機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計---帶式運(yùn)輸機(jī)兩級閉式齒輪傳動裝置設(shè)計

1、<p><b>　　機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p><b>　　一、設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　帶式運(yùn)輸機(jī)兩級閉式齒輪傳動裝置設(shè)計</p><p>　　1.1課程設(shè)計要求：</p><

2、;p>　　1）設(shè)計用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置。</p><p>　　2）連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載起動，運(yùn)輸帶允許誤差為±5%。</p><p>　　3）使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作。</p><p>　　1.2傳動裝置簡圖如下：</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：工作機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩T：800 N.m，運(yùn)輸帶工作速度V

3、：1.2 m/s，卷筒直徑D：360 mm。</p><p>　　該工作機(jī)有輕微振動，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎

4、曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動機(jī)部為Y系列三相交流異步電動機(jī)。</p><p>　　總體來講，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。</p><p><b>　　二、設(shè)計步驟和過程</b></p><p>　　2.1 傳動裝置總體設(shè)計方案：</p><

5、p>　　1）組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。</p><p>　　2）特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。</p><p>　　3）確定傳動方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V帶設(shè)置在高速級。</p><p>　　4）選擇V帶傳動和二級圓柱齒輪減速器（展開式）。</p><p>　　

6、2.2電動機(jī)的選擇：</p><p>　?。?）選擇電動機(jī)的類型：</p><p>　　按工作要求及條件選用全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)。</p><p>　?。?）確定電動機(jī)功率：</p><p>　　傳動裝置的總效率為：</p><p>　　滾筒軸工作轉(zhuǎn)速： </p><p>　　電動

7、機(jī)所需工作功率為：</p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率略大于即可。有第六章，Y系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選用電動機(jī)額定功率為 7.5 Kw。</p><p>　　通常，V帶傳動的傳動比常用范圍為2-4，二級圓柱齒輪減速器為8-40，則總傳動比的范圍為i＝16～160，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　n＝i×n＝（16～160）×

8、;63.66＝1019～10186r/min</p><p>　　表中可以看出，相比較而言，方案一傳動比大，傳動裝置外輪廓尺寸大，制造成本高，結(jié)構(gòu)不緊湊，故不可取。所以，選用方案二，即Y132M型號電動機(jī)。</p><p>　　2.3 總傳動比的計算和各級傳動比的分配</p><p><b>　?。?）總傳動比</b></p>&

9、lt;p>　　由選定的電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動裝置總傳動比為＝n/n＝1440/63.66＝22.62</p><p>　?。?）分配傳動裝置各級傳動比 取V帶傳動的傳動比，則減速器的傳動比i為：</p><p>　　取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比:</p><p><b>　　則低速級的傳動比</b><

10、/p><p>　　注：一般，總傳動比的實(shí)際值與設(shè)計要求值的允許誤差為3%5%。</p><p>　　2.4 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計算</p><p><b>　　0軸（電動機(jī)軸）：</b></p><p><b>　　1軸（高速軸）：</b></p><p><b&g

11、t;　　2軸（中間軸）：</b></p><p><b>　　3軸（低速軸）：</b></p><p><b>　　4軸（滾動軸）：</b></p><p>　　軸的輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率或輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.99。</p><p><b>　　輸出功率：&l

12、t;/b></p><p><b>　　輸出轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　各軸運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)</p><p>　　2.5 V帶傳動的設(shè)計</p><p><b>　　1、確定計算功率</b></p><p>　　查參考文獻(xiàn)[2]表6-6得工作情況系數(shù)，故<

13、;/p><p>　　2、選取普通v帶型號</p><p>　　根據(jù)計算功率及小帶輪轉(zhuǎn)速，由參考文獻(xiàn)[2]圖6-8確定普通V帶的類型為A型。</p><p>　　3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表6-1、附表6-7，應(yīng)不小于125，現(xiàn)取， 取整后為</p><p><b>　　4、驗(yàn)算

14、帶速</b></p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]式（6-22）有：</p><p>　　帶速在5-20m/s，符合設(shè)計要求。</p><p>　　5、確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度</p><p><b>　　初步選取中心距</b></p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]的式（6-24）

15、得帶長：</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]附表6-2，查得，由式（6-25）得</p><p><b>　　實(shí)際中心距</b></p><p>　　6、 驗(yàn)算小帶輪包角</p><p><b>　　符合設(shè)計要求</b></p><p><b>　　7、確定V帶

16、根數(shù)Z</b></p><p><b>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]</b></p><p>　　由=1440r/min、、i=3，查參考文獻(xiàn)[2] 附表6-3、6-4，得</p><p><b>　　,</b></p><p>　　由 查附表附表6-2，得</p><p&

17、gt;<b>　　由查附表6-5得</b></p><p>　　取Z=3，符合設(shè)計要求。</p><p>　　8、確定初拉力和帶對軸的壓力</p><p>　　對于非自動張緊的V帶傳動，既要保證傳遞各地功率時不打滑，又要保證有一定</p><p>　　壽命，這時單根V帶適合的初拉力為：</p><p&

