機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說說明明書書課課題題設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 者者班班級級學(xué)學(xué)號號指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師沙市職業(yè)大學(xué)機(jī)械系沙市職業(yè)大學(xué)機(jī)械系設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸上的單級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸上的單級直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作，單單向運(yùn)轉(zhuǎn)載荷變化不大，空載啟動(dòng)。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限向運(yùn)轉(zhuǎn)載荷變化不大，空載啟動(dòng)。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限 6 年，二班制年，二班制工作，卷筒（不包括其軸承）效率為工作，卷筒（不包括其軸承）效率為 97%，運(yùn)輸帶允許速度誤差為，運(yùn)輸帶允許速度誤差為 5%。原始數(shù)據(jù)：題號原始數(shù)據(jù)：題號I運(yùn)輸帶拉力運(yùn)輸帶拉力 F（KN）2.2kN運(yùn)

2、輸帶速度運(yùn)輸帶速度 V（m/s）1.7m/s卷筒直徑卷筒直徑 D（mm）420mm設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)人員(對應(yīng)學(xué)號對應(yīng)學(xué)號)設(shè)計(jì)任務(wù)要求：設(shè)計(jì)任務(wù)要求：1. 減速器裝配圖紙一張（號圖紙減速器裝配圖紙一張（號圖紙） ；2. 軸、齒輪零件圖紙各一張（號或號圖紙軸、齒輪零件圖紙各一張（號或號圖紙） ；3.設(shè)計(jì)說明書一份。設(shè)計(jì)說明書一份。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一、傳動(dòng)方案擬定一、傳動(dòng)方案擬定. .3 3二、電動(dòng)機(jī)的選擇二、電動(dòng)機(jī)的選擇.4.4三、確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級的傳動(dòng)比三、確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級的傳動(dòng)比.6.6四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)

3、和動(dòng)力設(shè)計(jì).7.7五、普通五、普通 V V 帶的設(shè)計(jì)帶的設(shè)計(jì).10.10六、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)六、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì).15.15七、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)七、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì). .18.18八、箱體的設(shè)計(jì)八、箱體的設(shè)計(jì). .27.27九、鍵連接的設(shè)計(jì)九、鍵連接的設(shè)計(jì).29.29十、滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)十、滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì).31.31十一、潤滑和密封的設(shè)計(jì)十一、潤滑和密封的設(shè)計(jì).32.32十二、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)十二、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì).33.33十三、設(shè)計(jì)小結(jié)十三、設(shè)計(jì)小結(jié).33.33計(jì)算過程及計(jì)算說明一、傳動(dòng)方案擬定一、傳動(dòng)方案擬定第 I 組：設(shè)計(jì)單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動(dòng)、工作條件：使用年限 6 年，工作為兩班工作制，載荷平穩(wěn)

4、，環(huán)境清潔。、原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力 F=2200N；帶速 V=1.7m/s；滾筒直徑 D=420mm；方案擬定：采用帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護(hù)方便。1.電動(dòng)機(jī)2.V帶傳動(dòng)3.圓柱齒輪減速器4.連軸器5.滾筒6.運(yùn)輸帶二、電動(dòng)機(jī)選擇二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。2、電動(dòng)機(jī)容量選擇：電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：式（1

5、） ：da(kw)由式(2)：V/1000(KW)因此Pd=FV/1000a(KW)由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為：總=5式中：1、2、3、4、5分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。取=0.96，0.98，0.97，0.995=0.96。則：總=0.960.980.970.990.96=0.83所以：電機(jī)所需的工作功率：Pd= FV/1000總=(22001.7)/(10000.83)=4.5 (kw)3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒工作轉(zhuǎn)速為：n 卷筒601000V/（D）=(6010001.7)/（2）=77.3r/min根據(jù)手冊表推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級減速器傳動(dòng)

