《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（91頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目(18.2)運(yùn)送原料的帶式運(yùn)輸機(jī)用的圓柱齒輪減速器。設(shè)計(jì)內(nèi)容：根據(jù)給定的工況參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)、選取聯(lián)軸器、設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)、設(shè)計(jì)一(兩)級(jí)齒輪減速器（所有的軸、齒輪、軸承、減速箱體、箱蓋以及其他附件）和與輸送帶連接的聯(lián)軸器。 二、傳動(dòng)簡(jiǎn)圖圖18.18 傳動(dòng)方式 三、原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶拉力F=（N）運(yùn)輸帶速度V= （m/s）滾筒直徑D= （mm）滾筒及運(yùn)輸帶效率=0.94。工作時(shí)，載荷有輕微沖擊。事內(nèi)工作，水分和顆粒為正常狀態(tài)，產(chǎn)品生產(chǎn)批量為成批生產(chǎn)，允許總速比誤差4%，要求齒輪使用壽命為10年，二班工作制，軸承使用壽命不小于15000小時(shí)，試設(shè)計(jì)齒輪減速器（兩

2、級(jí)）。 四、設(shè)計(jì)工作量及要求每個(gè)同學(xué)獨(dú)立利用手工或計(jì)算機(jī)繪制（使用autoCAD繪制）完成總裝圖一張（一號(hào)圖紙），高速軸、低速大齒輪和箱蓋零件圖各一張（二號(hào)或三號(hào)圖紙）、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括電機(jī)和聯(lián)軸器選用，軸承選用與校核，V帶、齒輪、軸、齒輪箱設(shè)計(jì)（包括V帶、軸、齒輪的校核）。具體內(nèi)容參見機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一書14-18章。 請(qǐng)參考下列文獻(xiàn)：朱文堅(jiān)、黃平：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，廣州：華南理工大學(xué)出版社機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：冶金工業(yè)出版社1.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社 序號(hào)輸送帶有效拉力F (N)滾筒直徑D (mm)帶速V (m/s)51 5200 635 1.2552 6

3、325 575 0.9853 6545 595 1.0054 6250 660 1.0555 5930 630 1.0756 6380 580 1.0757 6600 600 1.0258 6545 595 0.9859 5000 620 1.0660 5500 575 1.01 第14章機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 由于原動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、運(yùn)動(dòng)形式往往和工作機(jī)的要求不同，因此需要在它們之間加入傳動(dòng)系統(tǒng)裝置。由于傳動(dòng)裝置的選用、布局及其設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)整個(gè)設(shè)備的工作性能、重量和成本等影響很大，因此合理地?cái)M定傳動(dòng)方案具有重要的意義。機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：確定傳動(dòng)方案、選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、計(jì)算總傳動(dòng)比

4、和合理分配各級(jí)傳動(dòng)比、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。 14.2傳動(dòng)方案的確定 為了滿足某一工作機(jī)的性能要求，可采用不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、不同的組合和布局，在總傳動(dòng)比保持不變的情況下，還可按不同的方法分配各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，從而得到多種傳動(dòng)方案以供分析、比較。合理的傳動(dòng)方案首先要滿足機(jī)器的功能要求，例如傳遞功率的大小、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式。此外還要適應(yīng)工作條件（工作環(huán)境、場(chǎng)地、工作制度等），滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、傳動(dòng)效率高、使用維護(hù)便利、工藝性好、成本低等要求。 圖14.1是電動(dòng)鉸車的三種傳動(dòng)方案。其中：方案a采用二級(jí)圓柱齒輪減速器，適合于繁重及惡劣條件下長(zhǎng)期工作，使用與維護(hù)方便，但結(jié)構(gòu)尺寸較大；

5、方案b采用蝸輪蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)效率較低，長(zhǎng)期連續(xù)使用不夠經(jīng)濟(jì)；方案c用一級(jí)圓柱齒輪減速器和開式齒輪傳動(dòng)，成本較低，但使用壽命較短。從上述分析可見，雖然這三種方案都能滿足電動(dòng)鉸車的功能要求，但結(jié)構(gòu)、性能和經(jīng)濟(jì)性都不同，要根據(jù)工作條件要求來選擇較好的方案。 圖14.1電動(dòng)絞車傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖1-電動(dòng)機(jī)；2、5-聯(lián)軸器；3-制動(dòng)器；4-減速器；6-卷筒；7-軸承；8-開式齒輪 為了便于設(shè)計(jì)時(shí)選擇傳動(dòng)裝置，表14.1列出了常用減速器的類型及特性，表A.6列出了各種機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)比。 若課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中已提供了傳動(dòng)方案，則應(yīng)對(duì)該方案的可行性、合理性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行論證，也可提出改進(jìn)性意見并另行擬定方

