課程設(shè)計(jì)說明書模板

1、目 錄摘要1緒言2正 文3一、設(shè)計(jì)任務(wù)書31.1、設(shè)計(jì)題目31.2、傳動(dòng)系統(tǒng)方案31.3、設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)41.4、工作條件41.5、設(shè)計(jì)工作量4二、選擇電動(dòng)機(jī)42.1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇42.2、選擇電動(dòng)機(jī)功率42.3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速5三、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比6四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)64.1、各軸轉(zhuǎn)速64.2、各軸的輸入功率64.3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩7五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算75.1、電機(jī)與減速器之間皮帶形式的選擇75.2、電機(jī)皮帶輪設(shè)計(jì)75.3、減速器高速軸皮帶輪設(shè)計(jì)75.4、齒輪設(shè)計(jì)85.5、軸（減速器高速軸）的設(shè)計(jì)105.6、軸（減速器低速軸）的設(shè)計(jì)：1316六、軸承的選擇

2、176.1、I軸（高速軸）軸承選擇176.2、II軸（低速軸）軸承選擇17七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算187.1、電機(jī)軸端鍵的選擇和計(jì)算187.2、I軸（高速軸）軸端鍵的選擇和計(jì)算187.3、軸軸端（聯(lián)軸器處）鍵的選擇和計(jì)算197.4、軸大齒輪聯(lián)接鍵的選擇和計(jì)算：19八、聯(lián)軸器的選擇19九、減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算199.1、減速器箱體材料的選用199.2、減速器主要結(jié)構(gòu)尺寸209.3、減速器附件的設(shè)計(jì)20十、減速器的密封2110.1、高速軸的密封2110.2、低速軸的密封2110.3、箱體上下蓋間的密封21十一、潤滑方式22結(jié)論23參考文獻(xiàn)附錄24摘要我選擇的題目是設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置（一級(jí)減速器

3、）的第二組數(shù)據(jù)，帶式運(yùn)輸機(jī)是用途最為廣泛的一種運(yùn)輸機(jī)械之一，非常常見。所以我選擇的設(shè)計(jì)課題是一個(gè)非常傳統(tǒng)的老題目，但是要想把它真正做好，卻不是件簡單的事情。必須得全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，充分運(yùn)用各種學(xué)習(xí)手段，包括電腦、網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)資料等等，另外還得經(jīng)常向老師請(qǐng)教，和同學(xué)們交流。希望通過這次設(shè)計(jì)，能客觀地檢驗(yàn)一下自己對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握運(yùn)用能力，同時(shí)有效地提高自己的專業(yè)技術(shù)和理論水平，為自己以后的學(xué)習(xí)工作起到促進(jìn)作用！緒言在現(xiàn)代化的企業(yè)中,有大量的原料半成品和成品(如,礦石、水泥等)需要機(jī)械搬運(yùn)，除了起重機(jī)械搬送一部分可以裝箱或堆垛的大件物品外，大量的粒散料和小件物品的運(yùn)輸，是靠各種形式的運(yùn)輸機(jī)來完成的

4、，在很多工藝中運(yùn)輸機(jī)械是必不可少的生產(chǎn)機(jī)械。運(yùn)輸機(jī)械的形式有很多，通常根據(jù)有無撓性牽引件（比如，鏈、繩、帶等）等分為：1) 具有撓性牽引件的運(yùn)輸機(jī)：如帶式運(yùn)輸機(jī)、板式運(yùn)輸機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、提升機(jī)、架空索道等。2) 無撓性牽引件的運(yùn)輸機(jī)：如螺旋運(yùn)輸機(jī)、滾柱輸送機(jī)、氣力運(yùn)輸機(jī)等。以及其它裝載機(jī)械等。帶式運(yùn)輸機(jī)是用途最為廣泛的一種運(yùn)輸機(jī)械。主要應(yīng)用在沿水平方向或沿坡度不大的傾斜方向，連續(xù)地大批量的運(yùn)送粒散狀物料或單件物品。它具有生產(chǎn)效率高，運(yùn)送距離長、工作平衡、結(jié)構(gòu)簡單、可以在任意位置上裝載卸載、卸載自重小、工作可靠、操作簡便、耗能少等重要優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是允許的傾角?。ㄒ话阈∮?0度），帶條磨損較快等。其

