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文檔簡介
1、<p><b> 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 1、設(shè)計(jì)任務(wù)書 </b></p><p><b> 1.1設(shè)計(jì)題目:</b></p><p><b> 平面印刷機(jī)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>
2、圖1</b></p><p><b> 工作要求 </b></p><p> 刷墨滾筒2離開蘸墨滾筒后,蘸墨滾筒1轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,然后停止轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)刷墨滾筒滾過勻墨圓盤7后,勻墨圓盤7后轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,然后停止轉(zhuǎn)動(dòng)。刷墨滾筒2離開蘸墨滾筒同時(shí),壓板6開始向右擺動(dòng),當(dāng)刷墨滾筒到達(dá)位置2(右極限位置),壓板6到達(dá)剛好擺動(dòng)極限位置,夾紙框4相對(duì)壓板6向左擺動(dòng)一個(gè)角
3、度,以便裝卸書頁。刷墨滾筒2由位置2返回到位置1(與蘸墨滾筒1接觸)時(shí),壓板6擺至左極限位置,剛好與鉛字印版3相接觸。完成印刷一頁,即印刷機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)。 </p><p><b> 原始參數(shù) </b></p><p> 印刷數(shù)量 30/min,蘸墨滾筒,勻墨圓盤7每次轉(zhuǎn)過60,90度,壓板擺角45度 </p><p> 印刷面積48
4、0x325mm,最大工作阻力矩100Nm</p><p> 蘸墨,勻墨各0.02kw 刷墨,壓印個(gè)0.35kw</p><p> 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù):</p><p> 1、傳動(dòng)方案的分析和擬定</p><p><b> 2、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容</b></p><p> 1) 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的
5、計(jì)算,電動(dòng)機(jī)的選擇; 2) V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算;</p><p> 3) 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算; 4) 軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算;</p><p> 5) 滾動(dòng)軸承的選擇與校核; 6) 鍵的選擇與強(qiáng)度校核;</p><p> 7) 聯(lián)軸器的選擇。</p><p><b
6、> 3、設(shè)計(jì)繪圖:</b></p><p> 1)裝配圖一張(A0或A1圖紙);</p><p> 2)每人零件工作圖2張(低速級(jí)齒輪、低速軸,A2或A3圖紙);</p><p> 3)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份;</p><p> 2、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總體方案</p><p><b> 2.1
7、 總述</b></p><p> 本次課設(shè)因是在機(jī)械原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,所以,在方案的設(shè)計(jì)上大致遵循機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中的結(jié)果:</p><p> 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖見圖1和圖2。</p><p><b> 圖1</b></p><p><b> 圖2</b></p>
8、<p> 平壓印刷機(jī)運(yùn)動(dòng)精確度要求相對(duì)很高,它是一種在多處運(yùn)動(dòng)時(shí)需要緊密配合的機(jī)器,因此我們可以認(rèn)為應(yīng)該選用可靠性較高的四桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)壓板的擺動(dòng),同時(shí)利用兩根與該四桿機(jī)構(gòu)連接的桿件組成一個(gè)六桿機(jī)構(gòu),以帶動(dòng)刷墨滾筒進(jìn)行擺動(dòng)。夾紙框可以用彈簧與壓板相連,當(dāng)需要其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可以通過固定的裝置將其反轉(zhuǎn)一定的角度。同時(shí)考慮到蘸墨滾筒每次轉(zhuǎn)動(dòng)60°的需要,在各種待選機(jī)構(gòu)中棘輪機(jī)構(gòu)既能滿足要求,成本也較低廉,故此我們決定采用棘輪機(jī)
9、構(gòu)實(shí)現(xiàn)蘸墨滾筒的運(yùn)動(dòng)。由于槽輪機(jī)構(gòu)對(duì)角度的掌控性高,因此勻墨圓盤用槽輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。</p><p> 在電機(jī)和驅(qū)動(dòng)軸之間,我們選擇了使用減速裝置(如圖3):</p><p><b> 圖3</b></p><p> 電機(jī)通過帶傳動(dòng)進(jìn)行減速,在用過減速器進(jìn)行第二次減速,最后通過開式齒輪傳動(dòng)進(jìn)行第三次減速,最后開式齒輪將力矩傳到主軸上即可。&
10、lt;/p><p> 故以下部分分為兩方面來介紹,即減速器設(shè)計(jì)部分和主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分。</p><p><b> 3、減速器設(shè)計(jì)部分</b></p><p><b> 總體設(shè)計(jì)</b></p><p> (1)總傳動(dòng)比計(jì)算:</p><p> 由已知條件, =30r/m
11、in,一般選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min</p><p> 則總傳動(dòng)比為33.33或50,因其傳動(dòng)比較大,所以采用二級(jí)傳動(dòng)。</p><p><b> ?。?)方案選定</b></p><p> 采用二級(jí)減速器輸出端與驅(qū)動(dòng)軸的一端嚙合,從而傳遞相應(yīng)的力矩</p><p> 采用一級(jí)減速器,將其
12、輸出端固定與驅(qū)動(dòng)軸中部齒輪嚙合,形成第二級(jí)減速,即開式齒輪傳動(dòng),并傳遞相應(yīng)的力矩。</p><p> 1)由材料力學(xué)可知,驅(qū)動(dòng)部分應(yīng)該加在軸的中央位置,才能使軸整體的轉(zhuǎn)矩最小。</p><p> 2)若選擇方案a,則整體尺寸過大,且軸的另一端也需要加上相應(yīng)的配重以平衡。</p><p> 3)方案b避開方案a的缺陷,且能使零件數(shù)量最少,傳動(dòng)效率最高。</
