2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  目 錄</b></p><p>  設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………2</p><p>  傳動方案的擬定及說明………………………………………3</p><p>  電動機的選擇…………………………………………………3</p><p>  傳動裝置的運動和動力參數(shù)的選擇

2、和計算…………………4</p><p>  傳動零件的設(shè)計計算…………………………………………5</p><p>  軸的設(shè)計計算…………………………………………………13</p><p>  滾動軸承的選擇和計算………………………………………20</p><p>  鍵聯(lián)接的選擇和計算…………………………………………21</p>

3、<p>  減速器附件的選擇和密封類型的選擇………………………21</p><p>  聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………22</p><p>  減速器箱體的設(shè)計……………………………………………22</p><p>  設(shè)計小結(jié)………………………………………………………24</p><p>  參考文獻………

4、………………………………………………24</p><p><b>  設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>  題目:設(shè)計熱處理車間清洗零件用的傳送設(shè)備上的兩級二級圓柱齒輪減速器。單向運轉(zhuǎn),工作平穩(wěn),兩班值工作,每班工作8小時,使用年限為10年。</p><p><b>  所選參數(shù)如下: </b></p>&

5、lt;p>  傳送帶拽引力 2000N</p><p>  傳送帶運行速度 0.80m/s </p><p>  傳送帶鼓輪直徑 200mm</p><p><b>  方案的草圖如下:</b></p><p><b>  1,帶傳動的效率;</b></p>&l

6、t;p><b>  2,軸承的效率; </b></p><p><b>  3,齒輪傳動效率;</b></p><p>  4,聯(lián)軸器的傳動效率;</p><p>  5,鼓輪上的傳動效率。</p><p><b>  一、傳動方案的擬定</b></p>&

7、lt;p>  根據(jù)要求電機與減速器間選用V帶傳動,減速器與工作機間選用聯(lián)軸器傳動,減速器為二級圓柱直齒齒輪減速器。方案草圖如上。</p><p><b>  二、電動機的選擇</b></p><p>  1、電機類型和結(jié)構(gòu)型式。</p><p>  根據(jù)電源及工作機工作條件,工作平穩(wěn),單向運轉(zhuǎn),兩班制工作,選用Y系列三相籠型異步電動機。&

8、lt;/p><p>  2、傳動總效率 </p><p><b>  n=</b></p><p>  =60×1000×0.80/(3.14×200)</p><p><b>  =76r/min</b></p><p><b>

9、;  卷筒所需功率</b></p><p>  P=Fv/1000=2000×0.80/1000=1.60kw</p><p>  傳動裝置的總效率η=ηη4η2ηη</p><p>  取V帶的效率η=0.96 </p><p>  軸承的效率η=0.99 </p><p>  直齒圓柱齒輪

10、的傳動效率η=0.97</p><p>  聯(lián)軸器的效率η=0.99</p><p>  鼓輪上的傳動效率η=0.96</p><p>  總效率η=0.95×0.994×0.972×0.99×0.96=0.824</p><p><b>  3、確定電動機轉(zhuǎn)速</b></p

11、><p>  按推薦的傳動比合理范圍,帶傳動傳動比i1 =2~4,二級圓柱齒輪減速器傳動比i2 =8~40 , </p><p>  =i1 i2 =16~160</p><p>  而工作機卷筒軸轉(zhuǎn)速為=76r/min,所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>  ==(16~160)x76=(1216~12160)r/min</p&g

12、t;<p>  符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500r/min、3000r/min兩種。綜合考慮電動機和傳動裝置</p><p>  尺寸、質(zhì)量和價格等因素,選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機。</p><p><b>  4、確定電動機型號</b></p><p><b>  電動機的輸出功率</b>&l

13、t;/p><p>  P=P/η=1.6/0.824=1.94 Kw</p><p>  由已有的標(biāo)準(zhǔn)的電機可知,選擇的電機的額定功率 P=3 Kw</p><p>  按工作要求和工作條件選用Y系列同步轉(zhuǎn)速為1500r/min 的三相籠型異步電動機</p><p><b>  具體規(guī)格如下:</b></p>

