推力機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含圖紙】

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鋼-青銅滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算主要是限制螺紋工作面上的壓力P，使其小于材料的許用壓力。螺紋工作面上的耐磨性條件為校核用。為了導(dǎo)出設(shè)計(jì)計(jì)算式，令，則H=代入上式得螺紋中徑 選用梯形螺紋，h=0.5p 螺紋工作圈數(shù)不宜過多，故值一般在1.22.5.故可取=1.2 材料的許用壓力范圍（1118）取p=11MPa 則 d =0.8 =19.40mm 取d=30.00mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 得螺距P=10mm ,中徑d=25 mm,大徑D=31mm,小徑螺母高度 H=1.225=30 mm 螺紋角 =30 為側(cè)角 為螺紋升角 取2.螺桿的強(qiáng)度計(jì)算危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力，其強(qiáng)度條件 注：F螺桿所受的軸向壓力，單位為N.這里 A螺桿螺紋段的危險(xiǎn)截面積 d 螺桿螺紋小徑為19mm T螺桿所受的扭距 T=Ftan() =23750Nmm 螺桿許用應(yīng)力3.7Mpa得 3.螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算 螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。 如果將一圈螺紋沿螺紋大徑D（單位mm）處展開，則可看作寬度為的懸臂梁。假設(shè)螺母每圈螺紋所承受的平均壓力為，并作用在以螺紋中徑D（單位為mm）為直徑的圓周上，則螺紋牙危險(xiǎn)截面a-a的剪切強(qiáng)度條件為螺紋牙危險(xiǎn)截面a-a的彎曲條件式中螺紋牙根部的厚度，單位為mm.b=0.65p=6.5mm,p為螺紋螺距。 L彎曲力臂，單位為mm螺母材料的許用切應(yīng)力 mp螺母材料的許用彎曲應(yīng)力，單位為mp 因?yàn)槁輻U和螺母的材料相同，螺桿的小徑d小于螺母螺紋的大徑D。故應(yīng)校核螺桿螺紋牙的強(qiáng)度。4.螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度計(jì)算 螺母懸置部分危險(xiǎn)截面b-b內(nèi)的最大拉伸應(yīng)力 凸緣與底座接觸表面的擠壓強(qiáng)度計(jì)算 =(1.51.7) 凸緣根部的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 凸緣根部很少發(fā)生剪斷，強(qiáng)度計(jì)算（略）1.選擇電動(dòng)機(jī)（1）選擇電動(dòng)機(jī)類型按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。（2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)所需功率由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為其中：分別為聯(lián)軸器，滾動(dòng)軸，齒輪傳動(dòng)，螺旋傳動(dòng)，滑動(dòng)傳動(dòng)的傳動(dòng)效率，其值分別為（齒輪聯(lián)軸器），（滾子軸承），（齒輪精度為8級(jí)），（滾動(dòng)絲杠），。所以（3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速螺旋傳動(dòng)中根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)導(dǎo)距,傳送速度。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)圓柱齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)比一般為840，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般為9604800r/min.功率P略大于0.26W，轉(zhuǎn)速9604800r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1390r/min和2825r/min。比較得到1390r/min轉(zhuǎn)速比較合理。取電動(dòng)機(jī)： Y810-4功率（KW）型號(hào)電流(A)轉(zhuǎn)速（r/min）效率（%）功率因數(shù)額定轉(zhuǎn)距額定轉(zhuǎn)距額定電流0.55Y801-41.51390730.762.22.26.5 2.傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比分配（1）總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為n/n11.6（2）傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比分配兩級(jí)傳動(dòng)比的分配中根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)總傳動(dòng)比在812.5時(shí)，低級(jí)傳動(dòng)比。因?yàn)? 所以3.傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（1）各軸轉(zhuǎn)速（2）各軸輸入功率軸： 軸： 軸： 螺旋絲杠：（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)距：各軸輸出轉(zhuǎn)矩軸： 軸： 軸： 螺旋絲杠：運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理與下表軸名效率P（KW）轉(zhuǎn)距T (NM)轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)0.261.79139010.97軸0.2520.2471.731.7013902.90.95軸0.2400.2354.784.68479.3140.95軸0.2280.22320.1019.6112010.86螺旋軸0.2030.19917.3817.03120 注：軸輸出效率=輸出效率軸承效率98%第三節(jié).齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù) 1）按照推力機(jī)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）推力機(jī)為一般工作機(jī)器，故選用8級(jí)精度（GB10095-88）。 3）材料的選擇： 查機(jī)表10-1選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度260HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為230HBS。二者材料硬度差10HBS。 4）選小齒輪齒數(shù)Z=20，大齒輪Z=2.9，故取=58； 2.按齒面接觸強(qiáng)度 設(shè)計(jì)計(jì)算公式d 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值： 試選定載荷系數(shù)1.3 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)距： 由表10-7齒寬系數(shù) 由表10-6得材料的彈性影響系數(shù) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的 (6)由公式計(jì)算壓力循環(huán)次數(shù)N=60=60 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力： 取失效概率為1，安全敘述為S=1，得可得， = 2） 計(jì)算： 計(jì)算小齒輪的分度圓直徑代入中的較小值，d，可取30mm 計(jì)算圓周速度v： 計(jì)算齒寬bb= d1 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù)： 齒高： 則 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=2.18m/s ，8級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)K=1.15；直齒輪假設(shè)假設(shè)K，可查表得，；由表10-2查得使用系數(shù)：K查得8級(jí)精度的小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱分布時(shí)：K代入數(shù)據(jù)得：結(jié)合b/h=8.90查圖10-13得，K=1.4故載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑， d= 計(jì)算模數(shù)：m=36.42/20=1.82mm3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為m 1)確定各項(xiàng)計(jì)算值 (1)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限：，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限為 (2)由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) （3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)，S=1.4，則可得： = （4）計(jì)算載荷系數(shù)KK=KKKK=1查取齒型系數(shù)Y，Y，查取應(yīng)力校正系數(shù)得：, （5）計(jì)算大小齒輪的，并加以比較； 2）設(shè)計(jì)計(jì)算m= 由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決與彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，因此只要就可以，故可取m=2mm,按接觸強(qiáng)度分度圓。則小齒輪齒數(shù)Z，大齒輪齒數(shù)，取 4.幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算分度圓直徑； 2）計(jì)算中心距：a= 3）計(jì)算齒輪寬度：b=取B 5.驗(yàn)算：F= 所以設(shè)計(jì)符合條件。（二）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù) 1）按照推力機(jī)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）推力機(jī)為一般工作機(jī)器，故選用8級(jí)精度（GB10095-88）。 3）材料的選擇： 查機(jī)表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度260HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為230HBS。二者材料硬度差30HBS。 4）選小齒輪齒數(shù)Z=20，大齒輪Z=4， 故取=80；2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式d確定公式內(nèi)的各計(jì)算值： 試選定載荷系數(shù)1.3 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)距： 由表10-7齒寬系數(shù) 由表10-6得材料的彈性影響系數(shù) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的 (6)由公式計(jì)算壓力循環(huán)次數(shù)N=60=60 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1，安全敘述為S=1，得可得，= 2） 計(jì)算： 計(jì)算小齒輪的分度圓直徑代入中的較小值，d 取30mm 計(jì)算圓周速度v： 計(jì)算齒寬bb= d1 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù)： 齒高： 則 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=0.76m/s ，8級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)K=1.08；直齒輪假設(shè)假設(shè)K，可查表得，；由表10-2查得使用系數(shù)：K由表10-4查得8級(jí)精度的小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱分布時(shí)：K代入數(shù)據(jù)得： 