雙級斜齒圓柱減速器-機(jī)械設(shè)計制造課程設(shè)計說明書

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書</p><p>　　設(shè)計題目：雙級斜齒圓柱減速器</p><p><b>　　設(shè)計者：王龍威 </b></p><p>　　學(xué)號：12031201316</p><p><b>　　專業(yè)班級：機(jī)電03</b></p><p>

2、;　　指導(dǎo)教師： 秦襄培 </p><p>　　2015 年 1 月 8 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言 ---------------------------------- （3）</p><p>　　任務(wù)書 ----------

3、------------------------ （4）</p><p>　　三.傳動方案的分析與擬定 ------------------------ (5)</p><p>　　四.電動機(jī)的選擇 --------------------------------------------- (5)</p><p>　　五.傳動比的分配 -----

4、---------------------------------------- (7)</p><p>　　六．傳動部件的設(shè)計計算 --------------------------------- (8)</p><p>　　1.V帶的設(shè)計 ----------------------------------------------- (8) </p>

5、<p>　　2.減速器圓柱齒輪選擇 ----------------------------------- (11)</p><p>　　3.各級軸的設(shè)計計算與校核 ---------------------------- (19)</p><p>　　4.鍵鏈接的選擇與計算 -------------------------------- (28)</p

6、><p>　　5.聯(lián)軸器的選擇與計算 --------------------------------- (33)</p><p>　　6.潤滑及密封方式的選擇 ----------------------------- (34)</p><p>　　7.箱體設(shè)計所涉及到的基本尺寸 ------------------ (35) 七．心得體會 --

7、--------------------------------------------- （38）</p><p>　　八．參考資料 ------------------------------- (40)</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計（machine design），根據(jù)用戶的使用要求對

8、專用機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。</p><p>　　機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工程的重要組成部分，是機(jī)械生產(chǎn)的第一步，是決定機(jī)械性能的最主要的因素。機(jī)械設(shè)計的努力目標(biāo)是：在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設(shè)計出最好的機(jī)械，即做出優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計需要綜合地考慮許多要求，一

9、般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機(jī)械種類和用途的不同而異。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設(shè)計的機(jī)械有最優(yōu)的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。過去，設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠(yuǎn)見。隨著機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展，制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機(jī)的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科

10、學(xué)計算。</p><p>　　服務(wù)于不同產(chǎn)業(yè)的不同機(jī)械，應(yīng)用不同的工作原理，要求不同的功能和特性。各產(chǎn)業(yè)機(jī)械的設(shè)計，特別是整體和整系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計，須依附于各有關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)而難于形成獨立的學(xué)科。因此出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計、礦山機(jī)械設(shè)計、紡織機(jī)械設(shè)計、汽車設(shè)計、船舶設(shè)計、泵設(shè)計、壓縮機(jī)設(shè)計、汽輪機(jī)設(shè)計、內(nèi)燃機(jī)設(shè)計、機(jī)床設(shè)計等專業(yè)性的機(jī)械設(shè)計分支學(xué)科。但是，這許多專業(yè)設(shè)計又有許多共性技術(shù)，例如機(jī)構(gòu)分析和綜合、力與能的分析和

11、計算、工程材料學(xué)、材料強(qiáng)度學(xué)、傳動、潤滑、密封，以及標(biāo)準(zhǔn)化、可靠性、工藝性、優(yōu)化等。此外，還有研究設(shè)計工作的內(nèi)在規(guī)律和設(shè)計的合理步驟和方法的新興的設(shè)計方法學(xué)。將機(jī)械設(shè)計的共性技術(shù)與理性化的設(shè)計方法學(xué)匯集成為一門獨立的、綜合性的機(jī)械設(shè)計學(xué)科是機(jī)械工程實踐和教育工作者正在努力的工作。</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計題目：設(shè)計帶式運(yùn)

12、輸機(jī)的傳動裝置</p><p>　　注：圖中F為輸送帶拉力（或為輸出轉(zhuǎn)矩T），V為輸送帶速度</p><p><b>　　已知條件：</b></p><p>　　工作環(huán)境：一般條件，通風(fēng)良好；</p><p>　　載荷特性：連續(xù)工作、近于平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；</p><p>　　使用期限：8年，大修期

13、3年，每日兩班制工作；</p><p>　　卷筒效率：η=0.96；</p><p>　　運(yùn)輸帶允許速度誤差：±5%；</p><p>　　生產(chǎn)規(guī)模：成批生產(chǎn)。</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p><b>　　設(shè)計傳動方案；</b><

