帶式輸送機(jī)減速器傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī)減速器裝置的設(shè)計(jì)摘要這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是由封閉在剛性殼內(nèi)所有內(nèi)容的齒輪傳動(dòng)是一獨(dú)立完整的機(jī)構(gòu)。通過(guò)這一次設(shè)計(jì)可以初步掌握一般簡(jiǎn)單機(jī)械的一套完整的設(shè)計(jì)及方法，，構(gòu)成減速器的通用零部件，把以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要介紹帶式輸送機(jī)一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的作用及構(gòu)成等，全方位的運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)。如：機(jī)械制圖，金屬材料工藝學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)電傳動(dòng)等已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)。在實(shí)際生產(chǎn)中得以分析和解決。本減速器由高速級(jí)（帶傳動(dòng)）和低速級(jí)（齒輪傳動(dòng)）速度中等工作可靠：所用材料比較廉價(jià)，所以制造比較容易實(shí)惠。在這次設(shè)計(jì)中進(jìn)一步培養(yǎng)了機(jī)械設(shè)計(jì)的獨(dú)立能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握常用的機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟，要求綜合的考慮使用經(jīng)濟(jì)工藝性等方面的要求。確定合理的設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：減速器直齒圓柱齒輪V帶輪聯(lián)軸器方案設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)直齒圓柱減速器，已知條件：運(yùn)輸帶的工作拉力F=1300N,運(yùn)輸帶的速度V=1.55m/s卷筒直徑D=250mm，兩班制工作（12小時(shí)），連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，輕載，工作年限2年，每年200工作日，運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5％，卷筒效率0.96目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章緒論 7\o"CurrentDocument"第二章計(jì)算 7\o"CurrentDocument"2.1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及有關(guān)數(shù)據(jù) 72.1.1工作條件 7\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及有關(guān)數(shù)據(jù) 71.工作條件 7已知數(shù)據(jù) 7\o"CurrentDocument"確定傳動(dòng)方案 7\o"CurrentDocument"電動(dòng)機(jī)的選擇 81.選擇電動(dòng)機(jī) 81）選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和機(jī)構(gòu)形式 82）確定電動(dòng)機(jī)功率 83）.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 92.計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比 101）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 102）分配各級(jí)傳動(dòng)比 10計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) 101）各軸轉(zhuǎn)速 102）各軸功率 103）各軸轉(zhuǎn)矩 10\o"CurrentDocument"傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 111.普通V帶傳動(dòng) 111）計(jì)算功率： 112） 選擇V帶類(lèi)型： 123） 確定V帶基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 124） 驗(yàn)算帶速： 125） 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L.和實(shí)際中心距 12d6） 驗(yàn)算小節(jié)輪包角 137） 確定V帶根數(shù) 138） 計(jì)算軸上壓力 13\o"CurrentDocument"圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 131）.減速器材料 132）.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 141） 齒數(shù)Z螺旋角0和齒寬系數(shù)Q 14d2） ?載荷系數(shù)K 143） .許用彎曲應(yīng)力宙丿 14F4） .