機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程作業(yè)(doc 35頁).doc

1、鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程作業(yè)（一）.選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確的答案，并將正確答案的號(hào)碼填在題干的括號(hào)內(nèi)，每小題1分，共20分）1在平面機(jī)構(gòu)中，每增加一個(gè)低副將引入（ C）。A0個(gè)約束 B1個(gè)約束C2個(gè)約束 D3個(gè)約束2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，AB為曲柄，CD為搖桿，BC為連桿。若桿長lAB=30mm,lBC=70mm，lCD=80mm，則機(jī)架最大桿長為（C）A.80mmB.100mmC.120mmD.150mm3在凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)從動(dòng)件以 運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在剛性沖擊。 （ A ） A等速 B擺線 C等加速等減速 D簡(jiǎn)諧4.棘輪機(jī)構(gòu)中采用了止回棘爪主要是為了(

2、A )A.防止棘輪反轉(zhuǎn)B.對(duì)棘輪進(jìn)行雙向定位C.保證棘輪每次轉(zhuǎn)過相同的角度D.驅(qū)動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)5在標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)中，硬齒面齒輪應(yīng)按 設(shè)計(jì)。 （ B ） A齒面接觸疲勞強(qiáng)度 B齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 C齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 D熱平衡6在一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)中，大、小齒輪的材料及熱處理方式相同時(shí)，小齒輪的齒面接觸應(yīng)力和大齒輪的齒面接觸應(yīng)力的關(guān)系為 。 （ C ） A B C= D不確定7提高蝸桿傳動(dòng)效率的措施是 。 （ D ） A增加蝸桿長度 B增大模數(shù) C使用循環(huán)冷卻系統(tǒng) D增大蝸桿螺旋升角8.在傳動(dòng)中，各齒輪軸線位置固定不動(dòng)的輪系稱為( B )A.周轉(zhuǎn)輪系B.定軸輪系C.行星輪系D.混合輪系

3、9、帶傳動(dòng)采用張緊輪的目的是 _ 。 （ D ）A.減輕帶的彈性滑動(dòng) B.提高帶的壽命C.改變帶的運(yùn)動(dòng)方向 D.調(diào)節(jié)帶的拉力10、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)載荷大，中心距小，傳動(dòng)比大時(shí)，宜選用_。 （ B ）A 大節(jié)距單排鏈B 小節(jié)距多排鏈C 小節(jié)距單排鏈D 大節(jié)距多排鏈11、平鍵聯(lián)接選取鍵的公稱尺寸b h的依據(jù)是_。 （ D ）A.輪轂長 B.鍵長C.傳遞的轉(zhuǎn)矩大小 D.軸段的直徑12、齒輪減速器的箱體和箱蓋用螺紋聯(lián)接，箱體被聯(lián)接處的厚度不太大，且經(jīng)常拆裝，一般用什么聯(lián)接？ （ A ）A.螺栓聯(lián)接 B.螺釘聯(lián)接 C. 雙頭螺柱聯(lián)接13、對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)選定危險(xiǎn)截面，通常危險(xiǎn)界面為？ （ C ）A

4、受集中載荷最大的截面 B截面積最小的截面 C受載大，截面小，應(yīng)力集中的截面14、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算轉(zhuǎn)軸軸頸時(shí)，求出的直徑指哪段軸頸？ （ B ）A裝軸承處的軸頸 B軸的最小直徑 C軸上危險(xiǎn)截面處的直徑15、在正常條件下，滾動(dòng)軸承的主要失效形式是_。 （ A ）A.工作表面疲勞點(diǎn)蝕 B.滾動(dòng)體破裂 C.滾道磨損16、 不屬于非接觸式密封。 （ D ）A .間隙密封 B.曲路密封 C.擋油環(huán)密封 D.毛氈圈密封17、要求密封處的密封元件既適用于油潤滑，也可以用于脂潤滑，應(yīng)采用_密封方式。 （ B ）A.氈圈密封 B. 唇形密封圈密封 C.擋油環(huán)密封18、對(duì)于徑向位移較大，轉(zhuǎn)速較低，無沖擊的兩軸間宜選用

