機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(shi)

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1、 ( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！ ) 目 錄 第 1 章、總述 3 一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 3 二、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 3 三、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求 3 第 2 章、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 4 一、減速箱的工作原理 4 二、電動(dòng)機(jī)的選擇 5 三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 6 四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 6 第 3 章、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 8 一、帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 8 二、帶輪的安裝與維護(hù) 10 第 4 章、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 11

2、 一、從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 11 二、從動(dòng)軸校核軸受力圖 12 第 5 章、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 15 一、從動(dòng)軸滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 15 二、主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 16 第 6 章、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 17 一、從動(dòng)軸與齒輪配合處的鍵 17 二、主動(dòng)軸與齒輪配合處的鍵 18 第 7 章、潤(rùn)滑的選擇 19 第 8 章、聯(lián)軸器及軸承蓋的選擇 20 一、聯(lián)軸器的選擇 20 二、軸承蓋的選擇 20 第 9 章、減速器箱體和附件設(shè)計(jì) 21 一、減速器箱體： 21 二、附件設(shè)計(jì)： 22 參考文獻(xiàn) 25

3、 1 摘要 本次畢業(yè)課題設(shè)計(jì)中的減速機(jī)選擇的是非標(biāo)準(zhǔn)減速器。 一級(jí)圓柱齒輪減速機(jī)是位于 原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的機(jī)械傳動(dòng)裝置。 機(jī)器常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。 合理的傳動(dòng)方案不僅應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求， 而且還要工作可靠、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊加工 方便、成本低、傳動(dòng)效率高以及使用和維護(hù)方便。 關(guān)鍵詞 ： 傳動(dòng)裝置 箱體 齒輪 低速軸 Abstract The subject of design graduates choose non-standard gear

4、 reducer. A cylindrical gear reducer is located between the prime mover and working machine mechanical transmission device. Machines often the original motivation, transmission and work machine of three parts. Sound transmission programs should not only meet the performance requirements of the work

5、machine, but also reliable operation, simple structure, compact and easy processing, low cost,efficiency, as well as easy to use and maintain. Key words: low-speed gear box gear shaft 第 1 章、總述 一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 （1）培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程的知識(shí)去解決機(jī)械工程問(wèn)題的能力， 并使所學(xué)知識(shí)得到鞏固和發(fā)展。 （2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方

6、法和簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)步驟。 （3）進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖和學(xué)習(xí)使用設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 二、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 （1）擬定和分析傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案。 （2）選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。 （3）進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，校核軸、軸承、連軸器、鍵等零部件的 強(qiáng)度，選擇潤(rùn)滑和密封方式。 （4）繪制減速器裝配圖。 （5）繪制零件工作圖。 （6）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯。 三、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求

7、 （1） 理論聯(lián)系實(shí)際，力求設(shè)計(jì)合理，同時(shí)鼓勵(lì)創(chuàng)新。 （2） 認(rèn)真閱讀教材中與課程有關(guān)的內(nèi)容，認(rèn)真查閱有關(guān)資料。 （3） 正確運(yùn)用課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，按步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，不要急于求成；按時(shí)完 成全部設(shè)計(jì)任務(wù)。 第 2 章、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 一、減速箱的工作原理 一級(jí)圓柱齒輪減速器是通過(guò)裝在箱體內(nèi)的一對(duì)嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)， 動(dòng)力從一軸傳至另 一軸，實(shí)現(xiàn)減速的，如圖 2-1 齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖所示。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪（圖中 未畫(huà)出）傳送到齒輪軸，然后通過(guò)兩嚙合齒輪（小齒輪帶動(dòng)大齒輪）傳送到軸，從而實(shí) 現(xiàn)減速之目的。由于傳動(dòng)比

8、 i = n 1 n 2 ，則從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 n 2 = z 1 z 2 n 1 。 減速器有兩條軸系——兩條裝配線， 兩軸分別由滾動(dòng)軸承支承在箱體上， 采用過(guò)渡 配合，有較好的同軸度，從而保證齒輪嚙合的穩(wěn)定性。端蓋嵌入箱體內(nèi)，從而確定了軸 和軸上零件的軸向位置。 裝配時(shí)只要修磨調(diào)整環(huán)的厚度， 就可使軸向間隙達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 1) 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖： 1 ——電動(dòng)機(jī) 2 ——帶傳動(dòng) 3 ——聯(lián)軸器 4 —— 皮帶式輸送機(jī) 5 —— 一級(jí)圓柱齒輪減速器

