2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  皮帶輸送機兩級齒輪減速傳動裝置設(shè)計書</p><p><b>  一、設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>  題目:皮帶輸送機兩級齒輪減速傳動裝置</p><p>  工作條件和技術(shù)要求:</p><p>  輸送機單向運轉(zhuǎn),工作平穩(wěn),兩班值工作,每班工作8 小時,使用年限為10年。<

2、;/p><p><b>  技術(shù)數(shù)據(jù): </b></p><p>  傳送帶拽引力 2000N</p><p>  傳送帶運行速度 0.80m/s </p><p>  傳送帶鼓輪直徑 200mm</p><p><b>  方案的草圖:</b></p>

3、;<p><b>  1,帶傳動的效率;</b></p><p><b>  2,軸承的效率; </b></p><p><b>  3,齒輪傳動效率;</b></p><p>  4,聯(lián)軸器的傳動效率;</p><p>  5,鼓輪上的傳動效率。</p&g

4、t;<p><b>  二、傳動方案的擬定</b></p><p>  根據(jù)要求電機與減速器間選用V帶傳動,減速器與工作機之間用聯(lián)軸器傳動,我們需要設(shè)計的是二級減速箱,按要求減速器為二級圓柱直齒齒輪減速器。設(shè)計說明如下,設(shè)計方案圖在附件中。</p><p><b>  三、電動機的選擇</b></p><p>

5、;  1、電機類型和結(jié)構(gòu)型式。</p><p>  根據(jù)電源及工作機工作條件,工作平穩(wěn),單向運轉(zhuǎn),兩班制工作,選用Y系列三相籠型異步電動機。</p><p>  傳動總效率 </p><p><b>  工作機卷筒軸轉(zhuǎn)速為</b></p><p><b>  n=</b></p>

6、;<p>  =60×1000×0.80/(3.14×200)</p><p><b>  =76r/min</b></p><p><b>  卷筒所需功率</b></p><p>  P=F v/1000=2000×0.80/1000=1.60kw</p>

7、;<p>  傳動裝置的總效率=ηη4η2ηη</p><p>  取V帶的效率η=0.96 </p><p>  取滾子軸承的效率η=0.98 </p><p>  直齒圓柱齒輪的傳動效率η=0.97 (選用8級精度的一般齒輪)</p><p>  齒輪聯(lián)軸器的效率η=0.99</p><p>  

8、鼓輪上的卷筒傳動效率η=0.96</p><p>  總效率=0.95×0.984×0.972×0.99×0.96=0.792</p><p><b>  3、確定電動機轉(zhuǎn)速</b></p><p>  按推薦的傳動比合理范圍,帶傳動傳動比i1 =2~4,二級圓柱齒輪減速器傳動比i2 =8~40 , &l

9、t;/p><p>  則兩級傳動中的總傳動比為:</p><p>  =i1 i2 =16~160</p><p>  電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>  ==(16~160)x76=(1216~12160)r/min</p><p>  符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500r/min、3000r/min兩種。綜合考慮

10、電動機和傳動裝置</p><p>  尺寸、質(zhì)量和價格等因素,選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機。</p><p><b>  4、確定電動機型號</b></p><p><b>  電動機的輸出功率</b></p><p>  P=P/=1.6/0.792=2.02 Kw</p>

11、<p>  由已有的標(biāo)準(zhǔn)的電機以及結(jié)合實際分析,選擇的電機的額定功率 P=2.2Kw</p><p>  按工作要求和工作條件選用Y系列同步轉(zhuǎn)速為1500r/min 的三相籠型異步電動機</p><p><b>  具體規(guī)格如下:</b></p><p>  四、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的選擇和計算</p><

12、p>  計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比</p><p>  1)傳動裝置總傳動比</p><p>  由電動機的滿載轉(zhuǎn)速n和工作機主動軸轉(zhuǎn)速n可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為==1420/76=18.68</p><p><b>  2)分配各級傳動比</b></p><p>  取V帶傳動的傳動比為i=2;&

13、lt;/p><p>  為滿足相近的浸油條件,高速齒輪傳動比為i=1.4i;</p><p>  所以由= i ii得i=3.62; i=2.58</p><p>  n0=1420r/min;</p><p>  n1=n0/ i=1420/2=710r/min</p><p>  nⅡ = n/ i=710/3.62=