5、_聯(lián)軸器。 （ C ）A.彈性套柱銷 B.萬向 C.滑塊 D.徑向簧片19、聯(lián)軸器和離合器的主要作用是 。 （ A ）A.聯(lián)接兩軸，使其一同旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩 B.補(bǔ)償兩軸的綜合位移 C.防止機(jī)器發(fā)生過載 D.緩和沖擊和振動(dòng)20、設(shè)計(jì)時(shí)，圓柱螺旋壓縮彈簧的工作圈數(shù)（有效圈數(shù)）應(yīng)按照計(jì)算確定。 （ A ）A.變形條件（剛度條件） B.強(qiáng)度條件 C.應(yīng)力條件 D.穩(wěn)定性條件（二）.判斷題（在正確的試題后面打，錯(cuò)誤的試題后面打。每題 1 分，共 15 分）1.轉(zhuǎn)動(dòng)副限制了構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 （ ）2.平面四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角等于90時(shí)，則機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。 （ ）3.凸輪機(jī)構(gòu)工作中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪轉(zhuǎn)

6、向無關(guān)。（ ）4一對(duì)漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是基圓齒距相等（ ）5漸開線上齒廓各點(diǎn)的壓力角均相等。 （ ）6.將行星輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系后，其各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系發(fā)生了變化。（ ）7、為了保證V帶傳動(dòng)具有一定的傳動(dòng)能力，小帶輪的包角通常要求小于或等于120o （）8、鏈傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng)，所以它能用于要求瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定的場(chǎng)合。 （ ）9、由于花鍵聯(lián)接較平鍵聯(lián)接的承載能力高，因此花鍵聯(lián)接主要用于載荷較大的場(chǎng)合。（ ）10、對(duì)于受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，總工作載荷=預(yù)緊力+工作載荷。 （ ）11、一般機(jī)械中的軸多采用階梯軸，以便于零件的裝拆、定位。 （ ）12、一批在同樣載荷和同樣工作條件下運(yùn)

7、轉(zhuǎn)的同型號(hào)滾動(dòng)軸承，其壽命相同。（ ）13、邊界摩擦是指接觸表面吸附著一層很薄的邊界膜的摩擦現(xiàn)象，接觸情況介于干摩擦與流體摩擦兩種狀態(tài)之間。（ ）14、對(duì)于多盤摩擦式離合器，當(dāng)壓緊力和摩擦片直徑一定時(shí)，摩擦片越多，傳遞轉(zhuǎn)矩的能力越大。（ ）15、非周期性速度波動(dòng)可用加飛輪的方法調(diào)節(jié)。（ ）（三）.計(jì)算分析題（共35分）1（7分）計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束必須指出。 解：局部自由度D處，E與F、G處有一個(gè)約束， F=3*3-3*2-2=12.（10分） 圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，要求：（1） 在圖中標(biāo)出壓力角、傳動(dòng)角；（2） 分析說明對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是否具有急回運(yùn)動(dòng)；（3

8、） 以哪個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置？繪圖說明死點(diǎn)位置。解：對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)無急回運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)極位夾角a=0 根據(jù)公式k=180+a/180-a得行程速比系數(shù)為1，則證明該機(jī)構(gòu)無急回特性，所以不會(huì)產(chǎn)生急回運(yùn)動(dòng)。3（8分）一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，正常齒制，小齒輪，；大齒輪，試求：（1）齒輪模數(shù)m和大齒輪齒數(shù)z2；（2）傳動(dòng)比 ；（3）標(biāo)準(zhǔn)中心距。解：(1)，m=104/26=4 z2 =232/4-2=56 (2)= z2/=56/24=2.33(3)=104+232/2=168mm4（10分）設(shè)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如圖，試問：(1)低速級(jí)斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能

9、使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相同?(2)畫出中間軸上兩齒輪的圓周力Ft2、Ft3和軸向力Fa2、Fa3方向。解：1、由于中間軸兩齒輪分別為主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，且旋轉(zhuǎn)方向相同，因此使軸向力方向相反，必須使齒輪3的螺旋方向與齒輪2的相同。齒輪2為左旋，故齒輪3必須左旋，齒輪4右旋。2、使中間軸上輪2和輪3的軸向互相完全抵消，需要滿足Fa2=Fa3Ft2=Ft3tan2， Ft3=Ft3tan3因齒輪2和齒輪3傳遞的轉(zhuǎn)矩相同， T= Ft2d2/2= Ft3 d1/2 且（四）課程設(shè)計(jì)題（30分）1、繪制一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器裝配圖、齒輪軸零件圖；2、書寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書目錄

