帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置(兩級(jí)同軸式圓柱斜齒輪減速器)-機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

PAGEPAGE35帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置(兩級(jí)同軸式圓柱斜齒輪減速器)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置（兩級(jí)同軸式圓柱斜齒輪減速器）方案圖如下：1123456××××ⅠⅡⅢⅣ1—1—電動(dòng)機(jī)2—V帶傳動(dòng)3—減速器4—聯(lián)軸器5—鼓輪6—輸送帶 目錄1.設(shè)計(jì)目的……………22.設(shè)計(jì)方案……………33.電機(jī)選擇……………54.裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)計(jì)算……………75.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)…………96.齒輪設(shè)計(jì)……………187.軸類零件設(shè)計(jì)………288.軸承的壽命計(jì)算……………………319.鍵連接的校核………3210.潤(rùn)滑及密封類型選擇……………3311.減速器附件設(shè)計(jì)…………………3313.心得體會(huì)…………3414參考文獻(xiàn)…………351.設(shè)計(jì)目的機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是：（1）通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。（2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。（3）通過(guò)制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件工作能力，確定尺寸和掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。（4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，繪圖，查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。2.設(shè)計(jì)方案據(jù)所給題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置（兩級(jí)同軸式圓柱斜齒輪減速器）方案圖如下：1123456××××ⅠⅡⅢⅣ1—1—電動(dòng)機(jī)2—V帶傳動(dòng)3—減速器4—聯(lián)軸器5—鼓輪6—輸送帶 技術(shù)與條件說(shuō)明：1）傳動(dòng)裝置的使用壽命預(yù)定為15年每年按300天計(jì)算，2班制工作每班按8小時(shí)計(jì)算2）工作機(jī)的載荷性質(zhì)是平穩(wěn)、輕微沖擊、中等沖擊、嚴(yán)重沖擊；單、雙向回轉(zhuǎn)；3）電動(dòng)機(jī)的電源為三相交流電，電壓為380/220伏；4）傳動(dòng)布置簡(jiǎn)圖是由于受車間地位的限制而擬訂出來(lái)的，不應(yīng)隨意修改，但對(duì)于傳動(dòng)件的型式，則允許作適宜的選擇；5）輸送帶允許的相對(duì)速度誤差≤±3～5%。設(shè)計(jì)要求1）減速器裝配圖1張；2）零件圖2張（低速級(jí)齒輪，低速級(jí)軸）；3）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，按指導(dǎo)老師的要求書寫4）相關(guān)參數(shù)：F=2050N，V=1.2，D=300mm。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果電動(dòng)機(jī)選擇裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒輪設(shè)計(jì)軸類零件的設(shè)計(jì)軸承的壽命計(jì)算鍵連接的校核潤(rùn)滑及密封類型的選擇減速器的附件設(shè)計(jì)心得體會(huì)參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)3.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇按工作要求和工作條件選用Y系列鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。3.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)有效功率P=,根據(jù)任務(wù)書所給數(shù)據(jù)F=2050V，V=1.2。則有：P===2.46KW從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為=式中，，，，分別為聯(lián)軸器，軸承，齒輪傳動(dòng)，卷筒和V帶傳動(dòng)效率。據(jù)[1]表9.1知=0.99，=0.98，=0.97，=0.96，=0.96，則有：=0.99=0.792所以電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為：P===3.11KW3.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按推薦的兩級(jí)同軸式圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i=8~40和帶的傳動(dòng)比i=2~4。