2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  第一章 任務書</b></p><p><b>  1.1課程設計</b></p><p>  本次設計為課程設計,通過設計二級齒輪減速器,學習機械設計的基本過程、步驟,規(guī)范、學習和掌握設計方法,以學習的各種機械設計,材料,運動,力學知識為基礎,以《機械設計》、《機械原理》、《機械制圖》、《機械設計課程設計手冊》、

2、《制造技術基礎》、《機械設計課程設計指導書》以及各種國標為依據(jù),獨立自主的完成二級減速器的設計、計算、驗證的全過程。親身了解設計過程中遇到的種種問題和解決的方法,思考、分析最優(yōu)方案,這是第一次獨立自主的完成設計過程,為畢業(yè)設計以及以后的就業(yè)工作做下鋪墊。</p><p>  1.2課程設計任務書</p><p>  課程設計題目1:帶式運輸機</p><p><

3、;b>  1.2.1運動簡圖</b></p><p><b>  1.2.2原始數(shù)據(jù)</b></p><p>  1.2.3已知條件1、工作情況:傳動不逆轉,載荷平穩(wěn),允許運輸帶速度誤差為±5%;2、滾筒效率:ηj=0.96(包括滾筒與軸承的效率損失);3、工作環(huán)境:室內,灰塵較大,最高環(huán)境溫度35°C;4、動力來源:電力

4、,三相交流,電壓380/220V;5、檢修間隔期:四年一次大修,兩年一次中修,半年一次小修;6、制造條件及生產(chǎn)批量:一般機械廠生產(chǎn)制造,小批量。</p><p>  1.2.4設計工作量1、減速器裝配圖1張(A0或A1);2、零件工作圖1~3張;3、設計說明書1份。</p><p>  第二章 傳動裝置總體設計方案:</p><p><b>

5、  2.1組成</b></p><p>  傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。</p><p><b>  2.2特點</b></p><p>  齒輪相對于軸承不對稱分布,故沿軸向載荷分布不均勻,</p><p>  要求軸有較大的剛度。</p><p><b>  2.

6、3確定傳動方案</b></p><p>  考慮到電機轉速高,傳動功率大,將V帶設置在高速級。</p><p><b>  其傳動方案如下:</b></p><p>  第三章 電動機的選擇</p><p>  3.1選擇電動機的類型</p><p>  按工作要求和條件,選用三機籠

7、型電動機,封閉式結構,電壓380V,Y型。</p><p>  3.2選擇電動機的容量</p><p><b> ?。?-1) </b></p><p>  (其中:為電動機功率,為負載功率,為總效率。) </p><p>  由電動機到傳輸帶的傳動總效率為 </p><p>  

8、圖3-1 運動簡圖</p><p><b>  ——為V帶的效率,</b></p><p>  ——為滾動軸承效率,(由圖可知減速器只有3對軸承。卷筒滾動軸承效率包括在卷筒效率中)</p><p>  ——為閉式齒輪傳動效率,</p><p>  ——為聯(lián)軸器的效率,</p><p>  ——卷

9、筒效率=0.96(包括其支承軸承效率的損失)</p><p><b>  所以</b></p><p>  因載荷平穩(wěn),電動機額定功率只需要稍大于即可,按下表中Y系列的電動機數(shù)據(jù),選電動機的額定功率11kw。</p><p>  3.3確定電動機轉速</p><p><b>  卷筒轉速為</b>&

10、lt;/p><p><b>  =90</b></p><p>  按推薦的傳動比合理范圍,取V帶傳動的傳動比</p><p>  二級圓柱齒減速器的傳動比為 </p><p>  則從電動機到卷筒軸的總傳動比合理范圍為。</p><p>  故電動機轉速的可選范圍為 </p

11、><p>  可見,電動機同步轉速可選、和兩種。根據(jù)相同容量的兩種轉速,從上表中查出兩個電動機型號,再將總傳動比合理分配給V帶和減速器,就得到兩種傳動比方案,如下表所示。</p><p>  綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量和帶傳動、減速器的傳動比,選擇第1種方案,即電動機型號為Y160M-4。</p><p>  電動機中心高H =160mm,外伸軸段D×

12、;E=42×110mm。</p><p>  第四章 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比</p><p>  4.1分配減速器的各級傳動比</p><p>  按展開二級圓柱齒輪減速器推薦高速級傳動比,取,得</p><p><b>  所以 =3.83</b></p><p>  

