帶式運(yùn)輸機(jī)機(jī)傳動裝置的設(shè)計(jì)--機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書.docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)書-12 傳動裝置的總體設(shè)計(jì)-13 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算-44 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算-65 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算-156 軸的附件強(qiáng)度校核-297 大帶輪的結(jié)構(gòu)與公差設(shè)計(jì)-328 大齒輪的結(jié)構(gòu)與公差設(shè)計(jì)-339 輸入軸的結(jié)構(gòu)與公差設(shè)計(jì)-3610 減速箱箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-3811 潤滑及密封-40總 結(jié) -40參考文獻(xiàn)-41此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流1 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)機(jī)傳動裝置的設(shè)計(jì)1.1 已知條件（1）機(jī)器功用 由傳送帶傳送機(jī)器的零、部件；（2）工作情況 單向運(yùn)輸，載荷平穩(wěn)，空載啟動；（3）運(yùn)動要求 輸送帶運(yùn)動速度誤差不超過5%；（4）使用壽命 10年，每年300天，每天兩班制工作；（5）動力來源 三相交流電，電壓380/220V；（6）生產(chǎn)規(guī)模 小批量生產(chǎn)。1.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表1-1 本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表帶工作拉力F（N）1150帶速度V(m/s)1.4卷筒直徑D(mm)2401.3 設(shè)計(jì)要求（1）完成傳動裝置的計(jì)算。（2）設(shè)計(jì)傳動裝置中的各傳動零件。（3）完成一級圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)繪制減速器裝配圖一張（A1）。（4）計(jì)算機(jī)繪圖，繪出零件工作圖三張（A2，大齒輪、輸入軸、大帶輪）。 2 傳動裝置的總體設(shè)計(jì)2.1 傳動方案2.1.1 設(shè)計(jì)題目：卷筒直徑D=240mm，牽引力F=1150N，運(yùn)輸帶速度V=1.4m/s，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動，使用年限10年，每天兩班制工作，運(yùn)輸帶的速度誤差允許5%。2.1.2 傳動裝置示意圖：圖2-1傳動裝置示意圖2.2 電動機(jī)的選擇2.2.1 電動機(jī)類型的選擇選擇三相異步交流電動機(jī)。2.2.2 電動機(jī)功率選擇工作機(jī)所需功率（查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表3-1）：電動機(jī)至工作機(jī)總效率： 所需電動機(jī)功率：電動機(jī)額定功率（查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表17-7）： 2.2.3 工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速情況1: 情況2： 綜上所述： 2.3 確定電動機(jī)的型號根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P192表17-7選擇：表2-1 電動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)表電動機(jī)型號額定功率Pm/kW電動機(jī)轉(zhuǎn)速/(r/min)傳動比質(zhì)量同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y100L142.21500143012.83342.4 各軸的轉(zhuǎn)速高速軸一的轉(zhuǎn)速： 低速軸二的轉(zhuǎn)速：滾筒軸三的轉(zhuǎn)速：2.5 各軸的輸入功率高速軸一的輸入功率： 低速軸二的輸入功率：滾筒軸三的輸入功率：2.6 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩高速軸一的輸入轉(zhuǎn)矩：低速軸二的輸入轉(zhuǎn)矩：滾筒軸三的輸入轉(zhuǎn)矩：2.7 設(shè)計(jì)結(jié)論表2-2傳動參數(shù)的數(shù)據(jù)表電機(jī)軸輸入軸1輸出軸2滾筒軸3功率P/kW2.22.1122.0281.988轉(zhuǎn)矩T/( Nm)22.3542.31173.90170.47轉(zhuǎn)速n/(r/min)940476.67111.37111.37傳動比i3.03.941效率0.960.970.993 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 確定計(jì)算功率根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P156表8-83.2 選擇V帶帶型根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P157圖8-11 因此選擇的帶型為Z型。3.3 初選小帶輪直徑根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P155表8-7和P157表8-93.4 驗(yàn)算帶速速度為合理的。3.5 確定大帶輪直徑根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材表8-9將直徑大小選為280mm。3.6 確定中心距 取3.7 計(jì)算帶長根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P145表8-2.