅(qū)動(dòng)起特點(diǎn)是，作為一般用途驅(qū)動(dòng)源，即用于驅(qū)動(dòng)對啟動(dòng)型能、源，即用于驅(qū)動(dòng)對啟動(dòng)型能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)率無特殊要求的調(diào)速性能及轉(zhuǎn)率無特殊要求的機(jī)器和設(shè)備；亦可用灰塵較多、機(jī)器和設(shè)備；亦可用灰塵較多、水土飛濺的場所，而且其自扇水土飛濺的場所，而且其自扇冷卻，封閉式結(jié)構(gòu)，能防止灰冷卻，封閉式結(jié)構(gòu)，能防止灰塵、水滴大量進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。塵、水滴大量進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。傳動(dòng)效率高；結(jié)構(gòu)緊湊，體積傳動(dòng)效率高；結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕；故障少，壽命長；小，重量輕；故障少，壽命長；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠；裝拆方便，容運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠；裝拆方便，容易維修；過載能力強(qiáng)，耐沖擊，易維修；過載能力強(qiáng)，耐沖擊，慣性力矩小。根據(jù)旋切機(jī)的特慣性力矩小。根據(jù)旋切機(jī)的特點(diǎn)，選擇該系列中許用功率為點(diǎn)，選擇該系列中許用功率為5.5KW5.5KW，輸出轉(zhuǎn)速為，輸出轉(zhuǎn)速為1440r/min,1440r/min,輸出軸直徑為輸出軸直徑為D=45mmD=45mm，輸出轉(zhuǎn)矩為，輸出轉(zhuǎn)矩為364.8N.m364.8N.m。二 軸承座的設(shè)計(jì) 由于兩根摩擦輥的中心距為由于兩根摩擦輥的中心距為a=a=110110mmmm，距離太小，很難，距離太小，很難為每根摩擦輥單獨(dú)選用或設(shè)計(jì)為每根摩擦輥單獨(dú)選用或設(shè)計(jì)軸承座，所以把軸承座設(shè)計(jì)成軸承座，所以把軸承座設(shè)計(jì)成雙孔座，兩孔的中心距為雙孔座，兩孔的中心距為1 11010mmmm，每個(gè)孔裝一個(gè)軸承，每個(gè)孔裝一個(gè)軸承，用軸承擋圈來實(shí)現(xiàn)對軸承的固用軸承擋圈來實(shí)現(xiàn)對軸承的固定，軸承座的內(nèi)孔壁的表面粗定，軸承座的內(nèi)孔壁的表面粗糙度要求達(dá)到糙度要求達(dá)到3.23.2以上，以減少以上，以減少軸承和軸的磨損，其他表面的軸承和軸的磨損，其他表面的粗糙度達(dá)到粗糙度達(dá)到6.36.3即可，軸承座的即可，軸承座的材料為鑄鐵，軸承座用兩個(gè)螺材料為鑄鐵，軸承座用兩個(gè)螺釘固定在軸承座墊板上，軸承釘固定在軸承座墊板上，軸承座的外形如右圖所示：座的外形如右圖所示：三三 摩擦輥的設(shè)計(jì)摩擦輥的設(shè)計(jì) 摩擦輥的主要作用是靠摩擦力帶動(dòng)竹材轉(zhuǎn)動(dòng)，所以其表面不能為光滑的表面，需特殊處理，摩擦輥表面銑網(wǎng)紋齒，齒深為2mm，齒數(shù)為90，表面鍍硬鉻，厚度為0.03-0.05mm，調(diào)質(zhì)處理，使得硬度達(dá)到HBS220-250，摩擦輥的材料為直徑為100的圓鋼，其長度為L1=694mm，工作長度為L2=684mm，直徑為d=95mm，其轉(zhuǎn)速為v=0.27m/s,其具體尺寸見摩擦輥零件圖。四 軸的設(shè)計(jì)主主,從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。軸主要承受扭矩，應(yīng)取相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。軸主要承受扭矩，應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件來計(jì)算：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件來計(jì)算：軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：由上式可得軸的直徑為：由上式可得軸的直徑為：其中其中 T1=3.64810 Nmm,T2=uT1=13/93.64810 T1=3.64810 Nmm,T2=uT1=13/93.64810 Nmm,p1=5.5kW,n1=1440r/minNmm,p1=5.5kW,n1=1440r/min。代人各值得。