注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(畢業(yè)設(shè)計)

1、<p>　　機(jī)械電子工程 專業(yè)</p><p>　　畢　業(yè)　論　文(設(shè)計)</p><p>　　題 目 注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　設(shè) 計 人　　　　 　　　　　 ?。ê灻?lt;/p><p>　　設(shè)計說明書　　 　　頁</p><p>　　附

2、 圖　　 　　張</p><p>　　附 表　 張</p><p>　　圖 紙　　 　　張</p><p>　　教 學(xué) 團(tuán) 隊 名 稱　機(jī)械電子工程 </p><p>　　教 學(xué) 團(tuán) 隊負(fù)責(zé)人　　　　　　　 ?。ê灻?lt;/p><p>　　設(shè) 計 指 導(dǎo) 教 師　　　

3、 　　　（簽名）</p><p><b>　?。ê灻?lt;/b></p><p>　　評 　閱　 人　　　　　　　　?。ê灻?lt;/p><p>　　2013年5月 31 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要

4、16</b></p><p>　　ABSTRACT17</p><p><b>　　1引言18</b></p><p>　　2注漿原理及設(shè)計參數(shù)18</p><p>　　2.1 注漿泵原理18</p><p>　　2.2設(shè)計參數(shù)19</p><p>　

5、　3注漿機(jī)傳動裝置簡圖擬定19</p><p>　　4注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計20</p><p>　　4.1注漿機(jī)柱塞缸大小的確定20</p><p>　　4.2注漿泵柱塞桿運(yùn)動速度大小的確定20</p><p>　　4.3計算曲軸的轉(zhuǎn)速和確定總傳動比分配21</p><p>　　4.4計算曲軸的功率21&

6、lt;/p><p>　　5減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計22</p><p>　　5.1減速結(jié)構(gòu)整體布局的設(shè)計22</p><p>　　5.2電動機(jī)的選擇22</p><p>　　5.3確定分配傳動裝置傳動比分配23</p><p>　　5.4計算傳動裝置直軸的動力和轉(zhuǎn)速參數(shù)計算23</p><p>　　

7、5.5齒輪的設(shè)計24</p><p>　　5.6設(shè)計帶傳動設(shè)計25</p><p>　　5.6.1設(shè)計帶傳動參數(shù)25</p><p>　　5.6.2皮帶輪的設(shè)計27</p><p>　　5.7.傳動軸的設(shè)計28</p><p>　　5.7.1 輸入直軸的設(shè)計28</p><p>　　

8、5.7.2曲軸設(shè)計計算33</p><p>　　6 注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)組裝圖34</p><p><b>　　7 結(jié)束語36</b></p><p><b>　　致 謝37</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p

9、><b>　　附 錄39</b></p><p>　　注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　注漿機(jī)主要由注漿缸、柱塞缸、動力傳動機(jī)構(gòu)三大部分組成，傳動部分將所需的力傳遞到柱塞泵活塞，使柱塞泵活塞往復(fù)運(yùn)動來實現(xiàn)注漿缸對物料吸入和輸出。課題主要對注漿機(jī)的傳動裝置的結(jié)

10、構(gòu)進(jìn)行設(shè)計計算。根據(jù)注漿機(jī)的注漿性能指標(biāo)，計算出柱塞活塞的往復(fù)運(yùn)動速度，得出柱塞在單位時間內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的頻率。根據(jù)柱塞往復(fù)運(yùn)動的頻率和推力選擇電動機(jī)，計算總傳動比并分配傳動比。最后確定傳動裝置的零件的尺寸，使傳動裝置的工作能力滿足注漿機(jī)工程的需求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注漿機(jī)，傳動結(jié)構(gòu)，設(shè)計</p><p>　　Design Of Transmission Mechanism Of

11、Grouting Machine</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Grouting machine is mainly composed of grouting cylinder, piston cylinder, a power transmission mechanism is composed of three part

12、s, transmission parts will be required to transfer to the piston pump, the piston reciprocating plunger pump to achieve grouting cylinder on the material suction and discharge. The design and analysis, calculation, main

13、subject of grouting machine transmission device structure, according to the grouting performance grouting machine, analyzed and calculated the recipr</p><p>　　KEY WORDS： transmission mechanism, grouting mach

