螺旋輸送機(jī)(課程設(shè)計(jì))

1、刖百減速器的結(jié)構(gòu)隨其類型和要求不同而異。單級(jí)圓柱齒輪減速器按其軸線在空間相對(duì)位谿的不同分為：臥式減速器和立式減速器。前者兩軸線平面與水平面平行，如圖1-2-1a所示。后者兩軸線平面與水平面垂直，如圖1-2-1b所示。一般使用較多的是臥式減速器，故以臥式減速器作為主要介紹對(duì)象。的j7T單級(jí)圓柱齒輪減速器可以采用直齒、斜齒或人字齒圓柱齒輪。圖1-2-2和圖1-2-3所示分別為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的軸測(cè)投影圖和結(jié)構(gòu)圖。減速器一般由箱體、齒輪、軸、軸承和附件組成箱體由箱蓋與箱座組成。箱體是安谿齒輪、軸及軸承等零件的機(jī)座，并存放潤滑油起到潤滑和密封箱體內(nèi)零件的作用。箱體常采用剖分式結(jié)構(gòu)（剖分面通過軸的

2、中心線），這樣，軸及軸上的零件可預(yù)先在箱體外組裝好再裝入箱體，拆卸方便。箱蓋與箱座通過一組螺栓聯(lián)接，并通過兩個(gè)定位銷釘確定其相對(duì)位谿。為保證座孔與軸承的配合要求，剖分面之間不允許放谿墊片，但可以涂上一層密封膠或水玻璃，以防箱體內(nèi)的潤滑油滲出。為了拆卸時(shí)易于將箱蓋與箱座分開，可在箱蓋的凸緣的兩端各設(shè)谿一個(gè)起蓋螺釘（參見圖1-2-3）,擰入起蓋螺釘，可順利地頂開箱蓋。箱體內(nèi)可存放潤滑油，用來潤滑齒輪；如同時(shí)潤滑滾動(dòng)軸承，在箱座的接合面上應(yīng)開出油溝，利用齒輪飛濺起來的油順著箱蓋的側(cè)壁流入油溝，再由油溝通過軸承蓋的缺口流入軸承（參圖1-2-3）o減速器箱體上的軸承座孔與軸承蓋用來支承和固定軸承，從而固

3、定軸及軸上零件相對(duì)箱體的軸向位谿。軸承蓋與箱體孔的端面間墊有調(diào)整墊片，以調(diào)整軸承的游動(dòng)間隙，保證軸承正常工作。為防止?jié)櫥蜐B出，在軸的外伸端的軸承蓋的孔壁中裝有密封圈（參見圖1-2-3）o減速器箱體上根據(jù)不同的需要裝谿各種不同用途的附件。為了觀察箱體內(nèi)的齒輪嚙合情況和注入潤滑油，在箱蓋頂部設(shè)有觀察孔，平時(shí)用蓋板封住。在觀察孔蓋板上常常安裝透氣塞（也可直接裝在箱蓋上），其作用是溝通減速器內(nèi)外的氣流，及時(shí)將箱體內(nèi)因溫度升高受熱膨脹的氣體排出，以防止高壓氣體破壞各接合面的密封，造成漏油。為了排除污油和清洗減速器的內(nèi)腔，在減速器箱座底部裝谿放油螺塞。箱體內(nèi)部的潤滑油面的高度是通過安裝在箱座壁上的油標(biāo)尺

4、來觀測(cè)的。為了吊起箱蓋，一般裝有一到兩個(gè)吊環(huán)螺釘。不應(yīng)用吊環(huán)螺釘?shù)踹\(yùn)整臺(tái)減速器，以免損壞箱蓋與箱座之間的聯(lián)接精度。吊運(yùn)整臺(tái)減速器可在箱座兩側(cè)設(shè)谿吊鉤（參見圖1-2-3）目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書4二、電動(dòng)機(jī)的選擇6三、計(jì)算傳動(dòng)裝路的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)8四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算12五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算22六、箱體的設(shè)計(jì)30七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算32八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算34九、聯(lián)連軸器的選擇35十、減速器附件的選擇36H一、潤滑與密封36十二、設(shè)計(jì)小結(jié)36十三、參考資料目錄38機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)一用于螺旋輸送機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器。工作有輕振，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作。減速器小批生產(chǎn)，使用期限5年

