機(jī)械方案課程方案機(jī)械N鐘標(biāo)

1、題目名稱(chēng)：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)姓名：鐘月標(biāo)班級(jí)：機(jī)械N081學(xué)號(hào)：200845679133日期：2011年07月07日嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的 31.2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目 31.3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 41.4機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排 4二、設(shè)計(jì)步驟2.1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 42.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 52.3確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 62.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 62.5齒輪的設(shè)計(jì) 72.6傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及校核 142.7滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)及校核 182.8鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 212.9箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 222.10潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)

2、252.11聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 25三. 設(shè)計(jì)小結(jié) 25四. 參考資料 26一、機(jī)械課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是一次全面設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是重要的綜合性、實(shí)踐性教育環(huán)節(jié)。其目的是：1. 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和其他先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題。2. 掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生具備簡(jiǎn)單機(jī)械和零部件的設(shè)計(jì)能力、培養(yǎng)學(xué)生正確設(shè)計(jì)思想、分析問(wèn)題和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。3. 提高學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖能力和運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，圖表、手冊(cè)及相關(guān)資料的能力。1.2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目設(shè)計(jì)一用于用于膠帶傳輸機(jī)卷筒（圖1-2 ）的傳動(dòng)裝置。匚卷詩(shī)輸送帶/(V * V匚圖1-1 膠

3、帶輸送機(jī)工作裝置原始條件：膠帶傳輸機(jī)兩班制連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，室內(nèi)工作，有粉塵；使用期限10年，大修3年。該廠動(dòng)力來(lái)源為三相交流電，在中等規(guī)模機(jī)械廠小批量生產(chǎn)。輸送帶速度允 許誤差為土 5%原始數(shù)據(jù)：送帶工作拉力F =2400 N ；輸送帶速度v =1.2 m/s ；卷筒直徑D = 300 mm1.3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)；傳動(dòng)件（齒輪、軸等）的設(shè)計(jì)計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)件（軸承、鏈、聯(lián)軸器等）的選擇及校核；裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)；編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中應(yīng)完成的任務(wù)：工作分成兩部分，一部分是方案分析和設(shè)計(jì)計(jì)算 ，另一部分是繪制圖紙

4、。1. 減速器裝配工作圖1張（A0或A1）;2. 零件工作圖2張（齒輪、軸各1張，A2）；3. 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（A4）圖紙先手工繪制草圖，再用AutoCAD軟件繪制計(jì)算機(jī)圖紙。設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)按規(guī)范用計(jì)算機(jī)打印。1.4機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間為3周。具體安排如下：1 .傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)（2天）2. 裝配草圖設(shè)計(jì)（4天、包含上機(jī)）3. 零件工作圖設(shè)計(jì)（4天、包含上機(jī)）4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)（3天、包含圖紙和說(shuō)明書(shū)打印）5. 答辯（2天）以上天數(shù)不包含雙休日。二、設(shè)計(jì)步驟2.1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案根據(jù)工作工作條件、制造的經(jīng)濟(jì)性，選擇齒輪減速器作為傳動(dòng)裝置。同時(shí)考慮原動(dòng)機(jī)

5、轉(zhuǎn)速較高，而工作要求轉(zhuǎn)速又較低，因此傳動(dòng)比較大，故采用二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器（圖2-1 ）。此類(lèi)減速器齒輪相對(duì)軸承不對(duì)稱(chēng)，要求軸具有較大的剛度。2.2選擇電動(dòng)機(jī)（1）選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 按已知工作要求和條件選用（2）確定電動(dòng)機(jī)功率工作裝置所需功率 Pw按式Pw式中,Fw=2400 N, Vw =1.2 m/s.圖2-1傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖系列一般用途的全封閉自扇鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2-2)計(jì)算F- v-1000 -KW工作裝置的效率考慮膠帶卷筒及其軸承的效率取w =0.94。代入上式得:fPw _10oovw2400 1.23.06 KW-w 1000 0.94電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P按式（2-1）計(jì)算

