二級減速器機(jī)械課程設(shè)計--設(shè)計帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　專業(yè) 　　班級　　　 姓名　　　 　設(shè)計題號　　　</p><p>　　題目1：設(shè)計帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置</p><p>　　1—輸送帶鼓輪 2—鏈傳動 3—減速器 4—聯(lián)軸器 5—電動機(jī)</p><p>　　表中： F—輸送帶的牽引力 V—輸送帶速度

2、 Ｄ—鼓輪直徑</p><p>　　注：1、帶式輸送機(jī)用以運(yùn)送谷物、型砂、碎礦石、煤等。</p><p>　　2、輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定。</p><p>　　3、輸送帶鼓輪的傳動效率取為0.97。</p><p>　　4、輸送機(jī)每天工作16小時，壽命為10年。</p><p><b>　　設(shè)計工

3、作量：</b></p><p>　　編寫設(shè)計計算說明書１份。</p><p>　　二、繪制減速器裝配圖1張（1號圖紙）。</p><p>　　三、繪制減速器低速軸上齒輪零件圖1張（3號圖紙）。</p><p>　　四、繪制減速器低速軸零件圖1張（3號圖紙）。</p><p><b>　　目

4、 錄</b></p><p>　　1. 設(shè)計目的……………………………………………………………2</p><p>　　2. 設(shè)計方案……………………………………………………………3</p><p>　　3. 電機(jī)選擇……………………………………………………………5</p><p>　　4. 裝置運(yùn)動動力參數(shù)計算……………………

5、………………………7</p><p>　　5.帶傳動設(shè)計 …………………………………………………………9</p><p>　　6.齒輪設(shè)計……………………………………………………………18</p><p>　　7.軸類零件設(shè)計………………………………………………………28</p><p>　　8.軸承的壽命計算…………………………………………

6、…………31</p><p>　　9.鍵連接的校核………………………………………………………32</p><p>　　10.潤滑及密封類型選擇 ……………………………………………33</p><p>　　11.減速器附件設(shè)計 …………………………………………………33 </p><p>　　12.心得體會 ………………………………………………

7、…………34</p><p>　　13.參考文獻(xiàn) …………………………………………………………35</p><p><b>　　1. 設(shè)計目的</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計則是機(jī)械設(shè)計課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計能力訓(xùn)練，其目的是：</

8、p><p>　?。?）通過課程設(shè)計實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程和其他先修課程的理論與實(shí)際知識去分析和解決機(jī)械設(shè)計問題的能力。 </p><p>　　（2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律。</p><p>　?。?）通過制定設(shè)計方案，合理

9、選擇傳動機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計算零件工作能力，確定尺寸和掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計過程和方法。</p><p>　　（4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計算，繪圖，查閱設(shè)計資料和手冊，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。</p><p>　　2. 設(shè)計方案及要求</p><p>

10、　　據(jù)所給題目：設(shè)計一帶式輸送機(jī)的傳動裝置（兩級展開式圓柱直齒輪減速器）方案圖如下：</p><p><b>　　技術(shù)與條件說明：</b></p><p>　　1）傳動裝置的使用壽命預(yù)定為 8年每年按350天計算， 每天16小時計算；</p><p>　　2）工作情況：單向運(yùn)輸，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境溫度不超過35度；</p&g

11、t;<p>　　3）電動機(jī)的電源為三相交流電，電壓為380/220伏；</p><p>　　4）運(yùn)動要求：輸送帶運(yùn)動速度誤差不超過；滾筒傳動效率0.96；</p><p>　　5）檢修周期：半年小修，兩年中修，四年大修。</p><p><b>　　設(shè)計要求</b></p><p>　　1）減速器裝配圖1張

12、；</p><p>　　2）零件圖2張（低速級齒輪，低速級軸）；</p><p>　　3）設(shè)計計算說明書一份，按指導(dǎo)老師的要求書寫</p><p>　　4）相關(guān)參數(shù)：F=8KN，V=0.6，D=400mm。</p><p><b>　　3. 電機(jī)選擇</b></p><p>　　3.1 電動機(jī)類型

13、的選擇</p><p>　　按工作要求和工作條件選用Y系列鼠籠三相異步電動機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。</p><p>　　3.2 選擇電動機(jī)的容量</p><p>　　工作機(jī)有效功率P=,根據(jù)任務(wù)書所給數(shù)據(jù)F=8KN，V=0.6。則有：P===4.8KW</p><p>　　從電動機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為</

14、p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中，，，，分別為V帶傳動效率, 滾動軸承效率，齒輪傳動效率，聯(lián)軸器效率，卷筒效率。據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》知=0.96，=0.99，=0.97，=0.99，=0.99，則有：</p><p><b>　　=0.96</b></p><p><b&

