械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明

《械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明（38頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 目錄 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………………………………….2 第二章 帶式傳動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………3 第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………………………………………………4 第四章 各級(jí)傳動(dòng)比的分配……………………………………………………………….6 第五章 齒輪的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………..8 第六章 軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………....16 第七章 軸承的校核…

2、………………………………………………………………………29 第八章 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算………………………………………………….31 第九章 聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………………………….33 第十章 潤滑與密封………………………………………………………………………..33 第十一章 減速器附件的選擇………………………………………………………………33 第十二章 箱體的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………….33 第十三章 總結(jié)……………………………………………………………………………………..35 第十四章 參

3、考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………36 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1、設(shè)計(jì)的目的 《械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》是為機(jī)械類專業(yè)和近機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完機(jī)械設(shè)計(jì)及同類課程以后所設(shè)置的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是第一次對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的，規(guī)范的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其主要目的是： （1）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他選修課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展學(xué)生有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。 （2）通過對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡單機(jī)械設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹立正面的工程大合集思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科

4、學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力。 （3）課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐中對(duì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生查閱和使用標(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)等方面的能力。 2、設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一用于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級(jí)圓柱齒輪減速器及V帶傳動(dòng)。 在課程設(shè)計(jì)中，一般要求每個(gè)學(xué)生完成以下內(nèi)容： 1）減速器裝配圖一張（A0號(hào)圖紙） 2）零件工作圖2~3張（如齒輪、軸或箱體等） 3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份 3、設(shè)計(jì)內(nèi)容 一般來說，課程設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容： 1）傳動(dòng)方案的分析和擬定

5、 2）電動(dòng)機(jī)的選擇 3）傳動(dòng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 4）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 5）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 6）軸承、聯(lián)接件、潤滑密封及聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 7）箱體結(jié)構(gòu)及附件的計(jì)算 8）裝配圖及零件圖的設(shè)計(jì)與繪制 9）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的整理和編寫 10）總結(jié)和答辯 第二章 帶式傳動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)題目：單級(jí)圓柱齒輪減速器及V帶傳動(dòng) 2、傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案（如圖）： 3、已知條件： 1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)

6、轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35℃； 2）使用折舊期：8年； 3）檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修； 4）動(dòng)力來源：電力，三相交流，電壓380/220V； 5）運(yùn)輸帶速度允許誤差：5%； 6）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。 4、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： F=3.3kN　　　F：輸送帶工作拉力； 　　　　 V=1.2m/s　　 V：輸送帶工作速度； 　　　　 D=350mm D：滾筒直徑。 第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇

7、 （主要參照《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》) 1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇： 按已知的工作要求和條件，選用 Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)（JB/T10391-2002）。 2、工作機(jī)所需要的有效功率 根據(jù)已知條件，工作機(jī)所需要的有效功率 =FV/1000=33001.2/1000=3.96kw 設(shè)：—輸送機(jī)滾筒軸至輸送帶間的傳動(dòng)效率 — 聯(lián)軸器效率0.95 —閉式圓柱齒輪效率0.97 —一對(duì)滾動(dòng)軸承效率0.98 —輸送機(jī)滾筒效率0.96 估算傳動(dòng)系數(shù)總效率: 則傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率η為： =0.950.96030.98

8、010.9504=0.84 3、工作時(shí)電動(dòng)機(jī)所需功率為： 由表12-1可知 ，滿足條件的Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)額定功率取為5.5 kw。 4、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇： 初選同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī)，由表12-1可知對(duì)應(yīng)額定功率為5.5kw的電動(dòng)機(jī)型號(hào)分別為Y132M2-6和Y132s-4,現(xiàn)將兩個(gè)型號(hào)的電動(dòng)機(jī)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及相應(yīng)的算得的總傳動(dòng)比例表1-1中。 表1-1方案的比較 方案號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額電功率（kw） 同步轉(zhuǎn)速（r/min） 滿載轉(zhuǎn)速（r/min） Ⅰ Y132M2-6 5.5 1000 960 Ⅱ Y132s-

