課程設(shè)計(jì)—--慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、<p>　　Zhejiang Ocean University</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目 : 慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別 : 機(jī) 械 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) : 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p><p>　　班

2、 級(jí) : </p><p><b>　　設(shè) 計(jì) 者 ： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師 ： </b></p><p>　　2007年1月26日</p><p><b>　　前言3</b></p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》任務(wù)

3、書(shū)4</p><p>　　第二章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1電動(dòng)機(jī)的選擇5</p><p>　　2.2 減速器中各主要參數(shù)的確定7</p><p>　　2.3減速器中各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　2.4減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸9</p><p&

4、gt;　　第三章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　3.1、高速齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　3.2減速器蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)16</p><p>　　第四章 軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算19</p><p>　　4.1 輸入軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算19</p><p>　　4.2 中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算24&l

5、t;/p><p>　　4.3中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算26</p><p>　　第七章 軸承的校核27</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b><

6、/p><p><b>　　學(xué)生姓名：陳秀</b></p><p>　　專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　班級(jí)：C04機(jī)械（1）班</p><p>　　學(xué)號(hào)：041007115</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目：慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)

7、題目來(lái)源：實(shí)際生產(chǎn) </p><p>　　指導(dǎo)教師：范細(xì)秋、胡曉珍 、史曉敏 </p><p>　　任務(wù)下達(dá)日期：2007年 01月 01日</p><p>　　課程設(shè)計(jì)開(kāi)始日期：2007年 01月16日</p><p>　　課程設(shè)計(jì)完成日期：2007年 01 月 26 日</p><p><b>　　前言

8、</b></p><p>　　[摘要]: 減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪—蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱(chēng)為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)措中應(yīng)用很廣。</p><p>　　我所設(shè)計(jì)的慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置，是以減

9、數(shù)器為主體，外加電動(dòng)機(jī)和滾筒，實(shí)現(xiàn)以規(guī)定得速度推動(dòng)物體的功能。性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，便于制造。</p><p>　　其主要設(shè)計(jì)思路來(lái)自于對(duì)推力機(jī)工作原理的分解,然后按照相應(yīng)功能的機(jī)構(gòu)部件進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)比,選定,以及優(yōu)化組合。綜合利用電動(dòng)機(jī)、推頭、絲杠、減速器等部件的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),來(lái)實(shí)現(xiàn)推力機(jī)得預(yù)設(shè)功能。所有部件的設(shè)計(jì)都經(jīng)過(guò)科學(xué)得數(shù)據(jù)處理并利用Auto Cad軟件強(qiáng)大繪圖功能和Word的編輯功能,使設(shè)計(jì)方案圖文并茂,

10、栩栩如生.</p><p>　　[關(guān)鍵字]:減速器 齒輪 軸 電動(dòng)機(jī) </p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書(shū)</p><p>　　慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。保紨?shù)據(jù)</b></p><p><b>　?。玻阎獥l件</b>

11、</p><p><b>　　鋼繩拉力F；</b></p><p><b>　　鋼繩速度V；</b></p><p><b>　　滾筒直徑D；</b></p><p>　　工作情況： 三班制，間歇工作，載荷變動(dòng)?。?lt;/p><p>　　工作環(huán)境：室內(nèi)，灰

12、塵較大，環(huán)境最高溫度35°C左右；</p><p>　　使用折舊期15年，3年大修一次；</p><p>　　制造條件及生產(chǎn)批量：專(zhuān)門(mén)機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　?。常畢⒖紓鲃?dòng)方案</b></p><p>　　方案一：齒輪-蝸桿 </p><p>

13、　　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)的選擇</b></p><p>　　（一）、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　?。?）按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380v，Y型。</p><p>　?。?）選擇電動(dòng)機(jī)的容量</p><p>

14、　　電動(dòng)機(jī)的所需工作功率為： KW</p><p><b>　　因?yàn)镵W</b></p><p><b>　　傳動(dòng)裝置的總效率η</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　　分別為齒輪傳動(dòng),軸承,齒輪聯(lián)軸器,蝸桿傳動(dòng)</p><p&g

15、t;<b>　　因此p</b></p><p>　　(3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　按表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍,一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i1=3~6,蝸桿傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比i2=10~40,則總傳動(dòng)比合理范圍ia=30~240,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為:</p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和轉(zhuǎn)速范圍，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電

