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5T龍門(mén)皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目錄
1前言 1
1.1課題的來(lái)源、設(shè)計(jì)要求 1
1.2課題在國(guó)內(nèi)（外）發(fā)展概況及存在的問(wèn)題 1
1.3課題設(shè)計(jì)的總體思路 2
1.4本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問(wèn)題、意義及實(shí)用價(jià)值 2
2總體方案設(shè)計(jì) 3
2.1傳動(dòng)方案的擬定 3
2.2電動(dòng)機(jī)的選擇 5
2.3各級(jí)傳動(dòng)比的分配 6
3傳動(dòng)件設(shè)計(jì) 7
3.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 7
3.2.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10
3.2.1一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11
3.2.2二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 14
3.3軸的設(shè)計(jì) 16
3.3.1軸的最小直徑估算 16
3.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
3.3.3軸的校核 18
3.4蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 23
3.4.1 蝸輪蝸桿參數(shù)計(jì)算 24
3.5 滾動(dòng)軸承 24
3.5.1滾動(dòng)軸承的選擇 24
3.5.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 26
3.6 鍵連接的選擇 27
3.7 箱體設(shè)計(jì) 28
5.結(jié)論 29
參考文獻(xiàn) 30
致謝 31
附錄 32
1前言
1.1課題的來(lái)源、設(shè)計(jì)要求
課題是5T龍門(mén)皮革下料機(jī)的總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
課題來(lái)源于：鹽城市盛和輕工機(jī)械廠(chǎng)。
課題設(shè)計(jì)要求：設(shè)備應(yīng)能滿(mǎn)足下料分切干燥要求且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠,同時(shí)工作行程應(yīng)便于調(diào)整,設(shè)備易便于維修
1.2課題在國(guó)內(nèi)（外）發(fā)展概況及存在的問(wèn)題
改革開(kāi)放20多年來(lái)，隨著中國(guó)成為皮革工業(yè)大國(guó)，皮革機(jī)械行業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展。皮革機(jī)械行業(yè)包括制革、制鞋及皮件機(jī)械部分，為皮革工業(yè)生產(chǎn)提供機(jī)械及自動(dòng)化生產(chǎn)裝備。皮革機(jī)械的發(fā)展，改變了皮革工業(yè)從手工作坊的生產(chǎn)方式到機(jī)械化、半自動(dòng)化大規(guī)模工業(yè)的生產(chǎn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。
近三年，中國(guó)制鞋機(jī)械年銷(xiāo)售額每年都以20%以上的速度增長(zhǎng);去年銷(xiāo)售額增長(zhǎng)超過(guò)30%。?隨著中國(guó)成為世界鞋業(yè)加工基地，鞋機(jī)企業(yè)完成了創(chuàng)業(yè)初期的資金和技術(shù)積累，今后將會(huì)及時(shí)根據(jù)鞋廠(chǎng)的工藝改進(jìn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)新的機(jī)器，提高新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，創(chuàng)造中國(guó)鞋機(jī)品牌和具有中國(guó)特點(diǎn)的鞋機(jī)。中國(guó)鞋機(jī)的質(zhì)量已經(jīng)穩(wěn)定，鞋機(jī)出口將有相當(dāng)大的發(fā)展空間。?總的說(shuō)來(lái)，目前中國(guó)皮革機(jī)械工業(yè)已有一定的規(guī)模，各廠(chǎng)家生產(chǎn)的產(chǎn)品，在種類(lèi)、規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量等方面都有很大的發(fā)展和提高，基本滿(mǎn)足了皮革企業(yè)的需要，部分皮機(jī)已達(dá)到或接近國(guó)際80年代水平并且出口。近年來(lái)，一些軍工大企業(yè)也介入皮機(jī)生產(chǎn)，有力地促進(jìn)了皮機(jī)工業(yè)的發(fā)展，目前已形成了幾個(gè)皮機(jī)生產(chǎn)制造基地和集團(tuán)。
但是，我們不可否認(rèn)這樣一個(gè)事實(shí):皮革制品加工業(yè)在中國(guó)仍然屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，即使是目前多數(shù)大中型皮革企業(yè)使用的性能高的機(jī)器設(shè)備依然以“洋機(jī)”為主，國(guó)產(chǎn)皮機(jī)在質(zhì)量上與國(guó)際先進(jìn)皮機(jī)相比還有一定的差距。
“皮革機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)差，設(shè)計(jì)理論不夠完善，科研力度仍不夠，專(zhuān)業(yè)人才匱乏，以引進(jìn)、仿造為主”，這就是中國(guó)現(xiàn)階段皮革機(jī)械工業(yè)的真實(shí)寫(xiě)照，同時(shí)也是中國(guó)皮革機(jī)械水平低、落后的最根本所在。而實(shí)現(xiàn)皮革生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化是其發(fā)展的根本出路。[19]
1.3課題設(shè)計(jì)的總體思路
本課題首先需要完成總體設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)皮革下料機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，安裝尺寸，確定機(jī)器的傳動(dòng)方案和工作原理，分配各級(jí)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，同時(shí)根據(jù)需要的生產(chǎn)量確定機(jī)器的工作參數(shù)。
其次，在完成總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)行傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，利用齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，高效率，低功耗，平穩(wěn)運(yùn)行，具有良好的性能。