13、p><p><b> 綜上選擇方案b</b></p><p> 為了避免過載而形成過載保護(hù),在方案b的基礎(chǔ)上,使得電機(jī)與減速器的輸入軸通過帶輪進(jìn)行連接。</p><p> 3.2 電機(jī)的選擇</p><p> ?。?)按工作要求和工作條件,選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。</p>
14、<p><b> ?。?)電動(dòng)機(jī)容量</b></p><p> 1)原動(dòng)機(jī)輸出功率估算(見圖4)</p><p><b> 圖4</b></p><p> 其中部分參數(shù)見表1,表2</p><p><b> 由圖13</b></p><p&
15、gt; 表1 其它機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率</p><p><b> 表2</b></p><p><b> 綜上,選?。?lt;/b></p><p> η1=0.97 </p><p><b> η2=0.95</b><
16、;/p><p><b> η3=0.96</b></p><p><b> η4=0.97</b></p><p><b> η5=0.8</b></p><p><b> η6=0.97</b></p><p><b&g
17、t; η7=0.97</b></p><p><b> η8=0.96</b></p><p> 所以其計(jì)算式見圖15</p><p> 因此有:Pw=0.815(kw)</p><p><b> 2)</b></p><p> 則傳動(dòng)裝置的總效率:η
18、=η1η2η3η2η3η2 = =0.82412</p><p> 其中V帶傳動(dòng)η1=0.96;滾動(dòng)軸承η2=0.99;圓柱齒輪傳動(dòng)η3=0.97</p><p> 所以=0.989kw</p><p> ?。?)、電動(dòng)機(jī)的額定功率</p><p><b> 選擇為=1.1kw</b></p><
19、;p><b> (4)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p> 由于單機(jī)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍是3~6,則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p> =**=270~1080</p><p> 所以,僅轉(zhuǎn)速為1000 r/min,電機(jī)為Y90L-6</p><p> ?。?)計(jì)算總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比</p>
20、<p><b> 1)總傳動(dòng)比</b></p><p><b> i==30.33</b></p><p><b> 2)分配各級(jí)傳動(dòng)比</b></p><p><b> =6.07</b></p><p><b> =5
21、</b></p><p> 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b> 各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p> 電動(dòng)機(jī)軸為0軸,減速器高速軸為1軸,低速軸為2軸,則各軸轉(zhuǎn)速為:</p><p><b> r/min</b></p><p><
22、b> r/min</b></p><p> =29.98 r/min</p><p><b> 2)各軸輸入功率</b></p><p><b> 按電動(dòng)機(jī)額定功率</b></p><p><b> η1=2.88kW</b></p>
23、<p> P2=η2η3=2.77kW</p><p><b> 3)各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p> =9550=31.48N.m</p><p><b> 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p> ?。?)閉式齒輪選用:直齒圓柱硬齒面齒輪</p><p&
24、gt; 1)選擇材料及確定需用應(yīng)力</p><p> 小齒輪選用:40Cr,調(diào)質(zhì)處理,HB=236</p><p> 大齒輪選用45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,HB=190</p><p><b> 2)確定各種參數(shù):</b></p><p> 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b&g
25、t; 試選=1.3</b></p><p> 取小齒輪齒數(shù)為20,即Z1=20</p><p> 則小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩是:</p><p> 3、由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得:</p><p><b> 得,</b></p><p><b> ?。ǎ?lt;/b>
26、</p><p><b> =600(mpa)</b></p><p><b> =550(mpa)</b></p><p> 4、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p><b> 5、查圖,得</b></p><p> =0.90,=0.93<
27、;/p><p> 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1</p><p> =540(mpa),=511.5(mpa)</p><p><b> 6、計(jì)算</b></p><p><b> 31.832</b></p><p><b> 7、</b>&l
28、t;/p><p><b> 又因?yàn)?lt;/b></p><p> V=1.517(m/s)</p><p> 所以b=31.832</p><p><b> 8、=(mm)</b></p><p> h=2.253.58(mm)</p><p>&l
29、t;b> =8.89</b></p><p> 9、由速度V,7級(jí)精度可得</p><p><b> =1.02</b></p><p><b> ==1</b></p><p> 通過查表,可得=1,=1.305</p><p><b>
30、; 10、</b></p><p> 由=8.89,=1.305,可得:</p><p><b> =1.4</b></p><p><b> 所以,K==1</b></p><p><b> 11、</b></p><p><
31、;b> 12、m==</b></p><p> 所以,取模數(shù)為2,即m=2</p><p><b> 校核齒輪彎曲強(qiáng)度:</b></p><p> 小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度為</p><p> 大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度為</p><p><b> 13、取S=1.4&l
32、t;/b></p><p><b> 得</b></p><p> =292.86(mpa)</p><p> =225.29(mpa)</p><p><b> 14、</b></p><p><b> 則 K==1</b></p
