機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　題 目： 單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b&

2、gt;</p><p>　　所屬院系： 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及其自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　完成日期： 2013年01月14日</p><p><b>　　2013年1月</b></p&g

3、t;<p>　　《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書(shū)</p><p>　　班級(jí): 姓名: </p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目: 單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)完成內(nèi)容:</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份(主要包括: 確定傳動(dòng)方案、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)、設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝

4、置、選擇聯(lián)軸器以及繪制相關(guān)裝配圖及零件圖)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　傳動(dòng)方案擬定…………………….…………………………...………… 5</p><p>　　§1-1 方案…………………….…………………………….…....………… 5</p><p>　　&

5、#167;1-2 電動(dòng)機(jī)的選擇…………...………………………………….…….…. 6</p><p>　　§1-3 確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比……...…….….……. 9</p><p>　　§1-4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)…………………………….…….….. 10</p><p>　　第二章 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算………

6、……………………………………..…… 14</p><p>　　§2-1 普通V帶的設(shè)計(jì)…………………………….………….….…….…. 14</p><p>　　§2-2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)……………………………………..…..…….…... 16</p><p>　　§2-3 軸的設(shè)計(jì)……………………….…………………..…….…

7、…..….. 20</p><p>　　§2-4 箱體的設(shè)計(jì)……..……………………………………..….……..…. 26</p><p>　　§2-5 鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)…………………………………………...….……… 28</p><p>　　§2-6 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)……………………………………….…...……… 29</p&

8、gt;<p>　　§2-7 潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)……………………………………..…..……… 31</p><p>　　§2-8 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)…………………………………………...…….…… 32</p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………………....…… 32</p><p><b>　

9、　設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸上的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)載荷變化不大，空載啟動(dòng)。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限5年，一班制工作，卷筒不包括其軸承效率為97%，運(yùn)輸帶允許速度誤差為5%。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)要求：</b></p><p>　　減速器裝配圖紙一張（１號(hào)圖

10、紙）</p><p>　　軸、齒輪零件圖紙各一張（２號(hào)或３號(hào)圖紙）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一分</b></p><p><b>　　計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明</b></p><p><b>　　傳動(dòng)方案擬定</b></p><p><b&

11、gt;　　§1-1 方案</b></p><p><b>　?。?、工作條件</b></p><p>　　使用年限５年，工作為一班工作制，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。</p><p><b>　　２、原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　滾筒圓周力F=1300N；</p>

12、<p>　　帶速V=1.5m/s；</p><p>　　滾筒直徑D=300mm；</p><p><b>　　方案擬定：</b></p><p>　　采用Ｖ帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。</p><p&g

13、t;　　1.電動(dòng)機(jī) 2.V帶傳動(dòng) 3.圓柱齒輪減速器</p><p>　　4.連軸器 5.滾筒 6.運(yùn)輸帶</p><p>　　§1-2 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　1、電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　選擇Y系列三相異步電動(dòng)

14、機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。 </p><p><b>　　2、電動(dòng)機(jī)容量選擇</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：</p><p>　　式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa　 (kw) </

15、p><p>　　由式(2)：ＰＷ＝ＦV/1000 (KW)</p><p>　　因此　　 Pd=FV/1000ηa (KW)</p><p>　　由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為：</p><p>　　η總=η１×η２３×η３×η４×η5</p><p>　　式中：η1、η

16、2、η3、η4、η5分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。</p><p>　　取η1=0.96 ,η２＝0.99 ,η３＝0.97 ,η４＝0.99，η４＝0.97</p><p>　　則：　η總=0.96×0.99３×0.97×0.99×0.97</p><p><b>　　=0.868</

17、b></p><p>　　所以：電機(jī)所需的工作功率：</p><p>　　Pd　= FV/1000η總</p><p>　　=(1300×1.5)/(1000×0.868)</p><p>　　=2.25 (kw)</p><p><b>　　3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</b>&

18、lt;/p><p><b>　　卷筒工作轉(zhuǎn)速為：</b></p><p>　　nw＝60×1000·V/（π·D）</p><p>　　=(60×1000×1.5)/（300·π）</p><p>　　=95.52 r/min</p><p>

