一种滚筒式清洗机的设计-清洗农产品【全套含14张CAD图纸】
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摘 要我国目前农产品发展速度十分迅速,清洗农产品的机器在我国也迅速发展起来。有不少农作物在生产出来时都带有大量的泥土、杂物,清洗这类农作物如果通过人工清洗,会消耗大量的时间和金钱,对农作物的产出效率也有很大影响，所以清洗机是非常重要的,它可以解放出大量的人力资源以及时间。本项目涉及到的滚筒式清洗机,是借助滚筒的转动,让物料在里面不停地搅拌,同时滚筒里面会注入水，来使物料清洗干净，在清洗完毕后，污水通过滚筒下端的排水口排出，物料通过取料口可以拿出。本机器是初加工机械，可以清洗核桃、橙子等质地较为坚硬的物料。这清洗机是一款偏向实际使用的初加工机械,主要是机架、电动机、联轴器、带传动系统、滚筒、进料口、轴承和轴承支架等零部件组成。电动机通过联轴器与小带轮相互作用，再通过带传动系统，带动从动轴上连接的滚筒转动。这款滚筒式清洗机,具有结构相对简单、能量消耗低、工作更加可靠、生产成本低等优点。 关键字： 清洗机 初加工机械 带传动 成本低 AbstractAt present, the development speed of agricultural products in China is very rapid, and the machines for cleaning agricultural products have also developed rapidly in China.Many crops are produced with a lot of mud and debris.Cleaning such crops, if washed by hand, consumes a lot of time and money, and has a great impact on the productivity of crops.Therefore, the washing machine is very important, it can free up a lot of human resources and time.The drum type cleaning machine involved in this project is to rotate the material in the drum by means of the rotation of the drum. At the same time, water is injected into the drum to clean the material. After the cleaning is completed, the sewage passes through the drain port at the lower end of the drum. Discharge, the material can be taken out through the take-up port.This machine is a primary processing machine that can clean oranges, oranges, potatoes, sweet potatoes and other materials.This washing machine is a primary processing machine that is biased towards practical use, mainly consisting of a frame, a motor, a coupling, a belt drive system, a drum, a feed port, a