機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 課程設(shè)計(jì)書 2</p><p>　　二 設(shè)計(jì)要求 2</p><p>　　三 設(shè)計(jì)步驟

2、 2</p><p>　　1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 3</p><p>　　2. 電動(dòng)機(jī)的選擇 4</p><p>　　3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 5</p><p>　　4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

3、力參數(shù) 5</p><p>　　5. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪 6</p><p>　　6. 齒輪的設(shè)計(jì) 8</p><p>　　7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 19</p>

4、;<p>　　8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 26</p><p>　　9. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27</p><p>　　10.潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 30</p><p>　　11.聯(lián)軸器設(shè)計(jì)

5、 30</p><p>　　四 設(shè)計(jì)小結(jié) 31</p><p>　　五 參考資料 32</p><p><b>　　一. 課程設(shè)計(jì)書</b></p

6、><p><b>　　設(shè)計(jì)課題:</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器.運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷變化不大,空載起動(dòng),卷筒效率為0.96(包括其支承軸承效率的損失),減速器小批量生產(chǎn),使用期限8年(300天/年),兩班制工作,運(yùn)輸容許速度誤差為5%,車間有三相交流,電壓380/220V</p><p><

7、b>　　表一: </b></p><p><b>　　二. 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1.減速器裝配圖一張(A1)。</p><p>　　2.CAD繪制軸、齒輪零件圖各一張(A3)。</p><p>　　3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。</p><p><b>　　三.

8、 設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2. 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比</p><p>　　4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　5. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪</p><

9、p><b>　　6. 齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)</b></p><p>　　9. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)</p><p><b>

10、　　11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:</p><p>　　1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。</p><p>　　2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，</p><p>　　要求軸有較大的剛度。</p><p>　　3. 確定傳

11、動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。</p><p><b>　　其傳動(dòng)方案如下：</b></p><p>　　圖一:(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖)</p><p>　　初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。</p><p>　　選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）。</p>

12、;<p><b>　　傳動(dòng)裝置的總效率</b></p><p>　?。?.96×××0.97×0.96＝0.759；</p><p>　　為V帶的效率,n2為軸承的效率，</p><p>　　為第一對(duì)齒輪的效率，為聯(lián)軸器的效率，</p><p>　　為卷筒軸滑動(dòng)軸承的

13、效率（因是薄壁防護(hù)罩,采用開式效率計(jì)算)。</p><p><b>　　2.電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： P＝P/η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為n＝=82.76r/min，</p><p>　　經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比

14、i＝2～4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i＝8～40，</p><p>　　則總傳動(dòng)比合理范圍為i＝16～160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min。</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，</p><p>　　選定型號(hào)為Y112

15、M—4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為4.0</p><p>　　額定電流8.8A，滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。</p><p>　　3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比</p><p>　?。?）       總傳動(dòng)比</p><p>　　由選定的電動(dòng)機(jī)

16、滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為＝n/n＝1440/82.76＝17.40</p><p>　?。?）       分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比</p><p><b>　?。?#215;</b></p><p>　　式中分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。</p>

17、<p>　　為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步取＝2.3，則減速器傳動(dòng)比為＝＝17.40/2.3＝7.57</p><p>　　根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為＝3.24，則＝＝2.33</p><p>　　4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　?。?）　各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>

18、;　　＝＝1440/2.3＝626.09r/min</p><p>　?。剑?26.09/3.24＝193.24r/min</p><p>　?。?#160;/ ＝193.24/2.33=82.93 r/min</p><p>　　==82.93 r/min</p><p>　?。?）　各軸輸入功率</p><p

19、>　?。?#215;＝3.25×0.96＝3.12kW</p><p>　　＝×η2×＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW</p><p>　?。?#215;η2×＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW</p><p>　　＝×η2×η4=2.77

20、×0.98×0.97＝2.57kW</p><p>　　則各軸的輸出功率：  </p><p>　?。?#215;0.98=3.06 kW</p><p>　　＝×0.98=2.84 kW</p><p>　?。?#215;0.98=2.65kW</p><p>　?。?/p>

21、×0.98=2.52 kW</p><p><b>　　各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　=×× N·m</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550×3.25/1440=21.55 N·</p><p

22、>　　所以: ＝×× =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m</p><p>　?。?#215;××=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m</p><p>　?。?#215;××=143.53×2.33

23、15;0.98×0.95=311.35N·m</p><p>　　=××=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)矩：＝×0.98=46.63 N·m</p><p>　?。?#215;0.98=140.66 N·m</

