二級斜齒輪圓柱齒輪設計(機械課程設計)

1、<p>　　二級斜齒輪圓柱齒輪設計</p><p>　　課 題 二級斜齒輪圓柱齒輪減速器 </p><p>　　專 業(yè) 機械與汽車工程學院 </p><p>　　姓 名

2、 </p><p>　　班 級 機械 1102 </p><p>　　學 號 </p><p>　　指 導 教 師 </p><

3、;p>　　完 成 日 期 2008.10.4 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 引言……………………………………………………………………………… 1</p><p>　　2 傳動裝置總體設計……………………………………………………………… 2</p

4、><p>　　2.1 設計任務書………………………………………………………………… 2</p><p>　　2.2 確定傳動方案 ……………………………………………………………… 2</p><p>　　2.3 電動機的選擇 ……………………………………………………………… 3</p><p>　　3 傳動零件的設計計算………………………

5、……………………………… 7</p><p>　　3.1 高速級齒輪的參數(shù)計算…………………………………………………… 7</p><p>　　3.2 低速級齒輪的參數(shù)計算 …………………………………………………… 11</p><p>　　4 軸及軸承裝置的設計計算 ……………………………………………………… 15</p><p>　

6、　4.1 軸的設計、校核及壽命計算…………………………………………………… 16</p><p>　　4.2 齒輪的設計……………………………………………………………………… 28</p><p>　　5 主要零部件的工藝設計…………………………………………………………… 29</p><p>　　5.1 輸出軸的零件圖 ………………………………………

7、…………………… 29</p><p>　　5.2 輸出軸的工藝設計 …………………………………………………………… 30</p><p>　　結論 ………………………………………………………………………………… 35</p><p>　　致謝 …………………………………………………………………………………36</p><p>　　參考文

8、獻…………………………………………………………………………… 37</p><p>　　附錄A（裝配圖） …………………………………………………………………… 38</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應用最廣的一種傳動形式。它的主要優(yōu)點是：①瞬時傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動準確可靠，可傳遞空間任意

9、兩軸之間的運動和動力；②適用的功率和速度范圍廣；③傳動效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用壽命長；⑤外輪廓尺寸小、結構緊湊。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器,用于原動機和工作機或執(zhí)行機構之間,起匹配轉速和傳遞轉矩的作用,在現(xiàn)代機械中應用極為廣泛。</p><p>　　國內的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外，材料品質和工藝水平上還

10、有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。</p><p>　　當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。減速器與電動機的連體結構，也是大力開拓的形式，并已生產多種結構形式和多種功率型號的產

11、品。近十幾年來,由于近代計算機技術與數(shù)控技術的發(fā)展，使得機械加工精度，加工效率大大提高，從而推動了機械傳動產品的多樣化，整機配套的模塊化，標準化，以及造型設計藝術化，使產品更加精致，美觀化。</p><p>　　在21世紀成套機械裝備中,齒輪仍然是機械傳動的基本部件。CNC機床和工藝技術的發(fā)展,推動了機械傳動結構的飛速發(fā)展。在傳動系統(tǒng)設計中的電子控制、液壓傳動、齒輪、帶鏈的混合傳動,將成為變速箱設計中優(yōu)化傳動組合

12、的方向。在傳動設計中的學科交叉,將成為新型傳動產品發(fā)展的重要趨勢。</p><p>　　2 傳動裝置總體設計</p><p><b>　　2.0設計任務書</b></p><p><b>　　1設計任務</b></p><p>　　設計帶式輸送機的傳動系統(tǒng)，采用兩級圓柱直齒齒輪減速器傳動。</

13、p><p><b>　　2 設計要求 </b></p><p>　?。?）外形美觀，結構合理，性能可靠，工藝性好；</p><p>　?。?）多有圖紙符合國家標準要求；</p><p>　?。?）按畢業(yè)設計（論文）要求完成相關資料整理裝訂工作。</p><p><b>　　3 原始數(shù)據(jù)<

14、;/b></p><p>　?。?）運輸帶工作拉力 F=4KN</p><p>　　（2）運輸帶工作速度V=2.0m/s</p><p>　　(3)輸送帶滾筒直徑 D=450mm</p><p><b>　?。?）傳動效率</b></p><p><b>　　4工作條件</b

15、></p><p>　　兩班制工作，空載起動，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)（單向）運轉，工作環(huán)境多塵，中小批量生產，使用期限10年，年工作300天。</p><p>　　2.1 確定傳動方案</p><p><b>　　圖2-1(a)</b></p><p><b>　　圖2-1(b)</b><

16、/p><p>　　方案（a）為展開式兩級圓柱齒輪減速器，其推薦傳動比ī=8～40。展開式圓柱齒輪減速器的特點是其結構簡單，但齒輪的位置不對稱。高速級齒輪布置在遠離轉矩輸入端，可使軸在轉矩作用下產生的扭轉變形和軸在彎矩作用下產生的彎矩變形部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。</p><p>　　方案（b）為同軸式兩級圓柱齒輪減速器，其推薦傳動比ī=8～40。同軸式圓柱齒輪減速器的特

