裝配圖保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器

裝配圖保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器,裝配,保護(hù),維護(hù),傳動(dòng),轉(zhuǎn)矩,限制器 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器 （按正文格式空一行） 作者姓名： ××× 學(xué) 號(hào)： ×××× 專 業(yè)： ××××（××××方向） 指導(dǎo)教師： ××× 【摘要】當(dāng)過載時(shí),輕載傳動(dòng)將失敗,有八種裝置可以使得輕載傳動(dòng)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的轉(zhuǎn)矩載荷。本設(shè)計(jì)旨在設(shè)計(jì)一款具有輕載傳動(dòng)的保護(hù)功能的螺旋輸送機(jī)，通過八種轉(zhuǎn)矩限制器方案對(duì)比，選擇一種最優(yōu)方案作為螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制器。對(duì)轉(zhuǎn)矩限制器進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中采用了動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算和零件材料的強(qiáng)度校核。論文詳細(xì)論述了螺旋輸送機(jī)的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)和受力分析、材料選用和校核等。采用轉(zhuǎn)矩限制器就是為了防止螺旋輸送器在過載的時(shí)候燒壞電機(jī)。保證了設(shè)備的安全和可靠性。 【關(guān)鍵詞】保護(hù)；輕載傳動(dòng)；轉(zhuǎn)矩限制器；螺旋輸送器； （插入分節(jié)符，本節(jié)插入頁碼時(shí)，選擇首頁不顯示頁碼） Protection of light-load driving torque limiter Name： ××× Student No.： ×××× Major： ××××（××××） Supervisor： ××× Abstract: When overload, light load drive will fail, there are eight devices can make the light-load driving torque load away from danger. This is designed to protect the design of a light-load transmission function CNC grinding plant cutting oil grinder Screw, by contrast eight torque limiter scheme, choose an optimal scheme as the torque limit screw conveyor device. Analysis and design of the torque limiter, the design uses a strength check calculation and dynamic analysis of parts and materials. Paper discusses in detail the functional design of the screw conveyor, structural design, motion and stress analysis, material selection and verification and so on. Using the torque limiter is to prevent the screw conveyor when burn out the motor overload. Ensure the safety and reliability of the equipment. Key words: Protection; light-load driving; torque limiter; screw conveyor; （插入分節(jié)符，本節(jié)插入頁碼時(shí)，選擇首頁不顯示頁 目 錄 第1章 前言 1 1.1選題背景及其意義 1 1.2研究現(xiàn)狀 1 1.2.1永磁體結(jié)構(gòu) 1 1.2.2臂支撐滾子結(jié)構(gòu) 2 1.2.3錐形離合器結(jié)構(gòu) 3 1.2.4帶和銷軸結(jié)構(gòu) 4 1.2.5箱體彈簧結(jié)構(gòu) 5 1.2.6圓環(huán)滾子結(jié)構(gòu) 5 1.2.7滑動(dòng)楔塊結(jié)構(gòu) 6 1.2.8方形桿摩擦盤結(jié)構(gòu) 7 1.3設(shè)計(jì)方法 8 1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 9 1.4.1 基本任務(wù)與要求 9 1.4.2 擬解決問題 9 1.4.3預(yù)期成果 9 第2章 保護(hù)輕載傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案的分析與確定 10 2.1 工作原理的分析與選擇 10 2.2 錐形離合器的設(shè)計(jì) 15 2.3設(shè)計(jì)參考步驟 15 2.3.1 確定離合器需要傳遞的扭矩 15 2.4 圓錐式離合器設(shè)計(jì) 15 2.5初定摩擦面尺寸 16 第3章 螺旋輸送機(jī)總體設(shè)計(jì)方案的分析與確定 18 3.1輸送物料的運(yùn)動(dòng)分析 18 3.2螺旋輸送器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 3.3 螺旋輸送器的零部件設(shè)計(jì)選型 22 3.1電動(dòng)機(jī)選擇步驟 22 3.1.1 型號(hào)的選擇 22 3.1.2 功率的選擇 23 3.1.3 轉(zhuǎn)速的選擇 23 3.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 24 3.3 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 25 3.4 傳動(dòng)裝置的各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力裝置參數(shù) 25 3.5 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 25 第4章 螺旋輸送機(jī)零部件的校核和主要尺寸 26 第5章 錐形離合器零部件設(shè)計(jì) 29 5.1錐形離合器彈簧的設(shè)計(jì) 30 5.2錐形離合器錐形軸的設(shè)計(jì) 33 5.2錐形離合器錐形孔齒輪的設(shè)計(jì) 33 第6章 錐形離合器零部件工藝設(shè)計(jì) 34 6.1錐形離合器彈簧的設(shè)計(jì) 34 6.2錐形離合器錐形軸的工藝設(shè)計(jì) 35 6.2錐形離合器錐形孔齒輪的工藝設(shè)計(jì) 36 總 結(jié) 38 致 謝 39 參考文獻(xiàn) 40 43 第1章 前言 1.1選題背景及其意義 隨著科技的發(fā)展,和社會(huì)的進(jìn)步。保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器有了長足的發(fā)展。保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器以其能保護(hù)過載而深受廣大設(shè)備制造商喜愛。