毕业论文设计塑封包装机主传动机构设计

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1、毕业设计任务书1设计的主要任务及目标了解常用机械加工设备结构及应用能够综合运用所学专业知识设计机械产品及其零部件能够独立熟练地检索各方面文献资料2设计的基本要求和内容按照学院有关要求完成毕业设计内容设计并绘制包装机传动系统原理总图、非标零件图对简单的封合机构进行运动仿真。3主要参考文献1.机械设计 西北工业大学机械原理及机械零件教研室 高等教育出版社 2.机械设计课程设计手册 吴宗泽 罗圣国 高等教育出版社 3.机械设计课程设计 陈秀宁 施高义 浙江大学出版社 4.机械设计及基础 王坤 何小柏 汪信远 高等教育出版社 5.机械原理 朱理 高等教育出版社4进度安排毕业设计各阶段名称起 止 日 期

2、1熟悉proe软件3月3日3月20日2拟定工作机构和传动系统方案3月20日4月10日3减速器和凸轮机构proe运动仿真4月10日5月1日4绘制封合机主传动系统原理图、减速器装配图5月1日5月20日5对其论文进行排版5月20日6月10日 塑封包装机主传动机构设计摘要：塑封机又叫过胶机只是各地的叫法不同而已。近年来, 由于制证行业的规范化管理, 一些具有规范性、法律性的大型证件如工商营业执照、税务登记证、特行经营许可证、卫生许可证等为达到防涂改、防伪造和长期保存的目的也纷纷采取了塑封这种最有效的方法。本设计过程是针对塑封包装机主传动机构进行设计，首先对普通的塑封包装机的传动系统和工作原理进行了分析

3、，进而设计出其传动机构和工作机构。本文主要在传动机构电机选择及减速器结构设计等方面进行了阐述。关键字：塑封、减速器、齿轮、机构Design of main transmission mechanism for plastic packaging machineABSTRACT：Plastic machine plastic machine is also called around the different name. In recent years, because the business card industry standardized management, some is no

4、rmative, law of large documents such as business license, tax registration certificate, and special business license, health permits for preventing alteration, forgery and long-term preservation purposes have also taken the most effective method of plastic.The design process is designed for the main

5、 drive mechanism for plastic packaging machine, the transmission system and the working principle of plastic packaging machine common is analyzed, and design of its transmission mechanism and working mechanism. In this paper, the main motor in the drive mechanism and structure design and deceleratio

6、n are described.Keywords: Plastic, reducer, gear, mechanism目 录1.绪论11.1国外包装机械工业的发展11.2我国包装机械的现状11.3 包装机械的发展趋势22.选择电动机和计算运动参数42.1电动机的选择42.1.1计算塑封包装机所需的功率：42.1.2各机械传动效率的参数选择42.1.3计算电动机的输出功率：42.1.4确定电动机转速：42.2计算传动比：52.3计算各轴的转速：52.4计算各轴的输入功率：52.5各轴的输入转矩63.高速轴齿轮传动的设计73.1选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数73.2按齿面接触疲劳强度设计

7、73.2.1确定公式内的数值73.2.2计算83.3按齿根弯曲疲劳强度设计93.3.1确定计算参数93.3.2计算（按大齿轮）103.4计算大小齿轮的基本几何尺寸113.5齿轮结构设计124.低速级圆柱齿轮传动的设计154.1选定齿轮类型精度等级材料及齿数154.2按齿面接触强度设计154.2.1确定各参数的值:154.2.2计算164.2.3 按齿根弯曲强度设计175.设计轴的尺寸并校核225.1轴材料选择和最小直径估算225.2各轴的结构设计236.轴的校核(中间轴)266.1轴的校核266.1.1计算轴上的作用力266.1.2计算支反力266.1.3绘扭矩和弯矩图276.2安全系数法疲劳

8、强度校核286.3校核高速轴及输出轴307.1输入轴滚动轴承计算317.2中间轴和输出轴轴滚动轴承计算328键联接的选择及校核计算338.1输入轴键计算339.联轴器的选择3410.箱体及密封润滑3510.1箱体尺寸设计3510.1润滑与密封3611.凸轮的结构设计3711.1压力角及其许用值3711.2按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸3811.4凸轮理论轮廓的外凸部分：41结论42参考文献43致谢44太原工业学院毕业设计1.绪论1.1国外包装机械工业的发展美国是世界上包装业最发达的国家，非常重视研制和开发先进的包装机械。这些包装机械设备为生产先进的产品包装奠定了良好的基础。据了解，目前美国

