机械设计课程设计干冰颗粒成型机设计说明书涡轮蜗杆减速器设计带传动设计

1、机械设计课程设计干冰颗粒成型机设计说明书涡轮蜗杆减速器设计带传动设计机械设计课程设计干冰颗粒成型机设计说明书涡轮蜗杆减速器设计带传动设计机械设计课程设计干冰颗粒成型机设计说明书涡轮蜗杆减速器设计带传动设计机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班机械原理、机械设计课程设计任务书之二干冰颗粒成型机1.1机器的用途及功能要求液体二氧化碳经冷却减压闪蒸后可获得雪状干冰，利用干冰颗粒成型机将雪状干冰在低温下挤压成必然规格的干冰颗粒，用于食品的冷却和保鲜。干冰颗粒成型机的功能要求如图所示，雪状干冰由管道连续送入成型机的活塞缸内，靠活塞的挤压作用将干冰由模具的均布小孔中连续挤出，再经切断机构（图

2、中未画出，不属本次设计任务）切制成知足规格要求的干冰颗粒。1.2设计要乞降原始数据设计以电动机为原动机的干冰颗粒成型机；履行机构的生产阻力如图b所示，活塞行程H=200mm，该机构的效率=0.92；机构性能优秀，构造简单，节俭动力。要求最小传动角min40，行程速比系数K=1.15；机器使用寿命5年（每年按360天计算），每天单班制工作，机器工作时不逆转，赞成曲柄转速有5%的偏差，载荷基本安稳，起动载荷为名义载荷的1.5倍。设计原始数据以下：方案号2122232425活塞上的最大工作阻力F（N）444441.03101.05101.0101.03101.010每天干冰产量Q（kg）828690

3、96100注：每班8小时，活塞每工作一次的产量m=0.01kg。雪状干冰模具干冰颗粒图a图b1.3设计内容选择干冰颗粒成型机履行机构的型式，确立各构件的尺寸；-1-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班确立整体设计方案，包含传动系统中各传动的种类、传动比及传动路线；履行机构工作行程的运动分析（位移、速度、加快度）；按履行机构的载荷要求初选电动机（介绍采纳Y系列电动机）；对传动系统中各级传动进行工作能力计算；为减小电动机的输出功率，凑近电动机的传动件应拥有飞轮作用。在达成该传动件的结构设计后，计算其转动惯量，并最后确立电动机的型号；进行减速器的构造设计。1.4提交的设计结果整体方案

4、的传动路线图和机构运动简图（运动简图要按比率画出，能表达各传动件及执行机构的空间地点关系，2号图纸）；履行机构的位移、速度、加快度线图（3号图纸）；减速器装置图一张；（1：1，0号图纸）减速装置零件工作图若干张；（1：1）设计计算说明书，内容包含：设计题目和设计原始数据；*履行机构的运动设计文本（包含数学模型、计算过程和结果）；原动机初步选择、传动比分派过程，各轴的运动和动力参数计算过程和结果；各级传动工作能力计算过程；减速器中轴、轴承、键联系、联轴器的选择及计算；飞轮零件构造设计及其转动惯量计算的过程。1.5参照文件机械原理、机械设计教科书机械设计课程设计指导书机械零件设计手册和图册我的方案

5、号2-2-2-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班计算过程与说明计算结果履行方案1槽凸轮机构1）从动件设想位移图以以下列图所示。2）依据位移图绘制凸轮轮廓图（右图）3）凸轮基本参数设计n=17.92r/min；在赞成5%偏差的状况下17.0r/minn18.8r/min；升程：h=200mm；推程运动角：=180；回程运动角：=90；停留角：=135；如图为传动角，调整偏距e能够使的最小值40。槽凸轮机构优弊端比较长处弊端能够实现预期随意运动规律高副接触，易磨损过分缓和承载不宜太大惯性冲击小受压力角限制，推程不宜太大-3-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班履行

6、方案2曲柄滑块机构此种方案为最后选定的方案，对于参数的计算放在本部分的最后一节，这里只介绍优弊端。曲柄滑块机构优弊端比较长处弊端构造简单压力角和偏距有范围限制有急回特色杆长大于偏距装置紧凑履行方案3六杆机构1这个机构是对基本杆组的一种变形，优弊端以下表六杆机构1优弊端比较长处弊端传力的范围大构造复杂传达运动的范围大占有空间大偏距范围大-4-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班履行方案4六杆机构2这个机构是对基本杆组的一种变形，优弊端以下表六杆机构2优弊端比较长处弊端传力的范围大想要获得同样的运动位移，传达运动的范围大主动件的运动距离大偏距范围大占有空间大四种履行方案的比较三种履