則系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍應(yīng)為：i=i=（8~40）（2~4）=16~200工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為n==所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n=i=（16~200）76=（1216~12160）符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500和3000兩種，但是綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量和價(jià)格因素，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1500的電動(dòng)機(jī)。據(jù)[1]表15.1和15.2可選擇Y112M—4電動(dòng)機(jī)，其主要參數(shù)如表3.1所示表3.1Y112M—4型電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速（）Y112M414402.22.2電動(dòng)機(jī)型號(hào)中心高/mm總長(zhǎng)/mm鍵/mmY112M-411240084.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比i=2）分配到各級(jí)傳動(dòng)比因?yàn)閕=已知帶傳動(dòng)比的合理范圍為2~4。故取i則i在8~40的范圍內(nèi)故合適。分配減速器傳動(dòng)比，因?yàn)閕=i其中i為齒輪高速級(jí)的傳動(dòng)比，i為齒輪低速級(jí)的傳動(dòng)比。故可先取i=3.64則i=2.64.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)速：n=1440輸入功率：P=P=3.11KW輸出轉(zhuǎn)矩：T=9.55=9.55=2.06N1軸：轉(zhuǎn)速：n=輸入功率：P=PKW輸入轉(zhuǎn)矩：T=Ti=2.06=3.96N2軸：轉(zhuǎn)速：n=輸入功率：P=P=2.84KW輸入轉(zhuǎn)矩：T=1.37N3軸：轉(zhuǎn)速：n輸入功率：P=2.69KW輸入轉(zhuǎn)矩：T=1.37=3.39卷筒軸：轉(zhuǎn)速：n輸入功率：P=P=2.69=2.61KW輸入轉(zhuǎn)矩：T=3.39=3.29N表4.1各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)功率（KW）轉(zhuǎn)矩（N）轉(zhuǎn)速（）電機(jī)軸3.112.0614401軸2.993.967202軸2.841.37197.83軸2.693.3976卷同軸2.613.29765.1確定計(jì)算功率P據(jù)[2]表8-7查得工作情況系數(shù)K=1.1。故有：P=KP5.2選擇V帶帶型據(jù)P和n有[2]圖8-11選用A帶。5.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗(yàn)算帶速（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d有[2]表8-6和8-8，取小帶輪直徑d=90mm。（2）驗(yàn)算帶速v，有：v==6.87因?yàn)?.78在5~30之間，故帶速合適。（3）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑dd5.4確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度L(1)據(jù)[2]式8-20初定中心距a=400mm(2)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L2a+=2（180+90）+=1244mm由[2]表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=1250mm（3）計(jì)算實(shí)際中心距a5.5驗(yàn)算小帶輪上的包角5.6計(jì)算帶的根數(shù)z（1）計(jì)算單根V帶的額定功率P由d和n查[2]表8-4a得P=1.064KW據(jù)n=1440，i=2和A型帶，查[2]8-4b得P=0.17KW查[2]表8-5得K=0.97，K=0.93，于是：P=(P+P)KK=（1.064+0.17）0.970.93=1.11KW（2）計(jì)算V帶根數(shù)zz===3.96故取4根。5.7計(jì)算單根V帶的初拉力最小值（F）由[2]表8-3得A型帶的單位長(zhǎng)質(zhì)量q=0.1。所以（F）=500=500=133N應(yīng)使實(shí)際拉力F大于（F）5.8計(jì)算壓軸力F壓軸力的最小值為：（F）=2（F）sin=241330.99=1053N5.9帶輪設(shè)計(jì)（1）小帶輪設(shè)計(jì)由Y112M電動(dòng)機(jī)可知其軸伸直徑為d=28mm，故因小帶輪與其裝配，故小帶輪的軸孔直徑d=28mm。有[4]P表14-18可知小帶輪結(jié)構(gòu)為實(shí)心輪。（2）大帶輪設(shè)計(jì)大帶輪軸孔取22mm，由[4]P表14-18可知其結(jié)構(gòu)為輻板式。6.1速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)1.選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及模數(shù)1）按要求的傳動(dòng)方案，選用圓柱斜齒輪傳動(dòng)；2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故用7級(jí)精度；（GB10095—88）3）材料的選擇。由[2]表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，兩者硬度差為40HBS；4）選小齒輪齒數(shù)為Z=24，大齒輪齒數(shù)Z可由Z=i得Z=87.36，取87；5）初選螺旋角=14。2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按公式：d（1）確定公式中各數(shù)值1）試選K=1.3。