代人各值得 =110=17.2mm=110=17.2mm，=13/917.2=24.5=13/917.2=24.5 ；對于直徑對于直徑100mm100mm的軸，有一兩個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大的軸，有一兩個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大10%15%10%15%，然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，則然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，則d1min=40mmd1min=40mm，d3min=45mmd3min=45mm，由于軸由于軸1 1與軸與軸2 2同為帶動(dòng)摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)，并且分別裝在摩擦輥的兩端，故同為帶動(dòng)摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)，并且分別裝在摩擦輥的兩端，故軸軸2 2與軸與軸1 1的直徑一樣，軸的直徑一樣，軸1 1和軸和軸2 2軸軸3 3的形狀和其他尺寸見零件圖。的形狀和其他尺寸見零件圖。軸的材料Q235-A、20Q275、35（1Cr18Ni9Ti)4540Cr、35SiMn38SiMnMoT/MPa15-2520-3525-4535-55A0149-126135-112126-103112-97 軸常用幾種材料的T及A0值 五 鍵的設(shè)計(jì) 軸軸1 1裝鍵處的直徑為裝鍵處的直徑為5555，查資料可知應(yīng)選：鍵，查資料可知應(yīng)選：鍵149149，現(xiàn)在計(jì)算鍵的長，現(xiàn)在計(jì)算鍵的長度。度。假定載荷在鍵的工作均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為假定載荷在鍵的工作均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為 p=p p=p式中：式中：TT傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為NmNm；K K鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5hk=0.5h，此處，此處h h為鍵的高度，單位為為鍵的高度，單位為mmmm；鍵的工作長度，單位為鍵的工作長度，單位為mmmm；d d軸的直徑，單位為軸的直徑，單位為mmmm；p p鍵，軸，輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為鍵，軸，輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為MPaMPa，當(dāng)鍵，當(dāng)鍵的材料為鋼，受輕微沖擊時(shí)的材料為鋼，受輕微沖擊時(shí)p=100120MPap=100120MPa。由上式可的由上式可的 1=28.67mm 1=28.67mm，則整個(gè)鍵長按標(biāo)準(zhǔn)取為，則整個(gè)鍵長按標(biāo)準(zhǔn)取為45mm45mm。1 2 六 齒輪的設(shè)計(jì) 選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。柱齒輪傳動(dòng)。竹材旋切機(jī)為一般工作機(jī)器，竹材旋切機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用速度不高，故選用7 7級精級精度（度（GB10095-88GB10095-88）。）。材料選擇材料選擇 選擇材料為選擇材料為4545鋼鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS240HBS。敬請各位老師批評指正！謝 謝！ 學(xué)校代碼：10410 序 號：050656 JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 普通旋切機(jī)摩擦輥與傳動(dòng)部件設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 蘇水丹 學(xué) 號： 20101155 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級： 機(jī)制1004 指導(dǎo)教師： 龔水泉 職 稱： 副教授 二0一四 年 五 月 目錄 摘要 1 1 旋切機(jī)的總體介紹 3 1.1 旋切機(jī)的功用介紹 3 1.2 旋切機(jī)的原理介紹 3 1.3 旋切機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 4 2 電機(jī)的選擇 5 3. 聯(lián)軸器的選擇 5 4 齒輪設(shè)計(jì)與校核 6 4.1 選定齒輪類型，精度等級，材料 6 4.2 齒輪的校核 6 4.2..1 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核： 6 4.2.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 8 4.3 大小齒輪的尺寸 9 5 齒輪支架的設(shè)計(jì) 10 6 軸承的選用 10 6.1 滾動(dòng)軸承類型的選擇 10 6.2軸承壽命的校核 11 6.3 軸承的潤滑 12 6.4 滾動(dòng)軸承材料選用要求 12 6.5 滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 12 6.6滾動(dòng)軸承的密封 13 6.7 軸承的安裝和拆卸 13 6.8 經(jīng)濟(jì)性要求 13 7 軸承座的設(shè)計(jì) 13 8 摩擦輥的設(shè)計(jì) 13 9 軸 14 10 鍵 15 10.1 軸1上的鍵 15 10.2 軸2上的鍵 16 致 謝 17 參考文獻(xiàn) 18 摘要 隨著現(xiàn)代人類的生活質(zhì)量與生活水平的不短提高為，人們對于自身的起居環(huán)境與家具的審美要求越來越高，使得室內(nèi)裝潢的要求也越來越高，因此裝潢的材料也就相應(yīng)的提高了，旋切機(jī)是一種用來把竹木材加工成薄的貼片的機(jī)器，加工出來的薄貼片紋理美觀，漂亮，常用于裝飾家具。