16、動(dòng)機(jī)型號(hào)如下表所示：</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)裝置的尺寸、減速器的傳動(dòng)比等因素，方案3相對(duì)比較合適。</p><p>　　(3)所選電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p>　　2.2 減速器中各主要參數(shù)的確定</p><p>　?。ㄒ唬?、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比</p><p>　?。?/p>

17、1）總傳動(dòng)比的確定</p><p>　　由選定的電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為i’＝n/n＝1440/8.76＝164.4</p><p>　?。?）分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比:</p><p>　　式中分別為齒輪和蝸桿的傳動(dòng)比。</p><p>　　齒輪蝸桿減速器可取齒輪傳動(dòng)比</p><p&g

18、t;<b>　　取</b></p><p>　　2.3減速器中各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　?。?）　各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　軸I ： </b></p><p><b>　　軸II ：</b></p&

19、gt;<p><b>　　軸III: </b></p><p>　　2.4減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　第三章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1、高速齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1選擇齒輪類(lèi)型，精度等級(jí)，材料，齒數(shù)及螺旋角</p><p>　　

20、（1）選用斜圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p>　?。?）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，技選用7級(jí)精度（GB10095-88）</p><p><b>　　(3)材料選擇</b></p><p>　　由課本表10-1 選擇小齒輪選擇材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料</p><p>　　為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度

21、為240HBS</p><p>　　選小齒輪齒數(shù)z1=24, 大齒輪齒數(shù)z2=i1×z1=2.4×24=57.6, 取z2=60</p><p>　　選取螺旋角，初選螺旋角為=</p><p>　　2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式按公式（10-21）進(jìn)行計(jì)算，即</p><p&g

22、t;　　確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p>　?。?）試選K=1.6</p><p>　　(2)由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z=2.433</p><p>　　(3)由圖10-26查得，,則=+=1.65</p><p>　　(4)由表10-7選取齒輪系數(shù)=1</p><p>　　(5)由表10-6查得材料得彈性影響系

23、數(shù)ZE=189.8</p><p>　　(6)由圖10-21 d按齒面硬度查得小齒輪1得接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa , 齒輪2的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa</p><p><b>　　(2)計(jì)算</b></p><p>　?。?）小齒輪分度圓直徑</p><p>　　(7)由10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)<

24、/p><p>　　=60=60*1440*1*（3*6*300*15）=6.99*10</p><p>　　=6.99*10/2.4=2.88*</p><p>　　(8)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)=0.89，=0.90</p><p>　?。?）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為10%,取安全

25、系數(shù)s=1,由式(10-12)得</p><p>　　=/s=510 MPa</p><p>　　=/s=495 MPa </p><p>　　=(+)/2=502..5MPa</p><p><b>　　=48.3mm</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算圓周速度</b

26、></p><p><b>　　V=</b></p><p>　　(3)計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p>　　(4)、計(jì)算縱向重合度</p><p>　　(5)、計(jì)算載荷系數(shù)</p><p>　　由表10-2 查得使用系數(shù)K=1</p><p>　　根據(jù)V=3.56m

27、/s ,7級(jí)精度，由圖10-8 查得動(dòng)載荷系數(shù)；由表10-4查得</p><p><b>　　的計(jì)算公式：</b></p><p>　　由圖10-13查得K</p><p><b>　　由圖10-3查得</b></p><p><b>　　所以載荷系數(shù)：</b></p

28、><p>　　(6)、按實(shí)際得載荷系數(shù)校正所算得得分度圓直徑</p><p>　　由式10-10a得：</p><p><b>　　(7)、計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由式（10-17）得 </p><p><b&

29、gt;　　1)、確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p>　　(1)、計(jì)算載荷系數(shù)</p><p>　　(2)、根據(jù)縱向重合度從圖10-28 查得螺旋角影響系數(shù) </p><p>　　(3)、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：</p><p>　　(4)、查取齒形系數(shù)</p><p>　　由表10-5查得 </p&g

30、t;<p>　　(5)、查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由表10-5查得 </p><p>　　(6)、由圖10-20c查得齒輪1的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 齒輪2得彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　(7)、由圖10- 18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　(8)、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)

