毕业设计(论文)-饲料自动混合搅拌机设计.doc

四川大学锦江学院毕业论文（设计） 毕业论文（设计）设 计 题 目: 饲料自动混合搅拌机院 系 名 称: 机电工程学院 专 业 班 级: 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 完 成 时 间: 2014 年 4 月 30 日 - 2 - 【摘 要】：本产品主要针对饲料的搅拌而设计。根据产品的主要搅拌对象与其内部结构命名为块状物质立式搅拌棒饲料自动混合搅拌机。文章首先介绍了饲料的现状及一些相关内容，然后说明饲料自动混合搅拌机的发展史以及目前国内现状和未来的发展方向，并根据产品的性能等要求，说明产品的设计方案由来。在饲料自动混合搅拌机的设计过程中，对主要的部件进行了详细的设计，并根据饲料自动混合搅拌机的性能确定了V带、齿轮、电机、轴的具体参数。再根据这些参数绘制出了饲料自动混合搅拌机的装配图，同时论文对其他的部件也进行了说明，如：进料口、搅拌棒等。此产品的主要优点在于物料搅拌均匀，能耗低等。详细信息请参考本文。【关键词】：块状物质 饲料自动混合搅拌机 搅拌棒 结构设计全套设计请加 197216396或40133982838Abstract: This product mainly for feed and mixing design. According to the products main stirring object and its internal structure named clumps of vertical mixing rod mixer. This paper firstly introduces the present situation of feed and some related content, then explains the development history and the current status of the mixer and the future direction of development, and according to the product performance requirements, the design scheme of product origin. In the design process of mixer, the main part of the detailed design, and to determine the specific parameters of the V belt, gear, electric motor, shaft according to the performance of mixer. Then according to the parameter drawing assembly drawing mixer, the other parts are also described, such as: inlet, a stirring bar. The main advantage of this product is uniform mixing of materials, low energy consumption. keyword: rod structure design of bulk material mixer目 录绪论11 设计概述21.1传动方案的选择21.1.1 链传动21.1.2齿轮传动21.1.3 蜗杆传动21.1.4 带传动21.2 