螺旋輸送機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)A》課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　說(shuō) 明 書(shū)</b></p><p>　題 目 名 稱：螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　學(xué) 院（部）：機(jī)械工程學(xué)院 </p>

2、<p>　專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)......................................1</p><p>　　2 電動(dòng)機(jī)的

3、選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算.......................3</p><p>　　2.1電動(dòng)機(jī)的選擇...............................................3</p><p>　　2.2傳動(dòng)比的分配...............................................3</p><p>　　2.3

4、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù).........................................4</p><p>　　3各齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算..............................5</p><p>　　3.1、圓柱斜齒輪的減速設(shè)計(jì)......................................5</p><p>　　3.2、圓錐

5、齒輪的減速設(shè)計(jì).......................................10</p><p>　　4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算..................................14</p><p>　　4.1、輸入（高速）軸的設(shè)計(jì).....................................14</p><p>　　4.2、輸

6、出（低速）軸的設(shè)計(jì).....................................20</p><p>　　5 軸承的選擇及計(jì)算...............................26</p><p>　　5.1、輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算......................................26</p><p>　　5.2、輸出

7、軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算......................................26</p><p>　　6 聯(lián)軸器的選擇...................................27</p><p>　　7 潤(rùn)滑與密封.....................................27</p><p>　　8 其它附件的選擇...

8、..............................27</p><p>　　9 設(shè)計(jì)小結(jié).......................................29</p><p>　　10 參考文獻(xiàn)......................................30</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b>

9、;</p><p><b>　　傳動(dòng)系統(tǒng)圖：</b></p><p>　　螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　1-電動(dòng)機(jī)；2--聯(lián)軸器；3-單級(jí)圓柱齒輪減速器；4-聯(lián)軸器；</p><p>　　5-開(kāi)式圓錐齒輪傳動(dòng)；6-螺旋輸送機(jī)</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：輸送機(jī)工作主軸功率</

10、p><p>　　輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速 n=120r/min</p><p>　　工作條件：螺旋輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)行、單向轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)載荷為名義載荷的1.25倍；工作時(shí)有中等沖擊；螺旋輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 n的允許誤差；二班制（每班8小時(shí)），要求減速器設(shè)計(jì)壽命為8年，大修期為2-3年，中批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為380/220V。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算<

11、;/p><p><b>　　2 1電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　2.1.1 確定電動(dòng)機(jī)的額定功率</p><p>　　確定傳動(dòng)的總效率；其中、、、分別為聯(lián)軸器、一對(duì)錐齒輪、一對(duì)圓柱齒輪、球軸承的效率。查表可得：</p><p><b>　　，，，</b></p><p&

12、gt;　　工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：</p><p><b>　　KW</b></p><p>　　由表12-1可知，滿條件的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)取為5.5KW。</p><p>　　2.1.2、電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表3-2可知：</p><p>

13、;　　單級(jí)圓柱斜齒輪的傳動(dòng)比為3-5；開(kāi)式圓錐齒輪的傳動(dòng)比為2-4；則總傳動(dòng)比的范圍為6-20。所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為600-2000r/min。</p><p>　　初步選擇同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī)，由表12-1可知，對(duì)應(yīng)于額定功率為5.5KW</p><p>　　的電動(dòng)機(jī)型號(hào)分別為Y132S-4型和Y132M2-6型，再根據(jù)表12-2中型號(hào)比較，選擇Y1

14、32S-4型較為合理。</p><p>　　Y132S-4型三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率=5.5KW,滿載轉(zhuǎn)速，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，電動(dòng)機(jī)中心高為132mm，軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器的直徑和長(zhǎng)度分別為D=38mm和E=80mm。</p><p><b>　　2.2傳動(dòng)比的分配</b></p><p>　　2.2.1、總傳動(dòng)比計(jì)算</p

