機(jī)械課程設(shè)計(jì)--帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置說(shuō)明書

1、<p><b>　　機(jī)械課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　題 目： 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) </p><p>　　院 系： 機(jī) 電 學(xué) 院 </p><p>　　專 業(yè)： 材料成型及控制工程 </p><p><b>　　目 錄</b&

2、gt;</p><p>　　一 設(shè)計(jì)任務(wù)書 </p><p>　　二 設(shè)計(jì)步驟 </p><p>　　2.1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 </p><p>　　2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇

3、 </p><p>　　2.3 總傳動(dòng)比的計(jì)算和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 </p><p>　　2.4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 </p><p>　　2.5 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) </p>&l

4、t;p>　　2.6 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.7 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.8 滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算 </p><p>　　2.9 平鍵聯(lián)接的選用和計(jì)算

5、 </p><p>　　2.10 聯(lián)軸器的選擇計(jì)算 </p><p>　　2.11 箱體及其附件的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.12 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)</p><p>　　三

6、 設(shè)計(jì)小結(jié) </p><p>　　四 參考文獻(xiàn) </p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置課程設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖如下：&

7、lt;/p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)：</p><p>　　已知二級(jí)減速器，運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)矩T/（N.m）為650N. m，運(yùn)輸帶工作速度0.85m/s,卷陽(yáng)筒直徑:370mm.工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微震動(dòng)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，單班制工作，運(yùn)輸速度允許誤差±5％。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)步驟</b>

8、</p><p>　　2.1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:</p><p>　　1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。</p><p>　　2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。</p><p>　　3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。</p>&

9、lt;p>　　4. 選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）。</p><p>　　2.2電動(dòng)機(jī)的選擇:</p><p><b>　　⑴選擇電動(dòng)機(jī)的類型</b></p><p>　　按工作要求及條件選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)， </p><p>　?。?）確定電動(dòng)機(jī)功率</p><p

10、>　　電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：Pd＝ ==,</p><p>　　滾筒的工作轉(zhuǎn)速為：，所以Pd＝ ===3.64 kW</p><p>　　(3) 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i＝2～4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i＝8～40，則總傳動(dòng)比合理范圍為i＝16～160。</p><p>　

11、　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（16～160）×43.90＝702～7020r/min。</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)、減速器的傳動(dòng)比，</p><p>　　選定型號(hào)為Y112M—4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為4.0</p><p>　　額定電流8.8A，滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速150

12、0r/min。</p><p>　　2.3 總傳動(dòng)比的計(jì)算和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 </p><p>　?。?）       總傳動(dòng)比</p><p>　　由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(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＝n/n＝1440/43.88＝32.82</p><

13、p>　?。?）       分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比</p><p><b>　?。?#215;</b></p><p>　　式中分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。</p><p>　　為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步?。?.5，則減速器傳動(dòng)比為＝＝32.80/2.5＝13.12<

14、/p><p>　　根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為＝4.17，則＝＝3.15</p><p>　　2.4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 </p><p><b>　?。?）　各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　?。剑?440/2.5＝576r/min</p><p>　

15、　＝＝576/4.17＝138r/min</p><p>　?。?#160;/ ＝138/3.15=43.81r/min</p><p>　　==43.81 r/min</p><p>　?。?）　各軸輸入功率</p><p>　?。?#215;＝3.64×0.96＝3.49kW</p><p>　

16、?。?#215;η2×＝3.49×0.99×0.98＝3.39kW</p><p>　　＝×η2×＝3.39×0.99×0.98＝3.29kW</p><p>　?。?#215;η2×η4=3.29×0.99×0.98＝3.19kW</p><p>　　則各軸的輸出功

17、率：  </p><p>　?。?#215;0.99=3.46 kW</p><p>　　＝×0.99=3.36 kW</p><p>　?。?#215;0.99=3.26kW</p><p>　?。?#215;0.99=3.16 kW</p><p><b>　　各軸輸入轉(zhuǎn)矩&

18、lt;/b></p><p><b>　　=×× N·m</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550×3.64/1440=24.14N·m</p><p>　　所以: ＝×× =24.14×2.5×0.96=57.94 N

19、·m</p><p>　?。?#215;××=57.94×4.17×0.96×0.99=229.63 N·m</p><p>　?。?#215;××=229.63×3.15×0.99×0.98=701.78N·m</p><p>　　=&

20、#215;×=701.78×0.99×0.98=680.87 N·m</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)矩：＝×0.99=57.36 N·m</p><p>　?。?#215;0.99=227.33N·m</p><p>　?。?#215;0.99=694.76N·m</p>&l

21、t;p>　?。?#215;0.99=674.06 N·m</p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表</p><p>　　2.5 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) </p><p><b>　?。?）確定計(jì)算功率</b></p><p>　　查課本表13—8得工作情況系數(shù)=1.1，故=×=1.1×4