5、。輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速的容許誤差為5%（一）、總體布輅簡圖螺旋輸送機(jī)開式圓錐齒輪傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器單級(jí)圓柱齒輪減速器（二）、工作情況：工作有輕振，單向運(yùn)轉(zhuǎn)（三）、原始數(shù)據(jù)輸送機(jī)工作軸上的功率P（kW）:4.5輸送機(jī)工作軸上的轉(zhuǎn)速n（r/min）:90輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速的容許誤差（）：5使用年限（年）：5工作制度（班/日）：2（四）、設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算；2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3. 軸的設(shè)計(jì)4. 滾動(dòng)軸承的選擇5. 鍵和連軸器的選擇與校核；6. 裝配圖、零件圖的繪制7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫（五）、設(shè)計(jì)任務(wù)1.減速器總裝配圖一張2,輸出軸及其輸出軸上齒輪零件圖各一張3.設(shè)計(jì)說明書一份

6、（六）、設(shè)計(jì)進(jìn)度1、 第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算2、 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)3、 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫計(jì)算及說明結(jié)果二、電動(dòng)機(jī)的選擇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)，具結(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)：Pd=Pw/la(kw)由電動(dòng)機(jī)至輸送機(jī)的傳動(dòng)總效率為：4“總二"1X"2X"4XT5根據(jù)機(jī)械設(shè)

7、計(jì)課程設(shè)計(jì)P10表2-2式中：刀1、刀2、“3、刀4、刀5分別為聯(lián)軸器1、滾動(dòng)軸承(一對(duì))、圓柱直齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器2和圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。取“1=0.99,T2=0.99,T3=0.97,T4=0.99、勺5=0.93則：刀總=0.99X0.994X0.97X0.99X0.93=0.85所以：電機(jī)所需的工作功率：Pd=PW/”總=4.5/0.85=5.3(kw)“總=0.85Pd=5.3(kw)計(jì)算及說明3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nw=85.5輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速為：94.5r/minnw=【(1-5%(1+5%】x90r/min=85,594.5r/min根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P10表2-3推薦的傳動(dòng)

8、比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I'=36。取開式圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比I1'=23。則總傳動(dòng)比理論范圍為：Ia'=I'xI1'=618。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為Nd'=5301620r/minNd'=Ia'xnw=(618)x90=5401620r/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(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：(如下表)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)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)裝輅傳動(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-45.

9、515001440650120018.63.55.322Y132M2-65.51000960800150012.422.84.443Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝路的尺寸、重量、價(jià)格和圓錐齒輪帶傳動(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(hào)為Y132M2-6,其主要性能:中心高H外形尺寸LX(AC/2+AD)XHD底角安裝尺寸AXB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DXE裝鍵部位尺寸FXGD132520X345X315216X1781228X8010X41電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸三、CF計(jì)算傳動(dòng)裝珞的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)口（一）確定傳

10、動(dòng)裝路的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、可得傳動(dòng)裝路總傳動(dòng)比為:ia=nm/nw=960/90ia=10.67=10.67計(jì)算及說明結(jié)果總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積分配傳動(dòng)裝路傳動(dòng)比ia=i0Xi（式中i。、i分別為開式圓錐齒輪傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比）2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝路傳動(dòng)比：根據(jù)指導(dǎo)書P10表2-3,取i0=3（圓錐齒輪傳動(dòng)i=23）i0=3因?yàn)椋篿a=i0Xi所以：i=ia/i0=10.67/3i=3.56=3.56四、傳動(dòng)裝路的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)：將傳動(dòng)裝路各軸由高速至低速依次定為I軸，n軸，.以及i0,ii,.為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比刀01,刀12,為相鄰