6、案。 14.3電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的選擇應(yīng)在傳動(dòng)方案確定之后進(jìn)行，其目的是在合理地選擇電動(dòng)機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，具體確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)。1.選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式要根據(jù)電源（交流或直流）、工作條件和載荷特點(diǎn)（性質(zhì)、大小、起動(dòng)性能和過載情況）來選擇。 工業(yè)上廣泛使用三相異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)載荷平穩(wěn)、不調(diào)速、長(zhǎng)期工作的機(jī)器，可采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。Y系列電動(dòng)機(jī)為我國(guó)推廣采用的新產(chǎn)品，它具有節(jié)能、啟動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，適用于不含易燃、易爆和腐蝕性氣體的場(chǎng)合以及無特殊要求的機(jī)械中。對(duì)于經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，可選用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、過載能力強(qiáng)的YZ型、YR型和YZR型等系列的三相異步電動(dòng)

7、機(jī)。 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等，可根據(jù)工作條件選用。同一類型的電動(dòng)機(jī)又具有幾種安裝型式，應(yīng)根據(jù)安裝條件確定。2. 確定電動(dòng)機(jī)的功率 電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否恰當(dāng)，對(duì)整個(gè)機(jī)器的正常工作和成本都有影響。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。功率小于工作要求的功率，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載、發(fā)熱大而過早損壞；但功率過大， 則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi)。電動(dòng)機(jī)的功率受運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件限定，由于課程設(shè)計(jì)中的電動(dòng)機(jī)大多是在常溫和載荷不變（或變化不大）的情況下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因而在選擇其功率時(shí)，只要使其所需的實(shí)際功率（簡(jiǎn)稱電動(dòng)機(jī)所需功率）Pd不

8、超過額定功率Ped，即可避免過熱。即使PedPd。 1)工作機(jī)主軸所需功率 若已知工作機(jī)主軸上的傳動(dòng)滾筒、鏈輪或其他零件上的圓周力（有效拉力）F(N）和圓周速度（線速度v(m/s),則在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下工作機(jī)主軸上所需功率Pw按下式計(jì)算：(14.1) 若已知工作機(jī)主軸上的傳動(dòng)滾筒、鏈輪或其他零件的直徑D(mm)和轉(zhuǎn)速n（r/min)，則圓周速度v按下式計(jì)算： (14.2)若已知工作機(jī)主軸上的轉(zhuǎn)矩T(Nm)和轉(zhuǎn)速n (r/min),則工作機(jī)主軸所需功率Pw按下式計(jì)算： (1.3) 有的工作機(jī)主軸上所需功率，可按專業(yè)機(jī)械有關(guān)的要求和數(shù)據(jù)計(jì)算。2)電動(dòng)機(jī)所需功率 電動(dòng)機(jī)所需功率Pd按下式計(jì)算：(14.4)

9、式中：Pw -工作機(jī)主軸所需功率，kW；由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)主軸之間的總效率。 總效率按下式計(jì)算： (14.5)式中1，2，n分別為傳動(dòng)裝置中每一傳動(dòng)副（齒輪、蝸桿、帶或鏈）、每對(duì)軸承、每個(gè)聯(lián)軸器的效率，其概略值見表A.7。w為工作機(jī)的效率。 計(jì)算總效率時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：(1)選用表A.7數(shù)值時(shí)，一般取中間值。如工作條件差、潤(rùn)滑不良時(shí)，應(yīng)取低值；反之取高值。(2)動(dòng)力每經(jīng)過一對(duì)運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副，就有一次功耗，故在計(jì)算總效率時(shí)，都要計(jì)入。(3)表A.7中齒輪、蝸桿、帶與鏈的傳動(dòng)效率未計(jì)入軸承效率，故軸承效率須另計(jì)。表中軸承效率均指一對(duì)軸承的效率。 3.確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速同一功率的異步電動(dòng)機(jī)有3000r

