機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 第一部分 課程設(shè)計(jì)概述 第三部分 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 第二部分 執(zhí)行機(jī)構(gòu)及總體設(shè)計(jì) 華北理工大學(xué)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 第一部分 課程設(shè)計(jì)概述 1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力，并通過 實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練使所學(xué)理論知識(shí)得以鞏固和提高。 2、學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和程序，樹立正確的工程 設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為后續(xù)課的學(xué)習(xí)和實(shí)際工作打基 礎(chǔ)。 3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、查閱和 使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等相關(guān)技術(shù)資料等。 一、設(shè)計(jì)目的 題目一 壓床的設(shè)計(jì)與分析 二、設(shè)計(jì)題目 電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)，帶動(dòng)二級(jí)圓柱齒輪減速器，然后帶動(dòng)曲柄 1轉(zhuǎn) 動(dòng)，再經(jīng)六桿機(jī)構(gòu)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）使滑塊 5上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沖壓。 在曲柄軸 A上裝有飛輪（未畫出）。在曲柄軸的另一端裝有油泵凸 輪，驅(qū)動(dòng)油泵向連桿機(jī)構(gòu)的各運(yùn)動(dòng)副供油。 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表 1 連桿 機(jī)構(gòu) 的設(shè) 計(jì)及 運(yùn)動(dòng) 分析 h1(mm) 50 60 70 52 50 48 47 46 49 45 h2(mm) 140 170 200 80 85 68 72 76 82 66 h3(mm) 220 200 310 110 112 115 118 120 122 125 min=60 ， =120 ， =0.5， =0.25 H(mm) 150 180 210 190 160 165 170 175 180 185 n1 (r/min) 100 90 120 95 110 115 105 125 120 110 力分 析及 飛輪 轉(zhuǎn)動(dòng) 慣量 的確 定 工作阻力 (N) 4000 7000 11000 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 BC桿質(zhì)量 (kg) 60 60 82 70 72 84 76 78 76 82 DE桿質(zhì)量 (kg) 40 40 42 40 42 44 46 48 46 42 滑塊質(zhì)量 (kg) 30 55 80 30 50 60 45 55 65 50 曲柄 AB轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (kgm2) 0.82 0.64 1.35 0.8 0.7 1.0 0.9 0.78 0.75 0.85 BC轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 0.18 0.20 0.30 0.25 0.35 0.18 0.20 0.30 0.25 0.35 不均勻系數(shù) 0.1 0.11 0.12 0.1 0.11 0.12 0.1 0.11 0.12 0.09 凸輪 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 參數(shù) 從動(dòng)件行程 17 18 19 16 15 17 18 19 16 15 許用壓力角 30 32 34 35 30 32 34 35 30 32 推程運(yùn)動(dòng)角 55 60 65 60 55 60 65 60 70 60 遠(yuǎn)休止角 25 30 35 25 30 35 25 30 35 30 回程運(yùn)動(dòng)角 85 80 75 85 80 75 85 80 75 74 推程運(yùn)動(dòng)規(guī)律 余弦 