本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)Design of Peanut Seeding Machine Speed Changing System學(xué) 院 ： （楷體_GB2312 四號(hào)，下同）機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) ：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 機(jī)械 041 學(xué) 生 姓 名 ：海州書院 學(xué) 號(hào)：080811116 指 導(dǎo) 教 師 ： 歐陽淮海（職稱） 年 月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目摘 要：在論文中，首先，對(duì)花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作了簡單的介紹，接著，闡述了花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理和理論計(jì)算。然后按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)了花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變速器變速系統(tǒng)。接著對(duì)變速器變速系統(tǒng)的部件組成進(jìn)行了尺寸計(jì)算和校核。該設(shè)計(jì)代表了花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的一般過程。對(duì)其他的花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工作也有一定的價(jià)值。本論文研究內(nèi)容摘要：(1) 花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2) 花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作性能分析。(3)柴油機(jī)的選擇。(4)對(duì)花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行部件及機(jī)架設(shè)計(jì)。(5)對(duì)設(shè)計(jì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算分析和校核。(6)運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行建模。(7)繪制整機(jī)裝配圖及重要部件裝配圖和設(shè)計(jì)零件的零件圖。關(guān)鍵詞：花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變速系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建模, 滾動(dòng)軸承畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要Design of Peanut Seeding Machine Speed Changing SystemAbstract: In the paper, firstly, the design of the peanut seeding machine speed change system is introduced briefly. Then, the design principle and the theoretical calculation of the peanut seeding machine speed change system are introduced. According to the design principle and the design theory, the design of the transmission system of the peanut sowing machine and the variable speed system is designed. Then, the size calculation and check of the components of the transmission system are carried out. This design represents the general process of the design and design of the peanut seeding machine speed changing system. It also has certain value to the design of other peanut sowing machine speed change system.Summary of the research content of this paper:(1) the design of the overall structure of the peanut sowing machine speed changing system.(2) Design and performance analysis of peanut seeding machine speed changing system.(3) the choice of diesel engine.(4) the design of the transmission system, the executive component and the frame design of the peanut sowing machine - speed changing system.(5) the design of the parts to design calculation and check.(6) the use of computer aided design, the design of parts modeling.(7) drawing the assembly drawing of the whole machine and the assembly drawing of the important parts and the parts drawing of the design parts.Keywords: peanut sowing machine, variable speed system, design speed change system, structure design, modeling, rolling bearing目 錄第 1 章 緒 論11.1 花生播種機(jī)的簡要介紹11.2 本設(shè)計(jì)的研究背景和意義11.3 國內(nèi)外發(fā)展概況21.4 花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)概況 .4第 2 章 總體方案設(shè)計(jì)72.1 傳動(dòng)方案72.2 確定傳動(dòng)比82.3 傳動(dòng)比分配.9第 3 章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)103.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)103.2 選擇帶型113.