機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)模板

1、 上海海事大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) (二級圓柱齒輪減速器)計(jì)算說明書 姓 名：朱 震 學(xué) 院：物流工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械電子工程(港口機(jī)械)101 學(xué) 號：201110210034 組 別：第6組 指導(dǎo)老師：羅紅霞設(shè)計(jì)時(shí)間：2014.2.24-2014.3.14目 錄前言(任務(wù)書)3第一節(jié) 概述 5第二節(jié) 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 6第三節(jié) 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算10 第四節(jié) 軸系零部件設(shè)計(jì)計(jì)算26 第五節(jié) 箱體設(shè)計(jì)及潤滑劑、潤滑方式和密封裝置的設(shè)計(jì)45 第六節(jié) 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)51 第七節(jié) 設(shè)計(jì)小結(jié)53第八節(jié) 參考資料54機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(兩級齒輪減速器)班級: 機(jī)械111 ，姓名: 朱 震 ，學(xué)號: 201

2、110210034 ，指導(dǎo)教師: 羅紅霞 日期: 2014 年 2 月 24 日至 2014 年 3 月 14 日一、傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案(見圖) 帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入兩級圓柱齒輪減速器3，再通過聯(lián)軸器4將動(dòng)力傳至輸送機(jī)卷筒5，帶動(dòng)輸送帶6工作。二、原始數(shù)據(jù)(將與組號對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)填入以下空格中)輸送帶有效拉力 F= 4500N；輸送帶工作速度v=0.8m/s (允許誤差5%)；輸送機(jī)滾筒直徑d=350mm；減速器設(shè)計(jì)壽命為10年。三、工作條件 兩班制，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)；三相交流電源，電壓為380/220伏。四、設(shè)計(jì)任務(wù)每位學(xué)生應(yīng)完成以下任務(wù)

3、：1.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 包括封面、目錄、章節(jié)內(nèi)容(可參考講義)、小節(jié)、參考文獻(xiàn)等基本內(nèi)容，其中章節(jié)內(nèi)容必須寫出各計(jì)算項(xiàng)目、步驟、公式和計(jì)算數(shù)據(jù)，并將主要計(jì)算結(jié)果整理成表格。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的頁數(shù)一般不少于20頁。2.總裝配圖 畫出兩級齒輪減速器總裝配圖，必須含標(biāo)題欄、明細(xì)表、技術(shù)要求和主要配合尺寸及外形尺寸等。3.軸類零件 畫出輸入軸和中間軸的零件工作圖各一張，標(biāo)出詳細(xì)尺寸、公差、粗糙度，含標(biāo)題欄、技術(shù)要求等。4.齒輪 畫出低速軸齒輪的零件工作圖，要求同上。以上任務(wù)均要求在計(jì)算機(jī)上完成。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書為Word文檔，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)采用AutoCAD。五、提交資料1.14項(xiàng)任務(wù)所完成的電子版資料；2.計(jì)算

4、說明書打印稿(A4紙打印，將任務(wù)書放在目錄之后、正文之前)；3.總裝配圖和零件圖打印輸出(A4紙打印，附在計(jì)算說明書最后)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(二級圓柱齒輪減速器)計(jì)算說明書第一節(jié) 概述1、 設(shè)計(jì)題目與內(nèi)容1.設(shè)計(jì)題目 帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置。2.設(shè)計(jì)內(nèi)容傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)擬定傳動(dòng)方案；選擇電動(dòng)機(jī)；確定總傳動(dòng)比及分配各級傳動(dòng)比；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。傳動(dòng)件和軸系零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 包括：帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)以及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，鍵、軸承、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算等。減速器裝配圖設(shè)計(jì)齒輪、軸的零件圖設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)過程1.準(zhǔn)備工作 明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求；集中指導(dǎo)；減速器拆裝實(shí)驗(yàn)。2.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求

