帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)武漢工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱： 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)： 過程裝備與控制工程02班學(xué)生學(xué)號(hào)： 1203020204 學(xué)生姓名： 程興波 學(xué)生成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 趙蕓蕓 課題工作時(shí)間：2014.12.22至2015.01.12武漢工程大學(xué)教務(wù)處填寫說明：表中第一、二、三、六項(xiàng)由指導(dǎo)教師填寫；第四、五兩項(xiàng)由學(xué)生填寫。表中第一、二、三在在課程設(shè)計(jì)（學(xué)年論文）開始前填寫，第四、五、六項(xiàng)在課程設(shè)計(jì)（學(xué)年論文）完成后填寫。本表格填寫完整后連同正文裝訂成冊(cè)。一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)或?qū)W年論文的基本要求1?通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。2?學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。3?進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖的訓(xùn)練。4?培養(yǎng)運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決工程問題的能力。二、 進(jìn)度安排1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備（0?5天）2機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)（0?5天）3機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（1天）4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算（1?5天）5減速器裝配草圖設(shè)計(jì)（5天）6工作圖設(shè)計(jì)與繪制（4?5天）7整理編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（1天）8設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯（1天）三、 參考資料或參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)王昆主編高等教育出版社機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書龔桂義主編高等教育出版社機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)劉俊龍廖仁文主編機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)黃珊秋主編機(jī)械工業(yè)出版社指導(dǎo)教師簽字：趙蕓蕓 年 月 日教研室主任簽字：何毅斌 年 月 日四、課程設(shè)計(jì)（學(xué)年論文）摘要（中文）本設(shè)計(jì)講述了帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置一二級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)過程。首先進(jìn)行了傳動(dòng)方案的評(píng)述，選擇齒輪減速器作為傳動(dòng)裝置，然后進(jìn)行減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括選擇電動(dòng)機(jī)、設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選擇并驗(yàn)算滾動(dòng)軸承、選擇并驗(yàn)算聯(lián)軸器、校核平鍵聯(lián)接、選擇齒輪傳動(dòng)和軸承的潤滑方式九部分內(nèi)容）。使用手工繪圖進(jìn)行齒輪減速器的二維平面設(shè)計(jì)，完成齒輪減速器的二維平面零件圖和裝配圖的繪制。本次設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、幾何精度、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理等知識(shí)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并完成帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中減速器裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)及主要零件的工藝、工裝設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目是減速器的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案，選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的參數(shù)；傳動(dòng)零件，軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承，聯(lián)軸器，潤滑，密封和聯(lián)接件的選擇與校核計(jì)算；箱體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配工作圖及零件工作圖；編寫設(shè)計(jì)說明書；畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)；最后完成答辯。關(guān)鍵詞：減速器設(shè)計(jì)五、課程設(shè)計(jì)（學(xué)年論文）摘要（英文）Thisdesigntellsthebeltconveyordriveunit-twocylindricalgearreducerdesignprocess.Firstlyreviewedtransmissionschemeselectedasthetransmissiongearreducer,reducerandthendesigncalculations（includingthechoiceofmotor,geardesign,structuraldesignaxes,selectandrollingbearingchecking,selectingandcheckingcouplings,schoolnuclearflatkeyconnection,selectthegearandbearinglubricationpartnine）.Gearreducerusingmanualdrawingtwo-dimensionalgraphicdesign,completegearreducertwo-dimensionalplanepartsandassemblydrawingsdrawn.Thedesignoftheintegrateduseofmechanicaldesign,mechanicaldrawing,mechanicalmanufacturingbase,geometricprecision,theoreticalmechanics,mechanicsofmaterials,mechanicalprinciples,suchasknowledgeofstructuraldesignandfinishofthebeltconveyorgearreducerassemblydrawings,partsdiagramdesignandtechnology,toolingdesignmajorparts.Mechanicaldesigncourseentitledgearreducerdesign,designinclude:determiningtheoveralltransmissiondesign,selectthemotor;calculatingtheparametersofmotionandpowertransmission;designtransmissionparts,axlecalculation;bearing,couplingboxstructuredesignanditsannexes;;selectionandcheckingcalculator,lubrication,sealsandcouplingstodrawdiagramsandpartsassemblyworkworkingdrawings;writingdesignspecifications;graduatedesignsummary;finalizethereply.Keywords:reducerdesign六、指導(dǎo)教師評(píng)分具體要求評(píng)價(jià)內(nèi)容具體要求調(diào)^論證能獨(dú)立査閱文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲得新知識(shí)的能調(diào)^論證實(shí)■踐能力分析解決問題能力工作量、工作態(tài)度質(zhì)量15151040實(shí)■踐能力分析解決問題能力工作量、工作態(tài)度質(zhì)量15151040/Vo獨(dú)立設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖的能力（課程設(shè)計(jì)）；能正確選擇研究（實(shí)驗(yàn)）方法，獨(dú)立進(jìn)行研究的能力（學(xué)年論文）-~能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題（課程設(shè)計(jì)）；或能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論（學(xué)年論文）。按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大，工作努力，遵守紀(jì)律；工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)。-綜述簡(jiǎn)練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理（或設(shè)計(jì)過程完整，設(shè)計(jì)內(nèi)容完全）；文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全,書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文（設(shè)計(jì)）結(jié)果有參考價(jià)值。