饲料自动混合搅拌机类型及特点31.3立式和卧式饲料自动混合搅拌机性能比较41.4饲料自动混合搅拌机的发展方向51.5本次设计思路72饲料自动混合搅拌机的理论与要求82.1非金属性能82.2饲料自动混合搅拌机的结构设计82.3饲料自动混合搅拌机的工作原理103饲料自动混合搅拌机的设计113.1电机113.2传动装置设计123.2.1动力学和运动学计算123.2.2带传动设计计算133.2.3齿轮结构与传动的设计计算153.2.4轴的初步计算203.2.5初选联轴器和轴承243.3饲料自动混合搅拌机的主体设计253.3.1中心轴及搅拌棒253.3.2筒体263.3.3进料口和出料口263.3.4搅拌棒273.3.5旋转挡板274 机体的设计294.1对机架结构的基本要求294.2 机架的结构304.3 横梁设计324.4 机架的基本尺寸的确定344.5 架子材料的选择确定344.6 主要梁的强度校核35总 结37参考文献38致 谢39绪论随着中国经济的持续快速发展，人民生活质量的提高，生产和畜产品消费量也相应增加；同时，国家也越来越重视现代农业和增加投资建设，破碎的塑料和其他农产品加工机械的需求增加。目前，奶牛养殖生产集约化，现代化水平的不断提高，饲养规模不断扩大，饲料加工设备的乳品业的要求越来越高。然而，在这一阶段，我国大部分地区中小企业仍采用传统的混合器，混合器，设备陈旧，技术落后，生产水平很低，显然不能满足现代市场竞争近年来，在带动一系列国家发展，当前的自动送料机产业是历史上最好的时期，一般价值形式，在五年的持续快速增长，出现了蓬勃发展的生产和销售形势喜人。同时，2007，国家将继续增加补贴购买农产品，但也与该厂技术国家与地方政府研究，企业的收入将增加，减轻负担，减少开支。这些因素将使碎塑料和其他农产品加工机械有较大幅度的增长的需求。近10a来, 随着饲料添加剂工业和成套饲料加工设备的发展, 对混合机的要求越来越高。一般说来,要求混合精度高(混合变异系数CV 为5% )、混合速度快、能耗低、粉尘密封性好、装载系数大、出料干净、噪音小、操作容易、运转平稳、清洗维修方便和使用寿命长, 以及对不同物性混合料有较好的适应性和混合后的制剂不产生离析分层现象, 对某些混合料还要求不产生混合过热等。为了适应混合要求, 饲料加工中使用的混合机型多样。按不同分类观点划分, 有单轴结构与双轴结构, 有立式与卧式, 有分批式与连续式, 有锥形、V 形或圆筒形, 有搅拌式与无搅拌式。另外, 还可划分为两大类: 一是容器回转型, 如滚筒型、V 型、双圆锥型、正立方型或S 型; 二是容器固定型, 如卧式螺带型、立式螺带型、行星型、犁刀型、锥式螺带型和无重力型。这些类型的混合机各有各的特点及其适用范围,混合速度有快有慢, 混合精度有高有低。其中, 双轴浆叶式、螺带式、螺带和浆叶组合式混合机、双螺带混合机等机型是近年来普遍选用的机型。基于混合机性能和价值等各方面的考虑, 卧式混合机的性能条件和要求为: 混合均匀度高( CV 可达3% ) , 速度快; 装填量可变范围大; 出料采用底卸大开门结构, 排料迅速、无残留; 出料门密封可靠, 无漏料现象; 出料可采用气动和电动两种形式; 混合过程温和, 不会产生偏析, 不会破坏物料的原始物状态; 在同一混合机内能混合不同批量物料, 占用空间少, 易与电子秤实现连锁控制; 可用于全价料、补充料和预混料的生产。该类混合机已是一般饲料厂选用混合机的理想目标。1 设计概述1.1传动方案的选择1.1.1 链传动1)优点: 没有滑动, 传动尺寸比较紧凑, 张紧力小, 传动效率高。2)缺点: 瞬时速度不均匀, 只能用于平行间的传动, 不宜在载荷很大和急促反向的传动中应用, 工作时有噪音, 制造费用较高。3)适用范围: 适用于农业、采矿、冶金、起重、运输、石油和化工等各种机械的动力传动。1.1.2齿轮传动1)优点: 工作可靠, 使用寿命长, 瞬时传动比为常数, 传动效率高, 结构紧凑, 功率和速度的适用范围十分广泛。2)缺点: 齿轮制造需用专用机床和设备, 成本较高, 精度低时振动和噪音较大, 不宜用于轴间距离大的传动。3)适用范围: 适用于各类机械。