一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器.doc

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題目： 二級(jí)學(xué)院 年級(jí)專業(yè) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 教師職稱 第22頁共21頁 目 錄 第一部分 緒論 ………………………………………………………………1 第二部分 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 …………………………………1 2.1 課題題目………………………………………………………………1 2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明…………………………

2、…………………………1 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件……………………………………………………1 2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇…………………………………………………2 第三部分 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 …………………………2 3.1 減速器結(jié)構(gòu)……………………………………………………………2 3.2 電動(dòng)機(jī)選擇……………………………………………………………2 3.3 傳動(dòng)比分配……………………………………………………………3 3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算……………………………………………………3 第四部分 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………

3、…………………………4 4.1 齒輪材料和熱處理的選擇 ……………………………………………4 4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………4 4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………8 第五部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………10 5.1 軸的材料和熱處理的選擇 …………………………………………10 5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………10 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑 ………………………11 5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4、…………………………………………………11 5.2.3 軸的強(qiáng)度校核 …………………………………………………14 第六部分 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇………………………………………16 6.1 軸承的選擇及校核 …………………………………………………16 6.2 鍵的選擇計(jì)算及校核 ………………………………………………17 6.3 聯(lián)軸器的選擇 ………………………………………………………18 第七部分 減速器潤(rùn)滑、密封及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算………………18 7.1 潤(rùn)滑的選擇確定 ……………………………………………………18

5、 7.2 密封的選擇確定 ……………………………………………………18 7.3減速器附件的選擇確定………………………………………………19 7.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算………………………………………………19 第八部分 總結(jié)………………………………………………………………20 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………21 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 計(jì) 算

6、 及 說 明 計(jì)算結(jié)果 第1部分 緒論 隨著現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域,已經(jīng)可以用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法和手段,從眾多的設(shè)計(jì)方案中尋找出最佳的設(shè)計(jì)方案,從而大大提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí),都希望得到一個(gè)最優(yōu)方案，這個(gè)方案既能滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及工藝性能等方面的要求,又使機(jī)械重量最輕、成本最低和傳動(dòng)性能最好。然而,由于傳統(tǒng)的常規(guī)設(shè)計(jì)方案是憑借設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)直觀判斷,靠人工進(jìn)行有限次計(jì)算做出的,往往很難得到最優(yōu)結(jié)果。應(yīng)用最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,使優(yōu)化設(shè)計(jì)成為可能。 斜齒圓柱齒輪減速器是一種使用非常廣泛的機(jī)械傳動(dòng)裝置,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)和在不變位的情況下可湊配

7、中心距等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)目前生產(chǎn)的減速器還存在著體積大,重量重、承載能力低、成本高和使用壽命短等問題,對(duì)減速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇最佳參數(shù),是提高承載能力、減輕重量和降低成本等完善各項(xiàng)指標(biāo)的一種重要途徑。 培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方 第二部分 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 2.1 課題題目 一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器（用于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器） 2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力F=2.3KN，輸送帶的工作速度V=1.5m/s，輸送機(jī)滾筒直徑D=300mm。 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 帶式

8、輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，兩班制工作，每班工作8小時(shí)，空載啟動(dòng)，工作期限為八年，每年工作280天；檢修期間隔為三年。在中小型機(jī)械廠小批量生產(chǎn)。 2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 圖2-1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 第三部分 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 3.1 減速器結(jié)構(gòu) 本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。 3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 1）工作機(jī)輸出功率: = 2） 傳動(dòng)效率：查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P:10表2-4 ①V帶傳動(dòng) ②滾動(dòng)軸承： ③斜齒輪傳動(dòng)：8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)(油潤(rùn)滑) ④聯(lián)軸器：彈性聯(lián)軸器 ⑤滾筒： 總傳動(dòng)效率 3

9、） 電動(dòng)機(jī)輸入功率 因電動(dòng)機(jī)額定功率需要略大于即可，由附表3—1查出Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)，選電動(dòng)機(jī)額定功率。 4）轉(zhuǎn)速 F=2.3KN V=1.5m/s D=300mm =0.82 工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速為: 由于總傳動(dòng)比等于齒輪的傳動(dòng)比與帶的傳動(dòng)比之積，查（機(jī)械設(shè)

