20kg鋁錠鑄造機組總體及傳動裝置設計

㈠ 帶式輸送機傳動裝置設計

一、帶式輸送機傳動裝置，可伸縮膠帶輸送機與普通膠帶輸送機的工作原理一樣，是以膠帶作為牽引承載機的連續運輸設備，不過增加了儲帶裝置和收放膠帶裝置等，當游動小車向機尾一端移動時，膠帶進入儲帶裝置內，機尾回縮;反之則機尾延伸，因而使輸送機具有可伸縮的性能。
二、設計安裝調試：

1.輸送機的各支腿、立柱或平台用化學錨栓牢固地固定於地面上。
2.機架上各個部件的安裝螺栓應全部緊固。各托輥應轉動靈活。托輥軸心線、傳動滾筒、改向滾筒的軸心線與機架縱向的中心線應垂直。
3.螺旋張緊行程為機長的1%~1.5%。
4.拉繩開關安裝於輸送機一側，兩開關間用覆塑鋼絲繩連接，松緊適度。
5.跑偏開關安裝於輸送機頭尾部兩側，成對安裝。開關的立輥與輸送帶帶邊垂直，且保證帶邊位於立輥高度的1/3處。立輥與輸送帶邊緣距離為50~70mm。
6.各清掃器、導料槽的橡膠刮板應與輸送帶完全接觸，否則，調節清掃器和導料槽的安裝螺栓使刮板與輸送帶接觸。
7.安裝無誤後空載試運行。試運行的時間不少於2小時。並進行如下檢查:
(1)各托輥應與輸送帶接觸，轉動靈活。
(2)各潤滑處無漏油現象。
(3)各緊固件無松動。
(4)軸承溫升不大於40°C，且最高溫度不超過80°C。
(5)正常運行時，輸送機應運行平穩，無跑偏，無異常噪音。

㈡ 機械原理課程設計-----粉料壓片機的設計

全套都有的

㈢ 帶式輸送機傳動裝置的設計

一、傳動方案擬定
第二組第三個數據：設計帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器
（1） 工作條件：使用年限10年，每年按300天計算，兩班制工作，載荷平穩。
（2） 原始數據：滾筒圓周力F=1.7KN；帶速V=1.4m/s；
滾筒直徑D=220mm。
運動簡圖
二、電動機的選擇
1、電動機類型和結構型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y系列三相非同步電動機。
2、確定電動機的功率：
（1）傳動裝置的總效率：
η總=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯軸器×η滾筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2)電機所需的工作功率：
Pd=FV/1000η總
=1700×1.4/1000×0.86
=2.76KW
3、確定電動機轉速：
滾筒軸的工作轉速：
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×220
=121.5r/min

根據【2】表2.2中推薦的合理傳動比范圍，取V帶傳動比Iv=2~4，單級圓柱齒輪傳動比范圍Ic=3~5，則合理總傳動比i的范圍為i=6~20，故電動機轉速的可選范圍為nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min
符合這一范圍的同步轉速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三種適用的電動機型號、如下表
方案 電動機型號 額定功率 電動機轉速（r/min） 傳動裝置的傳動比
KW 同轉 滿轉 總傳動比 帶 齒輪
1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63
2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89

綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，比較兩種方案可知：方案1因電動機轉速低，傳動裝置尺寸較大，價格較高。方案2適中。故選擇電動機型號Y100l2-4。
4、確定電動機型號
根據以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉速，選定電動機型號為
Y100l2-4。
其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉速1420r/min，額定轉矩2.2。
三、計算總傳動比及分配各級的傳動比
1、總傳動比：i總=n電動/n筒=1420/121.5=11.68
2、分配各級傳動比
（1） 取i帶=3
（2） ∵i總=i齒×i 帶π
∴i齒=i總/i帶=11.68/3=3.89
四、運動參數及動力參數計算
1、計算各軸轉速（r/min）
nI=nm/i帶=1420/3=473.33(r/min)
nII=nI/i齒=473.33/3.89=121.67(r/min)
滾筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)
2、 計算各軸的功率（KW）
PI=Pd×η帶=2.76×0.96=2.64KW
PII=PI×η軸承×η齒輪=2.64×0.99×0.97=2.53KW

3、 計算各軸轉矩
Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N•m
TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N•m

TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N•m

五、傳動零件的設計計算
1、 皮帶輪傳動的設計計算
（1） 選擇普通V帶截型
由課本[1]P189表10-8得：kA=1.2 P=2.76KW
PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW
據PC=3.3KW和n1=473.33r/min
由課本[1]P189圖10-12得：選用A型V帶
（2） 確定帶輪基準直徑，並驗算帶速
由[1]課本P190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75
dd2=i帶dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm
由課本[1]P190表10-9，取dd2=280
帶速V：V=πdd1n1/60×1000
=π×95×1420/60×1000
=7.06m/s
在5~25m/s范圍內，帶速合適。
（3） 確定帶長和中心距
初定中心距a0=500mm
Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0
=2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450
=1605.8mm
根據課本[1]表（10-6）選取相近的Ld=1600mm
確定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2
=497mm
(4) 驗算小帶輪包角
α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a
=1800-57.30×(280-95)/497
=158.670>1200（適用）
（5） 確定帶的根數
單根V帶傳遞的額定功率.據dd1和n1，查課本圖10-9得 P1=1.4KW
i≠1時單根V帶的額定功率增量.據帶型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW
查[1]表10-3，得Kα=0.94；查[1]表10-4得 KL=0.99
Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]
=3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99]
=2.26 (取3根)
(6) 計算軸上壓力
由課本[1]表10-5查得q=0.1kg/m，由課本式（10-20）單根V帶的初拉力：
F0=500PC/ZV[（2.5/Kα）-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN
則作用在軸承的壓力FQ
FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2)
=791.9N

2、齒輪傳動的設計計算
（1）選擇齒輪材料與熱處理：所設計齒輪傳動屬於閉式傳動，通常
齒輪採用軟齒面。查閱表[1] 表6-8，選用價格便宜便於製造的材料，小齒輪材料為45鋼，調質，齒面硬度260HBS；大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為215HBS；
精度等級：運輸機是一般機器，速度不高，故選8級精度。
(2)按齒面接觸疲勞強度設計
由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
確定有關參數如下：傳動比i齒=3.89
取小齒輪齒數Z1=20。則大齒輪齒數：Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78
由課本表6-12取φd=1.1
(3)轉矩T1
T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N•mm
(4)載荷系數k : 取k=1.2
(5)許用接觸應力[σH]
[σH]= σHlim ZN/SHmin 由課本[1]圖6-37查得：
σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa
接觸疲勞壽命系數Zn：按一年300個工作日，每天16h計算，由公式N=60njtn 計算
N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109
N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108
查[1]課本圖6-38中曲線1，得 ZN1=1 ZN2=1.05
按一般可靠度要求選取安全系數SHmin=1.0
[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa
[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa
故得：
d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
=49.04mm
模數：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm
取課本[1]P79標准模數第一數列上的值，m=2.5
(6)校核齒根彎曲疲勞強度
σ bb=2KT1YFS/bmd1
確定有關參數和系數
分度圓直徑：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm
d2=mZ2=2.5×78mm=195mm
齒寬：b=φdd1=1.1×50mm=55mm
取b2=55mm b1=60mm
(7)復合齒形因數YFs 由課本[1]圖6-40得：YFS1=4.35,YFS2=3.95
(8)許用彎曲應力[σbb]
根據課本[1]P116：
[σbb]= σbblim YN/SFmin
由課本[1]圖6-41得彎曲疲勞極限σbblim應為： σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa
由課本[1]圖6-42得彎曲疲勞壽命系數YN：YN1=1 YN2=1
彎曲疲勞的最小安全系數SFmin ：按一般可靠性要求，取SFmin =1
計算得彎曲疲勞許用應力為
[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa
[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa
校核計算
σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1]
σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2]
故輪齒齒根彎曲疲勞強度足夠
(9)計算齒輪傳動的中心矩a
a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm
(10)計算齒輪的圓周速度V
計算圓周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s
因為V＜6m/s，故取8級精度合適．

六、軸的設計計算
從動軸設計
1、選擇軸的材料 確定許用應力
選軸的材料為45號鋼，調質處理。查[2]表13-1可知：
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭轉強度估算軸的最小直徑
單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯軸器相接，
從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為：
d≥C
查[2]表13-5可得，45鋼取C=118
則d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm
考慮鍵槽的影響以及聯軸器孔徑系列標准，取d=35mm
3、齒輪上作用力的計算
齒輪所受的轉矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=198582 N
齒輪作用力：
圓周力：Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N
徑向力：Fr=Fttan200=2036×tan200=741N
4、軸的結構設計
軸結構設計時，需要考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式，按比例繪制軸系結構草圖。
（1）、聯軸器的選擇
可採用彈性柱銷聯軸器，查[2]表9.4可得聯軸器的型號為HL3聯軸器：35×82 GB5014-85
（2）、確定軸上零件的位置與固定方式
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置
在齒輪兩邊。軸外伸端安裝聯軸器，齒輪靠油環和套筒實現
軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實現周向固定，兩端軸
承靠套筒實現軸向定位，靠過盈配合實現周向固定 ，軸通
過兩端軸承蓋實現軸向定位，聯軸器靠軸肩平鍵和過盈配合
分別實現軸向定位和周向定位
（3）、確定各段軸的直徑
將估算軸d=35mm作為外伸端直徑d1與聯軸器相配（如圖），
考慮聯軸器用軸肩實現軸向定位，取第二段直徑為d2=40mm
齒輪和左端軸承從左側裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處d3應大於d2，取d3=4 5mm，為便於齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應大於d3，取d4=50mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用軸環定位,軸環直徑d5
滿足齒輪定位的同時,還應滿足右側軸承的安裝要求,根據選定軸承型號確定.右端軸承型號與左端軸承相同,取d6=45mm.
(4)選擇軸承型號.由[1]P270初選深溝球軸承,代號為6209,查手冊可得:軸承寬度B=19,安裝尺寸D=52,故軸環直徑d5=52mm.
(5）確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段：d1=35mm 長度取L1=50mm

