機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置二級(jí)圓柱齒輪減速器

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 帶 式 輸 送 機(jī) 傳 動(dòng) 裝 置 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)09機(jī)制本（二）班 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 2011年12月11日 井岡山大學(xué) 目 錄 1、 設(shè)計(jì)任務(wù).22、 傳動(dòng)方案的確定及簡(jiǎn)要說(shuō)明.33、 電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算.34、 傳動(dòng)零件的計(jì)算.55、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.146、 鍵連接的選擇和計(jì)算.227、 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算.248、 聯(lián)軸器的選擇.269、 箱體的設(shè)計(jì).2710、 輪滑和密封設(shè)計(jì).3111、 設(shè)計(jì)小結(jié).3312、 參考資料.34計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容主要結(jié)果一：設(shè)計(jì)任務(wù) 題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳送裝置 1、傳動(dòng)簡(jiǎn)圖2、帶式

2、輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)及工作情況輸送帶的牽引力 F/kN輸送帶的速度V/(m/s)輸送帶滾筒的直徑D/mm輸送機(jī)的傳動(dòng)效率輸送機(jī)轉(zhuǎn)速允許誤差 %2.41.64800.965工作條件:連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期10年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作 3、設(shè)計(jì)內(nèi)容1）電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)比的分配，傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算：2）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算：3）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：4）滾動(dòng)軸承的選擇：5)鍵和聯(lián)軸器的的選擇與校核：6）裝配圖及零件圖的繪制;7)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。二、傳動(dòng)方案的確定及簡(jiǎn)要說(shuō)明選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型為：二級(jí)圓柱齒輪減速器。所以只需要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算。二級(jí)圓柱齒輪減速器的特

3、點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸承受載荷大、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。工作可靠，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定。三、電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 1、電動(dòng)機(jī)的選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，可直接接于三相交流電網(wǎng)中，因此在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛，設(shè)計(jì)是優(yōu)先考慮。Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，具有效率高、性能好、噪音低、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械上。所以選用封閉式Y(jié)系列電動(dòng)機(jī)。 2、功率的確定 1）工作機(jī)所需功率 （kw） PWFWVW/(1000w)2.41

4、031.6/10000.964 式中FW為工作機(jī)的阻力，N；VW為工作機(jī)的線速度，m/s；w為工作機(jī)效率，帶式輸送機(jī)可取w0.96. 2）電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率 齒輪2軸承3聯(lián)軸器20.9820.9930.9920.91 選擇圓柱齒輪傳動(dòng)7級(jí)精度，滾動(dòng)軸承。 3）電動(dòng)機(jī)所需功率Pd （kw） Pdpw/4/0.914.4 4)電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定初選電動(dòng)機(jī)為同步轉(zhuǎn)速1500r/min的電動(dòng)機(jī)。由表177查處電動(dòng)機(jī)型為為Y132S4，其額定功率為5.5kW，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min,基本符合題目所需的要求。 3、傳動(dòng)比的分配 1）計(jì)算總傳動(dòng)比：電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速可

5、確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比： nwvw601000(D)1.6601000（480）63.7r/min 總傳動(dòng)比i inmnw144063.722.6 計(jì)算得到總傳動(dòng)比為22.6 2）合理分配各級(jí)的傳動(dòng)比：為了使兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度，應(yīng)該使兩級(jí)的大齒輪具有相近的直徑。設(shè)高速級(jí)傳動(dòng)比為i1，低速級(jí)傳動(dòng)比為i2，減速器的總傳動(dòng)比為i，對(duì)于二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)比按照以下分配： 5.43 取i15.4， i24.1， 計(jì)算得i22.14 此時(shí)速度偏差為2.1%5 符合題意 3）各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入力矩、傳動(dòng)比、效率：項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸中間軸低速軸滾筒軸轉(zhuǎn)速（r/min)14401