17、點是減速器橫向尺寸較小，兩對齒輪浸入油中深度大致相同。但軸向尺寸和重量較大，且中間軸較長、剛度差，使載荷沿齒寬分布不均勻，高速級齒輪的承載能力難于充分利用。</p><p>　　綜合比較展開式與同軸式圓柱齒輪減速器的優(yōu)缺點，在本設計中，我將采用展開式圓柱齒輪減速器為設計模版。</p><p><b>　　電動機的選擇</b></p><p>　

18、　2.2.1 電動機的容量選擇</p><p>　　根據(jù)已知條件可以計算出工作機所需有效功率</p><p><b>　　.0 </b></p><p>　　設 —— 輸送機滾筒軸至輸送帶間的傳動效率；</p><p>　　—— 聯(lián)軸器效率， =0.99</p><p&g

19、t;　　—— 閉式圓柱齒輪傳動效率， =0.97</p><p>　　—— 一對滾動軸承效率， =0.99</p><p>　　—— 帶式輸送機滾筒效率。 =0.96</p><p>　　估算運動系統(tǒng)總傳遞效率：</p><p><b>　　式中：</b></p><

20、;p><b>　　得傳動系統(tǒng)總效率</b></p><p>　　工作機所需電動機功率</p><p>　　由表2-1所列Y系列三相異步電動機技術數(shù)據(jù)中可以確定，滿足條件的電動機額定功率應取為11。</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　2.2.2 電動機轉速的選擇&

21、lt;/p><p>　　根據(jù)已知條件由計算得知輸送機滾筒的工作轉速</p><p>　　由表2-1初選同步轉速為1500和1000的電動機，對應用于額定功率的電動機型號應分別為Y160M-4型和Y160L-6型。把Y160M-4型和Y160L-6型電動機有關技術數(shù)據(jù)及相應算得的總傳動比列于表2-2:</p><p>　　表2-2 方案的比較</p>&

22、lt;p>　　通過對這兩種方案比較可以看出：方案Ⅰ選用的電動機轉速高、質量輕、價值低，總傳動比為17.19，比較合適，故選用方案Ⅰ。</p><p>　　2.2.3 電動機型號的確定</p><p>　　根據(jù)工作條件：兩班制工作，空載起動，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)（單向）運轉，工作環(huán)境多塵，中小批量生產，使用期限為10年，年工作300天，工作機所需電動機功率及電動機的同步轉速等，選用Y系

23、列三項異步電動機，臥式封閉結構，型號為Y160M-4，其主要性能數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　電動機額定功率 </p><p>　　電動機滿載轉速 </p><p>　　電動機軸身直徑 </p><p>　　電動機軸身長度 </p><p>　　2.2.4 傳動比的分配</p><

24、p>　　帶式輸送機傳動系統(tǒng)的總傳動比</p><p><b>　　由傳動系統(tǒng)方案知</b></p><p>　　所以圓柱齒輪總傳動比 </p><p>　　為便于兩級圓柱齒輪減速器采用浸油潤滑，當兩對齒輪材料相同、齒面硬度、齒寬系數(shù)相等時，考慮齒面接觸強度接近相等的條件，取高速級傳動比</p><p><

25、b>　　低速級傳動比</b></p><p>　　傳動系統(tǒng)各傳動比分別為：</p><p><b>　　，，，</b></p><p>　　2.2.5 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算</p><p>　　傳動系統(tǒng)各軸的轉速、功率和轉矩計算：</p><p><b>　　0

26、軸（電動機軸）：</b></p><p>　　1軸（減速器高速軸）：</p><p>　　2軸（減速器中間軸）：</p><p>　　3軸（減速器低速軸）：</p><p>　　將上述結果和傳動比及傳動效率匯總如表2-3:</p><p>　　表2-3 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)</p>&l

27、t;p>　　3 傳動零件的設計計算</p><p>　　3.1 高速級齒輪的參數(shù)計算</p><p>　　3.1.1 材料選擇及熱處理</p><p>　　減速器要求結構緊湊，故小齒輪選用調質HBS1=240～270的45鋼，大齒輪選用正火HBS2=200～230的45鋼；載荷穩(wěn)定，齒速不高，初選8級精度。</p><p>　　3.

28、1.2 確定許用接觸應力</p><p>　　3.1.1 齒根彎曲疲勞強度設計</p><p>　?。?） 確定公式中的參數(shù)值 </p><p>　　1） 載荷系數(shù) 試選=1.5</p><p>　　2） 小齒輪傳遞的轉矩 <

29、;/p><p>　　3） 大小齒輪的彎曲疲勞強度極限，</p><p>　　==380（查圖6.1 機械設計 徐錦康主編）</p><p>　　4） 應力循環(huán)次數(shù) </p><p>　　5） 彎曲疲勞壽命系數(shù)，</p><p>　　=0.86 =0.90（查圖6.7機械設計 徐錦康主編）</p><

