畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）鑄造車間碾砂機(jī)的傳動(dòng)裝置-一級(jí)圓柱圓錐齒輪減速器設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書II為定位軸肩h=3.5mm2段：d2=d1+2h=55+2×3.5=55mm∴d2=55mm取長(zhǎng)度L2=50mm3段為非定位軸肩初選用32012型單列圓錐滾子軸承，其尺寸為：d×D×T=60mm×95mm×23mmSKIPIF1<0=60SKIPIF1<0=54因?yàn)榈?段位定位軸肩取h=6mmd6=d3+2h=72mmL6=65mm4段為定位軸肩取d4=70mm為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度故取L4=78mm5段位定位軸肩取h=6mm則軸環(huán)直徑d5=d4+2×h=82mmSKIPIF1<0=5SKIPIF1<0=60SKIPIF1<0=49考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長(zhǎng)為24mm，取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離a=18mm滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁的距離s=8mm具體如下圖：（3）軸上零件的周向定位由表6-1按齒輪和半連軸器的直徑查得如下：1段的鍵的尺寸：b×h×l=14mm×9mm×63mm其配合為H7/m64段的鍵的尺寸：b×h×l=16mm×10mm×70mm其配合為H7/n6（4）確定軸上圓角和倒角尺寸軸端倒角為2×45。圓角半徑R=1.6mm（5）按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算①求分度圓直徑：已知mt=2SKIPIF1<0②求轉(zhuǎn)矩：已知T3=698.62N·m③求圓周力：Ft根據(jù)教材P213（10-14）式得Ft=2T3/d4=2·698.62/294.7=4741.2N④求徑向力Fr根據(jù)教材P213（10-14）式得Fr=Ft·tanαn/cosβ=4741.2·tan20/cos13.99=1778.4N⑤求軸向力Fa根據(jù)教材P213（10-14）式得Fa=Ft·tanβ=4741.2·tan13.99=1181.2N由于該軸兩軸承非對(duì)稱，根據(jù)幾何尺寸算得L1=91mmL2=157mm由上圖及力平衡和力矩平衡求得的力和力矩如下：FBZ=5023NFDZ=2479NFBY=693NFDY=2121NM1=381748N.mmM2=326663N.mmT3=1099000N.mmMC=(M12+M22)1/2=(3817482+3266632)1/2=502434N·mm轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[5024342+(0.6×1099000)2]1/2校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度由式（15-5）σe=Mec/0.1d33=24.2MPa<[σ-1]b=60MPa∴該軸強(qiáng)度足夠。七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算滾動(dòng)軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受載荷的大小，性質(zhì)，方向，轉(zhuǎn)速及工作要求進(jìn)行選擇。若只承受徑向載荷而軸向載荷較小，軸的轉(zhuǎn)速較高，則選用深溝球軸承；若軸承同時(shí)承受較大的徑向力和。軸向力，或者需要調(diào)整傳動(dòng)件的軸向位置，則應(yīng)選擇角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。經(jīng)過分析比較后，選用圓錐滾子軸承。7.1、滾動(dòng)軸承的型號(hào)從《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二卷第四冊(cè)查，根據(jù)各軸的安放軸承出的直徑大小，經(jīng)過分析和比較，軸承的選擇如下：輸入軸選用的軸承標(biāo)記為：圓錐滾子軸承33006GB/T297-1994尺寸：SKIPIF1<0=30×55×20它的基本額定載荷Cr=43.2KN，Cor=59.2KN中間軸選用的軸承標(biāo)記為：圓錐滾子軸承33007GB/T297-1994尺寸：SKIPIF1<0=35×62×21它的基本額定載荷Cr=51.8KN，Cor=71.0KN輸出軸選用軸承的標(biāo)記為：圓錐滾子軸承32013GB/T297-1994尺寸：SKIPIF1<0=65×100×23它的基本額定載荷Cr=81.8KN，Cor=122KN7.2、對(duì)軸承進(jìn)行壽命校核根據(jù)已知條件，軸承預(yù)計(jì)壽命SKIPIF1<0=24×365×8=70080h軸承的壽命校核可由教材P320式（13-5a）即：SKIPIF1<0SKIPIF1<0根據(jù)P319頁(yè)，（對(duì)于球軸承，SKIPIF1<0=3；對(duì)于滾子軸承SKIPIF1<0=10/3）則SKIPIF1<0=SKIPIF1<0由教材表13-4結(jié)合該軸承的工作環(huán)境，取SKIPIF1<0=1.00，由于軸承受徑向和軸向載荷作用，則SKIPIF1<0(由教材P321式13-9a)由教材P321表13-6，取SKIPIF1<0=1.0；7.2.1、對(duì)輸入軸的軸承進(jìn)行壽命校核由SKIPIF1<0=0.40查教材P321表13-5得X=0.4Y=1.5SKIPIF1<0則：SKIPIF1<0SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=360271.7h>SKIPIF1<0故所選軸承可滿足壽命要求。