需要全套图纸资料的网友请先下载此篇文档并留下Email，我会将资料发至你的邮箱吉林大学设计计算说明书设计题目：牛头刨床机械科学与工程学院机械工程及自动化专业机械410507班41050705号设计者：指导教师：2007年3月10日目录1 设计题目 (3)1.1 工作原理 (3)1.2 设计要求 (3)1.3 设计内容 (3)2 设计计算过程 (3)2.1 传动方案的拟定与分析 (3)2.2 选择电动机 (4)2.3 机械系统运动和动力参数计算 (5)2.4带传动的设计计算 (6)2.5高速级斜齿轮传动的设计计算 (8)2.6低速级斜齿轮传动的设计计算 (11)2.7 三轴的设计计算及校核 (16)2.8 滚动轴承的选择计算 (20)2.9 键联接的选择及验算 (25)2.10 联轴器的选择 (27)2.11 箱体设计 (27)2.12 润滑方式和密封装置的选择 (27)3 设计小结 (28)3.1 课程设计的体会 (28)3.2 设计的优缺点 (28)3.3 设计的改进意见 (28)4 参考文献 (28)1 设计题目1.1 工作原理牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件平面切削加工的机床。

电动机经过减速传动装置（V带和齿轮传动）驱动执行机构（导杆机构和凸轮机构）完成刨刀的往复运动和间歇移动。

1.2 设计要求（1）电动机轴与输出曲柄轴平行,允许曲柄转速偏差为±5%;（2）使用寿命10年，每日一班制工作;（3）载荷有轻微冲击;（4）执行机构的传动效率按W=0.95计算；（5）要求传动系统有过载保护；（6）按小批量生产规模设计；（7）已知工作机工作的最大功率m axP=3.1kW。

1.3 设计内容（1）确定传动装置的类型，画出机械系统传动方案简图；（2）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算；（3）传动系统中的传动零件设计计算；（4）绘制减速器装配图草图和装配图各1张（A0）;（5）绘制减速器箱体零件图1张（A1）、齿轮及轴的零件图各1张（A2）。

2 设计计算过程2.1 传动方案的拟定与分析（1）方案1：（2）方案2：（3）两种方案的比较与选择。

选择方案1。

图1 图2跨齿数 878.75.095.655.09≈=+=+'=z k 公法线长度公称值mm mm inv inv z k m W n n n k 665.80]205.65)5.08(14.3[20cos 5.3])5.0([cos =︒+-⨯︒='+-=απα公法线长度上偏差 mm mm E E n sns bns 163.020cos 173.0cos -=︒⨯-==α 公法线长度下偏差 mm mm E E n sni bni 304.020cos 324.0cos -=︒⨯-==α 2.7 三轴的设计计算及校核1 拟定轴上零件的装配方案，如下图所示。

2 选择轴的材料轴的材料选45钢，调质处理。

由《机械设计》表8-1查得，MPa b 640=σ，MPa s 355=σ，MPa 2751=-σ，MPa 1551=-τ，MPa 60][1=-σ。

由表8-3，取1100=A3 输出轴的功率kW P 39.33=、转速m in /99.493r n =，转矩mm N T ⋅=64762034 初估最小轴径 由式（8-2）得，mm mm n P A d 88.4491.4939.311033330min =⨯=≥ 考虑单键，mm mm d 2.46%)31(88.44min =+⨯≥从《机械设计课程设计》表16-2查得，采用弹性柱销联轴器20035014/1124884484-⨯⨯T GB YA JA HL ,其公称转矩mm N T n ⋅=1250，许用转速min /4000][r n =，故取联轴器轴段直径mm d 48min =，半联轴器长mm L 84=。

公法线长度上偏差mmE bns 163.0-=公法线长度下偏差mmE bni 304.0-=轴材料45钢，调质处理MPa b 640=σMPa s 355=σMPa 2751=-σMPa 1551=-τMPa 60][1=-σ最小轴径mm d 48min =图35 轴的结构设计各段直径和长度如图3所示。

