帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)【F=1500N V=1.4m-s D=250mm】
帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)【F=1500N V=1.4m-s D=250mm】,F=1500N V=1.4m-s D=250mm,帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)【F=1500N,V=1.4m-s,D=250mm】,輸送,傳動(dòng),裝置,中的,一級(jí),圓柱齒輪,減速器,設(shè)計(jì)
寧XX大學(xué)
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)
一級(jí)圓柱齒輪減速器
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
37
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書目錄
一、任務(wù)書 3
二、減速器的結(jié)構(gòu)形式 3
三、電動(dòng)機(jī)選擇 4
四、傳動(dòng)比分配 5
五、動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 5
六、V帶設(shè)計(jì)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 6
七、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 10
7.1選擇齒輪材料及精度等級(jí) 10
7.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11
八、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 16
十、箱體尺寸及附件的設(shè)計(jì) 31
總 結(jié) 35
參考文獻(xiàn) 36
致 謝 37
一、任務(wù)書
如下圖1-1，這是一個(gè)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)方案圖，
主要技術(shù)參數(shù)：
1.原始數(shù)據(jù)
（1）運(yùn)輸帶工作拉力F =1500/N;
（2）運(yùn)輸帶工作速度v=1.4/(m.s-1) )
（3）卷筒直徑D= 250 /mm.
2.工作條件
連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，使用期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差±5%。
4.設(shè)計(jì)任務(wù)
編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1份，繪制減速器裝配圖1張（A1圖紙），零件工作圖4張。
1-1
二、減速器的結(jié)構(gòu)形式
本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)
三、電動(dòng)機(jī)選擇
1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)
2、電動(dòng)機(jī)功率選擇：
（1）傳動(dòng)裝置的總功率：
從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的傳動(dòng)總效率為：
其中、、、、分別為V帶傳動(dòng)、單級(jí)圓柱齒輪減速器、滾動(dòng)軸承、聯(lián)軸器和滾筒的效率，查取《機(jī)械基礎(chǔ)》P459的附錄3 選取=0.96 、=0.98（8級(jí)精度）、=0.99（球軸承）、=0.99、=0.96
故
(1)工作機(jī)的功率PW
(3)所需電動(dòng)機(jī)功率Pd
又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定功率
查《機(jī)械基礎(chǔ)》P499的附錄50，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率大于為2.42kW，滿足電動(dòng)機(jī)的額定功率 。
3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：
計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：
按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）》P5推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍Ia=3~6。由相關(guān)手冊(cè)V帶傳動(dòng)比I’1=2~4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為Ia=6~24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n筒=（6~24）×107.01=642~2568r/min
符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。
（4） 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)
選上述不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，查《機(jī)械基礎(chǔ)》P499附錄50及相關(guān)資料得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)和計(jì)算出總的傳動(dòng)比，列于下表：
方案
電機(jī)型號(hào)
額定功率kW
電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min
電機(jī)質(zhì)量kg
參考
價(jià)格（元）
總傳動(dòng)比
同步
轉(zhuǎn)速
滿載轉(zhuǎn)速
1
Y100L2-4
3
1500
1420
38
760
13.27
2
Y132S -6
3
1000
960
63
1022
8.97
3
Y132M-8
3
750
710
79
800
6.63
表二
為降低電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格，由表二選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為Y100L2-4。
查《機(jī)械基礎(chǔ)》P500附錄51，得到電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)以及安裝的有關(guān)尺寸(mm)，見(jiàn)以下兩表：
電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
（kw）
同步轉(zhuǎn)速
（r/min）
滿載轉(zhuǎn)速
（r/min）
Y100L2-4
3
1500
1420
2.2
2.2
四、傳動(dòng)比分配
工作機(jī)的轉(zhuǎn)速
取，則
五、動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算
（1） 轉(zhuǎn)速n
(2)功率P
(3)轉(zhuǎn)矩T
把上述計(jì)算結(jié)果列于下表：
參數(shù)
軸名
輸入功率 （kW）
轉(zhuǎn)速(r/min)
輸入轉(zhuǎn)矩
（N.m）
傳動(dòng)比
傳動(dòng)效率
軸0（電動(dòng)機(jī)軸）
2.42
1420
16.275
3
0.96
軸1（高速軸）
2.348
473.3
46.873
4.42
0.9603
軸2（低速軸）
2.278
107.01
201
1
0.9801
軸3（滾筒軸）
2.233
197
六、V帶設(shè)計(jì)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)