7.2.2中間軸的軸承進(jìn)行壽命校核由SKIPIF1<0查教材P321表13-5得X=0.4查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版第四卷P39-81得Y=1.4SKIPIF1<0則：SKIPIF1<0SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=404159.41h>SKIPIF1<0故所選軸承可滿足壽命要求。7.2.3、輸出軸的軸承進(jìn)行壽命校核由SKIPIF1<0查教材P321表13-5得X=0.4查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版第四卷P39-81得Y=1.5SKIPIF1<0則：SKIPIF1<0SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=9358503.5h>SKIPIF1<0故所選軸承可滿足壽命要求。八、連接件的選擇8.1、聯(lián)軸器的選擇根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被連接件的安裝精度等，參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。8.2、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連，其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制，所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器HL2（GB/T5014-1985）其主要參數(shù)如下：表8-1材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩315N/m軸孔直徑20~2軸孔長(zhǎng)5裝配尺寸388.2.1、載荷計(jì)算名義轉(zhuǎn)矩：SKIPIF1<0=9550SKIPIF1<0=9550×4.75/960=47.3N·m聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1，查教材P351表14-1，取KA=1.3則：Tca=KAT3=1.3×48.26=62.74N·m通過比較可知，所選聯(lián)軸器合適。8.3、鍵的選擇計(jì)算鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來取定。8.3.11）鍵聯(lián)接的選擇根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件，查手冊(cè)選用圓頭普通平鍵（A型），由軸徑的大小d=22,及由教材P106表6-1，選用鍵GB/T1096－1979鍵6×6×302）鍵的強(qiáng)度校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由教材P106表6-2查許用擠壓應(yīng)力[SKIPIF1<0]=100～120SKIPIF1<0，取其平均值，[SKIPIF1<0]=110SKIPIF1<0。鍵與帶輪轂鍵槽的接觸高度SKIPIF1<0=0.5×6=3mm鍵的工作長(zhǎng)度SKIPIF1<0=30－6=24mm由教材P106式6-2則有：SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=60.93SKIPIF1<0SKIPIF1<0[SKIPIF1<0]8.3.21）鍵聯(lián)接的選擇根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件，選用圓頭普通平鍵（A型），由軸徑SKIPIF1<0=35mm，又由教材P106表4-1，選用鍵為：GB/T1096-1979鍵10×8×452）鍵的強(qiáng)度校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由教材P106表6-2查許用擠壓應(yīng)力[SKIPIF1<0]=100～120SKIPIF1<0，取其平均值，[SKIPIF1<0]=110SKIPIF1<0。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度SKIPIF1<0=0.5×8mm=4mm鍵的工作長(zhǎng)度SKIPIF1<0=45－10mm=35mm則有：SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=84.26SKIPIF1<0SKIPIF1<0[SKIPIF1<0]8.3.31）鍵聯(lián)接的選擇根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件，選用圓頭普通平鍵（A型），跟齒輪裝配段軸徑d=55mm，由教材P106表4-1，選用鍵GB/T1096－1976鍵16×10×652）鍵的強(qiáng)度校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由[1]表6-2查許用擠壓應(yīng)力[SKIPIF1<0]=100～120SKIPIF1<0，取其平均值，[SKIPIF1<0]=110SKIPIF1<0。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度SKIPIF1<0=0.5×10mm=5mm鍵的工作長(zhǎng)度SKIPIF1<0=65－16mm=49mm則有：SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=83.90SKIPIF1<0SKIPIF1<0[SKIPIF1<0]九、減速箱的附件選擇9.1.檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況，潤(rùn)滑狀態(tài)、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤(rùn)滑油，故檢查孔應(yīng)開在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋可用鑄鐵、鋼板或有機(jī)玻璃制成，它和箱體之間應(yīng)加密封墊，還可在孔口處加過濾裝置，以過濾注入油中的雜質(zhì)，如減速器部件裝配圖1。9.2.放油螺塞放油孔應(yīng)設(shè)在箱座底面的最低處，或設(shè)在箱底。在其附近應(yīng)有足夠的空間，以便于放容器，油孔下也可制出唇邊，以利于引油流到容器內(nèi)。箱體底面常向放油孔方向傾斜1°~1.5°，并在其附近形成凹坑，以便于污油的匯集和排放。放油螺塞常為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處，應(yīng)加封油圈密封。也可用錐型螺紋或油螺塞直接密封。選擇M16×1.5的外六角螺塞（[2]表7-11）。9.3.油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，應(yīng)設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。常用油標(biāo)有圓形油標(biāo)（[2]表7-7），長(zhǎng)形油標(biāo)（[2]表7-8）和管狀油標(biāo)（[2]表7-9）、和桿式油標(biāo)（[2]表7-10）等。由[2]表7-10得M14的桿式油標(biāo)。9.4.通氣器通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，箱內(nèi)油溫升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤(rùn)滑油的滲漏。簡(jiǎn)易的通氣器鉆有丁字型孔，常設(shè)置在箱頂或檢查孔上，用于較清潔的環(huán)境。較完善的通氣器具有過濾網(wǎng)及通氣曲路，可減少灰塵進(jìn)入。9.5.起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。它常由箱蓋上的吊孔和箱座凸緣下面的吊耳構(gòu)成[2]表11-3。9.6.定位銷為保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度，應(yīng)在箱體聯(lián)接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個(gè)圓柱銷，并盡量不放在對(duì)稱位置，以使箱座與箱蓋能正確定位。選擇銷GB/T119—86A8×30。十、潤(rùn)滑及密封10.1、傳動(dòng)件的潤(rùn)滑減速器傳動(dòng)件和軸承都需要良好的潤(rùn)滑，其目的是為了減少摩檫、磨損，提高效率，防銹，冷卻和散熱。減速器潤(rùn)滑對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有直接影響，如油面高度和需油量的確定，關(guān)系到箱體高度的設(shè)計(jì)；軸承的潤(rùn)滑方式影響軸承軸向位置和階梯軸的軸向尺寸。因此，在設(shè)計(jì)減速器結(jié)構(gòu)前，應(yīng)先確定減速器潤(rùn)滑的有關(guān)位置。高速級(jí)齒輪在嚙合處的線速度：SKIPIF1<0SKIPIF1<0(前面已經(jīng)計(jì)算出)，則采用浸油潤(rùn)滑，箱體內(nèi)應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑油，以保證潤(rùn)滑及散熱的需要。10.2、滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑對(duì)齒輪減速器，當(dāng)浸油齒輪的圓周速度v〈2m/s時(shí)，滾動(dòng)軸承宜采用脂潤(rùn)滑；當(dāng)齒輪的圓周速度SKIPIF1<0時(shí)，滾動(dòng)軸承多采用油潤(rùn)滑。由上有v=2.27m/s則采用油潤(rùn)滑。10.3、密封在潤(rùn)滑后，為防止油外漏，故減速器需密封。則軸出來需加密封圈，在據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-14選擇相應(yīng)的密封圈。十一、減速箱的附件選擇11.1、檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況，潤(rùn)滑狀態(tài)、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤(rùn)滑油，故檢查孔應(yīng)開在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋可用鑄鐵、鋼板或有機(jī)玻璃制成，它和箱體之間應(yīng)加密封墊，還可在孔口處加過濾裝置，以過濾注入油中的雜質(zhì)，如減速器部件裝配圖1。11.2、放油螺塞放油孔應(yīng)設(shè)在箱座底面的最低處，或設(shè)在箱底。在其附近應(yīng)有足夠的空間，以便于放容器，油孔下也可制出唇邊，以利于引油流到容器內(nèi)。箱體底面常向放油孔方向傾斜1°~1.5°，并在其附近形成凹坑，以便于污油的匯集和排放。放油螺塞常為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處，應(yīng)加封油圈密封。也可用錐型螺紋或油螺塞直接密封。選擇M16×1.5的外六角螺塞（[2]表7-11）。11.3、油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，應(yīng)設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。常用油標(biāo)有圓形油標(biāo)（[2]表7-7），長(zhǎng)形油標(biāo)（[2]表7-8）和管狀油標(biāo)（[2]表7-9）、和桿式油標(biāo)（[2]表7-10）等。由[2]表7-10得M14的桿式油標(biāo)。