烘干機設計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 第一章 摘要 . 2 第二章 烘干機設計任務書 . 2 2 1 畢業(yè)設計目的 . 2 2 2 工作原理 . 3 2 3 設計方案 . 4 2. 4 速機構 . 7 第三章 選擇電動機 . 8 3 1 原始數(shù)據(jù) . 8 3 2 選擇電動機的型號 . 8 3 4 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) .10 第四章 帶設計 . 11 4 1 電動機功率計算 . 11 4 2 選擇帶輪的直徑1dd，2dd。 . 11 4 3 驗算帶速 v .12 4 4 確定傳動的中心距 a 和帶的基準長度 Ld， .12 4 5 驗算不帶輪上的包角 .13 4 6 確定帶輪的根數(shù) Z.13 4 7 確定帶的初拉力 F0 .13 4 8 計算帶傳動作用在軸上的力 FQ（壓軸力） .14 第五章、計設園柱齒輪輪傳動 . 14 5 2 齒面接觸疲勞強度計算 .15 5 3 齒輪強度計算 .17 第六章 軸的設計 . 18 6 1 擬定軸上零件的裝配方案 .19 6 2 確定各軸段的直徑和長度 .19 6 3 軸上零件的軸向定位與固定 .20 第七章 焊接工藝 . 23 第八章 選擇滾動軸承 . 24 第九章 圓柱齒輪三維維造型及其技巧 . 26 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 畢業(yè)設計感想 . 35 參考資料 . 36 烘干機設計及其相關零件三維造型 第一章 摘要 畢業(yè)設計是我們在學完三年教學計劃所規(guī)定的全部課之后，綜合運用所學過的全部理論知識與實踐相結合的實踐性數(shù)學環(huán) 節(jié)。它培養(yǎng)我們進行綜合分析和提高解決實際問題的能力，從而達到鞏固，擴大，深化所學知識的目的，它培養(yǎng)我們調查研究熟悉有關技術政策，運用國家標準，規(guī)范，手冊，圖冊等工具書，進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術文件的獨立工作能力。 我課題是一烘干機設計和烘干機的一些零件三維造型，在畫圖方面運用大量畫圖技巧。在此用到的制圖軟件是 CAD。 關鍵字 烘干機， AutoCAD, 第二章 烘干機設計任務書 2 1 畢業(yè)設計目的 畢業(yè)設計是學生完成本專業(yè)教學計劃的最后一個極為重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是使學生綜合運用所學 過的基本理論、基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。這對學生即將從事的相關技術工作和未來事業(yè)的開拓都具有一定意義。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 2 工作原理 烘干機關鍵工序之一是烘干過程中即采取高溫措施，又使新鮮食品內含物迅速地轉化，使其水份充分揮發(fā)體積縮小。 烘干機技術依據(jù)導熱介質不同可分為金屬導熱，蒸氣導熱，空氣導熱，采用不同的導熱介質可烘干不同的原料。 滾筒烘干機是利用金屬導熱連續(xù)烘干的設備，原料由送料斗送入溫度為 200 280的滾筒內隨著筒內導葉板的作用，產生滾筒翻滾拋揚和前進三種運 動，在筒內熱空氣及筒壁，原料的接觸下，表面和內細胞的水分迅速汽化。 烘干原則：“烘勻”“烘透”“烘快”在導葉板的螺旋推動下，原料經(jīng)過 0.52分鐘加溫由筒尾端送出 適用范圍：可烘干各種顆粒狀原料 優(yōu)點：適用范圍廣，可改進性強、成本低、易控制、結構簡單。 缺點：噪聲大、不易清理內壁和導葉板、烘干過程中不易直接觀察食品烘干情況。 