校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 155） .齒輪的圓周速度 16軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 161上零件的布置 172） 零件的裝拆順序 173） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17低速軸的具體設(shè)計(jì) 17（2）各軸段的長(zhǎng)度 181） .繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 192） .計(jì)算軸上的作用力 193） .計(jì)算支反力及彎矩 20\o"CurrentDocument"鍵的選擇及強(qiáng)度校核 221） 選擇鍵的尺寸 222） 校核鍵的強(qiáng)度 23\o"CurrentDocument"選擇軸承及計(jì)算軸承壽命 231） 軸承型號(hào)的選擇 232） 軸承壽命計(jì)算 23\o"CurrentDocument"選擇軸承潤(rùn)滑與密封方式 25箱體及附件的設(shè)計(jì) 26（1） 箱體的選擇。 26（2） 選擇軸承端蓋 26（3）確定檢查孔與孔蓋孔 26（4）通氣器…………………………26（5） 油表設(shè)置 27（6）螺塞. 27

8）起吊裝置 8）起吊裝置 27十設(shè)計(jì)小節(jié)一參考書(shū)目錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。十設(shè)計(jì)小節(jié)一參考書(shū)目錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽前言制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%~55%。在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)變速裝置,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)性能可靠壽命長(zhǎng)且傳動(dòng)效率高;可以以空間任意角度進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)且具有恒定的傳動(dòng)比;能適用各種動(dòng)力傳動(dòng)場(chǎng)合,廣泛的應(yīng)用于機(jī)械變速機(jī)構(gòu)中。本課題是湖南理工學(xué)院06級(jí)機(jī)電一體化工程專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)主題,以輸送機(jī)動(dòng)力和傳動(dòng)裝置為設(shè)計(jì)主體.根據(jù)學(xué)院有關(guān)設(shè)計(jì)要求,經(jīng)過(guò)大學(xué)長(zhǎng)期理論知識(shí)學(xué)習(xí)以及大量社會(huì)實(shí)踐,配合機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)而設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共分為五部分:第一部分為電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)系統(tǒng)總的傳動(dòng)比分配;主要確定電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式、工作機(jī)主動(dòng)軸功率、電動(dòng)輸出功率及傳動(dòng)系統(tǒng)總的傳動(dòng)比分配。第二部分為傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算,主要確定各軸轉(zhuǎn)速、各軸的輸入功率、及各軸轉(zhuǎn)矩。第三部分為有關(guān)錐齒輪的計(jì)算,選擇齒輪、材料、精度、等級(jí)、確定齒輪齒數(shù)、轉(zhuǎn)矩、載荷系數(shù)、輪寬系數(shù)及齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。第四部分為帶輪的設(shè)計(jì)包括帶輪類(lèi)型的選擇、帶輪尺寸參數(shù)的確定。第五部分為聯(lián)軸器類(lèi)型的選擇及聯(lián)軸器尺寸（型號(hào)）的確定。該變速器主要由齒輪、軸、軸承、箱體等組成。為方便減速器的制造、裝配及使用，還在減速器上設(shè)置一系列附件，如檢查孔、透氣孔、油標(biāo)尺或油面指示器、吊鉤及起蓋螺釘?shù)?。在原?dòng)機(jī)于變速器間采用是機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用較多的傳動(dòng)裝置帶傳動(dòng)，主要有主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶組成。工作時(shí)靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)輪間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉、緩沖吸振及過(guò)載打滑以保護(hù)其他零件的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)者以嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的認(rèn)真態(tài)度進(jìn)行了此次設(shè)計(jì)，但由于知識(shí)水平與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限。