《帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)---同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)---同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器.doc（39頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、目錄1. 題目及總體分析22. 各主要部件選擇23. 選擇電動(dòng)機(jī)34. 分配傳動(dòng)比45. 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算46. 設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)57. 設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪68. 設(shè)計(jì)低速級(jí)圓柱斜齒傳動(dòng) 119. 斜齒圓柱齒輪上作用力的計(jì)算1510. 減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)16軸（高速軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)18軸（低速軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)23軸（中間軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)2911. 潤滑與密封3412. 箱體結(jié)構(gòu)尺寸3413. 主要附件作用及形式3514. 設(shè)計(jì)總結(jié)3715. 參考文獻(xiàn)39一、題目及總體分析題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期1

2、0年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96.帶式輸送機(jī)傳動(dòng)簡圖如下：圖示：為電動(dòng)機(jī)，皮帶輪，為減速器，為高速級(jí)齒輪傳動(dòng)，為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)，6為聯(lián)軸器，為輸送機(jī)滾筒。輔助件有:觀察孔蓋,油標(biāo)和油尺,放油螺塞,通氣孔,吊環(huán)螺釘,吊耳和吊鉤,定位銷,啟蓋螺釘,軸承套,密封圈等.。設(shè)計(jì)參數(shù)：題號(hào)6C輸送帶的牽引力F/kN5.2輸送帶的速度v/(m/s)0.85輸送帶滾筒的直徑D/mm400二、各主要部件選擇目的過程分析結(jié)論動(dòng)力源考慮到經(jīng)濟(jì)成本和方便維修電動(dòng)機(jī)齒輪斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)斜齒輪傳動(dòng)軸承此減速器軸承同時(shí)受軸向和徑向力圓錐滾子軸承聯(lián)

3、軸器考慮到彈性柱銷聯(lián)軸器裝拆方便，成本較低彈性聯(lián)軸器三.選擇電動(dòng)機(jī)目的過程分析結(jié)論類型根據(jù)一般帶式輸送機(jī)選用的電動(dòng)機(jī)選擇選用Y系列（IP44）封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需有效功率為PwFVV帶傳動(dòng)效率為00.96圓柱齒輪傳動(dòng)(7級(jí)精度)效率(兩對(duì))為10.972圓錐滾子軸承傳動(dòng)效率(四對(duì))為20.99 4彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率(一個(gè))取30.993輸送機(jī)滾筒效率為40.96電動(dòng)機(jī)輸出有效功率為要求電動(dòng)機(jī)輸出功率為型號(hào)查得型號(hào)Y1320S-4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)如下額定功率kW=5.5滿載轉(zhuǎn)速r/min=1440滿載時(shí)效率%=85.5滿載時(shí)輸出功率為 電動(dòng)機(jī)的外形示意圖： 電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸

4、表 （單位：mm） 電機(jī)型號(hào)Y1320S 型號(hào)尺 寸HABCDEFGDGADACHDL13221614089388010833210135315475選用型號(hào)Y1320S-4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)四.分配傳動(dòng)比目的過程分析結(jié)論分配傳動(dòng)比傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比其中i是傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，多級(jí)串聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積；nm是電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，r/min；nw 為工作機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)速，r/min。計(jì)算如下 總傳動(dòng)比： 取帶傳動(dòng)比： 取每對(duì)齒輪傳動(dòng)比：五、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算目的 過程分析結(jié)論傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算設(shè)：從電動(dòng)機(jī)到輸送機(jī)滾筒軸分別為0軸、1軸、2軸、3軸、4軸；對(duì)

5、應(yīng)于各軸的轉(zhuǎn)速分別為 、 、 、 、 ；對(duì)應(yīng)于0軸的輸出功率和其余各軸的輸入功率分別為 、 、 、 、 ；對(duì)應(yīng)于0軸的輸出轉(zhuǎn)矩和其余名軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為 、 、 、 、 ；相鄰兩軸間的傳動(dòng)比分別為 、 、 、 ；相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率分別為 、 、 、 。電機(jī)軸軸軸軸軸功率P/KW5.345.285.084.874.77轉(zhuǎn)矩T/(Nm)36.47105.13347.631147.111122.6轉(zhuǎn)速n/(r/min)1440480139.540.5640.56傳動(dòng)比i33.443.441效率0.960.990.970.990.970.990.9930.96六、設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)目的過程分析結(jié)論1) 確