1.1.3 蜗杆传动1)优点: 结构紧凑、工作平稳、无噪音、冲击振动小, 有很大的单级传动比。2)缺点: 效率低, 价格昂贵。3)适用范围: 广泛用于机床、机车、仪器、冶金机械以及其它机械制造部门中。1.1.4 带传动1)优点: 能缓和载荷冲击, 运行平稳, 无噪音, 制造安装精度低, 过载时带轮上的带打滑, 防止其他零件的损坏。2)缺点: 有弹性滑动和打滑, 使效率降低, 且不能保持准确的传动比, 带的寿命短。3)适用范围: 应用范围十分广泛, 可用于各类传动中。通过对各传动(链传动、齿轮传动、蜗杆传动、带传动等)的优缺点及适用范围的比较, 以及对各传动的适用性和经济性的比较, 选择比较适合该混合机的带传动。1.2 饲料自动混合搅拌机类型及特点（1）卧式饲料自动混合搅拌机结构原理及特点TMR卧式饲料自动混合搅拌机核心部件一般由2 根或3根水平且平行布置的搅龙和搅龙仓构成，根据需要还可以配备自动取料装置。卧式搅龙饲料搅拌仓如图1-1，主搅龙转叶上配置有特殊圆刀和长圆刀如图1-2，主搅龙设有3段不同形状的搅拌叶片。第一段是送料段，第二段是混合段，多个叶片按螺旋线间隔排列，第三段为物料出口段，叶片较宽。另外，在主搅龙混合段叶片上装有动力刀片，转动中与箱体侧面定刀片对物料产生剪切和揉搓作用。 图1-1 搅龙仓结构图 图1-2 主搅龙 物料按配方称质，从底部或上部进入箱内，靠重力落入箱底。启动主搅龙旋转，搅龙的第一段将物料向前推进到第二段，速度有所减缓，增加了横向搅拌混合作用，在动、定刀片的共同作用下，切割搅拌物料。物料继续向前进入第三段，物料向前、向上堆积进入副搅龙工作区，副搅龙为左旋，由物料由前向后输送，在重力作用下，物料再次进入主搅龙工作区，进行再次推进、搅拌、并逐渐向后移动至混合均匀。其优点是搅拌时间短，尤其适合比重差异较大、较松散、含水率相对较低的物料混合；另外，卧式TMR 混合搅拌设备外形通常较窄、较低，通过性好，也易于装料。其缺点是在处理、切割大草捆时不如立式饲料自动混合搅拌机快速，且搅龙容易磨损；容积相同的情况下，卧式饲料自动混合搅拌机的配套动力一般大于立式饲料自动混合搅拌机1。（2）立式饲料自动混合搅拌机结构原理及特点立式TMR饲料饲料自动混合搅拌机核心部件主要由料箱、底板、螺旋套筒、锥形螺旋叶片和刀片组成。螺旋套筒中安装有传动轴，用来传递动力，带动螺旋套筒旋转。其结构如图1-3示。 混合时饲料以先粗后精的加料顺序，按照干草、青贮、糟渣类、精料顺序加入，边加料边混合，其混合过程包含多种混合形式。立式TMR饲料自动混合搅拌机的螺旋搅龙呈锥形，通常由2 3片螺旋叶片焊接在螺旋套筒上组成，其底部叶片直径与料箱直径几乎相等。搅龙推动饲料转动23圈，可将饲料从底部推至顶部，由于搅龙的锥形结构，物料在上升过程中，叶片承载面积逐渐减小，而料箱顶部的空间很宽大，使得一部分物料被推至顶部下落到料箱底部，而另一部分在上升过程中就向周围抛洒，落至料箱底部。随着搅龙的旋转，物料不断被翻运，形成强烈的对流混合。由于搅龙周围也填满了物料，所以物料在随搅龙旋转和上升的过程中，与周围物料摩擦形成剪切面，物料在升运过程中与周围物料发生剪切混合。物料在随搅龙旋转的过程中，当到达某一转速时，由于离心力的作用使物料沿螺旋套筒径向方向具有一分速度，受周围物料的阻碍，而与周围物料发生扩散混合。以上三种混合方式是立式TMR饲料自动混合搅拌机物料混合的主要形式。为了在混合时能够处理长草，通常在螺旋搅龙上安装有动刀片，为了提高切割作用，还可在料箱上装有长度可调的定刀。饲料在搅龙、切刀的综合作用下不断的被剪切、揉搓、搅拌作用下快速混合均匀。其优点是可以迅速打开并切碎大型圆、方形草捆，但混合时间较长(一般20min/批左右)，比较适合含水率相对较高、粘附性好的物料混合。立式饲料自动混合搅拌机一般使用寿命较长，圆锥型料箱无死角，卸料时排料干净，不留余料1。