6、比范圍=3。取帶傳動(dòng)比= 。則總傳動(dòng)比理論范圍為：a。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為Nd=an 卷筒=(624)77.3=463.81855.2 r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750、1000 和 1500r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速， 由相關(guān)手冊查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號：（如下表）方案電 動(dòng)機(jī) 型號額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)重量N參考價(jià)格傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V 帶傳動(dòng)減速器1Y132S-4 5.5 150018.63.55.32帶速：V=1.7m/s；滾筒直徑：D=420mm；2Y132M2-65.5 10009608001500 12.4

7、22.84.443Y160M2-85.57507201240 2100 9.312.53.72綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見第 2 方案比較適合。此選定電動(dòng)機(jī)型號為 Y132M2-6，其主要性能：額定功率：5.5kW，滿載轉(zhuǎn)速：960 轉(zhuǎn)/分。電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸：中心高 HH外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安裝尺寸AB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DE裝鍵部位尺寸FGD1325203453152161781228801041三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級傳動(dòng)比：三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級傳動(dòng)比：由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 nm 和工作機(jī)主

8、動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n1、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：ia=nm/n=nm/n卷筒= 960/77.3= 12.42總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia=ioi（式中 io、i 分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比）2、分配各級傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：根據(jù)指導(dǎo)書 P7 表 1，取 i0=2.8（普通 V 帶 i=24）因?yàn)椋篿aioi所以：iiaio12.42/2.84.44四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)：將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為軸，軸，.以及io,i1，.為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比01，12，.為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率P，P，.為各軸的輸入功率（KW）T，T，.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（Nm）n,n,.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩

9、（r/min）可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)：軸：n=nm/ i0=960/2.8=342.86 （r/min）軸：n= n/ i1=324.86/4.44=77.22 r/min卷筒軸：n= n（2）計(jì)算各軸的功率：軸： P=Pd01 =Pd1=4.50.96=4.32（KW）軸： P= P12= P23=4.320.980.97=4.11（KW）卷筒軸： P= P23= P24=4.110.980.99=4.07（KW）計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為：Td =9550Pd/nm=95504.5/960=

10、44.77 Nm軸： T= Tdi001= Tdi01=44.772.80.96=120.34Nm軸： T= Ti112= Ti123=120.334.440.980.97=507.91 Nm卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩：T = T24=507.910.980.99 = 492.77Nm計(jì)算各軸的輸出功率：由于軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：故：P=P軸承=4.320.98=4.23KWP= P軸承=4.110.98=4.02KW計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩：由于軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：由指導(dǎo)書的表 1 得到：1=0.962=0.983=0.974=0.99i0為帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i1為減速器傳動(dòng)

11、比滾動(dòng)軸承的效率為 0.980.995 在本設(shè)計(jì)中取 0.98則：T= T軸承=120.330.98=117.92NmT = T軸承=507.910.98=497. 75Nm綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下：軸名效率 P （KW） 轉(zhuǎn)矩 T （Nm）轉(zhuǎn)速 nr/min傳動(dòng)比 i效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸4.544.779602.80.96軸4.324.23120.33117.92342.864.440.98軸4.114.02507.91497. 7577.221.000.99卷筒軸4.073.99502.90492.8477.22五.V 帶的設(shè)計(jì)（1）選擇普通 V 帶型號由 PC=KAP=1.15.5

12、=6.05（ KW）根據(jù)課本 P134 表 9-7 得知其交點(diǎn)在 A、B 型交界線處，故 A、B 型兩方案待定：方案 1：取 A 型 V 帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速：確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速：則取小帶輪d1=100mmd2=n1d1(1-)/n2=i0d1(1-)=2.8100(1-0.02)=274.4mm由表 9-2 取 d2=274mm(雖使 n2略有減少，但其誤差小于 5%，故允許)帶速驗(yàn)算：帶速驗(yàn)算：V= n1d1/（100060）由課本P134表9-5查得 KA=1.1由課本P132表9-2得， 推薦的 A 型小帶輪基準(zhǔn)直徑為75mm125mm滑動(dòng)率=0.02。= 96

