【正文】 度計算鍵聯(lián)接方案選擇常用鍵聯(lián)接對比分析 特點類型 優(yōu)點 缺點 平鍵對中性好，易拆裝無軸向固定作用 半圓鍵裝拆方便，制造容易軸上鍵槽對軸的強度削弱較大 斜鍵以偏壓傳遞載荷，也可傳遞單向軸向力引起軸上零件與軸的配合偏心，易松動 花鍵受力均勻，較高的承載能力加工成本高所設計圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故初選8級精度按GB/T10095。鍵 A850 GB/T 109679 ：假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強度條件為 查表得，鋼材料在靜載荷下的許用擠壓應力為125~150MPa，所以取各軸的轉(zhuǎn)矩分別見右圖 (1)I軸上鍵的強度計算鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：軸號轉(zhuǎn)矩T/（Nm）電機軸Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸卷筒軸 (2)II軸上高速級齒輪端鍵的強度計算鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：(3)II軸上低速級齒輪端鍵的強度計算 鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：(4)III軸上低速級齒輪端鍵的強度計算鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：(5)輸出軸上鍵(與聯(lián)軸器配合)的強度計算鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 經(jīng)校核，所有平鍵符合安全強度要求。承受大的徑向載荷，不能承受軸向載荷。 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計與總成1． 裝配圖設計及部件結(jié)構(gòu)選擇、執(zhí)行機械設計標準與規(guī)范傳動尺寸是裝配圖結(jié)構(gòu)和相關(guān)零件圖尺寸的主要依據(jù)，一般先設計計算傳動零件。箱體的大小是根據(jù)內(nèi)部傳動件的尺寸大小及考慮散熱、潤滑等因素后確定的。由《機械設計課程設計指導手冊》p138續(xù)表162：軸承型號7205c255215 故取， d. 第四段軸和第六段軸無配合關(guān)系，為第三段、第七段軸定位軸肩所以，（初取，具體尺寸由作圖決定）。又最小軸頸。）IV第四軸段由于第四軸段有軸向力，因此。此次為了簡化校核步驟，只校核軸肩處，采用放大法的原則，用中間剖面的當量彎矩來校核軸肩處，并且綜合考慮過渡圓角、配合和鍵槽的應力集中，如果校核的安全系數(shù)滿足要求，則這根軸可以滿足使用性能的要求。則 Fa2=S1+FA=，F(xiàn)a1=S1 =2. 計算當量載荷 P=fP（XFr+YFa） 查表由《機械設計》p169表117，取fP= 查表得X1=1，Y1=0 查表得《機械設計》p169續(xù)表116，X2=，Y2= 則 P1=(11383＋0)= P2=(＋)=1504N3. 計算壽命 取PP2中的較大值帶入壽命計算公式：，因為是球軸承，取ε=3，則4. 靜載荷驗算 《機械設計》p172，查表得X0=，Y0=，則P01= X0Fr1+Y0Fa1=1383＋=因 P01 Fr1，故取 P01= Fr1=1383NC。 查《機械設計課程設計指導手冊》p132續(xù)表154，為了補償兩軸的安裝誤差和隔離振動，選LT6型彈性套柱銷聯(lián)軸器 ，滿足要求型號額定轉(zhuǎn)矩軸孔直徑軸孔長度L型凸緣聯(lián)軸器40038582． 潤滑與密封的選擇潤滑方案對比及確定a齒輪潤滑 由于齒輪圓周速度v≤12m／s，齒輪傳動可采用浸油潤滑。b軸承潤滑脂潤滑、油潤滑方案對比 特點潤滑方式 優(yōu)點 缺點 脂潤滑密封裝置簡單，方便；油膜強度高；油脂粘附性好，不易流失；使用時間長；裝置結(jié)構(gòu)簡單、軸頸圓周速度一般并無特定限制密封不夠可靠，適用于脂潤滑、油潤滑且上作環(huán)境清潔的軸承離心式密封先確定右面高度，再確定油標尺的高度和角度，應使油孔位置在油面以上，以免油溢出。