機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(論文)題目:帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名XXXXXXX專業(yè)XXXXXXX學(xué)號(hào)XXXXXXX班級(jí)XXXXXXX指導(dǎo)教師XXXXXXX成績(jī)_工程技術(shù)學(xué)院2017年1月

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名XX專業(yè)年級(jí)XXXXXX設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件：運(yùn)輸帶工作拉力F=2200N；運(yùn)輸帶工作速度v=1.1m/s；卷筒直徑D=240mm；工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35oC；使用折舊期：8年；檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；動(dòng)力來源：電力，三相交流，電壓380/220V；運(yùn)輸帶速度允許誤差：5%；制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)工作量：減速器裝配圖1張（A1）；零件工作圖3張；設(shè)計(jì)說明書1份。指導(dǎo)教師簽名：2016年11月25日說明：1.此表由指導(dǎo)教師完成，用計(jì)算機(jī)打印（A4紙）。2.請(qǐng)將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書裝訂在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(論文)的第一頁。

目錄1 引言 減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜，對(duì)減速器的影響很大，是減速器選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通常分為三類：

—均勻載荷;

②—中等沖擊載荷;

③—強(qiáng)沖擊載荷。

我們通過對(duì)減速器的研究與設(shè)計(jì)，我們能在另一個(gè)角度了解減速器的結(jié)構(gòu)、功能、用途和使用原理等，同時(shí)，我們也能將我們所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。

傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)合理的傳動(dòng)方案除了滿足工作機(jī)的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并能改變運(yùn)動(dòng)形式和速度大小、轉(zhuǎn)矩大小。傳動(dòng)裝置方案設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)整個(gè)機(jī)器的工作性能、尺寸、質(zhì)量和成本等影響很大，因此是整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。合理的傳動(dòng)方案應(yīng)滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利等要求。但同時(shí)滿足這些要求往往比較困難，故一般應(yīng)考慮滿足重點(diǎn)要求即可。傳動(dòng)方案一般用運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表達(dá)，它能簡(jiǎn)潔地表示運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞方式和路線，以及各部件的組成和連接關(guān)系[1]。傳動(dòng)裝置一般包括傳動(dòng)(如齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等[4])零件和支承零件(如軸、軸承、機(jī)體等)兩大部分。當(dāng)采用多級(jí)傳動(dòng)[1]時(shí)，合理安排和布置傳動(dòng)順序尤為關(guān)鍵。傳動(dòng)類型的選擇一般可參考以下幾個(gè)方面。（1）帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳動(dòng)相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，宜布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。（2）鏈傳動(dòng)平穩(wěn)性差，宜布置在低速級(jí)。（3）斜齒輪傳動(dòng)較直齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，相對(duì)應(yīng)用于高速級(jí)。（4）錐齒輪的加工比較困難，一般宜置于高速級(jí)，以減小其直徑和模數(shù)。（5）蝸桿傳動(dòng)大多用于傳動(dòng)比大而功率不大的情況下，其承載能力較齒輪傳動(dòng)低，宜布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸。（6）開式傳動(dòng)因工作條件差，潤(rùn)滑不良，一般應(yīng)布置在低速級(jí)?？紤]以上方面，選擇以下幾種傳動(dòng)方案[2]：考慮上面因素，現(xiàn)選擇以下方案：編號(hào)方案a帶——單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器b錐齒輪減速器——開式齒輪c二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器d二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器e圓錐圓柱齒輪減速器f單級(jí)蝸桿減速器 現(xiàn)分析比較如下：方案f的結(jié)構(gòu)緊湊，但在長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，由于蝸桿的傳動(dòng)效率低，其功率損失較大；方案e的寬度尺寸較方案c小，但錐齒輪的加工比圓柱齒輪困難；方案a的寬度和長(zhǎng)度尺寸都比較大，且傳動(dòng)不適應(yīng)繁重的工作條件和惡劣的環(huán)境，但帶傳動(dòng)油過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可以緩和沖擊和振動(dòng)，方案b的寬度和長(zhǎng)度尺寸都比較大，且傳動(dòng)不適應(yīng)繁重的工作條件和惡劣的環(huán)境，方案d減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長(zhǎng)、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難[1]。 確定傳動(dòng)方案： 根據(jù)工作要求和工作環(huán)境，選擇二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)方案。此方案工作可靠、傳遞效率高、使用維護(hù)方便、環(huán)境適用性好，但齒輪相對(duì)軸承的位置不對(duì)稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。此外，總體寬度較大。 斜齒輪傳動(dòng)[1]比較平穩(wěn)，故在傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開式圓柱斜齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪的位置不對(duì)稱。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分的相互抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象，高速級(jí)和低速級(jí)都采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長(zhǎng)、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。 1軸：減速器的高速軸，其類型為轉(zhuǎn)軸[1]，由聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連接。 2軸：減速器的中間軸，其類型為芯軸[1]，只受彎矩作用，上面有兩個(gè)齒輪。 3軸：減速器的低速軸，其類型為轉(zhuǎn)軸，通過聯(lián)軸器與滾筒相連接。 Ⅰ齒輪：高速軸上的齒輪。 Ⅱ齒輪：中間軸上的大齒輪。 Ⅲ齒輪：中間軸上的小齒輪。 Ⅳ齒輪：低速軸上的齒輪。計(jì)算及說明結(jié)果機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)的類型 電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境清潔，運(yùn)動(dòng)載荷平穩(wěn)，所以選擇Y系列[2]一般用途的全封閉自散熱鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇電動(dòng)機(jī)的功率工作機(jī)： 效率：聯(lián)軸器1： 聯(lián)軸器2：齒輪1：齒輪2：軸承1： 軸承2：軸承3：效率原動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速原動(dòng)機(jī)選擇[2]： 型號(hào) 軸伸尺寸轉(zhuǎn)軸直徑傳動(dòng)比的分配

