機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　湖南工業(yè)大學(xué)</b></p><p>　　機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì)</p><p><b>　　資 料 袋</b></p><p>　　機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 2011 ~ 2012 學(xué)年第 1 學(xué)期 </p><p>　　課程名稱(chēng)

2、： 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 李歷堅(jiān) 職稱(chēng)： 教授 </p><p>　　學(xué)生姓名： 張邵翔 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)092班 學(xué)號(hào)： 09405700808 </p><p>　　題 目： 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　成

3、 績(jī)： 起止日期 2011 年 12 月 26 日～ 2012 年 1 月 5日</p><p>　　目 錄 清 單</p><p><b>　　機(jī) 械 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　起止日期： 201

4、1 年 12 月 26 日 至 2012 年 1 月 5 日</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　2011—2012學(xué)年第一學(xué)期</p><p>　　機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 092 班級(jí)</p><p>　　課程名稱(chēng)：

5、 機(jī)械設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　完成期限：自 2011 年 12 月 26 日至 2011 年 1 月 5 日共 2 周</p><p>　　指導(dǎo)教師

6、（簽字）: 年 月 日</p><p>　　系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)4</p><p&g

7、t;　　2 電動(dòng)機(jī)的選擇6</p><p>　　3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算6</p><p>　　4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算7</p><p>　　5 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　6 軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算17</p><p>　　7 鍵連接的選擇及校核27</p><p

8、>　　8 滾動(dòng)軸承的選型及壽命計(jì)算28</p><p>　　9 潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑以及密封方式的選擇29</p><p>　　10 箱體及附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算30</p><p>　　11 設(shè)計(jì)小結(jié)32</p><p>　　12 參考文獻(xiàn)33</p><p><b>　　傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)</

9、b></p><p>　　帶傳動(dòng)傳動(dòng)平穩(wěn)、吸振且能起過(guò)載保護(hù)作用，故在高速級(jí)布置一級(jí)帶傳動(dòng)。在帶傳動(dòng)與傳送帶之間布置一臺(tái)二級(jí)直齒輪減速器，軸端連接選擇彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 </p><p>　　圖1—1為傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　1—電動(dòng)機(jī)；2—V帶傳動(dòng)；3—兩級(jí)圓柱齒輪減速器；</p><p>　　4—聯(lián)

10、軸器；5—滾筒；6—輸送帶</p><p><b>　　其原始數(shù)據(jù)如下：</b></p><p>　　最大有效拉力為F=6800N </p><p>　　運(yùn)輸帶速度 V=0.48m/s；</p><p>　　卷筒直徑D=425 mm。</p><p><b>　　2.傳動(dòng)方案分析<

11、/b></p><p>　　合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿(mǎn)足工作機(jī)的性能要求，其次應(yīng)滿(mǎn)足工作可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，工藝性好，使用和維護(hù)方便等要求。任何一個(gè)方案，要滿(mǎn)足上述所有要求是十分困難的，要多方面來(lái)擬定和評(píng)比各種傳動(dòng)方案，統(tǒng)籌兼顧，滿(mǎn)足最主要和最基本的要求，然后加以確認(rèn)。</p><p>　　本傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比不大，采用二級(jí)傳動(dòng)，帶傳動(dòng)平穩(wěn)、吸振且能起過(guò)載保護(hù)作

12、用，故在高速級(jí)布置一級(jí)帶傳動(dòng)。在帶傳動(dòng)與帶式運(yùn)輸機(jī)之間布置一臺(tái)單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，</p><p><b>　　3.電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　按按照設(shè)計(jì)要求以及工作條件，選用一般Y型全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓為380V。</p><p>　　工作機(jī)所需要的有效功率</p><p><

13、b>　　帶的輸出功率</b></p><p><b>　　帶輪轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　傳動(dòng)效率</b></p><p>　　—彈性聯(lián)軸器效率，根據(jù)文獻(xiàn)2第66頁(yè)表4—4可取0.99</p><p>　　—閉式齒輪（7級(jí)精度）效率，根據(jù)文獻(xiàn)66第頁(yè)表2可取0.98&