，同時考慮加工工藝的可行性，防止銑刀與箱緣干涉。選定M8的吊環(huán)螺釘，雙螺釘起吊，=125kg,滿足箱蓋起吊要求。由于要防止污物進入機體和潤滑油飛濺出來，因此蓋板下應加防滲漏的調(diào)整墊片。墊片組材料為08F。形位公差的設計原則在選擇形位公差值時，總的原則仍然是在滿足使用要求的前提下，盡量選擇低的形位公差等級，以降低生產(chǎn)成本。，有相對運動的工作表面，運動速度越高，其表面粗糙參數(shù)值也越小。就是說，尺寸公差和形位公差應盡可能的在加工能力允許的范圍內(nèi)確定。，正常聯(lián)接，可以承受一定的微振載荷。即將鉛絲放在齒槽上，然后轉(zhuǎn)動齒輪而壓扁鉛、各接觸面及密封處，均不許漏油。d經(jīng)過累計10 000 h工作后應更換潤滑油。在滿足使用要求的前提下盡量選用較低的公差、形位和粗糙度等級。 項目總結(jié) 機械設計是機械工業(yè)的基礎,是一門綜合性相當強的技術(shù)課程，它融機械原理、理論力學、材料力學、互換性與技術(shù)測量、工程材料、金屬工藝等于一體。因此，需要繼續(xù)努力學習和掌握有關(guān)機械設計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設計習慣和思維從而提高設計實踐操作能力。經(jīng)過多次修改，設計的結(jié)果還有待提高，但是體驗了機械設計的過程，我們學會了機械設計的方法，能為以后學習或從事機械設計提供一定的基礎。選擇太小不能正常工作。強度足夠時，優(yōu)先選用一般金屬材料，如箱體、箱座、端蓋就采用灰鐵，軸、鍵、齒輪就采用45號鋼，因為這兩種材料不僅加工工藝性好，或強度高，或減震性好，而且價格低廉，來源廣。同時，調(diào)換齒輪的嚙合方位，使原來不嚙合工作的齒形表面進行嚙合，這樣不僅能保證其原有的工作性能，還能延長齒輪的工作壽命。所有零件和箱體內(nèi)不許有任何雜質(zhì)存在。，但內(nèi)圈公差帶是上偏差為0，下偏差為負，所以，軸頸的公差帶要比通常的緊，選擇k6，實際上是過盈配合。精度要求水平與經(jīng)濟性的矛盾 ：精度越高，成本也越高，過分追求高精度，往往產(chǎn)品的質(zhì)量沒有提高多少，成本倒是顯著指數(shù)提高。粗糙度的設計原則表面粗糙度評定參數(shù)的數(shù)值已經(jīng)標準化了，應按規(guī)定的系列參數(shù)值選用。所以在保證使用性能的前提下，盡量選用較低的公差等級，以降低生產(chǎn)成本b. 在尺寸至500mm的常用尺寸段中，當孔的精度等級高于IT8時（即ITITIT5），采用孔比軸低一級，即孔7/軸6 、孔6/軸5等等。定位銷的直徑為d=6mm，長度選擇為30mm，大于箱蓋和箱座連接凸緣的總厚度，以便于裝卸。考慮到其位于油池最底部，要求密封效果好，故密封圈選用材質(zhì)為工業(yè)用的石棉橡膠紙。設計吊環(huán)螺釘時，其支承座孔必須符合標準結(jié)構(gòu)，以保證吊環(huán)螺釘?shù)呐_肩抵緊箱蓋的支承面。故選用油標尺。 減速器運轉(zhuǎn)時，箱體內(nèi)溫度升高，氣壓加大，對密封不利，故在窺視孔蓋上安裝通氣器，使箱體內(nèi)熱膨脹氣體自由逸出，以保證壓力均衡，提高箱體縫隙處的密封性能。對油潤滑和脂潤滑均同樣有效結(jié)構(gòu)較復雜，適用于高速。密封裝置較復雜，需注意保養(yǎng)結(jié)合軸承的工作溫度不太高、工作載荷較小和工作轉(zhuǎn)速大于2m/s，最終選用潤滑油， 密封方案對比及確定a.取齒頂?shù)接兔娴酌娴木嚯x。剛、撓性聯(lián)軸器特點對比： 類型特點 剛性聯(lián)軸器 撓性聯(lián)軸器 優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、不需維護、成本低結(jié)構(gòu)簡單，有補償性能，能緩沖減振，不需要潤滑 缺點不具有補償性能傳遞扭矩小 由于減速器工作情況為微振，但是傳遞的扭矩不大，因而選擇彈性聯(lián)軸器，經(jīng)過價格等因素多方面考慮，最終選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。 