當(dāng)過載時(shí)輕載傳動(dòng)將失敗，保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器卻解決了以上問題。本文擬設(shè)計(jì)一款螺旋輸送器，螺旋輸送器使用保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器防止螺旋輸送器在卡死的時(shí)候，電機(jī)抱死，發(fā)熱燒壞。 1.2研究現(xiàn)狀 目前保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器有八種結(jié)構(gòu)。用于使用不同場合，它們有各種的優(yōu)缺點(diǎn)。 1.2.1永磁體結(jié)構(gòu) 永久磁鐵傳動(dòng)的扭矩與它們在離合器盤四周分布的數(shù)量和尺寸大小有關(guān)。適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)控制靠滑動(dòng)磁鐵來完成，以此來減小傳遞轉(zhuǎn)矩的能力。如圖1-1。 圖1-1 永磁體結(jié)構(gòu) 1.2.2臂支撐滾子結(jié)構(gòu) 臂支撐槽內(nèi)的滾子，該槽橫跨安裝在對(duì)接軸兩端的兩個(gè)圓盤，彈簧使?jié)L子保持在槽內(nèi)，但是過大的轉(zhuǎn)矩迫使它們出來。如圖1-2。 圖1-2 臂支撐滾子結(jié)構(gòu) 1.2.3錐形離合器結(jié)構(gòu) 錐形離合器是通過錐形軸和齒輪上的錐形中心孔相配合而成。通過擰緊螺母壓縮彈簧來增加傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的能力。如圖1-3。 圖1-3 錐形離合器結(jié)構(gòu) 1.2.4帶和銷軸結(jié)構(gòu) 纏繞在四個(gè)銷軸的柔性帶只傳遞最輕的載荷，為了確保帶和每一個(gè)銷軸接觸，外面的銷軸比里面的銷軸要小一些。如圖1-4。 圖1-4 帶和銷軸結(jié)構(gòu) 1.2.5箱體彈簧結(jié)構(gòu) 箱體中的彈簧夾緊軸。因?yàn)楫?dāng)齒輪被固定在軸上的箱體時(shí)，彈簧被拉伸，從而夾緊軸。如圖1-5。 圖1-5 箱體彈簧結(jié)構(gòu) 1.2.6圓環(huán)滾子結(jié)構(gòu) 圓環(huán)防止?jié)L子從軸小端的槽內(nèi)蹦出?？招妮S開槽的末端起到保持架的作用。如圖1-5。 圖1-6 圓環(huán)滾子結(jié)構(gòu) 1.2.7滑動(dòng)楔塊結(jié)構(gòu) 滑動(dòng)楔塊在軸的平面端夾緊。當(dāng)轉(zhuǎn)矩過載時(shí)，它向外展開。使楔塊保持在一起的彈簧拉伸強(qiáng)度等于所傳遞扭矩的極限。如圖1-6。 圖1-7 滑動(dòng)楔塊結(jié)構(gòu) 1.2.8方形桿摩擦盤結(jié)構(gòu) 摩擦盤通過可調(diào)彈簧壓緊。方形盤鎖緊子啊左邊軸內(nèi)的方形孔里，而圓盤鎖緊在右邊軸的方形桿上。如圖1-6。 圖1-8 方形桿摩擦盤結(jié)構(gòu) 1.3設(shè)計(jì)方法 書本所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合、通過網(wǎng)絡(luò)搜集相近產(chǎn)品的設(shè)計(jì)資料，然后根據(jù)現(xiàn)有的資料，結(jié)合所了解的螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)圖。在團(tuán)隊(duì)的努力和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。通過與現(xiàn)有的類似結(jié)構(gòu)進(jìn)行類比，確定螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)，再對(duì)其進(jìn)行充分的討論，保證其機(jī)械性能滿足要求。具體設(shè)計(jì)步驟如下： 1.認(rèn)識(shí)螺旋輸送機(jī) 深入市場了解現(xiàn)有螺旋輸送機(jī)工作原理及發(fā)展?fàn)顩r，初步了解到螺旋輸送機(jī)的外形，尺寸，大致結(jié)構(gòu)和功能。同時(shí)，在圖書館數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)上查找螺旋輸送機(jī)的一些相關(guān)信息。包括螺旋輸送機(jī)的發(fā)展歷史，螺旋輸送機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。了解到一般電螺旋輸送機(jī)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)，特別是核心部件的構(gòu)成。比較和分析保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器的優(yōu)缺點(diǎn),比較和分析螺旋輸送機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)螺旋輸送機(jī)的共同性質(zhì)和共同特征。 2. 構(gòu)思設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)以現(xiàn)有的螺旋輸送機(jī)為基礎(chǔ)。在取得螺旋輸送機(jī)的一些基本資料以后，通過分析現(xiàn)有螺旋輸送機(jī)的不同特點(diǎn)和用途可以對(duì)本次的設(shè)計(jì)題目做一個(gè)初步定位。加之對(duì)現(xiàn)有螺旋輸送機(jī)可能出現(xiàn)的不足之處進(jìn)行改進(jìn)?？汲醪酱_定設(shè)計(jì)方案，并確定此次設(shè)計(jì)的大致功能。 3. 原型初步設(shè)計(jì) 由于設(shè)計(jì)思路是從現(xiàn)有的螺旋輸送機(jī)的改進(jìn)。那么初期設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是在原有的基礎(chǔ)上怎樣使用保護(hù)輕載傳動(dòng)的限制器。在這個(gè)過程中，先形成對(duì)功能模塊的布局。畫出關(guān)鍵機(jī)構(gòu)和聯(lián)接部分的草圖，并借助SolidWorks和AutoCAD軟件作出這些部分的準(zhǔn)確圖形，在準(zhǔn)確的圖形上再次分析布局的合理性，形成一個(gè)初期產(chǎn)品。再由導(dǎo)師的檢驗(yàn)和建議后對(duì)缺陷和不合理的地方進(jìn)行改善。 4. 全面設(shè)計(jì) 在這個(gè)過程中借助SolidWorks、AutoCAD等繪圖和仿真軟件。在導(dǎo)師的指引下并考慮外形的美觀對(duì)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，計(jì)算尺寸、分析應(yīng)力、校核材料等。再根據(jù)機(jī)構(gòu)得分布設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的外形。最后再次分析論證，得出設(shè)計(jì)結(jié)果。 1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 1.4.1 基本任務(wù)與要求 1.設(shè)計(jì)一種高效、便捷的螺旋輸送機(jī)。 2.保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器在螺旋輸送機(jī)上起到良好的保護(hù)輕載的作用。 3.運(yùn)用SolidWorks對(duì)零件建模，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的裝配，和運(yùn)動(dòng)仿真。 