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速113.4 確定中心距離、帶的基準(zhǔn)長度并驗(yàn)算小輪包角123.5 確定帶的根數(shù) z.133.6 確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸133.7 確定帶的張緊裝置13第 4 章 變速箱傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算164.1 變速箱傳動(dòng)方案.164.2 軸 I 上的一對(duì)齒輪的計(jì)算 .164.3 齒輪的校核.194.4 軸的校核.204.5 軸承的選擇.214.6 軸承的校核.224.7 傳動(dòng)軸 II 各主要零件的設(shè)計(jì) 224.8 傳動(dòng)軸 III 各主要零件的設(shè)計(jì) .254.9 傳動(dòng)軸 IV 各主要零件的設(shè)計(jì) 284.10 傳動(dòng)軸 V 各主要零件的設(shè)計(jì) 314.11 傳動(dòng)軸 VI 各主要零件的設(shè)計(jì) 334.12 鍵的校核.384.13 潤滑與密封384.14 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算39總論40參考文獻(xiàn)42致 謝43淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁 共 50 頁第 1 章 緒 論1.1 花生播種機(jī)的簡要介紹近年來，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民不斷地提高生活水平,人們越來越注重生活的質(zhì)量和身體的健康，開始大量的食用植物油。從而導(dǎo)致了國內(nèi)油料供給不足，對(duì)國際油料市場的依賴性也日益增強(qiáng)。伴隨著人民生活水平和城市化率的不斷提高, 對(duì)油料作物的消費(fèi)需求必然會(huì)進(jìn)一步釋放。所以，大力發(fā)展和種植油料作物來提高食用油自給量就顯得尤為重要。其中，花生是最主要的油料作物。它出油率高，對(duì)土壤土質(zhì)要求低，適合沙土地種植，經(jīng)濟(jì)效益好。因此,大力發(fā)展花生生產(chǎn)對(duì)于穩(wěn)定中國油料產(chǎn)業(yè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。在農(nóng)業(yè)發(fā)揮中，播種機(jī)是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因?yàn)檗r(nóng)業(yè)本身的特殊性，在每年春季的播種期內(nèi)必須完成播種，并需要同時(shí)完成播種和施肥，還要使種子能夠良好的生長和發(fā)育。因此，播種機(jī)的質(zhì)量好與壞，將直接影響農(nóng)作物的出苗率和生長情況，從而直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。本次設(shè)計(jì)的課題為手推式花生播種機(jī)，它不但滿足以上要求，還可以進(jìn)行精密播種，使種子在田地里合理分布，株距均勻，排鐘量相等，播種溝深一致。同時(shí)，播種機(jī)在保證農(nóng)作物產(chǎn)量的前提下大大的提高了工作效率，節(jié)省了大量的人力物力。1.2 本設(shè)計(jì)的研究背景和意義1.2.1 本設(shè)計(jì)的研究背景雖然我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，但是我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)還是處于比較落后的階段。從上世紀(jì)八十年代末開始，我國就開始研發(fā)和生產(chǎn)播種機(jī)。但由于種子的質(zhì)量，耕地的條件，機(jī)械制造生產(chǎn)水平和機(jī)械價(jià)格等多種因素的制約，我國當(dāng)時(shí)主要研發(fā)、生產(chǎn)和推廣的是半精密播種機(jī)。九十年代中期以來，為了滿足農(nóng)業(yè)作業(yè)的更高需求，我國大力研發(fā)和生產(chǎn)精密播種機(jī)。當(dāng)時(shí)，受到國情、農(nóng)民的認(rèn)知程度以及播種的作物種類等原因的限制，我國主要研發(fā)和生產(chǎn)的都是主要種植作物的播種機(jī)，如玉米播種機(jī)。高粱播種機(jī)等。只有到了兩千年以后，人們才研發(fā)和生產(chǎn)花生播種機(jī)。原始的花生種植方法是人工開溝，人工播種，人工施肥，人工覆土等一些列播種程序。不僅效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、而且播種質(zhì)量不易控制，造成花生產(chǎn)量低，人工成本高，總體效益過低雖有部分地區(qū)采用簡單機(jī)械進(jìn)行播種，但易出現(xiàn)漏播現(xiàn)象，造成缺苗、斷壟，影響產(chǎn)量及效益。又由于春耕的時(shí)間有限，這樣就限制了花生的大面積種植。在這樣的社會(huì)背景下，我國開始研發(fā)和生產(chǎn)花生播種機(jī)。起初，為了滿足大面積的花生種植，提高工作效率。我國主要研發(fā)和生產(chǎn)的都是有由大型、中型機(jī)械提供動(dòng)力的大型、中型的花生播種機(jī)。該播種機(jī)由相應(yīng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械提供動(dòng)力，可以多行播種，播種速度快，效率高，大大的滿足了人們種植花生的需求。近年來，隨著人們環(huán)淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁 共 50 頁保、安全和健康意識(shí)的增強(qiáng)，人們都想吃到自己親自種植的花生。因?yàn)槭亲约倚枰⒉恍枰竺娣e的種植，大費(fèi)周折。人們只想在一些小范圍或閑暇的地方種植一些花生，只要滿足自家的需要即可。因此，人們就會(huì)利用一下地邊、地角、山坡、懸崖邊等一些小的地方。進(jìn)行花生種植。但是這些地方不能使用大型、中型花生播種機(jī)。但為了滿足機(jī)器播種的要求，提高工作效率，節(jié)省人力物力，我研究和設(shè)計(jì)了手推式花生播種機(jī)。1.2.2 本設(shè)計(jì)的研究意義手推式花生播種機(jī)的研究與設(shè)計(jì)，主要就是針對(duì)小范圍的地方，不適合大型、中型播種機(jī)工作的耕地。手推式花生播種機(jī)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、排鐘排肥機(jī)構(gòu)，地輪、壓土輪，開溝器、種箱肥箱、整體支架等其他一些輔助機(jī)構(gòu)組成。它可以同時(shí)播種和施肥，可以根據(jù)要求改變播種距離和播種深度。它的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由鏈輪、鏈條、地輪、軸、排鐘排肥機(jī)構(gòu)組成。首先，由人提供動(dòng)力，推動(dòng)播種機(jī)向前工作，地輪向前滾動(dòng)，地輪滾動(dòng)帶動(dòng)地輪結(jié)構(gòu)中間的鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，然后由鏈條傳遞動(dòng)力，帶動(dòng)排鐘排肥機(jī)構(gòu)的鏈輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，促使后面的兩個(gè)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)排種器和排肥器轉(zhuǎn)動(dòng)。使種子和肥料落入下面的箱體內(nèi)，再由輸送管把種子和肥料播撒在開溝器開出的土溝內(nèi)，然后覆土器把開溝器開出的濕土回填，隨著花生播種機(jī)的前進(jìn)，壓土輪跟上對(duì)種溝進(jìn)行碾壓。這樣，播種機(jī)就完成了這個(gè)播種工作。與傳統(tǒng)的播種模式相比，手推式花生播種機(jī)可以進(jìn)行精密播種，實(shí)現(xiàn)單粒精播，不但節(jié)約了大量的種子，還不需要進(jìn)行二次間苗，節(jié)省了大量的人力物力還可以根據(jù)種植、耕地地形的要求，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，可以改變播種的株距，播種的深度，給種子提供良好的生長條件它在工作時(shí)，由一個(gè)人提供動(dòng)力就可以，不需要太多的人。手推式花生播種機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便，可以自由調(diào)節(jié)扶手高度，適合各種人群使用，同時(shí)它質(zhì)量輕便，易搬運(yùn)，適應(yīng)多種地形。尤其像我國南方如云南、貴州等多山地區(qū)。而且，我國南方的大多省份多高山，可用的耕地面積很少，大部分耕地都分布在山坡或山頂上。并且土質(zhì)貧瘠，非常適合花生的種植。