機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)-帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置二級(jí)圓柱齒輪減速器

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)09機(jī)制本(二)班設(shè)計(jì)者指導(dǎo)老師井岡山大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù) 2二、傳動(dòng)方案的確定及簡(jiǎn)要說(shuō)明 3 3四、傳動(dòng)零件的計(jì)算 5五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 六、鍵連接的選擇和計(jì)算 七、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 九、箱體的設(shè)計(jì) 十、輪滑和密封設(shè)計(jì) 十一、設(shè)計(jì)小結(jié) 十二、參考資料 2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容主要結(jié)果 確定傳動(dòng)簡(jiǎn)圖VD帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)及工作情況XF輸送帶的牽引輸送帶的速度V/(m/s)輸送帶滾筒的直徑D/mm輸送機(jī)的傳動(dòng)效率輸送機(jī)轉(zhuǎn)速5機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期10年(每年300個(gè)工作日),小批量生產(chǎn)，兩班制工作3、設(shè)計(jì)內(nèi)容1)電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)比的分配，傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算：2)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算：3)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：4)滾動(dòng)軸承的選擇：5)鍵和聯(lián)軸器的的選擇與校核：6)裝配圖及零件圖的繪制；7)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。二、傳動(dòng)方案的確定及簡(jiǎn)要說(shuō)明選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型為：二級(jí)圓柱齒輪減速器。所以只需要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算。二級(jí)圓柱齒輪減速器的特點(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，中間軸承受載荷大、剛度差，中潤(rùn)滑較困難。工作可靠，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定。三、電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1、電動(dòng)機(jī)的選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，可直接接于三相交流電網(wǎng)中，因此在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛，設(shè)計(jì)是優(yōu)先考慮。Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，具有效率高、性能好、噪音低、點(diǎn)，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械閉式Y(jié)系列電動(dòng)機(jī)。2、功率的確定1)工作機(jī)所需功率P。(kw)Pw=FV/(1000nw)=2.4×103×1.6/1000×0.96=4式中FW為工作機(jī)的阻力，N;VW為工作機(jī)的線速度，m/s;ηw為工作機(jī)效率，帶式輸送機(jī)可取ηw=0.96.2)電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率ηη=η輪2×η軸承3×η聯(lián)軸器2=0.982×0.993×0.992=0.91選擇圓柱齒輪傳動(dòng)7級(jí)精度，滾動(dòng)軸承。3)電動(dòng)機(jī)所需功率P?(kw)Pa=pw/n=4/0.91=4.44)電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定P=4kuP=4.4ku機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)4初選電動(dòng)機(jī)為同步轉(zhuǎn)速1500r/min的電動(dòng)機(jī)。由表17—7查處電動(dòng)機(jī)型為為Y132S—4,其額定功率為5.5kW,滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min,基本符合題目所需的要求。3、傳動(dòng)比的分配1)計(jì)算總傳動(dòng)比：電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n。和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n?？纱_定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比i:n=v×60×1000/(π×D)=1.6×60×1000/(π×480)=63.7r/min總傳動(dòng)比i計(jì)算得到總傳動(dòng)比為22.62)合理分配各級(jí)的傳動(dòng)比：器，傳動(dòng)比按照以下分配：取i?=5.4,i,=4.1,計(jì)算得i=22.14此時(shí)速度偏差為符合題意3)各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入力矩、傳動(dòng)比、效率：號(hào)Y132S--4電動(dòng)機(jī)軸高速軸I中間軸Ⅱ低速軸I滾筒軸IV轉(zhuǎn)速(r/min功率(kw)轉(zhuǎn)矩(N·m)傳動(dòng)比111效率1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)5四、傳動(dòng)零件的計(jì)算：周速度不大的情況下采用直齒輪。I——Ⅱ軸高速傳動(dòng)嚙合的兩直齒輪(傳動(dòng)比5.4)1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1)按照結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(CB10095-88)。3)材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Gr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度相差為40HBS。