24、p><p>　?。?#215;0.98=305.12N·m</p><p>　?。?#215;0.98=281.17 N·m</p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表</p><p><b>　　5.設(shè)計(jì)Ｖ帶和帶輪</b></p><p><b>　　⑴　確定計(jì)算功率

25、</b></p><p><b>　　查課本表9-9得：</b></p><p>　　,式中為工作情況系數(shù)， 為傳遞的額定功率,既電機(jī)的額定功率.</p><p><b>　?、啤∵x擇帶型號(hào)</b></p><p>　　根據(jù)，,查課本表8-8和表8-9選用帶型為A型帶．</p>

26、;<p>　　⑶　選取帶輪基準(zhǔn)直徑</p><p>　　查課本表8-3和表8-7得小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑,式中ξ為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率，通常?。?%～2%），查課本表8-7后取。</p><p><b>　?、取◎?yàn)算帶速v</b></p><p>　　在5～25m/s范圍內(nèi)，Ｖ帶充分發(fā)揮。</p><p&g

27、t;　?、伞〈_定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p>　　由于,所以初步選取中心距a：，初定中心距，所以帶長(zhǎng),</p><p>　　=.查課本表8-2選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度得實(shí)際中心距</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　?、省◎?yàn)算小帶輪包角</b></p>

28、<p><b>　　，包角合適。</b></p><p><b>　　⑺　確定v帶根數(shù)z</b></p><p><b>　　因，帶速，傳動(dòng)比,</b></p><p>　　查課本表8-5a或8-5c和8-5b或8-5d,并由內(nèi)插值法得.</p><p>　　查課本表

29、8-2得=0.96.</p><p>　　查課本表8-8,并由內(nèi)插值法得=0.96</p><p><b>　　由公式8-22得</b></p><p><b>　　故選Z=5根帶。</b></p><p><b>　?、獭∮?jì)算預(yù)緊力</b></p><p&

30、gt;　　查課本表8-4可得,故:</p><p>　　單根普通Ｖ帶張緊后的初拉力為</p><p>　?、汀∮?jì)算作用在軸上的壓軸力</p><p>　　利用公式8-24可得:</p><p><b>　　6.齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

31、;<p>　　齒輪材料，熱處理及精度</p><p>　　考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪</p><p>　　（1）       齒輪材料及熱處理</p><p>　?、?材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=24

32、</p><p>　　高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z=i×Z=3.24×24=77.76 取Z=78.</p><p><b>　?、?齒輪精度</b></p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。</p><p>　?。玻醪皆O(shè)

33、計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸</p><p><b>　　按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　確定各參數(shù)的值:</b></p><p><b>　?、僭囘x=1.6</b></p><p>　　查課本圖10-30 選取區(qū)域系數(shù) Z=2.433 </p>

34、<p>　　由課本圖10-26 </p><p><b>　　則</b></p><p>　?、谟烧n本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)</p><p>　　N=60nj =60×626.09×1×（2×8×300×8）</p><p>　　=1

35、.4425×10h</p><p>　　N= =4.45×10h #(3.25為齒數(shù)比,即3.25=)</p><p>　?、鄄檎n本 10-19圖得：K=0.93 K=0.96</p><p>　?、荦X輪的疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式10-12得:</p>

36、<p>　　[]==0.93×550=511.5 </p><p>　　[]==0.96×450=432 </p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力 </b></p><p>　?、莶檎n本由表10-6得： =189.8MP </p><p>　　由表10-7得: =1&

37、lt;/p><p>　　T=95.5×10×=95.5×10×3.19/626.09</p><p>　　=4.86×10N.m</p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　?、傩↓X輪的分度圓直徑d</p><p><b&

38、gt;　　=</b></p><p><b>　?、谟?jì)算圓周速度</b></p><p><b>　?、塾?jì)算齒寬b和模數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬b</b></p><p>　　b==49.53mm</p><p><

39、;b>　　計(jì)算摸數(shù)m</b></p><p><b>　　初選螺旋角=14</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?、苡?jì)算齒寬與高之比</b></p><p>　　齒高h(yuǎn)=2.25 =2.25×2.00=4.50&

40、lt;/p><p><b>　　= =11.01</b></p><p><b>　　⑤計(jì)算縱向重合度</b></p><p>　　=0.318=1.903</p><p><b>　?、抻?jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　　使用系數(shù)

