機(jī)械課程設(shè)計(jì)(雙級直齒圓柱齒輪減速器)

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　COURSE PROJECT</p><p>　　題目： 雙級直齒圓柱齒輪減速器 </p><p>　　系別： </p><p>　　專業(yè)： </p><p>　　班級：

2、 </p><p>　　姓名： </p><p>　　學(xué)號： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　時(shí)間： </p><p>&

3、lt;b>　　目 錄</b></p><p>　　第 1 章機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書4</p><p>　　1.1.設(shè)計(jì)題目4</p><p>　　1.2.設(shè)計(jì)要求5</p><p>　　1.3.設(shè)計(jì)說明書的主要內(nèi)容5</p><p>　　1.4.課程設(shè)計(jì)日程安排5</p&g

4、t;<p>　　第 2 章傳動裝置的總體設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1.傳動方案擬定6</p><p>　　2.2.電動機(jī)的選擇6</p><p>　　2.3.確定傳動裝置的傳動比</p><p>　　2.4.傳動裝置的運(yùn)動和動力設(shè)計(jì)6</p><p>　　第 3 章傳動零件的設(shè)

5、計(jì)計(jì)算7</p><p>　　3.1 選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級………………………………</p><p>　　3.2 初選主要參數(shù)…………………………………………………………………………</p><p>　　3.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算……………………………………………………………</p><p>　　3.4 確定模數(shù)…

6、……………………………………………………………………………</p><p>　　3.5 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算………………………………………………………</p><p>　　3.6 幾何尺寸計(jì)算…………………………………………………………………………</p><p>　　3.7 驗(yàn)算初選精度等級是否合適…………………………………………………………</p&g

7、t;<p>　　第 4 章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　4.1 齒輪軸的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………</p><p>　　4.1.1 確定軸上零件的定位和固定方式…………………………………………………</p><p>　　4.1.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑…………………………………………………………</

8、p><p>　　4.1.3 確定軸各段直徑和長度……………………………………………………………</p><p>　　4.1.4 求齒輪上作用力的大小、方向……………………………………………………</p><p>　　4.1.5 軸承支承反力………………………………………………………………………</p><p>　　4.1.6 彎矩圖…………………

9、……………………………………………………………</p><p>　　4.1.7 轉(zhuǎn)矩圖………………………………………………………………………………</p><p>　　4.1.8 當(dāng)量彎矩圖…………………………………………………………………………</p><p>　　4.1.9 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度…………………………………………………………</p>

10、<p>　　4.2 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………………</p><p>　　4.2.1 確定軸上零件的定位和固定方式…………………………………………………</p><p>　　4.2.2按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑…………………………………………………………</p><p>　　4.2.3確定軸各段直徑和長度……………………

11、………………………………………</p><p>　　4.2.4求齒輪上作用力的大小、方向……………………………………………………</p><p>　　4.2.5軸承支承反力………………………………………………………………………</p><p>　　4.2.6 彎矩圖………………………………………………………………………………</p><p>

12、　　4.2.7 轉(zhuǎn)矩圖………………………………………………………………………………</p><p>　　4.2.8 當(dāng)量彎矩圖…………………………………………………………………………</p><p>　　4.2.9 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度…………………………………………………………</p><p>　　第 5 章 滾動軸承的選擇及校核計(jì)算…………………………………

13、…………………6</p><p>　　5.1 輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………</p><p>　　5.1.1 初步計(jì)算當(dāng)量動載荷P……………………………………………………………</p><p>　　5.1.2 求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值………………………………………………</p><p>　　5.1

14、.3 選擇軸承型號………………………………………………………………………</p><p>　　5.2 輸出軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………</p><p>　　5.2.1 初步計(jì)算當(dāng)量動載荷P……………………………………………………………</p><p>　　5.2.2 求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值…………………………………………

15、…</p><p>　　5.2.3 選擇軸承型號……………………………………………………………………</p><p>　　第 6 章鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算10</p><p>　　6.1 輸入軸與聯(lián)軸器聯(lián)接鍵的選擇及計(jì)算……………………………………………</p><p>　　6.2 輸出軸與聯(lián)軸器聯(lián)接鍵的選擇及計(jì)算……………………………………