6、定計(jì)算功率Pca：由工作情況知KA=1.2，故Pca=KAPr=1.25.5=6.6KW2) 選擇V帶的帶型：根據(jù)Pca、n0由圖8-11可確定選取A型帶3) 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并演算帶速，由表8-6和表8-8，取dd1=118mm,則帶速，5v(F0)min8) 計(jì)算壓軸力Fp最小壓軸力為七、設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪目的過程分析結(jié)論選精度等級(jí)、材料和齒數(shù)） 選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)） 選用級(jí)精度） 材料選擇。小齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為236，大齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為190HBS，二者材料硬度差為46HBS。選小齒輪齒數(shù)123，大齒輪齒數(shù)2i13.4423=79.12,取Z2=79。選取螺旋角。初

7、選螺旋角目的過程分析 結(jié)論按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（1021）試算，即 ）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（）試選 （）由圖，選取區(qū)域系數(shù)（）由圖查得（）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （）由表選取齒寬系數(shù)（）由表查得材料的彈性影響系數(shù)（）由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（）由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得目的 過程分析結(jié)論按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)）計(jì)算（）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得（）計(jì)算圓周速度（）計(jì)算齒寬及模數(shù)（）計(jì)算縱向重合度（）計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)根據(jù)，級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載荷系

8、數(shù)由表查得由圖查得假定，由表查得故載荷系數(shù)（）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得目的過程分析結(jié)論按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（）計(jì)算模數(shù)取mn=3，中心距 ， 圓整為a=158mm 圓整后取B2=75mm , B1=80mm按齒根彎曲強(qiáng)度校核） 確定計(jì)算參數(shù)K，T1，mn，d1同前，b=B2=75mm， （）根據(jù)縱向重合度，從圖查得螺旋角影響系數(shù)（）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) （）查取齒形系數(shù)由表查得（）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得（）由圖查得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限（）由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)目的過程分析結(jié)論按齒根彎曲強(qiáng)度校核（）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.25

9、，由式得（）校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度強(qiáng)度足夠齒數(shù)幾何尺寸計(jì)算中心距 ， 圓整為a=158mm 因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。中心距=158mm螺旋角目的分析過程結(jié)論幾何尺寸計(jì)算） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑） 計(jì)算大、小齒輪的齒根圓直徑） 計(jì)算齒輪寬度圓整后取B2=75mm , B1=80mm分度圓直徑齒根圓直徑齒輪寬度八、設(shè)計(jì)低速級(jí)圓柱斜齒傳動(dòng)目的設(shè)計(jì)過程結(jié)論選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)） 選用級(jí)精度） 由表選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為263，大齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為236HBS。） 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù) ，取按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即） 確定公式各計(jì)算

10、數(shù)值（） 試選載荷系數(shù)，=14，ZH=2.433，i=3.44（） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（） 由表選取齒寬系數(shù)，=1.71，=2.19Z=0.775，Z=0.99（） 由表查得材料的彈性影響系數(shù)（） 由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（）由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得） 計(jì)算（） 試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值目的過程分析結(jié)論按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（） 計(jì)算圓周速度v （） 計(jì)算齒寬（） 計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)，級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載荷系數(shù)假設(shè)，由表查得由表查得使用系數(shù)由表查

11、得由圖2查得故載荷系數(shù)（）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得（）計(jì)算模數(shù)圓整為 無需修正所以 ， ，圓整后取B4=88mm ，B3=95mm分度圓直徑模數(shù)按齒根彎曲強(qiáng)度校核由式得彎曲強(qiáng)度的校核公式為確定計(jì)算參數(shù)K，T1，mn，d1同前，b=B2=75mm， 根據(jù)縱向重合度，從圖查得螺旋角影響系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 查取齒形系數(shù)由表查得查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得（）由圖查得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限（）由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)目的分析過程結(jié)論按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.25，由式得（）校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度 強(qiáng)度可靠目的分析過

