畢業(yè)設(shè)計----水草清理裝置水上平臺機構(gòu)及電控部分的設(shè)計

1、<p>　　編號： </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目：水草清理裝置水上平臺 </p><p>　　機構(gòu)及電控部分的設(shè)計 </p><p>　　學(xué) 院： 機電工程學(xué)院 </p><p&

2、gt;　　專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱： </p><p>　　題目類型： 題目類型：理論

3、研究 實驗研究 工程設(shè)計 工程技術(shù)研究 </p><p><b>　　軟件開發(fā)</b></p><p>　　2010年5 月24日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　每年5～9月的高溫時段，河道和水塘的水草生長迅速，必須及時進(jìn)行收割清理，否則會嚴(yán)重影響在其中航

4、行的船只以及在相應(yīng)水域游泳的人員。但是河道和水塘等水域具有航道窄、面積小等特點，一般的大型水草收割機難以實現(xiàn)對該水域水草收割，現(xiàn)在這些水域的水草大部分由人工收割，人工收割存在勞動強度高，工作效率低等問題。為此研制適用于中小尺度水域的水草收割機械。</p><p>　　此文設(shè)計的是一種小型水草收割機的水上結(jié)構(gòu)。在對整機尺寸、生產(chǎn)率、靜水航速、最小轉(zhuǎn)彎半徑等參數(shù)進(jìn)行預(yù)期設(shè)定的基礎(chǔ)上，完成該水草收割機的水上機構(gòu)的設(shè)計。

5、本設(shè)計的主要內(nèi)容包括機械傳動機構(gòu)設(shè)計、切割深度的控制、移位和平衡機構(gòu)的設(shè)計、船體結(jié)構(gòu)設(shè)計等。本設(shè)計的小型水草收割機具有尺寸小，船體平穩(wěn)、靈活，所需驅(qū)動力小，可以大大提高沉水植物的收割速度，代替人工收割。該設(shè)計的小型水草收割機具有良好的割收連續(xù)作業(yè)能力，已達(dá)到生物調(diào)控、凈化水質(zhì)的目標(biāo)。</p><p>　　關(guān)鍵字：水草收割機；機械設(shè)計；中小尺度水域</p><p><b>　　Ab

6、stract</b></p><p>　　Every year from May to September in the river courses and reservoirs, water plants grow rapidly and need timely cutting and cleaning, otherwise sailing ships and relevant staff woul

7、d be severely affected. However, because the watercourses and ponds are narrow and small, where most of the apuatic plants can only be harvested by hand, which has low efficiency and high labor intensity, rather than by

8、the large-sized Apuatic Plant Harvesting Mechinery. For this reason, small harvest machines applica</p><p>　　This paper is mainly discussing the above-water structure of the small-sized Apuatic Plant Harvest

9、ing Machine and the design of the structure based on the preset parameters of overall size, production rate, calm water speed, minimum turning radius, etc.. The main contents include the design of mechanical transmission

10、 mechanism, cutting depth control system, the shift and balance mechanism, and the boat structure, etc.</p><p>　　Keywords: Apuatic Plant Harvesting Mechinery,;mechanical design; small-and-medium-sized water

11、area</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1 水草收割機概述1</p><p>　　1.1 水草收割機的發(fā)展2</p><p>　　1.2 水草收割機的分類及特點2</p>

12、<p>　　1.2.1根據(jù)船體劃分2</p><p>　　1.2.2根據(jù)作業(yè)對象劃分2</p><p>　　1.2.3根據(jù)各工作部件的控制方式劃分3</p><p>　　1.3 國內(nèi)外水草收割機的典型設(shè)計及優(yōu)缺點3</p><p>　　2 水草收割機的外型結(jié)構(gòu)及工作原理4</p><p>　　

13、2.1 水草收割機的主要參數(shù)4</p><p>　　2.2 基本結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.3 工作原理5</p><p>　　3 傳動結(jié)構(gòu)方案的確定7</p><p>　　3.1 動力裝置7</p><p>　　3.2 傳動裝置傳動比計算和各級傳動比的分配7</p><p>

14、　　3.2.1傳動裝置總轉(zhuǎn)動比7</p><p>　　3.2.2各級傳動比8</p><p>　　3.3 帶傳動機構(gòu)設(shè)計8</p><p>　　3.3.1帶傳動及其類型8</p><p>　　3.3.2 V帶的類型與結(jié)構(gòu)9</p><p>　　3.3.3帶傳動的參數(shù)選擇9</p><p&

15、gt;　　3.3.4帶傳動Ⅰ的設(shè)計計算10</p><p>　　3.3.5帶傳動Ⅱ的設(shè)計計算12</p><p>　　3.3.6帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計15</p><p>　　3.4 鏈傳動機構(gòu)設(shè)計18</p><p>　　3.4.1鏈傳動的類型18</p><p>　　3.4.2鏈傳動的特點18</p>

16、;<p>　　3.4.3鏈傳動Ⅰ的設(shè)計計算18</p><p>　　3.4.4鏈傳動Ⅱ的設(shè)計計算20</p><p>　　3.4.5鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計21</p><p>　　3.5 軸的機構(gòu)設(shè)計23</p><p>　　3.5.1軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核23</p><p>　　3.5.2軸Ⅰ上軸承的

17、校核26</p><p>　　3.5.3軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核28</p><p>　　3.5.4軸Ⅱ上軸承的校核32</p><p>　　3.5.5軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)設(shè)計34</p><p>　　3.5.6軸Ⅳ的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核35</p><p>　　3.5.7軸Ⅳ上軸承的校核39</p><p

18、>　　3.6 船體的設(shè)計41</p><p>　　3.7 明輪的設(shè)計41</p><p>　　3.8 減速器的選擇42</p><p>　　3.9 離合器43</p><p>　　3.9.1離合器的作用和分類43</p><p>　　3.9.2離合器的選擇43</p><p>

19、　　3.10 柴油機啟動系統(tǒng)43</p><p>　　4 電氣控制部分設(shè)計44</p><p>　　4.1 電氣部分工作目的與原理44</p><p>　　4.2 電控電路的設(shè)計45</p><p>　　4.2.1電機的選擇45</p><p>　　4.2.2電路的設(shè)計46</p><

