机械毕业设计（论文）-圆盘给料机设计【全套图纸】.pdf

辽宁科技大学本科生毕业设计 第 I 页 圆盘给料机设计 摘 要 圆盘给料机亦称圆盘喂料机，是一种连续喂料的容积式给料设备。以电动机为原动 力,通过可变速式减速器的减速,输出动力,以链传动及蜗杆传动机构,将动力传输到工 作机构给料圆盘，实现连续给料。圆盘给料机是实现冶炼烧结系统高效自动化的关 键设备，可用来喂给多种冶炼原料，并实现连续定量的输送。本文根据设计要求制定了 设计方案，对圆盘给料机机构进行了结构设计，并对其内部主要零部件进行了设计、选 择和强度计算，内容包括主电动机功率的选择，齿轮、键、联轴器、轴承、链轮及蜗轮 蜗杆的设计和校核，同时还阐述了润滑的方式、方法以及润滑剂的选择等。本套圆盘给 料机结构合理、成本低廉、且便于安装和维护，可广泛应用于钢铁、冶金、建材、化工、 能源等行业。 关键词：圆盘给料机；减速器；给料圆盘 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 II 页 The Design of Disc Feeder Abstract Disc Feeder, is a continuous feed of the volume of feeder equipment. Driven by electric motors, variable speed through the speed reducer, the output power to chain drive and worm drive, will power transmission to the working body - the disc is expected to achieve continuous feeding. Disc feeder is key equipment to achieving smelting and sintered high- performance automation systems, can be used to feed a variety of metal materials, and to achieve the delivery of continuous quantitative. According to the design requirements, I make a development of design in this paper, design the institutions for the structural of disc feeder, and its main internal components for the design, selection and strength calculation, including the main electrical power of choice, gear, keys, coupling, bearing, sprocket and worm gear, also expounded the lubrication of the ways of selection and lubricants. This set of disc feeder has lots of advantages as reasonable structure, low cost and easy to install and maintain. It can be widely used in iron and steel, metallurgy, building materials, chemicals, energy, etc. Key words: Disc feeder; Reducer; Disc feeding 辽宁科技大学本科生毕业设计 第III页 目 录 摘 要 . I Abstract . II 1 绪论 .1 1.1 圆盘给料机概论 . 1 1.2 选题背景 . 2 1.3 同类设备的分析比较 . 2 1.3.1 振动给料机 . 2 1.3.2 螺旋给料机 . 3 1.4 圆盘给料机设计参数 . 4 2 总体方案设计 .5 2.1 圆盘给料机工作原理 . 5 2.2 圆盘给料机工作过程 . 5 2.3 减速器结构 . 6 3 圆盘给料机的设计 .7 辽宁科技大学本科生毕业设计 第IV页 3.1 电动机的选择 . 7 3.1.1 计算电动机所需功率 . 7 3.1.2 电动机的选择 . 8 3.2 驱动装置设计 . 9 3.2.1 分配传动比 . 9 3.2.2 驱动装置的运动及动力参数计算 . 9 3.2.3 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 . 11 3.2.4 按齿面接触疲劳强度设计 . 12 3.2.5 按齿根弯曲强度设计 . 15 3.2.6 斜齿轮传动几何尺寸的计算 . 17 3.3 轴的设计计算 . 18 3.4 键的选择和校核 . 22 3.4.1 键的基本概况及键的选择 . 22 3.4.2 选择键联接的类型和尺寸 . 23 3.4.3 校核键联接的强度 . 23 3.5 轴承的选择 . 24 3.6 联轴器的选择 . 24 3.6.1 联轴器概述 . 24 3.6.2 弹性套柱销联轴器 . 25 3.6.3 弹性套柱销联轴器的强度计算 . 25 3.7 减速器箱体尺寸 . 26 3.8 链传动的设计 . 27 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 V 页 3.8.1 链轮的选择 . 27 3.8.2 关于链传动的计算 . 28 3.8.3 链轮的基本参数和主要尺寸 . 29 3.9 蜗杆传动的设计 . 30 3.9.1 蜗杆传动概述 . 30 3.9.2 蜗杆传动设计 . 