?654.8mm 6.验算带速
z3pn1 由v?
60?100025?15.875?96.8? 60?1000?0.64m/s故取z3?25合适。 8.选择润滑方式
根据节距p?15.875,链速v?0.64m/s由图5-5查链条润滑方式为人工定期润滑。 9.确定工作拉力
F?1000P/v
1000?0.5 0.64 ?781.25N?
10.作用在轴上的拉力 FQ?1.2F
?1.2?781.25?937.5N11.链条标记
计算结果采用节距为15.875mm,A系列、单排110节滚子链,标记为
10A?1?110GB/T124?3200 65.3.2链轮相关尺寸的计算
已知小链轮的齿数z3?25,大链轮的齿数z4?30,链条节距p?15.875mm,滚子外径
d1?10.16mm
5.3.2.1小链轮的设计和计算
因为小链轮的直径小,在考虑了制造成本和制造方便的基础上,将小链轮做成整体式,并为了小链轮与轴的固定,故加工为齿轮轴。其相关尺寸计算入下:
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分度圆直径:d?p 180sin()z3 ?15.875?126.66mm 180sin()25 齿顶圆直径:da3max?d?1.25p?d1
?126.66?1.25?15.875?10.16 ?136.34mm
da3min?d?(1?1.6/z3)p?d1
?126.66?(1?1.6/25)?15.875?10.16
?131.359mm
da3?da3max?da3min
2136.34?131.359 2?133.85mm? 齿根圆直径:df3?d?d1 ?126.66?10.16 ?116.5mm 齿宽:bf3?0.93b1
?0.93?9.4?8.742mm?9mm
倒角宽:ba3?0.1p
?0.1?15.875?2mm
齿侧凸缘圆角半径:ra3?0.04p
?0.04?15.875?1mm 齿侧半径:rx?p?15.875mm
5.3.2.2大链轮的设计计算
大链轮直径较小,在考虑了相关情况后,将大链轮做成整体式并与轴焊接在一起,其
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相关尺寸的计算如下:
分度圆直径:d,?d 180sin()z415.875 180sin()30 ? ?151.873mm 齿顶圆直径:da4max?d,?1.25p?d1
?151.873?1.25?15.875?10.16 ?161.557mm da4min?d,?(1?1.6)p?d1 z4
?151.873?(1??156.741mm1.6)?15.875?10.16 30 da4? ?da4max?da4min
2161.557?156.741
2 ?159.149mm
齿根圆直径:df4?d,?d1 ?151.873?10.16 ?141.713mm
大小链轮的齿宽,倒角宽,齿侧凸缘圆角半径,倒角半径相等。即:
bf4?9mm,ba4?2mm,ra4?1mm,rx?15.875mm
5.4轴的设计
轴是机器中的重要零件,用来支撑做回转运动的传动零件,并起着传递运动和扭矩的作用。考虑到轴有断裂、磨损、振动和变形等失效形式,所以轴在设计是应具有足够的强度和刚度,良好的振动稳定性和合理的结构。其作用是和链轮一起转动,带动链条和带一起运动,将垃圾输送到垃圾收集箱内。由于链轮的直径较小为了便于链轮与轴的固定,故做成齿轮轴。
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1.轴的材料的选择
考虑到轴的失效形式,轴的材料应具有一定的强度、刚度和耐磨性,该链轮轴无特殊要求,故选用调质处理的45钢。 2.求链轮轴的功率P,转速n,和扭矩T
因在设计该船的时候,将电机和涡轮蜗杆减速箱配合使用后的输出轴通过连轴套直接与小链轮轴连接起来,所以小链轮轴的输入功率P=0.5KW 小链轮轴的转速n= 96.8r/min 扭矩T=9550P/n =9550×0.5/96.8 =48.3N·m 3.估算最小轴轴径
表5-2 轴的几种材料的C值
因轴的材料是45调质钢,故查表4-2,取C=110(C—由轴的材料和承载情况所确定的常数)
由轴的最小直径估算公式dmin?C3P/n
=110?30.5/96.8 =19mm
考虑到轴上开有一个键槽,轴径需增大5%,又因为链轮轴是直接与电机和蜗轮蜗杆减速箱配合使用后的输出轴连接在一起的,故在此基础上选取轴的直径为50mm。
因选取的轴径远大于估算的最小轴径,所以该轴的强度不需要校核。
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5.5 叶轮的设计
图5-6 叶轮
收集船的两侧船体前端之间安装有导水叶轮,它通过划动水面引起局部水流将垃圾引入收集区,通过叶片将垃圾拨入收集工作区,同时还可以防止垃圾漂出垃圾收集区。在船体停止前进的时候,可以利用叶轮制造的局部水流继续收集垃圾。
如图5-6所示,导水叶轮主要由3片相同的叶片互相分布120度通过盘形支架固定于转动轴上,叶片的尺寸为 1120mm × 1250mm。叶轮的转动,由链带动转动轴,从而实现叶轮转动。根据实际情况,经过设计计算,叶轮的转速为80r/min左右为最佳效果。
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