A272F型系列并條機(jī)車(chē)頭箱設(shè)計(jì)【含3張CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】

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3、學(xué)生正確使用技術(shù)資料.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊(cè).圖冊(cè)等工具書(shū)。進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算.數(shù)據(jù)處理.編寫(xiě)技術(shù)文件等方面的工作能力。 4、 學(xué)生今昔功能調(diào)查研究。面向?qū)嶋H。面向生產(chǎn)。向工人和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度.工作作風(fēng)和工作方法。 二、課題簡(jiǎn)介 A272F型系列并條機(jī)適應(yīng)于75mm以下的纖維的純紡與混紡，在紡紗工藝過(guò)程中，位于梳棉工序之后，梳棉纖維條經(jīng)過(guò)本機(jī)并合與牽伸，能夠提高纖維的條長(zhǎng)片段均勻度、纖維的伸直度，使不同品質(zhì)纖維的混合更趨均勻，為獲得良好的細(xì)紗創(chuàng)造必要的條件。 2100型號(hào)的車(chē)頭箱是陜西寶雞寶成紡織機(jī)械廠的產(chǎn)品，年產(chǎn)量1000臺(tái)，車(chē)頭箱是A272F型系列并條機(jī)的主要?jiǎng)恿鬟f機(jī)構(gòu)，它通過(guò)按一定的速比排布的齒輪將電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)車(chē)頭箱的變速，傳遞給各工作主軸，使其獲得一定的動(dòng)力、轉(zhuǎn)速和方向。 該車(chē)頭箱是鑄造而成，內(nèi)部的零件主要由圓柱斜齒輪組成，齒輪要求加工精度較高，生產(chǎn)批量大。針對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)狀和要求設(shè)計(jì)2100型號(hào)的車(chē)頭箱。 由被加工零件的不同，并條機(jī)設(shè)計(jì)方案各異，其車(chē)頭箱可以垂直或水平安裝。該設(shè)計(jì)的車(chē)頭箱是水平安裝在A272F高速并條機(jī)右側(cè)上方的。 三、 確定箱體結(jié)構(gòu)、繪制原始依據(jù)圖 車(chē)頭箱箱體及前后蓋，均采用灰鑄鐵HT200鑄造而成，箱體的形狀和尺寸按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3668-83和實(shí)際設(shè)計(jì)情況選擇。 箱體長(zhǎng)度 L=L1=L2+L3+L4 式中：L1是左端臺(tái)座的長(zhǎng)度 L2是齒輪縱向軸系方向上兩最遠(yuǎn)齒輪的中心距 L3是兩端厚度之和 L4是兩最遠(yuǎn)軸距箱體壁的長(zhǎng)度 則L=195+30+530+182=937 箱體寬度B=B1+B2+B3+B4 式中:B1是橫向最大軸系齒輪寬度 B2是箱體厚度 B3軸端至箱壁的距離 B4突出箱蓋的寬度 則B=125+30+40+56=251 箱體的高度H=H1+H2+H3 式中H1是軸系高度方向上兩最遠(yuǎn)主軸的中心距 H2是兩最遠(yuǎn)主軸的中心距箱壁的距離 H3是箱體的厚度 則H=354+180+45=569 最后結(jié)合設(shè)計(jì)手冊(cè)與實(shí)際的結(jié)構(gòu)尺寸確定箱體的尺寸為 L×B×H=940×254×573 四、結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 已知：電機(jī)功率P=1.8KW,電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1470r/min nⅰ1=1006r/min, nⅱ5=n電機(jī)=1470r/min, nⅲ7=2123r/min, nⅳ15=205r/min, nⅴ17=143r/min 1) 確定傳動(dòng)比及分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比： iⅰ總=n電機(jī)/n1=1470/1006=1.5 