13、4.2計算各軸的動力和動力參數(shù)</p><p><b> ?。?)計算各軸轉速</b></p><p> ?、褫S ===701.92 </p><p> ?、蜉S ===148.39 </p><p> ?、筝S ===38.74 </p><p>  卷通軸 ==38.74 </

14、p><p> ?。?)計算各軸輸入功率、輸出功率</p><p> ?、褫S ==9.38×0.96=9 kw</p><p>  Ⅱ軸 ==9×0.98×0.97=8.56 kw</p><p> ?、筝S ==8.56×0.98×0.97=8.14 kw</p><p> 

15、 卷筒軸==8.14×0.98×0.99=7.9 kw</p><p>  各軸的輸出功率為輸入功率乘軸承效率0.98,分別為</p><p> ?、褫S ==9×0.98=8.82 kw</p><p>  Ⅱ軸 ==8.56×0.98=8.39 kw</p><p> ?、筝S ==8.14×

16、0.98=7.98 kw</p><p>  卷筒軸 ==7.9×0.98=7.74 kw</p><p> ?。?)計算各軸的輸入、輸出轉矩。電動機軸輸出轉矩</p><p><b>  Ⅰ軸輸入轉矩 </b></p><p><b> ?、蜉S輸入轉矩 </b></p>&

17、lt;p><b> ?、蜉S輸入轉矩</b></p><p><b>  卷筒機輸入轉矩</b></p><p>  各軸的輸出轉矩分別為各軸的輸入轉矩乘軸承效率0.98</p><p>  表4-1 運動和動力參數(shù)計算結果 </p><p>  第五章 傳動零件的設計計算</p>

18、<p><b>  5.1 V帶設計</b></p><p>  5.1.1已知條件和設計內容</p><p>  設計V帶傳動時的已知條件包括:帶傳動的工件條件;傳動位置與總體尺寸限制;所需傳遞的額定功率P;小帶輪轉速;大帶輪……</p><p>  5.1.2設計步驟:</p><p>  1)、確定

19、計算功率 </p><p>  根據(jù)工作條件——載荷平穩(wěn),每天工作16小時由表5.5[1]</p><p>  查KA=1.2,計算功率為 </p><p>  2)、選擇V帶的帶型</p><p>  根據(jù)計算功率 ,小帶輪的轉速,由圖5.14[1] 選用A型帶。</p><p>  3)、確定帶輪的基準直徑,并驗

20、算帶速v</p><p>  ①初選小帶輪基準直徑</p><p>  根據(jù)v帶的帶型,由表5.4[1]和表5.6[1],取小帶輪的基準直徑=125mm。</p><p><b> ?、隍炈銕?v</b></p><p>  由于5 m/s< v < 25 m/s ,故帶速合適。</p>&l

21、t;p>  4)、計算大帶輪的基準直徑</p><p>  由,傳動比,有 =2.08×125=260mm,根據(jù)表5.6[1],取=265 mm</p><p>  5)確定V帶的中心距 ,并選V帶的基準長度</p><p> ?、俅_定小帶輪中心距,根據(jù)式5.18[1] </p><p>  0.55(+)+h=222.5≤≤

22、2(+)=780</p><p>  初定中心距=500mm。</p><p><b> ?、谟嬎阆鄳膸чL</b></p><p>  由表5.2[1]選帶的基準長度=1600 mm</p><p> ?、塾嬎銓嶋H中心距a及其變動范圍</p><p><b>  中心距的變化范圍為&l

23、t;/b></p><p>  6)、驗算小帶輪上的包角</p><p><b>  包角合適。</b></p><p><b>  7)、計算帶的根數(shù)</b></p><p>  計算單根V帶的額定計算功率,</p><p>  由 和,查表5.3[1]得P0=1.9

24、3kw</p><p><b>  查表5.4[1]得</b></p><p>  查表5.7[1]得,</p><p>  查表5.2[1]得,</p><p><b>  取6根。</b></p><p>  8)確定帶的最小初拉力</p><p>

25、;  由表5.1[1]得A型帶的單位長度質量 q=0.10 kg/m,</p><p>  9)計算帶傳動的壓軸力Fp</p><p><b>  壓軸力的最小值為</b></p><p>  8)、 把帶傳動的設計計算結果記入表下中</p><p><b>  帶傳動的設計參數(shù)</b></p

