機械設(shè)計課程設(shè)計 (2)

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文檔簡介

1、　　機械設(shè)計課程設(shè)計的目的　　課程設(shè)計是機械設(shè)計（或機械設(shè)計基礎(chǔ)）課程中的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，也是第一次對學(xué)生進(jìn)行教全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。其目的是：　　通過課程設(shè)計，綜合運用機械設(shè)計課程和其他相關(guān)理論和實際知識，來解決工程實際中的具體設(shè)計問題。通過設(shè)計實踐，掌握機械設(shè)計的一般規(guī)律，培訓(xùn)分析和解決實際問題的能力。<

2、;p>　　培養(yǎng)機械設(shè)計的能力；通過傳動方案的擬定，設(shè)計計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及編寫設(shè)計計算說明書等各個環(huán)節(jié)，要求學(xué)生掌握一般機械傳動裝置的設(shè)計內(nèi)容、步驟和方法，并在設(shè)計構(gòu)思和設(shè)計技能等方面得到相應(yīng)的鍛煉。　　二、機械設(shè)計課程設(shè)計的設(shè)計題目和任務(wù)　　機械設(shè)計課程設(shè)計是對學(xué)生首次進(jìn)行教全面的機械設(shè)計訓(xùn)練，其性質(zhì)、內(nèi)容和培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力的過

3、程與專業(yè)課的課程設(shè)計應(yīng)有所不同。機械設(shè)計課程設(shè)計的題目，一般是選擇內(nèi)容和分量都比較適當(dāng)?shù)臋C械傳動裝置或簡單機械，本次設(shè)計題目是設(shè)計運送原料的帶式運輸機用的圓柱齒輪減速器。設(shè)計內(nèi)容：根據(jù)給定的工況參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)碾妱訖C、選取聯(lián)軸器、設(shè)計V帶傳動、設(shè)計兩級齒輪減速器（所有的軸、齒輪、軸承、減速箱體、箱蓋以及其他附件）和與輸送帶連接的聯(lián)軸器。其傳動簡圖如下：　　動力及傳動裝置<

4、/b>　　原始數(shù)據(jù)F(N)=5710，v(m/s)=1.12，D(mm)=610　　已知條件：　　運輸戴的工作拉力F=5710N；　　運輸帶工作速度v=1.12m/s；　　滾筒直徑D=6

5、10mm；　　滾筒及運輸帶效率=0.94，允許總速比誤差<4%　　工作情況兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；　　工作環(huán)境室內(nèi)工作，水分和灰分為正常狀態(tài)，環(huán)境最高溫為35度；　　齒輪使用壽命為10年，軸承使用壽命不小于15000小時，齒輪減速器（兩級）。<

6、;/p>　　課程設(shè)計中應(yīng)包括下面的工作內(nèi)容：　　確定機械系統(tǒng)的總體傳動方案；　　選擇電動機；　　傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算；　　傳動件（如齒輪、帶及帶輪、鏈及鏈輪等）的設(shè)計；<

7、;p>　　軸的設(shè)計；　　軸承組合部件的設(shè)計；　　鍵的選擇和校核；　　聯(lián)軸器的選擇；　　機架或箱體等零件的設(shè)計；

8、　　潤滑設(shè)計；　　裝配圖與零件圖設(shè)計與繪制。　　學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)應(yīng)完成的內(nèi)容如下：　　繪制減速器裝配工作圖1張（A1圖紙）；　　繪制高速軸和低速大齒輪圖各一張；　　編寫設(shè)計計算說明書。<

9、;/p>　　三、傳動裝置的總體設(shè)計　　擬定傳動方案　　為了滿足某一工作機的性能要求，可采用不同的傳動機構(gòu)、不同的組合和布局，在總傳動比保持工資不變的情況下，還可按不同的方法分配各級傳動的傳動比，從而得到多種傳動方案以供分析、比較。合理的傳動方案首先要滿足機器的功能要求，例如傳動功率的大小、