41、=1</b></p><p>　　根據(jù),7級(jí)精度, 查課本由表10-8得</p><p>　　動(dòng)載系數(shù)K=1.07,</p><p>　　查課本由表10-4得K的計(jì)算公式:</p><p>　　K= +0.23×10×b</p><p>　　=1.12+0.18(1+0.61) 

42、5;1+0.23×10×49.53=1.42</p><p>　　查課本由表10-13得: K=1.35</p><p>　　查課本由表10-3 得: K==1.2</p><p><b>　　故載荷系數(shù):</b></p><p>　　K＝K K K K =1×1.07×1.2&#

43、215;1.42=1.82</p><p>　　⑦按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑</p><p>　　d=d=49.53×=51.73</p><p><b>　?、嘤?jì)算模數(shù)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　4. 齒根彎曲疲

44、勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式</p><p><b>　　≥</b></p><p>　?、?確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　① 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝48.6kN·m</p><p><b>　　確定齒數(shù)z</b></p

45、><p>　　因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝24，z＝i z＝3.24×24＝77.76</p><p>　　傳動(dòng)比誤差  i＝u＝z/ z＝78/24＝3.25</p><p>　　Δi＝0.032％5％，允許</p><p>　?、?#160;     計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</p&g

46、t;<p>　　z＝z/cos＝24/ cos14＝26.27  </p><p>　　z＝z/cos＝78/ cos14＝85.43</p><p>　　③       初選齒寬系數(shù)</p><p>　　按對(duì)稱布置，由表查得＝1</p><p>　?、?#1

47、60;      初選螺旋角</p><p><b>　　初定螺旋角 ＝14</b></p><p>　?、?#160;      載荷系數(shù)K</p><p>　　K＝K K K K=1×1.07×1.2×1.35＝

48、1.73</p><p>　?、?#160;      查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y</p><p>　　查課本由表10-5得:</p><p>　　齒形系數(shù)Y＝2.592 Y＝2.211 </p><p>　　應(yīng)力校正系數(shù)Y＝1.596  Y＝1.774</p>

49、<p>　?、?#160;      重合度系數(shù)Y</p><p>　　端面重合度近似為＝[1.88-3.2×（）]＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14＝1.655</p><p>　?。絘rctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos14）＝20.64690</p

50、><p><b>　　＝14.07609</b></p><p>　　因?yàn)椋?cos，則重合度系數(shù)為Y＝0.25+0.75 cos/＝0.673</p><p>　?、?#160;      螺旋角系數(shù)Y</p><p>　　軸向重合度 ＝＝1.825,</p>

51、<p><b>　　Y＝1－＝0.78</b></p><p>　?、?#160;      計(jì)算大小齒輪的 </p><p>　　安全系數(shù)由表查得S＝1.25</p><p>　　工作壽命兩班制，8年，每年工作300天</p><p>　　小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

52、N1＝60nkt＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10</p><p>　　大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝6.255×10/3.24＝1.9305×10</p><p>　　查課本由表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限     

53、;             </p><p>　　小齒輪 大齒輪</p><p>　　查課本由表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù):</p><p>　　K=0.86 K=0.93 </p><p&g

54、t;　　取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4</p><p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　大齒輪的數(shù)值大.選用.</p><p><b>　?、?設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b&

55、gt;　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　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)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=51.73來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:</p><p>　　z==25.097 取z=25</p><p

56、>　　那么z=3.24×25=81 </p><p>　?、?幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　計(jì)算中心距 a===109.25</p><p>　　將中心距圓整為110</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　　=arccos&

57、lt;/b></p><p>　　因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正.</p><p>　　計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　d==51.53</b></p><p><b>　　d==166.97</b></p><p><b>　　計(jì)

58、算齒輪寬度</b></p><p><b>　　B=</b></p><p><b>　　圓整的 </b></p><p>　?。ǘ?低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?、?材料：低速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=30<

59、/p><p>　　速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS z=2.33×30=69.9 圓整取z=70.</p><p><b>　?、?齒輪精度</b></p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。</p><p>　?、?按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</

60、p><p>　　1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　①試選K=1.6</b></p><p>　?、诓檎n本由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z=2.45</p><p>　?、墼囘x,查課本由圖10-26查得</p><p>　　=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.7

61、1</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　N=60×n×j×L=60×193.24×1×(2×8×300×8)</p><p><b>　　=4.45×10 </b></p>&

