葡萄收獲機(jī)傳動部分機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計

1、<p><b>　　機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　設(shè)計題目：葡萄收獲機(jī)傳動部分</p><p><b>　　專業(yè)： </b></p><p><b>　　姓名： </b>&l

2、t;/p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p><b>　　設(shè)計時間：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、 設(shè)計任務(wù)1</b></p><p><b>　　1

3、.總體布置圖1</b></p><p><b>　　2.工作情況1</b></p><p><b>　　3.原始數(shù)據(jù):1</b></p><p><b>　　4.設(shè)計任務(wù)1</b></p><p><b>　　5.設(shè)計內(nèi)容1</b>&

4、lt;/p><p>　　二、 傳動方案的擬定及說明2</p><p>　　三、電動機(jī)的選擇2</p><p>　　1、電動機(jī)容量的選擇2</p><p>　　2、電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇2</p><p>　　四、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比3</p><p>　　五、計算傳動裝置的運(yùn)動和動

5、力參數(shù)3</p><p>　　六、傳動件的設(shè)計計算4</p><p>　　1、設(shè)計V帶和帶輪4</p><p>　　2、 齒輪的設(shè)計7</p><p>　　1、高速級部分齒輪傳動的設(shè)計7</p><p>　　2、 低速級部分齒輪傳動的設(shè)計13</p><p><b>　　七

6、、軸的設(shè)計17</b></p><p>　　1、高速軸的設(shè)計17</p><p>　　2、中速軸的設(shè)計19</p><p>　　3、低速軸的設(shè)計22</p><p>　　八、滾動軸承的選擇及計算25</p><p>　　1. 高速軸上的軸承25</p><p>　　2.

7、中速軸上的軸承26</p><p>　　3. 低速軸上的軸承28</p><p>　　九、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算28</p><p>　　1、V帶輪處的鍵29</p><p>　　2、中速軸上大齒輪處的鍵29</p><p>　　3、中速軸上小齒輪處的鍵29</p><p>　　4、

8、中速軸上連接聯(lián)軸器的鍵29</p><p>　　5、低速軸上大齒輪處的鍵29</p><p>　　6、低速軸上連接聯(lián)軸器的鍵29</p><p>　　十、箱體的的結(jié)構(gòu)設(shè)計30</p><p>　　十一、潤滑的選擇和計算32</p><p><b>　　齒輪的潤滑32</b></p

9、><p><b>　　軸承的潤滑32</b></p><p>　　十二、密封的選擇32</p><p><b>　　課程設(shè)計總結(jié)32</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)</b

10、></p><p>　　設(shè)計題目:葡萄收獲機(jī)傳動部分(由發(fā)動機(jī)到執(zhí)行部分的傳動部分，至少需要兩路輸出） </p><p><b>　　1.總體布置圖</b></p><p><b>　　2.工作情況</b></p><p><b>　　工作平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)<

11、;/b></p><p><b>　　3.原始數(shù)據(jù):</b></p><p><b>　　4.設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　?。?）葡萄收獲機(jī)傳動部分（由電動機(jī)到執(zhí)行部分的傳動部分，兩路輸出）裝配圖1張（A0或A1）；</p><p>　　(2）零件圖4張（箱體、軸、齒輪等重要的非標(biāo)準(zhǔn)件

12、）；</p><p>　　(3）設(shè)計計算設(shè)計說明書1份（10000字左右）。</p><p><b>　　5.設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　(1)傳動裝置總體設(shè)計方案 </p><p><b>　　(2)電動機(jī)的選擇</b></p><p>　　(3)確定傳

13、動裝置的總傳動比和分配傳動比</p><p>　　(4)計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)</p><p>　　(5)設(shè)計V帶和帶輪 </p><p><b>　　(6)齒輪的設(shè)計</b></p><p>　　(7)傳動軸及其軸上零件的設(shè)計與校核</p><p><b>　　(8)

14、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　(9)潤滑密封設(shè)計</b></p><p>　　傳動方案的擬定及說明</p><p>　　電機(jī)輸出后通過離心離合器將動力傳遞帶小帶輪上，通過帶傳動將能量輸出到減速箱內(nèi)，再通過展開式減速箱的二級齒輪傳動達(dá)到任務(wù)要求的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩指標(biāo)，通過第二根和第三根軸輸出，其中第二根軸是輸出高轉(zhuǎn)速