30、;p>　　6） 許用彎曲應力計算（取彎曲疲勞安全系數(shù)，應力修正系數(shù)</p><p><b>　　）</b></p><p><b>　　則/=</b></p><p>　　7） 查取齒形系數(shù)和應力校正系數(shù)</p><p><b>　　根據(jù)當量齒數(shù) </b></p&g

31、t;<p>　　查表3-1取齒形系數(shù)和應力修正系數(shù)</p><p>　　表3-1 齒形系數(shù)及應力修正系數(shù)</p><p>　　8） 計算大小齒輪的并加以比較</p><p>　　因為，故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計</p><p>　　9） 重合系數(shù)及螺旋角系數(shù) 取=0.7 ，=0.86</p><

32、;p><b>　?。?） 設計計算</b></p><p>　　1） 試計算齒輪模數(shù)</p><p><b>　　2） 計算圓周速度</b></p><p><b>　　3） 計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　查表6.2（機械設計 徐錦康主編）得 ； 根據(jù)、8級精

33、度，查圖6.10（機械設計 徐錦康主編）得；斜齒輪傳動??；查圖6.13（機械設計 徐錦康主編）得。</p><p><b>　　則載荷系數(shù)</b></p><p>　　4） 校正并確定模數(shù)</p><p><b>　?。ㄈ?2）</b></p><p>　?。?） 計算齒輪傳動幾何尺寸</p&

34、gt;<p><b>　　1） 中心距 </b></p><p>　?。▓A整為=119mm）</p><p><b>　　2） 螺旋角β </b></p><p>　　3） 兩分度圓直徑，</p><p><b>　　mm</b></p><

35、p><b>　　mm</b></p><p>　　4) 齒寬， mm 取=35mm</p><p>　　=～10）mm =40mm</p><p>　　(4) 校核齒面接觸疲勞強度</p><p>　　大小齒輪的接觸疲勞強度極限，</p><p><b

36、>　　==1170</b></p><p><b>　　接觸疲勞壽命系數(shù)，</b></p><p>　　查圖6.6（機械設計 徐錦康主編）得=0.88，=0.92</p><p><b>　　計算許用接觸應力</b></p><p><b>　　取安全系數(shù)，則</b

37、></p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查圖6.19（機械設計 徐錦康主編）得=2.44</p><p>　　重合度系數(shù) =0.8</p><p>　　螺旋角系數(shù) =</p><p>　　材料系數(shù) 查表6.3（機械設計 徐錦康主編）得</p><p><b>　　=189.8<

38、;/b></p><p><b>　　校核計算</b></p><p>　　接觸疲勞強度滿足要求</p><p>　　（5） 齒輪結構設計及繪制齒輪零件圖</p><p>　　大齒輪：齒頂圓直徑大于160mm,但小于500mm，故采用腹板式結構，如圖3-1為齒輪零件圖。</p><p>&l

39、t;b>　　圖3-1</b></p><p>　　3. 2 低速級齒輪的計算</p><p>　　減速器要求結構緊湊，故大齒輪用40Cr調質處理后表面淬火，小齒輪用45鋼，載荷穩(wěn)定，齒速不高，初選8級精度，閉式硬齒面齒輪傳動，傳動平穩(wěn)，齒數(shù)宜多，選=25，=（取=92）。按硬齒面齒輪非對稱安裝，查表選齒寬系數(shù)。</p><p><b>　

40、　初選螺旋角β=</b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強度設計</p><p>　?。?） 確定公式中的參數(shù)值 </p><p>　　1） 載荷系數(shù) 試選=1.5</p><p>　　2） 小齒輪傳遞的轉矩 <

41、;/p><p>　　3） 大小齒輪的彎曲疲勞強度極限，</p><p>　　==380（查圖6.1 機械設計 徐錦康主編）</p><p>　　4） 應力循環(huán)次數(shù) </p><p>　　5） 彎曲疲勞壽命系數(shù)，</p><p>　　=0.90 =0.92（查圖6.7機械設計 徐錦康主編）</p><

42、;p>　　6） 許用彎曲應力計算（取彎曲疲勞安全系數(shù)，應力修正系數(shù)</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　則/=</b></p><p>　　7） 查取齒形系數(shù)和應力校正系數(shù)</p><p><b>　　根據(jù)當量齒數(shù) </b></p&g

43、t;<p>　　查表3-1取齒形系數(shù)和應力修正系數(shù)</p><p>　　8） 計算大小齒輪的并加以比較</p><p>　　因為，故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計</p><p>　　9） 重合系數(shù)及螺旋角系數(shù) 取=0.68 ，=0.86</p><p><b>　?。?） 設計計算</b><

44、/p><p>　　1） 試計算齒輪模數(shù)</p><p><b>　　2） 計算圓周速度</b></p><p><b>　　3） 計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　查表6.2（機械設計 徐錦康主編）得 ； 根據(jù)、8級精度，查圖6.10（機械設計 徐錦康主編）得；斜齒輪傳動取；查圖6.13（機械設

45、計 徐錦康主編）得。</p><p><b>　　則載荷系數(shù)</b></p><p>　　4） 校正并確定模數(shù)</p><p><b>　?。ㄈ?2.5）</b></p><p>　?。?） 計算齒輪傳動幾何尺寸</p><p><b>　　1） 中心距 <