9、的包装机械品种繁多、设备先进，但为了适应国际市场的竞争，他们还在不断研制和开发更先进的包装机械设备。目前较先进的包装机械主要有吹塑机、注射成型机、纸盒和塑料袋加工成型机；各种块状、颗粒状、粉沫状、液态商品包装机；成型、充填、计量封口机和装卸托盘机；用于箱、桶容器的拉伸裹包机；各种控制质量的选别机；对包装性能进行试验的检测机；清洗机、消毒机和生产大型瓦楞纸箱的自动生产线等。美国的包装机械大多数用计算机控制，使包装机械向高速度、高效率、高质量的方向发展。对商品包装材料所需的温度、湿度、强度、电压和包装的数量等都编成程序输入电脑，进行自动控制。这不仅可以提高包装机械的使用效率，提高包装机械的精密度和

10、准确度，同时还能大大减轻操作人员的劳动强度，如笨重的纸箱堆码劳动，妇女只要用机械手操作便可完成。电脑计量选别机在生产线上已经广泛应用，它可以对装置计量不准的产品进行剔除，可以对未贴标签的产品进行剔除，可以对没加盖的瓶装商品进行剔除，也可以控制充填计量。电脑计量选别机的推广使用，使商品的质量控制实现了机械化、科学化、自动化。美国不但积极研制开发先进的包装机械设备，同时还非常注意对包装缓冲材料，如胶带、捆扎材料和机械设备进行研制和开发。现在生产的包装缓冲材料、聚乙烯和聚丙烯低发泡材料，可根据不同包装商品的需要进行选用2。1.2我国包装机械的现状包装机械是完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装

11、过程包括充填，包裹，封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗，堆码和拆卸等。包装机械是完成包装的一种手段，是特殊类型的专业机械，机种繁多。包装机械主要分为两大类：内包装机械和外包装与捆扎机械。内包装机械又分为充填机、计量机、灌装机、制袋机、贴标机和封合机等多种，外包装与捆扎机械分为装箱机、贴带机等2种。包装机械的作用是给有关行业提供必要的技术设备，以完成所要求的产品包装工艺过程。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。 包装机械是为商品进入市场提供保护、促进销售及提高附加值而完成生产过程的技术装备，它是包装工业同时也是机械工业一个重要组成部分。中国包装机械工业发展起步较晚，很长时间

12、没有形成一个独立的行业。1980年中国政府公布的工业产品名称中还没有包装机械类。70年代中期以前，中国食品大部分采用手工包装或散装销售，机械包装主要是包装能力400块/min以下的糖果扭结式包装机和每分钟几十包的香烟包装机及部分灌装机，其品种少，结构简单，技术水平低。70年代后期，随着进口设备的不断增多，中国陆续开发了真空包装机械、封口机械、卧式裹包机和立式袋成型包装机、捆扎机等包装机械。进入80年代，随着改革开放的不断深入，包装机械工业逐渐形成一个门类齐全，初具规模的产业。80年代后期，中国包装机械行业进入了高速发展时期，年均增长速度超过30%，其发展速度列为机械工业各行业之首；进入90年代

13、，包装机械工业仍以20%以上的速度高速发展，预计今后几年，还会以这一速度发展下去。到了21世纪，我国包装机械基础技术发展的重点是：机电一体化技术、热管技术、基础配套技术、设计技术、模块化技术、制造技术等。机电一体化技术和微机应用可提高包装自动化程度的可靠性和智能化程度；热管技术可提高包装机械的封口质量；基础配套技术中配套的电子元件、专用泵、阀产品、传感器、电机及电控制元件，开发出各种在线或离线的检测设备；采用模块化设计技术和CAD/CAM技术，可以提高包装机械在材料选择、加工装备与工艺技术方面的水平。1.3包装机械的发展趋势 （1）广泛采用新技术包装机械，新技术的采用正在受到重视，尤其是PC机

