【正文】 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程及有關(guān)先修課程的知識(shí)，完成通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置的一般設(shè)計(jì)方法和步驟。 4）培養(yǎng)學(xué)生與他人合作，共同解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 課程設(shè)計(jì)的步驟 1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析設(shè)計(jì)題目，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容、條件和要求；通過(guò)參觀實(shí)物或模型、查閱資料等方法了解設(shè)計(jì)對(duì)象，擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃。 2 端正對(duì)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí) 設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜、細(xì)致的勞動(dòng)，任何設(shè)計(jì)都不可能憑空想象出來(lái)，它需要借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。主意設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畫圖交替進(jìn)行，采用邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改的正確設(shè)計(jì)發(fā)法。 圖所示為帶式運(yùn)輸機(jī)的 4 種傳動(dòng)方案，下面進(jìn)行分析和比較。 3）蝸桿傳動(dòng)大多用于傳動(dòng)比大而功率小的場(chǎng)合，其承載能力較齒輪傳動(dòng)低，宜布置在傳動(dòng)的高級(jí)速，獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸。 根據(jù)上面的比較分析，我們選擇的傳動(dòng)方案是 a. 確定減速器結(jié)構(gòu)類型 減速器是由封閉在箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪 — 蝸桿傳動(dòng)所組成。直齒用于速度較低或載荷較輕的傳動(dòng)，斜齒或人字齒用于速度較高或載荷較重的傳動(dòng)。同軸式減速器長(zhǎng)度方向尺寸較小，但軸向尺寸較大，中間軸較長(zhǎng)，剛性差，載荷沿齒寬分布不均。傳動(dòng)比 8~80。 電動(dòng)機(jī)的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 電動(dòng)機(jī)分成交流和直流電動(dòng)機(jī)兩種工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是三相交流籠型異步電動(dòng)機(jī)。 ?3 ? （ 2）選擇電動(dòng)機(jī)功率 工作機(jī)所需的 電動(dòng)機(jī)輸出功率 ?wd PP?ww 1000?FvP ???wd 1000FvP ?南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 工作機(jī)的功率 ?? —— 帶傳動(dòng)的效率 ?? —— 齒輪 傳動(dòng)的軸承效率 ?? —— 齒輪傳動(dòng)的效率 ?? —— 聯(lián)軸器的效率 ?? —— 卷筒軸的軸承效率 ?? —— 卷筒效率 6543221 ???????? ??????? w 2 ??????? ? 1=—— 帶傳動(dòng)的效率 ? 2=—— 齒輪傳動(dòng)的軸承效率 ? 3=—— 齒輪傳動(dòng)的效率 ? 4=—— 聯(lián)軸器的效率 ? 5=—— 卷筒軸的軸承效率 ? 6=—— 卷筒效率 （ 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為： m in/1456~ in/)20~6(39。我們選擇的是彈性套柱銷聯(lián)軸器。帶高速時(shí)，帶每秒繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，同時(shí)離心力加大 ，使帶與帶輪間的摩擦力降低而影響帶的工作能力，一般應(yīng)使帶速在（ 5~25） m/s 之間。 V帶輪槽型 基準(zhǔn) 寬度 項(xiàng)寬 基準(zhǔn)線上槽高 基準(zhǔn)線下槽高 槽間距 輪緣 厚度 第一槽對(duì)稱面至輪端面的距離 帶輪外徑 ad B ? ?? ada hdd 2?? 圓柱斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)分 析具體的工作條件，判斷可能發(fā)生的主要失效形式，以確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再作齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。 1 齒數(shù) 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 16 中心距一定時(shí)，增加齒數(shù)能使重合度增大，提高傳動(dòng)穩(wěn)定性；同時(shí)齒數(shù)增多，相應(yīng)模數(shù)減少，可以節(jié)約材料，減輕重量。螺旋角過(guò)小，顯不出斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)、重合度大等優(yōu)勢(shì)，但過(guò)大，會(huì)使軸向力增大，影響軸承壽命。比較 ? ?FFSY ?