手推式花生播種機(jī)的出現(xiàn)和投入使用，大大的提高了工作效率，節(jié)省了大量的人力物力，更加滿足了人們的生活需求。1.3 國內(nèi)外發(fā)展概況在當(dāng)前的國際形勢下，農(nóng)業(yè)的發(fā)展正向著機(jī)械化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，農(nóng)業(yè)的國際化已經(jīng)是一個(gè)基本趨勢。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械技術(shù)的不斷提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)也得到了很大的提升和改變，改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)作業(yè)模式，使農(nóng)業(yè)作業(yè)得到了進(jìn)步和升級(jí)。淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁 共 50 頁1.3.1 國內(nèi)發(fā)展概況我國人口是全世界的四分之一，并且我國有九億左右的農(nóng)民，是一個(gè)名副其實(shí)的農(nóng)業(yè)大國，我國農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展對(duì)我國的國家政治穩(wěn)定非常重要，對(duì)人民的安居樂業(yè)影響也是很大。自從我國加入 WTO 以來，對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展也是越來越重視，政府不斷頒布和下發(fā)和農(nóng)業(yè)相關(guān)的各種條款和政策，因此，農(nóng)業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇也是非常巨大的.目前，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)相比于其他一些發(fā)到國家還是比較落后的。伴隨著改革開放的步伐和我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面我國已經(jīng)有了很大的發(fā)展，上升了一個(gè)新的層面。世界上一些發(fā)達(dá)國家，在很早很早以前就開始研究農(nóng)業(yè)機(jī)械，又因其技術(shù)先進(jìn)，思維開闊，很多發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化。而我國的機(jī)械技術(shù)就原本落后于一些發(fā)達(dá)國家，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的研究和涉入也晚于其他國家，所以我國的多數(shù)地區(qū)的農(nóng)業(yè)作業(yè)還是半機(jī)械化或是人工的模式，因此在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面，我國和西方發(fā)達(dá)國家相比還是非常落后的。所以說，發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械，對(duì)我國目前來說還是非常重要的。目前，我國的傳統(tǒng)播種形式仍然是以條播為主，它是由小型農(nóng)業(yè)機(jī)械拖拉機(jī)提供動(dòng)力，牽引播種機(jī)前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的條播作業(yè)?，F(xiàn)在全國有幾百家播種機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，其中很大一部分企業(yè)還是主要生產(chǎn)由小型拖拉機(jī)提供動(dòng)力牽引的小型播種機(jī)。只有十家播種機(jī)生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)由大型或中型拖拉機(jī)提供動(dòng)力牽引的大型播種機(jī)。近幾年，聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)在我國市場上發(fā)展也是很快的，它主要的種類有播種施肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)，耕作播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)，松土施肥覆膜穴播聯(lián)合作業(yè)機(jī)和施水播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)等。雖然我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展技術(shù)已經(jīng)有一段很長的歷史，但是我國的主要研究還是自動(dòng)化半精密播種機(jī)，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展，全自動(dòng)精密播種機(jī)的發(fā)展將會(huì)是農(nóng)業(yè)作業(yè)的發(fā)展主題。我國已經(jīng)開始了精密播種機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)，并且取得了一定的效果。為了增加農(nóng)民收入，黨中央頒布和下發(fā)了一系列相關(guān)的政策，并進(jìn)行落地實(shí)施。隨著黨中央對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的力度加大，精密播種機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)得到了飛速發(fā)展。不斷提升精密播種技術(shù)，針對(duì)不同的農(nóng)作物，機(jī)械農(nóng)業(yè)專家通過試驗(yàn)或是理論數(shù)據(jù)的推理，根據(jù)種子的物理特性設(shè)計(jì)了不同的播種、排種方式。大大的提高了播種機(jī)的工作通用性和適用性。1.3.2 國外發(fā)展概況國外農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的水平和特點(diǎn)，其中主要以歐美國家為代表的經(jīng)濟(jì)發(fā)到的國家，這些國家的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的技術(shù)已經(jīng)是非常的先進(jìn)并且足有一定的典型性。近年來，國外很多發(fā)達(dá)的在不斷地改進(jìn)和發(fā)展播種機(jī)。一，不斷改變和更新播種機(jī)的工作原理，對(duì)播種機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善。二，提高機(jī)械技術(shù)，保證播種機(jī)工作性能良好。三，注重并提高播種機(jī)具的使用通用性和適應(yīng)性。例如可以通過改變排鐘器的種類來滿足不同農(nóng)作物的播種需求，可以通過傳動(dòng)淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁 共 50 頁機(jī)構(gòu)的變速調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)播種株距。為了適應(yīng)的地形、不同的土壤結(jié)構(gòu)，配備了相應(yīng)的開溝器和壓土輪?？梢酝ㄟ^改變種箱和肥箱的大小及其變速結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)播種量和施肥量。設(shè)計(jì)和生產(chǎn)不同系類型號(hào)的播種機(jī)，來滿足不同型號(hào)的拖拉機(jī)的使用。為了提高工作效率，提高播種機(jī)的作業(yè)速度或是增大播種機(jī)的工作幅寬。目前在國外，精密播種機(jī)的技術(shù)已經(jīng)是非常的成熟，在精密播種機(jī)上不但配備了聯(lián)合播種和施肥機(jī)構(gòu)，還配備了一些輔助裝置，如撒農(nóng)藥裝置、整地裝置等等。