II段:d2=40mm
初選用6209深溝球軸承，其內徑為45mm,
寬度為19mm.考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度，並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定，為此，取該段長為55mm，安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長：
L2=（2+20+19+55）=96mm
III段直徑d3=45mm
L3=L1-L=50-2=48mm
Ⅳ段直徑d4=50mm
長度與右面的套筒相同，即L4=20mm
Ⅴ段直徑d5=52mm. 長度L5=19mm
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=96mm
(6)按彎矩復合強度計算
①求分度圓直徑：已知d1=195mm
②求轉矩：已知T2=198.58N•m
③求圓周力：Ft
根據課本P127（6-34）式得
Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N
④求徑向力Fr
根據課本P127（6-35）式得
Fr=Ft•tanα=2.03×tan200=0.741N
⑤因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=48mm

(1)繪制軸受力簡圖（如圖a）
（2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）
軸承支反力：
FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N
由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為
MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N•m
截面C在水平面上彎矩為：
MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N•m
(4)繪制合彎矩圖（如圖d）
MC=(MC12+MC22)1/2=（17.762+48.482)1/2=51.63N•m
(5)繪制扭矩圖（如圖e）
轉矩：T=9.55×（P2/n2）×106=198.58N•m
(6)繪制當量彎矩圖（如圖f）
轉矩產生的扭剪文治武功力按脈動循環變化，取α=0.2，截面C處的當量彎矩：
Mec=[MC2+(αT)2]1/2
=[51.632+(0.2×198.58)2]1/2=65.13N•m
(7)校核危險截面C的強度
由式（6-3）

σe=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453
=7.14MPa< [σ-1]b=60MPa
∴該軸強度足夠。

主動軸的設計
1、選擇軸的材料 確定許用應力
選軸的材料為45號鋼，調質處理。查[2]表13-1可知：
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭轉強度估算軸的最小直徑
單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯軸器相接，
從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為：
d≥C
查[2]表13-5可得，45鋼取C=118
則d≥118×(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm
考慮鍵槽的影響以系列標准，取d=22mm
3、齒輪上作用力的計算
齒輪所受的轉矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/473.33=53265 N
齒輪作用力：
圓周力：Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N
徑向力：Fr=Fttan200=2130×tan200=775N
確定軸上零件的位置與固定方式
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置
在齒輪兩邊。齒輪靠油環和套筒實現 軸向定位和固定
，靠平鍵和過盈配合實現周向固定，兩端軸
承靠套筒實現軸向定位，靠過盈配合實現周向固定 ，軸通
過兩端軸承蓋實現軸向定位，
4 確定軸的各段直徑和長度
初選用6206深溝球軸承，其內徑為30mm,
寬度為16mm.。考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面與箱體內壁應有一定矩離，則取套筒長為20mm，則該段長36mm，安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
(2)按彎扭復合強度計算
①求分度圓直徑：已知d2=50mm
②求轉矩：已知T=53.26N•m
③求圓周力Ft：根據課本P127（6-34）式得
Ft=2T3/d2=2×53.26/50=2.13N
④求徑向力Fr根據課本P127（6-35）式得
Fr=Ft•tanα=2.13×0.36379=0.76N
⑤∵兩軸承對稱
∴LA=LB=50mm
(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ
FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N
(2) 截面C在垂直面彎矩為
MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N•m
(3)截面C在水平面彎矩為
MC2=FAZL/2=1.065×100/2=52.5N•m
(4)計算合成彎矩
MC=（MC12+MC22）1/2
=（192+52.52）1/2
=55.83N•m
(5)計算當量彎矩：根據課本P235得α=0.4
Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[55.832+(0.4×53.26)2]1/2
=59.74N•m
(6)校核危險截面C的強度
由式（10-3）
σe=Mec/（0.1d3）=59.74x1000/(0.1×303)
=22.12Mpa<[σ-1]b=60Mpa
∴此軸強度足夠

（7） 滾動軸承的選擇及校核計算
一從動軸上的軸承
根據根據條件，軸承預計壽命
L'h=10×300×16=48000h
(1)由初選的軸承的型號為: 6209,
查[1]表14-19可知:d=55mm,外徑D=85mm,寬度B=19mm,基本額定動載荷C=31.5KN, 基本靜載荷CO=20.5KN,
查[2]表10.1可知極限轉速9000r/min

（1）已知nII=121.67(r/min)

兩軸承徑向反力：FR1=FR2=1083N
根據課本P265（11-12）得軸承內部軸向力
FS=0.63FR 則FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端為壓緊端，現取1端為壓緊端
FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N
(3)求系數x、y
FA1/FR1=682N/1038N =0.63
FA2/FR2=682N/1038N =0.63
根據課本P265表（14-14）得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)計算當量載荷P1、P2
根據課本P264表（14-12）取f P=1.5
根據課本P264（14-7）式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1083+0)=1624N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)= 1.5×(1×1083+0)=1624N
(5)軸承壽命計算
∵P1=P2 故取P=1624N
∵深溝球軸承ε=3
根據手冊得6209型的Cr=31500N
由課本P264（14-5）式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×31500/1624)3/60X121.67=998953h>48000h
∴預期壽命足夠

二.主動軸上的軸承:
(1)由初選的軸承的型號為:6206
查[1]表14-19可知:d=30mm,外徑D=62mm,寬度B=16mm,
基本額定動載荷C=19.5KN,基本靜載荷CO=111.5KN,
查[2]表10.1可知極限轉速13000r/min
根據根據條件，軸承預計壽命
L'h=10×300×16=48000h
（1）已知nI=473.33(r/min)
兩軸承徑向反力：FR1=FR2=1129N
根據課本P265（11-12）得軸承內部軸向力
FS=0.63FR 則FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端為壓緊端，現取1端為壓緊端
FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N
(3)求系數x、y
FA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63
FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63
根據課本P265表（14-14）得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)計算當量載荷P1、P2
根據課本P264表（14-12）取f P=1.5
根據課本P264（14-7）式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1129+0)=1693.5N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×1129+0)= 1693.5N
(5)軸承壽命計算
∵P1=P2 故取P=1693.5N
∵深溝球軸承ε=3
根據手冊得6206型的Cr=19500N
由課本P264（14-5）式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×19500/1693.5)3/60X473.33=53713h>48000h
∴預期壽命足夠

七、鍵聯接的選擇及校核計算
1．根據軸徑的尺寸，由[1]中表12-6
高速軸(主動軸)與V帶輪聯接的鍵為：鍵8×36 GB1096-79
大齒輪與軸連接的鍵為：鍵 14×45 GB1096-79
軸與聯軸器的鍵為：鍵10×40 GB1096-79
2．鍵的強度校核
大齒輪與軸上的鍵 ：鍵14×45 GB1096-79
b×h=14×9,L=45,則Ls=L-b=31mm
圓周力：Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N
擠壓強度： =56.93<125~150MPa=[σp]
因此擠壓強度足夠
剪切強度： =36.60<120MPa=[ ]
因此剪切強度足夠
鍵8×36 GB1096-79和鍵10×40 GB1096-79根據上面的步驟校核，並且符合要求。

八、減速器箱體、箱蓋及附件的設計計算~
1、減速器附件的選擇
通氣器
由於在室內使用，選通氣器（一次過濾），採用M18×1.5
油麵指示器
選用游標尺M12
起吊裝置
採用箱蓋吊耳、箱座吊耳.

放油螺塞
選用外六角油塞及墊片M18×1.5
根據《機械設計基礎課程設計》表5.3選擇適當型號：
起蓋螺釘型號：GB/T5780 M18×30,材料Q235
高速軸軸承蓋上的螺釘：GB5783～86 M8X12,材料Q235
低速軸軸承蓋上的螺釘：GB5783～86 M8×20,材料Q235
螺栓：GB5782～86 M14×100，材料Q235
箱體的主要尺寸：
：
(1)箱座壁厚z=0.025a+1=0.025×122.5+1= 4.0625 取z=8
(2)箱蓋壁厚z1=0.02a+1=0.02×122.5+1= 3.45
取z1=8
(3)箱蓋凸緣厚度b1=1.5z1=1.5×8=12
(4)箱座凸緣厚度b=1.5z=1.5×8=12
(5)箱座底凸緣厚度b2=2.5z=2.5×8=20

(6)地腳螺釘直徑df =0.036a+12=
0.036×122.5+12=16.41(取18)
(7)地腳螺釘數目n=4 (因為a<250)
(8)軸承旁連接螺栓直徑d1= 0.75df =0.75×18= 13.5 (取14)
(9)蓋與座連接螺栓直徑 d2=(0.5-0.6)df =0.55× 18=9.9 (取10)
(10)連接螺栓d2的間距L=150-200
(11)軸承端蓋螺釘直d3=(0.4-0.5)df=0.4×18=7.2(取8)
(12)檢查孔蓋螺釘d4=(0.3-0.4)df=0.3×18=5.4 (取6)
(13)定位銷直徑d=(0.7-0.8)d2=0.8×10=8
(14)df.d1.d2至外箱壁距離C1
(15) Df.d2

(16)凸台高度：根據低速級軸承座外徑確定，以便於扳手操作為准。
(17)外箱壁至軸承座端面的距離C1＋C2＋（5～10）
(18)齒輪頂圓與內箱壁間的距離：＞9.6 mm
(19)齒輪端面與內箱壁間的距離：=12 mm
(20)箱蓋，箱座肋厚：m1=8 mm,m2=8 mm
(21)軸承端蓋外徑∶D＋（5～5．5）d3

D～軸承外徑
(22)軸承旁連接螺栓距離：盡可能靠近，以Md1和Md3 互不幹涉為准，一般取S＝D2.

