【正文】 X=0， Y=1 P1 = P1 = P2 = P = 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 30 ∴ P = 校核壽命 Lh =10660n (CP)ε = 10660424(16200)103 =202100小時 15000小時 ，滿足要求 其中， ε = 103 Lh = 202100小時 15000小時 ，滿足要求 結(jié)論：所選軸承能滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求。1\]，所以安全 ?\ = ?\ [?。1\] = 65MPa M_ =2619120 N?mm 軸強(qiáng)度的校核 【 1】 [?。1\] = 55MPa 危險截面 A 處的彎曲應(yīng)力： ?[ = = 253 = 由于 ?[ [?。 α1=176。^d2)24[0 = 2350 + π2 (90 +)+ (90。19′55′′ α[t2 = α[t1 = 29176。5′4′′ d1 = d2 = b= 40mm 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ?H = ZβZεZEZH√KAKVKHβKHα Ft^1\u177。 β=20176。1/3)2 = (mm) 為了使其滿足要求初?。???1 = 95???? 確定基本參數(shù) ◆ 驗(yàn)算載荷系數(shù) dm1 = d1(1 ?) = 95 (1 ? 1/3) = 齒輪圓周速度 v = π^1n1601000 = 精度等級取 7 級合理 z1 = 17 z2 = 59 取 m= 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 11 精度等級取 7 級合理 【 1】 KHα = KHβ = 【 1】 ??t1 = 2021??1????1= 2021 = KAFt1\ = 2 = 可知 ， KAFt\ ≤ 100N/min KHβ\_ = ， KHβ = KFβ = \_ = 【 1】 接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) K = KAKVKFαKFβ = = ◆ 校正直徑 d1 = d1t√KKt3 = 影響不 大按 95mm取值計(jì)算仍然可以 校核傳動比誤差：因齒數(shù)未做圓整，傳動比不變 。 由上述的條件找出符合的電動機(jī)如下表所示 電動機(jī)型號 額定功率（ kW） 計(jì)算 轉(zhuǎn)速（ r/min） 電流（ A） Y132S22 3000 15 Y132M4 1500 Y160M6 1000 17 Y160L8 750 由于鉆頭的轉(zhuǎn)速過快而且其中原動機(jī)輸入的轉(zhuǎn)向和輸出的轉(zhuǎn)向不在一個水平面內(nèi)，是一個水平輸入，一個豎直輸出，因此我們考慮要使用到錐齒輪的減速器。 要實(shí)現(xiàn)傳動方向改變 90 度， 因而可以考慮采用蝸輪蝸桿加斜齒輪或者是錐齒輪加斜齒輪減速器，但考慮到蝸輪蝸桿效率低，而且安裝精度、潤滑要求高等因素，因而決定采用后者，即錐齒輪加斜齒輪減速器。 （ 2） 室內(nèi)工作，生產(chǎn)批量為 5 件。 由于自己能力有限，設(shè)計(jì)上的疏漏錯誤之處在所難免，懇請指正。即從任務(wù)分析、總體方案設(shè)計(jì)、各零部件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)到最后的裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)。 課程設(shè)計(jì)的目的主要體現(xiàn)在以下三個方面： 1. 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和 其它先修課程的基礎(chǔ)理論和基本知識，以及結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐分析和解決工程實(shí)際問題的能力；使所學(xué)的理論知識得以融會貫通、協(xié)調(diào)應(yīng)用。 在此感謝老師在這一學(xué)期里的辛勤教導(dǎo)，嚴(yán)格要求和認(rèn)真指正。 （ 3） 動力源為三相交流電 380/220V，電機(jī)單向轉(zhuǎn)動，載荷較平穩(wěn)。 機(jī)構(gòu)簡 圖： 方案一 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 6 方案二 第二個方案和第一個方案的大體類似，只是在最后的與鉆頭相連的部分有所差異，下面主要畫出這部分的示意圖。而最終的輸出軸的數(shù)目為三個，顯然用一級錐齒輪減速器不能滿足要求，所以我們采用二級圓錐 圓柱齒輪減速器。 確定主要傳動尺寸 確定模數(shù) m=95/17= 取 m= 小齒輪直徑 d1 = mtz1 = 95mm d2 = mtz2 = 錐距 R=d1√u2:14 = 齒寬 b=?RR = 1/3 = 圓整，取 b=55mm R=d/(2sinδ)， δ1 = 15176。 左旋。1u ≤ ?Hp【 1】 （ 1） 計(jì)算齒面接觸應(yīng)力 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 【 1】 ZH = ， ZH = ZE = √ Nmm2 αt = 21176。19′55′′ 由于無變位，端面嚙合角 αt′ = αt = 21176。178)24350 = 取 L^ = 1120mm （ 3）求實(shí)際中心距 a a ≈ a0 + Ld。 滿足大于 120176。1\]，所以安全 ?[ = ?\ [?。1\] = 65MPa 危險截面 D 處的彎曲應(yīng)力： ?\ = = 353 = 由于 ?\ [?。