河南科技大学毕业论文 第3章 破碎机主要零部件的设计及计算
§3.1 传动部件的设计及计算
§3.1.1 V带及带轮的设计计算
（1） 求计算功率Pi
查表1得Kg?1.4； 故
Pi=KgP=1.4?45?63 （3-1）
（2） 选择V带的类型
根据Pi=63，n=1480r/min，查出此坐标点位于D区，所以，选用D型V带进行计算。
（3） 确定带轮的基准直径dd并验算带速V
a. 初选小带轮的直径dd1，由表3-2参照得，取小带轮的基准直径
dd1=355mm。
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b. 验算带速V
V??dd1n1?3.14?355?1480?27.49m/s （3-2）
60?100060?1000 因为5 c. 计算大带轮的基准直径 d1d2?idd1?nnd1480d1??355?772.65mm 2680 根据规格圆整为800mm。 4） 确定V带的中心距a和基准长度Ld a. 由于中心距应该满足一下条件 0.7(dd1?dd2)?a0?2(dd1?dd2)即808.5?a0?2310 初定中心距a0?1200。 b. 计算所需的基准长度 Ld1?dd2)2d0?2a0??2(dd1?dd2)?(d4a0 ?2?1200??(800?355)22(355?800)?4?1200?4254.61 因此，选择带的基准长度Ld=4000mm。 c. 计算实际中心距a a?ad?Ld00?L2?1200?4000?4254.612?1073 5） 验算小带轮上的包角?1 ??1800?（d?d57.30057.301d1d2)a?180?(800?355)?1073?1560?900 - 9 3-3） 3-4） 3-5） 3-6） 3-7） （（（（（（（河南科技大学毕业论文 （6） 计算带的根数z a. 计算单根V带的额定功率Pr 由dd1=355mm和n1?1480r/min，可查得P0?15.58kw 再由i=2.2以及D型带，可查得 ?p0?4.61kw,k??0.932,kL?0.918 于是可得额定功率Pr为： Pr?(P0??P0)?K??KL?(15.59?4.61)?0.932?0.918?17.27kw b. 计算V带的根数z z?PcaP?63?3.65?4 r17.27所以取V带根数为四根。 （7） 计算单根V带初拉力的最小值 (F0)min 由相关资料得，D型带的单位长度质量0.61kg/m,故： （F20)min?500(2.5?k?)PcaK?qv?zv?500?(2.5?0.932)?630.932?4?27.496?0.61?27.4962?943N应使带的实际拉力F0>(F0)min （8） 计算压轴力Fp 压轴力(Fp)min的最小值为 (F?1p)min2z(F1560?0)minsin2?2?4?943?sin2?7379N （9） 带轮结构设计?5? 10 （3-8）（3-9）3-10）3-11）3-12） （ （ （ 图 3-1 小带轮 详见2#大带轮，2#小带轮图纸。 §3.1.2 轴的结构设计 （1） 根据机械传动方案的整体布局，拟定轴上零件的布置以及装配方案按照装配图所示，详见0#装配图。 （2） 选择轴的合适材料 轴的材料应满足足够的强度及刚度，并满足耐磨，腐蚀性等方面的要求。常见的是碳素钢和合金钢，因碳素钢价格低廉，对应力集中的敏感性较低，且通过热处理，可改善其综合机械性能，所以选用碳素钢，45钢，钢轴的毛坯选用锻件。 （3） 确定轴的基本直径和各段长度 ?6? Ⅶ Ⅵ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 图 3-2 主轴 - 11 河南科技大学毕业论文 a. 轴Ⅰ-Ⅱ段 由大带轮的计算可得直径dⅠ-Ⅱ=130mm，取此处圆角为R2，根据带轮宽度，最终取LⅠ-Ⅱ=165mm。 b. 轴Ⅱ-Ⅲ段 由圆角可取dⅡ-Ⅲ=135mm，根据总体布局，以便轴承座安装紧凑，所以取LⅡ-Ⅲ=238mm。 c．轴Ⅲ-Ⅳ段 同理，由圆角R2取dⅢ-Ⅳ=140mm，则根据所选轴承的规格从而确定LⅢ-Ⅳ=78mm。 d．轴Ⅳ-Ⅴ 取此处圆角为R3，所以dⅣ-Ⅴ=155mm，再考虑箱体厚度以及布局要求之后，取LⅣ-Ⅴ=206mm。 e．轴Ⅴ-Ⅵ段 用套筒定位，由其厚度可取直径dⅤ-Ⅵ=172mm，根据箱体尺寸，取LⅤ-Ⅵ=210mm。 f. 轴Ⅵ-Ⅶ段 由转子长度L=700，最终确定LⅥ-Ⅶ=140mm，其界面为200?200的正方形。 各段长度均按照计算给出，详见2#主轴CAD图。 （4） 轴的周向固定 轴上零件的周向固定方法常用的有键，花键和销连接及过盈连接和成形连接。 滚动轴承的周向固定用过盈配合固定，转字体因其质量大，传动负荷大，转动惯量大，在键连接时，加工精度要求高，大大削弱轴的强度，这就需要增大轴径，这与成形连接相比，显然成形连接加工会更方便。 对于成形连接，在轴径不变时，能够增大轴的强度，所以选用轴连接转 12