16、………</p><p>　　6.3 輸出軸與齒輪聯(lián)接鍵的選擇及計(jì)算………………………………………………</p><p>　　第 7 章連軸器的選擇與計(jì)算11</p><p>　　7.1 減速器與輸送帶聯(lián)接聯(lián)軸器選擇………………………………………………………</p><p>　　7.1.1 類型選擇………………………………………………………

17、…………………</p><p>　　7.1.2 載荷計(jì)算…………………………………………………………………………</p><p>　　7.1.3 型號選擇…………………………………………………………………………</p><p>　　7.2 電動機(jī)與減速器聯(lián)接聯(lián)軸器選擇………………………………………………………</p><p>　　7.2.1

18、類型選擇…………………………………………………………………………</p><p>　　7.2.2 載荷計(jì)算…………………………………………………………………………</p><p>　　7.2.3 型號選擇…………………………………………………………………………</p><p>　　第 8 章 密封與潤滑的設(shè)計(jì)……………………………………………………………9<

19、/p><p>　　8.1 密封………………………………………………………………………………</p><p>　　8.2 潤滑………………………………………………………………………………</p><p>　　第 9 章 箱體及各附件的設(shè)計(jì)…………………………………………………………10</p><p>　　9.1 箱體…………………………………

20、………………………………………………</p><p>　　9.2 視孔蓋和窺視孔……………………………………………………………………</p><p>　　9.3 油螺塞………………………………………………………………………………</p><p>　　9.4 油標(biāo)…………………………………………………………………………………</p><p>　

21、　9.5 通氣孔………………………………………………………………………………</p><p>　　9.6 啟蓋螺釘……………………………………………………………………………</p><p>　　9.7 定位銷………………………………………………………………………………</p><p>　　9.8 吊鉤…………………………………………………………………………………&l

22、t;/p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………………………………10</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………11</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><p>

23、　　設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的單級直齒圓柱齒輪減速器，如圖如示。</p><p><b>　　已知數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1.減速器裝配圖A0 一張</p><p>　　2.設(shè)計(jì)說明書一份約6000～8000字</p><p&g

24、t;<b>　　課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1. 熟悉單級圓柱齒輪減速器的工作原理，設(shè)計(jì)與計(jì)算的方法；</p><p>　　2. 運(yùn)用所學(xué)的知識解決設(shè)計(jì)中所遇到的具體實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立工作能力，以及初步學(xué)會綜合運(yùn)用所學(xué)知識，解決材料的選擇，強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算，制造工藝與裝配工藝等方面的問題。</p><p>　　3. 熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)

25、資料，學(xué)會查閱手冊和運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　設(shè)計(jì)說明書的主要內(nèi)容</p><p>　　封面 (標(biāo)題及班級、姓名、學(xué)號、指導(dǎo)老師、完成日期)</p><p><b>　　目錄（包括頁次）</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　傳

26、動方案的分析與擬定(簡單說明并附傳動簡圖)</p><p><b>　　電動機(jī)的選擇計(jì)算</b></p><p>　　傳動裝置的運(yùn)動及動力參數(shù)的選擇和計(jì)算</p><p><b>　　傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p>

27、;<p>　　滾動軸承的選擇和計(jì)算</p><p><b>　　鍵聯(lián)接選擇和計(jì)算</b></p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)(體會、優(yōu)缺點(diǎn)、改進(jìn)意見)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

28、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)日程安排</b></p><p>　　表 1 課程設(shè)計(jì)日程安排表</p><p><b>　　傳動裝置的總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　傳動方案擬定</b></p><p>　　原始數(shù)據(jù): 帶速V=0.8m/s；</p

29、><p>　　滾筒直徑D=300mm；</p><p>　　運(yùn)輸帶工作拉力:F=2750N</p><p><b>　　電動機(jī)的選擇 </b></p><p>　　1)、電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列三相異步電動機(jī)，此系列電動機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于無特殊要求的各種機(jī)械

30、設(shè)備。</p><p>　　2)、電動機(jī)容量選擇：</p><p><b>　　傳動效率的確定：</b></p><p><b>　　式中參數(shù)：</b></p><p>　　— 彈性聯(lián)軸器的傳動效率</p><p>　　— 一對滾動軸承的傳動效率</p>&l

