壓床課題設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目： 壓床的設(shè)計(jì)與分析 專業(yè) 班設(shè)計(jì)者： 指導(dǎo)教師： 2015 年 6 月 27 日目錄機(jī)械原理 壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分一、壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 - - - - - - - - - - - - - - - - - 11.壓床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12.設(shè)計(jì)內(nèi)容 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1二、壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - - - - - - - - - - - - - - - - - - 31.連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析 - - - - - - - - - - - - 4

2、 （1）作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 - - - - - - - - - - - - - - 4 （2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度分析 - - - - - - - - - - - - - 6 （3）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)加速度分析 - - - - - - - - - - - - 7 （4）繪制滑塊位移、速度、加速度曲線 - - - - - - 8 （5）機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析 - - - - - - - - - - - - - 10三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)其他運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì) - - - - - - - - - - - 13四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13機(jī)械設(shè)計(jì) 二級(jí)減速器設(shè)計(jì)部分一、目

3、的及要求 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16二、減速器結(jié)構(gòu)分析 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16三、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) - - - - - - - - - - - - - - - - 17 （一）選擇電動(dòng)機(jī) - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 （二）傳動(dòng)比分配 - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 （三）運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)分析計(jì)算 - - - - - - - - - - - 18 1.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 - - - - - - - - - -

4、 - - - - - - 19 2.計(jì)算各軸輸入功率 - - - - - - - - - - - - - - 19 3.計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩 - - - - - - - - - - - - - - 19四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 - - - - - - - - - - - - - - - - 19 （一）帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) - - - - - - - - - - - - - - - - 19 （二）高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核 - - - - - - - - - - - 21 （三）低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核 - - - - - - - - - - - 25 （四）聯(lián)軸器的選擇 - - - - - - - - - -

5、- - - - - - 30 （五）軸的設(shè)計(jì)與校核 - - - - - - - - - - - - - - - 30 1.低速軸的校核 - - - - - - - - - - - - - - - 30 2.中間軸的校核 - - - - - - - - - - - - - - - 35 3.高速軸的校核 - - - - - - - - - - - - - - - 40 （六）鍵的校核 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 44 （七）軸承的校核 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 45五、潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) - - - - - -

6、- - - - - - - - - - - - 48六、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸表 - - - - - - - - - - - - - - 49七、主要參考文獻(xiàn) - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5051 機(jī)械原理 壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分一、壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求1.壓床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介圖96所示為壓床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。其中，六桿機(jī)構(gòu)ABCDEF為其主體機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器帶動(dòng)減速器的三對(duì)齒輪z1-z2、z3-z4、z5-z6將轉(zhuǎn)速降低，然后帶動(dòng)曲柄1轉(zhuǎn)動(dòng)，六桿機(jī)構(gòu)使滑塊5克服阻力Fr而運(yùn)動(dòng)。為了減小主軸的速度波動(dòng)，在曲軸A上裝有飛輪，在曲柄軸的另一端裝有供潤(rùn)滑連桿機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副用的油泵凸輪

7、。2.設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分折已知：尺寸h1、h2, 構(gòu)件3的上、下極限角，滑塊的沖程H，比值CECD、EFDE，最小傳動(dòng)角min各構(gòu)件質(zhì)心S的位置，曲柄轉(zhuǎn)速n1。要求：1）設(shè)計(jì)各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸，作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； 2）按指定位置作機(jī)構(gòu)的速度和加速度多邊形; 3) 作滑塊的運(yùn)動(dòng)線圖（s-、v-、a-畫在一個(gè)坐標(biāo)系中）;（2）給出實(shí)現(xiàn)鍛壓要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的其他運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，并進(jìn)行對(duì)比分析（3）平面連桿機(jī)構(gòu)的的力分析已知：滑塊所受工作阻力，結(jié)合前面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析所得結(jié)果，不考慮摩擦。要求：1）按給定位置確定機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副中的反力；2)確定加于曲柄上的平衡力矩Mb，并在坐標(biāo)紙上