1.3立式和卧式饲料自动混合搅拌机性能比较下面我们分别从价格、搅拌效果、搅拌时间、结构特点等方面对卧式和立式饲料自动混合搅拌机进行比较 ，见表1.1。表1.1 卧式、立式饲料自动混合搅拌机性能比较 机型性能指标卧式饲料自动混合搅拌机立式饲料自动混合搅拌机相同容积的TMR饲料自动混合搅拌机价格较高较低搅拌均匀程度相同相同每批次搅拌时间约为1215分钟约为1520分钟饲料处理能力整捆草料或大块青贮甚至会堆积在绞龙上方能够处理整捆草料饲料装载相对容易相对较难结构特点卧式机型需要链条传动，加工过程中负荷很大，链条寿命短，需要不断更换立式机型的每根绞龙只有一个驱动齿轮箱，结构简单，可靠性高相同容积饲料自动混合搅拌机消耗动力大小可靠性卧式机型因其绞龙过长，饲料横压在绞龙上，绞龙和绞龙轴承容易变形或开焊，加大了维护成本立式机型因其结构简单，故而故障率低，可靠性高损耗性容易损耗不易损耗卸料困难方便目前在欧美市场销售的饲料自动混合搅拌机中，有7080是立式机型。立式绞龙呈锥形，其底部叶片直径与料箱直径几乎相等，绞龙推动饲料转动2至3圈，就可将饲料从底部推至顶部，而料箱顶部的空间很宽大，被推至顶部的饲料落回底部，从而不断循环切割、搅拌。它不仅能处理大草捆，而且可以胜任所有饲料配方，容积可以达到很大，最大可达45m。1.4饲料自动混合搅拌机的发展方向未来饲料原料或材料总的发展趋势是高纯、超细和功能化。以高纯超细饲料深加工原料为龙头，综合开发利用各种非金属矿产。虽然可以通过化学合成法制备高纯超细粉体，但万恶过高，至今未能用于工业化生产。获得超细粉体的主要手段仍然是机械搅拌方式，用机械方式制取超细粉体所依赖的超细搅拌与分级技术的难度不断增大，其研究深度永无止境。超细搅拌技术是多方面技术的综合，其发展也有赖于相关技术的进步，如高硬高韧耐磨构件的加工、高速轴承、亚微米级颗粒粒度分布测定等。因此，超细搅拌技术的发展应集中在以下几个方面：（1） 开发与超细搅拌设备相配套的精细分级设备及其它配备设备。超细搅拌与分级设备相结合的闭路工艺，可以提高生产效率，降低能耗，保证合格产品粒度。可以说，大处理量、高精度分级设备是超细搅拌技术发展的关键。要更多地从整个工艺系统的角度来进行研究与开发，在现有搅拌设备的基础上改进、配套和完善分级设备、产品输送设备等其它辅助工艺设备。（2） 提高效率，降低能耗，不断提高和改进超细搅拌设备。超细搅拌技术的关键是设备，因此，首先要开发新型超细搅拌设备及其相应的分级设备，后者似乎更为迫切。助磨剂和表面活性分散剂将应用于超细搅拌工艺中。（3） 设备与工艺研究开发一体化。超细搅拌与分级设备必须适应具体物料特性和产品指标，规格型号多样化，而不存在对任何物料都是高义万能的超细搅拌与分级设备。（4） 开发多功能超细搅拌和表面改性设备。如将超细搅拌和干燥等工序结合、超细搅拌与表面改性相结合、机械力化学原理与超细搅拌技术相结合，可以扩大超细搅拌技术的应用范围。借助于表面包覆、固态互溶现象，可制备一些具有独特性能的新材料。（5） 开发研究与超细搅拌技术相关粒度检测和控制技术。超细搅拌的粒度检测和控制技术是实现超细粉体工业化连续生产的重要条件之一。粒度测试仪器和测定的控制技术，是与超细搅拌技术密切相关的，必须与这些领域的专家联合攻关。现代工程技术将需要越来越多的高纯超细粉体,超细搅拌技术在高新技术研究开发中将起着越来越重要的作用。在未来相当长的时间内仍将以机械搅拌方式为主，多种搅拌设备和搅拌工艺同时发展，太和和产品品种多这一特点决定了饲料搅拌加工技术和设备的多样性发展。1.5本次设计思路由于搅拌技术及其设备的应用广泛，所涉及的领域有化工、建材、电子、医药、农业、造纸等，被搅拌的物料也是多种多样，再加上现代高新技术的发展对材料的深加工提出的要求越来越高，如粒度为均匀化、品质高纯度、粉体形状的特护要求等等，这些因素都促使超细搅拌技术及其设备向跟高更远的方向发展。