5、傳動(dòng)裝置是其主要部分，它的設(shè)計(jì)和選型對(duì)帶式運(yùn)輸機(jī)起著關(guān)鍵性作用。因此我們必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。正 文一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置（一級(jí)減速器）。如下圖（圖1-1）圖1-1 帶式輸送機(jī)簡圖1.2、傳動(dòng)系統(tǒng)方案如下圖（圖1-2）圖1-2 傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖1電動(dòng)機(jī)；2帶傳動(dòng)；3級(jí)圓柱齒輪減速器；4聯(lián)軸器；5卷筒1.3、設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶工作拉力F（N）運(yùn)輸帶工作速度V（m/s）卷筒直徑D（mm）25001.42801.4、工作條件單向連續(xù)平穩(wěn)傳動(dòng),常溫下雙班制工作，空載起動(dòng)，裝置壽命為7年。1.5、設(shè)計(jì)工作量1、減速器裝配圖一張（A1圖紙）。2、零件圖兩張（軸和齒輪

6、A3圖紙）。3、設(shè)計(jì)說明書1份。二、選擇電動(dòng)機(jī)2.1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇根據(jù)已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2.2、選擇電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為：Pd=FV1000w=2500×1.41000w=2500×1.40.84=4.16kw其中，.w=1.2.3.4.5.6 = 0.96×0.99×0.97×0.97×0.97×0.98×0.96 0.84w:工作機(jī)的效率1：帶傳動(dòng)效率取0.962：齒輪傳動(dòng)軸承0.993：齒輪傳動(dòng)0.974：聯(lián)軸器0.975：卷筒軸的軸承0.

7、986：卷筒0.962.3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nd=i1×i2nw卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為：1.4米d=1400×280=1.59rs=1.59×60 rmin =95.493rmin取V帶傳動(dòng)比i1'=24，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比i2'=35則，合理總的傳動(dòng)比范圍為i'=620，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：nd'=i'.nw=620×95.496rmin=572.9581909.86 rmin。符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1440 rmin、960 rmin、720 rmin，得：符合上述條件的電機(jī)有三種，其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況見

8、下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速rminPedkW轉(zhuǎn)速1Y132S-45.5kW14402Y100M2-65.5kW9603Y160M2-85.5kW720綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，比較三個(gè)方案可知：方案1比較合適，因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4，所選電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped= 5.5kW，滿載轉(zhuǎn)速nm=1440rmin。所選電機(jī)主要外形尺寸和安裝尺寸如下表所示： 機(jī)座號(hào)極數(shù)ABCDEFG132S82161408938(+0.018/+0.002)801033HKABACADHDBBL13212280270210315200475三、計(jì)算總傳動(dòng)比和

9、分配傳動(dòng)比由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速nw，可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為：i=nmnw=144095.496=15.08分配各級(jí)傳動(dòng)比主要考慮以下幾點(diǎn)：（）各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)在推薦的范圍內(nèi)選取。（）應(yīng)使傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小，重量較輕。（）應(yīng)使各傳動(dòng)件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱、合理，避免互相干涉碰撞。（）允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速之間的相對(duì)誤差為。初取皮帶傳動(dòng)比為3.5，齒輪傳動(dòng)比為4.308。四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4.1、各軸轉(zhuǎn)速n= n mi0=14403.5 （rmin） =411.43 rminn=n1i1=411.434.308（rmin） =95.50 rmi

10、n卷筒軸nw=n=95.50 rminnm-電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n-軸的轉(zhuǎn)速 n-軸的轉(zhuǎn)速nw -卷筒軸的轉(zhuǎn)速4.2、各軸的輸入功率P=Pd.01=4.2×0.96KW=4.302KWP= P.12= P。2.3=4.302×0.99×0.97KW=3.872KW卷筒軸P= P. 2. 4=3.872×0.99×0.97=3.7182 KWPd電動(dòng)機(jī)的輸出功率；PI軸的輸入功率；P軸的輸入功率；P卷筒軸的輸入功率；01電動(dòng)機(jī)軸與I軸間的傳動(dòng)效率；12I軸與軸間的傳動(dòng)效率。4.3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td(公式：Td=9550×P