15、gt;　　=0.85</b></p><p>　　所以電動機(jī)所需的工作功率為：</p><p>　　P===5.88KW </p><p><b>　　取P=6.0KW</b></p><p>　　3.3 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　按推薦的兩級同軸式圓柱斜齒輪減速器傳動比

16、I=8~40和帶的傳動比I=2~4，則系統(tǒng)的傳動比范圍應(yīng)為：</p><p>　　I=I=（8~40）（2~4）=16~200</p><p><b>　　工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為</b></p><p><b>　　n==</b></p><p>　　所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p>&

17、lt;p>　　n=I=（16~200）28.7</p><p>　　=（459~5740）</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min和1500r/min三種，由于本次課程設(shè)計要求的電機(jī)同步轉(zhuǎn)速是1000r/min。查詢機(jī)械設(shè)計手冊（軟件版）【常有電動機(jī)】-【三相異步電動機(jī)】-【三相異步電動機(jī)的選型】-【Y系列（IP44）三相異步電動機(jī)技術(shù)條件】

18、-【電動機(jī)的機(jī)座號與轉(zhuǎn)速對應(yīng)關(guān)系】確定電機(jī)的型號為Y160M-6.其滿載轉(zhuǎn)速為970r/min,額定功率為7.5KW。</p><p>　　4. 裝置運(yùn)動動力參數(shù)計算</p><p>　　4.1 傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比</p><p>　　1）傳動裝置總傳動比 I=</p><p>　　2）分配到各級傳動比 </p>

19、<p>　　因?yàn)镮=已知帶傳動比的合理范圍為2~4。故取V帶的傳動比則I分配減速器傳動比，參考機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)書圖12分配齒輪傳動比得高速級傳動比，低速級傳動比為</p><p>　　4.2 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算</p><p><b>　　電動機(jī)軸：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：n=970</b

20、></p><p>　　輸入功率：P=P=6.0KW</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)矩：T=9.55=9.55</p><p><b>　　=5.9N</b></p><p><b>　?、褫S（高速軸）</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：n=</b&

21、gt;</p><p><b>　　輸入功率：P=P</b></p><p><b>　　輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　T=9.55</b></p><p><b>　　Ⅱ軸（中間軸）</b></p><p><

22、;b>　　轉(zhuǎn)速：n=</b></p><p><b>　　輸入功率：P=P</b></p><p><b>　　=5.5KW</b></p><p><b>　　輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　T=9.55</b><

23、/p><p><b>　?、筝S（低速軸）</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：n=</b></p><p><b>　　輸入功率：PP</b></p><p><b>　　=5.28KW</b></p><p><b>

24、　　輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　TN</b></p><p><b>　　卷筒軸：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：n</b></p><p>　　輸入功率：P=P =5.28</p><p><b>

25、　　=5.17KW</b></p><p><b>　　輸入轉(zhuǎn)矩： N</b></p><p>　　各軸運(yùn)動和動力參數(shù)表4.1</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　5.帶傳動設(shè)計</b></p><p>

26、　　5.1 確定計算功率P</p><p>　　據(jù)[2]表8-7查得工作情況系數(shù)K=1.1。故有：</p><p><b>　　P=KP</b></p><p>　　5.2 選擇V帶帶型</p><p>　　據(jù)P和n有[2]圖8-11選用A帶。</p><p>　　5.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗(yàn)

27、算帶速</p><p>　?。?）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d有[2]表8-6和8-8，取小帶輪直徑d=125mm。</p><p>　?。?）驗(yàn)算帶速v，有：</p><p><b>　　=6.35</b></p><p>　　因?yàn)?.35m/s在5m/s~30m/s之間，故帶速合適。</p><p>

28、;　　（3）計算大帶輪基準(zhǔn)直徑d</p><p><b>　　取=280mm</b></p><p>　　新的傳動比i==2.24</p><p>　　5.4 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度L </p><p>　　(1)據(jù)[2]式8-20初定中心距a=700mm</p><p>　　(2)計算帶所

29、需的基準(zhǔn)長度</p><p><b>　　=2044mm</b></p><p>　　由[2]表8-2選帶的基準(zhǔn)長度L=2000mm</p><p>　　（3）計算實(shí)際中心距</p><p><b>　　中心局變動范圍：</b></p><p>　　5.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角

30、</p><p>　　5.6 計算帶的根數(shù)z</p><p>　?。?）計算單根V帶的額定功率P</p><p>　　由和r/min查[2]表8-4a得</p><p><b>　　P=1.39KW</b></p><p>　　據(jù)n=970，i=2.2和A型帶，查[2]8-4b得</p>

31、;<p><b>　　P=0.11KW</b></p><p>　　查[2]表8-5得K=0.96，K=1.03，于是：</p><p><b>　　P=(P+P)KK</b></p><p>　　=（1.39+0.11）0.961.03 =1.48KW</p><p>　?。?）計算

