3431 樹枝粉碎成型機(jī)的成型傳動(dòng)裝置部分

3431 樹枝粉碎成型機(jī)的成型傳動(dòng)裝置部分,樹枝,粉碎,成型,傳動(dòng),裝置,部分,部份 IXX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目： 樹枝粉碎成型機(jī)的成型傳動(dòng)裝置部分 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： XX63238 姓 名： XX 指導(dǎo)教師： XX 完成日期： 2012.5.21 IIXX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文（設(shè)計(jì)）題目： 樹枝粉碎成型機(jī)的成型傳動(dòng)裝置部分 學(xué)號(hào)： XX63238 姓名： XX 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： XX 教授 系主任： XX 教授 一、主要內(nèi)容及基本要求本課題要求設(shè)計(jì)的樹枝成型機(jī)主要用于成型小徑級(jí)的木料和樹葉等園林綠化廢料，成型需要的動(dòng)力要求比較小，所以我才用齒輪傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠，效率高，壽命長(zhǎng)，使用的功率.速度和尺寸范圍大。 基本要求： 1）確定成型傳動(dòng)方案。 2）熟悉傳動(dòng)裝置與工作原理。 3）設(shè)計(jì)和計(jì)算參數(shù)。 4）提交完整的設(shè)計(jì)參數(shù)畫完各自的圖紙。 5）結(jié)構(gòu)合理，能滿足設(shè)計(jì)要求。6）設(shè)計(jì)參數(shù)，主軸轉(zhuǎn)速約 40m/s。 7）傳動(dòng)比滿足要求。 主要特色：設(shè)計(jì)出一臺(tái)適合少數(shù)人作業(yè)的樹枝成型機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。 二、重點(diǎn)研究的問題。 樹枝成型機(jī)的各種粉碎成型方式和設(shè)計(jì)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)樹枝成型機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步熟練用 CAD 或其它三維軟件，設(shè)計(jì)三維模型，得到成型機(jī)的設(shè)計(jì)圖和關(guān)鍵零部件的裝配圖。 III三、進(jìn)度安排序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間1 查閱相關(guān)資料 第一周2 確定傳動(dòng)部分內(nèi)容 第二周3 零部件的設(shè)計(jì) 第三、四、五周4 零部件的強(qiáng)度 第六周5 零部件的剛度 第七周6 畫零件圖 第八、九、十周7 畫裝配圖 第十一周8 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第十二周四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)[1]吳宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].3 版.北京：高等教育出版社，2006. [2]聞邦椿.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》[M].5 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010. [3]李境.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》[M]1 版 .北京：電子工業(yè)出版社，2011. [4]濮良貴,紀(jì)名剛等.《機(jī)械設(shè)計(jì)》[M]8 版.北京 ：高等教育出版社，2006. [5]馬連生,楊靜寧，宋曦.《理論力學(xué)》[M]1 版.北京：科學(xué)出版社，2009. [6]孫靖民.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì).4 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009. [7]孫靖民.機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1985. [8]郁明山.現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996. [9]王振華.實(shí)用軸承手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1991. [10]齒輪手冊(cè)編委會(huì).齒輪手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990. IVXX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表學(xué)號(hào) XX63238 姓名 XX 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 樹枝粉碎成型機(jī)的成型傳動(dòng)裝置部分 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無創(chuàng)新之處。綜合評(píng)價(jià)綜述簡(jiǎn)練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)；文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結(jié)果有應(yīng)用價(jià)值；圖紙繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量符合要求。評(píng)閱人： XX 2010 年 5 月 日VXX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見學(xué)號(hào)： XX63238 姓名： XX 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 30 頁(yè) 圖 表 5 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 樹枝粉碎成型機(jī)的成型傳動(dòng)裝置部分 內(nèi)容提要： 中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)有大量殘余的能源過剩。隨著人們壞境意識(shí)的逐步加強(qiáng)，城市廢棄樹枝的隨意堆放及焚燒逐漸禁止，廢棄樹枝的處理和綜合利用成了城市園林及環(huán)衛(wèi)部門亟待解決的問題。而我國(guó)自主研發(fā)的樹枝粉碎成型設(shè)備相對(duì)國(guó)外來講比較落后，所以我們應(yīng)該用心來研究它。動(dòng)力傳動(dòng)裝置，作為成型機(jī)的一個(gè)重要組成部分，不僅在機(jī)器性能，使用壽命上有一定的作用，還是成型機(jī)的核心動(dòng)力所在。動(dòng)力傳動(dòng)裝置的主要功能是：通過液體或氣體燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能提供給樹枝粉碎成型機(jī)，成為樹枝粉碎成型機(jī)工作時(shí)的動(dòng)力。成型動(dòng)力傳動(dòng)裝置的一個(gè)重要組成部分——傳動(dòng)帶。