1.4本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問(wèn)題、意義及實(shí)用價(jià)值
解決的主要問(wèn)題：通過(guò)現(xiàn)代CAD技術(shù)對(duì)傳動(dòng)零件的選定，設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)件和機(jī)床總體結(jié)構(gòu)。運(yùn)用AutoCAD繪制機(jī)床的總裝配圖、各個(gè)零件的零件圖和傳動(dòng)路線(xiàn)圖，以指導(dǎo)各零件的加工和機(jī)床的設(shè)計(jì)。運(yùn)用Pro/E進(jìn)行該機(jī)床零件的三維實(shí)體建模，生成三維爆炸視圖，指導(dǎo)該機(jī)床的生產(chǎn)裝配。通過(guò)專(zhuān)業(yè)知識(shí)核實(shí)所設(shè)計(jì)的機(jī)床總體結(jié)構(gòu)和各零部件是否合格。
皮革下料專(zhuān)用機(jī)床的設(shè)計(jì)制造滿(mǎn)足了技術(shù)發(fā)展的需要，提高了生產(chǎn)率和產(chǎn)品的精度，增大了設(shè)備的適應(yīng)能力,改善了加工工藝，減少了企業(yè)資金的投入。用戶(hù)還可以針對(duì)自己的實(shí)際情況做出相應(yīng)的調(diào)整。從生產(chǎn)分析來(lái)看，在現(xiàn)代制造業(yè)中，單一品種的大量生產(chǎn)占有相當(dāng)大的比重，若要完成這些生產(chǎn)任務(wù)，不外乎選擇通用機(jī)床、專(zhuān)用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床，其中專(zhuān)用機(jī)床是最能適應(yīng)這種生產(chǎn)需要的。
2總體方案設(shè)計(jì)
本課題是5T龍門(mén)皮革下料機(jī)總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
本課題設(shè)計(jì)過(guò)程主要分為總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的Pro/E三維造型三個(gè)階段。
機(jī)械式下料機(jī)
下料機(jī)主要用于橡膠、塑料、皮革、尼龍、紙板、合成材料等非金屬類(lèi)之下料，以機(jī)械代替手工開(kāi)裁坯料之用。只要配上適當(dāng)?shù)某尚偷赌?，便能獲得各種形狀的制品。
目前，通常下料機(jī)可分為液壓式和機(jī)械式下料機(jī)兩大類(lèi)。液壓式下料機(jī)可控性好，精度高，但速度低，能耗大。機(jī)械式下料機(jī)速度快，能量消耗小，能滿(mǎn)足高速大批量生產(chǎn)的要求。但是缺乏柔性，不能控制。目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式下料機(jī)，這一設(shè)計(jì)解決了傳統(tǒng)機(jī)械式下料機(jī)不能控制的問(wèn)題，但是造價(jià)昂貴，能耗也大。
機(jī)械式下料機(jī)是通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)坯料進(jìn)行成形加工。
考慮到所設(shè)計(jì)的下料機(jī)主要是對(duì)皮革的切削，工作臺(tái)尺寸：L*W 1500*1000mm
要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，故采用一級(jí)帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱齒輪，該方案結(jié)構(gòu)尺寸大，但有減振和過(guò)載保護(hù)作用。
機(jī)械式皮革下料機(jī)總裝圖
機(jī)械式皮革下料機(jī)其特點(diǎn)： 1、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，機(jī)身不變形，經(jīng)久耐用。 2、設(shè)定容易，操作簡(jiǎn)便、靈活。 3、動(dòng)作平穩(wěn),工作可靠，使用安全,易于維修。4、噪音低，可改善車(chē)間工作環(huán)境。
考慮到機(jī)床運(yùn)行時(shí)要保證所需皮革樣式能夠準(zhǔn)確的切除，所以機(jī)床采用帶傳動(dòng)，二級(jí)齒輪傳動(dòng)（一對(duì)斜齒輪，一對(duì)直齒輪）。
機(jī)械式下料機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)裝配圖
本課題所設(shè)計(jì)的下料機(jī)的工作效率高，能滿(mǎn)足準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，使用安全，易于維修，滿(mǎn)足了下料分切干燥要求，能保證所需皮革樣式準(zhǔn)確的切除。通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)坯料進(jìn)行成形加工，工作行程就取決了曲軸的偏心距，所以工作行程不能調(diào)整。但可以對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行調(diào)整。
為了完成機(jī)床的設(shè)計(jì)，首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析,主要是結(jié)構(gòu)、尺寸精度、材料的分析；其次根據(jù)基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)；最后確定各個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)和機(jī)床總體結(jié)構(gòu)，畫(huà)出各零部件、機(jī)床的二維或三維圖，運(yùn)用Pro/E進(jìn)行該機(jī)床零件的三維實(shí)體建模，生成三維爆炸視圖。
2.1傳動(dòng)方案的擬定
機(jī)器由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。其中傳動(dòng)裝置是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)的中間裝置。應(yīng)具備減速、改變運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)方向以及將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳遞和分配的作用。
下面是皮革下料機(jī)的傳動(dòng)方案的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
采用一級(jí)帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱齒輪，該方案結(jié)構(gòu)尺寸大，但有減振和過(guò)載保護(hù)作用。
傳動(dòng)方案：采用二級(jí)齒輪傳動(dòng)，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)帶輪I軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)一對(duì)嚙合帶動(dòng)II軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再由一對(duì)直齒輪嚙合帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)上工作臺(tái)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.2電動(dòng)機(jī)的選擇
