機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)一熱處理車間傳送設(shè)備的展開式雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………1</p><p>　　0二、電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………2</p><p>　　三、確定傳動(dòng)比……………………………………………....2</p><p>　　四、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………

2、……………………………3</p><p>　　五、斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………5</p><p>　　1、高速級(jí)傳動(dòng)…………………………………………..6</p><p>　　2、低速級(jí)傳動(dòng)………………………………………….9</p><p>　　3、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………….13</p>&

3、lt;p>　　六、軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………15</p><p>　　1、高速軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算……………………………….15</p><p>　　2、從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算……………………………….20</p><p>　　3、中間軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算……………………………….24</p><p>　　七、鍵連接強(qiáng)度校核計(jì)算……

4、………………………………28</p><p>　　八、軸承的壽命計(jì)算…………………………………………28</p><p>　　1、主動(dòng)軸軸承…………………………………………..28</p><p>　　2、中間軸軸承………………………………………….30</p><p>　　3、從動(dòng)軸軸承…………………………………………..31</p&

5、gt;<p>　　九、潤滑、密封裝置的選擇及設(shè)計(jì)…………………………32</p><p>　　十、減速箱體及附件的設(shè)計(jì)…………………………………33</p><p>　　十一、設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………………………35</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b&g

6、t;　　設(shè)計(jì)題目： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)一熱處理車間傳送設(shè)備的展開式雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器（下圖所示為其傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖），用于傳送清洗零件，雙班制工作，工作有輕微振動(dòng)，使用壽命為10年（其中帶、軸承壽命為3年以上）原始數(shù)據(jù)：卷筒直徑D=330mm，運(yùn)輸帶速度v=0.75m/s,運(yùn)輸帶所需扭矩T=370N.m。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：<

7、/b></p><p>　?。?）減速器裝配圖1張；</p><p>　?。?）零件工作圖2張；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。</p><p><b>　　二、電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　卷筒的轉(zhuǎn)速n</b></p>

8、<p>　　＝==43.406r/min</p><p><b>　　運(yùn)輸帶功率Pw:</b></p><p>　　Pw===1.682KW</p><p><b>　　傳動(dòng)裝置的總效率</b></p><p>　?。?.95×××0.99＝0.816<

9、;/p><p>　　為V帶的效率,取0.95；</p><p>　　為軸承的效率，取0.98；</p><p>　　為齒輪嚙合的效率（8級(jí)精度），取0.97；</p><p>　　為聯(lián)軸器的效率，取0.99。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)輸出功率P0:</p><p>　　Pd＝P/＝1.682/0.

10、816＝2.06kW</p><p>　　根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，電動(dòng)機(jī)的類型選用Y系列的三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選著常用的兩種同步轉(zhuǎn)速：1500 r/min 和1000 r/min，以便比較。</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)選擇如下：</b></p><p>　　由于兩種總傳動(dòng)比都不是很大，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，選擇Y100L1-4型的電動(dòng)機(jī)。

11、</p><p><b>　　三、確定傳動(dòng)比</b></p><p>　　由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm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：</p><p>　　i＝nm/n＝1420/43.406=32.714</p><p>　　預(yù)取帶傳動(dòng)比為 =3.15</p><p>　　減速箱總傳

12、動(dòng)比為 =32.714/3.15=10.386</p><p>　　減速箱高速級(jí)傳動(dòng)比 ==3.607</p><p>　　低速級(jí)傳動(dòng)比 = /=2.882</p><p>　　四、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　(1) 確定計(jì)算功率</p><p>　　查表8-7得工作情況系數(shù)，故</p>&l

13、t;p>　　p為電機(jī)的額定功率.</p><p><b>　　(2)　選擇帶型號(hào)</b></p><p>　　根據(jù),查圖8-10選用帶型為A型帶。</p><p>　　(3)選取帶輪基準(zhǔn)直徑</p><p>　　查表8-6和8-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑。</p><p><b>　　(

14、4)驗(yàn)算帶速v</b></p><p>　　在5～25m/s范圍內(nèi)，故帶速合適。</p><p>　　(5)計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑</p><p><b>　　,</b></p><p>　　查表8-8圓整后取。</p><p>　?。?）確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度</p>

15、<p><b>　　初步選取中心距：</b></p><p>　　初取中心距=400mm</p><p><b>　　中心距變動(dòng)范圍：</b></p><p><b>　　所以V帶基準(zhǔn)長度：</b></p><p><b>　　=</b><