18、gt;　　對于新安裝的帶，初拉力應(yīng)為上式計算值的1.5倍。</p><p>　　為設(shè)計和計算帶輪軸及軸承，需要計算帶傳動時帶作用于軸上的壓力。忽略帶</p><p>　　兩邊的拉力差及離心力，帶作用于軸的壓力為</p><p>　　2.6齒輪傳動的設(shè)計</p><p>　　2.6.1 高速級圓柱齒輪傳動的設(shè)計</p><p

19、>　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　?。?）按照設(shè)計任務(wù)的方案圖，精度為8級。</p><p><b>　　（2）初選螺旋角</b></p><p>　?。?）材料選擇。由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-1選擇大、小齒輪材料為40Cr并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理及表面淬火，齒面硬度為。</p><p>　?。?/p>

20、4）對于閉式硬齒面齒輪，初選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取。</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　由設(shè)計計算公式進(jìn)行齒輪尺寸的初步確定，即：</p><p>　　（1）確定上式內(nèi)的各計算數(shù)值。</p><p><b>　　①載荷系數(shù)，試選。</b></p><p>　?、谛?/p>

21、齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p><b>　　由前面計算可知</b></p><p>　?、埤X寬系數(shù)，非對稱布置，由參考文獻(xiàn)[2]中表8-3選取</p><p><b>　　④應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為</b></p><

22、;p><b>　?、萁佑|疲勞壽命系數(shù)</b></p><p>　　由、及參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-6，得，。</p><p>　?、藿佑|疲勞強(qiáng)度極限，由參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-7(i)，按齒面硬度，根據(jù)MQ線延長線查得</p><p><b>　　小齒輪和大齒輪</b></p><p><

23、b>　?、呓佑|疲勞許用應(yīng)力</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]中表8-4，取安全系數(shù)，則</p><p>　　取許用接觸疲勞強(qiáng)度為計算許用應(yīng)力。</p><p><b>　　（2）試算，則</b></p><p><b>　　3、修正計算</b></p>&

24、lt;p>　　計算高速軸齒輪圓周速度，則</p><p>　　計算高速軸齒輪圓周力，則</p><p><b>　　計算載荷系數(shù)K。</b></p><p>　　根據(jù)以及參考文獻(xiàn)[2]中附表8-12，選擇8級精度（GB10095-88），高選一個精度等級，完全可以滿足工作要求。由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-2，查得使用系數(shù)。由參考文獻(xiàn)[2]中

25、附圖8-1查得動載荷系數(shù)。根據(jù)并由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-3，對于經(jīng)表面硬化的斜齒8級精度齒輪，查得齒間載荷非配系數(shù)。由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-4，按硬齒面、裝配時不做檢驗(yàn)調(diào)整、8級精度公式計算，則齒向載荷分布系數(shù)為</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　一般情況下，取。</b></p><p&g

26、t;　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正小齒輪直徑，則</p><p>　　計算高速軸的斜齒輪的模數(shù)，則</p><p><b>　　故取。</b></p><p>　　4、按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度計算</p><p>　　確定上式中各計算參數(shù)。</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)</b>&

27、lt;/p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)為：</b></p><p><b>　　復(fù)合齒形系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-4，按當(dāng)量齒數(shù)查得兩個齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)為</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p&g

28、t;　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（與接觸疲勞強(qiáng)度的循環(huán)次數(shù)相同）為：</p><p><b>　　彎曲疲勞壽命系數(shù)</b></p><p>　　由、及參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-5，得，。</p><p><b>　　彎曲疲勞強(qiáng)度極限</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-8(e)，按材料表面淬火M

29、Q線和齒面硬度查得</p><p><b>　　彎曲疲勞許用應(yīng)力，</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]中表8-4，按照一般可靠性取安全系數(shù)，則</p><p><b>　　因此，有：</b></p><p>　　即大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度較弱，所以計算時應(yīng)將小齒輪的代入進(jìn)行計算。</p&

30、gt;<p>　　計算載荷系數(shù)K（按彎曲疲勞強(qiáng)度計算時）</p><p><b>　　則根據(jù)</b></p><p>　　和，查參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-2得</p><p><b>　　計算模數(shù)</b></p><p>　　對比后按接觸疲勞強(qiáng)度的計算結(jié)果，取高速級齒輪的。</p&

31、gt;<p><b>　　5、幾何尺寸計算</b></p><p><b>　　法向模數(shù)。</b></p><p><b>　　齒數(shù)。</b></p><p><b>　　中心距</b></p><p><b>　　取中心距<

32、/b></p><p><b>　　修正螺旋角</b></p><p><b>　　計算分度圓直徑</b></p><p><b>　　齒寬</b></p><p><b>　　圓整后取，</b></p><p><b&

