兩級展開式圓柱斜齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　一 設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　1工作情況：已知條件</p><p>　　工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有灰塵，環(huán)境最高溫度35℃；</p><p><b>　　使用折舊期；8年；</b></p><p>　　檢修間隔期：四年一次大

2、修，兩年一次中修，半年一次小修；</p><p>　　動(dòng)力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；</p><p>　　運(yùn)輸帶速度容許誤差：±5%；</p><p>　　制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　2原始數(shù)據(jù)</b></p><p>

3、;　　注：運(yùn)輸帶與卷筒之間卷筒軸承的摩擦影響已經(jīng)在F中考慮。</p><p><b>　　二 動(dòng)力機(jī)選擇</b></p><p>　　因?yàn)閯?dòng)力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；所以選用常用的封閉式系列的 ——交流電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　。</b></p><p>　　1.

4、工作機(jī)所需功率Pw工作機(jī)所需功率及所需的轉(zhuǎn)速Nw:</p><p>　　Pw=F·V=2100（N）×1.3（M/s）=2730W=2.73KW</p><p>　　Nw=（1000×60×V）/πD=110.40r/min,</p><p>　　式中：F--牽引力； V ---傳送速度; D ---滾筒直徑; </p

5、><p><b>　　2.傳動(dòng)的總效率</b></p><p>　　由機(jī)械課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊P5表1-7></p><p>　　一對球軸承的效率——取η1= 0.99</p><p>　　一對齒輪傳動(dòng)的效率——取η2= 0.97</p><p>　　聯(lián)軸器的效率—————取η3= 0.99&l

6、t;/p><p>　　一對滾子軸承的效率——取η4= 0.98 </p><p><b>　　傳動(dòng)裝置的總效率η</b></p><p>　　η=η1×η1×η1×η2×η2×η3×η3×η4=0.99×0.99×0.99×0.97×0.9

7、7×0.99×</p><p>　　0.99×0.98=0.876</p><p>　　3.電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率Pa</p><p>　　Pa=Pw/η=2.73kw/0.876=3.116kw</p><p>　　4) 確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped</p><p>　　由機(jī)械課程設(shè)計(jì)課程設(shè)

8、計(jì)手冊P167表<12-1> </p><p>　　∵Ped> Pd </p><p><b>　　取 Ped=4kw</b></p><p>　　5）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇</p><p>　　<由[1 ] P4表2-1>展開式雙級圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比 i=9～36則總傳動(dòng)比合理

9、范圍為i＝9～36，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（9～36）×110.40＝993.6～3947.4r/min。</p><p>　　初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，重量以及減速器的傳動(dòng)比，比較三個(gè)方案可得 方案1：傳動(dòng)比較小,傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較?。环桨?

10、：適中，較合適。故此選用型號為Y112M-4所選電動(dòng)機(jī)額定功率Ped=4WW，滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min，總傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊，所選電動(dòng)機(jī)的主要處型和安裝尺寸如下所示</p><p>　　三 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配</p><p><b>　　1.計(jì)算總傳動(dòng)比</b>&l

11、t;/p><p>　　由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為：i＝nm/nw nw＝110.403 nm=1440r/min i＝13.04</p><p>　　2.合理分配各級傳動(dòng)比</p><p>　　由于減速箱是展開式布置，所以i1＝（1.3-1.5）i2，</p><p>　　因?yàn)閕＝13.0

12、4，，估測選取 i1=4.4 i2=2.96</p><p>　　速度偏差為0.5%，所以可行</p><p>　　3.各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速的計(jì)算 </p><p>　　高速I n1==1440r/min 中間軸II n2==327.27r/min </p><p>　　低速軸III n3= =110.56r/m

13、in nw=n3=110.56r/min</p><p>　　4．計(jì)算各軸的輸入功率</p><p>　　電動(dòng)機(jī)額定功率 P0=Pd*η01=4Kw (n01=1) </p><p>　　高速I P1=P0*n1 =4*0.99= 3.96 Kw </p><p>　　中間軸II P2=P1*η1*η2=3.96*0.99*0.9

14、7=3.802788 Kw </p><p>　　低速軸III P3=P2*η2*η3=3.802788*0.97*0.99=3.65181Kw </p><p>　　試中；η1.η2.η3.依次為電動(dòng)機(jī)于I軸.II軸.III軸的傳動(dòng)效率</p><p>　　5.計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　=

