機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--減速器

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)是第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，真正地理論聯(lián)系實(shí)際，自主創(chuàng)新的學(xué)習(xí)模式，這就是此次課程設(shè)計(jì)的獨(dú)到之處。課程設(shè)計(jì)是機(jī)電工程學(xué)院學(xué)生必須參與的一項(xiàng)時(shí)間環(huán)節(jié)。</p><p>　　通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生可以綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)的理論知識(shí)和相關(guān)的先修課程的運(yùn)用，掌握設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)解決機(jī)械工程中實(shí)際問題

2、的能力。還可以學(xué)會(huì)從機(jī)器的功能要求出發(fā)，合理選擇系統(tǒng)或零件的類型，制定設(shè)計(jì)方案，正確計(jì)算零件的工作能力，確定其尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、材料等。</p><p>　　本減速器是一種節(jié)能型的機(jī)械傳動(dòng)裝置，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領(lǐng)域。減速器，是一種各種齒輪傳動(dòng)的減速器，它可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，傳遞載荷的能力也大。為了進(jìn)一步了解減速器的結(jié)構(gòu)，對(duì)減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與箱體的位置關(guān)系以及減速器箱體的設(shè)計(jì)、加工

3、有很好的認(rèn)識(shí)。掌握減速器箱體類零件加工的主要工藝問題和擬定工藝卡的主要原則，掌握各種孔系加工及其保證精度要求的常用方法和加工工藝特點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：課程設(shè)計(jì)、減速器、機(jī)械傳動(dòng)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>

4、　　1.1課程設(shè)計(jì)題目1</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)1</p><p>　　1.4原始工作數(shù)據(jù)及條件1</p><p>　　2.傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算3</p><p>　　2.1傳動(dòng)方案的確定3</p><p>　　2.2電動(dòng)機(jī)的選擇

5、及傳動(dòng)比的分配3</p><p>　　2.3運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5</p><p>　　3.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　4 閉式齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　4.1 高速軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　4.2低速級(jí)齒輪計(jì)算15</p><p>　　5

6、.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核20</p><p>　　5.1 高速軸的設(shè)計(jì)20</p><p>　　5.2 中間軸的設(shè)計(jì)21</p><p>　　5.3 低速軸的設(shè)計(jì)25</p><p>　　6.滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算29</p><p>　　6.1.高速軸軸承校核29</p><p>　　

7、6.2中間軸軸承校核31</p><p>　　6.3 低速軸軸軸承校核32</p><p>　　7.鍵、聯(lián)軸器的選擇及校核計(jì)算34</p><p>　　7.1.低速軸端鍵的選擇34</p><p>　　7.2.中間軸的鍵選擇、校核34</p><p>　　7.3.低速軸的鍵的選擇與校核35</p>

8、;<p>　　7.4.聯(lián)軸器的選擇35</p><p>　　8.減速箱體主要附件、潤(rùn)滑方式等選擇說明36</p><p><b>　　9.設(shè)計(jì)小結(jié)37</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>　　致謝39</b>

9、</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　拉絲機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的二維工程圖計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.2課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1）培養(yǎng)理論

10、聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用課程設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論、結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。</p><p>　　2）通過制定設(shè)計(jì)方案、合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件工作能力、決定尺寸和選擇材料等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過稱和方法。</p><p>　　3）進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。例如計(jì)算機(jī)繪圖、

11、熟悉和運(yùn)用手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等設(shè)計(jì)資料以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù)的能力。</p><p><b>　　1.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　按給定的螺旋輸送機(jī)已知數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)的傳動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)和聯(lián)動(dòng)器，設(shè)計(jì)箱體外傳動(dòng)和兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器。</p><p>　　設(shè)計(jì)成果：1.兩級(jí)圓柱齒輪減速器裝配圖一張(A1,

12、三視圖)</p><p>　　2.減速器上箱體或下箱體零件圖一張（A1）</p><p>　　3.輸出軸零件圖一張（A3）</p><p>　　5.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份</p><p>　　4.輸出軸上齒輪零件工作圖一張（A3）</p><p>　　1.4原始工作數(shù)據(jù)及條件</p><p>　　1