在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤、缺點(diǎn)和疏漏，誠(chéng)請(qǐng)位評(píng)審老師能給于批評(píng)和指正。誠(chéng)信申明本次設(shè)計(jì)從選題到所撰寫(xiě)內(nèi)容及參考資料均真實(shí)可靠，所設(shè)計(jì)內(nèi)容均由本人獨(dú)立完成，沒(méi)有抄襲的從在，如有不實(shí)之處，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。第一章緒論第二章計(jì)算2.1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及有關(guān)數(shù)據(jù)2.1.1工作條件設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及有關(guān)數(shù)據(jù)1.工作條件帶式輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作，載荷變化不大，空載啟動(dòng)，室內(nèi)有粉塵，輸送帶允許有±5%的誤差。2.已知數(shù)據(jù)輸送帶工作拉力F=1300N,輸送帶速度=1.55m/，卷筒直徑D=250mm。w w /S確定傳動(dòng)方案機(jī)械傳動(dòng)裝置一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)和機(jī)架四部分組成。單級(jí)圓柱齒輪減速器由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，根據(jù)各種傳動(dòng)的特點(diǎn)，帶傳動(dòng)安排在高速級(jí)，齒輪傳動(dòng)放在低速級(jí)，傳動(dòng)裝置的布置見(jiàn)圖1-1

電動(dòng)機(jī)的選擇1.選擇電動(dòng)機(jī)1）選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和機(jī)構(gòu)形式根據(jù)工作要求和條件，選用一般用途Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2）確定電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需的功率P（KW）按下式計(jì)算WP=wP=w——WwlOOOnw式中，F(xiàn)=1300N，v=1.55m/，帶式輸送機(jī)的效率耳=0.95，帶入上式得:W w /s wP=1300xL55kw=2.121kwW1000x0.95電動(dòng)機(jī)所需功率P（KW）按下式計(jì)算0P=pw 式中耳為電動(dòng)機(jī)到滾筒工作軸的傳動(dòng)0耳

裝置總效率，根據(jù)傳動(dòng)特點(diǎn)，由表1T查得：V帶傳動(dòng)耳=0.96,—對(duì)齒輪帶傳動(dòng)n=0.97,—對(duì)滾動(dòng)軸承耳=0.99,齒輪 軸承裝置總效率，根據(jù)傳動(dòng)特點(diǎn)，由表1T查得：V帶傳動(dòng)耳=0.96,—對(duì)齒輪帶傳動(dòng)n=0.97,—對(duì)滾動(dòng)軸承耳=0.99,齒輪 軸承彈性聯(lián)軸器耳 =0.99，因此總聯(lián)軸器效率耳=耳耳耳耳，即帶齒輪軸承聯(lián)軸器0.97X0.992X0.99=0.904耳耳耳耳帶齒輪軸承聯(lián)軸器=0.96XP=pw=2.121kw=2.35kw0耳0.904確定電動(dòng)機(jī)額定功率P(kw),使P=(1?1.3)P=2.89X(1?mm01.3）=2.35?3.055kw，查表2-2取P=3kwm3).確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速n為m60x1000V二60x1000x1.55w_-m 兀D 兀x360根據(jù)表2-3推薦的各類(lèi)傳動(dòng)比的取值范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=2?4,帶一級(jí)齒輪減速器i=3?5，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i=6?20,故電動(dòng)機(jī)的齒輪 總轉(zhuǎn)速可取范圍為n二in=（6?20）X82.25療.=493.5廠」?1645廠.m總w /mm /mm /mm符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有750rj.，1000r「，1500三種，考慮mm mm ■/mm綜合因素，查表2-2選擇同步轉(zhuǎn)速為1500r「的Y系列電動(dòng)機(jī)-■mmY100L-4,其滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n=1420r/.m /mm電動(dòng)機(jī)的參數(shù)見(jiàn)表2-4型號(hào)額定功率/kw滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速/額定轉(zhuǎn)矩久inY100L-4314202.22.計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比1）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i=

總n/n=960r.三i=