1.4.2 擬解決問題 1.功能設(shè)計(jì) 2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)示意圖、裝配圖、零件圖用SolidWorks、AutoCAD等繪制） 3.運(yùn)動(dòng)和受力分析 4. 方案的選擇和對(duì)比 5. 材料選用和校核 6.后期優(yōu)化 1.4.3預(yù)期成果 1. 螺旋輸送機(jī)的工作平順性； 2. 良好保證其良好的輸送的功能； 3. 繪制出螺旋輸送機(jī)裝配圖和零件圖； 4. 利用SolidWorks三維設(shè)計(jì)軟件完成螺旋輸送機(jī)的三維造型； 5. 校核各個(gè)零件，保證各個(gè)零件在其安全使用范圍內(nèi)，使其成為高效、便捷的螺旋輸送機(jī)。 第2章 保護(hù)輕載傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案的分析與確定 2.1 工作原理的分析與選擇 保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器有八種。 現(xiàn)在選四種作為方案對(duì)比.。臂支撐滾子結(jié)構(gòu)離合器、錐型離合器結(jié)構(gòu)、帶和銷軸結(jié)構(gòu)離合器、圓環(huán)滾子結(jié)構(gòu)離合器。 2.1.1臂支撐滾子結(jié)構(gòu)離合器的工作原理： 臂支撐槽內(nèi)的滾子，該槽橫跨安裝在對(duì)接軸兩端的兩個(gè)圓盤（前盤和后盤），彈簧使?jié)L子保持在槽內(nèi)，但是過大的轉(zhuǎn)矩迫使它們出來。利用彈簧的拉力使?jié)L子保持在滾子槽里面，當(dāng)傳動(dòng)遭遇大扭矩的時(shí)候，滾子的離心力就大，拉動(dòng)彈簧，慢慢脫落滾子槽，當(dāng)滾子完全脫落滾子槽的時(shí)候，滾子隨著彈簧掉落，離合器的前盤和后盤的傳動(dòng)被切斷。起到保護(hù)輕載的作用。 （a）正常工作狀態(tài) （b）起輕載保護(hù)工作狀態(tài) 圖2-1 起輕載保護(hù)作用工作前后對(duì)比 2.1.2錐型離合器結(jié)構(gòu)的工作原理： 錐形離合器是通過錐形軸和齒輪上的錐形中心孔相配合而成。通過擰緊螺母壓縮彈簧來增加傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的能力?！皥A錐離合器”是離合器一種，作用與“圓盤離合器”相同，是以構(gòu)件的形狀區(qū)分命名。圓錐離合器是以圓錐代替圓盤，當(dāng)兩個(gè)錐面通過摩擦來轉(zhuǎn)遞扭矩。由于楔作用和作用面積增大的原因，圓錐離合器傳遞的扭矩比圓盤離合器更大。靠軸向小推力能產(chǎn)生錐面大接觸壓力，從而產(chǎn)生大摩擦力，形成足夠的扭矩的原理。主要依靠圓錐軸1與錐套2之間的錐面產(chǎn)生摩擦力，軸帶動(dòng)帶錐套的齒輪或帶輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)出現(xiàn)大的扭矩的時(shí)候，錐面會(huì)產(chǎn)生摩擦打滑，傳動(dòng)逐漸中斷，使用調(diào)整螺母4可以壓緊彈簧3，從而控制錐面之間的摩擦大小。如圖2-2.。 1.圓錐軸 2.齒輪或帶輪本體 3.彈簧 4.鎖緊螺母 圖2-2錐型離合器結(jié)構(gòu)的工作原理 2.1.3帶和銷軸結(jié)構(gòu)離合器的工作原理： 纏繞在四個(gè)銷軸的柔性帶只傳遞最輕的載荷，為了確保帶和每一個(gè)銷軸接觸，外面的銷軸比里面的銷軸要小一些。工作原理是前軸和后軸依靠滾子（銷子）傳動(dòng)扭矩，銷子在前軸和后軸的槽子里，一共有4到5個(gè)銷子，它們都通過柔性帶，當(dāng)做保持架，保持銷子不脫落，當(dāng)當(dāng)傳動(dòng)遭遇大扭矩的時(shí)候，滾子的離心力就大，拉動(dòng)柔性帶，慢慢脫落滾子槽，當(dāng)滾子完全脫落滾子槽的時(shí)候，滾子隨著柔性帶掉落，離合器的前軸和后軸的傳動(dòng)被切斷。起到保護(hù)輕載的作用。如圖2-3.。 圖2-3 帶和銷軸結(jié)構(gòu)離合器結(jié)構(gòu)的工作原理 2.1.4圓環(huán)滾子結(jié)構(gòu)離合器的工作原理： 圓環(huán)防止?jié)L子從軸小端的槽內(nèi)蹦出?？招妮S開槽的末端起到保持架的作用。其工作原理是該槽橫跨安裝在對(duì)接軸兩端的兩個(gè)圓軸（前軸和后軸），圓環(huán)使?jié)L子保持在槽內(nèi)，但是過大的轉(zhuǎn)矩迫使它們出來。利用圓環(huán)的材料力使?jié)L子保持在滾子槽里面，當(dāng)傳動(dòng)遭遇大扭矩的時(shí)候，滾子的離心力就大，膨脹抵住圓環(huán)，圓環(huán)在力的作用下被剪斷，當(dāng)滾子完全脫落滾子槽的時(shí)候，滾子掉落，離合器的前軸和后軸的傳動(dòng)被切斷。起到保護(hù)輕載的作用。如圖2-4.。 圖2-4 圓環(huán)滾子結(jié)構(gòu)離合器結(jié)構(gòu)的工作原理 由上所述，臂支撐滾子結(jié)構(gòu)離合器、帶和銷軸結(jié)構(gòu)離合器、圓環(huán)滾子結(jié)構(gòu)離合器這三種保護(hù)輕載傳動(dòng)的離合器都是利用彈簧、圓環(huán)、柔性帶等束縛著滾子在離合器的槽里面，利用滾子或銷軸當(dāng)做傳遞扭矩的連接機(jī)構(gòu)。其缺點(diǎn)是：第一，當(dāng)滾子從槽里面脫落后，圓環(huán)和柔性帶可能被破壞，再者，滾子脫落掉在地上的時(shí)候，再次使用保護(hù)輕載傳動(dòng)離合器的時(shí)候，需要重新從地上撿起滾子安裝在槽里面。比較麻煩。第二，它們都沒有調(diào)整傳動(dòng)的扭矩大小的功能，只能適應(yīng)單一限制扭矩要求的場合。而錐形離合器的限制扭矩是依靠錐面的摩擦力，不存在破壞機(jī)構(gòu)組件的情況，不用重新安裝組件，而且最重要的是，它可以通過擰緊螺母壓縮彈簧來增加傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的能力。其可調(diào)的范圍比較廣，比較適用于多種場合。 綜上所述，我選擇了圓錐型離合器作為我保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器。作為我設(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器。 2.2 錐形離合器的設(shè)計(jì) 2.2.1螺旋輸送機(jī)構(gòu)原始數(shù)據(jù)表 最高轉(zhuǎn)速(rpm) 3200 離合器主動(dòng)面與被動(dòng)面間隙 1～1.5mm 額定功率/轉(zhuǎn)速(kw/rpm) 6/2800 圓盤與圓錐摩擦離合器安裝軸直徑 Ф25mm 最大輸出扭矩/轉(zhuǎn)速(N.m/rpm) 12.5/2500 輸出功率要求 1.5kW 動(dòng)力輸出軸直徑(mm) Ф25 離合器與軸安裝形式 同軸 動(dòng)力輸出軸連接形式 6mm寬單鍵連接 軸伸出長度（mm） 75 離心式離合器允許外經(jīng)(mm) Φ125 mm 4.2 其他參數(shù)要求表 離合器設(shè)計(jì)類型 摩擦表面 摩擦系數(shù) 錐面式摩擦離合器 鑄鐵-鑄鐵 f＝0.15 2.3設(shè)計(jì)參考步驟 2.3.1 確定離合器需要傳遞的扭矩 Mf＝b·Memax （N·m） 式中： b≥1─扭矩儲(chǔ)備系數(shù)，一般b＝1.2～2 2.4 圓錐式離合器設(shè)計(jì) 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第4卷第29篇第7章“圓錐摩擦離合器”設(shè)計(jì)。 