《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)蛙式打夯機(jī)的設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、摘 要蛙式打夯機(jī)的工作原理是通過帶傳動(dòng)，夯機(jī)體在偏心塊離心力的作用下做上下沖擊振動(dòng)，從而壓實(shí)物料。同時(shí)，離心力的作用也使得機(jī)體自行前移。本文完成了蛙式打夯機(jī)的設(shè)計(jì)，具體包括對(duì)偏心塊、軸、帶輪、夯頭架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)器上主要構(gòu)件(如軸、各主要連接螺栓)進(jìn)行了強(qiáng)度校核計(jì)算。本文設(shè)計(jì)的蛙式打夯機(jī)結(jié)構(gòu)小巧，裝拆方便，在進(jìn)行小面積薄鋪層的平整和初步壓實(shí)加工的過程中，能發(fā)揮較大的作用。最終完成了蛙式打夯機(jī)總裝配圖和主要零部件的零件圖的設(shè)計(jì)，并完成了輸出大帶輪和心軸的加工工藝及工裝的設(shè)計(jì)，繪制了專用夾具圖。關(guān)鍵詞：蛙式打夯機(jī)，離心力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。全套圖紙，加153893706目 錄第一章 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書

2、 711設(shè)計(jì)題目 71.1.1機(jī)器的功能要求 71.1.2機(jī)器工作條件 71.1.3 工作裝置技術(shù)數(shù)據(jù) 81.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 81.2.1設(shè)計(jì)工作內(nèi)容 81.2.2提交設(shè)計(jì)成品 81.3 工作計(jì)劃 9第二章 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及規(guī)格 112.1 電動(dòng)機(jī)類型選擇 112.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 112.2.1確定偏心塊質(zhì)量 112.2.2確定電動(dòng)機(jī)的功率 122.2.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 12第三章 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 133.1傳動(dòng)比的分配 133.2.各軸的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 143.2.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 143.2.2各軸輸入功率計(jì)算 143.2.3各軸輸出功率計(jì)算 143.3各軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 15

3、3.3.1軸4的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 153.3.2軸6的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 15第四章 打夯機(jī)傳動(dòng)帶設(shè)計(jì) 164.1、一級(jí)v帶及帶輪的尺寸 164.1.1第一級(jí)v帶的尺寸計(jì)算 164.1.2確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 174.1.3確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 174.1.4驗(yàn)算一級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角 184.1.5計(jì)算第一級(jí)帶傳動(dòng)的根數(shù) 184.1.6計(jì)算單根v帶的張緊力的最小值 184.1.7計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 184.1.8、一級(jí)帶輪結(jié)構(gòu)計(jì)算 184.2、二級(jí)帶輪尺寸的確定 204.2.1確定第二級(jí)帶傳動(dòng)的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 214.2.2 驗(yàn)算二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角 214.2.3 計(jì)算第二級(jí)帶傳動(dòng)的根數(shù)及

4、單根v帶的額定功率 224.2.4計(jì)算單根v帶的張緊力的最小值 224.2.5計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 224.2.6第二級(jí)帶傳動(dòng)帶輪結(jié)構(gòu)示意圖 224.3 v帶疲勞強(qiáng)度及壽命校核 24第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 265.1軸6的設(shè)計(jì) 265.1.1初步確定軸6的尺寸 265.1.2、軸6的整體設(shè)計(jì) 275.1.3、軸6的受力校核 275.2軸4的設(shè)計(jì) 285.2.1初步確定軸4的尺寸 285.2.2軸4的整體設(shè)計(jì) 295.3與電動(dòng)機(jī)相連的軸的設(shè)計(jì) 315.3.1初步確定該軸的尺寸 315.3.2該軸的整體設(shè)計(jì) 31第六章 聯(lián)軸器的選擇 326.1類型選擇 326.2載荷計(jì)算 326.3型號(hào)的選擇 336