22、=4.4kw</p><p>　?。?）選取普通V帶型號(hào)</p><p>　　根據(jù)=4.4kw，=1440r/min 由課本圖13-15查出該點(diǎn)位于A型區(qū)域內(nèi)</p><p>　?。?）求大小帶輪基準(zhǔn)直徑、</p><p>　　由課本表13-9，應(yīng)不小于75，現(xiàn)取=100mm，==2.5×100=250mm</p>&

23、lt;p><b>　?。?）驗(yàn)算帶速V</b></p><p>　　，帶速在5～25m/s范圍內(nèi)，合適。</p><p>　?。?）求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距a</p><p>　　初步選取中心距： 取</p><p>　　符合0.7（+）≤≤2（+）</p><p>　　由課本式13-2得帶長(zhǎng)

24、 </p><p><b>　　=</b></p><p>　　由課本查表13-2，對(duì)A型帶選用。再由式（13-6）計(jì)算實(shí)際中心距a：a=+</p><p>　　(6)驗(yàn)算小帶輪包角</p><p>　　由式13-1得（合適）</p><p><b>　?。?）求V帶根數(shù)Z</b&

25、gt;</p><p>　　由式（13-15）得 由=1440r/min，</p><p>　　i=2.5 查表13-3和表13-5得 由查表13-7得 由查表13-2得</p><p>　　最后得： 取Z=4</p><p><b>　?。?）計(jì)算預(yù)緊力</b></p><p&g

26、t;　　查表13-1得q=0.1kg/m </p><p>　　(9)求做用在帶輪軸上的壓力</p><p>　　2.6齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：</p><p>　　㈠高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　選擇材料及確定許用應(yīng)力</p><p>　　小齒輪材料為40MnB調(diào)質(zhì)，齒面硬度為241～286HBS, ＝730M

27、pa，＝600Mpa（表11—1），大齒輪材料為ZG35SiMn調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 241～269HBS, ＝620Mpa，＝510Mpa（表11—1）。由表11—5，取S=1.1，S=1.25，</p><p><b>　　[]==</b></p><p><b>　　[]==</b></p><p><b>

28、　　[]==</b></p><p><b>　　[]==</b></p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)齒面按8級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)K=1.5（表11—3），齒寬系數(shù)=0.8（表11—6）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　=95.5×10×=95.5

29、15;10×3.49/576</p><p>　　=5.79×10N.m</p><p>　　取 =188（表11—4）</p><p><b>　　d≥</b></p><p><b>　　==57.2 mm</b></p><p>　　齒數(shù)取=22 ，

30、Z=i×Z=4.17×22=91.74 取Z=92.故實(shí)際傳動(dòng)比i=92/22=4.18</p><p>　　模數(shù) m=</p><p>　　齒寬 b==0.8×57.2=45.76mm，取b2=50mm，b1=55mm</p><p>　　按表4—1取m=3mm,實(shí)際的d=z×

31、m=22×3=66mm, d=92×3=276mm</p><p>　　中心距 a=（d+ d）/2=(66+276)/2=171mm</p><p>　　3、驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度</p><p>　　齒形系數(shù)=2.56, =1.63， </p><p>　　=2.13，=1.81</p>&l

32、t;p><b>　　由式（11—5）</b></p><p><b>　　= =≤[]</b></p><p>　　==≤[], 安全</p><p><b>　　4、輪齒的圓周速度</b></p><p>　　V=3.14×66×576/6000

33、0=1.99 m/s</p><p>　　對(duì)照表11—2可知選用8級(jí)精度是合宜的。</p><p>　　5、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸</p><p><b>　　6、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　小齒輪由于直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　（二）低

34、速齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1、已知＝138r/min </p><p>　　2、選擇材料及確定許用應(yīng)力</p><p>　　小齒輪材料為40MnB調(diào)質(zhì)，齒面硬度為241～286HBS, ＝730Mpa，＝600Mpa（表11—1），大齒輪材料為ZG35SiMn調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 241～269HBS, ＝620Mpa，＝510Mpa（表11—1）。由表11—

35、5，取S=1.1，S=1.25，</p><p><b>　　[]==</b></p><p><b>　　[]==</b></p><p><b>　　[]==</b></p><p><b>　　[]==</b></p><p&g

36、t;　　3、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)齒面按8級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)K=1.5（表11—3），齒寬系數(shù)=0.8（表11—6）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　=95.5×10×=95.5×10×3.39/138</p><p>　　=2.35×10N.m</p><p>　　

37、取 =188（表11—4）</p><p><b>　　d≥</b></p><p><b>　　==93.1 mm</b></p><p>　　齒數(shù)取=29 ，Z=i×=3.15×29=91.35 取Z=92.故實(shí)際傳動(dòng)比i=92/29=3.17</p><p>　　模數(shù)

