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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書,,一、設(shè)計(jì)題目(18.2) 運(yùn)送原料的帶式運(yùn)輸機(jī)用的圓柱齒輪減速器。設(shè)計(jì)內(nèi)容：根據(jù)給定的工況參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)碾妱訖C(jī)、選取聯(lián)軸器、設(shè)計(jì)V帶傳動、設(shè)計(jì)一(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。,二、傳動簡圖,圖18.18 傳動方式,三、原始數(shù)據(jù) 運(yùn)輸帶拉力F=（N） 運(yùn)輸帶速度V= （m/s） 滾筒直徑D= （mm） 滾筒及運(yùn)輸帶效率=0.94。工作時(shí)，載荷有輕微沖擊。事內(nèi)工作，水分和顆粒為正常狀態(tài)，產(chǎn)品生產(chǎn)批量為成批生產(chǎn)，允許總速比誤差<4%，要求齒輪使用壽命為10年，二班工作制，軸承使用壽命不小于15000小時(shí)，
2、試設(shè)計(jì)齒輪減速器（兩級）。,四、設(shè)計(jì)工作量及要求 每個(gè)同學(xué)獨(dú)立利用手工或計(jì)算機(jī)繪制（使用autoCAD繪制）完成總裝圖一張（一號圖紙），高速軸、低速大齒輪和箱蓋零件圖各一張（二號或三號圖紙）、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括電機(jī)和聯(lián)軸器選用，軸承選用與校核，V帶、齒輪、軸、齒輪箱設(shè)計(jì)（包括V帶、軸、齒輪的校核）。具體內(nèi)容參見機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一書14-18章。,請參考下列文獻(xiàn)： 朱文堅(jiān)、黃平：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，廣州：華南理工大學(xué)出版社 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊，北京：冶金工業(yè)出版社 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊，北京：化學(xué)工業(yè)出版社,第14章機(jī)械系統(tǒng)傳動裝置設(shè)計(jì) 由于原動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、運(yùn)動形式往往和工作機(jī)的
3、要求不同，因此需要在它們之間加入傳動系統(tǒng)裝置。由于傳動裝置的選用、布局及其設(shè)計(jì)質(zhì)量對整個(gè)設(shè)備的工作性能、重量和成本等影響很大，因此合理地?cái)M定傳動方案具有重要的意義。機(jī)械系統(tǒng)傳動裝置設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：確定傳動方案、選定電動機(jī)型號、計(jì)算總傳動比和合理分配各級傳動比、計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)。,14.2傳動方案的確定 為了滿足某一工作機(jī)的性能要求，可采用不同的傳動機(jī)構(gòu)、不同的組合和布局，在總傳動比保持不變的情況下，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(jī)器的功能要求，例如傳遞功率的大小、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動形式。此外還要適應(yīng)工作條件（工作環(huán)境、場
4、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。,圖14.1是電動鉸車的三種傳動方案。其中：方案a采用二級圓柱齒輪減速器，適合于繁重及惡劣條件下長期工作，使用與維護(hù)方便，但結(jié)構(gòu)尺寸較大；方案b采用蝸輪蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動效率較低，長期連續(xù)使用不夠經(jīng)濟(jì)；方案c用一級圓柱齒輪減速器和開式齒輪傳動，成本較低，但使用壽命較短。從上述分析可見，雖然這三種方案都能滿足電動鉸車的功能要求，但結(jié)構(gòu)、性能和經(jīng)濟(jì)性都不同，要根據(jù)工作條件要求來選擇較好的方案。,圖14.1電動絞車傳動方案簡圖 1-電動機(jī)；2、5-聯(lián)軸器；3-制動器；4-減速器；6-卷筒；
5、7-軸承；8-開式齒輪,為了便于設(shè)計(jì)時(shí)選擇傳動裝置，表14.1列出了常用減速器的類型及特性，表A.6列出了各種機(jī)械傳動的傳動比。,若課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中已提供了傳動方案，則應(yīng)對該方案的可行性、合理性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行論證，也可提出改進(jìn)性意見并另行擬定方案。,14.3電動機(jī)的選擇 電動機(jī)的選擇應(yīng)在傳動方案確定之后進(jìn)行，其目的是在合理地選擇電動機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，具體確定電動機(jī)型號。 1.選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式要根據(jù)電源（交流或直流）、工作條件和載荷特點(diǎn)（性質(zhì)、大小、起動性能和過載情況）來選擇。,工業(yè)上廣泛使用三相異步電動機(jī)。對載荷平穩(wěn)、不調(diào)速、長期工作的機(jī)器，可采用鼠籠