discharge port, a bearing, and a bearing bracket.Keywords: drum cleaning machine, primary processing machine, belt drive, low cost目录第一章 绪论11.1引言11.2滚筒式清洗机的运用情况11.3滚筒式清洗机未来的发展市场1第二章 传动装置的总体设计22.1传动方案的论证22.2电动机的选择3（1）选择电动机的类型4（2）选择电动机型号42.3分配各级传动比5（1）对于传动装置方面的计算：5（2）计算传动装置的运动参数和动力参数62.4联轴器的选择7第三章 V带传动的设计计算83.1确定V带的型号及带轮的基准直径8第四章轴的设计与校核144.1带传动主动轴(I轴）的设计与校核计算14（1）选择轴的材料14（2）按照扭转强度测算14（3）设计轴，并绘图144.2 带传动从动轴(II轴）的设计与校核计算19(1)选择轴的材料19(2)按照扭转强度估算轴径19(3)设计轴的结构并绘制轴的结构草图19第五章 滚筒式清洗机其他零件的选择与设计225.1轴承的选用24（1）轴承的型号选择24（2）轴承的寿命计算245.2键的选择25（1）键的型号选择25（2）键的检测25第六章 装配图29总 结33致 谢34参考文献35IV 第一章 绪论 1.1引言俗话说“民以食为天”，食品工业在我国还是非常重要的，这一个行业的直接目的就是给食品机械行业方面提供定制的服务,食品工业可以带动食品机械的不断改进;特别是在“八五”这段时间里经过吸收创造出的，在国际上都排名前列的机械,更是让食品机械快速的成长起来。在进入千禧年后,人们生活水准一直在提高,人们对于食品的需求也一直在不断的提升,广阔的市场前景让食品机械行业拥有了不断发展的动力。因为食品工业的原料和产品,不仅品种很多、同时加工工艺也不同,这就造成了机械的类别数量也很多。中国对于制定食品机械分类的标准,分为加工机械和包装设备这两个类别。这些年，我国在食品机械行业中已经涌现出一批不仅能满足国内需求，还能够进入国际市场的优秀产品，出口创收约5000万美元。我们国家的食品机械行业的发展路还很长，其中的主要因素就是我国人品购买的食品大部分都是没有加工过的食品，损失量高达几十亿元，没有经过食品加工机械处理过，很多食品都不能的到有效的贮藏、保鲜而变质，食品加工的目的也是将我国的这些资源浪费节约下来，所以市场前景广阔。1.2滚筒式清洗机的运用情况经济正在迅猛的发展之中，相应带来的是人们对于生活的简便要求提高。滚筒式清洗机可以更加高效率的对农作物进行初步的清洗工作，可以让工人更加轻松，同时提升工作效率。1.3滚筒式清洗机未来的发展市场现阶段国家生产的滚筒式清洗机还是比较少的，对于社会这个大市场的开发还有许多空间，本设计主要希望能够解放出部分劳动力，减少清洗农作物这步工作量大、又繁琐的工作，将这部分工作交给机器来做，从而能够更好的利用节省下来的人力物力，这是个及其庞大的市场，对于本设计的滚筒式清洗机有一个很好的发展前景。第二章 传动装置的总体设计2.1传动方案的论证（1） 齿轮传动图2-1齿轮传动简图选用齿轮传动的优点是:1.传递运动更加可靠，工作平稳，可按需要来设计非圆齿轮传动2.适用的载荷和速度、传动功率范围大，可以用在减速或者增速传动效率高适用寿命长，外尺寸小。3.维修起来成本比较低，整体传动系统会比较简单。选用齿轮传动的缺点是：加工相对比较复杂，制造成本会比较高，和带传动相比，振动较大，不能够无极调速。本机械对齿轮传动的要求是:承载能力要高一些，对于机械的使用寿命也有一定的要求,能够保证传动的平稳和工作精度。（2）带传动图2-2带传动简图选用带传动的优点:如果选用带传动，在一定程度上能起到缓冲和吸收振动的作用,同时噪声小,它的结构也相对来说比较简单,制造、安装都比较简单,而且造价低廉,不需要润滑带传动的缺点：对轴和轴承的各方面的要求都比较高，对清洗机的外轮廓尺寸比较大，传动效率比较低通过上面的比较，带传动主要适用于：速度比较高、对传动比不要求精准的的机械中。 （3）链传动图2-3 链传动简图链传动具有带传动的一些特点,其优点是:能够让传动比保持平均的水准;传动尺寸比较紧凑;在轴上施加的作用力较小。链传动结构简单,制造起来成本不高，适合较大中心距的传动,并能在温度较高、湿度较大、油污较重等恶劣环境中工作。 链传动的缺点是:如果机械需要比较高的速度运转，相比较上面的带传动和齿轮传动，会不够平稳。链传动的适用场合:链传动比较多的是运用在中心距比较大的传动（4）经过考虑，对上面的三种方案进行了分析和比较，从加工的难易程度和可实施性来考虑，最终确定本课题适用的传动方案为带传动，即采用方案二2.2电动机的选择滚筒式清洗机属于生产加工的设备，属于重型机械，一般适用场合是工厂，如果选择的电动机功率太大,既会造成成本的增加,也会让电动机不能充分发挥性能,使用效率低下，而工厂的电力一般是工业用电，标准工业用电电压为380V三相交流电，所以初步选定使用三相交流异步电动机。本次清洗机的设计是为了清洗核桃、马铃薯、红薯等较为坚硬的农作物，经过翻阅资料，发现清洗坚硬农作物的滚筒清洗机比较适合的转速为150-200r/min，参照以往的清洗机可以知道，清洗机滚筒的直径和长度为0.5x1m米比较合适，清洗的农作物为150KG，清洗机需要在常温下长期连续工作。（1）选择电动机的类型根据上面已经得出的结论，本次设计可以采用Y型全封闭笼型异步电动机。（2）选择电动机型号查阅参考文献机械设计基础课程设计1其中可以根据公式就可以最终算出其中是电动机到最后使用机器的传动总效率，它的计算公式如下：公式中，是联轴器的传动效率，是带传动传动效率、是轴承的传动效率，其值可由机械设计基础课程设计1查找可知。所以总效率 v为滚筒清洗机的线速度，由于清洗机转速为150-200r/min,可以得到：由于电动级需要带动滚筒转动，滚筒的直径和长度为0.5x1米，厚度为4.5mm，根据公式可以计算出：滚筒外壳体积：查表得滚筒外壳质量：滚筒重力：清洗机机的最大装载量:工件所受重力：满载时轴两端轴承所受切向力：由此可以求出输出功率 经查机械设计基础课程设计1可以得知,由于滚筒转速不高,比较适合选择Y系列三相异步电动机，这款电动机分为4和5.5kw，如采用5.5kw电动机，电动机不能充分发挥性能,使用效率低下，所以我们采用额定功率4kw的电动机，符合范围的电动机的满载转速分别为：720r/min、960r/min、1440r/min、2890r/min，共有四种电动机选择，如表2-1 所示表2-1 电动机型号方案电动机型号额定功率（kw）电动机转速（r/min）传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动1Y160M1-847507203.693.692Y132M1-6410009604.924.923Y112M-44150014407.387.384Y112M-243000289014.8214.82 由于带传动的传动比为2-4，同时设计本滚筒清洗机的转速为150-200r/min，所以选择电动机型号为Y160M1-8，额定功率为4kw，满载转速为720r/min，经计算滚筒转速最佳为200r/min。