14、196.1r/min ;</p><p>  nⅢ = nⅡ/ i =196.1/2.58=76 r/min ;</p><p><b>  3)各軸輸入功率</b></p><p>  P= P =2.02Kw;</p><p>  P = P×η=2.02×0.96=1.94 Kw ;</p

15、><p>  PⅡ = P×η×η=1.94×0.98×0.97=1.84 Kw ;</p><p>  PⅢ = PⅡ×η×η=1.84×0.98×0.97=1.75 Kw ;</p><p><b>  4)各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p

16、>  T= 9.55×106 P/ n=9.55×106×2.02/1420=1.36×104 N?mm ;</p><p>  T= 9.55×106 P/ n =9.55×106×1.94/710=2.61×104 N?mm ;</p><p>  T=9.55×106 PⅡ/ nⅡ =9.

17、55×106×1.84/196.1=8.96×104 N?mm ;</p><p>  T =9.55×106 PⅢ/ nⅢ =9.55×106×1.75/76=2.20×105N?mm ;</p><p>  卷筒軸T卷=T3=2.20×105×0.98×0.96=2.07×10

18、5N?mm</p><p>  五、傳動零件的設(shè)計計算</p><p><b>  V帶的設(shè)計</b></p><p>  1、確定計算功率Pc</p><p>  由表8-7查得工作情況系數(shù)K=1.2 故Pc= KP=1.2×2.2=2.64Kw</p><p><b> 

19、 2、選擇V帶的帶型</b></p><p>  根據(jù)Pc及n=1420r/min 由圖8-11(機械設(shè)計書)選用A型帶</p><p>  3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗算帶速</p><p>  1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1.由表8—6和表8—8,取帶輪的基準(zhǔn)直徑d=100mm。</p><p><b>  2)驗算

20、帶速V:</b></p><p>  V==3.14×100×1420/60×1000m/s=7.435m/s</p><p>  由于5m/s<v<30m/s,滿足帶速要求。</p><p>  3)計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑:</p><p>  d=i d=100×2mm=200

21、mm</p><p>  查表8-8圓整也可取d=200mm</p><p>  4、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度L:</p><p>  初選中心距a ,根據(jù)教材式(8-20) 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)</p><p>  即是:0.7×300≤a0≤2×300 取a0=400<

22、/p><p><b>  2)基準(zhǔn)長度:</b></p><p>  L≈2a+( d+ d)+</p><p>  =[2×400+×(100+200)+(200-100)/4×400]mm≈1277mm</p><p>  由教材表8-2取 L=1250mm </p><

23、p>  3)根據(jù)教材式(8-23)計算實際中心距a及其變化范圍:</p><p>  a≈a+=[400+(1250-1277)/2]mm≈386.5mm</p><p><b>  考慮各種誤差</b></p><p>  a=a-0.015 L=386.5-0.015×1250=367.75mm</p><

24、;p>  a=a+0.03 L=386.5+0.03×1250=424mm</p><p>  即中心距的變化范圍為367.5mm到424mm.</p><p>  5、驗算小帶輪上的包角α1:</p><p>  α=180º-(d-d)57.3º/a=180º-(200-100)×57.3º/40

25、0</p><p>  ≈165º>90º 符合要求</p><p><b>  6、計算帶的根數(shù)Z</b></p><p>  1)計算單根帶的額定功率P</p><p>  由d=100mm和n=1420r/min 查表8—4a得P=1.30KW</p><

26、p>  根據(jù)1420r/min ,i =2 和A型帶等條件,</p><p>  插值法查表8—4b得△P≈0.167KW 。 </p><p>  查表8—5得k=0.96,查8—2得K=0.93</p><p>  于是:P=(P+△P)k K=(1.30+0.167)×0.96×0.93kw=1.31kw</p>&l

27、t;p>  z==2.64/1.31=2.02</p><p><b>  所以選用2根V帶</b></p><p>  7、計算單根V帶的初拉力的最小值(F)</p><p>  由表8—3得A型V帶的單位長度質(zhì)量q=0.1kg/m</p><p><b>  所以 (F)=</b><