7、行方案优弊端比较方案长处弊端优弊端过分缓和,惯性冲击加工困难，成本高，外方案1：槽凸轮小，定位正确廓尺寸和重量比较大构造简单，装置紧凑，压力角和偏距有范围限方案2：曲柄滑块有急回特色制，杆长大于偏距方案3：六杆机构传力和位移的范围大，构造复杂，占有空间大1偏距范围大方案4：六杆机构想要获得同样的运动位传力和位移的范围大，2移，主动件的运动距离偏距范围大大-5-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班计算杆长ae40）(1)cos（bHba(2)sinsinsine(3)abab2(ba)2H2cosa)(b(4)2(ba)此中四个方程五个未知数，这里取值为41.41，因为cos41

8、.41=0.75，取整数方便计算，将数据输入matlab软件计算出结果symsabea,b,e=solve(e-0.75*b+a=0,3.952*a2+0.0479*b2-40000=0,200*e-0.217*(b2-a2)=0);a=vpa(a,4)b=vpa(b,4)e=vpa(e,4)输出结果：a=-99.66-55.4777.9999.22b=-124.7762.3577.3151.1a=99mme=6.106627.2355.014.08b=151mm最后取整数a=99mm，b=151mm，e=14mm。e=14mm-6-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班进行ma

9、tlab运动仿真）滑块位移分析x=0:pi/100:2*pi;a=99;b=151;e=14;y=a.*cos(x)-(b2-(e+a.*sin(x).2).(1/2);plot(x,y)2）滑块速度分析x=0:pi/100:2*pi;a=99;b=151;e=14;y=-a.*sin(x)+(b2-(e+a.*sin(x).2).(-1/2).*(e+a.*sin(x).*cos(x);plot(x,y)3）滑块加快度分析x=0:pi/100:2*pi;a=99;b=151;e=14;y=-a.*cos(x)-1/2*(b2-(e+a.*sin(x).2).(-3/2).*(e+a.*sin

10、(x).*cos(x)+a*(b2-(e+a.*sin(x).2).(-1/2).*cos(x).*cos(x)-(b2-(e+a.*sin(x).2).(-1/2).*(e+a.*sin(x);plot(x,y)-7-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班拟传动方案1皮带蜗轮蜗杆1）功率计算：滑块的均匀速度：ll0.12m/s；vT/2t工作阻力：F=10500N；输出功率：PFv10500；出2）初选电机：选Y系列三相异步电动机，型号Y100L1-4，技术参数以下，同步转速1500r/min，额定功率2.2Kw，满载转速1420r/min，最大转矩2.2N/mm。3）传动比分

11、派：总传动比为：nm142079.24；i17.92nw采纳传动比数据以下：n1i122.73n2n3i3429n4方案1V=0.12m/sP出=1.26Kw初选电动机Y100L-4i122.73i3429-8-【4】【2】机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班4）该机构的优弊端：1.带传动的承载能力较低，传达同样转矩时，构造尺寸较其他传动形式大，传动比不恒定，外廓尺寸大，带的寿命短，但中心距范围大，有过载保护功能，构造简单，传动安稳，能缓冲减震，所以宜部署在高速级，因为转速越高，在同样功率的下转矩就越小；2.蜗杆传动能够实现较大的传动比，传动安稳，噪声小，但传动效率低，合用于中

12、小功率、间歇运行的场合。【2】3.整体机构的传动比大，构造紧凑，但传动效率低，用于中小功率，输入轴与输出轴垂直交错的传动。下置式蜗杆减速器润滑条件较好，优先采纳；【2】【4】P65注：1.带传动的传动比i应当取值小于2.8，这里取2.73，方便后续计算；【2】P232.蜗杆的传动效率较低，所以选择双头蜗杆以提升效率，效率在0.750.82之间；【2】P853.整体的传动比较大，适合采纳蜗杆传动方式，蜗杆传动比的范围740，这里取整数值29。【2】P10拟传动方案2二级圆锥圆柱齿轮功率计算、初选电机的方法同上，nm142079.24；总传动比为：i17.92nwn1方案2采纳锥齿轮传动：i126