14、<p>  三、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的選擇和計算</p><p>  計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比</p><p>  1)傳動裝置總傳動比</p><p>  由電動機的滿載轉(zhuǎn)速n和工作機主動軸轉(zhuǎn)速n可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為i==1420/76=18.68</p><p><b>  2)分配各級傳動比

15、</b></p><p>  取V帶傳動的傳動比為i=2;</p><p>  為滿足相近的浸油條件,高速齒輪傳動比為i=1.4i;</p><p>  所以由i= i ii取i=3.62 i=2.58</p><p>  n0=1420r/min;</p><p>  n1=n0/ i=1420/2=7

16、10r/min</p><p>  nⅡ = n/ i=710/3.62=196.1r/min ;</p><p>  nⅢ = nⅡ/ i =196.1/2.58=76 r/min ;</p><p><b>  3)各軸輸入功率</b></p><p>  P= P =1.94Kw;</p><p

17、>  P = P×η=1.94×0.96=1.86 Kw ;</p><p>  PⅡ = P×η×η=1.86×0.99×0.97=1.79 Kw ;</p><p>  PⅢ = PⅡ×η×η=1.79×0.99×0.97=1.72kw;</p><p>

18、;<b>  4)各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>  T= 9550 P/ n=9550×1.94/1420=13.05 N?m ;</p><p>  T= 9550 P/ n =9550×1.86/710=25.06 N?m ;</p><p>  T=9550 PⅡ/ nⅡ =9550×1.79/196

19、.1=87.12 N?m ;</p><p>  T =9550 PⅢ/ nⅢ =9550×1.72/76=215.85N?m ;</p><p><b>  傳動零件的設(shè)計計算</b></p><p><b>  V帶的設(shè)計</b></p><p>  1、確定計算功率Pc</p&

20、gt;<p>  由表8-7查得工作情況系數(shù)K=1.2 故Pc= KP=1.2×3=3.6kw</p><p><b>  2、選擇V帶的帶型</b></p><p>  根據(jù)Pc及n由圖8-11選用A型帶</p><p>  3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗算帶速</p><p>  1)初選小帶

21、輪的基準(zhǔn)直徑dd1.由表8—6和表8—8,取帶輪的基準(zhǔn)直徑d=100mm</p><p><b>  2)驗算帶速V:</b></p><p>  V==3.14×100×1420/60×1000m/s=7.435m/s</p><p>  由于5m/s<v<30m/s,滿足帶速要求。</p>

22、;<p>  3)計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑:</p><p>  d=i d=100×2mm=200mm</p><p>  4、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度L:</p><p>  1)初選中心距a ,根據(jù)教材式(8-20)取 a=400mm</p><p><b>  2)基準(zhǔn)長度:</b><

23、;/p><p>  L≈2a+( d+ d)+</p><p>  =[2×400+×(100+200)+(200-100)/4×400]mm≈1277mm</p><p>  由教材表8-2取 L=1250mm </p><p>  3)根據(jù)教材式(8-23)計算實際中心距a及其變化范圍:</p>&

24、lt;p>  a≈a+=[400+(1250-1277)/2]mm≈386.5mm</p><p><b>  考慮各種誤差</b></p><p>  a=a-0.015 L=386.5-0.015×1250=367.75mm</p><p>  a=a+0.03 L=386.5+0.03×1250=424mm<

25、;/p><p>  即中心距的變化范圍為367.5mm到424mm.</p><p>  5、驗算小帶輪上的包角α1:</p><p>  α=180-( d-d)57.3°/a=180-(200-100)57.3°/400≈</p><p>  165≥90符合要求</p><p><b>

26、;  6、計算帶的根數(shù)Z</b></p><p>  1)計算單根帶的額定功率P</p><p>  由d=100mm和n=1420r/min 查表8—4a得P=1.29KW</p><p>  根據(jù)1420r/min ,i =2 和A型帶等條件,</p><p>  插值法查表8—4b得△P≈0.167KW 。 </p

27、><p>  查表8—5得k=0.96,查8—2得K=0.93</p><p>  于是:P=(P+△P)k K=(1.29+0.167)×0.96×0.93kw=1.30kw</p><p>  z==3.6/1.30=2.77</p><p><b>  所以選用3根V帶</b></p>