46、/b></p><p>　?。▓A整為=151mm）</p><p><b>　　2） 螺旋角β </b></p><p>　　3） 兩分度圓直徑，</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　mm</b></p>

47、;<p>　　4) 齒寬， mm 取=55mm</p><p>　　=～10）mm =60mm</p><p>　　(4) 校核齒面接觸疲勞強度</p><p>　　大小齒輪的接觸疲勞強度極限，</p><p><b>　　==1170</b></p><

48、;p><b>　　接觸疲勞壽命系數(shù)，</b></p><p>　　查圖6.6（機械設計 徐錦康主編）得=0.92，=0.96</p><p><b>　　計算許用接觸應力</b></p><p><b>　　取安全系數(shù)，則</b></p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查圖

49、6.19（機械設計 徐錦康主編）得=2.43</p><p>　　重合度系數(shù) =0.8</p><p>　　螺旋角系數(shù) =</p><p>　　材料系數(shù) 查表6.3（機械設計 徐錦康主編）得</p><p><b>　　=189.8</b></p><p><b>

50、　　校核計算</b></p><p>　　接觸疲勞強度滿足要求</p><p>　　（5） 齒輪結構設計及繪制齒輪零件圖</p><p>　　大齒輪：齒頂圓直徑大于160mm,但小于500mm，故采用腹板式結構，如圖3-2為齒輪零件圖。</p><p><b>　　圖3-2</b></p>&l

51、t;p>　　4 軸及軸承裝置的設計計算</p><p><b>　　4. 1 軸的設計</b></p><p>　　軸是減速器的主要零件之一，軸的結構決定軸上零件的位置和有關尺寸。如圖4-1為兩級圓柱齒輪減速器軸的布置狀況。</p><p>　　圖4-1 兩級圓柱齒輪減速器軸的布置</p><p>　　考慮相鄰齒

52、輪沿軸向不發(fā)生干涉，計入尺寸s，可取s=10mm。</p><p>　　考慮齒輪與箱體內壁沿軸向不發(fā)生干涉，計入尺寸k，可取k=10mm。</p><p>　　為保證滾動軸承放在箱體軸承座孔內，計入尺寸c=5mm。</p><p>　　初取軸承寬分別為n1=20mm,n2=22mm,n3=22mm。</p><p>　　3根軸的支承跨距分別為

53、</p><p>　　4.1.1 中間軸的設計</p><p><b>　　圖4-2 中間軸</b></p><p>　　軸的材料選用45鋼，調質處理，查表11.3（機械設計 徐錦康主編）確定C值。</p><p><b>　?。ㄈ。?lt;/b></p><p>　　即?、穸紊陷S

54、的直徑。</p><p>　　由可初選軸承，查表11-4（機械設計課程設計 王大康 盧頌峰主編）選7008C型軸承，其內徑，外徑D=68,寬度B。</p><p>　?、蛱庉S肩的高度h=(),但因為該軸肩幾乎不受軸向力，故取，則此處軸的直徑。又因為此處與齒輪配合，故其長度應略小于齒寬，取。</p><p>　　齒輪的定位軸肩高度，但因為它承受軸向力，故取，即。而此

55、處軸的長度：</p><p><b>　?。ㄈ。?lt;/b></p><p>　?、籼幰才c齒輪配合，其直徑與Ⅱ處相等，即。該處的長度應略小于齒輪寬度，取。</p><p>　　結合圖4-1和圖4-2可得Ⅰ段和Ⅴ段處軸的長度：</p><p>　　綜上，中間軸各段長度和直徑已確定：</p><p>　　

56、4.1.2 輸入軸的設計</p><p><b>　　圖4-3 輸入軸</b></p><p>　　軸的材料選用45鋼，調質處理。</p><p>　?。?） 估算軸的最小直徑 </p><p>　　查表11.3（機械設計 徐錦康主編）確定C值。</p><p>　　單鍵槽軸徑應增大即增大至

57、 </p><p><b>　?。ㄈ。?lt;/b></p><p>　?。?）選擇輸入軸的聯(lián)軸器</p><p>　　1）計算聯(lián)軸器的轉矩 </p><p>　　查表10.1（機械設計 徐錦康主編）確定工作情況系數(shù)</p><p>　　選擇彈性柱銷聯(lián)軸器，按，，查標準GB/T5014

58、-1985，選用HL2型彈性聯(lián)軸器，。</p><p>　　半聯(lián)軸器長度 </p><p>　　與軸配合轂孔長度 </p><p>　　半聯(lián)軸器孔徑 </p><p>　　（3）確定軸的最小直徑 應滿足（?。?lt;/p><p>　　（4） 確定各軸段的尺寸 </p><

59、p>　?、穸屋S的長度及直徑 應略小于 取 </p><p>　?、蚨屋S的尺寸 Ⅱ處軸肩高度（取），</p><p>　　則；為便于軸承端蓋拆卸，取。</p><p>　?、蠖屋S的尺寸 該處安裝軸承，故軸的直徑應與軸承配合，查表11-4 （機械設計課程設計 王大康 盧頌峰主編）選7006C型軸承，其內徑，外徑D=55,寬度B。&l

