對輥形煤成型機設(shè)計
對輥形煤成型機設(shè)計,對輥形煤成型機設(shè)計,對于,輥形煤,成型,設(shè)計
山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書1 引言原煤不經(jīng)過入洗而直接用于燃燒,不僅浪費能源,而且產(chǎn)生大量的煤煙和溫室氣體的排放發(fā)。采用清潔煤技術(shù),是提高煤炭利用效率和減少污染的最佳選擇。工業(yè)型煤成套技術(shù)就是其中一種比較成熟的方法,通過添加助劑對粉煤進行混捏成型,用作工業(yè)鍋爐和窯爐的燃料,與直接燃燒散煤相比,煙塵排放量可減少60%,SO2排放量可減少50%。1.1 工業(yè)型煤的發(fā)展現(xiàn)狀中國目前在工業(yè)上得到普遍應用的型煤主要是通過機制冷壓一次成型的型煤。成型設(shè)備有對輥成型機和擠出機。成型壓力較低,一般在25 MPa左右。型煤的形狀大部分為扁圓形,也有方形、枕形、棒形等。其顯著的特征是呈餅狀或柱狀,三維方向的尺寸至少有一個相差較大,而且尺寸單一。所制型煤密度較高,表面比較光潔,具有比較高的強度。生產(chǎn)型煤所用的粘結(jié)劑有無機質(zhì)(如石灰、粘土、水泥、膨潤土等)和有機質(zhì)(腐植酸鹽、紙漿廢液、淀粉等)及兩者結(jié)合起來的復合粘結(jié)劑。從研究方向來看,目前國內(nèi)型煤對所使用的粘結(jié)劑更側(cè)重于開發(fā)免烘干工藝,即可使制成的型煤具有理想的冷態(tài)強度和防水性能的粘結(jié)劑。型煤的生產(chǎn)設(shè)備則有向引進高壓成型設(shè)備的方向和推廣國內(nèi)研制的低壓爐前成型設(shè)備方向并舉的發(fā)展趨勢。以期能夠降低成本,提高質(zhì)量,加快型煤產(chǎn)業(yè)化進程。成本高于原煤,再加上型煤生產(chǎn)要消耗一定的人力及電能,型煤生產(chǎn)廠家也要獲取一定的利潤,致使鍋爐型煤的售價一般比可代替煤種高出數(shù)十元。當型煤所帶來的經(jīng)濟效益不能彌補用戶購置型煤的價差時,在市場經(jīng)濟條件下,即使采用其他強制辦法,也很難形成市場。這正是中國工業(yè)鍋爐型煤夭折,又轉(zhuǎn)向推廣鍋爐型煤在爐前即制即用的所謂“爐前成型”方法的根本原因。工業(yè)鍋爐型煤爐前成型技術(shù),從本質(zhì)上講是增加了鍋爐的輔機。是鍋爐節(jié)能技術(shù)改造的一部分。其減少環(huán)境污染效果甚差。按照有關(guān)廠家提供的價格資料分析,在中國煤炭資源價格偏低的條件下,由于設(shè)備運行狀態(tài)或改變所用的煤質(zhì)不同,所增加的這一部分投資回收期限大約在幾個月至幾年。根據(jù)對用戶的調(diào)查分析,多數(shù)認為這種爐前成型方法不適應中國大量的用戶鍋爐單臺容量小、按季節(jié)運行或間歇式運行的要求。1.2 型煤機械在工業(yè)型煤技術(shù)中的作用。目前我國工業(yè)型煤的生產(chǎn)工藝主要采用粉煤添加粘結(jié)劑低壓成型,以往的研究主要集中在成型工藝和粘結(jié)劑方面,對成型機械的研究開發(fā)甚少。事實上,成型機械是型煤生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備, 國內(nèi)大部分型煤廠采用有粘結(jié)劑的低壓成型, 其工藝過程主要包括原煤的粉碎、配料,粘結(jié)劑、固硫劑等助劑的添加,混捏與成型,型煤烘干等,工藝冗長。再加上用電和設(shè)備的折舊、添加劑及人員工資,導致型煤的生產(chǎn)成本偏高,最終型煤價格與塊煤相差無幾,從而使型煤用戶在經(jīng)濟上承受起來較為困難。所以本論文就是設(shè)計高壓的成型機械,這樣可以少用甚至不用粘結(jié)劑。2. 電動機的選擇與整體傳動的確定2.1 電動機的選擇:由給出的工況n=1012r/minv=0.40.6m/s可求得=0.7640.955 m這里暫定 =0.77 m輥子周長 =3.140.77=2417.8 mm周向單列最多可布置 =/B=2417.8/45=54考慮到每個成型槽周向間距,則暫定周向單列布置=34,間距為6 mm一個型煤的質(zhì)量 m=是煤的實體密度,1.31.4 t /常取=1.35 t /則 m=1.35(4545282)=153.09考慮要達到小時產(chǎn)量1015噸的要求,則需產(chǎn)出的型煤塊數(shù)=(6.5329.798) 成型輥上的列數(shù)=2.664.8這里暫定成型輥列數(shù) 5 這里考慮到型煤的落煤率的問題和輥子列間距取6 mm,則輥子實際寬度輥子的最小寬度(0.0455)+(66)261 mm即輥子的直徑為600 mm寬度為 315 mm已知成型時的線強度 ,輥寬=315 mm工作阻力 =(472.5945) 工作阻轉(zhuǎn)=(472.5945)45=(21262.542525)所需有效功率 傳動裝置的總效率 查手冊得 =0.96 =0.97 =0.99 =0.99得總效率 =0.96=0.769所需電機功率 =(28.9569.48) 現(xiàn)在電動機多采用同步轉(zhuǎn)速1500和1000的,但考慮到減小傳動比和傳動結(jié)構(gòu),決定采用同步速1000的Y系列電動機。Y250M-6 中心高250 mm 6極電機 同步速1000 額定轉(zhuǎn)速980 額定功率37 效率92.0%2.2 傳動比的計算和分配該傳動裝置中使用圓柱齒輪減速器,分配傳動比要考慮到以下原則:1)使各級傳動的承載能力大致等(齒面接觸強度大致相等)2)使減速器能獲得最小外形尺寸和重量3)使各級傳動中大齒輪的浸油深度大致相等,潤滑最為簡便所選電動機額定轉(zhuǎn)速=980 工作機轉(zhuǎn)速 =1015,則總的傳動比=/=980/10=98查手冊可知普通V帶傳動比10常用的是24,由于帶傳動的傳動比不宜過大,一般應使.