26、><p><b>  5.2齒輪設計</b></p><p>  5.2.1高速級齒輪傳動計算</p><p>  已知條件:輸入功率=9kw,小齒輪轉速</p><p>  傳動比 =4.73,工作壽命為8年(年工作日250天),兩班制。</p><p>  (1)選定齒輪類型、材料和齒數(shù)</

27、p><p>  1)選用斜齒圓柱齒輪傳動</p><p>  2)材料選擇。由表6.1[1]選擇小齒輪材料為40Cr(調質),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。</p><p>  3)選擇小齒輪齒數(shù)=21,大齒輪齒數(shù)==4.73×21=99.33,取=100。</p><p&g

28、t;  4)由[1]142頁,初選螺旋角=</p><p>  (2)按齒面接觸強度設計</p><p>  由[1]公式(6.14)知齒面接觸強度設計公式為</p><p>  1)確定上公式內的各計算數(shù)值</p><p><b>  ①計算載荷系數(shù)K</b></p><p>  由[1]表6.

29、2查得使用系數(shù)=1,由[1]134頁得=1.2,.1,。</p><p>  由[1]公式(6.2)得載荷系數(shù)</p><p>  K= =1×1.2×1.1×1.1=1.452</p><p> ?、谟嬎阈↓X輪傳遞的轉矩</p><p>  =9.55×=×9.55×=12.2&#

30、215;Nmm</p><p> ?、塾杀?.8[1]選取齒寬系數(shù)=1。</p><p> ?、苡蒣1]圖6.14按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限=700 MPa;大齒輪的接觸疲勞強度極限=550 MPa。</p><p><b> ?、萦嬎銘ρh(huán)次數(shù)</b></p><p>  =60j=60×701.9

31、2×1×(16×250×8)=1.348×109</p><p>  ==2.85×108</p><p> ?、抻蒣1]圖6.16取接觸疲勞壽命系數(shù)=1;=1.2</p><p> ?、哂嬎憬佑|疲勞許用應力</p><p>  由[1]表6.5,取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則

32、</p><p>  ==1×700=700 MPa</p><p>  ==1.1×550=605 MPa</p><p> ?、嗖閇1]中:圖6.12,得節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.433。參考[1]中143頁,取Zε=0.86;Zβ=0.985;由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8 MPa。</p><p><b

33、>  ⑨許用接觸應力</b></p><p><b>  = 605 MPa</b></p><p><b>  2)計算</b></p><p> ?、僭囁阈↓X輪分度圓直徑d1,由計算公式得</p><p><b>  ≈65 mm</b></p>

34、;<p><b> ?、谟嬎泯X輪模數(shù)mn</b></p><p>  ===3.12;查手冊取標準模數(shù)mn=3(第1系列)</p><p><b> ?、塾嬎泯X輪幾何參數(shù)</b></p><p><b>  mm</b></p><p>  d2=i·d

35、1=4.73×64.9=307 mm</p><p><b>  中心距: mm</b></p><p>  圓整中心距為5、0結尾的數(shù),取a=185mm</p><p>  按圓整a后的中心距修正螺旋角β</p><p>  =arccos= arccos=11.16°</p><

36、;p>  修正螺旋角β后計算出修正后的齒輪幾何參數(shù)</p><p><b>  mm</b></p><p>  d2=i·d1=4.73×64.21=303.7 mm</p><p><b>  中心距: mm</b></p><p>  圓整中心距為5、0結尾的數(shù),取a

37、=185mm</p><p>  齒輪寬度:因為b=ψd=1×64.21=64.21mm,故取b1=70mm;b2=65mm</p><p> ?、苡嬎銏A周速度,確定齒輪精度</p><p>  V===2.39m/s</p><p>  參考[1]中圖6.18(a),取齒輪精度8級。</p><p>  (

38、3)按齒根彎曲強度校核</p><p>  由[1]公式(6.15)知彎曲強度校核公式為</p><p>  1)確定校核公式中的計算參數(shù)</p><p> ?、佥d荷系數(shù)(前面已經(jīng)得到)</p><p>  K= =1×1.2×1.1×1.1=1.452</p><p> ?、趨⒖糩1]中

39、143頁取螺旋角影響系數(shù)=0.88;參考[1]中137頁取重合度系數(shù)Yε=0.85</p><p><b> ?、塾嬎惝斄魁X數(shù)</b></p><p><b>  ===22.23</b></p><p><b>  ===105.89</b></p><p> ?、懿閇1]中