2）由[2]圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z=2.4333）由[3]圖16.2-10可得：=0.78，=0.87則=0.78+0.87=1.65。4）由[2]表10-7選取齒寬系數(shù)=1。5）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面計(jì)算可知：T=3.96N。6）由[2]表10-6查的材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP7）由[2]圖10-21d按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MP；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MP。8）由[2]圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.90；K=0.95。9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，有[]==0.9600=540MP[]==0.95550=522.5MP所以[]===531.25MP(2)計(jì)算1）計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d，由計(jì)算公式可得：d=39.17mm2)計(jì)算圓周速度。v===1.483）計(jì)算齒寬b及模數(shù)。b==139.17=39.17mmm==1.58mmh=2.25m=2.251.58=3.56mmb/h==11.004）計(jì)算縱向重合度。=0.318=0.318124tan14=1.9035）計(jì)算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)K=1，據(jù)v=1.57，7級(jí)精度。由[2]圖10-8得K=1.08，K=1.417。由[2]圖10-13查得K=1.35，由[2]圖10-3查得K=K=1.4故載荷系數(shù)：K=KKKK=1=2.146)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：d=d=39.17=46.25mm7）計(jì)算模數(shù)mm===1.86mm3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按公式：m（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)。K=KKKK=1=2.042）根據(jù)縱向重合度=1.903，由[2]圖10-28查得螺角影響系數(shù)Y=0.88。3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。Z===26.29Z==95.294）查取齒形系數(shù)由[2]表10-5查得Y=2.592，Y=202165）查取應(yīng)力校正系數(shù)由[2]表10-5查得Y=1.596，Y=1.7776）由[2]圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極=500MP，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MP7）由[2]圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85，K=0.888）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則有：[]===303.57Mp[]===238.86MP9）計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較==0.01363==0.01649（2）設(shè)計(jì)計(jì)算m對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取m=1.5mm，已可滿足彎曲疲勞強(qiáng)度，用接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑d=46.25mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由：Z===29.9取Z=30，則Z=3.64=1094.幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距a==107.9mm圓整為108mm（2）按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos=arccos=14.45因值在允許范圍內(nèi)，故等參數(shù)比用修正（3）計(jì)算大，小齒輪的分度圓直徑d46.63mmd=169.43mm（4）計(jì)算齒輪寬度b=46.63=46.63mm圓整后取B=47mm，B=52mm5.大小齒輪各參數(shù)見(jiàn)下表高速級(jí)齒輪相關(guān)參數(shù)名稱符號(hào)計(jì)算公式及說(shuō)明法面模數(shù)端面模數(shù)法面壓力角端面壓力角螺旋角齒頂高齒根高全齒高分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑中心距6.2低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)1.選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)1）按選定的齒輪傳動(dòng)方案，選用圓柱斜齒輪；2）選用7級(jí)精度；（GB10095-88）3）材料的選擇。由[2]表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS二者的硬度差為40HBS；4）初選小齒輪齒數(shù)為Z=24，大齒輪Z=2.6=62.4，取63；5）初選螺旋角。