20、p><b>　　5 結(jié)論47</b></p><p><b>　　謝 辭48</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)49</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　由于人類生活以及生產(chǎn)的影響，從農(nóng)田退水、工

21、業(yè)廢水、生活污水以及地表有機物的流失中輸入到湖泊、水庫及河道中的氮、磷營養(yǎng)鹽越來越多，富營養(yǎng)化已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)一個突出的環(huán)境問題。我國二分之一的湖泊、水庫都面臨著日益嚴(yán)重的富營養(yǎng)化危害，在大型水生植物的草型湖泊內(nèi)，各種挺水植物和沉水植物過量生長，形成了極大的初級生產(chǎn)力，其群落蓋度可達(dá)100％，最大生物量為干重2．25Kg/㎡；它們充塞水體空間、破壞自然景觀、危害漁業(yè)生產(chǎn)，沉落腐敗后對水體造成一次污染，同時形成強烈的生物促淤作用導(dǎo)致草型

22、湖泊迅速沼澤化。據(jù)調(diào)查，我國平均每年有30個湖泊在消亡，在這些消亡的湖泊中絕大多數(shù)都是淺水的草型湖泊，富營養(yǎng)化給這些草型湖泊的沼澤化進(jìn)程提供了巨大的動力，直接威脅到了湖泊的各項生態(tài)功能，給這些地區(qū)的環(huán)境與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展造成了不可挽回的損失口。</p><p>　　當(dāng)前市場上所有水草收割機都是大型機械，滿足大型湖泊水草的收割與修理，但不適合小型河道和湖泊等小水面水域中水草的收割。隨著人民生活水平的提高，水域生態(tài)景觀

23、旅游開發(fā)將成為今后城市環(huán)境建設(shè)的重中之重。拿上海來說，根據(jù)規(guī)劃，上海市2005年的理想水面率不低于8．4％，到2010年增至9％(需增加水面積40 km2)，到2020年水面率將恢復(fù)到10％(再增加水面積60 km2)，上海市政府將投資500億元，籌劃建設(shè)八個大型水域生態(tài)景觀的人工湖泊。另外，到2020年，我國將建成300多家大型高爾夫球場，每家高爾夫球場面積都在100 hm2以上，為了創(chuàng)造人與自然的和諧環(huán)境，每個球場配套建設(shè)2．67

24、 hm2以上的人工湖泊，在全國范圍內(nèi)，高爾夫球場內(nèi)的人工湖泊在800 hm2以上。這些水域生態(tài)景觀和人工湖泊現(xiàn)在都用生態(tài)的方法進(jìn)行治理，其中種植水草是必不可少的，為了有效維護水域的生態(tài)平衡，收割機是不可缺少的，所以水革收割機的需求量將會越來越大。但是這些水域生態(tài)景觀和人工湖泊大部分面積小，分散度較大，造型不規(guī)則，有的地方非常狹小，不利于大型收割機械的行進(jìn)和轉(zhuǎn)彎。目前這些水域中的</p><p>　　水草的收割都由

25、人工完成，勞動強度大，效率低。而且往往在水草瘋長時，人工收割跟不上生長速度，一部分水草因未及時收割而腐爛水中，造成水質(zhì)惡化。所以小型水上收割機的需求量會越來越大，小型輕便、美觀環(huán)保的水草收割機將是一個重要的發(fā)展方向。</p><p>　　還有一個重要的發(fā)展方向就是操作自動化，目前水草收割機的操作都由人工來完成。在大型的水草收割船t一般有2～3人進(jìn)行操作。但隨著水草收割機的小型化，它的收割和集草都要在同一條船上進(jìn)行

26、，由于窄間有限，最多只能由一人操控，若都是手動操作的話，會不太方便，所以應(yīng)該提高水草收割機的自動化程度，特別是遙控式的水草收割機不僅能進(jìn)一步減小船體的尺寸，增大儲草空間，而且安全，將會是小型水草收割機的一個發(fā)展方向。本文所設(shè)計的水草收割機稍做修改就能設(shè)計成遙控式的收割機。</p><p>　　1 水草收割機概述</p><p>　　1.1 水草收割機的發(fā)展</p><

27、p>　　荷蘭等國早在50年代就開始使用專門的水利機械進(jìn)行河道的清淤除草作業(yè)。荷蘭的IHC CO Konljn機械廠1958年研制出H系列兩棲式挖泥船共6種機型，隨后又相繼開發(fā)出M 系列、s系列和FB系列等多種清淤機械：荷蘭的HERDER公司也開始研制各種機型的河道除草機。起初他們一般是把切割器安裝在液壓挖掘機或農(nóng)用拖拉機上，把溝渠、河道內(nèi)的蒲草、雜草切割后撈起放于岸邊，其整機需停在岸邊或沿岸邊行駛進(jìn)行作業(yè)，這就是陸用割草機。由于陸

28、用割草機的使用范圍有較大限制．河道、溝渠旁常揎有樹木，無法停機，遠(yuǎn)離岸邊的水草又無法切割到，因此研制一種能在河道中航行的水中割草機應(yīng)運而生。60年代．英國的Rolbe公司開發(fā)出Oibeaux系列水中割草機，英國的John wider(工程)公司也開發(fā)出自己的系列產(chǎn)品．3O多年來，這些產(chǎn)品至今還在世界各地廣泛使用。</p><p>　　國內(nèi)也有一些相關(guān)企業(yè)及研究機構(gòu)進(jìn)入該領(lǐng)域，并且取得了一定的研究成果，如寧波農(nóng)業(yè)機

29、械研究所、桂林象山農(nóng)機廠、紹興縣農(nóng)林管理總部聯(lián)合研究的WH1800型河道清草機，北京市水利局聯(lián)合數(shù)家單位共同開發(fā)的的SGY-2.5型水草收割機，上海電器集團現(xiàn)代化裝備有限公司新液壓長研究開發(fā)的GC2230型號河道割草保潔船以及GC2000型小型河道割草作業(yè)機械。</p><p>　　經(jīng)歷半個世紀(jì)的發(fā)展歷程，水草收割機的設(shè)計，由開始的岸邊切割水草作業(yè)，水中水草作業(yè)，水中收割水草作業(yè)，到現(xiàn)在的水中切割、收獲、后續(xù)處理