33、gt;　　計算圓周速度</b></p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]中附表8-12，選擇8級精度，高選了一級</p><p>　　6、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　且，查參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-2得</p><p>　　根據(jù)，8級精度，查參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-1得，故</p><p>　　由

34、參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-4，查得</p><p><b>　　傳動比為</b></p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為</b></p><p>　　彎曲疲勞壽命系數(shù)，由、及參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-5，得，。</p><p>　　按材料和齒面硬度查得。</p><p>　　

35、彎曲疲勞許用應(yīng)力，由參考文獻(xiàn)[2]中表8-4，按照一般可靠性取安全系數(shù)，則</p><p><b>　　強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　7、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[2]中附表8-5，得鍛鋼的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-3，的節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。</p

36、><p><b>　　，按上面所求，則</b></p><p>　　根據(jù)計算時的接觸疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力，則</p><p><b>　　可見滿足要求。</b></p><p>　　8、高速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計結(jié)果</p><p><b>　　中心距</b>&

37、lt;/p><p><b>　　法面模數(shù)</b></p><p><b>　　螺旋角</b></p><p><b>　　齒數(shù)</b></p><p><b>　　分度圓直徑</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑&l

38、t;/b></p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p><b>　　齒寬，</b></p><p><b>　　齒輪精度等級8級</b></p><p><b>　　材料及熱處理</b></p><p>　

39、　大、小齒輪材料為40Cr并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理及表面淬火，齒面硬度為，油潤滑。</p><p>　　2.6.2低速級圓柱齒輪傳動的設(shè)計</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)。</p><p>　?。?）按照設(shè)計任務(wù)的方案圖，低速級選用直齒圓柱齒輪傳動</p><p>　　（2）材料選擇。由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-1選擇小齒輪材

40、料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為，取270HBS，大齒輪材料為45號鋼，，取240HBS，大小齒輪的硬度差為30HBS。由于是低速級，速度不高，由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-12，選擇齒輪精度9級</p><p>　?。?）對于閉式軟齒面齒輪，齒數(shù)可以選擇較多些，故選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　由設(shè)計計算公式進(jìn)行齒

41、輪尺寸的初步確定，即</p><p>　　確定上式內(nèi)的各計算數(shù)值。</p><p><b>　　① 試選載荷系數(shù)。</b></p><p>　?、诘退偌壭↓X輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　首先進(jìn)行效率計算。電動機(jī)輸出功率傳遞到低速軸時，將要經(jīng)過V帶傳動（），兩對滾動軸承（），一對高速級齒輪嚙合傳動（），按8級精度選擇

42、，則總效率為：</p><p><b>　　③ 齒寬系數(shù)。</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]中表8-3選取。</p><p><b>　　④應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　假設(shè)每年工作天數(shù)為250天，則應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為</p><p><b>　

43、　⑤接觸疲勞壽命系數(shù)</b></p><p>　　由、及參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-6，得，。</p><p>　　⑥接觸疲勞強(qiáng)度極限，由參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-7(f)，分別按合金鋼（40Cr）MQ線和碳鋼MQ的延長線及齒面硬度查得：</p><p><b>　　小齒輪，大齒輪</b></p><p><

44、b>　?、呓佑|疲勞許用應(yīng)力</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]中表8-4，取安全系數(shù)，則</p><p>　　取許用接觸疲勞強(qiáng)度為計算許用應(yīng)力。</p><p><b>　　試算，則</b></p><p><b>　　3、修正計算</b></p><

45、p>　　計算低速軸齒輪圓周速度，則</p><p>　　計算低速軸齒輪圓周力，則</p><p><b>　　計算載荷系數(shù)K。</b></p><p>　　根據(jù)以及參考文獻(xiàn)[2]中附表8-12，選擇9級精度（GB10095-88）。由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-2，查得使用系數(shù)。由參考文獻(xiàn)[2]中附圖8-1查得動載荷系數(shù)。根據(jù)</p&g

46、t;<p>　　并由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-3，對于未經(jīng)表面硬化的直齒9級精度齒輪，查得齒間載荷分配系數(shù)。由參考文獻(xiàn)[2]中附表8-4，選擇軟齒面、裝配時不做檢驗(yàn)調(diào)整，可按8級精度公式計算，然后放大10%來考慮9級精度的齒向載荷分布系數(shù)，則</p><p><b>　　故</b></p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正小齒輪直徑，則</p>

47、<p>　　計算低速軸的齒輪的模數(shù)，則</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]中附表8-8，確定低速軸的齒輪傳動模數(shù)。</p><p>　　對于閉式軟齒輪傳動，只需通過接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計計算；對于低俗（）、9級精度、不重要的傳動，也可不必進(jìn)行強(qiáng)度校核計算。</p><p>　　4、低速軸齒輪的幾何尺寸計算</p><p>&l

48、t;b>　　分度圓直徑為</b></p><p><b>　　中心距為</b></p><p>　　取整后為207 mm</p><p><b>　　齒寬為</b></p><p><b>　　圓整后取，</b></p><p>　　5