16、/p><p>　　查表8-2選取基準(zhǔn)長度得實(shí)際中心距:</p><p><b>　　圓整后</b></p><p>　?。?）驗(yàn)算小帶輪包角</p><p><b>　　,包角合適。</b></p><p>　?。?）計(jì)算v帶根數(shù)z，由公式得</p><p

17、>　　根據(jù)，查表8-4a，得</p><p>　　查表8-4b查得功率增量為</p><p>　　查表8-2得帶長度修正系數(shù).</p><p><b>　　查表8-5,得</b></p><p><b>　　由公式得</b></p><p><b>　　故選Z

18、=3根帶。</b></p><p>　　（9）計(jì)算單根V帶的初拉力最小值（）min。</p><p>　　查表8-3得A帶型的單位長度質(zhì)量,故單根普通Ｖ帶張緊后的初拉力為:</p><p><b>　　=116.438N</b></p><p>　?。?0）計(jì)算作用在軸上的最小壓軸力（）min:</p&

19、gt;<p>　　（11）校核實(shí)際轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　實(shí)際V帶傳動(dòng)比：</b></p><p><b>　　從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　===456.592r/min</p><p>　　從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為</p><

20、p>　　在內(nèi)，為允許值，但為了使結(jié)果更準(zhǔn)確，要對(duì) 再進(jìn)行校核。校核結(jié)果如下：</p><p><b>　　各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　軸1：＝＝1420/3.111＝456.429r/min</p><p>　　軸2：＝＝456.429/＝126.679r/min</p><p>　　軸3：＝ 

21、;/ ＝126.679/2.882=43.949 r/min</p><p>　　軸4：==43.949r/min</p><p><b>　　各軸輸入功率：</b></p><p>　　軸1：＝×＝2.060×0.95=1.957kw</p><p>　　軸2： =××

22、＝1.957×0.98×0.97=1.861kw</p><p>　　軸3：＝××＝1.861×0.98×0.97= 1.769kw</p><p>　　軸4：＝××η4=1.769×0.98×0.99=1.716kw</p><p><b>　　各軸輸入扭

23、矩：</b></p><p>　　=9550×/=9550×1.957/456.429=46.49 N·m</p><p>　　=9550×/=9550×1.861/126.679= 140.269 N·m</p><p>　　=9550×/=9550×1.769/43.94

24、9=384.343 N·m</p><p>　　=9550×/=9550×1.716/43.949=372.890 N·m</p><p><b>　　各軸運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)</b></p><p>　?。?2）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　因?yàn)榫鸵陨嫌?jì)算還無法得知大帶輪的孔徑，

25、所以將兩帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一起放在主動(dòng)軸設(shè)計(jì)過程中。</p><p>　　五、斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　如題，我們要用斜齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)減速箱。由于傳送機(jī)轉(zhuǎn)速不高，故取8級(jí)精度，大小齒輪都選用軟齒面。材料及其相應(yīng)性質(zhì)如下表：</p><p>　　一、 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　1、選齒數(shù)</b

26、></p><p>　?。?） 取小齒齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)= Zi=193.603=68.458</p><p><b>　　圓整后取=68。</b></p><p><b>　?。?）選取螺旋角</b></p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：</p><p>　

27、　（1）確定各參數(shù)的值:</p><p><b>　　初選K=1.6。</b></p><p>　　由表10-7選取齒輪系數(shù)=1。</p><p>　　由表10-6查取材料的彈性影響系數(shù)=189.8Mpa</p><p>　　由圖10-21d按齒面硬度查取齒面接觸疲勞強(qiáng)度，小齒輪=650Mpa，大齒輪=550Mpa<

28、;/p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>　　由圖10-19查取接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.95， K=0.97。</p><p>　　取失效概率1，安全系數(shù)S=1，</p><p>　　[]=K/S=0.95650=617.5Mpa</p><p>　　[]=K/S=0.9

29、7550=533.5Mpa</p><p>　　[]=([]+[])/2=(617.5+533.5)/2=575.5Mpa</p><p>　　由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)</p><p>　　由圖10-26查得=0.75，=0.86，=+=1.61。</p><p><b>　　(2)計(jì)算。</b></p>