15、><p>　　由題目給定參數(shù)可知輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速，</p><p>　　2.2.2、傳動(dòng)比的分配</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表3-2可知：?jiǎn)渭?jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比i一般為3-5，單級(jí)圓錐齒輪減速器，用于輸入軸與輸出軸垂直相交的傳動(dòng)時(shí)，其傳動(dòng)比一般為2-4，因此，取單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比，則單級(jí)開(kāi)式圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比</p><p&g

16、t;　　2．3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參</p><p>　　（1）各齒輪功率的計(jì)算</p><p>　　對(duì)于圓柱斜齒齒輪傳動(dòng)：</p><p><b>　　高速軸的輸入功率：</b></p><p><b>　　低速軸的輸入功率：</b></p><p><b>　　對(duì)于圓

17、錐齒輪傳動(dòng)：</b></p><p><b>　　高速軸的輸入功率：</b></p><p><b>　　低速軸的輸入功率：</b></p><p>　　(2)各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算</p><p><b>　　對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng)：</b></p><p&

18、gt;<b>　　高速軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　低速軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　對(duì)于圓錐齒輪傳動(dòng)：</b></p><p><b>　　高速軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　低速軸轉(zhuǎn)速：</

19、b></p><p>　?。?）各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算</p><p><b>　　對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng)：</b></p><p><b>　　高速軸輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　低速軸輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>

20、;　　對(duì)于圓錐齒輪傳動(dòng)：</b></p><p><b>　　高速軸輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　低速軸輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　各齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算</b></p><p>　　3.1、圓柱斜齒輪減速設(shè)計(jì)</p>

21、<p>　　3.1.1、工況分析</p><p>　　直齒圓柱斜齒齒輪傳動(dòng)采用軟齒面閉式傳動(dòng)，小齒輪用45調(diào)質(zhì)，齒面硬度250HBS；大齒輪用45常化210HBS；初選傳動(dòng)精度為8級(jí)，其主要失效形式為點(diǎn)蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多一些，初選齒數(shù)；壓力角為；初選螺旋角為。</p><p>　　3.1.2、設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面

22、接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。</p><p>　　2、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.1.3、設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）確定材料許用接觸應(yīng)力</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖7-18（a）查MQ線得 。</p><p>　　(2)確定壽命系數(shù)。</p>&

23、lt;p><b>　　小齒輪循環(huán)次數(shù)：</b></p><p><b>　　大齒輪循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖7-19查得</p><p>　?。?)確定尺寸系數(shù),由圖7-20查得</p><p>　?。?）確定安全系數(shù),由表7-8取</p><

24、p>　　（5）計(jì)算許用接觸應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)式（7-22）得</p><p>　?。?）按齒面接觸接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　確定上式中的各計(jì)算數(shù)值如下： </p><p>　　初定螺旋角；試選載荷系數(shù)；</p><p>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：由前面求得；</p><p>

25、;　　確定齒寬系數(shù)：由教材表7-6選取齒寬系數(shù)；</p><p>　　確定材料彈性影響系數(shù),由表7-5查得材料彈性影響系數(shù) ；</p><p>　　確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),由圖7-14得；</p><p>　　確定重合度系數(shù)，由教材（7-27）計(jì)算端面重合度為</p><p><b>　　軸面重合度：</b></p>

26、;<p>　　因，由式（7-26）計(jì)算重合度系數(shù)</p><p><b>　　確定螺旋角系數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算所需小齒輪直徑</b></p><p>　　(9)確定實(shí)際載荷系數(shù)K與修正所計(jì)算的分度圓直徑</p><p>　　確定使用系數(shù)：按電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，

27、查表7-2取</p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　確定動(dòng)載系數(shù)：</b></p><p><b>　　計(jì)算圓周速度：</b></p><p>　　故前面取8級(jí)精度合理，由齒輪的速度與精度查圖7-8得；</p><p>　　

28、確定齒間載荷分配系數(shù)：</p><p><b>　　齒寬初定：</b></p><p><b>　　單位載荷：</b></p><p><b>　　由表7-3查得。</b></p><p>　　確定齒向載荷分布系數(shù)：由表7-4得</p><p><