5、.4校核最大轉(zhuǎn)速 33第七章 緊固螺栓的選擇與強(qiáng)度校核 347.1軸6上軸承座與夯頭連接螺栓的選擇與校核 347.1.1螺栓的選擇 347.1.2螺栓的校核 347.2偏心塊與二級(jí)大帶輪連接螺栓的強(qiáng)度校核 357.2.1螺栓的選擇 357.2.2螺栓的校核 35第八章 鍵的選擇與校核 368.1、第一級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪鍵的選擇與校核 368.1.1、鍵的選擇 368.1.2、鍵的校核 378.2、第一級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪鍵的選擇與校核 388.2.1、第一級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪鍵的選擇 388.2.2、鍵的校核 388.3、二級(jí)小帶輪的鍵的選擇與校核 398.3.1、二級(jí)小帶輪鍵的選擇 398.3.2、二級(jí)小帶

6、輪的鍵的校核 408.4、二級(jí)大帶輪的鍵的選擇與校核 408.4.1、二級(jí)大帶輪的鍵的選擇 408.4.2、鍵的校核 41第九章 潤(rùn)滑與密封說明 419.1滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 419.1.1潤(rùn)滑方式 419.1.2潤(rùn)滑劑 42參考文獻(xiàn) 42課設(shè)小結(jié) 42第一章機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書1、設(shè)計(jì)題目：蛙式打夯機(jī)1.1、機(jī)器的功能要求：蛙式打夯機(jī)結(jié)構(gòu)小巧，裝拆方便，在進(jìn)行小面積薄鋪層的平整和初步壓實(shí)加工的過程中，能發(fā)揮較大的作用。蛙式打夯機(jī)適用于實(shí)灰土和素土的地基、地坪以及場(chǎng)地平整，不得夯實(shí)堅(jiān)硬或軟硬不一的地面，更不得夯打堅(jiān)石或混有磚石碎塊的雜土。其工作裝置的傳動(dòng)示意圖參見圖1-1。圖1-1 帶式輸送機(jī)工作裝

7、置傳動(dòng)示意圖1.2、機(jī)器工作條件（1）工作環(huán)境 室外工作，有粉塵；（2）使用壽命 8年，每年350天，每天16小時(shí)；（3）動(dòng)力來(lái)源 電動(dòng)驅(qū)動(dòng)；（4）檢修周期 半年小修，二年中修，四年大修；（5）生產(chǎn)條件 中型機(jī)械廠，小批量生產(chǎn)。1.3、工作裝置技術(shù)數(shù)據(jù)（1）夯擊力: 600n；（2）夯架抬升高度：200mm；（3）前進(jìn)速度: 8-13m/min；（4）打擊次數(shù) 100次/min2、設(shè)計(jì)任務(wù)2.1、設(shè)計(jì)工作內(nèi)容（1）蛙式打夯機(jī)方案設(shè)計(jì)（包括方案構(gòu)思、比選、決策）；（2）選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)及規(guī)格；（3）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；（5）帶傳動(dòng)選型設(shè)計(jì)；（6）軸及軸鍵尺寸設(shè)計(jì)；（7）繪制裝配圖和零件工

8、作圖；（8）編寫設(shè)計(jì)說明書；（9）設(shè)計(jì)答辯。2.2、提交設(shè)計(jì)成品需要提交的設(shè)計(jì)成品：紙質(zhì)版、電子版（以班級(jí)學(xué)號(hào)中文姓名作為文件 名）各1份。內(nèi)容包括：（1）裝配圖一張；（2）零件圖2張 (完成的傳動(dòng)零件、軸和箱體的名稱)；（3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。3、工作計(jì)劃各項(xiàng)工作內(nèi)容及其日程安排見下表：表1-1工 作 內(nèi) 容準(zhǔn)備工作：資料和用具。總體設(shè)計(jì)：擬定傳動(dòng)方案，電動(dòng)機(jī)選型，及功率確定，傳動(dòng)比分配，各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩等參數(shù)計(jì)算。v帶選型及帶輪直徑的確定傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)：技術(shù)參數(shù)、主要尺寸、結(jié)構(gòu)參數(shù)。裝配圖設(shè)計(jì)：按照扭矩估算各軸的直徑、軸的跨度確定、軸承的選擇、軸的強(qiáng)度校核、鍵的選擇、軸系零件設(shè)計(jì)、減速

