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2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,1,米粉切割機的設(shè)計切割及傳動部分,,,院系：工學(xué)院班級：機制051班姓名：曾亦書學(xué)號：20050362指導(dǎo)老師：張云老師,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,2,一、切割器,在任何切碎機上，刀片都是主要的工作部件。刀片有動刀片和定刀片之分，對于有支承的切碎必須有動、定刀片以構(gòu)成切割副，如切萊機和切肉機等。對于無支承的切碎，如削皮機，只有動刀片，沒有定刀片。動刀片和定刀片等組成的部件稱為切割器。（一）對切碎器的要求刀片安裝時應(yīng)滿足下列兩方面的要求：1．鉗住物料，保證切割2．切割功率要小(1)產(chǎn)生滑切（2）切割阻力矩均勻,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,3,切割器,1．鉗住物料，保證切割,鉗住角：過切割點的刃口切線間的夾角。,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,4,切割器,1．鉗住物料，保證切割,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,5,切割器,2．切割功率要小切割功率消耗與刀片的切割方式能否產(chǎn)生滑切，單位刃口長度上承受壓力大小（刃口比壓）以及刀片的特性系數(shù)等因素有關(guān)。若要切割功耗小，必須滿足下列條件：(1)產(chǎn)生滑切,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,6,切割器,切割速度V可分解為垂直刃口的法向速度Vn和沿刃口的切向速度Vτ。Vn稱為正切速度,Vτ稱為滑切速度。V和Vn的夾角叫滑切角τ。刀刃滑切作用的大小，可用Vτ和Vn的比值來表示，即：,式中－滑切系數(shù)；τ一滑切角。,τ角越大，滑切作用越大。,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,7,切割器,當(dāng)τ=0時，只有砍切或正切。此時，沒有滑切速度，只有砍切速度。當(dāng)0＜τ＜時，稱為斜切。物體與刀刃間沒有切向相對滑動，在正壓力下切割物體，需用動力較大。當(dāng)τ≥時，稱為滑切，刀刃既對物體施加正壓力，又沿著物體滑切，其切割阻力減小?；斜瓤城校ㄕ校┦×Γ@是一種物理現(xiàn)象。,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,8,切割器,為什么滑切省力？1.滑切時，實際參與切割的刃口角小于切刀的實際刃口角。2.滑切時，刃口上微小的鋸齒將起到切斷物料纖維的作用。3.砍切時，物料料只受到壓應(yīng)力，而滑切時，物料既受壓應(yīng)力，又受張應(yīng)力。而這類物料的切碎，張應(yīng)力遠小于壓應(yīng)力。但是，省力不一定省功。滑切使切割行程增大。,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,9,圓鋸片的參數(shù)設(shè)計,一、鋸片參數(shù)圓鋸片的直徑一般為鋸材厚度的2.5-3倍。根據(jù)滑切的需要定做鋸片，采用等腰三角斜磨齒，齒喉角25°，齒尖角50°，齒高14mm，刀片厚度2mm。,,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,10,二、傳動裝置,1）電動機的選擇選用Y系列三相鼠籠式異步電動機轉(zhuǎn)速n=940r/min輸出功率P=2.2KW,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,11,V帶的選擇,計算功率PW=2.2KW選擇A型V帶型號確定選用3根V帶經(jīng)過校核符合使用要求選用基準(zhǔn)長度2240mm，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB1171-96的普通A帶,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,12,帶輪的選擇,選用實心式的V帶輪傳動比i=1:1帶輪直徑d1=d2=106mm包角α=180o兩輪中心距a=953mm,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,13,傳動裝置,2）主軸主軸采用45號鋼調(diào)制處理硬度220-250HBS長度L=436mm,,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,14,軸承及軸承座的選擇,選用滾動軸承特點：摩擦力矩和發(fā)熱較小、工作平穩(wěn)可靠、潤滑劑消耗少等d=30mmD=62mmB=16mm,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,15,軸承及軸承座的的選擇,,選擇NJ206圓柱滾子軸承以及配套的P206軸承座,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,16,切割部件,,2020/5/13,米粉切割機設(shè)計,17,,敬請各位老師批評指正！謝謝！,畢業(yè)論文題目
學(xué)校代碼：10410
序 號：050362
畢 業(yè) 設(shè) 計
題目： 米粉切割機傳動及切割部分設(shè)計
學(xué) 院：
姓 名：
學(xué) 號：
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
年 級：
指導(dǎo)教師：
二OO九年 五 月
18
米粉切割機
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計課題是米粉切割機的設(shè)計，主要設(shè)計思路是：利用切刀與米粉的相對運動，借助于切刀的剪切或切削作用把米粉切斷。米粉的切斷對產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量影響不大，但對于干粉頭量的增減關(guān)系極大，驅(qū)動裝置采用三相異步電動機，其傳動方案為：電動機—皮帶輪—主軸—刀片，設(shè)計過程中主要是對V帶計算，刀片的分析，電動機、V帶、主軸、軸承的選擇。本次畢業(yè)設(shè)計是專業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和實踐之后的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，通過本次設(shè)計對所學(xué)專業(yè)課程的理論加以綜合并增加生產(chǎn)實踐知識，經(jīng)過連續(xù)冷彎成型機設(shè)計的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高個人獨立工作的能力。鞏固與擴充了機械設(shè)計相關(guān)課程內(nèi)容，掌握其設(shè)計的方法和步驟。在設(shè)計中查閱了大量的機械書籍，在此過程中鍛煉并提高了機械設(shè)計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊；熟悉機械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及其它有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并在設(shè)計中加以貫徹，對今后的工作與學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)
關(guān)鍵詞：切割 刀片 傳動
cutting-off machine of rice noodles
Abstract: The graduation project is the subject for cutting-off machine of rice noodles ,the main designing idea :Make use of the relative motion of cutter and rice noodles ,by means of shearing or cutting action ,make rice noodles cut-off.Driven installations in three-phase asynchronous motor, its drive for the programme: Motor-pulleys-shaft-circular saw blade. The design process of V-belt calculations, analyze circular saw blade ,choose motor ,V-belt, shaft, bearing.
