SJ60-25擠出機(jī)設(shè)計(jì)（含CAD圖紙）
SJ60-25擠出機(jī)設(shè)計(jì)（含CAD圖紙）,sj60,25,擠出機(jī),設(shè)計(jì),cad,圖紙
沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要
摘要
中國(guó)制造的擠出機(jī)產(chǎn)量超過(guò)25,000臺(tái)套，是中國(guó)塑機(jī)出口的主要產(chǎn)品之一。中國(guó)從擠出機(jī)主機(jī)制造到全套生產(chǎn)線供應(yīng)均有高性?xún)r(jià)比的全套解決方案。
???從主機(jī)及其塑料制品區(qū)分，中國(guó)可以制造的擠出機(jī)包括單螺桿擠出機(jī)，適合于加工各種材料及各種結(jié)構(gòu)的板、片、膜、絲、棒等產(chǎn)品；平行異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)和錐形異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)，適于加工溫度敏感性材料，如PVC板、管、異型材等；平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)，適于原料共混、填充、脫揮、改性、造料，增加一定裝置如熔體泵，可用于直接成型；適于高填充料生產(chǎn)的磨盤(pán)擠出機(jī)、往復(fù)螺桿擠出機(jī)等。?
近年來(lái)，隨著輔助設(shè)備與模具技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，擠出生產(chǎn)線漸漸成為中國(guó)擠出機(jī)巿場(chǎng)的主力。PVC異型材及其后續(xù)加工設(shè)備、薄膜與管材生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備、各種線纜包覆技術(shù)在中國(guó)均有成熟的技術(shù)可以提供。
本論文為60塑料螺桿擠出機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，全面闡述了本次設(shè)計(jì)對(duì)擠出機(jī)各個(gè)部分的計(jì)算，選取過(guò)程。其中包含擠出機(jī)的主要性能參數(shù)；傳動(dòng)部分的計(jì)算；齒輪的設(shè)計(jì)；軸與軸承的設(shè)計(jì)，選取和校核；螺桿，襯套以及機(jī)筒的設(shè)計(jì)。說(shuō)明書(shū)中著重闡述了齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算以及軸與軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算。
本次設(shè)計(jì)的主要目的在于檢驗(yàn)大學(xué)這四年來(lái)我學(xué)到的關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，并作為本人申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位的重要依據(jù)。
本次設(shè)計(jì)采用在書(shū)籍上以及網(wǎng)上查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)于橡膠擠出機(jī)的資料文獻(xiàn)等的方法，并且注入自己的設(shè)計(jì)思路并通過(guò)老師的指導(dǎo)完
成。主要參考了《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，《橡膠工業(yè)手冊(cè)》等中文書(shū)籍。
關(guān)鍵詞：擠出機(jī)；螺桿；齒輪；軸。
Abstract
Extruders made in China more than 25,000 sets of production is a major export of China presses one of the products. China, the host from the extruder manufacturing to supply complete production lines are cost-effective complete solution.
Distinguished from the host and plastic products, China can manufacture extruders including single screw extruder, suitable for processing various materials and various structural plates, sheets, film, wire, rod, etc.; parallel counter-rotating and conical twin screw extruder rotating twin screw extruder, suitable for processing temperature-sensitive materials such as PVC sheet, pipe, profile, etc.; parallel rotating twin screw extruder, suitable for raw material blending, filling, dewatering, modification, manufacturing materials, melt the additional devices such as pumps, can be used for direct molding; suitable for production of high-filler disc extruder, reciprocating screw machine.
In recent years, with the auxiliary equipment and molds and development of technology continues to mature, extrusion lines extruders gradually become the main market. PVC profile and subsequent processing equipment, film and pipe production technology and equipment, various cable coating technology in China are a mature technology available.
The thesis of 60 plastic screw extruder design specifications, a comprehensive exposition of the design of the extruder of the various parts of the calculation, select process. Extruder includes the main performance parameters; transmission part of the calculation; gear design; shaft and bearing design, select and check; screw, bushing and barrel design. Manual focuses on the gear shaft and bearing design calculations and design calculations.