2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)d（1）確定公式內(nèi)各數(shù)值1）初選K=1.32）由[2]圖10-30選區(qū)域系數(shù)Z=2.4333）由[3]圖16.2-10可取：=0.78，=0.86則==0.78+0.86=1.644）由[2]表10-7選取齒寬系數(shù)=15）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：T===13.7Nmm6)由[2]表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP7）由[2]圖10-21d按齒面硬度得小齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MP，大齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度極限=551MP8）由[2]圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.90，K=0.959）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%。安全系數(shù)S=1，有[]==0.9600=540MP[]==0.95550=522.5MP所以[]===531.25MP（2）計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d。由公式得d2）計(jì)算圓周速度V===0.6323）計(jì)算齒寬b及模數(shù)b==161.02=61.02mmm==2.47mmh=2.25m=2.252.47=5.56mmb/h==10.974)計(jì)算縱向重合度=0.318=0.318=1.9035）計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)K=1，據(jù)v=0.632，7級(jí)精度。由[2]圖10-8得K=1.02，K=1.424由[2]圖10-13查得K=1.38，由[2]表10-13查得K=1.4.故動(dòng)載系數(shù)K=KKKK=11.021.41.424=2.036）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=61.02=70.79mm7）計(jì)算模數(shù)mm==2.863.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由[2]式10-17可知m（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)K=KKKK=11.021.41.38=1.972）計(jì)算縱向重合度=1.903，由[2]圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y=0.88.3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Z===26.29Z===694）查取齒形系數(shù)由[2]表10-5查得Y=2.592，Y=2.2395）查取應(yīng)力校正系數(shù)由[2]表10-5查得Y=1.596，Y=1.7486）由[2]圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MP，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MP。7）由[2]圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85，K=0.88.8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4。則有：[===303.57MP[]==238.86MP9）計(jì)算大小齒輪的，并加以比較（2）設(shè)計(jì)計(jì)算m可取m=2mm，又由于兩級(jí)中心距相等，所以由Z和a=以及算得的a=108mm聯(lián)立解得Z=29，Z=764.幾何尺寸計(jì)算（1）按圓整后的數(shù)值修正螺旋角=arccos==13.53因值相差不多，故參數(shù)等不用修正（2）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d===59.7mmd==156.3mm（3）計(jì)算齒輪寬度b==159.7=59.7mm圓整后取B=60mm，B=65mm5.大小齒輪各相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表低速級(jí)大小齒輪各相關(guān)參數(shù)名稱符號(hào)計(jì)算公式及說(shuō)明法面模數(shù)端面模數(shù)法面壓力角端面壓力角螺旋角齒頂高齒根高全齒高分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑中心距7.1I軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面算得P=2.99KW，n=720，T=2.06N2.求作用在齒輪上的力已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為d=46.63mm而F===884NF=F=884=332NF=Ftan=884=228N3.初步確定軸的最小直徑現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理?yè)?jù)[2]表15-3，取A=118，于是得：d=A=19mm因?yàn)檩S上應(yīng)開(kāi)2個(gè)鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%-7%故d=20.33mm，又此段軸與大帶輪裝配，綜合考慮兩者要求取d=22mm，查[4]P表14-16知帶輪寬B=56.4mm故此段軸長(zhǎng)取55mm。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案通過(guò)分析比較，選用[2]圖15-1的裝配方案IIIIIIIVVVIVIIVIII（2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）I-II段是與帶輪連接的其d=22mm，l=55mm。