31、t;p>　　— 8級精度的齒輪傳動效率</p><p>　　— 彈性聯(lián)軸器的傳動效率</p><p><b>　　— 卷筒的傳動效率</b></p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)速： 960 </p><p>　　電動機(jī)所需工作功率為： </p><p>　?。衐＝ＰＷ／η總 (kw)

32、 </p><p>　?。校祝剑芕/1000 (KW)</p><p>　　所以：電機(jī)所需的工作功率：</p><p>　　Pd　= FV/1000η總</p><p>　　=(2750×0.8)/(1000×0.79)</p><p>　　=2.785(kw)</p>&l

33、t;p>　　選用電機(jī)型號為Y132s-6 額定功率P=3.0kw</p><p>　　確定傳動裝置的傳動比</p><p><b>　　卷筒工作轉(zhuǎn)速為：</b></p><p>　　n卷筒＝60×1000·V/（π·D）</p><p>　　=(60×1000×0

34、.8)/（300·π）</p><p>　　=50.93 r/min</p><p>　　總傳動比i總=n電機(jī)/n卷筒=960/50.93=18.84 </p><p>　　按展開式二級圓柱齒輪減速器推薦高級傳動比i1=（1.3～1.5）i2，取i1=1.3i2，</p><p><b>　　得</b><

35、/p><p><b>　　取i1=4.90</b></p><p>　　i2=3.83 取i2=3.78</p><p>　　傳動裝置的運(yùn)動和動力設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)：</p><p>　?、褫S：nⅠ=n電動機(jī)=960 （r/min） （電機(jī)軸）</p&

36、gt;<p>　　Ⅱ軸：nⅡ= nⅠ/ i1 </p><p>　　=960/4.9=195.9 r/min</p><p>　?、筝S：nⅢ= nⅡ/ i2=195.9/3.78=51.83 r/min</p><p>　　卷筒軸：nⅣ= nⅢ=51.83 r/min</p><p>　　（2）計(jì)算各軸的輸入功率：

37、</p><p>　　Ⅰ軸： PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1 </p><p>　　=2.785×0.96=2.67(kw)</p><p>　?、蜉S： PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3 </p><p>　　=2.67×0.98×0.

38、97</p><p><b>　　=2.54(kw)</b></p><p>　?、筝S：PⅢ= PⅡ·η23= PⅡ·η2·η3</p><p>　　=2.55×0.98×0.97</p><p><b>　　=2.41kw</b></p>

39、;<p>　　卷筒軸： PⅣ= PⅢ·η34= PⅢ·η2·η4</p><p>　　=2.42×0.98×0.96</p><p><b>　　=2.27kw</b></p><p>　?。?）計(jì)算各軸的輸出功率：</p><p>　　由于Ⅰ～Ⅳ軸的輸出功

40、率分別為輸入功率乘以軸承效率：</p><p>　　故：P’Ⅰ=PⅠ×η軸承=2.67×0.98=2.63 KW</p><p>　　P’Ⅱ= PⅡ×η軸承=2.54×0.98=2.5KW</p><p>　　P’Ⅲ= PⅢ×η軸承=2.41×0.98=2.37KW</p><p>

41、　　P’Ⅱ= PⅣ×η軸承=2.27×0.98=2.23KW</p><p>　?。?）計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　電動機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　Td=9550·Pd/nm=9550×2.785/960</p><p><b>　　=27.7N·m</

42、b></p><p>　?、褫S： TⅠ=9550·PⅠ/nⅠ=9550×2.67/960</p><p><b>　　=26.56N·m</b></p><p>　?、蜉S：TⅡ=9550·PⅡ/nⅡ=9550×2.54/195.9</p><p>　　=123.82

43、N·m</p><p>　?、筝S：TⅢ=9550·PⅢ/nⅢ=9550×2.41/51.83</p><p>　　=444.06N·m</p><p>　　卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩：TⅣ=9550·PⅣ/nⅣ=9550×2.27/51.83</p><p>　　=418.26N·m

