機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---帶式運(yùn)輸機(jī)

1、<p><b>　　第一章 任務(wù)書(shū)2</b></p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)說(shuō)明2</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3</p><p>　　1.2.1運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3</p><p>　　1.2.2原始數(shù)據(jù)3</p><p>　　1.2.3已知條件3</p>

2、<p>　　1.2.4設(shè)計(jì)工作量：4</p><p>　　第二章 減速器設(shè)計(jì)步驟5</p><p>　　2.1電動(dòng)機(jī)的選擇5</p><p>　　2.1.1選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型5</p><p>　　2.1.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量5</p><p>　　2.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速6</p>

3、<p>　　2.2確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比7</p><p>　　2.2.1分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比7</p><p>　　2.2.2計(jì)算各軸的動(dòng)力和動(dòng)力參數(shù)7</p><p>　　2.3傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　2.3.1 V帶設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.3.2齒輪設(shè)

4、計(jì)：10</p><p>　　2.4減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17</p><p>　　2.5軸的設(shè)計(jì)及效核18</p><p>　　2.5.1初步估算軸的直徑18</p><p>　　2.5.2聯(lián)軸器的選取19</p><p>　　2.5.3初選軸承19</p><p>　　2.5.4軸的結(jié)構(gòu)

5、設(shè)計(jì)（直徑，長(zhǎng)度來(lái)歷）20</p><p>　　2.5.5中速軸的校核23</p><p>　　2.6軸承的壽命計(jì)算28</p><p>　　2.7鍵連接的選擇和計(jì)算29</p><p>　　2.8減數(shù)器的潤(rùn)滑方式和密封類(lèi)型的選擇29</p><p>　　2.8.1齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑29</p>

6、<p>　　2.8.2潤(rùn)滑油牌號(hào)選擇29</p><p>　　2.8.3密封形式29</p><p>　　2.9設(shè)計(jì)總結(jié)30</p><p><b>　　致謝30</b></p><p><b>　　參考資料30</b></p><p><b>

7、　　第一章 任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　1.1課程設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)為課程設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)二級(jí)齒輪減速器，學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本過(guò)程、步驟，規(guī)范、學(xué)習(xí)和掌握設(shè)計(jì)方法，以學(xué)習(xí)的各種機(jī)械設(shè)計(jì)，材料，運(yùn)動(dòng)，力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，以《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械制圖》、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程

8、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》以及各種國(guó)標(biāo)為依據(jù)，獨(dú)立自主的完成二級(jí)減速器的設(shè)計(jì)、計(jì)算、驗(yàn)證的全過(guò)程。親身了解設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的種種問(wèn)題和解決的方法，思考、分析最優(yōu)方案，這是第一次獨(dú)立自主的完成設(shè)計(jì)過(guò)程，為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及以后的就業(yè)工作做下鋪墊。</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目1：帶式運(yùn)輸機(jī)</p><p><b>　　1.2.1運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)

9、圖</b></p><p><b>　　1.2．2原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1.2.3已知條件1、工作情況：傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，允許運(yùn)輸帶速度誤差為±5%；2、滾筒效率：ηj=0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）；3、工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，最高環(huán)境溫度35°C；4、動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380/220V

10、；5、檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；6、制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠生產(chǎn)制造，小批量。</p><p>　　1.2.4設(shè)計(jì)工作量：1、減速器裝配圖1張（A0或A1）；2、零件工作圖1～3張；3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。</p><p>　　第二章 減速器設(shè)計(jì)步驟</p><p><b>　　2.1電動(dòng)機(jī)的選擇</b>

11、</p><p>　　2.1.1選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型</p><p>　　按工作要求和條件，選用三機(jī)籠型電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。</p><p>　　2.1.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量</p><p><b>　?。?-1） </b></p><p>　　（其中：為電動(dòng)機(jī)功率，為負(fù)載功率，

