牛頭刨床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 2頁(yè)第二章 總體設(shè)計(jì)5頁(yè) 2.1 確定傳動(dòng)方案5 頁(yè)2.2 刨床選擇合適的電機(jī)類型6 頁(yè)2.3 V帶設(shè)計(jì)9頁(yè)2.4 齒輪1設(shè)計(jì)12頁(yè)2.5 齒輪2設(shè)計(jì)16 頁(yè)2.6 軸I設(shè)計(jì)20頁(yè)2.7 軸I的受力分析21頁(yè)2.8 軸II設(shè)計(jì)25 頁(yè)2.9 軸 III設(shè)計(jì)31 頁(yè)2.10軸 III的受力分析33 頁(yè)2.11軸承壽命計(jì)算38頁(yè)2.12鍵的選擇和校核40 頁(yè)2.13 聯(lián)軸器及潤(rùn)滑、密封方式的選擇和設(shè)計(jì)42 頁(yè)2.14減速器箱體相關(guān)尺寸的設(shè)計(jì)43 頁(yè)第三章 個(gè)人總結(jié)45頁(yè)參考文獻(xiàn) 47頁(yè)第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)結(jié)果1.1、課程設(shè)計(jì)題目：牛頭刨床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1.2、工作原理

2、：牛頭刨床是一種靠刀具的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及工作臺(tái)的間歇運(yùn)動(dòng)來(lái)完成工作的平面切削加工的機(jī)床。如圖1為其參考示意圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速傳動(dòng)裝置（皮帶和齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)）完成刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和間歇移動(dòng)。刨床工作時(shí)，刨頭6由曲柄2帶動(dòng)右行，刨刀進(jìn)行切削，稱為工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刨刀左行時(shí)，即為空回行程，此行程無(wú)工作阻力。在刨刀空回行程時(shí)，由擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)連同工件在垂直紙面方向上做一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切削。 圖1設(shè)計(jì)結(jié)果1.3、設(shè)計(jì)要求：電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸2平行或垂

3、直，刨刀刀刃E點(diǎn)與鉸鏈點(diǎn)C的垂直距離為50mm，水平距離為1.2H。使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有輕微沖擊。允許曲柄2轉(zhuǎn)速偏差為±5%。要求導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)為最小值；凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)為許用值a之內(nèi)，擺動(dòng)從動(dòng)件9的升，回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律均為等加速等減速運(yùn)動(dòng)，其他參數(shù)見(jiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率按0995計(jì)算，系統(tǒng)有過(guò)載保護(hù)。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。1.4、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析轉(zhuǎn)速n2機(jī)架lo2o4工作行程H行程速比系數(shù)K連桿與導(dǎo)桿之lBC/lO4B483803101.460.25導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析工作阻力Fmax（N）導(dǎo)桿質(zhì)量m4

4、（kg）滑塊6質(zhì)量m6（kg）導(dǎo)桿4轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Js4（kgm2）4520701.1凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)從動(dòng)件最大擺角max從動(dòng)件桿長(zhǎng)lO9D許用壓力角推程運(yùn)動(dòng)角o遠(yuǎn)休止角s回程運(yùn)動(dòng)角o15°12540°75°10°75°1.5、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)題目（包括設(shè)計(jì)條件和要求）；2、根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和主軸轉(zhuǎn)速的比值，選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并比較，確定傳動(dòng)系統(tǒng)方案；3、電動(dòng)機(jī)類型和功率的選擇；4、確定總傳動(dòng)比、分配各級(jí)傳動(dòng)比；5、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；6、傳動(dòng)零件（帶傳動(dòng)及齒輪傳動(dòng)（或蝸桿傳動(dòng)）設(shè)計(jì)計(jì)算；7、傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核；8、滾動(dòng)軸承的選擇和壽命計(jì)算；9、鍵

