【正文】 ..... 25 第 八 章 箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................. 25 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................. 25 附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................. 26 設(shè)計(jì)總結(jié) ....................................................... 28 參考文獻(xiàn) ....................................................... 29 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 3 前言 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)中一項(xiàng) 重要的綜合性與實(shí)踐性 過程 ，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手 能力的重要方法， 通過課程設(shè)計(jì)可以讓我們 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他 相關(guān) 課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一步 鞏固、 加深和拓展所學(xué)的知識(shí)。王老師能夠批評(píng)指正。同時(shí)，將帶傳動(dòng)布置在高速級(jí)有利于發(fā)揮其傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖吸振， 減少噪聲的特點(diǎn)。 帶速 1 3. 14 90 94 0 10 00 60 10 00dnV m s m s? ?? ??? ? ??? kW? 選取 A型 V 帶 2 265d mm? m s? 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 8 、確定帶長(zhǎng)和中心距 查閱資料得：中心距， 1 2 0 1 20 .7( ) 2 ( )d d a d d? ? ? ?，則此處 取值 0 1 21 . 5 ( ) 1 . 5 ( 2 6 5 9 0 ) 5 3 2 . 5 0a d d m m m m? ? ? ? ? ? ? 且有下式 2210 0 1 20200()2)24( 265 90) 90)2 4 ddL a d daL m mL m m???? ? ? ??? ? ? ? ???（（ 265 查表得取帶長(zhǎng) 1800dL mm? ，實(shí)際中心距： 00 2dLLaa ??? 所以，0 18 00 16 3753 2. 50 2a m m???，則取 614a mm? 、驗(yàn)算小帶輪包角 1a 2111265 90180 180 614163 .67 120ddaaa? ?? ? ? ? ? ??? 有以上驗(yàn)算可知，包角合適。 2 . 5 , 1 8 9 . 8F H H ES S Z Z? ? ? ? 齒輪精度為 8 級(jí) 小齒輪為 40Cr（調(diào)質(zhì)處理 ） 硬度 280HBS lim 1 600H MPa? ? 1 500FE MPa? ? 大齒輪為 45 鋼 （調(diào)質(zhì)處理） 硬度 240HBS lim 2 550H MPa? ? MPaFE 4502 ?? 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 10 ? ? 11 0. 7 50 0 F M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 22 0. 7 45 0 F M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? l im 11 600 6001HH H M P a M P aS?? ? ? ? ? ? l im 11 600 6001HH H M P a M P aS?? ? ? ? 、按齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算 因?yàn)辇X輪精度等級(jí)為 8 級(jí)精度； 取載荷系數(shù) K=。該機(jī)構(gòu)為一般機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 8級(jí)精度。 1 . 5 6 , 1 . 5 8F a F a s a s aY Y Y Y? ? ? ? 31 1 11 2212 2 1 . 3 1 6 9 . 4 6 1 0 2 . 9 5 1 . 5 6 4 5 . 0 67 2 5 2 5F a S aF K T Y Y M P ab m z? ? ? ? ? ?? ? ??? 則 ? ?11 400FF M Pa???? 2221112 . 7 7 1 . 5 8 4 5 . 0 6 4 2 . 8 52 . 9 5 1 . 5 6F a S aFFF a S aYY M P a M P aYY???? ? ? ? ?? 則 ? ?22 360FF M Pa???? 齒輪的圓周速度 ： 12 4 125 113 .11 100 0 600 00dnV m s m s? ??? ? ?? 1272 ,77b mmb mm?? 12125250d mmd mm?? mm? 1212,。 V????? 段 此段要安裝軸承，因此首先選取軸承型號(hào)，考慮到軸主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。 軸的結(jié)構(gòu)及尺寸： 、軸的受力分析 及校核 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。 39。 N m?? N m?? 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 17 2 2 2 2( ) 1 0 0 . 3 2 (0 . 6 6 4 . 3 7) 1 0 7 . 5 0aeM M T N m? ? ? ? ? ? ? ? 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑： 因?yàn)椴牧线x擇 45 調(diào)質(zhì)，查課本 225 頁(yè)表 141 得 650B MPa? ? ，查課本 231 頁(yè)表 143 得許用彎曲應(yīng)力 ? ?1 60b MPa?? ? ，則： ? ? 333 1 10 7. 50 10 . 1 0. 1 60e bMd m m? ? ?? ? ?? 因?yàn)?4 5 2 6 .1 7V V Id m m d m m? ? ? ?，所以該軸是安全的。 擬定軸的結(jié)構(gòu)方案如圖： 1 ? 2 ? 45 鋼調(diào)質(zhì)處理 軸承型號(hào) 6206 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 19 各軸段直徑與長(zhǎng)度的確定 1)、 根據(jù)所選軸承的直徑 mmd 30? ，取中間軸最小直徑mmdd 30 ?? ⅥⅤⅡⅠ ；綜合壁厚及箱 體尺寸等因素 ，現(xiàn)取 mm? ?Ⅰ Ⅱ ； 2)、 為滿足齒輪的軸向定位要求， ⅡⅠ 軸段右端及 ⅥⅤ 軸段左端要求制出一軸肩， 并且這兩段軸要安裝齒輪，需要開鍵槽，因此軸徑應(yīng)在原有的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，增加 5%，用來(lái)彌補(bǔ)開鍵槽帶來(lái)的應(yīng)力不足， 故取 mmdd 36 ??? ⅤⅣⅢⅡ ， 同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選 H7/n6。 