30 4 试运行 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.1 试运行要求 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.2 电动机试运行要求 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5 设备维护、安装、润滑及密封 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.1 设备维护 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.2 机械设备的安装 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3 润滑 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.1 润滑的方法 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.2 润滑的作用 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.3 润滑油的选择 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.4 润滑脂的选择 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.5 齿轮的润滑 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.6 轴承的润滑 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.4 密封 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 6 经济性与可靠性分析 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 6.1 设备的经济性 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第VI页 6.2 设备的可靠性 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 结 束 语 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致 谢 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参 考 文 献 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 1 页 1 绪论 1.1 圆盘给料机概论 定量圆盘给料机（图 1.1）是一种连续喂料的容积式给料设备，可广泛应用于钢铁、 冶金、建材、化工、能源等行业，特别是在冶金行业烧结生产工艺流程中，它是提高和 保证烧结矿的品位和质量，稳定产出的主要工艺设备，它的正常运行将直接影响到钢铁 的产量和质量。它安装于料仓、筒仓及斗仓等储存装置的卸料口，依靠物料的重力作用 和给料机工作机构的强制作用，将存在仓内的物料卸出并连续均匀地喂入下一装置中。 当它停止工作时，还可以起到存仓闭锁作用。 图 1.1 圆盘给料机 圆盘给料机是适用于 20 mm 以下粉矿的给料设备。 圆盘式给料机由驱动装置、给 料机本体、计量用带式输送机和计量装置组成。给料机和带式输送机由一套驱动装置驱 动，该驱动装置的电磁离合器具有实现给料机的开、停和兼有功能转换的作用。 现有给料机按工作构件的运动方式， 给料机可分为 3 种： 直线式， 如带式给料机、 板式给料机、刮板给料机；回转式,如链式给料机、圆盘给料机、螺旋给料机和叶轮 给料机；往复式，如振动给料机、往复给料机。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 2 页 1.2 选题背景 随着生产的自动化和连续化发展， 钢铁企业对冶炼生产过程中各种设备的要求更加 严格，更加精确。国内几家钢铁企业的炼铁厂也都在寻求实现自动化、连续化的途径。 烧结生产原料供给过程是烧结生产效率提高的关键所在。 原料要求通过给料机的均 匀配料送到造球机，圆盘给料机的运行稳定性和连续性很重要。以往的给料设备运行不 够平稳，磨损严重，需要时常停车检修，生产效率低下，工厂的正常生产需要很难保证。 本套圆盘给料机可以很好的解决这个难题。给料机通过电动机驱动，减速器采用电 磁离合器式，实现变速及空载运转，链传动及蜗杆传动的应用使运行更平稳。可调式料 仓设计实现给料量可调。 本套设备已经在各大烧结厂应用，通过现场情况的反馈，对圆盘给料机有很高的评 价，大大地减少了检修时间，有效的提高了生产的效率。 1.3 同类设备的分析比较 1.3.1 振动给料机 1. 振动给料机的功能 振动给料机（图 1.2）又称振动喂料机。振动给料机在生产流程中，可把块状、颗粒 状物料从贮料仓中均匀、定时、连续地给到受料装置中去，在砂石生产线中可为破碎机 械连续均匀地喂料，并对物料进行粗筛分，广泛用于冶金、煤矿、选矿、建材、化工、 磨料等行业的破碎、筛分联合设备中。 2. 振动给料机的工作原理 振动给料机是利用振动器中的偏心块旋转产生离心力，使筛厢、振动器等可动部分 作强制的连续的圆或近似圆的运动。物料则随筛厢在倾斜的筛面上作连续的抛掷运动， 并连续均匀地将物料送至受料口内。当底板连同物料向前运动时，料仓内的物料随之填 满机体内的空间。当底板向后运动时，底板上的物料不能随之返回而受阻卸出，实现给 料。改变底板运动的幅度、频率和出料闸门的高度可调节给料量。给料量一般在 40 吨/ 时以内。这类给料机适用于中、小粒度物料，主要有槽式和摆式两种。槽式给料机的底 板是平的，工作时作往复运动。摆式给料机的底板为弧形，铰接在机体上，工作时底板 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 3 页 摆动。 