31、力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 由公式10-12 得</p><p>　　(9)、計(jì)算大、小齒輪 并加以比較</p><p>　　通過(guò)比較大齒輪的 數(shù)值大</p><p><b>　　2)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面的接觸疲勞強(qiáng)

32、度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，現(xiàn)取=2.0 ,已可滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　(8)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)=0.89，=0.90</p><p>　　（9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為10%,取安全系數(shù)s=1,由式(10-12)得</p><p>　　=

33、/s=510 MPa</p><p>　　=/s=495 MPa </p><p>　　=(+)/2=502..5MPa</p><p><b>　　=48.3mm</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算圓周速度</b></p><p><b>　　V=&l

34、t;/b></p><p>　　(3)計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p>　　(4)、計(jì)算縱向重合度</p><p>　　(5)、計(jì)算載荷系數(shù)</p><p>　　由表10-2 查得使用系數(shù)K=1</p><p>　　根據(jù)V=3.56m/s ,7級(jí)精度，由圖10-8 查得動(dòng)載荷系數(shù)；由表10-4查得</p

35、><p><b>　　的計(jì)算公式：</b></p><p>　　由圖10-13查得K</p><p><b>　　由圖10-3查得</b></p><p><b>　　所以載荷系數(shù)：</b></p><p>　　(6)、按實(shí)際得載荷系數(shù)校正所算得得分度圓直徑

36、</p><p>　　由式10-10a得：</p><p><b>　　(7)、計(jì)算模數(shù)</b></p><p><b>　　4、 幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　(1)、計(jì)算中心距</b></p><p>　　將中心距圓整為95mm&

37、lt;/p><p>　　(2)、按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　因值改變不多，故參數(shù)， ，等不必再修正。</p><p>　　(3)、計(jì)算大，小齒輪的分度圓直徑：</p><p>　　(3)、計(jì)算齒輪寬度</p><p><b>　　圓整后取 </b></p><

38、;p><b>　　5、設(shè)計(jì)結(jié)果</b></p><p>　　3.2減速器蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)</p><p>　　1.選擇蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型</p><p>　　根據(jù)GB/T 10085——1988的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿（ZI）。</p><p><b>　　2.選擇材料</b></p>&l

39、t;p>　　根據(jù)庫(kù)存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度是中等，故蝸桿用45鋼；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——55HRC。蝸桿用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。</p><p>　　3.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

40、準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由式（11-12），傳動(dòng)中心距</p><p>　　1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　2）確定載荷系數(shù)K</b></p><p>　　因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)由表11—5選取使用系數(shù).15，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù)則：</p&g

41、t;<p>　　3）確定彈影響系數(shù)，因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，故。</p><p><b>　　4）確定接觸系數(shù)</b></p><p>　　先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a比值從《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖11-18中可得。</p><p>　　5）確定許用接觸應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷

42、青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC,可從表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力=268MPa。</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p><b>　　壽命系數(shù)</b></p><p><b>　　所以，。</b></p><p

43、><b>　　6）計(jì)算中心距</b></p><p>　　取中心距a=355mm,因i=31故從表11-2取模數(shù)m=8蝸桿分度圓直徑d1=140mm,這時(shí)d1/a=0.39,因?yàn)橐虼艘陨嫌?jì)算可用。</p><p>　　4.蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算</p><p><b>　　1）蝸桿</b></p&g

44、t;<p>　　軸向齒距Pa=,直徑系數(shù) q= 17.5;</p><p>　　齒頂圓直徑 156mm，齒根圓直徑；分度圓導(dǎo)程角</p><p><b>　　蝸桿軸向齒厚。</b></p><p><b>　　2）蝸輪</b></p><p>　　蝸輪齒數(shù)Z2=71,變位系數(shù)

45、;</p><p>　　驗(yàn)算傳動(dòng)比,是允許的。</p><p><b>　　蝸輪的分度圓直徑：</b></p><p>　　蝸輪喉圓直徑： </p><p>　　蝸輪齒根圓直徑： </p><p>　　外圓直徑： </p><p>　　蝸輪寬度B:

46、 </p><p>　　5.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) 根據(jù)x2=+0.125,,從圖11-19中可查得齒形系數(shù)。</p><p><b>　　螺旋系數(shù) </b></p><p>　　許用彎曲應(yīng)力 </p><p>　　從表11-