（1）計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pd
表4 工作情況系數(shù)
工作機(jī)
原動(dòng)機(jī)
ⅰ類
ⅱ類
一天工作時(shí)間/h
10~16
10~16
載荷
平穩(wěn)
液體攪拌機(jī)；離心式水泵；通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（）；離心式壓縮機(jī)；輕型運(yùn)輸機(jī)
1.0
1.1
1.2
1.1
1.2
1.3
載荷
變動(dòng)小
帶式運(yùn)輸機(jī)（運(yùn)送砂石、谷物），通風(fēng)機(jī)（）；發(fā)電機(jī)；旋轉(zhuǎn)式水泵；金屬切削機(jī)床；剪床；壓力機(jī)；印刷機(jī)；振動(dòng)篩
1.1
1.2
1.3
1.2
1.3
1.4
載荷
變動(dòng)較大
螺旋式運(yùn)輸機(jī)；斗式上料機(jī)；往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)；鍛錘；磨粉機(jī)；鋸木機(jī)和木工機(jī)械；紡織機(jī)械
1.2
1.3
1.4
1.4
1.5
1.6
載荷
變動(dòng)很大
破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等）；球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起重機(jī)；挖掘機(jī)；橡膠輥壓機(jī)
1.3
1.4
1.5
1.5
1.6
1.8
根據(jù)V帶的載荷平穩(wěn)，兩班工作制（16小時(shí)），查《機(jī)械基礎(chǔ)》P296表4，
取KA＝1.1。即
（2）選擇帶型
普通V帶的帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1按《機(jī)械基礎(chǔ)》P297圖13－11選取。
根據(jù)算出的Pd＝3.3kW及小帶輪轉(zhuǎn)速n1＝1440r/min ，查圖得：d d=112～140可知應(yīng)選取A型V帶。
（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速
由《機(jī)械基礎(chǔ)》P298表13－7查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為112～140mm
則取dd1= 112mm> ddmin.=75 mm（dd1根據(jù)P295表13-4查得）
表3. V帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑
槽型
Y
Z
A
B
C
D
E
20
50
75
125
200
355
500
由《機(jī)械基礎(chǔ)》P295表13-4查“V帶輪的基準(zhǔn)直徑”，得=355mm
① 誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比： （為彈性滑動(dòng)率）
誤差 符合要求
② 帶速
滿足5m/s300mm，所以宜選用E型輪輻式帶輪。
總之，小帶輪選H型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇E型輪輻式結(jié)構(gòu)。
帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。
（7）確定帶的張緊裝置
選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。
（8）計(jì)算壓軸力
由《機(jī)械基礎(chǔ)》P303表13－12查得，A型帶的初拉力F0＝119.15N，上面已得到=153.14o，z=3，則
七、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
7.1選擇齒輪材料及精度等級(jí)
根據(jù)傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。
運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選用7級(jí)精度，要求齒面粗糙度。
因?yàn)檩d荷中有輕微振動(dòng)，傳動(dòng)速度不高，傳動(dòng)尺寸無(wú)特殊要求，屬于一般的齒輪傳動(dòng)，故兩齒輪均可用軟齒面齒輪。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P322表14－10，小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度236HBS；大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，硬度為190HBS。
取小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)，使兩齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，取值,選取螺旋角。初選螺旋角
則實(shí)際傳動(dòng)比：
傳動(dòng)比誤差：
，可用
齒數(shù)比：
由表[1]?。ㄒ蚍菍?duì)稱布置及軟齒面）。
7.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
因兩齒輪均為鋼制齒輪，所以由課本公式得：
確定有關(guān)參數(shù)如下：
1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1)試選=1.35
2）由圖10-30 選取區(qū)域系數(shù) Z=2.43
3）由圖10-26
則
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)=0.9
6）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)
（4）、許用接觸應(yīng)力
由圖[1]查得，
由式[1]計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
由圖[1]查得接觸疲勞的壽命系數(shù)，
通用齒輪和一般工業(yè)齒輪按一般可靠度要求選取安全系數(shù)。所以計(jì)算兩輪的許用接觸應(yīng)力：
故得：
則模數(shù)：
由表[1]取初步選擇標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：
（5）、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
3.根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由式（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） 查齒形系數(shù)
由表10-5查得,
5)查應(yīng)力校正系數(shù)
由表10-3查得，,
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取彎曲疲勞系數(shù),
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，由式（10-12）得
9）計(jì)算大小齒輪的,并加以比較
大齒輪的數(shù)值較大
（1） 設(shè)計(jì)計(jì)算
對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒根接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算法面模數(shù)大于齒面彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算帶模數(shù)，去，以滿足彎曲強(qiáng)度。
確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)：
1）計(jì)算中心距
修正后的中心距為140mm.