等加等減 正弦 余弦 等加等減 正弦 余弦 等加等減 正弦 正弦 回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律 正弦 余弦 等加等減 正弦 余弦 等加等減 正弦 余弦 等加等減 正弦 注：構(gòu)件 2、 3的質(zhì)心均在各桿的中點(diǎn)處，滑塊 5的質(zhì)心在滑塊的中心，曲柄 AB的質(zhì)心在 A點(diǎn)，不計(jì)其余構(gòu)件的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 1 2 B A O 1 O C 2 3 4 D 8O 題目二 插床的設(shè)計(jì)分析 電動(dòng)機(jī) 帶傳動(dòng) 滾動(dòng)軸承 聯(lián)軸器 凸輪機(jī)構(gòu) 執(zhí)行桿機(jī)構(gòu) 偏心輪 插床是用插刀加工 工件表面 的機(jī)床。常用于加工 鍵槽 ，加工時(shí)， 插刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)為 主運(yùn)動(dòng) ，工件的間歇移動(dòng)或間歇轉(zhuǎn)動(dòng)為 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ， 直 線 運(yùn)動(dòng) (縱、橫向 )和 圓周 運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)不允許三項(xiàng)同時(shí)進(jìn)行。本設(shè)計(jì) 的原動(dòng)機(jī)采用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括插削機(jī)構(gòu)及進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 題 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 桿 機(jī) 構(gòu) 參 數(shù) 插削次數(shù) /min 50 49 50 52 50 48 47 46 49 插刀行程 H (mm) 100 115 120 125 130 135 140 136 128 曲柄 lO2A (mm) 65 70 75 80 85 68 72 76 82 行程速比系數(shù) K 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.0 1.7 1.8 1.9 機(jī) 構(gòu) 動(dòng) 態(tài) 靜 力 分 析 最大切削力 Fmax(N) 8500 9600 10800 9000 10100 9200 8200 9800 8800 力臂 d (mm) 100 105 108 110 112 115 118 120 122 滑塊 6質(zhì)量 m6 (kg) 40 50 60 60 50 60 45 55 65 導(dǎo)桿質(zhì)量 m4 (kg) 20 20 22 20 22 24 26 28 26 導(dǎo)桿 4質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Js4 (kg m2) 1.1 1.1 1.2 1.2 1.2 1.3 1.2 1.1 1.2 注：滑塊質(zhì)心在 C點(diǎn)，導(dǎo)桿質(zhì)心位于 AO1范圍內(nèi)，與擺動(dòng)中心間的距離 mm，其余構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)，不計(jì)摩擦。從電動(dòng)機(jī) 到曲柄軸傳動(dòng)系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (設(shè)曲柄為等效構(gòu)件 )為 18kgm2。 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 參 數(shù) 從動(dòng)件最大擺角 max 20 20 20 20 20 20 20 20 20 從動(dòng)件桿長 (mm) 125 135 130 122 123 124 126 128 130 許用壓力角 38 42 45 43 44 41 40 42 45 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 內(nèi)容設(shè)計(jì) 天數(shù) 一、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1.平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)分析、力分析 2.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的其他運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)及分析 3. 