機械設(shè)計課程設(shè)計--皮帶運輸機傳動裝置

1、<p><b>　　機械設(shè)計課程設(shè)計</b></p><p>　　題目：皮帶運輸機傳動裝置</p><p>　　學(xué)院：汽車與交通學(xué)院</p><p><b>　　專業(yè)：車輛工程</b></p><p><b>　　導(dǎo)師： </b></p><p&g

2、t;<b>　　姓名： </b></p><p>　　日期：2013.12.30-2014.1.10</p><p>　　課題名：皮帶運輸機傳動裝置</p><p><b>　　課題號：5</b></p><p><b>　　技術(shù)數(shù)據(jù)：</b></p><p

3、>　　輸送帶有效拉力 F=2000 N</p><p>　　帶速 V=0.9 m/s</p><p>　　滾筒直徑D=300 mm</p><p>　　工作條件及技術(shù)要求：</p><p><b>　　電源：380V</b></p><p><b>　　工作年限：10年</b

4、></p><p><b>　　工作班制：兩班</b></p><p>　　運輸機單向運轉(zhuǎn)，工作平穩(wěn)。</p><p><b>　　傳動示意圖：</b></p><p><b>　　η1，帶傳動的效率</b></p><p><b>　　

5、η2，軸承的效率</b></p><p><b>　　η3，齒輪傳動效率</b></p><p>　　η4，聯(lián)軸器的傳動效率</p><p>　　η5，鼓輪上的傳動效率</p><p><b>　?、裨O(shè)計要求：</b></p><p>　　Ⅱ電動機的選擇及主要參數(shù)

6、的計算</p><p><b>　　一．選擇電動機</b></p><p><b>　　選擇電動機的類型</b></p><p>　　按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動機，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V。</p><p><b>　　電動機的有效功率</b><

7、;/p><p>　　從電動機到工作機輸送帶間的總效率為：</p><p>　　式中，η1、η2、η3、η4、η5分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率。</p><p><b>　　電動機所需工作功率</b></p><p>　　從電動機到工作機輸送帶間的總效率為：</p><p>　　

8、式中，η1、η2、η3、η4、η5分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率。</p><p><b>　　確定電動機轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　按表9.1推薦的傳動比合理范圍，二級圓柱齒輪減速器傳動比=8-40，而工作機卷筒軸的轉(zhuǎn)速為，</p><p>　　所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為，</p><p>

9、　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min和1500r/min三種。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量及價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機。</p><p>　　根據(jù)電動機類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機械設(shè)計課程序設(shè)計指導(dǎo)書表14.1選定電動機型號為Y132S-6。其主要性能如下表：</p><p>　　二．計算傳動裝置的總傳動比

10、 并分配傳動比</p><p><b>　?、趴倐鲃颖葹椋?lt;/b></p><p><b>　?、品峙鋫鲃颖龋?lt;/b></p><p>　　查表可得V帶傳動單級傳動比常用值2～5，圓柱齒輪傳動單級傳動比常用值為3～5，展開式二級圓柱齒輪減速器。初分傳動比為,考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，取</p>&

11、lt;p>　　齒輪傳動總傳動比： </p><p><b>　　則有, </b></p><p>　　三．計算傳動裝置各軸的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　?、鸥鬏S的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　V帶 </b></p>&l

12、t;p><b>　?、褫S </b></p><p><b>　?、蜉S </b></p><p><b>　?、筝S </b></p><p><b>　　卷筒軸 </b></p><p><b>　　⑵各軸的輸入功率<

13、;/b></p><p><b>　　V帶 </b></p><p><b>　　Ⅰ軸 </b></p><p><b>　?、蜉S </b></p><p><b>　　Ⅲ軸 </b></p><p&

14、gt;<b>　　卷筒軸 </b></p><p><b>　　⑶各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td為：</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　V帶 </b></p>

15、<p><b>　?、褫S </b></p><p><b>　?、?</b></p><p><b>　?、?</b></p><p><b>　　卷筒軸 </b></p><p>　　將上述計算結(jié)果匯總于下表，以備查用</p&

