摘要:介紹了ZXJ-I型移動式削片機傳動裝置的組成和特點。該傳動裝置采用“板式結(jié)構(gòu)”,具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造容易、強度高、安裝維護方便、工作穩(wěn)定等特點。
關(guān)鍵詞:移動式削片機;傳動裝置;設(shè)計
移動式削片機傳動裝置的結(jié)構(gòu)是否合理直接影響到其工作性能。經(jīng)過反復(fù)研究和長期實踐,研制出一種適用于ZXJ-I型移動式削片機的傳動裝置。該裝置的最大特點是采用了“板式結(jié)構(gòu)”,即框架采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。實際使用表明,該傳動裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、傳動平穩(wěn)、使用效果好等特點。
1、ZXJ-1型移動式削片機傳動裝置的組成
ZXJ-I型移動式削片機傳動裝置由左支撐板、右支撐板、隔板、軸承座、傳動軸、主動皮帶輪、從動皮帶輪、皮帶(V型4根)、鍵、槽鋼、左加強角鋼、右加強角鋼等零部件組成,如圖1所示。
2、ZXJ-I型移動式削片機皮帶傳動裝置的設(shè)計
2.1皮帶傳動的設(shè)計及傳動參數(shù)的選擇
根據(jù)ZXJ-I型移動式削片機實際傳動工況,考慮到皮帶輪直徑d.和d:、中心距n的大小,以及切削阻力較大和皮帶的線速度v較小(v=12.56m/s)等因素,選擇普通V型皮帶,其楔形夾角0=40°,數(shù)量為4根。
2.2皮帶輪直徑的確定
ZXJ-I型移動式削片機采用的是BX115型盤式削片機
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。
1.BX115盤式削片機;2.V型皮帶(4根);3.從動皮帶輪;4、5.軸承座、軸承;6.傳動軸;7.左加強角鋼;8.后橋(配套動力的后橋);9.左支撐板;10.右支撐板;11.右加強角鋼;12.隔板;13.主動皮帶輪;14、16.槽鋼;15.連接角鋼片機,根據(jù)實踐經(jīng)驗,該型削片機對刀盤轉(zhuǎn)速n2的要求是不低于I 100 r/min。
主動皮帶輪直徑d1,根據(jù)削片機刀盤轉(zhuǎn)速n2的要求確定。從動皮帶輪直徑d2=240 mm(削片機制造廠家配套),主動皮帶輪轉(zhuǎn)速n1=1000/min9 kW農(nóng)用拖拉機動力輸出軸的轉(zhuǎn)速),因此主動皮帶輪直徑d1為:式中:d1,為主動皮帶輪直徑( mm);d2為從動皮帶輪直徑( mm);n1,為主動軸轉(zhuǎn)速(配套動力輸出軸轉(zhuǎn)速,r/min);n2:為從動軸轉(zhuǎn)速(r/min。
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2.3皮帶線速度驗算
通過現(xiàn)場使用后發(fā)現(xiàn),皮帶的線速度過高會引起皮帶的離心力過大,從而降低皮帶和皮帶輪之間的正壓力,導(dǎo)致摩擦力降低影響傳動效率,同時也降低了皮帶的疲勞強度,縮短了皮帶的使用壽命。如果皮帶線速度低,所需的有效拉力F就大,需要的皮帶根數(shù)就會增多。因此,需要驗算皮帶傳動的線速度,使其保持在合理的速度范圍之內(nèi)。皮帶線速度驗算如下:
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式中:v為皮帶的線速度(IU/S);d2為從動皮帶輪直徑(mm);n1為主動軸轉(zhuǎn)速(r/min)。
通過驗算,皮帶的線速度V=12.56m/s,符合皮帶傳動設(shè)計規(guī)范要求(V型皮帶傳動的最佳速度范圍為10-20 m/s)。
2.4確定皮帶傳動的中心距和皮帶長度