32、V帶根數(shù)z</p><p><b>　　故取5根。</b></p><p>　　5.7 計算單根V帶的初拉力最小值（F）</p><p>　　由[2]表8-3得A型帶的單位長質(zhì)量q=0.1。所以</p><p><b>　　=170.76N</b></p><p>　　應(yīng)使實(shí)

33、際拉力F大于（F）</p><p>　　5.8 計算壓軸力F</p><p><b>　　壓軸力的最小值為：</b></p><p>　?。‵）=2（F）sin=25179.960.99</p><p><b>　　=1696.45N</b></p><p><b>

34、;　　5.9 帶輪設(shè)計</b></p><p><b>　　（1）小帶輪設(shè)計</b></p><p>　　由Y160M電動機(jī)可知其軸伸直徑為d=mm，故因小帶輪與其裝配，故小帶輪的軸孔直徑d=42mm。有[4]P表14-18可知小帶輪結(jié)構(gòu)為實(shí)心輪。</p><p><b>　?。?）大帶輪設(shè)計</b></

35、p><p>　　大帶輪軸孔取32mm，由[4]P表14-18可知其結(jié)構(gòu)為輻板式。</p><p><b>　　6.齒輪設(shè)計</b></p><p>　　6.1高速級齒輪設(shè)計</p><p>　　1.選定齒輪類型，精度等級，材料及模數(shù)</p><p>　　1）按要求的傳動方案，選用圓柱直齒輪傳動；<

36、;/p><p>　　2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故用8級精度；（GB10095—88）</p><p>　　3）材料的選擇。由[2]表10-1選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，大齒輪的材料為45鋼（正火）硬度為200HBS，兩者硬度差為40HBS；</p><p>　　4）選小齒輪齒數(shù)為Z=24，大齒輪齒數(shù)Z可由Z=得 Z=1

37、12.8，取113；</p><p>　　2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p><b>　　按公式：</b></p><p>　?。?）確定公式中各數(shù)值</p><p>　　1）試選K=1.3。</p><p>　　2）由[2]表10-7選取齒寬系數(shù)=1。</p><p&

38、gt;　　3）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面計算可知：</p><p><b>　　T=1.3N。</b></p><p>　　4）由[2]表10-6查的材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP</p><p>　　5）由[2]圖10-21d按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=580MP；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=560MP。</p>

39、<p>　　6）由[2]圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.95；</p><p><b>　　K=1.05。</b></p><p>　　7）計算接觸疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，有</p><p>　　[]==0.95580=551MP</p>&l

40、t;p>　　[]==1.05560=588MP</p><p>　　(2) 計算 確定小齒輪分度圓直徑d，代入 []中較小的值</p><p>　　1）計算小齒輪的分度圓直徑d，由計算公式可得：</p><p><b>　　=66.7mm</b></p><p><b>　　2)計算圓周速度。</

41、b></p><p>　　v==1.54m/s</p><p><b>　　3）計算齒寬b</b></p><p>　　b==166.7=66.7mm</p><p><b>　　4）計算模數(shù)與齒高</b></p><p><b>　　模數(shù)</b>

42、</p><p><b>　　齒高</b></p><p>　　5) 計算齒寬與齒高之比</p><p>　　6）計算載荷系數(shù)K。</p><p>　　已知使用系數(shù)K=1，據(jù)v=1.54，8級精度。由[2]圖10-8得K=1.07，K=1.46。由[2]圖10-13查得K=1.40，由[2]圖10-3查得K=K=1<

43、;/p><p><b>　　故載荷系數(shù)：</b></p><p><b>　　K=KKKK</b></p><p>　　=1=1.56 </p><p>　　7)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：</p><p><b>　　8）計算模數(shù)m</b>

44、;</p><p><b>　　m=</b></p><p>　　3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p><b>　　按公式：</b></p><p><b>　?。?）確定計算參數(shù)</b></p><p><b>　　1）計算載荷系數(shù)。&

45、lt;/b></p><p><b>　　K=KKKK=1</b></p><p><b>　　=2.35</b></p><p><b>　　2）查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由[2]表10-5查得Y=2.65，Y=2.17</p><p

46、>　　3）查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由[2]表10-5查得Y=1.58，Y=1.80</p><p>　　4）由[2]圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極=330MP，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=310MP</p><p>　　5）由[2]圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.90，K=0.95</p><p>　　6）計

47、算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則有：</p><p>　　[]=212Mp </p><p><b>　　[]=210MP </b></p><p>　　7）計算大、小齒輪的 ，并加以比較</p><p>　　=0.01

48、975 </p><p><b>　　==0.0186</b></p><p>　　經(jīng)比較大齒輪的數(shù)值大。 </p><p><b>　?。?）設(shè)計計算</b></p><p><b>　　m=2.35</b></p><p&g