總傳動(dòng)比 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)

各軸的轉(zhuǎn)速各軸轉(zhuǎn)速[2]： 各軸的輸入功率各軸功率[2]： 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩各軸轉(zhuǎn)矩[2]： 齒輪的設(shè)計(jì)高速齒（斜齒）的設(shè)計(jì)選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 齒輪選用斜齒輪，7級(jí)精度，小齒輪：45鋼(調(diào)質(zhì))，大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）；齒數(shù)比，取，；壓力角，初選螺旋角。[1]按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑試算小齒輪分度圓直徑：≥試選載荷系數(shù)[1]：小齒輪轉(zhuǎn)矩：齒寬系數(shù)[1]：區(qū)域系數(shù)[1]：彈性影響系數(shù)[1]： 螺旋角系數(shù)[1]接觸疲勞極限[2]： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)[1]：接觸疲勞壽命系數(shù)[1]： 取失效概率為1%、安全系數(shù)為1 取較小的數(shù)為許用壓力試算小齒輪分度圓直徑: 調(diào)整小齒輪分度圓直徑圓周速度：齒寬： 使用系數(shù)[1]：動(dòng)載系數(shù)[1]：齒輪圓周力： ∴齒間分配系數(shù)： 實(shí)際載荷系數(shù)：實(shí)際載荷系數(shù)算的分度圓直徑分度圓直徑：模數(shù)：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)試算模數(shù)試算齒輪模數(shù)[1]：試選載荷系數(shù)： 當(dāng)量齒數(shù)： 查圖得齒形系數(shù)： 應(yīng)力修正系數(shù)： 齒根彎曲疲勞極限： 彎曲疲勞壽命系數(shù)： 彎曲疲勞安全系數(shù)： 取試算齒輪模數(shù)： 調(diào)整齒輪模數(shù)圓周速度： 齒寬： 齒高： 動(dòng)載系數(shù)： 查表得： ∴載荷系數(shù)：齒輪模數(shù)： 取小齒輪齒數(shù)： 取大齒輪齒數(shù)： 取(z1與z2互為質(zhì)數(shù))[1,2]幾何尺寸計(jì)算中心距： 中心距圓整為：中心距修整螺旋角：分度圓直徑： 齒寬： ∴?。? 圓整中心距后的強(qiáng)度校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核按前述類似做法，給出計(jì)算結(jié)果： 滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件[1]。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核按前述類似做法，給出計(jì)算結(jié)果： 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪[1]。結(jié)論 齒數(shù)、，模數(shù)，壓力角，中心距，螺旋角,齒寬、。小齒輪選用45（調(diào)質(zhì)），大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。[1][2]大齒輪齒頂圓直徑，可以做成腹板式齒輪[1]。低速齒（斜齒）的設(shè)計(jì)根據(jù)電腦輔助軟件設(shè)計(jì)：齒數(shù)、，模數(shù)，壓力角，中心距，螺旋角,齒寬、。小齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。[1][2]大齒輪齒頂圓直徑，可以做成腹板式齒輪[1]。軸的設(shè)計(jì)與聯(lián)軸器的選擇高速軸的設(shè)計(jì)及聯(lián)軸器的選擇軸的動(dòng)力參數(shù)軸的動(dòng)力參數(shù)： 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 功率 高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為：軸的材料選擇與初估軸徑材料：選用45鋼調(diào)質(zhì)處理。查表可取。[1] 最小直徑為安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。此時(shí)需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 考慮到該軸段截面上有一個(gè)鍵槽，增大，即 根據(jù)選聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)選取軸的最小直徑為。聯(lián)軸器的選擇為了使所選的外伸端軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器。由于軸的轉(zhuǎn)速較高且稍有沖擊，為了減小進(jìn)去載荷，緩和沖擊，故選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。[1][2]聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表取，則查表選用LT4聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。[2]軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軸承的確定確定軸的徑向尺寸和結(jié)構(gòu)考慮聯(lián)軸器的定位要求，Ⅰ軸段需定位軸肩[1]，取軸肩高度，則。 選擇氈圈25[2]，材料為半粗羊毛氈，具體尺寸見課程設(shè)計(jì)手冊(cè)。同步選擇鍵的連接，采用圓頭普通平鍵C型[2]（GB/T