1）保色類：新鮮綠色食品 殺青（保質） 干燥 2）熟食類：新鮮的副食品（必需燒熟才可食用） 加溫 保持高溫 干燥 全套資料帶 CAD圖， QQ聯(lián)系 414951605或 1304139763 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 3 設計方案 方案（一）如圖所如 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 1.1方案（一） 分析： 1， 可以實現(xiàn)拋揚、前進、翻滾運動。 2， 原料溫度不衡定要求操作水平高。 3， 原料可迅速升溫。 圖 1.2 方案（二） 4， 送料始端有原料倒流，可能形成負壓，累積現(xiàn)象。 方案（二）如圖 1.2所示 分析：與方案一相比： 1， 采用電爐絲加熱溫度平衡，能得到穩(wěn)定的溫度。 2， 圓四圍及兩端加隔熱板，減少熱量散發(fā)。 3， 采用送料斗將原料送入螺旋葉中間避免形成負壓，累積現(xiàn)象 。 4， 缺點：殺青需多透少悶，而四圍封悶出現(xiàn)悶現(xiàn)象。 5， 內螺旋葉焊接困難。 方案（三）如圖 1.3所示 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 1.3 方案（三） 分析： 1， 內圓筒旋轉，最底層加熱，外螺旋葉便于焊接加熱時間長。 2， 內圓筒與外圓筒總有間隙當原料萎軟時易出現(xiàn)擠塞現(xiàn)象。 方案（四）如圖 1.4所示 分析： 1， 導葉板采用厚 2毫米、寬 50毫米、長 2米。 2， 電爐絲加熱（采用雙絲便于多水分原料加熱） 3， 四周壁加隔熱板，便于熱量貯藏兩端通暢，便于進出原料也防止多悶少透。 4， 采用類似臺式鉆床的多種基準帶輪，便于改進傳動比 。充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 1.4 方案（四） 2. 4 速機構 方案（一） 圖 1.5 減速方案 分析：由于計設滾筒直徑較小，原料較輕時，固采用滾輪磨擦帶動蝸輪蝸桿減速。 方案（二，三） 分析：量大送料斗出現(xiàn)彎曲迫使?jié)L筒直徑加大，重量加大，采用直齒輪和蝸輪蝸桿減速。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 方案（四） 圖 1.6 減速方案 本設計用于家庭式制作，量少時保證盡可能提高生產效率，因此采取較高溫度，轉速相對較快的減速機構，采用直齒輪加多種基準直徑的帶輪。 具體采用皮帶輪輸齒輪二級減 速運動經(jīng)過皮帶輪減速小齒輪傳到主滾筒上的大齒圈，驅動滾筒旋轉，整個減速機構全部安裝在底座經(jīng)螺栓固定在總支架上 。 第三章 選擇電動機 3 1 原始數(shù)據(jù) 滾筒的尺寸為 450*1620mm(直徑 *長度 ) 滾筒的轉速 v=0.3m/s, 滾筒的初拉力 F=1000N 3 2 選擇電動機的型號 本機構在常溫下連續(xù)工作，載何平衡，對起動無特殊要求，但是工作環(huán)境灰塵較多，故選用 Y型三相籠型感應電動機，封閉式結構，電壓為 380V 1）選擇電動機功率。 工作機所需功率： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.196.01 0 0 0/3.02 4 5 31 0 0 0/ ww FvP 2）電動機的工作功率： 電動機到滾筒的總功率為： 3221 由表 7.3 查得： 1=0.96（ V 帶傳動）；2=0.98（滾子軸承）；3=0.97（齒輪精度為著級）； 代入得： =0.96 0.68 0.97 0.86 Pd =1.2/0.86=1.39（ KW） 查表 7.2， 選電動機額定功率為 1.5KW 3） 確定電動機轉速 滾筒軸工作轉速為： 按表 7.3推薦的傳動比合理范圍，取帶傳動的傳動比 i1 =2 4，二級圓柱齒輪減速傳動比 i2 =10 40，則總傳動比合理范圍為 i =20 160，電動機轉速的可選取范圍為 nm =i nm=（ 20 160） 1.39=（ 27.8 1423） r/min 符合這一范圍的同步轉速有三種，可查得三種方案如下： 圖 2.1 電動機可用型號 綜合考慮減輕電動機及傳動裝置的重量和節(jié)省資金，選擇同步轉速為 1500r/min,Y90L-4型號，其主要參數(shù)如下查 主要外形和安裝尺寸如下： 圖 2.2 電動機安裝尺寸 3 3計算總傳動比各分配各級傳動比 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1）計算總傳動比： Wm nni /= 1500/11.46 86 2）分配傳動裝置傳動比： 0iii 式中： i 0i分別為帶傳動和減速齒輪的傳動比；為使帶傳動外廓尺寸不致過大，而 8.20 i，所以： 7.308.2/86/ 0 iii 3）分配各級傳動比。 