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1、机设课设-凸轮 作者： 日期：机械设计课程设计1 意义 2 题目（手册p252）2.1 热合包装机封合机构及传动方案 图1 热合包装机封合机构及传动 图2 封合机构（凸轮机构）和从动件运动规律2.2数据1234567890max ()20252025302535404040L1 (mm)300300300350350300350300350350凸轮转速n20303530252530303025电机功率kW0.250.250.250.30.30.250.30.30.30.3学号尾数是几，就做第几号数据。2.3要求(1) 设计凸轮轮廓(2）选电机，分配减速机各齿轮传动（或蜗杆）和开式锥齿轮传动比
2、，计算减速机各轴功率(3）开式锥齿轮设计(4) 装配图1张 (A1或A2)（参考手册p217,231）(5) 零件图2张（A3）（参考手册p218）(6) 计算说明书一分，说明书包括：(格式参考手册p211）a、 传动方案b、 电机的选择c、 传动比分配d、 开式锥齿轮设计e、 齿轮传动（低速级）设计（斜齿轮）f、 低速级轴校核（按弯扭合成和疲劳强度精确校核法）（参教材p369例题）g、 低速级轴上的一对轴承校核h、 低速级轴上的键校核i、 联轴器的选择（1个）3考核办法 平时70%，答辩30%。答辩所需材料：上述3的内容，用档案袋装，写班级学号、姓名。平时考勤、老师检查进度。时间：连续 20
3、天，上午8：0011：30，下午2：005：00 进度安排第6天：l 传动方案、电机选择、传动比分配、各轴运动动力参数计算l 开式锥齿轮传动（低速级）设计l 做成软齿面的斜齿轮第7、8、9天：l 画低速级轴及轴上零件草图，确定轴的尺寸、选联轴器、轴承、键。l 画低速级轴弯矩、扭矩图，用弯扭合成校核轴的强度；确定危险截面，用疲劳强度精确求安全系数，校核轴的疲劳强度。（参考教材“轴”例题）l 校核轴承寿命、联轴器和键的强度。第1015天：完成装配图 8：00讲课：图纸如何布局，关于减速机的内容。l 第9天：画减速机俯视图低速级轴及轴上零件l 第10、11天：画主视图，并完成俯视图。第12天上午8：
4、00讲课：对装配图的要求、尺寸标注等；零件图l 完成装配图第16、17天：l 完成低速级轴和其齿轮的零件图第18天：l 写说明书：前面所有的计算稿纸必须保留，按手册上的格式整理为设计说明书，手写。第19、20天：答辩 1初步估计传动比： i1=4.2 i2=3 i3=3低速轴转速Nw=3*35=105 r/min 高速轴转速Nm=3*4.2*Nw=1323 r/min所以选定电动机：YS7124 额定功率0.37kw 满载转速1400r/min 最大转矩2.4 质量9.5kg2分配传动比（1） 总传动比 由选定的电动机满载转速和工作机主轴转速确定总传动比i为：i=Nm/No=1400/35=4
5、0（2） 分配传动系传动比1、 联轴器传动比为12、 选定锥齿轮传动比为2.5，则减速器传动比i1*i2=163、 根据i1=（1.31.5）*i2 ， 选定高速级传动比i1=4.8 所以i2=16/4.8=3.33所以，i=1*i1*i2*i3=1*4.8*3.33*2.540*综上 i1=4.8 , i2=3.33, i3=2.5*1 计算传动装置的运动和动力参数2（1） 各轴转速nI=Nm/i1=1400/4.8=291.67 r/minnII=nI/i2=291.67/3.33=87.59r/minnIII=87.59/i3=35r/min（2） 各轴输入功率1为联轴器传动效率 0.9
6、92为第一对轴承传动效率 0.983为第二对轴承传动效率 0.954为第三对轴承传动效率 0.975为各齿轮传动效率 0.98P1=Pd1=3700.99=366.3WP2=P123=366.30.980.95=341.0WP3=P223=3410.980.95=317.5WP4=P324=317.50.960.97=295.7W各轴输出功率：P1=P10.98=359.0WP2=P20.98=334.2WP3=P30.98=311.2WP4=P40.98=289.8W（3） 各轴输入转矩T1=Tdio1Td=9550Pd/Nm=95500.37/1400=2.524 N.m所以：T1=Tdi
