630刮板輸送機減速器設(shè)計及下箱體的加工工藝.doc

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1、陽泉學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)生姓名 ： 孟 強 專業(yè) ： 礦山機電 學(xué)號 ： 090524013 指導(dǎo)教師 ： 耿寶光 所屬系（部） ： 機械電子工程系 二〇一二年五月 Comment [LU1]: 你的設(shè)計量不夠啊， 最好是改為“630 刮板輸送機 的設(shè)計” I 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計評閱書 題目：630 刮板輸送機減速器設(shè)計書 機械電子工程 系 礦山機電 專業(yè) 姓名 孟 強 設(shè)計時間：2010 年 3月 5日~2010 年 5月 20日 評閱意見： 成績：

2、 指導(dǎo)教師： （簽字） 職 務(wù)： 201 年 月 日 II 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計答辯記錄卡 機械電子工程 系 礦山機電 專業(yè) 姓名孟 強 答 辯 內(nèi) 容 問 題 摘 要 評 議 情 況 記錄員： （簽 名） 成 績 評 定 指導(dǎo)教師評定成績 答辯組評定成績 綜合成績 注：評定成績?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為 70%。

3、 專業(yè)答辯組組長： （簽名） III 201 年 月 日 Comment [LU2]: 目錄里的問題多多 哦 i 目錄 摘要 ...................................................................II 關(guān)鍵詞：減速器；齒輪軸；箱體；設(shè)計 .....................................II ABSTRACT..............................................................III KE

4、Y WORDS: DECELERATE THE MACHINE;GEAR SHAFT;CASE BODY;DESIGN.........III 前 言 ..................................................................IV 第一章 傳動裝置設(shè)計 ....................................................1 一、刮板輸送機參數(shù)： ..................................................1 二、確定傳動方案 ..................

5、....................................1 三、電動機的選擇 ......................................................1 四、傳動比的計算和分配傳動比，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) ............2 第二章 齒輪的設(shè)計 .......................................................5 一、 圓錐齒輪的設(shè)計與計算 ............................................5 二、 斜齒圓柱齒輪的設(shè)計與計算 ..........

6、..............................8 第三章 軸的設(shè)計 ........................................................12 一、Ⅰ軸的設(shè)計與計算 .................................................12 二、Ⅱ軸的設(shè)計與計算 .................................................19 第四章 減速器的潤滑和密封 ..............................................23 一、潤滑 ......

7、.......................................................23 二、密封 .............................................................23 第五章 減速器的箱體和附件 .............................................24 一、箱體： ...........................................................24 二、附件 ......................................

8、.......................25 第六章 箱體加工工藝規(guī)程制定 ...........................................26 一、零件的介紹 .......................................................26 二、零件的材料 .......................................................27 三、零件技術(shù)要求分析 .................................................27 四、加工余量的確定 ........

9、...........................................33 五、重點工序分析 .....................................................35 六、把加工余量作為封閉環(huán)的尺寸鏈的計算 ...............................39 致謝 ...................................................................43 Comment [LU3]: 摘要字?jǐn)?shù)太少 ii 摘要 630可彎曲刮板輸送機，它是采煤工作面重要的運煤設(shè)備，它是長壁采煤工

10、作 面唯一可靠的運輸設(shè)備，與雙滾筒聯(lián)合采煤機、液壓支架等配合組成綜采工作面。 其工作尺寸空間小，可在煤層以下的工作面完成運煤工作。 本次設(shè)計主體是刮板輸送機減速器，主要針對刮板輸送機減速器的輸入軸及軸 上軸承、鍵等的設(shè)計計算及校核，并對箱體的加工工藝進行分析，制定箱體的加工 工藝規(guī)程。 關(guān)鍵詞：減速器；齒輪軸；箱體；設(shè)計 Comment [LU4]: 不需要英文的 iii Abstract 630 curved drawing strickles transport machine , it is important coal mining face luck coal equipment ,

11、 the face coordinating with pair of cylinder combine , hydraulic support etc. to be composed of the heddle spirit. Whose job dimension space is small , may be completed in following coal seam dip angle face transporting the coal job. And reduction gear designing that the main body is that the drawin

12、g strickle transports machine originally time, calculate and proofread the design that axle bearing , the key wait for mainly specifically for the drawing strickle transports machine on reduction gear entering axis and axis, the handicraft carries out the treating technological procedure analysing ,

13、 working out the box body on treating of the box body. Key words: Decelerate the machine;Gear shaft;Case body;Design Comment [LU5]: 里面寫的是什么呢？ 應(yīng)該是跟你設(shè)計有關(guān)的東西吧 iv 前 言 畢業(yè)設(shè)計是在高校教學(xué)環(huán)節(jié)中最后一個環(huán)節(jié)，它是學(xué)生學(xué)習(xí)了一系列專業(yè)基礎(chǔ) 課程和專業(yè)課程，并在實習(xí)、觀察基礎(chǔ)上，利用自己所學(xué)知識，結(jié)合生產(chǎn)實踐，在 老師的知道幫助下，自行設(shè)計與解決實際問題的過程。它是學(xué)生四年大學(xué)課程的一 次全面總結(jié)和綜合利用。通過畢業(yè)設(shè)計不僅可以鞏固所學(xué)，而

