《機(jī)械課程設(shè)計(jì)--帶式運(yùn)輸機(jī)單機(jī)減速器設(shè)計(jì).docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械課程設(shè)計(jì)--帶式運(yùn)輸機(jī)單機(jī)減速器設(shè)計(jì).docx（39頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目： 帶式運(yùn)輸機(jī)單機(jī)減速器設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 材料物理0902 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 王艾倫 評(píng)閱人： 王艾倫 2011年9月15日設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)單機(jī)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)三、原始數(shù)據(jù)輸送帶壓力F（N）3000輸送帶速度v(m/s)1.2滾筒直徑D（mm）400四、設(shè)計(jì)工作量：1、減速器裝配圖一張（A1圖紙：手工圖或CAD圖）2、零件圖2張（一個(gè)組應(yīng)有一套完整的非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖）3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份目錄一、傳動(dòng)方案擬定二、電動(dòng)機(jī)選擇三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比四、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)六、軸的設(shè)計(jì)七、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算八、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算九、

2、密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)十、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)十一、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十二、設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果一、傳動(dòng)方案擬定（1） 工作條件：使用年限8年，工作為二班工作制，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。（2） 原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=3000N；帶速V=1.2m/s；滾筒直徑D=400mm； 二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列三相異步冷電動(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(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。2、電動(dòng)機(jī)容量選擇：電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：式（1）：da (kw) 由式(2)：V/1000 (KW)因此 Pd=FV/1000a (KW)由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為總=

3、25式中：1、2、3、4、5分別為V帶傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、圓柱齒輪傳動(dòng)、彈性聯(lián)軸器和卷筒軸滑動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率。由表2-4查得=0.92，0.99，0.97，.99.設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果5=0.96總=0.86Pd=4.19 kw則：總=0.960.9920.970.990.96=0.86所以：電機(jī)所需的工作功率：Pd= FV/1000總=(30001.2)/(10000.86)=4.19 (kw)3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒工作轉(zhuǎn)速為：n卷筒=601000V/（D）=(6010001.2)/（400）=57 r/min根據(jù)手冊(cè)表推薦的傳動(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=3。 取V帶傳動(dòng)比=

4、4 。則總傳動(dòng)比理論范圍為：a24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為Nd=Ian卷筒=(624)57=3421368 r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750和1000r/min。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)電動(dòng)機(jī)Y132M2-6n0=960r/min機(jī)型號(hào)：（如下表）方案電 動(dòng)機(jī) 型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)重量N傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)減速器1Y132M2-65.51000960823.216.8435.492Y160M2-85.57507201166.212.632.74.68綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和V帶

5、傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見(jiàn)第1方案比較適合。此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6，其主要性能：電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安裝尺寸 AB地腳螺栓孔直徑 K軸 伸 尺 寸DE裝鍵部位尺寸 FGD160515277.5315216178123880108三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比：設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nia=16.841、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：ia=nm/n=nm/ n卷筒=960/57=16.84總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia=i0i （式中i0、i分別為V帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比）2、

6、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：根據(jù)指導(dǎo)書(shū)P7表1，取i0=3（鏈輪 i=24）因?yàn)椋篿ai0i所以：iiai016.84/35.49四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)：將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為軸，軸，.以及i0,i1，.為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比01，12，.為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率P，P，.為各軸的輸入功率 （KW）設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果T，T，.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （Nm）n=320r/minn=57r/minP=5.28KWP=5.07 KWTd=54.71 Nmn,n,.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （r/min）可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（1）計(jì)算各

7、軸的轉(zhuǎn)數(shù)：軸：n=nm/ i0=960/3=320（r/min）軸：n= n/ i1=320/5.49=57r/min卷筒軸：n= n（2）計(jì)算各軸的功率：軸： P=Pd01 =Pd1=5.50.96=5.28KW軸： P= P12= P23=5.280.990.97 =5.07（KW）卷筒軸： P= P23= P24=5.070.990.99=4.97（KW）計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為：Td=9550Pd/nm=95505.5/960=54.71 Nm設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果軸： T= 9550P1/nm T=157.58 NmT=83.48 Nm=9550X5.28/320=157.