14、应用于包装机械的控制正在迅速普及。随着包装机械的发展，各种新技术，如热管技术、光纤技术、激光技术、模糊技术和人工智能技术等会得到更广泛的应用。CAD和CAM等技术已在包装机械的设计和制造上推广，包装机械正在向着机电一体化、智能化的方向发展。（2）向系列化、标准化、模块化方向发展，目前国内包装机械大部分没有系列化，缺档多，品种少而且换产不易，对包装物的适应性差。系列化有利于提高通用性、互换性及提高产品质量。采用模块化设计，可根据实际需要采用不同组合，参数变化范围宽且易调整，换产方便。有利于组织生产，缩短供货周期，降低成本满足市场需求。便于提高产品的成套性、互换性、高效性3。（3）高技术产品和半自

15、动产品长期共存，高技术和高生产率的包装机械有良好的市场前景，当前此领域以引进设备为主，国内产品较少。由于中国的经济尚不发达，半自动机型在包装机械的产量上仍占有相当大的比例，它以价格便宜，质量稳定，维修简便等优点，在国内和国际市场上具有很强的竞争力。预计在很长一段时间内，高技术产品和半自动产品同样受到不同用户的亲睐。（4）绿色食品包装机械大力发展，绿色包装是一个系统工程，是包装工业的一项技术革命，绿色包装的内容随着科技的进步，包装的发展还可有新的内涵。目前，全国铁路系统率先淘汰白色发泡餐盒，用节能、低耗、少污染、易回收的纸质餐盒替代，随后国内一些大中城市发出不准用白色发泡餐盒的禁令。这些措施的实

16、施，为纸餐盒成型机的发展提供了机遇。随着绿色包装工程和治理白色污染的进展，开发与其相适应的包装机械迫在眉睫4。2.选择电动机和计算运动参数2.1电动机的选择2.1.1计算塑封包装机所需的功率：由设计题目给定：塑封包装机的工作力为F=2100N 封合机构运动速度为v=1.6m/sP=3.36kw2.1.2各机械传动效率的参数选择=0.99（弹性联轴器）， =0.98（圆锥滚子轴承），=0.96（圆锥齿轮传动），=0.97（圆柱齿轮传动），=0.96（卷筒）.所以总传动效率：= = =0.8082.1.3计算电动机的输出功率：=kw4.16kw2.1.4确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速

17、器传动比合理范围 =825（华南理工大学出版社机械设计课程设计第二版朱文坚 黄平主编），工作机卷筒的转速=76.43 r/min ，所以电动机转速范围为 。则电动机同步转速选择可选为 750r/min，1000r/min，1500r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（），故首先选择750r/min，电动机选择如表所示 表2.1型号额定功率/kw满载转速r/min轴径D/mm伸出长E/mm启动转矩最大转矩额定转矩额定转矩Y160M2-85.5720421102.02.02.2计算传动比：1.总传动比：2.传动比的分配：，=3，成立=42.3计算各轴的转

18、速： 轴 轴 轴 2.4计算各轴的输入功率：轴 轴 轴 =3.8740.980.97=3.683kw 2.5各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩故轴 5.462 轴 轴 3.高速轴齿轮传动的设计3.1选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动2.输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。3.材料选择 由机械设计第八版西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著的教材表101选择小齿轮材料和大齿轮材料如下： 表 3.1齿轮型号材料牌号热处理方法强度极限屈服极限硬度（HBS）平均硬度（HBS）齿芯部齿面部小齿轮45调质处理650360217255236大齿轮45正火处

19、理580290162217189.5二者硬度差约为45HBS。1.选择小齿轮齿数25，则：，取。实际齿比2.确定当量齿数 ， 。3.2按齿面接触疲劳强度设计 3.2.1确定公式内的数值(1)试选载荷系数(2)教材表106查得材料弹性系数（大小齿轮均采用锻钢）(3)小齿轮传递转矩 5.462(4)锥齿轮传动齿宽系数。(5)教材1021d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；1021c图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限。(6)按式(1013)计算应力循环次数；(7)查教材1019图接触疲劳寿命系数， 。(8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，则 = =1.233.2