14、且可以接觸實際發(fā)現(xiàn) 不足，開拓視野，在實踐中檢驗和豐富所學(xué)知識，增強分析和解決問題能力。 制造技術(shù)是使原材料變成成品的技術(shù)，使國民經(jīng)濟與社會得以發(fā)展，也是制造 業(yè)本身賴以生存的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。沒有制造技術(shù)的進步，就沒有生產(chǎn)資料、生活資 料、科技手段、軍事裝備等一切，也就沒有它們的進步。統(tǒng)計資料表明，在美國 68%的 財富來源于制造業(yè)。日本國民總值的 49%是有制造業(yè)提供的，中國制造業(yè)在工業(yè)總 產(chǎn)值中也占 40%比例?？梢哉f，沒有發(fā)達的制造業(yè)就不可能有國家的真正繁榮和富 強，而沒有機械制造業(yè)也就沒有制造業(yè)。經(jīng)濟的競爭歸根到底是制造技術(shù)與制造能 力的競爭。 由于設(shè)計者水平、時間、資料有限，設(shè)計中錯誤

15、在所難免，懇請各位老師指正。 2012年 5月 4日 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 1 第一章 傳動裝置設(shè)計 一、刮板輸送機參數(shù)： (1)型號： SGW—630 型可彎曲刮板輸送機 (2)運動能力 t/h：150 (3)出廠長度 m：100 (4)刮板鏈速 m/s：0.86 (5)中部槽尺寸(長寬高) mm：1500620180 (6) 緊鏈方式：摩擦輪 (7)機器總體質(zhì)量 t：17.6 (8)刮板鏈參數(shù)： a.型式：圓環(huán)鏈 b.規(guī)格 mm：φ1846(B 級) c.破斷拉力 KN：320 d.單位長質(zhì)量 Kg：18.8 (9)液力偶合

16、器參數(shù)： a.型號：YL—400A4 b.額定功率 Kw：40 c.工作液體：22 號汽輪機油 d.充液量 L：9 二、確定傳動方案 由任務(wù)書所給資料可知，此減速器為圓錐—圓柱三級齒輪減速器。 第一級：直齒圓錐齒輪傳動(高速級) 第二級：斜齒圓柱齒輪傳動 第三級：直齒圓柱齒輪傳動(低速級) 三、電動機的選擇 按已知工作要求和條件選 DBY 系列減速器，主要用于輸入軸與輸出軸呈垂直布 置的傳動裝置。根據(jù)以上條件選 DSB—630 型。 (1)電動機的容量：P 0=90 KW (2)電動機額定電壓：U=660/1140 V 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 2 3)電動機轉(zhuǎn)速：n=1480 r/mi

17、n (4)鏈輪牽引力：F=3400 N (5)鏈輪直徑：D=300 mm 四、傳動比的計算和分配傳動比，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) (一) 、傳動比的分配 按“前大后小”的原則進行，相鄰兩級傳動比相差不易過大，且高速傳動比 略低于低速級的傳動比，這樣逐級減速，可使機構(gòu)較為緊湊。 滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為： nω = = =50.4 r/minmu148029.36 式中， 電動機轉(zhuǎn)速，m/sn 1、傳動裝置總傳動比 u=29.36 2、分配各級傳動比 對圓錐—圓柱齒輪減速器，可取圓錐齒輪傳動的傳動比 u1≈0.25u，并盡量 使 u1≤3，以保證大錐齒輪尺寸不致過大。查《機械設(shè)

18、計實踐》表 10.6，取 u1=3，圓弧齒輪傳動一般安排在高速級，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相 近，取 u2=1.4u3。 故：u 1=3，u 2=3.70，u 3=2.64 (二) 、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 1、各軸的轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸 n Ⅰ =nm=1480 r/min Ⅱ軸 n Ⅱ = = =493.3 r/min1uⅠ 4803 Ⅲ軸 n Ⅲ = = =133.3 r/min2 Ⅱ 9.70 Ⅳ軸 n Ⅳ = = =50.4 r/min3uⅢ 1.64 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 3 滾筒軸 n 滾 = 50.4 r/min 2、各軸的輸入功