8、58 Nm軸： T=9550P2/nm=9550X5.07/58=83.48 Nm卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩：T = T24=83.48 X0.99 X0.99 =81.82 Nm計(jì)算各軸的輸出功率：由于軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：故：P=P軸承=5.280.99= 5.23KWP= P軸承=5.230.99=5.18 KW計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩：由于軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則：T= T軸承=157.580.99=156.00NmT = T軸承=83.480.99= 82.65Nm設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果四、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)Pc=6.6kwD1=125mmD2=375mmn0 =314r/m

9、inv=6.28m/s（1）、工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，Kp取1.2。則帶傳動(dòng)的計(jì)算功率Pc=KpP=1.25.5=6.6kw，轉(zhuǎn)速為960r/min。由P161 表選擇A型帶。（2）、取小輪直徑D1=125mm，滑動(dòng)系數(shù)=0.02。則大輪直徑為D2=i1D1（1-）=3125（1-0.02）=367.5mm查表取標(biāo)準(zhǔn)值D2=375mm。大輪轉(zhuǎn)速為n0= n0D1（1-）/ D2 =960125(1-0.02)/375=314 r/mini= n0 / n0=960/314=3.06大輪轉(zhuǎn)速誤差為（320-314）/320=1.25%,在允許范圍內(nèi)。（3）、計(jì)算V帶線速v=D1 n0/（601000

10、）=125960/600006.28m/s在525 m/s范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果（4）、暫取傳動(dòng)中心距為1=159.03a=1.5(D1+D2)=1.5(125+375)=750mm（5）、算出帶的初步長(zhǎng)度Lc=2a+(D1+D2)/2+(D2-D1)2/(4 a)=2750+(125+375)/2+(375-125)2/(4 750)2306mm查表9-2取標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算長(zhǎng)度Lc=22041.06=2374mm， 名義長(zhǎng)度Lo=2204mm。傳動(dòng)的實(shí)際中心距為a=a+(Lc-Lc)/2=750+(2240-2374)/2=683mm（6）、計(jì)算小輪包角1=180-（D2-D1）/a57.3=1

11、80-(375-125）/68357.3=159.03由表9-2至9-8確定修正前每根V帶所能傳遞的功率P0及相關(guān)系數(shù)P0=1.38kw，K=0.96，KL=1.06，按表9-7查得功率增量P0=0.11，修正后每根V帶所能傳遞的功率為P0=( P0+P0)Kq KKL設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果選用中心層質(zhì)為棉質(zhì)的帶，則Kq=1，得P0= 1.52kwZ=5F0=842.95NQ=1657.75NP0=( 1.38+0.11) 1 0.961.06=1.52kw（7）、確定V帶根數(shù)Z=Pc/P0=6.6/1.52=4.34根取為5根。（8）、計(jì)算帶的初拉力和加在軸上的壓力。F0=500Pc（2.5/

12、K-1）/v=5006.6（2.5/0.96-1）/6.28=842.95NQ=2 F0sin(/2)=2842.95sin(159.03/2)=1657.75N確定從帶輪為輻條結(jié)構(gòu)。（略）其中輪轂長(zhǎng)度為l=2d， d為軸徑。由軸的設(shè)計(jì)得。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：(1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)?？紤]減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為220HBS。初選齒面精度為9級(jí)。齒面粗糙度Ra3.2m。(2)、齒寬系數(shù)a查表（P86）可得，a=0.4，小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限： 查表

13、6-8 按一般可靠要求取SH=1則 取兩式計(jì)算中的較小值，即H=565Mpa小大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度： 查表6-8 ，取SF=1.3則 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)Z1=28Z2=154m=2.75a=250.25mmb2=100.1mmb1=105.1mm齒輪按9級(jí)精度制造，去載荷系數(shù)k=1.5，齒寬系數(shù)a=0.4中心距。已知=Z2Z1=i=5.49中心距a（1）33352KTIa=（5.49+1）333521.51575800.45.49=232.18 mm常用小齒輪小齒數(shù)Z1=1740，取Z1=28，Z2=5.4928154，取Z2=154.故實(shí)際傳動(dòng)比為i=154/28=5.5.m=