9、器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其附件的選擇、標(biāo)注尺寸及公差、配合代號(hào)、零件編號(hào)和明細(xì)表、標(biāo)題欄、減速器特性表、技術(shù)要求。零件圖：繪圖、標(biāo)注尺寸及公差、標(biāo)注形位公差、表面粗糙度、特性表和公差、技術(shù)要求、標(biāo)題欄。編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書：傳動(dòng)方案的特點(diǎn)分析、設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參考文獻(xiàn)。機(jī)動(dòng)時(shí)間提交設(shè)計(jì)成品并準(zhǔn)備答辯。擬定傳動(dòng)方案 本設(shè)備采用v帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩通過v帶3傳遞給帶輪5，在軸承座4上有二級(jí)減速帶輪，轉(zhuǎn)矩再通過v帶傳遞給帶輪6，帶輪6與偏心塊9一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在離心力作用下將帶動(dòng)夯頭做上下沖擊運(yùn)動(dòng)，從而夯實(shí)物料。工作參數(shù)：打擊次數(shù)100下每分鐘，夯擊力600n.圖2-1注釋：1、電動(dòng)機(jī)；2、帶輪1；3、v帶；4

10、軸；5帶輪5；6、輸出帶輪6；7、軸；8、軸承座；9、偏心塊；10、夯頭支架；11、連接螺栓；12、支撐架；13、張緊螺釘；14、電機(jī)支架；15、底板；第二章 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及規(guī)格2.1 電動(dòng)機(jī)類型選擇根據(jù)工作條件及環(huán)境選用y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。2.2 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算2.2.1確定偏心塊質(zhì)量偏心塊選用鑄鋼材料，=7.8g/，偏心塊為兩塊，令偏心塊厚度d為15mm，圓心角為45，偏心塊m=v，m=7.8(37.5-12.5)1.5 /1000=5.74kg，圖2-22.2.2確定電動(dòng)機(jī)的功率帶輪6轉(zhuǎn)速為100r/min，則=rad/s，又偏心計(jì)算公式得：b=194.5 mm，因此產(chǎn)生的向

11、心力f=2mb=352n。計(jì)算工作時(shí)所需功率:p=fr=3520.7= 2.58kw，有機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)可得帶傳動(dòng)的機(jī)械效率為,滾動(dòng)軸承對(duì)傳動(dòng)影響的效率為，總機(jī)械效率0.903，使用了兩組帶傳動(dòng)所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率p=2.58/0.903=2.856kw。2.2.3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得電機(jī)額定功率應(yīng)選擇3kw。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)于工作轉(zhuǎn)速過高將使傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比加大，導(dǎo)致傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外廓尺寸增加，制造成本昂貴。而選用較低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)時(shí)，其優(yōu)缺點(diǎn)則剛好相反。因此，進(jìn)行分析比較，優(yōu)先選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min,1500r/min 電動(dòng)機(jī)。由機(jī)

12、械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得v帶傳動(dòng)比范圍為2-4。工作機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min，由：n=i；（為工作機(jī)轉(zhuǎn)速；i為傳動(dòng)比；n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）可得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為400r/min1600r/min;查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)電動(dòng)機(jī)的可選范圍為1500r/min,1000r/min,750r/min；表2-2 y系列三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量 kg同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速y100l2-43150014302.22.338所以選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y100l2-4,所以總傳動(dòng)比=14.3。第三章 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.1、傳動(dòng)比的分配=14.3；式中、分別為