可使得結(jié)構(gòu)緊湊,故取=2。則減速機的傳動比 =/=98/2=49已知兩型輥的中心距為600 ,可初步定同步齒輪級的傳動比為2.23。分配其余各級的傳動比2.61 2.86 2.85校核傳動比 傳動比在所設(shè)定的范圍內(nèi)。2.3 計算各級軸的參數(shù)在選出電動機分配完傳動比后,將傳動裝置中各軸的傳遞功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩計算出來,為傳動零件和軸的設(shè)計計算提供依據(jù)。1. 各軸的轉(zhuǎn)速可根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速及傳動比進行計算。2. 各軸的功率和轉(zhuǎn)矩均可按輸入處計算,有兩種計算方法:其一是按照工作機的需要功率計算;其二是按電動機的額定功率計算。前一種方法的優(yōu)點是,設(shè)計出的傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸較為緊湊;而后一種方法,由于一般所選定的電動機額定功率P0略大于所需要的電動機功率。故根據(jù)P0計算佃戶的各軸功率和轉(zhuǎn)矩較實際需要的大一些,設(shè)計出的傳動零件的結(jié)構(gòu)尺寸也較實際許有的大一些,因此傳動裝置的承載能力對生產(chǎn)具有一定的潛力。3. 計算時,將傳動裝置中的各軸從高速級到低速級依次為號軸、號軸、 (動機),相鄰兩軸間的傳動比為i12、i23,各軸的輸入功率為P1、P2,各軸轉(zhuǎn)速為n1、n2,各軸的輸入轉(zhuǎn)矩為T1、T2,則各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算如下:0軸即電動機軸 軸: .軸: .軸: .軸: .軸: .3. V帶的設(shè)計計算3.1 確定計算功率查手冊取工況系數(shù) 1.3設(shè)計功率 1.33748.1小帶輪轉(zhuǎn)速 980 大帶輪轉(zhuǎn)速 4903.2 選擇帶型從手冊中查得,選擇C型普通V帶3.3 確定帶輪直徑小帶輪基準直徑 200315已知 2 取彈性滑動系數(shù) 0.02則大帶輪基準直徑 (1-)=392617.4查手冊圓整 4006303.4 驗算帶速 普通V帶最大帶速2530 當=20時最能發(fā)揮其能力,一般不低于5,這里取=16.16。為了提高V帶的壽命,條件允許時應盡量取大值。選取小帶輪直徑315mm 大帶輪直徑630mm3.5 初定中心距 0.7(+ )2(+) 661.518903.6 確定基準長度 =2+ =3780+1483.65+13.125 =5276.78查手冊選基準長度 5000 mm3.7 計算實際中心距 =+3.8 驗算小帶輪包角 -169.703.9 確定V帶的根數(shù)查手冊單根V帶額定功率 額定功率增量 0.83V帶根數(shù) =其中是包角修正系數(shù) 0.99 是帶長修正系數(shù) 1.07V帶根數(shù) 由計算得,V帶根數(shù)為5根3.10 確定單根V帶預緊拉力 500是V帶單位長度質(zhì)量,插手冊0.30500532.3 N3.11 作用在軸上的力 22532.35sin=5301.5 N4 設(shè)計計算減速機齒輪4.1 第一對齒輪設(shè)計計算1).選擇齒輪材料 小齒輪:37SiMnMoV,調(diào)質(zhì),硬度320340HB。 大齒輪:35SiMn,調(diào)質(zhì),硬度280300HB。 2).按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算確定齒輪傳動精度等級,按估取圓周速度3查手冊選取小輪分度圓直徑,由下式得齒寬系數(shù)查手冊按齒輪相對軸承為非對稱布置,取小輪齒數(shù)在推薦值2040中選大輪齒數(shù) =2.6131=80.91圓整取齒數(shù)比 =80/31傳動比誤差 =(2.61-2.58)/2.61=1.15%誤差在%范圍內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩由下式得:=9.5510=9.551035.15/490載荷系數(shù)由下式得=使用系數(shù) 查手冊動載荷系數(shù) 查手冊得初值齒向載荷分布系數(shù) 查手冊齒間載荷分布系數(shù) 由上式及=0得 =cos =1.72查手冊并插值得 則載荷系數(shù)K的初值 =11.151.121.16彈性系數(shù) 查手冊節(jié)點影響系數(shù) 查手冊,由(=0,=0)重合度系數(shù) 查手冊,由(=0)許用接觸應力 由手冊,由得 =接觸疲勞極限應力、查手冊應力循環(huán)次數(shù) 得=60= 604901(83008) =/u=5.6410/2.58則 查手冊 得接觸強度的壽命系數(shù),(不允許有點蝕)硬化系數(shù) 查手冊及說明接觸硬度安全系數(shù) 查手冊,按一般可靠度查=1.01.1取 =80011/1.1 =76011/1.1故的設(shè)計初值為齒輪模數(shù)m m=/=108.21/31=3.49 查手冊小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值 =m=314圓周速度 =/6000=124490/60000=3.17m/s與估取3m/s很接近,對的影響不大,不必修正=1.15,=1.494小輪分度圓直徑=大輪分度圓直徑=m=480中心距 