《生產(chǎn)車間零件傳送設(shè)置的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)的報(bào)告報(bào)告書

...wd......wd......wd...xx學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書題目：某車間零件傳送設(shè)備的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)系部：機(jī)械與電子工程系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化班級：N機(jī)自11—1F姓名：學(xué)號：序號：2013年12月16日xx學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：某車間零件傳送設(shè)備的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)系部：機(jī)電系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化學(xué)生姓名：學(xué)號：起迄日期：2013年11月24日至2013年12月16日指導(dǎo)教師：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1．課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求〔包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等〕：一.設(shè)計(jì)題目某車間零件傳送設(shè)備的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)布置方案圖1傳動(dòng)布置方案1－減速器2－聯(lián)軸器3―滾筒4－運(yùn)輸帶5－電動(dòng)機(jī)6－帶傳動(dòng)2.條件：〔1〕輸送帶主動(dòng)輸出轉(zhuǎn)矩T＝700N·m〔2〕輸送帶工作速度V=1.12m/s〔允許輸送速度誤差±5％〕〔3〕滾筒直徑D=380mm〔4〕滾筒效率η＝0.96〔包括滾筒軸承的效率損失〕3.設(shè)備工作條件，室內(nèi)工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每日兩班，工作8年，車間有三相交流電源。二.技術(shù)要求1.電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算；2.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；3.軸的設(shè)計(jì)；4.滾動(dòng)軸承的選擇；5.鍵和聯(lián)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；三.工作要求1.學(xué)生應(yīng)當(dāng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下完成設(shè)計(jì),必須獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù),嚴(yán)禁抄襲,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)成績以不及格計(jì),并給予批評教育各嚴(yán)肅處理.2.課程設(shè)計(jì)期間要嚴(yán)格遵守學(xué)習(xí)紀(jì)律,在此期間缺勤1/3以上,成績以不及格計(jì).3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告書一律打印在A4紙上,同時(shí)配上封面裝訂成冊.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2．對課程設(shè)計(jì)成果的要求〔包括圖表、實(shí)物等硬件要求〕：1、要求〔1〕說明書要認(rèn)真、準(zhǔn)確、條理清晰，參考文獻(xiàn)要注明出處〔2〕按word排版，公式編輯器編輯公式〔3〕圖紙用CAD作圖，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確2、任務(wù)減速器總裝配圖一張齒輪、軸零件圖各一張?jiān)O(shè)計(jì)說明書一份3．主要參考文獻(xiàn)：要求按國標(biāo)GB7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》書寫，例如：[1]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版.北京:高等教育出版社,2010[2]楊光，席偉光等.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊.第二版.北京:高等教育出版社,2010[3]劉鴻文.材料力學(xué).第四版.北京:高等教育出版社,2009[4]甘永立.幾何量公差與檢測.第八版.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,20094．