第一篇:直齒圓柱齒輪傳動計算機輔助設計(小編推薦)
畢業設計說明書
直齒圓柱齒輪傳動計算機輔助設計
_____ 界面及主程序設計
學院:機械與汽車工程學院 專業:機械制造與自動化 姓名: 指導老師:
2012年12月20日
摘要
該設計主要集中了vb6.0與機械設計CAD 的組合進行設計的。
這套系統主要是用在較簡單的直齒參數的設計。首先,在實際設計過程中,知道幾個已知參數,如傳動功率,主動輪轉速等已知條件去計算出齒輪的生產條件。在一步一步的進行中,每一步都要從列表中查找符合你所要設計的要求的參數。在一個個都選擇完畢后。在經過內部程序的計算,最終,在最后一個計算基本尺寸的界面中顯示出你所要的基本尺寸。
此設計主要考慮到的是一般情況下,較為普遍的直齒傳動的參數計算。比較復雜的還需要進一步的進行考慮。該設計考慮的范圍比較小。
此系統結合了VB的面向對象的程序設計的特點,系統操作比較方便,比較實用。
關鍵詞
傳動功率、基本尺寸、齒輪、參數、轉速、VB等
目錄
第一章 前言?????????????
第二章
VB6.0的概述?????????
2.1 vb的簡介????????????????2.2 vb的發展史???????????????
2.3 vb的特點 ????????????????
第三章
機械設計的概述?????????
3.1 機械設計的基本要求?????????????
3.2 機械設計的內容與步驟????????????
第四章
直齒圓柱齒輪的設計過程?????
4.1 主界面???????????????????
4.2 輸入齒輪傳動已知參數界面??????????
4.3 選擇參數及各種系數?????????????
4.4 圖示查取接觸疲勞極限????????????
4.5 選擇安全系數????????????????
4.6 輸入及計算及校核??????????????
4.7 計算主要尺寸 ???????????????
5、總結????????????????
6、參考文獻??????????????
7、附錄????????????????5 7 9 9 10 12 13 14 16 16 17 18
第一章
前言
隨著電子計算機技術的發展,機械設計與計算機技術的有機結合使機械設計逐漸實現了現代化。利用計算機進行設計稱為計算機輔助設計。本系統就是用vb6.0結合機械設計來設計的斜齒圓柱齒輪的參數設計
Visual Basic 6.0 是微軟公司提供的一種可視化的應用程序開發工具,它的功能就是用來編寫程序。由于可視化加面向對象的編程特征,事件驅動加結構化的編程機制,使其成為一種非常有趣且功能十分強大的編程語言。
在進行機械設計發過程中往往需要查閱大量的設計資料,如設計手冊、技術資料、實驗結果等等。在這些設計資料中,許多數據被列成表格或繪制成線圖。在進行機械CAD與VB6.0相結合的設計時,需要先將這些資料存儲在計算機中。以便在設計過程中調用。再則就是數據的程序化問題。
而在vb6.0用與機械設計當中來。Vb6.0創建一個應用程序的第一步是創建界面,它是用戶與設計的應用程序進行交互操作的可視部分。窗體是夠成應用程序界面的窗口,是應用程序界面的基礎,窗體作為控件的容器,用戶可向窗體增加控件、圖形或圖片來創建應用程序界面。形象地說,窗體是一快“畫布”,在窗體上可以直觀地“繪制”應用程序的界面,在設計程序時,窗體是程序員的“工作臺”。新建一個工程時,vb6.0會自動建立窗體。
第二章
VB6.0的概述
2.1,VB6.0是微軟公司提供的一種可視化的應用程序開發工具,它的功能就是用來編寫程序。有與可視化加面向對象的編程特征,事件驅動加結構化的編程機制,使其成為一種非常有趣且功能十分強大的編程語言Visual basic 是當今十分流行的編程工具之一,學習Visual basic的目的在于應用,利用其編寫應用程序解決工程實際問題。本說明書自始至終貫穿了用Visual basic解決常見初等數學問題、日常工作中的具體問題,及結合具體專業課程機械設計等課程的程序設計。
VISUAL意為可視化的,可見的,指的是開發像WINDOWS操作系統那樣的圖形用戶界面的方法。使用這種方法,程序員不須編寫大量代碼去描述界面元素的外觀和位置,只要把預先建立的界面元素用鼠標拖放到屏幕上適當的位置即可。
2.2,VB的發展史
(1),1991年,MICROSFT公司在亞特蘭大的windows world91 展示會上發布了第一個VB版本。它提供了比QUICK BASIC強大得多的功能,是WINDOWS程序開發著的一大福音編程界發生了巨大的變化,人們完全跳出了以前C語言程序員那種反復無常和茫茫無期的開發工作,進入了全新的天地。
(1),1992年,MICROSOFT公司推出了2.0版。(2),1993年,VB3.0版問世。
以上三個版本都可以在WINDOWS3.X下運行。
(4)1995年,推出VB4.0,VB的前四個版本都只有英文版。
(5)1997年,在推出VB5.0的同時推出了完全漢化版本。
(6)1998年,推出了VB6.0版。
VB4.0—-VB6.0都要在WINDOWS95/98或WINDOWS NT等32位操作系統支下才能運行
2.3,VB功能特點
(1),可視化編程
用傳統的程序設計程序時,都是通過編寫代碼來設計用戶界面,而在VB下,可以畫界面,并且有所見即所得(程序運行效果幾乎完全相同)的動人效果,界面設計效率與設計質量大大提高。
(2),事件驅動的編程機制
傳統的編程方式是面向過程,按程序代碼事先設計的流程運行。但在圖形用戶界面的程序設計中,通過事件來執行對象的動作,事件(即用戶的動作)掌握程序的運行流向,每個事件都能驅動一段程序的運行。
(3),面向對象的程序設計
面向對象的程序設計是20世紀80年代初提出的,起源于SMALLTALK語言。這種方法引入了新的概念和思維方式,使軟件在程序設計中建立能夠模仿真實世界模型的方法通過對系統的復雜性進行概括,抽象和分類,使軟件的設計與實現形成一個由抽象到具體,有簡單到復雜這樣一個循序漸進的過程,從而解決大型軟件研制中存在效率低,質量難以保證,調試復雜,維護困難等一系列問題。
(4),結構化的程序設計語言
VB是在BASIC和QUICK BASIC語言的基礎上發展起來的,具有高級程序語言的語句結構(順序,選則和循環結構),接近于自然語言和人類的邏輯思維方式,其語言簡單易懂。
(5),支持多種數據庫系統有Microsoft Access Dbase和Paradox等大型數據庫的前端開發工具。
(6),OLE技術
VB的核心就是其對對象的鏈接與嵌入(OIE)的支持,利用OLE,VB能夠開發集聲音,圖像,動畫,字處理及Web等對像于一體的應用程序。
總之,VB是一種新型的語言。與傳統的語言相比,它在許多方面有重要的改革和突破。而最基本就是:
1、提供可視化的編程工具用傳統的高級語言編程序,主要的工作是設計算法和編寫程序。程序的各種功能和顯示結果都要由程序語句來實現。而用VB開發程序,包括兩部分工作:一是設計用戶界面;二是編寫程序代碼。VB像程序設計人員提供圖形對象(窗體、控件、菜單)進行應用程序的界面設計。