a=齒寬=0.8108.21=86.57mm大輪齒寬 =小輪齒寬 =+(510)3)齒根彎曲疲勞強度校核計算由下式 =齒形系數(shù)查圖8-67 小輪 大輪應力修正系數(shù) 小輪 大輪重合度系數(shù) 查手冊 =0.25+0.75/=0.25+0.75/1.72=0.69許用彎曲應力 由下式 =/彎曲疲勞極限 查手冊彎曲壽命系數(shù) 查手冊尺寸系數(shù) 查手冊安全系數(shù) 查手冊則 =/=32011/1.3 =/=30011/1.3故=2.61.60.69=131.62 =2.21.770.69=130.454)齒輪其他尺寸計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計分度圓直徑 mm mm齒頂高 =4 mm齒根高 =(+)=1.254=5 mm齒全高 =+=9 mm齒頂圓直徑 =124+24=132 mm =320+24=328 mm齒根圓直徑 =124-25=114 mm =320-25=310 mm基圓直徑 =124cos20=116.52 mm =320cos20=300.7 mm齒距 =43.14=12.56 mm齒厚 =43.14/2=6.28 mm齒槽寬 =43.14/2=6.28 mm頂隙 =0.254=1 mm中心距 =(+)=(124+320)=222 mm傳動比 =3公差組8級=0.8=31=80=2.58合適=685066Nmm=1=1.15=1.12=1.16=1.494=189.8=2.5=0.87800760=5.6410=2.1910=1=1=1.1=727N/mm=691 N/mm108.21mmm=4=124mm=3.17m/s=1.15=1.494=124mm=320mm=222mm=85mm=90mm=2.60=2.20=1.60=1.77=0.69320300=1=1=1.3=246.15=230.77=131.62=130.45齒根彎曲強度足夠=124 =320 =4 =5 =9 =132=328=114=310=116.52=300.7=12.56=6.28=6.28=1=222=2.584.2 第二對齒輪設(shè)計計算1).選擇齒輪材料 小齒輪:37SiMnMoV,調(diào)質(zhì),硬度320340HB。 大齒輪:35SiMn,調(diào)質(zhì),硬度280300HB。 2).按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算確定齒輪傳動精度等級,按估取圓周速度1.17查手冊選取小輪分度圓直徑,由下式得齒寬系數(shù)查手冊按齒輪相對軸承為非對稱布置,取小輪齒數(shù)在推薦值2040中選大輪齒數(shù) =2.8626=74.36圓整取齒數(shù)比 =74/26傳動比誤差 =(2.86-2.85)/2.86=0.35%誤差在%范圍內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩由下式得:=9.5510=9.551033.75/187.74載荷系數(shù)由下式得=使用系數(shù) 查手冊動載荷系數(shù) 查手冊得初值齒向載荷分布系數(shù) 查手冊齒間載荷分布系數(shù) 由上式及=0得 =cos =1.71查手冊并插值得 則載荷系數(shù)K的初值 =1.251.081.121.16彈性系數(shù) 查手冊節(jié)點影響系數(shù) 查手冊,由(=0,=0)重合度系數(shù) 查手冊,由(=0)許用接觸應力 由手冊,由得 =接觸疲勞極限應力、查手冊應力循環(huán)次數(shù) 得=60= 60187.741(83008) =/u=2.1610/2.42則 查手冊 得接觸強度的壽命系數(shù),(不允許有點蝕)硬化系數(shù) 查手冊及說明接觸硬度安全系數(shù) 查手冊,按一般可靠度查=1.01.1取 =80011/1.1 =76011/1.1故的設(shè)計初值為齒輪模數(shù)m m=/=155.64/26=5.99 查手冊小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值 =m=266圓周速度 =/6000=156155.64/60000=1.27m/s與估取1.17m/s很接近,對的影響不大,不必修正=1.08,=1.75小輪分度圓直徑=大輪分度圓直徑=m=674中心距 a=齒寬=0.8155.64=124.51mm大輪齒寬 =小輪齒寬 =+(510)3)齒根彎曲疲勞強度校核計算由下式 =齒形系數(shù)查圖8-67 小輪 大輪應力修正系數(shù) 小輪 大輪重合度系數(shù) 查手冊 =0.25+0.75/=0.25+0.75/1.71=0.69許用彎曲應力 由下式 =/彎曲疲勞極限 查手冊彎曲壽命系數(shù) 查手冊尺寸系數(shù) 查手冊安全系數(shù) 查手冊則=/=32011/1.3 =/=30011/1.3=2.61.60.69=175.70 =2.281.730.69=174.474)齒輪其他尺寸計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計分度圓直徑 mm mm齒頂高 =6 mm齒根高 =(+)=1.256=7.5 mm齒全高 =+=13.5 mm齒頂圓直徑 =156+26= 168mm =444+26=456 mm齒根圓直徑 =156-27.5=141 mm =444-27.5=429 mm基圓直徑 =156cos20=146.59 mm =444cos20=181.19 mm齒距 =63.14=18.84 mm齒厚 =63.14/2=9.42 mm齒槽寬 =63.14/2=9.42 mm頂隙 =0.256=1.5 mm中心距 =(+)=(156+444)=300 mm傳動比 =1.17公差組8級=0.8=26=74=2.85合適=1716802Nmm=1.25=1.08=1.12=1.16=1.75=189.8=2.5=0.87800760=2.1610=8.9310=1=1=1.1=727N/mm=691 N/mm155.64mmm=6=156mm=1.27m/s=1.08=1.75=156mm=444mm=300mm=124mm=130mm=2.60=2.28=1.60=1.73=0.69320300=1=1=1.3=246.15=230.77=175.70=174.47齒根彎曲強度足夠=156 =444 =6 =7.5 =13.5 =168=456=141=429=146.59=181.19=18.84=9.42=9.42=1.5=300=2.854.3 第三對齒輪設(shè)計計算1).選擇齒輪材料 小齒輪:37SiMnMoV,調(diào)質(zhì),硬度320340HB。 大齒輪:35SiMn,調(diào)質(zhì),硬度280300HB。 2).按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算確定齒輪傳動精度等級,按估取圓周速度0.7查手冊選取小輪分度圓直徑,由下式得齒寬系數(shù)查手冊按齒輪相對軸承為非對稱布置,取小輪齒數(shù)在推薦值2040中選大輪齒數(shù) =2.8526=74.1圓整取齒數(shù)比 =74/26傳動比誤差 =(2.85-2.846)/2.85=0.1%誤差在%范圍內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩由下式得:=9.5510=9.551032.41/65.64載荷系數(shù)由下式得=使用系數(shù) 查手冊動載荷系數(shù) 查手冊得初值齒向載荷分布系數(shù) 查手冊齒間載荷分布系數(shù) 由上式及=0得 =cos =1.71則載荷系數(shù)K的初值 =1.251.061.121.16彈性系數(shù) 查手冊節(jié)點影響系數(shù) 查手冊,由(=0,=0)重合度系數(shù) 查手冊,由(=0)許用接觸應力 由手冊,由得 =接觸疲勞極限應力、查手冊應力循環(huán)次數(shù) 得=60= 6065.641(83008) =/u=7.5610/2.85查手冊得接觸強度的壽命系數(shù),(不允許有點蝕)硬化系數(shù) 查手冊及說明接觸硬度安全系數(shù) 查手冊,按一般可靠度查=1.01.1取=80011/1.1 =76011/1.1故的設(shè)計初值為 齒輪模數(shù)m m=/=213.8/26=8.2 查手冊小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值 =m=268圓周速度 =/6000=20865.64/60000=0.71m/s與估取0.7m/s很接近,對的影響不大,不必修正=1.06,=1.72小輪分度圓直徑=大輪分度圓直徑=m=874中心距 a=齒寬=0.8213.8=171.04mm大輪齒寬 = 小輪齒寬 =+(510)3)齒根彎曲疲勞強度校核計算由式 =齒形系數(shù)查圖8-67 小輪 大輪應力修正系數(shù) 小輪 大輪重合度系數(shù) 查手冊 =0.25+0.75/=0.25+0.75/1.71=0.69許用彎曲應力 由下式 =/彎曲疲勞極限 查手冊彎曲壽命系數(shù) 查手冊尺寸系數(shù) 查手冊安全系數(shù) 查手冊 =/=32011/1.3 =/=30011/1.3=2.61.60.69=158.1 =2.251.750.69=154.94)齒輪其他尺寸計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計分度圓直徑 mm mm齒頂高 =8 mm齒根高 =(+)=1.258=10 mm齒全高 =+=18 mm齒頂圓直徑 =208+28=226 mm =592+28=608 mm齒根圓直徑 =208-210=188 mm =592-210=572 mm基圓直徑 =208cos20=195.46 mm =592cos20=556.30 mm齒距 =83.14=25.13 mm齒厚 =83.14/2=12.56 mm齒槽寬 =83.14/2=12.56 mm頂隙 =0.258=8 mm中心距 =(+)=(208+592)=400 mm傳動比 =0.7公差組8級=0.8=26=74=2.846合適=4715349Nmm=1.25=1.06=1.12=1.16=1.72=189.8=2.5=0.87800760=7.5610=2.6510=1=1=1.1=727N/mm=691 N/mm213.8mmm=8=208mm=0.71m/s=1.06=1.72=208mm=592mm=400mm=171mm=177mm=2.60=2.25=1.60=1.75=0.69320300=1=1=1.3=246.15=230.77=158.1=154.9齒根彎曲強度足夠=208 =592 =8 =10 =18 =226=608=188=572=195.46=556.30=25.13=12.56=12.56=8=400=2.854.4 第四對齒輪設(shè)計計算1).選擇齒輪材料 小齒輪:37SiMnMoV,調(diào)質(zhì),硬度320340HB。 大齒輪:35SiMn,調(diào)質(zhì),硬度280300HB。 2).