工作機(jī)所需功率為，由于工作臺(tái)工作最高頻次為30次/min，所以
電動(dòng)機(jī)所需功率:
(2-1)
從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置總效率為：
(2-2)
查文獻(xiàn)資料[4]表2-4 得,,
由式（2-2）得
由式（2-1）得
選取電動(dòng)機(jī)額定功率，
使
查文獻(xiàn)資料[4]表2-2 取
確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
工作機(jī)轉(zhuǎn)速為：
按文獻(xiàn)資料[9]表11-9推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取V帶傳動(dòng)比，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng),總傳動(dòng)比合理范圍，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：
綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)及減速器的傳動(dòng)比，選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M-4。
表1 電動(dòng)機(jī)性能參數(shù)表
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
Pw/kW
同步轉(zhuǎn)速/
滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速/
電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/kg
總傳動(dòng)比
V帶傳動(dòng)
二級(jí)齒輪傳動(dòng)
Y132M-4
7.5
1500
1440
81
48
2.5
19.2
2.3各級(jí)傳動(dòng)比的分配
A.傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為：
B.分配各級(jí)傳動(dòng)比：
因 ，取
取，
C.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
a.各軸轉(zhuǎn)速
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
b.各軸功率
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
c.各軸轉(zhuǎn)矩
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
3傳動(dòng)件設(shè)計(jì)
3.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
A.帶傳動(dòng)的特點(diǎn)
帶傳動(dòng)由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪及緊套在其上的環(huán)形傳動(dòng)帶所組成。
摩擦帶傳動(dòng)中，傳動(dòng)帶張緊在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上，帶與兩輪接觸面之間產(chǎn)生壓力。當(dāng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由這個(gè)壓力所產(chǎn)生的摩擦力拖拽帶運(yùn)動(dòng)，同理帶又拖拽從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，完成運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。
按帶的截面形狀，帶可分平帶、V帶、多楔帶和圓形帶等。V帶又分為普通V帶、窄V帶、寬V帶、接頭V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶及大楔角V帶等10多種。其中普通V帶應(yīng)用最廣，窄帶則在近十年來(lái)應(yīng)用越來(lái)越多。
帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：
a.緩沖和吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲?。?
b.帶傳動(dòng)靠摩擦力傳動(dòng)、過(guò)載時(shí)帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件；
c.適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合；d.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)等均較為方便，成本低廉。
帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：
a.不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；
b.需要較大的張緊力，增大了軸和軸承的受力；
c.整個(gè)傳動(dòng)裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊；d.帶的壽命較短，傳動(dòng)效率較低。
鑒于上述特點(diǎn)，帶傳動(dòng)主要適用于：
a.速度較高的場(chǎng)合，多用于原動(dòng)機(jī)輸出的第一級(jí)傳動(dòng)。帶的工作速度一般為5～30m/s,高速帶可達(dá)60m/s。
b.中、小功率傳動(dòng)，通常不超過(guò)50KW。
c.傳動(dòng)比一般不超過(guò)7，最大用到10。
d.傳動(dòng)比不要求十分準(zhǔn)確。
B.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
a.選擇V帶型號(hào)
(a)確定計(jì)算功率
查文獻(xiàn)資料[8]表4-6得工作情況系數(shù)
(b)選擇V帶型號(hào)
按，，查文獻(xiàn)資料[8]圖4-1得,
選擇B型V帶
b.確定帶輪直徑、
(a)選取小帶輪直徑
查文獻(xiàn)資料[8]圖4-11及表4-4，選取小帶輪直徑
(b)驗(yàn)算帶速
在5～25m/s內(nèi)，合適。
(c)確定從動(dòng)帶輪直徑
查文獻(xiàn)資料[8]表4-4 選取
c.確定中心距和帶長(zhǎng)
(a)初選中心距
（3-1）
由式（3-1）得
取
(b)求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度
（3-2）
由式（3-2）得
查文獻(xiàn)資料[8]表4-2 選取
(c)計(jì)算中心距
(3-3)
由式（3-3）得
(d)確定中心距調(diào)整范圍
d.驗(yàn)算小帶輪包角
（3-4）
由式（3-4）得
故，合適。
e.確定V帶根數(shù)Z
(a)確定額定功率
由、及根據(jù)文獻(xiàn)資料[8]表4-5，得單根B型V帶的額定功率分別為2.47kw和2.83kw，用線(xiàn)性插值法求時(shí)的額定功率值