10、一、課程設(shè)計(jì)的目的1二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)2三、課程設(shè)計(jì)的步驟2四、電動(dòng)機(jī)的選擇3五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5（1）帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5（2）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算7六、軸的計(jì)算9七、軸承的校核 13八、聯(lián)軸器的校核13九、鍵聯(lián)接的選擇與計(jì)算14十、減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸14十一、潤滑方式的選擇14十二、技術(shù)要求15十三、參考資料16十四、致謝17一、課程設(shè)計(jì)的目的：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是學(xué)生在校期間第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，在實(shí)踐學(xué)生總體培養(yǎng)目標(biāo)中占有重要地位。本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的是：1、綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程及有關(guān)先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)

11、練，從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)張。2、學(xué)習(xí)和掌握設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)和簡(jiǎn)單機(jī)械的基本方法與步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程能力及分析問題、解決問題的能力。3、提高學(xué)生在計(jì)算、制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)：1、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)包括傳動(dòng)裝置全部設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體如下：1）閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案。2）選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。3）進(jìn)行傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。4）減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)。5）計(jì)算機(jī)繪制減速器裝配圖及零件圖。2、課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：1）設(shè)計(jì)減速器裝配草圖1張。2）計(jì)算機(jī)繪制減速器裝配圖1張、零件圖2張（

12、齒輪、軸等）3）答辯。三、課程設(shè)計(jì)的步驟：1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、圖冊(cè)、繪圖用具、計(jì)算用具、坐標(biāo)紙等。閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求、工作條件、內(nèi)容和步驟；通過對(duì)減速器的裝拆了解設(shè)計(jì)對(duì)象；閱讀有關(guān)資料，明確課程設(shè)計(jì)的方法和步驟，初步擬訂計(jì)劃。2、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書中所給的參數(shù)和工作要求，分析和選定傳動(dòng)裝置的總體方案；計(jì)算功率并選擇電動(dòng)機(jī)；確定總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比；計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。3、傳動(dòng)裝置的總體方案分析傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案直觀地反應(yīng)了工作機(jī)、傳動(dòng)裝置和原動(dòng)機(jī)三者間的動(dòng)和力的傳遞關(guān)系。滿足工作機(jī)性能要求的傳動(dòng)方案，可以由不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型以不同的組合形式和布置順序構(gòu)成

13、。合理的方案首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。 四、電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。應(yīng)按照工作機(jī)的要求，根據(jù)選擇的傳動(dòng)方案選擇電動(dòng)機(jī)的類型、容量和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄總共查出其型號(hào)和尺寸。選擇電動(dòng)機(jī)類型、型號(hào)、結(jié)構(gòu)等，確定額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)尺寸等。1、選擇電動(dòng)機(jī)類型電動(dòng)機(jī)有交流和直流電動(dòng)機(jī)之分，一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多/目前應(yīng)用最廣的是Y系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

14、起動(dòng)性能好、工作可靠、價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場(chǎng)合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、風(fēng)機(jī)、農(nóng)機(jī)、輕工機(jī)械等。在經(jīng)常需要起動(dòng)、制動(dòng)和正、反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合（如起重機(jī)），則要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、過載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)YZ型（籠型）或YZR型（繞線型）。 按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2、電動(dòng)機(jī)功率的選擇1） 工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為Pd =Pw/=Fv/1000w 已知滾筒直徑D=450mm，滾筒圓周力F =2.2KN，輸送帶速度V=1.6m/s，由表查聯(lián)軸器，圓柱齒輪傳動(dòng)減速器：傳動(dòng)帶傳動(dòng)效率0.96，圓柱齒輪傳動(dòng)的軸承傳