16、gt;<p>　?、?三角皮帶的設(shè)計計算</p><p><b>　　確定計算功率</b></p><p>　　查表8-8可得工作情況系數(shù)</p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　選擇V帶的帶型</b></p><

17、p>　　根據(jù)、n,由圖8-11可得選用A型帶。</p><p>　　確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速v</p><p>　　1.選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。</p><p><b>　　由 ，且?guī)?lt;/b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　查表8-6和

18、8-8選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=100mm</p><p>　　2.計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　根據(jù)教材表8-8查得，恰有250mm。</p><p>　　3.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)直徑</p><p>　　（1）由式，確定中心距400mm。</p><p>　?。?）按計算式計算所需的基準(zhǔn)長度</p

19、><p>　　查表可選帶的基準(zhǔn)長度，帶長修正系數(shù)</p><p>　?。?）按計算式計算實際中心距</p><p>　　由以上計算中心距的變化范圍為。</p><p>　　4.驗算小帶輪上的包角</p><p><b>　　5.計算帶的根數(shù)</b></p><p>　　計算單根

20、V帶 的額定功率</p><p><b>　　由查表8-4可得</b></p><p><b>　　根據(jù)，</b></p><p>　　查表8-5差值查得，</p><p><b>　　由表8-6差值查的</b></p><p><b>　　由

21、4帶長修正系數(shù)</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　計算V帶的根數(shù)Z</b></p><p>　　，故取V帶根數(shù)為3根。</p><p>　　6.計算單根V帶的初拉力的最小值</p><p>　　查表8-3可得A型帶的單位長

22、度質(zhì)量 </p><p>　　應(yīng)使帶的實際初拉力。</p><p><b>　　計算壓軸力</b></p><p><b>　　壓軸力的最小值為</b></p><p>　?、魷p速器圓柱齒輪的設(shè)計計算</p><p><b>　　一．高速級齒輪</b>

23、</p><p>　　1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　按圖所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　　運輸裝置為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度。</p><p>　　材料選擇，在同一減速器各級小齒輪（或大齒輪）材料，沒有特殊情 況，應(yīng)選用相同牌號，以減少

24、材料品種和工藝要求，故查表10-1可選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)制)，齒面硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)制），齒面硬度為240HBS。</p><p>　　選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù),取，壓力角為 。</p><p>　　2.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p>　?。?）由式10-11試算小齒輪分度圓直徑，即</p><p>

25、;<b>　?、俅_定式中各參數(shù)值</b></p><p><b>　　試選。</b></p><p>　　②計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　?、塾杀?0-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　④由圖10-20查的區(qū)域系數(shù)</p><p>　?、萦杀?0-5查的材料的彈性

26、影響系數(shù)。</p><p>　　⑥由式（10-9）計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù)。</p><p>　　⑦計算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為 </p><p><b>　　計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>　　由圖

27、10-23查取解除疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　取失效概率為1%、安全系數(shù)S=1，由式（10-14）得</p><p>　　取中較小的作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即</p><p><b>　　⑧試算小分度圓直徑</b></p><p><b>　　=</b></p><

28、p>　?。?）調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p><p>　　計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒寬b</b></p><p><b>　　計算實際載荷系數(shù)</b></p><p>

29、;　　①由表10-2查得使用系數(shù)</p><p>　?、诟鶕?jù)v=1.005m/s,7級精度，由圖10-8查的動載系數(shù)</p><p><b>　?、埤X輪的圓周力</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)。</p><p>　?、苡杀?0-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時， 使齒向分

30、布載荷系數(shù)。由此得實際載荷系數(shù)，</p><p>　?、萦墒?0-12，可得按實際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑</p><p><b>　　及相應(yīng)的齒輪模數(shù)</b></p><p>　　3.按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計</p><p>　　由式（10-7）試算模數(shù)，即</p><p>　?。?）確定公式中的

31、各參數(shù)值</p><p><b>　?、僭囘x</b></p><p>　?、谟墒剑?0-5）計算彎曲疲勞強度用重合度系數(shù)</p><p><b>　　③計算</b></p><p>　　由圖10-17查的得齒形系數(shù)</p><p>　　由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)</

