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1、<p><b> 課程設(shè)計(jì)</b></p><p> 課程名稱(chēng): 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) </p><p> 學(xué) 院: 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè): 材料成型 </p><p><b> 目錄&
2、lt;/b></p><p> 第一章 機(jī)械傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)............................1</p><p> 1.1帶式運(yùn)輸機(jī)減速器的特點(diǎn).........................................1</p><p> 1.2傳動(dòng)方案的選擇.................................
3、................1</p><p> 第二章 電動(dòng)機(jī)的選擇和傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)................2</p><p> 2.1電動(dòng)機(jī)的選用...................................................2</p><p> 2.2傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比的分配.......................
4、....................3</p><p> 2.3傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算...................................4</p><p> 第三章 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)...................................5</p><p> 3.1高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì).....................
5、............................6</p><p> 3.2低速軸齒輪的設(shè)計(jì)...............................................7</p><p> 第四章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...............................11</p><p> 4.1中間軸的設(shè)計(jì)..........
6、........................................12</p><p> 4.2高速軸的設(shè)計(jì)..................................................13</p><p> 4.3低速軸的設(shè)計(jì)..................................................16</p>
7、<p> 第五章 滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)..............................20</p><p> 5.1軸承的選擇....................................................20</p><p> 5.2軸承的校核..............................................
8、......20</p><p> 第六章 鍵和聯(lián)軸器選用 ................................23</p><p> 第7章 減速器的箱體、潤(rùn)滑、密封及附件..................24</p><p> 7.1減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..........................................24&
9、lt;/p><p> 7.2減速器的潤(rùn)滑與密封............................................24</p><p> 7.3減速器的附件設(shè)計(jì)..............................................25</p><p> 總結(jié).................................
10、................26</p><p> 參考文獻(xiàn)............................................27</p><p><b> 機(jī)械傳動(dòng)的總體設(shè)計(jì)</b></p><p> 1.1帶式運(yùn)輸減速器的特點(diǎn)</p><p> 帶式運(yùn)輸機(jī)主要是依靠摩擦力來(lái)運(yùn)輸物料的
11、機(jī)械設(shè)置,將驅(qū)動(dòng)裝置的扭矩傳到運(yùn)輸帶上。可以依靠各種減速裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。</p><p> 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及裝置的主要組成部分,起主要功能是傳遞原動(dòng)機(jī)功率,變換運(yùn)動(dòng)的形式以實(shí)現(xiàn)工作機(jī)預(yù)定的要求。減速器一般由電動(dòng)機(jī)、減速箱和工作機(jī)組成。減速器處于原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間,主要作用是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力改變成我們需要的得運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳遞到工作機(jī)上。減速器作為帶式運(yùn)輸機(jī)中的傳動(dòng)裝置起減速作用,并降低轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的增大轉(zhuǎn)矩。<
12、/p><p> 減速器的類(lèi)型很多。按傳動(dòng)類(lèi)型可分為:直齒輪、斜齒輪、蝸桿,蝸桿-齒輪和行星減速器;按傳動(dòng)級(jí)數(shù)分可分為單級(jí)和多級(jí)減速器。各減速器的功能各不相同。直齒輪設(shè)計(jì)制作方便。斜齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲??;重合度大,承載能力高,適于高速傳動(dòng)。行星輪系有較大的傳動(dòng)比,可以將輸入軸的一種轉(zhuǎn)速變換為輸出軸的多軸轉(zhuǎn)速。蝸輪傳動(dòng)可以得到很大的傳動(dòng)比,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲較小。</p><p> 1.
