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分類號(hào) 密級(jí)
無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
題 目：CHRS-360烘干機(jī)的設(shè)計(jì)
英語(yǔ)并列題目：CHRS-360 The dryers design
學(xué) 生 姓 名： 孟明杰
專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù)
指 導(dǎo) 教 師： 張 豪
職 稱： 工 程 師
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)提交日期 2008.4.20 地址：機(jī)電學(xué)院
目錄
目錄
目錄 I
第一章 前言 1
1.1 課題來(lái)源及意 1
1.2 烘干機(jī)電子行業(yè)中的地位及趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì) 1
第二章 烘干機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 2
2.1設(shè)計(jì)方案 2
2.2減速機(jī)構(gòu) 4
第三章 烘干機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5
3.1原始數(shù)據(jù) 5
3.2選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 5
3.4鏈條與鏈輪的選擇 8
3.5 齒輪的設(shè)計(jì)及校核 11
3.5.1齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 11
3.5.2校核計(jì)算 11
3.6 軸的設(shè)計(jì)及校核 15
3.7 軸承的設(shè)計(jì)和校核 18
3.8 鍵的設(shè)計(jì)和校核 20
本送料機(jī)構(gòu)中使用了3個(gè)平鍵聯(lián)結(jié)和1個(gè)斜鍵，其中斜鍵起連接撞柄的作用，可以不做校核。 20
第四章 潤(rùn)滑密封與保養(yǎng) 22
4.1 潤(rùn)滑 22
本設(shè)計(jì)中的齒輪采用脂潤(rùn)滑，每隔10個(gè)工作日手工加一次脂，從而經(jīng)常保持齒面的清潔。潤(rùn)滑脂采用鈣基潤(rùn)滑脂中的2號(hào)，它具有抗水性好等優(yōu)點(diǎn)，環(huán)境適用性強(qiáng)。 22
4.2 密封 22
4.3 保養(yǎng) 22
參考文獻(xiàn) 28
結(jié)束語(yǔ) 29
外文翻譯 30
中文原文 39
45
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)
?
2008 年?2 月 2 8日
?
?
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目
CHRS-360 烘干機(jī)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
張豪
職稱
工程師
專業(yè)名稱
機(jī)電一體化技術(shù)
班級(jí)
機(jī)電50502
學(xué)生姓名
孟明杰
學(xué)號(hào)
5020050221
設(shè)計(jì)要求
1. 烘干機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2. 繪制烘干機(jī)的總圖
3. 繪制烘干機(jī)的系統(tǒng)總裝配圖
4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
5. 完成與本專業(yè)相關(guān)的中英文翻譯
完成畢業(yè)課題的計(jì)劃安排
序號(hào)
內(nèi)容
時(shí)間安排
1
外文資料翻譯
3月1日至3月5日?
2
搜集課題相關(guān)資料
3月8日至3月12日?
3
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
3月15日至3月19日?
4
預(yù)審，修改
3月22日至4月2日?
5
答辯
4月5日至4月10日?