6、：P。KW式中,為電動(dòng)機(jī)軸至卷筒軸的傳動(dòng)裝置總效率。由式（2-4）, 口 = ng"：；由表2-4，取滾動(dòng)軸承效率 S =0.993，8級(jí)精度齒輪傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）效率 g =0.99，滑塊聯(lián)軸器效率c =0.995，貝y二；3： =0.992 0.9933 0.9952 =0.89Pw3.06P0-3.44 KW0.89因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率Pm只需略大于Po即可，按表8-169中Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm為4KW。(3) 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸作為工作軸，其轉(zhuǎn)速為：446"0 Vw6 "0 燈.2” 一nw-76.43 r/minn D 3.

7、14 300按表2-1推薦的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比范圍：?jiǎn)渭?jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍ig =35，則總傳動(dòng)比范圍為ig =3 3 5 5=925, 可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：n 二 i' * nw =(9 25) 67.94仁 687.87 1910.75 r/min由表8-169選常用的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)Y112M-4,其滿載轉(zhuǎn)速nm =1440r/min。電動(dòng)機(jī)的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等均可由表8-170、表8-172中查得，這里略。2.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比(4) 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比n 1440i =-18.841nw 76.43(2) 分配傳動(dòng)

8、裝置各級(jí)傳動(dòng)比inm =5.6, iin =3.362.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)各軸轉(zhuǎn)速由1式2-6 得:I軸：n【=n m.i0i =1440.1 =1440 r/minn軸：nn = rt. iin =1440/5.6 =257.14 r/minm軸:nm = nn. inm =257.14 3.36 = 76.4 r/min(2)各軸輸入功率由1式2-7 得:I軸：P = F0 u c = 3.44 漢 0.98 = 3.37 kwn軸：R = R U rg =3.37X0.993X0.99 = 3.25 kwm軸:Pm = IP 叮 r ”g = 3.25沃 0.993漢

9、0.99 = 3.14 kw工作軸：Pw=Pm r c=3.14 0.995 0.993 = 3.06 kw(3 )各軸輸入轉(zhuǎn)矩由1式2-8得：i 軸：= 9550R Ig = 22.36N mn軸：Tn =9550E /nn = 120.7N m川軸：T皿=9550Pm /n 皿=392.5N m工作軸：Tw =9550巳/門(mén)=382.5N m電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：T0 -9550P。/nm -22.81N m根據(jù)以上計(jì)算得有關(guān)參數(shù)如下表1.表2 減速器各軸有關(guān)參數(shù)軸名參數(shù) '電動(dòng)機(jī)軸I軸n軸川軸工作軸轉(zhuǎn)73276.43376.433功率3.443.373.253

10、.143.06轉(zhuǎn)矩22.8122.36120.7392.5382.5傳動(dòng)比15.63.361效率0.980.9830.9820.9612.5齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪實(shí)用期限為10年（每年工作300天），兩班制。（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選齒輪材料，熱處理及精度等級(jí)及齒數(shù)1）考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，選用漸開(kāi)線斜齒輪2）根據(jù)表2有關(guān)數(shù)據(jù)，按 GB/T10095 1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。3） 材料選擇。根據(jù)2表10-1選擇小齒輪材料為 40Cr （調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280HBS大齒輪材 料為45號(hào)鋼（正火），齒面硬度為200HBS4） 取小齒輪齒數(shù)Zj = 20，故大齒輪齒數(shù)

11、z2二乙4 =112，取z2 =112。5） 選取螺旋角。初選螺旋角-14o2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由2設(shè)計(jì)計(jì)算公式10-9a進(jìn)行計(jì)算，即32KtT1 u±1,ZhZe、25= J（一）,山：u -h J（1）確定公式內(nèi)的各個(gè)計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù) K =1.6。2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。由表2可知：T1 = 2236N m3）由表10-7選取尺寬系數(shù) 怯=1。4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) Ze =189.8MPa12。5）由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Zh = 2.4336）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限二Himi = 600MPa ；大齒輪的接觸疲勞