28、<p>  7、計算單根V帶的初拉力的最小值(F)</p><p>  由表8—3得A型V帶的單位長度質(zhì)量m=0.1kg/m</p><p><b>  所以 (F)=</b></p><p><b>  =134.98N</b></p><p>  應(yīng)使帶實際初拉力F0>1.5

29、(F)=202.47</p><p><b>  8、計算壓軸力:</b></p><p>  (F)=2z(F)sin</p><p><b>  =802.95N</b></p><p><b>  9、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>  1

30、)小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>  由 n= 1420 r/min選擇小帶輪的材料為鑄鋼;</p><p>  由d=100mm<300,結(jié)合軸選擇小帶輪的結(jié)構(gòu)形式為腹板式。</p><p>  2)大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>  由 n=710 r/min 選擇大帶輪的材料為HT200;</p><p&

31、gt;  d=180mm,所以選腹板式帶輪。</p><p><b>  齒輪的設(shè)計</b></p><p>  (一)高速級齒輪傳動的設(shè)計</p><p>  1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>  1)根據(jù)要求的傳動方案,選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪</p><p>  2)傳送設(shè)

32、備的速度不高,故選用8級精度(GB 10095—88)</p><p>  3)材料選擇。查表10-1,小齒輪選用40Cr鋼(調(diào)質(zhì))硬度為280HBS,大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS</p><p>  試選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪的齒數(shù)Z2=3.62×24=86.88,取Z2=87;</p><p>  2、按齒面接觸強度設(shè)計</p

33、><p>  按式(10—9a)試算,即 </p><p><b>  d≥2.32</b></p><p> ?。?)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>  1)試選Kt=1.3</p><p>  2)小齒輪的輸入轉(zhuǎn)矩為 T1=2.506×N?mm</p><p&

34、gt;  3)由表10-7選取尺寬系數(shù)φ=1</p><p>  4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa</p><p>  5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=650MPa;大齒輪的接觸疲勞強度極限=550MPa;</p><p>  6)由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>  N1

35、=60njLh=60×710×1×(2×8×360×10)=2.48×10h</p><p>  N2=N1/i2=2.48×10/3.62=6.85×10h</p><p>  7)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.90;K=0.92</p><p>  8)計算接觸

36、疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式(10-12)得</p><p>  0.9×650MPa=585MPa</p><p>  0.92×550MPa=506MPa</p><p><b>  (2)計算</b></p><p>  試算小

37、齒輪分度圓直徑d</p><p><b>  d≥2.32</b></p><p><b>  =2.32</b></p><p><b>  =41.803mm</b></p><p><b> ?。?)計算圓周速度</b></p><

38、;p>  v===1.554m/s</p><p> ?。?)計算齒寬b及模數(shù)m</p><p>  b=φd=1×40.63=41.803mm</p><p>  m===1.74mm</p><p>  h=2.25 m=2.25×1.74mm=3.92mm</p><p>  b/h=4

39、0.63/3.81=10.66</p><p> ?。?)計算載荷系數(shù)K</p><p>  已知載荷平穩(wěn),由表10-2取K=1.0;根據(jù)v=1.51m/s,8級精度,由圖10—8查得動載系數(shù)K=1.12;由表10—4插值法查得K=1.452;</p><p>  由圖10—13查得K =1.35;</p><p>  由表10—3查得K =

40、K =1</p><p>  故載荷系數(shù)K= K K K K=1.01.1211.452=1.626</p><p>  (6)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(10—10a)得</p><p>  d1= d1t=41.803=45.04mm</p><p><b>  計算模數(shù)m</b></p>

41、<p>  m = d1/ Z1=45.04/24mm=1.877mm</p><p>  3.按齒根彎曲強度設(shè)計</p><p><b>  由式(10—5)</b></p><p><b>  m≥</b></p><p>  (1)確定計算參數(shù) </p><p

42、><b>  1)計算載荷系數(shù)</b></p><p>  K=KKKK =1.0×1.12×1×1.35=1.512</p><p>  2)由圖10—20c得 =500Mpa =380Mpa</p><p>  3)由圖10—18取彎曲疲勞壽命系數(shù) K=0.83 K=0.85</p>

