機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)_帶式輸送機(jī)傳送裝置_西北工業(yè)大學(xué)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳送裝置機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)0000班設(shè)計(jì)者： 學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師： 2010 年 月 日西北工業(yè)大學(xué)目錄一.題目及總體分析3二.各主要部件選擇4三.電動(dòng)機(jī)的選擇4四.分配傳動(dòng)比5五.傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算6六.設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪81.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型82.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)83.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)104.幾何尺寸計(jì)算125.驗(yàn)算12七.設(shè)計(jì)低速級(jí)齒輪131.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型132.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)133.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)154.幾何尺寸計(jì)算165.驗(yàn)算16八.鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)17九.減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)19

2、1.軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)192.軸（中間軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)233.軸（輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)28十.潤(rùn)滑與密封32十一.箱體的設(shè)計(jì)33十二.設(shè)計(jì)小結(jié)35十三.參考文獻(xiàn)35一.題目及總體分析題目：設(shè)計(jì)一個(gè)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置給定條件：傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1-1所示，設(shè)計(jì)參數(shù)列于表1-1。工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期為10年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96。減速器類(lèi)型選擇：選用展開(kāi)式兩級(jí)圓柱齒輪減速器。特點(diǎn)及應(yīng)用：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度。高速級(jí)

3、齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。高速級(jí)一般做成斜齒，低速級(jí)可做成直齒。整體布置如下：圖1-1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖圖示：1為電動(dòng)機(jī)，2為聯(lián)軸器，為減速器，4為高速級(jí)齒輪傳動(dòng)，5為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)，6為鏈傳動(dòng)，7為輸送機(jī)滾筒。輔助件有:觀察孔蓋，油標(biāo)和油尺，放油孔和螺塞，通氣器，吊耳和吊鉤，定位銷(xiāo)，啟蓋螺釘，軸承套，密封圈等。輸送帶的牽引力F/KN2.5輸送帶的速度v/(m/s)1.3輸送帶滾筒的直徑D/mm370表1-1 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)二.各主要部件選擇部件因素選擇動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)齒輪斜

4、齒傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力大，傳動(dòng)效率高直齒輪不產(chǎn)生軸向力，但傳動(dòng)平穩(wěn)性差一些高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí)做成直齒軸承此減速器軸承所受軸向力不大滾動(dòng)球軸承聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐久性好彈性聯(lián)軸器鏈傳動(dòng)工作可靠，傳動(dòng)效率高單排滾子鏈三.電動(dòng)機(jī)的選擇目的過(guò)程分析結(jié)論類(lèi)型根據(jù)一般帶式輸送機(jī)選用的電動(dòng)機(jī)選擇選用Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需有效功率為PwFV2500N1.3m/s圓柱齒輪傳動(dòng)(7級(jí)精度)效率(兩對(duì))為10.98 2滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率(四對(duì))為20.99 4彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率30.99 帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為40.96鏈傳動(dòng)的效率50.96電動(dòng)機(jī)輸出有效功率為電動(dòng)機(jī)輸出功率為型號(hào)按選電動(dòng)機(jī)型號(hào)查得

5、型號(hào)Y132S-4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)如下額定功率p=5.5 kW滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min同步轉(zhuǎn)速1500 r/min選用型號(hào)Y132S-4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)四.分配傳動(dòng)比部件因素選擇動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)齒輪斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力大，傳動(dòng)效率高直齒輪不產(chǎn)生軸向力，但傳動(dòng)平穩(wěn)性差一些高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí)做成直齒軸承此減速器軸承所受軸向力不大滾動(dòng)球軸承聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐久性好彈性聯(lián)軸器鏈傳動(dòng)工作可靠，傳動(dòng)效率高單排滾子鏈五.傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算目的過(guò)程分析結(jié)論傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算設(shè)：從電動(dòng)機(jī)到輸送機(jī)滾筒軸分別為軸、軸、軸、軸；對(duì)應(yīng)于各軸的轉(zhuǎn)速分別為；對(duì)應(yīng)各軸的輸入功率分別為；對(duì)