44、</p><p>　?。?）計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　由于Ⅰ～Ⅳ軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為輸入轉(zhuǎn)矩乘以軸承效率：則：</p><p>　　T’Ⅰ= TⅠ×η軸承</p><p>　　=25.56×0.98=25.05N·m</p><p>　　T’ Ⅱ= TⅡ×η軸承&l

45、t;/p><p>　　=123.82×0.98=121.34N·m</p><p>　　T’ Ⅲ= TⅢ×η軸承</p><p>　　=444.06×0.98=435.18N·m</p><p>　　T’ Ⅳ= TⅣ×η軸承</p><p>　　=418.26&#

46、215;0.98=409.9N·m</p><p>　　綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下：</p><p><b>　　傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　第一對齒輪傳動的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級</p><p>　　選軟齒面，

47、小齒輪的材料為45號鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為220HBW，大齒輪選用45號鋼正火，齒面硬度為200HBW。</p><p><b>　　齒輪精度初選8級</b></p><p>　　3.1.2 初選主要參數(shù)</p><p>　　Z1=20 ，u=4.90 Z2=Z1·u=20×4.90=98</p><p&

48、gt;　　查教材表7.7得齒寬系數(shù)ψd=0.8</p><p>　　3.1.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　計(jì)算小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　d1≥ </b></p><p><b>　　確定各參數(shù)值</b></p><p>　　載荷系數(shù)

49、查教材表7-6 取K=1.0</p><p><b>　　小齒輪名義轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　T1=26.56×103N·mm</p><p>　?、?齒數(shù)比 u=4.9</p><p><b>　　④ 許用應(yīng)力 </b></p><p>　　小輪

50、的齒面硬度為220HBW，查7-21得=550MPa，由圖7-23得=260MPa，取安全系數(shù)=1，=1.25，許用應(yīng)力為：</p><p>　　大輪的齒面硬度為220HBW，查7-21得=400MPa，由圖7-23得=170MPa，取安全系數(shù)=1，=1.25，許用應(yīng)力為：</p><p>　　取兩式計(jì)算中的較小值，即［σH］=400MPa</p><p><

51、b>　　于是 d1≥ </b></p><p><b>　　==48.23mm</b></p><p>　　3.1.4 確定模數(shù)</p><p>　　m=d1/Z1=48.23/20mm=2.41mm</p><p>　　由表7-1選取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2</p><p>

52、　　3.1.5 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　由齒根數(shù)Z1=20，Z2=98，查表7-8得齒形系數(shù)YF1=2.92, YF2=2.20.代入校核公式:</p><p>　　故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求</p><p>　　3.1.6 幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　d1=m·Z1=2×20=40 mm&l

53、t;/p><p>　　d2=m·Z2=2×98=196 mm</p><p>　　a=m×(Z1+Z2)/2=2×(20+98)/2=118mm</p><p>　　大齒輪寬度b2=ψd×d1=0.8×40=32mm 圓整b2=35 mm</p><p>　　取小齒輪寬度 b1 =b2+

54、10 mm=45 mm </p><p>　　3.1.7 驗(yàn)算初選精度等級是否合適</p><p>　　齒輪圓周速度: v=π·d1·n1/（60×1000）</p><p>　　=3.14×40×960/（60×1000）</p><p><b>　　=2.01 m/s&

55、lt;/b></p><p>　　對照教材表7-4可知選擇8級精度合適。</p><p>　　第二對齒輪傳動的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級</p><p>　　選軟齒面，小齒輪的材料為45號鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為220HBW，大齒輪選用45號鋼正火，齒面硬度為200HBW。</p&

56、gt;<p><b>　　齒輪精度初選8級</b></p><p>　　3.2.2 初選主要參數(shù)</p><p>　　Z3=23 ，u=3.78 Z4=Z3·u=23×3.78=87</p><p>　　查教材表7.7得齒寬系數(shù)ψd=0.8</p><p>　　3.2.3 按齒面接觸

57、疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　計(jì)算小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　D3≥ </b></p><p><b>　　確定各參數(shù)值</b></p><p>　　載荷系數(shù) 查教材表7-6 取K=1.0</p><p><b>　　小齒輪名義轉(zhuǎn)矩<