14、lt;/p><p>　　—滾動(dòng)軸承效率，根據(jù)文獻(xiàn)2第66頁(yè)表4—4可取0.98</p><p>　　—V帶傳動(dòng)效率，根據(jù)文獻(xiàn)1第66頁(yè)表2可取0.90</p><p>　　—運(yùn)輸帶傳動(dòng)效率，根據(jù)文獻(xiàn)1第66頁(yè)表2可取0.94</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)所需功率</b></p><p>　　根據(jù)

15、文獻(xiàn)2電動(dòng)機(jī)型號(hào)表8—54可選定電機(jī)型號(hào)為Y90L-4</p><p><b>　　數(shù)據(jù)如下：</b></p><p>　　額定功率1.5kw；</p><p>　　滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1400r/min；</p><p>　　總傳動(dòng)比i為59.94。</p><p>　　3.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p&

16、gt;<p><b>　　3.1傳動(dòng)比分配</b></p><p>　　總傳動(dòng)比i=1420/44.56=59.94</p><p>　　帶的傳動(dòng)比，則減速器的總傳動(dòng)比</p><p>　　取雙級(jí)直齒圓柱齒輪減速器高級(jí)傳動(dòng)比</p><p><b>　　則第二級(jí)傳動(dòng)比</b></

17、p><p><b>　　3.2各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　3.3各軸輸入功率的計(jì)算</p><p>　　3.4各軸輸入扭矩的計(jì)算</p><p><b>　　V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1選擇V帶帶型</b></p

18、><p>　　電動(dòng)機(jī)功率和滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速已知，根據(jù)文獻(xiàn)1第152頁(yè)表8—4a和第157頁(yè)圖8-11普通V帶選型圖可選A型帶</p><p>　　4.2選取帶輪基準(zhǔn)直徑</p><p>　　4.2.1初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　由文獻(xiàn)1第155頁(yè)表8-6和第157頁(yè)表8-8可初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>&l

19、t;b>　　4.2.2驗(yàn)算帶速</b></p><p>　　因?yàn)閹俨灰诉^(guò)高或過(guò)低，一般推薦v=5m/s<v<30m/s,故帶速合適。</p><p>　　4.2.3計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 </p><p><b>　　由計(jì)算：</b></p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)1第157頁(yè)表8-8加以圓整

20、后：</p><p>　　4.3確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p>　　中心距大，可以增加帶輪的包角，減少單位時(shí)間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，有利于提高帶的壽命。但中心距過(guò)大，則會(huì)加劇帶的波動(dòng)，降低帶傳動(dòng)的平穩(wěn)性，同時(shí)增加帶傳動(dòng)的整體尺寸。但是中心距小，則有相反的利弊。一般初選帶傳動(dòng)的中心距為</p><p><b>　　0.7（）2（）</b>

21、</p><p><b>　　可初定中心距</b></p><p><b>　　根據(jù)可計(jì)算得</b></p><p>　　由文獻(xiàn)1第146頁(yè)表8-2可選定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p>　　傳動(dòng)的實(shí)際中心距似為</p><p>　　4.4驗(yàn)算小帶輪上的包角</p>

22、<p>　　小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，且小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此打滑只可能在小帶輪上發(fā)生，為了提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使</p><p><b>　　驗(yàn)算后滿(mǎn)足條件。</b></p><p><b>　　4.5確定帶的根數(shù)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)1第156頁(yè)表8-

23、7知，由文獻(xiàn)1第146頁(yè)表8-2知，由文獻(xiàn)1第155頁(yè)表8-5知，由文獻(xiàn)1第152頁(yè)表8-4a知，由表8-4b知</p><p><b>　　故Z取值為1</b></p><p>　　4.6確定最小初拉力</p><p>　　由文獻(xiàn)1第149頁(yè)表8-3知q=0.10</p><p><b>　　故可計(jì)算得<

24、;/b></p><p><b>　　4.7計(jì)算壓軸力</b></p><p><b>　　壓軸力的最小值為</b></p><p><b>　　齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　5.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5

