機械設計課程設計--慢動卷揚機傳動裝置設計

1、<p>　　設計說明書__慢動卷揚機傳動裝置設計 </p><p><b>　　設計任務書4</b></p><p><b>　　１．原始數(shù)據(jù)4</b></p><p><b>　?。玻阎獥l件4</b></p><p><b>　?。常畟鲃臃桨?

2、</b></p><p>　　一 傳動裝置的總體設計6</p><p>　　1．計算電機所需功率：6</p><p>　　2. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比：8</p><p>　　3. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)：9</p><p>　　二 齒輪設計10</p><

3、;p>　　1．高速級齒輪副的設計計算10</p><p>　　2.低速級齒輪的設計計算14</p><p>　　三、軸系零件的設計計算19</p><p>　　1、輸入軸的設計計算19</p><p>　　2、中間軸的設計計算25</p><p>　　3、輸出軸的設計計算29</p>&

4、lt;p>　　四 滾動軸承的校核33</p><p>　　1.高速軸上軸承的壽命計算33</p><p>　　2．中間軸上軸承的壽命計算34</p><p>　　五 聯(lián)軸器和鍵聯(lián)接的選用說明和計算37</p><p>　　1.低速軸上聯(lián)軸器的計算37</p><p>　　2.中間軸鍵的計算39<

5、/p><p>　　3.高速軸鍵的計算39</p><p>　　六、減速器的潤滑設計40</p><p>　　1.齒輪和軸承潤滑的目的40</p><p>　　2.密封的目的40</p><p>　　七、箱體、機架及附件的設計41</p><p>　　1.減速器箱體的結構設計41</

6、p><p>　　2.減速器箱體的附件設計42</p><p><b>　　八、設計小結45</b></p><p><b>　　參考資料45</b></p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　?。保紨?shù)據(jù)&l

7、t;/b></p><p><b>　?。玻阎獥l件</b></p><p><b>　　1） 鋼繩拉力F；</b></p><p><b>　　2）鋼繩速度V；</b></p><p><b>　　3）滾筒直徑D；</b></p>&

8、lt;p>　　4）工作情況： 單班制，間歇工作，經(jīng)常正反轉，啟動和制動，載荷變動??；</p><p>　　5）工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35°C左右，三相交流電；</p><p>　　6）使用折舊期10年，3年大修一次；</p><p>　　7）制造條件及生產(chǎn)批量：專門機械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p>　　

9、8）提升速度允許誤差±5% 。</p><p><b>　?。常畟鲃臃桨?lt;/b></p><p>　　一 傳動裝置的總體設計</p><p>　　1．計算電機所需功率： </p><p>　　-彈性聯(lián)軸器的傳動效率：0.99</p><p>　　－每對軸承傳動效率：0.99</p&

10、gt;<p>　　－圓柱齒輪的傳動效率：0.96</p><p>　?。瓌傂月?lián)軸器的傳動效率：0.993</p><p>　　—卷筒的傳動效率：0.96</p><p>　　說明：－電機至工作機之間的傳動裝置的總效率：</p><p><b>　　=0.841</b></p><p>

11、;<b>　　工作機所需功率： </b></p><p><b>　　電動機工作效率：</b></p><p>　　查表選電動機額定功率為7.5KW</p><p><b>　　確定電機轉速：</b></p><p>　　二級圓柱齒輪減速器傳動比i=840所以電動機轉速的可選范

12、圍是：</p><p>　　符合這一范圍的轉速有：750、1000、1500.</p><p>　　根據(jù)電動機所需功率和轉速查手冊,3種適用的電動機型號，因此有4種傳動比方案如下：</p><p>　　綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、和帶傳動、減速器的傳動比，可見第2種方案比較合適，因此選用電動機型號為Y160M-6，其主要參數(shù)如下：</p>&

13、lt;p>　　2. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比：</p><p><b>　　，總傳動比：</b></p><p>　　，分配傳動裝置傳動比，由于無帶傳動設計，故減速器的傳動比即為25.38。</p><p>　　分配各項齒輪傳動比，按浸油潤滑條件考慮，為使兩級大齒輪直徑相近，可由圖展開式曲線差得=6.35，= i/=4<

14、/p><p>　　注：為高速級傳動比，為低速級傳動比。</p><p>　　3. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)：</p><p>　　將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸</p><p>　　——依次為電機與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動效率。</p><p><b>　　