10、/min、1500r/min、 1000r/min,750r/min等幾種同步轉(zhuǎn)速。一般來說，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速愈高，則磁極對(duì)數(shù)愈少，外廓尺寸愈小，價(jià)格愈低；反之，轉(zhuǎn)速愈低，外廓尺寸愈大，價(jià)格愈高。因此，在選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)綜合考慮與傳動(dòng)裝置有關(guān)的各種因素，通過分析比較，選出合適的轉(zhuǎn)速。一般選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min和1500r/min的電動(dòng)機(jī)為宜。 根據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速，可由表K.1和表K.2查出電動(dòng)機(jī)的具體型號(hào)和外形尺寸。后面?zhèn)鲃?dòng)裝置的計(jì)算和設(shè)計(jì)工作，就按照已選定的電動(dòng)機(jī)型號(hào)的額定功率Ped、滿載轉(zhuǎn)速n,、電動(dòng)機(jī)的中心高度、外伸軸徑和外伸軸長(zhǎng)度等條件來進(jìn)行。 14.4計(jì)算

11、總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速nw，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比按下式計(jì)算：i=nm/nw（14.6)總傳動(dòng)比i為各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積，即i=i1i2.in 總傳動(dòng)比的一般分配原則： (1)限制性原則。各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)控制在表A.6給出的常用范圍以內(nèi)。采用最大值時(shí)將使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸過大。 (2)協(xié)調(diào)性原則。傳動(dòng)比的分配應(yīng)使整個(gè)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)勻稱、尺寸比例協(xié)調(diào)而又不相互干涉。如傳動(dòng)比分配不當(dāng)，就有可能造成V帶傳動(dòng)中從動(dòng)輪的半徑大于減速器輸入軸的中心高、卷筒軸上開式齒輪傳動(dòng)的中心距小于卷筒的半徑、多級(jí)減速器內(nèi)大齒輪的齒頂與相鄰軸的表面相碰等情況。 (3)等浸油深度原則。對(duì)于展開式

12、雙級(jí)圓柱齒輪減速器，通常要求傳動(dòng)比的分配應(yīng)使兩個(gè)大齒輪的直徑比較接近，從而有利于實(shí)現(xiàn)浸油潤(rùn)滑。由于低速級(jí)齒輪的圓周速度較低，因此其大齒輪的直徑允許稍大些（即浸油深度可深一些）。其傳動(dòng)比分配可查圖14.2。 (4)等強(qiáng)度原則。在設(shè)計(jì)過程中，有時(shí)往往要求同一減速器中各級(jí)齒輪的接觸強(qiáng)度比較接近，以使各級(jí)傳動(dòng)零件的使用壽命大致相等。若雙級(jí)減速器各級(jí)的齒寬系數(shù)和齒輪材料的接觸疲勞極限都相等，且兩級(jí)中心距之比a2/a1=1.1,則通用減速器的公稱傳動(dòng)比可按表14.2搭配。 圖14.2兩級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比分配 (5)優(yōu)化原則。當(dāng)要求所設(shè)計(jì)的減速器的重量最輕或外形尺寸最小時(shí)，可以通過調(diào)整傳動(dòng)比和其他設(shè)計(jì)參

13、數(shù)（變量），用優(yōu)化方法求解。上述傳動(dòng)比的搭配只是初步的數(shù)值。由于在傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算中，帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的圓整會(huì)使各級(jí)傳動(dòng)比有所改變，因此，在所有傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算完成后，實(shí)際總傳動(dòng)比與要求的總傳動(dòng)比有一定的誤差，一般相對(duì)誤差控制在(3-5) %的范圍內(nèi)。 14.5傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 為了給傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)，應(yīng)計(jì)算各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率和轉(zhuǎn)矩等有關(guān)參數(shù)。 計(jì)算時(shí)，可將各軸由高速至低速依次編為0軸（電動(dòng)機(jī)軸）、I軸、II軸，并按此順序進(jìn)行計(jì)算。1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)裝置中，各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為： （14.7）式中：i0l、i12、i23分別為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比；nm為電動(dòng)機(jī)的滿

14、載轉(zhuǎn)速。 2計(jì)算各軸的輸入功率電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率一般可用電動(dòng)機(jī)所需實(shí)際功率Pd作為計(jì)算依據(jù)，則其他各軸輸入功率為：（14.8）式中：01、12、23分別為相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率。 3計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩其他各軸輸入轉(zhuǎn)矩為（14.9）（14.10） 第15章傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系零件的初步選擇15.1傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)裝置零部件包括傳動(dòng)零件、支撐零部件和聯(lián)接零件，其中對(duì)傳動(dòng)裝置的工作性能、結(jié)構(gòu)布置和尺寸大小起主要決定作用的是傳動(dòng)零件，支撐零部件和聯(lián)接零部件都要根據(jù)傳動(dòng)零件的要求來設(shè)計(jì)。因此，一般應(yīng)先設(shè)計(jì)傳動(dòng)零件，確定其尺寸、參數(shù)、材料和結(jié)構(gòu)，為設(shè)計(jì)裝配草圖和零件工作圖做準(zhǔn)備。 傳動(dòng)零