49、t;　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)，取 m =2.5mm，已可滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。于是有：</p><p><b>　　==28.36</b></p><p>　　取Z=28，則Z4.7=131.6</p><p>　　取=131，新的傳動比i4.68</p><p>

50、<b>　　4.幾何尺寸計算</b></p><p>　?。?）計算分度圓直徑</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　?。?）計算中心距</b></p><p><b>　　a</b></p><p>

51、<b>　　=198.75mm</b></p><p><b>　?。?）計算齒輪寬度</b></p><p><b>　　b=</b></p><p>　　B=75mm，B=70mm</p><p>　　5. 大小齒輪各參數(shù)見下表</p><p>　　

52、高速級齒輪相關(guān)參數(shù)(單位mm)表6-1</p><p><b>　　表6-1</b></p><p>　　6.2 低速級齒輪設(shè)計</p><p>　　1.選定齒輪類型，精度等級，材料及模數(shù)</p><p>　　1）按要求的傳動方案，選用圓柱直齒輪傳動；</p><p>　　2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器

53、，速度不高，故用8級精度；（GB10095—88）</p><p>　　3）材料的選擇。由[2]表10-1選擇小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，大齒輪的材料為45鋼（正火）硬度為200HBS，兩者硬度差為40HBS；</p><p>　　4）選小齒輪齒數(shù)為Z=24，大齒輪齒數(shù)Z可由Z=</p><p>　　得Z=78.48，取78；</p>

54、<p>　　2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p><b>　　按公式：</b></p><p><b>　　d2.32</b></p><p>　?。?）確定公式中各數(shù)值</p><p>　　1）試選K=1.3。</p><p>　　2）由[2]表10-7選取

55、齒寬系數(shù)=1。</p><p>　　3）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面計算可知：</p><p><b>　　=5.6N。</b></p><p>　　4）由[2]表10-6查的材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP</p><p>　　5）由[2]圖10-21d按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=580MP；大齒輪的接

56、觸疲勞強(qiáng)度極限=560MP。</p><p>　　6）由[2]圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K=1.07；</p><p><b>　　K=1.13。</b></p><p>　　7）計算接觸疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，有</p><p>　　[]=1.07

57、580=620.6MP</p><p>　　[]=1.13560=632.8MP</p><p>　　(2) 計算 確定小齒輪分度圓直徑d，代入 []中較小的值</p><p>　　1）計算小齒輪的分度圓直徑d，由計算公式可得：</p><p>　　d2.32=104.3mm</p><p><b>　　2

58、)計算圓周速度。</b></p><p><b>　　v=0.51m/s</b></p><p><b>　　3）計算齒寬b</b></p><p>　　b==1104.3=104.3mm</p><p><b>　　4）計算模數(shù)與齒高</b></p>

59、<p><b>　　模數(shù)</b></p><p>　　齒高h(yuǎn)=2.25=2.25</p><p>　　5) 計算齒寬與齒高之比</p><p><b>　　=10.7</b></p><p>　　6）計算載荷系數(shù)K。</p><p>　　已知使用系數(shù)K=1，據(jù)v=

60、0.51，8級精度。由[2]圖10-8得K=1.03，K=1.47。由[2]圖10-13查得K=1.38，由[2]圖10-3查得K=K=1</p><p><b>　　故載荷系數(shù)：</b></p><p><b>　　K=KKKK</b></p><p><b>　　=1=1.51</b></p

61、><p>　　7)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：</p><p>　　d=d=104.3 =109.6mm</p><p><b>　　8）計算模數(shù)m</b></p><p><b>　　m=4.57mm</b></p><p>　　3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計</

62、p><p><b>　　按公式：</b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　?。?）確定計算參數(shù)</b></p><p><b>　　1）計算載荷系數(shù)。</b></p><p><b>　　K=

63、KKKK=1</b></p><p><b>　　=1.42</b></p><p><b>　　2）查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由[2]表10-5查得Y=2.65，Y=2.224</p><p>　　3）查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由[2

64、]表10-5查得Y=1.58，Y=1.766</p><p>　　4）由[2]圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極=330MP，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=310MP</p><p>　　5）由[2]圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.95，K=0.97</p><p>　　6）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)

65、S=1.4，則有：</p><p>　　[]=223.9Mp </p><p>　　[]=214.8MP </p><p>　　7）計算大、小齒輪的 ，并加以比較</p><p>　　0.0187 </p><p><b>　　0.0182</b&g

66、t;</p><p>　　經(jīng)比較大齒輪的數(shù)值大。 </p><p><b>　　（2）設(shè)計計算</b></p><p><b>　　m3.7mm</b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)，取 m =4mm，已可滿足彎曲疲