58、/b></p><p>　　T2=123.82×103N·mm</p><p>　?、?齒數(shù)比 u=3.78</p><p><b>　?、?許用應(yīng)力 </b></p><p>　　小輪的齒面硬度為220HBW，查7-21得=550MPa，由圖7-23得=260MPa，取安全系數(shù)=1，=1.25

59、，許用應(yīng)力為：</p><p>　　大輪的齒面硬度為220HBW，查7-21得=400MPa，由圖7-23得=170MPa，取安全系數(shù)=1，=1.25，許用應(yīng)力為：</p><p>　　取兩式計(jì)算中的較小值，即［σH］=400MPa</p><p><b>　　于是 d3≥ </b></p><p><b>

60、;　　==82mm</b></p><p>　　3.2.4 確定模數(shù)</p><p>　　m=d3/Z3=82/23mm=3.57mm</p><p>　　由表7-1選取第二系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3</p><p>　　3.2.5 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　由齒根數(shù)Z3=23，Z4=87，查

61、表7-8得齒形系數(shù)YF3=2.92, YF4=2.24.代入校核公式:</p><p>　　故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求</p><p>　　3.2.6 幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　d3=m·Z3=3×23=69 mm</p><p>　　d4=m·Z4=3×87=261 mm</p>

62、<p>　　a=m×(Z3+Z4)/2=3×(23+87)/2=165mm</p><p>　　大齒輪寬度b4=ψd×d3=0.8×69=55.2mm 圓整b4=60 mm</p><p>　　取小齒輪寬度 b3 =b4+10 mm=70 mm </p><p>　　3.2.7 驗(yàn)算初選精度等級是否合適</p

63、><p>　　齒輪圓周速度: v=π·d3·n2/（60×1000）</p><p>　　=3.14×69×195.9/（60×1000）</p><p>　　=0.577 m/s</p><p>　　對照教材表7-4可知選擇8級精度合適</p><p><

64、b>　　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　齒輪軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 齒輪軸Ⅰ（輸入軸）的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑</p><p>　　選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBW，軸的輸入功率為PⅠ=2.67kw，轉(zhuǎn)速為nⅠ=960

65、 r/min</p><p>　　根據(jù)教材P230（13-2）式，并查表13-2，取A=118</p><p><b>　　d≥</b></p><p>　　4.1.2 確定軸各段直徑和長度</p><p>　?。?）從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，圓整后取D1= 22mm，又聯(lián)軸器長

66、度L=60mm </p><p>　　則第一段長度L1=58mm</p><p>　?。?）右起第二段直徑取D2=25mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對軸承添加潤滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段的長度L2=70mm</p><p>　　（3）右起第三段，該段裝有滾動軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用

67、6206型軸承，其尺寸為d×D×B=30×62×16，那么該段的直徑為D3=Φ30mm，長度為L3=20mm</p><p>　?。?）右起第四段，為滾動軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外徑，取D4= 35mm，長度取L4= 10mm</p><p>　　（5）右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ44mm，分度圓直徑為Φ40

68、mm，齒輪的寬度為45mm，則此段的直徑為D5= 44mm，長度為L5=45mm</p><p>　?。?）右起第六段，應(yīng)為軸Ⅱ兩齒輪的安裝留出充足空間,留出130mm的長度, D6=30mm</p><p>　?。?）右起第七段，為滾動軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外徑，取D7=40mm，長度取L7= 10mm</p><p>　?。?）右起第八段，該

69、段為滾動軸承安裝出處，取軸徑為D8=35mm，長度L8=18mm</p><p>　　4.1.3 求齒輪上作用力的大小、方向</p><p>　?。?）小齒輪分度圓直徑：d1=40mm</p><p>　?。?）作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =2.656×104 N·mm</p><p>　?。?）求圓周力：Ft</p

70、><p>　　Ft=2T1/d1=2×2.656×104 /40=1330.N</p><p><b>　　（4）求徑向力Fr</b></p><p>　　Fr=Ft·tanα=1330×tan20°=500N</p><p>　　4.2齒輪軸Ⅱ（中間軸）的設(shè)計(jì)計(jì)算</

