【導(dǎo)讀】密封、傳動(dòng)軸及滑移齒輪零件的設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。高強(qiáng)度的材料從而造成浪費(fèi)。車(chē)床、主傳動(dòng)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)式、電動(dòng)機(jī)。

　　

【正文】 22 A DDDDAL ????? ? 8 0 04 )1 4 04 0 0()4 0 01 4 0(28 0 02 2?????? ? = 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 146P 表 82，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 L=2500mm (6)確定實(shí)際中心距 A 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》 158P 公式（ 823）計(jì)算實(shí)際中心距 A= 0A + 20LL? =800+ 2 ? = (7)驗(yàn)算小帶輪包角 1? 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 158P 公式（ 825） OOOo DD 1 2 071 6 8 0 121 ????????? 故 主動(dòng)輪上包角合適。 (8)確定三角帶根數(shù) Z 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 158P 式（ 826）得 Lca KKPP PZ?)( 00 ??? 查表《機(jī)械設(shè)計(jì)》 153P 表 84b由 i= 和 min9701 rn ? 得 0p? = 查表《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 85， k? =；查表《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 82，長(zhǎng)度系數(shù) lk = )( 9 ?????Z 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 25 頁(yè) 共 53 頁(yè) 所以取 Z=4 根 (9)計(jì)算預(yù)緊力 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 83， q= 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》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(zhì)量， kg/m；取 q=。 v = 970r/min = 。 NF 6 9)(5 0 0 20 ????? ???? （ 10）計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?帶輪的材料 常用的 V帶輪材料為 HT150 或 HT200，轉(zhuǎn)速較高時(shí)可以采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功率 時(shí)采用鑄鋁或塑料。 ?帶輪結(jié)構(gòu)形式 V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成，根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同可以分為實(shí)心式（《機(jī)械制圖》圖 814a）、腹板式（《機(jī)械制圖》圖 814b）、孔板式（《機(jī)械制圖》圖814c）、橢圓輪輻式（《機(jī)械制圖》圖 814d）。 V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)，當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑 ddd ? （ d 為安裝帶輪的軸的直徑， mm）時(shí)?？梢圆捎脤?shí)心式，當(dāng) mmdd 300? 可以采用腹板式， mmdDmmd d 1 0 0,3 0 0 11 ??? 同時(shí) 時(shí)可以采用孔板式，當(dāng) mmdd 300? 時(shí)，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(hào)相對(duì)應(yīng)，見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì) 》表 810. 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 26 頁(yè) 共 53 頁(yè) 槽型 db minah minfh e minf d 與 d 相對(duì)應(yīng)得 ? o32?? o34?? o36?? o38?? B ? — 0190? — 0190? 表 V帶型號(hào) 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(yīng)該超出帶輪外圓，也不應(yīng)該與輪槽底部接觸。為此規(guī)定了輪槽基準(zhǔn)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(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)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(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對(duì)輪緣、凸臺(tái)、腹板及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之做動(dòng)平衡。其他條件參見(jiàn) ?TGB 中的規(guī)定。 確定各軸轉(zhuǎn)速 ?確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速： 計(jì)算轉(zhuǎn)速 jn 是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸 的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 310，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 m in/44 . 5 131813zm i n ???? ???j ?各變速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： ①軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速可從主軸 56r/min 按 60/30 的變速副找上去，軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 3jn 為 112r/min； 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 27 頁(yè) 共 53 頁(yè) ②軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 2jn 為 224r/min； ③軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 1jn 為 355r/min。 ?各齒 輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 各變速組內(nèi)一般只計(jì)算組內(nèi)最小齒輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 ① 變速組 c中， 18/72 只需計(jì)算 z = 18 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 56r/min； ② 變速組 b計(jì)算 z = 17 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 224r/min； ③ 變速組 a應(yīng)計(jì)算 z = 22 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 355r/min。 ?