完整版帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書(單級圓柱齒輪減速器+鏈傳動)

《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)起止日期：2019年12月29日至2020年1月10日學(xué)生姓名王班級機(jī)設(shè)1706班學(xué)號1740570成績指導(dǎo)教師(簽字)目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一部分概述 11.1設(shè)計(jì)的目的 11.2設(shè)計(jì)計(jì)算步驟 1第二部分.設(shè)計(jì)任務(wù)書及方案擬定 22.1《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 22.2.傳動系統(tǒng)方案擬定 3第三部分選擇電動機(jī) 33.1電動機(jī)類型的選擇 33.2確定傳動裝置的效率 33.3選擇電動機(jī)容量 43.4確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 53.5動力學(xué)參數(shù)計(jì)算 6第四部分減速器齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算 7第五部分鏈傳動設(shè)計(jì)計(jì)算 11第六部分傳動軸和傳動軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 136.1輸入軸設(shè)計(jì)計(jì)算 135.2輸出軸設(shè)計(jì)計(jì)算 18第七部分軸承的選擇及校核計(jì)算 227.1輸入軸的軸承計(jì)算與校核 227.2輸出軸的軸承計(jì)算與校核 23第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 248.1輸入軸鍵選擇與校核 248.2輸出軸鍵選擇與校核 25第九部分聯(lián)軸器的選擇 25第十部分減速器的潤滑和密封 2510.1減速器的潤滑 2510.2減速器的密封 26第十一部分減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 2611.1減速器附件的設(shè)計(jì)與選取 2611.2減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 31第十二部分設(shè)計(jì)小結(jié) 33第十三部分參考文獻(xiàn) 34PAGE36第一部分概述1.1設(shè)計(jì)的目的

設(shè)計(jì)目的在于培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)是完成機(jī)械專業(yè)全部課程學(xué)習(xí)的最后一次較為全面的、重要的、必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的為:1.通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)全部專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課程的理論知識，解決工程實(shí)際問題的能力，并通過實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使理論知識得以鞏固和提高。2.通過設(shè)計(jì)的實(shí)踐，掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和程序，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。3.進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作基本技能的訓(xùn)練，包括訓(xùn)練、計(jì)算、繪圖能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料(手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等)。1.2設(shè)計(jì)計(jì)算步驟1.確定傳動裝置的傳動方案2.選擇合適的電動機(jī)3.計(jì)算減速器的總傳動比以及分配傳動比4.計(jì)算減速器的動力學(xué)參數(shù)5.鏈傳動設(shè)計(jì)6.齒輪傳動的設(shè)計(jì)7.傳動軸的設(shè)計(jì)與校核8.滾動軸承的設(shè)計(jì)與校核9.鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)10.聯(lián)軸器設(shè)計(jì)11.減速器潤滑密封設(shè)計(jì)12.減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13.潤滑和密封形式的選擇和潤滑方法的確定第二部分.設(shè)計(jì)任務(wù)書及方案擬定2.1《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2019-2020學(xué)年第一學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)1706班課程名稱：《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)(含有單級圓柱齒輪減速器及鏈傳動）完成期限：自2019年12月29日至2020年1月10日內(nèi)容及任務(wù)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)：一級斜齒圓柱減速器及鏈傳動，常溫下工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)，起動載荷是名義載荷的1.25倍，工作時中等沖擊；三班制（每班工作8h），壽命：10a，大修期2a每年工作天數(shù)：300天，配備有三相交流電源，電壓380/220V。