《帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì).docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì).docx（34頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、目 錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書（3）2. 設(shè)計(jì)方案（4）3.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)（5） 3.1 電機(jī)選擇（5） 3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配（7） 3.3傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)（7）4.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)（9） 4.1 V帶的設(shè)計(jì)（9） 4.2 齒輪的設(shè)計(jì)（11） 5.軸及軸上零件的設(shè)計(jì)（22） 5.1 高速軸的設(shè)計(jì)（22） 5.2 中速軸的設(shè)計(jì)（24） 5.3 低速軸的設(shè)計(jì)（26）5.4 中間軸的校核（28）6. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（32）7. 潤滑及密封類型的設(shè)計(jì)（32）8. 其他附件的設(shè)計(jì)（33）9. 參考文獻(xiàn)（34）10. 課程設(shè)計(jì)心得（34）題號(hào)：F2，運(yùn)輸帶工作拉力F/N：1600，運(yùn)輸帶工
2、作速度v (m/s)：1.15，卷筒直徑D(mm)：230，工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶工作速度允許誤差為5%。2. 設(shè)計(jì)方案根據(jù)任務(wù)書有以下設(shè)計(jì)方案：3.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)3.1 電機(jī)選擇設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件選，選用用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，其機(jī)構(gòu)為封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380V,Y型。2、選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為：PW=Fv1000kW=16001.151000=1.84kW從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為：a=1243245式中：1、2、3、4、5分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸
3、器和轉(zhuǎn)筒的傳動(dòng)效率。 取1=0.96, 2=0.98 （滾子軸承），3=0.96,4=0.99，5=0.96，所以： a=0.960.9840.9620.990.96 =0.78所以電動(dòng)機(jī)所需的功率：Pd=PW a=1.840.78=2.36kWPW=1.84kWa=0.78Pd=2.36kW3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為n=601000vD=6010001.153.14230 =95.54rmin根據(jù)傳動(dòng)比的合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1,=24,二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i2,=840,則總傳動(dòng)比合理范圍為ia,=16160,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd,=ia,n=1616095.
4、54=152915286rmin根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y100L-2，其主要性能如下表所示:電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/k w滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y100L-2328702.22.3n=95.54r/min3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、總傳動(dòng)比ia=nmn=287095.54=30.04ia=30.042、分配傳動(dòng)比ia=i1i2i3考慮潤滑的條件，為使兩級(jí)大齒輪相近，取i2=i3 ，i1=2,故：i2=ia2=30.42=3.90i2=i3=3.90i1=2i2=3.90i3=3.903
5、.3傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、各軸的轉(zhuǎn)數(shù)軸 n=nmi1=28702=1435rmin軸 n=ni2=14353.90=367.95rmin軸 n=ni3=367.953.90=95.54rmin卷筒軸 n卷=n=95.54rminn=1435rminn=367.5rminn=95.54rminn卷=95.54rmin2、各軸的輸出功率軸：p=pd.1=2.360.96=2.27kw軸：p=p.2.3=2.270.980.96=2.13kw軸：p=p.2.3=2.130.980.96=2.01kw卷筒軸：p卷=p.2.4=2.010.980.99=1.95kwp=
6、2.27kwp=2.13kwp=2.01kwp卷=1.95kw3、各軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td=9550pdnm=95502.362870=7.85N.m故軸：T=9550pn=95502.271435=15.11N.m軸：T=9550pn=95502.13367.95=55.28N.m軸：T=9550pn=95502.0195.54=200.92N.m卷筒軸：T卷=9550p卷n卷=95501.9595.54=194.92N.m將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表:帶式傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)Td=7.85N.mT=15.11N.mT=55.28N.mT=200.92N.mT卷=194.92N.m軸名功率P/k