2.3分配各级传动比（1）对于传动装置方面的计算： 电动机转速 滚筒转速 传动装置总传动比计算经查询机械设计基础2中，可以查到常见机械传动的主要性能，其中带传动的单级传动比的常用值是2-4，经计算本次传动装置的传动比为3.6，符合带传动的单级传动比，所以本次设计中只需采用带传动来进行减速（2）计算传动装置的运动参数和动力参数a）各轴转速轴的转速轴的转速滚筒转速与轴相同为b）各轴的输入功率c）各轴转矩电动机输入转矩：将上述运动和动力参数的结果列入表2-2：表2-2 运动和动力参数的计算结果轴号功率转矩转速传动比效率电机轴453.0672010.99轴3.92527203.60.96轴3.73177.912002.4联轴器的选择 为了使电动机和传动轴进行连接，必须要使用联轴器作为中间的连接零件 ，选用的电动机的出轴直径为42mm，通过查找可知GYS5凸缘联轴器符合要求，它的零件简图如下所示图2-4联轴器参数图 联轴器的具体参数如下表所示表2-3联轴器参数表型号T/N.MD/mmD1/mmL/mmm/KGGYS542800012085845.43第三章 V带传动的设计计算3.1确定V带的型号及带轮的基准直径从上一章电动机的选择中，已经通过计算确定了电动机的输出功率P=4kw，转速n=720r/min。可以选择V带传动，能够传递较大的功率，中心距大，也能起到过载保护的作用。如图3-1所示图3-1 V带传动示意图（1）确定计算功率根据前面的选择的电动机，型号为Y160M1-8,可以知道额定功率，的值可以从机械设计基础2表16-3处查询得到：，因此可以算出（2）选择带传动中带的型号 1）根据选择的电动机功率和算出的小带轮转速，可以在机械设计基础2表16-4中查询到对于直径的最小限制，取。（3）验算V带的速度：公式中：v-带轮在运动时产生的圆周速度（m/s） -小带轮的转动速度 -小带轮直径在一般情况下，我们需要v不能小于5m/s,带速过小会导致需要的圆周力过大，因此我们选择：，得到（4）计算从动带轮基准直径公式中，由前文计算，已经得到，所以根据参考文献机械设计基础2表16-4，可取的基准直径范围，确定取（5）确定中心距和带的长度如果V带的长度太短，那么在同样的时间内，V带经过带轮的次数会更加的多，长期下来会减少V带的使用寿命；中心距过大则相反，同时在带轮高速度工作的时候，带过长会导致颤动明显，不利于带轮的工作。根据查资料机械设计基础3，可以查到公式，初步确定中心距选取根据公式选择完后，可以根据以下公式计算根据初选长度，由参考文献机械设计基础4可知，和长度接近的基准长度（6）计算出实际中心距在计算完实际中心距后，在实际安装的时候，需要考虑到胶带松弛后张紧的需要，要对中心距留出一定的调整余量，中心距调整的变动范围是（7）验算小带轮的包角小带轮的包角可以按照下面的公式来计算一般要求，如果小于这个值，那么说明中心距选择的过小，需要重新选择。根据查找机械设计基础5中的公式可以确定带的根数（当包角等于180、特定带长、工作平稳地情况下、单根普通V带的额定功率）由机械设计基础表16-8查得（包角系数）由机械设计基础5查得：（长度系数）由机械设计基础5查得，（当包角不等于180时，单根普通V带的额定功率的增量）由机械设计基础表16-8查得: 取计算预拉力和传动作用在轴上的压力公式中，q（带每米长的质量）由机械设计基础6查得：因为需要设计轴承，所以必须在设计时将带传动作用在轴上的压力计算出后确定： （10） 选择带轮的结构并绘制带轮的零件图1）选择制造带轮选用的材料因为本次计算中，带轮的圆周速度没有达到25m/s，所以根据查阅资料，选用的带轮可以用铸铁HT200来制造2）确定主动带轮的结构和尺寸主动带轮的基准直径，轴与带轮相互配合的直径为，通过确定满足要求，所以主动带轮可以采用实心式结构。根据带的截型确定带轮轮槽尺寸，带轮的其他结构尺寸参考文献机械设计基础7所列公式计算，列出表3-1所示数据表3-1 主动带轮的结构和尺寸槽型基准宽槽顶高槽根高槽间宽槽边宽轮槽角B143.510.8190.411.534基准直径外径轮毂直径轮毂宽轮缘宽1403）确定从动带轮的结构和尺寸从动带轮的基准直径 d = 560mm，从动轴(II轴)与带轮相互配合的直径为 ，因为d 300mm，所以从动带轮采用椭圆轮辐式。