15、，第三根軸輸出低轉(zhuǎn)速。一級齒輪傳動減速采用斜齒輪，二級齒輪傳動采用圓柱直齒輪傳動。</p><p><b>　　三、電動機(jī)的選擇</b></p><p>　　1、電動機(jī)容量的選擇</p><p>　　查表可知，V帶傳動的效率，通用減速器齒輪精度為6~8級，選擇圓柱齒輪精度為7級，其傳動效率</p><p>　　可得工作機(jī)

16、所需電動機(jī)功率</p><p><b>　　電動機(jī)額定功率 。</b></p><p>　　由于負(fù)載是穩(wěn)定的，無需進(jìn)行過載能力的校核：當(dāng)電動機(jī)不帶動負(fù)載時，也無需進(jìn)行啟動條件的校核。</p><p>　　2、電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇</p><p>　　傳動系統(tǒng)選擇V帶傳動和兩級圓柱齒輪減速器（展開式），其中V帶傳動的常用傳動比

17、為2~4，最大傳動比為7；兩級圓柱齒輪減速器（展開式）的傳動比為8~40，要求的輸出轉(zhuǎn)速分別為</p><p><b>　　所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　對比上述三種方案，方案2比較合適，所以選擇電動機(jī)型號Y90S-6,其額定功率</p><p>　　四、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比</p><p>

18、　　對于低轉(zhuǎn)速輸出軸,總的傳動比為 </p><p>　　對于高轉(zhuǎn)速輸出軸,總的傳動比為 </p><p>　　V帶傳動的常用傳動比為2~5,由于低速輸出軸的總傳動比較高,故V帶傳動選用較高的傳動比,取 .</p><p>　　則減速器對應(yīng)于兩個輸出軸的傳動比分別為</p><p><b>　　高速級傳動比 </b>

19、</p><p>　　傳動系統(tǒng)的各級傳動比分別為</p><p>　　五、計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)</p><p><b>　?、俑鬏S轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?、诟鬏S功率</b></p><p><b>　　③各軸轉(zhuǎn)矩</b><

20、/p><p>　　六、傳動件的設(shè)計計算</p><p><b>　　1、設(shè)計V帶和帶輪</b></p><p><b>　　①確定計算功率</b></p><p>　　傳動系統(tǒng)的工作載荷較穩(wěn)定,變動微小,一般為空載或輕載啟動,假設(shè)每天工作時</p><p>　　間為10~16小時

21、,則工作狀況系數(shù) </p><p><b>　　計算功率</b></p><p>　　小帶輪轉(zhuǎn)速n=910 r/min</p><p><b>　　②選擇V帶的帶型</b></p><p>　　根據(jù)計算功率 和小帶輪轉(zhuǎn)速n，可確定V帶的帶型為Z</p><p><b&g

22、t;　　Z帶的截面尺寸為</b></p><p>　?、鄞_定帶輪的基準(zhǔn)直徑 并驗算帶速v</p><p>　　V帶Z型槽的最小基準(zhǔn)直徑 =50mm，一般情況下，應(yīng)保證 。</p><p><b>　　初選小帶輪的直徑 </b></p><p>　　V帶的帶速不宜過低或過高，一般應(yīng)使v=5~25 m/s,最高不

23、應(yīng)超過30 m/s。</p><p>　　帶速v= 4764mm/s=4.8m/s，符合一般要求。</p><p>　　計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 </p><p>　　再根據(jù)普通V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列表加以適當(dāng)圓整，</p><p>　　選擇大帶輪的基準(zhǔn)直徑 </p><p>　?、艽_定中心距a并選擇V帶的基準(zhǔn)長度 <

24、/p><p><b>　　初定中心距 為</b></p><p>　　所以所選的中心距范圍為420mm≤ ≤1200mm</p><p>　　初選中心距 =600mm。</p><p><b>　　計算相應(yīng)的帶長</b></p><p>　　帶的基準(zhǔn)長度根據(jù) 選擇， </p

25、><p>　　傳動的實際中心距近似為</p><p>　　考慮到帶輪的制造誤差、帶長誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張</p><p>　　緊的需要，常給出中心距的變動范圍</p><p>　?、蒡炈阈л喩系陌?lt;/p><p>　　小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，小帶輪上的總摩擦力小于大帶輪上的總</p

