【導(dǎo)讀】機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，繪圖，查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。2）工作機(jī)的載荷性質(zhì)是平穩(wěn)、輕微沖擊、中等沖擊、嚴(yán)重沖擊；單、雙向回轉(zhuǎn)；3）電動(dòng)機(jī)的電源為三相交流電，電壓為380/220伏；件的型式，則允許作適宜的選擇；5）輸送帶允許的相對(duì)速度誤差≤±3～5%。1）減速器裝配圖1張；4）相關(guān)參數(shù)：F=2050N，V=sm，D=300mm。按工作要求和工作條件選用Y系列鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)。為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。工作機(jī)有效功率Pw=1000FV,根據(jù)任務(wù)書(shū)所給數(shù)據(jù)F=2050V，卷筒和V帶傳動(dòng)效率。則系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍。用同步轉(zhuǎn)速為1500minr的電動(dòng)機(jī)。已知帶傳動(dòng)比的合理范。齒在8~40的范圍內(nèi)故合適。比，i2為齒輪低速級(jí)的傳動(dòng)比。

　　

【正文】 是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面 C處的 MH ， MV 和 M的值如下： F 1NH =2199N F 2NH =2139N F 1NV =260N F 2NV =1365N MH =156680N mm? M1V =99986N mm? M 2V =18397N mm? M1 = 22 99 98 615 66 80 ? =185865N mm? M2 = 22 183 97156 680 ? =157756N mm? T1 = 510? N mm? 圖 dmin = 26 面面 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度，則根據(jù) [2] 式 155及上面的數(shù)據(jù)，取 ? =，軸的計(jì)算應(yīng)力 W TMca2321 )(?? ?? =322 )339 (185 865 ? ?? = 前面選用軸的材料為 45鋼，調(diào)制處 理，由 [2]表 151 查得 [ 1?? ]=60Mp， ][ 1?? ??ca ，故安全。 II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由前面算得 P1 =， n1 = minr ， T 1 = 510? N mm? 已知中間軸大 小齒輪的分度圓直徑為 d1 = d2 = l III? =51mm l IIIII? =45mm d IIIII? =50mm d IVIII? =50mm l VIV? =58mm d VIV? =48mm 27 而 F1t =112dT = 5?? =1617N F1r =F??costan1 nt=884??? 20tan =608N F1a =Ft tan? =884 ?? =417N 同理可解得： F2t =4621N， F2r =1730N， F2a =1112N 現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理?yè)?jù) [2]表 153，取 A0 =112，于是得： dmin =A03322 ??nP = 因?yàn)檩S上應(yīng)開(kāi) 2 個(gè) 鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大 5%7%故dmin =，又此段軸與 軸承 裝配， 故同時(shí)選取軸承，因?yàn)檩S承上同時(shí)承受軸向力和徑向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作條件可選 30206 其 尺 寸 為 ：d TD?? =30 ?? 故 d III? =30mm右端用套筒與齒輪定位，套筒長(zhǎng)度取 l III? =51mm 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 通過(guò)分析比較，轉(zhuǎn)配示意圖如下 I II III IV V VI （ 2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1） III段 為高速級(jí)大齒輪，由前面可知其寬度為 47mm，為了使套筒端面與大齒輪可靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取 l IIIII? =45mm， d IIIII? =50mm。 2） IIIIV段 為大小齒輪的軸向定位，此段軸長(zhǎng)度應(yīng)由同軸條件計(jì)算得 l IVIII? =80mm， d IVIII? =50mm。 