25、.1.1選定齒輪精度、材料及齒數(shù)</p><p>　　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。</p><p>　　由文獻(xiàn)1第191頁(yè)表10-1選擇小齒輪材料為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　選高速級(jí)小齒輪的齒數(shù)，大齒輪齒數(shù),。</p><

26、p>　　5.1.2齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即</p><p>　　K—載荷系數(shù)，試選K=1.3</p><p><b>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　—齒寬系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)1中表10-7按非對(duì)稱(chēng)布置查得</p><p>　　—彈性影響系

27、數(shù)（），根據(jù)文獻(xiàn)【1】中表10-6按鍛鋼查得</p><p>　　由文獻(xiàn)1圖10-21d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。</p><p><b>　　由計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)1圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　5.1.3計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力&l

28、t;/p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1由文獻(xiàn)1式10-12得</p><p><b>　　5.2計(jì)算</b></p><p>　　5.2.1計(jì)算高速級(jí)小齒輪分度圓直徑，帶入中較小的值</p><p>　　5.2.2計(jì)算圓周速度V</p><p>　　5.2.3計(jì)算齒寬b</p&g

29、t;<p>　　5.2.4計(jì)算齒寬與齒高之比</p><p><b>　　模數(shù)</b></p><p><b>　　齒高</b></p><p>　　5.2.5計(jì)算載荷系數(shù)</p><p>　　根據(jù)，v=4.98m/s,7級(jí)精度，由文獻(xiàn)1圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)</p>&

30、lt;p><b>　　直齒輪</b></p><p>　　由表10—4查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，</p><p>　　由表10—2查得使用系數(shù)</p><p>　　由；查圖10—13得</p><p><b>　　故得動(dòng)載荷系數(shù)</b></p><p>

31、　　5.2.6按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所計(jì)算的分度圓直徑</p><p>　　由式（10—8a）得</p><p>　　5.2.7計(jì)算模數(shù)m</p><p>　　5.3按齒根強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　文獻(xiàn)（1）由式10—15得彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p>　　5.3.1試確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p&

32、gt;<p>　　5.3.1.1由文獻(xiàn)（1）圖10—20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　5.3.1.2由文獻(xiàn)（1）圖10—18取彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　5.3.1.3計(jì)算彎曲許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由式10—

33、12得</p><p>　　5.3.1.4計(jì)算載荷系數(shù)k</p><p>　　5.3.1.5查取齒形系數(shù)</p><p><b>　　由表10—15查得</b></p><p>　　5.3.1.6查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p><b>　　由表10—15查得</b><

34、/p><p>　　5.3.1.7計(jì)算大小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值較大</b></p><p><b>　　5.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)比計(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

35、定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.334mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=1.5mm，接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑算出小齒輪齒數(shù)</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)</b></p><p>　　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)。</p>&

36、lt;p><b>　　5.4幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　5.4.1分度圓直徑</p><p><b>　　5.4.2中心距a</b></p><p>　　5.4.3計(jì)算齒輪寬度</p><p><b>　　取</b></p><p>

37、　　5.5低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算</p><p>　　5.5.1選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　選擇小齒輪材料為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選低速級(jí)小齒輪的齒數(shù)為28，大齒輪齒數(shù)85</p><p>　　5.5.2齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>

38、;<b>　　取</b></p><p><b>　　小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度</b></p><p><b>　　大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度</b></p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)（1）中圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)

39、，</p><p><b>　　，</b></p><p>　　取失效率為1%，安全系數(shù)s=1</p><p><b>　　許用應(yīng)力</b></p><p><b>　　5.5.3計(jì)算</b></p><p><b>　　小齒輪分度圓直徑<

40、;/b></p><p><b>　　圓周速度</b></p><p><b>　　齒寬</b></p><p><b>　　模數(shù)</b></p><p><b>　　齒高</b></p><p><b>　　齒寬與

41、齒高之比：</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　V=0.25m/s，=1.02，=1，=1，=1.454，=1.29</p><p>　　5.5.4按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　　小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度</b></p>

