二級展開式圓柱齒輪減速器帶式運輸機課程設(shè)計

1、<p>　　機械設(shè)計課程設(shè)計 展開式圓柱齒輪 雙極</p><p>　　1 帶式運輸機的工作原理</p><p>　?。ǘ壵归_式圓柱齒輪減速器帶式運輸機的傳動示意圖）</p><p>　　2工作情況：已知條件</p><p>　　工作條件：單向運轉(zhuǎn)，有輕微振動，經(jīng)常滿載，空載啟動，單班制工作，使用期限5年，輸送帶速度容許誤差為

2、+5%</p><p><b>　　3原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　注：運輸帶與卷筒之間卷筒軸承的摩擦影響已經(jīng)在F中考慮。</p><p><b>　　二 動力機選擇</b></p><p>　　因為動力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；所以選用常用的封閉式系列的 交流電動機。

3、</p><p><b>　　電動機容量的選擇</b></p><p>　　工作機所需功率Pw 由題中條件 查詢工作情況系數(shù)KA</p><p>　?。ㄒ奫1]表8-6），查得K A=1.3</p><p>　　設(shè)計方案的總效率 n0=n1*n2*n3*n4*n5*n6…</p><p><

4、;b>　　本設(shè)計中的</b></p><p>　　——聯(lián)軸器的傳動效率（2個），——軸承的傳動效率 （4對）， ——齒輪的傳動效率（2對），本次設(shè)計中有8級傳動效率 其中=0.98（兩對聯(lián)軸器的效率取相等） =0.98（123為減速器的3對軸承） =0.98（4為卷筒的一對軸承） =0.97.（兩對齒輪的效率取相等）</p><p><b>　　==0.

5、83</b></p><p><b>　　電動機的輸出功率</b></p><p>　　Pw=kA*=1.6KW</p><p>　　P0＝Pw/，=0.83</p><p>　　P0＝1.6/0.83=1.93KW</p><p><b>　　電動機轉(zhuǎn)速的選擇</b&

6、gt;</p><p>　　由執(zhí)行機構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為n＝=42.15r/min，</p><p>　　經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍，V帶傳動的傳動比i＝2～4，二級圓柱斜齒輪減速器傳動比i＝8～40，</p><p>　　則總傳動比合理范圍為i＝16～160，電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（16～160）×42.15＝674.4～6744r/m

7、in。</p><p>　　3．電動機型號的確定</p><p>　　由表查出電動機型號為Y132m1-6,其額定功率為4kW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min?；痉项}目所需的要求。</p><p>　　三 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p>　　傳動裝置的總傳動比及其分配</p><p><b>　

8、　計算總傳動比</b></p><p>　　由電動機的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機主動軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為：＝nm/nw nw＝42.15 nm=960r/min i＝22.78</p><p><b>　　合理分配各級傳動比</b></p><p>　　由于減速箱是展開式布置，所以i1＝（1.3-1.5）i2

9、。</p><p>　　因為i＝22.78，取i＝23，估測選取 i1=5.44 i2=4.18</p><p>　　速度偏差為0.5%，所以可行。</p><p>　　3 各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速的計算 </p><p><b>　?。?）　各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　高速

10、I n1==960 r/min</p><p>　　中間軸II n2==176.47r/min</p><p>　　低速軸III n3= =42.22r/min </p><p>　　卷筒 n4=42.22r/min。各軸功率</p><p><b>　　各軸輸入功率</b></p><p&

11、gt;<b>　　P0==4Kw </b></p><p>　　高速I P1 = P0* = 3*0.98*0.98=3.84 Kw </p><p>　　中間軸II P2=P1* =2.9403*0.97*0.98=3.65 Kw </p><p>　　低速軸III P3=P2*=2.7653*0.0.97*0.9