39.68.4/7.30/8.43.1/7.303.1/22iiiii 3 4 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 1）計算各軸轉速 I軸： n1=nw/i0=1500/2.8=535.7（ r/min） II軸： n2=n1/i1=535.7/12.3=43.5（ r/min） 滾筒軸： n3=n2=43.5（ r/min） 2）計算各軸功率： I軸： 152.196.02.111 PP （ KW） II軸： 10.197.099.0152.12312 pP（ KW） 滾筒軸的輸入功率： 07.198.099.010.1422 PP w（ KW） 3）計算各軸轉矩： 電動機軸的輸出轉矩： ).(85.81 5 0 0/39.19 5 5 0/9 5 5 00 mNnPT d I軸： ).(53.207.535/152.19550/9550 111 mNnPT . II軸： ).(9.2415.43/10.19 5 5 0/9 5 5 0 222 mNnPT 滾筒軸的輸入轉矩： 1 0 0 046.11/2.19 5 5 0/9 5 5 0 WWW nPT將上面算得的數(shù)據(jù)運動參數(shù)和力參數(shù)列表如下表 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2.3 運動參數(shù)和力參數(shù)列表 第四章 帶設計 一）帶傳動計設的主要內容：選擇合理的傳動參數(shù)，確定帶的型號、 長度、根數(shù)、傳動中心距安裝要求（初拉力，張緊裝置）、對軸的作用力及材料、結構、尺寸等 二）求出帶的初拉力，以便安裝時檢查，依據(jù)具體情況考慮張緊方案 三）算出軸壓力，以供計設軸和軸時使用 四）由帶輪直徑及滑動率計算實際傳動比和大帶輪轉速，以此修正減速器傳動比的和輸入轉矩 4 1 電動機功率計算 電機 1500r/min 從到帶輪 1.0 計算功率 Pd根據(jù)傳遞功率并考慮載荷的性質和每天工作時間的長短等因素確定的，即 Pd KA式中 P為傳遞功 率單位為， KA為工作系數(shù)，代入得 1.0 1.5 1.5 4 2 選擇帶輪的直徑1dd，2dd。 首先根據(jù)表 14-4表 14-7選取2dd，為提高帶的壽命在結構允許條件下，應使1dd足夠的大，然后再根據(jù)公式 112 dd dd選取接近表 14-7 中的數(shù)值。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 %5%4.0%100748/)745748(m in/74887.1/1 4 0 0587.175/1404140745/1 4 0 03/49.51 0 0 060/125.71212111rnimmddsmndvmmddd4 3 驗算 帶速 v 因為帶過大，帶在單位時間應力的循環(huán)次數(shù)增多，帶的壽命將會降低；同時，帶受到的離心力顯著增大，從而使帶下帶輪間的壓力下降，也會降低帶傳的工作能力。帶速過大時應減小帶輪的直徑，但帶速也不宜太低，因為帶速過低，帶的有效拉力過大，則所需帶的根數(shù) Z過多，一般應保證 v5m/s %5%4.0%100748/)745748(m i n/74887.1/140087.175/140/25/49.5100060/5.714.3100060/2211rnddismsmndvddd4 4 確定傳動的中心距 a 和帶的基準長度 Ld， 如無特殊要求，中心距一般可在 )(2)(2 21121 dddd ddadd 0.7(140+75) a1 2 (140+75) 150 a1 432 初選 a1=362mm，可按下式計算所需帶的計算長度 Ld0 10583624 7514075140214.336224/)()(2/222122110 addddaLd dddd 然后從表 14-2 中選取和 Ld0 相近的 V 帶的基準長度 Ld1.