總w /mm /mm2）分配各級(jí)傳動(dòng)比為了符合各種傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)緊湊，必須使各級(jí)傳動(dòng)比都在各自的合理范圍內(nèi)，且使各自傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)合理勻稱(chēng)，傳動(dòng)裝置總體尺寸緊湊，重量最小，齒輪浸油深度合理。本傳動(dòng)裝置由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，因i二ii，為使減速器部分設(shè)計(jì)方便，取出來(lái)傳動(dòng)比i=4.2,總齒輪帶 齒輪則帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為=i/i=11.67三4.3=2.71帶總齒輪3.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速n=n/i=960r/.三2.71=354.24r/.im帶 'min .■■■minII軸n=n/i=354.24rf.三4.3=82.38r「TOC\o"1-5"\h\z2i齒輪 /min /min滾筒軸n=n=82.38r/'.滾筒2 /min2）各軸功率I軸P=P/n=P耳=2.35kwX0.96=2.26kw1 0 01 0帶II軸P=P耳=P耳耳=2.26kwX0.97X0.99=2.17kw2 1 12 1齒輪軸承滾筒軸P=P耳=Pnn=2.17kwX0.99X0.99=2.13kw滾筒 22滾 2軸承聯(lián)軸器3）各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸 T=9.55X106XP/n=9.55X106X2.35/0 0 m960N?mm=23377N?mmI軸T=Ti耳=Ti耳=23377N?mmX2.71X0.96=60817N?mm1 0 01 01 0帶帶

II軸12i耳耳=60817X4.3X0.97X0.99N?mm=251131N?mm齒輪齒輪軸承滾筒軸T=Ti耳=T耳耳=251131X0.99X0.993 2 23 23 2軸承聯(lián)軸器N?mm=246133N?mm根據(jù)以上計(jì)算列出本傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)數(shù)據(jù)表2-5參數(shù)軸 號(hào)電動(dòng)機(jī)軸I軸II軸滾動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)960354.2482.3882.38功率P（K/W）2.352.262.172.13轉(zhuǎn)矩T(N.mm)2337760817251131246133傳動(dòng)比i2.714.31效率耳0.960.960.98傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算本題目高速級(jí)采用V帶傳動(dòng)，應(yīng)根據(jù)已知的減速器參數(shù)確定的型號(hào)、根數(shù)和長(zhǎng)度，確定帶傳動(dòng)的中心距，初拉力及張緊裝置，確定大小帶輪的直徑、材料、結(jié)構(gòu)尺寸等內(nèi)容。帶傳動(dòng)的計(jì)算參數(shù)見(jiàn)附錄十九表-3。1.普通V帶傳動(dòng)項(xiàng)目P。/KWnr.m/mini01參數(shù)2.359602.711）計(jì)算功率:根據(jù)工乍條件’查教材表9-7取K廣L3P=KP=1.3X2.35kw=2.82kwcA0選擇V帶類(lèi)型：由n=960r/min、P=2.82kw查教材5-10得：選用A型V帶合適。mc確定V帶基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速：由圖5-10知推薦小帶輪基準(zhǔn)直徑為75mm?100mm則取d=100mm〉d1d=75mm，取滑動(dòng)率e=0.02mind=id(1-e)=2.71X100X(l-0.02)mm=265.58mmd2 d1取d=265mmd2驗(yàn)算帶速：帶速v=ddin=3.14xl°°x960m/s=5.024m/s60x1000 60x1000帶速在5?25m/s范圍內(nèi)合適。確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L和實(shí)際中心距dd1d2 0 d1因?yàn)闆](méi)有給定中心距的尺寸范圍，按公式0.7(d+d)<a<2(d1d2 0 d1d2取a=500mm0計(jì)算中心距255.5mm取a=500mm00計(jì)算V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度L~2a +仝L~2a +仝(d0 0 2 d1d)+d2(d—d)2=24a0500+3.14x(10°+265)+(265-100)2mm=1586.7mm4x500查教材9-3取標(biāo)準(zhǔn)值L=2000mmd計(jì)算實(shí)際中距：a^a+L—L0=500mm+1600-1586.7mm=511.7mm022考慮安裝、調(diào)整和補(bǔ)償張緊力的需要，中心距應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍為：a=a一0.015L=511.7mm-0.015x1600mm=487.7mmmin d

