單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)【P=3.8,N=100】
38頁(yè) 9800字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+3張CAD圖紙【詳情如下】
從動(dòng)軸.dwg
單級(jí)圓柱齒輪減速器裝配圖.dwg
單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書【P=3.8,N=100】.doc
齒輪.dwg
目 錄
一、設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………4
二、電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………6
三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)………………………8
四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………12
五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………22
六、箱體的設(shè)計(jì)………………………………………………30
七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算………………………………32
八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算…………………………………34
九、聯(lián)連軸器的選擇…………………………………………35
十、減速器附件的選擇………………………………………36
十一、潤(rùn)滑與密封……………………………………………36
十二、設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………36
十三、參考資料目錄…………………………………………38
一、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目：設(shè)計(jì)一用于單級(jí)圓柱齒輪減速器。工作有輕振，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作。減速器小批生產(chǎn)，使用期限5年。輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速的容許誤差為5%。
(一)、總體布置簡(jiǎn)圖
(二)、工作情況：
工作有輕振，單向運(yùn)轉(zhuǎn)
(三)、原始數(shù)據(jù)
輸送機(jī)工作軸上的功率P (kW) ：3.8
輸送機(jī)工作軸上的轉(zhuǎn)速n (r/min)：100
工作效率η總：0.86
使用年限（年）：5
工作制度（班/日）：2
(四)、設(shè)計(jì)內(nèi)容
1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算；
2. 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
3. 軸的設(shè)計(jì)
4. 滾動(dòng)軸承的選擇
5. 鍵和連軸器的選擇與校核；
6. 裝配圖、零件圖的繪制
7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫
(五)、設(shè)計(jì)任務(wù)
1.減速器總裝配圖一張
2.輸出軸及齒輪零件圖各一張
3.設(shè)計(jì)說明書一份
(六)、設(shè)計(jì)進(jìn)度
1、 第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算
2、 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)
3、 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制
4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫
十二、設(shè)計(jì)小結(jié)
機(jī)械課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)機(jī)械課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我大學(xué)生活中占有重要的地位。
我的題目是螺旋輸送機(jī)上用的單級(jí)蝸桿減速器，對(duì)于我們這些新手來說，這是很大的考驗(yàn)，我一千次一萬(wàn)次的問自己，怎么才能找到課堂所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合點(diǎn)？怎么才能讓自己的設(shè)計(jì)在篇幅上簡(jiǎn)單，在使用價(jià)值上豐富？怎樣讓自己的業(yè)余更近專業(yè)？怎樣讓自己的計(jì)劃更具有序性，而不會(huì)忙無一用？機(jī)會(huì)是老師，學(xué)校，以及無數(shù)代教育工作者給的，而能力是自己的，耐性是需要的。經(jīng)過自己的琢磨，聽取了學(xué)姐，學(xué)長(zhǎng)們的建議，還查閱了很多書籍，才做到了心中有數(shù)，才了解了機(jī)械課程設(shè)計(jì)的真正用意——培養(yǎng)自學(xué)能力，養(yǎng)成程序編輯的好習(xí)慣。我從來不相信車到山前必有路的說法，認(rèn)為那只是懶惰者自尋懶惰的借口，我要積極，要把握，要努力。我們自己能做到的僅此而已，因?yàn)槿肆σ灿兴荒芗啊?/p>
就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己的大學(xué)學(xué)習(xí)情況做出總結(jié),同時(shí)為將來工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。但是這次課程設(shè)計(jì)的確顯得有點(diǎn)心有余而力不足:
首先是自己的心態(tài)問題,輕視這次課程設(shè)計(jì),以為可以像以前一樣輕輕松松地通過,其次就是基本知識(shí)問題,由于以前上課不太認(rèn)真，結(jié)果就落下了很大一截,自己很想好好的把它補(bǔ)上來,但一直沒補(bǔ)上來,說起這事情自己心里不免有些慚愧!從而就這樣,自己面對(duì)課程設(shè)計(jì)困難重重,在一次又次的打擊與挫折下,自己心里不免有點(diǎn)不滿起來,然而現(xiàn)實(shí)就是現(xiàn)實(shí),沒辦法,課程設(shè)計(jì)是必須完成的.雖然自己心里有這樣的失敗感,但在外人看來,我就是行,結(jié)果自己只能強(qiáng)迫自己去前進(jìn)!然而自己心里怎么也沒有高興感!
結(jié)果拿去給老師檢查的時(shí)候,也許一兩次還可以接受,但是在需要面對(duì)改正錯(cuò)誤四五次的時(shí)候自己的心里不免郁悶和煩躁,同時(shí)也存在一定的不滿,但是從這次設(shè)計(jì)也可以看出一些問題:
1.心態(tài):應(yīng)該保持認(rèn)真的態(tài)度,堅(jiān)持冷靜獨(dú)立的解決問題
2.基本:認(rèn)真學(xué)好基本知識(shí),扎實(shí)自己的基本知識(shí),使面對(duì)問題時(shí)不會(huì)遇到很多挫折,從而打擊自己的信心,結(jié)果使自己很浮躁,越來越不想搞這設(shè)計(jì),故應(yīng)該好好學(xué)習(xí)基本知識(shí),一步一步的來,不要急功近利!
3.樹立自己的良好形象,樂觀的面對(duì)生活,堅(jiān)持自己的想法和意識(shí),也許老師和他人對(duì)你的要求高一些就不要抱怨,因?yàn)槟菚r(shí)是對(duì)你好,使你更好的發(fā)展,滿足老師及他們廣告的要求!
在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)到了很多人生的哲理，懂得怎么樣去制定計(jì)劃，怎么樣去實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)劃，并掌握了在執(zhí)行過程中怎么樣去克服心理上的不良情緒，黑夜過去了，我們收獲的是黎明。在本次設(shè)計(jì)中，給我印象最為深刻的是軸的選用上和校核上的問題，它將是我成功的關(guān)鍵。老天不會(huì)讓我太過順利，他在這最后的時(shí)刻設(shè)置的障礙，是要考驗(yàn)我的能力。在這個(gè)問題的解決上，我打了退堂鼓，我不能忍受長(zhǎng)時(shí)間的無功而反，時(shí)間正在消磨我的意志。最后我還是鼓起勇氣，到處問，到處查資料，黃天不負(fù)有心人，在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上，我終于找到了該要的公式和知識(shí)點(diǎn)，然后對(duì)照書本，把整根軸的結(jié)構(gòu)全部設(shè)計(jì)出來了，心中無比的興奮。
總的說來,雖然在這次設(shè)計(jì)中自己學(xué)到了很多的東西,取得一定的成績(jī),但同時(shí)也存在一定的不足和缺陷,我想這都是這次設(shè)計(jì)的價(jià)值所在,以后的日子以后自己應(yīng)該更加努力認(rèn)真,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一件事情!