14、ine, design</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　注漿機(jī)簡介：注漿機(jī)用途較廣的一種施工設(shè)備。在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的建筑施工中，經(jīng)常用于預(yù)預(yù)應(yīng)力孔道注漿. 適用于礦井、隧道、水利、地鐵、建筑、橋梁等。</p><p>　　注漿機(jī)傳動裝置作用：注漿機(jī)傳動裝置把動力裝置的動力傳遞給工作機(jī)構(gòu)等的中間設(shè)備。傳動系統(tǒng)的基本

15、功用是將發(fā)動機(jī)發(fā)出的動力傳給注漿泵的活塞產(chǎn)生動力，使注漿泵柱塞達(dá)到所需要的沖次滿足工程的需求，傳動裝置在整個注漿機(jī)中其重要的作用。</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，建筑市場呈現(xiàn)出前所未有的景象。國內(nèi)大力興建房建產(chǎn)業(yè)、交通橋梁工程和高速高鐵公路，作為建筑工程中重要機(jī)械設(shè)備的需求量不斷增多，有力地拉動注漿泵的市場需求。1802年由法國人用木制沖擊泵注入勃土和石灰漿液加固地層，被稱為注漿的開始。1862

16、年英國研制發(fā)明硅酸鹽水泥后，注漿材料發(fā)展以水泥漿液為主。1880 -1905年，美國人又相繼研制了壓縮空氣和類似目前的壓力注漿泵等注漿設(shè)備，對注漿材料的配方、注漿泵和注漿工藝做了不少改進(jìn)，為現(xiàn)在巖層注漿技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1884年化學(xué)漿液在印度問世，并用于建橋固砂工程。從化學(xué)注漿開始到20世紀(jì)40年代，注漿材料主要是以水玻璃為主，且在歐美各國廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)40年代后，注漿技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)入一個鼎盛時期，各種水泥漿材和化學(xué)漿材相繼問世

17、，尤其是60年代以來，有機(jī)高分子化學(xué)漿材得到迅速的發(fā)展，各國大力發(fā)展和研制化學(xué)注漿材料及其注漿技術(shù)。隨著注漿材料的飛速發(fā)展，注漿工藝和注漿設(shè)備也得到巨大發(fā)展，注漿技術(shù)應(yīng)用工程規(guī)模越來越廣，幾乎涉及到所有的巖土和土木工程領(lǐng)域【1】。</p><p>　　本課題主要根據(jù)注漿機(jī)的注漿性能指標(biāo)為設(shè)計出發(fā)點，通過柱塞缸往復(fù)運(yùn)動速度來決定注漿機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的功率轉(zhuǎn)速和最大輸出推力。如圖2-1所示，當(dāng)活塞往右移動的時候，注漿缸內(nèi)的

18、壓力小于大氣壓力，物料從進(jìn)料口進(jìn)入注漿缸，出料口關(guān)閉，當(dāng)物料壓入一定量的時候，活塞開始往左移動，注漿缸內(nèi)的壓力大于外界壓力，進(jìn)料口關(guān)閉出料口打開，物料從出料口輸出。注漿機(jī)的排出流量速度大小取決于活塞的往復(fù)運(yùn)動速度，注漿機(jī)的輸出壓力由活塞的推力大小決定的。為了實現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動，主要有三種傳動形式，液壓傳動，氣壓傳動，電動傳動。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點就是高度的穩(wěn)定和用戶可應(yīng)用的恒定的推力，達(dá)到一樣的的推力液動執(zhí)行器造價要比電動高很多。因此本

19、設(shè)計選擇電動傳動，并對傳動裝置進(jìn)行設(shè)計。</p><p>　　2注漿原理及設(shè)計參數(shù)</p><p><b>　　2.1 注漿泵原理</b></p><p>　　物料從進(jìn)料口吸入，活塞右移移吸入物料，此時出料口是關(guān)閉的。物料落入一定量后，進(jìn)料口關(guān)閉，出料口打開，活塞左移，物料從出料口泵出。為了實現(xiàn)這一功能，選擇電動傳動，傳動原理如2-1所示，曲軸

20、6連續(xù)轉(zhuǎn)動，曲軸切向力推動連桿5往復(fù)運(yùn)動，最終實現(xiàn)活塞桿4的往復(fù)運(yùn)動。</p><p>　　圖2-1 注漿機(jī)原理圖</p><p><b>　　2.2設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　表2-1 注漿機(jī)的給出的主要技術(shù)性能</p><p>　　3注漿機(jī)傳動裝置簡圖擬定</p><p>　　根