13、2傳動(dòng)方案的選擇</p><p> 設(shè)計(jì)題目:帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p> 原始數(shù)據(jù):運(yùn)輸帶的拉力F=2500N</p><p> 運(yùn)輸帶的速度V=1.20(m/s)</p><p> 卷筒直徑D=410mm</p><p> 要求:運(yùn)輸機(jī)使用期5年、兩班制工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)、工作平穩(wěn)、運(yùn)輸帶速度允許
14、誤差±5%、減速器由一般規(guī)模廠中、小批量生產(chǎn)。</p><p> 設(shè)計(jì)方案:方案一:皮帶一級(jí)單級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p> 方案二:皮帶一級(jí)單級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p> 方案三:兩級(jí)展開(kāi)式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p> 方案四:兩級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p> 方案
15、五:蝸輪蝸桿傳動(dòng)</p><p><b> 方案選擇</b></p><p> 由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可知,該減速箱的速度不大,且運(yùn)輸帶拉力也不高,所以傳遞的功率也不大。運(yùn)輸機(jī)的使用壽命為5年,工作平穩(wěn),且沒(méi)有交錯(cuò)軸。圓柱齒輪閉式傳動(dòng)在剛性箱體內(nèi),因而能保證良好的潤(rùn)滑和工作條件。開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪是外露的,不能保證良好的潤(rùn)滑,而且容易落入灰塵,雜質(zhì),故齒面易磨損,只宜于低速傳動(dòng)。
16、齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比穩(wěn)定,壽命長(zhǎng),工作可靠性高,效率也高,可以使用較廣的圓周速度和功率。且傳動(dòng)方案應(yīng)滿(mǎn)足工作機(jī)的性能和適應(yīng)工作條件,還應(yīng)緊湊、成本低廉等。綜上所述,傳動(dòng)根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的工作特性和對(duì)它工作要求并查閱相關(guān)資料1,可選擇方案三:兩級(jí)展開(kāi)式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)方案。</p><p> 本方案3:采用兩級(jí)展開(kāi)式直齒圓柱齒輪,運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1.1</p><p> 圖1.1兩級(jí)展開(kāi)式直齒圓柱齒
17、輪運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p> 1-電動(dòng)機(jī);2-聯(lián)軸器;3-傳動(dòng)裝置;4-聯(lián)軸器;5-工作機(jī)</p><p> 第二章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p><b> 2.1電動(dòng)機(jī)的選用</b></p><p> Y型系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷鼠三相異步電機(jī),適用了不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕和無(wú)特殊要求的機(jī)械設(shè)備
18、上,而YZ型鼠籠式和YZR繞線(xiàn)式主要用于頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合。所以選擇Y型電動(dòng)機(jī)。</p><p> 運(yùn)輸機(jī)所需功率Pw=()</p><p> (2)傳動(dòng)裝置效率 </p><p><b> 查表2.3得</b></p><p><b> 彈性聯(lián)軸器效率</b></p>
19、<p> 8級(jí)精度圓柱齒輪傳動(dòng)效率</p><p><b> 滑塊聯(lián)軸器效率</b></p><p> 運(yùn)輸驅(qū)動(dòng)軸一對(duì)滾動(dòng)軸承效率</p><p> 總效率=0.99*0.97*0.97*0.98*0.99=0.91</p><p><b> 電動(dòng)機(jī)所需輸出功率</b><
20、/p><p><b> 電動(dòng)機(jī)額定功率</b></p><p> 載荷系數(shù)K查表11-3(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ))因?yàn)橹饼X無(wú)沖擊K=1.2</p><p> P≧1.2×3.296=3.9552kW</p><p> 所以選用額定功率為4kW的電動(dòng)機(jī)</p><p><b> 滾筒
21、轉(zhuǎn)速</b></p><p> (3)選擇電動(dòng)機(jī) 查表2.1 選用Y112M-4</p><p> 表2.1 型號(hào)為Y112M-4電動(dòng)機(jī)參數(shù)</p><p> 2.2、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比</p><p> 傳動(dòng)比的分配應(yīng)注意。各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在各自的合理范圍內(nèi);各傳動(dòng)件尺寸應(yīng)協(xié)調(diào),結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)、合理,互相不干涉、相
22、碰;還要使傳動(dòng)裝置的外輪廓尺寸盡可能小。</p><p><b> 1.總傳動(dòng)比</b></p><p> 運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速nw=38.20r/min</p><p><b> 總傳動(dòng)比</b></p><p> 傳動(dòng)比分配比與齒數(shù)比</p><p> 對(duì)于展開(kāi)式