13、.4.1 已知參數(shù)：（1）驅(qū)動(dòng)滾筒軸輸入端所需轉(zhuǎn)矩：</p><p>　?。?）滾筒所需轉(zhuǎn)速：</p><p>　?。?）滾筒轉(zhuǎn)速允許誤差</p><p><b>　?。?）滾筒直徑</b></p><p>　　1.4.2拉絲機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。</p><p>　　圖 1-1 拉絲機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖<

14、/p><p>　　1.4.3工作條件：拉絲機(jī)滾筒單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，有輕微沖擊，三班制工作，每年工作300天，設(shè)計(jì)壽命10年，每年檢修一次。</p><p>　　2.傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.1傳動(dòng)方案的確定</p><p>　　2.1.1根據(jù)工作條件和要求，初定以下內(nèi)容</p><p>　　選定減速器

15、傳動(dòng)級(jí)數(shù)為二級(jí)</p><p>　　確定傳動(dòng)件布置型式為展開式</p><p>　　初選軸承類型為滾動(dòng)軸承</p><p>　　決定減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)，即采用沿齒輪軸線水平剖分的結(jié)構(gòu)</p><p>　　選擇聯(lián)軸器類型，即彈性聯(lián)軸器</p><p>　　2.1.2傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖

16、 2-1 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖</p><p>　　2.2電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的分配</p><p>　　2.2.1電動(dòng)機(jī)的選擇 </p><p>　　電機(jī)類型：電動(dòng)機(jī)分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，價(jià)格及工作條件，并且由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不便，因此無(wú)特殊要求都應(yīng)選用交流電動(dòng)機(jī)。選擇Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

17、，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，起動(dòng)性能較好，封閉式結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380V。</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的容量</b></p><p><b>　　所需工作功率：</b></p><p>　　由圖1得，電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率：</p><p>　　式中分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒

18、輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率。取值范圍如下：</p><p><b>　　故可得： </b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)所需功率： </b></p><p><b>　　卷筒軸工作轉(zhuǎn)速：。</b></p><p>　　按推薦的合理的傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，二級(jí)圓柱齒

19、輪減速器傳動(dòng)比，則總傳動(dòng)比合理范圍為</p><p>　　故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有查手冊(cè)得：</p><p>　　表 2-1 可選電動(dòng)機(jī)系列參數(shù)</p><p>　　方案二：電動(dòng)機(jī)型號(hào)：</p><p>　　同步轉(zhuǎn)速：，滿載轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　總傳動(dòng)比：</b

20、></p><p>　　分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： </p><p>　　則減速器傳動(dòng)比，不在二級(jí)減速器的傳動(dòng)比范圍的范圍。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，第2方案比較合適，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為。</p><p>　　2.2.2分配傳動(dòng)比</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)型號(hào)： </b>

21、;</p><p>　　同步轉(zhuǎn)速； 滿載轉(zhuǎn)速</p><p>　　分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： </p><p><b>　　則減速器傳動(dòng)比：</b></p><p>　　綜上所述，按展開式分布時(shí)，i=7.35不符合要求，應(yīng)舍棄。</p><p><b>　　時(shí)， 則</b&g

22、t;</p><p>　　2.3運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　圖 2-3 拉絲機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　2.3.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算</p><p><b>　　I軸 Ⅱ軸 </b></p><p><b>　　Ⅲ軸 卷筒軸 </b></p>

23、<p><b>　　誤差=</b></p><p>　　2.3.2各軸輸入功率：</p><p><b>　　I軸 </b></p><p><b>　?、蜉S </b></p><p><b>　?、筝S </b></p><

24、;p><b>　　卷筒軸 </b></p><p>　　輸出功率：（輸入功率乘軸承效率0.98）</p><p><b>　　I軸 </b></p><p><b>　　Ⅱ軸 </b></p><p><b>　?、筝S </b></p>

