帶式運輸機傳動裝置的設(shè)計

1、西安科技大學(xué)高新學(xué)院課程設(shè)計報告學(xué) 院 機電信息學(xué)院 課 程 帶式運輸機傳動裝置的設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機械 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 日 期 2015年1月14日 課程設(shè)計目的1培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識；2通過制定設(shè)計方案合理選擇傳動機構(gòu)和零件類型，正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面的考慮制造工藝、使用和維護(hù)等要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，達(dá)到了解和掌握機械零件、機械傳動裝置的設(shè)計過程和方法；3進(jìn)行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。例如計算、繪圖、熟

2、悉和運用設(shè)計資料（手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。在本課程設(shè)計鼓勵采用計算機繪圖。課程設(shè)計要求用計算機繪制減速器裝配圖1張（A0或A1號圖紙）標(biāo)題欄、明細(xì)表和技術(shù)要求均要寫上，繪制零件圖2張（A3或A4號圖紙），分別是齒輪、軸，然后編寫一份設(shè)計說明書。課程設(shè)計注意事項1、 設(shè)計過程，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和減速器的外形尺寸的確定很難，一定要認(rèn)真查閱相關(guān)資料，認(rèn)真計算；2、 在設(shè)計過程中，充分發(fā)揮自己的獨立工作能力及創(chuàng)造能力，對每個問題都應(yīng)進(jìn)行分析、比較，并提出自己的見解；3、 隨時復(fù)習(xí)教科書、聽課筆記及習(xí)題；4、 及時了解有關(guān)資料，做好準(zhǔn)備工作，充分發(fā)揮自己的主

3、觀能動性和創(chuàng)造性；5、 認(rèn)真計算和制圖，保證計算正確和圖紙質(zhì)量；課程設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計參數(shù)： 1、運輸帶工作拉力： F = 2.2 kN； 2、運輸帶工作速度： v = 1 m/s； 3、卷筒直徑： D = 290 mm； 4、連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)； 5、使用壽命：使用年限8年； 6、每年工作250天；課程設(shè)計簡要操作步驟1、 傳動裝置的總體設(shè)計方案；2、 電動機的選擇；3、 傳動裝置的運動和動力參數(shù)；4、 齒輪幾何尺寸計算；5、 齒輪材料選擇和強度計算；6、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核；7、 鍵連接設(shè)計計算；8、 軸承選擇、壽命計算；9、 結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計；10、 聯(lián)軸器、潤滑密封和連接鍵的選

4、擇和校驗計算；11、 畫裝配圖和零件工作圖；課程設(shè)計心得體會 大學(xué)以來學(xué)了理論力學(xué)，材料力學(xué)，機械原理，機械設(shè)計，互換性與測量基礎(chǔ)，工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)，還真不知道它們有什么用，我能將它們用在什么地方。通過這次課程設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)以前學(xué)的理論基礎(chǔ)課程還不是很牢固，沒有真正聯(lián)系實際。自己設(shè)計的數(shù)據(jù)和實踐有很大差距，有的不符合機械設(shè)計指導(dǎo)書上的要求，還有就是知識的遺忘性大，不會將所學(xué)的知識融會貫通等等。這次設(shè)計培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機械設(shè)計課程及其他課程的理論知識和應(yīng)用生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在設(shè)計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認(rèn)

5、識到了自己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會更加努力。課程設(shè)計評語及成績評 語成 績指導(dǎo)教師（簽名）日期：附件：摘 要 齒輪傳動是應(yīng)用極為廣泛和特別重要的一種機械傳動形式，它可以用來在空間的任意軸之間傳遞運動和動力，目前齒輪傳動裝置正逐步向小型化，高速化，低噪聲，高可靠性和硬齒面技術(shù)方向發(fā)展，齒輪傳動具有傳動平穩(wěn)可靠，傳動效率高（一般可以達(dá)到94%以上，精度較高的圓柱齒輪副可以達(dá)到99%），傳遞功率范圍廣（可以從儀表中齒輪微小功率的傳動到大型動力機械幾萬千瓦功率的傳動）速度范圍廣（齒輪的圓周速度可以從0.1m/s到200m/s或更高，轉(zhuǎn)速可以從1r/min到20000r