按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算確定齒輪傳動精度等級,按估取圓周速度0.4查手冊選取小輪分度圓直徑,由下式得齒寬系數(shù)查手冊按齒輪相對軸承為非對稱布置,取小輪齒數(shù)在推薦值2040中選大輪齒數(shù) =2.1126=54.86圓整取齒數(shù)比 =54/26傳動比誤差 =(2.11-2.08)/2.11=1.4%誤差在%范圍內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩由下式得:=9.5510=9.551031.12/23.03載荷系數(shù)由下式得=使用系數(shù) 查手冊動載荷系數(shù) 查手冊得初值齒向載荷分布系數(shù) 查手冊齒間載荷分布系數(shù) 由上式及=0得 =cos =1.70查手冊并插值得 則載荷系數(shù)K的初值 =1.251.041.211.16彈性系數(shù) 查手冊節(jié)點影響系數(shù) 查手冊,由(=0,=0)重合度系數(shù) 查手冊,由(=0)許用接觸應力 由手冊,由得 =接觸疲勞極限應力、查手冊應力循環(huán)次數(shù) 得=60= 6023.031(83008) =/u=2.6510/2.08查手冊 得接觸強度的壽命系數(shù),(不允許有點蝕)硬化系數(shù) 查手冊及說明接觸硬度安全系數(shù) 查手冊,按一般可靠度查=1.01.1取=80011/1.1 =76011/1.1故的設(shè)計初值為齒輪模數(shù)m m=/=314.5/26=12.1 查手冊小輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值 =m=2612圓周速度 =/6000=31223.03/60000=0.38m/s與估取0.4m/s很接近,對的影響不大,不必修正=1.04,=1.825小輪分度圓直徑=大輪分度圓直徑=m=1254中心距 a=齒寬=0.8314.5=251.6mm大輪齒寬 =小輪齒寬 =+(510)3)齒根彎曲疲勞強度校核計算由下式 =齒形系數(shù)查圖8-67 小輪 大輪應力修正系數(shù) 小輪 大輪重合度系數(shù) 查手冊 =0.25+0.75/=0.25+0.75/1.70=0.69許用彎曲應力 由下式 =/彎曲疲勞極限 查手冊彎曲壽命系數(shù) 查手冊尺寸系數(shù) 查手冊安全系數(shù) 查手冊則=/=32011/1.3 =/=30011/1.3=2.61.60.69=139.97 =2.31.720.69=136.274)齒輪其他尺寸計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計分度圓直徑 mm mm齒頂高 =12 mm齒根高 =(+)=1.2512=15 mm齒全高 =+=27 mm齒頂圓直徑 =312+212=336 mm =648+212=672 mm齒根圓直徑 =312-215=282 mm =648-215=618 mm基圓直徑 =312cos20=293.18 mm =648cos20=608.92 mm齒距 =123.14=37.70 mm齒厚 =123.14/2=18.85 mm齒槽寬 =123.14/2=18.85 mm頂隙 =0.2512=3 mm中心距 =(+)=(312+648)=480 mm傳動比 =320340HB=280300HB0.4公差組8級=0.8=26=54=2.08=12904733Nmm=1.25=1.04=1.21=1.16=1.825=189.8=2.5=0.87800760=2.6510=1.2710=1=1=1.1=727N/mm=691 N/mm314.5mmm=12=312mm=0.38m/s=1.04=1.825=312mm=648mm=480mm=252mm=258mm=2.60=2.3=1.60=1.72=0.69320300=1=1=1.3=246.15=230.77=139.97=136.27齒根彎曲強度足夠=312 =648 =12 =15 =27 =336=672=282=618=293.18=608.92=37.70=18.85=18.85=3=480=2.085. 減速機內(nèi)軸的計算5.1 號軸的設(shè)計計算5.1.1 初步確定軸的最小直徑該軸上的齒輪的分度圓直徑和軸徑相差不大,故做成齒輪軸,選用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,查手冊,取可得 考慮到安全余量和加工方便,軸徑最小的是裝大帶輪,根據(jù)帶輪輪轂取軸徑為60mm5.1.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸上零部件的選擇軸段1上裝大帶輪,由帶輪確定軸段1的長度=115 =60 。軸段2考慮到帶輪的軸向定位取軸肩高度h=4,所以軸段2的直徑=68,考慮到端蓋的厚度和裝拆空間,取=50。軸段3是安裝軸承的,考慮到軸承受力選30214型圓錐滾子軸承,尺寸=7012526.2524。根據(jù)軸承寬度和箱體內(nèi)壁距離,確定直徑取=70長度=45。軸段4是考慮軸向距離取直徑78長度53。軸段5為軸齒輪段長度取90齒根圓直徑114軸段6為一個軸環(huán),取其長度10,軸徑78。軸段7為安裝軸承的,考慮到軸段3的軸承也選30214型圓錐滾子軸承,這樣產(chǎn)生的軸向力可以互相抵消,而且也可以減少備用零件的數(shù)量。軸段1上零件的軸向定位是軸端擋板和軸肩周向定位是鍵,選用C型普通平鍵=18111105.1.3 軸的強度校核首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點。