9、 2) 工作條件：皮帶式輸送機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微的震動(dòng)，兩班制工作，使用年限 5 年， 輸送機(jī)帶輪軸轉(zhuǎn)速的允許誤差為 5% 。小批量生產(chǎn)，每年工作 300 天。 3) 要求：每人交上說(shuō)明書(shū)一份，裝配圖一張，零件圖二張 輸送帶（牽引力） F=5KN 滾筒直徑 D=300mm 輸送帶帶速 v=1.1ms 二、電動(dòng)機(jī)的選擇 1) 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型： 按電動(dòng)機(jī)的特性及工作條件選擇。若無(wú)特殊要求一般選擇 Y 系三相異步電動(dòng)機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是可直接接在三相交流電路中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，維護(hù)方便。 2) 選擇電動(dòng)機(jī)的容

10、量： 電動(dòng)機(jī)的容量選擇是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。容量選擇過(guò)大，則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高， 傳動(dòng)能力又不能充分利用，而且由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)常在輕載下運(yùn)轉(zhuǎn)，基效率和功率數(shù)都較低從而造成能源的浪費(fèi)。 對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行、 載荷比較穩(wěn)定的機(jī)械，通常按照電動(dòng)機(jī)的額定功率選擇，而不校核 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩， 選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)的額定功率 Ped 應(yīng)略大于工 作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)功率 Pd 即 Ped ≥Pd 3) 電動(dòng)機(jī)輸出功率： Pw=Fv1000=5kn1.1ms1000=5.5kw 4) 電動(dòng)機(jī)至輸送帶的總功率： 4 η總 =η 1 η2 η3

11、η4 根據(jù)表 2—1 查得 η 1 =0.99 （球軸承）η 2=0.99 （彈性聯(lián)軸器） η 3 =0.97 （8 級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)） η 4 =0.96( 帶傳動(dòng) ) η總 =η14η 2η 3η 4 =0.99 40.99 0.97 0.96 =0.88 5) 電動(dòng)機(jī)所需的工作功率： Pd=Pwη 總 6) 電動(dòng)機(jī)額定功率： P ed 為 7.5kw 7) 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速： nw=601000VπD =601000300 =70rmin 表 2

12、—2 查得 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)范圍 i` 1 =2～ 4 閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)范圍 i` =3～4 2 總傳動(dòng)比范圍為 i` = （ 2～ 4）（3～4） =6～16 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd =i` ?nw = =(420  （6～16） 70 rmin ～1120) rmin 所以 nd=970 rmin （滿載時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)） 8) 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)： 查附表 3，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y160M—6 三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 1、總傳動(dòng)比： i

13、總=ndnw=97070=13.85 2、分配各級(jí)傳動(dòng)比： （ 1） 據(jù)指導(dǎo)書(shū)，取齒輪 i 齒輪 =5（單級(jí)減速器 i=3~6 之間取 3.15 、3.55 、4、4.5 、5、 5.6 合理，為減少系統(tǒng)誤差，取整數(shù)為宜） （ 2）∵ i 總=i 齒輪 i 帶 ∴ i 帶=i 總 i 齒輪 =13.855=2.77 四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 1) 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（ rmin ） nI =n 電動(dòng) i 帶=9702.77=350rmin nII =nI i 齒輪 =3505=70rmin nIII

14、 =nII =70rmin 2) 計(jì)算各軸的功率（ KW） PI =Pdη帶 =6.25 0.96=6KW PII =PI η齒輪軸承 η 齒輪 =60.99 0.97=5.76KW PIII =PII η齒輪軸承 η聯(lián)軸器 =5.76 0.99 0.99 =5.64KW 3、計(jì)算各軸扭矩（ N?mm） Td = 9550 Pd n 電動(dòng) = 9550 6.25970 =61 N ?mm TI =9550PInI =95506350=163.71N?mm TII =9550PII nII =95505.7670=785.82?mm