19、;　　根據(jù)手冊(cè)Ｐ18表2-4推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍Ｉ’=3～5。 取Ｖ帶傳動(dòng)比Ｉ１’=２～４ 。則總傳動(dòng)比理論范圍為：Ｉ’a＝６～20。</p><p>　　故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 N'd=I’a×nw</p><p>　　=(6～20)×95.52</p><p>　　=573.12～191

20、0.4 r/min</p><p>　　則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750、1000和1500r/min</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表）</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2方案比較適合。</p><p>　　此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y13

21、2S-6，其主要性能：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸：</p><p>　　§1-3確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比</p><p>　　由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n</p><p>　　1、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為</p><p>　　ia=nm/n=nm/nw<

22、/p><p>　　=960/95.52</p><p><b>　　=10.05</b></p><p>　　總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積</p><p>　　分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia=i0×i</p><p>　　ia=i0×i （式中i0、i分別為帶傳動(dòng)</p>

23、<p>　　和減速器的傳動(dòng)比） </p><p>　　2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比</p><p>　　?。謳鲃?dòng)比i0=3（普通V帶 i0=2～4）</p><p>　　因?yàn)椋骸　　a=i0×i</p><p>　　所以：　　　i＝ia／i0</p&

24、gt;<p><b>　?。?0.05/3</b></p><p><b>　?。?.35</b></p><p>　　§1-4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)</p><p>　　將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸，Ⅱ軸，......以及</p><p>　　i0, i1，

25、......為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比</p><p>　　η01，η12，......為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率</p><p>　　PⅠ，PⅡ，......為各軸的輸入功率 （KW）</p><p>　　TⅠ，TⅡ，......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （N·m）</p><p>　　nⅠ,nⅡ,......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （r/min）&

26、lt;/p><p>　　可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　1、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)</b></p><p>　　Ⅰ軸：nⅠ=nm/ i0</p><p>　　=960/3=320 （r/min）</p><p>　?、蜉S：nⅡ= nⅠ/ i1 <

27、/p><p>　　=320/3.35=95.52 r/min</p><p>　　卷筒軸：nⅢ= nⅡ</p><p><b>　　2、計(jì)算各軸的功率</b></p><p>　　Ⅰ軸： PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1</p><p>　　=2.25×0.96=2.16

28、（KW）</p><p>　　Ⅱ軸： PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3</p><p>　　=2.16×0.99×0.97</p><p><b>　　=2.07（KW）</b></p><p>　　卷筒軸： PⅢ= PⅡ·η23= PⅡ·η2

29、·η4</p><p>　　=2.07×0.99×0.99=2.03（KW）</p><p>　　計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　Td=9550·Pd/nm=9550×2.25/960</p><p>　　=22.38

30、 N·m</p><p>　?、褫S： TⅠ= 9550·PⅠ/ nⅠ =9550×2.16/320</p><p>　　=64.46 N·m </p><p>　　Ⅱ軸： TⅡ= 9550·PⅡ/ nⅡ= 9550×2.07/95.52</p><p

31、>　　=206.96 N·m</p><p>　　卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩：T Ⅲ= 9550·PⅢ/ nⅢ</p><p>　　=9550×2.03/95.52 =202.96 N·m</p><p>　　計(jì)算各軸的輸出功率：</p><p>　　由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：&l

32、t;/p><p>　　故：P’Ⅰ=PⅠ×η軸承=2.16×0.99=2.14 KW</p><p>　　P’Ⅱ= PⅡ×η軸承=2.07×0.99=2.05 KW</p><p>　　P’Ⅲ= PⅢ×η軸承 ×η聯(lián)軸器=2.03×0.99×0.99</p><p>

33、;<b>　　=1.99 KW</b></p><p>　　計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為輸入轉(zhuǎn)矩乘以軸承效率：則：</p><p>　　T’Ⅰ= TⅠ×η軸承</p><p>　　=64.46×0.99=63.81 N·m</p>