九、潤滑與密封
1.齒輪的潤滑
採用浸油潤滑，由於為單級圓柱齒輪減速器，速度ν<12m/s，當m<20 時，浸油深度h約為1個齒高，但不小於10mm，所以浸油高度約為36mm。
2.滾動軸承的潤滑
由於軸承周向速度為，所以宜開設油溝、飛濺潤滑。
3.潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用於小型設備，選用GB443-89全損耗系統用油L-AN15潤滑油。
4.密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易於調整，採用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定。

十、設計小結
課程設計體會
課程設計都需要刻苦耐勞，努力鑽研的精神。對於每一個事物都會有第一次的吧，而沒一個第一次似乎都必須經歷由感覺困難重重，挫折不斷到一步一步克服，可能需要連續幾個小時、十幾個小時不停的工作進行攻關；最後出成果的瞬間是喜悅、是輕松、是舒了口氣！
課程設計過程中出現的問題幾乎都是過去所學的知識不牢固，許多計算方法、公式都忘光了，要不斷的翻資料、看書，和同學們相互探討。雖然過程很辛苦，有時還會有放棄的念頭，但始終堅持下來，完成了設計，而且學到了，應該是補回了許多以前沒學好的知識，同時鞏固了這些知識，提高了運用所學知識的能力。

十一、參考資料目錄
[1]《機械設計基礎課程設計》，高等教育出版社，陳立德主編，2004年7月第2版；
[2] 《機械設計基礎》，機械工業出版社 胡家秀主編 2007年7月第1版

㈣ 鈹在鋁中的偏析及燒損

鋁錠鑄造技術與管理

一、概述
鋁電解槽中生產出的原鋁，在質量上相差較大。另外，還含有一些金屬雜質，氣體和非金屬固態夾雜物。鋁錠鑄造的任務是提高低品位鋁液的利用率，並盡可能除去其中的雜質。原鋁中的雜質可分為以下三類：第一類是金屬元素，如鐵、硅、銅、鈣、鎂、鈦、釩、硼、鎳、鋅、鎵、錫、鉛、磷等，其中主要元素是鐵和硅；第二類是非金屑固態夾雜物，Al2O3，AlN和Al4C3；第三類是氣體，H2，CO2，CO，CH4，N2，其中主要的是H2。在660C下，100g鋁液中大約溶解0.2cm3的氫氣。氣體在鋁液中的溶解度隨溫度升高而增加。從電解槽吸出的鋁液，都要經過凈化處理，清除掉一部分雜質，然後鑄成商品鋁錠(99.85％A1)。含99.996％Al純鋁(鋁絲φ2mm，硬拔者)，電阻率為2.668×10－8Ω·m。純鋁中如有雜質元素，則電阻率增大。．影響最大者為鉻、釩、錳、鋰、鈦。影響較小者為銦、鉛、鋅、鎘、錫、鈹、鐵。
1．鋁中雜質元素的平衡
用拜耳法從鋁土礦生產出的工業氧化鋁中，雜質的含量相對於原料鋁土礦來說大為減少。除了從鹼液中帶來的鹼以外，雜質元素的分析值總量通常少於l％。其中主要雜質是SiO2和Fe2O3。除了氧化鋁給電解槽帶來雜質外，炭陽極和熔劑冰晶石也帶來不少雜質。炭陽極帶來的雜質主要是鐵和硅，冰晶石也是這樣。
如果原料的雜質元素全部析出在原鋁里，則所得鋁的品位只有99．7％Al。然而，實際生產出來的鋁卻具有較高的品位99．8％Al。這種差別主要是由於雜質元素的蒸發造成的。鐵、鈦、磷、鋅和鎵從氧化鋁來的佔多數，而硅和釩則從炭陽極來的佔多數。從熔劑來的雜質元素，以磷為多，約占磷總量的20％，其餘硅、鐵，鈦和釩都很少。
平衡表的支出，硅和鐵都超過了從原料帶來的數量，其中硅超過60％左右，鐵超過37％左右。電解槽的內襯材料，例如高灰分的槽底炭塊和炭糊以及耐火材料，是這些雜質元素的另一個重要來源。此外，由於操作工具和陰極鋼棒遭受侵蝕，使鐵也進入了平衡。其餘幾種元素，收支接近平衡。
支出分配在原鋁和廢氣中的雜質元素量是不一樣的。蒸發量最大的是磷，占收入總量的72％，釩佔64.4％，鐵佔62.4％，鈦佔57.7％，鎵佔49.6％，鋅佔19.7％。最小的是硅，僅占收入總量的13.3％。之所以如此，原因是：①硅和鋅在電解質里以比較難蒸發甚至不蒸發的化合物形態存在，倒如SiO2，ZnO或ZnF2。硅和鋅明顯地積累在鋁液里。鋁液被硅和鋅污染的程度，主要是由物料平衡中供入的硅化合物和鋅化合物總量來決定的。在這種情形下，槽罩的收集效率無關緊要。②鐵、鎵、鈦和鎳至少部分地以揮發性化合物的形態存在於體系中。這些化合物大概是在進入電解質之後才生成的。可能的化合物是Fe(CO)5，Ni(CO)4，TiF3，TiF4和GaF3等。如果槽罩的收集效率提高，則會在一定程度上影響鋁的質量。③釩和磷只以揮發性化合物形態存在。可能的化合物，首先是氟化物(VF3和PF3)和五氧化二磷(P2O5)。由於電解質中磷含量升高會影響電流效率，而鋁中釩量增多則會減小鋁的導電性能，所以可以預料到提高槽罩的收集效率會對原鋁質量以及最佳生產效果方面帶來損害。
2．鋁錠的分類
鋁錠按成分不同分重熔用鋁錠、高純鋁錠和鋁合金錠三種：按形狀和尺寸又可分為條錠、圓錠、板錠、T形錠等幾種，下面是幾種常見的鋁錠；
重熔用鋁錠--15kg，20kg(≤99．80％Al)：
T形鋁錠--500kg，1000kg(≤99．80％Al)：
高純鋁錠--l0kg，15kg(99．90％～99．999％Al)；
鋁合金錠--10kg，15kg(Al--Si，Al--Cu，Al--Mg)；
板 錠--500～1000kg(制板用)；
圓 錠--30～60kg(拉絲用)。
3．鋁錠鑄造工藝流程
出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—重熔用鋁錠—成品檢查—成品檢斤—入庫
出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—合金錠—鑄造合金錠—成品檢查—成品檢斤—入庫
二、原鋁凈化
從電解槽吸出的鋁液中含有各種雜質，因此鑄造之前需要進行凈化。工業上主要採用澄清、熔劑、氣體等凈化方法，也有的試用定向凝固和過濾方法進行凈化。
1．熔劑凈化
熔劑凈化是利用加入鋁液中的熔劑形成大量的細微液滴，使鋁液中的氧化物被這些液滴濕潤吸附和溶解，組成新的液滴升到表面，冷卻後形成浮渣除去。
凈化用的熔劑選用熔點低、密度小，表面張力小、活性大、對氧化渣有很強吸附能力的鹽組成。使用時，先將小塊熔劑裝入鐵籠里，再插入混合爐底部來回攪動，至熔劑化完後取出鐵籠，靜止5～10min。撈出表面浮渣即可澆鑄。根據需要也可將熔劑撤在表面上起覆蓋作用。
2．氣體凈化
氣體凈化是一種主要的原鋁凈化法，所用氣體是氯氣、氮氣或氯氮混合氣體。
(1)氯氣凈化。以前採用活性氣體氯氣作凈化劑(氯化法)。在氯化法中，把氯氣通入鋁液內時生成很多異常細小的AlCl3，氣泡，充分地混合在鋁液內。溶解在鋁液中的氫，以及一些機械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上，隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表面而排出。通入氯氣時還能使某些比鋁更加負電性的元素氯化，如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應的氯化物，得以分離出來。所以氯化法是一種非常有效的原鋁凈化法。氯氣用量為每噸鋁500-700g。但因為氧氣有毒而且比較貴重，為了避免空氣被污染和降低鋁錠生產的成本，故在現代鋁工業上已逐漸廢去了氯化法改成惰性氣體--氮氣凈化法。
(2)氮氣凈化法。又稱為無煙連續凈化法，用氧化鋁球(418mm)作過濾介質。N2直接通入鋁液內。鋁液連續送入凈化爐內，通過氧化鋁球過濾層，並受到氮氣的沖洗，於是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以清除，然後連續排出，從而使細微的氮氣泡均勻分布在受處理的鋁液內起到凈化的作用。氮氣對大氣無污染，且凈化處理量大，每分鍾可處理200～600kg鋁液，凈化過程中造成的鋁損失量相對減少，故現在廣泛應用。但它不象氯氣那樣能夠清除鋁液中的鈣、鈉、鎂。
(3)混合氣體凈化法。採用氯氣和氮氣的混合物來凈化鋁液，其作用是一方面脫去氫氣和分離氧化物，另一方面清除鋁中某些金屬雜質(如鎂)，常用的組成是90％氮氣+10％氯氣。也有採用10％氯氣＋10％二氧化碳+80％氮氣。這樣效果更好，二氧化碳能使氯氣與氮氣很好的擴散，可縮短操作時間。
四、鑄錠工藝
現在鋁錠鑄造工藝一般採用澆鑄工藝，就是把鋁液直接澆到模子里，待其冷卻後取出。
產品質量的好壞主要在這一步驟，而且整個鑄造工藝，也是以這一過程為主。鑄造過程是一個由液態鋁冷卻、結晶成為固體鋁錠的物理過程。
1．連續澆鑄
連續澆鑄可分為混合爐澆鑄和外鑄兩種方式。均使用連續鑄造機。混合爐澆鑄是將鋁液裝入混合爐後，由混合爐進行澆鑄，主要用於生產重熔用鋁錠和鑄造合金。外鑄是由抬包直接向鑄造機澆鑄，主要是在鑄造設備不能滿足生產，或來料質量太差不能直接入爐的情況下使用。由於無外加熱源，所以要求抬包具有一定的溫度，一般夏季在690～740℃，冬季在700～760℃，以保證鋁錠獲得較好的外觀。
混合爐澆鑄，首先要經過配料，然後倒人混合爐中，攪拌均勻，再加入熔劑進行精煉。澆鑄合金錠必須澄清30min以上，澄清後扒渣即可澆鑄。澆鑄時，混合爐的爐眼對准鑄造機的第二、第三個鑄模，這樣可保證液流發生變化和換模時有一定的機動性。爐眼和鑄造機用流槽聯接，流槽短一些較好，這樣可以減少鋁的氧化，避免造成渦旋和飛濺，鑄造機停用48h以上時，重新啟動前，要將鑄模預熱4h。鋁液經流槽流入鑄模中，用鐵鏟將鋁液表面的氧化膜除去，稱為扒渣。流滿一模後，將流槽移向下一個鑄模，鑄造機是連續前進的。鑄模依次前進，鋁液逐漸冷卻，到達鑄造機中部時鋁液已經凝固成鋁錠，由列印機打上熔煉號。當鋁錠到達鑄造機頂端時，已經完全凝固成鋁錠，此時鑄模翻轉，鋁錠脫模而出，落在自動接錠小車上，由堆垛機自動堆垛、打捆即成為成品鋁錠。鑄造機由噴水冷卻，但必須在鑄造機開動轉滿一圈後方可給水。每噸鋁液大約消耗8-10t水，夏季還需附吹風進行表面冷卻。鑄錠屬於平模澆鑄，鋁液的凝固方向是自下而上的，上部中間最後凝固，留下一條溝形縮陷。鋁錠各部位的凝固時間和條件不盡相同，因而其化學成分也將各異，但其整體上是符合標準的。
重熔用鋁錠常見的缺陷有：①氣孔。主要是由於澆鑄溫度過高，鋁液中含氣較多，鋁錠表面氣孔(針孔)多，表面發暗，嚴重時產生熱裂紋。②夾渣。主要是由於一是打渣不凈，造成表面夾渣；二是鋁液溫度過低，造成內部夾渣。③波紋和飛邊。主要是操作不精細，鋁錠做的太大，或者是澆鑄機運行不平穩造成。④裂紋。冷裂紋主要是澆鑄溫度過低，致使鋁錠結晶不緻密，造成疏鬆甚而裂紋。熱裂紋則由澆鑄溫度偏高引起。⑤成分偏析。主要是鑄造合金時攪拌不均勻引起的。
2．豎式半連續鑄造
豎式半連續鑄造主要用於鋁線錠、板錠以及供加工型材用的各種變形合金的生產。鋁液經配料後倒入混合爐，由於電線的特殊要求，鑄造前需加入中間合盤Al-B脫出鋁液中的鈦、釩(線錠)；板錠需加入Al-Ti--B合金(Ti5％B1％)進行細化處理。使表面組織細密化。高鎂合金加2#精煉劑，用量5％，攪拌均勻，靜置30min後扒去浮渣，即可澆鑄。澆鑄前先將鑄造機底盤升起，用壓縮空氣吹凈底盤上的水分。再把底盤上升入結晶器內，往結晶器內壁塗抹一層潤滑油，向水套內放些冷卻水，將乾燥預熱過的分配盤、自動調節塞和流槽放好，使分配盤每個口位於結晶器的中心。澆鑄開始時，用手壓住自動調節塞，堵住流嘴，切開混合爐爐眼，讓鋁液經流槽流入分配盤，待鋁液在分配盤內達到2／5時，放開自動調節塞，使鋁液流進結晶器中，鋁液即在底盤上冷卻。當鋁液在結晶器內達到30mm高時即可下降底盤，並開始送冷卻水，自動調節塞控制鋁液均衡地流入結晶器中，並保持結晶器內的鋁液高度不變。對鋁液表面的浮渣和氧化膜要及時清除。鋁錠長度約為6m時，堵住爐眼，取走分配盤，待鋁液全部凝固後停止送水，移走水套，用單軌吊車將鑄成的鋁錠取出，在鋸床上按要求的尺寸鋸斷，然後准備下一次澆鑄。
澆鑄時，混合爐中鋁液溫度保持在690～7l0℃，分配盤中的鋁液溫度保持在685-690℃，鑄造速度為190～21Omm／min，冷卻水壓為0.147～0.196MPa。鑄造速度與截面為正方形的線錠成比例關系：
VD＝K
式中 V為鑄造速度，mm／min或m／h；D為錠截面邊長，mm或m；K為常值，m2/h，一般為1.2～1.5。
豎式半連續鑄造是順序結晶法，鋁液進入鑄孔後，開始在底盤上及結晶器內壁上結晶，由於中心與邊部冷卻條件不同，因此結晶形成中間低、周邊高的形式。底盤以不變速度下降。同時上部不斷注入鋁液，這樣在固體鋁與液體鋁之間有一個半凝固區．由於鋁液在冷凝時要收縮，加上結晶器內壁有一層潤滑油，隨著底盤的下降，凝固的鋁退出結晶器，在結晶器下部還有一圈冷卻水眼，冷卻水可以噴到已脫出的鋁錠表面，為二次冷卻，一直到整根線錠鑄完為止。
順序結晶可以建立比較滿意的凝固條件，對於結晶的粒度、機械性能和電導率都較有利。比種鑄錠其高度方向上沒有機械性能上的差別，偏析也較小，冷卻速度較快，可以獲得很細的結晶組織。
鋁線錠表面應平整光滑，無夾渣、裂紋、氣孔等，表面裂紋長度不大於1．5mm，表面的渣子和棱部皺紋裂痕深度不許超過2mm，斷面不應有裂紋、氣孔和夾渣，小於lmm的夾渣不多於5處。
鋁線錠的缺陷主要有：①裂紋。產生的原因是鋁液溫度過高，速度過快，增加了殘余應力；鋁液中含硅大於0.8％，生成鋁硅同熔體，再生成一定的游離硅，增加了金屬的熱裂性：或冷卻水量不足。在結晶器表面粗糙或沒有使用潤滑油時，錠的表面和角部也會產生裂紋。②夾渣。鋁線錠表面夾渣是由於鋁液波動、鋁液表面的氧化膜破裂、表面的浮渣進入鑄錠的側面造成。有時潤滑油也可帶入一些夾渣。內部夾渣是由於鋁液溫度過低、粘度較大、渣子不能及時浮起或澆鑄時鋁液面頻繁變動造成。③冷隔。形成冷隔主要是由於結晶器內鋁液水平波動過大，澆鑄溫度偏低，鑄錠速度過慢或鑄造機震動、下降不均而引起的④氣孔。這里所說的氣孔是指直徑小於1mm的小氣孔。其產生的原因是澆鑄溫度過高，冷凝過快，使鋁液中所含氣體不能及時逸出，凝固後聚集成小氣泡留在鑄錠中形成氣孔。⑤表面粗糙。由於結晶器內壁不光滑，潤滑效果不好，嚴重時形成晶體表面的鋁瘤。或由於鐵硅比太大，冷卻不均產生的偏析現象。⑥漏鋁和重析。主要是操作問題，嚴重的也造成瘤晶。
3．鑄錠質量的保證
(1)重熔用鋁錠。鑄錠過程中最重要的技術條件是澆鑄溫度，在澆鑄過程中必須嚴格控制澆鑄溫度，一般高於鋁液凝固溫度30～50℃。
(2)線錠。線錠的澆鑄略為復雜，需控制的條件有鑄錠速度。鑄錠速度與鑄錠直徑有關。其澆鑄溫度保持680～690℃，冷卻水壓為0.147～0.196MPa，結晶器內壁鋁液水平控制在30mm左右。控制好以上條件，並加強操作管理，即可獲得較好的質量。