10、轉(zhuǎn)速和運動形式。此外還要適應(yīng)工作條件（工作環(huán)境、場地、工作制度等），滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、使用維護(hù)便利、工藝性好、成本低等要求。要同時滿足這些要求是比較困難的，但必須滿足最主要和最基本的要求。由《機械設(shè)計課程設(shè)計》的“表2－1常用減速器的類型及特性”中選擇兩級展開式圓柱斜齒輪減速器：　　此傳動方案的特性是：高速級常用斜齒，低速級可用直齒或斜齒。由于相對于軸承不對稱，要求軸

11、具有較大的剛度。高速齒輪在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，以減少因彎矩變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象。常用于載荷較平穩(wěn)的場合，應(yīng)用廣泛。　　選擇電動機　　計算工作主軸所需功率： 　　計算工作主軸轉(zhuǎn)速：（r/min）　　計算電動機

12、所需功率：（KW）　　其中總效率：　　（選擇8級精度的圓柱斜齒輪效率=0.97；初選圓錐滾子軸承，其效率為＝0.98；聯(lián)軸器使用彈性聯(lián)軸器，其效率為＝0.99;擬使用V帶傳動，效率為＝0.95）　　因為＝8.98（KW），故由《機械設(shè)計課程設(shè)計》中表16－1 Y系列三相異步電

13、動機的技術(shù)數(shù)據(jù)，選擇Y160M－4電動機，其而定功率Ped=11（KW），滿載轉(zhuǎn)速nm=1460(r/min)，同步轉(zhuǎn)速為1500(r/min)，Ped>Pd，符合要求，可避免發(fā)動機過熱。　　確定傳動裝置的總傳動比及其分配　　根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速和工作機主軸的轉(zhuǎn)速，傳動裝置的總傳動比：

14、總傳動比： 　　按照傳動比的一般分配原則（《機械設(shè)計課程設(shè)計》第7頁），并根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》“圖2－2兩級圓柱齒輪減速器傳動比分配”和“表2－4雙級減速器的傳動比搭配”得一下各級傳動比：　　V帶的傳動比： 　　高速級的傳動比：

15、　　低速級的傳動比： 　　計算傳動裝置的運動及動力參數(shù)　　計算各軸的轉(zhuǎn)速：　　輸入軸（電機芯軸）轉(zhuǎn)速： r/min　　軸I的轉(zhuǎn)速： r/min

16、　　軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速： r/min　　軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速： r/min　　計算各軸的輸入功率：　　軸I的功率：（KW）　　軸Ⅱ的功率： (KW)<

17、/p>　　軸Ⅲ的功率： (KW)　　計算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：　　電機的芯軸轉(zhuǎn)矩： N·m　　軸I的轉(zhuǎn)矩： N·m　　軸Ⅱ的轉(zhuǎn)矩：

18、 N·m　　軸Ⅲ的轉(zhuǎn)矩： N·m　　四、V帶的設(shè)計與校核　?、?確定計算功率　　則：，式中，工作情況系數(shù)取＝1.2　?、?根據(jù)計算功率與

19、小帶輪的轉(zhuǎn)速，查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖10-10，選擇B型V帶。　　③ 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑　　取小帶輪直徑，大帶輪的直徑 　　根據(jù)國標(biāo)：GB/T 13575.1-1992 取大帶輪的直徑　?、?驗證帶速在之間。故帶的速度合適。<p&

20、gt;　?、荽_定V帶的基準(zhǔn)直徑和傳動中心距　　初選傳動中心距范圍為：，取　　V帶的基準(zhǔn)長度：　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表10-2，選取帶的基準(zhǔn)直徑長度　　實際中心距：<p

21、>　　⑥ 驗算主動輪的最小包角　　故主動輪上的包角合適。　?、?計算V帶的根數(shù)z　　由，，　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表10-5，得，由，查表10-6，得，　　查表10-7，得，查表10-2，

22、得　　，取根。　?、?計算V帶的合適初拉力　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表10-1，取　　得 　　⑨ 計算作用在軸上的載荷 <p&

23、gt;　?、?帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計（單位）mm　　V帶輪采用鑄鐵HT150或HT200制造，其允許的最大圓周速度為25m/s.　　五、設(shè)計計算傳動零件　?。ㄒ唬┰O(shè)計計算齒輪傳動　　1、高速級齒輪校核：</p