課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度方案：序號起迄日期工作內(nèi)容111.24設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作(承受設(shè)計(jì)任務(wù)、收集資料、準(zhǔn)備工具)2確定傳動(dòng)方案、選擇電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4軸承、鍵、聯(lián)軸器及潤滑劑的選擇5裝配圖設(shè)計(jì)及復(fù)核計(jì)算6零件工作圖設(shè)計(jì)7整理設(shè)計(jì)說明書及課程設(shè)計(jì)體會(huì)和收獲812.16上交機(jī)械課程設(shè)計(jì)成果指導(dǎo)教師譚湘夫日期：2013年11月22日目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1前言12設(shè)計(jì)任務(wù)12.1設(shè)計(jì)題目：某車間零件傳送設(shè)備的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)12.2技術(shù)要求23電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算23.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)23.2電機(jī)的選擇33.3傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算44.設(shè)計(jì)V帶和帶輪設(shè)計(jì)計(jì)算54.1傳送帶計(jì)算55直齒圓柱輪計(jì)算75.1高速級齒輪設(shè)計(jì)75.2低速級齒輪設(shè)計(jì)116軸的設(shè)計(jì)計(jì)算156.1主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)156.2中間軸的設(shè)計(jì)196.3從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)237滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算267.1主動(dòng)軸的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算267.2中間軸的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算277.3從動(dòng)軸的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算288連接件的選擇及計(jì)算298.1鍵的設(shè)計(jì)及計(jì)算298.2聯(lián)軸器設(shè)計(jì)309箱體的設(shè)計(jì)319.1箱體構(gòu)造設(shè)計(jì)3110潤滑、密封裝置的選擇及設(shè)計(jì)3310.1潤滑密封設(shè)計(jì)3311設(shè)計(jì)總結(jié)34參考文獻(xiàn)351前言本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是某車間傳送設(shè)備的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容是綜合運(yùn)用機(jī)械課程和其他所學(xué)課程的知識(shí)，通過對減速器的設(shè)計(jì)來熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，從而進(jìn)一步穩(wěn)固，加深和開闊所學(xué)知識(shí)。同時(shí)通過設(shè)計(jì)計(jì)算，繪圖及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)手冊等有關(guān)資料，熟練掌握公式編輯器，AutoCAD繪圖的能力，掌握全面的機(jī)械設(shè)計(jì)技能。本次課程設(shè)計(jì)除了滿足機(jī)械的功能要求外，合理的選擇傳動(dòng)形式是擬定方案是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。選擇傳動(dòng)構(gòu)造類型時(shí)應(yīng)綜合考慮各有關(guān)要求和工作條件，包括傳動(dòng)功率、使用壽命、經(jīng)濟(jì)要求、外部條件環(huán)境等；同時(shí)，電機(jī)的型號傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和參數(shù)確實(shí)定等，都是設(shè)計(jì)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。同時(shí)AUTOCAD、WORD文檔編輯等工具的熟練運(yùn)用也是完本錢次設(shè)計(jì)的重要保證。2設(shè)計(jì)任務(wù)2.1設(shè)計(jì)題目：某車間零件傳送設(shè)備的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)2.1.1傳動(dòng)布置方案圖1傳動(dòng)布置方案1－減速器2－聯(lián)軸器3―滾筒4－運(yùn)輸帶5－電動(dòng)機(jī)6－帶傳動(dòng)2.1.2條件：〔1〕輸送帶主動(dòng)輸出轉(zhuǎn)矩T＝700N·m〔2〕輸送帶工作速度V=1.12m/s〔允許輸送速度誤差±5％〕〔3〕滾筒直徑D=380mm〔4〕滾筒效率η＝0.96〔包括滾筒軸承的效率損失〕2.1.3設(shè)備工作條件：室內(nèi)工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每日兩班，工作8年，車間有三相交流電源。