26、><p>　　摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生</p><p>　　為了提高帶傳動的工作能力，應(yīng)使</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　⑥確定帶的根數(shù)z</b></p><p><b>　?、叽_定帶的初拉力 </b&g

27、t;</p><p>　　單根V帶的所需的最小初拉力為</p><p>　　對于先安裝的V帶，初拉力 </p><p>　?、嘤嬎銕鲃拥膲狠S力</p><p>　　為了設(shè)計帶輪軸的軸承，需要計算帶傳動作用在軸上的壓軸力 </p><p><b>　?、酼帶輪的設(shè)計</b></p>

28、<p>　　因為功率較小，所以帶輪材料可選工程塑料。</p><p><b>　　齒輪的設(shè)計</b></p><p>　　1、高速級部分齒輪傳動的設(shè)計</p><p>　?、龠x定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　根據(jù)傳動方案，選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動。</p><p>

29、　　減速器的速度不高，選用7級精度（GB 10095-88）。</p><p>　　小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度</p><p>　　為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　選擇小齒輪齒數(shù)為 20，大齒輪齒數(shù) </p><p>　　選取螺旋角β。初選螺旋角β= .

30、</p><p>　?、诎待X面接觸強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算，即</p><p><b>　　試選 </b></p><p><b>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　　選取齒寬系數(shù) </b></p

31、><p><b>　　選擇區(qū)域系數(shù) </b></p><p>　　斜齒輪傳動的端面重合度 </p><p>　　材料的彈性影響系數(shù) </p><p><b>　　齒數(shù)比μ=6.1</b></p><p>　　按齒面硬度差的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的接觸</p>

32、<p><b>　　疲勞強(qiáng)度極限 。</b></p><p><b>　　計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　取接觸疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　計算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，</p><p><

33、;b>　　許用接觸應(yīng)力</b></p><p>　　試算小齒輪的分度圓直徑 由公式算得</p><p><b>　　計算圓周速度。</b></p><p><b>　　計算齒寬b及模數(shù) </b></p><p><b>　　計算縱向重合度 </b></p

34、><p><b>　　計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　已知使用系數(shù) ,根據(jù)v=0.357 m/s，7級精度，查圖可得動載系數(shù) ;</p><p>　　查表得 根據(jù)b/h=9.14, ，查圖得 查表</p><p><b>　　得 </b></p><p><b&

35、gt;　　故動載系數(shù)</b></p><p>　　按實際動載荷系數(shù)校正所算出的分度圓直徑，</p><p><b>　　計算模數(shù) </b></p><p>　?、郯待X根彎曲強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為</p><p>　　查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 </p

36、><p>　　取彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，</p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度 可查圖得螺旋角影響系數(shù) </p><p><b>

37、　　計算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　查取齒形系數(shù) </b></p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù) </b></p><p>　　計算大、小齒輪的 ,并加以比較。</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大</b></p>&l

38、t;p><b>　　設(shè)計計算</b></p><p>　　對比此結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的</p><p>　　模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面</p><p>　　接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的</p><p

39、>　　模數(shù) 1.5 mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸</p><p><b>　　疲勞</b></p><p>　　強(qiáng)度算得的分度圓直徑 來計算齒數(shù)。</p><p><b>　　取 。</b></p><p><b>　?、軒缀纬叽缬嬎?lt;/b>

40、;</p><p><b>　　計算中心距</b></p><p>　　將中心距圓整為142 mm</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　因β值改變不多，所以參數(shù) 等不必修正。</p><p>　　計算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>&

41、lt;b>　　計算齒輪寬度</b></p><p><b>　　圓整后取 </b></p><p>　　低速級部分齒輪傳動的設(shè)計</p><p><b>　　①齒數(shù)的選擇</b></p><p>　　選擇直齒輪，選小齒輪數(shù)為，大齒輪齒數(shù)，初選螺旋角ß=。</p>

42、;<p>　?、诎待X面接觸強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　按設(shè)計計算公式（10-21）進(jìn)行試算，即</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>　　試選擇載荷系數(shù) 。</b></p><p>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 。</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)

43、 。</p><p>　　由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)。</p><p>　　由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。</p><p>　　由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　計算接觸疲勞許用應(yīng)力：&

44、lt;/p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式(10-12)得</p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　計算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得</p><p><b>　　計算圓周速度&

45、lt;/b></p><p><b>　　計算齒寬b及齒高比</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　根據(jù),7級精度，由圖10-8查的動載系數(shù)；</p><p><b>　　直齒輪，</b></p><p>