24、>　?。?）選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù)。　?、倏紤]傳遞的功率比較大，故大、小齒輪都選用硬齒面。查表選大、小齒輪的材料為45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)后表面淬火，齒面硬度為HRC1=HRC2=45　?、谶x取精度等級。初選8級精度（GB/T 10095-1988）。　?、圻x小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒

25、數(shù) 取Z2＝117　?、艹踹x螺旋角β＝15°　　考慮閉式硬齒面齒輪傳動的傳動失效可能為點蝕，也可能為疲勞折斷，故分別按接觸疲勞強度和彎曲強度設(shè)計，分析對比再確定方案。　?。?）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計　　1）</p&g

26、t;　?、佥d荷系數(shù)K：試選K=1.5　?、谛↓X輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： N·m　?、埤X寬系數(shù)：查《機械設(shè)計》附表6.5選取　?、軓椥杂绊懴禂?shù)：查《機械設(shè)計》表6.4得　　⑤節(jié)點區(qū)域系數(shù)：&

27、lt;p>　　由,得　?、薅嗣嬷睾隙龋?lt;/b>　　代入上式得 =1.659　?、呓佑|疲勞強度極限：按齒面硬度查表得，　?、鄳?yīng)力循環(huán)次數(shù)：

28、　?、峤佑|疲勞壽命系數(shù)：查《機械設(shè)計》附圖6.4得，　?、饨佑|疲勞許用應(yīng)力[]：　　取失效概率為1%，安全系數(shù)，得　　因，故取。　　2）計算<

29、p>　?、傩↓X輪分度圓直徑　?、谟嬎銏A周速度：　　m/s　?、坌↓X輪齒寬　　mm</b&g

30、t;　　④齒寬與齒高比：　?、萦嬎爿d荷系數(shù):　　由v＝1.19m/s，8級精度，由《機械設(shè)計》附圖6.1查得　　由附表6.2查得，由附表6.1查得，參考附表6.3中8級精度公式估計</p&g

31、t;　　由《機械設(shè)計》附圖6.2查得　　載荷系數(shù) 　?、扌拚侄葓A直徑：　　mm　?、哂嬎隳?shù)：

32、;　?。?）按齒根彎曲疲勞強度計算：　?、儆嬎爿d荷系數(shù)：　?、诖_定齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)：　　當(dāng)量齒數(shù) 　　查表得

33、;　?、塾嬎懵菪怯绊懴禂?shù)：　　軸面重合度 　　取 　?、苡嬎阍S用彎曲應(yīng)力 []：　　查《機械設(shè)計》附圖6.3查得

34、　　查圖可得，,取安全系數(shù) 　　[]=　　[]=　?、荽_定：　　⑥計算齒輪模數(shù)：&

35、lt;/p>　　=　　=1.91　　比較兩種強度計算結(jié)果，確定模數(shù)為 　?。?）幾何尺寸的計算：　　①中心距

36、　　取 　?、谛拚菪牵?lt;/b>　?、塾嬎泯X輪分度圓直徑：　　④計算齒輪齒寬：　　取則 </p

37、>　　2、低速級齒輪校核：　　（1）選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù)。　?、倏紤]傳遞的功率比較大，故大、小齒輪都選用軟齒面。查表選大、小齒輪的材料為45鋼，大、小齒輪調(diào)質(zhì)。硬度為250HBS　?、谶x取精度等級。初選8級精度（GB/T 10095-1988）。

38、　?、圻x小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù) 　?、艹踹x螺旋角β＝15°　　考慮閉式硬齒面齒輪傳動的傳動失效可能為點蝕，也可能為疲勞折斷，故分別按接觸疲勞強度和彎曲強度設(shè)計，分析對比再確定方案。　?。?）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計　　1）&l

39、t;/b>　　①載荷系數(shù)K：試選K=1.5　?、谛↓X輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： N·m　　③齒寬系數(shù)：查《機械設(shè)計》附表6.5選取　?、軓椥杂绊懴禂?shù)：查《機械設(shè)計》表6.4得　?、莨?jié)點區(qū)域系數(shù)：</b&