38、 m=</p><p>　　齒寬 b==0.8×93.1=74.48mm，取b4=75mm，b3=80mm</p><p>　　按表4—1取m=3.5mm,實(shí)際的d=z×m=29×2.5=101.5mm, d=92×3.5=322mm</p><p>　　中心距 a=

39、（d+ d）/2=(101.5+322)/2=212mm</p><p>　　4、驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度</p><p>　　齒形系數(shù)=2.56, =1.63， </p><p>　　=2.13，=1.81</p><p><b>　　由式（11—5）</b></p><p><b>　　=

40、=≤[]</b></p><p>　　==≤[], 安全</p><p><b>　　5、輪齒的圓周速度</b></p><p>　　V=3.14×101.5×138/60000=0.73 m/s</p><p>　　對(duì)照表11—2可知選用8級(jí)精度是合宜的</p><

41、;p>　　6、低數(shù)級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸</p><p><b>　　2.7傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。ㄒ唬⒏咚佥S的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、軸的材料與齒輪1的材料相同為40MnB調(diào)質(zhì)。</p><p>　　2、按切應(yīng)力估算軸徑</p><p>　　由表查得，取A0=10

42、6</p><p><b>　　軸伸出段直徑</b></p><p>　　d1≥A0(p1/n1)1/3=106×(3.49/576)1/3=19.3mm</p><p><b>　　取d1=32mm</b></p><p><b>　　3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b><

43、;/p><p><b>　　1)、劃分軸段</b></p><p>　　軸伸段d1；過(guò)密封圓處軸段d2；軸頸d3,d7；軸承安裝定位軸段d4,d6;齒輪軸段。</p><p>　　2)、確定各軸段的直徑</p><p>　　由于軸伸直徑比強(qiáng)度計(jì)算的值要大許多，考慮軸的緊湊性，其它階梯軸段直徑應(yīng)盡可能從較小值增加，因此，取 d

44、2=34mm，選擇滾動(dòng)軸承30207，軸頸直徑d3=d7=35mm。</p><p><b>　　齒輪段尺寸。</b></p><p>　　分度圓直徑d=66 da=79df=58.5</p><p>　　3)、定各軸段的軸向長(zhǎng)度。</p><p>　　由中間軸的設(shè)計(jì)知 軸長(zhǎng)L＝253.5+</p>

45、<p>　　伸出端的長(zhǎng)度由帶輪厚度確定＝（1.5－2）d,?。?4mm</p><p>　　選取軸向長(zhǎng)度為20 ＝（2030）</p><p>　　其余長(zhǎng)度根據(jù)中間軸各段長(zhǎng)度確定</p><p>　　4、按許用彎曲應(yīng)力校核軸。</p><p>　　(1)、軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定。</p><p>

46、　　AC=57mm CD=170mm AB=227mm</p><p>　　(2)、繪軸的受力圖。</p><p>　　(3)、計(jì)算軸上的作用力：</p><p>　　Ft1=2T1/d1=2×2.35×105/66=7121.2N</p><p>　　Fr1=Ft1×tanαn/cosβ1=712

47、1.2×tan20o/cos14.4=2675.8N</p><p>　　Fα1=Ft1×tanβ1=7121.2×tan14.4o=1827.8N</p><p><b>　　(4)、計(jì)算支反力</b></p><p>　　繞支點(diǎn)B的力矩和ΣMBZ=0，得</p><p>　　RAZ=[F

48、r1×170+Fa1×d1/2]227</p><p>　　=(2675.8×170+1827.8×27) 227</p><p><b>　　=2221N</b></p><p>　　同理：ΣMAZ=0 ,得</p><p>　　RBZ=[Fr1×57-Fa1×

49、;d3/2] 227</p><p>　　=(2675.8×57-1827.8×27) 227</p><p><b>　　=454N</b></p><p>　　校核：ΣZ=RAZ－Fr1+RBZ =2221+454-2675=0</p><p><b>　　計(jì)算無(wú)誤</b>&

50、lt;/p><p>　　同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和ΣMBy=0，得</p><p>　　RAY=7121.2×170/227=5333.1 N</p><p><b>　　由ΣMAy=0，得</b></p><p>　　RBY=7121.2×57/227=1788.1N</p><p&g

51、t;　　校核：ΣZ=RAY+ RBY －Ft1=5333.1+1788.1—7121.2=0</p><p><b>　　計(jì)算無(wú)誤</b></p><p>　　(5)、轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖</p><p>　　垂直平面內(nèi)的彎矩圖。</p><p>　　C處彎矩：MCZ左= RAZ×57=126597Nmm</

52、p><p>　　MCZ右= RBZ×170=77180Nmm</p><p>　　MCY=RAY×57=5333.1×57=303987Nmm</p><p><b>　　(6)、合成彎矩</b></p><p>　　MC左=(M2CZ左+M2CY)1/2=(1265972+3039872)1/

