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文檔簡介
1、<p><b> 第一章 設計任務書</b></p><p><b> 一、設計目的</b></p><p> 綜合運用機械設計及先修課程(機械制圖、材料力學、機械原理、機械制造技術、工程材料等)的理論和實際知識,掌握機械設計的一般規(guī)律,樹立正確的設計思想,培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力。</p><p>
2、 通過本課程設計,在掌握各種運動形式變換,運動參數(shù)確定及力和功率傳遞過程中,對機械運動學和動力學的分析與設計有一較完整的概念,學會從機器功能要求出發(fā),合理選擇機構的選型和組合,制定機械傳動系統(tǒng)的方案(功能設計),正確計算零件的工作功能,確定它的尺寸、形狀、結構及材料,并考慮制造工藝、使用維修、經濟和安全等問題,培養(yǎng)機械設計能力(結構設計)。</p><p> 學習運用標準,規(guī)范,手冊,圖表和查閱有關資料等,培養(yǎng)
3、設計的基本技能。</p><p><b> 二、設計內容</b></p><p><b> 1、設計題目</b></p><p><b> 液體包裝機的設計</b></p><p> ——二級圓柱齒輪減速器的設計</p><p><b>
4、; 2、主要內容</b></p><p> ?。?)確定包裝機設計方案(包括傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構等)</p><p> ?。?)選擇電動機、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)等</p><p> ?。?)進行傳動件的設計計算,校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的強度等</p><p> (4)繪制減速箱裝配圖及典型零件工作圖</p>
5、<p> (5)整理和編寫設計計算說明書</p><p><b> ?。?)答辯</b></p><p><b> 3、設計參數(shù)</b></p><p><b> ?。?)數(shù)據(jù)組別Ⅲ</b></p><p><b> ?。?)已知條件</b&g
6、t;</p><p> ①輸送帶滾筒直徑D=80mm</p><p> ?、谘b料壓縮泵活塞直徑為30mm</p><p> ③裝料啟閉閥擺角約90°</p><p> ?、芄ぷ髑闆r:兩班制工作,每年工作300天,連續(xù)單向運轉,工作時有輕微振動,空載啟動</p><p> ?、菔褂谜叟f期:使用年限為8年,3
7、年大修一次</p><p> ?、拗圃鞐l件及生產批量:一般機械廠制造,小批量生產</p><p> ?、呖傮w尺寸:650*750*1600(mm*mm*mm)以內</p><p><b> 4、具體工作</b></p><p> ?。?)、包裝機機構運動簡圖1張(A1)</p><p> ?。?
8、)、減速箱裝配圖1張(A0)</p><p> ?。?)、零件工作圖2張(A3)</p><p> ?。?)、設計計算說明書一份(約6—8千字)</p><p> 第二章 機械運動方案的設計</p><p> 一、擬定執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理</p><p><b> 1、包裝機功能原理</b>&
9、lt;/p><p> 自動完成計量、充料、制袋、封合、切斷、輸送等全過程</p><p><b> 2、各部分功能</b></p><p><b> 電控機構</b></p><p><b> 調速機構</b></p><p><b>
10、傳動機構</b></p><p><b> 拉袋機構</b></p><p><b> 熱封機構</b></p><p><b> 供紙機構</b></p><p><b> 裝/進料機構</b></p><p>
11、;<b> 成品輸出機構</b></p><p><b> 3、設計部分</b></p><p><b> ?、贌岱獠糠?lt;/b></p><p><b> ?、谘b料部分</b></p><p><b> ③減速器部分</b>&l
12、t;/p><p> 二、執(zhí)行機構的選型及構型</p><p><b> 1、熱封部分</b></p><p><b> ?、龠x用凸輪機構</b></p><p> ?、跀[動滾子推桿盤形凸輪機構</p><p><b> 2、裝料部分</b></p
13、><p><b> ?、龠x用平面四桿機構</b></p><p><b> ?、谇鷵u桿機構</b></p><p><b> 3、減速器部分</b></p><p><b> ①圓柱齒輪減速器</b></p><p> ?、诙増A
14、柱齒輪減速器(展開式)</p><p> 三、各執(zhí)行機構的協(xié)調設計</p><p> 根據(jù)工藝要求,各執(zhí)行機構需要按照嚴格的順序動作,熱封后裝袋,然后拉袋,結合執(zhí)行機構的選型,對執(zhí)行機構進行協(xié)調設計,繪制運動循環(huán)圖,如圖2—1所示。</p><p> 四、執(zhí)行機構運動尺寸設計</p><p> 1、曲柄搖桿機構(含齒輪齒條機構)<