23、兩級(jí)齒輪減速器,應(yīng)按照高速級(jí)和低速級(jí)的大齒輪浸入油中深度大致相近的條件進(jìn)行分配,即要求兩個(gè)大齒輪直徑相近。參考式(2.10)</p><p> 兩級(jí)齒輪減速器高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為,低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為。</p><p> 取=1.25 =</p><p> 經(jīng)計(jì)算得 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為=5.674;</p><p> 低速級(jí)
24、齒輪傳動(dòng)比為=4.539</p><p> 高速級(jí)小齒輪齒數(shù)Z1=21 </p><p> 大齒輪齒數(shù)Z2=Z1*=21*5.674=119 </p><p> 齒數(shù)比u1=Z2/Z1=5.667 </p><p> 低速級(jí)小齒輪齒數(shù) Z3=26 </p><p> 大齒輪齒Z4=Z3*=28*4
25、.539=118</p><p> 齒數(shù)比u2=Z4/Z3=118/28=4.214</p><p> 實(shí)際總傳動(dòng)比i=u1*u2=Z2Z4/Z3Z1=25.72</p><p> 3.校驗(yàn)工作機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速的誤差</p><p><b> 卷筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速</b></p><p> 轉(zhuǎn)
26、速誤差 合適</p><p> 2.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p> 1. 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率計(jì)算</p><p> 根據(jù)傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖并由表2.3查出</p><p> 彈性聯(lián)軸器效率η1 =0.99 滑塊聯(lián)軸器器的效率η3 =0.98</p><p> 8級(jí)精度圓柱齒輪傳動(dòng)效率含軸
27、承效率η2 =0.97</p><p> 運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)軸一對(duì)滾動(dòng)軸承效率η4=0.98</p><p> 故傳動(dòng)裝置總效率=0.99*0.97*0.97*0.98*0.99=0.91</p><p> 帶式運(yùn)輸機(jī)為通用工作機(jī),取電動(dòng)機(jī)額定功率為設(shè)計(jì)功率</p><p><b> 2.各軸功率計(jì)算</b></p
28、><p> 高速軸輸入功率PⅠ= Pη1 =4x0.99=3.96kw</p><p> 中間軸輸入功率 PⅡ= Pη2η3= 4x0.99x0.97=3.84kw</p><p> 低速軸輸入功率PⅢ= Pη1η2η3=3.726kw</p><p><b> 3.各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速</b></p><
29、;p> 高速軸的轉(zhuǎn)速n1=nm=1440</p><p><b> 中間軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b> 低速軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b> 4.各軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算</b></p><p> 高速軸轉(zhuǎn)矩TⅠ = 9550PⅠ/nⅠ=9550x3
30、.96/1440=26.263</p><p> 中間軸轉(zhuǎn)矩TⅡ = 9550PⅡ/nⅡ = 9550x3.84/254.103=144.357</p><p> 低速軸轉(zhuǎn)矩TⅢ = 9550PⅢ/nⅢ = 9550x3.726/55.99=635.529 </p><p> 表2.3傳動(dòng)裝置各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)表</p><
31、p> 第三章 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)</p><p> 齒輪主要用于減速器的動(dòng)力傳遞,是通過(guò)齒輪與齒輪之間的嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。齒輪能將一根軸的傳動(dòng)傳遞給另一根軸,也可以實(shí)現(xiàn)減速、增速、變向和換向的作用。齒輪是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的輪狀機(jī)械零件。齒輪通過(guò)與其它齒狀機(jī)械零件(如另一齒輪、齒條、蝸桿)傳動(dòng),可實(shí)現(xiàn)改變轉(zhuǎn)速與扭矩、改變運(yùn)動(dòng)方向和改變運(yùn)動(dòng)形式等功能。由于傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、功率范圍大等優(yōu)點(diǎn),齒輪機(jī)構(gòu)在工業(yè)產(chǎn)
32、品中廣泛應(yīng)用,其設(shè)計(jì)與制造水平直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。齒輪輪齒相互扣住齒輪會(huì)帶動(dòng)另一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)傳送動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)需確定:齒輪材料和熱處理方式、齒輪齒數(shù)、模數(shù)、中心距、變位系數(shù)、齒寬、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、結(jié)構(gòu)尺寸。對(duì)于中小批生產(chǎn)或?qū)S脺p速器,為了制造、安裝方便,應(yīng)將中心距、齒寬圓整。分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑等精確到小數(shù)點(diǎn)后三位。</p><p> 本方案采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng),所以按
33、齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì),后按齒輪彎曲強(qiáng)度校核。</p><p> 3.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b> 1.材料:</b></p><p> 由資料[1] 選小齒輪40cr調(diào)質(zhì) , 260HBS </p><p> 從圖查取疲勞極限應(yīng)力700MPa , </p><