71、p><p>　　4.2.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑</p><p>　　選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS，軸的輸入功率為PⅡ=2.54KW，轉(zhuǎn)速為nⅡ=195.9r/min</p><p>　　根據(jù)教材P230（13-2）式，并查表13-2，取A=118</p><p><b>　　d≥</b></p>

72、<p>　　4.2.2確定軸各段直徑和長度</p><p>　?。?）軸應(yīng)該增加5%，圓整后取D=35mm，右起第一段，該段裝有滾動軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6207型軸承，其尺寸為d×D×B=35×75×17，那么該段的直徑為D1= 35mm，長度為L1=20mm</p><p>　　(2)右起第二段，為滾動

73、軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外徑，取D2= 40mm，長度取L2= 15mm</p><p>　　(3) 右起第三段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的分度圓直徑為Φ196mm，齒輪的寬度為35mm，則此段的直徑為D3= 45mm，長度為L3=35mm</p><p>　　(4)右起第四段,此處應(yīng)留出60mm的距離以免齒輪打齒, 則此段的直徑為D4= 50mm，長度為L4=60mm&

74、lt;/p><p>　　(5) 右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪Ⅲ的分度圓直徑為Φ75mm，齒輪的寬度為69mm，則此段的直徑為D5=75mm，長度為L5=70mm；</p><p>　　(6) 右起第六段,留出直徑為60mm,寬為6mm的一段距離.</p><p>　　(7) 右起第七段，該段為滾動軸承的定位肩位置，則此段的直徑為D7= 40mm，長度為L7=10

75、mm；</p><p>　　(8) 右起第八段，該段為滾動軸承的安裝位置，則此段的直徑為D8= 35mm，長度為L8=17mm；</p><p>　　4.3齒輪軸Ⅲ（輸出軸）的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.3.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑</p><p>　　選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS，軸的輸入功率為PⅡ=2.41kw，轉(zhuǎn)速為n

76、Ⅱ=51.83r/min</p><p>　　根據(jù)教材P230（13-2）式，并查表13-2，取A=118</p><p><b>　　d≥</b></p><p>　　4.3.2確定軸各段直徑和長度</p><p>　　（1）從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，圓整后取D1= 50mm，

77、 則第一段長度L1=112mm</p><p>　?。?）右起第二段直徑取D2= 65mm</p><p>　　根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對軸承添加潤滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為55mm，則取第二段的長度L2=74mm</p><p>　?。?）右起第三段，該段裝有滾動軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6212型軸

78、承，其尺寸為d×D×B=60×110×22，則該段的直徑為D3=Φ60mm，長度為L3=22mm</p><p>　?。?）右起第四段，此處留出 D4= 65mm，長度取L4= 113mm</p><p>　?。?）右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的分度圓直徑為Φ261mm，齒輪的寬度為60mm，則此段的直徑為D5=75mm，長度為L5=60mm

79、</p><p>　?。?）右起第六段，為滾動軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外徑，取D6=80mm，長度取L6= 16mm</p><p>　?。?）右起第七段，該段為滾動軸承安裝出處，取軸徑為D7=60mm，長度L7= 22mm</p><p>　　4.3.3求齒輪上作用力的大小、方向</p><p>　?。?）大齒輪分度圓直徑

80、：d4=261mm</p><p>　?。?）作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T4 =4.182610 N·mm</p><p>　?。?）求圓周力：Ft</p><p>　　Ft=2T4/d4=2×4.18210 /261=3204N</p><p><b>　?。?）求徑向力Fr</b></p>

81、<p>　　Fr=Ft·tanα=4341×tan20°=1166N</p><p>　　4.3.4軸承支承反力</p><p>　　根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。L1為齒輪到A軸承距離L1=154mm，L2為齒輪到B軸承的距離L2=57mm</p><p><b>　　水平

82、面的支反力：</b></p><p>　　RAH==426.8N</p><p>　　RBH== Fr—RAH=1153.2N</p><p><b>　　垂直面的支反力：</b></p><p>　　由于選用深溝球軸承則Fa=0，那么RAV =RBV =Ft / 2= 2170.5N</p>

83、<p>　　軸承A總的支反力：RA==2212.06N</p><p>　　軸承B總的支反力：RB==2457.83N</p><p><b>　　4.3.5 彎矩圖</b></p><p>　　水平面上彎矩：M=65.727N·m</p><p>　　垂直面上彎矩：Mv=334.257 N·

84、;m</p><p><b>　　合成彎矩：</b></p><p><b>　　4.3.6 轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　T =5.66510 N·mm</p><p>　　4.3.7 當(dāng)量彎矩圖</p><p>　　因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，α=0.

