機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--帶式輸送機(jī)中單級斜齒圓柱齒輪減速器

1、<p>　　 目 錄</p><p><b>　　傳動方案的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電機(jī)的選擇………………………………………………………………2 </p><p>　　計(jì)算各軸的運(yùn)動及動力參數(shù)……………………………………………4</p><p><b>　　齒輪的設(shè)計(jì)</b

2、></p><p>　　齒輪材料的數(shù)據(jù) ……………………………………………………… 5 </p><p>　　齒輪的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核…………………………………………………5 </p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p>

3、<p>　　軸的材料的選擇和最小直徑的估算……………………………………8 </p><p>　　軸的強(qiáng)度校核……………………………………………………………10 </p><p>　　滾動軸承的選擇與計(jì)算</p><p>　　滾動軸承的選擇……………………………………

4、……………………13 </p><p>　　滾動軸承的校核…………………………………………………………13 </p><p><b>　　鍵連接的選擇與計(jì)算</b></p><p>　　鍵連接的選擇……………………………………

5、………………………15 </p><p>　　鍵連接的校核……………………………………………………………15 </p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　聯(lián)軸器的選擇………………………………

6、……………………………16 </p><p>　　聯(lián)軸器的校核……………………………………………………………16 </p><p>　　潤滑方式、潤滑油型號及密封方式的選擇</p><p>　　潤滑方式的選擇…………………………………………

7、………………16 </p><p>　　密封方式的選擇…………………………………………………………17 </p><p>　　箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇</p><p>　　箱體的結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………………17

8、 </p><p>　　附件的選擇………………………………………………………………18 </p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………………‥20 </p><p&g

9、t;　　10.參考資料…………………………………………………………………‥‥20 </p><p>　　設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)中單級斜齒圓柱齒輪減速器。</p><p>　　工作條件：兩班制工作，使用年限為5年，單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。</p><p><b>　　已知條件：</b>

10、</p><p>　　1傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1電機(jī)的選擇</b></p><p>　　電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)電源種類、工作環(huán)境、工作時間及載荷的性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況等來選擇。Y系列綜合性能好，本課程設(shè)計(jì)采用Y系列三相異步電動機(jī)。</p><p>　　1.1.1電動機(jī)功率的選

11、擇</p><p>　　假設(shè)： —工作機(jī)所需功率（kw）；</p><p>　　—電動機(jī)的額定功率（kw）；</p><p>　　—電動機(jī)工作功率（kw）；</p><p>　　—工作機(jī)到電動機(jī)之間的總效率（%）。</p><p><b>　　則：</b></p><p>

12、<b>　　，</b></p><p>　　所以： =0.99*0.97*0.99*0.98*0.98*0.96=0.8756，</p><p><b>　　。</b></p><p>　　1.1.2電動機(jī)的數(shù)據(jù)及總傳動比 </p><p>　　1.2計(jì)算各軸的運(yùn)動及動力參數(shù)</p>

13、<p>　　1.2.1各軸的轉(zhuǎn)速</p><p>　　1.2.2各軸的輸入功率</p><p>　　1.2.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</p><p>　　1.2.4各軸的運(yùn)動及動力參數(shù)</p><p><b>　　2齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1齒輪材料的原始數(shù)據(jù)</p&

14、gt;<p>　　2.2齒輪的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核</p><p>　　(1)由上述硬度可知，該齒輪傳動為閉式軟尺面?zhèn)鲃?，軟尺面硬?lt;350，所 以齒輪的相關(guān)參數(shù)按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，彎曲強(qiáng)度校核。</p><p><b>　　上式中各參數(shù)：</b></p><p>　　由教材圖5—29查得：小齒輪：</p>&l

15、t;p><b>　　大齒輪：</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　(2)按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)：</p><p>　　式中：正號表示外嚙合，負(fù)號表示內(nèi)嚙合；</p><p>　　—重合度系數(shù)，對于斜齒輪傳動=0.75~0.88，取=0.8；</p>