飛輪的設(shè)計(jì)，確定電動(dòng)機(jī)的功率 4. 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7天 二、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)，分配傳動(dòng)比 三、傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 1.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 2天 四、減速器的設(shè)計(jì) 1. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸、軸承、鍵的驗(yàn)算 2. 減速器裝配圖 0#一張 3. 箱體或箱蓋零件圖 1#一張 軸、齒輪或皮帶輪零件圖任選兩張 2天 6天 3天 五、編寫設(shè)計(jì)說明書 1.5天 六、答辯 0.5天 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及大概時(shí)間安排 四、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)及成績?cè)u(píng)定 設(shè)計(jì)成績 分為：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格 成績?cè)u(píng)定主要依據(jù) ：圖紙、答辯、平時(shí)、說明書 注意事項(xiàng)： 正確利用現(xiàn)有設(shè)計(jì)資料，勤于思考，敢于創(chuàng)新 正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 設(shè)計(jì)是邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改的交叉過程，要養(yǎng)成有 錯(cuò)必改，精益求精的科學(xué)態(tài)度。 第二部分 執(zhí)行機(jī)構(gòu)及總體參數(shù)確定部分 設(shè)計(jì)講解 （題目一） 一 、 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 已知：滑塊行程 H， 構(gòu)件 3的上 、 下 極限角 3 、 3 ， 比 值 、 ， 尺寸 h1、 h2、 h3 ， 曲柄轉(zhuǎn)速 n1 。 要求：設(shè)計(jì)各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸 二 、 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及力分析 要求：按給定位置作機(jī)構(gòu)的速度和加 速度多邊形 。 給定位置： /CE CDll /EF DEll 繪制滑塊的運(yùn)動(dòng)線圖 （ s ， v ， a 畫在一個(gè)坐標(biāo)系中 ） =60時(shí)的 速度多邊形 =60時(shí)的 加速度多邊形 =60時(shí)的 力多邊形 確定各指定位置加于曲柄上的平衡力矩 Mb 數(shù)據(jù)匯總 繪制阻力圖 Mr (坐標(biāo)紙上 ） 第二部分 執(zhí)行機(jī)構(gòu)及總體參數(shù)確定部分 設(shè)計(jì)講解（題目二） 一 、 執(zhí)行平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 已知：滑塊行程 H， 曲柄長 ， 曲柄轉(zhuǎn)速 n1 。 要求：設(shè)計(jì)各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸 1） 機(jī)架 桿長 O1O2 ： 根據(jù) K值計(jì)算極位夾角 ，導(dǎo)桿的擺角 ，曲柄 與導(dǎo)桿垂直時(shí)的極限位置，確定 機(jī)架 桿長 O1O2的大?。?2） 確定 擺桿長 BO1 ： 根據(jù)三角形 為 等腰三角形 ，且上下兩 極限位置對(duì)稱，形成平行四邊形，則其底邊長即為 行程 H，確定 擺 桿長 BO1： 再確定 連桿長 為 (0.5 0.6)擺桿長。 3）滑塊機(jī)構(gòu) 的 偏距 e ： 設(shè) BO1與水平線間的夾角為 ，確定 傳動(dòng)角 最值與機(jī)構(gòu)的幾何尺寸關(guān)系表達(dá)式， 反算偏距 e的值。 22 c o sc o s 1 BC eBO 2 s i n 2 1 H BO 2 s i n 2 21 AOlOO 211 BOB 平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程簡介 二 、 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及力分析 要求：按給定位置作機(jī)構(gòu)的速度和加速度多邊形 。 