iⅱ總=n電機(jī)/n5=1470/1470=1 i?？?n電機(jī)/n7=1470/2123=0.7 iⅳ總=n電機(jī)/n15=1470/205=7.2 iⅴ總=n電機(jī)/n17=1470/143=10.3 傳動(dòng)比的分配： iⅰ總=i45×i23×i12 則：i45 =1.46 i23=1.77 i12=0.565 iⅱ總=i5=1 i?？?i56×i67 則：i56=1.10 i67=0.63 iⅳ總=i45×i48×i9 10×i11 12×i13 14×i14 15 則：i45=1.46 i48=1.18 i9 10=1.14 i11 12=3 i13 14=1.34 i14 15=0.92 iⅴ總=i45×i48×i9 10×i11 12×i13 16×i16 17 則：i13 16=1.34 i16 17=1.31 2)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的和動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì) （1）各輸出軸速度已知： nⅰ1=1006r/min nⅱ5=n電機(jī)=1470r/min nⅲ7=2123r/min nⅳ15=205r/min nⅴ17=143r/min 則其它各軸的轉(zhuǎn)速為： nⅰ34=n電機(jī)/i45=1470/1.46=1006r/min nⅰ2= nⅰ34/i23=1006/1.77=586 r/min nⅰ=1006 r/min nⅱ5=n電機(jī)=1470r/min nⅲ6= nⅱ5/i56=1470/1.10=11336 r/min nⅲ7= nⅲ6/i67=1336/0.63=2123 r/min nⅳ34=1006 r/min nⅳ89= nⅳ34/i48=1006/1.18=853 r/min nⅳ10 11= nⅳ89/i9 10=853/1.14=748 r/min nⅳ12 13= nⅳ10 11/i11 12=748/3=249 r/min nⅳ14= nⅳ12 13/i14=249/1.34=186 r/min nⅳ15= 205 r/min nⅴ16= nⅳ12 13/i13 16=249/1.34=186 r/min nⅴ17= 143 r/min （2）各軸的功率： 電機(jī)到各傳動(dòng)軸的效率： ηⅠ1=η1·η2·η3=0.96×0.98×0.97=0.82 ηⅠ2=η1·η22·η32 =0.96×0.982×0.972=0.87 ηⅠ34=η1·η23·η33=0.96×0.983=0.91 ηⅡ5=η1·η2=0.96×0.98=0.94 ηⅢ6=η1·η2·η3=0.96×0.98×0.97=0.91 ηⅢ7=η1·η22·η32=0.96×0.982×0.972=0.87 ηⅣ89=η1·η22·η32=0.96×0.982×0.972=0.87 ηⅣ10 11=η1·η23·η33=0.96×0.983×0.973=0.82 ηⅣ12 13=η1·η24·η34=0.96×0.984×0.974=0.78 ηⅣ14=η1·η25·η35=0.96×0.985×0.975=0.75 ηⅣ15=η1·η26·η36=0.96×0.986×0.976=0.71 ηⅴ16=η1·η25·η35=0.96×0.985×0.975=0.75 ηⅴ17=η1·η26·η36=0.96×0.986×0.976=0.71 查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》 ∮1=0.96（V帶傳動(dòng)效率） ∮2=0.98（滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率） ∮3=0.97（齒輪精度為8級(jí)） 實(shí)際功率： P電機(jī)=1.8KW Pⅰ1= P電機(jī)·ηⅠ1=1.8×0.82=1.18 KW Pⅰ2= P電機(jī)·ηⅠ2=1.8×0.87=1.57 KW Pⅰ34= P電機(jī)·ηⅠ34=1.8×0.91=1.64 KW Pⅱ5= P電機(jī)·ηⅡ5=1.8×0.94=1.70 KW Pⅲ6= P電機(jī)·ηⅢ6=1.8×0.91=1.64 KW Pⅲ7 P電機(jī)·ηⅢ7=1.8×0.87=1.57 KW Pⅳ89= P電機(jī)·ηⅣ89=1.8×0.87=1.57 KW Pⅳ10 11= P電機(jī)·ηⅣ10 11=1.8×0.82=1.48 KW Pⅳ12 