機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計一級圓柱齒輪減速器

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計計算說明書姓名 _班級 _學(xué)號 _指導(dǎo)老師 _成績_目錄機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書11傳動方案擬定21.1工作條件21.2原始數(shù)據(jù)22電動機選擇22.1電動機類型的選擇22.2電動機功率選擇23計算總傳動比及分配各級的傳動比33.1總傳動比33.2分配各級傳動比34運動參數(shù)及動力參數(shù)計算34.1計算各軸轉(zhuǎn)速34.2計算各軸的功率34.3計算各軸扭矩35傳動零件的設(shè)計計算45. = 1 * Arabic * MERGEFORMAT 1皮帶輪傳動的設(shè)計計算45.2齒輪傳動的設(shè)計計算66軸的設(shè)計86.1輸入軸的設(shè)計86.2輸出軸的設(shè)計117滾動軸承的選擇及校核計算147.1計算軸承參

2、數(shù)并校核158鍵聯(lián)接的選擇及校核計算168.1主動軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接168.2從動軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接169聯(lián)軸器得選擇和計算1610箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算1611減速器附件的選擇1712潤滑與密封1712.1齒輪的潤滑1712.2滾動軸承的潤滑1712.3潤滑油的選擇1812.4密封方法的選取1813設(shè)計小結(jié)18參考文獻19機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書1、設(shè)計題目設(shè)計用于帶式運輸機的單級圓柱直齒減速器，圖示如下，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動，使用期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運輸帶速度允許誤差為5%2、設(shè)計數(shù)據(jù)運輸帶工作拉力F（N）運輸帶工作速度V(m/s)卷筒直徑D(mm)6

3、801.42503、設(shè)計要求1、每人單獨一組數(shù)據(jù)，要求獨立認真完成。2、圖紙要求：減速器裝配圖一張（A1），零件工作圖兩張（A3，傳動零件、軸）。3、設(shè)計計算說明書1份。1傳動方案擬定設(shè)計單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動1.1工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動，使用期限10年， 小批量生產(chǎn)，兩班制工作;1.2原始數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力F（N）運輸帶工作速度V(m/s)卷筒直徑D(mm)6801.42502電動機選擇2.1電動機類型的選擇：Y系列0三相異步電動機2.2電動機功率選擇：2.2.1傳動裝置的總功率：總=帶2軸承齒輪聯(lián)軸器滾筒 =0.960.9820.970.990.96=0.85

4、02.2.2電機所需的工作功率：P工作=FV/（1000總）=6801.4/（10000.850）=1.120KW2.2.3確定電動機轉(zhuǎn)速：計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=601000V/（D）=6010001.4/（250）=106.95r/min 據(jù)手冊P196表14-2推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍ic=35。取V帶傳動比iv=24，則總傳動比理時范圍為iz=620。故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=Izn筒=（620）106.95=641.712139.04r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有三種適用

5、的電動機型號：因此有三種傳支比方案,綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，可見第2方案比較適合，則選n=1000r/min。2.2.4確定電動機型號 根據(jù)以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動機型號為Y100L-6。 其主要性能：額定功率：1.5KW，滿載轉(zhuǎn)速940r/min。3計算總傳動比及分配各級的傳動比3.1總傳動比：i總=n電動/n筒=940/106.95=8.793.2分配各級傳動比：3.2.1據(jù)手冊P196表14-2，取齒輪i齒輪=3（單級減速器i=35合理）3.2.2i總=i齒輪I帶i帶=i總/i齒輪=8.79/3=2.934運動參數(shù)

6、及動力參數(shù)計算4.1計算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）n0=n電機=940r/minnI=n0/i帶=940/2.93=320.82(r/min)nII=nI/i齒輪=106.94(r/min)nIII= nII=106.94(r/min)4.2計算各軸的功率（KW） P0= P工作=1.120KWP = 1 * ROMAN I=P0帶=1.1200.96=1.0752KWP = 2 * ROMAN II=P = 1 * ROMAN I齒承=1.07520.970.98=1.0221KWP = 3 * ROMAN III=P = 2 * ROMAN II承聯(lián)=1.02210.980.99 =0.942