33、><p> 15、查齒形系數(shù)和應(yīng)力矯正系數(shù):</p><p> =2.80=1.55</p><p> =2.22,=1.77</p><p><b> 16、</b></p><p><b> 計(jì)算</b></p><p><b>
34、 =44.715<</b></p><p><b> 同理<</b></p><p> 所以滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b> 17、其他參數(shù)</b></p><p> ?。?)、b==40mm</p><p><b>
35、所以,取B2=40</b></p><p><b> B1=45</b></p><p> 由于小齒輪d1=40mm,可采用齒輪軸結(jié)構(gòu);</p><p> 大齒輪因?yàn)辇X頂圓半徑較大采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)</p><p> 大齒輪的有關(guān)尺寸計(jì)算如下(需要根據(jù)后面軸的設(shè)計(jì)來確定大齒輪的詳細(xì)參數(shù)):<
36、;/p><p> 模數(shù)為2,傳動(dòng)比為4,小齒輪分度圓直徑為40mm,齒寬為45mm,大齒輪分度圓直徑為160mm,齒寬為40mm,對(duì)大齒輪作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下</p><p><b> 1.齒頂高為mm</b></p><p><b> 2.齒頂圓直徑為</b></p><p> 查表得齒頂圓直徑&l
37、t;500,采用輻板式結(jié)構(gòu)</p><p> 內(nèi)徑直徑為=40mm</p><p> 4. 直徑1為=1.6=64mm</p><p> 5. 直徑2為=-10m=164-10*2=144mm</p><p> 6.內(nèi)徑長度為 L=b=40mm</p><p> 7. 內(nèi)孔分布圓直徑為=0.5(+)=0.5*
38、(64+144)=104mm</p><p> 8.內(nèi)孔直徑為=0.25(-)=0.25*(144-64)=20mm</p><p> 9.輻板厚度為c=0.2b=0.2*40=8mm</p><p> 10. 倒圓直徑為 r=0.5c=0.5*8=4mm</p><p><b> 如圖5:</b></p&
39、gt;<p> 圖5齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> ?。?)開式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p> 傳遞功率為1.1kw,小齒輪轉(zhuǎn)速為113.75r/min,傳動(dòng)比為3.79,</p><p> 1.傳動(dòng)方案為開式齒輪傳動(dòng),如圖所示,</p><p> 2.選用直齒圓柱齒輪</p><p><
40、;b> 3.選用7級(jí)精度,</b></p><p> 4.大小齒輪材料為HT250,平均硬度為200HBS</p><p> 5.選小齒輪齒數(shù)為Z1=20,大齒輪齒數(shù)為Z2=20*3.79=75.8,取Z2=76</p><p> 6.小齒輪傳遞扭矩為T==92351N·mm</p><p> 7.按齒根
41、彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p> 1)大小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限為σFE1=100MPa,σFE2=100MPa</p><p> 2)取彎曲疲勞壽命系數(shù)為=0.9,=0.92</p><p> 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p> 取疲勞安全系數(shù)為S=1.1</p><p> ===81.81MPa<
42、;/p><p><b> MPa</b></p><p><b> 載荷系數(shù)為</b></p><p><b> 查取齒形系數(shù)為</b></p><p><b> 查取校正系數(shù)為</b></p><p> 計(jì)算大小齒輪的,并比
43、較大小</p><p> 小齒輪的值較小 </p><p><b> 8)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b> =3.95</b></p><p> 取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.95并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=4</p><p><b> 幾何尺寸計(jì)算
44、</b></p><p><b> a.計(jì)算分度圓直徑</b></p><p><b> b.計(jì)算中心距</b></p><p><b> C.計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b> 取 </b></p><
45、p><b> 8、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p> 模數(shù)為4,傳動(dòng)比為3.79,小齒輪分度圓直徑為80mm,齒數(shù)為20,齒寬為85mm,大齒輪分度圓直徑為304mm,齒數(shù)為76,齒寬為80mm,對(duì)大齒輪作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下</p><p><b> 齒頂高為mm</b></p><p><b> 2.齒
46、頂圓直徑為</b></p><p> 查表得齒頂圓直徑<500,采用輻板式鍛造齒輪結(jié)構(gòu)</p><p> 內(nèi)徑直徑為=52mm</p><p> 4. 直徑1為=1.6=83.2mm</p><p> 5. 直徑2為=-10m=304-10*4=264mm</p><p> 6.內(nèi)徑長度為
47、L=1.2=62.4mm</p><p> 7. 內(nèi)孔分布圓直徑為=0.5(+)=0.5*(83.2+264)=173.6mm</p><p> 8.內(nèi)孔直徑為=0.25(-)=0.25*(264-83.2)=45.2mm</p><p> 9.輻板厚度為c=0.2b=0.2*80=16mm</p><p> 10. 倒圓直徑為 r=
48、0.5c=0.5*16=8mm</p><p><b> 如圖6:</b></p><p><b> 圖6</b></p><p><b> 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算</b></p><p> 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核:</p><p> 不論何種具體條件,軸