25、<p><b>　　卷筒軸 ·</b></p><p>　　2.3.3．各軸輸入轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　　I軸 </b></p><p><b>　?、蜉S </b><

26、/p><p><b>　?、筝S </b></p><p><b>　　卷筒 </b></p><p>　　各軸的輸出轉(zhuǎn)矩為輸入轉(zhuǎn)矩乘0.98。將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理如下：</p><p>　　表2-2 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果</p><p>　　3.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算<

27、/p><p><b>　　3.1確定計(jì)算功率</b></p><p>　　由表查得工作情況系數(shù)：。故可得：。</p><p>　　3.2選擇V帶的帶型</p><p>　　根據(jù)，選用普通A型平帶。</p><p>　　3.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v</p><p>　　1

28、）.初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑：d=90mm</p><p>　　2）.驗(yàn)算帶速v： </p><p><b>　　因?yàn)椋蕩俸线m。</b></p><p>　　3）.計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，取標(biāo)準(zhǔn)值為</p><p>　　3.4確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p><b>　　1

29、）初定中心距。</b></p><p><b>　　即</b></p><p>　　2)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。</p><p>　　選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度取標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　3).計(jì)算實(shí)際中心距a</p><p><b>　　變化范圍為</b></p&g

30、t;<p>　　3.5驗(yàn)算小帶輪上的包角：</p><p>　　3.6計(jì)算帶的根數(shù)Z</p><p>　　1). 計(jì)算單根v帶的額定功率</p><p><b>　　可得：</b></p><p>　　2).計(jì)算v帶的根數(shù)</p><p>　　3.7計(jì)算單根v帶的根數(shù)初拉力</

31、p><p>　　A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 ,所以</p><p><b>　　3.8計(jì)算壓軸力</b></p><p><b>　　主要結(jié)論： </b></p><p>　　4 閉式齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.1 高速軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>

32、;　　選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　選7級(jí)精度圓柱齒輪，小齒輪初選齒數(shù)：，材料為，調(diào)質(zhì)處理，硬度為；大齒輪初選：，材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　計(jì)算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　確定公式中的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選,由

33、圖10-20查取區(qū)域系數(shù)</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)： </p><p>　　由表10-6查的材料彈性影響系數(shù)： </p><p><b>　　螺旋角系數(shù)</b></p>

34、<p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　查得小、大齒輪的接觸疲勞極限為：</p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>　　由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　取失效概率為1%；安全系數(shù)S=1 則</p><p>　　中

35、較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力。即：</p><p><b>　　小齒輪的分度圓直徑</b></p><p>　　調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度</b></p><p><b>　　齒寬b</b></p><p>　

36、　另外計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)</p><p>　　由使用工況查得使用系數(shù)：</p><p>　　由圓周速度、齒輪精度查得動(dòng)載系數(shù)：</p><p>　　由表10-4載荷分布系數(shù)：</p><p><b>　　齒輪的圓周力</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-12）得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的

37、分度圓直徑</p><p><b>　　即得：</b></p><p>　　則相應(yīng)的齒輪模數(shù)為： </p><p><b>　　故取系列值：</b></p><p><b>　　計(jì)算幾何尺寸</b></p><p><b>　　計(jì)算中心距<

38、;/b></p><p><b>　　修正螺旋角</b></p><p><b>　　大小齒輪分度圓直徑</b></p><p><b>　　故取齒寬:。</b></p><p>　　按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核</p><p>　　再次用，計(jì)算各個(gè)參數(shù)

39、的</p><p><b>　　計(jì)算需用疲勞強(qiáng)度 </b></p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)：</b></p><p><b>　　計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　圓周速度：</b></p><p><

40、;b>　　齒高： </b></p><p>　　根據(jù)，齒輪精度7級(jí)，</p><p><b>　　校核計(jì)算：</b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞能力大于大齒輪</p><p><b>　　主要設(shè)計(jì)結(jié)論：</b></p>&l