㈤ 論文總體方案設計

論文總體方案設計

導語：方案設計是設計中的重要階段，它是一個極富有創造性的設計階段，同時也是一個十分復雜的問題，它涉及到設計者的知識水平、經驗、靈感和想像力等。下面是由我整理的關於論文總體方案設計。歡迎閱讀！

論文總體方案設計

一、課題：CK6150經濟型數控車床進給系統及潤滑系統的設計

二、小組成員：劉X、楊X、徐XX、張XX

三、總規劃：

（1）引言

1、數控技術的發展

2、數控機床改造的必要性

（2）數控機床進給傳動系統的分析

1、數控機床進給系統的作用 數控機床的進給傳動系統常用伺服進給系統來工作。伺服進給系統的作用是根據數控系統傳來的指令信息，進行放大後控制執行部件的運動，它不僅控制進給運動的速度，同時還要精確控制刀具相對於工件的移動位置和軌跡。因此，數控機床的進給系統，尤其是輪廓控制系統，必須對進給運動的位置和速度兩方面同時實現自動控制。

2、數控機床對進給傳動系統的要求 摩擦阻力小 運動慣量小 傳動精度與定位精度高 進給調速范圍寬 響應速度快 無間隙傳動 穩定性好，壽命長 使用維護要方便

3、進給傳動系統的組成 一個典型的數控機床閉環控制進給系統，通常由位置比較、放大元件，驅動單元，機械傳動裝置和檢測反饋元件等組成，其中，機械傳動裝置是位置控制環中的重要環節。

機械傳動裝置是指將驅動源旋轉運動變為工作台直線運動的整個機械傳動鏈，包括減速裝置、聯軸器、絲杠螺母副等。減速裝置採用齒輪機構和帶輪機構，導向元件採用導軌。進給系統的精度、靈敏度和穩定性，將直接影響工件的加工質量。數控機床常見的進給傳動系統主要由電動機、聯軸器、滾珠是杠副、軸承等組成，由於電動機有步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機等幾種形式，因此，數控機床進給傳動系統有3種類型，即步進電動機伺服進給系統、直流伺服電動機進給系統、交流伺服電動機進給系統。