10、計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書）附表1 圓柱齒輪傳動(dòng)其傳動(dòng)比常用值：3-6 V帶傳動(dòng)其傳動(dòng)比常用值：2-4 則總傳動(dòng)比合理范圍為：6-24 故電動(dòng)轉(zhuǎn)速的大致可選范圍為 =（6-24）95.54=573r/min—2293r/min 對(duì)額定功率為5.5kw的Y系列電動(dòng)機(jī)而言，可供選擇的同步轉(zhuǎn)速有：750 r/min、1000 r/min、1500 r/min，取轉(zhuǎn)速為1000 r/min. 型號(hào)為Y132M2-6 5） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P235表20-1 選Y132S-4型電動(dòng)機(jī)，主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 型號(hào) 額定功率（KW） 滿載轉(zhuǎn)速（r/min） Y132M2-6 5

11、.5 960 2.1 2.2 表3-1電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 3.3 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 系統(tǒng)總傳動(dòng)比 查資料可知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=1140r/min 根據(jù)關(guān)系式得： 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P:5表2-1：取取V帶傳動(dòng) 則：齒輪的的傳動(dòng)比 3．4動(dòng)力動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 1）每個(gè)軸的轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速 小齒輪軸的轉(zhuǎn)速 大齒輪軸的轉(zhuǎn)速 滾筒軸的轉(zhuǎn)速r/min 3）每個(gè)軸的輸入功率 電動(dòng)機(jī)輸出軸的輸入功率 小齒輪軸的輸入功率 大齒輪軸的輸入功率 滾筒軸的輸入功率 4）各個(gè)軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 電動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)矩： 小齒輪軸的轉(zhuǎn)矩： 大齒輪軸的轉(zhuǎn)

12、矩： 滾筒軸的轉(zhuǎn)矩： 以上計(jì)算結(jié)果列表如下： 軸名 功率P/KW 轉(zhuǎn)矩/(Nm) 轉(zhuǎn)速n/(r/min) 電動(dòng)機(jī)軸 4.21 41.88 960．00 小齒輪軸 4.04 120.57 320．00 大齒輪軸 3.80 385.57 94.12 滾筒軸 3.61 366.29 94.12 表3-2參數(shù)結(jié)果 第四部分 齒輪的設(shè)計(jì) 4.1齒輪材料和熱處理的選擇： 材料選擇:由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇小齒輪材料為45Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為280HBS。大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240HBS。二者材料硬度差為40HBS 4.2 齒輪幾

13、何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1．選擇精度等級(jí)及齒數(shù) 1）按圖2-1傳動(dòng)方案選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，設(shè)計(jì)為通用減速器,故選用7級(jí)精度（GB10095-88） 3）由于傳動(dòng)過程中粉塵較多選用閉式傳動(dòng),故選用小齒輪齒數(shù)為=24,大齒輪齒數(shù)=243.2=76.8,取=77。 4）選取螺旋升角：初選螺旋升角。 2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》（10-21）試算，即 （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選=1.6。 2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》217頁圖10-30選取區(qū)域系數(shù)=2.4330 3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》215頁圖10-26查得： =0.78,

14、=0.87,則。 4) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表3-6選取齒寬系數(shù)。 5) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)： 6) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21c、d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 7）由表3-2查得小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： 8) 由式《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)0.90；0.95 10) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1％，安全系數(shù)S=1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-12得 許用接觸應(yīng)力： （2）計(jì)算 1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得 2

15、) 計(jì)算圓周速度 3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù) 4) 計(jì)算縱向重合度 = 5) 計(jì)算載荷系數(shù)K 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查表10-2得使用系數(shù)=1,根據(jù)v=1.1m/s,7級(jí)精度,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動(dòng)載系數(shù);由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4查得 ；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13查得1.35； 由表10-3查得 故載荷系數(shù)k= 6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10=10a）得： 7) 計(jì)算模數(shù) 3．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-17） （1）確定計(jì)算參數(shù) 1)計(jì)算載荷系數(shù) 2)根據(jù)縱向重合度,從《機(jī)

16、械設(shè)計(jì)》圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 4)查取齒形系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得2.592 2.211 5)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得1.592 1.774 6)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限,查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 7)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)0.85 0.88。 8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4, 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-12） 9)計(jì)算大小齒輪的并加以比較 小齒輪的數(shù)值較大 (10)設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲

17、勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞計(jì)算的法面模數(shù)，可取彎曲疲勞計(jì)算的法面模數(shù),并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，已滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度,需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 (1)計(jì)算中心距 (2)按圓整后的中心距修正螺旋角 (3)計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 (4)計(jì)算齒輪寬度： 圓整后取 大齒輪有關(guān)參數(shù)整理于下表： 齒輪名 模數(shù)/mm 齒數(shù)Z 齒寬B/mm 分度圓直徑d/mm 螺旋角/度 小齒輪 3 23 80 71．13 大齒輪 3 74 75 228．87 表面4-1 4．3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