15、各軸轉速：</b></p><p><b>　　2各軸輸入功率：</b></p><p><b>　　卷筒 </b></p><p><b>　　3各軸輸入轉矩：</b></p><p><b>　　套筒</b></p><

16、p>　　運動和動力參數(shù)結果如下表：</p><p><b>　　二 齒輪設計</b></p><p>　　1．高速級齒輪副的設計計算</p><p>　　1、選精度等級、材料及齒數(shù)</p><p><b>　　1）材料及熱處理</b></p><p>　　由表10-1

17、選得小齒輪的材料均為（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；</p><p>　　大齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者的硬度差為40HBS。</p><p>　　2）精度等級選用8級,選取小齒輪比為，則大齒輪,取，螺旋角</p><p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p>　　由設計公式進行試算，即</p>&l

18、t;p>　　1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>　　1>試選載荷系數(shù)。</b></p><p>　　2>計算小齒輪傳遞的轉矩</p><p>　　3>由表10-7取。</p><p>　　4>由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　5

19、>由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。</p><p>　　6>由式計算應力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　7>由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)，。</p><p>　　8>計算接觸疲勞許用應力(失效概率1%,安全系數(shù)S=1)</p><p><b>　　9>

20、;許用接觸應力。</b></p><p>　　10>由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　11>由圖10-26查得，，則。</p><p><b>　　2）計算</b></p><p>　　1>試計算小齒輪的分度圓直徑，由計算公式得</p><p>　　2

21、>計算齒輪的圓周速度</p><p>　　3>計算齒寬b及模數(shù)</p><p><b>　　4>計算縱向重合度</b></p><p><b>　　5>計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　已知使用系數(shù)，根據(jù)，8級精度，由圖10-8查得動載荷系數(shù)由表10-3查得,從表10

22、-4查得,由圖10-13查得=1.35,故載荷系數(shù)</p><p>　　6>按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　7>計算模數(shù)</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強度設計</p><p>

23、<b>　　由式</b></p><p>　　1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>　　1>計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　2>根據(jù)縱向重合度,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。</p><p>　　3>由圖10-20d查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的

24、彎曲疲勞強度極限</p><p>　　4>由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　5>計算彎曲疲勞許用應力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 </p><p><b>　　6>查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由表10-5查得

25、 </p><p>　　7>查取應力校正系數(shù)</p><p>　　由表10-5查得 </p><p>　　8>計算大小齒輪的并加以比較</p><p>　　經(jīng)比較得大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　9>

26、;計算當量齒數(shù)</b></p><p><b>　　2) 設計計算</b></p><p>　　對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算得法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，取，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)。于是由 </p><p&g

27、t;<b>　　，取，</b></p><p><b>　　則，取。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計算</b></p><p><b>　　1>計算中心距</b></p><p><b>　　將中心距圓整后取。</

28、b></p><p>　　2>按圓整后的中心距修整螺旋角</p><p>　　因值改變不大，所以參數(shù)、、等不必修正。</p><p>　　3>計算大小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　4>計算齒輪寬度</b></p><p>　　取齒寬 ：=55mm, =60

29、mm</p><p>　　2.低速級齒輪的設計計算</p><p>　　1、選精度等級、材料及齒數(shù)</p><p><b>　　1）材料及熱處理</b></p><p>　　由表10-1選得小齒輪的材料均為（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；</p><p>　　大齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為24

30、0HBS，二者的硬度差為40HBS。</p><p>　　2）精度等級選用8級,選取小齒輪比為，則大齒輪,取，螺旋角</p><p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p>　　由設計公式進行試算，即</p><p>　　1）確定公式內(nèi)的各計算 數(shù)值</p><p><b>　　1>試選載荷系數(shù)。&

31、lt;/b></p><p>　　2>計算小齒輪傳遞的轉矩</p><p>　　3>由表10-7取。</p><p>　　4>由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　5>由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。</p><p>　

32、　6>由式計算應力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　7>由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)，。</p><p>　　8>計算接觸疲勞許用應力(失效概率1%,安全系數(shù)S=1)</p><p><b>　　9>許用接觸應力</b></p><p>　　10>由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。</p&