12、強(qiáng)度極限c H lim 2 =550MPa 。7）由圖 10-26 查得；一=0.74； ； 一.2 =0.842 JV：；一 = ；一1 ；一2 = 1.5828）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。9M =60 n j Lh =60 1440 1 2 8 300 15=6.2208 10N2 =60 n2 j Lh =6.2208 109 4.71 =1.32 1099）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) K hn 1= 0.90；Khn2 =0.95o10 ）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1，由式10-12得1； H 1 =Khn1 Hlim 1.S=°.9 600MPa -

13、540MPah 2 K hn 2h lim 2. S = 0.95 550MPa 522.5MPaIth 1 （-H 1 »H 2） 2 =531.25MPa 計(jì)算1 ）試算小齒輪分度圓直徑 d1t，代入I中較小的值。u -1 /(u2 ）計(jì)算圓周速度。3 26 緲8104 陰3/4331898)2= 33.875mm二 d1 n160 10003.14 33.875 1440601000二 2.553m/sV 1 1.5824.431531.253 ）計(jì)算齒寬b b及模數(shù)mnt ob =©d d1t =1 33.875 = 33.875mmmnt =d1t cos ： z

14、, =33.875 cos14° /20 = 1.642mmh = 2.25mnt =2.25 1.642 = 3.697mmb/h =33.875/3.697 =9.164 )計(jì)算縱向重合度；:一 -0.318 札弓 tan：? =0.318 1 20 tan 14o =1.5865)計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA=1,根據(jù)v =2.553m/s,7級(jí)精度，由1圖10-8得：動(dòng)載系數(shù) KV=1.09,由2表 10-4 得 Kh l=1.42 查2表 10-13 得：K F-=1.35查2表 10-3 得：K h 廣 K =14故載荷系數(shù)：K 二 KA KV Kh-. Kh 1 1.09

15、 1.42 1.4 =2.176）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式10-10a得:3 3,d1=d1t . k/kt =33.875X 2.17 1.6 =37.60mm7 )計(jì)算模數(shù)mnmn dos ：乙=37.60 cos14° / 20 = 1.82mm(3) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由2式 10-172KTYCOS2 1 YFaYsad Z2- F 11) 確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷參數(shù)。K 二 Ka KV Kf Kf ： =1 1.09 1.4 1.35 =2.06 根據(jù)縱向重合度；=1.586，從機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) 丫-： = 0.88 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)

16、。乙=乙 cos3 ： = 20 cos314° = 21.91 Z/2 = z2 cos3 ： = 95 cos314o = 104.40 查取齒形系數(shù)。由2表10-5查得：YFa1 =2.74Ysa, = 1.565計(jì)算大小齒輪的YFaYsa ,并加以比較。陣由圖10-20c得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限YFa2 =2.176Ysa2=1.794；FE1 =500MPa，二 FE2=380MPa，由圖10-18 得，取 KFN1 = 0.85, KfN2 =0.88;取安全系數(shù)S=1.4.,計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。tF 1 二 KFN1 ；FE1. S =0.85 500/1.4MP

17、a =303.57MPa-F 2 二 Kfn2 二FE2. s =0.88 380/1.4MPa = 238.86MPaYFalYsal2.74 1.565303.57= 0.01413丫Fa 2 丫Sa2；F 2凹0.01634238.86大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算：2KT1Ypcos2 卩 YFaYsa4 X0.88（cos14°）2 nndno>1 dmn _3 :2, i =3 2）0.01634 = 1.23mmn ；d2；：.f 11 202 1.586對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-19