14、2a/(Z1+Z2)=2232.18/(28+154) 2.55按表51取m=2.75確定中心距a=m(Z1+Z2)/2=2.75(28+154)/2=250.25mm由a=b/a得b2=aa=250.250.4100.1mm,b2為大齒輪寬， 小齒輪寬為b1=105.1mm。校核齒的彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù)YF1=2.63，YF2=2.16設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果按最小齒齒寬計(jì)算v1.52 m/s.d1=77mmd2=423.5mmda1=82.5mmda2=429mmdf1=73.5625mmdf2=420.0625mmh=6.1875mmF1=2KT1YF1/(bmZ1)=21.51575802.63

15、/(100.12.7528)58.66MPa,F2=F1 YF1/YF2=58.662.16/2.63=48.18MPa。符合強(qiáng)度要求。齒輪圓周速度v=d1n1/601000 =2.7528320/(601000) 1.52 m/s.選9級(jí)精度合適。分度圓直徑d1=77mm，d2=423.5mm，齒頂圓直徑，da1=82.5mm，da2=429mm，齒根圓直徑df1=73.5625mm,df2=420.0625mm，全齒高h(yuǎn)=6.1875mm小齒輪設(shè)計(jì)為齒輪軸，而大齒輪設(shè)計(jì)為輪輻式齒輪。由表9-2得其尺寸d1=112mm，0=10mm，r=7mm設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果六、軸的設(shè)計(jì)1， 齒輪軸的設(shè)計(jì)

16、 (1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖1）1，5滾動(dòng)軸承 2軸 3齒輪軸的輪齒段 4套筒 6密封蓋 7軸端擋圈 8軸承端蓋 9帶輪 10鍵(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#合金鋼，調(diào)制處理，硬度217255HBS軸的輸入功率為P=5.28 KW轉(zhuǎn)速為n=314 r/min并查表11-4,取c=120D1考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度消弱的影響，直徑增加4%，得d1=31.8mm，將軸標(biāo)準(zhǔn)化d1=32mm.設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果(3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度d1=32mmL1=62mmd2=43mmL2=70mmd3=45mmL3=32mmd4=48mmL4=8mmd5=77mmL5=105.1mm右起

17、第一段，取d1=32mm.大帶輪的輪轂長(zhǎng)度l=2d1=64mm，取L1=62mm。右起第二段直徑取d2=43mm(由機(jī)械手冊(cè)查得輪轂的倒角C=1.6mm，h=0.07d1+3=0.0732+3=5.24mm，取h=5.5mm)，考慮到帶有密封的軸承端蓋的軸段長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)軸承端蓋的厚度來(lái)確定，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁之間應(yīng)有一定的距離，故取L2=70mm。右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用角接觸球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用7209AC型軸承，其尺寸為dDB=458519，那么該段的直徑為d3=45mm，齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離2=10mm，軸承端面距箱體內(nèi)壁距離3=11mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3

18、=19=10=11-8=32mm（下段取8mm）。右起第四段，考慮齒輪與箱內(nèi)壁有一段距離，軸向固定封油盤(pán)，取d4=48mm，L4=8mm。 右起第五段，da1100mm,小齒輪做成齒輪軸， d5=77mm，考慮裝配方便性，取L5=105.1mm。右起第六段，考慮齒輪與箱內(nèi)壁有一段距離設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果，軸向固定封油盤(pán)，取d6=48mm，L6=8mm。d6=48mmL6=8mmd7=45mmL7=31mmL=165.1mmT1 =157.58103 NmmFt=4090NFAH= FBH=2045NMCH=168814.75 NmmFr=1490NFa=4350N 右起第七段，由于同一軸上的軸承

19、選用同一型號(hào)，便于軸承座孔鏜制和減少軸承類型，那么該段的直徑為d7=45mm，L7=32-1=31mm。(4)求齒輪上作用力的大小、方向 小齒輪分度圓直徑：d1=77mm，軸的支撐跨度L=32+8+105.1+8+31-19=165.1mm.作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =157.58103 Nmm求圓周力：FtFt=2T1/d1=2157.58103/77=4090N繪制受力圖a軸上水平支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：FAH= FBH =Ft/2 = 4090/2=2045N繪制水平彎矩圖b， 水平面截面C處的彎矩MCH=LFAH /2