40、gt;　　由,得　?、薅嗣嬷睾隙龋?lt;/b>　　代入上式得 =1.641　　⑦接觸疲勞強度極限：按齒面硬度查表得，　　⑧應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：<

41、/b>　　⑨接觸疲勞壽命系數(shù)：查《機械設(shè)計》附圖6.4得，　?、饨佑|疲勞許用應(yīng)力[]：　　取失效概率為1%，安全系數(shù)，得　　因，故取。　　2）計算

42、　?、傩↓X輪分度圓直徑　　②計算圓周速度：　　m/s　?、坌↓X輪齒寬<b

43、>　　mm　?、荦X寬與齒高比：　　⑤計算載荷系數(shù):　　由v＝0.59m/s，8級精度，由《機械設(shè)計》附圖6.1查得　　由附表6.2查得，由附表6.1查得，參考附表6.3中

44、8級精度公式:　　取　　由《機械設(shè)計》附圖6.2查得　　載荷系數(shù) 　　⑥修正分度圓直徑：　　m

45、m　?、哂嬎隳?shù)：　　（3）按齒根彎曲疲勞強度計算：　?、儆嬎爿d荷系數(shù)：　　②確定齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)：　　當(dāng)量齒

46、數(shù) 　　查表得 　?、塾嬎懵菪怯绊懴禂?shù)：　　軸面重合度 　　取 　?、苡嬎阍S用彎曲應(yīng)力

47、[]：　　查《機械設(shè)計》附圖6.3查得 　　查圖可得，,取安全系數(shù) 　　[]=　　[]=　　⑤確定：<

48、;/b>　　⑥計算齒輪模數(shù)：　　=　　比較兩種強度計算結(jié)果，確定模數(shù)為 　?。?）幾何尺寸的計算：　?、僦行木?lt;/b>

49、　　取 　?、谛拚菪牵?lt;/b>　　③計算齒輪分度圓直徑：　?、苡嬎泯X輪齒寬：　　取則 </

50、b>　　3、減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計。　　查《設(shè)計基礎(chǔ)》表3-1經(jīng)驗公式，及結(jié)果列于下表。　　六、設(shè)計計算軸　?。ㄒ唬┹SⅠ的設(shè)計<b&

51、gt;　?。?）選擇軸的材料　　選取45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS230　?。?）初步估算軸的最小直徑　　根據(jù)教材公式，取A0 =104，得　　d ≥ A0 26.83（mm）　　( 3 )軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初定軸徑

52、及軸向尺寸　　考慮電機軸的結(jié)構(gòu)及軸的剛度，取裝帶輪處軸徑為30mm，按照軸的結(jié)構(gòu)要求，取軸承處軸徑為40mm，　　初選軸Ⅰ的軸承為圓錐滾子軸承30308 GB/T 297-1994。 　　兩軸承支點間的距離：，　　式中： ―――――小齒輪齒寬，

53、　　―――――― 箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，　　――――――― 箱體內(nèi)壁與軸承端面的距離，　　――――― 軸承寬度，選取30308型圓錐滾子軸承，查表13-1，得到　　――――― 階梯軸中間部分的長度，＝131..5　　得到：<

54、/b>　　帶輪對稱線到軸承支點的距離 　　式中：―――――軸承蓋的凸緣厚度， 　　―――――軸承蓋端面至帶輪端面的距離，　　――――帶輪寬度，　　得到：<

55、/b>　?。?）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度　　① 繪出軸的計算簡圖，如圖　　高速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩　?。╝）受力簡圖；（b）水平面的受力和彎矩圖；（c）垂直面的受力和彎矩圖；　?。╠）合

56、成彎矩圖；（e）轉(zhuǎn)矩圖；（f）計算彎矩圖　?、?計算作用在軸上的作用力. 　　小齒輪的受力分析：　　圓周力 6075.56 （N）　　徑向力2296.37（N）　　軸向力=1701.18