32、p><p>　　由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為</p><p>　　由圖10-22查的彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式10-14得</p><p><b>　　取兩者中較大者</b></p><p><b>　?、茉囁隳?shù)&

33、lt;/b></p><p><b>　　（2）調(diào)整齒輪模數(shù)</b></p><p>　?、儆嬎銓嶋H載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</p><p><b>　　圓周速度v：</b></p><p><b>　　齒寬b:</b></p><p><b&g

34、t;　　mm</b></p><p><b>　　寬高比：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　②計算實際載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=0.64m/s,7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)</p>

35、<p><b>　　由</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分布系數(shù)</p><p>　　由表10-4用插值法查得,結(jié)合b/h=8.89查圖10-13得</p><p><b>　　則載荷系數(shù)為：</b></p><p>　?、塾墒?0-13，可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模

36、數(shù)</p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強度算得的模數(shù)1.72mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm,按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)</p><p>　　取，則大齒輪齒數(shù)，取 ，使。這樣設(shè)計出

37、的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。</p><p><b>　　4.幾何尺寸的計算</b></p><p><b>　?、儆嬎惴侄葓A直徑</b></p><p><b>　?、谟嬎阒行木?lt;/b></p><p><b

38、>　　③計算齒輪寬度</b></p><p>　　考慮不可避免的安裝誤差，為了保證設(shè)計齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬（5～10）mm，即（5～10）mm = 61～66mm</p><p>　　取,而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計齒寬，即。</p><p><b>　　二．低速級齒輪</b></p><p&

39、gt;　　1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　（1）按圖所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　?。?）運輸裝置為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度。</p><p>　?。?）材料選擇，在同一減速器各級小齒輪（或大齒輪）材料，沒有特殊情 況，應(yīng)選用相同牌號，以減少材料品種和工藝要求

40、，故查表10-1可選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)制)，齒面硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)制），齒面硬度為240HBS。</p><p>　　選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù),取，壓力角為 </p><p>　　2.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p>　?。?）由式10-11試算小齒輪分度圓直徑，即</p><p><b>

41、;　?、俅_定式中各參數(shù)值</b></p><p><b>　　試選。</b></p><p>　　②計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　?、塾杀?0-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　④由圖10-20查的區(qū)域系數(shù)</p><p>　?、萦杀?0-5查的材料的彈性影響系數(shù)。<

42、/p><p>　?、抻墒剑?0-9）計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù)。</p><p>　?、哂嬎憬佑|疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為 </p><p><b>　　計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>　　由圖10-23查取解除

43、疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　取失效概率為1%、安全系數(shù)S=1，由式（10-14）得</p><p>　　取中較小的作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即</p><p><b>　?、嘣囁阈》侄葓A直徑</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　（2

44、）調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p><p>　　計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒寬b</b></p><p><b>　　計算實際載荷系數(shù)</b></p><p>　?、儆杀?0-

45、2查得使用系數(shù)</p><p>　　②根據(jù)v=0.48m/s,7級精度，由圖10-8查的動載系數(shù)</p><p><b>　　③齒輪的圓周力</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)。</p><p>　?、苡杀?0-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時， 使齒向分布載荷系數(shù)。由此得實

46、際載荷系數(shù)，</p><p>　　⑤由式10-12，可得按實際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑</p><p><b>　　及相應(yīng)的齒輪模數(shù)</b></p><p>　　3.按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計</p><p>　　由式（10-7）試算模數(shù)，即</p><p>　?。?）確定公式中的各參數(shù)值</p

47、><p><b>　?、僭囘x</b></p><p>　　②由式（10-5）計算彎曲疲勞強度用重合度系數(shù)</p><p><b>　?、塾嬎?lt;/b></p><p>　　由圖10-17查的得齒形系數(shù)</p><p>　　由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)</p><

48、;p>　　由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 </p><p>　　由圖10-22查的彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式10-14得</p><p><b>　　取兩者中較大者</b></p><p><b>　?、茉囁隳?shù)</b>