34、p> 選大齒輪45鋼調(diào)質(zhì),230HBS 疲勞極限,</p><p> 由資料[1] 表11-5取SH=1.25 , SF=1.6</p><p> 2、按接觸疲勞強(qiáng)度估算小齒輪分度圓直徑</p><p> []==700/1.25=576 []==480 </p><p> []==375 []
35、==287.5</p><p> 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)械,速度不高,按GB/T10095-1998,選用8級(jí)精度</p><p> 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸</p><p> 取中等載荷系數(shù)(表11-3),齒寬系數(shù)(表11-6),高速級(jí)小齒輪為非對(duì)稱(chēng)布置,彈性系數(shù)取((表11-4),對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪</p><p><b> 模
36、數(shù) 齒寬</b></p><p><b> 取</b></p><p> 按課表4-1取實(shí)際齒寬, </p><p><b> 中心距</b></p><p> 3.驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度,因齒輪按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算,所以只驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度<
37、/p><p> 齒形系數(shù), , </p><p> 齒根修正系數(shù) , </p><p><b> 安全</b></p><p> 4.小齒輪的圓周速度</p><p> 對(duì)照表11-2 可知選用8級(jí)精度是合適的</p><p> 5、高
38、速級(jí)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 小齒輪1由于直徑較小,采用齒輪軸結(jié)構(gòu)</p><p> 大齒輪2的結(jié)構(gòu)尺寸按表3.1</p><p> 表3.1齒輪2的結(jié)構(gòu)</p><p> 3.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b> 1.材料</b></p><
39、p> 小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度270HBS,</p><p> 大齒輪45鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度250HBS ,</p><p> 由表11-5,安全系數(shù)取</p><p> [] ==600/1.2=500 [] ==483 </p><p> [] ==384 [] ==376</p>
40、;<p><b> 2. 齒輪精度</b></p><p> 按GB/T10095-1998,選擇8級(jí)</p><p> 3.初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸</p><p> 齒輪按8精度制造。取載荷系數(shù)(表11-3)齒寬系數(shù)(表11-6)</p><p> 彈性系數(shù)取((表11-4),標(biāo)準(zhǔn)齒輪<
41、;/p><p> 齒數(shù),則,則實(shí)際傳動(dòng)比</p><p><b> 模數(shù)齒寬</b></p><p><b> 取</b></p><p> 按表4-1取實(shí)際寬度,</p><p><b> 中心距</b></p><p>
42、 4.驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度</p><p> 齒形系數(shù), , </p><p> 齒根修正系數(shù) </p><p><b> 安 全</b></p><p> 5.小齒輪的圓周速度</p><p> 對(duì)照表11-2 可知選用8級(jí)精度是合適的</p&g
43、t;<p> 6、高速級(jí)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 小齒輪3由于直徑較小,采用齒輪軸結(jié)構(gòu)</p><p> 大齒輪4的結(jié)構(gòu)尺寸按表3.2 </p><p> 表3.2 齒 輪 4 結(jié) 構(gòu)</p><p> 表3.2.1 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳動(dòng)的幾何尺寸</p>
44、<p> 圖3.2.2齒輪結(jié)構(gòu)示意圖</p><p> 第四章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 軸是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀,各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。</p><p> 在兩極展開(kāi)式減速器中,三根軸跨距應(yīng)該相等或相近而中間軸跨距確定的自由度較小,故一般選進(jìn)行中間
45、軸的設(shè)計(jì)。</p><p><b> 4.1中間軸的設(shè)計(jì)</b></p><p> (1).選擇軸的材料</p><p> 應(yīng)中間軸是齒輪軸,應(yīng)與齒輪3的材料一致,故材料為45銅調(diào)質(zhì)</p><p> 由資料[1]表查出MPa </p><p> (2).軸的初步估算</p
46、><p> 由資料[1]表查出C=112 按純扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑(最小直徑)</p><p> 考慮該處軸經(jīng)尺寸應(yīng)與大于高速軸勁處直 </p><p> 徑取d1=dmin=40mm</p><p> 根據(jù)軸上零件的定位、裝配及軸的工藝性要求,參考表8.3【1】、圖8.4【1】,初步確定中間軸的結(jié)構(gòu)如下圖</p><
47、;p> 圖4.1中間軸結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b> 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p> 各軸段直徑的確定 ,初選滾動(dòng)軸承下,代號(hào)為6308</p><p> 軸頸直徑d1=d5=dmin=40mm 齒輪2處軸頭直徑d2=45mm</p><p> 齒輪2定位軸肩高度hmin=(0.07~0