67、勞強(qiáng)度。 于是有：</p><p><b>　　Z=27.4</b></p><p>　　取Z=27，則Z3.2727=88.29取=88</p><p>　　新的傳動比i3.26</p><p><b>　　4.幾何尺寸計算</b></p><p>　?。?）計算分度圓

68、直徑</p><p><b>　?。?）計算中心距</b></p><p><b>　　a230mm</b></p><p><b>　　（3）計算齒輪寬度</b></p><p>　　b108=108mm</p><p>　　B=113mm，B=108

69、mm</p><p>　　5. 大小齒輪各參數(shù)見下表</p><p>　　低速級齒輪相關(guān)參數(shù)表6-2(單位mm)</p><p><b>　　表6-2</b></p><p><b>　　7.軸類零件設(shè)計</b></p><p>　　7.1 I軸的設(shè)計計算</p>

70、<p>　　1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由前面算得P=5.76KW，n=440r/min，T =1.3N</p><p>　　2.求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知高速級小齒輪的分度圓直徑為d=70mm</p><p>　　而 F=3625N</p><p>　　F=F

71、3625=1319N</p><p>　　壓軸力F=1696N</p><p>　　3.初步確定軸的最小直徑</p><p>　　現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)[2]表15-3，取A=110，于是得：</p><p><b>　　d=A26mm</b></p><p>　

72、　因?yàn)檩S上應(yīng)開2個鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%-7%故d=20.33mm，又此段軸與大帶輪裝配，綜合考慮兩者要求取d=32mm，查[4]P表14-16知帶輪寬B=78mm故此段軸長取76mm。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　?。?）擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　通過分析比較，裝配示意圖7-1

73、 </p><p>　　圖7-1 </p><p>　?。?）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　1）I-II段是與帶輪連接的其d=32mm，l=76mm。</p><p>　　2）II-III段用于安裝軸承端蓋，軸承端蓋的e=9.6mm（由

74、減速器及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋與I-II段右端的距離為38mm。故取l=58mm，因其右端面需制出一軸肩故取d=35mm。</p><p>　　3）初選軸承，因?yàn)橛休S向力故選用深溝球軸承，參照工作要求并據(jù)d=35mm，由軸承目錄里初選6208號其尺寸為d=40mm80mm18mm故d=40mm。又右邊采用軸肩定位取=52mm所以l=139mm，=58mm，=12

75、mm</p><p>　　4）取安裝齒輪段軸徑為d=46mm，齒輪左端與左軸承之間用套筒定位，已知齒輪寬度為75mm為是套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度故取l=71mm。齒輪右邊Ⅶ-Ⅷ段為軸套定位，且繼續(xù)選用6208軸承，則此處d=40mm。取l=46mm</p><p>　　（3）軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪，帶輪與軸之間的定位均采用

76、平鍵連接。按d由[5]P表4-1查得平鍵截面b,鍵槽用鍵槽銑刀加工長為70mm。同時為了保證帶輪與軸之間配合有良好的對中性，故選擇帶輪與軸之間的配合為，同樣齒輪與軸的連接用平鍵14，齒輪與軸之間的配合為軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p>　?。?）確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考[2]表15-2取軸端倒角為2.其他軸肩處

77、圓覺角見圖。</p><p><b>　　5.求軸上的載荷</b></p><p>　　先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖7-2</p><p><b>　　圖7-2</b></p><p>　　現(xiàn)將計算出的各個截面的M，M 和M的值如下：</p><p>　　F=14

78、02N F=1613N F=2761N F=864N</p><p>　　M=86924N </p><p>　　M=103457 </p><p><b>　　M=171182N</b></p><p><b>　　M==N</b></p><p>　

79、　M=M=103457N</p><p><b>　　T=1.3N</b></p><p>　　6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時，通常只校核危險截面的強(qiáng)度，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面A是軸的危險截面。則根據(jù)[2]式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6軸的計算應(yīng)力:</p><p&g

80、t;<b>　　=23.7MP</b></p><p>　　前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由[2]表15-1</p><p>　　查得[]=60Mp，，故安全。</p><p>　　7.2 II軸的設(shè)計計算</p><p>　　1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由前面的計算得

81、P=5.76KW，n=440，T =1.3N</p><p>　　2.求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知中間軸大小齒輪的分度圓直徑為 d=327.5mm d=108mm</p><p><b>　　而 F=767N</b></p><p>　　F=F767=279N</p><p>

82、;<b>　　同理可解得：</b></p><p>　　F=10498N，F(xiàn)=F1730N</p><p>　　3.初步確定軸的最小直徑</p><p>　　現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)[2]表15-3，取A=110，于是得：</p><p><b>　　d=A43.0mm</

