哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文) 于导向柱为99×99mm2,并且导轮轮宽为30mm,所以导向柱除与导轮接触外,还有39mm,故设计阶梯轴部分为20mm。轴材料采用钢。由于导轮内径为10mm,所以设计阶梯轴部分为Φ14mm。螺栓轴两端的螺纹设计时,考虑到导轮的固定。这里,采用轴套固定方式,即在导轮旁加个轴套用以定位和锁紧导轮。所以,设计螺纹时,距离阶梯轴45mm开始到螺栓轴端点。轴套长度可以在装配图中确定。由以上设计结果,可以大致画出小车部分的装配图2-10。
1201313图2-10 小车部分装配图
这样就可以确定螺栓轴的长度。联接导轮的螺栓轴长度确定为145mm,而联接挂板的螺栓由长度为140mm。螺栓轴的具体尺寸可见下图2-11。
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哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文) 20Φ16140145Φ14Φ101X45°4520
图2-11 螺栓轴
2.3.4 链和链轮的选择 2.3.4.1 链条设计
首先进行载荷估计。链条带动的负载,主要是小车部分和喷涂部分的重力。喷涂部分尚未进行设计,对其质量进行估计,估计其质量m=60kg。然后对小车质量进行估算。由于小车这部分材料均采用钢,所以可以估算其体积,然后就可以估算出它的质量。三个小支架体积:
1??V1?3???350?2?3???40?3??2?40?40?3??56400mm3
2??大支架体积 : V2?2?60?3?350?2?350?40?3?210000mm3 导轮螺栓轴体积 : V3?8??125?3.14?52?20?3.14?72??103117.6mm3 挂板螺栓轴体积 : V4?4?150?3.14?82?120576mm3
mm030挂板体积: V5?2??115?135?5?80?135?5?35?135?5??3105所以有M=??V?7.86g/cm3?800593.6mm3?6.292kg (2-3)
再考虑导轮等重量,设总重量为M=100kg。则总负载为F=1000N。 则由参考文献(一)表14.1可选择链TG158,即10A型号链,节距离P=15.875mm。
选择链轮齿数。齿数过少时将增加传动的不均匀性和动载荷;并且增加链间
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哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文) 的相对角,从而功率消耗;增加铰链承压面的压强,从而加速铰链磨损。而齿数过多则将缩短链的寿命,并且容易产生脱链现象。一般在动力传动中,
V=(0.6~3)m/s
Z1?15~17
V=(3~8) m/s
Z1?21
V>8m/s Z1?23~ 25
根据厂方给的数据,选择Z1=22,又在本设计中链轮垂直安装,而且链的主要作用是往复传动,所以设计为两个链轮一样,即Z1?Z2?22。
中心距的确定。由于两个链轮安装在导轮柱两侧,所以中心距大于2500mm,又节距P=15.875mm。所以取a=177p。
则可以算出链节数 LP?z1?z2a?z?z1?p?2??2 ? (2-4)2p?2??a222?22177p?22?22?p?2????= ?2p?2?3.14?177p=376
取 LP?375
z?z2?z?z2?p????z?z1?实际中心距a???LP?1???LP?1??8?2?4??2?2???2???
22?? (2-5) ??2215.875??22?22?22?22?22?22????=???375????360???8????
42?2?????2?3.14????既有a=1753.968mm 取 a=1750mm。
考虑到小车部分代替一部分链,支架长350 mm,其代替的链长为350 mm。则实际链节数为 La?376?350?354
15.875PKKKP由公式A?PO 得 p?0ZP (2-6)
KZKPKA式中:查机械手册得:
KZ?1.13表14.3得KP?1 取KA?1.0P0?0.75kw
选出了链条,则大支架上链的连接孔尺寸可以确定,根据链,取13?13mm
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哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文) 方孔?1?。
2.3.4.2 链轮设计
180???由公式 da?p?0.54?cot ? 计算出齿顶圆直径 (2-7)
z??180??? da?15.875??0.54?cot?
22??
=119.2mm
取 da?120mm
分度圆直径 d=
p15.875 ??111mm (2-8)
180?180?sinsinz22
链轮内直径设计为Φ16mm。链轮为2个,上下各一个。下方的链轮和我轮轴相连接,所以在链轮上焊接一部分,如图2-12,用以和涡轮联接。焊接部分相当于一个联轴器,其一侧用键联合,为了保证配合,另一侧用螺钉锁紧。所以在焊接部分一侧加工一螺纹孔。由于链轮宽度较小,为标准件,所以上方的链轮安装的时候不容易定位,所以和下方的链轮一样焊接一部分,以保证链轮的安装和定位。
8Φ11120Φ38Φ25Φ16Φ120P=15.875Z=22
图2-12 链轮
链轮尺寸设计好,则大支架上的连接孔位置可以确定,其中心到三角顶点的距离可以在图2-10中定位,为43mm。
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哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文) 2.3.5 前后壳设计
1201319521213
图2-13 装配图
由于前后壳和导向柱一起配合,所以设计其长度为2500mm。前后壳主要起封闭作用,因此,从装配图可以确定尺寸。如图2-13,从装配关系中确定出基本尺寸。取前壳宽度为195mm,高取65mm,卷边宽度取20mm。采用45钢。前后壳受力小,所以设计其厚度我2mm. 材料用钢板。为了安装,在前壳上设计4个孔φ10mm,用以螺钉连接。孔设计在前侧,两端各设两个,对称布置,较近两个孔中心距设计为150mm。具体尺寸如图2-14所示。类似的,可以设计出立柱后壳。
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