(b)確定V帶根數(shù)
（3-5）
查文獻(xiàn)資料[8]表4-7得
表4-8得 ，
表4-2得
由式（3-5）得
取Z=3根，合適
f.計(jì)算單根V帶初拉力
查文獻(xiàn)資料[8]表4-1得
（3-6）
由式（3-6）得
g.計(jì)算對(duì)軸的壓力
（3-7）
由式（3-7）得
h.確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸
，采用實(shí)心輪結(jié)構(gòu)
，采用四孔板輪結(jié)構(gòu)
3.2.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
A.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)
齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。最常用的漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)。
齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：
a.瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；
b.適用的功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬(wàn)千瓦，圓周速度從很低到300m/s；
c.傳動(dòng)效率高，=0.92-0.98，在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率較高；
d.工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；
e.外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)精湊。
齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：制造和安裝精度要求較高，需專(zhuān)門(mén)設(shè)備制造，成本較高，不宜用于較遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。
齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求是:
a.瞬間傳動(dòng)比不變，沖擊、振動(dòng)和噪聲小，能保證較好的傳動(dòng)平穩(wěn)性和較高的運(yùn)動(dòng)精度；
b.在尺寸小、質(zhì)量輕的前提下，輪齒的強(qiáng)度高，耐磨性好，承載能力大，能達(dá)到預(yù)期的工作壽命。
B.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。
對(duì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，其齒面抗點(diǎn)蝕能力較強(qiáng)，主要失效形式表現(xiàn)為齒根彎曲疲勞折斷，故按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。
對(duì)開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面磨損和齒根彎曲疲勞折斷，故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后考慮磨損的影響，將強(qiáng)度計(jì)算所求得的齒輪模數(shù)適當(dāng)增大。
3.2.1一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
A.選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級(jí)、齒數(shù)與及齒寬系數(shù)并初選螺旋角
考慮到該下料機(jī)的功率不大，故大、小齒輪選用調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為；屬軟齒面開(kāi)式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，選7級(jí)精度，小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，按軟齒面齒輪非對(duì)稱(chēng)安裝查文獻(xiàn)資料[8]表6-5，取齒寬系數(shù)；初選螺旋角。
B.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
a確定公式中各參數(shù)值
（3-8）
(a)載荷系數(shù) 試選=1.5。
(b)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
(c)大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限、
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-9得，,
(d)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（工作壽命10年 ，每年工作300天，兩班制）
(e)彎曲疲勞壽命系數(shù)、
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-7得，,
(f)計(jì)算許用彎曲應(yīng)力、
取彎曲疲勞安全系數(shù)，應(yīng)力修正系數(shù)，則
(g)查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)
根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]表6-4得 ，
，
(h)計(jì)算大小齒輪的并加以比較
因，故按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
(i)重合度系數(shù)及螺旋角系數(shù)
取,
b設(shè)計(jì)計(jì)算
(a)試算齒輪模數(shù)
由式（3-8）得
(b)計(jì)算圓周速度v
(c)計(jì)算載荷系數(shù)K
查文獻(xiàn)資料[8]表6-2得使用系數(shù)；根據(jù)、7級(jí)精度，查文獻(xiàn)資料[8]圖6-10得動(dòng)載系數(shù)；斜齒輪傳動(dòng)??；查文獻(xiàn)資料[8]圖6-13得。
則載荷系數(shù)
(d)校正并確定模數(shù)
取
c計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸
(a)中心距
取
(b)螺旋角
(c)兩輪分度圓直徑、
(e)齒寬、
取，
(f)齒高
C.校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度
（3-9）
a確定公式中各參數(shù)值
(a)大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限、
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-8得
(b)接觸疲勞壽命系數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-6得
(c)計(jì)算許用接觸應(yīng)力、
取安全系數(shù)，則