6、式異步電動機(jī)。Y系列電動機(jī)為我國推廣采用的新產(chǎn)品，它具有節(jié)能、啟動性能好等優(yōu)點(diǎn)，適用于不含易燃、易爆和腐蝕性氣體的場合以及無特殊要求的機(jī)械中。對于經(jīng)常起動、制動和反轉(zhuǎn)的場合，可選用轉(zhuǎn)動慣量小、過載能力強(qiáng)的YZ型、YR型和YZR型等系列的三相異步電動機(jī)。,電動機(jī)的結(jié)構(gòu)有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等，可根據(jù)工作條件選用。同一類型的電動機(jī)又具有幾種安裝型式，應(yīng)根據(jù)安裝條件確定。 2. 確定電動機(jī)的功率 電動機(jī)的功率選擇是否恰當(dāng)，對整個(gè)機(jī)器的正常工作和成本都有影響。所選電動機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。功率小于工作要求的功率，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動機(jī)長期過載、發(fā)熱大而過早
7、損壞；但功率過大，,則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi)。電動機(jī)的功率受運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件限定，由于課程設(shè)計(jì)中的電動機(jī)大多是在常溫和載荷不變（或變化不大）的情況下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因而在選擇其功率時(shí)，只要使其所需的實(shí)際功率（簡稱電動機(jī)所需功率）Pd不超過額定功率Ped，即可避免過熱。即使PedPd。,1)工作機(jī)主軸所需功率 若已知工作機(jī)主軸上的傳動滾筒、鏈輪或其他零件上的圓周力（有效拉力）F(N）和圓周速度（線速度v(m/s),則在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下工作機(jī)主軸上所需功率Pw按下式計(jì)算：,(14.1),若已知工作機(jī)主軸上的傳動滾筒、鏈輪或其他零件的直徑D(mm)和轉(zhuǎn)速n（r/min)，則圓周速度v按
8、下式計(jì)算：,(14.2),若已知工作機(jī)主軸上的轉(zhuǎn)矩T(Nm)和轉(zhuǎn)速n (r/min),則工作機(jī)主軸所需功率Pw按下式計(jì)算：,(1.3),有的工作機(jī)主軸上所需功率，可按專業(yè)機(jī)械有關(guān)的要求和數(shù)據(jù)計(jì)算。 2)電動機(jī)所需功率 電動機(jī)所需功率Pd按下式計(jì)算：,(14.4),式中：Pw -工作機(jī)主軸所需功率，kW；由電動機(jī)至工作機(jī)主軸之間的總效率。,總效率按下式計(jì)算：,(14.5),式中1，2，，n分別為傳動裝置中每一傳動副（齒輪、蝸桿、帶或鏈）、每對軸承、每個(gè)聯(lián)軸器的效率，其概略值見表A.7。w為工作機(jī)的效率。,計(jì)算總效率時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)： (1)選用表A.7數(shù)值時(shí)，一般取中間值。如工作條件差、潤滑
9、不良時(shí)，應(yīng)取低值；反之取高值。 (2)動力每經(jīng)過一對運(yùn)動副或傳動副，就有一次功耗，故在計(jì)算總效率時(shí)，都要計(jì)入。 (3)表A.7中齒輪、蝸桿、帶與鏈的傳動效率未計(jì)入軸承效率，故軸承效率須另計(jì)。表中軸承效率均指一對軸承的效率。,3.確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 同一功率的異步電動機(jī)有3000r/min、1500r/min、 1000r/min,750r/min等幾種同步轉(zhuǎn)速。一般來說，電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速愈高，則磁極對數(shù)愈少，外廓尺寸愈小，價(jià)格愈低；反之，轉(zhuǎn)速愈低，外廓尺寸愈大，價(jià)格愈高。因此，在選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)綜合考慮與傳動裝置有關(guān)的各種因素，通過分析比較，選出合適的轉(zhuǎn)速。一般選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/mi
10、n和1500r/min的電動機(jī)為宜。,根據(jù)選定的電動機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速，可由表K.1和表K.2查出電動機(jī)的具體型號和外形尺寸。后面?zhèn)鲃友b置的計(jì)算和設(shè)計(jì)工作，就按照已選定的電動機(jī)型號的額定功率Ped、滿載轉(zhuǎn)速n,、電動機(jī)的中心高度、外伸軸徑和外伸軸長度等條件來進(jìn)行。,14.4計(jì)算總傳動比和分配各級傳動比 根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速nw，傳動裝置的總傳動比按下式計(jì)算： i=nm/nw（14.6) 總傳動比i為各級傳動比的連乘積，即 i=i1i2.in 總傳動比的一般分配原則： (1)限制性原則。各級傳動比應(yīng)控制在表A.6給出的常用范圍以內(nèi)。采用最大值時(shí)將使傳動機(jī)構(gòu)尺寸過大。,(