40、表6.4得取齒形系數(shù)</p><p>  =2.71, =2.18</p><p> ?、莶閇1]中表6.4得取應力校正系數(shù)</p><p>  =1.571, =1.79</p><p> ?、抻嬎銖澢谠S用應力</p><p>  查[1]中圖6.15(b)得小齒輪的彎曲疲勞強度極限σFlim1=280MPa;

41、大齒輪的彎曲疲勞強度極限σFlim2=220MP</p><p>  查[1]中圖6.17取彎曲疲勞壽命系數(shù)YN1= YN2=1,查[1]中表6.5取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4則</p><p>  [1]===200 MPa</p><p>  [2]===175.14 MPa</p><p><b>  2)校核計算</b

42、></p><p><b>  =MPa</b></p><p><b>  MPa</b></p><p>  因, 故彎曲強度足夠。</p><p>  5.2.2低速機齒輪傳動計算</p><p>  已知條件:輸入功率=8.56kw,小齒輪轉速</p>

43、;<p>  傳動比 =3.83,工作壽命為8年(年工作日250天),兩班制。</p><p>  (1)選定齒輪類型、材料和齒數(shù)</p><p>  1)選用斜齒圓柱齒輪傳動</p><p>  2)材料選擇。由表6.1[1]選擇小齒輪材料為40Cr(調質),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HB

44、S。</p><p>  3)選擇小齒輪齒數(shù)=25,大齒輪齒數(shù)==3.83×25=95.75,取=96。</p><p>  4)由[1]142頁,初選螺旋角=</p><p>  (2)按齒面接觸強度設計</p><p>  由[1]公式(6.14)知齒面接觸強度設計公式為</p><p>  1)確定上公

45、式內的各計算數(shù)值</p><p><b> ?、儆嬎爿d荷系數(shù)K</b></p><p>  由[1]表6.2查得使用系數(shù)=1,由[1]134頁得=1.1,.2,。</p><p>  由[1]公式(6.2)得載荷系數(shù)</p><p>  K= =1×1.2×1.1×1.1=1.452<

46、/p><p> ?、谟嬎阈↓X輪傳遞的轉矩</p><p>  =9.55×=×9.55×=5.5×Nmm</p><p>  ③由表6.8[1]選取齒寬系數(shù)=1。</p><p>  ④由[1]圖6.14按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限=700 MPa;大齒輪的接觸疲勞強度極限=550 MPa。</

47、p><p><b> ?、萦嬎銘ρh(huán)次數(shù)</b></p><p>  =60j=60×148.39×1×(16×250×8)=2.85×108</p><p>  ==7.44×107</p><p> ?、抻蒣1]圖6.16取接觸疲勞壽命系數(shù)=1;=1

48、.1</p><p> ?、哂嬎憬佑|疲勞許用應力</p><p>  由[1]表6.5,取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則</p><p>  ==1×700=700 MPa</p><p>  ==1.1×550=605MPa</p><p> ?、嗖閇1]中:圖6.12,得節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.4

49、33。參考[1]中143頁,取Zε=0.86;Zβ=0.985;由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8 MPa。</p><p><b>  ⑨許用接觸應力</b></p><p><b>  = 605 MPa</b></p><p><b>  2)計算</b></p><

50、;p> ?、僭囁阈↓X輪分度圓直徑d1,由計算公式得</p><p><b>  ≈109 mm</b></p><p><b>  ②計算齒輪模數(shù)mn</b></p><p>  ===4.36mm;查手冊取標準模數(shù)mn=4mm(第1系列)</p><p><b> ?、塾嬎泯X輪幾何

51、參數(shù)</b></p><p><b>  mm</b></p><p>  d2=i·d1=3.83×103.06=394.7 mm</p><p><b>  中心距: mm</b></p><p>  圓整中心距為5、0結尾的數(shù),取a=250mm</p>

52、;<p>  按圓整a后的中心距修正螺旋角β</p><p>  =arccos= arccos=14.5°</p><p>  修正螺旋角β后計算出修正后的齒輪幾何參數(shù)</p><p><b>  mm</b></p><p>  d2=i·d1=3.83×103.06=39

53、5.60 mm</p><p><b>  中心距: mm</b></p><p>  圓整中心距為5、0結尾的數(shù),取a=250mm</p><p>  齒輪寬度:因為b=ψd=1×103.06=103.06 mm,故取b1=110mm;b2=105mm</p><p> ?、苡嬎銏A周速度,確定齒輪精度<

