充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 第一章 封閉齒輪實驗臺的介紹 2 1 1 主要特性及用途 2 1 2 組成部分及其工作原理 2 1 3 實驗機的操作 3 1 4 齒輪的拆裝 3 1 5 測扭傳感器的使用和標定 4 1 6 配套儀器 4 第二章 多功能齒輪實驗臺的設(shè)計 4 2 1齒輪的設(shè)計計算 4 2 2輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 2 3輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 2 4滾動軸承的選擇及其壽命計算 16 2 5鍵的選擇 17 2 6聯(lián)軸器的選擇 18 2 7鏈傳動的設(shè)計 19 2 8軸承端蓋的設(shè)計 23 總結(jié) 24 參考文獻 25 英文翻譯 25 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第一章封閉齒輪實驗臺的介紹 1 1主要特性及用途 本試驗臺為封閉功率流式，用直流電動機驅(qū)動，能在運行中進行雙向加載，可同時進行封閉扭矩與電機扭矩的測量及顯示。 本試驗機最大封閉功率為 40 公斤米。如改為單向加載最大可達 80 公斤米，轉(zhuǎn)速為 0 1000 轉(zhuǎn) /分，無級可調(diào)。 本試驗機配有測量封閉牛局及電機你局的傳感器及輸出裝置。配以扭矩轉(zhuǎn)換儀（數(shù)字頻率計）可同時進行該兩項扭矩的數(shù)字顯示。這兩種傳感器靜態(tài)標定誤差滿載時低于 0.2%。 本試驗機可進行以下的試驗： 1 齒輪效率。 2 齒輪的承載能力 (可按載荷譜模擬實際工作狀態(tài)進行強度及壽命試驗 )。 1 2、 組成部分及工作原理（參看附圖） 2 齒輪箱：被試齒輪箱及陪試齒輪箱為結(jié)構(gòu)及尺寸完全相同，齒數(shù)比為 1：1 的兩個齒輪箱，均安裝在同一底板上。 3 加載器：用套筒滾珠及左右螺旋組成機械式加載器。用專用鉤子扳手旋動加載器螺旋，通過軸承及拉桿拉動套筒而使左、右旋的螺旋輪作反向旋轉(zhuǎn)，從而使齒輪加載。 4 扭矩測量及顯示裝置：電機 扭矩及封閉扭矩均用板行彈性元件及可變電容組成的傳感器，通過隨機轉(zhuǎn)動的 L.C 振蕩器輸出頻率扭矩而變的正弦波。接收裝置為一線圈，通過感應(yīng)接受正弦波訊號，用屏蔽線接入扭矩轉(zhuǎn)換裝置（數(shù)字頻率計）顯示正弦波的頻率。經(jīng)靜態(tài)標定后頻率即可轉(zhuǎn)換成扭矩值。 5 潤滑裝置：本試驗臺齒輪箱可采用兩種潤滑方式：（ 1）浸油飛濺潤滑，在箱蓋下部設(shè)有油標。（ 2）恒溫噴油潤滑（此裝置為附加設(shè)備，在定貨時須另行提出）?？販貎x溫度最高可達 100，使用使，可根據(jù)試驗需要控制油溫（一般可取 50 70）。恒溫箱加熱后，電源電壓為交流 220V。 6 驅(qū) 動電機及電器：本試驗臺用 4KW 直流電動機驅(qū)動，電機由可控硅無級調(diào)速設(shè)備控制。潤滑油泵為 90 瓦。交流異步電動機（接線及操作請看電機及可控硅無級調(diào)速器說明書）。 1 3試驗機的操作。 運轉(zhuǎn)前用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，觀察各部分是否能正常轉(zhuǎn)動，檢查電池及各部分接線。 1 操作程序 1。接通恒溫加熱裝置溫控儀的電源，將感溫探頭插入油箱蓋孔內(nèi)，將溫控選擇盤旋至需要控制的溫度。此時，油箱加熱后的電路自動接通，開始加熱油（具體使用參考溫控儀說明書）。 2首先裝好測電機及封閉扭矩兩傳感器的電池（積層電池 9 伏），接同扭充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 矩轉(zhuǎn)換儀 （頻率計）電源及接好訊號接受儀與儀器兩組連線。訊號接受器與傳感器距離 20mm。然后觀察數(shù)字頻率計的讀書看是否為零點的頻率值（扭矩與頻率的標定值見附表），如果不是，可松開相應(yīng)的有機玻璃套后端鋼套上的緊固螺釘（見附表），緩慢反復(fù)旋動有機玻璃套后，使頻率讀書為零點的值。調(diào)好后，再將緊固螺釘旋緊（一般誤差在 300HZ 以下即可）。由于其及電器元件參數(shù)變化，可能調(diào)不到適合的零點值。此時，可將訊號接受器與傳感器距離前后移動，以調(diào)整零點。 3當油溫升至預(yù)定值后，起動油泵，向齒輪箱送油。待油溫穩(wěn)定后，即可緩慢啟動直流電動機 使試驗臺緩慢升速（切忌啟動時使試驗臺電機扭矩測扭裝置受到明顯的沖擊載荷，以免損壞測扭傳感器的元件和影響測量的精確性），轉(zhuǎn)速到預(yù)定值時（最高轉(zhuǎn)速為 1000 轉(zhuǎn) /分），即可按預(yù)定程序進行試驗。 注：無恒溫潤滑裝置的試驗臺不進行 1、 3兩步。 4用專用的勾扳手旋動加載器螺旋加載。其方向可根據(jù)試驗要求確定。加載值可由扭矩轉(zhuǎn)換儀（頻率計）顯示頻率，由頻率查曲線，可得相應(yīng)扭矩。如為預(yù)定載荷，則可預(yù)先根據(jù)扭矩查出相應(yīng)的頻率值，然后加到該值即可。