11、2)協(xié)調(diào)性原則。傳動比的分配應(yīng)使整個(gè)傳動裝置的結(jié)構(gòu)勻稱、尺寸比例協(xié)調(diào)而又不相互干涉。如傳動比分配不當(dāng)，就有可能造成V帶傳動中從動輪的半徑大于減速器輸入軸的中心高、卷筒軸上開式齒輪傳動的中心距小于卷筒的半徑、多級減速器內(nèi)大齒輪的齒頂與相鄰軸的表面相碰等情況。,(3)等浸油深度原則。對于展開式雙級圓柱齒輪減速器，通常要求傳動比的分配應(yīng)使兩個(gè)大齒輪的直徑比較接近，從而有利于實(shí)現(xiàn)浸油潤滑。由于低速級齒輪的圓周速度較低，因此其大齒輪的直徑允許稍大些（即浸油深度可深一些）。其傳動比分配可查圖14.2。,(4)等強(qiáng)度原則。在設(shè)計(jì)過程中，有時(shí)往往要求同一減速器中各級齒輪的接觸強(qiáng)度比較接近，以使各級傳動零件的使
12、用壽命大致相等。若雙級減速器各級的齒寬系數(shù)和齒輪材料的接觸疲勞極限都相等，且兩級中心距之比a2/a1=1.1,則通用減速器的公稱傳動比可按表14.2搭配。,圖14.2兩級圓柱齒輪減速器傳動比分配,(5)優(yōu)化原則。當(dāng)要求所設(shè)計(jì)的減速器的重量最輕或外形尺寸最小時(shí)，可以通過調(diào)整傳動比和其他設(shè)計(jì)參數(shù)（變量），用優(yōu)化方法求解。上述傳動比的搭配只是初步的數(shù)值。由于在傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算中，帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的圓整會使各級傳動比有所改變，因此，在所有傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算完成后，實(shí)際總傳動比與要求的總傳動比有一定的誤差，一般相對誤差控制在(3-5) %的范圍內(nèi)。,14.5傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 為了給傳動件的
13、設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)，應(yīng)計(jì)算各傳動軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率和轉(zhuǎn)矩等有關(guān)參數(shù)。 計(jì)算時(shí)，可將各軸由高速至低速依次編為0軸（電動機(jī)軸）、I軸、II軸，并按此順序進(jìn)行計(jì)算。 1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 傳動裝置中，各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為：,（14.7）,式中：i0l、i12、i23分別為相鄰兩軸間的傳動比；nm為電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速。,2計(jì)算各軸的輸入功率 電動機(jī)的計(jì)算功率一般可用電動機(jī)所需實(shí)際功率Pd作為計(jì)算依據(jù)，則其他各軸輸入功率為：,（14.8）,式中：01、12、23分別為相鄰兩軸間的傳動效率。,3計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩,其他各軸輸入轉(zhuǎn)矩為,（14.9）,（14.10）,第15章傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系
14、零件的初步選擇 15.1傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動裝置零部件包括傳動零件、支撐零部件和聯(lián)接零件，其中對傳動裝置的工作性能、結(jié)構(gòu)布置和尺寸大小起主要決定作用的是傳動零件，支撐零部件和聯(lián)接零部件都要根據(jù)傳動零件的要求來設(shè)計(jì)。因此，一般應(yīng)先設(shè)計(jì)傳動零件，確定其尺寸、參數(shù)、材料和結(jié)構(gòu)，為設(shè)計(jì)裝配草圖和零件工作圖做準(zhǔn)備。,傳動零件包括V帶傳動、鏈結(jié)構(gòu)、齒輪傳動、蝸桿蝸輪傳動等，傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法已在機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材中講述，這里不再重復(fù)。 15.2軸系零件的初步選擇 軸系零件包括軸、聯(lián)軸器、滾動軸承等。軸系零件的選擇步驟如下：,1初估軸徑 當(dāng)所計(jì)算的軸與其他標(biāo)準(zhǔn)件（如電機(jī)軸）通過聯(lián)軸器相連時(shí)，
