機械設(shè)計課程設(shè)計--設(shè)計用于帶速傳輸機的傳動裝置

1、<p>　　第一章 設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　1.1 設(shè)計題目</b></p><p>　　設(shè)計用于帶速傳輸機的傳動裝置。</p><p>　　1.2 工作原理及已知條件</p><p>　　工作原理:工作傳動裝置如下圖所示：</p><p>　　設(shè)計數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力

2、F=2900N</p><p>　　運輸帶工作速度=1.0m/s</p><p>　　卷筒直徑D=410mm</p><p>　　工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時輕微沖擊，灰塵較少；</p><p>　　運輸帶速度允許誤差±5%；</p><p>　　兩班制工作，使用期5年</p><p&g

3、t;　　(卷筒支承及卷筒與運輸帶間的摩擦影響在運輸帶工作拉力F中已考慮)。</p><p>　　加工條件：批量生產(chǎn)，中等規(guī)模機械廠，可加工7～8級齒輪。</p><p>　　設(shè)計工作量：1.減速器裝配圖1張；</p><p>　　2.零件圖1～3張；</p><p><b>　　3.設(shè)計說明書</b></p>

4、<p><b>　　1.3 原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　第二章 傳動方案選擇</p><p>　　2.1 傳動方案的選擇</p><p>　　該工作機采用的是原動機為Y系列三相籠型異步電動機，三相籠型異步電動機是一般用途的全封閉自扇冷式電動機，電壓380 V，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉、維護方便；另外其傳動功率大，

5、傳動轉(zhuǎn)矩也比較大，噪聲小，在室內(nèi)使用比較環(huán)保。</p><p>　　因為三相電動機及輸送帶工作時都有輕微振動，所以采用彈性聯(lián)軸器能緩沖各吸振作用，以減少振動帶來的不必要的機械損耗。</p><p>　　總而言之，此工作機屬于小功率、載荷變化不大的工作機，其各部分零件的標準化程度高，設(shè)計與維護及維修成本低；結(jié)構(gòu)較為簡單，傳動的效率比較高，適應(yīng)工作條件能力強，可靠性高，能滿足設(shè)計任務(wù)中要求的設(shè)

6、計條件及環(huán)境。</p><p>　　第三章 選擇電動機的選擇，確定傳動方案及計算運動參數(shù)</p><p>　　3.1 電動機的選擇</p><p>　?。?）選擇電動機的類型</p><p>　　按工作要求和條件選取Y系列,一般用途全封閉自扇冷鼠籠式三相異步電動機。</p><p>　　3.2 選擇電動機容量<

7、/p><p>　　（1）工作機各傳動部件的傳動效率及總效率(根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》表2.3選取相關(guān)的效率)：</p><p><b>　　×</b></p><p>　　其中：為聯(lián)軸器的效率，為0.995；為每對滾動軸承軸承的效率，為0.99， 渦輪蝸桿的傳動效率效率為0.8；其中為卷筒的傳遞效率，為0.

8、96.</p><p>　　所以減速機構(gòu)的總效率：</p><p>　　=0.99×0.99×0.96×0.99×0.8=0.75</p><p>　?。?）選擇電動機的功率</p><p>　　所選電動機的額定功率應(yīng)該等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機的正常工作，或使電動機

9、長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成電能浪費。</p><p>　　電動機所需的功率 ：</p><p>　　式中：—工作機要求的電動機輸出功率，單位為：KW；</p><p>　　—電動機至工作機之間傳動裝置的總效率；</p><p>　　—工作機所需輸入功率，單位為：KW；</p>

10、<p><b>　　輸送機所需的功率:</b></p><p>　?。?000=2900×1.0／（1000×0.75）=3.87kW;</p><p>　　查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表2.1，選取Y112M—2電動機，其主要參數(shù)如下:</p><p><b>　　3.3 方案選擇</b><

11、;/p><p>　　根據(jù)傳動裝置的工作特性和對它的工作要求并查閱資料《機械設(shè)計課程設(shè)計》，可選擇單級渦輪蝸桿閉式減速器傳動方案，如圖3.1示的傳傳動示意圖。</p><p>　　3.4 傳動比的選擇</p><p>　?。?） 總的傳動比：</p><p>　　運輸及驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)速：</p><p>　　=60=46.6r/

12、min</p><p><b>　　總傳動比：</b></p><p>　　由參考文獻《機械設(shè)計課程設(shè)計》可知，單級渦輪蝸桿減速器一般傳動比的范圍為7~40，所以所計算的傳動比在合理的范圍內(nèi)，即傳動比合理可用。</p><p>　　第四章 傳動裝置的運動及動力參數(shù)的計算</p><p>　　4.1 各軸轉(zhuǎn)速計算<

13、/p><p>　?。?）實際總傳動比及各級傳動比配置：</p><p>　　由于是蝸桿傳動，傳動比都集中在蝸桿上，其他不分配傳動比。則總傳動比: =960／46.6=20.6 </p><p><b>　?。?）各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　蝸桿軸轉(zhuǎn)速：因為和電動機用聯(lián)軸器連在一起，故其轉(zhuǎn)速等于電動機轉(zhuǎn)速，則