20、.2计算(1)计算小齿轮分度圆直径（由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计） = =87.470 mm(2)计算圆周速度 （3）计算齿宽b及模数 36.992mm mm（4）齿高 （5）计算载荷系数K由教材102表查得：使用系数使用系数=1；根据v=3.296m/s 、8级精度，由108图查得：动载系数=1.18；由103表查得：齿间载荷分配系数=；取轴承系数 =1.25，齿向载荷分布系数=所以：（6）按实际载荷系数校正所算得分度圆直径 （7）计算模数： mm3.3按齿根弯曲疲劳强度设计m3.3.1确定计算参数(1)计算载荷(2)查取齿数系数及应了校正系数 由教材105表得：， ； ， 。(3)教

21、材1020图c按齿面硬度查得小齿轮的弯曲疲劳极限 ；教材1020图b按齿面硬度查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限 。(4)教材1018图查得弯曲疲劳寿命系数 。(5)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 。 (6)计算大小齿轮的并加以比较， = ， ，大齿轮的数值大。3.3.2计算（按大齿轮） = =2.901mm对比计算结果，由齿面接触疲劳计算的模m大于由齿根弯曲疲劳强度的模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关。所以可取弯曲强度算得的模数2.901 mm并就近圆整为标准值 mm（摘自机械原理教程第二版清华大学出版社

22、4.11 锥齿轮模数（摘自GB/T123681990），而按接触强度算得分度圆直径=93.705mm重新修正齿轮齿数，,取整，则，为了使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳，一般应互为质数。故取整。则实际传动比，与原传动比相差2.2%，且在误差范围内。3.4计算大小齿轮的基本几何尺寸1.分度圆锥角：(1)小齿轮 (2)大齿轮 2.分度圆直径：(1)小齿轮 (2)大齿轮 3.齿顶高 4.齿根高 5.齿顶圆直径：(1)小齿轮 (2)大齿轮 6.齿根圆直径：(1)小齿轮 (2)大齿轮 7.锥距 8.齿宽 ，（取整）b=41mm。则：圆整后小齿宽 ，大齿宽 。9.当量齿数 ，10.分度圆齿厚 11.修正计

23、算结果：(1)由教材105表查得：， ； ， 。(2)，再根据8级精度按教材108图查得：动载系数=1.18；由103表查得：齿间载荷分配系数=；取轴承系数 =1.25，齿向载荷分布系数=(3)(4)校核分度圆直径 = =94.065(5)= ， ，大齿轮的数值大，按大齿轮校核。(6) = =2.426mm实际，均大于计算的要求值，故齿轮的强度足够。 3.5齿轮结构设计 小齿轮1由于直径小，采用实体结构；大齿轮2采用孔板式结构，结构尺寸按经验公式和后续设计的中间轴配合段直径计算，见下表；大齿轮2结构草图如图。高速级齿轮传动的尺寸见表 图3.1 大锥齿轮结构 表3.2 大锥齿轮结构尺寸 名称结构

24、尺寸及经验公式计算值锥角锥距R125.660mm轮缘厚度11mm 大端齿顶圆直径233.363mm榖空直径D由轴设计而定 50mm轮毂直径 80mm轮毂宽度L取55mm腹板最大直径由结构确定160mm板孔分布圆直径 120mm板孔直径由结构确定 12mm腹板厚度 18mm 表3.3 高速级锥齿轮传动尺寸名称计算公式计算值法面模数3 mm锥角齿数3377传动比2.333分度圆直径99mm231mm齿顶圆直径 104.515mm223.363mm齿根圆直径92.382mm228.164mm锥距 125.660mm齿宽45mm40mm4.低速级圆柱齿轮传动的设计4.1选定齿轮类型精度等级材料及齿数1

25、. 按传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动。2. 经一级减速后二级速度不高，故用8级精度。3. 齿轮材料及热处理小齿轮选用45钢调质，平均硬度为235HBS，大齿轮材料为45刚正火，平均硬度为190HBS，二者材料硬度差为40HBS。4. 齿数选择 选小齿轮齿数，根据高速级传动比，得低速级传动比，则大齿轮齿数，取=97。 实际传动比 传动比误差=0.0995，在允许误差范围内。5. 选取螺旋角。初选螺旋角=14。4.2按齿面接触强度设计4.2.1确定各参数的值:(1)试选载荷系数=1.6(2)计算小齿轮传递的扭矩。 (3)查课本表10-7选取齿宽系数。(4)查课本表10-6得材料的弹性影响系数。(5)