曲柄給定位置：從滑塊對(duì)應(yīng)的下極限位置起。 運(yùn)動(dòng)分析、力分析 格式范例： 1）組成移動(dòng)副的兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的速度、加速度關(guān)系 3434 AAAA vvv rkAtAn AAAAA aaaaa 34344 34 2）影像定理確定 B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù) 3）同一構(gòu)件兩點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 CBBC vvv tnBC CBCB aaaa 繪制滑塊的運(yùn)動(dòng)線圖 （ s ， v ， a 畫在一個(gè)坐標(biāo)系中 ） =60時(shí)的 速度多邊形 =60時(shí)的 加速度多邊形 =60時(shí)的 力多邊形 確定各指定位置加于曲柄上的平衡力矩 Mb 數(shù)據(jù)匯總 繪制阻力圖 Mr (坐標(biāo)紙上 ） =60時(shí)的 位置圖 01656 FFF r C 5 6 F 16 F 56 F r F56 4）靜力分析（依次分析不計(jì)摩擦和慣性力時(shí)，每個(gè)構(gòu)件的力系） 如：連桿為二力構(gòu)件，曲柄為力偶系，導(dǎo)桿和滑塊為三力匯交力系 滑塊受力圖及求解 F 34 F 54 F 14 導(dǎo)桿為 三力匯交力系（根據(jù)已知力，確定匯交點(diǎn)，力的方向 過交點(diǎn)和鉸鏈的中心） 曲柄 為力偶系 F 32 F 54 F 14 F 12 三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)其他運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)、原動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)、執(zhí)行構(gòu)件為往復(fù) 移動(dòng)等要求，另外 設(shè)計(jì)兩種其他運(yùn)動(dòng)方案 ，運(yùn)動(dòng)簡圖，并分析比 較。 如：可設(shè)計(jì)為 雙曲柄機(jī)構(gòu)與曲柄滑塊的組合機(jī)構(gòu) 四、飛輪設(shè)計(jì) 已知：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的許用速度不均勻系數(shù) ，力分析所得平 衡力 Mb ，驅(qū)動(dòng)力矩 Md為常數(shù)，飛輪安裝在曲柄軸 A上。 要求：確定飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JF 求盈虧功 畫能量指示圖 m a x 2Fe m WJJ 求驅(qū)動(dòng)力矩，并畫在圖上 求飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 五 、 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 0 s 0 已知：從動(dòng)件行程 h ，偏距 e，許用壓力角 ，推程運(yùn)動(dòng)角 ，遠(yuǎn)休止角 ，回程運(yùn)動(dòng)角 要求： 1）按許用壓力角 確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸，選取滾子半徑 rr ； 2）繪制凸輪廓線。 ，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律見表 1， 凸輪與曲柄共軸。 2 2 0 dd t an ser s e 提示： 根據(jù) 來計(jì)算基圓半徑。用 計(jì)算機(jī)算 比較方便，也可借助 諾模圖 確定。 六、電動(dòng)機(jī)選型設(shè)計(jì) 類型選擇 電動(dòng)機(jī)容量的確定 無特殊需要，選用 Y系列 三相交流異步電動(dòng)機(jī) 所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 Ped應(yīng)等于或稍大于 電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率 Pd ded PP 即 電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率 a w d PP d 1000 AB ww w MPP 工 作 機(jī) 所 需 入 功 率 ， 若容量過小，不能保證工作機(jī)正常工作，電機(jī)過早損壞；若容量過大，成本增加，造成 浪費(fèi)。 