The design is a professional graduate course after the study of theory and practice of teaching, it is the last part of this through the design of the theory of professional courses to be comprehensive and practical knowledge to increase production, after continuous cold-formed machine design of the actual training, Developing and enhancing the ability of individuals to work independently. Consolidation and expansion of the "cutting-off machine of rice noodles" related to the course content, its design master the methods and steps. In the design of a large number of mechanical inspection of books, in the course of training and improved mechanical design of the basic skills, such as computing, graphics, access to design information and manuals; familiar with the mechanical design standards and other relevant standards and norms and in the design Implement in the future of work and learning to lay a solid foundation
Key words: cutting blade drive
目 錄
1 緒 論 1
2 切斷設(shè)備 2
2.1 切斷器技術(shù)要求及原理 2
2.1.1 切斷器技術(shù)要求： 2
2.1.2 切斷的原理 2
2.2 切割器的類型 2
2.3 切割對切刀的要求 4
2.3.1 鉗住條件 4
2.3.2 切割角度 5
2.3.3 圓盤鋸鋸片 6
3 傳動部分 9
3.1 電動機的選擇 9
3.2 V帶的計算和參數(shù)選擇 10
3.3 V帶帶輪的計算和參數(shù)選擇 12
3.4 軸的設(shè)計 13
3.5 軸承的選擇、校核 15
3.5.1 滾動軸承疲勞壽命計算： 16
3.5.2 支承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
4 參 考 文 獻 18
5 致 謝 19
1 緒 論
米粉條是一種大米深加工產(chǎn)品。它晶瑩剔透，質(zhì)地柔韌，清爽可口，深的消費者的喜愛。
長期以來，米粉條生產(chǎn)都是沿用傳統(tǒng)工藝和手工操作，產(chǎn)量低、勞動強度大、衛(wèi)生條件差，成品包裝簡陋甚至無包裝。這種作坊式生產(chǎn)方式利潤低，擴大再生產(chǎn)能力差。
我國城鄉(xiāng)居民自古以來，就有喜愛吃米粉(線)的習(xí)慣，特別是在南方，隨著生活、工作節(jié)奏的加快，早餐鮮(濕)米粉更是發(fā)展迅速，各地的“桂林米粉店”、“湖南米粉店”、“江西米粉店”如雨后春筍，遍布各城市。
從20世紀(jì)90年代起，江西的精制直條米粉由于采用了不同于傳統(tǒng)作坊式的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量比傳統(tǒng)米粉有顯著提高，取得了米粉生產(chǎn)歷史上的重大技術(shù)創(chuàng)新。產(chǎn)品外觀潔白光亮、晶瑩透亮、條形均勻挺直，久煮不糊湯、吐漿度很小、不斷條，食用口感柔韌爽滑、有嚼勁，是米粉中的上品。外形有各種粗細的圓、扁條狀，分別稱為江西米粉、銀絲米粉、上等沙河粉等?，F(xiàn)已開發(fā)出如糙米米粉、香菇米粉、淮山米粉、蓮子米粉、蕎麥米粉、螺旋藻米粉等系列產(chǎn)品，目前，在我國港澳地區(qū)和東南亞、美國、歐洲，加拿大等地的海外華人聚居地有很好的銷量，并在穩(wěn)步增長，稱為出口米粉市場上的一大名牌，已在江西省形成了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，取得了良好的經(jīng)濟效益。該米粉生產(chǎn)，原料全部采用大米，沒有任何添加劑而且主要以市場上銷路較差、糧食部門往往庫存較多的早秈米為主，原材料十分豐富；同時，在我國這樣一個農(nóng)業(yè)大國，對促進農(nóng)產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)化，提高附加值具有積極的意義。
近幾年期間，精制直條米粉成套設(shè)備已從江西省推廣到福建、浙江、湖南、廣西、四川、山東、大連等省市，并出口到菲律賓、越南等東南亞國家和委內(nèi)瑞拉等南美國家。
2 切斷設(shè)備
2.1 切斷器技術(shù)要求及原理
2.1.1 切斷器技術(shù)要求：
1. 機器運行平穩(wěn)，噪音低。
2. 切割斷面整齊，粉頭少。
3. 剪切長度：150mm~210mm 可調(diào)
刀片應(yīng)滿足下列兩方面的要求：
1．鉗住物料，保證切割
2．切割功率要小，產(chǎn)生滑切
2.1.2 切斷的原理
切斷的工作原理是利用切刀與米粉的相對運動，借助于切刀的剪切或切削作用把米粉切斷。米粉的切斷對產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量影響不大，但對于干粉頭量的增減關(guān)系極大。切斷工序是整個米粉生產(chǎn)過程中碎粉量最多的環(huán)節(jié)，因而切斷的作用不僅是按要求將長米粉條切斷成一定長度的米粉，而且還要盡量減少米粉的斷損，盡可能使整桿米粉得到最大的成品米粉，把廢棄量降到最低限度。
2.2 切割器的類型
在任何切割機上，刀片都是主要的工作部件。刀片有動刀片和定刀片之分，對于有支承的切割必須有動、定刀片以構(gòu)成切割副，如切萊機和切肉機等。對于無支承的切割，如削皮機，只有動刀片，沒有定刀片。動刀片和定刀片等組成的部件稱為切割器，切割器一般可按切割方式和結(jié)構(gòu)形式劃分。
1. 按切割方式分
按切割方式，切割器分為有支撐切割器和無支撐切割器兩種（圖）
（1） 有支撐切割器 即在切割點附近有支撐面，切割物料起阻止物料沿刀片刃口運動方向移動的作用。這種切割器在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為由動刀和定刀（或另一動刀）構(gòu)成切割副。為保證整齊穩(wěn)定的切割斷面質(zhì)量，要求動刀與定刀之間在切割斷面質(zhì)量，要求動刀與定刀只間 在切割點初的刀片間隙盡可能小且均勻一致。這種切 圖2-1
割器所需刀片切割速度較低，碎段尺寸均勻、穩(wěn)定，動力消耗少，多用于切片、段、絲等要求形狀尺寸穩(wěn)定一致的場合。
（2） 無支撐切割器 指物料在被切割時，由物料自身的慣性和變形力阻止其沿切割方向移動。這種切割器僅包含有一個（組）動刀，而無定刀（或另一動刀）。所需刀片切割速度高，碎斷尺寸不均勻，動力消耗多，多用于碎塊、漿、糜等形狀及尺寸一致性要求不高的場合。 圖2-2
2. 按結(jié)構(gòu)形式分
按結(jié)構(gòu)形式，切割器分為盤刀式、滾刀式和組合刀式三種。這里主要介紹盤刀式
盤刀式切割器 動刀刃口工作時所形成的軌跡近似為圓盤形，即刃口所在平（曲）面近似垂直回轉(zhuǎn)軸線，所得到的產(chǎn)品斷面為平面，是應(yīng)用廣泛的一種切割器。這種切割器便于布置，切割性能好，易于切割出幾何形狀規(guī)則的片狀、塊狀產(chǎn)品。切割出產(chǎn)品的尺寸（如切片的厚度）：當(dāng)物料喂入進給方向與動刀主軸方向垂直時，取決于相鄰刀片的間距；當(dāng)物料喂入進給方向與動刀主軸方向平行時，取決于相鄰兩次切割過程中物料進給量。
盤刀式刀片刃口基本類型有直刃口、凸刃口和凹刃口。
① 直刃口（圖）：隨著切割點由近而遠、滑切角減小，參與切割的刃口增長，因而切割阻力矩變化幅度大；同時近端鉗住角較大，但制造、刃磨容易。
（1） 盤刀直刃口 （2）盤刀凸刃口 （3）盤刀凹刃口
圖2-3
