機(jī)械工程學(xué)院課程設(shè)計—設(shè)計帶式輸送機(jī)用二級齒輪減速器

1、<p>　　《機(jī)械設(shè)計》課程設(shè)計</p><p><b>　　任 務(wù) 書</b></p><p><b>　　一、 目的與要求</b></p><p>　　《機(jī)械設(shè)計》課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計課程的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是：</p><p>　　1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分

2、析解決機(jī)械工程問題的能力。</p><p>　　2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法，了解和掌握簡單機(jī)械傳動裝置的設(shè)計過程和進(jìn)行方式。</p><p>　　進(jìn)行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、繪圖、查閱資料、熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。</p><p>　　要求學(xué)生在課程設(shè)計中</p><p>　　1）能夠樹立正確的設(shè)計思想，力求所做設(shè)計合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)；</p

3、><p>　　2）提倡獨(dú)立思考，反對盲目抄襲和“閉門造車”兩種錯誤傾向，反對知錯不改，敷衍了事的作風(fēng)。</p><p>　　3）掌握邊畫、邊計算、邊修改的設(shè)計過程，正確使用參考資料和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。</p><p>　　4）要求圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn)，計算說明書正確、書寫工整，</p><p>　　二、 設(shè)計內(nèi)容及要求</p><p>

4、;<b>　　1．設(shè)計題目</b></p><p>　　設(shè)計帶式輸送機(jī)用二級齒輪減速器</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　1）輸送帶工作拉力F=5600N;</p><p>　　2) 輸送帶工作速度v= 0.6m/s(允許輸送帶速度誤差為±5％)；<

5、/p><p>　　3）滾筒直徑D=320mm;</p><p>　　4) 滾筒效率η＝0.96（包括滾筒和軸承的效率損失）；</p><p>　　5）工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；</p><p>　　6）使用折舊期 8年；</p><p>　　7）動力來源：電力，三相交流，電壓380V；</p>

6、;<p>　　8）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　2．設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　1）傳動裝置的總體方案設(shè)計；選擇電動機(jī)；計算運(yùn)動和動力參數(shù)；傳動零件的設(shè)計。</p><p>　　2）繪制裝配圖和零件圖。</p><p>　　3）設(shè)計計算說明書一份，

7、包括：確定傳動裝置的總體方案，選擇電動機(jī)，計算運(yùn)動和動力參數(shù)，傳動零件的設(shè)計，軸、軸承、鍵的校核，聯(lián)軸器的選擇，箱體的設(shè)計等。</p><p><b>　　三、 進(jìn)度計劃</b></p><p>　　四、 課程設(shè)計成果要求</p><p>　　1）減速器裝配圖1張（0號）；</p><p>　　2）大齒輪零件圖1張（2號

8、）、中間軸零件圖1張（2號）。</p><p>　　3）設(shè)計說明書一份。</p><p><b>　　五、 考核方式</b></p><p>　　依據(jù)：設(shè)計圖紙質(zhì)量、設(shè)計說明書中計算方法和過程是否正確、平時考勤。</p><p>　　成績：按五級分制：優(yōu)、良、中、及格、不及格</p><p>&l

9、t;b>　　學(xué)生姓名：趙勇萍</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：陳立新</b></p><p>　　2009年01月12日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、電動機(jī)的選擇……………………………………….…….4</p>&l

10、t;p>　　二、計算總傳動比及分配各級的傳動比……………….……4</p><p>　　三、V帶傳動設(shè)計 ………………...….……..………….…….5</p><p>　　四、高速齒輪組的設(shè)計與強(qiáng)度校核……….…………………6</p><p>　　五、低速齒輪組的設(shè)計與強(qiáng)度校核……………………….....8</p><p>　　六、

11、演算傳動比………………………………………………10</p><p>　　七、軸的設(shè)計計算………………………………………….…11</p><p>　　八、滾動軸承的壽命校核計算 ..……………………………17</p><p>　　九、鍵聯(lián)接的選擇及計算……………………………….…20</p><p>　　十、潤滑方式的選擇…………………………

12、….……….21</p><p>　　十一、零件草圖繪制……………………………………...21</p><p>　　十二、設(shè)計總結(jié) …………………………………………….23</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………….24</p><p><b>　　電動機(jī)的選擇：</b></p>

13、<p>　　普通V帶的效率η1=0.96，一對滾子軸承的效率η2=0.99（初選球軸承），閉式齒輪傳動效率η3=0.97（初選八級精度），聯(lián)軸器效率η4=0.97，卷筒效率η5=0.96。</p><p>　　所以：η=η1·η23·η32η4·η5=0.96×0.993×0.972×0.96=0.8116</p><p