49、的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足:軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的位置;軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整;軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。</p><p> 按承載性質(zhì),減速器中的軸屬于轉(zhuǎn)軸。因此,一般在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前先按純扭轉(zhuǎn)對(duì)軸的直徑進(jìn)行估算,然后根據(jù)結(jié)構(gòu)條件定出軸的形狀和幾何尺寸,最后校核軸的強(qiáng)度。這里因?yàn)閺膭?dòng)軸為Ⅱ軸,故只對(duì)Ⅱ軸進(jìn)行強(qiáng)度的校核,對(duì)兩根軸進(jìn)行尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算過程。</p><p> 一、主動(dòng)軸設(shè)
50、計(jì)與計(jì)算</p><p><b> 具體步驟如下:</b></p><p> 1、電動(dòng)機(jī)軸的材料選擇、熱處理方式,許用應(yīng)力的確定。</p><p> 選擇45鋼正火。硬度達(dá)到170~217HBS,抗拉強(qiáng)度</p><p> =600MPa,屈服強(qiáng)度=355MPa。[]=55MPa</p><p
51、><b> 初步計(jì)算各軸段直徑</b></p><p><b> 圖7</b></p><p> (1)計(jì)算d1,按下列公式初步計(jì)算出軸的直徑,輸出軸的功率P和扭矩T </p><p> n1=455(r/m)</p><p> P1=P0Xη0=1.1X0.96=1.056
52、, </p><p><b> 最小直徑計(jì)算:</b></p><p><b> 考慮鍵槽 </b></p><p> (由表11-2)選擇標(biāo)準(zhǔn)直徑 d1=16</p><p><b> ?。?)計(jì)算</b></p><p> 18.24~1
53、9.2</p><p><b> 取=20mm;</b></p><p><b> ?。?)計(jì)算</b></p><p><b> 21~25(mm)</b></p><p> 且必須與軸承的內(nèi)徑一致,圓整=25mm,初選軸承型號(hào)為6205,查附表可知,B=15mm,D=
54、52mm</p><p><b> (4)計(jì)算</b></p><p> d 5=d3=25 ,同一軸上的軸承選擇同一型號(hào),以便減少軸承座孔鏜制和減少軸承類型。</p><p><b> (5)計(jì)算</b></p><p> 同時(shí),d4不可超過齒輪的齒根圓,所以去d4=29mm</p&
55、gt;<p> 電動(dòng)機(jī)軸各階梯軸直徑列表如下: </p><p><b> 3、計(jì)算軸各段長度</b></p><p><b> (1)計(jì)算 </b></p><p> 帶輪的長度l=32mm,為保證軸端擋圈只壓在帶輪輪轂上,而不壓在軸的端面上,故第一段的長度應(yīng)比l略短一些,取=44mm; &l
56、t;/p><p> (2)計(jì)算 (軸承蓋部分設(shè)計(jì)) </p><p> 1) 取l1=18mm。(與螺栓長度有關(guān))</p><p><b> 2)</b></p><p> 軸承端蓋采用凸緣式軸承端蓋(查表9-9),由軸承外徑D=52mm,查表,取d3=6mm,其中d3為螺釘直徑M6,螺釘數(shù)為4</p
57、><p> e=1.2d3=7.2mm. </p><p><b> 3)</b></p><p> 式中,L為箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離;為箱體壁厚。,</p><p><b> 其中,</b></p><p> 1)因?yàn)橐?,所以?8mm(表3-1)</p
58、><p> 2)取軸旁連接螺栓的直徑為10mm,查得(表3-1);</p><p> 3)潤滑方式的選擇(表3-4) </p><p><b> 因?yàn)?</b></p><p><b> 故軸承采用脂潤滑.</b></p><p> 4)由表4-1,可知,
59、當(dāng)軸承用脂潤滑時(shí),</p><p><b> 所以,取?3=10</b></p><p> 所以 m=8+16+14+8-10-15=21mm,</p><p> 所以 =18+7.2+21=46.2mm,</p><p> 取 =47mm;&l
60、t;/p><p><b> ?。?)計(jì)算</b></p><p> L3=B+?2+?3+2=15+22.5+10+2=49.5</p><p> 式中, ?2為大齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離,應(yīng)考慮兩個(gè)齒輪的寬度差,同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)原因則取?2=22.5</p><p><b> 取 L3=50mm</b>
61、;</p><p> ?。?)計(jì)算 (因軸與齒輪為一體)</p><p> L4=b=45=45</p><p><b> (5)計(jì)算</b></p><p><b> 取L5=5</b></p><p><b> ?。?)計(jì)算</b></p
62、><p> 由于結(jié)構(gòu)原因,?2取10.5</p><p> L6=B+?2+?3-L5=15+10.5+10-5=30.5</p><p> 各段軸長度列表如下: </p><p><b> 圖8</b></p><p> 二、從動(dòng)軸尺寸設(shè)計(jì)部分具體步驟如下:</p><
63、p><b> 圖9</b></p><p> 按下列公式初步計(jì)算出軸的直徑,輸出軸的功率P和扭矩T\</p><p> n2=455/4=113.75</p><p> P2=P1η2η3=1.00362 , T2=9550=92.956</p><p> 最小直徑計(jì)算(查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材表14—2
64、 取 c=110)</p><p><b> 考慮鍵槽 </b></p><p><b> 選擇標(biāo)準(zhǔn)直徑 </b></p><p><b> 計(jì)算</b></p><p><b> 28.5~30</b></p><p>
65、 因必須符合軸承密封元件的要求,經(jīng)查表,取=30mm;</p><p><b> ?。?)計(jì)算</b></p><p><b> 31~35(mm)</b></p><p> 且必須與軸承的內(nèi)徑一致,圓整=35mm,初選軸承型號(hào)為6207,查附表可知,B=17mm,D=72mm</p><p>
66、;<b> ?。?)計(jì)算</b></p><p> ,為裝配方便而加大直徑,應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑,一般取0,2,5,8尾數(shù),取=40mm;</p><p><b> (5)計(jì)算</b></p><p> 取 =50mm;</p><p><b> ?。?)計(jì)
67、算</b></p><p> d6=d3=35 ,同一軸上的軸承選擇同一型號(hào),以便減少軸承座孔鏜制和減少軸承類型。</p><p> 電動(dòng)機(jī)軸各階梯軸直徑列表如下: </p><p><b> 3、計(jì)算軸各段長度</b></p><p><b> (1)計(jì)算 </b><
68、;/p><p> L1段部分為插入開式齒輪的長度:∵b2小齒輪=85mm, </p><p> ∴ 取L1=84mm</p><p> ?。?)計(jì)算 (軸承蓋部分設(shè)計(jì)) </p><p> ?。?) 取l1=18mm。(與螺栓長度有關(guān))</p><p><b> (2)</b