② 凸刃口（圖）：有偏心圓和螺線。隨切割點漸遠。滑切角增大，切割阻力矩較為穩(wěn)定，但遠端鉗住角較大，將形成推料，使刀片刃口磨損不均勻；但不便于刃磨，常需要配置專用刃磨架，對于連續(xù)進給場合的刀片間隙調(diào)整困難。常見的圓盤刀也屬于凸刃口，一般速度較高，滑切作用強烈，切割斷面質(zhì)量好，尤其適合于剛度較差的物料切片。
③ 凹刃口（圖）： 與凸刃口相比，其鉗住性能好，切割阻力矩均勻，但滑切現(xiàn)象不明顯，且制造、磨刃困難。
2.3 切割對切刀的要求
2.3.1 鉗住條件
鉗住角——動刀片刃口切割點處刃口與定刀片 （或另一動刀片）刃口線間的夾角為結(jié)構(gòu)參數(shù)（圖），與刀片的位置有關(guān)。鉗住角應(yīng)小于某一值，否則在切割過程中將會形成推料及擠壓物料，造成集中切割，阻力大，刀片磨損不均勻，而且所得物料切口質(zhì)量較差。
圖2-4
實際設(shè)計中，為改善鉗住性能，所采取措施包括：采用適當(dāng)?shù)膭拥度锌诰€形狀、動刀刃口結(jié)構(gòu)（如齒刃）及動定刀配置。
將上面兩式聯(lián)立，得：
圖2-5
由上式可知，刀片的嵌住角必須小于時才能嵌住物料，保證穩(wěn)定切割。
2.3.2 切割角度
切割功率消耗與刀片的切割方式能否產(chǎn)生滑切，單位刃口長度上承受壓力大?。ㄈ锌诒葔海┮约暗镀奶匦韵禂?shù)等因素有關(guān)。若要切割功耗小，必須滿足下列條件：
產(chǎn)生滑切
a.垂直切割（直線型刀刃） b.斜切（直線型刀刃） a.斜切（曲線型刀刃）
圖2-6
切割速度可分解為垂直刃口的法向速度和沿刃口的切向速度 。稱為正切速度, 稱為滑切速度。和的夾角叫滑切角。
刀刃滑切作用的大小，可用和的比值來表示，即
式中 —滑切系數(shù) —滑切角
角越大，滑切作用越大。
① 砍切 當(dāng)時的切割形式稱為砍切，切割阻力大，切割過程中物料變形較大，物料斷裂損失較多。
② 斜切 當(dāng)（為刀片與物料間的摩擦角）時，，其中為刀片結(jié)構(gòu)刃角，即刃口法平面形成的交線間的夾角（圖），而為刀片實際切割工作刃角，顯然，雖未形成滑切，扔較為省力，有時為使切割過程阻力均勻，采用斜刃口逐漸完成對于整個切割斷面的切割而形成斜切。
圖2-7
③ 滑切 當(dāng)時，形成滑動切割，微觀上呈鋸切割，故省力，切割過程中物料變形較小，斷損較少。屬于運動參數(shù)，它表明該切割器在切割過程中滑切作用的大小?；邢禂?shù)越大，滑切作用越強，切割越省力。
刀片的結(jié)構(gòu)形式
在實際生產(chǎn)中使用的刀片形狀多種多樣，選用時取決于被切割物料的種類、幾何形狀、物理特性、成品的形狀及質(zhì)量要求。
切割堅硬和脆性物料時，常采用帶鋸齒的圓盤刀，其兩側(cè)都有磨刃斜面；切割塑性和非纖維性的物料時，一般采用光滑刃口的圓盤刀；
2.3.3 圓盤鋸鋸片
一. 圓鋸片結(jié)構(gòu)型式與特征
圓鋸片可分為整體式，鑲片式和鑲焊硬質(zhì)合金式三種。整體式圓鋸片的材料為合金工具鋼或高速鋼。整體鋸片厚度薄、面積大、易變形，一齒損壞會造成整個鋸片報廢。選用整體式園鋸片。
二. 圓鋸片的鋼質(zhì)
圓鋸片是用65Mn、T8A作材料制成的圓形鋼板，經(jīng)中心開軸孔（直徑24mm），外圓開齒而成。其鋼質(zhì)組成見表：
牌號
材料
成分
硬度(HRC)
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
T8A
0.75-0.84
0.15-0.30
0.15-0.30
≤0.030
≤0.020
≤0.020
≤0.15
44-48
表2-1
主要成分為碳、硅、錳、磷、硫、鎳、鉻等，經(jīng)淬火、回火熱處理后具有一定的硬度、韌性、強度和抗疲勞性能，硬度為HRC44-49，其金相組織為回火屈氏體。在齒高三分之一處將鋸齒彎曲成45?，然后再恢復(fù)原狀，不應(yīng)產(chǎn)生裂紋或折斷現(xiàn)象。光潔度不低于▽5。
圓鋸片的直徑一般為鋸材厚度的2.5-3倍。圓鋸片的厚度按下式求得：
式中 S—圓鋸片厚度（mm）；
D—圓鋸片直徑（mm）；
K—系數(shù)（圓鋸片直徑150—650毫米時為0.065；
650—1200mm時為0.075；1200—1800mm
時為0.110）
三. 圓鋸片的鋸齒
.齒背角 .齒喉角 .齒尖角 .齒高
圖2-8
(1) 齒喉角 是鋸齒的基本角度之一，他對鋸割得影響很大。為了下鋸輕快、推料省力、鋸割質(zhì)量好，齒喉角值宜大。齒喉角大，鋸齒銳利、鋸割流暢、動力消耗小。但齒喉角過大，齒尖角過小，鋸齒會變?nèi)醪粓怨?，容易彎曲和折斷。齒喉角小，齒尖角大，鋸齒堅固有力。但齒喉角過小，齒尖角過大，鋸齒就不銳利、鋸割也不流暢、動力消耗也大。齒喉角一般為20°—30°。
圖2-9
(2) 齒背角 是鋸齒的另一個基本角度，它直接影響齒背與切料的摩擦力的大小，影響鋸屑的排除。齒背角增大，齒尖角則相應(yīng)減小，這樣的鋸齒銳利，鋸割流暢，出屑快。若齒背過小，齒尖角相應(yīng)過大，鋸齒在鋸割是，其背部所受切料的壓力也隨之增大，由此產(chǎn)生的摩擦力也將隨之增大，使鋸條受熱不穩(wěn)。同時增加動力消耗。
(3)齒尖角 反映鋸齒強度的角度。齒尖角一般為35°—50°.齒尖角小，鋸齒銳利、鋸割流暢消耗動力小。如齒尖角過小，鋸齒不堅固，容易彎曲和折斷。齒尖角增大，鋸齒堅固。但若過大，則切削阻力大、消耗動力大、鋸割不流暢。
以上3種角度相互影響。
四．圓鋸片的參數(shù)：
根據(jù)滑切的需要定做鋸片，采用等腰三角斜磨齒，齒喉角25°，齒尖
角50°，齒高14mm，刀片厚度2mm。
3 傳動部分
3.1 電動機的選擇
工作機所需的輸入功率約為1.5kw；刀片轉(zhuǎn)速1000r/min左右；刀片直徑420mm。
工作條件：預(yù)定使用壽命8年，兩班工作制，輕載荷。
工作環(huán)境：室內(nèi)灰塵較大，室溫工作
動力來源：電力，三相交流380/220伏。
（1） 電動機類型的選擇：
Y系列三相異步電動機
（2） 電動機功率選擇：
① 傳動裝置總效率：
② 電動機的輸出功率：
kw
由表查得電動機的額定功率P=2.2kw
（3）確定電動機的轉(zhuǎn)速
由于系統(tǒng)沒有減速裝置，所以電動機轉(zhuǎn)速選定在1000r/min左右。
（4）確定電動機的型號
根據(jù)切割機的要求，選擇額定轉(zhuǎn)速的鼠籠式異步電動機，其優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價廉、運行可靠、維護方便，廣泛應(yīng)用于小型機床的主傳動軸、通風(fēng)機等，又因有切割粉塵容易侵入電動機內(nèi)部而影響電動機的正常工作和壽命。
選用Y112M-6型電動機，額定功率2.2KW，滿載轉(zhuǎn)速940/m,滿載效率80.5%
（5）電動機校核
3.2 V帶的計算和參數(shù)選擇
1） 確定計算功率，選擇V帶型號
計算功率
式中 ——名義功率
——工作情況系數(shù)，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表8-4，=1.1
kw
V帶型號可根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速從《機械設(shè)計手冊》圖8-1中選擇
初選A型帶
2） 確定小帶輪基準(zhǔn)直徑和 ，帶輪直徑小能使傳動尺寸緊湊，但直徑過小，將使帶的彎曲應(yīng)力過大，壽命降低;反之，則傳動的外廓尺寸增大，所以帶輪直徑應(yīng)適中根據(jù)《機械設(shè)計》表5.6，以及傳動比。
取==106 mm
3） 驗算帶速
m/s
帶速合適
4）確定帶長和中心距，初設(shè)mm
mm
選用基準(zhǔn)長度 =2240 mm
5)計算實際中心距
mm
6）因傳動比
帶輪包角
7）單根膠帶傳遞的功率，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表8-5，選取
kw
8）單根膠帶傳遞功率的增量
——彎曲影響系數(shù)，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》，表8-7 取
——傳動比系數(shù)，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》，表8-8 取
則
9）膠帶根數(shù)
——小帶輪包角系數(shù)，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》，表8-9 取