62、lt;p><b>　　N=1.91×10</b></p><p>　　由課本圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　K=0.94 K= 0.97 </p><p>　　查課本由圖10-21d</p><p>　　按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限,&l

63、t;/p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p><b>　　[]==</b></p><p>　　[]==0.98×550/1=517</p><p><b>　　[540.5</b&

64、gt;</p><p>　　查課本由表10-6查材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP</p><p>　　選取齒寬系數(shù) </p><p>　　T=95.5×10×=95.5×10×2.90/193.24</p><p>　　=14.33×10N.m</p><p&

65、gt;<b>　　=65.71</b></p><p>　　2. 計(jì)算圓周速度</p><p><b>　　0.665</b></p><p><b>　　3. 計(jì)算齒寬</b></p><p>　　b=d=1×65.71=65.71</p>&

66、lt;p>　　4. 計(jì)算齒寬與齒高之比</p><p><b>　　模數(shù) m= </b></p><p>　　齒高 h=2.25×m=2.25×2.142=5.4621</p><p>　　=65.71/5.4621=12.03</p><p>　　5. 計(jì)算縱向重合度</

67、p><p>　　6. 計(jì)算載荷系數(shù)K</p><p>　　K=1.12+0.18(1+0.6+0.23×10×b</p><p>　　=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10×65.71=1.4231</p><p>　　使用系數(shù)K=1 </p><p>　　同高

68、速齒輪的設(shè)計(jì),查表選取各數(shù)值</p><p>　　=1.04 K=1.35 K=K=1.2</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p>　　K＝=1×1.04×1.2×1.4231=1.776</p><p>　　7. 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑&l

69、t;/p><p>　　d=d=65.71×</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　m≥</b></p><p>　　㈠確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　

70、（1）       計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝143.3kN·m</p><p>　?。?）       確定齒數(shù)z</p><p>　　因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝30，z＝i ×z＝2.33×30＝69.9</p><p>

71、　　傳動(dòng)比誤差  i＝u＝z/ z＝69.9/30＝2.33</p><p>　　Δi＝0.032％5％，允許</p><p>　　（3）       初選齒寬系數(shù)</p><p>　　按對(duì)稱布置，由表查得＝1</p><p>　?。?）   

72、   初選螺旋角</p><p><b>　　初定螺旋角＝12</b></p><p>　　（5）      載荷系數(shù)K</p><p>　　K＝K K K K=1×1.04×1.2×1.35＝1.6848</p>

73、<p>　　（6） 當(dāng)量齒數(shù)     </p><p>　　z＝z/cos＝30/ cos12＝32.056  </p><p>　　z＝z/cos＝70/ cos12＝74.797</p><p>　　由課本表10-5查得齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y</p><p

74、>　?。?）       螺旋角系數(shù)Y</p><p>　　軸向重合度 ＝＝2.03</p><p>　　Y＝1－＝0.797</p><p>　　（8）       計(jì)算大小齒輪的 </p><p>　　查課本由圖1

75、0-20c得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　查課本由圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　K=0.90 K=0.93 S=1.4</p><p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　[]=</b></p><p>　

76、　計(jì)算大小齒輪的,并加以比較</p><p>　　大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算.</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　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)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=3mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)

77、度算得的分度圓直徑d=72.91來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).</p><p>　　z==27.77 取z=30</p><p>　　z=2.33×30=69.9 取z=70</p><p>　　② 初算主要尺寸</p><p>　　計(jì)算中心距 a===102.234</p><p>　　將中心距圓整為

78、103 </p><p><b>　　修正螺旋角</b></p><p><b>　　=arccos</b></p><p>　　因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正</p><p><b>　　分度圓直徑</b></p><p><b>　　d

79、==61.34</b></p><p>　　d==143.12 </p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　圓整后取 </b></p><p>　　低速級(jí)大齒輪如上圖：</p><p>　　V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表</

80、p><p><b>　　1.各傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　2. 各軸轉(zhuǎn)速n</b></p><p>　　3. 各軸輸入功率 P</p><p>　　4. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T</p><p><b>　　5. 帶輪主要參數(shù)</b></p&g

81、t;<p>　　7.傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)</p><p>　?、? 求輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩</p><p>　　P=2.70KW =82.93r/min</p><p>　　=311.35N．m</p><p>　?、? 求作

82、用在齒輪上的力</p><p>　　已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為</p><p><b>　　=143.21 </b></p><p><b>　　而 F=</b></p><p><b>　　F= F</b></p><p>　　F= Ftan=4