12、為總效率。） 由電動(dòng)機(jī)到傳輸帶的傳動(dòng)總效率為</p><p><b>　　圖2-1 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　式中：、、、、 分別為帶傳動(dòng)、軸承、 </p><p>　　齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。取（帶傳動(dòng)），（球軸承），（斜齒輪），（彈性聯(lián)軸器），（已知）。</p><p><

13、b>　　所以</b></p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需要稍大于即可，按表2.1中Y系列的電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率11kw</p><p>　　表2.1 各種電機(jī)參數(shù)</p><p>　　2.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　卷筒轉(zhuǎn)速為</b></p>

14、<p>　　按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比,二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為，則從電動(dòng)機(jī)到卷筒軸的總傳動(dòng)比合理范圍為。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 </p><p>　　可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速可選、和兩種。根據(jù)相同容量的兩種轉(zhuǎn)速，從表2-1中查出兩個(gè)電動(dòng)機(jī)型號(hào)，再將總傳動(dòng)比合理分配給V帶和減速器，就得到兩種傳動(dòng)比方案，如表2-2所示。</p><p>　　表

15、2-2 兩種不同的傳動(dòng)比方案</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選擇第1種方案，即電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M1-2。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)中心高H =160mm,外伸軸段D×E=42×110mm。</p><p>　　2.2確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比</p><p>

16、;　　2.2.1確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比</p><p><b>　　總傳動(dòng)比</b></p><p>　　又有 (為帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，為減速器的總傳動(dòng)比，且)</p><p><b>　　初取 則</b></p><p>　　2.2.2分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比</p>&

17、lt;p>　　按展開(kāi)二級(jí)圓柱齒輪減速器推薦高速級(jí)傳動(dòng)比，取，得</p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　2.2.3計(jì)算各軸的動(dòng)力和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　?。?）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　?、褫S ===1465 </p>&

18、lt;p>　?、蜉S ===308.42 </p><p>　?、筝S ===90.71 </p><p>　　卷通軸 ==90.71 </p><p>　　（2）計(jì)算各軸輸入功率、輸出功率</p><p>　?、褫S ==9.025×0.95=8.57 kw</p><p>　?、蜉S ==8.57

19、×0.98×0.97=8.15 kw</p><p>　?、筝S ==8.15×0.98×0.97=7.75 kw</p><p>　　卷筒軸==7.75×0.98×0.99=7.52 kw</p><p>　　各軸的輸出功率為輸入功率乘軸承效率0.98，分別為</p><p>　?、?/p>

20、軸 ==8.57×0.98=8.40 kw</p><p>　　Ⅱ軸 ==8.15×0.98=7.99 kw</p><p>　?、筝S ==7.75×0.98=7.60 kw</p><p>　　卷筒軸 ==7.52×0.98=7.37 kw</p><p>　?。?）計(jì)算各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)軸

21、輸出轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　Ⅰ軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　?、蜉S輸入轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　?、筝S輸入轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　　卷筒機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>

22、　　各軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.98</p><p><b>　?、褫S輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　Ⅱ軸輸出轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　?、筝S輸出轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　　卷筒機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩</b&

23、gt;</p><p>　　表2-3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果</p><p>　　2.3傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.3.1 V帶設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）、已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)的已知條件包括：帶傳動(dòng)的工件條件；傳動(dòng)位置與總體尺寸限制；所需傳遞的額定功率P；小帶輪轉(zhuǎn)

24、速；大帶輪……</p><p><b>　?。?）、設(shè)計(jì)步驟：</b></p><p>　　1）、確定計(jì)算功率 </p><p>　　根據(jù)工作條件——載荷平穩(wěn)，由表5.5[1]</p><p>　　查得=1.1，計(jì)算功率為 </p><p>　　2）、選擇V帶的帶型</p><

25、p>　　根據(jù)計(jì)算功率 ,小帶輪的轉(zhuǎn)速，由圖5.14[1] 選用A型帶。</p><p>　　3）、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p><b>　　由表5.6取，得</b></p><p><b>　　又表5.6取</b></p><p><b>　　大帶輪轉(zhuǎn)速</b>&