——長度系數(shù)，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》，表8-10 取
取
10）求作用在帶輪軸上的壓力
由《機械設(shè)計》 表5-1查得，則單根V帶的張緊力
11）有效圓周力
N
12）作用在軸上的力
N
N
3.3 V帶帶輪的計算和參數(shù)選擇
V帶輪設(shè)計的主要要求是質(zhì)量小,結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻,轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；輪槽工作面粗糙度要合適，以減少帶的磨損；輪槽尺寸和槽面角應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。
帶輪的材料是鑄鐵，材料牌號為HT150.帶輪圓周速度為7.76m/s,滿足鑄鐵帶輪允許的最大圓周速度25m/s。
由于V帶在帶輪上彎曲時，截面變形使其楔角變小。為保證膠帶和帶輪工作面的良好接觸，一般應(yīng)適當(dāng)減小輪槽槽角。由于D1和D2均大于100mm且V帶為A型，所以選擇的輪槽角為34°。
由電動機Y112M-6可知，軸伸直徑D=28mm，長度L=60mm。
故帶輪軸孔直徑應(yīng)取d=28mm,轂長應(yīng)小于80mm。
根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表22.1-17查得，帶輪結(jié)構(gòu)為實心輪。
根據(jù)《機械設(shè)計手冊》，表8-11，
A帶尺寸，
mm 圖3-1
mm
, ,
3.4 軸的設(shè)計
(一) 軸的常用材料
軸的材料首先應(yīng)有足夠的強度，對應(yīng)力集中敏感性低；還應(yīng)滿足剛度、耐磨性、耐腐蝕性及其良好的加工性，以及價格低廉、易于獲得的要求。
軸常用的材料主要有碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強度鑄鐵。
碳鋼有足夠高的強度，對應(yīng)力集中的敏感性較低，便于進行各種熱處理及機械加工，價格低，供應(yīng)充足，故應(yīng)用最廣。一般機器中的軸，可用30、40、45、50等牌號的優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造，尤以45號鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理最常用。對低速輕載或不重要的軸，可用A3、A4、A5等普通碳素鋼制造。
因此軸主要起傳動作用，連接皮帶輪和刀片，對其他性能無特殊要求故采用最為常見的45號優(yōu)質(zhì)中碳鋼，正火處理。
(二) 擬定軸上零件的裝備配方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計
軸的裝配方案是：2個軸承以及軸承座分別從軸的左右兩端裝入，皮帶輪和螺母依次從軸的右端裝入，刀片從左端裝入，并用螺母和彈簧墊圈固定。軸端于帶輪的連接采取平鍵連接，平鍵的2側(cè)面為工作面，與軸槽配合較緊密依靠鍵和鍵槽兩側(cè)面的擠壓力傳遞轉(zhuǎn)矩。軸中由2個軸承座支撐。為了使軸承與軸作過盈配合，為了易于裝配，在同一軸段的兩個部位上采用不同的尺寸公差。
軸上零件的定位
1. 零件的軸向定位
零件的軸向定位采用定位軸肩，軸肩高度h=2mm，高度低于滾動軸承內(nèi)圈端面的高度，以便拆卸軸承。為了使零件能靠緊軸肩而得到準(zhǔn)確可靠的定位，軸肩處的過渡圓角半徑r必須小于與之相配合的零件轂孔端部的圓角半徑R或倒角尺寸。
根據(jù)《機械設(shè)計》 表11-2，取C或R=1mm。
2. 零件的周向定位
皮帶輪的周向定位用普通平鍵以及過渡配合。
圖3-2
（三）軸的尺寸選擇
根據(jù)皮帶輪2的孔徑，確定軸的軸端直徑mm，長度L=436mm，軸肩處直徑d′=34mm，取軸頸處的直徑d=30mm，與標(biāo)準(zhǔn)軸承NJ206的孔徑相同。
圖3-3
（四）軸的強度計算
因主軸主要承受扭轉(zhuǎn)力，應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強度條件計算軸的直徑。若有彎矩作用，可用降低許用應(yīng)力的方法來考慮其影響。
扭轉(zhuǎn)強度條件為 0
(1-1)
對于實心圓軸，= ，以此代入式(1-1),可得軸的直徑
（mm） （1-2）
根據(jù)《機械設(shè)計》表11.3查得45號鋼：取=30~40 C=118~107
當(dāng)彎矩相對轉(zhuǎn)矩很小時，C取較小值，取較大值；反之，C取較大值，取較小值。
這里取：=40 ， C=107
mm
可見遠大于，完全滿足要求。
（五）鍵連接的強度校核
選用C型普通平鍵（GB1096-79），與帶輪連接處的鍵尺寸
為
鍵連接強度校核
按《機械設(shè)計手冊》，表8-380中的公式計算，式中各參數(shù)為：
(按表8-381選取)，
mm
mm
鍵連接傳遞的扭矩T為：
鍵工作面的比壓p為：
3.5 軸承的選擇、校核
因工作時承受徑向負荷，選擇圓柱滾子軸承，其承受負荷能力比同尺寸的球軸承大，尤其是承受沖擊負荷能力大，極限轉(zhuǎn)速較高。
選用NJ206，，，
3.5.1 滾動軸承疲勞壽命計算：
圖3-4軸承的載荷——壽命曲線
實際計算時，溫度的變化通常會對軸承原件材料產(chǎn)生影響，軸承硬度將要降低，承載能力下降。所以壽命計算公式：
(106轉(zhuǎn))
（h）
對于只能承受純徑向載荷的向心圓柱滾子軸承、滾針軸承、螺旋滾子軸承，根據(jù)軸承實際工作情況，還需引入載荷系數(shù)對其進行修正，修正后的當(dāng)量動載荷應(yīng)按下面公式計算：
根據(jù)《機械設(shè)計》 查表8.6 取
N
由于軸承是在正常溫度下工作，t <120℃，根據(jù)《機械設(shè)計》 查表8.3得；
滾子軸承的e＝10/3，則軸承的壽命:
所選軸承NJ206合格
3.5.2 支承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1 滾動軸承支承部件的功能要求
支承部件的主要功能是對軸系回轉(zhuǎn)零件起支承作用，并承受徑向和軸向作用力，保證軸系部件在工作中能正常地傳遞軸向力以防止軸系發(fā)生軸向竄動而改變工作位置。為滿足功能要求，必須對滾動軸承支承部件進行軸向固定。
對軸系固定就是對滾動軸承進行軸向固定，其方法都是通過內(nèi)圈與軸的緊固、外圈與座孔的緊固來實現(xiàn)的。
（1）滾動軸承內(nèi)圈的固定方法：
采用定位軸肩和過盈配合固定
（2）滾動軸承外圈的固定方法：
軸承外圈的緊固采用座孔凸肩固定 圖3-5
2 軸承座的選擇
選用配套P206軸承座
4 參 考 文 獻
[1]
于永泗，齊明主編.機械工程材料.大連:大連理工大學(xué),2003
[2]
曾志新, 呂明編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢理工大學(xué)出版社, 2001
[3]
徐灝,邱宣懷,蔡春源,汪愷,余俊.機械設(shè)計手冊1-5.機械工業(yè)出版社,1991
[4]
楊明忠,朱家誠.機械設(shè)計.武漢理工大學(xué)出版社,2006
[5]
譚建榮，張樹有，陸國棟，施岳定編.圖學(xué)基礎(chǔ)教程.高等教育出版社,2004
[6]
劉鴻文編.材料力學(xué).高等教育出版社.2004
[7]
傅曉如編.米粉條生產(chǎn)技術(shù).金盾出版社.1999
[8]
鄧星鐘編.機電傳動控制.話中科技大學(xué)出版社(第三版)2007
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邵少新,夏素民,孫江宏編.Pro/ENGINEER Wildfire 3.0中文版.清華大學(xué)出版,2007
[10]
薛焱,王祥仲編.中文版AutoCAD 2004基礎(chǔ)教程,清華大學(xué)出版社,2006
5 致 謝
本課題在選題及研究過程中得到張云老師的悉心指導(dǎo)。張老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，熱忱鼓勵。張老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，給以終生受益無窮之道。在此，我還要感謝在一起愉快的度過四年生活的18棟405各位同門，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!
