機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)2012年下學(xué)期

III段直徑d3=47mm，此段安裝軸承，軸承右端靠套筒定位，軸承左端靠軸承蓋定位初選用6210深溝球軸承，其內(nèi)徑為50mm,寬度為20mm，取軸肩擋圈長為10mmL3=5+10+20+5=40mmⅣ段直徑d4=52mm，此段安裝主動齒輪，由上面的設(shè)計(jì)從動齒輪齒寬b=115mm,Ⅴ段直徑d5=60mm.長度L5=10mmⅥ段直徑，長度22mm由上述軸各段長度可算得軸支承跨距6軸的強(qiáng)度校核按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算1)繪制軸受力簡圖（如圖a）齒輪所受的轉(zhuǎn)矩：T=9550P/n=9550×21.12/507=397.8作用在齒輪上的圓周力：Ft=2T/d=徑向力：Fr=Fttan200=6630×tan200=2413N該軸兩軸承對稱，所以2)求垂直面的支承反力求水平面的支承反力3）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=1206.5×77.5×10-3=93.5N·m截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZL/2=3315×77.5×10-3=256.9N·m4）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）繪制水平面彎矩圖（如圖c）5)繪制合彎矩圖（如圖d）MC=(MC12+MC22)1/2=（93.52+256.92)1/2=273.4N·m6）繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T=9550×（P/n）=397.8N·m7)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）截面c處最危險(xiǎn)，如認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[273.42+(0.6×397.8)2]1/2=362.9N·m8）校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由表14-1查得，由表14-3查得，則圖a--f與從動軸各圖類似，此圖省略。第6部分滾動軸承的選擇及校核計(jì)算6.1從動軸上的軸承由初選的軸承的型號為:6214,查表13-2可知:d=70mm,外徑Ｄ=125mm,寬度B=24mm,基本額定動載荷，基本額定靜載荷極限轉(zhuǎn)速（油潤滑）6000r/min根據(jù)設(shè)計(jì)條件要求，軸承預(yù)計(jì)壽命為Lh=5×300×16=24000h軸承基本額定動載荷為,由于軸向力的影響可忽略不計(jì)，深溝球軸承只考慮徑向載荷,則當(dāng)量動載荷所以因?yàn)?，所以，故所選軸承適用6.2主動軸上的軸承由初選的軸承的型號為:6210,查表13-2可知:d=50mm,外徑Ｄ=90mm,寬度B=20mm,基本額定動載荷，基本額定靜載荷極限轉(zhuǎn)速9000r/min根據(jù)設(shè)計(jì)條件要求，軸承預(yù)計(jì)壽命為Lh=5×300×16=24000h軸承基本額定動載荷為由于軸向力的影響可忽略不計(jì)，深溝球軸承只考慮徑向載荷,則當(dāng)量動載荷,所以因?yàn)?，所以，故所選軸承適用。第7部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算7.1根據(jù)軸徑的尺寸，選擇鍵鍵1，主動軸與V帶輪連接的鍵為：GB/T1096-2003鍵10×8×70鍵2，主動軸與小齒輪連接的鍵為：GB/T1096-2003鍵16×10×80鍵3，從動軸與大齒輪連接的鍵為：GB/T1096-2003鍵20×12×90鍵4，從動軸與聯(lián)軸器連接的鍵為：GB/T1096-2003鍵18×11×90查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材（表10-9）7.2鍵的強(qiáng)度校核鍵1，GB/T1096-2003鍵10×8×63工作長度擠壓強(qiáng)度鍵2，GB/T1096鍵16×10×80工作長度擠壓強(qiáng)度鍵3，GB/T1096鍵20×12×90工作長度擠壓強(qiáng)度鍵4，GB/T1096鍵18×11×90工作長度擠壓強(qiáng)度第8部分減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計(jì)計(jì)算8.1主要部件介紹：(1)窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤滑油飛濺出來。(2)放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。(3)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。(4)通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。(5)啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個啟蓋螺釘，在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。(6)定位銷為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對的，銷孔位置不應(yīng)該對稱布置。(7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動零件軸向位置的作用。(8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。(9)密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。8.2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M16×1.5，參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第28頁，表4-4。油面指示器：選用游標(biāo)尺M(jìn)12（GB/T6172-2000）。參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第33頁，表4-10。起吊裝置：采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞：選用外六角油塞及墊片M14×1.5。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（JB/ZQ4450-1997）根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第112頁，表12-2與《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》第89頁表選擇適當(dāng)型號：螺栓：GB5782～2000M16×120.起蓋螺釘型號：GB/T72-1988M12×45.高速軸軸承蓋上的螺釘：GB/T72-1988M8×25.