6、/min或更高），結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便等優(yōu)點。因此，它在各種機械設(shè)備和儀器儀表中被廣泛使用。本文設(shè)計的就是一種典型的一級圓柱直齒輪減速器的傳動裝置。其中小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度約為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度約為240HBS，齒輪精度等級為7級。軸、軸承、鍵均選用鋼質(zhì)材料。關(guān)鍵詞：減速器、齒輪、軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器目錄一 設(shè)計內(nèi)容及計算項目11.1 傳動方案擬定11.2 電動機選擇11.3 確定電動機轉(zhuǎn)速11.4 確定電動機型號21.5 計算總傳動比及分配各級的傳動比21.6 計算運動和動力參數(shù)2二 傳動零部件的設(shè)計計算42.1 確定計算功率并選擇V帶的帶型42.2確

7、定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速42.3 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑42.4 確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長度42.5 計算實際中心距42.6 計算帶的根數(shù)5三 齒輪的設(shè)計計算63.1 齒輪材料和熱處理的選擇63.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算63.3 齒輪彎曲強度校核83.4 齒輪幾何尺寸的確定93.5 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計9四 軸的設(shè)計計算114.1 軸的材料和熱處理的選擇114.2 軸的設(shè)計114.3 高速軸的設(shè)計114.4低速軸的設(shè)計14五 鍵的校核195.1高速軸上鍵的校核195.2低速軸上鍵的校核19六 軸承壽命的驗算206.1高速軸上軸承的壽命校核206.2 低速軸上軸承的壽命校核21七 其他零部件設(shè)計23

8、八 潤滑密封及其它258.1 潤滑258.2 密封258.3 其它25九 減速器附件的選擇確定269.1 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算26十 制造、安裝及使用說明2710.1 制造要求2710.2 安裝要求2710.3 使用說明27十二 設(shè)計總結(jié)29參考文獻(xiàn)30致謝31一 設(shè)計內(nèi)容及計算項目1.1 傳動方案擬定（1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作；使用年限：8年，年工作250天；檢修間隔期：四年大修（軸承壽命），二年小修；動力來源：電力，三相交流，電壓380/220 V；運輸帶速度允許誤差：±5%；制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。該工作機有輕微振動，由于

9、V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動機部為Y系列三相交流異步電動機。總體來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。（2）原始數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力： F = 2.2 kN； 運輸帶工作速度： v = 1 m

10、/s； 滾筒直徑： D = 290 mm；1.2 電動機選擇1、電動機類型的選擇：型號 Y132-6電動機2、電動機功率選擇：（1）傳動裝置的總功率： （1-1） （1-2） （1-3） （1-4）1.3 確定電動機轉(zhuǎn)速計算滾筒工作轉(zhuǎn)速： （1-5）按手冊推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一比范圍=35。取V帶傳動比=24，則總傳動比理時范圍為=620。故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為=×=3951317r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750和1000r/min等。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有三種適用的電動機型號，綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的

11、傳動比，可見第2方案比較適合，則選n=1000r/min 。1.4 確定電動機型號根據(jù)以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，查表可以確定選擇電動機型號為Y132-6。其主要參數(shù)見表1-1。表1-1電動機型號參數(shù)型號額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速r/min同步轉(zhuǎn)速r/minY132-639601000 1.5 計算總傳動比及分配各級的傳動比1、總傳動比：=14.58 （1-6）2、分配各級偉動比 = （1-7） 取V帶，=3（單級減速器i=24合理） （1-8）1.6 計算運動和動力參數(shù)1、計算各軸轉(zhuǎn)速（r/min） = （1-9） 65.86r/min （1-10） 2、

12、計算各軸扭矩（N·m） （1-11） （1-12） 電動機輸出軸： =9.55×=9.55××=71.92（N·m） （1-13） =9.55×=9.55××=336.41（N·m） （1-14）傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)參數(shù)見表12表12 傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)軸號轉(zhuǎn)速（r/min）輸入功率(kW)輸入轉(zhuǎn)矩(N·m)I3202.4171.92II65.862.32336.41二 傳動零部件的設(shè)計計算2.1 確定計算功率并選擇V帶的帶型1、確定計算工率由機械設(shè)計課本表

