帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)(自己做的).doc

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韶 關(guān) 學(xué) 院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 課程設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：******* 學(xué) 號(hào)：********* 院 系：物理與機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)：* 指導(dǎo)教師姓名及職稱： 起止時(shí)間：2015年12月——2016年1月 （教務(wù)處制） 韶關(guān)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名及職稱 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 信工樓 設(shè)計(jì)題目 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 帶運(yùn)輸機(jī)工作原理： 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)示意如下圖所示。 已知條件： 1．滾筒效率ηg=0.95(包括滾筒與軸承的效率損失)； 2．工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)； 3．使用折舊期：4年一次大修，每年280個(gè)工作日，壽命8年； 4．工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35℃； 5．制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)； 6. 運(yùn)輸帶速度允許誤差：5%； 7．動(dòng)力：電力，三相交流，電壓380/220V 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求： 1）從機(jī)器功能要求出發(fā)，擬定機(jī)械系統(tǒng)方案，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析。 2）合理選擇電動(dòng)機(jī)，按機(jī)器的工作狀況分析和計(jì)算作用在零件上的載荷，合理地選擇零件材料、熱處理方法，正確計(jì)算零件工作能力和確定零件主要參數(shù)及尺寸。 3）考慮制造工藝、安裝、調(diào)整、使用、維修、經(jīng)濟(jì)和安全等問(wèn)題，設(shè)計(jì)機(jī)械零部件。 4）圖面符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，尺寸公差、形位公差及表面粗糙度標(biāo)注正確，技術(shù)要求完整合理。 5）基本參數(shù): 輸送帶工作拉力F= 5 KN 輸送帶工作速度υ= 2 m/s 滾筒直徑D= 400 mm 工作任務(wù)及工作量要求： 1) 按給定條件設(shè)計(jì)減速器裝置； 2）完成減速器裝配圖1張（A0或A1圖紙）； 2）低速軸、低速齒輪零件工作圖各1張； 3）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。內(nèi)容包括：機(jī)械系統(tǒng)方案擬定，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，電動(dòng)機(jī)選擇，傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算，傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)，軸承壽命計(jì)算，低速軸、低速齒輪的強(qiáng)度校核，聯(lián)軸器的選擇、設(shè)計(jì)總結(jié)、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。 進(jìn)度安排： 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備(1天)； 2. 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)(1天)；3. 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算(3天)； 4. 裝配圖設(shè)計(jì)(4天)；5. 零件工作圖設(shè)計(jì)(2天)；6. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(3天)；7. 總結(jié)答辯（1天） 主要參考文獻(xiàn) [1]龔桂義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].第二版 北京:高等教育出版社, 2001 [2]龔桂義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)[M].第三版 北京:高等教育出版社, 1989 [3]濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì) [M].第九版 北京:高等教育出版社,2013 [4]吳宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第三版 北京:高等教育出版社 2006 [5]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第五版，一、二、三、四冊(cè) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2008 院系（或教研室）審核意見(jiàn)： 審核人簽名及系公章： 年 月 日 任務(wù)下達(dá)人（簽字） 年 月 日 任務(wù)接受人（簽字） 年 月 日 目　　　　　　錄 一、選擇電動(dòng)機(jī) 二、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 五、軸的計(jì)算 六、鍵的選擇和校核 七、軸承的的選擇與壽命校核 八、聯(lián)軸器的選擇 九、減速器的結(jié)構(gòu) 十、潤(rùn)滑方法、潤(rùn)滑油牌號(hào) 十一、密封與密封的選擇 附錄：零件圖、裝配圖 計(jì)算及說(shuō)明 一、選擇電動(dòng)機(jī) （1) 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 按工作要求和條件，選用三相籠式式異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。 （2） 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需功率計(jì)算工式為：（1）P= KW，（2） P= Kw P= Kw 所以由電動(dòng)機(jī)至卷筒的傳動(dòng)總功率為： 式中： ：滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 （4對(duì)），選用初步選用圓錐滾子軸承 ，取= 0.98 ：齒輪傳動(dòng)效率 （2對(duì)），選用斜齒圓柱齒輪，取= 0.98 ：電動(dòng)機(jī)—高速軸傳動(dòng)效率，選用彈性聯(lián)軸器（2對(duì)），取= 0.99 ：滾筒及其軸承的傳動(dòng)效率，= 0.95 則可得到總傳動(dòng)效率 又因?yàn)? V =2m/s 所以: (3) 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i = 8~40 則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有: 1000r/min 、1500r/min、3000r/min 查Y系列（IP44）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)表格，選定電動(dòng)機(jī)為Y160M—4 技術(shù)參數(shù)如下： 表1 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 KW 滿載轉(zhuǎn)速 (r/min) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量 kg 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y160L—4 11 1460 2.2 2.3 144 低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的技術(shù)相對(duì)較多，外觀尺寸較大，價(jià)格較高，綜合考慮，選用Y132L-4搭配減速器使用更合理 二、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 由電動(dòng)機(jī)的的型號(hào)Y160L-4 ，滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 滾筒的速度范圍：= （10.05）n = （10.05）95.54= 90.76~100.31 r/min 按 = （1.3~1.5） 分配傳動(dòng)比 定為 取 =1.4 = 4.6 = 3.3 三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 為了進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。如將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次為I 軸、II 軸、III軸，以及工作軸 、，……為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比； 、，……為相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率； 、，……為各軸的輸入功率（Kw）； 、 ，……為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（Nm）； 、，……為各軸的轉(zhuǎn)速（r/min）； 各軸的轉(zhuǎn)速 I軸 r/min II軸 r/min III軸 r/min 卷筒軸 r/min 各軸輸入功率 I軸 II軸 III軸 工作軸 各軸輸出功率 I軸 II軸 III軸 工作軸 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為： I軸 II軸 III軸 卷筒軸 各軸輸出轉(zhuǎn)矩 I軸 II軸 III軸 卷筒軸 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表： 表2 效率P (KW) 轉(zhuǎn)矩T () 轉(zhuǎn)速 n （r/min） 傳動(dòng) 比 i 效 率 輸入 輸出 輸入 輸出 電機(jī)軸 15 79.80 1460 1.0 0.98 軸1 12.08 11.84 78.01 76.45 1460 4.6 0.96 軸2 11.60 11.37 344.64 337.75 317.39 3.3 0.96 軸3 11.14 10.92 1092.27 1070.42 96.18 1.0 0.99 卷筒軸 10.81 10.27 1059.72 1038.53 96.18 四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第一對(duì)齒輪（高速齒輪） 1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）選用斜齒圓柱齒輪出傳動(dòng) （2）精度等級(jí)選7級(jí)精度（GB10095-88） （3）材料選擇：小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為 40HBS （4）選小齒輪齒數(shù)為 =24，大齒輪齒數(shù) 其中i=u（齒數(shù)比） (5)螺旋角： =14o 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 公式如下： （1）確定公式內(nèi)的各值計(jì)算 1）、試選=1.3 2）、選取區(qū)域系數(shù) = 2.433 3）、由“標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)的端面重合度圖”可查得 = 0.866 = 0.913 = + = 2.023 4）、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5）、由“圓柱齒的齒寬系數(shù)表”（表10-7）選取齒寬系數(shù)=1.0 6）、由“彈性影響系數(shù)”（表10-6）查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8 7）、按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限=600，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550 8）、由式N=60j 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 =6014401（282808）=. == 9）、由“接觸疲勞壽命系數(shù)圖”（圖10-19）查得接觸疲勞壽命系數(shù)=0.93, =0.88 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，得： =0.93600=558 =0.88550=521 采用較小值 =521 (2) 計(jì)算 1）、試算小齒輪分度圓直徑 mm = 45.97mm 2)、計(jì)算圓周速度 ==3.5 m/s 3）、計(jì)算齒寬b及模數(shù) =145.97=45.97 mm ==1.86 mm h=2.25=2.251.86=4.185mm 4）、計(jì)算縱向重合度 = 0.318tan = 0.318124tan = 1.90 5）、計(jì)算載荷系數(shù)K 已知使用系數(shù)。根v=3.5 m/s ,7級(jí)精度，由“動(dòng)載系數(shù)圖”（圖10-8）查得動(dòng)載荷系數(shù)=1.13。由“接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)表”（表10-4）用插入法查得7級(jí)精度的小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)=1.418 由“彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)圖”(圖10-13)查得=1.4 由“齒間載荷分配系數(shù)表”（表10-3）查得=1.2 故載荷系數(shù)K為： =11.131.21.42=1.93 6)、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 52.44mm 7)、計(jì)算模數(shù) mm 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）確定計(jì)算參數(shù) 1）、計(jì)算載荷系數(shù) =11.131.21.35 =1.83 2)、根據(jù)縱向重合度 ，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.78 3)、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 4)、查取齒形系數(shù),由“齒形及應(yīng)力校正系數(shù)表”（表10－5）查得 ， 5)、查取應(yīng)力校正系數(shù)得： ， 6）、由“調(diào)質(zhì)處理圖”（圖10-20C），查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 7）、由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85, =0.93 8)、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式（10-12）得： 9）、計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 MPa MPa 大齒輪的數(shù)值大 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 = 1.37mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果；由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取=2.0 mm。已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=52.44mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有： 取 =26 =4.626=119.6 取 =119 4幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算中心距 mm 將中心距圓整為：149mm (2) 按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多，所以參數(shù)、、等不必修正 （3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 mm mm (4) 計(jì)算齒輪寬度 圓整后取 =53mm, =58mm 第二對(duì)齒輪（低速齒輪） 1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）選用斜齒圓柱輪傳動(dòng)； （2）精度等級(jí)選7級(jí)精度（GB10095-88） （3）材料選擇 小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。二者材料硬度差為 40HBS （4）選小齒輪齒數(shù)為 =24，大齒輪齒數(shù) 。 （5）選取螺旋角。初選螺旋角 = 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 公式如下： （1）確定公式內(nèi)的各值計(jì)算 1）、試選=1.3 2）、由圖10-30選項(xiàng)取區(qū)域系數(shù)=2.433。 3）、由圖10-26查=0.78, =0.87則 =+=1.65 4）、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5）、由表10-7選取齒寬系數(shù)=1 6）、由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8 7）、由圖10-21d 按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限=600，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550。 