傳動(dòng)帶的應(yīng)用非常廣泛，幾乎涉及到任何行業(yè)。根據(jù)不同行業(yè)的需要，人們不斷發(fā)明了各式各樣的傳動(dòng)帶，主要有平板帶，圓形帶，三角帶，齒形帶。其先進(jìn)傳動(dòng)帶生產(chǎn)國(guó)家主要是美國(guó)，日本，德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。 VI指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)選題符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的，與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合，有理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，立論正確，論述充分，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理科學(xué)，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，圖表圖紙完備、整潔、正確，引文規(guī)范。有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料，綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。同意其參加答辯，建議成績(jī)?cè)u(píng)定為“中等” 。指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ)答辯材料提交完整，基本能正確流利地回答問題，基本知識(shí)和基本技能掌握尚可。工作量較為飽滿，說明書、圖紙有錯(cuò)誤，須進(jìn)行修改完善。根據(jù)答辯情況，答辯小組同意其成績(jī)?cè)u(píng)定為“中等” 。答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日答辯委員會(huì)意見經(jīng)答辯委員會(huì)討論，同意該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定為“中等” 。答辯委員會(huì)主任： 年 月 日VII目 錄摘要………………………………………………………………………3Abstract…………………………………………………………………..4第 1 章 傳動(dòng)方案的擬定 .................................11.1 樹枝成型機(jī)中的傳動(dòng)裝置 .............................11.2 傳動(dòng)方案的分析 .....................................31.3 傳動(dòng)方案的擬定 .....................................41.4 預(yù)期效果 ...........................................5第 2 章 電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的確定 .....................................................62.1 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) ......................................62.2 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定 ..............................72.3 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 ..............................7第 3 章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) ...................................................................................93.1 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 ............................93.2 皮帶輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) ................................93.2.1 確定普通 V 帶截型 ................................103.2.2 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速 ....................113.2.3 確定大帶輪的基準(zhǔn)直徑 ............................113.2.4 確定帶長(zhǎng)和中心距 ................................113.2.5 驗(yàn)算小帶輪包角 .................................123.2.6 確定帶的根數(shù) ...................................123.2.7 單根 V 帶的拉力 ..................................133.2.8 作用在軸上的力 ..................................133.3 齒輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) .................................133.4 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .......................................153.5 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .......................................203.6 鍵連接的選擇及校核計(jì)算 .............................243.7 軸承的壽命校核 .....................................253.8 減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................253.9 潤(rùn)滑與密封 ..........................................26VIII第 4 章 總 結(jié) ........................................................................................................284.1.一級(jí)減速器裝配圖 ...................................284.2. 帶輪圖 ............................................284.3. 主動(dòng)軸 ............................................28致 謝 ........................................................................................................................29參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................30IX樹枝成型機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，園林綠化面積不斷擴(kuò)大，由此而產(chǎn)生的廢殘樹枝等園林養(yǎng)護(hù)剩余物的數(shù)量也大量增加。