83、b></p><p>　　因?yàn)檩S上應(yīng)開2個鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%-7%故d=45.2mm，又此段軸與軸承裝配，故同時選取軸承，因?yàn)檩S承上承受徑向力，故選用深溝球軸承，參照工作條件可選6210其尺寸為：d=50故d=50mm右端用套筒與齒輪定位，套筒長度取24mm所以l=48mm </p><p><b>　　4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p>

84、<p>　?。?）擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖7-4</p><p><b>　　圖7-4</b></p><p>　?。?）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　1）II -III段為高速級大齒輪，由前面可知其寬度為70mm，為了使套筒端面與大齒輪可靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取l=

85、64mm，d=56mm。</p><p>　　2）III-IV段為大小齒輪的軸向定位，此段軸長度應(yīng)由同軸條件計算得l =15mm，d=68mm。 </p><p>　　3）IV-V段為低速級小齒輪的軸向定位，由其寬度為113mm可取l=109mm，d=56mm</p><p>　　4）V-VI段為軸承同樣選用深溝球軸承6210，左端用套筒與齒輪定位，取

86、套筒長度為24mm則 l =48mm d=50mm </p><p>　　（3）軸上零件的周向定位</p><p>　　兩齒輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由[5]P表4-1查得平b,按d得平鍵截面b=16其與軸的配合均為。軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p>　　（4）確定軸

87、上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考[2]表15-2取軸端倒角為2.個軸肩處圓覺角見圖。</p><p><b>　　5.求軸上的載荷</b></p><p>　　先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖如圖7-4?，F(xiàn)將計算出的各個截面的M，M 和M的值如下：</p><p>　　F=719N F=2822N F

88、=4107N F=7158N</p><p>　　M=49611N </p><p>　　M=253980Nmm </p><p>　　M=-283383N</p><p>　　M=-644220N</p><p>　　M==284000N</p><p>　　M==690

89、000N</p><p><b>　　T=5.6N</b></p><p><b>　　圖7-4</b></p><p>　　6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時，通常只校核危險截面的強(qiáng)度，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面B和Ⅵ的右側(cè)是軸的危險截面,對該軸進(jìn)行詳

90、細(xì)校核，對于截面B則根據(jù)[2]式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6，軸的計算應(yīng)力</p><p><b>　　=50.6MP</b></p><p>　　前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由[2]表15-1查得[]=60Mp，。</p><p><b>　　對于Ⅵ的右側(cè)</b></p><p>　　

91、由[2]表15-1查得 </p><p>　　由[2]表3-8查得 </p><p>　　由[2]附圖3-4查得</p><p>　　由[2]中和得碳鋼的特性系數(shù)，取，</p><p><b>　　故綜合系數(shù)為</b></p><p>　　故Ⅵ右側(cè)的安全系數(shù)為</p><

92、;p><b>　　>S=1.5</b></p><p>　　故該軸在截面Ⅵ的右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。</p><p><b>　　綜上所述該軸安全。</b></p><p>　　7.3 III軸的設(shè)計計算</p><p>　　1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p&

93、gt;　　由前面算得P=5.28KW，n=28.6r/min，T=1.76N</p><p>　　2.求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 d=352mm</p><p>　　而 F=10081N</p><p>　　F=F100813669N</p><p>　　3.初步確定軸的最

94、小直徑</p><p>　　現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)[2]表15-3，取A=110，于是得：</p><p><b>　　d=A62.8mm</b></p><p>　　同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩T=K查[2]表14-1取K=1.3.則：T</p><p>　　按計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)

95、軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件查[5]P表8-7可選用LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為2500000N。半聯(lián)軸器孔徑d=63mm，故取d=63mm半聯(lián)軸器長度L=142mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度l=132mm。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　?。?）擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖7-5</p><

96、;p><b>　　圖7-5</b></p><p>　?。?）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　1）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，I-II右端需制出一軸肩故II-III段的直徑d=65mm；左端用軸端擋圈定位取軸端擋圈直徑D=65mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長為132mm，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上，故I-II段長度應(yīng)比L略短

97、一些，現(xiàn)取l=132mm.</p><p>　　2）II-III段是固定軸承的軸承端蓋e=12mm。據(jù)d =65mm和方便拆裝可取l=95mm。 </p><p>　　3）初選軸承，因?yàn)橛休S向力故選用深溝球軸承，參照工作要求d=70mm，由軸承目錄里初選6214號其尺寸為d=70mm125mm24mm，l=24mm由于右邊是軸肩定位，d=82mm，l=98mm，d=88mmmm

98、，l=12mm。</p><p>　　4）取安裝齒輪段軸徑為d=80mm，已知齒輪寬為108mm取l=104mm。齒輪右邊Ⅶ-Ⅷ段為軸套定位，軸肩高h(yuǎn)=6mm則此處d=70mm。取l=48mm</p><p>　?。?）軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪，半聯(lián)軸器與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由[5]P表4-1查得平鍵截面b鍵槽用鍵槽銑刀加工長為125

