【鸭脖自动切割机的传动系统设计计算案例2600字】

鸭脖自动切割机的传动系统设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u6699鸭脖自动切割机的传动系统设计计算案例 1298651.1鸭脖自动切割机传动方案确定 193381.2链传动叙述 213411.3链条链轮设计 3284741.1.1链轮设计 3165641.1.2链条设计 659911.1.3链轮轴的设计校核 714351.4链轮轴承选择 9105051.4.1计算轴承的的载荷 9260621.4.2轴承润滑方式 101.1鸭脖自动切割机传动方案确定根据机械设计书介绍以及发展现状可知，目前主要包含三种传动形式，各种形式均有其优缺点，也有其适用范围，必须按照具体情况灵活选用，才能真正解决实际需求，达到最优传动效果。下面围绕三种形式完成对比分析与介绍，从而确定本设计最理想传动方案：（1）带传动：1）皮带柔韧性较强，能够吸收运动部件所传递振动。2）过载情况下，皮带将由皮带轮上打滑，以保护传动部件。3）皮带轮与皮带轮之间会有一些弹性滑动，不适合传动比要求较高应用。4）带轮配置阶段，常用带张紧方式限制带和带轮间弹性滑动，但这种情况下，容易使带承受极大张紧力，导致带磨损程度增大、寿命显著缩短。按照上述介绍分析可知，该传动形式仅仅适合传动功率较低情况，并不适合本设计。（2）链传动：1）包含链条与链轮两部分，两者间大致不存在弹性变化，传动比非常可靠，适合本设计要求；2）由于可应用在多种恶劣、复杂场景下，故而适应能力非常强。3）可用于中心距较长场景下，不但易于安装，而且易于维护，可节省大量时间和精力。按照上述介绍可知，该传动形式比较适合传动功率、工作区间要求分别较高、较低场景，完全匹配本设计实际情况，属于本设计优选对象。（3）齿轮传动：1）传动效率可达98%。2）工作区域紧凑，总体小巧精致，不会占用过多空间资源。3）由于本设计工作区域偏大，若选择该传动形式，必须依赖大量齿轮传动，整体成本太高，不符合经济性原则。综上所述，通过对比分析可知，链传动更能满足本设计要求，因此确定为本次传动方案。1.2链传动叙述在本设计中，其主要包含链条、链轮等部分。具体布置方案参见下图1.1，1.2：图1.1布置方案图1.2链传动设计图结合上图进行说明，按照图例不难发现，链轮会和轴承过盈配合配置于链轮轴两端，轴承轴向定位，内外侧分别基于轴肩、弹性挡圈来定位。1.3链条链轮设计1.1.1链轮设计（1）链轮齿数设计操作鸭脖自动切割机时，链轮链齿的强度和刚度都应满足要求，且齿数Z不能太大，按照设计标准暂定。（2）链型号选择结合实际情况来看，本设计载重为，链条总载荷，按照具体要求以及市场主流型号，选择型号，考虑到稳定性问题，决定采用两排，其极限拉伸载荷是q=31.1KN。（3）链轮尺寸计算按照前文分析可知，本设计传动链条型号是，查表确定节距，滚子直径。分度圆直径：(1.1)链轮三维建模阶段，为节省时间并简化流程，仅用绘出1个齿形，详情参见下图1.3，再利用阵列确定有关参数，详情见图1.4。图1.3单齿齿形草图图1.4链轮有关参数图下面是链轮详细计算：1）齿形分度圆节距：(1.2) 齿顶、齿根圆直径如式（1.3）、（1.4）所示：(1.3) (1.4)半角： (1.5)2）齿沟圆弧半径：(1.6)半角：(1.7)齿沟圆心至齿顶圆弧中心、e点两者距离分别如式（1.8）、（1.9）所示：(1.8):(1.9)3）工作段圆弧中心坐标：(1.10)圆弧半径：(1.11)圆弧中心角：(1.12)圆弧弦长：(1.13)直线长度：(1.14)4）齿顶圆弧中心坐标：(1.15)圆弧半径：(1.16)5）其它齿侧凸缘，齿宽。（4）链轮结构由于，小巧精致，故而选择实心结构，详情参见下图1.5：图1.5链轮结构图（5）热处理链轮材料是45钢，齿数不超过25，因此选择先淬火再回火工艺，可以把硬度增加至。1.1.2链条设计（1）链节数L设计根据前文介绍可知，链条型号是，相关尺寸如下：，。本文装置提升高度是，因此节。（2）静力学分析及强度校核本设计工作阶段，链条运动速度，传递功率P是其承受载荷和速度乘积，也就是，因为共使用两条，所以各条负载，那么。由于，归属低速运动，链条拉断才失效［14］，故而必须完成其静力强度校核。其静强度安全系数S如下：(1.17)其中：——表示单排链极限拉伸载荷；m、、F——分别表示链条数、运动情况系数、工作拉力。根据实际情况可知，；通过双链传动，也就是；按照运动情况，查表确定；，那么：(1.18)根据计算结果来看，完全符合强度标准。（3）链条速度(1.19)根据计算结果来看，完全符合设计要求区间。（4）润滑方式结合实际情况考虑，选择人工定期涂抹润滑脂来处理，可满足应用需求。1.1.3链轮轴的设计校核（1）链条对链轮施加载荷F` F`图1.6链轮轴结构图链轮将F`传递到液压缸活塞，材料方面并无严格限制，选择45钢即可，然后利用调质工艺提高硬度。查手册可知，45钢疲劳强度极限，许用应力[]=200。按照链轮作用到链轮轴扭转力，初算两侧安装轴直径。根据，确定，P——表示轴传递功率，(1.20)其中：n——表示链轮速度。查表可知，因此： (1.21)根据手册可知，标准轴径d=25mm。结构图参见上图1.6。（2）弯曲强度校核链轮轴直径受力分析参见下图1.7：图1.7受力分析草图结合上图分析可知：按照材料力学推导弯曲当量公式：设距离是x（详情参见下图1.8）：图1.8受力分析图(1.22)由于扭矩M是逆时针方向，为负号，故而：，(1.23)由于x为、间某值，故而x取值区间是。由于x段为阶梯轴，轴直径不一致，故而情况下，或许有危险截面，∴在情况下，∴由、间选择一段轴（长度是Y）来分析，详情参见下图1.9：图1.9受力分析图数学推导有：，N,(1.24)由于Y处于间，故而Y取值区间是，因此Y取最大值情况下，则有：1.4链轮轴承选择1.4.1计算轴承的的载荷按照上述结果不难发现，链轮和链轮轴选择轴承连接，考虑到运动平稳要求，由链轮中安装两轴承（保证左右对称）。轴承选型前，必须求出所受当量载荷，由于采用一对来承受，故而单个承受载荷是。查阅设计手册可以确定，轴承当量动载荷，事实上，选择型号前不能了解其径向、轴向系数x、y，可按照值来判断，cor表示额定静载荷（未知），所以需要暂设一个值，计算完毕需要重新校核。设那么，，，。换言之，轴承在下和在纯径向载荷下寿命一致。（1）径向基本额定静载荷根据式 (1.27)其中：，，。因此：（2）轴承选型查表可选型，；由于轴承和暂选值相近，故而符合本设计要求，其内外径分别是25mm、47mm，厚度是12mm。1.4.2轴承润滑方式在机械装置中，通过润滑处理能够减轻链轮、轮轴和轴承间磨损，减小零件间摩擦阻力，链轮传动效