14、><b>　　確定電動機(jī)的功率：</b></p><p>　　Pd= Pw/η=5600×0.75/(1000×0.816)=5.147(kw)</p><p><b>　　確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為nw=60×1000×0.75/(π&#

15、215;320)=44.76 r/min</p><p>　　取V帶傳動的傳動比i1=2~4；二級齒輪減速器傳動比i2=8~40，i3=16~160；故電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍：</p><p>　　nd=(16~160)×44.76=716.16~7161.6 (r/min)</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有三種，750，1000，1500。優(yōu)選

16、同步轉(zhuǎn)速1000r/min的電動機(jī)，由設(shè)計設(shè)計手冊177頁表17-1中的電動機(jī)部分選定B3型，電動機(jī)型號為Y132 M2-6</p><p><b>　　其主要性能見下表：</b></p><p>　　外形與安裝尺寸見下表：</p><p>　　計算總傳動比及分配各級的傳動比</p><p>　?。?）總傳動比：i=nm

17、/nw=960/44.75=21.4</p><p>　?。?）初步取二級減速器的傳動比i2·i3=10，所以，V帶傳動比i1=21.4/10=2.14。</p><p>　?。?）二級減速器中高速級與低速級傳動比分別推薦為i2=(1.3~1.5)i3</p><p>　　所以取i2=3.7，i3=2.7</p><p>　?。?）

18、計算運(yùn)動和動力參數(shù)：</p><p><b>　　1．各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　?軸 ：n?=nm/i1=960/2.14=448.6r/min</p><p>　　??軸 ：n??=nm/(i1·i2)=960/(2.14×3.7)=121.24r/min</p><p>　　Ш軸：n

19、Ш=nm/(i1·i2·i3)=960/(2.14×3.7×2.7)=44.9r/min</p><p><b>　　2．各軸輸入功率：</b></p><p>　　?軸：P?=Ped·η1=5.5×0.96=5.28 (kw)</p><p>　　И軸：PИ=P?·η2&#

20、183;η3=5.82×0.99×0.97=5.07 (kw)</p><p>　　Ш軸：PШ=PИ·η2·η3=5.07×0.99×0.97=4.87 (kw)</p><p><b>　　3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　?軸：T?=9550×P?/n?=9

21、550×5.28/448.6=112.4 (N/m)</p><p>　　И軸：TИ=9550×PИ/nИ=9550×5.07/121.24=399.36 (N/m)</p><p>　　Ш軸：TШ=9550×PШ/nШ=9550×4.63/44.9=984.78 (N/m)</p><p>　　V帶傳動的計算設(shè)計：

22、</p><p><b>　　確定計算功率Pa</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P151頁表8-6，取KA=1.2；</p><p>　　所以，Pca=KA·P=1.2×5.5=6.6 （kw）</p><p><b>　　選取普通V帶型。</b></p>

23、<p>　　根據(jù)Pca 、n1，查《機(jī)械設(shè)計》P152頁表8-8，選取B型普通V帶。</p><p><b>　　確定帶輪基準(zhǔn)直徑。</b></p><p>　　1．根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》表8-7，初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=132mm。</p><p>　　2．從動輪基準(zhǔn)直徑dd2=i1·dd1=2.14×132=28

24、2.48mm。根據(jù)表8-7，取dd2=280mm。</p><p><b>　　3．演算帶速度</b></p><p>　　V1=π×132×960/(60×1000)=6.635 m/s< 25 m/s</p><p><b>　　所以，帶速度合適。</b></p>&l

25、t;p>　　確定普通V帶的基準(zhǔn)直徑長度和傳動中心距。</p><p>　　根據(jù)0.7（dd1+dd2）<a0<2(dd1+dd2)，初步確定中心距a0=600mm。</p><p><b>　　計算帶的基準(zhǔn)長度：</b></p><p>　　Ld’=2a0+π（dd1+dd2）/2+(dd2－dd1)2/4a0=2×

26、600+π×(132+280)/2+(280－132)2/(4×600)=1856.29mm</p><p><b>　　計算實(shí)際中心距a</b></p><p>　　a=a0+(Ld-Ld’)/2=600+(1800-1856.29)/2=571.855mm</p><p>　　圓整中心距 a=572mm</p>

27、;<p>　　演算主動輪包角α1=180○－(dd2-dd1)/a×57.5○=180○－(280－132)/572×57.5○=165○>120○</p><p>　　所以，主動輪上的包角合適。</p><p><b>　　計算V帶的根數(shù)Z</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》表8-5，取P0=1

28、.8</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》表8-2，取ΔP0=0.30</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》表8-8，取Kα=0.96</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》表8-2，取KL=0.95</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　Z=Pca/(P0+ΔP0) KαKL=