57、（N） 　　帶傳動作用在軸上的壓力Q＝2019.88(N)　　計算支反力　　水平面內(nèi)　　×183 = ×244.5　　得 = 4

58、547.35(N) 　　= -=1528.21 (N)　　垂直面內(nèi)　　得＝3751.92 N 　　得＝-564.33 N　　作彎矩圖</

59、p>　　水平面內(nèi) = -×183 = -279662.43 N.mm　　垂直面內(nèi) N.mm　　N.mm　　N.mm<

60、;b>　　合成彎矩 N.mm　　N.mm　　N.mm　　作扭矩圖　　=164040N.mm <p&g

61、t;　　作計算彎矩圖　　當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時，取系數(shù) = 0.6　　N.mm　　N.mm　　N.mm</

62、p>　　N.mm　　按彎扭合成力校核周軸的強度　　軸的材料為45號鋼，調(diào)制，查表得拉伸強度極限= 650MPa，對稱循環(huán)變應(yīng)力時得許用應(yīng)　　力[]b＝60MPa　　由計算彎矩圖可見，A剖面得計算彎矩最大，該

63、處得計算彎矩為　　<[]b　　D剖面軸徑最小，該處得計算應(yīng)力為　　<[]b　　(5) 軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡圖　?。ǘ┹SⅡ的設(shè)計&l

64、t;/b>　?。?）選擇軸的材料　　選取45號剛，調(diào)質(zhì)，HBS230　?。?）初步估算軸的最小直徑　　根據(jù)教材公式，取A0 =104，得　　d ≥ A0 *43.56（mm）<

65、;/p>　　( 3 )軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初定軸徑及軸向尺寸　　按照軸的結(jié)構(gòu)要求，取軸承處軸徑為50mm，軸承處軸徑也為最小直徑處　　初選軸Ⅱ的軸承為圓錐滾子軸承30210 GB/T 297-1994。　　兩軸承支點間的距離：，　　式中： ―――

66、――小齒輪齒寬，　　―――――大齒輪齒寬，　　―――――― 箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，　　――――――― 箱體內(nèi)壁與左軸承端面的距離，　　――――――― 箱體內(nèi)壁與右軸承端面的距離，　　――――― 軸承寬度，選取30210型圓錐

67、滾子軸承，查表13-1，得到　　得到：　?。?）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度　　① 繪出軸的計算簡圖，如圖　　中間軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩　　（a）受力簡圖；（b

68、）水平面的受力和彎矩圖；（c）垂直面的受力和彎矩圖；　?。╠）合成彎矩圖；（e）轉(zhuǎn)矩圖；（f）計算彎矩圖　?、?計算作用在軸上的作用力. 　　齒輪的受力分析：　　圓周力（N）（N）<p&

69、gt;　　徑向力（N）（N）　　軸向力(N) （N）　　計算支反力　　水平面內(nèi)　　得 =9778.45(N) =9012.05 (N)</

70、p>　　垂直面內(nèi)　　得＝1423.94 N 　　得＝4153.02N　　作彎矩圖　　水平面內(nèi) = ×89.5 = 875171.275 N.mm <

71、;/p>　　= ×63 = 567759.15 N.mm　　垂直面內(nèi) N.mm　　N.mm　　N.mm

72、　　N.mm　　合成彎矩 N.mm　　N.mm　　N.mm　　N.mm<

73、;p>　　作扭矩圖　　=701800 N.mm 　　作計算彎矩圖　　當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時，取系數(shù) = 0.6　　N.mm

74、　　N.mm　　N.mm　　N.mm　　N.mm　　按彎扭合成力校核周軸的強度

75、　　軸的材料為45號鋼，調(diào)制，查表得拉伸強度極限= 650MPa，對稱循環(huán)變應(yīng)力時得許用應(yīng)力[]b＝60MPa　　由計算彎矩圖可見，C剖面得計算彎矩最大，該處得計算彎矩為　　<[]b　　A,B剖面軸徑最小，該處得計算應(yīng)力為&

76、lt;p>　　<[]b　　(5) 軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡圖　?。ㄈ┹SⅢ的設(shè)計　?。?）選擇軸的材料　　選取45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS230

77、;　?。?）初步估算軸的最小直徑　　根據(jù)教材公式，取A0 =104，得　　d ≥ A0 *62.79（mm）　　( 3 )軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初定軸徑及軸向尺寸　　考慮輸出端的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度，取裝聯(lián)軸器處軸徑為65mm，按照軸的結(jié)構(gòu)要求，取軸承處軸