最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們！
黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（文獻翻譯） 第 21 頁
機械傳動
mechanical drive
機械傳動有多種形式,主要可分為兩類：①靠機件間的摩擦力傳遞動力和運動的摩擦傳動，包括帶傳動、繩傳動和摩擦輪傳動等。摩擦傳動容易實現(xiàn)無級變速,大都能適應(yīng)軸間距較大的傳動場合,過載打滑還能起到緩沖和保護傳動裝置的作用，但這種傳動一般不能用于大功率的場合，也不能保證準(zhǔn)確的傳動比。②靠主動件與從動件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動，包括齒輪傳動、鏈傳動、螺旋傳動和諧波傳動等。嚙合傳動能夠用于大功率的場合，傳動比準(zhǔn)確，但一般要求較高的制造精度和安裝精度。
基本產(chǎn)品分類：減速機、制動器、離合器、連軸器、無級變速機、絲杠、滑軌等
發(fā)展歷史
機械傳動機構(gòu)，可以將動力所提供的運動的方式、方向或速度加以改變，被人們有目的地加以利用。中國古代傳動機構(gòu)類型很多，應(yīng)用很廣，除了上面介紹的以外，像地動儀、鼓風(fēng)機等等，都是機械傳動機構(gòu)的產(chǎn)物。中國古代傳動機構(gòu)，主要有齒輪傳動、繩帶傳動和鏈傳動。
1、齒輪傳動。其出現(xiàn)時間不晚于西漢，西漢時的指南車、記里鼓車，東漢張衡發(fā)明的水力天文儀器上，都使用了相當(dāng)復(fù)雜的齒輪傳動系統(tǒng)。這些齒輪只用來傳遞運動，強度要求不高。至于生產(chǎn)上所采用的齒輪，要傳遞較大的動力，受力一般較大，強度要求較高。古代在利用畜力、水力和風(fēng)力進行提水、糧食加工等工作時，都要應(yīng)用此類齒輪。例如在翻車上，須應(yīng)用一級齒輪傳動機構(gòu)，以改變運動的方位和傳遞，適應(yīng)翻車的工作要求。
2、鏈傳動。鏈，在我國古代出現(xiàn)很早，商代的馬具上已有青銅鏈條，其他青銅器和玉器上也有用鏈條作為裝飾的。西安出土的秦代銅車馬上，有十分精美的金屬鏈條。但這都不能算是鏈傳動。作為動力傳動的鏈條，出現(xiàn)在東漢時期。東漢時畢嵐率先發(fā)明翻車，用以引水。根據(jù)其工作原理和運動關(guān)系，可以看作是一種鏈傳動。翻車的上、下鏈輪，一主動，一從動，繞在輪上的翻板就是傳動鏈，這個傳動鏈兼做提水的工作件，因此，翻車是鏈傳動的一種特例。到了宋代，蘇頌制造的水運儀象臺上，出現(xiàn)了一種“天梯”，實際上是一種鐵鏈條，下橫軸通過“天梯”帶動上橫軸，從而形成了真正的鏈傳動。
3、繩帶傳動。這是一種利用摩擦力的傳動方式。在西漢時，四川出產(chǎn)井鹽，在鑿井、提水時，都是用牛帶動大繩輪，收卷繞過滑輪上的繩索，來提升鑿井工具、鹵水等。西漢時出現(xiàn)的手搖紡車，是一種典型的繩帶傳動。在西漢時期的畫像石上，有幾幅手搖紡車圖，可以清楚地看到：大繩輪主動，通過繩索帶動紗錠，用手搖大繩輪旋轉(zhuǎn)一周，紗錠旋轉(zhuǎn)幾十周，效率很高。以后出現(xiàn)的三錠、五錠的紡車，效率就更高了。元代的水運大紡車，也是用繩帶傳動的。東漢時，冶金手工業(yè)有一項重要發(fā)明“水排”，用于鼓風(fēng)。這種繩帶傳動的工作原理是：水力推動臥式水輪旋轉(zhuǎn)，水輪軸上裝有大繩輪，通過繩帶帶動小繩輪，小繩輪軸上端曲柄隨之旋轉(zhuǎn)，通過連桿推動鼓風(fēng)器鼓風(fēng)。這種水排鼓風(fēng)效力很高，可以抵得上幾百匹馬鼓風(fēng)。它的出現(xiàn)，標(biāo)志著東漢時發(fā)達的機械已經(jīng)在我國出現(xiàn)了，因而意義十分重大。
傳動方式分類
機械傳動按傳力方式分，可分為 ：
1 摩擦傳動。
2 鏈條傳動。
3 齒輪傳動。
4 皮帶傳動。
5 渦輪渦桿傳動。
6 棘輪傳動。
7 曲軸連桿傳動
8 氣動傳動。
9 液壓傳動（液壓刨）
10 萬向節(jié)傳動
11 鋼絲索傳動（電梯中應(yīng)用最廣）
12 聯(lián)軸器傳動
13 花鍵傳動。
傳動方式詳解
皮帶傳動
帶傳動是具有中間撓性件的傳動方式，在機械傳動中應(yīng)用較為普遍，特別是帶傳動中的V帶傳動，應(yīng)用極為廣泛。
一、 帶傳動的類型
帶傳動是利用帶作為中間撓性件來傳遞運動或動力的一種傳動方式。
按傳動原理不同，帶傳動分為摩擦型（平帶傳動、V帶傳動等）和嚙合型兩類。
目前機械設(shè)備中應(yīng)用的帶傳動以摩擦型帶傳動居多，下面主要以V帶傳動為例介紹有關(guān)帶傳動的基本知識。
二、帶傳動的基本原理
傳動帶套在主動帶輪1和從動帶輪2上，對帶施加一定的張緊力，帶與帶輪接觸面之間就會產(chǎn)生正壓力；主動輪轉(zhuǎn)動時，依靠帶和帶輪之間的摩擦力來驅(qū)動從動輪轉(zhuǎn)動。
帶傳動的基本原理是依靠帶和帶輪之間的摩擦力來傳遞運動和動力。
三、帶傳動的特點和傳動比
1、帶傳動的特點
由于帶富有彈性，并靠摩擦力進行傳動，因此它具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)、噪聲小，能緩沖吸振，過載時帶會在帶輪上打滑，對其他零件起過載保護作用，適用于中心距較大的傳動等優(yōu)點。
但帶傳動也有不少缺點，主要有：不能保證準(zhǔn)確的傳動比，傳動效率低(約為0.90～0.94)，帶的使用壽命短，不宜在高溫、易燃以及有油和水的場合使用。
2、帶傳動的傳動比
帶傳動中，主動輪轉(zhuǎn)速 與從動輪轉(zhuǎn)速 之比稱為傳動比，用符號 表示。
四、常用帶傳動
常用的帶傳動有兩種形式，即平帶傳動和V帶傳動。
1、平帶傳動
橫剖面為扁平矩形，工作是環(huán)形內(nèi)表面與帶輪外表面接觸。平帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，平帶較薄，撓曲性和扭轉(zhuǎn)性好，因而適用于高速傳動、平行軸間的交叉?zhèn)鲃踊蚪诲e軸間的半交叉?zhèn)鲃?