4)初選小齒輪齒數(shù)為Z?=24,大齒輪齒數(shù)Z?=5.4×24=129.6,取Z?=130。2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式(10-9a)進(jìn)行式算，即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)試選載荷系數(shù)K?=1.32)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T?=2.63×10?N●mm3)由表10-7選取齒寬系數(shù)φ,=1、)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa6)由公式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N?=60njL=60×1440×1×(2×8×300×10)=4.147×10?7)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Km=0.89,Kw=0.93。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)6取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式10-12得(2)計(jì)算1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d,代入lo]中取較小的值。=41.14mm2)計(jì)算圓速度v3)計(jì)算齒寬b。b=φ?*d?=1×41.14mm=41.14mm4)計(jì)算齒寬與齒高之比五模數(shù)齒高h(yuǎn)=2.25m,=2.25×1.714=3.856根據(jù)v=3.10m/s,7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)K,=1.10對(duì)于直齒輪，K=K=1;7機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)由表10-2查得使用系數(shù)KA=1;由表10-4插值法查的7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，注,Km=1.417查圖10-13得K=1.33;故載荷系數(shù)K=KK,K|K=1.5596)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式10-13a得7)計(jì)算模數(shù)mc3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式10-5得彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式為(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由圖10-20c查得小齒輪彎曲強(qiáng)度極限σ=520MPa,大齒輪彎曲強(qiáng)度極限σ?=380MPa;2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.87,K?=0.91;3)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,由式10-12得4)計(jì)算載荷系數(shù)K。K=KK,KrKr=1×1.1×1×1.33=1.468機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)5)查取齒形系數(shù)。由表10-5查得Y=2.65;Y=2.164、6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得Y=1.58;Y=1.814.7)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(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，而齒面接觸疲勞的強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)值m=1.5mm,按接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑的d=43.706mm,算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)Z?=5.4×29=156.6取Z,=157。曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑Z,=157機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)9(2)計(jì)算中心距(3)計(jì)算齒輪寬度b=φ,d?=43.5mm取B?=43.5mm,B?=50mmc5、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)等因素有關(guān)。小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪，齒輪零件圖另繪圖紙上。1)按照結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。10095-88).為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度相差為40HBS。4)初選小齒輪齒數(shù)為Z?=24,大齒輪齒數(shù)Z,=4.1×24=98.4;取Z?=98。2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式(10-9a)進(jìn)行式算，即d?=43.5mmd?=235.5ma=139.5mmb?=50mmb?=43.5mm機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)試選載荷系數(shù)K?=1.32)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=1.375×10?N·mm°3)由表10-7選取齒寬系數(shù)φ,=1.4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)σmí=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ2=550MPa。6)由公式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N?=60njLn=60×266.7×1×(2×8×300×10)=7.68×10?7)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Km=1.02,Kig=1.18)計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式10-12得(2)計(jì)算1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d,代入lo,]中取較小的值。m=64.89mm。