29、6.6/(1.8+0.3)×0.95×0.96=3.45 (根)</p><p><b>　　取Z=4根 。</b></p><p><b>　　計算預(yù)緊力F0。</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P145表8-4，取q=0.17。</p><p>　　F0=500

30、15;Pca/vZ·(2.5/Kα－1)+qv2=500×6.6/(6.63×4)×(2.5/0.96－1)+0.17×6.6352=206.95 N</p><p>　　計算作用在軸上的壓軸力Fp</p><p>　　Fp=2·Z·F0·sin(α/2)=2×Z×F0×sin(1

31、65○/2)=1593.44N</p><p>　　高速級齒輪組的設(shè)計及強(qiáng)度校核。</p><p><b>　　（1）</b></p><p>　　1．按圖示傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動；</p><p>　　2．運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級精度（GB1009-88）</p><p&g

32、t;　　3．材料選擇。有《機(jī)械設(shè)計》表10-1，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　4．初選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=i2·z1=3.7×24=88.8.取z2=89。</p><p>　　5．選取螺旋角。初選螺旋角β=14○</p>

33、<p>　　（2） 按齒面接觸強(qiáng)度計算。</p><p><b>　　1．確定各參數(shù)。</b></p><p>　　試選載荷系數(shù)Kt=1.3</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P201表10-7，取φd=1.0</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P198表10-6，取ZE=189.8MPa1/2</p&

34、gt;<p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P215圖10-30，取ZH=2.43</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P214圖10-26：</p><p>　　端面重合度：εα1=0.78，εα2=0.87。所以，εα=εα1+εα2=1.65</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P203圖10-19：</p><p>　　N1=60

35、83;n1·j·Lh=60×44.86×1×(8×16×300)=1.0336×109</p><p>　　N2=60·n2·j·Lh=0.279×109</p><p>　　故：KHN1=1.0，KHN2=0.9</p><p>　　計算接觸疲勞

36、許用應(yīng)力。</p><p><b>　　安全系數(shù)S=1</b></p><p>　　所以：[σH]1=KHN1·σHlim1/S=1.0×600/1=600 MPa</p><p>　　[ΣH]2=KHN2·σHlim1/S=0.9×550/1=495 MPa</p><p>　　

37、故，[σH]=([σH]1+[σH]2)/2=547.5 MPa</p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑d1t</p><p>　　=54.24mm </p><p><b>　　4．計算圓周速度</b></p><p><b>　　v==1.27</b></p><p&

38、gt;　　5．計算齒寬b及模數(shù)mnt</p><p>　　b==1.0×47.194=54.240mm</p><p><b>　　=2.2mm</b></p><p>　　h=2.25×=2.25×2.2=4.9mm</p><p>　　b/h=54.24/2.2=11.069</p

39、><p><b>　　6．計算縱向重合度</b></p><p>　　=0.318tanβ=0.38×1.0×24×tan14○</p><p><b>　　7．計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P191表10-2，取KA=1。</p>

40、<p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P192圖10-8，根據(jù)v=1.27m/s，8級精度，，取Kv=1.09。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P194表10-4：</p><p>　　=1.12+0.18×(1+0.62)×2+0.23×10-3×b=1.45</p><p>　　查課本P195頁圖10-13，初選KHα=

41、KHβ=1.2</p><p><b>　　故載荷系數(shù) </b></p><p><b>　　K ==1.89</b></p><p>　　8．修正分度圓直徑。</p><p><b>　　61.517mm</b></p><p>　?。?）按齒根彎曲強(qiáng)

42、度校核</p><p>　　1．確定計算參數(shù) ：</p><p>　　載荷系數(shù)K ==1.83</p><p>　　根據(jù)重合度=1.7，查《機(jī)械設(shè)計》圖10-28，取Yβ=0.88</p><p>　　查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)：</p><p>　　Zv1=Z1/(cosβ)3=25.82 Zv2=Z2/(cosβ

43、)3=95.75</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P197表10-5，?。?lt;/p><p>　　YFa1=2.616 YSa1=1.594</p><p>　　YFa2=2.190 YSa2=1.786</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P202圖10-18，取 KFN1=0.9; KFN2=0.93</p>

44、<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=1.3</p><p>　　[σF]1=KFN1·σFE1/S=0.9×500/1.3=346.15 MPa</p><p>　　[σF]2=KFN2·σFE2/S=0.93×380/1.3=271.85MPa</p>&l

45、t;p><b>　　設(shè)計計算：</b></p><p><b>　　=1.925mm</b></p><p>　　因?yàn)樵趧恿鲃又校话隳?shù)需不小于2mm，所以，取mn=2mm</p><p><b>　　所以齒數(shù)為：</b></p><p>　　=30 =i1&#