答辯小組教師（簽字）：年月日課程設(shè)計(jì)（學(xué)年論文）總評(píng)成績(jī)：（指導(dǎo)教師評(píng)分X80%+答辯成績(jī)X20%）目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書 2的工作原理 2二、 原始數(shù)據(jù)： 2\o"CurrentDocument"三、 工作條件：已知條件 3\o"CurrentDocument"四、 設(shè)計(jì)內(nèi)容 3\o"CurrentDocument"第二章、傳動(dòng)裝置的擬定及說明 4\o"CurrentDocument"一、擬定傳動(dòng)方案 4\o"CurrentDocument"二、三種方案的比較與選擇 6\o"CurrentDocument"第三章電動(dòng)機(jī)的選擇 7結(jié)構(gòu)形式 7\o"CurrentDocument"二、電動(dòng)機(jī)容量 7第四章計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)——9\o"CurrentDocument"—一、分配各級(jí)傳動(dòng)比 9\o"CurrentDocument"二、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 9\o"CurrentDocument"第五章、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 11\o"CurrentDocument"一、 V帶的設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"二、高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)（斜齒輪） 13\o"CurrentDocument"三、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)（直齒） 18\o"CurrentDocument"四、減速箱內(nèi)部參數(shù)說明 23\o"CurrentDocument"第六章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 24

一、 選擇軸的材料及熱處理......................24TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"二、 初步估計(jì)最小軸徑 24\o"CurrentDocument"三、 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24\o"CurrentDocument"四、 中間軸的校核 25\o"CurrentDocument"第七章滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 28\o"CurrentDocument"_一、滾動(dòng)軸承的選擇 28\o"CurrentDocument"二、軸承壽命的校核 28\o"CurrentDocument"三、各個(gè)軸的軸承端蓋計(jì)算 29第八章鍵連接的選擇及校核計(jì)算30一、中間軸鍵連接的選擇及校核30第八章鍵連接的選擇及校核計(jì)算30一、中間軸鍵連接的選擇及校核30\o"CurrentDocument"第九章聯(lián)軸器的選擇 31\o"CurrentDocument"第十章減速器附件的選擇 32\o"CurrentDocument"~一、減速器附件的選擇 32\o"CurrentDocument"二、 減速器零件的位置尺寸 33\o"CurrentDocument"三、 減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸 34\o"CurrentDocument"第^一章潤滑與密封 36\o"CurrentDocument"第十二章設(shè)計(jì)小結(jié) 37\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 38

