課程設(shè)計(jì)---帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置

1、<p>　　機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 任務(wù)書</p><p>　題 目帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置</p><p>　設(shè)計(jì)內(nèi)容及基本要求1、設(shè)計(jì)內(nèi)容：圖示如下，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，使用期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差±0.5%。2、已知條件： 輸送帶工作拉力；輸送帶工作速度（允許輸送帶速度誤差為）；滾筒直徑；滾筒效率（包括滾筒與軸承的效率損失）；

2、3、設(shè)計(jì)要求：1）、每人單獨(dú)一組數(shù)據(jù)，要求獨(dú)立認(rèn)真完成。2）、圖紙：減速器裝配圖紙一張（A1），零件工作圖三張（A3軸、箱體、箱蓋）。3）、課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份。</p><p>　設(shè)計(jì)起止時(shí)間2012年12月10日 至 2012年12月21日</p><p>　學(xué)生簽名年 月 日</p><p>　指導(dǎo)教師簽名年 月 日</p>&

3、lt;p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1</p><p><b>　　1.1傳動(dòng)方案1</b></p><p>　　1.2電動(dòng)機(jī)的選擇1</p><p>　　1.3計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比2</p><p>　　

4、1.4運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2</p><p>　　1.5 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算3</p><p>　　第二章 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p>　　2.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)5</p><p>　　2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.4幾何尺寸計(jì)算8</p>

5、<p>　　第三章 軸的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算9</p><p>　　3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.3計(jì)算軸的分布載荷以及對(duì)軸強(qiáng)度校核13</p><p>　　第四章 校核15</p><p>　　4.1滾動(dòng)軸承的校核15</p><

6、;p>　　4.2鍵的校核15</p><p>　　4.3傳送帶速度校核16</p><p>　　第五章 附錄16</p><p>　　5.1箱體及其附件的設(shè)計(jì)計(jì)算16</p><p>　　5.2減速器附件的選擇17</p><p>　　5.3潤(rùn)滑與密封18</p><p>&

7、lt;b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p>　　帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p>　　第一章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1傳動(dòng)方案</b></p><p>

8、<b>　　1.2電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　1.2.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)</p><p>　　1.2.2電動(dòng)機(jī)功率選擇：</p><p>　　（1）傳動(dòng)裝置的總功率：</p><p>　　η總=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯(lián)軸器×η滾桶=0.96&

9、#215;0.982×0.97×0.99×0.96</p><p><b>　　=0.85</b></p><p>　　（2）電機(jī)所需的工作功率：</p><p>　　Pd=FV/（1000η總）=750×1.6/（1000×0.85）=1.4kw</p><p>　　1

10、.2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.6/（π×240）=127r/min</p><p>　　按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍Ic=3～6，

11、取V帶傳動(dòng)比Iv=2～4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為I總6～24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=I總×n筒</p><p>　　nd=（6～24）×127=（762～3048）r/min</p><p>　　1.2.4確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》有符合這一范圍的推薦同步轉(zhuǎn)速有1400 r/min。如下表</p&g

12、t;<p>　　其主要性能：額定功率：1.5KW，滿載轉(zhuǎn)速1400r/min，</p><p>　　1.3計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比</p><p>　　1.3.1總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=1400/127=11.97</p><p>　　1.3.2分配各級(jí)偉動(dòng)比：</p><p>　　取齒輪i帶=3（V帶傳動(dòng)比I1=2

13、～4合理）</p><p>　　∵i總=i齒輪×i帶</p><p>　　∴i齒輪=i總/i帶=11.97/3≈4</p><p>　　1.4運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><p>　　1.4.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　n電機(jī)=1400r/min</p><p&g

14、t;　　nI= n電機(jī)/i帶=1400/3=467r/min</p><p>　　nII= nI/i齒輪=467/4=117r/min</p><p>　　1.4.2計(jì)算各軸的功率（KW）</p><p>　　PI=Pd×η帶×η軸承=1.4×0.96×0.98=1.32KW</p><p>　　PII