21、據(jù)注漿機(jī)的原理和一般齒輪減速器原理，初步擬定注漿機(jī)的傳動裝置見圖。電動機(jī)6轉(zhuǎn)動，通過皮帶輪5、6，齒輪10、11減速將電動機(jī)回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞至曲軸4，提供所需的動力再通過連桿、活塞使柱塞產(chǎn)生所需往復(fù)運(yùn)動速度, 方案簡圖如圖2-2所示。</p><p>　　1.輸出口 2.注漿泵體 3.活塞 4.曲軸 5、6. 皮帶輪 7.輸出球閥 8.輸入球閥 9.輸入口

22、 10、11.齒輪 12.輸入軸 13.電動機(jī) </p><p>　　圖3-1 注漿機(jī)傳動機(jī)構(gòu)圖</p><p>　　4注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　4.1注漿機(jī)柱塞缸大小的確定</p><p>　　根據(jù)注漿泵所給的性能指標(biāo)可知輸出壓力為1.04MPa，最大推力為6.05KN。首先計算輸出口的出漿速度A2<

23、/p><p><b>　　(4-1)</b></p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　聯(lián)立以上兩個式子，得柱塞缸的半徑為</p><p>　　4.2注漿泵柱塞桿運(yùn)動速度大小的確定</p><p>　　要確定曲軸的轉(zhuǎn)速，必須先計算出活塞的速度，從而結(jié)合曲

24、軸的轉(zhuǎn)速確定活塞的沖次。</p><p>　　柱塞桿的速度也就是柱塞缸內(nèi)運(yùn)動流體的平均速度V2。根據(jù)流體力學(xué)流體的連續(xù)性公式【2】</p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　其中流體的密度，A1,A2分別是輸出口和柱塞缸的截面面積，V1,V2分別是輸出口流體的平均速度和柱塞缸內(nèi)流體的平均速度。</p>&

25、lt;p>　　輸出口漿體的平均速度為</p><p><b>　　(4-4)</b></p><p><b>　　其中Q是泵的流量</b></p><p>　　已知出口的直徑，計算輸出口的面積</p><p><b>　　(4-5)</b></p><

26、p>　　只有柱塞左移動的時候才壓出漿體，而根據(jù)注漿泵的參數(shù)指標(biāo)是4.2，假設(shè)流體不間斷流出，流量 (4-6)</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入公式3-3―3-5，聯(lián)立計算得出柱塞桿的運(yùn)動速度為</p><p>　　V2=0.413m/s </p><p>　　4.3計算曲軸的轉(zhuǎn)速和確定總傳動比分配</p

27、><p>　　曲軸轉(zhuǎn)一圈活塞在行程上進(jìn)退一次所以得時間相等，活塞的速度由以上得出V2=0.413m/s，初步假設(shè)曲軸圓半徑為40mm。</p><p>　　曲軸轉(zhuǎn)一圈所走的路程為</p><p><b>　　(4-7)</b></p><p><b>　　計算得出曲軸的轉(zhuǎn)速</b></p>

28、<p><b>　　n</b></p><p>　　計算減速器的總傳動比i</p><p>　　4.4計算曲軸的功率</p><p>　　為了使曲軸的切向力使用效率高，初步假設(shè)連桿的長度為210mm</p><p>　　已知活塞的最大推力，求曲軸的最大切向力</p><p>　　圖4-

29、2 曲軸最大切向力的分解圖</p><p>　　連桿長度為210mm，曲軸圓半徑為40mm，F(xiàn)2為活塞桿推力的反作用力，大小等于活塞的最大推力6.05kN</p><p>　　最大切向力 (4-8)</p><p>　　代入數(shù)據(jù)求得F1=6.164KN</p><p><b

30、>　　曲軸的功率為p2</b></p><p><b>　　(4-9)</b></p><p><b>　　將數(shù)據(jù)代入得</b></p><p><b>　　解得p2=4kw</b></p><p><b>　　5減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計</b>&

31、lt;/p><p>　　由設(shè)計要求電動機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min和4.3節(jié)可知，傳動結(jié)構(gòu)需要以減速的形式進(jìn)行設(shè)計。</p><p>　　5.1減速結(jié)構(gòu)整體布局的設(shè)計</p><p>　　圖5-1 傳動裝置總體設(shè)計圖</p><p><b>　　5.2電動機(jī)的選擇</b></p><p>　　電動機(jī)所