5、，擬定傳動(dòng)總體布置方案；選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。3.傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算 帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)。4.軸系零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 軸設(shè)計(jì)計(jì)算(結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度驗(yàn)算)、軸承、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算及鍵聯(lián)接計(jì)算(注：該過程與草圖設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行)。5.裝配圖設(shè)計(jì) 完成正規(guī)圖設(shè)計(jì)；必要時(shí)對原計(jì)算或結(jié)構(gòu)作相應(yīng)修改。6.零件圖設(shè)計(jì) 完成規(guī)定的零件工作圖設(shè)計(jì)。7.整理和編寫計(jì)算說明書第二節(jié) 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)一般按以下步驟進(jìn)行：一、擬定傳動(dòng)方案 綜合考慮工作要求、工作條件等因素，擬定合理的傳動(dòng)方案。二、選擇電動(dòng)機(jī) 確定電動(dòng)機(jī)類型、結(jié)構(gòu)、容量(額定功率)和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄中查出其型號和尺寸。1.選擇電動(dòng)機(jī)類

6、型和結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)工作條件，本設(shè)計(jì)方案中選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。2.選擇電動(dòng)機(jī)額定功率 對于不變載荷下長期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，要求 PedPd。Ped為所選電動(dòng)機(jī)額定功率，Pd為根據(jù)工作要求所需的電動(dòng)機(jī)功率。 Pw 運(yùn)輸帶所需功率，KW a由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的總效率確定 Pw運(yùn)輸帶所需功率： 確定a V帶傳動(dòng)效率 ； 一對齒輪傳動(dòng)效率 一對滾動(dòng)軸承效率 ； 彈性聯(lián)軸器效率 卷筒效率 綜上：電動(dòng)機(jī)所需的工作功率因，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 式中，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，兩級齒輪減速比，則總的傳動(dòng)比范圍為選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/m4、選擇電動(dòng)機(jī)型號 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊表12-1及

7、上式計(jì)算結(jié)果，選取電動(dòng)機(jī)型號為Y132M1-6。選得電動(dòng)機(jī)機(jī)型參數(shù)如下表：型 號額定功率KW同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min中心高Hmm軸伸尺寸DEmm裝鍵部位尺寸FGDmmY132S45.515001440132388010332、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、確定總傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速，1440r/min2. 各級傳動(dòng)比分配 (1)帶傳動(dòng)比根據(jù)推薦值23，選取=2.5(2)各級齒輪傳動(dòng)比、 兩級齒輪傳動(dòng)比為使兩級齒輪傳動(dòng)中的大齒輪直徑相近，浸油深度接近相等，推薦，選取，同時(shí)因故=4.16，二、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩(運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù))按照轉(zhuǎn)速從高到低將減速器三根軸依次定為軸、軸和

8、軸。1. 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速I軸轉(zhuǎn)速II軸轉(zhuǎn)速：III軸轉(zhuǎn)速：卷筒轉(zhuǎn)速：2.計(jì)算各軸輸入功率I軸功率：II軸功率： III軸功率：卷筒軸功率：3.計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩：4.整理動(dòng)力參數(shù) (P=1/30000*T兀n)電動(dòng)機(jī)軸軸軸卷筒轉(zhuǎn)速r/min960384101.0537.1537.15功率Kw43.843.723.613.54轉(zhuǎn)矩n*m39.7995.50352.01928.74810.17第三節(jié) 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算一、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 電動(dòng)機(jī)與減速器之間采用普通V帶傳動(dòng)，有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算方法已在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中介紹。注意事項(xiàng)： 根據(jù)帶輪直徑并考慮帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率(=0.01)計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)

9、比和從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，并對減速器傳動(dòng)比和輸入轉(zhuǎn)矩作修正。注意帶輪尺寸與傳動(dòng)裝置外廓尺寸的協(xié)調(diào)。一般應(yīng)使小帶輪半徑不超過電動(dòng)機(jī)中心高，大帶輪半徑不超過減速器中心高，必要時(shí)進(jìn)行修正。帶輪結(jié)構(gòu)尺寸參閱教材或設(shè)計(jì)手冊(減速器設(shè)計(jì)中主要用到大帶輪寬度)。1.確定設(shè)計(jì)功率工況：兩班制(每天工作16h)，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)； 查156頁表8-7得工作情況系數(shù)2.選擇帶型，由157頁圖8-11選擇A型V帶，且小帶輪直徑范圍為1121403.確定帶輪基準(zhǔn)直徑、 查詢相關(guān)表格選擇小帶輪直徑為由P157表8-8得 取校核實(shí)際傳動(dòng)比：誤差為0，故大帶輪直徑可用。4.驗(yàn)算帶的速度，符合要求。5.確定中心距