15、;/p><p> (1)、已知條件:計量40ml/袋,包裝量60袋/min,裝料壓縮泵活塞直徑為30mm</p><p> (2)、分析:由曲柄搖桿機構的搖桿驅動齒輪齒條機構(齒條加工在活塞桿上),曲柄每轉一周,活塞完成一次推拉動作。活塞推程由計量量和活塞直徑確定,進而可推知搖桿的擺角,再給定設計條件,即可完成要求動作。</p><p> (3)、給定設計條件:齒
16、輪(m=2mm,z=55),分度圓半徑為r,連桿b=200mm,搖桿c=52mm,要求該機構無急回運動。</p><p><b> ?。?)、設計計算:</b></p><p><b> ①活塞行程</b></p><p><b> ?、趽u桿擺角</b></p><p>&l
17、t;b> ?、矍L度</b></p><p><b> ④機架長度</b></p><p> ?、菔疽鈭D,如圖2—2</p><p><b> ?、迋鲃咏球炈?lt;/b></p><p> γ1<γ2,且γ1>40°~50°滿足要求</p&g
18、t;<p> 2、曲柄搖桿機構(含閥體)</p><p> (1)、已知條件:裝料啟閉閥擺角約90°</p><p> (2)、分析:為保證活塞推桿中心與啟閉閥回轉中心在同一水平面,機架位置和長度將受到限制</p><p> ?。?)、給定設計條件:</p><p> 機架長度d=108mm,機架連線垂直水平面
19、</p><p><b> 擺角θ=90°</b></p><p> 搖桿長度c=40mm</p><p> 要求該機構無急回運動</p><p><b> ?。?)、設計計算:</b></p><p><b> ①曲柄長度</b>&l
20、t;/p><p><b> ?、谶B桿長度</b></p><p> ③示意圖,如圖2—3</p><p><b> ?、軅鲃咏球炈?lt;/b></p><p> ,且>40°~50°滿足要求</p><p> 3、擺動滾子推桿盤形凸輪機構</p&
21、gt;<p> (1)、分析:該機構用于驅動熱風器進行熱封操作,熱封時間要充足,盤形凸輪安裝在分配軸上 ,故凸輪的基圓半徑減去滾子圓半徑應大于軸頸,以便于安裝</p><p> ?。?)、分配軸最小軸頸計算:</p><p> ?、僖阎獥l件:分配軸轉速n1=60r/min=1r/s,袋尺寸 長×寬=160×90(mm×mm)物料輸送力F=300
22、N,輸送帶滾筒直徑D=80mm,設輸送帶滾筒轉速n2,</p><p> ?、诜峙漭S輸出功率計算</p><p> 分配軸輸出到輸送帶滾筒由一對錐齒輪傳動,如圖2—4所示。</p><p> 其中z1=24,z2=36</p><p><b> 輸送帶線速度</b></p><p><
23、b> 輸送帶功率</b></p><p> 由表6—15[1]查得 錐齒輪傳動效率</p><p><b> 滾動軸承效率</b></p><p><b> 滾筒效率</b></p><p><b> 輸送部分總功率</b></p>&
24、lt;p><b> 分配軸輸出總功率</b></p><p> P1為熱封和剪切所需功率</p><p><b> P2為裝料所需功率</b></p><p><b> ③計算軸的最小直徑</b></p><p> 選取軸的材料為45鋼,調質處理,根據(jù)表15—3
25、[2]取A0=112</p><p> ?、艽_定凸輪機構基本尺寸</p><p><b> 選滾子圓半徑</b></p><p><b> 基圓半徑,取</b></p><p><b> 機架距離</b></p><p><b> 擺桿
26、長度</b></p><p><b> 初始擺角</b></p><p><b> 最大擺角</b></p><p><b> 推程</b></p><p><b> 遠休</b></p><p><b&g
27、t; 回程</b></p><p><b> 近休</b></p><p><b> ?、萃茥U運動規(guī)律</b></p><p> 二次多項式運動規(guī)律(等加速等減速運動規(guī)律),適于中速輕載,有柔性沖擊</p><p><b> 等加速段運動方程 </b><
28、;/p><p><b> 等減速段運動方程 </b></p><p><b> ?、尥馆喪疽鈭D</b></p><p> 4、包裝機機構運動簡圖</p><p> 第三章 機械傳系統(tǒng)方案設計</p><p> 一、傳動系統(tǒng)類型選擇</p><p>
29、<b> 1、傳動方案示意圖</b></p><p> 如圖3—1所示,電機作為原動機,經帶傳動減速,再由減速箱減速輸出至錐齒輪傳動,實現(xiàn)換向,錐齒輪上端與分配軸用一彈性聯(lián)軸器聯(lián)接,實現(xiàn)動力的輸出。</p><p><b> 2、組成部分</b></p><p> V帶傳動,二級圓柱齒輪減速器,錐齒輪傳動</
30、p><p> 二、選擇原動機 確定總傳動比 分配各級傳動比</p><p> 1、電動機類型的選擇</p><p> Y系列三相異步電動機</p><p> 2、電動機功率的選擇</p><p> (1)、傳動裝置的總效率</p><p> 由表6—15[1]查得</p>