32、需工作功率為： , 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲軸轉(zhuǎn)速為n＝155r/min，</p><p>　　經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍，V帶傳動的傳動比i＝2～4，一級圓柱齒輪減速器傳動比i＝3～6，則總傳動比合理范圍為i＝6～24，本設(shè)計的總傳動比為9，符合查表的要求，電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（6～24）×155＝930～3720r/min。</p><p>　　綜合考慮電動機(jī)和

33、傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，選定型號為Y112M—4的三相異步電動機(jī)，額定功率為Pd=5.5kw，滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。</p><p>　　5.3確定分配傳動裝置傳動比分配</p><p><b>　　分配傳動裝置傳動比</b></p><p>　　式中分別為帶傳動和減速器的傳動比。

34、</p><p>　　為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取＝3，則減速器傳動比為＝＝9/3＝3</p><p>　　5.4計算傳動裝置直軸的動力和轉(zhuǎn)速參數(shù)計算</p><p>　?。?）求直軸軸的軸轉(zhuǎn)速</p><p><b>　?。?）各軸輸入功率</b></p><p>　　＝×＝5

35、.5×0.96＝5.39kW</p><p>　?。?）各軸的輸出功率  </p><p>　　（4）求各軸輸入轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　=×× N·m</b></p><p>　　電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9.55 =9550×5.5/1440=

36、36480N·m</p><p>　　所以: ＝×× =3648×3×0.96=105050 N·m</p><p>　　＝×××=105050×3×0.982×0.95=287540 N·m</p><p>　?。?）求各軸輸出轉(zhuǎn)矩&l

37、t;/p><p>　?。?#215;0.98=102950 N·m</p><p>　?。?#215;0.982=276150 N·m</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)速和動力參數(shù)結(jié)果如下表</p><p>　　表5-1減速結(jié)構(gòu)各部分的運(yùn)動和動力參數(shù)</p><p><b>　　5.5齒輪的設(shè)計&

38、lt;/b></p><p>　　(1) 齒輪材料及精度的選擇</p><p>　　見《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》表13-1</p><p>　　① 材料：小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 179- 286HBS</p><p>　　σHliml=580MPa，σFliml=440MPa 取小齒齒數(shù)=20</p><p>

39、　　大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 158-240HBS，σHlim2=380MPa，σFlim2=310MPa Z=i×Z=3×20=60 取Z=60.</p><p><b>　?、?齒輪精度</b></p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級。</p><p>　　(2) 初步設(shè)計齒輪傳動的

40、主要尺寸</p><p><b>　　按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　確定各參數(shù)的值:</b></p><p><b>　?、僭囘x=1.5</b></p><p&g

41、t;　　查《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》p203 選取區(qū)域系數(shù) Z=2.5 </p><p>　?、谟杀?3-5，取SH=1.1，SF=1.25，則有</p><p>　?、鄄椤稒C(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》表13-2得： =189.8MPa </p><p>　　表13-6得:齒寬系數(shù) =1</p><p>　　T1=95.5×10×=95.

42、5×10×5.39/480 （5-2）</p><p>　　=107238N.m</p><p>　　(3) 設(shè)計參數(shù)計算</p><p>　?、傩↓X輪的分度圓直徑d</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?、?/p>

43、計算圓周速度</b></p><p>　　對照表13-2，可知選用7級精度是合適的</p><p><b>　?、塾嬎泯X寬b和模數(shù)</b></p><p><b>　　計算齒寬b</b></p><p>　　b==93.27mm</p><p><b>

44、　　計算摸數(shù)m</b></p><p>　?。徊楸?-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=5</p><p><b>　?、苡嬎泯X輪系數(shù)</b></p><p>　　我國規(guī)定的齒高系數(shù)和頂系系數(shù)的標(biāo)注值為：正常齒制，，</p><p><b>　　壓力角α=20°</b></p>&

45、lt;p><b>　　齒頂高</b></p><p><b>　　齒根高</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　齒輪實際分度圓直徑</b></p><p><b>　　齒距</b>&

46、lt;/p><p><b>　　齒寬</b></p><p>　　齒輪內(nèi)徑寬度L=(1.2-1.5)d</p><p><b>　　大齒輪分度圓直徑</b></p><p><b>　　中心距</b></p><p><b>　　齒數(shù)</b&

47、gt;</p><p>　　(4) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中，齒輪系數(shù)；；應(yīng)力修正系數(shù)；；</p><p><b>　　代入公式</b></p><

