（定稿）畜力发电机的设计（全套下载）

在这毕业前的识字和毕业设计之中，在老师的辛勤辅导和启发下，经过多方面的查阅资料，仔细思考，全面考虑，认真书写，绘制，终于顺利的完成了半个学期的毕业实习和设计。

次设计是次理论和实践相结合的过程，是对我们四年以来学习知识及思维方法的次大的检阅和巩固，是对我们运用所学知识进行综合设计能力的次总的滚动体的形状有球形和滚子形。

滚动轴承的内外圈和滚动体均采用强度高耐磨性好的铬钢和铬锰硅钢制造，前者适宜于制造尺寸较小的轴承，后者适宜制造尺寸较大的轴承。

常用的牌号有和，经淬火后硬度可达。

保持架多用低碳钢板冲压制成，为了减小与滚动体之间的摩擦和减轻滚动体的磨损，也可采用铜合金铝材或塑料。

.滚动轴承的类型按滚动轴承承受载荷的作用方向，常用轴承可分成三类，即径向接触轴承向心角接触轴承和轴向接触轴承.径向接触轴承主要承受径向载荷。

这类轴承有深沟球轴承轴承主要承受用于径向载荷，也可承受定的轴向载荷。

高转速时可代替推力球轴承受纯轴向载荷。

与外形尺寸相同的其他类型轴承相比，其摩擦因数小，允许极限转素高，价格低廉，故应用广泛。

调心球轴承轴体有两列球体，其外圈滚道为内球面，具有自动调心性能。

主要用语承受径向载荷，也可承受很小的轴向载荷，但不宜用来承受纯轴向载荷。

这类轴承适用于轴的刚度较小二轴承孔同轴度较低以及多支点的场合。

调心滚子轴承与尺寸相同的调心球轴承相比，有较高的承载能力，可承受大的径向载荷也可承受不大的轴向载荷，但不宜用来承受纯轴向载荷，适用场合和调心轴承相同。

圆柱滚子轴承圆柱形滚子与保持架装在有挡边的内圈上，外圈无挡边，内外圈沿轴可以分离，属于分离型轴承。

轴承只能承受径向载荷，其承载能力比相同尺寸的球轴承约大.倍，这类轴承对轴线的偏斜很敏感，适用于轴的钢性较大二轴承孔同轴度好的场合。

滚针轴承轴承通常有内外圈和组滚针组成，有时滚针也带保持架，这类轴承的径向尺寸小，能承受很大的径向载荷，对轴的偏斜非常敏感，摩擦力也较大。

适用于低速重载和径向尺寸受限制的场合。

.向心角接触轴承，轴承能同时承受径向载荷和较大的轴向载荷。

这类轴承有角接触球轴承.轴向接触轴承，轴承只能承受轴向载荷，推力球轴承推力圆柱滚子轴承。

根据各种轴承的特点，最后选择推力球轴承。

轴承上的两个套圈的内孔直径不同，直径较小的套圈紧配在轴颈上，称为轴圈直径较大的套圈安放在机座上，离心力大，轴承对滚动体的约束力不够，故允许的转速很低.滚动轴承选型校核轴承选型滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。

与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起动容易等优点。

常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业厂家大量制造及供应各种常用规格的轴承。

滚动轴承的选择计算，是根据轴承的工作条件，合理地选择轴承类型尺寸公差等级及游隙等，并验算轴承寿命或承载能力静强度及极限转速。

各种类型的轴承具有各自的特性，具有各自的场合。

通常选择轴承类型时应考虑下列特点负荷情况负荷是选择轴承最主要的依据，通应根据负荷的大小方向和性质选择轴承。

负荷方向本设计中丝杠与集箱之间纯轴向力作用，拟选定推力轴承查机械设计课本表表，取.动载系数由机械设计课本表图，取.齿向载荷分配系数，按小齿轮悬臂考虑，取载荷系数.齿面接触疲劳强度计算确定许用应力寿命系数由已知条件取安全系数由表，取接触疲劳极限由机械设计课本表图，取许用应力大齿轮的许用应力小，故去大齿轮的许用应力。

弹性系数由机械设计课本表表，取节点区域系数由图，取.求齿轮所需大端分度圆直径取验算速度确定模数.齿根抗弯疲劳强度验算确定去用弯曲应力寿命系数由已知条件查机械设计课本图，取安全系数，取安全系数极限应力，查机械设计课本图，取求许用弯曲应力齿形系数由机械设计课本表，取分锥角，当量模数应力修正系数由由机械设计课本表取齿根抗弯疲劳强度抗弯强度足够。

