機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)-帶式輸送機(jī)(單級(jí)直尺圓柱齒輪減速器)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1、傳動(dòng)方案的確定…………………………………………………1</p><p>　　2、電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………2</p><p>　　3、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算和分配………………………

2、……4</p><p>　　4、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定……………………………4</p><p>　　二 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、V帶設(shè)計(jì)…………………………………………………………6</p><p>　　2、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)……………………………………………………8</p><p>　　3、軸的設(shè)

3、計(jì)…………………………………………………………11</p><p>　　4、滾動(dòng)軸承的選擇與校核計(jì)算……………………………………18</p><p>　　5、鍵聯(lián)接的選擇及其校核計(jì)算……………………………………19</p><p>　　6、聯(lián)軸器的扭矩校核………………………………………………21</p><p>　　7、減速器基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與

4、選擇…………………………………21</p><p><b>　　三 箱體尺寸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、箱體的尺寸設(shè)計(jì)…………………………………………………24</p><p>　　四 設(shè)計(jì)心得 ………………………………………………………28</p><p>　　五 參考文獻(xiàn) ……………………………………

5、…………………28</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p><b>　　傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　確定傳動(dòng)方案</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用的帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置方案為V帶傳動(dòng)和一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)裝置見

6、下圖。</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的類型</b></p><p>　　按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。</p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率</p><p>　　帶

7、式輸送機(jī)的性能參數(shù)選用表1的第 6組數(shù)據(jù)，即：</p><p><b>　　表一</b></p><p>　　工作機(jī)所需功率為： </p><p>　　②從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的傳動(dòng)總效率為：</p><p>　　其中、、、、分別為V帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、彈性套柱銷聯(lián)軸器和滾筒的效率，查取《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程》P51的

8、表3—2—3 選取=0.96、=0.97（8級(jí)精度）、=0.99（球軸承）、=0.995，故</p><p>　?、?電動(dòng)機(jī)所需功率為</p><p>　　又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定功率</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程》P52的表3—2—4，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為3kW，滿足電動(dòng)機(jī)的額定功率 。</p><p><b>　　確

9、定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　傳動(dòng)滾筒軸工作轉(zhuǎn)速： </p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程》P49表3—2—1， V帶常用傳動(dòng)比為i1=2~4，圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器常用傳動(dòng)比范圍為i2=3~5（8級(jí)精度）。根據(jù)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i與各級(jí)傳動(dòng)比i1、i2、…in之間的關(guān)系是i=i1i2…in，可知總傳動(dòng)比合理范圍為i=6~20。<

10、/p><p><b>　　又 因?yàn)?，</b></p><p>　　故 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選擇范圍相應(yīng)為</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有710r/min、960r/min和1420r/min三種。</p><p>　　（4） 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)</p><p>　　選上述不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)

11、進(jìn)行比較，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程》P52表3—2—4及相關(guān)資料得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)和計(jì)算出總的傳動(dòng)比，列于下表：</p><p><b>　　表二</b></p><p>　　為降低電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格，由表二選取同步轉(zhuǎn)速為1420r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為Y100L-4。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程》P52表3—2—4，得到電動(dòng)

12、機(jī)的主要參數(shù)以及安裝的有關(guān)尺寸(mm)，見以下兩表：</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　表三</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)的安裝及有關(guān)尺寸(mm)</p><p><b>　　表四</b></p><p&

13、gt;　　傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算和分配</p><p><b>　?。?） 總傳動(dòng)比 </b></p><p>　　（2） 分配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　各級(jí)傳動(dòng)比與總傳動(dòng)比的關(guān)系為i=i1i2。根據(jù)V帶的傳動(dòng)比范圍i1=2 ~ 4 ，初選i1＝3.406，則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為4，符合圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍i2=3~

14、5（8級(jí)精度），且符合了在設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)和一級(jí)圓柱齒輪減速器組成的傳動(dòng)裝置中，應(yīng)使帶傳動(dòng)比小于齒輪傳動(dòng)比，即i帶<i齒。</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>　　計(jì)算各軸輸入功率</b></p><p>　　0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的輸出功率為：</p><p>　　②1軸（減速器高速

15、軸）的輸入功率：從0軸到1軸，經(jīng)過V帶傳動(dòng)和一個(gè)聯(lián)軸器，所以：</p><p>　　2軸（減速器低速軸）的輸入功率：從1軸到2軸，經(jīng)過一對(duì)軸承，一對(duì)齒輪傳動(dòng)，一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)，所以：</p><p><b>　　計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的轉(zhuǎn)速：</p><p>　　1軸（減速器高速軸）的