The main purpose of the design of the University of inspection in four years I have learned that on the mechanical design knowledge and apply my degree as an important basis.
The design used in books and on-line access at home and abroad on the rubber extruder, such as information on the methods of literature and ideas into the design of their own and through the completion of the teacher's guidance. The main reference to "mechanical design manual", "Rubber Industry
Handbook" and other books in Chinese.
Keywords：Extruder；Screw；Gear；Axis.
目錄
引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
第一章.技術(shù)要求及工藝流程 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 2
1.1主要參數(shù) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2
1.2工藝設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2
1.3總體結(jié)構(gòu)圖的布置及螺桿的連接方式 ????????????????????????????????????????? 2
1.3.1減速器輸出軸與螺桿的連接方式 ????????????????????????????????????????? 2
1.3.2電機(jī)與減速器的聯(lián)接方式 ??????????????????????????????????????????????????????? 2
1.3.3軸向力的傳遞 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2
1.3.4減速器主軸的布置形式 ??????????????????????????????????????????????????????????? 2
1.3.5電機(jī)的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3
第二章.Ф60塑料擠出機(jī)計(jì)算及說(shuō)明 ???????????????????????????????????????????????? 4
2.1擠出機(jī)螺桿的設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4
2.1.1螺桿的區(qū)域劃分及材料 ??????????????????????????????????????????????????????????? 4
2.1.2主要的工藝參數(shù) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4
2.2.機(jī)筒的設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5
2.2.1機(jī)筒材料及結(jié)構(gòu) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5
2.2.2加料段套筒的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????? 5
2.3.螺桿消耗功率計(jì)算與電機(jī)選擇 ????????????????????????????????????????????????????? 6
第三章.Ф60塑料擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????? 7
3.1減速器的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7
3.1.1確定基本的參數(shù)和各級(jí)齒輪的扭矩、功率、轉(zhuǎn)數(shù) ??????? 7
3.1.2各級(jí)轉(zhuǎn)速 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7
3.1.3功率 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7
3.1.4各軸扭矩 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7
3.2傳動(dòng)裝置齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核????????????????????????????????????????????????????? 8
3.2.1齒輪組Ⅰ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8
3.2.2齒輪組Ⅱ ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12