(d)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-19得 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
(e)重合度系數(shù)
重合度系數(shù)
(f)螺旋角系數(shù)
螺旋角系數(shù)
(g)材料系數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]表6-3得 材料系數(shù)
b校核計(jì)算
由式（3-9）
故齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求
D.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖
大齒輪：齒頂圓直徑大于290mm但小于500mm，故選用腹板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸按文獻(xiàn)資料[8]圖6-26薦用公式計(jì)算。
3.2.2二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
A.選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級(jí)、齒數(shù)，及齒寬系數(shù)
考慮到該下料機(jī)的功率不大，故大、小齒輪都選用鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為、；屬軟齒面開(kāi)式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，選7級(jí)精度，小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，按軟齒面齒輪非對(duì)稱(chēng)安裝查文獻(xiàn)資料[8]表6-5，取齒寬系數(shù)
B.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
a確定公式中各參數(shù)值
（3-10）
(a)載荷系數(shù) 試選=1.5
(b)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
(c)大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-9得，,
(d)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（工作壽命10年 ，每年工作300天，兩班制）
(e)彎曲疲勞壽命系數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-7得 ，
(f)計(jì)算許用彎曲應(yīng)力、
取彎曲疲勞安全系數(shù)，應(yīng)力修正系數(shù)，則
(g)查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]表6-4得 ，
，
(h)計(jì)算大小齒輪的并加以比較
因，故按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
b設(shè)計(jì)計(jì)算
(a)試算齒輪模數(shù)
由式（3-10）得
(b)計(jì)算圓周速度v
(c)計(jì)算載荷系數(shù)K
查文獻(xiàn)資料[8]表6-2得使用系數(shù)；根據(jù)、7級(jí)精度，查文獻(xiàn)資料[8]圖6-10得動(dòng)載系數(shù)；斜齒輪傳動(dòng)取。
則
(d)校正并確定模數(shù)
取
c計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸
(a)中心距
取
(b)兩輪分度圓直徑、
(c)齒寬、
取，
(d)齒高
C.校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度
（3-11）
a確定公式中各參數(shù)值
(a)大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限、
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-8得，
(b)接觸疲勞壽命系數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-6得， 、
(c)計(jì)算許用接觸應(yīng)力、
取安全系數(shù)，則
(d)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]圖6-19得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
b校核計(jì)算
由式（3-11）得
故齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求
D.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖
大齒輪：齒頂圓直徑大于330mm但500mm小于，故選用腹板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺
寸按文獻(xiàn)資料[8]圖6-26薦用公式計(jì)算。
3.3軸的設(shè)計(jì)
3.3.1軸的最小直徑估算
轉(zhuǎn)軸受彎扭組合作用，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，其長(zhǎng)度、跨距、支反力及其作用點(diǎn)的位置等都未知，尚無(wú)法確定軸上彎矩的大小和分布情況，因此也無(wú)法按彎扭組合來(lái)確定轉(zhuǎn)軸上各段的直徑。為此應(yīng)先按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件估算轉(zhuǎn)軸上僅受轉(zhuǎn)矩作用的軸段的直徑。
(3-12)式中C——計(jì)算常數(shù)，取決于軸的材料和受載情況。
當(dāng)軸段上開(kāi)有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大直徑以考慮鍵槽對(duì)軸的削弱：d>100mm時(shí)，單鍵槽增大3％，雙鍵槽增大7％；d100mm時(shí)，單鍵槽增大5％～7％，雙鍵槽增大10％～15％。最后對(duì)d進(jìn)行圓整。
軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查文獻(xiàn)資料[8]表11-3得，，
選取
軸I ,單鍵槽軸徑應(yīng)增大5%～7%，
即增大26.81～27.32mm,取
軸II ，取
軸III ，取
A.各軸段的直徑
階梯軸各軸段直徑的變化應(yīng)遵循下列原則：
a.配合性質(zhì)不同的表面（包括配合表面與非配合表面），直徑應(yīng)有所不同；
b.加工精度、粗糙度不同的表面，一般直徑亦應(yīng)有所不同；
c.應(yīng)便于軸上零件的裝拆。
通常從初步估算的軸段最小直徑開(kāi)始，考慮軸上配合零部件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和定位、固定、裝拆、受力情況等對(duì)軸結(jié)構(gòu)的要求，一次確定軸段的直徑。具體操作時(shí)還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面問(wèn)題：
a.與軸承配合的軸頸，其直徑必須符合滾動(dòng)軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)系列。