15、15;× N·m</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550×3.116/1440=20.67 N·</p><p>　　所以: ＝×× =21.55×1×0.99=21.335 N·m</p><p>　?。?#215;×&#

16、215;=21.335×4.4×0.99×0.97=90.15 N·m</p><p>　?。?#215;××=90.15×2.96×0.97×0.99=256.24N·m</p><p>　　=××=256.24×0.99×0.98=248.61 N

17、·m</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)矩：＝×0.97=20.69N·m</p><p>　?。?#215;0.97=87.45 N·m</p><p>　?。?#215;0.97=248.55N·m</p><p>　?。?#215;0.97=241.15 N·m</p>

18、<p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表</p><p><b>　　傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　高速級齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　已知輸入功率P=3.12KW，小齒輪轉(zhuǎn)速1440r/min，齒數(shù)比u=4.4，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），2班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作有

19、輕震，不反轉(zhuǎn)。</p><p>　　選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級精度(GB10095-88)</p><p>　　材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表10-1選擇小齒輪材料為(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。</p><p>

20、　　選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)z2=25*4.4=110，。則u=110/25=4.4</p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級，齒根噴丸強(qiáng)化。</p><p>　　２．初步設(shè)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

21、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><p>　　由課本圖10-26 </p><p><b>　　則</b></p><p>　　②由課本公式

22、10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)</p><p>　　小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60×1440×1×10×300×2×8＝4.147×e9</p><p>　　大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝4.147×e9</p><p>　　/4.4＝9.4255×10</p&g

23、t;<p>　　此式中j為每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的嚙合次數(shù)。Lh為齒輪的工作壽命，單位小時(shí)</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><p>　　[]==0.93×

24、;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</p><p>　　T=9

25、5.5×10×=95.5×10×3.12/1440</p><p>　　=2.07×10N.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>　　=</b></p>

26、<p><b>　?、谟?jì)算圓周速度</b></p><p><b>　　③計(jì)算齒寬b和模數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬b</b></p><p>　　b==36.56mm</p><p><b>　　計(jì)算摸數(shù)m</b><

27、/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 =2.25×1.42=3.20</p><p><b&g

28、t;　　= =11.43</b></p><p><b>　?、萦?jì)算縱向重合度</b></p><p>　　=0.318=1.982</p><p><b>　?、抻?jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　　使用系數(shù)=1</b></p><

29、;p>　　根據(jù),7級精度, 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) ×1+0.23×10×36.56

30、=1.416</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 =1×1.07×1.2×1.416=1.82</p>

31、<p>　?、甙磳?shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑</p><p>　　d=d=36.56×=38.16</p><p><b>　?、嘤?jì)算模數(shù)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　4. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>

32、;　　由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　⑴ 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　確定齒數(shù)z</b></p><p>　　因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝25，z＝i z＝4.39×25＝109.75</p><p&

33、gt;　　傳動(dòng)比誤差  i＝u＝z/ z＝110/25＝4.4</p><p>　　Δi＝0.227％5％，允許</p><p>　　②      計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</p><p>　　z＝z/cos＝25/ cos14＝27.37  </p><p>　　z＝z/c

34、os＝110/ cos14＝120.41</p><p>　?、?#160;      初選齒寬系數(shù)</p><p>　　按對稱布置，由表查得＝1</p><p>　?、?#160;      初選螺旋角</p><p><b>　　

35、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＝1.73</p><p>　　⑥       查取齒形系數(shù)

36、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><p>　?、?#160;      重合度系數(shù)Y</p><

37、p>　　端面重合度近似為＝[1.88-4.4×（）]＝[1.88－4.4×（1/25＋1/110）]×cos14＝1.728</p><p>　　＝arctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos14）＝20.64690</p><p><b>　?。?4.07609</b></p><p>　　因?yàn)?/p>

38、＝/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 ＝＝1.347,</p><p><b>　　Y＝1－＝0.78</b></p><p>　　⑨ 

39、      計(jì)算大小齒輪的 </p><p>　　安全系數(shù)由表查得S＝1</p><p>　　工作壽命兩班制，10年，每年工作300天</p><p>　　小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60×1440×1×10×300×2×8＝4.147×e