14、;/p><p>　　設(shè)計減速器部件裝配圖（A1）；</p><p>　　繪制軸、齒輪零件圖各一張（高速級從動齒輪、中間軸）；</p><p>　　編寫設(shè)計計算說明書一份（約7000字）</p><p>　　三．傳動方案的分析與擬定 </p><p>　　已知：已知帶速V=0.75m/s，滾筒直徑D=330mm。輸出轉(zhuǎn)

15、矩=370N·M</p><p>　　工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速 NW=60*1000v/（πD）=38.73r/min</p><p>　　可選用轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min的電動機(jī)，估算總傳動比分別為67.86和45.24，此時，齒輪的轉(zhuǎn)速較高、尺寸小，外傳動宜選用滾子鏈傳動。</p><p>　　電動機(jī)的選擇 </p>&l

16、t;p>　　1.根據(jù)動力源和工作條件，宜選用Y系列三相異步電動機(jī)</p><p>　　2.電動機(jī)功率的選擇</p><p><b>　　A.計算總效率</b></p><p><b>　　查表得：</b></p><p>　　η1=0.96 ——V帶的傳動效率</p><p

17、>　　η2=0.99 ——滾動軸承傳動效率</p><p>　　η3=0.97 ——圓柱齒輪傳動效率</p><p>　　η4=0.99 ——聯(lián)軸器傳動的效率</p><p>　　η5=0.96 ——滾筒的效率</p><p>　　則傳動裝置的總效率為η=η1*η22*η32*η42*η5</p><p>　　則

18、電動機(jī)所需的效率為pd=0.84</p><p>　　B.電動機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇為常用的同步轉(zhuǎn)速1500r/min和1000r/min兩種，根據(jù)所需功率和轉(zhuǎn)速，選電動機(jī)如下：</p><p>　　方案一中的電動機(jī)轉(zhuǎn)速高，價格低，但總傳動比過大。為了合理的分配傳動比，使動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，方案1傳動比小，傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸小，可選用方案一，即電機(jī)型號為Y100L1-4。</p><p

19、>　　五．傳動裝置總傳動比及其分配</p><p>　　總傳動比I=nm/nw=1420/40=36.41 </p><p><b>　　V帶傳動比i=3</b></p><p>　　兩級齒輪總傳動比i=36.41/3=12.14</p><p>　　高速級傳動比i0==3.97</p>

20、;<p>　　六.傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算 </p><p>　　A. 各軸的轉(zhuǎn)速計算</p><p><b>　　電動機(jī)軸：</b></p><p>　　N1=Nw=1420r/min</p><p><b>　　高速軸：</b></p><p>　　N2

21、=N1/I1=473r/min</p><p><b>　　中間軸：</b></p><p>　　N3=N2/i1=119r/min</p><p><b>　　低速軸：</b></p><p>　　N4=N3/I2=39r/min</p><p>　　B.各軸的輸入功率計算

22、</p><p><b>　　P1=2.2kw</b></p><p>　　P2=P1*η2*η3=2.112kw</p><p>　　P3=P2*η2*η3=2.03kw</p><p>　　P4=P*3*η3*η1=1.95kw</p><p>　　C.各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算</p>

23、<p>　　TⅠ=9550 PⅠ/nⅠ=14.80N·m</p><p>　　T2=9550 P2/n2=42.64N·m</p><p>　　T3=9550P P3/n3=162.75N·m</p><p>　　T4=9550P P4/n4=476.77N·m</p><p>　　以上計算

24、結(jié)果列于下表</p><p>　　七．傳動部件的設(shè)計計算 </p><p>　　1.V帶的設(shè)計 已知 P=2.2KW，轉(zhuǎn)速=1420r/min，傳動比i=3，每天工作八小時</p><p><b>　?、俅_定計算功率</b></p><p>　　由表8-8查的工作系數(shù)KA=1.1</p><p&

25、gt;　　Pca=KA*p=2.42KW</p><p>　?、谶x擇V帶帶型 根據(jù)Pca n1由圖8-11選用A型帶</p><p>　?、?確定帶輪直徑，并驗算帶速V</p><p>　　初選帶輪直徑d=100mm</p><p><b>　　驗算帶速V </b></p><p>　　V

26、=π*d*n1/60*1000=7.43m/s>5m/s</p><p>　　5m/s＜V＜25m/s </p><p><b>　　∴帶速合適</b></p><p><b>　　確定大帶輪直徑</b></p><p>　　d2=i*d1=2.5*125=315</p><