15、 TIII =9550PIII nIII =95505.6470=769.45N?mm 第 3 章、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 解：確定計(jì)算功率 PC，選擇 V 型帶。由于載荷平穩(wěn)，工作時(shí)間兩班制。 所以由書(shū)表 11—7 查得 k=1.3 ，故計(jì)算功率為 P C=kP=1.3 3=3.9kw 由于  PC=3.9kw，n1=970 rmin  。由書(shū)表  11— 8 得，確定帶的型號(hào)為  A 型號(hào)。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑  d1 和  d2

16、 由書(shū)表 11—8，根據(jù) d1〉 dmin 的要求，取 d1 =100mm。 ∵d2= d 1 n 1 n 2=100970369.23=262mm 1) 驗(yàn)算帶速 V= π d1n1 601000=3.14 100970601000=5.076 ms ∴帶速 V 在 5～25 ms 范圍內(nèi)，故合適。 2) 計(jì)算中心距 a，帶長(zhǎng) Ld 初定中心距為 0.7(d 1+d2) ≤ a0≤2(d 1+d2) 得 0.7(100+262) ≤ a0≤2(100+262) 254mm ≤a0≤722mm 取 a0=500mm 初定帶長(zhǎng)為 L0

17、=2a0+π(d 1+d2)2+(d 2-d 1) 24a 0 =1569mm 由書(shū)表 11—1 取 Ld=1600mm =515mm 中心距變化范圍為 amin=a-0.015L d=515-0.015 1600 =491mm a max=a+0.03Ld =515+0.031600 =563mm 3) 驗(yàn)算小帶輪包角 小帶輪包角可按下列公式得 α 1=1800-（d2-d 1）a57.30 =162.10 ∵α1=162.10 〉1200 ∴小帶輪包角 α 1 合適。 4) 確定 V 帶的根數(shù) Z 根

18、據(jù)書(shū)表 11—4 查得，單根普通 V 帶所能傳遞的功率 P0=0.96kw 根據(jù)書(shū)表 11—5 查得，單根普通 V 帶功率增量為△ P0=0.11kw 根據(jù)書(shū)表 11—6 查得，包角修正系數(shù)為 Ka=0.95 根據(jù)書(shū)表 11—1 查得，帶長(zhǎng)修正系數(shù)為 KL=0.99 Z=PC(P0+△P0)KαKL =3.9(0.96+0.11) 0.95 0.99 =3.88 取 Z=4 5) 計(jì)算初壓力 F0 由書(shū)表 11—2 查得 q=0.1kgm，單根 V 帶的初拉力： F0=500PCZV（ 2.5Kα -1 ） V2

19、 +q =5003.94 5.024 (2.50.96 - 1)+0.1 5.0242 =160.65N 6) 計(jì)算軸上的力 Fy Fy=2ZF0sinα 12=24 =1233.792N 7) 帶輪的材料選用 小帶輪的材料為鑄鐵（  AT150）因?yàn)橹睆讲捎脤?shí)心式帶輪。大帶輪的材料為  HT150， 因?yàn)橹睆?  d2=262mm。采用腹板式帶輪。普通  V 帶輪的輪槽尺寸 ∵V 帶為  A 型號(hào)，查書(shū)表  11— 3 查得 ∴ bd=11mm =2.75mm  e

20、=15 0.3mm  f min=9mm  =8.7mm  δ min=6mm φ =34 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 235 頁(yè) 查得輪寬 B=（ Z-1） e+2f= （4-1 ） 15+29 =63mm 二、帶輪的安裝與維護(hù) 安裝時(shí)，兩輪的軸線應(yīng)平行，否則帶間磨損嚴(yán)重，一般應(yīng)使小輪包角 α 1≥120。 要先將中心距縮小，帶套在帶輪上再慢慢拉緊，不要硬撬，帶裝好后，帶的張緊程度是 大拇指能按下 12mm為宜，在使用過(guò)程中對(duì)帶傳遞應(yīng)進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)有疲勞破壞現(xiàn) 象時(shí)，應(yīng)及時(shí)將 V 帶更換，用安全防護(hù)

21、罩將帶傳動(dòng)罩起來(lái)，即保證人身安全，又防止酸 堿等腐蝕腰帶，而發(fā)生意外。 第 4 章、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知： P4=2.6kw，從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速 70 rmin 。分度圓直徑 d2=222.5mm，單向傳動(dòng)，載 荷平穩(wěn)，工作時(shí)間兩班制。 1) 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 查書(shū)表 16—2 得選用 45 鋼，正火處理，硬度在 170～217HBW，抗拉強(qiáng)度 ζ b=600Mpa 查書(shū)表 16—4 得許用彎曲應(yīng)力 [ ζ -1bb]=55Mpa 2) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算最小直徑 d≥

