蜂窝煤成型机设计【液压式】（全套含CAD图纸）
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1 第 1章 绪 论 机械式蜂窝煤机概述 随着蜂窝煤在我国城市的推厂和普及，越来越多的蜂窝煤成型机 (下简称蜂窝煤机 )正源源不断涌向市场 ，面对规格品种繁多、型式结构各异的蜂窝煤机如何选定其技术与经济指标、评价其性能 比较其优劣， 是机器的设计 制造者和使用者极为关切的问题。 蜂窝煤机的结构应尽量简单 其工艺性要好，便于制造与装配； 其维修性要好，便于调整和修理。蜂窝煤机的噪声应符合国家规定的标准； 机器中储存油、气的部位，应避免跑冒滴漏；使职工有一个良好的工作环境。蜂窝煤机应操作方便、安全可靠，容易掌握，不 易发生故障和操作错误。蜂窝煤机的造型应美观， 色彩谐调， 富有时代感蜂窝煤机的功能要齐全，质量要好，机械化程度要高，尽可能地减少操作人的体力劳动。总之，对以上蜂窝煤机的技术与经济指标的基本要求，我们要综合地进行选择和考虑；力求蜂窝煤机在上述每项指标要求上达到最佳程度，使蜂窝煤机更加日臻完善。 新型液压式蜂窝煤成型机是在总结国内外经验的基础上，结合我国国情开发研制的一种新型蜂窝煤成型机。在该机未获成功以前，国内基本上生产的都是四立柱机械传动式蜂窝煤成型机，它的缺点是传动系统振动大，工作时噪声高，安全条件差。如 果改用液压传动方式就没有这些问题，只是由于液压传动本身的速度限制，设计出的蜂窝煤机生产效率低，没有实际使用价值而这次设计出的液压式蜂窝煤机其成功之处就在于不增大电动机功率的情况下，较好地解决了液压式蜂窝煤机液压缸冲压速度的限制而生产效率低的缺点。通过有效途径大大提高了劳动生产率。 内外 蜂窝煤成型机的现状简述 现代社会能源不断在减少，全世界都在呼吁要节约、合理利用能源。我国煤炭数量大，但是人口多的问题使我们消耗的资源也多，不管是在工业还是在农业生活方面蜂窝煤的使用广泛，各式各样的蜂窝煤被用在不 同的场合。但是煤的大量使用破坏了我们的生活环境，因此越来越多的人开始研究环保型的蜂窝煤，其中秸秆蜂窝煤最为突出。伴随社会的发展，我们不仅需要改进蜂窝煤原料的配制，同时需要改进蜂窝煤成型机的整体结构，使它达 到 简便实用，成本低廉的目的。本课题的设计研究有利于更高效更安全地生产出实用的蜂窝煤，从而以实现节约原料资源和提高生产效益的目的。 2 随着煤炭行业的快速发展和相关政策的调整， 我国蜂窝煤机的各方面呈现出一派新气象。 目前由于五工位转盘冲压式蜂窝煤机在我国使用技术已普及成熟，有可改进使其加工双层成分型煤，发展点火 自燃式蜂窝煤的前景，而加工的型煤适合目前最普及的民用炉具等优点。这种成型机有双冲头和单冲头两种机型，农村民用煤经营户大都选择单冲型蜂窝煤成型机 最近，一种使用普通照明电生产蜂窝煤的设备 节能高效蜂窝煤机，由石家庄市金豹节能技术研究所研制成功，并获得国家授权专利及专利博览会金奖 新一代节能高效蜂窝煤机较传统的蜂窝煤机相比有以下几大忧点： 1省电 ； 2安装方便、可流动作业 ； 3生产的蜂窝煤成本低、利润高。 而四川宜宾齿轮厂生产的 出渣机构中的皮带栅轮是由出渣栅轮和轴组成的。由于该种 结构润滑困难，防尘性能差等， 致使栅轮在使用过程中轴孔和轴极易磨损， 造成整个出渣机构阻力增大， 栅轮跳动大， 皮带极易破损， 断裂为了解决这一问题， 找们将其转动部分换成轴承转动机构，再加上密封性能良好的防尘盖板、解决了皮带栅轮的润滑和防尘问题，延长了其使用寿命。 由攻义市机械制造有限 公司生产的系列型煤机械可生产方煤、圆煤、多孔煤、梅花型煤等， 一 机多用，生产不同型号的煤，可做新型点火煤，机械性能远远超过同类产品，生产的产品外观平整光滑、燃烧良好。本型煤系列产品结构新颖合理，坚固耐用，压力大，稳定性强，传动 平稳，操作简单，维修方便，使用性能强，机械性能远远超过同类型各种蜂窝煤机。