15、可直接按照電機(jī)的輸出軸徑或相連聯(lián)軸器的允許直徑系列來確定所計(jì)算軸的直徑值。當(dāng)所計(jì)算的軸不與其他標(biāo)準(zhǔn)件相連時(shí)，軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行估算。初算軸徑還要考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的影響，當(dāng)該段軸截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%，然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算出的軸徑，一般指的是傳遞轉(zhuǎn)矩段的最小軸徑，但對于中間軸可作為軸承處的軸徑。,初估出的軸徑并不一定是軸的真實(shí)直徑。軸的實(shí)際直徑是多少，還應(yīng)根據(jù)軸的具體結(jié)構(gòu)而定，但軸的最小直徑不能小于軸的初估直徑。 2選擇聯(lián)軸器 選擇聯(lián)軸器包括選擇聯(lián)軸器的型號和類型。 聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)傳動裝置的要求來選擇。在選用電動機(jī)軸與減速器高速軸之
16、間連接用的聯(lián)軸器時(shí)，由于軸的轉(zhuǎn)速較高，為減小起動載荷、緩和沖擊，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動慣量和有彈性元件的聯(lián)軸器，如彈性套柱銷聯(lián)軸器等。,在選用減速器輸出軸與工作機(jī)之間連接用的聯(lián)軸器時(shí)，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，且減速器與工作機(jī)常不在同一機(jī)座上，要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償，因此常選用承載能力較強(qiáng)的無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，如鼓形齒式聯(lián)軸器等。若工作機(jī)有振動沖擊，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聯(lián)軸器，如彈性柱銷聯(lián)軸器等。,聯(lián)軸器的型號按計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速和軸徑來選擇。要求所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩大于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，還應(yīng)注意聯(lián)軸器兩端轂孔直徑范圍與所聯(lián)接兩軸的直徑大小相適
17、應(yīng)。,3初選滾動軸承 滾動軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受載荷的大小、性質(zhì)、方向、轉(zhuǎn)速及工作要求進(jìn)行選擇。若只承受徑向載荷或主要是徑向載荷而軸向載荷較小，軸的轉(zhuǎn)速較高，則選擇深溝球軸承；若軸承同時(shí)承受較大的徑向力和軸向力，或者需要調(diào)整傳動件（如錐齒輪、蝸桿蝸輪等）的軸向位置，則應(yīng)選擇角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。由于圓錐滾子軸承裝拆方便，價(jià)格較低，故應(yīng)用最多。,根據(jù)初步計(jì)算的軸徑，考慮軸上零件的軸向定位和固定要求，估計(jì)出裝軸承處的軸徑，再選用軸承的直徑系列，這樣就可初步定出滾動軸承型號。,設(shè)計(jì)實(shí)例 例題17-1設(shè)計(jì)某工廠螺旋輸送機(jī)的傳動裝置。 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：輸送物料為面粉，輸送機(jī)螺旋直徑D=0.3m,螺
18、距p=0.24m，主軸轉(zhuǎn)速n=90r/min，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，水平輸送長度L=40m，載荷變動小，三班制，使用期限10年。 解： （一）輸送機(jī)的輸送量及功率計(jì)算 1輸送量計(jì)算,按式（17-1)計(jì)算輸送量： Q=47D2 pnC 式中，D=0.3m，p=0.24m，n=90r/min。 由表17-3，取=0.6104 N/m3；由表17-2取=0.36；由表17-4，因=0，取C=1.0。 代入各數(shù)值得 Q=20104 N/h 2計(jì)算功率 按式（17-2)計(jì)算輸送機(jī)主軸上所需功率,式中，Q=20l04 N/h。 由表17-5取0=1.2；L1=L=40m；H=0。 代入各數(shù)值得 Pw
19、=2.61 kW （二）傳動裝置的總體設(shè)計(jì) 1擬定傳動方案,圖17-2螺旋輸送機(jī)傳動裝置簡圖 1-電動機(jī)；2-V帶傳動；3-單級圓柱齒輪減 速器；4-聯(lián)軸器；5-螺旋輸送器,本傳動裝置采用普通V帶傳動和單級圓柱齒輪減速器，其傳動裝置如圖17-2所示。 2選擇電動機(jī) （1)選擇電動機(jī)類型 按工作條件和要求，選用Y系列三相異步電動機(jī)。 (2）選擇電動機(jī)功率 按式（17-3)計(jì)算電動機(jī)所需功率,式中，取k=1.3；Pw=2.61kW；傳動裝置的總效率,l、2、3、4分別為V帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、十字滑塊聯(lián)軸器的效率。由表A.7，取1=0.96；2=0.97；3=0.99；4=0.