取帶長3.8 計(jì)算中心距及其變動范圍3.9 驗(yàn)算小帶輪包角3.10 確定帶根數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P151表8-4，當(dāng)時，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P153表8-5，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P155表8-6，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P145表8-2，。 取5根3.11 確定帶的初拉力根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P149表8-3，則單根的初拉力為：3.12 軸壓力3.13 設(shè)計(jì)結(jié)論表3-1 帶傳動設(shè)計(jì)結(jié)論表小輪基準(zhǔn)直徑大輪基準(zhǔn)直徑帶型根數(shù)中心距帶長初拉力90mm280mmZ型5根500mm1540mm68.85N4 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 基本參數(shù)確定齒形：標(biāo)準(zhǔn)圓標(biāo)斜齒材料：根據(jù)教材P191表10-1，對于小齒輪，鍛造45鋼(調(diào)質(zhì)加淬火)，齒面硬度241-286HBS，軟齒面，對于大齒輪，鍛造45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度217-255HBS，軟齒面。精度等級：根據(jù)教材P205表10-6通用減速器選取8級精度。齒數(shù)：對于小齒輪， 對于大齒輪，取質(zhì)數(shù)97。 初選螺旋角：4.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)4.2.1 試算小齒輪分度圓直徑4.2.1.1確定各項(xiàng)參數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P204，初選載荷系數(shù)，由以上計(jì)算的輸入轉(zhuǎn)矩可知。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P206表10-7，齒寬系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P203圖10-20，區(qū)域系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P202表10-5，彈性影響系數(shù)，傳動比。計(jì)算重合度系數(shù)計(jì)算螺旋角系數(shù)計(jì)算許用應(yīng)力根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P212圖10-25d，小、大齒輪接觸疲勞極限，假設(shè)每年工作300 天，則應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P208圖10-23，得到疲勞壽命系數(shù)和，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P207，取失效概率為1%，安全系S=1，因此可以得到如下：取兩者的較小者為許用應(yīng)力 4.2.1.2 計(jì)算小齒輪分度圓直徑4.2.2 調(diào)整小齒輪分度圓直徑4.2.2.1 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度： 齒寬 ：4.2.2.2 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P193表10-2，使用系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P194圖10-8，動載系數(shù)。4.2.3齒輪的圓周力 4.2.4 實(shí)際載荷系數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P195表10-3齒間載荷分配系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P196表10-4，8級軟齒面對稱分布得，齒向載荷分布系數(shù)4.2.5按實(shí)際載荷系數(shù)得小齒輪分度圓直徑和模數(shù)4.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)4.3.1試計(jì)算齒輪模數(shù)4.3.1.1參數(shù)的確定根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P204，試選載荷系數(shù)，由以上所計(jì)算的輸入轉(zhuǎn)矩可知。計(jì)算重合度系數(shù)：計(jì)算螺旋角系數(shù)：當(dāng)量齒數(shù)：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P200圖10-17，齒形系數(shù) ，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P201圖10-18，應(yīng)力修正系數(shù) ，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P207，取彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P209圖10-24c，齒輪的齒根彎曲疲勞極限：小齒輪齒根彎曲疲勞極限，大齒輪齒根彎曲疲勞極限根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P208圖10-22，可知 。由以上可得： 取兩者的較大者：4.3.1.2 計(jì)算模數(shù)4.3.2 調(diào)整齒輪模數(shù)4.3.2.1 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度：齒寬：齒高：寬高比：4.3.2.2 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P194圖10-8，動載系數(shù)，根據(jù)公式 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P195表10-3，齒間載荷分配系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P197表10-4，接觸強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分配系數(shù)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P197圖10-13，彎曲強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分配系數(shù)。