7、6KW4.3計算各軸扭矩（Nm） To = 9.55P0/n0= 95501.120KW/940 =11.38Nm T = 1 * ROMAN I=9550P = 1 * ROMAN I/n = 1 * ROMAN I=95501.0752KW/320.82=32.01Nm T = 2 * ROMAN II=9550P = 2 * ROMAN II/n = 2 * ROMAN II=95501.0221KW/106.94=91.28Nm TIII=9550PIII/nIII=95500.9426KW/106.94=84.18Nm5傳動零件的設(shè)計計算5.1皮帶輪傳動的設(shè)計計算5.1.1選擇普通V

8、選帶截型根據(jù)其工況：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動，使用期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作,結(jié)合教材P122表8.16得：kA=1.1PC=KAP=1.11.5=1.65KW再結(jié)合計算功率PC=1.65KW和帶輪轉(zhuǎn)速n0=940(r/min)，由教材P119表8.10得：選用B型V帶。5.1.2確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速由教材P119表8.10得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為125140mm 則取dd1=140mmdmin=125, dd2=n0/nIdd1=940/320.82140=410.2mm由教材P110表8.3，取dd2=400mm實際從動輪轉(zhuǎn)速n1=n0dd1/dd2=940140

9、/400 =329r/min轉(zhuǎn)速誤差為：（n1-n1）/n1=（320.82-329）/320.82 =-0.0251200（適用）5.1.5確定帶的根數(shù)根據(jù)dd1=140mm和n0=940r/min結(jié)合教材P119表8.10查得 P0=2.13KW 根據(jù)教材P121式8.11結(jié)合i=-2.93和表8.14和表8.15計算得 P0=0.1650KW根據(jù)教材P121圖8.11查得K=0.95 根據(jù)教材P111表8.4查得KL=1.00Z=PC/P=PC/(P0+P0)KKL =1.65/(2.13+0.1650)0.951.00 =0.7568圓整得z=1。5.1.6計算初拉力F0及帶軸上壓力F

10、Q由教材表 8.6 查得q=0.17kg/m，根據(jù)式（8.19）得單根V帶的初拉力：F0=500PC/（ZV）（2.5/K-1）+0qV2=5001.56/（16.89）(2.5/0.95-1)+0.176.892N =192.78N則作用在軸承的壓力FQ，F(xiàn)Q=2ZF0sin（1/2）=21192.78sin（158.230/2）=378.62N5.2齒輪傳動的設(shè)計計算5.2.1選擇齒輪材料及精度等級 考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為220250HBW。軟大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度170210HBW；根據(jù)表10.21選9級精度。齒面精糙度Ra3

11、.26.3m5.2.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 參照教材P195有：d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3 由式（6-15）確定有關(guān)參數(shù)如下：1)轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55106P/n1=9.551061.0752/320.82 =32.01Nmm2)載荷系數(shù)k 根據(jù)教材P174表（10.11）取k=13)齒數(shù)和齒寬系數(shù)d 取小齒輪齒數(shù)Z1=20，傳動比i齒=3 則大齒輪齒數(shù)：Z2=iZ1=320=60 實際傳動比i0=60/20=3傳動比誤差：（i-i0）/i=(3-3)/3=0%2.5% 可用齒數(shù)比：u=i0=3由教材P192表（10.20） 取d=14)許用接觸應(yīng)力HH= Hlim

12、ZNT/SH由教材P171圖（10.24）查得：HlimZ1=570Mpa HlimZ2=350Mpa由表10.10查得SH=1，計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLNL1=60njLh=60320.821(1636510)=1.124109NL2=NL1/i=1.124109/3=3.75108由教材圖(10.27)查得接觸疲勞的壽命系數(shù)：ZNT1=0.92 ZNT2=0.98由教材式（10.13）可得H1=Hlim1ZNT1/SH=5700.92/1.0Mpa=524.4MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=3500.98/1.0Mpa=343Mpa故得：d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3

13、=76.43132005.98(3+1)/(133432)1/3mm=46.03mm模數(shù)：m=d1/Z1=54.51/20=2.30mm根據(jù)教材表（10.3） 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm5.2.3確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)分度圓直徑：d1=mZ1=2.520mm=50mm d2=mZ2=2.560mm=150mm齒寬：b=dd1=150mm=50mm取b2=50mm 則b1=（b2+5）=55mma=1/2m(Z1+Z2)=100mm5.2.4按齒根彎曲疲勞強度校核由式（10.24）得出F，F(xiàn)F則校核合格。確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：根據(jù)齒數(shù)Z1=20,Z2=60齒形系數(shù)YF查表10.13得YF1=2.80