46、183;Z1=107.3，圓整，Z2取111</p><p>　　（4） 幾何尺寸計算：</p><p><b>　　1．中心距：</b></p><p>　　a =(Z1+Z2)/(2cosβ)=(30+111)/(2×cos14)=144.479。圓整：a=145mm</p><p>　　2．按圓整后的中心

47、距修正螺旋角。</p><p>　　β=arcos[(Z1+Z2)mn/2a]=15○</p><p>　　3．計算大小齒輪的分度圓：</p><p>　　61.705mm 228.308mm</p><p><b>　　計算齒寬。</b></p><p>　　b= 圓整后B2=

48、62mm；B1=67mm </p><p>　　低速級齒輪組的設(shè)計計算及強(qiáng)度校核</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　1．按圖示傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動；</p><p>　　2．運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級精度（GB1009-88）</p><

49、p>　　3．材料選擇。有《機(jī)械設(shè)計》表10-1，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　4．初選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=i2·z1=2.7×24=64.8.取z2=65。</p><p>　　5．選取螺旋角。初選螺旋角β=14○</p&g

50、t;<p>　　（2） 按齒面接觸強(qiáng)度計算。</p><p><b>　　1．確定各參數(shù)。</b></p><p>　　試選載荷系數(shù)Kt=1.3</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P201表10-7，取φd=1.0</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P198表10-6，取ZE=189.8MPa1/2<

51、/p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P215圖10-30，取ZH=2.43</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P214圖10-26：</p><p>　　端面重合度：εα3=0.78，εα4=0.86。所以，εα=εα1+εα2=1.64</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P203圖10-19：</p><p>　　N1=60

52、·n3·j·Lh=60×121.24×1×(8×16×300)=2.79×108</p><p>　　N2=60·n4·j·Lh=1.03×108</p><p>　　故：KHN3=1.06，KHN4=1.14</p><p>　　計算接

53、觸疲勞許用應(yīng)力。</p><p><b>　　安全系數(shù)S=1</b></p><p>　　所以：[σH]1=KHN1·σHlim1/S=1.06×600/1=6036MPa</p><p>　　[ΣH]2=KHN2·σHlim1/S=1.14×550/1=627 MPa</p><p&

54、gt;　　故，[σH]=([σH]1+[σH]2)/2=631.5 MPa</p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑d1t</p><p>　　=77.35mm </p><p><b>　　4．計算圓周速度</b></p><p>　　v==0.49 m/s</p><p>　　5．計算齒

55、寬b及模數(shù)mnt</p><p>　　b==1.0×77.35=77.35mm</p><p>　　mnt=d3t·cosβ/Z3=3.15mm</p><p>　　h=2.25×mnt=2.25×3.15=7.08mm</p><p>　　b/h=77.35/7.08=10.93</p>

56、<p><b>　　6．計算縱向重合度</b></p><p>　　εβ=0.318φdZ3tanβ=0.38×1.0×24×tan14○=1.7</p><p><b>　　7．計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P191表10-2，取KA=1。</p&

57、gt;<p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P192圖10-8，根據(jù)v=1.27m/s，8級精度，，取Kv=1.05。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P194表10-4：</p><p>　　=1.12+0.18×(1+0.62)×2+0.23×10-3×b=1.46</p><p>　　查課本P195頁圖10-13，初

58、選KHα=KHβ=1.2</p><p><b>　　故載荷系數(shù) </b></p><p><b>　　K ==1.84</b></p><p>　　8．修正分度圓直徑。</p><p>　　86.846mm 取 d3=90.000mm</p><p>　?。?）按齒根彎曲

59、強(qiáng)度校核</p><p>　　1．確定計算參數(shù) ：</p><p>　　載荷系數(shù)K ==1.764</p><p>　　根據(jù)重合度=1.7，查《機(jī)械設(shè)計》圖10-28，取Yβ=0.88</p><p>　　查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)：</p><p>　　Zv3=Z3/(cosβ)3=25.82 Zv4=Z4/(co

60、sβ)3=69.93</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P197表10-5，?。?lt;/p><p>　　YFa3=2.616 YSa3=1.594</p><p>　　YFa4=2.214 YSa4=1.750</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P202圖10-18，取 KFN1=0.88; KFN2=0.90</p&g

61、t;<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=1.3</p><p>　　[σF]3=KFN3·σFE3/S=0.88×500/1.3=338.46 MPa</p><p>　　[σF]4=KFN4·σFE4/S=0.90×380/1.3=263.1MPa</p>