69、></p><p> 軸承端蓋采用凸緣式軸承端蓋(查表9-9),由軸承外徑D=72mm,查表,取d3=8mm,其中d3為螺釘直徑M8,</p><p> e=1.2d3=9.6mm. </p><p><b> ?。?)</b></p><p> 式中,L為箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離;為箱體壁厚。,<
70、/p><p><b> 其中,</b></p><p> 1)因?yàn)橐?,所以?8mm(表3-1)</p><p> 2)取軸旁連接螺栓的直徑為10mm,查得(表3-1);</p><p> 3)潤滑方式的選擇(表3-4) </p><p><b> 因?yàn)?</
71、b></p><p><b> 故軸承采用脂潤滑.</b></p><p> 4)由表4-1,可知,當(dāng)軸承用脂潤滑時(shí),</p><p><b> 所以,取?3=10</b></p><p> 所以 m=8+16+14+8-10-17=19mm,</p>
72、;<p> 所以 =18+9.6+19=46.6mm,</p><p> 取 =47mm;</p><p><b> (3)計(jì)算</b></p><p><b> ,</b></p><p> L3=B+?2+?3+2=17+5.5
73、+10+2=34.5</p><p> 式中, ?2為大齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離,應(yīng)考慮兩個(gè)齒輪的寬度差,同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)原因則 ?2=5.5</p><p><b> 取 L3=35mm</b></p><p> ?。?)計(jì)算 (要求軸不能超過齒輪)</p><p> L4=b-2=40-2=38</p>
74、;<p><b> ?。?)計(jì)算</b></p><p><b> 取L5=18.4</b></p><p><b> ?。?)計(jì)算</b></p><p> L6=B+?2+?3-L5=17+25.9+10-5=47.9</p><p><b>
75、 取L6=47.9</b></p><p><b> ??;</b></p><p> 各段軸長度列表如下: </p><p><b> 如圖:</b></p><p><b> 圖10</b></p><p><b> 三、
76、軸的校核</b></p><p><b> ?。ㄒ姼戒洠?lt;/b></p><p> 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b> (一)從動(dòng)軸承:</b></p><p> 因?yàn)殚]式齒輪選擇直齒圓柱齒輪,考慮承受載荷和只承受徑向力,主動(dòng)軸承和從動(dòng)軸承均選用深溝球軸承。</p
77、><p> 從動(dòng)軸承:選擇6207(GB/T276-1994)型深溝球軸承 2個(gè)。</p><p><b> 各部分尺寸如下表:</b></p><p><b> 壽命計(jì)劃:</b></p><p> 要求軸承壽命:(十年兩般制工作,按每年工作300天,每班工作16個(gè)小時(shí))</p>
78、<p><b> 計(jì)算選用軸承壽命</b></p><p> 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》P810表3.11-15</p><p><b> 基本額定動(dòng)負(fù)荷</b></p><p><b> 動(dòng)載荷系數(shù) </b></p><p> 因?yàn)?162
79、 =≈422.93</p><p><b> 當(dāng)量動(dòng)載荷 </b></p><p> 溫度系數(shù) 載荷系數(shù) 對(duì)球軸承壽命系數(shù)</p><p> ≈2271424.14>L=48000h</p><p><b> 軸承壽命合格</b></p><p>&l
80、t;b> ?。ǘ┲鲃?dòng)軸承:</b></p><p> 主動(dòng)軸承:選擇6205(GB/T276-1994)型深溝球軸承 2個(gè)。</p><p><b> 各部分尺寸如下表:</b></p><p><b> 壽命計(jì)劃:</b></p><p> 要求軸承壽命:(十年兩般制工
81、作,按每年工作300天,每班工作16個(gè)小時(shí))</p><p><b> 計(jì)算選用軸承壽命</b></p><p> 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》P810表3.11-12</p><p><b> 基本額定動(dòng)負(fù)荷</b></p><p><b> 動(dòng)載荷系數(shù) </b><
82、/p><p><b> 當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p> 1108N </p><p> =≈403.28N</p><p> 溫度系數(shù) 載荷系數(shù) 對(duì)球軸承壽命系數(shù)</p><p> ≈5076030.77>L=48000h</p><
83、p><b> 軸承壽命合格</b></p><p> 鍵連接的選擇與校核計(jì)算</p><p><b> 鍵的選擇:</b></p><p> 選擇45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼,,查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》P458表3·2-3</p><p><b> 其許用擠壓應(yīng)力</b&
84、gt;</p><p> 主動(dòng)軸外伸端,d=16mm,考慮到鍵在軸外部安裝,選擇C型普通平鍵,且?guī)л?lt;/p><p> 鏈接長度=32mm,故選擇5×28/T 1096-2003
85、
86、 </p><p> b=5mm,h=5mm,l=28mm,t=3.0mm,t1=2.3mm</p>
87、<p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =<(有效長度l取l-)</p><p> 則:強(qiáng)度足夠, 合適</p><p> 從動(dòng)軸外伸端,d=25mm,考慮到鍵在軸邊安裝,選擇平鍵就可以了,故選擇。故選擇8×28/T 1096-2003
88、
89、 </p><p> b=8mm,h=7mm,l=
90、28</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =< (有效長度l取l-)</p><p> 則:強(qiáng)度足夠, 合適</p><p> 從動(dòng)軸與齒輪聯(lián)接處,d=40mm,考慮到鍵在軸中部安裝,且l=38 mm選擇平鍵就可以了,故選擇12×36/T 1096-2003
91、
92、 </p><p>
93、b=12mm,h=8mm,l=36</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =< (有效長度l取l-)</p><p> 則:強(qiáng)度足夠, 合適</p><p><b> 減速器其它設(shè)計(jì)</b></p><p> 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)
94、尺寸的計(jì)算及裝配圖</p><p><b> 1、潤滑方式及牌號(hào)</b></p><p> 齒輪V=0.953m/s<12m/s,</p><p> (查表3-3)選用浸油潤滑方式</p><p> 潤滑方式的選擇(表3-4) </p><p><b> 因?yàn)?
