機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置院 系：機(jī)械工程系學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：專業(yè)班級(jí)：07級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（2）班 指導(dǎo)教師： 2010年 03 月 08 日目 錄一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3二 設(shè)計(jì)步驟 41. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 42. 電動(dòng)機(jī)的選擇 43. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 64. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 75. 設(shè)計(jì)v帶和帶輪 86. 齒輪的設(shè)計(jì) 107. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 158. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 299. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3010.潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 3211.聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 32三 設(shè)計(jì)小結(jié) 32四 參考資料 32

2、 34一 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)設(shè)計(jì)題目二級(jí)圓柱齒輪減速器學(xué)生姓名所在院系機(jī)械工程系專業(yè)、年級(jí)、班07級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（2）班設(shè)計(jì)要求：輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，兩班制工作，使用期限10年，小批量生產(chǎn)。允許輸送帶速度誤差為。原始數(shù)據(jù)如下：輸送帶拉力f=2.2 kn 輸送帶速度v = 1.7m/s 滾筒直徑 d =300 mm學(xué)生應(yīng)完成的工作： 1編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（6000-8000字）。2減速器部件裝配圖一張(a1)；3繪制零件圖2-3張。參考文獻(xiàn)閱讀： 1 宋寶玉.機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書(shū).北京：高等教育出版社2濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2003

3、6 陳鐵明.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)（第二版）.北京：高等教育出版社，2009 4譚建榮，張樹(shù)有，陳國(guó)棟，施岳定.圖學(xué)基礎(chǔ)教程.北京：高等教育出版社，20065毛淮平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20096孫恒,陳作模，葛文杰.北京：高等教育出版社，2006工作計(jì)劃：1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作 1天2. 總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 2天3. 裝配草圖及裝配圖的繪制 5天4. 零件圖的繪制 1天5. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1天任務(wù)下達(dá)日期： 2009 年 3 月 8 日 任務(wù)完成日期： 2009 年 3 月 22 日指導(dǎo)教師（簽名）： 學(xué)生（簽名）： 11111、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2、電動(dòng)機(jī)的選

4、擇1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比（1）總傳動(dòng)比(2)分配傳動(dòng)比4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸的轉(zhuǎn)速2）各軸的輸入功率3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩5.設(shè)計(jì)v帶和帶輪1).確定計(jì)算功率2).選擇v帶類型3).確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速4).確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度5).驗(yàn)算小帶輪上的包角6).計(jì)算帶的根數(shù)7).計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值8).計(jì)算壓軸力9).帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 齒輪的設(shè)計(jì)1) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)2) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)(一).軸的設(shè)計(jì)(二).齒輪軸的設(shè)計(jì)(三).滾動(dòng)

5、軸承的校核8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)9.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 11.聯(lián)軸器設(shè)計(jì)二 設(shè)計(jì)步驟1）外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為v帶傳動(dòng)。2）減速器為一級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。 3) 方案簡(jiǎn)圖如上圖4）該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于v帶有緩沖吸振能力，采用v帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)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(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分一級(jí)圓柱齒輪減速，這是一級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。原動(dòng)機(jī)部分為y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)?？傮w來(lái)講，該傳動(dòng)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(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。2

6、、電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件選用y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380v。2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表9.1可知： ： v帶傳動(dòng)效率 0.96 ：滾動(dòng)軸承效率 0.99（球軸承） ：齒輪傳動(dòng)效率 0.97 （7級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)） ：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 0.99（彈性聯(lián)軸器） ：卷筒傳動(dòng)效率 0.96所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按表9.2推薦的傳動(dòng)比合理范圍，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、10

7、00、1500和3000四種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1500的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表14.1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y100l2-4。其主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min) s-4 5.5 1440 2.2 2.2電動(dòng)機(jī)的主要安裝尺寸和外形如下表：中心高外型尺寸l（ac/2+ad）hd底腳安裝尺寸ab地腳螺栓孔直徑k軸伸尺寸de裝鍵部位尺寸fgd132515 280 315216 1781838 801083.計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比(1).總傳動(dòng)比為 (2

8、).分配傳動(dòng)比 考慮潤(rùn)滑條件等因素，初定 4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1).各軸的轉(zhuǎn)速 i軸 ii軸 iii軸 卷筒軸 2).各軸的輸入功率 i軸 ii軸 iii軸 卷筒軸 3）.各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為 ii軸 ii軸 iii軸 卷筒軸 將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表，以備查用。 軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/(nmm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比效率i軸4.35144030.96ii軸4.1764804.440.96iii軸4.0110810.98卷筒軸 3.931085. 設(shè)計(jì)v帶和帶輪電動(dòng)機(jī)輸出功率 ，轉(zhuǎn)速，帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i=3，每天工作16小時(shí)。1).確定計(jì)算功率由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-7