47、8中查得由鑄錫磷青銅ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　壽命系數(shù) </p><p>　?。凰詮澢鷱?qiáng)度是滿(mǎn)足的。</p><p>　　6.精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定</p><p>　　考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T10089-1988圓柱蝸桿、蝸桿精度

48、等級(jí)中選7級(jí)精度、側(cè)隙種類(lèi)為f,表注為8f GB/T100然后由有關(guān)手冊(cè)查得要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度，此處從略。</p><p>　　第四章 軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　軸系零件包括軸、鍵聯(lián)接、滾動(dòng)軸承和聯(lián)軸器。完成傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算后，需對(duì)它們進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　軸是減速器的主要零件之一，軸的結(jié)構(gòu)決定于軸上零件的位置和有關(guān)尺寸。設(shè)計(jì)軸

49、時(shí)，要按照工作要求，選擇合適的材料，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后根據(jù)受力狀況進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。</p><p>　　4.1 輸入軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　1．軸的材料的選擇</b></p><p>　　軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可

50、以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞度，故采用碳鋼制造尤為廣泛。</p><p>　　材料選擇：45#鋼，采用熱處理（調(diào)質(zhì)）和表面未強(qiáng)化處理，由機(jī)械手冊(cè)查得，45號(hào)鋼采用調(diào)質(zhì)處理硬度為217~255HB。</p><p><b>　　2．軸的初步計(jì)算</b></p><p>　　已知：輸入軸上的輸入功率</p><

51、;p>　　P=11.07KW；</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速；</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩；</b></p><p>　　軸上齒輪模數(shù)Mn=2；</p><p><b>　　螺旋角=</b></p><p>　　前面已經(jīng)算出軸上齒

52、輪分度圓直徑: ；</p><p>　　1、求作用在齒輪上的力</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　??； </p><p&g

53、t;　　圓周力，徑向力，軸向力的方向如圖 4—2所示。</p><p>　　2、初步確定輸入軸的最小直徑</p><p>　　公式中：由查表15-3得，初步選定為120，代入上式可得：</p><p><b>　　；</b></p><p>　　軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d1-2直徑與聯(lián)軸器的孔徑，以及電動(dòng)機(jī)

54、的輸出軸相適應(yīng)，故需先確定聯(lián)軸器的型號(hào)。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：；</p><p>　　由于提升機(jī)的工作效率不大，工作轉(zhuǎn)矩變化小，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)。查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故選；</p><p><b>　　則：=</b></p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手

55、冊(cè)》選用LT6型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為2050。半聯(lián)軸器的孔徑=38mm，故取=38mm；半聯(lián)軸器長(zhǎng)度Ｌ＝82mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。</p><p><b>　　3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖4—1 輸出軸的結(jié)構(gòu)與裝配</p><p>　?。?）根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段的直徑和長(zhǎng)度</p>

56、<p>　　1、為使1—2軸段滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的配合要求，需制出一軸肩，取1—2段直徑。</p><p>　　2、初步選擇滾動(dòng)軸承</p><p>　　因所選用的齒輪為斜齒輪，則軸承同時(shí)承受有徑向和軸向力的作用，鼓選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d=42mm，查手冊(cè)，初步選取0基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30209，其尺寸為,故3—4軸的直徑,而。</p&g

57、t;<p>　　3；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為125mm，為了使套筒的端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。</p><p>　　4、軸承端蓋的總寬度20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm</p><p>　　5、取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm，蝸輪與圓柱大齒輪

58、之間的距離為c=20mm。考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=80mm。</p><p>　　至此，已知初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　（2） 軸上零件的周向定位</p><p>　　半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按由手冊(cè)選用平鍵為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為108mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸的配合有良好的

59、對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)度配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p>　?。?） 確定軸上圓角和倒角尺寸 </p><p>　　參考表15-2，取左軸端倒角為，右軸端倒角，2出處倒圓R=2.0mm，其它處倒圓R=2.5mm。</p><p>

60、;<b>　　4．求軸上的載荷</b></p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖4—5，在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)根據(jù)手冊(cè)查取a值。對(duì)于32217型的滾動(dòng)軸承，由手冊(cè)查得a=34mm。又滾動(dòng)軸承如圖5-3正裝，則作為簡(jiǎn)支梁的軸承跨距L=。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖4—6。</p><p>　　圖4—6 輸出軸的彎矩圖和扭矩圖</p><p&g