49、、低速級直齒圓柱齒輪的設(shè)計結(jié)果</p><p><b>　　中心距</b></p><p><b>　　模數(shù)</b></p><p><b>　　齒數(shù)</b></p><p><b>　　分度圓直徑</b></p><p><

50、b>　　齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p><b>　　齒寬，</b></p><p>　　齒輪精度等級 8級</p><p><b>　　材料及熱處理</b></p><p>　　大、

51、小齒輪材料為40Cr并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理及表面淬火，齒面硬度為，油潤滑。</p><p>　　2.7軸及軸上零件的設(shè)計計算</p><p><b>　　2.7.1幾何計算</b></p><p><b>　　1、高速軸設(shè)計計算</b></p><p>　　軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。選擇軸的材料

52、及熱處理方式為： </p><p>　　40Cr，調(diào)質(zhì)處理，由表14-1選取C=100。</p><p>　　高速軸為輸入軸，最小直徑處跟V帶輪軸孔直徑相等。因?yàn)閹л嗇S上有鍵槽，故最小直徑加大6%，查得帶輪軸孔22,24,25,28等規(guī)格，故取.</p><p><b>　　確定軸各段直徑：</b></p><p>　　

53、A段：mm 由最小直徑得出。</p><p>　　B段：mm 根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)，選擇氈圈孔徑為30mm。</p><p>　　C段：mm 與軸承（圓錐滾子軸承30207）配合，取軸承內(nèi)徑。</p><p>　　D段： 設(shè)計非定位軸肩取軸肩高度h=3mm。</p><p>　　E段：mm 將高速級小齒輪設(shè)計為齒輪軸。</p>

54、<p>　　F段： 設(shè)計非定位軸肩取軸肩高度h=3mm。</p><p>　　G段： 與軸承（圓錐滾子軸承30207）配合，取軸承內(nèi)徑。</p><p><b>　　確定軸各段長度：</b></p><p><b>　　A段：mm </b></p><p>　　B段： 考慮軸

55、承蓋與其螺釘長度后圓整取55mm。</p><p>　　C段： 與軸承（圓錐滾子軸承30207）配合，加上擋油圈長度。</p><p>　　G段： 與軸承（圓錐滾子軸承30207）配合，加上擋油圈長度。</p><p><b>　　F段： 。</b></p><p>　　E段： 齒輪的齒寬。</p>

56、<p>　　D段： 考慮各齒輪齒寬及其間隙距離，箱體內(nèi)壁寬度減去箱體內(nèi)已定長度后圓整取。</p><p>　　軸總長299mm，兩軸承距離（包括軸承長度）S=209。</p><p><b>　　2、中間軸設(shè)計計算</b></p><p>　　軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。選擇軸的材料及熱處理方式為： </p>

57、;<p>　　40Cr，調(diào)質(zhì)處理，由表14-1選取C=100。</p><p><b>　　初算軸的最小直徑：</b></p><p>　　,根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)，軸2的最小徑應(yīng)設(shè)計在與軸承配合部分，初選深溝球軸承6207，故選35mm。</p><p><b>　　確定軸各段直徑：</b></p>

58、<p>　　A段：mm 與軸承（圓錐滾子軸承30207）配合，取軸承內(nèi)徑。</p><p>　　F段： 與軸承（圓錐滾子軸承30207）配合，取軸承內(nèi)徑。</p><p>　　E段： 非定位軸肩，與齒輪配合</p><p>　　B段： 非定位軸肩。 </p><p>　　C段： 。齒輪軸上齒輪分度圓直徑</p

59、><p>　　D段： 定位軸肩。</p><p><b>　　確定軸各段長度：</b></p><p>　　A段：mm 與軸承（圓錐滾子軸承30207）配合，加上擋油圈長度。</p><p>　　B段： 根據(jù)軸齒輪到內(nèi)壁的距離及其厚度。。</p><p>　　C段： 齒輪軸的齒輪齒寬。<

60、/p><p>　　E段： 根據(jù)高速級大齒輪齒寬減去2mm（為了安裝固定）</p><p>　　F段： 考慮軸承長度與箱體內(nèi)壁到齒輪面的距離。</p><p>　　D段： 由軸1得出兩軸承間距離（包括軸承長度）S=209mm減去已知長度得出。</p><p>　　3、低速軸的設(shè)計計算：</p><p>　　選擇軸的材

61、料及熱處理方式為： 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，由表14-1選取C=100。</p><p><b>　　初算軸的最小直徑：</b></p><p>　　因?yàn)檩S上有兩個鍵槽，故最小直徑加大12%，，圓整取，選取聯(lián)軸器為LX4型號，長度L= 84mm。</p><p><b>　　確定軸各段直徑：</b></p>&l