8、作出平衡力矩曲線（4）飛輪設(shè)計(jì) 已知：機(jī)器運(yùn)動(dòng)的許用速度不均勻系數(shù)，力分析所得平衡力Mb，驅(qū)動(dòng)力矩Md為常數(shù)。飛輪安裝在曲柄軸A上。要求：確定飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF。（5）凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)已知：從動(dòng)件沖程H，偏距e，許用壓力角推程運(yùn)動(dòng)角0。，遠(yuǎn)休止角s，回程運(yùn)動(dòng)角0'，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律見表1，凸輪與曲柄共軸。要求：1）按許用壓力角確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸選取滾子半徑rr；2）繪制凸輪實(shí)際廓線。（6）確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及功率、型號(hào)（7）聯(lián)軸器的選擇（8）設(shè)計(jì)該機(jī)器的傳動(dòng)裝置1）V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算2）二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)計(jì)算（包括齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核，軸承選型設(shè)計(jì)及壽命計(jì)算，平鍵連接

9、選型及強(qiáng)度計(jì)算）;3)減速器的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求:繪制減速器的裝配圖A0；繪制齒輪零件圖1張;繪制軸的零件圖1張；繪制箱座的零件圖。（9）設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書，包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過程等。二、壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)(1).基于擺桿的傳動(dòng)方案優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，在點(diǎn)處，力的方向與速度方向相同，所以傳動(dòng)角，傳動(dòng)效果最好；滿足急回運(yùn)動(dòng)要求；缺點(diǎn)：有死點(diǎn)，造成運(yùn)動(dòng)的不確定，需要加飛輪，用慣性通過；(2).六桿機(jī)構(gòu)A優(yōu)點(diǎn)：能滿足要求，以小的力獲得很好的效果；缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)過于分散：2.1.3.六桿機(jī)構(gòu)B優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，滿足急回運(yùn)動(dòng)要求；缺點(diǎn)： 機(jī)械本身不可避免的問題存在。綜合分析：以上三個(gè)方案，各有

10、千秋，為了保證傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，并且以滿足要求為目的，我們選擇方案三。2、連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析設(shè)計(jì)內(nèi)容連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析單位mm（º）mmr/min符號(hào)h1h2H3'''HCE/CDEF/DEn1數(shù)據(jù)50140220601201501/21/4100機(jī)構(gòu)滿足最大傳動(dòng)角要求。（1） 作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：根據(jù)相關(guān)尺寸，已知： , ,，如右圖所示，為處于兩個(gè)極限位置時(shí)的狀態(tài)。根據(jù)已知條件可得：在三角形和中用余弦公式有： 計(jì)算圖中尺寸可得： AB BC CD DEEF49.1mm222.9mm 100mm 150mm 37.5mm計(jì) 算 及 說 明主要結(jié)果（2）機(jī)構(gòu)

11、運(yùn)動(dòng)速度分析：以滑塊移動(dòng)到偏離上極限30°為例，機(jī)構(gòu)在此位置時(shí)各桿件的位置及速度多邊形如圖：已知：n1=100r/min； = = =10.47rad/s 逆時(shí)針 = ·lAB = + 方向 CD AB BC大小 ? ? = + 方向 豎直 DE EF大小 ? 0.4974 ?（3）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)加速度分析：以滑塊移動(dòng)到偏離上極限30°為例，機(jī)構(gòu)在此位置時(shí)各桿件的位置及加速度多邊形如圖： 方向 ? CD CD BA CB BC 大小：? ? ? 方向：豎直 CD FE EF大?。?? ? （4）繪制滑塊位移、速度、加速度曲線（5）機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析分析構(gòu)件5和4以30&#