它由床身，底座，刀架座和液壓系統(tǒng)四部分組成。 關(guān)鍵字 旋切機(jī) 薄貼片 Abstract With the short and improve quality of life and standard of living of modern humans, people's aesthetic requirements for the living environment and the furniture itself is more and more high, the interior decoration requirements are also getting higher and higher, so the decoration materials are also improved accordingly, rotary cutting machine is a kind of to the bamboo timber a thin patch machine。Bamboo veneer is a machine used to process bamboo into a thin patch of machinery, processing by the thin texture patch beautiful, often used to decorate furniture。It consists of bed, base, tool holder and the hydraulic system 。 Key word : Bamboo veneer Thin patches 1 旋切機(jī)的總體介紹 1.1 旋切機(jī)的功用介紹 竹木旋切機(jī)主要是利用三根摩擦棍在摩擦力的作用下帶動(dòng)夾在摩擦棍中間的木材旋轉(zhuǎn)，然后利用在木材切線方向的刀具將木材切成厚度均勻、連續(xù)的木片。竹木旋切機(jī)的發(fā)明，給木材的合理高效利用帶來了極大的便利。利用旋切機(jī)切下的木片，我們可以將它作為各種家具、器具、甚至汽車內(nèi)飾件等的表面裝飾。這樣就實(shí)現(xiàn)的木材價(jià)值利用的最大化，并且發(fā)揮了木材紋理的美觀性。對于我們中國這種森林資源匱乏的國家，竹木旋切機(jī)在緩解木材資源的匱乏是非常有價(jià)值的。 圖 2.1.1 旋切機(jī)切片效果 1.2 旋切機(jī)的原理介紹 如圖所示，周圍三實(shí)線圓代表三根摩擦棍，中間紫色雙點(diǎn)劃線為加工木料。三根摩擦棍的直徑大小、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的大小均相等，而他們各自的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。待加工木料在三根摩擦棍的擠壓和轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力的作用下向按如圖所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。而刀具則安裝在的木料轉(zhuǎn)動(dòng)的切線方向上，通過刀具與木料的相對運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對木料的切割。其中圖中的摩擦棍1、2的動(dòng)力由同一個(gè)電機(jī)提供，中間通過齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。他們安裝在一個(gè)固定機(jī)座上。而摩擦棍3的動(dòng)力則由另一個(gè)電機(jī)提供，動(dòng)力傳輸通過鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)。它和刀具的位置保持固定，并且它被安裝在另一個(gè)通過液壓控制的可以在導(dǎo)軌上移動(dòng)的機(jī)座上，利用機(jī)座位置的改變實(shí)現(xiàn)切割不同直徑的木料時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)給。 圖 2.2.1 旋切機(jī)原理示意圖 1.3 旋切機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 旋切機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如下圖所示。 1為底架，主要由槽鋼和肋板構(gòu)成。通過地腳螺栓與地面接觸，起固定和支撐整機(jī)的作用。 2為摩擦棍架及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，主要由座板和齒輪等構(gòu)成。通過螺栓和焊接與底架連接，其作用為支撐和固定摩擦棍、及摩擦棍相關(guān)的傳動(dòng)系統(tǒng)，提供動(dòng)力傳遞。 3摩擦棍，主要由棍底座、摩擦棍、棍軸、軸承等構(gòu)成。