凸轮摆杆绕线机传动部分设计【13张图/10000字】【优秀机械毕业设计论文】
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凸轮
摆杆绕线机
传动
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设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,36页,9000字左右.
开题报告一份.
任务书一份.
PPT答辩稿.
图纸共13张:
A0-装配图.dwg
A2-摆杆.dwg
A2-卷筒.dwg
A2-凸轮.dwg
A3-齿轮轴.dwg
A3-大齿轮轴.dwg
A3-斜齿轮.dwg
A4-带轮.dwg
A4-端盖.dwg
A4-铰链.dwg
A4-套筒.dwg
A4-套筒1.dwg
A4-通盖.dwg
目 录
1 电动机的选择…………………………………………………………1
1.1 选择传动方案………………………………………………………1
1.2 选择电动机功率……………………………………………………1
1.3 确定电动机转速……………………………………………………3
2 确定传动装置的总动比和分配传动比………………………………4
2.1 各轴转速……………………………………………………………5
2.2 各轴输入功率………………………………………………………5
2.3 各轴输入转矩………………………………………………………6
3V 带的设计……………………………………………………… ……7
3.1 确定计算功率………………………………………………………7
3.2 选择“V”带的型号……………………………… ………………8
3.3 确定带轮基准直径…………………………………………………8
3.4 验算速度……………………………………………………………8
3.5 确定带的基准长度和实际中心距…………………………………9
3.6 校验小带轮包角……………………………………………………9
3.7 确定"V"带根数…………………………………… ………………9
3.8 求初拉力及带轮轴上的压力…………………… ………………10
3.9 带轮的结构设计…………………………………… ……………10
4 斜齿轮设计…………………………………………………………11
4.1 选择齿轮材料和精度等级………………………… ……………11
4.2 按齿根弯曲疲劳强度设计………………………… ……………11
4.3 按齿面接触疲劳强度设计………………………………………14
4.4 齿轮受力分析……………………………………………………18
5 凸轮设计……………………………………………………………19
5.1 计算力……………………………………………………………20
5.2 画凸轮图…………………………………………………………20
6 齿轮轴的设计与校核………………………………………………21
6.1 大齿轮轴的设计…………………………………………………21
6.2 小齿轮轴的设计…………………………………………………27
7 大齿轮轴普通键联接的设计…………………………… ………32
7.1 轴与大齿轮的联接键设计………………………………………32
7.2 联轴器与轴联接键的设计………………………………………32
7.3 凸轮与轴联接键的设计…………………………………………33
8 摆杆的设计…………………………………………………………33
8.1 选择摆杆材料……………………………………………………33
8.2 初定摆杆的尺寸…………………………………………………33
8.3 按弯扭合成校核摆杆的强度……………………………………34
参考文献………………………………………………………………36
1、课题内容与要求
1. 设计准备
明确设计要求、工作条件、设计内容的步骤；进行实地调研，考察。通过查阅有关设计资料，观看电教片和参观实物或模型等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；准备好设计需要资料、绘图工具；拟定设计计划等。
2. 凸轮摆杆绕线机的工作原理示意图
3. 电动机的选择
4. 轴的设计
5. 凸轮设计
6. 斜齿轮设计
7. 摆杆的设计
8.联轴器的选用
9.减速器的选用
10.轴承的选用
11.键的选用
2、课题参考文献
[1]薛伟.机械设计基础.浙江科学技术出版社. 2007年3月出版.
[2]王少怀.机械设计师手册中册.电子工业出版社. 2006年8月出版.
[3]吴宗泽.机械设计师手册下册.机械工业出版社. 2003年6月出版.
[4]石永刚、吴央芳.凸轮机构设计与应用创新.机械工业出版社2007年9月出版.
[5]张定华.工程力学.高等教育出版社.20000年8月出版.
[6]周鹏翔、刘振魁.工程制图.高等教育出版社.20000年5月出版.
[7]陈于平、高晓康.互换性与测量技术.高等教育出版社.20005年7月出版.
[8]龚义.机械设计课程设计指导书.高等教育出版社.1990年11月出版.
