资源描述
需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑摘 要本次毕业设计的目标是设计一款外装式齿轮传动电动滚筒，传动装置采用平行轴齿轮传动且安装在滚筒内侧，使结构非常紧凑。本次设计的电动滚筒主要由滚筒体、齿轮、轴、轴承、支座、端盖、联轴器等组成。在本次设计过程中，首先调查分析了滚动及齿轮传动的研究现况及工作原理，在此基础上提出总体设计方案；接着，对各机构主要零部件进行了详细的设计；最后，采用 AutoCAD 绘图软件绘制了本外装式齿轮传动电动滚筒的装配图及主要零部件图，并且采用 Pro/E 构件了三维模型。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；也掌握了普通机械产品的设计方法，并能熟练使用 AutoCAD 绘图软件、Pro/E 三维设计软件，对今后的工作有极大意义。关键词：电动滚筒；齿轮；设计需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑AbstractThe goal of this graduation project is to design an electric roller which is equipped with a parallel shaft gear drive which is installed on the inner side of the roller, which makes the structure very compact.The electric roller of this design mainly consists of roller body, gear, shaft, bearing, bearing, end cover, shaft coupling and so on. In the design process, the first survey of rolling and gear transmission research status and working principle, overall design scheme was put forward on the basis of this; and then, the detailed design of the main parts of the mechanism is discussed. Finally, draw the exterior type gear transmission of electric drum assembly drawing and parts drawing by using AutoCAD software, and the Pro / E components of the 3D model.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as mechanical principle, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; also mastered the design method of general machinery products, and can skillfully use AutoCAD, Pro / e three dimensional design software, for future work are of great significance.Keywords: Electric roller gear; design;需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑目 录摘 要 .IAbstract .II第一章 绪论 .11.1 滚筒简介 .11.2 齿轮传动概述 .11.2.1 齿轮传动的基本要求 .11.2.2 齿轮传动的种类 .11.2.3 齿轮传动的特点 .21.3 设计任务及要求 .2第二章 方案选定及主要参数的确定 .32.1 方案设计 .32.2 电动机的选择 .32.2.1 选择电动机类型 .32.2.2 选择电动机容量 .32.2.3 选择电动机转速 .42.3 分配传动比 .42.3.1 总传动比 .42.3.2 分配传动比 .42.4 各轴转速、功率、转矩计算 .52.4.1 各轴的转速 .52.4.2 各轴的输入功率 .52.4.3 各轴的输入转矩 .5第三章 主要零部件的设计 .73.1 高速级齿轮传动 .73.1.1 选精度等级、材料和齿数 .73.1.2 按齿面接触疲劳强度设计 .73.1.3 按齿根弯曲强度设计 .83.1.4 几何尺寸计算 .103.1.5 验算 .103.2 低速级齿轮传动 .10需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑3.2.1 选精度等级、材料和齿数 .103.2.2 按齿面接触疲劳强度设计 .103.2.3 按齿根弯曲强度设计 .123.2.4 几何尺寸计算 .133.2.5 验算 .133.3 轴的设计与校核 .133.3.1 输入轴 .143.3.2 中间轴 .163.4 轴承的选择与校核 .203.4.1 输入轴的轴承 .203.4.2 中间轴、轴承 .203.5 键的选择与校核 .203.5.1 输入轴的键 .203.5.2 中间轴的键 .213.6 联轴器选择 .213.7 滚筒体设计 .22第 4 章 基于 Pro/E 的三维设计 .244.1 Pro/E 三维设计软件概述 .244.2 三维设计 .254.2.1 输入齿轮轴 .254.2.2 输入大齿轮 .264.2.3 中间齿轮轴 .264.2.4 滚筒体 .264.2.5 端盖 .274.2.6 三维装配 .27总 结 .29参考文献 .30致 谢 .31需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第一章 绪论1.1 滚筒简介滚筒又叫绞车，是由人力或机械动力驱动滚筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。它是一种垂直提升、水平或倾斜拽引的简单起重装置。在国外，滚筒的品种繁多，应用也很广泛。在西方技术先进的国家中，即使是在工业水平先进，机械化程度不断提高，起重设备也在不断更新的前提下，仍不能完全淘汰滚筒这样的行之有效的简单机械设备。