60、t;/p><p><b>　　，。</b></p><p>　?、舳屋S的尺寸 該處軸的直徑應略大于Ⅲ處軸的直徑，??；參照</p><p><b>　　圖4-1，可知。</b></p><p>　　Ⅴ段軸的尺寸 該軸處為齒輪軸，該處為齒輪，故</p><p

61、>　?、龆屋S的尺寸 由圖4-3可知，</p><p>　　Ⅶ段軸的長度 ，</p><p>　　4.1.3 輸出軸的設計</p><p><b>　　圖4-4 輸出軸</b></p><p>　　軸的材料選用45鋼，調質處理。</p><p>　?。?） 估算軸的

62、最小直徑 </p><p>　　查表11.3（機械設計 徐錦康主編）確定C值。</p><p>　　單鍵槽軸徑應增大即增大至 </p><p><b>　　（?。?。</b></p><p>　　（2）選擇輸入軸的聯(lián)軸器</p><p>　　1）計算聯(lián)軸器的轉矩 </p&

63、gt;<p>　　查表10.1（機械設計 徐錦康主編）確定工作情況系數(shù)</p><p>　　選擇彈性柱銷聯(lián)軸器，按，，查標準GB/T5014-1985，選用HL5型彈性聯(lián)軸器，。</p><p>　　半聯(lián)軸器長度 </p><p>　　與軸配合轂孔長度 </p><p>　　半聯(lián)軸器孔徑 </p

64、><p>　?。?）確定軸的最小直徑 應滿足（?。?lt;/p><p>　?。?） 確定各軸段的尺寸 </p><p>　?、穸屋S的長度及直徑 應略小于 取 。</p><p>　?、蚨屋S的尺寸 Ⅱ處軸肩高度（取</p><p><b>　　），則；為便于</b></p>

65、<p><b>　　軸承端蓋拆卸，取。</b></p><p>　?、蠖屋S的尺寸 該處安裝軸承，故軸的直徑應與軸承配合，查表11-4 （機</p><p>　　械設計課程設計 王大康 盧頌峰主編）選7013C型軸承，</p><p>　　其內徑，外徑D=100,寬度B。</p><p><

66、b>　　，。</b></p><p>　　Ⅳ段軸的尺寸 Ⅳ處軸肩高度（取</p><p><b>　?。?，取。</b></p><p>　?、醵屋S的尺寸 Ⅴ處軸肩高度（取</p><p>　　），即；軸肩寬度（?。?lt;/p><p>　?、龆屋S的尺寸

67、 此處安裝齒輪，故其長度應略小于齒輪寬度，；</p><p><b>　　。</b></p><p>　?、鞫屋S的長 ，</p><p><b>　　4. 2 軸的校核</b></p><p>　　4.2.1 輸入軸的校核</p><p><b>　　（1）

68、求軸上受力</b></p><p><b>　　1） 計算齒輪受力</b></p><p>　　齒輪分度圓直徑 </p><p>　　圓周力 </p><p><b>　　徑向力 </b></p><p>　　軸向力

69、 </p><p><b>　　對軸心產生的彎矩 </b></p><p>　　2） 求支反力 參見圖4-3</p><p>　　軸承的支點位置 由7006C型角接觸軸承可知</p><p>　　齒寬中心距左支點的距離 </p><p>　　齒寬中心距右支點的

70、距離 </p><p>　　左支點水平面的支反應力 ，</p><p>　　右支點水平面的支反應力 ，</p><p>　　左支點垂直面的支反應力 </p><p>　　右支點垂直面的支反應力 </p><p>　　左支點的軸向支反力 </p><p>　　（2） 繪制彎矩圖和扭矩圖

71、 參見圖4-5</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　　截面C處水平彎矩 </p><p>　　截面C處垂直彎矩 </p><p>　　截面C處合成彎矩 </p><p>　　（3） 彎矩合成強度校核 通常只校核軸上受最大彎矩和最大扭

72、矩的截面強度</p><p>　　截面C處計算彎矩 考慮啟動，停機影響，扭矩為脈動循環(huán)變應力，</p><p><b>　　，</b></p><p>　　截面C處應力計算 </p><p>　　強度校核 45鋼調質處理，由表11.2（機械設計 徐錦康主編）查得</p>

73、<p>　　，彎矩合成強度滿足要求</p><p>　　圖4-5 軸的力分析圖</p><p>　?。?） 疲勞強度安全系數(shù)校核</p><p>　　1） 經判斷，如圖4-3中，齒輪面為危險截面</p><p>　　2） 截面左側截面校核</p><p>　　抗彎截面系數(shù) </p>

74、<p>　　抗扭截面系數(shù) </p><p>　　截面左側彎矩 </p><p>　　截面上的彎曲應力 </p><p>　　截面上的扭轉切應力 </p><p>　　平均應力 ，</p><p>　　應力幅 </p>