62、t;p>　　A段：mm 與軸承（圓錐滾子軸承30210）配合，取軸承內(nèi)徑。</p><p>　　B段： 與齒輪配合。</p><p>　　C段： 定位軸肩，h=3mm。</p><p>　　D段：mm 非定位軸肩。</p><p>　　E段： 與軸承（圓錐滾子軸承30212）配合，取軸承內(nèi)徑。。</p>&l

63、t;p>　　F段： 按照齒輪的安裝尺寸確定。</p><p>　　G段： 聯(lián)軸器的孔徑。</p><p><b>　　確定軸各段長度：</b></p><p>　　A段：mm 由軸承長度，，擋油盤尺寸確定。</p><p>　　B段： 齒輪齒寬減去2mm，便于安裝。</p><p>　

64、　C段： 軸環(huán)寬度，取圓整值。</p><p>　　G段： 聯(lián)軸器長度。</p><p>　　E段： 由軸承長度，擋油盤尺寸確定。</p><p>　　F段： 。考慮軸承蓋及其螺釘長度，圓整得到。</p><p>　　D段： 由軸1得出兩軸承間距離（包括軸承長度）S=209mm減去已知長度得出。</p><p>

65、　　2.7.2軸的受力分析和校核</p><p>　　軸的總體布置參考圖如圖7-1所示：</p><p><b>　　已知數(shù)據(jù)，，，，。</b></p><p>　　考慮到相鄰齒輪沿軸向不發(fā)生干涉，計入尺寸。</p><p>　　考慮到齒輪與箱體內(nèi)壁沿軸向不發(fā)生干涉，計入尺寸。</p><p>　

66、　為保證滾動軸承放入箱體軸承座孔內(nèi)，計入尺寸。</p><p>　　初步取軸承寬度分別為，，。</p><p>　　3根軸的支撐跨距分別為：</p><p><b>　　1、高速軸：</b></p><p>　?。?）、軸的受力分析</p><p>　　圖7-2 高速軸的受力分析</p>

67、;<p>　　（a）軸的受力簡圖；（b）軸的垂直面內(nèi)受力簡圖；</p><p>　?。╟）軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖；（d）軸在水平面內(nèi)受力簡圖；</p><p>　?。╡）軸在水平面內(nèi)的彎矩圖；（f）軸的合成彎矩圖；</p><p>　?。╣）軸的合成扭矩圖</p><p>　　（2）、計算齒輪的嚙合力</p><

68、;p><b>　　齒輪的圓周力：</b></p><p><b>　　齒輪的徑向力</b></p><p><b>　　齒輪的軸向力</b></p><p>　?。?）、求水平面內(nèi)的支撐反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖</p><p>　　軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖如圖7-2（b）所

69、示：</p><p>　　軸在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖7-2（d）所示：</p><p>　　（4）、求垂直面內(nèi)的支撐反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖</p><p>　　軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖如圖7-2（b）所示：</p><p>　　軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖如圖7-2（c）所示：</p><p>　　（5）、作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩

70、圖</p><p>　　可知C截面彎矩最大，以其為危險截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。取（單向轉(zhuǎn)動，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)變力），考慮鍵槽影響，將C截面軸徑乘以0.94，則有：</p><p>　　軸材料選用40Cr,查得, ,故符合強(qiáng)度安全條件。</p><p><b>　　2、中間軸</b></p><p>　　（1）、軸的受力分

71、析</p><p>　　圖7-3中間軸的受力分析</p><p>　?。╝）軸的受力簡圖；（b）軸的垂直面內(nèi)受力簡圖；</p><p>　?。╟）軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖；（d）軸在水平面內(nèi)受力簡圖；</p><p>　?。╡）軸在水平面內(nèi)的彎矩圖；（f）軸的合成彎矩圖；</p><p>　　（g）軸的合成扭矩圖</

72、p><p>　?。?）、軸上荷載計算</p><p><b>　　高速大齒輪的圓周力</b></p><p><b>　　高速大齒輪的徑向力</b></p><p><b>　　齒輪的軸向力</b></p><p><b>　　低速小齒輪圓周力&l

73、t;/b></p><p><b>　　低速小齒輪徑向力</b></p><p>　?。?）、求水平面內(nèi)的支撐反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖</p><p>　　軸在水平面內(nèi)的受力簡圖如圖7-3（d）所示：</p><p>　　軸在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖7-3（e）為：</p><p>　?。?）、

74、求垂直面內(nèi)的支撐反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖</p><p>　　軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖如圖7-3（b）所示：</p><p>　　軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖如圖7-3（c）為：</p><p>　?。?）、作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖</p><p>　　?。▎蜗蜣D(zhuǎn)動，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)變力），考慮鍵槽影響，將C截面軸徑乘以0.94，則有：</

75、p><p>　　軸材料選用40Cr,查得, ,故符合強(qiáng)度安全條件。</p><p><b>　　3、低速軸</b></p><p>　?。?）、軸的受力分析</p><p>　　圖7-4低速軸的受力分析</p><p>　?。╝）軸的受力簡圖；（b）軸的垂直面內(nèi)受力簡圖；</p><

