帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課題名稱 :帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)系 別: 物理與電氣工程學(xué)院專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班 級: 12級機(jī)械一班姓 名: 楊帆學(xué) 號: 080812025 指導(dǎo)老師 : 袁 圓完成日期 : 2014.6.18 - 2 - 目錄第一章緒論1 第二章減速器的結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)計(jì)算3 第三章 v 帶傳動的設(shè)計(jì)7 第四章齒輪的設(shè)計(jì)9 第五章軸的設(shè)計(jì)與校核15 第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的確定20 第七章減速器的潤滑與密封22 第八章減速器附件的確定23 第九章 裝配圖和零件圖的繪制24 總結(jié)24 參考文獻(xiàn)25 - 1 - 第一章緒 論1.1 設(shè)計(jì)目的：1）此次機(jī)械課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)我們理論

2、聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)理念，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識。2）另外促使我們培養(yǎng)查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖、數(shù)據(jù)處理等設(shè)計(jì)方面的能力。3）通過對通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一定的機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，同時樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。1.2 設(shè)計(jì)題目：原始數(shù)據(jù)及工作條件表 1 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)工作條件：帶式輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動，使用期10年（每年 300 個工作日），小

3、批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速的允許誤差為 5%。帶式輸送機(jī)的傳動效率為0.96。數(shù) 據(jù) 編 號1 2 3 4 5 輸送帶的牽引力f/kn 2 1.25 1.5 1.6 1.8 輸送帶速度v/(m/s) 1.3 1.8 1.7 1.6 1.5 輸送帶滾筒直徑d/mm 180 250 260 240 220 - 2 - 圖 1 帶式輸送機(jī)傳動簡圖1電動機(jī)； 2帶傳動； 3單級圓柱齒輪減速器；4聯(lián)軸器； 5輸送帶； 6滾筒1.3 傳動方案的分析與擬定1、傳動系統(tǒng)的作用及傳動方案的特點(diǎn)：機(jī)器一般是由原動機(jī)、 傳動裝置和工作裝置組成。 傳動裝置是用來傳遞原動機(jī)的運(yùn)動和動力、變換其運(yùn)動形式以滿足

4、工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。 合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護(hù)方便。本設(shè)計(jì)中原動機(jī)為電動機(jī)， 工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。 傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單（一）級直齒圓柱齒輪減速器。f v 1 2 3 4 5 6 - 3 - 帶傳動承載能力較低， 在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時， 結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。齒輪傳動的傳動效率高， 適用的功率和速度范圍廣， 使用壽命較長

5、，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級直齒輪傳動。減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用 ht200 灰鑄鐵鑄造而成。2、方案擬定：根據(jù)題目要求及上述分析， 采用帶傳動與齒輪傳動的組合，即可滿足傳動比要求，同時由于帶傳動具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護(hù)方便。第二章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)計(jì)算一、電機(jī)的選擇1、類型和結(jié)構(gòu)的選擇三相交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)方便，常應(yīng)用于工業(yè)。y 系列電動機(jī)是一般用途的全封閉式自扇冷式三相異步電動機(jī)，具有效率高、性能好、噪聲低、振動小等優(yōu)點(diǎn)，適用于不易燃、不- 4 - 易爆、無腐蝕性氣體和無特殊

6、要求的機(jī)器上，如風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。因此，選用 y系列三相異步電動機(jī)作為帶式輸送機(jī)的電機(jī)。2、功率的確定電機(jī)的容量（功率）選擇是否合適，對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時，電動機(jī)不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動機(jī)因長期過載而過早損壞；若容量過大，則電動機(jī)價格高，能力不能充分利用，而且因?yàn)榻?jīng)常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率因數(shù)較低，造成浪費(fèi)。動機(jī)- 工作機(jī)的總效率?總=?1?2?3?4?5?6 ?1為 v帶的傳動效率， ?2為齒輪傳動效率， ?3為滾動軸承的效率，?4為聯(lián)軸器的效率，?5為運(yùn)輸機(jī)平型帶傳動效率, ?6為滾筒的效率 . ?總=?1?2?3?