4)計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)h=2.25m,=2.25×2.703mmh=2.25m,=2.25×2.703mm=6.083mm5)計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=0.906m/s,7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)K=1.05;由表10-2查得使用系數(shù)KA=1由表10-4插值法查的7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，,Km=1.423查圖10-13得K=1.35;故載荷系數(shù)K=KKrKK=1.4946)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式10-13a得3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)由式10-5得彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式為(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由圖10-20c查得小齒輪彎曲強(qiáng)度極限σ=520MPa,大齒輪彎曲強(qiáng)度極限σ2=380MPa;2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.87,K,=0.913)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,由式10-12得4)計(jì)算載荷系數(shù)K。K=K?K,KraKrm=1×1.05×1×1.35=1.41755)查取齒形系數(shù)。6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。7)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。7)計(jì)算大、小齒輪的大齒輪的數(shù)值大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(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，而齒面接觸疲勞的強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.203優(yōu)先采用第一系列并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm,按接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑的d=67.9mm,算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)Z?=4.1×27=110.7取Z,=111。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑(2)計(jì)算中心距(4)計(jì)算齒輪寬度b=φ,d?=67.5mm取B?=67.5mm,B?=73mm。5、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)等因素有關(guān)。小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪。Z,=111d?=277.5mma=172.5mmb?=73mmb?=67.5mm機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)齒輪零件圖另繪圖紙上。齒輪齒數(shù)/n模數(shù)齒寬mm分度圓直高速傳動(dòng)嚙合小齒輪大齒輪低速傳動(dòng)嚙合小齒輪大齒輪五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算第一部分初估軸徑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、高速軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于高速軸轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)載荷不大時(shí)，為保證傳動(dòng)平穩(wěn)，提高傳動(dòng)效率，將高速軸取為齒輪軸，使用深溝球軸承承載，一軸端連接電動(dòng)機(jī)，采用剛性聯(lián)軸器，對(duì)中性好。1)初軸的最小直徑。先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3,選取A?=110,于是得到高速軸I的最小直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所以同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T。=KT,查表14-1,考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，選取機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T。應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003,選用GY3型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑d?=20mm,所以選用高速軸的最小直徑為20mm。2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸I的長(zhǎng)度直徑確定#2200求求班根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度：①由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為D=20mm。該段軸連接聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=38mm,該段長(zhǎng)度定為L(zhǎng)。=34mm。②考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm,所以該段直徑選為D=25mm。選取該段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=54mm。③該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角。因傳動(dòng)為圓柱直齒輪傳動(dòng)，只受徑向力，故選用深溝球軸承。根據(jù)尺寸限制，初選用軸承型號(hào)為6206型，即該段直徑定為D=30mm。該段安裝軸承，參照工作要求長(zhǎng)度至少16mm,考慮間隙和左端蓋取該段為L(zhǎng)=32mm。④該段軸為齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為D=40mm。綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離、軸承與箱體內(nèi)壁距離(采用油潤(rùn)滑),還有二級(jí)齒輪的寬度，定該段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=80mm。