（3）進給傳動系統的選型與設計

經濟型的數控機床動力系統可分為三類

一、步進電機式：

採用步進電機驅動與定位，是開環系統，同時限於造價，不再採用其他措施補償位置誤差。由於目前功率步進電機力矩還不能太大，所以機床的空選檔速度較低，一般用於半精加工。這種系統具有2-3插補功能，通過軟體控制介面，可以加工錐面，螺紋，簡單外形的曲面等十分靈活。由於性價比較恰當，一般中小型企業在技術力量和財力上都比較容易實現，因此在全國較容易推廣和普及。

二、交流點位式：

採用交流電機變頻驅動，用光柵數字點位控制，與步進電機相比，提高了定位精度。光柵解析度可達0.001mm，重復定位精度為0.005mm，所以加工精度較高。由於採用交流電機驅動，功率大，可進行大切削量加工零件加工中心，效果尤為顯著。目前，交流點位式系統只能加工柱面，不能加工曲面和螺紋，功能上有限，而且成本高。使性價比相對下降，一般用於大企業或專業化工廠使用，國內用的很少。

三、半閉環連續控制式：

採用直流伺服電動機驅動，以脈沖編碼器檢測位置，實現半閉環連續控制。由於採用高性能直流伺服電動機驅動，扭矩大，速度高，過載能力強，可以進行強力切削。當絲杠螺母在6mm左右時，快速可達8～9m/min，且不丟步，效率高。該系統功能齊全，還帶有可編程序控制器，使強操作大大簡化。 就以上三種驅動方式而言，各有利弊。經過比較選擇直流伺服電機驅動因為速度高，過載能力強，且擁有可編程序控制器，易學易用，在機床伺服控制系統中，步進電機開環執行單元，具有控制方便可靠，價格低，且適合於開環控制等特點，因此在簡易數控機床中得到廣泛的應用。但由於步進電機步距角、功率較小，存在振盪等弱點的限制，在高精度大功率應用場合並不很適合，故考慮採用伺服電機控制。

（4）機械傳動裝置的`選擇與設計

數控機床的傳動裝置是將電動機的旋轉運動變為工作台的直線運動的整個機械傳動鏈及其附屬結構。

包括齒輪減速機，絲杠螺母副，導軌，工作台等。在數控機床數字調節技術當中，傳動裝置是伺服系統中的一個重要環節，因此，數控機床的傳動裝置與普通機床中傳動裝置上有重要差別，故它的設計與普通機床傳動裝置的設計不同。數控機床傳動裝置的設計要求除了有較高的定位精度外，還應具有良好好的動態響應特性，即系統跟蹤指令信號的響應要快，穩定性要好，為確保數控機床進給系統的傳動精度和工作穩定性，在設計機械傳動裝置時，通常提出了無間隙，低摩擦，低慣量，高剛度，高諧振頻率有適應阻尼比的要求。

設計任務要完成的設計，一般來說此種系統的傳動裝置採用螺旋傳動。 螺旋傳動主要用來把旋轉運動轉變為直線運動，或把直線運動變為旋轉運動。其中，有傳遞能量為主的傳力螺旋；有以傳遞運動為主，並要求有較高的傳動精度的傳動螺旋；還有調節零件相互位置的調整螺旋。螺旋傳動機構又有滑動絲杠螺母，滾珠絲杠螺母和液壓絲杠螺母機構。

在經濟型數控機床的進給系統中，螺旋傳動主要來實現精密的進給運動，並廣泛採用滾珠絲杠副傳動機構。 選用滾珠絲杠副傳動機構，因此此種機構有如下特點：

a.傳動效率高，摩擦損失小。滾珠絲杠副的傳動效率為η：0.92～0.96，比常規的絲杠螺母副提高了3～4倍（滑動絲杠效率為0.2～0.4），因此，功率消耗只相當於常規絲杠副的1/4～1/3。

b.給予適當預緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向時就可以消除空程死區。定位精度高，剛度好。 c.有可逆性，可以從旋轉運動轉化為直線傳動，也可以從直線傳動轉化為旋轉運動，即絲杠和螺母都可以作為主動件。

d.磨損小，使用壽命長，精度保持性好。

（5）機床潤滑方式的選擇與設計

潤滑方式總體來說分為手動潤滑和自動潤滑，前者在現代化的加工製造業中使用已變得越來越少。

本課題的潤滑系統有六個潤滑點：

床鞍的兩個導軌（2點）

托板上的兩個導軌（2點）

縱向進給絲杠螺母副的潤滑（1點）

橫向滾珠絲杠副的潤滑（1點）

VERSAⅡ電子程式控制潤滑器C型。由一套電子裝置控制電子齒輪泵，以時間或計數的周期方式工作，適用於單阻尼的潤滑系統。廣泛用於機械製造、紡織、沖壓、包裝機械、印刷機械等領域，是一種多用途，高性能的程式控制潤滑設備。因此選擇VERSAⅡ電子程式控制潤滑器能滿足潤滑系統的要求。

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㈥ 機械專業簡單的畢業設計有哪些題目

簡單的畢業設計有：

1、可伸縮帶式輸送機結構設計。

2、AWC機架現場擴孔機設計 。

3、ZQ-100型鑽桿動力鉗背鉗設計 。

4、帶式輸送機摩擦輪調偏裝置設計。

5、封閉母線自然冷卻的溫度場分析 。

㈦ 機械專業畢業設計題目「」

機械專業畢業設計題目「匯總」

以下是關於機械設計製造及其自動機專業畢業設計題目大全。希望能夠幫到大家!

基於數控專業畢業設計

1.C616型普通車床改為經濟型數控機床.

2.CA6140型車床的經濟型數控改造設計(橫向)

3.CA6140經濟型數控車床縱向進給系統設計及進給系統的潤滑設計

3.c6150普通機床的自動化改造

4.C620普通車床進行數控改造

5.CA6150車床橫向進給改造的設計

6.CA6150車床主軸箱設計

7.CJK6256B簡易數控車床的的設計

8.XKA5032AC數控立式升降台銑床自動換刀裝置(刀庫式)設計

9.數控銑高級工零件工藝設計及程序編制

10.共軛凸輪的設計製造(CADCAM)及工藝

11.行星架的數控加工與選用

12.空壓機吸氣閥蓋頭加工工藝編程及夾具

13.300X400數控激光切割機設計

14.數控機床位置精度的檢測及補償

15.數控機床位置精度及標准

16.數控銑床工作台模擬實驗系統的開發

(零件的加工工藝及夾具設計課題17-42)

17.杠桿工藝和工裝設計

18.活塞的機械加工工藝，典型夾具及其CAD設計

19.過橋齒輪軸機械加工工藝規程

20.FA311A一三排羅拉支架加工工藝設計。

21.CA6140車床後托架加工工藝及夾具設計31001-後托架

22.WHX112減速機殼加工工藝及夾具設計

23.WH212減速機殼體加工工藝及夾具設計

24.CA6140拔叉零件的加工工藝及夾具的設計

25.拖拉機拔叉零件的加工工藝及夾具的設計

26.撥叉80-08的加工工藝及夾具設計

27.撥叉(12-07-05)加工工藝及夾具設計

28.CA6140撥叉81002-81005

29.變速器換檔叉的工藝過程及裝備設計

30.差速器殼體工藝及鏜工裝設計

31.T350攪拌機工藝工裝設計

32.29323聯軸器的加工

33.後鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計

34.連桿孔加工工藝與夾具設計

35.連桿體的機械加工工藝規程的編制

36.錫林右軸承座組件工藝及夾具設計

37.內齒圈成組數控加工工藝及其鑽床夾具設計

38.基於Mastercam的收音機上殼的模具設計與加工

39.溜板工藝極其掛架式雙引導鏜床夾具

40.3L-108空氣壓縮機曲軸零件的機械加工工藝及夾具設計

41.掛輪架軸工藝過程及工裝設計

42.道奇T110總泵缸加工

機械機電設計類及PLC控制類課題43-120

43.A272F系列高速並條機車頭箱設計

44.A272F系列高速並條機車尾箱設計。

45.一級圓柱齒輪減速器

46.二級圓柱齒輪減速器 二級直齒圓錐齒輪減速器

47.同軸式二級圓柱齒輪減速器的設計

48.環面蝸輪蝸桿減速器

49.自動洗衣機行星齒輪減速器的設計

50.帶式輸送機傳動裝置設計

51.軋鋼機減速器的設計

52.Z32K型搖臂鑽床變速箱的改進設計

53.無軸承電機的結構設計

54.AWC機架現場擴孔機設計

55.普通鑽床改造為多軸鑽床

56.鑽床的自動化改造及進給系統設計

57.銑床夾具設計

58.粗鏜活塞銷孔專用機床及夾具設計

59.車床改裝成車削平面體的專用機床設計。

60.去毛刺專用機床電氣系統控制設計(plc)

61.軸向柱塞泵設計

62.四軸頭多工位同步鑽床設計

63.鑽孔組合機床設計

64.攻絲組合機床設計及夾具設計

65.全液壓升降機設計

66.萬能外圓磨床液壓傳動系統設計

67.雙鉸接剪叉式液壓升降台的設計

68.半自動液壓專用銑床液壓系統的設計

69.掩護式液壓支架

70.刮板式流量計設計。

71.封閉式液壓阻尼器設計。

72.YZ90機油冷卻器氣密性能自動測試台的設計。

73.液壓上料機械手

74.液壓卷花機的設計

75.多層次金屬密封蝶閥

76.茶樹重修剪機的開發研究

77.燃油噴射裝置

78.葯品包裝機

79.旋轉門的設計

80.鋼筋彎曲機設計及其運動過程虛擬

81.新KS型單級單吸離心泵的設計

82.管套壓裝專機設計

83.生產線上運輸升降機的自動化設計(PLC)