41、t;p>　　4.2低速級(jí)齒輪計(jì)算</p><p>　　選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　選7級(jí)精度圓柱齒輪，小齒輪初選齒數(shù)：，材料為，調(diào)質(zhì)處理，硬度為；大齒輪初選：，材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑</p><p&g

42、t;　　確定公式中的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選,由圖10-20查取區(qū)域系數(shù)</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)： </p><p>　　由表10-6查的材料彈性影響系數(shù)： </p><p>　　確定各參數(shù)（原理公式同前過程于此省略）</p>

43、<p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　查得小、大齒輪的接觸疲勞極限為：</p><p>　　由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)： </p><p>　　取失效概率為1%；安全系數(shù)S=1 則</p><p>　　中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力。即：</p><p><b>

44、;　　小齒輪的分度圓直徑</b></p><p>　　調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度</b></p><p><b>　　齒寬b</b></p><p>　　計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度系數(shù)</p><p>　　由使用工況查得使用系數(shù)：&l

45、t;/p><p>　　由圓周速度、齒輪精度查得動(dòng)載系數(shù)：</p><p>　　由表10-4載荷分布系數(shù)：</p><p><b>　　齒輪的圓周力</b></p><p><b>　　則：</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-12）得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直

46、徑</p><p><b>　　即得：</b></p><p>　　則相應(yīng)的齒輪模數(shù)為： </p><p><b>　　故取系列值：</b></p><p><b>　　計(jì)算幾何尺寸</b></p><p><b>　　計(jì)算中心距</b&

47、gt;</p><p><b>　　修正螺旋角</b></p><p><b>　　大小齒輪分度圓直徑</b></p><p><b>　　故取齒寬:。</b></p><p>　　按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核</p><p>　　再次用，計(jì)算各個(gè)參數(shù)的<

48、;/p><p><b>　　計(jì)算需用疲勞強(qiáng)度 </b></p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)：</b></p><p>　　計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)（過程原理同前，結(jié)果如下）</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果：</b></p><p><b>　　校核

49、計(jì)算：</b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞能力大于大齒輪</p><p><b>　　主要設(shè)計(jì)結(jié)論：</b></p><p>　　5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核</p><p>　　5.1 高速軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1 材料的選擇

50、</p><p>　　高速軸即是齒輪軸，選取材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，精度等級(jí)為6級(jí)精度。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：強(qiáng)度極限：；彎曲疲勞強(qiáng)度；</p><p>　　6.1.2 軸最小直徑計(jì)算</p><p>　　表5-1 軸常用幾種材料的</p><p>　　計(jì)算軸中最小直徑得：</p><p>　　由最初軸端有鍵連接，且

51、直徑d<100.故為了滿足強(qiáng)度要求，對(duì)于只有一個(gè)鍵聯(lián)接直徑增大5%-7%。</p><p>　　故可得： 故取d=18 mm</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書當(dāng)有定位與承受軸向力時(shí)軸徑變化6-8mm一般變化1-3mm可將軸設(shè)計(jì)如下：</p><p>　　圖5-1 高速軸軸段尺寸</p><p>　　5.2 中間軸的設(shè)計(jì)</p&g

52、t;<p>　　5.2.1 材料的選擇</p><p>　　選取材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，精度等級(jí)為6級(jí)精度。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：強(qiáng)度極限：；彎曲疲勞強(qiáng)度；</p><p>　　5.2.2 軸最小直徑計(jì)算</p><p>　　由前計(jì)算公式，計(jì)算軸中最小直徑得：</p><p>　　由最初軸端有鍵連接，且直徑d<100.故

53、為了滿足強(qiáng)度要求，對(duì)于有兩個(gè)鍵聯(lián)接直徑增大10%-15%。</p><p>　　故可得： 故取d=30 mm</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書當(dāng)有定位與承受軸向力時(shí)軸徑變化6-8mm一般變化1-3mm可將軸設(shè)計(jì)如下：</p><p>　　圖5-2 中間軸軸段尺寸</p><p>　　5.2.3 軸的強(qiáng)度校核</p><p