11、兩軸的傳動(dòng)效率Pi,Pn,.為各軸的輸入功率（KVVTi,Tn,.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（Nm）ni,nn,.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（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)計(jì)算及說明1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算nI=960(r/min)nm=nn=269.66r/minnIV=89.89r/minPI=5.247(KVVPn=5.04(KVVPm=4.94(KvyPIV=4.54(Kvy(1)計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：I軸:nI=nm=960(r/min)II軸:nn=nI/i=960/3.56=269.66r/minIII軸：nm=nn螺旋輸送機(jī)：nIV=nm/i0=269.66

12、/3=89.89r/min(2)計(jì)算各軸的輸入功率：I軸：pi=Pdxn01=Pdxn1=5.3X0.99=5.247(KVVII軸：Pn=PIxn12=PIxn2xn3=5.247義0.99義0.97=5.04(KVVIII軸：Pm=PH423=PH刀2刀4=5.04義0.99義0.99=4.94(KVV螺旋輸送機(jī)軸：PIV=Pm4245=4.54(KW計(jì)算及說明(3)計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為：Td=52.72NmTd=9550Pd/nm=9550X5.3/960=52.72NmTI=52.2NmTII=178.45NmTm=174.9NmTIV=483.1NmI軸：TI=Td

13、刀01=Td刀1=52.72X0.99=52.2NmII軸：TH=TIi刀12=TIi刀2刀3=52.2X3.56X0.99乂0.97=178.45NmIII軸：Tm=Tn刀2Y4=174.9Nm螺旋輸送機(jī)軸：TIV=Tmi0Y2Y5=483.1Nm(4)計(jì)算各軸的輸出功率：由于Im軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：P'I=5.2KWP'II=5.0KWP'III=4.9KW故：P'I=PIX刀軸承=5.247X0.99=5.2KWP'H=PHX刀軸承=5.04X0.99=5.0KWP'm=PmX刀軸承=4.94X0.99=4.9KW(5)

14、計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩：由于Im軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則:T'I=51.68NmT，II=176.67NmT'III=173.15Nm丁I=TIX刀軸承=52.2X0.99=51.68Nm丁H=THX刀軸承=178.45X0.99=176.67Nm丁m=TmX刀軸承=174.9X0.99=173.15Nm計(jì)算及說明綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下:軸名功效率p(Kvy轉(zhuǎn)矩t(nm轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比i效率刀輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸5.352.7296010.99I軸5.255.252.251.689600.963.56II軸5.045.0178.45176.67269.6

15、60.98田軸4.944.9174.9173.15269.6630.92輸送機(jī)軸4.544.50483.1478.2789.89四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算(一)、減速器內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)(1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。選擇小齒車材料為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二者材料硬度差為40HBS齒輪精度初選8級(jí)(2)、初選主要參數(shù)Z1=21Z1=21,u=3.6Z2=Ziu=21X3,6=75.6取Z2=76Z2=76計(jì)算及說明結(jié)果由表10-7選取齒寬系數(shù)小d=0.5（u+1）小a=1.15（3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直

16、徑d1tA3®UM'"fddu（ThJ確定各參數(shù)值1）試選載荷系數(shù)K=1.32）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=9.55x106xP/n1=9.55x106x5.2/960=5.17x104Nmm3）材料彈性影響系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6取ZE=189.8，MPa4）區(qū)域系數(shù)ZH=2.55）由圖10-21d按齒向硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限刖而1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（THHm2=550MPa。6）由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60X960X1X（2X8X300X5）=1.382X109N2=N1/3.6=3.84X1087）由圖1