99、mm。選擇半聯(lián)軸器與軸之間的配合為，同樣齒輪與軸的連接用平鍵22齒輪與軸之間的配合為軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p>　?。?）確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考[2]表15-2取軸端倒角為2.個軸肩處圓覺角見圖。</p><p><b>　　5.求軸上的載荷</b><

100、/p><p>　　先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖如圖7-6。</p><p>　　現(xiàn)將計算出各個截面處的M，M和M的值如下：</p><p>　　F=12049N F=2465N F=3309N F=6772N</p><p>　　M=-211990N M=582384N</p><p>

101、;　　M==620000N</p><p><b>　　T=1.76N</b></p><p><b>　　圖7-6</b></p><p>　　6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時，通常只校核危險截面的強(qiáng)度，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎 矩圖和扭矩圖中可以看出截面A是軸的

102、危險截面，則根據(jù)[2]式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6，軸的計算應(yīng)力</p><p><b>　　=24.0MP</b></p><p>　　前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由[2]表15-1</p><p>　　查得[]=60Mp，，故安全。</p><p><b>　　8.軸承的壽命計算</b&

103、gt;</p><p>　　8.1 I軸上的軸承6208壽命計算</p><p><b>　　預(yù)期壽命：</b></p><p><b>　　已知N，</b></p><p>　　47000h>44800h</p><p>　　故 I軸上的軸承6208在有效期限內(nèi)安全。

104、</p><p>　　8.2 II軸上軸承6210的壽命計算</p><p><b>　　預(yù)期壽命：</b></p><p><b>　　已知，</b></p><p>　　20820h<44800h</p><p>　　故II軸上軸承6210須在四年大修時進(jìn)行更換。

105、</p><p>　　8.3 Ⅲ軸上軸承6214的壽命計算</p><p><b>　　預(yù)期壽命：</b></p><p><b>　　已知</b></p><p>　　426472h>44800h</p><p>　　故III軸上的軸承6214滿足要求。</p

106、><p><b>　　9.鍵連接的校核</b></p><p>　　9.1 I軸上鍵的強(qiáng)度校核</p><p>　　查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為</p><p>　　Ⅶ-Ⅷ段鍵與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　故此鍵能安全工作。</b></p>

107、<p>　?、?Ⅲ段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　故此鍵能安全工作。</b></p><p>　　9.2 II軸上鍵的校核</p><p>　　查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為</p><p>　　II-III段鍵與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>

108、　　故此鍵能安全工作。</b></p><p>　　IV-V段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　故此鍵能安全工作。</b></p><p>　　9.3 III軸上鍵的校核</p><p>　　查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為</p><p>　　I-II段鍵與鍵槽接觸疲

109、勞強(qiáng)度</p><p><b>　　故此鍵能安全工作。</b></p><p>　?、?Ⅶ段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　故此鍵能安全工作。</b></p><p>　　10.潤滑及密封類型選擇</p><p><b>　　10.1 潤滑方式<

110、;/b></p><p>　　齒輪采用飛濺潤滑，在箱體上的四個軸承采用脂潤滑，在中間支撐上的兩個軸承采用油潤滑。</p><p>　　10.2 密封類型的選擇</p><p>　　1. 軸伸出端的密封</p><p>　　軸伸出端的密封選擇毛氈圈式密封。</p><p>　　2. 箱體結(jié)合面的密封</p&g

111、t;<p>　　箱蓋與箱座結(jié)合面上涂密封膠的方法實(shí)現(xiàn)密封。</p><p>　　3. 軸承箱體內(nèi)，外側(cè)的密封</p><p>　　（1）軸承箱體內(nèi)側(cè)采用擋油環(huán)密封。</p><p>　?。?）軸承箱體外側(cè)采用毛氈圈密封。</p><p>　　11.減速器附件設(shè)計</p><p>　　11.1 觀察孔及觀

112、察孔蓋的選擇與設(shè)計</p><p>　　觀察孔用來檢查傳動零件的嚙合，潤滑情況，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤滑油。平時觀察孔蓋用螺釘封住，。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤滑油滲漏，在蓋板與箱蓋之間加有紙質(zhì)封油墊片，油孔處還有慮油網(wǎng)。 查表[6]表15-3選觀察孔和觀察孔蓋的尺寸分別為和。</p><p>　　11.2 油面指示裝置設(shè)計</p><p>　　油面指示裝置采用油標(biāo)指

113、示。</p><p>　　11.3 通氣器的選擇</p><p>　　通氣器用來排出熱膨脹，持氣壓平衡。查表[6]表15-6選 型通氣帽。</p><p>　　11.4 放油孔及螺塞的設(shè)計</p><p>　　放油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面做成外傾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡，排油孔平時用螺塞堵住。查表[6]