28、;/p><p><b>  =100.5N</b></p><p>  應(yīng)使帶實際初拉力F0>1.5(F)=150.7N</p><p><b>  8、計算壓軸力:</b></p><p>  (F)=2z(F)sin</p><p><b>  =597.84

29、N</b></p><p><b>  9、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>  1)小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>  由 n= 1420 r/min選擇小帶輪的材料為鑄鋼;</p><p>  由d=100mm<300mm,結(jié)合軸選擇小帶輪的結(jié)構(gòu)形式為腹板式。</p><

30、p>  2)大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>  由 n=710 r/min 選擇大帶輪的材料為HT150;</p><p>  d=180mm<300mm,所以選腹板式帶輪。</p><p><b>  齒輪的設(shè)計</b></p><p> ?。ㄒ唬└咚偌夶X輪傳動的設(shè)計</p><p&

31、gt;  1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>  1)根據(jù)要求的傳動方案且傳送設(shè)備的速度不高,故選用8級精度的標(biāo)準(zhǔn) 直齒圓柱齒輪</p><p>  2)材料選擇。查表10-1,小齒輪選用40Cr鋼(調(diào)質(zhì))硬度為280HBS,大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS</p><p>  3) 試選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪的齒數(shù)Z

32、2=Z1i23.62×24=86.88,取Z2=87</p><p>  2、按齒面接觸強度設(shè)計</p><p><b>  設(shè)計公式如下:</b></p><p><b>  d≥2.32</b></p><p> ?。?)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>

33、  1)試選Kt=1.3</p><p>  2)小齒輪的輸入轉(zhuǎn)矩為 T1=2.61×104N?mm</p><p>  3)由表10-7選取尺寬系數(shù)φ=1</p><p>  4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa</p><p>  5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=650MPa;

34、大齒輪的接觸疲勞強度極限=550MPa;</p><p>  6)由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>  N1=60nIjLh=60×710×1×(2×8×360×10)=2.45×10h</p><p>  N2=N1/i2=2.45×10/3.62=6.77×1

35、0h</p><p>  7)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.89;K=0.92</p><p>  8)計算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式(10-12)得</p><p><b> ?。?)計算</b></p><p>  試算小齒輪分度圓

36、直徑d(帶入中較小者帶入公式計算)</p><p><b>  d≥2.32</b></p><p><b>  =2.32</b></p><p><b> ?。?)計算圓周速度</b></p><p><b>  v==</b></p>

37、<p>  (4)計算齒寬b及模數(shù)m</p><p>  b=φd=1×42.4=42.4mm</p><p><b>  m==</b></p><p>  h=2.25 m=2.25×1.77mm=3.98mm</p><p><b>  b/h=</b></

38、p><p> ?。?)計算載荷系數(shù)K</p><p>  已知載荷平穩(wěn),由表10-2取K=1.0;根據(jù)v=1.60 m/s,8級精度,由圖10—8查得動載系數(shù)K=1.12;由表10—4插值法查得K=1.452;</p><p>  由圖10—13查得K =1.34;</p><p>  由表10—3查得K =K =1</p><

39、;p>  故載荷系數(shù)K= K K K K=1.01.1211.452=1.626</p><p>  (6)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(10—10a)得</p><p>  d1= d1t=42.4=45.68mm</p><p><b>  計算模數(shù)m</b></p><p>  m = d1/

40、Z1=45.68/24mm=1.90mm</p><p>  3.按齒根彎曲強度設(shè)計</p><p><b>  計算公式如下:</b></p><p><b>  m≥</b></p><p>  (1)確定計算參數(shù) </p><p><b>  1)計算載荷系數(shù)

41、</b></p><p>  K=KKKK =1.0×1.12×1×1.34=1.5</p><p>  2)由圖10—20c得 =500Mpa =380Mpa</p><p>  3)由圖10—18取彎曲疲勞壽命系數(shù) K=0.83 K=0.85</p><p><b>  4)查取

42、齒型系數(shù)</b></p><p>  由表10-5查得Y=2.65;Y=2.206</p><p>  5)查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>  由表10-5查得Y=1.58;Y=1.78</p><p>  6)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p>

43、<p>  = K/S=0.83×500/1.4MPa=296.43MPa</p><p>  = K/S=380×0.85/1.4MPa=230.71MPa</p><p>  7)計算大、小齒輪的并加以比較</p><p>  =2.65×1.58/296.43=0.014</p><p>  =2