.主要几何尺寸计算大端分度圆直径，。

分锥角锥距齿宽当量齿数平均模数平均分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径第六章轴的设计参考书目机械设计手册.轴的分类轴是机械设备中重要的零件之。

轴的主要功能是支撑旋转零件，并传递运动和动力。

直轴般都做成实心的，若因机器需要或为减轻机器质量，也可以制成空心轴。

考虑加工方便，轴的截面多为圆形，为了轴上零件定位及装拆方便，轴多作成阶梯轴。

只有些结构简单或具有特殊要求的轴，才做成直径轴。

根据轴的承载情况，可分为转轴工作中既受弯矩又受转矩的轴，这类轴在各类机器中最常见心轴工作中只受弯矩而不受传递转矩的轴，心轴有转动心轴和固定心轴两种传动轴工作中只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小的轴。

.轴的材料轴的材料是决定其承载能力的重要因素，制造轴的主要在材料是碳素钢及合金钢。

般机器中的轴常用优质中碳钢制造，这类钢比合金钢低廉，对应力敏感性较低，其中号钢最为常用。

为了提高材料的力学性能，通常进行调质或正火处理。

不重要或受力较小的轴以及般传动轴也可以使用等普通碳钢制造。

对于重要的轴，大功率机器中要求尺寸小质量轻耐磨性高的轴以及处于高温或低温环境工作的轴，应选用合金钢制造。

合金钢具有较高的的力学性能和良好的热处理性能，但价格较贵，对应力集中敏感。

另外，在般温度下，各种碳钢和合金钢弹性模量的数值相差不多，热处理对它的影响也不小。

因此采用合金钢只能提高其强度和耐磨性，对轴的刚度影响甚微。

钢轴可用轧制圆钢或锻件经切削加工制成，对于直径较小的轴，可直接利用冷拔圆钢加工。

形状复杂的轴，也可以采用铸钢合金铸铁和球墨铸铁制造。

经过铸造成形，易于得到更合理的形状，而且铸铁的吸振性好，应力集中的敏感性较低。

但是铸造轴的品质不易控制，可靠性较差。

.轴设计的主要问题为了保证轴的正常工作，对于般机器的轴，应进行强度校核，防止因轴的强度不够而断裂对于有刚度要求的轴，还需进行刚钛等有色金属制造。

要求降低噪声的高速轻载齿轮，可以采用尼龙酚醛塑料和酚醛层压布板等非金属材料制造。

齿轮材料的选择选择齿轮材料时，要从齿轮的工作条件制造工艺性和经济性等方面考虑。

现提出些看法，供选择材料时参考。

.选择材料要满足工作条件的要求般的说，工作速度较高的闭式齿轮传动，齿轮容易发生齿面点蚀或胶合，应选择能使齿面硬度叫高的高频感应加热淬火用钢中速中载齿轮传动，可选择综合性能较好的调质钢。