5、連接的選擇和校核計(jì)算；10、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算；11、潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方式、密封裝置的選擇；12、減速器箱體的結(jié)構(gòu)和主要尺寸設(shè)計(jì)；13、運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)及繪圖；14、列出主要參考資料并編號(hào)；15、設(shè)計(jì)的心得體會(huì)和收獲。1.6、設(shè)計(jì)工作量：1.7、整個(gè)刨床運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖一張（A3），建議采用三維軟件繪制（如proe 等） 設(shè)計(jì)結(jié)果2、傳動(dòng)軸零件圖1張；傳動(dòng)零件1張，均要求計(jì)算機(jī)采用A3圖紙出圖，圖紙格式為留裝訂邊，標(biāo)題欄、明細(xì)欄參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)國(guó)標(biāo)規(guī)定；3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份（應(yīng)包含設(shè)計(jì)主要內(nèi)容，在說(shuō)明書中列出必要的計(jì)算公式、設(shè)計(jì)計(jì)算的全部過(guò)程。），可打印，封面格式見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；4

6、、以組為單位進(jìn)行答辯，答辯要求制作PPT。1.7、設(shè)計(jì)時(shí)間：16周-17周第二章 總體設(shè)計(jì) 2.1確定傳動(dòng)方案 設(shè)計(jì)結(jié)果傳動(dòng)方案圖解如下：2.2刨床選擇合適的電機(jī)類型：設(shè)計(jì)結(jié)果按照工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速1500r/min,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，系統(tǒng)有過(guò)載保護(hù)。1. 根據(jù)要求取步轉(zhuǎn)速 n同=1500 r /min2. 根據(jù)扭頭刨床設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)知有效工作行程 H=0.31 m3. 工作機(jī)有效功率為 P=1004.4（w）（減速后輸出效率）4. 所以電機(jī)所需要的工作效率為：P入=1206（w）（其中分別是：V帶輪、齒輪、軸承、聯(lián)軸器傳動(dòng)的傳動(dòng)效率及總的傳動(dòng)效

7、率）5. 為增加電機(jī)的應(yīng)對(duì)突變載荷的性能，需要提升它的工作效率，即：Ped=1.3P入=1.31206=1567.8（w）根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果查詢機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書，選取型號(hào)為Y90L4，其P額=1.5 KW，n滿=1400 r/min的電機(jī)。電機(jī)型號(hào)Y90L46. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比：總傳動(dòng)比為 =設(shè)計(jì)結(jié)果輪1的傳動(dòng)比 i2=3.7齒輪2的傳動(dòng)比 i3=2.6由于n出=，可推出帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1i1=3.037. 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的轉(zhuǎn)速：軸 n1=1400 r/min軸n2=462.05 （r/min）軸n3=124.9 （r/min）軸n4=48.03 （r/min）8. 各

8、軸輸入的功率軸P1=P入=1.206 kw軸 P2=P入帶=1.206×0.96=1.158 (kw)軸P3=P2齒1軸承=1.158×0.98×0.99=1.123（kw）軸 P4=P3齒2軸承=1.123×0.98×0.99=1.090 （kw）聯(lián)軸器輸入功率 P5=P4軸承=1.090×0.99=1.079 （kw）9. 各軸輸入的轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td為設(shè)計(jì)結(jié)果Td=9.55×10=9.55×10×=8226.6 （N·mm） 軸T1=Td=8226.6 N·mm軸T2=

9、T1i1=8226.6×0.96×3.03=23929.5 （N·mm）軸T3=T2齒1軸承i2=23929.5×0.98×0.99×3.7=85900.8 （N·mm）軸T4=T3齒2軸承i3=85900.8×0.98×0.99×2.6=216686.5 =（N·mm）將上述計(jì)算匯總于下表，以備查用：軸名功率 P/KW轉(zhuǎn)矩 T/(N·mm)轉(zhuǎn)速 n/（r/min）傳動(dòng)比i效率電機(jī)軸1.2068.2266×10140011I軸1.2068.2266×101

10、4003.030.95II軸1.1582.39295×10462.053.70.97III軸1.1238.59008×10124.92.60.97輸出軸1.0902.166865×1048.032.3 V帶設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果1. 確定計(jì)算功率Pca查表得工作情況系數(shù)KA=1.1，故Pca=KAP=1.1×1.206=1.3266（kw）2. 選擇V帶的帶型根據(jù)P、n1由圖選擇Z型。Z型3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。由表86和表88,可得取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=71mmdd1=71mm2) 驗(yàn)算帶速v。V= =5.2