查得 1002 按下面公式近似計算實際中心距 a 3 3 42 1 0 8 51 0 0 23 6 22 01 LdLdaa 考慮到安裝調整和補償初拉力 F0 的需要，中心距的變動范圍為： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 mmLdaammLdaa994.330100203.033403.091.3171002015.0334015.0m a xm i n 4 5 驗算不帶輪上的包角 0000012012016960334751401803.57180add dd合理。 4 6 確定帶輪的根數(shù) Z lAC kkpp pz 00 式中 Ka 為小包角修正系數(shù)考慮， a 1800 對傳動能力和影響，查表 14-8； K為帶長修正系數(shù)，考慮帶長不為特定長度時對傳動能力的影響， kKbnP 1110 式中， Kb 為彎曲影響系數(shù)考慮帶紅過大帶輪時所受彎曲應力的減小對傳動能力的影響，查表 14-9K1為傳動比影響系數(shù)，考慮 i 1 對傳動能力的影響，查表 14-9V 帶的根數(shù) Z 愈多，各根 V 帶的受力愈不均勻，一般 8 10，否則應改為選帶的截型。 由 6-7 查得 A 型 V 帶的額定功 率分別為 1.39KW 和 1.61KW KWP 6.11200144012001450 0 由表 6-9 查得 KWLp a 08.0 包角系數(shù) Ka=0.97 長度系數(shù) KL=0。 99 94.099.097.008.06.1 5.1)( 00 La LKPP PdZ根， 取 Z=1 根 4 7 確定帶的初拉力 F0 初拉力 F0 是保證帶傳動正常工作的必要條件，單根 V 帶較適宜的初拉力 F0 的計算公式為 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 NqvKaZvPdF 5415.2500 20 4 8 計算帶傳動作用在軸上的力 FQ（壓軸力） 為設計安裝帶輪的軸和軸承，應計算 V 帶作用在軸上的 FQ，如果不考慮帶兩邊的拉力差，則壓軸力 FQ 可以近似計算為 NzFF Q 102169s in2 00 第五章、計設園柱齒輪輪傳動 5 1注意事項和基本參數(shù) ： 齒輪材的選擇要注意毛壞制造方法。直徑 d 500時根據(jù)設備能力，采用鍛造或鑄毛壞，當 d 500時多用鑄造毛坯，材料的力學性能與毛壞尺寸有關。 本機構齒輪傳動屬于開式齒輪傳動，其主要失效形式是齒面磨損和輪齒折斷，不會發(fā)生點蝕，因為磨損尚沒有成熟的計算方法，故只進行齒根彎曲疲勞強度計算，并將按強度計算所得模數(shù)增大 10% 15%，來考慮磨損 的影響。 為計算齒輪的強度，同時也為軸、軸承的計算，首先要分析齒輪輪齒上的作用力，如下圖所示為輪齒的受力情況，忽略齒面間的磨擦力，齒面作用的法向力Fn,其方向垂直于齒面。為計算方便，將 Fn在節(jié)點分解為相互垂直的兩個力，即圓周力 Ft和徑向力 Fr 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 5.1 受力分析 各力的大小， Ft=2T1/d1=2 9550 1.6 103/748 450=90N Fr=Ft tg =90 tg20o=32.4N Fn=Ft/cos =90/cos20o=96.7N 式中 T為作 用在小齒輪上的扭矩， T=9550P/n d1 小齒輪的分度圓直徑，對于變位齒輪應為節(jié)圓直徑單位， 分度圓壓力角，標準齒輪 =20o P 齒輪傳動的名義功率，單位 KW， N 小齒輪轉速單位 r/min 各力的方向：主、從動齒輪上各對分力的大小相等，方向相反，即 Fr=- Fr1， Ft=-Ft2，主動輪的圓周力 Ft與其相反，從動輪的圓周為 Ft2與其轉速方向相同，兩輪的徑向力 Fr1， Fr2沿徑向分別指向各自的輪心。 