拉力F1400N速度v1.4m/s直徑D360mm主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和任務(wù)：機(jī)械系統(tǒng)總體傳動方案的分析和擬定、電機(jī)的選擇、傳動系統(tǒng)動力和動力參數(shù)的計(jì)算、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算、軸承及組合部件設(shè)計(jì)計(jì)算、箱體結(jié)構(gòu)和有關(guān)附件設(shè)計(jì)、裝配圖及零件圖的設(shè)計(jì)與繪制、設(shè)計(jì)說明書的撰寫、總結(jié)和答辯。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容2019.12.29-2020.1.1傳動系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)1.2-1.5傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；1.6-1.8減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計(jì)、整理說明書1.9-1.10整理、打印、提交說明書及圖紙，并答辯參考資料[1]銀金光，劉楊.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2013.[2]銀金光，劉楊.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.[3]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2001.[4]金清肅.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007.指導(dǎo)老師（簽字）：2019年12月29日系（教研室）主任（簽字）：年月日2.2.傳動系統(tǒng)方案擬定帶式輸送機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動力傳入3單機(jī)圓柱齒輪減速器，在通過鏈傳動4，將動力傳至輸送機(jī)的1滾筒5，帶動輸送帶6工作。傳動系統(tǒng)簡圖如下：帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖電動機(jī)2-聯(lián)軸器3-單機(jī)圓柱齒輪減速器4-鏈傳動5-滾筒6-輸送帶第三部分選擇電動機(jī)3.1電動機(jī)類型的選擇電動機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動、動力參數(shù)，根據(jù)選擇的傳動方案，合理選擇電動機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn)速，提出具體的電動機(jī)型號。電動機(jī)有交、直流之分，一般工廠都采用三相交流電，因而選用交流電動機(jī)。交流電動機(jī)分異步、同步電動機(jī)，異步電動機(jī)又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動機(jī)應(yīng)用最多，目前應(yīng)用較300廣的Y系列白扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，電壓

為380V，其結(jié)構(gòu)簡單、起動性能好，工作可靠、價格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、農(nóng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、輕工機(jī)械等。按照工作要求和工況條件，選用三相籠型異步電動機(jī)，電壓為380V，Y型。3.2確定傳動裝置的效率查表得：聯(lián)軸器的效率：η1=0.99滾動軸承的效率：η2=0.99閉式圓柱齒輪的效率：η3=0.98鏈傳動的效率：ηc=0.93滾筒的效率：ηw=0.96η3.3選擇電動機(jī)容量工作機(jī)所需功率為P電動機(jī)所需最小名義功率:P電動機(jī)所需額定功率:P工作機(jī)軸轉(zhuǎn)速：n查課程設(shè)計(jì)手冊表選取推薦的合理傳動比范圍，一級圓柱齒輪傳動比范圍為：3～5，鏈傳動比范圍為：2～4，因此合理的總傳動比范圍為：6～20。電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可以選擇的范圍為額定功率Pen=3kW，轉(zhuǎn)速為nd=ia×nw=(6～20)×74.272=446～1485r/min。方案電機(jī)型號額定功率(kW)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)同步轉(zhuǎn)速(r/min)1YE3-Y132M-837507102Y132S-6310009603Y100L2-43150014304Y100L-2330002870綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、價格、重量、和減速器、鏈傳動傳動比等因素，選定電機(jī)型號為：Y132S-6的三相異步電動機(jī)，額定功率Pen=3kW，滿載轉(zhuǎn)速為nm=960r/min，同步轉(zhuǎn)速為nt=1000r/min。