61、t;　　從軸的機(jī)構(gòu)圖以及扭矩圖中可以看出，C截面是軸的危險(xiǎn)截面。</p><p>　?。?） 求軸上軸承的支座反力和，截面C上的、、</p><p>　　1、求軸承的支反力和</p><p><b>　　2、截面C上的、、</b></p><p><b>　　則：總彎矩為：</b></p>

62、;<p><b>　　；</b></p><p>　　5．扭矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)以上所算得的數(shù)據(jù)，并取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力為：</p><p><b>　　＜</b></p><p>　　前已選定

63、軸的材料為45鋼，由表15-1查得=60，故軸工作安全。</p><p>　?。?） 危險(xiǎn)截面4校核：</p><p><b>　　截面4左側(cè)：</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：；</b></p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)：；</b></p>

64、;<p>　　截面左側(cè)的彎矩M為：;</p><p>　　截面上的彎曲應(yīng)力：；</p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：；</p><p>　　軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得，，。</p><p>　　截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表3-2查取。</p><p>　　因?yàn)?；，?jīng)

65、插值后可查得：</p><p><b>　??；</b></p><p>　　又由附圖3-1可得軸的材料的敏感系數(shù)為：；；</p><p><b>　　有效集中系數(shù)：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　

66、；</b></p><p>　　由附圖3-2得尺寸系數(shù)；</p><p>　　由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)：；</p><p>　　軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)； </p><p>　　軸未經(jīng)表面強(qiáng)化，即則得綜合系數(shù)值為：</p><p><b>　?。?lt;/b></p&

67、gt;<p><b>　??；</b></p><p><b>　　碳鋼的特性系數(shù)：</b></p><p><b>　　，??；</b></p><p><b>　　，?。?lt;/b></p><p><b>　　計(jì)算安全系數(shù)值：<

68、/b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　?。維=1.5；</b></p><p><b>　　故可知其安全。</b></p><p>　　4.2 中間軸

69、的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　1.軸的材料的選擇</b></p><p>　　軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞度，故采用碳鋼制造尤為廣泛。</p><p>　　材料選擇：45#鋼，采用熱

70、處理（調(diào)質(zhì)）和表面未強(qiáng)化處理，由機(jī)械手冊(cè)查得，45號(hào)鋼采用調(diào)質(zhì)處理硬度為217~255HB。</p><p><b>　　2.軸的初步計(jì)算</b></p><p>　?。?） 初步確定輸入軸的受力計(jì)算：</p><p>　　已知：輸入軸上的輸入功率</p><p><b>　　；</b></p

71、><p><b>　　轉(zhuǎn)速；</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩；</b></p><p>　　前面已經(jīng)算出軸上蝸桿分度圓直徑: ；</p><p><b>　　求作用在蝸桿上的力</b></p><p><b>　??；</b>&

72、lt;/p><p><b>　??；</b></p><p>　　(2) 估算軸徑選取軸的型號(hào)</p><p>　　軸Ⅱ材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑， 軸徑計(jì)算公式查手冊(cè)可知道A0=103~126 mm，取</p><p>　　d>= 23.7mm</p><p>　　取

73、軸頸d = 24mm</p><p><b>　　(3) 軸承選取</b></p><p>　　圓錐滾子軸承(30000型)</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)=摘自GB/T 297-1994 參照ISO355-1977單位=(mm)</p><p>　　軸承代號(hào)=32009</p><p><b&g

74、t;　　尺寸\d=45</b></p><p><b>　　尺寸\D=75</b></p><p><b>　　尺寸\T=20</b></p><p><b>　　尺寸\B=19</b></p><p><b>　　3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b>&l

75、t;/p><p><b>　　(1)軸的方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　(2)各段直徑及長(zhǎng)度</p><p>　　軸承處直徑：d2~3= 45mm</p><p>　　軸承處長(zhǎng)度：L2~3=66 mm</p><p>　　齒輪處的直徑：d1~2=38 mm（齒輪孔徑大于所通過(guò)的軸徑）</p