[9]皱慧君、张春林、李杞仪. 机械原理. 高等教育出版社.2006年5月出版.
[10]成大先.机械设计师手册（单行本）轴及其联接. 化学工业出版社.2004年1月出版.
3、课题任务进度安排
2008年11月24日～2008年11月30日 交开题报告
2008年12月5日～2009年1月7日 凸轮摆杆绕线机的工作原理示意图、电动机的选择、轴的 设计计算、斜齿轮的设计、凸轮的设计
2009年1月8日～2009年1月15日 联轴器的选用、减速器的选用、 轴承的选用、键的选用
2009年3月1日～2009年3月25日 绘制装配图
2009年3月26日～2009年4月22日 绘制零件图
2009年4月23日～2009年4月25日 交电子文档
2009年5月1日～2009年5月3日 PPT制作
- 内容简介：
-
各位老师晚上好！ 课题名称： 凸轮摆杆绕线机传动部分 设计 专 业： 机电一体化 班 级： 0603班 姓 名： 廖何飞 学 号： 06121307 指导教师： 张本升 摘要 绕线机 广泛应用于 纺织、机械、电子 等各个 领域 ，可以说这几个领域当中绕线机 都有进行着有效的工作。 绕线机 发展到现在，已经成为组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中， 绕线机 必将发挥更大的作用。 本课题主要对 绕线机 的 凸轮摆杆传动部分进行 设计， 结 构分别有一台电动机，一台减速器，一 对交错轴斜齿轮 ，一套卷筒装置和 凸轮摆杆机构组成 。要求 绕线 设备运行平稳 ,安全可靠 , 技术性能先进。 一、设计分析 合理的传动方案，首先应满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、成本低、工艺性好、使用和维护方便等要求。 任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要统筹兼顾，满足最主要的和最基本的要求。 二、 绕线 机构的组成 绕线 机构一般由 传动 装置、 凸轮摆杆机构等组成。 传动 装置包括电动机、联轴器、制动器、减速器、 交错轴斜齿轮 等部件。 凸轮摆杆机构 包括 摆杆 、卷筒、 滚子 和 凸轮。根据实际需要配用。 浙江工贸职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 课题名称： 凸轮摆杆绕线机传动部分设计 专 业： 机电一体化 班 级： 0603 姓 名： 廖何飞 学 号： 06121307 指导教师： 张本升 2008 年 11 月 17 日 1、课题内容与要求 1. 设计准备 明确设计要求、工作条件、设计内容的步骤；进行实地调研，考察。通过查阅有关设计资料，观看电教片和参观实物或模型等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；准备好 设计需要资料、绘图工具；拟定设计计划等。 2、课题参考文献 1薛伟 浙江科学技术出版社 . 2007 年 3 月出版 . 2王少怀 电子工业出版社 . 2006 年 8 月出版 . 3吴宗泽 机械工业出版社 . 2003 年 6 月出版 . 4石永刚、吴央芳 机械工业出版社 2007 年 9 月出版 . 5张定华 高等教育出版社 8 月出版 . 6周鹏翔、刘振魁 高等教育出版社 5 月出版 . 7陈于平、高晓康 高等教育出版社 7 月出版 . 8龚义 高等教育出版社 11 月出版 . 9皱慧君、张春林、李杞仪 . 机械原理 . 高等教育出版社 5 月出版 . 10成大先 行本）轴及其联接 . 化学工业出版社 1 月出版 . 