42、<p><b>　　大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度</b></p><p>　　查得接觸疲勞壽命系數(shù)，，</p><p>　　疲勞彎曲許用應(yīng)力的計(jì)算</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　齒形系數(shù)，</b></p><p

43、><b>　　應(yīng)力校正系數(shù)，</b></p><p>　　計(jì)算大小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　5.5.5設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　圓整為m=2mm，</b></p><p>　　5.5.6幾何尺寸計(jì)算</p><p

44、><b>　　分度圓直徑</b></p><p><b>　　中心距a</b></p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</b>&l

45、t;/p><p><b>　　6.1選擇軸的材料</b></p><p>　　低速軸轉(zhuǎn)速不高，但受力較大，故取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　6.2求作用在齒輪上的力</p><p>　　由3.4節(jié)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有</p><p>　　由5.5.6節(jié)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有</p><

46、;p>　　6.3初步確定軸的最小直徑</p><p>　　由文獻(xiàn)1中15—2式</p><p>　　式中，—最小直徑系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)1表15—3按45鋼查得=103</p><p>　　—低速軸功率，=1.35kw</p><p>　　—低速軸轉(zhuǎn)速，=25.50r/min</p><p>　　輸出軸的最小直徑應(yīng)該是

47、裝聯(lián)軸器處，為了使軸最小直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選聯(lián)軸器型號(hào)。</p><p>　　由文獻(xiàn)1第351頁(yè)式14—1：</p><p><b>　　及表14—1可確定</b></p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，</p><p>　　由文獻(xiàn)2第194頁(yè)表8—35可選用TL8型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器

48、</p><p><b>　　其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為</b></p><p><b>　　選取半聯(lián)軸器孔徑</b></p><p>　　故（為聯(lián)軸器上零件裝配圖中段的軸的直徑）</p><p>　　聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L=112mm，與軸配合的轂孔長(zhǎng)度</p><p><b>　　6

49、.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.4.1擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　上圖為軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖</p><p>　　6.4.2根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　1）為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段左端需要制出一軸肩，故取段的直徑，右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D

50、=65mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故取段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取</p><p>　　2）初步選擇滾動(dòng)軸承</p><p>　　由于軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承</p><p><b>　　參照工作要求并取，</b></p><p>　　由文獻(xiàn)2第189

51、頁(yè)深溝球軸承產(chǎn)品目錄初步選擇0基本游隙、普通精度的深溝球軸承6213</p><p><b>　　其尺寸為</b></p><p><b>　　故，而</b></p><p>　　右端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。</p><p>　　由文獻(xiàn)2表8—32查得</p><p>&l

52、t;b>　　故</b></p><p>　　3）取安裝齒輪處軸段的直徑</p><p>　　齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂寬度為112mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取，齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d故取h=5mm</p><p><b>　　故取軸環(huán)處的直徑</b&

53、gt;</p><p><b>　　軸環(huán)寬度</b></p><p>　　4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離L=30mm，故取</p><p>　　5）取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離a=16mm，齒輪2與齒輪4之間的距離c=12mm，考

54、慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，已知滾動(dòng)軸承寬度B=23mm，齒輪2的寬度</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　6.4.3軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定

55、位均采用圓頭普通平鍵連接。按 查文獻(xiàn)1第106頁(yè)表6—1得平面鍵，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為63mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6</p><p>　　6.4.4確定周上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考文獻(xiàn)1第365頁(yè)表

56、15—2，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)6.4.1擬定軸上零件裝配方案圖中。</p><p><b>　　6.5求軸上載荷</b></p><p>　　載 荷 水平面H 垂直面V</p><p>　　支反力F </p><p>　　彎

57、矩 </p><p><b>　　總彎矩M </b></p><p>　　扭 矩 T </p><p>　　按照軸的裝配方案作出下圖：</p><p>　　6.6按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)通常只校核軸上承受最大彎矩和

58、扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)文獻(xiàn)1或15—5及6.5中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭矩切應(yīng)力應(yīng)為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　已選定的軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)1表15—1查得</p><p><b>　　，故安全。</b></p><p>　　6.7精確校核軸的危險(xiǎn)截面</p>&l