26、lt;/p><p>　　其誤差<5%，故允許。</p><p><b>　　驗(yàn)算帶速v</b></p><p>　　在5-25m/s范圍內(nèi)，帶速合適</p><p>　　5）確定帶長(zhǎng)和中心距ɑ</p><p><b>　　由</b></p><p>

27、<b>　　即 </b></p><p><b>　　初定中心距</b></p><p>　　由表5.2選用基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p><b>　　、驗(yàn)算小輪包角</b></p><p><b>　　、確定v帶根數(shù)Z</b></p><p

28、><b>　　傳動(dòng)比</b></p><p>　　由表5.3查得 由表5.4查得</p><p>　　單根v帶所傳遞的功率 單根普通v帶傳動(dòng)功率的增量</p><p>　　由表5.7查得 由表5.2查得</p><p>　　包角系數(shù) 長(zhǎng)度系數(shù)</p><p><

29、;b>　　取Z=3根</b></p><p>　　8）、求作用在帶輪軸上的力</p><p><b>　　由表5.1查得</b></p><p><b>　　單根v帶的張緊力</b></p><p>　　作用在帶輪軸上的壓力為</p><p>　　(3)

30、把帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果記入表2-4中</p><p>　　表2-4 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　2.3.2齒輪設(shè)計(jì)：</p><p>　　一、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算</p><p>　　已知條件：輸入功率=8.57kw,小齒輪轉(zhuǎn)速</p><p>　　傳動(dòng)比 =4.75,工作壽命為8年（年工作日250天），兩班

31、制。</p><p>　　(1)選定齒輪類(lèi)型、材料和齒數(shù)</p><p>　　1）選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p>　　2）材料選擇。由表6.1[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230HBS，二者材料硬度差為50HBS。</p><p>　　3）選擇小齒輪齒數(shù)=32，大齒輪齒數(shù)=

32、=4.75×32=152 。</p><p>　　4）由[1]142頁(yè)，初選螺旋角=10°。</p><p>　　(2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由[1]公式（6.14）知齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為</p><p>　　1)確定上公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　①

33、計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　由[1]表6.2查得使用系數(shù)=1，由[1]134頁(yè)得=1.02，.1，</p><p><b>　　。</b></p><p>　　由[1]公式（6.2）得載荷系數(shù)</p><p>　　K= =1×1.02×1.2×1.1=1.346&

34、lt;/p><p>　　②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　=9.55×=×9.55×=5.5865×Nmm</p><p>　?、塾杀?.8[1]選取齒寬系數(shù)=1。</p><p>　?、苡蒣1]圖6.14按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限σHlim1=700 MPa</p><

35、;p>　　大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550 MPa。</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　=60j=60×1465×1×(16×250×8)=2.8128×109</p>

36、;<p>　?、抻蒣1]圖6.6取接觸疲勞壽命系數(shù)=1；=1.2</p><p>　?、哂?jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　由[1]表6.5，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則</p><p>　　==1×700=700 MPa</p><p>　　==1.2×550=660 MPa</p>

37、;<p>　　⑧查[1]中：圖6.12,得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.47。參考[1]中143頁(yè),取</p><p>　　Zε=0.82；Zβ=0.992；由表6.3查得 </p><p>　　材料的彈性影響系數(shù)=189.8 MPa。</p><p><b>　?、嵩S用接觸應(yīng)力</b></p><p&

38、gt;<b>　　= 660 MPa</b></p><p><b>　　2）計(jì)算</b></p><p>　?、僭囁阈↓X輪分度圓直徑d1,由計(jì)算公式得</p><p>　　≈ 39.31659 mm</p><p><b>　　取</b></p><p&

39、gt;<b>　?、谟?jì)算齒輪模數(shù)mn</b></p><p>　　===1.3849 mm；</p><p>　　查手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=1.5mm（第1系列）</p><p><b>　?、塾?jì)算齒輪幾何參數(shù)</b></p><p>　　d2=i·d1=4.75×48.7405=&

