課程設(shè)計(jì)--一級(jí)減速器螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………2</p><p>　　第二章 電機(jī)的選擇……………………………………………………3</p><p>　　第三章 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……………………………5</p><p>　　第四章 傳動(dòng)

2、裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)…………………………………5</p><p>　　第五章 圓柱斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)………………………………………7 </p><p>　　第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………13</p><p>　　第七章 軸承的設(shè)計(jì)與校核……………………………………………20</p><p>　　第八章 鍵的選擇和連接

3、………………………………………………25</p><p>　　第九章 聯(lián)軸器的選用…………………………………………………26</p><p>　　第十章 箱體設(shè)計(jì)………………………………………………………26</p><p>　　第十一章 減速器潤(rùn)滑密封……………………………………………27</p><p>　　第十二章 設(shè)計(jì)心得………………

4、……………………………………28</p><p>　　第十三章 參考文獻(xiàn)……………………………………………………29 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　題目：設(shè)計(jì)一用于螺旋輸送機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器。</p><p>　　工作有輕輕微震動(dòng)，使用期限8年，生產(chǎn)10臺(tái)，兩班制工作。輸送機(jī)

5、工作軸轉(zhuǎn)速的容許誤差為±5%。</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩 T=500 N·m </p><p>　　運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速 n=120 rpm</p><p><b>　　電機(jī)的選擇</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用

6、途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。 </p><p>　　2、電動(dòng)機(jī)容量選擇：</p><p>　　螺旋輸送機(jī)所需功率：</p><p>　　由式 Pw=T·n/9550 (kw) 得：Pw=500x120/9550=6.28 kw</p><p&

7、gt;　　電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：</p><p>　　式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa　 (kw) </p><p>　　由電動(dòng)機(jī)至輸送機(jī)的傳動(dòng)總效率為：</p><p>　　η總=η１×η?4×η３×η４×η5</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》Ｐ34表3-4 式中：η

8、1、η2、η3、η4、η5分別為聯(lián)軸器1、滾動(dòng)軸承（一對(duì)）、圓柱直齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器2和圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。 </p><p>　　取η１=0.99 η２＝0.99，η３＝0.97，η４＝0.99、η5＝0.93</p><p>　　則：　η總=0.99×0.994×0.97×0.99×0.93 = 0.85</p><p>

9、;　　所以：電機(jī)所需的工作功率：</p><p>　　Pd　=ＰＷ/η總 = 6.28/ 0.85 = 7.39 (kw)</p><p>　　由設(shè)計(jì)指導(dǎo)書可知，滿足Pe≥Pd條件的系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)額定功率Pe應(yīng)取7.5 KW。</p><p><b>　　3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　輸送機(jī)工作

10、軸轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　nw＝[（1-5%）～（1+5%）]×120r/min</p><p>　?。?5.5～94.5 r/min</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》Ｐ10表2-3推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍Ｉ’=3～６。</p><p>　　取開式圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比Ｉ１’=２～3

11、。則總傳動(dòng)比理論范圍為：Ｉa’＝ Ｉ’ ×Ｉ１’=６～18。</p><p>　　故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為</p><p>　　Nd’=Ｉa’× nＷ</p><p>　　=(6～18)×120</p><p>　　=720～2160 r/min</p><p>　　則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速

12、有：750、1000和1500r/min</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表）</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸和圓錐齒輪帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見第2方案比較適合。</p><p>　　此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-6，其主要性能：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)主要外形尺寸：&l

13、t;/p><p>　　第三章 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配</p><p>　　1.1、 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比</p><p>　　由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n</p><p>　　可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：</p><p>

14、　　ia= nm/ nＷ = 960/120=8.08</p><p>　　總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積</p><p>　　ia=i0×i （式中i0、i分別為開式圓錐齒輪傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比）</p><p>　　1.2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： </p><p>　　根據(jù)指導(dǎo)書，取i0=2（圓錐齒輪傳動(dòng) i=2～3）<

15、;/p><p>　　因?yàn)椋骸　　a＝i0×i</p><p>　　所以：　　　i＝ia／i0 ＝8.08/2 ＝4.04</p><p>　　第四章 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)</p><p>　　將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為電機(jī)軸、Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸、Ⅳ軸i0,i1，......為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比</p><