1096—2003）連接，聯(lián)軸器處鍵的尺寸。初步選擇滾動(dòng)軸承，由于承受徑向和軸向載荷，所以選用角接觸球軸承，取安裝軸承段直徑。查表選取7006Ｃ型角接觸球軸承[2]。其內(nèi)徑，外徑，寬度，安裝尺寸，所以。段為小齒輪軸。，。確定軸的軸向尺寸半聯(lián)軸器與軸配合長(zhǎng)度，為了保證軸端擋圈壓緊半聯(lián)軸器，故軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短一些，故，根據(jù)裝配關(guān)系，定。取，擋油環(huán)伸出寬度取，則。由小齒輪定位得，。鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算圓頭普通平鍵C型，尺寸。鍵、軸承和輪轂材料都為鋼查表可得，取其平均值。[2]鍵的工作長(zhǎng)度；鍵和輪轂鍵槽的接觸高度；則，故合適。[1]軸承的壽命計(jì)算軸上齒輪所受切向力，徑向力，軸向力，，。求兩軸承受到的徑向載荷 將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個(gè)平面力系。[6]所以： 同理： 求兩軸承的計(jì)算軸向力 對(duì)于70000C型軸承，軸承的派生軸向力，其中，e為判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)軸承力未知，故先取e=0.4，因此可估算：[1][6]故 因此：， 查表得：,。再計(jì)算：，兩次計(jì)算的值相差不大，因此確定,；求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷對(duì)于軸承1： 對(duì)于軸承2： 查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)[1]分別為：對(duì)于軸承1：，對(duì)于軸承2：，取輕微載荷，則驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)椋园摧S承2的受力大小驗(yàn)算： 故軸承符合要求。[1] （工作條件：按8年計(jì)算，每年工作300天，每天工作18小時(shí)，則預(yù)期壽命為）[2]繪制軸的工作圖如圖所示：[5]中間軸的設(shè)計(jì)求作用在齒輪上的力 軸的動(dòng)力參數(shù)：轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 功率 因?yàn)楦咚佥S的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的力都是作用力與反作用力的關(guān)系，則大齒輪上所受的力為：[6]，，。 低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為：軸的材料選擇與初估軸徑材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。查表可取 最小直徑為軸承安裝處。故取。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軸承的確定確定軸的徑向尺寸和結(jié)構(gòu)初步選擇滾動(dòng)軸承，由于承受徑向和軸向載荷，所以選用角接觸球軸承，取安裝軸承段直徑。查表選取7007Ｃ型角接觸球軸承[2]。其內(nèi)徑，外徑，寬度，安裝尺寸，所以。對(duì)于齒輪處鍵槽選擇圓頭普通平鍵A型[2]（GB/T