图 1.2 振动给料机 振动给料机结构简单，喂料均匀，连续性能好，激振力可调；随时改变和控制流量， 操作方便；偏心块为激振源，噪音低，耗电少，调节性能好，无冲料现象；振动平稳、 工作可靠、寿命长；运行可靠、调节安装方便、重量轻、体积小、维护保养方便，当采 用封闭式结构机身时可防止粉尘污染，因此已得到广泛应用。 1.3.2 螺旋给料机螺旋给料机 1. 螺旋给料机的功能 螺旋给料机（图 1.3）利用螺旋的旋转推动物料在输送槽内运动而给料。输送槽大 多为管状,有单管和双管两种。螺旋有等螺距和不等螺距、等直径和不等直径、单头和 双头等多种。改变螺旋转速可调节给料量，给料量的精确度较高，并可实现密封给料。 在气力输送装置中使用时，可由低压区往高压区给料。螺旋给料机外形尺寸小，但机件 磨损较严重，易碾碎物料，适用于粘性和磨琢性较小的粉粒状物料。 2. 螺旋给料机的工作原理 螺旋给料机把经过的物料通过称重桥架进行检测重量，以确定胶带上的物料重量， 装在尾部的数字式测速传感器，连续测量给料机的运行速度，该速度传感器的脉冲输出 正比于给料机的速度，速度信号和重量信号一起送入给料机控制器，控制器中的微处理 器进行处理，产生并显示累计量/瞬时流量。该流量与设定流量进行比较，由控制仪表 输出信号控制变频器改变给料机的驱动速度，使给料机上的物料流量发生变化，接近并 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 4 页 保持在所设定的给料流量，从而实现定量给料的要求。 图 1.3 螺旋给料机 1.4 圆盘给料机设计参数 给料大能力：15- 60 吨/小时 给料小能力： 5- 15 吨/小时 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 5 页 2 总体方案设计 2.1 圆盘给料机工作原理 圆盘给料机（图 2.1）是物料搬运机械化和自动化系统中的辅助设备。料仓装置的 组成部分，通常安装在料仓或卸料漏斗的下方，按生产流程的需要均匀定量地向输送机 或其他装置给料，犹如调节流体流量的阀门。 圆盘给料机是由可回转的圆盘、导料套筒和刮板等部分组成。料仓内的物料通过导 料套筒堆积在镶有耐磨衬板的圆盘上,圆盘转动,物料被刮板刮出给料。 实现稳定均匀的 给料。调节刮板位置或导料套筒的高低可改变给料量。 1-减速器;2-给料圆盘;3-电动机;4-称量皮带输送机;5-支架 图 2.1 圆盘给料机示意图 2.2 圆盘给料机工作过程 电动机启动，动力输送给下一级的可调速减速器，减速器变速后输出两个动力，其 中一个是用来驱动给料圆盘，另一个输出动力给行星减速器，行星减速器输出得动力是 驱动称量皮带输送机的。可调速减速器根据需要的工作能力，由电磁离合器控制齿轮， 设定一个输出速度，带动链轮转动，链轮通过链传动将动力输送给驱动圆盘的蜗杆，蜗 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 6 页 杆的转动带动圆盘匀速转动。物料通过圆盘上部的进料口进入圆盘，在挡板的作用下通 过下料口到达称量皮带，输送给下级设备。其中的料套装置可以调节挡板，控制给料的 量。 2.3 减速器结构 本套设备采用的是带有电磁离合器的可调速减速器（图 2.2），可同时输出两个动 力，并且是可调速的，更可以满足在不停车的情况下，停止给料的要求。 图 2.2 带电磁离合器的减速器 本减速器采用三级传动，共有六个齿轮组成传动系统，通过电刷对三个电磁离合器 的控制，实现多个速度的输出，并且可以输出两个动力，节省了资源，更能起到给料圆 盘及称量皮带的动力同步。 可变的速度能满足不同给料量的要求。 设计合理， 经济实用。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 7 页 3 圆盘给料机的设计 3.1 电动机的选择 选择电动机的容量是电力传动系统能否经济和可靠运行的重要问题。 如果电动机容 量太小，长期处于过载运行，造成电动机绝缘装置过早的损坏；如果容量过大，不仅造 成设备上的浪费，而且运行效率又较低，对电能的利用也很不经济。所以，要综合各方 面的因素，选择合适的电动机。 电动机的选择范围应该包括：电动机的种类、型式、容量、额定电压、额定转速及 其各项经济指标等，而且对这些参数还应该综合进行考虑。 3.1.1 计算电动机所需功率 已知 能力 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，即 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ； 设计给料圆盘的转速 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ； 设计蜗杆传动比为 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ； 设计给料圆盘的摩擦系数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 （根据工矿条件选定） ； 设计回转支撑半径 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ； 设计蜗轮蜗杆中心矩 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ； 设计给料圆盘重量约为错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 计算 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 8 页 查文献1,109，表 4.2- 9可知，各部分传动效率 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 （齿轮精度为 8 级） ；错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ；错误！未找到引用 源。 错误！未找到引用 源。 ；错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ；错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 则 3.1.2 电动机的选择 根据所需的电动机功率，查文献，可选 ZO2- 81 型电动机，额定功率 错误！未找 到引用源。 错误！未找 到引用源。 ，额定转速 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。本系列电机是按国际电工委员会标准 全国统一设计系列产品，适用于传动无特殊性能要求的各种机械设备。冷却方式为全封 闭自扇冷式。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 9 页 3.2 驱动装置设计 3.2.1 分配传动比 传动装置的总传动比可根据电动机满载转速错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。和工作机轴的转速 错误！ 未找到引用源。 错误！ 未找到引用源。 ，由公式 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 算出。然后将总传动比合理的分配给 各级传动。 由已知可知，错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，设计链传动的传动比 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ， 则 设计错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，所以错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 3.2.2 驱动装置的运动及动力参数计算 在选出电动机型号、分配传动比后，将驱动装置中的各轴的传递功率、转速、转 矩计算出来。 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 错误！未找到引错误！未找到引 用源。用源。 因此 0 轴：电动机轴 轴：减速器高速轴 辽宁科技大学本科生毕业设计 第10页 轴：减速器中间轴 轴：减速器低速轴 轴：链轮轴 轴：蜗杆轴 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 11 页 轴：蜗轮轴 表 3.1 各轴运动及动力参数 轴序号 功率 P/kW 转速 n/(r/min) 转矩 T/N 错 误！ 未找 到引用 源。 错 误！ 未找 到引用 源。 传动型式 传动比 效率 0 5 4.95 4.71 4.48 4.35 4.14 3.33 1000 1000 1000 142.9 142.9 109.9 2.45 47.75 47.27 44.98 299.40 290.7 359.75 12980.20 联轴器 齿轮传动 齿轮传动 联轴器 链传动 蜗杆传动 1.0 1.0 7.0 1.0 1.3 45 0.99 0.95 0.95 0.99 0.95 0.80 3.2.3 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1. 考虑到本套设备的传动方案以及其他因素，选用斜齿圆柱齿轮传动。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第12页 2. 由于圆盘给料机工作速度不高，故选用 8 级精度（GB 1009588） 。 3材料选择。查文献2，10- 191表 10- 1 选择齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS。 4. 选齿轮齿数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，则错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 5. 初选螺旋角 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 3.2.4 按齿面接触疲劳强度设计 由设计计算公式,查文献2,10- 218式 1021 进行试算，即 1. 确定公式内的各计算数值 (1) 试选载荷系数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 (2) 计算齿轮传递的转矩。 已知电机功率 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，选取减速器的传动效率错误！未找到引用 源。 错误！未找到引用 源。 。 (3) 查文献2,10205表 107 选取齿宽系数 (4) 查文献2,10201表 106 查得材料的弹性影响系数 (5) 查文献2,10217图 1030 按法向压力角查得齿轮的区域系数 (6) 查文献2,10209图 1021d 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限 (6) 查文献2,10215图 1026 查得标准圆柱齿轮传动的端面重合度 辽宁科技大学本科生毕业设计 第13页 则 (7) 查文献2,10206式 1013 计算应力循环次数。 圆盘给料机工作制度为：24 小时工作量，年工作 360 天，使用年限 10 年。 则 (8) 查文献2,10207图 1019 取接触疲劳寿命系数错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，错误！ 未找到引用源。 错误！ 未找到引用源。 。 (9) 计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，安全系数错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。