機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化

1、 .PAGE26 / NUMPAGES27目 錄 摘要I TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc2663353151 課程設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc266335315 h 1HYPERLINK l _Toc2663353161.1 課程設(shè)計(jì)的目的 PAGEREF _Toc266335316 h 1HYPERLINK l _Toc2663353171.2 課程設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc266335317 h 1HYPERLINK l _Toc2663353181.3 課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc266335318 h 1HYPERLINK l

2、 _Toc2663353192 設(shè)計(jì)方案擬定與說(shuō)明 PAGEREF _Toc266335319 h 2HYPERLINK l _Toc2663353202.1 組成 PAGEREF _Toc266335320 h 2HYPERLINK l _Toc2663353212.2 特點(diǎn) PAGEREF _Toc266335321 h 2HYPERLINK l _Toc2663353222.3 確定傳動(dòng)方案 PAGEREF _Toc266335322 h 2HYPERLINK l _Toc2663353232.4. 選擇二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開(kāi)式） PAGEREF _Toc266335323 h 2H

3、YPERLINK l _Toc2663353243 電動(dòng)機(jī)選擇3HYPERLINK l _Toc2663353253.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型 PAGEREF _Toc266335325 h 3HYPERLINK l _Toc2663353263.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比與其分配 PAGEREF _Toc266335326 h 5HYPERLINK l _Toc2663353273.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) PAGEREF _Toc266335327 h 5HYPERLINK l _Toc2663353284 齒輪的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc266335328 h 7HYPERLINK l

4、 _Toc2663353295軸的擬定16HYPERLINK l _Toc2663353306軸與滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)、校核計(jì)算18HYPERLINK l _Toc2663353317鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 PAGEREF _Toc266335331 h 22HYPERLINK l _Toc2663353328箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc266335332 h 23HYPERLINK l _Toc266335334結(jié)論 PAGEREF _Toc266335334 h 25HYPERLINK l _Toc266335335參考文獻(xiàn)261 課程設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 課程設(shè)計(jì)的目的該課程設(shè)計(jì)是繼機(jī)械設(shè)計(jì)

5、課程后的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，其主要目的是：（1）綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固和拓展所學(xué)的知識(shí)（2）通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。（3）通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以與運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的能力的訓(xùn)練。1.2 課程設(shè)計(jì)要求1.兩級(jí)減速器裝配圖一（A1）2.零件工作圖兩(A3)3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份1.3課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)課程設(shè)計(jì)的題目是：帶式輸送機(jī)減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作條件：運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),有輕微振動(dòng),經(jīng)常滿載，空載起動(dòng), 兩班制工作

6、，使用期限10年，輸送帶速度容許誤差為5%。卷筒直徑D=380mm，帶速=1.95m/s, 帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的圓周力（牽引力）F=3KN2 設(shè)計(jì)方案擬定與說(shuō)明2.1 組成機(jī)器通常原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)等三部分組成。傳動(dòng)裝置位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間，用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可以改變轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩的大小或改變運(yùn)動(dòng)形式，以適應(yīng)工作機(jī)功能要求。2.2 特點(diǎn)齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。2.3 確定傳動(dòng)方案綜合比較帶式輸送機(jī)的四種傳動(dòng)方案，下圖的傳動(dòng)方案工作可靠、傳動(dòng)效率高、維護(hù)方便、環(huán)境適應(yīng)性好。2.4. 選擇二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開(kāi)式）圖2-1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)

7、圖初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。3 電動(dòng)機(jī)選擇3.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型電動(dòng)機(jī)選擇包括選擇類型、結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速，并確定型號(hào)。3.1.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式選擇工業(yè)上一般用三相交流電源，無(wú)特殊要求一般應(yīng)選三相交流異步電動(dòng)機(jī)。最常用的電動(dòng)機(jī)是Y系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格低，使用與不易燃、不易爆，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。由于啟動(dòng)性能較好，頁(yè)適用于某些要求較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械。常用的是封閉式Y(jié)（IP44）系列。3.1.2選擇電動(dòng)機(jī)容量選擇電動(dòng)機(jī)容量就是合理確定電動(dòng)機(jī)的額定功率。電動(dòng)機(jī)容量主要由發(fā)熱條件而定。電動(dòng)機(jī)發(fā)熱