8）、由式（10-30） N=60j 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)。 =60317.391（282808）=. == 9）、由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95, =0.98。 10）、計(jì)算接觸褡許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得： =0.95600=570 =0.98550=539 所以 ===554.5 (2) 計(jì)算 1）、試算小齒輪分度圓直徑 =79.37mm 2)、計(jì)算圓周速度 ==1.32 m/s 3）、計(jì)算齒寬b及模數(shù) =181.34=79.37 mm ==3.21mm h=2.25=2.253.21=7.22mm = =10.99 4)、計(jì)算縱向重合度 =1.905 5）、計(jì)算載荷系數(shù)K 已知使用系數(shù)。根v=1.32 m/s ,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)=1.06 。由表10-4查得=1.426 由圖10-13查得=1.38 由表10-3查得=1.2 ，所以載荷系數(shù) =11.061.21.417=1.814 6)、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 ==88.69mm 7)、計(jì)算模數(shù) = mm 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）確定計(jì)算參數(shù) 1）、計(jì)算載荷系數(shù) =11.061.21.38 =1.755 2)、根據(jù)縱向重合度 ，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.78 3)、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 4)、查取齒開(kāi)系數(shù) 由表10-5查得 ， 5)、查取應(yīng)力校正系數(shù)得： ， 6）、由圖10-20C，查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 7）、由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.95, =0.98 8)、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取疲勞安全系數(shù)S=1.4： 9）、計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 大齒輪的數(shù)值大 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 =2.17mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果；由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取=2.5 mm。已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=82.76 mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有： 取 =33 4幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算中心距 mm 將中心距圓整為：183mm (2) 按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多，所以參數(shù)、、等不必修正 （3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 mm mm (4) 計(jì)算齒輪寬度 mm. 圓整后取 =85mm, =90mm 傳動(dòng)齒輪的參數(shù)匯總 齒數(shù)Z：個(gè) 法向模數(shù)，分度圓直徑d，中心距a：mm 表3 I-II軸 26 119 2.0 53.44 244.57 13.31o 58 53 149 II-III軸 33 109 2.5 85.01 280.79 13.96 90 85 183 五、軸的計(jì)算 高速軸的設(shè)計(jì) 1）.已知輸入軸上的功率P 、轉(zhuǎn)速n 和轉(zhuǎn)矩T 高速軸：； ； 材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。取 C=108。 2） 確定軸的最小直徑 ，因此根據(jù)聯(lián)軸器選擇（后面將有計(jì)算），取 選用LX3聯(lián)軸器。半聯(lián)徑d1=30mm,故取 d1-2=30mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L＝60mm 軸配合的轂孔長(zhǎng)度L ＝56mm 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案 采用圖1所示的裝配方案 圖1 4）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （1）為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，則第二段軸徑。查手冊(cè)，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，因此取。 （2）設(shè)計(jì)軸段，為使軸承裝拆方便，查手冊(cè),采用軸肩膀給軸承定位。選軸承30307，根據(jù)軸承孔徑，所以mm，長(zhǎng)度略比軸承寬度短，取為mm. （3）齒輪分度圓直徑為53.44mm，齒輪寬度為60mm,,因此,mm （4）軸承由軸肩膀定位， 取,mm，。 中速軸的設(shè)計(jì)： 材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。