虽然各个领域的超细搅拌设备个不一样，但其设计思路主要围绕以下几点：1)原理上考虑提高有效搅拌能，大多采用冲击、剪切、摩擦等力的综合作用进行超细搅拌；2)结构采用超细搅拌一分级一体型式，利用高效气流分级装置不仅可以提高其微细化粒度，而且可以实现粒度分布均匀化或特定化；3)搅拌产品流动性好、纯度高。2饲料自动混合搅拌机的理论与要求2.1非金属性能非金属材料的密度较钢、铁、铜、铅等金属材料小得多，有些比铝、镁、钛等还轻。按比强度(强度/比非金属材料重)计算，有的纤维树脂复合材料的常温比强度超过高强度钢和高强度铝。这些材料被用来制造手轮、手柄、支架、罩壳、仪表板等一般轻质结构件，也可用来制造飞机机翼和叶片、整体船艇、汽车车身和传动轴、高速纺织综框、高压容器等高强度结构件，这样可以减轻自重、增加运载能力或提高运行速度、节约能源。某些无机非金属材料因硬度高而耐磨，如用金刚石、 碳化硅、 刚玉等制作的砂轮、砂布(纸)、油石、研磨剂和刀具，可供磨削和切削之用;有些材料因有高弹性而耐磨，如橡胶轮胎和运输皮带能抵抗泥沙、矿石、煤炭等颗粒的磨损;有些材料借其自身固有的润滑性能和低摩擦系数而能减少摩擦和磨损，如塑料、石墨、氮化硅等制成的轴承、导轨、活塞环、密封圈等机械零件，能在无油干摩擦或少油润滑条件下安全运行，这对忌油脂或不便供给油润滑的场合特别有利。耐腐蚀材料,如陶瓷、搪瓷、石墨、铸石、塑料等的大多数品种，都能耐酸、碱、盐、有机溶剂和很多其他化学药品。非金属材料实验机如不透性石墨能抵抗浓酸和浓碱，聚四氟乙烯塑料则几乎能耐所有化学药品，甚至在氧化性最强的沸腾王水中也不受侵蚀。这些材料适于制造化工用的容器、塔器、鼓风机、泵、管、阀等机械设备和零部件。密封材料,如橡胶、塑料、石棉和柔性石墨等因有良好的柔性和弹性而适于制造动态和静态的密封零件，如压缩机的活塞环、密封填料、O型和V型密封圈等。20世纪60年代以来，还出现了一种以树脂或橡胶为基体、称为液体密封胶的密封材料，适用于各种静态密封，使用方便。电绝缘材料,如橡胶、塑料、陶瓷、石棉、云母、玻璃布层压板(属复合材料)都是应用广泛的。2.2饲料自动混合搅拌机的结构设计本次设计的是立式搅拌棒饲料自动混合搅拌机。立式机械冲击饲料自动混合搅拌机的转子驱动轴竖直设置，在驱动轴上有不同梯度的搅拌棒回转进行物料的搅拌。机械冲击饲料自动混合搅拌机有立式和卧式之分，结构分别如图21（a）、（b）所示（a）卧式饲料自动混合搅拌机 （b）立式饲料自动混合搅拌机图24 饲料自动混合搅拌机示意图从图中可以看出，立式结构在空间利用率、饲料自动混合搅拌机的安装稳定性等方面都具有明显的优势。另外，从实践中可知，立式结构的饲料自动混合搅拌机，物料从进料口进入搅拌室进行搅拌再从出料口出物料，这一过程中物料受重力的作用，可以更方便的搅拌和排出物料，因而搅拌充分且效率高，粒度要求容易满足；还由于其轴是竖直安装，因而其轴承及其它密封装置所受的纵向力要小，使用寿命要长。因此本人选取立式饲料自动混合搅拌机，其图如下图25 立式饲料自动混合搅拌机结构示意图161电机 2变速器 3小带轮 4大带轮 5筛网 6中心轴7搅拌棒 8旋转挡盘9轴承 10轴承盖2.3饲料自动混合搅拌机的工作原理破碎理论是解决物料搅拌与能量消耗关系的理论基础，探索物料搅拌状态与能量消耗之间的内在联系，对指导制造更有利于搅拌、更节能的搅拌设备，对降低能耗、节约能源有重要的理论研究价值和重大的现实意义。自19世纪，提出了破碎理论的新概念以来，到上个世纪80年代加巴洛夫从结构化学的角度研究了搅拌能耗问题。破碎理论经过100多年的发展与完善，在搅拌领域起着重要的指导作用。但这些理论都在一定程度上存在不足及其局限性，从实际使用出发，三大搅拌理论都有各自的适用范围，具有一定的片面性。随着科学技术的发展，现有的理论落后于实践，传统破碎理论的缺陷与不足日显突出，在许多领域已不能起到指导作用。