2、程序采用事件驅動方式 VB改變了程序的機制,沒有傳統意義上的主程序,是程序執行的基本方法是由事件來驅動子程序的運行。
第三章
機械設計的概述
3.1.機械設計的基本要求 1.1設計機械零件的基本要求
零件工作可靠并且成本低廉是設計機械零件應滿足的基本要求。
零件的工作能力是指零件在一定的工作條件下抵抗可能出現的失效的能力,對載荷而言成為承載能力。失效是指零件由于某些原因不能正常工作。只有沒個零件都能可靠地工作,才能保證機器的正常運行。
設計機械零件還必須堅持經濟觀點,力求綜合經濟效益高。為此要注意以下幾點:(1)合理選擇材料,降低材料費用;(2)保證良好的工藝性,減少制造費用;
(3)盡量采用標準化,通用化設計,簡化設計過程從而降低成本。1.2機械設計的基本要求
機械產品設計應滿足以下幾方面的基本要求:
a)實現預定功能
設計的機器能實現預定的功能,并在規定的工作條件下,規定的工作期限內能正常運行。b)滿足可靠性要求
機器由許多零件及部件組成,其可靠度取決于零部件的可靠度。機械系統的零部件越多,其可靠度也就越低,因此在設計機器時應盡量減少零件數目。但就目前而言,對機械產品的可靠度難以提出統一的考核指標。c)滿足經濟性要求
經濟性指標是一項綜合性指標,要求設計及制造成本低,機器生產率高,能源和材料耗費少,維護及管理費用低等。d)操作安全,工作安全
操作系統要簡便可靠,有利于減輕操作人員的勞動強度。要有各種保險裝置以消除由于誤造作而引起的危險,避免人身及設備事故的發生。e)造型美觀、減少污染
運用工業藝術造型設計方法對機械產品進行工業造型設計,使設計的機器不僅使用性能好、尺寸小、價格低廉,而且外型美觀,富有時代特點。機械產品的造型直接影響到產品的銷售和競爭力,在當前機械設計中一個不容忽視的環節。
盡可能地降低糟聲,減輕對環境的污染。噪聲也是反映機械質量的一個綜合指標。
3.2 機械設計的內容也步驟
機械設計是一項復雜、細致和科學性很強的工作。隨著科學技術的發展,對設計的理解在不斷地深化,設計方法也在不斷地發展。近年來發展起來的“優化設計”、“可靠性設計”、“有限元設計”、“模塊化設計”和“計算機輔助設計”等現代化設計方法也在機械設計中得到了推廣與應用。即使如此,常規設計方法仍然是工程技術人員進行機械設計的重要基礎,必須很好地掌握。常規設計方法又可分為理論設計、經驗設計和模型設計等。機械設計的過程通??煞譃橐韵聨讉€階段:(1)產品規劃
產品規劃的主要工作是提出設計任務和明確設計要求,這是機械產品設計首先需要解決的問題。通常是人們根據市場需求提出設計任務,通過可行性分析后才能進行產品規劃。(2)方案設計
在滿足設計任務書中設計具體要求的前提下,由設計人員構思出多種可行方案并進行分析比較,從中優選出一中功能滿足要求、工作性能可靠、結構設計可行以及成本低廉的方案。(3)技術設計
在既定設計方案的基礎上,完成機械產品的總體設計、部件設計、零件設計等,設計結果以工程圖及計算書的形式表達出來。(4)制造及實驗
經過加工、安裝及調試制造出樣機,對樣機進行運行或生產現場使用,將試驗過程中發現的問題反饋給設計人員,經過修改完善,最后通過堅定。與設計機器時一樣,設計機器零件也常需擬定出幾種不同方案,經過認真比較選用其中最好的一種。設計機器零件的一般步驟如下: 1)根據機器的具體運轉情況和簡化的計算方案確定零件的載荷;
2)根據零件工作情況的分析,判定零件的失效形式,從而確定其計算準則; 3)進行主要參數選擇,選定材料,根據計算準則求出零件的主要尺寸,考慮熱處理及結構工藝性要求等; 4)進行結構設計;
5)繪制零件工作圖,制訂技術要求,編寫計算說明書及有技術文件。
對于不同的零件和工作條件,以上這些設計步驟可以有所不同。此外,在設計過程中,這些步驟又是相互交錯、反復進行的。
應當指出,在設計機械零件時往往是將較復雜的實際工作情況進行一定的簡化,才能應用于力學等理論解決機械零件的設計計算問題。因此,這種計算或多或少帶有一定的條件性或假定性,稱為條件性計算。機械零件設計基本上是按條件計算進行的。如注意到公式的適用范圍,一般計算結果具有一定的可靠性,并充分考慮了機械零件的安全性。為了使計算結果更符合實際情況,必要時可進行模型試驗或實物試驗。
第四章
直齒圓柱齒輪的設計過程
4.1、主界面:
主界面主要是介紹設計的題目為:直齒圓柱齒輪傳動的計算機輔助設計。主要有:XXX設計,有朱敬超老師指導,設計時間為2012年12月20日設計完成。
操作過程:用鼠標單擊“NEXT”進入系統。
4.2、輸入齒輪傳動已知參數界面
要按照設計的要求或技術人員的要求輸入相應的已知參數,如有傳動功率、傳動比、高速軸的轉速等在這三項都輸入無誤的情況下點擊“確定”計算出T1
在輸入傳動功率時要考慮功率的大小,功率大于30KW時應選擇硬齒面,小于30kw的應選擇軟齒面。
在傳動比i的出入:
? i〈8時可采用一級齒輪傳動。如果傳動比過大時采用一級傳動,將導致結構龐大。所以這中情況下要采用分級傳動。如果總傳動比i為8—40,可分成二級傳動;如果總傳動比i大于40可分為三級或三級以上傳動。一般取每對直齒圓柱齒輪的傳動比i〈3,最大可5;斜齒圓柱齒輪的傳動比可大些,取i≤5,最大可達8;
在輸入主動輪轉速,就直接求出從動輪的轉速。
在上數三項都輸入的情況下,點擊“確定”在文本框直接輸出t1值,然后點擊“next”進入下一個窗體。4.3、選擇其他參數
在機械設計過程中需要有很多參數是查《機械設計手冊》來完成的。有時要根據工作環境或工作的具體要求來確定選擇的參數。
載荷系數的選擇:均勻加料的運輸機和加料機,輕型卷揚機,發電機,機床輔助傳動等的載荷特征都屬于均勻、輕微沖擊;
不均勻加料的運輸機和加料機,重型卷揚機,球磨機,機床主傳動等都屬于中等沖擊; 沖床,鉆床,軋床,破碎機,挖掘機等都屬于重型沖擊。根據不同的沖擊選擇不同的參數范圍具體如界面表格
齒寬系數的選擇:齒輪相對于軸承的位置可分為對稱布置、不對稱布置、懸臂布置三種。根據齒面的硬度又可分為硬齒面和軟齒面。在界面上有詳細的表格共參考選擇。
界
面
如
下
:
載荷系數K:
齒輪傳動在實際工作時,由于原動機和工作機的工作特性不同,會產生附加的動載荷。齒輪、軸、軸承的加工、安裝誤差及彈性變形會引起載荷集中,使實際載荷增加。考慮各種實際情況,通常用計算載荷kf取代名義載荷,K為載荷系數
齒寬系數OA:
齒寬系數OA= b/d1,當d1一定時,增大齒寬系數必然增大齒寬,可提高齒輪的承載能力。但齒寬越大,載荷沿齒寬的分布越不均勻,造成偏載而降低了傳動能力。因此設計齒輪傳動時應合理選擇OA。一般取OA=0.2—1.4,如上圖。在一般精度的圓柱齒輪減速器中,為補償加工和裝配的誤差,應使小齒輪比大齒輪寬一些,小齒輪的齒寬取b1 = b2 +(5--10)mm.所以齒寬系數OA實際上為 b2/d1。齒寬b1和b2都應圓整為整數。最好個位數為0或5。