48、.1)d=0.1*45=4.5</p><p> 該處直徑d2“=54mm</p><p> 由軸承表5.11查出軸承的安裝尺寸d4=49mm</p><p> 按許用彎曲應(yīng)力校核軸</p><p> ?。?)軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定</p><p> ?。?)繪制軸的受力圖</p><
49、p> ?。?)計(jì)算軸上的作用力</p><p><b> 齒輪2: 圓周力</b></p><p> 軸向力Fr2=Ft2tan=1213.08*tan20=441.53N</p><p> 徑向力 Fn2=Ft2/cos =1213.08/cos20=1290.93N </p><p><b>
50、; 齒輪3: </b></p><p> Fr3=Ft3tan=3701.46*tan20=1347.22N</p><p> Fn3=Ft3/cos = 3939.01N</p><p><b> 計(jì)算支反力</b></p><p> (1)垂直面的支反力(xz平面)</p>&l
51、t;p> 繞支點(diǎn)B的力矩和得 FAz= -161.92N ; </p><p> 同理, Fbz=-747.81 校核:</p><p><b> 計(jì)算無(wú)誤</b></p><p> (2)水平平面(XY平面)</p><p> 由繞B點(diǎn)力矩和得FAy=21169.91;</p><
52、;p> 同理得FBy=2784.44 校核:</p><p><b> 計(jì)算無(wú)誤</b></p><p><b> 彎矩,繪彎矩圖</b></p><p><b> 垂直平面內(nèi)的彎矩</b></p><p> C處彎矩Nmm ; D處的彎矩Nmm
53、</p><p><b> 水平面彎矩</b></p><p> C處彎矩 ; D處的彎矩Nmm</p><p><b> 合成彎矩</b></p><p> C處==132733Nmm D處:==223132Nmm</p><p> 轉(zhuǎn)矩T2=144.357N
54、mm</p><p> (4)計(jì)算當(dāng)量彎矩,繪彎矩圖</p><p> 應(yīng)力校正系數(shù)=/=55/95=0.58 T2=83727Nmm</p><p> C處1=156934Nmm D處: M2=23832Nmm</p><p> 圖4.1.4 彎矩圖</p><p><b>
55、 (5)校核軸徑</b></p><p> C剖面:=35.12mm<70.5mm</p><p> 齒根圓直徑強(qiáng)度足夠。</p><p> 4.2 高速軸設(shè)計(jì)</p><p> 軸的材料:由于該軸為齒輪軸,與齒輪1材料相同為40Gr調(diào)質(zhì)</p><p><b> 按切應(yīng)力估算軸
56、徑</b></p><p> 由資料[1]表查出系數(shù)C=106 軸伸段直徑=14.85mm</p><p> 考慮與電動(dòng)機(jī)軸與聯(lián)軸器相匹配的孔徑標(biāo)準(zhǔn),尺寸的選取d1=25mm</p><p><b> 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p> 軸伸段d1;過(guò)密封圈處軸段d2;軸頸d3,d7; 軸承安
57、裝定位軸段d4,d6;齒輪軸段d2=27 ,選擇滾動(dòng)軸承型號(hào)6306,軸頸直徑d3=d7=30mm查表5.11,根據(jù)軸承的安裝尺寸d4=d6=36mm查表5.11:齒輪段按照前面齒輪的設(shè)計(jì)尺寸。D=42,da=46,df=37.</p><p> 根據(jù)軸上零件的定位、裝配及軸的工藝性要求,參考表8.3【1】、圖8.4【1】,</p><p> 初步確定高速軸的結(jié)構(gòu)如下圖</p&
58、gt;<p> 圖4.2高速軸結(jié)構(gòu)示意圖 </p><p><b> 定各軸段的軸向長(zhǎng)度</b></p><p> 兩軸承頸間距(跨距)L0=A+2+B; A為箱體內(nèi)壁間的距離,由中間軸設(shè)計(jì)知A=175 ; 為軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁面之間距取 =10mm ; B為軸承寬B=19mm; L0=175+2*10+19=214 。</p
59、><p> 軸伸段長(zhǎng)度由聯(lián)軸器軸向長(zhǎng)確定;軸頸段長(zhǎng)度由軸承寬確定。</p><p> 齒輪段軸向長(zhǎng)度決定于齒輪寬度,軸向位置由中間軸2齒輪所需嚙合位置確定;直徑為d4,d6軸段長(zhǎng)度在齒輪尺寸和位置確定后即可自然獲得 </p><p> 直徑d2軸段長(zhǎng)由蓋外與端蓋內(nèi)兩部分尺寸組成;端蓋外尺寸為K+(10~20), K=7mm; h為端蓋螺釘(M8)六角厚度&l
60、t;/p><p> 根據(jù)端蓋內(nèi)尺寸,根據(jù)附圖 所示 +C1+C2+(3~5)+e--B</p><p> 其中 --壁厚 C1,C2--軸承旁聯(lián)接螺栓扳手位置尺寸見(jiàn)表7.1,7.2</p><p> e--端蓋凸緣厚度 --軸承內(nèi)端面與壁厚的距離</p><p> B--軸承寬度,型號(hào)軸承 7306 ,B=19 <
61、;/p><p> d2軸段長(zhǎng)度L2=K+(10~20)mm++C1+C2+(3~5)+e--B=57 </p><p><b> 按許用彎曲應(yīng)力校核</b></p><p> 5.1 軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定</p><p> 軸頸上安裝的軸承6306查表5.11,差得端面尺寸 </p><
62、;p> 5.2 繪彎矩的受力圖</p><p> 5.3計(jì)算軸上的作用力</p><p><b> 齒輪1:</b></p><p> Fr1=Ft1tan=455.32N</p><p><b> 計(jì)算支反力</b></p><p> (1)垂直面的支反
63、力(xz平面)</p><p> 繞支點(diǎn)B的力矩和得 FAz= 344.94N ; </p><p> 同理, Fbz=110.38 校核:</p><p><b> 計(jì)算無(wú)誤</b></p><p> ?。?)水平平面(XY平面)</p><p> 由繞B點(diǎn)力矩和得FAy=947.7
64、3N;</p><p> 同理得FBy=303.27N 校核:</p><p><b> 計(jì)算無(wú)誤</b></p><p> (3)彎矩,繪彎矩圖</p><p> 垂直平面內(nèi)的彎矩 水平面彎矩</p><p> C處彎矩Nmm ; C處
65、彎矩 ; </p><p><b> 合成彎矩</b></p><p> C處:==5244.67Nmm ; </p><p> 轉(zhuǎn)矩T1=26263Nmm</p><p> ?。?)計(jì)算當(dāng)量彎矩,繪彎矩圖</p><p> 應(yīng)力校正系數(shù)=/=55/95=0.58 T2=837
66、27Nmm</p><p> C 處 1=54612.16Nmm </p><p><b> 圖4.2.6彎矩圖</b></p><p><b> (5)校核軸徑</b></p><p> C剖面:=35.12mm<70.5mm</p><p> 齒根圓直