34、<p>　　T’ Ⅱ= TⅡ×η軸承</p><p>　　=206.96×0.99=204.89 N·m</p><p>　　T’Ⅲ= TⅢ×η軸承×η聯(lián)軸器</p><p>　　202.96×0.99×0.99=198.92 N·m</p><p>

35、;　　綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下：</p><p>　　第二章 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　§2-1普通V帶的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、確定設(shè)計(jì)功率 Pca</p><p>　　由課本P156表8-7查,得KA=1.1;</p><p>　　Pca=KA·P=1.1×2.2

36、5=2.48（ KW）</p><p><b>　　2、普通V帶型號(hào) </b></p><p>　　根據(jù) Pca， nm 課本P157圖8-11得知其交點(diǎn)在A型交 d1=80~100mm </p><p>　　則取小帶輪 d1=100mm</p><p><b>　　傳動(dòng)比 i=3</b>

37、</p><p>　　i= n1/n2= d1/ d2</p><p>　　d2=n1·d1/n2=i·d1</p><p>　　=3×100=300mm 由表8-8取d2=315mm </p><p>　　帶速驗(yàn)算： V=n1·d1·π/（1000×

38、;60）</p><p>　　=960×100·π/（1000×60）</p><p>　　=5.02 m/s 介于5~25m/s范圍內(nèi)，故合適 </p><p>　　確定帶長(zhǎng)和中心距a：<

39、/p><p>　　0.7·（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2）</p><p>　　0.7×（100+315）≤a0≤2×（100+315）</p><p>　　290.5 ≤a0≤830</p><p>　　初定中心距a0=560.25 ，則帶長(zhǎng)為</p><p>　　L0=2

40、·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0)</p><p>　　=2×500+π·（100+315）/2+（315-100）2/(4×560.25)</p><p>　　=1797.17 mm</p><p>　　由表8-2選用Ld=1800 mm的實(shí)際中心距</p><

41、p>　　a=a0+(Ld-L0)/2=560.25+(1800-1797.17)/2=560.75 mm</p><p>　　驗(yàn)算小帶輪上的包角α1</p><p>　　α1=180-(d2-d1)×57.3/a </p><p>　　=180-(315-100)×57.30/560.75=158>120 合適</p>

42、<p>　　確定帶的根數(shù)Z ; Z=Pca/（(P0+△P0)·KL·Kα）</p><p>　　課本P152表8-4a得 , 取P0=0.95 , △P0=0.11</p><p>　　表8-2得 取KL=1.01 ,</p><p>　　表8-5得 取Kα=0.95</p><p>　

43、　Z =2.48/（（0.95+0.11）×1.01×0.95）</p><p>　　= 2.44 ; 故要取3根A型V帶 計(jì)算軸上的壓力</p><p>　　由課本書(shū)8-27的初拉力公式有</p><p>　　表8-2得 取q=0.1kg/m</p><p>　　F0=500·（

44、2.5-Kα）·Pca / Kα·z·v+qv2</p><p>　　=500×（2.5-0.95）×2.48/0.95×3×5.02+0.1×5.022</p><p><b>　　=136.83 N</b></p><p>　　由課本8-28得作用在軸上的壓力&

45、lt;/p><p>　　Fp=2·z·F0·sin(α1/2)</p><p>　　=2×3×136.83×sin(158/2)=776.72 N</p><p>　　§2-2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、選定齒輪傳動(dòng)類(lèi)型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)</p&

46、gt;<p>　　小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪的材料為40cr鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為264HBS，大齒輪選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為236HBS。</p><p><b>　　齒輪精度初選8級(jí)</b></p><p><b>　　2、初選主要參數(shù)</b></p><p>　　Z1=20 ，i=3.35

47、 </p><p>　　Z2=Z1·i=20×3.35=67</p><p>　　3、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　計(jì)算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　d1≥2.32 </p><p><b>　　確定各參數(shù)值</b></p><p&

48、gt;　　(1)載荷系數(shù) 查課本P132 取Kt=1.2</p><p>　?。?）小齒輪名義轉(zhuǎn)矩</p><p>　　T1=9550×P/n1=9550×2.14/320</p><p><b>　　=63.86N·m</b></p><p>　?。?） 材料彈性影響系數(shù)</p>