13= P電機(jī)·ηⅣ12 13=1.8×0.78=1.4 KW Pⅳ14= P電機(jī)·ηⅣ14=1.8×0.75=1.35 KW Pⅳ15= P電機(jī)·ηⅣ15=1.8×0.71=1.26 KW Pⅴ16= P電機(jī)·ηⅴ16=1.8×0.75=1.35 KW Pⅴ17= P電機(jī)·ηⅴ16=1.8×0.71=1.26 KW （3）各軸的扭矩： 電機(jī)軸：T0=9550P/n=9550×1.8/1470=11.69 N·M Tⅰ1=9550 Pⅰ1/nⅰ1=9550×1.48/1006=14.05 N·M Tⅰ2=9550 Pⅰ1/nⅰ2=9550×1.57/568=26.4 N·M Tⅰ34=9550 Pⅰ1/nⅰ34=9550×1.64/1006=15.6 N·M Tⅱ5 =9550 Pⅱ5/nⅱ5=9550×1.7/1470=11.04 N·M Tⅲ6=9550 Pⅲ6=9550×1.64/1336=11.7 N·M Tⅲ7=9550 Pⅲ7=9550×1.57/2123=7.06 N·M Tⅳ89=9550 Pⅳ89=9550×1.57/853=17.6 N·M Tⅳ10 11=9550 Pⅳ10 11=9550×1.48/748=18.9 N·M Tⅳ12 13=9550 Pⅳ12 13=9550×1.4/249=53.7 N·M Tⅳ14=9550 Pⅳ14=9550×1.35/186=69.3 N·M Tⅳ15=9550 Pⅳ15=9550×1.26/205=58.7 N·M Tⅴ16=9550Pⅴ16=9550×1.35/186=69.3 N·M Tⅴ17=9550Pⅴ17=9550×1.26/143=84.1 N·M 3、選擇齒輪材料并確定許用應(yīng)力 1)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-9大小齒輪均采用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度分別為240BHS ,200HBS. 由圖6-30 ，6-31查得σHlim5=580MPa σFlim5=460MPa σHlim4=540 MPa σFlim4=420 MPa 取SHmin=1 SFmin=1 〔σH5〕=σHlim1/SHmin=580/1=580 MPa 〔σH5〕=σHlim2/SHmin=540/1=540 MPa 〔σF4〕=σFlim1/ SFmin=460/1=460 MPa 〔σF4〕=σFlim2/ SFmin=420/1=420 MPa 2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 d≧3√(590/σH) 2·KT1(i+1)/￠di 傳遞扭矩: T5=9.55×106 ·P電機(jī)/n=9.55×106×1.8/1470=11694 N·M 載荷系數(shù)K:因?yàn)橛休p微的沖擊，齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱(chēng)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-6取K=1.0,齒寬系數(shù)￠d：由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-7取 ￠d=0.4 許用接觸應(yīng)力〔σH〕：〔σH〕=〔σH2〕=540MPa 傳動(dòng)比：i=1.46 將以上參數(shù)代入上式，得 d≧3√(590/σH) 2·KT1(i+1)/￠di =3√（590/540）2×11694×（1.46+1）/0.4×1.46=30mm 取接觸應(yīng)力直徑為：d5=52mm 3)確定齒輪的參數(shù)及主要尺寸 齒數(shù)： 初選參數(shù)：輸入軸齒數(shù)Z5=39 Z4=i·Z5=1.46×39=57 模數(shù)： 初選螺旋角 β=20° 則法面模數(shù): mn=d5 cosβ/ Z5=52×cos20°/39=1.25 取標(biāo)準(zhǔn)植 mn=2 標(biāo)準(zhǔn)中心距： a45= mn (Z5 +Z4)/2 cosβ=2×(39+57)/2×cos20°100.9 mm 為了便于箱體加工和測(cè)量 取a=100 mm 則實(shí)際螺旋角 βˊ= arc cos mn(Z5 +Z4)/2a= arc cos2×(39+57)/2×100=16.26° 在8°～25°范圍內(nèi)合適 4）其它主要尺寸的計(jì)算: 