2.4.1確定總體設(shè)計(jì)方案 根據(jù)要求離合器為錐面式摩擦離合器，離心塊與被動(dòng)盤間隙取為1mm。 2.4.2確定離合器需要傳遞的扭矩 一、離合器的理論轉(zhuǎn)矩 由于離合器的設(shè)計(jì)需滿足輸出功率為1.5kW， 根據(jù)公式：， 其中 故 二、計(jì)算離合器需要傳遞的轉(zhuǎn)矩 根據(jù)公式=，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》知: 工況系數(shù)，離合器結(jié)合頻率系數(shù)，滑動(dòng)速度系數(shù)（） 故 2.5初定摩擦面尺寸 圖2-5 錐形離合器計(jì)算圖 2.5.1摩擦面平均直徑 2.5.2摩擦錐的半錐角 取摩擦角半錐角 2.5.3摩擦面寬度 由圖中摩擦面的幾何關(guān)系可知： 則 因?yàn)樗x的錐角稍大，所以D1-D2稍微取大一點(diǎn) 取，又，所以 故 2.5.4離合器脫開間隙 ，取 2.5.5摩擦錐行程 2.6.轉(zhuǎn)矩校核 計(jì)算許用傳遞轉(zhuǎn)矩： 離合器許用傳遞轉(zhuǎn)矩大于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，符合要求。 2.7.摩擦面壓強(qiáng)校核 計(jì)算摩擦面壓強(qiáng)： 摩擦面壓強(qiáng)小于許用壓強(qiáng)，符合要求。 2.8.計(jì)算所需的軸向力與脫開力： 2.8.1接合時(shí)軸向壓力 6.2脫開力 2.9.平鍵的選擇 圖2-6 鍵的結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)GB/T1093-2003已知軸的直徑是25mm，所以平鍵的寬度選擇b=8mm，h=7.3，L=90mm 第3章 螺旋輸送機(jī)總體設(shè)計(jì)方案的分析與確定 3.1輸送物料的運(yùn)動(dòng)分析 物料在旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)中的運(yùn)動(dòng)，不隨螺旋體轉(zhuǎn)動(dòng)，而只在旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片推動(dòng)下沿螺旋向前移動(dòng)。物料顆粒在輸送過程中，物料的運(yùn)動(dòng)由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響，物料的運(yùn)動(dòng)并非是單純的沿軸線作直線運(yùn)動(dòng)，而是在一直復(fù)合運(yùn)動(dòng)中沿螺旋軸運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)螺旋面的升角a在展開的狀態(tài)時(shí)，螺旋線用一條斜直線來表示，則旋轉(zhuǎn)螺旋面作用于半徑為r(離螺旋軸線的距離)處的物料顆粒A上的力為乓。由于磨擦的原因，凡的方向與螺旋線的法線方向偏離了OP角。此力可分解為切向分力P,j和法向分力P,6。如圖2.1所示。 圖3—1 物料顆粒受力分析圖 圖中φ角是由物料對(duì)螺旋面的摩擦角P及螺旋表面粗糙程度決定的。對(duì)于一般沖壓而成或經(jīng)過很好加工的螺旋面，可以不考慮螺旋表面粗糙程度對(duì)v角的影響，此時(shí)可取φ≈α。 物料顆粒A在合力P合的作用下，在料槽中進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，即具有圓周速度和軸向速度，其合成速度V合，圖2.2表示了其速度的分解。 圖3—2 物料顆粒速度分解圖 若螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)為n，處于螺旋面上的被研究物料顆粒A的運(yùn)動(dòng)速度，由圖中三角形ABC可得: V合=AB sinα 〔3-1〕 因?yàn)锳B=，所以V合 =· 〔3-2〕 圓周速度為V圓 =V合 sin()=· 〔3-3〕 以摩擦系數(shù)代入上式，得： V圓 =· 〔3-4〕 由于，以及， 因此，將上述各式代入并經(jīng)過換算，便可以求得物料顆粒的圓周速度計(jì)算公式: V圓 = ·， 〔3-5〕 式中s-螺旋的螺距(m):n一螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)(rpm);r一研究的物料顆粒離軸線的半徑距離(m)；物料與螺旋面的摩擦系數(shù)，。 若使公式V圓 對(duì)r求一次導(dǎo)數(shù)，并令其值，便可求出存在V圓 最大值的半徑為 〔3-6〕 同樣，根據(jù)圖示的速度分解關(guān)系，可得物料顆粒的軸向輸送速度的計(jì)算公式： 〔3-7〕 以摩擦系數(shù)代人上式得： 由于，以及， 因此，將上述各式代人并經(jīng)過換算，便可以求得物料顆粒的軸向速度計(jì)算公式： 〔3-8〕 從上式可以看出，在一定的轉(zhuǎn)速下螺距s在某一范圍內(nèi)物料可以得到較好的軸向輸送速度，螺距過大或者過小，都會(huì)影響物料的軸向速度。 3.2螺旋輸送器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.2.1 螺旋輸送器傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)用于輸送物體的螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),兩班制,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷教平穩(wěn),允許輸送誤差為0.5%,批量生產(chǎn)。卷筒的工作轉(zhuǎn)速為nw=11.46r/min，滾筒的效率為0.96，三相交流電壓為380V/220V，使用折舊周期為5年。 3.2.2螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)方案 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。 確定傳動(dòng)方案：其傳動(dòng)方案如下： 圖3-3 螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)布置圖圖 3.3 螺旋輸送器的零部件設(shè)計(jì)選型 3.3.1 選擇電動(dòng)機(jī) 合理的選擇電動(dòng)機(jī)是正確使用的先決條件。選擇恰當(dāng)，電動(dòng)機(jī)就能安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行；選擇得不合適，輕者造成浪費(fèi)，重者燒毀電動(dòng)機(jī)。選擇電動(dòng)機(jī)的內(nèi)容包括很多，例如電壓、頻率、功率、轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、防護(hù)形式、結(jié)構(gòu)形式等，但是結(jié)合農(nóng)村具體情況，需要選擇的通常只是功率、轉(zhuǎn)速、防護(hù)形式等幾項(xiàng)比較重要的內(nèi)容，因此在這里介紹一下電動(dòng)機(jī)的選擇方法及使用。 3.1電動(dòng)機(jī)選擇步驟 電動(dòng)機(jī)的選擇一般遵循以下三個(gè)步驟： 3.1.1 型號(hào)的選擇 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)很多，通常選用異步電動(dòng)機(jī)。從類型上可分為鼠籠式與繞線式異步電動(dòng)機(jī)兩種。常用鼠籠式的有J、J2、JO、JO2、JO3系列的小型異步電動(dòng)機(jī)和JS、JSQ系列中型異步電動(dòng)機(jī)。