15、= PI×η軸承×η齒輪=1.32×0.98×0.97=1.25KW</p><p>　　1.4.3計(jì)算各軸的扭矩（N·m）</p><p>　　TI= 9550×PI / nI=9550×1.32/467=27N·m</p><p>　　TII= 9550×PII/ nII=

16、9550×1.32/117=102N·m</p><p>　　1.5 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1.5.1確定計(jì)算功率Pca</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7查得工作情況系數(shù)KA=1.1，故</p><p>　　Pca=KAPd=1.1×1.4=1.54kw</p><p&

17、gt;　　1.5.2選擇V帶的帶型</p><p>　　根據(jù)Pca、n電機(jī)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-11選用Z型。</p><p>　　1.5.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v。</p><p>　　(1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=90mm。</p><p>　　(2)驗(yàn)算帶速v。

18、按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8-13）驗(yàn)算帶的速度：</p><p>　　v=πdd1n電機(jī)/（60×1000）=π×90×1400/（60×1000）=6.6m/s</p><p>　　因?yàn)? m/s <v<25 m/s,故帶速合適。</p><p>　　(3)計(jì)算大齒輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8-15a），計(jì)算大

19、帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　dd2=i帶·dd1=3×90=270mm</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-8，圓整為dd2=280。</p><p>　　1.5.4確定V帶的中心矩a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld</p><p>　　(1)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8-20），初定中心距a0=500mm</p>&

20、lt;p>　　(2)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p>　　Ld0≈2a0+π(dd1+dd2) /2+(dd2-dd1) 2/（4a0）</p><p>　　=2×500+3.14×（90+280）/2+（280-90）2/（4×500）≈1599mm</p><p>　　由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L

21、d=1600mm</p><p>　　(3)按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式8-23計(jì)算實(shí)際中心距a</p><p>　　a≈a0+（Ld- Ld0）/2=500.5mm</p><p>　　中心距的變化范圍為485～557.</p><p>　　1.5.5驗(yàn)算小帶輪上的包角α1</p><p>　　α1=1800-（dd2-dd1）

22、×57.30/a=1800-（280-90）×57.30/500.5</p><p>　　=1580>900（適用）</p><p>　　1.5.6計(jì)算帶的根數(shù)z</p><p>　　(1)計(jì)算單根V帶的額定功Pr。</p><p>　　由dd1=90mm和n電機(jī)=1400r/min根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a得P0=

23、0.354kw</p><p>　　根據(jù)n電機(jī)=1400r/min，i帶=3和Z型帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4b得△P0=0.03kw</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-5得Kα=0.95</p><p>　　根據(jù)課本表8-2得KL=1.16，于是</p><p>　　Pr= （P0+△P0）×Kα×KL =（0.3

24、54+0.03）×0.954×1.16=0.42kw</p><p>　　(2)計(jì)算V帶的根數(shù)z。</p><p>　　z=PCa/Pr=1.54/0.42=3.7 取4根</p><p>　　1.5.7計(jì)算單根V帶的初壓力的最小值(F0)min</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3得Z型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.0

25、6kg/m，所以</p><p>　　(F0)min =500（2.5-Kα）PCa /Kαzv +qv2</p><p>　　=[500×（2.5-0.95）×1.54/（0.95×4×6.6）+0.06×6.62]N</p><p><b>　　=50N</b></p><

26、;p>　　應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F0>(F0)min。</p><p>　　1.5.8計(jì)算壓軸力Fp</p><p><b>　　壓軸力的最小值為</b></p><p>　?。‵p）min=2z（F0）min sin（α1/2）=2×4×50×sin（158°/2）=393N</p>

27、<p>　　第二章 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　（1）根據(jù)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　?。?）機(jī)器為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88）。</p><p>　?。?）材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇

28、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，二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　?。?）選小齒輪齒數(shù)Z=24,大齒輪齒數(shù)Z=4×24=96。</p><p>　　2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即</p><

29、;p><b>　　d1t≥</b></p><p>　　2.2.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　?。?）試選載荷系數(shù)Kt=1.3</p><p>　?。?）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　T1=95.5×105×PI/nI=95.5×105×1.32/4

30、67=2.7×104N·mm</p><p>　　（3) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬系數(shù)=1。</p><p>　　（4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查的材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa。</p><p>　　（5) 有《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa。&

31、lt;/p><p>　?。?）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-13算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　N1=60j=60×467×1×（2×8×300×10）=1.3×109</p><p>　　N2=NL1/i齒=1.3×109/4=3.4×108</p><p>

32、　?。?）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) =0.92 ，=0.97。</p><p>　?。?）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1,由式（10-12）</p><p>　　[σH]1= /S=0.92×600/1.0Mpa=552Mpa</p><p>　　[σH]2= /S=

33、0.97×550/1.0Mpa=533.5Mpa</p><p><b>　　2.2.2計(jì)算</b></p><p>　?。?）試算小齒輪分度圓直徑dd1，代入[σH]較小的值</p><p><b>　　dd1≥=</b></p><p><b>　　=41mm </b&

34、gt;</p><p>　　（2)計(jì)算圓周速度v。</p><p>　　v=πd1t nI/（60×1000）=3.14×41×467/（60×1000）=1.0m/s</p><p>　　因?yàn)閂＜６m/s，故取7級(jí)精度合適。</p><p><b>　?。?）計(jì)算齒寬b。</b>

35、</p><p>　　b=φd·d1t=1×41mm=41mm </p><p>　　（4)計(jì)算尺寬與尺高之比。</p><p>　　模數(shù) m=d1t/ Z1=41/24=1.7</p><p>　　齒高 h=2.25m=2.25×1.7=3.8<

36、;/p><p>　　=41/3.8=10.8</p><p>　?。?) 計(jì)算載荷系數(shù)</p><p>　　根據(jù)v=1.0m/s,7精度,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)=1.02</p><p><b>　　直齒輪，==1；</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2查得使用系數(shù)=1；

37、</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱分布時(shí)，=1.417。</p><p>　　由=10.8，=1.417查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13得=1.36;故載荷系數(shù)</p><p>　　==1×1.02×1×1.417=1.45

38、 </p><p>　　（6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得得分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-10a）得 mm</p><p><b>　?。?）計(jì)算模數(shù)m。</b></p><p>　　mm=1.77 mm</p><p>　　2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p&g

39、t;　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p>　　2.3.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　?。?）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa；</p><p>　　大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限=380MPa;</p><p>　　（2)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=

40、0.85，=0.88;</p><p>　　（3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-12）得 </p><p>　?。?）計(jì)算載荷系數(shù)。</p><p>　　= =1×1.02×1×1.36=1.39</p><p>　?。?/p>

41、5)查取齒形系數(shù)。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得 =2.65；=2.18。</p><p>　　（6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得 =1.58；=1.79。</p><p>　?。?）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。</p><p><b>　　=

42、=0.01379</b></p><p><b>　　==0.01634</b></p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　2.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　mm =1.29mm</p><p

43、>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒數(shù)模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.29并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm，按接觸強(qiáng)度算得得分度圓直徑d=42.5mm</p><p><b>　　算出小齒輪齒數(shù)</b></p&

44、gt;<p>　　算出大齒輪齒數(shù) </p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p><p><b>　　2.4幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　2.4.1計(jì)算分度圓直徑</p><p>　　2.4.2計(jì)算中

45、心距</p><p>　　2.4.3計(jì)算齒輪寬度</p><p>　　取B=40mm B=45mm</p><p>　　圖2-1 齒輪結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　第三章 軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p>

46、<p>　　3.1.1兩軸上的功率P、轉(zhuǎn)數(shù)n和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　由1.3計(jì)算已知：</b></p><p>　　PII=1.25 kw PII=1.32kw</p><p>　　nII=467 r/min nII=117r/min</p><p>　　3.