綜上所述，可得：4.3.2.3 按實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算齒輪模數(shù)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)（1.652mm）大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)（1.348mm），從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近取，為同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算小齒輪齒數(shù)，即是：又為了提高平穩(wěn)性，應(yīng)在20-40之間，則取。，則,兩者互為質(zhì)數(shù)。4.4 幾何尺寸計(jì)算4.4.1 中心距考慮模數(shù)從1.652增大圓整至2mm，為此將中心距減小圓整至123mm。4.4.2 按圓整后的中心距修正螺旋角4.4.3 計(jì)算小、大齒輪分度圓直徑4.4.4 計(jì)算齒輪寬度 取，。4.5 圓整中心距后的強(qiáng)度校核4.5.1齒面接觸強(qiáng)度校核 4.5.1.1參數(shù)值確定計(jì)算載荷系數(shù) ，對于使用系數(shù)應(yīng)同上，得到，對于動載系數(shù),因?yàn)椋?根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P194圖10-8得到，對于齒間載荷分配系數(shù)，因?yàn)椋焊鶕?jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P195表10-3，可得，對于的大小同前，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P203圖10-20，可得區(qū)域系數(shù)，彈性影響系數(shù)同前 ，計(jì)算 ：4.5.1.2 校核 綜上所述，滿足齒面接觸強(qiáng)度條件。4.5.2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核4.5.2.1 參數(shù)的確定計(jì)算載荷系數(shù) ，對于使用系數(shù)應(yīng)同上，得到，對于動載系數(shù)，對于應(yīng)同前，對于的大小，因?yàn)?，又，可得：根?jù)教材P197圖10-13，可得。計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材P200圖10=17，齒形系數(shù)，根據(jù)教材P201圖10-18，應(yīng)力修正系數(shù)，計(jì)算計(jì)算4.5.2.2 校核所以齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。4.6 設(shè)計(jì)結(jié)論表4-1 齒輪傳動設(shè)計(jì)結(jié)論表材料分度圓直徑齒數(shù)齒寬螺旋角中心距法面模數(shù)小齒輪45鋼47.15mm2355mm12.68123mm2mm大齒輪45鋼198.85mm9750mm5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 輸入軸的設(shè)計(jì)5.1.1 選擇軸的材料與結(jié)構(gòu)選擇45鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，材料的價格低廉。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖：圖5-1 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1.2 初步計(jì)算軸的最小直徑由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P366表15-3，根據(jù)前面的分析可知，因此可以得到：考慮鍵槽放大5%為17.6mm。又1-2軸段處安裝帶輪，為配合軸段，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P113表12-10，選擇，由帶輪輪轂寬為40mm，因此取得。5.1.3 其余軸徑與長度的確定 5.1.3.1帶輪軸段為了滿足帶輪的軸向定位，右端采用軸肩，由，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P360表15-2，可得軸肩高，即得，左端采用軸端擋圈，由，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P105表14-23，擋圈的直徑。5.1.3.2 初選滾動軸承因?yàn)檩S承同時承受軸向力和徑向力，故選擇角接觸球軸承，初選內(nèi)徑30mm，尺寸系列03，接觸角，0級公差，0組游隙的角接觸球軸承，代號7306C。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P164表15-3，故，。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P33圖6-9（a）,取得。5.1.3.3 齒輪軸段由于，再查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P113表12-10，選取小齒輪處軸徑，又小齒輪分度圓，若采用鍵連接，則小齒輪齒根圓與鍵槽底部的距離，故將齒輪與軸制成一體成為齒輪軸。 又由，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P360表15-2取，同時可以得到。又因?yàn)樾↓X輪的輪轂寬度為55mm，故，又考慮小齒輪和箱壁的距離，故取。5.1.3.4 其他長度的確定考慮支撐相對小齒輪對稱位置，故取。考慮軸承透蓋及拆裝螺釘?shù)目臻g，軸承透蓋寬度的計(jì)算，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P40圖6-27得總寬度為，為了便于拆裝螺釘取伸出長度為，即得l2-3=45mm。