3.3減速器傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15
3.3.1高速軸 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15
3.3.2中間軸 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17
3.3.3低速軸 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 21
3.4軸承的選取及校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 22
3.4.1高速軸選7315E軸承的校核 ??????????????????????????????????????????????? 22
3.4.2中間軸所選7314E軸承的校核 ?????????????????????????????????????????? 23
3.4.3低速軸所選7319E軸承的校核 ?????????????????????????????????????????? 23
第四章.花鍵的選擇及校核 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 25
4.1花鍵擠壓強(qiáng)度的校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 25
4.2低速軸花鍵段強(qiáng)度的校核 ???????????????????????????????????????????????????????????? 25
4.3螺桿花鍵段的強(qiáng)度校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????? 25
第五章.螺桿強(qiáng)度的校核 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 26
5.1校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 26
第六章．機(jī)筒的設(shè)計(jì)及校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????? 28
6.1機(jī)筒的壁厚 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 28
第七章.推力軸承的選擇及校核 ??????????????????????????????????????????????????????? 28
7.1選90394188E ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 28
第八章．各軸上聯(lián)結(jié)齒輪鍵的校核 ?????????????????????????????????????????????????? 28
8.1低速級(jí)齒鍵的校核 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 28
8.1.1按擠壓強(qiáng)度校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 29
8.1.2按鈕轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度校核 ???????????????????????????????????????????????????????????? 29
8.2中間齒鍵的校核 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 29
8.2.1按擠壓強(qiáng)度校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 29
8.2.2按扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度校核 ??????????????????????????????????????????????????????????? 29
8.3中間第二齒鍵的校核 ???????????????????????????????????????????????????????????????????? 29
8.3.1按擠壓強(qiáng)度校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 29
8.3.2按扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度校核 ??????????????????????????????????????????????????????????? 29
致謝 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 31
附實(shí)習(xí)報(bào)告
引言
半世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)塑料工業(yè)經(jīng)歷了從無(wú)到有，從小到大的發(fā)展過(guò)程，尤其是改革開(kāi)放20年來(lái)得到了高速發(fā)展，從產(chǎn)量上躋身于世界前列。作為塑機(jī)的第二大類(lèi)產(chǎn)品，擠出成型機(jī)的產(chǎn)量和銷(xiāo)售額約占塑料機(jī)械的20%-25%。在這里主要介紹塑料擠出機(jī)的主要品種——單螺桿擠出機(jī)。它通常由主機(jī)、輔機(jī)及其控制系統(tǒng)組成。