號軸的轉(zhuǎn)矩 =685066 求作用在帶輪上的力大帶輪的直徑 =630 徑向力 =5301.5 圓周力 和軸向力 均為0求作用在齒輪上的力齒輪的直徑 =124圓周力 =11049.5 徑向力 =11049.5tan=4021.7 軸向力 =tan=0 求軸承的載荷由+=和120.4=77.4可得=4323.7 ;=6725.4 ;=520577 由+=-和(132.6+120.4+77.4) +77.4=(120.4+77.4) 可得1042.91105.885588.92702978.9 圓錐軸承派生的軸向力 -=3725 C截面處合成527566 扭矩T=685066 可見B截面處的彎矩更大,是軸的危險截面。B截面處當量彎矩814329.7 校核軸的強度軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查手冊得650 則0.090.1 即為5865 。取60 ,軸的計算應力為:37.7 60 5.2 號軸的設(shè)計計算5.2.1 初步確定軸的最小直徑該軸上的齒輪的分度圓直徑和軸徑相差不大,故做成齒輪軸,選用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,查手冊,取可得 考慮到安全余量和加工方便,取軸徑為60mm5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸上零部件的選擇從左到右依次為軸段16??紤]軸段1上裝軸承的,考慮到軸承受力選30219型圓錐滾子軸承,尺寸=9517534.532。根據(jù)軸承寬度和箱體內(nèi)壁距離,確定直徑取=95,=95。軸段2上裝的是齒輪。由輪轂寬130可取=128考慮到帶輪的軸向定位取軸肩高度h=5,所以軸段2的直徑=105。軸段3的直徑=115其長度=48。軸段4為軸齒輪段長度取=130齒根圓直徑=141。軸段5為一個軸環(huán),取其長度10,軸徑110。軸段6為安裝軸承的,考慮到軸段1的軸承,這里也選30214型圓錐滾子軸承,這樣產(chǎn)生的軸向力可以互相抵消,而且也可以減少備用零件的數(shù)量。軸段2上齒輪的軸向定位是軸肩和軸上套桶,周向定位選用A型圓頭普通平鍵=281680。5.2.3 號軸的強度校核首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點。號軸上的大齒輪是與號軸上的小齒輪嚙合的,互為作用與反作用力,所以可知:;=4021.7;=11049.5求作用在小齒輪上的力小齒輪的直徑 =156圓周力 =22010 徑向力 =22010tan=8011 軸向力 =tan=0 求軸承的載荷由+=+ 和(105+157+94)+94=(157+94)可得=1979 ; =12939.5 ;=1216313 由+=+ 和(105+157+94) +94=(157+94)可得720; 4709.394;=442674.2 圓錐軸承派生的軸向力 -=1681.9 可見C截面處的彎矩更大,是軸的危險截面,求合成彎矩 1294363.8 校核軸的強度軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查手冊得650 則0.090.1 即為5865 。取60 ,軸的計算應力為:15.1 60 5.3 號軸的設(shè)計計算5.3.1 初步確定軸的最小直徑該軸上的齒輪的分度圓直徑和軸徑相差不大,故做成齒輪軸,選用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,查手冊,取可得 軸上最細的軸段是裝軸承的,選取軸承的內(nèi)徑確定軸的直徑。5.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸上零部件的選擇從左到右依次為軸段16??紤]軸段1上裝軸承的,考慮到軸承受力選30228型圓錐滾子軸承,尺寸=14025045.7542。根據(jù)軸承寬度和箱體內(nèi)壁距離,確定直徑取=140,=60。軸段2是一個軸環(huán),取其長度=10,軸徑是=160。軸段3是軸齒輪段,長度是齒輪寬=177,齒根圓直徑188。其長度=48。軸段4為定位軸環(huán)取其長度為=10軸徑取為=160。軸段5為安裝齒輪的軸段,其長度應略小于齒輪的輪轂寬度,取其長度=122,軸徑=150。軸段6為安裝軸承的,考慮到軸段1的軸承,這里也選30228型圓錐滾子軸承,這樣產(chǎn)生的軸向力可以互相抵消,而且也可以減少備用零件的數(shù)量。軸段5上齒輪的軸向定位是軸肩和軸上套桶,周向定位選用A型圓頭普通平鍵=4022110。5.3.3 號軸的強度校核首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點。號軸上的大齒輪是與號軸上的小齒輪嚙合的,互為作用與反作用力,所以可知:=8011;=22010求作用在小齒輪上的力小齒輪的直徑 =208圓周力 =38995 徑向力 =38995tan=14193 求軸承的載荷由+=+ 和(119+168+83)+83=(168+83)可得=21516 ; =4531 ;=119=2560404 由+=+ 和(119+168+83) +83=(168+83)可得7831.2; 1649.2119=931912.8 圓錐軸承派生的軸向力 -=3547 可見C截面處的彎矩更大,是軸的危險截面,求合成彎矩 2724725.7 校核軸的強度軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查手冊得650 則0.090.1 即為5865 。