83、348.16×0.246734=1072.84N</p><p>　　圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如圖示:</p><p>　?、? 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按課本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)課本取</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為了

84、使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)</p><p><b>　　查課本,選取</b></p><p>　　因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以</p><p><b>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》</b></p><p>　　選取LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500Nm,半聯(lián)軸器的孔徑

85、</p><p>　?、? 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需要制出一軸肩,故?、?Ⅲ的直徑;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑半聯(lián)軸器與 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故Ⅰ-Ⅱ的長(zhǎng)度應(yīng)比 略短一些,現(xiàn)取</p><p>　　初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)

86、受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承7010C型.</p><p>　　2. 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) </p><p>　　對(duì)于選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的,故;而 .</p><p>　　右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上查得7010C型軸承定位軸肩高度mm,

87、</p><p>　?、?取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為75mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,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,軸肩高3.5,取.軸環(huán)寬度,取b=8mm. </p><p>　　④ 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定) .根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求

88、,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ,故取.</p><p>　?、?取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16,兩圓柱齒輪間的距離c=20.考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取s=8,已知滾動(dòng)軸承寬度T=16,</p><p>　　高速齒輪輪轂長(zhǎng)L=50,則</p><p>　　至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.</p

89、><p>　　5. 求軸上的載荷 </p><p>　　首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖, 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》20-149表20.6-7.</p><p>　　對(duì)于7010C型的角接觸球軸承,a=16.7mm,因此,做為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距.</p><p>　　傳動(dòng)軸總

90、體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖:</p><p><b>　　(從動(dòng)軸)</b></p><p><b>　　(中間軸)</b></p><p><b>　　(主動(dòng)軸)</b></p><p>　　從動(dòng)軸的載荷分析圖:</p><p>　　6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力

91、校核軸的強(qiáng)度</p><p><b>　　根據(jù)</b></p><p><b>　　==</b></p><p>　　前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　查表15-1得[]=60MP</p><p>　　〈 [] 此軸合理安全</p>&

92、lt;p>　　7. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度.</p><p>　　⑴. 判斷危險(xiǎn)截面</p><p>　　截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B無(wú)需校核.從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看,截面Ⅵ和Ⅶ處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,從受載來(lái)看,截面C上的應(yīng)力最大.截面Ⅵ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同時(shí)軸徑也較大,故不必做強(qiáng)度校核.截

93、面C上雖然應(yīng)力最大,但是應(yīng)力集中不大,而且這里的直徑最大,故C截面也不必做強(qiáng)度校核,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強(qiáng)度校核.由第3章的附錄可知,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可.</p><p>　?、? 截面Ⅶ左側(cè)。</p><p>　　抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=12500</p><p>　　抗扭系數(shù) =0

94、.2=0.2=25000</p><p>　　截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩M為 </p><p>　　截面Ⅳ上的扭矩為 =311.35</p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力</b></p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p><b>　　==

95、</b></p><p>　　軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　由課本表15-1查得：</p><p>　　因 </p><p><b>　　經(jīng)插入后得</b></p><p>　　2.0 =1.31</p><

96、;p><b>　　軸性系數(shù)為</b></p><p><b>　　=0.85</b></p><p><b>　　K=1+=1.82</b></p><p>　　K=1+（-1）=1.26</p><p>　　所以 </p><

97、;p>　　綜合系數(shù)為： K=2.8</p><p><b>　　K=1.62</b></p><p>　　碳鋼的特性系數(shù) 取0.1</p><p><b>　　取0.05</b></p><p><b>　　安全系數(shù)</b></p>&l

98、t;p><b>　　S=25.13</b></p><p><b>　　S13.71</b></p><p>　　≥S=1.5 所以它是安全的</p><p><b>　　截面Ⅳ右側(cè)</b></p><p>　　抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=12500<

99、/p><p>　　抗扭系數(shù) =0.2=0.2=25000</p><p>　　截面Ⅳ左側(cè)的彎矩M為 M=133560</p><p>　　截面Ⅳ上的扭矩為 =295</p><p>　　截面上的彎曲應(yīng)力 </p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p>&l

100、t;p><b>　　==K=</b></p><p><b>　　K=</b></p><p>　　所以 </p><p><b>　　綜合系數(shù)為：</b></p><p>　　K=2.8 K=1.62</p><p