12、8=3.47Kw </p><p>　　卷筒 P4==P3*=2.600*0.98*0.98=3.33 Kw</p><p>　　各軸轉(zhuǎn)矩 電動機轉(zhuǎn)軸 T0=2.2 N</p><p>　　高速I T1= =38.2N </p><p>　　中間軸II T2= =2o7.8 N </p>

13、<p>　　低速軸III T3= =784.9 N </p><p>　　卷筒 T4==753.23 N</p><p>　　四 傳動件設(shè)計計算（齒輪）</p><p>　　選精度等級、材料及齒數(shù)</p><p><b>　　材料及熱處理；</b></p><p>　　選擇小

14、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。</p><p>　　精度等級選用7級精度；</p><p>　　試選小齒輪齒數(shù)z1＝20，大齒輪齒數(shù)z2＝108的；</p><p><b>　　按齒面接觸強度設(shè)計</b></p><p>　　因

15、為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。</p><p><b>　　確定各參數(shù)的值:</b></p><p><b>　　①試選=1.6</b></p><p>　　查課本 選取區(qū)域系數(shù) Z=2.425 </p><p><b>　　由課本 </b&g

16、t;</p><p><b>　　則</b></p><p>　　②由課本公式10-13計算應(yīng)力值環(huán)數(shù)</p><p>　　N=60nj =60×960×1×（2×8×365×5）</p><p><b>　　=1.6×10h</b&g

17、t;</p><p>　　N= =3.3×10h (4.8為齒數(shù)比,即4.8=)</p><p>　　③查課本圖得：K=0.9 K=0.95</p><p>　?、荦X輪的疲勞強度極限</p><p>　　取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用得:</p><p>　　[]==0.9×600=5

18、40</p><p>　　[]==0.95×500=522.5 </p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力 </b></p><p>　　⑤查課本由表得： =189.8MP </p><p><b>　　由表得: =1</b></p><p>&l

19、t;b>　　3.設(shè)計計算</b></p><p>　　①小齒輪的分度圓直徑d</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?、谟嬎銏A周速度</b></p><p><b>　?、塾嬎泯X寬b和模數(shù)</b></p><p&

20、gt;<b>　　計算齒寬b</b></p><p>　　b==40.31mm</p><p><b>　　計算摸數(shù)m</b></p><p><b>　　初選螺旋角=14</b></p><p><b>　　=</b></p><p&

21、gt;<b>　?、苡嬎泯X寬與高之比</b></p><p>　　齒高h(yuǎn)=2.25 =2.25*1.95=4.4</p><p><b>　　= =9.16</b></p><p><b>　　⑤計算縱向重合度</b></p><p>　　=0.318=1.7</p>

22、;<p><b>　?、抻嬎爿d荷系數(shù)K</b></p><p><b>　　使用系數(shù)=1。25</b></p><p>　　根據(jù),7級精度, 查課本得</p><p>　　動載系數(shù)K=1.08,</p><p>　　查課本得K的計算公式:</p><p>　　K

23、= +0.23×10×b</p><p>　　=1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×49.53=1.42</p><p>　　查課本由表10-13得: K=1.4</p><p>　　查課本由表10-3 得: K==1.4</p><p><b>　　故載荷系數(shù)

24、:</b></p><p>　　K＝K K K K =1×1.4×1.08×1.42=2.15</p><p>　　⑦按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑</p><p>　　d=d=40.31×=44.82</p><p><b>　?、嘤嬎隳?shù)</b></p&

25、gt;<p><b>　　=</b></p><p>　　4. 齒根彎曲疲勞強度設(shè)計</p><p>　　由彎曲強度的設(shè)計公式</p><p><b>　　≥</b></p><p>　?、?確定公式內(nèi)各計算數(shù)值</p><p>　?、?小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩

26、＝38.2kN·m</p><p><b>　　確定齒數(shù)z</b></p><p>　　②      計算當(dāng)量齒數(shù)</p><p>　　z＝z/cos＝20/ cos15＝21.9 </p><p>　　z＝z/cos＝1088/ cos15＝118.