14、YF2=2.28 應(yīng)力修正系數(shù)YS查表10.14得YS1=1.55 YS2=1.693）許用彎曲應(yīng)力FF= Flim YNT/SF由教材圖（10.25）和圖（10.26）查得：Flim1=290Mpa Flim2 =210MpaYNT1=0.88 YNT2=0.9由表10.10 查得 SF1=1.3由式（10.14）可得F1=Flim1 YNT1/SF=2900.88/1.30Mpa=196.31MpaF2=Flim2 YNT2/SF =2100.9/1.30Mpa=145.38Mpa故：F1=（2kT1/（bm2Z1)）YF1YS1=（2132005.98/（502.5220)） 2.81.

15、55Mpa=14.82Mpa F1F2=（2kT2/（bm2Z2)）YF2YS2=（2191280/（502.5260)） 2.281.69Mpa=37.52Mpa F2故輪齒齒根彎曲疲勞強度足夠,即合格。5.2.5計算齒輪的圓周速度VV=d1n1/（601000）=3.1450320.82/（601000）=0.839m/s由表10.22可知，選9級精度式合適的。6軸的設(shè)計計算6.1輸入軸的設(shè)計計算6.1.1選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS，查教材表（14.6）查得強度極限為b=650MPa,再由表（14.2）得許用彎曲應(yīng)力-1b=60MPa根據(jù)教材例題，并查表14.1，取c=1071

16、18 d（107 118）(P1/n1)1/3=（107 118） (1.075/320.82)1/3mm=16.0117.66mm考慮安裝聯(lián)軸器有鍵槽，將直徑增大5%，則d=（16.0117.66）(1+5%)mm=16.8118.54選取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1=18mm6.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）軸上零件的定位，固定和裝配 單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過渡配合固定2）確定軸各段直徑軸段 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 直徑最小d11=18mm，考慮要對安裝在軸

17、段 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 上的聯(lián)軸器進行定位，軸段 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 上應(yīng)有軸肩，同時能在軸段 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 上順利安裝軸承，軸段 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故軸段 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 直徑取d12=25mm用相同的方法確定軸段 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 、 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 的直徑為d13=30mm，d14=40mm；為了方便左軸承的拆卸，可查出初選兩軸承為角接觸球軸承7005A

18、C型滾動軸承的安裝高度為3.5mm，取d5=35mm。3）確定軸各段長度 齒輪的輪轂的寬度為50mm，為保證齒輪的固定可靠，軸段 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 的長度贏略短于齒輪的輪轂寬度，取為48mm；為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的距離，取間距為10mm，為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中，并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距離箱體內(nèi)壁的距離為5mm，所以軸段 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 的長度應(yīng)取為15mm，軸承支點的距離為98mm；根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定的距離要求，取l1=65mm;查閱有關(guān)聯(lián)軸器的手冊取l2=6

19、0mm；在軸段 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 、 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 分別加工出鍵槽，使兩鍵槽使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約510mm，鍵槽的寬度按軸段直徑查得。6.1.3按彎矩復(fù)合強度計算求分度圓直徑：已知d1=50mm求轉(zhuǎn)矩：已知T1=32.01Nm圓周力 =200032.01/50=1280.24 N徑向力 =tan=1280.24tan20=465.97 N由于為直齒輪，軸向力=0 因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=49mm強度校核6.1.4繪圖 1)繪制軸受力簡圖（如圖a）2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）

20、軸承支反力：FAY=FBY=Fr/2=232.99NFAZ=FBZ=Ft/2=640.12N由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為MC1=FAyL/2=232.9949/2=5.7Nm3)繪制水平面彎矩圖（如圖c）截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZL/2=640.1249/2=15.7Nm4)繪制合彎矩圖（如圖d）MC=(MC12+MC22)1/2=(5.72+15.72)1/2=16.7Nm5)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T1=9.55（P1/n1）106=32.01Nm6）繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可認為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，取=1，截面C處的當(dāng)量彎矩：M