15、件包括V帶傳動(dòng)、鏈結(jié)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿蝸輪傳動(dòng)等，傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法已在機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材中講述，這里不再重復(fù)。15.2軸系零件的初步選擇軸系零件包括軸、聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承等。軸系零件的選擇步驟如下： 1初估軸徑當(dāng)所計(jì)算的軸與其他標(biāo)準(zhǔn)件（如電機(jī)軸）通過聯(lián)軸器相連時(shí)，可直接按照電機(jī)的輸出軸徑或相連聯(lián)軸器的允許直徑系列來確定所計(jì)算軸的直徑值。當(dāng)所計(jì)算的軸不與其他標(biāo)準(zhǔn)件相連時(shí)，軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行估算。初算軸徑還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響，當(dāng)該段軸截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%，然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算出的軸徑，一般指的是傳遞轉(zhuǎn)矩段的最小軸徑，但對(duì)

16、于中間軸可作為軸承處的軸徑。 初估出的軸徑并不一定是軸的真實(shí)直徑。軸的實(shí)際直徑是多少，還應(yīng)根據(jù)軸的具體結(jié)構(gòu)而定，但軸的最小直徑不能小于軸的初估直徑。2選擇聯(lián)軸器 選擇聯(lián)軸器包括選擇聯(lián)軸器的型號(hào)和類型。聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)裝置的要求來選擇。在選用電動(dòng)機(jī)軸與減速器高速軸之間連接用的聯(lián)軸器時(shí)，由于軸的轉(zhuǎn)速較高，為減小起動(dòng)載荷、緩和沖擊，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和有彈性元件的聯(lián)軸器，如彈性套柱銷聯(lián)軸器等。 在選用減速器輸出軸與工作機(jī)之間連接用的聯(lián)軸器時(shí)，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，且減速器與工作機(jī)常不在同一機(jī)座上，要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償，因此常選用承載能力較強(qiáng)的無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，如鼓形齒式

17、聯(lián)軸器等。若工作機(jī)有振動(dòng)沖擊，為了緩和沖擊，避免振動(dòng)影響減速器內(nèi)傳動(dòng)件的正常工作，可選用有彈性元件的聯(lián)軸器，如彈性柱銷聯(lián)軸器等。 聯(lián)軸器的型號(hào)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速和軸徑來選擇。要求所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩大于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，還應(yīng)注意聯(lián)軸器兩端轂孔直徑范圍與所聯(lián)接兩軸的直徑大小相適應(yīng)。 3初選滾動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受載荷的大小、性質(zhì)、方向、轉(zhuǎn)速及工作要求進(jìn)行選擇。若只承受徑向載荷或主要是徑向載荷而軸向載荷較小，軸的轉(zhuǎn)速較高，則選擇深溝球軸承；若軸承同時(shí)承受較大的徑向力和軸向力，或者需要調(diào)整傳動(dòng)件（如錐齒輪、蝸桿蝸輪等）的軸向位置，則應(yīng)選擇角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。由于圓錐滾子軸承裝拆方便，價(jià)格

18、較低，故應(yīng)用最多。 根據(jù)初步計(jì)算的軸徑，考慮軸上零件的軸向定位和固定要求，估計(jì)出裝軸承處的軸徑，再選用軸承的直徑系列，這樣就可初步定出滾動(dòng)軸承型號(hào)。 設(shè)計(jì)實(shí)例例題17-1設(shè)計(jì)某工廠螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置。設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：輸送物料為面粉，輸送機(jī)螺旋直徑D=0.3m,螺距p=0.24m，主軸轉(zhuǎn)速n=90r/min，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，水平輸送長(zhǎng)度L=40m，載荷變動(dòng)小，三班制，使用期限10年。 解： （一）輸送機(jī)的輸送量及功率計(jì)算 1輸送量計(jì)算 按式（17-1)計(jì)算輸送量：Q=47D2 pnC式中，D=0.3m，p=0.24m，n=90r/min。 由表17-3，取=0.6104 N/m3；由表17-2取