开式齿轮润滑条件较差，主要失效形式为齿面的磨粒磨损，应选择减摩耐磨性较好的材料。

高速轻载的齿轮，为了降低噪声，可选用非金属材料。

重要的或结构要求紧凑的齿轮传动，应当选择较好的齿轮材料。

对齿轮的材料搭配十分重要。

般的说，对于标准齿轮传动，小齿轮齿根较弱而且回转次数又多，故应使小齿轮材料的强度和耐磨性比大齿轮要高些。

设计中，对于软齿面齿轮传动，通常其小齿轮比大齿轮高出，且传动比越大其硬度差也越大。

当对齿轮采用软硬齿面搭配时，经过磨制的硬齿面小齿轮，对于软齿面大齿轮，通过碾压作用产生冷作硬化现象，从而可以提高大齿轮齿面的疲劳强度。

对于高速齿轮传动，为了防止齿面发生胶合，除了要重视润滑和散热条件以外，在选择齿轮材料时，还应从摩擦学的角度来认识。

般认为，为了提高齿面硬度差有利于防止发生胶合，而对齿轮材料的硬度成分和内部组织越接近，对于防止发生胶合越不利。

.选择材料要考虑齿轮毛坯的形成方法热处理和切齿加工条件直径在以上的齿轮，因般锻压设备不便加工而采用铸造成型毛坯，故选用铸钢或铸铁。

单件或小批量生产的大直径齿轮，往往采用焊接的方法制作毛坯，这不但可以缩短生产周期，而且有利于降低齿轮的制造成本。

当齿轮的热处理选择调质正火或表面淬火时，需要采用中碳钢或中碳合金钢。

调质钢在强度硬度和韧性等各项力学性能方面均优于正火钢，但切削性能不如正火钢。

在切削性能方面，般的说，合金钢不如碳素钢，通常滚齿和插齿等切齿方法，只能切削硬度小于的齿坯，它大体为调质或真火钢的材料硬度。

超过该硬度时，齿轮往往需要进行磨齿加工而增大齿轮的制造成本。

但是，若齿轮选择表面淬火，由于热处理工程中加热时间短而轮齿变形较小，故对于普通精度要求的齿轮可以不磨齿，是这种热处理方法的大优点。

其次，由于生产率高，并且便于实现热处理工艺的自动化的自动化而非常适合大规模生产方式。

.选择材料要考虑齿轮生产的经济性在满足使用性能的前提下，选择材料必须注意降低齿轮生产的的总成本。

总成本应当包括材料本身的价格和与生产有关的切费用。

般的说，碳钢和铸铁的价格较低，且句要较好的工艺性，因此在满足使用性能的前提下，应优先考虑选用。

这里应特别强调在选择齿轮材料时必须认真考虑齿轮制造工艺性的好坏。

在小批量生产条件下，工艺性能的好坏显得并不突出，而在大批量生产条件下，它有时可能成为选择齿轮材料的决定因素。

平面蜗卷弹簧是将等截面的细长材料绕制成平面螺旋线形，工作时端固定，另端施加转矩，线材个截面承受弯曲力矩而产生弯曲弹性变形，在本身平面内产生扭矩，其变形角的大小和施加的转矩成正比。

它的刚度较小，般在静载荷下工作。

由于卷绕圈数可以很多，变形角大，能在较小体积内储存较多能量。

材料截面形状多半是长方形的，也有的是圆形。

平面蜗卷弹簧依据相邻圈是否接触分为类非接触型和接触型。

非接触型平面蜗卷弹簧在工作中各圈均不接触，常用来产生反作用力矩，如电动机电刷的压紧弹簧和仪表钟表中游丝均属于这种弹簧。

非接触型平面蜗卷弹簧非为外端固定和外端回转两种。

它门的强度和变形角计算略有差异，但它们的特性都属于线性的。

接触型平面蜗卷弹簧常用来作为各仪器和钟表机构中的发条。

弹簧外端固定在簧盒内壁上，内端固定在心轴上。

心轴上施加转矩时，弹簧被卷紧并储存能量。

接触型平面蜗卷弹簧的转矩与变形角间的关系不但与弹簧材料簧盒内径心轴直径弹簧长度截面尺寸和内外端的固定形式有关，还与弹簧材料的表面粗糙度和润滑条件有关。

要精确计算比较困难，所以有关计算式多为近似式，计算结果与实际情况有定误差。

.平面蜗卷弹簧设计平面蜗卷弹簧的特性线参考书目机械设计手册新版以下计算中出现的公式出自页。

弹簧内端固定形式内端固定图示这种内端固定形式用于材料较厚的弹簧，承受拉力较大，可以防止拉力过大时弹簧拉断。

弹簧外端固定形式衬片固定衬片固定图示在端部铆接衬片，衬片两侧凸耳分别插入盒底和盒盖的长方形中，衬片在方孔中可移动，减少了圈间摩擦，有较高的稳定度，是较合理的固定形式。

计算公式．弹簧材料由表选用级强度热处理钢带，再由表，取硬度为，抗拉强度.当使用寿命大于次时，取。

根据重要程度取。

.计算最小工作转矩和极限转矩极限工作转矩由前面知。

.弹簧材料的截面尺寸设宽度，弹簧要求外端固定，取，所以。

取。

.弹簧工作长度由，最大，取，所以。

.芯轴直径，取.弹簧内半径，取.各部分圈数自由状态下的圈数.取圈理论工作转数未受转矩时的圈数卷紧在心轴上的圈数．簧盒内径取.材料展开长度固定于芯轴上的长度，固定于簧盒的长度平面蜗卷弹簧第章直齿圆柱齿轮的设计参考书目机械设计第六版。

.齿轮传动的基本问题齿轮传动是最基