2.2技術(shù)要求〔1〕電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算；〔2〕齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；〔3〕軸的設(shè)計(jì)；〔4〕滾動(dòng)軸承的選擇；〔5〕鍵和聯(lián)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；圖2傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖3電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)3.1.1〔1〕輸送帶主動(dòng)輸出轉(zhuǎn)矩T＝700nm〔2〕輸送帶工作速度V=1.12m/s〔3〕滾筒直徑D=380mm〔4〕滾筒效率η＝0.963.1.2確定傳動(dòng)方案考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級。其傳動(dòng)方案如圖2所示：傳動(dòng)系數(shù)總效率為(1-1)式中為V帶傳動(dòng)效率，取0.95；為滾動(dòng)軸承效率，取0.98；為閉式齒輪〔8級精度〕傳動(dòng)效率，取0.97；為彈性聯(lián)軸器效率，取0.99；為滾筒效率，為0.96。3.2電機(jī)的選擇滾筒的轉(zhuǎn)速(3-2)運(yùn)輸帶功率w：(3-3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率0：(3-4)額定功率w:～＝～～(3-5)經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比＝2～4，二級圓柱直齒輪減器傳動(dòng)比＝8～40，則總傳動(dòng)比合理范圍為＝16～160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為:0＝＝〔16～160〕56.32r/min＝901.12～9011.2r/min綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比。根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，電動(dòng)機(jī)的類型選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇常用的兩種同步轉(zhuǎn)速：1500r/min和1000r/min，以便比擬。根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查[1]表8-53確定電動(dòng)機(jī)型號為Y132S-4或Y132M2-6。傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為(3-6)式中為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；為滾動(dòng)傳送帶機(jī)構(gòu)輸入轉(zhuǎn)速。根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號查[1]表8-54確定外伸軸徑、外伸軸長度、中心高等參數(shù)。將計(jì)算數(shù)據(jù)和查表數(shù)據(jù)填入表1，便于比擬。表1電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)比方案電動(dòng)機(jī)型號額定功率/kW同步轉(zhuǎn)速/(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)總傳動(dòng)比外伸軸徑/mm外伸軸長度/mm中心高/mm1Y132S-45.51500144025.5638801322Y132M2-65.51000960173880132由表1可知，方案1轉(zhuǎn)速高，電動(dòng)機(jī)價(jià)格低，總傳動(dòng)比雖然大些，但完全可以通過帶傳動(dòng)和兩級出論傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，所以選用方案1。3.3傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算3.3.1傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比為(3-7)帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比取為=2.5，則減速器的總傳動(dòng)比為(3-8)則齒輪減速器高速級的傳動(dòng)比為(3-9)低速級傳動(dòng)比為(3-10)3.3.2各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算n1=1440/2.5r/min=576r/minn2=480/3.65r/min=131.51r/minn3=n4=56.32r/min3.3.3各軸的輸入功率計(jì)算3.3.4各軸輸入扭矩計(jì)算/將上述結(jié)果列入表2中，以供差用。表2各軸運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)軸號轉(zhuǎn)速/(r/min)功率/扭矩/()Ⅰ5765.2386.71Ⅱ131.514.97360.91Ⅲ56.324.72800.36Ⅳ56.324.58776.624.設(shè)計(jì)V帶和帶輪設(shè)計(jì)計(jì)算4.1傳送帶計(jì)算4.1.1確定計(jì)算功率查[2]表8-7〔P156〕得：,式中為工作情況系數(shù)，為傳遞的額定功率,既電機(jī)的額定功率.4.1.2選擇帶型號根據(jù),查[2]圖8-11〔P157〕選用帶型為A型帶．