【摘要】本文敘述了木錨桿機的結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)和工作原理。根琚負(fù)載條件對電動機進(jìn)行了選擇，計算了保證安全生產(chǎn)的合理進(jìn)料速度。校核了Ⅰ軸的強度。分析了木錨桿機投產(chǎn)后產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效果。
木錨桿機方案設(shè)計
1、傳動系統(tǒng)及工作原理
電動機1帶動皮帶輪2和13轉(zhuǎn)動，皮帶輪13以1：5的減速比（礦山固定機械手冊p494實際傳動比i=D2/D1(1-ε)D2＞D1，實現(xiàn)一級減速。軸經(jīng)過直齒圓錐齒輪12以1：3的減速比傳至Ⅱ軸(n12/n11=51/17=3，3為減速比)實現(xiàn)二級減速。Ⅱ軸經(jīng)過鏈輪8和鏈輪9以1：2的減速比（n8/n9=z9/z8=30/15=2，2為傳動減速比）傳至Ⅲ軸，實現(xiàn)三級減速。Ⅲ軸旋轉(zhuǎn)使被加工的木錨桿毛坯木料在上下兩個滾子中間經(jīng)切削刀具7，完成木錨桿成形的初加工任務(wù)。Ⅲ軸上的鏈輪10以1：1的傳動比傳至Ⅶ軸上的鏈輪14帶動Ⅶ軸旋轉(zhuǎn)。Ⅶ軸上的鏈輪15以1：1的傳動比傳至Ⅵ軸，Ⅵ軸上的鏈輪16帶動Ⅵ軸轉(zhuǎn)動。Ⅵ軸、Ⅶ軸旋轉(zhuǎn)帶動其軸上的光木錨桿滾輪17、18（也驅(qū)動滾輪17、18上方對應(yīng)的兩個壓滾同時轉(zhuǎn)動）轉(zhuǎn)動，使夾在上下滾子之間的木錨桿向前做直線運動，完成木錨桿表面壓光和加工任務(wù)。
2、電動機的選擇
鑒于木錨桿機運行環(huán)境木屑飛揚的特點，并考慮其工作負(fù)載較小且平穩(wěn)無沖擊的使用條件，選用一臺鼠籠型三相異步電動機。型號及參數(shù)如下：
型號：Y132M-4；額定功率：7.5千瓦；額定電壓：380伏；額定轉(zhuǎn)速：1450轉(zhuǎn)/分。
3、進(jìn)料速度的計算
?。?）確定傳動裝置的效率
三角帶19傳動的效率：η1=0.96
軸上滾動軸承的傳動效率：η2=0.99
圓錐齒輪11、12傳動的效率：η3=0.93
鏈輪8、9的傳動效率：η4=0.96
?、筝S的滑動軸承20的傳動效率：η5=0.97
(2)Ⅰ軸輸入功率的計算：
PⅠ＝P電η1＝7.5×0.96＝7.2kw
?。?）減速比的分配
為了使傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，將減速比分配為：
皮帶輪：{13和2的減速比為：i=5；3和4的減速比為：i=5
圓錐齒輪11和12的減速比為：i=3
鏈輪：{9和8減速比為：i=2；3和4的減速比為：i=1
（4）各軸轉(zhuǎn)速的計算
首先：I軸的轉(zhuǎn)速比為輸出轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)13和2的傳動比為i13.2=5，電動機的轉(zhuǎn)速為輸入轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)有：i=輸入轉(zhuǎn)速/輸出轉(zhuǎn)速。
輸出轉(zhuǎn)速=輸入轉(zhuǎn)速/i13.2=n電動機/5＝＝290轉(zhuǎn)/分即I軸轉(zhuǎn)速
I軸轉(zhuǎn)速為：nⅠ=290轉(zhuǎn)/分
?、蜉S的轉(zhuǎn)速為：nⅡ==96.7轉(zhuǎn)/分(i=z11/z12=51/17=3，z為齒輪齒數(shù))
?、筝S的轉(zhuǎn)速為：nⅢ＝＝48.4轉(zhuǎn)/分(i=z9/z8=30/15=2，且i與齒數(shù)成反比)
?。?）進(jìn)料速度
V＝＝0.19m/s=11.4米/分
式中D—進(jìn)料軸滾子的直徑，D＝75mm。
實踐證明，該速度是保證安全生產(chǎn)的進(jìn)料速度。
4、校核Ⅰ軸強度
)＝－108N.m
T1＝237N.m
(6)軸的當(dāng)量彎矩計算：該軸單向旋轉(zhuǎn)，扭矩按脈動循環(huán)考慮。軸材料選取為45號鋼(HB＝220)
M1C=[M2C+（αT1）2]1/2=264.8N.m（α=1參考）
查（《機械零件》人民教育出版社，許鎮(zhèn)宇、邱宣懷主編）書（15－2）表，45號鋼的[σ-1]b=65N/mm2，[σ0]b(7)校核計算
①由當(dāng)量彎矩圖可見B點的當(dāng)量彎矩最大，該處的當(dāng)量彎曲應(yīng)力為：
σB==34.6N/mm2＜65N/mm2（式中d=50mm）
所以滿足要求。式中W——彎曲時軸的剖面模量(mm3)；
?、贒處的軸徑最小，該處的彎曲應(yīng)力為：
σ1D==22N/mm2＜65N/mm2（式中d=40mm）
所以滿足要求。
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