畢業(yè)設(shè)計(jì)000002

1、按已知的工作要求和條件選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)二、選擇電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為：由于 ， 所以由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率為：式中：、分別為帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)的軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器、卷筒軸的軸承及卷筒的效率，取，則 所以三、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取V帶的傳動(dòng)比，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比，則合理總傳動(dòng)比范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有，再根據(jù)計(jì)算出的容量，由附錄8附表8.1查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況如下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)比一47

2、507203二41000960三415001440四、分配傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為：因總傳動(dòng)比，初取則齒輪減速器的傳動(dòng)比為：按展開(kāi)式布置，取可算出則五、計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、各軸的功率軸的輸入功率：軸的輸入功率：軸的輸入功率：軸的輸入功率：2、各軸的轉(zhuǎn)速軸的轉(zhuǎn)速：軸的轉(zhuǎn)速：軸的轉(zhuǎn)速：軸的轉(zhuǎn)速：3、各軸的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：軸的輸入轉(zhuǎn)矩：軸的輸入轉(zhuǎn)矩：軸的輸入轉(zhuǎn)矩：軸的輸入轉(zhuǎn)矩：六、高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)1、選擇齒輪材料及精度等級(jí)考慮兩對(duì)齒輪傳遞的功率不大，故兩對(duì)齒輪都選用軟齒面，小齒輪都選用，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為，大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為，由表6-12選用7級(jí)精度，要求齒面粗糙度2、按

3、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因兩齒輪均為鋼制齒輪，所以由課本公式（6-45）得確定有關(guān)參數(shù)如下：1）、齒數(shù)和齒寬系數(shù)取小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)，取則實(shí)際傳動(dòng)比：傳動(dòng)比誤差：，可用齒數(shù)比：由表6-10?。ㄒ蚍菍?duì)稱布置及軟齒面）2)、轉(zhuǎn)矩3）、載荷系數(shù)由表6-7取4）、許用接觸應(yīng)力由圖查得，由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由圖6-34查得接觸疲勞的壽命系數(shù)，通用齒輪和一般工業(yè)齒輪按一般可靠度要求選取安全系數(shù)，所以計(jì)算兩輪的許用接觸應(yīng)力：故得：則模數(shù)由表6-1取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)： 5）、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由式6-48得：確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)： 分度圓直徑： 齒度： 取 ， 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)根據(jù)齒數(shù)，由表6-9查得：， 許

4、用彎曲應(yīng)力由式6-53得：由圖查得，由圖6-36查得，試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)：按一般可靠度選取安全系數(shù)計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力：將求得的各參數(shù)代入式：故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠6）、計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心距7）、計(jì)算齒輪的圓周速度由表6-12可知選用7級(jí)精度的齒輪。七、低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)1、選擇齒輪材料及精度等級(jí)考慮對(duì)齒輪傳遞的功率不大，故大小齒輪都選用軟齒面，小齒輪選用，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為，大齒輪選用45 鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為，（表），因是機(jī)床用齒輪，由表選7級(jí)精度，要求齒面粗糙度2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因兩齒輪均為鋼制齒輪，所以由式得確定有關(guān)參數(shù)如下：1）、齒數(shù)和齒寬系數(shù)取小齒輪齒數(shù)，則大齒輪

5、齒數(shù)齒數(shù)比：由表取（因非對(duì)稱布置及軟齒面）2）、轉(zhuǎn)矩3）、載荷系數(shù)由表取4）、許用接觸應(yīng)力由圖查得，由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)：由圖查得接觸疲勞的壽命系數(shù)，通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)，所以計(jì)算兩輪的許用接觸應(yīng)力：故得計(jì)算模數(shù)由表取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：5）、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由式得確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)： 分度圓直徑： 齒寬取， 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)根據(jù)齒數(shù)，由表查得， 許用彎曲應(yīng)力由式得由圖查得：，由圖查得：，試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，按一般可靠度選取安全系數(shù)計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力：將求得的各參數(shù)代入式：故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。6、計(jì)算齒輪傳動(dòng)中心距7、計(jì)算齒輪的圓周速度八、中間軸

6、的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故由表10-1選用的鋼材為45鋼，正火處理，由表10-1查得強(qiáng)度極限，由表10-3查得其許用彎曲應(yīng)力2、確定軸的輸出端直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸輸出直徑：由表10-2取，則考慮有鍵槽，將直徑增大，則3、軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）、軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩段固定方式。然后按軸上零件的安裝順序，從處開(kāi)始設(shè)計(jì)（2）、軸承的選擇與軸段及軸段的設(shè)計(jì) 該段軸段上安裝軸承，其設(shè)計(jì)應(yīng)與軸承的選擇同步進(jìn)行。軸段、上安裝軸承，其直徑既應(yīng)便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列。暫取軸承為,經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，軸承的壽命不滿足減速器的預(yù)期壽命要求，則改變直