20、= 165.12045 /2=168814.75 Nmm。求徑向力Fr，軸向力FaFr=Fttan=4090tan200=1490NFa= Ft/cos=4090/cos 200=4350N 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果求垂直面的支反力，圖cFAV=1.76103 NFBV=0.27103 NMcv=145288 NmmMcv=22288 .5NmmMc=222726.34 Nmm由MB=0得FrL/2+ Fad1/2-FAVL=0FAV=（FrL/2+ Fad1/2）/L=(1490165.1/2+435077/2)/165.1=1.76103 N由F=0得FAV-Fr-FBV=0FBV= FAV-F

21、r=(1.76-1.49) 103=0.27103 N繪制垂直面彎矩圖d截面C左側(cè)彎矩Mcv= FAVL/2=1760165.1/2=145288 Nmm截面C右側(cè)彎矩Mcv= FBVL/2=270165.1/2=22288 .5Nmm繪制合成彎矩圖eMc=MCH2+MCV2=168814.752+1452882=222726.34 NmmMc=MCH2+MCV2=168814.752+22288.52設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果 =170279.76 NmmMc=170279.76 NmmT=157465 NmmMce=241936.57 Nmm繪制扭矩圖fT= Ftd1/2= 409077/2=15

22、7465 Nmm繪制當(dāng)量彎矩圖gMe=M2+2T2有當(dāng)量彎矩圖和軸的構(gòu)圖可知，C和D處都有可能是危險(xiǎn)截面，應(yīng)分別計(jì)算當(dāng)量彎矩。由此可將軸的扭矩剪應(yīng)力看作脈動(dòng)循環(huán)，=0.6.則C截面Mce=MC2+2T2=222726.342+0.621574652=241936.57 NmmMce=Mc=170279.76 Nmm在以上兩項(xiàng)中，取大者計(jì)算。D截面MDH=FAH（L-105.1-10-29+19/2）=2045（165.1-105.1-10-29+19/2）=53680 NmmMDv=FAv（L-105.1-10-29+19/2）=1670（165.1-105.1-10-29+19/2）設(shè)計(jì)計(jì)算

23、及說(shuō)明結(jié)果 =53680 NmmMDe=125292.27 Nmmeb=0.07 Mpaeb0.31 MpaMD=MDH2+MDV2=62372.52+536802 =82291.38 NmmMDe=MD2+2T2 =82291.382+0.621574652 =125292.27 NmmC截面eb= Mce/Wc= Mce/(0.1d4)= 241936.57/(0.1774) 0.07 Mpa -1b=60 MpaD截面eb= MDe/WD= MDe/(0.1d4) = 125292.27/(0.1454) 0.31 Mpa 1b故軸的強(qiáng)度足夠。輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 確定軸上零件的定位和

24、固定方式 （如圖）設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1，5滾動(dòng)軸承 2軸 3齒輪 4套筒 6密封蓋 7鍵 8軸承端蓋 9軸端擋圈 10半聯(lián)軸器d1=55mmL1=80mm(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS，由表11-1查得強(qiáng)度極限B=640Mpa。由表11-5查得其許用彎矩應(yīng)力-1b=55Mpa，由表11-4取C=110.d考慮軸上有鍵槽，因此將軸的直徑增大4%，則d=48.82（1+4%）此段軸的直徑和長(zhǎng)度應(yīng)與聯(lián)軸器相符合，聯(lián)軸器選用LT8型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為55mm，與軸配合長(zhǎng)度為84mm,故軸輸出端直徑d1=55mm。(3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度右起第一段，與聯(lián)

25、軸器配合，d1=55mm，長(zhǎng)度應(yīng)比聯(lián)軸器軸孔長(zhǎng)度略小一些，取L1=80mm。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果右起第二段，d2=64mm（倒角C=2.0mm,軸肩高度d2=64mmL2=70mmd3=65mmL3=46mmd4=70mmL4=98.1mmd5=82mmL5=10mmd6=65mmL6=33mmL=164.1mmT2=83.48103NmmFt=394.24Nh=4.5mm，d2=d1+2h=55+24.5=64mm）螺栓長(zhǎng)35mm，由表9-9得e=12mm，m=17mm，L2=35+12+17+6=70mm。右起第三段，與軸承配合，軸承選用角接觸球軸承7213AC，內(nèi)徑65mm，外徑120mm