并且其排種排肥裝置都更換了新的工作原理。目前，世界上的播種機(jī)機(jī)型各種各樣，市場上有可供選擇的機(jī)型也很多。其中，國外的播種機(jī)在向大型、高效、電子控制機(jī)械的方向發(fā)展。其播種機(jī)主要工作方式為氣力式氣吹、氣吸，該播種機(jī)工作幅度很寬，工作速度很快，農(nóng)業(yè)作業(yè)效率非常高。1.4 花生播種機(jī)-變速系統(tǒng)概況1.國外變速系統(tǒng)現(xiàn)狀變速系統(tǒng)在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置。當(dāng)前變速系統(tǒng)普遍存在著體積大、重量大，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。國外的變速系統(tǒng)，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，變速系統(tǒng)工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好。日本住友重工研制的FA 型高精度變速系統(tǒng)，美國 Alan-Newton 公司研制的 X-Y 式變速系統(tǒng)，在傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)上與此類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪變速系統(tǒng)。除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動(dòng)原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動(dòng)齒輪傳動(dòng)原理的出現(xiàn)就是一例，變速系統(tǒng)與柴油機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品。目前，超小型的變速系統(tǒng)的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動(dòng)機(jī)已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸在納米級(jí)范圍，如能輔以納米級(jí)的變速系統(tǒng)，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。2.國內(nèi)變速系統(tǒng)現(xiàn)狀國內(nèi)的變速系統(tǒng)多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的變速系統(tǒng)問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型變速系統(tǒng)（500kw 以上） ，多從國外（如丹麥、德國等）進(jìn)口，花去不少的外匯。60年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)等變速系統(tǒng)具有傳動(dòng)比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn)。但受其傳動(dòng)的理論的限制，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在傳動(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。90年代初期，國內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)（齒淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁 共 50 頁輪）變速系統(tǒng)，是一種外平動(dòng)齒輪傳動(dòng)的變速系統(tǒng)，它可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪變速系統(tǒng)輕，結(jié)構(gòu)簡單，效率亦高。由于該變速系統(tǒng)的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率/體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。北京理工大學(xué)研制成功的“內(nèi)平動(dòng)齒輪變速系統(tǒng)”不僅具有三環(huán)變速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還有著大的功率/重量（或體積）比值，以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優(yōu)點(diǎn)，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。國內(nèi)有少數(shù)高等學(xué)校和廠礦企業(yè)對(duì)平動(dòng)齒輪傳動(dòng)中的某些原理做些研究工作，發(fā)表過一些研究論文，在利用擺線齒輪作平動(dòng)變速系統(tǒng)開展了一些工作。圖 1-13.變速系統(tǒng)的作用變速系統(tǒng)在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。變速系統(tǒng)按用途可分為通用變速系統(tǒng)和專用變速系統(tǒng)兩大類，二者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。70～80 年代，世界變速系統(tǒng)技術(shù)有了很大發(fā)展。通用變速系統(tǒng)體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：（1）高水平、高性能。（2）積木式組合設(shè)計(jì)?；緟?shù)采取優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強(qiáng)、系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。（3）形式多樣化、變型設(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、柴油機(jī)與減速機(jī)一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。促進(jìn)變速系統(tǒng)水平提高的主要因素有：淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁 共 50 頁（1）硬齒面技術(shù)的發(fā)展和完善，如大型磨齒技術(shù)、滲碳淬火工藝、齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形及三、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根強(qiáng)化及其元化過渡、新結(jié)構(gòu)等。（2）用好的材料，普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件，材料和熱處理質(zhì)量控制水平高。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。（4）加工精度提高到 ISO5-6 級(jí)。（5）軸承質(zhì)量和壽命提高。（6）潤滑油質(zhì)量提高。齒輪變速系統(tǒng)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)近十萬千瓦，圓周速率可達(dá) 200m/s。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)主要有：1 效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)效率最高。如一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的效率可達(dá) 99℅。2 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般比較小。