7、徑系列，取進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，由表11-9得軸承內(nèi)徑，外徑，寬度，故，通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的兩個(gè)型號(hào)，則（3）、軸段和軸段的設(shè)計(jì)軸段上安裝齒輪3，軸段上安裝齒輪2，為便于齒輪的安裝，和應(yīng)分別略大于和，可初定齒輪2輪轂寬度，左端采用軸肩定位，右端采用套筒固定。由于齒輪3的直徑比較小，采用實(shí)心式，取其輪轂寬度與齒輪寬度相等，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒定位。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段和軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比相應(yīng)齒輪的輪轂寬度略短，故取，（4）、軸段該段為中間軸上的兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為:，取其高度為，故齒輪3左端面與箱體內(nèi)壁距離與高速軸齒輪右端面距箱體內(nèi)壁均取為:齒輪2與齒輪3的

8、距離初定為，則箱體內(nèi)壁之間的距離為：取，則箱體內(nèi)壁距離為，齒輪2的右端面與箱體內(nèi)壁的距離為則軸段的長(zhǎng)度為（5）、軸段及軸段的長(zhǎng)度該減速器齒輪的圓周速度小于，故軸承采用脂潤(rùn)滑，需要用擋油環(huán)阻止箱體內(nèi)潤(rùn)滑油濺入軸承座，軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁的距離取為，中間軸上兩個(gè)齒輪的固定均由擋油環(huán)完成則軸段的長(zhǎng)度為：，軸段的長(zhǎng)度為：綜合上述長(zhǎng)度可算得軸支承跨距4、校核該中間軸和軸承，作用在齒輪2，齒輪3上的圓周力：徑向力：求垂直面的支反力：計(jì)算垂直彎矩：求水平面的支承力：計(jì)算并繪制水平面彎矩圖：求合成彎矩圖：求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：從圖看見(jiàn)，處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量變矩為：（取折合系數(shù)）計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：截面：截面

9、：由于，故該軸是安全的。5、軸承壽命校核：軸承壽命可由式進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，則符合軸承使用使用壽命,因此該軸承符合要求6、鍵的設(shè)計(jì)與校核：已知，所以取因?yàn)辇X輪材料為45鋼，查附表10-5得，取鍵長(zhǎng)，取鍵長(zhǎng)根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核力：所以所選鍵位，九、高速軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力，選用45鋼正火處理，由表10-1查得強(qiáng)度極限為：，由表10-3查得許用彎曲應(yīng)力2、確定軸的輸出端直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸輸出直徑：由表10-2取，則考慮有鍵槽，將直徑增大，則3、軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體采用部分式結(jié)構(gòu)，該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)

10、，故軸承采用兩端固定方式，按軸上零件的安裝順序從軸的最細(xì)處開(kāi)始設(shè)計(jì)（1）、軸段軸段上安裝帶輪，此段軸的設(shè)計(jì)應(yīng)與帶輪輪轂軸孔設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，已算得軸段的軸徑且?guī)л嗇嗇灥膶挾确秶鸀槿л嗇嗇瀸挾?，軸段的長(zhǎng)度略小于轂孔寬度?。?）、密封圈與軸段在確定軸段的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮帶輪的軸向固定和密封圈的尺寸，帶輪用軸肩定位，軸肩高度，軸段的軸徑,最終由密封圈確定，該處軸的圓周速度小于，可選用氈圈油封，查附表6.1選氈圈30 ，則（3）、軸承與軸段及軸段初選6207型深溝球軸承，軸段上安裝軸承，其直徑應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列，已知軸承內(nèi)徑，外徑，寬度，故取軸段的直徑，軸承采用脂潤(rùn)滑，需要用擋油環(huán)阻止箱體內(nèi)潤(rùn)滑油濺入軸承

11、座，為補(bǔ)償箱體的鑄造誤差和安裝擋油環(huán)，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距離箱體內(nèi)壁的距離取，擋油環(huán)的擋油凸緣內(nèi)側(cè)面凸出箱體內(nèi)壁，可取擋油環(huán)軸孔寬度初定為則通常一根軸上的兩個(gè)軸承應(yīng)取相同型號(hào)，則，（4）、齒輪與軸承該段軸上安裝齒輪，為了便于齒輪安裝，應(yīng)略大于，可初定，則由手冊(cè)查得，該處鍵的截面尺寸為，輪轂鍵槽深度為則該處齒輪上齒根圓與轂孔鍵槽頂部的距離：故該軸設(shè)計(jì)成齒輪軸，則有，（5）、軸段和軸段的設(shè)計(jì)該軸段的直徑可取略大于軸承安裝尺寸，齒輪右端面距箱體內(nèi)壁距離為，則軸段的長(zhǎng)度，軸段的長(zhǎng)度（6）、軸承的長(zhǎng)度該段軸的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)，軸承座寬度為，由表4-1可知下