30、一體化作業(yè)模式，功能日益完善，而且經(jīng)過長時間的摸索和經(jīng)驗積累，其工作模式也發(fā)生了很大的改變。其主要是朝著小型化、自動化方向發(fā)展。</p><p>　　1.2 水草收割機的分類及特點</p><p>　　1.2.1根據(jù)船體劃分</p><p>　　(1)單體船式(圖1．g)。優(yōu)點是船體的排水量大，吃水深度小，船艙可以作為集草艙，大大降低對輔助船只的要求，適合于割收連續(xù)

31、作業(yè)。缺點是船體的穩(wěn)定性較差，只適合大船體工作，不適合小船體工作。</p><p>　　(2)雙體船式(圖1-j)。優(yōu)點是船體的穩(wěn)定性比較好，容易操作。缺點是船體的排水量比較小，吃水深度較大，不能實現(xiàn)割收的連續(xù)工作，需要其它的輔助設(shè)備協(xié)同工作。</p><p>　　1.2.2根據(jù)作業(yè)對象劃分</p><p>　　(1)近海水草式。主要收集近海水域的藻類水草。要求功率

32、大，船體大，排水量大，不需要將水草收集起來，可以將水草沉入水底，船體必須配備適當(dāng)?shù)木壬O(shè)備，而且船體的防腐要求很高，適合于大型水生植物收割機的連續(xù)作業(yè)。</p><p>　　(2)內(nèi)河水草式。主要用來收割內(nèi)陸江河、湖泊等淺水域的水草。水草的生長情況比較復(fù)雜，同時考慮到環(huán)境保護的問題，必須將水草及時收集打撈，因此，必須在船體上配備適當(dāng)?shù)氖占b置，機構(gòu)比較復(fù)雜。</p><p>　　1.2.3

33、根據(jù)各工作部件的控制方式劃分</p><p>　　(1)機械控制式。各機構(gòu)的協(xié)同工作主要依靠人工手動調(diào)整來完成。優(yōu)點是大大減少了輔助機構(gòu)的數(shù)量與重量，從而降低整體重量與造價，拆卸維修方便；缺點是自動化程度低下，對操作人員的素質(zhì)要求比較高，必須熟悉各機構(gòu)的工作情況，才能夠正常操作。</p><p>　　(2)液壓控制式(圖l-j)。各機構(gòu)的正常運動主要依靠液壓泵、液壓馬達(dá)以及其它控制部件來實

34、現(xiàn)。優(yōu)點是自動化程度比較高，所有機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)只需要通過按動按鈕即可，對操作人員的要求比較低，只要熟悉按鈕的相應(yīng)功能即可。缺點是部分液壓工作部件在水下工作，因此，材料的防腐性能以及密封性能要求高，大大增加了整機的造價。</p><p>　　1.3 國內(nèi)外水草收割機的典型設(shè)計及優(yōu)缺點</p><p>　　(1)液壓控制。大部分水草收割機明輪的動作、切割器的工作以及傳送帶的升降都是采用液壓控制

35、的方式來實現(xiàn)的，該種控制方式的優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，方便靈活地控制切割器以及明輪的工作速度。</p><p>　　(2)明輪驅(qū)動。在所有的水草收割機當(dāng)中，最常用的驅(qū)動裝置是明輪，而且一般情況下，都是安裝在船體的尾部。只有sGY一2．5型水中割草機這種水草收割機的明輪安裝是比較柔性化的，充分考慮到了水草收割機的各種工況，可以任意Ç改變明輪的到了水草收割機的各種工況，可以任意改變明輪的安裝位置。</

36、p><p>　　(3)往復(fù)切割。大部分產(chǎn)品都采用往復(fù)式切割器，并且安裝的位置都是在船體的前部，比較少的情況是采用旋轉(zhuǎn)式的切割器，這樣有利于避免纏繞等問題的產(chǎn)生。</p><p>　　(4)單體船。在考慮到了船體的排水量以及船體的裝載量等問題的時候，所有船體都設(shè)計為單體船的形式，但是由于以上所有的產(chǎn)品都屬于大型機械，所以船體的穩(wěn)定性是可以克服的。</p><p>　　(5

37、)功耗大。在所有的水草收割機中，由于是多機械輔助工作，所以需要的功率消耗較大(都在13kW以上)，最大的功率接近100 kW。</p><p>　　(6)造價高。需要多種輔助設(shè)施，液壓設(shè)備協(xié)助工作，大大提高了水草收割機的造價。</p><p>　　(7)外型大。轉(zhuǎn)彎半徑在6米左右，需要2名甚至多人協(xié)同工作。</p><p>　　(8)割深可調(diào)。水草收割機的割深都在O

38、～1．7 m之間可調(diào)，割幅比較大(2 m左右)。</p><p>　　(9)維修不便。大型船體不利于整機搬運以及維修。 </p><p>　　圖1.1 國內(nèi)外水草收割機的典型設(shè)計</p><p>　　a．多功能小型水草收割船；b．水草切割機；c．水草切割裝置；d．水草收獲系統(tǒng)；</p><p>　　e．水草收割機；f．水草收割裝置；g．SCY

39、一2．5碰水中割草機；h．wHl800河道清草機；</p><p>　　i．水生植物收割裝置；j．9Gscc—1．4H水生植物收割機；k．Gc2230型河道割草保潔船</p><p>　　2 水草收割機的外型結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　2.1 水草收割機的主要參數(shù)</p><p>　　該小型水草收割機水上部分的主要參數(shù)為：整機空載質(zhì)

40、量150KG；外形尺寸（船體尺寸）2085mm×1200mm×600mm；柴油機型號160F；減速電機型號4DM100A；減速器型號T-5:1-1-L-V5。</p><p><b>　　2.2 基本結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　該小型水草收割機主要包括動力裝置、船體、減速電機、軸承座、減速器、明輪推進(jìn)器和傳動系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)見圖2.1。<

41、;/p><p>　　圖2.1 水草收割機水上部分的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.柴油機；2.帶傳動；3.船體；4.明輪；5.減速器；6.鏈傳動；7.軸承座；8.升降按鈕；</p><p>　　9.減速電機；10.離合器操作桿；11.行程開關(guān)；12.繩輪</p><p><b>　　2.3 工作原理</b></p&g