26、，寬度23mm，齒輪端面距箱體內(nèi)壁2=10mm，軸承端面距箱體內(nèi)壁3=10mm，則d3=65mm，L3=23+10+11+2=46mm。右起第四段，軸徑d4=70mm，考慮到軸承和齒輪與軸的配合不同，加工精度要求不同，以及裝配的方便性，取d4=70mm，L4=100.1-2=98.1mm。右起第五段，考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩，取軸肩的直徑為d5=82mm ,長(zhǎng)度取L5=10mm右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為d6=65mm，長(zhǎng)度L6=3+23+1-2=33mm。(4)求齒輪上作用力的大小、方向 大齒輪分度圓直徑：d2=423.5mm，軸的支撐跨度為L(zhǎng)=164.1mm。作用在齒輪

27、上的轉(zhuǎn)矩為：T2=83.48103Nmm。求圓周力：FtFt=2T2/d2=283.4810/423.5394.24N設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果繪制受力圖a。FAH= FBH=197.12NMCH=16173.70NmmFr=143.49NFa=419.54NFAV=613.11 NFBV=469.42N軸上水平支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：FAH= FBH =Ft/2 = 394.24/2=197.12N繪制水平彎矩圖b， 水平面截面C處的彎矩MCH=LFAH /2= 164.1197.12 /2=16173.70Nmm。求徑向力Fr，軸向

28、力FaFr=Fttan=394.24tan200=143.49NFa= Ft/cos=394.24/cos 200=419.54N 求垂直面的支反力，圖c由MB=0得FrL/2+ Fad1/2-FAVL=0FAV=（FrL/2+ Fad1/2）/L=(143.49164.1/2+419.54423.5/2)/164.1=613.11 N由F=0得FAV-Fr-FBV=0FBV= FAV-Fr=613.11-143.49=469.42N繪制垂直面彎矩圖d設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果截面C左側(cè)彎矩Mcv=50305.68 NmmMcv=38515.91NmmMc=52841.74 NmmMc=41773.9

29、6NmmT=83480.32NmmMcv= FAVL/2=613.11164.1/2=50305.68 Nmm截面C右側(cè)彎矩Mcv= FBVL/2=469.42164.1/2=38515.91Nmm繪制合成彎矩圖eMc=MCH2+MCV2=16173.702+50305.682=52841.74 NmmMc=MCH2+MCV2=16173.702+38515.91 =41773.96Nmm繪制扭矩圖fT= Ftd2/2= 394.24423.5/2=83480.32 Nmm繪制當(dāng)量彎矩圖gMe=M2+2T2有當(dāng)量彎矩圖和軸的構(gòu)圖可知，C和D處都有可能是危險(xiǎn)截面，應(yīng)分別計(jì)算當(dāng)量彎矩。由此可將軸的

30、扭矩剪應(yīng)力看作脈動(dòng)循環(huán)，=0.6.則C截面設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果Mce=MC2+2T2Mce=72808.49 NmmMce =41773.96 NmmMDe=54795.03Nmm=52841.74+0.6283480.322=72808.49 NmmMce=Mc=41773.96 Nmm在以上兩項(xiàng)中，取大者計(jì)算。D截面MDH=FAH（L-98.1-10-33+23/2）=197.12（164.1-98.1-10-33+23/2）=6800.64 NmmMDv=FAv（L-98.1-10-33+23/2）=613.11（164.1-98.1-10-33+23/2） =21152.30 NmmMD

31、=MDH2+MDV2 =6800.642+21152.302 =22218.65 NmmMDe=MD2+2T2 =22218.652+0.6283480.322=54795.03NmmC截面設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果eb= Mce/Wc= Mce/(0.1d4)eb=0.03Mpaeb=0.03 Mpa=72808.49/(0.1704) 0.03Mpa -1b=55 MpaD截面eb= MDe/WD= MDe/(0.1d4) =54795.03/(0.1654) 0.03 Mpa 1b故軸的強(qiáng)度足夠。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果七、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算Lh=14600小時(shí)FS1=FS2=1239.68NFa=0