1096—2003），尺寸為。段為小齒輪軸，，。根據(jù)軸肩尺寸，取軸肩高度，則。確定軸的軸向尺寸由高速軸尺寸得。由裝配關(guān)系得，（低速級(jí)小齒輪寬度），，（高速級(jí)大齒輪寬度短），最后。鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算圓頭普通平鍵A型，尺寸為；鍵、軸承和輪轂材料都為鋼查表可得，取其平均值。[2]鍵的工作長(zhǎng)度，鍵和輪轂鍵槽的接觸高度；則，故合適。[1]軸承的壽命計(jì)算 因?yàn)楦咚佥S的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的力都是作用力與反作用力的關(guān)系，則大齒輪上所受的力為：[6]，，；，，。，求兩軸承受到的徑向載荷將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個(gè)平面力系。[6]所以： （方向豎直向下）同理： 求兩軸承的計(jì)算軸向力對(duì)于70000C型軸承，軸承派生軸向力，其中，為判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)軸承力未知，故先取，因此可估算：[6]故 因此：， 查表得：,。再計(jì)算：，兩次計(jì)算的值相差不大，因此確定,；求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷對(duì)于軸承1： 對(duì)于軸承2： 查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)[1]分別為：對(duì)于軸承1：，；對(duì)于軸承2：，；取輕微載荷，則；驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?，所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算： 故軸承符合要求。[1]繪制軸的工作圖低速軸的設(shè)計(jì)及聯(lián)軸器的選擇求作用在齒輪上的力軸的動(dòng)力參數(shù)： 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 功率 因?yàn)楦咚佥S的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的力都是作用力與反作用力的關(guān)系，則大齒輪上所受的力為[6]，，軸的材料選擇與初估軸徑材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。查表可取 最小直徑為安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。此時(shí)需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 考慮到該軸段截面上有一個(gè)鍵槽，增大，即 根據(jù)選聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)選取軸的最小直徑為。聯(lián)軸器的選擇為了使所選的外伸端軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器。由于軸稍有沖擊，為了減小進(jìn)去載荷，緩和沖擊，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器[2]。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表取，則查表選用LX3聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軸承的確定確定軸的徑向尺寸和結(jié)構(gòu)考慮聯(lián)軸器的定位要求，Ⅰ軸段需定位軸肩，取軸肩高度，則。 選擇氈圈45[2]，材料為半粗羊毛氈，具體尺寸見課程設(shè)計(jì)手冊(cè)。同步選擇鍵的連接，采用圓頭普通平鍵C型[2]（GB/T