46、　　由表10-2查得使用系數(shù)</p><p>　　由表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，。</p><p>　　由查圖10-13得；故載荷系數(shù)</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式(10-10a)得</p><p><b>　　計算模數(shù)m</b></p>

47、<p><b>　　,</b></p><p>　　③按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　由式(10-5)得彎曲強(qiáng)度的計算公式為</p><p><b>　　確定計算數(shù)值</b></p><p>　　由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；</p&

48、gt;<p>　　由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式(10-12)得</p><p>　　計算載荷系數(shù) </p><p><b>　　查取齒形系數(shù)</b></p>&

49、lt;p><b>　　由表10-5查得</b></p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p><b>　　由表10-5查得</b></p><p>　　計算大、小齒輪的，并加以比較</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大</b&

50、gt;</p><p><b>　　設(shè)計計算</b></p><p>　　對比計算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù)2.53并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值mm，按接觸強(qiáng)度算的的分度圓直徑，

51、算的小齒輪齒數(shù)</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù) </b></p><p>　　這樣設(shè)計出齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。</p><p><b>　　4.幾何尺寸計算</b></p><p><b>　　計算分度圓直徑&

52、lt;/b></p><p><b>　　計算中心距</b></p><p><b>　　計算齒輪寬帶</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　5.結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖（見附錄）</p><p><b>　

53、　七、軸的設(shè)計</b></p><p><b>　　1、高速軸的設(shè)計</b></p><p>　　高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　作用在軸上的力</b></p><p>　　已知低速軸上齒輪的分度圓直徑為，則</p><p>　　初步確定軸

54、的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。取 于是得</p><p>　　高速軸的最小直徑顯然是與V帶輪連接出的軸直徑，取此處直徑為22mm。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　選用下圖所示的裝配方案 </p><p>　?、?Ⅱ

55、 Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ </p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的隔斷直徑和長度</p><p>　　1）為了滿足V帶輪的軸向定位，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑=23mm。V帶輪與軸配合的長度L1=80mm，為了保證軸端檔圈只壓在V帶輪上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取=7

56、6。</p><p>　　2)初步選擇滾動軸承。因軸承同時承受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾</p><p>　　子軸承。參照工作要求并根據(jù)由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30205，其尺寸為d×D×T=25×52×17，故取,</p><p>　　3） 軸上齒輪的的分度圓直徑為40，有輪

57、轂為45mm,故取。</p><p>　　4）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)計而定）。根據(jù)</p><p>　　軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器</p><p>　　右端面間的距離L=30mm，故取。 </p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p>

58、<p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　齒輪、V帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按 由表查得</p><p>　　V帶輪與軸的連接，選用平鍵為8mm×7mm×65mm，V帶輪與軸的配合為 。</p><p>　　滾動軸承與軸的是用過盈配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。<

59、;/p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　查表，去軸端倒角為1×45°，各軸肩處的圓角半徑見圖。</p><p><b>　?。?）求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊</p><p>

60、　　中查取a值。對于30205型圓錐滾子軸承，由手冊查得a=12.6mm。因此，作為</p><p>　　簡支梁的軸的支撐跨距 122+56=178mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎</p><p><b>　　矩圖和扭矩圖。</b></p><p>　　根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖</p>

61、<p>　　可以看出截面C是軸的危險截面。先計算出截面C處的MH、MV及M的值列于</p><p><b>　　下表。</b></p><p>　?。?）按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的</p><p>　　強(qiáng)度。根據(jù)上表的數(shù)據(jù)

62、，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取</p><p>　　α=0.6，軸的計算應(yīng)力</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查得[ ]=60MPa。因此 [ ]，</p><p><b>　　故安全。</b></p><p><b>　　2、中速軸的設(shè)計</b></

63、p><p>　　中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　作用在軸上的力</b></p><p>　　已知高速級齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則</p><p>　　已知低速級齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則</p><p>　　初步確定軸的最小直徑</p&

64、gt;<p>　　1）先按式(15-2)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)表15-3，取，于是得 </p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑d1</p><p>　　2）為了使所選軸直徑與聯(lián)軸器孔徑相配合，故需同時選取聯(lián)軸器號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT3 查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，可取KA=1.3 則Tca=KAT