19、率 連軸器的效率 η 1 =0.99,一對滾動軸承的效率 η 2 =0.99，各級齒輪傳動的 率 η 3 =0.97，鏈傳動的效率 η 4=0.96。 電動機到各級齒輪軸的功率為： Ⅰ軸 P Ⅰ = P0η 1=900.99=89.1 KW Ⅱ軸 P Ⅱ = PⅠ η 2η 3=89.10.990.97=84.7 KW Ⅲ軸 P Ⅲ = PⅡ η 2η 3=384.70.990.97=80.51 KW Ⅳ軸 P Ⅳ = PⅢ η 2η 3=80.510.990.97=76.54 KW 滾筒軸 P 滾 = PⅣ η 2η 4=76.540.990.96=74.26 KW 3、各軸輸

20、入轉(zhuǎn)矩 電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩 T0為： T0=9.55106= 9.55106 =580.7 mn p90148mN? Ⅰ軸 T Ⅰ =9.55106 =9.55106 =574.9ⅠⅠ .0? Ⅱ軸 T Ⅱ =9.55106 =9.55106 =1639.7ⅡⅡnp84.793N? Ⅲ軸 T Ⅲ =9.55106 =9.55106 =5768.0ⅢⅢ 0.51m? Ⅳ軸 T Ⅳ =9.55106 =9.55106 =14124.1ⅣⅣnp74.250N? 滾筒軸 T 滾 =9.55106 =9.55106 =14071.1滾 滾 7.43m? 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 4 表

21、 1-1 傳動裝置的動力和運動參數(shù) 參 數(shù) 軸 名 功率 P Kw 轉(zhuǎn)矩 TmN?轉(zhuǎn)速 n r/min 傳動比 u 效率 η 電動軸 90 580.7 1480 1 0.99 Ⅰ軸 89.1 574.9 1480 3 0.97 Ⅱ軸 84.70 1639.7 493.3 3.70 0.97 Ⅲ軸 80.51 5768.0 133.3 2.64 0.97 Ⅳ軸 76.54 14124.1 50.4 滾筒軸 74.26 14071.1 50.4 1 0.96 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 5 第二章 齒輪的設(shè)計 一、 圓錐齒輪的設(shè)計與計算 圓錐齒輪使用條件分析： 輸入功率： P

22、1=89.1 Kw 主動輪轉(zhuǎn)速：n 1=1480 r/min 轉(zhuǎn)矩： T Ⅰ =574935.8 mN? 圓周速度： 估計 v1≤7 m/s 齒數(shù)比： u Ⅰ =3 屬工作載荷穩(wěn)定，高速，重要性、可靠性一般的齒輪傳動。 1、選擇齒輪材料熱處理方式及計算許用應(yīng)力 (1)、按使用條件屬高速、重要性和可靠性一般的齒輪傳動?？蛇x用軟齒齒輪， 也可選用硬齒齒輪，此處選用硬面齒輪。 小齒輪：40Gr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 241~286 HBS。 大齒輪：40Gr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 241~286 HBS。 (2)、確定許用應(yīng)力 a、確定極限應(yīng)力 和 。limH?liF 齒面硬度：小齒輪按 270 H

23、BS，大齒輪按 250 HBS。查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3- 16，得： σ Hlim1=720 MPa σ Hlim2=700 MPa σ 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-17，得： σ Flin1=300 MPa σ Flin2=280 MPa b.計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N，確定壽命系數(shù) 。,Y??81160480(5314).2510Nant?????887.6352.2 ?u 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 6 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-18，得： 。 12??? 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-19

24、，得： 。Y c、計算許用應(yīng)力： 由《機械設(shè)計》(第二版)表 3-4，取 =1.1, =1.5minHSminFS 由《機械設(shè)計》(第二版)式(3-11)，得： σ Hp1= = =655 MPamin1lHS Z??.720 σ Hp2= = =636 MPain2l 1. 由《機械設(shè)計》(第二版)式(3-12)，得: σ Fp1= = =400 MPamin1FSTNliY??5.1230? σ Fp2= = =373 MPain2STli .8 式中， 為試驗齒輪的修正系數(shù)，按國家標(biāo)準(zhǔn)取 =2STY STY 2、初步確定出輪的基本參數(shù)和主要尺寸 (1)、選擇齒輪類型 根據(jù)齒輪傳動

25、的工作條件，選用直齒圓錐齒輪傳動。 (2)、選擇齒輪精度等級 按估計的圓周速度，由《機械設(shè)計》(第二版)表 3-5，初步選用 7 級精度。 (3)、初選參數(shù) x1=x2=0, z1=21, z2=z1u=63, φ r=0.255，δ 1+δ 2=90 (4)、初步計算齒輪的主要尺寸 由公式 cosδ 1= ，得：2?u б 1=18.4 б 2=71.5 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 7 當(dāng)量齒數(shù) z v1= =22 zv2= =1991cosδz2cosδ 因電機驅(qū)動，工作機載荷平穩(wěn)，查《機械設(shè)計》(第二版)表 (3-1)，得 KA=1，因齒輪轉(zhuǎn)速不高，取 Kv=1.1,因不對稱布