6、應(yīng)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為；相鄰兩軸間的傳動(dòng)比分別為；相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率分別為。各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)，輸入功率P(KW)，輸入轉(zhuǎn)矩T(N m)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算高速軸的轉(zhuǎn)速，輸入功率，輸入轉(zhuǎn)矩中間軸的轉(zhuǎn)速，輸入功率，輸入轉(zhuǎn)矩低速軸的轉(zhuǎn)速，輸入功率，輸入轉(zhuǎn)矩滾筒軸的轉(zhuǎn)速，輸入功率，輸入轉(zhuǎn)矩圓柱齒輪傳動(dòng)(7級(jí)精度)效率為10.98 滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為20.99 彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率30.99 帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為40.96鏈傳動(dòng)的效率50.96：鏈傳動(dòng)比，：低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比，：高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比軸號(hào)電動(dòng)機(jī)兩級(jí)圓柱減速器工作機(jī)軸軸軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)=1440n1=1440n2=378

7、.95n3=134.38n4=67.19功率P(kw)P=5.5P1=5.445P2=5.28P3=5.13P4=4.87轉(zhuǎn)矩T(Nm)T1=36.11T2=133.06T3=364.57T4=692.19兩軸聯(lián)接聯(lián)軸器齒輪齒輪鏈輪傳動(dòng)比 ii01=1i12=3.8i23=2.82i34=2傳動(dòng)效率01=0.9912=0.9723=0.9734=0.95六.設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型1)確定齒輪類(lèi)型兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪。2)材料選擇。由表101選擇小齒輪材料為40r（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。

8、3)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB 1009588)4)選小齒輪齒數(shù)124，大齒輪齒數(shù)2113.824=91.2,取Z2=91。5)選取螺旋角。初選螺旋角，左旋。2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（1021）試算，即1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值(1)試選 (2)由圖1030，選取區(qū)域系數(shù)(3)由圖1026查得 (4)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 (5)由表107選取齒寬系數(shù)(6)由表106查得材料的彈性影響系數(shù)(7)由圖1021按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限(8)由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(9)由圖1019查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)(10)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度

9、許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式1012得2)計(jì)算(1)試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得(2)計(jì)算圓周速度(3)計(jì)算齒寬b及模數(shù)(4)計(jì)算縱向重合度(5)計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)根據(jù)，7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載荷系數(shù)由表104查得由圖1013查得假定，由表103查得故載荷系數(shù) (6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式1010a得(7)計(jì)算模數(shù)3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式1017 1)確定計(jì)算參數(shù)(1)計(jì)算載荷系數(shù)(2)根據(jù)縱向重合度，從圖1028查得螺旋角影響系數(shù)(3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)(4)查取齒形系數(shù)由表105查得,(5)查取應(yīng)力校正系數(shù)由表105查得,(6)由圖1

10、020c查得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限(7)由圖1018查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)(8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4，由式1012得(9)計(jì)算大小齒輪的大齒輪的數(shù)據(jù)大2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取1.5mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有取，則4.幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算中心距將中心距圓整為。 2)按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑4)計(jì)算大、小齒輪的齒根圓直徑5)計(jì)

11、算齒輪寬度圓整后??；5.驗(yàn)算合適七.設(shè)計(jì)低速級(jí)齒輪1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型1)確定齒輪類(lèi)型兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪2)材料選擇。小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為380HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。3)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度4)選小齒輪齒數(shù)Z124，大齒輪齒數(shù)Z2Z12.8224=67.68，取=68。 2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式109a進(jìn)行試算，即 1)確定公式各計(jì)算數(shù)值(1)試選載荷系數(shù)(2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩(3)由表107選取齒寬系數(shù)(4)由表106查得材料的彈性影響系數(shù)(5)由圖1

12、021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限(6)由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(7)由圖1019曲線1查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，(8)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式1012得 2)計(jì)算(1)試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值(2)計(jì)算圓周速度v (3)計(jì)算齒寬b (4)計(jì)算齒寬與齒高之比 bh模數(shù)(5)計(jì)算載荷系數(shù)K 根據(jù)，7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載荷系數(shù) 假設(shè)，由表103查得 由表102查得使用系數(shù).25由表104查得 由圖1013查得故載荷系數(shù) (6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式1010a得(7)計(jì)算模數(shù)3.按

13、齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式105得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為1)確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值(1)由圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限(2)由圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)， (3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1.4，由式1012得 (4)計(jì)算載荷系數(shù)(5)查取齒形系數(shù)由表105查得，(6)取應(yīng)力校正系數(shù) 由表105查得(7)計(jì)算大小齒輪的，并比較大齒輪的數(shù)據(jù)大2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.33，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值2.5。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分