33、gt;<p>　　11>由圖10-26查得，，則。</p><p><b>　　2）計算</b></p><p>　　1>試計算小齒輪的分度圓直徑，由計算公式得</p><p>　　2>計算齒輪的圓周速度</p><p>　　3>計算齒寬b及模數(shù)</p><p&g

34、t;<b>　　4>計算縱向重合度</b></p><p><b>　　5>計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　已知使用系數(shù)，根據(jù)，8級精度，由圖10-8查得動載荷系數(shù)由表10-3查得,從表10-4查得,由圖10-13查得=1.12,故載荷系數(shù)</p><p>　　6>按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度

35、圓直徑</p><p><b>　　7>計算模數(shù)</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強度設計</p><p><b>　　由式</b></p><p>　　1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>　　1>計算載荷系數(shù)</b>

36、;</p><p>　　2>根據(jù)縱向重合度,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。</p><p>　　3>由圖10-20d查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p>　　4>由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　5>計算彎曲疲勞許用應力</p>&l

37、t;p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1 </p><p><b>　　6>查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由表10-5查得 </p><p>　　7>查取應力校正系數(shù)</p><p>　　由表10-5查得 </

38、p><p>　　8>計算大小齒輪的并加以比較</p><p>　　經(jīng)比較得大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　9>計算當量齒數(shù)</b></p><p><b>　　2) 設計計算</b></p><p>　　對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算得法面模數(shù)大于

39、由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，取，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)。于是由 </p><p><b>　　，取，</b></p><p><b>　　則，取。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計算&l

40、t;/b></p><p><b>　　1>計算中心距</b></p><p><b>　　將中心距圓整后取。</b></p><p>　　2>按圓整后的中心距修整螺旋角</p><p>　　因值改變不大，所以參數(shù)、、等不必修正。</p><p>　　3&g

41、t;計算大小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　4>計算齒輪寬度</b></p><p>　　取齒寬 ：=95mm, =100mm</p><p><b>　　高、低速級齒輪參數(shù)</b></p><p>　　三、軸系零件的設計計算</p><p>　　1、輸

42、入軸的設計計算</p><p>　　1）輸入軸上的功率、轉速及轉矩</p><p>　　2）求作用在齒輪1上的力</p><p>　　因已知齒輪分度圓直徑</p><p>　　3）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15—2）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)表15—3，取，于是得

43、：</p><p><b>　　4）軸的結構設計</b></p><p>　　擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。</p><p>　　<1根據(jù)計算的最小直徑取軸的直徑=31mm。為了滿足帶輪得軸向定位要求，1-2軸右端需制出一軸肩，故2-3段得直徑d=3

44、7mm。由帶輪寬度確定。</p><p>　　<2初步選擇滾動軸承。</p><p>　　因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)d=37mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號為30208，其尺寸為,查得a=17,根據(jù)軸肩選；而。右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位，因此，取。</p><p>　　<3

45、取4-5段的直徑；取安裝齒輪處的軸段5-6的直徑，根據(jù)齒輪寬度60mm,取。</p><p>　　<4軸承端蓋的總寬度為32mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆，及便于對軸承添加潤滑脂的要求。取端蓋的外端面與帶輪右端面間的距離，L=26mm故取。</p><p>　　<5取齒輪距箱體內(nèi)壁之間的距離,考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應距箱體內(nèi)壁一段距離s，取是，則。中間軸和低速軸

46、兩齒輪的距離，第二對齒輪的主動齒輪齒寬為100mm，則。</p><p>　　致此已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面=31mm，查表查得平鍵截面，鍵長為56mm，它們之間的配合采用。</p><p>　　確定

47、軸上的圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為mm，左段2、3、4處軸肩的倒角為mm,右端軸肩角半徑R=2mm。</p><p><b>　　5）求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結構圖做出軸的計算簡圖,從上已經(jīng)知道,對于圓錐滾子軸承30208,由手冊中可查得a=17mm,作為簡支梁的軸的支承跨距 。

48、對軸進行計算并做出彎矩圖和扭矩圖。</p><p><b>　　對水平面進行計算：</b></p><p><b>　　對垂直面進行計算：</b></p><p><b>　　在任何方向上：</b></p><p>　　c-c截面F力產(chǎn)生彎矩為</p><p