十三、參考資料目錄
[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，北京大學(xué)出版社，許瑛主編，2008年8月第一版
[2]《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2001年7月第七版；
[3]《機(jī)械零件簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，兵器工業(yè)出版社，楊黎明主編，1992年2月第一版；
[4]《減速器選用手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版；
[5]《工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，劉希平主編
[6]《機(jī)械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編，2001年8月第四版；
[7]《互換性與技術(shù)測(cè)量（第四版）》，中國(guó)計(jì)量出版社，廖念釗，古瑩庵，莫雨松，李碩根，楊興駿編，2001年1月第四版。
1 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 ： 單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 開始日期 ： 完成日期 ： 班級(jí)學(xué)號(hào) : 設(shè)計(jì)者 : 指導(dǎo)教師 : 所在院校 : 2 目 錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………… 4 二、電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………… 6 三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……………………… 8 四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………… 12 五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………… ………………………… 22 六、箱體的設(shè)計(jì)……………………………………………… 30 七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算……………………………… 32 八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算………………………………… 34 九、聯(lián)連軸器的選擇………………………………………… 35 十、減速器附件的選擇……………………………………… 36 十一、潤(rùn)滑與密封…………………………………………… 36 十二、設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………… 36 十三、參考資料目錄………………………………………… 38 3 一、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目： 設(shè)計(jì)一 用于單級(jí)圓柱齒輪減速器。工作有輕振，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作。減速器小批生產(chǎn)，使用期限 5年。輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速的容許誤差為 5%。 (一 )、總體布置簡(jiǎn)圖 (二 )、工作情況： 工作有輕振，單向運(yùn)轉(zhuǎn) (三 )、原始數(shù)據(jù) 輸送機(jī)工作軸上的功率 P (： 送機(jī)工作軸上的轉(zhuǎn)速 n (r/ 100 工作 效率η總 ： 使用年限（年）： 5 工作制度（班 /日）： 2 (四 )、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； 2. 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3. 軸的設(shè)計(jì) 4 4. 滾動(dòng)軸承的選擇 5. 鍵和連軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫 (五 )、設(shè)計(jì)任務(wù) (六 )、 設(shè)計(jì)進(jìn)度 1、 第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算 2、 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì) 3、 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制 4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫 5 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 二、 電動(dòng)機(jī)的選擇 1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇： 選擇 系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。 2、電動(dòng)機(jī)容量選擇： 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： 式（ 1）：Ｐ d＝Ｐ Ｗ ／η a ( 由電動(dòng)機(jī)至輸送機(jī)的傳動(dòng)總效率為： η 總 =η １ ×η ２4×η３ ×η ４ ×η 5 根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 Ｐ 10 表 2中：η 1、η 2、 η 3、η 4、η 5 分別為聯(lián)軸器 1、滾動(dòng)軸承（一對(duì)）、圓柱直齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器 2和齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。 取η １ =η ２＝ η ３＝ η ４＝０ 、 η 5＝ ： η 總 =以：電機(jī)所需的工作功率： Ｐ Ｗ /η 總 =η 總 =d=4.4(6 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速為： 【（ 1～（ 1+5%）】× 100r/ 93.8 r/據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 Ｐ 10表 2薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍Ｉ’ =3～６。 取開式齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比Ｉ １ ’ =２～ 3 。則總傳動(dòng)比理論范圍為：Ｉ a’＝ Ｉ’ ×Ｉ １ ’ =６～ 18。 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 =Ｉ a’× =(6～ 18)× 100 =540～ 1620 r/符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有： 750、 1000 和 1500r/據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表） 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/電動(dòng)機(jī)重量 (N) 參考價(jià)格 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 減速器 1 500 1440 650 1200 000 960 800 1500 50 720 1240 2100 合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格 3.8 r/=530～1620 r/ 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 和齒輪帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見第 2方案比較適合。 此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 主要性能： 中心高 H 外形尺寸 L× (+ 角安裝尺寸 A× B 地腳螺栓孔直徑 K 軸 伸 尺 寸 D× E 裝鍵部位尺寸 F× 32 520 × 345 ×315 216× 178 12 28× 80 10× 41 電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸三、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （一）確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 n 1、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： =960/100 = 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 ia=i （式中 和減速器的傳動(dòng)比） 2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： 根據(jù)指導(dǎo)書 （ 齒輪傳動(dòng) i=2～ 3） 因?yàn)椋? i 所以： i＝ ＝ 、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)： 將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸，Ⅱ軸， .....i0,.....η 01， η 12， .....的傳動(dòng)效率 PⅠ， PⅡ， ..... （ TⅠ， TⅡ， ..... （ N· m） nⅠ ,nⅡ ,..... （ r/ 可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 （ 1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速： Ⅰ軸： nⅠ = 60（ r/ Ⅱ軸： nⅡ = nⅠ / i=960/n= nⅡ /i 0==r/ 2）計(jì)算各軸的輸入功率： Ⅰ軸： PⅠ = 01 = 1 = Ⅱ軸： PⅡ = PⅠ×η 12= PⅠ×η 2×η 3 = 輸送機(jī)軸： P= PⅡ·η 2·η 5= n Ⅰ =960（ r/ P Ⅰ = P Ⅱ = 10 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 （ 3） 計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為： 550· Pd/550× 60 =· m Ⅰ軸： TⅠ = 01= 1 =· m Ⅱ軸： TⅡ = TⅠ· i·η 12= TⅠ· i·η 2·η 3 =m 螺旋輸送機(jī)軸： TⅡ· 2·η 5=m （ 4） 計(jì)算各軸的輸出功率： 由于Ⅰ～Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率： 故： P’Ⅰ =PⅠ×η軸承 =’Ⅱ = PⅡ×η軸承 =’ Ⅲ = PⅢ×η軸承 = 5） 計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩： 由于Ⅰ～Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則： T’Ⅰ = TⅠ×η軸承 =N· m T’ Ⅱ = TⅡ× η軸承 =m . · m T Ⅰ =· m m . m P’ I= ’ ’’ I=· m T ’· m 11 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下： 軸名 功效率 P （ 轉(zhuǎn)矩 T （ N· m） 轉(zhuǎn)速 n r/動(dòng)比 i 效率 η 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 60 1 軸 60 軸 送機(jī)軸 、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 (一 )、減速器內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) (1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料 、熱處理方式、精度等級(jí)。 