w a 機(jī) 構(gòu)總效率 0.9 5 聯(lián)軸承齒輪帶傳動(dòng)裝臵的總效率 32aa ， 轉(zhuǎn)速的選擇 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)確定 常用同步轉(zhuǎn)速有： 3000、 1500、 1000、 750r/min 電動(dòng)機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍 nniinin ad )408()42(減速器帶 同步轉(zhuǎn)速低的電動(dòng)機(jī)，級(jí)對(duì)數(shù)多， 尺寸大，重量大，成本高，但總傳 動(dòng)比??；同步轉(zhuǎn)速高則正好相反。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速范圍，從表 19-1中查出適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。 并記錄下電動(dòng)機(jī)的 額定功率 Ped， 滿載轉(zhuǎn)速 nm，外形尺寸， 中心 高 ，伸出端直徑等主要參數(shù)和安裝尺寸。 n 曲柄轉(zhuǎn)速，已知 各效率查表 12-8確定 七、傳動(dòng)比的分配 總傳動(dòng)比 減速器帶 滿 總 iin ni 分配傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1） 各級(jí) 傳動(dòng)比 都應(yīng)在合理范圍內(nèi) 2） 應(yīng)注意使 各傳動(dòng)件 尺寸協(xié)調(diào) ， 結(jié)構(gòu)勻稱 ， 避免發(fā)生相 互 干涉 。 3）對(duì)于多級(jí)減速傳動(dòng)，可按照 “ 前小后大 ” （即 由高速級(jí)向低 速級(jí)逐漸增大 ）的原則分配傳動(dòng)比，且 相鄰兩級(jí)差 值不要過 大。 大帶 輪碰 地面 高速級(jí) 大齒輪 碰低速軸 4） 在采用 浸油潤滑 時(shí) ， 分配傳動(dòng)比時(shí)要考慮傳動(dòng)件的浸油條件 。 （ 油面高度低于大齒輪半徑的三分之一 ） 展開式 或分流式 二級(jí)圓柱齒輪 減速器 ， 其高速級(jí)傳動(dòng)比 i1和低速 級(jí)傳動(dòng)比 i2的關(guān)系通常?。?分配圓錐圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比時(shí) ， 通常取錐齒輪傳動(dòng)比 i13。 兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器 ， 兩級(jí)傳動(dòng)比可取為 1 21 )5.13.1( i iiii 減速器 減速器 ， 減速器iii 21 5）盡量使傳動(dòng)裝臵外廓尺寸緊湊，或重量最小 。 八、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 1. 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 1i nn 2i nn 帶i nn m 2. 計(jì)算各軸輸入功率 帶 d PP 齒輪軸承 PP 齒輪軸承 PP 3. 計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩 ,1055.9 6 i i i n PT 將上述計(jì)算數(shù)據(jù)列成表 2-3 1 2 B A O 1 O 2 3 4 聯(lián)軸器 凸輪機(jī)構(gòu) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 九、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算（帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)） 1. 帶傳動(dòng) 已知 ：帶傳動(dòng)的輸入功率，小帶輪的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比 i帶 設(shè)計(jì) ：帶的型號(hào)、根數(shù) Z、基準(zhǔn)長度 Ld，帶輪基準(zhǔn)直徑 dd，壓軸力 FQ，帶傳動(dòng)的中心距 a等。 帶實(shí)際 總 齒輪齒輪帶實(shí)際 進(jìn)而修正此時(shí) i i，ii d di d d ,)1(1 2 取系列值 檢查帶輪尺寸與傳動(dòng)裝臵外廓尺寸的相互關(guān)系。 如裝在電機(jī)軸上的 小帶輪直徑 與 電機(jī)中心高 是否適宜，其軸孔 直徑與電機(jī)軸徑是否一致， 大帶輪 是否過大與 底板（減速器中 心高） 相碰等 。 根據(jù)情況，選擇直齒輪或斜齒輪傳動(dòng)，軟齒面或硬齒面。 設(shè)計(jì)確定：模數(shù) m，中心距 a，齒數(shù) z，分度圓直徑 d， 齒頂圓直徑 da， 齒根圓直徑 df ,齒寬 b，精度等級(jí)，螺旋角 ，結(jié)構(gòu)形式 。 2. 