3、课题任务进度安排 2008 年 11 月 24 日 2008 年 11 月 30 日 交开题报告 2008 年 12 月 5 日 2009 年 1 月 7 日 凸轮摆杆绕线机的工作原理示意图 、电动机的选择、轴的 设计计算、斜齿轮的设计、凸轮的设计 2009 年 1 月 8 日 2009 年 1 月 15 日 联轴器的选用、减速器的选用、 轴承的选用、键的选用 2009 年 3 月 1 日 2009 年 3 月 25 日 绘制装配图 2009 年 3 月 26 日 2009 年 4 月 22 日 绘制零件图 2009 年 4 月 23 日 2009 年 4 月 25 日 交电子文档 2009 年 5 月 1 日 2009 年 5 月 3 日 作 教研室主任意见： 教研室主任（签名）： 年 月 日 浙江工贸职业技术学院 毕业设计（论文） 开题报告 课题名称： 凸轮摆杆绕线机传动部分设计 专 业： 机电一体化 班 级： 0603 姓 名： 廖何飞 学 号： 06121307 指导教师： 张本升 2008 年 11 月 26 日 1、课题研究的现状和意义 现状： 现阶段 绕线机在电子、机械、纺织行业 的应用非常普遍，类型较多， 但针对电线方面的绕线机还存在一定的不足，还需要进行开发。 意义： 绕线 机 对国民经济的发展有 着非常重要的作用，它 的技术更新将 为 电子、机械、纺织 这些行业的发展带来了一个飞跃的发展，我设计的这个绕线机适用于电线的来回环绕。 2、课题要解决的问题或研究的基本内容 3、课题研究拟采用的手段和工作路线 进行实地调研，考察。通过查阅有关设计资料，观看电教片和参观实物或模型等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；准备好设计需要资料、绘图工具；拟定设计计划等。 4、 课题研究进 程计划 2008 年 11 月 24 日 2008 年 11 月 30 日 开题报告 2008 年 12 月 1 日 2008 年 12 月 3 日 凸轮摆杆绕线机的工作原理示意图 2008 年 12 月 4 日 2008 年 12 月 6 日 电动机的选择 2008 年 12 月 7 日 2008 年 12 月 18 日 轴的设计 2008 年 12 月 19 日 2008 年 12 月 24 日 凸轮设计 2008 年 12 月 25 日 2009 年 1 月 2 日 斜齿轮设计 2009 年 1 月 3 日 2009 年 1 月 7 日 摆杆的设计 2009 年 1 月 8 日 2009 年 1 月 15 日 联轴器、减速器、轴承、键的选用 2009 年 3 月 1 日 2009 年 3 月 25 日 装配图的绘制 2009 年 3 月 26 日 2009 年 4 月 22 日 零件图的绘制 2009 年 4 月 23 日 2009 年 4 月 25 日 交电子文档 2009 年 5 月 1 日 2009 年 5 月 3 日 作 5、课题成果 论文 图纸 产品或作品 应用程序 其它： 指导教师意见： 指导教师（签名） 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任（签名）： 年 月 日 目 录 1 电动机的选择 1 择传动方案 1 择电动机功率 1 定电动机转速 3 2 确定传动装置的总动比和分配传动比 4 轴转速 5 轴输入功率 5 轴输入转矩 6 3V 带的设计 7 定计算功率 7 择“ V”带的型号 8 定带轮基准直径 8 算速度 8 定带的基准长度和实际中心距 9 验小带轮包角 9 定 V带根数 9 初拉力及带轮轴上的压力 10 轮的结构设计 10 4 斜齿轮设计 11 择齿轮材料和精度等级 11 齿根弯曲疲劳强度设计 11 齿面接触疲劳强度设计 14 轮受力分析 18 5 凸轮设计 19 算力 20 凸轮图 20 6 齿轮轴的设计与校核 21 齿轮轴的设计 21 齿轮轴的设计 27 7 大齿轮轴普通键联接的设计 32 与大齿轮的联接键设计 32 轴器与轴联接键的设计 32 轮与轴联接键的设计 33 8 摆杆的设计 33 择摆杆材料 33 定摆杆的尺寸 33 弯扭合成校核摆杆的强度 34 参考文献 36 1 凸轮摆杆绕线机传动部分设计 廖何飞 浙江工贸职业技术学院汽车与机电工程系，班级：机电 0603班 摘要 ： 绕线机广泛应用于纺织、机械、电子等各个领域，可以说这几个领域当中绕线机都有进行着有效的工作。绕线机发展到现在，已经成为组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，绕线机必将发挥更大的作用。