答辯提交資料
外文資料翻譯，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
計(jì)劃答辯時(shí)間
2008-4-20
畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告
畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告
時(shí)間過(guò)的真快，我們的大學(xué)生活即將結(jié)束了，都還沒(méi)來(lái)的及好好體會(huì)真有點(diǎn)舍不得。在畢業(yè)的前我們要對(duì)我們?nèi)晁鶎W(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次綜合考評(píng)，所以我們要完成畢業(yè)前的最后的一次作業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)。剛開(kāi)始我覺(jué)得這對(duì)于我們來(lái)說(shuō)真的太難了，我不知道怎么下手。最近進(jìn)了一家公司，我就打算就地取材。所以我決定設(shè)計(jì)烘干機(jī)。
雖然一開(kāi)始我有實(shí)物做參照，但我不知從何做起，請(qǐng)教了公司里的技術(shù)人員之后才開(kāi)始對(duì)其有所了解，同時(shí)我又想起了我們以前做過(guò)課程設(shè)計(jì)，我理解到首先要確定它的總體設(shè)計(jì),對(duì)它的總體的布局要有所要求，同時(shí)還要考慮到工藝要求，同時(shí)還要對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行分析，滿足它所需要的傳動(dòng)精度，系統(tǒng)的穩(wěn)定性及對(duì)起靈敏度也有所要求。了解其傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)，知道了烘干機(jī)的安全操作所需要的要求,知道了它的傳動(dòng)方式及怎么樣來(lái)滿足它的需要,要選擇怎么樣的軸承，怎樣來(lái)提高主軸軸承系統(tǒng)剛性的措施，選擇合適的傳動(dòng)系統(tǒng)。由于我主要設(shè)計(jì)的是它整體的設(shè)計(jì)，因此主要考慮的是傳動(dòng)系統(tǒng)選擇，在考慮了它本身的特點(diǎn)及主要的部位之外還需對(duì)其的外觀有更高的要求，要充分考慮到它的操作簡(jiǎn)單性。
這次作業(yè)的時(shí)間比較漫長(zhǎng),過(guò)程比較艱辛,但收獲還是大的.不僅僅掌握了烘干機(jī)基本設(shè)計(jì)的方法，我設(shè)計(jì)了其中的一部分;但也使我了解到了很多課外的知識(shí)。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我對(duì)機(jī)械制圖有了更進(jìn)一步的掌握了Auto CAD ,還有辦公軟件的應(yīng)用。這次設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō),收獲最大的是方法。那些分析和解決問(wèn)題的方法。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這樣的大學(xué)生缺少的就是經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),光有理論知識(shí)是不行的。總體來(lái)說(shuō),這次設(shè)計(jì)對(duì)我們的幫助還是很大的,它需要我們把學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)都聯(lián)系起來(lái),從中找出自身的不足和缺陷。我真正知道了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，從而避免一開(kāi)始時(shí)不知如何下手的弊端。畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，意味著我的大學(xué)生活就要結(jié)束，也意味著我們將踏上另一個(gè)人生的大舞臺(tái)工作。
Abstract
摘 要
本文主要對(duì)烘干機(jī)的設(shè)計(jì)，烘干機(jī)關(guān)鍵工序之一是烘干過(guò)程中即采取高溫措施，又使新鮮食品內(nèi)含物迅速地轉(zhuǎn)化，使其水份充分揮發(fā)體積縮小。
烘干機(jī)技術(shù)依據(jù)導(dǎo)熱介質(zhì)不同可分為金屬導(dǎo)熱，蒸氣導(dǎo)熱，空氣導(dǎo)熱，采用不同的導(dǎo)熱介質(zhì)可烘干不同的原料。
滾筒烘干機(jī)是利用金屬導(dǎo)熱連續(xù)烘干的設(shè)備，原料由送料斗送入溫度為200°
~280°Ｃ的滾筒內(nèi)隨著筒內(nèi)導(dǎo)葉板的作用，產(chǎn)生滾筒翻滾拋揚(yáng)和前進(jìn)三種運(yùn)動(dòng)，在筒內(nèi)熱空氣及筒壁，原料的接觸下，表面和內(nèi)細(xì)胞的水分迅速汽化。
本產(chǎn)品主要對(duì)零件進(jìn)行烘干，但是也可以通過(guò)改變夾具對(duì)對(duì)其他一些物體進(jìn)行烘干。屬于一種多功能機(jī)器，
通過(guò)對(duì)烘干機(jī)的設(shè)計(jì)，使三年所學(xué)的機(jī)械專業(yè)知識(shí)在實(shí)踐中加深了認(rèn)識(shí)，并且相當(dāng)于進(jìn)行了一次全面性的復(fù)習(xí)。
Abstract
Abstract
This text mainly to the design which dries a heat of machine, dry one of a heat of organization key work prefaces dries to namely adopt heat measure in the process, and then makes the fresh food contain a thing to convert quickly and make its water well vaporize a physical volume to contract.