根据带的截型确定带轮轮槽尺寸，带轮的其他结构尺寸参照参考文献机械设计基础8所列公式计算，可以列出表3-2所示的数据，同时通过查阅资料机械制造基础9，可以得到图3-3所列出的数据，带轮公差及精度，带轮的尺寸还是比较多的，当绘制零件图时也相对来说比较繁琐，但是带轮好在可以起到过载保护的作用，这一作用对于滚筒式清洗机来说非常有必要，可以防止电动机损坏，降低维修成本的作用表3-2 从动带轮的结构和尺寸基准宽槽顶高槽根高槽间宽槽边宽轮槽角B143.510.8190.411.538基准直径外径轮毂直径轮缘宽轮缘内径560轮辐宽、轮辐长轮辐长表3-3 带轮公差及精度加工表面表面粗糙度值轮槽表面6.3基准孔或轴3.2平键键槽工作面：3.2 非工作面：6.35） 参考资料机械制图多学时9，可以查到各类绘制带轮的零件图的注意事项和标注尺寸的格式，小带轮采取1:1绘制，大带轮采取1:2绘制，根据提示，可以绘制出下面的小带轮和大带轮的零件图图3-2 小带轮零件图图3-3 大带轮零件图第四章轴的设计与校核4.1带传动主动轴(I轴）的设计与校核计算（1）选择轴的材料本次算轴选用设计算法，虽然方法更加繁琐一些但是能够更加精确的选择合适的轴来使用在清洗机上，根据从动轴的工作条件可以得到传动机构的功率不大，又对材料没有特殊的要求，所以选用 45 钢。由参考文献机械原理10中的可以查得45钢的抗拉强度 ，再由参考文献机械原理10中可以查得45钢的许用弯曲应力（2）按照扭转强度测算抗拉根据参考文献机械原理10得,同时由计算公式因为轴主要受转矩，所以取为较大值，同时考虑到需要安装联轴器，同时这个轴段有键槽存在，所以取整，d=42mm（3）设计轴，并绘图由于传动方案的设计，带轮为实心式结构，所以需要轴承安装在带轮的两端，同时轴左侧的外伸端安装半联轴器1）确定轴上零件的位置和装配方案图4-1 轴一装配示意图1-半联轴器2-轴承端盖 3-轴承4-小皮带轮5-套筒 6-轴承 7-轴承端盖要确定轴的形状，首先要确定轴上零件的安装顺序，根据实际情况，绘制了如上装配示意图，小带轮从轴的右端装入，小带轮的左端用轴肩限制，右端用套筒限制。小带轮的周向我们用平键限制。轴承安装在小皮带轮的两侧，周向用轴肩和端盖限制，周向用轴肩限制。2）确定轴的各轴段直径轴段直径最小，考虑到要在轴上安装带轮和轴承，轴段2.、3、4上需要有轴肩，为了能够在轴段2、7上安装轴承，轴段2、7需要满足轴承内径要求，通过查找机械设计基础可以得知轴段2、7的直径为轴段3、4为坎肩，直径分别为，直径是小带轮的内径，为50mm，轴段6上需套套筒，直径为45mm3）确定各个轴段的长度轴段1需要安装联轴器，由于轴段一的长度需要略小于联轴器的长度，所以，轴承宽度为19mm，在安装时需要用轴承端盖固定轴承，为了宝成轴承端盖与联轴器之间有一定的距离，所以取，轴段三和轴段四分别为轴肩，取长度为5mm,轴段五应该比小带轮略短一些，轴段七上安装了轴承，根据轴承来确定，通过计算得出的轴段的长度比较更加安全一些免去了许多不值得的方案，非常的实用。4）确定轴的结构细节轴在两端和轴段4的倒角，经查阅机械设计基础1表21-2可以得知，倒角推荐值为C=1mm由于是带轮和联轴器的周向固定，所以本次键连接选择使用A型普通平键和C型普通平键来连接。轴段1处的键槽，经查阅机械设计基础1表19-1可得知，选用12x8x73，也就是键槽尺寸，宽度为12mm，深度为8mm，长度为73mm轴段5处的键槽，经查阅机械设计基础1表19-1处可知，选用14x9x64，也就是键槽尺寸，宽度为14mm，深度为8mm，长度为73mm5）根据设计画出轴的结构草图（见图4-2a）（4）按弯扭合成强度校核轴径1）根据实际情况绘出轴的受力图（见图4-2b）图4-2 轴一的受力分析图2）画出轴的弯矩图（见图4-2c）支点约束力为I截面处的弯矩为II面处的弯矩3） 作垂直面内的弯矩图（见图4-2d），支点约束力为I截面左侧弯矩为I截面右侧的弯矩为II界面处的弯矩为4）作合成弯矩图（见图4-2e）I截面II截面：5）作转矩图（见图4-2f）f)求当量弯矩由于皮带轮是单向运转，在工作中，所以可以认为转矩是脉动循环变化，修正系数为0.6I截面：II处的截面g)确定危险截面及检测强度。