48、p>　　故滿足齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　5.6設(shè)計帶傳動設(shè)計</p><p>　　5.6.1設(shè)計帶傳動參數(shù)</p><p>　　(1)確定設(shè)計功率pc</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》表15-7查得KA=1.1</p><p>　　故Pc=KAP=1.1×5.5=6.0</p&g

49、t;<p>　　(2) 選擇V帶型號</p><p>　　根據(jù)Pc=6.05kw，n1=1440r／min，n2=480r／min，由圖15-11初步選用A型帶。</p><p>　　(3) 選取帶輪直徑d1和d2</p><p>　　由表15-8取d1=80mm, ε=0.02</p><p><b>　　則<

50、/b></p><p>　　由表15-8取d2=236mm</p><p><b>　　(4) 驗算帶速v</b></p><p>　　帶速在5-25m/s范圍內(nèi)是合適的</p><p>　　(5) 確定v帶基準(zhǔn)長度Ld和中心距a</p><p>　　初步選定中心距a0=450mm，符合0.

51、7（d1+d2）≦a0≦2（d1+d2）</p><p><b>　　有公式</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　≈1467mm</b></p><p>　　查表15-2，對Z型帶選用基準(zhǔn)長度Ld=1600mm，再由公式計算世

52、紀(jì)中心距</p><p><b>　　符合題意</b></p><p>　　(6) 驗算小皮帶輪的包角α1</p><p><b>　　完全符合題意</b></p><p>　　(7) 確定V帶輪的根數(shù)z</p><p><b>　?。?-5）</b>&

53、lt;/p><p>　　又d1=80mm，n1=1400r/min，查表15-4，由線性插法得</p><p><b>　　P0=0.35kw</b></p><p><b>　　傳動比</b></p><p><b>　　查表15-5得</b></p><p&

54、gt;　　查表15-6得Ka=0.96</p><p>　　查表15-2得KL=1.14</p><p><b>　　2.9</b></p><p><b>　　取3根</b></p><p>　　綜合上述計算得出帶輪主要參數(shù)，如表5-2所示</p><p>　　表5-2 帶

55、輪主要參數(shù)表</p><p>　　5.6.2皮帶輪的設(shè)計</p><p>　　(1)小皮帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　?、俨牧线x擇</b></p><p>　　常用灰鑄鐵，鋼，鋁合金或工程塑料等。灰鑄鐵用最多，V≤30m/s時用HT200，V≥25~45m/s，則用孕育鑄鐵或鑄鋼，也可用鋼板沖壓-焊接?！?】由

56、5.5.1知皮帶輪的轉(zhuǎn)速6m/s，則選用材料選用HT200。</p><p><b>　　②小皮帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　小皮帶輪的基準(zhǔn)直徑比較小使用實心結(jié)構(gòu)，已知d=80mm從上面分析得知選用A型皮帶，查《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》表13-5知，e=15mm，f=13mm，bd=11mm</p><p>　　=34°，hf=8.

57、7mm,=6mm，=2.75mm</p><p><b>　　（其中z為帶根數(shù)）</b></p><p>　　所選電動機(jī)的軸頭直徑為28mm，則大皮帶輪的內(nèi)徑為28mm，與軸過盈配合安裝。</p><p>　　小皮帶輪結(jié)構(gòu)圖如5-2所示</p><p>　　圖5-2 小皮帶輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>

58、;　　(2)大皮帶輪機(jī)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　由5.6.1（1）①知材料選用HT200 </p><p>　　已知d=236mm， 中等直徑帶輪皮帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，查《機(jī)械設(shè)計手冊》表7-7，選用六孔板輪。從上面分析得知選用A型皮帶，查《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》表13-5知，e=15mm，f=13mm，bd=11mm,=34°，hf=8.7mm,=6mm，=2.75mm</p&

59、gt;<p><b>　?。ㄆ渲衵為帶根數(shù)）</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　輸入軸的軸頭直徑為28mm（查看4.7.1直軸設(shè)計），則大皮帶輪的內(nèi)徑ds為28mm。</p><p>　　mm,在此范圍內(nèi)為了剛度達(dá)到最強(qiáng)，選取70mm。</p><p&g

60、t;　　查《機(jī)械設(shè)計手冊》表7-7得s=16mm</p><p><b>　　=24mm</b></p><p><b>　　=24mm</b></p><p><b>　　=53.2mm</b></p><p><b>　　mm</b></p>