而与此同时，国内滚筒也在向大型化、采用先进电子技术、发展手提式滚筒和大力发展不带动力源装置的滚筒的方向发展。1.2 齿轮传动概述1.2.1 齿轮传动的基本要求两个齿轮相互啮合，其中一个轮的齿将力传到另一个轮的齿上，从而使另一个轮跟着转动，这种传动叫齿轮传动。如图 3.32 所示图 1.1 齿轮传动简图采用齿轮传动时，因啮合传动过程比较复杂，所以在传递运动和动力上，应该具有以下两个基本要求：（1）传动平稳，要求齿轮在传动过程中瞬时传动比应保持不变，这样可保持传动的平衡，以适应于高精度及高速传动。（2）承载能力强，要求齿轮的结构尺寸小、重量轻、承受载荷能力大。为满足这两个基本要求，必须对轮齿的形状、齿轮的材料、热处理的方法、齿轮加工、装配质量提出相应的要求。1.2.2 齿轮传动的种类齿轮传动的分类：（1）按轴的布置方式分为平行轴齿传动，相交轴齿轮传动（图 3.33） ，交错轴需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑齿轮传动（图 3.34） 。其中平行轴齿传动又分为直齿轮传动、平行轴斜齿轮传动、人字齿轮传动、齿轮齿条传动、内齿轮传动。（2）按齿轮传动的工作条件分为闭式齿轮传动，开式齿轮传动，半开式齿轮传动。其中闭式齿轮传动的齿轮精度较高，并能保证良好的润滑条件，所以很多重要的齿轮都采用闭式传动，如减速器齿轮。而开式齿轮传动的齿轮一般都是外漏的，不能保证良好的润滑，只能定期加油，所以多用于低速或不重要的传动及便于拆卸更换的场合，如建筑搅拌机上的齿轮。半开式齿轮介于上述两者之间，传动齿轮浸入油池内，上面装有简单的防护罩。1.2.3 齿轮传动的特点齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，型式很多，应用广泛，传递的功率可达数十万千瓦，圆周速度可达 200m/s。两轴距离较近，要求传递较大转矩，且传动比要求较严时，一般都用齿轮传动。齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动。其形式很多，应用广泛。齿轮传动的优点：1）齿轮传动平稳，工作可靠，使用寿命长。2）传动比精确，瞬时传动比为常数。3）传动效率高。4）结构紧凑。5）使用的功率、速度和尺寸适用范围很广。齿轮传动的缺点：1）制造成本高，精度要求高。2）精度低时，振动和噪声较大。3）不宜用于轴间距离大的传动。1.3 设计任务及要求（1）设计题目：外装式齿轮传动电动滚筒设计（2）原始数据： 传动功率 滚筒直径（mm） 滚筒工作速度(m/s) 滚筒宽度(mm)需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑3KW 315 1.2 500第二章 方案选定及主要参数的确定2.1 方案设计根据设计要求采用内置二级定轴式齿轮传动，方案如下图示：图 2-1 传动方案2.2 电动机的选择2.2.1 选择电动机类型电动机是标准部件，因为室内工作，运动载荷平稳，所以选择 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2.2.2 选择电动机容量1）运输机所需要的功率 为：P)(3kWP需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑2）电动机的输出功率 为0P)(0kWpP电动机至滚筒的传动装置总效率。取联轴器效率 ，圆柱齿轮传动效率 ，轴承效率 ，9.0198.0298.03电动机至滚筒的传动装置总效率为： 85.0.8.323213）电动机所需功率为： kWPw35.89.00因有轻微震动 ，电动机额定功率 只需略大于 即可，查机械设计手册mP0表 19-1 选取电动机额定功率为 4kw。2.2.3 选择电动机转速滚筒工作转速： min/76.2in/3154.6014 rrDvnw 展开式二级减速器推荐的传动比为： 408所以电动机实际转速的推荐值为： min/291058rinw符合这一范围的同步转速为 750、1000、1500r/min。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速 1500r/min 的电机。型号为 Y112M-4，满载转速 ，功率 4 。in/140rnmkw2.3 分配传动比2.3.1 总传动比满载转速 ，故总传动比为：in/140rnm需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑8.1976.240nwmi2.3.2 分配传动比取 则41i；58.912i 2.4 各轴转速、功率、转矩计算2.4.1 各轴的转速1 轴 ；min/1401rnm2 轴 ；i/3612i3 轴 in/72502rin滚筒 mi/3w2.4.2 各轴的输入功率1 轴 ；kwP32.9.05.101 2 轴 ；19.83223 轴 ；k06.32.4.3 各轴的输入转矩电机轴 ；mNnPT 2.14035.995001 轴 ；.112 轴 ；mNnPT62.843019.59022需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑3 轴 ；mNnPT 57.4072.395095033整理列表轴名 功率 kwP/转矩 mN/转速 in)/(r传动比电机轴 3.35 22.22 14401 轴 3.32 22.02 1440 12 轴 3.19 84.62 360 43 轴 3.06 400.57 72 5需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第三章 主要零部件的设计3.1 高速级齿轮传动3.1.1 选精度等级、材料和齿数采用 7 级精度由表 6.1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS。选小齿轮齿数 201Z大齿轮齿数 84i3.1.2 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即 3211)(2.HEdtt ZuTkd1） 确定公式各计算数值（1）试选载荷系数 3.tK（2）计算小齿轮传递的转矩mNT02.1（3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数 2.1d（4）由表 6.3 查得材料的弹性影响系数 /8.19MPaZE（5）由图 6.14 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 H601lim大齿轮的接触疲劳强度极限 52（6）由式 6.11 计算应力循环次数 91 108.2)3(060 hjLnN8921.548.