機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書正式版

《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》計(jì)算說明書題目：帶式運(yùn)輸機(jī)二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)電12姓名：學(xué)號(hào)：201200163041指導(dǎo)教師：2015年6月10日目錄2926一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 126637二、機(jī)械傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 1(一）確定傳動(dòng)方案1（二）電動(dòng)機(jī)的選擇231680（三）傳動(dòng)比的分配 2（四）各軸的轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計(jì)算3三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算524820（一）V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 519140(二）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 721360Ⅰ.高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 76919Ⅱ.低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 13(三）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1817313（四）軸承的選擇與計(jì)算 287976(五）聯(lián)軸器的選擇 K=2.63Ⅱ.低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算:i=2.887計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果選材大齒輪小齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒面轉(zhuǎn)矩T齒寬系數(shù)接觸疲勞極限初步計(jì)算許用接觸應(yīng)力Ad

值初步計(jì)算小輪直徑初步計(jì)算齒寬b校核計(jì)算圓周速度v齒數(shù)Z模數(shù)m螺旋角使用系數(shù)KA動(dòng)載系數(shù)KV齒間載荷分系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)K彈性系數(shù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)工作時(shí)間應(yīng)力循環(huán)次數(shù)接觸壽命系數(shù)許用接觸應(yīng)力驗(yàn)算確定傳動(dòng)主要尺寸中心距螺旋角兩齒輪實(shí)際分度圓直徑齒寬b齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒形系數(shù)