21、ec=MC2+()21/2=16.72+(132.01)21/2=36.1Nmm6.1.5校核危險截面C的強度e=Mec/（0.1d43）=36.1/（0.1403）=5.64MPa -1b=60MPa該軸強度足夠。6.2輸出軸的設(shè)計計算6.2.1選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS，查教材表（14.6）查得強度極限為b=650MPa,再由表（14.2）得許用彎曲應(yīng)力-1b=60MPa根據(jù)教材例題，并查表（14.1），取c=（107 118）dc(P2/n2)1/3=（107 118）(1.0221/106.94)1/3=22.7125.01mm取d=25mm6.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）軸的零

22、件定位，固定和裝配 單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。2）確定軸各段直徑軸段 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 直徑最小d21=25mm，考慮要對安裝在軸段 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 上的聯(lián)軸器進行定位，軸段 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 上應(yīng)有軸肩，同時能在軸段 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 上順利安裝

23、軸承，軸段 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故軸段 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 直徑取d22=30mm用相同的方法確定軸段 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 、 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 的直徑為d23=35mm，d24=45mm；為了方便左軸承的拆卸，可查出6208型滾動軸承的安裝高度為3.5mm，取d25=40mm。3）確定軸各段長度 齒輪的輪轂的寬度為60mm，為保證齒輪的固定可靠，軸段 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 的長度贏略短于齒輪的輪轂寬度，取為58mm；為保證齒輪端面

24、與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的距離，取間距為10mm，為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中，并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距離箱體內(nèi)壁的距離為5mm，所以軸段 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 的長度應(yīng)取為15mm，軸承支點的距離為118mm；根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定的距離要求，取l1=75mm;查閱有關(guān)聯(lián)軸器的手冊取l2=70mm；在軸段 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 、 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 分別加工出鍵槽，使兩鍵槽使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約510mm，鍵槽的寬度按軸段直徑

25、查得。6.2.3按彎扭復(fù)合強度計算求分度圓直徑：已知d2=150mm求轉(zhuǎn)矩：已知T2=91.28Nm求圓周力Ft：Ft=2T2/d2=291.28103/150=1217.1N求徑向力FrFr=Fttan=1217.10.36379=443.0N兩軸承對稱LA=LB=59mm6.2.4繪圖 1)繪制軸受力簡圖（如圖a）2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）軸承支反力：FAY=FBY=Fr/2=443.0/2=221.5NFAZ=FBZ=Ft/2=1217.1/2=608.6N由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為MC1=FAYL/2=221.559/2=6.53Nm3)繪制水平面彎矩圖

26、（如圖c）截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZL/2=608.659/2=17.95Nm4)繪制合彎矩圖（如圖d）MC=（MC12+MC22）1/2 =（6.532+17.952）1/2 =19.10Nm5)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T2=9.55（P2/n2）106=91.28Nm6）繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可認為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，取=1，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec=MC2+(T)21/2=19.102+(191.28)21/2 =93.26Nm6.2.5校核危險截面C的強度e=Mec/（0.1d）=93.26/(0.1453)=10.23Mpa-1b=60Mpa該軸

27、強度足夠。7滾動軸承的選擇及校核計算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命1636510=58400小時7.1計算軸承7.1.1已知nI=320.82r/min兩軸承徑向反力：FR1=465.97N，F(xiàn)R2=443.00N ，因為是圓柱直齒輪故：Fa=0初選兩主動軸承為角接觸球軸承7004AC，兩從動軸承為角接觸球軸承7006AC型，軸承內(nèi)部軸向FS=0.68FR 則FS1=0.68FR1=316.86N，F(xiàn)S2=0.68FR2=301.24N7.1.2FS2 +Fa0.68=e7.1.4查教材表（15.13）系數(shù)x、y x1=1 x2=0.41 y1=0 y2=0.87根據(jù)教材表15.12 取f P=1

28、.4P1=fP(x1FR1+y1Fa1)=1.4(1465.97+0)=443.6NP2=fp(x2FR2+y2Fa2)=1.4(1443.00+0.41316.86)=750.11N7.1.5軸承壽命計算選取了兩種不同型號的7005AC、7007AC,故兩種分別校核，查手冊P76表（6-6）有7005AC、7007AC的Cr1=11200N，Cr2=18500N 取=3，fT=1，則根據(jù)教材式（15.5）得 L10h1=841836.858400(預(yù)期工作時間)L10h2=2355129.258400故軸承合適。8鍵聯(lián)接的選擇及校核計算8.1主動軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑d13=30mm