32、FA1= FA2=1239.68NFA1/FR10.61根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命Lh=163658=14600小時(shí)1、計(jì)算輸入軸承（1）已知n1=314r/min兩軸承徑向反力：FR1=FR2=2045N初選兩軸承為角接觸球軸承7209AC型得軸承內(nèi)部軸向力FS=1.3FRtan則FS1=FS2=1.32045tan25=1239.68N（2）FS1+Fa=FS2Fa=0故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端FA1=FS1=1239.68NFA2=FS2=1239.68N(3)求系數(shù)x、yFA1/FR1=1239.68N/2045N0.61FA2/FR2=1239.68N/2045N0.61FA

33、2/FR20.61e=0.68x1=1y1=0 x2=1y2=0根據(jù)課本P263表（11-8）得e=0.68FA1/FR1ex1=1y1=0FA2/FR248720hFR1=FR2=197.12NFS1=FS2=119.49NFa=0FA1= FA2=119.49NP1=1.11.052045=2361.98NP2=P1=2361.98N(5)軸承壽命計(jì)算P1=P2故取P=2361.98N角接觸球軸承=3根據(jù)手冊(cè)得7209AC型的Cr=36800NLH=16670/nfTCr/（fFP）=16670/3141.0536800/(1.12361.98)3=174626.68h48720h預(yù)期壽命

34、足夠1、計(jì)算輸出軸承（1）已知n2=57r/min兩軸承徑向反力：FR1=FR2=197.12N初選兩軸承為角接觸球軸承7213AC型得軸承內(nèi)部軸向力FS=1.3FRtan則FS1=FS2=1.3197.12tan25=119.49N（2）FS1+Fa=FS2Fa=0故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端FA1=FS1=119.49NFA2=FS2=119.49N設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果(3)求系數(shù)x、yFA1/FR1=FA2/FR2=0.61e=0.68x1=1y1=0 x2=1y2=0P2=P1=227.67NLH=6338669369h48720hFA1/FR1=119.49N/197.12N

35、0.61FA2/FR2=119.49N/197.12N0.61根據(jù)課本P263表（11-8）得e=0.68FA1/FR1ex1=1y1=0FA2/FR248720h預(yù)期壽命足夠設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果八、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算h=8mmb=10mml=52mmp=47.35MpaRh=12mmb=20mml=78.1mmp=5.09MpaRh=10mmb=16mml=64mmp=5.09MpaR（1）與帶輪配合的軸段的軸徑d=32mm,L1=62mm選用A型平鍵GB1096-79h=8mm b=10mm鍵長(zhǎng)l=l1-b=62-10=52mmT1=157.58 Nmmp=4T1/（dhl）=41575

36、80/（32852）=47.35MpaR(110Mpa)（2）輸出軸與齒輪聯(lián)接處d=70mm,L1=98.1mm選用A型平鍵GB1096-79h=12mm b=20mml=l1-b=98.1-20=78.1mmp=4T2/（dhl）=483480/（701278.1）=5.09MpaR(110Mpa)（3）輸出軸與聯(lián)軸器聯(lián)接處d=55mm,L1=80mm選用A型平鍵GB1096-79h=10mm b=16mm l=l1-b=80-16=64mmp=4T2/（dhl）=483480/（551064）=5.09MpaR(110Mpa)設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果九、密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)1.密封由于選用的電動(dòng)機(jī)為

37、低速，常溫，常壓的電動(dòng)機(jī)則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又可以將潤(rùn)滑油自行刮下反復(fù)自行潤(rùn)滑。2潤(rùn)滑（1）對(duì)于齒輪來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的的圓周速度v12m/s,采用浸油潤(rùn)滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤(rùn)滑油，用以潤(rùn)滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動(dòng)時(shí)泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于3050mm。對(duì)于單級(jí)減速器，浸油深度為一個(gè)齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級(jí)傳動(dòng),每傳遞1KW需油量V0=0.350.7m3。（2）對(duì)于滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，因?yàn)榻妄X輪圓周速度為v=57429/(601000