16、轉(zhuǎn)速：</p><p>　　2軸（減速器低速軸）的轉(zhuǎn)速：</p><p>　　（3） 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩</p><p>　?、?0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　1軸（減速器高速軸）的轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　2軸（減速器低速軸）的轉(zhuǎn)矩： </p><p>　　把上述計(jì)算結(jié)果列于下表：

17、</p><p><b>　　表五</b></p><p><b>　　傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　箱外傳動(dòng)件設(shè)計(jì)（V帶設(shè)計(jì)）</p><p>　?。?）計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pd</p><p>　　根據(jù)V帶的載荷有輕微振動(dòng)，兩班工作制（8小時(shí)），查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P

18、223表14－7，取KA＝1.2。</p><p>　　即 </p><p><b>　?。?）選擇帶型</b></p><p>　　普通V帶的帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P224圖14－7選取。根據(jù)算出的Pd＝3.6kW及小帶輪轉(zhuǎn)速n1＝1420r/min ，查圖得：d d=80～100可

19、知應(yīng)選取Z型V帶。</p><p>　?。?）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P224表14－8查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為80～100mm（ddmin=75mm），則取dd1= 80mm> ddmin.（dd1根據(jù)P224表14-8查得）</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P224表14-8查“V帶輪的基準(zhǔn)直徑”，得=280

20、mm</p><p>　　誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比： （為彈性滑動(dòng)率）</p><p><b>　　誤差 符合要求</b></p><p>　?、?帶速 </p><p>　　滿足5m/s<v<25~30m/s的要求，故驗(yàn)算帶速合適。</p><p>　　（4）確定中心距離、

21、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度并驗(yàn)算小輪包角</p><p><b>　　由式</b></p><p>　　可得0.7（80+280）2（80+280）</p><p>　　即252720，選取=500mm </p><p><b>　　所以有，</b></p><p>　　由《機(jī)

22、械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P218表14－1查得Ld＝1600mm</p><p>　　實(shí)際中心距 </p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　（5）確定帶的根數(shù)z</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P221表14-4得P1=0.35KW，</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)

23、計(jì)基礎(chǔ)》P222表14-5得△P1=0.03KW，</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P222表14-6得Ka=0.95 </p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P218表14-1得KL＝1.16 </p><p><b>　　則帶的根數(shù)</b></p><p><b>　　所以z取整數(shù)為6根</b

24、></p><p>　?。?）確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸</p><p>　　根據(jù)V帶輪結(jié)構(gòu)的選擇條件，Y100L-4型電機(jī)的主軸直徑為d=28mm；</p><p>　　由《機(jī)械基礎(chǔ)》P293 ，“V帶輪的結(jié)構(gòu)”判斷：當(dāng)3d＜dd1(90mm)＜300mm，可采用H型孔板式或者P型輻板式帶輪，這次選擇H型孔板式作為小帶輪。</p><p>

25、　　由于dd2>300mm，所以宜選用E型輪輻式帶輪。</p><p>　　總之，小帶輪選H型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇E型輪輻式結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）確定帶的張緊裝置</p><p>　　選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。</p><p><b>　?。?）計(jì)算壓軸力</b></p&

26、gt;<p>　　由《機(jī)械基礎(chǔ)》P303表13－12查得，Z型帶的初拉力F0＝55N，上面已得到=157.424o，z=6，則</p><p><b>　?。?）帶輪的材料</b></p><p>　　選用灰鑄鐵，HT200。</p><p>　　減速器內(nèi)傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)（齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)）</p><p>　?。?/p>

27、1）選擇齒輪材料、熱處理方法及精度等級(jí)</p><p>　　① 齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度</p><p>　　因?yàn)檩d荷中有輕微振動(dòng)，傳動(dòng)速度不高，傳動(dòng)尺寸無特殊要求，屬于一般的齒輪傳動(dòng)，故兩齒輪均可用軟齒面齒輪。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P182表12－4，小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度260HBS；大齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為220HBS。</p><p&g

28、t;<b>　?、?精度等級(jí)初選</b></p><p>　　減速器為一般齒輪傳動(dòng)，圓周速度不會(huì)太大，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P183表12－5，初選8級(jí)精度。</p><p>　　（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中的減速器是軟齒面的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能力主要由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度決定，其設(shè)計(jì)公式為：</p&g