15、動(dòng)效率0.99，齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)效率0.97，彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率0.99，卷筒軸的軸承傳動(dòng)效率0.98，卷筒傳動(dòng)效率0.96。w =0.96（0.990.99）0.970.990.980.96=0.85Pd=2200 x 1.6/1000 x 0.85=4.14 kw2） 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為 nw=60 x 1000v/3.14D=60 x 1000 x 1.6/3.14 x 450=67.94r/min取V帶傳動(dòng)比i1=24 , 單極齒輪傳動(dòng)比 i2=35 ，w則總傳動(dòng)比范圍 i=620 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為：nd= inw =(6020) x 67.94=4081359r/min經(jīng)

16、查表得有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Ped（kw）滿載轉(zhuǎn)速(r/min)1Y160M285.57202Y132M265.5960綜合考慮電動(dòng)機(jī)和裝動(dòng)裝置尺寸，重量以及減速器的傳動(dòng)比，其中1號(hào)電動(dòng)機(jī)總傳動(dòng)比比較適用，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。所選電動(dòng)機(jī)額定功率Ped=5KW,滿載轉(zhuǎn)速nm=720r/min 3、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速nw，可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為 i = nm / nw =720/67.94 =10.60傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比要由選定的齒輪齒數(shù)或帶輪基準(zhǔn)直徑準(zhǔn)確計(jì)算，因而很可能與設(shè)定的傳動(dòng)比之間有誤差。一般允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，

17、與設(shè)定轉(zhuǎn)速之間的相對(duì)誤差為（35）%對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)i為 i =i1i2i3in 計(jì)算出總傳動(dòng)比后，應(yīng)合理地分配各級(jí)傳動(dòng)比，限制傳動(dòng)件的圓周速度以減小動(dòng)載荷，降低精度.分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：取帶傳動(dòng)比i1=3。齒輪傳動(dòng)比i2=3.5。4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)為了進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)首先推算各軸的轉(zhuǎn)速。功率和轉(zhuǎn)矩。則各軸的轉(zhuǎn)速為1)、各軸轉(zhuǎn)速n=nm / i1 =720/3=240r/minn = n/ i2=240/3.5=68.6/minn卷= n=68.6r/min2)、各軸的輸入功率P =pd1 =4.14 x 0.96=3.971kwP = P12= 3.97x0.99x0.

18、97 =3.80 kwP卷= P23 = 3.80x0.99x0.99=2.4 kw3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩Td =95504.14/720=54.9NmT= Td i11=54.9x3x0.96 =158NmT= Ti223=158x 4x 0.99x 0.97 =531 Nm T卷 = T i342=531x1x0.99 x0.99 =520Nm參數(shù)軸名電動(dòng)機(jī)軸一軸二軸卷筒軸轉(zhuǎn)速n（r/min）72024068.668.6輸入功率P(kw)4.143.973.803.74輸入轉(zhuǎn)矩T(N.m)54.9158531520傳動(dòng)比i33.51效率0.960.960.98五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）帶傳動(dòng)

19、的設(shè)計(jì)計(jì)算1、計(jì)算功率Pc Pc=KAP=1.2 x 5.5=6.6kw2、選帶型 據(jù)Pc=6.6 kw ，n=720r/min ,由表10-12選取A型帶3、帶輪基準(zhǔn)直徑 帶輪直徑較小時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，彎矩應(yīng)力不大，且基準(zhǔn)直徑較小時(shí)，單根V帶所能傳遞的基本額定功率也較小，從而造成帶的根數(shù)增多，因此一般取dd1dd2 并取標(biāo)準(zhǔn)值。查表得10-9確定dd1，dd2。 dd1=140mm dd2=425 mm 4、驗(yàn)算帶速 當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，帶速過低，則需要很大的圓周力，帶的數(shù)要增多，而帶速過高則使離心力增大，減小了帶與帶輪間的壓力，容易打滑。所以帶傳動(dòng)需要驗(yàn)算帶速，將帶速控制在5m/sV25m/s,否