7、o1=2.52410.99=2.50N.mT2=T1i112=2.54.80.990.98=11.624N.mT3=T2i223=11.7543.330.980.95=36.094N.mT4=T3i334=38.362.50.950.97=83.152N.m 输出转矩：T1=T10.98=2.50.98=2.45 N.mT2=T20.98=11.6240.98=11.391 N.mT3=T30.98=36.0940.98=35.372 N.mT4=T40.98=83.1520.98=81.489 N.m以下参考手册p218，填表功率转速r/min扭矩N.m轴359.0W14002.45轴334
8、.2W291.6711.391轴311.2W87.5935.372轴289.8W3581.489 1、 开式锥齿轮设计、减速机齿轮设计（2对）（一） 高速级齿轮传动的设计计算1 齿轮材料，热处理及精度（1）考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用软齿面渐开线斜齿轮。齿轮材料及热处理低速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为小齿轮280HBS，取小齿轮齿数Z1=24，低速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为大齿轮240HBS Z2=Z1i1=244.8=115.2 取Z2=115齿轮精度 按GB/T10095，选择7级，齿根喷丸强化。2齿轮主要尺寸（I） 按齿面接触强度设计1. 确定公式内
9、的各计算数值试选K=1.6 查课本由图10-30选取区域系数Z=2.45试选,查课本由图10-26查得=0.78 =0.85 =0.78+0.85=1.63 应力循环次数（按工作寿命两班制，8年，每年工作300天）N=60njL=6014001(283008)=3.2310 N=6.7310*由课本图10-19查得接触疲劳寿命系数K=0.88 K= 0.91 查课本由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力=0.91550/1=500.5514.25*查课本由表10-6查材料的弹性影响系数Z=189.8M
10、P选取齿宽系数 T=95.510=95.5100.359/1400=2.4510N.m =16.812. 计算圆周速度 1.2323. 计算齿宽b=d=116.81=16.814. 计算齿宽与齿高之比 模数 m= 齿高 h=2.25m=2.250.548=1.233 =16.81/1.233=13.635. 计算纵向重合度6. 计算载荷系数KK=1.12+0.18(1+0.6+0.2310b =1.12+0.18(1+0.6)+ 0.231016.81=1.412使用系数K=1 查表选取各数值=1.04 K=1.35 K=K=1.2故载荷系数K=11.041.21.412=1.7627. 按实
11、际载荷系数校正所算的分度圆直径d=d=16.81计算模数按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=16.81来计算应有的齿数.z=21.692 取z=22z=4.822=105.6 取z=106初算主要尺寸因为传递动力的齿轮模数不小于2.5， 所以齿轮模数取m=2.5计算中心距 a=163.574将中心距圆整为164修正螺旋角=arccos因值改变不多,故参数,等不必修正 分度圆直径 d=56.23d=270.92 计算齿轮宽度圆整后取 按齿根弯曲强度设计m确定公式内各计算数值（1） 计算小齿轮传递的转矩2.45Nm（2） 确定齿数z因为是软齿面，故取z24，zi z4.824115.2传动比误差 i
12、uz/ z115/244.79i=0.017%5，允许（3） 初选齿宽系数 按对称布置，由表查得1（4）初选螺旋角 初定螺旋角12（5）载荷系数KKK K K K=11.041.21.351.6848（6）当量齿数 zz/cos24/ cos1225.645 zz/cos115/ cos12122.881由课本表10-5查得齿形系数Y和应力修正系数Y （7） 螺旋角系数Y轴向重合度 1.625Y10.8375（8） 计算大小齿轮的 查课本由图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限 查课本由图10-18得弯曲疲劳寿命系数K=0.90 K=0.93 S=1.4= 计算大小齿轮的,并加以比较 大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算. 计算模数 m对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，又因为传递动力的齿轮模数不小于2.5，按GB/T1