29、t;<p><b>　　確定載荷系數(shù)K</b></p><p>　　因?yàn)樵擙X輪傳動(dòng)是軟齒面的齒輪，圓周速度也不大，精度也不高，而且齒輪相對(duì)軸承是對(duì)稱布置，根據(jù)電動(dòng)機(jī)和載荷的性質(zhì)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P147表12－6，得K的范圍為1.2~1.6， 取K＝1.5。</p><p><b>　　小齒輪的轉(zhuǎn)矩</b></p>&

30、lt;p><b>　　接觸疲勞許用應(yīng)力</b></p><p>　?、。┙佑|疲勞極限應(yīng)力</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P182圖12－4，根據(jù)兩齒輪的齒面硬度，查得45鋼 的調(diào)質(zhì)處理后的極限應(yīng)力為</p><p>　　=650MPa ， =360MPa </p><p>　?、ⅲ┙佑|疲勞壽

31、命系數(shù)ZN </p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)公式為 N=60 n jth </p><p>　　工作壽命每年按300天，每天工作16小時(shí)，故</p><p>　　th=(300×10×16)=48000h</p><p>　　N1=60×65.626×1×48000=1.890×

32、;108</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)》P151圖5－31，且允許齒輪表面有一定的點(diǎn)蝕</p><p>　　ZN1=1.02 ZN2=1.15</p><p>　?、? 接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SHmin</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)》P151表5－10，得SHmin＝1 </p><p>　

33、?、ぃ┙佑|疲勞許用應(yīng)力。 </p><p>　　將以上各數(shù)值代入許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式得</p><p><b>　?、ィX數(shù)比</b></p><p>　　因?yàn)?Z2=i Z1，所以</p><p><b>　　ⅶ）

34、齒寬系數(shù)</b></p><p>　　由于本設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)中的齒輪為對(duì)稱布置，且為軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P187表12－8，得到齒寬系數(shù)的范圍為0.8～1.4。取。</p><p>　?、Γ┯?jì)算小齒輪直徑d1</p><p>　　由于，故應(yīng)將代入齒面接觸疲勞設(shè)計(jì)公式，得</p><p><b>　?、?圓周速度v

35、</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P183表12－5，v1<3m/s，該齒輪傳動(dòng)選用9級(jí)精度。</p><p>　　主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計(jì)算</p><p><b>　　齒數(shù)</b></p><p>　　對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，通常z1在20～40之間選取。為了使重合度較大，取z1＝20

36、，則z2＝iz1＝80。使兩齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，最后確定z2=81。</p><p><b>　　模數(shù)m</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)應(yīng)大于或等于上式計(jì)算出的模數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P173表12－1，選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm。</p><p><b>　　分度圓直徑d</b></p><p>

37、;<b>　　中心距a</b></p><p><b>　　齒輪寬度b</b></p><p>　　大齒輪寬度 </p><p>　　小齒輪寬度 </p><p>　　其他幾何尺寸的計(jì)算（，）</p><p>　　齒頂高 由于正常齒輪，</p>

38、;<p><b>　　所以</b></p><p>　　齒根高 由于正常齒</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　全齒高 </b></p><p><b>　　齒頂圓直徑 </b></p>

39、<p><b>　　齒根圓直徑 </b></p><p><b>　　齒根校核</b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為</p><p><b>　　齒形系數(shù)YF</b></p><p>　　根據(jù)Z1、Z2,查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P186表12－7，得

40、YF1＝4.36，YF2＝3.98</p><p>　　彎曲疲勞許用應(yīng)力計(jì)算公式 </p><p>　　ⅰ)彎曲疲勞極限應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)大小齒輪的材料、熱處理方式和硬度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P182表12－4查得</p><p><b>　?、ⅲ┬：擞?jì)算</b></p><p>　

41、　因此，齒輪齒根的抗彎強(qiáng)度是安全的。</p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　高速軸的設(shè)計(jì) </b></p><p>　　① 選擇軸的材料和熱處理</p><p>　　采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P254表16－1，得</p><

42、;p><b>　　初步計(jì)算軸的直徑</b></p><p>　　由前計(jì)算可知：P1=2.77KW,n1=104.228r/min</p><p>　　因軸的外伸端和聯(lián)軸器連接，基本不承受彎矩，因此C可取最小值，</p><p>　　由，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P257表16-6 ，C取118。</p><p>　　考慮到有

43、一個(gè)鍵槽，將該軸徑加大5%，則</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P256表16-3，取d=40mm</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　高速軸初步確定采用齒輪軸，即將齒輪與軸制為一體。根據(jù)軸上零件的安裝和固定要求，初步確定軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有7個(gè)軸段。</p><p>　　1段：該段是小