95、 </b></p><p><b> 故軸承采用脂潤滑.</b></p><p><b> 2密封方式</b></p><p> 軸承內(nèi)部與機(jī)體內(nèi)部處用擋油環(huán)加以密封,防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部</p><p> ?。?)軸承外部與端用半粗羊毛氈圈加以密封</p>&l
96、t;p> 箱座與箱蓋凸緣結(jié)合面與觀察孔、油孔之間都采用靜密封方式</p><p> 3箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算(參考表3-1)</p><p> 4印刷機(jī)主體部分設(shè)計(jì)</p><p><b> 4.1方案的改進(jìn)</b></p><p> 因原方案的部分設(shè)計(jì)難以進(jìn)行合理分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),故應(yīng)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)。&l
97、t;/p><p><b> 1、曲柄搖桿部分</b></p><p> 由已知尺寸480X325可設(shè)定擺座750mm,A,B距離為440mm</p><p><b> 圖11</b></p><p> 因原方案AC過長,所以,將連桿與擺桿的鉸接點(diǎn)選定為220mm</p><p
98、> 則短桿長度為=75.4mm</p><p> 連桿長度為603.5mm</p><p> AB長度為541.6mm</p><p> AC長度為750mm</p><p><b> 2、刷墨滾筒部分</b></p><p><b> 圖12</b><
99、;/p><p> 圓機(jī)構(gòu)的刷墨滾筒部分因仍然需要設(shè)置左支點(diǎn),增加結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。</p><p> 因此,本組打算將左支點(diǎn)與主軸合為一體。</p><p> 則有左搖桿支點(diǎn)到主軸長度為172.2562,取172.25.</p><p> 擺角范圍是30到100</p><p><b> 如圖:</b
100、></p><p><b> 圖13</b></p><p><b> 棘輪機(jī)構(gòu):</b></p><p> 搖桿長度為:172.2612</p><p><b> 連桿長度為545</b></p><p> 圓盤半徑為170(旋轉(zhuǎn)范圍從
101、0到-270)</p><p> 4.2 具體軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b> 4.2.1主桿部分</b></p><p><b> 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):</b></p><p> 采用固游式裝配方式,軸上擁有錐齒輪,直齒圓柱齒輪,滑動(dòng)軸承,曲柄圓盤。</p><p>&
102、lt;b> 主要參數(shù)設(shè)計(jì):</b></p><p> 由總寬度已知,其寬為2.7X300mm,端面距為540mm,材料選擇為45號(hào)鋼</p><p><b> 軸的計(jì)算</b></p><p> 以為軸為轉(zhuǎn)軸,所以承受玩彎矩和扭矩</p><p> 所以傳遞功率P3=Pedηη1=1.1kw
103、X0.885X0.96=0.935kw</p><p><b> 所以η3=</b></p><p><b> dmin=</b></p><p> 所以取,d=35mm</p><p><b> 軸上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b
104、> 軸承</b></p><p><b> 用圓錐滾子軸承</b></p><p><b> 0游隙組</b></p><p><b> 采用軸承30209</b></p><p> D=85,d=45,T=20.75</p><
105、p><b> 軸卡的選擇</b></p><p> ?。?)內(nèi)徑為42,故選用GB894.1-86-42</p><p> 所以,有S=1.5 ,d=38.5</p><p> ?。?)內(nèi)徑為45,故選用GB894.1-86-45</p><p> 有S=1.5,d=41.5</p><p
106、> ?。?)內(nèi)徑為52,故選用GB894.1-86-52</p><p> 有S=2,d=47.8</p><p> ?。?)內(nèi)徑為35,故選用GB894.1-86-52</p><p> 有S=1.5,d=32.2</p><p><b> 曲柄部分</b></p><p> 1、
107、因考慮機(jī)械動(dòng)平衡</p><p><b> 所以將其設(shè)置為圓盤</b></p><p><b> 4)、滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 設(shè)傳動(dòng)內(nèi)徑為40</b></p><p><b> 選用滑動(dòng)軸承</b></p>
108、<p><b> 取寬徑比為1</b></p><p><b> 軸承寬度B=</b></p><p><b> 軸頸圓周速度</b></p><p><b> V=m/s</b></p><p> 軸承工作壓力(已知最大工作載荷為10
109、0N.m,則工作壓力F=M/L)</p><p> P==1.195Mpa</p><p><b> Pv=0.075</b></p><p><b> 軸瓦材料選擇</b></p><p> 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12-2</p><p> 在保證p,v[v],pv&l
110、t;/p><p> 選擇軸承材料為ZCuZn16Si4</p><p><b> 鍵的選擇</b></p><p> 選擇45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼,,查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》P458表3·2-3</p><p><b> 其許用擠壓應(yīng)力</b></p><p> ?。?)