18、 1.確定齒輪的外形尺寸（以大齒輪為例） 齒頂圓直徑 因齒頂。圓直徑大于160mm，而又小于500，故選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-39推薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)并繪制大齒輪零件圖如圖4-1所示 有關(guān)尺寸參數(shù)： 圖10-39 取,dⅡ?yàn)棰蜉S安裝大齒輪處的軸徑。 ，圓整為90mm ，圓整為195mm ,圓整為35mm D1==142.5mm,圓整為145mm 2.確定檢驗(yàn)項(xiàng)目及其允許值 大齒輪分度圓直徑為234.87mm，查《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表10-6到10-9， 得： 單個(gè)齒距極限偏差 齒距累積總公差 螺旋線總公

19、差 3.確定中心距極限偏差 中心距為149.95，查《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表10-1得，因此，中心距表示為： 4.確定確定最小側(cè)隙和齒厚偏差 （1）確定最小側(cè)隙，由《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》式（10-4）得： （2）確定齒厚上偏差，由《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》式10-9得： 取負(fù)值為 （3）確定齒厚下偏差，查《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表10-5得： 切齒徑向進(jìn)刀公差 按式10-10計(jì)算 所以， 5.確定齒坯精度 （1）內(nèi)孔尺寸公差，查《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表10-12得，即。 （2）齒頂圓直徑偏差，查《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表10-12得 （3）查

20、《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表10-13得，端面圓跳動(dòng)公差和頂圓徑向圓跳動(dòng)公差為0.022mm。 （4）齒坯表面粗糙度 由《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》表10-14查得齒面的上限值為1.25，由表10-15查得齒坯內(nèi)孔表面的上限值為1.25，端面的上限值為2.5，頂圓的上限值為3.2，其余加工表面粗糙度的上限值取12.5 五部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 軸的材料和熱處理的選擇 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1，可知 5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1．Ⅱ軸的設(shè)計(jì) (1) 由表3-2可知軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 (2) 初定軸的最小直徑 先按《機(jī)械設(shè)計(jì)

21、》式（15-2）初步估計(jì)軸的最小直徑。材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3，取 從動(dòng)軸： 主動(dòng)軸： 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑（ 參看圖5-2），為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適合，故先選聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故=1.3,，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩要小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，又由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T4323-2002，選用彈性柱銷聯(lián)軸器,型號(hào)為:LT8型聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為:。 半聯(lián)軸器的孔徑:,故取， 半聯(lián)軸器軸孔長(zhǎng)度,半聯(lián)軸器與軸配合的

22、轂孔長(zhǎng)度為:。即取 。 (3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1)擬定軸上零件的裝配方案 經(jīng)綜合分析，選用從動(dòng)軸上零件的裝配方案見圖5-1所示的裝配方案。 (a)從動(dòng)軸的裝配 (b)主動(dòng)軸的裝配方案 圖5-1主、從動(dòng)軸的裝配方案 (2)根據(jù)軸向定位要求確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,軸段右端需制出一軸肩,由定位軸肩高度h=(0.07-0.1)d,故取段的直徑,左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取軸端擋圈直徑,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)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,故段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短2-3mm,取:。 2)初步選擇滾動(dòng)軸承,因軸承同時(shí)受有

23、徑向力和軸向力的作用 ,故選用單列圓錐滾子軸承,參照工作要求并根據(jù):.由《機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30310型,其尺寸:， 故 右端軸承采用軸肩定位，由定位軸肩高度h=(0.07-0.1)d,軸肩高度取h=2.5mm,因此。而左端滾動(dòng)軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位， 3)取安裝齒輪處軸段的直徑：，齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位,已知齒輪輪轂的寬度為75mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短與輪轂寬度2-3mm, 故?。? ,齒輪右端采用軸肩定位,軸肩高度,取,則軸環(huán)處的直徑： 。 4)軸承端蓋的總寬度為：（由減速器及軸承端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

24、而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端與半聯(lián)軸器右端面間的距離故取。 5)取齒輪距箱體內(nèi)壁距離為:，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定流動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s, 取s=8mm,已知滾動(dòng)軸承寬度T=29.25mm30mm，則 , 同理可算出：. 至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度. (3)軸上零件的周向定位 齒輪,半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接 1)齒輪與軸的連接 按查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1,得平鍵截面,鍵槽用鍵槽銑刀加工,根據(jù)鍵長(zhǎng)等于或略小于轂長(zhǎng)度，即L=B-（5-10）mm，故?。篖=63mm, 為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中