16、;<p>　　K—載荷系數(shù)，一般近視取K=1.3~1.7,因是斜齒輪傳動，故K取小 K=1.3；</p><p>　　—齒寬系數(shù)，對于軟尺面（<350），齒輪相對于軸承對稱布置時； </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　—齒數(shù)比，對于斜齒圓柱齒輪，?=6~7可取為3.9。 </p

17、><p><b>　　確定中心距</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　(4)計(jì)算傳動的幾何尺寸</p><p>　　(5)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的校核</p><p>　　上述式中： —試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取=2；</p><p&

18、gt;　　—試驗(yàn)齒輪的齒根的彎曲強(qiáng)度極限應(yīng)力， </p><p><b>　　，</b></p><p>　　—彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，取=1；</p><p>　　—彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算尺寸系數(shù)，取=1。</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b

19、>　　又因?yàn)椋?lt;/b></p><p>　　式中：—外齒輪的符合齒形系數(shù)；</p><p>　　—螺旋角系數(shù)。（其他字符的意義同前。）</p><p>　　由教材圖5—26可得：</p><p>　　? =[1.88-3.2(1/Z+1/Z)]cos=1.56</p><p>　　由教材圖5—41可得

20、，螺旋角系數(shù)</p><p>　　綜上所述:兩齒輪符合強(qiáng)度條件。</p><p><b>　　2齒輪的相關(guān)參數(shù)</b></p><p>　　3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　3.1軸的材料選擇和最小直徑估算</p><p>　　3.1.1軸的材料選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p>

21、;<p>　　3.1.2高速軸直徑和軸長的確定</p><p>　　初算直徑時，若最小直徑段開于鍵槽，應(yīng)考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的影響，當(dāng)該段截面上有一個鍵槽時，d增加5%~7%，兩個鍵槽時，d增加10%~15%，由教材表12-2，高速軸，同時要考慮電動機(jī)的外伸直徑d=48mm。</p><p><b>　　所以：</b></p><p>

22、;<b>　　高速軸：</b></p><p>　　l1=110mm,l2=45mm,l3=18mm,l4=18mm</p><p>　　l5=b1=80mm,l6=l4=18,l7=l3=16</p><p>　　3.1.3低速軸直徑和軸長的確定</p><p>　　所以低速軸的軸長初步確定為 </p>

23、<p>　　3.2軸的強(qiáng)度校核（低速軸所受轉(zhuǎn)矩大，且兩軸的直徑相差很小，只校核低速軸）</p><p>　　求齒輪上作用力的大小、方向</p><p>　　齒輪上作用力的大小：</p><p><b>　　求軸承的支反力 </b></p><p><b>　　水平面上支力 </b>&l

24、t;/p><p><b>　　垂直面上支力 </b></p><p>　?。?）畫彎矩圖 水平面上的彎矩</p><p><b>　　垂直面上的彎矩 </b></p><p><b>　　合成彎矩 </b></p><p><b>　

25、　畫轉(zhuǎn)矩圖 </b></p><p><b>　?。?）畫當(dāng)量彎矩圖</b></p><p>　　因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動轉(zhuǎn)矩，,已知，查表12-1可得，</p><p>　　剖面C處的當(dāng)量彎矩：</p><p>　　（6）判斷危險剖面并驗(yàn)算強(qiáng)度</p><p>　　a）剖面C當(dāng)量

26、彎矩最大，而且直徑與相鄰段相差不大，故剖面C為危險面。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　b)軸1的剖面雖僅受彎矩，但其直徑最小，則該剖面為危險面。</p><p><b>　　所以軸的強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　4滾動軸承的選擇與計(jì)算</p>&

27、lt;p>　　4.1滾動軸承的選擇</p><p>　　高速軸和低速軸的軸承段的直徑分別為50mm,55mm,在軸的設(shè)計(jì)計(jì)算部分已經(jīng)選用</p><p>　　如下表所示深溝球軸承：</p><p>　　4.2滾動軸承的校核</p><p>　　由于低速軸的轉(zhuǎn)矩大于高速軸，同時低速軸和高速軸的直徑相差很小，所以只需校核低速軸的深溝球軸承。