30、<p>　　1）小齒輪分度圓直徑：</p><p>　　=40.415mm </p><p><b>　　2）圓周速度：</b></p><p>　　3）齒寬b及模數(shù)m：</p><p>　　b=d=140.415=40.415mm</p><p><b>　　m=</

31、b></p><p>　　h=2.25m=2.252.060=4.634mm</p><p>　　b/h=40.415/4.634=8.742</p><p>　　4)縱向重合度=0.318Ztan=1.69</p><p>　　5）計(jì)算載荷系數(shù)K：</p><p>　　已知使用系數(shù)K=1，根據(jù)v=0.968m/

32、s，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)K=1.1：由表10-4查得K=1.45；</p><p>　　由圖10-13查得K=1.4；</p><p>　　由表10-3查得K =K=1.2。故載荷系數(shù)</p><p>　　K= K K K K=11.11.21.45=1.914</p><p>　　6）按照實(shí)際動(dòng)載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑：&l

33、t;/p><p><b>　　d=d</b></p><p>　　=40.514=43.008mm</p><p><b>　　7）計(jì)算模數(shù)m=</b></p><p>　　3、按照齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　確定計(jì)算參數(shù)</b><

34、/p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　K= K K K K=11.11.21.4=1.848</p><p>　　根據(jù)縱向重合度=1.69，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y=0.875</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。</b></p><p

35、><b>　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5查得Y=2.757，Y=2.229</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5查得Y=1.561，Y=1.761</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p>

36、<p>　　由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85， K=0.88</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4。</p><p>　　= K/S=0.85480/1.4=291.429Mpa</p><p>　　= K/S=0.88360/1.4=226.286Mpa</p><p>　　計(jì)算兩齒輪的并加以比較。<

37、;/p><p>　　=2.7571.561/291.429=0.015</p><p>　　=2.2291.761/226.286=0.017</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值較大。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>

38、　　=1.563 mm</b></p><p>　　由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的發(fā)面模數(shù)，取m=2.0mm，已滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按照接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=43.008mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。 </p><p>　　=20.771 圓整為21</p><p>　　=75.

39、664 圓整為76</p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　?。?）中心距：</b></p><p>　　=100.422 圓整為 100mm</p><p>　　按照?qǐng)A整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　

40、　=14.070</b></p><p>　　此數(shù)值在2的允許范圍內(nèi)，故不用再對(duì)、、的值進(jìn)行修正。</p><p>　?。?）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　=43.299mm</b></p><p>　　=156.701mm</p><p><b>　

41、?。?）計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　b==43.299mm</p><p>　　圓整后取B=45，B=50。</p><p><b>　　5、轉(zhuǎn)速誤差：</b></p><p>　　實(shí)際轉(zhuǎn)速=/i=456.429/（156.701/43.299）=126.119r/min</p>

42、<p>　　（126.679-126.119）/126.679=0.004由于結(jié)果與預(yù)算的誤差極小，所以不再校核轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速。</p><p>　　二、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　1、選齒數(shù)</b></p><p>　?。?） 取小齒齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)= Zi=192.882 =54.766</p&g

43、t;<p><b>　　圓整后取=55。</b></p><p><b>　?。?）選取螺旋角</b></p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：</p><p>　?。?）確定各參數(shù)的值:</p><p><b>　　初選K=1.6。</b></p&

44、gt;<p>　　由表10-7選取齒輪系數(shù)=1。</p><p>　　由表10-6查取材料的彈性影響系數(shù)=189.8Mpa</p><p>　　由圖10-21d按齒面硬度查取齒面接觸疲勞強(qiáng)度，小齒輪=650Mpa，大齒輪=550Mpa</p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>

45、　　由圖10-19查取接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.97， K=1。</p><p>　　取失效概率1，安全系數(shù)S=1，</p><p>　　[]=K/S=0.97650=630.5Mpa</p><p>　　[]=K/S=1550=550Mpa</p><p>　　[]=([]+[])/2=(630.5+550)/2=590.25Mpa</

46、p><p>　　由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)</p><p>　　由圖10-26查得=0.74，=0.83，=+=1.57。</p><p><b>　　(2)計(jì)算。</b></p><p>　　1）小齒輪分度圓直徑：</p><p>　　=61.631mm </p><p>&