29、b>　　計(jì)算載荷系數(shù)：</b></p><p>　　按實(shí)際載荷系數(shù)修正所算的分度圓直徑，由式(7-12)得</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　　3.1.4、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　由式（7-28）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p&

30、gt;　　由教材圖7-21（a）?。?lt;/p><p>　?。?）由圖7-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　?。?）由表7-8查得彎曲疲勞安全系數(shù)；</p><p>　　（4）由圖7-23得尺寸系數(shù)</p><p>　　由式（7-22）得許用彎曲應(yīng)力：</p><p>　?。?）確定計(jì)算載荷K：</p&

31、gt;<p><b>　　初步確定齒高</b></p><p>　　由圖7-11得，計(jì)算載荷：</p><p>　?。?）確定齒形系數(shù)：</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)為</b></p><p><b>　　由圖7-16查得；</b></p>

32、<p>　?。?）由圖7-17查得應(yīng)力校正系數(shù)：；</p><p>　　（9）計(jì)算大小齒輪的值：</p><p><b>　　大齒輪數(shù)值大。</b></p><p>　?。?0）求重合度系數(shù)：</p><p><b>　　端面壓力角：</b></p><p>　　基

33、圓螺旋角的余弦值為：</p><p>　　當(dāng)量齒輪端面重合度，由式（7-30）得</p><p><b>　　按式7-30計(jì)算</b></p><p>　　（11）由圖7-25得螺旋角影響系數(shù)；</p><p>　?。?2)將上述各值代入公式計(jì)算，得</p><p>　　由于齒輪的模數(shù)的大小主要取

34、決于彎曲強(qiáng)度，所以計(jì)算出來(lái)的1.1按國(guó)標(biāo)圓整為。并根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算出的分度圓直徑，則</p><p><b>　　取，故</b></p><p>　　3.1.5、齒輪的幾何尺寸計(jì)算</p><p><b>　　中心距：</b></p><p>　　把中心距圓整成103mm；</p>&

35、lt;p><b>　　（2）修正螺旋角：</b></p><p>　　螺旋角變化不大，所以相關(guān)參數(shù)不必修改；</p><p><b>　　分度圓直徑：</b></p><p><b>　　(4)確定齒寬：，</b></p><p>　　3.2、直齒圓錐齒輪減速設(shè)計(jì)<

36、/p><p>　　3.2.1、工況分析</p><p>　　根據(jù)工作條件，減速器可采用開(kāi)式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，查表7-1取小齒輪材料為40Cr鋼，調(diào)制處理，硬度;大齒輪材料為45鋼，調(diào)制處理，硬度；兩齒輪齒面硬度差為30，符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.2.2、設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　?。?）選齒數(shù)：?。?lt;

37、/b></p><p>　?。?）確定材料許用接觸應(yīng)力：</p><p>　　確定接觸疲勞極限，由圖7-18(a)查MQ線得 ；</p><p>　　確定壽命系數(shù),由已知條件，?。?lt;/p><p>　　確定尺寸系數(shù),由圖7-20查得；</p><p>　　確定安全系數(shù),由表

38、7-8??；</p><p><b>　　計(jì)算許用接觸應(yīng)力：</b></p><p>　　根據(jù)式（7-20）得</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　按式（7-35）計(jì)算接觸強(qiáng)度，其公式為：</p><p>　　確定上式中的各計(jì)算數(shù)值如下：</p>

39、<p><b>　　試選載荷系數(shù)；</b></p><p><b>　　選取齒寬系數(shù)；</b></p><p>　　由表7-5得材料的彈性影響系數(shù)；</p><p>　　由圖7-14確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)；</p><p>　　試算所需小齒輪直徑：</p><p>　