1096—2003）連接，聯(lián)軸器處鍵的尺寸。對(duì)于齒輪處鍵槽選擇圓頭普通平鍵A型[2]（GB/T

1096—2003），尺寸為。初步選擇滾動(dòng)軸承，由于承受徑向和軸向載荷，所以選用角接觸球軸承，取安裝軸承段直徑。查表選取7010Ｃ型角接觸球軸承[2]。其內(nèi)徑，外徑，寬度，安裝尺寸，所以。段為低速軸大齒輪軸肩。確定軸的軸向尺寸半聯(lián)軸器與軸配合長(zhǎng)度，為了保證軸端擋圈壓緊半聯(lián)軸器，故軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，故，根據(jù)裝配關(guān)系，定。取，擋油環(huán)伸出寬度取，則。由大齒輪定位得，（低速級(jí)大齒輪軸肩寬度），箱體內(nèi)壁寬度為，由裝配關(guān)系，得，。鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算鍵、軸承和輪轂材料都為鋼查表可得，取其平均值。[7]（1）對(duì)于圓頭普通平鍵C型，尺寸。鍵的工作長(zhǎng)度；鍵和輪轂鍵槽的接觸高度；則，故合適。（2）對(duì)于圓頭普通平鍵A型，尺寸為。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵和輪轂鍵槽的接觸高度；則，故合適。[1]軸承的壽命計(jì)算 因?yàn)楦咚佥S的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的力都是作用力與反作用力的關(guān)系，則大齒輪上所受的力為：，，，求兩軸承受到的徑向載荷將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個(gè)平面力系。[6]所以： （方向豎直向下）同理： 求兩軸承的計(jì)算軸向力對(duì)于70000C型軸承，軸承的派生軸向力，其中，為判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)軸承力未知，故先取，因此可估算：[1][2]故因此：， 查表得：,。再計(jì)算：兩次計(jì)算的值相差不大，因此確定,；即求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷對(duì)于軸承1： 對(duì)于軸承2： 查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)[1]分別為：對(duì)于軸承1：，對(duì)于軸承2：，取輕微載荷，則驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)椋园摧S承2的受力大小驗(yàn)算：[1] 故軸承符合要求。軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算見圖；再根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖，如下圖所示。[7]從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出齒輪中心處是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的、及的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力彎矩總彎矩扭矩 支反力的計(jì)算結(jié)果為負(fù)值，與圖中支反力的假設(shè)方向相反。按彎扭合成應(yīng)力校準(zhǔn)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（即齒輪中心處截面）的強(qiáng)度。根據(jù)計(jì)算式及上表的數(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，軸的計(jì)算應(yīng)力： 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得，因此，故安全。[1][7]繪制軸的工作圖減速器箱體及附件設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（）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。[1][2][3]為了使機(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。軸承蓋軸承蓋用于對(duì)軸承部件進(jìn)行軸向固定，承受軸向載荷，調(diào)整軸承間隙，并起到密封作用。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。凸緣式端蓋調(diào)整軸承間隙比較方便，封閉性能好，用螺釘固定在箱體上，用得較多，但外緣尺寸較大；嵌入式端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外徑尺寸小重量輕，不需用螺釘，依靠凸起部分嵌入軸承座相應(yīng)的槽中，可以使外伸軸的伸出長(zhǎng)度縮短，有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度，但密封性較差，易漏油，而且調(diào)整軸承間隙比較麻煩，需打開箱蓋，主要用于要求重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。根據(jù)軸是否穿過端蓋，軸承蓋又分為透蓋和悶蓋兩種。透蓋中央有孔，軸的外伸端穿過此孔伸出箱體，穿過處需有密封裝置。悶蓋中央無孔，用在軸的非外伸端。軸承蓋均選用凸緣式軸承蓋，材料均為。[1]各軸承蓋尺寸如下：外徑為軸承外徑為的軸承外徑為的軸承各軸承蓋螺釘數(shù)均為4。檢查孔和視孔蓋在機(jī)蓋頂部開有檢查孔，能看到傳動(dòng)零件嚙合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作。檢查孔有蓋板，機(jī)體上開檢查孔與凸緣一塊，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，用螺釘緊固。[2]二級(jí)減速器總的中心距：，則視孔蓋寬，長(zhǎng)。螺釘孔定位尺寸：，。則檢查孔，。視孔蓋孔徑，孔數(shù)，視孔蓋厚度，圓角半徑，材料為。放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。螺塞選用外六角螺塞，油圈（的紙封油圈），具體尺寸見課程設(shè)計(jì)手冊(cè)。[2]油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，應(yīng)設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。常用油標(biāo)有圓形油標(biāo)、長(zhǎng)形油標(biāo)、管狀油標(biāo)和桿式油標(biāo)。桿式油標(biāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其上有刻線表示最高及最低油面。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。油標(biāo)選用桿式油標(biāo)，具體尺寸見課程設(shè)計(jì)手冊(cè)。[2]通氣器由于減速器運(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。通氣器選擇提手式通氣器，具體尺寸如圖所示。[2]起吊裝置在機(jī)蓋上直接鑄出吊耳和吊鉤，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。