應(yīng)力修正系數(shù)重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)K彎曲最小安全系數(shù)彎曲疲勞極限應(yīng)力循環(huán)次數(shù)彎曲壽命系數(shù)尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力驗(yàn)算45鋼調(diào)質(zhì)硬度240HB40Cr調(diào)質(zhì)硬度260HB查表12.13由圖12.17c估計(jì)取取Z1=32,Z2=iZ1=92由表12.3由表12.9由圖12.9由表12.10先求由此得由表12.11,非對(duì)稱支承由表12.12由圖12.16由式12.31因取故假定工作時(shí)間七年,每年工作300天，雙班制,則有由圖12.18計(jì)算表明,接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。將中心距圓整到128mm,則+5由圖12.21由圖12.22由表12.11注前已求得故由圖12.14查表12.14查圖12.23c由前計(jì)算得由圖12.24由圖12.25此對(duì)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。d1=66mmb=79mmZ1=32,Z2=92mt=2.0625KA=1KV=1.10K=3.47<a=128mm齒輪參數(shù)整理如下：附表：齒輪總結(jié)材料齒數(shù)螺旋角分度圓直徑（mm)齒頂圓直徑（mm)齒寬（mm)中心距（mm)法向模數(shù)(mm）高速級(jí)小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)2652.8756.87581182高速級(jí)大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)90183.13187.1353低速級(jí)小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)3265.8669.86841282低速級(jí)大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)92190.14194.1379(三）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算只對(duì)減速器三根軸，即軸Ⅱ、軸Ⅲ、軸Ⅳ進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。Ⅰ.對(duì)軸II進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果初定軸長小齒輪受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力計(jì)算支承反力水平面反力垂直面反力許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩校核軸頸軸的結(jié)構(gòu)簡化圖軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩圖根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動(dòng)軸的長度大帶輪中心到左軸承中心的距離：左軸承中心到高速級(jí)小齒輪中心的距離:3.高速級(jí)小齒輪中心到右軸承中心的距離：T1=TII軸材料為40Cr調(diào)質(zhì)插入法查表16.3得右軸頸中間截面=104508小齒輪中間截面N·取L1=103mm取L2=156mm取L3=63mmT1=44571N·mmⅡ.對(duì)軸III進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果初定軸長小齒輪3受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力大齒輪2受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力計(jì)算支承反力水平面反力垂直面反力許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩校核軸頸軸的結(jié)構(gòu)圖軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩圖根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動(dòng)軸的長度左軸承中心到低速級(jí)小齒輪中心的距離：低速級(jí)小齒輪中心到高速級(jí)大齒輪中心的距離：高速級(jí)大齒輪中心到右軸承中心的距離：T3=TIIIT2=TIII軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)插入法查表16.3得右軸頸中間截面小齒輪中間截面最小軸頸估算取L1=77mm取L2=84mm取L3=62mmT3=161734N·mmT2=161734N·mmⅢ.對(duì)軸IV進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果初定軸長低速級(jí)小齒輪受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力計(jì)算支承反力水平面反力垂直面反力許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩校核軸頸軸的結(jié)構(gòu)圖軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩圖根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動(dòng)軸的長度如后圖所示：左軸承中心到低速級(jí)大齒輪中心的距離：低速級(jí)大齒輪中心到右軸承中心的距離：T4=TIV軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)插入法查表16.3得小齒輪中間截面最小軸頸估算取L1=77mm取L2=146mmT4=453650N·mm軸承的選擇與計(jì)算Ⅰ.軸II上滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)由齒輪受力情況可求出軸承受力和軸向力預(yù)期壽命取12000h按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號(hào)7000AC。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算額定動(dòng)載荷選軸承表18.7因由表18.7表18.8因?yàn)镻1<P2用P2計(jì)算根據(jù)基本額定動(dòng)載荷Cr>Cr'可得，應(yīng)選用7207AC軸承Cr=27000N>Cr'e=0.68X1=1Y1=0X2=0.41Y2=0.87選用7207AC軸承Ⅱ.軸III上滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號(hào)7000AC。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算額定動(dòng)載荷選軸承指向軸承4表18.7因由表18.7表18.8因?yàn)镻3<P4用P4計(jì)算根據(jù)基本額定動(dòng)載荷Cr>Cr'可得，應(yīng)選用7208AC軸承Cr=36800N>Cr'e=0.68X3=1Y3=0X4=0.41Y4=0.87選用7208AC軸承Ⅲ.軸IV上滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號(hào)7000AC.計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算額定動(dòng)載荷選軸承表18.7因由表18.7表18.8因?yàn)镻6<P5用P5計(jì)算根據(jù)基本額定動(dòng)載荷Cr>Cr'可得，應(yīng)選用7210AC軸承Cr=36800N>Cr'e=0.68X5=1Y5=0X6=0.41Y6=0.87選用7210AC軸承聯(lián)軸器的選擇初步分析，選用GB4323-84彈性套柱銷聯(lián)軸器T=445690N·mm由表19.3，動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)載荷平穩(wěn)，取K=1.4Tc=KT=1.4445690=623966根據(jù)：Tn>Tc取GY6型聯(lián)軸器,參數(shù)如下：Tn=900000N.mmd=40mmL=112mmD=140mmD1=80mmb=40mmb1=56mmS=8鍵的選擇與計(jì)算根據(jù)軸徑選擇鍵，選用普通平鍵圓頭A型。取[]=100MPa設(shè)計(jì)參數(shù)：軸徑d鍵槽寬b輪轂長L1鍵長L(比輪轂小5~10mm,標(biāo)準(zhǔn)值)有效長度L’=L-b連接傳遞的轉(zhuǎn)矩T=σp擠壓應(yīng)力[σp]許用擠壓應(yīng)力標(biāo)號(hào)位置d(mm)b×hL1(mm)L(mm)L’(mm)T(N.mm)σpMPa[σp]MPa深度軸t(mm)轂(mm)1大帶輪288x76556484457121.22504.03.32高速級(jí)小齒輪4412x85850384457113.33505.03.33高速級(jí)大齒輪4412x853453316173461.261005.03.34低速級(jí)小齒輪4412x884566816173429.731005.03.35低速級(jí)大齒輪5416x1079705445365060.011006.04.36聯(lián)軸器4514x970634945365064.441005.53.8減速器潤滑方式和密封方式的選擇齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇高速級(jí)小齒輪圓周速度高速級(jí)大齒輪圓周速度低速級(jí)小齒輪圓周速度低速級(jí)大齒輪圓周速度滾動(dòng)軸承的潤滑方式和潤滑劑的選擇高速級(jí)大齒輪齒頂圓線速度低速級(jí)大齒輪齒頂圓線速度滾動(dòng)軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速的乘積為：高速軸（II軸）：中間軸（III軸）：低速軸（IV軸）：滾動(dòng)軸承潤滑劑的選擇V＝＝V＝＝V＝＝V＝＝（1）齒輪潤滑方式的選擇V=Max[V,V,V,V]=1.99m/sV<12m/s，齒輪采用浸油潤滑。即將齒輪浸于減速器油池內(nèi)，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將潤滑油帶到嚙合處，同時(shí)也將油甩直箱壁上用以散熱。（2）齒輪潤滑劑的選擇由表6-29查得，齒輪潤滑油選用工業(yè)閉式齒輪油，代號(hào)是：L-CKC220,GB443—84運(yùn)動(dòng)粘度為：28.8~35.2（單位為：，40℃）。V＝＝V＝＝d×n=35×720=25200mm·r/mind×n=40×207.85=7274.75mm·r/mind×n=50×72.00=3600mm·r/min可見，d×n均未超過2×105mmr/min。由于脂潤滑易于密封，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，在較長的時(shí)間內(nèi)無須補(bǔ)充及更換潤滑劑，所以滾動(dòng)軸承的潤滑選用脂潤滑。脂的種類為通用鋰基潤滑脂（GB7342-87）,代號(hào)為ZL-2，滴點(diǎn)不低于175℃，工作錐入度,25℃每150g265~295（1/10mm）。V＝1.99m/sV＝1.99m/sV＝0.72m/sV＝0.72m/s齒輪采用油潤滑齒輪采用浸油潤滑工業(yè)閉式齒輪油代號(hào)是：L-CKC32V＝1.99m/sV＝0.72m/s滾動(dòng)軸承采用脂潤滑代號(hào)為ZL-2密封方式的選擇滾動(dòng)軸承在透蓋處的密封選擇滾動(dòng)軸承靠近箱體內(nèi)壁的密封箱體密封選擇放油螺塞凸緣式軸承端蓋檢查孔蓋滾動(dòng)軸承采用氈圈密封使用擋油環(huán)箱體剖分面上應(yīng)該用水玻璃密封或者密封膠密封采用材質(zhì)為石棉橡膠板的油封墊使用調(diào)整墊片組進(jìn)行密封采用