在次同時，電機的扭矩由轉(zhuǎn)換儀的另一組數(shù)字顯示。 2 其他說明 1 作一般教學(xué)試驗求效 率，可認為兩齒輪箱效率相等，用下式求效率（）是足夠精確的。 T 封 封閉扭矩 T 電 電機扭矩 總 總效率 兩齒輪箱的材料或工藝等條件不同時，可先用次法求得陪試齒輪箱的效率（陪），再更換被試齒輪測效率，則 2 作強度或壽命試驗時，由于運轉(zhuǎn)時間長，為了防止由于振動等原應(yīng)引起加載器螺旋松動而使載荷下降，應(yīng)用專用的內(nèi)六角扳手，擰緊加載螺旋端的內(nèi)六角螺釘使螺旋與螺母鎖緊。 3 用戶可根據(jù)附表的數(shù)據(jù)繪制成電機扭矩 頻率曲線與封閉扭矩 頻率曲線。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 4、齒輪的 拆裝： 在進行試驗時，常需要拆裝齒輪，拆裝的步驟如下： 1 拆去側(cè)蓋螺釘，并取下側(cè)蓋。 2 松開軸上圓螺母的防松螺釘，并旋緊螺母。 3 取出壓在齒輪端凹坑內(nèi)的兩個半圓塊。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4 拆去觀察孔有機玻璃蓋板，從蓋孔可插入銅棒撥松齒輪，即可將齒輪從軸上退出。 5 裝上要換入的齒輪裝兩半圓塊及旋緊圓螺母，擰緊防松螺釘，蓋上才側(cè)蓋，即可進行實驗。 1 5.測扭傳感器使用說明及其標定： 本機專用的電容傳感器，多采用片式電容，制造及裝配要求較高，請勿拆卸。如發(fā)現(xiàn)異常情況可作以下檢查： 1 電池電壓一般在 7.5V 以下須更換。 2 取出電容傳感器內(nèi)的振 蕩器線路板，檢查是否有零件損壞及斷線。 3 檢查接受器是否斷線。 傳感器一般在使用兩年后，可連同鋼板以及扭矩頻率對照表，一并寄回我校，重新標定。 此類傳感器，我們雖經(jīng)上十次該進，但設(shè)計及制作經(jīng)驗尚不足，請同志們在使用中向我們反映時候情況和意見，不勝感謝。 1 6、配套儀器： 2 本實驗機配用的溫度控制器（ WMZK 01 型）系上海醫(yī)用儀表廠生產(chǎn)。配以 CJ10 系列交流接觸器，電壓 220V（恒溫箱內(nèi)電熱管電源為 220V） 3 本試驗機配用的扭矩轉(zhuǎn)換儀（頻率計）與可控硅無級調(diào)速器均為我們推薦及代運。 以上設(shè)備如發(fā) 生故障請直接與生產(chǎn)單位聯(lián)系。 第二章、多功能齒輪實驗臺的設(shè)計 2 1齒輪的設(shè)計計算 1、 選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù) （ 1） 根據(jù)所設(shè)計傳動的方案，選用 直 齒圓柱齒輪傳動。 （ 2）此齒輪箱為一般工作機器，故選用 7 級精度（ GB10095-88）。 （ 3）材料選擇。因為兩個齒輪都設(shè)計成完全一樣的一對齒輪，所以都選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 240HBS。 （ 4）選擇兩個齒輪的齒數(shù) Z1=Z2=70 個。 （ 5）選取螺旋角。初選螺旋角 =140。 2、按齒面接觸疲勞強度來設(shè)計 由設(shè)計計算公 式得： d1t= 3 22)1(12HdEuduK tT Z 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （ 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 選擇載荷系數(shù) Kt。 由原動機為電動機，根據(jù)載荷的情況、齒輪的精度、結(jié)構(gòu)、位置，取 Kt=1.2。 齒輪的轉(zhuǎn)矩 T T1=T2=T=400Nm , (最大封閉功率 ) 選擇齒寬系數(shù)d由 于齒輪為軟齒面和齒輪在兩軸承間為對稱布置，所以取d=1 確定許用接觸應(yīng)力 由 機械零件設(shè)計手冊 查得： 2lim1lim HH 550 MPa H 1= H 2=540 MPa (取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1) 選取材料的彈性影響系數(shù) ZE ZE=189.8 MPa0.5 （由 機械設(shè)計 表 10-6 查得） 選取區(qū)域系數(shù) ZH ZH=2.42 （由 機械設(shè)計 表 10-30 查得） 87.021 故 74.1（ 2）計算 試計算齒輪的分度圓直徑 d1t d1t= 3 22)()1(12HdEHuduKt T ZZ = 3 225540174.11)8.18942.2(21043.12 =92.76mm 計算圓周速度 V0 V0=100060 11 nd t=10 0060 10 0076.9214.3 =4.85m/s 計算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) KA=1,根據(jù) V=4.85m/s， 7 級精度，由 機械設(shè)計 手冊 查得： VK=1.11 HK=1.22 FK=1.35 HK=FK=1.3 K= AKVK