43、<p><b>  4)查取齒型系數(shù)</b></p><p>  由表10-5查得Y=2.65;Y=2.206</p><p>  5)查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>  由表10-5查得Y=1.58;Y=1.78</p><p>  6)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取

44、彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p>  = K/S=0.83×500/1.4MPa=296.43MPa</p><p>  = K/S=380×0.85/1.4MPa=230.71MPa</p><p>  7)計算大、小齒輪的并加以比較</p><p>  =2.65×1.58/296.43=0.01

45、412</p><p>  =2.206×1.78/230.71=0.01702</p><p><b>  大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>  (2)設(shè)計計算</b></p><p>  m≥=1.308mm</p><p>  對比結(jié)果,由齒面

46、接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),則取m=2mm,按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1=45.72mm于是</p><p>  Z1= d1/m=45.04/2=22.52取Z1=23 則 Z2=i2Z=3.62×23=83.26取Z2=83</p>&l

47、t;p><b>  4.幾何尺寸計算</b></p><p><b>  1)、計算中心距</b></p><p>  a=( Z1+ Z2)m/2=(23+83)×2/2=106mm</p><p>  2)、計算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>  d1=m Z1=2

48、15;23mm=46mm</p><p>  d2=m Z2=2×93mm=166mm</p><p><b>  3)、計算齒輪寬度</b></p><p>  b=φ d1 =1×46mm=46mm</p><p>  圓整后取B2=45mm,B1=50mm</p><p>

49、;  (二)低速級齒輪傳動的設(shè)計</p><p>  1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>  1)根據(jù)要求的傳動方案,選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪</p><p>  2)傳送設(shè)備的速度不高,故選用8級精度(GB 10095—88)</p><p>  3)材料選擇。小齒輪選用45鋼(表面淬火)齒面硬度約為280HBS,大齒輪選用

50、45鋼(表面淬火)硬度為240HBS;</p><p>  4)試選小齒輪齒數(shù)Z=24,大齒輪齒數(shù)Z= i3Z=2.58×24=61.92,取Z2=62;</p><p>  2、按齒面接觸強度設(shè)計</p><p>  因為低速級的載荷大于高速級的載荷,所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算</p><p>  按式(10—9a)試算,即

51、 </p><p><b>  d≥2.32 </b></p><p>  1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>  1)試選K=1.3</b></p><p>  2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=87.12×N?mm</p><p>  3)由表10-7

52、選取尺寬系數(shù)φ=1</p><p>  4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa</p><p>  5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強度極限=550MPa;</p><p>  6)由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>  N1=60 nⅡjLh=6.8

53、5×10h</p><p>  N2=N1/i3=6.85×10/2.58=2.66×10h</p><p>  7)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.92;K=0.96</p><p>  8)計算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式(10-12)得</p&

54、gt;<p> ?。?.92×600MPa=552MPa</p><p> ?。?.96×550MPa=528MPa</p><p> ?。?)試算小齒輪分度圓直徑 d</p><p><b>  dt2≥2.32</b></p><p><b>  =2.32</b&g

55、t;</p><p><b>  =63.3mm</b></p><p><b> ?。?)計算圓周速度</b></p><p>  v===0.65m/s</p><p> ?。?)計算齒寬b及模數(shù)m</p><p>  b=φdt1=1×63.3=63.3mm&

56、lt;/p><p>  m===2.64mm</p><p>  h=2.25 m=2.25×2.64=5.93mm</p><p>  b/h=63.3/5.93=10.67</p><p> ?。?)計算載荷系數(shù)K</p><p>  已知載荷平穩(wěn),由表10-2取K=1.0,根據(jù)v=0.65m/s,8級精度,

57、由圖10—8查得動載系數(shù)K=1.0;由表10—4插值法查得K=1.456</p><p>  由圖10—13查得K =1.4</p><p>  由表10—3查得K = K =1</p><p>  故載荷系數(shù)K= K K K K=1.01.011.456=1.456</p><p>  (6)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(10

58、—10a)得</p><p>  d2= dt2=63.3=65.74mm</p><p><b>  計算模數(shù)m</b></p><p>  m = d2/ Z1=65.74/24=2.74mm</p><p>  3.按齒根彎曲強度設(shè)計</p><p><b>  由式(10—5)&

