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1、3 低速轴 七 轴承的选择与校核 1 高速轴轴承 30209 2 中间轴轴承 302123 低速轴轴承 30217八 键的选择与校核九 减速器箱体各部分结构尺寸1 箱体2 润滑及密封形式选择3 箱体附件设计十 参考文献轴辊搓丝机传动装置的设计课程设计题目1轴辊搓丝机传动装置设计1电动机 2 传动装置 3 床身 4 搓丝机1）设计背景搓丝机用于加工轴辊螺纹，基本结构如上图所示，上搓丝板安装在机头 4 上，下搓丝 板安装在滑块 3 上。加工时，下挫丝板随着滑块作往复运动。在起始（前端）位置时，送 料装置将工件送入上、下搓丝板之间，滑块向后运动时，工件在上、下搓丝板之间滚动，搓制出与搓丝板一致的螺纹

2、。搓丝板共两对，可同时搓制出工件两端的螺纹。滑块往复运 动一次，加工一个工件。室内工作，生产批量为 5 台。3）动力源为三相交流 380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。5）专业机械厂制造，可加工 7、8 级精度的齿轮、蜗轮。2数据表最大加工直径最大加工长度滑块行程搓丝动力生产率/mm/kN/ （件 /min ）10160320340932拟定传动方案根据系统要求可知：32 r/min 。以电动机滑块每分钟要往复运动 32 次，所以机构系统的原动件的转速应为 作为原动机，则需要机构系统有减速功能。运动形式为连续转动往复直线运动。根据上 述要求，有以下几种备选方案，在所有方案中齿轮 1、2

3、 可看作传动部分的最后一级齿轮。方案一：简洁。利用曲柄和连杆共线，滑块处于极限位置时，可得到瞬时停歇的功能。同时该机构能承受较大的载荷。方案二采用凸轮机构，该机构随能满足运动规律，然而系统要求的滑块行程为 320 340mm，因而凸轮的径向尺寸较大，于是其所需要的运动空间也较大，同时很难保证运动速 度的平稳性。综合分析可知：方案一最为可行，应当选择曲柄滑块机构实现运动规律。整个搓丝机 由电动机、带传动、二级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。传动装置设计1机构初步设计采用同轴式的主要优点是结构长度较小，两对齿轮的吃油深度可大致相等，利于润滑 等。曲柄长取滑块行程的一半，即 160mm，初取

4、箱体浸油深度为 50mm，箱体底座厚 30mm， 初取滑块所在导轨厚度为 60mm，连杆与滑块接触点距导轨高为 30mm，则可大致得出减速器 中心轴的高度为 160+50+30=230m，m曲柄滑块机构的偏心距 e=170mm，考虑到留下足够的空 间防止减速器箱体与滑块干涉接触， 初取连杆长度为 1000mm，此时可以计算出急回特性为， 传动平稳。滑块行程约为 325mm。1）工作机输出功率计算：已知水平搓丝力大小为 9KN，生产率为 32件/min ，则滑块需要功率为又滑块效率为，铰链效率为，带传动效率，齿轮传动效率，轴承效率，则= =电动机所需实际功率为要求 Ped 略大于 Pd，则选用

5、Y系列电动机，额定功率（ 2 ） 工作机转速 32r/min传动比范围 :V型带： i1=2-4 ；减速器： i2=8-40;总传动比 i= i1*i2=16-160电动机转速可选范围为： nd=i*n w=384-3840r/min 可知电动机应选型号为 Y132M4，同步转速 1500r/min ，满载转速为 1440r/min3）总传动比 i= =1440/32=45初步取带轮传动比 i 1=，则减速器传动比 i 2=i /i 1=18取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比4）各轴转速电动机所需实际转矩及电动机的输出转矩为轴输入功率输出功率输入转矩输出转矩转速传动比效率电机轴1440r/min

6、高速轴576r/min中间轴min低速轴4带传动主要参数及几何尺寸计算注：以下计算过程中所用图表均出自机械设计基础下册（第 2 版）（吴瑞祥 王之栎 郭卫东 刘静华主编）。计算项目计算内容计算结果确定计算功率由表 31-7由公式选取带型由图 31-15选用 A 带选取小带轮直径由表 31-3大带轮直径小带轮带速初选中心距初选带 初步 基准长 度带基准长度由表 31-2实际中心距选取小带轮包角带的根数由表 31-3 求额定功率 P0由表 31-4 的基本额定功率增量由表 31-9 取包角系数由表 31-2 取长度系数带的初拉力取4带的压轴力由表 31-1 取初压力 :5齿轮传动设计计算1 低速级