標準減速器中齒輪的齒寬系數也可表示為 OA= b/a,其中a為中心距。對于一般減速器可取OA = 0.4 ;開式傳動可取OA = 0.1 – 0.3 在輸入載荷系數和齒寬系數后要點擊“確定”
在取小齒輪齒數和大齒輪齒數上可任選擇填寫一項。
然后點擊“計算”就會計算出另一項。不必要在去考慮另一項的輸入。從而減輕了用戶的造作。使操作更簡單。
最后,單擊“下一步”進入下一個界面。
4.4、圖示查取接觸疲勞極限。根據下圖查找所選的材料的疲勞極限。
主要有圖示各種材料以供選擇,根據材料的要求選擇對應的疲勞極限應力。因為材料的成分,性能,熱處理的結果和質量都不能均一,故該應力值不是一個定值,有很大的離散區。在一般情況下,可取中間值,即MQ線。按齒輪材料和齒面硬度,按接觸疲勞極限Hlim查圖10.24得出。
應注意:(1)若硬度超出線圖中范圍,可近似地按外插法查取Hlim值。(2)當輪齒承受對稱循環應力時,對于彎曲應力應將下圖中是Hlim值乘以0.7;SH、SF分別為齒面接觸疲勞強度安全系數和接觸疲勞壽命系數。圖中N為應力循環系數,其中n為齒輪轉速,單位為r/min,j為齒輪轉一轉時同側齒面的嚙合次數,Lh為齒輪工作壽命,單位為h.4.5、選擇安全系數
根據齒輪的齒面硬度選擇合適的安全系數.1.若齒面為軟齒面:Sh,Sf分別取1-1.1,1.3-1.4 2.若齒面為硬齒面:Sh,Sf分別取1.1-1.2,1.4-1.6 3.重要的傳動,滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪:Sh,Sf分別取1.3,1.6-2.2
接觸疲勞壽命系數
圖中N為應力循環系數,其中n為齒輪轉速,單位為r/min,j為齒輪轉一轉時同側齒面的嚙合次數,Lh為齒輪工作壽命,單位為h.注:1允許一定點蝕的結構鋼,調質鋼,球墨鑄鐵(珠光體、貝氏體)珠光體可鍛鑄鐵,滲碳淬火鋼的滲碳鋼
2材料同1,不允許出現點蝕;火焰或感應淬火的鋼;
3灰鑄鐵,球墨鑄鐵(鐵素體),滲氮的滲氮鋼,調質鋼,滲氮鋼; 4碳氮共滲的調質鋼,滲碳鋼 4.6、輸入及計算及校核
輸入要輸入的已知參數,然后根據計算公式計算出尺寸。根據相應的許用應力的計算公式計算出相應的應力值。
齒輪的許用應力[OH]是以試驗齒輪在特定的條件下經疲勞試驗測得的試驗齒輪的疲勞極限應力OHlim,并對其進行適當的修正得出的。修正時主要考慮應力循環次數的影響和可靠度。
兩齒輪材料選用鋼。應注意幾點:
兩齒輪齒面的接觸應力OHlim1與OHlim2大小相同;(2)兩齒輪的許用應力接觸應力[OHlim]1和[OHlim]2一般不同,進行強度計算時應選用較小值;(3)齒輪的齒面接觸疲勞強度與齒輪的直徑或中心距的大小有關,即與M與Z的乘積有關,而與模數的大小無關。當一對齒輪的材料、齒寬系數、齒數比一定時,由齒面接觸強度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑或中心距有關。點擊“計算”,計算出許用應力值和模數值,選擇螺旋角。點擊“校核”如校核正確,點擊“下一步”進入下一個界面。1. 螺旋角 斜齒輪分度圓柱面展開圖,螺旋線展開成一直線,該直線與軸線的夾角為β,稱為直齒輪在分度圓柱上的螺旋角,簡稱直齒輪的螺旋角。2. 模數
模數的大小影響輪齒的彎曲強度。設計時應在保證彎曲強度的條件下取較小的模數。但對傳遞動力的齒輪應保證M大于等于1.5至2mm。4.7、計算主要尺寸
點擊“計算”,將在計算主要尺寸的頁面顯示出下列值,如上圖所示。點擊“結束”,將結束整個系統。
總結
計算機輔助設計(computer aided design),簡稱CAD,是由計算機完成產品設計中的計算、分析、模擬、制圖、編制技術文件等工作,由計算機輔助設計人員完成產品的全部設計過程,最后輸出滿意的設計結果和產品圖紙的機械設計方法,它是最近三十年來迅速發展起來并得到廣泛應用的技術。CAD的使用可以極大地縮短從設計到生產的周期,提高設計質量,使設計更加規范化、標準化。CAD技術不僅使設計過程人機交互實現自動化,而且可以通過數控系統實現計算機輔助制造。
1973年,國際信息處理聯合會給CAD下了一個廣義的解釋:“CAD是將人和機器混編在解題專業中的一種技術,從而使人和機器的最好特性聯系起來?!蹦壳案鞣N機械CAD軟件的開發和應用層出不窮,顯示出強大的生命力和廣闊的發展前景。CAD技術的應用適應了當前產品需提高設計質量,快速更新換代的需求。
參考文獻
1.《機械設計基礎》 陳立德主編---第二版——北京:高等教育出版社。2004.7 2.《Visual Basic 程序設計案例教程》 趙振江 張二峰主編 人民郵電出版社發行。
3.網絡下載
附錄
內部程序: 4.1主界面:
Private Sub Command1_Click()If App.PrevInstance = True Then End End If Form1.Hide Form2.Show End Sub Private Sub Timer1_Timer()Static t As Long '定義靜態變量 t = t + 1 If t = 1 Then Label1.ForeColor = &H80FF& End If If t = 2 Then Label1.ForeColor = &HFFFF& End If If t = 3 Then Label1.ForeColor = &HFF00& End If If t = 4 Then Label1.ForeColor = &HFFFF00 End If If t = 5 Then Label1.ForeColor = &HFF0000 End If If t = 6 Then Label1.ForeColor = &HFF00FF End If If t = 7 Then Label1.ForeColor = &HFF& t = 0 End If
End Sub Private Sub Timer2_Timer()Static t As Long '定義靜態變量 t = t + 1 If t = 1 Then Label2.ForeColor = &HFF0000 End If If t = 2 Then Label2.ForeColor = &HFF00FF End If If t = 3 Then Label2.ForeColor = &HFFFF00 End If If t = 4 Then Label2.ForeColor = &HFF00& End If If t = 5 Then Label2.ForeColor = &HFF& End If If t = 6 Then Label2.ForeColor = &HFFFF& t = 0 End If End Sub