22、C(Pn)13 由書(shū)表 16— 3， C=118～107 取 C=115 d 2 ≥34.49mm 考慮到軸頸上有一鍵槽，應(yīng)將軸徑增大 3%，但因?yàn)閺膭?dòng)軸傳遞的功率較小，故不 用將軸徑增大。根據(jù)彈性套柱銷(xiāo)連軸器 TL6 內(nèi)孔直徑取 d2=35mm，查附表 2—10。選彈 性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（ GB4324—1984） 3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) A. 確定軸上零件布置在箱中央， 軸承對(duì)稱(chēng)地布置在兩側(cè)， 軸在外軸端安裝聯(lián)軸器，齒輪以軸環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位和固定， 以平鍵聯(lián)接和過(guò)盈配合 H7r6 實(shí)現(xiàn)周向固定。查 5—3 表，為便于裝拆和調(diào)整等要求，通常將軸設(shè)計(jì)

23、成階梯軸。 B. 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)軸各段直徑確定的原則， 采用階梯軸尺寸按由小至大， 由兩端到中央的順序確定。 而裝有密封件和滾動(dòng)軸承處的直徑， 則應(yīng)與密封件和軸承的內(nèi)徑一致。 軸上兩個(gè)支點(diǎn)的 軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號(hào)，便于軸承座孔的加工。 查表 5—1 ①外伸軸直徑 d1=35mm ②聯(lián)軸器定位肩高度 a=3mm，圓角半徑 R=2，直徑 d2=41mm ③為安裝軸承便于安裝，兩滾動(dòng)軸承處的軸徑直徑 d3 〉d2 。且查 表 5—1 查得，軸頸的直徑 d3=47mm。因?yàn)閮上噜忀S段直徑的變化僅是軸上的拆裝方便或區(qū)分表面，所以兩直徑

24、略有差值。即軸頸直徑 d3=45mm。因直齒圓柱齒輪減速器的軸有 存在徑向載荷， 所以選深溝球軸承來(lái)承受徑向載荷。 選擇軸承型號(hào) 60209 寬度系列代號(hào) 為窄，直徑系列代號(hào)為輕，內(nèi)徑代號(hào) 09。 ④安裝齒輪，采用標(biāo)準(zhǔn)系列值，取 d4=55mm。 ⑤軸環(huán)處考慮齒輪定位和固定直徑。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 771 頁(yè) 8—355 查 得， a=（0.07 ～ 0.1 ）d ，a=5.5 d 5 =d +2a=66mm 4 4 ⑥軸上兩軸承的軸徑的直徑應(yīng)一致 d6=45mm。 C. 確定各段軸的長(zhǎng)

25、度 因?yàn)檫x用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 （GB4323— 1984）。主動(dòng)端 Z 型軸孔，C型鍵槽 dz=35mm， L=60mm，A=45mm。 TL6 型號(hào)。對(duì)于安裝聯(lián)軸器的軸段，應(yīng)使軸段的長(zhǎng)度略短于相配輪轂 的寬度。 ∴ l 1=58mm 為保證齒輪固定可靠， 而且齒輪端面與箱體之間不相碰及軸承拆卸方便， 齒輪端面與 箱體壁間應(yīng)留有一定間隙，為使軸承含在箱體內(nèi)取兩者之間間距為 15.79mm。選擇凸緣 式軸承蓋，密封圈 B=（ 6～14）mm，取 B=6mm。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 6—92 1493 頁(yè)。軸承蓋 b1=12mm， L`=16m

26、m。 ∴ l 2=43.79mm 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》  986 頁(yè) 軸承寬度  b=19mm，r=2 ，套筒設(shè)定為  8mm。 ∴ l 3=41mm 安裝齒輪的軸段，應(yīng)使軸段的長(zhǎng)度略短于相配輪轂的寬度，因?yàn)檩嗇瀸挾?  L=66mm，所 以跟齒輪聯(lián)接的軸段  l 4=64mm。 軸環(huán)寬度  l 5 =b=1.4a=7.7mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》  表 8— 355 查得 軸徑  l 6=21mm 為防止傳動(dòng)件潤(rùn)滑油飛濺到軸承內(nèi)，軸承面向箱體內(nèi)壁側(cè)應(yīng)加擋油環(huán)  l=