本课题主要对绕线机的凸轮摆杆传动部分进行设计，结构分别有一台电动机，一台减速器，一对交错轴斜齿轮，一套卷筒装置和凸轮摆杆机构 组成。要求绕线设备运行平稳 , 安全可靠 , 技术性能先进。 关键词： 绕线机 ； 传动 部分 ； 斜齿轮 ； 凸轮 ； 摆动 1 选择电动机 择传动方案 传动方案一： 电动机 齿轮传动 一级蜗杆减速器 联轴器 交错轴斜齿轮传动 传动方案二： 电动机 带轮传动 二级圆柱齿轮减速器 联轴器 交错轴斜齿轮传动 在这两个方案相比之下，我选择传动方案二，因为带轮传动可以在功率过大时对机器期保护作用，圆柱齿轮减速器比蜗杆减速器传递效力高。 择电动机功率 绕线机电动机所需的工作 功率为 式中： 工作机所需工作功率，指工作机主动端的运动所需功率， n 由电动机至工作机主动端运动的总功率。 工作机所需工作功率由机器工作 阻力和运动参数（线速度或转速、角速度）计算求得，不同的专业机械有不同的计算方法。在我设计的机械中，我要设计一个转速2 00r/00N，滚筒直径为 120下式计算： w 1000 或 w 9550 或 w 1000 角速度公式 ： = n30线速度公式： V= r 其中： F 工作机的工作阻力， N； V 工作机卷筒的线速度， T 工作机的阻力矩 ，m； n 工作机卷筒的转度， 工作机卷筒的角速度， = n30 = 10030 V= r=1000=由式 550可得到 W 9550 =100 = 传动装置的总效率n应为组成传动装置的各 部分运动副效率之乘积，即 321其中：n 321分别为每一传动副（齿轮、蜗杆、带或链）、每对轴承、每个联轴器及卷筒的效率。各传动副的效率数值如下： 带传动的效率 轴器的传动效率 一级减速器齿轮的传动效率 错轴 斜齿轮的传动效率 动轴承（每对） 筒的效率 321= =定电动机转速 为合理设计传动装置，根据工作机主动轴的转速要求和各传动副的合理传动比范围，可以推算出电动机转速的可选范围，即 ( 321 其中： 电动机可选转速范围， 传动装置总传动比的合理范； 321 各级传动副传动比的合理范围； n 工作机的主动轴转速， 普通 1i=2 4 二级减速器的传动比 2i=8 40 交错轴斜齿轮的传动比 3i=31由式 ( 321 可以得到 533353310031)16016( 根据容量和转速，由吴宗泽主编的机械设计师手册下册查出有多种适合的电动机型号 ,列举一下这些相对比较合理的： 产品名称 型号规格 单位 价格 (元 )（含税） 4 三相异步电动机 236 三相异步电动机 253 三相异步电动机 293 三相异步电动机 339 在此选择了 型号 额定功率 载时 起动电流 额定电流 起动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 转速 380A 效率 % 功率因素 830 5 . 确定传动装置的总动比和分配传动比 由选定的电动机满载转速 n ，可以得到传动装置总传动比为 总传动比为各级传动比 321的乘积，即na 321（ 1） 总 传动比 =1002830= 2） 分配传动装置传动比 为使 步取1i=际的传动比要在设计 所选大、小带轮的标准直径之比计算），设计5 的交错轴斜齿轮的传动比定在 i=3，则减速器的传动比为： 312 a= 计算传动转置的运动和动力参数 为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）。如将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴、轴，以及 0i，1i，为相邻两轴间的传动比； 01，12，为相邻两轴间的传动功率； p ， p ，为各轴的输入功率（ T ， T ，为各轴的输入转矩（； n ， n ，为各轴的转速（ ， 则可按电动机至工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。 轴转速 01 m 式中： 电动机满载转速； 0i 电动机至一轴的传动比。 