2）II-III段用于安裝軸承端蓋，軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，取端蓋與I-II段右端的距離為30mm。故取l=50mm，因其右端面需制出一軸肩故取d=29mm。3）初選軸承，因?yàn)橛休S向力和徑向力故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并據(jù)d=29mm，由軸承目錄里初選30207號(hào)其尺寸為d=35mm72mm18.25mm故d=35mm。又右邊套筒長(zhǎng)取32.75mm所以l=18.25=32.75=51mm4）取安裝齒輪段軸徑為d=40mm，齒輪左端與左軸承之間用套筒定位，已知齒輪寬度為52mm為是套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度故取l48mm。齒輪右邊V-VI段為軸肩定位，軸肩高h(yuǎn)0.07d，故取h=4mm則此處d=48mm。寬度b1.4h取l=10mm5）VI-VII段右邊為軸承用軸肩定位，因?yàn)檩S承仍選用圓錐滾子30207所以d=35mm，所以此處軸肩高h(yuǎn)0.07d取h=5mm故d=45mm軸肩寬度b1.4h，取l=8mm，l=22mm（3）軸上零件的周向定位齒輪，帶輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由[5]P表4-1查得平鍵截面b鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為45mm。同時(shí)為了保證帶輪與軸之間配合有良好的對(duì)中性，故選擇帶輪與軸之間的配合為，同樣齒輪與軸的連接用平鍵12齒輪與軸之間的配合為軸承與軸之間的周向定位是用過(guò)渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考[2]表15-2取軸端倒角為2.個(gè)軸肩處圓覺(jué)角見(jiàn)圖。5.求軸上的載荷先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的M，M和M的值如下：F=440NF=444NF=208NF=124NM=27720NM=13104NM=7788NM==30661NM==28793NT=2.06N6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度，則根據(jù)[2]式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力==5.2MP前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由[2]表15-1查得[]=60Mp，，故安全。7.2III軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面算得P=2.69KW，n=76，T=3.39N2.求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為d=156.3mm而F===4338NF=F=4338=1625NF=Ftan=4338=1044N3.初步確定軸的最小直徑現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理?yè)?jù)[2]表15-3，取A=112，于是得：d=A=36.8mm顯然最小直徑處安裝聯(lián)軸器，為使所選軸直徑d與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)。故同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=K查[2]表14-1取K=1.3.則：T按計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件查[5]P表8-7可選用LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000N。半聯(lián)軸器孔徑d=40mm，故取d=40mm半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L=84mm4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案通過(guò)分析比較，選用[2]圖15-8的裝配方案IIIIIIIVVVIVIIVIII（2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，I-II右端需制出一軸肩故II-III段的直徑d=45mm；左端用軸端擋圈定位取軸端擋圈直徑D=46mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)為84mm，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上，故I-II段長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取l=82mm.2）II-III段是固定軸承的軸承端蓋取其寬度為20mm。據(jù)d=45mm可取l=50mm。3）初選軸承，因?yàn)橛休S向力和徑向力故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并據(jù)d=45mm，由軸承目錄里初選30210號(hào)其尺寸為d=50mm90mm21.75mm故d=50mm。又右邊套筒長(zhǎng)取20mm所以l=20+21.75=41.754）取安裝齒輪段軸徑為d=54mm，已知齒輪寬為65mm取l=63mm。齒輪右邊V-VI段為軸肩定位，軸肩高h(yuǎn)0.07d，故取h=6mm則此處d=66mm。