11、d/ nm)：Td=9550×Pd/ nm=9550×4.2/1440（N.M）=27.854N.MI軸轉(zhuǎn)矩：T1= Td.i0.01=27.854×3.5×0.96 （N.M）=93.59N.M軸轉(zhuǎn)矩：T= T1 .i1. 12=93.59×4.308×0.99×0.97 （N.M）=387.179 N.M卷筒軸轉(zhuǎn)矩：T= T. 2. 4=387.179×0.99×0.97=371.808 N.M運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于下表：參數(shù)/軸名電動(dòng)機(jī)軸軸軸卷筒軸轉(zhuǎn)速nrmin1440411.4395.509

12、5.50輸入功率PKW4.24.303.873.72輸入轉(zhuǎn)矩TN.m27.8593.59387.18371.81傳動(dòng)比i3.54.3081效率0.960.960.96五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1、電機(jī)與減速器之間皮帶形式的選擇電機(jī)與減速器之間皮帶使用開口V帶傳動(dòng)，選A型V帶。5.2、電機(jī)皮帶輪設(shè)計(jì)電機(jī)軸端D=38軸端臺(tái)階長E=80中心高H=132取三槽共寬78（15+15+15+15+11.5×2=78），內(nèi)孔直徑38，外徑尺寸100。5.3、減速器高速軸皮帶輪設(shè)計(jì)輪槽外形尺寸與電機(jī)皮帶輪相同，重點(diǎn)結(jié)合傳動(dòng)比計(jì)算外徑尺寸：100×3.5=350-取355，內(nèi)孔直徑及鍵槽尺寸

13、經(jīng)由進(jìn)行軸設(shè)計(jì)時(shí)選取。5.4、齒輪設(shè)計(jì)選擇齒輪材料及精度等級(jí)：小齒輪選用40Cr鋼調(diào)質(zhì)，硬度280HBS。大齒輪選用45調(diào)質(zhì)鋼，硬度240HBS。因?yàn)槭瞧胀p速器由第八版機(jī)械設(shè)計(jì)（以下簡稱“書”）表10-8選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度Ra3.26.3um。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，應(yīng)用書公式10-9可知：d176.43×3KT1(u±1)/ uduH求出d1值，確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：轉(zhuǎn)矩T1 T1 =9.55×106P/n1=9.55×106×4.032/411.43N.mm 93.95×104 N.mm載荷系數(shù)取Kt

14、=1.3齒數(shù)Z1和齒寬系數(shù)d：齒輪傳動(dòng)為4.308，推薦取Z1=2440（閉式輪齒面齒輪傳動(dòng)），小齒輪的齒數(shù)Z1取32，則大齒輪齒數(shù)為138，因單級(jí)齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由“書”表10-7取d =1。許用接觸應(yīng)力H由“書”圖10-21d查得：Hlim1=600MPa, Hlim2=550MPa取安全系數(shù)S=1，由書式10-13得： N1=60njLh=60×411.43×1×(7×365×8×2) 1.009×10 9 N2= N1/i=1.009×10 9/4.308=2.343×1

15、0 9查“書”圖10.27得Khn1=0.92, Khn2=0.96由“書”公式10-12可得：H1=Khn1Hlim1/S=0.92×600/1（MPa）=552MPaH2= Khn2Hlim2/S=0.96×550/1MPa=528MPa故由“書”10-9a得： d162.307mm綜合考慮，選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2mm主要尺寸計(jì)算 d1=mZ1=2×32（mm）=64mm d2=mZ2=2×138（mm）=276mm b=dd1=1×64mm=64mmb1= b2+5（mm）=64+5（mm）=69mm a=1/2m(Z1+Z2)=1/2