13、0100/（100060）= 5.024 m/s介于 525m/s 范圍內(nèi)，故合適。確定帶長和中心距確定帶長和中心距 a：0.7 （d1+d2）a02 （d1+d2）0.7（100+274）a02（100+274）262.08 a0748.8初定中心距 a0=500 ，則帶長為L0=2a0+ （d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0)=2500+ （100+274）/2+（274-100）2/(4500)=1602.32 mm由表 9-3 選用 Ld=1400 mm 的實(shí)際中心距a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-1602.32)/2=398.84 mm驗(yàn)算小帶輪上的包角驗(yàn)算小

14、帶輪上的包角1：1=180-(d2-d1)57.3/a=180-(274-100)57.3/398.84=155.0101200合適。確定帶的根數(shù)：確定帶的根數(shù)：ZPC/（(P0+P0)KLK）=6.05/（ （0.95+0.11）0.960.95）= 6.26故要取 7 根 A 型 V 帶。計(jì)算軸上的壓力：計(jì)算軸上的壓力：由書 9-18 的初拉力初拉力公式有F0=500PC （2.5/K-1）/z v+q v2=5006.05（2.5/0.95-1）/（75.02）+0.175.022=144.74N由課本 9-19 得作用在軸上的壓力作用在軸上的壓力FQ=2F0zsin(1/2)=2724

15、2.42sin(155.010/2)=1978.32N方案二：取 B 型 V 帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速：則取小帶輪d1=140mmd2 = n1d1(1-)/n2=id1(1-)=2.8140(1-0.02)=384.16mm由表 9-2 取 d2=384mm(雖使 n2 略有減少，但其誤差小于 5%，故允許)帶速驗(yàn)算：V=n1d1/（100060）=960140/（100060）=7.03 m/s介于 525m/s 范圍內(nèi)，故合適確定帶長和中心距 a：0.7 （d1+d2）a02 （d1+d2）0.7（140+384）a02（140+384）366.8a01048由機(jī)械設(shè)計(jì)書表 9-

16、4 查得P0=0.95由表 9-6 查得P0=0.11由表 9-7 查得K=0.95由表 9-3 查得KL=0.96初定中心距 a0=700 ，則帶長為L0=2a0+ （d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0)=2700+ （140+384）/2+（384-140）2/(4700)=2244.2 mm由表 9-3 選用 Ld=2244 mm 的實(shí)際中心距a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mm驗(yàn)算小帶輪上的包角11=180-(d2-d1)57.3/a=180-(384-140)57.3/697.9=160.0120 合適確定帶的根數(shù)Z=PC/（(P

17、0+P0)KLK）=6.05/（ （2.08+0.30）1.000.95）= 2.68故取 3 根 B 型 V 帶計(jì)算軸上的壓力由書 9-18 的初拉力公式有F0=500PC （2.5/K-1）/z v+q v2=5006.05（2.5/0.95-1）/（37.03）+0.177.032=242.42N由課本 9-19 得作用在軸上的壓力FQ=2zF0sin(1/2)=23242.42sin(1600/2)=1432.42N綜合各項(xiàng)數(shù)據(jù)比較得出方案二方案二更適合由課本表 9-2 得，推薦的 B 型小帶輪基準(zhǔn)直徑125mm280mm由機(jī)械設(shè)計(jì)書表 9-4 查得P0=2.08由表 9-6 查得P0

18、=0.30由表 9-7 查得K=0.95由表 9-3 查得KL=1.00帶輪示意圖如下：d0dHLS1SdrdkdhddaL六、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：(1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級。小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪的材料為 45 號鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS，大齒輪選用 45 號鋼正火，齒面硬度為 200HBS。齒輪精度初選 8 級(2)、初選主要參數(shù)Z1=20，u=4.5Z2=Z1u=204.5=90取a=0.3，則d=0.5 （i+1） =0.675（3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直徑d121123HHEZZZuudkT確定各參數(shù)值1載荷系數(shù) 查課本