27、33</p><p>　　③       初選齒寬系數(shù)</p><p>　　按對稱布置，由表查得＝1</p><p>　　④       初選螺旋角</p><p><b>　　初定螺旋角 ＝15</b>

28、;</p><p>　?、?#160;      載荷系數(shù)K</p><p>　　K＝K K K K=1×1.08×1.4×1.4＝2.11</p><p>　?、?#160;      查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y</p>

29、<p><b>　　查課本由得:</b></p><p>　　齒形系數(shù)Y＝2.8 Y＝1.61 </p><p>　　應(yīng)力校正系數(shù)Y＝1.55  Y＝1.8</p><p><b>　?、?#160;重合度系數(shù)Y </b></p><p><b>　　軸向

30、重合度＝1.7</b></p><p>　　螺旋角系數(shù)Y＝0.88</p><p>　　查課本得到彎曲疲勞強度極限                  </p><p>　　小齒

31、輪 大齒輪</p><p>　　查課本由表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù):</p><p>　　K=0.88 K=0.9 </p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4</p><p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　[]=</b&

32、gt;</p><p>　　大齒輪的數(shù)值大.選用.</p><p><b>　　⑵ 設(shè)計計算</b></p><p><b>　　計算模數(shù)</b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)

33、,取m=2mm但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d=44.82來計算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:</p><p>　　z==21.65 取z=21</p><p>　　那么z=5.4×21=113 </p><p>　?、?幾何尺寸計算</p><p>　　計算中心距 a==138

34、.14</p><p>　　將中心距圓整為139</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　　=arccos</b></p><p>　　因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正.</p><p>　　計算大.小齒輪的分度圓直徑</p><p>&

35、lt;b>　　d==43.75</b></p><p><b>　　d==235.42</b></p><p><b>　　計算齒輪寬度</b></p><p><b>　　B=</b></p><p><b>　　圓整的 </b>

36、</p><p>　?。ǘ?低速級齒輪傳動的設(shè)計計算</p><p>　?、?材料：低速級小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=25</p><p>　　速級大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS 圓整取z=100.</p><p><b>　?、?齒輪精度</b>

37、;</p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級，齒根噴丸強化。</p><p>　　⑶ 按齒面接觸強度設(shè)計</p><p>　　1. 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>　?、僭囘xK=1.6</b></p><p>　?、诓檎n本選取區(qū)域系數(shù)Z=2.425</

38、p><p><b>　?、墼囘x,查課本查得</b></p><p>　　=0.78 =0.89 =0.78+0.89=1.67</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　N=60×n×j×L=60×176.47×1

39、5;(2×8×300×5)</p><p><b>　　=2.54×10 </b></p><p><b>　　N=6.4×107</b></p><p>　　由課本圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　K=0.9

40、 K= 0.99 </p><p>　　查課本由圖10-21d</p><p>　　按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限,</p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強度極限</p><p>　　取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p><b>　　[]==540<

41、;/b></p><p>　　[]==544.5</p><p><b>　　[542.25 </b></p><p>　　查課本查材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP</p><p>　　選取齒寬系數(shù) </p><p><b>　　=71.04</b>&

42、lt;/p><p>　　2. 計算圓周速度</p><p><b>　　0.66</b></p><p><b>　　3. 計算齒寬</b></p><p><b>　　b=d=71.04</b></p><p>　　4. 計算齒寬與齒高之比&l

43、t;/p><p><b>　　模數(shù) m= </b></p><p>　　齒高 h=2.25×m=6.18</p><p><b>　　=11.05</b></p><p>　　5. 計算縱向重合度</p><p>　　6. 計算載荷系數(shù)K</p&g

44、t;<p>　　K=1.12+0.18(1+0.6+0.23×10×b</p><p>　　=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10×65.71=1.4231</p><p>　　使用系數(shù)K=1 </p><p>　　同高速齒輪的設(shè)計,查表選取各數(shù)值</p><p>　　=