b.軸上螺紋部分必須符合螺紋標(biāo)準(zhǔn)。
c.軸肩定位是軸上零件最方便可靠的定位方法。軸肩分定位軸肩和非定位
軸肩，定位軸肩通常用于軸向力較大的場(chǎng)合。
d.定位軸肩是為加工和裝配方便而設(shè)置的，其高度沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定。與軸
上傳動(dòng)零件配合的軸頭直徑，應(yīng)盡可能圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑尺寸系列。
e.非配合的軸身直徑，可不取標(biāo)準(zhǔn)值，但一般應(yīng)取成整數(shù)。
B.各軸段的長(zhǎng)度
各軸段的長(zhǎng)度決定于軸上零件的寬度和零件固定的可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
a.軸頸的長(zhǎng)度通常于軸承的寬度相同。
b.軸頭的長(zhǎng)度取決于與其相配合的傳動(dòng)輪轂的寬度。
c.軸身長(zhǎng)度的確定應(yīng)考慮軸上各零件之間的相互位置關(guān)系和拆裝工藝要求，各零件間的間距查文獻(xiàn)資料[1]
3.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是要確定軸的合理外形和結(jié)構(gòu)，以及包括各軸段長(zhǎng)度、直徑及其他細(xì)小尺寸在內(nèi)的全部結(jié)構(gòu)尺寸。
軸的結(jié)構(gòu)主要取決以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸的毛坯種類(lèi)；軸上作用力的大小和分布情況；軸上零件的布置及固定方式；軸承類(lèi)型及位置；軸的加工工藝以及其他一些要求。由于影響因素很多，且其結(jié)構(gòu)形式又因具體情況的不同而異，所以軸沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)具有較大的靈活性和多樣性。但是，不論具體情況人如何，軸的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面的要求：
a.軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置；
b.軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；
c.軸應(yīng)具有良好的制造工藝性；
d.軸的受力合理，有利于提高強(qiáng)度和剛度；
e.節(jié)省材料，減輕重量；
f.形狀及尺寸有利于減小應(yīng)力集中。
3.3.3軸的校核
圖1 曲軸
軸在初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，進(jìn)行校核計(jì)算。計(jì)算準(zhǔn)則是滿(mǎn)足軸的強(qiáng)度或剛度要求。進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力，對(duì)于用于傳遞轉(zhuǎn)矩的軸應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算，對(duì)于只受彎矩的軸（心軸）應(yīng)按彎曲強(qiáng)度條件計(jì)算，兩者都具備的按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核等。
對(duì)Ⅲ軸(曲軸)進(jìn)行強(qiáng)度校核：
A.求軸上載荷
a.求出Ⅲ軸(曲軸)上的轉(zhuǎn)矩T
Ⅲ軸上的傳遞的功率
則
b.計(jì)算齒輪受力 見(jiàn)圖2(a)
(a)齒輪的分度圓直徑
(b)圓周力
(c)徑向力
c.計(jì)算支承反力
(a)軸承的支點(diǎn)位置，由7214CJ角接觸球軸承查手冊(cè)，a=26mm
(b)齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離
(c)齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離
(d)左支點(diǎn)水平面的支反力
，
(e)右支點(diǎn)水平面的支反力
(f)左支點(diǎn)垂直面的支反力
(g)右支點(diǎn)垂直面的支反力
B.畫(huà)彎矩圖 見(jiàn)圖2c、d、e）
a.截面B處水平面彎矩
b.截面B處垂直面彎矩
c.截面B處合成彎矩
C.彎扭合成強(qiáng)度校核
通常只校核軸上受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，危險(xiǎn)截面B
a.截面B處計(jì)算彎矩
考慮啟動(dòng)、停機(jī)影響，扭矩為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，
則
b.截面B處計(jì)算應(yīng)力
因齒輪和軸用平鍵進(jìn)行周向固定，故：
——危險(xiǎn)截面的抗彎截面系數(shù)，單位為
c.強(qiáng)度校核
45鋼調(diào)質(zhì)處理，查文獻(xiàn)資料[8]表11-2得 ，
故彎扭合成強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。
d.畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖
圖2 軸的受力分析及彎扭矩圖
D.軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核
a.確定危險(xiǎn)截面：
截面A只承受轉(zhuǎn)矩，故不必校核。截面B上應(yīng)力最大，但由于過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在該軸段兩端，故也不必校核。截面VII，VIII處應(yīng)力接近最大，應(yīng)力集中相近，且最嚴(yán)重，但截面VII不受轉(zhuǎn)矩作用，故不必校核。截面VIII為危險(xiǎn)截面，截面VIII的左右兩側(cè)均需校核
b. VIII截面右側(cè)強(qiáng)度校核
(a)抗彎截面系數(shù)
(b)抗扭截面系數(shù)
(c)截面VIII左側(cè)的彎矩
(d)截面上的彎曲應(yīng)力
(e)截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力
(f)平均應(yīng)力
彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎應(yīng)力，
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，
(g)應(yīng)力幅
曲正應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎應(yīng)力，
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，
(h)材料的力學(xué)性能
由文獻(xiàn)資料[8]查表11-2，45鋼調(diào)質(zhì)，
(i)軸上環(huán)槽處理論應(yīng)力集中系數(shù) ，，
由文獻(xiàn)資料[8]附表1.5，并經(jīng)插值計(jì)算，
(j)材料的敏性系數(shù)
由，由文獻(xiàn)資料[8]圖2.8，并經(jīng)插值計(jì)算，
(k)有效應(yīng)力集中系數(shù)