6、440266.765.0465.04功率（kw）5.55.4455.2295.024.87轉(zhuǎn)矩（Nm）26.526.3137.50535.93525.22傳動(dòng)比115.44.11效率10.990.970.970.984、 傳動(dòng)零件的計(jì)算：直齒圓柱齒輪具有不產(chǎn)生軸向力的優(yōu)點(diǎn)，但傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，在減速器中圓周速度不大的情況下采用直齒輪。軸高速傳動(dòng)嚙合的兩直齒輪（傳動(dòng)比5.4） 1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）按照結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（CB 10095-88）。 3）材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40G

7、r（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240 HBS，二者材料硬度相差為40 HBS。 4）初選小齒輪齒數(shù)為Z124，大齒輪齒數(shù)Z25.424129.6，取Z2130 。 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行式算，即 d1t （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù)Kt1.3 。 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T12.63104 3）由表10-7選取齒寬系數(shù)。 4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) 。 5）由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 6）由公式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 N160n1jLh60

8、14401（2830010）4.147109 N27.68108 7）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN10.89 ，KHN20.93 。 8）計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力。 取失效概率為1%，安全系數(shù)S1 ，由式10-12得 （2）計(jì)算 1）試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t，代入中取較小的值。 mm 41.14 mm 2）計(jì)算圓速度 。 3）計(jì)算齒寬b。 mm 4）計(jì)算齒寬與齒高之比。 模數(shù) 齒高 5）計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù)v=3.10m/s,7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)0； 對(duì)于直齒輪，； 由表10-2查得使用系數(shù)KA=1； 由表10-4 插值法查的7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，； 由，

9、查圖10-13得；故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式10-13a得 7）計(jì)算模數(shù)m 。 3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式10-5得彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式為 （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）由圖10-20c查得小齒輪彎曲強(qiáng)度極限，大齒輪彎曲強(qiáng)度極限； 2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，； 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 ，由式10-12得 4）計(jì)算載荷系數(shù)K。 5）查取齒形系數(shù)。 由表10-5查得 ；。 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由表10-5查得 ；。 7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大

10、于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞的強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.28優(yōu)先采用第一系列并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑的，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) 取。 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4、幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算分度圓直徑 （2）計(jì)算中心距 （3） 計(jì)算齒輪寬度 取，。5、 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)等因素有

11、關(guān)。小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪。齒輪零件圖另繪圖紙上。軸低速傳動(dòng)嚙合的兩直齒輪（傳動(dòng)比4.1） 1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）按照結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（CB 10095-88）。 3）材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Gr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240 HBS，二者材料硬度相差為40 HBS。 4）初選小齒輪齒數(shù)為Z124，大齒輪齒數(shù)Z24.12498.4，取Z298 。 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行式算，

12、即 d1t （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù)Kt1.3 。 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5 3）由表10-7選取齒寬系數(shù)。 4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) 。 5）由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 6）由公式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 N160n1jLh60266.71（2830010）7.68108 N2 7）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN11.02 ，KHN21.1 。 8）計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力。 取失效概率為1%，安全系數(shù)S1 ，由式10-12得 （2）計(jì)算 1）試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t，代入中取較小的值。 mm

13、64.89 mm 2）計(jì)算圓速度 。 3）計(jì)算齒寬b。 4）計(jì)算齒寬與齒高之比。 模數(shù) 齒高 5）計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù)v=0.906m/s,7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)； 對(duì)于直齒輪，； 由表10-2查得使用系數(shù)KA=1； 由表10-4 插值法查的7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，； 由， 查圖10-13得；故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式10-13a得 7）計(jì)算模數(shù)m 。 3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式10-5得彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式為 （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）由圖10-20c查得小齒輪彎曲強(qiáng)度極限，大齒輪彎曲強(qiáng)度極限； 2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系

14、數(shù)，； 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 ，由式10-12得 4）計(jì)算載荷系數(shù)K。 5）查取齒形系數(shù)。 由表10-5查得 ；。 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由表10-5查得 ；。 7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞的強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.203優(yōu)先采用第一系列并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑的，算出小齒輪齒數(shù)