12、176;為例對(duì)構(gòu)件5進(jìn)行力的分析，作如下示意圖：構(gòu)件5力平衡：G其中選取比例尺,作如下受力分析圖：（如左圖所示）=10.47rad/s=0.514m/s 計(jì) 算 及 說 明主要結(jié)果以30°為例對(duì)構(gòu)件4進(jìn)行力的分析,如下示意圖： 分析構(gòu)件3和2:以30°為例對(duì)構(gòu)件3進(jìn)行力的分析,如下示意圖:（注：由于c點(diǎn)的受力對(duì)于后邊的求解沒有影響故不做出受力的圖示）對(duì)C點(diǎn)取距，由可得：以30°為例對(duì)構(gòu)件2進(jìn)行力的分析,如下示意圖：（注：圖中所示的為原的總慣性力）對(duì)C點(diǎn)取距，由可得： 分析以構(gòu)件3、2組成的桿組的受力情況：以30°為例對(duì)構(gòu)件3、2組成的桿組受力的分析,如下

13、示意圖:繪制力的多邊形：注：說明中未給出的數(shù)據(jù)見表。三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)其他運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.凸輪基圓半徑r0的確定 由諾模圖得：h/r0=0.45 r0=37.8mm 滾子半徑：rr=4mm2.位移的計(jì)算取5o為一個(gè)分段，分別計(jì)算推程和回程的位移1）推程由公式 得5o10o15o20o25o30os0.3441.3492.9334.9687.2909.71035o40o45o50o55oS12.03114.06615.65016.65617.002）回程由公式 得5o10o15o20o25o30os16.97716.82416.42215.69914.60313.15935o40o4

14、5o50o55o60os11.4259.4977.5035.5763.8412.39865o70o75o80o85os1.3060.5780.1770.0230凸輪輪廓如下： 機(jī)械設(shè)計(jì) 二級(jí)減速器設(shè)計(jì)部分一目的及要求（一）課程設(shè)計(jì)的目的1、通過機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它有關(guān)選修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步地鞏固、深化和發(fā)展。2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力。3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。（二）已知條件1、展開式二級(jí)齒輪減速器產(chǎn)品（有關(guān)

15、參數(shù)見名牌）2、動(dòng)力來源：電壓為380V的三相交流電源；電動(dòng)機(jī)輸出功率P=2.2KW。3、工作情況：一班制，連續(xù)單向運(yùn)行，載荷有輕微沖擊。4、使用期：10年，每年按300天計(jì)。5、檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。6、工作環(huán)境：室內(nèi)常溫，灰塵較大。（三）工作要求1、畫減速器裝配圖一張（A0圖紙）；2、零件工作圖二至三張（傳動(dòng)零件、軸、箱體等等）；3、對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析并確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、工作能力分析；4、對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行精度分析，合理確定并標(biāo)注配合與公差；5、設(shè)計(jì)說明書一份。（四）結(jié)題項(xiàng)目1、檢驗(yàn)減速器能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2、每人一套設(shè)計(jì)零件草圖。3、減速器裝配圖：A0

16、；每人1張。4、零件工作圖：A3；每人共2張、齒輪和軸各1張。5、 課題說明書：每人1份。（五）完成時(shí)間共4周二減速器結(jié)構(gòu)分析（一）分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況1、傳動(dòng)系統(tǒng)的作用：作用：介于機(jī)械中原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，主要將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)，在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。2、傳動(dòng)方案的特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、容易制造、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便。由于電動(dòng)機(jī)、減速器與滾筒并列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。但齒輪的位置不對(duì)稱，高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。3、電機(jī)和工作機(jī)的

17、安裝位置：電機(jī)安裝在遠(yuǎn)離高速軸齒輪的一端；工作機(jī)安裝在遠(yuǎn)離低速軸齒輪的一端。 圖一:(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖)初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。三傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)（一）、選擇電動(dòng)機(jī)1、選擇電動(dòng)機(jī)系列按工作要求及工作條件，選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。2、選電動(dòng)機(jī)功率 （1）、工作機(jī)所需輸入功率（取工作機(jī)的效率）,在力學(xué)分析中已經(jīng)找到了最大的， （2）、傳動(dòng)裝置總效率 （3）、電機(jī)的實(shí)際輸出功率 3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率，即，電動(dòng)機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍 選取電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y802-2，機(jī)座中心高H=80mm，額定功率，滿載轉(zhuǎn)速為2825r