（7）由图 6.16 查得接触疲劳强度寿命系数0.1NZ4.02NZ需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑（8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为 1，安全系数为 S=1，由式 10-12 得 MPaSZHN540690.lim1 H 94.2li2（9）计算试算小齿轮分度圆直径 ，代入 中的较小值td1Hmdt 62.8)495.(2.031.2231 计算圆周速度 v snvt /8.2601.84.3106计算齿宽 b mdt .2.1计算齿宽与齿高之比 b/h模数 Zmtnt 431.06.81齿高 8./628/ 2.5.hbnt计算载荷系数 K根据 ，7 级精度，查得动载荷系数smv/. 1.VK假设 ，由表查得NFtA10.H由于载荷平稳，由表 5.2 查得使用系数 .A由表查得 287.K查得 1F故载荷系数 457.128.01.HVAK（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得 mKdtt 6.93./47.162.8/331需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑（11）计算模数 mZdm49.120/86.9/13.1.3 按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为 321FSdnYZKT（1）确定公式内的计算数值由图 6.15 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限 382由图 6.16 查得弯曲疲劳寿命系数8.01NZ9.2N计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为 1，安全系数为 S=1.3，由上式得MPaSFENF 46.38.5081 ZFEF .2.1922计算载荷系数 549.180.FVAK（2）查取齿形系数由表 6.4 查得 8.21aY.2Fa（3）查取应力校正系数 由表 6.4 查得5.1Sa79.2Sa（4）计算大小齿轮的 ，并比较FSa01483.26379182.521FSaFY大齿轮的数据大需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑（5）设计计算 mm39.1048.20.14933对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数 1.39mm，圆整取标准值 m1.5mm并按接触强度算得的分度圆直径 d86.291算出小齿轮齿数 取5/./1mZ201Z大齿轮齿数 取042i 23.1.4 几何尺寸计算（1）计算分度圆直径 mZd1205.832（2）计算中心距 mda752/)103(2/)( （3）计算齿宽宽度 取 36mmb6.13.1.5 验算 NdTFt 7.53021合适mbKtA /10/.46. 3.2 低速级齿轮传动3.2.1 选精度等级、材料和齿数采用 7 级精度由表 6.1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS。选小齿轮齿数 ，15Z大齿轮齿数 ，取72i 752Z3.2.2 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即 3211)(2.HEdtt ZuTkd需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑1） 确定公式各计算数值（1）试选载荷系数 3.1tK（2）计算小齿轮传递的转矩 mNT6.841（3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数 2.1d（4）由表 6.3 查得材料的弹性影响系数 /8.19MPaZE（5）由图 6.14 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 H601lim大齿轮的接触疲劳强度极限 52（6）由式 6.11 计算应力循环次数 81 109.)83(8.060 hjLnN8215.495（7）由图 6.16 查得接触疲劳强度寿命系数.01NZ9.02NZ（8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为 1，安全系数为 S=1，由式 10-12 得 MPaSHN526087.lim1 ZH 499.2li2（9）计算试算小齿轮分度圆直径 ，代入 中的较小值td1Hmdt 39.4)58.(62.08431.2231 计算圆周速度 v snvt /917.0603.41.3601计算齿宽 b mdt 8.9.21计算齿宽与齿高之比 b/h需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑模数 mZdmtnt 29.153.4齿高 0.86./34/ 16.2.hbnt计算载荷系数 K根据 ，7 级精度，查得动载荷系数smv/91.0 02.1VK假设 ，由表查得NFtA.H由表 5.2 查得使用系数 1.A由表查得 294.1K查得 6F故载荷系数 52.194.02.1HVAK（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得 mKdtt 8.36./5.39.4/31 （11）计算模数 Zm.21/8.6/13.2.3 按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为 321FSdnYZKT（1）确定公式内的计算数值由图 6.15 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限 382由图 6.16 查得弯曲疲劳寿命系数85.01NZ.2N计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为 1，安全系数为 S=1.3，由式 10-12 得MPaSFENF 92.36.5081 需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑MPaSZFENF 2.573.18022 计算载荷系数 41.6.FVAK（2）查取齿形系数由表 6.4 查得 91.2aY2.Fa（3）查取应力校正系数 由表 6.4 查得5.1Sa7.2Sa（4）计算大小齿轮的 ，并比较FSa01528.257 36.9.36121FSaFY大齿轮的数据大（5）设计计算 mm23.0158.152.68433对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数 2.23mm，于是取标准值 m2.5mm。