4.2輸入齒輪傳動已知參數界面 Private Sub Command1_Click()P = 0 i = 0 n1 = 1 P = Val(Text1)i = Val(Text2)n1 = Val(Text3)If i = 0 Then MsgBox “轉動比的值不能為0,請重新輸入??” Text2.Text = “" Exit Sub End If T1 = 9.55 * 10 ^ 6 * P / n1 Text4.Text = T1 End Sub Private Sub Command2_Click()If(Text1.Text = ”“ Or Text2.Text = ”“)Or Text3.Text = ”“ Then MsgBox ”請輸入正確的數據??“ Exit Sub End If Form2.Hide Form4.Show End Sub 4.3選擇參數及各種系數
Private Sub Command2_Click()If Text1.Text = ”“ Or Text2.Text = ”“ Then MsgBox ”請輸入正確的數據??“ Exit Sub End If Hlim1 = Val(Text1)Hlim2 = Val(Text2)Form3.Hide Form5.Show End Sub
4.4圖示查取接觸疲勞極限
Private Sub Command1_Click()If(Text1.Text = ”“ Or Text2.Text = ”“)Text6.Text = ”“)Then MsgBox ”請輸入正確的數據??“ Exit Sub End If k = Val(Text1.Text)OA = Val(Text6.Text)Form4.Hide Form3.Show End Sub
Private Sub Command10_Click()Text1.Text = 2.3
Or(Text5.Text = ”“ Or End Sub
Private Sub Command11_Click()k = Val(Text1.Text)End Sub
Private Sub Command12_Click()Text6.Text = 1.1 End Sub
Private Sub Command13_Click()Text6.Text = 0.6 End Sub
Private Sub Command14_Click()Text6.Text = 0.8 End Sub
Private Sub Command15_Click()Text6.Text = 0.4 End Sub
Private Sub Command16_Click()Text6.Text = 0.35 End Sub
Private Sub Command17_Click()Text6.Text = 0.225 End Sub
Private Sub Command18_Click()OA = Val(Text6.Text)End Sub
Private Sub Command19_Click()Z1 = Val(Text5.Text)Text5.Text = Z1 Z2 = Val(Text5.Text)* 4 Text2.Text = Z2 End Sub
Private Sub Command2_Click()Text1 = 1.1 End Sub
Private Sub Command3_Click()Text1 = 1.4 End Sub
Private Sub Command4_Click()Text1 = 1.7 End Sub
Private Sub Command5_Click()Text1 = 1.4 End Sub
Private Sub Command6_Click()Text1 = 1.7 End Sub
Private Sub Command7_Click()Text1 = 1.9 End Sub
Private Sub Command8_Click()Text1 = 1.7 End Sub
Private Sub Command9_Click()Text1 = 2# End Sub
4.5 選擇安全系數
Private Sub Command1_Click()Text3 = 1 End Sub
Private Sub Command2_Click()Text3 = 1.1 End Sub
Private Sub Command3_Click()Text3 = 1.3 End Sub
Private Sub Command4_Click()Text4 = 1.3 End Sub
Private Sub Command5_Click()Text4 = 1.5 End Sub
Private Sub Command6_Click()Text4 = 2 End Sub
Private Sub Command7_Click()Zn1 = Val(Text1.Text)Zn2 = Val(Text2.Text)End Sub
Private Sub Command8_Click()If(Text1.Text = ”“ Or Text2.Text = ”“)Text4.Text = ”“)Then MsgBox ”請輸入正確的數據??“ Exit Sub End If Sh = Val(Text3.Text)Sf = Val(Text4.Text)Zn1 = Val(Text1.Text)Zn2 = Val(Text2.Text)
Or(Text3.Text = ”“ Or
Form5.Hide Form6.Show End Sub
Private Sub Command9_Click()Sh = Val(Text3.Text)Sf = Val(Text4.Text)End Sub
4.6 輸入及計算及校核
Private Sub Command1_Click()Oh1 = Zn1 * Hlim1 / Sh Label3.Caption = Oh1 m = 2.5 Label6.Caption = m Oh2 = Zn2 * Hlim2 / Sh Label5.Caption = Oh2 k1 = 76.43 *((k * T1 *(i + 1)/ OA * i *((Oh1)^ 2))
MsgBox ”數據計算完成!“ End Sub
Private Sub Command2_Click()
Form6.Hide Form7.Show ^(1 / 3))
End Sub
4.7 計算主要尺寸
Private Sub Command1_Click()
d1 = m * Z1 Label2.Caption = d1 d2 = m * Z2 Label4.Caption = d2 b2 = OA * d1 Label6.Caption = b2 b1 = b2 + 5 Label5.Caption = b1 a = m *(Z1 + Z2)* 1 / 2 Label8.Caption = a
v = 3.13 Label9.Caption = v MsgBox ”所以數據計算完成!"