25、性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為: 2）半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接, 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1，選用平鍵為:,半聯(lián)軸器與軸的配合為: 。 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為:m6。 (4)確定軸上圓角和倒角尺寸 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-2,取軸端倒角為:，各軸肩處圓角半徑取 主、從軸尺寸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖5-2所示： (5)求軸上的載荷 1)首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖5-3）做出軸的受力簡(jiǎn)圖如圖（5-2）。確定軸承的支點(diǎn)位置,對(duì)30310型圓錐滾子軸承，由《機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》中查得a=23mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸承支承跨距，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩

26、圖,扭矩圖和計(jì)算彎矩圖,可看出截面處計(jì)算彎矩最大 ,是軸的危險(xiǎn)截 圖5-3 軸的載荷分析圖 (6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 1)作用在齒輪上的力，如圖5-3所示 切向力: 徑向力: 軸向力 2)求作用于軸上的支反力，如圖5-3所示 水平面內(nèi)支反力:1344N 2497N 垂直面內(nèi)支反力: 3)作出彎矩圖 分別計(jì)算水平面和垂直面內(nèi)各力產(chǎn)生的彎矩. 水平面內(nèi)： 垂直面內(nèi)： 計(jì)算總彎矩:由公式 4)作出扭矩圖: ，如圖5-3所示。 5)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖（圖5-3）中可以看出截面C是軸的

27、危險(xiǎn)截面。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（15-5）及上述數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 軸的計(jì)算應(yīng)力： 前選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，上述過程中已查得，因此，故安全。 6) 根據(jù)從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)方法同樣可以定出主動(dòng)軸的尺寸，由于方法類似，這里不重復(fù)，主、從動(dòng)軸尺寸見圖5-2。 (a)主動(dòng)輪尺寸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 （b）從動(dòng)軸尺寸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖5-2 主、從軸尺寸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 第六部分 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 6.1 軸承的選擇及校核 （1）由上述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已初步選擇單列圓錐滾子軸承30310型，2個(gè)為從動(dòng)軸承。 （2）計(jì)算軸承壽命： 圓錐滾

28、子軸承30310，相關(guān)參數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得： 圖6-1受力簡(jiǎn)圖 1）畫軸力簡(jiǎn)圖如圖6-1所示，求軸向力： ， 且已知 軸承I被壓緊，軸II被放松。 。 2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-5得 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-5得 3）可知是危險(xiǎn)軸承。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（13-5a）計(jì)算軸承壽命，對(duì)于滾子軸承， 預(yù)期壽命為：10年，兩班制 因此軸承壽命合格。 6.2 鍵的選擇計(jì)算及校核 （1）與半聯(lián)軸器配合軸段處的鍵，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已選用圓頭平鍵選擇45 鋼，其許用擠壓應(yīng)力 則該鍵強(qiáng)度足夠，合格。 （2）與

29、大齒輪配合軸段處的鍵，選擇在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已選用圓頭平鍵 45鋼，其許用擠壓應(yīng)力 則該鍵強(qiáng)度足夠，合格。 6.3 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故=1.3,，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩要小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，又由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T4323-2002，選用彈性柱銷聯(lián)軸器,型號(hào)為:LT8型聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為:。 半聯(lián)軸器的孔徑:,故取， 半聯(lián)軸器軸孔長(zhǎng)度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為: 型號(hào) 公稱轉(zhuǎn)矩 許用轉(zhuǎn)速 軸孔直徑 軸孔長(zhǎng)度 外徑 軸孔類型 軸孔材料

30、 LM5 2400r/min 45mm 112 mm 190mm Y型 HT200 表6-1 LT8型彈性柱銷聯(lián)軸器參數(shù) 第七部分 減速器潤(rùn)滑、密封及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 7.1 潤(rùn)滑的選擇確定 1.齒輪，應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本需選用浸油潤(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，需油量為1.5L左右。 2.軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。選用ZL—3型潤(rùn)滑脂（GB 7324-1987）， 用油量為軸承間隙的為宜。 7.2 密封的選擇確定 （1）箱座與箱蓋凸緣結(jié)合面的密封 選用在結(jié)合面涂密封漆或水玻璃的方法。

31、（2）觀察孔和油孔等處結(jié)合面的密封 在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封。 （3）軸承孔的密封 軸的外伸端與透蓋間的間隙，由于，故選用半粗羊毛氈加以密封。 （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)入軸承內(nèi)部。 7.3減速器附件的選擇確定 減速器附件包括螺栓、螺母、墊圈、銷、油標(biāo)尺、通氣器，附件參數(shù)見表7-1。 名 稱 功 用 數(shù)量 材 料 規(guī) 格 螺栓 安裝端蓋 12 Q235 GB 5782-1986 螺栓 安裝端蓋 24 Q235 GB 5782-1986 螺母 安裝 3 GB 6170