49、;<p>　　由課本表10-6 Ψd=1.1 </p><p>　　由課本表10-6 ZE=189.8</p><p>　?。?）區(qū)域系數(shù) ZH=2.5</p><p>　　（5）許用應(yīng)力 查課本圖10-21（d）</p><p>　　安全系數(shù)取SH=1 ; =0.93 ;=0.94</p><p&

50、gt;　　課本書(shū)10-12公式</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　取兩式計(jì)算中的較小值，即［σH］=517Mpa</p><p>　　于是 d1≥2.32 </p><p><b>　　=2.32</b></p><p><b>　　

51、=56 mm</b></p><p><b>　　4、確定模數(shù)</b></p><p>　　m=d1/Z1≥56/20=2.8</p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值 m=3</p><p>　　齒高 h=2.25m=2.25×3=6.75</p><p>　　5、按齒根彎曲

52、疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p><b>　　校核</b></p><p>　?。?）小輪分度圓直徑d1=m·Z1=3×20=60mm</p><p>　?。?）齒輪嚙合寬度b=Ψd·d1 =1.1×56 =61.6mm</p><p>　　（3）復(fù)合齒輪系數(shù) YFS1=2.65

53、 YFS2=2.30</p><p>　?。?）許用應(yīng)力 查圖10-20（c）</p><p>　　σFlim1=500MPa σFlim2=400Mpa</p><p>　　課本書(shū)P212 ，取SF=1.4</p><p>　　圖10-18 KFN1=0.85 KFN2=0.88</p><p><

54、b>　　則 </b></p><p>　?。?）計(jì)算大小齒輪的并進(jìn)行比較</p><p><b>　　<</b></p><p><b>　　6、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　d1=m·Z1=3×20=60mm</p><p

55、>　　d2=m·Z2=3×67=201 mm</p><p>　　a= d1+d2/2=60+201/2=130.5 mm</p><p>　　b1=b2=61.6 mm </p><p>　　7、驗(yàn)算初選精度等級(jí)是否合適</p><p>　　齒輪圓周速度 v=π·d1·n1/（60×1

56、000）</p><p>　　=3.14×60×320/（60×1000）</p><p><b>　　=1 m/s</b></p><p>　　§2-3 軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖）</p><p>　　1，5

57、—滾動(dòng)軸承 2—軸 3—齒輪軸的輪齒段 4—套筒</p><p>　　6—密封蓋 7—軸端擋圈 8—軸承端蓋 9—帶輪 10—鍵</p><p>　　2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑</p><p>　　選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS</p><p>　　軸的輸入功率為PⅠ=2.16 KW</p>&l

58、t;p>　　轉(zhuǎn)速為nⅠ=320 r/min</p><p>　　根據(jù)課本P370（15-2）式，并查表15-3，取=115</p><p><b>　　d≥</b></p><p>　　3、確定軸各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　?。?）從大帶輪開(kāi)始右起第一段，由于帶輪與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取D1=Φ2

59、2mm，又帶輪的寬度 L1=(1.5~2)D1 </p><p>　　=33~44= 44mm </p><p>　　則第一段長(zhǎng)度L1=44mm</p><p>　　（2）右起第二段直徑取D2=Φ25mm</p><p>　　根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段

60、的長(zhǎng)度L2=70mm</p><p>　　（3）右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6206型軸承，其尺寸為d×D×B=30×62×16，那么該段的直徑為D3=Φ30mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=16mm</p><p>　?。?）右起第四段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ66mm，分度圓直徑為Φ60mm，齒

61、輪的寬度為61mm，則，此段的直徑為D4=Φ32mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=60mm</p><p>　　（5）右起第五段,為齒輪的定位軸肩，取D5=Φ38mm，長(zhǎng)度取L5= 10mm</p><p>　?。?）右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D6=Φ34mm</p><p>　　長(zhǎng)度取L6= 10mm</p><p&g