5 2 齒面接觸疲勞強度計算 齒面的疲勞點蝕與齒面接觸應力的大小有關，為保證在預 定期的工作時間里不發(fā)生疲勞點蝕，應使齒面的接觸應力 H，小于其許用接觸應為 H，即 H 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 H。 1111122212121 EuEuLFnH 222121 111EuEuZ EZE 為彈性系數(shù)，單位為 MPa L 接觸線長度，單位 mm 為綜合曲率半徑，單位 mm 21 分別為兩圓柱體的曲率半徑 q 接觸區(qū)域單位長度上的載荷，單位為 N/m 2c osc os 22 Zab FtZb aFtLFnq b為齒輪的工作寬度，單位為 mm Z 重合度系數(shù) 31s i n2s i n2s i n2s i n21s i n211111121122121adadaddddadadU為齒數(shù)比 將（ 2）（ 3）代入到（ 1）得， co n aauubdKF tZZEH .s in211 令 aaZ H cossin 2 uubdK F TZZZHEH11充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 222121222221113065540302 0 2 5 0738.2296790302 0 2 5 089/60011600lim/59511595limHHHHHHHHHHHHmmMSZmmNsZ接觸強度足夠 ZE 為彈簧性系 數(shù)。 L 接觸線長度，單位 綜合曲率半徑，單位。 ， 分別為兩圓柱體的曲率半徑。 Q 接觸區(qū)域單位長度上的載荷，單位為 N m. b 齒輪的工作寬度，單位 Z 重合度系數(shù)。 5 3 齒輪強度計算 齒根的疲勞折斷與齒根的彎曲應力及齒根的應力集中等因素有關，為使齒根在預期的工作時間里不發(fā)生疲勞折斷，應使齒根最大彎曲應力 f，小于其許用彎曲應力 f，即 f 。 （ 1）按表 23.2-22 F=Ft/6mn KA KV KF KF YFS Y （ 2）式中彎曲強度計算 的載荷系數(shù)： KF = KH =1.65 KF = KH =1.1 （ 3）復合齒形系數(shù) YFS：按 Zv3=21.4， Zv4=87.6，查圖 23.2-24 得： YFS3=4.3 ， YFS4=3.9 （ 4）彎曲強度計算的重合度與螺旋角系數(shù)： 按 v =1.64， =12， 查圖 23.2-28 得： Y =0.68 （ 5）將以上各數(shù)值代入齒根彎曲強度計算公式得： F3=78399/（ 147 8） 1.5 1.01 1.65 1.1 4.3 0.68=536 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 F4= F3 YFS4/ YFS3=536 (3.9/4.3)=486 （ 6）計算安全系數(shù) SF：由表 23.2-22 得： SF= FE YN YSrelT YRrelT YX/ F （ 7）式中壽命系數(shù) YN：對合金鋼，由圖 23.2-30 查得彎曲疲勞應力循環(huán)基數(shù)為 N =3 106， N3 N ， N4 N YN3= YN4=1 （ 8）相對齒根圓角敏感系數(shù) YSrelT： 由圖 23.2-24 得： YSrelT3= YSrelT4=1 （ 9）相對齒面狀況系數(shù) YRrelT：由表 23.2-45， Ra3=Ra4=1.6 m，按式（ 23.2-24）得： YRrelT=1 （ 10）尺寸系數(shù) YX：由圖 23.2-31 得： YX=1 （ 11）將以上數(shù)值代入安全系數(shù)計算公式得： SF3 =900 1 1 1 1/486=1.68 SF4 =860 1 1 1 1/486=1.77 （ 12）由式（ 23.2-20）可知 SFm in=1.4 SF3、 SF4 均大于 SFm in，故安全。 第六章 軸的設計 軸的結構設計必須考慮以下幾個主要因素：軸在機器中的安裝位置有形式 ；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及軸聯(lián)接的方法：載荷的性質、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝和裝配工藝性等。 