45、1.04 K=1.35 K=K=1.2</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p>　　K＝=1×1.04×1.2×1.4231=1.776</p><p>　　7. 按實際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑</p><p>　　d=d=71.04×&l

46、t;/p><p><b>　　計算模數(shù)</b></p><p><b>　　按齒根彎曲強度設(shè)計</b></p><p><b>　　m≥</b></p><p>　　㈠確定公式內(nèi)各計算數(shù)值</p><p>　?。?）   

47、60;   計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝207.8kN·m</p><p>　?。?）       確定齒數(shù)z</p><p>　　因為是硬齒面，故取z＝25，z＝i ×z＝100</p><p>　　（3）     

48、60; 初選齒寬系數(shù)</p><p>　　按對稱布置，由表查得＝1</p><p>　?。?）      初選螺旋角</p><p><b>　　初定螺旋角＝15</b></p><p>　?。?）     &#

49、160;載荷系數(shù)K</p><p>　　K＝K K K K=1×1.04×1.2×1.35＝1.6848</p><p>　?。?） 當(dāng)量齒數(shù)     </p><p>　　z＝z/cos＝27.51 </p><p>　　z＝z/cos＝109.57&

50、lt;/p><p>　　由課本查得齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y</p><p>　?。?）       螺旋角系數(shù)Y</p><p>　　軸向重合度 ＝＝2.13</p><p><b>　　Y＝1－＝0.73</b></p><p>　　（8

51、）       計算大小齒輪的 </p><p>　　查課本由圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強度極限 </p><p>　　查課本由圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　K=0.90 K=0.94 S=1.4</p><p><b>　　[]=&

52、lt;/b></p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　計算大小齒輪的,并加以比較</p><p>　　大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設(shè)計計算.</p><p><b>　　計算模數(shù)</b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計

53、算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=3mm但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d=71.04來計算應(yīng)有的齒數(shù).</p><p>　　z==22.97 取z=23</p><p>　　z=91.88 取z=92</p><p>　　② 初算主要尺寸</p&g

54、t;<p>　　計算中心距 a===177.84</p><p>　　將中心距圓整為179 </p><p><b>　　修正螺旋角</b></p><p><b>　　=arccos</b></p><p>　　因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正</p><p

55、><b>　　分度圓直徑</b></p><p><b>　　d==71.13</b></p><p>　　d==284.54 </p><p><b>　　計算齒輪寬度</b></p><p><b>　　圓整后取 </b></p>

56、;<p><b>　　五 軸的設(shè)計</b></p><p>　?。ㄔ诒敬卧O(shè)計中由于要減輕設(shè)計負(fù)擔(dān)，在計算上只校核</p><p><b>　　一根低速軸的強度）</b></p><p>　　A 低速軸3的設(shè)計</p><p><b>　　1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。</b&g

57、t;</p><p>　　2求作用在齒輪上的力</p><p><b>　　F=</b></p><p><b>　　F= F</b></p><p>　　F= Ftan=1528.95N</p><p>　　圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如圖示:</p>

58、<p>　　3. 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按課本15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時選取聯(lián)軸器的型號</p><p><b>　　,選取</b></p><

59、p>　　因為計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以</p><p><b>　　查《機械設(shè)計手冊》</b></p><p>　　選取HL4型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm,半聯(lián)軸器的孔徑</p><p>　　4. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　a 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求

60、1-2軸段右端要求制出一軸肩；固取2-3段的直徑d2-3=57mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=60。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1= 82mm ,</p><p>　　為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，固取1-2斷的長</p><p>　　度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取L1-2=80mm</p><p>　　b 初步選擇滾動軸承。<

