車間零件傳送設(shè)備傳送裝置課程設(shè)計(jì)

1、湖南理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 題 目： 車間零件傳送設(shè)備傳送裝置 系 部： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 班 級(jí)： 11級(jí)機(jī)電二班 姓 名： 楊帆 學(xué) 號(hào)：2014年 3 月 14 日目錄 第1章 概述31.1 課程設(shè)計(jì)的目的31.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)31.2.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容31.2.2 設(shè)計(jì)的任務(wù)31.3 設(shè)計(jì)的步驟3第2章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)42.1 擬定傳動(dòng)方案42.2選擇原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)42.2.1選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式52.2.2確定電動(dòng)機(jī)的功率52.2.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速52.3傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配62.3.1計(jì)算總傳動(dòng)比62.3.2

2、合理分配各級(jí)傳動(dòng)比62.4算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)62.4.1 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算72.4.2 各軸輸入功率計(jì)算72.4.3 各軸扭矩計(jì)算7第3章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算73.1 減速箱外傳動(dòng)零件帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)73.1.1 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算73.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)93.2.1選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)93.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)103.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算113.2.4、高速級(jí)齒輪幾何尺寸計(jì)算123.3 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)133.3.1選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)133.3.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)133.3.3按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算153.3.4、低速級(jí)齒輪幾

3、何尺寸計(jì)算163.4 軸的設(shè)計(jì)輸入軸的設(shè)計(jì)163.4.1確定軸的材料及初步確定軸的最小直徑163.4.2初步設(shè)計(jì)輸入軸的結(jié)構(gòu)17.4.3按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度183.5軸的設(shè)計(jì)輸出軸的設(shè)計(jì)203.5.1初步確定軸的最小直徑203.5.2初步設(shè)計(jì)輸出軸的結(jié)構(gòu)213.6軸的設(shè)計(jì)中速軸的設(shè)計(jì)25第4章 部件的選擇與設(shè)計(jì)254.1軸承的選擇254.1.1輸入軸軸承254.1.2輸出軸軸承264.1.3中間軸軸承264.2輸入軸輸出軸鍵連接的選擇及強(qiáng)度計(jì)算264.3軸承端蓋的設(shè)計(jì)與選擇284.3.1類型284.4 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封294.5聯(lián)軸器的選擇294.5.1、聯(lián)軸器類型的選擇294.5.

4、2、聯(lián)軸器的型號(hào)選擇294.6其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)294.6.1通氣器的設(shè)計(jì)294.6.2吊環(huán)螺釘、吊耳及吊鉤304.6.3啟蓋螺釘304.6.4定位銷304.6.5油標(biāo)304.6.6放油孔及螺塞314.7箱體31第5章 結(jié) 論31第1章 概述 1.1 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)目的在于培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力。課程設(shè)計(jì)是完成機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)全部課程學(xué)習(xí)的最后一次較為全面的、重要的、必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的為：1. 通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)全部專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課程的理論知識(shí)，解決工程實(shí)際問題的能力，并通過實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使理論知識(shí)得以鞏固和提高。2. 通過課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和程序，培養(yǎng)

5、獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。3. 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作基本技能的訓(xùn)練，包括訓(xùn)練、計(jì)算、繪圖能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等）。1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)1.2.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容本設(shè)計(jì)的題目為二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾方面：（1）擬定、分析傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；（2）選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；（3）進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等；（4）繪制減速器裝配圖及典型零件圖；（5）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。1.2.2 設(shè)計(jì)的任務(wù)（1）減速器裝配圖1張（0號(hào)圖紙）（2）輸入軸零件圖1張（3）齒輪零件圖1張（4）設(shè)計(jì)說明書1份1.3 設(shè)計(jì)的步

6、驟遵循機(jī)械設(shè)計(jì)過程的一般規(guī)律，大體上按以下步驟進(jìn)行：1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求和條件，認(rèn)真閱讀減速器參考圖，拆裝減速器，熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象。2. 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求擬定傳動(dòng)總體布置方案，選擇原動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。3. 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)裝配圖前，先計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)件的參數(shù)確定其尺寸，并選好聯(lián)軸器的類型和規(guī)格。一般先計(jì)算外傳動(dòng)件、后計(jì)算內(nèi)傳動(dòng)件。4. 裝配圖繪制 計(jì)算和選擇支承零件，繪制裝配草圖，完成裝配工作圖。5. 零件工作圖繪制 零件工作圖應(yīng)包括制造和檢驗(yàn)零件所需的全部?jī)?nèi)容。6. 編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)說明書包括所有的計(jì)算并附簡(jiǎn)圖，并寫出設(shè)計(jì)總結(jié)。

