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機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說明書 題 目 電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置 專業(yè)班級(jí) 10機(jī)械（3）班 學(xué) 號(hào) 08102100338 學(xué)生姓名 王愛 指導(dǎo)教師 何斌鋒 西安文理學(xué)院 2012年 12 月 30 日 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名 王愛 專業(yè)班級(jí) 10機(jī)械（3）班 學(xué) 號(hào) 08102100338 指導(dǎo)教師 何斌鋒 職 稱 助教 教研室 機(jī)械教研室 題目 設(shè)計(jì)電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置 傳動(dòng)系統(tǒng)圖：題目4 原始數(shù)據(jù)： 繩索拉力 繩索速度 卷筒直徑 14 16 240 工作條件： 間歇工作，每班工作時(shí)間不超過15%，每次工作時(shí)間不超過10min,滿載啟動(dòng)，工作有中等振動(dòng)，兩班制工作，小批量生產(chǎn)，繩索速度允許誤差，設(shè)計(jì)壽命10年。 要求完成： 1.部件裝配圖1張（A2） 2.零件工作圖3張。 3.設(shè)計(jì)說明書1份，6000-8000字。 開始日期 2012年12月6日 完成日期 2012年12月30日 2012年 12 月 30 日 目 錄 第1章 傳動(dòng)裝置總體分析 1 1.1 原始數(shù)據(jù) 1 1.2方案分析 1 第2章 電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的分配 2 2.1電動(dòng)機(jī)的選擇 2 2.1.1 傳動(dòng)裝置的總效率 2 2.1.2工作機(jī)所需的輸入功率 2 2.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 2 2.1.4確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 3 2.2計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 3 2.2.1總傳動(dòng)比 3 2.2.2分配各級(jí)傳動(dòng)比 3 2.3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3 2.3.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 3 2.3.2各軸輸入輸出功率的計(jì)算 4 2.3.3各軸的輸入輸出轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 4 第3章 齒輪的設(shè)計(jì) 6 3.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算設(shè)計(jì) 6 3.1.1選定高速級(jí)輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 6 3.1.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 6 3.1.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 8 3.1.4幾何尺寸計(jì)算 10 3.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10 3.2.1選定低速級(jí)輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 10 3.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11 3.2.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 13 3.2.4幾何尺寸計(jì)算 14 3.3外部開式齒輪傳動(dòng)的計(jì)算設(shè)計(jì) 15 3.3.1選定開式輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 15 3.3.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 15 3.3.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 17 3.3.4幾何計(jì)算 18 第4 章 軸的設(shè)計(jì) 20 4.1 輸出軸的設(shè)計(jì) 20 4.1.1 求Ⅲ軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 20 4.1.2 求作用在齒輪上的力 20 4.1.3初步確定軸的最小直徑 20 4.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 4.1.5軸的各段軸尺寸 21 4.1.6 軸上零件的周向定位 21 4.2 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 21 4.2.1 求主動(dòng)軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 21 4.2.2 求作用在齒輪上的力 22 4.2.3 初步確定軸的最小直徑 22 4.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 4.3 中間軸的設(shè)計(jì) 23 4.3.1 求中間軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 23 4.3.2 求作用在齒輪上的力 23 4.3.3初步確定軸的最小直徑 24 4.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 第5章 箱體的設(shè)計(jì)及其附件的選擇 26 5.1 箱體的設(shè)計(jì) 26 5.2潤滑方式的選擇 27 5.2.1高速級(jí)齒輪的圓周線速度 27 5.2.2滾動(dòng)軸承的潤滑 27 5.2.3齒輪的潤滑 27 5.2.4密封方式選?。?27 5.3 減速器附件的選擇 27 第6章 校核 29 6.1 鍵的強(qiáng)度校核 29 6.2．軸的校核 29 設(shè)計(jì)小結(jié) 34 參考資料 35 第1章 傳動(dòng)裝置總體分析 1.1 原始數(shù)據(jù) （1）繩索工作拉力 ； （2）繩索工作速度 ； （3）卷筒直徑 ； （4）卷筒工作效率 =0.97； （5）工作壽命 10年兩班制； （6）工作條件 間歇工作，滿載啟動(dòng)，中等沖擊。 （7）傳動(dòng)系統(tǒng)圖 圖1-1 1.2方案分析 本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為齒輪傳動(dòng)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為齒輪傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。 　 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是展開式兩級(jí)斜齒輪傳動(dòng)。 總體來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。 第2章 電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的分配 2.1電動(dòng)機(jī)的選擇 2.1.1 傳動(dòng)裝置的總效率 其中=0.97為工作機(jī)傳動(dòng)效率。