53、2=329295Nmm</p><p>　　MC右 =(M2CZ右+M2CY)1/2=(771802+3039872)1/2=313632Nmm</p><p>　　(7)、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖。</p><p>　　T2=100670Nmm</p><p>　　(8)、計(jì)算當(dāng)量彎矩</p><p>　　應(yīng)力按正系數(shù)α=[δ-

54、1b]/[δ0b]=55/95=0.58</p><p>　　αT2=0.58×100670=58389Nmm</p><p>　　C處：M′C左=MC左=159144</p><p>　　M′C右=[M2C右+(αT2)2]1/2=(1642072+1591442)1/2=174279Nmm</p><p><b>　　

55、(9)、校核軸徑。</b></p><p>　　C剖面：dC= (M′C右/0.1[δ-1b])1/3=(174279/0.1×55)1/3</p><p>　　=31mm＜43mm</p><p><b>　　強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　(10)、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

56、<p>　　由表查出鍵槽尺寸：b×h=14×9(t=5.5，r=0.3)；</p><p>　　由表查出鍵長(zhǎng)：L=45；</p><p>　?。ǘ?、中間軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、選擇軸的材料。</b></p><p>　　因中間軸是齒輪軸，應(yīng)與齒輪3的材料一致，故材料為4

57、0MnB調(diào)質(zhì)。</p><p><b>　　由表查得：</b></p><p>　　硬度217～255HBS [δ0b]=95MPa[δ-1b]=55MPa</p><p>　　抗拉強(qiáng)度極限：δβ=640MPa</p><p>　　屈服強(qiáng)度極限：δs=355MPa</p><p>　　彎曲疲勞

58、極限：b-1=275MPa</p><p>　　剪切疲勞極限：τ-1=155MPa</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力：[b-1]=60MPa</p><p><b>　　2、軸的初步估算</b></p><p>　　根據(jù)表15—3，取A0=112</p><p>　　d≥=112×(3.

59、39/138)1/3=32.55mm</p><p>　　考慮該處軸徑應(yīng)當(dāng)大于高速級(jí)軸頸處直徑，取</p><p>　　D1=dmin=40mm</p><p><b>　　3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）、各軸段直徑的確定。</p><p>　　初選滾動(dòng)軸承，代號(hào)為30208

60、 .軸頸直徑d1=d5=dmin=40mm.</p><p>　　齒輪2處軸頭直徑d2=45mm</p><p>　　齒輪2定位軸角厚度。</p><p>　　hmin=(0.07～0.1)d，取hmin=5mm該處直徑d2=54mm</p><p>　　齒輪3的直徑：d3=101.5mm,da3=105.5mm,df3=326mm</

61、p><p>　　由軸承表查出軸承的安裝尺寸d4=49mm</p><p>　　(2)、各軸段軸向長(zhǎng)度的確定。</p><p>　　軸承寬度B=19.75mm ,兩齒輪端面間的距離△4=10mm</p><p><b>　　其余的如圖</b></p><p>　　4、按許用彎曲應(yīng)力校核軸。</p&

62、gt;<p>　　(1)、軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定。</p><p>　　AC=57mm CD=88mm CB=72mm AD=217mm</p><p>　　(2)、繪軸的受力圖。</p><p>　　( 3)、計(jì)算軸上的作用力：</p><p>　　齒輪2：Ft2=2T2/d2=2×357.66

63、×103/200.3=3571.2N</p><p>　　Fr2=Ft2×tanαn/cosβ2=3571.2×tan20o/cos14.4=1342N</p><p>　　Fα2=Ft2×tanβ2=3571×tan14.4o=917N</p><p>　　齒輪3：Ft3=2T3/d3=2×357.66&

64、#215;103/90.56=7899N</p><p>　　Fr3=Ft3×tann/cosβ3=7899×tan20o/cos13.7=2959N</p><p>　　Fα3=Ft3×tanβ3=7899×tan13.7o=1926N</p><p><b>　　(4)、計(jì)算支反力</b></p

65、><p>　　繞支點(diǎn)B的力矩和ΣMBZ=0，得</p><p>　　RAZ=[Fr2(88+72)+Fa2×d2/2+Fa3×d3/2－Fr3×72]217</p><p>　　=(1342×160+917×100.15+1926×45.26-72×2959) 217</p><p

66、><b>　　=833N</b></p><p>　　同理：ΣMAZ=0 ,得</p><p>　　RBZ=[Fr3(57+88)+Fa3×d3/2+Fa2×d2/2－Fr2×57] 217</p><p>　　=(2959×165+917×100.15+1926×45.26-1

67、342×57) 217</p><p><b>　　=2450N</b></p><p>　　校核：ΣZ=RAZ+Fr3－Fr2－RBZ =833+2959-1342-2450=0</p><p><b>　　計(jì)算無(wú)誤</b></p><p>　　同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和ΣMBy=0，得&