3 工作可靠，壽命長 設(shè)計(jì)制造正確合理，使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作可靠，壽命可長達(dá)一，二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。4 傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)比穩(wěn)定是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)能廣泛應(yīng)用，也是因?yàn)榫哂羞@一特點(diǎn)。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格昂貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過大的場合。淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁 共 50 頁第 2 章 總體方案設(shè)計(jì)2.1 傳動(dòng)方案機(jī)器一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)、工作機(jī)組成。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并籍以改變運(yùn)動(dòng)的形式、速度大小和轉(zhuǎn)矩大小。傳動(dòng)裝置一般包括傳動(dòng)件（齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等）和支承件（軸、軸承和機(jī)體等）兩部分。它的重量和成本在機(jī)器中占很大的比例，其性能和質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作影響也很大。因此合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案具有重要意義。圖 2-1 傳動(dòng)方案首先通過柴油機(jī)進(jìn)行動(dòng)力輸出，然后通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)變速器，變速器通過聯(lián)軸器進(jìn)行變速系統(tǒng)輸出軸本次設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)不變（或變化很?。┫麻L期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，只有所選柴油機(jī)的額功率 Ped 等于或稍大于所需的柴油機(jī)工作功率 Pd,即 Ped ≥P d ，柴油機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過熱，通常就不必校驗(yàn)發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。柴油機(jī)傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算公式引自【1】第 12~20 頁柴油機(jī)所需工作功率按式（1）為kwwdP??由式 淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁 共 50 頁= kwwP10Fv因此 ad??設(shè)： ——為聯(lián)軸器的效率。 =0.99（ 有 1 個(gè)）1?聯(lián) 軸 器——對(duì)滾動(dòng)軸承效率。 =0.99（ 有 7 對(duì)）2 軸 承——為 7 級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率。 =0.98（ 有 4 對(duì)）3 ?齒 輪——滾筒效率。 =0.96（ 有 2 對(duì)）4?滾 筒——帶傳動(dòng)效率。 =0.96（ 有 1 對(duì)）5估算傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率： 75212345η=×η0.76?工作機(jī)所需的柴油機(jī)功率為：./4.380076dFvPKW???其中假設(shè) F=5t=50000N 工作速度 4.0m/min 或者 8.0m/min（要實(shí)現(xiàn)二級(jí)變速）2.2 確定傳動(dòng)比變速系統(tǒng)輸出軸工作轉(zhuǎn)速為： 當(dāng)變速系統(tǒng)輸出軸的最終轉(zhuǎn)速為 4.0m/min 時(shí)，1606014.0/6.25/min3.vn rDm??????當(dāng)變速系統(tǒng)輸出軸的最終轉(zhuǎn)速為 8.0m/min 時(shí)，28././i.140v r?淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁 共 50 頁http://www.114pifa.com/p404/1562836.html2.3 傳動(dòng)比分配(1)總傳動(dòng)比12601.74.5mani?23.8.ai(2)分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：取帶傳動(dòng)的減速比為 i1=3設(shè)定變速系統(tǒng)的傳動(dòng)比為： i7=2那么分配到變速箱的傳動(dòng)比為 i=611.76/(2X3)=101.96當(dāng)變速箱輸出的速度為 8m/min，變速箱的傳動(dòng) i=4.08X5X5 當(dāng)變速箱輸出的速度為 16m/min，變速箱的傳動(dòng) i=4.08X5X2.5采用最后一級(jí)進(jìn)行換擋變速器淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁 共 50 頁第 3 章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率 P=4.85kW,轉(zhuǎn)速 n1=2600r/min,i=3edAdPK?表 3-1 工作情況系數(shù) AK原動(dòng)機(jī)ⅰ類 ⅱ類一天工作時(shí)間/h工作機(jī) 10?10~1616?0?10~1616?載荷平穩(wěn)液體攪拌機(jī)；離心式水泵；通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（） ；7.5kW?離心式壓縮機(jī)；輕型運(yùn)輸機(jī)1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小帶式運(yùn)輸機(jī)（運(yùn)送砂石、谷物） ，通風(fēng)機(jī)（ ） ；7.5kW?發(fā)電機(jī)；旋轉(zhuǎn)式水泵；金屬切削機(jī)床；剪床；壓力機(jī)；印刷機(jī)；振動(dòng)篩1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大螺旋式運(yùn)輸機(jī)；斗式上料機(jī)；往復(fù)式水泵和壓1.2 1.3 1.4 1.4 11 1.6淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁 共 50 頁縮機(jī)；鍛錘；磨粉機(jī)；鋸木機(jī)和木工機(jī)械；紡織機(jī)械載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ；球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起重機(jī)；挖掘機(jī)；橡膠輥壓機(jī)1.3 1.4 11 11 1.6 1.8根據(jù) V 帶的載荷平穩(wěn)，兩班工作制（16 小時(shí)） ，查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 296 表 4，取 KA＝1.1。即 1.485.2kWdAedPK???3.2 選擇帶型普通 V 帶的帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》P297 圖 13－ 11 選取。圖 3-1 帶型圖根據(jù)算出的 Pd＝5.28kW 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n1＝2600r/min，查圖得：dd=80～ 100 可知應(yīng)選取 A 型 V 帶?