5.1.4 鍵的選擇帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P106表6-1，帶輪處選平鍵。5.1.5 配合選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P53表8-1，帶輪與軸選，軸承內(nèi)圈與軸。5.1.6確定軸向圓角和倒角的尺寸 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P360表15-2，軸端倒角為C1，各軸肩處的圓角半徑見軸的零件圖。5.1.7 軸上載荷的求解由軸的結(jié)構(gòu)圖作軸的計(jì)算簡圖。圖5-2 輸入軸計(jì)算簡圖由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P164表15-3查得7806C型軸承支點(diǎn)偏移量，即得，。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖繪制彎矩，扭矩圖，如圖5-3。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩，扭矩圖可以看出截面C至最危險的截面，計(jì)算截面C的彎矩和扭矩。由之前的計(jì)算可以知道。 齒輪的周向力 齒輪的徑向力 齒輪的軸向力 在水平面H內(nèi)的支反力 在垂直面V內(nèi)的支反力 圖5-3 輸入軸扭矩彎矩圖 在水平面H內(nèi)的彎矩在垂直面V內(nèi)的彎矩 合彎矩5.1.8 校核軸強(qiáng)度由上述的計(jì)算結(jié)果及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P368取，則： 由軸的材料，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P358表15-1得，故安全。5.1.9 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度5.1.9.1判斷危險截面 截面A、2、3、B只受到扭矩的作用，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只按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定，所以截面A、2、3、B均無需校核。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面4和5處過盈配合引起的應(yīng)力集中最為嚴(yán)重；從受載的情況上看，截面C的應(yīng)力最大。截面5的應(yīng)力集中的影響和截面4的相近，但截面5不受到扭矩的作用，同時軸徑也較大，故不用做強(qiáng)度校核。截面C上的盈利雖大，但是應(yīng)力集中不大（過盈配合和鍵槽引起的應(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6和7顯然更不用校核。由機(jī)械設(shè)計(jì)教材第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合小，因而該軸只需校核截面4左右兩側(cè)即可。5.1.9.2 截面4左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎矩 彎曲應(yīng)力 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由軸材料查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P358表15-1得到，。由公式，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P40附表3-2得到理論應(yīng)力集中系數(shù)，。 又由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P41圖3-1得敏性系數(shù)，。 故有效應(yīng)力集中系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P42附圖3-2得截面形狀系數(shù) 附圖3-3得扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù) 按照磨削加工又附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)， 故綜合系數(shù) 又由機(jī)械設(shè)計(jì)教材3-1和3-2節(jié)的內(nèi)容得剛性系數(shù)， 故安全系數(shù) 故可知截面4左側(cè)安全。5.1.9.3 截面4 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎矩 彎曲應(yīng)力 扭矩 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P43附表3-8，取 軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P44附圖3-4， 故綜合系數(shù) 又由機(jī)械設(shè)計(jì)教材3-1和3-2節(jié)的內(nèi)容得， 故安全系數(shù) 故可知截面4的右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的，由于沒有瞬時過載及嚴(yán)重的應(yīng)循環(huán)不對稱性，故略去靜強(qiáng)度計(jì)算。 綜上所述：輸出軸1可滿足強(qiáng)度條件。5.2 輸出軸2的設(shè)計(jì)5.2.1 選擇軸的材料與結(jié)構(gòu) 選擇45鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，材料的價格低廉。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖：圖5-4 輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.2 初步計(jì)算軸的最小直徑 由教材P366表15-3，根據(jù)前面的分析可知，因此可以得到：，考慮鍵槽放大5%為28.5mm。又1-2軸段處安裝聯(lián)軸器，為使軸徑與聯(lián)軸器孔徑合適，同時選取聯(lián)軸器。