9、查得工作情況系數(shù)，故2).選擇v帶類型 根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖8-11可知，選用a型帶3).確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速(1).初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-6和8-8，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑，而，其中h為電動(dòng)機(jī)機(jī)軸高度，滿足安裝要求。(2).驗(yàn)算帶速因?yàn)椋蕩俸线m。(3).計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表8-8，選取，則傳動(dòng)比，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 4).確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 (1).由式 得 ，取(2).計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-2選取v帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度(3).計(jì)算實(shí)際中心距 5).驗(yàn)算小帶輪上的包角 6).計(jì)算帶的根數(shù) (1) 計(jì)算單根v帶的額定功率由和，查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4a得根據(jù)

10、，和a型帶，查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4b得查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-5得，查表8-2得，于是 (2)計(jì)算v帶的根數(shù) 取2根。 7).計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-3得a型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。 8).計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值為 9).帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪為腹板式，由單根帶寬為13mm，取帶輪寬為35mm。6. 齒輪的設(shè)計(jì)1) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)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(gb10095-88)。(3)材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為

11、280hbs，大齒輪為45鋼（正火），硬度為240hbs，二者材料硬度差為40hbs。(4)選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)2) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 (1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值.試選載荷系數(shù)。.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 .由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)。.由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。.由機(jī)械設(shè)計(jì)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)度極限。.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù).由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；。.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安

12、全系數(shù)s=1 2.計(jì)算. 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。 .計(jì)算圓周速度。 .計(jì)算齒寬。.計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 .計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)； 直齒輪，； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2查得使用系數(shù)； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱分布時(shí)，； 由，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13得 故載荷系數(shù).按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 .計(jì)算模數(shù) (3).按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值.由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；.由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽

13、命系數(shù)，；.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力； 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4，有 .計(jì)算載荷系數(shù)； .查取齒形系數(shù)； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得；.查取應(yīng)力校正系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得；.計(jì)算大、小齒輪的并加以比較； 大齒輪的數(shù)值較大。.設(shè)計(jì)計(jì)算 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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.9并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)，取。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲

14、勞強(qiáng)度，又滿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)。(4).幾個(gè)尺寸計(jì)算1.計(jì)算分度圓直徑 2.計(jì)算中心距 3.計(jì)算齒輪寬度 取，。(5).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 首先考慮大齒輪，因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-39薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，并繪制大齒輪零件圖如下。其次考慮小齒輪，由于小齒輪齒頂圓直徑較小，若采用齒輪結(jié)構(gòu)，不宜與軸進(jìn)行安裝，故采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，其零件圖見(jiàn)滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)部分。7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)(一).軸的設(shè)計(jì).輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，.求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的

15、分度圓直徑 而 .初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取，于是 ，由于鍵槽的影響，故 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。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(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1，取，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用lh3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 。半聯(lián)軸器的孔徑 ，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1).為了滿足辦聯(lián)軸器的軸向定位要求，-段右端需制出一軸肩，故取-段的直徑；左端用軸端擋圈定位。半聯(lián)

16、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-段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取 2).初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。按照工作要求并根據(jù)，查手冊(cè)選取單列角接觸球軸承7011ac，其尺寸為，故；而。 3).取安裝齒輪處的軸端-的直徑；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的跨度為50mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸端應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。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。軸環(huán)寬度，取。 4).軸承端蓋的總寬度為(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑

17、脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故。 5).取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離，考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，取，已知滾動(dòng)軸承寬度，大齒輪輪轂長(zhǎng)度，則 至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。(2).軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為，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額為；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)度配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。(3).確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)

18、表15-2，取軸端圓角。.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取值。對(duì)于7011ac型角接觸球軸承，由手冊(cè)中查得。因此。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算處的截面c處的、及的值列于下表。載荷 水平面h 垂直面v支反力彎矩總彎矩 ，扭矩.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，正火處理，由機(jī)

19、械設(shè)計(jì)表15-1查得因此，故安全。.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 (1).判斷危險(xiǎn)截面截面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)力集中均將削弱軸的疲勞強(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。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面和處過(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。截面的應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截面c上最然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面c也不必校核。截面顯然更不必校核。由機(jī)械設(shè)計(jì)第三章附錄可