38、)1.52m/s,可利用飛濺到箱蓋內(nèi)壁的油匯集到輸油溝內(nèi)，再流入軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果十、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 由于兩軸相對(duì)位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 對(duì)緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)。 聯(lián)軸器型號(hào)選用LT8型計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KAT2=1.383.48=108.524Nm，其中KA為工況系數(shù)，由課本表13-1得KA=1.3LT8型其額定轉(zhuǎn)矩T=710Nm, 許用轉(zhuǎn)速n=2400r/m in,故符合要求。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果十一、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開(kāi)窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋

39、板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油飛濺出來(lái)。（2）放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。(3)油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件（4)通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。(5)啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開(kāi)。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺

40、釘，便于拆卸端蓋。對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果(6)定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位置不應(yīng)該對(duì)稱布置。(7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。(8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。(9)密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：

41、名稱符號(hào)尺寸（mm）機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚18機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b 112機(jī)座底凸緣厚度b 220地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d116機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d28聯(lián)軸器螺栓d2的間距 l 160軸承端蓋螺釘直徑d38窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d8df，d1, d2至外機(jī)壁距離C120, 20, 20df， d2至凸緣邊緣距離C218, 18大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離19.6齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離2 10機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1 ,m26， 6軸承端蓋外徑D285， 120軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般s=D2十二、設(shè)計(jì)小結(jié)課程設(shè)計(jì)是

42、機(jī)械設(shè)計(jì)的一部分，雖然設(shè)計(jì)的課時(shí)僅有兩周多，但是內(nèi)容卻很重要，我們需要在兩周時(shí)間內(nèi)完成單機(jī)減速器箱體及內(nèi)部的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)說(shuō)明說(shuō)的書(shū)寫(xiě) ，這對(duì)于我們這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)都不足的初學(xué)者來(lái)說(shuō)已經(jīng)是相當(dāng)困難的任務(wù)了，但是我們?cè)诶蠋熀屯瑢W(xué)的幫助下，最終還是完成了任務(wù)。在克服困難的同時(shí)我也收獲了很多。我喜歡畫(huà)圖，剛開(kāi)始接到設(shè)計(jì)減速器的任務(wù)時(shí)，知道我需要畫(huà)減速器裝配圖一張，零件圖2張，心想平時(shí)很少有機(jī)會(huì)畫(huà)畫(huà)的，現(xiàn)在也剛好有理由拿起畫(huà)筆了，自然很高興。但是真的做起來(lái)，才知道課程設(shè)計(jì)真的是說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難，。設(shè)計(jì)裝配圖、零件圖不只是畫(huà)圖而已，減速器的每一個(gè)零件都要進(jìn)行設(shè)計(jì)，有的部分有標(biāo)準(zhǔn)尺寸，而有的部分又得自己設(shè)計(jì)，這對(duì)于我們這些知識(shí)不足、經(jīng)驗(yàn)不夠的初學(xué)者來(lái)說(shuō)是很大的工程。設(shè)計(jì)減速器需要計(jì)算各種數(shù)據(jù)，如果所得的數(shù)據(jù)不在該在的范圍內(nèi)，就需要返工重做。真可謂出錯(cuò)在不經(jīng)意中，畫(huà)錯(cuò)就是必須發(fā)生的，別人的作品只能做小小的參考，設(shè)計(jì)畫(huà)圖還是需要自己完成，因?yàn)槊總€(gè)人的數(shù)據(jù)都不一樣，成果如何完全不是靠運(yùn)氣，是需要知識(shí)和努力的。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)不僅加深了我機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，為以后的學(xué)習(xí)和將來(lái)的工作打下了良好的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)減速器也促使我更加的細(xì)心認(rèn)真，培養(yǎng)了我與同學(xué)相互合作、共同進(jìn)步的團(tuán)隊(duì)精神。任務(wù)完成了，但是不免有些錯(cuò)誤和不足，希望在今后的學(xué)習(xí)中有所進(jìn)步。39