84.多用途氣動機器人結構設計

85.機油冷卻器自動裝備線壓緊工位裝備設計

86.攪拌器的設計

87.精密播種機

88.馬鈴薯收獲機

89.馬鈴薯播種機

90.插秧機系統設計

91.ZL15型輪式裝載機

92.十二孔鑽削組合機床

93.運載機器人的設計製作

94.凸輪軸加工自動線機械手

95.弧齒圓錐齒輪結構設計

96.給噴油泵下體零件設計組合機床

97.中直縫焊接機設計

98.步進梁式再加熱爐設計。

99.立軸的工藝系統設計。

100.法蘭盤加工的回轉工作台設計。

101.SFY-B-2錘片粉碎機設計。

102.HFJ6351D型汽車工具箱蓋

103.CG2-150型仿型切割機

104.礦車輪對拆卸機設計

105.滾筒採煤機截割部的設計

106.搬運機械手控制系統的設計

107.多功能傳動試驗台的設計與CAD

108.單片機控制的兩坐標工作台的結構和插補程序設計

109.鋼珠式減振器在銑床模型機上的減振實驗研究

110.卧式銑床主軸懸臂梁系統振動減振問題的模擬實驗研究

111.FXS80雙出風口籠形轉子選粉機

112.Φ1200熟料圓錐式破碎機

113.內循環式烘乾機總體及卸料裝置設計

114.新型組合式選粉機總體及分級部分設計

115.螺旋管狀麵筋機總體及坯片導出裝置設計

116.五軸激光三維化測量系統設計

117.諧波齒輪機構的設計

118.高剪切均質機

119.高壓均質機傳動端的設計及運動模擬

120.WE67K-5004000液壓板料折彎機

基於模具設計畢業設計

121.PP(聚丙烯共聚物)直彎管的設計。

122.離合器板精沖成形模具設計。

123.汽車輸油管的模具設計。

124.台燈燈座注塑模的`設計與製造。

125.年產60噸均苯四酸二酐裝置設計(精製部分)

126.線圈架塑料模設計

127.塑料拉手注塑模具設計(三維造型，P/E)

128.心型台燈塑料注塑模具畢業設計

129.直崗拉卡水電站電氣一次及發電機繼電保護設計

130.注塑模具畢業設計(鬧鍾後蓋的設計)

131.旋紐模具的設計

132.油封骨架沖壓模具

133.訂書機外殼注射模設計(三維造型，P/E)

134.DVD遙控器前蓋塑料模設計(三維造型，P/E)

135.加水蓋注射模設計

136.JLY3809機立窯(總體及傳動部件)設計

137.Q3110滾筒式拋丸清理機的設計(總裝、滾筒及傳動機構設計)

138.SF500100打散分級機總體及機架設計

139.YQP36預加水盤式成球機設計

140.柴油機齒輪室蓋鑽鏜專機總體及主軸箱設計

141.X700渦旋式選粉機(轉子部件)設計

142.X700渦旋式選粉機(殼體及傳動部件)設計

143.基於ProE二次開發的端蓋參數化模型的實現

144.基於ProE的彈簧模型庫二次開發

145.基於ProE的齒輪模型庫二次開發

(模具設計類課題146-171)

146.微電機轉子沖片(沖壓模具)

147.大油壺蓋注塑模具設計

148.低壓包注射模具設計

149.調焦導向盤側向沖孔模設計

150.開關座注射模具設計

151.接線端子板沖孔、落料、壓彎復合模設計

152.尼龍66座模具設計

153.前蓋注塑模設計

154.繞線架注塑模設計

155.刷座注塑模設計

156.特殊結構注塑模具設計

157.桶蓋注射模設計

158.微電機定子硅鋼片落料、沖槽復合模設計

159.下端蓋切口彎曲模設計

160.壓簧級進自動模設計

161.支架沖孔、壓彎、切斷連續模設計

162.制動器軸端外殼落料拉深復合模設計

163.軸封端蓋落料,沖孔,拉深,翻邊復合模設計

164.模具-Φ146.6葯瓶注塑模設計

165.模具-冰箱調溫按鈕塑模設計

166.模具-電機炭刷架冷沖壓模具設計

167.噴嘴襯卷模具

168.手提式塑料籃注塑模具設計

169.錄音機放音鍵沖壓模及排樣優化

170.塑料水杯模具的研製

171.洗發水瓶蓋注塑模具設計

機械設計類畢業設計

172.T6113鏜床電氣控制系統的設計

173.機電一體化-連桿平行度測量儀

174.設計-棒料切割機

175.設計-外圓磨床設計

176.長途客車乘客門及艙門設計

177.乘客電梯的PLC控制

178.計程車計價器系統設計

179.電動自行車調速系統的設計

180.金屬粉末成型液壓機PLC設計

181.JX047四層樓電梯自動控制系統的設計

182.Z30130X31型鑽床控制系統的PLC改造

183.接機平台、苗木輸送系統的設計及總裝圖

184.康復機器人的系統設計

185.套類零件自動上下料機構設計

186.1G-100型水旱兩用旋耕機設計

187.設計-工程鑽機的設計

188.CA6136車床手柄座工藝及夾具設計

189.空氣壓縮機V帶校核和雜訊處理設計

190.CA6140車床主軸箱的設計

191.YDY1000螺旋壓濾機原理方案及結構設計

192.咖啡粉枕式包裝機總體設計及計量裝置設計

193.空心鉚釘機總體及送料系統設計

194.氣缸體雙工位專用鑽床總體及左主軸箱設計

195.CA6140撥叉831004

196.CA6140撥叉831005

197.CA6140車床撥叉831003

198.拔叉84009夾具設計與工序設計

199.撥叉831002畢業設計

200.螺紋套管密封試壓裝置設計

201.X53K立式數控銑床縱向進給改造設計

202.C6136型經濟型數控改造(橫向)

203.柴油機箱體組合機床設計

204.CA6140普通車床的經濟型數控改造設計

205.數控車床電動刀架

206.雙面銑床組合機床

207.組合機床設計

模具設計類畢業設計

208.變壓器外殼注射模設計

209.電閥罩殼落料拉深模設計

210.電話機按紐模設計

211.電視機調幅盒塑料注射模設計

212.電源盒注射模設計

213.電子端蓋注射模設計

214.墊圈落料、沖孔復合模設計

215.ABS塑模設計

216.放大鏡框塑模設計

217.蓋子注射模設計

218.襯套注射模設計

219.玻璃升降器外殼的設計

220.四驅車車輪注塑模設計

221.電閥罩殼落料拉深模設計

222.密封內蓋塑膠模具設計

223.瓶蓋注射模設計

224.瓶塞注射模設計

225.鎖殼沖裁模具設計

226.鎖殼拉伸復合模設計

227.外蓋塑模設計

228.萬向腳輪邊蓋注射模設計

229.洗面奶瓶蓋注射模設計

230.照相機支架塑模設計

231.止動片沖模設計

232.貯油蓋注射模設計

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㈧ 機械設計課程設計---設計盤磨機傳動裝置！！！

我也在做這個題也 老兄
我只能提供樣本給你哈 具體的還是得靠你自己啦
目 錄

一 課程設計書 2

二 設計要求 2

三 設計步驟 2

1. 傳動裝置總體設計方案 3
2. 電動機的選擇 4
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 5
4. 計算傳動裝置的運動和動力參數 5
6. 齒輪的設計 8
7. 滾動軸承和傳動軸的設計 19
8. 鍵聯接設計 26
9. 箱體結構的設計 27
10.潤滑密封設計 30
11.聯軸器設計 30

四 設計小結 31
五 參考資料 32

一. 課程設計書
設計課題:
設計一用於帶式運輸機上的兩級齒輪減速器.運輸機連續單向運轉,載荷有輕微沖擊，工作環境多塵，通風良好,空載起動,捲筒效率為0.96(包括其支承軸承效率的損失),減速器小批量生產,使用期限10年(300天/年),三班制工作,滾筒轉速容許速度誤差為5%,車間有三相交流,電壓380/220V。
參數:
皮帶有效拉力F（KN） 3.2
皮帶運行速度V（m/s） 1.4
滾筒直徑D（mm） 400

二. 設計要求
1.減速器裝配圖1張(0號)。
2.零件工作圖2-3張(A2)。
3.設計計算說明書1份。
三. 設計步驟
1. 傳動裝置總體設計方案
2. 電動機的選擇
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
4. 計算傳動裝置的運動和動力參數
5. 齒輪的設計
6. 滾動軸承和傳動軸的設計
7. 鍵聯接設計
8. 箱體結構設計
9. 潤滑密封設計
10. 聯軸器設計
1.傳動裝置總體設計方案:
1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。
2. 特點：齒輪相對於軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，
要求軸有較大的剛度。
3. 確定傳動方案：考慮到電機轉速高，傳動功率大，將V帶設置在高速級。
其傳動方案如下：

圖一:(傳動裝置總體設計圖)
初步確定傳動系統總體方案如:傳動裝置總體設計圖所示。
選擇V帶傳動和二級圓柱斜齒輪減速器。
傳動裝置的總效率
為V帶的傳動效率, 為軸承的效率，
為對齒輪傳動的效率，（齒輪為7級精度，油脂潤滑）
為聯軸器的效率， 為滾筒的效率
因是薄壁防護罩,採用開式效率計算。
取 =0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.96
＝0.96× × ×0.99×0.96＝0.760；
2.電動機的選擇
電動機所需工作功率為： P ＝P/η ＝3200×1.4/1000×0.760＝3.40kW
滾筒軸工作轉速為n＝ = =66.88r/min，
經查表按推薦的傳動比合理范圍，V帶傳動的傳動比i ＝2～4，二級圓柱斜齒輪減速器傳動比i ＝8～40，
則總傳動比合理范圍為i ＝16～160，電動機轉速的可選范圍為n ＝i ×n＝（16～160）×66.88＝1070.08～10700.8r/min。
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，
選定型號為Y112M—4的三相非同步電動機，額定功率為4.0
額定電流8.8A，滿載轉速 1440 r/min，同步轉速1500r/min。

