機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計---帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓錐-圓柱齒輪減速器的設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計任務(wù)書3</b></p><p>　　1.1傳動方案示意圖3</p><p><b>　　1.2原始數(shù)據(jù)3</b></p><p><b>　　1.3工作條件3</b>

2、</p><p><b>　　1.4工作量3</b></p><p>　　二、傳動系統(tǒng)方案的分析4</p><p>　　三、電動機(jī)的選擇與傳動裝置運(yùn)動和參數(shù)的計算4</p><p>　　3.1 電動機(jī)的選擇4</p><p>　　3.2傳動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配5</

3、p><p>　　3.3計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)6</p><p>　　四、傳動零件的設(shè)計計算7</p><p>　　4.1斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計7</p><p>　　4.2直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計11</p><p>　　五、軸的設(shè)計計算15</p><p>　　5.1輸入軸（I軸)的設(shè)

4、計15</p><p>　　5.3中間軸（II軸）的設(shè)計22</p><p>　　六、軸承的校核27</p><p>　　6.1輸入軸滾動軸承計算27</p><p>　　6.2中間軸滾動軸承計算28</p><p>　　6.3輸出軸軸滾動軸承計算29</p><p><b&g

5、t;　　七、鍵的校核30</b></p><p>　　7.1輸入軸鍵計算30</p><p>　　7.2中間軸鍵計算31</p><p>　　7.3輸出軸鍵計算31</p><p>　　八、聯(lián)軸器的選擇32</p><p>　　九、潤滑與密封32</p><p>　　十、

6、減速器附件的選擇32</p><p>　　十一、設(shè)計小結(jié)33</p><p>　　十二、參考文獻(xiàn)33</p><p><b>　　一、設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　1.1傳動方案示意圖</p><p><b>　　1.2原始數(shù)據(jù)</b></p>

7、<p><b>　　1.3工作條件</b></p><p>　　工作壽命10年（設(shè)每年工作300天）， 單班工作制，連續(xù)單向于運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，環(huán)境最高溫度，小批量生產(chǎn)，運(yùn)輸帶速度允許誤差為鏈速度的。</p><p><b>　　1.4工作量</b></p><p>　　1、傳動系統(tǒng)方案的分析；</p>

8、<p>　　2、電動機(jī)的選擇與傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)的計算；</p><p>　　3、傳動零件的設(shè)計計算；</p><p><b>　　4、軸的設(shè)計計算；</b></p><p>　　5、軸承及其組合部件選擇和軸承壽命校核；</p><p>　　6、鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核；</p><

9、;p>　　7、減速器箱體，潤滑及附件的設(shè)計；</p><p>　　8、裝配圖和零件圖的設(shè)計；</p><p><b>　　9、設(shè)計小結(jié)；</b></p><p><b>　　10、參考文獻(xiàn)；</b></p><p>　　二、傳動系統(tǒng)方案的分析</p><p>　　傳動方

10、案見圖一，其擬定的依據(jù)是結(jié)構(gòu)緊湊且寬度尺寸較小，傳動效率高，適用在惡劣環(huán)境下長期工作，雖然所用的錐齒輪比較貴，但此方案是最合理的。其減速器的傳動比為8-15，用于輸入軸于輸出軸相交而傳動比較大的傳動。</p><p>　　三、電動機(jī)的選擇與傳動裝置運(yùn)動和參數(shù)的計算</p><p>　　3.1 電動機(jī)的選擇</p><p>　　1、電動機(jī)類型選擇：選擇電動機(jī)的類型為三

11、相異步電動機(jī)，額定電壓交流380V。</p><p>　　2、電動機(jī)容量選擇：</p><p>　?。?）工作機(jī)所需功率=FV/1000 </p><p><b>　　F-工作機(jī)阻力 </b></p><p>　　v-工作機(jī)線速度 </p><p>　　-工作機(jī)效率可取0.96&l