54、><b>　　中間軸受力如下：</b></p><p>　　圖5-3 中間軸受力分析圖</p><p><b>　　中間軸受力計(jì)算：</b></p><p>　　圓周力： </p><p>　　徑向力： </p><p>　　軸向

55、力： </p><p>　　外力矩： </p><p><b>　　求各支承反力：</b></p><p><b>　　中間軸的彎矩圖：</b></p><p>　　圖5-4 中間軸彎矩圖</p><p>　　取α=0.6，

56、 ，按下式進(jìn)行校核</p><p><b>　　故軸的強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p>　　在中間軸肩截面存在應(yīng)力集中，故校核此截面即可：由彎矩圖結(jié)合彎扭圖知與齒輪配合的軸橫截面處為危險(xiǎn)截面</p><p>　　截面左側(cè)：抗彎截面系數(shù)：</p><p>

57、<b>　　抗扭截面系數(shù)：</b></p><p>　　由圖知截面左側(cè)彎矩 </p><p><b>　　截面上扭矩 </b></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><b>　　查表知： <

58、;/b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　故得綜合系數(shù)：</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　計(jì)算安全系數(shù)的值</b></p><p>　　故

59、可知軸在截面右側(cè)安全。</p><p><b>　　同理可得截面左側(cè)：</b></p><p>　　5.3 低速軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.3.1 材料的選擇</p><p>　　選取材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，精度等級(jí)為6級(jí)精度。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：強(qiáng)度極限：；彎曲疲勞強(qiáng)度；</p><p&g

60、t;　　5.3.2 軸最小直徑計(jì)算</p><p>　　由前計(jì)算公式，計(jì)算軸中最小直徑得：</p><p>　　由最初軸端有鍵連接，且直徑d<100.故為了滿足強(qiáng)度要求，對(duì)于有兩個(gè)鍵聯(lián)接直徑增大10%-15%。</p><p>　　故可得： 故取d=42 mm</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書當(dāng)有定位與承受軸向力時(shí)軸徑變化6-8mm一

61、般變化1-3mm可將軸設(shè)計(jì)如下：</p><p>　　圖5-5 低速軸軸段尺寸</p><p>　　5.2.3 軸的強(qiáng)度校核</p><p><b>　　中間軸受力如下：</b></p><p>　　圖5-6 低速軸受力分析圖</p><p><b>　　中間軸受力計(jì)算：</b&

62、gt;</p><p>　　圓周力： </p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p><b>　　外力矩： </b></p><p><b>　　求各支承反力：<

63、;/b></p><p><b>　　中間軸的彎矩圖：</b></p><p>　　圖5-7 低速軸彎矩圖</p><p>　　取α=0.6， ，按下式進(jìn)行校核</p><p><b>　　故軸的強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p&

64、gt;<p>　　在中間軸肩截面存在應(yīng)力集中，故校核此截面即可：由彎矩圖結(jié)合彎扭圖知與齒輪配合的軸橫截面處為危險(xiǎn)截面</p><p>　　截面左側(cè)：抗彎截面系數(shù)：</p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)：</b></p><p>　　由圖知截面左側(cè)彎矩 </p><p><b>　　截面上扭矩

65、 </b></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><b>　　查表知 </b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　故得綜合系數(shù)：</b>

66、</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　計(jì)算安全系數(shù)的值</b></p><p>　　故可知軸在截面右側(cè)安全。</p><p><b>　　同理可得截面左側(cè)：</b></p><p><b>　　故低速軸軸安

67、全。</b></p><p>　　6.滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算</p><p>　　6.1.高速軸軸承校核</p><p>　　1）選擇軸承代號(hào)為30205，齒輪的受力分析以及Ⅰ軸上支承力的受力分析，如圖6-1所示</p><p>　　圖6-1 高速軸及齒輪受力圖</p><p><b>　　圓周力：；

68、</b></p><p><b>　　徑向力：；</b></p><p><b>　　軸向力：；</b></p><p><b>　　列平衡方程，有： </b></p><p><b>　　帶入?yún)?shù)可得：，；</b></p>&l