選擇小齒輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者材料硬度差為 40輪精度初選 8級(jí) (2)、初選主要參數(shù) 1 ， u= 1· u=21× 6 1 6 12 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 由表 10 d＝ =（ u+1）·φ a= 3） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 21 12 ?????????? ］［ σ 確定各參數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù) K=) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 106× P/106× 60 =104N· ) 材料彈性影響系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104) 區(qū)域系數(shù) ) 由圖 10疲勞強(qiáng)度極限 001σ ；大齒輪 的接觸疲勞強(qiáng)度極限502σ 。 6) 由式 10－ 13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6060× 960× 1×（ 2× 8× 300× 5）＝ 109 108 7) 由圖 10 d＝ 1=104N· 1 ＝ 109 108 13 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 8） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S＝ 1，由式（ 10－ 12）得 [σ H]1＝S*600558σ H]2＝S*550 4）、 計(jì)算 1) 試算小齒輪分度圓直徑 入 [σ H]中較小值 ?3 21 1·2 ?????????3 32 ?????? ???? =)計(jì)算圓周速度 v=100060 21? nd 00060 ??π=s 3) 計(jì)算齒寬 mt b=φ d*× 1mm h=b/h=)計(jì)算載荷系數(shù) K 已知工作有輕振，所以取 據(jù) v=s,8 級(jí)精度，由圖 10— 8查得動(dòng)載系數(shù) [ σ H]1 ＝558 σ H]2 ＝mm v=s b=h=b/h=4 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 由表 10— 4 用插值法查得 8 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱布置時(shí)， 圖 10— 13查得 齒輪 1。故載荷系數(shù) K=V*1× )按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（ 10—10a）得 31 / 3 ) 計(jì)算模數(shù) m m 11 5） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 (10— 5)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 m≥? ?3 21 ·2 F φ1） 確定計(jì)算參數(shù) A. 計(jì)算載荷系數(shù) K=V*1× . 查取齒型系數(shù) 由表 10－ 5查得 =mm m==5 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 C. 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10－ 5查得 D. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖 10 00齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 σ 80 由圖 10彎曲疲勞安全系數(shù) S=式（ 10[σ F]= σ 428 [σ . 計(jì)算大、小 齒輪的? ?? ?1 11F 28 = ?2 22F =齒輪的數(shù)值大。 （ 6）、 設(shè)計(jì)計(jì)算 m≥ 324 ?? =比計(jì)算結(jié)果，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) m=2接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直 徑 出小齒輪齒數(shù) Z1=d1/m== 5 [ F? ]1=428 F? ]2= ?1 11F ?2 22F m≥ m=21=25 16 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 大齒輪齒數(shù) 00 （ 7）、 幾何尺寸計(jì)算 a) 計(jì)算分度圓直徑 d1=m· Z=2× 25=50 mm d2=m· × 100=180mm b) 計(jì)算中心距 a=m ·（ 2） =2×（ 25+100） /2=115 mm c) 計(jì)算齒輪寬度 b= d=50 取 0 5 8）、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大齒輪采用腹板式，如圖 10機(jī)械設(shè)計(jì)》） （二）、減速器外傳動(dòng)件設(shè)計(jì) (1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。 直齒齒輪，小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪：45鋼。調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 230齒輪： 45鋼。正火處理，齒面硬度為 1100齒輪精度初選 8級(jí) (2)、初選主要參數(shù) 6， u=3 1· u=26× 3=72 取12 0 , 0 . 3? ? ?00 0 mm 80mm a=115 2=5051=26 u=3 2 17 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 （ 3）確定許用應(yīng)力 A: 確定極限應(yīng)力面硬度：小齒輪按 230齒輪按 1100查圖 10580550 查圖 10=450=380: 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N，確定壽命系數(shù) 1=6060× 1× （ 2× 8× 300× 5） =108 1/u=108/3=108 查圖 10— 19得 ：計(jì)算接觸許用應(yīng)力 取由許用應(yīng)力接觸疲勞應(yīng)力公式 M P 6l i ?? σ］［ σM P 3 9k H N 2 2l i ?? σ］［ σ查圖 10 E 11l i ???? σ］［ σ 4 0k F E 22l i ???? σ］［ σ （ 4）初步計(jì)算齒輪的主要尺寸 108 108 18 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（ 10— 26）試算，即 ?3 22RR·????????（φ確定各參數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù) K=) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 106× P/106× 104N· ) 材料彈性影響系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104）試算小齒輪分度圓直徑 ?3 22RR·????????（φ= 3 ???????????）（=）計(jì)算圓周速度 v=100060 21? nd 00060 ??π=s 因?yàn)橛休p微震動(dòng)，查表 10 據(jù)v=s,8級(jí)精度，由圖 10— 8查得動(dòng)載系數(shù) 104N· mm v=s 19 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 取 故載荷系數(shù) K=V*1× 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（ 10— 10a）得 31 / 3 ） 計(jì)算大端模數(shù) m m 11 5）、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 (10— 23) ?3 2212 F ）φ（φ ??確定 計(jì)算參數(shù) 1） 計(jì)算載荷系數(shù) 由表 10Hβ Hβ =1× ）齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) K=m==0 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 因?yàn)辇X形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)按當(dāng)量齒數(shù)?算。其中 查表 10齒形系數(shù) 力修正系數(shù) ）計(jì)算大、小齒輪的? ?? ?1 11F = ?2 22F 47 =齒輪的數(shù)值大。 4）設(shè)計(jì)計(jì)算 ?3 2212 F ）φ（φ ??= 32224 0 . 0 164 ?????????）（=比計(jì)算結(jié)果，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 出小齒輪齒數(shù) Z1=d1/m== 5 ? ?1 11F ?2 22F 1=25 21 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 大齒輪齒數(shù) 5 （ 7）、 幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算分度圓直徑 d1=m· Z=2× 25=50 mm d2=m· × 75=150)計(jì)算錐距 R=2122 ??? ）（）（ =)計(jì)算齒輪寬度 b= R·φ R= 0 5、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）、 減速器輸入軸（ 1、 初步確定軸的最小直徑 選用 45#調(diào)質(zhì)，硬度 217的輸入功率為 W 轉(zhuǎn)速為 60r/據(jù)課本 15，并查表 15 15 d≥ 330 ???Ⅰ2、 求作用在齒輪上的受力 5 0 mm 50=b=2=30 5mm d ≥22 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 因已知道小齒輪的分度圓直徑為 0 周力 向力 3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 擬定軸上零件的裝配方案 1， 5— 滾動(dòng)軸承 2— 軸 3— 齒輪軸的輪齒段 6— 密封蓋 7— 軸承端蓋 8— 軸端擋圈 9— 半聯(lián)軸器 2） 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 ○ 1 從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加 5%，取 Φ =22據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 A× 查標(biāo)準(zhǔn) 5014— 1986，選用 聯(lián)軸器長(zhǎng)度為 2段長(zhǎng) 0 2 右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑 1=241=503 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 取 Φ 30據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為 30取該段長(zhǎng)為 4 3 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用 6207 型軸承，其尺寸為 d× D× B=35× 72× 17，那么該段的直徑為Φ 35度為 0 4 右起第四段， 為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取 45度取 5 右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ 54度圓直徑為 Φ 50輪的寬度為 55，此段的直徑為 54度為 5 6 右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取 45度取 7 右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為 35度 0、 求軸上的的載荷 1）根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力： B= =直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 02=743=353=204=Φ 454= 5=Φ 545=556=Φ 456= 7=Φ 357=18A=4 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 那么 = ==） 作出軸上各段受力情況及彎矩圖 3） 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 ○ 1 右起第四段剖面 C 處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面 已知 由課本表 15 ［σ =60 則： = 25 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 σ e= = =1000/(453)=σ ○ 2 右起第一段 該面也為危險(xiǎn)截面： σ e= = =1000/(243)=m<［σ 所以確定的尺寸是安全的 。 （二）、減速器輸出軸（ 1、 初步確定軸的最小直徑 選用 45#調(diào)質(zhì)，硬度 217的輸入功率為 速為 據(jù)課本 15，并查表 15 15 d≥ 330 ???Ⅰ2、 求作用在齒輪上的受力 因已知道大齒輪的分度圓直徑為 80 963N 周力 向力 d ≥963N 6 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 擬定軸上零件的裝配方案 1， 5— 滾動(dòng)軸承 2— 軸 3— 齒輪 4— 套筒 6— 密封蓋 7— 鍵 8— 軸承端蓋 9— 軸端擋圈 10— 半聯(lián)軸器 2） 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 ○ 1 從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加 5%，取 Φ 32據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 A× TⅡ =查標(biāo) 準(zhǔn) 5014— 1985，選用 聯(lián)軸器長(zhǎng)度為 2段長(zhǎng) 0 2 右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取Φ 40據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為 30取該段長(zhǎng)為 4 3 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則 21=80 402=747 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 軸承有徑向力，而軸向力為零，選用 6209型軸承，其尺寸為 d× D× B=45× 85× 19，那么該段的直徑為Φ 45度為1 4 右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加 5%，大齒輪的分度圓直徑為 180第四段的直徑取Φ 50輪寬為 b=50了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為 8 5 右起第五段，考慮齒輪的軸向定位 ,定位軸肩，取軸肩的直徑為 56長(zhǎng)度取 6 右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取 60度取 20 7 右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為 45度 9、 求軸上的的載荷 1）根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力： B= =直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 那么 = ==） 作出軸上各段受力情況及彎矩圖 453=414=Φ 504=485=Φ 565=6 606= 207=Φ 457=19A=t/2 =A’ = =8 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 5） 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 ○ 1 右起第四段剖面 C 處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面 已知 由課本表 15 ［σ =60 則： σ e= = 29 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 =1000/(503)=σ ○ 2 右起第一段 該面也為危險(xiǎn)截面： σ e= = =106× 1000/(323)=σ 所以確定的尺寸是安全的 。 六、 箱體的設(shè)計(jì) 1. 窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油飛濺出來。 2. 放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出 污油，注油前用螺塞賭注。 3. 油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。 4. 通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。 30 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 5. 啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封 膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。 6. 定位銷為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位置不應(yīng)該對(duì)稱布置。 7. 調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用 8. 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或 吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。 9. 密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。 箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表： 31 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 名稱 符號(hào) 尺寸（ 機(jī)座壁厚 δ 10 機(jī)蓋壁厚 δ 1 10 機(jī)座凸緣厚度 b 15 機(jī)蓋凸緣厚度 b 1 15 機(jī)座底凸緣厚度 b 2 25 地腳螺釘直徑 0 地腳螺釘數(shù)目 n 4 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 6 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 2 軸承端蓋螺釘直徑 0 窺視孔蓋螺釘直徑 定位銷直徑 d 8 8, 24, 20 4, 20， 16 軸承旁凸臺(tái)半徑 2, 8 凸臺(tái)高度 h 根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作 為準(zhǔn) 外機(jī)壁至軸承座端面距離 35 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 △ 1 12 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 △ 2 20 機(jī)蓋、機(jī)座肋厚 ， 8 軸承端蓋外徑 00， 105 軸承端蓋凸緣厚度 t 10 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 S 盡量靠近，以 般s=、 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 軸徑 0 8 TⅡ =手冊(cè) 選用 A 鍵 16× 10 L=82據(jù)課本（ 6得 32 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 σ p=4 · T/(d· h· L) =4× 1000/（ 16× 10× 32） = [σ R] (1502. 輸入軸與聯(lián)軸器 1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 軸徑 40TⅠ =m 查手冊(cè) 選 鍵 8× 7 l=00 h=7 p=4 · TⅠ /（ d· h· l） =4× 1000/（ 8× 7× 40） = [σ p] (1503. 輸出軸與聯(lián)軸器 2聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 軸徑 20TⅠ =m 查手冊(cè) 選 鍵 10× 8 l=00 h=8 p=4 · TⅠ /（ d· h· l） =4× 1000/（ 10× 8× 70） = [σ p] (15033 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 八、 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 × 8× 300× 5=24000小時(shí) （ 1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P 因該軸承在此工作條件下只受到 向力作用，所以P= 2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值 1 0 0 5 7 . 9 1 60601 60··'1616??????? εε ）（）（ （ 3）選擇軸承型號(hào) 選擇 6207軸承 40 0 0183 0 97. 98 0 0196060 10)(6010 366 ???????? ）（ε∴預(yù)期壽命足夠 ∴此軸承合格 （ 1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P 因該軸承在此工作條件下只受到 向力作用，所以P=4 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 （ 2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值 62 55 . 23 0 010 10 ·60··'1616??????? εε ）（）（ （ 3） 選擇軸承型號(hào) 選擇 6209軸承 4000738 32 9. 0)(6010 366 ???????? ）（ε∴預(yù)期壽命足夠 ∴此軸承合格 九、 聯(lián)連軸器的選擇 （ 1）類型選擇 由于兩軸相對(duì)位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器或凸緣聯(lián)軸器 。 （ 2）載荷計(jì)算 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 A× TⅡ = A× TⅡ = 其中 3）型號(hào)選擇 根據(jù) 徑 的轉(zhuǎn)速 查標(biāo)準(zhǔn) 5014— 1985，輸出軸選用 額定轉(zhuǎn)矩 [T]=315許用轉(zhuǎn)速 [n]=5600r/m ,故符合要求。 根據(jù) 徑 的轉(zhuǎn)速 查標(biāo)準(zhǔn) 5843— 1985，輸入軸選用 額定轉(zhuǎn)矩 [T]=100許用轉(zhuǎn)速 [n]=5200r/m ,故符合要求。 35 十、減速器附件的選擇 通氣器 由于在室內(nèi)使用，選通氣器 （一次過濾），采用 面指示器 選用游標(biāo)尺 吊裝置 采用箱蓋吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 選用外六角油塞及墊片 一、潤(rùn)滑與密封 一、 齒輪的潤(rùn)滑 采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為 35 二、 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。 