20、知，鍵槽的應(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。 (2).截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面左側(cè)的彎矩為 截面 上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，正火處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1得，。 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(jì)附表3-2查取。因，經(jīng)差值后可查得 ， 又由機(jī)械設(shè)計(jì)附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為 ，故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由機(jī)械設(shè)計(jì)附圖3-2 的尺寸系數(shù)；由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由附圖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 查手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù) ，取 ，取于是，計(jì)算安

21、全系數(shù)值，則 故可知其安全。 (3).截面右側(cè)抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面右側(cè)的彎矩為 截面 上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 過(guò)盈配合處的，由附表3-8用插值法求出，并取，于是得 ，軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 故得綜合系數(shù)為 所以軸在截面右側(cè)的安全系數(shù)為 故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。.繪制軸的工作圖，如下：(二).齒輪軸的設(shè)計(jì).輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，.求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 而 .初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取，于是 ，由于鍵槽的影響，故 輸出軸的最小直徑顯然是安裝帶

22、輪處的直徑，取，根據(jù)帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸，取。.齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1).為了滿足帶輪的軸向定位要求，-段右端需制出一軸肩，故取-段的直徑； 2).初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。按照工作要求并根據(jù)，查手冊(cè)選取單列角接觸球軸承7007ac，其尺寸為，故；而。 3).由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端-的直徑，。軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。 4).軸承端蓋的總寬度為(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故。 5).取

23、齒輪距箱體內(nèi)壁的距離，考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，取，已知滾動(dòng)軸承寬度，則 至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。(2).軸上零件的周向定位 帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)度配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。(3).確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，取軸端圓角。.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取值。對(duì)于7008ac型角接觸球軸承，由手冊(cè)中查得。因此。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的

24、彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算處的截面c處的、及的值列于下表。載荷 水平面h 垂直面v支反力彎矩總彎矩 ，扭矩.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，正火處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得因此，故安全。(三).滾動(dòng)軸承的校核軸承的預(yù)計(jì)壽命 計(jì)算輸入軸承 (1).已知，兩軸承的徑向反力 由選定的角接觸球軸承7007ac，軸承內(nèi)部的軸向力 (2).因?yàn)?，所?故， (3). ，查手冊(cè)可得

25、 由于，故; ,故 (4).計(jì)算當(dāng)量載荷、 由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取，則 (5).軸承壽命計(jì)算 由于，取，角接觸球軸承，取， 查手冊(cè)得7007ac型角接觸球軸承的，則 故滿足預(yù)期壽命。 . 計(jì)算輸出軸承 (1).已知，兩軸承的徑向反力 由選定的角接觸球軸承7007ac，軸承內(nèi)部的軸向力 (2).因?yàn)椋?故， (3). ，查手冊(cè)可得 由于，故; ,故 (4).計(jì)算當(dāng)量載荷、 由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取，則 (5).軸承壽命計(jì)算 由于，取，角接觸球軸承，取， 查手冊(cè)得7006ac型角接觸球軸承的，則 故滿足預(yù)期壽命。8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) .帶輪與輸入軸間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查手冊(cè)，選a型平

26、鍵，其尺寸為，(gb/t 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：,， 查手冊(cè)得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。.輸出軸與齒輪間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查手冊(cè)，選a型平鍵，其尺寸為，(gb/t 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：,， 查手冊(cè)得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。.輸出軸與聯(lián)軸器間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查手冊(cè)，選a型平鍵，其尺寸為，(gb/t 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：,， 9.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（ht200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合.1. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的

27、潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xh大于40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8mm，圓角半徑為r=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4. 對(duì)附件設(shè)計(jì) a 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用m8緊固b 油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近

28、的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。c 油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.d 通氣孔：由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.e 位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.f 吊鉤：在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度

29、12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑m18地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑m14機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）m12軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）m10m8視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）m8定位銷直徑=（0.70.8）10，至外機(jī)壁距離查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4.2242018，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表42216外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（812）48大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離14機(jī)座肋厚 軸承端蓋外徑+（55.5） 140 10210. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)對(duì)于單級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用sh0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度。油的深度為h+，h=30 =34。所以h+=30+34=64其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。 從密封性來(lái)講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，凸緣應(yīng)有足夠的寬度，連接表面應(yīng)精刨，密封的表面要經(jīng)過(guò)刮