一． 主機(jī)組成：
1.擠壓系統(tǒng)：主要由料筒和螺桿組成。塑料通過(guò)擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過(guò)程中所建立的壓力下，被螺桿連續(xù)地定壓定量定溫地?cái)D出機(jī)頭。
2.傳動(dòng)系統(tǒng)：它的作用是給螺桿提供所需的扭矩和轉(zhuǎn)速。
3.加熱冷卻系統(tǒng)：其功用是通過(guò)對(duì)料筒（或螺桿）進(jìn)行加熱和冷卻，保證成型過(guò)程在工藝要求的溫度范圍內(nèi)完成。
二．輔機(jī)
擠出設(shè)備的輔機(jī)的組成根據(jù)制品的種類(lèi)而定。一般說(shuō)來(lái)，輔機(jī)由機(jī)頭、定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置、切割裝置以及制品的卷取或堆放裝置等部分組成。
三． 控制系統(tǒng)
它由各種電器、儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。根據(jù)自動(dòng)化水平的高低，可控制擠出機(jī)的主機(jī)、輔機(jī)的拖動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)油泵、油（汽）缸和其它各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)按所需的功率、速度和軌跡運(yùn)行，以及檢測(cè)、控制主輔機(jī)的溫度、壓力、流量，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)擠出機(jī)組的自動(dòng)控制和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。一般稱(chēng)由以上各部分組成的擠出裝置為擠出機(jī)組。
單螺桿擠出機(jī)是一種低耗能、低成本的機(jī)型，他基本上能達(dá)到雙螺桿擠出機(jī)的效能，由于技術(shù)含量高，取代了雙螺桿擠出機(jī)。
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沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章.技術(shù)要求及工藝流程
第一章.技術(shù)要求及工藝流程
1.1主要參數(shù)
螺桿螺紋形式： 矩形
螺桿直徑： D=60mm
長(zhǎng)徑比： L/D=25
螺桿轉(zhuǎn)速： n=49r/min
機(jī)器中心高： 1000mm
主電機(jī)：
額定功率： 30kw
額定電壓： 440v
額定轉(zhuǎn)速： 1000r/min
1.2工藝設(shè)計(jì)
備料→染色→擠出塑化成型→壓光→冷卻輸送→切邊→牽引→切斷→檢驗(yàn)→側(cè)重→入庫(kù)
1.3總體結(jié)構(gòu)圖的布置及螺桿的連接方式
1.3.1減速器輸出軸與螺桿的連接方式
采用花鍵聯(lián)接。整體聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，且傳動(dòng)可靠。
1.3.2電機(jī)與減速器的聯(lián)接方式
電機(jī)通過(guò)皮帶輪與減速器連接。
1.3.3軸向力的傳遞
物料對(duì)螺桿的軸向力→螺桿→主軸→止推軸承→法蘭→聯(lián)接螺栓→加料段機(jī)筒→聯(lián)接螺栓→機(jī)頭→物料
1.3.4減速器主軸的布置形式：
由于主軸受軸向力和徑向力的作用，一般在主軸上布置兩個(gè)徑向軸承和一個(gè)止推軸承。
布置形式：止推軸承位于兩個(gè)徑向軸承的前面，這樣物料給螺桿的軸向力一方面通過(guò)鍵套傳給止推軸承。止推軸承再將力傳到軸承座。另一方面物料又作用在機(jī)頭上一個(gè)推力。這個(gè)推力向左拉機(jī)筒，并通過(guò)料斗座而作用在止推軸承座上，使減速箱不受該軸向力的影響。由于止推軸承裝于箱體外，安裝維修比較方便。
1.3.5電機(jī)的選擇：
擠出機(jī)的調(diào)速方法有有極調(diào)速和無(wú)極調(diào)速兩種。從提高擠出機(jī)的適應(yīng)性來(lái)看，使用無(wú)級(jí)調(diào)速最為理想，采用無(wú)級(jí)調(diào)速還易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
目前，可采用的無(wú)級(jí)調(diào)速方法有：
（1）用三項(xiàng)異步整流子電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速
這種電機(jī)通常的調(diào)速范圍為1:3和1:6這種電機(jī)與直流電機(jī)比較有成本低占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。但與一般異步電機(jī)比較又現(xiàn)成本高，故障也較多。
（2）用直流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速