18、87圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取叫=2.0mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d 1 =37.60 mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由：二 18.24d1 cosP 37.60況 cos14Z1-mn取 Z1 =18，則 Z2 = u Z1=4.71 18 = 84.78，取 z2 = 85。（4）幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距。&=（乙 Z2）mn =（1885）2=106.19，將中心距圓整為107mm 。2 cos142 ）按圓整后的中心距修正螺旋角:= arccos Z2)mn = arccos2a2"07因：值改變不多，故參數(shù)a-k :, Zh等不必修正。

19、3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d1Z1 mncos :182 o =37.38mmcos14.63o4 ）計(jì)算齒輪寬度。圓整后取B2 =40mm；5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。d2Z2 mncos :85 2o = 176.53mmcos14.63=d d =1 37.38 =37.38mm小齒輪采用齒輪軸式結(jié)構(gòu)，大齒輪采用孔板式結(jié)構(gòu)。（二）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選齒輪材料，熱處理及精度等級(jí)及齒數(shù)1）考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，選用漸開(kāi)線直齒輪2）根據(jù)表2有關(guān)數(shù)據(jù)，按 GB/T10095 1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。3）材料選擇。根據(jù)2表10-1選擇小齒輪材料為 40Cr （調(diào)質(zhì)），齒面硬

20、度為280HBS大齒輪材 料為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為240HBS4） 取小齒輪齒數(shù) z3 = 24，故大齒輪齒數(shù)z4二z3 j = 86.88，取z4 =87。2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由2設(shè)計(jì)計(jì)算公式10-9a進(jìn)行計(jì)算，即d1t2.32Ktu ±1札 u（2）確定公式內(nèi)的各個(gè)計(jì)算數(shù)值8）試選載荷系數(shù) k =1.3。9）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。由表2可知：Tn =106900N/mm10）由表10-7選取尺寬系數(shù)©d=0.8。11）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) Ze =189.8MPa12。由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限匚H lim3 =110

21、0MPa ;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限-H lim 4 =1100MPa。8）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。8N =60n3jLh=1.3.2110N =60njLh=3.3021089） 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) Khn 3 = 0.90; Khn4 = 0.95。10 ）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1，由式10-12得»H 3=Khn3 fim3.S=0.9 1100MPa =990MPal；7 H 4 = Khn4 二 H lim 4. S = 0.951100MPa - 1045MPa（2）計(jì)算1 ）試算小齒輪分度圓直徑 d1t，代入h】中較小的值。46.58

22、mm2 ）計(jì)算圓周速度。v 血 0.82m/s60 10003 ）計(jì)算齒寬b b及模數(shù)mnt。b 珂 d d3t = 0.8 53.6 = 43.68mmmnt =53.6/24=2.23mmh =2.25mnt =2.25 2.23 = 5.0175mmb/h =43.58/5.0175 =8.584）計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA=1,根據(jù)v =0.82m/s,7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8得：動(dòng)載系數(shù)KV =1.05, 由2表 10-4 得 Kh ： =1.425 查2表 10-13 得:K F：=1.38查2表 10-3 得:K 比.=心：.=1.故載荷系數(shù)：K = Ka Kv Kh_ K

23、h，1 1.05 1 1.425 =1.366）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式10-10a得：3 3|：d3=d3t .、k/kt=53.6X 1.36 1.3 =54.4 mm7 )計(jì)算模數(shù)mnmn 二 d3 z3 =54.4/24 = 2.27mm(3) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由2式 10-17,：2KT3 YFaYSatF 11)確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷參數(shù)。K =Ka Kv K. Kf： =1.323 查取齒形系數(shù)。由2表10-5查得:YFa1 =2.80冷2 二 2.22Ysa2 =1.77Ysa1 二 1.55 計(jì)算大小齒輪的筲，并加以比較。由圖10-20c得，小齒輪的彎曲