14、度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有，取大齒輪齒數(shù)取4.幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算分度圓直徑2)計(jì)算齒根圓直徑3)計(jì)算中心距將中心距圓整后取。4)計(jì)算齒寬取5.驗(yàn)算合適八.鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1 選擇鏈輪齒數(shù)和材料取小齒輪齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)為材料選擇40鋼，熱處理：淬火、回火。2 確定計(jì)算功率由表96查得，由圖913查得，單排鏈，則計(jì)算功率為：。3 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)及查圖911，可選20A-1。查表91，鏈條節(jié)距為。4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距。取。相應(yīng)得鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為，取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)節(jié)。查表97得到中心距計(jì)算系數(shù)，則鏈傳動(dòng)的最大中心中心距為：。5 計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式 由和鏈號(hào)20A1，查圖914可知應(yīng)

15、采用油池潤(rùn)滑或油盤(pán)飛濺潤(rùn)滑。6 計(jì)算壓軸力有效圓周力為：鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為。7 鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小直徑的鏈輪一般做成整體式；中等尺寸的鏈輪多做成孔板式，為便于搬運(yùn)、裝卡和減重，在輻板上開(kāi)孔；大直徑的鏈輪可做成組合式，?？蓪X圈用螺栓連接或焊接在輪轂上，此時(shí)齒圈與輪芯可用不同材料制造。根據(jù)軸的尺寸可確定鏈輪軸孔d=45mm，輪轂長(zhǎng)度L=80mm，可與減速器的相關(guān)尺寸協(xié)調(diào)。8 鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒高確定的最大軸凸緣直徑節(jié)距p=31.75mm，滾子直徑=19.05mm，小鏈輪齒數(shù)，大鏈輪齒數(shù)，內(nèi)鏈板高度九.減速器軸及軸承裝置、

16、鍵的設(shè)計(jì)1.軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì).輸入軸上的功率轉(zhuǎn)矩.求作用在齒輪上的力 圓周力，徑向力，軸向力.初定軸的最小直徑選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153，取(以下軸均取此值），于是由式152初步估算軸的最小直徑。輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3,則 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用HL1型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為N。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L42的半聯(lián)軸器。與軸配合的

17、轂孔長(zhǎng)度。.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1)擬定軸上零件的裝配方案（見(jiàn)圖9-1） 2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 (1)為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1軸段右端需制一軸肩，軸肩高度,故取段的直徑 。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=30mm.，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，故的長(zhǎng)度應(yīng)該比略短一點(diǎn)，現(xiàn)取。 (2)初步選擇滾動(dòng)軸承。參照工作要求并根據(jù)，初選型號(hào)6205深溝球軸承，其尺寸為，基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷，故,軸段3和5的長(zhǎng)度取相同,，。(3)軸段4做成齒輪軸。軸段4的直徑應(yīng)根據(jù)6205的深溝球軸承的定位軸肩直徑確定，取,。其余尺寸如圖91(4)取齒輪齒寬中間為力作用

18、點(diǎn)，則可得,，。(5)參考表152，取軸端為和各軸肩處的圓角半徑。圖9-1 輸入軸的結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖5.受力分析、彎距的計(jì)算 1)計(jì)算支承反力 在水平面上 在垂直面上故總支承反力 2)計(jì)算彎矩并作彎矩圖 (1)水平面彎矩圖 (2)垂直面彎矩圖 (3)合成彎矩圖 3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖6.作受力、彎矩和扭矩圖圖 92軸受力、彎矩和扭矩圖7.選用鍵校核鍵連接：聯(lián)軸器：選單圓頭平鍵（A型）軸的直徑d=18mm,選，聯(lián)軸器:由式61，查表62，得 ，鍵校核安全8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，C處左側(cè)承受最大彎矩和扭矩，并且有較多的應(yīng)力集中，故c截面為危險(xiǎn)截面。根據(jù)式155，并取，軸的

