廣東工業(yè)大學(xué),材能學(xué)院

1、課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目名稱 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 學(xué)生學(xué)院 材料與能源學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 能源與動(dòng)力工程（熱電方向）一班學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 潘繼生 2015 年 7 月 10 日目錄一運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算61電動(dòng)機(jī)的選型62計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比73計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：7二帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)81.確定計(jì)算功率82.選擇帶型號(hào)83.選取帶輪基準(zhǔn)直徑84確定中心距a、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和包角85.確定v帶根數(shù)z96.計(jì)算初拉力F097.計(jì)算作用在軸上的壓軸力FQ98.V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9（1）B=（Z-1）t+2s=（2-1）×12+2×7=2

2、6mm10三.齒輪的設(shè)計(jì)101、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)102、計(jì)算小齒輪的分度圓直徑113、校核小大齒輪的彎曲強(qiáng)度114、校核大齒輪的接觸強(qiáng)度115、小大齒輪間的中心距a126、驗(yàn)算齒輪圓周速度127、小大齒輪的其他幾何數(shù)據(jù)12四軸的設(shè)計(jì)13一軸零件最小直徑的確定13二高速軸的設(shè)計(jì)131，軸各段的直徑和長(zhǎng)度的計(jì)算132，輸入軸的彎扭復(fù)合強(qiáng)度校核143，高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖16三、低速軸的設(shè)計(jì)171，低速軸的各段直徑和長(zhǎng)度的計(jì)算172，低速軸的強(qiáng)度校核183，低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖20五、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)201、小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)202、大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：21六. 軸承的選擇及計(jì)算221.軸承的

3、選擇：222.校核軸承：22七、鍵連接的選擇和校核231.選擇鍵聯(lián)接的類型23八、聯(lián)軸器的選擇24九.減速器附件的選擇24十. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)27十一潤(rùn)滑與密封方式選擇、潤(rùn)滑劑選擇28十二.其他技術(shù)說(shuō)明29十三. 設(shè)計(jì)小結(jié)29十四.相關(guān)思考題29十五.參考文獻(xiàn)30二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)1使用壽命： 10年（每年工作日300天），；2工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；3輸送帶速度容許誤差為±5%；4制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量；5其他數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力F= 1150 N運(yùn)輸帶工作速度v = 1.4m/s卷筒直徑 D= 270 mm一運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算1電動(dòng)機(jī)的選

4、型1）電動(dòng)機(jī)類型的選擇按工作要求選擇Y系列三相異步電機(jī)，電壓為380V，頻率為50Hz。2）電動(dòng)機(jī)功率的選擇滾筒轉(zhuǎn)速： n滾= 60vD = 60×1.4×10³270× =99 r/min負(fù)載功率: P負(fù)= Fv1000 =1150×1.41000 =1.61 KW電動(dòng)機(jī)所需的功率為：P0= P負(fù)總 （其中：P0為電動(dòng)機(jī)功率，P負(fù)為負(fù)載功率，總為總效率。）設(shè)1、2、3、4、5分別為普通v帶傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承傳動(dòng)、彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)、漸開(kāi)線圓柱齒輪和滾筒傳動(dòng)的效率查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表2-2得普通v帶1滾動(dòng)軸承2彈性聯(lián)軸器3圓柱齒輪4滾筒5效率90%99

5、%99%98%96%總=1×22×3×4×5 =0.9×0.99 ²×0.99×0.98×0.96 = 0.822因此電動(dòng)機(jī)的功率為: P0= P負(fù)總 =1.610.82 = 1959.659 KW所以選取額定功率為2.2kw的電機(jī)。3）電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表16.1，功率為2.2kw，并且使得總傳動(dòng)比符合單級(jí)傳動(dòng)的電機(jī)有以下兩種：型號(hào)額定功率kw滿載時(shí)轉(zhuǎn)速r/s噪聲dB振動(dòng)速度mm/s轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg*m ²重量kgY100L1-42.21430651.80.005434Y112M-

6、62.2940661.80.0013845經(jīng)過(guò)比較，Y100L1-4電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較大，并且重量比較輕，可以使得總體結(jié)構(gòu)比較緊湊，所以選擇Y100L1-4電機(jī)。2計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比:i總= n0n滾 = 143099 = 14.444令齒輪的傳動(dòng)比i1=6，則帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比：i2=2.4根據(jù)設(shè)定的傳動(dòng)比分配，計(jì)算滾筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速為 n實(shí)= n06×2.4 =143014.4=99.3 r/s由此可以計(jì)算輸送帶速度誤差為w=n實(shí)-n滾n滾=0.3%，在允許速度誤差范圍內(nèi)。3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：（1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速:I軸轉(zhuǎn)速（高速軸）：n1= n0i2