40、lt;/p><p><b>　　中心距： </b></p><p>　　圓整中心距為5、0結(jié)尾的數(shù)，取a=145mm</p><p>　　按圓整a后的中心距修正螺旋角β</p><p>　　=arccos= arccos=17.8758°</p><p><b>　　端面模數(shù)<

41、;/b></p><p><b>　　修正后的分度圓直徑</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p>　　齒輪寬度：因?yàn)閎=ψd=1×50.4348=50.4348 mm，故取b1=65

42、mm；b2=55mm</p><p>　?、苡?jì)算圓周速度，確定齒輪精度</p><p>　　V===3.87 m/s</p><p>　　參考[1]中圖6.18（a），取齒輪精度8級(jí)。</p><p>　　(3)按齒根彎曲強(qiáng)度校核</p><p>　　由[1]公式（6.15）知彎曲強(qiáng)度校核公式為</p>

43、<p>　　1)確定校核公式中的計(jì)算參數(shù)</p><p>　　①載荷系數(shù)（前面已經(jīng)得到）</p><p>　　K= =1×1.02×1.2×1.1=1.346</p><p>　?、趨⒖糩1]中143頁(yè)取螺旋角影響系數(shù)=0.88；參考[1]中137頁(yè)</p><p>　　重合度系數(shù)Yε=0.70<

44、/p><p><b>　?、塾?jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　===36.36</b></p><p><b>　　===172.70</b></p><p>　?、懿閇1]中表6.4得取齒形系數(shù)</p><p>　　=2.45, =2.1

45、3</p><p>　?、莶閇1]中表6.4得取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　=1.66, =1.85</p><p>　?、抻?jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　查[1]中圖6.15(b)得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFlim1=280MPa;大齒輪</p><p>　　的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFlim2=220M

46、P</p><p>　　查[1]中圖6.17取彎曲疲勞壽命系數(shù)YN1= YN2=1，查[1]中表6.5取彎曲</p><p>　　疲勞安全系數(shù)S=1.4則</p><p><b>　　2）校核計(jì)算</b></p><p>　　因， 故彎曲強(qiáng)度足夠。</p><p>　　二、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算<

47、;/p><p>　　已知條件：輸入功率=8.15kw,小齒輪轉(zhuǎn)速</p><p>　　傳動(dòng)比 =3.40,工作壽命為8年（年工作日250天），兩班制。</p><p>　　(1)選定齒輪類(lèi)型、材料和齒數(shù)</p><p>　　1）選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p>　　2）材料選擇。由表6.1[1]選擇小齒輪材料為40Cr

48、(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為230HBS，二者材料硬度差為50HBS。</p><p>　　3）選擇小齒輪齒數(shù)=40，大齒輪齒數(shù)==3.40×40=136 。</p><p>　　4）由[1]142頁(yè)，初選螺旋角=10°。</p><p>　　(2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　

49、　由[1]公式（6.14）知齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為</p><p>　　1)確定上公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　?、儆?jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　由[1]表6.2查得使用系數(shù)=1，由[1]134頁(yè)得=1.02，.1，</p><p><b>　　。</b></p&

50、gt;<p>　　由[1]公式（6.2）得載荷系數(shù)</p><p>　　K= =1×1.02×1.2×1.1=1.346</p><p>　?、谟?jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　=9.55×=×9.55×=2.5236×Nmm</p><p>　?、塾?/p>

51、表6.8[1]選取齒寬系數(shù)=1。</p><p>　?、苡蒣1]圖6.14按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限σHlim1=700 MPa</p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550 MPa。</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b><

52、;/p><p>　　=60j=60×308.42×1×(16×250×8)=5.9217×108</p><p>　　⑥由[1]圖6.6取接觸疲勞壽命系數(shù)=1.2；=1.2</p><p>　?、哂?jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　由[1]表6.5，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1