The dryer technique can is divided into metals to transmit heat according to transmitting heat to lie a quality dissimilarity and the fume transmit heat, the air transmit heat, and adopting to differently transmit heat to lie quality can dry different raw material.
The roller dryer is in a row the equipments which makes use of metals to transmit heat to dry, raw material from send to anticipate Dou to send into the temperature as 200 °s
~Inside the roller of 280 ° Ｃs along with tube inside lead a leaf knothole function, the creation roller is vacillating to throw Yang and go forward three kinds of sport, at the hot air inside the tube and the tube wall, raw material of under the contact, surface with inside the humidity of cell quickly vaporizes.
This product mainly carries on dry to the electronics plank, but can also pass change tongs to as to it's he some objects carry on dry.Belong to a kind of multi-function machine,
Pass to the design which dries a heat of machine, make the machine professional knowledge that three years learn deepen understanding in the fulfillment, and equal to carried on to comprehensively review at a time.
無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第一章 前言
1.1 課題來(lái)源及意
烘干機(jī)在消化吸收了國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情而最新開(kāi)發(fā)的又一種新機(jī)型。本機(jī)能廣泛應(yīng)用于廣播、電視、通訊、計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、儀器、儀表等行業(yè)的印制線路板焊接過(guò)程。特別是本機(jī)能適用于貼片元件、集成電路與分立元件混裝的印制線路板，是表面直查按裝工藝中自動(dòng)生產(chǎn)線里所不可缺少的專用設(shè)備，它具有輕巧靈活、調(diào)整方便、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，能滿足板寬在200mm以下的各種批量件的生產(chǎn)。在整機(jī)性能上，已達(dá)到了國(guó)外同期同檔次機(jī)型的水平，而價(jià)格實(shí)惠, 是目前替代進(jìn)口設(shè)備的最佳選擇.
1.2 烘干機(jī)電子行業(yè)中的地位及趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)
在電子制作中，元器件的連接處需要焊接。焊接的質(zhì)量對(duì)制作的質(zhì)量影響極大,焊接后需要烘干，這個(gè)產(chǎn)品要與焊接機(jī)器配合使用，焊接自 2 0世紀(jì)初發(fā)展至今已有 90多年的歷程了 ;而工藝上的應(yīng)用及在制造業(yè)上的重要性 ;直到本世紀(jì) 50年代才顯示出來(lái)。如今在各工業(yè)國(guó)里焊接已作為一門(mén)不可缺少的獨(dú)立的制造技術(shù)扮演著重要的角色。在學(xué)術(shù)理論上的研究也達(dá)到相當(dāng)深度 ;并且還對(duì)其它相關(guān)專業(yè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展起到推波助瀾的作用。