75、<p>　　材料的力學性能 45鋼調質查表11.2（機械設計 徐錦康主編）</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　軸肩理論應力集中系數(shù) ，</p><p>　　查附表1.6（機械設計 徐錦康主編）并經插值</p><p><b>　　計算，</b><

76、;/p><p>　　材料的敏感系數(shù) 由，查圖2.8 （機械設計 徐錦康主編）并經插值得，</p><p>　　有效應力集中系數(shù) </p><p>　　尺寸及截面形狀系數(shù) 由、查圖2.9 （機械設計 徐錦康主編）得</p><p>　　扭轉剪切尺寸系數(shù) 由查圖2.10 （機械設計 徐錦康主編）得</p>

77、<p>　　表面質量系數(shù) 軸按磨削加工，由查圖2.12 （機械設計 徐錦康主編）得</p><p>　　表面強化系數(shù) 軸未經表面強化處理 </p><p>　　疲勞強度綜合影響系數(shù) </p><p>　　等效系數(shù) 45鋼： 取</p><p><b>　　

78、取</b></p><p>　　僅有彎曲正應力時計算安全系數(shù) </p><p>　　僅有扭轉切應力時計算安全系數(shù) </p><p>　　彎扭聯(lián)合作用下的計算安全系數(shù) </p><p>　　設計安全系數(shù) 材料均勻，載荷與應力計算精確時：</p><p><b>　　取&

79、lt;/b></p><p>　　疲勞強度安全系數(shù)校核 左側疲勞強度合格</p><p>　　3） 截面右側疲勞強度校核</p><p>　　抗彎截面系數(shù) </p><p>　　抗扭截面系數(shù) </p><p>　　截面左側彎矩 </p><p>　

80、　截面上的彎曲應力 </p><p>　　截面上的扭轉切應力 </p><p>　　平均應力 </p><p>　　應力幅 </p><p>　　材料的力學性能 45鋼調質查表11.2（機械設計 徐錦康主編）</p><p><b>　　，，<

81、/b></p><p>　　軸肩理論應力集中系數(shù) ，</p><p>　　查附表1.6（機械設計 徐錦康主編）并經插值</p><p><b>　　計算，</b></p><p>　　材料的敏感系數(shù) 由，查圖2.8 （機械設計 徐錦康主編）并經插值得，</p><p>　　有效應

82、力集中系數(shù) </p><p>　　尺寸及截面形狀系數(shù) 由、查圖2.9 （機械設計 徐錦康主編）得</p><p>　　扭轉剪切尺寸系數(shù) 由查圖2.10 （機械設計 徐錦康主編）得</p><p>　　表面質量系數(shù) 軸按磨削加工，由查圖2.12 （機械設計 徐錦康主編）得</p><p>　　表面強化系數(shù)

83、 軸未經表面強化處理 </p><p>　　疲勞強度綜合影響系數(shù) </p><p>　　等效系數(shù) 45鋼： 取</p><p><b>　　取</b></p><p>　　僅有彎曲正應力時計算安全系數(shù) </p><p>　　僅有扭轉切應力時計算安全

84、系數(shù) </p><p>　　彎扭聯(lián)合作用下的計算安全系數(shù) </p><p>　　設計安全系數(shù) 材料均勻，載荷與應力計算精確時：</p><p><b>　　取</b></p><p>　　疲勞強度安全系數(shù)校核 右側疲勞強度合格</p><p>　　4.2.2 中間軸

85、的校核</p><p>　　圖4-6 軸的受力分析圖 </p><p><b>　?。?） 求軸上受力</b></p><p><b>　　1） 計算齒輪受力</b></p><p>　　齒輪的分度圓直徑 ，</p><p>　　圓周力 <

86、;/p><p><b>　　徑向力 </b></p><p>　　軸向力 </p><p><b>　　對軸心產生的彎矩 </b></p><p><b>　　2） 求支反力</b></p><p>　　軸承的支點位置

87、 由7008C型角接觸軸承可知</p><p><b>　　截面在B處的支反力</b></p><p>　　左支點水平面的支反力 </p><p>　　右支點水平面的支反力 </p><p>　　左支點垂直面的支反力 </p><p>　　右支點垂直面的支反力 </p&

88、gt;<p>　　左支點的軸向支反力 </p><p><b>　　截面在C處的支反力</b></p><p>　　左支點水平面的支反力 </p><p>　　右支點水平面的支反力 </p><p>　　左支點垂直面的支反力 </p><p>　　右

89、支點垂直面的支反力 </p><p>　　左支點的軸向支反力 </p><p>　　（2） 繪制彎矩圖和扭矩圖</p><p>　　截面B處水平彎矩 </p><p>　　截面B處垂直彎矩 </p><p>　　截面B處合成彎矩 </p><p>　　截面C處水

90、平彎矩 </p><p>　　截面C處垂直彎矩 </p><p>　　截面C處合成彎矩 </p><p>　　（3） 彎矩合成強度校核 通常只校核軸上受最大彎矩和最大扭矩的截面強度</p><p>　　截面B處計算彎矩 考慮啟動，停機影響，扭矩為脈動循環(huán)變應力，</p><p>