59、lt;/b></p><p><b>  m≥</b></p><p>  (1)確定計算參數(shù) </p><p><b>  1)計算載荷系數(shù)</b></p><p>  K=KKKK =1.0×1.0×1×1.4=1.4</p><p>

60、  2)由圖10—20c得 =500Mpa =380Mpa</p><p>  3)由圖10—18取彎曲疲勞壽命系數(shù) K=0.85 K=0.90</p><p><b>  4)查取齒型系數(shù)</b></p><p>  由表10-5查得Y=2.65;Y=2.27</p><p>  5)查取應(yīng)力校正系數(shù)</p

61、><p>  由表10-5查得Y=1.58;Y=1.73</p><p>  6)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>  取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p>  1= K/S=0.85×500/1.4Map=303.57MPa</p><p>  2=K/S=0.9×380/1.4Map=2

62、44.29MPa</p><p>  7)計算大、小齒輪的并加以比較</p><p>  =2.65×1.58/303.57=0.0138</p><p>  =2.27×1.73/244.29=0.0161</p><p><b>  大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p>

63、;<b>  (2)設(shè)計計算</b></p><p>  m≥=1.896mm</p><p>  對比結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),則取m=2.5mm,按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1=73.01mm于是</p&

64、gt;<p>  Z1= d1/m=65.74/2≈32.87取Z1= 33 則 Z2=i3Z1=2.58×33≈85.14 取Z2=86</p><p><b>  4.幾何尺寸計算</b></p><p><b>  1)、計算中心距</b></p><p>  a=( Z1+ Z2)m/2=(

65、33+86)×2/2=119mm</p><p>  2)、計算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>  d1=m Z1=2×33=66mm</p><p>  d2=m Z2=2×86=172mm</p><p><b>  3)、計算齒輪寬度</b></p><p&

66、gt;  b=φ d1 =1×66=66mm</p><p>  圓整后取B2=65mm,B1=70mm</p><p><b>  五、軸的設(shè)計計算</b></p><p><b> ?、褫S:</b></p><p>  找出輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><

67、;p>  P=1.86Kw n=710r/min T=25.06N.m</p><p>  選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15—3,取C的值為112由此確定最小軸的直徑</p><p>  d≥==15.45mm 選d=20mm</p><p>  求作用在齒輪上的受力</p><p>  Ft==1089.6N&

68、lt;/p><p>  Fr= =396.6N(=20)</p><p><b>  軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>  擬定軸上零件的裝配方案,如下</p><p> ?。?)第一段軸用于安裝帶輪(經(jīng)過受力分析滿足要求),外形尺寸為:d×l=20×40mm,即直徑為20mm,長度為40mm。<

69、;/p><p> ?。?)第二段軸肩用于對帶輪進行軸向固定,取直徑為25mm,長度為76mm。</p><p>  (3)第三段用于安裝深溝球軸承6206和擋油板,取內(nèi)徑為30mm,長度26mm</p><p> ?。?)第四段為軸肩,為深溝球軸承進行軸向定位,直徑為38mm長度為87mm.</p><p>  (5)第五段為小齒輪,齒輪采用齒輪

70、軸的形式,直徑為34mm,長度為46mm。</p><p>  (6) 第六段用于安裝深溝球軸承6206和擋油板,取內(nèi)徑為30mm,長度42mm</p><p><b>  4.載荷分析</b></p><p>  將帶輪的壓軸力F看作水平。</p><p><b> ?。?)彎矩</b></

71、p><p><b>  在水平面內(nèi)</b></p><p>  F=1204.43N</p><p>  Ft=1089.6N</p><p>  求得支反力=321.86N</p><p><b>  =767.74N</b></p><p>  水平面

72、內(nèi)最大的彎矩在B斷面內(nèi),M=41841</p><p><b>  在鉛垂面內(nèi)</b></p><p><b>  Fr=396.6N</b></p><p>  求得支反力=2065.8N =-464.77N</p><p>  鉛垂面內(nèi)最大的彎矩在B斷面內(nèi), M=25330 <