三、 潤(rùn)滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用 四、 密封方法的選取 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(shí)現(xiàn)密 封。 密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（ F） F） 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 36 十二、設(shè)計(jì)小結(jié) 機(jī)械課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的 也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 ,因此 ,它在我大學(xué)生活中占有重要的地位。 我的題目是螺旋輸送機(jī)上用的單級(jí)蝸桿減速器，對(duì)于我們這些新手來說，這是很大的考驗(yàn)，我一千次一萬(wàn)次的問自己，怎么才能 找到課堂所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合點(diǎn)？怎么才能讓自己的設(shè)計(jì)在篇幅上簡(jiǎn)單，在使用價(jià)值上豐富？怎樣讓自己的業(yè)余更近專業(yè)？怎樣讓自己的計(jì)劃更具有序性，而不會(huì)忙無一用？機(jī)會(huì)是老師， 學(xué)校 ，以及無數(shù)代教育工作者給的，而能力是自己的，耐性是需要的。經(jīng)過自己的琢磨，聽取了學(xué)姐，學(xué)長(zhǎng)們的建議，還查閱了很多書籍，才做到了心中有數(shù)，才了解了機(jī)械課程設(shè)計(jì)的真正用意 —— 培養(yǎng)自學(xué)能力，養(yǎng)成程序編輯的好習(xí)慣。我從來不相信車到山前必有路的說法，認(rèn)為那只是懶惰者自尋懶惰的借口，我要積極，要把握，要努力。我們自己能做到的僅此而已，因?yàn)槿肆σ灿兴?不能及。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己的大學(xué)學(xué)習(xí)情況做出總結(jié) ,同時(shí)為將來工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。但是這次課程設(shè)計(jì)的確顯得有點(diǎn)心有余而力不足 : 首先是自己的心態(tài)問題 ,輕視這次課程設(shè)計(jì) ,以為可以像以前一樣輕輕松松地通過 ,其次就是基本知識(shí)問題 ,由于以前上課不太認(rèn)真，結(jié)果就落下了很大一截 ,自己很想好好的把它補(bǔ)上來 ,但一直沒補(bǔ)上來 ,說起這事情自己心里不免有些慚愧 !從而就這樣 ,自己面對(duì)課程設(shè)計(jì)困難重重 ,在一次又次的打擊與挫折 下 ,自己心里不免有點(diǎn)不滿起來 ,然而現(xiàn)實(shí)就是現(xiàn)實(shí) ,沒辦法 ,課程設(shè)計(jì)是必須完成的 但在外人看來 ,我就是行 ,結(jié)果自己只能強(qiáng)迫自己去前進(jìn) !然而自己心里怎么也沒有高興感 ! 37 結(jié)果拿去給老師檢查的時(shí)候 ,也許一兩次還可以接受 ,但是在需要面對(duì)改正錯(cuò)誤四五次的時(shí)候自己的心里不免郁悶和煩躁 ,同時(shí)也存在一定的不滿 ,但是從這次設(shè)計(jì)也可以看出一些問題 : 應(yīng)該保持認(rèn)真的態(tài)度 ,堅(jiān)持冷靜獨(dú)立的解決問題 認(rèn)真學(xué)好基本知識(shí) ,扎實(shí)自己的基本知識(shí) ,使面對(duì)問題時(shí)不會(huì)遇到很多挫折 ,從而打擊自己的信心 ,結(jié)果 使自己很浮躁 ,越來越不想搞這設(shè)計(jì) ,故應(yīng)該好好學(xué)習(xí)基本知識(shí) ,一步一步的來 ,不要急功近利 ! 樂觀的面對(duì)生活 ,堅(jiān)持自己的想法和意識(shí) ,也許老師和他人對(duì)你的要求高一些就不要抱怨 ,因?yàn)槟菚r(shí)是對(duì)你好 ,使你更好的發(fā)展 ,滿足老師及他們廣告的要求 ! 在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)到了很多人生的哲理，懂得怎么樣去制定計(jì)劃，怎么樣去實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)劃，并掌握了在執(zhí)行過程中怎么樣去克服心理上的不良情緒，黑夜過去了，我們收獲的是黎明。在本次設(shè)計(jì)中，給我印象最為深刻的是軸的選用上和校核上的問題，它將是我成功的關(guān)鍵。老天不會(huì) 讓我太過順利，他在這最后的時(shí)刻設(shè)置的障礙，是要考驗(yàn)我的能力。在這個(gè)問題的解決上，我打了退堂鼓，我不能忍受長(zhǎng)時(shí)間的無功而反，時(shí)間正在消磨我的意志。最后我還是鼓起勇氣，到處問，到處查資料，黃天不負(fù)有心人，在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上，我終于找到了該要的公式和知識(shí)點(diǎn)，然后對(duì)照書本，把整根軸的結(jié)構(gòu)全部設(shè)計(jì)出來了，心中無比的興奮。 總的說來 ,雖然在這次設(shè)計(jì)中自己學(xué)到了很多的東西 ,取得一定的成績(jī) ,但同時(shí)也存在一定的不足和缺陷 ,我想這都是這次設(shè)計(jì)的價(jià)值所在 ,以后的日子以后自己應(yīng)該更加努力認(rèn)真 ,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一件事情 ! 38 十三、參考資料目錄 [1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，北京大學(xué)出版社，許瑛主編， 2008 年 8月第一版 [2]《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編， 2001年 7月第七版； [3]《機(jī)械零件簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，兵器工業(yè)出版社，楊黎明主編， 1992 年 2月第一版； [4]《減速器選用手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，周明衡主編， 2002 年 6月第一版； [5]《工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，劉希平主編 [6]《機(jī)械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編，2001年 8月第四版； [7]《 互換性與技術(shù)測(cè)量（第四版）》，中國(guó)計(jì)量出版社，廖念釗，古瑩庵，莫雨松，李碩根，楊興駿編， 2001年 1月第四版。 1 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 ： 單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 開始日期 ： 完成日期 ： 班級(jí)學(xué)號(hào) : 設(shè)計(jì)者 : 指導(dǎo)教師 : 所在院校 : 2 目 錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………… 4 二、電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………… 6 三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……………………… 8 四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………… 12 五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………… ………………………… 22 六、箱體的設(shè)計(jì)……………………………………………… 30 七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算……………………………… 32 八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算………………………………… 34 九、聯(lián)連軸器的選擇………………………………………… 35 十、減速器附件的選擇……………………………………… 36 十一、潤(rùn)滑與密封…………………………………………… 36 十二、設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………… 36 十三、參考資料目錄………………………………………… 38 3 一、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目： 設(shè)計(jì)一 用于單級(jí)圓柱齒輪減速器。工作有輕振，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作。減速器小批生產(chǎn)，使用期限 5年。輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速的容許誤差為 5%。 (一 )、總體布置簡(jiǎn)圖 (二 )、工作情況： 工作有輕振，單向運(yùn)轉(zhuǎn) (三 )、原始數(shù)據(jù) 輸送機(jī)工作軸上的功率 P (： 送機(jī)工作軸上的轉(zhuǎn)速 n (r/ 100 工作 效率η總 ： 使用年限（年）： 5 工作制度（班 /日）： 2 (四 )、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； 2. 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3. 軸的設(shè)計(jì) 4 4. 滾動(dòng)軸承的選擇 5. 鍵和連軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫 (五 )、設(shè)計(jì)任務(wù) (六 )、 設(shè)計(jì)進(jìn)度 1、 第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算 2、 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì) 3、 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制 4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫 5 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 二、 電動(dòng)機(jī)的選擇 1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇： 選擇 系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。 2、電動(dòng)機(jī)容量選擇： 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： 式（ 1）：Ｐ d＝Ｐ Ｗ ／η a ( 由電動(dòng)機(jī)至輸送機(jī)的傳動(dòng)總效率為： η 總 =η １ ×η ２4×η３ ×η ４ ×η 5 根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 Ｐ 10 表 2中：η 1、η 2、 η 3、η 4、η 5 分別為聯(lián)軸器 1、滾動(dòng)軸承（一對(duì)）、圓柱直齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器 2和齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。 取η １ =η ２＝ η ３＝ η ４＝０ 、 η 5＝ ： η 總 =以：電機(jī)所需的工作功率： Ｐ Ｗ /η 總 =η 總 =d=4.4(6 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速為： 【（ 1～（ 1+5%）】× 100r/ 93.8 r/據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 Ｐ 10表 2薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍Ｉ’ =3～６。 取開式齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比Ｉ １ ’ =２～ 3 。則總傳動(dòng)比理論范圍為：Ｉ a’＝ Ｉ’ ×Ｉ １ ’ =６～ 18。 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 =Ｉ a’× =(6～ 18)× 100 =540～ 1620 r/符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有： 750、 1000 和 1500r/據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表） 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/電動(dòng)機(jī)重量 (N) 參考價(jià)格 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 減速器 1 500 1440 650 1200 000 960 800 1500 50 720 1240 2100 合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格 3.8 r/=530～1620 r/ 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 和齒輪帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見第 2方案比較適合。 此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 主要性能： 中心高 H 外形尺寸 L× (+ 角安裝尺寸 A× B 地腳螺栓孔直徑 K 軸 伸 尺 寸 D× E 裝鍵部位尺寸 F× 32 520 × 345 ×315 216× 178 12 28× 80 10× 41 電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸三、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （一）確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 n 1、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： =960/100 = 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 ia=i （式中 和減速器的傳動(dòng)比） 2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： 根據(jù)指導(dǎo)書 （ 齒輪傳動(dòng) i=2～ 3） 因?yàn)椋? i 所以： i＝ ＝ 、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)： 將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸，Ⅱ軸， .....i0,.....η 01， η 12， .....的傳動(dòng)效率 PⅠ， PⅡ， ..... （ TⅠ， TⅡ， ..... （ N· m） nⅠ ,nⅡ ,..... （ r/ 可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 （ 1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速： Ⅰ軸： nⅠ = 60（ r/ Ⅱ軸： nⅡ = nⅠ / i=960/n= nⅡ /i 0==r/ 2）計(jì)算各軸的輸入功率： Ⅰ軸： PⅠ = 01 = 1 = Ⅱ軸： PⅡ = PⅠ×η 12= PⅠ×η 2×η 3 = 輸送機(jī)軸： P= PⅡ·η 2·η 5= n Ⅰ =960（ r/ P Ⅰ = P Ⅱ = 10 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 （ 3） 計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為： 550· Pd/550× 60 =· m Ⅰ軸： TⅠ = 01= 1 =· m Ⅱ軸： TⅡ = TⅠ· i·η 12= TⅠ· i·η 2·η 3 =m 螺旋輸送機(jī)軸： TⅡ· 2·η 5=m （ 4） 計(jì)算各軸的輸出功率： 由于Ⅰ～Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率： 故： P’Ⅰ =PⅠ×η軸承 =’Ⅱ = PⅡ×η軸承 =’ Ⅲ = PⅢ×η軸承 = 5） 計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩： 由于Ⅰ～Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則： T’Ⅰ = TⅠ×η軸承 =N· m T’ Ⅱ = TⅡ× η軸承 =m . · m T Ⅰ =· m m . m P’ I= ’ ’’ I=· m T ’· m 11 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下： 軸名 功效率 P （ 轉(zhuǎn)矩 T （ N· m） 轉(zhuǎn)速 n r/動(dòng)比 i 效率 η 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 60 1 軸 60 軸 送機(jī)軸 、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 (一 )、減速器內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) (1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料 、熱處理方式、精度等級(jí)。 選擇小齒輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者材料硬度差為 40輪精度初選 8級(jí) (2)、初選主要參數(shù) 1 ， u= 1· u=21× 6 1 6 12 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 由表 10 d＝ =（ u+1）·φ a= 3） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 21 12 ?????????? ］［ σ 確定各參數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù) K=) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 106× P/106× 60 =104N· ) 材料彈性影響系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104) 區(qū)域系數(shù) ) 由圖 10疲勞強(qiáng)度極限 001σ ；大齒輪 的接觸疲勞強(qiáng)度極限502σ 。 6) 由式 10－ 13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6060× 960× 1×（ 2× 8× 300× 5）＝ 109 108 7) 由圖 10 d＝ 1=104N· 1 ＝ 109 108 13 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 8） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S＝ 1，由式（ 10－ 12）得 [σ H]1＝S*600558σ H]2＝S*550 4）、 計(jì)算 1) 試算小齒輪分度圓直徑 入 [σ H]中較小值 ?3 21 1·2 ?????????3 32 ?????? ???? =)計(jì)算圓周速度 v=100060 21? nd 00060 ??π=s 3) 計(jì)算齒寬 mt b=φ d*× 1mm h=b/h=)計(jì)算載荷系數(shù) K 已知工作有輕振，所以取 據(jù) v=s,8 級(jí)精度，由圖 10— 8查得動(dòng)載系數(shù) [ σ H]1 ＝558 σ H]2 ＝mm v=s b=h=b/h=4 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 由表 10— 4 用插值法查得 8 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱布置時(shí)， 圖 10— 13查得 齒輪 1。故載荷系數(shù) K=V*1× )按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（ 10—10a）得 31 / 3 ) 計(jì)算模數(shù) m m 11 5） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 (10— 5)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 m≥? ?3 21 ·2 F φ1） 確定計(jì)算參數(shù) A. 計(jì)算載荷系數(shù) K=V*1× . 查取齒型系數(shù) 由表 10－ 5查得 =mm m==5 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 C. 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10－ 5查得 D. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖 10 00齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 σ 80 由圖 10彎曲疲勞安全系數(shù) S=式（ 10[σ F]= σ 428 [σ . 計(jì)算大、小 齒輪的? ?? ?1 11F 28 = ?2 22F =齒輪的數(shù)值大。 （ 6）、 設(shè)計(jì)計(jì)算 m≥ 324 ?? =比計(jì)算結(jié)果，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) m=2接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直 徑 出小齒輪齒數(shù) Z1=d1/m== 5 [ F? ]1=428 F? ]2= ?1 11F ?2 22F m≥ m=21=25 16 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 大齒輪齒數(shù) 00 （ 7）、 幾何尺寸計(jì)算 a) 計(jì)算分度圓直徑 d1=m· Z=2× 25=50 mm d2=m· × 100=180mm b) 計(jì)算中心距 a=m ·（ 2） =2×（ 25+100） /2=115 mm c) 計(jì)算齒輪寬度 b= d=50 取 0 5 8）、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大齒輪采用腹板式，如圖 10機(jī)械設(shè)計(jì)》） （二）、減速器外傳動(dòng)件設(shè)計(jì) (1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。 直齒齒輪，小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪：45鋼。調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 230齒輪： 45鋼。正火處理，齒面硬度為 1100齒輪精度初選 8級(jí) (2)、初選主要參數(shù) 6， u=3 1· u=26× 3=72 取12 0 , 0 . 3? ? ?00 0 mm 80mm a=115 2=5051=26 u=3 2 17 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 （ 3）確定許用應(yīng)力 A: 確定極限應(yīng)力面硬度：小齒輪按 230齒輪按 1100查圖 10580550 查圖 10=450=380: 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N，確定壽命系數(shù) 1=6060× 1× （ 2× 8× 300× 5） =108 1/u=108/3=108 查圖 10— 19得 ：計(jì)算接觸許用應(yīng)力 取由許用應(yīng)力接觸疲勞應(yīng)力公式 M P 6l i ?? σ］［ σM P 3 9k H N 2 2l i ?? σ］［ σ查圖 10 E 11l i ???? σ］［ σ 4 0k F E 22l i ???? σ］［ σ （ 4）初步計(jì)算齒輪的主要尺寸 108 108 18 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（ 10— 26）試算，即 ?3 22RR·????????