47、lt;b>　　2）圓周速度：</b></p><p>　　3）齒寬b及模數(shù)m：</p><p>　　b=d=161.631=61.631mm</p><p><b>　　m=</b></p><p>　　h=2.25m=2.253.133=7.05mm</p><p>　　b/h

48、=61.631/7.05=8.742</p><p>　　4)縱向重合度=0.318Ztan=1.69</p><p>　　5）計(jì)算載荷系數(shù)K：</p><p>　　已知使用系數(shù)K=1，根據(jù)v=0.409m/s，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)K=1.1：由表10-4查得K=1.457；</p><p>　　由圖10-13查得K=1.4；&

49、lt;/p><p>　　由表10-3查得K =K=1.2。故載荷系數(shù)</p><p>　　K= K K K K=11.11.21.457=1.923</p><p>　　6）按照實(shí)際動(dòng)載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑：</p><p><b>　　d=d</b></p><p><b>　　==6

50、5.53mm</b></p><p><b>　　7）計(jì)算模數(shù)m=</b></p><p>　　3、按照齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)。</b></p><p>

51、　　K= K K K K=11.11.21.4=1.848</p><p>　　根據(jù)縱向重合度=1.69，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y=0.875</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。</b></p><p><b>　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5查得Y=2

52、.757，Y=2.276</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5查得Y=1.561，Y=1.732</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.88， K=0.90</p><p>　　取

53、彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4。</p><p>　　= K/S=0.88480/1.4=301.714Mpa</p><p>　　= K/S=0.90360/1.4=231.429Mpa</p><p>　　計(jì)算兩齒輪的并加以比較。</p><p>　　=2.7571.561/301.714=0.014</p><p>

54、　　=2.2761.732/231.429=0.017</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值較大。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　=2.334 mm</b></p><p>　　由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根

55、彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的發(fā)面模數(shù)，取m=2.5mm，已滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按照接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=65.53mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。 </p><p>　　=25.319 圓整為25</p><p>　　=72.061 圓整為72</p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算</b></p

56、><p><b>　?。?）中心距：</b></p><p>　　=125.527 圓整為 125mm</p><p>　　按照?qǐng)A整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　　=14.070</b></p><p>　　此數(shù)值在2的允許范圍內(nèi)，故不用再對(duì)、、的值進(jìn)行修正。

57、</p><p>　　（3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　=64.433mm</b></p><p>　　=185.567mm</p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　b==64.433mm</p><

58、p>　　圓整后取B=65，B=70。</p><p><b>　　5、誤差分析：</b></p><p>　　傳動(dòng)比誤差：=(2.882 -185.567/64.433)/ 2.882=0.001,誤差極小，相關(guān)參數(shù)不在調(diào)整。</p><p><b>　　三、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p&g

59、t;　　高速級(jí)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　低速級(jí)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：</p><p><b>　　六、軸系零件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、高速軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p><b>　?。?）由上所求得：</b></p><p><b>

60、;　　各軸運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)</b></p><p>　?。?）求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為</p><p>　　而 1891.679 N</p><p><b>　　709.809 N</b></p><p>　　474.099 N <

61、/p><p>　　帶輪壓軸力=700N</p><p>　　由于電動(dòng)機(jī)的中心高為100mm，由以上齒輪設(shè)計(jì)的結(jié)果，取減速器的中心高為151mm，帶輪的中心距為400mm，壓軸力的方向與上平面的夾角為=，鑒于角度較小，不再把壓軸力分解計(jì)算。</p><p>　　圓周力F，徑向力F及軸向力的方向如圖示</p><p>　　⑶初步確定軸的最小直徑<

62、;/p><p>　　先按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)， =40Mpa</p><p><b>　　17.235 mm</b></p><p>　　因最小直徑與大帶輪配合，故有一鍵槽，可將軸徑加大5%，即18.096，結(jié)合帶輪標(biāo)準(zhǔn)選用普通V帶輪，取大帶輪的轂孔直徑為20mm，故取 ，大帶輪的基準(zhǔn)直徑，采用3根V帶傳動(dòng)，結(jié)

63、合以上帶輪設(shè)計(jì)經(jīng)查表得：</p><p><b>　　各帶輪參數(shù)</b></p><p><b>　　⑷軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主動(dòng)軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖:</b></p><p>　?、?各軸段直徑的確定</p><p>　　與大帶輪