13、一級(jí)、二級(jí)的傳動(dòng)比，為使帶傳動(dòng)外輪廓不至于過大，初步選取=3.4；=4.2；3.2.各軸的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.2.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算軸4的轉(zhuǎn)速軸6的轉(zhuǎn)速3.2.2各軸輸入功率計(jì)算由于軸4經(jīng)一級(jí)帶傳動(dòng)和聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連，且由一對(duì)滾動(dòng)軸承支撐，經(jīng)查詢機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)知帶傳動(dòng)效率為，滾動(dòng)軸承的對(duì)傳動(dòng)影響的效率為，故軸4的輸入功率為，由于軸6經(jīng)過第二級(jí)帶傳動(dòng)與軸4相連，且由一對(duì)滾動(dòng)軸承支撐，故軸6的輸入功率為3.2.3各軸輸出功率計(jì)算軸4經(jīng)過第二級(jí)帶傳動(dòng)輸出給軸6，故軸4的輸出功率為：軸6由一對(duì)滾動(dòng)軸承支撐，故軸6的輸出功率為：3.3各軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算3.3.1軸4的轉(zhuǎn)矩計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)距為軸4的輸入轉(zhuǎn)距

14、軸4的輸出轉(zhuǎn)矩為3.3.2軸6的轉(zhuǎn)矩計(jì)算軸6的輸入轉(zhuǎn)距為軸6的輸出轉(zhuǎn)矩為整理上述計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，如表2-3所示表2-3軸功率/kw轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出軸42.7142.60562.2561.63420軸62.5392.533248.5246100第四章 打夯機(jī)傳動(dòng)帶設(shè)計(jì)4.1、一級(jí)v帶及帶輪的尺寸4.1.1第一級(jí)v帶的尺寸計(jì)算查課本表8-7得工作情況系數(shù)為ka=1.1，故傳動(dòng)效率31.1=3.3kw.根據(jù)電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率和電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速，查表可得，應(yīng)選用a型普通v帶。要使帶傳動(dòng)能正常進(jìn)行，必須保證v帶與帶輪緊密地結(jié)合，在v帶傳動(dòng)中，帶截面夾角必定大于帶輪截面夾角，并保證兩接

15、觸面間有足夠的摩擦力。在本設(shè)計(jì)中，v帶截面尺寸如下所示：表3-1 v帶截面尺寸名稱bh數(shù)值13.011.08.040v帶截面示意圖如下： 圖3-1 帶輪截面尺寸4.1.2確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，經(jīng)查表得小帶輪的基準(zhǔn)直徑=90mm。驗(yàn)算帶速v如下：v=6.74m/s;因?yàn)閹?m/sv25m/s，故帶速符合要求。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑為=306mm，經(jīng)查表可得，可圓整為=315.4.1.3確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度經(jīng)查表，初定中心距為=500mm，v帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為：=2+ =1686.80mm 經(jīng)上述計(jì)算和查表選擇一級(jí)帶傳動(dòng)的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為:=1800mm；計(jì)算一級(jí)帶傳動(dòng)

16、的實(shí)際中心距a為：a=+=556.6中心距的變化范圍為：=529；4.1.4驗(yàn)算一級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角第一級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角為：=156.84.1.5計(jì)算第一級(jí)帶傳動(dòng)的根數(shù)：z=2.8 計(jì)算單根v帶的額定功率：4.1.6計(jì)算單根v帶的張緊力的最小值單根v帶張緊力的最小值為：=135.43n因?yàn)樗?jì)算出的數(shù)據(jù)是最小張緊力，所以應(yīng)使該帶的實(shí)際張緊力值：4.1.7計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力對(duì)軸4的壓軸力的最小值為：=780n4.1.8、一級(jí)帶輪結(jié)構(gòu)計(jì)算由機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可得一級(jí)大帶輪采用輻板式帶輪結(jié)構(gòu)，繪圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下表所示表3-2一級(jí)大帶輪結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)a型e112.758.71596=-2（+）=285

17、.6mm；=+2=320.5mm=2=80mm=（+）/2=182.8mm=315mm；=40mml=2=80mm輔板圓孔直徑r=（-）/2=40mmb=48mm圖3-2一級(jí)大帶輪一級(jí)小帶輪尺寸計(jì)算如下：=+2=95.5mm；d=90mm；b=48mm；l=60mm圖3-3一級(jí)小帶輪4.2、二級(jí)帶輪尺寸的確定第二級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪即帶輪六的直徑為=450mm，且軸六的轉(zhuǎn)速=100r/min,軸四的轉(zhuǎn)速，所以第二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的轉(zhuǎn)速為=420r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為=100r/min，第二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪直徑為=/=107mm。驗(yàn)算帶速v如下：=2.35m/s;4.2.1確定第二級(jí)帶傳動(dòng)的中心距和基