62、<p><b>　　設(shè)計計算：</b></p><p><b>　　=2.65mm</b></p><p>　　取mn=2.7 mm</p><p><b>　　所以齒數(shù)為：</b></p><p>　　=32.1取Z3=32 ; Z4=i3·Z3=

63、86.4,取Z4=87</p><p>　?。?） 幾何尺寸計算：</p><p><b>　　1．中心距：</b></p><p>　　a =(Z3+Z4)mn/(2cosβ)=(30+81)×2.7/(2×cos14○)=164.4。圓整：a=165mm</p><p>　　2．按圓整后的中心距修

64、正螺旋角。</p><p>　　β=arcos[(Z3+Z4)mn/2a]=14.65○</p><p>　　3．計算大小齒輪的分度圓：</p><p>　　88.739mm 241.260mm</p><p><b>　　計算齒寬。</b></p><p>　　b= 圓整后B2

65、=89mm；B1=94mm </p><p><b>　　演算傳動比</b></p><p>　　i1=dd2/dd1=280/132=2.12</p><p>　　i2=z2/z1=111/30=3.7</p><p>　　i3=z4/z3=87/32=2.72</p><p>　　i總=i1

66、·i2·i3=2.12×3.7×2.72=21.33</p><p>　　(i總—i)/i總=(21.33-21.4)/21.33=0.33</p><p>　　所以，傳動比滿足要求。</p><p><b>　　軸的設(shè)計計算</b></p><p><b>　　?軸的設(shè)

67、計：</b></p><p><b>　　軸上的動力參數(shù)</b></p><p>　　P?=5.48 kw n?=448.6 n/min T?=112403 N·mm</p><p><b>　　作用在齒輪上的力：</b></p><p>　　Ft=2×/d1=

68、2×112403/61.705=3643.24 N</p><p>　　Fr=1372.81 N</p><p>　　=976.20 N </p><p><b>　　確定軸的最小直徑</b></p><p>　　（1）選取軸的材料為45鋼。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P362表

69、15-3，取A0=113</p><p><b>　　25.7 mm</b></p><p>　　考慮到鍵槽對軸的影響，軸頸較大4%，所以：</p><p>　　dmin’=(1+4%)dmin=26.475 mm</p><p>　?。?）軸的最小直徑處在大帶輪安裝處，同時需要考慮軸承的型號。</p>&

70、lt;p>　　查《機(jī)械課程設(shè)計手冊》P263表8-25，選用30207型軸承，具體參數(shù)如下表： </p><p>　　4. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　(1)1-2段是安裝大帶輪處，所以此處為軸的直徑最小處，取d1-2=27 mm</p><p>　　2處為定位軸肩，所以d2-3=32 mm </p><p>　　3-4和7

71、-8處為軸承安裝位置，所以d3-4=d7-8=35 mm</p><p>　　4處為定位軸肩，所以 d4-5=42 mm</p><p>　　5處為非定位軸肩，所以d5-6=44 mm</p><p>　　6處為定位軸肩，所以d6-7=37 mm </p><p>　　(2)1-2處為大帶輪安裝處，所以L1-2=(z-1)e+2f=80 m

72、m</p><p>　　3-4處為軸承和封油盤安裝處，所以L3-4=18.25+13=31.25 mm</p><p>　　4-5處為橫向定位尺寸，決定于兩對嚙合齒輪的位置，取L4-5=103 mm</p><p>　　取L5-6=8 mm </p><p>　　6-7處為安裝齒輪處，且7處要內(nèi)縮2 mm，所以，L6-7=65 mm</

73、p><p>　　7-8處為軸承安裝處，且軸承要內(nèi)縮箱體內(nèi)壁10 mm，所以，L7-8=41.25 mm</p><p>　　2-3處要考慮到軸承端蓋可以在不拆卸帶輪的情況下卸下端蓋，取L2-3=70 mm</p><p><b>　　5.軸的強(qiáng)度校核。</b></p><p>　?。?）計算軸上載荷 </p>

74、<p>　　FP FNH1 FNH2</p><p><b>　　Fr </b></p><p>　　FNv1 Fa FNV2</p><p>　　Ft

75、 </p><p>　　FNH1 Ft FNH2</p><p><b>　　MH</b></p><p><b>　　FP</b></p><p><b>　　Ma</b></p><p><b&g

76、t;　　Fa </b></p><p>　　FNv1 Fr FNV2</p><p><b>　　MV2 </b></p><p><b>　　MV3</b></p><p><b>　　MV1</b&g

77、t;</p><p><b>　　T</b></p><p>　　6.按彎扭組合應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行彎鈕校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。取a=0.6，軸的計算應(yīng)力為：50.38Mpa</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得 =60MPa，因此是