54、/p><p>  V===0.8m/s</p><p>  參考[1]中圖6.18(a),取齒輪精度8級。</p><p>  (3)按齒根彎曲強度校核</p><p>  由[1]公式(6.15)知彎曲強度校核公式為</p><p>  1)確定校核公式中的計算參數(shù)</p><p> ?、佥d荷系數(shù)

55、(前面已經(jīng)得到)</p><p>  K= =1×1.2×1.1×1.1=1.452</p><p> ?、趨⒖糩1]中143頁取螺旋角影響系數(shù)=0.88;參考[1]中137頁取重合度系數(shù)Yε=0.85</p><p><b> ?、塾嬎惝斄魁X數(shù)</b></p><p><b> 

56、 ===27.36</b></p><p><b>  ===105.08</b></p><p> ?、懿閇1]中表6.4得取齒形系數(shù)</p><p>  =2.57, =2.18</p><p> ?、莶閇1]中表6.4得取應力校正系數(shù)</p><p>  =1.60, =1.7

57、9</p><p>  ⑥計算彎曲疲勞許用應力</p><p>  查[1]中圖6.15(b)得小齒輪的彎曲疲勞強度極限σFlim1=280MPa;大齒輪的彎曲疲勞強度極限σFlim2=220MP</p><p>  查[1]中圖6.17取彎曲疲勞壽命系數(shù)YN1= YN2=1,查[1]中表6.5取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4則</p><p>

58、  [1]===200 MPa</p><p>  [2]===175.14 MPa</p><p><b>  2)校核計算</b></p><p><b>  =MPa</b></p><p><b>  MPa</b></p><p>  因, 故

59、彎曲強度足夠。</p><p>  5.2.3圓柱齒輪傳動參數(shù)表</p><p>  各級大齒輪、小齒輪幾何尺寸和參數(shù)的計算結果如下表</p><p>  表5-1 圓柱齒輪傳動參數(shù)表</p><p>  5.3減速器結構設計</p><p>  表5-2 減速箱機體結構尺寸</p><p> 

60、 5.4軸的設計及效核</p><p>  5.4.1初步估算軸的直徑</p><p>  在進行軸的結構設計之前,應首先初步計算軸的直徑。一般按受扭作用下的扭轉強度估算各軸的直徑,計算公式為,式中:</p><p>  P—軸所傳遞的功率,kw;</p><p>  n—軸的轉速,r/min;</p><p>  A

61、—由軸的需用切應力所確定的系數(shù)。</p><p>  由于減速器傳遞的功率不大,對其重量和尺寸也無特殊要求,故選擇常用材料45鋼,調質處理,查得A=103~126,則 </p><p>  I 軸 ==25.75 mm</p><p> ?、?軸==42.50 mm</p><p> ?、?軸==61.23 mm</p><

62、;p>  將各軸圓整為=25mm , =45 , =65 mm。</p><p>  5.4.2聯(lián)軸器的選取</p><p> ?、?軸I段需要與聯(lián)軸器連接,為使該段直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應,所以需要同時選用聯(lián)軸器,又由于本減速器屬于中小型減速器,其輸出軸與工作機的軸線偏移不大。其次為了能夠使傳送平穩(wěn),所以必須使傳送裝置具有緩沖,吸振的特性。因此選用彈性注銷聯(lián)軸器,由表10.1[1

63、]查得:工作情況系數(shù)=1.5,由表8.5[3]查得:選用LT9型彈性注銷聯(lián)軸器 LT9型彈性注銷聯(lián)軸器主要參數(shù)為:</p><p>  公稱轉矩Tn=2000N·m</p><p>  軸孔長度142mm(Y型)</p><p><b>  孔徑=65mm</b></p><p>  表5-3聯(lián)軸器外形及安裝尺

64、寸</p><p><b>  5.4.3初選軸承</b></p><p>  I 軸選軸承為:7005AC;</p><p> ?、?軸選軸承為:7009AC;</p><p> ?、?軸選軸承為:7014AC。</p><p>  所選軸承的主要參數(shù)如表2-8</p><p

65、>  表5-4 軸承的型號及尺寸</p><p>  5.4.4軸的結構設計(直徑,長度來歷)</p><p>  1. 低速軸的結構圖</p><p>  圖5-1 低速軸結構簡圖</p><p>  根據(jù)軸向定位要求,確定軸的各段直徑和長度</p><p> ?。?)I段與聯(lián)軸器配合</p>&