44、.206×1.78/230.71=0.017</p><p><b>  大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>  (2)設(shè)計計算</b></p><p>  對比結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強

45、度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān)。</p><p>  取m=2mm,按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1=45.72mm</p><p>  則有Z1= d1/m=45.72/2=22.86 取Z1=23 則 Z2=i2Z=3.62×23=83.26取Z2=84</p><p>  這樣設(shè)計出的齒輪傳動,既滿足了齒面接觸疲勞強度,又滿足了齒根彎

46、曲疲勞強度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費。</p><p><b>  4.幾何尺寸計算</b></p><p><b>  1)、計算中心距</b></p><p>  a=( Z1+ Z2)m/2=(23+84)×2/2=107mm</p><p>  2)、計算大、小齒輪的分度圓直徑&l

47、t;/p><p>  d1=m Z1=2×23mm=46mm</p><p>  d2=m Z2=2×84mm=168mm</p><p><b>  3)、計算齒輪寬度</b></p><p>  b=φ d1 =1×46mm=46mm</p><p>  圓整后取B2

48、=45mm,B1=50mm</p><p>  (二)低速級齒輪傳動的設(shè)計</p><p>  1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>  1)根據(jù)要求的傳動方案且傳送設(shè)備的速度不高,故選用8級精度的標(biāo)準(zhǔn) 直齒圓柱齒輪(GB 10095—88)</p><p>  2)材料選擇。查表10-1,小齒輪選用40Cr鋼(

49、調(diào)質(zhì))硬度為280HBS,大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS</p><p>  3)試選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)Z2=i3Z1=2.58×24=61.92,則 取 Z2=62.</p><p>  2、按齒面接觸強度設(shè)計</p><p>  因為低速級的載荷大于高速級的載荷,所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算</p>

50、<p><b>  計算公式如下:</b></p><p><b>  dt2≥2.32 </b></p><p>  1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>  1)試選K=1.3</b></p><p>  2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=8.96×

51、;104N?mm</p><p>  3)由表10-7選取尺寬系數(shù)φ=1</p><p>  4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa</p><p>  5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強度極限=550MPa;</p><p>  6)由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次

52、數(shù)</p><p>  N1=60 nⅡj Lh=60×196.1×1×(2×8×360×10)=6.78×108h</p><p>  N2=N1/i3=6.78×10/2.58=2.63×10h</p><p>  7)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.92;K=0

53、.95</p><p>  8)計算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式(10-12)得</p><p>  (2)試算小齒輪分度圓直徑 d</p><p><b>  dt2≥2.32 </b></p><p><b>  =2.32</b

54、></p><p><b> ?。?)計算圓周速度</b></p><p><b>  v==</b></p><p> ?。?)計算齒寬b及模數(shù)m</p><p>  b=φdt1=1×64.34=64.34mm</p><p><b>  m==

55、</b></p><p>  h=2.25 m=2.25×2.68=6.03mm</p><p>  b/h=64.34/6.03=10.67</p><p> ?。?)計算載荷系數(shù)K</p><p>  已知載荷平穩(wěn),由表10-2取K=1.0,</p><p>  根據(jù)v=0.66m/s,8級精

56、度,由圖10—8查得動載系數(shù)K=1.05;</p><p>  由表10—4插值法查得K=1.456</p><p>  由圖10—13查得K =1.32</p><p>  由表10—3查得K = K =1</p><p>  故載荷系數(shù)K= K K K K=1.01.0511.456=1.53</p><p>  

57、(6)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(10—10a)得</p><p>  d2= dt2=64.34mm</p><p><b>  計算模數(shù)m</b></p><p>  3.按齒根彎曲強度設(shè)計</p><p><b>  計算公式如下:</b></p><p&g

58、t;<b>  m≥</b></p><p>  (1)確定計算參數(shù) </p><p><b>  1)計算載荷系數(shù)</b></p><p>  K=KKKK =1.0×1.05×1×1.32=1.386</p><p>  2)由圖10—20c得 =500Mpa