73、/p><p>  經(jīng)兩彎矩合成,最大的彎矩在B斷面內(nèi),其值為48911</p><p><b> ?。?)校核軸的強度</b></p><p>  軸Ⅰ的危險截面在B截面,求其當(dāng)量彎矩</p><p><b>  =</b></p><p>  由于轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)生的切應(yīng)力為脈動循環(huán)變

74、應(yīng)力,取=0.6</p><p>  則 =2MPa<=60 MPa</p><p>  故可以認(rèn)為軸Ⅰ安全。</p><p><b>  Ⅱ軸</b></p><p>  1.找出輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p>  P=1.79Kw n=196.1r/min T=

75、87.12N.m</p><p>  選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表16.2,取C的值為112由此確定最小軸的直徑</p><p>  d≥==23.41mm 選d=30mm</p><p><b>  2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>  1)擬定軸上零件的裝配方案如下:</p>&

76、lt;p> ?。?)、第一段軸用于安裝軸承6206,取直徑為30mm,長度為41.5mm。用一套筒對軸承和小齒輪進行軸向定位,套筒外徑為47 mm 。</p><p> ?。?)、第二段為安裝一級傳動大齒輪,直徑為38mm,長度為42mm 。</p><p> ?。?)、第三段軸軸肩,直徑為45 mm,長度為8 mm。</p><p> ?。?)、第四段軸軸肩

77、,安裝二級傳動小齒輪,直徑為38mm,長度為66mm 。</p><p>  (5)、第五段軸用于安裝軸承6206,取直徑為30mm,長度為43.5mm。</p><p><b>  Ⅲ軸</b></p><p><b>  求軸上的功率</b></p><p>  P=1.72kw n=76r/

78、min T=215.85 </p><p>  2、初步確定軸的最小直徑</p><p>  選取軸的材料為為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表16.2,取C的值為112,于是</p><p>  d≥==31.68mm 選d=50</p><p>  輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同

79、時選取聯(lián)軸器的型號。</p><p>  聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩T=KT,由表19.3,考慮轉(zhuǎn)矩變化小,故取K=1.5</p><p>  則: T=KT=1.5×215.85=323.78</p><p>  故選用LH3,公稱轉(zhuǎn)矩為630N.m的彈性柱銷聯(lián)軸器 ,半聯(lián)軸器的孔徑為40mm。半</p><p>  聯(lián)軸器與轂孔的長度為L

80、=82mm</p><p><b>  3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>  1)擬定軸上零件的裝配方案如下:</p><p><b>  從右往左:</b></p><p> ?。?)第一段軸用于安裝聯(lián)軸器,取直徑為40mm,長度為82mm,</p><p>  (

81、2)第二段軸 的伸出端,取直徑為45mm,長度為66mm。</p><p> ?。?)第三段用于安裝深溝球深溝球軸承6210,直徑為50mm,長度為30mm。</p><p>  (4) 第四段用于安裝二級大齒輪, 直徑為54mm,長度為62mm。</p><p>  (5) 第五段用于軸承的軸肩, 直徑為61mm,長度為8mm。</p><p&

82、gt;  (6) 第六段用于安裝深溝球深溝球軸承6210, 直徑為50mm,長度為47mm。</p><p>  4、求軸上的載荷 </p><p>  首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖, 確定頂軸承的支點位置時,</p><p>  對于6210型的深溝球軸承,a=10mm,因此,做為簡支梁的軸的支承跨距.</p><p><b>

83、;  從動軸的載荷分析圖</b></p><p>  5、按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>  根據(jù)課本公式(15-5)及上述數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取α=0.6,則有:</p><p><b>  ==MPa</b></p><p>  前已選軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理

84、。</p><p>  查表15-1得[]=60MPa</p><p>  〈 [] 此軸合理安全</p><p>  6、精確校核軸的疲勞強度.</p><p> ?、? 判斷危險截面</p><p>  截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B無需校核.從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面

85、Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,從受載來看,截面C上的應(yīng)力最大.截面Ⅵ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同時軸徑也較大,故不必做強度校核.截面C上雖然應(yīng)力最大,但是應(yīng)力集中不大,而且這里的直徑最大,故C截面也不必做強度校核,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強度校核.由第3章的附錄可知,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過盈配合的小,因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗證即可.</p><p> ?、?