26、置，軸的剛性不大，取 Kβ =1.13，K α =1.2，則： K=KAKvKβ Kα =11.11.131.2=1.49 由《機械設(shè)計》(第二版)圖(3-11)，查得：Z H=2.5 由《機械設(shè)計》(第二版)表(3-2)，查得：Z E=188 MPa 由《機械設(shè)計》(第二版)式(3-22)，可初步計算出齒輪的分度圓直徑 d1(齒寬中點處)： d1≥ 3 2HP21)()5.0(8.4σφφ Err zuKT?? ＝ 3 22)63 185.()5.01(.. 749?? ＝138.088 mm 齒寬中點模數(shù)：m m= = =6.6 mm＞2 mm1z d39 大端模數(shù)：m= = =7.5

27、4 mm,rφ5.0? 6.05? 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為：m=8 則大、小齒輪的大端分度圓直徑分別為： d1=168mm, d2=504 mm 則大、小齒輪的齒寬中點分度圓直徑分別為： d=140 mm, d′=420 mm 則圓周速度： 1 4803.1401.2//606ndv mss????π 齒寬：b=φ rR1=0.2550.5221.564 =66.456 mmu? 圓整后取, b 2=70 mm, b1= b2+(5~10)=75 mm 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 8 3、驗算輪齒彎曲強度條件 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-14，得：Y Fa1=2.83 YFa2=2.35

28、 查《機械設(shè)計》(第二版) 圖 3-15，得：Y Sa1=1.56 YSa2=1.74 由《機械設(shè)計》(第二版) 式(3-23) ，得： σ F1＝ ??15.0142321??umzKTrr SFφφ ? ＝ 23297.856.2.?? ＝381 MPa＜σ Fp1 σ F2＝ ＝ ＝352 MPa＜σ Fp2121??SFY?8.517436? 二、 斜齒圓柱齒輪的設(shè)計與計算 斜齒圓柱齒輪使用條件分析： 輸入功率： P Ⅱ =84.70 Kw 主動輪轉(zhuǎn)速：n Ⅱ =493.3 r/min 轉(zhuǎn)矩： T Ⅱ =741 =1639742.5 mN? mN? 圓周速度： 估計 v2≤4 m/

29、s 齒數(shù)比： u Ⅱ =3.70 屬工作載荷穩(wěn)定，高速，重要性、可靠性一般的齒輪傳動。 1、選擇齒輪材料熱處理方式及計算許用應(yīng)力 (1)、按使用條件屬高速、重要性和可靠性一般的齒輪傳動?？蛇x用軟齒齒輪， 也可選用硬齒齒輪，此處選用硬齒輪。 小齒輪：20Gr，淬火滲碳，硬度為 56~62 HRC。 大齒輪：40Gr，表面淬火，硬度為 48~55 HRC (2)、確定許用應(yīng)力 a、確定極限應(yīng)力 和 。limH?liF 齒面硬度：小齒輪按 58 HRC，大齒輪按 54 HRC。查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3- 16，得： 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 9 σ Hlim1=1500 MPa

30、σ Hlim2=1210 MPa 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-17，得： σ Flin1=430 MPa σ Flin2=370 MPa b.計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N，確定壽命系數(shù) 。,Y??81601493.(5014)6.20Nant?????Ⅱ 882..73u? 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-18，得： 。 12??? 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-19，得： 。Y c、計算許用應(yīng)力： 由《機械設(shè)計》(第二版)表 3-4，取 =1.1, =1.5。minHSminFS 由《機械設(shè)計》(第二版)式(3-11)，得： σ Hp1= = =1364 MPamin1lHSZ??.

31、50 σ Hp2= = =1100 MPain2l . 由《機械設(shè)計》(第二版)式(3-12)，得: σ Fp1= = =610 MPamin1FSTNliY??5.12430? σ Fp2= = =525 MPain2STli .7 式中， 為試驗齒輪的修正系數(shù)，按國家標(biāo)準(zhǔn)取 =2STY STY 2、初步確定出輪的基本參數(shù)和主要尺寸 (1)、選擇齒輪類型 根據(jù)齒輪傳動的工作條件，選用斜齒圓柱齒輪傳動。 (2)、選擇齒輪精度等級 按估計的圓周速度，由《機械設(shè)計》(第二版)表 3-5，初步選用 8 級精度。 (3)、初選參數(shù) 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 10 β=12, z 1=26,