11、 (m/s)因?yàn)?m/s<v<7m/s,故帶速合適。3） 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。.dd2=i·dd1=3.03×71=215.13(mm)根據(jù)表可知圓整為dd2=224mmdd2=224mm4. 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1) 計(jì)算V帶的中心距a0.7（d+d）a2（d+d）0.7（71+224）a2(71+224)206.5a590初定中心距a0=400mm.2) 由式計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0=2a0+(dd1+dd2)+ =2×400+× 295+=1278（mm）設(shè)計(jì)結(jié)果 由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1250mm.Ld=125

12、0mm3) 按式計(jì)算實(shí)際中心距a0a=a0+=(400+14) =414（mm）5. 驗(yàn)算小帶輪上的包角=180°-（dd2-dd1）=180°-153*=158.82°90° a=158.82°6. 計(jì)算帶的根數(shù)z1) 計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由dd1=71mm和n1=1400r/min,查表得P0=0.294kw查表8-5得P0=0.03 kw查表得K=0.942,KL=1.11，于是Pr=(P0+P0)*K*KL=（0.294+0.03）×0.942×1.11=0.339（KW）2） 計(jì)算V帶的根數(shù)z.Z=3.9取4

13、根。 V帶取4根7. 計(jì)算單根V帶的處拉力的最小值（F0）min由表A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m,所以（F0）min=500 =500×+0.06×5.2 =54.37(N)應(yīng)使帶的實(shí)際處拉力F0>(F0)min.設(shè)計(jì)結(jié)果8. 計(jì)算壓力軸Fp壓力軸的最小值為（Fp）min=2z(F0)minsin=2×4×54.37×sin=427.55(N)2.4 齒輪1設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果1、 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 按圖1023所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 插床為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。 材料選擇。由表101

14、選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），小齒輪40Cr硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼，硬度為240HBS，二者材料 大齒45鋼硬度差為40HBS。 選小齒輪齒數(shù)Z1=24，大齒輪齒數(shù)Z2=3.7×2488.8，取Z2=89。2、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（109a）進(jìn)行試算，即d1t2.321 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)Kt=1.3。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。T1=2392935（Nmm） 由表107選取齒寬系數(shù)=1。 由表106查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa。 由圖1021d按齒面硬度差的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=

15、550MPa。 由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh =60×462.05×1×10×300×8×16.65×10N2=1.8×10 由圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95;=0.97。 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效率為1，安全系數(shù)S=1，由式（1012）得=MPa570MPa=MPa533.5MP 計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t ，代入中較小的值。設(shè)計(jì)結(jié)果d1t2.322.32·mm 37.43mm 計(jì)算圓周速度。=m/s=0.906m/s 計(jì)算齒寬b。 b=·d1t =1&#

16、215;37.43mm=37.43mm 計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) mt=1.5（mm） 模數(shù)1.5mm齒高 h2.25mt=2.25×1.56mm3.51mm=10.66 計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)=0.906m/s，7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)=1.05；直齒輪，1;由表102查得使用系數(shù)=1.25;由表104用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，1.416；由=10.66，1.416查圖1013得1.32；故載荷系數(shù)1.25×1.05×1×1.4161.8585 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（1010a）得37.43×

17、;mm=42.166mm 計(jì)算模數(shù)m。=mm=1.757mm3、 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果由式（105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為m 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限500MPa;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限380MPa 由圖1018取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)=0.91,=0.93 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（1012）得MPa=325MPaMPa=252.43MPa 計(jì)算載荷系數(shù)K。1.25×1.05×1×1.32=1.7325 查取齒形系數(shù)。由表105查得 2.65，2.20 查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表105查得

18、1.58,1.78 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。=0.012883=0.015513設(shè)計(jì)計(jì)算。mmm=1.31mm設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)比計(jì)算結(jié)果是由齒面接觸疲勞強(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)和齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.31并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m = 1.5 mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1 = 42.166 mm，算出小齒輪齒數(shù)。Z1 = = 28大齒輪齒數(shù)Z2 = u×Z1 = 3.7×28 = 103.6；取Z2=104。4、幾何

19、尺寸計(jì)算。（1）計(jì)算分度圓直徑d1 = Z1× m = 28×1.5mm= 42 mmd1=42mmd2 = Z2× m = 104×1.5mm= 156 mmd2=156mm（2）計(jì)算中心距a = mm= 99mm a=99mm（3）計(jì)算齒輪寬度b = = 1×42= 42（mm），可取B1 = 42mm ； B2 = 47 mmB1 = 42mm（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖。B2 = 47 mm2.5 齒輪2設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果4、 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 按圖1023所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 插床為一般工作機(jī)器，速度不