7、= 14302.4 =595.8 r/minII軸轉(zhuǎn)速（低速軸）：n2= n1i1 = 595.86 =99.3 r/min（2）各軸的輸入功率I軸（高速軸）上齒輪的輸入功率:P1=P01=2.2×0.9=1.98 kwII軸（低速軸）輸入功率：P2=P124=1.98×0.99×0.98=1.921 kw（3）各軸的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：T0=9.55P0×106/n0=14690 N·mmI軸（高速軸）的輸出轉(zhuǎn)矩： T1=9.55P1×106/n1=31735 N·mmII軸（低速軸）的輸出轉(zhuǎn)矩：T2=9.55P2

8、15;106/n2=184740 N·mm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如下表軸號(hào)轉(zhuǎn)速n/(r/min)輸入功率P（kW）轉(zhuǎn)矩T（N·mm）傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸14302.2146902.4軸595.81.98317356軸99.31.921184740二帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算功率查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-8得工作情況系數(shù)：KA =1.2PC=KA P=1.2×2.2=2.64 kw 式子中為傳遞的額定功率,即電機(jī)的額定功率.2.選擇帶型號(hào)根據(jù)PC= 2.64kw，KA =1.2,查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖13-16選用帶型為SPZ型帶3.選取帶輪基準(zhǔn)直徑1）初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表

9、13-4 ，小帶輪可選的直徑為d1=75或94mm，選取d1=75mm。2）大輪的直徑為：d2=n1n2d1(1-)=2.4×75×(1-0.01)=178.2 mm 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-9，取d2=180 mm3）驗(yàn)算帶速v：v=d1n160×1000 =5.6 m/s在525m/s的范圍內(nèi)，所以小輪直徑合適4確定中心距a、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和包角初步確定中心距a0，0.7（d1+d2）< a0 < 2(d1+d2)即178.5 < a0 < 510 因此可以選擇a0=400 mm初定v帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L0=2a0+2(d1+d2)+(d2

10、-d1)24a0 =800+400.55+6.9 =1207 mm查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-2，選擇長(zhǎng)度最接近的Ld=1250 mm根據(jù)Ld=1250mm，確定實(shí)際的中心距a a=a0+Ld-L02 =421.5 mm考慮帶傳動(dòng)的安裝、調(diào)整和v帶張緊的需要，中心距變動(dòng)的范圍為 （a-0.0015Ld）(a+0.03Ld)小輪包角為 =180°- d2-d1a×57.3°=165.73°符合120°的要求。5.確定v帶根數(shù)z1）根據(jù)i=2.4 ，帶型為SPZ，小帶輪轉(zhuǎn)速為1430 r/min 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-6，可得增量P=0.22 kw 根據(jù)

11、包角=165.73°查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-7得包角修正系數(shù)K=0.97。 根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速為1430 r/min，帶型為SPZ，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-2， 可得帶長(zhǎng)修正系數(shù)KL=0.94 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-4，可得單根帶的基本額定功率P0=1.41kw因此可以求得P2）求帶的根數(shù)Z= PcP0 =KAP(P0+P0)KKL =1.2×2.2(1.41×0.22)×0.97×0.94 =1.6因此應(yīng)取Z=26.計(jì)算初拉力F0單根帶的合適的初拉力為：F0=500Pczv(2.5K-1)+qv ² N 解得F0=169.5 N7.計(jì)算作用

12、在軸上的壓軸力FQFQ=2zF0sin2 =2×2×169.5sin82.85°=672.719 N8.V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）B=（Z-1）t+2s=（2-1）×12+2×7=26mm（2）Dw=53mm三.齒輪的設(shè)計(jì)1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）根據(jù)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作狀態(tài)的機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故齒輪選擇8級(jí)精度。（3）材料選擇查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-1小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，Hlim=700MPa，F(xiàn)E=580MPa大齒輪材料為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，Hlim