11.4、通氣器通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，箱內(nèi)油溫升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤(rùn)滑油的滲漏。簡(jiǎn)易的通氣器鉆有丁字型孔，常設(shè)置在箱頂或檢查孔上，用于較清潔的環(huán)境。較完善的通氣器具有過濾網(wǎng)及通氣曲路，可減少灰塵進(jìn)入。11.5、起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。它常由箱蓋上的吊孔和箱座凸緣下面的吊耳構(gòu)成[2]表11-3。11.6、定位銷為保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度，應(yīng)在箱體聯(lián)接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個(gè)圓柱銷，并盡量不放在對(duì)稱位置，以使箱座與箱蓋能正確定位。選擇銷GB/T119—86A8×30。十二、課程設(shè)計(jì)小結(jié)從這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多有用的東西。比如細(xì)心比如合作精神比如虛心比如耐心，因?yàn)闊o論是查找數(shù)據(jù)還是計(jì)算都需要這些優(yōu)點(diǎn)和品質(zhì)，我想，這些東西對(duì)我以后的學(xué)習(xí)工作都會(huì)是一份珍貴的財(cái)富。尤其值得一提的是，在這段時(shí)間內(nèi)，我由原來的對(duì)CAD制圖的水平有了很大提高，通過畫圖，使我熟悉了機(jī)械零件結(jié)構(gòu)和材料的強(qiáng)度，雖然花費(fèi)了很多時(shí)間和精力在這次的課程設(shè)計(jì)上面，但我認(rèn)為這是值得的。我想，我會(huì)把這次的所得帶到以后的學(xué)習(xí)之中去，再次讓自己充實(shí)地生活，為以后的工作做好積極的準(zhǔn)備。兩周的課程設(shè)計(jì)很快就要結(jié)束了，經(jīng)過兩周的課程設(shè)計(jì)，加深了對(duì)理論的理解，提高了自己的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)了使用《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》這個(gè)機(jī)械方面的“詞典”。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中也遇到了一些問題，通過問題的解決，更加熟悉和了解了設(shè)計(jì)過程，在設(shè)計(jì)中必須按部就班，也不可以想當(dāng)然，必須有一定的根據(jù)才可以。在這次實(shí)習(xí)中得到了指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助，在此次實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)向他們表示感謝。我相信，通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。十三、參考資料[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，高等教育出版社，龔溎義鑼圣國(guó)李平編，2006年4月第22版；[2]《機(jī)械設(shè)計(jì)（第第八版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2006年5月第8版；[3]《機(jī)械工程圖學(xué)》，科學(xué)出版社，侯洪生主編[4]《畫法幾何及機(jī)械制圖（第五版）》，高等教育出版社，朱冬梅胥北瀾主編，2000年12月第5版；[5]《互換性與技術(shù)測(cè)量》，機(jī)械工業(yè)出版社，韓進(jìn)宏主編，2004年8月第1版。[6]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》電子版。選擇方案bSKIPIF1<01=0.98SKIPIF1<02=0.95SKIPIF1<03=0.98SKIPIF1<04=0.95SKIPIF1<0=0.840SKIPIF1<0=4.90kw電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y132M2in=18.84SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0=960r/minSKIPIF1<0=213.3r/minSKIPIF1<0=60r/minSKIPIF1<0=4.75KWSKIPIF1<0=4.52KWSKIPIF1<0=4.30KWSKIPIF1<0=48.75NmSKIPIF1<0=48.26NmSKIPIF1<0=206.44NmSKIPIF1<0=698.62NmSKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0°SKIPIF1<0=SKIPIF1<0NmmSKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0=26SKIPIF1<0d=48SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0°SKIPIF1<0SKIPIF1<0=0.85σHlimZ1=520MpaσHlimZ2=460MpaKHN1=0.94KHN2=0.96T=SKIPIF1<0NmmSKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0=40SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0Z1=20SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0S