67、徑強(qiáng)度足夠。</p><p><b> 軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p> 由表4.5查出導(dǎo)向錐面尺寸a=3,=30</p><p> 由表4.3查出砂輪越程糟尺寸b1=3(h=0.4,r=1.0)</p><p> 由表6.2查出鍵長(zhǎng)L=31mm;</p><p> 4.3
68、低速軸的設(shè)計(jì)</p><p> 軸的材料:低速軸為齒輪軸,所以低速軸和齒輪4材料相同為45鋼調(diào)質(zhì), </p><p> 查資料【1】表14-3知45鋼調(diào)質(zhì)查出</p><p> 軸的形狀大致如圖4-5下:</p><p> 圖4.3低速軸結(jié)構(gòu)示意圖</p><p> 2.按切應(yīng)力估算軸頸</p>
69、;<p><b> 軸伸段直徑</b></p><p> 由資料【1】表14-2查出C=110</p><p> 考慮到軸與聯(lián)軸器孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選用,取</p><p><b> 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 1.劃分軸段</b><
70、;/p><p> 軸伸段,過(guò)密封圈處軸段d2,軸頸d3、d8,軸承的安裝定位軸段d4、d6,齒輪軸段。</p><p><b> 2.確定各軸段直徑</b></p><p> 由于由于軸伸直徑比強(qiáng)度計(jì)算的值要大許多,考慮軸的緊湊性,其他階梯軸段直徑應(yīng)盡可能以較小值增加,因此軸伸段聯(lián)軸器用套筒軸向定位,與套筒配合的軸段直徑。</p>
71、<p> 查表5.11選擇滾動(dòng)軸承6312.,軸徑直徑</p><p><b> 根據(jù)軸承的安裝尺寸</b></p><p> 齒輪段照前面齒輪的安裝尺寸:</p><p> 分度圓直徑;齒頂圓直徑;齒根圓直徑</p><p> 3.確定各軸的軸向長(zhǎng)度</p><p>
72、兩軸承軸頸間間距(跨距),其中A為箱體內(nèi)壁間的距離,查表5.11知B為軸承寬為31mm,為軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁面之間的距離取=10mm,</p><p><b> 所以mm</b></p><p> 軸伸段長(zhǎng)度有聯(lián)軸器軸向長(zhǎng)度確定,查表6.9知=90mm。</p><p> 軸頸段由軸承寬決定為50mm,齒輪段軸向長(zhǎng)度決定于齒輪4的寬度,軸向
73、位置由中間軸齒輪3所需嚙合位置確定;直徑為軸段長(zhǎng)度在齒輪尺寸和位置確定后,即可自然獲得。</p><p> 直徑為軸段長(zhǎng)度由端蓋外與端蓋內(nèi)兩部分尺寸組成,</p><p> 端蓋處尺寸為:,h為端蓋螺釘(M8)六角厚度,。</p><p><b> 端蓋內(nèi)尺寸,根據(jù),</b></p><p><b>
74、其中,—壁厚</b></p><p> —軸承旁聯(lián)接螺栓扳手位置尺寸見(jiàn)表7.1.,7.2</p><p> —端蓋凸緣厚度 見(jiàn)表7.17</p><p> —軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁的距離 =10mm</p><p> B—軸承寬度,查表5.11知深溝球軸承6307軸承寬 B=27mm</p><p>&
75、lt;b> 軸段長(zhǎng)度</b></p><p><b> (4)校核軸的強(qiáng)度</b></p><p><b> 齒輪4的受力分析:</b></p><p><b> 求支反力</b></p><p> 垂直面內(nèi)(XZ平面內(nèi))</p>&l
76、t;p><b> 聯(lián)立解得: </b></p><p> 水平面內(nèi)(XY平面內(nèi))</p><p><b> 聯(lián)立解得: </b></p><p><b> 求彎矩</b></p><p><b> 垂直面內(nèi)彎矩:</b></p&
77、gt;<p><b> 水平面內(nèi)彎矩:</b></p><p><b> 合成彎矩</b></p><p><b> 應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p><b> 當(dāng)量彎矩:</b></p><p> 圖4.3.7 彎矩圖<
78、;/p><p><b> 校核軸頸</b></p><p><b> B截面:</b></p><p> 所以,B截面強(qiáng)度足夠。</p><p><b> 滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)</b></p><p> 軸承的主要功能是支撐軸系上的旋轉(zhuǎn)體,用以降低設(shè)備
79、在傳動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械載荷摩擦系數(shù)。滾動(dòng)軸承是一種支撐旋轉(zhuǎn)軸的組件,它具有摩擦小結(jié)構(gòu)緊湊、更換方便的優(yōu)點(diǎn),廣泛運(yùn)用在機(jī)器或部件中,滾動(dòng)軸承一般為標(biāo)準(zhǔn)件,通常由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架4部分組成。</p><p><b> 5.1 軸承的選擇</b></p><p> 由于是二級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng),直齒圓柱齒輪不受軸向力的作用,所以軸承需要承受軸向載荷。所以不需要選用有
80、內(nèi)部軸向力的角接觸軸承。而球軸承的價(jià)格一般低于滾子軸承,所以此處選用深溝球軸承。</p><p><b> 5.2 軸承的校核</b></p><p> 軸承的受力如圖5-1所示:</p><p> 圖5-1:軸承的受力圖</p><p> (一)中間軸的滾動(dòng)軸承的計(jì)算</p><p>
81、 由中間軸的設(shè)計(jì)知軸承所安裝的軸徑為40mm,選用滾動(dòng)軸承6308,查表5.11知 </p><p><b> 作用于軸上的載荷</b></p><p><b> A處軸承徑向負(fù)荷:</b></p><p><b> 處軸承徑向載荷:</b></p><p><b&
82、gt; 當(dāng)量載荷: </b></p><p><b> 2.驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p> 因,所以驗(yàn)算軸承1就可以。</p><p> 由資料【1】知壽命指數(shù)</p><p> 軸承的預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同:為</p><p> 所以中間軸的軸承壽命足夠。&l
83、t;/p><p> 高速軸的深溝球軸承的計(jì)算</p><p> 由高速軸的軸的設(shè)計(jì)知高速軸軸承的安裝尺寸為35mm,所以選用滾動(dòng)軸承6306,查表5.11知 </p><p> 1.作用于軸承的載荷</p><p><b> A處軸承徑向負(fù)荷:</b></p><p><b> B