有图可以看出，截面I-I,II-II转矩可以看出是相同的，但是弯矩，且有键槽，所以截面I-I比较有概率出现比较不安全的截面，同时由于轴径，所以也应该对截面II-II进行校核I-I截面II截面查机械设计基础1表21-5可得到，满足所以设计的轴有足够的强度，并有一定的余量。（5）修改轴的结构由于设计的轴强度有一定的裕量，所以不需要重新修改（6） 绘制轴的零件图图4-3 轴I零件图4.2 带传动从动轴(II轴）的设计与校核计算(1)选择轴的材料根据从动轴的工作条件可以得到传动机构的功率不大，又对材料没有特殊的要求，所以选用 45 钢。由参考文献机械设计基础1表 21-1，抗拉强度 ，再由参考文献机械设计基础1表 21-5 查得许用弯曲应力(2)按照扭转强度估算轴径抗拉根据参考文献机械设计基础1表21-4得,同时由计算公式因为轴主要受转矩，所以取为较大值，同时考虑到轴的最小直径处需要安装轴承，所以取整，d=45mm(3)设计轴的结构并绘制轴的结构草图由于传动方案的设计，带轮为椭圆轮辐式，轴的两端安装轴承，带轮在右端轴承与滚筒之间。1)确定轴上零件的位置和装配方案图4-4 轴二装配示意图1-轴承端盖 2-轴承 3-滚筒 4-大皮带轮 5-套筒 6-轴承 7-轴承端盖要确定轴的形状，首先要确定轴上零件的安装顺序，根据实际情况，绘制了如上装配示意图，示意图中间部分为截断部分，大带轮的左端用轴肩固定，右端采用轴套固定，大带轮的周向采用平键限制为止，轴承安装在轴的最左端和最右端，轴承的两端分别安装了轴承端盖，轴承端盖装在轴承支架上，左侧轴承采用轴肩和轴承端盖定位，右侧轴承采用套筒和轴承端盖限制位置。2)确定轴的各轴段直径轴段直径最小，考虑到要在轴上安装带轮和轴承，轴段2.、3、4上需要有轴肩，为了能够在轴段1、10上安装轴承，轴段1、1需要满足轴承内径要求，通过查找机械设计基础11可以得知轴段1、10的直径为轴段2、3、4为坎肩，由于轴的直径跨度不宜太大，但是此轴为组合式的轴体，所以经过合理分配，选择的直径分别为，直径是滚筒的直径，为50cm，轴段6、7和轴段3、4相同，轴段8与大带轮内径相同，轴端9为轴肩，固定轴段10上的轴承3)确定各个轴段的长度轴段1需要轴承，由于轴段一的长度需要略长于轴承的宽度，所以，轴承宽度为19mm，轴段2、3、4为轴肩，轴端5为滚筒长度，轴段6、7与前面相同，轴端8上安装大带轮，宽度需比大带轮短一点，取，轴端9上安装套筒，轴段10上安装轴承，。4)确定轴的结构细节A.轴在两端和轴段3、7的倒角，经查阅机械设计基础2表21-2可以得知，倒角推荐值为C=1mmB.轴段8处的键槽，经查阅机械设计基础2表19-1可得知，选用14x9x49，也就是键槽尺寸，宽度为14mm，深度为9mm，长度为49mm5)根据设计画出轴的结构草图（见图4-5a）（4）按弯扭合成强度校核轴径1）根据实际情况绘出轴的受力图(见图4-5b)2）画出轴的弯矩图(见图4-5c)支点约束力为图4-5 轴二受力分析图I-I截面处的弯矩为Ii-II面处的弯矩3）作垂直面内的弯矩图(见图4-5d)，支点约束力为I-I截面左侧弯矩为I截面右侧的弯矩为II界面处的弯矩为4）作合成弯矩图(见图4-5e)I截面II截面：5）作转矩图(见图4-5f)6）求当量弯矩因为皮带轮在工作的时候是单向运转，所以可以认为转矩是脉动循环变化，修正系数为0.6I截面：II处的截面7）确定危险截面及校核强度。有图可以看出，截面I-I,II-II所承载的转矩一样，但是弯矩，键槽在轴上，所以截面I-I可能存在比较危险的面，同时由于轴径，所以也应该对截面II-II进行校核I-I截面II截面查机械设计基础2表21-5可得到，满足，所以设计的轴有足够的强度，并有一定的余量。