摘要:介紹了ZXJ-I型移動(dòng)式削片機(jī)傳動(dòng)裝置的組成和特點(diǎn)。該傳動(dòng)裝置采用“板式結(jié)構(gòu)”,具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造容易、強(qiáng)度高、安裝維護(hù)方便、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:移動(dòng)式削片機(jī);傳動(dòng)裝置;設(shè)計(jì)
移動(dòng)式削片機(jī)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)是否合理直接影響到其工作性能。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究和長(zhǎng)期實(shí)踐,研制出一種適用于ZXJ-I型移動(dòng)式削片機(jī)的傳動(dòng)裝置。該裝置的最大特點(diǎn)是采用了“板式結(jié)構(gòu)”,即框架采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。實(shí)際使用表明,該傳動(dòng)裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、傳動(dòng)平穩(wěn)、使用效果好等特點(diǎn)。
1、ZXJ-1型移動(dòng)式削片機(jī)傳動(dòng)裝置的組成
ZXJ-I型移動(dòng)式削片機(jī)傳動(dòng)裝置由左支撐板、右支撐板、隔板、軸承座、傳動(dòng)軸、主動(dòng)皮帶輪、從動(dòng)皮帶輪、皮帶(V型4根)、鍵、槽鋼、左加強(qiáng)角鋼、右加強(qiáng)角鋼等零部件組成,如圖1所示。
2、ZXJ-I型移動(dòng)式削片機(jī)皮帶傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
2.1皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及傳動(dòng)參數(shù)的選擇
根據(jù)ZXJ-I型移動(dòng)式削片機(jī)實(shí)際傳動(dòng)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(dòng)式削片機(jī)采用的是BX115型盤式削片機(jī)
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。
1.BX115盤式削片機(jī);2.V型皮帶(4根);3.從動(dòng)皮帶輪;4、5.軸承座、軸承;6.傳動(dòng)軸;7.左加強(qiáng)角鋼;8.后橋(配套動(dòng)力的后橋);9.左支撐板;10.右支撐板;11.右加強(qiáng)角鋼;12.隔板;13.主動(dòng)皮帶輪;14、16.槽鋼;15.連接角鋼片機(jī),根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),該型削片機(jī)對(duì)刀盤轉(zhuǎn)速n2的要求是不低于I 100 r/min。
主動(dòng)皮帶輪直徑d1,根據(jù)削片機(jī)刀盤轉(zhuǎn)速n2的要求確定。從動(dòng)皮帶輪直徑d2=240 mm(削片機(jī)制造廠家配套),主動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)速n1=1000/min9 kW農(nóng)用拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速),因此主動(dòng)皮帶輪直徑d1為:式中:d1,為主動(dòng)皮帶輪直徑( mm);d2為從動(dòng)皮帶輪直徑( mm);n1,為主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速(配套動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速,r/min);n2:為從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速(r/min。
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2.3皮帶線速度驗(yàn)算
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用后發(fā)現(xiàn),皮帶的線速度過(guò)高會(huì)引起皮帶的離心力過(guò)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(dòng)效率,同時(shí)也降低了皮帶的疲勞強(qiáng)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(huì)增多。因此,需要驗(yàn)算皮帶傳動(dòng)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(yàn)算如下:
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式中:v為皮帶的線速度(IU/S);d2為從動(dòng)皮帶輪直徑(mm);n1為主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速(r/min)。
通過(guò)驗(yàn)算,皮帶的線速度V=12.56m/s,符合皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求(V型皮帶傳動(dòng)的最佳速度范圍為10-20 m/s)。
2.4確定皮帶傳動(dòng)的中心距和皮帶長(zhǎng)度
皮帶傳動(dòng)的中心距不易過(guò)大,否則會(huì)由于載荷的變化引起皮帶的顫動(dòng);中心距也不易過(guò)小,否則皮帶的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度較短,在一定的速度下單位時(shí)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(jì)算。
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式中:α為實(shí)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(zhǎng)度( mm),/(l=1 400 mm;L為皮帶的計(jì)算長(zhǎng)度( mm)。
2.5小皮帶輪包角的驗(yàn)算

通過(guò)驗(yàn)算,小皮帶輪包角α1近似等于178。,符合皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)范中V型皮帶傳動(dòng)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(guò)小,摩擦力小,皮帶容易打滑;初拉力過(guò)大,皮帶的壽命短,軸承的軸向壓力大。
經(jīng)查表(機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè))得出單根皮帶的初拉力Fo=35 kg,則皮帶輪上的實(shí)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(jì)
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(dòng)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(dòng)裝置的軸承組合結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3、ZXJ-I型移動(dòng)式削片機(jī)傳動(dòng)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(dòng)的一種失效形式。打滑是過(guò)載引起皮帶在皮帶輪上全面滑動(dòng),是由于所傳遞功率需要的有效拉力超過(guò)了極限摩擦力。彈性滑動(dòng)是不可避免的,但打滑可以避免,一般采取提高

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(dòng)軸
皮帶初拉力和降低傳動(dòng)載荷的辦法來(lái)避免打滑。
3.2軸承損壞
帶傳動(dòng)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(diǎn)蝕現(xiàn)象,ZXJ-1型移動(dòng)式削片機(jī)傳動(dòng)裝置的支撐軸承采用的是單列向心球軸承,由于使用時(shí)間長(zhǎng),滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈在載荷的作用下,表面間會(huì)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(dòng)體和內(nèi)圈滾道表面)發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕(麻點(diǎn)),嚴(yán)重時(shí)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(dòng)式削片機(jī)傳動(dòng)裝置一般都是在切削載荷很大的情況下工作,滾動(dòng)體和滾道接觸處的局部應(yīng)力經(jīng)常超過(guò)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(jìn)入軸承的滾道與滾動(dòng)體之間時(shí),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(rùn)滑及密封不良時(shí)會(huì)引起軸承摩擦表面的磨損。傳動(dòng)軸速度過(guò)高且軸承散熱不良時(shí)會(huì)出現(xiàn)膠合變黑現(xiàn)象。
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