最新型的第六代蜂容煤机以动力小，耗电少，自动化程度高等特点深受广大用户的好评，是型煤加工厂、个体专业户理想的型煤加工工具。 总之，我国蜂窝煤机功能正在不断完善，种类也在不断增加，这也势必推动我国煤炭行业的迅速发展。 产品图样 3 图 14 第 2 章 机械冲压式蜂窝煤成型机分析 器的功能和设计要求 冲压式峰窝煤成型机是我国城镇峰窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成 型性能好、经久耐用、维修方便等优点而被广泛采用。新一代的成型设备当充分考虑蜂窝煤加工工艺的特点，力求技术上先进，生产上适用，机械结构紧凑，运转安全可靠，操作简单，维修方便，以获得技术上和经济上好的效益。 冲压式峰窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模简内，经冲头冲压成峰窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： （ 1）粉煤加料； （ 2）冲头将蜂窝煤压制成型； （ 3）清除冲头的积屑的扫屑运动； （ 4）将在模简内的冲压后的蜂窝煤脱模； （ 5）将冲压成型的蜂窝煤输送。 机作用 该 煤机能完成如下的动作循环：冲头往下冲压料筒往模筒里加料传送带输送冲头往上移动模盘定位转动。 （ 1）实际上冲头和脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将刷除粘着在冲头上粉煤。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加完料的模筒进入冲压位置、成型的模筒进入脱模位置、空模筒进入加料位置。 （ 2）为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一保压时间。 （ 3）由于冲头压力较大，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效作用，减小原 动机的功率。 术要求的确定 1、成型煤规格 : 2、成型压力 : 3、冲压率： 45 50次 /分 4、冲头行程： 296、蜂窝煤重： 5 作原理和工艺动作分解 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼，在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔）生产厂的主要生产设备，它将煤粉加入转盘上的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。 为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成以下几个动作： 1） 煤粉加料； 2） 冲头将蜂窝煤压制成型； 3） 清除 冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动； 4） 将在模筒内的冲压后的蜂窝煤脱模； 5） 模筒转盘通过间歇转动完成冲压、脱模、加料的转换； 6） 将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。 上述六个动作，加料和输送比较简单可以不予考虑，冲压和脱模可用一个机构来完成。因此，冲压式蜂窝煤成型机重点考虑三个机构的设计：冲压和脱模机构，扫屑机构和模筒转盘的间歇运动机构。 据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 对于冲压式蜂窝煤成型机运动循环图主要是确定冲压和脱模盘、扫屑刷、模筒转盘三个执行构件的先后顺序、相位，以利于各执行机构的设计、装配和调试。 冲压式蜂窝煤成型机的冲压机构为主机构，以它的主动作的零位角为横坐标的起点，纵坐标表示各执行构件的位移起迄位置。 