2、V帶傳動
橫剖面為等腰梯形，工作時置于帶輪槽之中，兩側(cè)面接觸，產(chǎn)生摩擦力較大，傳動能力較強。
五、帶傳動的張緊裝置
帶傳動工作時，為使帶獲得所需的張緊力，兩帶輪的中心距應(yīng)能調(diào)整；帶在傳動中長期受拉力作用，必然會產(chǎn)生塑性變形而出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，使其傳動能力下降，因此一般帶傳動應(yīng)有張緊裝置。帶傳動的張緊方法主要有調(diào)整中心距和使用張緊輪兩種，其中它們各自又有定期張緊和自動張緊等不同形式。
六、安裝和維護
為提高V帶傳動的效率，延長V帶的使用壽命和確保帶傳動的正常運轉(zhuǎn)，必須正確做好帶傳動裝置的安裝、維修與保養(yǎng)工作。
1、V帶必須正確地安裝在輪槽之中，一般以帶的外邊緣與輪緣平齊為準(zhǔn)。
2、V帶傳動中兩帶輪的軸線要保持平行，且兩輪相對應(yīng)的V形槽的對稱平面應(yīng)重合。
3、拆、裝V帶時，應(yīng)先調(diào)小兩帶輪中心距，避免硬撬而損壞V帶或設(shè)備。套好帶后，再將中心距調(diào)回到正確位置，帶的松緊要適度。
4、V帶傳動必須安裝防護罩，防止因潤滑油、切削液或其他雜物等飛濺到V帶上而影響傳動，并防止傷人事故的發(fā)生。
5、對一組V帶，損壞時一般要成組更換，新舊帶不能混用。
齒輪傳動
齒輪傳動是由分別安裝在主動軸及從動軸上的兩個齒輪相互嚙合而成。齒輪傳動是應(yīng)用最多的一種傳動形式。
一、齒輪傳動的基本特點
1、齒輪傳遞的功率和速度范圍很大，功率可從很小到數(shù)十萬千瓦，圓周速度可從很小到每秒一百多米以上。齒輪尺寸可從小于1mm到大于10m。
2、齒輪傳動屬于嚙合傳動，齒輪齒廓為特定曲線，瞬時傳動比恒定，且傳動平穩(wěn)、可靠。
3、齒輪傳動效率高，使用壽命長。
4、齒輪種類繁多，可以滿足各種傳動形式的需要。
5、齒輪的制造和安裝的精度要求較高。
二、齒輪傳動的分類
齒輪的種類很多，可以按不同方法進行分類。
按嚙合方式分，齒輪傳動有外嚙合傳動和內(nèi)嚙合傳動。
按齒輪的齒向不同分，齒輪傳動有直齒圓柱齒輪傳動；斜齒圓柱齒輪傳動；人字齒圓柱齒輪傳動和直齒錐齒輪傳動。
三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動
直齒圓柱齒輪傳動是齒輪傳動的最基本形式，它在機械傳動裝置中應(yīng)用極為廣泛。
齒線為分度圓直母線的圓柱齒輪稱為直齒圓柱齒輪，簡稱直齒輪。
直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)
?。?）齒數(shù)z 一個齒輪的輪齒總數(shù)稱為齒數(shù)。
?。?）齒形角a
在端平面上，過端面齒廓與分度圓交點處的徑向直線與齒廓在該點處的切線所夾的銳角稱為齒形角。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定漸開線齒輪的標(biāo)準(zhǔn)齒形角a =20°。
（3）模數(shù)m
齒距p除以圓周率π所得的商稱為模數(shù)，模數(shù)的單位為mm，且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。
四、其他類型齒輪傳動
常用的齒輪傳動除直齒圓柱齒輪傳動外，還有斜齒圓柱齒輪傳動、直齒錐齒輪傳動和蝸桿傳動等。
1、斜齒圓柱齒輪傳動
齒線為螺旋線的圓柱齒輪稱為斜齒圓柱齒輪。
斜齒圓柱齒輪根據(jù)螺旋角的方向不同，分為左旋齒輪和右旋齒輪兩種，其旋向可用右手法則來判斷。伸出右手，手掌朝上，四指指向齒輪軸向方向，若齒向與拇指方向一致則為右旋，反之為左旋。
一對斜齒圓柱齒輪嚙合時，由于輪齒在圓柱面上是螺旋放置的，所以兩嚙合輪齒齒面是逐漸接觸又逐步脫離的，而一對直齒圓柱齒輪嚙合時，兩嚙合齒齒面是同時在齒向全長上接觸，之后又同時脫離。因此，斜齒圓柱齒輪傳動平穩(wěn)性好，沖擊小，特別是在高速重載下更為明顯。
斜齒圓柱齒輪傳動適用于傳動平穩(wěn)性要求高的兩平行軸之間的傳動。
2、直齒錐齒輪傳動
分度曲面為圓錐面的齒輪稱為錐齒輪，它是輪齒分布在圓錐面上的齒輪，當(dāng)其齒向線是分度圓錐面的直母線時稱為直齒錐齒輪。
錐齒輪傳動用于空間兩相交軸之間的傳動，一般多用于兩軸垂直相交成90°的場合。
五、齒輪的失效形式
齒輪在工作過程中由于某種原因而損壞，使其失去正常工作能力的現(xiàn)象稱為失效。齒輪的失效形式有很多種，常見的失效形式有：
1、齒面磨損
齒輪在傳動過程中，輪齒嚙合表面間存在相對滑動。齒輪在受力情況下，齒面間的相對滑動使齒面發(fā)生磨損。磨損會破壞齒面形狀，造成傳動不平穩(wěn)；另外，磨損使輪齒變薄，造成齒側(cè)間隙增大，輪齒強度降低。齒面磨損是潤滑條件差的開式齒輪傳動(外露的齒輪傳動)的主要失效形式，也是開式蝸桿傳動的主要失效形式。
2、輪齒折斷
齒輪在工作中，其輪齒的受力狀況相當(dāng)于懸臂梁，齒根處受到的彎矩最大，所產(chǎn)生的應(yīng)力集中。在嚙合過程中，齒輪根部所受的彎矩是交替變化的，因此，在該處最容易產(chǎn)生疲勞裂紋而使輪齒折斷，輪齒的這種失效形式稱為輪齒的疲勞折斷。齒輪的另一種折斷是長期過載或受到過大沖擊載荷時的突然折斷，稱為過載折斷。
3、輪齒塑性變形
在低速重載的工作條件下，齒輪的齒面承受很大的壓力和摩擦力，由于這些力的作用，材料較軟的齒輪的局部齒面可能產(chǎn)生塑性流動，使齒面出現(xiàn)凹槽或凸起的棱臺，從而破壞齒輪的齒廓形狀，使齒輪喪失工作能力。齒輪的這種失效形式稱為輪齒的塑性變形。
4、齒面點蝕
齒輪工作時，當(dāng)嚙合表面反復(fù)受到接觸擠壓作用，且由此所產(chǎn)生的壓力過大或使用時間過長時，齒面會產(chǎn)生細微的疲勞裂紋。隨著齒輪的連續(xù)工作，裂紋會沿表層不斷擴大，使齒面出現(xiàn)小塊金屬剝落，形成麻點和斑坑。輪齒齒面發(fā)生的這種失效形式稱為齒面點蝕。嚴重的齒面點蝕會破壞齒輪輪齒的工作表面，造成傳動不平穩(wěn)，產(chǎn)生噪聲，甚至使齒輪失去工作能力。
齒面點蝕這種失效形式多發(fā)生在潤滑條件良好的閉式齒輪傳動中。
5、齒面膠合
在高速重載的閉式齒輪傳動中，齒面潤滑較為困難，嚙合面在重載作用下產(chǎn)生局部高溫使其粘結(jié)在一起，當(dāng)齒輪繼續(xù)運動時，會在較軟的齒面上撕下部分金屬材料而出現(xiàn)撕裂溝痕，這種由于齒面粘結(jié)和撕裂而造成的失效稱為齒面膠合。齒面出現(xiàn)膠合現(xiàn)象后，將嚴重損壞齒面而導(dǎo)致齒輪失效。閉式蝸桿傳動中極易發(fā)生這種失效。
鏈傳動
鏈傳動是由兩個具有特殊齒形的的齒輪和一條閉合的鏈條所組成，工作時主動連輪的齒與鏈條的鏈節(jié)相嚙合帶動與鏈條相嚙合的從動鏈輪傳動。鏈條傳動主要用于傳動比要求較準(zhǔn)確，且兩軸相距離較遠，而且不宜采用齒輪的地方。這就是我們常見的自行車鏈輪鏈條傳動原理。
一、鏈傳動的特點
1）能保證較精確的傳動比（和皮帶傳動相比較）
2）可以在兩軸中心距較遠的情況下傳遞動力（與齒輪傳動相比）
3）只能用于平行軸間傳動
4）鏈條磨損后，鏈節(jié)變長，容易產(chǎn)生脫鏈現(xiàn)象。
二、滾子鏈
1、滾子鏈的結(jié)構(gòu)
在機械傳動中，常用的傳動鏈?zhǔn)菨L子鏈(也稱套筒滾子鏈)。滾子鏈由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成。
滾子鏈的內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸分別采用過盈配合固定，銷軸與套筒、滾子與套筒之間分別為間隙配合；各鏈節(jié)可以自由屈伸，滾子與套筒能相對轉(zhuǎn)動。滾子鏈與鏈輪嚙合時，由于滾子的作用，將套筒與鏈輪齒直接接觸的滑動摩擦轉(zhuǎn)化為滾動摩擦，從而減小了鏈輪齒的磨損。
滾子鏈的長度用節(jié)數(shù)來表示。為了使鏈條的兩端便于連接，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量選取偶數(shù)，鏈接頭處可用開口銷或彈簧夾鎖定。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，鏈接頭需采用過渡鏈節(jié)，過渡鏈節(jié)不僅制造復(fù)雜，而且傳遞能力低，因此應(yīng)盡量避免使用。
2、滾子鏈的標(biāo)記
滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，其標(biāo)記為：
鏈號 — 排數(shù) — 整鏈鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)編號
標(biāo)記示例
08A—1—88GB/T1243—1997表示鏈號為08A(節(jié)距為12.70mm)，單排，88節(jié)的滾子鏈。
3、鏈傳動的使用
(1)為保證鏈傳動的正常工作，兩鏈輪軸線應(yīng)相互平行，且兩鏈輪應(yīng)位于同 一鉛垂平面內(nèi)。
(2)為了提高鏈傳動的質(zhì)量和使用壽命，應(yīng)注意進行潤滑。
(3)鏈傳動可不施加預(yù)緊力，必要時可采用張緊輪裝置。
(4)為了安全和防塵，鏈傳動應(yīng)加裝防護罩。
蝸輪蝸桿傳動
當(dāng)一個齒輪具有一個或幾個螺旋齒，并且與渦輪（類似于螺旋齒輪）嚙合而組成交錯軸傳動時，這種傳動稱為蝸桿傳動。蝸輪蝸桿傳動用于兩軸交叉成90度，但彼此既不平行又不相交的情況下，通常在蝸輪傳動中，蝸桿是主動件，而蝸輪是被動件。
?。?）蝸桿傳動的特點
單級傳動就能獲得很大的傳動比，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，無噪聲，但傳動效率低。
（2）蝸桿傳動中渦輪轉(zhuǎn)向的判定
蝸桿傳動中蝸桿、渦輪轉(zhuǎn)向間的關(guān)系取決于兩者間的相對位置、蝸桿的旋向及其旋轉(zhuǎn)方向。