4.1.3選取帶輪基準(zhǔn)直徑查[2]表8-8〔P157〕得：小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑，根據(jù)[2]表8-8加以適當(dāng)調(diào)整后取。實(shí)際傳動(dòng)比i1：(4-1)從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速n1：(4-2)從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為(4-3)在±5%內(nèi)，為允許值。4.1.4驗(yàn)算帶速v(4-4)在5～25m/s范圍內(nèi)，V帶充分發(fā)揮。4.1.5確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度初步選取中心距：(4-5)(4-6)(4-7)初定中心距，所以帶長：=(4-8)查[2]表8-2〔P146〕選取基準(zhǔn)長度得實(shí)際中心距:(4-9)中心距的變化范圍為561～642mm。4.1.6驗(yàn)算小帶輪包角(4-10),包角適宜。4.1.7確定V帶根數(shù)Z由公式得(4-11)根據(jù)，查[2]表8-4a〔P152〕，用線性插值法得。查[2]表8-4b〔P153〕查得功率增量為。查[2]表8-5〔P155〕得帶長度修正系數(shù)。查[2]表8-5〔P155〕并由內(nèi)插值法得。由公式[2]8-26得(4-12)應(yīng)選Z=4根帶。4.1.8計(jì)算預(yù)緊力查[2]表8-3(P149)可得單位長度質(zhì)量,故單根普通V帶所需最小初拉力為:(4-13)應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F0>(F0)min。4.1.9計(jì)算作用在軸上的壓軸力:壓軸力的最小值為(4-14)4.1.10帶輪構(gòu)造設(shè)計(jì)〔略〕5直齒圓柱輪計(jì)算5.1高速級齒輪設(shè)計(jì)5.1.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)〔1〕考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用軟齒面標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪?！?〕齒輪材料及熱處理。由[2]表10-1〔P191〕可知，高速級小齒輪材料選用45號鋼調(diào)質(zhì)，小齒輪齒面硬度為250HBS，取小齒輪齒數(shù)Z1=24。高速級大齒輪材料選用45號鋼正火，齒面硬度為大齒輪210HBS,，取.〔3〕初選齒輪精度。傳輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，應(yīng)選用8級精度〔GB10095-88〕。5.1.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式[2]〔10-9〕進(jìn)展計(jì)算，即()〔1〕確定各參數(shù)的值:轉(zhuǎn)矩T1:()查[2]表10-3〔P195〕得載荷系數(shù)K=1.1；查[2]表10-6〔P201〕選取齒輪材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa；查[2]表10-7〔P205〕選取齒寬系數(shù)。()許用接觸應(yīng)力[]：由[2]圖10-21d〔P209〕按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。由式[2]10-13〔P206〕計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：()()由[2]圖10-19〔P207〕取接觸疲勞壽命系數(shù)；。取失效概率為1%，安全系數(shù)SH=1，由式[2]10-12〔P205〕得()()〔2〕計(jì)算將小齒輪的分度圓直徑，帶入[]中較小的值。()計(jì)算圓周速度v：()計(jì)算齒寬b：()計(jì)算齒寬與齒高之比：模數(shù)：()齒高：()()計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)v=1.65m/s，8級精度，由[2]圖10-8〔P194〕查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.12；直齒輪，；由[2]表10-2〔P193〕查得使用系數(shù)；由[2]表10-4〔P196〕用插值法查得8級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)，。由，查[2]圖10-13得；故載荷系數(shù)()按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式[2]〔10-10a〕得：()計(jì)算模數(shù)m：()5.1.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式[2]〔10-5〕得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為、()〔1〕確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限MPa；由[2]圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)，由[2]〔10-12〕得()()計(jì)算載荷系數(shù)K：()查取齒形系數(shù)：由[2]表10-5查得；。