（φ確定各參數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù) K=) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 106× P/106× 104N· ) 材料彈性影響系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104）試算小齒輪分度圓直徑 ?3 22RR·????????（φ= 3 ???????????）（=）計(jì)算圓周速度 v=100060 21? nd 00060 ??π=s 因?yàn)橛休p微震動(dòng)，查表 10 據(jù)v=s,8級(jí)精度，由圖 10— 8查得動(dòng)載系數(shù) 104N· mm v=s 19 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 取 故載荷系數(shù) K=V*1× 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（ 10— 10a）得 31 / 3 ） 計(jì)算大端模數(shù) m m 11 5）、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 (10— 23) ?3 2212 F ）φ（φ ??確定 計(jì)算參數(shù) 1） 計(jì)算載荷系數(shù) 由表 10Hβ Hβ =1× ）齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) K=m==0 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 因?yàn)辇X形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)按當(dāng)量齒數(shù)?算。其中 查表 10齒形系數(shù) 力修正系數(shù) ）計(jì)算大、小齒輪的? ?? ?1 11F = ?2 22F 47 =齒輪的數(shù)值大。 4）設(shè)計(jì)計(jì)算 ?3 2212 F ）φ（φ ??= 32224 0 . 0 164 ?????????）（=比計(jì)算結(jié)果，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 出小齒輪齒數(shù) Z1=d1/m== 5 ? ?1 11F ?2 22F 1=25 21 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 大齒輪齒數(shù) 5 （ 7）、 幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算分度圓直徑 d1=m· Z=2× 25=50 mm d2=m· × 75=150)計(jì)算錐距 R=2122 ??? ）（）（ =)計(jì)算齒輪寬度 b= R·φ R= 0 5、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）、 減速器輸入軸（ 1、 初步確定軸的最小直徑 選用 45#調(diào)質(zhì)，硬度 217的輸入功率為 W 轉(zhuǎn)速為 60r/據(jù)課本 15，并查表 15 15 d≥ 330 ???Ⅰ2、 求作用在齒輪上的受力 5 0 mm 50=b=2=30 5mm d ≥22 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 因已知道小齒輪的分度圓直徑為 0 周力 向力 3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 擬定軸上零件的裝配方案 1， 5— 滾動(dòng)軸承 2— 軸 3— 齒輪軸的輪齒段 6— 密封蓋 7— 軸承端蓋 8— 軸端擋圈 9— 半聯(lián)軸器 2） 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 ○ 1 從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加 5%，取 Φ =22據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 A× 查標(biāo)準(zhǔn) 5014— 1986，選用 聯(lián)軸器長(zhǎng)度為 2段長(zhǎng) 0 2 右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑 1=241=503 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 取 Φ 30據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為 30取該段長(zhǎng)為 4 3 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用 6207 型軸承，其尺寸為 d× D× B=35× 72× 17，那么該段的直徑為Φ 35度為 0 4 右起第四段， 為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取 45度取 5 右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ 54度圓直徑為 Φ 50輪的寬度為 55，此段的直徑為 54度為 5 6 右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取 45度取 7 右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為 35度 0、 求軸上的的載荷 1）根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力： B= =直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 02=743=353=204=Φ 454= 5=Φ 545=556=Φ 456= 7=Φ 357=18A=4 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 那么 = ==） 作出軸上各段受力情況及彎矩圖 3） 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 ○ 1 右起第四段剖面 C 處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面 已知 由課本表 15 ［σ =60 則： = 25 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 σ e= = =1000/(453)=σ ○ 2 右起第一段 該面也為危險(xiǎn)截面： σ e= = =1000/(243)=m<［σ 所以確定的尺寸是安全的 。 （二）、減速器輸出軸（ 1、 初步確定軸的最小直徑 選用 45#調(diào)質(zhì)，硬度 217的輸入功率為 速為 據(jù)課本 15，并查表 15 15 d≥ 330 ???Ⅰ2、 求作用在齒輪上的受力 因已知道大齒輪的分度圓直徑為 80 963N 周力 向力 d ≥963N 6 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 擬定軸上零件的裝配方案 1， 5— 滾動(dòng)軸承 2— 軸 3— 齒輪 4— 套筒 6— 密封蓋 7— 鍵 8— 軸承端蓋 9— 軸端擋圈 10— 半聯(lián)軸器 2） 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 ○ 1 從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加 5%，取 Φ 32據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 A× TⅡ =查標(biāo) 準(zhǔn) 5014— 1985，選用 聯(lián)軸器長(zhǎng)度為 2段長(zhǎng) 0 2 右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取Φ 40據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為 30取該段長(zhǎng)為 4 3 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則 21=80 402=747 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 軸承有徑向力，而軸向力為零，選用 6209型軸承，其尺寸為 d× D× B=45× 85× 19，那么該段的直徑為Φ 45度為1 4 右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加 5%，大齒輪的分度圓直徑為 180第四段的直徑取Φ 50輪寬為 b=50了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為 8 5 右起第五段，考慮齒輪的軸向定位 ,定位軸肩，取軸肩的直徑為 56長(zhǎng)度取 6 右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取 60度取 20 7 右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為 45度 9、 求軸上的的載荷 1）根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力： B= =直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 那么 = ==） 作出軸上各段受力情況及彎矩圖 453=414=Φ 504=485=Φ 565=6 606= 207=Φ 457=19A=t/2 =A’ = =8 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 5） 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 ○ 1 右起第四段剖面 C 處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面 已知 由課本表 15 ［σ =60 則： σ e= = 29 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 =1000/(503)=σ ○ 2 右起第一段 該面也為危險(xiǎn)截面： σ e= = =106× 1000/(323)=σ 所以確定的尺寸是安全的 。 六、 箱體的設(shè)計(jì) 1. 窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油飛濺出來。 2. 放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出 污油，注油前用螺塞賭注。 3. 油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。 4. 通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。 30 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 5. 啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封 膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。 6. 定位銷為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位置不應(yīng)該對(duì)稱布置。 7. 調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用 8. 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或 吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。 9. 密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。 箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表： 31 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 名稱 符號(hào) 尺寸（ 機(jī)座壁厚 δ 10 機(jī)蓋壁厚 δ 1 10 機(jī)座凸緣厚度 b 15 機(jī)蓋凸緣厚度 b 1 15 機(jī)座底凸緣厚度 b 2 25 地腳螺釘直徑 0 地腳螺釘數(shù)目 n 4 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 6 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 2 軸承端蓋螺釘直徑 0 窺視孔蓋螺釘直徑 定位銷直徑 d 8 8, 24, 20 4, 20， 16 軸承旁凸臺(tái)半徑 2, 8 凸臺(tái)高度 h 根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作 為準(zhǔn) 外機(jī)壁至軸承座端面距離 35 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 △ 1 12 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 △ 2 20 機(jī)蓋、機(jī)座肋厚 ， 8 軸承端蓋外徑 00， 105 軸承端蓋凸緣厚度 t 10 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 S 盡量靠近，以 般s=、 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 軸徑 0 8 TⅡ =手冊(cè) 選用 A 鍵 16× 10 L=82據(jù)課本（ 6得 32 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 σ p=4 · T/(d· h· L) =4× 1000/（ 16× 10× 32） = [σ R] (1502. 輸入軸與聯(lián)軸器 1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 軸徑 40TⅠ =m 查手冊(cè) 選 鍵 8× 7 l=00 h=7 p=4 · TⅠ /（ d· h· l） =4× 1000/（ 8× 7× 40） = [σ p] (1503. 輸出軸與聯(lián)軸器 2聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 軸徑 20TⅠ =m 查手冊(cè) 選 鍵 10× 8 l=00 h=8 p=4 · TⅠ /（ d· h· l） =4× 1000/（ 10× 8× 70） = [σ p] (15033 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 八、 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 × 8× 300× 5=24000小時(shí) （ 1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P 因該軸承在此工作條件下只受到 向力作用，所以P= 2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值 1 0 0 5 7 . 9 1 60601 60··'1616??????? εε ）（）（ （ 3）選擇軸承型號(hào) 選擇 6207軸承 40 0 0183 0 97. 98 0 0196060 10)(6010 366 ???????? ）（ε∴預(yù)期壽命足夠 ∴此軸承合格 （ 1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P 因該軸承在此工作條件下只受到 向力作用，所以P=4 計(jì) 算 及 說 明 結(jié) 果 （ 2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值 62 55 . 23 0 010 10 ·60··'1616??????? εε ）（）（ （ 3） 選擇軸承型號(hào) 選擇 6209軸承 4000738 32 9. 0)(6010 366 ???????? ）（ε∴預(yù)期壽命足夠 ∴此軸承合格 九、 聯(lián)連軸器的選擇 （ 1）類型選擇 由于兩軸相對(duì)位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器或凸緣聯(lián)軸器 。 （ 2）載荷計(jì)算 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 A× TⅡ = A× TⅡ = 其中 3）型號(hào)選擇 根據(jù) 徑 的轉(zhuǎn)速 查標(biāo)準(zhǔn) 5014— 1985，輸出軸選用 額定轉(zhuǎn)矩 [T]=315許用轉(zhuǎn)速 [n]=5600r/m ,故符合要求。 根據(jù) 徑 的轉(zhuǎn)速 查標(biāo)準(zhǔn) 5843— 1985，輸入軸選用 額定轉(zhuǎn)矩 [T]=100許用轉(zhuǎn)速 [n]=5200r/m ,故符合要求。 35 十、減速器附件的選擇 通氣器 由于在室內(nèi)使用，選通氣器 （一次過濾），采用 面指示器 選用游標(biāo)尺 吊裝置 采用箱蓋吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 選用外六角油塞及墊片 一、潤(rùn)滑與密封 一、 齒輪的潤(rùn)滑 采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為 35 二、 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。 三、 潤(rùn)滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用 四、 密封方法的選取 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(shí)現(xiàn)密 封。 密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（ F） F） 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 36 十二、設(shè)計(jì)小結(jié) 機(jī)械課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的 也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 ,因此 ,它在我大學(xué)生活中占有重要的地位。 我的題目是螺旋輸送機(jī)上用的單級(jí)蝸桿減速器，對(duì)于我們這些新手來說，這是很大的考驗(yàn)，我一千次一萬(wàn)次的問自己，怎么才能 找到課堂所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合點(diǎn)？怎么才能讓自己的設(shè)計(jì)在篇幅上簡(jiǎn)單，在使用價(jià)值上豐富？怎樣讓自己的業(yè)余更近專業(yè)？怎樣讓自己的計(jì)劃更具有序性，而不會(huì)忙無一用？機(jī)會(huì)是老師， 學(xué)校 ，以及無數(shù)代教育工作者給的，而能力是自己的，耐性是需要的。經(jīng)過自己的琢磨，聽取了學(xué)姐，學(xué)長(zhǎng)們的建議，還查閱了很多書籍，才做到了心中有數(shù)，才了解了機(jī)械課程設(shè)計(jì)的真正用意 —— 培養(yǎng)自學(xué)能力，養(yǎng)成程序編輯的好習(xí)慣。我從來不相信車到山前必有路的說法，認(rèn)為那只是懶惰者自尋懶惰的借口，我要積極，要把握，要努力。我們自己能做到的僅此而已，因?yàn)槿肆σ灿兴?不能及。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己的大學(xué)學(xué)習(xí)情況做出總結(jié) ,同時(shí)為將來工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。但是這次課程設(shè)計(jì)的確顯得有點(diǎn)心有余而力不足 : 首先是自己的心態(tài)問題 ,輕視這次課程設(shè)計(jì) ,以為可以像以前一樣輕輕松松地通過 ,其次就是基本知識(shí)問題 ,由于以前上課不太認(rèn)真，結(jié)果就落下了很大一截 ,自己很想好好的把它補(bǔ)上來 ,但一直沒補(bǔ)上來 ,說起這事情自己心里不免有些慚愧 !從而就這樣 ,自己面對(duì)課程設(shè)計(jì)困難重重 ,在一次又次的打擊與挫折 下 ,自己心里不免有點(diǎn)不滿起來 ,然而現(xiàn)實(shí)就是現(xiàn)實(shí) ,沒辦法 ,課程設(shè)計(jì)是必須完成的 但在外人看來 ,我就是行 ,結(jié)果自己只能強(qiáng)迫自己去前進(jìn) !然而自己心里怎么也沒有高興感 ! 37 結(jié)果拿去給老師檢查的時(shí)候 ,也許一兩次還可以接受 ,但是在需要面對(duì)改正錯(cuò)誤四五次的時(shí)候自己的心里不免郁悶和煩躁 ,同時(shí)也存在一定的不滿 ,但是從這次設(shè)計(jì)也可以看出一些問題 : 應(yīng)該保持認(rèn)真的態(tài)度 ,堅(jiān)持冷靜獨(dú)立的解決問題 認(rèn)真學(xué)好基本知識(shí) ,扎實(shí)自己的基本知識(shí) ,使面對(duì)問題時(shí)不會(huì)遇到很多挫折 ,從而打擊自己的信心 ,結(jié)果 使自己很浮躁 ,越來越不想搞這設(shè)計(jì) ,故應(yīng)該好好學(xué)習(xí)基本知識(shí) ,一步一步的來 ,不要急功近利 ! 樂觀的面對(duì)生活 ,堅(jiān)持自己的想法和意識(shí) ,也許老師和他人對(duì)你的要求高一些就不要抱怨 ,因?yàn)槟菚r(shí)是對(duì)你好 ,使你更好的發(fā)展 ,滿足老師及他們廣告的要求 ! 在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)到了很多人生的哲理，懂得怎么樣去制定計(jì)劃，怎么樣去實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)劃，并掌握了在執(zhí)行過程中怎么樣去克服心理上的不良情緒，黑夜過去了，我們收獲的是黎明。在本次設(shè)計(jì)中，給我印象最為深刻的是軸的選用上和校核上的問題，它將是我成功的關(guān)鍵。老天不會(huì) 讓我太過順利，他在這最后的時(shí)刻設(shè)置的障礙，是要考驗(yàn)我的能力。在這個(gè)問題的解決上，我打了退堂鼓，我不能忍受長(zhǎng)時(shí)間的無功而反，時(shí)間正在消磨我的意志。最后我還是鼓起勇氣，到處問，到處查資料，黃天不負(fù)有心人，在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上，我終于找到了該要的公式和知識(shí)點(diǎn)，然后對(duì)照書本，把整根軸的結(jié)構(gòu)全部設(shè)計(jì)出來了，心中無比的興奮。 總的說來 ,雖然在這次設(shè)計(jì)中自己學(xué)到了很多的東西 ,取得一定的成績(jī) ,但同時(shí)也存在一定的不足和缺陷 ,我想這都是這次設(shè)計(jì)的價(jià)值所在 ,以后的日子以后自己應(yīng)該更加努力認(rèn)真 ,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一件事情 ! 38 十三、參考資料目錄 [1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，北京大學(xué)出版社，許瑛主編， 2008 年 8月第一版 [2]《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編， 2001年 7月第七版； [3]《機(jī)械零件簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，兵器工業(yè)出版社，楊黎明主編， 1992 年 2月第一版； [4]《減速器選用手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，周明衡主編， 2002 年 6月第一版； [5]《工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，劉希平主編 [6]《機(jī)械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編，2001年 8月第四版； [7]《 互換性與技術(shù)測(cè)量（第四版）》，中國(guó)計(jì)量出版社，廖念釗，古瑩庵，莫雨松，李碩根，楊興駿編， 2001年 1月第四版。