判斷渦輪相對于蝸桿的轉(zhuǎn)向用左手或右手法則，擋蝸桿為右旋（蝸桿也分左右旋且判斷方法與斜齒輪方向判斷方法相同）時用右手法則，蝸桿為左旋時用左手法則。彎曲四指，是之指向蝸桿的旋向方向（直箭頭表示蝸桿可見側(cè)的圓周運動方向），則拇指的反方向就是渦輪相對于蝸桿的運動方向。
螺旋傳動
螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的，主要用于將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。
螺旋傳動的分類：
1）傳力螺旋：以傳遞動力為主，要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力，用于克服工作阻力。如各種起重或加壓裝置的螺旋。這種傳力螺旋主要是承受很大的軸向力，一般為簡寫工作，每次工作時間較短，工作速度也不高。[email=7@&x]x[/email]
2) 傳導(dǎo)螺旋：以傳遞運動為主，有時也承受較大的軸向載荷。如機床進給機構(gòu)的螺旋等。傳導(dǎo)螺旋主要在較長的時間內(nèi)連續(xù)工作，工作速度較高，因此，要求具有較高的傳動精度。
3）調(diào)整螺旋：以調(diào)整、固定零件的相對位置。如機床、儀器、及測試裝置中的微調(diào)機構(gòu)的螺旋。調(diào)整螺旋不經(jīng)常轉(zhuǎn)動，一般在空載下調(diào)整。
螺旋傳動的特點：傳動精度高、工作平穩(wěn)無噪音，易于自鎖，能傳遞較大的動力等特點。
重要性
工作機一般都要靠原動機供給一定形式的能量，但是，把原動機和工作機直接連接起來的情況很少，往往需要在二者之間加入傳遞動力或改變運動狀態(tài)的傳動裝置：
（1）工作機所需要的速度一般與原動機的最優(yōu)速度不相符合。。
?。?）很多工作機都需要根據(jù)生產(chǎn)要求進行速度調(diào)整，但是依靠原動機的速度來達到這一目的是不經(jīng)濟的，也不可能。
?。?）在有些情況下，需要用一臺原動機帶動若干個工作速度不同的工作機。
?。?）為了安全及維護方便，或因機器的外廓尺寸受到限制等原因，不能將原動機和工作機直接連接在一起。
設(shè)計概要
當(dāng)設(shè)計傳動時，如傳動的功率、傳動比和工作條件已定，則不同的類型傳動各有其優(yōu)缺點。
?。?）功率和效率
各類傳動所能傳遞的功率取決于其傳動原理、承載能力、載荷分布、工作速度、制造精度、機械效率、發(fā)熱情況等因素。
效率是評定傳動性能的主要指標(biāo)之一。
?。?）速度
速度是傳動的主要運動特性之一。提高傳動速度是機器的重要發(fā)展方向。
?。?）外廓尺寸、質(zhì)量、成本
傳動的外廓尺寸和質(zhì)量與功率和速度的大小密切相關(guān)，也與傳動零件材料的力學(xué)性能有關(guān)。
mechanical drive
Mechanical transmission has a variety of forms, can be divided into two categories:1 on parts of the friction between the transmission power and the movement of the friction transmission, including the belt transmission, transmission and friction wheel transmission. Friction transmission easy to realize stepless speed, can adapt to the larger axial spacing transmission occasions, overload slip but also to cushion and protect the drive device, the drive cannot generally be used to big power situation, also cannot ensure accurate transmission ratio. II by active and follower by middleware meshing gears or transfer of power or motion of the meshing transmission, including gear transmission, chain drive, screw drive and harmonic drive. Gear transmission can be used for large power situation, accurate transmission ratio, but generally require a higher precision and installation accuracy.
Basic product classification: reducer, brake, clutch, shaft coupling, stepless variable speed machine, screw, such as slide
Development history
The mechanical transmission mechanism, which can drive the power provided by the manner of motion, direction or speed change, people have to use. In ancient China, many types of transmission mechanism, application is very wide, in addition to the outside, like it, blower and so on, is a mechanical transmission mechanism. Chinese ancient transmission mechanism, the main gear transmission, belt transmission and chain transmission.
1, gear transmission. The time when the Western Han Dynasty, the car guide, written in drum cart, Zhang Heng of Eastern Han Dynasty invented hydraulic astronomical instruments, using a fairly complex gear transmission system. These gears for transmitting motion, strength requirements is not high. As for the production of the gear, to transfer a larger power, force and generally larger, higher intensity. Ancient in the use of animal power, water and wind power are carrying water, food processing and other work, it can be applied to such gear. For example in a roll-over, requires the use of a gear transmission mechanism, in order to change the moving direction and transfer, to overturn work requirements.
2, chain drive. Chain, in our country ancient times occur very early, the harness has bronze chain, other bronzes and jades is also useful as a decorative chain. Xi'an unearthed Qin copper car right away, have very fine metal chain. But this can not be chain drive. As the power transmission chain, appeared in the Eastern Han dynasty. Bi Lan when the Eastern Han Dynasty the first invention of tipping, for water diversion. According to its working principle and movement relationship, can be regarded as a chain drive. ROPS, sprocket, a driving, a driven, around the wheel of the turning plate is the transmission chain, the transmission chain and make water piece of work, therefore, tipping is a special case of chain drive. The Song Dynasty, Su Song manufacturing waterborne instrument like a table, the emergence of a" ladder", is actually an iron chain, under the horizontal axis through the" ladder" driven on the horizontal axis, thus forming a real chain drive.
