1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程齒輪設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一任務(wù)設(shè)計(jì)書(shū) 二、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。 采用單級(jí)皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)， 三選擇電動(dòng)機(jī) 1傳動(dòng)裝置的總效率： = 1 2 2 3 4 5 式中： 1為 1= 2 2為兩對(duì)滾動(dòng)軸承的效率，取 2= 3為一對(duì)圓柱齒輪的效率，取 3=為彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的效率，取 4= 5為運(yùn)輸滾筒的效率，取 5= 所以，傳動(dòng)裝置的總效率 =動(dòng) 機(jī)所需要的功率 2 P= =3500* 1000） =卷筒的轉(zhuǎn)速計(jì)算 0*1000V/ D=60*1000*00=級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為 3， 5 ；機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）第 4 頁(yè) V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為 2， 4 ;機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）第 7 頁(yè) 總傳動(dòng)比的范圍為 6， 20； 則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為 716, 2387 ; 3選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)： 根據(jù)工作條件，選擇一般用途的 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需的功率，并考慮電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，總傳動(dòng)比越大，減速器的尺寸也相應(yīng)的增大，所以選用 電動(dòng)機(jī)。額定功率 11載轉(zhuǎn)速 970（ r/,額定轉(zhuǎn)矩 N/m） ,最大轉(zhuǎn)矩 N/m）。 4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 i=nm/70/中： n 為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速； 取 V 帶的傳動(dòng)比為 ，則減速器的傳動(dòng)比 i2=5計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 高速軸為軸，低速軸為軸 軸： n1=n/70/3= r/軸： n2=ni/70/ r/3 卷筒軸： n3=軸： 1=W); 軸 1 2 3=W); 卷筒軸的 輸入功率： 2 2=W) 7計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 軸的轉(zhuǎn)矩： 550 P1/N m 軸的轉(zhuǎn)矩： 550 P2/ N m 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩： 550 P/n=9550 1029/970=N m 1 月 6 號(hào) 錄完 第二部分 傳動(dòng)零件的計(jì)算 四 表取值 械設(shè)計(jì)第八版 156 頁(yè) p 根據(jù) n=971,可知選擇 B 型；機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 157 頁(yè) 由表 8 6 和表 8 8 取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 401 則從動(dòng)輪的直徑為 4202 8，取 4502 4 100060 1nv d d =100060 =s 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 157 頁(yè) s 25m/s V 帶的速度合適 4、確定普通 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心矩 根據(jù) 0.7(S=因計(jì)算精度較低，材料不夠均勻，故選取 s 故該軸在截面 V 左側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的 。因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。 八低速軸的計(jì)算 選取 45 鋼，調(diào)制處理，參數(shù)如下 : 硬度為 220 抗拉強(qiáng)度極限 B 650服強(qiáng)度極限 s 360曲疲勞極限 1 270切疲勞極限 1 155用彎應(yīng)力 1=60 軸上的轉(zhuǎn)速 功率 以上機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算部分可知 =47.7 r ； 取 115 15 322m in 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需要同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩2，查表 14慮到轉(zhuǎn)矩變化小，故取 K 2 =1906800 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版） 彈性套柱銷(xiāo)連軸器，半聯(lián)軸器孔的直徑 0 ，長(zhǎng)度 L 142聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度071 。