47、1.2求作用在齒輪上的力</p><p>　　因已知低速大齒輪的分度圓直徑為d2=174mm</p><p>　　FtII=2TII/d2=2×102000/174=1172N</p><p>　　FrII= FtIItan20°=427N</p><p>　　因已知高速小齒輪的分度圓直徑為d1=43.5mm</p&

48、gt;<p>　　FtII=2TII/d1=2×27000/43.5=1241N</p><p>　　FrII=FtIItan20°=452N</p><p>　　3.1.3初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3取A0=1

49、12，于是得</p><p>　　dminII= A0（PII/ nII）1/3=112×（1.25/117）1/3=24mm</p><p>　　dminII= C（PII/ nII）1/3=112×（1.32/467）1/3=16mm</p><p>　　3.1.4聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14

50、-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，故取KA =1.3，則：</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca = KA T2=1.3×102000=132.6N·m</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱直徑的條件，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用LX1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為250 N·m。半聯(lián)軸器的孔徑d1=24mm，長(zhǎng)度L=52mm，與軸配合的轂孔

51、長(zhǎng)度L1=38mm。</p><p><b>　　3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.2.1擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，分析比較，高低速軸均選用如下圖所示的裝配方案. </p><p><b&g

52、t;　　圖3-1軸的結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　3.2.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　(1)低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）軸1段處為軸的最小直徑，將估算軸d1=24mm作為外伸端直徑d1與聯(lián)軸器相配；為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑d2=28mm；左端用軸端擋圈定位

53、，按軸端直徑取擋圈直徑D=30mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=38mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的斷面上，故1段的長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取 l1=36mm。</p><p>　　2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6006，其尺寸d×D×B=30mm&

54、#215;55mm×13mm。軸承寬度B=13mm,最小安裝尺寸D=55mm,故取d3= d7=30mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，取d6=36mm。</p><p>　　3）取安裝齒輪處的4段的直徑d4=35mm；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的輪轂的寬度為42mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l4=38mm。齒輪的右端采用

55、軸肩定位，，則軸環(huán)處的直徑d5=41mm，寬度l5=6mm。</p><p>　　4）軸承端蓋的總寬度為10mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)于軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離l=20mm，故取l2=30mm。</p><p>　　5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=30mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=4mm，已知滾動(dòng)軸承寬

56、度T=13mm，則，l3=51mm，l6=28mm。</p><p>　　(2)高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）軸1段處為軸的最小直徑，將估算軸d1=16mm作為外伸端直徑d1與聯(lián)軸器相配；為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑d2=20mm?，F(xiàn)取l1=36mm。</p><p>　　2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只受徑向力的作

57、用，故選用深溝球軸承。參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6005，其尺寸d×D×B=25mm×47mm×12mm。軸承寬度B=12mm,最小安裝尺寸D=47mm,故取d3= d7=25mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。查手冊(cè)，取d6=29mm。</p><p>　　3）取安裝齒輪處的4段的直徑d4=30mm；齒輪的左端與左軸承之間

58、采用套筒定位。已知齒輪的輪轂的寬度為47mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l4=43mm。齒輪的右端采用軸肩定位，，則軸環(huán)處的直徑d5=35mm，寬度l5=6mm。</p><p>　　4）軸承端蓋的總寬度為10mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)于軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取l2=20mm。</p><p>　　5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=30mm，考慮到箱體的鑄造

59、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，已知滾動(dòng)軸承寬度T=12mm，則，l3=50.5mm，l6=28.5mm。</p><p>　　3.2.3軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。</p><p><b>　　(1)低速軸：</b></p><p&g

60、t;　　按d4由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表查得平鍵截面b×h=10mm×8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為25mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的鏈接，選用平鍵為8mm×7mm×25mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p><b>