a=a+0.03L=511.7mm+0.03x1600mm=559.7mmmaxd6)驗(yàn)算小節(jié)輪包角a=180。-57.3。Xd2—di=180。-57.3。X265-100mm=160?！?201 a 493.6mm合適7)確定V帶根數(shù)查教材表5-5；單根V帶動(dòng)額定功率P=0.958，(插值法計(jì)算，0P二0.95kw+1.14—0.95x(960-950)kw二0.9576kw),查教材表5-6AP=0.1116,0(960) 0查教材5-7：查教材5-7：K=0.95，a查教材表5-8：K=0.99。L由式5-12得z上匚=p= 2.82 kw=2.807[P] (P+AP)KK(0.9576kw+0.1116kw)x0.95x0.99c 1 1ac因?yàn)榇笥?所以應(yīng)取Z=3根8)計(jì)算軸上壓力500P由表5-1得q=0.1kg/m,由式5-18單根V帶的初拉力為500P-12.5-1Ka+qv2=[500x2?82x(2!-1)+0.1X5.0242]=155.15Nx5.02 0.95則作用在軸上的壓力F由式5-19可得：QF=2ZFsin乞=2X155.15X3Xsin空N=916.75NQ0 2 2圓柱齒輪的設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)減速器的高速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知齒輪傳動(dòng)的參數(shù)項(xiàng)目P/kw1n/r/min1i12參數(shù)2.26354.244.31).由于該減速器無(wú)特殊要求，為制造方便選用價(jià)格便宜貨源充足的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，采用軟齒面。小齒輪 45Cr調(diào)質(zhì) 齒面硬度 240?260HBS大齒輪 45鋼調(diào)質(zhì) 齒面硬度 220?240HBS由表6-12初選齒輪為7級(jí)精度，要求齒面粗糙度R<1.6?3.2帥a2).按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因兩輪均為鋼制齒輪，由式(6-67)>1.17：KTiC0S2卩yY

帀申Z2Q]Fasa

d1確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)1）齒數(shù)Z螺旋角B和齒寬系數(shù)甲d取小齒輪齒數(shù)Z=24,則Z=iZ=4.3X24=103121初選螺旋角b二15o計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZZ=二=上=蘭=24.84V V1COS3B cos3150.96593Z=厶=103-2=103=106.8V2cos3pcos3150 0.96593由表6-9查齒形系數(shù)Y和修正系數(shù)YFa SaY=2.62Fa1Y=1.59Sa1Y=2.18Fa2由表教材6-10選取齒寬系數(shù)甲,dY=1.79Sa2甲=b=0.6dd1轉(zhuǎn)矩T=60900N?mm1.載荷系數(shù)K由教材表6-7查得：.許用彎曲應(yīng)力[&]FK=1.4由教材式(6-53) RF_bYY]=—FlimSTNT,

sF由教材圖6-35查&Flim得得:&=&=280MPFlim1Flim2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLN=60nrtn=60X960X1X16X300X5=5.1X108L1 1

N=L=5.1x108=1.2X108L2 i4.3由教材圖6-36查得彎曲疲勞壽命系數(shù)YNTY=0.9 Y=0.92NT1 NT2按一般可靠度一切選取安全系數(shù)S=1.25FbFY=0.9 Y=0.92NT1 NT2按一般可靠度一切選取安全系數(shù)S=1.25FbFlimYstYnt1=280x2x°.9=403.2MPS 1.25FFlimYSTYNT2=280X2X°?92=412.2MPSF所以b[b]=-F21.25YY—Fa1_Sal[b ]F1=2.62x1.59=0.01033403.2YY=2.18x1^=0.00947412.2Fa2_Sa2[b ]f2將YFa1YSa1帶入設(shè)計(jì)式得:m>nFa1_Sa1[b ]F1KTcos21?1/ 3 1 Fa1Sa13申Z2[b]? d1F=1.173：0.6x242x403.21.10x60900xcos2=1.173：0.6x242x403.2由教材表6-1取標(biāo)準(zhǔn)值得：m=1.5mmn計(jì)算中心距并修正螺旋角2cos150a=mn(Z1+Z2)=1.5x(24+103)mm=98.61mm2cosB2cos150取a=82.確定螺旋角COS卩=J.5；；24；03"968 卩=arCCOS0-968=14032'3）.校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度由式（6-64）①分度圓直徑，b=3.17Z'、KT(u+DH Ebd2u?1mz 1.5x24 37.20d=—- -37.20mm1cosB cos14032-確定有關(guān)參數(shù)：1.5x103二159.61mmcos14o32-齒寬b=申d二0.6x37.20mm=22.32mmd1