20、高，故選用7級(jí)精度。 材料選擇。由表101選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為小齒輪40Cr280HBS，大齒輪材料為45鋼，硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 大齒45鋼 選小齒輪齒數(shù)Z1=24，大齒輪齒數(shù)Z2=2.6×2462.4，取Z2=62。5、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（109a）進(jìn)行試算，即d1t2.322 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)Kt=1.3。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。T1=85900.8（Nmm） 由表107選取齒寬系數(shù)=1。 由表106查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa。 由圖1021d按齒面硬度差的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限

21、=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa。 由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh =60×124.9×1×10×300×8×11.79856×10N2=6.9175×10 由圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.97;=0.99。 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效率為1，安全系數(shù)S=1，由式（1012）得=MPa582MPa=MPa594MP 計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t ，代入中較小的值。設(shè)計(jì)結(jié)果d1t2.322.32·mm 58.20mm 計(jì)算圓周速度。=m/s=0.38m/s

22、 計(jì)算齒寬b。 b=·d1t =1×58.20mm=58.20mm 計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) mt=2.425（mm）齒高 h2.25mt=2.25×2.425mm5.46mm=10.66 計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)=0.38m/s，7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)=1；直齒輪，1;由表102查得使用系數(shù)=1.25;由表104用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，1.421；由=10.66，1.421查圖1013得1.34；故載荷系數(shù)1.25×1×1×1.4211.776 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（1010a）

23、得58.20×mm=64.58mm 計(jì)算模數(shù)m。=mm=2.69mm6、 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果由式（105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為m 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限500MPa;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限380MPa 由圖1018取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)=0.98,=0.99 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（1012）得MPa=350MPaMPa=268.7MPa 計(jì)算載荷系數(shù)K。1.25×1×1×1.34=1.675 查取齒形系數(shù)。由表105查得 2.65，2.272 查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表1

24、05查得 1.58,1.734 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。=0.01196=0.01466設(shè)計(jì)計(jì)算。mmm=1.98mm設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)比計(jì)算結(jié)果是由齒面接觸疲勞強(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)和齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.98并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m = 2 mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑模數(shù)m = 2 mmd1 = 64.58 mm，算出小齒輪齒數(shù)。Z1 = = 32Z1 =32大齒輪齒數(shù)Z2 = u×Z1 = 2.6×32 = 8

25、3.2；取Z2=83。Z2=834、幾何尺寸計(jì)算。（1）計(jì)算分度圓直徑d1 = Z1× m = 24×2mm= 48 mmd1 =48mmd2 = Z2× m = 83×2mm= 166mmd2 =166mm（2）計(jì)算中心距a = mm= 107mma =107mm（3）計(jì)算齒輪寬度b = = 1×48= 48（mm），可取B1 = 48mm ； B2 =53 mmB1 = 48mm（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖。B2 =53 mm2.6 軸I設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果1.軸徑計(jì)算：軸的最小直徑dd=A0=112×=15.2（mm）圓整以及查詢機(jī)械

26、設(shè)計(jì)手冊(cè)可取d=20mm，d=20mm即連接V帶輪的直徑=20mm查詢手冊(cè)可知，軸徑=25mm，毛氈外圈D=39 mm，氈圈內(nèi)徑=24mm=+2×（0.070.1）=28.5mm30 mm查詢軸承的標(biāo)準(zhǔn)，取=30 mm，即選用深溝球軸承6206=30 mm查詢軸承系列數(shù)可知da=36 mm，即=36 mm=36 mm2.長(zhǎng)度確定：（1）、查詢帶輪槽數(shù)據(jù)可知，f=7，e=12，有4根帶輪，即L=3e+2f=50mm，取L=48mmL=48mm（2）、軸承端蓋的總寬度為20mm，取端蓋的外端面與V帶輪右端的距離l=30mm，故取L=50mmL=50mm（3）、查詢數(shù)據(jù)得，軸承的寬度B=1