,由文献 2,10205式 1012 得 则 2计算 (1) 试算高速轴齿轮分度圆直径 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 (2) 计算圆周速度 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第14页 (3) 计算齿宽错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 及模数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 (4) 计算齿宽与齿高之比错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 (5) 计算纵向重合度 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 (6) 计算载荷系数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 根据错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，8 级精度，由文献2,10194图 108 查得动载系 数错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。; 斜齿轮,错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。; 由文献2,10193表 102 查得使用系数错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ； 由文献2,10196表 104 用插值法查得 7 级精度、齿轮悬臂布置时, 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 由错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，查文献2,10198图 1013 得 1.35 F K = 故载荷系数 (7) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由文献2,10204式 1010a 得 辽宁科技大学本科生毕业设计 第15页 (8) 计算模数错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 3.2.5 按齿根弯曲强度设计 由文献2,10216式 1017 得弯曲强度的设计公式为 1. 确定公式内计算参数 (1) 计算载荷系数。 (2) 根据纵向重合度 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，由文献2,10217图 1028 得螺旋角 影响系数 (3) 计算当量齿数。 (4) 查取齿形系数。 由文献2,10200表 105 查得 (5) 查取应力校正系数。 由文献2,10200表 105 查得 (6) 计算弯曲疲劳许用应力。 由文献2,10208图 1020c 查得齿轮的弯曲疲劳强度极限 辽宁科技大学本科生毕业设计 第16页 由文献2,10206图 1018 取弯曲疲劳寿命系数 取弯曲疲劳安全系数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，由文献2,10205式 1012 得 (7) 计算齿轮的 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 两个齿轮一样大。 2. 设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，大于 由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，以满足弯曲强度。但 为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得分度圆直径 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 来计算应有的齿数。于是有 取错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 3. 几何尺寸计算 (1) 计算中心距。 将中心距圆整为 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第17页 (2) 按圆整后的中心距修正螺旋角。 因错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。值改变不多，故错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。等不必修正。 (3) 计算齿轮的分度圆直径。 (4) 计算齿轮宽度。 因此错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 3.2.6 斜齿轮传动几何尺寸的计算 表 3.2 斜齿轮的几何尺寸 名称 符号 计算公式 数值 螺旋角 法面模数 压力角 法面齿顶高系数 法面顶隙系数 分度圆直径 基圆直径 齿顶高 齿根高 齿顶圆直径 d 2.25 d=212 d=198.65 辽宁科技大学本科生毕业设计 第18页 齿根圆直径 当量齿数 3.3 轴的设计计算 已知轴的功率 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，转矩 错误！未找到引 用源。 错误！未找到引 用源。 