32、z2=z1u2=263.70=96.2,取 z2=98， φ d=0.9(由《機 械設(shè)計》(第二版)表 3-6 查得)，x 1=x2=0, (4)、初步計算齒輪的主要尺寸 因電機驅(qū)動，工作機載荷平穩(wěn)，查《機械設(shè)計》(第二版)表(3-1)，得 KA=1，因 齒輪轉(zhuǎn)速不高，取 Kv=1.1,因不對稱布置，軸的剛性不大，取 Kβ =1.13，K α =1.2， 則： K=KAKvKβ Kα =11.11.131.2=1.49 由《機械設(shè)計》(第二版)圖(3-11)，查得：Z H=2.5 由《機械設(shè)計》(第二版)表(3-2)，查得：Z E=188 MPa 取 Zε =0.8, Zβ =0.8 9

33、8.012coss??? 根據(jù)《機械設(shè)計》(第二版)式(3-16)和式(3-18)，可初步計算出分度圓直徑 和模1d 數(shù)沒 mn： d1≥ 3 22 1)( uKTZdHPE??φσ Ⅱεβ ＝ 3.45180.98.496372.5.01()037? ?? ＝136.15mm mn＝ ＝ ＝5.15 mm1cosZdβ 7cos126? 按《機械設(shè)計》(第二版)表表(3-7)，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn＝6， a＝ mm12()(298)34.2coscos1n?????β 圓整后?。篴=348 mm。 修改螺旋角：β＝ 12().5(6)arcsarcos15.942348nmZ??

34、 d1= mm.5647.8o9n???β d2= mm..csnZβ 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 11 v= m/s 1493.147.8316060nd???π 與估計值相近。 齒寬： b=φ dd1=0.9147.8=133.02 mm，取 b2=132 mm b1= b2+(5~10)=132+8=140 mm 3、驗算輪齒彎曲強度條件 按《機械設(shè)計》(第二版)式(3-17)驗算輪齒彎曲強度條件。 計算當(dāng)量齒數(shù)： zv1＝ mm3.2694.15cos331?βZ zv2＝ mm2338..?β 查《機械設(shè)計》(第二版

35、)圖 3-14，得：Y Fa1=2.68 YFa2=2.2 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-15，得：Y Sa1=1.6 YSa2=1.78 取 Yε =0.7，Y β =0.9 由《機械設(shè)計》(第二版)式(3-17)，計算彎曲應(yīng)力得： σ F1＝ βεⅡmbdKTSAFn12 ＝ .496372.5681.07.98??? ＝320 MPa＜σ Fp1 σ F2＝ ＝ ＝216 MPa ＜σ Fp2121??SFY?3.681? 4、驗算輪齒接觸疲勞強度條件 按《機械設(shè)計》(第二版)式(3-15)驗算。 查《機械設(shè)計》(第二版)圖 3-11，得：Z H=2.46 取 Zε =0.8, Zβ

36、 =0.8 , ZE=18898.012coss???MPa 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 12 σ H1＝ εβ ZEH21udbKT?Ⅱ ＝2.461880.80.989 21.49637.5018.??? ＝862 MPa≤σ Hp1 σ H2＝ εβ ZEH22 1udbKT?Ⅱ ＝2.461880.80.989 54.31.467109.2??? ＝101.5 MPa≤σ Hp2 故滿足。 第三章 軸的設(shè)計 一、Ⅰ軸的設(shè)計與計算 一、Ⅰ軸的使用條件： 傳遞功率： P Ⅰ =89.1 Kw 轉(zhuǎn) 速： n Ⅰ =1480 r/min 齒 寬： B=70 mm

37、 模 數(shù)： m=8 mm 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 13 1、選擇軸的材料 選擇軸的材料 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火+低溫回火，其機械性能由《機械設(shè)計》 (第二版)表(6-1)查得： 查11108, 835, 480, 30b sMPaMPaMPaPa?????????? 《機械設(shè)計》(第二版)表(6-4)得： 。 ??????1100,365,165aaa????? 2、初步計算軸徑 選 c=110, 331min89.4. 10dcm?? 考慮到軸端需開鍵槽，故取軸的直徑為 80 mm。 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 按工作要求，軸上所支承的零件主要有齒輪、以及滾動軸承。根據(jù)軸

38、的受力， 選取 32220 滾動軸承，其尺寸 為 。根據(jù)軸上零件的定位，dDB?10846? 加工要求以及不同的零件裝配方案，參考軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求，可確定軸的各 段尺寸，得出軸的結(jié)構(gòu)如圖 3—1 所示。 a) 軸的結(jié)構(gòu) Comment [LU6]: 圖名稱是什么？以 下圖類同問題全部修改。 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 14 圖 3-1（a） b) 軸受力圖 c) 圖 3-1（b） c) 水平面受力圖（xy 平面） 圖 3-1（c） 陽泉

39、學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 15 d) 水平面彎矩圖 e) 圖 3-1（d） e)垂直面受力圖(xz 平面) 圖 3-1（e） f）垂直面彎矩圖 圖 3-1（f ） f) 合成彎矩圖 g) 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 16 圖 3-1（g） h)轉(zhuǎn)矩圖 圖 3-1（h） i)當(dāng)量彎矩圖 圖 3-1（i） 4．軸的受