圖3-1電機(jī)尺寸中心高外形尺寸地腳安裝尺寸地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸鍵部位尺寸HL×HDA×BKD×EF×G132475×315216×1401238×8010×333.4確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比（1）總傳動比的計(jì)算由選定的電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動軸轉(zhuǎn)速nw，可以計(jì)算出傳動裝置總傳動比為：i（2）分配傳動裝置傳動比取鏈傳動比：ic=3減速器傳動比為i3.5動力學(xué)參數(shù)計(jì)算（1）各軸轉(zhuǎn)速：輸入軸：輸出軸：工作機(jī)軸：（2）各軸輸入功率：輸入軸：輸出軸：工作機(jī)軸：則各軸的輸出功率：輸入軸：輸出軸：工作機(jī)軸：（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩：電機(jī)軸：輸入軸：輸出軸：工作機(jī)軸：則各軸輸出轉(zhuǎn)矩：輸入軸：輸出軸：工作機(jī)軸：各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩列于下表軸名稱轉(zhuǎn)速n/(r/min)功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/(N?m)電機(jī)軸9602.91629.008輸入軸9602.88728.72輸出軸222.8412.801120.039工作機(jī)軸74.282.48318.848第四部分減速器齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇材料并確定許用接觸應(yīng)力。根據(jù)工作條件，一般用途的減速器可采用閉式軟齒面?zhèn)鲃樱楸?-1得小齒輪40Cr，調(diào)質(zhì)，齒面硬度取HBS1=270大齒輪45，調(diào)質(zhì)，齒面硬度取HBS2=230兩齒輪齒面硬度差為40HBS，符合軟齒面?zhèn)鲃拥脑O(shè)計(jì)要求。查表7-18得，兩齒輪材料的接觸疲勞強(qiáng)度極限分別為σσ查表7-8（按可靠度99%），可得接觸疲勞強(qiáng)度的最下安全系數(shù)SHlim=1兩齒輪材料的許用接觸應(yīng)力分別為σσ2.根據(jù)設(shè)計(jì)原則，按輪齒齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步確定小齒輪的分度圓直徑。小齒輪上的轉(zhuǎn)矩為T=9550原動機(jī)為電動機(jī)，中等沖擊，由表7-2查得載荷系數(shù)K=1.5減速器屬于閉式軟齒面?zhèn)鲃?，且對稱布置，故取ψd1由表7-5可得，材料的彈性系數(shù)ZE=189.8√MPa由于采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?，由圖7-14查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.462。根據(jù)推薦值z1=20～40的范圍，初選z1=22，則大齒輪齒數(shù)z2=z1×u=22×4.308=94.8，圓整后（四舍五入）取z2=95校驗(yàn)齒數(shù)比誤差（通常不應(yīng)超過±5%）;實(shí)際齒數(shù)比u=z2/z1=95/22=4.318，相對誤差為(4.318-4.308)/4.308=-0.232%<5%，故合適根據(jù)z1、z2，查取端面重合度εα1=0.765，εα2=0.886。故有εσ1.23比較上述結(jié)果，[σH]取兩者中的較小值，即[σH]=641MPa根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式，計(jì)算小齒輪的分度圓直徑為d(1)確定齒輪模數(shù)m=轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取第一系列的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2mm(2)確定兩齒輪實(shí)際螺旋角的大小a=圓整為a=120mmββ=12°50'18"(3)兩齒輪的幾何尺寸兩齒輪的分度圓直徑分別為dd兩齒輪的齒頂圓直徑分別為dd全齒高b=故取b2=45mm，b1=b2+(5～10)mm、可取b1=50mm3.驗(yàn)算兩斜齒齒輪的輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度查表計(jì)算兩齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度極限分別為σσ查表7-8（按可靠度99%），可得接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SFlim=1.25兩齒輪材料的許用彎曲應(yīng)力分別為σσ兩齒輪的當(dāng)量齒數(shù)分別為zz根據(jù)兩齒輪的當(dāng)量齒數(shù)，查表7-16和7-17得兩齒輪的齒形系數(shù)與應(yīng)力校正系數(shù)分別為YF1=2.659，YF2=2.178；YS1=1.579，YS2=1.792斜齒輪傳動的軸面重合度為ε根據(jù)εβ和β大小，由圖7-25可查得，斜齒輪的螺旋角影響系數(shù)Yβ=0.829將上述參數(shù)代入公式可得兩斜齒輪的齒根彎曲疲勞應(yīng)力分別為σσ故兩齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。