16、p>　　η01，η12，......為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率</p><p>　　PⅠ，PⅡ，......為各軸的輸入功率 （KW）</p><p>　　TⅠ，TⅡ，......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （N·m）</p><p>　　nⅠ,nⅡ,......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （r/min）</p><p>　　可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)

17、動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　4.1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算</p><p>　?。?）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：</p><p>　　Ⅰ軸：nⅠ= nm=970（r/min）</p><p>　?、蜉S：nⅡ= nⅠ/ i=970/4.04=240.10r/min</p><p>　　III軸：

18、nⅢ= nⅡ</p><p>　　螺旋輸送機(jī)：nIV= nⅢ/i0=240.10/2=120.05 r/min</p><p>　?。?）計(jì)算各軸的輸入功率：</p><p>　?、褫S： PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1</p><p>　　=7.4×0.99=7.326（KW）</p><p

19、>　　Ⅱ軸： PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3</p><p>　　=7.326×0.99×0.97</p><p>　　=7.035（KW）</p><p>　　III軸： PⅢ= PⅡ·η23= PⅡ·η2·η4</p><p>　　=7.035

20、×0.99×0.99</p><p>　　=6.895（KW）</p><p>　　螺旋輸送機(jī)Ⅳ軸：PIV= PⅢ·η2·η5</p><p>　　=6.895×0.93×0.99</p><p>　　=6.348（KW）</p><p>　　（3）計(jì)算各軸的

21、輸入轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　Td=9550·Pd/nm</p><p>　　=9550×7.4/970</p><p>　　=72.86 N·m</p><p>　　Ⅰ軸： TⅠ= Td·η01= Td·η1</p&g

22、t;<p>　　=72.86×0.99=72.13 N·m </p><p>　?、蜉S：TⅡ= TⅠ·i·η12= TⅠ·i·η2·η3</p><p>　　=572.13 ×4.04×0.99×0.97=279.84 N·m&l

23、t;/p><p>　　III軸：TⅢ= TⅡ·η2·η4=274.27 N·m</p><p>　　螺旋輸送機(jī)Ⅳ軸：TIV = TⅢ ·i0·η2·η5=505.04 N·m</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果匯總表</b></p><p>　　第五章

24、 圓柱斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　齒輪傳動(dòng)的適用范圍很廣，傳遞功率可高達(dá)數(shù)萬千瓦，圓周速度可達(dá)150m／s(最高300m／s)，直徑能做到10m以上，單級(jí)傳動(dòng)比可達(dá)8或更大，因此在機(jī)器中應(yīng)用很廣。 </p><p>　　5.1 齒輪參數(shù)計(jì)算 </p><p>　　1、選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) </p><p>　　運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)

25、器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。</p><p>　　由表10-1選擇小齒輪40C r（調(diào)質(zhì)熱處理）硬度280HBS ，大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)熱處理）硬度240HBS，二者硬度差值為40HBS；</p><p>　　選擇初選螺旋角β=15°，取Z1=20，Z2=Z1×i=24×4.04=80.8 取Z2=81。</p><

26、p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　按式（10-21）試算，即</p><p><b>　　d2t≥</b></p><p>　?。?）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選載荷系數(shù)kt=1.6。</p><p>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=(95.5×1

27、05P1)/n1=7.213×104 N?mm</p><p>　　查閱圖10-30查得，選取區(qū)域系數(shù)zH=2.435。</p><p>　　查閱圖10-26查得，=0.705, =0.805,則：=+=1.51</p><p>　　查閱P201表10-6可得，材料的彈性影響系數(shù)zE=189.8 齒輪材料為鍛鋼</p><p>　　

28、查閱P205表10-7可得，選取持寬系數(shù)=1</p><p>　　查閱P206式10-13可得，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njLh</p><p>　　j 為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù)；n為齒輪轉(zhuǎn)速；Lh為齒輪的工作壽命。</p><p>　　N2=2.235×109/4.04=5.532×108</p><p>　

29、　查閱圖10-19可得，接觸疲勞壽命系數(shù)kHN1=0.9，kHN2=0.95</p><p>　　查閱圖10-21d可得，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550Mpa</p><p>　　計(jì)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《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p&

30、gt;　　==0.9×600＝540 Mpa</p><p>　　==0.95×550＝522.5 Mpa</p><p>　　[σH]=(540+522.5)/2=531.25Mpa</p><p><b>　　計(jì)算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式d1t≥得d1t