61、;/p><p>　　考慮到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。在高速轉(zhuǎn)時也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量〈=8`-16`〉大量生產(chǎn)價格最低，固選用深溝球軸承</p><p>　　又根據(jù)d2-3=57mm 選 30312號</p><p>　　右端采用軸肩定位 查[2] 又根據(jù)d2-3=57mm和上表取d3-4=d7-8=

62、60</p><p>　　軸肩與軸環(huán)的高度（圖中a）建議取為軸直徑的0.07~0.1倍</p><p>　　所以在d7-8=60mm d4-5=72mm</p><p>　　c 取安裝齒輪處的軸段6-7的直徑d6-7=65mm齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪的輪轂的寬度為72，為了使套筒能可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，固取l6-7=67m

63、m</p><p>　　,齒輪的右端采用軸肩定位軸肩高度取 （軸直徑的0.07~0.1倍）這里</p><p>　　去軸肩高度h=6mm.所以d5-6=77mm.軸的寬度去b>=1.4h,取軸的寬度為L5-6=12mm.</p><p>　　d 軸承端蓋的總寬度為20mm（有減速器和軸承端蓋的機構(gòu)設(shè)計而定）</p><p>　　根據(jù)軸承

64、的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的,距離為30mm。固取L2-3=50mm </p><p>　　e 取齒輪與箱體的內(nèi)壁的距離為a=13.5mm 小齒輪與大齒輪的間距為c=14.5mm，考慮到箱體的制造誤差，在確定軸承的位置時，應(yīng)與箱體的內(nèi)壁,有一段距離s,取s=8mm,已知滾動軸承的寬度T=33.5mm</p><p>　　小齒輪的輪轂長L=40mm</p&

65、gt;<p>　　則 L7-8 =T+s+a+(72-70)=57mm</p><p>　　L4-5=L+c+a+s-L5-6=76mm</p><p>　　至此已初步確定軸得長度</p><p>　　3) 軸上零件得周向定位</p><p>　　齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=65mm 由 手冊

66、查得平鍵的截面 b*h=16*10 (mm) L=56mm</p><p>　　同理按 d1-2=50mm. b*h=10*8 ,L=70。同時為了保證齒輪與軸配合</p><p>　　得有良好得對中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。半聯(lián)軸器與軸得配合選H7/k6。滾動軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。</p><p>　　

67、4) 確定軸的的倒角和圓角</p><p>　　參考[1]表15-2，取軸端倒角為1.5*45°各軸肩處的圓角半徑見上圖</p><p>　　5) 求軸上的載荷（見下圖）</p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸的支點位置時，應(yīng)從手冊中查出a值參照[1]圖15-23。對與61809，由于它的對中性好所以它的支點在軸承的正中位置。因

68、此作為簡支梁的軸的支撐跨距為182mm。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖</p><p>　　計算齒輪Ft=2T1/d1=2*784.9/284.54*103=5516.97 N</p><p>　　Fr= 2091.68N F= Ftan=1528.95N</p><p>　　通過計算有FNH1=1846.99N FNH2=3669.98 N<

69、;/p><p>　　MH=844096.41 N·M 同理有FNV1=1132.35N FNV2=959.33N</p><p>　　6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　進(jìn)行校核時通常只校核承受最大彎矩核最大扭矩的截面（即危險截面C的強度） 根據(jù)中的取值，且≈0.6（式中的彎曲應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時取≈0.3；

70、當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時取≈0.6）</p><p><b>　　1）計算軸的應(yīng)力 </b></p><p><b>　?。ㄝS上載荷示意圖）</b></p><p>　　7）精確校核軸的疲勞強度</p><p><b>　　1) 判斷危險截面</b></p>

71、<p>　　截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的，所以截面A,Ⅱ,Ⅲ,B均無需校核。</p><p>　　從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面和處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面C上的應(yīng)力最大。截面的</p><p>　　應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但

72、截面不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必作強度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面和V顯然更不必校核。鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面左右兩側(cè)即可。</p><p>　　2) 截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù)　　　　　</p><p>　　抗扭截面系數(shù)　