14、： =960r/min</p><p>　　蝸輪軸轉(zhuǎn)速：由于和工作機用聯(lián)軸器相連在一起，其轉(zhuǎn)速等于工作機主軸轉(zhuǎn)速，則：</p><p>　　=52.52r/min</p><p>　　4.2 各軸輸入功率計算</p><p>　　按電動機額定功率計算各軸的輸入功率，設(shè)為蝸桿軸的輸入功率，為渦輪軸的輸入功率，為工作幾周的輸入功率</p&

15、gt;<p><b>　　蝸桿軸功率: </b></p><p><b>　　蝸輪軸功率：</b></p><p><b>　　卷筒軸功率：</b></p><p>　　4.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩計算</p><p><b>　　電動機軸轉(zhuǎn)矩：</b&g

16、t;</p><p><b>　　蝸桿軸轉(zhuǎn)矩： </b></p><p><b>　　蝸輪軸轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　卷筒軸轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　表4-1 各軸動力參數(shù)表</p><p>　　第五章 渦輪蝸桿的尺寸設(shè)計

17、</p><p>　　5.1 選擇蝸桿類型</p><p>　　根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）。</p><p><b>　　5.2 材料選擇</b></p><p>　　考慮到蝸桿傳動的功率不大，速度中等，故蝸桿采用45剛；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45～

18、55HRC；蝸輪選用鑄錫磷青銅（ZCuSn10P1）,金屬模鑄造；為了節(jié)約貴重有色金屬，僅齒圈用青銅鑄造，而輪芯用灰鑄鐵（HT100）制造。</p><p>　　5.3 按齒面接觸強度設(shè)計</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿蝸輪的設(shè)計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行計算，再校核齒根彎曲疲勞強度。由《機械設(shè)計》式（11-12）則傳動中心距為：</p><p><b&

19、gt;　?。?）確定輪上轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　按=:2，效率為0.8，則 </p><p>　?。?）確定載荷系數(shù)K </p><p>　　因工作是有輕微振動，故取載荷分布不均勻系數(shù)，由《機械設(shè)計》表11-5選取使用系數(shù)，由于轉(zhuǎn)速不是很高，沖擊不大，可選取動載荷系數(shù)，則 K==1×1.05&

20、#215;1≈1.05</p><p>　?。?）確定彈性影響系數(shù)</p><p>　　因為選用的是錫磷青銅（ZCuSn10P1）的蝸輪和45剛蝸桿相配，故</p><p><b>　?。?）確定接觸系數(shù)</b></p><p>　　先假設(shè)蝸桿分度遠直徑和傳動中心距的比值為=0.35，從《機械設(shè)計》圖11-18中查得=2

21、.9</p><p>　?。?）確定許用接觸應(yīng)力[]H</p><p>　　根據(jù)蝸輪材料為錫磷青銅（ZCuSn10P1），金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度＞45HRC，可從《機械設(shè)計》表11-7查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 =268MPa。</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60=60146.6（5）=6.72</p><p>　　壽命系數(shù) =，

22、則</p><p>　　==0.7881268=211.2108MPa</p><p><b>　?。?）計算中心距</b></p><p><b>　　a=</b></p><p>　　取中心距a=160mm，因為=20.6，故從表11-2中選取模數(shù)m=6.3 mm，蝸桿分度圓直

23、徑d1=63mm，這時d1/a=0.393，從《機械設(shè)計》圖11-18中可查得=2.76<，因此以上計算結(jié)果可用。</p><p>　　5.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸</p><p><b>　　蝸桿</b></p><p><b>　　蝸桿頭數(shù)：</b></p><p><b&

24、gt;　　軸向齒距：；</b></p><p>　　直徑系數(shù)：q=10.00；</p><p>　　齒頂圓直徑：=63+1×2×6.3=75.6mm；</p><p>　　齒根圓直徑：=63-2×（1×6.3+0.25）=49.9mm；</p><p>　　分度圓導程角：=（右旋）</

25、p><p>　　軸向齒厚：=19.792÷2=9.891mm。</p><p><b>　　蝸輪</b></p><p><b>　　蝸輪齒數(shù)：=41；</b></p><p>　　變位系數(shù)=-0.1032；</p><p>　　驗算傳動比：==20.5，這時傳動誤差為

26、是允許的。</p><p>　　渦輪螺旋角：（右旋）</p><p><b>　　蝸輪分度圓直徑：；</b></p><p>　　蝸輪喉圓直徑：=+=258.3+2（1-0.1032）6.3=269.6mm；</p><p>　　蝸輪齒根圓直徑：=+=258.3-2（1+0.25+0.1032）6.3=243.85mm；

27、</p><p>　　蝸輪咽喉母圓半徑：=a-=25.2</p><p>　　蝸輪輪緣寬度： 取b=50mm。 而且取中心輪轂寬度為100mm。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　5.5 校核齒根彎曲疲勞強度</p><p><b>　　當量齒數(shù)：</b></p><p><b>

