機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書姓名：寫自己的名字學(xué)號(hào)：xxxx專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：系別：機(jī)械電子工程系成績(jī)批閱教師簽字批閱日期 26前 言制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)國(guó)家創(chuàng)造力、競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)，為了更好的掌握制造的相關(guān)知識(shí)；為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展和日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)，我們不僅要學(xué)寬厚扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，更要掌握廣博精深的專業(yè)知識(shí)，并且要在不斷地實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的融會(huì)貫通，進(jìn)而達(dá)到理論指導(dǎo)實(shí)踐，我在姚志平老師的耐心指導(dǎo)下綜合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了此次的課程設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)，是本課程的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其基本目的在于：進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論

2、知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問題的能力；使學(xué)生對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析設(shè)計(jì)有一較完整的概念；通過課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和查閱技術(shù)資料的能力。本次課程設(shè)計(jì)，得到了xxx老師的耐心而細(xì)致的指導(dǎo)，同時(shí)參閱了大量的手冊(cè)資料，但是由于時(shí)間和個(gè)人能力經(jīng)驗(yàn)的欠缺，設(shè)計(jì)中難免會(huì)有不妥之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正。 目 錄 前 言i1、設(shè)計(jì)任務(wù)書11.1、設(shè)計(jì)題目12.1、傳動(dòng)方案13.1、已知條件12、電動(dòng)機(jī)的選擇13、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比34、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算35、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算56、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算87、軸及傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算137.1、低速級(jí)軸的設(shè)計(jì)計(jì)

3、算137.2、中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算178、鍵連接的選擇計(jì)算219、減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2210、潤(rùn)滑與密封2411、設(shè)計(jì)小結(jié)2512、參考文獻(xiàn)26 山西工程技術(shù)學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書計(jì)算過程及計(jì)算說明計(jì)算結(jié)果1、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1、設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)（二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器）2.1、傳動(dòng)方案（如下圖所示：）帶式輸送機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖3.1、已知條件（1）連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)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)，二班工作制，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為±5%，帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96。（2）原始數(shù)據(jù)：輸送帶牽引力F=5.8KN；輸送帶速度V=0.75m/s；滾筒直

4、徑D=410mm。2.電動(dòng)機(jī)的選擇2.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)2.2電動(dòng)機(jī)功率選擇：2.2.1傳動(dòng)裝置的總功率：320.96×0.983×0.982×0.990.859為V帶的效率,為第一、二、三三對(duì)軸承的效率，為每對(duì)齒輪（齒輪為7級(jí)精度，油潤(rùn)滑，因是薄壁防護(hù)罩,采用開式效率計(jì)算）嚙合傳動(dòng)的效率，為聯(lián)軸器的效率。2.2.2工作機(jī)所需的工作功率：5.8×103×0.75/（1000×0.96）4.53 kw式中，F(xiàn)w為工作機(jī)的阻力，N；w為工作機(jī)的線速度，m/s；為帶式工作機(jī)的效率。2.2.3電動(dòng)機(jī)所需工作功率和電動(dòng)機(jī)

5、的轉(zhuǎn)速為： PP/4.53/0.8595.27kw 滾筒轉(zhuǎn)速為34.95r/min經(jīng)查3-2表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比24，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比35，則925，則總傳動(dòng)比合理范圍為18100，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：×（18100）×34.95629.173495 r/min按電動(dòng)機(jī)的額定功率P，要滿足PP以及綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y132M26的三相異步電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)如下：額定功率P為5.5 kw；滿載轉(zhuǎn)速960 r/min；同步轉(zhuǎn)速1000 r/min；質(zhì)量為84Kg.電動(dòng)機(jī)的安裝

6、技術(shù)參數(shù)如下表1： 表1 電動(dòng)機(jī)的安裝技術(shù)參數(shù)中心高/mm 外型尺寸/mmL×（AC/2+AD）×HD 底腳安裝 尺寸 A×B地腳螺栓 孔直徑K 軸伸尺 寸D×E 裝鍵部位尺寸F×G132515× 345× 315216 ×1781238× 8010 ×333、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比3.1總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：/960/34.9527.463.2 分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比×式中、分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。對(duì)于同軸式圓柱齒輪減速器

7、，傳動(dòng)比按下式分配：式中為高速級(jí)圓柱齒輪的傳動(dòng)比，為低速級(jí)圓柱齒輪的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取2.3，則減速器傳動(dòng)比為：3.464、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4.1各軸轉(zhuǎn)速高速軸的轉(zhuǎn)速 960/2.3417.39 r/min中間軸的轉(zhuǎn)速 417.39/3.46120.63 r/min低速軸的轉(zhuǎn)速/120.63/3.4634.87 r/min 滾筒軸的轉(zhuǎn)速 =34.87 r/min4.2 各軸輸入、輸出功率4.2.1 各軸的輸入功率P（kw）高速軸的輸入功率 P×5.5×0.965.28 kW中間軸的輸入功率 ×2×5.28×0.9