78、徑為70mm， 　　初選軸Ⅲ的軸承為圓錐滾子軸承30214 GB/T 297-1994。　　兩軸承支點間的距離：，　　式中： ―――――大齒輪齒寬，　　―――――― 箱體內(nèi)壁與大齒輪端面的間隙，　　――――――― 箱體內(nèi)壁與左

79、軸承端面的距離，　　――――――― 箱體內(nèi)壁與右軸承端面的距離，　　――――――― 階梯軸中間部分的長度， 　　――――― 軸承寬度，選取30214型圓錐滾子軸承，查表13－1，得到　　得到：<p

80、>　　安裝聯(lián)軸器的軸上的鍵的徑向?qū)ΨQ中心到軸承支點的距離　　式中：―――――軸承蓋的凸緣厚度， 　　―――――軸承蓋端面至聯(lián)軸器端面的距離，　　――――聯(lián)軸器寬度，　　得到：　?。ㄆ渲懈?/p>

81、據(jù)軸Ⅲ的轉(zhuǎn)矩N.M和前面選擇的軸孔直徑為65mm，查表選擇彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，其型號為：ZL-5,工稱轉(zhuǎn)矩為4000N.m,軸孔直徑為65mm.）　?。?）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度　?、?繪出軸的計算簡圖，如圖　　低速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩<p&g

82、t;　?。╝）受力簡圖；（b）水平面的受力和彎矩圖；（c）垂直面的受力和彎矩圖；　?。╠）合成彎矩圖；（e）轉(zhuǎn)矩圖；（f）計算彎矩圖　?、?計算作用在軸上的作用力. 　　齒輪的受力分析：　　圓周力（N） </p&g

83、t;　　徑向力（N）　　軸向力（N）　　計算支反力　　水平面內(nèi)　　×156 = &#

84、215;243.5　　得 = 7917.78(N) 　　= 4441.06 (N)　　垂直面內(nèi)　　得＝575.63 N 　　得＝4096.63 N&l

85、t;p>　　作彎矩圖　　水平面內(nèi) = ×156= -692805.36 N.mm 　　垂直面內(nèi) N.mm　　N.mm　　合

86、成彎矩 N.mm　　N.mm　　作扭矩圖　　= 2101930 N.mm 　　作計算彎矩圖

87、當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時，取系數(shù) = 0.6　　N.mm　　N.mm　　N.mm　　按彎扭合成力校核周軸的強度

88、　　軸的材料為45號鋼，調(diào)制，查表得拉伸強度極限= 650MPa，對稱循環(huán)變應(yīng)力時得許用應(yīng)力[]b＝60MPa　　由計算彎矩圖可見，C剖面得計算彎矩最大，該處得計算彎矩為　　<[]b　　D剖面軸徑最小，該處得計算應(yīng)力為<b

89、>　　<[]b　　(5) 軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡圖　　七、選擇滾動軸承及壽命計算　　1、校核軸Ⅰ的兩圓錐滾子軸承30308 GB/T 297-1994（其中C＝86.2kN，）　　1）計算軸的受力</p&g

90、t;　　SA Fa SB　　A B　　Fa＝1701.18 N　　查《機械設(shè)計

91、課程設(shè)計》表13-1得：　　所以軸承A被“壓緊”，軸承B被“放松”　　2）計算軸受到的當(dāng)量動載荷和：　　查表對于軸承A取 　　對于軸承B取 　　取則<

92、/p>　　N　　因為，所以按軸承A驗算軸承壽命　　2、校核軸Ⅱ的兩圓錐滾子軸承30210 GB/T 297-1994（其中C＝72200N，）　　1）計算軸的受力　　S

93、A Fa SB　　A B　　Fa＝1957.36N　　查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表13-1得： <

94、;/p>　　所以軸承A被“壓緊”，軸承B被“放松”　　2）計算軸受到的當(dāng)量動載荷和：　　查表對于軸承A取 　　對于軸承B取 　　取則

95、;　　N　　因為，所以按軸承A驗算軸承壽命　　3、校核軸Ⅲ的兩圓錐滾子軸承30214 GB/T 297-1994（其中C＝125000N，）　　1）計算軸的受力　　SA