40、　確定實(shí)際載荷系數(shù)K與修正所計(jì)算的分度圓：</p><p>　　確定使用系數(shù)確定使用系數(shù)：按電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，查表7-2取；</p><p><b>　　確定動(dòng)載系數(shù)：</b></p><p><b>　　計(jì)算平均圓周速度：</b></p><p>　　故前面取的8級(jí)精度合理，由齒輪的速度與精度

41、查教材圖7-7查得；</p><p>　　確定齒間載荷分配系數(shù)：</p><p><b>　　錐距：；</b></p><p><b>　　齒寬初定：；</b></p><p><b>　　圓周力計(jì)算：</b></p><p><b>　　單位

42、寬度載荷計(jì)算；</b></p><p><b>　　查表7-11得；</b></p><p>　　確定齒向載荷分布系數(shù):</p><p>　　由表7-12取，有效工作齒寬，按式7-36計(jì)算得：</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)：；</b></p><p>

43、　　按實(shí)際載荷系數(shù)修正所算的分度圓直徑，由式7-12計(jì)算得</p><p><b>　　試算模數(shù)：</b></p><p>　　3.2.3、齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　（1）按式（7-38）計(jì)算彎曲強(qiáng)度，其公式為：</p><p>　　確定上式各計(jì)算的數(shù)值：</p><p>　　由圖7-

44、21（a）確定彎曲極限應(yīng)力值，?。?lt;/p><p>　　由已知條件取彎曲疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　　由教材P151表7-8查得彎曲疲勞安全系數(shù)；</p><p>　　由教材P154圖7-23得尺寸系數(shù)；</p><p>　　按教材P152式7-22得許用彎曲應(yīng)力：

45、 </p><p>　　確定齒形系數(shù) ： 計(jì)算分度圓錐角： 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： 由教材P147圖7-16得</p><p>　　確定應(yīng)力校正系數(shù)，根據(jù) 由教材P147圖7-17得 計(jì)算大小齒輪的 數(shù)值： 把以上數(shù)值代入公式得： </p><p>　　由于齒輪的模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度，所以將計(jì)算出來(lái)的3.45國(guó)標(biāo)

46、圓整為，再按接觸強(qiáng)度計(jì)算出的分度圓直徑協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)尺寸為：</p><p>　　錐齒輪分度圓直徑為：</p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　4.1、輸入軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1求作用在齒輪上的力：根據(jù)輸入軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，計(jì)算作用在輸入軸的齒輪上的力，已知：</p&

47、gt;<p><b>　　輸入軸的轉(zhuǎn)速：，</b></p><p><b>　　輸入軸的功率：,</b></p><p><b>　　輸入軸的轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　高速級(jí)小齒輪分度圓直徑：</p><p><b>　　圓周力：</b&

48、gt;</p><p>　　徑向力：4.1.2初步確定軸的最小直徑：</p><p>　　根據(jù)教材P288式12-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)P288表12-3，取A=115，于是得：</p><p>　　軸上需開(kāi)一鍵槽，因此軸徑應(yīng)增大5%至7%，即</p><p>　　輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑

49、，為使所選取的軸的直徑與聯(lián)軸器的直徑相匹配，故需選取聯(lián)軸器型號(hào)。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查P273表11-1，選取，則</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，并考慮到工作條件有中等沖擊，所以選取彈性柱銷聯(lián)軸器，查課程設(shè)計(jì)P144表16-4，選取HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩為630。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合

50、的轂孔長(zhǎng)度。</p><p>　　4.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p>　　擬定軸上零件的裝配方案，選用裝配方案如下圖所示：</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段軸徑和長(zhǎng)度：</p><p>　　考慮半聯(lián)軸器的軸向定位要求，2-3軸段的左端需要一個(gè)定位軸肩，?。宦?lián)軸器左端用軸端擋圈固定，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在