9、4 5.5 1500 1440 總傳動(dòng)比 D（mm） E(mm) Ⅰ 15.27 38 80 Ⅱ 22.90 38 80 通過上述兩種方案比較用以看出：方案Ⅰ選用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量輕，價(jià)格低，總傳動(dòng)比為15.27，故選方案Ⅰ較為合理，由表12-2查得電動(dòng)機(jī)中心高H=132mm；軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器軸段的直徑和長度分別為：D=38mm和E=80 mm。 第四章 各級(jí)傳動(dòng)比的分配 1、總傳動(dòng)比: = 由傳動(dòng)方案圖，錐齒輪比圓柱齒輪傳動(dòng)比小，可知：=3； =5； =1 （誤差2.

10、3%允許） 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： 1軸（電動(dòng)機(jī)軸） Td=9550pd/nm=46.85Nm 2軸（減速器高速軸） P2=p0η01=4.710.95=4.47kw T2=9550p2/n2=44.47Nm 3軸（減速器中間軸） T3=9550p3/n3=124.15Nm 4軸（減速器低速軸） T4=9550p4/n4=578.97Nm 5軸（工作軸） T5=9550p5/n5=528.23Nm 2、將上述計(jì)算結(jié)果列于表1-2

11、中以供應(yīng)。 表1-2 傳動(dòng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 電動(dòng)機(jī) 2軸 3軸 4軸 工作機(jī) 轉(zhuǎn)（r/min） 960 960 320 64 64 功率（kw） 4.71 4.47 4.16 3.88 3.54 轉(zhuǎn)矩（Nm） 46.85 44.47 124.15 578.97 528.23 傳動(dòng)比i 1 1 3 5 1 第五章 齒輪的設(shè)計(jì) （主要參照《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》) 一、圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 1

12、、 選擇材料和熱處理方法,設(shè)計(jì)精度，并確定材料的許用接觸應(yīng)力 (1)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。 (GB10095-88） (2)根據(jù)工作條件，一般用途的減速器可采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)。 查表10-1得 小齒輪 45Cr 調(diào)制處理 齒面硬度HBS1=280 大齒輪 45鋼 調(diào)制處理 齒面硬度 HBS2=240 兩齒輪齒面硬度差為40HBS，符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求 (3) 齒數(shù) 由于有粉塵，采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，小齒輪齒數(shù)的推薦值是20 ~40 選小齒輪齒數(shù)=27 大齒輪齒數(shù)=135 2、確定材料許用接觸應(yīng)力 查圖1

13、0-21得，兩實(shí)驗(yàn)齒輪材料接觸疲勞強(qiáng)度極限應(yīng)力為： =550Mpa =600 Mpa 按一般重要性考慮，取接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)：S=1 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)數(shù) =60nj =603201（283008）=7.372108 =60641（283008）=1.474108 查10-19圖得：K= 0.96 K=1.08 兩齒輪材料的許用接觸應(yīng)力分別為 = K/ S =528 Mpa = K/ S =648 Mpa 3、根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) (1)試選載荷系數(shù)K=1.2 查表10-6，查取彈性系數(shù)ZE=189.8；

14、取齒寬系數(shù)Ψd=1 (閉式軟齒面)；取其中較小值為528Mpa代入。故 d1t≥ =66.08mm (2)計(jì)算圓周速度 ==1.11 (3)計(jì)算齒寬 =166.08=66.08 (4)計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) ==2.447 齒高 =2.252.447=5.507 (5)計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，載荷較平穩(wěn)，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)=1.06； 直齒輪，==1； 由表10-2查得使用系數(shù)=1； 由表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小

15、齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， =1.424； 由=12，=1.424查圖10-13得=1.32；故載荷系數(shù) =1.509 (6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10-10a）得 ==71.325 (7)計(jì)算模數(shù) =2.64 4、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 (1)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限=380； (2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系

16、數(shù)=0.95，=0.98； (3)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，由式（10-12）得 ==339.29 ==266 (4)計(jì)算載荷系數(shù) =1.3992 (5)查取齒形系數(shù) 由表10-5查得=2.57；=2.152。 (6)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得=1.6；=1.818。 (7)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 ==0.01212 ==0.01731 大齒輪數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算 =2.