96、 Fa SB　　A B　　Fa＝3460.53N　　查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表13-1得：<

97、;p>　　所以軸承B被“壓緊”，軸承A被“放松”　　2）計算軸受到的當(dāng)量動載荷和：　　查表對于軸承A取 　　對于軸承B取 　　取則　　因為，所以按軸承B

98、驗算軸承壽命　　八、鍵連接的選擇和強度校核：　　高速軸與V帶輪用鍵連接：　　選用圓頭普通平鍵（A型）　　按軸徑30mm及輪轂長度120mm，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》附表10-1選鍵.　　強度校核：

99、;　　鍵材料選用45號鋼，V帶輪材料為鑄鐵，查表得鍵聯(lián)接得許用應(yīng)力　　鍵的工作長度：　　鍵與輪轂的槽的接觸高度：　　則鍵的工作擠壓應(yīng)力：　　可見鍵達(dá)到擠壓強度要求。&l

100、t;p>　　中間軸與齒輪的鍵連接：　　由于齒輪的精度為8級，且齒輪不在軸端，因此選用圓頭普通平鍵（A型），后來因為用單鍵校核發(fā)現(xiàn)強度達(dá)不到要求，因此選用雙鍵。　　根據(jù)，輪轂長為55mm，查附表10-1選鍵　　強度校核：　　鍵材料

101、選用45號鋼，查表得鍵的許用擠壓應(yīng)力　　鍵的工作長度： 　　鍵與輪轂的槽的接觸高度：　　則鍵的工作擠壓應(yīng)力：　　可見鍵達(dá)到擠壓強度要求。　　低速軸與齒輪的鍵連接：<

102、;p>　　由于齒輪的精度為8級，且齒輪不在軸端，因此選用圓頭普通平鍵（A型）。　　根據(jù)，輪轂長為110mm，查附表10-1選鍵　　強度校核：　　鍵材料選用45號鋼，查表得鍵的許用擠壓應(yīng)力　　鍵的工作長度： &l

103、t;/b>　　鍵與輪轂的槽的接觸高度：　　則鍵的工作擠壓應(yīng)力：　　可見鍵達(dá)到擠壓強度要求。　　低速軸與聯(lián)軸器用鍵連接：　　選用圓頭普通平鍵A型　　按軸徑60mm及輪轂長度142mm，

104、查附表10-1選鍵.　　強度校核：　　鍵材料選用45號鋼，查表得鍵的許用擠壓應(yīng)力　　鍵的工作長度：　　鍵與輪轂的槽的接觸高度：　　則鍵的工作擠壓應(yīng)力：&l

105、t;/p>　　可見鍵達(dá)到擠壓強度要求。　　九、選擇聯(lián)軸器　　輸出端聯(lián)軸器連接減速器低速軸與工作機之間,由于軸的轉(zhuǎn)速較低,傳遞轉(zhuǎn)矩比較大,且減速器工作機常不在同一機座上,要求有較大的軸線偏移補償,且為了緩和沖擊,避免振動影響減速器內(nèi)傳動件的正常工作,可選用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器,據(jù)此選用彈性

106、柱銷聯(lián)軸器,材料為45鋼.　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩,查表取工作情況系數(shù)KA＝1.5，故計算轉(zhuǎn)矩為　　由軸的直徑為60mm,查《機械設(shè)計手冊－軸及其連接》表5-2-32選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器型號為：ZL5 GB/T 5015—1985 ,許用轉(zhuǎn)矩為4000,許用轉(zhuǎn)速為4000r/min.　　十、減速器的潤滑： <

107、/p>　　齒輪傳動的圓周速度為v為 　　高速級大齒輪 = = 1.40 (m/s) 　　低速級大齒輪 = = 0.62 (m/s)　　因 v ≤12 m/s ，所以采用浸油潤滑，由《機械設(shè)計課程設(shè)計》附表14-1，選用全損耗系統(tǒng)用油（），考慮到兩級斜齒輪的直徑相差不大，所