17、0-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHNN0.93;KHN2=0.97小d=1.15T1=5.17義104NmmN1=1.382_9X10N2=3.84X108計(jì)算及說明結(jié)果8)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,由式(106H1=KHN1*"Hlim1=0.93X600MP手S(TH2=KHN2*1m2=0.97x550Mp群5S(4)、計(jì)算1)試算小齒輪分度圓直徑d1t,代入H）12）得558MPa）33.5MPa中較小值（TH1=558MPa（TH2=533.5MPad1t>49.06mmv=2.5m/sb=49.06mmmt=2.33mmh=5.242mmb/

18、h=9.3593d1t>V2KtT1u+1八uZhZe"23I_21.35.171044.611.153.62）計(jì)算圓周速度v='%-2=-49.06乂960=260M100060M10003）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mtb=（|）d*d1t=1X49.76mm=4ad1t49.06o”mt=21=2.33mmh=2.25mt=2.25x2.33mm=b/h=49.06/5.242=9.3594）計(jì)算載荷系數(shù)K已知工作有輕振，所以取KA精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV竺空竺了=49.06mm、工533.5）5m/s9.06mm5.242mm=1.25,根據(jù)v=2.5m/s,8級(jí)

19、=1.08；由表104用插值法查得8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱布路時(shí)，KHB=1.013由圖1013查得KFB=1.015直齒輪KHa=KFa=1。故載荷系數(shù)K=KA*KV*KHa*KHB=1.25X1.08X1X1.013=1.3685)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式(10K=1.81910a）得d1=d1t、K/Kt=49.061.368/1.3mm=49.90mm6)計(jì)算模數(shù)md1Zi49.9mm=2.37mm21d1=49.90mmm=2.37mm(5)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式(10-5)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為32KTYFaYSa1)確定計(jì)算參數(shù)K=1.37A.計(jì)算載荷系數(shù)K

20、=KA*KV*KFx*KF0=1.25X1.08X1X1.015=1.37B.查取齒型系數(shù)由表105查得YFa1=2.76;YFa2=2.228計(jì)算及說明結(jié)果C.查取應(yīng)力校正系數(shù)由表105查得Ysa1=1.56;Ysa2=1.762D.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限(rF1=500Mpa大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限(7F2=380Mpa由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85GKFN2=0,892取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式(10-12)產(chǎn)土KaS(TF1=428Mpa6F2=242.11MPaE.計(jì)算大、小齒輪的Y膏弁加以比較YFa1YSa12.

21、76x1.56胃S=-=0.01005L1428YFa2YSa2_2.228父1.762=0.01621L2242.11大齒輪的數(shù)值大。(6)、設(shè)計(jì)計(jì)算3”M1.37M5.17M104俏J20.01621=1.65mmV1.15M212對(duì)比計(jì)算結(jié)果，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.65并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2nm®接觸疲勞強(qiáng)度算彳#的分度圓直徑d1=49.90mm算出小齒輪齒數(shù)Z1=d1/m=49.90/2=24.95取Z1=25ctf1=428Mpa2=242.11MPaYFa1YSa1_5=0.01005YFa2YSa2_XT=0.01621m>1.65mmm=2rmZ1=25

22、結(jié)果Z2=90d1=50mmd2=180mma=115mmB2=50mmB1=55mm計(jì)算及說大齒輪齒數(shù)Z2=3.6x25=90(7)、幾何尺寸計(jì)算a)計(jì)算分度圓直徑di=mZ=2X25=50mmd2=mZi=2X90=180mmb)計(jì)算中心距a=m(Z1+Z2)=2X(25+90)/2=115mmc)計(jì)算齒輪寬度b=d1小d=50取B2=50mmB1=55mm(8)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大齒輪采用腹板式，如圖10-39(機(jī)械設(shè)計(jì))(二)、減速器外傳動(dòng)件設(shè)計(jì)(1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。直齒圓錐齒輪，小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪：45鋼。調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為230HBs大