40、力分析計算 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 17 小齒輪受力和轉(zhuǎn)矩： 1574.9TNm?? 切向力： 190.6mtF 徑向力： 211100000.(tancosisn)cos97.5628.435i8.4354.mxR m???????? 軸向力 211100000.(tancosisn)cos97.5628.435i8.43548.3mrx mF??????? 計算作用軸上的支反力 水平面內(nèi)支反力： 12 916.2mttRCdFAB???? 11 ()960.mxrRBdFABCN??? 垂直面內(nèi)支反力： 1 42.80mtRCFA?? ()13.tBC?? 陽泉學(xué)院

41、----畢業(yè)設(shè)計說明書 18 水平面（xy）受力圖 見圖（c） 垂直面 (xz) 受力圖 見圖（e） 水平面彎矩： 135.82mAxrdMFABN????

42、

43、 960.BN 垂直面彎矩： 35109.2BzRCF??Az 合成彎矩： 193260.AMN? 水平彎矩圖 見圖(d) 垂直彎矩圖 見圖(f) 合成彎矩圖 見圖(g) 許用應(yīng)力 ??0165MPa??? 應(yīng)力校正系數(shù) ??10.615???? 當(dāng)量彎矩 .674

44、.93.T 當(dāng)量彎矩 22().9AMaT?? 510B? 轉(zhuǎn)矩圖 見圖(h) 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 19 見圖(i) 校核軸徑 齒根圓直徑 102()73.52f ndhcm???? 軸徑 ??130..AM?? =32.25mm〈73.52mmd ??130.7.BMm??? =37.11mm<73.52mmd 符合要求 二、Ⅱ軸的設(shè)計與計算 Ⅱ軸的使用條件： 傳遞功率： PⅢ =84.70 Kw 轉(zhuǎn) 矩： TⅢ =1639742.55 Nmm 轉(zhuǎn) 速： nⅢ =493.3 r/min 齒 寬： B1=132mm，B 2=140mm

45、 模 數(shù)： m1=4mm， m2=6 mm 螺旋角： β=15.94 1、選擇軸的材料 選擇軸的材料 40Gr，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其機械性能由《機械設(shè)計》(第二版)表(6-1) 查得： 查《機械設(shè)計》(第MPaPaMPaPasb 20 ,350 ,50 ,750 11???? ?????? 二版)表 (6-4)得： 。 ??b71? 2、初步計算軸徑 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 20 選 c=110, 33min84.70161. 9dcm???? 考慮到軸端需開鍵槽，故取軸的直徑為 80mm。 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 按工作要求，軸上所支承的零件主要有齒

46、輪、以及滾動軸承。根據(jù)軸的受力， 選取 32217 滾動軸承，其尺寸 為 8515036。根據(jù)軸上零件的定位，BDd? 加工要求以及不同的零件裝配方案，參考軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求，可確定軸的各 段尺寸，得出軸的結(jié)構(gòu)如圖 2-3(a)所示。軸環(huán)寬度為 30 mm，齒輪用平鍵周向固定， 軸向通過軸環(huán)和套筒定位 4、按彎扭合成校核 (1)、畫受力簡圖 畫軸空間受力簡圖 2-3(b)將軸上作用力分解為垂直面受力圖 2-3(c)和水平面受 力圖 2-3(d)分別求出各面間的支反力。對于零件上的分布載荷或轉(zhuǎn)矩當(dāng)作集中力作 用于軸上零件的寬度中點。 (2)、軸上受力分析 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： mNT??25190

47、 由《機械設(shè)計》(第二版) 式(3-1) 與(3-14)，得 齒輪的圓周力： 482101??dFtⅢ N0563 5922?TtⅢ 齒輪的徑向力： N172481 ???tgtgFr? 839.5cos 0263cs2???ntr? 齒輪的軸向力： 724102 ???tgtga (3)、計算作用軸上的支反力 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 21 水平面內(nèi)支反力： N3609691204 )(21 ?????ttHAFFR N 3215 )14(1 ?ttB 垂直面內(nèi)支反力： N 1562691204.)6920(1 ?????arrVA FF

48、R N

49、

50、 974.)(1 ?arrB (4)、計算軸的彎矩并畫彎、轉(zhuǎn)矩圖 分別作出垂直面和水平面上的彎矩圖(e) 、(f)，并 進行彎矩2VHM?? 合成并畫轉(zhuǎn)矩圖。畫轉(zhuǎn)矩圖(g) a 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 22 ABFrtat1H FHvaFrVBcdrtat2r37560 Nm35128496m702 N6 Nm3MHVTca efghb- 圖 3—2 Ⅱ的結(jié)構(gòu)及受力分析 (5)、計算并畫當(dāng)量彎矩