59、t;p>　　6.7.1判斷危險(xiǎn)截面</p><p>　　截面A、、B只受扭矩作用，雖然鍵槽軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均能削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面A、、B均無(wú)需校核。</p><p>　　從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故C面也不用校核，和面

60、自然更不用校核，由文獻(xiàn)1第三章附錄可知，鍵槽應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面左右兩側(cè)即可。</p><p><b>　　6.7.2截面右側(cè)</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)</b></p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)</b></p><p>

61、;<b>　　截面右側(cè)的彎矩</b></p><p><b>　　截面上的扭矩</b></p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力</b></p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力</b></p><p>　　軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)1表

62、15—1查得：</p><p>　　截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn)1附表3—2查取，因</p><p><b>　　經(jīng)差值后可查得</b></p><p>　　又由附圖3—1可得軸的材料的敏性系數(shù)為</p><p>　　故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附表3—4）為</p><p>　　由附

63、圖3—2及附圖3—3查得</p><p>　　軸按磨削加工，由附圖3—4查得表面質(zhì)量系數(shù)為</p><p>　　軸為經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按文獻(xiàn)1中式3—12a得綜合系數(shù)為</p><p>　　由文獻(xiàn)1取鋼的特性系數(shù)，</p><p>　　于是計(jì)算安全系數(shù)，按文獻(xiàn)1式15-6~15-8有：</p><p><b&

64、gt;　　故可知其安全。</b></p><p><b>　　6.7.3截面左側(cè)</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)</b></p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)</b></p><p><b>　　彎矩</b></p&

65、gt;<p><b>　　截面上的扭矩</b></p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力</b></p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力</b></p><p>　　過(guò)贏(yíng)處配合的由文獻(xiàn)1附表3-8用差值法求出，</p><p>　　軸按磨削加工，由文獻(xiàn)

66、1附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為</p><p>　　故有效應(yīng)力集中系數(shù)為：</p><p>　　所以軸在截面左側(cè)的安全系數(shù)為</p><p>　　故該軸在截面左側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。</p><p>　　由于本軸無(wú)過(guò)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱(chēng)性，故可略去靜強(qiáng)度校核。</p><p>　　至此，低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算即告結(jié)

67、束。</p><p>　　6.8下面進(jìn)行高速軸和中間軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.8.1高速軸的最小直徑</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)1中15-2式可初步估算軸的最小直徑，</p><p>　　式中：—最小直徑系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)【1】中表15-3按45鋼查得</p><p>　　—高速軸的功率（KW），由表5.1可知：

68、</p><p>　　—高速軸的轉(zhuǎn)速（r/min），由表5.1可知：</p><p><b>　　故得：</b></p><p>　　輸出軸的最小直徑應(yīng)該安裝聯(lián)軸器處，為了使軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)2中表8-35查得，選用TL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，選取半聯(lián)軸器孔徑

69、，故得，高速軸的最小直徑為24mm。半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度，與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。</p><p>　　6.8.2高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如下;</p><p>　　由于軸的最小直徑與齒輪直徑相差不是很多，如果采用鍵連接的方式會(huì)大大削弱齒輪的強(qiáng)度，故將高速軸和高速齒輪設(shè)計(jì)成齒輪軸的形式。</p><p>　　6.8.3中間軸

70、的尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　上圖為中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖</p><p>　　為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，取中間軸的最小直徑與低速軸的最小直徑相同，即可保證中間軸的強(qiáng)度，工藝處理方面，中間軸也與低速軸相同。低速軸的最小直徑是與聯(lián)軸器相連接的部位，直徑為55mm，中間軸的最小直徑是與軸承配合的部位，也取值為55mm。故中間軸的結(jié)構(gòu)如上圖。</p><p>　　至此，各軸的強(qiáng)度

71、及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就已結(jié)束。</p><p>　　7.鍵連接的選擇及校核</p><p>　　7.1普通平鍵的強(qiáng)度條件</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)1表6-1中可知，</p><p>　　式中：—傳遞的轉(zhuǎn)矩() </p><p>　　—鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，，此處為鍵的高度（）</p><p>　　—