影響軸的結構的相關因素頗多，所以軸的結構設計具有較大的靈活性和多樣性。 在進行軸的結構設計時，一般應已知：裝配簡圖如圖 17 8，軸的轉速，傳遞的效率，以及軸上零件的主要參數(shù)和尺寸等。 下面以圖 17 8所示單級圓柱齒輪減速器的輸入軸的結構設計為例，介紹軸的充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 結構的一般步驟和方法。 圖中齒輪距箱體內壁的距離為 a；流動軸承內側端面離箱體內壁的距離為 s； v帶輪內側端面流動軸承端蓋的距離為 L； a、 s和 L均為經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 6 1 擬定軸上零件的裝配方案 軸的結構形式取決于軸上零件的裝配方案。因而在進行 軸的結構設計時，必須擬訂幾種不同的裝配方案，以便進行比較與選擇。圖 17 9a所示軸的結構形式即為裝配方案之一，按該方案裝配時，圓柱齒輪、套筒、左端軸承、左端軸承端蓋和 V型帶輪依次從軸的左端裝配。圖 17 9b所示為另一裝配方案，該方案多用了一個套簡。下面選圖 17 9a方案進行設計。 6 2 確定各軸段的直徑和長度 （ 1）各軸段的直徑 軸的直徑取決于它所承受的載荷的大小。由于設計初期的長度、跨距及支座反力等都未確定，無法求出軸所受的載荷，此時只能用類比法或根據(jù)軸所傳遞的轉矩的大小，初估軸的直徑。 根據(jù) 所傳遞的轉矩估算軸的最小直徑 d，其強度條件為 公式 式中，扭轉剪應力，單位為 Mpa； T為軸傳遞的轉矩，單位為 N.mm；Wt為軸的抗扭截面模量，單位為 mm3； P為軸的傳速，單位為 r/min；d為軸的直徑； 為許用扭轉切應力，單位為 Mpa,見表 17 2。 由上式可得軸直徑的設計公式 公式 式中， A，其值查表 17 2。 表 17 2 軸常用材料的 及 A值 注： 1 表中所列的 及 A值，當彎矩較扭矩小或只受扭矩時， 取較大值， A取較小值；反之 取較小值， A取較大值； 2 當用 Q235及 355i Mn時， 取較小值， A取較大值。 （ 2）各軸段的長度 各軸段的長度主要是根據(jù)安裝零件與軸配合部分的軸向尺寸（或者考慮安裝零件的位移以及留有適當?shù)恼{整間隙等）來確定。如圖 17 9a所示，公式（此處 B為軸承寬度）； L3為齒輪寬度，而 L1則應根據(jù)聯(lián)軸器的轂長，并考慮到軸承部件的設計要求及軸承端蓋和聯(lián)軸器的裝拆要求等定出。確定軸的各段長度應考慮保證軸向定位的可靠，與齒輪、聯(lián)軸器等相配部分的軸長一般應比轂長短 2 3mm。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 6 3 軸上零件的軸向定位與固定 軸上零件的軸向定位和固定的方式，常用的有軸肩、軸環(huán) 、鎖緊擋圈、套筒、圓螺母和止動墊圈、彈性擋圈、軸端擋圈及圓錐面等。其特點及就應用見表 17 3。 在軸上零件軸向定位和固定的方法確定后，軸的各段直徑和長度才能真正最后確定下來。 軸的強度計算 軸的強度計算應根據(jù)軸上所受載荷情況采用相應的計算方法。對僅傳遞扭矩的的傳動軸，按扭轉強度由式（ 17 1）、（ 17 2）計算：對既承受彎矩又承受扭矩的轉軸，應按彎扭合成強度計算，必要時還應按疲勞強度條件精確校核安全系數(shù)。這些問題的一般計算方法，第十一、十二章已有較為詳細和深入的討論，本章不再重復。介考慮到軸的強度計算 在工程上接觸較為多，也較為發(fā)，所以，本章將首先根據(jù)條十一、十二章中關于強度計算的一般理論與方法，結合軸的受力特點，分專題概括列出軸的強度計算要點，然后通過一個設計內容與設計要求較全面的軸設計實例，具體展示軸的強度計算的過程、步驟一與內容。強度計算中涉及的說明性插圖，直接借用例 17 1中相應的插圖 。 作出彎矩和扭矩圖 齒輪的作用力在水平面的彎矩圖 3 4 9 5 0 . 2 1 3 5 7 4 6 .0 . 