以及 n =1= 10 n =2=210 由公式计算 n0= n =1= 6 n =2=100 轴输入功率 图 1 P =01 101 P = P12=1201 3212 P = P23=231201 4223 P = P34=34231201 5234 （图 1 式中1、2、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动和联轴器的传动效率。 根据公式计算出各轴的功率 P =01 P = P12= P = P23= = P34=轴输入转矩 1T=010 中下式计算： dT=以 1T= 010 i T=1T 121 i=20110 = T 23=3120110 =T342 i=4231201210 转矩）与输出 功率（或转矩）数值是不同的（因为有轴承功率的损耗，传动件功率损耗）， 轴输入转矩 轴 1T= 010 i= 轴 T=T121 i =轴 T =T23=8 卷筒轴输入转矩 T =T342 i=1 . V 带的设计 定计算功率 计算功率电动机的额定功率） p ，并考虑载荷性质以及每天运转时间的长短等因素的影响而确定的，即： 式中：文献 1表 7荷变动小，空轻载起动，每天工作 10 16个小时，所以取 =择“ V”带的型号 根据计算功率文献 1图 7V”带型号。 1n=2830 ，选择 定带轮基准直径 1 2带轮直径小可使传动结构紧凑，但另一方面弯曲应力大，设计时应取小带轮的基准直径1 略弹性滑动的影响，21文献1表 7 选取1111mm0 大齿轮基准直径为： 2 =文献 1表 780实际传动比 i 、从动轮的实际转速分别为 i =121180= 2 =算速度 。 100060 11 nd d=100060 283071=m/S 带速在 5 25m/ 定带的基准长度 实际中心距 按结构设计要求初定中心距000式（ ： )(2221221 = 10004 71180)18071(2100022 =文献 1表 7基准长度800式（ 实际中心距 a2 La d =（ 1000+2 ） 701心距 =（ 1800） 74mm =（ 701+1800） 55验小 带轮包角 1 。 由式（ ： 1= 2a dd = =定 V带根数 z。 10 由式（ ： Ld ( 11 根据11n=2830 ，查王少怀主编的机械设计师手册中册表 p=p= 由文献 1表 7表 7k=普通“ V”带根数 z=所以取 z=1根。 初拉力 0F 及带轮轴上的压力 由文献 1表 7V”的每米长质量 q=，根据式（ 单根“ V”带的初拉力为： 20 pF d = 01 式（ 得作用在轴上的压力 20 =2 N =轮的结构设计。 11 (图 2) 已知 711 据文献 1表 7的尺寸。 基准宽度 槽顶宽 b=10准线至槽顶高度 准线至槽底深度；槽对称线至端面距离 f=8；最小轮缘厚度 =缘外径 1 ad =71+2 6缘外径)(21 =44角 = 2ad=ad 1 = . 交错轴斜齿轮传动的设计 该机械属于轻型机械，由电动机驱动，小齿轮的转速1n=100 传动比 3i ，载荷均匀，单向运转，齿轮相对于轴承对称布置，工作寿命为 8年，单班制工作。 择齿轮材料和精度等级。 选择齿轮材料及精度等级。传递功率不大，所以选择一般硬度的齿面组合。小齿轮用 45钢，调质处理， 230）；大齿轮的选 45钢，正火处理， 200）。选用齿轮精度等级为 7级。 齿根弯曲疲劳强度设计。 矩 齿轮转矩 载荷系数 k。 12 由文献 1表 6k= 齿数 。 因为硬齿面传动，取1z=23，则12 = 233 =69。 初选螺旋角 =45。 。 当量齿数 311 =322 = 齿形系数 根据1图 6文献 1图 6 合度系数Y。 端面重合度近似为： c o o =co = )c o sa rc ta n(ta n = )o rc ta n (ta n 2c o Y = 1 9 o o = 螺旋角系数Y。 齿宽系数d，因为齿轮相对于轴承是对称分布，所以取 1.1 = =，注：当计算时 1时，取 =1,故计算时取=1。 13 Y= = 用弯曲应力。 