End Sub
第二篇:直齒錐齒輪傳動計算例題
直齒錐齒輪傳動計算例題
例題10-3
試設計一減速器中的直齒錐齒輪傳動。已知輸入功率P=10kw,小齒輪轉速n1=960r/min,齒數比u=3.2,由電動機驅動,工作壽命15年(設每年工作300天),兩班制,帶式輸送機工作平穩,轉向不變。
[解]
1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數
(1)選用標準直齒錐齒輪齒輪傳動,壓力角取為20°。
(2)齒輪精度和材料與例題10-1同。
(3)選小齒輪齒數z1=24,大齒輪齒數z2=uz1=3.2×24=76.8,取z2=77。
2.按齒面接觸疲勞強度設計
(1)由式(10-29)試算小齒輪分度圓直徑,即
d1t≥34KHtT1?R(1-0.5?R)2u?(ZHZE[σH])2
1)
確定公式中的各參數值。
①
試選KHt=1.3。
②
計算小齒輪傳遞的轉矩。
T1=9.55×106×10960N?mm=9.948×104N?mm
③
選取齒寬系數?R=0.3。
④
由圖10-20查得區域系數ZH=2.5。
⑤
由表10-5查得材料的彈性影響系數ZE=189.8MPa1/2。
⑥
計算接觸疲勞許用應力[σH]。
由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為σHliml=600MPa,σHlim2=550MPa。
由式(10-15)計算應力循環次數:
N1=60n1jLh=60×960×1×2×8×300×15=4.147×109,N2=N1u=4.147×1093.2=1.296×109
由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數KHN1=0.90,KHN2=0.95。
取失效概率為1%,安全系數S=1,由式(10-14)得
[σH]1=KHN1σHlim1S=0.90×6001MPa=540MPa
[σH]2=KHN2σHlim2S=0.95×5501MPa=523MPa
取[σH]1和[σH]2中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應力,即
σH=[σH]2=523MPa
2)試算小齒輪分度圓直徑
d1t≥34KHtT1?R(1-0.5?R)2u?(ZHZE[σH])2
=34×1.3×9.948×1040.3×1-0.5×0.32×7724×2.5×189.85232mm
=84.970mm
(2)調整小齒輪分度圓直徑
1)計算實際載荷系數前的數據準備。
①圓周速度v0
dm1=d1t1-0.5?R=84.970×1-0.5×0.3mm=72.225mm
vm=πdm1n160×1000=π×72.225×96060×1000m/s=3.630m/s
②當量齒輪的齒寬系數?d。
b=?Rd1tu2+1/2=0.3×84.970×(77/24)2+1/2mm=42.832mm
?d=bdm1=42.83272.225=0.593
2)計算實際載荷系數KH。
①由表10-2查得使用系數KA=1。
②根據Vm=3.630m/s、8級精度(降低了一級精度),由圖10-8查得動載系數Kv=1.173。
③直齒錐齒輪精度較低,取齒間載荷分配系數KHα=1。
④由表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪懸臂時,得齒向載荷分布系數KHβ=1.345。
由此,得到實際載荷系數
KH=KAKVKHαKHβ=1×1.173×1×1.344=1.578
3)由式(10-12),可得按實際載荷系數算得的分度圓直徑為
d1=d1t3KHKHt=84.970×31.5781.3mm=90.634mm
及相應的齒輪模數
m=d1z1=90.63424mm=3.776mm
3.按齒根彎曲疲勞強度設計
(1)由式(10-27)試算模數,即
mt≥3KFtT1?R1-0.5?R2z12u2+1?YFaYsaσF
1)
確定公式中的各參數值。
①
試選KFt=1.3。
②
計算YFaYsa[σF]°
由分錐角δ1=arctan1u=arctan2477=17.312°和δ2=90°-17.312°=72.688°,可得當量齒數Zv1=z1cosδ1=24cos17.312°=25.14,Zv2=Z2cosδ2=77cos72.688°=258.76。
由圖10-17查得齒形系數YFa1=2.62、YFa2=2.11。
由圖10-18查得應力修正系數Ysa1=1.59、Ysa2=1.89。
由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為σFlim1=500MPa、σFlim2=380MPa。
由圖10-22取彎曲疲勞壽命系數KFN1=0.85、KFN2=0.88。
取彎曲疲勞安全系數S=1.7,由式(10-14)得
σF1=KFN1σFlim1S=0.85×5001.7MPa=250MPa
σF2=KFN2σFlim2S=0.88×3801.7MPa=197MPa
YFa1Ysa1σF1=2.63×1.60250=0.0167
YFa2Ysa2σF2=2.13×1.87197=0.0202
因為大齒輪的YFaYsa[σF]大于小齒輪,所以取
YFaYsaσF=YFa2Ysa2σF2=0.0202
2)試算模數。
mt≥3KFtT1?R1-0.5?R2z12u2+1?YFaYsaσF
=31.3×9.948×1040.3×(1-0.5×0.3)2×242×(77/24)2+1×0.0202mm
=1.840mm
(2)調整齒輪模數
1)計算實際載荷系數前的數據準備。
①圓周速度v。
d1=m1z1=1.840×24mm=44.160mm
dm1=d11-0.5?R=44.160×1-0.5×0.3mm=37.536mm
vm=πdm1n160×1000=π×37.536×96060×1000m/s=1.887m/s
③
齒寬b。
b=?Rd1u2+12=0.3×44.160×77242+1/2mm=22.260mm
2)計算實際載荷系數KF。
①根據v=1.887m/s,8級精度,由圖10-8查得動載系數Kv=1.12。
②直齒錐齒輪精度較低,取齒間載荷分配系數KFα=1。
③由表10-4用插值法查得KHβ=1.340,于是KFβ=1.270。
則載荷系數為
KF=KAKvKFαKFβ=1×1.12×1×1.270=1.425
2)
由式(10-13),可得按實際載荷系數算得的齒輪模數為
m=mt3KFKFt=1.840×31.4251.3mm=1.897mm
按照齒根彎曲疲勞強度計算的模數,就近選擇標準模數m=2mm,按照接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1=90.634mm,算出小齒輪齒數z1=d1m=90.6342=45.32。
取z1=46,則大齒輪齒數z2=uz1=3.2×46=147.2。為了使兩齒輪的齒數互質,取z2=147。
4.幾何尺寸計算
(1)計算分度圓直徑
d1=z1m=46×2mm=92mm
d2=z2m=147×2mm=294mm
(2)計算分錐角
δ1=arctan1u=arctan46147=17°22'34″
δ2=90°-17°22'34″=72°37'26″
(3)計算齒輪寬度
b=?Rd1u2+12=0.3×90×147462+1/2mm=46.21mm
取b1=b2=46mm。
5.結構設計及繪制齒輪零件圖(從略)
6.主要設計結論
齒輪z1=46、z2=147,模數m=2mm,壓力角α=20°,變位系數x1=0、x2=0,分錐角δ1=17°22'34″、δ2=72°37'26″,齒寬b1=b2=46mm。小齒輪選用40
Cr(調質),大齒輪選用45鋼(調質)。齒輪按7級精度設計。
第三篇:標準直齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計算
京山縣中等職業技術學校
齒輪傳動教案
授課班級:14級機械(3)班
授課時間:2014年11月11日(星期二)下午 第6節 授課地點:新教學樓203 授課教師:王用
課 題:外嚙合標準直齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計算 課 型:理論課 課時安排:1課時
教學目標:
1、了解外嚙合標準直齒圓柱齒輪各部分的名稱及含義;
2、掌握外嚙合標準直齒圓柱齒輪的主要幾何尺寸計算公式;
3、把公式靈活運用到實際解題當中。
教學重難點:學生能夠使用齒輪相關計算公式從事工程技術計算 教學方法:展示法、講授法、分析法、鞏固法 教 具:粉筆、黑板、電子白板 教學過程:
一、復習導入(展示法)
1、2、引導學生觀看外嚙合標準直齒圓柱齒輪實物圖及傳動動畫。運用動態圖演示標準直齒圓柱齒輪各部分的名稱和含義,下 圖為其各部分名稱的標注。
京山縣中等職業技術學校
齒輪傳動教案
二、講授新課(講授法、分析法)
1、公式講解
要求學生結合課本153頁表7-4,引導學生理解并熟記下表公式。
2、聯想到齒輪(外嚙合標準直齒圓柱齒輪主要幾何尺寸計算公式)
2、實例運用
運用實例幫助學生理解公式,學會解題方法。
例1: 已知一標準直齒圓柱齒輪的齒數Z=36,齒頂圓直徑da=304mm。試
計算其分度圓直徑,齒根圓直徑,齒距以及齒高。計算結果:單位(mm)
例2
京山縣中等職業技術學校
齒輪傳動教案 例2:已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪副,其傳動比i=3,中心距a=240mm,模數m=5mm.試求主動輪齒頂圓直徑da1,從動輪齒根圓直徑df2。分析過程: i=z2/z1=3 a=m(z1+z2)/2
z2=3z1
z1+z2=2a/m =2×240/5=96
z1=? z2 =? da1=? df2=? 計算結果: z1=24 z2 =72 da1=m(Z1+2)=5*(24+2)=130mm df2=m(Z2-2.5)=5*(72-2.5)=347.5mm
三、課堂練習(鞏固法)
1、已知一外嚙合標準直齒圓柱齒輪的齒頂高ha=6mm,齒頂圓直徑
da=264mm。試計算其分度圓直徑d,齒根圓直徑df,齒距p和齒高h?