現(xiàn)代的處理方法是將它切碎，并經(jīng)發(fā)酵處理，制成有機(jī)復(fù)合肥，此樹枝成型機(jī)用于粉碎園林綠化剩余物,要求其體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,移動(dòng)方便和便于操作。本論文主要設(shè)計(jì)移動(dòng)式樹枝成型機(jī)的傳動(dòng)裝置。其傳動(dòng)裝置由 V 帶輪傳動(dòng)和一級(jí)減速器組成。設(shè)計(jì)中在滿足成型機(jī)使用要求的同時(shí)，主要考慮其傳動(dòng)的平穩(wěn)性、可靠性。關(guān)鍵詞：樹枝成型機(jī)；傳動(dòng)裝置；V 帶輪；減速器XTransmission Device’s design of the Branches Molding Machine Abstract：In this paper, with the development of social economy, landscape area expands unceasingly, this leads to waste residues of branches, and the number of using garden maintenance a large increase. The modern processing method is to chop it, and by fermentation processing, made into organic compound fertilizer, the branch for crushing machine using garden afforestation, ask its small size, simple structure, convenient to move and easy operation. This thesis mainly design mobile branches of the machines the transmission. The transmission device by V belt wheel transmission and level of gear reducer. Design in meet requirements of the use of molding machine at the same time, the main consideration of its transmission stability and reliability.Key Words:The branches molding machine; Transmission device; V belt wheel; Reducer. 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第 1 章 傳動(dòng)方案的擬定1.1 樹枝成型機(jī)中的傳動(dòng)裝置帶有枝椏成型機(jī)機(jī)是將原木、采伐與撫育剩余物（枝椏、梢頭木、樹根、小徑木等）以及木材加工剩余物（如板皮、板條、碎單板、木芯等）加工成一定規(guī)格長(zhǎng)度木片的設(shè)備。它屬于備料設(shè)備，但也是十分重要的。其切削特征是縱端向切削，主要參數(shù)是削出木片的長(zhǎng)度。對(duì)枝椏成型機(jī)的主要工藝要求是：削出的木片長(zhǎng)度應(yīng)均勻一致，其合格率應(yīng)在允許范圍內(nèi)，且應(yīng)厚度均勻，切口大而平滑，產(chǎn)生的碎料少，削出的木片的尺寸規(guī)格依使用要求而定。隨著人造板工業(yè)的發(fā)展和原木資源的日益缺乏，利用各種剩余制品削制工藝木片作為充分利用木材資源、提高木材綜合利用率的主要手段的觀點(diǎn)，已得到了人們的普遍贊同，削片機(jī)的種類也隨之而日益增多。枝椏成型機(jī)按切削機(jī)構(gòu)的形狀可分為鼓式和盤式，它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖：1.軸承座 2. 主軸 3.刀盤 4. 壓刀塊 5.飛刀 6.底刀圖 1.1 樹枝成型機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖要把枝椏加工成碎片, 首先需要人工將枝椏材放進(jìn)料斗, 木材在人力或進(jìn)料機(jī)構(gòu)的壓力作用下進(jìn)入削片機(jī), 當(dāng)木材的端面碰到飛刀刀盤端面時(shí) , 進(jìn)給停止, 飛刀轉(zhuǎn)到切削位置開始切削, 由于飛刀有一定角度, 當(dāng)切入木材一定深度時(shí), 木材受到飛刀切削面的分力、刀盤和料斗( 或底刀)的阻礙作用, 局部沿木材纖維方向崩裂成木片, 從前刀面飛出。切削過程中, 木材在壓力和飛刀切削分力的作用下，向刀盤方向進(jìn)給, 使切削加工得以連續(xù)進(jìn)行, 完成整根木材的加工。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2鼓式枝椏削片機(jī)機(jī)座采用高腔度鋼板焊接而成，是整臺(tái)機(jī)器的支承基礎(chǔ)；刀輥上安裝兩把飛刀，用專門制造的飛刀螺栓，通過壓力塊，把飛刀固定在刀輥上；根據(jù)被切削原料的不同厚度，上喂料輥總成可以借助液壓系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)上下浮動(dòng)；切削下來的合格木片通過網(wǎng)篩孔落下，有底部排處，大的片料將在機(jī)內(nèi)再進(jìn)行切削。鼓式削片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 1.2。1.主 軸 2.鎖 緊 裝 置 3.飛 刀 4.飛 刀 螺 栓 5.壓 刀 塊6.飛 刀 座 7.刀 輥 8.上 喂 料 輥 9.下 喂 料 輥 10.底 刀圖 1.2 鼓 式 樹 枝 成 型 機(jī) 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 圖但 是 ， 不 管 是 哪 種 類 型 成 型 機(jī) 其 傳 動(dòng) 裝 置 一 般 由 原 動(dòng) 機(jī) ， 帶 傳 動(dòng) ， 減 速 器 組 成 。這 是 由 于 ：1） 工 作 機(jī) 所 要 求 的 速 度 一 般 與 原 動(dòng) 機(jī) 的 最 優(yōu) 速 速 不 象 符 合 ， 固 需 要 增 速 或 減 速 。此 外 ， 原 動(dòng) 機(jī) 的 輸 出 軸 通 常 只 作 勻 速 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 但 工 作 機(jī) 所 要 求 的 運(yùn) 動(dòng) 形 式 卻 是 多種 多 樣 的 ， 如 直 線 運(yùn) 動(dòng) ， 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 。2） 很 多 工 作 機(jī) 都 需 要 根 據(jù) 生 產(chǎn) 要 求 而 進(jìn) 行 速 度 調(diào) 整 但 依 靠 調(diào) 整 原 動(dòng) 機(jī) 的 速 度 來達(dá) 到 這 一 目 的 往 往 是 不 經(jīng) 濟(jì) 的 ， 甚 至 是 不 可 能 的 。3） 在 有 些 情 況 下 ， 需 要 用 一 臺(tái) 原 動(dòng) 機(jī) 帶 動(dòng) 若 干 個(gè) 工 作 速 度 不 同 的 工 作 機(jī) 。