76、;p>　?。╟）軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖；（d）軸在水平面內(nèi)受力簡圖；</p><p>　　（e）軸在水平面內(nèi)的彎矩圖；（f）軸的合成彎矩圖；</p><p>　　（g）軸的合成扭矩圖</p><p>　?。?）、計算齒輪的嚙合力</p><p><b>　　齒輪的圓周力：</b></p><p&

77、gt;<b>　　齒輪的徑向力</b></p><p>　?。?）、求水平面內(nèi)的支撐反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖</p><p>　　軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖如圖7-4（b）所示：</p><p>　　軸在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖7-4（e）所示：</p><p>　?。?）、求垂直面內(nèi)的支撐反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖</p&

78、gt;<p>　　軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖如圖7-4（b）所示：</p><p>　　軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖如圖7-4（c）所示：</p><p>　　（5）、作合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖</p><p>　　?。▎蜗蜣D(zhuǎn)動，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)變力），考慮鍵槽影響，將C截面軸徑乘以0.94，則有：</p><p>　　軸材料選用40Cr,

79、查得, ,故符合強(qiáng)度安全條件</p><p>　　2.8滾動軸承的選擇及計算</p><p>　　1、高速軸的滾動軸承的選擇及計算</p><p>　　因?yàn)橹慰缇嗖淮?，因此采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選擇圓錐滾子軸承30207，軸承的預(yù)期壽命為：</p><p>　　初選軸承的型號為：(參考文獻(xiàn)[2]中附表13-6),由前面的計算結(jié)

80、果可知：</p><p>　　軸承所受徑向力 </p><p>　　軸承所受軸向力 </p><p>　　基本額定動載荷 </p><p>　　基本額定靜載荷 </p><p>　　軸承工作轉(zhuǎn)速 </p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]中附表13-1知：</

81、p><p>　　由于載荷有輕微的沖擊，由參考文獻(xiàn)[2]中附表13-2可知：沖擊載荷。所以軸承的當(dāng)量動載荷為：</p><p>　　由于載荷有輕微的沖擊，由參考文獻(xiàn)[2]中附表13-2可知：沖擊載荷。所以軸承的當(dāng)量動載荷為：</p><p>　　所以選圓錐滾子軸承30207滿足要求</p><p>　　2、中間軸滾動軸承的選擇及計算</p&g

82、t;<p>　　軸承類型選擇圓錐滾子軸承，軸承的預(yù)期壽命為：</p><p>　　初選軸承的型號為： 30207(參考文獻(xiàn)[2]中附表13-6),由前面的計算結(jié)果可知：</p><p>　　軸承所受徑向力 </p><p>　　軸承所受軸向力 </p><p>　　基本額定動載荷 </p>&l

83、t;p>　　基本額定靜載荷 </p><p>　　軸承工作轉(zhuǎn)速 </p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]中附表13-1知：</p><p>　　由于載荷有輕微的沖擊，由參考文獻(xiàn)[2]中附表13-2可知：沖擊載荷。所以軸承的當(dāng)量動載荷為：</p><p>　　由于載荷有輕微的沖擊，由參考文獻(xiàn)[2]中附表13-2可知：沖擊載荷

84、。所以軸承的當(dāng)量動載荷為：</p><p>　　所以選圓錐滾子軸承30207滿足要求</p><p>　　3、低速軸滾動軸承的選擇及計算</p><p>　　軸承類型選擇圓錐滾子軸承，軸承的預(yù)期壽命為：</p><p>　　初選軸承的型號為： 30212(參考文獻(xiàn)[2]中附表13-6),由前面的計算結(jié)果可知：</p><p

85、>　　軸承所受徑向力 </p><p>　　軸承所受軸向力 </p><p>　　基本額定動載荷 </p><p>　　基本額定靜載荷 </p><p>　　軸承工作轉(zhuǎn)速 </p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]中附表13-1知：</p><p>　　由于

86、載荷有輕微的沖擊，由參考文獻(xiàn)[2]中附表13-2可知：沖擊載荷。所以軸承的當(dāng)量動載荷為：</p><p>　　由于載荷有輕微的沖擊，由參考文獻(xiàn)[2]中附表13-2可知：沖擊載荷。所以軸承的當(dāng)量動載荷為：</p><p>　　所以選圓錐滾子軸承30212滿足要求</p><p>　　2.9鍵和聯(lián)軸器選擇</p><p>　　1、高速軸上的鍵的選

87、擇</p><p>　　因?yàn)榘惭b帶輪處軸徑，由或參考文獻(xiàn)[2]中表5-1可查得：當(dāng)軸徑時，鍵的寬度,高度。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。</p><p><b>　　鍵型號：</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，鍵的工作長度,接觸高度,查參考文獻(xiàn)[2]中表5-2,按照有輕微沖擊，取許用擠壓應(yīng)力,許用壓力。則：</