繞線式的有JR、JR O2系列小型繞線式異步電動(dòng)機(jī)和JRQ系列中型繞線式異步電動(dòng)機(jī)。 從電動(dòng)機(jī)的防護(hù)形式上又可分為以下幾種： 1．防護(hù)式。這種電動(dòng)機(jī)的外殼有通風(fēng)孔，能防止水滴、鐵屑等物從上面或垂直方向成45o以內(nèi)掉進(jìn)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，但是灰塵潮氣還是能侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，它的通風(fēng)性能比較好，價(jià)格也比較便宜，在干燥、灰塵不多的地方可以采用?！癑”系列電動(dòng)機(jī)就屬于這種防護(hù)形式。 2．封閉式。這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，定子繞組等都裝在一個(gè)封閉的機(jī)殼內(nèi)，能防止灰塵、鐵屑或其它雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，但它的密封不很嚴(yán)密，所以還不能在水中工作，“JO”系列電動(dòng)機(jī)屬于這種防護(hù)形式。在農(nóng)村塵土飛揚(yáng)、水花四濺的地方（如農(nóng)副業(yè)加工機(jī)械和水泵）廣泛地使用這種電動(dòng)機(jī)。 3．密封式。這種電動(dòng)機(jī)的整個(gè)機(jī)體都嚴(yán)密的密封起來，可以浸沒在水里工作，農(nóng)村的電動(dòng)潛水泵就需要這種電動(dòng)機(jī)。 實(shí)際上，農(nóng)村用來帶動(dòng)水泵、機(jī)磨、脫粒機(jī)、扎花機(jī)和粉碎機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械的小型電動(dòng)機(jī)大多選用JO、JO2系列電動(dòng)機(jī)。 在特殊場合可選用一些特殊用途的電動(dòng)機(jī)。如JBS系列小型三相防爆異步電動(dòng)機(jī)，JQS系列井用潛水泵三相異步電動(dòng)機(jī)以及DM2系列深井泵用三相異步電動(dòng)機(jī)。 3.1.2 功率的選擇 一般機(jī)械都注明應(yīng)配套使用的電動(dòng)機(jī)功率，更換或配套時(shí)十分方便，有的農(nóng)業(yè)機(jī)械注明本機(jī)的機(jī)械功率，可把電動(dòng)機(jī)功率選得比它大10%即可（指直接傳動(dòng)）。一些自制簡易農(nóng)機(jī)具，我們可以憑經(jīng)驗(yàn)粗選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，用測得的電功率來選擇電動(dòng)機(jī)功率。 電動(dòng)機(jī)的功率不能選擇過小，否則難于啟動(dòng)或者勉強(qiáng)啟動(dòng)，使運(yùn)轉(zhuǎn)電流超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過熱以致燒損。電動(dòng)機(jī)的功率也不能選擇太大，否則不但浪費(fèi)投資，而且電動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷下運(yùn)行，其功率和功率因數(shù)都不高，造成功率浪費(fèi)。 選擇電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，還要兼顧變壓器容量的大小，一般來說，直接啟動(dòng)的最大一臺(tái)鼠籠式電動(dòng)機(jī)，功率不宜超過變壓器容量的1/3。 3.1.3 轉(zhuǎn)速的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)盡量與工作機(jī)械需要的轉(zhuǎn)速相同，采用直接傳動(dòng)，這樣既可以避免傳動(dòng)損失，又可以節(jié)省占地面積。若一時(shí)難以買到合適轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，可用皮帶傳動(dòng)進(jìn)行變速，但其傳動(dòng)比不宜大于3。 異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min等。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般要低2%～5%，在功率相同的情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低體積越大，價(jià)格也越高，而且功率因數(shù)與效率較低；高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)也有它的缺點(diǎn)，它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小而啟動(dòng)電流大，拖動(dòng)低轉(zhuǎn)速的農(nóng)業(yè)機(jī)械時(shí)傳動(dòng)不方便，同時(shí)轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)軸承容易磨損。 3.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 根據(jù)已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 ① 由公式 P1=Fv=1500×1.2=7.5 kw 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n1=960.56. r/min ② 求電機(jī)功率P5 P= P電η η=ηa·ηb·η齒2·ηz3 P= Fv 查閱資料可得：選取?1=0.99 — 錐形離合器型聯(lián)軸器 ?2=0.97 — 6級(jí)精度齒輪的效率 ?3=0.98— 7級(jí)精度齒輪的效率 ?4=0.938 — 滾動(dòng)滾子軸承的效率 ?5=0.96—滾子鏈傳動(dòng) 則?總=η1η2η3η4η5=0.8503 P5===7.127 kw 查閱資料可得：取 i=8~60 則 n5=n1i=114.65×(8~40)=917.2~4586 (r/min) 電動(dòng)機(jī)符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500、3000，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)比，顯然選擇1000 r/min的同步轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)比較合適。 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 極數(shù) 額定轉(zhuǎn)速 最大轉(zhuǎn)矩 (額定轉(zhuǎn)矩) Y160M-6 7.5kw 1000 r/min 6 970r/min 7.5kw 3.3 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 （1）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：i總=nmnw=8.88 （2）分配各級(jí)傳動(dòng)比：取i鏈=1.31，則減速器為傳動(dòng)比為6.78.。i1=（1.3-1.6）i2，取得i1=3，經(jīng)計(jì)算i1=2.26.。 