图 1压式蜂窝煤成型机运动循环图 6 图 1示冲压式蜂窝煤成型机三个机构的运动循环图。冲头和脱模盘具有工作行程和回程两部分组成。模筒转盘的工作行程在冲头的回程后半段和工作行程的前半段完成，使间歇转动在冲压以前完成。扫清刷要求在冲头回程后半段至工作行程前半段完成扫屑动作。 根据冲头和脱模盘、模筒转盘、扫屑刷这三个执行构件动作要求和结构特点，可以选择表 1 的常用机构，这一表格又称为执行机构的形态学矩阵。 表 1 三执行机构的形态学矩阵 冲头和脱模盘机构 对心曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构 六杆冲压机构 扫屑刷机构 附加滑块摇杆机构 固定移动凸轮移动从动件机构 模筒转盘间歇运动机构 槽轮机构 不完全齿轮机构 凸轮式间歇运动机构 图 3（ a）表示附加滑块摇杆机构。利用滑梁的上下移动使摇杆 的扫屑刷扫除冲头和脱模盘底上的粉煤屑。图 3（ b）表示固定移动凸轮利用滑梁上下移动使带有扫屑刷的移动从动件顶出而扫除冲头和脱模盘底上的粉煤屑。 体机械冲压式蜂窝煤机传动系统设计 根据上述要求，则初步定出了机械冲压式蜂窝煤机的的传动方案图如图 1示。 图 1机械式蜂窝煤机传动系统示意图 7 液压蜂窝煤机，由机座、 槽轮机构（ 分度装置 ） 、 曲柄滑块机构 (冲压 机构 ) 、 带传动 +齿轮机构组成（减速机构） 以及传动控制系统组成，同时分度装置由液压 马达驱动 ，它由 一对不完全齿轮 组成， 通过不完全齿轮的间歇啮合 使转盘间歇旋转 ，冲压机构通过液压马达驱动，使曲柄滑块机构上的冲压元件实现冲压成型及 脱煤 功能。 传动控制系统采用了由液压动力机、控制 阀、液压管路、组成的液压传动控制系统，并在液压回路中设有溢流阀过载保护装置 。 8 第 3章 模盘设计 液压式蜂窝煤机之所以难以获得成功，主要原因是生产率低，为克服这一缺点，充分发挥油缸作用力大的特点，采用一缸多冲头的形式。即在油缸的一次往复式行程中压制出多块蜂窝煤，由此解决生产率问题。 但模筒数量的选取要合理，如果数量超过 3个，机械的工作台转盘直径将达到 D=1 200 由此而得出的整机结构尺寸就相当庞大，零部件的受力状况也将急剧恶化，这种结构是得不偿失的。故选模筒数量个数为 3。具体设计尺寸见零件图如图 3 图 3盘的转动由一对不完全齿轮啮合传动的，为实现整台机械的运动配合，当啮合传动时模盘转速 5 模盘的角度 n s 设模盘为一圆柱体（未开任何孔时）则其总质量 2 总 掏空的一个 100100 的圆孔质量 2 小圆柱 模盘上共掏空了 12 个 100100 圆孔则模盘的实际质量 5121 2 8 模盘m 模盘上一组（三个圆柱孔）相对模盘中心转动惯量的计算： 9 由设计图纸可知：三圆柱孔距模盘中心距 则孔 1 的转动惯量为 222121 圆柱小圆柱小圆柱 则孔 2、 3 的转动惯量为 2222232 圆柱小圆柱小圆柱则 12 个孔相对模盘轴心的转动惯量为 ： 4 321 圆柱总 22 小圆柱总总模盘 E 转盘转动时所产生的能量 ： 22 25/ 10 第 4章 冲压机构零件设计 压机构上零件的设计理念 如图 4示为冲压机构的三维装配图，它是由滑块，盖板、模柄 、上下冲模（和出模）座，冲针，高压弹簧，等一些紧固件组合而成的。蜂窝煤的生产方式为冲压式，对它 进行设计时可以参照冷冲压的设计思想。因此冲压式蜂窝煤机的冲压机构具备了冷冲模的特点。由于冷冲压主要是利用模具完成各种形式的加工，从而决定这种加工方法所具有的一切特点，如生产率高，零件尺寸稳定，操作简单，成本低廉等。根据模盘的结构，应设计出相应冲压模头与之相配合。如图 4 4针如图 4示，其直径尺寸查参考文献 13，长度要根据冲压模头的尺寸及冲压的深度来决定，具体的结构设计尺寸见零件图 12。