13、=580MPa，F(xiàn)E=440MPa大小齒輪的采用不同的材料，一方面是防止發(fā)生膠合，另一方面防止小齒輪崩牙。大小齒輪齒面的硬度差為280240=40，是合理的。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中較硬的小齒輪齒面對(duì)較軟的大齒輪齒面，會(huì)起較明顯的冷作硬化效應(yīng)，提高了大齒輪齒面的疲勞極限，從而延長(zhǎng)了齒輪的使用壽命。（4）選小齒輪的齒數(shù)Z1=20；則大齒輪齒數(shù)Z2=i1Z1=6×20=120，2、計(jì)算小齒輪的分度圓直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-6，得d=1；查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3，得K=1;查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-4，得ZE=188.9查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-5，得SHmin=1.25，SFmin=1.6小齒輪的許用接觸

14、應(yīng)力：H=H1SH1 =7001.25 =560 MPa小齒輪的分度圓直徑為: D12.3232KT1du+1u（ZEZHH）2 ,求得D1=37.5mm，因此可以取D1=40mm 3、校核小大齒輪的彎曲強(qiáng)度 由d=1，D1=40mm，Z1=20，可求得m= D1z1 =2mm，b1=D1=40mm，可設(shè)計(jì)b2=36 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11-8，Z1=20時(shí)，YFa1=2.93 Z2=120時(shí)，YFa2=2.2 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11-9，Z1=20時(shí)，YSa1=1.56 Z2=120時(shí)，YSa2=1.81F1= 2KT1YFa1YSa1b1D1m = 2×31.735×2.9

15、3×1.5640×40×2×109 =90.65 MPa F2= 2KT2YFa2YSa2b2D2m = 2×184.74×2.2×1.8135×240×2×109 =87.58MPaF1=F1SF1 =5801.6 =362.5 MPa F2=F1SF1 = 4401.6 =275 MPa所以F1F1，F(xiàn)2F2，彎曲強(qiáng)度符合要求。4、校核大齒輪的接觸強(qiáng)度H2=2.5ZE2KT2bd22u+1u =53.49H2=H1SH1 =3801.25 =304 MPa所以H2H2,接觸強(qiáng)度符合要求。5、

16、小大齒輪間的中心距aa= 12 m（Z1+Z2）= 12×2×(20+120)=140 mm6、驗(yàn)算齒輪圓周速度V=D1n60×1000 =×40×595.860×1000 =1.25 m/s ，符合8級(jí)精度的速度要求。7、小大齒輪的其他幾何數(shù)據(jù)單位 mm名稱符號(hào)公式齒1齒2齒數(shù)20120分度圓直徑40240齒頂高22齒根高2.52.5齒頂圓直徑44244齒根圓直徑37.5237.5中心距140齒寬4035基圓dbdb=dcos20°37.59225.53齒距pp=m6.286.28齒厚ss=p/23.143.14齒槽寬ee

17、=p/23.143.14四軸的設(shè)計(jì)一軸零件最小直徑的確定 1）軸的材料選擇根據(jù)P1=1.98kw T1=31.735 N·m n1=595.83 r/minP2=1.92kw T2=184.74 N·m n2=99.3 r/min查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-2，45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)）,C=112, 高速軸40Cr ，C=1022）根據(jù)公式 dC3Pn 可得 ：高速軸最小直徑： d110231.98×103595.8 =15.22mm低速軸最小直徑： d211231.92×10399.3 =30.06mm二高速軸的設(shè)計(jì)1，5滾動(dòng)軸承；2軸；3齒輪軸的輪齒段；4套筒；6

18、密封蓋；7軸端擋圈；8軸承端蓋；9帶輪；10鍵。1，軸各段的直徑和長(zhǎng)度的計(jì)算 右起第一段，因?yàn)檩S上開(kāi)一個(gè)鍵槽，所以軸的直徑應(yīng)該增加5%，所以d115.22×(1+0.05)=15.98 mm查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-9，可以確定軸的直徑為20mm 查表，帶輪的寬度L=(i-1)e+2f=1×12+2×7=26mm 因?yàn)檩S頭長(zhǎng)度必須比輪轂小，所以L1=24mm 右起第二段，因?yàn)樾枰ㄎ粠л?，由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P52公式h=（0.070.1）d，定位軸肩的高度h=（0.070.1）d=1.42mm，取h=2mm。因?yàn)槿舸溯S段裝毛氈圈，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P177，標(biāo)準(zhǔn)工作內(nèi)徑為