；春９W(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁 共 50 頁3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 298 表 13－7 查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為 80～100mm則取 dd1=80mmddmin.=75mm（d d1 根據(jù) P295 表 13-4 查得）表 3-2 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 mind槽型 Y Z A B C D Emind20 50 75 125 200 355 5002123,=804mdd??由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 295 表 13-4 查“V 帶輪的基準(zhǔn)直徑” ，得 =250mm2d誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比： （ 為彈性滑動(dòng)率）21503.18()8(2%)di?????A ?誤差 符合要求10%5i????A②帶速 1260v=.79/6dnms??滿足 5m/s300mm，所以宜選用 E 型輪輻式帶輪?？傊л嗊x H 型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇 E 型輪輻式結(jié)構(gòu)。帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。3.7 確定帶的張緊裝置選用結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。對(duì)帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁 共 50 頁面加工精度要高，以減少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時(shí)要進(jìn)行動(dòng)平衡，對(duì)于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小,帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動(dòng)帶，制有梯形輪槽。由于普通 V 帶兩側(cè)面間的夾角是 40°，為了適應(yīng) V 帶在帶輪上彎曲時(shí)截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通 V 帶輪槽角為 32°、34°、36° 、38°（按帶的型號(hào)及帶輪直徑確定） ，輪槽尺寸見表 7-3。裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板） ，用來聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。表 3-5 普通 V 帶輪的輪槽尺寸（摘自 GB/T13575.1-92）槽型項(xiàng)目 符號(hào)Y Z A B C D E基準(zhǔn)寬度 bp 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0基準(zhǔn)線上槽深 hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6基準(zhǔn)線下槽深 hfmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4槽間距 e 8±0.3 12±0.3 15±0.3 19±0.4 25.5±0.5 37±0.6 44.5±0.7第一槽對(duì)稱面至端面的距離 fmin 6 7 9111 16 23 28最小輪緣厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15帶輪寬 B B=(z-1)e+2f z—輪槽數(shù)外徑 da32° ≤60 - - - - - -34° - ≤80 ≤118 ≤190 ≤315 - -輪槽角36°對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)直徑 dd60 - - - -≤475 ≤600淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁 共 50 頁38° - ＞80 ＞118 ＞190 ＞315 ＞475 ＞600極限偏差 ±1 ±0.5V 帶輪按腹板（輪輻）結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式：（1）實(shí)心帶輪：用于尺寸較小的帶輪(dd≤(2.5～3)d 時(shí))，如圖 3-2a。（2）腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪(dd≤300mm 時(shí))，如圖 3-2b。（3）孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪((dd－d)＞100mm 時(shí))，如圖 3-2c。（4）橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪(dd＞500mm 時(shí))，如圖 3-2d。（a） （b） （c） （d）圖 3-2 帶輪結(jié)構(gòu)類型根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，可以得出結(jié)論：小帶輪選擇實(shí)心帶輪，如圖（a）,大帶輪選擇孔板帶輪如圖（c ）.淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁 共 50 頁第 4 章 變速箱傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 變速箱傳動(dòng)方案當(dāng)變速箱輸出的速度為 8m/min，變速箱的傳動(dòng) i=4.08X5X5 當(dāng)變速箱輸出的速度為 16m/min，變速箱的傳動(dòng) i=4.08X5X2.5采用最后一級(jí)進(jìn)行換擋變速器如下圖：圖 4-1 變速箱傳動(dòng)方案4.2 軸 I 上的一對(duì)齒輪的計(jì)算（1）由于的軸 I 轉(zhuǎn)速不是很高，運(yùn)作時(shí)比較平穩(wěn)，所以初選軸 I 與軸 II 相嚙合的一對(duì)齒輪中，小齒輪的齒數(shù)為 20，齒輪精度為 7 級(jí)，則與其相嚙合1Z?的大齒輪齒數(shù)為 取2104.82Zi??28（a）試選載荷系數(shù) 3tK（b）計(jì)算所傳遞的扭矩 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 （3.30） ，1T519.0PTn??且由以上計(jì)算可知： r/min， kw260/n?4.85P∴ (Nmm)5519.9032/PT???淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 共 50 頁（c）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10-7，取得齒寬系數(shù) 1d??（d）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10-6，得材料的彈性影響系數(shù)1289.EaZMP（e）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10-21d，得 , lim160Pa?lim250?（f）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 10-13 得：??916096028354.71hNnjL?????（3.31）99124.71.3?（3.32）（g）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10-19，取 ，10.HNK20.95HN?