20、則可調(diào)整小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1 ，為充分發(fā)揮V帶的傳動(dòng)能力，應(yīng)使帶速V=20m/s為最佳，帶速V=3.14n dd1/60x1000=5.3m/s5、驗(yàn)算帶長一般中心距a0取值范圍：0.7（dd1+ dd2) = a0 =2(dd1+ dd2)395.5= a0 120。若a1過小可以加大中心距，改變傳動(dòng)比或增設(shè)張緊輪，a1可由下式計(jì)算 a1=180。-57.3 x (dd2 - dd1 )/ a =149。 a1120。故符合要求 8、單根V帶傳動(dòng)的額定功率 根據(jù)dd1和n查圖10-11得：P1=1.4 kw 9、單根V帶額定功率增量 根據(jù)帶型及i查表10-5得：P1=0.09kw 10、確

21、定帶的根數(shù) 為了保證帶傳動(dòng)不打滑，并具有一定的疲勞強(qiáng)度，必須保證每根V帶所傳遞的功率不超過它所能傳遞的額定功率有 查表得 10-6: Ka=0.917 查表得 10-7: Kl=1.03 Z=Pc/(P1+P) Ka Kl =4.68 所以取Z =5 11、單根V帶初拉力 查表10-1得 q =0 . 10kg/m F0 =500(2 .5/ Ka) -1( Pc /zv)+qv2 =218N12、作用在軸上的力 為了進(jìn)行軸和軸承的計(jì)算，必須求出V帶對(duì)軸的壓力FQ FQ =2Z F0 SIN（a1 /2）=2100.7N 13、注意事項(xiàng) 檢查帶輪尺寸與傳動(dòng)裝置外廓尺寸的相互關(guān)系，帶輪直徑與電動(dòng)

22、機(jī)的中心高應(yīng)相稱，帶輪軸孔的直徑，長度應(yīng)與電動(dòng)機(jī)的軸直徑長度對(duì)應(yīng)，大帶輪的外圓半徑不能過大，否則回與機(jī)器底座相互干涉等。帶輪的結(jié)構(gòu)形式主要取決于帶輪直徑的大小，帶輪直徑確定后應(yīng)驗(yàn)算實(shí)際傳動(dòng)比和帶輪的轉(zhuǎn)速。（2）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知i=3.5 n1=240 r/min 傳動(dòng)功率p=3.97兩班制，工作期限10年，單向傳動(dòng)載荷平穩(wěn) 1、選材料與熱處理。所設(shè)計(jì)的齒輪屬于閉式傳動(dòng),通常才用軟齒面的鋼制齒輪,小齒輪為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理，硬度為260HBW，大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為215HBS，硬度差為45HBS較合適。2、選擇精度等級(jí)，輸送機(jī)是一般機(jī)械，速度不高，故選擇8級(jí)精度。3、按齒

23、面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 本傳動(dòng)為閉式傳動(dòng)，軟齒面，因此主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，根據(jù)式(6-41) d1 (671/H)2kT1(i+1)/ 1)載荷因數(shù)K. 圓周速度不大,精度不高,齒輪關(guān)于軸承對(duì)稱布置,按表6-9取K =1.2.2)轉(zhuǎn)矩T T=9.55X106XP/n1=9.55x106X 3.97/240=160000Nmm3)彎曲后減切應(yīng)力H據(jù)式(6-42)H =Hmin/SHminzN由圖6-36查得. Hlim1 =610Mpa, Hlim2 =500Mpa 接觸疲勞壽命系數(shù) ZN按一年300工作日，兩班制工作每天16小時(shí)，由公式N=60njth算得N1 =

24、60 X 240 X 10X 300X16 =0.69X109N2 = N1/i =0.69X109/3.5=0.19 X109查圖6-37中曲線：ZN1 =1.02ZN2 =1.12按一般可靠性要求，取SHmin =1H1=Hlim1 x Zn1/ SHmin =610x 1.02/1 Mpa =622.2 MpaH2=Hlim2 x Zn2/ SHmin =500 x 1.12/1 Mpa =560Mpa4）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1 查表取6-11 齒寬系數(shù)1.1 d1 = (671/H)2kT1(i+1)/ i =68.6mm取d1=70 mm5）計(jì)算圓周速度V V=3.14n1d1/6