8、與工作情況有關(guān)。對(duì)于載荷不變或變化不大，且在常溫下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，只要其所需輸出功率不超過(guò)其額定功率，工作時(shí)就不會(huì)過(guò)熱，可不進(jìn)行發(fā)熱計(jì)算。這類電動(dòng)機(jī)按下述步驟確定：工作機(jī)所需功率工作機(jī)所需功率應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算確定。已知輸送帶速度（m/s）與卷筒直徑D（mm），則卷筒軸轉(zhuǎn)速nw為：= r/min= （3-1）已知帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的圓周力（牽引力）F(N)和輸送帶速（m/s），則卷筒軸所需功率為：= kw=kw （3-2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)主動(dòng)軸之間的總效率，即：=0.82 （3-3）式中，正、為電動(dòng)機(jī)至卷筒之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率，由表2-4查的其數(shù)值為：彈

9、性聯(lián)軸器 =0.99、滾動(dòng)軸承=0.99、圓柱齒輪傳動(dòng)=0.97、卷筒滑動(dòng)軸承 =0.96。= kw=kw （3-4）確定電動(dòng)機(jī)額定功率根據(jù)計(jì)算出的功率可選定電動(dòng)機(jī)的額定功率。應(yīng)使等于或稍大于。故，按表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率=7.5 kw3.1.3電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選圍。由表3.1查的單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比圍=36,則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選圍為：=8823528r/min （3-5）可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為1000r/min、1500r/min、3000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。表3.1 方案對(duì)比表方案電動(dòng)機(jī)型 號(hào)額定功率（kw）電動(dòng)機(jī)（r/min）電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（kg）電動(dòng)

10、機(jī)裝置的傳動(dòng)比同 步滿 載總傳動(dòng)比高速級(jí)傳動(dòng)比低速級(jí)傳動(dòng)比1Y132S2-27.530002900704.62.02.32Y132M-47.515001440815.062.22.33Y160M-67.510009701194.42.02.2由表中數(shù)據(jù)可知方案一低速級(jí)的傳動(dòng)比不符合要求（3），方案二與方案三比較，方案二傳動(dòng)比大，傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較大。因此，采用方案三，選定的型號(hào)為Y160M-6。3.1.4電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸圖3-1表3.2 方案對(duì)比表電動(dòng)機(jī)型號(hào)HABCDEFGDGKABADACHDAABBHALY160M16025421089428012837153252551

11、653857027020600由表20-1、表20-2查出Y160M-6型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸，并列上表。3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比與其分配對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，為使兩級(jí)的大齒輪有相近的浸油深度，高速級(jí)傳動(dòng)比和低速級(jí)傳動(dòng)比可按下列方法分配：（3-6） 總傳動(dòng)比為： （3-7）取高速級(jí)傳動(dòng)比=3，則低速級(jí)傳動(dòng)比為：=3.3 （3-8） 所得值符合一般圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的常數(shù)圍。3.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)傳動(dòng)裝置的各軸轉(zhuǎn)速為：=970 r/min （3-9） （3-10） （3-11）3.3.2 各軸輸入功率P(kw)各軸輸入功率分

12、別為： =7.5kw （3-12） =7.50.99 kw=7.425kw （3-13） （3-14） （3-15）3.3.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T各軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為： （3-16） （3-17） （3-18） （3-19）表3.3 方案對(duì)比表項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)高速軸中間軸低速軸轉(zhuǎn)速（r/min）970970293.9497.98功率（kw）7.57.4256.9856.572轉(zhuǎn)矩（）73.8473.10226.94640.57傳動(dòng)比9.933.3效率0.990.94080.88514齒輪的設(shè)計(jì)本次課程設(shè)計(jì)我采用的是斜齒輪，斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)是，能提高齒輪嚙合的重合度，使齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，降低噪音，。提高齒根的彎曲