65、3=1.3×153=198.9N·m， 查按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計手冊選用LT6型彈性套柱銷聯(lián)軸，其公稱轉(zhuǎn)矩為250N·m。半聯(lián)軸器的孔徑d=32mm，=32mm，半聯(lián)軸器長度L=82mm， 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度=60mm</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　擬訂軸上零件

66、的裝配方案（如圖）</p><p>　?、?Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，Ⅱ-Ⅲ軸段端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑=38mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度=60mm，為了保證軸端檔

67、圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取=58mm。</p><p>　　2)初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)=40mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30308X2，其尺寸為d×D×T=40mm×62mm×15mm。</p><p>

68、;　　3）取安裝齒輪處的軸段直徑=45mm，齒輪的軸端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的輪轂寬度B=40mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂長度故取=36mm。齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，取h=2.5mm，則軸環(huán)直徑=48mm，軸環(huán)寬度b≥1.4h，取=12mm。</p><p>　　4）軸承端蓋的總寬度為20m（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，

69、取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距離L=30mm，故取50mm。</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接，按=45mm由表6-1查的平鍵截面14mm×9mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為25mm，同樣

70、與小直齒輪配合的平鍵采用14mm×9mm×70mm為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6，同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為10mm×8mm×42mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。</p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角，各軸肩處圓角半徑見圖</p>

71、<p><b>　　求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取a值。對于6004型深溝球軸承，由手冊中查得a=31mm。因此，軸的支撐跨距為+</p><p>　　根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面B是軸的危險截面。先計算出截面B處的MH、

72、MV及M的值列于下表。</p><p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力</p><p>　　已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。</p><p><b>　　3、低速軸的設(shè)計</b></

73、p><p>　　（1）低速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　（2）作用在軸上的力</p><p>　　已知低速軸上齒輪的分度圓直徑為，寬度B=則</p><p>　　（3）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式(15-2)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)表15-3，取，于是得

74、 </p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑d1</p><p>　　2）為了使所選軸直徑與聯(lián)軸器孔徑相配合，故需同時選取聯(lián)軸器號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT3 查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，可取KA=1.3 則Tca=KAT3=1.3×5=6.5N·m， 查按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計手冊選用LT2型彈性套柱銷聯(lián)軸

75、，其公稱轉(zhuǎn)矩為16N·mm。半聯(lián)軸器的孔徑d=14mm，=14mm，半聯(lián)軸器長度L=32mm， 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度.=20mm</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　擬訂軸上零件的裝配方案（如圖）</p><p>　　Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

76、 Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　（1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， Ⅶ-Ⅷ軸段左端需制出一軸肩，故?、?Ⅶ 段的直徑=18mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度=20mm，為了保證軸端檔圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅶ-Ⅷ段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取=18mm。</p>

77、<p>　　（2）初步選擇滾動軸承。軸承只受徑向力故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)=18mm 選取標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承6204，其尺寸，d×D×B=20×47×14 故取==20mm，=14mm。</p><p>　　右端端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊查得6204型軸承的定位高度h=2.5mm，因此，取得=30。</p><p&g

78、t;　　取安裝齒輪處的軸段直徑=30mm，齒輪的軸端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的輪轂寬度B=78mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂長度故取=74mm。齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，取h=2.5mm，則軸環(huán)直徑=35mm，軸環(huán)寬度b≥1.4h，取=12mm。</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)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端

79、蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距離L=30mm，故取50mm。</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接，按由表6-1查的平鍵截面8mm×</p><p>　　7mm，鍵槽用鍵

80、槽銑刀加工，長為60mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6，同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為5mm×5mm×10mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。</p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角，各軸肩處圓角半徑見圖</p><p><b>　　求

81、軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取a值。對于6004型深溝球軸承，由手冊中查得a=31mm。因此，軸的支撐跨距為</p><p>　　根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面B是軸的危險截面。先計算出截面B處的MH、MV及M的值列于下表。</p>&

82、lt;p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力</p><p>　　已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。</p><p>　　八、滾動軸承的選擇及計算</p><p><b>　　軸承預(yù)期壽命 <

83、/b></p><p><b>　　高速軸上的軸承</b></p><p>　　選用30205型圓錐滾子軸承，查《機(jī)械課程設(shè)計簡明手冊》表8-26得 ，</p><p>　　(1)求兩軸承所受到的徑向載荷和</p><p>　　由高速軸的校核過程中可知：</p><p><b>　