53、，則</p><p>　　==1.2×700=840 MPa</p><p>　　==1.2×550=660 MPa</p><p>　?、嗖閇1]中：圖6.12,得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.47。參考[1]中143頁(yè),取</p><p>　　Zε=0.82；Zβ=0.992；由表6.3查得 </p>

54、;<p>　　材料的彈性影響系數(shù)=189.8 MPa。</p><p><b>　?、嵩S用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　= 660 MPa</b></p><p><b>　　2）計(jì)算</b></p><p>　　①試算小齒輪分度圓直徑d1,由計(jì)算

55、公式得</p><p>　　≈ 66.4568 mm</p><p><b>　?、谟?jì)算齒輪模數(shù)mn</b></p><p>　　===1.6362 mm；</p><p>　　查手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2mm（第1系列）</p><p><b>　?、塾?jì)算齒輪幾何參數(shù)</b>

56、</p><p>　　d2=i·d1=3.40×81.2341=</p><p><b>　　中心距： </b></p><p>　　圓整中心距為5、0結(jié)尾的數(shù)，取a=180mm</p><p>　　按圓整a后的中心距修正螺旋角β</p><p>　　=arccos= arcc

57、os=12.1015°</p><p><b>　　端面模數(shù)</b></p><p><b>　　修正后的分度圓直徑</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p>&

58、lt;p>　　齒輪寬度：因?yàn)閎=ψd=1×81.8182=81.8182 mm，故取b1=95mm；b2=85mm</p><p>　?、苡?jì)算圓周速度，確定齒輪精度</p><p>　　V===1.32 m/s</p><p>　　參考[1]中圖6.18（a），取齒輪精度7級(jí)。</p><p>　　(3)按齒根彎曲強(qiáng)度校核&l

59、t;/p><p>　　由[1]公式（6.15）知彎曲強(qiáng)度校核公式為</p><p>　　1)確定校核公式中的計(jì)算參數(shù)</p><p>　　①載荷系數(shù)（前面已經(jīng)得到）</p><p>　　K= =1×1.02×1.2×1.1=1.346</p><p>　?、趨⒖糩1]中143頁(yè)取螺旋角影響系數(shù)

60、=0.88；參考[1]中137頁(yè)</p><p>　　重合度系數(shù)Yε=0.70</p><p><b>　?、塾?jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　===42.79</b></p><p><b>　　===145.49</b></p><p&g

61、t;　?、懿閇1]中表6.4得取齒形系數(shù)</p><p>　　=2.37, =2.14</p><p>　?、莶閇1]中表6.4得取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　=1.68, =1.83</p><p>　?、抻?jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　查[1]中圖6.15(b)得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFlim

62、1=280MPa;大齒輪</p><p>　　的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFlim2=220MP</p><p>　　查[1]中圖6.17取彎曲疲勞壽命系數(shù)YN1= YN2=1，查[1]中表6.5取彎曲</p><p>　　疲勞安全系數(shù)S=1.4則</p><p><b>　　2）校核計(jì)算</b></p><

63、p>　　因， 故彎曲強(qiáng)度足夠。</p><p>　　三、圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)表</p><p>　　各級(jí)大齒輪、小齒輪幾何尺寸和參數(shù)的計(jì)算結(jié)果如下表</p><p>　　表2-5 圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)表</p><p>　　2.4減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　表2-6 減速箱機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸</p>&l

64、t;p>　　2.5軸的設(shè)計(jì)及效核</p><p>　　2.5.1初步估算軸的直徑</p><p>　　在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，應(yīng)首先初步計(jì)算軸的直徑。一般按受扭作用下的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算各軸的直徑，計(jì)算公式為，式中：</p><p>　　P—軸所傳遞的功率，kw；</p><p>　　n—軸的轉(zhuǎn)速，r/min;</p><