26、教材1021d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；1021c图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限。(6)按式(1013)计算应力循环次数(7)；(8)查教材1019图接触疲劳寿命系数，。(9)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，则 = =1.23(10)查课本图10-30 选取区域系数 Z=2.433。(11)查课本图10-26 得，则=0.788+0.865=1.653 。 4.2.2计算(1)试算小齿轮分度圆直径d，由计算公式得 =65.367mm(2)计算圆周速度 (3)计算齿宽b和模数 b= =(4)齿高 =(5)计算纵向重合度 (6)计算载荷系数K 已知

27、使用系数，根据v=1.056m/s，8级精度，查课本图10-8得动载系数；查课本表10-4得K=1.46；查课本图10-13得K=1.35；查课本表10-3得。 故载荷系数 (7)按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 (8)计算模数=4.2.3 按齿根弯曲强度设计1. 确定计算参数(1)计算载荷系数 (2)小齿轮传递的扭矩(3)根据纵向重合度，查课本图10-28得螺旋角影响系数=0.88。(4)计算当量齿数 (5)查取齿形系数和应力校正系数 查课本表10-5得。(6)计算弯曲疲劳许用应力 查课本图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极。 查课本图10-18得弯曲疲劳寿命系数。 取弯曲疲劳安全系数S=

28、1.4，则 (7)计算大小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大，选用大齿轮。2. 设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，所以可取弯曲强度算得的模数1.977 mm并就近圆整为标准值（摘自机械原理教程第二版清华大学出版社 4.3 标准模数（摘自GB/T13571987），而按接触强度算得分度圆直径=71.626mm重新修正齿轮齿数，,取整，则，为了使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳，一般应互为质数。故取整。实际传动比，与原分配传动比4.038基本

29、一致，相差0.2%。3. 几何尺寸计算(1)计算中心距 将中心距圆整为181mm。(2)按圆整后的中心距修正螺旋角=arccos因值改变不多,故参数,等不必修正。(3)计算大小齿轮的分度圆直径(4)计算齿轮宽度 , 圆整后取b=72mm小齿轮，大齿轮。4. 校核，同高速级齿轮一样，（略）。5. 齿轮结构设计 小齿轮3由于直径小，采用齿轮轴结构；大齿轮5采用孔板式结构，结构尺寸按经验公式和后续设计的中间轴配合段直径计算，大斜齿圆柱齿轮见下表5；大齿轮4结构草图如上图。低速级圆柱斜齿轮传动尺寸见下表。图4.1大斜齿轮结构草图 表4.1 斜齿大圆柱齿轮结构尺寸名称结构尺寸经验计算公式计算值榖空直径d

30、由轴设计而定d=d轴50mm轮毂直径80mm轮毂宽度L75mm（取为与齿宽相等）腹板最大直径268mm板孔分布圆直径174mm板孔直径（4765.8）mm腹板厚度C18mm表4.2 低速级圆柱斜齿轮传动尺寸名称计算公式计算值法面模数2.5mm法面压力角螺旋角齿数28113传动比4.036分度圆直径72.006mm290.113mm齿顶圆直径77.006mm295.113mm齿根圆直径65.756mm283.863mm中心距 181mm齿宽80mm75mm5.设计轴的尺寸并校核5.1轴材料选择和最小直径估算5.1.1轴的材料选择轴采用材料45钢，进行调质处理。则许用应力确定的系数103，高速轴

31、，中间轴，低速轴。按扭转强度初定该轴的最小直径 ，即： 。当轴段截面处有一个键槽，就将计数值加大5%7%，当两个键槽时将数值增大到10%15%。5.1.2高速轴最小直径计算高速轴：，因高速轴安装联轴器有一键槽，则：24.110mm。对于连接电动机和减速器高速轴的联轴器，为了减少启动转矩，其联轴器应具有较小的转动惯量和良好的减震性能，故采用LX型弹性柱销联轴器（GB/T50142003）。（1）联轴器传递的名义转矩=9550计算转矩 （K为带式运输机工作系数，K=1.251.5, 取K=1.5 ）。（2）根据步骤1、2 和电机直径d电机= 42 mm，则选取LX3型联轴器。其中：公称转矩，联轴器