49、>　　求總的彎矩，即合成彎矩：</p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　6）按彎曲合成應力校核軸的強度</p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度，由上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取=0.6則：</p><p>　　前以選定軸的材料為

50、45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的＝60Mpa,因此<，故安全。</p><p>　　7）精確校核軸的疲勞強度</p><p><b>　　1>判斷危險截面</b></p><p>　　從受載情況來看，截面c上的應力最大，截面c上雖然應力最大，但應力集中不大，而且這里軸的直徑最大，故截面c也不必校核。因而只需校核截面5左右兩側即可。</

51、p><p><b>　　2>截面5左側</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p>　　截面左側的彎矩M為：</p><p>　　截面上的扭矩T為：T=239300N.

52、mm</p><p><b>　　截面上的彎曲應力：</b></p><p><b>　　截面上的扭轉應力：</b></p><p>　　材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表15-1得，，。</p><p>　　截面上由于軸肩形成的理論應力集中系數(shù)：</p><p><b>

53、　　因 查得，</b></p><p>　　由附圖3-1得軸材料的敏性系數(shù)：，</p><p><b>　　應力集中系數(shù)為：</b></p><p>　　由附圖3-2查得尺寸系數(shù)；由附圖3-3得扭轉尺寸系數(shù)。</p><p>　　軸按磨削加工，由附圖3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)：</p>&l

54、t;p>　　軸未進行表面強化處理，即，則得綜合影響系數(shù)：</p><p>　　碳鋼的特性系數(shù)：，取=0.1</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　計算安全系數(shù)，則得：</p><p><b>　　故可知其安全。</b></p><p><b

55、>　　3>截面5右側</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p>　　截面左側的彎矩M為：</p><p>　　截面上的扭矩T為：T=239300N.mm</p><p&g

56、t;<b>　　截面上的彎曲應力：</b></p><p><b>　　截面上的扭轉應力：</b></p><p>　　過盈配合處的值，由附表3-8求出，并取</p><p>　　軸按磨削加工，由附圖3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)：</p><p>　　計算安全系數(shù)，則得：</p><p

57、>　　故可知其截面右側強度也是足夠的。</p><p>　　致此，軸的設計計算即告結束。</p><p>　　2、中間軸的設計計算</p><p>　　1）中間軸上的功率、轉速及轉矩</p><p>　　2）求作用在齒輪3上的力</p><p>　　因已知齒輪分度圓直徑</p><p>　

58、　3）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15—2）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)表15—3，取，于是得：</p><p><b>　　4）軸的結構設計</b></p><p>　　1>擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示</p><p>　　2>根據(jù)軸向定位的要求確定軸

59、的各段直徑和長度。</p><p>　　<1根據(jù)計算的最小直徑顯然是安裝軸承的直徑，取軸的直徑。因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號為30211，其尺寸為,查得a=21,而，因此。5-6軸段左端需制出一軸肩，故取，因齒輪的寬度為55mm，故取。軸肩高度h>0.07d，取h=6mm，直徑。</p>

60、<p>　　<2為了滿足軸向定位要求，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑，齒輪3的寬度為130mm，故取。</p><p>　　<3取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離為15mm，考慮考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應距箱體內(nèi)壁一段距離s，取是，，。兩齒輪的距離c=20mm，故取。</p><p>　　致此已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p>

61、;<p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面，查表查得平鍵截面，鍵長為110mm；按截面，查表查得平鍵截面，鍵長為50mm它們之間的配合采用。</p><p>　　確定軸上的圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為，軸段2、6處軸肩的倒角為mm

62、,軸段3、4、5的倒角為R=2mm。</p><p><b>　　5）求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結構圖做出軸的計算簡圖,從上已經(jīng)知道,對于圓錐滾子軸承30211,由手冊中可查得a=21mm,作為簡支梁的軸的支承跨距 。對軸進行計算并做出彎矩圖和扭矩圖。</p><p><b>　　對水平面進行計算：<

63、/b></p><p><b>　　對垂直面進行計算：</b></p><p>　　求總的彎矩，即合成彎矩：</p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　6）按彎曲合成應力校核軸的強度</p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的

64、截面的強度，由上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取=0.6則：</p><p>　　前以選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的＝60Mpa,因此<，故安全。</p><p>　　3、輸出軸的設計計算</p><p>　　1）輸入軸上的功率、轉速及轉矩</p><p>　　2）作用在齒輪1上的力</p>