齒輪傳動(dòng) （ 1）軟齒面與硬齒面齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)程序不同 注意： 對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng) (配對(duì)齒輪之一的硬度 350HBS), 最常出現(xiàn)：齒面疲勞點(diǎn)蝕 先按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲強(qiáng)度 對(duì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)（配對(duì)齒輪的硬度均 350HBS）， 最常出現(xiàn)：輪齒折斷 先按齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸強(qiáng)度 齒寬 b 取整， b1 = b2 + (5 10) mm； 直徑 d 、 da 、 df ，螺旋角 應(yīng)為精確值 （ 2）數(shù)據(jù)處理 模數(shù) m 標(biāo)準(zhǔn)系列值，不小于 1.5mm ； 中心距 a 0或 5結(jié)尾的整數(shù) 對(duì)于直齒輪， a應(yīng)嚴(yán)格等于 )( 2 1 21 zzm 對(duì)于斜齒輪， a應(yīng)嚴(yán)格等于 )(c o s21 21 zzm n 十、最小軸徑的估算 3 n PCd 2）當(dāng)此軸段上有 鍵槽 時(shí)，將 d 按單、雙鍵分別加大 4%或 7%后，取 整數(shù)。 1） C由軸的許用扭切應(yīng)力所確定的系數(shù)，與材料有關(guān)，查表確定。 注意：若為 齒輪軸 （上圖 )，軸的材料即為齒輪的材料。 說明： 若最小軸徑處裝 聯(lián)軸器 ，最小軸徑應(yīng)與聯(lián)軸器的孔徑匹配。 作成齒輪軸時(shí)圓柱齒輪 ，5.2 mx 固定式聯(lián)軸器 可移式聯(lián)軸器 （要求被聯(lián)接 兩軸軸線嚴(yán)格 對(duì)中） （可補(bǔ)償被聯(lián)接兩 軸的相對(duì)位移） 剛性 可移式聯(lián)軸器 彈性 可移式聯(lián)軸器 （無彈性元件） （有彈性元 件） 齒式聯(lián)軸器 凸緣聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器 十字滑塊聯(lián)軸器 萬向聯(lián)軸器 彈性套柱銷聯(lián)軸器 彈性柱銷聯(lián)軸器 輪胎式聯(lián)軸器 . 十一、聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的選擇包括聯(lián)軸器類型和型號(hào)的合理選擇 。 （ 一 ） 、 聯(lián)軸器的類型 對(duì)中小型減速器，輸入軸、輸出軸均可采用 彈性套柱銷聯(lián) 軸器 (TL)或 彈性柱銷聯(lián) 軸器 (HL) 按計(jì)算轉(zhuǎn)矩并兼顧所聯(lián)接兩軸的尺寸選定。要求所 選聯(lián)軸器允許的最大轉(zhuǎn)矩不小于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器軸孔直 徑應(yīng)與被聯(lián)接兩軸的直徑匹配。 即 Tc KAT T maxnn 聯(lián)軸器的極限轉(zhuǎn)速 工作轉(zhuǎn)速 且保證 (二 )、 聯(lián)軸器型號(hào)的確定 式中： T聯(lián)軸器傳遞的名義轉(zhuǎn)矩 KA 工作情況系數(shù)，查表 T 聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩，查標(biāo)準(zhǔn) 第三部分 減速器的結(jié)構(gòu) 油標(biāo)尺 箱座 視孔蓋 通氣器 箱蓋 放油塞 軸承蓋 定位銷 低速軸系 高速軸系 中間軸系 一級(jí)減速器 1.確定箱體的結(jié)構(gòu) 整體式或剖分式 鑄造或焊接 2.確定軸承的潤滑方式 當(dāng)齒輪的圓周速度 v 2m/s時(shí)，軸承采用 脂潤滑 。軸承端面 與箱體內(nèi)壁的距離為 812mm，此時(shí)要設(shè)有封油盤。 當(dāng)齒輪的圓周速度 v 2m /s時(shí)，軸承采用 油潤滑。軸承 端面與箱體內(nèi)壁的距離為 23mm 。 2 3m/s 時(shí)，不必開設(shè)油溝 3.確定軸承端蓋的形式 凸緣式或嵌入式 （ P39-40） 除了原始數(shù)據(jù)和上述的計(jì)算數(shù)據(jù)外，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前還必須確 定以下內(nèi)容： 一、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（草圖的設(shè)計(jì)） 圖例 （ A）凸緣式軸承蓋 （ B）嵌入式軸承蓋 7.軸承蓋結(jié)構(gòu) 4.