13、強(qiáng)度，齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，但是斜齒輪會(huì)產(chǎn)生軸向力，可采用推力軸承進(jìn)行消除。設(shè)計(jì)齒輪的要：（1）高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度；（2）齒面由較高硬度、耐磨性；（3）輪齒芯部要有足夠的強(qiáng)度和韌度。故齒輪的設(shè)計(jì)按下述步驟：4.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選齒輪類型、材料、精度等級(jí)與齒數(shù)。（1）選擇齒輪類型；考慮此減速器的功率與現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪。（2）選擇齒輪材料與熱處理；高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)后表面高頻淬火，小齒輪齒面硬度為280HBS。大齒輪選用鋼調(diào)制，齒面硬度為240HBS（3）選擇齒輪精度等級(jí)；按GB/T100951998，選擇7級(jí)。（4）選擇齒輪齒數(shù)；、互

14、為質(zhì)數(shù)（相嚙合齒對(duì)磨損均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)），閉式=2040，硬齒面故取小齒輪齒數(shù)=24，大齒輪齒數(shù)=243.3=79.2，取=79。傳動(dòng)比誤差 iu3.29i0.0445，允許（5）選取螺旋角；初選螺旋角=。 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算；（4-1）（1）確定公式各參數(shù)的值:試選載荷系數(shù)=1.6查課本圖10-30選取區(qū)域系數(shù) Z=2.433 由課本圖10-26查得齒輪端面重合度則由課本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =609701（2836510）h=3.398910h （4-2）N=(3.29為齒數(shù)比,即3.29=) （4-3）查課本圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)：K=0.91 K=1.

15、0查課本表10-7查的齒輪的齒寬系數(shù)=1查課本表10-6查得彈性影響系數(shù)=189.8查課本圖10-21查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa。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)用公式10-12得:=0.91600MPa=546 （4-4）=1.0550=550 （4-5）許用接觸應(yīng)力（4-6）T=95.510=73.10 （4-7）(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：=50.81mm （4-8）計(jì)算圓周速度。2.58m/s （4-9）計(jì)算齒寬b和模數(shù)。計(jì)算齒寬b： b=150.81mm=50.81mm （4-

16、10）計(jì)算摸數(shù)m： =（4-11）計(jì)算齒寬與高之比。齒高h(yuǎn): h=2.25 =2.252.05mm=4.61 （4-12） =11.02 （4-13）計(jì)算縱向重合度。=0.318=1.903 （4-14）計(jì)算載荷系數(shù)Ka)查課本表10-2查得使用系數(shù)=1b)根據(jù),7級(jí)精度,(互換性表10-10)； 查課本由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)K=1.09；查課本由表10-4得接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)K=1.42c)查課本由表10-13得: K=1.35查課本由表10-3 得: K=1.4故載荷系數(shù):KK K K=2.17 （4-15）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=50.81=56.2

17、4（4-16）計(jì)算模數(shù)=（4-17）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（4-18）確定公式各計(jì)算數(shù)值計(jì)算載荷系數(shù)KKKK=1.01.091.41.352.06 （4-19）螺旋角系數(shù)根據(jù)縱向重合度=1.8236，從課本圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)（4-20）（4-21）查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)查課本由表10-5得:齒形系數(shù)2.592 2.205 應(yīng)力校正系數(shù)1.596 1.778 作壽命兩班制，10年，每年工作365天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N=3.398910h 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù): N=查課本由表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限小齒輪 大齒輪查課本由圖10-