72、鍵的工作長(zhǎng)度（），圓頭平鍵，為鍵的公稱(chēng)長(zhǎng)度， 為鍵的寬度（）</p><p><b>　　—軸的直徑（）</b></p><p>　　—鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力（），根據(jù)文獻(xiàn)1中表中按材料為鋼鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊查得。</p><p>　　7.2低速軸上鍵的校核</p><p><b>　　對(duì)

73、于鍵，已知：</b></p><p><b>　　于是得，</b></p><p><b>　　，故該鍵安全。</b></p><p>　　對(duì)于鍵，已知：于是得，</p><p><b>　　，故該鍵安全。</b></p><p>　　7.3

74、中間軸上鍵的校核</p><p>　　對(duì)于鍵已知：于是得，</p><p><b>　　，故該鍵安全。</b></p><p>　　對(duì)于鍵已知： 于是得，</p><p><b>　　，故該鍵安全</b></p><p>　　8.滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算</p>&l

75、t;p>　　因?yàn)檩S承的壽命與所受載荷的大小有關(guān)，工作載荷越大，引起的接觸應(yīng)力也就越大，因而在發(fā)生點(diǎn)蝕破壞前經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)也就越少，，亦即軸承的壽命越短。而低速軸的軸承所承受的載荷最大，故只需校核該軸的軸承的壽命。</p><p>　　8.1低速軸齒輪載荷的計(jì)算</p><p>　　由6.2節(jié)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有</p><p>　　8.2軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算<

76、;/p><p>　　由于兩個(gè)軸承都是深溝球軸承，故可認(rèn)為不受軸向載荷的作用</p><p>　　由6.4.1軸的裝配方案可知，</p><p><b>　　由彎矩平衡方程有：</b></p><p><b>　　由力的合成定理有：</b></p><p><b>　　聯(lián)

77、立解得</b></p><p>　　由文獻(xiàn)2第189頁(yè)表8-32查得深溝球軸承6213的基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)1中表13-6按輕微沖擊查得載荷系數(shù)</p><p>　　8.3軸承壽命的計(jì)算及校核</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)1中表13-3按24小時(shí)連續(xù)工作的機(jī)械查得該滾動(dòng)軸承的預(yù)期壽命，取，齒

78、輪轉(zhuǎn)速n=44.54r/min 。</p><p><b>　　并取。</b></p><p>　　故根據(jù)文獻(xiàn)1中13-5式可算出軸承基本額定壽命為</p><p><b>　　故軸承絕對(duì)安全。</b></p><p>　　潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑以及密封方式的選擇</p><p>

79、<b>　　1、潤(rùn)滑</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑方式為飛濺潤(rùn)滑，并通過(guò)適當(dāng)?shù)挠蜏蟻?lái)吧油引入軸承中。</p><p><b>　　齒輪的潤(rùn)滑。</b></p><p><b>　　采用侵油潤(rùn)滑，</b></p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑

80、。</b></p><p>　　采用開(kāi)設(shè)油溝，飛濺潤(rùn)滑。</p><p><b>　　潤(rùn)滑油的選擇</b></p><p>　　齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，選用L-AN15潤(rùn)滑油。</p><p><b>　　2、密封形式</b></p><p>　　用凸緣式

81、端蓋易與調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式選裝軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。軸與軸承蓋之間接觸式墊圈密封。</p><p>　　箱體及附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算</p><p><b>　　箱體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　附件</b></p><p>　　為了保證減速器的正常工作，出了對(duì)齒輪，軸，軸承組合和箱體

82、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與想座的精確定位、掉裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1、窺視孔視孔蓋</b></p><p>　　規(guī)格為130100，為了檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)注入潤(rùn)滑油，應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè)置檢查孔，平時(shí)檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱體上。材

83、料為Q235。</p><p><b>　　2、通氣孔</b></p><p>　　通氣螺塞為M101,減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)的溫度升高，氣體膨脹，壓力增加，為了箱體內(nèi)的膨脹空氣能自由排除，以保持箱體內(nèi)的壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S申密封件等其他地方滲漏，通常在箱體的頂部裝設(shè)通氣孔。材料為Q235。</p><p><b>　　3