核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ∵ m i n/6 7 930/6042/4233/334 0 0/1 4 09 7 0 rn ?????? ??實(shí) min/710 rn ?標(biāo) ∴ %5%%1 0 07 1 0 )7 1 06 7 9(%1 0 0)( ???????標(biāo) 標(biāo)實(shí) n nn 所以合適。 傳動(dòng)軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 根據(jù)《 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 4》 公式 （ 71） ， ? ?mmn Pd j491 ??，并查《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 28 頁(yè) 共 53 頁(yè) 其中： P電動(dòng)機(jī)額定功率（ kW）； ? 從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積； jn 該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（ minr ）； ??? 傳動(dòng)軸允許 的扭轉(zhuǎn)角（ mo ）。 當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)， d 值應(yīng)相應(yīng)增大 4～ 5%。當(dāng)軸為花鍵軸時(shí)，可將估算的 d值減小 7%為花鍵軸的小徑 。空心軸時(shí)， d 需乘以計(jì)算系數(shù) b， b值見(jiàn)《 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 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?yàn)橐惭b滑移齒輪所以都采用花鍵軸。因?yàn)榫匦位ㄦI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(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 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(dòng)軸、鍵的校核 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(zhǎng)度為 70。 Ⅱ 軸處 鍵的尺寸為 鍵寬 b鍵高取 12 8， 鍵的長(zhǎng)度 L取 80。 Ⅲ 軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 14 9，鍵的長(zhǎng)度 L 取 90。主軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 28 16，鍵的長(zhǎng)度 L取 100。 鍵的長(zhǎng)度 L一般可按輪轂的長(zhǎng)度而定。一般輪轂的長(zhǎng)度可取為dL )2~(39。? ,這里 d為軸的直徑。 需要驗(yàn)算傳動(dòng)軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。驗(yàn)算傾角時(shí)，若支撐類(lèi)型相同則只需驗(yàn)算支反力最大支撐處傾角；當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時(shí)，則安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 29 頁(yè) 共 53 頁(yè) 齒輪處傾角不必驗(yàn)算。驗(yàn)算撓度時(shí)，要求驗(yàn)算受力最大的齒輪處，但通?？沈?yàn)算傳動(dòng)軸中點(diǎn)處撓度（誤差 %3）。 當(dāng)軸的各段直徑相差不大，計(jì)算精度要求不高時(shí)，可看做等直徑，采用平均直徑 1d 進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算花鍵軸傳動(dòng)軸一般只驗(yàn)算彎曲剛度，花鍵軸還應(yīng)進(jìn)行鍵側(cè)擠壓驗(yàn)算。彎曲剛度驗(yàn)算；的剛度時(shí)可采用平均直徑 1d 或當(dāng)量直徑 2d 。一般將軸化為集中載荷下的簡(jiǎn)支梁，其撓度和傾角計(jì)算公式見(jiàn)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表，然后疊加，注意方向符號(hào)，在同一平面上進(jìn)行代數(shù)疊加，不在同一平面上進(jìn)行向量疊加。 ①Ⅰ軸的校核：通過(guò)受力分析，在一軸的三對(duì)嚙合齒輪副中，中間的兩對(duì)齒輪對(duì)Ⅰ軸中點(diǎn)處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來(lái)進(jìn)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(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》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(jī)械設(shè)計(jì)》表 62 查的許用擠壓應(yīng)力M Pap 1 2 0~1 0 0][ ?? , 取 其 中 間 值 ， MPap 110][ ?? 。 鍵 的 工 作 長(zhǎng) 度mmmmmmbLl 531063 ????? ， 鍵 與 輪 榖 鍵 槽 的 接 觸 高 度mmmmhk ???? 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 61）可得 MPaMPaMPak l dT pp 1 1 0][ 9 32102 33 ????? ????? ?? 式中： 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 30 頁(yè) 共 53 頁(yè) ；鍵《機(jī)械設(shè)計(jì)》表，弱材料的許用擠壓應(yīng)力鍵、軸、輪轂三者中最；鍵的直徑，；為鍵的寬度，為鍵的公稱(chēng)長(zhǎng)度，圓頭平鍵鍵的工作長(zhǎng)度，為鍵的高度此處度鍵與輪轂鍵槽的接觸高傳遞的轉(zhuǎn)矩26,][,,。,p ??????????M P ammdmmbmmLbLlmmlmmhhkkmNT?可見(jiàn)連接的擠壓強(qiáng)度足夠了，鍵的標(biāo)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(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)，如齒輪材料相 同時(shí)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件按《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表 717 進(jìn)行估算模數(shù) Hm 和 Fm ，并按其中較大者選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，為簡(jiǎn)化工藝變速傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過(guò) 2～ 3種模數(shù)。 先計(jì)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(dòng)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 108 金屬切削機(jī)床的精度等級(jí)為 3～ 8,主傳動(dòng)齒輪或重要的齒輪傳動(dòng)，精度等級(jí)偏上限選擇。故 齒輪精度選用 7級(jí)精度，再 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 101選擇小齒輪材料為 40Cr (調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS： 根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表 717；有公式： ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度：3 22 )1(16020 ??? ? HPjmH znKPm ??