64、相連的軸段是最小直徑，取=20mm；大帶輪定位軸肩的高度取3.5mm，則；經(jīng)過國標(biāo)查詢，選圓錐滾子軸承30206型軸承，則，左右軸承都用軸肩定位，則；小齒輪軸段處，小齒輪齒底圓直徑=-2=43.2992.5=40.799，顯然，尺寸與小齒輪的分度圓的直徑相差很小，明顯不符合齒根與鍵槽頂?shù)木嚯xL>2.5m的條件，于是將齒輪做成齒輪軸。齒頂圓直徑=+2=43.299+4=47.299，于是d</p><p>　

65、　=47.299mm。</p><p><b>　　圓錐滾子軸承參數(shù)</b></p><p>　?、?軸上零件的軸向尺寸及其位置</p><p>　　以中間軸的長度進(jìn)行箱體總寬的確定。，中間軸上齒輪寬度分別為, ，軸承端蓋總厚度取20mm.箱體內(nèi)側(cè)與軸承內(nèi)面距離取10mm，兩齒輪之間的距離取S1=10mm，齒輪與箱體之間的間隙為S2=14mm

66、。所以兩端軸承的內(nèi)壁間距為L=173mm。</p><p>　　對(duì)于軸1，在齒輪1、2中線對(duì)其與總長為L=173mm的條件下，設(shè)端蓋總厚度為20mm，軸承端蓋與大帶輪間距為30mm，與大齒輪連接的軸段應(yīng)比輪轂長度短2mm以保證定位可靠，所以L1取48，所設(shè)各軸段的長度如上圖。即：</p><p><b>　?、汕筝S上的載荷 </b></p><p

67、>　　1)、主動(dòng)軸的載荷分析與彎矩圖如上, </p><p>　　如圖中軸1簡支梁中=(L1+2)/2+L2+a=(48+2)/2+50+13.8=88mm</p><p>　　=L3-a+L4+L5/2=17.25-13.8+101.5+50/2=129.95mm</p><p>　　= L6-a+L5/2=49.95mm</p><p&

68、gt;　　2)、水平面的受力分析：</p><p><b>　　則</b></p><p>　　3）、豎直平面受力分析：</p><p>　　通過列豎直平面的受力平衡方程，可求得：</p><p>　　-905.498 N</p><p>　　915.307 N </p><

69、p>　　Mv1=Fp*l=70088=62160. N.mm</p><p>　　Mv3=*l=915.30749.95=45719.578 N.mm</p><p>　　Mv2= Mv3-=45719.578-474.099 43.299 /2=35455.569 N.mm </p><p><b>　　4）合成彎矩圖，</b><

70、/p><p>　　Mv1=62160.Mpa</p><p>　　5）當(dāng)量彎矩。轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)，45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)=60Mpa,取，由于M較大，則： </p><p><b>　　Mpa<60Mpa</b></p><p>　　所以軸1的強(qiáng)度合格。</p><p>　　2、從動(dòng)軸（軸3）的設(shè)計(jì)及計(jì)算&

71、lt;/p><p>　?。?）求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知從動(dòng)軸上大齒輪的分度圓直徑為</p><p>　　而 4142.367 N</p><p>　　1554.328 N</p><p>　　1038.175 N </p><p>　　圓周力F，徑向力F及軸向力的方向如圖示

72、</p><p>　?、浅醪酱_定軸的最小直徑</p><p>　　先按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)， =40Mpa</p><p>　　36.353 mm</p><p>　　因最小直徑與聯(lián)軸器配合，故有一鍵槽，可將軸徑加大5%，即38.2mm，結(jié)合聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)選用聯(lián)軸器，取聯(lián)軸器孔徑為40，聯(lián)軸器設(shè)計(jì)經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)得

73、：</p><p><b>　　彈性柱銷聯(lián)軸器參數(shù)</b></p><p><b>　?、容S的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　從動(dòng)軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖:</b></p><p>　?、?各軸段直徑的確定</p><p>　　與聯(lián)軸器相連的軸段是最

74、小直徑，取=40mm；聯(lián)軸器定位軸肩的高度取3.5mm，則；經(jīng)過國標(biāo)查詢，選圓錐滾子軸承30210型軸承，則，左端軸承用軸肩定位，取軸肩高為3.5mm，則d=57mm，右端軸承與齒輪都用套筒定位，齒輪左端用軸肩定位，軸肩高為5mm，則；</p><p><b>　　圓錐滾子軸承參數(shù)</b></p><p>　?、?軸上零件的軸向尺寸及其位置</p>&