78、安全的。</p><p>　?。ǘ?И軸的設(shè)計計算</p><p><b>　　軸上的動力參數(shù)</b></p><p>　　PИ=5.07 kw nИ=121.24 n/min TИ=399361 N·mm</p><p><b>　　作用在齒輪上的力：</b></p>

79、<p>　　Ft2=2×TИ2/d2=2×399361/228.308=3498.44 N</p><p>　　Fr2=1169.01 N</p><p>　　Fa2=Ft2·tanβ=937.40 N </p><p>　　Ft3=2×TИ2/d3=2×399361/88.739=9000.80 N&

80、lt;/p><p>　　Fr3=3003.72 N</p><p>　　Fa3=Ft3·tanβ=2352.92N </p><p><b>　　確定軸的最小直徑</b></p><p>　?。?）選取軸的材料為45鋼。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P362表15-3，取A0=113&

81、lt;/p><p><b>　　38.18 mm</b></p><p>　　考慮到鍵槽對軸的影響，軸頸較大4%，所以：</p><p>　　dmin’=(1+4%)dmin=39.33 mm 取dmin=40 mm</p><p>　　（2）此軸最小直徑是安裝軸承處的軸直徑，故需要先考慮軸承的選擇，查《機(jī)械設(shè)計簡明手冊》P

82、263表8-25，選用30208型軸承，具體參數(shù)如下表： </p><p>　　4. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　(1)1-2段和5-6段是軸承安裝處，所以，取d1-2=d5-6=40 mm</p><p>　　2和5處為非定位軸肩，所以d2-3= d4-5=55mm </p>

83、<p>　　3和4處為齒輪的定位軸肩，所以d3-4=52mm</p><p>　　(2)1-2處為軸承和封油盤安裝處，所以L1-2=42.75 mm</p><p>　　2-3處為安裝齒輪處，且2處要內(nèi)縮2 mm，所以，L2-3=92 mm</p><p>　　4-5處為安裝齒輪處，且5處要內(nèi)縮2 mm，所以，L4-5=60mm </p>&

84、lt;p>　　考慮到齒輪組的軸向定位，取L3-4=10 mm </p><p>　　5. 軸的強(qiáng)度校核。</p><p><b>　　Fr2</b></p><p>　　Fa2 FNV2</p><p>　　FNH1 Ft2</p>

85、<p>　　FNV1 Ft3 FNH2 </p><p><b>　　Fa3</b></p><p><b>　　Fr3</b></p><p>　　Fr3 Fr2&

86、lt;/p><p>　　FNV1 M3 M4 FNV2</p><p><b>　　MV4</b></p><p><b>　　MV3</b></p><p><b>　　M

87、V2 </b></p><p><b>　　MV1 </b></p><p><b>　　FNH1</b></p><p><b>　　FNH2</b></p><p>　　Ft3 Ft2</p><p&

88、gt;　　MH1 MH2</p><p><b>　　M1</b></p><p><b>　　M2</b></p><p><b>　　M3</b></p><p><b>　　M4</b></p>

89、;<p><b>　　T</b></p><p>　　6.按彎扭組合應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行彎鈕校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。取a=0.6，軸的計算應(yīng)力為：10.94Mpa</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得 =60MPa，因此是安全的。</p&

90、gt;<p>　?。ㄈ?Ш軸的設(shè)計計算</p><p><b>　　軸上的動力參數(shù)</b></p><p>　　PШ=4.87 kw nШ=44.9 n/min TШ=1035824 N·mm</p><p><b>　　作用在齒輪上的力：</b></p><p>　

91、　Ft4=2×TШ/d4=2×1035824/241.26=8586.79 N</p><p>　　Fr4=2865.56 N</p><p>　　Fa4=Ft4·tanβ=2244.69N </p><p><b>　　確定軸的最小直徑</b></p><p>　?。?）選取軸的材料為45

92、鋼。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計》P362表15-3，取A0=113</p><p><b>　　52.429 mm</b></p><p>　　考慮到鍵槽對軸的影響，軸頸較大4%，所以：</p><p>　　dmin’=(1+4%)dmin=54.033 mm </p><p>　　（2）

93、此軸最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的軸直徑，故需要先考慮聯(lián)軸器的選擇。</p><p>　　Tca=KA·T3=1.3×1035.824=1346.57 N·mm</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計簡明手冊》P225表7-22，選用GYS7型，具體參數(shù)如下表： </p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計簡明手冊》P263頁表8-5，選用7213AC型號軸

94、承，具體參數(shù)如下表： </p><p>　　4. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　(1)1-2段和5-6段是軸承安裝處，所以，取d1-2=d5-6=65 mm</p><p>　　7-8段為聯(lián)軸器安裝處，所以d7-8=55mm </p><p>　　5處為軸承的定位軸肩，所