模柄的作用是连接滑块与冲模头，如图 4示，具体的结构设计尺寸见零件图 11 图 4压机构图 图 4料上模座 图 4冲料下模座 图 4针 11 图 4柄图 图 4头装配图 图 4柄 图 4连杆 压机构零件连接方式的设计 由于机构本身上设计的限制，冲压方式只能设计为导柱式的，导柱式的冲压模，导套 进行导向时比一般导向方式可靠，精度高寿命长，使用安装方便，而且生产批量大，且生产出来的产品具有一定精度，完全满足蜂窝煤的质量及产量上的要求导柱式冲压，导柱式冲压模主要是利用导柱与导套之间的相对滑动，通过一定的精度配合来实现的，而精度常采用 H6/ H7/柱导套的设计应注意到它们的入口处，应有较大的圆角，方便安装时的导入。 冷压模柄的设计查参考文献 2， 选模柄为压入式，其配合精度为 H7/了防止模柄转动，则在模柄头与滑块连接处开个防转销孔。模柄末端与冲模头的联接方式也为压入式，由于冲模头自身 受重力作用，则冲模头与模柄的通过内六角螺栓进行紧固，为了防止冲模头转动则如上模柄的定位方式一样，在冲模头与模柄的连接处开防转销。这样就实现了完全的定位。 冲针的安装方式跟模柄的安装方式一样，也为压入式。由于冲针转动对生产没有影响，则在冲针没必要开防转销孔 高压弹簧的作用，高压弹簧装在一内六角长螺栓里，而内六角螺栓与一冲压块相连接，当冲压机构往下运动时，冲压块碰到阻力作用开始压缩弹簧，则冲针开始进入原 12 料，当冲模架碰到冲压块时则开始进行整块的冲压成型。当冲压完毕后由于受弹簧压力的作用，成型煤将继续留在 模筒内，防止了成型模随冲针的上升而出模筒。当冲针完全出了模筒以后则模盘开始转动，开始进行下一次的冲压成型。 落料模头则无需要进行高压弹簧的设计，但落料冲头与冲压冲头得设计的一样高。这样就能保证冲压冲头在冲完一块成型煤时，落料冲头能完全将成型煤冲出模筒，具体装配设计尺寸见装配图 1当成型煤从模筒出来时，则将掉在输送带上，经输送带传送，则一块成型煤就生产好了。 13 第 5章 曲柄轴上扭矩的计算 曲柄轴上扭矩的计算 33 上模座 下模座 0 0 0 3 2 33 冲针 1 9 33 模柄510 3 3 2 33 滑块 其余模柄滑块冲针下模座上模座总 48 33 连杆A 图 5曲柄受力分析图 14 由于冲压机构是由一对曲柄连杆机构带动的，所以每个曲柄所承受的重量应为冲压机构总重量的一半。而连杆本身受重力（重心在其对称中心上）作用，对曲柄也施加了个力的作用。经过对曲柄受力分析得出结论，当曲柄运动到 对曲柄运动到 189 7 5 0/10475 冲压机构 980。传动效率 NC o 865)2/( 2 连杆冲压机构曲柄受力最值 6 5/ 曲柄半径曲柄受力最值曲柄轴 15 第 6 章 飞轮的设计及飞轮轴扭矩计算 图 6飞轮 曲柄滑块机构运动时摇杆与连杆共线时机构的传动角 00r 这时原动件曲柄作用于冲压机构上的力恰好通过其回转中心，所以出现了不能使构件转动的顶死现象，即称为死点。由于曲柄滑块机构存在机械上的死点，所以飞轮的设计是必须的，当曲柄滑块不处在死点位置时，飞轮就储存能量，当曲柄滑块机构处在死点位置时，飞轮就释放能量 使曲柄滑块机构通过死点位置。 根据蜂窝煤生产技术要求确定冲压机构的冲模速度 45 次 /分。可以确定出曲柄轴的转速 5 曲柄轴曲柄轴与飞轮轴之间的联接方式为带连接，设计确定大小带轮之间的传动比 3i m 35345 曲柄轴带轮轴 33 飞轮 n 设飞轮为一整圆柱体则其总质量： 0 2 总 掏空的 1 个圆柱质量 为： 小圆柱m 心距 42/1 222 ）心距小圆柱小圆柱小圆柱总 16 E 飞轮所产生的能量 ： 22 w。206/ mN。 614/ 17 第 7 章 输送带轴的扭矩计算 输送带轴的转动是由皮带轮带动，驱动力为飞轮轴。传动比设计 1i ，输送带设计长度 3000 。由参考文献 3查得输送带与铸铁在有润滑的情况下动摩擦系数为15.0f ；无润滑情况下动摩擦系数为 5.0f 输送带轴的转速 m 3 5 飞轮轴输送带轴 。由模筒的设计可知，该新型机一次冲压可成型三块蜂窝煤。则冲压一次时间为 0 。