29、 L13=43mm T1=32.01Nm查手冊P97 選A型平鍵鍵108 GB1096-79l=L13-b=43-10=33mm h=8mmp=4T/dhl=432.01/(30833) =16.2Mpap(110Mpa)8.2從動軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑d23=35mm L23=59mm T2=91.28Nm查手冊P51 選用A型平鍵鍵1610 GB1096-79l=L2-b=59-16=43mm h=10mmp=4T/dhl=491.28/351043=24.3Mpap故滿足要求。9聯(lián)軸器得選擇和計算聯(lián)軸器得計算轉(zhuǎn)矩，因在前面已經(jīng)考慮功率備用系數(shù)1.2，故=1.291.28=109.5

30、（Nm）式中：查表取工作系數(shù)根據(jù)工作條件，選用十字滑塊聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速；配合軸徑，配合長度，故合適。10箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算 箱座壁厚=10mm 箱座凸緣厚度b=1.5=15mm 箱蓋厚度=9mm 箱蓋凸緣厚度=1.5=14mm箱底座凸緣厚度=2.5 ,=10mm ,軸承旁凸臺高度h=45，凸臺半徑R=16mm齒輪軸端面與內(nèi)機壁距離=12mm大齒輪頂與內(nèi)機壁距離=14mm小齒端面到內(nèi)機壁距離=15mm上下機體筋板厚度=8mm , =9mm主動軸承端蓋外徑=140mm從動軸承端蓋外徑=190mm地腳螺栓M18，數(shù)量6根11減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M

31、181.5油面指示器選用游標(biāo)尺M16起吊裝置12潤滑與密封12.1齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。12.2滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。12.3潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤滑油。12.4密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。13設(shè)計小結(jié) 1機械設(shè)計是機械工業(yè)的基

32、礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強的技術(shù)課程，它融機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、工程力學(xué)、機械制造、CAD制圖等于一體，使我們能把所學(xué)的各科的知識融會貫通，更加熟悉機械類知識的實際應(yīng)用。2這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想;訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。3在這次的課程設(shè)計過程中,綜合運用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識與技能,結(jié)合各個教學(xué)實踐環(huán)節(jié)進行機械課程的設(shè)計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的

33、設(shè)計打下了寬廣而堅實的基礎(chǔ)。F=900NV=1.5m/sD=270mm根據(jù)手冊P4表1-5查得各部件的傳動效率總=0.850P工作=1.120KWn筒=106.95r/min查手冊P173表12-1電動機型號為Y100L-6i總=8.79據(jù)手冊P196表14-2得i齒輪=3 i帶=2.93各軸轉(zhuǎn)速：n0=n電機=940r/minnI=320.8(r/min)nII=106.9(r/min)nIII=106.9(r/min)各軸的功率：P0= P工作=1.120KWP = 1 * ROMAN I=1.0752KWP = 2 * ROMAN II=1.0221KWP = 3 * ROMAN III

34、=0.9426KW各軸扭矩：To = 11.38NmT = 1 * ROMAN I=32.01NmT = 2 * ROMAN II=91.28NmTIII=84.18Nm結(jié)合工況查教材P122表8.16得：kA=1.1計算功率：PC=1.65KW由教材P119表8.10查得選用B型V帶；帶輪基準(zhǔn)直徑：dd1=140mm結(jié)合教材P110表8.3查得取dd2=400mm帶速：V=6.89m/s基準(zhǔn)帶長Ld：L0=2329.4mm取Ld=2240mm帶輪中心距：a684.3mm小帶輪包角：1=158.230V帶根數(shù)圓整后：z=1初拉力：F0=192.78N帶輪所受壓力：FQ=378.62NT1=32

35、.01Nm大小齒輪齒數(shù)：Z1=20Z2=60模數(shù)：m=2.5mm分度圓直徑：d1=50mmd2=150mm齒寬：b=50mmb2=50mmb1=55mm齒輪的圓周速度V=0.839m/s輸入軸取標(biāo)準(zhǔn)直徑=18=1280.24N=465.97N=0 LA=LB=49mm輸出軸選取標(biāo)準(zhǔn)直徑=25=1217.1N=443.0N=0 LA=LB=59mm預(yù)計壽命58400小時軸承壽命：841836.8小時（大于預(yù)計）軸承壽命：2355129.2小時（大于預(yù)計）選A型平鍵鍵108 GB1096-79選用A型平鍵鍵1610 GB1096-79參考文獻1.陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2004