23、齒輪：45鋼正火處理，齒面硬度為190HBs齒輪精度初選8級(jí)(2)、初選主要參數(shù)Z1=26u=3Z2=72Z1=26,u=3Z2=Z1u=26X3=72取為=x2=0*=0.3(3)確定許用應(yīng)力A:確定極限應(yīng)力仃Hlim和仃Flim齒面硬度：小齒輪按230HBs大齒輪按190HBs查圖10-21得仃Hlm1=580Mpa,crHlm2=550Mpa查圖10-20得<TFlim1=450MPa,'、-Flim2=380MpaB:計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N,確定壽命系數(shù)kHzkFNNi=3.883X108N2=N1/u=3.883X108/3=1.294X108查圖1019得kHN=0.96

24、,khn=0.98N=1.294X108C:計(jì)算接觸許用應(yīng)力取Shmin=1Sfmin=1.4N=60njLh=60X269.66x1x(2X8X300X5)=3.883X108由許用應(yīng)力接觸疲勞應(yīng)力公式°"h1kHN1X(Thlim1SH=556.8MPa“H2kHN201Hlim2Hlim2=539MPa查圖°i11SH10-18得kFEi=0.89kfe2=0.91(TFlim1kFE14500.89Sf1.4=286.07MPa(Tflim2kFE23800.91SF1.4二247MPa(4)初步計(jì)算齒輪的主要尺寸計(jì)算及說明結(jié)果因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的

25、載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按式(1026)試算，即T1=1.74義104Nmmdt>47.53mmv=0.671m/sdt>2.92JKT-、屋(10.54r),I,確定各參數(shù)值1)試選載荷系數(shù)K=1.32)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=9.55x106xP/n3=9.55x1=1.74x104Nmm3)材料彈性影響系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6取ZE=189.f4)試算小齒輪分度圓直徑d1tZEV06X4.9/269.663jMPadt>2.92JKT('TE-6r(10.5(|)r)u1»h34ccJ1.31.74100no1''189.8

26、.一=47.53mm<539)i/s-2得KA=1.25o根據(jù)載系數(shù)KV=1.03；=2.92-.I200.3黑(1-0.5x0.3)父35)計(jì)算圓周速度v=-d1Q=兀-47.53-269.66=0671n60100060M1000.因?yàn)橛休p微震動(dòng)，查表10-v=0.67m/s,8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)計(jì)算及說明結(jié)果取降=120=1故載荷系數(shù)K=KA*KV*KHa*KHB=1.25X1.03X1X1.2=1.5456）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（1010a）得K=1.5453i3d1=d1t«K/Kt=47.53x71.545/1.3mm=50.34mmd

27、1=50.34mmdq=。-05倏網(wǎng)二。-05x03）x50.34=42.789mmdm1=42.7897）計(jì)算大端模數(shù)mmmm=d1=50.34mm=1.94mm乙26（5）、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（1023）>34_KIYFaYsamLr（1-0.534葭際堂確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)由表10-9查得陶6be=1.25則&3=1.5Khbbe=1.875K=KAKVKFKFB=1.25X1.03X1X1.875=2.4142）齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)m=1.94K=2.414因?yàn)辇X形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)按當(dāng)量齒數(shù)Zvcos、.其中cos%=-p=l=26=21,3?9572z

28、=225“0.32查表10-5齒形系數(shù)YFa1=2.57;YFa2=2.06應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1=1.60;Ysa2=1.973）計(jì)算大、小齒輪的母弁加以比較YFa1YSa1YFa1YSa12.571.60FSa1=-=0.01437F1286.07YFa2YSa22.061.97=0.01643247大齒輪的數(shù)值大。4）設(shè)計(jì)計(jì)算4KTYFaYSa”R(10.53R)2Z12Ju2+1L42.4141.741040.3M(1-0.5父0.32M262Mx/30.01643=1.81221對(duì)比計(jì)算結(jié)果，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.812弁就近圓整0.01437YFa2YSa2_=0.01643n

