具有紅外保護(hù)的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（電路圖及源程序）及卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)=1440/67.7=22.95r/min所以轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差為（23.3-22.95）×100%/23.3=1.5%<5%符合要求（五）設(shè)計(jì)計(jì)算軸1．低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.1列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩1.2求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為=243mm 圓周力：徑向力：軸向力：1.3初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由【2】表6-1，取=110，則輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑處。為了使所選軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)?？紤]到轉(zhuǎn)矩變化較小，所以取=1.5，則：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為所以，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5843-1986，選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm。軸孔長(zhǎng)度L=112mm，=84mm，軸孔直徑D=42mm。故取=42mm。1.4初見(jiàn)各段直徑位置軸徑/mm說(shuō)明裝聯(lián)軸器軸端1－242由最小直徑來(lái)確定裝軸承端蓋軸段2－36－748聯(lián)軸器右端用軸肩定位，故取。裝軸承軸段3－450由滾動(dòng)軸承內(nèi)孔決定，初選深溝球軸承，型號(hào)為6010。裝齒輪軸段4－556考慮齒輪裝拆方便，應(yīng)使。軸環(huán)段5－662考慮軸承用軸肩定位，取。1.5確定各段長(zhǎng)度位置軸段長(zhǎng)度/mm說(shuō)明裝聯(lián)軸器軸端1－280而不會(huì)壓在軸的端面上，故略小于。裝軸承端蓋軸段2－36－7由軸承端蓋寬度及其固定螺釘所需拆裝空間要求決定。這里取。為深溝球軸承的寬度12mm及箱體內(nèi)壁與齒輪距離8mm。裝軸承軸段3－431由深溝球軸承寬度，軸承與箱體內(nèi)壁與齒輪距離，軸承與箱體內(nèi)壁距離及大齒輪輪轂與裝配軸段的長(zhǎng)度差等尺寸決定。裝齒輪軸段4－581由齒輪輪轂寬度決定，為使齒輪軸向固定，應(yīng)略小于寬度，故取。軸環(huán)段5－672軸環(huán)寬度一般為軸肩高度的1.4倍。1.6軸向零件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。由鍵聯(lián)接所在軸徑的大小，查得，齒輪處：b×h=16mm×10mm(GB/T1096—1979)，長(zhǎng)度為70mm；同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪與軸的配合為H7/r6；同樣，在聯(lián)軸器與軸聯(lián)接處，選用平鍵12mm×8mm×70mm，聯(lián)軸器與軸的配合為n6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。1.7確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2×。1.8求軸上的載荷首先作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。由軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下：=2496N =1335N=172224Nmm =1525N =-88N=×69=105225Nmm =×129=-11352Nmm=201825Nmm =172598Nmm1.9按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行彎鈕校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。取a=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力為：前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得=60MPa，因此是安全的。1.10精確校核軸的疲勞強(qiáng)度①判斷危險(xiǎn)截面截面A、Ⅱ、Ⅲ、B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配合引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以這幾個(gè)截面均不需要校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面Ⅵ和Ⅶ處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大。截面Ⅵ和Ⅶ的應(yīng)力集中的影響相近，但截面Ⅶ不受扭矩作用，故不必作強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面Ⅴ、Ⅳ更不必校核。由第三章可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面Ⅵ的左右兩側(cè)即可。