51、軸的斷面上，所以應(yīng)取1-2段的長(zhǎng)度比聯(lián)軸器轂孔長(zhǎng)，略短一點(diǎn)，取。</p><p>　　初步選擇滾動(dòng)軸承。因?yàn)檩S上安裝的齒輪為直齒輪，只需考慮徑向力和圓周力，故選用單列深溝球軸承。參考工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄（設(shè)計(jì)書(shū)P134表15-4），初步選定深溝球軸承6208，其尺寸為d×D×B=40mm×80mm×18mm，故，而。</p><p>　　取

52、安裝齒輪處的軸段4-5的直徑；齒輪的左端與左軸之間采用套筒定位。前面已求得齒輪1寬50mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度，故??；齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，故取h=5mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)高度b1.4h。取，。</p><p>　　軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)

53、軸器右端面間的距離，故取。</p><p>　　取齒輪距箱體內(nèi)壁之間的距離a=16mm?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，已知齒輪輪轂L=60mm，軸承寬度B=18mm則:</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p>&l

54、t;p>　　軸上零件的周向定位：</p><p>　　齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P127表14-10得平鍵截面b×h=14mm×9mm，鍵槽長(zhǎng)度為36mm。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合具有良好的對(duì)中性，選擇齒輪與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為10mm×8mm×36mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借國(guó)

55、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>　　參考教材P283表12-2，取軸端倒角為，各軸肩處圓角半徑取R2。</p><p>　　4.1.4求軸上載荷：</p><p><b>　　計(jì)算軸的支反力：</b></p><p>&

56、lt;b>　　垂直面：</b></p><p><b>　　水平面:</b></p><p>　　求F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力：</p><p>　　繪制垂直面的彎矩圖：</p><p><b>　　由于 所以</b></p><p>　　繪制水平面的彎矩圖：&l

57、t;/p><p><b>　　由于 所以</b></p><p>　　求F力產(chǎn)生的彎矩圖：</p><p>　　a-a截面F力產(chǎn)生的彎矩為：</p><p>　　6)繪制合成彎矩圖:</p><p>　　7)求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩:</p><p>　　8)求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩:<

58、;/p><p>　　扭切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)； </p><p><b>　　9)軸的計(jì)算應(yīng)力:</b></p><p>　　前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由教材P281表12-1查得，因此，所以軸是安全的。</p><p><b>　　輸入軸彎矩圖</b></p>

59、<p>　　4.1.5精確校核軸的疲勞強(qiáng)度：</p><p><b>　　判斷危險(xiǎn)截面：</b></p><p>　　截面A、Ⅱ、Ⅲ、B處只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以截面A、Ⅱ、Ⅲ、B處均無(wú)須校核。</p><p>　　從應(yīng)力集中對(duì)

60、軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面Ⅳ和Ⅴ處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最為嚴(yán)重；從受載情況來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大，截面Ⅴ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅳ的相近，但截面Ⅴ不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必作強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力較大，但應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面C也不需要校核。截面Ⅵ和Ⅶ也顯然不比校核。有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需要校核Ⅳ左右兩側(cè)即可。<

61、;/p><p><b>　　截面Ⅳ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><p>　　截面Ⅳ左側(cè)的彎矩Ｍ為：</p><p><b>　　截面Ⅳ上的扭矩：<

62、;/b></p><p>　　截面Ⅳ上的彎曲應(yīng)力：</p><p><b>　　截上的扭切應(yīng)力：</b></p><p>　　軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由教材P281表12-1得：</p><p><b>　　; ;</b></p><p>　　截面上由于軸肩而形成的有

63、效應(yīng)力集中系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查取。</p><p>　　因r/d=1.6/40=0.04 （D-d）/r=（45-40）/1.6=3.125</p><p><b>　　經(jīng)插值后查得 </b></p><p>　　查得尺寸系數(shù) ,扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù),軸按車削加工，查得表面質(zhì)量系數(shù)為，軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為: </p>

64、;<p>　　又由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得應(yīng)力折算系數(shù)。</p><p><b>　　計(jì)算安全系數(shù)值，</b></p><p><b>　　故可知其安全</b></p><p><b>　　截面Ⅳ右側(cè)</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</