28、　　=</b></p><p>　　根據(jù)=-0.1032，=84.059，從《機械設(shè)計》圖11-19中可查得齒形系數(shù)2.52 </p><p><b>　　螺旋系數(shù)=</b></p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力 =</b></p><p>　　從表11-8中查得由ZCuSn10P1

29、制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力=56MPa</p><p><b>　　壽命系數(shù)：</b></p><p>　　==560.626=35.056MPa</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　==</b></p><p>　

30、　因為=23.48MPa=56MPa,彎曲強度校核滿足要求。</p><p><b>　　5.6 驗算效率</b></p><p>　　已知=11.31°，=，與相對滑移速度有關(guān)</p><p>　　從《機械設(shè)計》表11-18中用插值法查得=0.0271，=1.54756°代入上式得</p><p>

31、　　。大于原估計值，因此不用重算。</p><p><b>　　5.7 熱平衡計算</b></p><p>　　（1）估算散熱面積A</p><p><b>　　A=</b></p><p>　?。?）驗算油的工作溫度ti</p><p><b>　　室溫：通常取。

32、</b></p><p>　　散熱系數(shù)=：取Ks=17.5 W/(㎡·℃)；</p><p><b>　　嚙合效率；</b></p><p>　　軸承效率0.98~0.99，取軸承效率 2=0.99；</p><p>　　攪油效率0.94~0.99，攪油效率3=0.98；</p>&l

33、t;p><b>　　所以：</b></p><p>　　=1×2×3=0.88×0.99×0.98=0.85</p><p><b>　?。?0℃</b></p><p>　　故油溫未超過限度，安全可用</p><p>　　5.8 精度等級公差和表面粗糙

34、度的確定</p><p>　　考慮到所涉及的蝸桿傳動是動力傳動，屬于機械減速器。從GB/10089-1988圓柱蝸桿，蝸桿精度中選擇8級精度，側(cè)隙種類為f,標注為8f, GB/T 10089-1988。蝸桿與軸做成一體，即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式，與鑄造貼心采用H7/r6配合，并加軸肩和螺釘固定（螺釘選用6個）。</p><p>　　第六章 軸的設(shè)計計算及校核</p><

35、;p>　　6.1 蝸桿軸的設(shè)計</p><p>　　由于蝸桿的直徑很小，可以將蝸桿和渦輪軸做成一體，機渦輪軸的形式。</p><p>　　（1）選擇軸的材料及熱處理</p><p>　　考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動裝置，軸主要向蝸輪傳遞轉(zhuǎn)矩，其傳遞的功率不大，對其重量和尺寸無特殊要求，故渦輪和蝸桿軸的材料均可選擇常用的45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查《機械設(shè)計

36、》（表15-1）硬度HBS=217 ~ 255Mpa，強度極限=640 Mpa，=355Mpa，=275Mpa，=155Mpa，b=60Mpa。</p><p>　?。?）求蝸桿軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由第3章可知 ，，。</p><p>　　（3）求作用在蝸桿上的力</p><p>　　因已知蝸桿的分度圓直徑為63mm，

37、則</p><p><b>　　切向力: </b></p><p><b>　　軸向力: </b></p><p><b>　　徑向力: </b></p><p>　?。?）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　查《機械設(shè)計》（表15-3）先初步校核

38、估算軸的最小直徑，取A。=120</p><p>　　軸的最小直徑為，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計》表14—1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，取=1.5。所以：</p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查找標準GB/T5104—2003手冊或《機械設(shè)計課程設(shè)計》（周元康,

39、 林昌華 張海兵 主編）表6.9，選用TL5彈性套柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為125Nm，半聯(lián)軸器的孔徑取30mm，半聯(lián)軸器的長度L為62mm,與軸配合長度為L1=44mm 。故可取軸的KL段的直徑為mm,軸段長度為LKL=42mm</p><p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　[1]擬定裝配方案</b>&l

40、t;/p><p>　　蝸桿直接和軸加工成一體，左軸承及軸承端蓋從左面裝，右軸承及右軸承端蓋從右面裝，最小端裝聯(lián)軸器。</p><p>　　[2]根據(jù)軸向定位要求確定各段的直徑及部分長度</p><p>　　1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，KL軸段左端需制出一軸肩來定位半聯(lián)軸器，根據(jù)定位軸間的高度要求。故取=34mm，且為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，

41、故可取=42mm。</p><p>　　2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向和軸向力的作用，故可選用角接觸球軸承。</p><p>　　由已知條件知道工作時間是5年，每天兩班制工作，根據(jù)規(guī)定，每年按300天計算，則額定工作壽命為</p><p>　　考慮最不利的情況，單個軸承所受的徑向力為</p><p>　　向心軸承只承受徑向載荷時：

42、 </p><p>　　有《機械設(shè)計》式13—6知基本額定靜載荷為</p><p>　　查《機械設(shè)計》表13—4,13—6可得： </p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　再結(jié)合=34以及渦輪蝸桿考慮要使用套杯及兩個相同軸承在同一端且外圈窄邊相對的選擇條件，從《機械設(shè)計課程設(shè)計》中查表