31、=52.45mm</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度</b></p><p>　　v===2.66 m/s</p><p>　　計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt.</p><p>　　b=φdd2t=1×52.45=52.45mm </p><p>　　mnt===2.53mm</p&

32、gt;<p>　　h=2.25mnt=2.25×2.53=5.693mm</p><p>　　=52.45/5.693=9.21</p><p><b>　　計(jì)算縱向重合度</b></p><p>　　=0.318×1×20×=1.704</p><p><b&

33、gt;　　計(jì)算載荷系數(shù)k</b></p><p>　　查閱資料可得使用系數(shù)kA=1，根據(jù)v=2.66m/s，7級(jí)精度，</p><p>　　查閱圖10-8可得動(dòng)載荷系數(shù)kv=1.11，</p><p>　　查閱表10-4可得， =1.42，</p><p>　　查閱圖10-13可得，</p><p>　　查

34、閱表10-3可得，</p><p><b>　　計(jì)算動(dòng)載荷系數(shù)</b></p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由試（10-10a）得，</p><p>　　d1=d1t=52.45= 58.41mm</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)mn</b></p><

35、;p><b>　　mn==</b></p><p><b>　　按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　由式（10-17）</b></p><p><b>　　mn≥</b></p><p><b>　　確定計(jì)算參數(shù)<

36、/b></p><p>　　由圖10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度=500Mpa，大齒輪的彎曲疲勞極限=380Mpa</p><p>　　由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，KFN1=0.82，KFN2=0.86</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)s＝1.3，由式10-12得：</p&

37、gt;<p>　　[σF]1==315.38 Mpa</p><p>　　[σF]2===251.38 Mpa</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)k。</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度εβ＝1.704，查閱圖10-28可得，螺旋角影響系數(shù)Yβ=0.875。</p><p><b>

38、　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。</b></p><p><b>　　==22.19</b></p><p><b>　　==89.88</b></p><p><b>　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5可得：YFa1=2.80，YFa2=2.218&l

39、t;/p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5可得：Ysa2=1.55，Ysa2=1.771</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較</p><p>　　Yfa1Ysa1/[σF]1</p><p>　　Yfa2Ysa2/[σF]2</p>

40、;<p>　　比較后得大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　mn≥=1.86mm</p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，則取mn＝2mm，已滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度

41、圓直徑d1=52.45 mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由</p><p>　　Z1===25.33mm</p><p>　　取z2=25，則z2=i·z1=4.04×25=101。</p><p><b>　　5.幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　中心矩</b><

42、;/p><p>　　a===130.44 mm</p><p>　　圓整中心矩 a=131mm</p><p>　　按圓整中心矩修正螺旋角</p><p>　　β=arccos= arccos=15.88°</p><p>　　因β值改變不多，故參數(shù)、、zH等不必修正。</p><p>　

43、　計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>　　d1===51.98mm</p><p>　　D2===210mm</p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　b==1×51.98=51.98mm</p><p>　　圓整后取 B1=55mm，B2=50mm&

44、lt;/p><p><b>　　斜齒輪傳動(dòng)參數(shù)表</b></p><p>　　第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　6.1 減速器輸入軸（I軸）</p><p>　　6.1.1 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　選用40C r調(diào)質(zhì)，硬度280HBS</p><p>

45、;　　軸的輸入功率為PI=7.236 KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速為nI=970r/min</p><p>　　de≥ （c取115）</p><p>　　連接聯(lián)軸器，有一根鍵，則dm=de×1.05=22.47×1.05=23.59mm</p><p>　　初選彈性柱銷聯(lián)軸器 TL5(T=125N·m,L=6

46、2mm),則最小軸徑dm取25mm</p><p>　　6.1.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　由于齒根圓直徑df＜3dm所以高速軸采用齒輪軸設(shè)計(jì)。</p><p>　　1）零件裝備如下圖：</p><p>　　2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　左起第一段與TL5(T=125N·m,L=62

47、mm)彈性柱銷聯(lián)軸器連接，軸徑d1=25mm軸長(zhǎng)L1=60mm;</p><p>　　左起第二段，軸向定位彈性柱銷聯(lián)軸器，d2=d1+2×(2--3)=29--30mm因必須符合軸承密封元件的要求，經(jīng)查表，取=30mm。箱體結(jié)構(gòu)未知，L2待定；</p><p>　　齒輪采用對(duì)稱安裝，則有L4=B1=55mm,d4=da=55.98mm,圓整，取值d4=56mm;</p>