68、lt;/p><p>　　RAY=(3571×160+7899×72)/217=5449N</p><p><b>　　由ΣMAy=0，得</b></p><p>　　RBY=（3571×57+7899×145）/217=6021</p><p>　　校核：ΣZ=RAY+ RBY －Ft

69、3－Ft2=5449+6021-3571-7899=0</p><p><b>　　計(jì)算無(wú)誤</b></p><p>　　(5)、轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖</p><p>　　垂直平面內(nèi)的彎矩圖。</p><p>　　C處彎矩：MCZ左=RAZ×57=833×57=43316Nmm</p><

70、;p>　　MCZ右=RAZ×57－Fa2d2/2</p><p>　　=833×57－917×100.15=-48522Nmm</p><p>　　D處彎矩：MDZ左=RBZ×72+Fa3×d3/2</p><p>　　=2450×72+1926×45.26=263609Nmm</p&

71、gt;<p>　　MDZ右=RBZ×72=176400</p><p><b>　　水平面彎矩圖。</b></p><p>　　MCY=RAY×57=5449×57=283348Nmm</p><p>　　MDY=RBy×72=6021×72433512Nmm</p>

72、<p><b>　　(6)、合成彎矩</b></p><p>　　處：MC左=(M2CZ左+M2CY)1/2=(433162+2833482)1/2=286640Nmm</p><p>　　MC右 =(M2CZ右+M2CY)1/2=(485222+2833482)1/2=287473Nmm</p><p><b>　　D處

73、：</b></p><p>　　MD左=(M2DZ左+M2DY)1/2=(2636092+4335122)1/2=507368Nmm</p><p>　　MD右 =(M2+M2DY)1/2=(1764002+4335122)1/2=468027Nmm</p><p>　　(7)、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖。</p><p>　　T2=53366

74、0Nmm</p><p>　　(8)、計(jì)算當(dāng)量彎矩</p><p>　　應(yīng)力按正系數(shù)α=[δ-1b]/[δ0b]=55/95=0.58</p><p>　　αT2=0.58×533660=309523Nmm</p><p>　　C處：M′C左=MC左=286640</p><p>　　M′C右=[M2C右+(

75、αT2)2]1/2=(2874732+3095232)1/2=422428Nmm</p><p><b>　　D處：</b></p><p>　　M′D左=[M2D左+(αT2)2]1/2=(5073682+3095232)1/2=588346Nmm</p><p>　　M′D右=M2D右=468027Nmm</p><p&

76、gt;<b>　　(9)、校核軸徑。</b></p><p>　　C剖面：dC= (M′C右/0.1[δ-1b])1/3=(422428/0.1×55)1/3</p><p>　　=42.5mm＜45mm</p><p><b>　　強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　D剖面：dD=

77、(M′D右/0.1[δ-1b])1/3=(588346/0.1×55)1/3</p><p>　　=46.7mm＜85.56mm(齒根圓直徑)</p><p><b>　　強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　(10)、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　由表查出鍵槽尺寸：b×h=14×

78、9(t=5.5，r=0.3)；</p><p>　　由表查出鍵長(zhǎng)：L=45；</p><p>　　(11)中間軸的精確校核：</p><p>　　對(duì)照軸的晚矩圖和結(jié)構(gòu)圖，從強(qiáng)度和應(yīng)力集中分析Ⅰ，Ⅱ，G都是危險(xiǎn)段面，但是由于Ⅰ，Ⅱ還受到扭矩作用，再由II斷面的彎矩要大于I處，所以現(xiàn)在就對(duì)II處進(jìn)行校核。</p><p>　　軸的材料為40MnB

79、，調(diào)質(zhì)處理，由手冊(cè)查得： 。</p><p><b>　　由手冊(cè)查得：</b></p><p><b>　?、衿拭娴陌踩禂?shù)：</b></p><p><b>　　抗彎斷面系數(shù)：</b></p><p><b>　　抗扭斷面系數(shù)：</b></p>

80、;<p><b>　　彎曲應(yīng)力幅：</b></p><p><b>　　彎曲平均應(yīng)力 </b></p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅：</b></p><p><b>　　平均切應(yīng)力：</b></p><p>　　鍵槽所引起的有效應(yīng)力集中

81、系數(shù) </p><p>　　再由手冊(cè)查得，表面狀態(tài)系數(shù)β=0.92，尺寸系數(shù)</p><p>　　剪切配合零件的綜合影響系數(shù)，取進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　剪切配合零件的綜合影響系數(shù)，取進(jìn)行計(jì)算，</p><p>　　由齒輪計(jì)算循環(huán)次數(shù)，所以取壽命系數(shù)</p><p><b>　　綜合安全系數(shù)：</