7、4?5?6=0.96 0.95 0.97 .97 0.99 0.970.99 0.816作機(jī)所需功率 pw(kw) pw=fwvw/ ?w=2kn 1.3m/s =2.6kw 式中，fw為工作機(jī)的阻力， kn；vw為工作機(jī)的線速度， m/s；為工作機(jī)的效率，帶式輸送機(jī)可取?w=0.96。需電動機(jī)的功率pd(kw) pd=pw/ ?總=2.6/0.816kw 3.19 kw 電動機(jī)額定功率pm - 5 - 按 pm pd來選取電動機(jī)型號。電動機(jī)功率的大小應(yīng)視工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載變化狀況而定。3、轉(zhuǎn)速的確定滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為nw=601000vw/ d=(6010001.3)/(3.14180) 138

8、 r/min 其中， vw 為皮帶輸送機(jī)的帶速， d為滾筒的直徑。額定功率相同的同類型電動機(jī)，有幾種不同的同步轉(zhuǎn)速。例如三相異步電動機(jī)有四種常用的同步轉(zhuǎn)速，即 3000r/min、 1500r/min、1000r/min 和 750r/min。一般最常用、市場上供應(yīng)最多的是同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 和 1000r/min 的電動機(jī)，綜合考慮各種情況，決定選用1000r/min 的電動機(jī)。由查表可知： v帶傳動比 :2-4;齒輪傳動比： 3-5 總傳動比： 6-20電動機(jī)轉(zhuǎn)速：mwninmwnni1386208282760/ minmnr選用 y 系列電動機(jī)，參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得：電動機(jī)

9、的型號為y122m-4，額定功率 (pm)為 4kw，滿載轉(zhuǎn)速（ nm)為 1440 r/min。二、傳動比的分配1、傳動系統(tǒng)的總傳動比i總電動機(jī)選定后，根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)的轉(zhuǎn)速nw即可確定傳動系統(tǒng)的總傳動比i，即- 6 - i總=nm/nw=1440/138 10.43 2、總傳動比等于各傳動比的乘積 i總=i帶i齒取 i帶=3（普通 v帶 i=24）因?yàn)椋篿總=i帶i齒, 所以：i齒10.43/3 3.48所以， v 帶傳動比：i帶=3齒輪傳動比：i齒3.48三、傳動參數(shù)的計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 n(r/min)輸入軸的轉(zhuǎn)速： n1=nm=1440/3=480r/min 輸出軸的轉(zhuǎn)速

10、： n2=480/3.48=137.93 r/min 滾筒軸 3 的轉(zhuǎn)速： n3= n2=137.93r/min 各軸的輸入功率p（kw）輸入軸的功率： p1=3.180.95=3.03 kw 輸出軸的功率： p2=3.180.950.990.97 =2.91 kw滾筒軸 3 的轉(zhuǎn)速： p3=2.79 kw3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩t(n?m) 電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩td=9550p1/mn=95503.18/144=21.09 n?m 輸入軸的轉(zhuǎn)矩： td=9550p1/n1=95503.03/480=60.28 n? m 輸出軸的轉(zhuǎn)矩：t2=9550p2/n2=95502.91/137.93=201.4

11、8 n? m 滾筒軸的轉(zhuǎn)矩： t3=9550p3/n3=95503.40/130=193.17 n? m - 7 - 第三章v帶的設(shè)計(jì)1、確定計(jì)算功率計(jì)算功率 pca是根據(jù)傳遞的功率p和帶的工作條件而確定的. pca=kap.3.18 kw3.816kw其中， pca為計(jì)算功率，ka1.2 ；2、選擇 v 帶的帶型根據(jù)計(jì)算的功率pca和小帶輪轉(zhuǎn)速 n1，確定普通 v 帶為 a 型，參考教材第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表8-11。確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1，并驗(yàn)算帶速 v （1）由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表8-7 和表 8-9，可取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=85mm，根據(jù)公式dd2=idd1 dd2=3dd1=255mm

12、。由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表8-9 得大帶輪dd2=255mm 。（2）驗(yàn)算帶速 v v= dd1n1/(60 1000) 6.41 m/s 此值在 530m/s 范圍內(nèi)，符合要求。確定中心距a，并選擇 v 帶的基準(zhǔn)長度ld。根據(jù)帶傳動總體尺寸的限制條件或要求的中心距，通過計(jì)算，0.7 （dd1+dd2） a0 2（dd1+dd2）得： 210 mm a0 600 mm 初定中心距為 a0=500mm 。計(jì)算相應(yīng)的帶長 ld0- 8 - ld0 2a0+ /2 (dd1+dd2)+(dd1+dd2)2/4a0 =2500+ /2 (85+250)+(85+250)2/(4 500)=1540 mm帶的