2)按圓整后的中心距修整螺旋角
因改變不多，故參數(shù),等不必修正。
3）計(jì)算大小齒輪分度圓直徑
① 齒度：
取 ，
其他幾何尺寸的計(jì)算（，）
齒頂高 由于正常齒輪，
所以
齒根高 由于正常齒
所以
全齒高
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
名 稱
計(jì) 算 公 式
結(jié) 果 /mm
模數(shù)
m
2.5
壓力角
n
分度圓直徑
d1
51.375
d2
228.62
齒頂圓直徑`
齒根圓直徑
中心距
140
齒 寬
八、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1） 高速軸的設(shè)計(jì)
① 選擇軸的材料和熱處理
采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械基礎(chǔ)》P369表16－1，得其許用彎曲應(yīng)力，。
② 初步計(jì)算軸的直徑
由前計(jì)算可知：P1=2.348KW,n1=473.3r/min
其中，A取112。
考慮到有一個(gè)鍵槽，將該軸徑加大5%，則
(2)求作用在齒輪上的力
（3）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力
由已知條件知減速器傳遞的功率屬于小功率，對(duì)材料無(wú)特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查課本表10-1得強(qiáng)度極限，再由表15-1得許用彎曲應(yīng)力
因?yàn)檠b小帶輪的電動(dòng)機(jī)軸徑，又因?yàn)楦咚佥S第一段軸徑裝配大帶輪，且所以查手冊(cè)取。L1=1.75d1-3=46。
大帶輪要靠軸肩定位，且還要配合密封圈，所以查手冊(cè)取，L2=40。
段裝配軸承且，所以查手冊(cè)。選用30307軸承。
L3=B++5=21+15+5-2=39。
（7）取安裝齒輪的軸段的直徑mm；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為45mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩的高度，故取h=3mm，軸環(huán)處的直徑d5=46mm。軸環(huán)寬度，取
取,有一軸肩定位軸承,
高速軸的尺寸基本確定
(10)軸上零件的周向定位
齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。 查課本表6-1得1段軸的鍵槽，4段軸的鍵槽，鍵的長(zhǎng)度均為鍵1為36mm,鍵2為32mm
（11）確定軸上圓角和倒角
取軸端倒角為，圓角半徑分別為1mm,1mm,1.2mm,1.2mm,1.2mm,1mm,
（12）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑
畫出軸的受力圖、水平面的彎矩、垂直面內(nèi)的彎矩，并作出彎矩圖
①作水平面內(nèi)的彎矩圖。支點(diǎn)反力為
1-1截面處和2-2截面處的彎矩
②作垂直平面內(nèi)的彎矩圖，支點(diǎn)反力
1-1截面左側(cè)彎矩為
1-1截面右側(cè)彎矩為
2-2截面處的彎矩為
③作合成彎矩圖
1-1截面
2-2截面
④作轉(zhuǎn)矩圖
T=25580N.mm
⑤求當(dāng)量彎矩
因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn),修正系數(shù)為0.6
⑥確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度
截面1-1、2-2所受的轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩，并且軸上還有鍵槽，故1-1可能為危險(xiǎn)截面。但由于也應(yīng)該對(duì)截面2-2校核
1-1截面
2-2截面
由表15-1得許用彎曲應(yīng)力，滿足條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。
1、低速軸的設(shè)計(jì)
(1)求低速軸上的轉(zhuǎn)矩T
(2)求作用在齒輪上的力
（3）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力
由已知條件知減速器傳遞的功率屬于小功率，對(duì)材料無(wú)特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查課本表10-1得強(qiáng)度極限，再由表15-1得許用彎曲應(yīng)力
（4）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑
根據(jù)表15-3查得得
考慮到軸的最小直徑處安裝聯(lián)軸器會(huì)有鍵槽存在，故將直徑加大3%-5% 取為了所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選用聯(lián)軸器型號(hào)
聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查課本表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則
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HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為160000N.mm。半聯(lián)軸器的孔徑=28mm故取軸的最小徑，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=52mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度
（5）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)