根據(jù)教材P347表14-1，由前，聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，按計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)該小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P189表17-5，選擇LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，其半聯(lián)軸器孔徑，因此，半聯(lián)軸器的長度，輪轂長度，因此取得。5.2.3 其他軸徑與長度的確定 5.2.3.1 聯(lián)軸器軸段為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位，右端采用軸肩，由，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P360表15-2，可得軸肩高，即得，左端采用軸端擋圈，由，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P105表14-23，擋圈的直徑。5.2.3.2 初選滾動軸承因?yàn)檩S承同時承受軸向力和徑向力，故選擇角接觸球軸承，初選內(nèi)徑40mm，尺寸系列03，接觸角，0級公差，0組游隙的角接觸球軸承，代號7308C。 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P164表15-3，故，。 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P33圖6-9（a）,取得。5.2.3.3 齒輪軸段由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P113表12-10，選取大齒輪處軸徑，齒輪右端采用軸肩定位，由，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P360表15-2得到軸肩高，即得。軸環(huán)寬度，考慮大齒輪與小齒輪正對嚙合，故取，大齒輪輪轂寬度為50mm，故取。5.2.3.4 其他長度的確定考慮支撐相對大齒輪對稱位置，故取套筒長度，?？紤]軸承透蓋及拆裝螺釘?shù)目臻g，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P40圖6-27得總寬度為，為了便于拆裝螺釘取伸出長度為，即得。5.2.4 鍵的選擇聯(lián)軸器與齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，由，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P106表6-1得平鍵截面尺寸，長度選取。同理聯(lián)軸器處平鍵。5.2.5 配合選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P53表8-1，聯(lián)軸器與軸選，齒輪與軸，軸承內(nèi)圈與軸。5.2.6 軸上載荷的求解 由軸的結(jié)構(gòu)圖作軸的計(jì)算簡圖。圖5-5 輸出軸計(jì)算簡圖由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P164表15-3查得7803C型軸承支點(diǎn)偏移量，即得，。根據(jù)計(jì)算軸的計(jì)算簡圖繪制彎矩，扭矩圖。圖5-6 輸出軸彎矩扭矩圖 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩，扭矩圖可以看出截面C至最危險的截面，計(jì)算截面C的彎矩和扭矩。由之前的計(jì)算可以知道。 齒輪的周向力 齒輪的徑向力 齒輪的軸向力 在水平面H內(nèi)的支反力 在垂直面V內(nèi)的支反力 在水平面H內(nèi)的彎矩 在垂直面V內(nèi)的彎矩 合彎矩5.2.7 校核軸強(qiáng)度由上述的計(jì)算結(jié)果及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P368取，則： 由軸的材料，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P358表15-1得，故安全。5.2.8 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度5.2.8.1判斷危險截面 截面A、2、3、B只受到扭矩的作用，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只按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定，所以截面A、2、3、B均無需校核。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面4和5處過盈配合引起的應(yīng)力集中最為嚴(yán)重；從受載的情況上看，截面C的應(yīng)力最大。截面5的應(yīng)力集中的影響和截面4的相近，但截面5不受到扭矩的作用，同時軸徑也較大，故不用做強(qiáng)度校核。截面C上的盈利雖大，但是應(yīng)力集中不大（過盈配合和鍵槽引起的應(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6和7顯然更不用校核。由機(jī)械設(shè)計(jì)教材第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合小，因而該軸只需校核截面4左右兩側(cè)即可。5.2.8.2 截面4左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎矩 彎曲應(yīng)力 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由軸材料查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P358表15-1得到，。由公式，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P40附表3-2得到，。 又由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P41圖3-1得敏性系數(shù)，。 