19、計(jì)算應(yīng)力，由表151查得，故安全9.校核軸承和計(jì)算壽命(1)校核軸承A和計(jì)算壽命徑向載荷軸向載荷由，在表135取X0.56。相對(duì)軸向載荷為，在表中介于0.0400.070之間，對(duì)應(yīng)的e值為0.240.27之間，對(duì)應(yīng)Y值為1.81.6，于是，用插值法求得，故。由表136取則，A軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，校核安全該軸承壽命該軸承壽命(2)校核軸承B和計(jì)算壽命 徑向載荷 當(dāng)量動(dòng)載荷，校核安全該軸承壽命該軸承壽命查表13-3得預(yù)期計(jì)算壽命，故安全。2.軸（中間軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1.中間軸上的功率轉(zhuǎn)矩2.求作用在齒輪上的力高速大齒輪: 低速小齒輪: 3.初定軸的最小直徑 選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根

20、據(jù)表153，取，于是由式152初步估算軸的最小直徑中間軸上有兩個(gè)鍵槽，最小軸徑應(yīng)增大10%15%，取增大12%得，圓整的。這是安裝軸承處軸的最小直徑4.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度(1)初選型號(hào)6207的深溝球軸承參數(shù)如下，基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷，故。軸段1和5的長(zhǎng)度相同,故取。(2)軸段2上安裝高速級(jí)大齒輪,為便于齒輪的安裝,應(yīng)略大與,可取。齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段2的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短,若轂長(zhǎng)與齒寬相同,已知齒寬，取。大齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段3的直徑, 軸肩高度,取 ，。(3)軸段4上安裝低速級(jí)小齒輪,為便于齒輪的安裝,

21、 應(yīng)略大與,可取。齒輪右端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪右端面上,即靠緊,軸段4的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短,若轂長(zhǎng)與齒寬相同,已知齒寬，取。取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn),則可得, ，(4)參考表152，取軸端為，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)圖93。圖93 中間軸的結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖5.軸的受力分析、彎距的計(jì)算1)計(jì)算支承反力： 在水平面上 在垂直面上： 故 總支承反力：2)計(jì)算彎矩在水平面上：在垂直面上： 故 3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖6.作受力、彎矩和扭矩圖圖94軸受力、彎矩和扭矩圖7.選用校核鍵1)低速級(jí)小齒輪的鍵由表61選用圓頭平鍵（A型），小齒輪軸端直徑d=40mm,，小齒輪齒寬B=85mm，。 由式61，查

22、表62，得 ，鍵校核安全2)高速級(jí)大齒輪的鍵 由表61選用圓頭平鍵（A型），大齒輪軸端直徑d=40mm，大齒輪齒寬B=50mm，。 由式6，查表62，得 ，鍵校核安全8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，2處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險(xiǎn)截面，根據(jù)式155，并取， 由表查得，校核安全。9.校核軸承和計(jì)算壽命1)校核軸承A和計(jì)算壽命徑向載荷軸向載荷,查表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,取,故因?yàn)椋：税踩?。該軸承壽命2)校核軸承B和計(jì)算壽命 徑向載荷 當(dāng)量動(dòng)載荷，校核安全該軸承壽命查表13-3得預(yù)期計(jì)算壽命，故安全。3.軸（輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1.

23、輸入功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩2.第三軸上齒輪受力3.初定軸的直徑軸的材料同上。由式152，初步估算軸的最小直徑輸出軸上有兩個(gè)鍵槽，最小軸徑應(yīng)增大10%15%，圓整的。這是安裝鏈輪處軸的最小直徑，取，查機(jī)械手冊(cè)可得到安裝在鏈輪孔的軸的長(zhǎng)度：，為保證鏈輪與箱體的距離，取。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸的結(jié)構(gòu)和尺寸（見(jiàn)圖95）2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度(1) 為滿足鏈輪的軸向定位要求，1軸段右端需制一軸肩，軸肩高度,故取段的直徑 。(2)軸段3和軸段6用來(lái)安裝軸承，根據(jù)，初選型號(hào)6212的深溝球軸承，參數(shù)基本：，基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷。由此可以確定： ，取 ，。 (3)軸段5上安裝低速級(jí)大齒

24、輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大與,可取。齒輪右端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪右端面上,即靠緊,軸段5的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短,若轂長(zhǎng)與齒寬相同,已知齒寬，取。大齒輪左端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑,取,。 (4)取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn),則可得, ，(5)參考表152，取軸端為，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)圖95。圖95 軸的結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖5.軸的受力分析、彎距的計(jì)算(1)計(jì)算支承反力 在水平面上 在垂直面上故(2)計(jì)算彎矩1)水平面彎矩 在C處，2)垂直面彎矩 在C處， 在B處 ，(3)合成彎矩圖 在C處在B處，(4)計(jì)算轉(zhuǎn)矩，并作轉(zhuǎn)矩圖 (CD段)6.作受力、彎矩和扭矩圖 圖96 軸受力、彎