由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝半聯(lián)軸器，為了滿足半聯(lián)軸器軸向定位要求，軸 1段的左端需要制出一軸肩，故取軸2段直徑；右端用軸端擋圈定位，取軸端擋圈直徑D=30mm。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為了保證軸端擋圈壓在軸端上，取軸1段的長(zhǎng)度
(6)初步選定滾動(dòng)軸承
因?yàn)檩S承同時(shí)受有徑向力和軸向力,故選用單列圓錐滾子軸承.并根據(jù)軸2段的直徑,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，其尺寸為故軸3段直徑d3=d7=30mm，，左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由手冊(cè)上查得30306型軸承的定位軸肩高度h=3mm，因此，取d6=36mm
（7）取安裝齒輪的軸段的直徑d4=34mm；齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為40mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩的高度，故取h=3mm，軸環(huán)處的直徑d5=40mm。軸環(huán)寬度，取
（8）取軸承端蓋的總寬度為10mm。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器左端面的距離l=15mm
故取
（9）取齒輪距離箱體之間的距離a=15mm，滾動(dòng)軸承距離箱體一段距離s=5mm，已知滾動(dòng)軸承寬度T=20mm則
低速軸的尺寸基本確定
(10)軸上零件的周向定位
齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。 查課本表6-1得1段軸的鍵槽，4段軸的鍵槽，鍵的長(zhǎng)度均為28mm
（11）確定軸上圓角和倒角
取軸端倒角為，圓角半徑分別為1mm,1mm,1.2mm,1.2mm,1.2mm,1mm,
（12）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑
畫出軸的受力圖、水平面的彎矩、垂直面內(nèi)的彎矩，并作出彎矩圖
①作水平面內(nèi)的彎矩圖。支點(diǎn)反力為
1-1截面處和2-2截面處的彎矩
②作垂直平面內(nèi)的彎矩圖，支點(diǎn)反力
1-1截面左側(cè)彎矩為
1-1截面右側(cè)彎矩為
2-2截面處的彎矩為
③作合成彎矩圖
1-1截面
2-2截面
④作轉(zhuǎn)矩圖
T=87420N.mm
⑤求當(dāng)量彎矩
因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn),修正系數(shù)為0.6
⑥確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度
截面1-1、2-2所受的轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩，并且軸上還有鍵槽，故1-1可能為危險(xiǎn)截面。但由于也應(yīng)該對(duì)截面2-2校核
1-1截面
2-2截面
由表15-1得許用彎曲應(yīng)力，滿足條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。
（三）、滾動(dòng)軸承選擇
2、高速軸軸承的校核
①根據(jù)軸承型號(hào)30307查設(shè)計(jì)手冊(cè)取軸承基本額定動(dòng)載荷為：C=75200N；基本額定靜載荷為：
② 求兩軸承受到的徑向載荷
將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。有力分析可知：
③求兩軸承的計(jì)算軸向力
對(duì)于圓錐滾子軸承，軸承派生軸向力，Y由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得為1.9，因此可以估算：
則軸有向右竄動(dòng)的趨勢(shì)，軸承1被壓緊，軸承2被放松
④求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷
查設(shè)計(jì)手冊(cè)知e=0.31
查課本表13-5得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)
軸承1
軸承2
因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,查課本表13-6得 則
⑤ 驗(yàn)算軸承壽命
因?yàn)?所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算
選擇軸承滿足壽命要求.
1、低速軸軸承的校核
①根據(jù)軸承型號(hào)30306查設(shè)計(jì)手冊(cè)取軸承基本額定動(dòng)載荷為：C=59000N；基本額定靜載荷為：
② 求兩軸承受到的徑向載荷
將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。有力分析可知：
③求兩軸承的計(jì)算軸向力
對(duì)于圓錐滾子軸承，軸承派生軸向力，Y由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得為1.9，因此可以估算：
則軸有向左竄動(dòng)的趨勢(shì)，軸承1被壓緊，軸承2被放松
④求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷
查設(shè)計(jì)手冊(cè)知e=0.31
查課本表13-5得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)
軸承1
軸承2
因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,查課本表13-6得 則
⑤ 驗(yàn)算軸承壽命
因?yàn)?所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算
選擇軸承滿足壽命要求.