取60 ,軸的計算應力為:10 60 5.4 號軸的設(shè)計計算5.4.1 初步確定軸的最小直徑該軸上的齒輪的分度圓直徑和軸徑相差不大,故做成齒輪軸,選用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,查手冊,取可得 軸上最細的軸段是裝軸承的,選取軸承的內(nèi)徑確定軸的直徑。5.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸上零部件的選擇從左到右依次為軸段1-7。考慮軸段1上裝軸承的,考慮到軸承受力選30234型圓錐滾子軸承,尺寸=1703105742。確定直徑取=170,=70。軸段2是裝齒輪的,其長度應略小于齒輪的輪轂的寬度,=214,軸徑是=180。軸段3是定位軸環(huán),其長度=15,軸肩高出8,即3段的直徑=196。軸段4要根據(jù)箱體內(nèi)壁距離考慮,長度是=213,為減輕軸的質(zhì)量,軸徑取為=180。軸段5是定位軸環(huán),其長度是=15 ,軸徑=196 。軸段6是裝齒輪的,其長度應略小于齒輪的輪轂的寬度,長度為=256 ,軸徑是=256 。軸段7上裝軸承的,考慮到軸承受力選30234型圓錐滾子軸承,尺寸=1703105742。確定直徑取=170,=70??紤]到軸段1的軸承,這里也選30228型圓錐滾子軸承,這樣產(chǎn)生的軸向力可以互相抵消,而且也可以減少備用零件的數(shù)量。軸段2上齒輪的軸向定位是軸肩和軸上套桶,周向定位選用A型圓頭普通平鍵=4525160。軸段6上齒輪的軸向定位是軸肩和軸上套桶,周向定位選用A型圓頭普通平鍵=4525220。5.4.3 號軸的強度校核首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和當量彎矩圖。號軸上的大齒輪是與號軸上的小齒輪嚙合的,互為作用與反作用力,所以可知:=14193;=38995求作用在小齒輪上的力小齒輪的直徑 =312圓周力 =71139 徑向力 =71139tan=25892.5 求軸承的載荷由+=+ 和(102+156+507) =156 +(156+507)可得=19289 ; =51433 ;=156=8023548 由+=+ 和(102+507+156) =(156+507) +156可得17580.6; 22504.4156=3510686.4 圓錐軸承派生的軸向力 -=8037.3 可見C截面處的彎矩更大,是軸的危險截面,求合成彎矩 8757981.6校核軸的強度軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查手冊得650 則0.090.1 即為5865 。取60 ,軸的計算應力為:17.8 60 5.5 號軸的設(shè)計計算5.5.1 初步確定軸的最小直徑該軸上的齒輪的分度圓直徑和軸徑相差不大,故做成齒輪軸,選用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,查手冊,取可得 軸上最細的軸段是裝軸承的,選取軸承的內(nèi)徑確定軸的直徑。5.5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸上零部件的選擇從左到右依次為軸段1-7??紤]軸段1上是裝軸承的,考慮到軸承受力選30238型圓錐滾子軸承,尺寸=1903406055。確定直徑取=190,=70。軸段2是裝齒輪的,其長度應略小于齒輪的輪轂的寬度,取=250,軸徑是=198。軸段3是定位軸環(huán),其長度=15,軸肩高出5,即3段的直徑=208。軸段4是裝軸承的,這里也選30238型圓錐滾子軸承,這樣產(chǎn)生的軸向力可以互相抵消,而且也可以減少備用零件的數(shù)量。長度是=70,軸徑取為=190。軸段5是裝軸承端蓋的,考慮到端蓋的厚度和裝拆的要求,取其長度是=50 ,軸徑=188。軸段6是裝聯(lián)軸器的,其長度應略小于半聯(lián)軸器的寬度,長度為=300 ,軸徑是=180 。軸段2上齒輪的軸向定位是軸肩和軸上套桶,周向定位選用A型圓頭普通平鍵=4525250。軸段6上的半聯(lián)軸器的軸向定位是軸肩和軸端擋板,周向定位選用A型圓頭普通平鍵=4525280。5.5.3 號軸的強度校核首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點。號軸上的大齒輪是與號軸上的小齒輪嚙合的,互為作用與反作用力,所以可知:=71139;=25892.5輸出的轉(zhuǎn)矩 =284550 求軸承的載荷由+=和(155+139)=139可得=12242 ; =13650.5 ;=139=1897419.5 由=-和139 =(155+139) 可得33633.7 7741.2155=5213223.5 圓錐軸承派生的軸向力 -=12012 C截面處合成彎矩 5547783 扭矩T=28450.05 可見B截面處的彎矩更大,是軸的危險截面。B截面處當量彎矩5547809 校核軸的強度軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查手冊得650 則0.090.1 即為5865 。取60 ,軸的計算應力為:9.5 60 5.6 號軸的設(shè)計計算5.6.1 初步確定軸的最小直徑該軸上的齒輪的分度圓直徑和軸徑相差不大,故做成齒輪軸,選用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,查手冊,取可得 軸上最細的軸段是裝軸承的,選取軸承的內(nèi)徑確定軸的直徑。5.6.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸上零部件的選擇從左到右依次為軸段1-7。