25、矩和扭矩圖7.選用校核鍵1)低速級(jí)大齒輪的鍵由表61選用圓頭平鍵（A型）d=62mm， ，。由式61，查表62，得 ，鍵校核安全2)高速級(jí)鏈輪的鍵 由表61選用圓頭平鍵（A型）d=45mm，由式61，查表62，得 ，鍵校核安全8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，B處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險(xiǎn)截面根據(jù)式155，并取，d=62mm，由表151查得，校核安全。9.校核軸承和計(jì)算壽命1)校核軸承D和計(jì)算壽命徑向載荷當(dāng)量動(dòng)載荷因?yàn)椋：税踩?。該軸承壽命該軸承壽命2)校核軸承B和計(jì)算壽命 徑向載荷 當(dāng)量動(dòng)載荷，校核安全該軸承壽命該軸承壽命十.潤(rùn)滑與密封1.潤(rùn)滑方式的選擇

26、 減速器傳動(dòng)零件的軸承都需要良好的潤(rùn)滑，其目的是為減少摩擦、磨損，提高效率，防銹，冷卻和散熱。1)因?yàn)榇俗兯倨鳛殚]式齒輪傳動(dòng)，又因?yàn)辇X輪的圓周速度，所以采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑，傳動(dòng)件回轉(zhuǎn)時(shí)，粘在其上的潤(rùn)滑油被帶到嚙合區(qū)進(jìn)行潤(rùn)滑。同時(shí)，傳動(dòng)零件將油池中的油甩到箱壁上，可以使?jié)櫥图铀偕?。箱體內(nèi)應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑油，以保證潤(rùn)滑及散熱的需要。為避免大齒輪回轉(zhuǎn)時(shí)將油池底部的沉積物攪起，大齒輪齒頂圓到油池底面的距離應(yīng)大于3050mm。2)計(jì)算所需油量 。對(duì)于一級(jí)減速器每傳遞1kW的功率需油量約為350700(潤(rùn)滑油的粘度高時(shí)取大值)。對(duì)于多級(jí)減速器，應(yīng)按傳動(dòng)的級(jí)數(shù)成比例的增加油量。軸的輸

27、入功率為5.28kW。3)驗(yàn)算油池中的油量V是否大于傳遞功率所需油量 油池中油量，符合要求。4)軸承采用脂潤(rùn)滑，需要定期檢查和補(bǔ)充潤(rùn)滑脂。脂潤(rùn)滑易于密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。為防止箱內(nèi)潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承室而使?jié)櫥♂屃鞒?，同時(shí)也防止軸承室中的潤(rùn)滑脂流入箱體內(nèi)而造成油脂混合，通常在箱體軸承座箱內(nèi)一側(cè)裝設(shè)甩油環(huán)。潤(rùn)滑脂的充填量為軸承室的1/21/3，每隔半年左右補(bǔ)充或更換一次。2.密封方式的選擇由于I，II，III軸與軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封。氈圈密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但磨損快，密封效果差，主要用于脂潤(rùn)滑和接觸面速度不超過(guò)5m/s的場(chǎng)合。3.潤(rùn)滑油的選擇因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)

28、可選用全損耗系統(tǒng)用油， LAN68(GB 4431989)；潤(rùn)滑脂選7407號(hào)齒輪潤(rùn)滑脂(SY 40361984)。十一.箱體的設(shè)計(jì)1. 箱體的剛度減速器箱體一般采用剖分式結(jié)構(gòu)，分箱面處的凸緣結(jié)構(gòu)和軸承座結(jié)構(gòu)對(duì)箱體的剛度有很大的影響。箱體底座凸緣的結(jié)構(gòu)會(huì)影響箱體的支撐剛度。1) 軸承座壁厚和加強(qiáng)肋的確定為了保證軸承座的剛度，軸承座孔應(yīng)有一定的壁厚。設(shè)計(jì)軸承座孔采用凸緣式軸承蓋，根據(jù)安裝軸承蓋螺釘?shù)男枰_定軸承座厚度以滿足剛度的要求。為了提高軸承座的剛度，還應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)肋，一般中、小型減速器加外肋板。2) 軸承旁螺栓位置和凸臺(tái)高度的確定為了增強(qiáng)軸承座的連接剛度，軸承座孔兩側(cè)的連接螺栓應(yīng)盡量靠近，為