4） 為 了 工 作 安 全 及 維 護(hù) 方 便 ， 或 因 機(jī) 器 的 外 廓 尺 寸 受 到 限 制 等 其 他 原 因 ， 有 時(shí)不 能 把 原 動(dòng) 機(jī) 和 工 作 機(jī) 直 接 連 接 在 一 起 。樹 枝 成 型 機(jī) 傳 動(dòng) 裝 置 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 圖 如 圖 1.3 所 示 。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3圖 1.3 成型機(jī)傳動(dòng)裝置組成簡(jiǎn)圖其中的單級(jí)齒輪減速器為一級(jí)圓柱齒輪直齒減速器，如圖 1.4。圖 1.4 一級(jí)減速器實(shí)物圖1.2 傳動(dòng)方案的分析隨著機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。 本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4一級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。 帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。 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(zhǎng)，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)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。 減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用 HT200 灰鑄鐵鑄造而成。1.3 傳動(dòng)方案的擬定（1） 工作條件：使用年限 10 年，每年按 300 天計(jì)算，單班制工作，載荷平穩(wěn)。 （2） 原始數(shù)據(jù)：電動(dòng)機(jī)功率 15kw減速器輸出傳速 285r/min 1. 電動(dòng)機(jī) 2.帶傳動(dòng)裝置 3.減速器 4 齒輪 5.聯(lián)軸器圖 1.5 傳動(dòng)方案示意圖 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）51.4 預(yù)期效果本枝椏成型機(jī)機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，零件加工方便，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)能力大，木片合格率高，木片質(zhì)量還可以適當(dāng)調(diào)節(jié)，單位木片產(chǎn)量能耗低，用一般的牽引機(jī)車即可拖動(dòng)和運(yùn)輸，適用于城市綠化，小型人造板生產(chǎn)企業(yè)的材料處理，花卉園林企業(yè)的廢料處理等，是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)木片，處理小型枝椏材的理想設(shè)備。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6第 2 章 電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的確定2.1 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y 系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。安裝尺寸和功率等級(jí)符合 IEC 標(biāo)準(zhǔn)，外殼防護(hù)等級(jí)為 IP44，冷卻方法為 IC411，連續(xù)工作制（S1）。適用于驅(qū)動(dòng)無特殊要求的機(jī)械設(shè)備，如機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、攪拌機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、食品機(jī)械等。Y 系列電動(dòng)機(jī)效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。Y80~315 電動(dòng)機(jī)符合 Y 系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件 JB/T9616-1999。Y355 電動(dòng)機(jī)符合 Y 系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件 JB5274-91。Y80~315 電動(dòng)機(jī)采用 B級(jí)絕緣。Y355 電動(dòng)機(jī)采用 F 級(jí)絕緣。額定電壓為 380V，額定頻率為 50Hz。功率 3kW 及以下為 Y 接法；其它功率均為△接法。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的海拔不超過 1000m；環(huán)境空氣溫度隨季節(jié)變化，但不超過 40℃；最低環(huán)境空氣溫度為-15℃；最濕月月平均最高相對(duì)濕度為 90%；同時(shí)該月月平均最低溫度不高于 25℃。電動(dòng)機(jī)有一個(gè)軸伸，按用戶需要，可制成雙軸伸，第二軸伸亦能傳遞額定功率，但只能用聯(lián)軸器傳動(dòng)。按用戶需要，還可供應(yīng)其他功率、電壓、頻率、濕熱帶型（TH）、防護(hù)等級(jí)等電動(dòng)機(jī)。根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]P20 表 2-2 中推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取 V 帶傳動(dòng)比 i 帶 =2～4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍 i 齒 =3～5，則合理總傳動(dòng)比 i 總 的范圍為 i=6～20，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd=i×Nw=（6～20）×109.19=654～2180r/min由參考文獻(xiàn)[1]P19 表 2-1 選擇 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)得出以下三種符合條件的電動(dòng)機(jī)表 2.1堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 最大轉(zhuǎn)矩 噪聲額定功率 額定電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因數(shù) 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 額定轉(zhuǎn)矩 1 級(jí) 2 級(jí)振動(dòng)速度 重量型 號(hào)kW A r/min % COSФ 倍 倍 倍 dB(A) mm/s kg同步轉(zhuǎn)速 3000r/min 2 級(jí)Y80M1-2 0.75 1.8 2830 75.0 0.84 2.2 6.5 2.3 66 71 1.8 17Y80M2-2 1.1 2.5 2830 77.0 0.86 2.2 7.0 2.3 66 71 1.8 18Y90S-2 1.5 3.4 2840 78.0 0.85 2.2 7.0 2.3 70 75 