20、97。故,查表K.1，選取電動機(jī)的額定功率Ped= 4kW。 （3)選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速 根據(jù)輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n及有關(guān)機(jī)械傳動的常用傳動比范圍（見表A.6），取普通V帶傳動的傳動比i1=24，單級圓柱齒輪減速器的傳動比i2=36，可計(jì)算電動機(jī)轉(zhuǎn)速的合理范圍為,查表K.1，符合這一范圍的電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750、1000,1500和3000r/min四種，現(xiàn)選用同步轉(zhuǎn)速1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min的電動機(jī)，由表K.2查得其型號和主要數(shù)據(jù)如下：,3.確定傳動裝置的總傳動比及其分配 傳動裝置的總傳動比,取V帶傳動比i1=3.2,則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為,4計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動
21、和動力參數(shù) （1)計(jì)算各軸輸入功率 電動機(jī)軸 軸I（減速器 高速軸） 軸II （減速器 低速軸）,（2）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 電動機(jī)軸 軸I 軸II,（3）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)軸 軸I 軸II,把上述計(jì)算結(jié)果列于下表：,三）傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 1普通V帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 普通V帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算可參考教材中相應(yīng)內(nèi)容。 V帶輪的結(jié)構(gòu)如圖17-3所示。,圖17-3 V帶輪結(jié)構(gòu)圖,2齒輪傳動設(shè)計(jì) （1)選擇齒輪類型、材料、精度及參數(shù) 選用斜齒圓柱齒輪傳動。 選擇齒輪材料；選取小齒輪材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS1=230；大齒輪材料為ZG310-570，正火，HBS2=190。 選取齒輪為8
22、級精度（GB 10095-1988）。 選小齒輪齒數(shù)z1=23，大齒輪齒數(shù)z2=uz1=i2z1=523=115。 初選螺旋角=12。,(2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (3)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算請參閱教材內(nèi)容。 (4）齒輪傳動的幾何尺寸計(jì)算（略） (5)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用輻板式結(jié)構(gòu)。 大齒輪的結(jié)構(gòu)如圖17-4所示。,圖17-4大齒輪結(jié)構(gòu)圖,四）減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸。 按表16.6經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，其結(jié)果列于下表：,（五）軸的設(shè)計(jì) 1高速軸設(shè)計(jì) （1)選擇軸的材料 選取45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=230。 (2）初步
23、估算軸的最小直徑 根據(jù)教材公式，取A0=110，得,(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸 考慮帶輪的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度，取裝帶輪處軸徑dmin=30mm，按軸的結(jié)構(gòu)要求，取軸承處軸徑d=40mm，軸的裝配草圖如圖17-5。,圖17-5軸的裝配草圖,兩軸承支點(diǎn)間的距離為,,式中B1小齒輪齒寬，B1=65mm； 1箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，1=12mm; 2箱體內(nèi)壁至軸承端面的距離，取2=10mm;B軸承寬度，初選6308型深溝球軸承，查表13-3得B=23mm。,代入上式得,帶輪對稱線至軸承支點(diǎn)的距離為,式中l(wèi)2軸承蓋的高度，,t-軸承蓋凸緣厚度，t=1.2d4=1.28l0mm； k