49、</p><p><b>　?。?）調(diào)整齒輪模數(shù)</b></p><p>　?、儆嬎銓嶋H載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</p><p><b>　　圓周速度v：</b></p><p><b>　　齒寬b:</b></p><p><b>　　mm<

50、;/b></p><p><b>　　寬高比：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　?、谟嬎銓嶋H載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=0.303m/s,7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)</p><p&g

51、t;<b>　　由</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分布系數(shù)</p><p>　　由表10-4用插值法查得,結(jié)合b/h=10.67</p><p><b>　　查圖10-13得</b></p><p><b>　　則載荷系數(shù)為：</b></p>

52、<p>　?、塾墒?0-13，可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)</p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強度算得的模數(shù)2.05mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm,按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)</p&

53、gt;<p>　　取，則大齒輪齒數(shù)，取 ，使。這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。</p><p><b>　　4.幾何尺寸的計算</b></p><p><b>　?、儆嬎惴侄葓A直徑</b></p><p><b>　?、谟嬎阒行木?

54、lt;/b></p><p>　　考慮不可避免的安裝誤差，為了保證設(shè)計齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬（5～10）mm，即（5～10）mm = 86～91mm</p><p>　　取,而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計齒寬，即。</p><p>　?、?減速器圓柱齒輪的設(shè)計計算</p><p><b>　　低速軸的設(shè)計</b

55、></p><p>　　1.求作用在齒輪上的力 </p><p>　　高低級齒輪的分度圓直徑為：</p><p>　　2.初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取,則 </p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)</p><p>　　

56、故需同時選取聯(lián)軸器型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩,查表14-1，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取</p><p><b>　　則</b></p><p>　　按計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱直徑的條件，查國標(biāo)GB/T 5014-2003或手冊，選用LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630000。半聯(lián)軸器的孔徑，，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂

57、孔長度。</p><p><b>　　3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　(1)擬定軸上零件的裝配方案</p><p><b>　　如圖所示，</b></p><p>　?。?）根據(jù)軸向定位的要求確定各軸的各段直徑和長度</p><p>　?、贋榱藵M足半聯(lián)軸器的軸向

58、定位要求，I-II軸段左端需制出一軸肩，故取II-III段的直徑；右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，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，故I-II段的長度應(yīng)比略短一些，</p><p><b>　　現(xiàn)取。</b></p><p>　?、诔醪竭x擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工

59、作要求并根據(jù)。軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外斷面與聯(lián)軸器左面間的距離，</p><p><b>　　故取。 </b></p><p>　?、?由軸承產(chǎn)品目錄中初步選定0基本游戲組、標(biāo)準(zhǔn)精級的單列圓錐滾子軸承30309，其尺寸為，故?？紤]箱體的制造誤差，在確定滾動軸承位置

60、時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，已知滾動軸承寬T=36mm，。</p><p>　　④為了滿足齒輪的軸向定位要求，IV-V左側(cè)需制出一軸環(huán)便于齒輪定位，由查表15-2得R=1.6，故取h=(2～3)R=4。軸環(huán)處直徑。軸環(huán)寬度b≥1.4h,故取b=9mm。軸環(huán)寬度軸承的II軸上大齒輪距III軸齒輪之間的距離c=20mm,如圖1-1如示II軸上大齒輪齒寬。取大齒輪距箱體內(nèi)壁之間的距離。由軸徑</p&

61、gt;<p>　　⑤取安裝齒輪處的直徑，齒輪左端與軸承間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為81mm,為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此段取。</p><p>　?、奕↓X輪距箱體內(nèi)壁之間的距離，故</p><p>　　(3)軸上零件的軸向定位</p><p>　　齒輪、聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接。按查表6-1得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為40

62、mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸段的配合為（過盈）；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為（過渡）。滾動軸承與軸的周向定位由過渡配合來保證，此處軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p>　　軸上齒輪所受切向力，徑向力，高低級齒輪的分度圓直徑為：，。</p><p><b>　　5、求軸上的載荷</b></p&g