73、 </p><p><b>　　截面截面左側(cè)的彎矩</b></p><p>　　截面上的扭矩為　　T3=784.9 N</p><p>　　截面上的彎曲應(yīng)力　　</p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力　　</p><p>　　軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由[1]表15-1查得</p>

74、<p><b>　　，</b></p><p>　　截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按[1]附表3-2查取。因，，，</p><p>　　經(jīng)插值后可查得 ， </p><p>　　又由[1]附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為</p><p><b>　　=0.85</b>

75、</p><p>　　故有效應(yīng)力集中系數(shù)按[1]式（附3-4）為　</p><p>　　由[1]附圖3-2得尺寸系數(shù)；</p><p>　　由[1]附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。</p><p>　　軸按磨削加工，由[1]附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為</p><p>　　軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按[1]式（3-12）及（3

76、-12a）得綜合系數(shù)值為</p><p>　　綜合系數(shù)為： K=2.8</p><p><b>　　K=1.62</b></p><p>　　碳鋼的特性系數(shù) 取0.1</p><p><b>　　取0.05</b></p><p><b>　　安

77、全系數(shù)</b></p><p><b>　　S=25</b></p><p><b>　　S13</b></p><p>　　≥S=1.5 所以它是安全的</p><p><b>　　截面右側(cè)</b></p><p>　　抗彎系數(shù)

78、 W=0.1=216000</p><p>　　抗扭系數(shù) =0.2=432000</p><p>　　00截面左側(cè)的彎矩M為 M=642045</p><p>　　截面上的扭矩為 =784900</p><p>　　截面上的彎曲應(yīng)力 29.72</p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力&l

79、t;/b></p><p><b>　　==18.17K=</b></p><p><b>　　K=</b></p><p>　　所以 </p><p><b>　　綜合系數(shù)為：</b></p><p>　　K=2.8

80、 K=1.62</p><p><b>　　碳鋼的特性系數(shù)</b></p><p>　　取0.1 取0.05</p><p><b>　　安全系數(shù)</b></p><p><b>　　S=24.64</b></p><p><b&

81、gt;　　S16.32</b></p><p>　　≥S=1.5 所以它是安全的</p><p>　　本題因無大的瞬時過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。至此，軸的設(shè)計計算結(jié)束。</p><p>　　B中間軸 2 的設(shè)計</p><p><b>　　1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。</b></p&

82、gt;<p>　　2求作用在齒輪上的力</p><p><b>　　F= F</b></p><p>　　F= Ftan=486.59N</p><p>　　3 初步確定軸的直徑</p><p>　　先按式[1]15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼。根據(jù)表</p><p&

83、gt;　　[1]15-3選取A0=112。于是有</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時選取聯(lián)軸器的型號</p><p>　　選取HL2型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為315000Nm半聯(lián)軸器的孔徑</p><p><b>　　5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p

84、>　　A 擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　B 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　由低速軸的設(shè)計知 ，</p><p>　　由于軸承選定所以軸的最小直徑為25mm</p><p>　　所以左端L1-2 =L5-6=40mm l4-5=65mm</p><p>　　左端軸

85、承采用軸肩定位由[2]查得 軸承的軸肩高度為2.5mm</p><p>　　所以d2-3=40mm ,</p><p>　　同理右端軸承的直徑為d1-2= d5-6=35mm，定位軸肩為2.5mm</p><p>　　在右端大齒輪在里減速箱內(nèi)壁為a=12mm，因為大齒輪的寬度為42mm,且采用軸肩定位所以左端到軸肩的長度為L2-3=45mm</p>

86、<p>　　8mm為軸承里減速器內(nèi)壁的厚度</p><p>　　又因為在兩齒輪嚙合時，小齒輪的齒寬比大齒輪多5mm,所以取d4-5=40mm</p><p>　　同樣取在該軸小齒輪與減速器內(nèi)壁的距離為12mm由于第三軸的設(shè)計時距離也為12mm所以d3-4=45mm</p><p>　　L3-4 =6所以齒輪的定位軸肩長度高度為3mm</p>