16、15;2(32+276)=308mm按齒根疲勞強(qiáng)度校核 由“書”公式10-12得出F,如FF則校核合格確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：齒形系數(shù)YF 查“書”表10-5得YF1=2.62 YF2=2.1736應(yīng)力修正系數(shù)YS查“書”表10-5得YS1=1.59 YS2=1.7964許用彎曲應(yīng)力F由“書”圖10-20c查得Fe1=500 MPa ，F(xiàn)e2=380 MPa取彎曲疲勞安全系數(shù)SF=1.4由“書”圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn1=0.85 Kfn2=0.88由式“可得：F1= Kfn1Fe1/SF=0.85×500/1.4=303.57MPa F2= Kfn2Fe2/SF=0.88

17、×380/1.4=238.86MPa故，F(xiàn)1=2KT1YF1YS1/b1md1=2×1.1×93.95×104×2.62×1.59/64×64×30×2 =35MPaF1=162MPaF2=2KT2YF2YS2/b2md2=2×1.1×387.179×104×2.1736×1.7964/69×69×40×2=87.32MPaF2=146MPa齒輪彎曲強(qiáng)度校核合格。驗(yàn)算齒輪的圓周速度V V=d1n160×1000=&#

18、215;64×411.43/60×1000m/s=1.378m/s由圖10-22可知，選8級(jí)精度是合適的。幾何尺寸計(jì)算。 齒數(shù)、模數(shù)如下表：項(xiàng) 目齒 數(shù)模 數(shù)小齒輪322大齒輪1382幾何尺寸見下表序號(hào)名稱符號(hào)計(jì)算公式小齒尺寸（mm）大齒輪尺寸（mm）1齒頂高HaHa=m222齒根高h(yuǎn)fhf=1.25m2.52.53齒全高h(yuǎn)H= ha+hf4.54.54頂隙cC=0.25m0.50.55分度圓直徑dD=mz642766齒頂圓直徑daDa=d+2ha682807齒根圓直徑dfdf=d-2hf592718齒距PP=m6.286.289齒厚SS=P/23.143.1410齒槽寬E

19、e=P/23.143.1411標(biāo)準(zhǔn)中心距Aa=1/2m(z2+z1)170 5.5、軸（減速器高速軸）的設(shè)計(jì)1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力：由已知條件可知，減速器傳遞的功率較小，對(duì)材料無特殊要求，故選用45Cr并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由資料查得，強(qiáng)度極限B=650 MPa，由資料查得許用彎曲應(yīng)力-1b=60 MPa2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算直徑：由“書”表14.1得C=107118由式14.2得 dc.3pn=(107118) 34.032411.43 =(107114)×0.214 =22.9024.25mm，取直徑d1=25mm3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由于是單級(jí)減速器，故可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸

20、承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝皮帶輪。軸上零件的裝配順序：軸承分別從兩端裝入，齒輪初定為整體軸齒,兩端軸承均用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。b、確定各軸段的直徑軸段1即：外伸端（裝皮帶輪處）直徑最小 d1=25mm，考慮到要對(duì)安裝在軸段1（外伸端）上的皮帶輪進(jìn)行定位，軸段2上應(yīng)有軸肩，同時(shí)為能更順利地在軸段3上安裝軸承，軸段必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段2的直徑d2為29mm，軸段3的直徑30mm,軸段4考慮要過渡至軸段5，軸段5即為齒輪處，確定制成整體軸齒式，而小齒輪的齒根圓為Ø59 mm，故將軸段4設(shè)計(jì)成帶錐度，小端直徑為Ø35 mm，大端直徑為Ø4

21、5mm。同法可確定軸段4的小端直徑為Ø35 mm，大端直徑為Ø45 mm，軸段7同樣要滿足安裝軸承的需要，故取軸段7的直徑d2取為Ø30mm, 因此軸段1直徑25mm，軸段2直徑29mm，軸段3直徑30mm，軸段4直徑35mm，軸段5直徑59mm，軸段6直徑35mm，軸段7直徑30mm。c、確定各軸段的長度：軸段1用于安裝皮帶輪，皮帶輪的寬度為78mm，故將軸段1的長度相應(yīng)取為78mm 。小齒輪的寬度為64mm,故取軸段5的長度為64mm，齒輪兩端考慮齒輪端不會(huì)與箱體內(nèi)壁相碰，軸臺(tái)階分別留長17.5mm，即軸段4、軸段6的長度均為17.5mm。為保證軸承安裝在箱體

