【正文】 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 第 1 章 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)題目 加熱爐裝料機(jī) 圖 加熱爐裝料機(jī) 設(shè)計(jì)背景 （ 1）題目簡(jiǎn)述 該機(jī)器用于向加熱爐內(nèi)送料。裝料機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)裝 置是裝料機(jī)推桿做往復(fù)移動(dòng)，將物料送入加熱爐內(nèi)。 （ 3）生產(chǎn)狀況 中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工 8 級(jí)精度的齒輪、蝸輪。 表 設(shè)計(jì)參數(shù) 數(shù)據(jù)編號(hào) 1 2 3 4 5 電 動(dòng)機(jī)所需功率 /kW 2 3 推桿工作周期 /s 3 、設(shè)計(jì)任務(wù) 1）設(shè)計(jì)總體傳動(dòng)方案，畫(huà)總體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，完成總體方案論證。 3）設(shè)計(jì)主要零件，完成兩張零件工作圖。 方案如下 ： 1—— 電動(dòng)機(jī) 2—— 聯(lián)軸器 3—— 蝸桿減速器 4—— 箱體 5—— 齒輪減速器 6—— 擺桿 電動(dòng)機(jī)所需功率 : p=2kw 圖 設(shè)計(jì)方案 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 第二章 機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 、電動(dòng)機(jī)的選擇 1.）電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 按工作要求選用 Y系列全封閉自扇冷鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓 380V。 表 22電動(dòng) 機(jī)的安裝尺寸及外行尺寸 (mm) 機(jī)座號(hào) 級(jí)數(shù) A B C D E F 112M 6 190 140 70 28 + 60 8 續(xù)表 G H K AB AC AD HD BB L 24 112 12 245 230 190 265 180 400 電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸和外形尺寸的大體示意圖如下圖所示。 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢? 表 23 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)匯總 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 第三章 蝸桿和蝸輪的設(shè)計(jì) 、蝸桿蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1）、選擇蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型： 由以上分析可知：輸入功率 P=2kw， min/9401 rn ? ， i=22。 2）、選擇材料 考慮到蝸桿傳動(dòng)的功率不大，速度是中等，故蝸桿用 45 鋼，因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為 45~55HRC。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒面用青銅制造，而輪芯用鑄鐵 HT100 鑄造。 4）、確定接觸系數(shù) ?Z 先假設(shè)蝸桿的分度圓直徑于傳動(dòng)比的比值 ?ad ，從主 教材圖 1118 中可查的?Z =。 ????? ?? 6）、計(jì)算中心距 )180 ( 23 ?????a 取中心距 a=160mm，因 i=22，故從主教材表 112取模數(shù) m=，蝸桿的分度圓直 mmd 631? 、蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 ： 1）蝸桿 軸向齒距 mmmPa ?? ? 直徑系數(shù) mmmdq 101 ?? 齒頂圓直徑 mmmhdd aa *11 ??????? 齒根圓直徑 **11 ???? ）（ mcmhdd af 分度圓導(dǎo)程角 01 。41 22 ??? xz 變位系數(shù)： ； 蝸輪分度圓直徑 mmmzd ?? 蝸輪喉圓直徑 mmhdd aa 22 2 ?????? 蝸輪齒頂高 mmXhmh aa )( 2*2 ??? 蝸輪齒根圓直徑 mmhfdd f 4 12 222 ??? 蝸輪齒根高 mmddcXhmhfaf )(21)( 22 2*2* ?????? 蝸輪咽喉母半徑 22 21 ?????? ag dar 、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ][ 212 2 FF YYmdd kT aF ?? ? ?? 當(dāng)量齒數(shù) )(c os 41c os 3322 ??? ??zZ v 根據(jù) ? ， 2 ?vZ；從主教材圖 1119 中可查得齒形系數(shù) 2 ?aFY 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 螺旋角系數(shù) 140 ???? ? ??? rY 許用彎曲應(yīng)力 FNFF k?? ，][][ ?? 從主教材表 118中查得由鑄造錫磷青銅 ZCuSn10P1 基本許用彎曲應(yīng)力 ? ? MPaF 5639。 壽命系數(shù) 109 86 ???FNK MPF ][ ???? ][ 21 2 FF mdd KT ?? ?????? ????? 所以強(qiáng)度是滿(mǎn)足的。所以，必須采取冷卻措施。 在蝸桿軸端加裝風(fēng)扇以加速空氣的流通。 、效率的校核 )t a n(t a n)( v?? ?? ??? 已知 ?? ? ， vv farctan?? ， 有關(guān)與相對(duì)滑動(dòng)速度 svf v。851。 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 第四章 軸的設(shè)計(jì)及校核 、蝸桿軸的設(shè)計(jì) 求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由表 31可知： kWP ? min9401 rn ? kNT ? 求作用在齒輪上的力 kNdTFF at 1 111 ????? kNaFFF trr n221 ??? kNdTFF ta 2 221 ????? 初步確定軸的最小直徑 先按主教材式（ 152）初步估算軸的最小直徑。根據(jù)主教材表 153，取 1120?A 于是得： mmAdnp 110m in ?? 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處，軸的直徑 1d ，為了使所選的軸直徑 1d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需要同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 mmd 282 ? ，故取 mmd 282 ? 。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 、為了滿(mǎn)足聯(lián)軸器的軸向定位，左端需制出一軸間故 mmd 322 ? ，為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上故 mml 601 ? （ 2） 、初步選擇滾動(dòng)軸承因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。由《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合教程設(shè)計(jì)》選取 0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 滾子軸承 32208，起尺寸由手冊(cè)上查得 32208 型軸承的定位軸間高度好為 7mm，因此mmd 474 ? 。 （ 4） 軸上零件的周向定位，采用平鍵連接，查主教材表 61選用平鍵為 bxh=6x6,長(zhǎng)度為 40mm。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考主教材表 152，取軸端倒角為 45 度 ,各軸間處的圓角半徑如圖。根據(jù)式（ 155）及上表中的數(shù)值，并取 , :a ? 軸 得 計(jì) 算 應(yīng) 力