63、t;<p>　　將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個平面力系，根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出B處是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出的危險截面B處的、及的值列于下表。</p><p>　　6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩

64、和扭矩的截面(即危險截面)的強度。根據(jù)計算式及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得，因此，故安全。</p><p>　　中間軸的設(shè)計 </p><p>　　1.求作用在齒輪上的力 </p><p>　　高速級齒輪的分度圓直徑為：，，&l

65、t;/p><p>　　2.初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取,則 </p><p><b>　　3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　①中間軸的最小直徑在其動力輸入端，如下圖所示軸的右側(cè)</p><p>　　該段與軸承相配合，故同時選取軸承。初步選擇滾動軸承，因軸承同時受

66、有徑向力和軸向力作用，故選用單列圓錐滾子軸承。由軸承產(chǎn)品目錄中初步選定0基本游戲組、標(biāo)準(zhǔn)精級的單列圓錐滾子軸承30206，其尺寸為，故。考慮箱體的制造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，軸承內(nèi)側(cè)采用滾筒進行軸向定位，已知滾動軸承寬T=17.25mm，取齒輪距箱體內(nèi)壁之間的距離，故。</p><p>　?、诙锡X輪取安裝齒輪處的直徑，齒輪左端與軸承間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為88

67、mm,為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此段取。</p><p>　?、埤X輪右端采用軸肩定位，軸肩高取h=(2～3)R=（2～3)×1.6=(3.2～4.8),由軸徑查表15-2，得R=1.6,取h=4mm,則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度b≥1.4h,故取b=9mm。</p><p>　?、苋“惭b齒輪3處的軸段直徑。為了便于拆裝，取II軸上大齒輪距小齒輪之間的距離c=20mm,已知軸上大齒

68、輪輪轂的寬度為，齒輪右端采用套筒定位，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度。。</p><p><b>　　4、求軸上的載荷 </b></p><p>　　將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個平面力系，根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出A和B處是軸

69、的危險截面。現(xiàn)將計算出的危險截面A、B處的、及的值列于下表。</p><p>　　7、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面)的強度。根據(jù)計算式及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得，因此，故安

70、全。</p><p><b>　　高速軸的設(shè)計</b></p><p>　　1、求作用在齒輪上的力</p><p>　　高速級齒輪的分度圓直徑為：</p><p><b>　　2、選取材料</b></p><p>　　可選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p>

71、<p>　　3、計算軸的最小直徑</p><p><b>　　查表15-3可得</b></p><p>　　設(shè)計成齒輪軸，軸的最小直徑顯然是與大帶輪相配合，且對于直徑 的軸有一個鍵槽時，應(yīng)增大5%-7%，然后將軸徑圓整。故取。</p><p>　　擬定軸上零件的裝配草圖方案如下圖：</p><p>　

72、　根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　根據(jù)前面設(shè)計A型帶3根查表得大帶輪的轂長為50mm,故取。</p><p>　?。?）為滿足大帶輪的定位要求，則其右側(cè)有一軸肩，段直徑。軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外斷面與聯(lián)軸器左面間的距離， 故取。 </p>

73、<p>　　初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力作用，故選用單列圓錐滾子軸承。由軸承產(chǎn)品目錄中初步選定0基本游戲組、標(biāo)準(zhǔn)精級的單列圓錐滾子軸承30306，其尺寸為，故。已知滾動軸承寬,故。</p><p>　　考慮箱體的制造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離</p><p>　　s，取s=8mm，。</p><p>　　段軸承右端采

74、用軸肩定位，取段直徑</p><p>　?。?）段制出一齒輪，，已知齒輪輪轂的寬度為64mm，故此段取。</p><p><b>　?。?）取段直徑，</b></p><p><b>　　6、彎矩圖的計算</b></p><p>　　將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個平面力系，根據(jù)軸

75、的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出B處是軸的危險截面。現(xiàn)將計算出的危險截面B處的、及的值列于下表。</p><p>　　7、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面)的強度。根據(jù)計算式及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變

76、應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得，因此，故安全。</p><p><b>　?、?箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計</b></p><p>　　減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機體采用配合.</p><p>　　1.機體有足夠的剛度