25、0x1000=3.14x240x70/60x1000=0.879m/s 因V6 m/s，故去取8級(jí)精度合適。4、確定主要參數(shù)，計(jì)算主要幾何尺寸。取小齒輪齒數(shù)為Z1=20 Z2=ixZ1=70m=d1/Z1=3.5mm 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3.5mm分度圓直徑d1=mz1=3.5x20=70mmd2=mz2=3.5x70=245mm1)中心距a a = (d1+d2)/2=157.5mm2)齒寬b b = 1.1 x 70 =77mm取b2 = 77mm 則b1 = 5 + b2 =77+5 =82mm 3)齒頂高h(yuǎn)a ha= ha* m=3.5mm 齒根高h(yuǎn)f hf=（ha*+c*）m=1.25x3

26、.5=4.3755、校核彎曲疲勞強(qiáng) 根據(jù)式 (6-44) bb =2kT1/bmd1YFS 1）復(fù)合齒形因數(shù)YFS 如圖6-39得，YFS1 =4.35 ， YFS2 =3.982 ) 彎曲疲勞許用應(yīng)力bb= bblim/ Sfmin x YN 由圖6-40的彎曲疲勞極限應(yīng)力bblim1 =bblim1=490Mpabblim2 =410 Mpa由圖6-41得彎曲疲勞壽命系數(shù)YN ；YN1 =1（N1N0，N0 =3x106）YN2=1 (N2N0, N0 =3x106）彎曲疲勞的最小安全SFmin，按一般可靠性要求，取SFmin =1，計(jì)算得彎曲疲勞許用應(yīng)力為：bb1 =bblim1 x Y

27、N 1/ SFmin =（490/1）X 1 =490 Mpabb2 =bblim2 x YN 2/ SFmin =（410/1）X 1 =410Mpa3）校核計(jì)算：bb1 =2kT1/bmd1YFS1 =2 X 1.2 X160000 X 4.35/82X 3.5X 70=83.15bb1bb2 =2kT1/bmd1YFS2 =2 X 1.2 X 160000 X3.98/77 X 3 .5X 70=81bb2故彎曲疲勞強(qiáng)度足夠.六、軸的計(jì)算 1、軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力.選用軸的材料為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表12-1知b1=b2 =650 Mpa, S1=S2=360 Mp

28、a , 查表12-6可知+1bb=215 Mpa0bb=102 Mpa, -1 bb=60 Mpa（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑 單級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸,輸出端與聯(lián)軸器相連接,從結(jié)構(gòu)要求考慮輸入端軸徑應(yīng)最小,最小直徑為: 查表12-5可得,45鋼取C =118,則 考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn),取d =48mm（3）齒輪上作用力的計(jì)算齒輪所受的轉(zhuǎn)矩為T =9.55X106X P2/ n2=9.55X106X 3.80/68.6=530000 Nmm 齒輪作用力：圓周力 FT =2T/d2 =2 x 530000/245=4326.5N徑向力 Fr = =4326.5Xtan20

29、=1574.7N軸向力 Fa=0（4）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需同時(shí)考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式,按比例繪制軸承結(jié)構(gòu)草圖.1、 確定軸上零件的位置及固定方式單級(jí)齒輪減速器,將齒輪布置在箱體內(nèi)壁的中央,軸承對(duì)稱布置在齒輪兩邊,軸外伸端安裝聯(lián)軸器。齒輪靠軸環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，兩段軸承靠套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定；軸通過兩端軸承實(shí)現(xiàn)軸向定位；靠過盈配合分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向固定。2 .確定各段軸的直徑。將估算軸直徑d =48 mm作為外伸直徑d1，與聯(lián)軸器相配合，考慮聯(lián)軸器用軸肩實(shí)現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑為d2 =51mm,齒