61、;<p>　　=241.5-2(8.7+6)=208.1mm</p><p>　　大皮帶輪結(jié)構(gòu)圖如4-3所示</p><p>　　圖5-3大皮帶輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　5.7.傳動軸的設(shè)計</p><p>　　5.7.1. 輸入直軸的設(shè)計</p><p>　　(1)選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力<

62、;/p><p>　　該軸無特殊要求，選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，[3]由表16-1查得，查表16-4，由插值法得。</p><p>　　(2)確定輸入軸的最小直徑d</p><p>　　按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算出輸入軸的最小直徑，查表16-5取C=110</p><p><b>　　輸入軸的功率</b></p><p&g

63、t;　　＝×＝5.5×0.96＝5.39kW</p><p><b>　　軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　n=480r/min</p><p>　　d1≥C==26.2mm</p><p>　　考慮軸上有鍵糟固將軸的直徑增大5％，則d=26.2（1+5％）=27.5mm</p>&

64、lt;p>　　取最小直徑為28mm，由此可以算出皮帶輪厚度L1=56mm</p><p>　　(3)輸入軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)一方面按比例繪制軸系草圖，一方面考慮軸上零件的安</p><p>　　定位和固定方式，逐步定出各部分的結(jié)構(gòu)和尺寸</p><p>　?、?確定軸上零件的位置及軸上零件的固定方式</p

65、><p>　　軸做成階梯形，左端裝入滾動軸承、左端軸承蓋、皮帶輪，右端依次裝入齒輪、套筒、軸承、右端軸承蓋。齒輪采用軸環(huán)和套筒實現(xiàn)軸向定位與固定，采用A型平鍵實現(xiàn)軸向固定。右端滾動軸承采用套筒和和軸承蓋實現(xiàn)軸向定位，左端滾動軸承采用軸肩和軸承蓋實現(xiàn)軸向定位</p><p>　　起軸向定位采用過盈配合。</p><p><b>　?、?確定軸各段直徑</b

66、></p><p>　　如圖4-3所示，d1=28mm 。軸端1、2之間的軸肩是皮帶輪的定位軸肩，其高h(yuǎn)應(yīng)該保證定位可靠，取h=1mm 則d2=30mm 。軸段2和7均為軸承軸頸部分，選擇滾動軸承的型號為6406，其內(nèi)徑為30mm，則d2=d7=30mm。2、3軸段之間的軸肩是滾動和軸承的定位面，其應(yīng)低于滾動軸承內(nèi)圈的高度，有軸承型號6406查得知內(nèi)圈的高度，則可確定軸段3的直徑d3=d7=35mm。4

67、軸段的兩肩為軸段5齒輪的定位軸肩d4=40mm，為了便于加工d6=32mm。</p><p><b>　?、鄞_定軸的各段長度</b></p><p>　　通過查機(jī)械設(shè)計手冊知b≤L≤（1.2 ~1.5）d 得L=35×1.5=52.5mm，所以輪轂寬度為52.5mm，則取L5=52.5-2=51mm。有標(biāo)準(zhǔn)軸6403查得軸承寬為23mm，則L2=46mm。軸

68、段6安裝套筒為L6=35mm、軸承6403為23mm，則L7=20mm。軸環(huán)為10mm，則L4=10mm,L3=369-L1-L2-L3-L4-L5=152mm。</p><p>　　為了便于加工，兩鍵槽布置在同一加工軸線上，如與軸承配合的軸段需進(jìn)行磨銷加工，則軸肩處應(yīng)先切制出砂輪進(jìn)程槽，如圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3 輸入軸簡圖</p><p>　

69、　(4)按扭矩合成校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　繪制軸的受力簡圖如圖5-3所示</p><p><b>　　①計算軸的受力</b></p><p><b>　　扭矩：</b></p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b&g

70、t;　　徑向力</b></p><p><b>　　軸向力</b></p><p>　?、谒街Х戳ψ魉綇澗?lt;/p><p><b>　　N?mm</b></p><p>　　繪制水平面的受力簡圖如圖（c）所示，水平彎矩如圖（d）所示。</p><p>　　③直

71、支反力作垂直彎矩</p><p>　　解得FAM=588N</p><p>　　∑FY=0，F(xiàn)AV+FBV-Fr=0</p><p>　　解得FBV=1256N</p><p><b>　　截面C左彎矩 MV</b></p><p>　　MV=FAVLa=372214 N·mm</