27、  （10～15） mm， 設(shè)定擋油環(huán)長(zhǎng)度為  12mm。 二、從動(dòng)軸校核軸受力圖 圓周力： Ft=2T d 2=339.33N 徑向力： Fr= Ft ?tan α=760.1N 作用在右端帶輪上的力 F=2500N，方向向下。 K=136mm L=56.2mm 1) 畫(huà)出軸的空間受力圖 2) 根據(jù)水平受力圖求水平面支反力，并畫(huà)出水平彎矩圖。 F1H=F2H=Ft2=1169.67N 截面 a 處彎距為 MaH=F1HL2=32.87N?m 3) 根據(jù)

28、垂直面受力圖求垂直面支反力，并畫(huà)出垂直面彎距圖。 F1V=Fr L2L=380.05 N?m F2V= Fr- F1V=380.05 N?m ∴F1V= F2V 垂直面彎距 Mav=F2VL2=10.68N?m 4) 求 F 力在支點(diǎn)所產(chǎn)生的反力，并畫(huà)出其彎距圖 F1F=Fr KL=6049.82N?m F2F= F- F1F=8549.82N?m F 力產(chǎn)生的彎距 MaF=FK=340N?m 在軸的 a— a 截面， F 力產(chǎn)生的彎距為 MaF=F 1FL2=170N?m 5) 求合成彎距，并畫(huà)出合成彎距圖 按 F 力作

29、用的最不利的情況考慮，把 MaF與（ Mav2+ MaH2）12 直接相加，得 Ma= （ Mav2+ MaH2） 12+MaF=204.56 N?m 畫(huà)出轉(zhuǎn)距圖 T=260.25 N?m 由圖可見(jiàn)， a— a 截面最危險(xiǎn)，求當(dāng)量彎距。 Me=[Ma2+ （ 2T）]212 由于軸的轉(zhuǎn)距變化規(guī)律不清楚，所以按脈動(dòng)變化轉(zhuǎn)距計(jì)算。 α =[ ζ -1bb] [ ζ0bb] 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8—346 762 頁(yè) [ ζ-1bb]=60Mpa [ ζ 0bb]=100Mpa ∴α=[ ζ -1bb] [ ζ0

30、bb]=0.6 Me=[Ma2+( αT)2]12=257.35 N?m 6) 計(jì)算危險(xiǎn)截面的直徑 軸的材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，已查得 [ ζ-1bb]=60Mpa d≥(Me0.1[ ζ-1bb])13=35mm 說(shuō)明：因截面 a 處有一鍵槽，應(yīng)將直徑增大 3%，但因?yàn)檩S傳遞的功率小。所以不增加。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖中此處直徑為 55mm，故強(qiáng)度足夠。圖如下 :

31、 第 5 章、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 一、從動(dòng)軸滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) a) 選擇軸承類(lèi)型：由于單向傳動(dòng)主要受徑向載荷，同時(shí)也承受軸向載荷，選擇深 溝球軸承。 D=85mm b) 選擇軸承型號(hào)，根據(jù)軸徑 d=45mm，選擇軸承型號(hào) 60209 型滾動(dòng)軸承。 c) 驗(yàn)算 T=9550pn=260.25 N ?m Ft=2Td  2=2339.33 N?m Fr=Ft?tan α=760.1N 已知：軸承的使用期限（ 5 年

32、），每年工作 300 天（兩班制）。 ∴Lh=19440h ∵直齒圓柱齒輪不承受軸向力 ∴當(dāng)量動(dòng)載荷 P=x Fr 根據(jù)書(shū)表 18 — 8 查得 x=1 ∴ P=760.1N 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》  986 頁(yè) Cr=2560KN C  0=1810KN 根據(jù)書(shū)表  18—5 查得  當(dāng)軸承的工作溫度  100C  ft=1 根據(jù)書(shū)表  18—6 查得 載荷性質(zhì)：為沖擊，平穩(wěn)  f  p=1.2 ∵軸承為深溝球軸承 ∴軸承的壽命指數(shù) ε=3 ∴