31、<p> ?。?)、電機所需功率</p><p><b> 3、確定電動機型號</b></p><p> 根據(jù)以上數(shù)據(jù),查表6—145[1]選取電動機型號為Y801-4</p><p> 其主要技術數(shù)據(jù):額定功率0.55kW,滿載轉速1390r/min</p><p> 4、傳動裝置總傳動比及其分配&l
32、t;/p><p><b> (1)、總傳動比</b></p><p> ?。?)、分配各級傳動比</p><p> 設Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ軸的轉速nⅠ.nⅡ.nⅢ.且nⅢ=</p><p> 根據(jù)表2—5[1] </p><p><b> 且展開式減速器要求</b></p&
33、gt;<p><b> 故分配如下</b></p><p> 三、計算各軸的轉速、轉矩及功率</p><p><b> 1、計算各軸的轉速</b></p><p><b> 電動機的滿載轉速</b></p><p><b> 2、計算各軸功率&
34、lt;/b></p><p><b> 3、計算各軸轉矩</b></p><p> 電動機軸的輸出轉矩:</p><p><b> 設</b></p><p><b> 5560</b></p><p> 為方便下一階段設計計算,將以上數(shù)
35、據(jù)整理至下表</p><p> 第四章 機械傳動裝置的設計</p><p> 一、主要傳動零部件的設計計算</p><p> (一)帶傳動設計計算</p><p> 已知電動機額定功率,輸出功率,滿載轉速,傳動比,每天工作16小時,連續(xù)單向運轉,工作時有輕微振動,空載啟動。</p><p><b>
36、 1、確定計算功率</b></p><p> 由表8—8[2]查得工作情況系數(shù)</p><p><b> 2、選擇V帶的帶型</b></p><p> 根據(jù)由圖8—11選用Z型</p><p> 3、確定帶輪的基準直徑,并驗算帶速</p><p> 1)、初選小帶輪基準直徑,
37、由表8—7,8—9,取</p><p><b> 2)、驗算帶速</b></p><p> 鑒于工作機低速輕載,故帶速小于5m/s也認為合適</p><p> 3)、計算大帶輪基準直徑</p><p> 由圖8—9取標準值為</p><p> 4、確定V帶的中心距a和基準長度</p
38、><p><b> 1)、初定中心距</b></p><p> 2)、計算帶所需的基準長度</p><p> 由表8—2選帶的基準長度</p><p> 3)、計算實際中心距a</p><p><b> 中心距的變化范圍為</b></p><p>
39、; 5、驗算小帶輪上的包角</p><p><b> 6、計算帶的根數(shù)z</b></p><p> 1)、計算單根V帶的額定功率</p><p><b> 由</b></p><p><b> 由</b></p><p><b>
40、由</b></p><p> 2)、計算V帶的根數(shù)z</p><p> 7、計算單根V帶的初拉力</p><p> 由表8—3得Z型帶的單位長度質量為</p><p><b> 8、計算壓軸力</b></p><p><b> 9、帶輪結構設計</b>&
41、lt;/p><p> 小帶輪采用實心式,大帶輪采用腹板式,大帶輪輪轂寬度取L=28mm,B=26mm。結構從略。</p><p><b> 10、主要設計結論</b></p><p> 選用Z型普通V帶2根,帶基準長度920mm,帶輪基準直徑中心距控制在a=297~339mm,單根帶初拉力F0=41N,帶輪安裝角度為30°。<
42、/p><p> (二)、高速級齒輪傳動設計</p><p> 已知采用斜齒輪傳動,高速軸輸入功率,小齒輪轉速,傳動比,工作壽命8年,每年按300天算,兩班制,連續(xù)單向運轉,工作時有輕微振動,空載啟動。</p><p> 1、確定齒輪類型 精度等級 材料及齒數(shù)</p><p> ?。?)、根據(jù)傳動方案及減速箱高速級要求,選用斜齒圓柱齒輪傳動,
43、壓力角</p><p> ?。?)、參考表10—6[2],通用減速器齒輪精度等級范圍6~8,主動齒輪偏上限選取,故選6級精度</p><p> (3)、由表10—1選擇小齒輪材料為40Cr(調質),齒面硬度280HBS,大齒輪材料為45鋼(調質),齒面硬度240HBS</p><p><b> (4)、選</b></p>&l
44、t;p><b> ?。?)、初選螺旋角</b></p><p> 2、按齒面接觸疲勞強度設計</p><p> ?。?)、試算小齒輪分度圓直徑</p><p> 1)、確定式中各參數(shù)值</p><p><b> ?、僭囘x載荷系數(shù)</b></p><p><b&
45、gt; ?、谛↓X輪傳遞的轉矩</b></p><p><b> 高速軸的輸出功率</b></p><p> ③由圖10—20查取區(qū)域系數(shù)</p><p> ?、苡杀?0—7選取齒寬系數(shù)</p><p> ⑤由表10—5查取材料的彈性影響系數(shù)</p><p> ?、抻嬎憬佑|疲勞強度