42、t;<p>　　在啟動馬達(dá)的帶動下，柴油機啟動，動力經(jīng)主軸傳動后分成兩部分：一部分經(jīng)過減速機和換向機構(gòu)直接傳送到兩邊的明輪和傳送帶；另一部分經(jīng)過軟軸傳送到傳送帶軸，帶動傳送帶，2個明輪同時工作，推動船體前進(jìn)。明輪離合器分別控制兩側(cè)明輪，使其協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)整機的前進(jìn)與轉(zhuǎn)彎。下圖2.2是其傳動簡圖，圖2.3是傳動結(jié)構(gòu)圖。</p><p><b>　　圖2.2 傳動簡圖</b><

43、;/p><p>　　圖2.3 傳動結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1.柴油機；2.小帶輪Ⅰ；3。大帶輪Ⅰ；4.軸；5.減速器；6.小帶輪Ⅱ</p><p>　　7.大帶輪Ⅱ；8.軸Ⅱ；9.10A雙排鏈輪；10.軸Ⅳ；11.10A單排鏈輪；12.08A鏈輪;</p><p>　　13.離合器；14.軸Ⅲ</p><p>　　3

44、 傳動結(jié)構(gòu)方案的確定</p><p><b>　　3.1 動力裝置</b></p><p>　　根據(jù)水草特性和船體在水中行走的動力學(xué)特點，小型水草收割機在水中正常工作時，所需功率包括往復(fù)式切割器功率、傳送帶功率和行走系統(tǒng)(明輪)功率3部分，計算得往復(fù)式切割器、明輪、傳送帶需要的功率分別為0.6，0．5和0．3 kW，該機構(gòu)動力傳動路線短，整機效率約為85% ，因此1

45、.65 kw 的動力裝置即可滿足需求 。經(jīng)計算整機功率可以滿足陸地行走的要求。為此，本設(shè)計選擇的動力裝置是160F型柴油機，該柴油機主要參數(shù)如表3-1。</p><p>　　表3-1 柴油機參數(shù)</p><p>　　3.2 傳動裝置傳動比計算和各級傳動比的分配</p><p>　　3.2.1傳動裝置總轉(zhuǎn)動比</p><p>　　傳動裝置中，有

46、兩級帶輪傳動，一級錐齒輪減速器減速，以及的鏈傳動。柴油機初轉(zhuǎn)速為=2600r/min,明輪的要求轉(zhuǎn)速，切割轉(zhuǎn)速，取明輪轉(zhuǎn)速為240r/min,則總傳動比。</p><p>　　3.2.2各級傳動比</p><p>　　減速器的輸入軸一端與軟軸相連，軟軸再同切割器相連，故經(jīng)兩級帶減速后轉(zhuǎn)速依然要符合切割要求，即大于500r/min；初步確定各級傳動比如下</p><p&g

47、t;　　3.3 帶傳動機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3.3.1帶傳動及其類型</p><p><b>　　1、帶傳動介紹：</b></p><p>　　帶傳動是一種撓性傳動，傳動的基本組成零件為帶輪（主動帶輪和被動帶輪）和傳動帶。當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，利用帶輪和傳動帶間的摩擦或嚙合作用，將運動和動力通過傳動帶傳遞給從動帶輪。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平

48、穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸振等特點，在近代機械中應(yīng)用廣泛。</p><p><b>　　2、帶傳動類型：</b></p><p>　　按照工作原理的不同，帶傳動可以分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動。在摩擦型帶傳動中，根據(jù)傳動帶的橫截面形狀的不同，又可分為平帶傳動、圓帶傳動、V帶傳動和多楔帶傳動。</p><p>　　1）、平帶傳動：平帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳

49、動效率高，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的情況下應(yīng)用較多。常用的平帶有帆布芯平帶、編織平帶（棉織、毛織和縫合棉布帶）、錦綸片復(fù)合平帶等數(shù)種。其中以帆布芯平帶應(yīng)用最廣，它的規(guī)格可查閱國家標(biāo)準(zhǔn)或手冊。</p><p>　　2）、圓帶傳動：圓帶結(jié)構(gòu)簡單，其材料常為皮革、棉、麻、錦綸、聚氨酯等，多用于小功率傳動。</p><p>　　3）、V帶傳動：V帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽

50、。傳動時，V帶的兩個側(cè)面和輪槽接觸。槽面摩擦可提供更大的摩擦力。另外，V帶允許的傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，大多數(shù)V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。V帶傳動的上述特點使其得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　4）、多楔帶傳動：多楔帶兼有平帶柔性好和V帶摩擦力大的優(yōu)點，并解決了多根V帶長短不一而使各帶受力不均的問題。多楔帶主要用于傳遞功率較大同時要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。</p><p>　　5）、嚙合型帶傳動：嚙合型帶

51、傳動一般也稱為同步帶傳動。它通過傳動帶內(nèi)表面上等距分布的橫向齒和帶上的相應(yīng)齒槽的嚙合來傳遞運動。與，摩擦型帶傳動相比較，同步帶的帶輪和傳動帶之間沒有相對滑動，能夠保證嚴(yán)格的傳動比。但同步帶傳動對中心距及尺寸穩(wěn)定性要求較高。</p><p>　　3.3.2 V帶的類型與結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1、普通V帶：</b></p><p>　　

52、標(biāo)準(zhǔn)普通V帶是用多種材料制成的無接頭環(huán)形帶。這些材料包括頂膠、抗拉體、低膠和包布。根據(jù)抗拉體結(jié)構(gòu)的不同，普通V帶分為簾布芯和繩芯兩種。簾布芯柔韌性好，主要用于載荷步大和帶輪直徑較小的場合。普通V帶的帶型分為Y、Z、A、B、C、D、E7種。</p><p><b>　　2、窄V帶：</b></p><p>　　窄V帶的剖面結(jié)構(gòu)與普通V帶類似。其抗拉體采用合成纖維繩或鋼絲