13、基準(zhǔn)長度 ld根據(jù) ld0， 由第九版 機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-2 得 ld=1550 mm 。計(jì)算中心距a 及其變動范圍傳動的實(shí)際中心距近似為a a0(ldld0)/2=500 (15501540)/2=505 mm考慮到帶輪的制造誤差、 帶長誤差、 帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊需要，常給出中心距的變動范圍為amin=a0.015ld=5050.0151550 481 mm amax=a+0.03ld=5050.031550 552 mm 驗(yàn)算小帶輪上的包角1由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可得，小帶輪上的包角1小于大帶輪上的包角2；小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生

14、。 為了提高帶傳動的工作能力，應(yīng)使1 12001 1800 (dd2 dd1) 57.30 a=1800 (250 85) 57.30505 1610 900 確定帶的根數(shù)z由式 pca=kap得出，其中， ka為工作情況系數(shù)， p為傳遞的功率；pr為額定功率，由式 pr=（p0?p0）kakl得出，其中， p0為單根普通 v 帶所能傳遞的最大功率， 由 dd1=85mm 和 n1=1440r/min, 由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4 得 p0=0.94kw。根據(jù) n1=1440r/min,i=3和 a型帶，由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表8-5 得?p0=0.17kw。- 9 - 由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表8-6 和

15、8-2 分別得 ka=0.95、kl=0.98 所以 pr=（p0?p0）kakl=（0.94+0.17 ）0.950.98=1.03kw 。 z=pca/pr=kap/（p0?p0）kakl=3.816/1.03 3.7 10 為了使各根v=4 根帶受力均勻，帶的根數(shù)不宜過多，一般少于10 根，經(jīng)鑒定，符合要求。確定帶的初拉力f0 下式中， q 為傳動帶單位長度的質(zhì)量，kg/m,參考第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-3 得：p=0.105kg/m。f0min=500(2.5ka)pca/kazvqv2=500(2.50.95)4.4/(0.9546.41)0.1056.412 144 n 計(jì)算帶傳動的壓

16、軸力fp fp=2zf0sin( 1/2)=2 4144sin(163.70/2)=1066n 其中，1為小帶輪的包角。第四章齒輪的設(shè)計(jì)1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)及壓力角的選擇. 按所給圖示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6，初選 7 級精度。- 10 - 材料的選擇，參考教材常用齒輪材料及其力學(xué)特性，選擇小齒輪材料為 40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280hbs，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240hbs。4 初選小齒輪齒數(shù) z1=20， 大齒輪齒數(shù) z2=3.9620=79.2， 取 z2=80。5 根據(jù)實(shí)際情況 ,

17、 壓力角應(yīng)選=200。2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即231221hthetkuzzzdduh(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊試選載荷系數(shù) kht=1.3。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。p t1=9.55106 p /n2=95.51063.03480=6.03104nmm 考教材第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5 得圓柱齒輪的齒寬系數(shù)d，選取齒寬系數(shù)d=1?？冀滩牡诰虐鏅C(jī)械設(shè)計(jì)表10-5 得彈性影響系數(shù)ze，ze=189.8mpa0.5。參考第九版機(jī)械設(shè)計(jì) 圖 10-25 得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限hlim，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限hlim1=600mpa ；大齒輪的接觸

18、疲勞強(qiáng)度極限hlim2=550mpa 。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) , 其中， j 為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時，同一齒輪面嚙合的次數(shù)； lh為齒輪的工作壽命（單位為h）。n1=60n2jlh=604801(2830010) 1.38109 - 11 - n2=n1/i2=(1.38 109)/3.96 3.48 108 參考教材得接觸疲勞壽命系數(shù)khn（當(dāng) nnc時，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在網(wǎng)紋內(nèi)取 khn值），取接觸疲勞壽命系數(shù)khn1=0.90，khn2=0.94。算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1% ，安全系數(shù) s=1 。1=（khn1hlim1）/s=0.90 600mpa=540 mpa 2=（khn2hlim2）