1.8 22Y90L-2 2.2 4.8 2840 80.5 0.86 2.2 7.0 2.3 70 75 1.8 25Y100L-2 3 6.4 2880 82.0 0.87 2.2 7.0 2.3 74 79 1.8 34Y112M-2 4 8.2 2890 85.5 0.87 2.2 7.0 2.3 74 79 1.8 45Y132S1-2 5.5 11.1 2900 85.5 0.88 2.0 7.0 2.3 78 83 1.8 67Y132S2-2 7.5 15 2900 86.2 0.88 2.0 7.0 2.3 78 83 1.8 72Y160M1-2 11 21.8 2930 87.2 0.88 2.0 7.0 2.3 82 87 2.8 115 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7Y160M2-2 15 29.4 2930 88.2 0.88 2.0 7.0 2.3 82 87 2.8 125Y160L-2 18.5 35.5 2930 89.0 0.89 2.0 7.0 2.2 82 87 2.8 145由以上電機(jī)對(duì)比及從經(jīng)濟(jì)上考慮，選擇 Y160M2-2 型電動(dòng)機(jī)其主要參數(shù)如下額定功率：15kw滿載轉(zhuǎn)速：2930r/min額定轉(zhuǎn)矩：22.2 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定已知傳動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)速為 285r/min，而傳動(dòng)裝置的輸入轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min。所以，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為： 281.05/293??ei由傳動(dòng)圖可以看出總計(jì)需要軸承 兩對(duì)齒輪 一對(duì)聯(lián)軸器 一個(gè)帶傳動(dòng) 一副滾筒 一個(gè)由參考文獻(xiàn)[1]P22 表 2-4 得η 軸承 =0.99η 齒輪 =0.97η 聯(lián)軸器 =0.99η 總 =η 軸承 2η 齒輪 η 聯(lián)軸器=0.992×0.97×0.99=0.92232.3 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比取 i 帶=3 其符合 V 帶傳動(dòng)一般傳動(dòng)比范圍i 總=i 齒×i 帶 故，i 齒=i 總/i 帶=10.281/3=3.427則，i 齒=3.427 符合一般單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比范圍。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9第 3 章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)3.1 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩1）各軸轉(zhuǎn)速設(shè)電動(dòng)機(jī)軸為Ⅰ軸，減速器高速軸為Ⅱ軸，減速器低速軸為Ⅲ軸。電動(dòng)機(jī)輸出軸：n=2930r/min減速器高速軸：n= 2930/3=976.7r/min減速器輸出軸: n =976.7/3.426=285r/min2）各軸功率電動(dòng)機(jī)輸出軸：P=15kw減速器輸入軸：P =15×0.958=14.37kw減速器輸出軸：P=15×0.9223=13.835kw3）各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出軸扭矩：T=9.55P/n=9550×15/2930=48.89N?m 減速器輸入扭矩：T=9.55P /n=9550x14.37/976.7=140.51N?m 減速器輸出扭矩：T =9.55P/n=9550x13.835/285=463.59 N?m3.2 皮帶輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)同步帶傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用：同步帶傳動(dòng)一般是由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶組成。其工作原理：利用中間撓性件(帶)，靠摩擦力(或嚙合)在主、從動(dòng)軸間傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。其組成：同步帶（同步齒形帶）是以鋼絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡膠。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：橫截面為矩形，帶面具有等距橫向齒的環(huán)形傳動(dòng)帶，同步帶輪輪面也制成相應(yīng)的齒形，如圖 3.1。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10圖 3.1 帶輪傳動(dòng)組成圖傳動(dòng)特點(diǎn)：靠同步帶齒與同步帶輪齒之間的嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，兩者無相對(duì)滑動(dòng)，而使圓周速度同步，故稱為同步帶傳動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：1.傳動(dòng)比恒定；2.結(jié)構(gòu)緊湊；3.由于帶薄而輕，抗拉強(qiáng)度高，故帶速高達(dá) 40 m/s，傳動(dòng)比可達(dá) 10，傳遞功率可達(dá) 200kw；4.效率高，高達(dá) 0.98。V 帶輪的設(shè)計(jì)步驟如圖 3.2.圖 3.2 V 帶輪的設(shè)計(jì)步驟3.2.1 確定普通 V 帶截型由參考資料[2] P174 表 9-3 得： 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11kA=1.1 P=15kw Pd=kAP=1.1×15=16.5kw 據(jù) Pd=16.5kw 和 n=2930r/min 由參考資料[2]P174 圖 9-10 得：選用 B 型 V 帶 Dd=125～140mm3.2.2 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由參考資料[2]P175 表 9-4，取 dd1=125mm帶速 V：V=πd d1n0/60×1000 =9.42m/s 在 5～25m/s 范圍內(nèi)，帶速合適。3.2.3 確定大帶輪的基準(zhǔn)直徑通常帶傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù) ε=0.01~0.02，則取 ε=0.02dd2=i 帶 dd1(1-ε)=3×100×（1-0.02）≈375mm查參考資料[2]P174 表 9-4 取標(biāo)準(zhǔn)值 dd2=400mmLd0=2a0+π(d d1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0 =2×600+π(125+400) /2+(400-125) 2/4×600=2055.76mm 3.2.4 確定帶長(zhǎng)和中心距 初定中心距 a0=600mm 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度根據(jù)參考資料[2]P178 表 9-8 選取標(biāo)準(zhǔn)值 Ld=2240mm 確定中心距a≈a 0+(Ld-Ld0)/2=600+(2240-2055.76)/2 =692mm 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12圖 3.3 工作前拉力示意圖圖 3.4 工作時(shí)拉力示意圖3.2.5 驗(yàn)算小帶輪包角α 1=180°-57.30° ×(dd2-dd1)/a =180°-57.3°×(400-125)/692 =157.2°3.2.6 確定帶的根數(shù)據(jù) dd1和 n1，查參考資料[2]P176 表 9-5 得 P1=2.1kw i≠1 時(shí)單根 V 帶的額定功率增量.