85、6</p><p>　　可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩：</p><p>　　4.3.8判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度</p><p>　　右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險(xiǎn)截面。</p><p>　　已知Mca=481.2Nm ,</p><p>　?。郐?1］=275MPa 則

86、：</p><p>　　σe= Mca/W= Mca/(0.1·D43)</p><p>　　=481.2×1000/(0.1×603)=22.28Nm<［σ-1］</p><p>　　所以確定的尺寸是安全的 。</p><p>　　以上計(jì)算所需的圖如下：</p><p>　　滾動軸

87、承的選擇及校核計(jì)算</p><p>　　5.1 輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1.1 初步計(jì)算當(dāng)量動載荷P</p><p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=616N</p><p>　　5.1.2 求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p><p><b>　　(ε=

88、3)</b></p><p>　　5.1.3 選擇軸承型號</p><p>　　查指導(dǎo)書表17-1，選擇6206軸承，其材料Cr=19.5kN。</p><p>　　由課本p166 公式（10-4）有：</p><p>　　故軸承壽命很充裕，符合要求設(shè)計(jì)。</p><p>　　5.2輸出軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算&l

89、t;/p><p>　　5.2.1 初步計(jì)算當(dāng)量動載荷P</p><p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=1580N。</p><p>　　5.2.2 求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p><p>　　5.2.3 選擇軸承型號</p><p>　　查指導(dǎo)書表17-1，選擇6212軸承，其材料C

90、r=47.8kN。</p><p>　　由課本p166 公式（10-4）有：</p><p>　　故軸承壽命很充裕，符合要求設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算</b></p><p>　　6.1輸入軸與聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 </p><p>　　此段軸徑d1=22mm,L1=

91、58mm</p><p>　　查手冊得，選用C型平鍵，得：</p><p>　　公稱尺寸b×h=8×7 GB1096-79 L=L1-b=58-8=50mm</p><p>　　T=35.26N·m h=7mm</p><p>　　σp=2 ·T/(d·k·L)= 4

92、83;T/(d·h·L) 教材p236公式(13-8)</p><p>　　=4×35.26×1000/（22×7×50）</p><p>　　=18.32MPa < [σP]=110MPa [σP]查教材表13-4。</p><p><b>　　顯然,故強(qiáng)度足夠。</

93、b></p><p>　　6.2輸出軸與聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 </p><p>　　軸徑d2=50mm L2=84mm TⅢ=444.06N·m</p><p>　　GB/T1096 公稱尺寸b×h=16×10 </p><p>　　l=L2-b=84-16=68mm h=10mm </

94、p><p>　　σp=4 ·TⅠ/（d·h·l）</p><p>　　=4×444.06×1000/（50×10×68）</p><p>　　=52.23 MPa < [σp] [σP]查教材表13-4</p><p><b>　　顯然,故強(qiáng)度足夠。&

95、lt;/b></p><p>　　6.3輸出軸與齒輪聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 </p><p>　　軸徑d3=75mm L3=60mm TⅢ=418.26N·m</p><p>　　GB/T1096 公稱尺寸b×h=22×14 </p><p>　　l=L3-b=60-22=38mm h=14mm

96、</p><p>　　σp=4·TⅡ/（d·h·l）=4×418.26×1000/（75×14×38）</p><p>　　=41.93MPa < [σp] </p><p>　　6.4中間軸打齒輪聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 </p><p>　　軸徑d=45mm L=35m

97、m T=123.82N·m</p><p>　　GB/T1096 公稱尺寸b×h=14×9 </p><p>　　l=L-b=35-14=21mm h=9mm</p><p>　　σp=4·T/（d·h·l）=4×123.82×1000/（45×9×21

98、）</p><p>　　=58.23MPa < [σp] </p><p><b>　　顯然,故強(qiáng)度足夠。</b></p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇與計(jì)算</b></p><p>　　7.1 減速器與輸送帶聯(lián)接聯(lián)軸器選擇</p><p><b>　　7