12、t;/p><p>　　(2) 電動機(jī)輸出功率</p><p>　　考慮傳動裝置的功率損耗，電動機(jī)的輸出功率為</p><p><b>　　=/</b></p><p>　　為從電動機(jī)到工作機(jī)主動軸之間的總效率，即</p><p><b>　　=0.833</b></p>

13、;<p>　　-滾動軸承傳動效率取0.99 -圓錐齒輪傳動效率取0.95</p><p>　　-圓柱齒輪傳動效率取0.97 -聯(lián)軸器效率取0.99 </p><p>　　-卷筒效率取0.96 </p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?）確定電動機(jī)的額定功率</

14、p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率略大于即可。所以可以暫定電動機(jī)的額定功率為4Kw。</p><p><b>　　3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　卷筒工作轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　=60×1000V/πD=6010001.3/（3.14270）=92r/

15、min</p><p>　　由于兩級圓錐-圓柱齒輪減速器一般傳動比為8-15，故電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　—=(8-15） =736—1380r/min。</p><p>　　可見同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ，1500r/min 的電動機(jī)都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ，1500r/min的兩種電動機(jī)進(jìn)行比較，而轉(zhuǎn)速越高總傳動比越

16、大傳動裝置的結(jié)構(gòu)會越大，成本越高。所以應(yīng)綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價格及總傳動比。</p><p>　　表2 電動機(jī)方案比較表（指導(dǎo)書 表16-1）</p><p>　　由表中數(shù)據(jù)可知，方案1的總傳動比小，傳種裝置結(jié)構(gòu)尺寸小，因此可采用方案1，選定電動機(jī)型號為Y132M1-6，外伸軸徑：D=38mm;外伸軸長度： E=80mm。</p><p>　　3.

17、2傳動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配</p><p>　　1、傳動裝置總傳動比</p><p>　　=960/92=10.43</p><p><b>　　2、分配各級傳動比</b></p><p>　　高速級為圓錐齒輪其傳動比應(yīng)小些約，低速級為圓柱齒輪傳動其傳動比可大些。所以可取</p><p

18、>　　=2.6 =4</p><p>　　3.3計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)</p><p>　　1、各軸的轉(zhuǎn)速（各軸的標(biāo)號均已在圖中標(biāo)出）</p><p>　?。?960r/min</p><p>　　＝=960/2.61=367.82/min</p><p>　?。?=367.82/4=92r/min&

19、lt;/p><p><b>　　=92r/min</b></p><p><b>　　2、各軸輸入功率</b></p><p><b>　　=3.96kw</b></p><p>　　. =3.92kw </p><p><b>　　=3

20、.61kw</b></p><p><b>　　=.=3.54kw</b></p><p>　　3、各軸轉(zhuǎn)矩 =39.39N.m</p><p>　　=101.78N.m</p><p>　　=374.73N.m =367.47N.m</p><p>　　將計算結(jié)果匯總列表如

21、下</p><p>　　四、傳動零件的設(shè)計計算</p><p>　　4.1斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計（主要參照教材《機(jī)械設(shè)計（第八版）》）</p><p>　　已知輸入功率為=3.92、小齒輪轉(zhuǎn)速為=367.82r/min、齒數(shù)比為4。工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），單班工作制，帶式輸送，工作平穩(wěn)，環(huán)境最高溫度，轉(zhuǎn)向不變。</p><p>

22、　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　（1）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級精度。（GB10095-88） </p><p>　?。?）材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表10-1小齒輪材料為40Cr（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40HBS。</p><p>　

23、　選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù) 初選螺旋角。</p><p>　　2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算按下式設(shè)計計算</p><p>　?。?）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　　試選載荷系數(shù)=1.6</p><p>　　查教材圖表（圖10-30）選取區(qū)域系數(shù)=2.435</p><p>　　查教材表10-6選取彈性影響系

24、數(shù)=189.8 </p><p>　　查教材圖表（圖10-26）得 =0.765 =0.88 =1.645</p><p>　　由教材公式10-13計算應(yīng)力值環(huán)數(shù)</p><p>　　N=60 j =60×367.82×1×（1×8×300×10）=0.527×10h</p><