取C=110。 圖2 ，最小軸徑段安裝軸承，在此選擇30307軸承，因此， 裝配低速級(jí)小齒輪，且取，軸長(zhǎng)比齒寬略短取L3-2=86。 段主要是定位高速級(jí)大齒輪，所以取mm，軸長(zhǎng)比齒寬略短取L4-5=50mm。 段軸肩定位齒輪，所以取mm，mm,。 低速軸的設(shè)計(jì) 1、軸的計(jì)算 軸的輸入功率為，軸的轉(zhuǎn)速為， 軸的輸入轉(zhuǎn)矩為 。 2、求作用在齒輪上的力 由前面齒輪計(jì)算所得：低速大齒輪的分度圓直徑 ，則： 3、初步確定軸的最小直徑 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)“軸常用幾種材料的及值表”（表15-3）可查得于是有： 輸出軸的最小直徑軸段安裝半聯(lián)軸器，需選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 由傳動(dòng)平穩(wěn)，查“工作情況系數(shù)表”（表14-1）可查得= 1.5 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5272—2002，選用GY7型TU凸緣連軸器，半聯(lián)軸器的孔徑= 60mm，故取=60mm。半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=142mm，半聯(lián)軸器與軸的配合長(zhǎng)度L=105mm。 4、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3 Ⅷ Ⅶ Ⅵ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ （1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 a．為了滿足軸向定位要求，I-II軸段要制出一軸肩，故取II-III段的直徑=64mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=68mm。為使軸端擋圈能夠有效工作，取=105mm。 b．初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)=64mm，初步選取 03尺寸系列，0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30313，其尺寸為，故和均取65mm， =36mm 右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行定位。由30313的安裝高度可知，則==70mm。 c．軸段VI-VII安裝齒輪，取直徑=70mm；齒輪的右端面與右軸承之間采用套筒定位。由大齒輪齒寬= 85mm，取=82mm。齒輪的左端面由軸肩定位，軸肩高度h=（2-3）R，R=2，取h = 6mm，則軸環(huán)直徑=84mm，軸環(huán)寬度b1.4h，取 = 11mm。 d．初定端蓋總長(zhǎng)為20mm，聯(lián)軸器右端面與端蓋左端面的距離為l = 30mm，可初步確定=50mm。 e．取齒輪斷面距離箱體內(nèi)壁距離a = 16mm，II軸上的大齒輪與III軸上的大齒輪端面間應(yīng)保持一定的距離c，取c = 20mm。由于鑄造誤差，軸承內(nèi)端面與機(jī)箱內(nèi)壁應(yīng)保持一段距離s，取s = 8mm，有30313軸承的尺寸參數(shù)可知，軸承寬度T = 36mm，II軸上的大齒輪輪轂長(zhǎng)度L = 50mm。則軸的基本尺寸可初步確定： 63mm 機(jī)箱內(nèi)壁寬度圓整后調(diào)整為63mm =83mm （3）軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接。齒輪與軸的連接選用A型平鍵，按段，根據(jù)“普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸表”（表6-1）可得，，鍵槽用指裝銑刀加工，為了齒輪與軸有良好的對(duì)中性，齒輪輪轂與軸的配合采用；半聯(lián)軸器與軸的連接選用C型平鍵，，配合選用。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過(guò)渡配合保證，選軸的尺寸公差為m6。 （4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考“零件倒角C與圓角半徑R的推薦值表”，倒角選用2 圓角有畫(huà)圖和校核時(shí)確定。 5、求軸上的載荷 在確軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查得30313型圓錐滾子軸承a=29mm.由圖可知作為支梁的軸的支承跨距：。所得軸的彎矩圖和扭矩圖如下所示： 圖4 （1）計(jì)算支反力 （2）計(jì)算彎矩M （3）計(jì)算總彎矩 （4）計(jì)算扭矩T 表4 荷載 水平面H 垂直面V 支反力 彎矩 總彎矩 扭矩T 5、按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，取 ，則： 根據(jù)選定材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，，， 所以安全。 六、鍵的選擇和校核 1、I軸 （1）鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇 由于精度等級(jí)為7級(jí)，故采用平鍵聯(lián)接。根據(jù)聯(lián)軸器的要求，選用C型平鍵。當(dāng)軸（與聯(lián)軸器連接）的直徑d=32mm。根據(jù)此直徑從“普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸表”（表6-1）中查得鍵的截面尺寸為：鍵寬. 由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L=56mm。 （2）鍵聯(lián)接強(qiáng)度的校核 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力取其平均值，。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。 可見(jiàn)聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。 