15、大齒輪齒數(shù) 取。 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4、幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算分度圓直徑 （2）計(jì)算中心距 （4） 計(jì)算齒輪寬度 取，。 5、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)等因素有關(guān)。小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪。齒輪零件圖另繪圖紙上。 6、相關(guān)數(shù)據(jù)：齒輪齒數(shù)/n模數(shù)齒寬 mm分度圓直徑 mm高速傳動(dòng)嚙合小齒輪291.55043.5大齒輪15743.5235.5低速傳動(dòng)嚙合小齒輪272.57367.5大齒輪11167.5277.55、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 第一

16、部分 初估軸徑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于高速軸轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)載荷不大時(shí)，為保證傳動(dòng)平穩(wěn)，提高傳動(dòng)效率，將高速軸取為齒輪軸，使用深溝球軸承承載，一軸端連接電動(dòng)機(jī)，采用剛性聯(lián)軸器，對(duì)中性好。 1）初軸的最小直徑。 先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3，選取A0110，于是得到 高速軸的最小直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所以同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，選取,則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003,選用GY3型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑，所以選用高速軸的最小直徑為20mm。

17、 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度： 由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為D20mm。該段軸連接聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)38mm，該段長(zhǎng)度定為L(zhǎng)34mm?？紤]到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm，所以該段直徑選為D25mm。選取該段長(zhǎng)度為L(zhǎng)54mm。該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角。因傳動(dòng)為圓柱直齒輪傳動(dòng)，只受徑向力，故選用深溝球軸承。根據(jù)尺寸限制，初選用軸承型號(hào)為6206型，即該段直徑定為D30mm。該段安裝軸承，參照工作要求長(zhǎng)度至少16mm，考慮間隙和左端蓋取該段

18、為L(zhǎng)32mm。該段軸為齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為D40mm。綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離、軸承與箱體內(nèi)壁距離（采用油潤(rùn)滑），還有二級(jí)齒輪的寬度，定該段長(zhǎng)度為L(zhǎng)80mm。為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm，所以該段直徑選為D46mm?？紤]齒輪的寬度，根據(jù)齒輪校核，選定該段L50mm。軸肩固定軸承，直徑為40mm。軸肩選定長(zhǎng)度L4mm。該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，選用軸承6206型，即該段直徑定為D30mm。與段一樣取L32mm。 2、中速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 低速?lài)Ш稀⒏咚賴(lài)Ш暇缅懺忑X輪，低速?lài)Ш淆X輪左端用甩油環(huán)定位，右端用軸肩定位，高速?lài)Ш淆X輪左端

19、用軸肩，右端用甩油環(huán)定位，兩端深溝球軸承承載。 1）初軸的最小直徑。 先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3，選取A0110，于是得到 兩端選用深溝球軸承，初選深溝球軸承代號(hào)為6208。所以選取軸的最小直徑Dmin40mm。2) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度:該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6208，根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D40mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)38mm。該處需安裝低速齒輪嚙合中的小齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D46mm。小齒輪的齒寬B7

20、3mm。為了使甩油杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)71mm。此段為軸肩，軸肩高度h0.1d0.1464.6mm選取故選取此處直徑為D56mm。此段是定位軸肩寬度b1.4h1.457mm，所以選取L8mm。該處需安裝高速齒輪嚙合中的大齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D46mm。大齒輪的齒寬B43.5mm。為了使甩油杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)42mm。該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6208，根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D40mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)3

21、8mm。3、 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鍛造齒輪，齒輪左端用甩油環(huán)定位，右端用軸肩定位，為減輕軸的重量采用中軸頸，使用角接觸球軸承承載，右端連接單排滾子鏈。 1）初軸的最小直徑。 先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3，選取A0110，于是得到 低速軸的最小直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所以同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，選取,則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003,選用GY6型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑，所以選用低速軸的最小直徑為45mm。 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的