66、lt;p>  取=65,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上取=132。</p><p> ?。?)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位,Ⅱ段右側設計定位軸肩,由表7-12[3]氈圈油封的軸頸取=68mm,由軸從軸承孔端面伸出15-20mm,由結構定取=50mm。</p><p> ?。?)軸肩Ⅲ為非定位軸肩初選角接觸球軸承,取=70mm</p><p>

67、  考慮軸承定位穩(wěn)定,略小于軸承寬度加擋油環(huán)長度,取=31mm。</p><p>  (4)根據(jù)軸上零件(軸承)的定位要求及箱體之間關系尺寸,取=80mm, =69mm。</p><p>  (5)軸肩V為定位軸肩,直徑應大于安裝于軸上齒輪內徑6-10mm,且保證⊿≥10mm ,取= 88mm,=8mm。</p><p>  (6)VI 段安裝齒輪,取=82 mm,

68、考慮齒輪軸向定位,略小于齒寬,齒輪右端用套筒定位。取=87mm</p><p>  (7)VII 齒輪右端用套筒定位,=80mm , =15mm</p><p>  (8)軸肩VⅢ間安裝角接觸球軸承為7014AC 取=70mm,根據(jù)箱體結構 取=24</p><p> ?。?)軸上齒輪、半聯(lián)軸器零件的軸向定位均采用平鍵連接。由表4-1[3]查得平鍵b×h

69、=20×12(GB1095-2003),鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為80mm。同樣半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接,選用平鍵b×h=20×12,鍵長選擇120。</p><p>  軸端倒角1.5×45°,各軸肩處圓角半徑R=1.6mm。</p><p><b>  2.中速軸尺寸</b></p><p>  圖

70、5-2 中速軸結構簡圖</p><p><b>  3.高速軸尺寸</b></p><p>  圖5-3 高速軸結構簡圖</p><p>  5.4.5低速軸的校核</p><p>  由于低速軸上所承受的轉矩最大,所以僅對低速軸按彎扭合成強度條件進行校核計算。</p><p> ?。?) 軸強度

71、的校核計算</p><p><b>  1)軸的計算簡圖</b></p><p>  圖5-4 低速軸結構簡圖</p><p>  2)由于水平面受力未知,所以只按垂直面進行校核。</p><p><b>  將軸簡化為如下簡圖</b></p><p>  圖5-5軸的計算簡

72、圖</p><p><b> ?。?)彎矩圖</b></p><p>  根據(jù)上述簡圖,按垂直面計算各力產(chǎn)生的彎矩,做出垂直面上的彎矩圖(圖2-7)。</p><p>  已知=2006.69 Nm, ′=979.7 Nm≈,齒輪分度圓直徑d=300.94,對于7012AC型軸承,由手冊中查得a=28.2,得到做為簡支梁的軸的支撐跨距L2+L3

73、=48+120=168mm</p><p><b>  10164.6N</b></p><p><b>  3821.3N</b></p><p><b>  2628.7N</b></p><p>  載荷分析圖水平垂直面由裝配圖俯視受力視角決定 </p>&

74、lt;p><b>  水平面</b></p><p><b>  總彎矩</b></p><p>  從軸的結構以及扭矩圖中可以看出截面C是危險截面,現(xiàn)將計算出的截面C處的彎矩值列下表 </p><p>  表5-3 截面C彎矩值數(shù)據(jù)表</p><p><b

75、> ?。?)扭矩圖 </b></p><p>  圖5-6 軸的載荷分析圖</p><p>  (4)校核軸的強度 </p><p>  取=0.6,由表15.1[2]查得[]=60MPa,由表4-1[3]查得t=7</p><p><b>  mm</b></p><p> 

76、 45.571 MPa﹤=60MPa</p><p>  5.4.6精確校核軸的疲勞強度</p><p> ?、? 判斷危險截面</p><p>  截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用,雖然鍵槽、軸肩過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度,但由于軸的最小直徑是按扭轉強度較為寬裕地確定的,所以截面A 、Ⅱ、Ⅲ、B無需校核。</p><p>