并按接触强度算得的分度圆直径 d48.361算出小齿轮齿数 取 592/./1mZ15Z大齿轮齿数 取752i 73.2.4 几何尺寸计算（1）计算分度圆直径 mmZd5.187.2352（2）计算中心距 mda752/).3-5187(2/)-(1（3）计算齿宽宽度 取 45mmb4.3.2.5 验算需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑NdTFt 6.485.372021合适mbKtA /10/. 3.3 轴的设计与校核3.3.1 输入轴（1）尺寸与结构设计计算1）高速轴上的功率 P1，转速 n1 和转矩 T1， ，kwP32.min/140rnmNT02.12）初步确定轴的最小直径先按式 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料 45 钢，调质处理。根3PdC据机械设计表 11.3，取 ，于是得：12md8.14032.1该处开有键槽故轴径加大 510，且高速轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 。为了使所选的轴直径 与电机联轴器的孔径相适应，故取 ；1d1 md281。mL5013）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（a）为了满足半联轴器的轴向定位的要求 2 轴段左端需制出轴肩，轴肩高度轴肩高度 ，取 故取 2 段的直径 ，长度 。dh7.3h3dL302(b) 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用深沟球轴承。根据 ，查机械设计手册选取 0 基本游隙组，标准精度级的深沟m2球轴承 6206，故 ，轴承采用轴肩进行轴向定位，轴肩高度轴肩高度73，取 ，因此，取 。dh07.hmd3564(c) 齿轮处由于齿轮分度圆直径 ，故采用齿轮轴形式，齿轮宽度41B=50mm。另考虑到齿轮端面与箱体间距 10mm 以及两级齿轮间位置配比，取， 。ml4l64）轴上零件的周向定位查机械设计表，联接联轴器的平键截面 。mlhb456需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑（2）强度校核计算1）求作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为 =52 ，根据 机械设计 （轴的设计计算dm部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则 NtgFdTtanrt 3.206.1361.0.23Np.652）求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取 a 值。对于 6206 型深沟球轴承，由手册中查得 a=15mm。因此，轴的支撑跨距为L1=72mm。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面 C 是轴的危险截面。先计算出截面 C 处的 MH、MV 及 M 的值列于下表。载荷 水平面 H 垂直面 V支反力F ，NNH143NF126，NFNV237156C 截面弯矩 MmLNH8532 mMLaNV1432总弯矩 MV 6858222max扭矩 T0需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑3）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取 ，轴6.0的计算应力： MpaWTMca 61.28281.0064)(3222 已选定轴的材料为 45Cr，调质处理。由表 15-1 查得 。因此70P-，故安全。1-ca4）键的选择采用圆头普通平键 A 型（GB/T 10961979）连接，联接联轴器的平键截面， 。齿轮与轴的配合为 ，滚动轴承mlhb456Mpap1076Hr与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为 。m3.3.2 中间轴1） 轴 2 的转速和功率转矩：需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑P2=3.19Kw， n2=360n/min，T2=84.62N.m2） 求作用在齿轮上的力（1）求作用在低速级小齿轮上的力圆周力： NdTFt 33123 1049.5.7684径向力： ntr 2.6ta0a3 轴向力： ta 159034.si212 （2）求作用在高速级大齿轮上的力。因大齿轮为从动轮，所以作用在其上的力与主动轮上的力大小相等方向相反。圆周力： NFtt 9.7512径向力： Nr 9.163.0.6cosan2轴向力： ta 45i123）初步确定轴的最小直径先按式 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料 45 钢，调质处理。根3PdCn据机械设计-表 15-3，取 ，于是得：12m.3609.nd332该轴有两处键槽，轴径应增加 510%，轴的最小直径显然是轴承处轴的直径和 ，故 d4）轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(a)初步选择滚动轴承。因轴承不受轴向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求，根据 ，选取 0 基本游隙组，标准精度级的深沟球md35轴承 30206 型，其尺寸为 ，得： mTD1872ml18轴段取安装齿轮处的-、-取 ，根据齿轮宽并为保证d4-齿轮定位准确轴段适当缩短 12mm，故： ，l3lV63轴段-为两侧齿轮定位轴环， 根据箱体尺寸 。