27、;p>　?。?）確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld</p><p>　　初定中心距a0=500mm </p><p>　　Ld0=2a0+π/2（d1+d2）+（d2-d1）²/4a0=1790mm</p><p>　　由表8-2去Ld=1750mm</p><p><b>　　計算實際中心距a</b>&l

28、t;/p><p>　　a=a0+（Ld-Ld0）/2=520mm</p><p>　　按照公式8-23 中心距變化范圍為494~573</p><p>　?。?）驗算小帶輪包角</p><p>　　?1=180°-（dd2-dd1）57.3°/a=156°＞120°</p><p>

29、<b>　　計算帶的根數(shù)</b></p><p>　　①計算單根V帶額定功率pr</p><p>　　由dd1125和n=940r/min 查表8-4得 </p><p><b>　　po=1.35kw</b></p><p>　　由n=1420r/min，i=3和A型帶，查表8-5，得△p0=0

30、.11kw</p><p>　　查表8-6，k2=0.95 表8-2得KL=1.00</p><p>　　Pr=（p0+△p0）*Kα*KL=1.32kw</p><p><b>　?、谟嬎鉜帶的根數(shù)</b></p><p>　　Z=pca/pr=1.71</p><p><b>　　取

31、Z=2 </b></p><p>　　將上述結(jié)果正立填入下表：</p><p><b>　　V帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　查表20-2Y系列三相異步電動機(jī)的外形和安裝尺寸，Y132S系列的電動機(jī)，故大輪采用孔板式，小輪采用實心式的鑄造帶輪。</p><p>　　由選用普通A型V帶輪，查表8-8得

32、輪槽截面尺寸e=15±0.3mm fmin=9mm bd=11mm hamin=2.75mm hfmin=8.7mm </p><p>　　則帶輪輪緣寬度 B=(Z-1)e+2f=33±0.9mm，取B=35mm，S=14mm</p><p>　　根據(jù)帶輪直徑d=25mm</p><p>　　d1=（1.8~2）d=50mm</p>

33、<p>　　大帶輪dd2=280mm，d=25mm dd2-d=280-25=255＞100mm</p><p>　　則選用孔板式鑄鋼帶輪</p><p>　　2.減速器圓柱齒輪選擇 </p><p><b>　　A.高速級齒輪傳動</b></p><p>　　已知T1=22.35N·m<

34、/p><p>　　本例可選用軟齒面齒輪，且小齒輪的硬度比大齒輪大30~50HBS。具體選擇如下</p><p>　　小齒輪：45鋼，調(diào)制處理，硬度為217~255HBS；大齒輪：45鋼，正火處理，硬度為169~217HBS。取小齒輪齒面硬度為230HBS，大齒輪為200HBS。</p><p><b>　　由齒面硬度查圖得：</b></p&g

35、t;<p><b>　　。</b></p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　N1=60a n1 t = 60*1*960*(10*300*16)</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　N2=N1

36、/i1=</b></p><p><b>　　查機(jī)械設(shè)計得</b></p><p>　　圖3--7：==1 接觸強(qiáng)度計算壽命系數(shù)</p><p>　　圖3---9： 彎曲強(qiáng)度計算壽命系數(shù)</p><p>　　查表得：接觸強(qiáng)度：=1 彎曲強(qiáng)度：=1.4</p>&l

37、t;p>　　則：由機(jī)械設(shè)計：式3--1有：（注：修正系數(shù)Yst=2）</p><p><b>　　由式3--2得</b></p><p>　　由于設(shè)計的傳動類型為軟齒面閉式齒輪傳動，其主要失效形式是齒面疲勞點蝕，若模數(shù)過小，也可能發(fā)生齒輪疲勞折斷。因此，該齒輪傳動課按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，確定主要的參數(shù)，然后再校核輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度。</p>

38、<p>　　已知，小齒輪的輸入轉(zhuǎn)矩為T1=53640N·mm</p><p>　　初估齒輪圓周速度v<4m/s。根據(jù)齒輪的傳動的工作條件，可以選用斜齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　　由估計的圓周速度，初選齒輪為8級精度。</p><p><b>　　初選參數(shù)如下：</b></p><p>　