具體尺寸如下：[2]吊耳，，，。吊鉤，，，，。起蓋螺釘 為便于起箱蓋，可在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個(gè)起蓋螺釘，拆卸箱蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起箱蓋。起蓋螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同，釘頭部位應(yīng)為圓柱形，以免損壞螺紋。[1][2]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)度方向各安裝一個(gè)圓錐定位銷，以提高定位精度。定位銷公稱直徑為。[1][2]減速器箱體結(jié)構(gòu)減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：[1][2]箱座壁厚δ8箱蓋壁厚δ18箱蓋凸緣厚度b112箱座凸緣厚度b12箱座底凸緣厚度b220地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n時(shí)4軸承旁連接螺栓直徑d116蓋與座連接螺栓直徑d2=（0.5～0.6）12連接螺栓d2的間距l(xiāng)150～200180軸承端蓋螺釘直徑d3=（0.4～0.5）10視孔蓋螺釘直徑d4=（0.3～0.4）6定位銷直徑d=（0.7～0.8）8df、d1、d2至外箱壁距離C1手冊(cè)表11-2262016df、d1、d2至凸緣邊緣距離C2手冊(cè)表11-2241814軸承旁凸臺(tái)半徑R1C218凸臺(tái)高度h24外箱壁至軸承座端面距離l1=++（8～12）43鑄造過度尺寸x、y手冊(cè)表1-384頂圓與內(nèi)箱壁距離Δ1>1.212端面與內(nèi)箱壁距離Δ2>10箱蓋、箱座肋厚m1、m77軸承端蓋外徑D2+（5～5.5）8592120軸承旁連接螺栓距離s減速器潤(rùn)滑與密封軸承潤(rùn)滑與密封對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且轉(zhuǎn)速較低，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以軸承采用脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂選擇通用鋰基潤(rùn)滑脂3號(hào)（GB/T7324-2010），脂潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于密封。每隔半年左右補(bǔ)充或更換一次潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂的填裝量不應(yīng)超過軸承空間的1/3～1/2。軸承內(nèi)密封：為防止箱內(nèi)的油浸入軸承與潤(rùn)滑脂混合，并防止?jié)櫥魇?，?yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)。[1][2]軸承外密封：在減速器的輸入軸和輸出軸的外伸段，為防止灰塵水份從外伸段與端蓋間隙進(jìn)入箱體，所有選用氈圈密封。傳動(dòng)件潤(rùn)滑齒輪圓周速度小于等于,所以采用浸油潤(rùn)滑，將傳動(dòng)件的一部分浸入油中，傳動(dòng)件回轉(zhuǎn)時(shí)，粘在其上的潤(rùn)滑油被帶到嚙合區(qū)進(jìn)行潤(rùn)滑。同時(shí)，有吃中的油被甩到箱壁上，可以散熱。箱體內(nèi)選用SH0357-1992中的50號(hào)潤(rùn)滑油，裝至規(guī)定高度。油的深度為。其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。[1][2]減速器的密封 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)精裝，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。裝配圖與零件圖的繪制裝配圖與箱蓋、低速級(jí)大齒輪和輸出軸零件圖的繪制具體見A1、A2、A3圖紙。[1][2][3][5][8]鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)小齒輪45鋼(調(diào)質(zhì))大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)）齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足條件齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求腹板式齒輪腹板式45鋼調(diào)質(zhì)彈性套柱銷聯(lián)軸器LT4型氈圈25圓頭普通平鍵C型7006Ｃ型角接觸球軸承圓頭普通平鍵C型鍵聯(lián)接強(qiáng)度合格軸承壽命符合要求45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)7007Ｃ型角接觸球軸承圓頭普通平鍵A型鍵聯(lián)接強(qiáng)度合格軸承壽命符合要求45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)彈性柱銷聯(lián)軸器LX3型氈圈45圓頭普通平鍵C型圓頭普通平鍵A型7010Ｃ型角接觸球軸承鍵聯(lián)接強(qiáng)度合格鍵聯(lián)接強(qiáng)度合格軸承壽命符合要求彎扭圖彎扭合成應(yīng)力校準(zhǔn)安全箱體凸緣式軸承蓋視孔蓋緊固材料外六角螺塞油圈桿式油標(biāo)提手式通氣器起蓋螺釘定位銷減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸軸承采用脂潤(rùn)滑：通用鋰基潤(rùn)滑脂3號(hào)傳動(dòng)件浸油潤(rùn)滑50號(hào)潤(rùn)滑油總結(jié) 減速器會(huì)存在漏油、噪音等問題，漏油、噪音都會(huì)造成環(huán)境污染，我們應(yīng)盡量減少其對(duì)環(huán)境的影響。在國標(biāo)的前提下，對(duì)于零件的加工質(zhì)量應(yīng)得到保證，在裝配過程中，應(yīng)保證零件的裝配質(zhì)量。對(duì)于軸承處應(yīng)經(jīng)常檢查是否損壞；密封件處應(yīng)經(jīng)常更換，這樣可以降低減速器對(duì)環(huán)境的影響。檢查軸承時(shí)，測(cè)量前后軸承間隙，發(fā)現(xiàn)軸承間隙超出極限，應(yīng)更換軸承；否則會(huì)降低減速器壽命，及損壞減速器，造成安全事故。取下聯(lián)軸器及軸承時(shí)，要使用碼具，如用碼具無法取下時(shí)使用火焊加熱將聯(lián)軸器及軸承取下。安裝聯(lián)軸器及軸承時(shí)首先將聯(lián)軸器及軸承用火焊加熱、加熱溫度在80-120℃之間，溫度達(dá)到后，將聯(lián)軸器或軸承迅速安裝在軸上。減速器的安全很關(guān)鍵，直接決定以后設(shè)備的正常運(yùn)行。因此我們?cè)谶x擇減速器時(shí)一定要確認(rèn)好。確定減速器使用安全系數(shù)一定要根據(jù)使用條件（每天運(yùn)行時(shí)間和每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)，及環(huán)境溫度等因素），確定減速器的使用系數(shù)大于1（一般＞1，即減速機(jī)容量＞電機(jī)容量），來保證減速器額定的機(jī)械能和熱能有余量。在當(dāng)前世界五大環(huán)境問題中，與潤(rùn)滑油相關(guān)性較大的有溫室氣體排放引起的全球增暖、平流層臭氧耗損