25、;p>　　N=0.132X10h</p><p>　　查教材10-19圖得：K=1.05 K=1.1</p><p>　　查取齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650Mpa 550Mpa </p><p>　　由教材表10-7查得齒寬系數(shù)=1</p><p>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=95.5×10×=9550X3920/367

26、.82=101.78N.m</p><p>　　齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式（10-12）得:</p><p>　　[]==1.05×650=682.5</p><p>　　[]==1.1×550=605 </p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力為 <

27、;/b></p><p><b>　　設(shè)計計算</b></p><p>　　按式計算小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　=</b></p><p>　　計算圓周速度0.97m/s</p><p><b>　　計算齒寬b及模數(shù)</b><

28、;/p><p>　　b==150.34=50.347mm</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　計算齒寬與高之比</b></p><p>　　齒高h(yuǎn)= =2.25×2.22=4.995</p><p><b>　　= =10.08

29、</b></p><p>　　計算縱向重合度 =0.318tanβ=0.318122tan=1.744</p><p><b>　　計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　系數(shù)=1，根據(jù)V=0.97m/s，7級精度查圖表（圖10-8）得動載系數(shù)=1.03</p><p>　　查教材圖表（表10-3

30、）得齒間載荷分布系數(shù)=1.2</p><p>　　由教材圖表(表10-4）查得=1.420</p><p>　　查教材圖表（圖10-13）得=1.18</p><p><b>　　所以載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　=1.755</b></p><p>　　按實

31、際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　計算模數(shù)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式≥設(shè)計

32、</p><p>　　確定公式內(nèi)各計算數(shù)值</p><p>　　計算載荷系數(shù) =1.46</p><p>　　根據(jù)縱向重合度=1.744 查教材圖表（圖10-28）查得螺旋影響系數(shù)=0.88</p><p><b>　　計算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　=24.08&l

33、t;/b></p><p><b>　　=96.33</b></p><p>　　查取齒形系數(shù) 查教材圖表（表10-5）=2.6476 ，=2.18734</p><p>　　查取應(yīng)力校正系數(shù) 查教材圖表（表10-5）=1.5808 ，=1.78633</p><p>　　查教材圖表（圖10-20c）查得小齒輪

34、彎曲疲勞強(qiáng)度極限=520MPa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=400MPa 。</p><p>　　查教材圖表（圖10-18）取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85 K=0.88 </p><p>　　計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式得</p><p><b>　　[]=</b><

35、;/p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　計算大、小齒輪的，并加以比較 </p><p>　　大齒輪的數(shù)值大.選用.</p><p><b>　　設(shè)計計算</b></p><p><b>　　計算模數(shù)</b></p>

36、<p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所承載的能力。而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅取決于齒輪直徑。按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2.5mm但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=51.9來計算應(yīng)有的齒數(shù).</p><p>　　2）計算齒數(shù) z==20.

37、1 取z=20 那么z=4×20=80 </p><p><b>　　4、幾何尺寸計算</b></p><p><b>　　計算中心距</b></p><p>　　a===128.83</p><p>　　將中心距圓整為129mm</p><p>　　按圓

38、整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　　=arccos</b></p><p>　　因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正.</p><p>　　計算大.小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　d==52</b></p><p><b>　　d==2

39、06</b></p><p>　　計算大.小齒輪的齒頂圓直徑、齒根圓直徑 </p><p>　　h*at = h*ancosβ ， c*t = c*ancosβ h*an=1，C*n=0.3</p><p><b>　　計算齒輪寬度</b></p><p><b>　　B=</b>&l

40、t;/p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　大齒輪（齒輪2）齒頂圓直徑大于160mm 而又小于500mm。故 采用腹板式結(jié)構(gòu)其零件圖如下</p><p><b>　　圖二、斜齒圓柱齒輪</b></p><p>　　4.2直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計（主要參照教材《機(jī)械設(shè)計（第八版）》）&