這種電動(dòng)機(jī)最大調(diào)速范圍可為1:16，由于可控硅整流技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，用它來(lái)控制直流電動(dòng)機(jī)可以代替昂貴而龐大的“電動(dòng)機(jī)一直流發(fā)電機(jī)組”。為了使其在低速時(shí)散熱良好，可以另加吹風(fēng)設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
（3）采用機(jī)械無(wú)級(jí)變速器與異步電動(dòng)機(jī)配用進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速
它的傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是：能很大的扭矩和功率。但摩擦片發(fā)熱比較嚴(yán)重，機(jī)械效率低。
（4）用液壓馬達(dá)與異步電動(dòng)機(jī)配合進(jìn)行傳動(dòng)和無(wú)級(jí)調(diào)速
在一般情況下，液壓馬達(dá)如能合理的使用和正確的維修和養(yǎng)護(hù)，工作是可靠的，但由于它在制造上精度要求高，這些因素在一定程度上限制了液壓馬達(dá)在擠出機(jī)上的應(yīng)用。
（5）采用滑差電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速
此種調(diào)速范圍為1：3-1:10速度調(diào)節(jié)均勻平滑，起動(dòng)轉(zhuǎn)巨大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，且控制裝置消耗功率小。但因其在低速時(shí)效率較低且慣性較大，目前在擠出機(jī)上還用的不多。
通過(guò)綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用Z-200-31直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)和無(wú)級(jí)調(diào)速。
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沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章.Ф60塑料擠出機(jī)計(jì)算及說(shuō)明
第二章.Ф60塑料擠出機(jī)計(jì)算及說(shuō)明
2.1擠出機(jī)螺桿的設(shè)計(jì)
2.1.1螺桿的區(qū)域劃分及材料
螺桿分三部分：一段加料段，中間段塑化段和前段擠出段。
材料的選擇：1.螺桿和機(jī)筒在擠出機(jī)擠出時(shí)受到高溫高壓的作用，同時(shí)受到機(jī)械刮磨。有的塑料還有化學(xué)腐蝕作用，且螺桿受到的扭矩也很大。2.對(duì)材料性能的要求：（1）機(jī)械強(qiáng)度高（2）加工性能好（3）耐腐蝕和抗磨性好（4）取材容易。
綜合考慮，38CrMoAlA
氮化鋼。
2.1.2主要的工藝參數(shù)
（1）螺桿的直徑：D=60mm
（2）長(zhǎng)徑比及各段長(zhǎng)度分配：
長(zhǎng)徑比：L/D=25。加料段長(zhǎng)：L=800mm，中間段長(zhǎng)L=300mm，擠出段長(zhǎng)：L=400mm。
（3）螺桿的轉(zhuǎn)速、產(chǎn)量、功率的確定：
①螺桿轉(zhuǎn)速越高產(chǎn)量也越大，但過(guò)高的轉(zhuǎn)速可能會(huì)引起局部過(guò)熱，甚至?xí)斐晌锪系臒岱纸?，影響制品的質(zhì)量。
n=424/
n-螺桿的臨界轉(zhuǎn)速
D-螺桿的直徑
螺桿工作轉(zhuǎn)速n在（0.2-0.7）n的范圍選取n=49r/min
②根據(jù)螺桿的轉(zhuǎn)速，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算擠出機(jī)產(chǎn)量：
Q=βDn
Q-生產(chǎn)能力
D-螺桿外徑
n-螺桿轉(zhuǎn)速
β-經(jīng)驗(yàn)出料系數(shù) β=0.003-0.007 取β=0.004
Q=0.004×6×49=42.3
（4）螺桿的螺紋升角和螺桿的軸向參數(shù)的確定：
本設(shè)計(jì)采用等距變深的螺桿
選取S=D=60mm Ф=17°42’
螺紋頭數(shù)及旋向：m=1，取右旋。
壓縮比：取ε=4
螺棱的軸向?qū)挾龋篹=（0.08-0.12）D 取e=8mm
螺桿上的溝槽：
H=（0.25-0.6）D 取H=4mm
H=15mm
D-螺桿直徑
H-加料段槽深
H-擠出段槽深
（5）螺紋的斷面形狀：
斷面形狀為矩形。
2.2.機(jī)筒的設(shè)計(jì)：
2.2.1機(jī)筒材料及結(jié)構(gòu)：
我國(guó)頒布系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定機(jī)筒表面硬度應(yīng)為HRC=65以上。
38CrMoAlA氮化鋼處理硬度大于65，綜合性能好，故本次設(shè)計(jì)機(jī)筒材料也選用38CrMoAlA氮化鋼。
機(jī)筒采用分段式，機(jī)筒在加料段設(shè)置軸開(kāi)槽錐形套筒，其它段加襯套。襯套材料為38CrMoAlA。
2.2.2加料段套筒的設(shè)計(jì)：
（1）進(jìn)料套筒長(zhǎng)度L=3-5D 取4D=480mm
（2）套筒的結(jié)構(gòu)和尺寸：軸向開(kāi)槽的數(shù)量Ф60取9條。
（3）凹槽的寬度一般應(yīng)大于高聚物顆粒的最大尺寸故Ф60取10mm
2.3.螺桿消耗功率計(jì)算與電機(jī)選擇：
功率：N=KD×L×n×10/D