61、　　(2)高速軸：</b></p><p>　　按d4由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表查得平鍵截面b×h=8mm×7mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為32mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，帶輪與軸的鏈接，選用平鍵為5mm×5mm×25mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公

62、差為m6。</p><p>　　3.2.4確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-2，取軸端倒角為2×45°，各軸肩處圓角半徑見(jiàn)軸圖</p><p>　　3.3計(jì)算軸的分布載荷以及對(duì)軸強(qiáng)度校核</p><p>　　3.3.1求軸上的載荷</p><p>　　3.3.2按彎

63、扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（15-5）及上圖的數(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，取α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　σca1=[M12+（αT1）2] 1/2/W=[409432+（0.6×2700）2] 1/2/（0.1×303）&

64、lt;/p><p><b>　　=15.2MPa</b></p><p>　　σca2=[M12+（αT2）2] 1/2/W=[383572+（0.6×102000）2] 1/2/0.1×383</p><p><b>　　=7.1 MPa</b></p><p>　　前已選定軸的材

65、料為45鋼，調(diào)制處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1查得[σ-1]=60MPa。因此σca＜[σ-1]，故安全。</p><p><b>　　第四章 校核</b></p><p>　　4.1滾動(dòng)軸承的校核</p><p>　　根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命16×300×10=48000小時(shí)</p><p>　　(

66、1)計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表（13-6）取fP=1.5</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》（13-8a）式得</p><p>　　PI=fPxFr1=1.5×(1×452)=678 N</p><p>　　PII=fPxFr2=1.5×(1×427)=640.5

67、N</p><p><b>　　(2)軸承壽命計(jì)算</b></p><p><b>　　∵深溝球軸承ε=3</b></p><p>　　Lh=106Cr3/(60nP3)</p><p>　　高速軸深溝球軸承6005型Cr =10KN</p><p>　　Lh1=106 Cr

68、 3/(60nP13)=106×10000 3/[60×467×6783]=114509h>48000h</p><p>　　低速軸深溝球軸承6006型Cr =13.2KN</p><p>　　Lh2=106 Cr 3/(60nP23)=106×13200 3/[60×117×640.5 3]=124688h>4800

69、0h</p><p><b>　　∴預(yù)期壽命足夠</b></p><p><b>　　4.2鍵的校核</b></p><p>　　(1)主動(dòng)軸軸伸直徑為16mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可選用平鍵，長(zhǎng)度L=25mm，45鋼，許用擠壓應(yīng)力</p><p><b>　　強(qiáng)度足夠，合格</b&g

70、t;</p><p>　　(2)從動(dòng)軸軸伸為32mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可選用平鍵，長(zhǎng)度L=25mm，45鋼，許用擠壓應(yīng)力</p><p><b>　　強(qiáng)度足夠，合格</b></p><p>　　(3)齒輪配合處，直徑30mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用平鍵，，長(zhǎng)L=32mm，45鋼，許用擠壓應(yīng)力</p><p><b

71、>　　強(qiáng)度足夠，合格 </b></p><p>　　4.3傳送帶速度校核</p><p>　　由題意可知，傳送帶理論要求速度為1.6m/s，經(jīng)計(jì)算可知，V帶的速度為6.60m/s，總效率為0.85（注：因初速度選自帶速，故效率要從軸段算起），經(jīng)計(jì)算可得傳送帶的實(shí)際速度為 1.53m/s，故： </p><p><b>　　第五章 附

72、錄</b></p><p>　　5.1箱體及其附件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.2減速器附件的選擇</p><p><b>　　5.2.1觀察孔蓋</b></p><p>　　由于減速器屬于中小型，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表確定尺寸如下</p><p><b>　　5