22、各段直徑和長(zhǎng)度:該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6211，根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D55mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)43mm。該處需安裝低速齒輪嚙合中的大齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D60mm。大齒輪的齒寬B67.5mm。為了使甩油杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)66mm。此段為軸肩，軸肩高度h0.1d0.1606mm選取故選取此處直徑為D72mm。此段是定位軸肩寬度b1.4h1.468.4mm，所以選取L9mm。此段與安裝大齒輪直徑相同，取D60mm。此段長(zhǎng)度與高速齒輪嚙合的寬度

23、有關(guān)。選取L47mm。該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6211，根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D55mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)43mm。該段需要軸有一定的伸出長(zhǎng)度與聯(lián)軸器相配合，考慮到軸肩要有2mm的圓角。故選取直徑D50mm。長(zhǎng)度L40.該段與聯(lián)軸器相配合，尺寸受聯(lián)軸器限制。選取聯(lián)軸器的型號(hào)為GY6型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑，所以此段直徑為D45mm。該段軸連接聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)84mm，該段長(zhǎng)度定為L(zhǎng)80mm。 第二部分 強(qiáng)度校核選取中間軸進(jìn)行強(qiáng)度校核：1、 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算：按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算。通過(guò)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)

24、構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。1） 做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，從傳動(dòng)件輪轂寬度中點(diǎn)算起。 （簡(jiǎn)圖和彎矩圖一起）2） 做出彎矩圖根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩。校核該軸 作用在齒輪上的圓周力： 徑向力： 水平面支承力： 垂直面的反支力： 水平面彎矩 垂直彎矩 總彎矩 軸的載荷分析圖： 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)公式15-5及上面的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)切應(yīng)力

25、，取=0.6，軸的抗彎截面系數(shù)。軸的計(jì)算應(yīng)力 選擇的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。 因此材料安全。6、 鍵連接的選擇和計(jì)算。1、中間軸中大齒輪的選擇和校核：1）選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸 因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。 根據(jù)軸的直徑D=46mm，中查得鍵的截面尺寸為：寬度b14mm，高度 h9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L36mm。2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸、輪轂的材料都是45鋼，查表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取平均值，。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度。由式6-1得 （合適）2、中間軸中小齒輪的選擇和校

26、核：1）選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸 因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。 根據(jù)軸的直徑D=46mm，中查得鍵的截面尺寸為：寬度b14mm，高度 h9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L63mm。2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸、輪轂的材料都是45鋼，查表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取平均值，。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度。由式6-1得 （合適）3、低速軸中大齒輪的選擇和校核：1）選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸 因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。 根據(jù)軸的直徑D=60mm，中查得鍵的

27、截面尺寸為：寬度b18mm，高度 h11mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L56mm。2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸、輪轂的材料都是45鋼，查表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取平均值，。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度。由式6-1得 （合適）代號(hào)直徑（mm）工作長(zhǎng)度（mm）工作高度（mm）轉(zhuǎn)矩（Nm）極限應(yīng)力（MPa）高速軸無(wú)鍵安裝中間軸14936（圓頭）46224.5137.560.3814963 (圓頭)46494.5137.527.1低速軸181156（圓頭）60385.5535.9385.47由于鍵采用靜聯(lián)接，材料鋼，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆安全。7、 滾動(dòng)軸承的

28、選擇和計(jì)算 1、高速軸：軸承6206的校核，即軸承壽命校核。軸承壽命可由式進(jìn)行校核，軸承只承受徑向載荷的作用，由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取，。取。基本額定動(dòng)載荷。因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即 則以題意不符合，重新選取軸承為6306型，基本額定動(dòng)載荷。此時(shí) 符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。 2、中間軸：軸承6208的校核，即軸承壽命校核。軸承壽命可由式進(jìn)行校核，軸承只承受徑向載荷的作用，由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取，。取?；绢~定動(dòng)載荷。因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即 則以題意不符合，重新選取軸承為63