分度圓直徑: d5= mn·Z5/ cosβˊ=2×39/cos16.26°=81.25 mm d4 =mn·Z4/ cosβˊ=2×57/cos16.26°=118.75 mm 齒頂圓直徑： da5= d5+2 mn=81.25+2×2=85.25 mm da4= d4+2 mn=118.75+2×2=122.75 mm 齒根圓直徑： df5= d5-2 mn((ha﹡+c﹡)=81.25-2×2(1+0.25)=76.25 mm df4= d4-2 mn((ha﹡+c﹡)=118.75-2×2(1+0.25)=113.75 mm 齒寬： b=￠d·d5=0.4×81.25=32.5 mm 則取齒寬b=32 mm 5）驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度： σF=1.6KT1 cosβ/b mn d1 ·Yfs≦〔σF〕 當(dāng)量齒數(shù)Zv: Zv5=z5/cos3βˊ=39/ cos316.26°=44.08 Zv4=z4/cos3βˊ=57/ cos316.26°=64.432 復(fù)合齒形系數(shù)：Yfs 根據(jù)Zv5 ，Zv4查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》得 Yfs5=3.85 Yfs4=4.0 σF5=1.6KT1 cosβ/b mn d1 ·Yfs5 =1.6×1×11694×cos20°×3.85/32×2×81.25=13 Mpa ﹤〔σF〕 σF4=σF5·Yfs4/Yfs5=13×4.0/3.85=13.5 Mpa ﹤〔σF〕 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠 6）確定齒輪傳動(dòng)精度： 齒輪圓周速度 V=πd5n5/60×1000 =3.14×81.25×1470/60×1000=6.25 m/s 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-4確定公差組均為8級(jí)精度。 7）計(jì)算齒合力 圓周力 Ft=2T1/d5=2×11694/81.25=287.85 N 徑向力 Fr= Ft tan an/ cosβˊ=287.85×tan20°/cos16.26°=109 N 軸向力 Fa=Ft Ft tan an=287.85×tan20°=104.77 N 4、其它齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1) i12 =0.565 i23=1.77 m=2 β=20° βˊ=16.26° 初選齒數(shù) Z3=39 Z2= Z3· i23=39×1.77=69 Z1= Z2· i12=69×0.565=39 中心距 a23= mn (Z3 +Z2)/2 cosβ=2×(39+69)/2×cos20°=113.6 mm a12= mn (Z2 +Z1)/2 cosβ=2×(69+39)/2×cos20°=113.6 mm 取標(biāo)準(zhǔn)中心距a23=115 mm a12=115 mm 分度圓的直徑： d3= mn·Z3/ cosβˊ=2×39/cos16.26°=81.25 mm d2= mn·Z2/ cosβˊ=2×69/cos16.26°=143.75 mm d1= mn·Z1/ cosβˊ=2×39/cos16.26°=81.25 mm 齒頂圓直徑： da3= d3+2 mn=81.25+2×2=85.25 mm da2= d2+2 mn=143.75+2×2=147.75 mm da1= d1+2 mn=81.25+2×2=85.25 mm 齒根圓直徑： df3= d3-2 mn((ha﹡+c﹡)=81.25-2×2(1+0.25)=76.25 mm df2= d2-2 mn((ha﹡+c﹡)=143.75-2×2(1+0.25)=138.75 mm df1= d1-2 mn((ha﹡+c﹡)=81.25-2×2(1+0.25)=76.25 mm 2) Z5=39 i56=1.1 i67=0.63 m=2 β=20° βˊ=16.26° 則 Z6= i56·Z5=1.1×39=43 Z7= i67·Z6=0.63×43=27 中心距： a56= mn (Z5 +Z6)/2 cosβ=2×(39+43)/2×cos20°=87.26 mm a67= mn (Z6 +Z7)/2 cosβ=2×(43+27)/2×cos20°=74.49 mm 取標(biāo)準(zhǔn)中心距 a56=88 