1\] ，安全 3,4,5 號軸的樣式 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 25 3,4,5 號軸空間受力示意圖 豎直面和水平面彎矩圖 合成彎矩圖和扭矩圖 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 26 鍵的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算 鍵的選擇主要考慮所傳遞的扭矩的大小，軸上零件是否需要沿軸向移動，零件的對中要求等等。 （ 3）圓柱 齒輪軸軸承的校核 圓錐滾子 軸承 32021，其尺寸： D=66mm， d=40mm， B=17mm 圓錐滾子軸承 32021，其尺寸： D=62mm， d=33mm， B=16mm 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程 計(jì)算結(jié)果 軸承主要性能參數(shù)【 1】 P120 Cr1 = C0r1 = Cr1 = C0r1 = X、 Y 值 【 1】 當(dāng) F[ Fr? ??， X=0， Y=1 當(dāng) F[ Fr? ??， X=， Y= e= 計(jì)算軸承的徑向載荷 Fr和軸向載荷 F[ Fr1 = √FAH2 + FAV22 = √ + = Fr2 = √FBH2 +FBV22 = √ + = Fs1 = Fr12Y = = ， 向 左 Fs2 = Fr22Y = = ， 向 右 FA = ， 向 右 ∴ Fs2 + FA Fs1 ， B 被壓緊 F[1 = N F[2 = Fr1= Fr2 = Fs1 = 向 左 Fs2 = 向 右 F[1 = F[2 = 計(jì)算當(dāng)量 P = f^(XFr +YF[) 【 2】 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 31 動載荷 Fa1Fr1 = ??，則 X=0， Y=1 P1 = ( 1) = Fa2Fr2 = ??，則 X=， Y= P2 = ( + ) = ∴ P = P1 = P2 = P = 校核壽命 Lh =10660n (CP)ε = 10660424(75200)103 = 851866 小時 15000 小時 ，滿足要求 其中， ε = 103 Lh = 851866 小時 15000 小時 ，滿足要求 結(jié)論：所選軸承能滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求。 （ 4） 涂色檢查接觸斑點(diǎn)，沿齒高不小于 55%，沿齒長不小于 50%。 （ 6） 減速器部分面，各接觸面及密封處均不允許漏油，剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用墊片。為避免潤滑傳動齒輪的油稀釋油脂，需用擋油板將軸承與箱體隔開。 d=25mm，選用鍵 8728， GB/T 10962021【 1】 轉(zhuǎn)矩 ??1 輸入 =?m 接觸長度 l‘ = L? b = 28? 8 = 20mm l‘ = 20mm 許用擠壓應(yīng)力 [?]P 鋼的許用擠壓應(yīng)力為 [?]P = (70? 80MPa) ?P = 4Thl‘^ = 44450072025 = ?P [?]P 符合要求 2）小 錐 齒 輪鍵的選擇與校核 2 鍵的選擇和參數(shù) 靜聯(lián)接，選用普通平鍵，圓頭。1\] ，安全 2 號軸樣式 2 號軸空間受力分析 豎直面內(nèi)彎矩圖 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 23 （ 3） 3,4,5 齒輪軸的校核 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程 計(jì)算結(jié)果 材料的選擇 考慮到相互摩擦作用，材料選擇與齒輪相同，為45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理， 硬度 237 到 280HB，?\ = 650MPa 材料系數(shù)【 1】 C=112 估算軸徑 d ≥ C√Pn3 = 112√ 34243 = dmin = 24mm 所受轉(zhuǎn)矩 ??3,4,5 = ?? ? m T = ? m 齒輪圓周力 Ft3 = Ft4 = Ft5 = 2021T3^3=2021 = Ft = 齒輪徑向 Fr3 = Fr4 = Fr5 = Ft3t[nαn]osβ = Fr =水平面內(nèi)彎矩圖 總合成彎矩的大小圖 2 號軸扭矩圖 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 24 力 Ft3t[nαn]osβ = 齒輪軸向力 F[3 = F[4 = F[5 = Ft3tanβ = F[3 = Ft3tanβ = 受力圖 如 下圖 豎直 面反力 FAH = 141。 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程 計(jì)算結(jié)果 材料的選擇 考慮到相互摩擦作用，材料選擇與齒輪相同，為45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理， ?\ = 650MPa 材料系數(shù)【 1】 C=112 合成彎矩的大小分布 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108 王 世豪 21 估算軸徑 d ≥ C√Pn3 = 112√ = dmin = 35mm 所受轉(zhuǎn)矩 T2 輸入 = ?m T2 輸出 = ?m 齒輪圓周力 Ft1 = Ft2 = 1047N 大圓錐齒輪 ???? =280mm Ft3 = 2021T3^3=2021 =2708N Ft2 = 1047N Ft3 = 2708N 齒輪徑向力 Fr2 = Fr3 = Ft3t[nαn]osβ = Fr2 = Fr3= 齒輪軸向力 F[2 = F[3 = Ft3tanβ = F[2 = F[3 = Ft3tanβ = 受力圖 如 下圖 豎直 面反力 FAH = 280 2? :125 2? 。2 = FQ = 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 10071108