取b=30mm b=30mm21齒寬比u減速傳動(dòng)u=i=4.3許用接觸因力Q]H由式（6-51） [b]二&Hlim"NTHSH由教材圖6-33查得：b=b=1050MP因力循環(huán)次數(shù)N=5.1x10因力循環(huán)次數(shù)N=5.1x108L1N=1.2x108L2由教材圖6-34查接觸疲勞壽命系數(shù)得：Z=0.92Z=0.94NT1 NT2按一般可靠度選取安全系數(shù)S=1.0所以有HbZ 1050x0.92[b]=H4im4—NT1= =966MPH1S 1 aH=1050x°.94=976.5MP=1050x°.94=976.5MP1aH2 SH由教材表6-8由教材表6-8查得：Z=189.8jMPE a30X30.992X4.3b=3.17x189.8x丄1x60900x（4.3+DMP=887MPH F30x309930X30.992X4.3小于[b]安全可用H4）.齒輪的圓周速度60x1000v=叫件=3.14x30>99x960m/=1.56m/60x1000—60x1000—fs /s60x1000由教材表6-11，6-12可知，可選用7級(jí)精度nW課程設(shè)計(jì)一般是先設(shè)計(jì)低速軸，把低速軸設(shè)計(jì)出來(lái)后根據(jù)低速軸的長(zhǎng)度尺寸就可確定箱體的寬度等尺寸，故先設(shè)計(jì)低速軸。低速軸的參數(shù)見(jiàn)附錄十九附錄十九項(xiàng)目巾!KWn口/r/min參數(shù)2.1782.38軸上零件的布置對(duì)于單級(jí)減速器，低速軸上安裝一個(gè)齒輪、一個(gè)聯(lián)軸器，齒輪安裝在箱體的中間位置；兩個(gè)軸承安裝在箱體的軸承座孔內(nèi)，相當(dāng)于齒輪對(duì)稱(chēng)布置；聯(lián)軸器安裝在箱體的外側(cè)。為保證齒輪的軸向位置，還應(yīng)在齒輪和軸承之間加一個(gè)套筒。零件的裝拆順序軸上的主要零件是齒輪，齒輪的安裝可以從左側(cè)裝拆，也可以從右側(cè)裝拆。本題目從方便加工的角度選軸上的零件從軸的右端裝拆，齒輪、套筒、軸承、軸承蓋、聯(lián)軸器依次從軸的右端裝入，左端的軸承從左端裝入。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為便于軸上的安裝，把軸設(shè)計(jì)為階梯軸，后段軸的直徑大于前段軸的直徑，低速軸的具體設(shè)計(jì)如下。軸端①安裝聯(lián)軸器，用鍵周向固定。軸段②高于軸段①形成軸肩，用來(lái)定位聯(lián)軸器。軸段③高于軸段②，方便安裝軸承。軸段④高于軸段③，方便安裝齒輪在軸段④上用鍵周向固定。軸段⑤高于軸段④形成軸壞，用來(lái)定位齒輪。軸段⑦直徑應(yīng)和軸段③直徑相同，以使左右兩端軸承型號(hào)一致。軸段⑥高于軸段⑦形成軸肩，用來(lái)定位軸承；軸段⑥高于軸段⑦的部分取決于軸承標(biāo)準(zhǔn)。軸段⑤與軸段⑥的高低沒(méi)有什么直接的影響，只是一般的軸身連接。低速軸的結(jié)構(gòu)如圖1)各軸段的直徑因本減速器為一般常規(guī)用減速器，軸的材料無(wú)特殊要求，故用45鋼查教材表12-3： 45鋼的A=126?103代入設(shè)計(jì)公式d二A’'P=(126?103)X‘ =37.49?30.64mmn 82.38考慮該軸段上有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將軸徑增大5%，即d=(30.64?37.49)X1+0.05)mm39.83?32.17mm.軸段①的直徑確定為d=35mm軸段②的直徑d應(yīng)在d的基礎(chǔ)上加上兩倍的定位肩高度。這里取定喂軸肩21高度h=(0.07~0.1)d=35mm，即d=d+2h=35mm+2X3.5mm=42mm，考慮該軸段安裝密封圈，故直徑d還應(yīng)符合密封圈的標(biāo)準(zhǔn)，取d=45mm。22軸段③的直徑d應(yīng)在d的基礎(chǔ)上增加兩倍的非定位軸肩高度，但因該軸段32要安裝滾動(dòng)軸承，故其直徑要與滾動(dòng)軸承內(nèi)徑相符合。這里取d=50mm。3同一根軸上的兩個(gè)軸承，在一般情況下應(yīng)取同一型號(hào)，故安裝滾動(dòng)軸承處的直徑應(yīng)相同，即d=d=50mm。63軸段④上安裝齒輪，為安裝齒輪方便，取d=53mm4軸段⑤的直徑d=d+2d，d是定位軸環(huán)的高度，取d=6mm.取d=53mm+2544545455X6mm=65mm。軸段⑥的直徑應(yīng)根據(jù)所用的軸承類(lèi)型及型號(hào)查軸標(biāo)準(zhǔn)取得，預(yù)選該軸段用6212軸承(深溝球軸承，軸承數(shù)據(jù)肩附錄一)，查得d=55mm。62)各軸段的長(zhǎng)度注：課程設(shè)計(jì)時(shí)，在確定出各軸段的直徑后，就應(yīng)該進(jìn)入畫(huà)圖階段，要邊計(jì)算邊畫(huà)圖。邊畫(huà)圖邊計(jì)算。一般從圖5-2開(kāi)始畫(huà)起，確定軸的長(zhǎng)度時(shí)要先確定箱體的結(jié)構(gòu)。例如，軸段②、軸段③的長(zhǎng)度只有在確定了箱體的結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑方式等才能確定各自的長(zhǎng)度。軸段⑥的長(zhǎng)度要先確定箱體的潤(rùn)滑方式才能確定，軸段①的長(zhǎng)度由所選的聯(lián)軸器來(lái)確定。這個(gè)階段也就是非標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)階段。本例為后面進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核方便。這里按常規(guī)給出個(gè)軸段的長(zhǎng)度，確定方法如圖3-3所示。課程設(shè)計(jì)時(shí)一定要先畫(huà)圖，先確定有關(guān)箱體結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑方式等，參考3-1中確定長(zhǎng)度的方法確定軸的長(zhǎng)度尺寸，并在說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)寫(xiě)出確定依據(jù)和步驟。為了補(bǔ)償由于制造、安裝等的誤差及兩軸線(xiàn)的偏移，優(yōu)先考慮彈性套柱聯(lián)軸器，根據(jù)安裝聯(lián)軸器軸段的直徑，查附錄五選聯(lián)軸型號(hào)為T(mén)L7,聯(lián)軸器安裝長(zhǎng)度L=84mm。