四、課堂小結(1)總結課堂知識
(2)總結教師上課的情況和學生聽課情況
五、自由提問時間(給學生咨詢的時間)
六、課后作業
1、有一正常齒標準直齒圓柱齒輪,已知齒數z=24,模數m=3mm,試計算其分度圓直徑d、齒頂高ha ,齒根高hf,全齒高h、齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df ?
第四篇:實驗四 漸開線直齒圓柱齒輪的參數測定
實驗四 漸開線直齒圓柱齒輪的參數測定
一、實驗目的:
(一)掌握用常用量具測定漸開線直齒圓柱齒輪基本參數的方法。
(二)通過測量和計算,加深理解齒輪各參數之間的相互關系和漸開線的性質。
二、實驗設備和工具:
(一)被測齒輪兩個(偶、奇數齒各一個)。
(二)游標卡尺和公法線千分尺各一把。
(三)計算器。
三、實驗步驟:
(一)熟悉游標卡尺與公法線千分尺的使用和正確讀數方法。
(二)數出被測齒輪的齒數并作好記錄。
(三)測量各齒輪的、、和。、、、及變位系數。
(四)確定各被測齒輪的基本參數:
四、實驗處理:
(一)實驗前應檢查游標卡尺與公法線千分尺的初讀數是否為零,若不為零應設法修正。
(二)齒輪被測量的部位應選擇在光整無缺陷之處,以免影響測量結果的正確性。在測量公法線長度時,必須保證卡尺與齒廓漸開線相切,若卡入不能保證這一點,需調整卡入齒數為,而。齒時
(三)測量齒輪的幾何尺寸時,應選擇不同位置測量3次,取其平均值作為測量結果。
(四)通過實驗求出的基本參數、、、.必須圓整為標準值。
(五)測量的尺寸精確到小數點后第2位。計算時取小數點后兩位數字。
第五篇:機械設計課程設計--單級直齒圓柱齒輪減速器設計說明書
機械課程設計說明書
單級直齒圓柱齒輪減速器設計
設計題目 單級直齒圓柱齒輪減速器設計
學 院
___________________________ 專業班級 ___________________________ 設 計 人 ___________________________ 學 號
___________________________ 指導教師
_________________________ 完成日期
_________________________
目 錄
一、前言…………….…………………………………………2
二、設計任務…………….……………………………………2
三、計算過程及計算說明…………………………………….3
(一)電動機選擇…………………………………………….3
(二)計算總傳動比及分配各級的傳動比………………….4(三)運動參數及動力參數計算…………………………….4(四)傳動零件的設計計算…………………………………...5
(五)軸的設計計算及軸承的選擇計算……………………...9(六)鍵聯接的選擇及校核計算…………………………………….13
四、減速器的潤滑與密封……………………………………………..14 五 減速器箱體及其附件………………………………………………..15
六、設計小結……………………………………………………17
七、參考資料……………………………………………………19
一、前言(一)設計目的:
通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用,培養結構設計,計算能力,熟悉一般的機械裝置設計過程。(二)傳動方案的分析:
機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要,是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外,還要求結構簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。-
本設計中原動機為電動機,工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了一級傳動,傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。齒輪傳動的傳動效率高,適用的功率和速度范圍廣,使用壽命較長,是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計采用的是單級直齒輪傳動。
二、設計任務
設計一臺用帶式運輸的直齒圓柱齒輪減速器運輸機運送沙子單向連續運轉載荷,有輕微沖擊,環境有輕度粉塵,使用期限八年,兩班制工作(每班8小時,每年按300天計算)。
原始數據:運輸帶工作拉力F=1800N;帶速V=1m/s;滾筒直徑D=200mm,帶速允許誤差<5%。具體要求:
1、電動機類型確定
2、單機減速器的齒輪、軸、軸承、箱體等的設計及強度計算
3、A1裝配圖一張
4、編寫一份設計說明書
三、計算過程及計算說明
(一)電動機選擇
1、電動機類型的選擇: Y系列三相異步電動機
2、電動機功率選擇(1)傳動裝置的總功率:
η總=0.96×0.99×0.99×0.97×0.99×0.96=0.86(2)電機所需的工作功率: P工作=FV/1000η總 =1800×1/1000×0.86 =2.09KW
3、確定電動機轉速: 計算滾筒工作轉速: n筒=60×1000V/πD =60×1000×1/π×200 =95.49r/min 按手冊推薦的傳動比合理范圍,取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I‘1=3~6。取V帶傳動比I’2=2~4,則總傳動比理時范圍為I‘a=6~24。故電動機轉速的可選范圍為n’d=I‘a×n筒=573~2291r/min 符合這一范圍的同步轉速有750、1000、和1500r/min等。
根據容量和轉速,由有關手冊查出有三種適用的電動機型號,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,可見第2方案比較適合,則選n=1000r/min。
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Y112M-6。其主要性能:額定功率:2.2KW,滿載轉速940r/min,質量45kg
(二)計算總傳動比及分配各級的傳動比 總傳動比:i總=n電動/n筒=940/95.49=10 i2=i/2.5=4(三)、運動參數及動力參數計算
1、計算各軸轉速(r/min)V帶高速軸 nI=n電機=940r/min 減速器高速軸nII=nI/iV帶=940/2.5=376(r/min)減速器低速軸nIII=nII/ i減速器=376/4=94(r/min)
2、計算各軸的輸入功率(KW)V帶低速軸 PI=P工作=2.2KW 減速器高速軸 PII=PI×η帶=2.2×0.96=2.11KW 減速器低速軸 PIII=PII×η軸承×η齒輪= 2.03KW
3、計算各軸扭矩(N?m)電動機輸出軸 TI=9550×PI/nI =9550×202/940=22.35N?m 減速器高速軸 TII=9550×PII/nII =9550×2.11/376=53.59N?m 減速器低速軸 TIII=9550×PIII/nIII =9550×2.03/94=206.23N?m(四)傳動零件的設計計算
1、齒輪傳動的設計計算
(1)選擇齒輪材料及精度等級
考慮減速器傳遞功率不大,所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調質,齒面硬度為240~260HBS,取260HBS。大齒輪選用45鋼,調質,齒面硬度220HBS;根據課本P74表6-5選8級精度。齒面精糙度Ra≤1.6~3.2μm(2)按齒面接觸疲勞強度設計