41、lt;/p><p>　　已知輸入功率為=3.96kw、小齒輪轉(zhuǎn)速為=367.82r/min、齒數(shù)比為2.6由電動機(jī)驅(qū)動。工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），單班工作制，帶式輸送，工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　直齒圓錐齒輪減速器為通用減速器，其速度不高，故選用7級精度（GB10095-88） <

42、;/p><p>　　材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表10-1 小齒輪材料可選為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料取45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度相差40HBS。</p><p>　　選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù) </p><p>　　2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計計算公式：

43、 </b></p><p><b>　　≥</b></p><p>　　、確定公式內(nèi)的各計算值</p><p>　　試選載荷系數(shù)=1.8</p><p>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=9.55×10×=39.39KN.Mm</p><p><b>　　取齒寬系數(shù)&

44、lt;/b></p><p>　　查圖10-21齒面硬度得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650Mpa 大齒輪的接觸疲勞極限550Mpa </p><p>　　查表10-6選取彈性影響系數(shù)=189.8 </p><p>　　由教材公式10-13計算應(yīng)力值環(huán)數(shù)</p><p>　　N=60nj =60×960×1×

45、（1×8×300×10）=1.3824×10h</p><p>　　N=0.5297×10h</p><p>　　查教材10-19圖得：K=0.99 K=1.05</p><p>　　齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式（10-12）得:</p><p>　

46、　[]==0.99×650=643.5 </p><p>　　[]==1.05×550=577.5 </p><p><b>　　設(shè)計計算</b></p><p>　　試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得</p><p><b>　　有公式可得：</b></p>

47、<p><b>　　計算圓周速度V</b></p><p><b>　　3.39m/s</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　系數(shù)=1，根據(jù)V=3.39m/s，7級精度查圖表（圖10-8）得動載系數(shù)=1.11</p><p>

48、　　查圖表（表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)=1.1</p><p>　　根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪懸臂布置查表10-9得=1.25的=1.51.25=1.875</p><p>　　得載荷系數(shù) =2.289</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得</p><p><b>　　= </b></p

49、><p><b>　　5）計算模數(shù)M</b></p><p><b>　　圓整取m=3</b></p><p>　　3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計公式：</b></p><p><b>　　m≥</b>&l

50、t;/p><p>　　確定公式內(nèi)各計算數(shù)值</p><p>　　計算載荷系數(shù) =11.111.11.875=2.289</p><p><b>　　計算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　=26.8</b></p><p><b>　　=181.0</

51、b></p><p>　　由教材表10-5查得齒形系數(shù)</p><p>　　應(yīng)力校正系數(shù) </p><p>　　由教材圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85 K=0.9</p><p>　　計

52、算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得</p><p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　計算大小齒輪的,并加以比較</p><p>　　大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設(shè)計計算.</p><p><b>

53、　　設(shè)計計算</b></p><p><b>　　取M=2.5mm</b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所承載的能力。而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，取決于齒輪直徑。按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2.5mm但為了同時滿足接觸疲勞

54、強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=73.15來計算應(yīng)有的齒數(shù).</p><p>　　計算齒數(shù) z=29 取z=29 那么z=2.6×29=76</p><p><b>　　4、計算幾何尺寸</b></p><p>　　分度圓直徑d==72.5； d==190</p><p><b&

55、gt;　　=</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　=49.98圓整取=50mm =55mm</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　

56、　大齒輪（齒輪2）齒頂圓直徑大于160mm 而又小于500mm。故 采用腹板式結(jié)構(gòu)其零件圖如下</p><p><b>　　圖三、直齒錐齒輪</b></p><p><b>　　五、軸的設(shè)計計算</b></p><p>　　5.1輸入軸（I軸)的設(shè)計</p><p>　　1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和

57、轉(zhuǎn)矩</p><p>　　=3.96kw =960r/min =39.394 </p><p>　　2、求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知高速級小圓錐齒輪的平均分度圓直徑為</p><p><b>　　則</b></p><p>　　圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖四所示

58、 </p><p><b>　　圖四、輸入軸載荷圖</b></p><p>　　3、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表15-3，取，得</p><p><b>　　mm</b></p><p