低速軸軸承蓋上的螺釘：GB/T72-1988M8×25.8.3箱體的主要尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第20頁，表4-1，可知：(1)箱座壁厚：=0.025a+1=0.025×234+1=6.85mm取=10mm(2)箱蓋壁厚：=0.02a+1=0.02×234+1=5.68mm取=10mm(3)箱蓋凸緣厚度：b1=1.5=1.5×10=15mm(4)箱座凸緣厚度：b=1.5=1.5×10=15mm(5)箱座底凸緣厚度：b2=2.5=2.5×10=25mm(6)地腳螺釘直徑：df=0.036a+12=0.036×234+12=20.4mm取df=20mm(7)地腳螺釘數(shù)目：n=4(因?yàn)閍<250)(8)軸承旁連接螺栓直徑：d1=0.75df=0.75×20=15mm取d1=16mm箱蓋與箱座連接螺栓直徑：d2=(0.5-0.6)df=10～12mm，取d2=10mm(10)連接螺栓d2的間距：L=150～200mm(11)軸承端蓋螺釘直徑：d3=(0.4-0.5)df=8～10mm取d3=8mm(12)檢查孔蓋螺釘直徑：d4=(0.3-0.4)df=6～8mm取d4=8mm(13)定位銷直徑：d=(0.7-0.8)d2=7～8mm取d=8mm(14)df、d1、d2至外箱壁距離C1=26mm(15)df、d2至外箱壁距離C2=24mm(16)軸承旁凸臺半徑R1=C2=24mm(17)凸臺高度：根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)(18)外箱壁至軸承座端面的距離：C1＋C2＋﹙5～10﹚=58mm(19)大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離：(20)齒輪端面與內(nèi)箱壁間的距離(21)箱蓋、箱座肋厚：(22)軸承端蓋外徑為︰Ｄ2=D＋﹙５～５.5﹚d3,D-軸承外徑。小軸承端蓋D2=130mm,大軸承端蓋D2=160mm.(23)軸承旁連接螺栓距離S：取S=234mm.第9部分潤滑與密封9.1減速器的潤滑1.齒輪和滾動軸承的潤滑的潤滑對于齒輪來說，由于傳動件的的圓周速度2m/s<v<12m/s,采用浸油潤滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。對于單級減速器，浸油深度為一個齒高。對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用潤滑脂潤滑。這樣不僅密封簡單，不宜流失，同時也能形成將滑動表面完全分開的一層薄膜。2.潤滑油的選擇根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第189頁表17-1，表17-2。考慮到該裝置用于小型設(shè)備，齒輪選用GB443-1989全損耗系統(tǒng)用油（GB/T443-1989）L-AN15潤滑油。軸承選用通用鋰基潤滑脂（GB/T7324-1994）。9.2減速器的密封由于選用的電動機(jī)為低速，常溫，常壓的電動機(jī)則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲存潤滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時，毛氈又可以將潤滑油自行刮下反復(fù)自行潤滑。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(shí)現(xiàn)密封（參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第192頁表17-7）。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。第10部分參考資料目錄[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，華中科技大學(xué)出版社，金清肅主編，2007年10月第1版；[2]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)》，東南大學(xué)出版社，程志紅，唐大放主編，2011年2月第4次修訂印刷；[3]《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，高等教育出版社，楊可楨、程光蘊(yùn)、李仲生主編，2006年5月第5版[4]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，高等教育出版社，龔溎義主編，1990年4月第2版[5]《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，張莉彥、閻華主編，2012年1月北京第一版第11部分設(shè)計(jì)小結(jié)課程設(shè)計(jì)體會：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我們第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)。此次課程設(shè)計(jì)需要一絲不茍的態(tài)度，而且需要刻苦耐勞，努力鉆研的精神。在設(shè)計(jì)過程中，我們遇到了一些問題，經(jīng)過不斷的翻資料、查書，和同學(xué)們相互探討，一次又一次的更改，一遍又一遍的實(shí)踐終于完成了設(shè)計(jì)。實(shí)踐出真知，通過親自動手制作，使我掌握的知識不再是紙上談兵，同時我們自身的綜合素質(zhì)水平也有很大提高。通過這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，并使所學(xué)知識得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展，使我認(rèn)識到以往所學(xué)習(xí)的課程學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性。更深的學(xué)習(xí)到了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動裝置和簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過程,同時讓我對制圖標(biāo)準(zhǔn)有了更多的運(yùn)用。進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等。再一次練習(xí)并提高了運(yùn)用計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件的能力，如：Office，AutoCAD等?；仡櫰鸫苏n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說得是苦中有甜，更重要的是可以學(xué)到很多的知識，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。特別感謝兩位老師的指導(dǎo)，特別是在我們的設(shè)計(jì)過程與思路中，兩位老師引導(dǎo)我們將設(shè)計(jì)思路進(jìn)一步與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，同時教導(dǎo)我學(xué)會獨(dú)立思考和解決問題的能力，使我們受益匪淺。（見機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第94頁，表10-2）=0.87Pw=18.4Kwnw=169r/min取機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表1（見機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第210頁，表19-1）（參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第209頁表19-1）（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書第7頁，表1）=507r/min=169r/min=169r/minPⅠ=21.12kWPⅡ=20.28kWPⅢ=19.88kWTd=142.9N·mTⅠ=397.8N·mTⅡ=1146.0N·mTⅢ=1123.2N·m=20.9kW=PⅡ×η軸承=20.1kWP′Ⅲ=PⅢ×=19.68kWT′d=137.2N·m=393.8N·m=1100.2N·mT′Ⅲ=1111.97N·m（教材第168頁，表11-2）教材表11-5按教材表11-311-6齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得d1=107.23mm模數(shù)m=3.6分度圓直徑d1=120mmd2=348mm中心距:a=234mm齒輪寬度:b2=110mmb1=115