7、第2章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)，主要包括擬定傳動(dòng)方案、選擇原動(dòng)機(jī)、確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比以及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。2.1 擬定傳動(dòng)方案 帶傳動(dòng)傳動(dòng)平穩(wěn)、吸振且能起過載保護(hù)作用，故在高速級(jí)布置一級(jí)帶傳動(dòng)。在帶傳動(dòng)與運(yùn)輸帶之間布置一臺(tái)二級(jí)圓柱齒輪減速器，軸端連接選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。 圖2-2 傳動(dòng)布置方案簡(jiǎn)圖1減速器 2聯(lián)軸器 3滾筒 4運(yùn)輸帶 5電動(dòng)機(jī) 6帶傳動(dòng)2.2選擇原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)，根據(jù)選擇的傳動(dòng)方案，合理選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn)速，提出具體的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。 2.2.1選擇電動(dòng)機(jī)類型和

8、結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)有交、直流之分，一般工廠都采用三相交流電，因而選用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)分異步、同步電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多，目前應(yīng)用較300廣的Y系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)， 電壓為380V，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)性能好，工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場(chǎng)合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、農(nóng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、輕工機(jī)械等。2.2.2確定電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)功率選擇直接影響到電動(dòng)機(jī)工作性能和經(jīng)濟(jì)性能的好壞：若所選電動(dòng)機(jī)的功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作；若功率過大，則電動(dòng)機(jī)不能滿載運(yùn)行，功率因素和效率較低，從

9、而增加電能消耗，造成浪費(fèi)。1. 帶式輸送機(jī)所需的功率 由1中公式（2-3）得： 2. 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率根據(jù)文獻(xiàn)1（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)楊光等編 高等教育出版社出版）表4-4確定部分效率如下：彈性聯(lián)軸器：（兩個(gè)）滾動(dòng)軸承（每對(duì)）：（五對(duì)）圓柱齒輪傳動(dòng)：（精度7級(jí)）傳動(dòng)滾筒效率：V帶傳動(dòng)效率：傳動(dòng)系數(shù)總效率:電動(dòng)機(jī)的輸出功率：2.2.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，電動(dòng)機(jī)的類型選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇常用的兩種同步轉(zhuǎn)速：和，以便選擇。1. 計(jì)算滾筒的轉(zhuǎn)速由公式計(jì)算輸送帶滾筒的轉(zhuǎn)速：2. 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由參考文獻(xiàn)2（機(jī)械設(shè)計(jì)）中表181可知兩級(jí)圓柱齒輪減速器推薦傳動(dòng)比范圍

10、為，由參考文獻(xiàn)1 V帶傳動(dòng)比范圍為，所以總傳動(dòng)比合理范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min、1500r/min、3000r/min由參考文獻(xiàn)1中表8-53查得：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min)同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y132S-45.5150014402Y132M2-65.51000960表8-53中，方案1轉(zhuǎn)速高，電動(dòng)機(jī)價(jià)格低，總傳動(dòng)比雖然大些，但完全可以通過帶傳動(dòng)和兩級(jí)齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，所以選擇方案1。其主要參數(shù)如下：表2-1電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)型號(hào)額定功率/kW滿載轉(zhuǎn)速/( r/min)外伸軸徑/mm外伸軸長(zhǎng)度/mm中心高/mmY132S-

11、45.5144038801322.3傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配2.3.1計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 可得總傳動(dòng)比 2.3.2合理分配各級(jí)傳動(dòng)比取帶傳動(dòng)傳動(dòng)比，則兩級(jí)減速器傳動(dòng)比 則雙級(jí)直齒圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比為 ，低速級(jí)傳動(dòng)比為 2.4算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)2.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算2.4.2各軸輸入功率計(jì)算 2.4.3各軸輸入扭矩計(jì)算 各項(xiàng)指標(biāo)誤差均介于+5%-5%之間。各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)見表4：表2-4各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)功率P (kw)轉(zhuǎn)矩T（）轉(zhuǎn)速n (r/min)I軸4.6692.71480軸4.52298.56144.58III軸4