65、p>　　C—由軸的需用切應(yīng)力所確定的系數(shù)。</p><p>　　由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無(wú)特殊要求，故選擇常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得C=107～118,由表11.1查得：抗拉強(qiáng)度極限=640MPa,彎曲疲勞極限=275MPa,剪切疲勞極限=155MPa。由表11.4 (233頁(yè))查得：對(duì)稱(chēng)循環(huán)的許用彎曲應(yīng)力:[]b=60MPa；則 </p><p>　　I 軸

66、==20.2 mm</p><p>　?、?軸==33.4 mm</p><p>　　Ⅲ 軸==49.4 mm</p><p>　　將各軸圓整為=20mm , =55 , =50 mm。</p><p>　　2.5.2聯(lián)軸器的選取</p><p>　?、?軸I段需要與聯(lián)軸器連接，為使該段直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所以

67、需要同時(shí)選用聯(lián)軸器，又由于本減速器屬于中小型減速器，其輸出軸與工作機(jī)的軸線偏移不大。其次為了能夠使傳送平穩(wěn)，所以必須使傳送裝置具有緩沖，吸振的特性。因此選用彈性注銷(xiāo)聯(lián)軸器,根據(jù)計(jì)算的最小直徑dmin和計(jì)算扭矩:Tca查手冊(cè),選用LX4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（J型軸孔，A型鍵槽）LX4型彈性注銷(xiāo)聯(lián)軸器主要參數(shù)為：</p><p>　　公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩Tn=2500N·m</p><p>　　軸孔

68、長(zhǎng)度112mm(Y型)</p><p><b>　　孔徑=50mm</b></p><p>　　表2-7聯(lián)軸器外形及安裝尺寸</p><p><b>　　2.5.3初選軸承</b></p><p>　　I 軸選軸承為：7306AC；</p><p>　　Ⅱ 軸選軸承為：731

69、1AC；</p><p>　?、?軸選軸承為：7312AC。</p><p>　　所選軸承的主要參數(shù)如表2-8</p><p>　　表2-8 軸承的型號(hào)及尺寸</p><p>　　2.5.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（直徑，長(zhǎng)度來(lái)歷）</p><p><b>　　一 中速軸的結(jié)構(gòu)圖</b></p>

70、<p>　　圖2-2 中速軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　?。?）根據(jù)軸向定位要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　?。?）軸上齒輪、半聯(lián)軸器零件的軸向定位均采用平鍵連接。由表查得平鍵b×h=20×12（GB1095-2003）,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為90mm和45mm。軸端倒角2×45°，各軸肩處圓角半徑R=2mm。定位軸肩出

71、出圓角半徑R=3mm。</p><p><b>　　二、高速軸速軸尺寸</b></p><p>　　圖2-3 高速軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　（1）根據(jù)軸向定位要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p><b>　　由于有密封元件取</b></p><p>　　取

72、 </p><p>　　取 </p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　三、低速軸尺寸</b></p><p>　　圖2-4 低速軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　（1）

73、根據(jù)軸向定位要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　取 </p>

74、<p>　　2.5.5中速軸的校核</p><p>　?。?）軸強(qiáng)度的校核計(jì)算</p><p>　　Ⅱ軸的全長(zhǎng)280mm支點(diǎn)到軸端距離，即得軸跨距為224.4mm</p><p><b>　　求齒輪上的作用力</b></p><p><b>　　圓周力：</b></p>&l

75、t;p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p><b>　　2）受力簡(jiǎn)圖如上圖</b></p><p><b>　　3）求支反力</b></p><p><b>　　解得：</b&g

76、t;</p><p><b>　　4)作彎矩圖</b></p><p><b>　　5）作扭矩圖</b></p><p><b>　　6）作當(dāng)量彎矩圖</b></p><p><b>　　7）校核軸的強(qiáng)度</b></p><p>&