75、lt;p>　　對(duì)于軸3，在齒輪3、4中線對(duì)其與總長為L=173mm的條件下，設(shè)端蓋總厚度為20mm，軸承端蓋與聯(lián)軸器間距為30mm，與大齒輪連接的軸段應(yīng)比輪轂長度短2mm以保證定位可靠，所以L6取48，所設(shè)各軸段的長度如上圖。即：</p><p><b>　?、汕筝S上的載荷 </b></p><p>　　1)、主動(dòng)軸的載荷分析與彎矩圖如上, </p>

76、;<p>　　如圖中軸1簡支梁中=(L1+2)/2+L2+a=(82+2)/2+50+20=112mm</p><p>　　=L3-a+L4+L5+L6/2=21.75-20+10+71.5+65/2=115.75mm</p><p>　　= （L6+4）/2-4+L7-a=60.75mm</p><p>　　2)、水平面的受力分析：</p>

77、;<p><b>　　則</b></p><p>　　3）、豎直平面受力分析：</p><p>　　通過列豎直平面的受力平衡方程，可求得：</p><p><b>　　-10.765 N</b></p><p>　　1565.093 N </p><p>　　

78、Mv1=*l=-10.765 115.750 =-1246.089 N.mm</p><p>　　Mv2=l = 1565.09360.75=95079.429 N.mm </p><p><b>　　4）合成彎矩圖，</b></p><p>　　5）當(dāng)量彎矩。轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)，45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)=60Mpa,取，由于M較大，則： </p&g

79、t;<p><b>　　Mpa<60Mpa</b></p><p><b>　　所以軸3的強(qiáng)度合格</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　3、中間軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　?。?）又上分析，通過作用力與反作用力的關(guān)系，得

80、中間軸上兩齒輪上的受力如下：</p><p>　　圓周力F，徑向力F及軸向力的方向如圖示</p><p>　?。?）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按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)， =40Mpa</p><p>　　25.979 mm</p><p>　　因最小直徑與軸承配合

81、，查取圓錐滾子軸承的國家標(biāo)準(zhǔn)，取最小軸徑為30mm。軸承的參數(shù)如下：</p><p><b>　　(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主動(dòng)軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖:</b></p><p>　?、?各軸段直徑的確定</p><p>　　最小直徑為==30mm；如上圖，兩軸承內(nèi)側(cè)與兩齒輪外側(cè)

82、都用套筒定位，此分段主要是為了減少兩端軸段的加工面。兩齒輪中間用軸肩定位，高度取4mm。</p><p>　　② 軸上零件的軸向尺寸及其位置</p><p>　　總長為L=173mm的條件下，中間軸上齒輪寬度分別為, ，為了定位可靠，軸端L3與L5要比相應(yīng)齒寬小4mm，分別取L3=41mm，L5=66mm。軸承端蓋總厚度取20mm.為了避免箱體鑄造誤差的影響，箱體內(nèi)側(cè)與軸承內(nèi)面距離取8m

83、m，兩齒輪之間的距離取L4=10mm，齒輪與箱體之間的間隙為S2=16mm。于是第二與第六軸端長度L2=L6=28mm</p><p>　　所設(shè)各軸段的長度如上圖。</p><p>　?。?）求軸上的載荷 </p><p>　　1)、主動(dòng)軸的載荷分析與彎矩圖如上, </p><p><b>　　如圖中軸1簡支梁中</b>

84、;</p><p>　　=（L2+4）/2 +L3+（L4+4）/2=（41+4）+10+（66+4）/2=67.500mm</p><p>　　= L5+（L4+4）/2 -4 -a =（66+4）/2-4+28+17.25-13.8=62.450mm</p><p>　　2)、水平面的受力分析：</p><p>　　3229.630 N&

85、lt;/p><p>　　2804.416 N</p><p><b>　　則彎矩：</b></p><p>　　3）、豎直平面受力分析：</p><p>　　通過列豎直平面的受力平衡方程，可求得：</p><p><b>　　419.235N</b></p><

86、;p><b>　　425.284N </b></p><p>　　M11= *l=419.235 49.950 =20940.793 N.mm</p><p>　　M22=*l=425.284 62.450 =26558.980 N.m</p><p>　　M12= M11-=419.235-474.099 156.701 /2=-12