5.1 鍵的選擇與校核
5.1.1 鍵的選擇
在本設(shè)計(jì)中，所選擇的鍵的類型均為A型圓頭普通平鍵，其材料為45鋼，在帶輪1上鍵的尺寸如下表所示：
軸
鍵
鍵
槽
半徑
r
公
稱
直
徑
d
公稱
尺寸
bh
寬度b
深度
公稱
尺寸
b
極限偏差
軸t
轂
一般鍵聯(lián)結(jié)
軸N9
轂9
公稱
尺寸
極限
偏差
公稱尺寸
極限偏差
最小
最大
28
87
8
0
-0.036
0.018
4.0
+0.2
0
3.3
+0.2
0
0.25
0.40
5.1.2 鍵的校核
5.1.2.1 鍵的剪切強(qiáng)度校核
鍵在傳遞動(dòng)力的過(guò)程中，要受到剪切破壞，其受力如下圖所示：
圖5-6 鍵剪切受力圖
鍵的剪切受力圖如圖3-6所示，其中b=8 mm,L=25 mm.鍵的許用剪切應(yīng)力為[τ]=30 ，由前面計(jì)算可得，軸上受到的轉(zhuǎn)矩T=55 Nm ，由鍵的剪切強(qiáng)度條件：
（其中D為帶輪輪轂直徑） （5-1）
=10 M30 （結(jié)構(gòu)合理）
5.1.2.2 鍵的擠壓強(qiáng)度校核
鍵在傳遞動(dòng)力過(guò)程中，由于鍵的上下兩部分之間有力偶矩的作用，迫使鍵的上下部分產(chǎn)生滑移，從而使鍵的上下兩面交界處產(chǎn)生破壞，其受力情況如下圖所示：（初取鍵的許用擠壓應(yīng)力=100 ）
圖5-7 鍵擠壓受力圖
由
（5-2）
=2000 N
又有
（5-3）
8 結(jié)構(gòu)合理
十一、聯(lián)軸器的選擇：
聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查課本表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則
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HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為160000N.mm。半聯(lián)軸器的孔徑=24mm
（6）潤(rùn)滑與密封
① 齒輪的潤(rùn)滑
采用浸油潤(rùn)滑，浸油深度為一個(gè)齒高，但不小于10mm。
② 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑
由于軸承周向速度為1m/s <2m/s，所以選用軸承內(nèi)充填油脂來(lái)潤(rùn)滑。
③ 潤(rùn)滑油的選擇
齒輪選用普通工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油，軸承選用鈣基潤(rùn)滑脂。
④ 密封方法的選取
箱內(nèi)密封采用擋油盤。箱外密封選用凸緣式軸承蓋，在非軸伸端采用悶蓋，在軸伸端采用透蓋，兩者均采用墊片加以密封；此外，對(duì)于透蓋還需要在軸伸處設(shè)置氈圈加以密封。
十、箱體尺寸及附件的設(shè)計(jì)
采用HT250鑄造而成，其主要結(jié)構(gòu)和尺寸如下：
中心距a=154.5mm，取整160mm
總長(zhǎng)度L：
總寬度B：
總高度H：
箱座壁厚：，未滿足要求，直接取8 mm
箱蓋壁厚：，未滿足要求，直接取8mm
箱座凸緣厚度b： =1.5*8=12 mm
箱蓋凸緣厚度b1： =1.5*8=12mm
箱座底凸緣厚度b2：=2.5*8=20 mm
箱座肋厚m：=0.85*8=6.8 mm
箱蓋肋厚m1：=0.85*8=6.8mm
扳手空間： C1＝18mm，C2＝16mm
軸承座端面外徑D2：高速軸上的軸承：
低速軸上的軸承：
軸承旁螺栓間距s：高速軸上的軸承：
低速軸上的軸承：
軸承旁凸臺(tái)半徑R1：
箱體外壁至軸承座端面距離：
地腳螺釘直徑：
地腳螺釘數(shù)量n：因?yàn)閍=160mm<250mm，所以n=4
軸承旁螺栓直徑：
凸緣聯(lián)接螺栓直徑： ,取＝10mm
凸緣聯(lián)接螺栓間距L：， 取L＝100mm
軸承蓋螺釘直徑與數(shù)量n：高速軸上的軸承：d3=6, n＝4
低速軸上的軸承： d3=8，n＝4
檢查孔蓋螺釘直徑：,取d4＝6mm
檢查孔蓋螺釘數(shù)量n：因?yàn)閍=160mm<250mm,所以n=4
啟蓋螺釘直徑d5（數(shù)量）：（2個(gè)）
定位銷直徑d6（數(shù)量）： （2個(gè)）
齒輪圓至箱體內(nèi)壁距離： ，取 ＝10mm
小齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離： ，取 ＝10mm
軸承端面至箱體內(nèi)壁距離：當(dāng)軸承脂潤(rùn)滑時(shí)，＝10～15 ，取 ＝10
大齒輪齒頂圓至箱底內(nèi)壁距離：>30～50 ，取 ＝40mm
箱體內(nèi)壁至箱底距離： ＝20mm
減速器中心高H： ，取H＝185mm。