其通過螺栓與摩擦棍架連接，主要作用為支撐摩擦棍。 4為電機(jī)及鏈傳動(dòng)系統(tǒng)，主要由電機(jī)、鏈條、鏈輪等構(gòu)成。其與電機(jī)底5座通過螺栓連接，為右側(cè)單棍提供動(dòng)力源及動(dòng)力傳遞。 5為電機(jī)底座，主要由一些座板和肋板構(gòu)成。其通過螺栓與刀架連接，布置在刀架的上方。其作用為支撐電機(jī)和固定右側(cè)單棍。 6為刀架部分，主要由刀架及兩側(cè)支撐板構(gòu)成。其布置在導(dǎo)軌上，可以在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，起支撐刀具和確定刀具位置的作用。 7為液壓系統(tǒng)，其與刀架和底座相連，作用是為適應(yīng)不同直徑的木料的切割，通過該系統(tǒng)的提供動(dòng)力來精確的控制和改變刀架的位置。 8為矩形導(dǎo)軌，由上下導(dǎo)軌面構(gòu)成，其主要作用為支撐刀架和約束刀架的運(yùn)動(dòng)軌跡。 圖 2.3.1 旋切機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 1. 底架 2. 摩擦棍架及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng) 3. 摩擦棍 4. 電機(jī)及鏈傳動(dòng)系統(tǒng) 5. 電機(jī)底座 6. 刀架部分 7. 液壓系統(tǒng) 8. 矩形導(dǎo)軌 2 電機(jī)的選擇 選Y132-S系列電機(jī)，起特點(diǎn)是，作為一般用途驅(qū)動(dòng)源，即用于驅(qū)動(dòng)對啟動(dòng)型能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)率無特殊要求的機(jī)器和設(shè)備；亦可用灰塵較多、水土飛濺的場所，而且其自扇冷卻，封閉式結(jié)構(gòu)，能防止灰塵、水滴大量進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。傳動(dòng)效率高；結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕；故障少，壽命長；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠；裝拆方便，容易維修；過載能力強(qiáng)，耐沖擊，慣性力矩小。根據(jù)旋切機(jī)的特點(diǎn)，選擇該系列中許用功率為5.5KW，輸出轉(zhuǎn)速為1440r/min,輸出軸直徑為D=45mm，輸出轉(zhuǎn)矩為364.8N.m。 3. 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)電機(jī)的輸出軸D=48mm，許用輸出轉(zhuǎn)矩T=364.8N.m和旋切機(jī)的性能要求及其工作特點(diǎn)，選用型號為GY6-J1型號的聯(lián)軸器。其基本參數(shù)為：公稱轉(zhuǎn)矩Tn/(N.m):900；許用轉(zhuǎn)速[n]/(r/min):6800；軸孔直徑d1:40;d2:45；軸孔長度L：84；D: 140 ；D1: 80 ；b: 40 ；b1: 56 ；S: 8 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I/(kg·m^2): 0.015 ；重量m/kg: 7.59其結(jié)構(gòu)示意圖如下 4 齒輪設(shè)計(jì)與校核 4.1 選定齒輪類型，精度等級，材料 選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪作為傳動(dòng)齒輪。 竹木材旋切機(jī)做為一般工作機(jī)器，速度不是很高，因此選用7級精度（GB10095-88）。 材料的選擇 選擇材料為直徑160-45圓鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。 4.2 齒輪的校核 在齒輪二級傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒輪2和齒輪3的尺寸，結(jié)構(gòu)，材料是完全一樣，兩者的中心距為110mm，即m2z2=m3z3=110 (m2= m3，z2= z3)，令m2= m3=5mm，則z2=z3=25，依據(jù)u= z2 /z1=n1/n2=0.39/0.27=13/9，由此可推導(dǎo)出z1=27×25／39=18。 4.2..1 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核： 由校核公式σF=σF0·Ysa=來校核。 1. 確定并計(jì)算公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 計(jì)算載荷系數(shù)K K=KA×Kv×KFa×KF?=1×1.05×1.2×1.3=1.638 2） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的許用輸出轉(zhuǎn)矩為T=364.8N·m=364800N·mm，故T1=T=364800N·mm. 3） 確定齒寬系數(shù)φd，齒寬b1,b2 根據(jù)兩支承相對小齒輪作懸臂布置，取φd=0.6，則由φd=b/d，可得b1=d1×φd=0.6×90=54mm，b2=d2×φd=0.6×110=66mm。 