88、p><p>　　經(jīng)校核強(qiáng)度不夠，且相差較大，故改用雙鍵，相隔布置，此時雙鍵的工作長度，則：</p><p>　　這時，鍵連接滿足擠壓強(qiáng)度條件。</p><p>　　2、中間軸上鍵的選擇</p><p>　　高速級大齒輪鍵的選擇：</p><p>　　因?yàn)榘惭b高速級大齒輪處軸徑，由或參考文獻(xiàn)[2]中附表5-2可查得：當(dāng)軸徑時

89、，鍵的寬度,高度。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。</p><p><b>　　鍵型號：</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，鍵的工作長度,接觸高度,查參考文獻(xiàn)[2]中表5-2,按照有輕微沖擊，取許用擠壓應(yīng)力,許用壓力。則：</p><p>　　經(jīng)校核強(qiáng)度鍵連接滿足擠壓強(qiáng)度條件。</p><p>

90、　　3、低速軸上鍵的選擇</p><p>　　低速級大齒輪鍵的選擇</p><p>　　因?yàn)榘惭b低速級大齒輪處軸徑，由或參考文獻(xiàn)[2]中附表5-2可查得：當(dāng)軸徑時，鍵的寬度,高度。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。</p><p><b>　　鍵型號：</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，鍵的工作長

91、度,接觸高度,查參考文獻(xiàn)[2]中表5-2,按照有輕微沖擊，取許用擠壓應(yīng)力,許用壓力。則：</p><p>　　所以，鍵連接滿足擠壓強(qiáng)度條件。</p><p><b>　　聯(lián)軸器處鍵的選擇</b></p><p>　　因?yàn)榘惭b聯(lián)軸器處軸徑，由或參考文獻(xiàn)[2]中附表5-2可查得：當(dāng)軸徑時，鍵的寬度,高度。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。<

92、;/p><p><b>　　鍵型號：</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，鍵的工作長度,接觸高度,查參考文獻(xiàn)[2]中表5-2,按照有輕微沖擊，取許用擠壓應(yīng)力,許用壓力。則：</p><p>　　鍵連接滿足擠壓強(qiáng)度條件。</p><p><b>　　4、聯(lián)軸器的選擇</b></p&

93、gt;<p>　　由前面的計算結(jié)果可知：聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)矩</p><p>　　選LX型彈性柱銷聯(lián)軸器。按照參考文獻(xiàn)[1]中表6-100，選用LX4聯(lián)軸型器，標(biāo)記為：</p><p>　　許用轉(zhuǎn)矩為：,許用轉(zhuǎn)速。由于，，允許的軸孔直徑在之間故該聯(lián)軸器滿足要求。</p><p>　　3.10、減速器箱體及附件的設(shè)計</p><p>

94、　　3.10.1減速器箱體設(shè)計</p><p>　　減速器箱體的有關(guān)尺寸：</p><p><b>　　箱體壁厚 </b></p><p><b>　　箱蓋壁厚：</b></p><p><b>　　箱座凸緣厚度：</b></p><p><b&g

95、t;　　箱蓋凸緣厚度：</b></p><p><b>　　箱座底凸緣厚度: </b></p><p><b>　　地腳螺栓直徑：</b></p><p><b>　　螺栓通孔直徑：</b></p><p><b>　　螺栓沉頭座直徑：</b>

96、</p><p><b>　　地腳凸緣尺寸：</b></p><p><b>　　地腳螺栓數(shù)目：</b></p><p>　　軸承旁聯(lián)接螺栓直徑： 0.75=15mm M16</p><p><b>　　螺栓沉頭座直徑：</b></p><p><

97、b>　　剖分面凸緣尺寸：</b></p><p>　　箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑： （0.5~0.6）12mm 取M10</p><p><b>　　螺栓通孔直徑：</b></p><p><b>　　螺栓沉頭座直徑：</b></p><p><b>　　剖分面凸緣尺寸：&l

98、t;/b></p><p>　　聯(lián)接螺栓的間距： 取180mm</p><p>　　軸承端蓋螺釘直徑：（0.4~0.5）10mm 取</p><p>　　窺視孔蓋螺釘直徑：（0.3~0.4）8mm 取</p><p>　　定位銷直徑：（0.7 ~0.8）</p><p><b>　　軸承旁凸臺半徑<

99、;/b></p><p>　　外箱壁紙軸承座端面距離</p><p>　　大齒輪頂圓（渦輪外援）于內(nèi)壁距離： </p><p>　　齒輪（錐齒輪）端面與內(nèi)壁距離: 取10mm</p><p><b>　　箱座上的肋厚：</b></p><p><b>　　箱蓋上的肋厚：<

100、/b></p><p><b>　　軸承端蓋凸緣厚度：</b></p><p>　　軸承旁聯(lián)接螺栓距離: </p><p>　　3.10.2附件的設(shè)計</p><p><b>　　窺視孔蓋與窺視孔：</b></p><p>　　在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處開窺視孔