69、t;p><b>　　帶入?yún)?shù)可得：，。</b></p><p><b>　　2）軸承壽命計(jì)算</b></p><p>　　中間軸軸承的受力如下圖6-2所示：</p><p>　　圖6-2 軸承及齒輪受力圖</p><p>　?。?）求兩軸承受到的徑向載荷，</p><p&

70、gt;<b>　?。?。</b></p><p>　　（2）求兩軸的計(jì)算軸向力，</p><p>　　對(duì)于圓錐滾子軸承，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P318表13-7可得：</p><p><b>　　軸承派生軸向力為:</b></p><p><b>　　可得：；；</b></p>

71、;<p><b>　　因，</b></p><p><b>　　所以，。</b></p><p>　?。?）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2</p><p><b>　??；</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P317表13-7得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：&l

72、t;/p><p>　　對(duì)軸承1：， ；對(duì)軸承2：，；</p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P318表13-6取得 。</p><p><b>　　可得：</b></p><p><b>　　（4）驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)镻1=P2，

73、且對(duì)于圓錐滾子軸承， ，</p><p>　　所以按軸承2的受力大小來(lái)計(jì)算：</p><p><b>　　故軸承符合要求。</b></p><p>　　6.2中間軸軸承校核</p><p>　　1）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　齒輪的受力分析以及Ⅰ軸上支承力的受力分析，如圖6-3

74、所示</p><p>　　圖6-3 中間軸及齒輪受力圖</p><p>　　過程同前：選用軸承代號(hào)為32007，計(jì)算結(jié)果如下：</p><p><b>　　同理得</b></p><p><b>　　軸承壽命的校核</b></p><p>　?。?）求兩軸承受到的徑向載荷，&

75、lt;/p><p><b>　?。?。</b></p><p>　?。?）求兩軸的計(jì)算軸向力，</p><p><b>　??；；</b></p><p><b>　　因，所以，。</b></p><p>　　（3）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2</p>

76、<p><b>　??；</b></p><p>　　對(duì)軸承1：， ；對(duì)軸承2：， ；</p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P318表13-6取得 。</p><p><b>　　（4）驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)镻1<P2，且對(duì)于圓錐滾

77、子軸承， ，</p><p>　　所以按軸承2的受力大小來(lái)計(jì)算：</p><p><b>　　故軸承符合要求。</b></p><p>　　6.3 低速軸軸軸承校核</p><p>　　1）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　齒輪的受力分析以及Ⅰ軸上支承力的受力分析，如圖6-5所示&l

78、t;/p><p>　　圖6-5低速軸軸及齒輪受力圖</p><p>　　選擇軸承代號(hào)為7210AC，并對(duì)兩齒輪進(jìn)行受力分析：</p><p><b>　　周向力： ；</b></p><p><b>　　徑向力：；</b></p><p><b>　　軸向力：；<

79、/b></p><p><b>　　2）軸承壽命計(jì)算</b></p><p>　?。?）求兩軸承受到的徑向載荷，</p><p><b>　　；。</b></p><p>　　（2）求兩軸的計(jì)算軸向力，</p><p><b>　　；；</b>&l

80、t;/p><p><b>　　因，所以，。</b></p><p>　?。?）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　對(duì)軸承1：， ；對(duì)軸承2：， ；</p><p>　　由于工況條件為輕微沖擊，則取載荷系數(shù)。則</p>

81、<p>　　由于，故以為準(zhǔn)校核壽命，故可得：</p><p><b>　　得</b></p><p>　　故該軸承合適，即低速軸選用代號(hào)為軸承。</p><p>　　7.鍵、聯(lián)軸器的選擇及校核計(jì)算</p><p>　　7.1.低速軸端鍵的選擇</p><p><b>　　7

82、.1.1鍵的類型</b></p><p>　　在軸的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)已經(jīng)選擇過鍵，根據(jù)軸的直徑為，長(zhǎng)度為，故選擇鍵為的A型平鍵，45鋼</p><p><b>　　7.2.2鍵的校核</b></p><p>　　由鍵、軸和輪轂都是鋼。查表可得，許用剪應(yīng)力。取</p><p><b>　　鍵的工作長(zhǎng)度：&l