據(jù)帶型及 i 帶 查參考資料[2]P177 表 9-6 得 △ 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13P1=0.46kw查參考資料[2]P178 表 9-7，得 K=0.94；查參考資料[2]P178 表 9-8,得 KL=1.0Z= Pd/[(P1+△P 1)KαK L] =8.25/[(2.1+0.46) ×0.94×1.0] =3.4取 Z=4 根3.2.7 單根 V 帶的拉力查參考資料[2]P170 表 9-1 取 q=0.17kg/m則 F0=500[(2.5/Ka)-1](Pd/ZV)+qV2=500[（2.5/0.94）-1] [8.25/（4×9.42 ）] +0.17×9.42 2=196.78 N?m3.2.8 作用在軸上的力FQ=2ZF0sin(α 1/2)=2×4×196.78 sin(α 1/2)=610.04N3.3 齒輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)1）選擇齒輪材料與熱處理所設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)屬于閉式傳動(dòng)，通常齒輪采用軟齒面。查閱參考資料[2]P200 表 11-3，選用價(jià)格便宜便于制造的材料，小齒輪材料為 45 鋼， 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14調(diào)質(zhì)，齒面硬度 230HBS；大齒輪材料也為 45 鋼，正火處理，硬度為 200HBS； 精度等級(jí)：查閱參考資料[2]P201 表 11-5 運(yùn)輸機(jī)是一般機(jī)器，速度不高，故選 8 級(jí)精度。α 1=157.2°＞120°，故小齒輪符合設(shè)計(jì)要求。2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按中等質(zhì)量查參考資料[2]P200 表 11-3 得：[δH]=520Mpa單級(jí)齒輪減速器中齒輪相對(duì)軸承呈對(duì)稱布置，由于是軟齒面的閉式齒輪傳動(dòng)，查參考資料[2]P200 表 11-4，選取 ψ d=1.0查參考資料[2]P204 表 11-7，材料彈性系數(shù) ZE=189.8查參考資料[2]P203 表 11-6，取載荷系數(shù) K=1.5根據(jù) u=i 齒 =3.427，按齒面接觸強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算小輪直徑 d1=76.3mm3 212E1 /)(KT)(.5uHudd????所以，取小齒輪齒數(shù) z1=24則，大齒輪齒數(shù) z2=z1i=24×4.4=105.6取標(biāo)準(zhǔn)值 z2=106齒輪模數(shù) m=d1/z1=76.3/24=3.188參考資料[2]P193 表 11-1，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=4mm分度圓d1=mz1=4×24=96mmd2=mz2=4×106=424mm中心距a=m(z1+z2)/2=4×(24+106)/2=260mm齒寬b=ψ dd1=1.0×106=106mm取 b2=106mmb1=b2+(5～10)取 b1=114mm按中等質(zhì)量查參考資料 P200[2]表 11-3 得[σF 1]=310Mpa[σF 2]=290Mpa查參考資料[2]204 表 11-8 得YF1=2.68YF2=2.18YS1=1.59 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15YS2=1.8σF 1= 12zbmYKTSF= 40659.83.5.2?=45.9N/mm2σF 2=σF 1 2SY=68.3× 59.68?=42.3 N/mm2由于 σF 1＜[σF 1]σF 2＜[σF 2]，故滿足齒根彎曲強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)合理V= = =2.4m/s 06πn1?d09648?因?yàn)?V＜6m/s，故取 8 級(jí)精度合適，由上可得，齒輪設(shè)計(jì)合理。確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比 i 齒 =3.427；小齒輪齒數(shù) z1=24；大齒輪齒數(shù) z2=106；中心距 a=260mm；i 齒 =3.427；a=260mm；z2=106 z1=24。3.4 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)1）選擇軸的材料及確定許用應(yīng)力選軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查參考資料[2]P200 表 11-3 可知： σb=650Mpa查參考資料[2]P200 表 11-4 可知：[σb-1]b=60Mpa2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑一級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結(jié)構(gòu)要求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為： d≥C 查參考資料[2]P208 表 11-8 可得，45 鋼取 C=118～107 則 d≥（118～107）× 3ⅠnP 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16=（118～107）× 32.10967=47.2～43mm 考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值 d=50mm3）軸承的確定為簡(jiǎn)化安裝，選擇兩軸承一致。據(jù)參考資料[1]P211 附表 4-1 選擇角接觸球軸承46211 型，其內(nèi)徑 d=55mm。4）聯(lián)軸器的選擇可采用彈性柱銷聯(lián)軸器，查參考資料[1]P231 附表 6-3 可取聯(lián)軸器的型號(hào)為 HL5 聯(lián)軸器。5）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制軸的結(jié)構(gòu)藍(lán)圖由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器，可將齒輪布置在齒輪箱體的中內(nèi)，將軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器，如圖 3.5 所示。圖 3.5 從動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖6）確定軸上零件的位置和固定方式要確定軸的結(jié)構(gòu)，先確定軸上零件的裝配順序和固定方式。