為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需功率,需確定傳動(dòng)裝置總效率。 　, 設(shè)各效率分別為：、η1（彈性連軸器）、η2（角接觸球軸承）、 （減速器齒輪）、（滾子軸承）、η5 （開式齒輪傳動(dòng)效率）查表得 則 ： 2.1.2工作機(jī)所需的輸入功率 工作機(jī)所需要的輸入功率為： ； 電動(dòng)機(jī)所需輸出功率為： 。 2.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 查表2-1,,表2-2得,,,所以,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為, 2.1.4確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。使電動(dòng)機(jī)的額定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表19-1,得電動(dòng)機(jī)的額定功率P＝5KW，電機(jī)型號(hào)有三種，現(xiàn)將三種方案列表如下 表1-1 三種電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)比較 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率（kw） 同步轉(zhuǎn)速 （r min-1） 滿載 （） 價(jià)格 Ⅰ YZR132 M2-6 5 900 875 中 Ⅱ YZR160 M1-6 4 944 890 便宜 Ⅲ YZ132M2-6 5.5 1500 1440 貴 由上表的性價(jià)比和整體傳動(dòng)比綜合考慮，可知方案Ⅰ更好，裝置結(jié)構(gòu)緊湊，因此選用方案 I。 2.2計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 2.2.1總傳動(dòng)比 2.2.2分配各級(jí)傳動(dòng)比 假定減速器的傳動(dòng)比11 則=/=11.78=3.91 =3.01 2.3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 2.3.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 2.3.2各軸輸入輸出功率的計(jì)算 =4.69kw 2.3.3各軸的輸入輸出轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 將各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列于表2。 表1-2 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名 功率 p/kw 轉(zhuǎn)矩 T/NM 轉(zhuǎn)速 (r/min) 傳動(dòng)比 i 效率 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 Ⅴ軸 4.64 4.46 4.28 4.19 3.87 4.69 4.60 4.42 4.24 4.07 3.71 50.70 190.37 550.27 539.30 1775.80 51.20 50.20 188.47 544.77 528.51 1740.28 875 875 223.79 74.35 74.35 21.23 1 0.99 3.91 0.96 3.01 0.96 1 0.96 3.5 0.94 第3章 齒輪的設(shè)計(jì) 3.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算設(shè)計(jì) 3.1.1選定高速級(jí)輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）按傳動(dòng)方案選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 （2）輸送機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，故選用8級(jí)精度。 （3）材料選擇 選則小齒輪材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，平均硬度為280HBS。大齒輪材料為45鋼，正火，硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS。 （4）選小齒輪齒數(shù)， 則：。 （5）初選螺旋角。 3.1.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) ②查圖10-30選取區(qū)域系數(shù) ③查表10-6選取材料的彈性系數(shù)（大小齒輪均采用鍛造）為 。 ④由圖10-26查得； ，； ⑤小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ⑥表10-7選取齒寬系數(shù)。 ⑦查圖10-21d，按齒面硬度查取齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限, 大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。 ⑧由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ⑨查圖10-19得接觸疲勞壽命系數(shù) ⑩計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1， ， (2)計(jì)算 ①計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ②計(jì)算圓周速度v== ③計(jì)算齒寬b及模數(shù) = ④齒高 b/h=10.95 ⑤計(jì)算縱向重合度 ⑥計(jì)算載荷系數(shù)K 查表10-2得：使用系數(shù).5； 根據(jù)、7級(jí)精度，查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)； 查表10-3得； 查表10-4調(diào)質(zhì)小齒輪支承非對(duì)稱布置、7級(jí)精度利用插值法計(jì)算得 查表10-13根據(jù)、得： 故載荷系數(shù) ⑦按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的小齒輪分度圓直徑： ⑧計(jì)算模數(shù) 3.1.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）確定計(jì)算參數(shù) ①計(jì)算載荷系數(shù) ②根據(jù)縱向重合度1.903，查圖10-28得螺旋角影響系數(shù) ③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) ， ④查取齒數(shù)系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 表10-5得：， ⑤查圖10-20C按齒面硬度查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ⑥查圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù) ⑦計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ⑧計(jì)算大小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大 （2）按大齒輪計(jì)算； = 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)。