87、505.568 N.mm </p><p>　　M21= M22+=26558.980+1038.17564.433 /2=63704.916 </p><p><b>　　4）合成彎矩圖，</b></p><p>　　5）當(dāng)量彎矩。轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)，45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)=60Mpa,取，由于M較大，則： </p><p><

88、;b>　　<60Mpa</b></p><p>　　所以中間軸的強(qiáng)度合格。</p><p>　　七、鍵連接強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　根據(jù)各軸段直徑，選擇鍵的參數(shù)如下：</p><p>　　由計(jì)算各鍵的擠壓應(yīng)力如下：</p><p>　　36.895 Mpa</p><

89、p>　　74.930 Mpa</p><p>　　74.930 Mpa</p><p>　　75.361 Mpa</p><p>　　=82.833 Mpa</p><p>　　經(jīng)查表得[]=100Mpa,所以以上所選的鍵都合格。</p><p><b>　　八、軸承的壽命計(jì)算</b><

90、;/p><p>　　一、主動(dòng)軸的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算</p><p><b>　　圓錐滾子軸承參數(shù)</b></p><p>　　（1）計(jì)算兩軸承所承受的徑向力</p><p>　　1046.803 N</p><p>　　1644.677 N</p><p>　?。?） 計(jì)算兩

91、軸承所承受的軸向力</p><p>　　1）派生軸向力計(jì)算：</p><p><b>　　327.126N</b></p><p><b>　　513.962N</b></p><p><b>　　2）確定軸向力</b></p><p>　　因?yàn)榇颂庉S承

92、用的是正裝，所以派生軸向力方向都指向箱體外側(cè)，工作力方向指向遠(yuǎn)離大帶輪一端，則軸承所受軸向力為：</p><p><b>　　327.126N</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　所以軸承2壓緊，1放松。</p><p>　　3）軸承當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算</p>

93、<p>　　取載荷系數(shù)fp=1.2。</p><p><b>　　4）計(jì)算軸承的壽命</b></p><p>　　因，且兩個(gè)軸承的型號(hào)相同，所以只需計(jì)算軸承2的壽命，取。查附表得30206軸承的。又有滾子軸承，則：</p><p>　　要求軸承工作壽命為三年以上（三年工作17520小時(shí)），可見軸承的壽命遠(yuǎn)大于預(yù)期的壽命，所選用的該

94、軸承合適。</p><p>　　二、中間軸的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算</p><p><b>　　圓錐滾子軸承參數(shù)</b></p><p>　?。?）計(jì)算兩軸承所承受的徑向力</p><p>　　2552.274 N</p><p>　　3256.726 N</p><p>　

95、?。?） 計(jì)算兩軸承所承受的軸向力</p><p>　　1）派生軸向力計(jì)算：</p><p><b>　　797.586N</b></p><p>　　1017.727 N</p><p><b>　　2）確定軸向力</b></p><p>　　因?yàn)榇颂庉S承用的是正裝，所以派

96、生軸向力方向都指向箱體外側(cè)，工作力，即方向小齒輪指向大齒輪，則軸承所受軸向力為：</p><p>　　1361.661 N</p><p>　　1017.727 N</p><p>　　所以軸承1壓緊，2放松。</p><p>　?。?）軸承當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算</p><p>　　取載荷系數(shù)fp=1.2。</p>

97、;<p>　?。?）計(jì)算軸承的壽命</p><p>　　因，且兩個(gè)軸承的型號(hào)相同，所以只需計(jì)算軸承2的壽命，取。查附表得30206軸承的。又有滾子軸承，則：</p><p>　　要求軸承工作壽命為三年以上（三年工作17520小時(shí)），可見軸承的壽命遠(yuǎn)大于預(yù)期的壽命，所選用的該軸承合適。</p><p>　　三、從動(dòng)軸（軸3）的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算<

98、/p><p><b>　　圓錐滾子軸承參數(shù)</b></p><p>　?。?）計(jì)算兩軸承所承受的徑向力</p><p>　　1425.813 N</p><p>　　3135.188 N</p><p>　　（2） 計(jì)算兩軸承所承受的軸向力</p><p>　　1）派生軸向力計(jì)