39、　圓整為z2=112.</p><p>　　取變位系數(shù) 齒寬系數(shù)</p><p>　　由于電動機(jī)驅(qū)動，沖擊較小，齒輪的速度不高，非對稱分布，州的剛性不太好，可以取工況系數(shù)K=1.65 </p><p><b>　　查機(jī)械設(shè)計得</b></p><p>　　圖3--15 ：=2.45</p><p

40、>　　表3--5 ：=189.8</p><p>　　取=0.8、==0.983 </p><p><b>　　由式3--14得</b></p><p>　　查表3--7，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) =2.0mm</p><p><b>　　則中心距為</b></p><p>　　圓

41、整后取a=142mm</p><p>　　調(diào)整螺旋角為β=arccos=15°14′59″</p><p>　　所以，計算分度圓直徑為</p><p>　　= =2×25/（cos15°14′59″）</p><p><b>　　=51.825mm</b></p><p&

42、gt;　　=2a-=232.175mm</p><p>　　此時，計算圓周速度為</p><p>　　V==960×π×51.825/60000</p><p><b>　　=2.605m/s</b></p><p>　　與估計值相近，以上計算正確。</p><p><b

43、>　　齒寬 </b></p><p><b>　　大齒輪 </b></p><p><b>　　小齒輪 </b></p><p>　　驗證齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度如下</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p&g

44、t;　　==27.84 ==124.7</p><p>　　查圖 3--18得：= 2.60 =2.18</p><p>　　查圖3--19得：=1.62 =1.80</p><p>　　取=0.7 =0.9</p><p><b>　　計算彎曲應(yīng)力得：</b></p><p>

45、<b>　　<</b></p><p>　　由此可知，所選擇的參數(shù)及傳動方案符合要求，故確定方案參數(shù)如下：</p><p>　　mn=2.0 a=142mm</p><p>　　d1=51.875mm d2=232.175mm</p><p>　　b2=47mm b1=55mm</p

46、><p><b>　　B.低速機(jī)齒輪傳動</b></p><p>　　已知扭矩T1=147333N·mm</p><p>　　本例可選用軟齒面齒輪，且小齒輪的硬度比大齒輪大30~50HBS。具體選擇如下</p><p>　　小齒輪：45鋼，調(diào)制處理，硬度為217~255HBS；大齒輪：45鋼，正火處理，硬度為169

47、~217HBS。取小齒輪齒面硬度為230HBS，大齒輪為200HBS。</p><p><b>　　由齒面硬度查圖得：</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　N1=60a n1 t =60*1*21

48、6.80*（10*300*16）</p><p><b>　　=6.24*108</b></p><p>　　N2=N1/i2=1.83*108</p><p><b>　　查機(jī)械設(shè)計得</b></p><p>　　圖3--7：==1 接觸強(qiáng)度計算壽命系數(shù)</p><

49、;p>　　圖3---9： 彎曲強(qiáng)度計算壽命系數(shù)</p><p>　　查表得：接觸強(qiáng)度：=1 彎曲強(qiáng)度：=1.4</p><p>　　則：由機(jī)械設(shè)計：式3--1有：（注：修正系數(shù)Yst=2）</p><p><b>　　由式3--2得</b></p><p>　　由于設(shè)計的傳動類型為軟齒面閉式齒輪傳

50、動，其主要失效形式是齒面疲勞點蝕，若模數(shù)過小，也可能發(fā)生齒輪疲勞折斷。因此，該齒輪傳動課按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，確定主要的參數(shù)，然后再校核輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度。</p><p>　　已知，小齒輪的輸入轉(zhuǎn)矩為T1=34975N·mm</p><p>　　初估齒輪圓周速度v<4m/s。根據(jù)齒輪的傳動的工作條件，可以選用斜齒圓柱齒輪傳動。</p><p>

51、;　　由估計的圓周速度，初選齒輪為8級精度。</p><p><b>　　初選參數(shù)如下：</b></p><p><b>　　圓整為Z2=103</b></p><p>　　取變位系數(shù) 齒寬系數(shù)</p><p>　　由于電動機(jī)驅(qū)動，沖擊較小，齒輪的速度不高，非對稱分布，州的剛性不太好，可以取工況

52、系數(shù)K=1.5 </p><p><b>　　查機(jī)械設(shè)計得</b></p><p>　　圖3--15 ：=2.46</p><p>　　表3--5 ：=189.8</p><p>　　取=0.8、==0.989 </p><p><b>　　由式3--14得</b><

53、/p><p>　　按表3--7圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2.5mm，則中心距</p><p>　　圓整為整數(shù)a=170mm</p><p><b>　　調(diào)整螺旋角為</b></p><p>　　所以，計算分度圓直徑為</p><p><b>　　小齒輪 </b></p>