4.選擇齒輪的精度等級v=查表7-7，選齒輪精度等級為7級。主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)z1=22，z2=95，模數(shù)m=2mm，壓力角α=20°，螺旋角β=12.8386°=12°50'18"，中心距a=120mm，齒寬B1=50mm、B2=45(1)計(jì)算齒輪傳動其它幾何尺寸（1）計(jì)算齒頂高、齒根高和全齒高h(yuǎn)hh=（2）計(jì)算小、大齒輪的齒頂圓直徑dd（3）計(jì)算小、大齒輪的齒根圓直徑dd注：5.齒輪參數(shù)和幾何尺寸總結(jié)代號名稱計(jì)算公式小齒輪大齒輪模數(shù)m22螺旋角β左旋12°50'18"右旋12°50'18"齒頂高系數(shù)ha*1.01.0頂隙系數(shù)c*0.250.25齒數(shù)z2295齒寬B5045齒頂高h(yuǎn)am×ha*22齒根高h(yuǎn)fm×(ha*+c*)2.52.5分度圓直徑d45.13194.87齒頂圓直徑dad+2×ha49.13198.87齒根圓直徑dfd-2×hf40.13189.87中心距a120120第五部分鏈傳動設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定鏈輪齒數(shù)由傳動比3和表6-6初取小鏈輪齒數(shù)Z1=20，因?yàn)殒溳嘄X數(shù)最好為奇數(shù)，大鏈輪齒數(shù)Z2=i×Z1=60，所以取Z2=61。實(shí)際傳動比i=z2/z1=3.052.確定鏈條型號和節(jié)距查表6-7得工況系數(shù)KA=1.3查表6-8小鏈輪齒數(shù)系數(shù)：K取單排鏈,則計(jì)算功率為:P選擇鏈條型號和節(jié)距：根據(jù)Pca=4.442kW，n1=222.841r/min，查圖6-12選擇鏈號16A-1，節(jié)距p=25.4mm。3.計(jì)算鏈長初選中心距a則，鏈長為:L取Lp=122節(jié)采用線性插值，計(jì)算得到中心距計(jì)算系數(shù)f1=0.24661則鏈傳動的最大中心距為：a計(jì)算鏈速v，確定潤滑方式v=合適按v=1.887m/s，鏈號16A，查圖選用滴油潤滑。4.作用在軸上的力有效圓周力F作用在軸上的力F（1）小鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸滾子直徑dr=15.88分度圓直徑d齒頂圓直徑dd齒根圓直徑d由d=162.37mm，查表得常數(shù)K=9.5輪轂厚度輪轂長度輪轂直徑（2）大鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸滾子直徑dr=15.88分度圓直徑d齒頂圓直徑dd齒根圓直徑d由d=493.41mm，查表得常數(shù)K=9.5輪轂厚度輪轂長度輪轂直徑第六部分傳動軸和傳動軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)6.1輸入軸設(shè)計(jì)計(jì)算(1)輸入軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1P1=2.887kW；n1=960r/min；T1=28.72N?m(2)初步確定軸的最小直徑：先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為270HBS，根據(jù)表，取A0=112，于是得d輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器的軸徑，由于安裝鍵將軸徑增大5%d輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d12，為了使所選的軸直徑d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KA×T1，查表，考慮中等沖擊，故取KA=1.3，則:T按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，同時兼顧電機(jī)軸直徑38mm，查標(biāo)準(zhǔn)或手冊，選用LX3型聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑為25mm，故取d12=25mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為82mm。(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖圖6-1高速軸示意圖①為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑d23=30mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=35mm。半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂長度L=82mm,為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的長度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取l12=80mm。