87、<p>　　至此二軸的外形尺寸全部確定。</p><p>　　C 軸上零件得周向定位</p><p>　　齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=35mm 由 手冊查得平鍵的截面 b*h=10*8(mm)見[2]表4-1,L=36mm</p><p>　　同時為了保證齒輪與軸配合得有良好得對中性，固選擇齒輪輪轂與</p><

88、p>　　軸得配合選H7/n6。滾動軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。</p><p>　　D 確定軸的的倒角和圓角</p><p>　　參考[1]表15-2，取軸端倒角為1.2*45°</p><p>　　C第一軸 1 的設(shè)計</p><p><b>　　1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。<

89、/b></p><p>　　2求作用在齒輪上的力</p><p>　　3 初步確定軸的直徑</p><p>　　先按式[1]15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼。根據(jù)表[1]15-3選取A0=112。于是有</p><p>　　4 聯(lián)軸器的型號的選取</p><p>　　查表,取Ka=1.5則；&

90、lt;/p><p>　　Tca=Ka*T1=57.3N·m</p><p>　　因為計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以</p><p><b>　　查《機械設(shè)計手冊》</b></p><p>　　選取TL4型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為63Nm,半聯(lián)軸器的孔徑</p><p><b>

91、;　　5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　A 擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　B 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　a 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩；固取2-3段的直徑d2-3=24mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=27。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1

92、=40mm ,</p><p>　　為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，固取1-2斷的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取L1-2=40mm</p><p>　　b 初步選擇滾動軸承。</p><p>　　考慮到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。在高速轉(zhuǎn)時也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量〈=8`-16`〉，大量生產(chǎn)價格

93、最低固選用深溝球軸承,又根據(jù)d2-3=24mm,所以選軸承。右端采用軸肩定位 查[2] 又根據(jù)d2-3=24mm和上表取d3-4=28mm</p><p>　　c 取安裝齒輪處的軸段4-5的直徑d4-5=32mm </p><p>　　d 軸承端蓋的總寬度為15mm（由減速器和軸承端蓋的機構(gòu)設(shè)計而定）</p><p>　　根據(jù)軸承的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的

94、要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的距離為25mm。固取L2-3=50mm ，c=15mm，考慮到箱體的制</p><p>　　造誤差，在確定軸承的位置時，應(yīng)與箱體的內(nèi)壁有一段距離s,取s=8mm</p><p>　　已知滾動軸承的寬度T=12mm小齒輪的輪轂長L=50mm，則</p><p>　　L3-4 =18mm 至此已初步確定軸得長度 有因為兩軸承距離為189，含齒

95、輪寬度所以各軸段都已經(jīng)確定，各軸的倒角、圓角查表[1 ]表15-2</p><p><b>　　取1.0mm</b></p><p>　　六．箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1）減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心。下面對箱體進(jìn)行具體設(shè)計：</p><

96、;p>　　1.確定箱體的尺寸與形狀</p><p>　　箱體的尺寸直接影響它的剛度。首先要確定合理的箱體壁厚。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗公式：（T為低速軸轉(zhuǎn)矩，N·m）</p><p><b>　　可取。</b></p><p>　　為了保證結(jié)合面連接處的局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都有較&

97、lt;/p><p>　　厚的連接壁緣，箱座底面凸緣厚度設(shè)計得更厚些。</p><p><b>　　2.合理設(shè)計肋板</b></p><p>　　在軸承座孔與箱底接合面處設(shè)置加強肋，減少了側(cè)壁的彎曲變形。</p><p><b>　　3.合理選擇材料</b></p><p>　　因