46、用重合系數(shù)</p><p><b> ⑦螺旋角系數(shù)</b></p><p> ?、嘤嬎憬佑|疲勞許用應力[]</p><p> 由圖10—25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為</p><p><b> , </b></p><p><b> 計算應力循
47、環(huán)次數(shù)</b></p><p> 由圖10—23查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p> 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1</p><p><b> 取中較小者,即</b></p><p> 2)、試算小齒輪分度圓直徑</p><p> (2)調整小齒輪分度圓直徑</p&
48、gt;<p><b> 1)、數(shù)據(jù)準備</b></p><p><b> ①圓周速度</b></p><p><b> ?、邶X寬b</b></p><p> 2)、計算實際載荷系數(shù)</p><p> ?、儆杀?0—2查得使用系數(shù)</p><
49、;p> ?、诟鶕?jù),由圖10—8查得動載系數(shù)</p><p><b> ?、埤X輪的圓周力</b></p><p> 由表10—3查得齒間載荷分配系數(shù)</p><p> ?、苡杀?0—4插值得6級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時</p><p><b> 載荷系數(shù)</b></p>
50、<p> 3)、用實際載荷系數(shù)計算分度圓直徑</p><p><b> 對應的齒輪模數(shù)</b></p><p> 由表10—1[3]取標準模數(shù)</p><p> 4)、確定齒輪各參數(shù)</p><p><b> ?、冽X數(shù) </b></p><p><b&
51、gt; ②中心距</b></p><p> 考慮模數(shù)從0.93mm增大圓整至1.5mm,為此將中心距減小圓整為85mm</p><p> ?、郯磮A整后的中心距修正螺旋角</p><p> ?、苡嬎阈?、大齒輪分度圓直徑</p><p><b> ?、萦嬎泯X輪寬度</b></p><p&g
52、t;<b> 取</b></p><p><b> ?、迗A周速度</b></p><p> 3、按齒根彎曲疲勞強度校核</p><p><b> 根據(jù)公式</b></p><p> 1)、確定式中各參數(shù)值</p><p> ?、俑鶕?jù),由圖10—8
53、查得動載系數(shù)</p><p><b> ?、邶X輪的圓周力</b></p><p> 由表10—3查得齒間載荷分配系數(shù)</p><p> 由表10—4用插值法得</p><p><b> 結合</b></p><p><b> 查圖10—13得</b&g
54、t;</p><p><b> 載荷系數(shù)</b></p><p> ?、塾嬎銖澢趶姸扔弥睾隙认禂?shù)</p><p> ?、苡嬎銖澢趶姸鹊穆菪窍禂?shù)</p><p><b> ⑤選取</b></p><p><b> 斜齒輪當量齒數(shù)為</b>&
55、lt;/p><p> 查圖10—17得齒形系數(shù)</p><p> 查圖10—17得應力修正系數(shù)</p><p> ?、抻嬎銖澢谠S用應力[]</p><p> 由圖10—24c查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為</p><p><b> , </b></p><p&g
56、t; 由圖10—22查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p> 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p><b> ?、咝:藦澢鷱姸?lt;/b></p><p> 齒根彎曲疲勞強度滿足要求,且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。</p><p><b> 4、主要設計結論</b></p
57、><p> 齒數(shù),模數(shù),壓力角20°,螺旋角,變位系數(shù),中心距,齒寬,小齒輪用40(調質),大齒輪用45鋼(調質),齒輪按6級精度設計。</p><p> ?。ㄈ?、低速級齒輪傳動設計</p><p> 已知采用直齒輪傳動,低速軸輸入功率,小齒輪轉速,傳動比,工作壽命8年,每年按300天算,兩班制,連續(xù)單向運轉,工作時有輕微振動,空載啟動。</p&g
58、t;<p> 1、確定齒輪類型 精度等級 材料及齒數(shù)</p><p> ?。?)、根據(jù)傳動方案及減速箱高速級要求,選用直齒圓柱齒輪傳動,壓力角</p><p> ?。?)、參考表10—6[2],通用減速器齒輪精度等級范圍6~8,故選7級精度</p><p> (3)、由表10—1選擇小齒輪材料為40Cr(調質),齒面硬度280HBS,大齒輪材料為4