59、>　　輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則</p><p>　　=1.339.39=51207</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表13-4，選HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為1250N.m，而電動機(jī)軸的直徑為38mm所以聯(lián)軸器的孔

60、徑不能太小。取=30mm，半聯(lián)軸器長度L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為60mm。</p><p><b>　　4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　（1）擬定軸上零件的裝配方案（見圖五）</p><p>　　圖五、輸入軸軸上零件的裝配</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度<

61、/p><p>　　為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，12段軸右端需制出一軸肩，故取23段的直徑。左端用軸端擋圈定位，12段長度應(yīng)適當(dāng)小于L所以取=58mm</p><p>　　初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表13-1中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30308，其尺寸為</p><

62、;p>　　40mm90mm25.25mm所以而=25.25mm</p><p>　　這對軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表13-1查得30308型軸承的定位軸肩高度，因此取</p><p>　　3）取安裝齒輪處的軸段67的直徑；為使套筒可靠地壓緊軸承，56段應(yīng)略短于軸承寬度，故取=24mm，</p><p>　　4）軸承端蓋的總寬度為20mm

63、。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，取=50mm。</p><p>　　錐齒輪輪轂寬度為55mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取由于，故取</p><p>　　（3）軸上的周向定位</p><p>　　圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表6-1</p><p>　　查

64、得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為45mm，同時為保</p><p>　　證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器處平鍵截面為與軸的配合為；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k5。</p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　取軸端倒角為，軸肩處的倒角可按R1.6-R2適當(dāng)選取。&l

65、t;/p><p>　　5、求軸上的載荷（30308型的a=19.5mm。所以倆軸承間支點距離為109.5mm 右軸承與齒輪間的距離為54.25mm。）（見圖四）</p><p>　　6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)圖四可知右端軸承支點截面為危險截面，由上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力為</p>

66、<p>　　= 12.12Mpa</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表15-1查得，故安全。</p><p>　　5.2輸出軸（軸）的設(shè)計</p><p>　　1、求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　=3.61 kw =92r/min =374.73N.M</p&

67、gt;<p>　　2、求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知大斜齒輪的分度圓直徑為</p><p><b>　　d==206</b></p><p><b>　　而</b></p><p>　　圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖六所示</p><p>　　3

68、、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表15-3，取，得</p><p>　　輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《械設(shè)計（第八版）》表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則=1.3374.73=487.149</p&

69、gt;<p>　　查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表14-4選Lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為1250N.M</p><p>　　半聯(lián)軸器的孔徑，所以取40mm，半聯(lián)軸器長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為84mm。</p><p><b>　　4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　擬定軸上零件的裝配方案（見圖七）&l

70、t;/p><p>　　圖七、輸出軸軸上零件的裝配</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1段軸左端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑，1段右端用軸端擋圈定位，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，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1-2段的長度應(yīng)比略短些，現(xiàn)取。</p>&

71、lt;p>　　初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表13-1中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30310，其尺寸為，，因而可以取。右端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計課程》表13-1查得30310型軸承的定位軸肩高度，因此取60mm。</p><p>　　齒輪左端和左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度

72、為52mm，為了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49mm齒輪的輪轂直徑取為55mm所以55mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。軸環(huán)寬度，取。</p><p>　　軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離故</p><p>　　齒輪距箱體內(nèi)比的距離為a=16mm，大錐齒

73、輪于大斜齒輪的距離為c=20mm，在確定滾動軸承的位置時應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s=8mm?？汕蟮?7.25mm</p><p><b>　　86mm </b></p><p>　?。?）軸上的周向定位</p><p>　　齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計（第八</p><p>　　版）》表6-1查得平

74、鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm，同時為保證齒 輪與軸配合有良好的對中性，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，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m5。</p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　取軸端倒角為，軸肩處的倒角可按R1.6-R2適當(dāng)選取。</p><p&

