内容发布更新时间 : 2024/12/23 0:33:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

n?n11000??50(r/min )i20 则传动长轴的实心轴头轴径为： d?A?3P6.7?103?3?52.7(mm) n50 传动长轴空心轴用20钢，查表5-1-7[44]，取[?]?25Mpa，A=126。取y=0.8则传动长轴的空心轴外径为： d?A?3P6.73?126??76.9(mm)

n(1?y4)50?(1?0.84) 由此，取传动长轴实心轴头轴径为60mm，空心轴轴径为80mm，由y=0.8，则内径为64mm，壁厚8mm。 3.传动长轴的总体结构设计

由设计条件得知，该轴为光轴，轴上无其他部件，该轴主要是传递转矩。简单的设计结构如图2-10所示。

实心轴头采用直径80mm的45钢制作。中间空心轴采用外径80mm，壁厚8m的20钢无缝钢管制作。实心轴头与空心轴的联接采用焊接。为了联结牢靠，在联接头处开V型槽焊接，焊接牢固后，在螺纹联接的中段圆周方向间隔90°配打四个直径15，深14mm的孔（含空心轴壁厚8mm）堆焊，将轴头和空心轴联结为一体，增加轴传递扭矩的牢固性。传动长轴通过万向节联轴器与前端主动托轮轴和后端主动托轮轴联接。

图2-10传动长轴示意图

2.4.2前端主动托轮组的设计

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图2-11前端主动托轮组

主动托轮除了传动作用之外，同时也起作支撑轮的作用。前端主动托轮轴的前端通过联轴器联接减速器输出端，后端通过万向节联接传动长轴。如图2-11所示。为了统一规格和简单设计，后端主动托轮和支撑托轮除托轮轴头和相应的轴承端盖不同之外，其他设计完全相同。

为设计简单，联轴器同样选择TL型弹性套柱销联轴器。查表9-2-9，ZLY 140-20-11减速器输出轴直径为65mm。 1.托轮的设计

托轮起着给筛筒传递动力和支撑托轮转动的作用。因为垃圾分选机采用摩擦传动，钢与钢的摩擦系数较小，而且制作过程中，不能同时保证制作精度和摩擦系数，所以在托轮外圈加橡胶圈作为摩擦圈。托轮主体采用ZG270-500材料铸造。外圈采用聚丁二烯橡胶制作。为了保证外圈橡胶在传动过程中不至于脱落，在托轮主体上设计凸槽。同时为了防止传动时橡胶圈在钢圈外打滑，在钢圈外圈径向上设计沟槽。设计如图2-12所示。托轮宽为100mm，直径360mm。

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图2-12托轮示意图

２、前端主动托轮轴的设计

前端主动托轮轴前端轴头和后端轴头都只传递转矩。中间安装托轮段还要承受筛筒和托轮本身产生的弯矩。前端主动托轮轴后端轴头受力和传动民轴轴头相同，设计为相同轴径，为60ｍｍ。分选机传动到前端主动托轮轴的总效率为： ???1??2??3

式中：?1————电机与减速器之间联轴器的传动效率，查表取值0.98 ?2————减速器的传动效率，查表取值0.96

?3————减速器与前端主动拖轮轴之间联轴器的传动效率，同?1 故?=0.98?0.96?0.98=0.92，则前端主动拖轮轴前端的传动功率为： p?pm??=13.4?0.92?12.3

由前端主动拖轮轴传递功率p=12.3kw，转速为n=50r/min,采用45钢制作，查表5-1-7[44]，取[?]?45兆帕，取A=103 前端主动拖轮轴前端轴头的轴径为：

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d?A?3p12.3?103?3?64.5(mm) n50则取轴径为65mm，与减速器输出轴相同。

前端主动拖轮轴的中间段既要传递转矩，又要承受筛筒和拖轮轴自身的重量产生的弯矩，按弯扭合成强度计算前端主动拖轮轴中间段，查表5-1-9[44]，实心轴按弯扭合成强度计算公式为：

10M2?(aT)2 ???[??1] 3d10M2?(aT)2 d?

[??1]式中：d————轴的直径，mm；

?————轴在计算界面上的工作应力，Mpa M————轴在计算截面上的合成弯矩， T————轴在计算截面上的转矩，N?mm [??1]————许用弯曲应力，Mpa

a————根据切应力变化性质而定的校正系数， 切应力按对称循环变化时，a=1， 切应力按对脉动循环变化时，a? 切应力按对称循环变化时，a?[??1]?0.6 [??1]N?mm

[??1]?0.3 [??1] 由于垃圾分选机，前端主动拖轮轴的切应力是有重力产生，属于对称循环变化，则

a=1。

由计算可以得知，筛筒的重量为1747+160=1907（kg），按四个拖轮平均承担筛筒重量，则单个拖轮承受的重量为1907?4?477(kg)，又知单个拖轮重32kg。则前端主动拖轮轴承受的重量为477+32=509（kg），又知拖轮宽100mm，两端设计60mm间隔，以轴承边缘为支撑点，假定载荷为集中载荷，则轴的最大弯矩为： M?m?g?l?509?9.8?(60?100?2)?5.49?105(N?mm)

前端主动拖轮轴的传递的转矩为： T?9.55?106?P13.4?9.55?106??2.56?106(N?mm) n50 查表5-1-1[44]，45钢正火和回火时，[??1]=55Mpa， 则前端主动拖轮轴中间段轴径为：

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22526210M?(aT)10?(5.49?10)?(1?2.56?10)d?3?3?78.1(mm)

[??1]55则前端主动拖轮轴中间段的轴径为80mm。

动力输入端轴头开18mm宽，长100mm的键槽，安装平键传动。轴与托轮也采用键链接传动，轴上键槽为22mm宽，100mm长。由此前端主动拖轮轴如图2-13所示。

图2-13前端主动托轮轴

3.轴承的选择

轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。通常使用的是滚动轴承。按照承受载荷的方向和公称接触角口值来划分，滚动轴承可分为向心轴承、向心角接触轴承、推力轴承和推理角接触轴承

由于整个机构有5°倾角，受力分析知轴承会有5°的接触角。根据载荷方向，选择向心接触轴承中的圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承可以承受以径向载荷为主的径、轴联合载荷，外圈可以分离，内圈和外圈可以分别安装，在安装和使用过程中，可以调整轴承的径向和轴向游隙，一般成对使用。根据均分承担载荷原则，前端主动托轮轴承受的重量为437+32=469（kg），又知前端主动传动轴中间段重为12kg。则一对轴承承担总重为469+12=481（kg）。则单个轴承静载荷为：

Por?mg?481?9.8?2357N (2-39) 2同时根据轴的结构，查表6-1-54，选择内径80mm的圆锥滚子轴承30216(GB/T297-1994)。 4.安装及其他部件设计

根据轴、轴承设计轴承座、轴承盖和隔套等部件。在轴承靠近轴承座两端外侧安装油封，防止灰尘等异物进入轴承内部，影响传动效率。

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