为此，寻求更合理、更准确、更能反映实际搅拌状态的破碎理论已迫在眉睫。物料变形、破碎过程十分复杂、它不是一个孤立系统，而是一个与外界有物质和能量交换的开放系统，也是一个由稳态一渐变一突变的螺旋式演变过程，同时伴随声、热等能量的耗散。要完整建立系统，建立物料搅拌功耗方程，需要多学科的理论做基础，在多学科交叉融合的前提下，来建立功耗方程才可能更完善和全面，才能揭示物料搅拌这一复杂系统的内在演变机理。立式饲料自动混合搅拌机采用多口进料，增大了物料进入搅拌室的第一次打击面，喂料轮将物料均匀分散地送至搅拌室进料口，从而使搅拌过程均匀自如。转子为水平状态下旋转工作，转子财团360度范围及下方均为筛板，因而筛理面积大。进料装置无需配备吸风系统，这样即节省了这部份电耗，又解决了由于吸风系统故障而产生的搅拌效率低下的问题。但当筛网孔小于4mm时应考虑采用吸风装置。因为温度较低时容易产生粉尘，出料口采用吸风装置，搅拌效率会有所提高。立式饲料自动混合搅拌机可配变频器以实现喂料量的自动调控，使主电机始终保持在额定负荷状态下工作，以获得最经济加工手段。与卧式饲料自动混合搅拌机相比，立式饲料自动混合搅拌机的重要重力作用比较明显，物料从搅拌室顶部进料口萍时，其运动轨迹正好与旋转的搅拌棒的运动轨迹垂直相交，加上有多个进料口同时进料，因而物料击中率较高。由于转子上下层存在长短差异，在上层由较短的搅拌棒末端和筛网之间形成的预搅拌区内，大部分物料就得到了搅拌或半搅拌，搅拌合格的物料迅速通过周围360范围的筛孔排出搅拌室。半搅拌或未搅拌的物料继续下落，落入转子下层的主搅拌区，于下层搅拌棒对物料继续施加冲击力外，还入得研磨力等联合作用，以使物料得到进一步的搅拌。3饲料自动混合搅拌机的设计本文第二章已经为饲料自动混合搅拌机的结构进行了初步的设计。现在我们将对饲料自动混合搅拌机的各组成零部件进行详细的设计，其中包括电机的选择，传动装置的设计及搅拌执行机构的设计计算。本次设计主要是搅拌和筛选饲料，达到所需的粒度要求来进行更好的利用。已知混合容量：5m；最大负荷（25km/h）：5000kg3.1电机传动效率： =0.99=0.90饲料自动混合搅拌机的转子转速为选电机时，令最大物料质量m=5000kg，在5S内饲料自动混合搅拌机从转速为0达到正常运转的转速10n/s。现计算如下：物料看做是均匀分布在搅拌同中的，则其转动惯量J=1/2mr=1/2*20*0.3=3kg.m达到正常工作的转速10n/s,物料所具有的能量为E=1/2*J*=5916J ，t=2，则平均功率P=1183.2w，由于传动总效率为=0.9，故电机所需功率为P=1314w所以，选取电机功率为1.5 kW其型号为：Y90L4其有关参数如下：电动机满载转速 =1400r/min额定功率P=1.5kW电动机伸出端直径 D=24mm3.2传动装置设计3.2.1动力学和运动学计算总传动比及其分配总传动比 ( 3-1) 电机满载转速， 饲料自动混合搅拌机转子转速； (3-2)查阅相关资料，取i1=1.37 算得 i2=1.7 =3.17i1代表一对圆柱齿轮的传动比，i2代表V带传动的传动比；各轴转速计算= 1400r/min =轴的功率计算如下各轴转速、转矩、功率列表如下：轴号功率（Kw）转速n(r/min)转矩(N.m)I1.49140010.16II1.43102113.38III1.3660021.65IV1.3018965.693.2.2带传动设计计算V带型号和带轮直径设计工作情况系数 由表11.5得 KA=1.2计算功率：PC= KA*P=1.2*1.5=1.8KW (3-23)=1.8KW选带型号： 由图11.15 A型 小带轮直径： 由表11.6 =75mm小带轮的转速：n1=1021r/min大带轮的直径=（1-） 其中=0.01 (3-24) 大带轮转速： =600r/min 故 =115mm计算带长 