76、><p>　　齒輪處長(zhǎng)度：L1~2=54mm , (軸段長(zhǎng)度應(yīng)略小于輪轂長(zhǎng)度)</p><p>　　擋油環(huán)處：L =18mm</p><p>　　蝸桿齒處：d5~6=117㎜L5~6=117㎜</p><p>　　軸承與箱體內(nèi)壁距離 s =5 mm</p><p>　　蝸輪與箱體內(nèi)壁距離 a =10mm</p>

77、<p>　　4.3中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　確定輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)距T。由前面可知P=5.43KW，n=8.76r/min, T=5912450NM。</p><p>　　求作用在軸上的力：已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為d=568mm,F==N, </p><p><b>　　F= F</b></p

78、><p>　　初步確定軸的最小直徑：</p><p>　　低速軸Ⅲ材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，取</p><p>　　d,顯然此處為軸的最小直徑為使得出軸與鏈輪的孔徑相同，故需確定彈性聯(lián)軸器?？讖剑境叽鐬镈*d*T=105*90*39 </p><p><b>　　4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b><

79、;/p><p>　　擬訂軸晌零件的裝配方案圖</p><p>　　根據(jù)軸的軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　d2-3=96.4mm L1=175mm 取L1-2=173mm </p><p>　　選擇圓錐輥?zhàn)虞S承型號(hào)為（30221）</p><p>　　d5-6=113mm d4-5=115mm

80、 d5-6=125mm L4-5=115mm L5-6=15mm</p><p>　　第七章 軸承的校核</p><p>　　7.1、 第一對(duì)軸承的校核（即與軸I裝配得軸承）</p><p>　　初選單列圓錐滾子軸承，其型號(hào)為30209，其尺寸為軸承得受力情況（簡(jiǎn)圖）如下圖所示：</p><p>　?。?） 計(jì)算徑向力 軸向力&l

81、t;/p><p><b>　　齒輪的徑向力</b></p><p><b>　　齒輪的軸向力</b></p><p>　?。?）計(jì)算軸向派生力</p><p>　　由手冊(cè)查得e=0.35 Y=1.7 由課本表13-7得則有：</p><p>　?。?）計(jì)算軸承得軸向載荷&

82、lt;/p><p>　　由于即軸承1壓緊，軸承2放松</p><p><b>　　由此得</b></p><p><b>　　（4）計(jì)算當(dāng)量載荷</b></p><p>　　因?yàn)?則查表得取X Y</p><p>　　則查表得，取f=1.0</p>

83、<p><b>　　則</b></p><p>　　因?yàn)?則查表得取X Y</p><p>　　則查表得，取f=1.0</p><p><b>　　則</b></p><p>　?。?）軸承壽命計(jì)算L</p><p>　　因?yàn)閯t按軸承1計(jì)算，查手冊(cè)得

84、，該種軸承得額定動(dòng)載荷C=26.8KN</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　因?yàn)?</b></p><p>　　所以所選得軸承符合要求</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　在各位老師的

85、指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)歷時(shí)兩個(gè)星期的緊張?jiān)O(shè)計(jì)，我完成了推力機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我參考了有關(guān)的書(shū)籍解到了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，拓寬了自己的視野和知識(shí)面。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)用到了許多以前所學(xué)的知識(shí)，特別是剛剛結(jié)束的機(jī)械設(shè)計(jì)課程中所學(xué)的很多知識(shí)：從大一時(shí)學(xué)的CAD制圖到剛剛在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件設(shè)計(jì)。因此在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我將兩年多來(lái)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和回顧，進(jìn)一步鞏固了自己的

86、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，增強(qiáng)了獨(dú)立思考和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，也使我對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法等內(nèi)容有了一定了解、熟悉和深入。更重要的是，在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)存在很多不足和欠缺。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我及時(shí)彌補(bǔ)了自己在專(zhuān)業(yè)知識(shí)中存在的不足和欠缺，</p><p>　　從而提高自己的綜合能力。</p><p>　　由于本人的知識(shí)水平

87、真的很有限，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)又不足，此次設(shè)計(jì)難免存在不足和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)和指正。</p><p>　　最后再次感謝在本次設(shè)計(jì)中指導(dǎo)老師和同學(xué)對(duì)我的幫助!</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)指導(dǎo)書(shū)》（第二版） 高等教育出版社 作者：羅圣國(guó)等</p><p>