故有效應(yīng)力集中系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P42附圖3-2得截面形狀系數(shù) 附圖3-3得扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù) 按照磨削加工又附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)， 故綜合系數(shù) 又由機(jī)械設(shè)計(jì)教材3-1和3-2節(jié)的內(nèi)容得， 故安全系數(shù) 故可知其安全。5.2.8.3 截面4 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎矩 彎曲應(yīng)力 扭矩 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P43附表3-8，取 軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P44附圖3-4， 故綜合系數(shù) 又由機(jī)械設(shè)計(jì)教材3-1和3-2節(jié)的內(nèi)容得， 故安全系數(shù) 故可知截面4的右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的。 綜上所述：輸出軸可滿足強(qiáng)度條件。5.3 設(shè)計(jì)結(jié)論圖5-7 輸入軸與輸出軸結(jié)構(gòu)尺寸6 軸的附件強(qiáng)度校核6.1 輸出軸1的附件6.1.1 鍵的強(qiáng)度校核6.1.1.1 鍵的系列 在帶輪處選擇鍵尺寸為6.1.1.2校核計(jì)算由鍵，軸，帶輪，聯(lián)軸器材料，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P106表6-2得到擠壓應(yīng)力，取值。在帶輪處，工作長度，高度， 其是合適的。6.1.2 軸承壽命的校核6.1.2.1 額定動載荷已知軸承預(yù)計(jì)壽命為,由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P164表15-3得7306C型軸承額定動載荷。6.1.2.2當(dāng)量動載荷P軸承所受的徑向載荷 對于7306C型軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P317表13-5得，進(jìn)而查得機(jī)械設(shè)計(jì)教材P318表13-7得派生軸向力: , 故軸向力：,當(dāng)量動載荷：， 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P317表13-5得,6.1.2.3 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?所以只需要驗(yàn)算軸承1，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P316表13-4，取溫度系數(shù),則可以得到： 因此軸承壽命符合要求。6.2 輸出軸2的附件6.2.1 鍵的強(qiáng)度校核6.2.1.1鍵的系列 在聯(lián)軸器處， 在大齒輪處，6.2.1.2 校核計(jì)算由鍵，軸，帶輪，聯(lián)軸器材料，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材P106表6-2得到擠壓應(yīng)力，取值。在聯(lián)軸器處，工作長度，高度， ，是合適的。在大齒輪處，工作長度，高度，是合適的。6.2.2 軸承壽命的校核6.2.2.1 額定動載荷已知軸承預(yù)計(jì)壽命為,由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P164表15-3得7308C型軸承額定動載荷。6.2.2.2當(dāng)量動載荷P軸承所受的徑向載荷對于7308C型軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P317表13-5得，進(jìn)而查得機(jī)械設(shè)計(jì)教材P318表13-7得派生軸向力: , 故軸向力：,當(dāng)量動載荷P， 由 機(jī)械設(shè)計(jì)教材P317表13-5得, 6.2.2.3 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?所以只需要驗(yàn)算軸承1，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P316表13-4，取溫度系數(shù),則可以得到： 因此軸承壽命符合要求。6.3 設(shè)計(jì)結(jié)論軸承壽命以及鍵的強(qiáng)度均符合要求。7 大帶輪的結(jié)構(gòu)與公差設(shè)計(jì)7.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及幾何尺寸大帶輪安裝于輸入軸上，該處軸徑，大帶輪基準(zhǔn)直徑，且D1-d1100mm故采用孔板式結(jié)構(gòu)。由機(jī)械設(shè)計(jì)教材P160圖8-14，Z型槽， ha=2mm，輪寬：輪轂寬：，取值輪轂直徑：，取值 輪底直徑：輪輻寬度：，取值。7.2 表面粗糙度與公差設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P66表9-3，帶輪和軸配合面表面粗糙度取，鍵槽工作表面，非工作表面，帶輪工作表面，其他加工面。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P66表9-3，取帶輪頂圓為軸線的圓跳動為0.10，輪轂槽對稱度0.02，兩端面對軸線圓跳動0.01。8 大齒輪的結(jié)構(gòu)與公差設(shè)計(jì)8.1 大齒輪幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑：齒頂圓直徑：齒厚：齒寬：8.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)辇X頂圓直徑，所以采用腹板式。圖8-1 大齒輪結(jié)構(gòu)圖各尺寸如下：，取。，取。8.3 公差設(shè)計(jì)8.3.1 齒距累積總偏差，單齒距偏差，輪廓總偏差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P215表19-2，得到： ，。8.3.2 螺旋線總偏差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P216表19-3，得到:。8.3.3 徑向跳動偏差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P216表19-4，得到:。