(4)初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸軸承。參照工作要求并根據(jù)d23=30mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇角接觸軸承7207AC，其尺寸為d×D×B=35×72×17mm，故d34=d78=35mm，則l34=l78=B=17mm。由手冊上查得7207AC型軸承的定位軸肩高度h=3.5mm，因此，取d45=d67=42mm。(5)由于齒輪的直徑較小，為了保證齒輪輪體的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪和軸做成一體而成為齒輪軸。所以l56=50mm，d56=49.13mm(6)根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與外接傳動部件有一定距離，取l23=65mm。(7)取小齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ=10mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=5mm，則l至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。數(shù)據(jù)如下表所示軸段1234567直徑2530354249.134235長度80651715501517小齒輪所受的圓周力（d1為小齒輪的分度圓直徑）F小齒輪所受的徑向力F小齒輪所受的軸向力F根據(jù)7207AC角接觸查手冊得壓力中心a=21mm第一段軸中點(diǎn)到軸承壓力中心距離:l軸承壓力中心到齒輪支點(diǎn)距離:l齒輪中點(diǎn)到軸承壓力中心距離:l①計(jì)算軸的支反力水平支反力FF垂直支反力FF②計(jì)算軸的彎矩，并做彎矩圖截面C處的水平彎矩M截面C處的垂直彎矩MM分別作水平面的彎矩圖（圖b）和垂直面彎矩圖（圖c）截面C處的合成彎矩MM③作合成彎矩圖（圖d）T=28720N作扭矩圖（圖e）圖6-2高速軸受力及彎矩圖(8)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度通常只校核軸上承受最大彎矩和扭轉(zhuǎn)的截面（即危險截面C左側(cè)）的強(qiáng)度。必要時也對其他危險截面（扭矩較大且軸徑較小的截面）進(jìn)行強(qiáng)度校核。取α=0.6（單向傳動），則有抗彎截面系數(shù)為W=0.1抗扭截面系數(shù)為W當(dāng)量應(yīng)力為σ故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時，忽略單鍵槽的影響）。5.2輸出軸設(shè)計(jì)計(jì)算(1)求輸出軸上的功率P3、轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩T3P3=2.801kW；n3=222.841r/min；T3=120.039Nm(2)初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，根據(jù)表，取A0=112，得:d輸出軸的最小直徑是安裝鏈輪的軸徑，由于安裝鍵將軸徑增大7%d故選取:d12=28mm(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖圖6-3低速軸示意圖①為了滿足鏈輪的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故取Ⅱ-Ⅲ段的直徑d23=33mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=38mm。鏈輪輪轂寬度L=52mm,為了保證軸端擋圈只壓在鏈輪上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的長度應(yīng)比鏈輪輪轂寬度L略短一些，現(xiàn)取l12=50mm。(4)初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸軸承。參照工作要求并根據(jù)d23=33mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇角接觸軸承7207AC，其尺寸為d×D×B=35×72×17mm，故d34=d67=35mm。(5)取安裝齒輪處的軸段的直徑d45=38mm；已知大齒輪輪轂的寬度為b2=45mm，為了使定距環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l45=43mm。齒輪的右端采用軸肩定位，由軸徑d45=38mm，故取h=4mm，則軸環(huán)處的直徑d56=45mm。(6)根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與外接傳動部件有一定距離，取l23=65mm。(7)取大齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ2=12.5mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=5mm，已知滾動軸承的寬度B=17mm，則ll至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。