3.4 傳動(dòng)裝置的各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力裝置參數(shù) （1）Ⅰ軸轉(zhuǎn)速n1=nm=960r/min Ⅱ軸轉(zhuǎn)速n2=nm/ i1=320 r/min Ⅲ軸轉(zhuǎn)速n3=n2/ i2=141.6 r/min 螺旋輸送器n螺=n3/ i3=108.1 r/min 3.5 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 要求從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=108rpm，載荷平穩(wěn)，鏈傳動(dòng)中心距不應(yīng)小于550mm，要求中心距可調(diào)整。 　　1、選擇鏈輪齒數(shù) 　　鏈傳動(dòng)速比：1.31 　　　　　　　　 　　由表6-5選小鏈輪齒數(shù)z1=25。 　　大鏈輪齒數(shù)z2=iz1=3.23×25=81，z2<120，合適。 　　2、確定計(jì)算功率 　　已知鏈傳動(dòng)工作平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由表6-2選KA=1.3，計(jì)算功率為 　　　　　　　　Pc=KAP=1.3×7.5kW=9.75kW 　　3、初定中心距a0，取定鏈節(jié)數(shù)Lp 　　初定中心距a0=(30~50)p，取a0=40p。 　　　　　　　　　 　　取Lp =136節(jié)(取偶數(shù))。 　　4、確定鏈節(jié)距p 　　首先確定系數(shù)KZ，KL，KP。 　　由表6-3查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ=1.34； 　　由圖6-9查得KL=1.09。 　　選單排鏈，由表6-4查得KP=1.0。 　　所需傳遞的額定功率為 　　　　　　　　 　　由圖6-7選擇滾子鏈型號(hào)為10A，鏈節(jié)距p=15.875mm。 　　5、確定鏈長和中心距 　　鏈長L=Lp p/1000=136×15.875/1000=2.16m 　　中心距 　　　　　　 　　　　　　　 　　a>550mm，符合設(shè)計(jì)要求。 　　中心距的調(diào)整量一般應(yīng)大于2p。 　　△a≥2p=2×15.875mm=31.75mm 　　實(shí)際安裝中心距 　　a'=a-△a=(643.3-31.75)mm=611.55mm 　　6、求作用在軸上的力 　　鏈速 　　　　　 　　工作拉力　　F=1000P/v=1000×7.5/6.416=1168.9N 　　工作平穩(wěn)，取壓軸力系數(shù)KQ=1.2 　　軸上的壓力　　FQ=KQ F=1.2×1168.9N=1402.7N 　　7、選擇潤滑方式 　　根據(jù)鏈速v=6.416m/s，鏈節(jié)距p=15.875，按圖6-8鏈傳動(dòng)選擇油浴或飛濺潤滑方式。 　　設(shè)計(jì)結(jié)果：滾子鏈型號(hào)10A-1×136GB1243.1-83，鏈輪齒數(shù)z1=25，z2=81，中心a＇=611.55mm，壓軸力FQ=1402.7N。 第4章 螺旋輸送機(jī)零部件的校核和主要尺寸 高速軸軸承 FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N 軸承的型號(hào)為6008，Cr=16.2 kN FA/COr=0 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 查表得fP=1.2徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=1，Y=0 =1.2×（1×352）=422.4 N 驗(yàn)算6008的壽命 驗(yàn)算右邊軸承 鍵的校核 鍵1 10×8 L=80 GB1096-79 則強(qiáng)度條件為 查表許用擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠 鍵2 12×8 L=63 GB1096-79 則強(qiáng)度條件為 查表許用擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器選擇為TL8型彈性聯(lián)軸器 GB4323-84 減速器的潤滑 1.齒輪的潤滑 因齒輪的圓周速度<12 m/s，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。 高速齒輪浸入油里約0.7個(gè)齒高，但不小于10mm，低速級(jí)齒輪浸入油高度約為1個(gè)齒高（不小于10mm），1/6齒輪。 2．滾動(dòng)軸承的潤滑 因潤滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度V≥1.5～2m/s所以采用飛濺潤滑， 主要尺寸及數(shù)據(jù) 箱體尺寸: 箱體壁厚 箱蓋壁厚 箱座凸緣厚度b=15mm 箱蓋凸緣厚度b1=15mm 箱座底凸緣厚度b2=25mm 地腳螺栓直徑df=M16 地腳螺栓數(shù)目n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=M12 聯(lián)接螺栓d2的間距l(xiāng)=150mm 軸承端蓋螺釘直徑d3=M8 定位銷直徑d=6mm df 、d1 、d2至外箱壁的距離C1=18mm、18 mm、13 mm df、d2至凸緣邊緣的距離C2=16mm、11 mm 軸承旁凸臺(tái)半徑R1=11mm 凸臺(tái)高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定 外箱壁至軸承座端面距離L1=40mm 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離△1=10mm 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離△2=10mm 箱蓋，箱座肋厚m1=m=7mm 軸承端蓋外徑D2 ：凸緣式端蓋：D+（5～5.5）d3 以上尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)資料。 第5章 錐形離合器零部件設(shè)計(jì) 5.1錐形離合器彈簧的設(shè)計(jì) 在錐形離合器結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩限制器中,彈簧起的作用是依靠螺母的鎖緊,提供彈簧力壓緊齒輪或帶輪本體,進(jìn)而改變齒輪或帶輪本體的錐面與圓錐軸的錐面之間的摩擦力,從而起到調(diào)整錐形離合器的扭矩的作用。如圖（5-1）。 1.圓錐軸 2.齒輪或帶輪本體 3.彈簧 4.鎖緊螺母 圖5-1錐型離合器結(jié)構(gòu)的工作原理 5.1.1彈簧的設(shè)計(jì)選型計(jì)算 已知條件:設(shè)計(jì)一圓柱形螺旋壓縮彈簧，簧絲剖面為圓形。已知最小載荷Fmin=200N，最大載荷Fmax=5000N，工作行程h=20mm，彈簧Ⅱ類工作，要求彈簧外徑不超過12mm，端部并緊磨平。 　　　(1)選擇彈簧材料和許用應(yīng)力。 選用C級(jí)碳素彈簧鋼絲。取較大的d值，選C=5.3。 　　仍由C=(D-d)/d，得d=4.4mm。 　　查表12-4得sb=1520MPa，由表12-3知[t]=0.41sb=644MPa。 　　(2) 計(jì)算彈簧絲直徑d 　 　由式 　　　　得K=1.29 　　 由式　　　　　 得d≥3.7mm。 　　可知：d=4mm滿足強(qiáng)度約束條件。 　　(3) 計(jì)算有效工作圈數(shù)n 　　由圖12-4確定變形量 λmax： λmax=16.7mm。 　　查表12-3，G=79000N/， 　　由式　 　　　得n=9.75 　　取n=10，考慮兩端各并緊一圈， 則總?cè)?shù)n1=n+2=12。至此，得到了一個(gè)滿足強(qiáng)度與剛度約束條件的可行方案，但考慮進(jìn)一步減少彈簧外形尺寸與重量，再次進(jìn)行試算。 　　