27、6mm，擋油板取12mm，所以l=16+12+2+8=38（mm）l=38mm（4）、從右端往左端確定，L情況與L一樣，故取長(zhǎng)度L =L=38mmL=38mm（5）、根據(jù)齒輪計(jì)算可知，L取47mm（6）、根據(jù)軸長(zhǎng)度確定L長(zhǎng)度為61.5mm綜上所述可知，軸箱體內(nèi)的長(zhǎng)度為124.5mm2.7 軸I受力分析：設(shè)計(jì)結(jié)果F由帶輪設(shè)計(jì)結(jié)果知為F=427.55N 8211553.5FFFFFFFBC DE假設(shè)受力方向如圖所示,則豎直方向受力如圖所示.82115 53.5FFFF則，設(shè)計(jì)結(jié)果即427.55107101.275168.5+53.5=0。由上式可得，水平方向受力如圖所示FF53.5F 115 82

28、則由上式可得，設(shè)計(jì)結(jié)果M()x(mm)35059.1103.2-4010.36豎直方向彎距圖M()x(mm)-41595.5水平方向彎距圖設(shè)計(jì)結(jié)果M () x(mm)35059.141788.4彎距合成圖T ()x(mm)23929.5 扭距圖校核軸的強(qiáng)度：強(qiáng)度條件為=8.05=60強(qiáng)度條件滿足2.8 軸II設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果 一 、 根據(jù)軸三的設(shè)計(jì)，軸二可以選用深溝球軸承6207，其內(nèi)徑為35mm，即 因?yàn)?段為齒輪軸，da=45mm，即 第三段是退刀槽，取直徑為=34mm，=34mm 第六段是裝軸承的，根據(jù)對(duì)稱設(shè)計(jì)，使用統(tǒng)一型號(hào)的軸承6207，直徑一樣為35mm。35mm 故 （mm） 故 （m

29、m）二 、 ， 軸承寬B =17mm,故 L（mm）L L等于齒輪寬度 故 L=53 mmL=53 mm L為退刀槽取5 故 L=5 mmL=5 mm L為軸環(huán)寬度 故 L=1.4=5.6 mm6 mmL=6 mm L為安裝齒輪處 故 L=B2=422=40（mm）L=40mm L從右端開(kāi)始確定 設(shè)計(jì)結(jié)果故 L= B+8+2+2.5=17+12+8+2.5+2+2=43.5（mm）L=43.5mm三、軸2的受力分析：FFFFFFFyxzABCDFFFF55mm57.5mm53mm設(shè)計(jì)結(jié)果 FFFFABCD根據(jù)圖可知F=F·Tan=·Tan20°=×Tan

30、20°=414.7（N）F=414.7NF= F·Tan=·Tan20°=×Tan20°=1302.7（N）F=1302.7N由F= F+ F+ F= F·l- F·l+ F·l即414.7= F+1302.7+ F1320.7×55-414.7×122.5+ 165.5F=0由上式可得，F(xiàn)=-1039.0N F=151.0NF=-1039.0N根據(jù)圖可知F=151.0NF=1139.5（N）F=1139.5NF=3579.2（N）F=3579.2N則F+F=F+F設(shè)計(jì)結(jié)果=F

31、3;l+F·l-F·l即F+F=4718.73579.2×55+1139.5×112.5-165.5 F=0由上式可得，F(xiàn) =2754.8N F=1963.9NF =2754.8NF=1963.9NM（N·mm）x（mm）71648.58003根據(jù)圖所得的彎矩圖設(shè)計(jì)結(jié)果M（N·mm）x（mm）167600.7104086.7根據(jù)圖所得的彎矩圖M（N·mm）x（mm）167600.7104393.9合成彎矩圖設(shè)計(jì)結(jié)果T(N·mm)x（mm）85900.8 扭矩圖T(N·mm)x（mm）167600.7175

32、346.6116423.8104393.9彎矩合成圖校核軸的強(qiáng)度：根據(jù)彎扭合成圖,分析出B、C點(diǎn)為危險(xiǎn)截面則強(qiáng)度條件為=31.33=60=2.57=60滿足強(qiáng)度條件2.9 軸III設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果1、 確定各臺(tái)肩的直徑 從軸的左邊開(kāi)始往右邊確定該軸選用45鋼，故取。可計(jì)算軸的最小直徑為：圓整，取=32mm。=32mm下一個(gè)臺(tái)肩直徑為：取，試選深溝球軸承6209， 取，根據(jù)優(yōu)先數(shù)系可選取 取現(xiàn)從右邊往左邊確定：，取，此處為軸承臺(tái)肩，故需要選用優(yōu)先數(shù)系取根據(jù)聯(lián)軸器長(zhǎng)度確定第一段臺(tái)肩的長(zhǎng)度，由查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書p140表13.6 取滑塊聯(lián)軸器KL5 取M16 根據(jù)指導(dǎo)書P26 表4.2 根據(jù)選取的軸承型號(hào)