第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書一、帶式運(yùn)輸機(jī)的工作原理4L一、帶式運(yùn)輸機(jī)的工作原理4L電機(jī) 2傳動(dòng)裝置 殳工作瞬麹 4輸送帶圖1-1帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)示意圖二、原始數(shù)據(jù)：表1-1原始數(shù)據(jù)學(xué)號(hào)鼓輪直徑D(mm)輸送帶速度V(m/s)輸出轉(zhuǎn)矩T(N.m)12030202043500.80450三、工作條件：已知條件1、工作條件：每日兩班制工作，工作時(shí)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)2、使用壽命8年，大修期三年3、卷筒效率為0.964、輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)輸送帶移動(dòng)5、 允許運(yùn)輸帶速度偏差：±5%6、 按成批生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)7、 工作環(huán)境：一般條件，通風(fēng)良好四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、 設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案2、 設(shè)計(jì)減速器部件裝配圖（A1）3、 繪制軸、齒輪零件圖各一張（高速級(jí)從動(dòng)輪、中間軸）4、 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份可以初步擬定以三級(jí)傳動(dòng)為主的多種傳動(dòng)方案1、展開式圓柱齒輪傳動(dòng)可以初步擬定以三級(jí)傳動(dòng)為主的多種傳動(dòng)方案1、展開式圓柱齒輪傳動(dòng)XX1—||—||~-1第二章、傳動(dòng)裝置的擬定及說明一、擬定傳動(dòng)方案為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可先用已知條件求工作機(jī)鼓輪的轉(zhuǎn)速n，即w60x1000v60x1000x0.80 “ y.n二 二 二43.65r/mmw 兀D 兀x350■電動(dòng)機(jī)2N帶佞動(dòng)?兩級(jí)圓柱齒輪減速器4?聯(lián)軸器5■帶式運(yùn)輸機(jī)圖2-1方案一展開式兩級(jí)圓柱齒輪2、同軸式兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)圖2-2方案二同軸式兩級(jí)圓柱齒輪3、分流式兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)xrxX圖2-3方案三分流式兩級(jí)圓柱齒輪山二、三種方案的比較與選擇方案一中一般采用斜齒輪，低速級(jí)也可采用直齒輪。總傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣。由于齒輪相對(duì)于軸承為不對(duì)稱布置，因而沿齒寬載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。方案二中減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸肩潤滑較困難。方案三中一般為高速級(jí)分流，且常用斜齒輪，低速級(jí)可用直齒或人字齒輪。齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱布置，沿齒寬載荷分布較均勻。減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。常用于大功率，變載荷場(chǎng)合。方案二橫向齒輪較小，而且深度相同，所以穩(wěn)定性較好。選擇方案二?？偟膩碇v，該傳動(dòng)方案一滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還有尺寸緊湊、成本低、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。第三章電動(dòng)機(jī)的選擇一、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式最常用的的電動(dòng)機(jī)是Y系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。其效率高、工作可靠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格低，適用于不易燃、不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的場(chǎng)合。由于啟動(dòng)性較好，也適用于某些要求較高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械。二、電動(dòng)機(jī)容量1、工作機(jī)的輸出功率：p二wTnw—450x43.65一二 二2.06kw955095502、電動(dòng)機(jī)輸出功率：pp = w-d 耳由已知條件知卷筒效率為0?96,從電動(dòng)機(jī)到輸送帶要經(jīng)過一個(gè)V帶，3對(duì)滾動(dòng)軸承，2對(duì)圓柱齒輪，2個(gè)聯(lián)軸器的效率損失，查表有：V帶傳動(dòng)耳二0.96，滾動(dòng)軸承—二0.96，圓柱齒輪耳二0.96，彈性聯(lián)軸器耳二0.99，234卷筒軸滑動(dòng)軸承耳二0.95，故

耳二qxq3xn2xn2xn二0.807,2.06122.060.807所以： p二Pw=0.807dn3、 電動(dòng)機(jī)的額定功率p“ed查表選取電動(dòng)機(jī)的額定功率PE廠3Kw4、 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍，查表得V帶傳動(dòng)的常用傳動(dòng)比I二2~4，圓柱齒輪減速傳動(dòng)比I=8?60，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：vN二Nx(2~4)x(8-40)二43.65x(2~4)x(8-40)二698.4~10476rmindw，可見同步轉(zhuǎn)速為1000r；min,1500rmin,3000rmin的三種電動(dòng)機(jī)均符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為1000rmin和1500r.min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如表3-1。表3-1電動(dòng)機(jī)型號(hào)及相關(guān)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速rpm電動(dòng)機(jī)質(zhì)量傳動(dòng)裝置的動(dòng)比同步滿載總傳動(dòng)比V帶減速箱1Y100L1-43150014203432.712.513.0842Y132S-6310009606324.742.58.25由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案一的電動(dòng)機(jī)質(zhì)量較小，且成本較低，各方面較符合標(biāo)準(zhǔn)，選用方案二，則電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S-6第四章計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)、分配各級(jí)傳動(dòng)比1、傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比i二身=型二21.99