⑤為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm,所以該段直徑選為D=46mm?？紤]齒輪的寬度，根據(jù)齒輪校核，選定該段L=50mm.⑥軸肩固定軸承，直徑為40mm。軸肩選定長(zhǎng)度L=4mm。⑦該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，選用軸承6206型，即機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)該段直徑定為D=30mm。與③段一樣取L=32mm。2、中速軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：低速?lài)Ш?、高速?lài)Ш暇缅懺忑X輪，低速?lài)Ш淆X輪左端用甩油環(huán)定位，右端用軸肩定位，高速?lài)Ш淆X輪左端用軸肩，右端用甩油環(huán)定位，兩端深溝球軸承承載。1)初軸的最小直徑。先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3,選取A?=110,于是得到兩端選用深溝球軸承，初選深溝球軸承代號(hào)為6208。所以選取軸的最小直徑Dn=40mm到到不善3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度：①該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6208,根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D=40mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=38mm。②該處需安裝低速齒輪嚙合中的小齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D=46mm。小齒輪的齒寬B=73mm。為了使甩油杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=71mm。③此段為軸肩，軸肩高度h=0.1d=0.1×46=4.6mm選取故選取此處直徑為D=56mm。此段是定位軸肩寬度b≥1.4h=1.4×5=7mm,所以選取L=8mm。④該處需安裝高速齒輪嚙合中的大齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D=46mm。大齒輪的齒寬B=43.5mm。為了使甩油杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段⑤該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6208,根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D=40mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此3、低速軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鍛造齒輪，齒輪左端用甩油環(huán)定位，右端用軸肩定位，為減輕軸的重量采用中軸頸，使用角接觸球軸承承載，右端連接單排滾子鏈。1)初軸的最小直徑。先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3,選取A?=110,于是得到低速軸Ⅲ的最小直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所以同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。定d。=45mm機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)T=K?T?=1.3×5.477×10?N·mm=711991N·mm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T。應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003,選用GY6型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑d,=45mm,所以選用低速軸的最小直徑為45mm。2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。A十□63根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度：①該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6211,根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D=55mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=43mm。②該處需安裝低速齒輪嚙合中的大齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D=60mm。大齒輪的齒寬B=67.5mm。為了使甩油杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=66mm。③此段為軸肩，軸肩高度h=0.1d=0.1×60=6mm選取故選取此處直徑為D=72mm。此段是定位軸肩寬度b≥1.4h=1.4×6=8.4mm,所以選取L=9mm。④此段與安裝大齒輪直徑相同，取D=60mm。此段長(zhǎng)度與高速齒輪嚙合的寬度有關(guān)。選取L=47mm。⑤該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6211,根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D=55mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用用油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=43mm.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)角。故選取直徑D=50mm。長(zhǎng)度L=40.緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑d?=45mm,所以此段直徑為D=45mm。該段軸連接聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=84mm,該段長(zhǎng)度定為L(zhǎng)=80mm。第二部分強(qiáng)度校核選取中間軸Ⅱ進(jìn)行強(qiáng)度校核：1、軸的強(qiáng)度校核計(jì)算：按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算。通過(guò)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。1)做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布的中點(diǎn)。