mm a67=75 mm 分度圓直徑： d6= mn·Z6/ cosβˊ=2×43/cos16.26°=89.58 mm d7= mn·Z7/ cosβˊ=2×27/cos16.26°=56.25 mm 齒頂圓直徑： da6= d6+2 mn=89.58+2×2=93.58 mm da7= d7+2 mn=56.25+2×2=60.25 mm 齒根圓直徑： df6= d6-2 mn((ha﹡+c﹡)=89.58-2×2(1+0.25)=84.58 mm df7= d72 mn((ha﹡+c﹡)=56.25-2×2(1+0.25)=51.25 mm 3) Z4=57 i48=1.18 m=2 β=20° βˊ=16.26° Z8= i48 ·Z4=1.18×57=67 中心距： a48= mn (Z4+Z8)/2 cosβ=2×(57+67)/2×cos20°=131.95 mm 取標(biāo)準(zhǔn)中心距 a48=132 mm 分度圓直徑： d8= mn·Z8/ cosβˊ=2×67/cos16.26°=139.58 mm 齒頂圓直徑： da8= d8+2 mn=139.58+2×2=143.58 mm 齒根圓直徑： df8= d8-2 mn((ha﹡+c﹡)=139.58-2×2(1+0.25)=134.58 mm 4) i9 10=1.14 i11 12=3 m=2 β=20° βˊ=16.26° 初選參數(shù)： Z9=52 Z11=33 則 Z10= i9 10·Z9=1.14×52=59 Z12= i11 12·Z11=3×33=99 中心距： a9 10= mn (Z9+Z10)/2 cosβ=2×(52+59)/2×cos20°=118.12 mm a11 12= mn (Z11+Z12)/2 cosβ=2×(33+99)/2×cos20°=140.47 mm 取標(biāo)準(zhǔn)中心距 a9 10=120 mm a11 12=140 mm 分度圓直徑： d9= mn·Z9/ cosβˊ=2×52/cos16.26°=108.33 mm d10= mn·Z10/ cosβˊ=2×59/cos16.26°=122.92mm d11= mn·Z11/ cosβˊ=2×33/cos16.26°=68.75mm d12= mn·Z12/ cosβˊ=2×99/cos16.26°=2016.25mm 齒頂圓直徑： da9= d9+2 mn=108.33+2×2=112.33 mm da10= d10+2 mn=122.52+2×2=126.92 mm da11= d11+2 mn=68.75+2×2=72.75 mm da12= d12+2 mn=206.5+2×2=210.25 mm 齒根圓直徑： df9= d9-2 mn((ha﹡+c﹡)=108.33-2×2(1+0.25)=103.33 mm df10= d10-2 mn((ha﹡+c﹡)=122.92-2×2(1+0.25)=117.92 mm df11= d11-2 mn((ha﹡+c﹡)=68.75-2×2(1+0.25)=63.75 mm df12= d12-2 mn((ha﹡+c﹡)=206.25-2×2(1+0.25)=201.25 mm 5) i13 14=1.34 i14 15=0.92 i13 16=1.34 i16 17=1.31 m=2 β=20° βˊ=16.26° 初選參數(shù)： Z13=44 則 Z14= i13 14·Z13=1.34×44=59 Z15= i14 15·Z14=0.92×59=54 Z16= i13 16·Z13=1.34×44=59 Z17= i16 17·Z16=1.31×59=77 中心距： A13 14= mn (Z13+Z14)/2 cosβ=2×(44+59)/2×cos20°=109.61 mm a14 15= mn (Z14+Z15)/2 cosβ=2×(59+54)/2×cos20°=120.25mm a13 16= mn (Z13+Z16)/2 cosβ=2×(44+59)/2×cos20°=109.61mm a16 17= mn (Z16+Z17)/2 cosβ=2×(59+77/2×cos20°=144.73mm 取標(biāo)準(zhǔn)中心距 a13 14=110 mm a14 15=120 mm a13 16=110 mm a16 17=145 mm 分度圓直徑： d13= mn·Z13/ cosβˊ=2×44/cos16.26°=91.67 mm d14= mn·Z14/ cosβˊ=2×59/cos16.26°=122.92 mm d15= mn·Z15/ cosβˊ=2×54/cos16.26°=112.5 mm d16= mn·Z16/ cosβˊ=2×59/cos16.26°=122.92 mm d17= mn·Z17/ cosβˊ=2×77/cos16.26°=160.42 mm 齒頂圓直徑： da13= d13+2 mn=91.67+2×2=95.67 mm da14= d14+2 mn=122.52+2×2=126.92 mm da15= d15+2 mn=112.5+2×2=116.5 mm da16= d16+2 mn=122.92+2×2=126.92 mm da17= d17+2 mn=160.42+2×2=164.42 mm 齒根圓直徑： df13= d13-2 mn((ha﹡+c﹡)=91.67-2×2(1+0.25)=86.67 mm df14= d14-2 mn((ha﹡+c﹡)=122.92-2×2(1+0.25)=117.92 mm df15= d15-2 mn((ha﹡+c﹡)=112.5-2×2(1+0.25)=107.5 mm df16= d16-2 mn((ha﹡+c﹡)=122.92-2×2(1+0.25)=117.92 mm df17= d17-2 mn((ha﹡+c﹡)=160.42-2×2(1+0.25)=155.42 mm 五、軸的設(shè)計(jì) 1、 選軸的材料和熱處理方法 車(chē)頭箱減速器是一般用途的減速器，所以軸的材料選用45鋼經(jīng)調(diào)治處理，便能滿足使用要求。45鋼經(jīng)調(diào)治處理后硬度為217~255HBS。 由<<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>查得： бB=650Mpa бs=360 Mpa б-1=300 Mpa [б-1]=60 Mpa 2、 按扭矩強(qiáng)度估算軸的直徑 軸的最小直徑計(jì)算公式為： dmin≥A 3√p/n 由<<機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>>查得： A=118~107 則 dmin5≥A 3√p/n =（118~107）×3√1.7/1470=12.4~11.3 mm 在Z5軸上，估取安裝軸承處的軸徑d0=35 mm ，安裝皮帶輪處的 軸徑d0=30 mm , 安裝齒輪處的軸徑d=40 mm ，安裝聯(lián)軸器軸端軸 徑為d0=30 mm ，軸上的其余軸徑尺寸由結(jié)構(gòu)要求而定。 3、 聯(lián)軸器的選擇 減速器輸出軸與壓輥軸采用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，又前面計(jì)算知：T5=11.04N·M 由<<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>查得：選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的型號(hào)為：TL5聯(lián)軸器， 30×82GB 4323B-84-1985 主要參數(shù)尺寸如下： 許用最大扭矩：125 N·m 許用最大轉(zhuǎn)速：3600r/min 主動(dòng)端d1=30mm J1型軸孔，L=82mm，A型鍵槽 從動(dòng)端d2=30mm J1型軸孔，L=82mm，A型鍵槽 4、 軸承的選擇 Z5軸為輸入，輸出，傳動(dòng)軸，既作用著徑向力Fr，又作用著軸向力，故選用深溝球軸承，型號(hào)為107 GB276-86 其主要尺寸如下：d=35mm D=62mm B=20mm 5、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在Z5軸上兩端的軸承以選用107 GB276-85型號(hào)，與軸承配合的軸徑為35mm, 以軸肩作為軸向定位，因此在安裝齒輪處的軸徑不小于35mm，齒輪的齒根圓直徑只有76mm，故齒輪應(yīng)采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。 