K-計(jì)算系數(shù) 取0.06 D-螺桿直徑 取6cm 螺桿工作部分長(zhǎng)度 取30cm
N=424/=173 工作的轉(zhuǎn)速n=（0.2-0.7）N 所以n取49r/min
N=0.06×6×30×49×10/6=31.7kw 取32kw
電機(jī)選擇Z-200-31 額定轉(zhuǎn)速n=1000r/min。
沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章.Ф60塑料擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
第三章.Ф60塑料擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1減速器的設(shè)計(jì)和計(jì)算：
3.1.1確定基本的參數(shù)和各級(jí)齒輪的扭矩、功率、轉(zhuǎn)數(shù)
總傳動(dòng)比：i=n/n=1000/49=20
采用展開(kāi)式二級(jí)斜齒輪減速器
分配傳動(dòng)比：I=i/I=20/2.5=8
取i=3.286 i= I/ i=2.435
計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
3.1.2各級(jí)轉(zhuǎn)速
I軸 n=1000r/min
Ⅱ軸 n= n/ i=243.46 r/min
Ⅲ軸 n= n/ i=50 r/min
3.1.3功率
P=30×0.96=28.8kw
P=28.8×0.99×0.97=27.7KW
P=27.7×0.99×0.97=26.6KW
3.1.4各軸扭矩
T=9550×P/ n=630.3 N*mm
T=9550×P/ n=1988.32 N*mm
T=9550×P/ n=4647.03 N*mm
說(shuō)明：齒輪采用硬齒面斜齒輪柱齒輪，材料為45號(hào)鋼，經(jīng)過(guò)熱處理軸也采用45號(hào)鋼實(shí)心。低速級(jí)軸左端內(nèi)表面銑內(nèi)花鍵，花鍵規(guī)格為8-12×72×78
矩形花鍵的特點(diǎn)是定心精度，定心穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲得較高精度。
3.2傳動(dòng)裝置齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核：
3.2.1齒輪組I:
（1）傳動(dòng)功率：
P=110kw，n=1000r/min，i=3.286，壽命8年
材料：小齒輪：40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度250-280HBS
大齒輪：ZG310-570調(diào)質(zhì)，齒面硬度162-185HBS
N=60njLh=60×1000×1×（300×8×10）=2.88×10h
N= N/i=2.88×10/3.286=8.76×10h
查表得Z=0.92 Z=1.01
所以Z=1.0, Z=1.0 取S=1.0，Z=1.0,
Z=0.92.按齒面硬度250HBS，σ=690 σ=440mpa
由式[σ]=σ×Z×Z×Z/ S得：
[σ]=690×1.0×1.0×0.92×0.92/1.0=584.21mpa
[σ]=440×1.01×1.0×1.0×0.92/1.0=408.85mpa
由于[σ]>[σ],故計(jì)算時(shí)取[σ]=[σ]=408.25mpa
（2）按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距：
小齒輪轉(zhuǎn)矩：T=9.55×10×P/ n=630.3N*mm
初定螺旋角：β=13°計(jì)算得Z==0.987
初取KtZεt=1.0，由表查得Z=188.9
減速傳動(dòng)比為：3.286，取Ф=0.4
計(jì)算中心距：
==396.5mm
圓整后取а=420mm
=(0.007～0.02) а=(0.007～0.02) ×422=(2.02～5.72)mm,取=4mm
小齒輪齒數(shù)：==32.51
=32.51×4=106.83
取=33，=107
實(shí)際傳動(dòng)比：=3.242
傳動(dòng)比誤差：i=×100%=1.33%＜5%，在允許的范圍內(nèi)。
修正螺旋角：=acrcos=12.38°=12°48″與相接近可不修正
分度圓直徑：=×/=4×33/cos12.38°=134.829mm
=4×107/cos12.38°=437.171mm
圓周速度：v==5.645m/s
由表5-3取齒輪精度為8級(jí)。
(3)驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度：
按電動(dòng)機(jī)沖擊載荷取K=1.0
按齒輪精度8級(jí)和vz/100=1.863m/s
計(jì)算，查得：K=1.12
齒寬b=Ф×a=0.4×286=114.4
按b/ d=114.4/134.892=0.848 齒輪在兩軸承之間非對(duì)稱(chēng)分布，軸剛性較小，故查得K=1.06 由表5-4查得K=1.2
所以K= K K K K=1.425
計(jì)算重合度：，
齒頂圓直徑： =134.829+8=142.829mm，
=437.171+8=445.171mm。
齒輪端面壓力角：
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20°/cos12.38°)=20.4371°
齒輪基圓直徑：
=134.829×cos20.4371°=126.342mm，