減速器結(jié)構(gòu)尺寸的確定 繪制減速器裝 配圖前，必須確 定減速器的基本 機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸， 計(jì)算出 表 4-1的所 有尺寸，并理解 其含義。 下面以鑄造剖 分式箱體、脂潤滑 軸承、凸緣式軸承 端蓋的二級(jí)展開式 圓柱齒輪減速器為 例，說明輸出軸的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程。 1.先畫高速級(jí)齒輪 2.兩個(gè)大齒輪端面相距 3， 畫低速級(jí)齒輪 3.畫箱體內(nèi)壁：小齒輪端面與內(nèi)壁相距 2 ，大齒輪頂圓與內(nèi)壁相距 1， 左側(cè)暫不畫 4.畫軸承端面位臵：若為脂潤滑，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離為 812mm 5.明確軸上主要零件的布臵及定位方法，依據(jù)初估軸徑，考慮定位軸肩和非定位軸 肩逐一確定各軸段直徑 二級(jí)減速器俯視圖畫圖過程 LB 軸段直徑： 從聯(lián)軸器 d1處開始， 112 )1.007.0(2 ddd 結(jié)尾或須 50),31(23 dd 334 )1.007.0(2 ddd )31(35 dd 軸段長度： mmL 215比齒輪的輪轂短 軸徑確定后，初定軸承型號(hào)， 從而查得軸承寬度 B )85(21 CC軸承座的寬度 軸承蓋的厚度e 軸承蓋上螺釘有關(guān) 小和與伸出端安裝零件的大BL 24 21 直徑查表 按軸承旁聯(lián)接螺栓 壁厚 、CC 由聯(lián)軸器孔的長度確定1L 一級(jí)減速器低速軸 1.按中心距先畫軸 線、齒輪、內(nèi)壁、 軸承的端面、軸承 的位置 2.先畫箱內(nèi)，后畫箱 外 3. 先粗畫，后細(xì)畫 4.一般先畫俯視圖， 再畫主視圖，最后 畫側(cè)視圖。 5. 布圖上下左右要 適當(dāng)勻稱。 注意事項(xiàng) 齒輪 輪轂的長度 應(yīng)滿足 l=（ 1.21.5)d，至少 l=d， d 裝齒輪處軸的直徑 當(dāng)齒寬系數(shù)取值較小時(shí)，尤其是 硬齒面 ，會(huì)導(dǎo)致 齒寬 b較 小 ，鍵的強(qiáng)度不足，可能會(huì)出現(xiàn)齒輪輪轂長度 l小于所在軸直徑 d，此時(shí)應(yīng) 加長輪轂 至滿足上述要求。此時(shí)箱體 內(nèi)壁應(yīng)加寬 。 注意： 軸承蓋 的尺寸也是 確定凸臺(tái)高 的關(guān)鍵因素。不能 太大或太小。 定位軸肩高和非定位軸肩高的取法。 1.鍵的選擇及校核 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)鍵所在的軸徑查標(biāo)準(zhǔn)確定鍵的截 面尺寸 b、 h。兼顧輪轂長度確定標(biāo)準(zhǔn)鍵長 L 。 驗(yàn)算 鍵的擠壓 強(qiáng)度。若強(qiáng)度不足，可采用相隔 180的 雙鍵， 但按 1.5個(gè)鍵計(jì)算 。 2.軸承的壽命計(jì)算 類型的選擇：若軸上的齒輪為斜齒輪，最好選用 7類或 3類軸承， 以便承受較大的軸向載荷；若為直齒輪，優(yōu)先選用 6類軸承。 型號(hào)的確定：可從中系列初選。如軸頸直徑 d=40mm,若選深 溝球軸承，則可初選 6308。 求得各軸承所受的當(dāng)量動(dòng)載荷 P，從而計(jì)算軸承壽命 Lh ,滿足 二、校核計(jì)算 60 10 h 6 h t L P Cf n L 一般以大修期計(jì)算 精確確定：軸的支點(diǎn)位臵及軸上所受載 荷的大小、方向和作用點(diǎn)。 軸的強(qiáng)度校核一般遵循下列步驟： （ 1）畫出軸的空間受力簡圖 （ 2）作出水平面的受力圖、彎矩 MH圖 （ 3）作出垂直面的受力圖和彎矩 MV圖 （ 5）作出轉(zhuǎn)矩 T 圖 （ 7）確定危險(xiǎn)截面，進(jìn)行校核計(jì)算 （ 4）作出合成彎矩 M 圖 22 VH MMM 3.軸的強(qiáng)度校核 轉(zhuǎn)軸，可按 當(dāng)量彎矩法 進(jìn)行強(qiáng)度校 核；對(duì)重要軸，進(jìn)行 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) 校 核 。 （ 6）作出當(dāng)量彎矩 Me 圖 22 )TMM e （ 減速器附件設(shè)計(jì) 油標(biāo)尺 作用：測量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置 設(shè)計(jì)時(shí)要防止拔不出油標(biāo)或油外溢。 放油塞 作用：更換潤滑油的出口，設(shè)計(jì)在箱體底座最低位置處。 主視圖的高度確定 油底油面高度 3050，以保證足夠的油量，且避免塵渣泛 起 。 減速器中心高： da2/2+3050+58 四、裝配圖其他工作要求 裝配圖底圖完成后，應(yīng)進(jìn)行尺寸標(biāo)注，技術(shù)要求、減速器特性、 零部件編號(hào)及零件明細(xì)表和標(biāo)題欄的填寫，檢查無誤后加深，完成 裝配圖。 