12、程結(jié)論按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑算出小齒輪齒數(shù)取大齒輪齒數(shù)取齒數(shù)幾何尺寸計(jì)算） 計(jì)算分度圓直徑） 計(jì)算大、小齒輪的齒根圓直徑） 計(jì)算齒輪寬度圓整后取B2=75mm , B1=80mm分度圓直徑齒根圓直徑中心距齒寬B2=75mmB1=80mm驗(yàn)算合適驗(yàn)算合適九、斜齒圓柱齒輪上作用力的計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算說明計(jì)算結(jié)果高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力1) 已知條件 高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為 ，轉(zhuǎn)速為，高速級(jí)齒輪的螺旋角，小齒輪左旋，大齒輪右旋，小齒輪的分度圓直徑為2) 圓周力 ，方向與力的的作用點(diǎn)圓周速度方向相反徑向力 ，方向由力的作用點(diǎn)指向輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸向力 方向可以有左手法則確定法向力 ） 齒輪

13、2的作用力和主動(dòng)齒輪1 的各個(gè)作用力大小相等，方向相反低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力） 已知條件 低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為 ，轉(zhuǎn)速為，高速級(jí)齒輪的螺旋角，小齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪的分度圓直徑為） 圓周力 ，方向與力的的作用點(diǎn)圓周速度方向相反徑向力 ，方向由力的作用點(diǎn)指向輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸向力 方向可以有右手法則確定法向力 3）齒輪4的作用力和主動(dòng)齒輪3 的各個(gè)作用力大小相等，方向相反十、減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)高速軸中間軸低速軸1軸（高速軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)目的過程分析結(jié)論高速軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1. 已知條件輸入軸上的功率，小齒輪分度圓直徑d1=71.25mm，齒輪寬度2. 選擇軸

14、的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由手冊選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理3初定軸的最小直徑根據(jù)手冊，取于是由式初步估算軸的最小直徑，軸與帶輪連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%5%，軸段最細(xì)出直徑。選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理目的過程分析結(jié) 論輸入軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ）擬定軸上零件的裝配方案（見上圖） ）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 （）軸段1的設(shè)計(jì) 軸段1上安裝帶輪，此處設(shè)計(jì)應(yīng)與帶輪輪轂的設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。初定軸段1的直徑，帶輪輪轂的寬度為，結(jié)合帶輪結(jié)構(gòu),取帶輪輪轂的寬度，則軸段1的長度略小于輪轂孔寬度（2） 密封圈與軸段2的設(shè)計(jì) 帶輪用軸肩定位，取軸肩高度

15、,由于該處的軸圓周速度均小于3m/s，可選用氈圈油封，查表，選取氈圈，故取段的直徑 （3）考慮到齒輪有軸向力的存在，且有較大的圓周力和徑向力作用，選用圓錐滾子軸承。取軸承為30208，查表的其參數(shù)如下：故 軸段7的長度與軸承寬度相同,故取 ( 4 )軸段4上安裝齒輪,為便于齒輪的安裝,應(yīng)略大與,可取.齒輪的分度圓直徑較小，采用實(shí)心式，齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段4的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬,故取 ( 5 )齒輪右端用肩固定,由此可確定軸段5的直徑, 軸肩高度,取,故取 ( 6 )取齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁間留有足夠間距，箱體內(nèi)壁與高速軸右側(cè)面

16、與右軸承左端面的距離均取10mm，則箱體內(nèi)壁與高速軸右側(cè)軸承座端面的距 離故軸上力作用點(diǎn)的間距：軸承反力的作用點(diǎn)與軸承外圈大端面的距離a3=16.9mm，則由圖可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為鍵連接：帶輪與軸段1處采用A型普通平鍵，型號(hào) 齒輪與軸段4初采用A型普通平鍵，型號(hào)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可得高速軸上各個(gè)零件的數(shù)據(jù)圖如下軸的尺寸（）：輸入軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)5.軸的受力分析 1)畫軸的受力簡圖輸入軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)）計(jì)算支承反力在水平面上 式中負(fù)號(hào)表示與圖示方向相反在垂直面上 軸承1的 總支承反力軸承2的 總支承反力） 畫彎矩圖水平面上，a-a剖面為 b-b剖面右側(cè) b-b剖面左