59、 =380Mpa</p><p>  3)由圖10—18取彎曲疲勞壽命系數(shù) K=0.85 K=0.90</p><p><b>  4)查取齒型系數(shù)</b></p><p>  由表10-5查得Y=2.65;Y=2.27</p><p>  5)查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>  由表10-5查

60、得Y=1.58;Y=1.73</p><p>  6)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p>  7)計算大、小齒輪的并加以比較</p><p>  大齒輪的數(shù)值大 計算時將大齒輪的數(shù)值帶入計算。</p><p><b>  (2)設(shè)計計算</b>&

61、lt;/p><p><b>  m≥</b></p><p>  對比結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),則取m=2.5mm,按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1=73.01mm于是</p><p>  Z1=

62、 d1/m=64.34/2≈32.17 取Z1= 33 </p><p>  Z2=i3Z1=2.58×33≈85.14 取Z2=86</p><p><b>  4.幾何尺寸計算</b></p><p><b>  1)、計算中心距</b></p><p>  a=( Z1+ Z2)m

63、/2=(33+86)×2/2=119mm</p><p>  2)、計算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>  d1=m Z1=2×33=66mm</p><p>  d2=m Z2=2×86=172mm</p><p><b>  3)、計算齒輪寬度</b></p>&l

64、t;p>  b=φ d1 =1×66=66mm</p><p>  圓整后取B2=65mm,B1=70mm</p><p><b>  六、滾動軸承的選擇</b></p><p>  由于使用的是直齒齒輪,無軸向力,因此為了簡便,選用外圈無擋邊的圓柱滾子軸承。具體直徑根據(jù)所配合的軸的直徑選擇恰當(dāng)?shù)闹睆较盗?。第一軸和第二軸選用N2

65、06E,第三軸選用N210E系列</p><p><b>  七、聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>  聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩TCa=KAT,考慮轉(zhuǎn)矩變化小,有機械設(shè)計參考書表14-1查得KA=1.5</p><p>  則:TCa=KAT=1.5×2.2×105=3.3×105 N.mm=330N.m</p

66、><p>  查課程設(shè)計指導(dǎo)書表13.1 選用LH型彈性柱銷聯(lián)軸器LH3,公稱轉(zhuǎn)矩為630N.m,轉(zhuǎn)速為5000r/min.取軸孔直徑為d1=38mm,軸孔長度喂82mm的Y型聯(lián)軸器</p><p><b>  八、軸的設(shè)計計算</b></p><p><b>  輸入軸(Ⅰ軸):</b></p><p&g

67、t;  找出輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p>  P=1.94Kw n=710r/min T=2.61×104 N?mm </p><p>  選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15—3,取C的值為110由此確定最小軸的直徑</p><p><b>  d0≥= </b></p><

68、;p>  由于在I軸上有兩個鍵槽,則軸徑應(yīng)增大7% </p><p>  即是 d≥107%d0=16.46mm 然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑 故選d=20mm</p><p>  2. 求作用在齒輪上的受力</p><p><b>  Ft=N</b></p><p>  Fr= =474.98N(=20)<

69、;/p><p><b>  3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>  擬定軸上零件的裝配方案,如下</p><p><b>  從左往右</b></p><p> ?。?)第一段軸用于安裝帶輪(經(jīng)過受力分析滿足要求),外形尺寸為:d×l=20×42mm,即直徑為20mm,長度為

70、42mm。</p><p> ?。?)第二段左端軸肩用于對帶輪進行軸向固定,軸右邊安裝有用于對滾子軸承定位的端蓋,取直徑為25mm,長度為80mm。</p><p>  (3)第三段用于安裝滾子軸承和階梯套筒,取內(nèi)徑為30mm,長度為26mm</p><p>  (4) 第五段右端軸肩用于齒輪軸向定位,取直徑為44mm,長度5mm</p><p&

71、gt; ?。?) 第六段用于安裝齒輪,取直徑為40mm 長度為47mm</p><p>  (6) 第七段用于安裝滾子軸承,取直徑為30mm,長度26mm。并在右端用透蓋固定。</p><p><b>  載荷分析</b></p><p>  將帶輪的壓軸力F看作水平。</p><p><b>  (1)彎

72、矩</b></p><p><b>  在水平面內(nèi) </b></p><p><b>  其中</b></p><p><b>  則</b></p><p><b>  Ft=1305N</b></p><p>  求