43、5.10?？扇≥S承的型號為:7208C(兩個)和7308C（一個）</p><p>　　所以mm ；由于AB段是要裝兩個7208C的軸承，且中間要加一個間隔環(huán)來分開兩個軸承，且在左端要用一個軸端螺釘來固定軸端也可固定軸承，故可取AB段的長度為=35mm，再取IJ段可以適當?shù)娜〉帽?308C的寬度略大mm即可，且要考慮添加一個濺油輪來潤滑，在HI段與IJ段之間要添加一個非定位軸肩，根據(jù)非定位軸間的高度要求mm ，和

44、要增加鍵的條件（尺寸要增大（）d），而且濺油輪的輪轂長度要比HI軸段長度略長，故可取=26mm。由于非定位軸肩的要求可取mm,因為對稱的關(guān)系，故mm ；再由于GH是一段定位軸肩，故可根據(jù)定位軸肩的要求取mm ；同樣的由于對稱的關(guān)系可取mm ；由于蝸桿的齒根圓直徑是49.9mm ，故可以取BC、DE、FG、HI這四段的各段徑向尺寸相同均為44mm；且蝸桿軸的蝸桿部分的徑向尺寸為蝸桿的分度圓直徑，即mm 。因此各軸段的徑向尺寸基本確定。&l

45、t;/p><p>　　各段的徑向數(shù)據(jù)如下表所示：</p><p>　　[3]軸上零件的周向定位</p><p>　　為了保證良好的對中性，與軸承內(nèi)圈配合軸徑選用H7/m6配合，軸承外圈與套杯采用H7/k6的配合。</p><p>　　聯(lián)軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表6.1， 鍵的型號為鍵寬b鍵高h =108(摘自GB/T

46、1095-79,1990年確認),根據(jù)聯(lián)軸器配合軸段長度為42mm，則鍵的長度可取36,mm ；</p><p>　　兩個濺油輪出同樣選用普通A型平鍵定位，由于兩個兩個濺油輪處軸段徑向尺寸相同，故這兩段處用于周向定位的鍵的鍵長與鍵寬可以相同，只是鍵長不同，故可以取，長度分別為36mm和20mm 。</p><p>　　[4]軸上倒角與圓角</p><p>　　為保證

47、7208C和7308C軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊的推薦，取軸環(huán)圓角半徑為1.5mm。其他軸肩圓角半徑均為2mm。根據(jù)標準《機械設(shè)計》（表15-2），軸的左右端倒角均為。</p><p>　　6.2 渦輪軸的設(shè)計</p><p><b>　?。?）蝸輪軸的設(shè)計</b></p><p>　?。?）求作用在蝸輪上的力</p&g

48、t;<p>　　已知蝸輪的分度圓直徑為==6.3×41=258.3mm</p><p><b>　　所以得：</b></p><p><b>　　圓周力：==</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p><b>　　徑

49、向力：</b></p><p>　?。?）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為45剛，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機械設(shè)計》式15-2，取A。=120，于是得：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　因為輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器的，即聯(lián)軸器的直徑為mm ，故需同時選取聯(lián)軸器的

50、型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計》表14—1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，取=1.5。所以：</p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查找標準GB/T5104—2003手冊或《機械設(shè)計課程設(shè)計》（周元康, 林昌華 張海兵 主編）表6.9，選用HL5彈性套柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm，半聯(lián)軸器的孔徑取50mm，半聯(lián)軸器的長度L為112mm,與

51、軸配合長度為L1=84mm 。故可取軸的HI段的直徑為mm ,軸段長度為LHI=82mm 。</p><p><b>　　（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　[1]擬定裝配方案</b></p><p>　　蝸輪和軸用鍵連接成一體，左軸承及軸承端蓋從左面裝，右軸承及右軸承端蓋從右面裝，最小端裝聯(lián)軸器。&l

52、t;/p><p>　　[2]根據(jù)軸向定位要求確定各段的直徑及部分長度</p><p>　　1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，HI軸段左端需制出一軸肩來定位半聯(lián)軸器，根據(jù)定位軸間的高度要求。故取=57mm，且為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故可取=82mm。</p><p>　　2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向和軸向力的作用，故可選用角接觸球軸承

53、。</p><p>　　由已知條件知道工作時間是5年，每天兩班制工作，根據(jù)規(guī)定，每年按300天計算，則額定工作壽命為</p><p>　　考慮最不利的情況，單個軸承所受的徑向力為</p><p>　　向心軸承只承受徑向載荷時： </p><p>　　有《機械設(shè)計》式13—6知基本額定靜載荷為</p><p>　　

54、查《機械設(shè)計》表13—4,13—6可得： </p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　結(jié)合GH軸段的直徑是57mm以及計算得到的基本額定靜載荷。從《機械設(shè)計課程設(shè)計》中查表5.10。可取軸承的型號為:7212C(兩個)</p><p>　　所以mm ；由于AB段是要裝一個7212C的軸承，在左端要用一個軸端螺釘來固