13、；i126n2n3i3413.2采纳圆柱齿轮传动：i3413.2。n4优弊端比较：1.锥齿轮的加工比较困难，特别是大尺寸的锥齿轮。故锥齿轮传动一般-9-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班应放在高速级，以减小其直径和模数。但是，当锥齿轮的转速过高时，还应当考虑锥齿轮可否达到制造精度要求及成本问题。【2】P102.圆柱齿轮的传动功率和速度范围很广，传动比正确，效率较高，工作靠谱，寿命长，构造紧凑，工艺简单，精度易于保证；【4】3.整体的传动效率不足，假如牵强达到79.24的传动比，会使构造很笨重，不适合。拟传动方案3三级圆锥圆柱齿轮功率计算、初选电机的方法同上，nm142079.

14、24；总传动比为：inw17.92n1方案3采纳锥齿轮传动：i123；i123n2i344采纳圆柱齿轮传动：i34n34；i566.6n4采纳圆柱齿轮传动：i56n56.6。n6优弊端比较：1.锥齿轮的加工比较困难，特别是大尺寸的锥齿轮。故锥齿轮传动一般应放在高速级，以减小其直径和模数。但是，当锥齿轮的转速过高时，还应当考虑锥齿轮可否达到制造精度要求及成本问题。【2】P102.圆柱齿轮的传动功率和速度范围很广，传动比正确，效率较高，工作靠谱，寿命长，构造紧凑，工艺简单，精度易于保证；【4】整体上传动比能够达到要求，但是机构的尺寸相应的变大了，同时效率也有所降落。-10-机械设计课程设计干冰颗粒

15、成型机说明书机械学院系统二班三种传动方案的比较三种传动方案优弊端比较1.皮带涡轮蜗杆2.二级圆锥圆柱齿轮3.三级圆锥圆柱齿轮长处弊端长处弊端长处弊端安稳承载低效率高加工困难传动比大加工困难缓冲吸振效率低寿命长成本高寿命长成本高传动比大承载高传动比小承载高构造紧凑交错传动电动机的选择已知参数：vl0.12m/s；T/2P出Fv1.26Kw；初选电机参数：选Y系列三相异步电动机，型号Y100L1-4，技术参数以下，同步转速1500r/min，额定功率2.2Kw，满载转速1420r/min，最大转矩2.2N/mm，P额2.2Kw.初定各级传动比传动比计算：总传动比：inm142079.24；nw17

16、.92采纳传动比数据以下：n1i122.73n2n3i3429n4装置的整体运动参数1)转速计算：n11420r/minn2n3n1520.15r/mini12n4n317.936r/mini34V=0.12m/sP出=1.26Kw初选电机型号Y100L1-4i122.73i3429-11-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班效率计算：转速皮带传动效率：120.96；n11420r/min0.78（0.750.82，双头蜗杆）n2520.15r/min涡轮蜗杆的传动效率：34；n317.936r/min电动机与输入轴的联轴器效率：l10.98；输出轴到曲柄的联轴器效率：l20.

17、98；转动轴承的效率：c0.99。2)功率计算：电动机输出功率：P额2.2Kw轴效率：P1P额l12.20.982.156Kw；轴效率：P2P1C2.05Kw;轴效率：P3P2342.051.58Kw；功率cP额2.2Kw输出功率：PPl21.55Kw。P12.05Kw减出33)转矩计算：P21.58KwP31.55Kw电动机转轴转矩：Pn2.2P减除1.55KwT09.551069.5510614795.8Nm；nm1420轴转矩：T19.55106P19.551062.16514499.9Nm；nm1420轴转矩：T29.55106P29.551062.0537638.2Nm；n2520.

18、15轴转矩：T39.55106P39.551061.58841268.96Nm；n417.936工作机转矩：T49.55106P减出1.55825295.5Nm。n49.5510617.936转矩-12-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班传动装置运动和动力参数计算结果T014785.8转速电机转轴轴轴输出轴T114499.9轴名轴T237638.2转速n1517.93617.936T3841268.96（r/min）T4825295.5功率P/Kw2.22.1562.051.581.55转矩T/14795.814499.937638.2841268.