HK FK=1 1.11 1.3 1.22=1.76 按實際的載荷系數(shù)校正所計算出的分度圓直徑 d 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3 2.1 76.1311 76.92tt kkdd 95 mm 取 d1=95 mm 計算模數(shù)nmmmZdmn 43.23814c o s95c o s 011 故取nm=2.5 mm 3、 校核齒輪的彎曲疲勞強度 （ 1） 確定齒輪的彎曲應(yīng)力 由 機械設(shè)計 圖 10-20C 查得： 齒輪的彎曲強度極限aF MP380 由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1Fk =0.88 2Fk =0.88 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.2 66.2782.1 38088.0 121 Sk FFFF MPa （ 2） 計算齒輪的彎曲應(yīng)力 查取齒形系數(shù)。由 機械設(shè)計 表 10-5 查得： 026.221 FaFa YY 查取應(yīng)力校正系數(shù)。由 機械設(shè)計 表 10-5 查得 : 564.121 SaSa YY 計算載荷系數(shù) K FFVA KKKKK1 1.12 1 1.35=1.512 計算齒輪的彎曲應(yīng)力為： 385.260168.3400512.1200020002122 1121 ZmBYKTnFFF MPa =268.9 MPa 21 FF 278.66 MPa 故齒輪的彎曲疲勞強度足夠、滿足要求。 4、齒輪的幾何尺寸計算 1anh25.0nc0nx齒頂高 )(nanna xhmh2.5 （ 1+0） =2.5mm 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 齒根高 nnananf mchchh )(（ 1+0.25） 2.5=3.125mm 齒頂圓直徑 aaaa hdddd 2121190+2 2.5=195mm 齒根圓直徑 ff hdd 2190-2 3.125=183.75mm 齒全高 fa hhh5.625mm 齒寬 B=60mm 齒厚 925.32 5.214.322 mPS mm5、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 齒輪的結(jié)構(gòu)采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)，具體有關(guān)尺寸計算如下： 軸孔直徑 d=55mm 輪轂直徑 D1=1.61.7d=90mm 輪轂的長度 L=60mm 輪緣厚度 0(34)mn=(7.510)mm 取0 10mm 輪緣內(nèi)徑 D2=da-2h-20=195-2 5.625-20=163.75mm 取 D2=160mm 腹板的厚度 c=0.3B2=0.3 60=18mm 腹板中心孔直徑 D0=0.5(D2+D1)=0.5 (160+90)=125mm 腹板孔直徑 d0=0.25 (D2-D1)=0.25 (160-90)=17.5mm 取 d0=18mm 齒輪倒角 n=0.5mn=0.5 2.5=1.25mm 取n=1.5mm 齒輪的具體工作圖見齒輪的零件圖（附）。 2、 2、輸出軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 1、求出軸上的功率 P、轉(zhuǎn)速 n 和轉(zhuǎn)矩 T (1)已知傳動軸的轉(zhuǎn)速 n=1000r/min (2)軸的轉(zhuǎn)矩 T=400Nm (最大封 閉功率 ) 2、求作用在齒輪上的力 已知兩個齒輪的分度圓直徑為 d=mz=3 70=210mm NdTF t 5.3 8 09210 1 0 0040022 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 NFF ntr 0.1 4 2 914co s 20t an5.3 8 0 9co st an 00 NFFta 8.9 4 914t an5.3 8 0 9t an 0 圓周力 Ft、徑向力 Fr及軸向力 Fa的方向如圖所示。 3、選擇材料、確定許用應(yīng)力 (1)選取軸的材料為 45 號崗，調(diào)質(zhì)處理。 由機械設(shè)計第八版表 15-1 查得材料強度極限 MPab 600，對稱循環(huán)狀態(tài)下許用應(yīng)力 b1=60MPa 。 (2)估算軸的最小直徑 mind mmnTnAnPAd 2.3895504001109550 33030m i n (A0=110，由機械設(shè)計第八版表 15-3 查得 ) 考慮到鍵槽的影響，必須乘上一個系數(shù) K， mmdd 11.3905.1m in 查直徑系列取標準直徑 d=40mm 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (1)根據(jù)軸上零件的 定位、拆裝方便的需要，同時考慮到強度的原則，主動軸和從動軸均設(shè)計成階梯軸，如下圖所示： (2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， -軸段右端需制出一軸肩，故取 -軸段的直徑 mmd 401 ， mmd 482 ；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=50mm。 