29、n>1.812Z1=25為標(biāo)準(zhǔn)值m=2nm®接觸疲勞強(qiáng)度算彳#的分度圓直徑d1=50.34mm算出小齒輪齒數(shù)Z1=d1/m=50.34/2=25.17取Z1=25計(jì)算及說明結(jié)果大齒輪齒數(shù)Z2=3x25=75（7）、幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算分度圓直徑di=mZ=2X25=50mmd2=mZi=2X75=150mm2）計(jì)算錐距R=d（©）2+（d2）2=dlu=79.06V2223）計(jì)算齒輪寬度b=R小R=79.06x0.3=23.7取B2=30mmB1=25mm五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）、減速器輸入軸（I軸）1、初步確定軸的最小直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217-255HBS軸的輸

30、入功率為PI=5.25KW轉(zhuǎn)速為nI=960r/min根據(jù)課本P370（15-2）式，弁查表15-3,取A0=115d>A03il_P_=115父3|525=20.26mm丫nz99602、求作用在齒輪上的受力Z2=75d1=50mmd2=150mmR=79.06b=23.7B2=30mmB1=25mmd>20.26mm計(jì)算及說明因已知道小齒輪的分度圓直徑為di=50mm而Ftl=2T=2067.2NdFri=Fttan加=752.4N圓周力Ftl,徑向力Fri的方向如下圖所示。3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案12356結(jié)果Ft1=2067.2NFr1=752.4N1,5

31、滾動(dòng)軸承2一軸3齒輪軸的輪齒段6一密封蓋7軸承端蓋8一軸端擋圈9一半聯(lián)軸器2）確定軸各段直徑和長度從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)D1=24mmL1=50mm接，則軸應(yīng)該增加5%取=22mm根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc=KaXTi=1.3x52.2=67.86Nm查標(biāo)準(zhǔn)GB/T50141986,選用YL6型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為l1=52mm軸段長L1=50mm右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑計(jì)算及說明結(jié)果D2=30mm取30mm根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑脂的要L2=74mm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=74mmD3=35

32、mm為右起第三段，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6207型軸承，其尺寸為dXDXB=35X72X17,那么該段的直徑為35mm長度為L3=20mmL3=20mmD4R45mmL4=22.5mmD5R54mmL5=55mmD6R45mmL6=22.5mm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)軸承的內(nèi)圈外徑，取d=0)45mm長度取L4=22.5mm右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為54mm分度圓直徑為50mm齒輪的寬度為55mm則，此段的直徑為D5=054mm長度為L5=55mm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

33、承的內(nèi)圈外徑，取C6=O)45mm長度取L6=22.5mmD7R35mmL7=18mm右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D7二35mm長度L7=20mm4、求軸上的的載荷Ra=RB=1033.6N1)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路，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RA=FB=Ft/2=1033.6N垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0計(jì)算及說明結(jié)果那么RC=電=Fr/2=376.2N2)作出軸上各段受力情況及彎矩圖RA'=RB'376.2N工49.61N.mI18.06N.n!LrfrT|Tthj52.3ON.n；3)判斷危險(xiǎn)截面弁驗(yàn)算強(qiáng)度

34、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。已知如C2=70.36Nm,由課本表15-1有：0-1=60Mpa則:計(jì)算及說明結(jié)果(Te=MeC2/W=MbC2/(0.1D43)=70.36X1000/(0.1X453)=7.72<°-1CD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：(re=Md/W=MD/(0.1Di3)_3_=35.4X1000/(0.1X243)=25.61Nm<°-1所以確定的尺寸是安全的。(二)、減速器輸出軸(II軸)1、初步確定軸的最小直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217-255HBS軸的輸