12、.39739.4156.7滾筒軸(IV軸)4.3724.2556.7第3章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 減速箱外傳動(dòng)零件帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.1.1 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1、確定計(jì)算功率由2中表8-7查得工作情況系數(shù)由2中公式8-21： 2、選擇V帶的帶型根據(jù)及,由2中圖8-11選用A型3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑由2中表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑驗(yàn)算帶速 按2中公式8-13驗(yàn)算帶的速度 因?yàn)?故帶速合適。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)2中公式8-15a計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑由2中表8-8取4、確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)2中公式8-20，,初定中心距由2中公式8-22計(jì)算

13、所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由2中表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度計(jì)算實(shí)際中心距 由2中公式8-23計(jì)算5、驗(yàn)算小帶輪上的包角 根據(jù)2中公式8-25計(jì)算：6、計(jì)算帶的根數(shù)z計(jì)算單根V帶的額定功率由和,查2中表8-4a得根據(jù)和A型帶查2中表8-4b得查2中表8-5得，查2中表8-2得,于是由2中公式8-26：計(jì)算V帶的根數(shù)z 取5根7、計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值根據(jù)2中公式8-27： 其中q由2中表8-3得A型帶應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。8、計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值由1中公式8-28得：9、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 查2中表8-10得大、小帶輪總寬度：V型帶傳動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)見表3-0。表3-0 V型帶傳動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算功率（kw）傳動(dòng)比i

14、帶速V (m/s)帶型根數(shù)單根初拉力（N）壓軸力（N）5.3936.78A5136.531340.67小帶輪直徑(mm)大帶輪直徑(mm)中心距(mm)基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mm）帶輪寬度(mm) 小帶輪包角90270500160078158.23.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)3.2.1選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按照已經(jīng)選定的傳動(dòng)方案，高速級(jí)齒輪選擇如下：1. 齒輪類型 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2. 齒輪精度等級(jí) 帶式輸送機(jī)為一般機(jī)器速度不高，按照2中表10-8，選擇7級(jí)精度（GB10095-88）3. 材料 由2中表10-1選擇：兩者材料硬度差為40HBS 小齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 硬度280H

15、BS大齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì) 硬度240HBS4. 試選擇小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) 3.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1. 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)小齒輪轉(zhuǎn)矩由文獻(xiàn)2中表10-6查得材料彈性影響系數(shù)齒寬系數(shù)：由文獻(xiàn)2中表107知齒寬系數(shù)由文獻(xiàn)2中圖10-21d 按齒面硬度查得齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限： 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由文獻(xiàn)2中圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許應(yīng)力 取失效概率為1% 安全系數(shù)S=1由文獻(xiàn)2中式10-12計(jì)算 由式試算小齒輪分度圓直徑 計(jì)算圓周速度 計(jì)算齒寬b 計(jì)算齒寬與齒高比模數(shù) 齒高 計(jì)算載荷系數(shù)據(jù) 7級(jí)精度。由圖10-8查動(dòng)載荷系數(shù)直齒輪 由文獻(xiàn)2中表10-2查得使

16、用系數(shù)由文獻(xiàn)2中表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) 由 在文獻(xiàn)2中查圖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，由文獻(xiàn)2中式10-10a得 計(jì)算模數(shù)m 3.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算由文獻(xiàn)【1】中式10-5彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 1. 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 由文獻(xiàn)2中圖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 由文獻(xiàn)2中圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) 由2中式10-12 計(jì)算載荷系數(shù) 查取齒形系數(shù) 由2中表10-5查得：， 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由2中表10-5查得：，計(jì)算大小齒輪的 大齒輪的

17、數(shù)值大2. 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)，可取由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)1.92并根據(jù)GB1357-87就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪的齒數(shù) 大齒輪的齒數(shù) 取3.2.4、高速級(jí)齒輪幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑 中心距 齒輪寬度 取 圓周力：徑向力：表3-1 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)幾何尺寸及參數(shù)齒輪壓力角模數(shù)中心距齒數(shù)比齒數(shù)分度圓直徑齒寬小齒輪20°21473.32346873大齒輪1