19、/s=0.94 550mpa=517 mpa 取 1和 2中較小者為該齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力，即為 = 2=517mpa 。(2) 計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑231221hthetkuzz zdduh2432802 1.3 6.03 1012.5 198.8 0.8732050.1080151720mm計(jì)算圓周速度 v v=( d1tn2)/(60 1000)=( 50.10480)/(601000)m/s=1.23 m/s計(jì)算齒寬 bb=dd1t=150.10mm=50.10mm算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)： mt=d1t/z1=50.10/20mm=2.505 mm - 12 - 齒高：h

20、=2.25mt=2.252.505mm=5.636mm b/h=50.10/5.636=8.889 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) v=1.23m/s，7 級精度，參考教材動載系數(shù)kv=1.0；直齒輪， kha=kfa=1; 由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2 查得系數(shù) ka=1；由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4 用插值法查得7 級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，得kh? =1.418。由 b/h=8.889，kh? =1.418，參考教材得彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) kf? =1.33，故載荷系數(shù)k=kakvkhakh? =1111.418=1.418實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑33111.41850.1

21、052.071.3hthtkddkmm 計(jì)算模數(shù) mm=d1/z1=52.7/20mm=2.603mm 3、按齒根彎度強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為13212ftfafatdfk tyy ymz(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選1.3ftk。- 13 - 由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)式 10-5, 計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度許用重合度系數(shù)0.750.750.250.250.6881.711y由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-24c，查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限fe1=500mpa ；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限fe2=380mpa ；由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-22 查表彎曲疲勞壽命系數(shù)kfn，取彎曲疲勞壽命系數(shù)kfn1=0.85，kfn

22、2=0.90；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，則 f1=（kfn1fe1）/s=0.85 500/1.4mpa=303.57 mpa f2=（kfn2fe2）/s=0.90 380/1.4mpa=244.29mpa 計(jì)算載荷系數(shù)k k=kakvkfakh? =11.0611.33=1.41查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-17 和 10-18 得齒形系數(shù)yfa和 ysa，yfa1=2.85，yfa2=2.24；ysa1=1.54，ysa2=1.77。計(jì)算大小齒輪的yfaysa/ f并加以比較yfa1ysa1/ f1=2.851.54/303.57=0.0145

23、 yfa2ysa2/ f2=2.241.77/244.29=0.0162 可以看出，大齒輪的數(shù)值大。故選2220.0162fasafasaffy yyym 43221.36.03100.6880.01621.63120mm- 14 - 對此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.63 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=52.7mm ，算出小齒輪齒數(shù)z1=d1/m=52

24、.7/2 26 大齒輪齒數(shù)： z2=3.9626=102.96，取 z2=103。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動， 既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊。4、幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑d1=z1m=26 2=52 mmd2=z2m=103 2=206 mm計(jì)算中心距a=(d1d2)/2=(52 206)/2=129 mm計(jì)算齒輪寬度b=dd1=152=52mm取 b2=52mm ，b1=60mm 。（一般將小齒輪的齒寬略微加寬5-10mm ）5 、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑d=53)(mm- 15 -

25、 輪轂直徑1d=1.2d=1.2 53=63.6)(mm圓整為 64mm輪轂長度56()lmm輪緣厚度0 = (34)m = 68(mm)取0=8 輪緣內(nèi)徑2d=2ad-2h-20=179mm；取 d2 = 180(mm) ；腹板厚度c=0.3b=0.345=13.5 取 c=15(mm)；腹板中心孔直徑0d=0.5(1d+2d)=0.5(180+70)=125(mm) ；腹板孔直徑0d=0.25（2d-1d）=0.25（180-70）=27.5(mm) 取0d=27.5 (mm)；齒輪倒角 n=0.5m=0.52=1 ；第五章軸的設(shè)計(jì)與校核5.1 主動軸的設(shè)計(jì)與校核（1）主動軸的選材及軸徑計(jì)

26、算，軸的長度l 因小齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280hbs。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑，選用45 號鋼( 調(diào)質(zhì)) ，硬度 217255hbs主動軸的輸入功率為p1=3.03kw,轉(zhuǎn)速為 n1=480 r/min 由第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表15-10 選0a=110 軸的直徑 da(p/n)1/3=120(3.03/480)1/3=20.33mm 鑒 于 有 一 個 鍵 槽 ， 將 直 徑 增 大5% ， 則d=20.33 (1+5%)mm=21.35 mm ，圓整為 25mm.- 16 - 主動軸長，取 l1=250mm.（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸上零件的定位、固定和裝配一級減速器中將齒輪安排在箱體中