28、</p><p>　　4.2.1軸的受力狀況及軸承載荷計(jì)算</p><p><b>　　水平面上支力 </b></p><p><b>　　垂直面上支力 </b></p><p>　　軸承所承受的徑向載荷 </p><p><b>　　軸向外載荷</b

29、></p><p>　　軸承的轉(zhuǎn)速n=190.986r/min</p><p>　　4.2.2求當(dāng)量動載荷</p><p>　　低速軸受軸向載荷，則，由教材表14-13可得，減速器中等沖擊取查有關(guān)軸承手冊可得。</p><p><b>　　低速軸：，</b></p><p><b>

30、;　　可得</b></p><p>　　4.2.3求軸承壽命</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　按兩班制計(jì)算每天工作16小時，一年工作350天，則</p><p><b>　　滿足年限要求</b></p><p>　　5鍵連接的選擇與計(jì)

31、算</p><p><b>　　5.1鍵連接的選擇</b></p><p><b>　　選擇普通平鍵：</b></p><p><b>　　5.2鍵連接的校核</b></p><p>　　由教材10-1得鍵連接時的擠壓應(yīng)力，由于低速軸的轉(zhuǎn)矩大于高速軸，而兩者的直徑相差很小，且對

32、同一個軸來說，只需校核短鍵，所以只需校核鍵18×63GB/T1096－2003</p><p>　　式中：T為傳遞的轉(zhuǎn)矩，T=543.35N·m</p><p>　　d為軸的直徑,d=65mm</p><p>　　h為鍵的高度,h=11mm</p><p>　　l為鍵的工作長度,l=L-b=45mm</p>

33、<p>　　b為鍵的寬度,b=18mm</p><p>　　所以鍵連接符合強(qiáng)度要求。</p><p><b>　　6聯(lián)軸器的選擇</b></p><p><b>　　6.1聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　結(jié)合電動機(jī)的外伸直徑d=55mm，高速軸和低速軸的最小直徑分別為45mm和5

34、0mm。高速軸初選彈性套柱銷聯(lián)軸器LT8聯(lián)軸器 ，低速軸選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器LT8聯(lián)軸器。</p><p><b>　　6.2聯(lián)軸器的校核</b></p><p>　　因?yàn)榈退佥S所受的轉(zhuǎn)矩較大，只校核低速軸，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小取。</p><p>　　所以，聯(lián)軸器符合其強(qiáng)度要求。</p><p>　　7潤滑方式、潤滑油牌

35、號及密封方式的選擇</p><p>　　7.1潤滑方式的選擇</p><p><b>　　潤滑方式有兩種： </b></p><p>　　所以小齒輪大齒輪均采用油潤滑。</p><p>　　7.2密封方式的選擇</p><p>　　一般選用接觸式密封：氈圈油封。</p><p&

36、gt;　　8箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇</p><p>　　8.1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸表</p><p>　　備注：1、a值代表兩齒輪的中心距；</p><p>　　2、與減速器的級數(shù)有關(guān)，對于單級減速器，取=1;</p><p>　　3、0.025~0.030，軟尺面取0.02

37、5，硬尺面0.030</p><p>　　4、當(dāng)算出的和小于8mm時，取8mm。  </p><p>　　8.2箱體附件的選擇</p><p>　　8.2.1窺視孔及窺視蓋的選擇</p><p>　　查表14-4，因?yàn)槭菃渭塧≤250,則窺視孔及窺視蓋的相關(guān)尺寸如下表(mm)</p><p>　　8

38、.2.2油標(biāo)指示裝置的選擇</p><p>　　選擇游標(biāo)尺M(jìn)16(16),其具體尺寸如下表(mm)</p><p>　　8.2.3通氣器的選擇</p><p>　　選擇M12×1.5，其具體尺寸如下表(mm)</p><p>　　8.2.4起吊裝置的選擇</p><p>　　起重裝置選為吊耳環(huán)和吊鉤。<

39、/p><p>　　對吊耳環(huán)（起吊箱蓋用），ｄ=（1.8~2.5）δ,取為16mm，R=（1~1.2）d取為16mm，e=（0.8~1）d取為16mm，b=2δ取為16mm。</p><p>　　對吊鉤，B=36mm，H=28.8mm,h=14.4mm,r=9mm,b=16mm。</p><p>　　8.2.5螺塞和封油墊的選擇</p><p>　