75、gt;<b>　　5、求軸上的載荷</b></p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖，在確定支點時查得30310型的支點距離a=23mm。所以作為簡支梁的軸承跨距分別為L1=61.25mm，L2=131.25mm。做出彎矩和扭矩圖（見圖六）。由圖六可知齒輪支點處的截面為危險截面，算出其彎矩和扭矩值如下：</p><p>　　6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度&l

76、t;/p><p>　　根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力</p><p><b>　　=18.7mpa</b></p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表15-1查得，故安全。</p><p>　　5.3中間軸（II軸）的設(shè)計</p>

77、<p>　　1、求輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p>　　kw =367.82r/min =101.78N.M</p><p>　　2、求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知小斜齒輪的分度圓直徑為</p><p>　　已知圓錐直齒輪的平均分度圓直徑 </p><p>　　

78、圓周力、，徑向力、及軸向力、的方向如圖八所示</p><p>　　圖八、中間軸受載荷圖</p><p>　　3、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表15-3，取，得，中間軸最小直徑顯然是安裝滾動軸承的直徑和</p><p><b>　　4、軸的

79、結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　?。?）擬定軸上零件的裝配方案（見圖九）</p><p>　　圖九、中間軸上零件的裝配</p><p>　　（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　1）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表

80、13.1中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30306，其尺寸為，。 </p><p>　　這對軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表13.1查得30306型軸承的定位軸肩高度37mm，因此取套筒直徑37mm。</p><p>　　2）取安裝齒輪的軸段，錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪轂長，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故

81、取，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。</p><p>　　3）已知圓柱直齒輪齒寬，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸</p><p>　　段應(yīng)略短于輪轂長，故取。</p><p>　　4）齒輪距箱體內(nèi)比的距離為a=16mm，大錐齒輪于大斜齒輪的距離為c=20mm，在確定滾動軸承的位置時應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s=8mm。則取</p>

82、<p>　?。?）軸上的周向定位</p><p>　　圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為32mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與

83、軸的配合為；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。</p><p>　?。?）確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　取軸端倒角為，軸肩處的倒角可按R1.6-R2適當(dāng)選取</p><p><b>　　5、求軸上的載荷</b></p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖，在確定支

84、點時查得30310型的支點距離a=15.3mm。所以軸承跨距分別為L1=55.45mm，L2=74.5mm。L3=60.95mm做出彎矩和扭矩圖（見圖八）。由圖八可知斜齒輪支點處的截面為危險截面，算出其彎矩和扭矩值如下：</p><p>　　6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力為</p>

85、<p>　　前已選定軸的材料為（調(diào)質(zhì)），由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表15-1查得，故安全。</p><p>　　7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　判斷危險截面</b></p><p>　　由彎矩和扭矩圖可以看出齒輪中點處的應(yīng)力最大，從應(yīng)力集中對軸的影響來看，齒輪兩端處過盈配合引起的應(yīng)力集中最為嚴(yán)重，且影響程度相當(dāng)

86、。但是左截面不受扭矩作用故不用校核。中點處雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，而且這里軸的直徑比較大，故也不要校核。其他截面顯然不要校核，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核圓柱齒輪左端處的截面。又因軸肩出的左右兩側(cè)均安裝相同輪轂的齒輪，所以只需校核一側(cè)即可。</p><p><b>　　截面左側(cè)校核</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)

87、 </b></p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)</b></p><p><b>　　截面左側(cè)彎矩</b></p><p>　　截面上的扭矩=101.78N.M</p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力</b></p><p>&l

88、t;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。由表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)及按《機(jī)械設(shè)計（第八版）》附表3-2查取。因，，經(jīng)插值后查得</p><p>　　又由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》附圖3-2可得軸的材料敏感系數(shù)為</p><

89、p>　　故有效應(yīng)力集中系數(shù)為</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》附圖3-2的尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為</p><p>　　又取碳鋼的特性系數(shù)為</p><p><b>　　計算安全系數(shù)值</b></p><p&

90、gt;<b>　　故可知安全。</b></p><p><b>　　六、軸承的校核</b></p><p>　　6.1輸入軸滾動軸承計算</p><p>　　初步選擇的滾動軸承為0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30308，其尺寸為，軸向力 ， ，Y=1.7，X=0.4</p><p>&l