結(jié)合b/h=8.90查圖10-13得，K=1.4故載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，d= 計(jì)算模數(shù)：m=35.63/20=1.78mm 3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式： m 1)確定各項(xiàng)計(jì)算值 (1)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限：，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限為 (2)由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) （3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，S=1.4，則可得 = = （4）計(jì)算載荷系數(shù)KK=KKKK=1查取齒型系數(shù)Y，Y，查取應(yīng)力校正系數(shù)得：, （5）計(jì)算大小齒輪的，并加以比較 2）設(shè)計(jì)計(jì)算m=由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決與彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，因此只要就可以，故可取m=2mm,按接觸強(qiáng)度分度圓。則小齒輪齒數(shù)Z，大齒輪齒數(shù)， 取 4.幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算分度圓直徑； 2）計(jì)算中心距：a= 3）計(jì)算齒輪寬度：b= 取B5.驗(yàn)算：F= 所以設(shè)計(jì)符合條件。第四節(jié).具體二級(jí)齒輪減速器軸的方案設(shè)計(jì)中間軸的設(shè)計(jì)1. 確定輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)距T。由前面可知P=0.235，n=479.31r/min, T=4.68N 2. 求作用在軸上的力：已知小齒輪的分度圓直徑為d=40mm, 大齒輪的分度圓直徑為d=160mm,F=, F=,F= FF= F3. 初步確定軸的最小直徑：軸材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，取 d。取d為17mm.。顯然，此處為軸的最小直徑，即此處軸與軸承的內(nèi)徑相同，即。 1. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1） 擬定軸上零件的裝配方案；2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。（1）為了滿足軸向定位要求，在軸I-II處右邊和軸V-VI設(shè)一軸肩，取左右兩端用軸承端蓋封閉。 （2）初選軸承為深溝球軸承，根據(jù)d選取型號(hào)為6003，基本尺寸為d齒輪和軸承之間用軸環(huán)確定距離，取其寬度為24mm,齒輪端面距機(jī)壁內(nèi)側(cè)8mm,并考慮齒輪固定可得。 (3)由于小齒輪的輪觳寬度為42mm,為了使套筒端 面可靠地壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪觳寬度，故取L.同理，取L。由于大齒輪左側(cè)和小齒輪右側(cè)均用軸肩固定，得h=2.故可取。至此該軸上的各端長(zhǎng)度和直徑都已確定。 3）軸上零件的周向定位：齒輪和軸的聯(lián)接都采用平鍵聯(lián)接。按有表6-1查得平鍵截面，兩鍵的尺寸均為b鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為32mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪觳與軸的配合為H7/n6。4)確定軸上圓角和倒角尺寸：取軸左端的倒角為2，其右端倒角2。從左至右軸肩的圓角半徑分別為0.8mm，1.0mm，1.0mm，0.8mm.5)確定軸上載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。計(jì)算根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面B是危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算出的截面B處的，M，M值列于下表：載荷水平面垂直面支反力彎矩 總彎矩扭矩6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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C的強(qiáng)度。查表可得前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得=60MPa,因此。故安全。高速軸的設(shè)計(jì)1.確定輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)距T。由前面可知P=0.247KW，n=1390r/min, 。2.求作用在軸上的力：已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑,F=, F= F 1）初步確定軸的最小直徑：低速軸材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，根據(jù)表15-3取d,顯然此處為軸的最小直徑為使得出軸與聯(lián)軸器的孔徑相同，需確定聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)距： 取K TN。采用彈性塊聯(lián)軸器TL2型，半聯(lián)軸器的孔徑d長(zhǎng)度27mm，聯(lián)軸器與軸的配合長(zhǎng)度為L(zhǎng)，取d=12mm。2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1） 擬定軸上零件的裝配方案；2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。