4） 確定齒形系數(shù)YFa YFa1=2.91，YFa2=2.62 5） 確定應(yīng)力校正系數(shù)Ysa Ysa1=1.53，Ysa2=1.59 6） 確定大小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE σFE1=500MPa ， σFE2=380MPa 查相關(guān)資料書得彎曲壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN2=0.88 7) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式 [σF1]=MPa=303.57MPa [σF2]=MPa=238.86MPa 8） 由公式σF1 代人各值，得σF1==219MPa[σF1]； σF2 ==137.2MPa[σF2]，符合要求。 4.2.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 由公式σH1=2.5ZE來校核。 計(jì)算并確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 確定計(jì)算計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)V1=，7級精度，查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.15，直齒輪，假設(shè)KA×Ft/b<100N/mm，查得KHa=KFa=1.2；根據(jù)這些查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得使用系數(shù)KA=1；查得7級精度小齒輪相對支承懸臂布置時(shí) KHβ=1.12+0.18(1+6.7Φd)φd+0.23×10b 將數(shù)據(jù)代人后得 KHβ=1.12+0.18(1+6.7×0.6)0.6+0.23×10×54 =1.352，由b/h=54/2.25×5=4.8，KHβ=1.352，查得KFβ=1.3，故載荷系數(shù)K=KA×Kv×KHa×KHβ=1×1.15×1.2×1.352=1.87 2) 傳動(dòng)比u==13/9。 3) 由機(jī)械設(shè)計(jì)課本查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa。 4) 按齒面硬度通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)資料查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=1200MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim2=650MPa。 5) 由N=60njLh計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（按工作壽命15年，設(shè)每年工作300天，兩班制來計(jì)算） N1=60×164×1×(1×8×300×15)=3.11×10，N2=2×N2/u==4.31×10。則由資料查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=0.9，KHN2=0.95。 6） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1， [σH]1=MPa， [σH]2=MPa。 7）把各數(shù)據(jù)代人公式σH1=2.5ZE中， σH1=2.5×189.8 σH1=2.5×189.8，符合要求。 4.3 大小齒輪的尺寸 模數(shù) m1=m2=5mm 壓力角 a1=a2=20?c 分度圓直徑 d1=m1×z1=5×18=90mm d2=m2×z2=5×25=125mm 齒頂高 ha1=ha2=ham=5×1=5mm 齒根高 hf1=hf2=(ha+c)m=(1+0.25)×5=6.25mm 齒輪外徑 da1=d1+2ha1=90+2×5=100mm ，da2=d2+2ha2=125+2×5=135mm 齒根圓直徑df1=d1-2hf1=90-2×6.25=77.5m，df2=d2-2hf2=125-2×6.25=112.5mm P1=p2=πm=5×3.14=15.7mm s1=s2=e1=e2=πm/2=7.85mm 中心距a12=(d1+d2)=(90+125)=107.5mm ，齒寬b1=0.6φd=0.6×90=54mm 中心距a23=(d2+d3)=(125+125)=125mm，齒寬b2=0.6d=0.6×125=75mm 5 齒輪支架的設(shè)計(jì) 根據(jù)電動(dòng)機(jī)托架上表面到主動(dòng)輪中心的距離的大小為a=240mm，主動(dòng)輪軸徑為D=45mm，設(shè)計(jì)齒輪支架的高為h=313mm，底座寬為B=302mm，厚度為25mm，孔徑為45-45.2mm，孔壁的表面粗糙度要達(dá)到1.6，防止軸的表面過度磨損，其他表面的粗糙度達(dá)到6.3即可，材料為45號鋼，其具體形狀與尺寸見零件圖。 6 軸承的選用 6.1 滾動(dòng)軸承類型的選擇 選用滾動(dòng)軸承類型應(yīng)考慮到以下幾個(gè)方面： 1） 載荷大小，性質(zhì)和方向 因?yàn)樗械南蛐妮S承都可承受徑向載荷，而所有推力軸承抖可承受軸向載荷，同時(shí)承受徑向，軸向載荷時(shí)，可選用角接觸球軸承，圓錐滾子軸承。