17、02 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.01并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=2.5，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=71.325，算出小齒輪齒數(shù) ≈28 大齒輪齒數(shù) =140 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi) 5、幾何尺寸計(jì)算 (1)計(jì)算分度圓直徑

18、 =70 =350 (2)計(jì)算中心距 =210 (3)計(jì)算齒輪寬度 =70 取=70,=65 6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，大齒輪采用腹板結(jié)構(gòu) 大齒輪的有關(guān)尺寸計(jì)算如下： 軸孔直徑 輪轂長度l與齒寬 輪轂直徑 輪緣厚度 輪緣內(nèi)徑 腹板厚度 腹板中心孔直徑 腹板孔直徑 齒輪倒角 取 齒輪工作圖如下所示 二、圓錐齒輪的設(shè)計(jì) 1.選軸夾角為90度的直齒圓錐齒輪，為8級(jí)精度，由表10-1選擇小齒輪材料

19、為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差40HBS。 2.選小齒輪的齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) （1）按解除疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式 1) 試選載荷系數(shù) =1.3 2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2=9550p2/n2=44.47Nm 3）最常用的值，齒寬系數(shù) 4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) 5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的齒面的接觸疲勞強(qiáng)度極限為 6）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60n2j =609601（283008）=2.

20、212109 N2= N1/3=7.373108 7）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) ，由式（10-12）得 =546 =528 1） 試驗(yàn)算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。 =64.589 圓周速度 2） 計(jì)算齒寬 =34.041 3） 計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) =2.69 齒高 =6.053 =5.62 4） 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù) ，直齒錐齒輪使用系數(shù)由表10-2查得 5） 齒間載荷分配系數(shù)

21、可按下試計(jì)算 6） 由表10-9中查得取軸承系數(shù) 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（10-10a）得 =76.677 7） 計(jì)算模數(shù) =3.19 （2）按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 1）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由式（10-12）得 4）計(jì)算載荷系數(shù) 5）查取齒形系數(shù) 由表10-5查得：

22、 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查取： 7)計(jì)算大，小齒輪的,并加以比較 大齒輪的數(shù)值大 8） 設(shè)計(jì)計(jì)算 =2.41mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)大計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，反于齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.41并就圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲

23、勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 9）計(jì)算尺寸 圓整取 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 小錐齒輪大端頂圓直徑為81mm，采用實(shí)心結(jié)構(gòu)； 大錐齒輪大端頂圓直徑為236mm，采用腹板結(jié)構(gòu)。 第六章 軸的設(shè)計(jì) （主要參照《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》) 一、從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 1、選取材料和熱處理方法，并確定軸材料的許用應(yīng)力： 由于為普通用途，中小功率，選用45鋼調(diào)制處理。查表15-1得σb=640Mpa，查表15-5得[σ-1]=60 Mpa 2、估算軸的最小直徑： 由表15-3查得A=110，根據(jù)公式（15-1）得: d1≥A=43.2

24、13 考慮軸端有一鍵槽，將上述軸徑增大5%，即43.2131.05=45.37mm。該軸的外端安裝聯(lián)軸器，為了補(bǔ)償軸的偏差，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》表8-7選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其型號(hào)為LX3，最小直徑d1=48mm 3、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算并繪制結(jié)構(gòu)草圖： （1）直齒輪在工作中不會(huì)產(chǎn)生軸向力，故兩端采用深溝球軸承。軸承采用脂潤滑，齒輪采用油浴潤滑。 （2）確定軸的各段直徑： ①外伸端直徑=48mm。 ②按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形，取通過軸承蓋軸段的直徑為由于該段處安裝墊圈，故取標(biāo)準(zhǔn)直徑。 ③，且必須與軸承的內(nèi)徑一致，=60mm，初選軸承型