18、/min，軸伸長(zhǎng)E=40mm，伸出端直徑D=19mm，詳細(xì)參數(shù)見表19-3.（二）、傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比 取 ，則 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為 則低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為 （三）、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)分析計(jì)算1.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速2.計(jì)算各軸輸入功率3.計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩四傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定V帶截型工作情況系數(shù) 單班制每天工作8小時(shí)，軟啟動(dòng)，載荷變化較小，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表7-7得 計(jì)算功率 V帶截型 根據(jù)和，由圖7-12 選取Z型V帶 2、確定V帶輪基準(zhǔn)直徑小帶輪基準(zhǔn)直徑 由圖7-12及表7-4 選取大帶輪基準(zhǔn)直徑 由表7-5知，帶輪基準(zhǔn)直徑中恰有此值，取驗(yàn)算帶速 3.確定中心距及V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度

19、初定中心距 計(jì)算V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由表7-2選取實(shí)際中心距 擬將帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)成中心距可調(diào)的及結(jié)構(gòu)，采用近似計(jì)算 驗(yàn)算小帶輪包角 4.確定V帶根數(shù)單根V帶基本額定功率 由表7-6 單根V帶額定功率增量 由表7-8 小帶輪包角修正系數(shù) 由表7-9線性插值求得 帶長(zhǎng)修正系數(shù) 由表7-2 V帶根數(shù) 取5.計(jì)算初拉力V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量 由表7-1 單根V帶的初拉力作用在軸上的載荷 (二)高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核1.選擇齒輪材料并確定初步參數(shù)（1）選擇齒輪材料及其熱處理 由表8-1選取小齒輪：40Cr，調(diào)制處理，齒面硬度為260HBW大齒輪：45鋼，調(diào)制處理，齒面硬度為230HBW（2）初選齒輪 選取

20、小齒輪齒數(shù) 則大齒輪齒數(shù) （3）選擇齒寬系數(shù)和傳動(dòng)精度等級(jí)初估小齒輪直徑，初選螺旋角照表8-8選取齒寬系數(shù) 齒輪圓周速度 參照表8-9，齒輪精度選為8級(jí)（4）計(jì)算許用接觸應(yīng)力1）計(jì)算兩齒輪許用循環(huán)次數(shù)N1，N22）壽命系數(shù) 由圖8-24得：（不允許有一定量電蝕）3） 接觸疲勞極限 由圖8-20a，查MQ線得=720MPa =580MPa4）安全系數(shù) 參照表8-11，取=15）許用接觸應(yīng)力，根據(jù)式8-14得 2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪的主要參數(shù)（1）確定各相關(guān)的參數(shù)值1）計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 2)確定載荷系數(shù)K使用系數(shù) 按電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輕微沖擊，查表8-4取=1.25動(dòng)載系數(shù) 按8級(jí)精度和速度，查

21、圖8-11，取=1.13齒間載荷分配系數(shù) 由表8-5，取齒向載荷分配系數(shù) 由圖8-14a，取=1.05載荷系數(shù) 3）確定彈性系數(shù) 由表8-6得4）確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 由圖8-16得=2.435）確定重合度系數(shù) 由式8-24計(jì)算得端面重合度 縱向重合度 重合度系數(shù) 因，由式8-23得，6)確定螺旋角系數(shù) 由式8-22得 （2）求所需小齒輪直徑,由式8-21得 與初估大小基本相符（3）確定模數(shù)，中心距a等主要幾何參數(shù) 1）模數(shù) 由表8-7取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) =1 2）中心距 ，取=79mm 3）螺旋角 4）分度圓直徑 （注意：齒輪直徑應(yīng)精確到三位小數(shù)）5）確定齒寬b 大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 3.齒面接觸疲勞