半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂長度 L1=45mm,為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的斷面上，故 -軸段的長度應(yīng)比 L1略短一些，現(xiàn)取 1l 44mm。 初步選定滾動軸承。因為軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，而且軸向力有 Fa=1050N，故可以選擇 圓錐滾子軸承和角接觸的球軸承，同時也考慮到兩者的經(jīng)濟價值和角接觸球軸承也能夠完全滿足要求，因此選擇角接觸的求軸承。參照工作要求，選擇 0 組基本游隙、標準精度等級的求軸承 7210C，其尺寸為 mmmmmmBDd 209050 故 ,507 mmd mml 407 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 取安裝齒輪處的軸段 -的直徑 mmd 555 ，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為 60mm， 為了使套筒端面可靠地要壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短與輪轂的寬度，故取 mml 595 。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩的高度 mmh 5.2 ，則軸環(huán)處的直徑 mmd 606 ，軸環(huán)的寬度為 10 mm。 軸承端蓋的總寬度為 30 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 mml 10 ，故取 mml 402 。 取齒輪距箱體內(nèi)壁之間的距離為 10 mm，角接觸球軸承距箱體內(nèi)壁的距離17 mm，故取 mml 274 。 至此，基本上已經(jīng)初步確定了軸的 各段直徑和長度。 (3)軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按 mmd 555 由表 6-1 查得平鍵截面 mmmmhb 1016 ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長度為 50 mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為67kH。同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為 mmmmmm 36810 ，半聯(lián)軸器與軸的配合為67kH。滾 動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選擇軸的直徑尺寸充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 公差為 k6。 (3)參考表 15-2，取軸端倒角為 2-450,各軸肩處的圓角半徑具體見軸的零件圖。 5、校核軸的強度 (1)受力分析（如下圖） 軸上的扭矩： T=400Nm 圓柱斜齒輪 圓周力 Nd TF t 5.4 2 10190 4002 0 002 0 00 徑向力 NFF tr 6.1 5 6 297.036.05.4 2 1 014c o s 20t a n00 垂直面支反力 NFFFrAVBV 1.7 8 36.1 5 6 25.05.0 水平面支反力 NFFFtAHBH 2.2 1 0 55.4 2 1 05.05.0 (因為兩個軸承與齒輪成對稱布置，所以各支反力等于徑向力和切向力的一半 ) (2)求危險截面的彎矩，并繪制彎矩圖 垂直面 NmlFM ABBVaV 4.45581.7832 水平面 NmlFM ABBHaH 1.122582.21052 (3)合成彎矩 NmMMMaHaVa 26.1301.1224.45 2222 (4)扭矩 NmT 400 (5)當量彎矩 NmTMM ae 1.273)4006.0(26.130)( 2222 （脈動扭矩，長啟動停車，取折合系數(shù) 6.0 ） (6)強度校核 mmMdbe 7.35601.0 101.2731.0 3 331考慮到鍵槽的影響， mmdmmd 554 8 5.37%1 0 57.355 ，所以 原設(shè)計強度足夠，安全。軸的受力分析圖如下頁：充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2、 3、 輸入軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 1、求出軸上的功率 P、轉(zhuǎn)速 n 和轉(zhuǎn)矩 T (1)已知傳動軸的轉(zhuǎn)速 n=1000r/min (2)軸的轉(zhuǎn)矩 T=400Nm (最大封閉功率 ) 2、求作用在齒輪上的力 已知兩個齒輪的分度圓直徑為 d=mz=2.5 38=190mm NdTF t 5.4210190 100040022 NFF ntr 4.1 5 7 914co s 20t an5.4 2 1 0co st an 00 NFFta 1 0 5 014t an5.4 2 1 0t an 0 圓周力 Ft、徑向力 Fr及軸向力 Fa的方向如圖所示。 