65、<p>　　因已知齒輪分度圓直徑</p><p>　　3）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15—2）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)表15—3，取，于是得：</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸得直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。查表14-1,考慮到轉矩

66、變化很小,故取KA=1.3,則聯(lián)軸器的轉矩計算，，按照計算轉矩T應小于聯(lián)軸器公稱轉矩得條件，查手冊。</p><p>　　選用HL 7型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為6300000N·mm。聯(lián)軸器的孔徑，故取，半連軸器長度L＝172mm，半連軸器與軸配合的轂孔長度＝132mm。</p><p><b>　　4）軸的結構設計</b></p><

67、;p>　　1>擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示</p><p>　　2>根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。</p><p>　　<1為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，7-8軸段左端需制出一軸肩，故6-7段得直徑。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=90mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。為了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7-8段的長度

68、應比略短一些，現(xiàn)取。</p><p>　　<2初步選擇滾動軸承。</p><p>　　因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)d=37mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號為30218，其尺寸為,查得a=32.3,根據(jù)軸肩選；而。右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位，因此，取。</p><p>　　<3

69、取安裝齒輪處的軸段2-3的直徑，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125mm，為了使套筒端面可靠地壓緊輪齒，此軸段應略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d,故取h=8mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度b>1.4h，取。</p><p>　　<4軸承端蓋的總寬度為32mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆，及便于對軸承添加潤滑脂的要求。取端蓋的外端面與樂趣、聯(lián)軸

70、器的端面間的距離，l=30mm故取，。</p><p>　　致此已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　聯(lián)軸器、齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面，查表查得平鍵截面，鍵長為110mm；按截面，查表查得平鍵截面，鍵長為110mm，它們之間的配合采用。</p>

71、<p>　　確定軸上的圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為，軸肩圓角半徑R=2.5mm。</p><p><b>　　5）求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結構圖做出軸的計算簡圖,從上已經(jīng)知道,對于圓錐滾子軸承30218,由手冊中可查得a=32.3mm,作為簡支梁的軸的支承跨距 。對軸進

72、行計算并做出彎矩圖和扭矩圖。</p><p><b>　　對水平面進行計算：</b></p><p><b>　　對垂直面進行計算：</b></p><p>　　求總的彎矩，即合成彎矩：</p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　6）

73、按彎曲合成應力校核軸的強度</p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度，由上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取=0.6則：</p><p>　　前以選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的＝60Mpa,因此<，故安全。</p><p><b>　　四 滾動軸承的校核</b></p

74、><p>　　1.高速軸上軸承的壽命計算</p><p>　　軸承型號為30208，查表得基本額定動載荷C=63000N,查得溫度系數(shù)。</p><p>　　求軸承所受的徑向載荷Fr</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　求軸承的計算軸向力</b>&

75、lt;/p><p>　　對于圓錐滾子軸承，其派生軸向力</p><p>　　故軸承2放松，軸承1被壓緊。</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　求比值</b></p><p><b>　　查表的e=0.37</b></p

76、><p><b>　　4）計算當量載荷P</b></p><p>　　查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為</p><p><b>　　對軸承1 </b></p><p><b>　　對軸承2 </b></p><p>　　查表取=1.2-1.8，取=1

77、.5，則</p><p><b>　　驗算軸承的壽命</b></p><p><b>　　計算得軸承預期壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承1的受力大小驗算。</p><p>　　所以軸承滿足壽命要求。</p><p>　　2．中間軸上軸承的壽命計算</

78、p><p>　　高速軸上軸承的壽命計算</p><p>　　軸承型號為30211，查表得基本額定動載荷C=90800N,查得溫度系數(shù)。</p><p>　　求軸承所受的徑向載荷Fr</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　求軸承的計算軸向力</b>&l

79、t;/p><p>　　對于圓錐滾子軸承，其派生軸向力</p><p>　　故軸承2放松，軸承1被壓緊。</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　求比值</b></p><p><b>　　查表的e=0.4</b></p&g

80、t;<p><b>　　4）計算當量載荷P</b></p><p>　　查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為</p><p><b>　　對軸承1 </b></p><p><b>　　對軸承2 </b></p><p>　　查表取=1.2-1.8，取=1.5