91、<b>　　，</b></p><p>　　截面B處應力計算 </p><p>　　強度校核 45鋼調質處理，由表11.2（機械設計 徐錦康主編）查得</p><p>　　，B處彎矩合成強度滿足要求</p><p>　　截面C處計算彎矩 考慮啟動，停機影響，扭矩為脈動循環(huán)變應力，&

92、lt;/p><p><b>　　，</b></p><p>　　截面C處應力計算 </p><p>　　強度校核 45鋼調質處理，由表11.2（機械設計 徐錦康主編）查得</p><p>　　，C處彎矩合成強度滿足要求</p><p>　　圖4-7 軸的受力分析圖<

93、;/p><p>　　4.2.3 輸出軸的校核</p><p><b>　?。?） 求軸上受力</b></p><p><b>　　1） 計算齒輪受力</b></p><p>　　齒輪分度圓直徑 </p><p>　　圓周力 </p><

94、p><b>　　徑向力 </b></p><p>　　軸向力 </p><p><b>　　對軸心產生的彎矩 </b></p><p>　　2） 求支反力 </p><p>　　軸承的支點位置 由7013C型角接觸軸承可知</

95、p><p>　　齒寬中心距左支點的距離 </p><p>　　齒寬中心距右支點的距離 </p><p>　　左支點水平面的支反應力 ，</p><p>　　右支點水平面的支反應力 ，</p><p>　　左支點垂直面的支反應力 </p><p>　　右支點垂直面的支反應力 </p>&

96、lt;p>　　左支點的軸向支反力 </p><p>　?。?） 繪制彎矩圖和扭矩圖 參見圖4-8</p><p>　　圖4-8軸的受力分析圖</p><p>　　截面C處水平彎矩 </p><p>　　截面C處垂直彎矩 </p><p>　　截面C處合成彎矩 </p&

97、gt;<p>　?。?） 彎矩合成強度校核 通常只校核軸上受最大彎矩和最大扭矩的截面強度</p><p>　　截面C處計算彎矩 考慮啟動，停機影響，扭矩為脈動循環(huán)變應力，</p><p><b>　　，</b></p><p>　　截面C處應力計算 </p><p>　　強度校核

98、 45鋼調質處理，由表11.2（機械設計 徐錦康主編）查得</p><p>　　，彎矩合成強度滿足要求</p><p>　　4. 3 軸承的壽命計算</p><p>　　4.3.1 7006C型軸承的校核</p><p>　　（1） 確定7006C軸承的主要性能參數(shù)</p><p>　　查表11-

99、4（機械設計課程設計 王大康 盧頌峰主編）及表8.10</p><p>　　（機械設計 徐錦康主編）得：、、</p><p><b>　　、 </b></p><p>　?。?） 計算派生軸向力、 </p><p><b>　　，</b></p><p>　?。?） 計

100、算軸向負載、</p><p>　　，故軸承Ⅱ被“壓緊”，</p><p>　　軸承Ⅰ被“放松”，得：</p><p>　?。?） 確定系數(shù)、、、</p><p><b>　　， </b></p><p>　　查表8.10（機械設計 徐錦康主編）得=1，=0，=0.44，</p>&l

101、t;p><b>　　=1.26</b></p><p>　?。?） 計算當量載荷、</p><p>　?。?） 計算軸承壽命</p><p>　　查表8.7、8.8（機械設計 徐錦康主編）得，，又知 </p><p>　　4.3.2 7013C型軸承的校核</p><p>　?。?） 確定7

102、013C軸承的主要性能參數(shù)</p><p>　　查表11-4（機械設計課程設計 王大康 盧頌峰主編）及表8.10</p><p>　?。C械設計 徐錦康主編）得、、、</p><p><b>　　、 </b></p><p>　　（2） 計算派生軸向力、 </p><p><b>

103、　　，</b></p><p>　　（3） 計算軸向負載、</p><p>　　，故軸承Ⅱ被“壓緊”，軸承Ⅰ</p><p><b>　　被“放松”，得：</b></p><p>　?。?） 確定系數(shù)、、、</p><p><b>　　， </b></p&g

104、t;<p>　　查表8.10（機械設計 徐錦康主編）得=1，=0，=0.44、</p><p><b>　　=1.02</b></p><p>　?。?） 計算當量載荷、</p><p>　　（6） 計算軸承壽命</p><p>　　查表8.7、8.8（機械設計 徐錦康主編）得，，又知 </p>

105、<p>　　4.3.3 7008C型軸承的校核</p><p>　?。?） 確定7008C軸承的主要性能參數(shù)</p><p>　　查表11-4（機械設計課程設計 王大康 盧頌峰主編）及表8.10</p><p>　?。C械設計 徐錦康主編）得、、</p><p><b>　　、 </b></p>

106、;<p>　　（2） 計算派生軸向力、 </p><p><b>　　，</b></p><p>　?。?） 計算軸向負載、</p><p>　　，故軸承Ⅱ被“壓緊”，軸承Ⅰ被“放</p><p><b>　　松”，得：</b></p><p>　?。?）