19、96825295.5（Nm）传动比i12.73291效率c120.95c340.770.98l10.98l2电动机输出轴设计计算因为电动机是标准件，所以输出轴的长度、直径、键槽尺寸等参数均以固定，查文件【2】P87获得，输出轴直径为28mm，额定转矩为2.2KNm，而设计的输出转矩仅为0.148KNm，所以符合要求。小皮带轮设计计算1）因为内径要与电动机配合，所以孔内径为28mm，表面粗拙度3.2m【6】P2-1224；2)外径的大小、带槽形状和带轮宽由带的设计决定，将在带传动中进行设计；2）键连结，键的设计计算见本部分第8个内容；3）公差等级选IT9【6】，采纳基轴制F9【6】；h94）资料

20、灰铸铁，因为转速25m/s,采纳HT200【6】；5）因为设计的外径尺寸132mm，所以采纳实心轮辐构造【6】；孔内径为28mm带传动设计计算：本部分未特别标志处均查阅【2】-13-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班1）干冰机的运动形式为来往运动，轻载启动，使用系数采纳KA1.2,则计算功率为PCKAP1.21.7942.148Kw采纳基轴制F9h92）V带的型号选择：功率PC=2.148Kw，转速1420r/min，查表选A型V带。HT2003）最小带轮直径、带速：A型带的基准直径80mm，这里采纳dd175mm，大轮直径dd2idd1则大轮直径dd2idd1，查表【6】后

21、取200mmKA1.2验算带速：n1dd1/60000142075/60000。5.576m/s符合带速要求的525m/s。4）带传动的中心距和带的基准长度：0.5（5dd1dd12）a0（2dd1dd12）取a0=277mm。由带传动几何关系得（dd22Ld2a0（dd1dd1）dd2）24a0（20022277（7575）200）27724999.721000mm因为所计算的中心距与查表值同样，所以不用再调整中心距。考虑到安装调整和赔偿初拉力的需要，中心距的改动范围为amina0.015Ld2770.0151000262mmamina0.03Ld2770.031000307mm5）带轮的包

22、角：1180dd2dd157.318020075a277知足最小包角120的要求。6）带的根数：PC2.148Kw选A型V带dd175mmdd2204.75mmv5.576m/sa0=277mmLd1000mmzP额2.148P0）kakL（0.683.23（P00.17）-14-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班取4根带传动，知足1012跟带的要求。amin262mm7）带的张紧及压轴力：amin307mm对于V带传动，单根带的张紧力以下P2.52F0500（1）qv154.14vzka12.148（2.51）299.76Nq的取值参照文件【1】为设计安装带轮的轴并校核支承

23、轴的寿命，必然知道压轴力F，计算式忽视带两边的拉力差，近似的以带两边的初拉力的协力计算压轴力2zF0sin12499.76sin1502770.89N注：本部分内容除特别注明以外均为参照【4】大皮带轮设计计算F770.89N1）内径要蜗杆轴配合，数据将由轴的计算给出，表面粗拙度3.2m【6】；2）外径的大小为dd2idd12.7375204.75mm，查表【6】后取200mm、带槽形状和带轮宽由带的设计决定，以以下列图；3）键连结，键的设计计算见本部分第9个内容；4）公差等级选IT9【6】，采纳基轴制F9【6】；h95）资料灰铸铁，因为转速25m/s,采纳HT200【6】；6）因为设计的外径尺

24、寸为200mm，所以幅板厚度为14mm【6】7）带轮宽度，因为传动要求，两个皮带轮的宽度应当同样，以下B(z-1)e2f（41）152963mmdd2200mm-15-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班基轴制F9h9HT200幅板厚度为14mmB63mm蜗轮蜗杆的资料及热办理：蜗杆采纳45号钢，表面淬火，5055HRC；为了节俭名贵的有色金属，蜗轮轮芯采纳HT150，蜗轮齿圈采纳ZCuSn10Pb1，砂型锻造。按齿面接触疲备强度设计：本部分未特别注明均查阅【4】a3KT2(ZEZP)2H1）载荷系数KKAKKv查文件得KA=1.0，取K=1.3，假定蜗轮圆周转速3m/s，则K

25、v=1.05，KKAKKv2）弹性系数查表得：ZE155Mpa3）传动比i=294）选择齿数查表得，考虑到效率的问题，取蜗杆头数z12则蜗轮齿数z2iz129258K1.3655）确立Zpi=29，取d1/a0.3，查图的Zp=3.16）蜗轮转矩T2-16-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班T29.55106P39.551061.58n4841268.95Nmm17.9367）许用应力H采纳金属型锻造，查表得，H268Mpa应力循环次数N60jn2Lh60117.936160001.7107810781070.936KHNN1.7107HKHNH0.936268Mpa250.