、初選 聯(lián)軸器 及軸承 查 [1]表 171，取 ?AK ,則計(jì)算轉(zhuǎn)矩： 3 1 . 5 3 1 5 . 7 9 4 7 3 . 6 9CAT K T N m? ? ? ? ?； 按照 nC TT? 及電動(dòng)機(jī)軸尺寸等限制條件，查 [3]表 131，選用 HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器。 3)、 根據(jù)所選軸承直徑尺寸確定 mmdd 45 ??? ⅧⅦⅣⅢ ，取mmL 29??ⅣⅢ ， 55L mm?Ⅶ Ⅷ ； 4)、 為滿足軸承的軸向定位要求， 取 mmd 50??ⅤⅣ ，綜合中間軸設(shè)計(jì)取 mm? ?Ⅳ Ⅴ ； 5)、 為滿足齒輪的軸向定位要求，取該段直徑 mmd 60??ⅥⅤ ，長(zhǎng)度 mmL 10??ⅥⅤ ； 6)、 根據(jù)齒輪幾何尺寸， ⅦⅥ 段直徑 50d mm? ?Ⅶ Ⅵ ，長(zhǎng)度取 mm? ?Ⅶ Ⅵ ；至此已初步確定各軸段的直徑與長(zhǎng)度。 鍵的尺寸及型號(hào)分別 為：鍵 b h l? ? ? 10 8 45GB/T 10952020。 合理選擇材料； 因?yàn)殍T鐵易切削，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，且減速器的受載不大，所以箱體可用灰鑄鐵制成。將通氣器設(shè)置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進(jìn)入。 對(duì)設(shè)計(jì)過程中面對(duì)未曾學(xué)過的問題，通過查閱各種資料 ， 在解決問題的同時(shí)也掌握了許多新知識(shí)，還對(duì)《機(jī)械設(shè) 計(jì)》有了重要的認(rèn)識(shí)。 外壁至軸承座端面的距離 l1=C2+C1+(5～ 8) 43 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 28 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過此次機(jī)械設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)思想，得到了充分掌握，真正地把所學(xué)到的知識(shí)初步地運(yùn)用到了實(shí)踐之中。 油標(biāo) 油標(biāo)用來(lái)指示油面高度，將它設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。 為了保證結(jié)合面連接處的局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都有較厚的連接壁緣，箱座底面凸緣厚度設(shè)計(jì)得更厚些。按mmdd 36 ??? ⅤⅣⅢⅡ ， 查得平鍵的截面尺寸 10b mm? ， 8h mm? ，由各 軸段長(zhǎng)度取 124 5 , 4 0L m m L m m??； 45L mm? ?Ⅳ Ⅴ 。 、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示 各軸段直徑與長(zhǎng)度的確定 1)、 由所選半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 42~30? ，取低速軸最小直 徑 mmd 35 ?ⅡⅠ ；半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 mmL 82? ，ⅡⅠ 段的 長(zhǎng)度應(yīng)比 L 略短一些，現(xiàn)取 mmL 80??ⅡⅠ ； 2)、 為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， ⅡⅠ 軸段右端要求制出一軸肩，故取 ⅢⅡ 段的直徑 mmd 42??ⅢⅡ ；軸承端蓋的總寬度為 30mm（由減速器和軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定），根據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的距離為 10mm。 、 低速 軸的設(shè)計(jì) 、軸的 材料 選取軸的材料為 45 號(hào)鋼 ，調(diào)質(zhì)處理。在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純的軸向力，工作中容許一 定的內(nèi)外圈軸線偏斜量，大量生產(chǎn)價(jià)格最低等因素，根據(jù) [1]表162 選用深溝球軸承。 74 .4 0aHM N m?? 1 ? 2 ? 2 ? 39。311 4 9 0 . 5 5 4 2 . 5 1 0 2 0 . 8 5a F FM F l N?? ? ? ? ? F 在 a處產(chǎn)生的彎矩： 311 4 9 0 . 5 5 4 2 . 5 1 0 2 0 . 8 5a F FM F l N?? ? ? ? ? 求合成彎矩圖： 考慮最不利的情況，把 39。 VVI? 段：有前面計(jì)算的齒輪分度圓直徑知，齒輪的分度圓直徑較小，故此段的齒輪采用齒輪軸， 4 5 , 4 5V V I V V Id m m L m m????。 ⅢⅡ 段： 為滿足帶輪的的軸向定位要求， ⅡⅠ 軸段右端要求制出一軸肩，故取 ⅢⅡ 段的直徑 25d mm?????? ? ；軸承端蓋的總寬度為30mm （由減速器和軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）， 根據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋外端面與帶輪 的距離為10mm。齒寬 1 0 . 6 1 1 8 . 4 5 7 1 . 0 7db d m m m m?? ? ? ?， 取 127 2 , 7 7b m m b m m??。 齒輪的圓周速度： 11 320 100 0 600 00dnV m s m s? ? ??? ? ?? 對(duì)照表選 8級(jí)制造精度合適。 小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），取 齒面 硬度 280HBS，接觸疲勞極限 lim 1 6 5 0 7 5 0H M Pa? ， 取lim 1 600H MPa? ?,彎曲疲勞極限115 6 0 6 2 0 , 5 0 0F E F EM P a M P a?????。? 大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì) 處理 ），取 齒面 硬度 240HBS，接觸疲勞極限 lim 2 550H MPa? ? ，彎曲疲勞 強(qiáng)度 極限 MPaFE 4502 ?? ；二者材料硬度差為 40HBS； 因?yàn)闇p速器要求結(jié)構(gòu)緊湊 ，故采用硬齒面組合。其主要性能如下： 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 112 6YM? 940r/min 第三章 、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng) 參數(shù) 、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和滾筒轉(zhuǎn)速，可算出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： n??筒 ， 則,取 12= 3 . .i i i i i?帶 帶， 且 有 ，又因?yàn)椋? 1 2 1 2 1 2( 1 . 3 1 . 5 )