44、齒輪的左軸端與帶輪連接，該軸段直徑為25mm，查《機(jī)械基礎(chǔ)》P475附錄23，取該軸伸L1＝60mm。 </p><p>　　2段： 參考《機(jī)械基礎(chǔ)》P373，取軸肩高度h為1.5mm，則L2=L1+2h=28mm。</p><p>　　此軸段一部分用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。</p><p>　　3段：此段裝軸承，取軸肩高度h為1mm，則d3=L2+2h=30

45、mm。</p><p>　　選用深溝球軸承。查《機(jī)械基礎(chǔ)》P476附錄24，此處選用的軸承代號(hào)為6306，其內(nèi)徑為30mm，寬度為19 mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小1~2mm。取此段長(zhǎng)L3=17mm。</p><p>　　4段與6段：為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以及加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為2mm，則d4=d6=d3+2h=33mm，長(zhǎng)度取5mm，

46、則L4= L6＝5mm。</p><p>　　5段：：此段為齒輪軸段。由小齒輪分度圓直徑d=80mm可知，d6=80mm。因?yàn)樾↓X輪的寬度為80mm，則L5=80mm。</p><p>　　7段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d7=30mm，L7＝17mm。</p><p>　　由上可算出，兩軸承的跨度</p><p>　　高速軸

47、的軸段示意圖如下：</p><p>　?、?按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　　A、圓周力：</b></p><p><b>　　B、徑向力： </b></p><p><b>　?、。├L制軸受力簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　ⅱ）繪制垂

48、直面彎矩圖</p><p><b>　　軸承支反力： </b></p><p>　　由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為</p><p><b>　　如圖</b></p><p>　　ⅲ）繪制水平面彎矩圖</p><p><b>　?、ぃ├L制合彎矩

49、圖</b></p><p><b>　?、ィ├L制扭轉(zhuǎn)圖</b></p><p>　　轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=0.6，</p><p><b>　?、Γ├L制當(dāng)量彎矩圖</b></p><p>　　截面C處的當(dāng)量彎矩：</p><p>　?、?校核危險(xiǎn)截

50、面C的強(qiáng)度</p><p>　　軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W＝0.1d43</p><p><b>　　所以 軸強(qiáng)度足夠。</b></p><p><b>　　（2）低速軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?、?選擇軸的材料和熱處理</p><p>　　采用

51、45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P354表16－1，得其許用彎曲應(yīng)力，。</p><p>　　② 初步計(jì)算軸的直徑</p><p>　　由前計(jì)算可知：P2=2.77KW,n2=104.228r/min</p><p><b>　　計(jì)算軸徑公式：</b></p><p><b>　　即：</b>

52、;</p><p><b>　　其中，A取106。</b></p><p>　　考慮到有一個(gè)鍵槽，將該軸徑加大5%，則</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P256表16-3，取d=40mm</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)軸上零件

53、得安裝和固定要求，并考慮配合高速軸的結(jié)構(gòu)，初步確定低速軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有6個(gè)軸段。</p><p>　　1段： 此段裝聯(lián)軸器。裝聯(lián)軸器處選用最小直徑d1=32mm，根據(jù)《機(jī)械基礎(chǔ)》P482附錄32，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為32mm，軸孔長(zhǎng)度為60mm。根據(jù)聯(lián)軸器的軸孔長(zhǎng)度，又由《機(jī)械基礎(chǔ)》P475附錄23，取軸伸段（即Ⅰ段）長(zhǎng)度L1＝58mm。</p><p>　　2段：查《機(jī)械基礎(chǔ)

54、》P373，取軸肩高度h為1.5mm，則d2=d1+2h=mm</p><p>　　此軸段一部分長(zhǎng)度用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。</p><p>　　3段：取軸肩高度h為2.5mm，則d3=d2+2h=35+2mm。此段裝軸承與套筒。選用深溝球軸承。查機(jī)械基礎(chǔ)P476附錄24，此處選用的軸承代號(hào)為6208，其內(nèi)徑為40mm，寬度為18mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小1~2m

55、m。取套筒長(zhǎng)度為10mm，則此段長(zhǎng)L3=（18-2）+10+2=28mm。</p><p>　　4段：此段裝齒輪，取軸肩高度h為2.5mm，則d4=d3+2h=mm。因?yàn)榇簖X輪的寬度為90mm，則L4=90-2=88mm</p><p>　　5段：取軸肩高度h為2.5mm，則d5=d4+2h=50mm，長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L5=10mm。</p><p>　　6