108、以同時將兩個大齒輪浸入油中，而且浸油深度不少于10mm。　　對軸承的潤滑，因，采用脂潤滑，由表14-2選用鈣鈉基潤滑脂（），只需填充軸承空間的，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)擋油環(huán)，使油池中的油不能進(jìn)入軸承以致稀釋潤滑脂。　　心得體會　　短短兩個星期的機械設(shè)計課程設(shè)計過去了，現(xiàn)在細(xì)細(xì)回想起

109、來，還真是感慨萬千！自己在學(xué)習(xí)《機械設(shè)計》的時候就感覺到有些吃力，有太多的公式了，開始的時候顯得很枯燥無味。雖然老師很早就給了我們設(shè)計用的提綱和數(shù)據(jù)，但由于當(dāng)時學(xué)的機械設(shè)計的知識還很有限，剛開始的時候還真是感覺無從下手！　　就這樣一直到課程設(shè)計的開始，自己都還沒準(zhǔn)備什么，看著同學(xué)都在如火如荼的展開理論計算，自己心里也很著急。后來在同學(xué)的幫助下，再加上自己看了以往師兄做的課程設(shè)計，自己漸漸找到了設(shè)

110、計的門路。之后便展開了繁重的理論計算，期間出現(xiàn)的問題很多很多，解決了這個問題又發(fā)現(xiàn)了另外一個問題，還重新算了幾遍，從中也發(fā)現(xiàn)自己的很多問題，不過經(jīng)過自己的努力都一一克服了！完成了理論計算，便開始畫草圖了，在畫圖時結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個大問題，就是齒輪間出現(xiàn)了干涉。當(dāng)時自己的心情啊，真的有些很無奈，辛辛苦苦的計算又出問題了。沒辦法，只能重新設(shè)計齒輪，后來終于也都把草圖畫完了，總算沒出現(xiàn)什么大問題。最后便是用AutoCAD畫圖了。由于很久沒用過Au

111、toCAD了，開始時還把AutoCAD大概復(fù)習(xí)了一下，呵呵，不過用AutoCAD畫圖還是花了我很多時間，主要是畫草圖的時候有很多的數(shù)據(jù)都是沒有查表的，都是大概畫上去的，所以在用AutoCAD畫的時候就花了很多時間去查表，比如箱體的尺寸，螺栓的尺寸等等?；瞬畈欢嘤?天的時間才把所有的AutoCAD圖給畫完了！　　總的來說，經(jīng)過這兩個星期的課程設(shè)計，自己不但很好的鞏固了機械設(shè)計方面的知識，對機械方

112、面的設(shè)計有了一個感性的認(rèn)識，從中也讓自己發(fā)現(xiàn)了自身的很多問題，如有時候比較粗心大意，顯得比較急躁，考慮問題有時候還是很不全面的等等。這次的課程設(shè)計，也鍛煉我們查找資料，獨立完成設(shè)計的能力，很好的鍛煉了我們的專業(yè)知識，為以后可能從事機械方面的工作打下了一個很好的基礎(chǔ)。這次的課程設(shè)計，也得到了老師和同學(xué)的很多幫助，有了他們的指導(dǎo)，自己少走了很多彎路，有時候大家一起討論問題，也很好的鍛煉我們的團(tuán)體意識。短短的兩個星期就這樣過去了，但這次的課程

113、設(shè)計留給我們的很多很多……　　參考資料　　（1）《機械設(shè)計》，朱文堅、黃平、吳昌林主編，高等教育出版社2005年2月出版；　?。?）《機械設(shè)計課程設(shè)計》，朱文堅、黃平主編，華南理工大學(xué)出版社2004年1月出版；　?。?）《機械原理》，

114、孫桓、陳作模主編，高等教育出版社2001年5月出版；　?。?）《互換性與測量技術(shù)》,黃鎮(zhèn)昌編,華南理工大學(xué)出版社2001年1月出版；　?。?）《機械設(shè)計手冊－減速器.電機與電器》成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社2004年1月出版　?。?）《機械設(shè)計手冊－軸及其聯(lián)接》成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社2004年1月出版</

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機械設(shè)計課程設(shè)計 (2)

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