由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 確定有關參數如下:傳動比i齒=4 取小齒輪齒數Z1=24。則大齒輪齒數: Z2=iZ1=4×24=96 齒數比:u=i0=4 由課本取φd=0.75(3)轉矩T1 T1=22350N?mm(4)載荷系數k 由課本取k=1.2(5)許用接觸應力[σH] [σH]= σHlimZNT/SH由課本查得: σHlimZ1=710Mpa σHlimZ2=620Mpa 由課本P133式6-52計算應力循環次數NL NL1=60n1rth=60×458.2×1×(16×365×8)=1.28×109 NL2=NL1/i=1.28×109/6=2.14×108 由課本P135圖6-34查得接觸疲勞的壽命系數: ZNT1=0.92 ZNT2=0.98 通用齒輪和一般工業齒輪,按一般可靠度要求選取安全系數SH=1.0 [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=710×0.92/1.0Mpa =653.2Mpa [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=620×0.98/1.0Mpa =607.6Mpa 故得:
d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =76.43[1.2×22350×(6+1)/0.75×4×607]1/3mm =46.21mm 模數:m=d1/Z1=46.21/24=1.93mm 根據課本取標準模數:m=2mm(6)校核齒根彎曲疲勞強度 根據課本 式
σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH] 確定有關參數和系數
分度圓直徑:d1=mZ1=2×24mm=48mm d2=mZ2=2×96mm=192mm 齒寬:b=φdd1=0.75×48mm=36mm 取b=40mm b1=45mm(7)齒形系數YFa和應力修正系數YSa 根據齒數Z1=20,Z2=120由表6-9相得 YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.14 YSa2=1.83(8)許用彎曲應力[σF] 根據課本 式:
[σF]= σFlim YSTYNT/SF 由課本圖 查得:
σFlim1=290Mpa σFlim2 =210Mpa 由圖6-36查得:YNT1=0.88 YNT2=0.9 試驗齒輪的應力修正系數YST=2 按一般可靠度選取安全系數SF=1.25 計算兩輪的許用彎曲應力
[σF]1=σFlim1 YSTYNT1/SF=290×2×0.88/1.25Mpa =408.32Mpa [σF]2=σFlim2 YSTYNT2/SF =210×2×0.9/1.25Mpa =302.4Mpa 將求得的各參數代入式(6-49)σF1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×20)×2.80×1.55Mpa =77.2Mpa< [σF]1 σF2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×120)×2.14×1.83Mpa =11.6Mpa< [σF]2 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=m/2(Z1+Z2)=2/2(24+96)=100mm(10)計算齒輪的圓周速度V V=πd1n1/60×1000=3.14×48×940/60×1000 =2.36 m/s
(五)軸的設計計算及軸承的選擇計算 輸入軸的設計計算
1、按扭矩初算軸徑
選用40Cr調質,硬度217~255HBS 根據課本,取c=110 d≥110(2.11/382.1)1/3mm=19.44mm 考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則 d=19.7×(1+5%)mm=20.69 ∴選d=25mm
2、軸的結構設計
(1)軸上零件的定位,固定和裝配
單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面由軸肩定位,右面用套筒軸向固定,聯接以平鍵作過渡配合固定,兩軸承分別以軸肩和大筒定位,則采用過渡配合固定(2)確定軸各段直徑和長度
工段:d1=25mm 長度取L1=50mm ∵h=2c c=1.5mm II段:d2=d1+2h=25+2×2×1.5=31mm ∴d2=31mm 初選用6207型深溝球軸承,其內徑為35mm, 寬度為16mm.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,并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+16+55)=93mm III段直徑d3=35mm L3=L1-L=50-2=48mm Ⅳ段直徑d4=45mm 由手冊得:c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm d4=d3+2h=35+2×3=41mm 長度與右面的套筒相同,即L4=20mm 但此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮,應便于軸承的拆卸,應按標準查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應取:(30+3×2)=36mm 因此將Ⅳ段設計成階梯形,左段直徑為36mm Ⅴ段直徑d5=30mm.長度L5=19mm 由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=100mm(3)按彎矩復合強度計算
①求分度圓直徑:已知d1=48mm ②求轉矩:已知T2=52780N?mm ③求圓周力:Ft 根據課本 式得
Ft=2T2/d2=52780/48=1099.583N ④求徑向力Fr 根據課本P127(6-35)式得
Fr=Ft?tanα=1099.58×tan200=400.21N ⑤因為該軸兩軸承對稱,所以:LA=LB=50mm(7)校核危險截面C的強度 由式(6-3)
σe=Mec/0.1d33=99.6/0.1×353 =14.5MPa< [σ-1]b=60MPa ∴該軸強度足夠。輸出軸的設計計算
1、按扭矩初算軸徑
選用45#調質鋼,硬度(217~255HBS)根據課本 取c=115 d≥c(P3/n3)1/3=33.41mm 取d=35mm
2、軸的結構設計
(1)軸的零件定位,固定和裝配
單級減速器中,可以將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面用軸肩定位,右面用套筒軸向定位,周向定位采用鍵和過渡配合,兩軸承分別以軸承肩和套筒定位,周向定位則用過渡配合或過盈配合,軸呈階狀,左軸承從左面裝入,齒輪套筒,右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。(2)確定軸的各段直徑和長度
初選6209型深溝球軸承,其內徑為45mm,寬度為19mm??紤]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41mm,安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。(3)按彎扭復合強度計算