方案 電動機型號 額定功 率
P
kw 電動機轉速

電動機重量
N 參考價格
元 傳動裝置的傳動比
同步轉速 滿載轉速 總傳動 比 V帶傳 動 減速器
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125.65 3.5 35.90

3.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比

（1）總傳動比
由選定的電動機滿載轉速n 和工作機主動軸轉速n，可得傳動裝置總傳動比為 ＝n /n＝1440/66.88＝17.05
（2）分配傳動裝置傳動比
＝ ×
式中 分別為帶傳動和減速器的傳動比。
為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取 ＝2.3（實際的傳動比要在設計V帶傳動時，由所選大、小帶輪的標準直徑之比計算），則減速器傳動比為
＝ ＝17.05/2.3＝7.41
根據展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，查圖得高速級傳動比為 ＝3.24，則 ＝ ＝2.29

4.計算傳動裝置的運動和動力參數
（1） 各軸轉速
＝ ＝1440/2.3＝626.09r/min
＝ ＝626.09/3.24＝193.24r/min
＝ / ＝193.24/2.29=84.38 r/min
= =84.38 r/min
（2） 各軸輸入功率
＝ × ＝3.40×0.96＝3.26kW
＝ ×η2× ＝3.26×0.98×0.95＝3.04kW
＝ ×η2× ＝3.04×0.98×0.95＝2.83kW
＝ ×η2×η4=2.83×0.98×0.99＝2.75kW
則各軸的輸出功率：
＝ ×0.98=3.26×0.98=3.19 kW
＝ ×0.98=3.04×0.98=2.98 kW
＝ ×0.98=2.83×0.98=2.77kW
＝ ×0.98=2.75×0.98=2.70 kW
（3） 各軸輸入轉矩
= × × N•m
電動機軸的輸出轉矩 =9550 =9550×3.40/1440=22.55 N•m
所以: ＝ × × =22.55×2.3×0.96=49.79 N•m
＝ × × × =49.79×3.24×0.96×0.98=151.77 N•m
＝ × × × =151.77×2.29×0.98×0.95=326.98N•m
= × × =326.98×0.95×0.99=307.52 N•m
輸出轉矩： ＝ ×0.98=49.79×0.98=48.79 N•m
＝ ×0.98=151.77×0.98=148.73 N•m
＝ ×0.98=326.98×0.98=320.44N•m
＝ ×0.98=307.52×0.98=301.37 N•m
運動和動力參數結果如下表
軸名 功率P KW 轉矩T Nm 轉速r/min
輸入 輸出 輸入 輸出
電動機軸 3.40 22.55 1440
1軸 3.26 3.19 49.79 48.79 626.09
2軸 3.04 2.98 151.77 148.73 193.24
3軸 2.83 2.77 326.98 320.44 84.38
4軸 2.75 2.70 307.52 301.37 84.38
5.齒輪的設計
（一）高速級齒輪傳動的設計計算
1． 齒輪材料，熱處理及精度
考慮此減速器的功率及現場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪
（1）齒輪材料及熱處理
① 材料：高速級小齒輪選用45#鋼調質，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數 =24
高速級大齒輪選用45#鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z = ×Z =3.24×24=77.76 取Z =78.
② 齒輪精度
按GB/T10095－1998，選擇7級，齒根噴丸強化。

2．初步設計齒輪傳動的主要尺寸
按齒面接觸強度設計

確定各參數的值:
①試選 =1.6
查課本 圖10-30 選取區域系數 Z =2.433
由課本 圖10-26
則
②由課本 公式10-13計算應力值環數
N =60n j =60×626.09×1×（2×8×300×8）
=1.4425×10 h
N = =4.45×10 h #(3.25為齒數比,即3.25= )
③查課本 10-19圖得：K =0.93 K =0.96
④齒輪的疲勞強度極限
取失效概率為1%,安全系數S=1,應用 公式10-12得:
[ ] = =0.93×550=511.5

[ ] = =0.96×450=432
許用接觸應力

⑤查課本由 表10-6得： =189.8MP
由 表10-7得: =1
T=95.5×10 × =95.5×10 ×3.19/626.09
=4.86×10 N.m
3.設計計算
①小齒輪的分度圓直徑d

=
②計算圓周速度

③計算齒寬b和模數
計算齒寬b
b= =49.53mm
計算摸數m
初選螺旋角 =14
=
④計算齒寬與高之比
齒高h=2.25 =2.25×2.00=4.50
= =11.01
⑤計算縱向重合度
=0.318 =1.903
⑥計算載荷系數K
使用系數 =1
根據 ,7級精度, 查課本由 表10-8得
動載系數K =1.07,
查課本由 表10-4得K 的計算公式:
K = +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6 1) ×1+0.23×10 ×49.53=1.42
查課本由 表10-13得: K =1.35
查課本由 表10-3 得: K = =1.2
故載荷系數:
K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82
⑦按實際載荷系數校正所算得的分度圓直徑
d =d =49.53× =51.73
⑧計算模數
=
4. 齒根彎曲疲勞強度設計
由彎曲強度的設計公式
≥
⑴ 確定公式內各計算數值
① 小齒輪傳遞的轉矩 ＝48.6kN•m
確定齒數z
因為是硬齒面，故取z ＝24，z ＝i z ＝3.24×24＝77.76
傳動比誤差 i＝u＝z / z ＝78/24＝3.25
Δi＝0.032％ 5％，允許
② 計算當量齒數
z ＝z /cos ＝24/ cos 14 ＝26.27
z ＝z /cos ＝78/ cos 14 ＝85.43
③ 初選齒寬系數
按對稱布置，由表查得 ＝1
④ 初選螺旋角
初定螺旋角 ＝14
⑤ 載荷系數K
K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.35＝1.73
⑥ 查取齒形系數Y 和應力校正系數Y
查課本由 表10-5得:
齒形系數Y ＝2.592 Y ＝2.211
應力校正系數Y ＝1.596 Y ＝1.774
⑦ 重合度系數Y
端面重合度近似為 ＝[1.88-3.2×（ ）] ＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14 ＝1.655
＝arctg（tg /cos ）＝arctg（tg20 /cos14 ）＝20.64690
＝14.07609
因為 ＝ /cos ，則重合度系數為Y ＝0.25+0.75 cos / ＝0.673
⑧ 螺旋角系數Y
軸向重合度 ＝ ＝1.825,
Y ＝1－ ＝0.78
⑨ 計算大小齒輪的
安全系數由表查得S ＝1.25
工作壽命兩班制，8年，每年工作300天
小齒輪應力循環次數N1＝60nkt ＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10
大齒輪應力循環次數N2＝N1/u＝6.255×10 /3.24＝1.9305×10
查課本由 表10-20c得到彎曲疲勞強度極限
小齒輪 大齒輪
查課本由 表10-18得彎曲疲勞壽命系數:
K =0.86 K =0.93
取彎曲疲勞安全系數 S=1.4
[ ] =
[ ] =

大齒輪的數值大.選用.
⑵ 設計計算
① 計算模數

對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數m 大於由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，按GB/T1357-1987圓整為標准模數,取m =2mm但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d =51.73 來計算應有的齒數.於是由:
z = =25.097 取z =25
那麼z =3.24×25=81
② 幾何尺寸計算
計算中心距 a= = =109.25
將中心距圓整為110
按圓整後的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改變不多,故參數 , , 等不必修正.
計算大.小齒輪的分度圓直徑
d = =51.53
d = =166.97
計算齒輪寬度
B=
圓整的

（二） 低速級齒輪傳動的設計計算
⑴ 材料：低速級小齒輪選用45鋼調質，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數 =30
速級大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS z =2.33×30=69.9 圓整取z =70.
⑵ 齒輪精度
按GB/T10095－1998，選擇7級，齒根噴丸強化。
⑶ 按齒面接觸強度設計
1. 確定公式內的各計算數值
①試選K =1.6
②查課本由 圖10-30選取區域系數Z =2.45
③試選 ,查課本由 圖10-26查得
=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71
應力循環次數
N =60×n ×j×L =60×193.24×1×(2×8×300×8)
=4.45×10
N = 1.91×10
由課本 圖10-19查得接觸疲勞壽命系數
K =0.94 K = 0.97
查課本由 圖10-21d
按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ,
大齒輪的接觸疲勞強度極限
取失效概率為1%,安全系數S=1,則接觸疲勞許用應力
[ ] = =
[ ] = =0.98×550/1=517
[ 540.5
查課本由 表10-6查材料的彈性影響系數Z =189.8MP
選取齒寬系數
T=95.5×10 × =95.5×10 ×2.90/193.24
=14.33×10 N.m
=65.71
2. 計算圓周速度
0.665
3. 計算齒寬
b= d =1×65.71=65.71
4. 計算齒寬與齒高之比
模數 m =
齒高 h=2.25×m =2.25×2.142=5.4621
=65.71/5.4621=12.03
5. 計算縱向重合度

6. 計算載荷系數K
K =1.12+0.18(1+0.6 +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10 ×65.71=1.4231
使用系數K =1
同高速齒輪的設計,查表選取各數值
=1.04 K =1.35 K =K =1.2
故載荷系數
K＝ =1×1.04×1.2×1.4231=1.776
7. 按實際載荷系數校正所算的分度圓直徑
d =d =65.71×
計算模數
3. 按齒根彎曲強度設計
m≥
一確定公式內各計算數值
（1） 計算小齒輪傳遞的轉矩 ＝143.3kN•m
（2） 確定齒數z
因為是硬齒面，故取z ＝30，z ＝i ×z ＝2.33×30＝69.9
傳動比誤差 i＝u＝z / z ＝69.9/30＝2.33
Δi＝0.032％ 5％，允許
（3） 初選齒寬系數
按對稱布置，由表查得 ＝1
（4） 初選螺旋角
初定螺旋角 ＝12
（5） 載荷系數K
K＝K K K K =1×1.04×1.2×1.35＝1.6848
（6） 當量齒數
z ＝z /cos ＝30/ cos 12 ＝32.056
z ＝z /cos ＝70/ cos 12 ＝74.797
由課本 表10-5查得齒形系數Y 和應力修正系數Y