77、lt;b>　　針對(duì)危險(xiǎn)截面B校核</b></p><p><b>　　故安全</b></p><p>　　（2）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p>　　1）確定危險(xiǎn)疲勞截面</p><p>　　考慮影響疲勞強(qiáng)度的主要因素（載荷、應(yīng)力集中、表面質(zhì)量和絕對(duì)尺寸），</p><p>

78、　　危險(xiǎn)疲勞截面取第1段軸和第2段軸、第2段軸和第3段軸的交界處，針對(duì) </p><p>　　該處的左側(cè)進(jìn)行精確校核。</p><p>　　參考13頁(yè)，取許用安全系數(shù)為：</p><p>　　其中取 </p><p>　　左側(cè)抗彎截面模量： 抗扭截面模量：</p><p>　　右側(cè)抗扭截面模量：

79、抗扭截面模量：</p><p><b>　　危險(xiǎn)截面彎矩：</b></p><p><b>　　危險(xiǎn)截面的扭矩：</b></p><p>　　2）危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力</p><p>　　3）危險(xiǎn)截面的切應(yīng)力</p><p><b>　　4）應(yīng)力集中系數(shù)</b&

80、gt;</p><p>　　對(duì)于1截面：由1.15（b）</p><p>　　查圖得彎曲理論應(yīng)力集中系數(shù)</p><p><b>　　對(duì)于2截面：</b></p><p>　　查圖得彎曲理論應(yīng)力集中系數(shù)</p><p><b>　　5）敏感系數(shù)</b></p>

81、<p>　　根據(jù)抗拉強(qiáng)度極限和理論應(yīng)力集中系數(shù)、</p><p>　　查圖由1.16得敏感系數(shù)： </p><p>　　6）有效應(yīng)力集中系數(shù)</p><p><b>　　7）尺寸系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)抗拉強(qiáng)度極限和、查圖1.17得</p><p><b>

82、;　　8）表面狀態(tài)系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)抗拉強(qiáng)度極限和“精車(chē)”“精磨” ，查圖1.19得表面</p><p>　　狀態(tài)系數(shù): </p><p><b>　　9）綜合影響系數(shù)</b></p><p>　　10）彎曲應(yīng)力等效系數(shù)</p><p>　　根據(jù)軸的彎曲

83、疲勞極限 查表1.3得彎曲時(shí)的脈動(dòng)疲勞</p><p><b>　　極限</b></p><p><b>　　彎曲應(yīng)力的等效系數(shù)</b></p><p>　　11）切應(yīng)力的等效系數(shù)</p><p>　　根據(jù)軸的剪切疲勞極限 查表1.3得扭轉(zhuǎn)時(shí)的脈動(dòng)疲勞極限</p><p>

84、<b>　　切應(yīng)力的等效系數(shù)</b></p><p>　　12）疲勞安全系數(shù)校核</p><p><b>　　疲勞安全系數(shù)</b></p><p><b>　　1截面</b></p><p><b>　　復(fù)合安全系數(shù)</b></p><

85、p><b>　　故1截面安全</b></p><p><b>　　2截面</b></p><p><b>　　復(fù)合安全系數(shù)</b></p><p><b>　　故2截面安全</b></p><p>　　綜上所述，軸的疲勞強(qiáng)度滿足要求，故軸是安全的。

86、 </p><p>　　2.6軸承的壽命計(jì)算</p><p>　?。?）中速軸軸承壽命計(jì)算</p><p><b>　　1）預(yù)期壽命</b></p><p>　　從減速器的使用壽命期限考慮，軸承使用期限為8年（年工作日為250天）。</p><p>　　預(yù)期壽命=8×250&

87、#215;16=32000h=3.2×h</p><p><b>　　壽命驗(yàn)算</b></p><p>　　由代號(hào)7311AC查手冊(cè)得</p><p>　　查表8.5得計(jì)算系數(shù)：</p><p>　　查表8.6取（載荷平穩(wěn)）</p><p>　　查表8.3?。囟龋?lt;/p>