2、II軸（小齒輪） （1）鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇 由于精度等級(jí)為7級(jí)，故采用平鍵聯(lián)接。采用A型平鍵。連接直接d = 48mm。根據(jù)此直徑從“普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸表”（表6-1）中查得鍵的截面尺寸為：. 由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L=80mm。 （2）鍵聯(lián)接強(qiáng)度的校核 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力取其平均值，。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。 可見(jiàn)小齒輪聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。大齒輪的連接鍵選用，A型，長(zhǎng)度為l=45，同樣滿足聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求 3、III軸 （1）鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇 由于精度等級(jí)為7級(jí)，故采用平鍵聯(lián)接。根據(jù)聯(lián)軸器的要求，選用C型平鍵。當(dāng)軸（與聯(lián)軸器連接）的直徑d=44mm。根據(jù)此直徑從“普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸表”（表6-1）中查得鍵的截面尺寸為：. 由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L=100。 （2）鍵聯(lián)接強(qiáng)度的校核 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力取其平均值，。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。 可見(jiàn)聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。 齒輪連接鍵選用，A型，L = 80，工作長(zhǎng)度， 可見(jiàn)聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。 鍵的主要參數(shù)如下 表5 作用 類型 主要參數(shù) 鍵1 I軸聯(lián)軸器 C型 鍵2 II軸小齒輪 A型 鍵3 II軸大齒輪 A型 鍵4 III軸齒輪 A型 鍵5 III軸聯(lián)軸器 C型 七、軸承的的選擇與壽命校核 第III軸的軸承計(jì)算 軸承預(yù)期計(jì)算壽命：282808=35840h，軸的轉(zhuǎn)速為 （1）選擇軸承型號(hào)為30313。 （2）求兩軸承受到的徑向載荷和 將軸系部件受到空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。由力分析可知 圖5 、、、分別為左右軸承的水平面方向徑向載荷和鉛垂面方向徑向載荷；、分別為左右軸承的徑向載荷。 (3) 求兩軸承的計(jì)算軸向力和 對(duì)于30313型軸承，按表13-7，軸承派生軸向力， ， ， 。則： 按式13-11得 （4）求當(dāng)量載荷、 由表13-5分別查表或插入值得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中載荷變動(dòng)較小，按表13-6，。5 故左右軸承當(dāng)量動(dòng)載荷為： 因?yàn)?，所以按左邊軸承的受力大小驗(yàn)算： >> 108000h 故所選軸承可滿足壽命要求。 其余兩軸的軸承壽命計(jì)算同理可得，滿足壽命要求。 八、聯(lián)軸器的選擇 電動(dòng)機(jī)與高速軸之間的聯(lián)軸器選擇 1、類型選擇 為了隔離振蕩和沖擊，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器 2、載荷計(jì)算 由前面計(jì)算得軸的輸入轉(zhuǎn)矩為， 根據(jù)“工作狀況系數(shù)表”（表14-1），選取工作情況系數(shù) 于是計(jì)算轉(zhuǎn)矩得 3、型號(hào)選擇 按滿足，被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過(guò)所選聯(lián)軸器允許的最高轉(zhuǎn)速，即，協(xié)調(diào)軸孔的直徑等校核的要求選擇聯(lián)軸器 選取型號(hào)為：LX3型 此型號(hào)聯(lián)軸器的一些參數(shù)如下列： 公稱轉(zhuǎn)矩1250Nmm ，許用轉(zhuǎn)速為 ，軸孔直徑d = 42（主動(dòng)端） 軸孔類型為Y型，其長(zhǎng)度為112mm， D = 160mm 質(zhì)量為8Kg ，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.026Kg㎡。 低速軸與滾筒軸之間的聯(lián)軸器選擇 1、類型選擇 滾筒的轉(zhuǎn)速與III軸相同，= 96.18r/min，可選用剛性聯(lián)軸器 2、載荷計(jì)算 由前面計(jì)算得軸的輸入轉(zhuǎn)矩為， 根據(jù)“工作狀況系數(shù)表”（表14-1），選取工作情況系數(shù) 于是計(jì)算轉(zhuǎn)矩得 3、型號(hào)選擇 按滿足，被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過(guò)所選聯(lián)軸器允許的最高轉(zhuǎn)速，即，協(xié)調(diào)軸孔的直徑等校核的要求選擇聯(lián)軸器。 