62、t;　?。?）右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D7=Φ30mm，長(zhǎng)度L7=16mm</p><p>　　4、求齒輪上作用力的大小、方向 </p><p>　?。?）小齒輪分度圓直徑：d1=60mm</p><p>　?。?）作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =6.386×105 N·mm</p><p>　?。?）求

63、圓周力：Ft</p><p>　　Ft=2T1/d1=2×6.386×105/60=2128.67N</p><p><b>　?。?）求徑向力Fr</b></p><p>　　Fr=Ft·tanα=2128.67×tan200=691.65N</p><p>　　Ft，F(xiàn)r的方向

64、如下圖所示</p><p><b>　　5、軸長(zhǎng)支反力</b></p><p>　　根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。</p><p>　　水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =983.33 N</p><p>　　垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0</p>&

65、lt;p>　　那么RA’=RB’ =Fr×62/124=314.1 N</p><p>　　6、輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖）</p><p>　　1，5—滾動(dòng)軸承 2—軸 3—齒輪 4—套筒 6—密封蓋</p><p>　　7—鍵 8—軸承端蓋 9—軸端擋圈

66、 10—半聯(lián)軸器</p><p>　　(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑</p><p>　　選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS</p><p>　　軸的輸入功率為PⅡ=2.07 KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速為nⅡ=95.52 r/min</p><p>　　根據(jù)課本P370（15-2）式，并查表15-3，取=115

67、</p><p><b>　　d≥</b></p><p>　　(3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　從聯(lián)軸器開(kāi)始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，取Φ34mm，，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為l1=82mm,軸段長(zhǎng)L1=82mm</p><p>　　右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取Φ38mm,根據(jù)軸承端

68、蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長(zhǎng)為L(zhǎng)2=70mm</p><p>　　右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6208型軸承，其尺寸為d×D×B=40×80×18，那么該段的直徑為Φ40mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=25</p><p>　　右起第四段，該段裝

69、有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為141mm，則第四段的直徑取Φ44mm,齒輪寬為b=61mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=60mm</p><p>　　右起第五段，考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩，取軸肩的直徑為D5=Φ48mm ,長(zhǎng)度取L5=10mm</p><p>　　右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D6=Φ

70、45mm</p><p>　　長(zhǎng)度取L6= 10mm</p><p>　　右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D7=Φ40mm，長(zhǎng)度L7=18mm</p><p>　　(4)求齒輪上作用力的大小、方向 </p><p>　　大齒輪分度圓直徑：d1=141mm</p><p>　　作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =5

71、.08×105N·mm</p><p><b>　　求圓周力：Ft</b></p><p>　　Ft=2T2/d2=2×5.08×105/141=2935.56N</p><p><b>　　求徑向力Fr</b></p><p>　　Fr=Ft·ta

72、nα=2935.56×tan200=953.82N</p><p>　　Ft，F(xiàn)r的方向如下圖所示</p><p><b>　?。?）軸長(zhǎng)支反力</b></p><p>　　根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。</p><p>　　水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 = 188

73、1.48 N</p><p>　　垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0</p><p>　　那么RA’=RB’ =Fr×62/124= 684.81 N</p><p>　　§2-4 箱體的設(shè)計(jì)</p><p>　　(1)窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開(kāi)窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙

74、，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油飛濺出來(lái)。</p><p>　　(2)放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。</p><p>　　(3)油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p>　　(4)通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體

75、內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。</p><p>　　(5)啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開(kāi)。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，

76、如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。</p><p>　　(6)定位銷(xiāo) 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷(xiāo)，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷(xiāo)孔位置不應(yīng)該對(duì)稱(chēng)布置。</p><p>　　(7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。</p><p>　　(8)環(huán)

77、首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。</p><p>　　箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：</p><p>　　§2-5鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接</p><p>　　此段軸徑d1=30mm,L1=60mm</p><p>　　查手冊(cè)得

78、，選用C型平鍵，得： A鍵 8×7 GB1096-79 L=L1-b=50-8=42mm</p><p>　　T=44.77N·m h=7mm; 根據(jù)課本P243（10-5）式得</p><p>　　σp=4 ·T/(d·h·L)</p><p>　　=4×44.77×1