n43.65w2、分配各級(jí)傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i二2取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i二2,vi2=-二丁=11.0，由展開式的高速v級(jí)是低速級(jí)的1.1~1.5倍。=J(l.l?=J(l.l?1.5人i3=3.632）低速級(jí)傳動(dòng)比：—2L9L二3.03i3.633計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)為0軸，減速器高速級(jí)為I軸，中間軸為II軸，低速級(jí)為皿軸,n二n二n二960r.min0VmTOC\o"1-5"\h\zn960 ..n=—o= =480rmini2Vn480 .n二」二 二132.23rmmi3.631n132.23 ..n=—2二 二43.64rmini3.0322、各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率p計(jì)算各軸的輸入功率，即edp二p二3kw0edp=p=2.88kwV0p-pxqxq=2.88x0.99x0.96=2.74kwTOC\o"1-5"\h\z0 1 4p=pxqxq=2.74x0.99x0.96=2.63kw1 2 3p=pxqxq=2.63x0.99x0.96=2.57kw2 2 33、各軸轉(zhuǎn)矩T=9550厶=9550x丄=29.84N.m0 n 9600T=9550p=9550x288=57.3N.mn 4801T=9550厶=9550x2.74=197.89N.mn 132.232r\T=9550p=9550x_一=575.53N.mn 43.643各級(jí)傳動(dòng)的相關(guān)參數(shù)如下表4-1.表4-1各級(jí)傳動(dòng)的相關(guān)參數(shù)項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸中間軸低速軸滾筒轉(zhuǎn)速rpm960480132.2343.6443.64

功率kw32.882.742.632.57轉(zhuǎn)矩N.m29.8457.3197.89575.53562.41傳動(dòng)比23.633.031效率0.960.950.960.98第五章、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算一、V帶的設(shè)計(jì)1、 確定計(jì)算功率pca由表8-7査得工作情況系數(shù)K=1.2，故p=Kp=1.2x3=3.6kwAcaAed2、 選擇V帶的帶型根據(jù)p與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n，由圖8-11，選用A型帶ca03、 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d，并驗(yàn)算帶速vd初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1根據(jù)V帶的帶型，由表8-6和表8-8,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑d=150mm。d1驗(yàn)算速度v：兀dnV= 兀dnV= 1-0—60x10003.14x150x96060x1000=7.54m..s，因?yàn)?m；s<v<30ms，故合適。4、計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑由i=—o=d2，有d=ixd=2x150=300mm，根據(jù)表8-8,vnd d2v d11 d1圓整為d=315mmd25、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度L0d(1)根據(jù)式8-20,0.7(d+d)<a<2(d+d)，初定中心距d1 d2 0 d1 d2a=500mm 2a+Cd+d)+—d4 d2—計(jì)算所需基準(zhǔn)長度。0 d0 02d1d2 4a0(2)L=2x500+—(150+300)+^00-150'=1718.11mm，由表8-2d0 2 4x500選帶的基準(zhǔn)長度為L=1750mm。d（3）按式a=a+一丄計(jì)算實(shí)際中心距02a=500+a=500+516mm26、 驗(yàn)算小帶輪的包角a1a=180。—(d-d)x57,3°=163°>120。1 d2 d1 a7、 計(jì)算帶的根數(shù)(1)計(jì)算單根V帶的額定功率pr由d=150mm和n=960r.min，査表8-4a得P=1.971kw，根據(jù)TOC\o"1-5"\h\zd10' 0n=960rmin，i=2和A型帶，査表8-5，得AP=0.1112kw，査表8-5得0 V 0K=0.948查表8-2得K=0.982，于是aLP=(P+AP)xKxK=1.94kwr0 0aL(2)計(jì)算V帶的根數(shù)ZP3.6z=p=194=L86，所以取2根8、 計(jì)算單根V帶的初拉力F0由表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0?105kg/m,所以(2.5—K)P (2.5—0.948)xl.2x3F—500x a—ca+qV2= x500+0.105x7.542=201.38NKZV 0.948x2x7.54a9、 計(jì)算壓軸力aF—2ZFsin1=2x2x201.38x(sin163)/2=795NP 0 210、將以上結(jié)果整理下表得：表5-1V帶的使用參數(shù)帶型計(jì)算功率帶速中心距基準(zhǔn)長度小帶輪包角根數(shù)帶輪直徑APca(kw)V(m/s)a(mm)Ld/mmaZ小帶輪大帶輪3.67.545161750163215030011、大帶輪結(jié)構(gòu)如下圖所示二、高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)（斜齒輪）1、選定齒輪的類型，精度等級(jí)，材料以及齒數(shù)大齒輪的材料為45剛，硬度為240HBS,二者的材料硬度相差為40HBS（1） 按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)（2） 減速器運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，工作速度不是太高，選7級(jí)精度（3）選擇材料。由表10-1可選擇小齒輪的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，（4）選小齒輪的齒數(shù)為z二24，因它們的齒數(shù)比分別為卩二3.63，則大齒11輪齒數(shù)Z二24x3.63二87.82，取Z二88