56、段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d6=40mm，L6＝17mm。</p><p>　　由上可算出，兩軸承的跨度。</p><p>　　低速軸的軸段示意圖如下：</p><p><b>　　按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　A、圓周力：</b></p>

57、<p><b>　　B、徑向力：</b></p><p>　?、。┣笾Х戳AX、FBY、FAZ、FBZ</p><p>　?、?由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為</p><p><b>　　受力圖：</b></p><p>　?、＃┙孛鍯在水平面上彎矩為：<

58、/p><p><b>　?、ぃ┖铣蓮澗貫椋?lt;/b></p><p>　?、ィ┺D(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩：</p><p>　?、?校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度</p><p>　　軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W＝0.1d43</p><p><b&g

59、t;　　所以軸強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　（3）確定滾動(dòng)軸承的潤滑和密封</p><p>　　由于軸承周向速度為1m/s <2m/s，宜用軸承內(nèi)充填油脂來潤滑。滾動(dòng)軸承外側(cè)的密封采用凸緣式軸承蓋和氈圈來密封。</p><p><b>　?。?）回油溝</b></p><p>　　由于軸承采用

60、脂潤滑，因此在箱座凸緣的上表面開設(shè)回油溝，以提高箱體剖分面處的密封性能。</p><p>　　（5）確定滾動(dòng)軸承在箱體座孔中的安裝位置</p><p>　　因?yàn)檩S承采用脂潤滑，那么可取軸承內(nèi)側(cè)端面到箱體的距離為10mm，并設(shè)置封油盤，以免潤滑脂被齒輪嚙合時(shí)擠出的或飛濺出來的熱油沖刷而流失。</p><p>　　( 6 ) 確定軸承座孔的寬度L</p>

61、<p>　　，為箱座壁厚，，為箱座、箱蓋連接螺栓所需的扳手空間，查《機(jī)械基礎(chǔ)》表19-1得，取＝8mm，C1＝18mm，C2＝16mm，L＝8+18+16+8＝50mm。</p><p>　?。?）確定軸伸出箱體外的位置</p><p>　　采用凸緣式軸承蓋，LH3型彈性柱銷聯(lián)軸器，高速軸軸承蓋所用螺栓采用規(guī)格為GB/T5782 M630，低速軸采用螺栓采用規(guī)格為GB/T5782

62、 GB/T5782M835為了方便在不拆卸外接零件的情況下，能方便拆下軸承蓋，</p><p>　　查《機(jī)械基礎(chǔ)》附錄33，得出A、B的長(zhǎng)度，則：</p><p>　　高速軸：L1>(A-B)=35-23=12mm；低速軸：L2>(A-B)=45-38=7mm</p><p>　　由前設(shè)定高速軸的L=60mm，低速軸的可知，滿足要求。</p>

63、<p>　　( 8 ) 確定軸的軸向尺寸</p><p>　　高速軸（單位：mm）：</p><p>　　低速軸（單位：mm）：</p><p>　　4、滾動(dòng)軸承的選擇與校核計(jì)算</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械基礎(chǔ)》P437推薦的軸承壽命最好與減速器壽命相同，取10年，一年按300天計(jì)算， T h=(300×10

64、15;16)=48000h</p><p>　?。?）高速軸承的校核</p><p>　　選用的軸承是6306深溝型球軸承。</p><p>　　軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為 </p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P267表16－10查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2</p><p>　　因?yàn)镕a1=0N，F(xiàn)r1=49

65、2N，則 </p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P268表16－11得，X=1 ，Y=0 。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P269表16-12得：ft=1 ，</p><p>　　查《機(jī)械基礎(chǔ)》P405得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為＝3 ，Cr=22.8KN；</p><p><b>　　則</b><

66、;/p><p>　　所以預(yù)期壽命足夠，軸承符合要求。</p><p>　?。?）低速軸承的校核</p><p>　　選用6208型深溝型球軸承。</p><p><b>　　軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P267表16－10查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2

67、。</p><p>　　因?yàn)镕a2=0N，F(xiàn)r2=567.289N，則 </p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P268表16－11得，X=1 ，Y=0 。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P269表16-12：ft=1 ，</p><p>　　查《機(jī)械基礎(chǔ)》p405得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為＝3 ，Cr=22.8KN；<

68、/p><p><b>　　則</b></p><p>　　所以預(yù)期壽命足夠,軸承符合要求。</p><p>　　5、鍵聯(lián)接的選擇及其校核計(jì)算</p><p>　?。?）選擇鍵的類型和規(guī)格</p><p>　　軸上零件的周向固定選用A形普通平鍵，聯(lián)軸器選用B形普通平鍵。</p><p