試算(三)： 　　(1)仍選以上彈簧材料，取C=6，求得K=1.253，d=4mm 　　　 查表12-4，得[t]=0.41sb=623MPa。ssb==1520MPa， 　　(2) 計(jì)算彈簧絲直徑。得d≥3.91mm。知d=4mm滿足強(qiáng)度條件。 　　(3)計(jì)算有效工作圈數(shù)n。由試算(二)知，λmax=16.7mm，G=79000N/， 　　　　由式　　　 得n=4.11 　　　　取n=6.5圈，仍參考兩端各并緊一圈，n1=n+2=6.5。 　　這一計(jì)算結(jié)果即滿足強(qiáng)度與剛度約束條件，從外形尺寸和重量來看，又是一個(gè)較優(yōu)的解，可將這個(gè)解初步確定下來，以下再計(jì)算其它尺寸并作穩(wěn)定性校核。 　　(4) 確定變形量 λmax、λmin、λlim和實(shí)際最小載荷Fmin 　　　　彈簧的極限載荷為：　 　　因?yàn)楣ぷ魅?shù)由6.11改為6.5，故彈簧的變形量和最小載荷也相應(yīng)有所變化。 　　由式 　　　　得： 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　λmin=λmax－h(huán)=(17.77-10)mm=7.77mm 　　　　　　　　　 　　 (5) 求彈簧的節(jié)距p、自由高度H0、螺旋升角γ和簧絲展開長度L 　　在Fmax作用下相鄰兩圈的間距δ≥0.1d=0.4mm，取δ=0.5mm，則無載荷作用下彈簧的節(jié)距為 　　　　　　p=d+λmax/n+δ1 =(4+17.77/6.5+0.5)mm=2.23mm 　　p基本符合在(1/2～1/3)D2的規(guī)定范圍。 　　端面并緊磨平的彈簧自由高度為 　　　　　　　　　　 　　取標(biāo)準(zhǔn)值H0=52mm。 　　無載荷作用下彈簧的螺旋升角為 　　　　　　　　　　 　　基本滿足γ=5°～9°的范圍。 　　彈簧簧絲的展開長度 　　　　　　　　　　 　　(6) 穩(wěn)定性計(jì)算 　　　　　　b=H0/D2=52/24=2.17 　　采用兩端固定支座，b=2.17<5.3，故不會(huì)失穩(wěn)。 　　(7) 繪制零件工作圖。 圖5-2 彈簧零件圖 5.2錐形離合器錐形軸的設(shè)計(jì) 由論文2.5節(jié) 初定摩擦面尺寸可知，錐面的摩擦角半錐角。根據(jù)錐形離合器選用的調(diào)整螺母為M6的螺母。所以軸的最前端做成M6的螺紋軸，軸全部攻絲是為了調(diào)整的行程更長。然后設(shè)計(jì)錐面，根據(jù)2.5節(jié) 初定摩擦面尺寸取得錐形面在水平方向上的寬度為33mm，半錐角為20°。錐面因?yàn)槭桥浜厦妫砸蟊容^高表面精度，所以其表面粗糙度為1.6。其余表面根據(jù)情況為3.2或者12.5.。 此錐形軸與電機(jī)軸自成一體，可采用焊接，或者非標(biāo)設(shè)計(jì)方法，做成一體。避免了中間采用聯(lián)軸節(jié)，同時(shí)保證錐形離合器的錐形軸負(fù)載錐形孔齒輪或帶輪的重力和慣性力時(shí)的剛度。 基于以上設(shè)計(jì)，繪制了錐形離合器錐形軸的零件圖。如圖5-3.。 圖5-3 錐形離合器錐形軸零件圖 5.2錐形離合器錐形孔齒輪的設(shè)計(jì) 由錐形離合器錐形孔的設(shè)計(jì)屬于非標(biāo)設(shè)計(jì)，在選好減速器后，拆卸下其小齒輪，使用普通車床再車一個(gè)安裝孔和一個(gè)錐面孔。或者重新加工一整個(gè)齒輪，再配合安裝。 其設(shè)計(jì)過程為:根據(jù)傳動(dòng)比，負(fù)載，扭矩等選用模數(shù)，計(jì)算出齒數(shù)，中徑等信息?；蛘哒f，直接測繪原來的變速器的齒輪，得出以上信息，然后再加工，根據(jù)以上信息，設(shè)計(jì)出其齒寬為40mm，模數(shù)為2，齒數(shù)為12，中徑為71mm。然后根據(jù)錐形軸的尺寸，設(shè)計(jì)錐面與之配合，還有安裝孔，所以，齒輪左邊還要加一段圓凸臺(tái)，所以其總寬為60mm。錐面的設(shè)計(jì)是參考軸的，其錐面孔要與錐形軸的錐面相配合，所以，半錐角也為20°。表面粗糙度為1.6。其余表面根據(jù)情況為3.2或者12.5.。 基于以上設(shè)計(jì)，繪制了錐形離合器錐形軸的零件圖。如圖5-4。 圖5-4 錐形離合器錐形孔齒輪零件圖 半剖圖 第6章 錐形離合器零部件工藝設(shè)計(jì) 工藝是生產(chǎn)過程中的程序,方法和技巧,它體現(xiàn)了生產(chǎn)活動(dòng)中的技術(shù)水平，我們所謂的工藝流程就是是在同時(shí)顧及安全和經(jīng)濟(jì)兩種因素的同時(shí)，結(jié)合我們的設(shè)計(jì)思想，作出的一個(gè)更合理性的，更符合現(xiàn)狀和未來發(fā)展的生產(chǎn)方法的一系列順序操作。? 錐形離合器的零部件在設(shè)計(jì)出來之后，需要加工制造將這些零件制作出來，然后安裝在螺旋輸送器上面。要制造這些零件，就必然涉及到編制這些零件的工藝，并跟蹤零件的工藝制造出零件，裝配并試驗(yàn)。工藝的編制方法是根據(jù)零件圖上的精度和表面粗糙度的要求編制的。 6.1錐形離合器彈簧的設(shè)計(jì) 彈簧生產(chǎn)工藝? 彈簧的生產(chǎn)工藝就是根據(jù)彈簧的使用要求制定的滿足產(chǎn)品所必需的特性的一系列生產(chǎn)方法。?一般的工藝流程為：? 繞制成型——熱處理——端面處理（可選）——強(qiáng)化處理（可選）－熱處理（可選）——表面處理（可選）。 ?一、成型? 普通壓縮彈簧的加工制造分冷成型和熱成型兩種加工工藝。?首先介紹彈簧冷卷工藝：一般彈簧鋼絲線徑小于16mm的時(shí)候，考慮成本及加工的批量性，采用冷成型工藝。加工設(shè)備有進(jìn)口、國產(chǎn)各種繞簧機(jī)，像臺(tái)灣的自如行，洛陽的機(jī)床廠以及一些自制設(shè)備。?當(dāng)材料大于一定的規(guī)格，冷成型加工設(shè)備無法滿足要求時(shí)，或者材料的加工特性要求，比如耐熱彈簧鋼，采用熱成型工藝，即將彈簧材料加熱到一定溫度后在進(jìn)行成型加工。該設(shè)備一般采用進(jìn)口設(shè)備，較好的是德國、英國企業(yè)制造的，造價(jià)很高。國內(nèi)一些小規(guī)模的企業(yè)采用普通車床改制。? 二、熱處理? 彈簧的熱處理一種是去應(yīng)力退火，對(duì)于冷拔碳素彈簧鋼絲、油淬火回火鋼絲，具備了彈簧加工所需要的強(qiáng)度，，但需要消除繞制產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定彈簧尺寸，提高鋼絲的抗拉強(qiáng)度和彈性極限。。?還有一種鋼絲強(qiáng)度很低，需要對(duì)繞制的彈簧進(jìn)行淬火、回火處理。 ?三、端面處理? 為了保證壓縮彈簧的垂直度，使兩支承圈的端面與其他零件保持接觸，減少撓度，保障主機(jī)特性，一般壓縮彈簧的兩端面均要進(jìn)行磨削加工。一般均采動(dòng)磨削處理。 ?四、強(qiáng)化處理? 為了使彈簧表層產(chǎn)生與工作應(yīng)力相反的殘余應(yīng)力，提高彈簧的承載能力、使用壽命，在加工制造過程中采取的一些強(qiáng)化措施，比如強(qiáng)壓、立定處理、噴丸處理? 五、表面處理：電泳漆、噴塑、電鍍等? 為了提高彈簧的耐腐蝕能力，或者美觀性，對(duì)加工后的彈簧表面進(jìn)行處理。常用的表面處理有電泳漆、噴塑、電鍍等 綜上所述，本文彈簧的工藝為：繞制成型（冷成型）——熱處理——端面處理——強(qiáng)化處理－熱處理——表面處理。 6.2錐形離合器錐形軸的工藝設(shè)計(jì) 6.1.1錐形離合器錐形軸毛坯的選擇 因?yàn)殡x合器的錐形軸是非標(biāo)零件，而且又是單件小批量生產(chǎn)，所以毛坯的材料為45鋼的圓棒料，棒料直徑要比軸的最大直徑51mm要大，取直徑為55mm。? 6.1.2錐形離合器錐形軸粗精加工的劃分 由圖可知，其余表面粗糙度為12.5um，這些表面就是毛坯面，不需要加工。