99、算：</p><p><b>　　509.219N</b></p><p>　　1119.710 N</p><p><b>　　2）確定軸向力</b></p><p>　　因?yàn)榇颂庉S承用的是正裝，所以派生軸向力方向都指向箱體外側(cè)，工作力方向指向遠(yuǎn)離聯(lián)軸器一端，則軸承所受軸向力為：</p>

100、;<p><b>　　509.219N</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　所以軸承2壓緊，1放松。</p><p>　　3）軸承當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算</p><p>　　取載荷系數(shù)fp=1.2。</p><p><b>　　

101、4）計(jì)算軸承的壽命</b></p><p>　　因，且兩個(gè)軸承的型號(hào)相同，所以只需計(jì)算軸承2的壽命，取。查附表得30210軸承的。又有滾子軸承，則：</p><p>　　要求軸承工作壽命為三年以上（三年工作17520小時(shí)），可見軸承的壽命遠(yuǎn)大于預(yù)期的壽命，所選用的該軸承合適。</p><p>　　九、潤滑、密封裝置的選擇及設(shè)計(jì)</p>&l

102、t;p>　　1、齒輪的潤滑方式及的選擇</p><p>　　主動(dòng)軸小齒輪的圓周轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　中間軸小齒輪轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　0.427m/s </b></p><p><b>　　中間軸大齒輪轉(zhuǎn)速</b></p>

103、<p>　　1.039 m/s </p><p>　　從動(dòng)軸大齒輪的圓周轉(zhuǎn)速：</p><p>　　此處為閉式齒輪傳動(dòng)，由于所有齒輪圓周轉(zhuǎn)速都小于12m/s，采用大齒輪浸入油池中進(jìn)行潤滑，選用SH0357-92中的50號(hào)潤滑。齒輪傳動(dòng)時(shí)，就會(huì)把油帶到嚙合齒面上，同時(shí)將油甩到箱壁上起到散熱作用，在此油面應(yīng)高過高速級(jí)大齒輪的一到兩個(gè)齒高。</p><p>　　

104、2、滾動(dòng)軸承的潤滑方式及的選擇</p><p>　　屬于輕型的，由上計(jì)算，齒輪的圓周速度全都小于2m/s，軸承的圓周速度肯定更小，所以采用脂潤滑。</p><p>　　3、密封性來講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)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)，其表面粗度應(yīng)為。密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大，并勻均布置，保證部分接觸面處的密封性。</p>&

105、lt;p>　　十、減速箱體及附件的設(shè)計(jì)</p><p>　　減速箱采用鑄鐵鑄造而成，其結(jié)構(gòu)尺寸如下表：</p><p>　　減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，鑄件圓角半徑為R=3。</p><p><b>　　減速器附件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、窺視孔及視孔蓋</b>

106、</p><p>　　檢查孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可以用來注潤滑油，窺視孔要開在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視扎蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊。</p><p><b>　　2、通氣器</b></p><p>　　通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致以避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)箱內(nèi)油溫升高。內(nèi)壓

107、增大增大，從而引起減速囂潤滑油的滲漏。該減速器采用M16×1.5的通氣塞。</p><p><b>　　3、螺塞</b></p><p>　　為丁將污油排放干凈，應(yīng)在汕池最低位置處設(shè)置放油孔，放油孔應(yīng)避免與其它機(jī)體相靠近，以便于放油，此減速器選用M20x1.5的螺塞。</p><p><b>　　4 油標(biāo)：</b&g

108、t;</p><p>　　油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。此處選用M12的油標(biāo)尺。</p><p><b>　　5 啟蓋螺釘：</b></p><p>　　啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋，采用M8的啟蓋螺釘。</p>&

109、lt;p><b>　　6 定位銷：</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)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以保證每次拆裝后軸承座的上下兩半孔始終保持較高的定位精度，此處選用GB/T117-2000-A6x32的圓錐銷。</p><p><b>　　7 吊鉤、吊耳：</b></p>

110、<p>　　在箱體箱蓋上對(duì)稱的位置直接鑄出吊鉤和吊耳，此減速器把吊鉤吊耳各一對(duì)對(duì)稱的鑄在左右兩面。</p><p><b>　　十一、設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><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。通過二個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，

111、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)、材料力學(xué)、公差與配合、CAD實(shí)用軟件、機(jī)械工程材料等于一體。</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)際問題

112、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,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題和解決問題的能力,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>　　設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