48、;<p>　　旋轉(zhuǎn)構(gòu)件應(yīng)距離箱體15mm，則齒輪距箱體15mm，距離軸承20mm,L5=4mm。軸承初選7207AC（d×D×B=35×72×17 mm），則L3=L6=32mm,d3=35mm,d5=40mm</p><p><b>　　效果如下圖所示：</b></p><p>　　6.1.3 校核軸的強(qiáng)度<

49、;/p><p>　　3.1 按彎矩、轉(zhuǎn)矩合成強(qiáng)度計(jì)算軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示</p><p>　　圖中 b=c=43.5mm a=121mm(初取L2) T=72.13 N·m </p><p>　　(1)確定作用在軸上的載荷：</p><p><b>　　圓周力 Ft=</b></p><p&

50、gt;<b>　　徑向力 Fr=</b></p><p>　　軸向力 Fa= Fttgβ=2775.30×tg15.88°=789.52N</p><p>　　確定支點(diǎn)反作用力及彎曲力矩</p><p>　　水平面中的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6.1a所示。</p><p><b>　　支承反力 &l

51、t;/b></p><p>　　FRBH =FRCH =0.5Ft=0.5×2775.30=1387.65 N</p><p>　　截面Ⅰ-Ⅰ的彎曲力矩</p><p>　　MIH=FRBH b=1387.65×41.2=60362.775N·mm</p><p>　　垂直面中的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6.1b所示。&

52、lt;/p><p><b>　　支承反力 </b></p><p><b>　　FRBV=</b></p><p><b>　　FRCV=</b></p><p>　　截面Ⅰ-Ⅰ的彎曲力矩</p><p>　　M´IH =FRBV·b=

53、760.96×43.5=33060N·mm</p><p>　　M´´IH =FRCV·c=289.24×43.5=12581.94N·mm</p><p><b>　　合成彎矩（圖1c）</b></p><p>　　M´WI =N·mm</p&g

54、t;<p>　　M´´WI= N·mm</p><p><b>　　軸上的扭矩</b></p><p>　　T=72130 N·mm</p><p>　　畫出軸的當(dāng)量彎矩圖，如圖6.1e所示。從圖中可以判斷截面Ⅰ-Ⅰ彎矩值最大，而截面Ⅱ-Ⅱ承受純扭，所以對(duì)這兩個(gè)危險(xiǎn)截面進(jìn)行計(jì)算。</p

55、><p>　　計(jì)算截面Ⅰ-Ⅰ、截面Ⅱ-Ⅱ的直徑</p><p>　　已知軸的材料為40C r（調(diào)質(zhì)熱處理）,其σB=750MPa；[σ-1b]=70MPa，</p><p>　　[σ0b]=120MPa。則 </p><p>　　70/120=0.58</p><p>　　截面Ⅰ-Ⅰ處的當(dāng)量彎矩</p>&l

56、t;p><b>　　N·mm</b></p><p>　　截面Ⅱ-Ⅱ處的當(dāng)量彎矩</p><p><b>　　N·mm</b></p><p>　　故軸截面Ⅰ-Ⅰ處的直徑</p><p>　　dⅠ=mm 滿足設(shè)計(jì)要求；</p><p>　　軸截面Ⅱ

57、-Ⅱ處的直徑</p><p><b>　　dⅡ=mm </b></p><p>　　有一個(gè)鍵槽，則增大5%得19.06mm，也滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　圖6.1</b></p><p>　　6.2 減速器輸出軸（Ⅱ軸）</p><p>　　6.2.1 初步

58、確定軸的最小直徑</p><p>　　選用45調(diào)質(zhì)鋼，硬度217--255HBS</p><p>　　軸的輸入功率為PI=7.035 KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速為nI=240.10r/min</p><p>　　de≥ （c取115）</p><p>　　擬定軸上零件的裝配方案如下圖所示：</p>&

59、lt;p>　　6.2.2確定軸各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　?、儆移鸬谝欢?，從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取Φ40mm，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TⅡ=1.3×279.84=363.79N·m，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014—1985，選用TL7型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為l1=112mm,軸段長(zhǎng)L1=110mm；</p>&

60、lt;p>　　②右起第二段，考慮密封要求，d2取45mm，L2待定；</p><p>　?、塾移鸬谌?，初選7210AC(d×D×B=50×90×20),d3=50mm,L3=43.5mm</p><p>　　④右起第四段，安裝齒輪，d4=55mm,L4=B2-2=50-2=48mm</p><p>　?、萦移鸬谖宥危?/p>