如今 ;不同種焊接方法已有 70種以上 ;多種高科技技術(shù)云集焊接領(lǐng)域 ;焊接已是一種不可缺少的加工技術(shù) ;可以說(shuō)沒(méi)有焊接技術(shù)就沒(méi)有今天的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防工程的輝煌。我國(guó)是焊接加工量的強(qiáng)國(guó) ;又是焊接技術(shù)的弱國(guó)。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成烘干機(jī)的設(shè)計(jì)。
第二章 烘干機(jī)總體方案設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)方案
方案（一）如圖所如
圖1.1方案（一）
分析：
1， 可以實(shí)現(xiàn)拋揚(yáng)、前進(jìn)、翻滾運(yùn)動(dòng)。
2， 原料溫度不衡定要求操作水平高。
3， 原料可迅速升溫。
圖1.2 方案（二）
4， 送料始端有原料倒流，可能形成負(fù)壓，累積現(xiàn)象。
方案（二）如圖1.2所示
分析：與方案一相比：
1， 采用電干絲加熱溫度平衡，能得到穩(wěn)定的溫度。
2， 圓四圍及兩端加隔熱板，減少熱量散發(fā)。
3， 采用送料斗將原料送入螺旋葉中間避免形成負(fù)壓，累積現(xiàn)象。
4， 缺點(diǎn)：殺青需多透少悶，而四圍封悶出現(xiàn)悶現(xiàn)象。
5， 內(nèi)螺旋葉焊接困難。
方案（三）如圖1.3所示
圖1.3 方案（三）
分析：
1， 內(nèi)圓筒旋轉(zhuǎn)，最底層加熱，外螺旋葉便于焊接加熱時(shí)間長(zhǎng)。
2， 內(nèi)圓筒與外圓筒總有間隙當(dāng)原料萎軟時(shí)易出現(xiàn)擠塞現(xiàn)象。
方案（四）如圖1.4所示
分析：
1， 導(dǎo)葉板采用厚2毫米、寬50毫米、長(zhǎng)2米。
2， 電干絲加熱（采用雙絲便于多水分原料加熱）
3， 四周壁加隔熱板，便于熱量貯藏兩端通暢，便于進(jìn)出原料也防止多悶少透。
2.2減速機(jī)構(gòu)
方案（一）
圖1.5 減速方案
分析：由于計(jì)設(shè)滾筒直徑較小，原料較輕時(shí)，固采用滾輪磨擦帶動(dòng)蝸輪蝸桿減速。
方案（二，三）
分析：量大送料斗出現(xiàn)彎曲迫使?jié)L筒直徑加大，重量加大，采用直齒輪和蝸輪蝸桿減速。
方案（四）
圖1.6 減速方案
本設(shè)計(jì)用于家庭式制作，量少時(shí)保證盡可能提高生產(chǎn)效率，因此采取較高溫度，轉(zhuǎn)速相對(duì)較快的減速機(jī)構(gòu)，采用直齒輪加多種基準(zhǔn)直徑的帶輪。
具體采用皮帶輪輸齒輪二級(jí)減速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)皮帶輪減速小齒輪傳到主滾筒上的大齒圈，驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，整個(gè)減速機(jī)構(gòu)全部安裝在底座經(jīng)螺栓固定在總支架上。
第三章 烘干機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.1原始數(shù)據(jù)
滾筒的尺寸為450*1620mm(直徑*長(zhǎng)度)
滾筒的轉(zhuǎn)速v=0.3m/s,
滾筒的初拉力F=1000N
3.2選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)
本機(jī)構(gòu)在常溫下連續(xù)工作，載何平衡，對(duì)起動(dòng)無(wú)特殊要求，但是工作環(huán)境灰塵較多，故選用Y型三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380V
1）選擇電動(dòng)機(jī)功率。
工作機(jī)所需功率：
2）電動(dòng)機(jī)的工作功率：
電動(dòng)機(jī)到滾筒的總功率為：
由表7.3查得：
=0.96（V帶傳動(dòng)）；=0.98（滾子軸承）；=0.97（齒輪精度為著級(jí)）；
代入得：=0.96×0.68×0.97≈0.86
=1.2/0.86=1.39（KW）
查表7.2，
選電動(dòng)機(jī)額定功率為1.5KW
3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速．
滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為：
按表7.3推薦的傳動(dòng)比合理范圍，?。謳鲃?dòng)的傳動(dòng)比i1′=2～4，二級(jí)圓柱齒輪減速傳動(dòng)比i2′=10～40，則總傳動(dòng)比合理范圍為i′=20～160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選取范圍為nm′=i′nm=（20～160）×1.39=（27.8～1423）r/min
符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有Ａ三種，可查得三種方案如下：
1、步距角的選擇
電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機(jī)）、0.9度/1.8度（二、四相電機(jī)）、1.5度/3度 （三相電機(jī)）等。
2、靜力矩的選擇
步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)（幾何尺寸）
3、電流的選擇
靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機(jī)的電流（參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓）
綜上所述選擇電機(jī)一般應(yīng)遵循以下步驟：
4、力矩與功率換算
步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下：
P= Ω·M
Ω=2π·n/60
P=2πnM/60
其P為功率單位為瓦，Ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓·米
P=2πfM/400(半步工作）
其中f為每秒脈沖數(shù)（簡(jiǎn)稱PPS)
3.3電機(jī)應(yīng)用中的注意點(diǎn)
1、步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場(chǎng)合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過(guò)1000轉(zhuǎn)，（0.9度時(shí)6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）間使用，可通過(guò)減速裝置使其在此間工作，此時(shí)電機(jī)工作效率高，噪音低。
2、步進(jìn)電機(jī)最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時(shí)振動(dòng)大。
3、由于歷史原因，只有標(biāo)稱為12V電壓的電機(jī)使用12V外，其他電機(jī)的電壓值不是驅(qū)動(dòng)電壓伏值 ，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)器選擇驅(qū)動(dòng)電壓（建議：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V），當(dāng)然12伏的電壓除12V恒壓驅(qū)動(dòng)外也可以采用其他驅(qū)動(dòng)電源， 不過(guò)要考慮溫升。
4、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號(hào)電機(jī)。
5、電機(jī)在較高速或大慣量負(fù)載時(shí)，一般不在工作速度起動(dòng)，而采用逐漸升頻提速，一電機(jī)不失步，二可以減少噪音同時(shí)可以提高停止的定位精度。
6、高精度時(shí)，應(yīng)通過(guò)機(jī)械減速、提高電機(jī)速度,或采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動(dòng)器來(lái)解決，也可以采用5相電機(jī)，不過(guò)其整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)格較貴，生產(chǎn)廠家少，其被淘汰的說(shuō)法是外行話。
7、電機(jī)不應(yīng)在振動(dòng)區(qū)內(nèi)工作，如若必須可通過(guò)改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。
8、電機(jī)在600PPS（0.9度）以下工作，應(yīng)采用小電流、大電感、低電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。