13、510查的工作情況系數(shù)，故 （2-1）2、選擇V帶的帶型根據(jù)，由機械設(shè)計課本圖59選用A型。2.2確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速1、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。查表，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。2、驗算帶速。驗算帶的速度 （2-2）因為，故帶速合適。2.3 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 （2-3）故圓的基準(zhǔn)直徑為。2.4 確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長度初定中心距為。計算所需基準(zhǔn)長度 （2-4）查表選帶輪基準(zhǔn)長度。2.5 計算實際中心距 （2-5）中心距的變化范圍為。 驗算帶輪包角 （2-6）2.6 計算帶的根數(shù)1、計算單根V帶的額定功率由和，查表得根據(jù)，和A型帶查表得查表得，表82得，于是 （2-7）

14、2、計算V帶的根數(shù)Z 取3根 （2-8）3、確定帶的初拉力和壓軸力由表1表83得A型帶單位長度質(zhì)量，所以 （2-9）應(yīng)使帶的實際初拉力壓軸力最小值 （2-9）三 齒輪的設(shè)計計算3.1 齒輪材料和熱處理的選擇小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS。大齒輪選用45號鋼，正火處理，硬度為240HBS。3.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算按照接觸強度初步設(shè)計齒輪主要尺寸由機械零件設(shè)計手冊查得 ,SHlim = 1 （3-1） （3-2） （3-3）由機械零件設(shè)計手冊查得 接觸疲勞強度: 彎曲疲勞強度壽命系數(shù)： 取失效率為1%，安全系數(shù)S=1。 由 （3-4） （3-5） （3-6） （3-7）1、

15、 小齒輪的轉(zhuǎn)矩 （3-8） （3-9） （3-10）2、 選載荷系數(shù)K由原動機為電動機，工作機為帶式輸送機，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承對稱布置。查機械原理與機械零件中表得，取K1。3、 計算齒數(shù)比 =4.864、 選擇齒寬系數(shù) 根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對稱布置。查機械原理與機械零件表得，取，查得材料的彈性影響系數(shù),標(biāo)準(zhǔn)齒輪。5、 計算小齒輪分度圓直徑 （3-11） 6、 確定齒輪模數(shù)m （3-12） m =(0.0070.02)a = (0.0070.02)×157.69=1.13.15 （3-13） 取m=27、 確定齒輪的齒數(shù)和 取 Z1 = 26 （3-14） 取 Z2 = 1

16、26 （3-15）8、實際齒數(shù)比 （3-16）齒數(shù)比相對誤差 （3-17）<±1% 允許9、計算齒輪的主要尺寸 （3-18） （3-19）中心距： （3-20） 齒輪寬度： （3-21） B1 = B2 + (510) = 5762(mm) （3-22）取B1 =57 (mm)10、計算圓周轉(zhuǎn)速v并選擇齒輪精度 （3-23）查表應(yīng)取齒輪等級為7級，即齒輪的精度等級為7級。3.3 齒輪彎曲強度校核1、由上述式子（3-6）、（3-7）知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力 2、 計算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力由機械零件設(shè)計手冊得：=2.63 =2.19比較的值 /=2.63/182.75=0.0144&

17、gt;/=2.19/176=0.0124 （3-24）計算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為： （3-25） 故齒輪的彎曲強度足夠。3.4 齒輪幾何尺寸的確定根據(jù)齒頂圓直徑由機械零件設(shè)計手冊得 h*a =1，c* = 0.25 （3-26） （3-27）齒距： P = 2×3.14=6.28(mm) （3-28）齒根高： （3-29）齒頂高： （3-30）齒根圓直徑： （3-31） （3-31）3.5 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 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)尺寸計算如下：軸孔直徑： d=50 （3-32）輪轂直徑： =1.6d=1.6×50=80 （3-33）輪轂長

18、度： （3-25） （3-34）輪緣厚度： 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8輪緣內(nèi)徑： =-2h-2=256-2×4.5-2×8 = 221(mm) （3-35）取D2 = 220(mm) 腹板厚度 （3-36）取c=16(mm)腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(80+221)=150.5(mm) （3-37）腹板孔直徑=0.25（-）=0.25（221-80）=35.25(mm) （3-38） 取=30(mm) （3-39）齒輪倒角n=0.5m=0.5×2=1 （3-40）齒輪結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1齒輪結(jié)構(gòu)四 軸的設(shè)計計算4.1 軸的材料