1 2 37 4 6 5 0 1 1 4 3 8 .22AZM c z R a N mdM c z M c z F x N m 齒輪的作用力在垂直平面內的彎矩圖： 6 4 3 6 0 . 2 1 3 5 1 3 7 4 .AyM c y R a N m 齒輪作用力 在截面作出最大的合成彎矩 2 2 2 27 4 6 1 3 7 4 1 5 6 3 .M c M c z M c y N m 作出扭矩圖 1 1591.5 .m (6)軸的強度校核： 確定危險截面 由軸的結構尺寸及彎矩圖、扭矩圖、截面處彎矩最大，對截面進行強度校核 安全系數(shù)校核計算 由于該減速器軸轉動彎矩上起對稱循環(huán)的彎應力，轉矩引起的我脈循環(huán)的剪應力 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 a、彎曲應力幅為 3331563 8 . 40 . 1 0 . 1 2 30 . 132aMc M P aww d d 其 中b、由于是對稱循環(huán)彎曲應力，故 0m 圖 6.1 受力分析圖 c、由公式（ 26.3-2）得： 1 3 8 0 142 8 . 4 01 0 . 6 2amS k 式中： 1 對稱循環(huán)應力下的材料彎曲疲勞極限，由表 26.1-1 取 1 380充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 a K 彎曲和扭轉時的有效應力集中系數(shù)，由表 26.3-57 取 K 2，因為齒輪與軸為套體 表面質量系數(shù)，由表 26.3-8 取 1 彎曲和扭轉時的尺寸影響系數(shù)，由表 26.3-11 取 0.62 d、剪應幅為 21 1 5 9 1 . 5 2 1 3 8 1 1 9 / 2 . 12 2 0 . 0 0 0 3 7 2 1 1 7 3Tm N m M P aWp 式中： p 抗扭斷面系數(shù) 3 3 30 . 2 0 . 2 0 . 1 2 3 0 . 0 0 0 3 7 2 1 7 316W p d d e、由式（ 26.3-3）得 1 2 3 0 361 . 7 2 . 1 0 . 2 9 2 . 11 0 . 6 2mS k 式中： 1 42 rMo 扭轉疲勞極限，由于 26.1-1 得 1 230 a K 剪應力有效應力集中系數(shù)， K 取為 1.7 同正應力情況 平均應力折算系數(shù)， 由表 26.3-13 取 0.29 f、軸截面安全系數(shù) 由式（ 26.3-1）得 2 2 2 21 4 3 6 131 4 3 6SSSSS g、由表 26.3-4 可知 1.3-1.5 可見 所以該軸截面是安全的 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第七章 焊接工藝 本烘干機底部支撐采用大量焊接。 1）焊接熱源和金屬熔池的溫度高于一般冶金溫度，因而使金屬元素強烈蒸發(fā)、燒損，并使高溫區(qū)的氣體分解為原子態(tài)，從而使一系列物理化學反應更加激烈。 2）金屬熔池的 體積小，冷卻快，熔池處于液態(tài)的時間很短 (以秒計 )，致使各種化學反應難于達到平衡狀態(tài)，造成化學成分不夠均勻。有時還會使金屬熔池中的氣體及雜質 (如氧化物、氮化物 )來不及逸出，而在焊縫中造成氣孔、夾渣等缺陷。從而使焊縫金屬的塑性和沖擊韌性顯著降低。為此，要獲得優(yōu)質的焊縫，必須解決兩個主要問題：防止空氣對焊接區(qū)域的有害影響；保證焊縫金屬有合適的化學成份，以達到與母材金屬等強度。 為了防止空氣對焊接區(qū)域的有害影響，可在焊接區(qū)域外圍采用氣體保護層，如電焊條藥皮中加入造氣劑、氣體保護焊采用保護氣體都屬于這種措施。另 外，在藥皮中加入造渣劑以形成熔渣覆蓋到液態(tài)金屬的表面，同樣能起到保護作用。 為了保證焊縫金屬有合適的化學成分，可通過焊條藥皮或焊劑，也可以通過焊條芯或焊絲向焊縫金屬輸入脫氧劑進行脫氧，加入合金化元素，以利于改善和提高焊縫金屬的機械性能。 焊接電弧對電源的要求 電弧焊設備是供給電弧焊電源的裝置，它可以是直流電源裝置，也可以是交流電源裝置，為了便于引弧和電弧的穩(wěn)定燃燒，以保證焊接過程的順利進行，焊接電源必須滿足下列基本要求。