101、><b>　　碳鋼的特性系數(shù)</b></p><p>　　取0.1 取0.05</p><p><b>　　安全系數(shù)</b></p><p><b>　　S=25.13</b></p><p><b>　　S13.71</b></p

102、><p>　　≥S=1.5 所以它是安全的</p><p><b>　　8.鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算</b></p><p>　　①選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸</p><p>　　一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.</p><p>　　根據(jù) d=55 d=65</p>

103、;<p>　　查表6-1?。?鍵寬 b=16 h=10 =36</p><p>　　b=20 h=12 =50</p><p><b>　?、谛：玩I聯(lián)接的強(qiáng)度</b></p><p>　　查表6-2得 []=110MP</p><p>　　工作長(zhǎng)度 36-1

104、6=20</p><p><b>　　50-20=30</b></p><p>　?、坻I與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p><b>　　K=0.5 h=5</b></p><p><b>　　K=0.5 h=6</b></p><p><b>

105、;　　由式（6-1）得：</b></p><p><b>　?。糩]</b></p><p><b>　　＜[]</b></p><p><b>　　兩者都合適</b></p><p><b>　　取鍵標(biāo)記為：</b></p>&

106、lt;p>　　鍵2：16×36 A GB/T1096-1979</p><p>　　鍵3：20×50 A GB/T1096-1979</p><p><b>　　9.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，</p><p

107、>　　大端蓋分機(jī)體采用配合.</p><p>　　1. 機(jī)體有足夠的剛度</p><p>　　在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度</p><p>　　2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。</p><p>　　因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm

108、</p><p>　　為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為</p><p>　　3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.</p><p>　　鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.</p><p>　　4. 對(duì)附件設(shè)計(jì)</p><p>　　A 視孔蓋和窺

109、視孔</p><p>　　在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固</p><p><b>　　B 油螺塞：</b></p><p>　　放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其

110、他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。</p><p><b>　　C 油標(biāo)：</b></p><p>　　油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。</p><p>　　油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.</p><

111、p><b>　　D 通氣孔：</b></p><p>　　由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.</p><p><b>　　E 蓋螺釘：</b></p><p>　　啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。</p>

112、<p>　　釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.</p><p><b>　　F 位銷：</b></p><p>　　為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.</p><p><b>　　G 吊鉤：</b></p><p>

113、;　　在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.</p><p>　　減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p>　　10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度.</p><p>&

114、lt;b>　　油的深度為H+</b></p><p><b>　　H=30 =34</b></p><p>　　所以H+=30+34=64</p><p>　　其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。</p><p>　　密封性來(lái)講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封，聯(lián)接</p><p&

115、gt;　　凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為 </p><p>　　密封的表面要經(jīng)過(guò)刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太</p><p>　　大，國(guó)150mm。并勻均布置，保證部分面處的密封性。</p><p><b>　　11.聯(lián)軸器設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.類型

116、選擇.</b></p><p>　　為了隔離振動(dòng)和沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器.</p><p><b>　　2.載荷計(jì)算.</b></p><p>　　公稱轉(zhuǎn)矩：T=95509550333.5</p><p><b>　　查課本,選取</b></p><p>&l

117、t;b>　　所以轉(zhuǎn)矩 </b></p><p>　　因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以</p><p><b>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》</b></p><p>　　選取LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500Nm</p><p><b>　　四. 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p

118、><p>　　這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱斜齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過(guò)二個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí).為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《理論力學(xué)》、《材

119、料力學(xué)》、《公差與配合》、《CAD實(shí)用軟件》、《機(jī)械工程材料》、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》等于一體。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。</p><p>　　在這次的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)與技能,

120、結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì),一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為我們以后對(duì)專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助.</p><p>　　設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)

121、習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。</p><p><b>　　五. 參考資料:</b></p><p><b>　　1.《機(jī)械設(shè)計(jì)》</b></p><p>　　西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著。高等教育出版社</p><p><b>　　2.《機(jī)械原理》</b>

122、</p><p>　　西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著。高等教育出版社</p><p>　　3.《現(xiàn)代工程圖學(xué)教程》 湖北科學(xué)技術(shù)出版社。</p><p><b>　　2002年8月版</b></p><p>　　4.《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 國(guó)防工業(yè)出版社</p><p><b&

123、gt;　　1986年12月版</b></p><p>　　5.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　2004年9月第三版</p><p>　　6.《實(shí)用軸承手冊(cè)》 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社</p><p><b>　　2001年10月版</b></p><p>　　7.《