111、對(duì)于大齒輪,由軸頸為52mm可知,選用鍵為16×70GB1096-1990</p><p> 考慮到鍵在軸中部安裝,選擇平鍵就可以了。</p><p> b=16mm,h=10mm,l=70,t=6,t1=4.3</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =< (有效長度l取l-)</p>
112、;<p> 則:強(qiáng)度足夠, 合適</p><p><b> ?。?)、對(duì)于錐齒輪</b></p><p> 軸頸為52mm可知,選用鍵為16×22GB1096-1990</p><p> 考慮到鍵在軸中部安裝,選擇平鍵就可以了。</p><p> b=16mm,h=10mm,l=22<
113、;/p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> = (有效長度l取l-)</p><p><b> 故不滿足強(qiáng)度要求。</b></p><p> 故選擇增大鍵的有效長度,選用鍵為16×28GB1096-1990,則有:</p><p> = (有效長度l取l-)<
114、;/p><p><b> 故滿足要求</b></p><p> ?。?)、對(duì)于曲柄圓盤</p><p> 軸頸為35,主動(dòng)軸外伸端,考慮到鍵在軸外部安裝,選擇C型普通平鍵,</p><p> 故選擇10×32/T 1096-2003</p><p> b=10mm,h=8mm,l=3
115、2mm</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =<(有效長度l取l-)</p><p> 則:強(qiáng)度足夠, 合適</p><p><b> 軸端部件的固定</b></p><p> 因軸端的擋盤的存在,故需要進(jìn)行軸端固定。</p><p&g
116、t; 查表13-19,可知選用GB892-86 B35</p><p> 則d=5.5,采用M5的螺釘進(jìn)行緊固。選用B型緊固方式。</p><p><b> 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p> 增加油孔,螺紋孔,油槽,軸承蓋,軸承座等結(jié)構(gòu)。</p><p><b> 9、三維圖效果</b>
117、;</p><p><b> 圖14</b></p><p> 4.2.2槽輪系統(tǒng)下部分</p><p> 因其結(jié)構(gòu)簡單,且為低俗輕載,而又因其兩端存在齒輪傳動(dòng)和槽輪傳動(dòng),故同時(shí)采用滑動(dòng)軸承加以徑向固定。</p><p> (1)滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)同上。</p><p><b> ?。?/p>
118、2)鍵的選擇</b></p><p> 選擇45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼,,查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》P458表3·2-3</p><p><b> 其許用擠壓應(yīng)力</b></p><p> 對(duì)槽輪驅(qū)動(dòng)輪,因其位于軸端,且軸頸為30mm,故采用選用鍵為8×18GB1096-1990</p><p>
119、 考慮到鍵在軸中部安裝,選擇平鍵就可以了。</p><p> b=8mm,h=7mm,l=18,t=4,t1=3.3</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =< (有效長度l取l-)</p><p> 則:強(qiáng)度足夠, 合適</p><p> 對(duì)錐齒輪,因其位于軸端,且軸頸為30
120、mm,故采用選用鍵為8×25GB1096-1990</p><p> 考慮到鍵在軸中部安裝,選擇平鍵就可以了。</p><p> b=8mm,h=7mm,l=18,t=4,t1=3.3</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =< (有效長度l取l-)</p><p>&l
121、t;b> ?。?)、軸端的固定</b></p><p> 對(duì)槽輪軸端擋圈采用GB894.1-86-30,則有d=27.9,S=1.2,以用于軸端固定。</p><p><b> 對(duì)錐齒輪</b></p><p> 采用GB894.1-86-30,則有d=27.9,S=1.2,以用于軸端固定。</p><
122、;p><b> (4)效果圖</b></p><p><b> 圖15</b></p><p> 4.2.3槽輪系統(tǒng)上部分</p><p><b> 槽輪系統(tǒng)上部分</b></p><p> 存在問題:圓盤的軸向固定,圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤與槽輪的連接。</p&
123、gt;<p><b> 圓盤的軸向固定:</b></p><p> 采用軸肩和軸用擋圈進(jìn)行固定。</p><p> 查表13-21,可知用GB894.1-86-45</p><p> 即d=41.5,S=1.5</p><p> 因?yàn)閳A盤與機(jī)架接觸部分不能過大,所以使用角接觸球軸承,以抬起圓盤,同
124、時(shí)能承受雙向軸向力,也能避免較小的徑向力。</p><p> 查表15-6,有選擇7209</p><p> 則有d=45,D=85,B=19.</p><p> 而深溝球軸承的固定,需要套杯和軸肩</p><p><b> 圓盤的軸端固定</b></p><p> 因圓盤面不適合有凸起
125、部分,所以,在進(jìn)行軸端部分固定時(shí)需要用軸用擋圈</p><p><b> 查表13-19,</b></p><p> 可知用GB892-86 B40</p><p><b> 有用螺釘為M6</b></p><p><b> 鍵的選擇</b></p>&
126、lt;p> ?。?)、對(duì)勻墨圓盤,因其位于軸端,且軸頸為40mm,故采用選用鍵為12×18GB1096-1990</p><p> 考慮到鍵在軸邊部安裝,選擇C型平鍵就可以了。</p><p> b=12mm,h=8mm,l=18,t=5,t1=3.3</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =&