19、=0.36；由表17-4，因=0，取C=1.0。 代入各數(shù)值得Q=20104 N/h2計(jì)算功率 按式（17-2)計(jì)算輸送機(jī)主軸上所需功率 式中，Q=20l04 N/h。由表17-5取0=1.2；L1=L=40m；H=0。 代入各數(shù)值得Pw=2.61 kW （二）傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 1擬定傳動(dòng)方案 圖17-2螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1-電動(dòng)機(jī)；2-V帶傳動(dòng)；3-單級(jí)圓柱齒輪減速器；4-聯(lián)軸器；5-螺旋輸送器 本傳動(dòng)裝置采用普通V帶傳動(dòng)和單級(jí)圓柱齒輪減速器，其傳動(dòng)裝置如圖17-2所示。 2選擇電動(dòng)機(jī) （1)選擇電動(dòng)機(jī)類型 按工作條件和要求，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 (2）選擇電動(dòng)機(jī)功率 按式（17

20、-3)計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需功率 式中，取k=1.3；Pw=2.61kW；傳動(dòng)裝置的總效率l、2、3、4分別為V帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、十字滑塊聯(lián)軸器的效率。由表A.7，取1=0.96；2=0.97；3=0.99；4=0.97。故 查表K.1，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped= 4kW。 （3)選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 根據(jù)輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n及有關(guān)機(jī)械傳動(dòng)的常用傳動(dòng)比范圍（見表A.6），取普通V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1=24，單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比i2=36，可計(jì)算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的合理范圍為 查表K.1，符合這一范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750、1000,1500和3000r/min四種，現(xiàn)選用同步轉(zhuǎn)速1500r/min,滿

21、載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min的電動(dòng)機(jī)，由表K.2查得其型號(hào)和主要數(shù)據(jù)如下： 3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)比i1=3.2,則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為 4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （1)計(jì)算各軸輸入功率電動(dòng)機(jī)軸軸I（減速器高速軸）軸II（減速器低速軸） （2）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸軸I軸II （3）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸 軸I 軸II 把上述計(jì)算結(jié)果列于下表： 三）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 1普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算可參考教材中相應(yīng)內(nèi)容。 V帶輪的結(jié)構(gòu)如圖17-3所示。 圖17-3 V帶輪結(jié)構(gòu)圖 2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1)選擇齒輪類型、材料、

22、精度及參數(shù) 選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 選擇齒輪材料；選取小齒輪材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HBS1=230；大齒輪材料為ZG310-570，正火，HBS2=190。 選取齒輪為8級(jí)精度（GB 10095-1988）。 選小齒輪齒數(shù)z1=23，大齒輪齒數(shù)z2=uz1=i2z1=523=115。 初選螺旋角=12。 (2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)(3)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算請(qǐng)參閱教材內(nèi)容。(4）齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算（略）(5)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用輻板式結(jié)構(gòu)。大齒輪的結(jié)構(gòu)如圖17-4所示。 圖17-4大齒輪結(jié)構(gòu)圖 四）減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸

23、。按表16.6經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，其結(jié)果列于下表： （五）軸的設(shè)計(jì) 1高速軸設(shè)計(jì) （1)選擇軸的材料 選取45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=230。 (2）初步估算軸的最小直徑 根據(jù)教材公式，取A0=110，得 (3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸 考慮帶輪的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度，取裝帶輪處軸徑dmin=30mm，按軸的結(jié)構(gòu)要求，取軸承處軸徑d=40mm，軸的裝配草圖如圖17-5。 圖17-5軸的裝配草圖 兩軸承支點(diǎn)間的距離為式中B1小齒輪齒寬，B1=65mm； 1箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，1=12mm; 2箱體內(nèi)壁至軸承端面的距離，取2=10mm;B軸承寬度，初選6308型深溝球軸承，查表13-3得B=2

24、3mm。 代入上式得 帶輪對(duì)稱線至軸承支點(diǎn)的距離為 式中l(wèi)2軸承蓋的高度， t-軸承蓋凸緣厚度，t=1.2d4=1.28l0mm；k -軸承蓋M8螺栓頭的高度，查表得k=5.6mm；l3螺栓頭端面至帶輪端面的距離，取l3=15mm；B3帶輪寬度，B3=65mm。 代入上式得 (4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 繪出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖17-6a所示。 計(jì)算作用在軸上的力 小齒輪受力分析 圓周力徑向力 軸向力 帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力Q=1147 N 計(jì)算支反力 水平面 垂直面 作彎矩圖水平面彎矩 垂直面彎矩 合成彎矩 作轉(zhuǎn)矩圖 作計(jì)算彎矩圖當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取系數(shù)a=0.6