35、入功率為PI=5.04KW轉(zhuǎn)速為nI=269.66r/mind>30.52mmFt1=1963NFr1=714.5N根據(jù)課本P370(15-2)式，弁查表15-3,取A0=115d>A031=11575.04=30.52mmnz269.662、求作用在齒輪上的受力因已知道大齒輪的分度圓直徑為d2=180mm而Ft1=2T=1963NdFr1=Fttan加=714.5N圓周力Ft1,徑向力Fr1的方向如下圖所示。計(jì)算及說明結(jié)果3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件的裝配方案D1=32mmL1=80D2R40mmL2=74mm1,5滾動(dòng)軸承2一軸3齒輪4一套筒6一密封蓋7一鍵8一軸承端蓋9一

36、軸端擋圈10半聯(lián)軸器2)確定軸各段直徑和長度從聯(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32mm根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc=KAxTn=1.3X178.45=231.99N.m,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T50141985,選用HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為l1=82mm軸段長L1=80mm(D右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取40mm根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)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=74mm(3右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則計(jì)算及說明結(jié)果軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6209型軸承，其尺

37、寸為dxDXB=45X85X19,那么該段的直徑為45mm長度為L3=41mmD3R45mmL3=41mm右起第四段，該段裝有齒輪，弁且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%大齒輪的分度圓直徑為180mm則第四段的直徑取50mm齒輪寬為b=50mm為了保證定位的可靠性，取軸段長D4R50mmL4=48mm度為L4=48mm右起第五段，考慮齒輪的軸向定位，定位軸肩，取軸肩D5R56mm的直徑為D5=C>56mm，長度取L5=6mmL5=6mm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=O)60mm長度取L6=20mmD6R60mmL6=20mm右起第七段，該段為滾動(dòng)

38、軸承安裝出處，取軸徑為6=45mm長度L7=19mm4、求軸上的的載何D7R45mmL7=19mm1)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路，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RA=FB=Ft/2=981.5NRA=RB=Ft/2=981.5N垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0那么Ra'=FB'=Fr/2=357.25NRA'=RB'=357.25N4)作出軸上各段受力情況及彎矩圖計(jì)算及說明結(jié)果56.44fLm|12L33N.m：yfVI06N.!ZflWnrIIII|IIlI_廣IIIR型R早叫5磯巾6。泗，m|5) 判斷危險(xiǎn)截面弁驗(yàn)算強(qiáng)度

39、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M5C2=121.83Nm,由課本表15-1有：0-1=60Mpa則:3、(Te=MeC2/W=MbC2/(0.1Dt)計(jì)算及說明結(jié)果_3_=124.83X1000/(0.1X503)=9.75<°-1(D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：(ye=Md/W=MD/(0.1Di3)=106X1000/(0.1X323)=32.35Nm<-1所以確定的尺寸是安全的。六、箱體的設(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)零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤

40、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。計(jì)算及說明結(jié)果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。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二

41、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(duì)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，鏈孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位路盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位路不應(yīng)該對(duì)稱布路。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)零件軸向位路的作用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 .密封裝路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)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差

42、很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如卜去：計(jì)算及說明結(jié)果名稱符號(hào)尺寸（mm機(jī)座壁厚10機(jī)蓋壁厚:機(jī)座凸緣厚度61b1015機(jī)蓋凸緣厚度b115機(jī)座底凸緣厚度b225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Ci28,24,20df,d1,d2至凸緣邊緣距離e24,20,16軸承旁凸臺(tái)半徑R12,8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)外機(jī)壁至軸承座端面距離1135大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離112齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁跑離220機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m

43、,m28,8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01和02互不干涉為準(zhǔn)，一般S=D2七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算1.輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑d3=50mml_3=48mmTn=178.45Nm查手冊(cè)選用A型平鍵A鍵16x10GB1096-2003L=Li-b=48-16=32mm根據(jù)課本（6-1）式得計(jì)算及說明結(jié)果(Tp=4T/(dhL)=4x176.67x1000/(16x10x32)=138.02Mpa<(Tr|(150Mpa)2.輸入軸與聯(lián)軸器1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑d2=24mml_2=50mmTi=51.68Nm查手冊(cè)選C型平鍵