選取型號(hào)為：GY8型 此型號(hào)聯(lián)軸器的一些參數(shù)如下列： 公稱轉(zhuǎn)矩3150Nmm ，許用轉(zhuǎn)速為 ，軸孔直徑d =60mm（主動(dòng)端） 軸孔類型為Y型，其長(zhǎng)度為142mm， D =200mm 質(zhì)量為27.5Kg ，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.103Kg㎡ 九、減速器的結(jié)構(gòu) 鑄鐵減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸表： 表6 名稱 符號(hào) 數(shù)值 機(jī)座壁厚 10 機(jī)蓋壁厚 10 機(jī)座凸緣厚度 b 15 機(jī)蓋凸緣厚度 15 機(jī)座底凸緣厚度 25 地腳螺釘直徑 M20 地腳螺釘數(shù)目 n 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 M16 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 M10 聯(lián)接螺栓的間距 150~200 軸承端蓋螺釘直徑 M8 窺視孔蓋螺釘直徑 M6 定位銷直徑 d M8 至外機(jī)壁距離 26 至外機(jī)壁距離 22 至外機(jī)壁距離 16 至凸緣邊緣距離 24 至凸緣邊緣距離 14 軸承旁凸臺(tái)半徑 20 凸臺(tái)高度 h 64 外機(jī)壁至軸承座端面距離 50 圓柱齒輪外圓與內(nèi)機(jī)壁距離 15 圓柱齒輪輪轂端面與內(nèi)機(jī)壁距離 15 機(jī)座肋厚 m 9 機(jī)蓋肋厚 9 軸承端蓋凸緣厚度 t 12 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 s 十、潤(rùn)滑方法、潤(rùn)滑油牌號(hào) 對(duì)于此二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，由傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)部分可知傳動(dòng)件的圓周速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于12m/s，所以采用浸油潤(rùn)滑，為此箱體內(nèi)需有足夠的潤(rùn)滑油，用以潤(rùn)滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動(dòng)時(shí)沉渣泛起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x不小于30～50mm,此減速器為50mm。 由前面?zhèn)鲃?dòng)件設(shè)計(jì)部分知道浸油齒輪圓周速度大于2m/s,故對(duì)軸承采用機(jī)體內(nèi)潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。 選取全損耗系統(tǒng)用油（GB443-1989） 牌號(hào)：L-AN22 因?yàn)榇伺铺?hào)潤(rùn)滑油主要適用于小型機(jī)床齒輪箱，傳動(dòng)裝置軸承，中小型電機(jī)，風(fēng)動(dòng)工具等。 十一、密封及密封的選擇 軸承端蓋于軸間的密封： 由于傳動(dòng)件的圓周速度小于5m/s,故可由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇密封形式為半粗羊毛氈封油圈密封。 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處的密封： 為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封的可靠性，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精刨，其表面粗糙度應(yīng)不大于6.3。 參考資料 《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第九版） 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第4版） 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》（第二版） 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》（第三版） 《機(jī)械原理》（第八版） 《液壓與氣壓傳動(dòng)》（姜繼海、宋錦春、高常識(shí)主編） 總結(jié) 本次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的是帶輸送機(jī)傳動(dòng)裝置。歷時(shí)三個(gè)星期，從發(fā)布設(shè)計(jì)任務(wù)到擬定傳動(dòng)方案，從選擇電機(jī)到計(jì)算傳動(dòng)比等各種參數(shù)，從設(shè)計(jì)齒輪到設(shè)計(jì)軸再到設(shè)計(jì)減速器機(jī)體，一步步地把減速器設(shè)計(jì)完成。期間大部分時(shí)間是在信工樓作業(yè)，但回到宿舍也往往鉆研到凌晨一兩點(diǎn)。雖辛苦，卻也感到分外滿足。也算是初步了解了機(jī)械設(shè)計(jì)的一些步驟和流程。 在本次機(jī)械設(shè)計(jì)中，真正要我們?cè)O(shè)計(jì)的地方不多，大多數(shù)是參照指導(dǎo)書(shū)一步一步跟著流程計(jì)算參數(shù)，從而初步學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的方法。這當(dāng)中也遇到一些難題，譬如自身對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)了解不深，很多概念難以理解。于是我下載了一些經(jīng)典減速器的UG三維圖，對(duì)這些三維圖拆解后加深了我對(duì)減速器結(jié)構(gòu)的了解。所以我認(rèn)為機(jī)械設(shè)計(jì)不能一味地跟書(shū)學(xué)習(xí)，要從各種渠道學(xué)習(xí)了解，借鑒經(jīng)驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)這次設(shè)計(jì)再次熟悉了AUTOCAD繪圖軟件和microsoft word文字處理軟件，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，大家共同解決了許多個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題，在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。 最后，感謝指導(dǎo)老師這些天對(duì)我們的指導(dǎo)。使我們少走了很多彎路。