51、圖。 轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算，取 a=0.6 則 Nmm154025906.???aT 按 計算并畫當(dāng)量彎矩圖(h)。??aM? (6)、校核軸的強度 一般而言，軸的強度是否滿足只需對危險截面而進行校核即可，而軸的危險截 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 23 面多發(fā)生在當(dāng)量彎矩最大或當(dāng)量彎矩較大且軸的直徑較小處 ， a-a 截面處當(dāng)量彎矩最大為： ??mNaTMac ????162842 b-b 截面處當(dāng)量彎矩較大且軸的直徑較小為： ??aTbca ????13924622 強度校核：考慮鍵槽的影響，查《機械設(shè)計》(第二版)表 6-8 計算，)10,28(153mtbcmWa ?? 。37.0

52、db MPaMacac 315469? Wa bcbc 27?? 顯然， 故安全。????bbcac 11,????? 第四章 減速器的潤滑和密封 一、潤滑 (一) 齒輪傳動的潤滑 齒輪傳動的潤滑方式主要取決于齒輪的圓周速度，除少數(shù)低速(u<0.5m/s)小型 減速器采用脂潤滑外，絕大多數(shù)都采用油潤滑，其主要潤滑方式的油浸潤滑。 浸油潤滑是將齒輪浸入油中，當(dāng)傳動件回轉(zhuǎn)時，粘在齒輪上面的油液被帶至嚙 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 24 合面進行潤滑，同時油池中的油液被甩上箱壁，借以散熱。這種潤滑方式適用于齒 輪圓周速度 u≤12m/s 的場合。因所設(shè)計減速器各齒輪的

53、圓周速度 u≤1.5m/s~6m/s，所以減速器的潤滑選用浸油潤滑。 (二) 軸承的潤滑 因所選軸承為滾動軸承，則軸承的潤滑方式可以根據(jù)齒輪的圓周速度來選擇。 減速器只要有一個浸入油池的齒輪的圓周速度 u≥1.5m/s~2m/s，即可采用飛濺潤滑 來潤滑軸承。因所設(shè)計減速器各齒輪的圓周速度 u≤1.5m/s~6m/s，所以減速器軸承 的潤滑選用飛濺潤滑。 二、密封 潤滑的主要作用是減少摩擦與磨損，而密封的目的是防止外部灰塵、水分等進 入軸承，也阻止?jié)櫥瑒┑牧魇А?(一) 機體與機蓋的密封 為了保證機蓋與機座連接處的密封可靠，應(yīng)試連接處凸緣有足夠的寬度，連接表 面應(yīng)精刨，其表面粗糙度不大于 Ra

54、 為 6.3。凸緣連接螺栓之間的間距一般為 150~200mm，以保證剖分面的密封性。機蓋與機體間選用紙墊圈。 (二) 機體與套筒間的密封 機蓋與套筒間的密封方法的選擇與潤滑的種類、工作環(huán)境、溫度、密封表面的 圓周速度等有關(guān)。綜合各種因素，選氈圈油封(FZ/T92010-1991)，套筒直徑為 70mm，油封氈圈 d=69mm，D=88mm ，b=7mm，溝槽 b1=6mm，b 2=8.3mm，d 1=71mm。 (三) 滾動軸承和機座間的密封 滾動軸承密封方法的選擇與潤滑的種類、工作環(huán)境、溫度、密封表面的圓周速 度等有關(guān)。綜合各種因素，選擇密封方法為接觸式密封中的氈觸式密封。 陽泉學(xué)

55、院----畢業(yè)設(shè)計說明書 25 第五章 減速器的箱體和附件 一、箱體： 用來支持旋轉(zhuǎn)軸和軸上零件，并為軸上傳動零件提供封閉工作空間，防止外界 灰砂侵入和潤滑逸出，并起油箱作用，保證傳動零件嚙合過程良好的潤滑。 材料為：HT250。 鑄鐵減速箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 三級齒輪 箱座壁厚 δ=18mm 箱蓋壁厚 δ 1=(0.85-1)δ=16mm 箱座加強肋厚 0.85m?? 箱蓋加強肋厚 14 箱座分箱面凸緣厚 .27b 箱蓋分箱面凸緣厚 15?? 平凸緣底厚 2.34.m 地腳螺栓 062fda? 軸承螺栓 1.7f? 聯(lián)接分箱面的螺栓 2(~)1fd 地腳螺栓數(shù) 8n 軸承座孔邊緣至 軸承