8、8×0.985.12 kW低速軸的輸入功率  ×2×5.28×0.98×0.984.92 kW滾筒軸的輸入功率 ×2×4=4.92×0.98×0.994.77 kW4.2.2 各軸的輸出功率P（kw）  高速軸的輸出功率 ×0.985.17 kW中間軸的輸出功率 ×0.985.02 kW低速軸的輸出功率 ×0.994.87 kW滾筒軸的輸出功率 ×0.964.67 kW4.3 各軸輸入、輸出轉(zhuǎn)矩4.3.1 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （ N

9、3;m）轉(zhuǎn)矩公式：9550P/ N·m電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 9550 9550×5.5/96054.71 N·m高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩 95509550×5.28/417.39120.81 N·m中間軸的輸入轉(zhuǎn)矩 95509550×5.12/120.63405.33 N·m低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩 95509550×4.92/34.871347.46 N·m滾筒軸的輸入轉(zhuǎn)矩 95509550×4.77/34.871306.38N·m4.3.2 各軸的輸出轉(zhuǎn)矩高速軸的輸出轉(zhuǎn)矩 ×0.98118

10、.39 N·m中間軸的輸出轉(zhuǎn)矩 ×0.98397.22 N·m低速軸的輸出轉(zhuǎn)矩 ×0.991320.51N·m滾筒軸的輸出轉(zhuǎn)矩 ×0.961280.25 N·m5、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1設(shè)計(jì)帶和帶輪1、確定計(jì)算功率查機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課本選取工作情況系數(shù)：1.2×1.2×5.56.6 kw 式中為工作情況系數(shù)，為傳遞的額定功率,既電機(jī)的額定功率.2、選擇V帶的帶型根據(jù)6.6 kw，1.2 ,查課本相關(guān)圖形選用帶型為A型帶。3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速3.1 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑查課本相關(guān)表得小帶輪基準(zhǔn)直徑1

11、00 mm。3.2 驗(yàn)算帶速  5.024 m/s 因?yàn)? m/s30 m/s ，故帶速合適。3.3 計(jì)算大帶輪的的基準(zhǔn)直徑大帶輪基準(zhǔn)直徑2.3×100230 mm ，式中為帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，根據(jù)課本數(shù)據(jù)表格，圓整為250 mm 。4、確定V帶的中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由于0.72，所以初選帶傳動(dòng)的中心距為：1.5525 mm 所以帶長(zhǎng)為：=1610.49 mm 查機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)表16-7選取v帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度1600 mm，傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為：+519.76 mm圓整為520 mm，中心距的變動(dòng)范圍為：-0.015496 mm+0.03568 mm故中心距的變化范圍為496568

12、mm 。5、驗(yàn)算小帶輪上的包角163.47o90o，包角合適。6、計(jì)算帶的根數(shù)z6.1 計(jì)算單根V帶的額定功率 Pr (kw)因100 mm，帶速v5.024 m/s，傳動(dòng)比,結(jié)合課表相關(guān)表格并由內(nèi)插值法得單根普通V帶的基本額定功率0.95 kw，額定功率增量0.11 kw 。查課本得帶長(zhǎng)修正系數(shù)0.96 。查課本并由內(nèi)插值法得小帶輪包角修正系數(shù)0.96 ，于是(0.95+0.11)×0.96×0.991.007 kw6.2 計(jì)算V帶的根數(shù)Z由機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)教材相關(guān)公式得6.55故取7根。7、計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值查機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)教材表16-2可得V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量 0.

13、10 kg/m,故:單根普通帶張緊后的初拉力為155.17 N8、計(jì)算壓軸力 壓軸力的最小值為:22122.07 N6、齒輪的設(shè)計(jì)因減速器為同軸式，低速級(jí)齒輪比高速級(jí)齒輪的強(qiáng)度要求高，所以應(yīng)優(yōu)先校準(zhǔn)低速級(jí)齒輪。6.1低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1.1 選取精度等級(jí)、材料、齒數(shù)及螺旋角考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪。（1）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)。（2）材料選擇。查資料選擇小齒輪材料為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。（3）選小齒輪齒數(shù)24，大齒輪齒數(shù)Z2Z1

14、i224×3.5484.96，取Z285。（4）初選螺旋角14o。6.1.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課本設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選=1.6。 小齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩為 T414.69×103 N·mm 查課本選取齒寬系數(shù)1。 查課本得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8 由課本按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600 MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為Hlim2550 MPa。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 60nj 60×117.91×1×（2×8×300×15）5.