3、選擇材料、確定許用應(yīng)力 (1)選取軸的材料為 45 號崗，調(diào)質(zhì)處理。 由機械設(shè)計第八版表 15-1 查得材料強度極限 MPab 600，對稱循環(huán)狀態(tài)下許用應(yīng)力 b1=60MPa 。 (2)估算軸的最小直徑 mind mmnTnAnPAd 2.3895504001109550 33030m i n (A0=110，由機械設(shè)計第八版表 15-3 查得 ) 考慮到鍵槽的影響，必須乘上一個系數(shù) K， mmdd 11.3905.1m in 查直徑系列取標準直徑 d=40mm 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （設(shè)計的方法與原則同輸出軸） (1)確定各軸段的直徑 段 : mmd 401 ，根據(jù)最小的軸徑來估算。 段 : mmd 482 ，根據(jù)油封標準。 段 : mmd 503 ，與軸承（角接觸球軸承 7210C）配合。 段 : mmd 524 ，大于 mmd 503 ，減少加工面。 段 : mmd 555 ，大于 mmd 524 ，安裝齒輪處的尺寸盡量圓整。 段 : mmd 606 ，軸肩 mmh 5.2 ， mmhdd 605.2255256 。 段 : mmd 507 ，與第三段相同，與軸承配合。 段 : mmd 488 ，與第二段相同，根據(jù)油封標準選擇。 段 : mmd 409 ，與第一段相同，與聯(lián)軸器相連，根據(jù)最小的軸徑來估算。 確定箱體的內(nèi)寬 由于箱體內(nèi)有齒輪的旋轉(zhuǎn)，兩側(cè)應(yīng)留有 mm10 的間隙；考慮到鑄造的不精確，要將箱體內(nèi)寬圓整到整數(shù)。因為齒輪寬度 mmb 605 ，故箱體的內(nèi)寬度 W mmbW 8020601025 確定各軸段的長度 段 : mml 441 ，根據(jù)聯(lián)軸器的標準來選擇。 段 : mml 402 ，外露尺寸 mm10 ，軸承端蓋的長度 mm30 。 段 : mml 213 ，軸承的寬度為 mm20 ，套筒伸出軸肩一點點。 段 : mml 274 ，軸承距左端箱體內(nèi)壁 mm17 ，齒輪距箱體壁 mm10 。 段 : mml 595 ，小于輪轂 mmb 605 ，便于定位可靠。 段 : mml 106 ，軸環(huán)的長度。 段 : mml 387 ，（套筒 mmmm 2018 的軸承寬度） 段 : mml 408 ，與第二段軸的長度相同，外露尺寸 mm10 ，軸承端蓋的長度 mm30 。 段 : mml 449 ，與第一段軸相同，根據(jù)聯(lián)軸器的標準來選擇。 總軸長 L： 987654321 lllllllllL 444038105927214044 mm323 各支撐點的間距 軸承間距 4.19276543 llllll ABmm2.1154.1923810592721 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 各段軸的直徑、長度確定后，即軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計基本完成。但是最終能不能用還必須校核其危險截面。主要是根據(jù)設(shè)計的結(jié)構(gòu)尺寸，按彎扭 組合來校核軸的強度。 5、校核軸的強度 (1)受力分析（如下圖） 軸上的扭矩： T=400Nm 圓柱斜齒輪 圓周力 Nd TF t 5.4 2 10190 4002 0 002 0 00 徑向力 NFF tr 6.1 5 6 297.036.05.4 2 1 014c o s 20t a n00 垂直面支反力 NFFFrAVBV 1.7 8 36.1 5 6 25.05.0 水平面支反力 NFFFtAHBH 2.2 1 0 55.4 2 1 05.05.0 (因為兩個 軸承與齒輪成對稱布置，所以各支反力等于徑向力和切向力的一半 ) (2)求危險截面的彎矩，并繪制彎矩圖 垂直面 NmlFM ABBVaV 1.456.571.7832 水平面 NmlFM ABBHaH 26.1216.572.21052 (3)合成彎矩 NmMMMaHaVa 38.12926.1211.45 2222 (4)扭矩 NmT 400 (5)當量 彎矩 NmTMM ae 65.272)4006.0(38.129)( 2222 （脈動扭矩，長啟動停車，取折合系數(shù) 6.0 ） (6)強度校核 mmMdbe 52.35601.0 1065.2721.0 3 331 考慮到鍵槽的影響， mmdmmd 553.37%10552.355 ，所以原設(shè)計強度足夠，安全。