65、b></p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)：</b></p><p>　　彎矩Ｍ及彎曲應(yīng)力為：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　扭矩及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為：</p><p><b>　　，</b></p>&l

66、t;p>　　過(guò)盈配合處查手冊(cè)得 ,軸按車削加工，查得表面質(zhì)量系數(shù)為，尺寸系數(shù)；扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)，故得綜合影響系數(shù)為</p><p>　　所以軸在截面Ⅳ右側(cè)的安全系數(shù)為</p><p>　　故該軸在截面Ⅳ右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的，所以設(shè)計(jì)的軸是合理的。</p><p>　　4.2輸出（低速）軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1確定軸的材料：&

67、lt;/p><p>　　輸出軸的材料選為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)。</p><p>　　4.2.2求作用在齒輪上的力：</p><p>　　根據(jù)輸出軸運(yùn)動(dòng)和低速級(jí)設(shè)計(jì)幾何參數(shù)，計(jì)算作用在輸出軸的齒輪上的力，已知：</p><p><b>　　輸入軸的轉(zhuǎn)速：，</b></p><p><b>　　輸入軸

68、的功率：,</b></p><p><b>　　輸入軸的轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　低速級(jí)小齒輪分度圓直徑：</p><p><b>　　圓周力：</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>

69、;　　軸向力：</b></p><p>　　4.2.3確定軸的最小直徑：</p><p>　　根據(jù)教材P288式12-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)P288表12-3，取A=115，于是得：</p><p>　　軸上需開(kāi)一鍵槽，因此軸徑應(yīng)增大5%至7%，即</p><p>　　輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)

70、軸器處軸的直徑，為使所選取的軸的直徑與聯(lián)軸器的直徑相匹配，故需選取聯(lián)軸器型號(hào)。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查P273表11-1，選取，則</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，并考慮到工作條件有中等沖擊，所以選取彈性柱銷聯(lián)軸器，查課程設(shè)計(jì)P144表16-4，選取HL6型彈性柱銷聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩為3150。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L=142mm

71、，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。</p><p>　　4.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p>　　擬定軸上零件的裝配方案，選用裝配方案如下</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段軸徑和長(zhǎng)度：</p><p>　　考慮半聯(lián)軸器的軸向定位要求，2-3軸段的左端需要一個(gè)定位軸肩，取聯(lián)軸器左端用軸端擋圈固定，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上

72、而不壓在軸的斷面上，所以應(yīng)取1-2段的長(zhǎng)度比聯(lián)軸器轂孔長(zhǎng)，略短一點(diǎn)，取。</p><p>　　初步選擇滾動(dòng)軸承。因?yàn)檩S上安裝的齒輪為直齒輪，只需考慮徑向力和圓周力，故選用單列深溝球軸承。參考工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄（設(shè)計(jì)書(shū)P132表15-3），初步選定深溝球軸承30314，其尺寸為d×D×T=70mm×150mm×38mm，故，而。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由

73、指導(dǎo)書(shū)P132表15-3查得</p><p>　　取安裝齒輪處的軸段4-5的直徑；齒輪的左端與左軸之間采用套筒定位。前面已求得齒輪寬88.5mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度，故?。积X輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，故取h=8.4mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)高度b1.4h。取。</p><p>　　軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)

74、設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對(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，,故取。</p><p>　　取齒輪距箱體內(nèi)壁之間的距離a=16mm?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，已知齒輪輪轂L=58mm，軸承寬度T=38mm則:</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><

75、p>　　軸上零件的周向定位：</p><p>　　齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P127表14-10得平鍵截面b×h=22mm×14mm，鍵槽長(zhǎng)度為80mm。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合具有良好的對(duì)中性，選擇齒輪與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為18mm×11mm×90mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借國(guó)

76、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>　　參考教材P283表12-2，取軸端倒角為，各軸肩處圓角半徑取R2。</p><p>　　4.2.5求軸上載荷:</p><p><b>　　計(jì)算軸的支反力：</b></p><p>&