15、09×108 1.44×108查教材得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.90；KHN20.95。查教材選取區(qū)域系數(shù)Z=2.433 。 查教材得標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)的端面重合度0.77 ，0.855。則+1.625。 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用下列公式得:=0.9×600540 0.95×550522 則許用接觸應(yīng)力為：531.25 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算試算小齒輪的分度圓直徑d，由計(jì)算公式得84.555 mm計(jì)算圓周速度。0.522m/s計(jì)算齒寬b和模數(shù)。計(jì)算齒寬b b84.555 mm計(jì)算摸數(shù)m=3.42 mm計(jì)算齒寬與高之比。 齒高 h

16、2.25 2.25×3.427.695 10.99 計(jì)算縱向重合度=0.318=1.903 計(jì)算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)=1，根據(jù)0.522 m/s，7級(jí)精度, 由課本查得動(dòng)載系數(shù)K0.95；由課本用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，K1.423；由10.99，K1.423查課本得 K1.35；由課本表 得: K1.4。故載荷系數(shù)K KK K 1×0.95×1.4×1.4231.893按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑dd84.555×89.430 計(jì)算模數(shù)3.62 mm6.1.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式（1

17、）確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷系數(shù)。K K K1×0.7×1.4×1.351.323 根據(jù)縱向重合度1.903，查資料得螺旋角影響系數(shù)0.88小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩414.69 kN·m。確定齒數(shù)z。因?yàn)槭怯昌X面，故取Z124，Z2i21Z13.54×2484.96，取Z285。傳動(dòng)比誤差  iuZ2/Z185/243.54，i0.0175，允許。 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。26.2793.05 查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)。查課本得齒形系數(shù)2.592；2.211 應(yīng)力校正系數(shù)1.596；1.774查課本得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的

18、彎曲疲勞強(qiáng)度極限 。              查課本得彎曲疲勞壽命系數(shù)K0.88；K0.90。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。314.29 MPa244.29 MPa計(jì)算大小齒輪的 并加以比較。0.013 160.017 49大齒輪的數(shù)值大，故選用。（2） 設(shè)計(jì)計(jì)算2.56 mm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)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m3 mm，

19、但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d89.430來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:z28.9 取z29那么zuz13.54×29102 6.1.4 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距 a202.516 將中心距圓整為203。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角arccosarccos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d89.879 d316.125 （4）計(jì)算齒輪寬度B1×89.87989.879 mm圓整后取90 mm；95 mm。（5） 修正齒輪圓周速度0.555m/s7、傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)7.1 低速軸、傳動(dòng)軸承以及聯(lián)軸器

20、的設(shè)計(jì) 7.1.1 求輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩P4.92 KW 33.30 r/min 1410.99 Nm7.1.2求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為316.125 而 F8926.93 N FF3356.64 N FFtan4348.16×2315.31 N圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如下圖所示。軸的載荷分布圖7.1.3 初步確定軸的最小直徑（1）先按機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)教材式（17-1）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)課本17-2，取，于是得112×61.32mm（2）聯(lián)軸器的選擇。輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。

21、為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。查課本表考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取1.3，則：1.3×1410.99×1091834.287 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LT10彈性套柱銷聯(lián)軸器（GB/T43232002），其公稱轉(zhuǎn)矩為2000。半聯(lián)軸器的孔徑d165 mm，故取65 mm，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L142 mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1107 mm。7.1.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取-的直徑80 mm；左

22、端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D85 mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1107 mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故-的長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短一些,現(xiàn)取105 mm。 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)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)80 mm，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(jí)的單列圓錐滾子軸承（GB/T 2971994）30217型，其尺寸為d×D×T85 mm×150 mm×30.5 mm，故85 mm；右端圓錐滾子軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，取套筒寬為14 mm，則44.5 mm

23、。 取安裝齒輪處的軸段90 mm；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的寬度為90 mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取86 mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高h(yuǎn)0.07d，故取h7 mm，則104 mm。軸環(huán)寬度,取b12 mm。 軸承端蓋的總寬度為37.5 mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離,故取67.5 mm。至此，已初步確定了低速軸的各段直徑和長(zhǎng)度。(2)軸上的零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按90 mm由課本表查得平鍵截面b&#

24、215;h25 mm×14 mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為70 mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為20 mm×12 mm×90 mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)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。（2） 確定軸上圓周和倒角尺寸參考課本表，取軸左端倒角為2×，右端倒角為2.5×。各軸肩處的圓角半徑為:處為R2，其余為R2.5。7.1.5 求軸上的載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí),應(yīng)從手冊(cè)中查得a值。對(duì)于30217

25、型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a29.9 mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距57.1+71.6128.7 mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面是軸的危險(xiǎn)截面。計(jì)算步驟如下：57.1+71.6128.7 mm4 966.34 N3 960.59 N2 676.96 N3 356.64-2 676.96679.68 N4 966.34×57.1283 578.014 2 676.96×57.1152 854.416 679.68×71.6486 65.09 322 150.53 N·mm287 723.45