107、確定系數(shù)、、、</p><p><b>　　， </b></p><p>　　查表8.10（機械設計 徐錦康主編）得=1，=0，=0.44，</p><p><b>　　=1.26</b></p><p>　?。?） 計算當量載荷、</p><p>　　（6） 計算軸承壽命&

108、lt;/p><p>　　查表8.7、8.8（機械設計 徐錦康主編）得，，又知 </p><p>　　主要零部件的工藝設計</p><p>　　5.1 中間軸的工藝設計</p><p><b>　　圖5-1 中間軸</b></p><p>　　材料：45鋼 硬度： 40-45HRC</p>

109、<p><b>　　圖5-2</b></p><p><b>　　圖5-3</b></p><p><b>　　圖5-4</b></p><p><b>　　圖5-5</b></p><p><b>　　圖5-6</b>

110、</p><p><b>　　結 論</b></p><p><b>　　§11設計小結</b></p><p>　　我們這次機械設計課程設計是做《帶式運輸機用的二級圓柱齒輪減速器》。在兩個星期的設計過程中，讓我明白一個簡單機械設計的過程，知道一個設計所必須要準備些什么，要怎樣去安排工作，并學習機械設計的一般方

111、法，掌握機械設計的一般規(guī)律；也通過課程設計實踐，培養(yǎng)了我綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論與生產實際知識來分析和解決機械設計問題的能力；學會怎樣去進行機械設計計算、繪圖、查閱資料和手冊、運用標準和規(guī)范。還有就是激發(fā)了我的學習興趣，能起到一種激勵奮斗的作用，讓我更加對課堂所學內容的更加理解和掌握。</p><p>　　這次機械課程設計中，我遇到了很多問題，但同學討論和老師 指導起到了很大的作用，這就是團隊的精

112、神。自己在設計中所遇到的困難，讓我明白要做好一個機械設計是一件不容易的事，必須有豐富的知識面和實踐經驗，還必須有一個好的導師。設計讓我感到學習設計的緊張，能看到同學間的奮斗努力，能讓大家很好地回顧以前所學習的理論知識，也明白只有在學習理論基礎上才能做設計，讓我以后更加注重理論的學習并回到實踐中去。還這次自己沒有很好地把握設計時間的分配，前面?zhèn)鲃臃桨冈O計和傳動件設計時間太長，而在裝配草圖設計、裝配工作圖設計時間太緊，還有就是在裝配草圖設計

113、中遇到一些尺寸不是很確定，而減慢了AutoCAD工程制圖的速度，這也很好讓我們更加掌握AutoCAD工程制圖的操作。這是自己設計思維不太嚴謹，沒有很好地熟悉一些理論知識，沒有過此類設計的經驗；在設計過程中自己也做了一些重復的計數(shù)，很多往往是一個參數(shù)所取不正確或沒有太在意一些計數(shù)，而在尺寸計算校核才發(fā)現(xiàn)問題，而白白花了重復工作的時間，但也能讓我更加深刻一些設計的過程，積累了一些設計的經驗。</p><p>　　這次

114、機械設計課程設計是我們一次進行的較長時間、較系統(tǒng)、 較全面的工程設計能力訓練，很好地提高了我們實踐能力和運用綜合能力的水平。我們可以通過設計，明白到學習的內容的目的，更加明確大學學習的目標方向，能激起學生學習激情，也讓我們有學習的成就感，希望以后有更多合適實訓教學安排。</p><p><b>　　參 考 文 線</b></p><p>　　1 吳彥農，康志軍． S

115、olidworks2003實踐教程． 淮陰：淮陰工學院， 2003</p><p>　　2 孫江宏，段大高． 中文版Pro/Engineer2001入門與實例應用． 北京：中國鐵道出版社，2003</p><p>　　3 徐錦康． 機械設計． 北京：機械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　4 葛常清． 機械制圖（第二版）． 北京：中國建材工業(yè)出版社，20

116、00</p><p>　　5 譚浩強． C程序設計（第二版）． 北京：清華大學出版社，2000</p><p>　　徐士良． C程序設計． 北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　7 劉鴻之． C程序設計題解與上機指導（第二版）． 北京：高等教育出版社，2001 </p><p>　　8 呂廣庶，張遠明． 工程材料及成型技術

117、． 北京：高等教育出版社，2001</p><p>　　9 張彥華． 工程材料與成型技術． 北京：北京航空航天大學出版社，2005</p><p>　　10 周昌治，楊忠鑒，趙之淵，陳廣凌． 機械制造工藝學． 重慶：重慶大學出版社，1999</p><p>　　11 曲寶章，黃廣燁． 機械加工工藝基礎． 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2002</p>

118、<p>　　12 張福潤，徐鴻本，劉延林． 機械制造技術基礎（第二版）． 武漢：華中科技大學出版社，2002</p><p>　　13 寧汝新，趙汝嘉． CAD/CAM技術． 北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　14 蔡漢明，陳清奎． CAD/CAM建設． 北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　15 司徒忠，李 璨． 機械