53、繩。與普通V帶相比，當(dāng)寬度相同時，窄V帶的高度約增加1/3，使其看上去比普通V帶窄。窄V帶的兩個工作面向內(nèi)凹，在窄V帶套到帶輪上后，近似回復(fù)為平面，使之與帶輪輪槽的兩個工作側(cè)面貼合緊密，從而提高了窄V帶的工作能力，故而適用于傳遞功率較大同時又要求外形尺寸較小的場合。其工作原理和設(shè)計方法與普通V帶類似。</p><p>　　V帶的名義長度稱為基準(zhǔn)長度。基準(zhǔn)長度是按照一定的方式測量得到的。當(dāng)V帶垂直于其頂面彎曲時，從

54、剖面上看，頂膠變窄，低膠變寬，在頂膠和低膠之間的某個位置處，寬度保持不變，這個寬度稱為帶的節(jié)寬bp。把V帶套在規(guī)定的尺寸測量帶輪上，在規(guī)定的張緊力下，沿V帶的節(jié)寬巡行一周，即為V帶的基準(zhǔn)長度Ld。V帶的基準(zhǔn)長度已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　除了普通V帶和窄V帶外，還有聯(lián)組V帶、齒形V帶、大楔角V帶、寬V帶等多種類型。但最常用的是普通V帶。</p><p>　　3.3.3帶傳動的參數(shù)選擇

55、</p><p><b>　　1、中心距a： </b></p><p>　　中心距大， 可以增加帶輪的包角，減少單位時間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，有利于提高帶的壽命。但是中心距過大，則會加劇帶的波動，降低帶傳動的平穩(wěn)性，同時增大帶傳動的整體尺寸。中心距小，則有相反的利弊。一般初選帶傳動的中心距為：</p><p><b>　　(1)</b

56、></p><p>　　式中，為初選的帶傳動中心距，mm</p><p><b>　　2、傳動比i：</b></p><p>　　傳動比大，會減小帶輪的包角。當(dāng)帶輪的包角減小到一定程度時，帶傳動就會打滑，從而無法傳遞規(guī)定的功率。因此，帶傳動的傳動比一般為i≤7，推薦值為i=2—5。</p><p>　　3、帶輪的基

57、準(zhǔn)直徑：</p><p>　　在帶傳動需要傳遞的功率給定的條件下，減少帶輪的直徑，會增大帶傳動的有效拉力，從而導(dǎo)致V帶根數(shù)的增加。這樣不僅增大了帶輪的寬度，而且也增大了載荷在V帶之間的分配不均勻性。另外，帶輪直徑的減小，增加了帶的彎曲應(yīng)力。為了避免彎曲應(yīng)力過大，小帶輪的基準(zhǔn)直徑就不能過小。一般情況下，應(yīng)保證≥。推薦的V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑列于表3—2：</p><p>　　表3—2 V帶輪的

58、最小基準(zhǔn)直徑</p><p><b>　　4、帶速v：</b></p><p>　　當(dāng)帶傳動的功率一定時，提高帶速，可以減低帶傳動的有效拉力，相應(yīng)地減少帶的根數(shù)或者V帶的橫截面積，總體上減少帶傳動的尺寸；但是，提高帶速，也提高了V帶的離心應(yīng)力，增加了單位時間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，不利于提高帶傳動的疲勞強度和壽命。降低帶速則有相反的利弊。</p><p&g

59、t;　　由此可見，帶速不宜過高或過低，一般推薦v=5~25m/s。在大部分速度范圍內(nèi)，V帶的基本額定功率都是逐漸升高的，只有在極高速的情況下才會下降。所以從充分發(fā)揮帶的工作能力和減少帶傳動的總體尺寸考慮，在多級傳動中應(yīng)將帶傳動設(shè)置在高速級。</p><p>　　3.3.4帶傳動Ⅰ的設(shè)計計算</p><p>　　已知柴油機功率為1.62kW，轉(zhuǎn)速為2600r/min,傳動比</p>

60、;<p><b>　　1.確定計算功率</b></p><p>　　該水草收割機屬于工作在環(huán)境惡劣，反復(fù)啟動的的場合，由機械設(shè)計課本中表8-7知工作情況系數(shù)KA=1.2，故</p><p>　　 （3-1）</p><p><b>　　2.選擇V帶類型</b></p><

61、p>　　根據(jù)Pca、1=由圖8-11選用Z型</p><p>　　3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗算帶速</p><p>　　1）初定小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1=63mm</p><p><b>　　2）驗算帶速。</b></p><p><b>　?。?-2）<

62、/b></p><p>　　因為5m/s<<30m/s,故帶速合適。</p><p>　　3）計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 d2= </p><p>　　根據(jù)基準(zhǔn)表，圓整取。</p><p><b>　　則實際傳動比為</b></

63、p><p>　　4.取V帶的中心距和基準(zhǔn)長度</p><p>　　1）根據(jù)公式 （3-3）</p><p><b>　　則中心距</b></p><p>　　2）計算所需的基準(zhǔn)長度</p><p><b>　?。?-4）</b></p&g

64、t;<p>　　根據(jù)基準(zhǔn)表，圓整取1000.</p><p>　　3）計算實際的中心距。</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　由公式</b></p><p>　　則中心距的變化范圍是281.34到294.19</p><p&g

65、t;　　5.驗算小帶輪上的包角</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　6.計算帶的根數(shù)</b></p><p>　　1）計算單根V帶的額定功率。</p><p><b>　　由和，查表8-4得</b></p><p>

66、;　　根據(jù)，和Z型帶，查表得</p><p>　　查表得，查表得,于是</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　2）計算V帶的根數(shù)。</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　取5根</b>&

67、lt;/p><p>　　7.計算單根V帶的初拉力的最小值</p><p>　　由表的Z型帶的單位長度質(zhì)量，所以</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　應(yīng)使帶的實際拉應(yīng)力。</p><p><b>　　8.計算壓軸力</b></p>&l

68、t;p><b>　　壓軸力的最小值為</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　3.3.5帶傳動Ⅱ的設(shè)計計算</p><p>　　V帶的傳送效率取0.96，所以功率速率</p><p><b>　　確定計算功率</b></p>

69、;<p>　　由表查得工作系數(shù)，故</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　選擇V帶的傳動類型</b></p><p><b>　　根據(jù)得選用A型。</b></p><p>　　確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速</p>

70、<p>　　1）初定小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1=118mm</p><p><b>　　2）驗算帶速。</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　因為5m/s<<30m/s,故帶速合適。</p><p>