(l)尺寸及截面形狀系數(shù)
由 查文獻(xiàn)資料[8]圖2-9，得
(m)扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)
由 查文獻(xiàn)資料[8]圖2-10，得
(n)表面質(zhì)量系數(shù)
軸按磨削加工，由 查文獻(xiàn)資料[8]圖2-12得
(o)表面強(qiáng)化系數(shù)
軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理
(p)疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)
(q)等效系數(shù) 45鋼：，取
，取
(r)僅有彎曲正應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)
(s)僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)
(t)彎扭聯(lián)合作用下的計(jì)算安全系數(shù)
(u)設(shè)計(jì)安全系數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]表2-2材料均勻，載荷與應(yīng)力計(jì)算精確時(shí)：
(v)疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核
因，故右側(cè)疲勞強(qiáng)度合格
c.Ⅳ截面左側(cè)強(qiáng)度校核
(a)抗彎截面系數(shù)
(b)抗扭截面系數(shù)
(c)截面VII左側(cè)的彎矩
(d)截面上的彎曲應(yīng)力
(e)截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力
(f)平均應(yīng)力
彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎應(yīng)力，
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，
(g)應(yīng)力幅
彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎應(yīng)力，
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，
(h)過(guò)盈配合處的值
，，配合為，由文獻(xiàn)資料[8]查附表1-4得
(i)過(guò)盈配合處的值
，取
(j)疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)
(k)僅有彎曲正應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)
(l)僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)
(m)彎扭聯(lián)合作用下的計(jì)算安全系數(shù)
(n)強(qiáng)度校核 查文獻(xiàn)資料[8]表2-2 得
因，故左側(cè)疲勞強(qiáng)度合格
d.靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核
該下料機(jī)無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載和嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱(chēng)，故無(wú)需靜強(qiáng)度校核。
e.繪制軸的零件工作圖
3.4蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)
蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)
蝸桿傳動(dòng)是用來(lái)傳遞空間交錯(cuò)軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，由蝸桿、蝸輪和機(jī)架組成。
a.蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)有：
(a)傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊；
(b)蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、振動(dòng)小、躁聲低；
(c)當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于當(dāng)量摩擦角時(shí)，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即具有自鎖性。
b.蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)有：
(a)因傳動(dòng)時(shí)嚙合齒面間相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損失大，效率低。不宜用于大功率傳動(dòng)。
(b)為減輕齒面的磨損及防止膠合，蝸輪一般使用貴重的減摩材料制造，故成本高；
(c)對(duì)制造和安裝誤差很敏感，安裝時(shí)對(duì)中心距的尺寸精度要求較高。
3.4.1 蝸輪蝸桿參數(shù)計(jì)算
A.主要尺寸設(shè)計(jì)
a.選、
查文獻(xiàn)資料[8]表7-2 蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)的薦用值，選取，
b.壓力角
GB100087—88規(guī)定，阿基米德蝸桿的壓力角的標(biāo)準(zhǔn)值為
c.模數(shù)
查文獻(xiàn)資料[8]表7-1 選取，分度圓直徑
蝸桿的直徑系數(shù)
d.導(dǎo)程角
e.齒頂高系數(shù)
f.頂隙系數(shù)
g.分度圓直徑
h.齒頂圓直徑、
i.齒根圓直徑、
j.中心距a
B.繪制零件圖
本次設(shè)計(jì)的是皮革下料專(zhuān)用機(jī)床，蝸桿傳動(dòng)只是起微調(diào)工作臺(tái)行程的作用。生產(chǎn)同一產(chǎn)品就無(wú)需調(diào)節(jié)，故無(wú)需強(qiáng)度校核。
3.5 滾動(dòng)軸承
3.5.1滾動(dòng)軸承的選擇
選擇滾動(dòng)軸承的類(lèi)型，一般從載荷的大小、方向和性質(zhì)三方面進(jìn)行考慮。
在外廓尺寸相同的條件下，滾子軸承比球軸承承載能力大，適用于載荷較大或有沖擊的場(chǎng)合。球軸承適用于載荷較小、振動(dòng)和沖擊力較小的場(chǎng)合。
當(dāng)承受純徑向載荷時(shí)，通常選用徑向接觸軸承或深溝球軸承；當(dāng)承受純軸向載荷時(shí)，通常選用推力軸承；當(dāng)承受較大徑向載荷和一定軸向載荷時(shí)，可選用角接觸球軸承，或者將向心軸承和推力軸承進(jìn)行組合，分別承受徑向和軸向載荷。
根據(jù)軸的應(yīng)用場(chǎng)合可知，軸主要受到的徑向力和軸向力。查詢(xún)常用滾動(dòng)軸承的性能和特點(diǎn)，選擇角接觸球軸承。角接觸球軸承的性能特點(diǎn)：可同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，也可承受純軸向負(fù)荷。應(yīng)用場(chǎng)合：適用于剛性較大跨距不大的軸及須在工作中調(diào)整游隙時(shí)。
A. I軸
圖3 軸I
a. I軸上的齒輪受力
(a).
(b).
(c).