查取應(yīng)力校正系數(shù)：由[2]表10-5查得；。計(jì)算大、小齒輪的并加以比擬：()()大齒輪的數(shù)值大?！?〕設(shè)計(jì)計(jì)算()比照計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪〔即模數(shù)與齒數(shù)的乘積〕有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度計(jì)算得的模數(shù)2.08并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5，按齒面接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=59.17mm，算出小齒輪齒數(shù)()大齒輪齒數(shù)，取()這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到構(gòu)造緊湊，防止浪費(fèi)。5.1.4高速級齒輪幾何尺寸計(jì)算〔1〕計(jì)算分度圓直徑()()〔2〕計(jì)算中心距()〔3〕計(jì)算齒輪寬度()取，。表3高速級齒輪設(shè)計(jì)幾何尺寸及參數(shù)齒輪模數(shù)中心距齒數(shù)分度圓直徑齒寬小齒輪2.5141.25246065大齒輪89222.560構(gòu)造設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖〔從略〕5.2低速級齒輪設(shè)計(jì)5.2.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)〔1〕考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用軟齒面標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪。〔2〕齒輪材料及熱處理。由[2]表10-1〔P191〕可知，高速級小齒輪材料選用45號鋼調(diào)質(zhì)，小齒輪齒面硬度為250HBS，取小齒輪齒數(shù)Z3=30。高速級大齒輪材料選用45號鋼正火，齒面硬度為大齒輪210HBS,，取?！?〕初選齒輪精度。傳輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，應(yīng)選用8級精度〔GB10095-88〕。5.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式[2]〔10-9〕進(jìn)展計(jì)算，即()〔1〕確定各參數(shù)的值:轉(zhuǎn)矩T2:()查[2]表10-3〔P195〕得載荷系數(shù)K=1.1；查[2]表10-6〔P201〕選取齒輪材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa；查[2]表10-7〔P205〕選取齒寬系數(shù)。()許用接觸應(yīng)力[]：由[2]圖10-21d〔P209〕按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。由[2]式10-13〔P206〕計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：()()由[2]圖10-19〔P207〕取接觸疲勞壽命系數(shù)；。取失效概率為1%，安全系數(shù)SH=1，由[2]式10-12〔P205〕得()()〔2〕計(jì)算將小齒輪的分度圓直徑，帶入[]中較小的值。()計(jì)算圓周速度v：()計(jì)算齒寬b：()計(jì)算齒寬與齒高之比：模數(shù)()齒高()()計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)v=0.62m/s，8級精度，由[2]圖10-8〔P194〕查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.12；直齒輪，；由[2]表10-2〔P193〕查得使用系數(shù)；由[2]表10-4〔P196〕用插值法查得8級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)，。由，查[2]圖10-13得；故載荷系數(shù)()按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由[2]式〔10-10a〕得：()計(jì)算模數(shù)m：()5.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由[2]式〔10-5〕得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為、()〔1〕確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限MPa；由[2]圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)，由[2]式10-12得()()計(jì)算載荷系數(shù)K：()查取齒形系數(shù)：由[2]表10-5查得；。查取應(yīng)力校正系數(shù)：由[2]表10-5查得；。計(jì)算大、小齒輪的并加以比擬：()()大齒輪的數(shù)值大。