18、18得彎曲疲勞壽命系數(shù):K=0.85 K=0.88 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4。=（4-22）=（4-23）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較（4-24）（4-25）大齒輪的數(shù)值大.所以選用大齒輪. 設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算模數(shù)（4-26）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m=2mm，已可滿足彎曲疲勞。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51.077來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:=27.28 （4-26） 取=27,那么=3.327=89 4. 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距

19、a=119.6（4-27）將中心距圓整為120按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos（4-28）因值改變不多,故參數(shù),等不必修正.算大、小齒輪的分度圓直徑d=55.86（4-29）d=184.14（4-30）計(jì)算齒輪寬度=（4-31）圓整后取 4.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選齒輪類型、材料、精度等級(jí)與齒數(shù)。（1）選擇齒輪類型；考慮此減速器的功率與現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪。（2）選擇齒輪材料與熱處理；高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)后表面高頻淬火，小齒輪齒面硬度為280HBS。大齒輪選用鋼調(diào)制，齒面硬度為240HBS（3）選擇齒輪精度等級(jí)；按GB/T100951998，選擇

20、7級(jí)。（4）選擇齒輪齒數(shù)；、互為質(zhì)數(shù)（相嚙合齒對(duì)磨損均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)），閉式=2040，硬齒面故取小齒輪齒數(shù)=24，大齒輪齒數(shù)=243=72，取=72。傳動(dòng)比誤差 iu3i0.0345，允許（5）選取螺旋角；初選螺旋角=。 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算；（4-41）（1）確定公式各參數(shù)的值:試選載荷系數(shù)=1.6查課本圖10-30選取區(qū)域系數(shù) Z=2.433 由課本圖10-26查得齒輪端面重合度則課本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =60293.941（2836510）h=1.029910h （4-42）N=(3為齒數(shù)比,即3=) （4-43）課本圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)：K=1.0

21、 K=1.08查課本表10-7查的齒輪的齒寬系數(shù)=1查課本表10-6查得彈性影響系數(shù)=189.8查課本圖10-21查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa。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)用公式10-12得:=1.0600MPa=600 （4-44）=1.08550=594 （4-45）許用接觸應(yīng)力（4-46） T=95.510=226.94 （4-47）(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：=mm （4-48）計(jì)算圓周速度。1.09m/s （4-49）算齒寬b和模數(shù)。計(jì)算齒寬b： b=170.55mm=70.

22、55mm （4-50）計(jì)算摸數(shù)m： =（4-51）算齒寬與高之比。齒高h(yuǎn): h=2.25 =2.252.85mm=6.4125 （4-12） =11 （4-13）計(jì)算縱向重合度。=0.318=1.903 （4-54）計(jì)算載荷系數(shù)Ka)查課本表10-2查得使用系數(shù)=1b)根據(jù),7級(jí)精度,(互換性表10-10)； 查課本由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)K=1.04；查課本由表10-4得接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)K=1.42c)查課本由表10-13得: K=1.35查課本由表10-3 得: K=1.4故載荷系數(shù):KK K K=11.091.41.42=2.17 （4-55）實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分

23、度圓直徑=d=70.55=76.87（4-56）計(jì)算模數(shù)=（4-57）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（4-58）確定公式各計(jì)算數(shù)值計(jì)算載荷系數(shù)KKKK=11.041.41.351.97 （4-59）螺旋角系數(shù)根據(jù)縱向重合度=1.903，從課本圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)（4-60）（4-61）查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)查課本由表10-5得:齒形系數(shù)2.592 2.218 應(yīng)力校正系數(shù)1.5961.768 工作壽命兩班制，10年，每年工作365天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N=1.029910h 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù): N=查課本由表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限小

24、齒輪 大齒輪查課本由圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù):K=0.88 K=0.9 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4。=（4-62）=（4-63）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較（4-64）（4-65）大齒輪的數(shù)值大.所以選用大齒輪. 設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算模數(shù)（4-66）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m=2.5mm，已可滿足彎曲疲勞。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76.87來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:=37 （4-66） 取=37,那么=111. 4. 幾何尺寸計(jì)