71、;　　3）計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 d2= </p><p>　　根據(jù)基準(zhǔn)表，圓整取。</p><p><b>　　則實際傳動比為</b></p><p>　　4.取V帶的中心距和基準(zhǔn)長度</p><p>　　1）根據(jù)公式

72、 （3-3）</p><p><b>　　則中心距</b></p><p>　　2）計算所需的基準(zhǔn)長度</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　根據(jù)基準(zhǔn)表，圓整取1000mm.</p><p>　　3）計算實際的中心距。</p&

73、gt;<p><b>　　（3-5）</b></p><p><b>　　由公式</b></p><p>　　則中心距的變化范圍是265.65mm到310.65mm</p><p>　　5.驗算小帶輪上的包角</p><p><b>　?。?-6）</b><

74、/p><p><b>　　6.計算帶的根數(shù)</b></p><p>　　1）計算單根V帶的額定功率。</p><p><b>　　由和，查表8-4得</b></p><p>　　根據(jù)，和Z型帶，查表得</p><p>　　查表得，查表得,于是</p><p&g

75、t;<b>　?。?-7）</b></p><p>　　2）計算V帶的根數(shù)。</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　取2根</b></p><p>　　7.計算單根V帶的初拉力的最小值</p><p>　　由表的A型

76、帶的單位長度質(zhì)量，所以</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　應(yīng)使帶的實際拉應(yīng)力。</p><p><b>　　8.計算壓軸力</b></p><p><b>　　壓軸力的最小值為</b></p><p><b>

77、　?。?-10）</b></p><p>　　3.3.6帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1、帶輪Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　常用的帶輪材料為HT150或HT200.轉(zhuǎn)速較高時可以采用鑄鋼或鋼板沖壓后焊接而成。小功率時可用鑄鋁或塑料。</p><p>　　這里，由于帶輪速度V=8.58m/s<30m/s，故其材料選擇

78、HT200。</p><p>　　V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)不同，V帶輪可以分為實心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式，V帶的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑為dd<2.5d(d為安裝帶輪的軸的直徑，mm)時，可采用實心式；當(dāng)dd≤300mm時，可采用腹板式；當(dāng)dd≤300mm，同時D1-d1≥100mm時，可采用孔板式；當(dāng)dd>300時，可采用輪輻式。</p><

79、;p>　　查機械手冊得：160F型柴油機軸直徑為D=20mm，由于主動帶輪直接安裝在柴油機軸上，故其安裝帶輪的軸的直徑為d=20mm，故采用腹板式結(jié)構(gòu)；由于從動輪的基準(zhǔn)直徑，由后面的設(shè)計部分知，安裝該帶輪的軸的直徑d=20mm。由于dd=200mm<300mm，故采用腹板式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　主動輪（小帶輪）：根據(jù)腹板式帶輪設(shè)計經(jīng)驗公（查機械手冊得）式計算主要參數(shù)，結(jié)果如下：</p>

80、;<p>　　軸直徑d=20mm、帶輪基準(zhǔn)直徑，d1=30mm，B=62mm，其結(jié)構(gòu)如圖3.1。</p><p>　　圖3.1小帶輪Ⅰ結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　從動輪（大帶輪）：根據(jù)腹板式帶輪設(shè)計經(jīng)驗公（查機械手冊得）式計算主要參數(shù)，軸直徑d=20mm、帶輪基準(zhǔn)直徑，d1=32mm，B=36.7mm，其結(jié)構(gòu)如圖3.2。</p><p>　　圖3.

81、2大帶輪Ⅰ結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2、帶輪Ⅱ的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　這里，由于帶輪速度V=5.1m/s<30m/s，故其材料選擇HT200。</p><p>　　由于主動帶輪安裝在軸上，故其安裝帶輪的軸的直徑為d=20mm，故采用腹板式結(jié)構(gòu)；由于從動輪的基準(zhǔn)直徑，由減速器的輸入軸徑知，安裝該大帶輪的軸的直徑d=20mm。由于dd=160mm<

82、300mm，故采用腹板式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　主動輪（小帶輪）：根據(jù)腹板式帶輪設(shè)計經(jīng)驗公（查機械手冊得）式計算主要參數(shù)， 軸直徑d=20mm、帶輪基準(zhǔn)直徑，d1=30mm，B=62mm，其結(jié)構(gòu)如圖3.3。</p><p>　　從動輪（大帶輪）：根據(jù)腹板式帶輪設(shè)計經(jīng)驗公（查機械手冊得）式計算主要參數(shù)，軸直徑d=20mm、帶輪基準(zhǔn)直徑，d1=36mm，B=36.7mm，其結(jié)構(gòu)如圖3.

83、4</p><p>　　圖3.3小帶輪Ⅱ的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3.4大帶輪Ⅱ結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.4 鏈傳動機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3.4.1鏈傳動的類型 </p><p>　　鏈傳動是以鏈條為中間傳動件的嚙合傳動。如圖7所示鏈傳動由主動鏈輪1、從動鏈輪2和繞在鏈輪上并與鏈輪嚙合的鏈條3組成

84、。</p><p>　　按照用途不同，鏈可分為起重鏈、牽引鏈和傳動鏈三大類。起重鏈主要用于起重機械中提起重物，其工作速度v≤0.25m/s；牽引鏈主要用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C中移動重物，其工作速度v≤4m/s；傳動鏈用于一般機械中傳遞運動和動力，通常工作速度v≤15m/s。</p><p><b>　　圖3.5</b></p><p>　　3.4.2鏈傳

85、動的特點</p><p>　　(1)和帶傳動相比。鏈傳動能保持平均傳動比不變；傳動效率高；張緊力小，因此作用在軸上的壓力較??；能在低速重載和高溫條件下及塵土飛揚的不良環(huán)境中工作。 </p><p>　　(2)和齒輪傳動相比。鏈傳動可用于中心距較大的場合且制造精度較低。</p><p>　　(3)只能傳遞平行軸之間的同向運動，不能保持恒定的瞬時傳動比，運動平穩(wěn)性差，工

86、作時有噪聲。</p><p>　　通常鏈傳動傳遞的功率P≤100KW，中心距a≤5～6m,傳動比i≤8,線速度v≤15m/s,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械、建筑工程機械、輕紡機械、石油機械等各種機械傳動中。</p><p>　　3.4.3鏈傳動Ⅰ的設(shè)計計算</p><p>　　主要參數(shù)如下傳遞功率</p><p><b>　　輸入軸速度<