軸段123456直徑283335384535長度506536.54317.517大齒輪所受的圓周力（d2為大齒輪的分度圓直徑）F大齒輪所受的徑向力F大齒輪所受的軸向力F根據(jù)7207AC角接觸查手冊得壓力中心a=21mm因齒輪倒角為2齒輪輪轂寬度B=45mm軸承壓力中心到第一段軸支點(diǎn)距離:l齒輪中點(diǎn)到軸承壓力中心距離:l軸承壓力中心到齒輪支點(diǎn)距離:l①計(jì)算軸的支反力低速軸上外傳動件壓軸力Fq=2707水平支反力為：FF垂直支反力為：FF②計(jì)算軸的彎矩，并做彎矩圖截面C處的水平彎矩M截面B處的水平彎矩M截面C處的垂直彎矩MM分別作水平面的彎矩圖（圖b）和垂直面彎矩圖（圖c）M截面C處的合成彎矩MM③作合成彎矩圖（圖d）T=120039N作轉(zhuǎn)矩圖（圖e）圖6-4低速軸受力及彎矩圖(8)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度通常只校核軸上承受最大彎矩和扭轉(zhuǎn)的截面（即危險截面B）的強(qiáng)度。必要時也對其他危險截面（扭矩較大且軸徑較小的截面）進(jìn)行強(qiáng)度校核。取α=0.6（單向傳動），則有抗彎截面系數(shù)為W=0.1抗扭截面系數(shù)為W當(dāng)量應(yīng)力為σ故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時，忽略單鍵槽的影響）。第七部分軸承的選擇及校核計(jì)算7.1輸入軸的軸承計(jì)算與校核軸承型號內(nèi)徑d(mm)外徑D(mm)寬度B(mm)基本額定動載荷(kN)7207AC35721729根據(jù)前面的計(jì)算，選用7207AC角接觸球軸承，內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm，寬度B=17mm軸承基本額定動載荷Cr=29kN，額定靜載荷C0r=19.2kN，軸承采用正裝。要求壽命為Lh=57600h。當(dāng)Fa/Fr≤0.68時，Pr=Fr當(dāng)Fa/F_r>0.68，Pr=0.41Fr+0.87Fa由前面的計(jì)算已知軸水平和垂直面的支反力，則可以計(jì)算得到合成支反力：FFFF由前面計(jì)算可知軸向力Fae=290NFae+由計(jì)算可知，軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”。FFFF查表得X1=0.41，Y1=0.87，X2=1，Y2=0查表可知ft=1，fp=1.5PP取兩軸承當(dāng)量動載荷較大值帶入軸承壽命計(jì)算公式L由此可知該軸承的工作壽命足夠。7.2輸出軸的軸承計(jì)算與校核軸承型號內(nèi)徑d(mm)外徑D(mm)寬度B(mm)基本額定動載荷(kN)7207AC35721729根據(jù)前面的計(jì)算，查手冊選用7207AC角接觸球軸承，內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm，寬度B=17mm軸承基本額定動載荷Cr=29kN，額定靜載荷C0r=19.2kN，軸承采用正裝。要求壽命為Lh=57600h。當(dāng)Fa/Fr≤0.68時，Pr=Fr當(dāng)Fa/F_r>0.68，Pr=0.41Fr+0.87Fa由前面的計(jì)算已知軸水平和垂直面的支反力，則可以計(jì)算得到合成支反力：FFFF由前面計(jì)算可知軸向力Fae=281NFae+由計(jì)算可知，軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松”。FFFF查表得X1=1，Y1=0，X2=0.41，Y2=0.87查表可知ft=1，fp=1.5PP取兩軸承當(dāng)量動載荷較大值帶入軸承壽命計(jì)算公式L由此可知該軸承的工作壽命足夠。第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算8.1輸入軸鍵選擇與校核1.輸入軸與聯(lián)軸器鍵連接校核選用A型鍵，查表得b×h=8mm×7mm（GB/T1096-2003）,鍵長70mm。鍵的工作長度l=L-b=62mm聯(lián)軸器材料為45，可求得鍵連接的許用擠壓應(yīng)力[σ]p=120MPa。鍵連接工作面的擠壓應(yīng)力σ8.2輸出軸鍵選擇與校核1.輸出軸與大齒輪鍵連接校核選用A型鍵，查表得b×h=10mm×8mm（GB/T1096-2003）,鍵長32mm。鍵的工作長度l=L-b=22mm大齒輪材料為45，可求得鍵連接的許用擠壓應(yīng)力[σ]p=120MPa。鍵連接工作面的擠壓應(yīng)力σ2.輸出軸與鏈輪鍵連接校核選用A型鍵，查表得b×h=8mm×7mm（GB/T1096-2003）,鍵長40mm。鍵的工作長度l=L-b=32mm鏈輪材料為45，可求得鍵連接的許用擠壓應(yīng)力[σ]p=120MPa。鍵連接工作面的擠壓應(yīng)力σ第九部分聯(lián)軸器的選擇（1）計(jì)算載荷由表查得載荷系數(shù)K=1.3計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc=K×T=1.3×28.72=37.34N?m（2）選擇聯(lián)軸器的型號軸伸出端安裝的聯(lián)軸器初選為HL3彈性柱銷聯(lián)軸器（GB/T5014-2003），公稱轉(zhuǎn)矩Tn=630N?m，許用轉(zhuǎn)速[n]=5000r/min，Y型軸孔，主動端孔直徑d=38mm，軸孔長度L=82mm。從動端孔直徑d=25mm，軸孔長度L=82mm。Tc=37.34N?m<Tn=1250N?mn=960r/min<[n]=4700r/min第十部分減速器的潤滑和密封10.1減速器的潤滑1.齒輪的潤滑通用的閉式齒輪傳動，其潤滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。由于大齒輪的圓周速度v<=12m/s，將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤滑。這樣，齒輪在傳動時，就把潤滑油帶到嚙合的齒面上，同時也將油甩到箱壁上，借以散熱。