61、位齒輪的軸肩，d5=60mm,L5=7.5mm</p><p>　?、抻移鸬诹?，d6=d3=50,L6=34</p><p>　　3.1 按彎矩、轉(zhuǎn)矩合成強(qiáng)度計(jì)算軸的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)上例高速軸的分析，低速軸的受力情況跟高速軸的一樣，只是里的大小有所變化，所以還是用高速軸的模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。受力簡(jiǎn)圖還是一樣，如下圖所示：</p><

62、p>　　圖中 b=c=41.2mm a=120mm(初取L2) T=279.84 N·m </p><p>　　(1)確定作用在軸上的載荷：</p><p>　　大齒輪分度圓直徑d2=210mm</p><p><b>　　圓周力 Ft=</b></p><p><b>　　徑向力 Fr=

63、</b></p><p>　　軸向力 Fa= Fttgβ=2665.14×tg15.88°=758.18N</p><p>　　確定支點(diǎn)反作用力及彎曲力矩</p><p>　　水平面中的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6.2a所示。</p><p><b>　　支承反力 </b></p>&l

64、t;p>　　FRBH =FRCH =0.5Ft=0.5×2665.14=1332.57N</p><p>　　截面Ⅰ-Ⅰ（安裝大齒輪）的彎曲力矩</p><p>　　MIH=FRBH b=1332.57×41.2=54901.884N·mm</p><p>　　垂直面中的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6.2b所示。</p><p

65、><b>　　支承反力 </b></p><p><b>　　FRBV=</b></p><p><b>　　FRCV=</b></p><p>　　截面Ⅰ-Ⅰ的彎曲力矩</p><p>　　M´IH =FRBV·b=1510.44×41.

66、2=62230.13 N·mm</p><p>　　M´´IH =FRCV·c=-416×41.2=-17175.04 N·mm</p><p><b>　　合成彎矩（圖1c）</b></p><p>　　M´WI =N·mm</p><p&g

67、t;　　M´´WI= N·mm</p><p><b>　　軸上的扭矩</b></p><p>　　T=279840 N·mm</p><p>　　畫出軸的當(dāng)量彎矩圖，如圖6.2e所示。從圖中可以判斷截面Ⅰ-Ⅰ彎矩值最大，而截面Ⅱ-Ⅱ(安裝聯(lián)軸器)承受純扭，所以對(duì)這兩個(gè)危險(xiǎn)截面進(jìn)行計(jì)算。</p>

68、;<p>　　計(jì)算截面Ⅰ-Ⅰ、截面Ⅱ-Ⅱ的直徑</p><p>　　已知軸的材料為45（調(diào)質(zhì)熱處理）,其σB=650MPa；[σ-1b]=60MPa，</p><p>　　[σ0b]=102.5MPa。則 </p><p>　　60/102.5=0.6</p><p>　　截面Ⅰ-Ⅰ處的當(dāng)量彎矩</p><p

69、><b>　　N·mm</b></p><p>　　截面Ⅱ-Ⅱ處的當(dāng)量彎矩</p><p><b>　　N·mm</b></p><p>　　故軸截面Ⅰ-Ⅰ處的直徑</p><p><b>　　dⅠ=mm </b></p><p&g

70、t;　　有一個(gè)鍵槽，則增大5%得33.06mm＜55mm 滿足設(shè)計(jì)要求；</p><p>　　軸截面Ⅱ-Ⅱ處的直徑</p><p><b>　　dⅡ=mm </b></p><p>　　有一個(gè)鍵槽，則增大5%得31.88mm，也滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　圖1</b></p&g

71、t;<p>　　第七章 軸承的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　7.1高速軸軸承的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P193可知角接觸球軸承7207AC的基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，軸承的預(yù)期壽命為：</p><p>　　1、求兩軸承受到的徑向載荷Fr1和Fr2</p><p>　　將軸系部

72、件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面兩個(gè)力系，受力如圖7-1。</p><p>　　圖7-1 高速軸軸承的受力分析圖</p><p><b>　　已知小齒輪上的力：</b></p><p><b>　　圓周力 Ft=</b></p><p><b>　　徑向力 Fr=</b&g