19、和熱處理的選擇由機械零件設(shè)計手冊中的圖表查得選45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217255，=640MPa =355MPa =275MPa4.2 軸的設(shè)計齒輪機構(gòu)的參數(shù)見表4-1： 表4-1 齒輪機構(gòu)的參數(shù)級別高低速級26126 1.5/mm2.51齒寬/mm；4.3 高速軸的設(shè)計 已知參數(shù)： ，1.求作用在齒輪上的力 因已知高速級小齒輪的分度圓直徑為： （4-1）而 （4-2） （4-3） （4-4）圓周力，徑向力及軸向力的方向如圖4-1所示。 圖4-1 高速軸結(jié)構(gòu)圖2.初步確定軸的最小直徑 先按參考文獻(xiàn)2式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表15-3，

20、取，于是得： （4-5） 高速軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑（圖4-2）。為了使所選的軸與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，需同時選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)距 ，查參考文獻(xiàn)2表14-1，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取，則 （4-6）按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查參考文獻(xiàn)1標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003，選用LX1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為250000N.mm。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長度L=42mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)擬定軸上零件的裝配方案，如圖4-2。(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，-軸段右端

21、需制出一軸肩，故取-段的直徑，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=22mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，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-段長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。 2)初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30205，其尺寸為的，故。 3)由于齒根圓到鍵槽底部的矩離（為端面模數(shù)），所以把齒輪做在軸上，形成齒輪軸。參照工作要求并根據(jù)，左端滾動軸承與軸之間采用套筒定位，故選。同理右端滾動軸承與軸之間也采用套筒定位，因此，取。 4)軸承端蓋的總

22、寬度為20mm，（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端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)軸器右端面間的矩離，故取。5)已知高速級齒輪輪轂長b=45mm,做成齒輪軸， 則。 6)取齒輪矩箱體內(nèi)壁之矩離a=16mm，圓柱齒輪與圓柱齒輪之間的矩離為c=20mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)矩箱體內(nèi)壁一段矩離是s，取s=8mm。已知滾動軸承寬度T=16.25mm，低速級大齒輪輪轂長L=70mm，套筒長。 則 （4-7） （4-8） （4-9） （4-10）至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。(3)軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連

23、接。半聯(lián)軸器與軸連接，按由參數(shù)文獻(xiàn)2表6-1查得平鍵截面,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為25mm；同時為了保證半聯(lián)軸器與軸配合有良好的對中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。(4)確定軸上圓角和倒角尺寸參考參考文獻(xiàn)2表15-2，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見圖3。4.求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖4-1）做出軸的計算簡圖（圖4-2），在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查取a值。對于30205型圓錐滾子軸承，由參考文獻(xiàn)1中查得a=12.5mm。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖4-2）

24、。圖4-2 高速軸彎矩圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面c是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出的截面c處的，的值列于下表（參看表4-3）。表4-3 截面c處的，的值載荷水平面H垂直面V支反力F，彎矩M總彎矩扭矩T5.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面c）的強度，根據(jù)參考文獻(xiàn)2式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力（4-11）前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn)2表15-1得。因此，故安全。4.4低速軸的設(shè)計 已知參數(shù)：， （4-12）1.求作用在齒輪上的力因已知中速軸小齒輪

25、的分度圓直徑為 （4-13）而 （4-14） 由受力分析和力的對稱性，則中速軸大齒輪的力為， 圓周力，徑向力及軸向力的方向如圖4-4所示。 圖4-4 低速軸結(jié)構(gòu)圖2.初步確定軸的最小直徑 先按參考文獻(xiàn)2式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表15-3，取，于是得 （4-15）3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)擬定軸上零件的裝配方案，如圖4-2。(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 1）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)軸的最小直徑，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐

26、滾子軸承30207，其尺寸為的,故。 2）取安裝小齒輪處的軸段-的直徑，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為70mm，為了使套筒可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取，齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d,故取h=3.5mm，則軸直徑。 3)取安裝大齒輪處的軸段-的直徑，齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為40mm，為了使套筒可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取，齒輪左端采用軸肩定位，取h=3mm，與小齒輪右端定位高度一樣。4)取小齒輪距箱體內(nèi)壁之距離，由齒輪對稱原則，大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為，齒輪與齒輪之間的距離為c=20m