24、疲勞強(qiáng)度極限二 fe1 =500MPa，二FE2=380MPa，由圖 10-18得，取 Kfn1 = 0.85,Kfn2 =0.88;取安全系數(shù)S=1.3.,計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。1-F 二 Kfni ；FE1. s = 0.85 500/1.3MPa =326.92MPa bF 】2 二 KFN2 ；FE2. s =0.88 380/1.3MPa = 257.23MPaYf" 2J “01328326.92ri丫Fa2丫Sa2二 F 2= 2221.77 =0.01528257.23大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算mn -32KT3 YFaYsadZ4f 152 1.449 0.971

25、8 100.01528 = 2.208mm 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒1 202面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取mn =2.5mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d3 =66.875 mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)于是由：Z3耳24mn2.5取 z3 =24，則 z4 = u z3 = 3.36 24 = 80.64，取 z4 = 80。（4）幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d3 =Z3 mn =24 2.5=60mmd4 二 z4 mn =80 2.5 = 200mm2）計(jì)算中心距。a=

26、7 = 6L趣2 2=130mm3）計(jì)算齒輪寬度。b = d d = 0.8 60 二 48mm 圓整后取 B4 = 50mm ； B3 = 55mm。4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。小齒輪采用齒輪軸式結(jié)構(gòu)，大齒輪采用孔板式結(jié)構(gòu)。有關(guān)數(shù)據(jù)如表2：表2 齒輪的有關(guān)數(shù)據(jù)咼速級(jí)低速級(jí)j名稱(chēng)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪齒數(shù)18852480尺寬（mr）i45405550模數(shù)（mr）i2.02.5螺旋角（0）14.632.6 軸的設(shè)計(jì)及校1 ）軸的設(shè)計(jì)高速軸（I軸）的設(shè)計(jì)已知 R =3.44kw, 口 =1440“ min , T|=22.36N mm , 4= 35mm先按1中式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為4

27、0Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)1中表15 -3，取A =100，于是得rp3 37dmin = A03 1 =100 3mm=14.6mm n1: 1440高速軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d - n 0為了使所選的軸的直徑 d - 口與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tea二KaT1，查1中表14 -1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取Ka =1.3，則：Tea =如 =1.3 22.36 1000N mm=29068.0N mm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tea應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查2中表8-177，選用GYS3型凸緣聯(lián)軸器,其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為112N mm。半聯(lián)軸器的孔徑 dz

28、 =25mm故取dz -口 =38mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L = 82mm。 為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，i-n軸段右端需制出一軸肩，故取n -川段的直徑=42mm ;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D = 42mm ；半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L =82mm，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面而不壓在軸的端面上，故I _n段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取lin =80mm。 初選深溝球軸承。參照工作要求，并根據(jù)dn=32mm，查2中表8-155初步選取深溝球軸承6209 ,其尺寸為d漢D漢B45 m m8 5 m ml 9 , m故n d皿=d=45nm l 皿=l v=19mm

29、。 軸承端蓋的總寬度為 38mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面 間的距離為I =12mm，故取ln二50mm。 取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a =10mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸位置時(shí)，應(yīng)距箱體 內(nèi)壁一段距離s，取s=5mm，取=117mm。半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按din由1中表6-1查得平鍵截面H 7b h =1 0 m m 8 mm鍵槽用鍵槽銃刀加工，長(zhǎng)為 40mm，半聯(lián)軸器與軸配合為。滾動(dòng)軸承與k6軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，選軸的直徑尺寸公差為m6。參考中表15-2，取軸端倒角為2漢45，各軸肩處的圓角半徑R =R = R = 1

30、.0mm ,R2 = 1.5mm。軸段1234567直徑d (mm )38424548564845長(zhǎng)度l (mm )824819117651519n軸的設(shè)計(jì)（中間軸）已知 P2 =3.25kw, n2 = 257.14r min , T2 = 120.7N m。先按1中式15-2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。根據(jù)1中表15 -3，取代=112，于是得中間軸的最小直徑下顯然是安裝軸承處軸的直徑di且和dv。為使所選的軸直徑d和dv與滾動(dòng)軸承的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取滾動(dòng)軸承的型號(hào)。參照工作要求并根據(jù)dmi n二26mm，由（2中表8 -155選擇深溝球軸承 6210，其尺