40、9</p><p>　　大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝4.147×e9</p><p>　　/4.4＝9.4255×10</p><p>　　查課本由表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限             &#

41、160;    </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=0.90 K=0.93 </p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4</p><p><b>　　

42、[]=</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>　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　對比計(jì)算結(jié)果，由齒

43、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來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:</p><p>　　z==25.097 取z=25</p><p>　　那么z=4.4×25=110 </p><p

44、>　　② 幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　計(jì)算中心距 a===139.133</p><p>　　將中心距圓整為139</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　　=arccos</b></p><p>　　因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正

45、.</p><p>　　計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　d==51.546</b></p><p>　　d==226.803</p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　B=</b></p&

46、gt;<p><b>　　圓整的 </b></p><p>　?。ǘ?低速級齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?、?材料：低速級小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=30</p><p>　　速級大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS z=2.96×30=8

47、8.8 圓整取z=89</p><p><b>　　⑵ 齒輪精度</b></p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級，齒根噴丸強(qiáng)化。</p><p>　?、?按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　?、僭囘x

48、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=1.71</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p&g

49、t;　　N=60×n×j×L=60×110.56×1×(2×8×300×10)</p><p><b>　　=3.18×10 </b></p><p><b>　　N=1.07×10</b></p><p>　　由

50、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,</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

51、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></p><p>　　查課本由表10-6查材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP</p>&

52、lt;p>　　選取齒寬系數(shù) </p><p>　　T=95.5×10×=95.5×10×3.65/110.56</p><p>　　=21.62×10N.m</p><p><b>　　=73.35</b></p><p>　　2. 計(jì)算圓周速度<

53、;/p><p><b>　　0.424</b></p><p><b>　　3. 計(jì)算齒寬</b></p><p>　　b=d=1×73.35=73.35</p><p>　　4. 計(jì)算齒寬與齒高之比</p><p><b>　　模數(shù) m= <

54、;/b></p><p>　　齒高 h=2.25×m=2.25×2.392=5.382</p><p>　　=73.35/5.382=13.63</p><p>　　5. 計(jì)算縱向重合度</p><p>　　6. 計(jì)算載荷系數(shù)K</p><p>　　K=1.12+0.18(1+0.

55、6+0.23×10×b</p><p>　　=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10×73.35=1.4249</p><p>　　使用系數(shù)K=1 </p><p>　　同高速齒輪的設(shè)計(jì),查表選取各數(shù)值</p><p>　　=1.04 K=1.35 K=K=1.2</p&

56、gt;<p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p>　　K＝=1×1.04×1.2×1.4249=1.778</p><p>　　7. 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑</p><p>　　d=d=73.35×</p><p><b>　　計(jì)

57、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>　?、宕_定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　（1）       計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝256.24kN·m<

58、;/p><p>　　（2）       確定齒數(shù)z</p><p>　　因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝30，z＝i ×z＝2.96×30＝88.8</p><p>　　傳動(dòng)比誤差  i＝u＝z/ z＝88.8/30＝2.96</p><p>　　Δi＝0.032％5

59、％，允許</p><p>　　（3）       初選齒寬系數(shù)</p><p>　　按對稱布置，由表查得＝1</p><p>　　（4）      初選螺旋角</p><p><b>　　初定螺旋角＝12</

60、b></p><p>　?。?）      載荷系數(shù)K</p><p>　　K＝K K K K=1×1.04×1.2×1.35＝1.6848</p><p>　　（6） 當(dāng)量齒數(shù)     </p>

61、<p>　　z＝z/cos＝30/ cos12＝32.056  </p><p>　　z＝z/cos＝89/ cos12＝95.116</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>　　（7）       螺旋角系數(shù)Y</p><

62、p>　　軸向重合度 ＝＝2.03</p><p>　　Y＝1－＝0.797</p><p>　?。?）       計(jì)算大小齒輪的 </p><p>　　查課本由圖10-20c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>

63、<p>　　K=0.90 K=0.93 S=1.4</p><p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　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>

64、<p><b>　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　對比計(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)度算得的分度圓直徑d=72.91來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).</p><p>　　z==27.77 取z=30</

65、p><p>　　z=2.96×30=88.9 取z=89</p><p>　?、?初算主要尺寸</p><p>　　計(jì)算中心距 a===121.664</p><p>　　將中心距圓整為122 </p><p><b>　　修正螺旋角</b></p><p