27、m，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離是s,取s=8mm.已知滾動軸承寬度T=18.25mm。則 （4-16） （4-17）（4-18）至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 (3)軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按由參數(shù)文獻(xiàn)2表6-1查得平鍵截面,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為56mm；同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪與軸配合為。同理，由參數(shù)文獻(xiàn)2表6-1查得平鍵截面,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為32mm；同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪與軸配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為

28、m6。4.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖4-4）做出軸的計算簡圖（圖4-5），在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查取a值。對于30207型圓錐滾子軸承，由參考文獻(xiàn)1中查得a=15.5mm。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖4-5）。 圖4-5 低速軸彎距圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面B和C是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出的截面B和C處的的值見表4-2。 表4-2 截面B和C處的的值載荷水平面H垂直面V支反力FN，彎矩M總彎矩扭矩T5.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面c）的強度，根據(jù)參

29、考文獻(xiàn)2式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力 （4-19）前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn)2表15-1得。因此，故安全。五 鍵的校核5.1高速軸上鍵的校核高速軸外伸端處鍵的校核：已知軸與聯(lián)軸器采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為，軸徑為，寬度b=5mm，高度h=5mm，鍵長L=25mm。聯(lián)軸器、軸和鍵的材料皆為45鋼，有輕微沖擊，由參考文獻(xiàn)2表6-2查得許用擠壓應(yīng)力=100200Mpa，取其平均值，=110Mpa。鍵的工作長度l=L-b=25mm-5mm=20mm，鍵與聯(lián)軸器鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.55mm=2.5mm.由參考文獻(xiàn)

30、2式（6-1）可得： Mpa （5-1）故擠壓強度足夠。5.2低速軸上鍵的校核(1）中速軸上小齒輪處鍵的校核已知軸和齒輪采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為，軸徑為，寬度b=12mm，高度h=8mm,鍵長L=56mm。齒輪，軸和鍵的材料皆為45鋼，有輕微沖擊，由參考文獻(xiàn)2表6-2查得許用擠壓應(yīng)力=100200Mpa，取其平均值，。鍵的工作長度l=L-b=56mm-12mm=44mm，鍵與齒輪鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.58mm=4mm。由參考文獻(xiàn)2式（6-1）可得： （5-2）故擠壓強度足夠。 (2）中速軸上大齒輪處鍵的校核已知軸和齒輪采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為，軸徑為，寬度b=12mm，高度h=8mm

31、，鍵長L=28mm。齒輪，軸和鍵的材料皆為45鋼，有輕微沖擊，由參考文獻(xiàn)2表6-2查得許用擠壓應(yīng)力=100200Mpa，取其平均值，=110Mpa。鍵的工作長度l=L-b=32mm-12 mm=20mm，鍵與齒輪鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.58mm=4mm。由參考文獻(xiàn)2式（6-1）可得： （5-3）故擠壓強度足夠。 六 軸承壽命的驗算6.1高速軸上軸承的壽命校核已知參數(shù)， （6-1） 。 （6-2）查參考文獻(xiàn)1可知圓錐滾子軸承30205的基本額定動載荷C=32200N。(1)求兩軸承受到的徑向載荷和由圖4及表5可知： （6-3） （6-4） (2)求兩軸承的計算軸向力 對于圓錐滾子軸承，按

32、參考文獻(xiàn)2中表13-7，軸承派生軸向力，其中Y是對應(yīng)參考文獻(xiàn)2表13-5中的Y值。查參考文獻(xiàn)1可知Y=1.6，因此可算得： （6-5） （6-5）按參考文獻(xiàn)2中式（13-11）得 （6-6） （6-7）(3)求軸承當(dāng)量載荷查參考文獻(xiàn)1可知e=0.37，比較按參考文獻(xiàn)2中表13-5，得軸承徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為。按參考文獻(xiàn)2中式（13-8a），當(dāng)量動載荷。由于軸承有輕微沖擊，查參考文獻(xiàn)2表13-6，取，則 （6-8） （6-9）(4)校核軸承壽命 由參考文獻(xiàn)2式（13-4）知滾子軸承。因為，所以按軸承1的受力大小校核 （6-10）故所選軸承滿足壽命要求。6.2 低速軸上軸承的壽命校核已知參