軸向載荷較小時(shí)，因此可以選用深溝球軸承。角接觸球軸承和圓錐滾子軸承需成對安裝使用。一般滾子軸承的承載能力大于相同尺寸的球軸承，且承受沖擊載荷能力強(qiáng)。 2） 轉(zhuǎn)速 一般軸承工作轉(zhuǎn)速應(yīng)低于極限轉(zhuǎn)速nj，深溝球軸承，角接觸球軸承和圓柱滾子軸承極限轉(zhuǎn)速較高，適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)場合，推力軸承極限轉(zhuǎn)速較低。 3） 支承限位要求 要能承受雙向軸向載荷的軸承，可以選用作固定支承限制軸的兩個(gè)方向的軸向做位移；只能承受單一方向的載荷的軸承可以作單向限位定位與支承；由于游動(dòng)支承不限位，可選用內(nèi)外圈不可分的向心軸承在軸承座孔內(nèi)游動(dòng)，也可以選用內(nèi)外圈可分離的圓柱滾子軸承，其內(nèi)外圈可以相對游動(dòng)。 4） 調(diào)心性能 因?yàn)楦鞣N原因下不能保證兩個(gè)軸承座孔同軸度或軸的撓度較大時(shí)，應(yīng)選用調(diào)心性能好的調(diào)心球軸承和調(diào)心滾子軸承。圓柱滾子軸承和滾針軸承調(diào)心可能性很小。 5） 剛度要求 一般滾子軸承的剛度大，球軸承的剛度小。角接觸球軸承，圓錐滾子軸承采用預(yù)緊方法可以提高支承剛度。 根據(jù)竹木材旋切機(jī)的載荷和受力情況以及摩擦輥的軸徑大小，選用型號為NJ2208，內(nèi)外圈可分離的圓柱滾子軸承，其內(nèi)徑為d=40mm，大徑為D=80mm，寬度為B=23mm。 6.2軸承壽命的校核 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查閱資料按接觸疲勞壽命選用軸承的基本公式為：L=，或Lh=， 其中L—額定壽命（百萬轉(zhuǎn)） C—額定動(dòng)載荷（KN) P—當(dāng)量動(dòng)載荷（KN) Lh—額定壽命（小時(shí)） n—軸承轉(zhuǎn)速（r/min)。 6.3 軸承的潤滑 為了保證滾動(dòng)軸承正常工作，必須要有很好的潤滑。滾動(dòng)軸承的額定載荷和極限轉(zhuǎn)速都是在假設(shè)潤滑適當(dāng)?shù)臈l件下確定的。所謂潤滑適當(dāng)是指潤滑劑選擇合適潤滑劑量適當(dāng)，潤滑不良常是引起軸承過早破壞的主要原因之一。 有很多種滾動(dòng)軸承的滑動(dòng)軸承摩擦熱,穿在操作過程中,軸承潤滑的主要目的是為了避免滑動(dòng),滾動(dòng)體和籠子里的金屬之間的直接接觸,減少摩擦熱,避免高溫,減少磨損和軸承部件,以免生銹。在循環(huán)油潤滑,潤滑油的流動(dòng)也可以有通風(fēng)冷卻的影響,油脂潤滑時(shí)潤油也可以起到一個(gè)密封作用。 根據(jù)軸承的工作環(huán)境，工作載荷條件和工作溫度來決定潤滑脂的性能與種類，根據(jù)普通旋切機(jī)的工作條件，選用復(fù)合鈣基潤滑脂（ZB E36003—1988），代號ZFG—2，滴點(diǎn)≥200°C，工作錐入度（1/10/mm) ：265-295。 6.4 滾動(dòng)軸承材料選用要求 一般滾動(dòng)軸承在高速度和高接觸工作,首先確保滾動(dòng)體材料,高強(qiáng)度,高硬度,其次,以確保滾動(dòng)設(shè)置也應(yīng)該有較高的硬度和強(qiáng)度。和淬透性,為了延長滾動(dòng)軸承的使用壽命會有一定長度,它的要求,有較高的耐摩擦磨損性能,也應(yīng)該有高的疲勞強(qiáng)度,為了在惡劣工作條件能夠保持正常運(yùn)行和穩(wěn)定的工作,其結(jié)構(gòu)尺寸也應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和韌性。 在結(jié)構(gòu)和內(nèi)部幾何尺寸，安裝正確的情況下，滾動(dòng)軸承的壽命與軸承的材料和冶煉工藝有很大關(guān)系，從20世紀(jì)初開始，高碳鉻就被引用到軸承中來，到目前為止，用得最多的軸承鋼仍然是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.8%的高碳鉻鋼。 隨著社會的進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展,工作環(huán)境和條件對軸承的性能要求越來越高,如過載條件下的高可靠性要求,以及各種各樣的非常特殊的工作條件,如低溫冷凍,真空條件下有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中),軸承在工作現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了許多相應(yīng)的滾動(dòng)軸承材料的特殊性能,以及一些大型和特大型軸承,為了能夠保持其高表面韌性和疲勞強(qiáng)度和韌性的核心,開發(fā)出了碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.8%的滲碳鋼。 6.5 滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 將軸承裝入軸承座和軸上后，需要預(yù)緊使軸承能夠穩(wěn)定的工作，因此要采取一定措施使軸承中的滾動(dòng)體和內(nèi)外圈之間產(chǎn)生一定量的變形，以保持內(nèi)外圈處于壓緊狀態(tài)。 