9、應(yīng)遵循先選電機(jī)后選驅(qū)動(dòng)的原則。
3.4鏈條與鏈輪的選擇
一. 已知量
輸入功率 P=.06kW 小鏈輪轉(zhuǎn)速n1=1000r/min 大鏈輪轉(zhuǎn)速n2=395.83r/min
傳速比 i=2.53 鏈號(hào):06c 鏈條節(jié)距 p=14.38mm
小鏈輪齒數(shù) z1=19 ? 大鏈輪齒數(shù) z2=48 ????? 鏈條排數(shù)m=1排?
工況系數(shù) KA=1.1??? 小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=1.00 多排鏈排數(shù)系數(shù)Km=1
二. 幾何計(jì)算
計(jì)算功率??? Pd
Pd=KA.Kz.P/Km
Pd=.07kw
鏈條節(jié)數(shù)??? Lp
Lp=2aop+(z1+z2)/2+c/aop
Lp=90
鏈條長(zhǎng)度????? L
L=Lpp
L=1,294.20mm
中心距 ??? a
a=p(2Lp-z1-z2)Ka
a=400.72mm
實(shí)際中心距 ? a'
a'=a-△a;△a=(0.002～0.004)a
a'=399.52mm
鏈條速度????? v
v=z1n1p/60000
v=4.55m/s
有效圓周力??? F
F=1000P/v
F=13.18N
作用在軸上的拉力 QF
水平QF≈(1.15 ～1.20)KAF;
垂直QF≈1.05KAF
QF=16.96 N (水平)or 15.22N(垂直)
三.鏈輪主要尺寸
鏈輪分度圓直徑d
d=p/sin(π/z)
d1=87.37mm;d2=219.87mm
鏈輪齒頂圓直徑da
da=p(0.54+cot(π/z))
da1=93.94mm;da2=227.16mm(三圓弧一直線齒型)
鏈輪齒根圓直徑df
df=d-dr
df1=79.42mm;df2=211.92mm
分度圓弦齒高h(yuǎn)a
ha=0.27p
ha=3.88mm(三圓弧一直線齒型)
鏈輪最大齒根距離Lx
奇數(shù)齒Lx=d1cos(π/2z1-dr)
偶數(shù)齒Lx=df=d1-dr
lx1=79.12mm;lx2=211.92mm
齒溝圓弧半徑ri
r1=0.5025dr+0.05
r1=4.04mm
齒溝半角α
α/2=55°-60°/z
α1/2=51.84° ;α2/2=53.75°
鏈輪工作段圓 弧中心02坐標(biāo)m
m=0.8drsin(α/2)
m1=5.00;m2=5.13
鏈輪工作段圓弧中心02坐標(biāo)t
t=0.8drcos(α/2)
t1=3.93;t2=3.76
工作段圓弧半徑r2
r2=1.3025dr+0.05
r2=10.40
鏈輪工作段圓弧中心角β
β=18°-56°/z
β1=15.05°;β2=16.83°
鏈輪齒頂圓弧中心03坐標(biāo)w
w=1.3drcos(π/z)
w1=10.19;w2=10.31
鏈輪齒頂圓弧中心03坐標(biāo)v
v=1.3drsin(π/z)
v1=1.70;v2=.68
鏈輪齒頂半角γ
γ/2=17°-64°/z
γ1/2=13.63°;γ2/2=13.63°
鏈輪齒頂圓弧半徑r3
r3=dr(1.3cos(γ/2)+0.8cosβ-1.3025)-0.05
r31=6.00mm;r32=6.00mm
鏈輪工作段直線部分長(zhǎng)度bc
bc=dr(1.3sin(γ/2)-0.8sinβ)
bc1=2.44mm;bc2=2.44mm
鏈輪e點(diǎn)至中心01連線距離H
H=（r32-(1.3dr-pr/2))1/2
pr=p(1+(2ri-dr)/2)
H1=5.12mm;H2=5.11mm
四. 強(qiáng)度計(jì)算
單排鏈條極限拉伸載荷Q
?
Q=13800N
鏈條離心拉力Fc
Fc=qv2
Fc=12.44N
鏈條懸垂拉力Ff
Ff=(Kf+sinθ)qa/100
Ff=8.42N
靜強(qiáng)度安全系數(shù)S
S=Q/(KAF+Fc+Ff)
≥許用安全系數(shù)[S]
S=390.38
[S]=4～8(一般)，或[S]=3～6(用尖峰載荷代替KAF計(jì)算時(shí))
鏈板疲勞額定功率P0
P0=0.003z11.08n10.9(p/25.4)3-0.0028p
P0=6.71kW
鏈板疲勞壽命T
T=105Lp(KmP0/KAP)3.71/z1n1
T =13,267,091,564.43h
滾子沖擊疲勞額定功率P0
P0=950z11.5p0.8/n11.5
P0=20.99kW
滾子沖擊疲勞壽命T
T=150Lp(KmP0/KAP)2
T=1,365,740,312.10h
鏈條銷軸直徑dz
??
dz=3.96mm
鏈條套筒長(zhǎng)b2
??