皮帶傳動的中心距不易過大,否則會由于載荷的變化引起皮帶的顫動;中心距也不易過小,否則皮帶的設(shè)計長度較短,在一定的速度下單位時間內(nèi)皮帶的應(yīng)力變化次數(shù)增多,皮帶損壞加速。由于皮帶中心距可以調(diào)整,故可以近似計算。
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式中:α為實際中心距( mm);ɑo為初定中心距(mm);,為圓整到近似標(biāo)準(zhǔn)的皮帶長度( mm),/(l=1 400 mm;L為皮帶的計算長度( mm)。
2.5小皮帶輪包角的驗算
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通過驗算,小皮帶輪包角α1近似等于178。,符合皮帶傳動設(shè)計規(guī)范中V型皮帶傳動小皮帶輪的包角≥1200的要求。
2.6確定初拉力
初拉力Fo的大小是保證皮帶正常工作的重要因素,初拉力過小,摩擦力小,皮帶容易打滑;初拉力過大,皮帶的壽命短,軸承的軸向壓力大。
經(jīng)查表(機械零件設(shè)計手冊)得出單根皮帶的初拉力Fo=35 kg,則皮帶輪上的實際初拉力為4xFo=4x35=140 kg,確定初拉力可為軸承的選用提供可靠依據(jù)。
2.7皮帶輪材料的確定
由于皮帶輪的線速度≤30 m/s,因此可采用鑄鐵HT200制造,輪輻的結(jié)構(gòu)采用腹板式。
2.8軸承組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計
軸承組合部件由單列向心球軸承、軸承蓋、鎖緊螺絲、鎖緊墊圈、皮帶輪、鍵、軸承套、隔板和防塵蓋等組成。
傳動軸和鍵采用45#鋼制造,鎖緊墊圈、隔板和防塵蓋均采用Q235鋼板制造,軸承套、軸承蓋采用鑄鐵HT200制造,傳動裝置的軸承組合結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3、ZXJ-I型移動式削片機傳動裝置的失效形式
3.1皮帶打滑
V型皮帶在皮帶輪上打滑是皮帶傳動的一種失效形式。打滑是過載引起皮帶在皮帶輪上全面滑動,是由于所傳遞功率需要的有效拉力超過了極限摩擦力。彈性滑動是不可避免的,但打滑可以避免,一般采取提高
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1.單列向心球軸承;2.軸承蓋;3.鎖緊螺絲;4.鎖緊墊圈;5、7.皮
帶輪;6.鍵;8.軸承套;9.隔板;10.防塵蓋;11.傳動軸
皮帶初拉力和降低傳動載荷的辦法來避免打滑。
3.2軸承損壞
帶傳動經(jīng)常出現(xiàn)軸承的內(nèi)環(huán)和外環(huán)溝槽處發(fā)生疲勞點蝕現(xiàn)象,ZXJ-1型移動式削片機傳動裝置的支撐軸承采用的是單列向心球軸承,由于使用時間長,滾動體和內(nèi)、外圈在載荷的作用下,表面間會產(chǎn)生極大的循環(huán)接觸應(yīng)力,從而使軸承的工作表面(滾動體和內(nèi)圈滾道表面)發(fā)生疲勞點蝕(麻點),嚴(yán)重時可使表層金屬成片剝落,形成凹坑,以致于失去正常工作能力。
3.3塑性變形
ZXJ-I型移動式削片機傳動裝置一般都是在切削載荷很大的情況下工作,滾動體和滾道接觸處的局部應(yīng)力經(jīng)常超過材料的屈服極限,導(dǎo)致軸承的工作表面發(fā)生永久的塑性變形,從而使軸承不能繼續(xù)使用。當(dāng)硬顆粒(金屬或非金屬顆粒)從外界進入軸承的滾道與滾動體之間時,硬顆粒經(jīng)常在滾道表面形成壓痕,產(chǎn)生塑性變形。
3.4磨損與膠合變黑
軸承潤滑及密封不良時會引起軸承摩擦表面的磨損。傳動軸速度過高且軸承散熱不良時會出現(xiàn)膠合變黑現(xiàn)象。
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