32、-1986 墊圈 調(diào)整安裝 3 65Mn 10 GB 93-1987 銷 定位 2 35 GB 117-1986 油標(biāo)尺 測(cè)量油面高度 1 組合件 通氣器 透氣 1 表7-1 減速器附件參數(shù)表 7.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 箱座壁厚 箱座凸緣厚度， 箱蓋厚度 箱蓋凸緣厚度 箱底座凸緣厚度， 軸承旁凸臺(tái)高度，凸臺(tái)半徑 齒輪軸端面與內(nèi)機(jī)壁距離 大齒輪齒頂與內(nèi)機(jī)壁距離 小齒輪軸端面與內(nèi)機(jī)壁距離 上下機(jī)體筋板厚度， 主動(dòng)軸承端蓋外徑 從動(dòng)軸承端蓋外徑 地腳螺栓，數(shù)量6根 第八部分 總結(jié) 機(jī)

33、械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次一次的更改和不斷的驗(yàn)證，最終找出來原因所在。 通過這次課程設(shè)計(jì)，我們更深的學(xué)習(xí)到了一般的設(shè)計(jì)方法，掌握了通用零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)計(jì)原理，同時(shí)對(duì)制圖標(biāo)準(zhǔn)也有了更多的了解，在課程設(shè)計(jì)的這段時(shí)光里，學(xué)到了很多書本上的知識(shí)，可以說是多門課程的綜合運(yùn)用，通過這次設(shè)計(jì)，把我們以前所學(xué)的知識(shí)都運(yùn)用出來了，這時(shí)才發(fā)現(xiàn)，原來之前學(xué)的是那么那么的少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠這次設(shè)計(jì)所用。同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。 本設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊張，在設(shè)計(jì)中肯定會(huì)有許多

34、欠缺，若想把它變成實(shí)際產(chǎn)品的話還需要反復(fù)的考慮和探討。但作為一次練習(xí)，確實(shí)給我們帶來了很大的收獲，設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械、電氣等多方面的內(nèi)容，通過設(shè)計(jì)計(jì)算、認(rèn)證、畫圖，提高了我對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)的選用等方面的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力?？傊?，本次設(shè)計(jì)讓我受益非淺，各方面的能力得到了一定的提高思考和解決的能力。 最后特別感謝老師的悉心指導(dǎo)，特別是在我們的設(shè)計(jì)思路中，同時(shí)教導(dǎo)我學(xué)會(huì)獨(dú)立通過課程設(shè)計(jì)，使自己對(duì)所學(xué)機(jī)械的各門課程進(jìn)一步加深了理解，對(duì)于各方面知識(shí)之間的聯(lián)系有了實(shí)際的體會(huì)。 n=95.54r/min 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： Y132M2-6

35、 帶傳動(dòng)比： 齒輪傳動(dòng)比： T1= N2= =1.1m/s b=

36、64.80mm mnt=2.62 h=5.895 d1=72.17mm mn=2.92

37、

38、 軸的材料為45鋼 調(diào)質(zhì)處理 彈性柱銷聯(lián)軸器,型號(hào)為:LT8型聯(lián)軸器

39、 1344N 2497N N.m N.m N.m N.m N.m 從動(dòng)軸承選圓錐滾子軸承，型號(hào)：30310（2個(gè)）

40、 與齒輪連接處鍵 與齒輪連接處鍵 彈性柱銷聯(lián)軸器,型號(hào)為:LT8型聯(lián)軸器 齒輪浸油潤(rùn)滑，用150號(hào)機(jī)械油 軸承脂潤(rùn)滑，用ZL—3型潤(rùn)滑脂

41、 參 考 文 獻(xiàn) [1] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].第八版，北京：高等教育出版社，2006. [2] 吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].第三版,北京：高等教育出版社，2005. [3] 徐學(xué)林.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，2005. [4] 范元?jiǎng)祝蚊防?，梁醫(yī).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].南京：南京理工大學(xué)出版社，2007. [5] 孫巖，陳曉羅，熊涌.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)

42、計(jì)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007. [6] 楊黎明，楊志勤.機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008. [7] 劉鴻文.材料力學(xué).第五版，北京：高等教育出版社，2011. [8] 朱張校，姚可夫.工程材料.第五版，南京：清華大學(xué)出版社，2011. [9] 余桂英，郭紀(jì)林.AutoCAD 2006中文版實(shí)用教程.大連：大連理工大學(xué)出版社，2006. [10] 龔溎義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].第二版，北京：高等教育出版社，2011. [11] 王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).第三版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. [12] 龔溎義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè).第三版，北京：高等教育出版社，2011.