（5）修改轴的结构由于设计的轴强度有一定的裕量，所以不需要重新修改（6）绘制轴的零件图轴4-6 II轴零件图第五章 滚筒式清洗机其他零件的选择与设计5.1轴承的选用（1）轴承的型号选择轴承分为滑动轴承和滚动轴承，在和比较大的时候比较适合选用滚子轴承，只受到径向载荷的时候比较适合选用深沟球轴承。在实际使用当中，滚动轴承的使用更加广泛，因为它摩擦损失小，对机器也没有什么特殊的要求，对于维护方面来讲也不需要有特别的要求，并且在市场上已经实现了标准化，更加容易购买到。对于带轮在轴上，只收到径向载荷，对此，本次设计采用深沟球轴承，为了方便安装，全部采用6209型深沟球轴承，具体参数如表：表5-1 轴承参数表轴承代号d/mmD/mm基本额定动载荷Cr/KN基本额定静载荷C0r/KN6209458531.520.5（2）轴承的寿命计算首先计算轴1上一对轴承的寿命。轴1的转速为，轴承1所受的径向载荷，轴承2所受的径向载荷。轴承的寿命计算公式为由上表6-1可知，6209轴承的Cr=31500N，对于深沟球轴承而言，。受到的力绘制下图图5-1轴承受力分析图接下来计算轴承1的寿命。轴向外力作用在轴承2上，所以轴承1没有轴向力的影响。故，代入上式可得轴承1的工作寿命接着计算轴承2的数据，通过以上计算，轴一上的轴承满足设计所需条件。接下来对轴2上的轴承进行寿命计算。轴2得转速为200r/min，与轴1的情况相似，预设，且预设值满足条件，受力情况大致与图6-3相同。选用6209轴承，可知基本额定动载荷为31500N，。计算轴承1得接着测算轴承2的允许的工作寿命通过以上计算，轴承6209满足设计所需条件。所以以上所选轴承都达到我们所需要求，所有轴承均采用6209型深沟球轴承。5.2键的选择（1）键的型号选择键是标准件，在进行机械设计时可以根据要求选择键的类型，轴上的零件和轴之间不仅需要轴向固定，同时也需要周向固定。目前常用的轮毂连接就是键连接、销连接等等，而采用最频繁的，就是键连接，所以本次设计就采用了键连接，将其安装在轴和联轴器、轴和带轮之间的键槽内。键的长度选择有公式L=B-(510)mm来决定，之前算得到的轮毂宽度分别为59mm、74mm、83mm，代入公式中计算可得到三个键的长度分别为：49mm、64mm、73mm.平键的具体参数经过查阅机械设计基础课程设计2可以得到，内容如下表5-2 键的型号轴键公称尺寸b深度公称直径公称尺寸轴毂30-3810x8105.03.338-4412x8125.03.344-5014x9145.53.8键的长度系列：6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70（2）键的检测影响键的使用有剪切和挤压这两种，接下来分别对这2种方式进行检测。查机械设计手册可知键的许用切应力和许用挤压应力分别和许用正应力有关此次预选键的材料为30钢，上述公式分为为脆性材料和塑性材料的选择公式，经查找可知30钢为塑性材料，所以其许用切应力为，许用挤压应力为。键的受力如下图所示图5-2 键的受力分析图1）先对轴1上的键进行检测，通过计算已知轴1的直径为四十二毫米，键可以采用，传递的力矩为M=52000N.mm接下来计算键所受的外力键的剪切面积为，剪力，接下来进行剪切应力的校核满足剪切强度的要求。键受到的挤压力挤压的面积为所以挤压强度为满足要求。2）接下来对轴1上带轮位置上的键进行校核，由于在同一根轴上，所以力矩为52000N.mm,直径为50mm，键的尺寸为，键的选用材料与前一个键一样，接下来计算键所受的外力。键的剪切面积为，接下来进行抗剪强度的计算通过算出的结果可以看出，此键满足剪切强度要求。键受到的挤压力，挤压面积为计算挤压轻度通过算出的结果可以看出，此键满足剪
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