29、08型，基本額定動(dòng)載荷。此時(shí) 符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。 3、低速軸：軸承6211的校核，即軸承壽命校核。軸承壽命可由式進(jìn)行校核，軸承只承受徑向載荷的作用，由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取，。取?；绢~定動(dòng)載荷。因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即 則 符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。8、 聯(lián)軸器的選擇。1、高速軸與電動(dòng)機(jī)處聯(lián)軸器的選擇初步選擇聯(lián)軸器型號(hào)為GY3型，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速為9500r/min。計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由表14-1查得,故由式14-1計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 所選聯(lián)軸器符合設(shè)計(jì)要求，可以選用。2、低速軸與工作機(jī)處聯(lián)軸器的選擇初步選擇

30、聯(lián)軸器型號(hào)為GY6型，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速為6800r/min。計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由表14-1查得,故由式14-1計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 所選聯(lián)軸器符合設(shè)計(jì)要求，可以選用。9、 箱體的設(shè)計(jì)。減速器的箱體是用以支持和固定軸系零件，保證傳動(dòng)件的嚙合精度、良好輪滑及密封的重要零件。箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本有很大的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必需全面考慮。 1、減速器采用鑄造箱體的方法獲得，并采用剖分式。名稱(chēng)符號(hào)公式取值（mm）箱座壁厚8箱蓋壁厚8地腳螺栓直徑20地腳螺栓數(shù)目4 注：對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，a為低速級(jí)中心距。 由表5-2的箱體結(jié)構(gòu)尺寸：名稱(chēng)符號(hào)公式取值（mm）箱座凸緣

31、厚度1.512箱蓋凸緣厚度1.512箱座底凸緣厚度2.520軸承旁連接螺栓直徑0.75M16箱蓋與箱座連接螺栓直徑0.50.6M12連接螺栓的間距150200150軸承蓋螺釘直徑0.40.58視孔蓋螺釘直徑0.30.48定位銷(xiāo)直徑0.70.810、至外箱壁距離查表5-3、至凸緣邊緣距離查表5-3軸承旁凸臺(tái)半徑凸臺(tái)高度圖7-2外箱壁至軸承座端面距離+(58)mm 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離=10齒輪端面與內(nèi)箱壁距離=10箱蓋肋厚0.856.8箱蓋肋厚0.856.8軸承蓋外徑 =+2.5mm軸承旁連接螺栓距離圖 7-2 凸臺(tái)外徑螺栓的扳手空間尺寸、和沉頭座坑直徑 mm螺栓直徑M12M16M20至外箱壁

32、距離182226至凸緣邊距離162024沉頭座坑直徑263340 2、附件的選擇：為了使減速器具有較完善的性能，如注油、排油、通氣、吊運(yùn)、檢查油面高度、檢查傳動(dòng)件嚙合情況、保證加工精度和拆裝方便等，在減速器箱體上常需設(shè)置一些附加裝置或零件，簡(jiǎn)稱(chēng)為附件。包括視孔與視孔蓋、通氣孔、油標(biāo)、放油螺塞、定位銷(xiāo)、啟蓋螺釘、吊運(yùn)裝置、油杯等。1） 視孔和視孔蓋：視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、輪滑狀態(tài)、接觸斑點(diǎn)及齒輪間隙，還可以用來(lái)注入輪滑油。視孔設(shè)置在箱蓋的上部，便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置。視孔蓋用軋制鋼板，和箱體之間用石棉橡膠紙密封墊片，防止漏油。2） 通氣器：通氣器用于通氣，是箱內(nèi)外氣壓相同，避免由于運(yùn)