87、;/b></p><p><b>　　輸出軸速度</b></p><p><b>　　傳動比</b></p><p><b>　　初選中心距</b></p><p><b>　　1、鏈輪齒數(shù)選擇</b></p><p>　　選

88、擇主動輪齒數(shù)為，則從動輪齒輪</p><p><b>　　2、鏈條計算與選擇</b></p><p><b>　　修正功率</b></p><p><b>　　工況系數(shù) </b></p><p><b>　　齒數(shù)系數(shù)</b></p><

89、p><b>　?。?）鏈條的選擇</b></p><p>　　修正功率 （3-11）</p><p>　　根據(jù)和根據(jù)查圖可選滾子鏈為10-A。鏈條的節(jié)距為</p><p><b>　?。?）鏈條長度</b></p><p><b>　　計算鏈長節(jié)數(shù)&

90、lt;/b></p><p><b>　　（3-12）</b></p><p><b>　　圓整取節(jié)數(shù)為節(jié)</b></p><p><b>　?。?）鏈條速度</b></p><p><b>　?。?-13）</b></p><p

91、><b>　?。?）最大的中心距</b></p><p><b>　　最大中心距 </b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p><b>　?。?）、壓軸力</b></p><p>　　有效圓周力：====</p&g

92、t;<p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　　取壓軸力系數(shù)</b></p><p><b>　　則壓軸力</b></p><p>　　3.4.4鏈傳動Ⅱ的設(shè)計計算</p><p>　　主要參數(shù)如下傳遞功率</p><

93、p><b>　　輸入軸速度</b></p><p><b>　　輸出軸速度</b></p><p><b>　　傳動比</b></p><p><b>　　初選中心距</b></p><p><b>　　1、鏈輪齒數(shù)選擇</b>

94、</p><p>　　選擇主動輪齒數(shù)為，則從動輪齒輪</p><p><b>　　2、鏈條計算與選擇</b></p><p><b>　　修正功率</b></p><p><b>　　工況系數(shù) </b></p><p><b>　　齒數(shù)系數(shù)&l

95、t;/b></p><p><b>　　（2）鏈條的選擇</b></p><p>　　修正功率 （3-11）</p><p>　　根據(jù)和根據(jù)查圖可選滾子鏈為10-A。鏈條的節(jié)距為</p><p><b>　?。?）鏈條長度</b></p><

96、;p><b>　　計算鏈長節(jié)數(shù)</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　　圓整取節(jié)數(shù)為節(jié)</b></p><p><b>　　（4）鏈條速度</b></p><p>　　(3-13)（5）最大的中心距<

97、;/p><p><b>　　最大中心距 </b></p><p>　　(3-14)（6）、壓軸力</p><p>　　有效圓周力：==== </p><p><b>　　(3-17)</b></p><p><b>　　取壓軸力系數(shù)</b></p>

98、;<p><b>　　則壓軸力</b></p><p>　　3.4.5鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　因為軸Ⅱ左端需要跟減速器上的鏈輪和軸Ⅲ的鏈輪連接，所以軸Ⅱ一段鏈輪設(shè)計成雙排鏈輪，另一段設(shè)計為單排鏈輪，經(jīng)計算取10A的鏈條，其主要參數(shù)如表3-3：</p><p>　　表3-3 10A鏈輪主要參數(shù)</p>&l

99、t;p>　?。?）10A單排鏈輪的主要參數(shù)如下：</p><p>　　輪轂厚度≈9mm，常數(shù)K如表3-4：</p><p><b>　　表3-4 常數(shù)K值</b></p><p><b>　　輪轂長度</b></p><p><b>　　輪轂直徑</b></p>

100、;<p>　　因鏈輪和軸設(shè)計為過度配合，故在鏈輪一段用一個M6的緊定螺釘與軸固定。</p><p>　　其結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖3.6</p><p>　?。?）10A雙排鏈輪的主要參數(shù)如下：</p><p>　　輪轂厚度≈9mm，常數(shù)K如表3-4</p><p><b>　　輪轂長度</b></p>

101、<p><b>　　輪轂直徑</b></p><p>　　因鏈輪和軸設(shè)計為過度配合，故在鏈輪一段用一個M6的緊定螺釘與軸固定。</p><p>　　其結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖3.7</p><p>　　圖3.6 10A單排鏈輪</p><p>　　圖3.7 10A雙排鏈輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>　

102、　3.5 軸的機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3.5.1軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核</p><p>　　1、軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　（1）傳動軸的功率，速率根據(jù)公式</p><p><b>　　(3-18)</b></p><p><b>　　查表取 ，則</b><

103、;/p><p>　?。?）軸上零件的周向定位</p><p>　　帶輪與軸的軸向定位均采用平鍵連接。由表6-1查的平鍵截面，鍵用鍵槽銑刀加工，長為。滾動軸承與軸的軸向定位是由過度配合來保證的。</p><p>　　(3）初步選擇滾動軸承。</p><p>　　因為軸承主要承受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)

104、準(zhǔn)精度級的深溝球軸承6205，其尺寸為。</p><p>　　軸承兩端均采用軸肩定位，并用軸承座固定。</p><p>　　（4）確定軸上的圓角與倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為。</p><p>　　(5)確定軸各段直徑和長度</p><p>　?、僮笃鸬谝欢?，由于安裝帶輪，屬于基孔制配合，

105、因開有鍵槽，增大7%并圓整取20mm，長度為38mm，與大帶輪Ⅰ連接，取偏差等級取u6，與帶輪為過盈配合，軸末端進(jìn)行1×45°倒角，軸左端有一M5的螺紋孔，與軸端擋板處的M5螺釘連接；</p><p>　　②左起第二段直徑取25mm，連接軸承6205及軸承座，長度取100mm；</p><p>　?、圩笃鸬谌问茄娱L軸長，直徑取30mm，長度取822mm；</p&