一起)2)做出彎矩圖根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩。校核該軸L=63.5mmL?=66.5mmL?=49.25mm作用在齒輪上的圓周力：徑向力：F=Ftan20°=1483N軸Ⅲ長(zhǎng)度直徑確定機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)F=F+F?-F=2037N垂直面的反支力：Fw?=F,-Fw-F?=146N水平面彎矩M=FL=3205×63.5=203517.5N·mmM=FL=2037×49.25=100322.25N·mm垂直彎矩M=FL=912×63.5=57912NmmM=-FL=-146×49.25=-7190.5Nomm總彎矩M?=√M2?+M2?=V100322.252+7190.52=100579Nmm軸的載荷分析圖：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)選擇的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得[σ機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)六、鍵連接的選擇和計(jì)算。1、中間軸Ⅱ中大齒輪的選擇和校核：1)選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵(A型).根據(jù)軸的直徑D=46mm,中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=14mm,高度h=9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L=36mm。2)校核鍵連接的強(qiáng)度 k=0.5h=0.5×9mm=4.5mm。由式6-1得(合適)2、中間軸Ⅱ中小齒輪的選擇和校核：1)選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵(A型)。根據(jù)軸的直徑D=46mm,中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=14mm,高度h=9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L=63mm。2)校核鍵連接的強(qiáng)度 k=0.5h=0.5×9mm=4.5mm。由式6-1得強(qiáng)度符合(合適)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3、低速軸Ⅲ中大齒輪的選擇和校核：1)選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵(A型)。根據(jù)軸的直徑D=60mm,中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=18mm,高度h=11mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L=56mm。2)校核鍵連接的強(qiáng)度 k=0.5h=0.5×11mm=5.5mm。由式6-1得(合適)代號(hào)直徑工作長(zhǎng)度工作高度轉(zhuǎn)矩極限應(yīng)力軸無(wú)鍵安裝中間軸14×9×36(圓軸18×11×56(圓七、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算1、高速軸I:軸承6206的校核，即軸承壽命校核。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取f=1.00,f。=1.1、取ε=3?；绢~定動(dòng)載荷c=19500N、因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即p=F,則以題意不符合，重新選取軸承為6306型，基本額定動(dòng)載荷c=27000N此時(shí)符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。2、中間軸Ⅱ:軸承6208的校核，即軸承壽命校核。高速軸采由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取f=1.00,f。=1.1。取ε=3?；绢~定動(dòng)載荷c.=29500N·因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即p=F機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)以題意不符合，重新選取軸承為6308型，基本額定動(dòng)載荷c=40800N此時(shí)符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。3、低速軸Ⅲ:軸承6211的校核，即軸承壽命校核。軸承壽命可由式進(jìn)行校核，軸承只承受徑向載荷的作用，由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取f=1.00,f,=1.1。取ε=3。基本額定動(dòng)載荷c=43200N。因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即p=F,符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。八、聯(lián)軸器的選擇。1、高速軸I與電動(dòng)機(jī)處聯(lián)軸器的選擇中間軸采低速軸采機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)初步選擇聯(lián)軸器型號(hào)為GY3型，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩T=112N●m,許用轉(zhuǎn)速為9500r/min。計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩T=KT=1.5×26.5N·mm=39.75N·mm所選聯(lián)軸器符合設(shè)計(jì)要求，可以選用。2、低速軸Ⅲ與工作機(jī)處聯(lián)軸器的選擇初步選擇聯(lián)軸器型號(hào)為GY6型，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩T=900N●m,許用轉(zhuǎn)速為6800r/min。計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩T=KT=1.5×537N·mm=806N·mm所選聯(lián)軸器符合設(shè)計(jì)要求，可以選用。減速器的箱體是用以支持和固定軸系零件，保證傳動(dòng)件的嚙合精度、良好輪滑及密封的重要零件。箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本有很大的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必需全面考慮。1、減速器采用鑄造箱體的方法獲得，并采用剖分式。名稱(chēng)符號(hào)公式取值箱座壁厚δ8箱蓋壁厚δS=(0.8～0.85)S≥8mm8聯(lián)軸器型聯(lián)軸器型確定箱體各項(xiàng)參數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)地腳螺栓直徑地腳螺栓數(shù)目n4注：對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，a為低速級(jí)中心距。