86、 截面Ⅶ右側(cè)。</p><p>  抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=12500</p><p>  抗扭系數(shù) =0.2=0.2=25000</p><p>  截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩M為 </p><p>  截面Ⅳ上的扭矩為 =215.85</p><p><b>  截面上的彎曲應(yīng)力</b>

87、</p><p><b>  截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p><b>  ==</b></p><p>  軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。</p><p>  由課本表15-1查得:</p><p>  因 </p><p&

88、gt;<b>  經(jīng)插入后得</b></p><p>  2.0 =1.31</p><p><b>  軸性系數(shù)為</b></p><p><b>  =0.85</b></p><p><b>  K=1+=1.82</b></p

89、><p>  K=1+(-1)=1.26</p><p>  所以 </p><p>  綜合系數(shù)為: K=2.8</p><p><b>  K=1.62</b></p><p>  碳鋼的特性系數(shù) 取0.1</p><p>&l

90、t;b>  取0.05</b></p><p><b>  安全系數(shù)</b></p><p><b>  S=19.15</b></p><p><b>  S18.91</b></p><p> ?。荆維=1.5 所以它是安全的</p>

91、<p><b>  截面Ⅶ左側(cè)</b></p><p>  抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=15746.4</p><p>  抗扭系數(shù) =0.2=0.2=31492.8</p><p>  截面Ⅳ左側(cè)的彎矩M為 </p><p>  截面Ⅳ上的扭矩為 =215850</p>&l

92、t;p>  截面上的彎曲應(yīng)力 </p><p><b>  截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p><b>  ==</b></p><p>  軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。</p><p>  由課本表15-1查得:</p><p>  因

93、 </p><p><b>  經(jīng)插入后得</b></p><p>  2.0 =1.31</p><p><b>  軸性系數(shù)為</b></p><p><b>  =0.85</b></p><p><b>  K=1+=

94、3.25</b></p><p>  K=1+(-1)=2.62</p><p>  所以 </p><p>  綜合系數(shù)為: K=2.8</p><p><b>  K=1.62</b></p><p>  碳鋼的特性系數(shù) 取0.1<

95、;/p><p><b>  取0.05</b></p><p><b>  安全系數(shù)</b></p><p><b>  S=26.20</b></p><p><b>  S21.23</b></p><p> ?。荆維=1.5

96、 所以它是安全的</p><p><b>  六、滾動軸承的選擇</b></p><p>  由于使用的是直齒齒輪,無軸向力,因此為了簡便,選用深溝球軸承。具體直徑根據(jù)所配合的軸的直徑選擇恰當(dāng)?shù)闹睆较盗小?lt;/p><p>  七、鍵聯(lián)接的選擇和計算</p><p>  選擇用平鍵,且材料為鋼制。</p>&

97、lt;p>  八、減速器附件的選擇和密封類型的選擇</p><p>  通氣器:采用和油面指示器相連的器件</p><p>  起吊裝置:采用箱蓋吊耳、箱座吊耳</p><p>  放油螺塞:選用外六角油塞及墊片M10×1.5</p><p><b>  潤滑與密封</b></p><

98、p><b>  齒輪的潤滑</b></p><p>  采用浸油潤滑,由于低速級周向速度為0.65m/s.考慮到中間的齒輪b充分浸油,而浸油高度為六分之一至三分之一大齒輪半徑(D=176 mm),取為50mm。</p><p><b>  滾動軸承的潤滑</b></p><p>  由于浸油齒輪的周向速度中都小于2m

99、/s的,為了簡便,所以均選用潤滑脂潤滑軸承。</p><p><b>  潤滑油的選擇</b></p><p>  齒輪與軸承用同種潤滑油較,根據(jù)周向速度,選取運動粘度約在275mm/s的潤滑油,考慮到該裝置用于中小型設(shè)備,選用N320潤滑油。</p><p><b>  密封方法的選取</b></p>&l

100、t;p>  選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。</p><p>  密封圈型號按所裝配軸的直徑確定。</p><p>  軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。</p><p><b>  九、聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>  聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩T=KT,由表19.3,考