求Dm Dm=100mm 求 =(115-75)/2=20mm中心矩a0： (3-25) 则可取a0=300mm计算带的基准长度： L=Dm+2a+2a+ （3-26） =3.14*100+2*300+20*20/300 =915.33mm选择带的基准长度：由图11.4 =1400mm求实际中心矩： A=+ （3-27） =300mm A=300120 合格(3-31)带速： 带的根数： 由表11.8得 P0=0.6KW 由表11.7得 K=0.98 由表11.12得 KL=0.85 由表11.10得 P=0.11Z= =3.043 (3-32)取 Z=3求轴上的载荷： 张紧力 =115N 由表11.4得 q=0.1kg/m 轴上载荷 FQ=2*Z*F0Sin=608N带轮结构： 大带轮腹板式 小带轮实心式3.2.3齿轮结构与传动的设计计算 本设计采用的是圆柱齿轮1.齿轮结构尺寸：小齿轮采用齿轮轴结构大齿轮采用锻造结构12，其结构尺寸如下：轮毂直径=37mm轮毂长度取L=49mm2.选择齿轮材料 小齿轮 45#钢 调质 =260HB大齿轮 45#钢 调质 =240HB3.初步计算 齿宽系数：由教材机械设计（邱宣怀编第五版，下同）表1213 取 =1.0 转矩=9.55*106*p/*=9986.3N/mm 接触疲劳极限 由图12.17c =720Mpa=590Mpa初步计算接触应力： 取Ad值：由表12.16取Ad=82 初步计算小轮直径d1： (3-3)=58mm 取d1=60mm初步估计齿宽b = =50mm 4.齿面接触疲劳强度计算圆周速度：= (3-4)=*60*1400/60*1000=4.4m/s 精度等级：由表12.6得 8级精度 齿数Z和模数m初选齿数=20， =20*1.37=27.7 =20， =28 模数m= =3. 取m=3初选螺旋角 由表12.3 =2.5mm cos1 使用系数：由12-9 =1.8动载荷系数:由12.9 =1.15齿间载荷分配系数：由图12.10，先求 =331.4N=331N （3-7） *Ft/b=1.5*331/50=9.93N/mm100N/mm = （3-8） =1.83 Z= 0.89 （3-9） 由此可得 =1.25 （3-10）由表12-11，齿向载荷分布子系数（装配时不作检验调整）=A+B+C*b （3-11） = 1.17+0.16*0.85+0.61*51=1.317 载荷系数 (3-12) =1.81.151.251.317 =3.41 弹性系数：由表12-12 节点区域系数：由图12.16 =2.5接触应力最小安全系数：由表12-14 =1.05 总工作时间（预期使用寿命15年，每年300个工作日，单班制，使用期限内工作时间占50%）T总=15*300*8*0.5=18000h应力循环次数NL 由表12.15 估计107NL109 指数m=8.78NL=60*1*1420*18000=1.54*109 原估计应力循环次数正确 接触寿命系数：由图12.18 =0.93 =0.95许用接触应力：H1=531MPa (3-15) H2=504.3MPa (3-16) 验算接触应力： (3-17)=306.8Mpa 计算证明接触疲劳强度合格，上面的选择合理。齿轮尺寸无需调整。5.确定传动的主要尺寸实际分度圆直径d： d1=mz1=3*20=60mm d2=mz2=3*28=84mm 中心距a=70.5 mm 齿宽b=d*d1=0.85*60=51mm b1=60mm b2=51mm v=4.4588m/s Z120 Z228 mt=3 mn=3 KA1.5 KV1.15 a=1.6 =1.25 =1.317=2.5 189.8 Z=0.89 =531Mpa=504.3Mpa 6.齿根弯曲疲劳强度验算=306.8Mpaa=70.5重合度系数Y=0.72