2、選取螺旋角0=14。由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算d1t2^?ill?(SZEZ’Z0)2d1t1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值選取齒寬系數(shù)忙二1d材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa2E按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限b =600MPa；大齒輪的接Hlim1觸疲勞強(qiáng)度極限b =550MPa。Hlim2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL=60x480x1x(2x6x300x5)=5.184x10s11h取接觸疲勞壽命系數(shù)K二0.96，K二0.98。HN1 HN2計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,b]H1b]H1Kb—HN_lim1S0.96x6001二576MPab]H2b]H2Kb—HN2_lim2

S0.98x5501二539MPa取較小者為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即［bH H1試選K二1.3Ht選取區(qū)域系數(shù)Z二2.5。H螺旋角系數(shù)：Z0?cos14o=0.985重合度系數(shù)：Z二0.674，￡

(2)計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑d為：1t將數(shù)據(jù)帶入公式可得'2x1.3x5.73x104x(88 +1)(189.8x2.5x0.674)2d=3 24 =40.159mm"\ 8824x5392計(jì)算圓周速度v兀dnV= 1^-1-60x兀dnV= 1^-1-60x1000=1.009m.s=60x1000計(jì)算尺寬b,齒高h(yuǎn)和及模數(shù)mntb=0d=1x40.159=40.159mmd1t計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)k口H根據(jù)v=1.009m/s，7級(jí)精度，査得動(dòng)載系數(shù)K=1.06v査得使用系數(shù)ka=1A查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置式K=1.417HP由b/h=11.45，K=1.419查得K“=1.417，查得K=K=1.4HP Fp Ha Fa故載荷系數(shù)K=KKKK =1x1.06x1.4x1.417=2.103AVHaHP按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑為：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"d=d—=40.159x3巴103=47.143mm

1 113k \1.3t計(jì)算模數(shù)m\o"CurrentDocument"dcosp° 47.143xcos14° .心‘m=— = =1.906\o"CurrentDocument"z 2413、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為

：2KTYcos20m>3 丄0nez28' d1a1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值①計(jì)算載荷系數(shù)K=1.3②螺旋角影響系數(shù)14。120①計(jì)算載荷系數(shù)K=1.3②螺旋角影響系數(shù)14。120。=1-1-905x而=°778③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)v1Z 1-C0S3024v1Z 1-C0S3024coS314。=26.27Zv2Zc2cos3088 =96.33coS314④查取齒形系數(shù)④查取齒形系數(shù)查得Y=查得Y=2.64Fa1Y=2.21Fa2查取應(yīng)力較正系數(shù)查取應(yīng)力較正系數(shù)查得Y查得Y=1.62saiY=1.79Sa2查彎曲疲勞輕度查彎曲疲勞輕度小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=380MPa⑦查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85FN1KFN2=0.88⑧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,得t⑧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,得t]=F1t]=F2Kt0.85x500-fn1―fe1— MPa—303.57MPaS 1.4K t 0.88x380fn2fe2— MPa—238.86MPaS 1.4計(jì)算大、小齒輪的YY計(jì)算大、小齒輪的YY—F~~saF」并加以比較YY~YY~F^i~=F1=0^409YY2 2—害=YY2 2—害=0.01656YY大齒輪的數(shù)值大，所以選取甘=0.0165F（2）設(shè)計(jì)計(jì)算：■2KTYcos2卩YY'飛 —m' d1 F1x242；24335.733104x0677x山8c^14。乂。.。血1x242=1.281mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(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)m=2,并但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度n算得分度圓直徑d=31.692mm，來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：1dcosB 47.143xcos14。z=— = =22.871m 2n取z2=23z=iz=3.41x23=78.4321取z=79