8.3.4 中心距偏差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P216表19-5，得到:。8.3.5 平行度偏差垂直平面內(nèi)的軸線平行度偏差 軸線平面內(nèi)的軸線平行度偏差 8.3.6 齒頂圓直徑公差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P217表19-8，得到：。8.3.7 齒徑向進(jìn)給公差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P218表19-10和P197表18-1，得到：。8.3.8 最小法向側(cè)隙 8.3.9 齒厚公差8.3.10 側(cè)隙減少量 8.3.11 齒厚上極限偏差8.3.12 齒厚下極限偏差8.3.13 公法線長度上極限偏差8.3.14 公法線長度下極限偏差8.3.15 公法線跨測齒數(shù),取值8.3.16 公法線長度8.4 表面粗糙度和幾何公差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P66表9-3，取齒輪的工作面，軸孔配合面，其余工作表面。 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P66表9-4，齒頂圓對軸線圓跳動取0.022，兩端面對軸線的圓跳動取0.022，鍵槽對孔軸線的對稱度取0.020。9 輸入軸的結(jié)構(gòu)與公差設(shè)計(jì)9.1 輸入軸的結(jié)構(gòu)及幾何尺寸輸入軸為齒輪軸，其結(jié)構(gòu)與幾何尺寸已在第五部分軸的設(shè)計(jì)中得出，結(jié)果如圖5-1。9.2 公差設(shè)計(jì)9.2.1 齒距累積總偏差，單齒距偏差，輪廓總偏差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P215表19-2，得到：，9.2.2 螺旋線總偏差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P216表19-3，得到:。9.2.3 徑向跳動偏差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P216表19-4，得到:。9.2.4 中心距偏差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P216表19-5，得到:。9.2.5 平行度偏差垂直平面內(nèi)的軸線平行度偏差 軸線平面內(nèi)的軸線平行度偏差 9.2.6 齒頂圓直徑公差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P217表19-8，得到：。9.2.7 切齒徑向進(jìn)給公差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P218表19-10和P197表18-1，得到：9.2.8 最小法向側(cè)隙 9.2.9 齒厚公差9.2.10 側(cè)隙減少量 9.2.11 齒厚上極限偏差 9.2.12、齒厚下極限偏差9.2.13 公法線長度上極限偏差9.2.14 公法線長度下極限偏差9.2.15 公法線跨測齒數(shù),取值9.2.16 公法線長度9.3 表面粗糙度和幾何公差 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P64表9-1，與帶輪配合表面，與軸承配合配合面，鍵槽工作面，非工作面，與氈圈接觸面，其余表面。 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P65表9-2，與軸承配合表面圓度取0.004，與軸承配合表面對軸線的圓跳動取0.011，與帶輪配合表面對軸線的圓跳動取0.010，鍵槽對稱度取0.015。10 減速箱箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.1 確定各基本尺寸由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P23表5-1，取箱座壁厚，箱蓋壁厚，地腳螺栓直徑即是M16，地腳螺栓數(shù)。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P23表5-2，取箱體內(nèi)壁與小齒輪斷面間距，大齒輪齒頂圓與箱體內(nèi)壁間距。 箱座蓋凸緣厚度 箱座底凸緣厚度 軸承旁連接螺栓直徑 箱蓋與箱座連接螺栓直徑 連接螺栓間距 軸承蓋螺釘直徑 視孔蓋螺釘直徑，取 定位銷直徑，取 至外箱壁距離，至凸緣邊緣的距離 至外箱壁距離 至外箱壁距離，至凸緣邊緣的距離 軸承旁凸臺半徑 外箱壁至軸承座斷面距離，取 箱蓋和箱座肋厚 軸承蓋外徑（輸入軸），（輸出軸） 軸承旁連接螺栓距離 輸入軸112mm,輸出軸130mm由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P29圖6-2 分箱面寬度尺寸 軸承座寬度尺寸,取 軸承蓋凸緣厚度10.2 箱體附件設(shè)計(jì)10.2.1視孔和視孔蓋 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P46，視孔蓋采用扎制鋼板，與箱體之間采用石棉橡膠紙密封墊片，以防止漏油，其尺寸如下： 視孔長，視孔蓋寬，視孔蓋長，螺釘選，螺釘數(shù)4個，螺釘長度間距，螺釘寬度間距，視孔蓋高度，圓角半徑，凸臺高。10.2.2 通氣器 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P47.通氣器采用簡易式，采用扁螺母固定于視孔蓋上，為了防止螺母松脫，落到箱體之中，故將螺母焊在視孔蓋上，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P44表7-1選用簡易式通氣器。10.2.3 油標(biāo) 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P44，油標(biāo)采用油尺，為了便于加工和節(jié)省材料，油尺手柄和尺桿兩個零件焊接在一起，通過螺紋連接與假案俗氣配合，裝在箱座側(cè)面，為了便于油尺的插取及油尺插孔的加工，插孔傾斜角度選，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P48表7-3選用油尺。10.2.4 放油口和螺塞 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P4