24、-軸承蓋M8螺栓頭的高度，查表得k=5.6mm； l3螺栓頭端面至帶輪端面的距離，取l3=15mm； B3帶輪寬度，B3=65mm。 代入上式得,(4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 繪出軸的計(jì)算簡圖 軸的計(jì)算簡圖如圖17-6a所示。 計(jì)算作用在軸上的力 小齒輪受力分析 圓周力,徑向力,軸向力,帶傳動作用在軸上的壓力 Q=1147 N 計(jì)算支反力 水平面,垂直面,作彎矩圖 水平面彎矩,垂直面彎矩,合成彎矩,作轉(zhuǎn)矩圖,作計(jì)算彎矩圖 當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取系數(shù)a=0.6，則,按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)，查表得拉伸強(qiáng)度極限B=650MPa，對稱循環(huán)
25、變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力-1b=60MPa。 由計(jì)算彎矩圖可見，A剖面的計(jì)算彎矩最大，該處的計(jì)算應(yīng)力為,D剖面軸徑最小，該處的計(jì)算應(yīng)力為,(5)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（略）。 (6）軸的結(jié)構(gòu)圖如圖17-7所示。 2低速軸設(shè)計(jì)（從略）。,圖17-7高速軸的結(jié)構(gòu)圖,（六）滾動軸承的選擇和計(jì)算 滾動軸承的選擇和計(jì)算見教材相應(yīng)內(nèi)容。 （七）鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 1高速軸與V帶輪用鍵聯(lián)接 （1)選用單圓頭普通平鍵（C型） 按軸徑d=30mm及輪載長B3=65mm，查表10-1選鍵C863 (GB/T 1096-1979）。,（2）強(qiáng)度校核 鍵材料選用45號鋼，V帶輪材料為鑄鐵，查表得鍵聯(lián)接的許
26、用應(yīng)力p=5060MPa，鍵的工作長度l=L-b/2=63-8/2=59mm，k=h/2=7/2=3.5mm。 擠壓應(yīng)力,安全。,2低速軸與齒輪用鍵聯(lián)接 （1)選用圓頭普通平鍵（A型） 按軸徑d=55mm及輪毅長B2=66mm，查表10-1選鍵1650（GB/T 1096-1979）。 （2）強(qiáng)度校核 鍵材料選用45號鋼，齒輪材料為鑄鋼，查表得許用應(yīng)力p=100-120MPa，鍵的工作長度l=L-b=56-16=40mm，k=h/2=10/2=5mm。 擠壓應(yīng)力,安全。 3低速軸與聯(lián)軸器用鍵聯(lián)接（從略）,（八）聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=KATII 查表取工作情況系
27、數(shù)KA=1.5，因前面在計(jì)算電動機(jī)功率時(shí)已考慮功率備用系數(shù)1.3，故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為,根據(jù)工作條件，選用十字滑塊聯(lián)軸器，查表15-4得十字滑塊聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩T=500Nm，許用轉(zhuǎn)速n=250r/min，配合軸徑d=40mm，配合長度L1=70mm。,（九）減速器的潤滑 齒輪傳動的圓周速度v為,因v<12m/s，所以采用浸油潤滑，由表14-1，選用L-AN68全損耗系統(tǒng)用油（GB 443-1989），大齒輪浸入油中的深度約為1-2個(gè)齒高，但不應(yīng)少于l0mm。,對軸承的潤滑，因v<2m/s，采用脂潤滑，由表14-2選用鈣基潤滑脂L-XAANIHA2(GB 491-1987)，只需填充軸承空間的1/3
28、1/2,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。 （十）繪制裝配圖及零件工作圖 減速器的裝配圖和零件工作圖參考附錄的參考圖例，這里從略。,17.4編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書是設(shè)計(jì)過程的總結(jié)，是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論根據(jù)，也是審核設(shè)計(jì)的技術(shù)文件 之一，故它是設(shè)計(jì)工作的一個(gè)組成部分。 1說明書的內(nèi)容 編寫說明書的主要內(nèi)容如下：,(1）目錄（標(biāo)題和頁碼）。 （2）設(shè)計(jì)任務(wù)書。 （3)傳動裝置的總體設(shè)計(jì)： 擬定傳動方案； 選擇電動機(jī)； 確定傳動裝置的總傳動比及其分配； 計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動及動力參數(shù)。 （4)設(shè)計(jì)計(jì)算傳動零件。 （5）設(shè)計(jì)計(jì)算箱體的結(jié)構(gòu)尺寸。,（6)設(shè)計(jì)計(jì)算軸。 （7)選擇滾動軸承及壽命計(jì)算。 （8）選擇和校核鍵聯(lián)接。 （9）選擇聯(lián)軸器。 （10）選擇潤滑方式、潤滑劑牌號及密封件。 （11)設(shè)計(jì)小結(jié)（包括對課程設(shè)計(jì)的心得、體會、設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)意見等）。 （12)參考資料（包括資料編號、作者、書名、出版單位和出版年月）。,
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).ppt