2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)算中心距(z+z)m(z+z)ma= 1 2 +12cosB=(23+79)32=105.122mm2xcos14。將中心距圓整為105mm2）按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos二2m2a3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑zm二一1_11zm二一1_11cosB=47.35mmcosl3.73。zm二一2_12cosB=162.65mmcosl3.73。4）計(jì)算齒輪寬度b=0d=47.35x1=47.35mmd1取B=48mm，B=56mm

125）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于大齒輪，由于齒輪齒頂圓直徑大于160mm而小于500mm,故選用腹板式結(jié)構(gòu)的齒輪。對(duì)于小齒輪，由于齒輪齒頂圓直徑小于500mm，故選用腹板式結(jié)構(gòu)的齒輪。三、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)（直齒）1、選等級(jí)精度、材料及齒數(shù)材料及熱處理。查表選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。壓力角a=20。。7級(jí)精度。選擇小齒輪齒數(shù)z=22，大齒輪齒數(shù)z=3.03x22=66.66，取z=670TOC\o"1-5"\h\z4 42、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算Z\o"CurrentDocument",i'2KTi+1

d> —Z2t3ei

d 31）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①選取齒寬系數(shù)忙二1d材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa2E按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限& 二600MPa；大齒輪的

接觸疲勞強(qiáng)度極限b =550MPa。Hlim4計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL=60x137.83x1x(2x6x300x5)=1.489x10s12hN—i

N—i

i35.842x1086722=0.489x108取接觸疲勞壽命系數(shù)取接觸疲勞壽命系數(shù)K =1.1，K =1.15。HN1 HN2計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，b]H1b]H1Kb—HN1_limlSl.lx6001MPa=660MPab]b]=Khn2biim2=1.15X550MPa=632.5MPah2S 1故取較小者為許用應(yīng)力：[b]=[b]=632.5MPaH H2試選K=1.3Ht選取區(qū)域系數(shù)Z=2.5。，H2）計(jì)算①試算小齒輪分度圓直徑d為：d2■2x1.3x1.39x1056722d2■2x1.3x1.39x1056722+125x189.8x0.878、