由文献 1图 6280270 弯曲强度的最小安全系数 弯曲疲劳强度计算的寿命系数 601= )40528(110060 =99840000 2 =3199840000 =299520000 由文献 1图 6121 Y。 1F = 280 =400 2l i i F = 270 =385.7 比较： 1 11=400 = 222Y = 验算。 11 12 11 112 = 5 9 9 6 =00Y = =齿面接触疲劳强度设计。 14 矩 荷系数 k。 由文献 1表 6k= 据文献 1103 页公式求 ZS 式中 试验齿轮的接触疲劳极限，查文献 1图 6齿轮的630齿轮的 600 接触强度的最小安全系数，一般传动取 所以取 接触疲劳强度计算的寿命系数，一般取查文献 1图 6Z=1； 工作硬化系数，大齿面的 1图 6Z=1，小齿轮的 大齿轮ZS = 小齿轮ZS = 齿轮直径 1d 。 由文献 1 112页公式321112 求得 式中： 材料弹性系数（ 根据文献 1表 6齿轮的 齿轮的 15 节点区域系数，HZ= t 端面压力角，b 基圆螺旋角，由文献 171页公式 co ，)c o sa rc ta n(ta n = )rc ta n (ta n = 所以 HZ=o o Z 斜齿轮螺 旋角系数，z= Z 重合度系数， 以取 1图 6 泊松比，根据文献 1107页可知 =0.3 d 齿宽系数，由文献 1表 6为是对称分布，所以取 21 d 1d 51取1d=60宽 b=1=60=66齿轮齿宽为 65齿轮的齿宽要比大齿轮的齿宽打 5 10个毫米比较合理，所以小齿轮的齿宽取 70 据文献 1112 页公式求 H 。 H= 12211求得齿轮的接触疲劳强度。 式中：H 接触应力（ H=12211 = 验算圆周速度。 100060 11 =100060 10060 = 本尺寸的确定。 定中心距 a 。 a )1(21 = )31(6021 =120定模数数1z、2 。 初定小齿轮齿数1z=23， i =31，大齿轮2z=2331=69，螺旋角 =公式)(2 21 n 得 21 = 6923 45 o 标准取 =2 45 21 为 2，2 所 以 121 = )11(1 =311185=1z=21，则 17 2z=854（不按2 求） 齿数比 164= i =3的要求比较，误差为 可用。于是 a n 2c 11 = 1202 64212 = 满足要求。 算齿轮分度圆直径 。 小齿轮 1n =齿轮 2n =顶高的计算。 na =2根高的计算。 nf =齿高的计算 fa =2+隙的计算 af =顶圆直径的计算。 na 11 =22 =na 22 =22 =根圆直径的计算。 18 nf = =nf = =向齿距的计算。 nn = 2 =面齿距的计算 =准中心距的计算 2 21 =2 =轮受力分析 c 112 F 式中： 法向力； 径向力； 轴向力； 周向力。 112=mm =1021N F = =1021N 19 =0=526N F c os=o o 2 1=1292N 5. 凸轮的设计 图 5压力角 530m a x ，基园半径 1强度要求考虑，滚子半径 .0 ，所以取 10F=500N，凸轮 的运动使摆杆做来回等速运动。 （图 5 算 力。 0 0193274 11 得 1011 1530s 5530 凸轮图。 由图 5图 5 20 （图 5 （图 5 齿轮轴的设计 择材料。 选择的材料，确定许用应力。绕线机为一般机械，对体积、材料等无特殊要求，股选用 45钢并经调质处理。由表 10 1查得强度极限b=650 用弯曲应力 1 =60 扭转强度估算轴径。 根据表文献 110 3的 A=126103。因载荷有轻微冲击 ，取 A=120，由文献 1式21 （ ： 3 =3 =的两端最小直径，一端要安装联轴器，另一端要安装凸轮，两边各有一个键槽，应将计算直径加大 3%5%，即为 此，安装联轴器那端取标准直径d=30于安装凸轮那端要考虑凸轮的的重量，所以取标准直径 d=35 计轴的结构并绘制结构草图。 定轴上零件 的装拆顺序和固定方式。 由绕线机简图可知，齿轮为对称布置，齿轮从轴的左端装入。