33、數(shù)，=72000h。查參考文獻(xiàn)1可知圓錐滾子軸承30207的基本額定動載荷C=54200N。 (1)求兩軸承受到的徑向載荷和由圖4及表5可知： （6-11） （6-12）4-24） （6-13）4-24） （6-14）(2)求兩軸承的計算軸向力對于圓錐滾子軸承，按參考文獻(xiàn)2中表13-7，軸承派生軸向力， 其中Y是對應(yīng)參考文獻(xiàn)2表13-5中的Y值。查參考文獻(xiàn)1可知Y=1.6，因此可算得 （6-15） （6-16）按參考文獻(xiàn)2中式（13-11）得： （6-17） （6-18） (3)求軸承當(dāng)量載荷 查參考文獻(xiàn)1可知e=0.37，比較按參考文獻(xiàn)2中表13-5，得軸承徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為。按參

34、考文獻(xiàn)2中式（13-8a），當(dāng)量動載荷。由于軸承有輕微沖擊，查參考文獻(xiàn)2表13-6，取，則 （6-19） （6-20） 由參考文獻(xiàn)2式（13-4）知滾子軸承。因為，所以按軸承2的受力大小校核 （6-21）故所選軸承滿足壽命要求。 七 其他零部件設(shè)計7.1 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計減速器的箱體選用灰鑄鐵HT200鑄造制成，為了有利于多級齒輪傳動的等油面浸油潤滑箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)。1、考慮箱體要有足夠的剛度在箱體上加加強肋，增強了軸承座剛度。2、考慮到箱體內(nèi)零件的潤滑，采用密封散熱。因其傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm。為保證機蓋與機座連

35、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)，其表面粗糙度為6.3，采用密封油膠或水玻璃進(jìn)行箱體的密封。3、箱體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性箱體壁厚取10mm，箱蓋壁厚取9.5mm，外圓角半徑為R=5mm。箱體外型簡單，拔模方便。4、箱體附件的設(shè)計（1）視孔蓋和檢查孔為了檢查傳動件嚙合情況、潤滑狀態(tài)以及向箱體內(nèi)注油，在箱體蓋上部便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置開足夠大的檢查孔，平時則將檢查孔蓋板蓋上并用螺釘予以固定，蓋板與箱蓋凸臺接合面間加裝防滲漏的紙質(zhì)封油墊片。蓋板材料選用鑄鐵。蓋板用鑄鐵制成，并用M6的螺釘緊固，有關(guān)數(shù)據(jù)見表5。（2）排油孔螺塞為了換油及清洗箱體時排出油污，在箱體底部油池最低處設(shè)有排油

36、孔，平時排油孔用螺塞及封油墊封住。排油孔螺塞材料選用Q235，封油墊材料選用石棉橡膠紙。排油孔螺塞的直徑根據(jù)1可知，取箱座壁厚的2-3倍，故取d=20mm。（3）油標(biāo)油標(biāo)用來指示箱內(nèi)油面的高度，在此選用桿式油標(biāo)（游標(biāo)尺）。桿式油標(biāo)上有按最高和最低油面的確定的刻度線，觀察時拔出桿式油標(biāo)，由其上的油痕判斷油面高度是否適當(dāng)。油標(biāo)應(yīng)安置在油面穩(wěn)定及便于觀察處。（4）通氣器為溝通箱體內(nèi)外的氣流使箱體內(nèi)的氣體的氣壓不會因減速器運轉(zhuǎn)時的溫升而增大、從而造成減速器密封處滲漏，在箱蓋頂部或檢查孔蓋板上安裝通氣器。通氣器結(jié)構(gòu)應(yīng)具防止灰塵進(jìn)入箱體以及足夠的通氣能力。在此，選擇鋼制通氣器，并焊接在鋼制檢查孔蓋板上。（