73、.2.2通氣器</b></p><p>　　設(shè)在觀察孔蓋上以使空氣自由溢出，現(xiàn)選通氣塞。查表確定尺寸如下：</p><p><b>　　5.2.3游標(biāo)</b></p><p>　　選游標(biāo)尺，為穩(wěn)定油痕位置，采用隔離套。查表確定尺寸如下：</p><p><b>　　5.2.4油塞</b>

74、</p><p><b>　　5.2.5吊環(huán)螺釘</b></p><p><b>　　5.2.6定位銷</b></p><p>　　為保證箱體軸承座的鏜制和裝配精度，需在箱體分箱面凸緣長(zhǎng)度方向兩側(cè)各安裝一個(gè)圓錐定位銷。定位銷直徑d=(0.7～0.8)d2, d2為凸緣上螺栓直徑，長(zhǎng)度等于分箱面凸緣總厚度。</p>

75、;<p><b>　　5.2.7起蓋螺釘</b></p><p>　　為便于開(kāi)啟箱蓋，在箱蓋側(cè)邊凸緣上安裝一個(gè)起蓋螺釘，螺釘螺紋段要高出凸緣厚度，螺釘端部做成圓柱形。</p><p><b>　　5.3潤(rùn)滑與密封</b></p><p>　　5.3.1齒輪的潤(rùn)滑</p><p>　　由

76、于為單級(jí)圓柱齒輪減速器，速度1.2<ν<12m/s，應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤(rùn)滑。當(dāng)m<20 時(shí)，浸油深度h約為1個(gè)齒高，但不小于10mm。</p><p>　　5.3.2潤(rùn)滑油的選擇</p><p>　　齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤(rùn)滑油。</p><p>

77、;　　5.3.3密封方法的選取</p><p>　　（1）箱座與箱蓋凸緣接合面的密封</p><p>　　選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法</p><p>　?。?）觀察孔和油孔等處接合面的密封</p><p>　　在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封</p><p><b>　　（3）軸承孔

78、的密封</b></p><p>　　悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部，軸的外伸端與透蓋的間隙，選用半粗羊毛氈加以密封</p><p>　?。?）軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　在一個(gè)多星期的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我收獲了很

79、多。我明白了怎樣進(jìn)行簡(jiǎn)單地機(jī)械設(shè)計(jì)，了解了設(shè)計(jì)的過(guò)程，知道一個(gè)設(shè)計(jì)所必須要準(zhǔn)備些什么，要怎樣去安排工作，并學(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；設(shè)計(jì)的過(guò)程也讓我也明白了做事要認(rèn)真仔細(xì)，任何小的差錯(cuò)都可能對(duì)全局產(chǎn)生重大的影響，正所謂牽一發(fā)而動(dòng)全身；同時(shí)，我也明白了一個(gè)道理，一個(gè)人的力量總是有限的，總會(huì)有你的短板在牽制著你，要想成功，必須要不斷的從外界獲取能量。</p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)了

80、我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來(lái)分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力；學(xué)會(huì)怎樣去進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。通過(guò)設(shè)計(jì)激發(fā)了我的學(xué)習(xí)興趣，能起到一種激勵(lì)奮斗的作用，讓我更加對(duì)課堂所學(xué)內(nèi)容的更加理解和掌握。</p><p>　　當(dāng)然，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也存在著很多的不足，但是我通過(guò)請(qǐng)教他人、查閱資料不斷豐富了自己。 相信在今后的學(xué)習(xí)、工作中我會(huì)更加努力，不斷地完善自己。

81、 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 濮良貴主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版） 高等教育出版社 1997年</p><p>　　[2]吳宗澤、羅圣國(guó)主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第3版） 高等教育出版社 1992年</p><p>　　[3] 孫桓、陳作模、葛文

82、杰主編 《機(jī)械原理》 高等教育出版社 2006年</p><p>　　[4] 劉俊龍、何在洲主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 1992年</p><p>　　[5] 盧頌峰﹑王大康主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 北京工業(yè)大學(xué)出版社 1993年</p><p>　　[6]蔡廣新主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2002年&