軸的受力分析圖如下頁： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2、 4、 滾動軸承的選擇及其 壽命計算 考慮到 軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，而且軸向力有 Fa=1050N，故可以選擇圓錐滾子軸承和深溝球軸承，同時也考慮到兩者的經(jīng)濟價值和深溝球軸承也能夠完全滿足要求，因此選擇角接觸的求軸承。參照工作要求，選擇（ 0） 2尺寸系列組基本游隙、標準精度等級的深溝球軸承 6208，其尺寸為 mmmmmmBDd 188040 查滾動軸承樣本可知深溝球軸承 6208 的基本額定動載荷 NC 3105.29 ，基本額定靜載荷 NC 30 100.18 。軸承的的受力分析圖如下： (1)求兩軸承受到的徑向力 21, rr FF 因為已知齒輪所受的徑向力 NFr 6.1562 ，又因為兩個軸承與齒輪成對稱布置，所以 NFFF rrr 3.7816.1 5 6 25.05.021 。 (2)求兩軸承的計算軸向力1aF和2aF對于 7210AC 型軸承，按機械設(shè)計第八版 表 13-7，軸向派生力rd eFF ，其中， e 為表 13-5 中的判斷系數(shù)，其值 68.0e 。 根據(jù)上面的受力圖，可知 軸承被放松： 因此， NFFFrda 1.5 3 11.7 8 368.068.0 111 軸承被壓緊： 所以， NFFFFadda 3.1 5 8 11 0 5 03.5 3 1122 又因 為 eFF ra 68.03.7 81 3.5 3111； eFF ra 0 2 3.23.7 8 1 3.1 5 8 122所以兩軸承的當量載荷為 1P 和 2P 查 機械設(shè)計第八版 表 13-5 可知， 11X ， 01Y ； 41.02 X ， 87.02 Y ； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 所以， NFYFXPar 3.7813.781111111 3.1 5 8 187.03.78141.022222 ar FYFXP N1696731.1375333.320 因為12 PP，所以按軸承 2 的疲勞壽命來計算 3632362 )169610008.40(10006010)10(6010 PCnL hh036.232034 8.26 年（壽命足夠） 2、 5、 鍵的選擇及其校核 1、齒輪輪轂與軸相連接的鍵 (1)選擇鍵的連 接類型和尺寸 一般 8 級以上精度的齒輪有定心 精度的要求，應(yīng)選用平鍵連接。又由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（ A 型）。 根據(jù) mmd 55 從 機械設(shè)計第八版 表 6-1 查得鍵的截面尺寸為：寬度mmb 16 ， 高度 mmh 10 。由于輪轂寬度 mmB 60 ，并參考鍵的長度系列，取鍵長 mmL 50 （比輪轂的寬度略小一些） (2)校核鍵的 強度 鍵、 軸和輪轂的材料都是鋼，由表 6-2 查得許用擠壓應(yīng)力ap MP120100 ，取其平均值，ap MP110 。鍵的工作長度 mmbLl 341650 ，鍵與輪轂的接觸高度 mmhk 5105.05.0 。 由式（ 6-1）可得 apap MPMPk l dT 1 1 056.8555345 104 0 02102 33 （強度足夠） 鍵的標記為： 20031096/5016 TGB 2、聯(lián)軸器輪轂與軸相連接的鍵 (1)選擇鍵的連接類型和尺寸 一般 8 級以上精度的聯(lián)軸器傳動有定心 精度的要求，應(yīng)選用平鍵連接。又由于鍵的位置的設(shè)計不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（ A 型）。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 根據(jù) mmdmmd 42/40 從 機械設(shè)計第八版 表 6-1 查得鍵的截面尺寸為：寬度 mmb 10 ， 高度 mmh 8 。由于聯(lián)軸器輪轂寬度 mmB 45 ，并參考鍵的長度系列，取鍵長 mmL 36 （比聯(lián)軸器輪轂的寬度略小一些） (2)校核鍵的強度 鍵、 軸和輪轂的材料都是鋼，由表 6-2 查得許用擠壓應(yīng)力ap MP120100 ，取其平均值，ap MP110 。鍵的工作長度 mmbLl 261036 ，鍵與輪轂的接觸高度 mmhk 485.05.0 。 由式（ 6-1）可得 apap MPMPk ldT 1 1 01 3 840364 104 0 02102 33 （強度不夠） 可見連接的擠壓強度不夠?？紤]到相差較大，因此改用雙鍵，相隔 180 度布置。雙鍵的工作長度 mml 54365.1 ， 由式（ 6-1）可得 ap MPlk dT 6.9240454 104 0 02102 33 ap MP110 （強度不夠） 鍵的標記為： 20031096/3610 TGB 2、 6、 聯(lián)軸器的選擇 由于齒輪實驗臺的載荷平穩(wěn)，速度也不怎么高，并且無特殊的要求，考慮到拆裝方便及經(jīng)濟性的問題，選用凸緣聯(lián)軸器。 