72、p><p>　　截面C右彎矩 MVI</p><p>　　MVI=FBVLb=109331 N·mm</p><p>　　繪制垂直面的受力簡圖如圖（e）所示， 垂直彎矩如圖（f）所示。</p><p>　?、芙孛鍯左邊的合成彎矩M</p><p>　　M==454827N·mm</p>&

73、lt;p>　　截面C右邊的合成彎矩M1</p><p>　　=361914 N·mm</p><p>　　繪制合成彎矩圖如圖（g）所示</p><p><b>　　扭矩T</b></p><p><b>　　N·m</b></p><p>　　繪制扭

74、矩圖如圖（h）所示</p><p><b>　　校核危險截面的強(qiáng)度</b></p><p>　　有以彎矩圖可知C截面為危險截面</p><p>　　此處可將軸的扭矩視為脈動循環(huán)，取=0.6</p><p>　　Mce==552176N·mm</p><p>　　進(jìn)行承受彎矩最大的截面（即

75、C的強(qiáng)度）</p><p>　　圖5-4輸入軸受力簡圖</p><p>　　繪制合成彎矩圖如圖（g）所示</p><p><b>　　扭矩T</b></p><p><b>　　N·m</b></p><p>　　繪制扭矩圖如圖（h）所示</p>&l

76、t;p><b>　　校核危險截面的強(qiáng)度</b></p><p>　　有以彎矩圖可知C截面為危險截面</p><p>　　此處可將軸的扭矩視為脈動循環(huán)，取=0.6</p><p>　　Mce==552176N·mm</p><p>　　進(jìn)行承受彎矩最大的截面（即C的強(qiáng)度）</p><p&

77、gt;<b>　　C截面</b></p><p><b>　　滿足強(qiáng)度要求</b></p><p>　　輸入軸的工程圖如附錄一</p><p>　　5.7.2.曲軸設(shè)計計算</p><p>　　(1) 主軸頸和曲柄銷尺寸計算</p><p>　　曲柄銷是曲軸最重要的摩擦帶，它

78、的設(shè)計直接影響了機(jī)械工作的的工作可靠性、外形尺寸及維修。曲軸的直徑越大，曲軸的剛度也越大，但軸頸直徑過大會引起表面圓周速度增大，導(dǎo)致摩擦損失和機(jī)油溫度的增高。[9]設(shè)曲軸銷的直徑為d2，主軸頸的直徑為d1。</p><p>　　參考《柴油機(jī)設(shè)計手冊（上）》表9-1可知：柴油機(jī)主軸頸直徑與氣缸直徑之比的比度，值范圍為0.50～0.60，且d=85mm,則d1=42.5～51mm，為了增加曲軸的剛度取d1=50mm&

79、lt;/p><p>　　主軸頸長度與氣缸直徑之比=0.55～0.70，即=46.6～59.5mm。</p><p>　　曲柄銷直徑與氣缸直徑之比=0.50～0.60，即d2=42.5～51mm,取d2=45mm。曲柄銷長度與氣缸直徑之比=0.55～0.65,即==46.6～55.3mm,取=50.0mm。</p><p>　　(2) 曲柄臂尺寸計算</p>

80、<p>　　曲柄臂在曲柄平面內(nèi)的抗彎曲剛度和強(qiáng)度都較差，往往因受交變彎曲應(yīng)力而引起斷裂。因此曲柄臂是整體曲軸上最薄弱的環(huán)節(jié)，特別是與齒輪相近的曲柄臂。本設(shè)計是參考《柴油機(jī)設(shè)計手冊（上）》表9-1得知：曲柄臂厚度與氣缸直徑d之比=0.6～0.7，即=51～59.5mm，取=59.0mm.</p><p>　　曲柄臂寬度與氣缸直徑d之比=0.9～1.3，即=78.5.8～110.5mm，取=110.0mm

81、。</p><p>　　(3) 兩軸頭的直徑設(shè)計與曲軸銷的直徑相等d3=45mm</p><p><b>　　(4) 曲軸圓角</b></p><p>　　曲軸主軸頸和曲柄臂連接的圓角稱為主軸頸圓角，曲柄銷和曲柄臂連接的圓角稱為曲柄銷圓角。為了杜絕車削后裂紋的產(chǎn)生，就要在圓角應(yīng)力集中的地方做成圓弧過渡，以此來分散應(yīng)力減小應(yīng)力集中，提高疲勞強(qiáng)度，