7、w轉(zhuǎn)矩T/N. m轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸2.367.852870 23.903.901軸2.2715.111435軸2.1355.28367.5軸2.01200.9295.54卷筒軸1.95194.9295.544.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)4.1 V帶的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、帶的型號(hào)的確定額定功率P=2.36 kW 根據(jù)工作情況由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表87查的KA=1.2P ca=KAp=2.832kw 根據(jù)功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速nm=2870r/min按機(jī)械設(shè)計(jì)圖8-11選擇：普通V帶Z型 普通V帶V帶Z型2、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-6和表8-8 圖8-11取小輪基準(zhǔn)直徑d
8、d1=80mm帶速v=dd1nm601000=802870601000=12.02ms因?yàn)?msv30ms,故帶速合適大輪基準(zhǔn)直徑dd2=i1dd1=280=160mm根據(jù)表8-8可得dd2=160mm ，不用圓整dd1=80mmdd2=160mm v=12.02ms3、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)(8-20）0.7（dd1+dd2)a0(F0)min壓軸力的最小值為(FP)min=2Z(F0)minsin12 =2546.54sin167.612 =396.08N(F0)min=46.54N(FP)min=396.08N4.2 齒輪的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)
9、果1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）選用8級(jí)精度3）材料選擇，由表10-1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40HBS4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=203.9=78。直齒圓柱齒輪45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度z1=20z2=782、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4、尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即d1t2.323KT1du1u(ZEH)2確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)：Kt=1.3 計(jì)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：T=15.11N.m由機(jī)械設(shè)計(jì)教材
10、表107選取齒寬系數(shù)d=1 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107查的材料的彈性影響系數(shù)ZE=189MPa12由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖1021d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa。計(jì)算齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； N1=60n1jLh=6014351(2830010=4.13109N2=4.131093.9=1.06109由教材圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.90;KHN2=0.95計(jì)算接觸疲勞需用力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1, 按教材許用力公式H=KNLimS H1=0.90600=540MPa H2=0.95550=522.
11、5MPa試算小齒輪分度圓直徑d1,代入H中較小的值。d1t2.3231.315.111034.913.9（189.8189.8522.5522.5）=34.39mm計(jì)算圓周速度v=d1tn1601000=34.391435601000=2.58ms計(jì)算齒寬bb=d.d1t=134.39=34.39mm計(jì)算齒寬與齒高之比bh。模數(shù) m t =d1tz1=34.39/20=1.72mm齒高 h=2.25mt=2.251.72=3.87mm其比為 b h=34.39/3.87=8.89計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=2.58m/s,8級(jí)精度，由教材圖10-8查的動(dòng)載系數(shù)KV=1.15;直齒輪，KH=KF=1;
12、由教材表10-2查的使用系數(shù)KA=1;又由表10-4用插值法查的8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，KH=1.173。由 b h=34.39/3.87=8.89，KH=1.173查圖10-13的KF=1.19；故載荷系數(shù) K=KAKV KHKH=11.1511.19=1.37按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式（10-10a）得d1=d1t3KKt=34.3931.371.3=39.71mm計(jì)算模數(shù)m.m=d1z1=39.71/20=1.99mm 由教材式（10-5）的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式m32KT1dZ12(YFaYSaF).確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由教材圖10-20c查的小齒輪的彎