1 求作用在齿轮上的力 已知齿轮的分度圆直径 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，模数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，齿数 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 而 2 初步确定轴的最小直径 选取材料为 45 刚，调质处理，查文献2,15- 370表 15- 3，得错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 根据设计方案取 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 3 轴的结构设计 根据选定的轴承,联轴器以及设计的齿轮的规格，设计轴的结构如图 3.1： 辽宁科技大学本科生毕业设计 第19页 图 3.1 轴的机构 4 求轴上的载荷： 首先根据轴的结构图做出轴的计算简图（图 3.2） ，查文献11,4- 146表 4.6- 3，得错 误！未找到引用源。 错 误！未找到引用源。 。 图 3.2 轴的载荷分布图 辽宁科技大学本科生毕业设计 第20页 由此可知截面 C 是危险截面。由图计算出截面 C 处的 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 的 值。 5 按弯扭合成应力校核轴的强度 扭转切应力为， 脉动循环变应力， 取 错误！ 未找到引用源。错误！ 未找到引用源。 查文献2,15- 373式 15- 5， 辽宁科技大学本科生毕业设计 第21页 根据选定轴的材料，调质处理。查文献2,15- 362表 15- 1，查得 错误！未找到引用 源。 错误！未找到引用 源。 。因此 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，故安全。 3.4 键的选择和校核 3.4.1 键的基本概况及键的选择 键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的轴向固定以传递转矩，有的还能 实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。 键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方 面。键的类型应根据键联接的结构特点、使用要求和工作条件来选择；键的尺寸则按符 合标准规格和强度要求来取定。所以，键的选择很重要。重要的键联接在选出键的类型 和尺寸后，还应进行强度校核计算。 键联接的类型主要有：平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接。各种键联 接类型的特点如下： 1. 平键可分为普通平键、导向平键和滑键三种 普通平键联接的特点：靠侧面传递转矩。对中良好，结构简单，拆装方便；但不能 实现轴上零件的轴向固定。普通平键分为 A 型、B 型和 C 型。A 型用于端铣刀加工的轴 槽，键在槽中固定良好，但轴上槽引起的应力集中较大；B 型用于盘铣刀加工的轴槽， 轴的应力集中较小；C 型用于轴端。普通平键应用最广，也适用于高精度、高速或承受 变载、冲击的场合。 2. 半圆键联接的特点： 靠侧面传递转矩。键在轴槽中能绕槽底圆弧曲率中心摆动， 装配方便。键槽较深，对轴的削弱较大。一般可用于轻载。 3. 楔键联接的特点： 键的上下两面是工作面。键的上表面和毂槽的底面各有 1/100 的斜度，装配时需打 辽宁科技大学本科生毕业设计 第22页 入，靠楔紧作用传递转矩，可轴向固定零件和传递单方向的轴向力，但使轴上零件与轴 的配合产生偏心与偏斜。用于精度要求不高、转速较低时传递较大的、双向的或有振动 的转矩。 4. 切向键联接的特点： 由两个斜度为 1/100 的楔键组成。其上下两面（窄面）为工 作面，其中一面在通过轴心线的平面内。工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递 很大的转矩。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成 135120角的两个键， 用于载荷很大， 对中要求不严的场合。 由于键槽对轴削弱较大， 所以常用于直径大于 100 mm 的轴上, 如大型带轮及飞轮，矿用大型绞车及齿轮等与轴 的联接。 经过综合考虑轴的结构，键的使用要求、工作条件和经济性等因素，选择普通平键 联接。 3.4.2 选择键联接的类型和尺寸 已知齿轮的精度为 8 级。一般 8 级以上精度的齿轮有定心精度要求，所以应选用平 键联接。这里选用圆头普通平键（A 型） 。 根据错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 从文献2,6- 106表 6- 1 查得键的截面尺寸错误！未找 到引用源。 错误！未找 到引用源。 。有轮毂宽度并参考文献2,6- 106表 6- 1 键的长度系列，取键长错误！未找 到引用源。 错误！未找 到引用源。 （比轮毂宽度小些） 。 3.4.3 校核键联接的强度 键、轴和轮毂的材料都是钢，由文献2,6- 106中表 6- 2 查得许用挤压应力错误！未 找到引用源。 错误！未 找到引用源。 ，取其平均值得错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 键的工作长度 键与轮毂键槽的接触高度 齿轮传递的转矩 辽宁科技大学本科生毕业设计 第23页 根据文献2,6- 106中式 6- 1，把错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 代入可得 可知所选键合适。 3.5 轴承的选择 滚动轴承是现代机械中广泛应用的部件之一， 它是依靠主要元件间的滚动接触来支 承转动零件的。滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业工厂大量制造及供应各种常用 规格的轴承。滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起动容易等优点。 滚动轴承如果仅按轴承用于承受的外载荷不同来分类时， 滚动轴承可以概括的分为 向心轴承、推力轴承和向心推力轴承。 根据设计方案，选择圆锥滚子轴承。 由于设计的轴径为错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，查文献11,146表 4.6- 3 可知