齿轮的右端由轴肩来进行轴向固定，左端由套筒来轴向固定，齿轮的周向固定采用平键连接。轴承安装于齿轮的两侧，其轴向用轴肩固定，周向采用过盈配合固定。联轴器从左端装入，其周向用平键联接，右端用轴肩定位，左端用轴端压板固定，凸轮从右端装入，其周向用平键联接，左端用轴肩定位，如图 5 （图 6 6. 定各轴段的直径。 轴段（ 1）直径最小，由计算的出 0装在轴段（ 1）上的联轴器右端需定位，在轴段（ 2）上应有轴肩，考虑到轴承采用过盈配合，为了能顺利地在轴段（ 3）上安装轴承，轴段（ 2）必须小于轴承内径直径，故取轴段（ 2）的直径 5段（ 3）的直径根据轴承的内径系列取 5时可初定轴承型号为单列角接触轴承 7009段（ 7）其直径与轴段（ 3）相同 , 其安装高度为 取轴段（ 6）的直径 2段（ 4）装大齿轮，取 0段（ 5）用于给齿轮轴向定位，其直径为 6段（ 9）直径为 5轮左端需要轴肩给它轴向固定，所以轴段（ 8）的直径 0 6. 定各轴段的长度。 22 齿轮轮毂宽度为 65保证齿轮定位可靠，轴段（ 4）的长度应略短于齿轮轮毂长度，去 63保证齿轮端面与箱体内壁不发生相碰，齿轮端面与箱体内壁间应留有一定间距，取该间距为 14保证轴承安装在箱体上，并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为 2得轴承宽度为 16以轴段（ 3）取 34承段（ 7）取 16为轴承相对于齿轮是对称布置，所以轴段（ 5）取 8段（ 6）取 8段（ 2）与轴段（ 8）相同，考虑到箱体壁厚，所以都取 30段（ 9）安装轴承，根据轴承的轮毂宽度，取 50段（ 1）的长度可根据联轴器的长度，查阅文献 3有关手册来取。 此外，在轴段（ 1）、（ 4）、（ 9）需分别加工出键槽，应使三键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应的轮毂宽度小约 5 10槽的宽度按轴段直径查文献 1 表 10 轴段 （ 1） （ 4） （ 9） 键宽 b 8 18 10 键高 h 7 11 8 键长 L 70 50 45 6. 定轴的结构细节，圆角、倒角等的尺寸，图 6 弯扭合成强度校核轴径。 出轴的计算模型图，如图 6a）所示。 出轴的轴的受力简图，如图 6b）所示。 垂直面内的受力图，如图 6c）所示 . 26 , 021, 152 , 551 0得 Z 1357 0Z 得 1613576155262 段 D 截面 23 ) 216 742 615 615 M(N 0 104451 146374 0 出垂直面内的弯矩图，如图 6d）所示。 水平面内的受力图，如图 6e）所示。 0得 Y 1142 0Z 得 34114235510211 段 D 截面 ) 234 234 787 355 355 M(N 0 13221 13221 31245 0 出水平面内的弯矩图，如图 5f）所示。 合成弯矩图，如图 5g）所示。 22段 D 截面 M(N 0 17993 105284 149672 149672 0 转矩图，如图 5h）所示。 T=95660N 922472 轮最远点离轴中心的距离为 24 出当量弯矩图，如图 5i）所示。 22 e ，式中 ： 为考虑转矩循环特性而引入的修正系数，由文献1189页得，考虑到起动和停止等因素，轴单向运转，将此划分为脉动循环转矩，取 段 C E 横截面 M(N57396 57396 57396 60150 118946 159578 159578 55348 25 26 （图 6 确定危险截面及校核强度。由如图 6轮所在截面当量弯矩最大，且轴上还有键槽，故该截面可能为危险截面，应对此进行校核。 M P 由于 1 =60 1 ,故设计的轴强度足够。 由于轴段（ 9）的截面积比较小，而该截面的当量弯矩比较大，且轴上还有键槽，故该 截面可能为危险截面，应对此进行校核。 M P 由于 1 =60 1 ,故设计的轴强度足够。 齿轮轴的设计 料的选择。 选择的材料，确定许用应力。绕线机为一般机械，对体积、材料等无特殊要求，股选用 45钢并经调质处理。由表 10 1查得强度极限b=650 用 弯曲应力 1 =60 扭转强度估算轴径。 