82、其半徑的增大與其表面光潔程度的提高，是增加曲軸疲勞強(qiáng)度的有效措施。</p><p>　　參考《柴油機(jī)設(shè)計手冊（上）》可知：0.045，即3.8mm。故取曲軸圓角半徑=4.00mm。</p><p>　　(5) 確定曲軸的主要尺寸</p><p>　　根據(jù)以上曲軸各部分尺寸的計算和輸入軸的長度，綜合確定曲軸各段的尺寸。如圖4-4所示，從左到右依次為一、二、三、四、五、

83、六段，查機(jī)械設(shè)計手冊軸頭直徑為45mm，則選擇軸承的內(nèi)徑45mm，選代號為6309軸承，軸承寬度為25mm，第一段長度L1=26mm，第六段也是用同樣型號的軸承，為了支撐第五段的齒輪選長度為20mm軸套，即L6=46mm；齒輪與輸入軸的齒輪厚度相等，L5=59，為了與輸入軸安裝位置相應(yīng)，則兩軸在軸箱內(nèi)長度相等234mm，而曲軸銷的長度L3=50mm已經(jīng)確定，考慮到曲軸運(yùn)動平衡，兩軸臂的長度相同，L2=L4=（234-50-59）∕2=6

84、3mm。</p><p><b>　　圖5-4 曲軸簡圖</b></p><p>　　6 注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)組裝圖</p><p>　　在繪制組裝圖之前，先將繪制的零件圖分別寫塊存入一個文件夾中，然后在cad的文件中新建一張圖紙，在新建圖紙中插入之前保存的零件塊，將各個零件圖組裝在一起，最后分解零件塊，把視圖看不到的部分用delete命令刪除掉

85、，將所需要看到隱蔽的部分用部分剖將其剖出得到的組裝圖，如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)組裝圖</p><p><b>　　7 結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過一個多月的努力，注漿機(jī)傳動裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計終于告一段落了, 在整個設(shè)計過程中，一個難題接一個難題接踵而來，但都在老師和同學(xué)的幫助下,經(jīng)過不斷查閱資料不

86、斷修改,最終都順利解決了，在設(shè)計過程中我體會到： 寫論文(設(shè)計)是一個學(xué)習(xí)的過程，是把大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的整理和運(yùn)用。最初選題目時只覺得注漿機(jī)在社會上運(yùn)用很廣泛，在提高建筑工程工作效率起很大的作用，但是注漿機(jī)的注漿泵運(yùn)用的是流體力學(xué)的知識，本身對這方面的知識了解不多，從最初寫論文時注漿機(jī)傳動裝置與流體相結(jié)合的模糊認(rèn)識到最后能夠?qū)υ搯栴}有深刻的認(rèn)識，我體會到實踐對于學(xué)習(xí)的重要性，以前只是明白簡單的理論，沒有經(jīng)過實踐考察，對知

87、識的理解不夠明確，通過這次設(shè)計，我深刻的體會到了理論只有與實踐相結(jié)合，才能說明自己真的學(xué)到了知識。 </p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計,我深刻體會到要做好一個簡單的機(jī)械設(shè)計，并不是只用到機(jī)械設(shè)計單一的知識就夠了，還要聯(lián)系到很多相關(guān)化學(xué)液壓等理論。做任何事情都需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，面對難題要有耐心、要善于運(yùn)用已有的資源來充實自己，善于查資料。</p><p><b>　　致

88、 謝</b></p><p>　　長達(dá)兩個月的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，在本次設(shè)計中，我的指導(dǎo)老師xx老師給我提供了很多建議和寶貴意見，無論是在選題、方案制定、課題研究的過程中，還是在理論技術(shù)上都給予了我們很多的幫助，對設(shè)計中的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行了耐心指導(dǎo)。在設(shè)計完成之際，謹(jǐn)向辛勤培養(yǎng)我的老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>

89、</p><p>　　[1] 馬愛芹.煤礦用系列氣動雙液注漿泵的設(shè)計與應(yīng)用[J].山東：山東大學(xué),2010</p><p>　　[2] 蔡春源.機(jī)械零件設(shè)計手冊[M].長春：冶金工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[3] 徐茂功.公差配合與技術(shù)測量[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[4] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計手冊[

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