18、13226683.3 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)3.3.1選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 傳動(dòng)速度不高，選擇7級(jí)精度（GB10095-88） 材料選擇小齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 硬度280HBS大齒輪 45 調(diào)質(zhì) 硬度240HBS 選擇小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) 3.3.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù) 小齒輪傳遞的扭矩由2中表10-6查得材料彈性影響系數(shù)由2中表10-7選取齒寬系數(shù)由2中圖10-21d 按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 由2中式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由2中圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸

19、疲勞許應(yīng)力 取失效概率為1% 安全系數(shù)S=1由2中式10-122.計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入 計(jì)算圓周速度 計(jì)算寬度b 計(jì)算齒寬與齒高比模數(shù) 齒高 計(jì)算載荷系數(shù)據(jù) 7級(jí)精度。由2中圖10-8查動(dòng)載荷系數(shù)；直齒輪。由2中表10-2查得使用系數(shù)。由2中表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) 由 查2中圖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，由2中式10-10a得 計(jì)算模數(shù)m 3.3.3按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算由2中式10-5彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 1. 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 由2中圖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 由2中

20、圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) ， 計(jì)算彎曲疲勞許應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)，由2中式10-12 計(jì)算載荷系數(shù)K 查取齒形系數(shù) 由2中表10-5查得：， 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由2中表10-5查得：， 計(jì)算大小齒輪的 2.設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)2中表101就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算小齒輪齒數(shù) 計(jì)算大齒輪齒數(shù) 3.3.4、低速級(jí)齒輪幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 中心距 齒輪寬度 表3-2低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)幾何尺寸及參數(shù)齒輪壓力角模數(shù)中心距齒數(shù)比齒數(shù)分度圓直徑齒根圓直徑齒頂圓直徑齒寬小齒輪20°61832.5517102147.5170107大齒輪44264477.55001023.4 軸的設(shè)計(jì)輸入軸的設(shè)計(jì)3.4.

21、1確定軸的材料及初步確定軸的最小直徑1、確定軸的材料 輸入軸材料選定為40Cr，鍛件，調(diào)質(zhì)。2、求作用在齒輪上的力 根據(jù)輸入軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù),計(jì)算作用在輸入軸的齒輪上的力： 圓周力：徑向力：3、初步確定軸的最小徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)制處理，根據(jù)2中表15-3，取 3.4.2初步設(shè)計(jì)輸入軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)軸向定位要求初步確定軸的各處直徑和長(zhǎng)度已知軸最小直徑為，由于是高速軸，顯然最小直徑處將裝大帶輪，故應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)系列值，為了與外連接件以軸肩定位，故取B段直徑為。初選滾動(dòng)軸承。因該傳動(dòng)方案沒有軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承（采用深溝球軸承的雙支點(diǎn)各單向固定）。參照工作要求并根據(jù)，

22、由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6208（參考文獻(xiàn)1表8-32），其尺寸為，為防止箱內(nèi)潤(rùn)滑油飛濺到軸承內(nèi)使?jié)櫥♂尰蜃冑|(zhì)，在軸承向著箱體內(nèi)壁一側(cè)安裝擋油板，根據(jù)需要應(yīng)分別在兩個(gè)擋油板的一端制出一軸肩，故：。由于軸承長(zhǎng)度為21mm，根據(jù)4中圖5.3擋油板總寬度為18mm故，根據(jù)箱座壁厚，取12 且齒輪的右端面與箱內(nèi)壁的距離，則取，根據(jù)4中圖5.3，而擋油板內(nèi)測(cè)與箱體內(nèi)壁取3mm，故。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表3-1知中間軸的兩齒輪間的距離，估取，且中間軸的小齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離為，因，故。設(shè)計(jì)軸承端蓋的總寬度為45mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定），根據(jù)軸承端蓋的拆裝