故可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，而按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=52.90mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 ， 取 3.1.4幾何尺寸計(jì)算 （1）中心距計(jì)算 將中心距圓整為131mm，a=131。 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角 因?yàn)槁菪亲兓淮螅詿o需修正。 （3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 ， （4）計(jì)算齒輪寬度圓整后取 3.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.2.1選定低速級(jí)輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）按傳動(dòng)方案選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 （2）輸送機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，故選用7級(jí)精度。 （3）材料選擇 選則小齒輪材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，平均硬度為260HBS。大齒輪材料為45鋼，正火，硬度為220HBS，二者硬度差為40HBS。 （4）選小齒輪齒數(shù)， 則：。 （5）初選螺旋角。 3.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) ②查圖10-30選取區(qū)域系數(shù) ③查表10-6選取材料的彈性系數(shù)（大小齒輪均采用鍛造）為 。 ④由圖10-26查得； ； ⑤小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ⑥表10-7選取齒寬系數(shù)。 ⑦查圖10-21d，按齒面硬度查取齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限, 大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。 ⑧由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ⑨查圖10-19得接觸疲勞壽命系數(shù) ⑩計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 ，安全系數(shù)為S=1， ， (2)計(jì)算 ①計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ②計(jì)算圓周速度v== ③計(jì)算齒寬b及模數(shù) = ④齒高 ⑤計(jì)算縱向重合度 ⑥計(jì)算載荷系數(shù)K 查表10-2得：使用系數(shù).5； 根據(jù)、7級(jí)精度，查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)； 查表10-3得； 查表10-4調(diào)質(zhì)小齒輪支承非對(duì)稱布置、7級(jí)精度利用插值法計(jì)算得 查表10-13根據(jù)、得： 故載荷系數(shù) ⑦按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的小齒輪分度圓直徑： ⑧計(jì)算模數(shù) 3.2.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）確定計(jì)算參數(shù) ①計(jì)算載荷系數(shù) ②根據(jù)縱向重合度1.982，查圖10-28得螺旋角影響系數(shù) ③計(jì)算當(dāng)數(shù)， ④查取齒數(shù)系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 表10-5得：， ⑤查圖10-20C按齒面硬度查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ⑥查圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù) 8 ⑦計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ⑧計(jì)算大小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大 （2）按大齒輪計(jì)算； = 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)。故可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，而按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=77.1mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 ， 取 3.2.4幾何尺寸計(jì)算 （1）中心距計(jì)算 將中心距圓整為165mm，a=165。 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角 因?yàn)槁菪亲兓淮螅詿o需修正。 （3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 （4）計(jì)算齒輪寬度圓整后取 ， 3.3外部開式齒輪傳動(dòng)的計(jì)算設(shè)計(jì) 3.3.1選定開式輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）按傳動(dòng)方案選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 （2）輸送機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，故選用7級(jí)精度。 （3）材料選擇 選則小齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理后表面淬火，心部平均硬度280HBS，齒面平均硬度為50HRC。大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)后表面淬火，心部平均硬度為240HBS，齒面硬度為40HRC。 （4）選小齒輪齒數(shù)， 則： 。 3.3.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) ③查表10-6選取材料的彈性系數(shù)（大小齒輪均采用鍛造）為 ⑤小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ⑥表10-7選取齒寬系數(shù)。 ⑦查圖10-21c，按齒面硬度查取齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限, 大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。 ⑧由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ⑨查圖10-19得接觸疲勞壽命系數(shù) ⑩計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，安全系數(shù)為S=1， ， (2)計(jì)算 ①計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ②計(jì)算圓周速度v== ③計(jì)算齒寬b及模數(shù) = ④齒高 ⑤算縱向重合度 ⑥計(jì)算載荷系數(shù)K 查表10-2得：使用系數(shù).5； 根據(jù)、7級(jí)精度，查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)； 查表10-3得； 查表10-4調(diào)質(zhì)小齒輪支承非對(duì)稱布置、7級(jí)精度利用插值法計(jì)算得 查表10-13根據(jù)、得： 故載荷系數(shù) ⑦按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的小齒輪分度圓直徑： ⑧計(jì)算模數(shù) 3.3.