59、5鋼(調質),齒面硬度240HBS</p><p><b> ?。?)、選</b></p><p> 2、按齒面接觸疲勞強度設計</p><p> ?。?)、試算小齒輪分度圓直徑</p><p> 1)、確定式中各參數(shù)值</p><p><b> ?、僭囘x載荷系數(shù)</b>
60、</p><p><b> ?、谛↓X輪傳遞的轉矩</b></p><p><b> 低速軸的輸出功率</b></p><p> ?、塾蓤D10—20查取區(qū)域系數(shù)</p><p> ④由表10—7選取齒寬系數(shù)</p><p> ?、萦杀?0—5查取材料的彈性影響系數(shù)</
61、p><p> ⑥計算接觸疲勞強度用重合系數(shù)</p><p> ?、哂嬎憬佑|疲勞許用應力[]</p><p> 由圖10—25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為</p><p><b> 計算應力循環(huán)次數(shù)</b></p><p> 由圖10—23查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p>
62、<p> 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1</p><p><b> 取中較小者,即</b></p><p> 2)、試算小齒輪分度圓直徑</p><p> ?。?)調整小齒輪分度圓直徑</p><p><b> 1)、數(shù)據(jù)準備</b></p><p>&l
63、t;b> ?、賵A周速度</b></p><p><b> ?、邶X寬b</b></p><p> 2)、計算實際載荷系數(shù)</p><p> ?、儆杀?0—2查得使用系數(shù)</p><p> ?、诟鶕?jù),由圖10—8查得動載系數(shù)</p><p><b> ?、埤X輪的圓周力&l
64、t;/b></p><p> 由表10—3查得齒間載荷分配系數(shù)</p><p> ?、苡杀?0—4插值得7級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時</p><p><b> 載荷系數(shù)</b></p><p> 3)、用實際載荷系數(shù)計算分度圓直徑</p><p><b> 對應的齒輪
65、模數(shù)</b></p><p> 由表10—1[3]取標準模數(shù)</p><p> 4)、確定齒輪各參數(shù)</p><p><b> ?、冽X數(shù) </b></p><p><b> ?、谥行木?lt;/b></p><p> ?、塾嬎阈?、大齒輪分度圓直徑</p>
66、<p><b> ④計算齒輪寬度</b></p><p><b> 取</b></p><p><b> ?、輬A周速度</b></p><p> 3、按齒根彎曲疲勞強度校核</p><p><b> 根據(jù)公式</b></p>
67、;<p> 1)、確定式中各參數(shù)值</p><p> ?、俑鶕?jù),由圖10—8查得動載系數(shù)</p><p><b> ②齒輪的圓周力</b></p><p> 由表10—3查得齒間載荷分配系數(shù)</p><p> 由表10—4用插值法得</p><p><b> 結合
68、</b></p><p><b> 查圖10—13得</b></p><p><b> 載荷系數(shù)</b></p><p> ?、塾嬎銖澢趶姸扔弥睾隙认禂?shù)</p><p><b> ?、苓x取</b></p><p> 查圖10—17得
69、齒形系數(shù)</p><p> 查圖10—17得應力修正系數(shù)</p><p> ⑤計算彎曲疲勞許用應力[]</p><p> 由圖10—24c查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為</p><p> 由圖10—22查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p> 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><
70、p><b> ?、扌:藦澢鷱姸?lt;/b></p><p> 齒根彎曲疲勞強度滿足要求,且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。</p><p><b> 4、主要設計結論</b></p><p> 齒數(shù),模數(shù),壓力角20°,變位系數(shù),中心距,齒寬,小齒輪用40(調質),大齒輪用45鋼(調質),齒輪按7
71、級精度設計。</p><p> ?。ㄋ模?、高速軸及軸上零件的設計計算及校核</p><p><b> 1、軸的設計</b></p><p> ?。?)、已知高速軸的輸入功率</p><p><b> 輸出功率</b></p><p><b> 高速軸傳遞的轉矩
72、</b></p><p><b> 高速軸輸出的轉矩</b></p><p> ?。?)、初步確定軸的最小直徑</p><p> 選取軸的材料為40,調質處理,根據(jù)表15—3,取</p><p> 最小軸頸處安裝帶輪,需開鍵槽,故將軸頸增加,取最小軸頸為</p><p> ?。?