13、曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=300MPa.2）由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN2=0.88;3)計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得F1=KFN1FE1S=0.855001.4=303.57MPaF2=KFN2FE2S=0.883001.4=238.86MPa計(jì)算載荷系數(shù)4）K=KAKV KFKF=11.1511.19=1.3695)查取齒形系數(shù)由教材表10-5查得YFa1=2.80; YFa2=2.226。6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材表10-5查的YSa1=1.55; YSa2=1.756。7）計(jì)算大小齒
14、輪的YFaYSaF并加以比較。 YFa1YSa1F1=0.01439YFa2YSa2F2=0.01444大齒輪的數(shù)值大（2）計(jì)算m 321.36915.11103120200.01444=1.49mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小注意取決于彎曲強(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，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)1.49并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm,按接觸強(qiáng)度算的分度直徑d1=39.71mm算的小齒輪齒數(shù) Z1=d1m=39.71/1.5=27 大齒輪齒數(shù) Z2=273.9=105 這樣設(shè)計(jì)的齒
15、輪傳動(dòng)，即滿足齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊促，避免浪費(fèi)。（1） 計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=271.5=40.5mm d2=z2m=1051.5=157.5mm(2)計(jì)算中心距a=d1+d22=99mm （3）計(jì)算齒輪寬度b=dd1=140.5=40.5mm 取B1=45.5mm,B2=40.5mm。所以小結(jié)得由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪1.540.545.527大齒輪1.5157.540.5105T=15.11N.mN1=4.13109N2=1.06109 H1=540MPaH2=522.5MPad1t=34.39mmV=2.58msm t =1.72
16、mmh=3.87mmK=1.37d1=39.71mmm=1.99mmF1=303.57MPaF2=238.86MPaK =1.369m =1.49mmm=1.5mm Z1=27 Z2=105d1= 40.5mmd2 =157.5mma=99mmb=40.5mmB1=45.5mmB2=40.5mm低速齒輪的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）選用8級(jí)精度3）材料選擇，由表10-1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40HBS4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒
17、輪齒數(shù)z2=203.9=78。直齒圓柱齒輪45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度z1=20z2=782、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4、尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即d1t2.323KT1du1u(ZEH)2確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)：Kt=1.3 計(jì)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：T=55.28N.m由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107選取齒寬系數(shù)d=1 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107查的材料的彈性影響系數(shù)ZE=189MPa12由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖1021d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa。計(jì)算齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； N1=60
18、n1jLh=60367.51(2830010=1.06109N2=1.061093.9=2.72108由教材圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.98;KHN2=1.08計(jì)算接觸疲勞需用力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1, 按教材許用力公式H=KNLimS H1=0.98600=588MPa H2=1.02550=561MPa試算小齒輪分度圓直徑d1,代入H中較小的值。d1t2.3231.355.281034.913.9（189.8189.8588588）=48.98mm計(jì)算圓周速度V=d1tn1601000=48.98367.5601000=0.94ms計(jì)算齒寬bb=d.d1t=1