箱蓋外壁圓弧直徑R：
箱體內(nèi)壁至軸承座孔外端面距離L1：
箱體內(nèi)壁軸向距離L2：
兩側(cè)軸承座孔外端面間距離L3：
2、附件的設(shè)計(jì)
（1）檢查孔和蓋板
查《機(jī)械基礎(chǔ)》P440表20－4，取檢查孔及其蓋板的尺寸為：
A＝115，160，210，260，360,460，取A＝115mm
A1＝95mm，A2＝75mm，B1＝70mm，B＝90mm
d4為M6，數(shù)目n＝4
R＝10
h＝3
A
B
A1
B1
A2
B2
h
R
n
d
L
115
90
95
70
75
50
3
10
4
M6
15
（2）通氣器
選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的通氣螺塞，由《機(jī)械基礎(chǔ)》P441表20－5，取檢查孔及其蓋板的尺寸為（單位：mm）：
d
D
D1
S
L
l
a
D1
M22 1.5
32
25.4
22
29
15
4
7
（3）油面指示器
由《機(jī)械基礎(chǔ)》P482附錄31，取油標(biāo)的尺寸為：
視孔
A形密封圈規(guī)格
（4）放油螺塞
螺塞的材料使用Q235，用帶有細(xì)牙螺紋的螺塞擰緊，并在端面接觸處增設(shè)用耐油橡膠制成的油封圈來(lái)保持密封。由《機(jī)械基礎(chǔ)》P442表20－6，取放油螺塞的尺寸如下（單位：mm）：
d
D0
L
l
a
D
S
d1
M24 2
34
31
16
4
25.4
22
26
（5）定位銷
定位銷直徑 ，兩個(gè)，分別裝在箱體的長(zhǎng)對(duì)角線上。
＝12+12＝24，取L＝25mm。
（6）起蓋螺釘
起蓋螺釘10mm，兩個(gè)，長(zhǎng)度L>箱蓋凸緣厚度b1=12mm，取L＝15mm ，端部制成小圓柱端，不帶螺紋，用35鋼制造，熱處理。
（7）起吊裝置
箱蓋上方安裝兩個(gè)吊環(huán)螺釘，查《機(jī)械基礎(chǔ)》P468附錄13，
取吊環(huán)螺釘尺寸如下（單位：mm）：
d（D）
d1(max)
D1（公稱）
d2(max)
h1(max)
h
d4
M8
9.1
20
21.1
7
18
36
r1
r(min)
l(公稱)
a(max)
b（max）
D2（公稱min）
h2(公稱min)
4
1
16
2.5
10
13
2.5
箱座凸緣的下方鑄出吊鉤，查《機(jī)械基礎(chǔ)》P444表20－7得，
B=C1+C2=18+16=34mm
H=0.8B=34*0.8=27.2mm
h=0.5H=13.6mm
r2 =0.25B=6.8mm
b=2 =2*8=16mm
總 結(jié)
本次設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步鞏固，加深和拓寬對(duì)機(jī)械原理，綜合運(yùn)用液壓傳動(dòng)，材料和其他專業(yè)課程知識(shí)的力學(xué)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，知識(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，熟悉機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，圖紙和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用說(shuō)明書，設(shè)計(jì)說(shuō)明書和其他有關(guān)材料，機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能和綜合訓(xùn)練。
因此，它在我們的四年大學(xué)生活中占有重要而又獨(dú)特的的地位。
參考文獻(xiàn)
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致 謝
我要感謝我的指導(dǎo)教師XX老師。老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任，仍抽出時(shí)間，不時(shí)召集我和同門以督責(zé)課業(yè)，從初稿到定稿，不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語(yǔ)句格式的瑕疵，都一一予以指出。是他傳授給我方方面面的知識(shí)，拓寬了我的知識(shí)面，培養(yǎng)了我的功底，對(duì)論文的完成不無(wú)裨益。我還要感謝學(xué)院所有教過(guò)我的老師，是你們讓我成熟成長(zhǎng)；感謝學(xué)院的各位工作人員，他細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。
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