19、25mm，h=2.5mm，所以使用毛氈圈不合適，減速箱采用油潤(rùn)滑，因此可以選擇迷宮密封裝置，軸直徑采用d2=24mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段的長(zhǎng)度L2=50mm。 右起第三段，該段與滾動(dòng)軸承配合，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表12.2，選用圓柱滾子軸承，選取型號(hào)為NUP2006E，其尺寸為d×D×B=30×62×16，那么該段的直徑為d3=30mm，所以選取長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=16mm。第三段右端為非定位軸肩。 右起第四段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩, h=（0.070.1）d=2.13mm，軸肩高度取2.5m

20、m，其直徑d4=35，查指導(dǎo)書(shū)P29表5.1，取3=3mm，2=8mm長(zhǎng)度L4=2+3=11mm。 右起第五段,該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒分度圓直徑為d=40mm，齒輪的寬度b=40mm，則，此段的直徑為d5=40mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)5=40mm。 右起第六段，同第四段。d6=35mm，L6=11mm。 右起第七段，同第三段。d7=30mm，L7=13mm。倒角為1×45°mm。2，輸入軸的彎扭復(fù)合強(qiáng)度校核1.作用在齒輪上的力切向力：Ft= 2Td =2×3173540 =1586.75 N徑向力：Fr=Ft tan20°=577.53 N帶輪產(chǎn)生的軸向力：

21、FQ=2zF0sin2 =2×2×169.5sin82.85°=672.719 N（1） 求垂直面的支承反力（見(jiàn)圖b）F1v=F2v= Fr2 = 288.765 N（2） 求水平面的支承反力（見(jiàn)圖c）F1H=F2H= Fr2 = 793.375 N（3） 帶輪軸向力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力（見(jiàn)圖d）F1F= 69.5F75 =672.719×69.575 =623.386 NF1F=F+F1F=672.719+623.386=1296.105 N（4） 繪制垂直面的彎矩圖（見(jiàn)圖b）Mav=F2v×39=288.765×39= 11261.8

22、35 N·mm（5） 繪制水平面的彎矩圖（見(jiàn)圖c）MaH=F1H×39=793.375×39= 30941.625 N·mm（6） 帶輪軸向力產(chǎn)生的彎矩圖（見(jiàn)圖d）M2F=F×71=672.719×71= 47763.049 N·mm軸上齒輪作用點(diǎn)所在截面F力產(chǎn)生的彎矩為MaF=F1F×39=623.386×39= 24312.054 N·mm（7） 求合成彎矩圖考慮到最不利的情況，把MaF與（Mav2+MaH2）直接相加Ma=（Mav2+MaH2）+MaF =（11261.835²+

23、 30941.625²）+24312.054 =55037.927 N·mm（8） 求軸傳遞的轉(zhuǎn)距（見(jiàn)圖e）T=Ft·D12 =1586.75×20=31735 N·mm（9） 求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩Me=Ma2+（0.6T ²） = 58238.588 N·mm（10） 計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-1，得B=750MPa，再由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-3，查得-1b=75MPa所以 d3Me0.1-1b =37765.145 =19.802 mm因?yàn)镈119.802mm，所以強(qiáng)度足夠。FtFrF（方向未定）（a）37

24、.537.5 69.5FrF1vF2vF2HF1HFt（b）MaH（c）Mav（d）F2FFF1FMaFM2F（e）T3，高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖三、低速軸的設(shè)計(jì)1，低速軸的各段直徑和長(zhǎng)度的計(jì)算1，5滾動(dòng)軸承 2軸 3齒輪 4套筒 6密封蓋7鍵 8軸承端蓋 9軸端擋圈 10半聯(lián)軸器 從聯(lián)軸器開(kāi)始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取d230.06×(1+0.05)=31.56mm，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KA×T2=1.3×184.74 = 240.162N·m，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表11.30，選用YL8YLD8型凸緣聯(lián)軸器，或者選用TL

25、6型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為L(zhǎng)=82mm,軸段長(zhǎng)L1=80mm，取d1=32mm 右起第二段，因?yàn)樾枰ㄎ宦?lián)軸器，由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P52,公式h=（0.070.1）d，定位軸肩的高度h=（0.070.1）d=（0.070.1）32=2.243.2mm，取h=2.5mm。選擇軸段直徑取d2=37mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段的長(zhǎng)度L2=50mm。 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，選取軸承61908，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表12.2，其尺寸為d×D×B=40×62×12，那么該