82、b></p><p>　　所以具有足夠的強(qiáng)度。</p><p>　?。ㄈ?、低速軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、軸的材料與齒輪4的材料相同為40MnB調(diào)質(zhì)。</p><p>　　2、按切應(yīng)力計(jì)算軸徑。</p><p>　　由表15—3查得，取A0=112</p><p><b>

83、;　　軸伸出段直徑</b></p><p>　　d1≥A0(p3/n3)1/3=112×(3.26/43.81)1/3=47.1mm</p><p>　　考慮與卷筒軸半聯(lián)軸器相匹配的孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選用，取d1=50mm,則軸孔長(zhǎng)度L1=84mm</p><p><b>　　3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p>&

84、lt;p>　　1)、劃分軸段d1;過(guò)密封圓處軸段d2;軸頸d3,d8;軸承安裝定位軸段d4；軸身d5,d7；軸頭d6。</p><p>　　2)、確定各軸段直徑。</p><p><b>　　取d2=52mm</b></p><p>　　選擇滾動(dòng)軸承30211，軸頸直徑d3=d8=55mm.，軸承寬22.75</p><

85、;p>　　4、按許用彎曲應(yīng)力校核軸。</p><p>　　(1)、軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定。</p><p>　　AC=67mm CB=141mm AB=208mm</p><p>　　(2)、繪軸的受力圖。</p><p>　　( 3)、計(jì)算軸上的作用力：</p><p>　　Ft4=2T4

86、/d4=2×986380/263.44=7488N</p><p>　　Fr4=Ft4×tanαn/cosβ4=7488.5×tan20o/cos13.7=2805N</p><p>　　Fα4=Ft4×tanβ4=7488×tan13.7o=684N</p><p><b>　　(4)、計(jì)算支反力<

87、/b></p><p>　　繞支點(diǎn)B的力矩和ΣMBZ=0，得</p><p>　　RAZ=[Fr4×141+Fa4×d4/2]208</p><p><b>　　=2335N</b></p><p>　　同理：ΣMAZ=0 ,得</p><p>　　RBZ=[Fr4

88、15;67-Fa4×d4/2] 208</p><p><b>　　=470N</b></p><p>　　校核：ΣZ=RAZ－Fr1+RBZ =4708+2335-2805=0</p><p><b>　　計(jì)算無(wú)誤</b></p><p>　　同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和ΣMBy=0，得&l

89、t;/p><p>　　RAY=7488×141/2208=5076</p><p><b>　　由ΣMAy=0，得</b></p><p>　　RBY=7488×67/208=2412N</p><p>　　校核：ΣZ=RAY+ RBY －Ft1=2412+5076--7488=0</p>

90、<p><b>　　計(jì)算無(wú)誤</b></p><p>　　(5)、轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖</p><p>　　垂直平面內(nèi)的彎矩圖。</p><p>　　C處彎矩：MCZ左= RAZ×67=156445Nmm</p><p>　　MCZ右= RBZ×141=340374Nmm</p>

91、<p>　　MCY=RAY×67=340092Nmm</p><p><b>　　(6)、合成彎矩</b></p><p>　　MC左=(M2CZ左+M2CY)1/2=(1564652+3403742)1/2=374614Nmm</p><p>　　MC右 =(M2CZ右+M2CY)1/2=(3403742+340072)1

92、/2=481162Nmm</p><p>　　(7)、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖。</p><p>　　T2=986380Nmm</p><p>　　(8)、計(jì)算當(dāng)量彎矩</p><p>　　應(yīng)力按正系數(shù)α=[δ-1b]/[δ0b]=55/95=0.58</p><p>　　αT2=0.58×986380=572100Nm

93、m</p><p>　　C處：M′C左=MC左=374614</p><p>　　M′C右=[M2C右+(αT2)2]1/2=(5721002+3764142)1/2=684826Nmm</p><p><b>　　(9)、校核軸徑。</b></p><p>　　C剖面：dC= (M′C右/0.1[δ-1b])1/3=(

94、684826/0.1×55)1/3</p><p>　　=50mm＜62mm</p><p><b>　　強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　(10)、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　由表查出鍵槽尺寸：b×h=18×11</p><p>　　由表查出鍵長(zhǎng)：L

95、=70；</p><p>　　2.8 滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算</p><p>　?。ㄒ唬┲虚g滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算</p><p>　　選用的軸承型號(hào)為30208由表9－16查得Cr=59.8 kN,=42.8kN</p><p><b>　　e=0.37</b></p><p>　　1、作用在軸承上的

96、負(fù)荷。</p><p><b>　　1)、徑向負(fù)荷</b></p><p>　　A處軸承FRⅠ=(R2AZ+R2AY)1/2=(8332+54492)1/2=5512N</p><p>　　B處軸承FRⅡ=(R2BZ+R2BY)1/2=(24502+60212)1/2=6500N</p><p><b>　　2