84、處軸承徑向載荷:</b></p><p><b> 當(dāng)量載荷: </b></p><p><b> 2.驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p> 因,所以驗(yàn)算軸承1就可以。</p><p> 由資料【1】知壽命指數(shù)</p><p> 軸承的預(yù)期壽命與整
85、機(jī)壽命相同:為</p><p> 所以高速軸的軸承壽命足夠。</p><p> 低速軸滾動(dòng)軸承的計(jì)算</p><p> 有低速軸的設(shè)計(jì)知軸承的安裝處軸徑為72mm,所以選用滾動(dòng)軸承6312,查表5.11知 </p><p> 1.作用于軸上的載荷</p><p><b> A處軸承徑向負(fù)荷:<
86、/b></p><p><b> B處軸承徑向載荷:</b></p><p><b> 當(dāng)量載荷: </b></p><p><b> 2.驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p> 因,所以驗(yàn)算軸承2就可以。</p><p> 由資料【
87、1】知壽命指數(shù)</p><p> 軸承的預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同:為</p><p> 所以低速軸的軸承壽命足夠。</p><p> 第六章 鍵和聯(lián)軸器選用</p><p><b> 一.鍵的類(lèi)型選擇</b></p><p> 鍵主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩。減速器上
88、的零件和軸可以用平鍵聯(lián)接。</p><p> 1. 鍵的材料選用45鋼,其許用壓應(yīng)力</p><p><b> (一) 高速軸</b></p><p> 高速軸的下端聯(lián)接彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,鍵槽軸徑為34mm。</p><p><b> 由表6.1選擇鍵:</b></p><
89、;p><b> 中間軸</b></p><p> 中間軸鍵槽軸徑為45mm,</p><p><b> 查表6.1選擇鍵:</b></p><p><b> 低速軸</b></p><p> 低速軸的鍵槽軸徑為:齒輪4處為60mm和輸出端為45mm</p&
90、gt;<p><b> 查表6.1選用 和</b></p><p><b> 鍵的校核</b></p><p><b> 高速軸</b></p><p> 接觸長(zhǎng)度: 接觸高度</p><p> 所以,高速軸的鍵的強(qiáng)度足夠。</p>&l
91、t;p><b> 中間軸</b></p><p> 接觸長(zhǎng)度: 接觸高度</p><p> 所以,中間軸的鍵的強(qiáng)度足夠。</p><p><b> 低速軸</b></p><p> 1.接觸長(zhǎng)度: 接觸高度</p><p> 2.接觸長(zhǎng)度: 接觸高度&
92、lt;/p><p> 所以,低速軸的鍵的強(qiáng)度足夠。</p><p><b> 二.聯(lián)軸器的選用</b></p><p> 由于電動(dòng)機(jī)和減速箱、減速箱和工作機(jī)之間需要連接。而聯(lián)軸器的作用是聯(lián)接兩軸,并傳遞轉(zhuǎn)矩和動(dòng)力。</p><p> 1.高速軸輸入端聯(lián)軸器的選擇。</p><p> 高速級(jí)轉(zhuǎn)
93、速較高,選用有緩沖功能的的彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器</p><p> 由資料【1】表11-3知載荷系數(shù)K=1.5</p><p><b> 計(jì)算轉(zhuǎn)矩</b></p><p> 工作轉(zhuǎn)速n=1440r/min</p><p><b> 軸徑:電動(dòng)機(jī)</b></p><p>
94、查表6.9選用聯(lián)軸器為:</p><p> 2.低速軸輸出端聯(lián)軸器選擇</p><p> 低速記得轉(zhuǎn)速較低,剛性較小,所以選用金屬滑塊聯(lián)軸器。</p><p><b> 計(jì)算轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b> 工作轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>
95、 軸徑:伸出端直徑</b></p><p> 查表6.7選用金屬滑塊聯(lián)軸器適合。</p><p> 第七章減速器的箱體、潤(rùn)滑、密封及附件</p><p> 箱體用以支持和固定軸系零件,保證傳動(dòng)件的潤(rùn)滑,實(shí)現(xiàn)與外界的密封。箱體一般用鑄鐵來(lái)制造,它具有良好的鑄造性能和減振性能。箱體由箱座和箱蓋兩部分組成。為了保證減速器能正常工作,箱體上必須設(shè)置一些零件
96、附件,如減速器潤(rùn)滑油池的注油、排油、檢查油面高度以及箱體的連接、定位和吊裝等不同功能的附屬零件或組件。</p><p> 7.1減速器機(jī)體設(shè)計(jì)</p><p> 箱體為分離式,凸緣端蓋。結(jié)構(gòu)尺寸如下表8-1</p><p> 表8-1:箱體的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p> 7.2減速器的潤(rùn)滑與密封</p><p>
97、 由于所設(shè)計(jì)的減速器齒輪圓周速度較小,低于2m/s,故齒輪的潤(rùn)滑方式選用油潤(rùn)滑,軸承的潤(rùn)滑方式選用脂潤(rùn)滑??紤]到減速器的工作載荷不是太大,由表7.8知潤(rùn)滑油選用中機(jī)械油(GB443-89)。由表7.9知軸承的潤(rùn)滑脂選用通用鋰基潤(rùn)滑脂(GB7324-87)。。由于軸承選用了脂潤(rùn)滑,故要防止齒輪的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承將潤(rùn)滑脂稀釋?zhuān)惨乐節(jié)櫥魅缬统刂袑?rùn)滑油污染。所以要軸承與集體內(nèi)壁之間設(shè)置擋油環(huán)。</p><p>
98、 7.3減速器的附件設(shè)計(jì)</p><p> 1.窺視孔:由于受集體內(nèi)壁間距的限制,窺視孔的大小選擇為長(zhǎng)210mm,寬160mm。窺視孔周?chē)植?個(gè)M10的全螺紋螺栓。</p><p> 2.通氣器:為防止由于機(jī)體密封而引起的機(jī)體內(nèi)氣壓增大,導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙及密封處向外滲漏,使密封失靈。故在窺視孔蓋凸臺(tái)上加安通氣裝置。由于減速器工作在情節(jié)的室內(nèi)環(huán)境中,故選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的通氣螺塞即可,其規(guī)
99、格為M16×1.5。</p><p> 3.放油孔及放油螺塞:為在換油時(shí)便于排放污油和清洗劑,應(yīng)在箱座底部,油池最低位置處開(kāi)設(shè)放油孔,平時(shí)用油塞將放油孔堵住。選擇放油螺塞規(guī)格為M14×1.5。孔端處應(yīng)凸起一塊,以便于機(jī)械加工出油塞的支承面,在其上家平墊油圈以加強(qiáng)密封。</p><p> 4.探油針:為了能隨時(shí)監(jiān)測(cè)油池中的油面高度及油的顏色是否正常,經(jīng)常保持油池內(nèi)有適