30、輪和右端軸承從右端轉(zhuǎn)入，考慮裝拆方便及零件固定的要求，裝軸承處軸徑d3應(yīng)大于d2，考慮滾動(dòng)軸承直徑系列，取d3 =55 mm，為便于齒輪裝拆，與齒輪配合處軸徑d4應(yīng)大于d3，取d4 =57 mm，齒輪左端用軸環(huán)固定，右端用套桶定位，軸環(huán)直徑d5，滿足齒輪定位的同時(shí)，還應(yīng)滿足左側(cè)軸承的安裝要求，根據(jù)選定軸承型號(hào)，確定左端軸承型號(hào)與右端軸承型號(hào)相同，取d6 =55mm。3 .選取軸承型號(hào)，初選軸承型號(hào)為深溝球軸承，代號(hào)為6011，查手冊(cè)可得軸承寬度B =18 mm 4 .確定各端軸的長度綜合考慮軸上零件的尺寸B與減速器箱體尺寸的關(guān)系，確定各段軸的長度。5 軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（5）校核軸的強(qiáng)度 1 、畫出

31、計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)算支反力和彎距，由軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可以確定軸承支點(diǎn)跨矩，唷撲此可畫出軸的受力簡(jiǎn)圖。水平支反力 FRBX = FRDX=Ft/2=4326.5/2=2163.3N水平面彎矩 MCH= FRBX X 70=151427.5 Nmm垂直面支反力 FRBZ = FRDZ= FR/2=787.4N垂直面彎矩 MCV= FRBZ X 70=55115 Nmm合成彎矩 2、計(jì)算當(dāng)量彎矩 Me 轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)考慮，應(yīng)力折合系數(shù)為 a=-1bb/0bb=60/102=0.59最大當(dāng)量彎矩 3、校核軸徑 由當(dāng)量彎矩圖可知C剖面當(dāng)量彎矩最大為危險(xiǎn)面校核該截面的直徑 考慮該截面上鍵槽的影響，直徑增加3%，則d

32、=1.03 x39 =40 mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的直徑為55mm，強(qiáng)度足夠。2、軸的設(shè)計(jì)1）選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力.選用軸的材料為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表12-1知b 1=b 2 =600 Mpa, S1=S2=300 Mpa, 查表12-6可知+1bb=200 Mpa0bb=95Mpa, -1 bb=55 Mpa（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑 取d =31mm（3）齒輪上作用力的計(jì)算齒輪所受的轉(zhuǎn)矩為T =9.55X106X P/ n=160000Nmm齒輪作用力：圓周力FT =2T/d1 =2 x 160000/70=4571N徑向力Fr = =1664N 軸向力Fa=04）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

33、1、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需同時(shí)考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式,按比例繪制軸承結(jié)構(gòu)草圖. 確定軸上零件的位置及固定方式,單級(jí)齒輪減速器,將齒輪布置在箱體內(nèi)壁的中央,。軸承對(duì)稱布置在齒輪兩邊,2 .確定各段軸的直徑。將估算軸直徑d1=31，取第二段直徑為d2 =35mm,，考慮裝拆方便及零件固定的要求，裝軸承處軸徑d3應(yīng)大于d2，考慮滾動(dòng)軸承直徑系列，取d3 =40 mm，考慮軸承定位取d4 =52上面有齒輪，一體式。根據(jù)選定軸承型號(hào)，確定左端軸承型號(hào)與右端軸承型號(hào)相同，取d5 =40 mm。 3、選擇軸承型號(hào) 初選型號(hào)為深溝求軸承 代號(hào)60084、畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖5 校核軸的強(qiáng)度 1 畫

34、出計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)算支反力和彎距，由軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可以確定軸承支點(diǎn)跨矩，唷撲此可畫出軸的受力簡(jiǎn)圖。水平支反力 FRBX = FRDX=Ft/2=4571/2=2286N水平面彎矩 MCH= FRBX X 70=160020Nmm垂直面支反力 FRBZ = FRDZ= FR/2=1664/2=832N垂直面彎矩 MCV=832X 70=58240Nmm合成彎矩 2、計(jì)算當(dāng)量彎矩 Me 轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)考慮，應(yīng)力折合系數(shù)為 a=-1bb/0bb=55/95=0.58最大當(dāng)量彎矩 3、校核軸徑 由當(dāng)量彎矩圖可知C剖面當(dāng)量彎矩最大為危險(xiǎn)面校核該截面的直徑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的直徑為 50mm，強(qiáng)度足夠。七、軸承的校核1. 軸軸承的選擇由任務(wù)知減速器采用的是一級(jí)圓柱齒輪減速器，載荷的方向只有徑向力和圓周力，無軸向力，故可以