（1）為了滿足軸向定位要求，在軸處左邊設(shè)一軸肩，取d右端用軸端擋圈擋住，按軸端直徑取擋圈直徑20mm,為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸上，故段長(zhǎng)度比L稍短些，現(xiàn)取L （2）初選軸承為深溝球軸承，根據(jù)d根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取軸承代號(hào) 為6004型，基本尺寸為故??；而其右端采用軸肩進(jìn)行定位，故可取 (3)由于輪觳寬度為42mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪觳寬度，故取L左端采用軸肩定位，軸肩高度h所以，取。 (4)軸承蓋的總寬度由前可知為18mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承加以添加潤(rùn)滑劑的要求。取端蓋的外端與半聯(lián)軸器左端的距離為20mm.則。 (5)齒輪距左端箱體的距離為12mm。軸承端面距機(jī)箱內(nèi)端面距離為8mm則可算得L至此，此軸的各端長(zhǎng)度和直徑都已確定。 3）軸上零件的周向定位： 齒輪和半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接都采用平鍵聯(lián)接。按d有手冊(cè)查得平鍵截面b鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為36mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪觳與軸的配合為H7/n6;同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接也選用平鍵截面為5mmmm,長(zhǎng)度25mm, 半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6.滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處的選軸的尺寸公差為m6.4)確定軸上圓角和倒角尺寸：取軸左端的倒角為2.5，其右端倒角2.0。由表15-2得從左至右軸肩的圓角半徑分別為0.8mm，0.8mm，1.0mm，1.2mm，1.2mm，1.0mm.5)求軸的載荷，首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。計(jì)算 在確定支點(diǎn)位置后根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的，M，M值列于下表：載荷水平面垂直面支反力彎矩 總彎矩扭矩6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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C的強(qiáng)度。查表可得前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得=60MPa,因此。故安全。低速軸的設(shè)計(jì)1 確定輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)距T。由前面可知P=0.223KW，n=120r/min, T=19.61NM。2 求作用在軸上的力：已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為d=160mm, F=, F=3. 初步確定軸的最小直徑：低速軸材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，取d,顯然此處為軸的最小直徑為使得出軸與聯(lián)軸器的孔徑相同，需確定聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)距： 取K T查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)采用彈性塊聯(lián)軸器TL3型，半聯(lián)軸器的孔徑d聯(lián)軸器與軸的配合長(zhǎng)度為L(zhǎng)，取d=16mm。4. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1） 擬定軸上零件的裝配方案；2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。（1）為了滿足軸向定位要求，在軸VII-VIII處左邊設(shè)一軸肩，取d左端用軸肩，取,；為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸上，故段長(zhǎng)度比L稍短些，現(xiàn)取。（2）初選軸承為深溝球軸承，根據(jù)d軸承選取為6005，基本尺寸為故取左端采用軸肩進(jìn)行定位，取h=2.5mm,故d取. (3)由于輪觳寬度為40mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪觳寬度，故取L左端采用軸肩定位，軸肩高度h=2所以;右端采用軸肩定位h0.07d得到h=3,(4)軸承蓋的總寬度取為18mm,軸承距離箱體內(nèi)壁為8mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承加以添加潤(rùn)滑劑的要求。取端蓋的外端與半聯(lián)軸器左端的距離為20mm.齒輪距左端箱體的距離為12mm，所以?。?5)至此該軸 的各端長(zhǎng)度和直徑都已確定。 3）軸上零件的周向定位：齒輪和半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接都采用平鍵聯(lián)接。按有手冊(cè)查得平鍵截面b鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為32mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪觳與軸的配合為H7/n6;同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接也選用平鍵截面為5mmmm,長(zhǎng)度32mm, 半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6.滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處的選軸的尺寸公差為m6.4)確定軸上圓角和倒角尺寸：取軸的倒角為2.0。從左至右軸肩的圓角半徑分別為1.0mm，1.0mm，1.2mm，1.0mm，1.0mm,0.8mm.5)確定軸上載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。