31、寸為d x D x B =50 mm 江90 mm匯 20 mm 故 dIK =dv=50mm。s 因安裝齒輪的-川段其直徑d=40mm，齒輪3的齒根圓直徑df3 = 56mm 故采用齒輪 軸。 取安裝齒輪處的軸段 川-v的直徑dm J =42mm；齒輪2的左端和齒輪3的右端用軸肩定位，軸肩高度h0.07d，故取h=5mm，則軸環(huán)處的直徑d=52mm。軸環(huán)寬度 b_1.4h，取l =12mm。已知齒輪2和齒輪3輪轂的寬度分別為 45mm和65mm，為了使套筒可靠地壓緊齒 輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取I=77mm, l皿=43mm。 取齒輪2和齒輪3距箱體內(nèi)壁的距離為14mm和12mm ,考

32、慮到箱體的鑄造誤差， 在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=5mm，則I=36mmI刑二38mm齒輪2的周向定位采用平鍵連接。按=42mm ,由1”中表8 - 61查得平鍵截面b h =12mm 8mm，鍵槽用鍵槽銃刀加工，長(zhǎng)分別為38mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好H 7的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合均為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，r6此處選軸的直徑尺寸公差為k5。參考仃中表15 -2，取軸端倒角2 45 , R, = R2 = R3 = R, =1mm。軸端I -nn 川川-VW V出車(chē)由徑d （mm ）40424052長(zhǎng)度丨（mm ）3677433

33、812川軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算（低速軸）已知 P3 =1.97kw， n3 =57.31r； min， T3 =328.28N m， d4 = 216.7mm。圓周力2T32 328.28Ft3N =3029.8Nd4216.7徑向力tanatan 20。Fr 二 Ft3029.8N =1008.7NcosPeos14軸向力Fa =Fttan2 =3029.8 tan 14= 677.2N先按 盯中式15-2初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)仃中表15 -3，取A =119，于是得dmin 二代3卩3 =119 3Hmm=39mm；n3. 57.31低速軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸

34、器處的軸的直徑d皿。為了使所選的軸直徑 d皿與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca =KaT3，查1中表14 -1，取Ka=1.5，則：Tea 二 KaT3=1.5 328.28N m= 492.42 m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查（2中表8-177，選用GYH 5型凸緣聯(lián)軸器,其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為400 N m。半聯(lián)軸器的孔徑d =42mm，故取d町=42mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng) =82mm。 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，W -W段左端需制出一軸肩，故取W -四段的直徑d刑.W = 46mm；右端用軸端擋圈定位，按軸徑取擋圈D=48mm。

35、半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L =84mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故W - W段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取IW=82mm。 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承不僅承受徑向力還承受軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d. W = 46m m,由fef中表8159選擇（0）2尺寸系列30208圓錐滾子軸承，其尺寸為 d x D x B =50mmx80mmx18mm。故= dv_刑=50mm, lv_刑=22mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由（2 i”中表8-155查得6212型軸承的定位軸肩高度h =5mm，因此，取 d心二 60mm。 取安裝齒輪的軸段

36、n -川的直徑二54mm;齒輪的左端與左邊的軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為 60mm，為了使套筒可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取In=58mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h 0.07d，故取h=4mm，則軸環(huán)處的直徑dm衛(wèi)=62mm。軸環(huán)寬度b _1.4h，取I皿=12mm。 軸承端蓋的總寬度為 30mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面間的距離 I =10mm，故取 I % W = 40mm。 取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a = 10mm，考慮到箱體的鑄造誤差， 在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)， 應(yīng)距箱 體一段距離 s,取 s=5mm，則 I-n = 42m