29、此需在軸承座兩側(cè)做出凸臺(tái)。兩螺栓孔在不與軸承座孔以及軸承蓋螺釘孔相干涉的前提下，應(yīng)盡量靠近。凸臺(tái)高度h應(yīng)以保證足夠的螺母扳手空間為原則，具體高度由繪圖確定。為了制造和裝拆的方便，全部凸臺(tái)高度應(yīng)一致，采用相同尺寸的螺栓。3) 凸緣尺寸的確定為了保證箱蓋與箱座的連接剛度，箱蓋與箱座分箱面凸緣的厚度一般取為1.5倍的箱體壁厚。為了保證箱體的支撐剛度，箱座底板凸緣厚度一般取2.5倍的箱座壁厚。底板寬度B應(yīng)超過(guò)內(nèi)壁位置，一般取。2. 箱體的結(jié)構(gòu)工藝性1) 小齒輪端箱體外壁圓弧半徑R的確定小齒輪端的軸承旁螺栓凸臺(tái)位于箱體外壁之內(nèi)測(cè)，這種結(jié)構(gòu)便于設(shè)計(jì)和制造。為此，應(yīng)使，從而定出小齒輪端箱體外壁和內(nèi)壁的位置。

30、2) 箱體凸緣連接螺栓的布置連接箱蓋與箱座的螺栓組應(yīng)對(duì)稱布置，并且不應(yīng)與吊耳、吊鉤、圓錐銷(xiāo)等相干涉。螺栓數(shù)由箱體結(jié)構(gòu)及尺寸大小而定。3) 減速器中心高H的確定減速器中心高H可由下式確定：式中da為浸入油池內(nèi)的最大旋轉(zhuǎn)零件的外徑。4) 鑄件應(yīng)避免出現(xiàn)狹縫如果鑄件上設(shè)計(jì)有狹縫，這時(shí)狹縫處砂型的強(qiáng)度較差，在取出木模時(shí)或澆鑄鐵水時(shí)，易損壞砂型，產(chǎn)生廢品。3. 附件設(shè)計(jì)1) 視孔和視孔蓋視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、潤(rùn)滑狀態(tài)、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可以用來(lái)注入潤(rùn)滑油。視孔應(yīng)設(shè)計(jì)在箱蓋的上部，且便于觀察傳動(dòng)零件嚙合區(qū)的位置，其大小以手能伸進(jìn)箱體進(jìn)行檢查操作為宜。視孔蓋可用軋制鋼板或鑄鐵制成，它和箱體之間應(yīng)

31、加石棉橡膠紙密封墊片，以防止漏油。2) 通氣器通氣器用于通氣，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)壓增大，從而引起減速器潤(rùn)滑油的滲漏。3) 油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)指示油面高度，應(yīng)設(shè)置在便于檢查和油面較穩(wěn)定之處。油尺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在減速器中應(yīng)用較多。4) 放油孔和螺塞為了將污油排放干凈，應(yīng)在油池的最低位置處設(shè)置放油孔，放油孔應(yīng)安置在減速器不與其它部件靠近的一側(cè)，以便于放油。平時(shí)放油孔用螺塞堵住，并配有封油墊圈。5) 啟蓋螺釘為防止漏油，在箱座和箱蓋接合面處通常涂有密封膠或水玻璃，接合面被粘住不易分開(kāi)。為便于開(kāi)啟箱蓋，可在箱蓋凸緣上裝設(shè)12個(gè)啟蓋螺釘。6) 定位銷(xiāo)為了保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，需在箱體連接凸緣長(zhǎng)度方向的兩端安置兩個(gè)定位銷(xiāo)，兩個(gè)定位銷(xiāo)相距遠(yuǎn)些可提高定位精度。7) 起吊裝置為了裝拆和搬運(yùn)減速器，應(yīng)在箱體上設(shè)計(jì)吊環(huán)螺釘、吊耳及吊鉤。箱蓋上的吊環(huán)螺釘及吊耳一般是用來(lái)吊運(yùn)箱蓋的，也可以