/ ，有 ? ? 0 2 6 2/??FFSY ? ? ? ??FFSY ? ? ?11 / FFSY ? 的數(shù)值大，將該值與上述各值代入式中，得 ? ?3 )1(c o 2121FaFsziYKTnm ????? mm2 4 16220)( 25 ?? ???? ????? 由表查得標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取 mmmn 4? （ 3）確定基本參數(shù)，計(jì)算主要尺寸。設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對(duì)不同情況進(jìn)行具體的分析，軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置 ?？梢来螌X輪、套筒、右端滾動(dòng)軸承、軸承蓋及聯(lián)軸器從軸的右端裝拆，另一滾動(dòng)軸承從左端裝拆。常用軸向定位和固定的 方法有軸肩定位、軸環(huán)定位、套筒定位及軸端擋圈定位等 2）軸上零件的周向固定 為了滿足機(jī)器傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的要求，軸上零件除了要軸向定位外，還必須有可靠的周向定位。 1 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力。2 ???? ? 徑向力為 NF ntFr 8 4 o s 20t a n7 2 0 0c o st a n ??? ? ? ??? 軸向力為 NFF ta 9 8 a n7 2 0 0t a n ???? ?? 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。齒輪、左側(cè)軸承、聯(lián)軸器從左側(cè)裝入；定位方式依次為：軸肩、套筒、軸肩；另一軸承從右側(cè)裝入，采用軸肩定位。 與傳動(dòng)零件相配合的軸段長(zhǎng)度應(yīng)比傳動(dòng)零件的輪轂寬度略小 2mm 左右，mmL 1 0 521 0 71 ??? ；第二段軸長(zhǎng)考慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離為 10~15mm，取mmL 502 ? 。 6 繪制軸的零件工作圖。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 23 與傳動(dòng)零件相配合的軸段長(zhǎng)度應(yīng)比傳動(dòng)零件的輪轂寬度略小 2mm 左右，第一段與帶輪配合，帶輪的根數(shù)為 6 根，帶輪的厚度 mmefl 1 2 ??????? ，所以確定 mml 120? ； mmL 11821201 ??? ；第二段軸長(zhǎng)考慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離為10~15mm，取 mmL 502 ? 。 軸承類型的選擇 選擇軸承類型的主要依據(jù)是軸承的收載情況、轉(zhuǎn)速大小以及安裝、拆卸要求等。 3） 調(diào)心性能要求 對(duì)于兩軸承孔的跨距較大，或軸受載后彎曲變形較大等情況，為使軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)，宜選用調(diào)心軸承。選擇軸承尺寸時(shí)，要計(jì)算承載能力，按承載能力確定軸承尺寸。鍵的尺寸有鍵寬、鍵高和鍵長(zhǎng)。b=22,h=14,L=70. 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 26 第四章 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 減速器結(jié)構(gòu) 減速器結(jié)構(gòu)因其類型、用途不同而不同，但其基本結(jié)構(gòu)都是由通用零部件、箱體及附件組成。 （ 4）密封裝置 在輸入輸出軸外伸處，為防止灰塵、水氣及其他雜質(zhì)侵入軸承，需在軸承蓋孔中設(shè)置密封裝置。 箱體的結(jié)構(gòu)形式 1 箱體的分類 按毛坯制造方法不同，箱體可分為鑄造箱體與焊接箱體；按剖分與否可分為 剖分式箱體和整體式箱體；按外形結(jié)構(gòu)不同可分為平板式箱體和凸出式箱體 。在相同壁厚情況下，增加箱體底面積及箱體輪廓尺寸，可以增大抗彎扭的 慣性 力，有利于提高箱體 的整體剛性。 3） ．合理設(shè)計(jì)肋板 在箱體的受載集中處設(shè)置肋板，可以明顯提高局部剛度。 軸承座孔兩側(cè)螺栓的距離 s 的確定。 圖 44 聯(lián)接螺栓距離 s 過(guò)大 圖 45 聯(lián)接螺栓距離 s 過(guò)小 凸臺(tái)高度 h 值得確定。為了保證箱體底座的剛度，取底座凸緣厚度為 ，底面寬度 B 應(yīng)超過(guò)內(nèi)壁位置，一般 B=c1+c2+2δ， c c2 為地腳螺栓扳手空間南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 29 的尺寸，見(jiàn)圖 46b。 圖 47 回油溝結(jié)構(gòu) a=5～ 8（鑄造） b=6～ 10 ㎜ a=3～ 5（機(jī)加工） c=3～ 5 ㎜ 圖 48 油溝形狀及尺寸 對(duì)于大多數(shù)減速器，由于其傳動(dòng)件的圓周速度 v≤ m/s，故常采用侵油潤(rùn)滑（當(dāng)速度 v＞ m/s 時(shí)應(yīng)采用噴油潤(rùn)滑）。 箱體采用灰鑄鐵（ HT200）制造，采用鑄造工藝，箱體由箱座和箱蓋組成，箱座做成直壁，減速箱箱體尺寸按圖 421【 1】 及表 417【 1】 ,結(jié)果如下表 ： 表 箱體及其 零部件 結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號(hào) 減速器形式及尺寸關(guān)系／ mm 單級(jí)圓柱斜齒輪減速器 箱座壁厚 ? 10 箱蓋壁厚 1? 10 箱蓋凸緣厚度 1b ??? 箱座凸緣厚度 b ???