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齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育 機(jī)械課程設(shè)計(jì) 題 目： 二級(jí)圓柱齒輪減速器 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)： 2009 年 12 月 11 日 設(shè) 計(jì) 目 錄 課題 任務(wù)書 ………………………………………………………1 一 減速器 工作情況與 結(jié)構(gòu)分析 ………………………………… 2 （ 一） 分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況 …………………………………… 3 （二） 分析減速器的結(jié)構(gòu) …………………………………………… 3 二 傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算 ……………………………………… 5 （ 一 ） 計(jì)算總傳動(dòng)比 i；總效率 ；確定電機(jī)型號(hào) . ……………… 6 （二） 計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)比和效率 ……………………………………… 7 （ 三 ） 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速功率和轉(zhuǎn)矩 ………………………………… 7 三、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 計(jì)算 ……………………… ………………… … 8 （ 一） V 帶的設(shè)計(jì) ……………………………………………… 9 （二） 齒輪 的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核 …………………………… 13 （ 三 ） 軸的 設(shè)計(jì)計(jì)算 強(qiáng)度校核 ………………………………… 20 1輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………… 2中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………… 3輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核 ……………………… 四、裝配圖設(shè)計(jì) ………………………………………………… 27 （ 一） 裝備圖的作用 ……………………………………………… 27 （二） 減速器裝備圖的繪制 ……………………… ……………… 27 五、零件圖設(shè)計(jì) ………………………………………………… 31 （ 一） 零件圖的作用 ……………………………………………… 31 （二） 零件圖的內(nèi)容及繪制 ……………………………………… 31 六、設(shè)計(jì)總結(jié) …………………………………………………… 33 七、參考文獻(xiàn) …………………………………………………… 34 題目 設(shè)計(jì)如下圖所某熱處理車間零件清洗用傳送設(shè)備。兩班制工作。 工作期限為 8 年。設(shè)計(jì)參數(shù)如下表。 12動(dòng)； 3456設(shè)計(jì)參數(shù) 鼓輪直徑 / 400 傳 動(dòng) 速 度 / （ m. 錯(cuò)誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 ） 未找到引用源。 傳送帶主軸所需扭矩 /（ 題任務(wù)書 （ 1）設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用二級(jí)圓柱齒輪減速器和閉式圓柱齒輪傳動(dòng)。 （ 2）原始數(shù)據(jù) 傳送帶主軸所需扭矩 ： 2300 輸送帶的工作速度： v=s。 輸送帶的 鼓輪 直徑： d=400 動(dòng)力來源：電壓為 380v 的三項(xiàng)交流電源。 工作情況：兩班制，連續(xù)單項(xiàng)運(yùn)行，載荷較平穩(wěn)。 使用期： 8 年，每年按 360 計(jì)算。 工作環(huán)境：室內(nèi)常溫，灰塵較大。 減速器 工作情況與 結(jié)構(gòu)分析 （ （ 一） 分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況 1、傳動(dòng)系統(tǒng)的作用： 作用：介于機(jī)械中原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，主要將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)，在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 2、傳動(dòng)方案的特點(diǎn)： 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、容易制造、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù) 方便。由于電動(dòng)機(jī)、減速器與滾筒并列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。但齒輪的位置不對(duì)稱，高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。 4、畫傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖： 12345（二）、分析減速器的結(jié)構(gòu) 分析各零件作用、結(jié)構(gòu)及類型： （ 1）、主要零部件： ① 、軸：主要功用是直接支承回轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力。高速軸和中速軸都 屬于齒輪軸；低速軸為轉(zhuǎn)軸、 屬階梯軸 ② 、軸承：用來支承軸或軸上回轉(zhuǎn)零件、保持軸的旋轉(zhuǎn)精度、減小磨擦和磨損。高、中速軸的為 276— 1994 溝球軸承 6008；低速軸為276— 1994 深溝球軸承 6012。 ③ 、齒輪：用來傳遞任意軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，在此起傳動(dòng)及減速作用 二 傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算 1 計(jì)算總傳動(dòng)比 i；總效率 ；確定電機(jī)型號(hào) （ 1） 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 按已知工作要求和條件選用 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 （ 2）確定電動(dòng)機(jī)的容量 工作機(jī)所需功率： 0 0 0 01 0 0 0 VF ???? ? 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶剪的總效率為： ??= 4軸承帶 ?? ?*圓柱圓錐 ?? ?*聯(lián)軸器?查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表 2 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ???? 故所需電動(dòng)機(jī)功率為： ?? ? 電動(dòng)機(jī)的額定功率： P=以取電動(dòng)機(jī)的額定功率為 3 （ 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》表 薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)比 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =8～ 22,而工作機(jī)鼓輪轉(zhuǎn)速為： m i n/w w ?? ?????? ?V 帶傳動(dòng)比范圍 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =2~4，二 級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)比 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =8～ 22，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =?? ，，=（ 16～ 88） * 錯(cuò)誤 !未 找到引用源。 。 在此范圍內(nèi)符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/500r/降低電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格，綜合考慮，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)的功率及帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，和減速器的傳動(dòng)比等因素，選擇同步轉(zhuǎn)速為 1000r/ 號(hào) 步轉(zhuǎn)速 1000r/載轉(zhuǎn)速 960r/定功率 3 2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)的傳動(dòng)比 （ 1） 總傳動(dòng)比為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 960 2 1 . 5 24 4 . 6?（ 2） 分配傳動(dòng)比 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 為使用 V 帶傳動(dòng)的外部尺寸不至過大，取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 所以，錯(cuò)誤 !未找到引用源。 為使大齒輪直徑相近取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 1 7 3 ? 錯(cuò)誤 !未找到引用源。7 ? 3 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 （ 1）各軸轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 320 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Ⅱ軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Ⅲ軸 ： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 2）各軸的輸入功率 Ⅰ軸 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =誤 !未找到引用源。軸 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =誤 !未找到引用源。 未找到引用源。 軸 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =誤 !未找到引用源。 誤 !未找到引用源。 3) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Ⅰ軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Ⅱ軸 :錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Ⅲ軸 :錯(cuò)誤 !未找到引用源。 鼓輪軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 將以上算的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列表如下 參數(shù) 電動(dòng)機(jī)軸 1 軸 2 軸 3軸 鼓輪軸 轉(zhuǎn)速 n/60 320 率 p/矩 T/（ 比傳 i 率η 、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 計(jì)算 （ 1） V 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件兩班制工作，工作 8年， i=3,錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =960錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,P= 確定計(jì)算 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù)已知條件，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8誤 !未找到引用源。 。