73、得支反力=3955.4N</p><p><b>  =2402N</b></p><p>  水平面內(nèi)最大的彎矩在B斷面內(nèi),M=41841</p><p><b>  在鉛垂面內(nèi)</b></p><p>  Fr=474.98N</p><p>  求得支反力=-305.0

74、2N =780N</p><p>  鉛垂面內(nèi)最大的彎矩在B斷面內(nèi), M=74432 </p><p>  經(jīng)兩彎矩合成,最大的彎矩在B斷面內(nèi),其值為88014</p><p><b>  2)校核軸的強度</b></p><p>  軸Ⅰ的危險截面在B截面,求其當(dāng)量彎矩</p><p&g

75、t;<b>  =</b></p><p>  由于轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)生的切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取=0.6</p><p>  則 <=60 MPa</p><p><b>  故I軸是安全的</b></p><p><b>  中間軸(Ⅱ軸)</b></p>&l

76、t;p>  1.找出輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p>  P=1.84Kw n=196.1r/min T=8.96×104N.mm</p><p>  選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表16.2,取A0的值為110由此確定最小軸的直徑</p><p>  d1≥= 選d=30mm</p><p&g

77、t;  由于在Ⅱ軸上有兩個鍵槽,則軸徑應(yīng)增大7% </p><p>  即是 d≥107%d1=24.8mm 然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑 故選d=30mm</p><p><b>  軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>  擬定軸上零件的裝配方案,如下</p><p><b>  從左往右</b>

78、;</p><p> ?。?)、第一段軸用于安裝滾子軸承,取直徑為30mm,長度為38.5mm。用一套筒對軸承和小齒輪進行軸向定位,</p><p> ?。?)、第二段為安裝二級傳動小齒輪,直徑為38mm,長度為67mm 。</p><p> ?。?)、第三段軸軸肩,對左右兩個齒輪進行軸向定位 直徑為45 mm,長度為8 mm。</p><p&

79、gt;  (4)、第四段軸軸肩,安裝一級傳動大齒輪,直徑為38mm,長度為42mm 。</p><p> ?。?)、第五段軸用于安裝滾子軸承,取直徑為30mm,長度為43mm。</p><p><b>  輸出軸(Ⅲ軸)</b></p><p><b>  求軸上的功率</b></p><p>  

80、P=1.75kw n=76r/min T=2.2×105 N.mm</p><p>  2、初步確定軸的最小直徑</p><p>  選取軸的材料為為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表16.2,取A0的值為110,于是</p><p><b>  d2≥ </b></p><p>  由于在Ⅱ軸上有兩個鍵槽,則

81、軸徑應(yīng)增大7% </p><p>  即是 d≥107%d2=33.49mm 然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑 選d=50</p><p>  輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器的型號。</p><p><b>  3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>

82、<b>  從左往右:</b></p><p> ?。?)第一段軸用于安裝滾子軸承,取直徑為50mm,長度為45mm,</p><p> ?。?)第二段軸用于安裝第二級傳動大齒輪,取直徑為54mm,長度為62mm。</p><p> ?。?)第三段左端軸肩用于齒輪軸向定位,直徑為60mm,長度為8mm。</p><p>

83、  (4) 第四段有段軸肩用于軸承套筒定位, 直徑為54mm,長度為59.5mm。</p><p>  (5) 第五段用于安裝滾子軸承, 直徑為50mm,長度為30mm。</p><p>  (6) 第七段用于安裝聯(lián)軸器, 直徑為40mm,長度為82mm。</p><p>  4、求軸上的載荷 </p><p>  首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計

84、算簡圖, 確定頂軸承的支點位置時,</p><p>  對于滾滾子軸承軸承,a=10mm,因此,做為簡支梁的軸的支承跨距.</p><p><b>  從動軸的載荷分析圖</b></p><p>  5、按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>  根據(jù)課本公式(15-5)及上述數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈

85、動循環(huán)變應(yīng)力,取α=0.6,則有:</p><p><b>  ==</b></p><p>  前已選軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得[]=60MPa</p><p>  <[] 此軸合理安全</p><p>  6、精確校核軸的疲勞強度.</p><p>  ⑴. 判斷

86、危險截面</p><p>  A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B無需校核.從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,從受載來看,截面C上的應(yīng)力最大.截面Ⅵ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同時軸徑也較大,故不必做強度校核.截面C上雖然應(yīng)力最大,但是應(yīng)力集中不大,而且這里的直徑最大,故C截面也不必做強度校核,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強度校核.