②截面Ⅵ左側(cè)抗彎截面系數(shù) W=0.1=0.1×=15746抗扭截面系數(shù)=0.2=31492截面Ⅵ左側(cè)的彎矩M為M=172598×（129-40）/129=119079Nmm截面Ⅵ上的扭矩截面Ⅵ上的彎曲應(yīng)力=7.56MPa截面Ⅵ上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力=14.88MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得=640MPa，=275MPa，=155MPa。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及查取。因?yàn)閞/d=2/54=0.037；D/d=77/54=1.148所以=2.05，=1.5軸的材料敏感系數(shù)為=0.82，=0.85所以有效應(yīng)力集中系數(shù)為=1.8611.425尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)=0.82。軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即=1，則得綜合系數(shù)值為==2.708=1.825取碳鋼的特性系數(shù)，1.11求安全系數(shù)=13.43=11.11=8.56>>S=1.5故可知其安全③截面Ⅵ右側(cè)抗彎截面系數(shù)W公式計(jì)算，W=0.1=23833抗扭截面系數(shù)=0.2=47666彎矩M及彎曲應(yīng)力為M=119079Nmm=4.996MPa截面Ⅵ上的扭矩截面Ⅵ上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力=9.83MPa用插入法求出=3.20；=0.8×3.20=2.56軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)故得綜合系數(shù)=3.287=2.647求安全系數(shù)=16.746=11.693=9.587>>S=1.5故可知其安全2中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩2.2求作用在齒輪上的力因已知高速軸小齒輪的分度圓直徑為圓周力徑向力 軸向力 2.3初步確定軸的最小直徑①選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取，則2.4初見(jiàn)各段直徑位置軸徑/mm說(shuō)明裝軸承軸段1－25－640由滾動(dòng)軸承內(nèi)孔決定，初選深溝球軸承，型號(hào)為6008。軸環(huán)段3-450考慮軸承用軸肩定位，取。裝齒輪軸段4－544考慮齒輪裝拆方便，應(yīng)使。2.5確定各段長(zhǎng)度位置軸段長(zhǎng)度/mm說(shuō)明裝軸承軸段1－25－6由深溝球軸承寬度，軸承與箱體內(nèi)壁與齒輪距離，軸承與箱體內(nèi)壁距離及大齒輪輪轂與裝配軸段的長(zhǎng)度差等尺寸決定。軸環(huán)段3-412軸環(huán)寬度一般為軸肩高度的1.4倍。裝齒輪軸段4－550由齒輪輪轂寬度決定，為使齒輪軸向固定，應(yīng)略小于寬度，故取。2.6軸向零件的周向定位齒輪采用平鍵聯(lián)接。由鍵聯(lián)接所在軸徑的大小，查得，齒輪處：b×h=12mm×8mm(GB/T1096—1979)，長(zhǎng)度為40mm；同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪與軸的配合為H7/r6；確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為1×。2.7按許用彎曲應(yīng)力強(qiáng)度校核軸繪軸的受力圖，見(jiàn)下圖②計(jì)算支反力垂直面支反力：繞支點(diǎn)B的力矩和，得同理，得。校核：水平面支反力：同樣由支繞B點(diǎn)力矩和，得同理，得校核：③轉(zhuǎn)矩.繪彎矩圖：垂直平面內(nèi)的彎矩圖：C處彎矩：D處彎矩：水平面內(nèi)的彎矩圖：C處彎矩D處彎矩④合成彎矩：C處：D處：⑤校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度取=0.6，根據(jù)以上求得的數(shù)值由已選定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)，3．高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩求作用在齒輪上的力因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為：圓周力徑向力 軸向力 3.2初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-3，取，則3.3初見(jiàn)各段直徑位置軸徑/mm說(shuō)明裝聯(lián)軸器軸端1－230由最小直徑來(lái)確定裝軸承端蓋軸段2－336聯(lián)軸器右端用軸肩定位，故取。裝軸承軸段3－45－635由滾動(dòng)軸承內(nèi)孔決定，初選深溝球軸承，型號(hào)為6007。自由段4－540考慮齒輪裝拆方便，應(yīng)使。3.4確定各段長(zhǎng)度位置軸段長(zhǎng)度/mm說(shuō)明裝聯(lián)軸器軸端1－250為保證軸端擋板壓緊聯(lián)軸器，而不會(huì)壓在軸的端面上，故略小于。裝軸承端蓋軸段2－3由軸承端蓋寬度及其固定螺釘所需拆裝空間要求決定。這里取。裝軸承軸段3－45－6由深溝球軸承的寬度確定。由深溝球軸承的寬度及箱體內(nèi)壁與齒輪距離確定。自由段4－5106由齒輪輪轂、齒輪之間的距離、齒輪距箱體內(nèi)壁的距離和軸承與箱體內(nèi)壁距離等尺寸決定。3.6軸向零件的周向定位在聯(lián)軸器與軸聯(lián)接處，選用平鍵8mm×7mm×45mm，聯(lián)軸器與軸的配合為n6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。3.7確定軸上圓角和倒角尺寸圓角R=1.6mm，倒角2×45°。3.8求軸上的載荷首先作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。由軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下：由水平面=1419×51.9/186.8=394N =1025N=由垂直面=101N =-431N=×69=105225Nmm =×129=-11352Nmm==201825Nmm =172598Nmm.3.9校核軸上承受最大彎扭矩的截面強(qiáng)度取，.根據(jù)前面選取的材料45鋼調(diào)質(zhì)[]=60MPa,（六）選擇滾動(dòng)軸承及壽命計(jì)算1．高速軸的滾動(dòng)軸承校核計(jì)算1.1.徑向負(fù)荷1處軸承：,,2處軸承：，1.2.軸向載荷對(duì)于60000型軸承，軸承派生軸向力，其值由的大小來(lái)確定，但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先選取e=0.4,因此估算故軸承1“放松”，軸承2“壓緊。插值計(jì)算兩次計(jì)算的值相差不大，確定1.3計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷徑向動(dòng)載荷系數(shù)，。軸向動(dòng)載荷系數(shù)因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，取,軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷=(+)=1.5=(+)=1835.9N1.4驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?故只需校核2處軸承即可.軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同,為:7200h軸承的實(shí)際壽命:球軸承=3具有足夠的使用壽命.2．低速軸滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算選用的軸承型號(hào)為代號(hào)為6007,=16.2KN=10.5KN2.1作用在軸承上的載荷①?gòu)较蜇?fù)荷1處軸承，2處軸承,，②軸向載荷對(duì)于60000型軸承，軸承派生軸向力，其中e為表13-5中的判斷系數(shù)，其值由的大小來(lái)確定，但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先選取e=0.4,因此估算故軸承2“放松”，軸承1“壓緊。插值計(jì)算③計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷徑向動(dòng)載荷系數(shù)，。 軸向動(dòng)載荷系數(shù)因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，取,軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷=(+)=1.5=(+)=2007N④驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?故只需校核1處軸承即可.軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同,為:7200h軸承的實(shí)際壽命:球軸承=3具有足夠的使用壽命.3．中間軸滾動(dòng)軸承校核中間軸滾動(dòng)軸承型號(hào)為：7008C，Cr=17.0KNCur=11.8KN3.1作用在軸承上的負(fù)荷①?gòu)较蜇?fù)荷A處軸承B處軸承②軸向負(fù)荷對(duì)于60000型軸承，軸承派生軸向力，其中e為表13-5中的判斷系數(shù)，其值由的大小來(lái)確定，但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先選取e=0.4,因此估算外部軸向力故軸承1“放松”，軸承2“壓緊”。插值計(jì)算3.2計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷徑向動(dòng)載荷系數(shù)， 軸向動(dòng)載荷系數(shù)因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，取,軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷=(+)=1.5=(+)=5205.65N3.3驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?故只需校核2處軸承即可.軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同,為:7200h軸承的實(shí)際壽命:球軸承=3具有足夠使用壽命。（七）選擇和校核鍵聯(lián)接1．高速軸與聯(lián)軸器相連的鍵連接選用及計(jì)算由軸設(shè)計(jì)可知選用單圓頭平鍵（C型），由【2】表6-6，鍵8×7×45鍵接觸長(zhǎng)度l=L-b/2=50-4=46mm,k=0.5h=3.5mm,查【2】表6-7,鍵強(qiáng)度足夠。2.中間軸與齒輪的鍵連接選用及計(jì)算由前面軸的設(shè)計(jì)知本處軸徑為，由【2】表6-6選擇：鍵12×8×40（GB1096-79），圓頭普通平鍵（A型）鍵接觸長(zhǎng)度l=L-b=45-12=33mm,k=0.5h=4mm,查【2】表6-7,鍵強(qiáng)度足夠。3.低速軸與齒輪的鍵連接選用及計(jì)算由前面軸的設(shè)計(jì)知本處軸徑為，由【2】表6-6選擇：鍵16×10×70（GB1096-79），圓頭普通平鍵（A型）鍵接觸長(zhǎng)度l=L-b=70-16=54mm,k=0.5h=5mm,查【2】表6-7,鍵強(qiáng)度足夠。4.低速軸與聯(lián)軸器的鍵連接選用及計(jì)算由前面軸的設(shè)計(jì)知本處軸徑為，由【2】表6-6選擇：鍵12×8×70（GB1096-79），單圓頭普通平鍵（C型）鍵接觸長(zhǎng)度l=L-b=80-6=