匕X)2632.5=59.28mm②計(jì)算圓周速度vKdn3^^—60x1000兀x59.28xl37.83ms=600000.428ms③計(jì)算尺寬bb=Q*d=1x59.28mm=59.28mmd2t④計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)7級(jí)精度，査得動(dòng)載系數(shù)K二1v査得使用系數(shù)K=1A査得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置式 K=1.416査得K=1.2,④計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)7級(jí)精度，査得動(dòng)載系數(shù)K二1v査得使用系數(shù)K=1A査得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置式 K=1.416査得K=1.2,故載荷系數(shù)K=KKKK=1x1x1.2x1.416=1.699AVHaH卩按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑為：'—=59.28xa.'1^699mm=64.81mm31\K 1.3計(jì)算模數(shù)md 64.81=—=mm=2.94mmz2233、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為2KTYFt_H_&9z2d31）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值①計(jì)算載荷系數(shù)K=KKKK =1x1x1.2x1.421=VHaH卩1.699查取齒形系數(shù)查得YFa1=2.64Y=2.21Fa2查取應(yīng)力較正系數(shù)查得Y=1.57sai查彎曲疲勞輕度Y=1.74Sa2小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限b=500MPaFlim3大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限b =380MPaFlim4⑤）査圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85K=0.88FN3 FN4⑥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,得t］二Kfn3^FE3二0.855500MPa二303.57MPaF3S 1.4「］Kt0.885380-t」=fn_fe4二 MPa二238.86MPaF4S 1.4YY—Fa_S」-計(jì)算大、小齒輪的 f」并加以比較YY―|Fa3~^04F32.6451.57303.57二0.0137YY―~」a4F42.21x1.74238.86=0.0161取較大值，即Li[t]F=冶=0.0161F4(2)設(shè)計(jì)計(jì)算：1x222；2x1.3J38510550.692x0.0161mm二2.023mm1x222對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(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)m=3,并但n為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑d=64.81mm，來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：364.81二64.81二21.613m取z3二22z=iz=3.01522=6733取z=67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）分度圓直徑d=zm=22x3mm=66mm3 3nd=zm=67x3mm=201mm44n（2）中心距d+d66+201a=i亠= =133.5mm223）計(jì)算齒輪寬度b=Qd=1x66=66mmd3取B=75mm,B=67mm344）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于大齒輪，由于齒輪齒頂圓的直徑大于400mm而小1000m,故大齒輪選擇輪輻結(jié)構(gòu)的齒輪；對(duì)于小齒輪，由于齒輪齒頂圓直徑大于160mm而小于500mm，故選用腹板式結(jié)構(gòu)的齒輪。四、減速箱內(nèi)部參數(shù)說明表5-1減速箱內(nèi)部參數(shù)說明名稱參數(shù)傳動(dòng)高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪齒數(shù)Z23792267模數(shù)m2233分度圓直徑d47.35162.6566201齒寬b56487567中心距a105133.5第六章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無特殊要求，故低速軸和中間軸選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理；高速軸選擇40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。初步估計(jì)最小軸徑查表15-3，取Aq二112TOC\o"1-5"\h\zIp 1288高速軸d二Ax爲(wèi)」二112x3 二20.35mm，取d>20mm\o"CurrentDocument"03n A1480 11[P i274中間軸d二Ax3二112x3 二30.76mm，取d>20mm\o"CurrentDocument"03n 3132.23 22\p In低速軸d=Ax3=112x3 =43.91mm，取d>40mm\o"CurrentDocument"1 0*n \43.64 33考慮到三個(gè)軸均要安裝鍵槽，所以軸的直徑需要增加5-10%，并且低速軸的最小直徑就是聯(lián)軸器的直徑。取d1二25mmd2-35mmd3二45mm三、中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)IIIIIIIVVVI1、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（表6-1）II段：最小直徑，滾動(dòng)軸承初軸段，取d=35mm l=31mmIII段：低速級(jí)小齒輪軸段，取d=40mml=80mmIV段：軸肩段，取d=45mml=10mmV段：高速級(jí)大齒輪軸段，取d=40mm l=43mmVI段：滾動(dòng)軸承及套筒段，取d=35mm l=33.5mm表6-1中間軸的尺寸結(jié)論

I-IIii-mm-ww-vv-w直徑3545454035長度3180104333.5H72、選擇齒輪輪觳與軸的配合為丘;半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為H76mmx6mmx32mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為16。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的。此處選擇軸的直徑尺寸公差為m6。四、中間軸的校核1、選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力選擇軸的材料為45鋼,正火處理,查閱資料可得其強(qiáng)度為：c二600MPaQ二300MPaQ二275MPa,t二140MPaTOC\o"1-5"\h\zb s -1 -1許用應(yīng)力查的為：CL200MPa,CL95MPa,CL55MPa+1b ab -1b2、計(jì)算軸上的載荷162圓周力\o"CurrentDocument"F=聖=2決詠89"°3=2433.3t1 d162圓周力2徑向力…呂二2%詠89%103二徑向力…呂二2%詠89%103二5996.7t2 d1F=Ftanr1 t166p=911-7軸向力F二ftant2r2/cos曠2182?6Fa1二F?tan0二594.5t13、軸的受力分析軸的支撐跨度

l1二70mml1二70mm=64mm2l=62mm3①水平支反力②FAx=3931.9NF=4498.1NBx③垂直面支反力④Faz=-1151.7NF=119.2NBz水平彎矩M=275233mmAxM=27888202mmBx