=437.171×cos20.4371°=409.655mm。
=arcos=arccos(126.342/142.829)=20.8016°
=arccos(409.655/445.171)=23.0421°
=[33×(tg20.8016°-tg20.4371°)+107×(tg23.0421°-tg20.4371°)]=1.71
。
===2.447
==381.984Mpa<[σ]=408.85Mpa
(4)驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：
z=33,z=107
由圖5-14得，Y=2.52，Y=2.23
由圖5-15得，Y=1.64，Y=1.80
=0.689，由圖5-16（b）得：
，，由圖5-19得：
,,由圖5-23得：m，
取計(jì)算許用彎力：
計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力：
取1
=74.34Mpa<[σ]=414.286Mpa
（5）齒輪的主要參數(shù)：
， ，u=3.286, mm, =12°12′48″
d=134.829mm,d=437.171mm
d= d+2ha=142.829mm
d=d+2ha=445.171mm
d= d-2(ha+c)=124.829mm
d= d-2(ha+c)=427.171mm
a=( d+ d)/2=420mm
b=b=114.4mm, b= b+(5~10)=60.4mm
3.2.2齒輪組Ⅱ：
(1)傳動(dòng)功率：
，，i=2.435，壽命8年
材料：小齒輪 45Cr鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度250-280HBS
大齒輪 ZG310-570調(diào)質(zhì)，齒面硬度162-185HBS
N=60njlh=2.88×10h N= N/i=8.76×10h
查表得：Z=0.92,Z=1.07
由式得：Z=1.0,Z=1.0
取S=1.0，Z=1.0， Z=1.0
按齒面硬度250HBS,162HBS 由圖（5-16b）
得：=690Mpa =440Mpa
由式=得：
，
由于，故計(jì)算時(shí)取==408.85Mpa
（2）按齒輪接觸強(qiáng)度確定中心距：
小齒輪轉(zhuǎn)矩：T=1988320Nmm
粗定螺旋角由式（5-42）計(jì)算Z
初取K，由表5-5查得：
減速傳動(dòng)比為i=2.435，取
由式（5-39）計(jì)算中心距：
圓整后取=480mm
=（0.007-0.02）=（0.007-0.02）×480=3.36-9.6mm
取=6mm
小齒輪齒數(shù)：
去=35 =85
實(shí)際傳動(dòng)比：i=/=2.429
傳動(dòng)比誤差：
=
=0.2%<5% 允許
修正螺旋角：
==13.9871°
=13°59′13″ 與相接近
分度圓直徑：
圓周速度：
=
由表5-3取齒輪精度為8級(jí)
（3）驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度：
按電動(dòng)機(jī)沖擊載荷取
由圖：5-4（b）按齒輪精度8級(jí)和計(jì)算，查得：
齒寬
按
齒輪在兩軸承之間非對(duì)稱(chēng)分布，軸剛性較小，
故查的,由表5-4查得：
所以
計(jì)算重合度：
齒頂圓直徑：
齒輪端面壓力角：
齒輪基圓直徑：
(4)驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：
， 則
由圖：5-14得：
由圖：5-15得：
由圖5-16（b）得：
由圖5-19得：
由圖5-23得： 取
則
（5）齒輪的主要參數(shù)：
3.3減速器傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)：
3.3.1高速軸：
選用45#鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS217-255,取HBS250,查表得：
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算：，考慮到有鍵槽軸徑應(yīng)該增大圓整后并考慮軸承的選用，取，對(duì)改軸布置
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：
齒輪圓周力：
軸向力：
徑向力：
水平支反力：
垂直方向支反力：
水平彎矩：
豎直彎矩：
合成彎矩：
所以此軸安全
3.3.2中間軸：
選用45調(diào)質(zhì)，按扭矩強(qiáng)度初步計(jì)算：
圓整后并考慮軸承的選用，取d=70mm，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：
T=1988320
齒輪圓周力：
軸向力：
徑向力：
水平支反力：
垂直支反力：
水平彎矩：
豎直彎矩：
合成彎矩：
T=1988320Nmm
此軸安全
3.3.3低速軸：
選用40Cr調(diào)質(zhì)
按扭矩強(qiáng)度初步計(jì)算：
圓整后并考慮軸承的選用：取
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下受力分析如下圖：
齒輪圓周力：
軸向力：
徑向力：
水平面支反力：
垂直面支反力：
水平彎矩：
合成彎矩：
所以此軸安全
3.4軸承的選取及校核：
3.4.1高速軸選7315E軸承的校核：
兩軸承產(chǎn)生的附加軸向力：
3.4.2中間軸所選7314E軸承的校核：
兩軸承產(chǎn)生的附加軸向力：