寬度b1.4h取l=10mm5）VI-VII段右邊為軸承用軸肩定位，因?yàn)檩S承仍選用圓錐滾子30210所以d=50mm，所以此處軸肩高h(yuǎn)0.07d取h=5mm故d=60mm軸肩寬度b1.4h，取l=8mm，l=21.75mm（3）軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由[5]P表4-1查得平鍵截面b鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為63mm。選擇半聯(lián)軸器與軸之間的配合為，同樣齒輪與軸的連接用平鍵16齒輪與軸之間的配合為軸承與軸之間的周向定位是用過(guò)渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考[2]表15-2取軸端倒角為2.個(gè)軸肩處圓覺(jué)角見(jiàn)圖。5.求軸上的載荷先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖如圖7.2.1從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的M，M和M的值如下：F=2199NF=2139NF=260NF=1365NM=156680NM=99986NM=18397NM==185865NM==157756NT=3.39N圖7.2.16.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度，則根據(jù)[2]式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力==17.5MP前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由[2]表15-1查得[]=60Mp，，故安全。7.3II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面算得P=2.84KW，n=197.8，T=1.37N2.求作用在齒輪上的力已知中間軸大小齒輪的分度圓直徑為d=169.43mmd=59.3mm而F===1617NF=F=884=608NF=Ftan=884=417N同理可解得：F=4621N，F(xiàn)=1730N，F(xiàn)=1112N3.初步確定軸的最小直徑現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理?yè)?jù)[2]表15-3，取A=112，于是得：d=A=27.2mm因?yàn)檩S上應(yīng)開(kāi)2個(gè)鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%-7%故d=29.2mm，又此段軸與軸承裝配，故同時(shí)選取軸承，因?yàn)檩S承上同時(shí)承受軸向力和徑向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作條件可選30206其尺寸為：d=30故d=30mm右端用套筒與齒輪定位，套筒長(zhǎng)度取33.75mm所以l=51mm4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案通過(guò)分析比較，轉(zhuǎn)配示意圖如下IIIIIIIVVVI（2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）I-II段為高速級(jí)大齒輪，由前面可知其寬度為47mm，為了使套筒端面與大齒輪可靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取l=45mm，d=50mm。2）III-IV段為大小齒輪的軸向定位，此段軸長(zhǎng)度應(yīng)由同軸條件計(jì)算得l=80mm，d=50mm。3）IV-V段為低速級(jí)小齒輪的軸向定位，由其寬度為60mm可取l=58mm，d=48mm4）V-VI段為軸承同樣選用單列圓錐滾子軸承30206，左端用套筒與齒輪定位，取套筒長(zhǎng)度為24.5mm則l=24.5+17.25=41.75mmd=30mm（3）軸上零件的周向定位兩齒輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由[5]P表4-1查得平b按d得平鍵截面b=14其與軸的配合均為。軸承與軸之間的周向定位是用過(guò)渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考[2]表15-2取軸端倒角為2.個(gè)軸肩處圓覺(jué)角見(jiàn)圖。5.求軸上的載荷先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖如圖7.3.1從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的M，M和M的值如下：F=2355NF=3883NF=1438NF=900NM=274779NM=63675NM=-2266.6NM==282060NM==274788NT=2.06N圖7.3.16.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度，則根據(jù)[2]式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力==26.6MP前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由[2]表15-1查得[]=60Mp，，故安全。8.1I軸上的軸承壽命計(jì)算預(yù)期壽命：已知查表2-13-7知查[2]表13-5得當(dāng)時(shí)，X=0.4，Y=1.6當(dāng)時(shí)，X=1，Y=0，其中。則應(yīng)有：，“壓緊”“放松”判別：放松壓緊故，計(jì)算當(dāng)量載荷：，則X=1，Y=0。則有則X=0.4，Y=1.4.故P=1.1（0.4=871N驗(yàn)算軸承：取，圓錐滾子軸承L==1.12>LL==2.21>L故=1\*ROMANI軸上的兩個(gè)軸承滿足要求。8.2II軸上軸承的壽命計(jì)算預(yù)期壽命：已知，查表2-13-7知，查表4-8-26得當(dāng)時(shí)，X=0.4，Y=1.6；當(dāng)時(shí)，X=1，Y=0，其中。，“壓緊”“放松”判別：壓緊放松故，。