18、準(zhǔn)長(zhǎng)度經(jīng)查表，初定中心距為=650mm，v帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為：=2+ =2220mm 經(jīng)上述計(jì)算和查表選擇一級(jí)帶傳動(dòng)的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為:=2240mm；計(jì)算一級(jí)帶傳動(dòng)的實(shí)際中心距a為：=+=660mm中心距的變化范圍為：=626.4mm；mm；4.2.2 驗(yàn)算二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角第二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角為：=150.224.2.3 計(jì)算第二級(jí)帶傳動(dòng)的根數(shù)及單根v帶的額定功率根據(jù)，查表可得，根據(jù)，=4.2，查表可得，包角修正系數(shù)，帶長(zhǎng)修正系數(shù)，所以單根v帶的額定功率為第二級(jí)v帶傳動(dòng)根數(shù)為=所以取根數(shù)=64.2.4計(jì)算單根v帶的張緊力的最小值查表得a型普通v帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m，單根v帶張

19、緊力的最小值為：=。因?yàn)樗?jì)算出的數(shù)據(jù)是最小張緊力，所以應(yīng)使該帶的實(shí)際張緊力值：4.2.5計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力對(duì)軸4的壓軸力的最小值為：4.2.6第二級(jí)帶傳動(dòng)帶輪結(jié)構(gòu)示意圖由機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可得二級(jí)大帶輪采用輪輻式帶輪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下：=-2（+）=420.6mm；=450mm=+2=455.5mml=1.5=90mm；=60mm；=2=120mm；圖3-4二級(jí)大帶輪二級(jí)小帶輪的尺寸計(jì)算如下：=+2=112.5mm；d=107mm；b=93mm；l=2*40=80圖3-5二級(jí)小帶輪4.3 v帶疲勞強(qiáng)度及壽命校核帶在傳動(dòng)過程中，其受力情況如下圖所示圖3-6 v帶受力圖根據(jù)前面的計(jì)算得，帶

20、輪1，2的張緊力為=135.43 n，而帶輪3，4上的張緊力為=159.2n，在計(jì)算帶輪壽命的過程中，本設(shè)計(jì)僅僅對(duì)通過帶輪3上的應(yīng)力及帶的壽命進(jìn)行了計(jì)算。選擇輪3的原因是：輪3比輪4小，帶在其上彎曲的次數(shù)較多，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)也較多，對(duì)帶的影響也是最大的。帶速 v= = =2.353 m/s 根據(jù)公式： =1107.1n因?yàn)?其中為傳動(dòng)帶工作表面的總摩擦力，又因?yàn)椋钥傻?，所以緊邊拉力和松邊拉力分別是：張緊應(yīng)力為由于帶速10m/s,因此離心力可以忽略不計(jì)。取v帶的彈性模量為e=300 m ，（v帶彈性模量e為250400 m），則帶繞在小帶輪上引起的彎曲應(yīng)力為，v帶的疲勞強(qiáng)度條件為：第五章 軸的

21、設(shè)計(jì)計(jì)算5.1軸6的設(shè)計(jì)5.1.1初步確定軸6的尺寸45鋼調(diào)試后冷熱加工性能良好，機(jī)械性能較好，價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛，所以本設(shè)計(jì)中軸的材料均選用45鋼進(jìn)行調(diào)試使用，查詢機(jī)械設(shè)計(jì)書可得45鋼調(diào)制的切變模量為g=80gpa，剪切疲勞極限=155mpa，許用單位扭轉(zhuǎn)角=1.0/m。由于本設(shè)計(jì)產(chǎn)品需要人工操作，且工作條件一般較差，同時(shí)軸6是連接機(jī)體前后部分的重要零件，故應(yīng)該取較大的安全系數(shù)，此處取n=3.8。所以軸的許用剪切應(yīng)力為=40pa。軸6上的最大轉(zhuǎn)矩為：246n.m由扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件可得：有扭轉(zhuǎn)剛度條件可得：綜合上述結(jié)果可得出：初取軸6的直徑為60mm5.1.2、軸6的整體設(shè)計(jì)軸6上主要安裝的零件為