55、定軸端也可固定軸承，故可取AB段的長度為=21mm，再取FG段可以適當?shù)娜〉帽?212C的寬度略大mm即可，且要考慮添加一個套筒或是添加一個彈性擋圈來實現(xiàn)渦輪的軸向定位，在EF段與FG段之間要添加一個非定位軸肩（套筒定位時）或者是添加一個定位軸肩（彈性擋圈定位渦輪），根據(jù)非定位軸間的高度要求mm 或者定位軸肩高度，考慮到套筒定位的距離較短，不宜進行長距離定位，所以這里選用彈性擋圈進行渦輪的軸向定位，在考慮渦輪要增加鍵的條件（尺寸要增大（

56、）d），故根據(jù)軸肩的要求取mm和mm，而且渦輪的輪轂長度要比DE軸段長度略長，故可取mm。再根據(jù)渦輪的左端面的軸向定位，可在渦輪左端制出一定位軸肩，要求同前所述的定位軸肩要求一樣，所以可取mm ；由于對稱的關(guān)系可取BC、EF段的徑向尺寸相同，即mm 。因此各軸段的徑向尺寸基本確定。</p><p><b>　　各段的徑向數(shù)據(jù):</b></p><p>　　[3]軸上零

57、件的周向定位</p><p>　　為了保證良好的對中性，與軸承內(nèi)圈配合軸徑選用H7/k6配合，軸承與軸承座孔采用H7/f8 的配合。</p><p>　　聯(lián)軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表6.1， 鍵的型號為鍵寬b鍵高h =1610(摘自GB/T 1095-79,1990年確認),根據(jù)聯(lián)軸器配合軸段長度為84mm，則鍵的長度可取82mm ；</p>&l

58、t;p>　　渦輪采用普通A型平鍵，故可以取，根據(jù)這段軸的長度為90mm ，可以取鍵長為80mm 。</p><p>　　[4]軸上倒角與圓角</p><p>　　為保證7212C軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊的推薦，取軸環(huán)圓角半徑為1.5mm。其他軸肩圓角半徑均為2mm。根據(jù)標準《機械設(shè)計》（表15-2），軸的左右端倒角均為。</p><p>&

59、lt;b>　　繪制草圖</b></p><p><b>　　8.1 草圖的繪制</b></p><p>　　8.2 根據(jù)草圖的繪制初步確定出軸的長度尺寸，分別是：</p><p>　　（1）蝸桿軸的尺寸：</p><p><b>　?。?）渦輪軸的尺寸</b></p>

60、<p><b>　　8.3 軸的校核</b></p><p>　?。?）按彎扭合成校核高速軸(蝸桿軸)的強度</p><p>　　在確定軸承支點位置時，查《機械設(shè)計手冊》得7308C角接觸球軸承的a=18.5mm，由查《機械設(shè)計》（圖15-23）=l/3因此，做出簡支梁的軸的跨距為280mm。</p><p><b>　　

61、切向力： </b></p><p><b>　　軸向力： </b></p><p><b>　　徑向力： </b></p><p>　?、?繪出軸的計算簡圖 5-2(a)圖</p><p>　　② 繪制垂直面彎矩圖 5-2(b)圖</p><p><b>

62、;　　軸承支反力：</b></p><p><b>　　計算彎矩：</b></p><p><b>　　截面C右側(cè)彎矩:</b></p><p><b>　　截面C左側(cè)彎矩:</b></p><p>　?、劾L制水平面彎矩圖 5-2(c)圖</p>&l

63、t;p><b>　　軸承支反力:</b></p><p><b>　　截面C左側(cè)彎矩： </b></p><p><b>　　截面C右側(cè)彎矩：</b></p><p>　?、?繪制合成彎矩圖 5-2(d)圖</p><p>　　⑤ 繪制轉(zhuǎn)矩圖 5-2(e)圖</p&

64、gt;<p><b>　　N.m</b></p><p><b>　　⑥計算當量彎矩</b></p><p>　　轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取0.6，截面C處的當量彎矩為：</p><p>　?、?校核危險截面C的強度</p><p><b>　　＜，安全。</

65、b></p><p>　　校核的彎矩和扭矩圖：</p><p>　　（2） 按彎扭合成校核低速軸（蝸輪軸）的強度</p><p>　　在確定軸承支點位置時，查《機械設(shè)計手冊》得7212C角接觸球軸承的a=22.4mm，由查《機械設(shè)計》（圖15-23）=l/3因此，做出簡支梁的軸的跨距為312mm。</p><p><b>　　

66、切向力 </b></p><p><b>　　軸向力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p>　?、?繪出軸的計算簡圖 5-2(a)圖</p><p>　?、?繪制垂直面彎矩圖 5-2(b)圖</p><p><b>　　

67、軸承支反力：</b></p><p><b>　　計算彎矩：</b></p><p><b>　　截面C右側(cè)彎矩：</b></p><p><b>　　截面C左側(cè)彎矩：</b></p><p>　?、劾L制水平面彎矩圖 5-2(c)圖</p><p