26、8Mpa8）初定中心距aa3KT2(ZEZP)2H1.365841268.95(1553.1)2250.848161.51mm9）蜗杆分度圆直径、模数d10.68a0.87558.17mm2ad12161.5158.17m584.56mmz2查表得，取m=5，d150mm，则q=10mmd2mz2558290mm10）中心距ad1d25029022170mm11）校核圆周速度和d1/av2d2n2601000mz2n26010006010000.343m/si=29z12z258Zp=3.1T2841268.95Nmm268MpaN1.7107250.8Mpam4.56mmd150mm-17-

27、机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班d1/a50/1700.29与假定d1/a=0.3很周边，符合要求。12）几何参数计算蜗杆分度圆导程角：arctanz1arctan211.31q10蜗杆齿顶圆直径：da1d12ha1502560mm式中ha1的值参照文件【1】蜗杆齿根圆直径：df1d2ha1c502m0.2m）39mm1（）（蜗杆轴向齿距：Pxm3.1415515.7mm中心距的边位系数：不波及变位，所以x取0da2d2（xm）2ha2蜗轮齿顶圆直径：290（m）2m0300mmda2d2（2ha2xm-c）蜗轮齿根圆直径：290（m）279mm将以上计算出的数据统计成表格

28、以下蜗轮蜗杆几何参数表格数值符号名称蜗杆蜗轮齿数z258传动比i29d2290mma170mmd1/a0.29d1/a=0.311.31da160mmdf139mmPx15.7mmda2300mmda2279mm-18-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班分度圆直径d50mm290mm齿顶圆直径da60mm300mm齿根圆直径df39mm279mm中心距a170mm轴向齿距Px15.7mm转矩：导程角11.31模数m65mm转矩T38983.45Nmm841268.95Nmm宽度杆长、轮宽l、B长度l=402mmB=0.75*50=37.5取50mm按曲折疲备强度校核f1.53

29、KT2Yfa2YFd1d2mzv2z25861.51cos3cos311.31查表获得齿形系数YFa22.3Y1-1-11.310.90575120120KFN910691060.73N1.7107查表得，ZCuSnP1蜗轮单向传动时基本许用曲折应力F51.7Mpa蜗轮的许用曲折应力FFKFN37.74Mpa1.53KT2Yfa2Yzv261.51fd1d2m1.531.365841268.952.30.90575YFa22.363365.46.3Y0.9057525.24Mpa-19-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班F，知足条件。蜗杆轴的刚度校核yl3Ft21Ft22y4

30、8EI蜗杆轴惯性矩Id145043.07105mm46464vsv20.341.734m/ssin11.31sin11.31蜗轮是锡青铜的资料，查表得v3.3蜗杆的传动效率1tantan（v）tan11.31tan（11.313.3）0.767蜗杆转矩T1T2841268.9538983.45Nmm290.7670.990.99i123蜗杆切向力Ft12T1238983.451559.3Nd150法向力Fn2T22841268.956175.8Nd2cosncos290cos20cos11.31径向力Fr1Fnsinn6175.8sin202112.2N取l0.9d20.9290261mm。y

31、l3Ft21Ft2248EI261322112.224820633.0751559.310100.0154KFN0.73查表得51.7Mpa37.74Mpa25.24MpaF，知足条件I3.07105mm4vs1.734m/sv3.310.767T138983.45NmmFt11559.3N-20-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班yd2/1000365.4/10000.3654y，蜗杆知足刚度要求。散热计算则总效率123散热面积预计S9105a1.8891051701.881.4m2功率计算P21.55P12.02Kw0.767箱体工作温度1000P（1）t1t0ds100

32、02.02（10.767）20151.442.4（中等通风环境，取15W（/m2C）dt134.4970，知足散热要求。将蜗轮蜗杆的动力学参数整理数据以下表格蜗轮蜗杆力学参数表格数值符号名称蜗杆蜗轮转矩T38983.45Nmm841268.95NmmFn6175.8NFr12112.2Nl261mmy0.0154y0.3654y，蜗杆知足刚度要求0.752S1.4m2P12.02Kwt142.4t142.470，知足散热要求-21-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班转速n520.14417.936切向力Ft1559.3N4604.65N法向力Fn6175.8N6175.8N径