26、段的直徑為d3=40mm，在軸承的右邊使用套筒定位，由于第一部分設(shè)計(jì)高速軸已經(jīng)確定齒輪中心到軸承中心的距離為39mm，又因?yàn)檩S頭應(yīng)該比齒輪的輪轂小，這里設(shè)計(jì)小1mm，所以套筒的長(zhǎng)度為14mm，因此第三段軸的長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=26mm。 右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，則第四段的直徑取d4=46mm,齒輪的輪轂寬為b=40mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=39mm。 右起第五段，考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩，取軸肩的直徑為L(zhǎng)5=（1.52）h,而h=（0.070.1）d，所以可以求得h=3.24.6mm，選擇h=3.2mm，則d5=52.4mm，因此L5=4

27、.86.4mm，長(zhǎng)度取L5=5mm。 右起第六段，由于第一部分設(shè)計(jì)高速軸已經(jīng)確定齒輪中心到軸承中心的距離為37.5mm，所以L6=6mm，直徑取與第四段相同，d6=46mm。 右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為d7=40mm，軸肩高為h=3，滿足h=（0.070.1）d,由于軸寬b=12mm，長(zhǎng)度L7=12mm，倒角為1×45°。2，低速軸的強(qiáng)度校核1.作用在齒輪上的力切向力：Ft= 2Td =2×3173540 =1586.75 N徑向力：Fr=Ft tan20°=577.53 N（1） 求垂直面的支承反力（見(jiàn)圖b）F1v=F2v= Fr2

28、= 288.765 N（2） 求水平面的支承反力（見(jiàn)圖c）F2H=F2H= Fr2 = 793.375 N（3） 繪制垂直面的彎矩圖（見(jiàn)圖b）Mav=F2v×39=288.765×39= 11261.835 N·mm（4） 繪制水平面的彎矩圖（見(jiàn)圖c）MaH=F1H×39=793.375×39= 30941.625 N·mm（5） 求合成彎矩圖Ma=（Mav2+MaH2） =（11261.835²+ 30941.625²） =31660.952 N·mm（6） 求軸傳遞的轉(zhuǎn)距（見(jiàn)圖d）T=Ft·

29、D12 =184750×120=190410 N·mm（7） 求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩Me=Ma2+（0.6T ²） = 118551.948 N·mm（8） 計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-1，得B=650MPa，再由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-3，查得-1b=60MPa所以 d3Me0.1-1b =319758.658 =27.034mm因?yàn)镈227.034mm，所以強(qiáng)度足夠。FtFr（a）37.537.5 FrF1vF2vF2HF1HFt（b）MaH（c）Mav（d）T3，低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖五、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)齒輪所在軸段

30、的兩端直徑D的兩倍大于齒根圓d時(shí)，宜將齒輪做成齒輪軸，D=35，d=40，所以2D>d,所以高速軸采用齒輪軸。如下是小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P166表13.5當(dāng)da500mm時(shí)，采用腹板式結(jié)構(gòu)。有關(guān)參數(shù)：D=46mm， D1=1.6D=73.6mm，L=1.2D=55mm, =8mm,C=0.3B=10mm, D0=0.5(D1+D2)=147mm,d0=0.25(D2-D1)=37mm高速級(jí)大齒輪結(jié)構(gòu)圖如下：六. 軸承的選擇及計(jì)算1.軸承的選擇：軸承1：圓柱滾子軸承NUP2006E 軸承2：深溝球軸承6198 2.校核軸承：1）根據(jù)要求，軸承壽命為：10年，每

31、年300天，兩班制 F1v=F2v= Fr2 = 288.765 NF1H=F2H= Fr2 = 793.375 NF1F= 69.5F75 =672.719×69.575 =623.386 NF2F=F+F1F=672.719+623.386=1296.105 N2）校核圓柱滾子軸承NUP2006E，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表12.2得：Cr=36.0kN Cor=35.5kN，考慮最糟糕的情況，就是帶輪產(chǎn)生的軸向力與齒輪上作用力對(duì)支點(diǎn)的合力重合，這里Fr2Fr1，所以只需要計(jì)算軸承2即可P=Fr2= 2FV2+FH2 + F2F =2288.7652+793.375 2+1296.105

32、 =844.292+1296.105 =2140.397N查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P279表16-8: ,所以Lh1L要求，因此軸承選擇合適3）校核深溝球軸承6209，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表12-5得：Cr=13.7kN Cor=9.9kNP=Fr2= 2FV2+FH2=2288.7652+793.375 2=844.292N查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P279表16-8: ,所以Lh2L要求，因此軸承選擇合適七、鍵連接的選擇和校核1.選擇鍵聯(lián)接的類型一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.鍵的材料為鋼，T1=31735N·mm, T2=184650N·mm查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P156，根據(jù)