①求分度圓直徑:已知d2=192mm ②求轉矩:已知T3=20300N?mm ③求圓周力Ft:根據課本P127(6-34)式得 Ft=2T3/d2=2×271×103/300=1806.7N ④求徑向力Fr根據課本P127(6-35)式得 Fr=Ft?tanα=1806.7×0.36379=657.2N ⑤∵兩軸承對稱 ∴LA=LB=49mm(六)鍵聯接的選擇及校核計算 軸徑d1=25mm,L1=50mm 查手冊得,選用C型平鍵,得:
鍵A 8×7 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mm h=7mm 根據課本得
σp=4T2/dhl=4×48000/22×7×42 =29.68Mpa<[σR](2、輸入軸與齒輪聯接采用平鍵聯接
軸徑d3=35mm L3=48mm T=271N?m 查手冊P51 選A型平鍵 鍵10×8 GB1096-79 l=L3-b=48-10=38mm h=8mm σp=4T/dhl=4×271000/35×8×38 =101.87Mpa<[σp](110Mpa)
3、輸出軸與齒輪2聯接用平鍵聯接 軸徑d2=50mm L2=50mm T=61.5Nm 查手冊P51 選用A型平鍵 鍵16×10 GB1096-79 l=L2-b=50-16=34mm h=10mm 據課本P243式(10-5)得
σp=4T/dhl=4×6100/51×10×34=60.3Mpa<[σp]
四、減速器的潤滑與密封 齒輪傳動的潤滑
高速級齒輪圓周轉速為2.0m/s 低速級齒輪圓周轉速為0.69m/s 所以選擇脂潤滑的潤滑方式,可用旋蓋式、壓注式油杯向軸承室加注潤滑脂。潤滑油牌號的確定及油量計算
減速器中傳動件通常用浸油(油?。櫥?/p>
選用牌號為L-AN32的全損耗系統用油,其主要用于一般機床齒輪減速箱、中小型機床導軌。油面高度為浸過高速級大齒輪一個全齒,油量計算: V=a×b×h=543×146×57=4.52×106mm3 軸承的潤滑
選用牌號為ZGN69-2的滾動軸承脂,該潤滑脂適用于各種機械設備的滾動軸承潤滑,適用工作溫度≤90°C 脂潤滑結構簡單、易于密封,但潤滑效果不如油潤滑,故常用于開式齒輪傳動、開式蝸桿傳動和低速滾動軸承的潤滑。
滾動軸承采用脂潤滑時,潤滑脂的填充量不應超過軸承空間的1/3~1/2。減速器的密封 選用氈圈密封方式。
其密封效果是靠矩形氈圈安裝于梯形槽中所產生的徑向壓力來實現的。其特點是結構簡單、價廉,但磨損較快、壽命短。它主要用于軸承采用脂潤滑,且密封處軸的表面圓周速度較小的場合,對粗、半粗及航空用氈圈其最大圓周速度分別為3m/s、5m/s、7m/s,工作溫度t≤90°C
五、減速器箱體及其附件(1)窺視孔和視孔蓋
窺視孔應設在箱蓋頂部能看見齒輪嚙合區的位置,大小以手能伸入箱體內檢查操作為宜。
窺視孔處應設計凸臺以便于加工。視孔蓋可用螺釘緊固在凸臺上,并考慮密封。(2)通氣器
通氣器設置在箱蓋頂部或視孔蓋上。較完善的通氣器內部制成一定曲路,并設置金屬網。
選擇通氣器類型的時候應考慮其對環境的適應性,其規格尺寸應與減速器大小相適應。(3)油面指示器
油面指示器應設置在便于觀察且油面較穩定的部位,如低速軸附近。
常用的油面指示器有圓形油標、長形油標、管狀油標,油標尺等形式。
油標尺的結構簡單,在減速器中較常采用。油標尺上有表示最高及最低油面的刻線。裝有隔離套的油尺可以減輕油攪動的影響。
油標尺安裝位置不能太低,以避免油溢出油標尺座孔。(4)放油孔和螺塞
放油孔應設置在油池的最低處,平時用螺塞堵住。采用圓柱螺塞時,座箱上裝螺塞處應設置凸臺,并加封油墊片。放油孔不能高于油池底面,以避免排油不凈。(5)起吊裝置
吊環螺釘可按照起重量選擇。為保證起吊安全,吊環螺釘應完全擰入螺孔。箱蓋安裝吊環螺釘處應設置凸臺,以使吊環螺釘孔有足夠深度。
箱蓋吊耳、吊鉤和箱座吊鉤的結構尺寸在設計時可以進行適當修改。(6)定位銷
常采用圓錐銷作定位銷。兩定位銷之間的距離越遠越可靠,因此,通常將其設置在箱體聯接凸緣的對角處,并應作非對稱布置。定位銷的長度應大于箱蓋、箱座凸緣厚度之和。(7)起蓋螺釘
起蓋螺釘設置在箱蓋聯接凸緣上,其螺紋有效長度應大于箱蓋凸緣厚度。起蓋螺釘直徑可與箱蓋凸緣螺釘直徑相同,螺釘端部制成圓柱形并光滑導角或制成半球形。
六、設計小結
一個星期的課程設計結束了。這一個星期以來,我是感慨良多,有痛苦也有快樂,發過火,流過汗,學到的東西也很多。大家常掛在嘴邊的一句話:哥畫的不是圖,畫的是寂寞。但經過了那么多天的奮戰,當我們平生最大的一幅圖在我們自己的設計中成型時,我們才發現:我們畫的不是寂寞,而是成功的歷程。成就感在我們的心中蕩漾……
首先,我要感謝頂著炎熱的天氣在教室里指導我們的陳老師,是他在我們幾乎絕望的時候給了我們鼓勵,給了我們信心,也是他在我們遇到困難的時候出現在我們的身邊。
通過一個星期的學習與實踐,我知道了在設計的過程中必須嚴肅認真,刻苦專研,一絲不茍,精益求精,才能在設計思想,方法和技能各方面獲得較好的鍛煉與提高。必須發揮設計的主動性,主動思考問題分析問題和解決問題設計中要正確處理參考已有資料和創新的關系。熟悉和利用已有的資料,既可避免許多重復的工作,加快設計進程,同時也是提高設計質量的重要保證。善于掌握和使用各種資料,如參考和分析已有的結構方案,合理選用已有的經驗設計數據,也是設計工作能力的重要方面。機械設計應邊計算,邊繪圖,邊修改,設計計算與結構設計繪圖交替進行,這與按計劃完成設計任務并不矛盾,應從第一次設計開始就注意逐步掌握正確的設計方法。
安排課程設計的基本目的,在于通過理論與實際的結合、人與人的溝通,進一步提高思想覺悟。尤其是觀察、分析和解決問題的實際工作能力,以便培養成為能夠主動適應社會主義現代化建設需要的高素質的復合型人才。-
作為整個學習體系的有機組成部分,課程設計雖然安排在一周進行,但并不具有絕對獨立的意義。它的一個重要功能,在于運用學習成果,檢驗學習成果。運用學習成果,把課堂上學到的系統化的理論知識,嘗試性地應用于實際設計工作,并從理論的高度對設計工作的現代化提出一些有針對性的建議和設想。檢驗學習成果,看一看課堂學習與實際工作到底有多大距離,并通過綜合分析,找出學習中存在的不足,以便為完善學習計劃,改變學習內容與方法提供實踐依據。
對我們非機械專業的本科生來說,實際能力的培養至關重要,而這種實際能力的培養單靠課堂教學是遠遠不夠的,必須從課堂走向實踐。這也是一次設計工作的預演和準備。通過課程設計,讓我們找出自身狀況與實際需要的差距,并在以后的學習期間及時補充相關知識,為求職與正式工作做好充分的知識、能力準備,從而縮短從校園走向社會的心理轉型期。課程設計促進了我系人才培養計劃的完善和課程設置的調整。課程設計達到了專業學習的預期目的。在一個星期的課程設計之后,我們普遍感到不僅實際動手能力有所提高,更重要的是通過對機械設計流程的了解,進一步激發了我們對專業知識的興趣,并能夠結合實際存在的問題在專業領域內進行更深入的學習。
課程設計需要刻苦耐勞,努力鉆研的精神,有時可能需要連續幾個小時、十幾個小時不停的工作進行攻關, 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。最后出成果的瞬間是喜悅、是輕松、是舒了口氣!-
至于此次課程設計中的不足,我將在今后的學習的加以改進,不斷的完善自己,認真學習自己的專業知識,希望在畢業的時候能成為一個合格的工科人才。
七、參考資料目錄
機械設計(機械設計基礎)課程設計 高等教育出版社 1995年12月版 機械設計基礎 湖南大學出版社 2005年8月版