軸的受力計(jì)算： 在確定支點(diǎn)位置后根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面B是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面B處的，M，M值列于下表：載荷水平面垂直面支反力彎矩 總彎矩扭矩6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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C的強(qiáng)度。查表可得 前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得=60MPa,因此。故安全。第五節(jié) 軸承的校核（一） 高速軸的軸承的校核 設(shè)近聯(lián)軸器的軸承為軸承A，近齒輪處的軸承為軸承B。初步選滾動(dòng)軸承：標(biāo)準(zhǔn)的深溝球軸承6004，基本尺寸d1、軸承的受力分析 FH1 F H FV1 F v2 垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)的受力 齒輪減速器高速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩：軸承的垂直面的支座反力分別為：F9.38N；F19.74N；所處軸承的水平面的支座反力分別為F=28.73N；F=56.27N； 2、軸承受徑向力分析軸承輕微沖擊或無沖擊，查表13-6得沖擊載荷系數(shù)軸承A受的徑向力：；軸承B受的徑向力：；因?yàn)楦鶕?jù)表13-5得X=1，Y=0。3、軸承壽命計(jì)算與校核因：，則按軸承B來計(jì)算軸承壽命。實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。中間軸的軸承的校核 設(shè)近小齒輪處的軸承為軸承A，近大齒輪處的軸承為軸承B。初步選滾動(dòng)軸承：標(biāo)準(zhǔn)的深溝球軸承6003，基本尺寸d1、軸承的受力分析 FV1 F v2 FH1 F H 垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)的受力 齒輪減速器高速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩：軸承的垂直面的支座反力分別為：F67.10N；F41N；所處軸承的水平面的支座反力分別為F=139.57N；F=39.93N； 2、軸承受徑向力分析軸承輕微沖擊或無沖擊，查表13-6得沖擊載荷系數(shù)軸承A受的徑向力：；軸承B受的徑向力：；因?yàn)楦鶕?jù)表13-5得X=1，Y=0。3、軸承壽命計(jì)算與校核因：，則按軸承A來計(jì)算軸承壽命。實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。低速軸的軸承的校核 設(shè)近齒輪處的軸承為軸承A，近聯(lián)軸器處的軸承為軸承B。初步選滾動(dòng)軸承：標(biāo)準(zhǔn)的深溝球軸承6005，基本尺寸d1、軸承的受力分析 FV1 F v2 垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)的受力 齒輪減速器高速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩：軸承的垂直面的支座反力分別為：F66.37N；F31.81N；所處軸承的水平面的支座反力分別為F=-165.63N；F=-79.37N； 2、軸承受徑向力分析軸承輕微沖擊或無沖擊，查表13-6得沖擊載荷系數(shù)軸承A受的徑向力：；軸承B受的徑向力：；因?yàn)楦鶕?jù)表13-5得X=1，Y=0。3、軸承壽命計(jì)算與校核因：，則按軸承A來計(jì)算軸承壽命。實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。由此可得六個(gè)軸承均合格。 第六章 鍵的選擇與校核設(shè)定高速級(jí)輸入軸與聯(lián)軸器之間的鍵為1 ，齒輪與中間軸之間的鍵為鍵2；中間軸上與低速級(jí)軸連接的齒輪處的鍵為鍵3，與高速級(jí)軸連接的齒輪處的鍵為鍵3；低速級(jí)與中間軸連接的齒輪處的鍵為鍵5，輸出軸與聯(lián)軸器之間的鍵為鍵6。 鍵的類型 圖 1、根據(jù)軸的直徑選擇鍵根據(jù)條件選取的鍵型號(hào)規(guī)格如下（參考表2）：鍵1：圓頭普通平鍵（A型） b= 5 mm h=5mm L=25mm 鍵2：圓頭普通平鍵（A型） b=8mm h=7mm L=36mm鍵3：圓頭普通平鍵（A型） b=6mm h=6mm L=32mm 鍵4：圓頭普通平鍵（A型） b=6mm h=6mm L=32mm 鍵5：圓頭普通平鍵（A型） b=8mm h=7mm L=32mm 鍵6：圓頭普通平鍵（A型） b=5mm h=5mm L=32mm 2、校核鍵的承載能力因?yàn)椋烘I1受到的轉(zhuǎn)距T1=1.70Nm鍵2受到的轉(zhuǎn)距T2=1.70Nm鍵3受到的轉(zhuǎn)距T2=4.68Nm鍵4受到的轉(zhuǎn)距T4=4.68Nm鍵5受到的轉(zhuǎn)距T5=19.61Nm鍵6受到的轉(zhuǎn)距鍵的材料為鋼，輕微沖擊，為100120Mp，取=110 Mp鍵的校核公式：（k=0.5h l=L-b d為軸的直徑）所以：校核第一個(gè)鍵：校核第二個(gè)鍵：校核第三個(gè)鍵：校核第四個(gè)鍵：校核第五個(gè)鍵：校核第六個(gè)鍵：由此可得六鍵均合格。第七節(jié) 軸承的潤(rùn)滑及密封 根據(jù)軸頸的圓周速度,軸承可以用潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,由于齒輪的轉(zhuǎn)速根據(jù)以知是大于2m/s,所以潤(rùn)滑可以靠機(jī)體的飛濺直接潤(rùn)滑軸承。或引導(dǎo)飛濺在機(jī)體內(nèi)壁上的油經(jīng)機(jī)體泊分面上的油狗流到軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，這時(shí)必須在端蓋上開槽。如果用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承時(shí)，應(yīng)在軸承旁加擋油板以防止?jié)櫥魇?。并且在輸入軸和輸出軸的外伸處，都必須密封。以防止?jié)櫥屯饴┮约盎覊m水汽及其它雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封形式很多，密封效果和密封形式有關(guān)，通常用橡膠密封效果較好，一般圓周速度在5m/s以下選用半粗羊毛氈封油圈。