滾動(dòng)軸承預(yù)緊的主要目的：為增加軸承支撐座的剛性，減小工作時(shí)的振動(dòng)和噪聲， 為防止由于慣性力矩所引起的滾動(dòng)體相當(dāng)于內(nèi)外圈滾道的滑動(dòng)。 6.6滾動(dòng)軸承的密封 不可或缺的軸承,密封可以防止?jié)櫥托孤?也可以防止有害物質(zhì)入侵外,否則會導(dǎo)致軸承滾道的磨料磨損,降低軸承的使用壽命,也可能使軸承零件腐蝕的有害氣體和水。加速老化潤滑劑。因此,軸承密封裝置是一種重要的設(shè)計(jì)軸承系統(tǒng)的鏈接。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮能達(dá)到長期密封和防塵效果。而摩擦和安裝誤差小,拆卸組裝方便,維護(hù)簡單。 6.7 軸承的安裝和拆卸 當(dāng)軸承沒有剖面而必須沿軸向安裝和拆卸軸承部件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承（如圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承等）。當(dāng)軸承在長軸上安裝時(shí)，為了便于裝拆，可以選用其內(nèi)圈孔為1：12的圓錐孔的軸承。 6.8 經(jīng)濟(jì)性要求 一般，深溝球軸承價(jià)格最低，磙子軸承比球軸承價(jià)格高。軸承精度愈高，則價(jià)格越高。選擇軸承時(shí)，必須詳細(xì)了解各類軸承的價(jià)格，在滿足使用要求的前提下，盡可能地降低成本。 7 軸承座的設(shè)計(jì) 由于兩根摩擦輥的中心距為a=110mm，距離太小，單獨(dú)選用或設(shè)計(jì)軸承座會很困難，所以把軸承座設(shè)計(jì)成雙孔座，兩孔的中心距為110mm，每個(gè)孔裝一個(gè)軸承，用軸承蓋擋圈來實(shí)現(xiàn)對軸承的固定，軸承座的內(nèi)孔壁的表面粗糙度要求達(dá)到1.6以上，這樣可以減少軸承和軸的磨損，其他表面的粗糙度達(dá)到6.3即可，軸承座的材料ZG270-500，軸承座用兩個(gè)螺栓固定在軸承座墊板上，軸承座的外形尺寸見軸承座零件圖。 8 摩擦輥的設(shè)計(jì) 摩擦輥的主要作用是靠摩擦力帶動(dòng)竹木材轉(zhuǎn)動(dòng)，所以其表面不能為光滑的表面，需要通過特殊處理，摩擦輥表面銑網(wǎng)紋齒，齒深為2mm，齒數(shù)為90，表面鍍硬鉻，厚度為0.03-0.05mm，調(diào)質(zhì)處理，使得硬度達(dá)到HBS220-250，摩擦輥的材料為直徑為100的圓鋼，其長度為L1=694mm，工作長度為L2=684mm，直徑為d=95mm，其轉(zhuǎn)速為v=0.27m/s,其具體尺寸見摩擦輥零件圖。 9 軸 在進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，根據(jù)軸的具體受載強(qiáng)度及所受的應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的計(jì)算方法，并且通過恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力，軸1和軸2軸3均選直徑60-45號圓鋼（調(diào)質(zhì)）。軸1主要承受扭矩，應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件來計(jì)算。 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：，由上式可得軸的直徑為：； 式中：τT—扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa； T—軸所受的扭矩，單位為N?mm； WT—軸的抗扭截面系數(shù)，單位為mm； n—軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min； P—軸傳遞的功率，單位為kW； d—計(jì)算截面處軸的直徑，單位為mm； [τT]—許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa。 其中 T1=3.648×10 N?mm, T2=u?T1=13/9×3.648×10 N?mm, p1=5.5kW,n1=1440r/min。代人各值得 =110×=17.2mm， =13/9×17.2=24.5mm，對于直徑100mm的軸，有一兩個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大10%—15%，然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，則d1min=40mm，d3min=45mm，由于軸1與軸2同為帶動(dòng)摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)，并且分別裝在摩擦輥的兩端，故軸2與軸1的直徑一樣，軸1和軸2軸3的形狀和其他尺寸見零件圖。 軸常用幾種材料的[τT]及A0值 軸的材料 Q235-A、20 Q275、35 （1Cr18Ni9Ti) 45 40Cr、35SiMn 38SiMnMo [τT]/MPa 15-25 20-35 25-45 35-55 A0 149-126 135-112 126-103 112-97 10 鍵 10.1 軸1上的鍵 左軸裝鍵處的直徑為45，通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)書可知應(yīng)該選擇：鍵14×9，鍵的長度則可通過以下計(jì)算可得。 