而表面粗糙度為6.3um的表面就需要粗加工，即粗車，而錐面的表面粗糙度為1.6um，配合精度比價(jià)高，所以，需要采用精車，或者是粗磨。 6.1.3錐形離合器錐形軸工藝方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)以上所述，制定了加工方案如下： 1毛坯檢查→2 粗車直徑為51的外圓及端面→3粗車直徑為30的外圓及端面→4粗車圓錐面→5粗車直徑為6螺紋桿→6 攻絲M6的螺紋→7精車圓錐面→8倒角→9去毛刺→10檢查零件尺寸和精度是否合格 6.2錐形離合器錐形孔齒輪的工藝設(shè)計(jì) 齒輪的加工需要滾齒機(jī)或插齒機(jī)，加工比較復(fù)雜。 6.2.1錐形離合器錐形孔齒輪毛坯的選擇 因?yàn)殡x合器的錐形孔齒輪是非標(biāo)零件，而且又是單件小批量生產(chǎn)，所以毛坯的材料為40Cr鋼的圓棒料，棒料直徑要比軸的最大直徑54mm要大，取直徑為75mm。? 6.2.2錐形離合器錐形孔齒輪粗精加工的劃分 由圖可知，其余表面粗糙度為12.5um，這些表面就是毛坯面，不需要加工。而表面粗糙度為6.3um的表面就需要粗加工，即粗車，而錐面的表面粗糙度為1.6um，配合精度比價(jià)高，所以，需要采用精車，或者是粗磨。 6.1.3錐形離合器錐形孔齒輪工藝方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)以上所述，制定了加工方案如下： 1毛坯檢查→2 粗車直徑為74的外圓及端面→3粗車直徑為74的外圓及端面→4齒輪加工（插齒機(jī)）→5粗車直徑為50的外圓凸臺(tái)及端面→6 粗車錐面孔→7精車圓錐面孔→8鉆直徑為6的孔→9倒角→10去毛刺→11檢查零件尺寸和精度是否合格。 總 結(jié) 本文詳細(xì)設(shè)計(jì)保護(hù)輕載傳動(dòng)的螺旋輸送器。其驅(qū)動(dòng)裝置主要包括電動(dòng)機(jī)、鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是是螺旋輸送器動(dòng)力源，我們設(shè)計(jì)的電螺旋輸送器，具有以下特點(diǎn)： 1、 結(jié)構(gòu)小負(fù)載大 2、 有輕載保護(hù)能力； 3、 結(jié)構(gòu)是模塊化的，組裝非常方便； 更基于以上特點(diǎn)，本作品的應(yīng)用前景非常廣闊，具有很大的市場開發(fā)價(jià)值。尤其適用于工業(yè)領(lǐng)域中的使用。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在校內(nèi)指導(dǎo)xx老師的悉心指導(dǎo)下完成，他們有著豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論教學(xué)知識(shí)，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，也使我更加系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的知識(shí)，更加強(qiáng)了我對(duì)CAD和SolidWorks制圖的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，重新學(xué)習(xí)了關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械工程材料，機(jī)械制造技術(shù)，機(jī)械制圖等相關(guān)知識(shí)，并鍛煉了把理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是來源于機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，老師不厭其煩地回答我們的提問，認(rèn)真解答了我們的疑問，并給我們講解了相關(guān)技術(shù)知識(shí)，使我們對(duì)夾具有了直接的認(rèn)識(shí)。 我所做的保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器，是我也以前幾乎沒怎么接觸過的。剛拿到課題的時(shí)候，都不知道是什么意思，覺得特別難，真是萬事開頭難，不知道從哪開始下筆。我靜下心來，查閱大量的相關(guān)資料，開始了解保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器的有關(guān)知識(shí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的提高。通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我意識(shí)到自己所學(xué)的知識(shí)很少，而且也比較難將其應(yīng)用到實(shí)際中。自己所要學(xué)習(xí)的知識(shí)太多了，學(xué)習(xí)也是一個(gè)長期積累的過程。 同時(shí)在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，鍛煉自己查閱資料的能力，游覽和篩選有用資料的能力，也鍛煉自己自學(xué)的能力。在遇到不懂得問題，我主動(dòng)向老師請(qǐng)教，自己在思考和融會(huì)貫通，把問題搞明白。在此期間，我培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，在遇到問題時(shí)，我會(huì)靜下心，仔細(xì)分析出問題的原因，找到合理的方法。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中指導(dǎo)老師對(duì)我繪制的二維工程圖進(jìn)行了認(rèn)真審核，指出了不少不合理的地方，并耐心講解了原因和解決的辦法。還對(duì)我的畢業(yè)論文和所有相關(guān)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行了認(rèn)真的審核，讓我得以順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。在此向xx老師表示衷心的感謝和誠摯的敬意！ 由于自己的水平有限，在保護(hù)輕載傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩限制器設(shè)計(jì)方面，難免會(huì)出現(xiàn)問題，希望老師和同學(xué)們多提出寶貴的意見。 參考文獻(xiàn) [1]張仁敬，王紅軍，鋼球式扭矩限制聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)[J].科技信息，1994 [2]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第2版.第3卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [3]汪愷.機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.第3卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [4] 鄭文緯，吳克堅(jiān).機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，1997 [5]劉鴻文.材料力學(xué)1（第四版）[M].高等教育出版社.2003 [6] 機(jī)械工程手冊編委會(huì).機(jī)械工程手冊[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982