10、和V帶長度根據(jù) 可得 初步選擇V帶計(jì)算基準(zhǔn)長度為查詢相關(guān)表格選取實(shí)際帶長則實(shí)際中心距 ：計(jì)算中心距變動(dòng)范圍： 6.計(jì)算小帶輪的包角 7.確定V帶根數(shù)V帶根數(shù)可以用下式計(jì)算: 根據(jù)152頁表8-4a，8-4b得；由表8-5,8-2分別查；，則： 故選取z=4。8.計(jì)算初拉力查詢相關(guān)表格得V帶質(zhì)量,則初拉力為： 9.計(jì)算作用在軸上的壓力10.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果如下表所示：類型小帶輪直徑大帶輪直徑小帶輪帶速帶長A型帶3006.281600中心矩小帶輪包角 帶根數(shù)初拉力()min 壓軸力()min459158.154 151.79 1192.31二、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 工作條件：兩班制，常溫下連續(xù)工作；

11、空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)；三相交流電源，電壓為380/220伏。I 高速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算如下：1.選擇材料，熱處理方式和公差等級 考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大小齒輪均選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理， 大齒輪正火處理，由P191表10-1得齒面硬度：小齒輪：大齒輪：平均硬度： ，在30-50HBW之間。選用8級精度(C8)。2.初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。其設(shè)計(jì)公式為： (1) 確定小齒輪傳遞扭矩 (2)初步確定載荷系數(shù) 因v值未知，不能確定，故初選載荷系數(shù),暫定。(3)選定齒寬系數(shù) 由205頁表10-7，取齒寬系數(shù)(4)確定彈性系數(shù)和節(jié)點(diǎn)

12、區(qū)域系數(shù) 由201頁表10-6 查得彈性系數(shù)初選螺旋角，由圖10-30查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)(5)初步選定大小論齒數(shù) 齒數(shù)比 小齒輪齒數(shù)初選則大齒輪齒數(shù)，取(6)確定重合度 由215頁圖10-26查得端面重合度： ,，(7)確定許用接觸應(yīng)力 可用下式計(jì)算： 由210頁圖10-21,a查得接觸疲勞極限應(yīng)力為： 小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為： 由206頁圖10-18查得壽命系數(shù)取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1則小齒輪的許用接觸應(yīng)力為：大齒輪的許用接觸應(yīng)力為： ?。撼跛阈↓X輪的分度圓直徑，得： 3.確定傳動(dòng)尺寸(1)計(jì)算載荷系數(shù) 使用系數(shù)因：查194頁圖10-8得動(dòng)載系數(shù),查197頁表10-4得齒向

13、載荷分布系數(shù)，查195頁表10-3得齒間載荷分布系數(shù) 則載荷系數(shù)(2)對進(jìn)行修正因K與有較大的差異，故需對由計(jì)算出的進(jìn)行修正,即按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑：(3)初次確定模數(shù) (可省略) (4)計(jì)算縱向重合度，并確定螺旋角影響角度系數(shù)查p217 10-28得=0.854.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)(2)查取齒形系數(shù)、應(yīng)力矯正系數(shù) 由P200表10-5查得 根據(jù)線性插入法得 (3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由P209圖10-21查得彎曲疲勞極限應(yīng)力為由P206圖10-18查得：彎曲疲勞壽命系數(shù)安全系數(shù) 取 則：(4)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 取大，大齒輪的數(shù)值大。(5)計(jì)算最