首先假定載荷在鍵的工作均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為 σp=[σp] 式中：T—傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為N?m； K—鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，此處h為鍵的高度，單位為mm； —鍵的工作長度，單位為mm； d—軸的直徑，單位為mm； [σp]—鍵，軸，輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為MPa，因?yàn)殒I的材料為45號鋼，當(dāng)其受到較小的沖擊時(shí)[σp]=100—120MPa。 由以上公式算出可得出 1=49.9mm，所以整個(gè)鍵長按選鍵的標(biāo)準(zhǔn)取為55mm。 10.2 軸2上的鍵 同上一個(gè)鍵計(jì)算一樣，T2=u×T1=13/9×364.8=527N?m，k2=0.5h2=0.5×11=5.5mm，d2=60mm，代人公式可得 2=30.21mm，所以按選鍵的標(biāo)準(zhǔn)整個(gè)鍵長按標(biāo)準(zhǔn)取為45mm。 致 謝 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺得自己學(xué)到了不少東西。歸納起來，主要有以下幾點(diǎn)： 1. 在大學(xué)四年里我所學(xué)的都是機(jī)械理論基礎(chǔ)知識，而對其實(shí)際應(yīng)用與實(shí)踐卻知道的很少。生活中更是難得接觸加工、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等。但是通過了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在龔水泉老師的耐心的指導(dǎo)下，我學(xué)到了很多以前不知道的機(jī)械類知識。 2.熟悉了要進(jìn)行一項(xiàng)設(shè)計(jì)需要的必要步驟。學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)能是將理論知識與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及實(shí)踐想結(jié)合的過程、鞏固機(jī)械理論知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結(jié)合。我通過了本次系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，更加了解了機(jī)械產(chǎn)品的全體設(shè)計(jì)。通過了這些對相信我在以后的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中會發(fā)揮很到的作用與價(jià)值。 3.學(xué)會了該怎樣去查閱相關(guān)資料與利用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。由于課堂的局限性，上課所學(xué)習(xí)的知識是不夠全面，作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生，由于專業(yè)特點(diǎn)自己要經(jīng)常查閱資料借鑒別人在設(shè)計(jì)與加工過程中的寶貴經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)人不可能什么都學(xué)過，什么都懂，所以，在你的設(shè)計(jì)過程中需要用到很多自己以前沒學(xué)過的知識時(shí)，就需要有目的性的查閱相關(guān)資料，然后加以借鑒及參考，用來提高自己的應(yīng)用能力，而且還能夠增長自己的見識，學(xué)到最新的專業(yè)知識。 4.畢業(yè)設(shè)計(jì)是對以前學(xué)過的機(jī)械理論知識做整體消化與利用過程，并對理論更加的理解。 5.畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我仔細(xì)、耐心和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。并且同學(xué)與之間友誼互助相互幫忙也這次在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中得到了很好的體現(xiàn)。 在此，我要非常的感謝我的指導(dǎo)老師龔老師，他耐心指導(dǎo)給了我很大的幫助。此外我還要感謝在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中所有給過我悉心幫助與指導(dǎo)的老師以及我可愛的同班同學(xué)，謝謝你們。 參考文獻(xiàn) 【1】何銘新、錢可強(qiáng)、徐祖茂主編，機(jī)械制圖（第6版）.高等教育出版社，2010.7 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