（7） 螺旋角系數Y
軸向重合度 ＝ ＝2.03
Y ＝1－ ＝0.797
（8） 計算大小齒輪的

查課本由 圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強度極限

查課本由 圖10-18得彎曲疲勞壽命系數
K =0.90 K =0.93 S=1.4
[ ] =
[ ] =
計算大小齒輪的 ,並加以比較

大齒輪的數值大,選用大齒輪的尺寸設計計算.
① 計算模數

對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數m 大於由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，按GB/T1357-1987圓整為標准模數,取m =3mm但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d =72.91 來計算應有的齒數.
z = =27.77 取z =30
z =2.33×30=69.9 取z =70
② 初算主要尺寸
計算中心距 a= = =102.234
將中心距圓整為103
修正螺旋角
=arccos
因 值改變不多,故參數 , , 等不必修正
分度圓直徑
d = =61.34
d = =143.12
計算齒輪寬度

圓整後取

低速級大齒輪如上圖：

齒輪各設計參數附表
1. 各軸轉速n
(r/min)
(r/min)
(r/min)
(r/min)

626.09 193.24 84.38 84.38

2. 各軸輸入功率 P
（kw）
（kw）
（kw）
(kw)

3.26 3.04 2.83 2.75

3. 各軸輸入轉矩 T
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)

49.79 151.77 326.98 307.52

6.傳動軸承和傳動軸的設計
1. 傳動軸承的設計
⑴. 求輸出軸上的功率P ，轉速 ，轉矩
P =2.83KW =84.38r/min
=326.98N．m
⑵. 求作用在齒輪上的力
已知低速級大齒輪的分度圓直徑為
=143.21
而 F =
F = F
F = F tan =4348.16×0.246734=1072.84N
圓周力F ，徑向力F 及軸向力F 的方向如圖示:
⑶. 初步確定軸的最小直徑
先按課本15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調質處理,根據課本 取

輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯軸器處的直徑 ,為了使所選的軸與聯軸器吻合,故需同時選取聯軸器的型號
查課本 ,選取

因為計算轉矩小於聯軸器公稱轉矩,所以
查《機械設計手冊》
選取LT7型彈性套柱銷聯軸器其公稱轉矩為500Nm,半聯軸器的孔徑
⑷. 根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
① 為了滿足半聯軸器的要求的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需要制出一軸肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直徑 ;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑 半聯軸器與 為了保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸端上, 故Ⅰ-Ⅱ的長度應比 略短一些,現取
② 初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.參照工作要求並根據 ,由軸承產品目錄中初步選取0基本游隙組 標准精度級的單列角接觸球軸承7010C型.

D B

軸承代號
45 85 19 58.8 73.2 7209AC
45 85 19 60.5 70.2 7209B
45 100 25 66.0 80.0 7309B
50 80 16 59.2 70.9 7010C
50 80 16 59.2 70.9 7010AC
50 90 20 62.4 77.7 7210C
2. 從動軸的設計
對於選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的 ,故 ;而 .
右端滾動軸承採用軸肩進行軸向定位.由手冊上查得7010C型軸承定位軸肩高度 mm,
③ 取安裝齒輪處的軸段 ;齒輪的右端與左軸承之間採用套筒定位.已知齒輪 的寬度為75mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應略短於輪轂寬度,故取 . 齒輪的左端採用軸肩定位,軸肩高3.5,取 .軸環寬度 ,取b=8mm.
④ 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結構設計而定) .根據軸承端蓋的裝拆及便於對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯軸器右端面間的距離 ,故取 .
⑤ 取齒輪距箱體內壁之距離a=16 ,兩圓柱齒輪間的距離c=20 .考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時,應距箱體內壁一段距離 s,取s=8 ,已知滾動軸承寬度T=16 ,
高速齒輪輪轂長L=50 ,則

至此,已初步確定了軸的各端直徑和長度.
5. 求軸上的載荷
首先根據結構圖作出軸的計算簡圖, 確定頂軸承的支點位置時,
查《機械設計手冊》20-149表20.6-7.
對於7010C型的角接觸球軸承,a=16.7mm,因此,做為簡支梁的軸的支承跨距.

傳動軸總體設計結構圖:

(從動軸)

(中間軸)

(主動軸)
從動軸的載荷分析圖:

6. 按彎曲扭轉合成應力校核軸的強度
根據
= =
前已選軸材料為45鋼，調質處理。
查表15-1得[ ]=60MP
〈 [ ] 此軸合理安全
7. 精確校核軸的疲勞強度.
⑴. 判斷危險截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B無需校核.從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應力集中最嚴重,從受載來看,截面C上的應力最大.截面Ⅵ的應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上雖然應力最大,但是應力集中不大,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,鍵槽的應力集中較系數比過盈配合的小，因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側需驗證即可.
⑵. 截面Ⅶ左側。
抗彎系數 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系數 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅶ的右側的彎矩M為
截面Ⅳ上的扭矩 為 =311.35
截面上的彎曲應力

截面上的扭轉應力
= =
軸的材料為45鋼。調質處理。
由課本 表15-1查得：

因
經插入後得
2.0 =1.31
軸性系數為
=0.85
K =1+ =1.82
K =1+ （ -1）=1.26
所以

綜合系數為： K =2.8
K =1.62
碳鋼的特性系數 取0.1
取0.05
安全系數
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
截面Ⅳ右側
抗彎系數 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系數 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅳ左側的彎矩M為 M=133560
截面Ⅳ上的扭矩 為 =295
截面上的彎曲應力
截面上的扭轉應力
= = K =
K =
所以
綜合系數為：
K =2.8 K =1.62
碳鋼的特性系數
取0.1 取0.05
安全系數
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
8.鍵的設計和計算
①選擇鍵聯接的類型和尺寸
一般8級以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應用平鍵.
根據 d =55 d =65
查表6-1取： 鍵寬 b =16 h =10 =36
b =20 h =12 =50
②校和鍵聯接的強度
查表6-2得 [ ]=110MP
工作長度 36-16=20
50-20=30
③鍵與輪轂鍵槽的接觸高度
K =0.5 h =5
K =0.5 h =6
由式（6-1）得：
＜[ ]
＜[ ]
兩者都合適
取鍵標記為：
鍵2：16×36 A GB/T1096-1979
鍵3：20×50 A GB/T1096-1979
9.箱體結構的設計
減速器的箱體採用鑄造（HT200）製成，採用剖分式結構為了保證齒輪佳合質量，
大端蓋分機體採用 配合.
1. 機體有足夠的剛度
在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度
2. 考慮到機體內零件的潤滑，密封散熱。
因其傳動件速度小於12m/s，故採用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂到油池底面的距離H為40mm
為保證機蓋與機座連接處密封，聯接凸緣應有足夠的寬度，聯接表面應精創，其表面粗糙度為
3. 機體結構有良好的工藝性.
鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便.
4. 對附件設計
A 視孔蓋和窺視孔
在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區的位置，並有足夠的空間，以便於能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便於機械加工出支承蓋板的表面並用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵製成，用M6緊固
B 油螺塞：
放油孔位於油池最底處，並安排在減速器不與其他部件靠近的一側，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，並加封油圈加以密封。
C 油標：
油標位在便於觀察減速器油麵及油麵穩定之處。
油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出.
D 通氣孔：
由於減速器運轉時，機體內溫度升高，氣壓增大，為便於排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內為壓力平衡.
E 蓋螺釘：
啟蓋螺釘上的螺紋長度要大於機蓋聯結凸緣的厚度。
釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.
F 位銷：
為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯結凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.
G 吊鉤：
在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環，用以起吊或搬運較重的物體.
減速器機體結構尺寸如下：

名稱 符號 計算公式 結果
箱座壁厚

10
箱蓋壁厚

9
箱蓋凸緣厚度

12
箱座凸緣厚度

15
箱座底凸緣厚度

25
地腳螺釘直徑

M24
地腳螺釘數目
查手冊 6
軸承旁聯接螺栓直徑

M12
機蓋與機座聯接螺栓直徑
=（0.5~0.6）
M10
軸承端蓋螺釘直徑
=（0.4~0.5）
10
視孔蓋螺釘直徑
=（0.3~0.4）
8
定位銷直徑
=（0.7~0.8）
8
， ， 至外機壁距離
查機械課程設計指導書表4 34
22
18
， 至凸緣邊緣距離
查機械課程設計指導書表4 28
16
外機壁至軸承座端面距離
= + +（8~12）
50
大齒輪頂圓與內機壁距離
>1.2
15
齒輪端面與內機壁距離
>
10
機蓋，機座肋厚

9 8.5

軸承端蓋外徑
+（5~5.5）
120（1軸）125（2軸）
150（3軸）
軸承旁聯結螺栓距離

120（1軸）125（2軸）
150（3軸）
10. 潤滑密封設計
對於二級圓柱齒輪減速器，因為傳動裝置屬於輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小於 ，所以採用脂潤滑，箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規定高度.
油的深度為H+
H=30 =34
所以H+ =30+34=64
其中油的粘度大，化學合成油，潤滑效果好。
密封性來講為了保證機蓋與機座聯接處密封，聯接
凸緣應有足夠的寬度，聯接表面應精創，其表面粗度應為
密封的表面要經過刮研。而且，凸緣聯接螺柱之間的距離不宜太
大，國150mm。並勻均布置，保證部分面處的密封性。
11.聯軸器設計
1.類型選擇.
為了隔離振動和沖擊，選用彈性套柱銷聯軸器.
2.載荷計算.
公稱轉矩：T=9550 9550 333.5
查課本 ,選取
所以轉矩
因為計算轉矩小於聯軸器公稱轉矩,所以
查《機械設計手冊》
選取LT7型彈性套柱銷聯軸器其公稱轉矩為500Nm