22、軸承座孔中（軸承選用6006，軸承驗(yàn)算見設(shè)計(jì)說明書后面部分，軸承寬度為13mm，尺寸30×55×13），并綜合考慮取整、軸承潤滑等各種因素，故取軸段7的長度為12mm，同時(shí)根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承要有一定距離的要求，軸段2的長度取為84mm，則兩軸承支點(diǎn)距離L=112mm, 因此軸段1長度78mm，軸段2長度84mm，軸段3長度12mm，軸段4長度17.5mm，軸段5長度64mm，軸段6長度17.5mm，軸段7長度12mm。在軸段1上加工出鍵槽，鍵槽比相應(yīng)的輪轂寬度小約10mm，鍵槽的寬度按軸段直徑Ø25查表知用平鍵8×7，長度為70mm。軸（減速器高

23、速軸）總長度為285mm。d、選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，如圓角，倒角，退刀槽等尺寸為裝配皮帶輪時(shí)的方便，軸段1的倒角取為1.5×45°，相應(yīng)裝配軸承的軸段6的倒角同樣取為1.5×45°，其余倒角0.5×45°。為減小應(yīng)力集中的出現(xiàn)，各軸段間用R0.5圓角過渡。 4）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑： 畫出軸的受力圖。 作水平面內(nèi)的彎矩圖。 小齒輪扭距：T1=9.36×104 N.mm，計(jì)算其圓周力：圓周力：Ft=2T1d=2×9.36×10464=2.93×103N徑向力：Fr= Ft.tan=2.93×

24、;103×tg200=952N法向力：Fn= Ftcos=2.93×103cos2003080.8N其支點(diǎn)反力為：FHA=FHB=Ft2=2.93×103/2=1465N-截面處的彎矩為：MHI=1465×1122（N.mm）=82040 N.mm-截面處的彎矩為：MH=1465×2435160 N.mm作垂直面內(nèi)的彎矩圖，支點(diǎn)反力為： FVA=Fr/2=476N FVB= Fr- FVA =476NI-I截面左側(cè)彎矩為： MVI左= FVA.l/2=476×56=26656N.mmI-I截面右側(cè)彎矩為： MVI右= FVB.l/2=

25、476×56=26656N.mm-截面處的彎矩為：MV= FVB.39=476×24(N.mm)=11424 N.mm作合成彎矩圖。M= MH2+MV2I-I截面: MI左= MVI左2+MHI227900.5 N.mm MI右= MVI右2+MHI227900.5 N.mm-截面： M= MV2+ MH236969.4 N.mm作轉(zhuǎn)矩圖。 T=9.55×106P/n=93600N.mm求當(dāng)量彎矩。 因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，修正系數(shù)a為0.6。I-I截面:MeI= MI右2+(aT) 299091 N.mm-截面：Me= M2+(aT) 26

26、4810 N.mm確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度。截面I-I，-所受轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩MeI Me，故截面I-I可能為危險(xiǎn)截面，但I(xiàn)-I處軸徑大于-處軸徑，故也應(yīng)對(duì)截面-進(jìn)行校核。I-I截面:eI= Mei/W3.78MPae= Me/W24MPa查資料-1b=60MPa,滿足e-1b的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。因所計(jì)軸的強(qiáng)度裕度不大，此軸可不必再作修改。5.6、軸（減速器低速軸）的設(shè)計(jì)： 1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力：由已知條件可知，減速器傳遞的功率較小，對(duì)材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理可以滿足要求，由資料料查得，強(qiáng)度極限B=650 MPa，由資料查得許用彎曲應(yīng)力-1b=

27、60 MPa2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算直徑：由“書”表14.1得，C=107118又由“書”公式（14.2）得，dC3P/A=(107118) 3 3.872/95.5036.7640.54mm由于軸上有鍵槽，將最小直徑加大3%5%，則有： (28.5131.44) ×(1+5%)=38.642.58mm取直徑d1=40mm3）II軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合I軸的設(shè)計(jì)思路，將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將II軸的軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝聯(lián)軸軸器。a、確定軸上零件的位置和固定方式：軸上零件的裝配順序：齒輪及定距環(huán)從軸徑最小端即40端裝入兩只軸承分別從兩端裝入，一只利用軸肩定位，另一只用軸套定位