33、不同的直徑進(jìn)行選擇平鍵2.軸與帶輪相聯(lián)處鍵的校核鍵C：b×h×L=6×6×20 ,單鍵由課本式（6-1）得故滿足要求3.軸與帶輪相聯(lián)處鍵的校核1）齒輪與軸相聯(lián)處鍵A：b×h×L=14×9×30 ,單鍵由課本式（6-1）得故滿足要求2）聯(lián)軸器與軸相聯(lián)處鍵C：b×h×L=10×8×70 ,單鍵由課本式（6-1）得故滿足要求因此，全部鍵滿足要求。八、聯(lián)軸器的選擇根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KA×T2=1.3×184.74 = 240.162N·m，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

34、表11.30和表11.31，選用YL8YLD8型凸緣聯(lián)軸器，或者選用TL6型彈性柱銷聯(lián)軸器，聯(lián)軸器長(zhǎng)度為L(zhǎng)=82mm，本設(shè)計(jì)采用TL6型彈性柱銷聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑:d1=32mm,d2=35mm,d3=38mm,. 半聯(lián)軸器長(zhǎng)度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為:.九.減速器附件的選擇1、窺視孔及窺視孔蓋1）選用在機(jī)蓋頂部開(kāi)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(kāi)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M8緊固。2）具體尺寸選擇 2、通氣器：1）選用由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大

35、，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，選用簡(jiǎn)單式通氣器。2）具體尺寸選擇 d=10*16 D=17mm3、凸緣式軸承端蓋 ，取m由結(jié)構(gòu)確定，取，由密封尺寸決定4、油標(biāo)：1）選用油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出，選用桿式油標(biāo)。具體尺寸查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P183而定。5、吊鉤和吊耳1）選用在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊耳，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體2）具體尺寸A.箱蓋上的吊耳，取，取6、螺塞及封油墊1）選用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

36、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。根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P186表14.17可得。2）具體尺寸 7、啟箱螺啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘M10 GB/T 29.1.1-1988。十. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑0.036a+1217地腳螺釘數(shù)目n課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P214軸承旁聯(lián)接螺栓直徑12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）10軸承端蓋螺釘直徑課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表12.126視孔蓋螺釘直徑=

37、（0.30.4）6定位銷直徑=（0.70.8）8，至外機(jī)壁距離課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4261816，至凸緣邊緣距離課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表42414外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（510）35大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離>1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>8機(jī)蓋，機(jī)座肋厚6,6十一潤(rùn)滑與密封方式選擇、潤(rùn)滑劑選擇對(duì)于一級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以采用飛濺潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用全AN150全耗損系統(tǒng)用油（GB443-1989），裝至規(guī)定高度.密封性來(lái)講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)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)，其表面粗度應(yīng)為密封的表面要經(jīng)過(guò)刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜

38、太大，并勻均布置，保證部分面處的密封性。十二.其他技術(shù)說(shuō)明12.1裝配前，滾動(dòng)軸承用汽油清洗，其他零件用沒(méi)有清洗，箱體內(nèi)不允許有任何雜物存在，箱體內(nèi)壁涂耐油油漆12.2齒輪裝配后，用涂色法檢驗(yàn)齒面接觸斑點(diǎn)，沿齒高不咸于40，沿齒長(zhǎng)不小于50。十三. 設(shè)計(jì)小結(jié)這次的課程設(shè)計(jì)最大的體會(huì)就是設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器并不是一件簡(jiǎn)單的事情，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、直徑等問(wèn)題上需要反復(fù)斟酌，更重要的是要參考相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程不斷地遇到問(wèn)題，修改數(shù)據(jù)，進(jìn)行強(qiáng)度校核，然后繼續(xù)設(shè)計(jì)，最后在繪制草圖和設(shè)計(jì)圖的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)的修改，所以整個(gè)的設(shè)計(jì)就是在不斷的修改中完善。我是采用手繪設(shè)計(jì)圖，雖然手繪會(huì)比電腦繪圖要慢很多，但是在制圖室和一群小伙伴們共同探討問(wèn)題，不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后解決問(wèn)題，共同進(jìn)步，這是最具有價(jià)值的地方。此次設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)單級(jí)圓柱直齒輪減速器的設(shè)計(jì)，也使我對(duì)成型機(jī)械的設(shè)計(jì)