44、GB1096-2003B鍵8x7GB1096-79l=L2-b=50-8-2=40mmh=7mm(Tp=4Ti/(dhl)=4x51.68x1000/(8x7x40)=92.28Mpa<(Tp(150Mpa)3.輸出軸與聯(lián)軸器2聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑d2=32mm_2=80mmTi=176.67Nm查手冊(cè)選C型平鍵GB1096-2003C鍵10x8GB1096-79l=L2-b=80-10=70mmh=8mm(Tp=4Ti/(dhl)=4x176.67x1000/(10x8x70)=126.2Mpa<(Tp(150Mpa)計(jì)算及說明八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命Lh=

45、2X8X300X5=24000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P=Fr=752.4N(2)求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值C'=1.2752.4160960106124000)%=10057.91N(3)選擇軸承型號(hào)選擇6207軸承Cr=19.8KNLh106(ftCy60nfdP106/119800、3609601.2752.4=183097.724000預(yù)期壽命足夠此軸承合格2 .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P=Fr=714.5N計(jì)算及說明(2)求

46、軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值C'=fdP/60nft106Lh)£=1.2714.5,父(60269.6610624000),=6255.23N(3)選擇軸承型號(hào)選擇6209軸承Cr=24.5KNLh106ftC60nfdP)'10660269.66父(124500、3)=738329.12>240001.2714.5預(yù)期壽命足夠此軸承合格九、聯(lián)連軸器的選擇(1)類型選擇由于兩軸相對(duì)位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器或凸緣聯(lián)軸器。(2)載荷計(jì)算計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC2=KATH=1.3X176.67=229.67Nm,TC1=KAxTH=

47、1.3x51.68=67.19Nm,其中KA為工況系數(shù)，KA=1.3(3)型號(hào)選擇根據(jù)TC2,軸徑d2,軸的轉(zhuǎn)速n2,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T50141985,輸出軸選用HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器，具額定轉(zhuǎn)矩T=315Nm,許用轉(zhuǎn)速n=5600r/m,故符合要根據(jù)TC1,軸徑d1,軸的轉(zhuǎn)速n1,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5843-1985,輸入軸選用YL6型凸緣聯(lián)器，其額定轉(zhuǎn)矩T=100Nm,許用轉(zhuǎn)速n=5200r/m,故符合要求。十、減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M18X1.5油面指示器選用游標(biāo)尺M(jìn)16起吊裝谿采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片M16X1.5十一、潤滑

48、與密封1、 齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級(jí)周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半彳全,取為35mm2、 滾動(dòng)軸承的潤滑由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。3、 潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝谿用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤滑油。4、 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM,（F）B70-90-10-ACMo軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。十二、設(shè)計(jì)小結(jié)機(jī)械課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是

49、我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)機(jī)械課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我大學(xué)生活中占有重要的地位。我的題目是螺旋輸送機(jī)上用的單級(jí)蝸桿減速器，對(duì)于我們這些新手來說，這是很大的考驗(yàn)，我一千次一萬次的問自己，怎么才能找到課堂所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合點(diǎn)？怎么才能讓自己的設(shè)計(jì)在篇幅上簡單，在使用價(jià)值上豐富？怎樣讓自己的業(yè)余更近專業(yè)？怎樣讓自己的計(jì)劃更具有序性，而不會(huì)忙無一用？機(jī)會(huì)是老師，學(xué)校，以及無數(shù)代教育工作者給的，而能力是自己的，耐性是需要的。經(jīng)過自己的琢磨，聽取了學(xué)姐，學(xué)長們的建議，還查閱了很多書籍，才做到了心中有數(shù)，才了解了機(jī)械課程設(shè)計(jì)的真正用意一一培養(yǎng)自學(xué)能力，養(yǎng)成程序