28、，周向采用過盈配合固定。b、確定各軸段的直徑：軸段1為直徑最小處即直徑為40mm，為便于安裝定位聯(lián)軸器，軸段2上應(yīng)有軸肩，同時(shí)為能更順利地在軸段3上安裝軸承，軸段3必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段3的直徑d2為45mm（選用軸承型號(hào)為6009，內(nèi)徑45mm，外形尺寸為45x75x16）?？紤]到軸段上用于安裝大齒輪，故軸段5也應(yīng)設(shè)一軸肩，大齒輪已經(jīng)計(jì)算，內(nèi)孔直徑為55mm,故軸段4 直徑相應(yīng)也為55mm，軸段6用于擋住軸承，直徑設(shè)為50mm 。軸段7用于安裝軸承相應(yīng)直徑為45mm，因此軸段1直徑40mm，軸段2直徑44mm，軸段3直徑45mm，軸段4直徑55mm，軸段5直徑70mm，軸段6直徑5

29、0mm，軸段7直徑45mm。c、確定各軸段的長度：軸1段用于安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器寬度為84mm，故軸段1長度相應(yīng)為84mm。軸段4用于安裝大齒輪，大齒輪寬度為69mm，但考慮大齒輪的定位，保證套筒（套筒寬度為14mm）能頂住大齒輪，應(yīng)使臺(tái)階略短一些，故長度設(shè)計(jì)為67mm。結(jié)合大小齒輪的對(duì)中性，并保證齒輪與減速箱體的距離，計(jì)算后得到軸段2的長度為80mm,軸段7用于安裝軸承取為15mm，軸段6取6mm軸段5取9mm，則兩軸承支點(diǎn)距離L=115mm。軸總長293mm。因此軸段1長度84mm，軸段2長度80mm，軸段3長度32mm，軸段4長度67mm，軸段5長度9mm，軸段6長度6mm，軸段7長度15

30、mm。d、選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，如圓角，倒角等尺寸按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖：為裝配聯(lián)軸器時(shí)的方便，軸段1的倒角取為1.5×45°，相應(yīng)裝配軸承的軸段7的倒角同樣取為1.5×45°，其余倒角0.5×45°。為減小應(yīng)力集中的出現(xiàn)，軸段間用R0.5圓角過渡。4）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑畫出軸的受力圖（b）大齒輪轉(zhuǎn)矩T2=9.55×106P/n2=9.55×106×3.872/95.50=387119N.mm計(jì)算基圓周力：Ft2=2T2/d=2×387119/276=1402.6N徑向力：Fr= Ft.tg

31、=1402.6×tg20。510.5N法向力：Fn= Ft/cos=1402.6/cos20。1492.6N作水平面內(nèi)的彎矩圖（c）其支點(diǎn)反力為：FHA=FHB= Ft2/2=1402.6/2=701.3NI-I截面處的彎矩為：MHI=963.5×l/2=701.3×115/238220.9N.mm-截面處的彎矩為MH=701.3×20=14026N.mm作垂直面內(nèi)的彎矩圖（d）支點(diǎn)反力為：FVA= Fr2/2 =510.5/2=255.25NFVB= Fr2-FVA=255.25NI-I截面左側(cè)彎矩為：MVI左= FVA.l/2=255.25×

32、;115/213911.125 N.mmI-I截面右側(cè)彎矩為：MVI右= FVB.l/213911.125 N.mm-截面處的彎矩為：MV= FVB.42=255.25×25=5105N.mm作合成彎矩圖（e）M=MH2+MV2I-I截面:MI左= MVI左2+MHI2=40673.78N.mmMI右= MVI右2+MHI2=40673.78 N.mm-截面：M= MV2+ MH2=14926N.mm作轉(zhuǎn)矩圖：T=9.55×106P/n=387119N.mm求當(dāng)量彎矩：因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，修正系數(shù)a為0.6.I-I截面：MeI= MI右2+(aT)