故取 604. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 （ 1） 選取 dI=6007。因 右端需要制出一個(gè) 定位軸肩，故取 0（ 2） 初選滾動(dòng)軸承。 因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承，參照工作 要求， 由軸知其工作要求并根據(jù) d 70取單列圓錐滾子軸承 33015 型 ,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (軟件版 )得軸承參數(shù)： 16 軸承直徑： d 75 軸承寬度： B 31D=115 所以， 5 （ 3）右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。取 33215 型軸承 的定位軸肩高度 h=2此，取 9（ 4）取做成齒輪處的軸段 -的直徑 d 85 齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位，齒輪的寬度為 64 2（ 5）軸承端蓋的總寬度為 20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，取端蓋的外端面與帶輪右端 面間的距離 l 30 故取 5 （ 6） 因?yàn)榈退佥S要和高速軸相配合，其兩個(gè)齒輪應(yīng)該相重合，所以取l - =42l - =32 (7）軸上零件的周向定位。 齒輪、帶輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接（詳細(xì)選擇 過(guò)程見(jiàn)后面的鍵選擇）。 （ 8）確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考課本表 15 2，取軸端倒角為 145，各軸肩處的圓角半徑為 R 考課本表 15 2，取軸端倒角為 145，各軸肩處的圓角半徑為 R 17 結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。確定軸承的支點(diǎn)位置大致在軸承寬度中間。 故 571 52 53 因此作為簡(jiǎn)支梁的支點(diǎn)跨距 0555632 計(jì)算支反力 作用在低速軸上的22=420 =6220N =平面方向 0, 0651204 F 故 3694 F =0, 8 5 13 3 6 96 2 2 043 垂直面方向 0， 18 ,0651204 F 故 V 12264 F 0, 0 3 7 . 81 2 2 62 2 6 3 . 843 2)計(jì)算彎距 水平面彎距 34 = 553369 =185295 垂直面彎矩 3 7233 7457 551 2 2 6344 7430 合成彎矩 1322 M =197190 2422 M =197190 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎距圖和扭距圖。可看出 c 截面為最危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出的截面 C 處的M 、及 M 的值列于下表 3： 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 369285143 F 2261037. 843 彎距M 1852956 743 0 45 743 總彎距 1 971 90 71 9021 19 5. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的硬度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎距和扭距的截面（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。根據(jù)課本式 15 5 及上表中的值，并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 的 計(jì)算應(yīng)力 ( 97 由前面查得許用彎應(yīng)力 1=60 因計(jì)算精度較低，材料不夠均勻，故選取 s 故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。 九 按 照以上軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步選用型號(hào) 32007 型的單列圓錐滾子軸承。 1）軸承的徑向載荷 軸承 D 2222 承 B 2222 兩軸承的計(jì)算軸向力21 F 和對(duì)于 32007 型軸承，按表 13承派生軸向力rd ，其中 e 為判斷系數(shù)，其值由0/現(xiàn)在軸承軸向力 ，因此可估算未知，故先初取 5 1 5 2 22 則3 32211 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版） 32007 型軸承的基本額定動(dòng)載荷 C 。按照表 13 1 ） ， 取 ,f 則 相 對(duì) 軸 向 載 荷 為 8 9 5 0 0/ 00 a ，在表 中介于 間，對(duì)應(yīng)的 e Y 值為 用線性插值法求 Y 值 Y （ （ X= Y ）求當(dāng)量動(dòng)載荷 P 2 5 ）（）（ 4）驗(yàn)算軸承壽命，根據(jù)式（ 13 8 5 4 6 2 3/4 7 8 0 028460/10/60/10 3/1066 ）（）（）（ h h 已知軸承工作壽命為 80001630010 因?yàn)?L ，故所選軸承滿足工作壽命要求。 選用深溝球軸承 61812，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版） 基本額定動(dòng)載荷r 軸承的徑向力計(jì)算： 軸承 1 13232 F 承 2 2 4242 F 為 1選軸承合適。 