25、算計(jì)算中心距 a=152.5（4-67）將中心距圓整為153按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos（4-68）因值改變不多,故參數(shù),等不必修正.算大、小齒輪的分度圓直徑d=95.62（4-69）d=286.38（4-70）計(jì)算齒輪寬度B=（4-71）圓整后取 5.軸的擬定5.1聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與選擇5.1.1類型選擇聯(lián)軸器的類型根據(jù)工作要求選定。聯(lián)接電動(dòng)機(jī)與減速器高速軸的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較高，一般應(yīng)選用具有緩沖、吸振作用的彈性聯(lián)軸器，例如彈性套柱銷聯(lián)軸器，彈性柱銷聯(lián)軸器。減速器低速軸與工作機(jī)聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，又因?yàn)闇p速器軸與工作機(jī)軸之間往往有較大的軸線偏移，因

26、此常選用剛性可移式聯(lián)軸器。5.1.2聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.2.1高速軸的聯(lián)軸器的選擇已知=7.425kw =970r/min =73100Nmm；選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理；查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-6的D=42mm。查課本表15-3，取=126，所以得高速軸的最小直徑處算為：= （5-1）聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查課本,選取,所以轉(zhuǎn)矩為: （5-2）因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，選取HL3聯(lián)軸器型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為315Nm。所以高速軸的最小直徑為25mm.HL2聯(lián)軸器GB5014-85 主動(dòng)端=28mm，Y型軸孔，L=62mm,A型鍵槽；

27、 從動(dòng)端=25mm,Y型軸孔，L=62mm，A型鍵槽。5.1.2.2低速軸的聯(lián)軸器的選擇已知=6.572kw =97.98r/min =640570Nmm；選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理；查課本表15-3，取=112，所以得高速軸的最小直徑處算為：=45.5 （5-3）聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查課本,所以轉(zhuǎn)矩為: （5-4）因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，選取HL4聯(lián)軸器型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm。所以低速軸的最小直徑為48mm.HL448112聯(lián)軸器GB5401-85 主動(dòng)端=48mm，J型軸孔，L=112mm,A型鍵槽； 從動(dòng)端=48mm,J型軸孔，L=11

28、2mm，A型鍵槽。5.2初選滾動(dòng)軸承的類型與軸的支承形式按照對(duì)軸系軸向位置的不同限定方法，軸的支承結(jié)構(gòu)可分為三種基本型式，即兩端固定支承，常用兩個(gè)安裝的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，兩個(gè)軸承各限制軸載一個(gè)方向的軸向移動(dòng)；一端固定、一端游動(dòng)支承，用于跨距較大且工作溫度較高的軸，其熱伸長(zhǎng)量大；兩端游動(dòng)支承，對(duì)于一對(duì)人字齒輪本身的相互軸向限位作用，它們的軸承外圈的軸向緊固應(yīng)設(shè)計(jì)成只保證其中一根軸向相對(duì)機(jī)座由過(guò)頂?shù)妮S向位置，而另一根軸上的兩個(gè)軸承都必須是游動(dòng)的以防止卡死或人字齒的兩側(cè)受力不均勻。普通齒輪減速器，其軸的支承跨距較小，常采用兩端固定支承。因?yàn)椴捎眯饼X輪軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用

29、單列圓錐滾子軸承，軸承圈在軸上可用軸肩或套筒作軸向定位，軸承外圈用軸承蓋作軸向固定。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意留有適當(dāng)?shù)妮S向間隙，以補(bǔ)充工作時(shí)軸的熱伸長(zhǎng)量。對(duì)于可調(diào)間隙的角接觸球軸承，則可利用調(diào)整墊片或螺紋件來(lái)調(diào)整軸承游隙，以保證軸系的游動(dòng)和軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。5.3軸承蓋的結(jié)構(gòu)軸承蓋的作用是固定軸承、承受軸向載荷。密封軸承座孔、調(diào)整軸系位置和軸承間隙等。采用凸緣式軸承蓋。5.4滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑本次設(shè)計(jì)軸承采用油潤(rùn)滑，當(dāng)利用箱體傳動(dòng)件濺起的油潤(rùn)滑軸承時(shí)，通常在箱座的凸緣面上開(kāi)設(shè)導(dǎo)油溝，使飛濺到箱蓋壁上的油經(jīng)過(guò)導(dǎo)油溝進(jìn)入軸承，所以在箱座上開(kāi)設(shè)導(dǎo)油溝。5.5確定齒輪位置和箱體壁線箱座壁厚=8mm；1=15mm;2=