齒輪浸入油中的深度通常不宜超過一個齒高，但一般亦不應(yīng)小于10mm。為了避免齒輪轉(zhuǎn)動時將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，大齒輪齒頂距油池底面距離不小于30mm，取齒頂距箱體內(nèi)底面距離為30mm。由于大齒輪全齒高h(yuǎn)=4.5mm<=10mm，取浸油深度為10mm，則油的深度H為H=30+10=40mm根據(jù)齒輪圓周速度查表選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-2011），牌號為100潤滑油，粘度薦用值為81.5cSt2.軸承的潤滑軸承常用的潤滑方式有油潤滑及脂潤滑兩類。此外，也有使用固體潤滑劑潤滑的。選用哪一類潤滑方式，可以根據(jù)低速大齒輪的圓周速度判斷。由于大齒輪圓周速度v=2.27m/s>2m/s，所以采用油潤滑。這是閉式齒輪傳動裝置中的軸承常用的潤滑方式，即利用齒輪的轉(zhuǎn)動把潤滑齒輪的油甩到四周壁面上，然后通過適當(dāng)?shù)挠筒郯延鸵氲捷S承中去10.2減速器的密封為防止箱體內(nèi)潤滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部影響箱體工作，在構(gòu)成箱體的各零部件間，如箱蓋與箱座間、外伸軸的輸出、輸入與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對于無相對運(yùn)動的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中由于密封界面的相對速度較小，故采用接觸式密封。輸入軸與軸承蓋間v<3m/s，輸出軸與軸承蓋間v<3m/s，故均采用半粗羊毛氈密封圈第十一部分減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸11.1減速器附件的設(shè)計(jì)與選取1.檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑狀態(tài)、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，故檢查孔應(yīng)開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋可用鑄鐵、鋼板制成，它和箱體之間應(yīng)加密封墊，還可在孔口處加過濾裝置，以過濾注入油中的雜質(zhì)。視孔蓋示意圖及相應(yīng)尺寸計(jì)算如下：圖11-1窺視孔蓋示意圖窺視孔及視孔蓋尺寸(mm)A1A2B1B2HBdδR直徑孔數(shù)9075554062564452.放油螺塞放油孔應(yīng)設(shè)在箱座底面最低處或設(shè)在箱底。箱外應(yīng)有足夠的空間，以便于放容器，油孔下也可制出唇邊，以利于引油流到容器內(nèi)。放油塞通常為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處，應(yīng)加封油圈密封。放油螺塞及對應(yīng)油封圈尺寸如下圖所示：圖11-2放油塞3.油標(biāo)（油尺）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。本設(shè)計(jì)采用桿式油標(biāo)，桿式油標(biāo)結(jié)構(gòu)簡單，其上有刻線表示最高及最低油面。油標(biāo)安置的位置不能太低，以防油溢出。其傾斜角度應(yīng)便于油標(biāo)座孔的加工及油標(biāo)的裝拆。查輔導(dǎo)書手冊，具體結(jié)構(gòu)和尺寸如下：圖11-3桿式油標(biāo)4.通氣器通氣器用于通氣，使箱體內(nèi)外氣壓一致，以免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時箱體內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。簡易的通氣器鉆有丁字形孔，常設(shè)置在箱頂或檢查孔蓋上，用于較清潔的環(huán)境。較完善的通氣器具有過濾網(wǎng)及通氣曲路，可減少灰塵進(jìn)入。查輔導(dǎo)書手冊，本設(shè)計(jì)采用通氣器型號及尺寸如下：圖11-4通氣器5.起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。它常由箱蓋上的吊孔和箱座凸緣下面的吊耳構(gòu)成。也可采用吊環(huán)螺釘擰入箱蓋以吊小型減速器或吊起箱蓋。本設(shè)計(jì)中所采用吊孔（或吊環(huán)）和吊耳的示例和尺寸如下圖所示：圖11-5起蓋螺釘?shù)蹩壮叽缬?jì)算：bd=b=16mmR=吊耳尺寸計(jì)算：K=H=0.8K=0.8h=0.5H=0.5r=0.25K=0.25b6.起蓋螺釘為便于起箱蓋，可在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個起蓋螺釘。拆卸箱蓋時，可先擰動此螺釘頂起箱蓋。起蓋螺釘頭部應(yīng)為圓柱形，以免損壞螺紋。本設(shè)計(jì)起蓋螺釘尺寸如下：圖11-6起蓋螺釘7.定位銷為保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度，應(yīng)在箱體鏈接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個圓錐銷，并盡量放在不對稱位置，以使箱座與箱蓋能正確定位。為便于拆裝，定位銷長度應(yīng)大于鏈接凸緣總厚度。本設(shè)計(jì)定位銷尺寸如下：圖11-7銷11.2減速器箱體主要結(jié)構(gòu)