14、終模數(shù)選取為3。5.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)齒數(shù)計(jì)算 ，選取=23 ， 選取=84(2)計(jì)算中心距中心距取整為166mm。(3)按圓整后的中心距修正螺旋角誤差較小，無需調(diào)整。(4)計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑(5)計(jì)算齒輪寬度 圓整后取6.計(jì)算結(jié)果整理如下: 名稱公式小齒輪大齒輪模數(shù)33齒數(shù)Z壓力角齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)傳動(dòng)比分度圓直徑齒頂高mmmm齒根高mmmm齒全高 mm mm齒頂圓直徑mmm齒根圓直徑mmmm齒距 mm mm齒厚、槽寬mmmm頂隙mmmm中心距mm螺旋角齒寬mmmm7.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大齒輪 軸上大齒輪采用選用腹板式結(jié)構(gòu)，見附圖。II低速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算如下：1.選擇材料，熱處理方式和公

15、差等級考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大小齒輪均選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理，由表8-17得齒面硬度：小齒輪：大齒輪：平均硬度： ，在30-50HBW之間。選用8級精度（C8）。2.初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。其設(shè)計(jì)公式為： 小齒輪傳遞扭矩為：因v值未知，不能確定，故初選載荷系數(shù),暫定由205頁表10-7，取齒寬系數(shù)由201頁表10-6 查得彈性系數(shù)初選螺旋角，由圖10-30查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)齒數(shù)比小齒輪齒數(shù)初選則大齒輪齒數(shù)，取由215頁圖10-26查得端面重合度：， 許用接觸應(yīng)力可用下式計(jì)算 由210頁圖10-21,a查得接觸疲勞極限

16、應(yīng)力為：小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為： 由206頁圖10-18查得壽命系數(shù)取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1則小齒輪的許用接觸應(yīng)力為：大齒輪的許用接觸應(yīng)力為：?。撼跛阈↓X輪的分度 圓直徑，得： 3.確定傳動(dòng)尺寸(1)計(jì)算載荷系數(shù) 使用系數(shù)因：查194頁圖10-8得動(dòng)載系數(shù),查197頁表10-4得：齒向載荷分布系數(shù)，查195頁表10-3得： 齒間載荷分布系數(shù) 則載荷系數(shù)(2)對進(jìn)行修正 因K與有較大的差異，故需對由計(jì)算出的進(jìn)行修正，即按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑：(3)初次確定模數(shù) (可省略)取 (4)計(jì)算縱向重合度，并確定螺旋角影響角度系數(shù)查p217 10-28得=0.85。4.按

17、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) (2)查取齒形系數(shù)、應(yīng)力矯正系數(shù) 由P200表10-5查得 根據(jù)線性插入法得 (3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 由P209圖10-21查得彎曲疲勞極限應(yīng)力為， 由P206圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 則：(4)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較取大，大齒輪的數(shù)值大。(5)計(jì)算最終模數(shù)選取為3。5.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)齒數(shù)計(jì)算 ，選取=34 ， 選取=89(2)計(jì)算中心距 中心距取整為190mm。(3)按圓整后的中心距修正螺旋角誤差較小，無需調(diào)整。(4)計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑(5)計(jì)算齒輪寬度 圓整后取6.計(jì)算結(jié)果整理如下 名稱公式小齒輪大

18、齒輪模數(shù)33齒數(shù)Z壓力角齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)傳動(dòng)比分度圓直徑 mmmm 齒頂高mmmm齒根高mmmm齒全高 mm mm齒頂圓直徑mmm齒根圓直徑mmmm齒距 mm mm齒厚、槽寬mmmm頂隙mmmm中心距mm螺旋角齒寬mmmm總傳動(dòng)比校核： 誤差第四節(jié) 軸系零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪上作用力的計(jì)算為后續(xù)軸的設(shè)計(jì)和校核，鍵的選擇和驗(yàn)算及軸承的選擇和膠合提供數(shù)據(jù)，其計(jì)算如下：I.高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.已知條件軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩若取每級齒輪傳動(dòng)功率(包括軸承效率在內(nèi))，則：3.84kw ；384r/min ；。2.選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并且對重量以及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊的要求，故由表8-26選常用的