87、由第3章的附錄可知,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過盈配合的小,因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗證即可.</p><p>  ⑵. 截面Ⅶ右側(cè)。</p><p>  抗彎系數(shù) K=0.1=0.1mm3=12500mm3</p><p>  抗扭系數(shù) =0.2=0.2mm3=25000mm3</p><p>  截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩M為 &

88、lt;/p><p>  截面Ⅳ上的扭矩為 =220</p><p><b>  截面上的彎曲應(yīng)力</b></p><p><b>  截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p><b>  ==</b></p><p>  軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。<

89、/p><p>  由課本表15-1查得:</p><p>  因 </p><p><b>  經(jīng)插入后得</b></p><p>  2.0 =1.31</p><p><b>  軸性系數(shù)為</b></p><p><b

90、>  =0.85</b></p><p><b>  K=1+=1.82</b></p><p>  K=1+(-1)=1.26</p><p>  所以 </p><p>  綜合系數(shù)為:K=2.8</p><p><b>  K=1.62&

91、lt;/b></p><p>  碳鋼的特性系數(shù) 取</p><p><b>  取</b></p><p><b>  安全系數(shù)</b></p><p><b>  S=</b></p><p><b>  S</b>&

92、lt;/p><p> ?。維=1.5 所以它是安全的</p><p><b>  截面Ⅶ左側(cè)</b></p><p>  抗彎系數(shù) K=0.1=0.1mm3=15746.4mm3</p><p>  抗扭系數(shù) =0.2=0.2mm3=31492.8mm3</p><p>  截面Ⅳ左側(cè)

93、的彎矩M為 </p><p>  截面Ⅳ上的扭矩為 =220000</p><p>  截面上的彎曲應(yīng)力 </p><p><b>  截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p><b>  ==</b></p><p>  軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。</p

94、><p>  由課本表15-1查得:</p><p>  因 </p><p><b>  經(jīng)插入后得</b></p><p>  2.0 =1.31</p><p><b>  軸性系數(shù)為</b></p><p>

95、<b>  =0.85</b></p><p><b>  K=1+=3.25</b></p><p>  K=1+(-1)=2.62</p><p>  所以 </p><p>  綜合系數(shù)為: K=2.8</p><p><b>

96、  K=1.62</b></p><p>  碳鋼的特性系數(shù) 取</p><p><b>  取</b></p><p><b>  安全系數(shù)</b></p><p><b>  S=</b></p><p><b>

97、  S</b></p><p>  >S=1.5 所以它是安全的</p><p>  九、鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>  選擇用平鍵,且材料為鋼制。</p><p>  十、減速器附件的選擇和密封類型的選擇</p><p>  通氣器:采用和油面指示器相連的器件</p><

98、p>  起吊裝置:采用箱蓋吊耳、箱座吊耳</p><p>  放油螺塞:選用外六角油塞及墊片M10×1.5</p><p><b>  潤滑與密封</b></p><p><b>  1、齒輪的潤滑</b></p><p>  由于低速級周向速度為0.65m/s,采用浸油潤滑。考慮到

99、中間的齒輪b充分浸油,而浸油高度為六分之一至三分之一大齒輪半徑( D=168 mm),取為50mm。</p><p><b>  2、滾動軸承的潤滑</b></p><p>  由于浸油齒輪的周向速度中都小于2m/s的,為了簡便,所以均選用潤滑脂潤滑軸承。</p><p><b>  3、潤滑油的選擇</b></p&

100、gt;<p>  齒輪與軸承用同種潤滑油較,根據(jù)周向速度,選取運動粘度約在275mm/s的潤滑油,考慮到該裝置用于中小型設(shè)備,選用N320潤滑油。</p><p><b>  4、密封方法的選取</b></p><p>  選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。</p><p>  密封圈型號按所裝配