故： 2 選擇 根據(jù)計(jì)算功率 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 和小帶輪轉(zhuǎn)速 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 8取 3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,并驗(yàn)算帶速 1）初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù) 考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8定小帶輪的基 準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 2）驗(yàn)算帶速 V V=錯(cuò)誤 !未找到引用源 。 因?yàn)?5m/s 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，所以帶速合格。 3）、計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8整大帶輪基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ） 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 誤 !未找到引用源。 確定 v 帶的中心距 誤 !未找到引用源。 1）初定中心距 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 2） 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =[2 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ]誤 !未找到引用源。 8帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =2000） 計(jì)算實(shí)際中心距 a 未找到引用源。 =（ 600+錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ） 誤 !未找到引用源。 誤 !未找到引用源。 =誤 !未找到引用源。 =以，中心距的變化范圍為 誤 !未找到引用源。 驗(yàn)算小帶輪的包角 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 所以小帶輪包角符合要求。 6 計(jì)算帶的根數(shù) 1）計(jì)算單根 誤 !未找到引用源。 根據(jù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 960r/《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ；根據(jù) 錯(cuò)誤 !未找 到引用源。 960r/i=3 和 A 型帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 8誤 !未找到引用源。 、表 8錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 所以， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 · 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 · 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 [(誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）計(jì)算 Z=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 取 Z=5 根。 7 計(jì)算單根 v 帶的初拉力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8得 A 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q=m。所以： =[500× 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ]N =是帶的實(shí)際初拉力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 8 壓軸力的最小值為： =[2 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ]N =1774. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)帶的根數(shù)和d=125? 300選用腹板式帶輪 一、 確定電動(dòng)機(jī)的輸出軸軸頸 由 已知條件查得： Y 系列三項(xiàng)一部電動(dòng)機(jī)的外形安裝尺寸查得 d=38d=（ ） d=8=機(jī)械設(shè)計(jì)表 8A 型輪槽界面尺寸 mm,e=15mm,1c =(17~14)B=14*80=20=4e+2f=60+20=80d=125mm,ad=d+225+6=131=2d=2*38=76 （ 2）齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核 1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) (1）按圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 (2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級(jí)精度 0095—88）。 (3）材料選擇。由 10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 (4）選小齒輪齒數(shù)1z=25 大齒輪齒數(shù)2z=5=取2z=57。 2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 10行試算，即1 ?213 ii ??（ ） （ 1） 確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù)) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T= 5 5119 5 5 * 9 5 5 * * 1 0 0 . 9 510 10 N m . .