19、45鋼，調(diào)質(zhì)處理。3.求作用在軸上的力已知高速級的小齒輪 ，則：圓周力： 徑向力：軸向力： 壓軸力：4.初算最小軸頸查p370 15-3選取C=112，則：對于直徑的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大5%7%， ；(電動(dòng)機(jī)部分合格)5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)確定軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想 (2)相關(guān)數(shù)據(jù)的確定a.機(jī)體內(nèi)壁間距離L： 式中：、分別為第一級齒輪傳動(dòng)中小齒輪、大齒輪和第二級齒輪傳動(dòng)中小齒輪的齒寬；，,。齒輪端面至機(jī)體內(nèi)壁距離，P158表11-1；取 齒輪間距，可取。取b.機(jī)體內(nèi)壁至軸承座端面距離式中：機(jī)座壁厚，P158表11-1；、扳手操作空間，P161表11-2。c.外伸軸總長(3)確定各軸段的直徑和長度.確定

20、軸段的各段直徑和長度 因?yàn)檩SI的最小直徑不小于電動(dòng)機(jī)軸頸，經(jīng)查表得，電動(dòng)機(jī)軸頸為38mm，故該軸段的最小直徑為。大帶輪與軸配合的轂孔長度，為了保證軸的擋圈只壓在大帶輪輪轂上而不壓在軸的端面上，故段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取,。.確定軸段的各段直徑和長度 為了滿足大帶輪的軸向定位要求，軸段左端需制出一軸肩，故取段的直徑48mm，右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=50mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與軸承右端面間的距離，為了使軸端蓋能夠完全固定軸承的位置，故取，48mm。.確定軸段的各段直徑和長度初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和較小的軸向力的作用

21、，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)48mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取2基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承6210。 取 ,。.確定軸段的各段直徑和長度 經(jīng)計(jì)算取 .確定軸段的各段直徑和長度 兩端軸承均采取擋油環(huán)和軸肩定位。若定位左側(cè)軸承，則V段軸 頸應(yīng)為57mm，及。由于該段齒輪的直徑很小，齒根圓 到鍵槽底部的距離e2mt，故將齒輪和軸做成一體，即齒輪軸。此軸段的寬度等于齒輪的齒寬，直徑為小齒輪吃定遠(yuǎn)直徑,。 為定位右側(cè)軸軸承端蓋的總寬度為9.6mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。.確定軸段的各段直徑和長度 已經(jīng)算得軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離，機(jī)體間內(nèi)壁距離 ，外伸軸總長，已知深溝球軸

22、承寬度 ,取及壁厚，則，。 至此，已初步確定了軸I的各段直徑和長度。(4)軸I上零件的周向定位 大帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按，查表得截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，選用平鍵為，大帶輪與軸的配合為為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為m7。(5)確定軸上圓角和倒角尺寸 各軸肩處的圓角半徑見圖。6.繪制軸的彎矩圖和扭矩圖：(1)求支座反力A:水平(面)方向反力 圓周力：徑向力： 軸向力： 壓軸力： B.豎直(面)反力 (2)繪制彎矩圖A. 水平方向彎矩 B.豎直方向彎矩 C.合成彎矩 (3)繪制扭矩圖 T=95500Nmm7.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校

23、核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面B)的強(qiáng)度根據(jù)公式及上表中的數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取 ，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得。因此， ，故安全。II.中速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.已知條件 軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩若取每級齒輪傳動(dòng)功率(包括軸承效率在內(nèi))則：3.72kw ；105.21r/min ；。2.選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并且對重量以及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊的要求，故由表8-26選常用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。3.求作用在齒輪上的力 因已知軸的上大小齒輪的螺旋角及度圓直徑為，,， 則 齒輪二 圓周力：徑向力：軸向力： 齒輪三 圓周力：徑向力：軸向力：4

24、.初算最小軸頸 查表考慮到軸端不承受轉(zhuǎn)矩，故取較小值C=112，則 對于直徑的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大5%7%，故5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖所示 (2)相關(guān)數(shù)據(jù)L=225mm (3)確定各軸段的直徑和長度.確定軸段的各段直徑和長度 因?yàn)橹虚g軸的最小直徑40mm，故軸段I的直徑為40mm。為了滿足軸承的軸向定位要求，軸段左端需制出一軸肩，故取段的直徑，右端用軸端擋圈定位。因軸承同時(shí)受有徑向力和較小的軸向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取2基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承6208。 軸承端蓋的總寬度為9.6mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定