输煤滚筒的具体设计尺寸见零件图号输煤滚筒的直径 0 ，则输送带的速度 6 输送带轴输送带 ； 输送带 ； 4/ 送带 ； 经计算输送带上最多时可放 12 块蜂窝煤， ； 有润滑： f 无润滑： f 最大功率： f 4 2 输送带 输送带轴受最大扭矩： 18 第 8 章 马达的选择与液压功率的计算 压马达的选择 飞轮轴 输送带轴 曲柄轴 驱动轴 图 8轮轴上的总扭 矩： 曲柄轴上的总扭矩： 9723飞轮总曲柄曲柄轴总 输入轴与曲柄轴的传动由齿轮传动，传动比设计为 5i 传动效率 ； 输入轴曲柄轴 225输入轴n 因为 曲柄轴传动轴 则： 曲曲柄轴总输入轴输入轴 4输入轴 根据 输入轴M 查参考文献 13选取液压成达的型号及其技术参数： 变量径向球塞式液压马达，排量 r, 额定压力 10大压力 16速范 19 围 5 630r/大输出扭矩 687 液压马达实际流量： m i n/i n/ 则液压马达输入的功率为： 60/360 动拨转机构液压马达的选择 拨转机构的总力矩拨叉、模筒转盘和搅拌机构的力矩。经查资料估算 44选取 1010 型定量球塞式液压马达。排量 ， 610 转速范围 8大输出扭矩 215 液压马达实际流量： m i n/2 7 i n/ 则液压马达输入的功率为： 02 7 360 总输入功率： 0 总 压泵的选择 根据上述两个执行马达的负载，选取 齿轮泵，额定压力 0额；转速 1300V 驱动功率 932 3 。 液压泵的输出的实际流量为： m i n/39m i n/ 0 01032 3 60/10391010 3360 总满足设计要求。 压传动系统各轴的功率及扭矩计算 通过冲压液马达的选取及其功率、输出转速及扭矩的确定，反馈冲压传动系统中各轴的所传递的功率，扭矩等。 20 轴：轴与冲压马达采用梅花形弹性联轴器联接 由参考文献 表 2：花形弹性联轴器机械传动率： 7 1 冲压马达； 251 0 7 2 3225/0061 轴：由参考文献 表 2滚动轴承的传动率 ；圆柱齿轮闭式（ 7精度）的传动率 4 6 1 5 5 8 2 545/4 4 6 2262 轴：由参考文献 表 2滚动轴承的传动率 ； V 带的传动 率 444 8 0 5/64 轴 : 5 ()9 5 5 0/(313343 5/4 5 3363曲柄输出功率： 5 (1325 21 第 9 章 对机械传动系统和执行机构的设计 柱齿轮设计 直齿圆柱齿轮每天工 作 1016 h，每年工作 360 天，预期使用寿命为 10 年。参考文献 16，小齿轮转速 225r/轮所需传递功率 数比 u =i =5 选择齿轮材料、热处理方法、精度等级、齿数 1z 、 2z 及齿宽系数 d 考虑到该齿轮传动传递功率不是很 大，故大小齿轮都选用 45 钢调质处理。齿面硬度分别为 220260软齿面闭式传动，载荷平稳，齿轮速度不高，小齿轮齿数 1z =25，大齿轮齿数 2z =u 1z =5 25=125， 按软齿面齿轮对称安装查参考文献16表 齿宽系数 d = 按齿面接触疲劳强度设计 由式3 211 )()1( 确定公式中各参数 、 试选、 小齿轮传递的转矩 1T = 材料系数 查参考文献 16表 189.8 、 大小齿轮的接触疲劳强度极限 1、 2 按齿面硬度查参考文献机械设计图 1=600 2=560 、 应力循环次数 1 60=60 225 1 10 360 16=810 2N = =810 /5=810 、 接触疲劳强度寿命系数 1 2查参考文献 16图 12、 确定许用接触应力 1H 、 2H 取安全系数 故有 : 1H = 1 600/552 2H = 2 560/ 设计计算 、试算小齿轮分度圆直径 22 取 = 2H 3 251 15( 、计算圆周速度 v v = )100060/(11 nd t = 100060/ =s 6 m/s 故精度等级为 8 、 计算载荷系数 K 查参考文献 16表 使用系数 