垂直彎矩M=7390.4N?mm1M2=80619N?mmM3=55738?11N?mm合成彎矩M1=278980.1N?mmM2=286797?1N?mmM1=284397.6N?mm從軸的結(jié)構(gòu)以及扭矩圖中可以看出截面2是危險(xiǎn)截面。4、核軸的強(qiáng)度截面2的當(dāng)量彎矩4、核軸的強(qiáng)度截面2的當(dāng)量彎矩a=0.6故◎ca:m+(xT》■22I1W=10.79Mpa< 1]=60查表可知材料為45鋼,正火處理的故安全.第七章滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算、滾動(dòng)軸承的選擇初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力，故選用價(jià)格低廉的深溝球軸承，綜合考慮取：高速軸：軸承的型號(hào)為6206；

中間軸：軸承的型號(hào)為6207；低速軸：軸承的型號(hào)為6211。軸承壽命的校核因?yàn)?年一大修，故3年換一次軸承t=3x16x300=14400h徑向載荷Fn=2903.529NF=—605.781Nr2軸向載荷F=302.709Na1對(duì)于6207軸承，F(xiàn)C=0.0224插值法,得e=0.22aorFFal<e,―a2=0所以，有P=FFF rr12因而軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為P=F=2903.529N11P=F=2773.9248N22對(duì)于軸承1Lh1106 Lh1106 (19.8x103丫60x132.23(4097.1丿=15226.5>14400h滿足壽命要求h2106 (h2106 (19.8x103Y60x132.23(4499.6=16739.71>14400h滿足壽命要求。三、各個(gè)軸的軸承端蓋計(jì)算1、由低速中軸承為6211號(hào)軸承，査表15-3，軸承外徑D=100mm，故由表9-9的凸緣式軸承蓋選擇中，選螺釘直徑為d=8mm，螺釘數(shù)4個(gè)，則有：3

D=D+2.5d=100+2.5x8=120mm03D=D+2.5d=120+2.5x8=140mm203e=1.2d=9.6mm32、同理中間軸為6207號(hào)軸承，軸承外徑D=72mm選螺釘直徑為d3螺釘數(shù)4個(gè)，則有：D=D+2.5d=72+2.5x8=92mm03D=D+2.5d=92+2.5*8=112mm203e=1.2d=9.6mm33、同理高速軸軸為6206號(hào)軸承，軸承外徑D=62mm，選螺釘直徑為d38mm，8mm，螺釘數(shù)8mm，8mm，D=D+2.5d=62+2.5x8=82mm03D=D+2.5d=82+2.5*8=102mm203e=1.2d=9.6mm3第八章鍵連接的選擇及校核計(jì)算一、中間軸鍵連接的選擇及校核1、低速級(jí)小齒輪：選用圓頭平鍵（A型）bxh=12x&l=63mm,t=5mm校核鍵的強(qiáng)度2000Tkld4000Thld2000Tkld4000Thld4000x143.28x40x（36-12）=74.583MPa<滿足強(qiáng)度要求。2滿足強(qiáng)度要求。2、高速級(jí)打齒輪：選用圓頭平鍵（A型）bxh=12x8,l=36mm,t=5mm校核鍵的強(qiáng)度。2000Tkld4000Thld2000Tkld4000Thld4000x143.28x40x（36-12）=74.583MPa<滿足強(qiáng)度要求。第九章聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T二KT，査表14-1,考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取caA3K二1.3，則：AT二KT=1.3x428600二557180N-mmca A3按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩t 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，査表17-4,選用HL3型ca彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱扭矩為630000N-mm。半聯(lián)軸器的孔徑是50mm，長度L=112mm。第十章減速器附件的選擇一、減速器附件的選擇為了保證減速器的正常工作，出了對(duì)齒輪，軸，軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與想座的精確定位、掉裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。1.窺視孔視孔蓋規(guī)格為120x90,為了檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)注入潤滑油，應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè)置檢查孔，平時(shí)檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱體上。材料為Q2352.通氣孔通氣器為M27x1.6,減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)的溫度升高，氣體膨脹，壓力增加,為了箱體內(nèi)的膨脹空氣能自由排除,以保持箱體內(nèi)的壓力平衡,不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S申密封件等其他地方滲漏,通常在箱體的頂部裝設(shè)通氣孔。材料為Q235?軸承蓋凸緣式軸承蓋，六角螺栓M8,固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。我們采用的是凸緣式軸承蓋，利用六角螺栓固定在箱體上。外伸軸出的軸蓋是通孔，其中裝有密封裝置。材料為HT2004，定位銷M12x40,為了保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造加工