19、表 6-6 取 K=1.22小齒輪名義轉(zhuǎn)矩T1=9.55106P/n1=9.551064.23/342.86=1.18105Nmm3材料彈性影響系數(shù)由課本表 6-7ZE=189.8MPa4區(qū)域系數(shù)ZH=2.55重合度系數(shù) （1/Z1+1/Z2）（1/20+1/90）=1.6944 1.690.7733tZ6許用應(yīng)力 查課本圖 6-21（a）MPaH6101limMPaH5602lim查表 6-8按一般可靠要求取 SH=1則MPaSHHH6101lim1MPaSHHH5602lim2取兩式計(jì)算中的較小值，即H=560Mpa于是 d121123HHEZZZuudkT=2556077. 05 . 2

20、8 .1895 . 415 . 411018. 12 . 123=52.82 mm(4)確定模數(shù)m=d1/Z152.82/20=2.641取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值 m=3(5) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算FFSFYYmbdKT112校核式中 1小輪分度圓直徑 d1= mZ=320=60mm2齒輪嚙合寬度 b=dd1 =1.060=60mm3復(fù)合齒輪系數(shù) YFS1=4.38YFS2=3.954重合度系數(shù) Y=0.25+0.75/t=0.25+0.75/1.69=0.69385許用應(yīng)力 查圖 6-22（a）Flim1=245MPaFlim2=220Mpa查表 6-8 ，取 SF=1.25則aFFFMPS196

21、25. 12451lim1aFFFMPS17625. 12202lim26計(jì)算大小齒輪的FFSY并進(jìn)行比較02234. 019638. 411FFSY02244. 017695. 322FFSY11FFSY22FFSY取較大值代入公式進(jìn)行計(jì)算 則有6938. 095. 3360601018. 12 . 12252112YYmbdKTFSF=71.86F2故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求（6） 幾何尺寸計(jì)算d1=mZ=320=60 mmd2=mZ1=390=270 mma=m （Z1+Z2）=3（20+90）/2=165 mmb=60 mmb2=60取小齒輪寬度 b1=65 mm（7）驗(yàn)算初選精度等級

22、是否合適齒輪圓周速度 v=d1n1/（601000）=3.1460342.86/（601000）=1.08 m/s對照表 6-5 可知選擇 8 級精度合適。七 軸的設(shè)計(jì)1，齒輪軸的設(shè)計(jì)(1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖）1，5滾動(dòng)軸承2軸3齒輪軸的輪齒段4套筒6密封蓋7軸端擋圈8軸承端蓋9帶輪10鍵(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用 45#調(diào)質(zhì)，硬度 217255HBS軸的輸入功率為 P=4.32 KW轉(zhuǎn)速為 n=342.86 r/min根據(jù)課本 P205（13-2）式，并查表 13-2，取 c=115dmmnPC76.2686.34232. 411533(3)確定軸各段直徑和長度1從

23、大帶輪開始右起第一段，由于帶輪與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加 5%，取 D1=30mm，又帶輪的寬度B =（Z-1） e+2f=（3-1）18+28=52 mm則第一段長度 L1=60mm2右起第二段直徑取 D2=38mm根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對軸承添加潤滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為 30mm，則取第二段的長度 L2=70mm3右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用 6208 型軸承，其尺寸為 dDB=408018，那么該段的直徑為 D3=40mm，長度為L3=20mm4右起第四段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)

24、軸承的內(nèi)圈外徑，取 D4=48mm，長度取 L4= 10mm5右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為66mm，分度圓直徑為60mm，齒輪的寬度為 65mm，則，此段的直徑為 D5=66mm，長度為 L5=65mm6右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取 D6=48mm長度取 L6= 10mm7右起第七段， 該段為滾動(dòng)軸承安裝出處， 取軸徑為 D7=40mm，長度 L7=18mm(4)求齒輪上作用力的大小、方向1小齒輪分度圓直徑：d1=60mm2作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =1.18105Nmm3求圓周力：FtFt=2T2/d2=21.18105/60=