取 K=1.3， 因為 T=400Nm 所以 NmKTTC 5 2 04 0 03.1 選 用 GY5 型 )2 00 35 84 3/( TGB 凸緣聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩 NmTn 630，nc TT 。 采用 Y 型軸孔， A 型鍵。 3HL型彈性柱銷式聯(lián)軸器的有關(guān)參數(shù)如下表： 型 號 公稱 轉(zhuǎn)矩 )/(NmT 許用轉(zhuǎn)數(shù) )min/( 1rn 軸孔直 徑mmd/ 軸孔長 度mmL/ 外徑mmD/ 材 料 軸孔 類型 鍵槽 類型 GY5 630 8000 32 82 120 45 Y BI GY5 630 8000 38 82 120 45 Y BI GY5 630 8000 42 112 120 45 Y BI 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 7、 鏈傳動的設(shè)計 已知電動機的額定功率為 4KW，主動鏈鏈輪的轉(zhuǎn)速為 n1=20r/min,傳動比為 i=2，載荷平穩(wěn)，中心線水平布置。 1 選擇鏈輪齒數(shù) 取小鏈輪齒數(shù) z1=19,大鏈輪齒數(shù)為 z2=i z1=2 19=38 2.確定計算功率 有表 9-7查得 KA=1.3,由表 9-13 查得 KZ=1，三排鏈，則計算功率為 PKPKAKZPca 45.2 13.1 =2.08KW 3 選擇鏈條型號和節(jié)距 根據(jù) Pca=2.08 及 n1=20r/min 查圖 9-11，可選 10A。查表 9-1，鏈條節(jié)距為p=15.875mm。 4計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距 a0=（ 30 50） 15.875mm=476.25 793.75mm 。取 a0=476mm 。相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為 Lp0=0212210 )2(22 apzzzzpa = 476 875.15)2 1938(2 3819875.15 4762 269.3 取鏈長節(jié)數(shù) Lp=69 節(jié) 查表 9-8得到中心距計算系數(shù) f1=0.24708,則鏈傳動的最大中心距為 a=f1p【 2Lp-（ z1+z2）】 =0.24708 15.875【 2 69-（ 19+38）】 =478 5.計算鏈速 v,確定潤滑方式 V=100060 11 pzn=100060 875.15191000 m/s=5.027m/s .由 v=5.027m/s 和鏈號 10A，查表 9-14可知應(yīng)采用油池潤滑或油盤飛濺潤滑 6計算壓軸力 Fp 有效圓周力為： Fe=1000vp=1000027.54=795.7N 鏈輪的鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料 小鏈輪的設(shè)計 小鏈輪采用剛制小鏈輪 ,材料選用 45鋼 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 分度圓直徑 d= zp0180sin= 19180sin875.150 =96.45 齒頂圓直徑1m in6.11 dzpdda = 16.1019 6.118 7 5.1545.96 =100.83 1m a x 25.1 dpdd a =96.45 1.25 15.875 10.16=106.13 取 da=105.7 齒根圓直徑1ddd f =96.45-10.1686.29 齒高 1m in 5.0 dph a =0.5 16.10875.15 =2.8575 z pdph a 8.05.0625.0 1m a x =0.625 15.875 0.5 10.1619 875.158.0 =5.510 確定的最大軸凸緣直徑 76.004.11 8 0c o t20 hzpd a= 76.009.1504.1191 8 0c o t8 7 5.15 20 h =78.68 大鏈輪設(shè)計 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 選用腹板式多排鑄造鏈輪，材料采用普通灰鑄鐵。 分度圓直徑 d= zp0180sin= 38180sin875.150 =192 齒頂圓直徑 da=202 齒根圓直徑1ddd f =182 確定的最大軸凸緣直徑 dg=175 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 鏈傳動的受力分析 鏈傳動在安裝時，應(yīng)使鏈條受到一定的張緊力。張緊力是通過使鏈 條保持適當?shù)拇苟人a(chǎn)生的懸垂拉力來獲得的。鏈傳動張緊的木土主要是使松 不至過松，以免出現(xiàn)鏈條的不正常齒 合 跳齒或脫鏈。因為鏈傳動 為齒合傳動，所以與帶傳動相比，鏈傳動所需的張緊力要小得多。 鏈傳動在工作時，存在緊邊拉力和松邊拉力。