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1）應用適當?shù)目蛰d電壓 為便于引弧，空載電壓不 能太低。但如果太高，則焊工操作不安全。故一般控制在 5090V 之間。 2）焊接電源應具有陡降的外特性曲線 電源的外特性是指電路上負荷變化時，電源供給的電壓與電流的關系，這個關系通常用曲線表示 (圖 1-4)，稱為外特性曲線。一般工業(yè)用電 (電燈照明、電力傳動等 )需要工作電壓恒定不變，這類電源的外特性曲線是水平的，不能用作焊接電源。只有具有陡降的外特性曲線的焊接電源，才能確保電焊機的安全工作。焊接短路時，焊接電源的電壓降低到幾乎等于零，由于外特性曲線是陡降的，因此短路電流不致過大，可避免電焊機被燒 壞。另外，電弧引燃后的電弧電壓 (與電弧長度有關 )一般在 1635V 范圍內變化，這時焊接電源供給的電壓也下降，可保證電弧的穩(wěn)定燃燒。 3）焊接電源應能根據(jù)焊件的材質和厚度不同，方便地進行調節(jié)。 第八章 選擇滾動軸承 減速器中常用的軸承是滾動承，滾動軸承類型可參照如下原則進行選擇： （ 1）考慮軸承所承受載荷的方向與大小。原則上，當軸承僅承受純徑向載荷時，一般選用深溝球軸承，當軸承既承向載荷時，一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。 當軸承既承受徑向載荷又承受軸向載荷，但軸向載荷不大時，應優(yōu)先選用深溝球軸 承。 （ 2）轉速較高、旋轉精度要求較載荷較小時，一般選用球軸承。 （ 3）載荷較大且有沖擊振動時，宜選用滾子軸承。 在相同外形尺寸下，滾子軸承一般比球軸承載能力大，但當軸承同徑 d20mm時，這種優(yōu)點不顯著，由于球軸承價格低廉，這時應選擇球軸承。 (4)軸的剛度較差、支承間距較大，軸承孔同軸度較差或多支點支承時，一般選用自動調心軸承；反之，不能自動調心的滾子軸承僅能在軸的剛度較大、支承間距不大、軸承孔同軸度能嚴格保證的場合。 (5)同一軸上各支承應盡可能選用同類型號的軸承。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 (6)經(jīng)濟性。若幾種軸承都適合工作 條件，則優(yōu)先選用價格低的。 軸的結構設計 軸的結構主要取決于軸上零件、軸承的布置、潤滑和密封，同時需滿足軸上零件定位正確、固定牢靠、裝拆方便、加工容易等條件。軸一般設計成階梯軸，如圖 10.8、圖 10。 9 所示。 軸的徑向尺寸的確定 以初步確定的軸徑 (見 8.3 節(jié) )為最小軸徑，根據(jù)軸上零件的受力、安裝、固定乃主加工要求，確定軸的各段徑向尺寸，軸上零件用軸肩定位的相鄰軸徑的直徑一般相差 510mm。當滾動軸承肩定位時，其軸肩直徑由滾動軸承標準中查取。為了軸上零件裝拆方便或加工需要，相鄰軸段直徑之差應取 13mm。軸上裝滾動軸 承和密封件等處的軸徑應取相應的標準值。 需要磨削加工或車制螺紋的軸段，應設計相應的砂輪越程槽或螺紋退刀槽。 軸的軸向尺寸的確定 軸的軸向尺寸主要取決于軸上傳動件的輪轂寬度和支承件的軸向寬度及軸向位置，并應考慮利于提高軸的強度和剛度。 如圖 10.8 為保證軸向固定牢靠，應保證 C=23mm，同理，軸外伸段上安裝聯(lián)軸器、帶輪、鏈輪時，必須同樣處理。 圖 10.7 中，軸承用脂潤滑，為了安裝擋油環(huán)，軸承端面距箱體內壁距離為1015mm；若軸承用油潤滑，則取為 35mm。 軸上平鍵的長度 應短于該軸段長度 510mm，鍵長要圓整為標準值。 圖 10.8 中，軸上零件端面距軸承蓋的距離為 B。如軸端采用凸緣式聯(lián)軸器，則用嵌入式軸承蓋時，則 B 可取 510mm。 軸的強度校核 根據(jù)初繪裝配草圖的軸的結構，確定作用在軸上的力的作用點。一般作用在零件、軸承處的力的作用點或支承點取寬度的中點，對于角接觸球軸承或加圓錐滾子軸承，則應查手冊來確定其支承點。確定了力的作用點和軸承間的支承距離后，可繪出軸的受力計算生產力簡圖，繪制彎矩圖、扭矩圖和當量彎矩圖，然后對危險剖面進行強度校核。 校核后，如果強度不夠應 增加軸徑，對軸的結構進行修改或改變軸的材料。如果強度已夠，而且算出