73、t;</p><p>　　軸向力 Fa= 789.52N</p><p>　　小齒輪分度圓直徑d=51.98</p><p>　　-Fr1v=289.24N</p><p>　　2、求兩軸承的計(jì)算軸向力Fs1和Fs2</p><p>　　對(duì)于7207AC型軸承，查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書可知軸承內(nèi)部軸向力Fs=0.68Fr，其判斷

74、系數(shù)e=0.68，因此可估算</p><p><b>　　因?yàn)?＞Fs1</b></p><p>　　所以軸承1“壓緊”，軸承2“放松”，故</p><p><b>　　Fa1=</b></p><p>　　求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2</p><p>　　由表16-11分別

75、進(jìn)行查表得徑向載荷系數(shù)和軸向系數(shù)為</p><p>　　軸承1：X1=0.41,</p><p><b>　　軸承2：</b></p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微載荷，按表16-8和表16-9，fp=1.0，。則</p><p><b>　　4、驗(yàn)算軸承壽命</b></p><

76、;p>　　因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算，ζ=3</p><p>　　而軸承的預(yù)期壽命為：，。滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　7.2低速軸軸承的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P193可知角接觸球軸承7210AC的基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，軸承的預(yù)期壽命為：</p><p>　　1、求兩軸

77、承受到的徑向載荷Fr1和Fr2</p><p>　　將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面兩個(gè)力系，受力如圖7-2</p><p>　　圖7-2 低速軸軸承的受力分析圖</p><p><b>　　已知大齒輪上的力：</b></p><p><b>　　圓周力 Ft=</b></p&

78、gt;<p><b>　　徑向力 Fr=</b></p><p>　　軸向力 Fa=758.18N</p><p>　　大齒輪分度圓直徑d=210mm</p><p>　　-Fr1v=-460.24N</p><p>　　2、求兩軸承的計(jì)算軸向力Fs1和Fs2</p><p>　

79、　對(duì)于7210AC型軸承，查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書可知軸承內(nèi)部軸向力Fs=0.68Fr，其判斷系數(shù)e=0.68，因此可估算</p><p><b>　　因?yàn)?＞Fs2</b></p><p>　　所以軸承1“壓緊”，軸承2“放松”，故</p><p><b>　　Fa1=</b></p><p>　　求軸承的當(dāng)

80、量動(dòng)載荷P1和P2</p><p>　　由表16-11分別進(jìn)行查表得徑向載荷系數(shù)和軸向系數(shù)為</p><p>　　軸承1：X1=0.41,</p><p><b>　　軸承2：</b></p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微載荷，按表16-8和表16-9，fp=1.0，。則</p><p><

81、;b>　　4、驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算，ζ=3</p><p>　　而軸承的預(yù)期壽命為：，。滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　第八章 鍵連接的選擇和校核</p><p>　　高速軸連接聯(lián)軸器處鍵</p><p>　　輸入軸外伸端直徑d=25mm，考

82、慮到鍵在軸末端處安裝，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課設(shè)設(shè)計(jì)》表9-14中，選單圓頭普通C型平鍵bh=8mm7mm。鍵長(zhǎng)L=56mm。</p><p>　　選擇45鋼，則其擠壓強(qiáng)度公式為，并取，，則其工作表面的擠壓應(yīng)力為</p><p>　　由表6-2查得可知，當(dāng)載荷平穩(wěn)時(shí)，許用擠壓應(yīng)力，，故連接能滿足擠壓強(qiáng)度要求。</p><p>　　安裝低速軸與大齒輪連接處的鍵</p&g

83、t;<p>　　直徑d=55mm,考慮到鍵在軸中部安裝，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課設(shè)設(shè)計(jì)》表9-14中，選圓頭普通A型平鍵，鍵bhL=16mm10mm45mm。選擇45鋼， ，則其工作表面的擠壓應(yīng)力為</p><p>　　當(dāng)載荷平穩(wěn)時(shí)，許用擠壓應(yīng)力，，故連接能滿足擠壓強(qiáng)度要求。</p><p>　　安裝低速軸與聯(lián)軸器連接處的鍵</p><p>　　選用單圓頭普通

84、C型平鍵，根據(jù)齒處軸的直徑為d=40mm，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課設(shè)設(shè)計(jì)》表9-14中，查得鍵的截面尺寸為鍵，鍵長(zhǎng)取L=110mm。</p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是剛，其許用應(yīng)力，鍵工作長(zhǎng)度l=L-b/2=104mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p>　　由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，，所以連接能滿足擠壓強(qiáng)度要求。</p><p>　　第九章 聯(lián)軸器的選用

