機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-09-03 10:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，一般相對(duì)誤差控制在?(35) %的范圍內(nèi)。 為了給傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)，應(yīng)計(jì)算各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率和轉(zhuǎn)矩等有關(guān)參數(shù)。 計(jì)算時(shí)，可將各軸由高速至低速依次編為 0軸（電動(dòng)機(jī)軸）、 I軸、 II軸 …… ，并按此順序進(jìn)行計(jì)算。 1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)裝置中，各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為： （ ） 式中： i0l、 i1 i23…… 分別為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比； nm為電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速。 2計(jì)算各軸的輸入功率 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率一般可用電動(dòng)機(jī)所需實(shí)際功率 Pd作為計(jì)算依據(jù)，則其他各軸輸入功率為： （ ） 式中： ?0 ?1 ?23…… 分別為相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率。 3計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 其他各軸輸入轉(zhuǎn)矩為 （ ） （ ） 第 15章傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系零件的初步選擇 傳動(dòng)裝置零部件包括傳動(dòng)零件、支撐零部件和聯(lián)接零件，其中對(duì)傳動(dòng)裝置的工作性能、結(jié)構(gòu)布置和尺寸大小起主要決定作用的是傳動(dòng)零件，支撐零部件和聯(lián)接零部件都要根據(jù)傳動(dòng)零件的要求來設(shè)計(jì)。因此，一般應(yīng)先設(shè)計(jì)傳動(dòng)零件，確定其尺寸、參數(shù)、材料和結(jié)構(gòu)，為設(shè)計(jì)裝配草圖和零件工作圖做準(zhǔn)備。 傳動(dòng)零件包括 V帶傳動(dòng)、鏈結(jié)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿蝸輪傳動(dòng)等，傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法已在 《 機(jī)械設(shè)計(jì) 》 和 《 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 》 教材中講述，這里不再重復(fù)。 軸系零件包括軸、聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承等。軸系零件的選擇步驟如下： 1．初估軸徑 當(dāng)所計(jì)算的軸與其他標(biāo)準(zhǔn)件（如電機(jī)軸）通過聯(lián)軸器相連時(shí)，可直接按照電機(jī)的輸出軸徑或相連聯(lián)軸器的允許直徑系列來確定所計(jì)算軸的直徑值。當(dāng)所計(jì)算的軸不與其他標(biāo)準(zhǔn)件相連時(shí)，軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行估算。初算軸徑還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響，當(dāng)該段軸截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)， d增大 5％；有兩個(gè)鍵槽時(shí)， d增大 10%，然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算出的軸徑，一般指的是傳遞轉(zhuǎn)矩段的最小軸徑，但對(duì)于中間軸可作為軸承處的軸徑。 初估出的軸徑并不一定是軸的真實(shí)直徑。軸的實(shí)際直徑是多少，還應(yīng)根據(jù)軸的具體結(jié)構(gòu)而定，但軸的最小直徑不能小于軸的初估直徑。 2．選擇聯(lián)軸器 選擇聯(lián)軸器包括選擇聯(lián)軸器的型號(hào)和類型。 聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)裝置的要求來選擇。在選用電動(dòng)機(jī)軸與減速器高速軸之間連接用的聯(lián)軸器時(shí)，由于軸的轉(zhuǎn)速較高，為減小起動(dòng)載荷、緩和沖擊，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和有彈性元件的聯(lián)軸器，如彈性套柱銷聯(lián)軸器等。 在選用減速器輸出軸與工作機(jī)之間連接用的聯(lián)軸器時(shí)，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，且減速器與工作機(jī)常不在同一機(jī)座上，要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償，因此常選用承載能力較強(qiáng)的無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，如鼓形齒式聯(lián)軸器等。若工作機(jī)有振動(dòng)沖擊，為了緩和沖擊，避免振動(dòng)影響減速器內(nèi)傳動(dòng)件的正常工作，可選用有彈性元件的聯(lián)軸器，如彈性柱銷聯(lián)軸器等。 聯(lián)軸器的型號(hào)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速和軸徑來選擇。要求所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩大于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，還應(yīng)注意聯(lián)軸器兩端轂孔直徑范圍與所聯(lián)接兩軸的直徑大小相適應(yīng)。 3．初選滾動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受載荷的大小、性質(zhì)、方向、轉(zhuǎn)速及工作要求進(jìn)行選擇。若只承受徑向載荷或主要是徑向載荷而軸向載荷較小，軸的轉(zhuǎn)速較高，則選擇深溝球軸承；若軸承同時(shí)承受較大的徑向力和軸向力，或者需要調(diào)整傳動(dòng)件（如錐齒輪、蝸桿蝸輪等）的軸向位置，則應(yīng)選擇角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。由于圓錐滾子軸承裝拆方便，價(jià)格較低，故應(yīng)用最多。 根據(jù)初步計(jì)算的軸徑，考慮軸上零件的軸向定位和固定要求，估計(jì)出裝軸承處的軸徑，再選用軸承的直徑系列，這樣就可初步定出滾動(dòng)軸承型號(hào)。 設(shè)計(jì)實(shí)例 [例題 171]設(shè)計(jì)某工廠螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置。 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：輸送物料為面粉，輸送機(jī)螺旋直徑 D=,螺距 p=，主軸轉(zhuǎn)速 n=90r/min，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，水平輸送長(zhǎng)度 L=40m，載荷變動(dòng)小，三班制，使用期限 10年。 解： （一）輸送機(jī)的輸送量及功率計(jì)算 1．輸送量計(jì)算 按式（ 171)計(jì)算輸送量： Q=47D2 pn??C 式中， D=， p=， n=90r/min。 由表 173，取 ?=?104 N/m3；由表 172取 ?=；由表 174，因 ?=0?，取 C=。 代入各數(shù)值得 Q=20?104 N/h 2．計(jì)算功率 按式（ 172)計(jì)算輸送機(jī)主軸
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