106、gt;<p>　?、茏笃鸬谒亩讨睆饺?5mm，連接軸承6205及軸承座，長度取100mm；</p><p>　　⑤左起第五段直徑取20mm，連接左端的小帶輪Ⅰ，長度取40mm，取偏差等級取u6，與帶輪為過盈配合，軸末端進(jìn)行1×45°倒角；</p><p>　?、拮笃鸬谖宥沃睆饺?5mm，內(nèi)有與軟軸一端連接的3mm×6mm的鴨舌槽。</p&g

107、t;<p><b>　　結(jié)構(gòu)如圖3.8</b></p><p>　　圖3.8 軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　2、軸Ⅰ的強度校核</b></p><p>　　（在以下軸的計算中如無特殊說明，所查閱公示、表格、圖等均出自濮良貴、紀(jì)名剛主編《機械設(shè)計》第八版）</p><p>　

108、?。?）．求軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p>　　==1.620.95=1.54kw</p><p>　　===820.19r/min</p><p>　　=9550=9550=17.93 (3-19)</p><p>　?。?）.求作用于帶輪上的力</p><p>　　已知大帶輪的

109、分度圓直徑為：=200</p><p>　　有效圓周力：== (3-20)</p><p><b>　　壓軸力</b></p><p>　　已知小帶輪的分度圓直徑為：=118</p><p><b>　　有效圓周力：==</b></p><p

110、>　　壓軸力 (3-21)</p><p>　　有效圓周力，壓軸力的方向如“軸的載荷分析圖”中所示。</p><p>　　(3）.初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　根據(jù)表15-3，取，于是得</p><p&

111、gt;<b>　　(3-22)</b></p><p><b>　　圓整取20mm</b></p><p>　　（4）.求軸上的載荷</p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查取值（參看圖15-23）。對于6205深溝球軸承，查GB276-89知。</p>&

112、lt;p>　　根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。如下圖</p><p>　　圖3.9軸Ⅰ的彎矩圖和扭矩圖</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險截面。現(xiàn)將計算出的截面處的、及的值列于下表3-5。</p><p>　　表3-5軸Ⅰ的、及的值</p><p>　　(5).按照彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度

113、</p><p>　　進(jìn)行校核時，通常只校核軸上最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。根據(jù)式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力</p><p><b>　　(3-23)</b></p><p>　　前已確定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查的。因此<，故安全。</p&

114、gt;<p>　　3.5.2軸Ⅰ上軸承的校核</p><p>　　查GB297-84選擇深溝球軸承6205，其基本額定動載荷，基本額定靜載荷</p><p>　?。?）.求兩軸承受到的徑向載荷和</p><p>　　將軸承部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個平面力系。</p><p>　　圖3.10 軸Ⅰ軸承的受力分析圖&

115、lt;/p><p>　　由前面軸的受力的分析可知：</p><p>　?。?）.求兩軸承的計算在軸向力和</p><p>　　對于深溝球軸承，無派生軸向力，由于軸上沒有軸向力的作用，所以兩軸承的計算軸向力和為零。</p><p>　?。?）.求軸承的當(dāng)量動載荷和</p><p>　　因為

116、 </p><p>　　由表13-5查的徑向載荷分布系數(shù)和軸向載荷分布系數(shù)為</p><p><b>　　對軸承1 </b></p><p><b>　　對軸承2 </b></p><p>　　因運轉(zhuǎn)過程中有中等沖擊載荷，按表13-6,取=1.5。則</p><

117、;p><b>　　(3-24)</b></p><p>　?。?）.驗算軸承壽命</p><p>　　因為，所以按軸承2的受力大小驗算</p><p><b>　　(3-25)</b></p><p><b>　　使用壽命符合要求</b></p><p

118、>　　3.5.3軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核</p><p><b>　　軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)設(shè)計 </b></p><p>　?。?）傳動軸的功率，速率根據(jù)公式</p><p><b>　　(3-18)</b></p><p><b>　　查表取 ，則</b></p>&l

119、t;p>　?。?）軸上零件的周向定位</p><p>　　帶輪與軸的軸向定位均采用平鍵連接。由表6-1查的平鍵截面，鍵用鍵槽銑刀加工，長為。滾動軸承與軸的軸向定位是由過度配合來保證的。</p><p>　　(3）初步選擇滾動軸承。</p><p>　　因為軸承主要承受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承6

120、205，其尺寸為。</p><p>　　軸承兩端均采用軸肩定位，并用軸承座固定。</p><p>　?。?）確定軸上的圓角與倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為。</p><p>　　(5)確定軸各段直徑和長度</p><p>　　①左起第一段，由于安裝鏈輪，屬于基孔制配合，因開有鍵槽，增大7%并

121、圓整取20mm，長度為48mm，與10A雙排鏈輪連接，取偏差等級取k6，與帶輪為過度配合，軸末端進(jìn)行1×45°倒角；</p><p>　?、谧笃鸬诙沃睆饺?5mm，連接軸承6205及軸承座，長度取80mm；</p><p>　?、圩笃鸬谌问茄娱L軸長，直徑取30mm，長度取420mm；</p><p>　?、茏笃鸬谒亩讨睆饺?5mm，連接軸承6

122、205及軸承座，長度取80mm；</p><p>　?、葑笃鸬谖宥沃睆饺?0mm，連接左端的10A單排鏈輪，長度取30mm，取偏差等級取k6，與帶輪為過度配合，軸末端進(jìn)行1×45°倒角；</p><p>　　結(jié)構(gòu)圖如下圖3.11所示</p><p>　　圖3.11 軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　2、軸

123、的強度校核</b></p><p>　?。ㄔ谝韵螺S的計算中如無特殊說明，所查閱公示、表格、圖等均出自濮良貴、紀(jì)名剛主編《機械設(shè)計》第八版）</p><p>　　（1）．求軸Ⅱ上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p><b>　　==1.32kw</b></p><p><b>　　=240r/mi

124、n</b></p><p>　　=9550=9550=52.56 (3-19)</p><p>　　（2）.求作用于鏈輪上的力</p><p>　　已知鏈輪的分度圓直徑為：=86.5</p><p>　　有效圓周力：==== (3-20)</p><p><b>　

125、　取壓軸力系數(shù)</b></p><p>　　則壓軸力 (3-21)</p><p>　　有效圓周力，壓軸力的方向如“軸的載荷分析圖”中所示。</p><p>　?。?）.求軸上的載荷</p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查取值（參看圖15-23）。對于6205深