88、<p><b>　?、儆?jì)算派生軸向力,</b></p><p><b>　　由表8.7查得 </b></p><p><b>　　則：</b></p><p>　　②計(jì)算軸承所受的軸向力,</p><p>　?、塾?jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 </p><p

89、>　　對(duì)于軸承1，由表8.5知</p><p><b>　　所以由表得 </b></p><p><b>　　則：</b></p><p>　　對(duì)于軸承2，由表8.5知</p><p><b>　　所以由表得 </b></p><p><

90、b>　　則：</b></p><p><b>　　④計(jì)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)?故按軸承2計(jì)算軸承的壽命</p><p><b>　　故軸承安全</b></p><p>　　2.7鍵連接的選擇和計(jì)算</p><p>　?。?）中速軸齒輪的

91、鍵聯(lián)接</p><p><b>　　1）選擇類(lèi)型及尺寸</b></p><p>　　根據(jù) 軸段長(zhǎng) ,選用A型，</p><p>　　b×h=18×11， </p><p><b>　　2）鍵的強(qiáng)度校核</b></p><p>　　此處，鍵、軸和輪轂

92、的材料都是鋼 取</p><p><b>　　鍵的有效長(zhǎng)度 </b></p><p>　　因?yàn)樗?鍵更危險(xiǎn)，故按2鍵的強(qiáng)度進(jìn)行校核</p><p><b>　　故鍵安全合格 </b></p><p>　　2.8減數(shù)器的潤(rùn)滑方式和密封類(lèi)型的選擇</p><p>　　2.8

93、.1齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用油潤(rùn)滑。潤(rùn)滑方式為飛濺潤(rùn)滑，并通過(guò)適當(dāng)?shù)挠蜏蟻?lái)把油引入各個(gè)軸</p><p><b>　　承中。</b></p><p><b>　　1）齒輪的潤(rùn)滑</b></p><p>　　采用浸油潤(rùn)滑，浸油高度為30-50mm。另外傳動(dòng)件浸油中深度要求適當(dāng)，要

94、避免</p><p>　　攪油損失太大，又要充分潤(rùn)滑。油池應(yīng)保持一定的深度和儲(chǔ)油量。兩級(jí)大齒輪直</p><p>　　徑應(yīng) 盡量相近，以便浸油深度相近。</p><p><b>　　2）滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑</b></p><p>　　滾動(dòng)軸承宜開(kāi)設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。</p><p>　　2.8.2潤(rùn)

95、滑油牌號(hào)選擇</p><p>　　由表7.1[3]得：閉式齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度為220mm/s</p><p>　　選用L-CKC220潤(rùn)滑油。</p><p><b>　　2.8.3密封形式</b></p><p>　　用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈實(shí)現(xiàn)密封。軸與</p>&l

96、t;p>　　軸承蓋之間用接觸式氈圈密封，型號(hào)根據(jù)軸段選取。</p><p><b>　　2.9設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次二級(jí)減速器的設(shè)計(jì)，讓我對(duì)機(jī)械行業(yè)中產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程有了親身體會(huì)，同時(shí)體會(huì)到機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆止げ襟E，開(kāi)放的設(shè)計(jì)思想，細(xì)致的計(jì)算驗(yàn)證，反復(fù)推倒重來(lái)的過(guò)程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能疏漏，借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)技巧，參閱各種標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，站在全

97、局來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。通過(guò)本次設(shè)計(jì)過(guò)程，我更認(rèn)識(shí)了自己的不足，一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要方方面面的知識(shí)，經(jīng)驗(yàn)，技巧作為基礎(chǔ)，這也是我一個(gè)身為機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)生的執(zhí)著追求。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　非常感謝劉老師在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我的指導(dǎo)，也感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中所有給過(guò)我?guī)椭椭v解的同學(xué)，非常感謝你們！</p><p><b&g

98、t;　　參考資料</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　楊明忠、朱家誠(chéng)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].武漢理工大學(xué)出版社，2006；</p><p><b>　　1-284.</b></p><p>　　濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).8版.高等教育出版社，200