33、，可查的B=19，擋油板總長(zhǎng)20mm，右端軸承上長(zhǎng)度需增長(zhǎng)2mm，故所以 軸套B=10.5mm該臺(tái)階用來(lái)放置齒輪，需要留一段距離用下一段的軸套來(lái)卡住齒輪，軸環(huán)的長(zhǎng)度： 取根據(jù)第一根軸確認(rèn)的箱體內(nèi)長(zhǎng)度，可得2.10軸III的受力分析：設(shè)計(jì)結(jié)果ABCDyxzFFFFFFDABFFF 圖64119.5130.5C設(shè)計(jì)結(jié)果圖DA BFF64mm119.5mm130.5mmCF根據(jù)圖可知F= F=1302.7NF= F=1302.7NF= F+ F= F·l- F·l=0即1302.7= F+ F1302.7×64-183.5 F=0由上式可得，F(xiàn)=848.4N F=454

34、.3NF=848.4N根據(jù)圖可知F=454.3N F= F=3579.2NF= F=3579.2NF= F+ F= F·l- F·l=0即3579.2= F+ F3579.2×64-183.5 F=0設(shè)計(jì)結(jié)果由上式可得，F(xiàn)=2330.9NF=2330.9N F=1248.3N F=1248.3NM（N·mm）54297.6x（mm）根據(jù)圖所得的彎矩圖M（N·mm）x（mm）根據(jù)圖所得的彎矩圖-149177.6設(shè)計(jì)結(jié)果M（N·mm）x（mm）158752 合成彎矩圖T（N·mm）x（mm）216686.5 扭矩圖設(shè)計(jì)結(jié)果N&#

35、183;mmx（mm）158752205185.7130011.9 彎扭合成圖校核軸的強(qiáng)度：根據(jù)彎扭合成圖，分析出B點(diǎn)為危險(xiǎn)截面強(qiáng)度條件為=11.68=60強(qiáng)度符合要求2.11軸承壽命計(jì)算設(shè)計(jì)結(jié)果6206: n=462.5r/min c=19.5*10N F=767.3N F=361.7N F=74.96N F=0 F=777.6N F= F= 由F=0可知<e, 根據(jù)表可得深溝球軸承的最小e值為0.22 x=1,y=0 查表 f=1.2 P= f(xF+Y F) 所以p=1.2*1*848.28=1017.936N p=1.2*1*781.20=937.44N 由得6207: n=12

36、4.9r/min c=25.7*10N F=1039.0N F=2754.8N F=151.0N F=0 F=1963.9N F= F= 由F=0可知<e, 根據(jù)表可得深溝球軸承的最小e值為0.22 x=1,y=0 查表 f=1.2 設(shè)計(jì)結(jié)果P= f(xF+Y F) 所以p=1.2*1*2944.22=3533.064N =1.2*1*1969.70=2623.64N 由得6209: n=48.03r/min c=31.7*10N F=848.4N F=2330.9N F=454.3N F=0 F=1248.3N F= F= 由F=0可知<e, 根據(jù)表可得深溝球軸承的最小e值為0.

37、22 x=1,y=0 查表 f=1.2 P= f(xF+Y F) 所以p=1.2*1*2480.50=2976.6N p=1.2*1*1328.40=1594.08N 由得2.12 鍵的選擇和校核設(shè)計(jì)結(jié)果（1）：軸1上大帶輪上的鍵選擇使用單圓頭普通平鍵（C型）根據(jù)軸大小的計(jì)算，最小出軸直徑（即 大帶輪上的軸直徑為20mm），所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P116中鍵的推薦表格可選鍵的公稱尺寸為：故 該鍵的代號(hào)為： 鍵C GB/T 1096 強(qiáng)度校核材料選用為 45鋼 輕微沖擊故 符合強(qiáng)度要求 （2）：軸2上的大齒輪處的鍵選用雙圓頭普通平鍵（A型）根據(jù)軸的大小，知此處的軸直徑為56mm，故取鍵的