22、二級(jí)大帶輪、夯頭架、固定套筒，一對(duì)滑動(dòng)軸承，所以軸6的長(zhǎng)度應(yīng)大于幾個(gè)零件之和。因?yàn)槠膲K繞軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)夯頭夯擊地面，故在校核軸的尺寸時(shí)，主要考慮軸6的彎曲變形。由軸的直徑要求查詢jbt2560-1991，選取一對(duì)hz050的滑動(dòng)軸承，其寬度b=75mm，內(nèi)圈厚度5mm；由機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)帶輪輪轂長(zhǎng)度為l=1.5=90mm，圖4-1軸6尺寸設(shè)計(jì)5.1.3、軸6的受力校核軸6所受的向心力為=352n，打擊力f=+g，可得：g=600-352=248n，壓軸力則為=1846.25n.根據(jù)以上受力簡(jiǎn)圖可得出：圖4-2軸6受力圖解得：；方向與的方向相反；方向與g的方向相反；5.2軸4的設(shè)計(jì)5.2.1初

23、步確定軸4的尺寸軸4同樣選用45鋼調(diào)試，所以各許用值與軸6基本相同。軸4上的最大轉(zhuǎn)矩為：61.63由扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件可得：由扭轉(zhuǎn)剛度條件可得：綜合上述計(jì)算可得出，初取軸4的直徑為。5.2.2軸4的整體設(shè)計(jì)軸4上安裝的主要零件有第一級(jí)帶傳動(dòng)的大帶輪，第二級(jí)帶傳動(dòng)的小帶輪，兩對(duì)滑動(dòng)軸承，所以軸4的長(zhǎng)度應(yīng)該大于以上幾個(gè)零件的寬度之和，查詢jbt2560-1991，選取一對(duì)hz035的軸承，其寬度b=55mm，第一級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪的輪轂長(zhǎng)度l1=2d1=80mm，第二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的輪轂長(zhǎng)度為l2=2d1=80mm，故初選軸4的長(zhǎng)度為l=445mm,其他尺寸如圖所示圖4-3 軸4尺寸設(shè)計(jì)g1=mg=,第二級(jí)

24、帶傳動(dòng)小帶輪的重力為：）55.34n第一級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪的重力為：壓軸力1846.25n,軸4的受力簡(jiǎn)圖如下圖所示：圖4-4軸4受力圖根據(jù)以上受力簡(jiǎn)圖可得出：解得5.3與電動(dòng)機(jī)相連的軸的設(shè)計(jì)5.3.1初步確定該軸的尺寸該軸材料同樣選用45鋼調(diào)試由于該軸通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連，故該軸的外加轉(zhuǎn)矩為：=19.07由扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件可得，由扭轉(zhuǎn)剛度條件可得，綜合上述計(jì)算可得出，,初選該軸的直徑為30mm。5.3.2該軸的整體設(shè)計(jì)該軸上只安裝了第一級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪b=60mm，加上兩個(gè)寬度為40mm的軸承座，初選該軸長(zhǎng)度為l=252mm。圖4-5 聯(lián)軸器軸尺寸設(shè)計(jì)第六章 聯(lián)軸器的選擇6.1類型選擇由于剛性聯(lián)軸器

25、具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低廉，可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，對(duì)稱性較好等特點(diǎn)，所以優(yōu)先考慮剛性聯(lián)軸器中的凸緣聯(lián)軸器。6.2載荷計(jì)算。由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表14-1查得6.3型號(hào)的選擇表5-1聯(lián)軸器的規(guī)格型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩/n許用轉(zhuǎn)速/r/min軸孔直徑d1,d2軸孔長(zhǎng)度/mmdd1b1s轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/kg質(zhì)量/kgygys42249000308260105554860.0033.156.4校核最大轉(zhuǎn)速被連接軸即第一級(jí)帶傳動(dòng)的軸的轉(zhuǎn)速為n=1430r/min,所以選用的聯(lián)軸器符合要求。第七章 緊固螺栓的選擇與強(qiáng)度校核7.1軸6上軸承座與夯頭連接螺栓的選擇與校核7.1.1螺栓的選擇本設(shè)計(jì)中螺栓全部采用價(jià)格較低的gb/t5782-2