6 按弯扭合成强度条件计算由所确定的结构图可确定出简支梁的支撑距离mm L 2.651=，mm L 2.1502=mm L 3.1113=。

（1）画出轴的计算简图 如图4所示。

（2）计算轴上外力 圆周力 N N d T F t 5919823.218647620223=⨯== 径向力 N N F F n t r 2245339116cos 20tan 5919cos tan ='''︒︒⨯==βα轴向力N N F F t a 1733339116tan 5919tan =''''︒⨯==β （3）求支反力水平面 )(2121L L F L F H t +=N N L L L F F t H 41272.1502.652.6559192121=+⨯=+=N N N F F F H t H 17924127591912=-=-=垂直面支反力mm N mm N d F M a a ⋅=⋅⨯⨯==189610823.2181733212 2211)(L F M L L F r a V =++N N L L M L F F a r V 6852.1502.651896102.150********=+-⨯=+-=N N N F F F V r V 1560685224512=-=-=（4）计算轴的弯矩，并画弯矩图水平面弯矩 mm N mm N L F M H H ⋅=⋅⨯==2690802.65412711 垂直面弯矩 mm N mm N L F M V V ⋅=⋅⨯==446622.65685111mm N M M M a V V ⋅=+=+=2324721896104466212N F t 5919=N F r 2245=N F a 1733=图4取[S]=1.5~1.8，5.1][=>S S ca ,所以截面C 安全。

2.8 滚动轴承的选择计算 1 一轴轴承的选择计算 (1)选择轴承类型和型号 选择圆锥滚子轴承30207。

查《机械设计课程设计》表13-4，30207轴承的kN C r 2.54=，kN C r 5.630=，e=0.37,Y=1.6（2） 计算轴承的径向载荷。

计算外力： 圆周力 N N d T F t 2717210.7095380221=⨯== 径向力NN F F n tr 1006719310cos 20tan 2717cos tan ='''︒︒⨯==βα轴向力N N F F t A 511719310tan 2717tan ='''︒⨯==β水平面支反力mm N mm N dF M a a ⋅=⋅⨯⨯==17939210.70511212 )()(3213321L L L F M L F L L F Q A R H ++=+++N L L L F M L L L F F R A Q H 788)(3233211=+--++=N F F F F Q R H H 883795100678812=-+=-+=垂直方向支反力3321)(L F L L F t V =+N N L L L F F t V 803651556527173231=+⨯=+=N F F F V t V 191412=-=选择圆锥滚子轴承30207kN C r 2.54= kN C r 5.630=e=0.37 Y=1.6（2） 计算轴承的径向载荷。

计算外力： 圆周力N N d T F t 6177776.9128345022321=⨯==N N d T F t 2579789.21928345022422=⨯==径向力N N F F n tr 2343339116cos 20tan 6177cos tan 1='''︒︒⨯==βαN N F F n tr 980339116cos 20tan 2579cos tan 2='''︒︒⨯==βα轴向力N N F F t A 1809339116tan 6177tan 11='''︒⨯==β N N F F t A 772339116tan 2579tan 22='''︒⨯==β水平面支反力)()(321323211L L F L F L L L F t t H +=+++N L L L L F L L F F t t H 3590)(321323211=++-+=N F F F F t H t H 82112=--=垂直方向支反力0)()(21323213211=++-++++-A A R R V M M L F L L F L L L FN L L L L F M M L L F F R A A R V 1975)(32132213211=++-+++=合成支反力N F F F H V r 4097359019752222211=+=+= N F F F H V r 612816122222222=+=+=(2) 计算轴承的轴向载荷N Y F F r s 12806.124097211=⨯==圆周力N N d T F t 5919823.218647620223=⨯==径向力N N F F n tr 2245339116cos 20tan 5919cos tan ='''︒︒⨯==βα 轴向力N N F F t a 1733339116tan 5919tan =''''︒⨯==β（3）求支反力水平面 )(2121L L F L F H t +=N N L L L F F t H 41272.1502.652.6559192121=+⨯=+=N N N F F F H t H 17924127591912=-=-=垂直面支反力mm N mm N d F M a a ⋅=⋅⨯⨯==189610823.2181733212 2211)(L F M L L F r a V =++N N L L M L F F a r V 6852.1502.651896102.150********=+-⨯=+-=N N N F F F V r V 1560685224512=-=-=合成支反力N F F F H V r 418341276852221211=+=+= N F F F H V r 2376179215602222222=+=+=(2) 计算轴承的轴向载荷N Y F F r s 13945.124183211=⨯==N Y F F r s 7145.122142222=⨯==因为 21312617331394s A s F N F F >=+=+，故轴承1放松，轴承2压紧N F F s a 139411==，N F F F A s a 312612=+=。