73、)、軸的結構設計</p><p> 1)、軸上零件的定位,固定和裝配</p><p> 普通齒輪減速器中的軸支承跨距較小,常采用兩端單向固定支承,軸承內圈由軸肩或套筒定位,外圈由軸承端蓋作軸向固定。周向固定由相應的配合實現(xiàn),軸呈階梯狀,軸上零件從兩端順序裝入。</p><p> 2)、確定軸各段直徑和長度</p><p><b&g
74、t; 1段:</b></p><p><b> 2段:</b></p><p> 3段:初選用6004型深溝球軸承,其參數(shù)為</p><p> 擋油盤長度取14mm</p><p><b> 4段:</b></p><p><b> 5段:&
75、lt;/b></p><p><b> 6段:</b></p><p><b> 7段:</b></p><p> 由上述各軸段長度可算得軸支承跨距</p><p> ?。?)、按彎扭復合強度計算</p><p> 1)、小齒輪受力分析:</p>
76、<p><b> 已知分度圓直徑</b></p><p><b> 圓周力</b></p><p><b> 徑向力</b></p><p><b> 軸向力</b></p><p> 2)、帶輪壓軸力的分解</p>&l
77、t;p> 帶輪安裝角度為30°(大小帶輪中心連線與水平面成30°角)壓軸力,,</p><p> 3)、計算軸的彎矩和扭矩</p><p> 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知危險截面為B截面(綜合考慮彎扭復合強度和軸頸大?。?,考慮軸單向旋轉,扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力,取</p><p> 查表15—1材料為40,調質處理,</p>
78、<p><b> 因,故安全。</b></p><p><b> 2、軸承的校核</b></p><p> ?。?)、軸承型號及參數(shù)</p><p> 6004型深溝球軸承,基本額定動載荷,基本額定靜載荷</p><p><b> ?。?)、已知條件</b>&l
79、t;/p><p><b> 預計壽命,轉速</b></p><p><b> ?。?)、受力分析</b></p><p><b> 求比值:</b></p><p><b> 由表13—5插值的</b></p><p> ?。?)
80、、求軸承的當量動載荷</p><p> 因軸承運轉中有輕微振動,按表13—6,</p><p> Y值由表13—5插值得</p><p> ?。?)、驗算軸承壽命</p><p> 因,所以按軸承2的受力大小驗算</p><p><b> 滿足壽命要求</b></p><
81、;p><b> 3、鍵的選擇及校核</b></p><p> ?。?)、選擇鍵的類型和尺寸</p><p> 因帶輪裝在軸端,選用圓頭普通平鍵(C型)</p><p> 參考軸的直徑,從表6—1中查得鍵的截面尺寸為,取鍵長(比帶輪輪轂寬度小些)。</p><p> ?。?)、校核鍵連接的強度</p>
82、;<p> 鍵、軸、輪轂的材料都是鋼,由表6—2查得許用擠壓應力,取其平均值,,鍵的工作長度</p><p><b> 已知需要傳遞的轉矩</b></p><p> 鍵的標記為:GB/T 1096 鍵C </p><p> ?。ㄎ澹?、中間軸及軸上零件的設計計算及校核</p><p><b>
83、 1、軸的設計</b></p><p> (1)、已知中間軸的輸入功率</p><p><b> 輸出功率</b></p><p><b> 中間軸傳遞的轉矩</b></p><p><b> 中間軸輸出的轉矩</b></p><p&g
84、t; ?。?)、初步確定軸的最小直徑</p><p> 選取軸的材料為45鋼,調質處理,根據(jù)表15—3,取</p><p> 最小軸頸處安裝軸承,兩處需開鍵槽,故將軸頸增加,取最小軸頸為</p><p> ?。?)、軸的結構設計</p><p> 1)、軸上零件的定位,固定和裝配</p><p> 普通齒輪減速
85、器中的軸支承跨距較小,常采用兩端單向固定支承,軸承內圈由軸肩或套筒定位,外圈由軸承端蓋作軸向固定。周向固定由相應的配合實現(xiàn),軸呈階梯狀,軸上零件從兩端順序裝入。</p><p> 2)、確定軸各段直徑和長度</p><p> 1段:初選用6204型深溝球軸承,其參數(shù)為</p><p> 擋油盤長度取14mm,套筒長度取9mm</p><p&
86、gt;<b> 2段:</b></p><p><b> 3段:</b></p><p><b> 4段:</b></p><p><b> 5段:</b></p><p> 由上述各軸段長度可算得軸支承跨距</p><p&g
87、t; (4)、按彎扭復合強度計算</p><p><b> 1)、受力分析</b></p><p><b> 小齒輪受力分析:</b></p><p><b> 已知分度圓直徑</b></p><p><b> 圓周力</b></p>
88、<p><b> 徑向力</b></p><p><b> 大齒輪受力分析:</b></p><p> 已知大齒輪分度圓直徑</p><p><b> 圓周力</b></p><p><b> 徑向力</b></p>