36、2.吳宗澤.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.北京：高等教育出版社，第四版。3.機械制圖教材4.工程力學(xué)教材 附錄資料：不需要的可以自行刪除 型腔的數(shù)控加工工藝擬加工型腔類零件圖待加工的零件是一個典型的帶型腔的凸臺零件，整體為凸臺，中間帶有型腔。具體形狀如圖1所示。圖1零件圖的工藝分析首先，分析一下尺寸標(biāo)注方法。零件圖上尺寸標(biāo)注的方法為同一基準(zhǔn)標(biāo)注，適應(yīng)了數(shù)控加工零件的特點。18mm，8mm，6mm三個尺寸是以上表面為設(shè)基金準(zhǔn)，80mm，72mm，71.5mm，40mm是以原點O為設(shè)計基準(zhǔn)。這種標(biāo)注方法便于編程、又利于設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程原點的同一。但是尺寸40mm不便于測量，應(yīng)以圓弧的直徑端為終端，

37、標(biāo)注為60mm。其次，進行零件圖的完整性與正確性進行分析。零件尺寸標(biāo)準(zhǔn)完整，各部位都能用正確的尺寸標(biāo)注方法標(biāo)注出來，無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸。圖中所有圓弧均為R10，這樣便減少了刀具的數(shù)量和換盜的輔助時間。構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件，是數(shù)控編程的重要依據(jù)。期中一個重要的環(huán)節(jié)就是零件的技術(shù)要求分析。只有符合技術(shù)要求的零件才能合格。零件的技術(shù)要求主要是指尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度。這個零件只給出了尺寸精度、粗糙度，沒給出形狀精度、位置精度，尺寸72+0.04、71.5+0.04上下偏差為0.04?？?0H8公差等級為8級，其中粗糙度統(tǒng)一為3.2，所以，所有面都需

38、要精加工。零件材料的分析。此零件選用的是45號鋼，這種材料在功能方面能滿足要求；而且它的切削性能也較好。并且無需熱處理。毛坯的余量：毛坯的余量在X軸、Y軸、Z軸方向上個余4mm，滿足數(shù)控加工的背吃刀量。毛坯裝夾的適應(yīng)性：毛坯為矩形塊，且待加工零件的底面也為正方形。在加工是利于零件的定位和裝夾，并且可靠，方便。選擇加工設(shè)備機床的類型應(yīng)與工序劃分的原則相適應(yīng)。機床的主要規(guī)格要求尺寸應(yīng)與加工的外形尺寸和加工表面尺寸相適應(yīng)。根據(jù)零件和現(xiàn)有條件，按照上述要求選擇XK713A數(shù)控銑床。零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 4.1零件的定位基準(zhǔn)的確定合理地選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。第一

39、道工序一般只能以為加工的毛坯面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。此零件以一個底面作為定位基準(zhǔn)，銑削出定位粗基準(zhǔn)。然后翻轉(zhuǎn)裝夾，再以這個粗基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)加工上端面。然后加工側(cè)面，將一個加工過的側(cè)面作為精基準(zhǔn)，加工零件的最大外輪廓。在第一道工序之后，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，縱向銑削應(yīng)使盡量多的表面加工時都用已加工的上端面作為定位基準(zhǔn)，加工型腔、梯臺面、20孔。橫向的銑削都以加工過的側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。以保證各加工面的位置精度。 4.2零件的裝夾方式工件的裝夾：在臥式數(shù)控銑床上，使用機用虎鉗直接裝夾零件，利用X向、y向運動的單向運行或聯(lián)動運行控制加工中進刀、退刀和軌跡曲線加工的運動，先加工零件的兩周邊和型

40、腔的型面軌跡，再加工零件另外兩周邊。采用此方式加工的零件輪廓精度較為理想。優(yōu)點是裝夾簡單可靠，利用通用夾具就可以進行零件的裝夾定位；缺點是在一次裝夾定位中，只能完成零件周邊兩平面和型腔軌跡加工，零件周邊另外兩平面的加工需要進行二次裝夾定位。適合于單件和中小批量的零件加工。這種裝夾方式在保證了車削加工基準(zhǔn)，裝夾定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合的同時，敞開了加工中銑刀運行的空間。確定零件加工順序與進給路線5.1加工順序的確定 在加工中心上加工零件，一般都有多個工步，使用多把刀具，因此加工順序安排得是否合理直接影響到加工精度、加工效率、刀具數(shù)量和經(jīng)濟效益。 在安排加工順序時同樣要遵循“基面先行”“先面后孔”、