33、Cr′= f p?p f t （60n106?Lh′） 1ε =4387.3N ∵ 4.3873KN〈Cr ∴軸承型號(hào) 60209 型滾動(dòng)軸承滿足要求。 二、主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) a) 選擇軸承類(lèi)型：由于單向傳動(dòng)主要受徑向載荷，同時(shí)也承受軸向載荷，選擇深溝球軸承。 D=72mm b) 選擇軸承型號(hào)，根據(jù)軸徑 d=35mm，選擇軸承型號(hào) 60207 型滾動(dòng)軸承。 c) 驗(yàn)算 T=9550pn=70.09 N ?m f p=1.2 Ft=2Td 2 =2437.91 N?m Fr=Ft?tan α

34、=792.12N 已知：軸承的使用期限（ 5 年），每年工作 300 天（兩班制）。 ∴ Lh=19440h ∵直齒圓柱齒輪不承受軸向力 ∴當(dāng)量動(dòng)載荷 P=x Fr 根據(jù)書(shū)表 18 — 8 查得 x=1 ∴ P=792.12N 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》  986 頁(yè) Cr=2010KN C  0=1390KN 根據(jù)書(shū)表  18—5 查得 當(dāng)軸承的工作溫度 100C ft=1 根據(jù)書(shū)表 18—6 查得 載荷性質(zhì)：為沖擊，平穩(wěn)?！咻S承為深溝球軸承∴軸

35、承的壽命指數(shù) ε=3 ∴ Cr′= f p ?p f t （60n106?Lh′） 1ε =7176.6N ∵ 7.1766KN〈Cr ∴軸承型號(hào) 60207 型滾動(dòng)軸承滿足要求。 第 6 章、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 一、從動(dòng)軸與齒輪配合處的鍵 分已知： d=55mm n=70rmin 載荷平穩(wěn)，單向傳動(dòng)。 a. 齒輪傳動(dòng)要求軸與齒輪對(duì)中要好，以防止嚙合不良。故聯(lián)接選用平鍵。根據(jù)軸徑 d=55mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4—99 4 — 100849 頁(yè)查得 b. 選用 A 型平鍵，尺寸為 b=16mm 說(shuō)明：查

36、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 可得鍵的長(zhǎng)度應(yīng)比軸段短 5～10mm 故取 L=56mm=70 rmin 載荷平穩(wěn)，單向傳動(dòng)。 a 齒輪傳動(dòng)要求軸與齒輪對(duì)中要好，以防止嚙合不良。故聯(lián)接選用平鍵。根據(jù)軸徑 d=35mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4— 99 849 頁(yè)查得 選用 A 型平鍵，尺寸為 b=10mm =350rmin 載荷平穩(wěn)，單向傳動(dòng)。 齒輪傳動(dòng)要求軸與齒輪對(duì)中要好，以防止嚙合不良。故聯(lián)接選用平鍵。根據(jù)軸徑 d=40mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表  4—99 4  — 100 849  頁(yè)查得  選用  A

37、型平鍵，尺寸為 b=12mm  說(shuō)明：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得鍵的長(zhǎng)度應(yīng)比軸段短  5～ 10mm  故取  L=56mm =369.23rmin  載荷平穩(wěn)，單向傳動(dòng)。 a 齒輪傳動(dòng)要求軸與齒輪對(duì)中要好， 以防止嚙合不良。故聯(lián)接選用平鍵。根據(jù)軸徑 d=24mm 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4— 99 849 頁(yè)查得 選用 A 型平鍵，尺寸為 b=8mm 〈（ 1.5 ～2） 105 mm?rmin d 2 n =0.043 105 mm?rmin 〈（1.5 ～2） 105 mm?rmin 2 ∴ 采用

38、脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂填充量不得超過(guò)軸承空隙的 13～ 12，過(guò)多會(huì)引起軸承發(fā) 熱。 3. 軸承密封的選擇： 密封是為了防止灰塵， 水份等侵入軸承， 并且防止?jié)櫥瑒┝魅搿? 根據(jù)密封類(lèi)型的特點(diǎn)：選用氈圈密封，軸頸圓周速度v〈 5ms合適。氈圈材料為毛 氈，安裝前用熱礦物油浸漬。 主動(dòng)軸軸承毛氈密封的尺寸設(shè)計(jì)。 d0=29mm， 毛氈尺寸 d=d 0-1=28mm D=d 0+（14～ 20）=45mm B=6mm 槽的尺寸 d 1=d0 +（ 1～ 2） =30mm D 1=D+（1～2）=46mm B 1=B+（0.5 ～1.5 ） =