根据表文献 110 3的 A=126103。因载荷有轻微冲击，取 A=120，由文献 1式（ ： 27 3 =3 100320 =的最小直径处要打一个四方形的孔，应将直径加大。由此，取标准直径 d=35 计轴的结构并绘制结构草图。 定轴上零 件的装拆顺序和固定方式。 由绕线机简图可知，齿轮为对称布置，齿轮从轴的左端装入。轴承安装于齿轮的两侧，其轴向用轴肩固定，周向采用过盈配合固定。如图 7 （图 7 定各轴段的直径。 轴段（ 1）直径最小，由计算得出 5虑到轴承采用过盈配合，为了能顺利地在轴段（ 2）上安装轴承，轴段（ 2）必须大于轴段（ 1）的直径，故取轴段（ 2）的直径根据轴承的内径系列取 0时可初定轴承型号为单列角接触轴承 7008段 （ 6）其直径与轴段（ 2）相同 , 其安装高度为 取轴段（ 3）的直径 7段（ 5）其直径与轴段（ 3）相同；轴段（ 4）小齿轮直径，取分度圆直径 定各轴段的长度。 轴段（ 4）的长度为齿轮宽度 70虑到大齿轮的宽度，为保证轴承安装在箱体上，并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为 2轴段（ 3）为 69为轴承相对于齿轮是对称布置，轴段（ 5）与轴段（ 3）相同；查得轴承宽度为 15以轴段（ 2）取 15承段（ 6）与轴段（ 2）相 同；轴段（ 1）与另一根轴相接，并考虑到要安装轴承端盖，初定长度为 46 定轴的结构细节，圆角、倒角等的尺寸，图 1 弯扭合成强度校核轴径。 出轴的计算模型图，如图 6a）所示。 28 出轴的轴的受力简图，如图 6b）所示。 垂直面内的受力图，如图 6c）所示。 26 ； 021； 021； T=30620 N 0 0 0 022 0 05 0 0 ；已知铜的密度为 8.7 g/线绕得的最大圆柱直径为 200线绕得的圆柱长度为 150筒直径为 120的重量 3 2 3 2 ，质量 G=了计算方便，取 g=10，G= 2102 3 ，取 =263N。 0得 Z 317 0Z 得 4)317(526263 段 C 截面 ) 263 209 317 317 M(N 0 12098 5134 0 出垂直面内的弯矩图，如图 6d）所示。 水平面内的受力图 ，如图 6e）所示。 0得 Y 511 0Z 得 10)511(1021 段 D 横截面 B C C 左 右 左 ) 510 511 511 M(N 0 56865 0 出水 平面内的弯矩图，如图 6f）所示。 合成弯矩图，如图 6g）所示。 22段 C 截面 M(N 0 12098 12098 66985 57096 0 转矩图，如图 6h）所示。 出当量弯矩图，如图 6i）所示。 22 ，式中： 为考虑转矩循环特性而引入的修正系数，由文献 1189页得，考虑到起动和停止等因素，轴单向运转，将此划分为脉动循环转矩，取 段 C 截面 M(N30000 32348 32348 73396 58268 11628 30 31 （图 6 32 定危险截面及校核强度。由如图 7段（ 4）所在截面当量弯矩最大，故该截面可能为危险截面，应对此进行校核。 M P 由于 1 =60 1 ,故设计的轴强度足够。 7. 大齿轮轴普通键联接的设计 与大齿轮的联接键设计。 择联接轴与大齿轮的键的类型和尺寸。 选用普通平键联接，因齿轮在轴中 部，宜选用圆头普通平键（ 根据 d=60文献 1表 10度 b=18度 h=11轮毂宽度并根据键的长度系列取键长 L=50 核键的强度。 键、轴、齿轮的材料均为钢，由文献 1表 10 M 20100 ，无特殊情况取 10 。键的工作长度 21850 由文献 1式（ 得： P 论：该键选用合适。 轴器与轴联接键的设计。 择联轴器与轴联接的键的类型和尺寸。 选用普通平键联接，因联轴器在最左端，宜选用圆头普通平键（ C 型）。 根据 d=30文献 1表 10度 b=8度 h=7联轴器要连接的轴的长度并根据键的长度系列取键长 L=70 核键
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