= 0x ）由表 101 4）由表 10Z =25)由表 10齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限600齒輪的接觸疲勞極限550 ）由公式 10算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 1N = 6010**(2*8*300*8)=810 2N= 810 7）由圖 102 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，由公式（ 10 ? ? 1 l i m ? ?=00=648 ? 2 l i m ? ?=50=616 2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑1入 ? ?1H?中較小的值。 1 ?213 ii ??（ ）=2531 . 3 * 4 . 5 7 9 * 3 . 2 6. . 2 61 8 9 . 910616 ）=）計(jì)算圓周速度 v V= 11 * 1 0 1 . 6 * 1 0 0 . 9 5 / 0 . 5 46 0 * 1 0 0 0 6 0 * 1 0 0 0t ???m/s 3) 計(jì)算齒寬 b B=1. 1 * 1 0 1 . 6 1 0 1 . 6td ??4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 數(shù) 111 0 1 . 6 4 . 0 6 4251z?? 齒高 h= . 2 5 * 4 . 0 6 4 9 . 1 4 4? 0 1 1 9 4 ?5）計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù) v=s， 7 級(jí)精度，由圖 10的動(dòng)載荷系數(shù) 齒輪， 1??； 由表 10; 由表 10級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)， ? 。 1 0 1 1 9 4 ? ， ? 查圖 10 ? ;故載荷系數(shù) .. H HK k k k k???=1**）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由公式 （ 10 3311 1 . 5 0 31 0 1 . 6 * 1 0 6 . 61 . 3? ? ?）計(jì)算模數(shù) m。 111 0 6 . 6 4 . 2 625m ? ?3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式（ 10彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 1322 ()1F a S ?? ????（ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 由圖 10 得 小 齒 輪 的 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限1 500 ?，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限2 380 P a? ?； 2） 由圖 10,2 ; 3） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ 公式（ 10 ? ? 1 11 0 . 8 5 * 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4E M P K ?? ? ? ?? 2 22 0 . 8 8 * 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4E M P K ?? ? ? ? 4） 計(jì)算載荷系數(shù) K。 . . 1 * 1 . 0 5 * 1 * 1 . 4 1 . 4 F FK k k k k??? ? ?5）查取齒形系數(shù)。 由表 10得1 ；2 2 66） 查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由表 10得，1 ，2 7） 計(jì)算大小齒輪的???并加以比較。 ? ?111 2 . 6 2 * 1 . 5 9 0 . 0 1 3 7 23 0 3 . 5 7S a F ??，? ?222 2 . 2 8 6 * 1 . 7 1 4 0 . 0 1 6 4 02 3 8 . 8 6S a F ??大齒輪的數(shù)值大 。 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 53 22 * 1 . 4 7 * 4 . 5 7 9 * * 0 . 0 1 6 4 0 3 . 2 81*1025m m m m m?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=4接觸強(qiáng)度算的的分度圓直徑1 1 0 6 ，算的小齒輪的齒數(shù) 111 0 6 . 6 2 6 . 6 5 2 74 ? ? ?齒輪齒數(shù) 2 2 . 2 6 * 2 7 6 1 . 0 2 6 2z ? ? ? 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4 幾何尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算分度圓直徑 11 2 7 * 4 1 0 8m m md z? ? ?22 6 2 * 4 2 4 8m m md z? ? ?（ 2） 計(jì)算中心距 12 1 0 8 2 4 8 17822a m ?? ? ? （ 3） 計(jì)算齒寬寬度 1 1 * 1 0 8 1 0 8d d? ???取2 108，1 113為使齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度大致相同，兩大齒輪的潤(rùn)滑程度相同，在軸中的小齒輪取上述與軸的小齒輪相同，即 1 27z ?1 108d m? 2 1 2 3 2 3 . 1 7 8 6z z i? ? ? ? ?12 4 8 6 3 4 4 ? ? ? ?計(jì)算中心距 12 1 0 8 3 4 4 22622m m? ?? ? ?計(jì)算齒輪寬度 1 1 1 0 8 1 0 8db d m m m m?? ? ? ? 取2 108B 1 113B （ 4） 軸的 設(shè)計(jì)計(jì)算 強(qiáng)度校核 1 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）由前面所求出輸入軸功率1 ，1 1 5 1 ，1 3 2 0 / m 2）求作用在齒輪的力 已知2 108， 圓周力： T/d=2×1 51610/108N=2808N 徑向力： 808×1022N 3）確定軸的最小直徑 （ 1）選擇軸的材料 選取軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表取0 110A ?（ 2）初步估算軸外伸段直徑： 1 3315 . 