〔2〕設(shè)計(jì)計(jì)算()比照計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪〔即模數(shù)與齒數(shù)的乘積〕有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度計(jì)算得的模數(shù)2.92并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3.0，按彎曲強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=96.84mm，算出小齒輪齒數(shù)()大齒輪齒數(shù)，取這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到構(gòu)造緊湊，防止浪費(fèi)。5.2.4低速級齒輪幾何尺寸計(jì)算〔1〕計(jì)算分度圓直徑〔2〕計(jì)算中心距〔3〕計(jì)算齒輪寬度取，。表4高速級齒輪設(shè)計(jì)幾何尺寸及參數(shù)齒輪模數(shù)中心距齒數(shù)分度圓直徑齒寬小齒輪3187.53296101大齒輪9327996構(gòu)造設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖〔從略〕6軸的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)6.1.1V帶齒輪參數(shù)附表1、各傳動(dòng)比表5各傳動(dòng)比V帶高速級齒輪低速級齒輪43.652.82、各軸轉(zhuǎn)速n表6各軸轉(zhuǎn)速n576131.5156.3256.323、各軸的輸入功率P表7各軸的輸入功率P5.234.974.724.584、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T表8各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T86.71360.91800.36776.625、帶輪的主要參數(shù)表9帶輪的主要參數(shù)小輪直徑大輪直徑中心距基準(zhǔn)長度帶的根數(shù)112280588180046.1.2求作用在齒輪上的力根據(jù)輸入軸的傳動(dòng)參數(shù)，計(jì)算作用在輸入軸的齒輪上的力：由表2知：高速級小齒輪的分度圓直徑，所以圓周力：徑向力：6.1.3初步確定軸的最小直徑先按初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)[2]表15-3〔P370〕，取，。因最小直徑要與高速級小齒輪配合，需開鍵槽，所以選用普通V帶輪，取大帶輪的轂孔直徑為，故取，大帶輪的基準(zhǔn)直徑，采用4根V帶傳動(dòng)，計(jì)算大帶輪寬度6.1.4軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)主動(dòng)軸設(shè)計(jì)構(gòu)造圖:圖3主動(dòng)軸構(gòu)造設(shè)計(jì)圖〔1〕各軸段直徑確實(shí)定與大帶輪相連的軸段是最小直徑，??；大帶輪定位軸肩的高度取，則；選6206型軸承，則，左端軸承定位軸肩高度取，則；與齒輪配合的軸段直徑，齒輪的定位軸肩高度取，則?！?〕軸上零件的軸向尺寸及其位置軸承寬度，齒輪寬度,大帶輪寬度為，軸承端蓋寬度30mm.箱體內(nèi)側(cè)與軸承端面間隙取，兩齒輪間距離取10mm，齒輪與箱體內(nèi)側(cè)的距離，分別為，，大帶輪與箱體之間的間隙。與之對應(yīng)的軸各段長度分別為，，，，，，。確定頂軸承的支點(diǎn)位置,由[2]表13-1可知，6206型為角接觸球軸承,因此,做為外伸梁的軸的支承跨距。6.1.5求軸上的載荷主動(dòng)軸的載荷分析圖:圖4主動(dòng)軸的載荷分析圖〔1〕畫輸出軸的受力簡圖，如圖〔a〕所示?！?〕畫水平平面的彎矩圖，如圖〔b〕所示。通過列水平平面的受力平衡方程，可求得：則〔3〕畫豎直平面的彎矩圖，如圖〔c〕所示。通過列豎直平面的受力平衡方程，可求得：則〔4〕畫合力彎矩圖，如圖〔d〕所示?！?〕畫轉(zhuǎn)矩圖，如圖〔e〕所示?！?〕畫出當(dāng)量彎矩圖，如圖〔f〕所示。轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)，取，則由當(dāng)量彎矩圖可知C截面為危險(xiǎn)截面?！?〕驗(yàn)算軸的直徑因?yàn)镃截面有一鍵槽，所以需要將直徑加大5%，則，而C截面的設(shè)計(jì)直徑為,所以強(qiáng)度足夠。6.2中間軸的設(shè)計(jì)6.2.1求作用在齒輪上的力由表2知：高速級大齒輪、低速級小齒輪的分度圓直徑分別為，，所以圓周力：徑向力：6.2.2初步確定軸的最小直徑先按初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)表15-3〔P370〕，取，。因最小直徑要與高速級小齒輪配合，需開鍵槽，所以因最小直徑與滾動(dòng)軸承配合，直徑即為滾動(dòng)軸承轂孔直徑。6.2.3軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)中間軸設(shè)計(jì)構(gòu)造圖:圖5中間軸構(gòu)造設(shè)計(jì)圖〔1〕各軸段直徑確實(shí)定與滾動(dòng)軸承相連的軸段是最小直徑，選6208型軸承，則；與左邊齒輪配合的軸段直徑，齒輪的定位軸肩高度取，則，右邊齒輪配合的軸段直徑。〔2〕軸上零件的軸向尺寸及其位置軸承寬度，齒輪寬度,箱體內(nèi)側(cè)與軸承端面間隙取，兩齒輪之間的距離取10mm，齒輪與箱體內(nèi)側(cè)的距離為。與之對應(yīng)的軸各段長度分別為，，，，。確定頂軸承的支點(diǎn)位置,由[2]表13-1可知，6208型為角接觸球軸承,因此,做為外伸梁的軸的支承跨距。6.2.4求軸上的載荷圖6中間軸上的載荷分析圖〔1〕畫輸出軸的受力簡圖，如圖〔a〕所示?！?〕畫水平平面的彎矩圖，如圖〔b〕所示。通過列水平平面的受力平衡方程，可求得：則〔3〕畫豎直平面的彎矩圖，如圖〔c〕所示。