25、1966.67N4求徑向力 FrFr=Fttan=1966.67tan200=628.20NFt，F(xiàn)r 的方向如下圖所示（5）軸長支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =983.33 N垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 Fa=0那么 RA=RB=Fr62/124=314.1 N（6）畫彎矩圖右起第四段剖面 C 處的彎矩：水平面的彎矩：MC=PA62=60.97 N.m垂直面的彎矩：MC1= MC2=RA62=19.47 N.m合成彎矩：NmMMMMCCCC0 .6447.1997.602221221（7）畫轉(zhuǎn)矩圖：

26、T= Ftd1/2=59.0 Nm（8）畫當(dāng)量彎矩圖因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，=0.6可得右起第四段剖面 C 處的當(dāng)量彎矩：P的值為前面第10頁中給出在前面帶輪的計(jì)算中已經(jīng)得到 Z=3其余的數(shù)據(jù)手冊得到D1=30mmL1=60mmD2=38mmL2=70mmD3=40mmL3=20mmD4=48mmL4=10mmD5=66mmL5=65mmD6=48mmL6= 10mmD7=40mmL7=18mmFt=1966.66NmFr=628.20NmNmTMMCeC14.73)(2222（9）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度1右起第四段剖面 C 處當(dāng)量彎矩最大， 而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面 C 為

27、危險(xiǎn)截面。已知 MeC2=73.14Nm ,由課本表 13-1 有:-1=60Mpa則：e= MeC2/W= MeC2/(0.1D43)=73.141000/(0.1443)=8.59 Nm-12右起第一段 D 處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小， 故該面也為危險(xiǎn)截面：NmTMD4 .35596 . 02）（e = MD/W= MD/(0.1D13)=35.41000/(0.1303)=13.11 Nm-1所以確定的尺寸是安全的 。受力圖如下：RA=RB=983.33NmRA=RB=314.1 NMC=60.97NmMC1= MC2=19.47 NmMC1=MC2=64.0NmT=59.0 Nm=0.6

28、MeC2=73.14Nm-1=60MpaMD=35.4N.m輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖）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(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用 45#調(diào)質(zhì)，硬度 217255HBS軸的輸入功率為 P=4.11 KW轉(zhuǎn)速為 n=77.22 r/min根據(jù)課本 P205（13-2）式，并查表 13-2，取 c=115dmmnPC28.4322.7711. 411533(3)確定軸各段直徑和長度1從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加 5%，取45mm，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TC=KA

29、T=1.3518.34=673.84N.m，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50142003，選用LXZ2 型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為 l1=84mm,軸段長L1=82mm2右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取52mm,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)軸器左端面的距離為 30mm，故取該段長為 L2=74mm3右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用 6211 型軸承，其尺寸為 dDB=5510021，那么該段的直徑為55mm，長度為L3=364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%，大

30、齒輪的分度圓直徑為 270mm，則第四段D1=45mmL1=82mm的直徑取60mm,齒輪寬為 b=60mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長度為 L4=58mm5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 D5=66mm ,長度取 L5=10mm6右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為 D6=55mm，長度 L6=21mm(4)求齒輪上作用力的大小、方向1大齒輪分度圓直徑：d1=270mm2作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =5.08105Nmm3求圓周力：FtFt=2T2/d2=25.08105/270=3762.96N4求徑向力 FrFr=Fttan=3762.96tan20

31、0=1369.61NFt，F(xiàn)r 的方向如下圖所示（5）軸長支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 = 1881.48 N垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 Fa=0那么 RA=RB=Fr62/124= 684.81 N（6）畫彎矩圖右起第四段剖面 C 處的彎矩：水平面的彎矩：MC=RA62= 116.65 Nm垂直面的彎矩：MC1= MC2=RA62=41.09 Nm合成彎矩：NmMMMMCCCC68.12347.1997.602221221（7）畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ftd2/2=508.0 Nm（8）畫當(dāng)量彎矩圖因?yàn)槭菃?/p>