33、 2=235806N.mm-截面：Me= M2+(aT) 2=232750N.mm確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度：截面I-I、-所受轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩MeIMe，且軸上還有鍵槽，故截面I-I可能為危險(xiǎn)截面。但由于I-I相應(yīng)直徑大于-直徑，故也應(yīng)對(duì)截面 -進(jìn)行校核。I-I截面：eI= MeI /W=235806/0.1×553=14.173MPa-截面：e= Me/W=232750/0.1×453=25.54MPa查資料得：-1b=60MPa，滿足e-1b的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠強(qiáng)度，并有一定裕量。因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度裕度不大，此軸可不必再作修改。六、軸承的選擇6.1、I軸（高速軸）軸承選

34、擇由于載荷較小、轉(zhuǎn)速較低（軸轉(zhuǎn)速411.43rmin），同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性，選用價(jià)格較低的球軸承。軸承具體型號(hào)選擇：求當(dāng)量動(dòng)載荷 根據(jù)“書”式13-8，得：P=fp(XFr+YFa)查“書”表13-6 得：fp=1.5,式中經(jīng)向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y，根據(jù)FaCOr值查取。COr是軸承的徑向額定靜載荷，未選軸承型號(hào)前暫不知道，故用試算法計(jì)算。根據(jù)“書”表13-5，暫取FaCOr=0.11，則e=0.30經(jīng)計(jì)算徑向力為262N。計(jì)算所需的經(jīng)向額定動(dòng)載荷值由“書”公式16-6可得：C=Pft×(60nLh106) 1 =（2621）×(60×411.43×7

35、×365×8×2)106)13 =2627N選擇軸承型號(hào)查有關(guān)軸承的手冊，根據(jù)d=30mm，選擇軸承6006。外形尺寸：d×D×B=30×55×13其Cr=13200N>1207N，C0r=8300N軸承6006 的FaCOr與初定值相近，所以選用深溝球軸承6006合適。6.2、II軸（低速軸）軸承選擇由于載荷較小、轉(zhuǎn)速較低（軸轉(zhuǎn)速95.50rmin），同樣考慮其經(jīng)濟(jì)性，選用價(jià)格較低的球軸承。軸承具體型號(hào)選擇：求當(dāng)量動(dòng)載荷 根據(jù)“書”式13-8 得：P=fp=(XFr+YFa)查“書”表13-8 得：fp=1.5,式中

36、徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y，根據(jù)FaCOr值查取。COr是軸承的徑向額定靜載荷，未選軸承型號(hào)前暫不知道，同樣用試算法計(jì)算。 根據(jù)“書”表13-5，暫取FaCOr=0.11，則e=0.30 經(jīng)計(jì)算徑向力為294N。計(jì)算所需的經(jīng)向額定動(dòng)載荷值 由“書”公式13-6 可得：C=Pft×(60nLh106) 1 =（2941）×(60×95.50×7×365×8×2)106)13 =1813N選擇軸承型號(hào)查有關(guān)軸承的手冊，根據(jù)d=45mm，選擇軸承6009。外形尺寸：d×D×B=45×75×

37、;16其Cr=2100N>1813N,C0r=14800N軸承6009 的FaCOr與初定值相近，所以選用深溝球軸承6009合適。七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算7.1、電機(jī)軸端鍵的選擇和計(jì)算查資料可知Y132S-4電機(jī)采用C型普通平鍵12x8。鍵的工作長度：l=70-0.5b =70-0.5×12 =64mm平鍵工作面上的擠壓強(qiáng)度為：jy=4Tdhl=4×27.854×10338×8×64=5.73 MPa查資料得，jy=5.73 MPajy=100120 MPa（按靜聯(lián)接，鋼材料，輕微沖擊計(jì)算），故，滿足擠壓強(qiáng)度條件。7.2、I軸（高速軸）