69、>　　高速軸（參考《機(jī)械基礎(chǔ)》p471、附錄17，《袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》p835、表15-12a）：根據(jù)帶輪與軸連接處的軸徑25mm，軸長(zhǎng)為60mm，查得鍵的截面尺寸b＝8mm ，h＝7mm </p><p>　　根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)L＝40mm</p><p>　　高速齒輪是與軸共同制造，屬于齒輪軸。</p><p><b>　　低速軸：</b&

70、gt;</p><p>　　根據(jù)安裝齒輪處軸徑，查得鍵的截面尺寸，根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)。</p><p>　　根據(jù)安裝聯(lián)軸器處軸徑，查得鍵的截面尺寸，取鍵長(zhǎng)L=50mm。</p><p>　　根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)L＝72mm（長(zhǎng)度比輪轂的長(zhǎng)度小10mm）</p><p><b>　?。?）校核鍵的強(qiáng)度</b></p>

71、<p>　?、?高速軸軸端處的鍵的校核：</p><p><b>　　鍵上所受作用力：</b></p><p>　　?。╂I的剪切強(qiáng)度 </p><p><b>　　鍵的剪切強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　?、ⅲ╂I聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度</p><p>　　

72、鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度足夠。</p><p>　　② 低速軸兩鍵的校核</p><p><b>　　鍵上所受作用力：</b></p><p>　?、。╂I的剪切強(qiáng)度 </p><p><b>　　鍵的剪切強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　?、ⅲ╂I聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度</p&g

73、t;<p>　　鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度足夠。</p><p>　　6、聯(lián)軸器的扭矩校核</p><p><b>　　低速軸：</b></p><p>　　選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，查《機(jī)械基礎(chǔ)》P484附錄33，得許用轉(zhuǎn)速[n]＝3800r/min</p><p>　　則 n2＝116.7r/min<[n]&

74、lt;/p><p><b>　　所以符合要求。</b></p><p>　　7、減速器基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇</p><p>　?。?）齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　① 小齒輪：根據(jù)《機(jī)械基礎(chǔ)》P335及前面設(shè)計(jì)的齒輪尺寸，可知小齒輪齒根圓直徑為52.5mm，根據(jù)軸選擇鍵的尺寸h為7 ，則可以算出齒根圓與軸孔鍵槽底部的距

75、離x=mm，而2.5，則有x<2.5，因此應(yīng)采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)</p><p>　?、?高速軸的跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5=60+60+17+5+80+5+17=244mm，采用分固式結(jié)構(gòu)進(jìn)行軸系的軸向固定。</p><p>　?、?低速軸的跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5=58+60+28+88+10

76、+17=261mm，采用分固式結(jié)構(gòu)進(jìn)行軸系的軸向固定。</p><p>　?。?）滾動(dòng)軸承的配合</p><p>　　高速軸的軸公差帶選用j 6 ，孔公差帶選用H 7 ；</p><p>　　低速軸的軸公差帶選用k 6 ，孔公差帶選用H 7 。</p><p>　　高速軸：軸頸圓柱度公差/ P 6 = 2.5，外殼孔/ P 6 = 4.0；&

77、lt;/p><p>　　端面圓跳動(dòng)軸肩/ P 6 = 6，外殼孔/ P 6 = 10。</p><p>　　低速軸：軸頸圓柱度公差/ P 6 = 4.0，外殼孔/ P 6 = 6；</p><p>　　端面圓跳動(dòng)軸肩/ P 6 = 10，外殼孔/ P 6 = 15。</p><p>　　軸配合面Ra選用IT6磨0.8，端面選用IT6磨3.2；&l

78、t;/p><p>　　外殼配合面Ra選用IT7車3.2，端面選用IT7車6.3。</p><p>　?。?）滾動(dòng)軸承的拆卸</p><p>　　安裝時(shí)，用手錘敲擊裝配套筒安裝；為了方便拆卸，軸肩處露出足夠的高度h，還要留有足夠的軸向空間L，以便放置拆卸器的鉤頭。</p><p>　　（5）軸承蓋的選擇與尺寸計(jì)算</p><p&

79、gt;<b>　?、佥S承蓋的選擇：</b></p><p>　　選用凸緣式軸承蓋，用灰鑄鐵HT150制造，用螺釘固定在箱體上。其中，軸伸端使用透蓋，非軸伸端使用悶蓋。</p><p><b>　?、诔叽缬?jì)算</b></p><p>　　Ⅰ）軸伸端處的軸承蓋（透蓋）尺寸計(jì)算</p><p><b