25、號(hào)為6212,查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》表6-1可知，B=22mm，D=110mm，。 ④，為裝配方便而加大直徑，應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，一般取0，2，5，8尾數(shù)，取=65mm。 ⑤ 取 =75mm； ⑥，同一軸上的軸承選擇同一型號(hào)，以便減少軸承座孔鏜制和減少軸承類型。 根據(jù)軸承安裝直徑，查手冊(cè)得d6=60 （3）確定軸的各段長度： ① 半聯(lián)軸器的長度l=112mm，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故第一段的長度應(yīng)比l略短一些，取 =110m

26、m; ② 軸承端蓋采用凸緣式軸承端蓋，取，其中為螺釘直徑，由軸承外徑D=110mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》表11-10，取， 式中，為箱體壁厚，取=9mm， 由于軸承的軸頸直徑和轉(zhuǎn)速的乘積＜（1.5~2）105，故軸承采用脂潤滑，取 =9mm， 所以 m=8+16+14+8-9-22=15mm, 所以 =20+12+15=47mm， ， ③

27、 式中，為大齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離，應(yīng)考慮兩個(gè)齒輪的寬度差，兩齒輪的寬度差為5mm，取小齒輪至箱體內(nèi)壁的距離為10mm，則 ④ ⑤ 取L5=7mm ⑥ 兩軸承之間的跨距： （4）軸上的周向定位 聯(lián)軸器的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為100mm；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為56mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承

28、與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。 4、從動(dòng)齒輪的受力計(jì)算 分度圓直徑=225 轉(zhuǎn)矩 =578970 圓周力 徑向力 5、按扭矩和彎曲組合變形強(qiáng)度條件進(jìn)行校核計(jì)算 1）繪制軸的受力簡圖見圖（a） 2）將齒輪所受力分解成水平z和鉛垂平面y內(nèi)的力 3）求水平面z和鉛垂平面y的支座反力 1 水平面z內(nèi)的支座反力: 2 鉛垂平面y內(nèi)的支座反力： 4）繪制彎矩圖: ①水平面z的彎矩圖見圖(b) ② 鉛垂面y的彎矩圖見圖(c) ③合成彎矩圖見(d) =164665 ④ 繪制扭

29、矩圖見圖(e) ⑤該軸單項(xiàng)工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.59 6、校核軸的強(qiáng)度 45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼調(diào)制處理時(shí)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》教材15—1 危險(xiǎn)截面的軸徑 故：強(qiáng)度足夠 二、中間軸的設(shè)計(jì) 1、求中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力 已知圓柱直齒輪的分度圓半徑 而 已知圓錐直齒輪的平均分度圓半徑 而 圓周力、，徑向力、及軸向力的方向如圖所示 ， ， 3、初

30、步確定軸的最小直徑 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表15-3，取，得，中間軸最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑和 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，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)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》表6-7中初步選取03尺寸系列，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，其尺寸為，，，。 這對(duì)軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表15-7查得30306型軸承的定位軸肩高度，因此取套筒直徑。 2）取安

31、裝齒輪的軸段，錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪轂長，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。 3）已知圓柱直齒輪齒寬，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸 段應(yīng)略短于輪轂長，故取。 4)箱體一小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱軸，則取 。 5）兩軸承之間的跨距 （2）軸上的周向定位 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為32mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)

32、械設(shè)計(jì)（第八版）》表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為63mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。 （3）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 5、校核軸的強(qiáng)度 繪制彎矩圖: ， ， 由圖，危險(xiǎn)截面在大小齒輪處 ① 水平面z的彎矩圖 小齒輪： 大齒輪： ② 鉛垂面y的彎矩圖 小齒輪： 大齒輪： ③合成彎矩圖 小齒輪 大齒輪 ④扭矩 小齒輪上總

33、彎矩較大，故只進(jìn)行小齒輪軸強(qiáng)度校核。 ⑤該軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6 45調(diào)制處理時(shí)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》教材15—1 危險(xiǎn)截面的軸徑 故：強(qiáng)度足夠 三、輸入軸的設(shè)計(jì) 1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力 已知高速級(jí)小圓錐齒輪的分度圓半徑為 圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖所示 3、 初步確定軸的最小直徑 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表15-3，取，得，輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故