101、慮轉(zhuǎn)矩變化小,故取K=1.5</p><p><b>  則:</b></p><p>  T=KT=1.5×215.85=323.8 </p><p>  故選用LH3,公稱轉(zhuǎn)矩為630N.m的彈性柱銷聯(lián)軸器 ,半聯(lián)軸器的孔徑為40mm。半</p><p>  聯(lián)軸器與轂孔的長度為L=82mm</p&g

102、t;<p><b>  十、箱體的設(shè)計</b></p><p>  根據(jù)設(shè)計的零件尺寸大小選擇用剖分式箱體。采用鑄造工藝,材料使用HT200. 減速器的箱體采用鑄造(HT200)制成,采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量,</p><p>  大端蓋分機體采用配合.</p><p>  1、機體有足夠的剛度</p>&

103、lt;p>  在機體為加肋,外輪廓為長方形,增強了軸承座剛度</p><p>  2、考慮到機體內(nèi)零件的潤滑,密封散熱。</p><p>  因其傳動件速度小于12m/s,故采用侵油潤油,同時為了避免油攪得沉渣濺起,齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為35mm</p><p>  為保證機蓋與機座連接處密封,聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度,聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng),其表面粗糙度為</

104、p><p>  3、機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.</p><p>  鑄件壁厚為8,圓角半徑為R=5。機體外型簡單,拔模方便.</p><p><b>  4、對附件設(shè)計</b></p><p>  A 視孔蓋和窺視孔</p><p>  在機蓋頂部開有窺視孔,能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置,并有足夠的空

105、間,以便于能伸入進行操作,窺視孔有蓋板,機體上開窺視孔與凸緣一塊,有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封,蓋板用鑄鐵制成,用M6緊固</p><p><b>  B 油螺塞:</b></p><p>  放油孔位于油池最底處,并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè),以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊,由機械加工成螺塞頭部的支承面,并加封

106、油圈加以密封。</p><p><b>  C 油標(biāo):</b></p><p>  油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。</p><p>  油尺安置的部位不能太低,以防油進入油尺座孔而溢出.</p><p><b>  D 通氣孔:</b></p><p>  由

107、于減速器運轉(zhuǎn)時,機體內(nèi)溫度升高,氣壓增大,為便于排氣,在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器,以便達到體內(nèi)為壓力平衡.</p><p><b>  E 蓋螺釘:</b></p><p>  啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。</p><p>  釘桿端部要做成圓柱形,以免破壞螺紋.</p><p><b&g

108、t;  F 位銷:</b></p><p>  為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度,在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷,以提高定位精度.</p><p><b>  G 吊鉤:</b></p><p>  在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán),用以起吊或搬運較重的物體.</p><p>  箱體的結(jié)

109、構(gòu)尺寸如下表。圖參見《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》</p><p><b>  十一、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>  由于時間比較緊,所以這次的設(shè)計存在許多缺點,很多時候,由于缺少經(jīng)驗,取值過于保守,使整體結(jié)構(gòu)龐大,很多地方浪費材料;同時箱體的設(shè)計很粗糙。但通過這次的減速箱的設(shè)計,使我能學(xué)習(xí)到很多實踐知識,同時將公差課,機械制造基礎(chǔ),機械設(shè)計,材料力學(xué),等課程綜合起來

110、了,了解了機械設(shè)計的基本流程。在設(shè)計的過程中,我們大量查閱國標(biāo),積極請教老師,很好的培養(yǎng)了我們作為工科技術(shù)人員的基本素養(yǎng),老師豐富的經(jīng)驗,使我們了解了作為工程師的必備素質(zhì)。</p><p>  相信在類似設(shè)計經(jīng)驗的積累,我在以后的學(xué)習(xí)或者實際工作中,能夠設(shè)計出緊湊、質(zhì)量輕、強度高的機械</p><p><b>  參考資料目錄</b></p><p

111、>  [1]《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》,高等教育出版社,宋寶玉主編,2006年8月第一版;</p><p>  [2]《機械設(shè)計》(第四版),高等教育出版社,邱宣懷主編,1997年4月第四版;</p><p>  [3]《機械設(shè)計》(第八版),高等教育出版社,濮良貴,紀(jì)名剛主編,2006年5月第八版;</p><p>  [4]《機械制圖》,高等教育出版社,何

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