89、<p><b> 軸向力</b></p><p> 2)、計算軸的彎矩和扭矩</p><p> 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知危險截面為B截面(綜合考慮彎扭復合強度和軸頸大小),考慮軸單向旋轉,扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力,取</p><p> 查表15—1材料為45鋼,調質處理,</p><p><b>
90、 因,故安全。</b></p><p><b> 2、軸承的校核</b></p><p> ?。?)、軸承型號及參數(shù)</p><p> 6204型深溝球軸承,基本額定動載荷,基本額定靜載荷</p><p><b> ?。?)、已知條件</b></p><p>
91、<b> 預計壽命,轉速</b></p><p><b> ?。?)、受力分析</b></p><p><b> 求比值:</b></p><p><b> 由表13—5插值的</b></p><p> ?。?)、求軸承的當量動載荷</p>
92、;<p> 因軸承運轉中有輕微振動,按表13—6,</p><p> (5)、驗算軸承壽命</p><p> 因,所以按軸承1的受力大小驗算</p><p><b> 滿足壽命要求</b></p><p><b> 3、鍵的選擇及校核</b></p><p
93、> ?。?)、選擇鍵的類型和尺寸</p><p> 因齒輪裝在軸中部,選用圓頭普通平鍵(A型)</p><p> 參考軸的直徑,從表6—1中查得鍵的截面尺寸為,兩齒輪輪轂寬度分別為55mm和38mm,配合軸段長度為53mm和36mm,故取鍵長</p><p> ?。?)、校核鍵連接的強度</p><p> 鍵、軸、輪轂的材料都是鋼
94、,由表6—2查得許用擠壓應力,取其平均值,,鍵的工作長度</p><p><b> 已知需要傳遞的轉矩</b></p><p> 鍵的標記為:GB/T 1096 鍵 </p><p> GB/T 1096 鍵 </p><p> (六)、低速軸及軸上零件的設計計算及校核</p><p>&
95、lt;b> 1、軸的設計</b></p><p> ?。?)、已知低速軸的輸入功率</p><p><b> 輸出功率</b></p><p><b> 低速軸傳遞到轉矩</b></p><p><b> 低速軸輸出的轉矩</b></p>
96、<p> ?。?)、初步確定軸的最小直徑</p><p> 選取軸的材料為45鋼,調質處理,根據(jù)表15—3,取</p><p> 最小軸頸處安裝錐齒輪,兩處需開鍵槽,故將軸頸增加,取最小軸頸為</p><p> ?。?)、軸的結構設計</p><p> 1)、軸上零件的定位,固定和裝配</p><p>
97、; 普通齒輪減速器中的軸支承跨距較小,常采用兩端單向固定支承,軸承內圈由軸肩或套筒定位,外圈由軸承端蓋作軸向固定。周向固定由相應的配合實現(xiàn),軸呈階梯狀,軸上零件從兩端順序裝入。</p><p> 2)、確定軸各段直徑和長度</p><p> 1段:初選用6007型深溝球軸承,其參數(shù)為</p><p> 擋油盤長度取14mm,套筒長度取11.5mm</p
98、><p><b> 2段:</b></p><p><b> 3段:</b></p><p><b> 4段:</b></p><p><b> 5段:</b></p><p><b> 6段:</b>&
99、lt;/p><p><b> 7段:</b></p><p> 由上述各軸段長度可算得軸支承跨距</p><p> ?。?)、按彎扭復合強度計算</p><p><b> 1)、受力分析</b></p><p><b> 大齒輪受力分析:</b>&l
100、t;/p><p><b> 圓周力</b></p><p><b> 徑向力</b></p><p> 2)、錐齒輪設計參數(shù)及受力分析:</p><p> 設計通過調整輪轂寬度使錐齒輪受力點距定位軸肩為30mm</p><p><b> 圓周力</b&g
101、t;</p><p><b> 徑向力</b></p><p><b> 軸向力</b></p><p> 3)、計算軸的彎矩和扭矩</p><p> 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知危險截面為C截面(綜合考慮彎扭復合強度和軸頸大?。紤]軸單向旋轉,扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力,取</p>&
102、lt;p> 查表15—1材料為45鋼,調質處理,</p><p><b> 因,故安全。</b></p><p><b> 2、軸承的校核</b></p><p> (1)、軸承型號及參數(shù)</p><p> 6007型深溝球軸承,基本額定動載荷,基本額定靜載荷</p>
103、<p><b> ?。?)、已知條件</b></p><p><b> 預計壽命,轉速</b></p><p><b> ?。?)、受力分析</b></p><p><b> 求比值:</b></p><p><b> 由表13—