40、　選擇外六角螺塞、封油墊，M18×1.5，具體尺寸見下表（mm）</p><p><b>　　9設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　六月的雨，瀟瀟灑灑，飄離落地。這本是一個離人消愁的季節(jié)，可是，對我們來說，一切都完全相反。六月的末旬，我們剛剛考完一系列考試，便火熱的投入到機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)里。忙碌，緊張是我們的主旋律。</p><p

41、>　　在我們剛開始的時候，一切都是毫無頭緒。在老師的指點(diǎn)引導(dǎo)之后，我們漸漸地理出來一點(diǎn)頭緒。從數(shù)據(jù)開始，我們?nèi)硇牡耐度脒@場酣暢淋漓的戰(zhàn)斗。開始我們的數(shù)據(jù)總是出現(xiàn)一點(diǎn)點(diǎn)的小差錯，本著理科生執(zhí)著認(rèn)真、高規(guī)格的自我要求，我們沒有向困難低頭，像那一步一步鑲嵌的黃牛一樣，慢慢的縷，細(xì)細(xì)的算。沒有什么能難倒自己，只有自己的松懈，才會產(chǎn)生無限的阻力。人，在做事時，就是和自己在戰(zhàn)斗，和自己的懶惰在斗爭，只有不斷的高規(guī)格的自我要求，才能達(dá)到最后的

42、勝利。我們就這樣，一點(diǎn)一點(diǎn)，不斷地完善自己的數(shù)據(jù)。</p><p>　　在數(shù)據(jù)校核時，又出了一點(diǎn)小小的問題，設(shè)計(jì)年限不能滿足要求。頓時有點(diǎn)沮喪，算了好久，得到這個結(jié)果，真的不免有些許的頹意。但回首看看正在低頭苦算得同學(xué)們，我覺得自己有點(diǎn)太不男人，怎么點(diǎn)小事就把自己難倒了。于是，我有按著書上的數(shù)據(jù)處理步驟，一步一步地 重新算，再一遍又一遍的不停重復(fù)計(jì)算后，終于修復(fù)了這個漏洞。一切，就又能進(jìn)行下去了。</p&g

43、t;<p>　　萬事開頭難，處理掉數(shù)據(jù)后，我們已經(jīng)干掉了一個難題。接下來，重頭終于來臨了。將數(shù)據(jù)表現(xiàn)在圖紙上，這要求我們的工圖能力達(dá)到要求。有的同學(xué)手速快，思維敏捷，不到一會，便可以畫出好多。我是看在眼里，記在心里，開始有點(diǎn)著急，畫圖是有點(diǎn)過于匆忙。盲目是出錯的第一表現(xiàn)，這話果然不假。隨著圖像慢慢成形，我突然發(fā)現(xiàn)有些地方，不太合理。于是，我就熱了。真的好煩，我出去看著這雨，痛定思痛，放下心來。擦掉之后，一切來過。</

44、p><p>　　在經(jīng)歷了好就得雨季與艷陽交替的考驗(yàn)后，我們終于完成了自己的設(shè)計(jì)。就像長征之后般，我們跨越艱難險阻，終于與勝利會師。一切，在艱苦奮斗后的成功，是十分甜蜜的。</p><p>　　在經(jīng)歷了這次課程設(shè)計(jì)后，我認(rèn)識到自己，在以后的工作學(xué)習(xí)中，要認(rèn)真努力，并堅(jiān)持不懈。只有，不斷堅(jiān)持，才能達(dá)到最后的勝利。</p><p><b>　　10參考資料</

45、b></p><p>　　唐增寶、常建娥主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　黃華梁、彭文生主編 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 高等教育出版</p><p>　　羅繼相、王志海主編 金屬工藝學(xué) 武漢理工大學(xué)出版社</p><p>　　葛艷紅、黃海主編 機(jī)械工程圖學(xué) 國防工業(yè)出版社</p><