【導讀】密封、傳動軸及滑移齒輪零件的設計，完成設計任務。高強度的材料從而造成浪費。車床、主傳動系統(tǒng)、結構式、電動機。

　　

【正文】 22 A DDDDAL ????? ? 8 0 04 )1 4 04 0 0()4 0 01 4 0(28 0 02 2?????? ? = 由《機械設計》 146P 表 82，圓整到標準的計算長度 L=2500mm (6)確定實際中心距 A 按《機械設計》 158P 公式（ 823）計算實際中心距 A= 0A + 20LL? =800+ 2 ? = (7)驗算小帶輪包角 1? 根據(jù)《機械設計》 158P 公式（ 825） OOOo DD 1 2 071 6 8 0 121 ????????? 故 主動輪上包角合適。 (8)確定三角帶根數(shù) Z 根據(jù)《機械設計》 158P 式（ 826）得 Lca KKPP PZ?)( 00 ??? 查表《機械設計》 153P 表 84b由 i= 和 min9701 rn ? 得 0p? = 查表《機械設計》表 85， k? =；查表《機械設計》表 82，長度系數(shù) lk = )( 9 ?????Z 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 25 頁 共 53 頁 所以取 Z=4 根 (9)計算預緊力 查《機械設計》表 83， q= 由《機械設計》式（ 827） 20 )(500 qvk kvZpF ca ????? 其中： cap 帶的變速功率 ,KW； v帶速 ,m/s； q每米帶的質量， kg/m；取 q=。 v = 970r/min = 。 NF 6 9)(5 0 0 20 ????? ???? （ 10）計算作用在軸上的壓軸力 NZFFQ 1 1 32 6 1s i 6 7422s i n2 10 ???????? 帶輪結構設計 ?帶輪的材料 常用的 V帶輪材料為 HT150 或 HT200，轉速較高時可以采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功率 時采用鑄鋁或塑料。 ?帶輪結構形式 V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成，根據(jù)輪輻結構的不同可以分為實心式（《機械制圖》圖 814a）、腹板式（《機械制圖》圖 814b）、孔板式（《機械制圖》圖814c）、橢圓輪輻式（《機械制圖》圖 814d）。 V 帶輪的結構形式與基準直徑有關，當帶輪基準直徑 ddd ? （ d 為安裝帶輪的軸的直徑， mm）時?？梢圆捎脤嵭氖?，當 mmdd 300? 可以采用腹板式， mmdDmmd d 1 0 0,3 0 0 11 ??? 同時 時可以采用孔板式，當 mmdd 300? 時，可以采用輪輻式。 帶輪寬度： mmfezB )14(2)1( ????????? 。 ? V帶輪的論槽 V 帶輪的輪槽與所選的 V帶型號相對應，見《機械設計 》表 810. 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 26 頁 共 53 頁 槽型 db minah minfh e minf d 與 d 相對應得 ? o32?? o34?? o36?? o38?? B ? — 0190? — 0190? 表 V帶型號 V帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 V帶工作面夾角發(fā)生變化。為了使 V帶的工作面與大論的輪槽工作面緊密貼合，將 V帶輪輪槽的工作面得夾角做成小于 o40 。 V帶安裝到輪槽中以后，一般不應該超出帶輪外圓，也不應該與輪槽底部接觸。為此規(guī)定了輪槽基準直徑到帶輪外圓和底部的最小高度 minmin fa hh 和 。 輪槽工作表面的粗糙度為 RR 或 。 ? V帶輪的技術要求 鑄造、焊接或燒結的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有沙 眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內部應力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面缺陷進行修補；轉速高于極限轉速的帶輪要做靜平衡，反之做動平衡。其他條件參見 ?TGB 中的規(guī)定。 確定各軸轉速 ?確定主軸計算轉速： 計算轉速 jn 是傳動件能傳遞全部功率的最低轉速。各傳動件的計算轉速可以從轉速圖上，按主軸 的計算轉速和相應的傳動關系確定。 