54、<p><b>　　大齒輪 </b></p><p>　　此時，計算圓周速度為</p><p>　　V==216.8*π*76.692/60000m/s=0.871m/s</p><p>　　與估計值相近，故以上計算過程是正確的。</p><p><b>　　齒寬計算如下：</b>&

55、lt;/p><p><b>　　大齒輪 </b></p><p><b>　　小齒輪 </b></p><p>　　驗證齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度如下</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　== 32.08

56、</b></p><p><b>　　==110.13</b></p><p>　　查圖 3--18得：= 2.59 =2.20</p><p>　　查圖3--19得：=1.62 =1.78</p><p>　　取=0.7 =0.9</p><p><b>　

57、　計算彎曲應(yīng)力得：</b></p><p>　　由此可知，所選擇的參數(shù)及傳動方案符合要求，故確定方案參數(shù)如下表：</p><p><b>　　各級軸的設(shè)計計算 </b></p><p>　　A.畫出傳動方案見圖如下</p><p>　　給各級軸分別命名為：</p><p>　　軸一--

58、-電動機(jī)所連接的輸入軸</p><p><b>　　軸二---中間軸</b></p><p>　　軸三---低速級用來輸出的軸</p><p>　　B.高速軸---軸一設(shè)計計算</p><p>　　畫出軸的結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p>　　其中各參數(shù)值記錄如下（單位均為mm）：</p>

59、<p>　　d1=35 d2=45 d3=51.83(齒輪軸上的小齒輪）</p><p>　　d4=45 d5=35 d6=32 d7=28 L1=32 </p><p>　　L2=6 L3=55 L4=97 L5=32 L6=45 L7=44</p><p>　　畫出軸的受力分析圖如下：</p><p&

60、gt;　　以上所示圖中各數(shù)據(jù)計算如下：</p><p>　　之前已經(jīng)計算過，T1=34975N·mm，所以</p><p><b>　　齒輪圓周力：</b></p><p><b>　　齒輪徑向力：</b></p><p><b>　　齒輪軸向力：</b></p

61、><p><b>　　求支反力：</b></p><p><b>　　V平面:</b></p><p><b>　　H平面：</b></p><p>　　軸材料選為45鋼，調(diào)制處理</p><p>　　機(jī)械設(shè)計：查表6---1有 抗拉強(qiáng)度：</p

62、><p><b>　　屈服強(qiáng)度：</b></p><p><b>　　彎曲持久極限：</b></p><p><b>　　剪切持久極限：</b></p><p>　　且對稱循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下，許用應(yīng)力：</p><p>　　計算當(dāng)量彎矩：按脈動循環(huán) 取<

63、/p><p>　　由上圖可知，在B點處的當(dāng)量彎矩最大，此處為危險截面。在此處Mca=99915N·mm</p><p><b>　　由表6---2知，</b></p><p>　　顯然，軸是滿足強(qiáng)度要求的</p><p>　　B.中間軸----軸二的設(shè)計計算</p><p>　　畫出軸的結(jié)構(gòu)

64、圖如下：</p><p>　　其中各參數(shù)值記錄如下（單位均為mm）：</p><p>　　d1=40 d2=60 d4=56 d5=50 d6=40</p><p>　　d3=76.69(齒輪軸上的小齒輪） </p><p>　　L1=33 L2=7 L3=85 L4=10 L5=47 L6=44</p><p&

65、gt;　　畫出軸的受力分析圖如下：</p><p>　　以上所示圖中各數(shù)據(jù)計算如下：</p><p>　　之前已經(jīng)計算過，T1=147333N·mm，所以</p><p>　　由齒輪嚙合時的受力關(guān)系知</p><p><b>　　圓周力 </b></p><p><b>　　徑

66、向力 </b></p><p><b>　　軸向力 </b></p><p><b>　　求支反力：</b></p><p><b>　　V平面：</b></p><p><b>　　H平面：</b></p><p>

67、;　　軸材料選為45鋼，調(diào)制處理</p><p>　　機(jī)械設(shè)計：查表6---1有 抗拉強(qiáng)度：</p><p><b>　　屈服強(qiáng)度：</b></p><p><b>　　彎曲持久極限：</b></p><p><b>　　剪切持久極限：</b></p>&l