則：， 綜上所述，安全系數(shù)均大于許用安全系數(shù),滿足強度要求。2． 主要零部件的校核與驗算軸系結(jié)構(gòu)強度校核選擇低速軸進行安全校核，下圖為軸的示意圖。低速軸結(jié)構(gòu)設計與方案分析1）軸尺寸初步設計圖從左到右，軸段依次根據(jù)軸向定位以及軸上零件的要求確定軸的各段直徑和長度I第一軸段第一軸段和聯(lián)軸器相配合，所以，其長度和直徑均由聯(lián)軸器確定。齒輪軸：,。至于其長度，箱體內(nèi)壁到軸承端面的距離。裝配圖整體布局裝配圖用A0圖紙，采用1：1比例尺繪制，畫出兩級傳動零件的中心線，先在俯視圖上畫出中間軸的兩齒輪輪廓，即齒頂圓和材料寬度，取兩傳動件距離，再根據(jù)齒輪端面與箱體內(nèi)壁的關(guān)系，畫出箱體長度，根據(jù)低速軸大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的關(guān)系，畫出箱體寬度向低速級的一測。用于載荷不大，轉(zhuǎn)速不高支撐。單列軸承可承受徑向負荷與單向軸向負荷鍵聯(lián)接的強度計算高速軸鍵槽部分的軸徑為16mm，軸長為28mm所以選擇普通圓頭平鍵。碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應力集中敏感性小，廣泛應用，碳素鋼最常用的是45鋼，因此此次設計所選的軸的材料為45鋼，當軸的支撐距離未定時， 無法由強度確定軸徑，要用初步估算的方法，常用的方法為許用扭轉(zhuǎn)應力法，計算公式為： [τ]pn= C 3pnCdmin處無彎矩M，取最小值。齒數(shù)比誤差滿足要求。3）生產(chǎn)方便，用滾齒機在圓柱胚料上就可以生產(chǎn)出齒數(shù)，模數(shù)相同齒面寬度不同的一組斜齒，后期根據(jù)客戶需求切成不同的齒寬即可。4） 高速重載齒輪傳動，可能出現(xiàn)膠合，需校核齒面膠合強度。 軸的一般材料為碳鋼，其中普通碳素鋼一般用于不重要或受力較小的軸，而450號優(yōu)質(zhì)碳素鋼則是一般情況下更為常見的軸的選用材料，一般進行正火處理，45號鋼制造容易成本低。然后進行機 加工。此安全系數(shù)定義為鋼絲繩的破斷拉力與最大的工作載荷之比。綜合考慮選擇Y系列（IP44）三相異步電動機。其額定電壓為380伏，→160千瓦，共有22個功率等級。它能防止手指觸及機殼內(nèi)帶電導體或轉(zhuǎn)動部分；防止直徑大于12毫米的小形固體異物進入；并防止沿垂直線成60度角或小于60度角的淋水滴入電動機。齒輪傳動在高速級結(jié)構(gòu)比較緊湊，蝸桿傳動在低速級使整個傳動裝置的效率較低。載荷為中等沖擊要求傳動裝置具有一定的耐沖擊性。錐齒輪多用于高速級傳動。缺點：傳動比不準確；壓軸力大；不適于高溫、油污等場合；承載能力低，傳遞力矩小等等。按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速機；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐－圓柱齒輪減速機；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同進軸式減速機。它具有承載能力高、壽命長、體積小、效率高、重量輕等優(yōu)點，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動裝置中。⑶漸開線斜齒圓柱齒輪傳動：優(yōu)點：漸開線斜齒圓柱齒輪傳遞的速度和功率很大；效率高（一對齒輪可達98%%）；對中心矩的敏感性??；裝配和維修簡便；重合度大，傳動平穩(wěn)。鏈傳動多用于低速傳動。 缺點：嚙合時產(chǎn)生軸向分力，往往要用推力軸承或向心軸承來加以承受，使得支撐結(jié)構(gòu)復雜化?？傮w分析：合理的傳動方案應保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，加工方便，成本低廉，傳動效率高和維護便利等，但是一種方案同時滿足以上條件往往比較困難，因此根據(jù)具體實際設計有側(cè)重的進行選取。用于一般無特殊要求的機械設備，如風機、水泵、機床、攪拌機等。它適用于要求快速停止準確定位的傳動機構(gòu)或裝置上，如主軸傳動或輔助傳動。計算最大工作應力時應考慮最