32、孔直径 d=（30、32、35、38、40、42、45、48）满足电机直径d电机= 42 mm。（3）确定轴的最小直径。根据d轴=（0.81.2）d电机，所以。取5.1.3中间轴最小直径计算中间轴：。该处轴有一键槽，则：，另考虑该处轴径尺寸应大于高速级轴颈处直径，取 。5.1.4低速轴最小直径计算低速轴：。考虑该处有一联轴器和大斜齿圆柱齿轮，有两个键槽，则：，取整：。5.2各轴的结构设计5.2.1高速轴结构设计1.各轴段直径的确定(1)：最小直径，安装与电动机相连联轴器的轴向外伸轴段，。(2)：根据大带轮的轴向定位要求以及密封圈标准，取45mm(3).轴承处轴段，根据圆锥滚子轴承30210 确

33、定轴径50mm(4).轴环段取60mm(5).轴承处根据轴承取50mm(6).小锥齿轮处取40mm2.轴各段长度(1)由选择的联轴器取60mm(2)由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定40mm(3)由圆锥滚子轴承确定20mm(4)由装配关系、箱体结构确定110mm(5)由圆锥滚子轴承确定20mm(6)由套筒及小锥齿轮确定63mm图5.1高速轴轴系的结构5.2.2 中间轴直径长度确定（1）初步选定圆锥滚子轴承，标准精度级的单列圆锥滚子轴承选用型号为30209，其主要参数为：d=45，D=85，T=20.75mm,B=19mm,C=16mm,所以取其直径45mm。（2）因为安装小斜齿轮为齿轮轴，其

34、齿宽为80mm，直径为77.006mm，所以长80mm直径77.006mm。（3)轴的轴环段直径60mm，长10mm。图5.2中间轴轴系的结构 5.2.3输出轴长度、直径设置。（1）初步选定圆锥滚子轴承，因轴承同时承有径向力和轴向力的作用，故选单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据=40mm，由课程设计表12.4轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承选用型号为30209，其主要参数为：d=45，D=85，T=20.75mm,B=19mm,C=16mm,所以取其直径45mm。（2）因为安装大斜齿轮，其齿宽为75mm，所以长75mm直径50mm。（3)轴的轴环段直径60mm

35、，长10mm。(4）过渡轴直径50mm 长度58mm (5）轴承端直径45mm，长度42mm (6）箱盖密封轴直径40，长度35mm (7)选择联轴器的直接35mm，长度60mm。图5.3输出轴轴系的结构6.轴的校核(中间轴)6.1轴的校核6.1.1计算轴上的作用力大锥齿轮2：圆周力 径向力 轴向力 斜小圆齿3：圆周力 径向力 轴向力 6.1.2计算支反力1. 计算垂直面支反力（XZ平面）如图由绕支点A的力矩和 则：同理：.则 ，计算无误。2. 计算水平面支反力（XY平面）与上步骤相似，计算得： ，6.1.3绘扭矩和弯矩图1. 垂直面内弯矩图如下图。 C处弯矩 左= D处弯距 2. 绘水平面弯

36、矩图，如图所示. C处弯矩： D处弯矩： 3. 合成弯矩图 如图 C处最大弯矩值 ： D处最大弯矩值： 4. 转矩图 5. 弯扭合成强度校核进行校核时，根据选定轴的材料45钢调质处理。由所引起的教材151查得轴的许用应力应用第三强度理论而C处采用的齿轮轴，D处直径50mm，远大于计算尺寸。故强度足够。图6.16.2安全系数法疲劳强度校核对一般减速器的转轴仅适用弯扭合成强度校核即可，而不必进行安全系数法校核。1. 判断危险截面对照弯矩图、转矩图和结构图，从强度、应力集中方面分析，因C处是齿轮轴，故C处不是危险截面。D截面是危险截面。需对D截面进行校核。2. 轴的材料的机械性能根据选定的轴的材料4