34、需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）》表8-7，選LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長度。 4、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1軸段右端需制出一軸肩，故取2段的直徑。 2） 由半聯(lián)軸器長度，。 3） 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，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)課程設(shè)計(jì)（第三版）》表6-7中初步選取03尺寸系列，標(biāo)準(zhǔn)精度

35、級(jí)的單列圓錐滾子軸承30308，其尺寸為，，，，而。 這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）》表6-7查得30308型軸承的定位軸肩高度，因此取 4）取安裝齒輪處的軸段6的直徑；為使套筒可靠地壓緊軸承， 5）段應(yīng)略短于軸承寬度，故取。 6）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑油 的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故取 7）錐齒輪輪轂寬度為64mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取。 8） 由于，故取 （2） 軸上的周向定位 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表6-1 查得平鍵截

36、面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm，同時(shí)為保 證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 5、 軸的強(qiáng)度校核 由圖此軸危險(xiǎn)截面為軸承B 因強(qiáng)度不大，不需校核 第七章 軸承的校核 1、輸出軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 1） 初步選擇的滾動(dòng)軸承為（0）2尺寸系列6212，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承。不受軸向載荷， ，。 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 則 1） 求當(dāng)量動(dòng)

37、載荷 2） 驗(yàn)算軸承壽命 故合格。 2、 中間軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 1） 初步選擇的滾動(dòng)軸承為03尺寸系列30306，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的圓錐滾子軸承. 軸向力，， , ，。 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 則 則 則 2） 求當(dāng)量動(dòng)載荷 由表13-5差值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 ， ； ， 取 則 3） 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?，所以按軸承B的受力大小驗(yàn)

38、算 故合格。 第八章 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 （主要參照《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》) 一、輸入軸鍵計(jì)算 由于鍵、軸、輪轂都是鋼，查表6-2得 取平均值 1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故單鍵即可。 2、校核圓錐齒輪處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。 7.2中間軸鍵計(jì)算 1、校核圓錐齒輪處的鍵連接 該處選用普

39、通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。 2、校核圓柱齒輪處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。 7.3輸出軸鍵計(jì)算 1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 合格 2、校核圓柱齒輪處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。

40、 第九章 聯(lián)軸器的選擇 在軸的計(jì)算中已選定了聯(lián)軸器型號(hào)。 輸出軸選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其型號(hào)為LX3，最小直徑d=48mm，L=112mm。 輸入軸選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其型號(hào)為 LX3，最小直徑d=30mm，L=82mm。 第十章 潤滑與密封 齒輪采用浸油潤滑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表10-11和表10-12查得選用100號(hào)中負(fù)荷工業(yè)閉式齒輪油（GB5903-1995），油量大約為3.5L。當(dāng)齒輪圓周速度時(shí)，圓錐齒輪浸入油的深度至少為半齒寬，圓柱齒輪一般浸入油的深度為一齒高、但不小于10mm，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~50m

41、m。查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》P981表314-26，選用浸油潤滑方式 并根據(jù)表314-27，選用150號(hào)機(jī)械油； 軸承采用潤滑脂潤滑，并根據(jù)表314-23選用ZL-3型潤滑脂 第十一章 減速器附件的選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）》選定通氣罩為；油標(biāo)為桿式油標(biāo)；外六角油塞及封油墊；箱座吊耳，吊環(huán)螺釘為螺釘M13；啟蓋螺釘M6。 第十二章 箱體的設(shè)計(jì) 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》表11-1得到下面數(shù)據(jù) 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 箱座厚度 δ 9 箱蓋厚度 δ1 9 箱蓋凸緣厚度 13.5 箱座凸緣厚度

42、 13.5 箱座底凸緣厚度 22.5 地腳螺釘直徑 M12 地腳螺釘數(shù)目 查手冊(cè) 6 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 =0.75 M8 蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 =（0.5 0.6） M6 軸承端蓋螺釘直徑 =（0.40.5） M6 視孔蓋螺釘直徑 =（0.30.4） 6 定位銷直徑 =（0.70.8） 4 ，，至外箱壁的距離 查手冊(cè)表11—2 18 14 12 ，，至凸緣邊緣距離 查手冊(cè)表11—2 16 12 10 外箱壁至軸承端面距離 =++（510） 40 30 26 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離