68、t;p>　　且對稱循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下，許用應(yīng)力：</p><p>　　計算當(dāng)量彎矩：按脈動循環(huán) 取</p><p>　　由上圖可知，在D點處的當(dāng)量彎矩最大，此處為危險截面。在此處Mca=244253N·mm</p><p><b>　　由表6---2知，</b></p><p>　　顯然，該軸的設(shè)計是滿足強(qiáng)

69、度需要的。</p><p>　　C.輸出軸----軸三的設(shè)計計算</p><p>　　畫出軸的結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p>　　其中各參數(shù)值記錄如下（單位均為mm）：</p><p>　　d1=60 d2=80 d3=90 d4=80 d5=70 d6=60 </p><p>　　d7=56 d8=50

70、 L1=49 L2=74 L3=7 L4=30</p><p>　　L5=37 L6=37 L7=50 L8=84</p><p>　　畫出軸的受力分析圖如下：</p><p>　　以上所示圖中各數(shù)據(jù)計算如下：</p><p>　　之前已經(jīng)計算過，T1=477575N·mm，所以</p><p>

71、　　由齒輪的嚙合關(guān)系知：</p><p><b>　　齒輪圓周力： </b></p><p><b>　　齒輪徑向力：</b></p><p><b>　　齒輪軸向力：</b></p><p><b>　　求支反力：</b></p><

72、p><b>　　V平面： </b></p><p><b>　　H平面： </b></p><p>　　軸材料選為45鋼，調(diào)制處理</p><p>　　機(jī)械設(shè)計：查表6---1有 抗拉強(qiáng)度：</p><p><b>　　屈服強(qiáng)度：</b></p>&l

73、t;p><b>　　彎曲持久極限：</b></p><p><b>　　剪切持久極限：</b></p><p>　　且對稱循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下，許用應(yīng)力：</p><p>　　計算當(dāng)量彎矩：按脈動循環(huán) 取</p><p>　　由上圖可知，在點處的當(dāng)量彎矩最大，此處為危險截面。在此處Mca=4818

74、33N·mm</p><p><b>　　由表6---2知，</b></p><p>　　顯然，軸的設(shè)計是滿足強(qiáng)度需要的。</p><p>　　4.鍵鏈接的選擇與計算（以下型號及數(shù)據(jù)均為查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》所得） </p><p>　　A. 輸入端與聯(lián)軸器相連處所使用的鍵</p><p&g

75、t;　　由于此時軸直徑為d=28mm，所以選擇A型鍵，尺寸為 b x h =8 x 7，并取 L=22 ，有效長度</p><p>　　l=L-b=14mm，進(jìn)行強(qiáng)度校核如下：</p><p>　　，而許用應(yīng)力為，明顯是符合強(qiáng)度需要的。 </p><p>　　B.中間軸上固定大齒輪的鍵</p><p>　　由于此時軸直徑為d=50mm，所以選

76、擇A型鍵，尺寸為 b x h =14 x 9 ，并取 L=40 ，有效長度</p><p>　　l=L-b=26mm，進(jìn)行強(qiáng)度校核如下：</p><p>　　，而許用應(yīng)力為，明顯是符合強(qiáng)度需要的。</p><p>　　C.輸出軸上固定大齒輪的鍵</p><p>　　由于此時軸直徑為d=80mm，所以選擇A型鍵，尺寸為 b x h =22x 1

77、4 ，并取 L=40 ，有效長度</p><p>　　l=L-b=18mm，進(jìn)行強(qiáng)度校核如下：</p><p>　　，而許用應(yīng)力為，明顯是符合強(qiáng)度需要的。</p><p>　　D.輸出軸上與聯(lián)軸器相連的鍵</p><p>　　由于此時軸直徑為d=50mm，所以選擇B型鍵，尺寸為 b x h =14 x 9 ，并取 L=45 ，有效長度<

78、/p><p>　　即為L=45，進(jìn)行強(qiáng)度校核如下：</p><p>　　，而許用應(yīng)力為，明顯是符合強(qiáng)度需要的。 </p><p>　　5.軸承的選擇與校核 </p><p>　　A.高速級：選擇角接觸球軸承7207C GB/T 292-1994</p><p>　　參數(shù)如下： d=35mm,D=72mm,B=17mm,&

79、lt;/p><p>　　查表得，由于溫度不高，選擇ft=1，微沖擊，fP=1.2</p><p><b>　　計算派生軸向力</b></p><p>　　畫出受力分析圖如下（正裝）：</p><p>　　查表知，派生軸向力S=0.7Fr ，所以</p><p><b>　　FA=368N&l