6、 軸的強(qiáng)度計(jì)算 以Z5軸為例，根據(jù)Z5軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和箱體尺寸要求取L=500mm，L/2=250mm，由前面計(jì)算知： T5=11.04NM Ft5=287.5N Fr5=109N Fa5=104.77N 1) 根據(jù)軸系部件結(jié)構(gòu)作出軸系空間力圖 (a) 2) 作出Z5軸垂直平面受力圖，求支反力RAV、RBV，畫(huà)彎矩圖MV , 如圖 (b) RBV=(5/2·Fa5+L/2· Fr5)/500=(81.25/2×104.7+500/2×109)/500=63.N RAV= RBV- Fr5=62-109= -46 N 齒輪中心面左側(cè)彎矩MV1 MV1= RAV·L/2=46×(500/2) =11500 N·m 齒輪中心面右側(cè)彎矩圖MV2 MV2= RBV·L/2=32×(500/2) =15500 N·m 3)作出Z5軸平面受力圖，求支反力RAH RBH , 如圖 （C） 畫(huà)彎矩圖MH RAH= RBH= Ft5/2=287.5/2=143.75 N MH= RAH(L/2)=143.72×(500/2)=35937.5 N·mm 支反力RA RB，繪總彎矩圖M RA=√RAV2 + RBH2=√462 +143.752=150.9 N RB= √RBV2 + RAH2=√632 +143.752=156.9 N 齒輪中心面左側(cè)總彎矩圖M1 M1=√MV 12 + MV22=√115002 +35937.52=37693.6 N·mm 齒輪中心面右側(cè)總彎矩圖M2 M2=√MV22 + MH2=√15500 2+35937.52=39107 N·mm 5）繪轉(zhuǎn)矩圖 （d） 6)繪制當(dāng)量彎矩圖 Mc 如圖 （f） 因?yàn)槠л? 單向傳動(dòng)，從安全角度出發(fā)，軸上的轉(zhuǎn)矩T5按脈沖當(dāng)量循環(huán)考慮，故取校正系數(shù)a=0.6 齒輪中心面處最大當(dāng)量彎矩Mc為： Mc1=√M12 +（aT5）2=√37693.62 +(0.611×11040) 2=146441.3 N·mm Mc2=√M22+（aT5）2 =√397107 2+(0.611×11040) 2=157267.7 N·mm 取Mc= Mc2=157267.7 N·mm 7）選危險(xiǎn)截面進(jìn)行強(qiáng)度核算 根據(jù)當(dāng)量彎矩圖，初選中心面為危險(xiǎn)截面，該截面有鍵槽，故應(yīng)將軸徑加大5% 由此得： d≥1.05×3√Mc/0.1×[б-1] =1.05×3√157267.7/0.1×60=31.19 mm 由計(jì)算結(jié)果可知，軸徑小于安裝齒輪處的實(shí)際軸徑，所以強(qiáng)度足夠 7、 軸承的壽命計(jì)算 以Z5軸為例，Z5軸軸承以選用型號(hào)為30211的一對(duì)圓珠滾子軸承正裝。 其有關(guān)數(shù)據(jù)如下： C=86.5KN e=0.4 Y=1.5 載荷系數(shù). fp=1.1 溫度系數(shù)ft=1.0 軸承受力情況如下： 由前面計(jì)算知：RA=150.9 N RB=156.9 N RA RB 即為軸承徑向力FrA FrB FrA = RA=150.9 N FrB =RB=156.9 N 1) 計(jì)算內(nèi)部軸向力S SA= FrA/2Y=150.9/2×1.5=50.3 N SB= FrB/2Y=156.9/2×1.5=52.3 N 2) 計(jì)算實(shí)際軸向力 FaA=〔SA, SB-Fa5〕=max〔50.3, 52.3-104.7〕=50.3 N FaB=〔SA, SB+ Fa5〕=min〔50.3, 52.3+104.7〕=155 N 3）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P PA=fp(XA FrA+YA FaA)=1.1×(1×150.9+0×50.3)=165.99 N PB= fp(XB FrB+YB FaB)=1.1×(154.9+0×155) =170.39 N 8、 計(jì)算軸承的額定壽命Lh 因?yàn)镻A> PB，所以按右側(cè)軸承計(jì)算軸承的額定壽命Lh Lh=106 (ftC/PB) 3/60n=106×(1×86500/170.39)/60×1470=57557.6 h 9、選用鍵并校核強(qiáng)度 以Z5軸為例，Z5軸　上安裝齒輪處選用鍵的型號(hào)為A型鍵， １６×５２GB/T1979, b=16mm h=8mm L=56mm 鍵槽深t=4mm 鍵的工作長(zhǎng)度為L(zhǎng)=56-４＝５２mm T5=11.04N·M d=40mm 因?yàn)閷?duì)于按標(biāo)準(zhǔn)選擇的平鍵連接具有足夠的減切強(qiáng)度，故按擠壓強(qiáng)度計(jì)算 校核 ρp=4T/dhl=4×11040/40×8×52=26.5 Mpa 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查得鍵連接的許用擠壓壓力[б] p=125～１５０Mpa 顯然ρp<[б] p　，故連接強(qiáng)度足夠，能夠滿足要求，安全。 