17、側(cè) 在垂直平面上 合成彎矩，a-a剖面為b-b剖面左側(cè)為 b-b剖面右側(cè)為 畫轉(zhuǎn)矩圖， 6 校核軸的強(qiáng)度 b-b剖面左側(cè)，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故b-b剖面左側(cè)為危險(xiǎn)剖面 目的過程分析結(jié)論輸入軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)彎曲應(yīng)力為 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)=0.6，則當(dāng)量應(yīng)力查表得45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限，則軸的許用彎曲應(yīng)力，強(qiáng)度滿足要求 軸的強(qiáng)度滿足要求2軸（低速軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)同軸式減速器箱體內(nèi)壁寬度與高速軸和低速軸的長度有關(guān)；而中間軸的長度由箱體內(nèi)壁寬度、高速軸和低速軸共同確定，故先設(shè)計(jì)低速軸，然

18、后設(shè)計(jì)中間軸。目的 過程分析結(jié)論低速軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置鍵的設(shè)計(jì)1.已知條件 低速軸上的功率齒輪4分度圓直徑2選擇軸的材料初定軸的最小直徑選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。3. 初算軸徑根據(jù)表，取于是由式初步估算軸的最小直徑軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%5%，軸端最細(xì)處直徑為選軸的材料為 鋼，調(diào)質(zhì)處理中間軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案（見前圖）該減速器發(fā)熱小、軸不長，故軸承采用兩端固定方式。2）聯(lián)軸器及軸段1的設(shè)計(jì) ： 軸段1上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器同步進(jìn)行。為補(bǔ)償聯(lián)軸器兩端所連接的安裝誤差、隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。KA=1.5，計(jì)算轉(zhuǎn)矩

19、為，查表，取聯(lián)軸器轂孔直徑為60mm，軸孔長度107mm，J型軸孔，A型鍵，代號(hào)所以3) 密封圈和軸段2 ：應(yīng)同時(shí)考慮聯(lián)軸器的軸向定位及密封圈的尺寸。,最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度小于3m/s，可選用氈圈油封，查手冊選取4）軸承與軸段3和軸段6的設(shè)計(jì) 考慮齒輪的軸向力較大、且有較大的圓周力和徑向力，選用圓錐滾子軸承。軸段3上安裝軸承，器直徑應(yīng)既便于軸承的安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列。現(xiàn)暫取軸承為30125參數(shù)如下基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷 故 軸段7的長度與軸承寬度相同,故取5）齒輪與軸段4的設(shè)計(jì) 該軸段上安裝齒輪，為便于齒輪的安裝，應(yīng)略大與,可取.齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒

20、輪左端面上,即靠緊,軸段3的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬,兩齒輪間的間隙取故取6)軸段5的設(shè)計(jì) 齒輪左側(cè)用軸肩固定,由此可確定軸段5的直徑, 軸肩高度,取,故取 為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段5的直徑應(yīng)根據(jù)6307深溝球軸承的定位軸肩直徑確定,即7 )軸段2和軸段3的長度 軸段2的長度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座的寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。為在不拆聯(lián)軸器的條件下，可以裝拆軸承端蓋連接螺栓，取聯(lián)軸器輪轂端面與軸承短蓋表面距離K=35mm，則有取齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁間留有足夠間距H,取 ,取軸承上靠近機(jī)體內(nèi)壁的端面與機(jī)體內(nèi)壁見的距離S=8mm,取軸承寬度C=50mm

21、.由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可查得軸承蓋凸緣厚度e=10mm,取聯(lián)軸器輪轂端面與軸承蓋間的距離K=20mm.故8）軸上力作用點(diǎn)間距 軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離，則由圖可知軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間距的為,則可得,中間軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)（ 5 ）鍵連接。聯(lián)軸器與軸段1的鍵為齒輪與軸段4的鍵為由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得出低速軸上各個(gè)零件的數(shù)據(jù)如下圖5.軸的受力分析1)畫軸的受力簡圖目的過程分析結(jié)論中間軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)）計(jì)算支承反力計(jì)算支承反力在水平面上 式中負(fù)號(hào)表示與圖示方向相反在垂直面上 軸承1的 總支承反力軸承2的 總支承反力） 畫彎矩圖水平面上，a-a剖面右側(cè) a-a剖面左側(cè) 在垂直平面