81、，則</p><p><b>　　驗算軸承的壽命</b></p><p><b>　　計算得軸承預期壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承1的受力大小驗算。</p><p>　　所以軸承滿足壽命要求。</p><p>　　低速軸上軸承的壽命計算</p>

82、;<p>　　軸承型號為30218，查表得基本額定動載荷C=200000N,查得溫度系數(shù)。</p><p>　　求軸承所受的徑向載荷Fr</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　求軸承的計算軸向力</b></p><p>　　對于圓錐滾子軸承，其派生軸向力&

83、lt;/p><p>　　故軸承2放松，軸承1被壓緊。</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　求比值</b></p><p><b>　　查表的e=0.42</b></p><p><b>　　4）計算當量載荷P<

84、;/b></p><p>　　查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為</p><p><b>　　對軸承1 </b></p><p><b>　　對軸承2 </b></p><p>　　查表取=1.2-1.8，取=1.5，則</p><p><b>　　驗算

85、軸承的壽命</b></p><p><b>　　計算得軸承預期壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承1的受力大小驗算。</p><p>　　所以軸承滿足壽命要求。</p><p>　　五 聯(lián)軸器和鍵聯(lián)接的選用說明和計算</p><p>　　1.低速軸上聯(lián)軸器的計算</

86、p><p>　　類型選擇 選用彈性套柱銷聯(lián)軸器</p><p><b>　　載荷計算</b></p><p><b>　　公稱轉矩 </b></p><p><b>　　查得</b></p><p>　　查得HL7彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉矩為6300N

87、，許用轉速為1700r/min，</p><p><b>　　計算轉矩</b></p><p>　　故聯(lián)軸器滿足使用要求。</p><p><b>　　鍵聯(lián)接的計算 </b></p><p><b>　　低速軸鍵的計算</b></p><p>　　一般8

88、級以上的齒輪有定心精度要求，應選用圓頭普通平鍵連接。</p><p><b>　　校核鍵連接的強度</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼（45），由表查得許用擠壓應力，取其平均值。</p><p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</

89、p><p>　　可見連接的擠壓強度不夠，考慮到相差較大。因此改用雙鍵，相隔布置，雙鍵的工作長度，</p><p><b>　　合適</b></p><p><b>　　合適</b></p><p><b>　　2.中間軸鍵的計算</b></p><p>　　

90、一般8級以上的齒輪有定心精度要求，應選用圓頭普通平鍵連接。</p><p><b>　　校核鍵連接的強度</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼（45），由表查得許用擠壓應力，取。</p><p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p

91、><p><b>　　合適</b></p><p>　　可見連接的擠壓強度不夠，考慮到相差較大。因此改用雙鍵，相隔布置，雙鍵的工作長度</p><p><b>　　合適</b></p><p><b>　　3.高速軸鍵的計算</b></p><p>　　一般

92、8級以上的齒輪有定心精度要求，應選用圓頭普通平鍵連接。</p><p><b>　　校核鍵連接的強度</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼（45），由表查得許用擠壓應力，取其平均值。</p><p><b>　　鍵的工作長度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度<

93、/p><p><b>　　合適</b></p><p>　　六、減速器的潤滑設計</p><p>　　1.齒輪和軸承潤滑的目的：</p><p>　　潤滑的目的是為了減少摩擦及摩損，延長疲勞壽命，排出摩擦熱、冷卻，也有防止生銹、腐蝕的效果。</p><p><b>　　齒輪的潤滑：</

94、b></p><p>　　減速器內(nèi)的傳動零件的潤滑，通常有油池浸油潤滑和噴油潤滑。而浸入油中的圓周速度小于12m/s，才適合浸油潤滑，此減速器的大齒輪的圓周速度小于12m/s，所以，選用浸油潤滑是比較合理的。浸油高度取為35mm。</p><p>　　根據(jù)齒輪的運轉速度、載荷大小、工作環(huán)境和潤滑裝置等各種主要要素，選用N150中負荷工業(yè)齒輪用油，它的運動黏度135～165㎡/s（40