68、><b>　　軸承支反力：</b></p><p><b>　　截面C左側(cè)彎矩 ：</b></p><p><b>　　截面C右側(cè)彎矩：</b></p><p>　?、?繪制合成彎矩圖 5-2(d)圖</p><p>　?、?繪制轉(zhuǎn)矩圖 5-2(e)圖</p>

69、<p><b>　?、抻嬎惝斄繌澗?lt;/b></p><p>　　轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取0.6，截面C處的當量彎矩為：</p><p>　　⑦ 校核危險截面C的強度</p><p><b>　?。?，安全。</b></p><p>　　第九章. 箱體的設(shè)計</p>

70、<p>　　9.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　參考機械設(shè)計手冊V5m/s，采用下置剖分式蝸桿減速器。</p><p>　　9.2箱體的材料及制造方法：選用鑄鐵HT100，砂型鑄造。</p><p>　　9.3鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系</p><p>　　表9-1 鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)</p>

71、<p>　　表9-2 凸臺及凸緣的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　第十章．軸承等相關(guān)標準件的選擇</p><p>　　10.1 軸承的選擇</p><p>　　（1）減速器軸承選取</p><p>　　高速軸選用 7208C和7308AC；低速軸選用 7212C。</p><p>　　表7-1 減速器各軸

72、所用軸承代號及尺寸</p><p>　?。?）高速級軸承壽命驗算</p><p>　　1）預(yù)期壽命（一年按300天工作日計算）</p><p>　　要求使用壽命L=小時</p><p><b>　　2）壽命計算</b></p><p>　　高速軸使用7208C和7208AC型角接觸球軸承</

73、p><p>　　7208C:，，，=38.5KN，=28.5KN</p><p>　　7308AC:，，.2，=36.8KN，=27.2KN</p><p>　　其中：軸頸d=40mm，轉(zhuǎn)速n1=960r/mi。</p><p>　　由于如圖所示的軸的結(jié)構(gòu)，軸的左端是安裝單個軸承，而右端由于套杯的作用，且要安裝兩個軸承，經(jīng)過受力分析，單個軸承端所

74、受的力較大，且軸承的安裝結(jié)構(gòu)為一端游動，一端固定支撐的。單個軸承的（即7308AC）那端所受的力大，所以校核取這個位置校核即可</p><p>　　徑向載荷 Fr=1820,53N，軸向載荷 Fa=5001.86N。確定e的值： 查表16-12得7208AC的e=0.68。</p><p>　　由于B端軸承相對于A端軸承受載較大，所以要對B段進行校核， 查《機械設(shè)計》表13-5得，X=0.

75、41,Y=0.87。</p><p>　　由《機械設(shè)計》式13-8a得</p><p><b>　　N</b></p><p>　　即將軸承在受徑向載荷和軸向載荷時的壽命轉(zhuǎn)化為只承受純徑向載荷時的壽命，根據(jù)《機械設(shè)計》式13-5，有</p><p><b>　　=</b></p>&l

76、t;p>　　求得的值遠大于預(yù)期壽命24000h，所以這個減速器的高速軸正常使用，工作5年不需要更換換軸承。</p><p>　　由于高速軸滿足，故低速軸無需在進行校核，軸承一定可以滿足檢核條件。</p><p>　　10.2 聯(lián)軸器的選擇</p><p>　?。?）輸入軸聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　查《機械設(shè)計》（表15-3）初估

77、軸的最小直徑，取A。=120，</p><p><b>　　。</b></p><p>　　輸入軸通過聯(lián)軸器與電動機相連的，所以軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器，為了使所選的軸直徑d與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計》表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取=1.5，則：</p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于

78、聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》（表6—9），選用TL5(JB3044 GB/T4323-84)彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為125Nm，半聯(lián)軸器的孔徑d=30mm，孔長度L=62mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=44mm。</p><p>　?。?）輸出軸聯(lián)軸器的確定</p><p>　　同理，查《機械設(shè)計》（表15-3）初估軸的最小直徑，取A。=120，于是得 &l

79、t;/p><p><b>　　。</b></p><p>　　輸出軸通過聯(lián)軸器與電動機相連的，所以軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器，為了使所選的軸直徑d與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計》表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取=1.5，則：</p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查《機械設(shè)計

80、課程設(shè)計》（表6—8），選用HL4（JB42*84 GB5014-85）彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm，半聯(lián)軸器的孔徑d=50mm，孔長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84mm。</p><p>　　10.3 螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇</p><p>　　考慮到減速器的工作條件，后續(xù)箱體附件的結(jié)構(gòu)，以及其他因素的影響選用：</p><p>

81、　　螺栓GB/T5780-2000 M616 數(shù)量為4個；GB/T 5780-2000 M1040 數(shù)量為12個；GB/T 5780-2000 M14140 數(shù)量為4個；GB/T 5780-2000 M1880 數(shù)量為4個。</p><p>　　螺母GB/T 41-2000 M14 數(shù)量為4個；GB/T 41-2000 M10 數(shù)量為4個。</p><p>　　螺釘M82JB/ZQ44