100、量的能使用的油,一般在箱體便于觀察,油面較穩(wěn)定的位置安裝探油針。以確定齒輪是否處于正常的潤(rùn)滑狀態(tài)。此處選用M12的油標(biāo)尺。如表7.21.</p><p> 5.吊耳和吊鉤:為了方便裝拆與搬運(yùn),在箱蓋上設(shè)置吊耳或吊孔,在箱座上設(shè)置吊鉤。吊耳用于打開(kāi)機(jī)蓋,而吊鉤用于搬運(yùn)整個(gè)減速器。</p><p> 6.定位銷(xiāo):為保持箱蓋,箱體間的正確位置和每次裝拆箱蓋時(shí),依舊保持軸承孔座制造加工是的精度
101、,應(yīng)在精加工軸承孔前,在箱蓋和箱座的聯(lián)接凸緣上配裝圓錐定位銷(xiāo)。圓錐銷(xiāo)型號(hào)選用GB/T117-86。</p><p> 7.起蓋螺釘:在箱體的剖分面上,為了加強(qiáng)密封效果,常涂有水玻璃或密封膠而難以開(kāi)蓋。為了便于拆下機(jī)蓋,在機(jī)蓋地凸緣上設(shè)置一個(gè)起蓋螺栓。取其規(guī)格為M10×22。</p><p><b> 總 結(jié)</b></p><p&g
102、t; 經(jīng)歷了3個(gè)星期的課程設(shè)計(jì),總算要結(jié)束,時(shí)間緊迫,我任務(wù)完成進(jìn)度相對(duì)較慢,老是要加班。這設(shè)計(jì)課涉及知識(shí)很廣,需要差很多資料,也涉及到我們之前學(xué)過(guò)的內(nèi)容,也暴露我對(duì)之前學(xué)習(xí)理解不夠。比如cad軟件之前不熟悉。</p><p> 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)機(jī)械方面的知識(shí),在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題,但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考,一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在,也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠
103、缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知,通過(guò)親自動(dòng)手制作,使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。 過(guò)而能改,善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,不斷改正,不斷領(lǐng)悟,不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié),本身就是在踐行“過(guò)而能改,善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了,在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題,最后在老師的指導(dǎo)下,終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中,一定要不懈努力,不能遇到問(wèn)題就想到要退縮,一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在,然后一一進(jìn)行解決
104、,只有這樣,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荊斬棘,而不是知難而退,那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功,收獲喜悅,也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可! 課程設(shè)計(jì)誠(chéng)然是一門(mén)專(zhuān)業(yè)課,給我很多專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及專(zhuān)業(yè)技能上的提升,同時(shí)又是一門(mén)講道課,一門(mén)辯思課,給了我許多道,給了我很多思,給了我莫大的空間。同時(shí),設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我掌握</p><p> 在此感謝我們的*
105、*老師,老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)是我今后工作、學(xué)習(xí)中的榜樣;老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪;這次機(jī)械設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù),都離不開(kāi)老師您的細(xì)心指導(dǎo)。而您開(kāi)朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度,幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)。同時(shí)感謝對(duì)我?guī)椭^(guò)的同學(xué)們,謝謝你們對(duì)我的幫助和支持,讓我感受到同學(xué)的友誼。 </p><p> 由于本人的設(shè)計(jì)能力有限,在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤,懇請(qǐng)老師多多指教,我
106、十分樂(lè)意接受你的批評(píng)與指正,我將萬(wàn)分感謝。 </p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》.周元康,林昌華等編著.重慶:重慶大學(xué)出版社.2011 </p><p> [2] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.楊可楨主編. 北京:高等教育出版社.2013 </p><p> [3]
107、《現(xiàn)代工程制圖學(xué)》(上冊(cè)).蔡群主編.南京:南京大學(xué)出版社.2008</p><p> [4] 《現(xiàn)代工程制圖學(xué)》(下冊(cè)).蔡群主編. 南京:南京大學(xué)出版社.2008</p><p> [5] 《簡(jiǎn)明材料力學(xué)》。劉鴻文主編.北京:高等教育出版社.2014</p><p> [6] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.陳云飛主編. 北京:高等教育出版社.2012</p>
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