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）確定計(jì)算參數(shù) ①計(jì)算載荷系數(shù) ④查取齒數(shù)系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 表10-5得：， ⑤查圖10-20d按齒面硬度查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ⑥查圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù) ⑦計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ⑧計(jì)算大小齒輪的并加以比較 小齒輪的數(shù)值大 （2）按大齒輪計(jì)算； = 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)。故可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，而按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=69.33mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 ， 取 3.3.4幾何計(jì)算 （3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 （4）計(jì)算齒輪寬度圓整后取 ， 將計(jì)算所得齒輪的參數(shù)列表如下： 表3-1： 高速級(jí) 低速級(jí) 大 小 大 小 2.0 2.5 z 106 27 32 96 i 4.25 2.82 d 218.49 55.65 247.34 82.81 222.49 59.65 252.34 87.45 213.49 50.65 244.215 79.325 a 137 165 B 60 55 88 83 （齒頂圓直徑齒根圓直徑，，） 第4 章 軸的設(shè)計(jì) 4.1 輸出軸的設(shè)計(jì) 4.1.1 求Ⅲ軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 P=4.28W =74.35/min =550.27N．m 4.1.2 求作用在齒輪上的力 已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 =247.34 而 F= F=F 4.1.3初步確定軸的最小直徑 按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45剛,調(diào)質(zhì)處理，取，于是得。 根據(jù)聯(lián)軸器的計(jì)算公式，查表14-1，取;則有 ，選用ＨＬ型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑。 4.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案 （2）初步選用角接觸球軸承 根據(jù)工作條件選用角接觸球軸承。7211AC。其尺寸為 。 4.1.5軸的各段軸尺寸 4.1.6 軸上零件的周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接。根據(jù)由表14-24查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，；同樣，齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的。 4.2 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 4.2.1 求主動(dòng)軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 P=4.64KW =875r/min =50.70N．m 4.2.2 求作用在齒輪上的力 已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為 =55.65 而 F= F=F 4.2.3 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45剛,調(diào)質(zhì)處理，取，于是得 根據(jù)聯(lián)軸器的計(jì)算公式，查表14-1，取;則有 ，選ＨＬ型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑 4.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案、 （2） 初步選角接觸球軸承 （3） 根據(jù)工作條件選用角接觸球軸承。7208AC。其尺寸為 選取各段軸尺寸如下： 4.3 中間軸的設(shè)計(jì) 4.3.1 求中間軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 P=4.46KW =223.79/min =190.37N．m 4.3.2 求作用在齒輪上的力 （1）已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 =218.49 而 F= F=F （2）已知低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為 =82.45 而 F= F=F 4.3.3初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45剛,調(diào)質(zhì)處理，取，于是得 4.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案 （2）初步選擇角接觸球軸承 根據(jù)工作條件選用角接觸球軸承。7208AC。其尺寸為 選取各段軸尺寸如下： 4.1.6 軸上零件的周向定位 齒輪與軸的軸向定位均采用平鍵連接。根據(jù)由表14-24查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，滾動(dòng)軸承與軸周向采用過渡配定位。 第5章 箱體的設(shè)計(jì)及其附件的選擇 5.1 箱體的設(shè)計(jì) 箱座壁厚： ，取 箱蓋壁厚：，取。 箱座、箱蓋、凸緣的厚度：b=b1=,取b=b1=12 箱底座凸緣的厚度：b2=2.5，b2=20mm 箱座、箱蓋的肋厚：取m=6.8mm 地腳螺釘?shù)闹睆剑? 取df= 20mm；數(shù)目：n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓的直徑：，d1=13.455； 箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓的直徑：，取d2=10 mm，間距 l=150~200mm 軸承蓋螺釘?shù)闹睆剑?，取d3=10mm； 窺視孔蓋板螺釘?shù)闹睆剑?，d4=8mm; 定位銷直徑：d=8mm 軸承旁凸臺(tái)的半徑： 至箱外壁的距離： 至凸緣邊緣的距離：。 外箱壁到軸承座端面的距離：=46mm。 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離：，取：=10mm。 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離：，?。?10mm。 軸承蓋外徑：（其中，D為軸承外徑，為軸承蓋螺釘?shù)闹睆剑? 