十鍵的選擇和校核 一般 8 級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求。應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（ A 型） 根據(jù) d 45表 6查得鍵的截面尺寸為：寬度 b 14高 h=9輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng) L 70鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，由表 6得許用擠壓應(yīng)力 p=100其平均值。 p 110鍵的工作長(zhǎng)度 l 06與輪轂鍵 槽的接觸高度 k 9=式（ 6， M P 3 故合適。鍵的類型為鍵 14 70 096帶輪處鍵位于軸端，選擇 鍵 63 1096 79，查表得公稱尺寸 b h=8 7 長(zhǎng)度 L=63 鍵材料用 45 鋼，查課本得 許用擠壓應(yīng)力 p 100 120 10鍵的工作長(zhǎng)度 l 635524 k 7 M P 3 故合適。 選擇 鍵 70 20 1096 79，查表得公稱尺寸 b h=20 12 長(zhǎng)度 L=70 鍵材料用 45 鋼，查課本得 許用擠壓應(yīng)力 p 100 120 10鍵的工 作長(zhǎng)度 l 7050mm k 12 6 M P 03222102 33 故合適。 鍵位于軸端，選單圓頭平鍵（ C 型 ） b=14mm,h=9=80工作長(zhǎng)度 l 06k 9= M P 03222102 33 故合適。選擇鍵 14 1096一減速箱的潤(rùn)滑方式和密封種類的選擇 在減速器中，良好的潤(rùn)滑可以減 少相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的摩擦 磨損和發(fā)熱，還可起到冷卻散熱防銹沖洗金屬磨粒和降低噪聲的作用，從而保證減速器的正常工作及壽命。 齒輪圓周速度： 高速齒輪 25 601000)=5284/(601000)=14 輪端面與箱體內(nèi)壁距離 2 2 10 1f=3027 df,d1,外機(jī)壁距離 5 8) 012=20mm df,d1,凸臺(tái)邊緣距離 2f=2421=2022=16殼上部（下部）凸緣寬度 K= f=541=402=36承孔邊緣到螺釘 心線距離 e=(1 1.2)6承座凸起部分寬度 3 5) 58 環(huán)螺釘直徑 6三減速器附件的選擇 由于減速器屬于中小型，查表確定尺寸如下 檢查孔尺寸(檢查孔蓋尺寸 (B L 1 2 R 孔徑 數(shù) n 68 120 100 150 84 135 5 設(shè)在觀察孔蓋上以使空氣自由溢出，現(xiàn)選通氣塞。查表確定尺寸如下： D D L l a 28 0 2 28 15 4 6 選游標(biāo)尺，為穩(wěn)定油痕位置，采用隔離套。查表確定尺寸如下： d d1 d2 d3 h a b c D 12 4 12 6 28 10 6 4 20 16 d h b D S e 5 27 15 3 28 21 d d2 h1 l h r1 r a1 d3 a b D2 h2 16 14 34 34 12 28 31 6 1 6 13 4 16 22 2 為保證箱體軸承座的鏜制和裝配精度，需在箱體分箱面凸緣長(zhǎng)度方向兩側(cè)各安裝一個(gè)圓錐定位銷(xiāo)。定位銷(xiāo)直徑 d=(0.8)凸緣上螺栓直徑，長(zhǎng)度等于分箱面凸緣總厚度。 為便 于開(kāi)啟箱蓋，在箱蓋側(cè)邊凸緣上安裝一個(gè)起蓋螺釘，螺釘螺紋段要高出凸緣厚度，螺釘端部做成圓柱形。 十四 29 作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化大三的學(xué)生，我覺(jué)得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過(guò)的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在做本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計(jì)手冊(cè)了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善 ，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)是十分必要的，同時(shí)也是必不可少的。我們是在作設(shè)計(jì)，但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開(kāi)實(shí)際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依 理可尋，不切實(shí)際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無(wú)法升級(jí)為設(shè)計(jì)。 作為一名專業(yè)學(xué)生掌握一門(mén)或幾門(mén)制圖軟件同樣是必不可少的，由于本次大作業(yè)要求用 圖，因此要想更加有效率的制圖，我們必須熟練的掌握它。 雖然過(guò)去從未獨(dú)立應(yīng)用過(guò)它，但在學(xué)習(xí)的過(guò)程中帶著問(wèn)題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率好高，記得大 二學(xué) 覺(jué)得好難就是因 為我們沒(méi)有把自己放在使用者的角度，單單是為了學(xué)而學(xué)，這樣效率當(dāng)然不會(huì)高。邊學(xué)邊用這樣才會(huì)提高效率，這是我作本次課程設(shè)計(jì)的第二大收獲。但是由于水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤，還望老師批評(píng)