98、為鑄鐵易切削，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，且減速器的受載不大，所以箱體可用灰鑄鐵制成。</p><p>　　2）減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　?。?）檢查孔和視孔蓋</p><p>　　檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋用鑄鐵制成，它和

99、箱體之間加密封墊。</p><p><b>　?。?）放油螺塞</b></p><p>　　放油孔設(shè)在箱座底面最低處，其附近留有足夠的空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點，并在其附近形成凹坑，以便于油污的匯集和排放。放油螺塞為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處加封油圈密封。</p><p><b>　?。?）油標(biāo)&

100、lt;/b></p><p>　　油標(biāo)用來指示油面高度，將它設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。</p><p><b>　?。?）通氣器</b></p><p>　　通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運轉(zhuǎn)時箱內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。將通氣器設(shè)置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進(jìn)入。</p>

101、<p><b>　?。?）起吊裝置</b></p><p>　　起吊裝置用于拆卸及搬運減速器。減速器箱蓋上設(shè)有吊孔，箱座凸緣下面設(shè)有吊耳，它們就組成了起吊裝置。</p><p><b>　?。?）起蓋螺釘</b></p><p>　　為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個起蓋螺釘。拆卸箱蓋時，可先擰動此螺釘頂起箱蓋

102、。</p><p><b>　?。?）定位銷</b></p><p>　　在箱體連接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個圓錐銷，保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度</p><p>　　減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p>　　七．潤滑方式、潤滑油牌號及密封裝置的選擇</p><p>　　由于兩對嚙合齒輪中

103、的大齒輪直徑徑相差不大，且它們的速度都不大，</p><p>　　所以齒輪傳動可采用浸油潤滑，查[2]表7-1，選用全損耗系統(tǒng)用油（GB/T 433-1989），代號為L-AN32。</p><p>　　由于滾動軸承的速度較低，所以可用脂潤滑。查[2]表7-2，選用鈣基潤滑脂（GB/T 491-1987），代號為L-XAMHA1。</p><p>　　為避免油池中稀

104、油濺入軸承座，在齒輪與軸承之間放置擋油環(huán)。輸入軸與輸出軸處用氈圈密封。</p><p><b>　　八．設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　這次關(guān)于帶式運輸機上的兩級展開式圓柱斜齒輪減速器的課程設(shè)計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過二個星期的設(shè)計實踐，使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以

105、后的工作打下了堅實的基礎(chǔ).</p><p>　　1.機械設(shè)計是機械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強的技術(shù)課程，它融《機械原理》、《機械設(shè)計》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《公差與配合》、《CAD實用軟件》、《機械工程材料》、《機械設(shè)計手冊》等于一體。</p><p>　　2.這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想;訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工

106、程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。</p><p>　　3.在這次的課程設(shè)計過程中,綜合運用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識與技能,結(jié)合各個教學(xué)實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機械課程的設(shè)計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計打下了寬廣而堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　4.本

107、次設(shè)計得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助.</p><p>　　5.設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機械設(shè)計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實踐操作能力。</p><p><b>　　九．參考資料</b></p><p>　　[1]《機械設(shè)計》（第八版）—濮良貴，紀(jì)名剛主編</p&g

108、t;<p>　　北京：高等教育出版社，2006。</p><p>　　[2]《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》（第3版）—吳宗澤，羅盛國主編</p><p>　　北京：高等教育出版社，2006。</p><p>　　[3]《簡明機械設(shè)計手冊》，同濟(jì)大學(xué)出版社，洪鐘德主編，2002年5月第一版；</p><p>　　[4]《減速器選用手冊》

109、，化學(xué)工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版；</p><p>　　[5]《工程機械構(gòu)造圖冊》，機械工業(yè)出版社，劉希平主編</p><p>　　[6]《機械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編，2001年8月第四版；</p><p>　　[7]《互換性與技術(shù)測量（第四版）》，中國計量出版社，廖念釗，古瑩庵，莫雨松，李碩根，楊興駿編，200