0 81 1 0 2 7 . 6320C m ? ?，考慮軸與聯(lián)軸器有聯(lián)系，故軸經(jīng)可增加 5%，即 d? 9） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 確定軸上零件的布置 將齒輪布置在中間，非對(duì)稱于兩端軸承，齒輪用軸承與軸套作軸向固定， 用平建和配合 H7/軸向固定，左右軸承內(nèi)圈用套筒軸向固定，軸的軸向定位是用軸承蓋凸緣單向固定軸承外圈來實(shí)現(xiàn)的軸外身段用平鍵周向定位。 （ 2）確定軸的各段直徑 d? 29取 d=40過軸承蓋的軸徑和軸承內(nèi)圈配合的軸徑取同一直徑即 在軸承產(chǎn)品中初步選取 0 基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度的深溝球軸承 6010，50 D=80B=16裝齒輪軸段直徑 68 肩高度為 75套高度 h=3肩圓角2輪定位軸肩圓角半徑 2r = 3） 確定軸的各 段長(zhǎng)度 根據(jù)設(shè)定的輪轂長(zhǎng)度 113軸長(zhǎng)長(zhǎng)度為 111裝右軸承的軸徑長(zhǎng)為 35肩寬度為 10套長(zhǎng)度 15裝軸承端蓋的總長(zhǎng)度為 20承端蓋右端到左軸承的距離為 30徑 長(zhǎng)度為 70 （ 4）軸上零件的周向定位 均采用平鍵鏈接，由 8的健截面 b× h=20× 12，鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為 100為為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選用輪轂與軸配合 H7/樣大帶輪與軸連接選用平鍵為10× 8× 56帶輪與軸配合 H7/動(dòng)軸承與軸的同向定位是過度配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）由前面所求出輸入軸功率2 ，2 4 5 7 ，1 1 0 0 / m i 2）求作用在齒輪的力 已知2 344， 圓周力： T/d=2× 457870/344N=2662N 徑向力： 100×967N 3）確定軸的最小直徑 （ 1）選擇軸的材料 選取軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表取0 110A ?（ 2） 初步估算軸外伸段直徑： 2 3324 . 8 41 1 0 4 01 0 0 . 9 5C m ? ?4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 確定軸上零件的布置 將齒輪布置在中間，非對(duì)稱于兩端軸承，齒輪用軸承與軸套作軸向固定，用平建和配合 H7/軸向固定，左右軸承內(nèi)圈用軸肩和套筒固定，軸的軸向定位是用軸承蓋凸緣單向固定軸承外圈來實(shí)現(xiàn)的軸外身段用平鍵周向定位。 （ 2）確定軸的各段直徑 d? 40取 d=55過軸承蓋的軸徑和軸承內(nèi)圈配合的軸徑取同一直徑即 在軸承產(chǎn)品中初步選取 0 基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度的深溝球軸承 6011，55D=90B=18裝齒輪軸段直徑 =70 =70mm、滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直徑，軸肩高度為 80套高度 h=3肩圓角 輪定位軸肩圓角半徑2r= 3） 確定軸的各 段長(zhǎng)度 根據(jù)設(shè)定的輪轂 1 長(zhǎng)度 108軸長(zhǎng)長(zhǎng)度為 106轂 2長(zhǎng)度113軸長(zhǎng)長(zhǎng)度為 111裝右軸承的軸徑長(zhǎng)為 35肩寬度為15套長(zhǎng)度 15（ 4）軸上零件的周向定位 均采用平鍵鏈接，由 8的健截面 b× h=20× 12、鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為 1000的健截面 b× h=22× 14、鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為 90選用輪轂與軸配合 H7/動(dòng)軸承與軸的同向定位是過度配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 由前面所求出輸入軸功率3 ，3 9 8 4 ，1 4 4 / m 2 求作用在齒輪的力 已知2 312， 圓周力： T/d=2× 984970/248N=向力：確定軸的最小直徑 （ 1）選擇軸的材料 選取軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表取0 110A ?（ 2）初步估算軸外伸段直徑： 3 3334 . 6 01 1 0 5 1 . 64 4 . 6 0C m ? ?，考慮軸與聯(lián)軸器有聯(lián)系，故軸經(jīng)可增加 5%，即 d? 選擇聯(lián)軸器 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為3T k T?，查表 14慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 則3T k T?=984970=標(biāo)準(zhǔn) 5014冊(cè)，選用 彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為 聯(lián)軸器的孔徑 d=65聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=142聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度1L=107 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 確定軸上零件的布置 將齒輪布置在中間，非對(duì)稱于兩端軸承，齒輪用軸承與軸套作軸向固定，用平建和配合 H7/軸向固定，左右軸 承內(nèi)圈用軸套固定，軸的軸向定位是用軸承蓋凸緣單向固定軸承外圈來實(shí)現(xiàn)的，軸外身段用平鍵周向定位。 