考慮軸段1上是裝軸承的,考慮到軸承受力選30238型圓錐滾子軸承,尺寸=1903406055。確定直徑取=190,=70。軸段2是裝齒輪的,其長度應略小于齒輪的輪轂的寬度,取=250,軸徑是=198。軸段3是定位軸環(huán),其長度=15,軸肩高出5,即3段的直徑=208。軸段4是裝軸承的,這里也選30238型圓錐滾子軸承,這樣產(chǎn)生的軸向力可以互相抵消,而且也可以減少備用零件的數(shù)量。長度是=70,軸徑取為=190。軸段5是裝軸承端蓋的,考慮到端蓋的厚度和裝拆的要求,取其長度是=50 ,軸徑=188。軸段6是裝聯(lián)軸器的,其長度應略小于半聯(lián)軸器的寬度,長度為=300 ,軸徑是=180 。軸段2上齒輪的軸向定位是軸肩和軸上套桶,周向定位選用A型圓頭普通平鍵=4525250。軸段6上的半聯(lián)軸器的軸向定位是軸肩和軸端擋板,周向定位選用A型圓頭普通平鍵=4525280。5.6.3 號軸的強度校核首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和當量彎矩圖。號軸上的大齒輪是與號軸上的小齒輪嚙合的,互為作用與反作用力,所以可知:=71139;=25892.5輸出的轉(zhuǎn)矩 =284550 求軸承的載荷由+=和(155+139)=139可得=12242 N; =13650.5 N;=139=1897419.5 Nmm由=-和139 =(155+139) 可得33633.7 7741.2155=5213223.5 圓錐軸承派生的軸向力 -=12012 C截面處合成彎矩 5547783 扭矩T=28450.05 可見B截面處的彎矩更大,是軸的危險截面。B截面處當量彎矩5547809 校核軸的強度軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查手冊得650 則0.090.1 即為5865 。取60 ,軸的計算應力為:9.5 60 6. 軸承的校核6.1 軸軸承的校核初選滾動軸承為30214型圓錐滾子軸承,其尺寸為7012524基本額定載荷Cr:125kNe=0.4 Y=1.56.1.1 計算軸承支反力 合成支反力 =11289.7 N=6816.1 N6.1.2 軸承的派生軸向力11289.7/(21.5)=3763.23 N6816.1/(21.5)=2272 N 6.1.3 軸承所受的軸向載荷因為是采用的直齒圓柱齒輪,所以齒輪本身不產(chǎn)生軸向力。軸承受到的軸向力均是有圓錐滾子軸承自身產(chǎn)生的。而且是大小相等,方向相反的一對力。=3763.23 N; =3763.23 N6.1.4 軸承的當量動載荷 =3763.23/11289.7=0.33=0.4,=0.46816.1+1.53763.23=8371.285 N6.1.5 軸承壽命 因,故按計算 查得載荷系數(shù),溫度系數(shù) = =6894 h6.2 軸軸承的校核初選滾動軸承為30219型圓錐滾子軸承,其尺寸為9517032基本額定載荷Cr:215kNe=0.42 Y=1.46.2.1 計算軸承支反力合成支反力 =2106 N=13770 N6.2.2 軸承的派生軸向力 2106/(21.4)=752 N13770/(21.4)=4918 N6.2.3 軸承所受的軸向載荷因為是采用的直齒圓柱齒輪,所以齒輪本身不產(chǎn)生軸向力。軸承受到的軸向力均是有圓錐滾子軸承自身產(chǎn)生的。而且是大小相等,方向相反的一對力。=4918 N; =4918 N6.2.4 軸承的當量動載荷 =4918/2106=2.34=0.42 0.40,=35.29=0.42106+35.294918=194398.62 N 4918/13770=0.36=0.42,=113770+04918=13770 N6.2.5 軸承壽命因,故按計算 查得載荷系數(shù),溫度系數(shù) = =4077 h6.3 軸軸承的校核初選滾動軸承為30228型圓錐滾子軸承,其尺寸為14025042基本額定載荷Cr:388kNe=0.44 Y=1.4基本額定載荷Cr: 388kN6.3.1 計算軸承支反力合成支反力 =22897 N=4822 N 6.3.2 軸承的派生軸向力22897/(21.4)=8177.5 N4822/(21.4)=1722 N6.3.3 軸承所受的軸向載荷因為是采用的直齒圓柱齒輪,所以齒輪本身不產(chǎn)生軸向力。軸承受到的軸向力均是有圓錐滾子軸承自身產(chǎn)生的。而且是大小相等,方向相反的一對力。=8177.5 N; =8177.5 N6.3.4 軸承的當量動載荷 =8177.5/22897=0.36=0.44,=0.44822+35.538177.5=292494.5 N6.3.5 軸承壽命因,故按計算 查得載荷系數(shù),溫度系數(shù) = =5626 h6.4 軸軸承的校核初選滾動軸承為30234型圓錐滾子軸承,其尺寸為17031052基本額定載荷Cr:558kNe=0.44 Y=1.4基本額定載荷Cr: 558kN6.4.1 計算軸承支反力合成支反力 =26098.7 N=56140.9 N 6.4.2 軸承的派生軸向力26098.7/(21.4)=9320.96 N56140.9/(21.4)=20050.3 N6.4.3 軸承所受的軸向載荷因為是采用的直齒圓柱齒輪,所以齒輪本身不產(chǎn)生軸向力。軸承受到的軸向力均是有圓錐滾子軸承自身產(chǎn)生的。而且是大小相等,方向相反的一對力。=20050 N; =20050 N6.4.4 軸承的當量動載荷 =20050/26098.7=0.77=0.4
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