因本例轉(zhuǎn)速較低，最后確定在軸承潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑，故此處按脂潤(rùn)滑方式確定軸的長(zhǎng)度。取軸承距箱體內(nèi)壁的距離為為10mm。3L=58mm1L=43mm2L=45mm3L=20mm4L=8mm5L=15mm6L=22mm7L=58mm+43mm+45mm+20mm+8mm+15mm+22mm=123mm總長(zhǎng)軸段⑥、⑦之間的砂輪越程槽包括在軸段⑦的長(zhǎng)度之內(nèi)。低速軸軸承的支點(diǎn)之間的距離為l=23mm+23mmx2+10mmx2=89mm.繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖為設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度，應(yīng)將載荷簡(jiǎn)化處理，直齒圓柱齒輪，其受力可分解為圓周力F，徑向力F。兩端軸承可簡(jiǎn)化為一端活動(dòng)鉸鏈，一端固定鉸鏈，tr如附錄圖。為計(jì)算方便，選擇兩個(gè)危險(xiǎn)截面I-1,11-11,1-I危險(xiǎn)截面選擇安裝齒輪的軸段的中心位置，位于兩個(gè)支點(diǎn)的中間，距B支座的距離為89/2mm=44.5mm；II-II危險(xiǎn)截面選擇在段軸④和段軸③的截面處，距B支座的距離為20/2mm+23mm+2mm=35mm..計(jì)算軸上的作用力從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩T=221131N?mmII□1t--1IE^=>-b)c)0Frf)Ft石57FmFt —T=221131N?mmII□1t--1IE^=>-b)c)0Frf)Ft石57FmFt —| mom■aim卽fu51H74.7I丨晞Irni『"Tn齒輪分度圓直徑d=160mm2齒輪的圓周力2T2x251131160N?mm=3139N?mm軸的徑向力F=Ftan20oN?mm=1141N?mmr t3).計(jì)算支反力及彎矩計(jì)算垂直平面內(nèi)的支反力及彎矩求支反力：對(duì)稱(chēng)布置，只受一個(gè)力，故F二F二F/2二1141N/2二570NAV BV rb.求垂直平面的彎矩

I-I截面：M=570Nx45.5mm-25935N?mm1VII-II截面：M-570Nx38mm-21660N?mm2V計(jì)算水平平面的支反力及彎矩-求支反力：對(duì)稱(chēng)布置，只受一個(gè)力，故F-F-F/2-3139N/2-1570NAHBHtb.求水平平面的彎矩I-I截面：M-1570Nx45.5mm-71435N?mm1HII-II截面：M-1570Nx38mm-59660N?mm2H求各截面的合成彎矩I-1截面：M=JM2+M2=$259352+714352N?mm-75997N?mm■1V 1HII-II截面：M=、:M2+M2=「216602+596602N?mm-63470N?mm2V 2H計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=251131N?mm確定危險(xiǎn)截面及校核其強(qiáng)度按扭轉(zhuǎn)組合計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化考慮，取a=0.6。按兩個(gè)危險(xiǎn)截面校核；I-I截面的應(yīng)力：Jm2+QT)2 ''759972+(0.6x251131)20.1x533◎= 2 0.1x5331e 0.1d31II-II截面的應(yīng)力:JM2+JM2+(aT)2◎-2—2e 0.1d32少4702+(%X251131)2-8.08MP0.1x403◎，◎均小于［◎］，故軸的強(qiáng)1e ◎，◎均小于［◎］，故軸的強(qiáng)1e 2e —1—1 a度滿(mǎn)足要求。（5）.高速軸的設(shè)計(jì)高速軸的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)各軸段的直徑，為設(shè)計(jì)俯視圖做準(zhǔn)備。有些軸段的長(zhǎng)度可以根據(jù)軸上的零件來(lái)確定；有些軸段的長(zhǎng)度要在確定低速軸處的箱體后，取箱體內(nèi)壁為一直線(xiàn)就可確定。經(jīng)設(shè)計(jì)，高速軸可以做成單獨(dú)的軸而不是齒輪軸。為使零件定位和固定，高速軸也和低速軸一樣設(shè)計(jì)為七段，各軸段直徑尺寸為：d=35mm1d=45mm2d=40mm3d=53mm4d=65mm5d=55mm6d=50mm7鍵的選擇及強(qiáng)度校核1)選擇鍵的尺寸低速軸上在段軸①和段軸④兩處各安裝一個(gè)鍵，按一般使用情況選擇采用A型普通平鍵聯(lián)接，查教材表11-6選取鍵的參數(shù)見(jiàn)附錄十九表-7。附錄十九表-7段軸①d=35mm1bxh=10mmx8mml=56mmi段軸④d=53mm4bxh=16mmx10mm=100mm2標(biāo)記為:鍵1：GB/T1096鍵10X8X56鍵2：GB/T1096鍵16X10X1002）校核鍵的強(qiáng)度軸段①上安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的材料為鑄鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，查教材表10-5[b]=50?60MPa。p軸段④上安裝齒輪，齒輪的材料為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，[b]=100?120MPa。p靜聯(lián)接校核擠壓強(qiáng)度：軸段①：a=竺=4x251131MPa=64.04MPa，計(jì)算應(yīng)力G略大于許用應(yīng)p1dhl35x8x56 p1力，因相差不大，可以用已確定的尺寸，不必修改。