37、5钢，调质处理，由所引用教材表151查得：。取3. D截面上的应力因D截面有一键槽，。所引：抗弯截面系数抗扭截面系数弯曲应力幅，弯曲平均应力；扭转切应力幅，平均切应力。4. 影响系数D截面受有键槽和齿轮的过盈配合的共同影响，但键槽的影响比过盈配合的影响小，所以只需考虑过盈配合的综合影响系数。由教材表38用插值法求出：，取，轴按磨削加工，由教材附图34求出表面质量系数：。故得综合影响系数： 5. 疲劳强度校核轴在D截面的安全系数为：取许用安全系数，故C截面强度足够。6.3校核高速轴及输出轴 校核该轴与中间轴方法一样，故步骤省略。经校核后，两轴强度足够。7.滚动轴承的选择及计算7.1输入轴滚动轴承

38、计算初步选择滚动轴承，由机械设计（机械设计基础）课程设计表15-7中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30210，其尺寸为， ，载荷水平面H垂直面V支反力F表7.1则则则，则 则 故合格。7.2中间轴和输出轴轴滚动轴承计算初步选择滚动轴承，由机械设计（机械设计基础）课程设计表15-7中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30209，其尺寸为 ， 载荷水平面H垂直面V支反力F表7.2则则则，则 则 故合格8键联接的选择及校核计算8.1输入轴键计算校核联轴器处的键连接，该处选用普通平键尺寸为，接触长度，则键联接所能传递的转矩为： ，故单键即可。1.中间轴键计算校核联轴

39、器处的键连接，该处选用普通平键尺寸为，接触长度，则键联接所能传递的转矩为： ，故单键即可。2.输出轴键计算校核圆柱齿轮处的键连接，该处选用普通平键尺寸，接触长度，则键联接所能传递的转矩为： ，故单键即可。9.联轴器的选择 在轴的计算中已选定联轴器型号。1.输入轴选HL1型弹性柱销联轴器，其公称转矩为160000，半联轴器的孔径，故取，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度为38mm。2.输出轴选选HL3型弹性柱销联轴器，其公称转矩为630000，半联轴器的孔径，故取，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度为84mm。10.箱体及密封润滑10.1箱体尺寸设计 表10.铸铁减速器机体机构尺寸计

40、算表名称符号尺寸关系结果mm机座壁厚0.0125（d1+d2）88机盖壁厚8机座凸缘厚度b1.512机盖凸缘厚度b11.512机座底凸缘厚度P2.520地脚螺钉直径12地脚螺钉数目n44轴承旁连接螺栓直径d10.75 10机盖机座连接螺栓直径d2(0.50.6)6连接螺栓d2的间距150200180轴承端盖螺钉直径d3(0.40.5)6窥视孔盖螺钉直径d4(0.30.4)4定位销直径d(0.70.8) d25df d1 d2 至外机壁距离c12020df、d2之凸缘的距离c21818轴承旁凸台半径R199凸台高度h4040外机壁至轴承座端面距离L1c1+c2+(510)40内机壁至轴承座端面距

41、离L258大齿轮顶圆与内机壁距离12齿轮端面与内机壁距离11.5机盖、机座肋厚m1,m2m10.85,m20.857轴承端盖外径D2D+(55.5)d3120轴承端盖凸缘厚度e1.2d38轴承旁连接螺栓距离s14010.1润滑与密封齿轮采用浸油润滑，由机械设计（机械设计基础）课程设计表16-1查得选用N220中负荷工业齿轮油（GB5903-86）。当齿轮圆周速度时，圆锥齿轮浸入油的深度约一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿轮的齿顶到油底面的距离3060mm。由于大圆锥齿轮，可以利用齿轮飞溅的油润滑轴承，并通过油槽润滑其他轴上的轴承，且有散热作用，效果较好。密封防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止

42、润滑剂的漏失。11.凸轮的结构设计11.1压力角及其许用值X:Y:M:图11.1考虑摩擦时驱动力的表达式理想情况凸轮机构的瞬时效率机构自锁得临界压力角在工程实际中，为保证较高的机械效率，改善受力状况，通常规定凸轮的最大压力角应小于等于某一许用压力角 ：即凸轮机构的许用压力角根据实践经验，推荐的许用压力角取值为:推程：直动从动件取 3040 ；摆动从动件取 3545 ；回程：直动和摆动从动件荐取 7080 。11.2按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸在点P12(升程)式中：图11.2压力角计算的一般表达式： 11.3影响凸轮压力角变化的因素：回程 升程图11.3从动件与凸轮的相对位置：图111.