据 v =s， 7 级精度查参考文献 16图 动载荷系数 图 K = K= K=、 校正分度圆直径 由式 1d =3 、 计算齿轮传动的几何尺寸 1、 计算模数 m m= 1d /1z =5=标准模数 m=4、 两圆分 度圆直径 1d 、 2d 1d =4 25=1002d =4 125=500、 中心距 a a =m（ 1z +2z ） /2=4（ 100+500） /2=300、 齿宽 b b = d 1d =100 1b =2b +（ 5 10） 取 2b =100 1b =105、 齿高 h h =4=9、 校核齿根弯曲强度 由式 23211 、确定公式中个参数值 1、 大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限 1、 2查参考文献 16图 1=2402=220 弯曲疲劳寿命系数116图 23 取1、 计算弯曲应力取定弯曲疲劳安全系数 力修正值 1F =1 2 240/122F =2 2 220/ 齿形系数1 1、计算大、小齿轮的1 1F 与2 2F 并比较其大值代如公式中计算 1 1F =12= 2F =、校核计算 2F = 25 2F 弯曲疲劳强度足够。 、直齿轮设计的三维视图如图 9 9传动设计 由于输入到轴二的功率 P=二转速 45r/据上面的计算得出轴三上的传递功率为 P=带轮安装在轴三上，大带轮安装在轴二上，初确定传动比 i =3， 135r/日连续工作 816 带以及带轮设计如下。 设计功率 A P 查参考文献 13表 24 A P=选定 V 带型号 根据 参考文献机械设计图 普通 V 带的 A 型 V 带 确定带轮直径1取小带轮直径113表 图 100验算带速 v )100060/(11 d =100 135 /（ 60 1000） m/s=s 确定大带轮直径2 100=300 参考文献 13表 带轮直径合适 计算实际传动比 i i = 2 1300/100=3 确定大带轮实际转速 i =135/3 45r/ 确定中心距 a 和带长选中心距 a 由式 2（1 100+300） 2（ 100+300） 280800 50 求带的计算基准长度0201221 4 )()(2 a =2 650+（ 100+300） 2/ +（ 3002 /（ 4 650） 1300+628+参考文献 13表 000 计算中心距 a = 0=（ 650+2 ） =678.3 确定中心距调整范围 a x =（ 2000） 738 25 =（ 2000） 648 验算小带轮包角 1 1 601 8 0 12a dd 10 030 018 0 162 120 确定 V 带根数 Z 确定功率 00 135 r/参考文献 13表 确定 Z)( 00 查 参考文献 13表 0P=K K =根 = 取 Z=3根 合适 计算单根 0参考文献 13查表 q=m 由式 00 2)=500 N 计算对轴的压力 由式 0 2 3 162） N 1296N 确定带轮的结构尺寸 100 用实心式结构 2d=300 用腹板式结构 带轮设计的三维视图如图 9 图 926 轴的结构设计 轴的结构设计如图如 9示 图 9-3 图 9 轴的输入功率 P=速 n=225 r/定轴零件上的装配方案，见装配图 1 确定轴的最小直径 轴段仅受转距作用，直径最小则 估算轴的最小直径轴材料为 45 钢调质处理，查 13表 定轴的 C 值 ，取 C =112 3 /112 3 225/ =键槽轴径应正大 %5 %7，既增大至 取0 确定各轴段的尺寸 为保证齿轮的轴向定位的可靠性， 1L 应略小于齿轮的宽度，所以取 81 ； 0m ； 03 27 轴肩 h =（ 1d =取 h = 则： 2d = 3d +2h=（ 40+2 7 择轴滚动轴承型号 取 4d =30参考机械设计课程设计 选用型号为 7206C 的角接触球轴承，其内径 d =30外径 D=62度 B=16动轴承与轴颈的配合采用较紧的过盈配合，轴颈尺寸公查为 算轴承寿命)/(/1 6 6 6 7 查文献 13表 8 8.0； : 4 5 2 8)1 8 0 5 0 0 01(45/1 6 6 6 7)/(/1 6 6 6 7 3 轴器的选择及轴上零件的周向固定 根据 30液压马达伸出轴径的大小 ,参考机械设计课程设计 ,选用梅花形弹性联轴器 花形弹性联轴器补偿两轴的位移量较大，有一定的弹性，对冲压式机构力的变化有一定的缓冲，起到了保护设备的作用。 