（h）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 10-12 得：MPa ??1lim0.96540HNKS????（3.33）MPa 2li2.71HN（3.34）(2)計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得1td， ??21312.t Et dHKTZud????????????（3.35）代入 中較小的值??H?∴ (mm) 2531 1.08289.432. 73.59td???????????（3.36）(a)計(jì)算圓周速度 V：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得： 160tdnV???（3.37）代入已計(jì)算的數(shù)據(jù)得(m/s)3.147.5982.173.6860V???淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 50 頁由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得：模數(shù) 16.582.4ttdMZ??（3.39）∴ (d）計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù) ，齒輪精度為 7 級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10-8 得 動(dòng)載系3.1768/Vms?數(shù) ，又直齒輪 ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10-2 得 使用系數(shù)05vK1HFK??，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10-4，用插值法得 7 級(jí)精度的小齒輪相對(duì)支承非.2A對(duì)稱布置時(shí)， ，由 ，及 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1.42H?0.67bh1.835HK??10-13 得 3F?故載荷系數(shù) .2.0.421.869AvHK??????(e）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 10-10a 得： （3.40） ，代入已有數(shù)據(jù)得：31ttKd?(mm)31.8697.5.0241d??(f）計(jì)算模數(shù) m ：1.3.5924Z?（3.41）(3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 10-5 得，彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 ??132FaSdYKTmZ?????????（3.42）（a) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10-20c 查得彎曲強(qiáng)度極限 ，150FEMPa??240FEPa??（b)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10-18,取彎曲疲勞壽命系數(shù) ，10.85FNK?20.8FNK?（c)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取彎曲疲勞安全系數(shù) ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》.4S式 10-12 得：(MPa) ??110.8530.574FNEKS????淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 共 50 頁（3.43）(MPa) ??220.84261FNEFKS?????（3.44）（d） 計(jì)算載荷系數(shù)：.25.01.3.719AvF??????（3.45）（e） 查取齒形系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10-5 得齒形系數(shù) ，1.6FaY?2.5FaY（f） 查應(yīng)力校正系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10-5 得應(yīng)力校正系數(shù) ， 1.8Sa21.6Sa?（g） 計(jì)算大、小齒輪的 ，并加以比較：??FaSY???12.651.80.1379307FaSY????2.4524aSF∴ 比較得大齒輪的數(shù)據(jù)大（h) 設(shè)計(jì)計(jì)算:由彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 （3.46） ，代入數(shù)據(jù)得：??132FaSdYKTmZ?????????，整圓成 ，查《實(shí)53221.790.80.4.934m????2m?用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》可知，m 得取值從 0.75 開始，每隔 0.25 都有值可選，本人選擇 為軸 I 與軸 II 相嚙合的那對(duì)齒輪的模數(shù)。?則此時(shí)按 ,大、小齒輪的齒數(shù)分別為：3基本組齒輪幾何尺寸見下表d1=3X20=60,d2=3X82=2464.3 齒輪的校核由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得校核齒輪即滿足： ， ??FtaSKbmY??2tTd?（3.50）(1）對(duì)軸 I 上齒數(shù)為 51 的齒輪進(jìn)行校核 520.8321tTFd??淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 共 50 頁∴ 51.86920.314.968tKFbm???又由計(jì)算齒輪時(shí)的數(shù)據(jù)得： ??26.935.31.70FaSY???比較得： 故該齒輪符合要求。??FtaSbY?4.4 軸的校核對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩（ ）4m花鍵軸 4 2()6dbNDdI??????（3.51）=4 2432.8(3.)(83.)7.10m???式中 d—花鍵軸的小徑（mm） ；D—花軸的大徑（mm） ；b、N—花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得：= （Nmm） 41950(m)nPM???扭 447.295108.391056???（3.52）式中 —該軸傳遞的最大功率（kw）;1—該軸的計(jì)算最小轉(zhuǎn)速（r/min） 。n傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力4328.39102.9610ND56tMP????扭（3.53）式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。齒輪的徑向力 ：rP()/cos()rtPgN??????（3.52）式中 α—為齒輪的嚙合角，α＝20o；ρ—齒面摩擦角， ；5.72??β—齒輪的螺旋角；β＝0淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 共 50 頁(N) 30.51.4980rtP???（3.53）花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為：(MPa) max28,()njy jyMDdlNK?????????（3.54）式中 —花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（ ） ；maxn Nm?D、d—花鍵軸的大徑和小徑（mm ） ；L—花鍵工作長度；N—花鍵鍵數(shù)；K—載荷分布不均勻系數(shù)，K=0.7～0.8；(MPa)4228.3910.6220()57jy jyMPa????????????故此花鍵軸校核合格4.5 軸承的選擇根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承（簡稱滑動(dòng)軸承）和滾動(dòng)摩擦軸承（簡稱滾動(dòng)軸承）兩大類。