80、>　　A、高速軸：</b></p><p>　　選用的軸承是6306深溝型球軸承，其外徑D＝72mm，采用的軸承蓋結(jié)構(gòu)為凸緣式軸承蓋中a圖結(jié)構(gòu)。查《機(jī)械基礎(chǔ)》P423計(jì)算公式可得：</p><p>　　螺釘直徑d3＝8，螺釘數(shù) n＝4 </p><p><b>　　B、低速軸：</b></p><p>

81、;　　選用的軸承是6208型深溝型球軸承，其外徑D＝80mm。尺寸為：</p><p>　　螺釘直徑8，螺釘數(shù)4</p><p><b>　　圖示如下：</b></p><p>　?、颍┓禽S段處的軸承蓋（悶蓋）尺寸計(jì)算：高速軸與低速軸的悶蓋尺寸分別與它們的透蓋尺寸相同。</p><p><b>　　（6）潤滑與

82、密封</b></p><p><b>　?、?齒輪的潤滑</b></p><p>　　采用浸油潤滑，浸油深度為一個(gè)齒高，但不小于10mm。</p><p><b>　　② 滾動(dòng)軸承的潤滑</b></p><p>　　由于軸承周向速度為1m/s <2m/s，所以選用軸承內(nèi)充填油脂來潤

83、滑。</p><p><b>　?、?潤滑油的選擇</b></p><p>　　齒輪選用普通工業(yè)齒輪潤滑油，軸承選用鈣基潤滑脂。</p><p><b>　?、?密封方法的選取</b></p><p>　　箱內(nèi)密封采用擋油盤。箱外密封選用凸緣式軸承蓋，在非軸伸端采用悶蓋，在軸伸端采用透蓋，兩者均采用

84、墊片加以密封；此外，對(duì)于透蓋還需要在軸伸處設(shè)置氈圈加以密封。</p><p>　　三、箱體尺寸及附件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、箱體尺寸</b></p><p>　　采用HT250鑄造而成，其主要結(jié)構(gòu)和尺寸如下：</p><p>　　中心距a=202mm，取整210mm </p><p&

85、gt;<b>　　總長(zhǎng)度L：</b></p><p><b>　　總寬度B： </b></p><p><b>　　總高度H： </b></p><p>　　箱座壁厚：，未滿足要求，直接取8 mm</p><p>　　箱蓋壁厚：，未滿足要求，直接取8mm &l

86、t;/p><p>　　箱座凸緣厚度b： =1.5*8=12 mm</p><p>　　箱蓋凸緣厚度b1： =1.5*8=12mm</p><p>　　箱座底凸緣厚度b2：=2.5*8=20 mm</p><p>　　箱座肋厚m：=0.85*8=6.8 mm</p><p>　　箱蓋肋厚m1：=0.85*8=6.8mm<

87、;/p><p>　　扳手空間： C1＝18mm，C2＝16mm</p><p>　　軸承座端面外徑D2：高速軸上的軸承： </p><p><b>　　低速軸上的軸承： </b></p><p>　　軸承旁螺栓間距s：高速軸上的軸承： </p><p><b>　　低速軸上的軸承： <

88、/b></p><p>　　軸承旁凸臺(tái)半徑R1： </p><p>　　箱體外壁至軸承座端面距離： </p><p><b>　　地腳螺釘直徑： </b></p><p>　　地腳螺釘數(shù)量n：因?yàn)閍=210mm<250mm，所以n=4 </p><p><b>　　軸承旁螺栓

89、直徑： </b></p><p>　　凸緣聯(lián)接螺栓直徑： ,取＝10mm</p><p>　　凸緣聯(lián)接螺栓間距L：， 取L＝100mm</p><p>　　軸承蓋螺釘直徑與數(shù)量n：高速軸上的軸承：d3=6, n＝4</p><p>　　低速軸上的軸承： d3=8，n＝4</p><p>　　檢查孔蓋螺釘直徑

90、：,取d4＝6mm</p><p>　　檢查孔蓋螺釘數(shù)量n：因?yàn)閍=160mm<250mm,所以n=4</p><p>　　啟蓋螺釘直徑d5（數(shù)量）：（2個(gè)）</p><p>　　定位銷直徑d6（數(shù)量）： （2個(gè)）</p><p>　　齒輪圓至箱體內(nèi)壁距離： ，取 ＝10mm</p><p>　　小齒輪端面至箱體