84、　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　(2)求兩軸承的計算軸向力和</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計》表13-7得 </p><p><b>　　因為</b></p><p><b>　　所以</b><

85、;/p><p>　　(3)求軸承當(dāng)量動載荷和</p><p><b>　　取載荷系數(shù) </b></p><p><b>　　(4)驗算軸承壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承2的受力大小驗算</p><p>　　故所選軸承滿足壽命要求。</p><

86、;p><b>　　中速軸上的軸承</b></p><p>　　選用32908X2型圓錐滾子軸承，查《機(jī)械課程設(shè)計簡明手冊》表8-26，得 ，</p><p>　　(1)求兩軸承所受到的徑向載荷和</p><p>　　由中速軸的校核過程中可知：</p><p><b>　　，</b></p

87、><p><b>　　，</b></p><p>　　(2)求兩軸承的計算軸向力和</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計》表13-7得 </p><p><b>　　因為</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>

88、　　(3)求軸承當(dāng)量動載荷和</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計》表13-6，取載荷系數(shù) </p><p><b>　　(4)驗算軸承壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承2的受力大小驗算</p><p>　　故所選軸承滿足壽命要求。</p><p><b>　　低速軸上的軸承

89、</b></p><p>　　選用6204深溝球軸承，查《機(jī)械課程設(shè)計簡明手冊》表8-23，得 </p><p>　　(1)求兩軸承所受到的徑向載荷和</p><p>　　由高速軸的校核過程中可知：</p><p>　　(2)求軸承當(dāng)量動載荷和</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計》表13-6，取載荷系數(shù) &l

90、t;/p><p><b>　　(3)驗算軸承壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承1的受力大小驗算</p><p>　　故所選軸承滿足壽命要求。</p><p>　　九、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計》式(6-1）得 </p><p>　

91、　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計》表6-2，取</p><p><b>　　1、V帶輪處的鍵</b></p><p>　　取普通平鍵8×7×65GB1096-79</p><p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p&g

92、t;<p>　　2、中速軸上大齒輪處的鍵</p><p>　　取普通平鍵14×9×25GB1096-79</p><p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p>　　3、中速軸上小齒輪處的鍵</p><p>　

93、　取普通平鍵14×9×70GB1096-79</p><p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p>　　4、中速軸上連接聯(lián)軸器的鍵</p><p>　　取普通平鍵10×8×42GB1096-79</p><

94、p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p>　　5、低速軸上大齒輪處的鍵</p><p>　　取普通平鍵8×7×60GB1096-79</p><p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p&

95、gt;　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p>　　6、低速軸上連接聯(lián)軸器的鍵</p><p>　　取普通平鍵5×5×10GB1096-79</p><p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p>　　聯(lián)接擠壓強(qiáng)度不夠，而

96、且相差甚遠(yuǎn)，因此考慮采用雙鍵，相隔180°布置。</p><p>　　則該雙鍵的工作長度為</p><p>　　十、箱體的的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　箱體起著支承軸系、保證傳動件和軸系正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要作用，選用箱體結(jié)構(gòu)形式為剖分式，箱體的毛坯制造方法為鑄造箱體。材料選用牌號為HT200的灰鑄鐵。</p><p><b>

97、　　箱座高度</b></p><p>　　對于傳動件采用浸油潤滑的減速器，箱座高度除了應(yīng)滿足齒頂圓到油池底面的距離不小于30~50mm外，還能使箱體能容納一定量的潤滑油，以保證潤滑和散熱。</p><p>　　箱底至箱底內(nèi)壁的距離：=20mm。</p><p>　　最大的齒頂圓的直徑：=243.8mm。</p><p><b

98、>　　由箱座高度為</b></p><p><b>　　取H=180mm。</b></p><p>　　箱體結(jié)構(gòu)尺寸如下表所示。</p><p>　　箱體結(jié)構(gòu)尺寸（單位：mm）</p><p><b>　　箱體要有足夠的剛度</b></p><p>　　箱座

99、、箱蓋、軸承座、底座凸緣等的壁厚尺寸、肋板和軸承座螺栓凸臺的設(shè)計如表4-9所示。</p><p><b>　　箱體附件的選擇</b></p><p>　　（1）窺視孔和視孔蓋</p><p>　　窺視孔應(yīng)設(shè)在箱蓋頂部能看見齒輪嚙合區(qū)的位置，大小以手能伸入箱體內(nèi)檢查操作為宜。</p><p>　　窺視孔處應(yīng)設(shè)計凸臺以便于加