參考文獻(xiàn) [1]郭愛(ài)蓮：《新編機(jī)械工程技術(shù)手冊(cè)》，經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社1991年； [2]李恒權(quán)、朱明臣、王德云：《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，青島海洋大學(xué)出版社1993年第1版； [3]孟憲源：《現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊(cè)》（下冊(cè)），機(jī)械工業(yè)出版社，1994年6月； [4]黃繼昌、徐巧魚(yú)、張海貴、范天保、季炳文：《實(shí)用機(jī)械構(gòu)圖冊(cè)》，人民郵電出版社，1996年6月； [5]徐錦康：《機(jī)械設(shè)計(jì)》，高等教育出版社； [6]徐玲花、游文明：《工程材料及熱加工》，揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)，1999年4月； [7]《模數(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社，1994年6月　　　　　　　　　　　　　　　　　 [8]《機(jī)械零件》 高等教育出版社 鄭志祥 周全光 主編 [9]《機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 煤炭工業(yè)出版社 江耕華 陳起松 主編 [10] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 高等教育出版社 隋明洋 主編 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 兩個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)遇期而終心情輕松之中略帶幾份收獲的喜悅，覺(jué)得總結(jié)一下很有必要，經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，深刻體會(huì)到設(shè)計(jì)的艱難，時(shí)間雖短，但非常高興的學(xué)到平時(shí)課堂上所不能學(xué)到的東西——實(shí)踐與理論的互助的認(rèn)識(shí)。 　我們初臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)候，因遇到從來(lái)沒(méi)有用過(guò)的軟件功能，導(dǎo)致對(duì)設(shè)計(jì)無(wú)從著手地步。最后得到教師的指點(diǎn)，才正確地進(jìn)入設(shè)計(jì)程序中，我們深智能設(shè)計(jì)不易，仍專(zhuān)細(xì)致的做?；叵肫鸬谝淮萎?huà)圖，翻了多少書(shū)，問(wèn)了多少人，經(jīng)過(guò)多次計(jì)算，修改，才將一個(gè)略為準(zhǔn)確的圖畫(huà)出來(lái)，一步步走向完善，其他零件也足如此，多次觀察、計(jì)算、修改。才繪制出零件的準(zhǔn)確性，得到較完善的零件。經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的時(shí)間繪制如減速器的七十幾個(gè)零件，經(jīng)過(guò)多次組裝，多次修改，完成了它的裝配，設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤都被指導(dǎo)老師及時(shí)指正過(guò)來(lái)，在職段設(shè)計(jì)過(guò)程中，收獲不少對(duì)設(shè)計(jì)又有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 不過(guò)相信，不斷積累這些體會(huì)性的經(jīng)驗(yàn)，我們的設(shè)計(jì)思路，原理原則，認(rèn)識(shí)見(jiàn)識(shí)會(huì)日趨完善的。 最后，感謝指導(dǎo)教師老師的幫助！ 25