33、轉(zhuǎn)時(shí)箱內(nèi)溫度升高，壓強(qiáng)增大引起減速器漏油。選用一次過(guò)濾通氣器，采用M161.5。3） 油標(biāo)指示器：油標(biāo)是用來(lái)指示油面高度，設(shè)置在便于檢查和油面較穩(wěn)定之處。因油尺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故選取油尺。采用油尺為M12.4） 放油孔和油塞：為了將污油排放干凈，應(yīng)在池底的最低位置設(shè)置放油孔，放油孔安裝在減速器與其他部件不靠近的一側(cè)，便于放油。平時(shí)放油孔用油塞堵住，選取石棉橡膠紙密封。選取螺塞的尺寸為M161.5.5） 啟蓋螺釘：為了防止漏油，在箱座和箱蓋結(jié)合面上涂有密封膠，結(jié)合面被粘住不易分開(kāi)。所以在箱蓋凸緣上設(shè)置2個(gè)啟蓋螺釘。拆卸箱蓋時(shí)先擰動(dòng)此螺釘將箱蓋頂起。螺釘直徑等于凸緣連接直徑，選取M1230.6） 定位銷(xiāo)

34、：為了保證箱體軸承座孔和鏜孔精度和裝配精度，在箱體連接凸緣長(zhǎng)度方向的兩端面安置兩個(gè)定位銷(xiāo)，兩個(gè)定位銷(xiāo)相距遠(yuǎn)些可以提高定位精度。分配在凸緣的兩邊，定位銷(xiāo)直徑，選取。7） 起吊裝置：為了拆裝和搬運(yùn)減速器，在箱體上設(shè)置吊耳和吊鉤。箱蓋采用吊耳，箱座采用吊鉤。10、 潤(rùn)滑與密封:1. 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑：由于軸承周向速度為0.909小于2m/s，所以采脂潤(rùn)滑，為防止軸承室內(nèi)的潤(rùn)滑脂流入箱體而造成油脂混合，在箱體軸承座箱內(nèi)一側(cè)裝設(shè)甩油環(huán)。2. 潤(rùn)滑油的選擇：齒輪潤(rùn)滑油，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN68潤(rùn)滑油。軸承潤(rùn)滑脂，選用通用鋰基潤(rùn)滑脂ZL1，普遍應(yīng)用在各種機(jī)械部位。3. 密封方法的選?。哼x用凸

35、緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為氈圈 25 JB/ZQ 4606-1986，氈圈 50 JB/ZQ 4606-1986 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。11、 設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過(guò)十幾天的努力,我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.在這次作業(yè)過(guò)程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計(jì)算,一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改，這都暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足，計(jì)算出現(xiàn)了很多小問(wèn)題，令我非?？鄲?后來(lái)在老師的指導(dǎo)下,我找到了問(wèn)題所在之處,并將之解決.同時(shí)我還對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解.我不喜歡加夜班。當(dāng)然不是害怕加班的辛苦。而是

36、，明明可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成的事情，為何非得將自己逼到慌亂的地步，加班加點(diǎn)的拼命趕呢！?！叭耸橇?xí)慣的奴隸。”我一直這么認(rèn)為的，也努力這么做著。不過(guò)這次為了搞設(shè)計(jì)，自己加了不少班，包括夜班?；旧?，一天都呆在北區(qū)宿舍里面。晚上，也經(jīng)常奮戰(zhàn)到1.2點(diǎn)才睡覺(jué)。我這樣說(shuō)不是為了表明自己比起其他人來(lái)說(shuō)更勤奮，況且這樣惡劣的天氣情況，大家也真的沒(méi)有必要晚上挨凍搞設(shè)計(jì)，那樣也太殘酷了！盡管這次作業(yè)的時(shí)間是漫長(zhǎng)的,過(guò)程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)完整機(jī)械的步驟與方法;也對(duì)機(jī)械制圖、AutoCAD軟件有了更進(jìn)一步的掌握。對(duì)我來(lái)說(shuō),收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問(wèn)題的方法與能力.在整個(gè)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí),空有理論知識(shí),有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，大家共同解決了許多個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題，在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)?？傮w來(lái)說(shuō),我覺(jué)得