114、表15-7選型外六角螺塞。</p><p>　　11.5 起吊環(huán)的設(shè)計</p><p>　　為裝卸和搬運(yùn)減速器，在箱蓋上鑄出吊環(huán)用于吊起箱蓋。</p><p>　　11.6 起蓋螺釘?shù)倪x擇</p><p>　　為便于臺起上箱蓋，在上箱蓋外側(cè)凸緣上裝有1個啟蓋螺釘，直徑與箱體凸緣連接螺栓直徑相同。</p><p>　

115、　11.7 定位銷選擇</p><p>　　為保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，在精加工軸承座孔前，在箱體聯(lián)接凸緣長度方向的兩端，個裝配一個定位銷。采用圓錐銷，直徑是凸緣連接螺栓直徑的0.8倍。</p><p>　　12.主要尺寸及數(shù)據(jù)</p><p><b>　　箱體尺寸：</b></p><p><b&g

116、t;　　箱體壁厚=10mm</b></p><p><b>　　箱蓋壁厚=8mm</b></p><p>　　箱座凸緣厚度b=15mm</p><p>　　箱蓋凸緣厚度b=15mm</p><p>　　箱座低凸緣厚度b=25mm</p><p>　　地腳螺栓直徑d=24mm</p

117、><p><b>　　地腳螺栓數(shù)目n=4</b></p><p>　　軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d=M16</p><p>　　機(jī)座與機(jī)蓋聯(lián)接螺栓直徑d=M12</p><p>　　聯(lián)接螺栓d的間距l(xiāng)=150mm</p><p>　　軸承端蓋螺釘直徑d=M10</p><p>　　窺視

118、孔蓋螺釘直徑d=M8</p><p>　　定位銷直徑d=10mm</p><p>　　d,d,d至外箱壁的距離c=34mm，22mm，18mm</p><p>　　d，d至凸緣邊緣的距離c=28mm，16mm</p><p>　　軸承旁凸臺半徑R=16mm</p><p>　　凸臺高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定</

119、p><p>　　外箱壁至軸承座端面距離L=70mm</p><p>　　大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離=14mm</p><p>　　齒輪端面與內(nèi)箱壁距離=12mm</p><p>　　箱蓋，箱座肋厚m=m=7mm</p><p>　　軸承端蓋外徑D2：凸緣式端蓋：D+（5~5.5）d</p><p>　　

120、以上數(shù)據(jù)參考機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書</p><p><b>　　傳動比：</b></p><p>　　原始分配傳動比：i=2.2 i=4.70 i=3.27</p><p>　　修正后 : i=2.24 i=4.68 i=3.26</p><p>　　各新的轉(zhuǎn)速 ：n=</p>

121、<p><b>　　n=</b></p><p><b>　　各軸的輸入效率：</b></p><p><b>　　各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn):</b></p><p>　　1 宋寶玉，王連明主編，機(jī)械設(shè)計

122、課程設(shè)計，第3版。哈爾濱：哈濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008年1月。</p><p>　　2 濮良貴，紀(jì)明剛主編，機(jī)械設(shè)計，第8版。北京：高等教育出版社，2006年5月。</p><p>　　3 蔡春源主編，機(jī)械設(shè)計手冊齒輪傳動，第4版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年3月。</p><p>　　4 吳宗澤主編，機(jī)械零件設(shè)計手冊，第10版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20

123、03年11月。</p><p>　　5 吳宗澤，羅圣國主編，機(jī)械課程設(shè)計手冊，第3版，北京：高等教育出版社。</p><p>　　6 駱?biāo)鼐煸婍樦骶? 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計簡明手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，2000年8月.</p><p><b>　　設(shè)計心得：</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是機(jī)械課程中一個重

124、要的環(huán)節(jié)通過了幾個周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機(jī)械設(shè)計的訓(xùn)練，對機(jī)械的有關(guān)各個零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識。</p><p>　　由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗(yàn)，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)問題，如：在選擇計算標(biāo)準(zhǔn)間是可能會出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計算誤差會更大，在查表和計算上精度不夠準(zhǔn)確。</p><p>　　課程設(shè)計運(yùn)用到了很多知識，例如將理論力學(xué)，

125、材料力學(xué)，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械原理，互換性與測量技術(shù)等，是我對以前學(xué)習(xí)的知識有了更深刻的體會。</p><p>　　通過可程設(shè)計，基本掌握了運(yùn)用繪圖軟件制圖的方法與思路，對計算機(jī)繪圖方法有了進(jìn)一步的加深，基本能繪制一些工程上的圖。</p><p>　　在設(shè)計的過程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計課程及其他課程的理論知識和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識解決工程實(shí)際問題的能力，在設(shè)計的過程中海培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，