22、上 a-a剖面左側(cè)為 a-a剖面右側(cè)為 畫轉(zhuǎn)矩圖，4 ) 畫轉(zhuǎn)矩圖 6 校核軸的強(qiáng)度低速小齒輪剖面，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故低速小齒輪剖面為危險(xiǎn)剖面目的過程分析結(jié)論中間軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) 軸的材料為45剛 , 調(diào)質(zhì)處理. 由 表 15-1 查得,. 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表3-2查取.因 , ,經(jīng)插值后可查得 又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為 故有應(yīng)力集中系數(shù)按式(附3-4)為 由附圖3-2得尺寸系數(shù)由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)由附圖3-4得 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理,即,則按式3-12及3-12a得綜合系數(shù)值為 由3-1及3-2得碳鋼的特性

23、系數(shù) , 取 , 取目的過程分析結(jié)論中間軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)于是,計(jì)算安全系數(shù)值,按式(15-6)(15-8)則得 故安全7 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸,通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理,故取折合系數(shù),則 查表15-1得=60mpa,因此,故安全.8 校核鍵連接強(qiáng)度高速齒輪: 查表得.故強(qiáng)度足夠.低速齒輪: 查表得.故強(qiáng)度足夠.9. 校核軸承壽命軸承載荷 軸承1 徑向: 軸向: 軸承2 徑向: 軸向: 因此,軸承1為受載較大的軸承,按軸承1計(jì)算軸校核安全目的過程分析結(jié)論中間軸的設(shè)計(jì)及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì),查表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,取,故,查表13-3得預(yù)期計(jì)

24、算壽命3.軸（ 中間軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)目的過程分析結(jié)論中間軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1.已知條件中間軸上的功率，2選擇軸的材料因?yàn)閭鬟f的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理3.初定軸的最小直徑根據(jù)表，取于是由式初步估算軸的最小直徑軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）擬定軸上零件的裝配方案（見上圖）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度鋼，調(diào)質(zhì)處理目的過程分析結(jié)論中間軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)（） 軸不長，故軸承采用兩端固定方式。安軸上零件的安裝順序，從dmin開始設(shè)計(jì)。（） 軸承與軸段1和軸段5的設(shè)計(jì)考慮到有軸向力的存在，且圓周力與徑向力較大，選用圓錐滾子軸承。暫取軸承302

25、10，有軸承內(nèi)徑d=50mm，外徑D=90mm,內(nèi)圈寬度B=20mm，總寬度T=21.75mm，內(nèi)圈定位軸徑da=57mm，軸承內(nèi)圈對(duì)軸的作用力點(diǎn)與外圈大端面的距離a3=20mm，故軸段1的直徑故取軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度,故取段的直徑（3）軸段2軸段4的設(shè)計(jì) 軸段2上安裝齒輪2,軸段4上安裝齒輪3，為便于齒輪的安裝, 和應(yīng)略大和,可取.查表知該處鍵的界面尺寸為16mm10mm，輪轂鍵槽深度，齒輪3上齒根圓與鍵槽頂面的距離，故齒輪3設(shè)計(jì)成齒輪軸，材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理齒輪2右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定，齒輪2輪轂的寬度范圍為，取其輪轂寬度與齒輪寬度相等。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面

26、，軸段2的長度應(yīng)該比齒輪的輪轂略短，所以取 ( 4 )軸段3的設(shè)計(jì) 該段為齒輪2提供定位，其軸肩高度范圍為,取，齒輪3右端面距離箱體內(nèi)壁距離取為，材料2的左端面距離箱體內(nèi)壁的距離為，高速軸右側(cè)的軸承與低速軸軸承的左側(cè)的軸承公用一個(gè)軸承座，其寬度為，則箱體內(nèi)壁的寬度為則軸段3的長度為（5）軸段1和軸段5的長度 由于軸承采用脂潤滑，故在軸承內(nèi)端面據(jù)箱體內(nèi)壁的距離取為，則軸段1的長度為軸段5的長度為 （6）軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)與軸承外圈大端面的距離,則由受力簡圖可得支點(diǎn)及受力點(diǎn)的距離為 鍵連接。齒輪2與軸段鍵采用A型普通平鍵連接，鍵由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可得中間軸上各個(gè)零件的數(shù)據(jù)如下圖5.軸的受