95、以d4-5=74mm</p><p>　　4處為非定位軸肩，所以 d3-4=76 mm</p><p>　　3處為定位軸肩，所以d2-3=69 mm</p><p>　　(2)1-2處為軸承和封油盤安裝處，所以L1-2=46 mm</p><p>　　2-3處為安裝齒輪處，且7處要內(nèi)縮2 mm，所以，L2-3=87 mm</p>

96、<p>　　4-5處為橫向定位尺寸，決定于兩對嚙合齒輪的位置，取L4-5=77 mm </p><p>　　5-6段是軸承安裝處，需要內(nèi)縮10mm 取L5-6=35 mm </p><p>　　7-8處為聯(lián)軸器安裝處，所以，L7-8=112 mm</p><p>　　2-3處要考慮到軸承蓋可以在不拆卸聯(lián)軸器的情況下卸下端蓋，取L2-3=66 mm<

97、/p><p><b>　　5. 強(qiáng)度校核。</b></p><p><b>　　Fr</b></p><p>　　Ft Fa</p><p>　　FNV1 FNV2

98、 T</p><p>　　FNH1 FNH2</p><p><b>　　Ma</b></p><p>　　FNv1 Fr FNv2</p><p><b&g

99、t;　　MV2</b></p><p><b>　　MV1</b></p><p>　　FNH1 FNH2</p><p><b>　　Ft</b></p><p><b>　　MH</b>&l

100、t;/p><p><b>　　M2</b></p><p><b>　　M1</b></p><p><b>　　T</b></p><p>　　6.按彎扭組合應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行彎鈕校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度

101、。取a=0.6，軸的計算應(yīng)力為：25.9Mpa</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得 =60MPa，因此是安全的。</p><p>　　八。軸承的壽命計算： </p><p>　　1.高速軸的軸承壽命校核</p><p>　　30207型軸承Cr=54200N </p><p>&

102、lt;b>　　1）計算派生軸向力</b></p><p>　　對于30207型軸承,按表13-7查得派生軸向力,則有</p><p>　　2）由于,所以軸承1被壓緊，,軸承2被放松, </p><p>　　3）根據(jù) ,查表13-5得,載荷輕微沖擊,取,則有</p><p><b>　　4/ 計算載荷壽命</b

103、></p><p>　　由于,角接觸球軸承,動載荷,溫度系數(shù)，則壽命</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　2.中速軸的軸承壽命校核</p><p>　　30208型軸承C=63000N </p><p>　　1/ 計算派生軸向力</p><

104、p>　　對于30208型軸承,按表13-7查得派生軸向力,則有</p><p>　　2/由于,所以軸承1被壓緊，,軸承2被放松, </p><p>　　3/ 根據(jù) ,查表13-5得,載荷輕微沖擊,取,則有</p><p><b>　　4/ 計算載荷壽命</b></p><p>　　由于，圓錐磙子軸承,動載荷,溫度系

105、數(shù)，則壽命</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　3. 低速軸的軸承壽命校核</p><p>　　7013 AC型軸承C=66500N </p><p>　　1/ 計算派生軸向力</p><p>　　對于7308AC型軸承,按表13-7查得派生軸向力,則有</p

106、><p>　　2/由于,所以軸承1被放松，,軸承2被壓緊, </p><p>　　3/ 根據(jù) ,查表13-5得,載荷輕微沖擊,取,則有</p><p><b>　　4/ 計算載荷壽命</b></p><p>　　由于,角接觸球軸承,動載荷,溫度系數(shù)，則壽命</p><p><b>　　滿足要

107、求</b></p><p><b>　　九。鍵聯(lián)接校核</b></p><p>　　1.低速軸上鍵的校核 </p><p>　　已知普通平鍵b×h=10mm×8mm L=55mm</p><p>　　帶輪上的普通平鍵b×h=8mm×7mm L=70mm</

108、p><p>　　查表6-2[σp]=110MPa</p><p>　　鍵的工作長度l=L-b=45mm </p><p>　　接觸高度k=0.5h=4mm</p><p><b>　　由式6-1得</b></p><p><b>　　MP<[σp]</b></p&

109、gt;<p><b>　　故符合強(qiáng)度要求</b></p><p>　　2.中間軸上鍵的校核</p><p>　　已知普通平鍵（大齒輪處）b1×h1=12mm×8mm L1=50mm （小齒輪處）b2×h2=12mm×8mm L2=80mm</p>