滾動(dòng)軸承由于摩擦系數(shù)小，起動(dòng)阻力小，而且它已標(biāo)準(zhǔn)化，選用、潤滑、維護(hù)都很方便，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較廣。滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)工廠大量生產(chǎn)制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承。滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。滾動(dòng)軸承由：內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保持架等四部分組成，內(nèi)圈用來和軸頸裝配，外圈用來和軸承座孔裝配。通常是內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn)，外圈固定，但也可用于外圈回轉(zhuǎn)而內(nèi)圈不動(dòng)，或是內(nèi)、外圈同時(shí)回轉(zhuǎn)的場合。當(dāng)內(nèi)、外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體即在內(nèi)、外圈的滾道間滾動(dòng)。軸承內(nèi)、外圈上的滾道有限制滾動(dòng)體沿軸向位移的作用。選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮以下的因素：(1）軸承所受的載荷軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。對(duì)于純軸向載荷，一般用推力軸承。較小的純軸向載荷可選用推力球軸承；較大的純軸向載荷可選用推力球軸承。對(duì)于純徑向載荷，一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。當(dāng)軸承在承受徑向載荷的同時(shí)，還有不打的軸向載荷時(shí)，淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁 共 50 頁可選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；當(dāng)軸向載荷較大的時(shí)，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，或選用向心軸承和推力軸承組合在一起的結(jié)構(gòu)，分別承擔(dān)徑向和軸向載荷。(2）軸承的轉(zhuǎn)速工作轉(zhuǎn)速對(duì)軸承也有一定的要求，球軸承與滾子軸承相比較，有較高的極限轉(zhuǎn)速，故在高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。高速時(shí)宜選用相同內(nèi)徑而外徑較小的軸承。外徑較大的軸承，宜用于低速重載的場合。(3）軸承的調(diào)心性能軸的中心線與軸承座的中心線不重合時(shí)，或因軸受力而彎曲或傾斜時(shí)，會(huì)造成軸承的內(nèi)、外圈軸線發(fā)生偏斜。滾子軸承對(duì)軸承的傾斜最為敏感，這類軸承在偏斜狀態(tài)下的承載能力可能低于球軸承。(4）軸承的安裝和拆卸軸承在長軸上安裝時(shí)，為便于裝拆，可用內(nèi)圈孔為 1﹕12 的圓錐孔的軸承，用以安裝在緊定襯套上。總上所述，本人選擇的軸承型號(hào)如下：軸 I 從左至右分別為深溝球軸承 61808(2 對(duì)) 61807（6 對(duì)）4.6 軸承的校核查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得滾動(dòng)軸承的校核，即要滿足條件：滾動(dòng)軸承的額定壽命 為工作期限（h）,對(duì)于一般機(jī)床????610hCLTnP???????????取值為 15000—20000 小時(shí)。??T式中 —額定壽命， —額定負(fù)載， —當(dāng)量動(dòng)載荷， ，對(duì)于10h P??壽 命 系 數(shù)球軸承 ，對(duì)于滾子軸承 。3??103??由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得 hmdnTnThmdffCC??（3.55）式中 —速度因數(shù)， —溫度因數(shù)， —壽命因數(shù)， —力矩載荷因數(shù)，nfTfhff力矩載荷較小時(shí) ，力矩載荷較大時(shí) ， —沖擊載荷因數(shù)1.5m?2m?df將 代入 中得：nThmdfPC10hL610hmdhnTf???????軸 I 上的深溝球軸承的校核：淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁 共 50 頁(h)36 5103.821.56.721089.504hL???????????∵ ∴ 故該軸承符合要求。??T?4.7 傳動(dòng)軸 II 各主要零件的設(shè)計(jì)4.7.1 軸徑的估算參考《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》表 3.10—2 得： ，查《實(shí)用機(jī)3(10~2)cPdn?床設(shè)計(jì)手冊》表 1.1—10 得： =0.96 ， 取 V?帶 35c?由轉(zhuǎn)速圖可得： 123856i?∴ 轉(zhuǎn)速： (r/min)129.51207.8/ni?(r/min)128.69.43/i??效率： 查《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》表 1.1—10 得：??角接觸球軸承效率 =0.96 ，直齒圓柱齒輪效率 =0.981 2?功率： （kw ）2127.09.86.915P????由軸徑確定的公式可知：轉(zhuǎn)速越小軸徑越大，所以只要滿足轉(zhuǎn)速小的地方的軸徑要求，整個(gè)軸都可以滿足要求。∴ (mm) 取 （mm）2332 6.510520.3697dn????min2d?4.7.2 齒輪的校核由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得校核齒輪即滿足： ，??FtaSKbmY??tTd?對(duì)軸 II 上齒數(shù)為 24 的齒輪進(jìn)行校核 426.75108tTFd??∴ 1.8962tKbm?又由計(jì)算齒輪時(shí)的數(shù)據(jù)得： ??3057.1528FaSY???淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁 共 50 頁比較得： 故該齒輪符合要求。??FtaSKbmY??4.7.3 傳動(dòng)軸的校核對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩（ ）4花鍵軸 42()6dbNDdI??????=243283(6).53104m????式中 d—花鍵軸的小徑（mm） ；D—花軸的大徑（mm） ；b、N—花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得：= (Nmm)429510nPM??扭 446.915950.807???式中 N—該軸傳遞的最大功率（kw）;—該軸的最小轉(zhuǎn)速（ r/min） 。jn傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力 ：tP??4326.8102.710ND5tM????扭式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。齒輪的徑向力 ：rP(N)()/cos9rtPg?????式中 α—為齒輪的嚙合角；ρ—齒面摩擦角；β—齒輪的螺旋角；=20mm，故校核符合要求。22()0.1[MTdm?????花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為： max28()njy jyDdlNK?????????式中 —花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（ ） ；axnMNm?