38、軸端鍵的選擇和計(jì)算 查得I軸直徑為Ø26，查資料可知采用A型普通平鍵8×7 鍵的工作長度l=L-b=70-8=62mm平鍵工作面上的擠壓強(qiáng)度為：jy=4Tdhl=4×93.59×10326×7×62=33.18 MPa查資料得jy=33.18 MPajy=100120 MPa（按靜聯(lián)接，鋼材料，輕微沖擊計(jì)算），故，滿足擠壓強(qiáng)度條件。7.3、軸軸端（聯(lián)軸器處）鍵的選擇和計(jì)算 軸裝聯(lián)軸器處軸段直徑為Ø40，查資料可知，采用C型普通平鍵12×8，鍵的工作長度l=L-b=70-12=58mm 平鍵工作面上的擠壓強(qiáng)度為： j

39、y=4Tdhl=4×387.179×10340×8×58=83.44 MPa 查資料得jy=83.44 MPajy=100120 MPa（按靜聯(lián)接，鋼材料，輕微沖擊計(jì)算），故，滿足擠壓強(qiáng)度條件。7.4、軸大齒輪聯(lián)接鍵的選擇和計(jì)算：軸齒輪聯(lián)接處軸段直徑為Ø45，查表14.5可知，采用C型普通平鍵14×9，鍵的工作長度l=54-b=54-14=40mm 平鍵工作面上的擠壓強(qiáng)度為： jy=4Tdhl=4×180.66×10345×9×40=44.61 MPa 查表14.6得jy=44.61 MPajy

40、=100120 MPa（按靜聯(lián)接，鋼材料，輕微沖擊計(jì)算），故，滿足擠壓強(qiáng)度條件。八、聯(lián)軸器的選擇由于軸轉(zhuǎn)速為95.50 rmin,且為單向運(yùn)轉(zhuǎn)工作載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，HL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器。九、減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算9.1、減速器箱體材料的選用減速器箱體材料的選用HT200。9.2、減速器主要結(jié)構(gòu)尺寸見下表：序號(hào)名 稱符號(hào)計(jì)算公式計(jì)算值（mm）取值（mm）1箱座壁厚0.025a +180.025170+1=5.125102箱蓋壁厚10.02a +180.02x170+1=4.4103箱蓋凸緣厚度b11.511.5x10=15154箱座凸緣厚度b1.511.5x10=15155箱座底凸緣厚度b22.

41、512.5x10=25256地腳螺釘直徑df0.036a +120.036x170+12=18.12207地腳螺釘數(shù)目nA250時(shí)，n=4448軸承旁連接螺栓直徑d10.75df=13.59169蓋與座連接螺栓直徑d2（0.50.6）df(0.50.6)x18.12=9.110.91010蓋與座連接螺栓的間距l(xiāng)150-20011軸承端蓋螺釘直徑d3（0.40.5）df（0.40.5）x18.12=7.29.1812窺視孔蓋螺釘直徑d4（0.30.4）df（0.30.4）x18.12=5.47.3613定位銷直徑d（0.70.8）d2（0.30.4）x10=5.47.3814大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距

42、離h11.21.2 x10=121315齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離h2101216df、d1、d2之外機(jī)壁距離c1Ldf=26 Ld1=22 Ld2=16 17df、d2至凸緣邊緣距離c2Ddf=24 Dd2=1418軸承旁凸臺(tái)半徑r1r1=C22019凸臺(tái)高度h根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)20箱蓋、箱座肋厚m1m10.8510.85x10=8.59mm10.850.85x10=8.5921高速軸軸承端蓋外徑D2gD+(55.5)d355+(55.5)x8=95999522低速軸軸承端蓋外徑D2dD+(55.5)d375+(55.5)x8=11511911523高速軸軸承旁連接螺栓距離sg盡量靠近互不干涉，一般取s=D29524低速軸軸承旁連接螺栓距離sd盡量靠近互不干涉，一般取s=D21159.3、減速器附件的設(shè)計(jì)為方便檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙等，同時(shí)也為了方便注入潤滑油，于箱蓋上方設(shè)一窺視孔，尺寸為130mmx95mm。窺視孔蓋用厚度為8mm薄鋼板制作，窺視孔蓋與窺視孔之間加密封襯墊，用M6x25螺釘緊固。（2）放油螺塞 于箱座大齒輪側(cè)最底部設(shè)一放油螺塞，規(guī)格為M16x1.5，加裝石棉橡膠板油圈密封。（3）