19、48.98=48.98mm計(jì)算齒寬與齒高之比bh。模數(shù) mt =d1tz1=48.98/20=2.45mm齒高 h=2.25mt=2.252.45=5.51mm其比為 b h=48.98/5.51=8.89計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=0.94m/s,8級(jí)精度，由教材圖10-8查的動(dòng)載系數(shù)KV=1.05;直齒輪，KH=KF=1;由教材表10-2查的使用系數(shù)KA=1;又由表10-4用插值法查的8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，KH=1.173。由 b h=48.98/5.51=8.89，KH=1.173查圖10-13的KF=1.24；故載荷系數(shù) K=KAKV KHKH=11.0511.73=1.82
20、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式（10-10a）得d1=d1t3KKt=48.9831.821.3=54.79mm計(jì)算模數(shù)m.m=d1z1=54.79/20=2.74mm由教材式（10-5）的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式m32KT1dZ12(YFaYSaF).確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由教材圖10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=300MPa.2）由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.88，KFN2=0.95;3)計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得F1=KFN1FE1S=0.885001.4=314.29M
21、PaF2=KFN2FE2S=0.953001.4=203.57MPa計(jì)算載荷系數(shù)4）K=KAKV KFKF=11.0511.173=1.8175)查取齒形系數(shù)由教材表10-5查得YFa1=2.80; YFa2=2.226。6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材表10-5查的YSa1=1.55; YSa2=1.756。7）計(jì)算大小齒輪的YFaYSaF并加以比較。 YFa1YSa1F1=0.01381YFa2YSa2F2=0.02415大齒輪的數(shù)值大（2）計(jì)算m 321.81755.28103120200.02415=2.30mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，
22、由于齒輪模數(shù)m的大小注意取決于彎曲強(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有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)2.30并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm,按接觸強(qiáng)度算的分度直徑d1=54.79mm算的小齒輪齒數(shù) Z1=d1m=54.79/2.5=22 大齒輪齒數(shù) Z2=223.9=89 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，即滿足齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊促，避免浪費(fèi)。（1） 計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=222.5=55mm d2=z2m=892.5=222.5mm(2)計(jì)算中心距a=d1+d22=138.75mm （3）計(jì)算齒輪寬度b=dd1=155=55 取
23、B1=60mm,B2=55mm。所以小結(jié)得由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪2.5556022大齒輪2.5222.55589T=55,28N.mN1=1,06109N2=2.72108 H1=588MPaH2=561MPad1t=48.98mmV=0.94msm t =2.45mmh=5.51mmK=1.82d1=54,79mmm=2.74mmF1=314.29MPaF2=203,57MPaK =1.817m 2.30mmZ1=22 Z2=89d1= 55mmd2 =222.5mma=138.75mmb=55mmB1=60mmB2=55mm5.軸及軸上零件的設(shè)計(jì)5.1 高速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容
24、計(jì)算及說明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪齒寬2.27Kw15.11 Nm1435r/min45.5mm2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸的直徑先按機(jī)械設(shè)計(jì)教材式115-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取A0=112。于是有:dmin=A03P1n1=11232.271435=13.05mmd min=13.05mm4、選擇滾動(dòng)軸承初步選擇滾動(dòng)軸承。選6005深溝球軸承；通過查手冊(cè)可知6005深溝球軸承d=25(mm) ，B=12（mm）6005深溝球軸承5、根據(jù)軸向定
25、位的要求確定軸的各段直徑和長度于此軸的相配合的齒輪分度圓直徑比較小，所以將此軸設(shè)計(jì)成齒輪軸。: 軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩，取L1-2=37.5mm ， 且d1-2=25mm, 與1-2段軸相配合的深溝球軸承，左端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，右端采用套筒進(jìn)行軸向定位:2-3段軸要與齒輪配合，此段齒輪與軸一體，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d2-3=35mm ； 又由于小齒輪齒寬B=45.5mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪轂長度短2 ，所以取 L2-3=45.5mm；: 4-5段軸沒有什么與之相配合的零件，考慮到下段有個(gè)軸肩，但直徑仍設(shè)計(jì)為d4-5=35mm