通過列豎直平面的受力平衡方程，可求得：則〔4〕畫合力彎矩圖，如圖〔d〕所示?！?〕畫轉(zhuǎn)矩圖，如圖〔e〕所示?！?〕畫出當(dāng)量彎矩圖，如圖〔f〕所示。轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)，取，則由當(dāng)量彎矩圖可知B截面為危險(xiǎn)截面?！?〕驗(yàn)算軸的直徑因?yàn)锽截面有一鍵槽，所以需要將直徑加大5%，則，而B截面的設(shè)計(jì)直徑為,所以強(qiáng)度足夠。6.3從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)6.3.1求作用在齒輪上的力根據(jù)輸入軸的傳動(dòng)參數(shù)，計(jì)算作用在輸入軸的齒輪上的力：由表2知：低速級大齒輪的分度圓直徑為，所以圓周力：徑向力：6.3.2初步確定軸的最小直徑先按初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)[2]表15-3〔P370〕，取，。因最小直徑與聯(lián)軸器配合，故有一鍵槽，可將軸徑加大5%，即：選用聯(lián)軸器，取其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔直徑,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號查[2]表14-1〔P351〕，選取，故由[2]式〔14-1〕得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為根據(jù)[1]表8-35〔P195〕，選取TL9型彈性套柱聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為1000Nm，半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器的長度，與軸配合的轂孔長度為。6.3.3軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)從動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)構(gòu)造圖:圖7從動(dòng)軸構(gòu)造設(shè)計(jì)圖〔1〕各軸段直徑確實(shí)定與聯(lián)軸器相連的軸段是最小直徑，取；聯(lián)軸器定位軸肩的高度取，則；選6211型軸承，則，左端軸承定位軸肩高度取，則；與齒輪配合的軸段直徑，齒輪的定位軸肩高度取，則。〔2〕軸上零件的軸向尺寸及其位置軸承寬度，齒輪寬度,聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為，軸承端蓋寬度30mm。箱體內(nèi)側(cè)與軸承端面間隙取，兩齒輪之間的距離取10mm，齒輪與箱體內(nèi)側(cè)的距離，分別為，，聯(lián)軸器與箱體之間的間隙。與之對應(yīng)的軸各段長度分別為，，，，，，。確定頂軸承的支點(diǎn)位置,由[2]表13-1可知，6211型為角接觸球軸承,因此,做為外伸梁的軸的支承跨距。6.3.4求軸上的載荷從動(dòng)軸的載荷分析圖:圖8從動(dòng)軸的載荷分析圖〔1〕畫輸出軸的受力簡圖，如圖〔a〕所示?！?〕畫水平平面的彎矩圖，如圖〔b〕所示。通過列水平平面的受力平衡方程，可求得：則〔3〕畫豎直平面的彎矩圖，如圖〔c〕所示。通過列豎直平面的受力平衡方程，可求得：則〔4〕畫合成彎矩圖，如圖〔d〕所示?！?〕畫轉(zhuǎn)矩圖，如圖〔e〕所示?！?〕畫出當(dāng)量彎矩圖，如圖〔f〕所示。轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)，取，則由當(dāng)量彎矩圖可知C截面為危險(xiǎn)截面?！?〕驗(yàn)算軸的直徑因?yàn)镃截面有一鍵槽，所以需要將直徑加大5%，則，而C截面的設(shè)計(jì)直徑為,所以強(qiáng)度足夠。7滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算7.1主動(dòng)軸的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算軸承的受力分析圖：圖9主動(dòng)軸承的受力分析圖〔1〕計(jì)算軸承所承受的徑向力徑向載荷，由靜力學(xué)平衡公式得：由[2]表13-6查得載荷系數(shù)，則軸承的當(dāng)量載荷為〔2〕計(jì)算軸承壽命因?yàn)椋覂奢S承型號一樣，所以只要計(jì)算軸承2的壽命，取，由[1]表8-32〔P189〕查得，又對于球軸承，，則由條件知，要求軸承工作八年，每天兩班〔約工作46720小時(shí)〕，。由此可見軸承的壽命遠(yuǎn)大于預(yù)期的壽命，所選用的該軸承適宜。7.2中間軸的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算軸承的受力分析圖：圖10中間軸承的受力分析圖〔1〕計(jì)算軸承所承受的徑向力由力的平衡條件可得：由[2]表13-6查得載荷系數(shù)，則軸承的當(dāng)量載荷為〔2〕計(jì)算軸承壽命因?yàn)?，且兩軸承型號一樣，所以只要計(jì)算軸承1的壽命，取，由[1]表8-32〔P189〕查得，又對于球軸承，，則由條件知，要求軸承工作八年，每天兩班〔約工作46720小時(shí)〕，。由此可見軸承的壽命遠(yuǎn)大于預(yù)期的壽命，所選用的該軸承適宜。7.3從動(dòng)軸的軸承設(shè)計(jì)工作能力計(jì)算軸承的受力分析圖：圖11從動(dòng)軸承的受力分析圖〔1〕計(jì)算軸承所承受的徑向力徑向載荷，由靜力學(xué)平衡公式得：由[2]表13-6查得載荷系數(shù)，則軸承的當(dāng)量載荷為〔2〕計(jì)算軸承壽命因?yàn)椋覂奢S承型號一樣，所以只要計(jì)算軸承2的壽命，取，由[1]表8-32〔P189〕查得，又對于球軸承，，則由條件知，要求軸承工作八年，每天兩班〔約工作46720小時(shí)〕。