30、16mm;3=7mm; 4=20mm;7=20mm;=60mm;=197mm;=317mm.6、軸與滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)、校核計(jì)算6.1低速軸的設(shè)計(jì)1.已知=6.572kw =97.98r/min =640570Nmm；選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理；軸的最小直徑是聯(lián)軸器的直徑，所以低速軸的最小直徑確定為48mm。2.求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為=286.38而 F= （6-1） F= F（6-2） F= Ftan=4541tan142400N1172.6N （6-3）3.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

31、要制出一軸肩,故取-的直徑;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑半聯(lián)軸器與，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 略短一些,現(xiàn)取初步選擇滾動(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),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30312型，其尺寸為,故;而 .右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上查得30312型軸承定位軸肩高度mm, 取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為95mm,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. 齒輪的右端采用軸

32、肩定位,軸肩高度h=5,取.軸環(huán)寬度,取b=10mm. 軸承端蓋的總寬度為32.5mm(由減速器與軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定) .根據(jù)軸承端蓋的裝拆與便于對(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. 取齒輪距箱體壁之距離a=16,兩圓柱齒輪間的距離4=20mm.考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體壁一段距離3,3=8mm;已知滾動(dòng)軸承寬度B=33.5,高速齒輪輪轂長(zhǎng)L=95,則至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度。傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖6-1至圖6-3所示: 圖6-1 低速軸圖6-2 高速軸圖6-3 中間軸6.2中間軸的校核1.求作用在齒輪上的力已知中

33、間軸大齒輪的分度圓直徑為=184.23=95.46 F=1991.92N =747.48N =499.97N=4541N =1707.44N =1165.07N2.從軸的載荷分析圖可以判斷 危險(xiǎn)截面在B處，現(xiàn)將計(jì)算出的截面B處的、 的值列于下表表6.1 對(duì)照表載荷水平面H垂直面V支反力F(N)=2972 =1502=1909 =-226彎矩M(Nmm)=215470=138403=-32433總彎矩扭矩T(Nmm )6405706. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)：=MPa （6-4）前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查課本表15-1得=60MP 此軸合理安全中間軸的載荷分析圖:7.鍵的設(shè)計(jì)

34、計(jì)算與校核選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.根據(jù) 中間軸：d=35mm d=35mm 低速軸： d=48mm查課本表6-1?。褐虚g軸：14X9X80 16X10X40低速軸：18X11X80校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查課本表表6-2得 =110120MP取=110MPa鍵工作長(zhǎng)度中間軸：80-14=56 40-16=24低速軸：80-18=62與輪轂鍵槽的接觸高度中間軸： K=0.5 h=9 K=0.5 h=10MPaMPa低速軸：K=0.5 h=11兩者都合適取鍵標(biāo)記為： 中間軸：鍵2：1480A GB/T1096-79 鍵2：1640 A GB/T1096

35、-79低速軸：鍵3：1880 A GB/T1096-798.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)1. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2. 考慮到機(jī)體零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，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8，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4. 對(duì)附件設(shè)計(jì)A 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足

36、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(kāi)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M8緊固B 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。C 油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面與油面穩(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.D 通氣孔：由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體溫度升高，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)到體為壓力平衡.E 蓋螺釘：?jiǎn)⑸w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.F 位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工與裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各