如果不計傳動中的載 荷，則緊邊拉力和松邊拉力分別為 fce FFFF 1fe FFF 2式中；eF 有效圓周力， N eF 離心力引起的拉力， N fF 懸垂拉力， N 有效圓周力為 vPFe 1000= 027.5 41000795.7 N S 式中： P 傳遞的功率， KW V 鏈速， m/s 離心力引起的拉力為 2qvFe 懸垂拉力fF為 fff FFF , ,m ax其中： 2, 10 qaKF ff 22 10s in qaKF ff 式中： a 鏈傳動的中心距， mm fK 垂度系數(shù)，見圖 9-9 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2、 8、 軸承端蓋的設(shè)計及計算 軸承端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖如下： (1) 螺釘?shù)闹睆剑?mmd 83 軸承的外徑 mmD 90 mmdd 9130 mmde 6.982.12.1 3 取 mme 10 mme 121 ， mmee 101 mmm 20 ，由結(jié)構(gòu)決定。 11,db 由密 封圈的尺寸確定。 mmdDD 1 1 085.2905.2 30 mmdDD 13085.21105.2 302 mmDD 801090)1510(4 mmDD 86490)42(6 (2) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （各參數(shù)的設(shè)計準則與上面的端蓋完全相同） 2、 9、 傳感器的選擇 選用新型先進傳感器，量程 500N/m 轉(zhuǎn)距，圖如下 總結(jié) 通過兩個多月的畢業(yè)設(shè)計，我覺得我對專業(yè)知識的運用以及 CAD 繪圖能力都得到了很大的提升。雖然兩個多月的設(shè)計是相當辛苦的，但我 認為這小小的辛苦是值得的，并且是相當有意義的。 本次設(shè)計主要是對湘潭大學(xué)的齒輪實驗臺進行改進和創(chuàng)新，由于本 試驗臺為封閉功率流式，用直流電動機驅(qū)動，能在運行中進行雙向 加載，可同時進行封閉扭矩與電機扭矩的測量及顯示，所以設(shè)計中 涉及到設(shè)計 合適的齒輪，選用新型的扭距傳感器。我選用的設(shè)計題 目是多功能齒輪實驗臺的設(shè)計與 CAD，需要新加一個鏈傳動。設(shè)計 要求不僅能測試原先的齒輪的效率 、 功率 以及壽命，還要求能對 鏈傳動的效率、 壽命進行測試。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 設(shè)計題目分下來后，我經(jīng)過了前期查閱治療、現(xiàn)場測繪，然后就是構(gòu)思 設(shè)計方案，隨后通過設(shè)計計算繪制了裝配圖和零件圖，最后整理說明書 翻譯外文完成了設(shè)計。整個過程歷時兩個多月，我雖然感受到個人獨立 設(shè)計的艱苦性，但是更多的是通過設(shè)計鞏固的專業(yè)知識和提高了實際 設(shè)計的能力，其結(jié)果是令人欣慰的，成果是另人驚喜的！ 參考文獻 1吳宗澤 ,羅圣國 .機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 M.2 版 .北京：高等教育出版社，2006. 2紀名剛 ,濮良貴 ,機械設(shè)計 M.8 版 .北京：高等教育出版社， 2006. 3孫恒 ,陳作模 .機械原理 M.6 版 .北京：高等教育出版社， 2001. 4吳宗澤 .機械設(shè)計實用手冊 M.2 版 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2003. 5陳鐵鳴 .新編機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊 M.北京：高等教育出版社， 2003. 6劉鴻文 .材料力學(xué) M.4 版 .北京：高等教育出版社， 2004. 英文翻譯 深度探索 對海洋深處超過 4 年的探索后 ，美海軍 將研制出能潛水更深的 潛水潛 。 大家都知道 ，人體 經(jīng)過七八面的代謝后， 其 人體 大廈 的 氨基酸，細胞， DNA 鏈 都 已被替換。但不知何故，雖然我們 的生活方式不同 ，它仍然 同樣的會慢慢變老 我們 認識到 這點是因為我們的思考阿爾文，首先我們已建成載人深海潛水器，經(jīng)過 42年的深刻俯沖， 隨著 壓力容器所經(jīng)營的伍茲霍爾海洋學(xué)研究所 的沉淪 ， 漫漫走向 走向退休 看來，每 經(jīng)過 3 年或 者通過 小組拆解其船體 ， 潛水器的 每一個部分， 都 可以進行檢查。那是 跟 新， 同時也是 改善。在過去 40 年已經(jīng)發(fā)生這么多次 的跟新和檢查 ，船只每部分 都 已取代。據(jù) 說 雪萊總公共關(guān)系研究所 稱：經(jīng)過漫長的 42 年， 原來的 每個部分都被取代了。 但在某種程度上，它仍 然 是相同的阿爾文， 自 1964 年 來 這是其第一次潛水。原本 潛水器被 派到水深六英尺， 也就是 2000 米 左右 ?，F(xiàn)在，因為 鈦在 1973 年取代 不銹鋼船員模塊，它可以下潛 4000 米，或以上一點四萬英尺。這意味著它 可以 達到約 63 的洋底，在那里的 小心翼翼 ，約一英里 或 一個半小時，由高爾夫球車電池， 通過地形， 可以達到以往達不到的地步 dawicki 告訴我們，艾文之一，其大 約 不到一年前， 其