77、lt;b>　　垂直面：</b></p><p><b>　　水平面:</b></p><p>　　求F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力：</p><p>　　繪制垂直面的彎矩圖：</p><p>　　繪制水平面的彎矩圖：</p><p><b>　　由于 所以</b>&l

78、t;/p><p>　　求F力產(chǎn)生的彎矩圖:</p><p>　　a-a截面F力產(chǎn)生的彎矩為：</p><p><b>　　繪制合成彎矩圖:</b></p><p><b>　　求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩:</b></p><p>　　求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩:</p><p&

79、gt;　　扭切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)</p><p><b>　　軸的計(jì)算應(yīng)力:</b></p><p>　　前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由教材P231表12-1查得，因此，所以軸是安全的。</p><p><b>　　輸出軸彎矩圖</b></p><p>　　五 軸承的選擇及計(jì)

80、算</p><p>　　根據(jù)條件，按每年工作300天計(jì)算 , 軸承預(yù)計(jì)壽命=2×8×300×8=384000小時(shí)。</p><p>　　5.1.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>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以</p><p&

81、gt;　　求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值：</p><p>　　查教材表10-7、表10-8，可得</p><p><b>　　選擇軸承型號(hào)：</b></p><p>　　查指導(dǎo)書(shū)P134表15-4初選6208軸承， Cr=22.8KN,Cor=15.8KN</p><p>　　因此預(yù)期壽命足夠，此軸承合格。</p

82、><p>　　5.2.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>　　因該軸承在此工作條件下受到徑向力和軸向力作用，所以</p><p>　　求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值：</p><p><b>　　選擇軸承型號(hào)：</b></p><p&

83、gt;　　查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P132表15-3初選30313軸承， Cr=185KN,Cor=142KN</p><p>　　因此預(yù)期壽命足夠，此軸承合格。</p><p><b>　　六 聯(lián)軸器的選擇</b></p><p><b>　　類型選擇：</b></p><p>　　由于兩軸相對(duì)位移很小，

84、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。</p><p>　　載荷計(jì)算及型號(hào)選擇：</p><p>　　，查教材P273表11-1，由于轉(zhuǎn)速變化很小，所以,則：</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，并考慮工作條件，查指導(dǎo)書(shū)P144表16-4，選取HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。</p><p>

85、;　　，查教材P273表11-1，由于轉(zhuǎn)速變化很小，所以,則：</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，并考慮工作條件，查指導(dǎo)書(shū)P144表16-4，選取HL6型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。</p><p><b>　　七 潤(rùn)滑與密封</b></p><p>　　結(jié)合前面的數(shù)據(jù)并查閱教材P263表10-12得齒輪采用浸油潤(rùn)滑

86、，由指導(dǎo)書(shū)P190表20-3選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-1986）。</p><p>　　軸承選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為氈圈22FZ/T92010-91、氈圈32FZ/T92010-91。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。</p><p><b>　　九 設(shè)計(jì)小結(jié)</b><

87、/p><p>　　這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)讓我們真正從理論結(jié)合實(shí)踐認(rèn)識(shí)了機(jī)械設(shè)計(jì)，這次設(shè)計(jì)使我們更加深入了解了設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。在這兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，我學(xué)到的不只是課堂上單調(diào)的理論，而是真正意義上的設(shè)計(jì)，為我以后的工作打下一定的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門(mén)綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它

88、融《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測(cè)量》、《工程材料》、《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》等于一體。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中我們?nèi)诤狭诉@么多科所學(xué)的理論知識(shí)，運(yùn)用到實(shí)踐上，顯現(xiàn)了我們所學(xué)還是有所用的，更加強(qiáng)了我們以后運(yùn)用知識(shí)的綜合能力。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)在指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持下，我圓滿完成了任務(wù)，設(shè)計(jì)中還存在些錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，還