77、</p><p>　　在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度</p><p>　　2.考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。</p><p>　　因其傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm</p><p>　　為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)

78、，其表面粗糙度為</p><p>　　3.機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.</p><p>　　鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便.</p><p><b>　　4.對附件設(shè)計</b></p><p><b>　　A 視孔蓋和窺視孔</b></p><p>　　

79、在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固</p><p><b>　　B 油螺塞：</b></p><p>　　放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油

80、孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。</p><p><b>　　C 油標(biāo)：</b></p><p>　　油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。</p><p>　　油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出.</p><p><b>　　D 通氣孔：</

81、b></p><p>　　由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡.</p><p><b>　　E 蓋螺釘：</b></p><p>　　啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。</p><p>　　釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.

82、</p><p><b>　　F 位銷：</b></p><p>　　為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.</p><p><b>　　G 吊鉤：</b></p><p>　　在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體.&

83、lt;/p><p>　　減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p><b>　?、?潤滑密封設(shè)計</b></p><p>　　對于二級圓柱齒輪減速器，因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度.油的深度為H+ ，H=30 ， =34</p><p

84、>　　所以H+=30+34=64</p><p>　　其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤滑效果好。</p><p>　　密封性來講為了保證機蓋與機座聯(lián)接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為6.3 ，密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大，國150mm。并勻均布置，保證部分面處的密封性。</p><p><b>

85、;　?、?潤滑密封設(shè)計</b></p><p>　　作為一名車輛工程大三的學(xué)生，我覺得能做類似的課程設(shè)計是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過的大三的時間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。在做本次課程設(shè)計的過程中，我感觸最深的是若全程堅持

86、下來，對《機械制圖》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》、《機械設(shè)計》、auto CAD等基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識能有更深的理解，切身體會哪一塊知識具體用于工程中的那一項。之前總覺得所學(xué)各科知識沒多大聯(lián)系，本次課程設(shè)計確是各門知識的綜合應(yīng)用，我樂在其中，有時忘記了飯點，心里只想著我要把這一模塊做完，亦或是為了修改一個數(shù)據(jù)熬夜十一二點，因為當(dāng)前思路很明確、順暢，生怕一覺過后忘記了。為了讓自己的設(shè)計更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次

87、翻閱機械設(shè)計手冊是十分必要的，同時也是必不可少的。</p><p>　　因為部分零件之間存在配合或是裝配關(guān)系，設(shè)計的過程中我們要兼顧其他尺寸，比如軸和軸承的配合，兩齒輪的嚙合：齒寬，兩齒輪嚙合軸向距離不相等，為了是齒輪良好嚙合且受力均勻，需使齒輪1距箱體內(nèi)壁距離16mm,而齒輪2局箱體內(nèi)壁距離20mm 。再如三根軸各自設(shè)計過程中，要考慮箱體內(nèi)壁之間的距離應(yīng)當(dāng)保持一致。因見識有限，設(shè)計的過程中還是有些不大明確的地方

88、，比如選擇直齒還是斜齒，上網(wǎng)搜索沒有得到很明確的答案，這時沒有及時與老師溝通，又沒工廠實習(xí)的經(jīng)歷，我就選擇了簡單結(jié)構(gòu)的直齒，以減少后續(xù)步驟的不明確因素。專業(yè)課知識水平，設(shè)計的過程中難免會有疏忽和差錯，還望老師批評指正。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　〔1〕濮良貴 陳國定 吳立言，《機械設(shè)計》[M]. 第九版. 北京:高等教育出版社,

89、 2013.5</p><p>　　〔2〕哈爾濱工業(yè)大學(xué) 宋寶玉 主編，清華大學(xué) 吳宗澤 主審，《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》 北京:高等教育出版社, 2006.8</p><p>　　〔3〕孫恒 陳作模 葛文杰《機械原理》[M]. 北京：高等教育出版社， 2006</p><p>　　〔4〕廖念釗《互換性與技術(shù)測量》[M].北京：中國質(zhì)檢出版社，2012</p&