齿轮与轴的周向固定均采用平键连接，轴承与轴的周向固定采用过渡配合。联轴器处的平键参考机械设计课程设计选用 A 型普通平键，截面尺寸=87长 L=50键 8 7 1095保证对中良好，联轴器轮毂与轴的配合采用较紧的过渡配合，配合为 H8/轴器上键强度校核 : /2 pp 30d 42850 根据键 ,轴轮毂材料为 45 钢 ,载荷性能轻 微冲击 ,可确定 : p =100108) 6 p ad k 故联轴器键的强度足够 齿轮处选用 A 型普通平键，键 12 8 1095长 80轴的配合采用过渡配合，配合为 齿轮轴上键强度校核 : /2 pp 40d 42/1 6812 根据键 ,轴轮毂材料为 45钢 ,载荷性能轻微冲击 ,可确定 : p =1008440/( 6 d k p 28 故齿轮键的强度足够 确定倒角和圆角的尺寸 轴两端的倒角，取为 2 45 各轴肩处圆角半径如零件图所示：参考 13 293P 由于轴只受扭矩作用 ,而轴设计根据扭矩来设计的 ,所以强度足够 ,不必要对它进行强度校核。 的设计及校核 设计 轴的输入功率 P=速 n=45 r/矩 T= 轴的结构设计 确定轴零件上的装配方案 ,具体方案见装配图 1 图 9 确定轴的最小直径 1段仅受转矩作用，直径最小；估算轴的最小直径调质处理，查 13表 定轴的 C 值 ，取 C =112 5 6 1 7 6 22/)3 2 3 0 01 1 5 5 8 2 5(2/)( 32曲柄 4 5 6 )( 32 3 /1123 45/ =键槽轴径应增大 %5 %7，既增大至 8以轴的最小直径 1d =7d=8段（大齿轮段）受到的扭矩 5 5 8 2 523 29 3 /112 3 45/ =55键槽轴径应增大 %5 %7，既增大至 0 确定各轴段的尺寸 1d = 7d = 48 1L = 7L =225mm 062 02 603 003 4处轴肩 h =（ d=6取 h =504 d 04 605 705 506 406 较核 轴受力分析如图 9tF1G 2G 1 图 9t 2 35 0 0/1 1 5 5 8 2 62/2 8 220t a 2 3t a n 2 3 0 02/2 受力平衡： 2121 . . 在垂直方向上列出力矩平衡，取 0 点力矩心则： 9 2 8 8 31 1 01 0 6 221 . 带轮有效 的拉力： 5 0 0/1 0 0 0 222 . 30 联立可解 : 水平受力图如图 22 平弯矩图 9 1 6 1 3)1 1 01 0 685( = 9 1 6 1 3)11010685(t 7 2)10685(11 t 7 2)10685(22 2 垂直受力图 1G 2G 1 31 垂直弯矩图 M 由以上两图分析可知 : 22m a x = 22 9 1 6 1 3 N 1391613N 最大扭力： 11 5582 6m a 22m a ()( = 22 )391316 N m )10685(1m a x 323 (60 33)10 =105 = 查表得 s =334 ： = 校核强度时小于 M P a 上安装零件的选取及校核 32 1段与 7段伸出端盖，参考 13轴承盖处选用 毡圈 48 92010 91密封，根据 2d 、6d，选择轴承型
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