39、5mm 從動(dòng)軸軸承毛氈密封的尺寸設(shè)計(jì)。 d0 =41mm， 毛氈尺寸d= d 0 -1=40mm D= d 0 +（ 14～20）=55mm B=6mm 槽的尺寸 d 1=d0+（1～2）=42mm D 1=D+（1～2）=56mm B 1=B+（0.5 ～1.5 ） =5mm 第 8 章、聯(lián)軸器及軸承蓋的選擇 一、聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)其特點(diǎn)，補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏移、減振、緩沖、絕緣性能，重量較輕，承載能力 大，工作溫度〈 100 C。由附表 2—10 選擇彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。

40、 主動(dòng)軸聯(lián)軸器型號(hào)為 TL4 型。 從動(dòng)軸聯(lián)軸器型號(hào)為 TL6 型。 二、軸承蓋的選擇 選用可穿透端蓋結(jié)構(gòu)，故選用凸緣式軸承蓋，主動(dòng)軸 D=72mm，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4— 230 986 頁(yè) 軸承外徑， 根據(jù)表 4— 2 查得， d3=9mm 端蓋上螺釘數(shù)目為 4。 d0= d3+1=10mm D0= D+2.5 d 3=94.5mm D2= D0+2.5 d3=117mm e=1.2 d3=10.8mm ≥ e=10.8 D4= D-（10～ 15） =60mm L=0.15D=10.8mm

41、 選用可穿透端蓋結(jié)構(gòu)，故選用凸緣式軸承蓋。 從動(dòng)軸 D=85mm ，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4— 230 986 頁(yè) 軸承外徑，根據(jù)表 4 — 2 查得， d3=10mm 端蓋上螺釘數(shù)目為 4。 d0=d3+1=11mm D0= D+2.5 d 3=110mm D2= D0+2.5 d3=135mm 3 1≥e=12 e=1.2 d =12mm e D4= D-（10～ 15） =70mm L=0.15D=10.8mm 第 9 章、減速器箱體和附件設(shè)計(jì) 一、減速器箱體： 1) 箱座

42、壁厚 δ=0.025a+1=3.6mm ∵一級(jí)齒輪減速器 δ≥8mm ∴箱體壁厚取 δ1 =8mm 2) 箱蓋壁厚 δ1=0.2a+1=2.175mm ∵一級(jí)齒輪減速器 δ1≥ 8mm ∴箱體壁厚取 δ1 =8mm 3) 箱蓋凸緣厚度 b1 =1.5 δ 1=12mm 4) 箱座凸緣厚度 b=1.5 δ=12mm 5) 地腳螺釘直徑 d f =0.036a+12=18 6) 地腳螺釘數(shù)目 ∵a=150mm〈250mm ∴ n=4 7) 軸承旁連接螺栓直徑 d1=0.75 d f =M14 8) 蓋與座連接螺栓直徑 d2=（

43、 0.5 ～0.6 ）df =M9 9) 連接螺栓 d2 的距離 l=125 ～200 10) 軸承端蓋螺釘直徑 d3=M10 11) 檢查孔蓋螺釘直徑 d4=（0.3 ～ 0.4 ）df =7.2 根據(jù)表 4—4 取 d4=M8 12) 定位銷(xiāo)直徑 d= （0.7 ～ 0.8 ）d2=7.2mm 13) 箱座加強(qiáng)肋厚度 m=0.85 δ =6.8mm 14) 箱蓋加強(qiáng)肋厚度 m1=0.85 δ1=6.8mm 15) 軸承蓋螺釘分布圓直徑 主動(dòng)軸 D=72mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8— 401 查得 軸承蓋螺釘分布圓直徑

44、 D1=95mm 軸承座凸緣端面直徑 D2=115mm 從動(dòng)軸 D=85mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8— 401 查得 軸承蓋螺釘分布圓直徑 D1=110mm 軸承座凸緣端面直徑 D2=130mm 16) 地腳螺栓孔凸緣的配置尺寸 d f =18mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8— 398 查得 到外箱壁距離 C′ =25 1 到凸緣邊距離 C2′ =22 D 0′=45 軸承座旁連接螺栓孔凸緣的配置尺寸 d 1=14mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8— 397 查得 到外箱壁距離 C1=2