22、強(qiáng)度校核 結(jié)論：齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠4.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核(1)計(jì)算許用彎曲應(yīng)力1）壽命系數(shù) 由圖8-29取2)極限應(yīng)力 由圖8-25a取 3）尺寸系數(shù) 由圖8-30取 4）安全系數(shù) 參照表8-11，取=1.65）計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 由式8-16得 （2）計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力1）齒形系數(shù)當(dāng)量齒數(shù) 由圖8-18取 2）應(yīng)力修正系數(shù) 由圖8-19取 3）重合度系數(shù)端面壓力角 基圓螺旋角當(dāng)量齒輪端面重合度 由式8-28 由式8-27 4)螺旋角系數(shù) 查圖8-31得 =0.875）齒根彎曲應(yīng)力 由式8-25得 結(jié)論：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠（三）低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核1.選擇齒輪材料并確定初步參數(shù)（1）選擇齒

23、輪材料及其熱處理 由表8-1選取小齒輪：40Cr，調(diào)制處理，齒面硬度為260HBW大齒輪：45鋼，調(diào)制處理，齒面硬度為230HBW（2）初選齒輪 選取小齒輪齒數(shù) 則大齒輪齒數(shù) （3）選擇齒寬系數(shù)和傳動(dòng)精度等級(jí)初估小齒輪直徑，初選螺旋角照表8-8選取齒寬系數(shù) 齒輪圓周速度 參照表8-9，齒輪精度選為8級(jí)（4）計(jì)算許用接觸應(yīng)力1）計(jì)算兩齒輪許用循環(huán)次數(shù)N1，N22）壽命系數(shù) 由圖8-24得：（不允許有一定量點(diǎn)蝕）3） 接觸疲勞極限 由圖8-20a，查MQ線得=720MPa =580MPa4）安全系數(shù) 參照表8-11，取=15）許用接觸應(yīng)力，根據(jù)式8-14得 2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪的主要參數(shù)

24、（1）確定各相關(guān)的參數(shù)值1）計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 2)確定載荷系數(shù)K使用系數(shù) 按電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輕微沖擊，查表8-4取=1.25動(dòng)載系數(shù) 按8級(jí)精度和速度，查圖8-11，取=1.13齒間載荷分配系數(shù) 由表8-5，取齒向載荷分配系數(shù) 由圖8-14a，取=1.05載荷系數(shù) 3）確定彈性系數(shù) 由表8-6得4）確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 由圖8-16得=2.435）確定重合度系數(shù) 由式8-24計(jì)算得 端面重合度 縱向重合度 重合度系數(shù) 因，由式8-23得，6)確定螺旋角系數(shù) 由式8-22得 （2）求所需小齒輪直徑,由式8-21得 與初估大小基本相符（3）確定模數(shù)，中心距a等主要幾何參數(shù) 1）模數(shù) 由表8-7取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)

25、=1 2）中心距 ，取=65mm 3）螺旋角 4）分度圓直徑 （注意：齒輪直徑應(yīng)精確到三位小數(shù)）5）確定齒寬b 大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 3.齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 結(jié)論：齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠4.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核(1)計(jì)算許用彎曲應(yīng)力1）壽命系數(shù) 由圖8-29取2)極限應(yīng)力 由圖8-25a取 3）尺寸系數(shù) 由圖8-30取 4）安全系數(shù) 參照表8-11，取=1.65）計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 由式8-16得 （2）計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力1）齒形系數(shù)當(dāng)量齒數(shù) 由圖8-18取 2）應(yīng)力修正系數(shù) 由圖8-19取 3）重合度系數(shù)端面壓力角 基圓螺旋角當(dāng)量齒輪端面重合度 由式8-28 由式8-27 4)螺旋角系數(shù) 查圖