56、螺栓軸線的距離 81 (.)6Ldm? 軸承座孔外端面 至箱外壁的距離 91 (2~3)0lCR?? 軸承螺栓的凸臺高 2(0.5.465hD? 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 26 二、附件 包括窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、油標(biāo)、放油孔及放油螺塞、起吊裝 置。 窺視孔及窺視孔蓋：為了檢查傳動件的嚙合情況，接觸斑點，側(cè)隙和向箱內(nèi)傾 注潤滑油，在傳動件上開設(shè)檢查孔。查《機械設(shè)計實踐》表 4.7 查得。 通氣器：箱體溫度升高，氣體膨脹壓力升高對密封不利，因此在箱蓋頂部開有 通氣器根據(jù)要求查《機械設(shè)計實踐》表 4.8 選用通氣器 3。 軸承蓋：根據(jù)結(jié)構(gòu)要求采用凸緣式軸承蓋，各尺寸由《機械設(shè)計實

57、踐》查表 4.13 查得。 定位銷：對由箱蓋和箱座通過聯(lián)接而組成的剖分式箱體，為保證其各部分在加 工及裝配時能夠保持精確位置，特別是為保證箱體軸承座孔的加工精度及安裝精度 選用圓錐定位銷：d=20mm。 啟箱螺釘：由于裝配減速器時在箱體剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封膠， 因而在拆卸時往往因膠結(jié)緊密難于開蓋，旋動啟箱螺釘可將箱蓋頂起。取 M=18mm。 放油孔及放油螺塞：為排放減速器箱體內(nèi)污油和便于清洗箱體內(nèi)部，在箱座油 池的最低處設(shè)置放油孔，箱體內(nèi)底面做成斜面，向放油孔方向傾斜 1 ～2 使油易于? 流出。由《機械設(shè)計實踐》表 15.7 和 15.8 查得。 起吊裝置：箱蓋上采用吊耳環(huán)（鑄在

58、箱蓋上） ；箱座上采用吊鉤（鑄在箱座上） ， 由《機械設(shè)計實踐》表 4.10 查得 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 27 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是我們在大學(xué)期間最后一次演練，我們組在指導(dǎo)老師陳彩萍的帶領(lǐng)下 本著務(wù)實的態(tài)度，從點滴認(rèn)真做起，即完成一定量的任務(wù)，也從中學(xué)習(xí)了一些經(jīng)驗。 此次設(shè)計的題目是刮板輸送機的減速器，所選減速器的類型為圓錐圓柱齒輪減 速器。該減速器分為三級，第一級問圓弧錐齒輪傳動，第二級為斜齒圓柱齒輪傳動， 第三級為直齒圓柱齒輪傳動。此次設(shè)計共包括減速器傳動部分的設(shè)計、齒輪的設(shè)計、 軸的設(shè)計、軸承的校核、鍵的校核、減速器的潤滑與密封、箱體的加工工藝等幾個 方面。 通過這次設(shè)計對我大

59、學(xué)四年所學(xué)專業(yè)課程進行了一次全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，讓我更 加認(rèn)識到機械設(shè)計在機械行業(yè)的重要地位。在本次設(shè)計中遇到不少問題，多謝老師 的細心指導(dǎo)。我相信，這次畢業(yè)設(shè)計對我今后的工作有著及其重要的作用，為我將 來順利的步入工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 28 參考文獻 ⒈機械制造工藝課程設(shè)計簡明手冊，華中工學(xué)院工藝教研室，2000 ⒉吳宗澤，機械零件設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，2004 ⒊戴曙，金屬切削機床手冊，大連：大連工學(xué)院，2001 ⒋組合機床設(shè)計，大連：大連組合機床研究所編，2003 ⒌趙如福，金屬機械加工工藝人員手冊，上海：上?？萍汲霭嫔?⒍卜炎，機械傳動設(shè)計手冊

60、，北京：機械工業(yè)出版社，1998 ⒎江耕華，機械傳動設(shè)計手冊（修訂本） ，煤炭工業(yè)出版社，1990 ⒏于學(xué)謙，礦山運輸機械，徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003 ⒐張秀親，王世剛，苗淑杰，機械設(shè)計實踐（修訂本） ， 哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社 2003 ⒑成大先，機械設(shè)計手冊（第三版）第三卷，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001 ⒒鐘毅芳，吳昌林，唐增寶，機械設(shè)計（第二版） ，華中科技大學(xué)出版社，2000 陽泉學(xué)院----畢業(yè)設(shè)計說明書 29 致謝 在這次設(shè)計過程中，得到了指導(dǎo)老師的大力幫助。整個過程都是在耿寶光老師 的全面、具體指導(dǎo)下完成進行的。無論是理論問題，還是實踐問題，他都誨而不倦， 細心的給我指導(dǎo)，同時對我嚴(yán)格要求，給我的畢業(yè)設(shè)計提出了很多修改意見。陳老 師淵博的學(xué)識、敏銳的思維、民主而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)使我受益非淺，并終生難忘。 感謝耿老師在畢業(yè)設(shè)計工作中給予的幫助。 感謝我的任課老師、學(xué)友和朋友對我的關(guān)心和幫助。