由此可見軸承的壽命遠(yuǎn)大于預(yù)期的壽命，所選用的該軸承適宜。8連接件的選擇及計(jì)算8.1鍵的設(shè)計(jì)及計(jì)算8.1.1主動(dòng)軸段鍵裝帶輪處，選A型鍵，根據(jù)軸直徑，查[2]表6-1〔P106〕查得鍵截面尺寸，。計(jì)算鍵長，查得鍵的許用應(yīng)力，由式得：則鍵長，考慮安全因素，查[2]表6-1查得，取。裝齒輪處，選A型鍵，根據(jù)軸直徑，查[2]表6-1〔P106〕查得鍵截面尺寸，。計(jì)算鍵長，查得鍵的許用應(yīng)力，由式得：則鍵長，考慮安全因素，查[2]表6-1查得，取。鍵標(biāo)記為：鍵8×7×28GB/T1096—2003鍵標(biāo)記為：鍵10×8×22GB/T1096—20038.1.2中間軸段鍵由于低速級小齒輪段軸直徑與高速級大齒輪段直徑相等，所以選用鍵的規(guī)格也應(yīng)當(dāng)一樣：選A型鍵，根據(jù)軸直徑，查得鍵截面尺寸。計(jì)算鍵長，查得鍵的許用應(yīng)力，由式得：則鍵長，考慮安全因素，查[2]表6-1查得，取。鍵標(biāo)記為：鍵12×8×40GB/T1096—20038.1.3從動(dòng)軸段鍵裝帶輪處，選A型鍵，根據(jù)軸直徑，查[2]表6-1〔P106〕查得鍵截面尺寸，。計(jì)算鍵長，查得鍵的許用應(yīng)力，由式得：則鍵長，考慮安全因素，查[2]表6-1查得，取。裝齒輪處，選A型鍵，根據(jù)軸直徑，查[2]表6-1〔P106〕查得鍵截面尺寸，。計(jì)算鍵長，查得鍵的許用應(yīng)力，由式得：則鍵長，考慮安全因素，查[2]表6-1查得，取。鍵標(biāo)記為：鍵14×9×46GB/T1096—2003鍵標(biāo)記為：鍵14×11×63GB/T1096—20038.2聯(lián)軸器設(shè)計(jì)〔1〕類型選擇為了隔離振動(dòng)和沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器?！?〕載荷計(jì)算公稱轉(zhuǎn)矩：查[2]表14-1〔P351〕，選取，故由[2]式〔14-1〕得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為〔3〕型號選擇根據(jù)[1]表8-35〔P195〕選取TL9型彈性套柱聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為1000Nm，半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器的長度，與軸配合的轂孔長度為。9箱體的設(shè)計(jì)9.1箱體構(gòu)造設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造〔HT200〕制成，采用剖分式構(gòu)造為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合.〔1〕機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度?！?〕考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時(shí)為了防止油攪得沉渣濺起，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)接外表應(yīng)精創(chuàng)，其外表粗糙度為6.3?！?〕機(jī)體構(gòu)造有良好的工藝性鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡單，拔模方便?！?〕對附件設(shè)計(jì)A視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)展操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的外表并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6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及油面穩(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，以便到達(dá)體內(nèi)為壓力平衡。E蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(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及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度。G吊鉤：在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。減速器機(jī)體構(gòu)造尺寸如下：名稱符號計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚10箱蓋壁厚9箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度15箱座底凸緣厚度25地腳螺釘直徑M24地腳螺釘數(shù)目查手冊6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=〔0.5~0.6〕M10軸承端蓋螺釘直徑=〔0.4~0.5〕10視孔蓋螺釘直徑=〔0.3~0.4〕8定位銷直徑=〔0.7~0.8〕8外機(jī)壁至軸承座端面距離