2確定軸的各段直徑 聯(lián)軸器的軸段直徑取 d=65 5用滾動(dòng)軸承 6015 系列，D=115d=75=20裝齒輪軸段直徑 0m， d軸、肩 65套高度 h=3輪定位軸肩圓角半徑2r=2 確定軸的各段長(zhǎng)度 根據(jù)設(shè)定的輪轂長(zhǎng)度 108軸長(zhǎng)長(zhǎng)度為 106裝右軸承的軸徑長(zhǎng)為 35肩寬度為 15套長(zhǎng)度 15裝軸承端蓋的總長(zhǎng)度為 20承端蓋左端到軸肩的距離為 30 徑長(zhǎng)度為 50 4軸上零件的周向定位 均采用平鍵鏈接，由 0的健截面 b× h=22× 14，鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為 90為為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中 性，故選用輪轂與軸配合 H7/聯(lián)軸器與軸連接，選用平鍵為18× 11× 100聯(lián)軸器與軸配合為 H7/動(dòng)軸承與軸的周向定位是過度配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為 算軸的彎扭組合強(qiáng)度 （ 1） 確定軸承支點(diǎn)位置由滾動(dòng)軸承 B=20， a=B/2=10 2） 確定軸承支點(diǎn)間的距離 軸承支點(diǎn)間的距離為 L=B/2× 2+2× 15+108+108+16=282 （ 3）繪制軸的受力 從動(dòng)軸上齒輪的作用力為 圓周力： 943N 徑向力： 891N 7 計(jì)算支反力 （ 1）求水平面的支反力 17 9 4 3 2 0 3 5718282? ? ?21 7 9 4 3 5 7 1 8 2 2 2 5N H t N H F? ? ? ? ? 12 . 5 7 1 8 7 9 4 5 1 7 2 2 N . m ? ? ??? ?? （ 2）垂直面內(nèi)支反力 9 1 2 0 3 2081282? ? ?V 2 r V 1 2 8 9 1 2 0 8 1 8 1 0F F F? ? ? ? ?11 . 2 0 8 1 7 9 1 6 4 4 0 8 V m ? ??21 . 8 1 0 2 0 3 1 6 4 4 3 0 V m ? ??總彎矩 總彎矩： 221 11 M??= 22 4 8 0 7 1 1 4 4 0 8 4 5 1 7 2 2 N m m?? 222 22 M??= 22 4 8 0 7 1 8 4 4 3 0 4 5 1 7 2 2 N m m?? 因?yàn)檫M(jìn)行校核時(shí)通常校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面即 ? =的計(jì)算應(yīng)力： 223( 1 4 . 80 . 10 . 6 9 8 4 9 7 0 )48071880 P a M P a?????? 前面已選定軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理 [ 1?? ]=60此 1?? 四、裝配圖設(shè)計(jì) （一）、裝配圖的作用 作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。 （二）、減速器裝配圖的繪制 1、裝備圖的總體規(guī)劃： （ 1）、視圖布局： ① 、選擇 3 個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。 ② 、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。 布置視圖時(shí)應(yīng)注意： a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。 b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置。 （ 2）、尺寸的標(biāo)注： ① 、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距及其極限偏差等。 ② 、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注 公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí)。查 [3] 7 ③ 、外形尺寸：減速器的最大長(zhǎng)、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。 ④ 、安裝尺寸：減速器箱體底面的長(zhǎng)與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長(zhǎng)度及中心高等。 （ 3）、標(biāo)題欄、序號(hào)和明細(xì)表： ① 、說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、圖號(hào)以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。查 題欄和明細(xì)表的格式。 ② 、裝備圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號(hào)，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。 （ 4）、技術(shù)特性表和技術(shù)要求： ① 、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級(jí)、表的格式參考 [3] 7置在裝配圖右下方空白處。 ② 、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤(rùn)滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。 2、繪制過程： （ 1）、畫三視圖： ① 、繪制裝配圖時(shí)注意問題： 后由中心向外依次畫出軸、傳動(dòng)零件、軸承、箱體及其附件。 b、先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)，先用淡線最后加深。 c、 3個(gè)視圖中以俯視圖作基本視圖為主。 d、剖視圖的剖面線間距 應(yīng)與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取不同。 e、對(duì)零件剖面寬度 的剖視圖，剖面允許涂黑表示。 f、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。 ② 、軸系的固定： a、軸向固定：滾動(dòng)軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同樣。 b、周向固定：滾動(dòng)軸承采用內(nèi)圈與軸的過渡配合，齒輪與軸除采用過盈配合還采用圓頭普通平鍵 （ 2）、潤(rùn)滑與密封 ① 、潤(rùn)滑： 齒輪采用浸油潤(rùn)滑。參考 [1]齒輪圓周速度 時(shí)，圓柱齒輪浸入油的深度約一個(gè)齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x ≥30~6 0考 [1] ② 、密封： 防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А２?