26、,L4-5=63.5mm: 5-6段 d5-6=25,L5-6=40mm,右端用軸端擋圈固定軸承。：6-7段, 由于輸入端是與v帶輪的輪轂相連，由于v帶為z型故v帶的寬度為4e+2f=65mm.d6-7=25,L6-7=75mm,其中末端的的65mm與v帶的輪轂進(jìn)行連接，中間與箱體的10mm用檔圈進(jìn)行輪轂與左端軸承的定位。L1-2=37.5mmd1-2=25mmd2-3=35mmL2-3=45.5mmd4-5=35mm L4-5=63.5mmd5-6=25L5-6=40mmd6-7=25mmL6-7=75mm6、確定軸的的倒角和圓角 參考1表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為1
27、.6。7、軸的草圖5.2 中速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速2.13Kw55,28 Nm367.5r/min2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸的直徑先按式機(jī)械設(shè)計(jì)教材15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3選取A0=112。于是有: dmin=A03P2n2=11232.13367.5=20.12mmdmin=20.12mm4、選軸承. 初步選擇滾動(dòng)軸承。選6006深溝球軸承；通過查手冊(cè)可知6006深溝球軸承d=30(mm) ，B=13（mm
28、） ，c=13.2kN。選6006深溝球軸承5、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度:1-2段軸我們?nèi)?L1-2=40mm，d1-2=30mm 。與1-2段軸相配合的深溝球軸承，左端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，右端采用套筒進(jìn)行軸向定位。：2-3段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d2-3=40mm ； 又由于大齒輪齒寬B=40.5mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪轂長度短2 ，所以取 L2-3=38mm；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的右端的軸向定位，應(yīng)將3-4段軸的直徑比2-3段稍微大一些，h0.07d這里取其直徑為 d3-4=46mm；由于3-4段軸主要是起軸肩的作
29、用，沒有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，這里取L3-4=10mm 。：4-5段軸要與小齒輪相配合，且為能利用3-4段軸的軸肩，所以此段軸的直徑要比4-5段軸要小一些，這里我們?nèi)?d4-5=40mm；由于小齒輪的齒寬為B=60mm，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪轂長度短2 ，所以取L4-5=58mm。：5-6段軸與之相配合的零件是軸承，所以其直徑和長度與軸最右端的軸承一樣，故d5-6=30mm, L5-6=40 mm， 。L= L1-2 +L2-3+L3-4 +L4-5 +L5-6=40 +38+10+58+40=186mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與
30、軸得配合選H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。L1-2=40mmd1-2=30mmd2-3=40mmL2-3=38mmd3-4=46mmL3-4=10mmd4-5=40mmL4-5=58mmd5-6=30mmL5-6=40 mmL=186mm6、倒角參考教材表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為27、軸的結(jié)構(gòu)草圖5.3 低速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪齒寬2.01Kw200.92 Nm95.54r/min55mm2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用常用的材料45鋼，
31、調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸直徑 先按式機(jī)械設(shè)計(jì)教材15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3選取A0=112。于是有: dmin=A03P3n3=11232.0195.54=30.92mmdmin=30.92mm4、選取聯(lián)軸器輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的，為了所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適宜，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ca=KAT3,查教材表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故取KA=1.5，則：T ca=KAT3=1.5200.92=301.38N.m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)選用型號(hào)為LT7型聯(lián)軸器其
32、公稱轉(zhuǎn)矩為500N.m聯(lián)軸器的孔徑為40mm,故軸的最小直徑選擇40mm，TCA=301.38N.m。聯(lián)軸器的長度L=112mm,聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84mm.選用型號(hào)為LT7型聯(lián)軸5、選擇軸承6、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度初步選擇滾動(dòng)軸承。由于軸的直徑為40mm選6008深溝球軸承；通過查手冊(cè)可知6008深溝球軸承d=40(mm) ，B=15（mm）。:1-2段軸由于與聯(lián)軸器的轂孔長度L1=84m，為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故軸的長度比L1略短一些我們?nèi)?L1-2=82+8mm，d1-2=40mm 。，右端采用套筒進(jìn)行聯(lián)軸器和軸承的軸向定位。