25、)，根據(jù)軸端的定位要求，經(jīng)計(jì)算取,。.確定軸段的各段直徑和長度 此軸段選取直徑為。此軸段的寬度等于齒輪的齒寬，。.確定軸段的各段直徑和長度 此處軸肩是為了固定左右大小齒輪故選取，。.確定軸段的各段直徑和長度 此處軸端為了與齒輪進(jìn)行配合，選取，。(4)軸上零件的周向定位 大齒輪：與軸的周向定位采用平鍵連接。按，查表得截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，選用平鍵為,齒輪與軸的配合為為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為m7。 小齒輪：與軸的周向定位采用平鍵連接。按，查表得截面,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，選用平鍵為,齒輪與軸的配合為為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合

26、來保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為m7。(5) 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見圖。6.繪制軸的彎矩圖和扭矩圖：(1)求支座反力A:水平(面)方向反力B.豎直(面)反力 (2)繪制彎矩圖A. 水平方向彎矩 B.豎直方向彎矩C.合成彎矩 (3)繪制扭矩圖7.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面B)的強(qiáng)度根據(jù)公式及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得。因此，故安全。III.低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.已知條件 軸上的功率 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩若取每級齒輪傳動(dòng)功率(包括軸承效率

27、在內(nèi))則：3.61kw ；40.31r/min ；。2.選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并且對重量以及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊的要求，故由表8-26選常用的45鋼，調(diào)質(zhì)處理。3.求作用在齒輪上的力 因已知軸的上大小齒輪的螺旋角及度圓直徑為，則：圓周力：徑向力：軸向力：4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖所示(2)相關(guān)數(shù)據(jù) (3)確定各軸段的直徑和長度.確定軸段的各段直徑和長度 因?yàn)榈退佥S的最小直徑應(yīng)不小于軸的最小直徑，且與聯(lián)軸器孔徑相符(已選定彈性套柱銷聯(lián)軸器)，故該軸段的最小直徑為聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。.確定軸段的直徑和長度 為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段左端需制出一軸肩，故取段的直徑63m

28、m，右端用軸端擋圈定位。后經(jīng)算得軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離。.確定軸段的直徑和長度 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和較小的軸向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)，取安裝軸承的軸段直徑為。 軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承6211，取，。.確定軸段的直徑和長度 兩端軸承均采取擋油環(huán)和軸肩定位。若定位左側(cè)軸承，則VI段軸徑應(yīng)為，此軸段的寬度等于低速級大齒輪的齒寬，。.確定軸段的直徑和長度 為定位低速級大齒輪，作為軸肩的軸段V的直徑應(yīng)為。取為定位右側(cè)軸承，作為軸肩的V-VI段軸的直徑應(yīng)為。后經(jīng)計(jì)算的。.確定軸段的直徑和長度 軸承端蓋的總寬度為9.6mm(由

29、減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，同時(shí)為了使軸端蓋能夠完全固定軸承的位置，故取，前面已確定。(4)軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器：與軸的周向定位采用平鍵連接。按，查表得截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為m7。 大齒輪：與軸的周向定位采用平鍵連接。按，查表得截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為m7。(5)確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為。6.繪制軸

30、的彎矩圖和扭矩圖：(1)求支座反力A:水平(面)方向反力B.豎直(面)反力 (2)繪制彎矩圖A. 水平方向彎矩 B.豎直方向彎矩C.合成彎矩(3)繪制扭矩圖6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度根據(jù)公式及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得。因此，故安全。改正：齒輪1的受力(4)聯(lián)軸器的選用 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，查P351表14

31、-1得取則 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003，選用HL4彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。(5)鍵連接計(jì)算及強(qiáng)度校核1.高速軸上鍵大帶輪選擇鍵連接的類型和尺寸 大帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接。 根據(jù)查得鍵的截面尺寸為：寬度b=12mm，高度h=8mm.由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=45,比輪轂寬度(B=61mm)小些。校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查得許用擠壓應(yīng)力=100120MPa，取平均值， =110MPa。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接