33、向力Fr2112.2N2112.2N轴向力Fx4604.65N1559.3N传动效率0.767传动比i29各轴段的直径计算轴段1的预计直径，因为此轴只承受转矩，按实心轴强度条件T338983.45d30.217.7mm0.2T35因为上边有键槽，所以直径要乘以系数1.051.07，获得的d=18.9mm，圆整后取d=25mm。轴段1、2间为定位轴肩，故轴肩高度h0.07d11.50.0725122.753.75mm取h=3.5mm，则d2d1732mm轴段3为轴颈，应当符合轴承内圈的标准，且因轴段2.、3的轴肩是为便于轴承的安装和拆卸而设置的非定位轴肩，故不宜比d2大好多，所以可以取d3=35

34、mm，因为蜗杆承受必然的轴向力，所以采纳圆锥滚子轴承，轴-22-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班承代号为30207，【6】。轴段3、4形成的轴肩为圆锥滚子轴承的定位轴肩，轴肩高度应依据轴承型号按轴承标准中规定的安装尺寸确立，查手册今后确立为d4=40mm。轴段4、5之间形成的为非定位轴肩，所以取d5d3=35mm。d=25mm轴段6为蜗杆的工作地点，已经在蜗杆设计部分解决，d663mm。轴段7、8、9与轴段5、4、3对于蜗杆螺纹部分对称，所以d7d535mmd232mmd8d440mmd9d635mm各轴段长度计算轴段1的长度由带轮的宽度B决定，B=63，这里取l165mm

35、。d3=35mm轴段2的长度由内部构造分派和轴承端盖的宽度决定，依据蜗杆总长度l=328.86mm，能够预计出l2的长度，在其他段算出来今后，预计d4=40mml2=70mm。d5=35mm轴段3与轴承内径接触，查【6】表得轴承宽度B=18.25mm，查表【2】得，挡油环宽度在23之间，这里取l321mm。轴段4的长度能够依据轴环的经验尺寸确立，即d663mml54.9mmd735mmd840mm这里取l4=6mm。d935mm轴段5的长度在所有计算达成今后预计为35mm。轴段6的长度查【6】，在变位系数x=0的状况下宽度b1（110.06z2）m70.56mml165mm这里圆整取b175m

36、m。轴段7的长度与轴段5的长度同样l7l535mm。l2=70mm轴段8的长度与轴段4的长度同样l8l46mm。轴段9的长度与轴段3的长度同样l9l321mm。l321mm整理出的轴端直径和长度表格以下l4=6mm-23-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班蜗杆轴各轴段的直径、长度单位：mml535mm段号123456789直径253235453563354535长度657030663756363075mmb1最后设计的方案以以下列图l735mml86mml921mm各轴段的直径初选蜗杆轴的资料为45号钢，查【1】得，取C=118106dC3P（118106）31.5847.1

37、652.5mmn17.936因为有键的作用，直径还要增添6%8%,最后的尺寸范围是49.9957.6，依据联轴器的孔径选择，Y型联轴器，取轴的最小轴颈为50mm。-24-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班轴段1的直径为d150mm，已经确立。轴段1、2之间的轴肩是为了方便拆装而设计的非定位轴肩，所以不宜太大，这里取d257mm。轴段3、4之间的轴肩是为了方便拆装而设计的非定位轴肩，所以不宜太大，同时为了与轴承的内圈配合，设计为d360mm，取圆锥滚子轴承2】，型号为30212。轴段4与蜗轮的内孔配合，查手册取d466mm。轴段4、5之间为定位轴肩，依据公式计算直径h0.07d

38、4120.0766125.626.62mm取h=6，那么d5d42h662678mmd150mm轴段5、6之间的轴肩是过渡轴肩，轴6起到固定圆锥滚子轴承内圈的作用，依据手册【2】，查得d669。d760mm。d257mm轴段7为轴承的内径尺寸，各轴段的长度计算d360mm轴段1的长度取决于联轴器的宽度，查表【2】可知，联轴器的宽度为112mm，轴段1的长度要比联轴器的宽度略小一些，所以取l1110mm。轴段d466mm2的长度是由机器的构造尺寸决定的，联合后文的一些计算，这里取l270mm。轴段3有两个功能零件，分别是圆锥滚子轴承和套筒，所以宽度也是由这两个零件决定，查表知30212轴承的宽度