37、5）起蓋螺釘箱蓋、箱座裝配時在剖分面上所涂密封膠給拆卸箱蓋帶來不便，為此常在箱蓋的聯(lián)接凸緣上加工出螺孔，拆卸時，擰動裝于其中的起蓋螺釘便可方便地頂起箱蓋。起蓋螺釘?shù)闹睆揭话闩c箱體凸緣聯(lián)接螺栓直徑相同，其螺紋長度大于箱體凸緣的厚度，材料為35號鋼并通過熱處理使硬度達(dá)HRC28-38。(6) 定位銷為確定箱座與箱蓋的相互位置。保證軸承座孔的鏜孔精度與裝配精度，應(yīng)在箱體的聯(lián)接凸緣上距離盡量遠(yuǎn)處安置兩個定位銷，并盡量設(shè)置在不對稱位置。取銷的直徑（小端直徑），為箱座、箱蓋凸緣聯(lián)接螺栓的直徑。其長度應(yīng)稍大于箱體聯(lián)接凸緣的總厚度，以利于裝卸。（7）起吊裝置吊環(huán)裝置裝在箱蓋上，用來拆卸和吊運箱蓋箱座。在此直接

38、在箱蓋上鑄出吊耳環(huán)提吊箱體，以便減少機工加工量。（8）軸承蓋選用螺釘聯(lián)接式的軸承蓋結(jié)構(gòu)形式。材料為Q235，當(dāng)軸承采用輸油溝飛濺潤滑時為使油溝中的油能順利進(jìn)入軸承室，需在軸承蓋端部車出一段小直徑和銑出徑向?qū)ΨQ缺口。八 潤滑密封及其它8.1 潤滑1、 齒輪的潤滑因齒輪的圓周速度<12 m/s，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。高速級齒輪浸入油里約0.7個齒高，但不小于10mm，低速級齒輪浸入油高度約為1個齒高（不小于10mm）,1/6齒輪。2、軸承的潤滑軸承采用潤滑油進(jìn)行潤滑，潤滑油直接采用減速器油池內(nèi)的潤滑油通過輸油溝進(jìn)行潤滑。8.2 密封為保證機蓋與機座連接處密封，連接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，連

39、接表面應(yīng)精創(chuàng)其表面粗糙度為Ra=6.3。密封的表面應(yīng)進(jìn)過刮研，而且凸緣連接螺柱之間的距離不應(yīng)過大應(yīng)均勻分布。軸承端蓋選用凸緣式軸承蓋易于調(diào)整，采用密封圈實現(xiàn)密封。端蓋直徑見表31。密封圈型號根據(jù)軸承直徑確定。密封圈材料為半粗羊毛氈。8.3 其它（1）裝配圖圖紙選用A1的圖紙，按1：2的比例畫；（2）裝配前零件用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，機內(nèi)不許有任何雜物存在，內(nèi)壁圖上不被機油侵蝕的涂料兩次；（3）齒嚙合側(cè)隙用鉛絲檢驗不小于0.6mm，鉛絲不得大于最小側(cè)隙的四倍；（4）用涂色法檢驗斑點，按齒高接觸斑點不小于40%，按齒長接觸斑點不小于50%，必要時間可用研磨或刮后研磨以便改善接觸情況；（5）

40、應(yīng)調(diào)整軸承軸向間隙，F(xiàn)35為0.030.008mm F45為0.060.12mm F750.080.15mm.；檢查減速器剖封面，各接觸面積密封處，均不許漏油，剖封面允許涂密封油漆或水玻璃，不許使用任何填料；（6）機內(nèi)裝N68潤滑油至規(guī)定高度；（7）表面涂灰色油漆。九 減速器附件的選擇確定減速器附件的規(guī)格及數(shù)量見表9-1：表9-1減速器附件的規(guī)格及數(shù)量名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝端蓋12Q235M6×16GB 57821986螺栓安裝端蓋24Q235M8×25GB 57821986銷定位235A6×40GB 1171986墊圈調(diào)整安裝365Mn10GB 93198

41、7 螺母安裝3M10GB 61701986油標(biāo)尺測量油面高度1組合件通氣器透氣19.1 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算箱座壁厚=10mm 箱座凸緣厚度b=1.5 ,=15mm箱蓋厚度=8mm 箱蓋凸緣厚度=1.5 ,=12mm箱底座凸緣厚度=2.5 ,=25mm ,軸承旁凸臺高度h=45，凸臺半徑R=20mm；齒輪軸端面與內(nèi)機壁距離=18mm；大齒輪頂與內(nèi)機壁距離=12mm；小齒端面到內(nèi)機壁距離=15mm；上下機體筋板厚度=6.8mm , =8.5mm；主動軸承端蓋外徑=105mm；從動軸承端蓋外徑=130mm；地腳螺栓M16，數(shù)量6根。 十 制造、安裝及使用說明10.1 制造要求要點有一:盡量選用接近