101、，大小只要夠手伸進(jìn)操作即可。以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。</p><p><b>　　放油螺塞：</b></p><p>　　放油孔的位置設(shè)在油池最低處，并安排在不與其他部件靠近的一側(cè)，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強(qiáng)密封。</p><p><b>　　油標(biāo)：</b>&

102、lt;/p><p>　　油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量，因此要安裝于便于觀察油面及油面穩(wěn)定之處即低速級傳動件附近。用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度線應(yīng)按傳動件浸入深度即可。</p><p><b>　　通氣器：</b></p><p>　　減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱，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，所以在機(jī)蓋頂部

103、或窺視孔上裝通氣器，機(jī)體內(nèi)熱空氣自由溢出，保證機(jī)體內(nèi)外氣壓平衡，提高機(jī)體縫隙處的密封性。通氣器用帶空螺釘制成。</p><p><b>　　啟蓋螺釘：</b></p><p>　　為了便于啟蓋，在機(jī)蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個啟蓋螺釘。在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機(jī)蓋，螺釘上的長度要大于凸緣厚度，釘桿端部要做成圓柱半圓形，以免頂壞螺紋，螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。<

104、/p><p>　　在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘，便于拆卸端蓋，對于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，裝上兩個螺釘，便于調(diào)整。</p><p>　　環(huán)首螺釘、吊鉤和吊環(huán)：</p><p>　　為了拆卸及搬運(yùn)，應(yīng)在機(jī)蓋上裝環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機(jī)座上鑄出吊鉤。</p><p><b>　　調(diào)整墊片：</b></p>&

105、lt;p>　　用于調(diào)整軸承間隙，有的起到調(diào)整傳動零件軸向位置的作用。</p><p>　　3.10.3潤滑方式、潤滑劑及密封裝置的選擇</p><p>　　由于傳動裝置屬于輕型的，且轉(zhuǎn)速較低，所以采用齒輪采用脂潤滑，工業(yè)閉式齒輪油，，粘度牌號：,運(yùn)動粘度。</p><p>　　軸承采用脂潤滑，通用鉀基潤滑油，代號1號，滴點(diǎn)大于，工作錐入度。</p>

106、<p>　　箱體內(nèi)選用中的50號潤滑油，裝至規(guī)定高度。密封采用氈圈密封。</p><p><b>　　三、設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　大學(xué)以來學(xué)了《理論力學(xué)》，《材料力學(xué)》，《機(jī)械原理》，《機(jī)械設(shè)計》，《互換性與測量基礎(chǔ)》，《工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)》，還真不知道它們有什么用，我能將它們用在什么地方。通過這次課程設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)以前學(xué)的理論基礎(chǔ)課程還

107、不是很牢固，沒有真正聯(lián)系實(shí)際。自己設(shè)計的數(shù)據(jù)和實(shí)踐有很大差距，有的不符合機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)書上的要求，還有就是知識的遺忘性大，不會將所學(xué)的知識融會貫通等等。</p><p>　　通過這次設(shè)計我發(fā)現(xiàn)搞機(jī)械設(shè)計這一行需要自己有豐富的經(jīng)驗(yàn)和牢固的基礎(chǔ)理論知識。這次設(shè)計過程中好多內(nèi)容是參考書上的，很多數(shù)據(jù)的選取都是借鑒書上的數(shù)據(jù)，還有很多數(shù)據(jù)是自己選的不知道何不合理，好多設(shè)計的關(guān)鍵地方都是在老師的指導(dǎo)下完成的。毫無疑問，我們的

108、設(shè)計的內(nèi)容有好多錯誤的地方。我們設(shè)計的減速器也很難經(jīng)的起實(shí)踐的考驗(yàn)。不過，這次設(shè)計畢竟是自己第一次將所學(xué)的知識聯(lián)系到實(shí)踐中，有很多設(shè)計不合理的地方那是必然的。通過這次設(shè)計我了解了一些設(shè)計的步驟和準(zhǔn)則。我們不能違反這些準(zhǔn)則否則我們的設(shè)計將會出錯。這次設(shè)計也培養(yǎng)了我一些良好的習(xí)慣比如，設(shè)計時要專門準(zhǔn)備好草稿紙，在稿紙上一步一步將自己的設(shè)計內(nèi)容寫清楚等。搞機(jī)械這一行需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，我這次設(shè)計過程中始終記住了這一點(diǎn)。設(shè)計過程中有好多數(shù)據(jù)有錯誤

109、或則不合理，但不是很嚴(yán)重，好多同學(xué)都忽略了。這次我沒有像以前那樣忽略這些小的細(xì)節(jié)。在這次設(shè)計過程中我還發(fā)現(xiàn)我有些應(yīng)用軟件如cad等使用起來不是很熟練，機(jī)械手冊查起來不熟練等問題，接下來在這些方面我還要進(jìn)一步的加強(qiáng)。</p><p>　　總之，這次設(shè)計培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計課程及其他課程的理論知識和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識解決工程實(shí)際問題的能力，在設(shè)計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題