66、><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==61.34</b></p><p><b>　　d==181.99</b>

67、</p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　圓整后取 </b></p><p>　　A 低速軸3的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。</b></p><p>　　2求作用在齒輪上的力</

68、p><p>　　Fr=Ft*tan=6294.28*tan20°=2290.93N</p><p>　　3 初步確定軸的直徑</p><p>　　先按式[1]15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼。</p><p>　　根據(jù)表[1]15-3選取A0=112。于是有</p><p>　　此軸的最小直徑

69、分明是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑d1-2為了使所選的軸的直徑d1-2與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，固需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號。</p><p>　　4 聯(lián)軸器的型號的選取</p><p>　　查表[1]14-1,取Ka=1.5則；Tca=Ka*T3=1.5*256.24=384.36N·m</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)&l

70、t;/p><p>　　GB/T5843-2003（見表[2]8-2），選用GY5 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為400 N·m。半聯(lián)軸器的孔徑d1=35mm .固取d1-2=35mm。見下表</p><p><b>　　5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　2）

71、 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　a 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩；固取2-3段的直徑d2-3=42mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=45。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1= 82mm ,</p><p>　　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，固取1-2斷的長</p><p&g

72、t;　　度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取L1-2=80mm</p><p>　　3) 軸上零件得周向定位</p><p>　　齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=50mm 由 手冊查得平鍵的截面 b*h=16*10 (mm)見[2]表4-1,L=56mm</p><p>　　同理按 d1-2=35mm. b*h=10*8 ,L=70。同時(shí)為了保證齒輪

73、與軸配合</p><p>　　得有良好得對中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。半聯(lián)軸器與軸得配合選H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。</p><p>　　4) 確定軸的的倒角和圓角</p><p>　　參考[1]表15-2，取軸端倒角為1.2*45°各軸肩處的圓角半徑見上圖</p>

74、<p>　　5) 求軸上的載荷（見下圖）</p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊中查出a值參照[1]圖15-23。對與61809，由于它的對中性好所以它的支點(diǎn)在軸承的正中位置。因此作為簡支梁的軸的支撐跨距為182mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖</p><p>　　計(jì)算齒輪Ft=2T1/d1=2*256.24/81.42

75、*10-3=6294.28 N</p><p>　　Fr= Ft tana = Ft tan20°=2290.93 N</p><p>　　通過計(jì)算有FNH1=758N FNH2=1600.2</p><p>　　MH=FNH2*58.5=93.61 N·M 同理有FNV1=330.267N FNV2=697.23N</p&g

76、t;<p>　　MV=40.788N·M </p><p><b>　　N·M</b></p><p>　　6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)通常只校核承受最大彎矩核最大扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度） 根據(jù)[1]式15-5及表[1]15-4中的取值，且≈0.6（式中的彎曲

77、應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)取≈0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)取≈0.6）</p><p><b>　　1）計(jì)算軸的應(yīng)力 </b></p><p><b>　?。ㄝS上載荷示意圖）</b></p><p>　　前已選定軸的材料為45號鋼，由軸常用材料性能表查得[σ-1]=60MPa因此σca<[

78、σ-1]，故安全</p><p>　　7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　1) 判斷危險(xiǎn)截面</b></p><p>　　截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以截面A,Ⅱ,Ⅲ,B均無需校核。</p><

79、;p>　　從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面和處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面C上的應(yīng)力最大。截面的</p><p>　　應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必作強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面和V顯然更不必校核。鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，

80、因而該軸只需校核截面左右兩側(cè)即可。</p><p>　　2) 截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù)　　　　　</p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)　</b></p><p><b>　　抗截面左側(cè)的彎矩</b></p><p>　　截面上的扭矩為　　T3=264.117 N</p><

81、p>　　截面上的彎曲應(yīng)力　　</p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力　　</p><p>　　軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由[1]表15-1查得</p><p><b>　　，</b></p><p>　　截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按[1]附表3-2查取。因，，</p><p&g

82、t;　　經(jīng)插值后可查得 ， </p><p>　　又由[1]附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為</p><p>　　故有效應(yīng)力集中系數(shù)按[1]式（附3-4）為　</p><p>　　由[1]附圖3-2得尺寸系數(shù)；</p><p>　　由[1]附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。</p><p>　　軸按磨削加工，由[1]附