127、lt; (有效長度l取l-)</p><p><b> 故強(qiáng)度足夠</b></p><p> ?。?)、對(duì)于槽輪因其位于軸端,且軸頸為35mm,故采用選用鍵為10×18GB1096-1990</p><p> 考慮到鍵在軸中部安裝,選擇C型平鍵就可以了。</p><p> b=10mm,h=8mm,l=1
128、8,t=5,t1=3.3</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =< (有效長度l取l-b)</p><p><b> 槽輪的軸端固定</b></p><p> 采用軸卡固定,查表可知用GB894.1-86-35</p><p> 即d=32.2,S=1.5
129、</p><p><b> 效果圖</b></p><p><b> 圖16</b></p><p> 4.2.4棘輪系統(tǒng)部分</p><p> 由于不能使棘輪運(yùn)動(dòng)部分與機(jī)架相摩擦,所以需要進(jìn)行固游式設(shè)計(jì)。</p><p><b> 1、軸承的選擇<
130、/b></p><p> 選用深溝球軸承,查表6204</p><p> 則有d=20,D=47,B=14</p><p><b> 2、端部的固定</b></p><p> 采用孔卡對(duì)其軸承固定。</p><p><b> 查表13-20</b></p
131、><p> 有選用孔卡為GB893.1-86-47</p><p> 則有D=50.5,S=1.5</p><p> 同時(shí),采用孔卡對(duì)其進(jìn)行固定。</p><p><b> 查表13-21</b></p><p> 有選用孔卡為GB894.1-86-20</p><p&g
132、t; 則有D=18.5,S=1</p><p><b> 3、鍵的選擇</b></p><p> 對(duì)端部部件,因其位于軸端,且軸頸為20mm,故采用選用鍵為12×18GB1096-1990</p><p> 考慮到鍵在軸邊部安裝,選擇C型平鍵就可以了。</p><p> b=6mm,h=6mm,l=1
133、8,t=3.5,t1=2.8</p><p> 靜連接工作面的擠壓應(yīng)力:</p><p> =< (有效長度l取l-)</p><p><b> 故強(qiáng)度符合。</b></p><p><b> 4、其他</b></p><p> 端部棘輪等部件用軸卡進(jìn)行固定即
134、可。</p><p><b> 5、效果圖</b></p><p><b> 圖16</b></p><p> 4.2.5夾紙框與擺板部分</p><p> 1、由于端部空間有限,所以擺桿的擺動(dòng)通過滑動(dòng)軸承進(jìn)行定位。</p><p> 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)如上。</
135、p><p><b> 2、夾紙框</b></p><p> 夾紙框因有位置的特殊要求,所以,設(shè)置扭轉(zhuǎn)彈簧以使其達(dá)到相應(yīng)的要過要求。</p><p><b> 3、效果圖</b></p><p><b> 圖17</b></p><p><b&g
136、t; 帶傳動(dòng)部分</b></p><p> 設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的主要參數(shù)(以下參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》濮良貴版)</p><p> 1、 已知帶傳動(dòng)的工作條件:兩班制(共16h),連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷變動(dòng)小,所需傳遞的額定功率p=1.1kW,小帶輪轉(zhuǎn)速為nw=910r/min, 大帶輪轉(zhuǎn)速為n1455r/min,傳動(dòng)比i=2。</p><p> 2、設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選
137、擇帶的型號(hào)、確定基準(zhǔn)長度、根數(shù)、中心距、帶的材料、基準(zhǔn)直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸、初拉力和壓軸力等等。</p><p><b> 3、確定計(jì)算工率</b></p><p> 表8-7查得工作情況系數(shù) ,故</p><p><b> 選擇V帶的帶型</b></p><p> 根據(jù) 由圖8-11選用
138、A型。</p><p> 4、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v</p><p> (1)、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 。由表8-6和表8-8,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=112mm。</p><p> (2)、驗(yàn)算帶速v。</p><p> 因?yàn)?m/s<v<30m/s,故帶速合適。</p><p> (3)、計(jì)
139、算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。</p><p> =i1=2X112=224mm</p><p> 根據(jù)表8-8,圓整為。=224mm</p><p> 5、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)直徑。</p><p> (1)、根據(jù)式 即</p><p> 235.2≤a≤672 </p><p>
140、<b> 初定中心距=400</b></p><p><b> (2)、由</b></p><p> 由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度。</p><p> (3)、計(jì)算實(shí)際中心距a。</p><p> 400+432.185mm</p><p> 中心距的變化范圍為411
141、.185mm-474.185mm。</p><p> 6、驗(yàn)算小帶輪上的包角 </p><p> 7、計(jì)算單根V帶的額定功率 。</p><p> 查表8-4a得P0=1.11kW。</p><p> 查表8-4b得=0.1073 kW。</p><p> 查表8-5得,表8-2得,于是<
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