3, belt drive. This is a use of force transmission. In the Western Han Dynasty, produced in Sichuan salt, in sinking, water, are cattle drive sheave, winding around a pulley on the ropes, to enhance drilling tools, such as brine. When the Western Han Dynasty the hand spinning wheel, is a kind of typical belt transmission. In the period of the Western Han Dynasty portrait stone, have a few hand spinning wheel graph, can see clearly: large rope pulley rope through active, drive spindles, hand rope wheel rotates a circle, a few weeks spindle rotation, the efficiency is very high. After the three spindles, five spindles of spinning wheels, would be more efficient. The waterborne big wheel, also use the rope transmission. When the Eastern Han Dynasty, the metallurgical industry has an important invention" water", used for blast. The rope drive working principle is: the hydraulic drive horizontal turbine rotation, water wheel shaft is provided with a large rope pulley drive wheel through a string, string, string shaft is a crank to rotate through the connecting rod, drives air blower blower. This water blast effect is very high, can be worth hundreds of horses blast. It appears, marks the Eastern Han Dynasty developed machinery has appeared in our country, so it is of great significance.
Transmission mode classification
Mechanical transmission by way of power transmission points, can be divided into:
1friction drive.
2chain drive.
3gear transmission.
4 belt drive.
5turbine bar transmission.
6wheel drive.
7 crankshaft connecting rod drive
The 8 pneumatic transmission.
9hydraulic ( hydraulic plane )
10universal joint drive
11wire transmission ( elevator in the most widely used )
The 12coupling transmission
13spline drive.
Transmission mode.
Belt drive
Belt drive is a middle flexible part of the transmission mode, in the mechanical transmission is widely used, especially in the belt drive V belt transmission, is widely used.
One, belt type transmission
Belt drive is used as a middle flexible part with to transfer movement and power of a transmission mode.
According to the transmission principle of different, belt drive for friction type ( flat belt, V belt transmission etc.) and meshing type two class.
The mechanical equipment in the application of the belt to the friction belt transmission are, deals with the V belt as an example to introduce the basic knowledge of the belt drive.
Two, the basic principle of belt transmission
The drive belt is sheathed on the driving belt wheel 1and the driven belt wheel 2, on the band exerts certain tension force, belt and belt wheel between the contact surface will produce positive pressure; the driving wheel to rotate, depends on the friction between the belt and belt wheel to drive the driven wheel to rotate.
Belt transmission is the basic principle of relying on the friction between the belt and the belt wheel to transfer movement and power.
Three, belt transmission characteristics and transmission ratio
1, belt transmission characteristics
As with elastic, and rely on friction transmission, so it has the advantages of simple structure, stable transmission, small noise, can buffer the vibration absorption, overload belt on the belt wheel slip, on the other part has the function of overload protection, suitable for center distance larger transmission etc..
But the belt drive also has many disadvantages, mainly include: cannot ensure accurate transmission ratio, transmission efficiency is low ( approximately 0.90to 0.94), with a short service life, not in high temperature, flammable and have the oil and water use.
2, belt drive transmission ratio
Belt drive, the speed of the driving gear and the driven wheel speed is called the gear ratio, represented by the symbol.
Four, commonly used in belt transmission
Commonly used belt transmission has two forms, namely flat belt drive and V belt transmission.
1, flat belt drive
The cross section of a flat rectangular, work is an annular inner surface and the outer surface is in contact with wheel. Flat belt drive belt has the advantages of simple structure, thin, bending and torsion is good, so it is suitable for high speed transmission, parallel to the axis of the drive shaft between the cross or cross half cross drive
In 2, V belt transmission
Cross section is an isosceles trapezoid, work on the belt wheel groove, both sides contact, frictional force is larger, transmission ability.
Five, belt tensioning device
Belt transmission, in order to make access to the tensioning force, two wheel center distance can be adjusted; band in the transmission long are subjected to a tensile force, is bound to produce plastic deformation and relaxation phenomena, so that the transmission capacity decreased, so the general belt proper tensioning device. Belt tensioning method are mainly used for adjusting the center distance and tensioning wheel two, wherein each of them has periodically tensioning and automatic tension in different forms.
In six, the installation and maintenance
In order to improve the V belt transmission efficiency, prolong the service life of the band V and ensure the normal operation of belt drive, must make correct belt drive device installation, repair and maintenance work.
In 1, V must be installed correctly in the round grooves, generally to the outer edge of the belt and the rim flush.
In 2, V in belt transmission wheel axis to maintain two parallel, and two corresponding to the V shaped slot symmetry plane should be coincident.
3, assembly and disassembly, V belt, should adjust two wheel center distance, to avoid a hard prying and damaged V belt or device. A good band, the center distance is adjusted to return to the correct position, the elastic to moderate.
In 4, V belts must be installed protective cover, to prevent lubricating oil, cutting fluid or other debris flying to the V take affect the transmission, and prevent hurt accidents.
In 5, a group of V belt, damage to grouping replacement, new band not mix.
Gear drive
Gear is respectively arranged on the driving shaft and the driven shaft and two gear are engaged with each other. Gear transmission was the most used form of a transmission.
One, the basic characteristic of gear transmission
1, gear transmission power and the speed of a large area, the power can be from small to Shushiwanqian tile, circumferential velocity can be from very small to more than 100meters per second. Gear size from less than 1mm to more than 10m.
In 2, belongs to the meshing transmission gear, gear tooth profile for a specific curve, instantaneous transmission ratio constant, stable transmission, reliable.
In 3, a gear transmission with high efficiency, long service life.
In 4, a gear range, can meet a variety of transmission form need.
In 5, the gear manufacturing and installation of high precision.
In two, the classification of gear transmission
Gear type are many, can be classified according to different method to classify.
According to the meshing points, gear transmission with outer meshing transmission and internal gear transmission.
According to gear tooth to different points, gear with straight tooth cylindrical gears; helical gear; herringbone gear with straight tooth bevel gear drive.
Three, standard spur gear transmission
Straight tooth cylindrical gear drive gear drive are the most basic form of mechanical transmission device, it is widely applied in the.
Tooth line as the pitch circle straight generatrix cylindrical gear called straight tooth cylindrical gear, referred to as the spur gear.
The main parameters of spur gear
(1) the number Z of teeth of a gear tooth number number is called.
(2) the profile angle of a
In the end plane, end surface tooth profile with the pitch circle at the intersection of the radial line and profile in the point of the tangent between acute angle is called the profile angle.
Standard involute gear tooth profile of the standard angle a = 20degrees.
(3) the modulus M
Pitch P divided by PI gains business called modulus, modulus unit is the mm, and have been standardized.
Four, other types of gear transmission
In addition to commonly used gear transmission spur gear transmission, and helical gear, straight bevel gear and worm drive.
1, cylindrical helical gear drive
Dentate line for helical cylindrical gear called helical cylindrical gear.
Cylindrical helical gear with helix angle in different directions, divided into left and right gear two gear, the rotating direction by the right hand rule to judge. Stretched out his right hand, palm up, four fingers are pointing to gear axial direction, if the tooth and the direction is right handed, and vice versa for L.
A pair of helical gears meshing, the tooth in a cylindrical surface is spiral placed, so the two meshing gear tooth surface is gradually exposed gradually disengaged, and a pair of straight tooth cylindrical gear, two gear tooth surface is at the same time in the tooth length of exposure, and then at the same time out. Therefore, helical cylindrical gear drive is of good stability, small impact, especially in high speed and heavy load is more obviously.
Helical cylindrical gear transmission for smooth transmission of high requirements for the two parallel to the axis of the transmission between.
In 2, straight bevel gear drive
Dividing surface is a circular conical surface gear called bevel gear tooth, it is distributed on the cone gear, when the tooth line is a straight line reference cone surface called straight bevel gear.
Bevel gear drive for the space between two intersecting axes drive, more generally used two perpendicular axes intersect at an angle of 90 degrees.
In five, the failure forms of gear
Gear in the work process for some reason and damage, which lost its normal working ability of the phenomenon