尺寸標(biāo)注 ：裝配圖上只標(biāo)注以下四類尺寸 （ 68） 技術(shù)特性 ： 在裝配圖上以表格形式列出 技術(shù)要求 ： （ 1）輸入功率和轉(zhuǎn)速（ 2）傳動(dòng)效率（ 3）總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比 等。 （ 1） 特性尺寸 。指減速器的中心距及偏差。 （ 2） 配合尺寸 。如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器和軸的配合，軸承和 軸、軸承座的配合等。 寫明在視圖上無法表示的關(guān)于裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維護(hù)等方 面的技術(shù)說明。 （ 3） 安裝尺寸 。如底板尺寸、中心高、地腳螺栓孔及位臵等。 （ 4） 外形尺寸 。指總長、總寬、總高 零部件編號(hào) ： 按要求對(duì)各個(gè)零件正確編號(hào)，既不能重復(fù)也不能遺 漏。各視圖中的編號(hào)均按順時(shí)針或逆時(shí)針方向排列 整齊。 零件明細(xì)表和標(biāo)題欄 ： 零件明細(xì)表和標(biāo)題欄必須符合標(biāo)準(zhǔn) 。明細(xì)表中的內(nèi)容 應(yīng)與零部件編號(hào)對(duì)應(yīng)，由下向上填寫， 五、繪制零件工作圖 應(yīng)包括制造和檢驗(yàn)零件所需的全部內(nèi)容。包括：圖形、 尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、材料和熱處理 說明、技術(shù)要求、標(biāo)題欄等。 1.二級(jí)減速器的裝配圖 四、裝配圖 2.一級(jí)減速器的裝配圖 2、齒輪零件圖 1）視圖 齒輪類零件一般選取 1 2個(gè)視圖，側(cè)視圖可只畫主視圖表達(dá)不清的 鍵槽和孔。 2）尺寸標(biāo)準(zhǔn) 包括圓、寬度和鍵槽三部分。 3）嚙合特性表 齒輪類零件的主要參數(shù)和誤差檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)在齒輪（蝸輪）嚙合特性 表中列出。嚙合特性表一般布置在圖幅的右上角。齒輪（蝸輪）的精 度等級(jí)和相應(yīng)的誤差檢驗(yàn)項(xiàng)目的極限偏差或公差取值見第六章。 4）技術(shù)要求 1）對(duì)毛坯的要求：如鑄件不允許有缺陷，鍛件毛坯不允許有氫化 皮及毛刺。 2）對(duì)材料化學(xué)成分和力學(xué)性能的要求，允許使用的代用材料。 3）零件整體和表面處理的要求：如熱處理方法、熱處理后的硬 度、滲碳 /滲氮要求及淬火深度。 4）未注倒角、圓角半徑、斜度等的說明。 5）其他特殊要求：如修形或?qū)Ω咚冽X輪的動(dòng)平衡試驗(yàn)等。 齒輪的零件圖 1）視圖選擇 軸的結(jié)構(gòu)可用一個(gè)視圖加若干斷面。 2）尺寸標(biāo)注 滿足加工、檢驗(yàn)、裝配要求。 注意：基準(zhǔn)面，加工過程，尺寸鏈不封閉。 3）形位公差 重點(diǎn)是軸頸和軸頭部分。 4）表面粗糙度 5）技術(shù)要求 軸類零件的技術(shù)要求包括： 1）對(duì)材料化學(xué)成分和力學(xué)性能的要求，允許使用的代用材料。 2）熱處理方法和要求：如熱處理后的硬度、滲碳 /滲氮要求及淬火 深度等。 3）未注倒角、圓角的說明。 4）其他加工要求：如對(duì)某些關(guān)鍵尺寸、加工狀態(tài)要求的特殊說明。 3、軸 ( 軸類零件圖 ) 低速軸零件圖 (一 )、主要內(nèi)容（ P83） 目錄（標(biāo)題及頁次） 設(shè)計(jì)任務(wù)書 傳動(dòng)方案的擬定（簡要說明，附傳動(dòng)方案簡圖） 電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（ 軸的彎扭矩圖畫在同一張紙上 ） 鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 聯(lián)軸器的選擇 主要參考文獻(xiàn) 設(shè)計(jì)小結(jié) 潤滑方法和密封形式，潤滑油牌號(hào)的選擇 六、撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 (二 )、封面要求 （ P82） (三 )、計(jì)算部分的格式要求（ P82） 不許涂抹 希望同學(xué)們認(rèn)真設(shè)計(jì)，留下美好回憶 ! 祝同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)愉快，取得好成績 ! 以上均要求獨(dú)立完成，如有雷同視為作弊。 二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器 蝸桿減速器 齒輪蝸桿減速器 返回 圓錐圓柱齒輪減速器