83、t;/b></p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　因?yàn)?，故該鍵的強(qiáng)度足夠。即給高速軸起連接作用的鍵選擇為的A型平鍵。</p><p>　　7.2.中間軸的鍵選擇、校核</p><p><b>　　7.2.1鍵的類型</b></p><p>　

84、　中間軸有兩處鍵聯(lián)接，分別選擇為與的鍵，故需校核的鍵。</p><p>　　7.2.2.鍵的校核</p><p><b>　　同上</b></p><p><b>　　可得：</b></p><p><b>　　故該鍵強(qiáng)度足夠。</b></p><p>

85、　　c）.結(jié)論：選擇與的A型平鍵聯(lián)接。材料45鋼。</p><p>　　7.3.低速軸的鍵的選擇與校核</p><p>　　低速軸的鍵也有兩處聯(lián)接，聯(lián)軸器上的鍵選擇為： 與齒輪配合的A型平鍵。材料為45鋼。</p><p><b>　　a）.對(duì)于的鍵</b></p><p><b>　　鍵的工作長(zhǎng)度: <

86、/b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　b）.對(duì)于的鍵</b></p><p><b>　　鍵的工作長(zhǎng)度：</b></p><p><b>　　由</b></p><p>　　故兩鍵的強(qiáng)度都

87、足夠，可以使用。</p><p>　　7.4.聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　根據(jù)工作情況，掛絲機(jī)的傳動(dòng)平穩(wěn)，有輕微沖擊，故選擇能減振緩沖的聯(lián)軸器。彈性聯(lián)軸器即有此功能。選擇其中的彈性套柱銷聯(lián)軸器，根據(jù)軸徑為，可選擇長(zhǎng)系列或短系列的型號(hào)。分別對(duì)應(yīng)與。選擇短系列，即。型號(hào)。</p><p>　　8.減速箱體主要附件、潤(rùn)滑方式等選擇說明</p><

88、p><b>　　1．通氣器</b></p><p>　　減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，對(duì)減速器密封不利。所以機(jī)蓋頂部窺視孔蓋上安裝通氣器，是機(jī)體內(nèi)氣體自由逸出，保證機(jī)體內(nèi)外壓力平衡，提高機(jī)體密封處的密封性能。</p><p><b>　　2.啟蓋螺釘</b></p><p>　　啟蓋螺釘螺紋長(zhǎng)度大于機(jī)蓋聯(lián)接

89、凸緣的厚度，釘桿端都做成圓柱形，倒角或半圓形，以免損傷外螺紋。</p><p><b>　　3．定位銷</b></p><p>　　為保證部分或機(jī)體軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)接凸緣的長(zhǎng)度方向兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷。</p><p><b>　　4．吊環(huán)或吊鉤</b></p><p>　　為

90、了拆卸或搬運(yùn)，應(yīng)在機(jī)蓋上鑄有吊環(huán)或吊鉤。</p><p><b>　　5．放油螺塞</b></p><p>　　放油孔的位置應(yīng)在油池最低處，并安排在減速器不與其他零件靠近的一側(cè)，以便放油。</p><p><b>　　6．油標(biāo)</b></p><p>　　油標(biāo)常放置在便于觀測(cè)減速機(jī)油面及油面穩(wěn)定之處

91、。</p><p><b>　　7．融化方式及密封</b></p><p>　　軸承潤(rùn)滑方式有油潤(rùn)滑和脂潤(rùn)滑。其選用取決于軸承的速度，一般用滾動(dòng)軸承的值表示軸承的速度大小。選擇脂潤(rùn)滑。</p><p>　　密封：在潤(rùn)滑時(shí)，應(yīng)加擋油環(huán)，防止?jié)櫥魇А?lt;/p><p><b>　　9.設(shè)計(jì)小結(jié)</b>