3.4.3低速軸所選7319E軸承的校核：
兩軸承產(chǎn)生的附加軸向力：
沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章.花鍵的選擇及校核
第四章.花鍵的選擇及校核
4.1花鍵擠壓強(qiáng)度的校核：
公式
所以許用擠壓可以保證
4.2低速軸花鍵段強(qiáng)度的校核:
軸的外徑取D=90mm，軸的內(nèi)徑去D=72mm
因?yàn)樵S用值為25~45
所以此軸強(qiáng)度可以保證
4.3螺桿花鍵段的強(qiáng)度校核：
軸的外徑D=78,內(nèi)徑D=72
38CrMoAlA的許用應(yīng)力
所以螺桿強(qiáng)度可以保證
沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章.螺桿強(qiáng)度的校核
第五章.螺桿強(qiáng)度的校核
5.1校核
根據(jù)公式：式中：
計(jì)算得：
根據(jù)公式：，式中：
計(jì)算得：
根據(jù)公式：，式中：
計(jì)算得：
螺桿的合成應(yīng)力：：
所以螺桿強(qiáng)度安全。
沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第六章.機(jī)筒的設(shè)計(jì)及校核
第六章．機(jī)筒的設(shè)計(jì)及校核
6.1機(jī)筒的壁厚：
根據(jù)公式：
取機(jī)頭最高壓力 故
根據(jù)公式：
根據(jù)公式：
根據(jù)公式：
機(jī)筒強(qiáng)度足夠。
第七章.推力軸承的選擇及校核
7.1選90394188E
額定基本負(fù)載為1180KW
由于軸向力,所以此推力軸承可以保證工作
壽命計(jì)算：
第八章．各軸上聯(lián)結(jié)齒輪鍵的校核
8.1低速級(jí)齒鍵的校核
參數(shù)
28
沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第八章各軸上聯(lián)結(jié)齒輪鍵的校核
取140，鍵的工作長(zhǎng)度=140
8.1.1按擠壓強(qiáng)度校核：
查表的
所以擠壓強(qiáng)度合格
8.1.2按鈕轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度校核：
所以剪切強(qiáng)度合格
8.2中間齒鍵的校核：
參數(shù)
取140，鍵的工作長(zhǎng)度=140
8.2.1按擠壓強(qiáng)度校核
查表
所以擠壓強(qiáng)度合格
8.2.2按扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度校核
所以剪切強(qiáng)度合格
8.3中間第二齒鍵的校核
參數(shù)
取140
8.3.1按擠壓強(qiáng)度校核
查表得
所以擠壓強(qiáng)度合格
8.3.2按扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度校核
29
所以剪切強(qiáng)度合格。
30
參考文獻(xiàn)
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致謝
感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)為我提供這樣一個(gè)學(xué)習(xí)和研究的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次學(xué)習(xí)讓我不但鞏固了四年的大學(xué)學(xué)習(xí)的基本理論知識(shí)，而且能夠把它與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，對(duì)我以后的工作任務(wù)也是一個(gè)初步了解。
經(jīng)過(guò)接近四個(gè)月的忙碌和工作，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，和同學(xué)們的幫助，想要完成這個(gè)論文題目的困難是難以想象的。
在本次設(shè)計(jì)中，特別的感謝我的指導(dǎo)教師朱成實(shí)老師。這次設(shè)計(jì)占用了朱老師不少時(shí)間，朱老師平日工作就繁忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)參數(shù)的確定和修改，中期檢驗(yàn)，后期的CAD畫(huà)圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我細(xì)心的指導(dǎo)。除了敬佩朱老師的專(zhuān)業(yè)水平之外，他豐富的理論知識(shí)及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)、對(duì)待學(xué)術(shù)問(wèn)題的科學(xué)態(tài)度也是我學(xué)習(xí)的榜樣，
最后感謝這四年來(lái)給予了我各方面極大支持及鼓勵(lì)的機(jī)械教研室的所有老師，為我們打下了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還要感謝所有同學(xué)的支持和鼓勵(lì)，幫助我順利完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
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