97、)、軸向負(fù)荷</b></p><p>　　3)、軸承受力簡(jiǎn)圖。</p><p>　　外部軸向力FA=Fa3－Fa2=1926—917=1009N</p><p>　　從最不利受力情況考慮FA指向B處軸承，如上圖所示。</p><p>　　軸承內(nèi)作軸向力SⅠ=еFrⅠ=0.37×5512=2039N</p>

98、<p>　　SⅡ=0.4×FrⅡ=0.37×6500=2405N</p><p>　　因FA+SⅠ=1009+2039=3048＞2405=SⅡ</p><p>　　軸承Ⅱ被壓緊，為緊端，故</p><p>　　FaⅠ=SⅠ=2039NFaⅡ=FA+SⅠ=3048N</p><p>　　2、計(jì)算當(dāng)量功負(fù)荷。&l

99、t;/p><p>　?、褫S承，F(xiàn)aⅠ/Cor=2039/42800=0.04764查[課]表13-5，е=0.42</p><p>　　FaⅠ/FrⅠ=2039/5512=0.37＜е,X1=1Y1=0</p><p>　　動(dòng)載荷系數(shù)fp=1.1</p><p>　　當(dāng)量動(dòng)載荷prⅠ=fp(X1FrⅠ+Y1FaⅠ)=1.1×5512

100、=6063N</p><p>　?、蜉S承：FaⅡ/Cor=3048/42800=0.071е=0.44</p><p>　　FaⅡ/FrⅡ=3048/6500=0.47＞е=0.44，X2=0.44，Y2=1.26</p><p><b>　　當(dāng)量功載荷</b></p><p>　　PrⅡ=fa(X2FrⅡ+Y2FaⅡ

101、)=1.1×(0.44×6500+1.26×3048)</p><p><b>　　=7371N</b></p><p><b>　　3、驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因PrⅠ＜PrⅡ,故只需驗(yàn)算Ⅱ軸承。</p><p>　　軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為：

102、8×300×16=38400h</p><p><b>　　軸承實(shí)際壽命</b></p><p>　　Lh10=16670/n2(Cr/PrⅡ)ε=16670/129.73(59800/7371)3</p><p>　　=128554h＞38400</p><p><b>　　具有足夠使用壽

103、命。</b></p><p><b>　　4、軸承靜負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算，滿足要求；計(jì)算過(guò)程略。</p><p>　　經(jīng)校核，高、低軸的軸承均滿足要求</p><p>　　2.9 平鍵聯(lián)接的選用和計(jì)算</p><p>　　1、中間軸與齒輪Ⅰ的鍵聯(lián)接運(yùn)用及計(jì)算。&

104、lt;/p><p>　　由前面軸的設(shè)計(jì)已知本處軸徑為：d2=45</p><p>　　由表選擇鍵14×9×50</p><p>　　鍵的接觸長(zhǎng)度 L=d2－b=50－14=36,接觸度h′=h/2=9/2=4.5mm</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表查出鍵靜聯(lián)接的擠壓作用應(yīng)力[δp]=120MPa</p>&

105、lt;p>　　δp=2T2/d2lh′=(2×357.66×103)/(45×36×4.5)=98MPa＜[δP]</p><p><b>　　鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠</b></p><p>　　2、低速軸與齒輪4的鍵聯(lián)接選用及計(jì)算。</p><p>　　由前面軸的設(shè)計(jì)已知本處軸徑為：d4=62</p

106、><p>　　由表選擇鍵18×11×70</p><p>　　鍵的接觸長(zhǎng)度 L=d2－b=70－18=52,接觸度h′=h/2=11/2=5.5mm</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6—2查出鍵靜聯(lián)接的擠壓作用應(yīng)力[δp]=120MPa</p><p>　　δp=2T2/d2lh′=(2×986.38×

107、103)/(62×52×5.5)=111MPa＜[δP]</p><p><b>　　鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠</b></p><p>　　2.10 聯(lián)軸器的選擇計(jì)算</p><p>　　由于低速級(jí)的轉(zhuǎn)矩較大，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號(hào)為HL5</p><p>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩：＝K=1.5986380=1479.