101、軸的直徑確定。</p><p>  軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。</p><p><b>  十一、箱體的設(shè)計</b></p><p>  根據(jù)設(shè)計的零件尺寸大小選擇用剖分式箱體。采用鑄造工藝,材料使用HT200. 減速器的箱體采用鑄造(HT200)制成,采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量,其中大端蓋分機體采用配合.</p&

102、gt;<p>  1、機體有足夠的剛度</p><p>  在機體為加肋,外輪廓為長方形,增強了軸承座剛度</p><p>  2、考慮到機體內(nèi)零件的潤滑,密封散熱。</p><p>  因其傳動件速度小于12m/s,故采用侵油潤油,同時為了避免油攪得沉渣濺起,齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為35mm。由于油面高度選定50mm, 浸油高度為15mm。為保證機蓋

103、與機座連接處密封,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</p><p>  3、機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.</p><p>  鑄件壁厚為8,圓角半徑為R=5。機體外型簡單,拔模方便.</p><p><b>  4、對附件設(shè)計</b></p><p><b>  視孔蓋和窺視孔:</b&

104、gt;</p><p>  在機蓋頂部開有窺視孔,能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置,并有足夠的空間,以便于能伸入進行操作,窺視孔有蓋板,機體上開窺視孔與凸緣一塊,有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封,蓋板用鑄鐵制成,用M6緊固</p><p><b>  放油孔和放油螺塞:</b></p><p>  放油孔位于油池最底處,并安排在減速器

105、不與其他部件靠近的一側(cè),以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊,由機械加工成螺塞頭部的支承面,并加封油圈加以密封。</p><p><b>  油面指示器:</b></p><p>  油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。</p><p>  油尺安置的部位不能太低,以防油進入油尺座孔而溢出.</p>&

106、lt;p><b>  通氣孔:</b></p><p>  由于減速器運轉(zhuǎn)時,機體內(nèi)溫度升高,氣壓增大,為便于排氣,在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器,以便達到體內(nèi)為壓力平衡,提高密封性的性能。</p><p><b>  吊環(huán)和吊鉤:</b></p><p>  在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán),用以起吊或搬運較重的物體.

107、</p><p><b>  定位銷:</b></p><p>  為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度,在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷,以提高定位精度,此外,定位銷的位置既要考慮到鉆、鉸孔的方便,又要與連接螺栓、吊鉤、吊環(huán)、啟蓋螺釘?shù)炔话l(fā)生干涉。定位銷為標(biāo)準(zhǔn)件,在表11.29中選取。取,,,。</p><p><b&g

108、t;  啟蓋螺釘:</b></p><p>  啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。</p><p>  釘桿端部要做成圓柱形,以免破壞螺紋.</p><p>  箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如下表。圖參見《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》</p><p><b>  取a=250</b></p><p

109、><b>  十二、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>  由于時間比較緊,所以這次的設(shè)計存在許多缺點,很多時候,由于缺少經(jīng)驗,取值過于保守,使整體結(jié)構(gòu)龐大,很多地方浪費材料;同時箱體的設(shè)計很粗糙。但通過這次的減速箱的設(shè)計,使我能學(xué)習(xí)到很多實踐知識,同時將公差課,機械制造基礎(chǔ),機械設(shè)計,材料力學(xué),等課程綜合起來了,了解了機械設(shè)計的基本流程。在設(shè)計的過程中,我們大量查閱國標(biāo),積極請教老師,

110、很好的培養(yǎng)了我們作為工科技術(shù)人員的基本素養(yǎng),老師豐富的經(jīng)驗,使我們了解了作為工程師的必備素質(zhì)。</p><p>  相信在類似設(shè)計經(jīng)驗的積累,我在以后的學(xué)習(xí)或者實際工作中,能夠設(shè)計出緊湊、質(zhì)量輕、強度高的機械</p><p><b>  十三、參考資料目錄</b></p><p>  [1]《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》,高等教育出版社,宋寶玉主編

111、,2006年8月第一版;</p><p>  [2]《機械設(shè)計》(第八版),高等教育出版社,濮良貴,紀(jì)名剛主編,2006年5月第八版;</p><p>  [3]《機械制圖》,高等教育出版社,何銘新、錢可強主編,2004年1月第五版;</p><p>  [4]《互換性與技術(shù)測量》,高等教育出版社,李柱,徐向前主編,2004年12月第一版;</p>&

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