26、8-31得 =0.875）齒根彎曲應(yīng)力 由式8-25得 結(jié)論：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠（四）聯(lián)軸器的選擇初估低速軸的最小直徑低速軸的材料為45鋼，C值根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-1選取取有鍵槽軸徑加大4%，取低速軸扭矩為Nm根據(jù)表17-1，選擇TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器（五）軸的設(shè)計(jì)與校核1.高速齒輪軸的設(shè)計(jì)初估齒輪軸受扭段的最小軸徑 齒輪軸的材料為40Cr，C值根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-1選取有鍵槽軸徑加大4%，取，取，取根據(jù)齒輪分度圓的大小，選取齒輪軸段的直徑軸徑確定后，初定軸承型號(hào)，采用角接觸球軸承軸承，型號(hào)為7204C,從而查得軸承寬度根據(jù)箱體的尺寸，確定各軸段的長(zhǎng)度。由機(jī)械設(shè)計(jì)中的普通V帶輪結(jié)構(gòu)

27、尺寸可得：取 2.中間軸的設(shè)計(jì)初估齒輪軸受扭段的最小軸徑 齒輪軸的材料為40Cr，C值根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-1選取mm 取，取，取有鍵槽軸徑加大4%取軸徑確定后，初定軸承型號(hào)，采用角接觸球軸承，型號(hào)為7206C,從而查得軸承寬度B=16mm根據(jù)箱體的尺寸，確定各軸段的長(zhǎng)度。L1=54mm L2=39mm L3=7mm L4=29mm L5=54mm3.低速軸的設(shè)計(jì)（1）低速軸的設(shè)計(jì)根據(jù)聯(lián)軸器的型號(hào)，確定，取，取，取 取 取軸肩 軸徑確定后，初定軸承型號(hào)，采用角接觸球軸承，型號(hào)為7207C,從而查得軸承寬度B=17mm根據(jù)箱體的尺寸，確定各軸段的長(zhǎng)度。L1=54mm L2=31mm L3=7m

28、m L4=39mm L5=27mm L6=51mm 4.低速軸的校核1）畫軸的空間受力圖（圖1）2）畫垂直面受力圖，求出軸上垂直面的載荷，求得垂直面支反力（圖2） 齒輪1的切向力 由得 得 3）畫水平面受力圖，求出軸上水平面的載荷，求得水平面支反力（圖3）齒輪1 的徑向力 由得 得 =4)繪制垂直面彎矩MV圖（圖4）5）繪制水平面彎矩MH圖（圖5） 6）繪制合成彎矩圖（圖6）7）繪制轉(zhuǎn)矩T圖（圖7）8）繪制當(dāng)量彎矩Me圖（圖8） 軸的轉(zhuǎn)矩可按脈動(dòng)循環(huán)考慮，已知軸材料為45鋼調(diào)制，由表11-1查得， 因?yàn)閐=37mm>28.49mm結(jié)論：直徑符合要求5.中間軸的校核1）畫軸的空間受力圖（圖

29、1）2）畫垂直面受力圖，求出軸上垂直面的載荷，求得垂直面支反力（圖2） 齒輪1的切向力 齒輪2的切向力 由 得 得 3）畫水平面受力圖，求出軸上水平面的載荷，求得水平面支反力（圖3）齒輪1 的徑向力:齒輪2的徑向力：由 得 得 4)繪制垂直面彎矩MV圖（圖4）5）繪制水平面彎矩MH圖（圖5） 6）繪制合成彎矩圖（圖6）7）繪制轉(zhuǎn)矩T圖（圖7）8）繪制當(dāng)量彎矩Me圖（圖8） 軸的轉(zhuǎn)矩可按脈動(dòng)循環(huán)考慮，已知軸材料為40Cr調(diào)制，由表11-1查得， I截面 II截面 III截面 9） 校核危險(xiǎn)截面處軸的直徑由軸的結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖可知，I，II，III，處可能是危險(xiǎn)截面：I截面：所以合格。截面II：