82、50-86 數(shù)量為1個</p><p>　　10.4 銷，墊圈墊片的選擇</p><p>　　選用銷GB117-86，A630,數(shù)量為1個；選用墊圈GB93-87,數(shù)量為9個；選用毛氈密封圈2個；選用橡膠密封圈2個，選用08F調(diào)整墊片 3個。</p><p>　　10.5 鍵的選擇和強度校核</p><p>　?。?）高速軸鍵聯(lián)接的選擇和強度

83、校核</p><p>　　高速軸采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，因此無需采用鍵聯(lián)接，在濺油輪出采用鍵連接，由于受力小，不會造成損傷，只是用來潤滑的作用 ，油的阻力小，故不需校核，也可肯定此處的安全，所用的兩個鍵分別是</p><p>　?。?）低速軸與蝸輪聯(lián)接用鍵的選擇和強度校核</p><p>　　選用普通平鍵（A型）</p><p>　　按低速軸裝蝸輪處

84、的軸徑d=76mm，以及輪轂長 =100mm，查《機械設(shè)計》表6-1，選用鍵22×14 GB1096—79，鍵長90mm。</p><p><b>　　強度校核</b></p><p>　　鍵材料選用45鋼，查表知，鍵的工作長度mm，mm，按公式的擠壓應(yīng)力</p><p>　　，小于，故鍵的聯(lián)接的強度是足夠的。</p>

85、<p>　　同理可以證明聯(lián)軸器處裝鍵也滿足強度要求</p><p>　　有關(guān)其他的標準件，常用件，專用件，詳見后續(xù)裝配圖。</p><p>　　第十一章 減速器結(jié)構(gòu)與潤滑等概要說明</p><p>　　在以上設(shè)計選擇的基礎(chǔ)上，對該減速器的結(jié)構(gòu)，減速器箱體的結(jié)構(gòu)，軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸，減速器的潤滑與密封，減速器的附件作一簡要的闡述。</p>&

86、lt;p>　　11.1 減速器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　本課題所設(shè)計的減速器，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)計是在參照裝配圖的基礎(chǔ)上完成的，該項減速器主要由傳動零件（蝸輪蝸桿），軸和軸承，聯(lián)結(jié)零件（鍵，銷，螺栓，螺母等）。箱體和附屬部件以及潤滑和密封裝置等組成。</p><p>　　該減速器箱體采用鑄造的剖分式結(jié)構(gòu)形式，具體結(jié)構(gòu)詳見裝配圖。</p><p>　　11.2 速器

87、的潤滑</p><p>　　蝸輪傳動部分采用浸油潤滑, 查《機械設(shè)計課程設(shè)計》，潤滑油的粘度為118cSt（100°C）。軸承采用脂潤滑，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》潤滑脂的牌號為ZL-2。</p><p>　　蝸輪圓周速度v<5m/s所以采用浸油潤滑；軸承采用脂潤滑。浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑，傳動件浸入油

88、中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計的減速器的合適浸油深度H1 對于蝸桿下置一般為（0.75 1）個齒高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承下方滾動體中心，取浸油深度H1為10mm。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱，取油池深度H2≥3050mm。換油時間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊選擇L-CKB 150號工業(yè)齒輪潤滑油。</p><p><b>　　11.3 密封<

89、;/b></p><p>　　減速器需要密封的部位很多，有軸伸出處、軸承內(nèi)側(cè)、箱體接合面和軸承蓋、窺視孔和放油的接合面等處。</p><p>　　（1）軸伸出處的密封</p><p>　　作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質(zhì)、水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、安裝方便、但對軸頸接

90、觸的磨損較嚴重，因而工耗大，氈圈壽命短。</p><p>　　（2）軸承內(nèi)側(cè)的密封</p><p>　　該密封處選用擋油環(huán)密封，其作用用于脂潤滑的軸承，防止過多的油進入軸承內(nèi)，破壞脂的潤滑效果。</p><p>　　（3）箱蓋與箱座接合面的密封的接合面上涂上密封膠。</p><p>　　11.4 附件的設(shè)計</p><p&

91、gt;　?。?）窺視孔蓋和窺視孔</p><p>　　為了檢查傳動件的嚙合、潤滑、接觸斑點、齒側(cè)間隙及向箱內(nèi)注油等，在箱蓋頂部設(shè)置便于觀察傳動件嚙合的位置并且有足夠大的窺視孔，箱體上窺視孔處應(yīng)凸出一塊，以便加工出與孔蓋的接觸面。</p><p>　?。?）排油孔、放油油塞、通氣器、油標</p><p>　　為了換油及清洗箱體時排出油污，在箱座底部設(shè)有排油孔，并在其附

92、近做出一小凹坑，以便攻絲及油污的匯集和排放，平時排油孔用油塞及封油墊封住。本設(shè)計中采用螺塞M10×1 。</p><p>　　為了檢查減速器內(nèi)的油面高度，應(yīng)在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位設(shè)置油標。</p><p><b>　?。?）吊耳和吊鉤</b></p><p>　　為了拆卸及搬運減速器，應(yīng)在箱蓋上鑄出吊耳環(huán)，并在箱座上鑄出吊鉤