91、t;b>　　則</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　則

92、 </p><p><b>　　故合格。</b></p><p>　　6.2中間軸滾動軸承計算</p><p>　　初步選擇的滾動軸承為0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30306。</p><p>　　軸向力 ， ，Y=1.9，X=0.4</p><p>　　則

93、 </p><p>　　則 </p><p>　　則 </p><p>　　則 </p><p>　　則 </p><p><b>　　則</b></p><p&g

94、t;<b>　　故合格。</b></p><p>　　6.3輸出軸軸滾動軸承計算</p><p>　　初步選擇的滾動軸承為0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30310. 軸向力 ， ，Y=1.7，X=0.4</p><p>　　則 </p><p>　　則 &l

95、t;/p><p>　　則 </p><p>　　則 </p><p>　　則 </p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　故合格。</b></p><p&

96、gt;<b>　　七、鍵的校核</b></p><p><b>　　7.1輸入軸鍵計算</b></p><p>　　1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為：</p><p><b>　　故單鍵即可。</

97、b></p><p>　　2、校核圓錐齒輪處的鍵連接</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為：</p><p><b>　　故合格。</b></p><p><b>　　7.2中間軸鍵計算</b></p><p>

98、　　1、校核圓錐齒輪處的鍵連接</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為：</p><p><b>　　故合格。</b></p><p>　　2、校核圓柱齒輪處的鍵連接</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為：&

99、lt;/p><p><b>　　故合格。</b></p><p><b>　　7.3輸出軸鍵計算</b></p><p>　　1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為：</p><p><b&g

100、t;　　故合格。</b></p><p>　　2、校核圓柱齒輪處的鍵連接</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為：</p><p><b>　　故合格。</b></p><p><b>　　八、聯(lián)軸器的選擇</b></p>

101、;<p>　　在軸的計算中已選定了聯(lián)軸器型號。</p><p>　　輸入軸選Lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000，半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為60mm，Z型軸孔。</p><p>　　輸出軸選選Lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000，半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為84mm，Z型軸孔。</

102、p><p><b>　　九、潤滑與密封</b></p><p>　　齒輪采用浸油潤滑，由《機(jī)械設(shè)計》表10-11和表10-12查得選用100號中負(fù)荷工業(yè)閉式齒輪油（GB5903-1995），油量大約為3.5L。當(dāng)齒輪圓周速度時，圓錐齒輪浸入油的深度至少為半齒寬，圓柱齒輪一般浸入油的深度為一齒高、但不小于10mm，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~50mm。由于大圓錐齒輪，

103、可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承，并通過油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好，當(dāng)然也可用油脂潤滑。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А?lt;/p><p>　　十、減速器附件的選擇</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》選定通氣帽為；油標(biāo)為壓配式圓形的油標(biāo)A20JB/T 7491.1-1995；外六角油塞及封油墊；箱座吊耳，吊環(huán)螺釘為螺釘GB825-88）M16；

104、啟蓋螺釘M8。</p><p><b>　　十一、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓錐-圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩個星期的設(shè)計實踐，使我對機(jī)械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ).</p><

105、;p>　　機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》、《工程材料》、《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》等于一體。</p><p>　　這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想、訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。</p><p><

106、b>　　十二、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、《機(jī)械設(shè)計（第八版）》濮良貴，紀(jì)名剛主編　高等教育出版社</p><p>　　2、《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》金清肅主編 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　3、《機(jī)械原理》朱理主編 高等教育出版社</p><p>　　4、《工程制圖》趙大興主編 高等教育出版社<

107、;/p><p>　　5、《材料力學(xué)》劉鴻文主編 高等教育出版社 </p><p>　　6、《機(jī)械設(shè)計手冊）》 機(jī)械設(shè)計手冊編委 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　7、《機(jī)械制圖實例教程》 鐘日銘主編 清華大學(xué)出版社</p><p>　　8、《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》 徐學(xué)林主編 湖南大學(xué)出版社</p><p>