第八節(jié). 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知：中心距 a=178mm1、機(jī)座壁厚 考慮鑄造工藝，所有壁厚都不應(yīng)小于8mm，故取=8mm2、機(jī)蓋壁厚 取=8mm3、機(jī)座凸緣厚度4、機(jī)蓋凸緣厚度5、機(jī)座底凸緣厚度6、地腳螺釘直徑 取=16mm。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上查的標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M（16）7、地腳螺釘數(shù)目因?yàn)椋?所以n=48、軸承旁連接螺栓直徑；取mm。查的標(biāo)準(zhǔn)件六角頭螺栓C級(jí) 其螺紋規(guī)格 d為M（12）9、機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑查的標(biāo)準(zhǔn)件六角頭螺栓C級(jí) 其螺紋規(guī)格 d為M（8）10、連接螺栓的間距，取11、軸承蓋螺釘直徑查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘，其螺紋規(guī)格為M（8）12、窺視孔蓋螺釘直徑查的標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M（6）13、定位銷直徑查的標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M（6）14、至外機(jī)壁距離有表4得15、至凸緣邊緣距離同樣取16、軸承旁凸臺(tái)半徑17、外機(jī)壁至軸承座端面距離18、大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁的距離 取=10mm19、齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離 取20、機(jī)蓋、機(jī)座肋厚取21、軸承端蓋凸緣厚度取t=10mm22、外機(jī)壁至軸承座端面距離23、軸承端面外徑24、軸承旁聯(lián)接螺栓距離第九節(jié) 設(shè)計(jì)結(jié)果1. 最終實(shí)際傳動(dòng)比 i高速級(jí)齒輪低速級(jí)齒輪2.942. 各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)(r/min)(r/min)1390479.311203. 各軸輸入功率 P（kW）（kW）（kW）0.0.2470.0.2350.2334. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T(kNm)(kNm)(kNm)1.734.7820.105. 鍵的尺寸參數(shù)鍵 b (單位 mm) h (單位 mm) L (單位 mm)1552528732366324663258732655326高、低速級(jí)齒輪參數(shù)（單位 mm）名稱高速級(jí)低速級(jí)中心距a(mm)78100摸數(shù) (mm)22齒數(shù)20205880分度圓直徑（mm）4040(mm)116160齒頂圓直徑（mm）4444(mm)120164齒根圓直徑(mm)3535(mm)111155齒寬（mm）4242（mm）4040齒輪等級(jí)精度88材料及熱處理20CrMnTi，齒面滲碳淬火，齒面硬度5862HRC45鋼，調(diào)質(zhì)后淬火，齒面硬度4050HRC 7.軸承的代號(hào)及尺寸參數(shù)軸承軸承尺寸代號(hào)高速級(jí)軸承6004中間軸軸承6003低速級(jí)軸承6005第十節(jié)、設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過十幾天的艱苦奮戰(zhàn)，我終于完成了本次機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。回頭看看這十幾天的生活，感觸頗深。通過課程設(shè)計(jì)，我不但再次熟悉了本學(xué)期學(xué)過的內(nèi)容，而且還通過機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書等參考書目等查閱學(xué)到了許多沒有學(xué)到過的知識(shí)，在很大程度上擴(kuò)大了我們的認(rèn)知范圍，鞏固了以前的知識(shí)。更為重要的是本次課程設(shè)計(jì)在一定程度上也培養(yǎng)了我們的耐心和毅力以及團(tuán)結(jié)合作的精神，以及設(shè)計(jì)能力。 機(jī)械課程設(shè)計(jì)是從理論的對(duì)減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)，使我們更加了解了他的結(jié)構(gòu)。并叢冢掌握了一定的設(shè)計(jì)技巧。慶幸自己終于認(rèn)真獨(dú)立地做了一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)，真的，從中學(xué)到了很多很容易被忽視的問題、知識(shí)點(diǎn)，甚至還培養(yǎng)了自己的耐心細(xì)心用心的性格。從一頁頁復(fù)習(xí)課本，一次次計(jì)算數(shù)據(jù)，一遍遍修改草圖，一遍遍打印裝配圖，這些都是我從來未曾獨(dú)立做過的。確定電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)方案迫使我復(fù)習(xí)控制電機(jī)，選擇聯(lián)軸器又費(fèi)了番功夫，軸和齒輪更使我翻爛了機(jī)械設(shè)計(jì)。最后，感謝老師耐心地指導(dǎo)！參考文獻(xiàn)1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（第二版） 高等教育出版社 作者：羅圣國等2機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 高等教育出版社 主編：陳立德3機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版） 高等教育出版社 主編：紀(jì)名剛4機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）5. 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)31