95、°），75.9～91.2㎡/s（50°）；閃點170℃；凝點-8℃。</p><p><b>　　滾動軸承的潤滑</b></p><p>　　因為浸油齒輪的圓周速度在1.5～2m/s以上，靠近機體旁的4個軸承，可以采用飛濺潤滑?？拷鼨C體內(nèi)油的飛濺直接潤滑軸承或經(jīng)機體剖分面上的油溝，然后流進軸承進行潤滑。</p><p>&l

96、t;b>　　減速器的密封</b></p><p><b>　　2.密封的目的：</b></p><p>　　為了防止減速器內(nèi)的潤滑劑泄出，防止灰塵、切削微粒及其他雜物和水分侵入，減速器中的軸承等其他傳動部件、減速器箱體等都必須進行必要的密封，以保持良好的潤滑條件和工作環(huán)境，使減速器達到預期的工作壽命。而同軸式二級減速器的密封部位主要在軸伸端處和箱體接

97、合面處。</p><p><b>　　密封方法：</b></p><p><b>　　軸伸端處的密封</b></p><p>　　在輸入或輸出軸的外伸處，為了防止灰塵、水汽及其他雜質(zhì)滲入，引起軸承急劇磨損和腐蝕，以及潤滑油外漏，都要求在端蓋軸孔內(nèi)裝密封件。</p><p>　　在輸入軸的外伸端處，采

98、用毛氈密封；在輸出軸的外伸端出，軸徑比較大，故利用安裝溝槽使密封圈受到壓縮而密封，在介質(zhì)壓力的作用下產(chǎn)生自緊作用而增強密封效果。</p><p><b>　　箱體接合面的密封</b></p><p>　　箱座與箱蓋的密封常在箱蓋與箱座接合面上涂上密封膠或水玻璃的方法實現(xiàn)。為了提高接合面的密封性，可在箱座接合面上開油槽使?jié)B入接合面之間的潤滑油重新流回箱體內(nèi)部。</

99、p><p>　　七、箱體、機架及附件的設計</p><p>　　1.減速器箱體的結構設計</p><p>　　減速器箱體結構尺寸(由手冊上查得近似值)</p><p>　　2.減速器箱體的附件設計</p><p><b>　　1)通氣器</b></p><p>　　通氣器用于通

100、氣，能使熱膨脹氣體及時排出，保證箱體內(nèi)、外氣壓平衡一致，以避免由于運轉時箱內(nèi)油溫升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油沿箱體接合面、軸伸及其他縫隙滲漏出來。</p><p>　　因為此減速器工作環(huán)境灰塵較大，應選用網(wǎng)式通氣器</p><p><b>　　2)油塞</b></p><p>　　為了排除油污，更換減速器箱體內(nèi)的油污，在箱體底部油池的最低

101、處設置有排油孔。排油孔設置在箱體底部油池的最低處，箱體內(nèi)底面常做成1°～1.5°外斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡。排油孔平時用放油螺塞堵住。</p><p>　　放油螺栓和密封圈的結構尺寸（JB1000—1977）</p><p><b>　　3)油杯</b></p><p>　　同軸式二級減速器中間支座上的軸

102、承采用脂潤滑，而潤滑脂只能做間歇供應潤滑脂，螺旋式油杯中裝滿油脂后，旋動上蓋即可將潤滑脂擠入軸承中。</p><p>　　螺旋式油杯的結構尺寸（GB/T 1154-1989）</p><p><b>　　4)地腳螺栓</b></p><p>　　將機座固定在地基上，專門用地腳螺栓，它的直徑已確定為M24</p><p>

103、　　地腳螺栓的結構尺寸（GB/T 799-1988）</p><p><b>　　5)油標</b></p><p>　　油標用來指示箱內(nèi)油面高度，它應設置在便于及油面穩(wěn)定之處，如低速級傳動零件附近。而在這里選用桿式油標。</p><p><b>　　桿式油標的結構尺寸</b></p><p><

104、;b>　　八、設計小結</b></p><p>　　由于時間緊迫，所以這次的設計存在許多缺點，比如說箱體結構龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設計中避免很多不必要的工作，有能力設計出結構更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設備。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>

105、;　　[1]《機械設計課程設計》，高等教育出版社，龔溎義主編，1990年12月第二版；</p><p>　　[2]《機械設計（第八版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀名剛主編，2006年5月第8版；</p><p>　　[3]《機械設計手冊V3.0》，軟件版；</p><p>　　[4]《減速器選用手冊》，化學工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版；</p