26、000六角螺栓a級(jí)，由于該處螺栓連接軸6軸承座與夯頭，該處螺栓在工作時(shí)主要受到螺栓軸向拉壓的影響。經(jīng)查詢機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，現(xiàn)初步選取gb/t5780 m24*90螺栓四個(gè)。7.1.2螺栓的校核夯頭抬升時(shí)，螺栓上的應(yīng)力由減去軸6的重力和第二級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪的重力造成。而當(dāng)夯頭下降時(shí)，螺栓上的應(yīng)力由加上夯頭的重力造成，此時(shí)應(yīng)力比上升時(shí)的應(yīng)力大，所以選擇此種情況下對(duì)螺栓進(jìn)行校核。此時(shí)單個(gè)螺栓所受的最大工作拉力為：（f此處為一般連接，工作載荷穩(wěn)定，查詢機(jī)械設(shè)計(jì)取殘余預(yù)緊力所以單個(gè)螺栓的總拉力為：查詢機(jī)械設(shè)計(jì)，性能等級(jí)為8.8的螺栓抗拉強(qiáng)度極限取安全系數(shù)為n=5，則螺栓許用拉應(yīng)力于是該處螺栓的計(jì)算拉伸

27、強(qiáng)度為：=1.112所以該處所選螺栓符合條件。7.2偏心塊與二級(jí)大帶輪連接螺栓的強(qiáng)度校核72.1螺栓的選擇在這里同樣選擇gb/t5782-2000 7.2.2螺栓的校核在工作的過程中，該處螺栓受到的主要力為偏心塊在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)其的剪切力。故在校核其強(qiáng)度時(shí)，只需要檢驗(yàn)離心力對(duì)螺栓的剪切。單個(gè)螺栓所受剪切工作力為：352=176n取 取許用剪切力為=所以該處的剪切強(qiáng)度為：=0.56綜合上述計(jì)算，該處所選螺栓符合條件。第八章 鍵的選擇與校核8.1、第一級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪鍵的選擇與校核8.1.1、鍵的選擇第一級(jí)帶輪傳動(dòng)小帶輪鍵在軸1上，軸的公稱直徑為30mm，設(shè)該帶輪上的鍵為鍵1，查詢機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1可得

28、：選用半圓頭普通平鍵 8*7*56，選擇正常連接方式，表7-1 鍵1的規(guī)格軸鍵鍵槽公稱直徑d公稱直徑bh寬度b深度半徑r公稱尺寸b極限偏差軸槽深t轂槽深t軸n轂js9 公稱直徑極限公差公稱直徑極限公差最小最大508*780-0.043+0.0215-0.02154.0+0.2003.3+0.2000.160.258.1.2、鍵的校核因?yàn)槠胀ㄆ芥I連接，其主要失效方式是工作面被壓潰。因此，本設(shè)計(jì)中只按工作面上的擠壓力進(jìn)行強(qiáng)度校核，平鍵傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，連接中個(gè)零件的受力情況圖：圖7-1 零件受力圖設(shè)載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為：式中：k為鍵與輪轂槽的接觸高度，l為鍵的工作長(zhǎng)度，l=l-b。經(jīng)查詢機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）取沖擊載荷下，鋼制普通平鍵的許用擠壓應(yīng)力為，=7.56,所以鍵1符合要求。8.2、第一級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪鍵的選擇與校核8.2.1、第一級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪鍵的選擇第一級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪在軸4上，軸4的公稱直徑40mm，設(shè)該帶輪上的鍵為鍵2。查詢機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1可得：選擇普通平鍵12*8*70表7-2鍵2的規(guī)格軸鍵鍵槽公稱直徑d公稱直徑bh寬度b深度半徑r公稱尺寸b極限偏差軸槽深t轂槽深t軸n轂js9 公稱直