26、N·mm 7.1.6 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)課本式(15-5)及表7.2中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPa12.4 MPa前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查課本得60MP。因此 ，故此軸安全。7.2 中間軸以及傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 7.2.1 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩5.12 KW 120.63 r/min 405.33 N·m7.2.2 求作用在齒輪上的力因已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為=316.628 F2619.4N FF2619.41

27、973.84 N FFtan2619.41×0.207818544.36 N低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑=89.880 mm 9227.64 N F9227.643462.46 N Ftan9227.46×0.2593632393.26 N圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如圖7.5所示。7.2.3 初步確定軸的最小直徑先按機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)教材公式17-1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)教材表17-2，取，于是得39.37 mm7.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了保證軸的強(qiáng)度要求，故取50 mm。 初步選擇滾動(dòng)軸承。

28、因軸承同時(shí)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)50 mm，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(jí)的單列圓錐滾子軸承（GB/T 2971994）30210型，其尺寸為d×D×T50 mm×90 mm×21.75 mm；左右兩端圓錐滾子軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，取套筒寬為14 mm，則35.75 mm。 取安裝齒輪處的軸段60 mm；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的寬度為90 mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取86 mm，則39.75。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高h(yuǎn)0.0

29、7d，故取h7 mm，則74 mm。-段為小齒輪，其寬度為95 mm，分度圓直徑為89.880 mm。至此，已初步確定了中間軸的各段直徑和長(zhǎng)度。計(jì)算中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) -直徑/mm50 60 7489.88 50 m6長(zhǎng)度/mm39.758691.259535.75（2）軸上的零件的周向定位齒輪、V帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按60 mm查資料得平鍵截面b×h18 mm×11 mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為80 mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪轂與軸的配合為；同樣，滾動(dòng)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。（3）

30、確定軸上圓周和倒角尺寸查資料取軸左右兩端倒角為2×。各軸肩處的圓角半徑為R2。7.3.5 求軸上的載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí),應(yīng)從手冊(cè)中查得a值。對(duì)于30210型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a20 mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距L160.75 mm L2183.75 mm L363.25 mm根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖如下：中間軸的載荷分析圖軸的受力分析如下：+60.75+183.75+63.25307.75 mm3970.84 N7848.2N2108.32N973.84+3462.46-2108.322291.98 N 3970.

31、84×60.75241228.53 7848.21×62.25488551.07 2108.32×60.75122612.94 2291.98×62.25142675.76 7.2.6 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度取=0.6 ，軸的計(jì)算應(yīng)力=7.8 MPa查資料得=60MP。因 ，故此軸合理安全。8、鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算8.1 選擇鍵連接的類型和尺寸一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)已經(jīng)選擇的鍵的基本參數(shù)列如下表2：表2 鍵的基本參數(shù) 鍵參數(shù)高速軸中間軸低速軸b×h×L

32、10×8×9016×10×5618×11×8020×12×9025×14×70 工作長(zhǎng)度8040627045455.567軸的直徑d/mm3050606590轉(zhuǎn)矩T/120.81414.691410.998.2 校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本表查得許用擠壓應(yīng)力100120 MP。取其平均值，110 MPa。鍵的工作長(zhǎng)度和鍵與輪轂鍵槽的接觸高度均見表8.1。由課本公式即分別得： MPa； MPa； MPa； MPa； MPa故110 MPa，均合適。取鍵標(biāo)記分別為：鍵1：10&#

33、215;8 A GB/T1096-1979鍵2：16×10 A GB/T1096-1979鍵3：18×11 A GB/T1096-1979鍵4：20×12 A GB/T1096-1979鍵5：25×14 A GB/T1096-19799、箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.1 箱體的材料和性能9.1.1 箱體的材料減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)。為了保證齒輪配合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合。9.1.2 箱體的性能(1) 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體外加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度。(2) 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱因其傳動(dòng)件速度小于12m/s

34、，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)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(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，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。(3) 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便。9.2 附件設(shè)計(jì)9.2.1 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，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M6緊固。9.2.2 油螺塞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

35、堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。9.2.3 油標(biāo)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。9.2.4 通氣孔由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，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。9.2.5 蓋螺釘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。9.2.6 定位銷為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度。9.2.7 吊鉤在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。10、潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)對(duì)于二級(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，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用油潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度。油的深度為H+。H40 mm，10 mm，所以H+30+1050 mm。其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。 密封性來講為了保證機(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)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大。并勻均布置，保證部分面處的密封性。11、設(shè)計(jì)總結(jié)我通過對(duì)課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過程有了具體了解。掌握了設(shè)計(jì)