30、計(jì)入鍵的影響，合格。截面III： 合格。所以軸的直徑符合要求。4.高速軸的校核1）畫軸的空間受力圖（圖1）2）畫垂直面受力圖，求出軸上垂直面的載荷，求得垂直面支反力（圖2） 齒輪的切向力 由得 得 3） 畫水平面受力圖，求出軸上水平面的載荷，求得水平面支反力（圖3）齒輪的徑向力 皮帶的壓軸力由得 得 4)繪制垂直面彎矩MV圖（圖4）5）繪制水平面彎矩MH圖（圖5） 6）繪制合成彎矩圖（圖6）7）繪制轉(zhuǎn)矩T圖（圖7）8）繪制當(dāng)量彎矩Me圖（圖8） 軸的轉(zhuǎn)矩可按脈動(dòng)循環(huán)考慮，已知軸材料為40Cr調(diào)制，由表11-1查得， 4） 結(jié)論：直徑符合要求（六）鍵的校核對(duì)高速軸上的鍵進(jìn)行校核1.中間軸相對(duì)于高

31、速軸大齒輪處鍵的校核確定鍵的尺寸 由表5-1查得：鍵寬b=8mm，鍵高h(yuǎn)=7mm， 鍵長(zhǎng)L=25mm1）選擇鍵的類型為A型普通平鍵2）確定鍵的尺寸 由表5-1查得：鍵寬b=8mm，鍵高h(yuǎn)=7mm， 鍵長(zhǎng)L=20mm3）校核擠壓強(qiáng)度 由表5-2查得，許用擠壓應(yīng)力轉(zhuǎn)矩鍵工作長(zhǎng)度 l=L-b=17mm鍵與鍵槽的工作高度 k=h/2=3.5mm擠壓應(yīng)力 由式5-1得結(jié)論：鍵連接滿足強(qiáng)度要求2.低速軸齒輪處鍵的校核1）選擇鍵的類型為A型普通平鍵2）確定鍵的尺寸 由表5-1查得：鍵寬b=10mm，鍵高h(yuǎn)=8mm， 鍵長(zhǎng)L=28mm3）校核擠壓強(qiáng)度 由表5-2查得，許用擠壓應(yīng)力轉(zhuǎn)矩T3=58900 N.mm

32、鍵工作長(zhǎng)度 l=L-b=20mm鍵與鍵槽的工作高度 k=h/2=4mm擠壓應(yīng)力 由式5-1得結(jié)論：鍵連接滿足強(qiáng)度要求(七)軸承的校核1）高速軸軸承的校核1.計(jì)算軸承的內(nèi)部軸向力FS1、FS2由表12-11知，7204軸承的內(nèi)部軸向力FS=eFR=0.38FR2.計(jì)算軸承所受軸向載荷外部軸向力 因?yàn)樗暂S有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，軸承1被放松，軸承2被壓緊3.計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷、軸承1 X1=1 Y1=0軸承2 X2=0.44 Y2=1.47 4.軸承的壽命計(jì)算兩端軸承選擇相同的型號(hào)，由,故應(yīng)按進(jìn)行計(jì)算滾子軸承，查表12-7，溫度系數(shù),查表12-8，載荷性質(zhì)系數(shù)，查課設(shè)教材表15-4得C=14500N

33、結(jié)論：軸承滿足要求。2）中間軸軸承的校核1.計(jì)算軸承的內(nèi)部軸向力FS1、FS2由表12-11知，7206軸承的內(nèi)部軸向力FS=eFR=0.38FR2.計(jì)算軸承所受軸向載荷外部軸向力 因?yàn)樗暂S有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，軸承1被放松，軸承2被壓緊3.計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷、軸承1 X1=1 Y1=0軸承2 X2=0.44 Y2=1.47 4.軸承的壽命計(jì)算兩端軸承選擇相同的型號(hào)，由,故應(yīng)按進(jìn)行計(jì)算滾子軸承，查表12-7，溫度系數(shù),查表12-8，載荷性質(zhì)系數(shù)，查課設(shè)教材表15-4得C=2300N結(jié)論：軸承滿足要求。3）低速軸軸承的校核1.計(jì)算軸承的內(nèi)部軸向力FS1、FS2由表12-11知，7206軸承的內(nèi)部軸向力FS=eFR=0.38FR2.計(jì)算軸承所受軸向載荷外部軸向力 因?yàn)樗暂S有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，軸承1被壓緊，軸承2被放松3.