93、，吊鉤和吊耳的尺寸可以根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》表7.27確定，并根據(jù)具體情況加以修改。</p><p>　　第十二章 設(shè)計小結(jié)</p><p>　　通過將近一個月的努力，我終于完成了單級蝸桿減速器的設(shè)計，我覺得自己受益匪淺。</p><p>　　機械設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計課程的一個重要環(huán)節(jié)，它可以讓我們進一步鞏固和加深學生所學的理論知識，通過設(shè)計把機械設(shè)計及其他有

94、關(guān)先修課程（如機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理等）中所獲得的理論知識在設(shè)計實踐中加以綜合運用，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結(jié)合起來。而且，本次設(shè)計是我們學生首次進行完整綜合的機械設(shè)計，比上學期的機械原理課程設(shè)計更加的有意義，它讓我樹立了正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)了我對機械工程設(shè)計的獨立工作能力；讓我知道在設(shè)計時的思考問題的多樣性，全面性，讓我具有了初步的機構(gòu)選型與組合和確定傳動方案的能力；讓我具有了初步查閱相關(guān)資料和注意相關(guān)細節(jié)的能力，為

95、我今后的設(shè)計工作打了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　通過本次課程設(shè)計，還提高了我的計算和制圖能力；我能夠比較熟悉地運用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范；熟悉有關(guān)的國家標準和行業(yè)標準（如GB、JB等），以及鞏固和加強了我對CAD制圖軟件的認識和操作技能，獲得了一個工程技術(shù)人員在機械設(shè)計方面所必須具備的基本技能訓練。</p><p>　　在自己這個過程中碰到問題時，我總是覺得不對的地

96、方我就會在老師來知道失去詢問，請教，老師也是會不厭其煩的給我解答，這使我受益不淺，在繪制草圖時，我碰到了很多的問題，看著那些自己不知怎么下手的尺寸我·剛開始都是一籌莫展，不知從何下手，甚是頭疼呢！可是經(jīng)過老師的指導，我總與明白原來那些尺寸都是有理有據(jù)，都是由相關(guān)的數(shù)據(jù)去支配，這才是真的工科學生 應(yīng)該追求的方式，每一步都是要行之有據(jù)，做之有理，不能夠憑空得來，這是個很好的過程，在這次課程設(shè)計過程中每碰到問題，都能夠得到相應(yīng)的解答

97、，這才是關(guān)鍵所在，也是這次課程設(shè)計最值得回味之處。這不禁告訴我：每一個設(shè)計的完成，都是要有理由據(jù)，要有嚴謹?shù)乃季S，認真的態(tài)度，踏實的作風，這樣你的設(shè)計的產(chǎn)品才能夠是你自己有足夠的信心去告訴他人。這點為我即將來到的畢業(yè)設(shè)計提了一個很好的醒！</p><p>　　最終，當一份比較完整的課程設(shè)計完成的時候，我的內(nèi)心的喜悅是無法用文字來表達的。經(jīng)過了幾天以來日日夜夜的計算與繪圖和在電腦前編輯排版說明書，不斷地修改、更正，

98、勤于詢問老師自己的盲點，自己所想到的和自己想不到都會在老師提醒或是同學指出時再次考慮進去，哪怕自己再次從頭開始一次都不要緊，雖然經(jīng)歷的很多的次從頭檢查數(shù)據(jù)，可是這讓我感覺做大學生活原來也可以這么充實。盡管自己覺得有點累，，但所有的這一切，都是值得的，讓我感覺大學其實也是挺有意思的，特別是大學的課程設(shè)計是那么的有意義。</p><p>　　再次，我還要感謝老師對我這次課程設(shè)計指導和細心地幫我修改錯誤，指出我需要注意

99、的細節(jié)，每次都是那么的認真，那么的勞累，再次表示深深的感謝。并且感謝對我作出過幫忙與關(guān)心的同學，謝謝你們，沒有你們，我一個人無法完成本次設(shè)計。</p><p>　　經(jīng)歷了這次的課程設(shè)計，我得到的真的很多很多，不論是知識的鞏固，還是知識的查閱，都是我自己在平時的過程中認真的得到的，太有意義了，很開心，雖然不知道自己究竟完成的效果怎么樣，但是我很享受這次課程設(shè)計的過程，很滿足了，真的很感謝老師，也很感謝同學的幫助！&

100、lt;/p><p><b>　　第十三章．參考文獻</b></p><p>　　[1]周元康 林昌華 張海兵.《機械設(shè)計課程設(shè)》.重慶大學出版社，2011.1；[2]濮良貴 紀明剛.《機械設(shè)計》.北京：高等教育出版社，2006.5； [4]朱龍根，《機械設(shè)計手冊》，機械工業(yè)出版社；[5]彭金科，王剛，《機械制圖》，西北大學出版社，2007.8；</p>