80、t;/b></p><p>　　判斷可知，軸承一被壓緊，軸承二被放松，所以：</p><p><b>　　○3計算當(dāng)量動載荷</b></p><p>　　由線性插值法知：e1=0.40 e2=0.420。而</p><p>　　用線性插值法可得：X1=0.44，Y1=1.40</p><p&g

81、t;　　X2=0.44，Y2=1.33。所以</p><p>　　所以按軸承二進(jìn)行壽命計算：</p><p>　　軸承的平均壽命未達(dá)到十年，在檢修時可對軸承進(jìn)行更換。</p><p><b>　　B.中間級軸承：</b></p><p><b>　　初選軸承型號</b></p><

82、;p>　　選擇角接觸球軸承7208C GB/T 292-1994 </p><p>　　查表得，由于溫度不高，選擇ft=1，微沖擊，fP=1.2</p><p><b>　　計算派生軸向力</b></p><p>　　畫出受力分析圖如下（正裝）：</p><p>　　查表知，派生軸向力S=0.7Fr ，所以<

83、/p><p><b>　　FA=505N</b></p><p>　　判斷可知，軸承二被壓緊，軸承一被放松，所以：</p><p><b>　　計算當(dāng)量動載荷</b></p><p>　　由線性插值法知：e1=0.443 e2=0.462。而</p><p>　　用線性插值法可

84、得：X1=0.44，Y1=1.36</p><p>　　X2=0.44，Y2=1.2。所以</p><p>　　所以按軸承二進(jìn)行壽命計算：</p><p>　　軸承的平均壽命未達(dá)到十年，在檢修時可對軸承進(jìn)行更換。</p><p><b>　　C.低速軸軸承：</b></p><p><b&g

85、t;　　初選軸承型號</b></p><p>　　選擇角接觸球軸承7212C GB/T 292-1994 </p><p>　　查表得，由于溫度不高，選擇ft=1，微沖擊，fP=1.2</p><p><b>　　計算派生軸向力</b></p><p>　　畫出受力分析圖如下：</p><

86、p>　　查表知，派生軸向力S=0.7Fr ，所以</p><p><b>　　FA=872.9N</b></p><p>　　由分析知，軸承二被壓緊，軸承一被放松，所以</p><p><b>　　計算當(dāng)量動載荷</b></p><p>　　由線性插值法知：e1=0.406 e2=0.426

87、。而</p><p>　　用線性插值法可得：X1=0.44，Y1=1.37</p><p>　　X2=0.44，Y2=1.31。所以</p><p>　　所以按軸承二進(jìn)行壽命計算：</p><p>　　可見，是符合設(shè)計需要的。</p><p>　　聯(lián)軸器的選擇與計算 </p><p><

88、b>　　輸入端的聯(lián)軸器</b></p><p>　　由于有輕微的沖擊，再加上頻繁的啟動，所以宜采用緩沖性能較好的彈性圓柱銷聯(lián)軸器。查表知取KA=1.3，則</p><p>　　Tca=KAT1=1.3*34.975N·m=45.468N·m</p><p>　　可選擇HL2 型聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩為T=315N·m<

89、/p><p>　　許用轉(zhuǎn)速為5600r/min.國標(biāo)示例為：</p><p>　　其中為J型軸孔，A型鍵槽，電動機(jī)外伸軸徑38mm，外伸軸長80mm，高速軸外伸長44mm，直徑為28mm。</p><p><b>　　輸出端的聯(lián)軸器</b></p><p>　　由于有輕微的沖擊，再加上頻繁的啟動，所以宜采用緩沖性能較好的彈性

90、圓柱銷聯(lián)軸器。查表知取KA=1.3，則</p><p>　　Tca=KAT4=1.3*463.336N·m=602.34N·m</p><p>　　可選擇HL4型聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩為T=1250N·m</p><p>　　許用轉(zhuǎn)速為4000r/min.國標(biāo)示例為：</p><p>　　潤滑及密封方式的選擇 <

91、;/p><p>　　對于所設(shè)計的二級圓柱斜齒輪減速器，由于傳動裝置所傳遞的轉(zhuǎn)矩不是很大屬，且在頻繁的啟動過程中，會有輕微的振動，宜采用油潤滑。而查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》知：對于轉(zhuǎn)速不是很高，載荷中等的齒輪傳動，應(yīng)選擇運(yùn)動粘度在177mm2/s的潤滑油，查表后知，可選擇代號為L-CKC220的潤滑油。并裝至規(guī)定高度。適宜高度計算如下：</p><p>　　或H>(30~50)+10</