b2=11.18mm
鉸鏈的壓強(qiáng)pr
pr=(KAF+Fc+Ff)/b2dz
pr=.80MPa
磨損系數(shù)c1
查圖
c1=4.50
節(jié)距系數(shù)c2
查表
c2=1.44
齒數(shù)-速度系數(shù)c3
查圖
c3=.91
磨損使用壽命T
T=91500(c1c2c3/pr)3(Lp/v)(Δp/p)[z1i/(i+1)](p/3.2dz)
T=1,408,387.18h
3.5 齒輪的設(shè)計(jì)及校核
本設(shè)計(jì)中的烘干機(jī)機(jī)構(gòu)中有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，起上、下輥之間傳動(dòng)的作用。由于上、下輥之間僅僅只有一對(duì)齒輪直接傳動(dòng)，材料的厚度變化會(huì)引起齒隙的增大。這就會(huì)影響送進(jìn)步距精度。但本設(shè)計(jì)所用的材料厚度較薄，其所引起的誤差較小，故仍采用一對(duì)齒輪直接傳動(dòng)。
因傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制，批量較小，故小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB~286HB，平均取為260HB，大齒輪用45剛，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB~286HB，平均取為240HB。具體計(jì)算步驟如下：
3.5.1齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
1. 初步設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)矩 由前面計(jì)算結(jié)果可知
模數(shù)m 取m=4 m=4 mm
齒數(shù) 初取齒數(shù)
分度圓直徑d
中心距a a a=160mm
齒寬b 取b=50mm 取b=60mm
轉(zhuǎn)數(shù)
接觸疲勞極限 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.17c
3.5.2校核計(jì)算
圓周速度v
精度等級(jí) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.6 選8級(jí)精度
使用數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.9
動(dòng)載系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.9
齒間載荷分配系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.10，先求
由此得
齒向載荷分布系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.11
載荷系數(shù)K K= =1.75
彈性系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.12
節(jié)圓區(qū)域系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.16
接觸最小安全系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.14
工作時(shí)間t 一年取300個(gè)工作日，設(shè)計(jì)工作壽命為十年，
每天工作八小時(shí)。=24000h
應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.15，估計(jì)10，
則指數(shù)m=8.78
=60
原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確
接觸壽命系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.18
許用接觸應(yīng)力
驗(yàn)算
計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無(wú)需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)再進(jìn)行驗(yàn)算。
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算
重合度系數(shù)
齒間載荷分配系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.10，
齒向載荷分布系數(shù) b/h=50/(4
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.14
載荷系數(shù)K K=3.68
齒形系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.21
應(yīng)力修正系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.22
彎曲疲勞極限 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.23c
彎曲最小安全系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.14
應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表12.15，估計(jì)3
則指數(shù)m=49.91
=60
原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確
彎曲壽命系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.24
尺寸系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖12.25
許用彎曲應(yīng)力
驗(yàn)算
=
傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核
3.6 軸的設(shè)計(jì)及校核
烘干機(jī)構(gòu)中一共使用了3根軸，其中有兩根軸是主要的軸，分別是上、下輥軸。在這兩根軸中，其中下輥軸上的零件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故需要進(jìn)行嚴(yán)格的校核。上軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只起固定輥軸，提供轉(zhuǎn)動(dòng)中心的作用，故不作校核。現(xiàn)對(duì)下輥軸進(jìn)行校核計(jì)算，如下：
軸的材料無(wú)特殊要求，故選用45鋼調(diào)質(zhì)，。軸的計(jì)算步驟如下：
設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下：
計(jì)算齒輪受力
軸的受力圖
轉(zhuǎn)矩 由上面計(jì)算可知
圓周力
徑向力
計(jì)算支撐反力
水平面反力
彎矩圖
a)水平面
垂直面反力
b)垂直面
c)合成彎矩圖
許用應(yīng)力
許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得：
應(yīng)力校正系數(shù)
轉(zhuǎn)矩圖
當(dāng)量轉(zhuǎn)矩
合成彎矩圖
校核軸徑
軸徑
經(jīng)校核，軸無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，且各危險(xiǎn)截面都能達(dá)到要求，故下輥軸合格。
3.7 軸承的設(shè)計(jì)和校核
本設(shè)計(jì)中的送料裝置中一共使用兩對(duì)軸承，其中上輥軸使用的軸承所承受的軸承應(yīng)力比較小，故不做校核，現(xiàn)對(duì)下滾軸的軸承進(jìn)行校核。
軸承選用6008型深溝球軸承，軸承數(shù)據(jù)如下：
軸承型號(hào)
d（mm）
D(mm)
Cr（N）
（N）
6008
40
68
13200
9420
軸承1的校核
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算結(jié)果
軸承1的徑向載荷
軸承轉(zhuǎn)速
由以上可知，
軸向載荷
由以上計(jì)算可知，=0 N
=0 N
=0/9420
=0
e
查表18.7
e=0.16
=0/844
0
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