12、箱座壁厚則取， 取軸承旁連接螺栓為，則取，箱體軸承座寬度，取，可取箱體凸緣連接螺栓，地腳螺栓則有軸承端蓋連接為，查得軸承端蓋凸緣厚度取為，取端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度為則端蓋連接螺釘查附表5-1得采用螺釘，為方便不拆卸帶輪的條件下，可以裝拆軸承端蓋連接螺釘，取帶輪凸緣端面距軸承端蓋表面距離，帶輪采用腹板式，螺釘?shù)牟鹧b空間足夠。則：為帶輪寬度，為帶輪長(zhǎng)度4、校核該高速軸和軸承，作用在齒輪上的圓周力為：徑向力：作用在軸帶輪上的外力：求垂直面的支承力：計(jì)算垂直彎矩并繪制垂直彎矩圖：求水平面的支承力：由得計(jì)算并繪制水平面彎矩圖：求在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力：求并繪制產(chǎn)生的彎矩圖：在處產(chǎn)生的彎矩：求合成彎矩圖：

13、考慮最不利的情況；把與相加求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩由圖可見(jiàn)處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量變矩為：（取折合系數(shù) ）計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：由材料為45鋼，正火處理，則因?yàn)樗栽摳咚佥S是安全的。5、軸承壽命校核軸承壽命可由式進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，取，按最不利考慮，則有則所以該軸上軸承是適合要求的6、鍵的設(shè)計(jì)與校核根據(jù)，確定帶輪選鑄鐵，取鍵采用型普通鍵：鍵校核為，綜合考慮取，得：所選鍵為十、低速軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故查表10-1得選用常用材料的45鋼，正火處理，強(qiáng)度極限，許用彎曲應(yīng)力，2、初算軸徑查表10-2得，考慮軸端只承受轉(zhuǎn)矩，故取最

14、小值，則軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大，則軸端最細(xì)處直徑3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承用兩端固定方式，按軸上零件安裝順序，從最小軸徑處開(kāi)始設(shè)計(jì)（1）、聯(lián)軸器及軸段1軸段1上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差，隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，查表6-7取，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩型彈性柱銷聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速，考慮，取聯(lián)軸器轂孔直徑為，軸孔長(zhǎng)度為，則相應(yīng)的軸段1的直徑為，其長(zhǎng)度略小于轂孔長(zhǎng)度?。?）、密封圈與軸段2在確定軸段2的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及軸承蓋密封圈的尺寸，聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度則軸段2的軸

15、徑，最終由密封圈確定，該處軸的圓周速度小于，（3）、軸承與軸段及軸段的設(shè)計(jì)軸段及軸段上安裝軸承，其直徑應(yīng)便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列，選用軸承6213，軸承內(nèi)徑，外徑，寬度，故，軸承采用脂潤(rùn)滑需要擋油環(huán)，擋油環(huán)寬度初定為故，通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，故（4）、齒輪與軸段5該段上安裝齒輪4，為便于齒輪的安裝，應(yīng)略大于，可初定為，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒定位，為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪面，軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂略短，故取（5）、軸段4該軸段為齒輪提供定位和固定作用，定位軸肩的高度為：，取，則，齒輪左端面距箱體內(nèi)壁距離，取軸段4的長(zhǎng)度（6）、軸段2與軸段6的長(zhǎng)度箱體外殼應(yīng)與聯(lián)軸器有一

16、定空隙，故取軸段6的長(zhǎng)度4、校核該低速軸和軸承作用在圓周上的圓周力 徑向力 ：求垂直面的支承力：計(jì)算垂直彎矩：求水平面的支承力：計(jì)算、繪制水平面彎矩圖：求F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力：求F力產(chǎn)生的彎矩：求合成彎矩圖，考慮最不利的情況；把與相加求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩由圖可見(jiàn)處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量變矩為：（取折合系數(shù) ）計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：考慮到鍵槽的影響，取因?yàn)?，所以該軸是安全的5、軸承壽命校核軸承壽命可由式進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，取，按最不利考慮，則有則所以軸上軸承是適合要求的名稱代號(hào)尺寸/mm1高速級(jí)中心距160低速級(jí)中心距190下箱座壁厚8上箱座壁厚8下箱座刨分面處凸圓厚度12

17、上箱座刨分面處凸圓厚度12地腳螺栓低厚度20箱座上的肋的厚8箱座上的肋厚8地腳螺栓直徑地腳螺栓通孔直徑22地腳螺栓沉頭做直徑48地腳凸緣直徑（扳手空間）3230地腳螺栓數(shù)目4軸承旁連接螺栓（螺釘）直徑軸承旁連接螺栓通孔直徑軸承旁連接螺栓沉頭座直徑32刨分面直徑（扳手空間）2420上下箱連接螺（螺釘）直徑上下箱連接螺栓通孔直徑上下相連接螺栓沉頭座直徑26箱緣尺寸（扳手空間）2016軸承蓋直徑檢查孔蓋連接螺栓直徑圓錐定位銷直徑8減速器中心高210軸承旁凸臺(tái)高度55軸承胖凸臺(tái)半徑16軸承端蓋(軸承座)外徑150,130,120,軸承旁連接螺栓距離137.5,172.5,175箱體外壁至軸承端面的距離50軸承座孔長(zhǎng)度（箱體內(nèi)壁至軸承端面的距離）58大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁間的距離齒輪端面與箱體