92、p><p>　　取其中的大值。本例計算后可取為H=65mm。而最大高度一般應(yīng)高于最低高度（5~10）mm，所以可取為75mm。</p><p>　　考慮密封性，主要是為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處的密封良好，防止內(nèi)部潤滑油的外溢。相接觸的表面應(yīng)進(jìn)行精加工，連接凸緣要有足夠的寬度。連接用的螺栓要有足夠的強(qiáng)度和合適的數(shù)量，并盡量均勻分布，以保證作用力的均勻分布。</p><p>

93、　　8.箱體設(shè)計所涉及到的基本尺寸 </p><p>　　減速器的箱體采用鑄造（HT150）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu).</p><p>　　機(jī)體有足夠的剛度 </p><p>　　在設(shè)計箱體時除有足夠的壁厚外，還在軸承座孔凸臺上下作出剛性加強(qiáng)肋(根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置）。</p><p>　　2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，采用密封散熱。</

94、p><p>　　因其傳動件速度較小，故采用侵油潤油，為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為6.3</p><p>　　3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8，圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡單，拔模方便，鑄件均有1:20或者1:10的拔模斜度</p><p><b>　　4. 對附件設(shè)計</b></

95、p><p>　　A 視孔蓋和窺視孔</p><p>　　在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能對內(nèi)部進(jìn)行操作。窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6螺釘緊固</p><p>　　B 放油孔和螺塞 ：</p><p>　　放油孔位于油池最底

96、處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油。放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。</p><p><b>　　C 油面指示器：</b></p><p>　　油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。</p><p>　　油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。&

97、lt;/p><p><b>　　D 通氣器：</b></p><p>　　由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便保證箱體內(nèi)壓力與外界平衡。</p><p><b>　　E 起蓋螺釘：</b></p><p>　　啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)

98、結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.</p><p><b>　　F 定位銷：</b></p><p>　　為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度。</p><p><b>　　G 起吊裝置：</b></p><p>

99、　　在機(jī)蓋上直接鑄出吊耳，用以起吊或搬運(yùn)。</p><p><b>　　七．心得體會：</b></p><p>　　經(jīng)過一個月的努力,我終于將機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計做完了.在這次作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計算,一次又一次的設(shè)計修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足.剛開始在機(jī)構(gòu)設(shè)計時,由于對matlab軟件的基本操作和編程掌握得還可以,不到半天就

100、將所有需要使用的程序調(diào)試好了.可是我從不同的機(jī)架位置得出了不同的結(jié)果,令我非?？鄲?后來在老師的指導(dǎo)下,我找到了問題所在之處,將之解決了.同時我還對四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析有了更進(jìn)一步的了解.在傳動系統(tǒng)的設(shè)計時,面對功率大,傳動比也大的情況,我一時不知道到底該采用何種減速裝置.最初我選用帶傳動和蝸桿齒輪減速器,經(jīng)過計算,發(fā)現(xiàn)蝸輪尺寸過大,所以只能從頭再來.這次我吸取了盲目計算的教訓(xùn),在動筆之前,先征求了錢老師的意見,然后決定采用帶傳動和二級

101、圓柱齒輪減速器,也就是我的最終設(shè)計.至于畫裝配圖和零件圖,由于前期計算比較充分,整個過程用時不到一周,在此期間,我還得到了許多同學(xué)和老師的幫助.在此我要向他們表示最誠摯的謝意.整個作業(yè)過程中,我遇到的最大,最痛苦的事是最后的文檔. </p><p>　　盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了四連桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)和帶傳動以及齒輪,蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟與方法;也不僅僅對制圖有了更進(jìn)一

102、步的掌握;matlab和autocad,word這些僅僅是工具軟件,熟練掌握也是必需的.對我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗,沒有感性的認(rèn)識,空有理論知識,有些東西很可能與實際脫節(jié).總體來說,我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進(jìn).有時候,一個人的力量是有限的,合眾人智慧,我相

103、信我們的作品會更完美!</p><p><b>　　八．參考資料 </b></p><p>　　【1】鄭文緯等主編.機(jī)械原理.北京.高等教育出版社</p><p>　　【2】王坤等主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計.北京. 高等教育出版社 </p><p>　　【3】濮良貴等主編.機(jī)械設(shè)計.北京.高等教育出版社</p>