根據(jù)《機械制造裝備設計》表 310，主軸的計算轉速為 m in/44 . 5 131813zm i n ???? ???j ?各變速軸的計算轉速： ①軸Ⅲ的計算轉速可從主軸 56r/min 按 60/30 的變速副找上去，軸Ⅲ的計算轉速 3jn 為 112r/min； 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 27 頁 共 53 頁 ②軸Ⅱ的計算轉速 2jn 為 224r/min； ③軸Ⅰ的計算轉速 1jn 為 355r/min。 ?各齒 輪的計算轉速 各變速組內一般只計算組內最小齒輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計算轉速。 ① 變速組 c中， 18/72 只需計算 z = 18 的齒輪，計算轉速為 56r/min； ② 變速組 b計算 z = 17 的齒輪，計算轉速為 224r/min； ③ 變速組 a應計算 z = 22 的齒輪，計算轉速為 355r/min。 ?核算主軸轉速誤差 ∵ m i n/6 7 930/6042/4233/334 0 0/1 4 09 7 0 rn ?????? ??實 min/710 rn ?標 ∴ %5%%1 0 07 1 0 )7 1 06 7 9(%1 0 0)( ???????標 標實 n nn 所以合適。 傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 根據(jù)《 金屬切削機床設計 4》 公式 （ 71） ， ? ?mmn Pd j491 ??，并查《金屬切削機床設計 4》表 713得到 ??? 取 1. ①Ⅰ軸的直徑：取 m in/355,11 rn j ??? ? ? mmnd j 44 ????? ?? ②Ⅱ軸的直徑：取 m i n/2 2 4,9 2 212 rn j ?????? ?? ? ? mmnd j 2 4 9 2 44 ????? ?? ③Ⅲ軸的直徑：取 m in/1 1 2, 323 rn j ????? ?? ? ? mmnd j 44 ????? ?? 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 28 頁 共 53 頁 其中： P電動機額定功率（ kW）； ? 從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積； jn 該傳動軸的計算轉速（ minr ）； ??? 傳動軸允許 的扭轉角（ mo ）。 當軸上有鍵槽時， d 值應相應增大 4～ 5%。當軸為花鍵軸時，可將估算的 d值減小 7%為花鍵軸的小徑 。空心軸時， d 需乘以計算系數(shù) b， b值見《 金屬切削機床設計 4》表 712。Ⅰ和Ⅳ為由鍵槽并且軸Ⅳ為空心軸，Ⅱ和Ⅲ為花鍵軸。根據(jù)以上原則各軸的直徑取值： mmd 30?? ， ?d 和 ???d 在后文給定， ? 軸采用光軸 ， ??軸和 ? 軸因為要安裝滑移齒輪所以都采用花鍵軸。因為矩形花鍵定心精度高，定心穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲得較高的精度，故我采用矩形花鍵連接。按 19871144 ?TGB 規(guī)定， 矩 形 花 鍵 的 定 心 方 式 為 小 徑 定 心 。 查 《 機 械 設 計 手 冊 》 55p 的矩形花鍵的基本尺寸系列， ?? 軸花鍵軸的規(guī)格 742368 ?????? 為BDdN ； ?軸花鍵軸的規(guī)格 848428 ?????? 為BDdN 。 ④各軸間的中心距的確定： )(1 6 52 5)4422(2 )( 21 mmmzzd ?????????? ； )(2312 )4242( mmd ?????????? ； )( o s2 6)7218( mmdoV ?????????； 鍵的選擇、傳動軸、鍵的校核 查《機械設計手冊》表 61選擇軸 ? 上的鍵，根據(jù)軸的直徑 38~30?d ，鍵的尺寸選擇 , Ⅰ 軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 10 8， 長度為 70。 Ⅱ 軸處 鍵的尺寸為 鍵寬 b鍵高取 12 8， 鍵的長度 L取 80。 Ⅲ 軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 14 9，鍵的長度 L 取 90。主軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 28 16，鍵的長度 L取 100。 鍵的長度 L一般可按輪轂的長度而定。一般輪轂的長度可取為dL )2~(39。? ,這里 d為軸的直徑。 需要驗算傳動軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。驗算傾角時，若支撐類型相同則只需驗算支反力最大支撐處傾角；當此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時，則安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 29 頁 共 53 頁 齒輪處傾角不必驗算。驗算撓度時，要求驗算受力最大的齒輪處，但通?？沈炈銈鲃虞S中點處撓度（誤差 %3）。 當軸的各段直徑相差不大，計算精度要求不高時，可看做等直徑，采用平均直徑 1d 進行計算，計算花鍵軸傳動軸一般只驗算彎曲剛度，花鍵軸還應進行鍵側擠壓驗算。彎曲剛度驗算；的剛度時可采用平均直徑 1d 或當量直徑 2d 。一般將軸化為集中載荷下的簡支梁，其撓度和傾角計算公式見《金屬切削機床設計》表，然后疊加，注意方向符號，在同一平面上進行代數(shù)疊加，不在同一平面上進行向量疊加。 ①Ⅰ軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒輪對Ⅰ軸中點處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進行校核 NdTF mNnPT r )10110/(?????? ??????? ? 最大撓度： ? ?? ? ? ?? ?mmEIblbF34349432222m a x 3 0106430102 1 048104 2 644 6 434 2 5 2 14843???????????????????????? 。6556464 。4449mmdIIM P aEE?????????軸的；材料彈性模量；式中； 查《機械制造裝備設計》表 312許用撓度 ? ? mmy ??? ； ? ? 所以合格,yYB ? 。 ②Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 鍵的校核 鍵和軸的材料都是鋼，由《機械設計》表 62 查的許用擠壓應力M Pap 1 2 0~1 0 0][ ?? , 取 其 中 間 值 ， MPap 110][ ?? 。 鍵 的 工 作 長 度mmmmmmbLl 531063 ????? ， 鍵 與 輪 榖 鍵 槽 的 接 觸 高 度mmmmhk ???? 。由《機械設計》式（ 61）可得 MPaMPaMPak l dT pp 1 1 0][ 9 32102 33 ????? ????? ?? 式中： 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 30 頁 共 53 頁 ；鍵《機械設計》表，弱材料的許用擠壓應力鍵、軸、輪轂三者中最；鍵的直徑，；為鍵的寬度，為鍵的公稱長度，圓頭平鍵鍵的工作長度，為鍵的高度此處度鍵與輪轂鍵槽的接觸高傳遞的轉矩26,][,,。,p ??????????M P ammdmmbmmLbLlmmlmmhhkkmNT?可見連接的擠壓強度足夠了，鍵的標記為： 2 0 0 31 0 9 6810 ?? TGB鍵 齒輪模數(shù)的確定： 齒輪模數(shù)的估算。通常同一變速組內的齒輪取相同的模數(shù)，如齒輪材料相 同時，選擇負荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強度和齒輪彎曲疲勞強度條件按《金屬切削機床設計》表 717 進行估算模數(shù) Hm 和 Fm ，并按其中較大者選取相近的標準模數(shù)，為簡化工藝變速傳動系統(tǒng)內各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過 2～ 3種模數(shù)。 先計算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動，查《機械設計》表 108 金屬切削機床的精度等級為 3～ 8,主傳動齒輪或重要的齒輪傳動，精度等級偏上限選擇。故 齒輪精度選用 7級精度，再 由《機械設計》表 101選擇小齒輪材料為 40Cr (調質 )，硬度為 280HBS： 根據(jù)《金屬切削機床設計》表 717；有公式： ①齒面接觸疲勞強度：3 22 )1(16020 ??? ? HPjmH znKPm ??