37、m , Ir= 65mm。齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按二54mm ,由11“中表6 一1查得平鍵截面b h =16mm 10mm，鍵槽用鍵槽銃刀加工，長(zhǎng)為52mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好H 7的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為r6H 712mm 8mm 74mm，配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸m6的直徑尺寸公差為 m6 。參考 1,中表 15 2，取軸端倒角為2 45 ，R= R2=R3=R=R5= 1mm，Rg=1.5mm。軸段i -nn _川川WW -VVW -W軸徑d (mm )5054626

38、0504642長(zhǎng)度l(mm)42581265225082按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出計(jì)算簡(jiǎn)圖。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。因?yàn)楦咚佥S的小齒輪與中速軸的大齒輪嚙合，故兩齒輪所受的Fa，F(xiàn)r，F(xiàn)t是作用力與反作用力的關(guān)系。T3 =328.28N Md 2 1 6. mmFt2T32 328.28d4 - 216.7 10”-3029.8NFr-Ft tana -3029.8 an20 - 1008.7N cos-cos14Fa 二 Fttan ： =3029.8 tan 14。二 677.2N水平面受力圖：ZNV2r nvi垂直面受力圖:FNH1Fr "1

39、6 + Fa 江蟲(chóng)Fr1v = 1063.5N , Fr2v = Fr - Fr1v - -54.78N116 63116Fr1HFt = 1963.4 N , Fr2H 二 Ft - Fr1 H =1066.4N116+63FrNV2FtFNh：BFNH1丿水平面彎矩計(jì)算：AB 段彎矩為 0； BC 段：Mv2 二-54.78 116 二-6354.48N mm,CD 段 M“ =-2072.2 116 19038.382=-221336.818N mm,垂直面彎矩計(jì)算：AB 段彎矩為 0； BC 段：MH2 =1066.4 116=123702.4N mm,CD 段 M H1 = -106

40、6.4 179 二-190885.6N mmC處的從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩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Mh、Mv及M的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1 =1963.4N， FNH2 =1°66.4NFNV1 =1063.5N ， fnv _54.78n彎矩M H / MVMh =T90885.6N mmMV1 = -221336.818N mmMV2 = -6354.48N mma)b)c)d)e)NV1總彎矩 M M, =292215.6N mm M2 =191000.6N mm扭矩TT3 = 73374N mm進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受

41、最大彎矩和最大扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面15-5及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭矩切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，去:=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力寸M,2 +（aT3 ）292215.6+（0. 73374f13403.155MPa二 22.057MPa前已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由1中表 15-1 查得 l< d I - 60MPa。故安全。2.9箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體選用灰鑄鐵 HT200鑄造制成，為了有利于多級(jí)齒輪傳動(dòng)的等油面浸油潤(rùn)滑箱體采 用剖分式結(jié)構(gòu)。1、考慮箱體要有足夠的剛度在箱體上加加強(qiáng)肋，增強(qiáng)了軸承座剛度。有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5 （下同）。2、考慮到箱體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，采用密封散熱。

42、因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm。為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng),其表面粗糙度為6.3,采用密封油膠或水玻璃進(jìn)行箱體的密封。3、 箱體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.箱體壁厚取10mm,箱蓋壁厚取9.5mm，外圓角半徑為 R=5mm。箱體外型簡(jiǎn)單，拔模方便。4、箱體附件的設(shè)計(jì)（1 ）視孔蓋和檢查孔為了檢查傳動(dòng)件嚙合情況、潤(rùn)滑狀態(tài)以及向箱體內(nèi)注油，在箱體蓋上部便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置開(kāi)足夠大的檢查孔，平時(shí)則將檢查孔蓋板蓋上并用螺釘予以固定，蓋板與箱蓋凸臺(tái)接合面間加裝防滲漏的紙質(zhì)封油墊片。蓋板材料選