92、</p><p>　　為期四周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，可以說首次接觸全自我式的設(shè)計(jì)課程。時(shí)間雖然四周，但回顧千譜一律、但于此中都真正的讓人體會(huì)了一次設(shè)計(jì)師的感覺。特別是減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算，可以說基本沒有一個(gè)很中規(guī)中矩的方法，指導(dǎo)你去設(shè)計(jì)。這估計(jì)就是課程設(shè)計(jì)的彈性所在。只要自己愿花力氣，你的時(shí)間永遠(yuǎn)都是那么缺，時(shí)間總是那么滿。但若不愿深究，一切都不是那么困難，但這不是一個(gè)設(shè)計(jì)師的素質(zhì)，知其然，更知其所以然，這才是課程設(shè)計(jì)

93、要達(dá)到的目的。</p><p>　　與此同時(shí)，最要感謝我的指導(dǎo)老師閆冠海講師，老師很有個(gè)性，不會(huì)把結(jié)果直接告訴我們，是不愿看到我們咀嚼的模樣，“授人以魚不如授人以漁”是的。我們要在老師的引導(dǎo)下學(xué)會(huì)“捕魚”。</p><p>　　針對(duì)此次的設(shè)計(jì)，隨著對(duì)減速器的不斷深入了解，也發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)存在的一些問題。一方面，由于缺乏必要的生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)，我的設(shè)計(jì)還局限于一定的想象空間上，實(shí)際中不生產(chǎn)或加工比較

94、困難。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我感覺收獲頗多。在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神并且提高了自我探索的能力，遇到問題大家集體討論進(jìn)行解決，還有CAD技術(shù)的應(yīng)用，這些對(duì)于我們即將走向工作崗位的新人是一個(gè)很好的培訓(xùn)和鍛煉，同時(shí)也是平時(shí)所學(xué)的理論和實(shí)踐的一次結(jié)合。這次設(shè)計(jì)將對(duì)我們的以后工作和學(xué)習(xí)奠下重要的理論知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

95、;　　濮良貴，陳國(guó)定，吳主言．機(jī)械設(shè)計(jì)．北京：高等教育出版社，2013．</p><p>　　吳宗澤．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1983．</p><p>　　龔溎義．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．北京：高等教育出版社，1990．</p><p>　　孫桓，陳作模，葛文杰．機(jī)械原理．北京：高等教育出版社，2013．</p><p>　　臧

96、宏琦，王永平，蔡旭鵬，張曉梅．機(jī)械制圖．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2013．</p><p>　　孫根正，王永平．工程制圖基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社，2010</p><p>　　劉鴻文．材料力學(xué)Ⅰ．北京：高等教育出版社，2011．</p><p>　　劉篤喜，王玉．機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù)．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013．</p><p>&

97、lt;b>　　致謝</b></p><p>　　在這段的時(shí)間里，我結(jié)合了大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)查閱了大量減速器的相關(guān)資料，在指導(dǎo)老師們的引導(dǎo)幫助下完成了這次設(shè)計(jì)。使得我對(duì)減速器的設(shè)計(jì)有了新的較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。特別是對(duì)減速器傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有了較深刻的了解。</p><p>　　在課程設(shè)計(jì)即將完成之際，我衷心的向幫助過我，鼓勵(lì)過我的老師同學(xué)們表示感謝，正是他們的無(wú)私幫助以及熱

98、情奉獻(xiàn)，才讓我得以堅(jiān)持下去的信心。</p><p>　　首先要感謝在此次設(shè)計(jì)中給與我全程細(xì)心指導(dǎo)的閻龍老師和郭寶良老師。由于本人的學(xué)識(shí)水平和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在設(shè)計(jì)的開始階段，遇到了很多棘手的問題，在后來(lái)的設(shè)計(jì)繪圖過程中，又暴露很多實(shí)際的操作問題，自己毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)。郭老師和閻老師的耐心指導(dǎo)，才使我能順利、如期的完成這次課程設(shè)計(jì)。老師們淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任感和對(duì)我們的關(guān)懷之心，都深深的感染我。在我將踏向