83、圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為</p><p>　　軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按[1]式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為</p><p><b>　　扭截面系數(shù)　</b></p><p>　　于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按[1]式（15-6）~（15-8）則得</p><p>　　故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。<

84、/p><p>　　本題因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。至此，軸的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)束</p><p>　　B中間軸 2 的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。</b></p><p>　　2求作用在齒輪上的力</p><p>　　2×90150÷

85、;181.28=994.59N</p><p>　　Fr =Ft*tan=994.59*tan20°=362N</p><p>　　3 初步確定軸的直徑</p><p>　　先按式[1]15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼。根據(jù)表</p><p>　　[1]15-3選取A0=112。于是有</p>&l

86、t;p><b>　　=31.36mm</b></p><p><b>　　4選軸承</b></p><p><b>　　初步選擇滾動(dòng)軸承。</b></p><p>　　因軸承同時(shí)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)dmin=30.38mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取

87、0基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列角接觸球軸承7011C型.在本次設(shè)計(jì)中盡可能統(tǒng)一型號,所以選擇 7007C號軸承</p><p><b>　　5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　A 擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　B 根據(jù)向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　由低速軸的設(shè)計(jì)知

88、，軸的總長度為</p><p>　　L=43+62+8+62+24=199mm</p><p>　　由于軸承選定所以軸的最小直徑為35mm</p><p>　　所以左端L5-7=43mm 直徑為D6-7=35mm,D5-6=40mm</p><p>　　左端軸承采用軸肩定位由[2]查得 7007號軸承的軸肩高度為3.5mm</p>

89、;<p>　　所以D2-3=42mm=D4-5 ,定位軸肩長度高度為3mm,所以D3-4=48mm，</p><p>　　小齒輪的輪轂長度為70mm，所以L5-6=68mm，大齒輪的輪轂長度為40mm，所以L2-3=38mm，取L3-4=8mm，由軸總長度和個(gè)段長度得L1-2=42mm，所以齒輪的至此二軸的外形尺寸全部確定。</p><p>　　C 軸上零件得周向定位&

90、lt;/p><p>　　為了保證齒輪與軸配合得有良好得對中性，固選擇齒輪輪轂與</p><p>　　軸得配合選H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。</p><p>　　D 確定軸的的倒角和圓角</p><p>　　參考[1]表15-2，取軸端倒角為1.2*45°各軸肩處的圓角半徑見上圖&

91、lt;/p><p>　　C第一軸 1 的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。</b></p><p>　　2求作用在齒輪上的力</p><p><b>　　1118.19N</b></p><p>　　Fr=Ft*tan=118.19*tan20°=40

92、6.99N</p><p>　　3 初步確定軸的直徑</p><p>　　先按式[1]15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼。根據(jù)表[1]15-3選取A0=112。于是有</p><p><b>　　15.68mm</b></p><p>　　4 聯(lián)軸器的型號的選取</p><p>

93、　　查表[1]14-1,取Ka=1.5則；</p><p>　　Tca=Ka*T3=1.5*21.332=31.981N·m</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　GB/T5843-2003（見表[2]8-5），</p><p>　　選取LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為6

94、3Nm,半聯(lián)軸器的孔徑d1=20mm故取d1-2=20mm，半聯(lián)軸器的長度L=52mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為L1=38mm</p><p><b>　　六．滾動(dòng)軸承的計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)要求對所選的在低速軸3上的兩滾動(dòng)軸承進(jìn)行校核 ，在前面進(jìn)行軸的計(jì)算時(shí)所選軸3上的兩滾動(dòng)軸承型號均為61809，其基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷。現(xiàn)對它們進(jìn)行校

95、核。由前面求得的兩個(gè)軸承所受的載荷分別為</p><p>　　FNH1=758N FNV1=330.267N</p><p>　　FNH2=1600.2 FNV2=697.23N </p><p>　　由上可知軸承2所受的載荷遠(yuǎn)大于軸承2，所以只需對軸承2進(jìn)行校核，如果軸承2滿足要求，軸承1必滿足要求。</p><p><

96、b>　　1）求比值</b></p><p><b>　　軸承所受徑向力 </b></p><p><b>　　所受的軸向力 </b></p><p><b>　　它們的比值為 </b></p><p>　　根據(jù)[1]表13-5，深溝球軸承的最小e值為0.19，