77、;  從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面IV和V處過盈配合引起的應力集中最嚴重,從受載的情況來看,截面C上應力最大.截面V的應力集中的影響和截面IV的相近,但是截面V不受扭矩作用,同時軸徑也較大,故不必做強度校核。截面C上雖然應力最大,但是應力集中不大,而且這里的軸的直徑最大,故C截面也不必做強度校核,截面VI和ⅤII顯然更加不必要做強度校核。由第1章的附錄可知,鍵槽的應力集中系數(shù)比過盈配合的小,因而,該軸只須校核截面IV左右兩側

78、即可.</p><p>  ⑵. 截面IV左側</p><p>  抗彎截面模量按表[1]11.5中公式計算 </p><p>  W=0.1=0.1=27463</p><p>  抗扭截面模量 =0.2=0.2=54925</p><p>  截面IV的左側的彎矩M為 </p><p>

79、;<b>  截面Ⅳ上的扭矩為 </b></p><p><b>  截面上的彎曲應力</b></p><p>  ,因為彎矩為對稱循環(huán),所以此處彎曲應力的應力幅σa=σMAX=σb=7.6MPa;平均彎曲應力σm=0 MPa。</p><p><b>  截面上的扭轉切應力</b></p>

80、;<p>  ==,因為扭轉切應力為脈動循環(huán),所以此處扭轉切應力的應力幅τa=0.5×τMAX=0.5×36.53=18.26MPa;平均扭轉切應力為</p><p>  τm=τa=18.26MPa</p><p>  截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)和由第1章(23頁圖1.15)可知,因r/d=2.0/65=0.031,D/d=70/65=1.0

81、8,得</p><p><b>  ,</b></p><p>  又由第1章(23頁圖1.16)可得軸的材料的敏性系數(shù)為</p><p>  故有效應力集中系數(shù)為</p><p>  由第1章(24頁圖1.17)得尺寸系數(shù),扭轉尺寸系數(shù)。</p><p>  軸按磨削加工,由第1章(24頁圖1.

82、19)得表現(xiàn)質量系數(shù)為</p><p>  軸未經(jīng)表面強化處理,由第1章22頁公式(1.22)和(1.23)得綜合影響系數(shù)為: </p><p><b>  =2.8</b></p><p><b>  ==1.62</b></p><p>  等效系數(shù)為: </p><

83、;p><b>  取0.1</b></p><p><b>  取0.05</b></p><p>  于是,計算安全系數(shù)值,得</p><p><b>  S=</b></p><p>  遠大于S=1.5 </p><p><b&g

84、t;  所以它是安全的。</b></p><p> ?。?). 截面IV右側</p><p>  抗彎截面模量按表11.5中公式計算 </p><p>  W=0.1=0.1=34300</p><p><b>  抗扭截面模量 </b></p><p>  =0.2=0.2=68

85、600</p><p>  截面IV的右側的彎矩M為 </p><p>  截面Ⅳ上的扭矩為 =1108.69</p><p><b>  截面上的彎曲應力</b></p><p>  ,因為彎矩為對稱循環(huán),所以此處彎曲應力的應力幅σa=σMAX=σb=6.16MPa;平均彎曲應力σm=0 MPa</p>

86、<p><b>  截面上的扭轉切應力</b></p><p>  ==,因為扭轉切應力為脈動循環(huán),所以此處扭轉切應力的應力幅τa=0.5×τMAX=0.5×29.25=14.62MPa;平均扭轉切應力為τm=τa=14.62MPa</p><p><b>  過盈配合處的</b></p><p&

87、gt;  軸按磨削加工,由第三章得表現(xiàn)質量系數(shù)為</p><p>  軸未經(jīng)表面強化處理,由第1章得綜合系數(shù)為: </p><p><b>  =3.25</b></p><p><b>  ==2.62</b></p><p>  于是,計算截面右側的安全系數(shù)為</p><

88、p><b>  S=</b></p><p>  遠大于S=1.5 </p><p><b>  所以它是安全的。</b></p><p>  又因本傳動無大的瞬時過載及嚴重的應力循環(huán)對稱性,故可略去靜強度校核。</p><p>  5.4.7軸承的壽命計算</p><

89、p> ?。?)低速軸軸承壽命計算</p><p><b>  1)預期壽命</b></p><p>  從減速器的使用壽命期限考慮,軸承使用期限為8年(年工作日為250天)。</p><p>  預期壽命=8×250×16=32000h=3.2×h</p><p><b> 

90、 2)壽命驗算</b></p><p>  圖5-7 軸承的受力簡圖</p><p>  ①軸承所受的徑向載荷,</p><p><b>  ,</b></p><p><b>  ②當量動載荷和</b></p><p>  低速軸選用的軸承7012AC ,查表8