b.求反力
(a).查文獻(xiàn)資料[1]圓錐滾子軸承30309，得a=21mm
(b).齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離
(c).齒寬中點(diǎn)距由支點(diǎn)距離
(d).左支點(diǎn)垂直面的支反力
(e).右支點(diǎn)垂直面的支反力
c.確定圓錐滾子軸承30309的主要性能參數(shù)
查文獻(xiàn)資料[1]得，、、、、
d.計(jì)算派生軸向力、
e.計(jì)算軸向負(fù)荷、
，
故軸承II被“壓緊”，軸承I被“放松”，得
f.確定系數(shù)、、、
查文獻(xiàn)資料[8]表8-10，得，，，
g.計(jì)算當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷、
故
h.計(jì)算軸承壽命
查文獻(xiàn)資料[8]表8-7、8-8，得，，壽命指數(shù)
故軸承合適
B.III軸
a.圓錐滾子軸承30214，所受徑向負(fù)荷，軸向負(fù)荷，軸承轉(zhuǎn)速，中等沖擊，常溫下工作
b.查文獻(xiàn)資料[1]圓錐滾子軸承30214的軸承的基本額定動(dòng)負(fù)荷，基本額定靜負(fù)荷。
c.計(jì)算并確定值
，查文獻(xiàn)資料[8]表8-10，得
d.計(jì)算當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷P
，查文獻(xiàn)資料[8]表8-10，得，，
故
e.計(jì)算軸承壽命
查文獻(xiàn)資料[8]表8-7、8-8，得，，壽命指數(shù)
>20000h
軸承合適
3.5.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑
潤(rùn)滑對(duì)于滾動(dòng)軸承具有重要意義。軸承中的潤(rùn)滑劑不僅可以降低摩擦阻力，，還具有散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、防止銹蝕等。滾動(dòng)軸承常用的潤(rùn)滑方式有油潤(rùn)滑和脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑方式與軸承速度有關(guān)，一般根據(jù)軸承的值（d為滾動(dòng)軸承內(nèi)徑，單位mm；n為軸承轉(zhuǎn)速，單位r/min）作出選擇。
適用于脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑的值界限見(jiàn)
表2
軸承類(lèi)型
脂潤(rùn)滑
油潤(rùn)滑
油浴
滴油
循環(huán)油
油霧
圓錐滾子軸承
10
16
23
30
-
3.6 鍵連接的選擇
鍵連接的選擇包括類(lèi)型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。設(shè)計(jì)鍵連接時(shí)，通常被連接件的材料、構(gòu)造和尺寸已初步確定，連接的載荷也已求得。因此，可根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件來(lái)選擇鍵連接的類(lèi)型；鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來(lái)取定。鍵的主要尺寸為截面尺寸b、h和長(zhǎng)度L。b、h可根據(jù)軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中查??；長(zhǎng)度L可參照輪廓長(zhǎng)度B從標(biāo)準(zhǔn)中選取，一般取L=B-(5-10)mm，導(dǎo)向平鍵的長(zhǎng)度則按輪轂寬度及其滑動(dòng)距離確定（一般輪轂寬度B≈（1.5～2）d）。間的材料一般用強(qiáng)度極限不低于600MPa的碳素鋼，通常用45鋼。當(dāng)輪轂用非金屬或金屬材料時(shí)，鍵可用20鋼或Q235鋼。對(duì)重要的鍵連接，在選定的類(lèi)型和尺寸后，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。
3.7 箱體的設(shè)計(jì)
箱體主要由兩塊箱壁（圖4）和一塊工作臺(tái)組成。工作臺(tái)由4個(gè)螺釘固定在箱壁上。其箱壁的左側(cè)加工出導(dǎo)軌（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌）
由于III軸是曲軸，考慮到安裝、維修方便，所以安裝曲軸處的箱壁為半環(huán)，曲軸由支承環(huán)托住。箱體（圖5）
圖4 箱壁
圖5 箱體
5 結(jié)論
本課題是5T龍門(mén)皮革下料機(jī)的總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
龍門(mén)皮革下料機(jī)是為了提高工作效率而進(jìn)行設(shè)計(jì)的專(zhuān)用機(jī)床，該機(jī)械主要用于皮革的切削。
設(shè)計(jì)之初，通過(guò)生產(chǎn)制造及用戶(hù)企業(yè)的需求調(diào)研，收集相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，并對(duì)所收集的相關(guān)資料進(jìn)行加工整理，初步確定了設(shè)計(jì)方案。
皮革下料專(zhuān)用機(jī)床的設(shè)計(jì)制造滿(mǎn)足了技術(shù)發(fā)展的需要，提高了生產(chǎn)率和產(chǎn)品的精度，增大了設(shè)備的適應(yīng)能力,改善了加工工藝，減少了企業(yè)資金的投入，同時(shí)能滿(mǎn)足下料分切干燥要求且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠,工作行程便于調(diào)整,設(shè)備易便于維修?？紤]到設(shè)計(jì)的軸過(guò)于長(zhǎng)，如果用角接觸球軸承軸承需要經(jīng)常更換。用圓錐滾子軸承則不要經(jīng)常更換。
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附錄
1 5T 龍門(mén)皮革下料機(jī) XL50-00 A0
2 下料機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) XL50-01-00 A0
3 小帶輪 XL50-01-01 A3
4 曲軸 XL50-01-03 A3
5 支承環(huán) XL50-01-04 A3
6 大齒輪 XL50-01-07 A3
7 齒輪軸 1 XL50-01-09 A2
8 大帶輪 XL50-01-10 A3
9 齒輪軸 2 XL50-01-13 A3
10 大斜齒輪 XL50-01-15 A3
11 連桿 XL50-01-17 A3
12 軸 XL50-01-18 A3
13 工作臺(tái)上半部分 XL50-01-19 A1
14 滑塊 XL50-01-20 A3
15 箱座 XL50-04 A1
33