32、觸高度。 可得 ，可以。故取GB/T 1096。2.中速軸上鍵大齒輪選擇鍵連接的類型和尺寸 一般8級精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵(A型)。 根據(jù)查得鍵的截面尺寸為：寬度b=16mm，高度h=10mm.由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=50,比輪轂寬度(B=71mm)小些。校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查得許用擠壓應(yīng)力=100120MPa，取平均值， =110MPa。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。可得 ，可以。故取GB/T 1096。小齒輪選擇鍵連接的類型和尺寸 一般8級精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒

33、輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵(A型)。 根據(jù)查得鍵的截面尺寸為：寬度b=14mm，高度h=9mm.由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=80,比輪轂寬度(B=110mm)小些。校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查得許用擠壓應(yīng)力=100120MPa，取平均值， =110MPa。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。 可得 ，可以。故取GB/T 1096。3.低速軸上鍵大齒輪選擇鍵連接的類型和尺寸 一般8級精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵(A型)。 根據(jù)查得鍵的截面尺寸為：寬度b=20mm，高度h=12mm.由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，

34、取鍵長L=80,比輪轂寬度(B=105mm)小些。校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查得許用擠壓應(yīng)力=100120MPa，取平均值， =110MPa。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。 可得，可以。故取GB/T 1096。半聯(lián)軸器 選擇鍵連接的類型和尺寸 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。 根據(jù)查得鍵的截面尺寸為：寬度b=16mm，高度h=10mm.由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=80,比輪轂寬度(B=84mm)小些。校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查得許用擠壓應(yīng)力=100120MPa，取平均值， =110MPa。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。 可得

35、 ，可以。故取GB/T 1096。(5)軸承壽命的校核 初選軸承軸名軸承代號外形尺寸（mm）內(nèi)徑d寬度B軸62105020軸62084020軸621155301.軸軸承6210(只校核受力更大的軸承)a.求比值 b.初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P根據(jù)式(13-8a)按照表13-6，取。按照表13-5，X=1，Y=0 按照6210軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊選擇=23200N c.驗(yàn)算6210軸承的壽命2.軸軸承6208（只校核受力更大的軸承）a.求比值b.初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P根據(jù)式(13-8a)按照表13-6，取。按照表13-5，X=1，Y=0按照6208軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊選擇=23200Nc.驗(yàn)算6208軸承的

36、壽命3.軸III軸承6211a.求比值 b.初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P根據(jù)式(13-8a)按照表13-6，取。按照表13-5，X=1，Y=0c.驗(yàn)算6211軸承的壽命第五節(jié) 箱體設(shè)計(jì)及潤滑劑、潤滑方式和密封裝置的設(shè)計(jì)一、確定箱體的基本參數(shù)：機(jī)座壁厚 機(jī)蓋壁厚 機(jī)座凸緣厚度 機(jī)蓋凸緣厚度 機(jī)座底凸緣厚度 地腳螺栓直徑 取用地腳螺栓數(shù)目 軸承旁螺栓直徑 取用機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑 取用軸承蓋螺釘直徑 取用窺視孔螺釘直徑 取用定位銷直徑 取用軸承旁凸臺半徑 查表外機(jī)壁至軸承座端面距離 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 機(jī)蓋、機(jī)座肋板厚通氣器：簡易通氣器第6節(jié) 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)1.低速大齒輪2. 高速軸3.中速軸4.裝配圖第七節(jié) 設(shè)計(jì)小結(jié)在經(jīng)過上一個(gè)學(xué)期對機(jī)械設(shè)計(jì)的課程學(xué)習(xí)之后，本學(xué)期的前三周進(jìn)行了三周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)。上個(gè)學(xué)期初我們也進(jìn)行了一周的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)。上次的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是我們上大學(xué)以來的第一次課程設(shè)計(jì)，雖然不是很復(fù)雜，但也遇到了一些問題和困難。在老師同學(xué)的幫助下和自己的努力下順利完成了。