確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承對(duì)稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸上采用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。7）確定各段軸的直徑將估算軸 d=50mm 作為外伸端直徑 d1 與聯(lián)軸器相配（如圖 3.5），考慮聯(lián)軸器用套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑為 d2=53mm ，齒輪和左端軸承從左側(cè)裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處 d3 應(yīng)大于 d2，取 d3=55mm，為便于齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑 d4 應(yīng)大于 d3，取 d4=60mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用套筒定位,軸肩直徑 d5=60+2×0.1×60=72mm，滿足齒輪定位的同時(shí),還應(yīng)滿足右側(cè)軸承的安裝要求,根據(jù)選定軸承型號(hào)確定.右端軸承型號(hào)與左端軸承相同,取 d6=55mm。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）178）確定各軸段的長(zhǎng)度由于齒輪輪轂寬度為 106mm，為保證齒輪固定可靠，軸段④的長(zhǎng)度略短于齒輪輪轂寬度，取軸段④長(zhǎng)度為 100mm;為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間就留有一定的間距，取該間距為 25mm,為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬21mm），并考慮軸承的潤(rùn)滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5mm,故取軸段⑤長(zhǎng)度為30mm(軸承支點(diǎn)距離 C=185mm);由齒輪寬度及套筒寬度和軸承寬度得，取軸段③長(zhǎng)度為56mm;由軸承蓋寬度及裝配要求選擇軸段②長(zhǎng)度為 57mm；考慮聯(lián)軸器裝配要求取軸段①為 90mm。在軸段①④上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽長(zhǎng)度比相應(yīng)的輪轂寬度小約 5～10mm,鍵槽寬度按軸段直徑查手冊(cè)得得。選定軸的結(jié)構(gòu)結(jié)節(jié)軸兩端的倒角均為 2×45；軸段⑤上的倒角為 2×5×2.5；軸段③④上的圓角均為 2×R2；軸段①②上的圓角均為 2×R1；軸所受力如圖 3.6.圖 3.6 從動(dòng)軸受力圖軸上所受的轉(zhuǎn)矩：TⅡ =9.55× ×1000nP=9.55× ×10002.10967=617.43N?m軸上作用力如下： 圓周力： Ft=2TⅡ /d2=2×617.43/0.424=2912.41N 徑向力： Fr=Fttan20°=2912.41×tan20°=1060.03N 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18圖 3.7 從動(dòng)軸彎矩圖FHA=FHB= =1456.2N2t支點(diǎn)反力：F= =530.02NrⅠ—Ⅰ截面處彎矩為：MHI=FHAC/2=1456.2×185/2=134698.5N?mmⅡ—Ⅱ截面處彎矩為MHⅡ =1456.2×35.5=51712.85N?mm圖 3.8 從動(dòng)軸彎矩圖Ⅰ—Ⅰ截面：MVI=FC/2=530.02×185/2=49026.85N?mmⅡ—Ⅱ截面：MVⅡ =F×35.5=530.02×35.5=18815.71N?mm合成彎矩圖如下： 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19圖 3.9 從動(dòng)軸合成彎矩圖由于，M= 2VHM?Ⅰ—Ⅰ截面合成彎矩：MI=2Ⅰ2V= 24906.851368.?=143343.36N?mmⅡ—Ⅱ截面合成彎矩：MⅡ = 2Ⅰ2VH= 2185.757.?=55029.54N?mm轉(zhuǎn)矩圖：圖 3.10 轉(zhuǎn)矩圖TⅡ =9.55×106P/n=617430N?mma=0.6d3=55mmⅠ—Ⅰ截面： 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20MeⅠ = 2Ⅰ2)(aT?= 2617430)×.143.=397223.42 N?mmⅡ—Ⅱ截面：MeⅡ = )(2Ⅰ2aT?= 2617430)×.509.4=374522.87 N?mmⅠ—Ⅰ截面：σ eⅠ = = =13.49MpaweⅠ23e0.1dⅡ—Ⅱ截面：σ eⅡ = = =12.38 MpaMeⅠ23e0.1d查參考資料[2]P200 表 11-4 可知：[σ-1]b=60Mpa，滿足 σ e＜[σ-1]b 的條件，故設(shè)計(jì)的從動(dòng)軸有足夠的強(qiáng)。3.5 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)1）選擇軸的材料 確定許用應(yīng)力 選軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查參考資料[2]P200 表 11-3 可知： σb=650Mpa參考資料[2]P200 表 11-4 可知：[σb-1]b=60Mpa 2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑單級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結(jié)構(gòu)要求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為： d≥C 查參考資料[2]P208 表 11-8 可得，45 鋼取 C=118～107 則 d≥（118～107）× 3ⅠnP 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21=（118～107）× 34805.7=29.30～26.57mm 考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值 d=35mm ，為簡(jiǎn)化安裝，選擇兩軸承一致。3）軸承的確定據(jù)參考資料[1]P211 附表 4-1 選擇深溝球軸承 46208 型，其內(nèi)徑 d=40mm。4）定軸上零件的位置和固定方式由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器，可將齒輪布置在齒輪箱體的中內(nèi)，將軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器。要確定軸的結(jié)構(gòu)，須先確定軸上零件的裝配順序和固定方式。確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的右端用軸肩定位，左端套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承對(duì)稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸上采用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。