97、故此時(shí)。</p><p>　　2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P，根據(jù)[1]式（13-8a）</p><p>　　按照[1]表13-5，X=1，Y=0,按照[1]表13-6，，</p><p><b>　　取。則</b></p><p><b>　　3）驗(yàn)算軸承的壽命</b></p><p&g

98、t;　　按要求軸承的最短壽命為 </p><p>　?。üぷ鲿r(shí)間）,根據(jù)[1]式（13-5）</p><p>　?。?對于球軸承取3） 所以所選的軸承61909滿足要求。</p><p>　　七．連接的選擇和計(jì)算</p><p>　　按要求對低速軸3上的兩個(gè)鍵進(jìn)行選擇及校核。</p><p>　　1）對連接齒輪4與軸3

99、的鍵的計(jì)算</p><p>　?。?）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸</p><p>　　一般8以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故可選用圓頭普通平鍵（A型）。</p><p>　　根據(jù)d=52mm從[1]表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=16mm，高度h=10mm。由輪轂寬度并參照鍵的長度系列，取鍵長L=63mm。</p>&l

100、t;p>　?。?）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度</p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由[1]表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取平均值，。鍵的工作長度l=L-b=63mm-16mm=47mm。，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p>　　k=0.5h=0.5×10=5mm。根據(jù)[1]式（6-1）可得</p><p>　　所以所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵

101、16×10×63 GB/T 1069-1979。</p><p>　　2）對連接聯(lián)軸器與軸3的鍵的計(jì)算</p><p>　?。?）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸</p><p>　　類似以上鍵的選擇，也可用A型普通平鍵連接。</p><p>　　根據(jù)d=35mm從[1]表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=10mm，高度h=8mm

102、。由半聯(lián)軸器的輪轂寬度并參照鍵的長度系列，取鍵長L=70mm。</p><p>　　（2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度</p><p>　　鍵、軸和聯(lián)軸器的材料也都是鋼，由[1]表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度l=L-b=70mm-10mm=60mm。，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p>　　k=0.5h=0.5×8=4mm。根據(jù)[1]式（6-

103、1）可得</p><p>　　所以所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　鍵的標(biāo)記為：鍵10×8×70 GB/T 1069-1979。</p><p><b>　　8.鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算</b></p><p>　?、龠x擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸</p><p>　　一般8級以上精度

104、的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.</p><p>　　根據(jù) d=50 d=62</p><p>　　查表6-1取： 鍵寬 b=14 h=9 =56</p><p>　　b=18 h=11 =56</p><p><b>　?、谛：玩I聯(lián)接的強(qiáng)度</b></p&g

105、t;<p>　　查表6-2得 []=110MP</p><p>　　工作長度 36-16=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>

106、<p><b>　　K=0.5 h=6</b></p><p><b>　　由式（6-1）得：</b></p><p><b>　?。糩]</b></p><p><b>　　＜[]</b></p><p><b>　　兩者都合適<

107、;/b></p><p><b>　　取鍵標(biāo)記為：</b></p><p>　　鍵2：14×56 A GB/T1096-1979</p><p>　　鍵3：18×56 A GB/T1096-1979</p><p><b>　　9.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p>

108、<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>　　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)零件的潤滑，密封散熱。</p&g

109、t;<p>　　因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，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</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)體外型簡單，拔

110、模方便.</p><p>　　4. 對附件設(shè)計(jì)</p><p>　　A 視孔蓋和窺視孔</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><

111、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)

112、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><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：

113、</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。</p><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)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.

114、</p><p><b>　　G 吊鉤：</b></p><p>　　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. 潤滑密封設(shè)計(jì)</p><p>　　對于二級圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所

115、以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度.</p><p><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

116、滑效果好。</p><p>　　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</p><p>　　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)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太</p><p>　　大，國150mm。并勻均布置，保證部分面處的密封性。</p><p&

117、gt;<b>　　四. 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級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，使我對機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識.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

118、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》、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》等于一體。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì),對于培養(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)方面的知識等方面有重要的作用。</p><p&

119、gt;　　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

120、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，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)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>&

121、lt;p><b>　　2.《機(jī)械原理》</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>　　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

122、》 國防工業(yè)出版社</p><p><b>　　1986年12月版</b></p><p>　　5.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 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》 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社</p><p><b>　　2001年10月