33、：2-3段軸上要有一個(gè)擋圈固定軸承，下段軸設(shè)計(jì)個(gè)軸肩，所以d2-3=40mm ，取 L2-3=25mm；：3-4段軸要進(jìn)行軸端配合，故要有一個(gè)軸肩，這段軸沒有與之相配合的零件，這里我們?nèi)=4mm，所以d2-3=48mm ； L3-4=55.5mm；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的右端的軸向定位，應(yīng)將5-6段軸的直徑比4-5段稍微小一些，h0.07d這里取其直徑為 d4-5=66mm；由于5-6段軸主要是起軸肩的作用，沒有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，這里取L4-5=10mm：5-6段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d5-6=58mm ； 又由于大齒輪齒寬B=55mm ，根據(jù)與齒
34、輪相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪轂長度短2 ，所以取 L5-6=53mm；6；6-7段只有與軸承相連接，所以取d6-7=40mm L6-7=42.5mm.同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。軸上零件得周向定位 齒輪，半軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=58mm ， bh=1811 ，L=40（mm）。選6008深溝球軸承L1-2=90md1-2=40mmd2-3=40mmL2-3=25mmd2-3=48mmL3-4=55.5mmd4-5=66mmL4-5=10mmd5-6=
35、58mmL5-6=53mmd6-7=40mm L6-7=42.5mm7、確定軸的的倒角和圓角參考教材表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為2。軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為25.4 中間軸的校核作用在兩個(gè)齒輪上的圓周力：Ft小=2T2d小=255.28103552009.09N Ft大=2T2d大=255.28103157.5=701.97N 徑向力： Fr小=Ft小tan=2009.09tan20=4496.47N Fr大=Ft大tan=701.97tan20=1570.42N求垂直面的支反力：L3=6.5+24.5+20.25=51.25mm; L2=20.25+10
36、+30=60.25mm;L1=30+25+6.5=61.5mm F1V=-Fr小l3+Fr大(l2+l3)l1+l2+l3 =1570.4251.25+60.25-4496.4751.2551.25+60.25+61.5 =320N F2V=Fr小+F1V-Fr大 =4496.47+320-1570.42 =3246.05N計(jì)算垂直彎矩：Mavm=F1Vl1=32061.510-3=19.68N.m Mavn=F1V(l1+l2)-Fr大l2 =32061.5+60.2510-3-1570.4260.2510-3 =55.66N.m求水平面的支承力： F1H=Ft小l3+Ft大l2+l3l1+
37、l2+l3 =2009.0951.25+701.9751.25+60.2551.25+60.25+61.5 =1047.58N F2H=Ft小+Ft大-F1H =2009.09+701.97-1047.58 =1663.48N 計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： MaHm= F1Hl1=1047.5861.510-3=64.43N.m MaHn=F1Hl1+l2-Ft大l2 =1047.5861.5+60.2510-3-701.9760.2510-3 =85.25N.m求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：Mam=Mavm2+MaHm2=19.682+64.432=63.37N.mMan=Mavn2+MaHn
38、2=55.662+85.252=101.81N.m按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)。通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的界面，即危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度根據(jù)以上的數(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=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 cam=Mam2+T22W =(63.37103)2+(0.655.28103)20.1(40)3=11.18MPa can=Man2+T22W =(101.81103)2+(0.655.28103)20.1(40)3=16.76MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表查得-1=60MPa。因此ca-1，故安全。軸承壽命校核：軸承壽命可由式Lh=10
39、660n(Cft)Pfp)h進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以P=Fr，查表f1=1,fp=1.1,取=3.Fr1=F1V2+ F1H2=3202+1047.582=1095.36NFr2=F2V2+ F2H2=3246.052+1663.482 =3647.46NLh=10660n(Cft)Pfp)h=10660367.5(113.21031.13647.46)3 =28.03年因此該軸承符合要求。鍵的設(shè)計(jì)與校核：軸上零件得周向定位（1）齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=40mm ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 bh=128mm見表4-1,取L=40mm（比輪轂寬度小些）；按