79、000/（30×7×42）</p><p>　　=20.30Mpa < [σR] (110Mpa)</p><p>　　2、輸入軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接</p><p>　　軸徑d2=38mm L2=63mm TⅠ=120.33N·m</p><p>　　查手冊(cè) 選A型平鍵 GB1096-79

80、 B鍵12×8 GB1096-79</p><p>　　l=L2-b=62-12=50mm h=8mm </p><p>　　σp=4 ·TⅠ/（d·h·l）</p><p>　　=4×120.33×1000/（44×8×50）</p><p>　　=

81、 27.34Mpa < [σp] (110Mpa)</p><p>　　3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接</p><p>　　軸徑d3=60mm L3=58mm TⅡ=518.34Nm</p><p>　　查手冊(cè)P51 選用A型平鍵 鍵18×11 GB1096-79</p><p>　　l=L3-b=60-

82、18=42mm h=11mm; σp=4·TⅡ/（d·h·l）</p><p>　　=4×518.34×1000/（60×11×42）</p><p>　　=74.80Mpa < [σp] (110Mpa)</p><p>　　§2-6滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)</p>

83、<p>　　根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 Lh=10×300×12=36000小時(shí)</p><p>　　1.輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P</p><p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=691.65N</p><p>　　（2）求軸承應(yīng)有的徑向基本

84、額定載荷值</p><p><b>　　（3）選擇軸承型號(hào)</b></p><p>　　查指導(dǎo)書(shū)表6-63，選擇6208軸承 Cr=29.5KN</p><p><b>　　由課本式13-5有</b></p><p><b>　　∴預(yù)期壽命足夠</b></p>

85、<p><b>　　∴此軸承合格</b></p><p>　　2.輸出軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P</p><p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=953.82N</p><p>　?。?）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p>&

86、lt;p><b>　?。?）選擇軸承型號(hào)</b></p><p>　　查指導(dǎo)書(shū)表6-63，選擇6210軸承 Cr=35KN</p><p><b>　　由課本式13-5有</b></p><p><b>　　∴預(yù)期壽命足夠</b></p><p><b>　　

87、∴此軸承合格</b></p><p>　　§2-7潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、密封</b></p><p>　　由于選用的電動(dòng)機(jī)為低速，常溫，常壓的電動(dòng)機(jī)則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，

88、毛氈又可以將潤(rùn)滑油自行刮下反復(fù)自行潤(rùn)滑。</p><p><b>　　2、潤(rùn)滑</b></p><p>　　(1)對(duì)于齒輪來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的的圓周速度v< 12m/s,采用浸油潤(rùn)滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤(rùn)滑油，用以潤(rùn)滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動(dòng)時(shí)泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于30~50mm。對(duì)于單級(jí)減速器，浸油深度為一個(gè)齒全高，這樣就可以決定所需油量

89、，單級(jí)傳動(dòng),每傳遞1KW需油量V0=0.35~0.7m3。</p><p>　　(2)對(duì)于滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。這樣不僅密封簡(jiǎn)單，不宜流失，同時(shí)也能形成將滑動(dòng)表面完全分開(kāi)的一層薄膜。</p><p>　　§2-8聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、類(lèi)型選擇</b></p

90、><p>　　由于兩軸相對(duì)位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)緩沖要求不高，故選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)。</p><p><b>　　2、載荷計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TⅡ=1.3×206.96=296.05Nm，</p><p>　　其中KA為工況系數(shù)，由課本表10-2得KA=1.3&l

91、t;/p><p><b>　　3、型號(hào)選擇</b></p><p>　　根據(jù)TC，軸徑d，軸的轉(zhuǎn)速n， 查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014—2003，選用LXZ2型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)，其額定轉(zhuǎn)矩[T]=1250Nm, 許用轉(zhuǎn)速[n]=3750r/m ,故符合要求。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p&

92、gt;　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)。</p><p>　　(1) 通過(guò)這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。</p><p>　　(2) 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用