100、工。視孔蓋可用螺釘緊固在凸臺上，并考慮密封。</p><p><b>　?。?）通氣器</b></p><p>　　通氣器設(shè)置在箱蓋頂部或視孔蓋上。較完善的通氣器內(nèi)部制成一定曲路，并設(shè)置金屬網(wǎng)。</p><p>　　選擇通氣器類型的時候應(yīng)考慮其對環(huán)境的適應(yīng)性，其規(guī)格尺寸應(yīng)與減速器大小相適應(yīng)，在此采用M18×1.5</p>

101、<p><b>　?。?）油面指示器</b></p><p>　　油面指示器應(yīng)設(shè)置在便于觀察且油面較穩(wěn)定的部位，如低速軸附近。</p><p>　　油標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)簡單，在減速器中較常采用。油標(biāo)尺上有表示最高及最低油面的刻線。裝有隔離套的油尺可以減輕油攪動的影響。油標(biāo)尺安裝位置不能太低，以避免油溢出油標(biāo)尺座孔。在此選用油標(biāo)尺M(jìn)16</p><

102、;p><b>　　（4）放油孔和螺塞</b></p><p>　　放油孔應(yīng)設(shè)置在油池的最低處，平時用螺塞堵住。采用圓柱螺塞時，座箱上裝螺塞處應(yīng)設(shè)置凸臺，并加封油墊片。放油孔不能高于油池底面，以避免排油不凈?，F(xiàn)選用外六角油塞及墊片M16×1.5</p><p><b>　?。?）起吊裝置</b></p><p&g

103、t;　　采用箱蓋吊耳、箱座吊耳。其結(jié)構(gòu)尺寸在設(shè)計時可以進(jìn)行適當(dāng)修改。</p><p><b>　?。?）定位銷</b></p><p>　　常采用圓錐銷作定位銷。兩定位銷之間的距離越遠(yuǎn)越可靠，因此，通常將其設(shè)置在箱體聯(lián)接凸緣的對角處，并應(yīng)作非對稱布置。定位銷的長度應(yīng)大于箱蓋、箱座凸緣厚度之和。</p><p><b>　?。?）起蓋螺

104、釘</b></p><p>　　起蓋螺釘設(shè)置在箱蓋聯(lián)接凸緣上，其螺紋有效長度應(yīng)大于箱蓋凸緣厚度。起蓋螺釘直徑可與箱蓋凸緣螺釘直徑相同，螺釘端部制成圓柱形并光滑導(dǎo)角或制成半球形。</p><p>　　十一、潤滑的選擇和計算</p><p><b>　　齒輪的潤滑</b></p><p>　　因齒輪的圓周速度較小

105、，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。</p><p>　　高速齒輪浸入油里約0.7個齒高，但不小于10mm，低速級齒輪浸入油高度約為1個齒高（不小于10mm），1/6齒輪。</p><p>　　選用牌號為L-AN32的全損耗系統(tǒng)用油，其主要用于一般機(jī)床齒輪減速箱、中小型機(jī)床導(dǎo)軌。</p><p><b>　　軸承的潤滑</b></p>

106、<p>　　因潤滑油中的傳動零件（浸油齒輪）的圓周速度V≥1.5～2m/s所以采用飛濺潤滑。</p><p><b>　　十二、密封的選擇</b></p><p>　　輸入端和輸出端滾動軸承選用氈圈密封。其適用于氈圈處軸的表面圓周速度較小的場合，對粗、半粗及航空用氈圈其最大圓周速度分別為3m/s、5m/s、7m/s，工作溫度t≤90°C。因此，現(xiàn)選

107、用的型號分別為：輸入端選用氈圈16FZ/T92010-91，輸出端選用氈圈55FZ/T92010-91。</p><p><b>　　課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　吳潔、宗振奇.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2011</p><p

108、>　　駱?biāo)鼐?、朱詩?機(jī)械課程設(shè)計簡明手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006</p><p>　　濮良貴、紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社,2006</p><p>　　季林紅、閆紹澤.機(jī)械設(shè)計綜合實踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011。</p><p>　　殷玉楓.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.</p>

109、;<p>　　零件及裝配的三維截圖</p><p><b>　　高速軸</b></p><p><b>　　中速軸</b></p><p><b>　　低速軸</b></p><p><b>　　大斜齒輪</b></p><