(3)轴V1 mlI59需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑上零件的周向定位齿轮采用平键联接，按 ，查机械设计表得平键截面md40-，联接小圆柱齿轮的平键长度为 40mm，联接大圆柱齿轮的平键mhb812长度为 50mm.5）求轴上的载荷对于深沟球轴承 6207， ，a16计得： ， ， 根据轴的计算简图作出轴的弯矩L731m702L843图和扭矩图。如下图所示载荷 水平面 垂直面支反力 FNNH5.230169NFNV3.7215弯矩 MmH41N3.022 mMV401N.23总弯矩VH4.570611 m32222扭矩 T N5960需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑6）按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面，即圆柱齿轮的截面，取 ，轴的计算应力：.0 MPaWTMca 5.472)(413254. 960.706)( 22221 ）需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑前已选定轴的材料为 45 钢，调质处理，由机械设计表，查得 ，MPa601因此 ，安全。1ca3.4 轴承的选择与校核3.4.1 输入轴的轴承（1）按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为深沟球轴承，轴承的预期寿命取为：Lh29200h由上面的计算结果有轴承受的径向力为 Fr1=340.43N，轴向力为 Fa1=159.90N，（2）初步选择深沟球轴承 6206，其基本额定动载荷为 Cr=51.8KN，基本额定静载荷为 C0r=63.8KN。（3）径向当量动载荷 NFNVHr 43.06.187.5432221211 Fr 8.5.9222动载荷为 ，查得 ，则有arYP4.06.r 0139.1563. 由 式 13-5 得a hrh LPCnL 4.5012.3986601 63满足要求。3.4.2 中间轴、轴承选择的深沟球轴承 6207，尺寸为 ，基本额定动mTDd187235载荷 。NC340校核方式同理，寿命合格。3.5 键的选择与校核3.5.1 输入轴的键1）选择键联接的类型和尺寸联轴器处选用单圆头平键，尺寸为 mlhb4562)校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为 MPaP120需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑键的工作长度mbl426521，合适PP MadlkT.86.07.21313.5.2 中间轴的键（1）中间轴键联接小圆柱齿轮处选用圆头平键，尺寸为 mhb36812联接大圆柱齿轮处选用圆头平键，尺寸为 50（3）校核校核方式同理，强度合格。3.6 联轴器选择联轴器是用于将两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时才可将两轴分离。联轴器的种类：图 2.16 联轴器所联两轴的相对位移联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。如图 2.16 所示这就要求选择联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。根据对各种相对位移有无补偿能力，联轴器器可分为刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）两大类。挠性联轴器按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两类。 需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑（1）刚性联轴器被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷。这类联轴器的结构比较简单。这类联轴器主要有套筒式、夹壳式和凸缘式。刚性联轴器特点：结构简单、成本低、可传递较大转矩，适用于低速、无冲击、对中性好的情况。（2）挠性联轴器1）无弹性元件的挠性联轴器这类联轴器本身具有挠性，可补偿两轴的相对位移，但不能缓冲减振。这类联轴器主要有：十字滑块联轴器、滑块联轴器 、万向联轴器、齿式联轴器、滚子链联轴器等2）有弹性元件的挠性联轴器这类联轴器与上述凸缘式联轴器相似，不同之处是在两个半联轴器的联接是用套有橡胶衬圈的柱销。其优点是在传递运动时具有缓冲、吸振的能力，同时还可以补偿安装时两轴同轴度的误差。选择联轴器时应全面了解工作载荷的大小和性质、转速高低、工作环境等，结合常用联轴器的性能、应用范围及使用场合选择联轴器的类型。低速、刚性大的短轴可选用刚性联轴器；低速、刚性小的长轴可选用无弹元件挠性联轴器；传递转矩较大的重型机械选用齿式联轴器；对于高速、有振动和冲击的机械，选用弹性元件挠性联轴器；轴线位置有较大变动的两轴，应选用万向联轴器；有安全保护要求的轴，选用安全联轴器。综上，本次选用刚性凸缘联轴器。3.7 滚筒体设计根据设计要求，滚筒直径 D=315mm，宽度 B=500mm，结合其他传动及结构零件采用 AutoCAD 匹配得到滚筒结构尺寸如下图示：需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑图 3-9 滚筒体需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第 4 章 基于 Pro/E 的三维设计4.1 Pro/E 三维设计软件概述Pro/Engineer 操作软件是美国参数技术公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一体化的三维软件。Pro/Engineer 软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。Pro/Engineer 作为当今世界机械CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Pro/
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