段軸④：b=^T=4x251131MPa=18.95b]p2dhl53x10x100 p所選鍵聯(lián)接強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。選擇軸承及計(jì)算軸承壽命1） 軸承型號(hào)的選擇高速軸選軸承類(lèi)型為深溝球軸承，型號(hào)為6208。低速軸選軸承類(lèi)型為深溝球軸承，型號(hào)為6212。2） 軸承壽命計(jì)算高速軸：高速軸的外端安裝有帶輪，中間安裝有齒輪，要計(jì)算軸承的壽命，就要先求出軸承支座的支反力，進(jìn)一步求出軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，然后計(jì)算軸承的壽命。畫(huà)出高速軸的受力圖并確定支點(diǎn)之間的距離見(jiàn)附錄十九圖-5，帶輪安裝在軸上的輪轂寬L=（1.5?2）d，d為安裝帶輪處的軸徑，即高速軸的第一段00軸徑，d=d=35mm，L=（1.5?2）x35mm=52.5?70mm，取第一段軸的長(zhǎng)01度為59mm。第二段軸的長(zhǎng)度取和低速軸的第二段軸長(zhǎng)一樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但考慮該軸段上的軸承寬度（6208的B=18mm），故取該軸段的長(zhǎng)為49mm，帶輪中心到軸承A支點(diǎn)的距離L=55mm/2+59mm+18mm/2=95.5mm。咼速軸兩3

為147mm?4mm=143mm，軸承之間的支點(diǎn)距離為原低速軸的兩支點(diǎn)的距離減去兩軸承寬度之差，應(yīng)因?qū)ΨQ(chēng)布置'故L=為147mm?4mm=143mm，即：12即：高速軸上齒輪的受力和低速軸的力大小相等，方向相反，F(xiàn)=1141N,F=3139Nr1 t1注：高速軸上安裝有帶輪，帶對(duì)軸的壓力F=1222.7N作用在高速軸上，R對(duì)軸的支反力計(jì)算有影響，安裝不同，該力對(duì)軸的支反力影響不同。①因其向不確定，采用在求出齒輪受力引起的支反力后直接和該壓力引起的支反力相加來(lái)確定軸承最后的受力。因齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱(chēng)布置，A、B支座的支反力數(shù)值一樣，故只計(jì)算一邊即可。求軸承A處支反力：水平平面：F=F=F/2=3139N/2=1569.5NTOC\o"1-5"\h\zAHBH t1垂直平面：F=F=F/2=1141N/2=570.5NAVBV r1求合力：F=：F2+F2=J569.52+570.52N=1670NA*ah AV考慮帶的壓力對(duì)軸承支反力的影響，因方向不定，以最不利因素考慮：EM=0BFG+L+L)—F(L+L)=0R 3 2 1AR 2 1F(L+L+L) 1222.7x180“85F = __3 21 = N=2589.2N85AR L+L21軸承受到的最大力為F =1670N+2589.2N=4259.2N。，查Amax，查正常使用情況，查教材表13-9和13-10得：f=1，f=1.2，E=3TP附錄一：軸承6208的基本額定動(dòng)載荷C=29.5kN，代入公式：L=h1106(L=h1106(fC) —T—60nIfP丿P106= x60x354.241x29.5\<1.2x4.2592丿3h=904h低速軸正常使用情況，查教材表13-9和13-10得：f二1,f=1.2,*=3,查附表一：TP軸承6212的基本額定動(dòng)載荷C=47.8KN,因齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱(chēng)布置，軸承的受力一樣，可只算一處，計(jì)算A處，當(dāng)量動(dòng)載荷P=F2+F2=<1.572+0.572N=1.0KN1-AH AV代入公式：L 106fC、 106 1X47.8、L二 (厶)3二 x( )3h二1.28x106hh60nfP 60x82.381.2x1.0P從計(jì)算結(jié)果看，高速軸軸承使用時(shí)間較短。按最短時(shí)間算，如按每天兩班制工作，每年按250天計(jì)算，約使用四年，這只是理論計(jì)算，實(shí)際情況比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)使用情況，注意檢查，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換。低速軸軸承因轉(zhuǎn)速太低，使用時(shí)間太長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有多種因素影響，要注意觀察發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換。選擇軸承潤(rùn)滑與密封方式軸承的潤(rùn)滑方式取決于浸油齒輪的圓周速度，即大齒輪的圓周速度，大齒輪的圓周速度vRdn/（60X1000'）=3.14x165x82.38/（60x1000'\n/s=0.8m/s〈2m/s，應(yīng)選脂潤(rùn)滑。a因軸的轉(zhuǎn)速不高，高速軸軸頸的圓軸速度為v=ndn/（60x1000）=3.14x45x354.24/（60x1000）n/s二0.75m/s<5m/s，故高速軸處2選用接觸式氈圈密封。低速軸軸頸的圓周速度為v=Kdn/（60x1000）=3.14x45x82.38/（60x1000）n/s=0.194m/s<5m/s，故低速軸處2也選用接觸式氈圈密封。九：箱體及附件的設(shè)計(jì)（1）箱體的選擇：一般情況下，為制造和加工方便，采用鑄造箱體，材料為鑄鐵。箱體結(jié)構(gòu)采用剖分式，剖分面選擇在軸線(xiàn)所在的水平