38、公稱尺寸為：故 該鍵的代號(hào)為：鍵A GB/T 1096 強(qiáng)度校核材料選用為 45鋼 輕微沖擊故 符合強(qiáng)度要求 符合強(qiáng)度要求（3）：軸3上的大齒輪處的鍵選用雙圓頭普通平鍵（A型）根據(jù)軸的大小，知此處的軸直徑為40mm，故取鍵的公稱尺寸為：故 該鍵的代號(hào)為：鍵A GB/T 1096 強(qiáng)度校核材料選用為 45鋼 輕微沖擊故 符合強(qiáng)度要求 符合強(qiáng)度要求（4）：軸3上聯(lián)軸器的鍵選用半圓頭普通平鍵（C型） 根據(jù)軸的大小，知此處的軸直徑為32mm，故取鍵的公稱尺寸為：故 該鍵的代號(hào)為：鍵A GB/T 1096 強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)結(jié)果材料選用為 45鋼 輕微沖擊故 符合強(qiáng)度要求 符合強(qiáng)度要求2.13 聯(lián)軸器及潤(rùn)滑、

39、密封方式的選擇和設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果（1）：聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)計(jì)算： 計(jì)算軸上的最大轉(zhuǎn)矩： 查詢機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)P141，表13.6得，選用KL5 (2) 潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方式、密封裝置的選擇：齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑劑的選擇齒輪圓周速度、軸上的齒輪圓周速度=1.09（m/s）12 m/s大=1.04（m/s）12 m/s小=0.43（m/s）12 m/s綜上所述，齒輪圓周速度均小于12 m/s，選用油浸潤(rùn)滑方式查詢課本P234表1011和表1012，選擇GB59031995 牌號(hào)為100的潤(rùn)滑劑軸承潤(rùn)滑方式：軸承dn值 d2n2=30×462.05=1.39×10 (mmr/min)d3n3=

40、35×124.9=0.44×10 (mmr/min)d4n4=45×48.03=0.22×10 (mmr/min)查課本P332表1310，選取軸承潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑查詢機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書P96，選擇通用鋰基潤(rùn)滑脂（GB/T73241994）3號(hào)潤(rùn)滑脂密封方式：軸承與箱體內(nèi)部因潤(rùn)滑方式的不同選擋油環(huán)密封。在軸伸處用毛氈密封，不是軸伸處用悶蓋加墊圈密封。2.14減速器箱體相關(guān)尺寸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果電機(jī)選擇型號(hào)為：Y90L-4選用鑄件減速機(jī)體，根據(jù)以上選擇按照機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的P25頁(yè) 表4-1 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表，可得如下計(jì)算結(jié)果：機(jī)座壁厚：=

41、0.025a+3 mm8 mm（選用的是二級(jí)圓柱直齒輪減速器，a為二級(jí)齒輪變速的齒輪中心距離中較大的一個(gè)，根據(jù)前面計(jì)算為107mm）。 所以：=0.025*107+3=5.675<8mm，所以選用=8mm。機(jī)蓋壁厚：=0.02a+3mm8 mm，=0.025*107+3=5.14<8mm，故選用=8mm機(jī)座凸緣厚度：機(jī)蓋凸緣厚度：機(jī)座底凸緣厚度：地腳螺釘直徑：，取地腳螺釘數(shù)目：a250mm時(shí)，取n=4軸承旁連接螺栓直徑 ：機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑：，取連接螺栓的間距：=軸承端蓋螺釘直徑：，取窺視孔蓋螺釘直徑： ，取定位銷直徑： ，?。?，沒(méi)有凸緣 ：,：,設(shè)計(jì)結(jié)果軸承旁凸臺(tái)半徑： 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)（見(jiàn)圖4.44）外機(jī)壁至軸承座端面距離：,取內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離： ，大齒輪頂圓（蝸輪外圓）與內(nèi)機(jī)壁距離： =10mm。齒輪（錐齒輪或蝸輪輪榖）端面與內(nèi)機(jī)壁距離： 機(jī)蓋、機(jī)座肋厚：軸承端蓋外徑軸承端蓋凸緣厚度： ，取軸承旁連接螺栓距離： s 盡量靠近，以第三章 個(gè)人總結(jié) 計(jì)算結(jié)果兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。