40、d2-3=40mm ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 bh=128mm見表4-1,取L=28（mm）（比輪轂寬度小些）。（2）：校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-2查得許用擠壓用力=100 ，取中間值，=110MPa 。鍵的工作長度l1=L-b=40-12=28（mm），l2= L-b=28-12=16mm.鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 8=4mm。由式機(jī)械設(shè)計(jì)（6-1）式p=2T103kldp可得：p1=255.2810344040=17.275MPa p2=255.2810342840=24.67MPa由計(jì)算可知均小于p所以都安全可用。即所選鍵為bhL=12
41、840和bhL=128286.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器如下表所示：名稱數(shù)值（mm）名稱數(shù)值（mm）箱座壁厚8底座寬度237箱蓋壁厚8底座高度15底座長度405箱體高度297其他相關(guān)尺寸見圖紙。7.潤滑及密封類型的設(shè)計(jì)1、齒輪采用飛濺潤滑，在箱體上的四個(gè)軸承采用脂潤滑，在中間支撐上的兩個(gè)軸承采用油潤滑。2、密封類型的選擇1.） 軸伸出端的密封：軸伸出端的密封選擇毛氈圈式密封。 2. ）箱體結(jié)合面的密封： 箱蓋與箱座結(jié)合面上涂密封膠的方法實(shí)現(xiàn)密封。 3. ）軸承箱體內(nèi)，外側(cè)的密封：（1）軸承箱體內(nèi)側(cè)采用擋油環(huán)密封。 （2）軸承箱體外側(cè)采用毛氈圈密封8.其他附件的設(shè)計(jì)1
42、、觀察孔及觀察孔蓋的選擇與設(shè)計(jì)： 觀察孔用來檢查傳動(dòng)零件的嚙合，潤滑情況，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤滑油。平時(shí)觀察孔蓋用螺釘封住，。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤滑油滲漏，在蓋板與箱蓋之間加有紙質(zhì)封油墊片，油孔處還有慮油網(wǎng)。 查表6表15-3選觀察孔和觀察孔蓋的尺寸分別為和。2 、 油面指示裝置設(shè)計(jì)：油面指示裝置采用油標(biāo)指示。3 、通氣器的選擇：通氣器用來排出熱膨脹，持氣壓平衡。查表6表15-6選 型通氣帽。4 、放油孔及螺塞的設(shè)計(jì)： 放油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面做成外傾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡，排油孔平時(shí)用螺塞堵住。查表6表15-7選型外六角螺塞。5 、起吊環(huán)的設(shè)計(jì)：
43、 為裝卸和搬運(yùn)減速器，在箱蓋上鑄出吊環(huán)用于吊起箱蓋。起蓋螺釘?shù)倪x擇： 為便于臺(tái)起上箱蓋，在上箱蓋外側(cè)凸緣上裝有1個(gè)啟蓋螺釘，直徑與箱體凸緣連接螺栓直徑相同。7 、定位銷選擇： 為保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，在精加工軸承座孔前，在箱體聯(lián)接凸緣長度方向的兩端，個(gè)裝配一個(gè)定位銷。采用圓錐銷，直徑是凸緣連接螺栓直徑的0.8倍。9.參考文獻(xiàn)1 龔桂義，羅圣國機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書第2版北京：高等教育出版社，20052 吳宗澤，羅圣國機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版北京：高等教育出版社，20063 濮良貴，紀(jì)名剛機(jī)械設(shè)計(jì)第八版北京：高等教育出版社，20064 駱?biāo)鼐煸婍?機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡明手冊(cè).北京
44、：化學(xué)工業(yè)出版社，20065 劉朝儒，吳志軍等.機(jī)械制圖.第5版.北京：高等教育出版社，200610.課程設(shè)計(jì)心得經(jīng)過十幾天的努力,我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.在這次作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計(jì)算,一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改，這都暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足，計(jì)算出現(xiàn)了很多小問題，令我非?？鄲?，慢慢的一步步的修改.同時(shí)我還對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解.盡管課程設(shè)計(jì)的過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)完整機(jī)械的步驟與方法;也對(duì)機(jī)械制圖。對(duì)我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個(gè)過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒有感性的認(rèn)識(shí),空有理論知識(shí),有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié)。特別是在畫裝配圖的時(shí)候，說明書的一開始設(shè)計(jì)的東西問題就一下暴露出來了。在這些過程中我們深刻地認(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)過程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)?？傮w來說,我覺得做這種類型的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來，綜合應(yīng)用才能很好的完成包括機(jī)械設(shè)計(jì)在內(nèi)的所有工作，更多了培養(yǎng)了自己主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的過程中必須自己不斷的翻書，查找資料把自己不懂得東西搞懂，并為之所用。也希望學(xué)院能多一些這種課程。34
帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì).docx