84、、軸承蓋</b></p><p>　　凸緣式軸承蓋，六角螺栓M8,固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。我們采用的是凸緣式軸承蓋，利用六角螺栓固定在箱體上。外伸軸出的軸蓋是通孔，</p><p>　　其中裝有密封裝置。材料為HT200。</p><p><b>　　3、定位銷(xiāo)</b&g

85、t;</p><p>　　M938,為了保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造加工時(shí)的精度，應(yīng)在精加工時(shí)軸承前，在箱蓋與想座的鏈接凸緣上配裝定位銷(xiāo)。中采用的兩個(gè)定位圓柱銷(xiāo)，安置箱體縱向兩側(cè)鏈接凸緣上，對(duì)稱(chēng)箱體應(yīng)呈對(duì)稱(chēng)布置，以免裝錯(cuò)。材料為45號(hào)鋼。</p><p><b>　　4、油面指示器 </b></p><p>　　游標(biāo)尺，檢查減速器內(nèi)的

86、油池油面高度，經(jīng)常保持齒內(nèi)有適量的油，一般在箱體便于觀(guān)察，油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器，采用2型。</p><p><b>　　5、油塞</b></p><p>　　M201.5,換油時(shí)，排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱座底部，油池的最低位置處開(kāi)設(shè)放油孔，平時(shí)用活塞吧放油孔堵住，油塞和箱體接合面應(yīng)加防漏用的墊圈。材料為Q235。</p><p>&

87、lt;b>　　6、起蓋螺釘</b></p><p>　　M1242,為加強(qiáng)密封效果，通常在裝配是與箱體剖分面上涂上水玻璃或密封膠。因而在拆裝式往往因膠結(jié)精密而無(wú)法開(kāi)蓋。為此常在箱蓋連接凸緣的適當(dāng)位置，加工出一個(gè)螺孔，旋入起箱用的圓柱端或平端得啟箱螺釘。旋動(dòng)啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。</p><p><b>　　7、起吊裝置</b></p>

88、<p>　　吊耳，為了便于搬運(yùn)，在箱體上設(shè)置起吊裝置，采用箱座吊耳，孔徑為18。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)緊張而有辛苦的幾周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了．當(dāng)我快要完成老師下達(dá)給我的任務(wù)的時(shí)候，我仿佛經(jīng)過(guò)一次翻山越嶺，登上了高山之顛，頓感心曠神怡，眼前豁然開(kāi)朗． </p><p>　　課程設(shè)計(jì)是

89、我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程．”千里之行始于足下”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)． </p><p>　　說(shuō)實(shí)話(huà)，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累．然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這幾周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消．雖

90、然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中”春眠不知曉”的感悟． 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂；感謝老師和同學(xué)的幫助讓自己獨(dú)立完成了課程設(shè)計(jì)！</p><p>　　通過(guò)這段時(shí)間的漫長(zhǎng)的設(shè)計(jì)，使我獲益良多，自己掌握了設(shè)計(jì)過(guò)程的了解。對(duì)許多專(zhuān)業(yè)的知識(shí)得了解也更加鞏固了。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械

91、制圖，autoCAD軟件的運(yùn)用等。對(duì)我來(lái)說(shuō)最缺的是經(jīng)驗(yàn)，在這段時(shí)間的摸索和理解中也掌握了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，其中最重要的就是將自己的理論知識(shí)能和實(shí)踐中緊密的結(jié)合起來(lái)。很大的提高了自己綜合解決問(wèn)題的能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 主編 濮良貴、紀(jì)名剛</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)

92、課程設(shè)計(jì)》主編 楊光 席偉光 李波 </p><p>　　《機(jī)械原理》主編 朱理</p><p>　　《機(jī)械制圖》第二版 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 主編 王巍</p><p>　　《材料力學(xué)》第四版 主編 劉鴻文</p><p>　　《工程材料與成形技術(shù)基礎(chǔ)》主編 龐國(guó)興</p><p>　　《互換性與測(cè)量技術(shù)》主編 徐學(xué)林<