27、央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面、右面均由軸肩軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過渡配合 固定。(3) 齒輪上作用力的大小、方向1 小齒輪分度圓直徑： d1=52mm 2 作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：13.039550000955000060284480iiptnmmn3 求圓周力： ft ft=2t1/d1=2 60284/52=2318.61n 4 求徑向力 fr fr=ft tan =2318.61 tan200=843.74n rva=rvb=fr/2=421.87n , mvc=rva*l/2=14.58 n rha=rhb=ft/2=1159.3 n ,

28、mhc=rhb*l/2=40.07 n mc=（mhc2+mvc2）0.5=42.58 nmme=(me2+(at)2)0.5=48.13 nm 5.2 從動軸的設(shè)計(jì) 按扭矩初算軸徑大齒輪材料用 45 鋼，正火， b=600mpa，硬度 217255hbs大齒輪軸軸徑的初算：大齒輪軸的轉(zhuǎn)速較低，受轉(zhuǎn)矩較大，故?。河傻诰虐鏅C(jī)械設(shè)計(jì)表15-3 得 c=120- 17 - d2332p2.9112033.16 137.93cmmn考慮有兩個鍵槽，將直徑增大10%，則 d=33.16(1+10%)mm=36.47mm圓整為 40mm以上計(jì)算的軸徑作為輸出軸外伸端最小直徑。l=125mm (2)軸的結(jié)構(gòu)

29、設(shè)計(jì)，軸的零件定位、固定和裝配聯(lián)軸器的選擇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)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號，聯(lián)軸器的 計(jì)算扭矩caatk t。, 根據(jù)第九版機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1，考慮到彎矩的變化很小，故1.5ak，則31.5201.48 10302220caatk tnmm。按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩cat應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，查標(biāo)準(zhǔn)gb/t5014-2003或手冊，選用 gl6型滾子鏈聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為400000nmm。半聯(lián)軸器的孔徑1d=40mm，半聯(lián)軸器長度 l=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度1l=84mm。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度

30、、為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，- 軸段右端需制出一軸肩，故- 段的直徑d=45mm，左端用軸端擋圈定位。按軸端直徑取擋圈直徑d=47mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度1l=84mm，為了保證軸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故- 軸段的長度應(yīng)比1l略短一些，現(xiàn)取l =82mm。- 18 - 、初步選擇滾子軸承，因?yàn)檩S承只受到徑向力的作用。故選用單列的深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d =45mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列深溝球軸承6010，其尺寸為：508016ddtmmmmmm故50ddmm ，16lmm右端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由手冊上查得

31、6009 型軸承定位軸肩高度 h=4mm，因此，取49dmm。取安裝齒輪處的軸承-段直徑53dmm ，已知齒輪輪轂的寬度為56mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短與輪轂寬度，故取53lmm ，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h=（2-3）r ，由軸徑 d=46mm 。查表機(jī)械設(shè)計(jì) 15-2，得r=2mm，故 h=5mm ，則軸環(huán)處的直徑58dmm 。軸環(huán)寬度b 1.4h，取10lmm 。軸承端蓋的總長度為10mm ， （由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定） 。根據(jù)軸承蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離l=20mm ，故取30lmm 。取齒輪箱

32、體內(nèi)壁之間的距離10mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位子時，應(yīng)距箱體內(nèi)部一段距離s，取 s=5mm，已知滾動軸承寬度t=16mm，大齒輪輪轂長l=56mm。則(5652)16510435mmlts 5 10105mmlsl 參考從動軸圖如下- 19 - 5.3 從動軸的強(qiáng)度校核按扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸強(qiáng)度，由軸結(jié)構(gòu)簡圖及彎矩圖知處當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險截面，故只需校核此處即可。強(qiáng)度校核公式： e=總im/w -1從動軸：(1) 求齒輪上作用力的大小、方向1大齒輪分度圓直徑： d2=180 mm 2作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：t2 =201.48n m 3求圓周力： ft=2t2/d2=2201