43、用鑄鐵。蓋板用鑄鐵制成，并用M6的螺釘緊固，有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5.（2）排油孔螺塞為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污，在箱體底部油池最低處設(shè)有排油孔，平時(shí)排油孔用螺塞及封 油墊封住。排油孔螺塞材料選用Q235,封油墊材料選用石棉橡膠紙。排油孔螺塞的直徑根據(jù)1可知，取箱座壁厚的 2-3倍，故取d=20mm（3）油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)指示箱內(nèi)油面的高度，在此選用桿式油標(biāo)（游標(biāo)尺）。桿式油標(biāo)上有按最高和最低油面的確定的刻度線，觀察時(shí)拔出桿式油標(biāo)，由其上的油痕判斷油面高度是否適當(dāng)。油標(biāo)應(yīng)安置在油面 穩(wěn)定及便于觀察處。（4）通氣器為溝通箱體內(nèi)外的氣流使箱體內(nèi)的氣體的氣壓不會(huì)因減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫升而增大、從而造成減 速器密封處滲

44、漏，在箱蓋頂部或檢查孔蓋板上安裝通氣器。通氣器結(jié)構(gòu)應(yīng)具防止灰塵進(jìn)入箱體以及 足夠的通氣能力。在此，選擇鋼制通氣器，并焊接在鋼制檢查孔蓋板上。（5）起蓋螺釘箱蓋、箱座裝配時(shí)在剖分面上所涂密封膠給拆卸箱蓋帶來(lái)不便，為此常在箱蓋的聯(lián)接凸緣上加 工出螺孔，拆卸時(shí)，擰動(dòng)裝于其中的起蓋螺釘便可方便地頂起箱蓋。起蓋螺釘?shù)闹睆揭话闩c箱體凸緣聯(lián)接螺栓直徑相同，其螺紋長(zhǎng)度大于箱體凸緣的厚度，材料為 35號(hào)鋼并通過(guò)熱處理使硬度達(dá)HRC28-38.（6）定位銷(xiāo)為確定箱座與箱蓋的相互位置。保證軸承座孔的鏜孔精度與裝配精度，應(yīng)在箱體的聯(lián)接凸緣上 距離盡量遠(yuǎn)處安置兩個(gè)定位銷(xiāo)，并盡量設(shè)置在不對(duì)稱(chēng)位置。取銷(xiāo)的直徑（小端直徑）

45、d =（0.70.8）d2，d2為箱座、箱蓋凸緣聯(lián)接螺栓的直接。故其直徑 d =0.7 12 =8.4 ；取 d = 8mm其長(zhǎng)度應(yīng)稍大于箱體聯(lián)接凸緣的總厚度，以利于裝卸。（7）起吊裝置吊環(huán)裝置裝在箱蓋上，用來(lái)拆卸和吊運(yùn)箱蓋箱座。在此直接在箱蓋上鑄出吊耳環(huán)提吊箱體，以 便減少機(jī)工加工量。（8）軸承蓋選用螺釘聯(lián)接式的軸承蓋結(jié)構(gòu)形式。材料為Q235，當(dāng)軸承采用輸油溝飛濺潤(rùn)滑時(shí)為使油溝中的油能順利進(jìn)入軸承室，需在軸承蓋端部車(chē)出一段小直徑和銃出徑向?qū)ΨQ(chēng)缺口。以上有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表表5減速器箱體及附件主要結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系名稱(chēng)符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚a = 0.025a + 3 畠 810箱蓋壁厚6 = 0.02a + 3 畠89.5箱蓋凸緣厚度b14 =1.d14.25箱座凸緣厚度bb = 1.5cj15箱座底凸緣厚度b2 =2.%25地腳螺釘直徑dfdf =0.036a +1216地腳螺釘數(shù)目n查機(jī)械設(shè)計(jì)課程