91、.6[1]得到=1.2</p><p>  已知,溫度系數(shù)=1(常溫)</p><p>  由表6-6[3]得到</p><p>  查表8.5[1]得到e=0.68, </p><p><b> ?、垓炈爿S承壽命</b></p><p>  因為>,所以按軸承2的受力驗算</p>

92、<p><b>  5.5×h></b></p><p>  所以所選軸承可滿足壽命要求。</p><p>  5.4.8鍵連接的選擇和計算</p><p> ?。?)低速軸齒輪的鍵聯(lián)接</p><p>  1) 選擇類型及尺寸</p><p>  根據(jù)d=70mm,L′=87

93、mm,選用A型,b×h=20×12,L=70mm</p><p><b>  2)鍵的強度校核</b></p><p>  ①鍵的工作長度l及鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k</p><p>  l=l-b=80-20=60mm</p><p>  k=0.5h=6mm</p><p>

94、;<b> ?、趶姸刃:?lt;/b></p><p>  此處,鍵、軸和輪轂的材料都是鋼,取120MPa</p><p>  9.997×10N·mm</p><p><b>  ﹤</b></p><p><b>  鍵安全合格</b></p>

95、<p> ?。?)低速軸聯(lián)軸器的鍵聯(lián)接</p><p><b>  1)選擇類型及尺寸</b></p><p>  根據(jù)d=65mm,L′=132mm,選用C型,b×h=20×12,L=90mm</p><p><b>  2)鍵的強度校核r</b></p><p> 

96、?、冁I的工作長度l及鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k</p><p>  l=L-b/2=120-10=110mm</p><p>  k=0.5h=6mm</p><p><b> ?、趶姸刃:?lt;/b></p><p>  此處,鍵、軸和輪轂的材料都是鋼,取110MPa</p><p>  20.06&

97、#215;N·mm</p><p>  5.5減數(shù)器的潤滑方式和密封類型的選擇</p><p>  5.5.1齒輪傳動的潤滑</p><p>  本設計采用油潤滑。潤滑方式為飛濺潤滑,并通過適當?shù)挠蜏蟻戆延鸵敫鱾€軸承中。</p><p><b>  1)齒輪的潤滑</b></p><p&g

98、t;  采用浸油潤滑,浸油高度為30-50mm。另外傳動件浸油中深度要求適當,要避免攪油損失太大,又要充分潤滑。油池應保持一定的深度和儲油量。兩級大齒輪直徑應 盡量相近,以便浸油深度相近。</p><p><b>  2)滾動軸承的潤滑</b></p><p>  滾動軸承宜開設油溝、飛濺潤滑。</p><p>  5.5.2潤滑油牌號選擇

99、</p><p>  由表7.1[3]得:閉式齒輪傳動潤滑油運動粘度為220mm/s</p><p>  選用L-CKC220潤滑油。</p><p><b>  5.5.3密封形式</b></p><p>  用凸緣式端蓋易于調整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇形密封圈實現(xiàn)密封。軸與軸承蓋之間用接觸式氈圈密封,型號根據(jù)軸段

100、選取</p><p><b>  第六章 設計總結</b></p><p>  通過本次二級減速器的設計,讓我對機械行業(yè)中產(chǎn)品的設計過程有了親身體會,同時體會到機械設計的過程是嚴謹?shù)姆止げ襟E,開放的設計思想,細致的計算驗證,反復推倒重來的過程,任何一個環(huán)節(jié)都不能疏漏,借鑒前人的經(jīng)驗技巧,參閱各種標準手冊,站在全局來設計產(chǎn)品。通過本次設計過程,我更認識了自己的不足,一個

101、產(chǎn)品的設計需要方方面面的知識,經(jīng)驗,技巧作為基礎,這也是我一個身為機械設計學生的執(zhí)著追求。</p><p><b>  致謝</b></p><p>  非常感謝*老師在課程設計過程中對我的指導,也感謝在設計過程中所有給過我?guī)椭椭v解的同學,非常感謝你們!</p><p><b>  參考資料</b></p>

102、<p><b>  參考文獻</b></p><p>  楊明忠、朱家誠主編.機械設計[M].武漢理工大學出版社,2006;</p><p><b>  1-284.</b></p><p>  濮良貴、紀名剛主編.機械設計.8版.高等教育出版社,2006.5;22-408</p><p&g

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