25、，則 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，查表得拉伸強(qiáng)度極限B=650MPa，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力-1b=60MPa。 由計(jì)算彎矩圖可見，A剖面的計(jì)算彎矩最大，該處的計(jì)算應(yīng)力為 D剖面軸徑最小，該處的計(jì)算應(yīng)力為 (5)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（略）。(6）軸的結(jié)構(gòu)圖如圖17-7所示。 2低速軸設(shè)計(jì)（從略）。 圖17-7高速軸的結(jié)構(gòu)圖 （六）滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算見教材相應(yīng)內(nèi)容。 （七）鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 1高速軸與V帶輪用鍵聯(lián)接 （1)選用單圓頭普通平鍵（C型） 按軸徑d=30mm及輪載長(zhǎng)B3=65mm，查表10-1選鍵C863 (GB/T 1096

26、-1979）。 （2）強(qiáng)度校核 鍵材料選用45號(hào)鋼，V帶輪材料為鑄鐵，查表得鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力p=5060MPa，鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b/2=63-8/2=59mm，k=h/2=7/2=3.5mm。擠壓應(yīng)力 安全。 2低速軸與齒輪用鍵聯(lián)接 （1)選用圓頭普通平鍵（A型） 按軸徑d=55mm及輪毅長(zhǎng)B2=66mm，查表10-1選鍵1650（GB/T 1096-1979）。 （2）強(qiáng)度校核 鍵材料選用45號(hào)鋼，齒輪材料為鑄鋼，查表得許用應(yīng)力p=100-120MPa，鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=56-16=40mm，k=h/2=10/2=5mm。擠壓應(yīng)力 安全。3低速軸與聯(lián)軸器用鍵聯(lián)接（從略） （八）聯(lián)軸

27、器的選擇和計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KATII 查表取工作情況系數(shù)KA=1.5，因前面在計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率時(shí)已考慮功率備用系數(shù)1.3，故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為根據(jù)工作條件，選用十字滑塊聯(lián)軸器，查表15-4得十字滑塊聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩T=500Nm，許用轉(zhuǎn)速n=250r/min，配合軸徑d=40mm，配合長(zhǎng)度L 1=70mm。 （九）減速器的潤(rùn)滑 齒輪傳動(dòng)的圓周速度v為因v12m/s，所以采用浸油潤(rùn)滑，由表14-1，選用L-AN68全損耗系統(tǒng)用油（GB 443-1989），大齒輪浸入油中的深度約為1-2個(gè)齒高，但不應(yīng)少于l0mm。 對(duì)軸承的潤(rùn)滑，因v2m/s，采用脂潤(rùn)滑，由表14-2選用鈣基潤(rùn)滑脂L-XAANI

28、HA2(GB 491-1987)，只需填充軸承空間的1/31/2,并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)擋油環(huán)，使油池中的油不能進(jìn)入軸承以致稀釋潤(rùn)滑脂。 （十）繪制裝配圖及零件工作圖 減速器的裝配圖和零件工作圖參考附錄的參考圖例，這里從略。 17.4編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書是設(shè)計(jì)過程的總結(jié)，是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論根據(jù)，也是審核設(shè)計(jì)的技術(shù)文件之一，故它是設(shè)計(jì)工作的一個(gè)組成部分。1說明書的內(nèi)容 編寫說明書的主要內(nèi)容如下： (1）目錄（標(biāo)題和頁碼）。 （2）設(shè)計(jì)任務(wù)書。 （3)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)： 擬定傳動(dòng)方案； 選擇電動(dòng)機(jī)； 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配； 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)。 （4)設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件。 （5）設(shè)計(jì)計(jì)算箱體的結(jié)構(gòu)尺寸。 （6)設(shè)計(jì)計(jì)算軸。 （7)選擇滾動(dòng)軸承及壽命計(jì)算。 （8）選擇和校核鍵聯(lián)接。 （9）選擇聯(lián)軸器。 （10）選擇潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑牌號(hào)及密封件。 （11)設(shè)計(jì)小結(jié)（包括對(duì)課程設(shè)計(jì)的心得、體會(huì)、設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)意見等）。（12)參考資料（包括資料編號(hào)、作者、書名、出版單位和出版年月）。