91、內(nèi)壁距離： ，取 ＝10mm </p><p>　　軸承端面至箱體內(nèi)壁距離：當(dāng)軸承脂潤滑時(shí)，＝10～15 ，取 ＝10</p><p>　　大齒輪齒頂圓至箱底內(nèi)壁距離：>30～50 ，取 ＝40mm </p><p>　　箱體內(nèi)壁至箱底距離： ＝20mm</p><p>　　減速器中心高H： ，取H＝185mm。</p>

92、<p>　　箱蓋外壁圓弧直徑R： </p><p>　　箱體內(nèi)壁至軸承座孔外端面距離L1：</p><p>　　箱體內(nèi)壁軸向距離L2： </p><p>　　兩側(cè)軸承座孔外端面間距離L3： </p><p><b>　　2、附件的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　

93、（1）檢查孔和蓋板</b></p><p>　　查《機(jī)械基礎(chǔ)》P440表20－4，取檢查孔及其蓋板的尺寸為：</p><p>　　A＝115，160，210，260，360,460，取A＝115mm</p><p>　　A1＝95mm，A2＝75mm，B1＝70mm，B＝90mm</p><p>　　d4為M6，數(shù)目n＝4<

94、/p><p><b>　　R＝10</b></p><p><b>　　h＝3</b></p><p><b>　?。?）通氣器</b></p><p>　　選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的通氣螺塞，由《機(jī)械基礎(chǔ)》P441表20－5，取檢查孔及其蓋板的尺寸為（單位：mm）： </p&g

95、t;<p><b>　?。?）油面指示器</b></p><p>　　由《機(jī)械基礎(chǔ)》P482附錄31，取油標(biāo)的尺寸為：</p><p>　　視孔 </p><p><b>　　A形密封圈規(guī)格</b></p><p><b>　?。?）放油螺塞</b&g

96、t;</p><p>　　螺塞的材料使用Q235，用帶有細(xì)牙螺紋的螺塞擰緊，并在端面接觸處增設(shè)用耐油橡膠制成的油封圈來保持密封。由《機(jī)械基礎(chǔ)》P442表20－6，取放油螺塞的尺寸如下（單位：mm）：</p><p><b>　?。?）定位銷</b></p><p>　　定位銷直徑 ，兩個(gè)，分別裝在箱體的長(zhǎng)對(duì)角線上。</p><

97、;p>　　＝12+12＝24，取L＝25mm。</p><p><b>　?。?）起蓋螺釘</b></p><p>　　起蓋螺釘10mm，兩個(gè)，長(zhǎng)度L>箱蓋凸緣厚度b1=12mm，取L＝15mm ，端部制成小圓柱端，不帶螺紋，用35鋼制造，熱處理。</p><p><b>　　（7）起吊裝置</b></p

98、><p>　　箱蓋上方安裝兩個(gè)吊環(huán)螺釘，查《機(jī)械基礎(chǔ)》P468附錄13，</p><p>　　取吊環(huán)螺釘尺寸如下（單位：mm）：</p><p>　　箱座凸緣的下方鑄出吊鉤，查《機(jī)械基礎(chǔ)》P444表20－7得，</p><p>　　B=C1+C2=18+16=34mm</p><p>　　H=0.8B=34*0.8=27.

99、2mm</p><p>　　h=0.5H=13.6mm</p><p>　　r2 =0.25B=6.8mm</p><p>　　b=2 =2*8=16mm</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)課程有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，對(duì)于學(xué)習(xí)這門課程有了更加深

100、刻的了解，在設(shè)計(jì)中可能由于一點(diǎn)點(diǎn)小的失誤引起了而后得更大錯(cuò)誤，在一次次的校核中發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤，并給以改正，</p><p>　　看著算好的數(shù)字被刪除，有時(shí)后就想到了放棄，想著抄別人的吧，這次做電子檔本來就有很大的壓力，宿舍有人取笑，老師也以為是在偷懶，心里想著，卻還是堅(jiān)持下來，自己慢慢的做下來，看著插入的書簽，做用了五天，中間斷了三天沒有做，直到今天總算有結(jié)尾，做說明書就該畫圖了，時(shí)間已經(jīng)不多了，只能自己加快速度

101、了。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王春玲主編，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，北京，北京理工大學(xué)出版社，2012</p><p>　　[2]王春玲主編，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程，北京，北京理工大學(xué)出版社，2012</p><p>　　[3]范思沖主編.機(jī)械基礎(chǔ)（非機(jī)類專業(yè)適用）.北京：機(jī)械工業(yè)出