41、“先主后次”及“先粗后精”的一般工藝原則。 首先將毛坯料裝夾在虎鉗上粗、精銑削出一個底面作為定位粗基準(zhǔn)面，卸下工件，翻轉(zhuǎn)，進行第二次裝夾，粗、精銑削上端面，將上端面作為縱向加工的定位基準(zhǔn)。 換刀。加工兩個未被裝夾的側(cè)面，以其中一個側(cè)面作為橫向加工的定位基準(zhǔn)，加工零件的外輪廓。 換上中心鉆，在上端面中心鉆銑刀的引導(dǎo)孔。 換上銑刀，粗銑型腔輪廓，由于型腔輪廓的特殊性，首先銑削出一個直徑為30mm的孔，然后沿型腔輪軌跡銑削出型腔的軌跡。然后粗銑20H8的孔最后粗銑梯臺面然后對所有型腔、孔，梯臺面進行精加工。5.2進給路線的確定 工序1 銑基準(zhǔn)面。將毛坯準(zhǔn)裝夾在機用虎鉗上，銑削出一個底面，然后再用這個

42、粗基準(zhǔn)面進行第二次裝夾。然后對刀加工上端面。將上端面作為定位基準(zhǔn)。 工序 2 第三次，第四次裝夾，粗、精銑削四個側(cè)面。工序 3 安裝中心鉆，鉆中心孔，以便于銑刀下刀。 工序4 銑花型型腔。起刀點為矩形上端面正中心，首先銑出一個直徑為30mm的圓，然后在沿著花型內(nèi)輪廓將內(nèi)輪廓銑削出花型。加工路線為ABCDEFGA 工序5 銑削20孔。起刀點還是上端面正中心，豎直向下銑出直徑為20mm的圓形凹槽。沿著輪廓銑削。銑削圓形凹槽 工序6 銑削凸臺。這道工序所要加工的內(nèi)容是凸臺，計算出凸臺外輪廓的節(jié)點。起刀點為上端面中心，沿矩形邊向內(nèi)銑削。加工路線為ABCDEFGHIA。工序7 沿工件輪廓精加工，是表面粗

43、糙度達到3.2um。刀具的選擇此次加工的是型腔凸臺零件，結(jié)合零件實際情況，需要一把直徑為125mm的面銑刀，粗加工型腔時需要一把直徑為16mm的鍵槽銑刀，還需要一把直徑為16mm,前角為15后角為25的高速鋼立銑刀。零件加工型腔前需要進行鉆孔，需要在上端面打工藝孔，所以要用到中心鉆，中心鉆的直徑為5mm。 表8-1 數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號02序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?1T01125mm的面銑刀1基準(zhǔn)面和上表面02T025mm中心鉆1鉆中心孔手動03T0316mm硬質(zhì)合金鍵槽銑刀1側(cè)面、型腔與階梯面粗銑04T0416mm硬質(zhì)合金立銑刀1側(cè)面、型腔與階梯面精銑編

44、制孫騰飛審核批準(zhǔn)共 頁第 頁切削用量的確定根據(jù)零件加工精度和表面粗糙度的要求，并考慮刀具的強度、剛度以及加工效率等因素，在該零件的各道加工工序中，切削用量選擇如下。粗加工端面決定切削深度 由于加工余量不大，而且分為兩次銑削，故可在一次走刀內(nèi)切掉1.7mm，留0.3mm的精加工余量。則，ap=1.7mm決定每齒進給量f查表得，面銑刀粗加工是進給量在0.090.18mm之間。由于是粗加工，要求較低，所以這里選取fz=0.15mm選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm，由于銑刀直徑d=125mm，故刀具壽命T=180min.確定銑削速度和切削速度Vc=200m/minn=200 x1000/3.14x125=509.5r/min根據(jù)XK713A型臥式數(shù)控銑床說明書選擇n=500r/min,因此實際銑削速度及進給速度為Vc =3.14x125x500/1000=196.3mm/minVf=500 x6x0.15=450mm/min即粗加工端面的銑削用量ap=1.7mm，fz=0.15mm，Vc=196.3m/min，n=500r/min，Vf=450mm/min。精加工端面根據(jù)粗加工的余量，精加工背吃刀量a