99、.1.1類型選擇</b></p><p>　　由于兩軸相對位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡單，對緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 </p><p><b>　　7.1.2載荷計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TⅡ=1.5×444.06=666.09Nm，其中KA為工況系數(shù)，KA=1.5<

100、/p><p><b>　　7.1.3型號選擇</b></p><p>　　根據(jù)TC，軸徑d，軸的轉(zhuǎn)速n， 查指導(dǎo)書表19-6，選用HL4J1型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為L=84mm,軸段長L1=112mm，其額定轉(zhuǎn)矩[T]=1250Nm, 許用轉(zhuǎn)速[n]=4000r/m ,故符合要求。</p><p>　　7.2 電動機(jī)與減速器聯(lián)接聯(lián)軸器選擇&

101、lt;/p><p>　　7.2.1 類型選擇</p><p>　　由于兩軸相對位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡單，對緩沖要求不高，故選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。</p><p>　　7.2.2 載荷計(jì)算</p><p>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TⅡ=1.5×26.56=39.84Nm，</p><p>　　其中K

102、A為工況系數(shù)，KA=1.5</p><p>　　7.2.3 型號選擇</p><p>　　根據(jù)TC，軸徑d，軸的轉(zhuǎn)速n， 查指導(dǎo)書表19-5，選用TL4型彈性柱銷聯(lián)，其額定轉(zhuǎn)矩[T]=63Nm, 許用轉(zhuǎn)速[n]=5700r/m ,故符合要求。</p><p><b>　　密封和潤滑的設(shè)計(jì)</b></p><p><

103、b>　　8.1 密封</b></p><p>　　由于選用的電動機(jī)為低速，常溫，常壓的電動機(jī)則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲存潤滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又可以將潤滑油自行刮下反復(fù)自行潤滑。</p><p><b>　　8.2 潤滑</b></p>

104、<p>　　(1) 對于齒輪來說，由于傳動件的的圓周速度v< 12m/s,采用浸油潤滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動時(shí)泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于30~50mm。對于單級減速器，浸油深度為一個(gè)齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級傳動,每傳遞1KW需油量V0=0.35~0.7m3。</p><p>　　(2) 對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高，

105、且難以經(jīng)常供油，所以選用潤滑脂潤滑。這樣不僅密封簡單，不宜流失，同時(shí)也能形成將滑動表面完全分開的一層薄膜。</p><p><b>　　箱體及各附件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　9.1 視孔蓋和窺視孔</p><p>　　窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由

106、此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤滑油飛濺出來。</p><p><b>　　9.2 油螺塞</b></p><p>　　放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注</p><p><b>　　9.3 油標(biāo)</b></p><p>　　油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，

107、以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p><b>　　9.4 通氣孔</b></p><p>　　通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。</p><

108、p><b>　　9.5 啟蓋螺釘</b></p><p>　　啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。</p><p><b>　　9.

109、6 定位銷</b></p><p>　　為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對的，銷孔位置不應(yīng)該對稱布置。</p><p><b>　　9.7 吊鉤</b></p><p>　　環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋</

110、p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他選修課程的理論和實(shí)際知識。培養(yǎng)了我們機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能和獲取有關(guān)信息的能力，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查詢科技文獻(xiàn)資料更加熟練。使我們對auto cad 有了進(jìn)一步的認(rèn)識，并熟練了繪圖操作，掌握了繪制零件圖和裝配圖的基本步驟。</p><p

111、>　　通過編寫計(jì)算說明書，清晰的把設(shè)計(jì)過程表達(dá)出來了，并且加深了對一些基本公式、表格編輯等的認(rèn)識，對Word、Excel等軟件的有了更加的熟悉和運(yùn)用，受益匪淺。整個(gè)設(shè)計(jì)是按照通用性強(qiáng)，體積小，成本低的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)時(shí)，有許多問題需要查許多的資料才能解決，零件的設(shè)計(jì)必須要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，小到螺釘都得按要求來做。課程設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識還

112、比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不

113、會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 朱東華，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[2] 朱家誠，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]，合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2

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