高速軸： 中間軸： 低速軸： 5.2潤滑方式的選擇 5.2.1高速級(jí)齒輪的圓周線速度 v== 所以，軸承采用油潤滑。 5.2.2滾動(dòng)軸承的潤滑 采用脂潤滑，并在靠近箱體內(nèi)壁處加封油板。 5.2.3齒輪的潤滑 因齒輪的圓周速度<12 m/s，所以采用浸油潤滑的潤滑方式。高速齒輪浸入油里約為0.7個(gè)齒高，但不小于10mm，低速級(jí)齒輪浸入油高度約為1個(gè)齒高（不小于10mm），1/6齒輪。 5.2.4密封方式選?。? 選用凸緣式端蓋，易于調(diào)整軸承間隙，采用端蓋安裝氈圈油封實(shí)現(xiàn)密封。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承外徑?jīng)Q定。 5.3 減速器附件的選擇 5.3.1通氣器：由于在外界使用，有粉塵，選用通氣室采用M20 5.3.2油面指示器：選用油標(biāo)尺，規(guī)格M12 5.3.3起吊裝置：采用箱蓋吊耳螺釘 5.3.4放油螺塞裝置：選用外六角細(xì)牙螺塞及墊片M161.5 5.3.5窺視孔及視孔蓋：選用板結(jié)構(gòu)的視孔蓋 5.3.5鍵的選擇：選普A型通平鍵，鑄鐵鍵，所有齒輪與軸的聯(lián)接中可采用此平鍵。 第6章 校核 6.1 鍵的強(qiáng)度校核 鍵，L=70mm連接強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)式 查表得，因?yàn)?，故鍵槽的強(qiáng)度足夠。其它鍵的驗(yàn)算方法同上，經(jīng)過計(jì)算可知它們均滿足強(qiáng)度要 6.2．軸的校核 6.2.1中間軸的校核 （1）在水平面上 左側(cè) 右側(cè) 彎矩 （2）在垂直面上 左側(cè) 右側(cè) 彎矩 （3）總彎矩 M （4） 畫出剪力圖、彎矩圖： 3 4 圖7-1 軸的剪力彎矩圖 根據(jù)以上計(jì)算，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力，因選定45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。因此，故安全。 6.2.2輸入軸的校核 （1）在水平面上 左側(cè) 右側(cè) 彎矩 （2）在垂直面上 左側(cè) 右側(cè) 彎矩 （3）總彎矩 M （4）畫出剪力圖、彎矩圖 3 圖7-2 軸的剪力彎矩圖 根據(jù)以上計(jì)算，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力，因選定45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。因此，故安全。 6.2.3輸出軸的校核 （1）在水平面上 左側(cè) 右側(cè) 彎矩 （2）在垂直面上 左側(cè) 右側(cè) 彎矩 （3）總彎矩 M （4）畫出剪力圖、彎矩圖 3 圖7-3軸的剪力彎矩圖 =0.97 YZR132M2-6 型電動(dòng)機(jī) 設(shè)計(jì)小結(jié) 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》主要分為四個(gè)階段。 第一階段，設(shè)計(jì)計(jì)算階段。 第二階段，減速器裝配圖草圖繪制階段。 第三階段，減速器裝配圖CAD制圖階段。 第四階段，說明書編寫階段。 在這個(gè)課程設(shè)計(jì)中，它把我以前所學(xué)的獨(dú)立課程（如：機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械制造基礎(chǔ)、工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)、互換性與測量技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)）有機(jī)結(jié)合了起來。在這過程中我充分的體會(huì)到了，這些學(xué)科即使相對(duì)獨(dú)立又是密不可分的。在這個(gè)繁瑣又復(fù)雜的設(shè)計(jì)中，我體會(huì)到了我們專業(yè)需要我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S、精確的計(jì)算、刻苦的精神。 1．機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融多門專業(yè)學(xué)科于一體，使我們能把所學(xué)的各科的知識(shí)融會(huì)貫通，更加熟悉機(jī)械類知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。 2．這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題的能力;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。 3．在這次的課程設(shè)計(jì)過程中,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)與技能,結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì),一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對(duì)專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 4．本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助. 5．設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。 設(shè)計(jì)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，設(shè)計(jì)是要反復(fù)思考、反復(fù)修改，設(shè)計(jì)是要以堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)為前提的，設(shè)計(jì)機(jī)械的最終目的是要用于實(shí)際生產(chǎn)的，所以任何一個(gè)環(huán)節(jié)都馬虎不得，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)讓我又重溫了一遍學(xué)過的機(jī)械類課程的知識(shí)。經(jīng)過多次修改，設(shè)計(jì)的結(jié)果還是存在很多問題的，但是體驗(yàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的過程，學(xué)會(huì)了機(jī)械設(shè)計(jì)的方法，能為以后學(xué)習(xí)或從事機(jī)械設(shè)計(jì)提供一定的基礎(chǔ)。 這次關(guān)于卷揚(yáng)機(jī)減速器的課程設(shè)計(jì)，是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過一個(gè)月的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí)，為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考資料 [1]《機(jī)械設(shè)計(jì)》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2006年5月第八版； [2]《簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，胡家秀主編，2006年第1版； [3]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社，陸玉主編，2008年6月第四版； [4] 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，國防工業(yè)出版社，張龍主編2006年5月第一版。