104、5插值的</b></p><p> (4)、求軸承的當量動載荷</p><p> 因軸承運轉中有輕微振動,按表13—6,</p><p> Y值由表13—5插值得</p><p> ?。?)、驗算軸承壽命</p><p> 因,所以按軸承2的受力大小驗算</p><p>&l
105、t;b> 滿足壽命要求</b></p><p><b> 3、鍵的選擇及校核</b></p><p> ?。?)、選擇鍵的類型和尺寸</p><p> 因圓柱齒輪裝在軸中部,選用圓頭普通平鍵(A型)</p><p> 因圓錐齒輪裝在軸端,選用圓頭普通平鍵(C型)</p><p
106、> 參考軸的直徑,從表6—1中查得鍵的截面尺寸為,結合齒輪輪轂寬度取鍵長</p><p> ?。?)、校核鍵連接的強度</p><p> 鍵、軸、輪轂的材料都是鋼,由表6—2查得許用擠壓應力,取其平均值,,鍵的工作長度</p><p><b> 已知需要傳遞的轉矩</b></p><p> 鍵的標記為:GB
107、/T 1096 鍵 </p><p> GB/T 1096 鍵C </p><p><b> ?。ㄆ撸┢渌?lt;/b></p><p><b> 總傳動比驗算</b></p><p><b> 1)、實際各傳動比</b></p><p><b&g
108、t; 帶傳動</b></p><p><b> 減速箱高速級</b></p><p><b> 減速箱低速級</b></p><p><b> 2)、實際總傳動比</b></p><p><b> 3)、傳動比誤差</b></p
109、><p> 二、傳動裝置—減速器的設計</p><p><b> ?。ㄒ唬?、箱體的設計</b></p><p> 箱體結構尺寸的設計計算見表4—1和4—2。</p><p> 表4—1 箱體結構尺寸一</p><p> 表4—2 箱體結構尺寸二</p><p> ?。ǘ?/p>
110、)、減速器附件的選擇及說明</p><p> 1、窺視孔及視孔蓋:根據(jù)所設計的減速器實際大小并參照表3—7[1]設計</p><p> 2、通氣器:在室內使用,采用一次過濾,選擇通氣帽M25×1.5</p><p> 3、油面指示器:根據(jù)油面高度設計油標尺位置,選擇M12(12)</p><p> 4、放油孔和油塞:選用M1
111、4×1.5油塞</p><p> 5、啟蓋螺釘:根據(jù)要求設計結構,螺紋尺寸為M10,與箱蓋箱座聯(lián)接螺栓相同</p><p> 6、定位銷:根據(jù)要求設計</p><p> 7、起吊裝置:采用吊鉤,具體參數(shù)按要求設計</p><p> (三)、潤滑和密封的選擇</p><p><b> 1、齒
112、輪的潤滑</b></p><p> 因齒輪圓周速度,故采用浸油潤滑,浸油高度約為大齒輪半徑,取為15mm</p><p><b> 2、滾動軸承的潤滑</b></p><p> 由于三對軸承的dn值分別為13900,3840,2100,均小于160000,故采用脂潤滑</p><p><b>
113、 3、潤滑油的選擇</b></p><p> 考慮該裝置用于小型設備,選用中負荷工業(yè)齒輪油(GB5903-2011)牌號320</p><p><b> 4、密封方法的選擇</b></p><p> 選用凸緣式透蓋、悶蓋,氈圈油封,擋油盤擋油</p><p><b> 第五章 設計體會&l
114、t;/b></p><p><b> 一、體會</b></p><p> 此次課程設計歷時四周,基本圓滿完成了設計任務。設計過程中通過合作,而且絕大部分是自主設計,我收獲良多。因課設覆蓋知識面廣泛,考慮實際應用的情況復雜,而且是初次涉及綜合利用所學機械設計相關知識進行實際設計,難免有些力不從心,但我仍堅持到了最后,抓緊時間完成任務。從最初的白紙到最后大篇幅的
115、圖紙和厚厚的說明書,我看到了堅持的成果,也深感這些來之不易和其中的艱辛。我相信這為以后奠定了一些基礎,使我能更加得心應手去迎接新的任務。</p><p><b> 二、設計分析</b></p><p> 此次設計過程和成果都較為粗糙,體現(xiàn)在設計(作圖)誤差,計算精確度和準確度,以及設計的合理性。由于基本按照課本設計,某些實際問題未能考慮全面,具體制造及加工工藝方面
116、的內容較為欠缺,局部與整體的協(xié)調適應性不足。綜上,設計作品有待改進。</p><p><b> 三、改進意見</b></p><p> 整體按照課程設計要求設計及計算,未全面考慮實際應用與所學知識的互融互通,綜合調整設計、計算、制造、成本、使用性能等方面的關系。改進結構設計便于加工及節(jié)省材料,降低成本,精確計算以控制使用性能等的要求,使其具有性能優(yōu),成本合理的特點
117、。</p><p><b> 第六章 參考文獻</b></p><p><b> 參考文獻</b></p><p> [1]張莉彥,閻華主編.機械設計綜合課程設計.北京:化學工業(yè)出版社,2012.</p><p> [2]濮良貴,紀名剛主編.機械設計.第九版.北京:高等教育出版社,2013.
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