27、力分析1 )畫軸的受力簡圖）計(jì)算支承反力在水平面上 式中負(fù)號(hào)表示與圖示方向相反在垂直面上 軸承1的 總支承反力軸承2的 總支承反力） 畫彎矩圖水平面上，a-a剖面為 左側(cè) 右側(cè) b-b剖面右側(cè) b-b剖面左側(cè) 在垂直平面上 合成彎矩，a-a剖面左側(cè)為a-a剖面右側(cè)為b-b剖面左側(cè)為 b-b剖面右側(cè)為 畫轉(zhuǎn)矩圖，因?yàn)閎-b左側(cè)彎矩大，且作用有轉(zhuǎn)矩，故b-b剖面左側(cè)為危險(xiǎn)剖面b-b剖面的抗彎截面系數(shù)為抗扭截面系數(shù)為彎曲應(yīng)力為 剪切應(yīng)力為 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)=0.6，則當(dāng)量應(yīng)力查表得40Cr調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限，則軸的許用彎曲應(yīng)力，強(qiáng)度滿

28、足要求8 校核鍵連接強(qiáng)度齒輪2處鍵連接的擠壓應(yīng)力: 查表得.故強(qiáng)度足夠.9. 校核軸承壽命查表得30210軸承得C=73200N，C0=92000N，e=0.42，Y=1.4。由軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為： 外部軸向力A=1153.1N所以 ，所以因此,軸承2為受載較大的軸承,按軸承2計(jì)算 查表13-3得預(yù)期計(jì)算壽命所以軸承壽命足夠軸強(qiáng)度滿足要求鍵連接強(qiáng)度滿足要求承壽命滿足要求十一、潤滑與密封目的過程分析結(jié)論潤滑與密封1潤滑方式的選擇 因?yàn)闈櫥惺艿呢?fù)荷能力較大、粘附性較好、不易流失，齒輪靠機(jī)體油的飛濺潤滑。I，II，III軸的速度因子，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可選用鈉基潤滑

29、劑2號(hào) 2密封方式的選擇由于I，II，III軸與軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封3潤滑油的選擇因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械手冊可選用中負(fù)載工業(yè)齒輪油N200號(hào)潤滑，軸承選用ZN3鈉基潤滑脂，齒輪選擇全損耗系統(tǒng)用油L-AN68潤滑十二、箱體結(jié)構(gòu)尺寸目的分析過程結(jié)論高速級(jí)中心距A1158mm低速級(jí)中心距A2158mm下箱座壁厚=0.025a+58mm上箱座壁厚1=0.025a+58mm機(jī)座凸緣壁厚b=1.512mm機(jī)蓋凸緣壁厚b1=1.5112mm機(jī)座底凸緣壁厚b2=2.520mm地腳螺栓底腳厚度P20mm箱座上的肋厚M8mm地腳螺栓直徑ddbM16地腳螺栓通孔直徑ddb13.5mm 地

30、腳螺栓沉頭座直徑D027mm底腳凸緣尺寸（扳手空間）L125mmL216mm地腳螺栓數(shù)目N4軸承旁連接螺栓直徑d1M12軸承旁連接螺栓通孔直徑d113.5mm軸承旁連接螺栓沉頭座直徑D024mm剖分面凸緣尺寸C120mmC216mm上下箱連接螺栓直徑D2M10上下箱連接螺栓通孔直徑D211mm上下箱連接螺栓沉頭座直徑D024mm箱緣尺寸（扳手空間）C118mmC214mm軸承蓋螺釘直徑D3M8檢查孔蓋連接螺栓直徑D4M6圓錐定位銷直徑D58mm減速器中心高H195mm軸承旁凸臺(tái)高度h55mm軸承旁凸臺(tái)半徑r16mm軸承端蓋外徑D2120mm，130mm，170mm軸承旁連接螺栓距離S142.5

31、mm，147.5mm，137.5mm，177.5mm箱體外壁至軸承座端面的距離K42mm軸承座孔長度50mm大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離11.95mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離10mm十三、主要附件及作用形式計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1 通氣器齒輪箱高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)部氣體受熱膨脹，為保證箱體內(nèi)外所受壓力平衡，減小箱體所受負(fù)荷，設(shè)通氣器及時(shí)將箱內(nèi)高壓氣體排出。由選用通氣器尺寸M181.52 窺視孔和視孔蓋 為便于觀察齒輪嚙合情況及注入潤滑油，在箱體頂部設(shè)有窺視孔。為了防止?jié)櫥惋w出及密封作用，在窺視孔上加設(shè)視孔蓋。由 取A=150mm 3 油標(biāo)尺油塞 為方便的檢查油面高度，保證傳動(dòng)件的潤滑，將油面指示器