108、6Nm</p><p>　　轉(zhuǎn)速 n=44.73 d=50</p><p>　　所以由表可知：強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速均滿足要求</p><p>　　2.11 箱體及其附件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、零部件</b></p><p>　　2、油標(biāo)尺的尺寸設(shè)計(jì)</p><p&g

109、t;<b>　　如圖 </b></p><p>　　由表7—21，選取為M12d 的。</p><p>　　D=20 b=6 h=28 d2=12 </p><p>　　a=10 D1=16 d1=4</p><p>　　2.12 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于二級(jí)圓

110、柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度.</p><p><b>　　油的深度為H+</b></p><p><b>　　H=30 =34</b></p><p>　　所以H+=30+34=64</p>

111、<p>　　其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。</p><p>　　密封性來(lái)講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封，聯(lián)接</p><p>　　凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為 </p><p>　　密封的表面要經(jīng)過(guò)刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太</p><p>　　大，國(guó)150mm。并勻均布置，保證部

112、分面處的密封性。</p><p>　　三 設(shè)計(jì)小結(jié) </p><p>　　從這次機(jī)械的課程設(shè)計(jì)，我從中學(xué)到了很多知識(shí)，特別是對(duì)最以前比較生疏或者一些比較模糊的知識(shí)有了一個(gè)較為全面的掌握。這次的課程設(shè)計(jì)在最開始的設(shè)計(jì)階段用到了很多我以前從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》上學(xué)到的知識(shí)，讓我對(duì)已學(xué)到的很多知識(shí)有了一個(gè)比較深刻的鞏固。而且在不斷地學(xué)習(xí)

113、過(guò)程中，讓我挖掘到了很多以前都沒有留意到的新知識(shí)。通過(guò)各位老師的悉心講解后，獲益匪淺。特別是在關(guān)于很多產(chǎn)品的零部件上的設(shè)計(jì)與加工。本著以質(zhì)量第一，效益第二的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，畢竟做出來(lái)的產(chǎn)品要在市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　我從中學(xué)到了很多知識(shí)，特別是加工工藝方面的。就例如，機(jī)座上面聯(lián)接機(jī)座與機(jī)蓋的孔（軸承旁聯(lián)接螺栓的孔），很多參考書都把這個(gè)孔設(shè)計(jì)為沉孔，一方面上，這樣有利于螺母的安裝于配合。另一方面，這樣可以減

114、少螺母安裝時(shí)表面的加工面積，節(jié)約了一點(diǎn)成本。但是在實(shí)際加工中，機(jī)座下面的沉孔并不是那么好加工。機(jī)座的底座平面擋住了刀具的進(jìn)入，使得加工沉孔就變得很難。鉆個(gè)普通的孔就一塊錢，但是為了加工這樣一個(gè)沉孔，至少還得花10塊錢去加工。一個(gè)沉孔就要多花至少9元錢，那么整個(gè)機(jī)座有很多處沉孔。很顯然，這樣的加工，如果是在小批量生產(chǎn)還算過(guò)的去。一旦進(jìn)入大批量生產(chǎn)，明顯就不行了。</p><p>　　通過(guò)對(duì)加工工藝知識(shí)的學(xué)習(xí)，我在設(shè)

115、計(jì)孔的時(shí)候就要更多的考慮工藝性。就拿剛才的孔為例，我可以不用做沉孔，直接就在加工機(jī)座與機(jī)蓋配合的表面的同時(shí)，用銑刀在下表面稍微刮一下。在設(shè)計(jì)的時(shí)候直接設(shè)計(jì)成通孔，在表面加個(gè)粗糙度就行了。這樣也很容易加工，更重要的是，這樣節(jié)約了成本。同樣為了同樣的目的，方法不一樣，就有很大的差別。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我遇到了很多問(wèn)題，在最開始設(shè)計(jì)齒輪的時(shí)候，由于沒有考慮聯(lián)軸器。因此，很多已經(jīng)做好的數(shù)據(jù)都重頭開始做

116、。因?yàn)槁?lián)軸器選用LT7的彈性聯(lián)軸器，兩端的軸徑不能低于45mm。恰恰，我再最開始設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有注意到，以至于最后我是最校軸徑30mm來(lái)設(shè)計(jì)1軸來(lái)選擇后面所有的標(biāo)準(zhǔn)零件。還有因?yàn)樽铋_始沒有做好硬齒面和軟齒面的分析。就用軟齒面來(lái)設(shè)計(jì)2對(duì)齒輪，最后導(dǎo)致我設(shè)計(jì)的減速器尺寸和重量比較大。后來(lái)把高速級(jí)和低速級(jí)齒輪都用硬齒面來(lái)設(shè)計(jì)，減速器尺寸小了很多。</p><p>　　經(jīng)過(guò)接近兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到了很多知識(shí)。有一些

117、就是書本上沒有的知識(shí)，讓我認(rèn)識(shí)到，做為一個(gè)設(shè)計(jì)者，每一個(gè)小的細(xì)節(jié)都必須注意到，往往在一些小的細(xì)節(jié)上可以引發(fā)很大的問(wèn)題。從我錯(cuò)誤的經(jīng)歷中，讓我明白了它的重要性。不言而喻，這些誰(shuí)都懂，但是又有誰(shuí)能真正做好？</p><p>　　課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，但是我的學(xué)習(xí)并未結(jié)束。我要不斷勉勵(lì)自己學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　四 參考文獻(xiàn)</b></p><