7、材料选取：小齿轮使用 40Cr，调质处理，硬度 241-286HBS；大齿轮使用 45 钢，调质处理，硬度 217-255HBS；精度等级均为 8 级计算项目（1）初步计算转矩齿宽系数由表 27-11接触 疲劳极限由表 27-14许用接触应力 计算由表 B1，估计动载荷系数 K初步计算小齿 轮直径初步齿宽b=126mm2）校核计算圆周速度精度等级由表 27-1 选取 8 级精度齿数z取模数查表 27-4 取标准值确定齿数使用系由表 27-7动载系由表 27-6区域系由图 27-18弹性系由表 27-15重合度系数由表 27-5由于无变位，端面啮合角8 级精度齿间载齿向载荷分配 系许用接触应力非

8、硬齿面斜齿轮， 8 级精度，由表 27-8 知：A=,B=,C=由表 27-17 取最小安全系数总工作时间盈利循环次数单向运转由图 27-27 取接触寿命系数齿面工作硬化系数由表 27-18 接触强度尺寸系数润滑油膜影响系数取值验算= MPa合格（3）确定主要传动尺寸中心距取整螺旋角端面模分度圆齿宽当量齿（4）齿根弯曲疲劳强度验算齿形系由当量齿宽查图 27-20 取值应力修正系数由图 27-21 取值系数由图 27-22 取值另外取值如右5）齿轮主要传动尺寸列表压力角齿顶高齿根高齿顶间隙2高速级217-255HBS；大齿小齿轮分度圆直径较小，采用齿轮轴形式，调质处理，硬度轮使用 45 钢，调质

9、处理，硬度 217-255HBS；精度等级均为 8 级。1）初步计算重合度=由图 27-9 取值许用弯曲应力由图 27-30 取试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限由表 27-33 确定尺寸系数由图 27-32 确定弯曲寿命系数6轴的设计与校核1 初估轴径C 取 1122 轴强度校核1 高速轴受力分析：水平面垂直面弯矩图：由受力分析知查表 26-2 ：安全2 中速轴安全 3 低速轴 垂直面轴承的选择与校核1 高速轴轴承 6309计算公式轴承主要性能参数轴承 6309 性能参数轴承受力情况,e=冲击载荷系数当量动载荷轴承寿命由表 38-4 得结论：所选用轴承可用。轴承主要性能参数轴承受轴承A力情况轴承B极

10、限转速2中速轴轴承 6309算项目承主要性能参数承受力情况承A击载荷系数量动载荷承B承寿命限转速3低速轴轴承 6216轴承 6216 性能参数轴承 A轴承 B 受力明显比 A 小，故无需校核键的选择和参数选用普通平键 ,圆头 , d=30, 选用键键长接触长度许用挤压应力查表铸铁许用挤压应力为中速轴选用普通平键, 圆头,d1=50mm,d2=50mm,选用键选用普通平键, 圆头, d1=70mm,d2=85mm,选用键满足要求，可用名称符号尺寸箱盖壁厚箱座壁厚箱盖凸缘厚度箱座凸缘厚度地脚螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁连接螺钉直径箱盖与箱座连接螺钉直径轴承端盖螺钉直径窥视孔盖螺钉直径定位销直径起盖螺钉直径大齿轮顶圆与内壁距离齿轮端面与内壁距离轴承端盖外径轴承端盖凸缘厚度设计项目设计内容密封装置高速轴密封毡圈密封， ，挡油板内密封中间轴密封挡油板内密封低速轴密封润滑油以及润滑脂的选择轴承脂润滑齿轮油润滑3箱体附件设计指标：通气器, , ， ， , , ,其组合件参考文献机械设计基础（下策），吴文祥等主编，北京：北京航空航天大学出版社出版，机械设计综合课程设计，王之栋、王大康主编，北京：机械工业出版社， 年 月 机械设计手册