43、 6.8 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 > 16 箱蓋，箱座肋厚 8 8 軸承端蓋外徑 +5 130（高速軸） 112（中間軸） 160（低速軸） 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 134（高速軸） 116（中間軸） 164（低速軸） 連接螺栓的間距 160mm 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 吊鉤結(jié)構(gòu)參數(shù)：K=+=24mm,H=0.8K=19.2mm,h=0.5H=9.6mm, r=0.25K=6mm b=(1.8-2.5)δ=25mm 視孔蓋的結(jié)構(gòu)參數(shù)： =180mm, =165mm, =140mm, =125mm, =7mm,孔數(shù)為

44、8，蓋厚=4mm，R=5mm. 十、端蓋的詳細(xì)設(shè)計(jì) 1．高速軸端蓋 螺栓直徑為=8mm,蓋厚e=1.2=9.6mm,螺孔直徑為，套杯內(nèi)壁厚s=10mm,壁厚e=10mm,外緣厚s=10mm, 分布圓直徑 ，，，，，，。 2、中間軸端蓋 螺栓直徑為=8mm,蓋厚e=1.2=9.6mm,螺孔直徑為，,，，，，，。 3、低速軸端蓋 螺栓直徑為=10mm,蓋厚e=1.2=12mm,螺孔直徑為， ， ，，，，，。 第十二章 總結(jié) 通過這段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)工作，自己逐漸的體會(huì)到設(shè)計(jì)的過程是一個(gè)復(fù)雜的，但其中也包含著一些樂趣。這是一個(gè)整體的設(shè)計(jì)過程，需要考慮所有的因素，鍛煉一個(gè)人的整體思

45、維方式；同時(shí)真正的領(lǐng)會(huì)到機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)流程的必要性，并從中體會(huì)到經(jīng)驗(yàn)的重要性。在繪圖的過程中，我們可以體會(huì)到設(shè)計(jì)的過程與真正的情況往往有差別，所以，對(duì)軸的校核要放到最后有了本質(zhì)上的理解。這個(gè)設(shè)計(jì)的過程，幾乎涵蓋了大學(xué)以來所學(xué)的所有知識(shí)，這樣可以讓自己對(duì)書本中所學(xué)到的東西有進(jìn)一步的體會(huì)，可以學(xué)以致用，這可以培養(yǎng)自己的時(shí)間與動(dòng)手能力。因此，這個(gè)設(shè)計(jì)的過程也是我們鞏固以前所學(xué)知識(shí)的過程，同時(shí)還是體驗(yàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的真正內(nèi)涵與樂趣的過程?！奥槿鸽m小，五臟俱全”，在這個(gè)小小的減速器中包含了所學(xué)的幾乎所有標(biāo)準(zhǔn)零件，這提醒我們?cè)谝院蟮娜粘Ｉ钪卸嘧⒁庖幌律磉叺氖挛?，因?yàn)樾⌒〉臋C(jī)構(gòu)中會(huì)包含著很多知識(shí)。 總的來說，

46、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的這個(gè)過程是忙碌并快樂的，她給我們提供了一個(gè)平臺(tái)來展示自己所學(xué)的知識(shí)與能力。 第十三章 參考文獻(xiàn) 1、《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》濮良貴，紀(jì)名剛主編　高等教育出版社 2、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）》吳宗澤，羅圣國主編 高等教育出版社 3、《機(jī)械制圖手冊(cè)》呂瑛波，王影主編 化學(xué)工業(yè)出版社 4、《機(jī)械制圖（第二版）》熊建強(qiáng)，李漢平，涂筱艷主編 北京理工大學(xué)出版社

47、

48、 =27 =135 d1t=66.08 mm

49、

50、 =48mm =60mm

51、 =65mm =75mm =60mm =110mm =47mm =123.5mm =63mm L5=7mm L6=41mm L=212.5mm

52、

53、 38