32、向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，=0.6可得右起第四段剖面 C 處的當(dāng)量彎矩：NmTMMCeC56.307)(2222（9）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度1右起第四段剖面 C 處當(dāng)量彎矩最大， 而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面 C 為危險(xiǎn)截面。已知 MeC2=307.56Nm ,由課本表 13-1 有:D2=52mmL2=74mmD3=55mmL3=36mmD4=60mmL4=58mmD5=66mmL5=10mmD6=55mmL6=21mmFt=3762.96NmFr=1369.61NmRA=RB=1881.48NmRA=RB=684.81 NMC=116.65Nm-1=60Mpa則：e = MeC2/W=

33、 MeC2/(0.1D43)=307.561000/(0.1603)=14.24 Nm-12右起第一段 D 處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小， 故該面也為危險(xiǎn)截面：NmTMD8 .3040 .5086 . 02）（e= MD/W= MD/(0.1D13)=304.81000/(0.1453)=33.45 Nm-1所以確定的尺寸是安全的 。以上計(jì)算所需的圖如下：MC1= MC2=41.09 NmMC1=MC2=123.68NmT=508.0 Nm=0.6MeC2=307.56Nm-1=60MpaMD=33.45Nm繪制軸的工藝圖（見圖紙）八箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件

34、嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤滑油飛濺出來。(2) 放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。(3)油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。(4)通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器， 使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出， 達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。(5)啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠， 聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。

35、為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。(6)定位銷為了保證軸承座孔的安裝精度， 在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對的，銷孔位置不應(yīng)該對稱布置。(7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。(8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。(9)密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入

36、機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：名稱符號尺寸（mm）機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚18機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b 112機(jī)座底凸緣厚度b 220地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d116機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d212聯(lián)軸器螺栓 d2 的間距l(xiāng)160軸承端蓋螺釘直徑d310窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d8df，d1, d2 至外機(jī)壁距離C126, 22, 18df， d2 至凸緣邊緣距離C224, 16軸承旁凸臺半徑R124, 16凸臺高度h根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)外機(jī)壁至軸承座端面距離l160，44

37、大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離112齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離210機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1 ,m27， 7軸承端蓋外徑D290， 105軸承端蓋凸緣厚度t10軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以 Md1 和 Md2 互不干涉為準(zhǔn)，一般 s=D2九鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)1輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接此段軸徑 d1=30mm,L1=50mm查手冊得，選用 C 型平鍵，得：A 鍵87GB1096-79L=L1-b=50-8=42mmT=44.77Nmh=7mm根據(jù)課本 P243（10-5）式得p=4 T/(dhL)=444.771000/（30742）=20.30Mpa R (110Mpa)2、輸入軸與齒輪 1 聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸

38、徑 d2=44mmL2=63mmT=120.33Nm查手冊選 A 型平鍵 GB1096-79B 鍵 128GB1096-79l=L2-b=62-12=50mmh=8mmp=4 T/（dhl）=4120.331000/（44850）= 27.34Mpa p (110Mpa)3、輸出軸與齒輪 2 聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑 d3=60mmL3=58mmT=518.34Nm查手冊 P51 選用 A 型平鍵鍵 1811GB1096-79l=L3-b=60-18=42mmh=11mmp=4T/（dhl）=4518.341000/（601142）=74.80Mpa p (110Mpa)十滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命Lh53658=14600 小時(shí)1.輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算（1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P因 該 軸 承 在 此 工 作 條 件 下 只 受 到 Fr 徑 向 力 作 用 ， 所 以鍵 128P=Fr=628.20N（2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值5048.38N146001086.34260120.6282 . 110601616）（）（htdLnfPfC（3