28 3） IVV 段為低速級(jí)小齒輪的軸向定位，由其寬度為 60mm可取 l VIV? =58mm， d VIV? =48mm 4） VVI段為軸承同樣選用單列圓錐滾子軸承 30206，左端用套筒與齒輪定位，取套筒長(zhǎng)度為 則 l VIV? =+= d VIV? =30mm （ 3）軸上零件的周向定位 兩齒輪 與軸之間的定位均采用平鍵連接。按 d III? 由[5]P53 表 41查得平 b 404914 ????? Lh 按 d VIV? 得平鍵截面 b Lh?? =14 4549?? 其與軸的配合均為 67nH 。 軸承與軸之間的周向定位是用過(guò)渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 （ 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考 [2]表 152 取軸端倒角為 2 ??45 .個(gè)軸肩處圓覺(jué)角見(jiàn)圖。 先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖 如圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算出的截面 C處的 MH ， MV 和 M的值如下： F 1NH =2355N F 2NH =3883N F 1NV =1438N F 2NV =900N MH =274779N mm? M1V =63675N mm? M 2V = mm? M1 = 22 63675274779 ? =282060N mm? M2 = 22 ) 2 6 6(2 7 4 7 7 9 ?? =274788N mm? T1 = 410? N mm? 圖 29 軸承的壽命計(jì)算 面面 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度，則根據(jù) [2] 式 155及上面的數(shù)據(jù)，取 ? =，軸的計(jì)算應(yīng)力 W TMca2321 )(?? ?? =322 )137 (282 060 ? ?? = 前面選用軸的材料為 45鋼，調(diào)制處理，由 [2]表 151 查得 [ 1?? ]=60Mp， ][ 1?? ??ca ，故安全。 I軸上的軸承 壽命計(jì)算 預(yù)期壽命： hL h 7 2 0 0 0153008239。 ????? 已知 m in/720,2281 rnNF a ?? 30 NRRF NVNHr 486208440 222 12 11 ????? NRRF NVNHr 461124444 222 22 22 ????? 查表 2137 知 YFF rs 2/? 查 [2]表 135 得當(dāng) eYFr ?2/ 時(shí)，X= ， Y= 當(dāng) eYFr ?2/ 時(shí)， X=1 ， Y=0 ，其中NCNCe rr 6 3 5 0 0,5 4 2 0 0, 0 ??? 。則應(yīng)有： NYFFrs 4862/11 ????，NYFF rs 1 4 4 6 12/22 ???? “壓緊”“放松”判別： 112 sas FFF ?? 放松 壓緊 故 NFF sa 15211 ?? ， NFFF asa 380112 ??? 計(jì)算當(dāng)量載荷： eFF ra ??? ，則 X=1， Y=0。 則有 NYFXFfP arp )( 111 ????? eFF ra ??? 則 X=， Y=. 故 P )( 222 arp YFXFf ?? =（ )38 1 ??? =871N 驗(yàn)算軸承：取 1?tf ，圓錐滾子軸承 310?? L1h = 310631016 )53554200(72060 10)(6010 ???? P cfn t= 810? L39。h L2h = 310631026 )87154200(72060 10)(6010 ???? P cfn t= 710? L39。h 故 I軸上的兩個(gè)軸承滿足要求。 II軸上軸承的壽命計(jì)算 預(yù)期壽命： hL h 7 2 0 0 0153008239。 ????? 已知 m in/,1112,417 22 rnNFNF aa ??? 小大 ， 31 NRRF NHNVr 275923551438 222 12 11 ????? NRRF NHNVr 39863883900 222 22 22 ????? 查表 2137知 YFF rs 2/? ，查表 4826得當(dāng) eYFr ?2/ 時(shí)，X= ， Y= ；當(dāng) eYFr ?2/ 時(shí)， X=1 ， Y=0 ， 其 中NCNCe rr 5 0 5 0 0,4 3 2 0 0, 0 ??? 。 NYFF rs ???? ，NYFF rs ???? “壓緊”“放松”判別： 2221 saas FFFF ??? 大小 壓緊 放松 故 NFFFF aasa 5 5 12222 ???? 小大， NF sa 12461 ?? 。 計(jì)算當(dāng)量載荷： eFF ra ??? 45 5912 4611，則 X=， Y=。 則有 NYFXFfP arp 2 7 4 12 4 9 )( 111 ????? eFF ra ??? 則 X=1， Y=0。 故 NYFXFfP ar