[4]0低速軸密封圈為：唇形密封圈（ （ 3）、減速器的箱體和附件： ① 、箱體：用來支持旋轉(zhuǎn)軸和軸上零件，并為軸上傳動(dòng)零件提供封閉工作空間，防止外界灰砂侵入和潤(rùn)滑逸出，并起油箱作用，保證傳動(dòng) 零件嚙合過程良好的潤(rùn)滑。 材料為： 工方式如下： 加工工藝路線：鑄造毛坯 → 時(shí)效 → 油漆 → 劃線 → 粗精加工基準(zhǔn)面 →粗、精加工各平面 → 粗、半精加工各主要 加工孔 → 精加工主要孔 → 粗、精加工各次要孔 → 加工各緊固孔、油孔等 → 去毛刺 → 清洗 → 檢驗(yàn) ② 、附件： 包括窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、定位銷、啟箱螺釘、油標(biāo)、放油孔及放油螺塞、起吊裝置。 3、完成裝配圖： 五、零件圖設(shè)計(jì) （一）、零件圖的作用： 作用： 1、反映設(shè)計(jì)者的意圖，是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。 2、表達(dá)機(jī)器或部件運(yùn)載零件的要求，是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。 （二）、零件圖的內(nèi)容及繪制： 1、選擇和布置視圖： （ 1）、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵 槽 處的剖面視圖。 （ 2）、齒輪：采用主視圖和側(cè)視圖。主視圖按軸線水平布置（全剖），反映基本形狀；側(cè)視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。 2、合理標(biāo)注尺寸及偏差： （ 1）、軸：參考 [3]向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標(biāo)尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準(zhǔn)，反映加工要求，不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。 （ 2）、齒輪：參考 [3]17：徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)，軸孔、齒頂圓應(yīng)標(biāo)相應(yīng)的尺寸偏差；軸向尺寸以端面為基準(zhǔn)，鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標(biāo)出尺寸偏差。 六 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過對(duì)通過對(duì)一 級(jí)減速器傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，讓我明白了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本框架結(jié)構(gòu)，使我對(duì)成型機(jī)械的設(shè)計(jì)方法、步驟有了較深的認(rèn)識(shí)。熟悉了進(jìn)行軸和鏈輪的方法，并掌握了如何選用標(biāo)準(zhǔn)件，如何查閱和使用手冊(cè)，如何繪制軸、深溝球軸承、彈性聯(lián)軸器，并再次熟悉和掌握 圖軟件。這次設(shè)計(jì)貫穿了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，綜合運(yùn)用了各科專業(yè)的內(nèi)容。特別對(duì)軸的設(shè)計(jì)讓我明白軸系中各零件的作用，根據(jù)不同的受力請(qǐng)況，怎樣選擇軸承、聯(lián)軸器、鍵，使軸上的受力最小。根據(jù)軸上零件位置不同怎樣選擇設(shè)計(jì)軸的直徑和結(jié)構(gòu)及對(duì)軸的強(qiáng)度校核。從中使我學(xué)習(xí)了很多平時(shí)在課本中未學(xué)到的或未深 入的內(nèi)容。我相信這次設(shè)計(jì)對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)都會(huì)有很大的幫助。 總之對(duì)減速器傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)讓我對(duì)機(jī)器的工作原理由陌生到熟悉到掌握，更重要的是讓自己所學(xué)的知識(shí)得到發(fā)揮和運(yùn)用，由于自己所學(xué)知識(shí)有限，而機(jī)械設(shè)計(jì)又是一門非常深?yuàn)W的學(xué)科，設(shè)計(jì)中肯定存在許多的不足和需要改進(jìn)的地方 ,希望老師指出，在以后的學(xué)習(xí)工作中去完善它們。 七 參考文獻(xiàn) 【 1】濮量貴、紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京 高等教育出版社 1996 年 【 2】孫 桓、陳作模主編 機(jī)械原理 北京 高等教育出版社 1996 年 【 3】劉鴻文主編 材料力學(xué) 北京 高等教育出版社 2004 年 【 4】哈爾濱工業(yè)大學(xué)立論力學(xué)教研室編 理論力學(xué) 北京 高等教育出版社 2002 年 【 5】李建新主編 爾濱 哈爾濱工程大學(xué)出版社 2003年 【 6】翁海珊主編 機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐 北京 高等教育出版社 2001 年 【 7】卜焱主編 使用軸承技術(shù)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版 2003 年 【 8】文斌主編 聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 國(guó)防工業(yè)出版社 1999 年 【 9】文斌主編 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)選用手冊(cè) 國(guó)防工業(yè)出版社 2003 年 【 10】農(nóng)業(yè)機(jī)械期刊 卓眾出版社 2003 年 【 11】農(nóng)業(yè)機(jī)械化 何雄奎 劉亞佳主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 年 【 12】農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械協(xié)會(huì)主編 2003 年 【 15】機(jī)械工程師手冊(cè)第 3版機(jī)械工程師手冊(cè)編委會(huì)主編 1996 年