32、設(shè)在低速級(jí)齒輪處油面較穩(wěn)定的部位。 由 選用油標(biāo)尺尺寸M164油塞為了排出油污，在減速器箱座最低部設(shè)置放油孔，并用油塞和封油墊將其住。由 選用油塞尺寸 M161.55定位銷 保證拆裝箱蓋時(shí)，箱蓋箱座安裝配合準(zhǔn)確，且保持軸承孔的制造精度，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配兩個(gè)定位銷。由 GB117-86 A5356 啟蓋螺釘 在箱體剖分面上涂有水玻璃，用于密封，為便于拆卸箱蓋，在箱蓋凸緣上設(shè)有啟蓋螺釘一個(gè)，擰動(dòng)起蓋螺釘，就能頂開箱蓋。結(jié)構(gòu)參見減速器總裝圖，尺寸取M10307起吊裝置 減速器箱體沉重，采用起重裝置起吊，在箱蓋上鑄有吊耳。為搬運(yùn)整個(gè)減速器，在箱座兩端凸緣處鑄有吊鉤尺寸見 十四、設(shè)計(jì)心得總結(jié)此

33、次占用了三周的時(shí)間來進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)，開題的題目是減速器，雖然表面上似乎并不復(fù)雜，但是在這三周的設(shè)計(jì)過程中感覺到，一個(gè)減速器遠(yuǎn)遠(yuǎn)并非想象中的那么簡單。在這二級(jí)減速器的過程中需要運(yùn)用的知識(shí)很多，除了機(jī)械設(shè)計(jì)這門課的知識(shí)外，同時(shí)還讓我必須掌握工程材料、機(jī)械原理、材料力學(xué)及機(jī)械制圖各個(gè)基礎(chǔ)課程的知識(shí)。就設(shè)計(jì)一個(gè)箱體而言，雖然只需查表所得數(shù)據(jù)就可以，所運(yùn)用的計(jì)算內(nèi)容并不復(fù)雜，但是，同樣需要考慮的地方有很多，箱體寬度，凸緣寬度，油量高度等等，只有將他們綜合運(yùn)用了，才能設(shè)計(jì)出一個(gè)合格的箱體。在設(shè)計(jì)齒輪、軸、螺紋聯(lián)接等過程中，讓我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的各個(gè)公式加以運(yùn)用，不再單單是書本上的死公式，通過設(shè)計(jì)的步驟

34、，進(jìn)一步地掌握那些公式，了解到它們的作用，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程有了全新的認(rèn)識(shí)。在畫圖紙的過程中，也并不是很容易的，由其畫草圖，所需要的工作量也是相當(dāng)?shù)拇?。需要零件的結(jié)構(gòu)尺寸與圖紙相結(jié)合，有時(shí)會(huì)因強(qiáng)度不夠而反算，也有時(shí)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)間出現(xiàn)干涉而重新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。通過一個(gè)星期的邊草圖邊計(jì)算的過程，感覺到草圖在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重要性。同時(shí)，在畫圖紙的階段中，又再一次地復(fù)習(xí)了機(jī)械制圖這門基礎(chǔ)課程，在沒有軟件的幫助下，對(duì)各圖紙的細(xì)節(jié)問題需要考慮周到才行。 我想這次課程設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)起到很好的啟蒙作用，也會(huì)對(duì)將來踏上設(shè)計(jì)類的工作崗位打下很好的基礎(chǔ)，總之是受益匪淺。十五、參考文獻(xiàn)1.機(jī)械設(shè)計(jì)課程第七版 濮良貴 紀(jì)名剛主編 高等教育出版社 2001年2.機(jī)械原理課程第六版 孫桓 陳作模主編 高等教育出版社2001年3.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊修訂版 陳鐵鳴 王連明 王黎欽主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003年4.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（軟件版）R2.0數(shù)字化手冊系列（軟件版）編寫委員會(huì)編制 機(jī)械工業(yè)出版社 2003年5. 簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊胡家秀 主編 機(jī)械工業(yè)出版社2003年6.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)李育錫 主編 高等教育出版社 2007年 7.減速器設(shè)計(jì)實(shí)例精解張春宜 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2010年第 39 頁 共 39 頁