39、为23.75mm，套筒的长度可d578mm调，所以整体的长度取40mm，l340mm。轴段4的长度由蜗轮的宽度决定，要比蜗轮略小一些，由以上计算可d669mm知，蜗轮的宽度为47.25l（0.81.2）d（0.81.2）6652.879.2mmd760mm所以轴段l4100mm。轴段5的长度能够利用经验公式计算l51.4h8.19mm，取l510mm。l1110mm轴段6是一个过渡轴段受减速器的构造的影响，这里取l610mm。轴段7遇到圆锥滚子轴承30201的影响，而且应当比轴承的宽度略长70mml2一点，这里取l735mm。-25-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班将轴的直

40、径和长度整理以下表所示蜗轮轴各轴段的直径、长度单位：mml340mm段号1234567直径50576066786960长度1107040100101035l4100mm最后设计达成的方案如图l510mml610mml735mm由以上计算可获得以下这个蜗轮蜗杆力学参数表格蜗轮蜗杆力学参数表符号数值名称蜗杆蜗轮转矩T38983.45Nmm841268.95Nmm转速n520.14417.936切向力Ft1559.3N4604.65N法向力Fn6175.8N6175.8N径向力Fr2112.2N2112.2N轴向力Fx4604.65N1559.3N传动效率0.767传动比i29轴的校核本部分除特别说

41、明外均查阅【4】-26-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班1）画轴的空间受力争将齿轮受载荷简化成集中力，并经过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点力也简化为集中力经过轴承载荷中心作用于轴上。2）做垂直平面受力争和水平平面受力争，求出作用在轴上的载荷垂直面受力Ft11237.57NFt24604.65N在以上已经求出。轴承反力FBVFt684604.65682.174103Nmm144144FAVFtFBV4604.653Nmm水平平面受力Fr11709.1NFx14604.65NFr21709.1N已经在上文中求出。轴承反力-27-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二

42、班Fx183Fr40FBH89898699NFAHFrFBH1709.1869910408.1N3）作出垂直平面弯矩Mv图和水平平面弯矩MH图垂直平面弯矩图MAVF684.048682.75105NmmAV水平平面弯矩图截面左边：MHLF4010408404.2105NmmAH截面右边：MHRF408699403.5105NmmBH4）求出合成弯矩M，作出合成弯矩图截面左边：MLMV2MHL22.7524.225.02105Nmm截面右边：MRMV2MHR22.7523.524.45105Nmm5）作出转矩图依据已知条件，转矩为38983.45Nmm。6）作出当量弯矩图，并确立可能的危险截面已

43、知资料为45钢调质，查表得b650Mpa，用插值法查表得1b60Mpa，由已知条件，轴的转矩可按脉动循环考虑，即0b102.5Mpa，则1b600.590b102.5截面左边：MeLMLT25.0220.593.925.52105Nmm截面右边：MeRMRT24.4520.593.925.0105Nmm7）校核轴径截面Ft11237.57NFt24604.65NFBV2.174103FAV4.048103Fr11709.1NFx14604.65NFr21709.1NFBH8699NFAH10408.1NMAV2.75105NmMHL4.2105MHR3.5105ML5.02105MR4.451

44、05650Mpa-28-机械设计课程设计干冰颗粒成型机说明书机械学院系统二班dMe35.5210566mm1b30.16045.14mm0.1-1b知足校核条件。0b60Mpa102.5Mpa0.59本部分除特别说明外均查阅【4】MeL5.52105NmmMeR5.0105Nmm查手册得30212轴承Cr102KN,C0r130KN，Y=1.5，e=0.4。1）求两轴承所受的径向载荷Fr，也就是合成后的支反力FrAFAV2FAH24048210408.1211167.6NFrBFAB2FBH221742869928966.5N2）求两轴承内部轴向力FSAFRA11167.62Y21.53722.5NFSBFRB8966.52988.8N2Y21.53）求两轴承的轴向力假定FaAFSA,依据均衡方程FaBFSA-FX2484.93N假定建立，获得FaA3722.5N，FaB2484.9N。4）求当量动载荷依据表中查得，中等冲击状况下，fP1.5。对于轴承AFaA3722.50.33e0.4FrA11167.6知足校核条件Cr102KNC0r130KNFrA11167.6