43、4凸轮理论轮廓的外凸部分： 工作轮廓曲率半径 理论轮廓曲率半径 与滚子半径 三者之间的关系为：一般推荐：结论 通过这一次的毕业设计，我学到了更多的东西也吸取了更多的经验和教训。首先，基本掌握了运用绘图软件制图的方法与思路，对计算机绘图方法有了进一步的加深，基本能绘制一些工程上的图（二维、三维）。 在设计的过程中， 培养了我综合应用机械设计、机械原理课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力。其次，在这些过程中我深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习生活中我会更加努力进而提升自己的综合能力。参考文献1孙恒机械设计 西北工业大学机械原理及机械零件教研

44、室 高等教育出版社2吴宗泽 罗圣国机械设计课程设计手册 高等教育出版社3陈秀宁 施高义机械设计课程设计浙江大学出版社4王坤 何小柏 汪信远 机械设计及基础 高等教育出版社5朱理机械原理 高等教育出版社6曹惟庆,徐曾荫 机构设计M .机械工业出版社7濮良贵 纪名刚主编机械设计（第八版）高等教育出版社。8王连明 宋宝玉主编机械设计课程设计（第三版）哈尔滨工业大学出版社。9申永胜主编机械原理教程第二版清华大学出版社。10荣涵锐主编机械设计课程设计简明图册哈尔滨工业大学出版社。11朱辉 曹桄 唐保宁 陈大复等编画法几何及工程制图第六版上海科学技术出版社。12廖念钊 古营菴 莫雨松 李硕根 杨兴骏编著互

45、换性与技术测量第五版中国计量出版社。13傅水根主编机械制造工艺学基础清华大学出版社。 14冯辛安主编 机械制造装备设计 机械工业出版设。15胡兆国主编机械加工基础西南交大出版社。16Zhu Y,Zhang S,Rong Y.Experimental Study on Stiffness of Stiffness of T-Slot Baesd Modular Fixure.Transaction of NAMRI/SME,Volumn X XI,199317（俄）IO.M索罗门采夫主编。工业机器人图册.北京：机械工业出版社，199318Feller W. An introduction to

46、probabilistic theory and its applicationsJ, vol. 2. 3rd ed. Wiley, 1970.19Orlov. Fundamentals of Machine DesignM. Moscow: Mir Pub, 1987.20Kopnov VA. Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 1993;16:1041.21Piskunov V(i. Finite elements analysis of cranes metalwork. Moscow: Mashino

47、stroyenie, 1991 (in Russian).致谢时光荏苒，岁月如梭。转眼间我在太原工业学院读书学习的四年时间即将画上句号，回顾过去，校园的一草一木、一人一事历历在目，我的心情此起彼伏。在此，我谨向所有给予我关怀的老师、同学、朋友及家人表达我最真挚的感谢。在论文构思和写作的过程中，机械工程系的多位老师都给予我悉心的指导和帮助，使我迷津得度。他们渊博的知识、审问慎思的治学精神和一丝不苟的工作作风给我留下了极其深刻的印象，我亦受益匪浅。在此，也对他们的关心和帮助表示衷心的感谢! 特别感谢我的指导老师王老师，在完成论文期间的指导。同时，我还要衷心的感谢我的同学和朋友，他们在学习和生活上给我很大的帮助，在论文写作期间，也提了很多宝贵的意见。忆往昔，十多年的求学经历，我感慨良多，其中的滋味或许只有自己知晓，但不管什么时候，我的家人永远是我坚强的后盾。完成学业，离不开他们在生活和精神上给予的支持。感谢他们不图回报的付出!最后，谨向百忙之中抽出宝贵时间评审本文的各位老师致以最诚挚的谢意，感谢你们提出宝贵的意见使得本文得以完善。您们的意见和指正为我的进一步研究指明了方向。44