由表5-2的箱體結(jié)構(gòu)尺寸：名稱(chēng)符號(hào)公式取值箱座凸緣厚度b箱蓋凸緣厚度箱座底凸緣厚度b?軸承旁連接螺栓直徑M16箱蓋與箱座連接螺栓直徑0.5～0.6d,M12連接螺栓d,的間距L軸承蓋螺釘直徑0.4～0.5d,8視孔蓋螺釘直徑0.3～0.4d,8定位銷(xiāo)直徑d0.7～0.8d.d、d?、d,至外箱壁距離查表5-3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)d,、d,至凸緣邊緣距離C?查表5-3軸承旁凸臺(tái)半徑C?凸臺(tái)高度h圖7-2外箱壁至軸承座端面距離C?+c,+(5~8)mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離齒輪端面與內(nèi)箱壁距離箱蓋肋厚0.85δ箱蓋肋厚m?軸承蓋外徑D?D?=D?+2.5d?mm軸承旁連接螺栓距離S圖7-2凸臺(tái)外徑螺栓的扳手空間尺寸c,、c,和沉頭座坑直徑Dmm螺栓直徑M12M16M20通氣孔選用M16×M12螺塞M16至外箱壁距離C?≥至凸緣邊距離C?≥沉頭座坑直徑D?！?、附件的選擇：為了使減速器具有較完善的性能，如注油、排油、通氣、吊運(yùn)、檢查油面高度、檢查傳動(dòng)件嚙合情況、保證加工精度和拆裝方便等，在減速器箱體上常需設(shè)置一些附加裝置或零件，簡(jiǎn)稱(chēng)為附件。包括視孔與視孔蓋、通氣孔、油標(biāo)、放油螺塞、定位銷(xiāo)、啟蓋螺釘、吊運(yùn)裝置、油杯等。1)視孔和視孔蓋：視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、輪滑狀態(tài)、接觸斑點(diǎn)及齒輪間隙，還可以用來(lái)注入輪滑油。視孔設(shè)置在箱蓋的上部，便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置。視孔蓋用軋制鋼板，和箱體之間用石棉橡膠紙密封墊片，防止漏油。2)通氣器：通氣器用于通氣，是箱內(nèi)外氣壓相同，避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)箱內(nèi)溫度升高，壓強(qiáng)增大引起減速器漏油。選用一次過(guò)濾通氣器，采用M16×機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3)油標(biāo)指示器：油標(biāo)是用來(lái)指示油面高度，設(shè)置在便于檢查和油面較穩(wěn)定之處。因油尺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故選取油尺。采用油尺為M12.4)放油孔和油塞：為了將污油排放干凈，應(yīng)在池底的最低位置設(shè)置放油孔，放油孔安裝在減速器與其他部件不靠近的一側(cè)，便于放油。平時(shí)放油孔用油塞堵住，選取石棉橡膠紙密封。選取螺塞的尺寸為M16×1.5.5)啟蓋螺釘：為了防止漏油，在箱座和箱蓋結(jié)合面上涂有密封膠，結(jié)合面被粘住不易分開(kāi)。所以在箱蓋凸緣上設(shè)置2個(gè)啟蓋螺釘。拆卸箱蓋時(shí)先擰動(dòng)此螺釘將箱蓋頂起。螺釘直徑等于凸緣連接直徑，選取M12×30.6)定位銷(xiāo)：為了保證箱體軸承座孔和鏜孔精度和裝配精度，在箱體連接凸緣長(zhǎng)度方向的兩端面安置兩個(gè)定位銷(xiāo)，兩個(gè)定位銷(xiāo)相距遠(yuǎn)些可以提高定位精度。分配在凸緣的兩邊，定位銷(xiāo)直徑d=(0.7～0.8)d,,選取d=10mmc7)起吊裝置：為了拆裝和搬運(yùn)減速器，在箱體上設(shè)置吊耳和吊鉤。箱蓋采用吊耳，箱座采用吊鉤。M12×30十、潤(rùn)滑與密封：油面油面H1.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑：由于軸承周向速度為0.909小于2m/s,所以采脂潤(rùn)滑，為防止軸承室內(nèi)的潤(rùn)滑脂流入箱體而造成油脂混合，在箱體軸承座箱內(nèi)一側(cè)裝設(shè)甩油環(huán)。2.潤(rùn)滑油的選擇：齒輪潤(rùn)滑油，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN68潤(rùn)滑油。軸承潤(rùn)滑脂，選用通用鋰基潤(rùn)滑脂ZL—1,普遍應(yīng)用在各種機(jī)械部位。3.密封方法的選?。哼x用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為氈圈25JB/ZQL-AN68潤(rùn)滑油機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)4606-1986,氈圈50JB/ZQ4606-1986軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。十一、設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過(guò)十幾天的努力，我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.在這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)方案修改，這都暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足，計(jì)算出現(xiàn)了很多小問(wèn)題，令我非?？鄲?后來(lái)在老師的指導(dǎo)下，我找到了問(wèn)題所在之處，并將之解決.同時(shí)我還對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解.我不喜歡加夜班。當(dāng)然不是害怕加班的辛苦。而是，明明可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成的事情，為何非得將自己逼到慌亂的地步，加班加點(diǎn)的拼命趕呢!。“人是習(xí)慣的奴隸?！蔽乙恢边@么認(rèn)為的，也努力這么做著。不過(guò)這次為了搞設(shè)計(jì)，自己加了不少班，包括夜班?；旧?，一天都呆在北區(qū)宿舍里面。晚上，也經(jīng)常奮戰(zhàn)到1.2點(diǎn)才睡覺(jué)。我這樣說(shuō)不是為了表明自己比起其他人來(lái)說(shuō)更勤奮，況且這樣惡劣的天氣情況，大家也真的沒(méi)有必要晚上挨凍搞設(shè)計(jì)，那樣也太殘酷了!盡管這次作業(yè)的時(shí)間是漫長(zhǎng)的，過(guò)程是曲折的，但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)完整機(jī)械的步驟與方法；也對(duì)機(jī)械制圖、AutoCAD軟件有了更進(jìn)一步的掌握。對(duì)我來(lái)說(shuō)，收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問(wèn)題的方法與能力.在整個(gè)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)