33、.48 1000/180=2238.67 n 4求徑向力： fr=ft tan=2238.67tan200=814.8 n rva=rvb=fr/2=407.4n, rha=rhb=ft/2= 1119.33, mhc=rha*l/2=190.3 n , mvc=rva*l/2=69.258 n 。- 20 - e= m/w（2）軸是直徑為 40mm 的是實(shí)心圓軸， w=0.1d3=6.4nm （3）軸材料為 45 號鋼，正火，許用彎曲應(yīng)力為1=65mpa則e= m2/w =2202.51 6.431.64hcvcmmw -1= 65mpa 故軸的強(qiáng)度滿足要求第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇根據(jù)已

34、知條件，軸承預(yù)計(jì)壽命10 年 300 10=30000h 1. 主動軸的軸承使用壽命計(jì)算滾動軸承選用 6206， cr=19.5 kn fr=468.16n 查得 fp=1.2 徑向當(dāng)量動載荷： pr=fp fr=1.2 468.16=516.792 n 根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：10 年36524=87600小時所以由式 cj=361060htnlfp，查表知 ft=1 故滿足壽命要求。30000h93269379.51610005 .19960601036hl2. 從動軸的軸承使用壽命計(jì)算滾動軸承選用 6208， cr=29.5kn fr=281.63n 徑向當(dāng)量動載荷： pr=rpff ?

35、r=1.2 281.3=337.96 n 所以由式 cj=361060htnlfp，查表 10-6可知 ft=1 - 21 - 30000h2300000096.33710005.29480601036hl故滿足壽命要求。6.2 鍵的選擇及校核1. 主動軸上的鍵：ft=1335.71n查手冊得，選用b 型平鍵，得：b 鍵8 40 gb1096-79 l=8mm, b=8mm,h=7mm,k=0.5h 根據(jù)式p=2t/(d k l)=2ft/(k l)=95.4 mpa150mpa故鍵強(qiáng)度符合要求2. 從動軸上的鍵：ft=773.78 n查手冊選：b鍵， 1234 gb1096-79 l=14m

36、m, b=14mm,h=9mm,k=0.5hb鍵，1252 ，gb1096-79 l=16mm, b=16mm,h=10mm,k=0.5h根據(jù)式pa=2 t/（d h l）=2ft/(k l)=24.56 mpa 100mpa pc=2 t/（d h l）=2ft/(k l)=19.34 mpa 100mpa故鍵強(qiáng)度符合要求6.3 聯(lián)軸器的選擇在減速器輸出軸與工作機(jī)之間聯(lián)接用的聯(lián)軸器因軸的轉(zhuǎn)速較低、傳遞轉(zhuǎn)矩較大，又因減速器與工作機(jī)常不在同一機(jī)座上，要求由較大的軸線偏移補(bǔ)償，應(yīng)選用承載能力較高的剛性可移式聯(lián)軸器。經(jīng)查表得選用gl5型號的軸孔直徑為35 的凸緣聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩 tn=250 nmk

37、=1.3ct=9550iiiinkp=955048050.33.1=90.53nm - 22 - 選用 gl5型彈性套住聯(lián)軸器， 公稱尺寸轉(zhuǎn)矩nt=250，ctnt。采用 j型軸孔，鍵軸孔直徑 d=3240，選 d=35，軸孔長度 l=82 第七章減速器的潤滑與密封7.1 潤滑的選擇確定7.1.1 潤滑方式1. 因齒輪 v12 m/s，選用浸油潤滑 , 因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xh不應(yīng)小于 3050mm。對于單級減速器，浸油深度為一個齒高，這樣就可以決定所需油量，單級傳動, 每傳遞 1kw需油量 v0=0.350.7m3。2. 對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高， 選用飛濺潤滑。這樣結(jié)構(gòu)簡單，不宜流失，但為使?jié)櫥煽? 要加設(shè)輸油溝。7.1.2 潤滑油牌號及用量1.齒輪潤滑選用 an150 全系統(tǒng)損耗油， 最低最高油面距1020mm，需油量為 1.2l 左右。2. 軸承潤滑選用 an150 全系統(tǒng)損耗油。7.2 密封的選擇與確定1. 箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2. 觀察孔和油孔等處接合面的密封- 23 - 在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封3.