110、<p>　　查表6-2[σp]=110MPa</p><p>　　鍵的工作長度l=L-b l1=38mm l2=68mm, 接觸高度</p><p>　　k=0.5h k1=4mm k2=4mm</p><p>　　由式6-1得 </p><p><b>　　MPa<[σp]</b>

111、;</p><p><b>　　MPa<[σp]</b></p><p>　　故該軸上鍵均符合強(qiáng)度校核。</p><p>　　3.高速軸上鍵的校核</p><p>　　已知普通平鍵（齒輪處）b1×h1=20mm×12mm L1=77mm

112、 （滾筒處） b2×h2=16mm×10mm L2=100mm</p><p>　　查表6-2[σp]=110MPa</p><p>　　鍵的工作長度l=L-b l1=57mm l1=84mm</p><p>　　接觸高度k=0.5h k1=6mm k2=5mm</p><p>　　由式得

113、 </p><p><b>　　<[σp] </b></p><p><b>　　<[σp] </b></p><p>　　故該軸兩鍵均符合強(qiáng)度校核。</p><p><b>　　十.潤滑方式的選擇</b></p><p

114、>　　因?yàn)閮蓚€大齒輪的速度V1和V2均小于2m/s，固軸承潤滑方式選擇脂潤滑方式,齒輪潤滑為油潤滑方式。</p><p>　　十一.裝配草圖的初步繪制</p><p>　　1. 傳動零件中心線、輪廓線及箱體內(nèi)壁線的確定</p><p>　　1> 估算減速器的外輪廓尺寸</p><p>　　二級圓柱齒輪減速器 A=4a , B

115、=2a , C=2a</p><p>　　A=800 B=400 C=400</p><p>　　2> 畫傳動零件中心線和外部輪廓</p><p>　　3> 確定箱體內(nèi)壁線</p><p>　　為避免齒輪與箱體內(nèi)壁干涉,齒輪與箱體的內(nèi)壁應(yīng)留有一定的距離,大齒輪齒頂圓與箱體內(nèi)壁距離取小齒輪端面與箱體內(nèi)壁取兩級齒輪端應(yīng)留有間隙,

116、～,取,小齒輪齒頂圓與箱體內(nèi)壁的距離暫不能確定,待完成主視圖中箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計后才能確定.另外,輸入軸與輸出軸上的齒距最好布置在遠(yuǎn)離外伸軸端的位置.</p><p>　　2. 箱體軸承座及軸承的位置確定</p><p>　　軸承座的寬度B為其中為箱體壁厚,為軸承旁螺栓所需扳手的空間.[地腳螺栓直徑， 軸承旁連接螺栓直徑],取,所以,軸對內(nèi)端面至箱體內(nèi)壁的距離為 </p>

117、<p>　　十二。箱體及附件的設(shè)計</p><p>　　減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如下表：</p><p><b>　　附件的設(shè)計：</b></p><p>　　視孔蓋：定位銷：M6</p><p>　　通氣孔：啟蓋螺釘： </p><p>　　游標(biāo)尺：M10

118、 放油螺栓： </p><p>　　起調(diào)裝置： 吊耳，吊鉤同箱體一同鑄出</p><p><b>　　十三.設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計是在痛苦和充實(shí)中度過。在設(shè)計過程中，不停的在演算，發(fā)現(xiàn)錯誤，重新演算的過程中度過，極度的考驗(yàn)了我的耐力和嚴(yán)謹(jǐn)程度。最后的結(jié)果，會讓我欣慰，至少三周的努力化

119、為了眼前的成果，有了些許安慰。</p><p>　　在這次課程設(shè)計中，有一下幾方面需要總結(jié)。第一，首先，要對齒輪，軸的設(shè)計步驟充分熟悉，才不容易出錯。第二，查手冊時，要明確是否為國家標(biāo)準(zhǔn)或是否為國家推薦標(biāo)準(zhǔn)，這些對設(shè)計的簡化有很重要的幫助。第三，設(shè)計經(jīng)驗(yàn)是在實(shí)踐中慢慢鍛煉的，就像這次，我們時第一次做設(shè)計，所以出現(xiàn)了這么多次重新演算的教訓(xùn)。</p><p>　　參考資料（包括資料編號、作者、

120、書名、出版單位和出版年月）</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計》（第七版）西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著</p><p>　　濮良貴 紀(jì)名剛 主編 2001年</p><p><b>　　高等教育出版社出版</b></p><p>　　《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》（第二版）陳立新 主編</p>

121、<p>　　中國電力出版社出版 2004年</p><p>　　《機(jī)械原理》（第一版）孫恒 陳作模等 主編</p><p>　　高等教育出版社出版 1999年</p><p>　　《材料力學(xué)》（第一版）單從輝 主編</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計簡明手冊》 楊黎明，楊志勤　主編 &