45、2 到凸緣邊距離 C2=18 D 0 =30 r=4 17) 蓋與座連接螺栓孔凸緣的配置尺寸d 2=9mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8—397 查得 到外箱壁距離 C1=15到凸緣邊距離 C2=13 D 0=20 r=3 18) 箱蓋鑄造壁相交部分的尺寸δ 1=8mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 8— 399 查得 X=3 Y=15 R=5 19) 箱體內(nèi)壁和齒頂?shù)拈g隙 △〉 1.2 δ=9.6mm 故取△ =10mm 20) 箱體內(nèi)壁與齒輪端面的間隙△ 1≈ 10～15 取△ 1=12mm 21) 底座深度 Hd

46、=0.5d+（ 30～50）=156mm 22) 底座高度 H=Hd+δ+（5～ 10）=171mm 23) 外箱蓋至軸承座端面距離 l1= C 1 +C2+（5～10） =46mm 24) 軸承座連接螺栓間的距離 說(shuō)明：因盡量靠近，以與端蓋螺栓互不干涉為準(zhǔn)。 主動(dòng)軸 S= D 1+（2～2.5 ） d1 =70 從動(dòng)軸 S 2= D2+（ 2～ 2.5 ）d1=80 但因?yàn)榫嚯x太近 取 S=124 二、附件設(shè)計(jì)： 1) 擋油環(huán)設(shè)計(jì)：采用脂潤(rùn)滑時(shí)，為防止箱體內(nèi)潤(rùn)滑油飛濺到軸承內(nèi)，稀釋潤(rùn)滑脂而變質(zhì)，同時(shí)防止油脂泄

47、入箱內(nèi)軸承面向箱體內(nèi)壁一側(cè)應(yīng)加擋油環(huán)。擋油板做成齒狀， 2) a=5 b=8 c=5 主動(dòng)軸，擋油環(huán)厚度為 6.9mm，擋油環(huán)與軸承間隔為 3.9mm，置于軸承內(nèi)側(cè)。 從動(dòng)軸，擋油環(huán)厚度為 7.2mm，擋油環(huán)與軸承間隔為 5mm，置于軸承內(nèi)側(cè)。 2) 視孔蓋：為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)注入潤(rùn)滑油。在箱體的適當(dāng)位置 設(shè)置觀察孔，視孔蓋用螺釘固定在箱蓋上。根據(jù)表4— 4 查得取 A=115mm B=90mm1 =75A B1=50mm A 2 =95mm B2=70mm=9.94mm l=60mm dmax =10mm

48、 a≈ 1.2mm r1≈d1=9.94mm r 2≈ a2+d+（ 0.021）28a=10.54mm 公稱(chēng)直徑 d=10mm，長(zhǎng)度 l=60mm， 材料 35 鋼，熱處理硬度 28～38HRC ，表面氧化處理 A 型圓錐銷(xiāo)。 3) 啟蓋螺釘：為加強(qiáng)密封效果，通常裝配時(shí)在箱體剖分面以上有水玻璃或密封膠，然而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開(kāi)蓋。為此常在箱蓋連接凸緣的適當(dāng)位置，加工出1～ 2 個(gè)螺孔，旋入啟蓋螺釘，將上箱蓋頂起。 4) 起吊裝置：當(dāng)減速器重量超過(guò) 25kg 時(shí)，為了便于拆卸和搬運(yùn)，在箱體上應(yīng)設(shè)置起 吊裝置。它常由箱蓋上的吊孔和箱座上的吊鉤構(gòu)成

49、。吊鉤在箱座上鑄出。根據(jù)表 4 — 12 查得。 K=C1 2 =40mm H ≈ 32mm + C r ≈0.25K=10mm b≈（ 1.8～2.5）δ=20mm 5) 套筒：防止軸上零件的軸向定位移動(dòng)，使零件準(zhǔn)確而可靠地處在規(guī)定的位置，以保證機(jī)器的正常工作。 主動(dòng)軸的套筒直徑為 47mm，寬為 8mm 從動(dòng)軸的套筒直徑為 59mm，寬為 4.9 6) 回油溝的形狀及尺寸： 參考文獻(xiàn) [1] 陳立德 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) . 3 版 . 北京 :高等教育出版社 ,2007. [2] << 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) >>編寫(xiě)組

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