計(jì)算當(dāng)量載荷：，則X=0.4，Y=1.6。則有則X=1，Y=0。故驗(yàn)算軸承：取，圓錐滾子軸承，故=2\*ROMANII軸上的兩個(gè)軸承滿足要求。8.3II軸上軸承的壽命計(jì)算預(yù)期壽命：已知查表2-13-7知查[2]表13-5得當(dāng)時(shí)，X=0.4，Y=1.4當(dāng)時(shí)，X=1，Y=0，其中。則應(yīng)有：“壓緊”“放松”判別：放松壓緊故，計(jì)算當(dāng)量載荷：，則X=0.4，Y=1.4。則有則X=1，Y=0.故P=1.12537=2791N驗(yàn)算軸承：取，圓錐滾子軸承L==4.2L==1.18>L故=1\*ROMANIII軸上的兩個(gè)軸承滿足要求。I軸上鍵的強(qiáng)度校核查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為I-II段鍵與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度故此鍵能安全工作。IV-V段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度故此鍵能安全工作。9.2II軸上鍵的校核查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為II-III段鍵與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度故此鍵能安全工作。IV-V段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度9.3III軸上鍵的校核查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為I-II段鍵與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度故此鍵能安全工作。IV-V段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度10.1潤(rùn)滑方式齒輪采用飛濺潤(rùn)滑，在箱體上的四個(gè)軸承采用脂潤(rùn)滑，在中間支撐上的兩個(gè)軸承采用油潤(rùn)滑。10.2密封類型的選擇1.軸伸出端的密封軸伸出端的密封選擇毛氈圈式密封。2.箱體結(jié)合面的密封箱蓋與箱座結(jié)合面上涂密封膠的方法實(shí)現(xiàn)密封。3.軸承箱體內(nèi)，外側(cè)的密封（1）軸承箱體內(nèi)側(cè)采用擋油環(huán)密封。（2）軸承箱體外側(cè)采用毛氈圈密封。11.1觀察孔及觀察孔蓋的選擇與設(shè)計(jì)觀察孔用來(lái)檢查傳動(dòng)零件的嚙合，潤(rùn)滑情況，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油。平時(shí)觀察孔蓋用螺釘封住，。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤(rùn)滑油滲漏，在蓋板與箱蓋之間加有紙質(zhì)封油墊片，油孔處還有慮油網(wǎng)。查表[6]表15-3選觀察孔和觀察孔蓋的尺寸分別為和。11.2油面指示裝置設(shè)計(jì)油面指示裝置采用油標(biāo)指示。11.3通氣器的選擇通氣器用來(lái)排出熱膨脹，持氣壓平衡。查表[6]表15-6選型通氣帽。11.4放油孔及螺塞的設(shè)計(jì)放油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面做成外傾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡，排油孔平時(shí)用螺塞堵住。查表[6]表15-7選型外六角螺塞。11.5起吊環(huán)、吊耳的設(shè)計(jì)為裝卸和搬運(yùn)減速器，在箱蓋上鑄出吊環(huán)用于吊起箱蓋。為吊起整臺(tái)減速器，在箱座兩端凸緣下部鑄出吊鉤。11.6起蓋螺釘?shù)倪x擇為便于臺(tái)起上箱蓋，在上箱蓋外側(cè)凸緣上裝有1個(gè)啟蓋螺釘，直徑與箱體凸緣連接螺栓直徑相同。11.7定位銷選擇為保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，在精加工軸承座孔前，在箱體聯(lián)接凸緣長(zhǎng)度方向的兩端，個(gè)裝配一個(gè)定位銷。采用圓錐銷，直徑是凸緣連接螺栓直徑的0.8倍。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)是我第一次把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有了深入的了解，為以后的學(xué)習(xí)與工作起到了良好的作用。課程設(shè)計(jì)運(yùn)用到了很多知識(shí)，例如將理論力學(xué)，材料力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械原理，互換性與測(cè)量技術(shù)等，是我對(duì)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)有了更深刻的體會(huì)。通過(guò)可程設(shè)計(jì)，基本掌握了運(yùn)用AUTOCAD繪圖軟件制圖的方法與思路，對(duì)計(jì)算機(jī)繪圖方法有了進(jìn)一步的加深，基本能繪制一些工程上的圖。P=3.11KWn=76i=18.95i=3.64i=2.6d=90mmd=180mmL=1250mma=403mmz=4m=1.5ZZa=108mmBBm=2mmZZBB‘d=22mml=55mml=50mmd=29mmd=35mml=51mmd=48mml=10mmd=45mml=8mmd=35mml=22mm=5.2MPd=45mml=82mmd=45mml=50mmd=50mml=41.75mmd=66mml=10mmd=60mml=8mml=21.75mmd=50mmd=29.2mml=51mml=45mmd=50mmd=50mml=58mmd=48mm基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)