42、理想減速比：減速比=伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)速/減速機出力軸轉(zhuǎn)速。扭力計算：對減速機的壽命而言,扭力計算非常重要,并且要注意加速度的最大轉(zhuǎn)矩值(TP),是否超過減速機之最大負(fù)載扭力. 適用功率通常為市面上的伺服機種的適用功率,減速機的適用性很高,工作系數(shù)都能維持在1.2以上,但在選用上也可以以自己的需要來決定: 要點有二: A. 選用伺服電機的出力軸徑不能大于表格上最大使用軸徑. B.若經(jīng)扭力計算工作,轉(zhuǎn)速可以滿足平常運轉(zhuǎn),但在伺服全額輸出時,有不足現(xiàn)象時,我們可以在電機側(cè)之驅(qū)動器,做限流控制,或在機械軸上做扭力保護(hù),這是很必要的.10.2 安裝要求正確的安裝，使用和維護(hù)減速器，是保證機械設(shè)備正常運行的重要

43、環(huán)節(jié)。 因此，在您安裝減速器時，請務(wù)必嚴(yán)格按照下面的安裝使用相關(guān)事項，認(rèn)真地裝配和使用。 第一步是安裝前確認(rèn)電機和減速器是否完好無損，并且嚴(yán)格檢查電機與減速器相連接的各部位尺寸是否匹配，這里是電機的定位凸臺、輸入軸與減速器凹槽等尺寸及配合公差。 第二步是旋下減速器法蘭外側(cè)防塵孔上的螺釘，調(diào)整夾緊環(huán)使其側(cè)孔與防塵孔對齊，插入內(nèi)六角旋緊。之后，取走電機軸鍵。 第三步是將電機與減速器自然連接。連接時必須保證減速器輸出軸與電機輸入軸同心度一致，且二者外側(cè)法蘭平行。如同心度不一致，會導(dǎo)致電機軸折斷或減速機齒輪磨損。10.3 使用說明檢查維護(hù)：不同的潤滑油禁止相互混合使用。油位螺塞、放油螺塞和通氣器的位置

44、由安裝位置決定。它們的相關(guān)位置可參考減速機的安裝位置圖來確定。 （1）油位的檢查 切斷電源，防止觸電！等待減速機冷卻！移去油位螺塞檢查油是否充滿。安裝油位螺塞。 （2）油的檢查 切斷電源，防止觸電！等待減速機冷卻！打開放油螺塞，取油樣。檢查油的粘度指數(shù)：如果油明顯渾濁，建議盡快更換。對于帶油位螺塞的減速機，檢查油位，是否合格，安裝油位螺塞 。（3） 油的更換 冷卻后油的粘度增大放油困難，減速機應(yīng)在運行溫度下?lián)Q油。切斷電源，防止觸電！等待減速機冷卻下來無燃燒危險為止！注意：換油時減速機仍應(yīng)保持溫?zé)帷?在放油螺塞下面放一個接油盤。 打開油位螺塞、通氣器和放油螺塞。將油全部排除。裝上放油螺塞。注入同牌號的新油。油量應(yīng)與安裝位置一致。油位螺塞處檢查油位。擰緊油位螺塞及通氣器。十二 設(shè)計總結(jié)在設(shè)計過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)：通過為期將兩周的課程設(shè)計過程，反復(fù)的修改設(shè)計，終于完成了圓柱齒輪減速器的設(shè)計過程，現(xiàn)在寫起心得總結(jié)的時候真的是頗有感慨啊，在晁老師剛開始在課堂上和我們說我們要做課程設(shè)計的時候，覺得課程設(shè)計是怎么一回事都不知道，似乎離我好遙遠(yuǎn)，我不認(rèn)識它，它更不認(rèn)識我一樣，似乎感覺這么龐大的工程我是不可能做得出來的，但是迫于考核等等原因，我們當(dāng)然很清楚這是我們必須要