軸的結(jié)構(gòu)如下圖 3.11 所示：圖 3.11 主動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖5）軸的各段直徑將估算軸 d=35mm 作為外伸端直徑 d1 與帶輪相配（如上圖），考慮軸承蓋的裝配，取第二段直徑為 d2=38mm ，齒輪和左端軸承從左側(cè)裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處 d3 應(yīng)大于 d2，取 d3=40mm，為便于齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑 d4 應(yīng)大于 d3，取 d4=45mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用軸肩定位,軸肩直徑d5=45+2×0.1×45=54mm 滿足齒輪定位的同時(shí),還應(yīng)滿足右側(cè)軸承的安裝要求,根據(jù)選定軸承型號(hào)確定.右端軸承型號(hào)與左端軸承相同, 取 d6=40mm。6）確定軸的各段長(zhǎng)度軸段①為裝配軸承，取其長(zhǎng) 25mm;由于齒輪輪轂寬度為 114mm，為保證齒輪固定可靠，軸段③的長(zhǎng)度略短于齒輪輪轂寬度，取軸段③長(zhǎng)度為 100mm;為保證齒輪端面與箱 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間就留有一定的間距，取該間距為 2mm,為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬 18mm），并考慮軸承的潤(rùn)滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5mm,故取軸段②長(zhǎng)度為 25mm(軸承支點(diǎn)距離 C=185mm); 由齒輪寬度及套筒寬度和軸承寬度得，取軸段④長(zhǎng)度為 57mm;由軸承蓋寬度及裝配要求選擇軸段⑤長(zhǎng)度為47mm；考慮帶輪裝配要求取軸段⑥為 90mm。在軸段③⑥上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽長(zhǎng)度比相應(yīng)的輪轂寬度小約 5～10mm,鍵槽寬度按軸段直徑查手冊(cè)得得。選定軸的結(jié)構(gòu)結(jié)節(jié)：軸兩端的倒角均為 2×45°；軸段②上的倒角為 5×45°；軸段③④上的圓角均為 2×R2；軸段⑤⑥上的圓角均為 2×R1。8）軸上作用力的計(jì)算圖 3.12 主動(dòng)軸截面圖軸上所受的轉(zhuǎn)矩：TⅡ =9.55× ×1000nP=146.23N?m 軸上作用力：圓周力：F t=2TⅡ /d2=2×146.23/0.096=3046.55N 徑向力：Fr=F ttan20°=3046.55×tan20°=1108.85NFHA=FHB= =1523.28N2t支點(diǎn)反力：F= =554.43NrⅠ—Ⅰ截面處彎矩為MHI=FHAC/2=140903.4N?mmⅡ—Ⅱ截面處彎矩為 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23MHⅡ =FHA×35.5=54076.44N?mm圖 3.13 主動(dòng)軸水平彎矩圖Ⅰ—Ⅰ截面處彎矩為MVI=FC/2=51284.78N?mmⅡ—Ⅱ截面處彎矩為MVⅡ =F×35.5=19682.27N圖 3.14 垂直彎矩圖Ⅰ—Ⅰ截面MVI=FC/2=51284.78N?mmⅡ—Ⅱ截面MVⅡ =F×35.5=19682.27N?mm圖 3.15 主動(dòng)軸合成彎矩圖 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24由于 M= 2VHM?Ⅰ—Ⅰ截面合成轉(zhuǎn)矩MI= 2Ⅰ2VH?=149946.31N?mmⅡ—Ⅱ截面合成轉(zhuǎn)矩MⅡ = 2Ⅰ2VH=57546.96N?mm主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩如圖 3.16。圖 3.16 主動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩圖TⅡ =9.55×106P/n=146230N?mma=0.6, d3=40mmⅠ—Ⅰ截面MeⅠ = 2Ⅰ2)(aT?=173729.25N?mmⅡ—Ⅱ截面MeⅡ = )(2Ⅰ2= 104926.69N?mmⅠ—Ⅰ截面σ eⅠ = = =10.86MpaweⅠ23e0.1dⅡ—Ⅱ截面σ eⅡ = = =6.56MpaMeⅠ23e.查參考資料[2]P200 表 11-4 可知：[σ-1]b=60Mpa滿足 σ e＜[σ-1]b 的條件，故設(shè)計(jì)的主動(dòng)軸有足夠的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)合理。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）253.6 鍵連接的選擇及校核計(jì)算1）根據(jù)軸徑的尺寸選擇鍵由參考資料[1]P211 附表 4-1 中?。盒↓X輪與軸連接的鍵為：鍵 14×90 GB1096-79。大齒輪與軸連高速軸(主動(dòng)軸)與 V 帶輪聯(lián)接的鍵為：鍵 14×70 GB1096-79 接的鍵為：鍵 12×90 GB1096-79 軸與聯(lián)軸器的鍵為：鍵 12×70 GB1096-79。2）鍵的強(qiáng)度校核大齒輪與軸上的鍵 ：鍵 12×90 GB1096-79，b×h=14×9,L=90,則 Ls=L-b=76mm Σp=4T/dhl=21.38Mpa＜[σR=110Mpa] ，因此剪切強(qiáng)度足夠，另外三個(gè)鍵均按照以上校核，強(qiáng)度均符合要求。3.7 軸承的壽命校核設(shè)計(jì)時(shí)粗選角接觸球軸承 46208 型與 46211 型，校 核 軸 承 的 壽 命 由 設(shè) 計(jì) 要 求 使用年限 10 年，每年按 300 天計(jì)算，單班制工作，載荷平穩(wěn)得大約總工作為時(shí)間T=10×300×8=21000h。1） 軸承的選擇查手冊(cè)，46208 軸承所具有的徑向基本額定動(dòng)載荷 Cr=28800N查參考資料[1]P221 附表 5-5,對(duì)于角接觸球軸承。2） 計(jì)算軸承的壽命取 ε=3，F(xiàn)r=1108.85N取 Pr=Fr=1108.85NLh= ?1670??????PCrn=318.520×4???=608490h＞21000h即該軸承符合設(shè)計(jì)要求。3） 查手冊(cè)，46211 軸承所具有的徑向基本額定動(dòng)載荷 Cr=39200N，查參考資料[1]P221 附表 5-5 對(duì)于角接觸球軸承取 ε=3得，F(xiàn)r=1060.03N取 Pr=Fr=1060.03N4) Lh= ?1670??????PCrn=3.92×.=7719989h＞21000h 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26即該軸承符合設(shè)計(jì)要求3.8 減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計(jì)計(jì)算減速器附件的選擇 通氣器 由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用 M18×1.5 油面指示器 選用游標(biāo)尺 M12 起吊裝置 采用箱蓋吊孔、箱座吊耳. 放油螺塞 選用外六角油塞及墊片 M18×1.5 根據(jù)選擇適當(dāng)型號(hào)： 高速軸軸承蓋上的螺釘：GB5782～86 M8×25,材料 Q235 低速軸軸承蓋上的螺釘：GB5782～86 M8×25,材料 Q235 螺栓：GB5782～86 M10×80，材料 Q235 箱體的主要尺寸： (1)箱座壁厚取 σ=10mm(2)箱蓋壁厚 σ=10mm(3)箱蓋凸緣厚度 b1=12 mm(4)箱座凸緣厚度 b=12 m