85、</p><p>　　聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來并傳遞扭矩及運(yùn)動(dòng)的部件并具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，為了減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、降低沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時(shí)也兼有過載安全保護(hù)作用。</p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇原則：</b></p><p>　?、俎D(zhuǎn)矩T： T↑，選剛性聯(lián)軸器、無彈性元件或有金屬?gòu)?/p>

86、性元件的撓性聯(lián)軸器； T有沖擊振動(dòng)，選有彈性元件的撓性聯(lián)軸器；</p><p>　?、谵D(zhuǎn)速n：n↑，非金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器；</p><p>　?、蹖?duì)中性：對(duì)中性好選剛性聯(lián)軸器，需補(bǔ)償時(shí)選撓性聯(lián)軸器；</p><p>　　④裝拆：考慮裝拆方便，選可直接徑向移動(dòng)的聯(lián)軸器；</p><p>　?、莪h(huán)境：若在高溫下工作，不可選有非金屬元件的聯(lián)軸

87、器；</p><p>　?、蕹杀荆和葪l件下，盡量選擇價(jià)格低，維護(hù)簡(jiǎn)單的聯(lián)軸器；</p><p>　　半聯(lián)軸器的材料常用45、20Cr鋼，也可用ZG270—500鑄鋼。鏈齒硬度最好為40HRC一45HRC。聯(lián)軸器應(yīng)有罩殼，用鋁合金鑄成。</p><p><b>　　第十章 箱體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　減速器箱

88、體的各部分尺寸表</p><p>　　第十一章 減速器潤(rùn)滑密封</p><p><b>　　一.潤(rùn)滑方式</b></p><p>　?。?）齒輪但考慮成本及需要，在這里選用浸油潤(rùn)滑。</p><p>　?。?）軸承采用脂潤(rùn)滑</p><p>　　二.潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量</p>&l

89、t;p>　?。?）齒輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油（GB 443-1989）最低—最高油面距（大齒輪）10---20mm，需要油量1.5L左右。</p><p>　?。?）軸承潤(rùn)滑選用2L-3型潤(rùn)滑脂（GB 7324--1987）用油量為軸承間隙的1/3—1/2為宜。</p><p><b>　　三.密封形式</b></p><p>　?。?）

90、箱座與箱蓋凸緣接合面的密封，選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法。</p><p>　?。?）觀察孔和油孔等處接合面的密封，在與機(jī)體間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封。</p><p>　　（3）軸承孔的密封，悶蓋和透蓋作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部，軸的外伸端與透蓋間的間隙，選用半粗半毛氈加以密封。</p><p>　　（4）軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸

91、承內(nèi)部。</p><p>　　第十二章 設(shè)計(jì)心得</p><p>　　這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的一級(jí)圓柱斜齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí).為我們以后的設(shè)計(jì)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　完成這次設(shè)計(jì)雖然不容易，然而，

92、我卻從這段時(shí)間內(nèi)讓我學(xué)到了許多實(shí)際知識(shí)，我感到確實(shí)受益匪淺。其中我感受最深的是以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1、機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《公差與配合》、《制圖實(shí)用軟件》、《機(jī)械工程材料》、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》等于一體。</p><p>　　2、 這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;

93、訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(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)等方面有重要的作用。</p><p>　　3、 在這次的課程設(shè)計(jì)過程中,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)與技能,結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì),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(duì)專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬

94、廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　4、 本次設(shè)計(jì)得到了xx老師和同學(xué)們的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝大家的指導(dǎo)和幫助。</p><p>　　5、 由于自身能力有限，設(shè)計(jì)不可能很完善，設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。</p><p><b>　　第十三章 參考文獻(xiàn)<

95、/b></p><p>　　[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，高等教育出版社，席偉光編，2003年第一版</p><p>　　[2] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）》，高等教育出版社，楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生主編，2006年5月第五版；</p><p>　　[3]《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2001年7月第七版；</p><

96、;p>　　[4]《機(jī)械零件簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，兵器工業(yè)出版社，楊黎明主編，1992年2月第一版；</p><p>　　[5]《減速器選用手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版；</p><p>　　[6]《工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，劉希平主編</p><p>　　[7]《機(jī)械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編，2