23、及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與外連接件的右端面間的距離為30mm，故。根據(jù)根據(jù)帶輪寬度可確定73111.5EFGDCBAH352540404560圖3-1輸入軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖.4.3按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 軸的受力簡(jiǎn)圖TDnABFr1=992.46NFt1=2726.76NCFp=1340.67N圖3-2 輸入軸的受力簡(jiǎn)圖 （）計(jì)算支座反力H面 V面 （）計(jì)算H面及V面的彎矩，并作彎矩圖H面DA段： 當(dāng)時(shí)，在D處當(dāng)時(shí)，在A處BC段： 當(dāng)時(shí)，在B處當(dāng)時(shí)，在C處V面（）計(jì)算合成彎矩并作圖 （）計(jì)算并作圖（）校核軸的強(qiáng)度按彎矩合成強(qiáng)度條件，校核危險(xiǎn)點(diǎn)即C截面圓周表面處應(yīng)力。扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為

24、靜應(yīng)力，取，由2中表15-1查得，軸彎曲疲勞極限 結(jié)論：強(qiáng)度足夠。VzxyRAHRBHFr1XCFt1MHAXMHCCCABBXXABFpRAVRBHXXMAMCTTDnABFr1=992.46NFt1=2726.76NCFp=1340.67NMVC(+)(-)(+)O圖軸的載荷分析圖3.5軸的設(shè)計(jì)輸出軸的設(shè)計(jì)3.5.1初步確定軸的最小直徑 1、確定軸的材料輸出軸材料選定為45號(hào)鋼，鍛件，調(diào)質(zhì)。2求作用在齒輪上的力根據(jù)輸出軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)幾何尺寸及參數(shù)，計(jì)算作用在輸出軸的齒輪上的力： .初步確定軸的最小直徑 3.5.2初步設(shè)計(jì)輸出軸的結(jié)構(gòu)輸出軸最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，

25、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)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小故取，則：初選聯(lián)軸器按照計(jì)算應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，由1中表8-36 選用型號(hào)為L(zhǎng)X3的 Y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。 3根據(jù)軸向定位要求初步確定軸的各處直徑和長(zhǎng)度60677555 6460112 圖3-4輸出軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位要求初步確定軸的各處直徑和長(zhǎng)度根據(jù)已確定的，由于g段軸長(zhǎng)與半聯(lián)軸器的軸轂長(zhǎng)相同，為了使聯(lián)軸器以軸肩定位，故取f段直徑為。初選滾動(dòng)軸承。因該傳動(dòng)方案沒有軸向力，故選用深溝球軸承（采用深溝球軸承的

26、雙支點(diǎn)各單向固定）。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6212（參考文獻(xiàn)1表8-32），其尺寸為，根據(jù)需要在擋油板的一端制出一軸肩，故。由于軸承長(zhǎng)度為22mm，擋油板總寬為18mm故，根據(jù)兩齒輪中心定位，且中速軸上的小齒輪端面與箱體內(nèi)壁為12mm，而擋油板內(nèi)測(cè)與箱體內(nèi)壁取3mm，另外為了使大齒輪更好的固定，則令軸端面在大齒輪空內(nèi)，距離取3mm，綜上累加得出，。根據(jù)高速軸的尺寸和低速軸的部分尺寸可以算出設(shè)計(jì)軸承端蓋的總寬度為44mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定），根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與外連接件的右端面間

27、的距離為30mm，故。按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度（1）繪制空間受力圖（2）作水平面H和垂直面V內(nèi)的受力圖，并計(jì)算支座反力H面 V面 （3）計(jì)算H面及V面內(nèi)的彎矩，并作彎矩圖H面 V面 （4）計(jì)算合成彎矩并作圖（5）計(jì)算并作圖圖3-5 輸出軸的受力簡(jiǎn)圖（6）校核軸的強(qiáng)度按彎矩合成強(qiáng)度條件，校核危險(xiǎn)點(diǎn)即C截面圓周表面處應(yīng)力。扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，由2中表15-1查得，軸彎曲疲勞極限所以，強(qiáng)度是足夠的。圖6軸的載荷分析圖3.6軸的設(shè)計(jì)中速軸的設(shè)計(jì)1、中速軸 2、初步確定軸的最小徑 因?yàn)橹虚g軸最小徑與滾動(dòng)軸承配合，故同時(shí)選取滾動(dòng)軸承，根據(jù)軸的最小徑初步選取型號(hào)為6208的深溝球軸承，其尺寸。

28、根據(jù)前兩個(gè)軸的尺寸，不難得出中速軸的尺寸，故其各部分計(jì)算省略。681076363405340圖3-7 中間軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第4章 部件的選擇與設(shè)計(jì)4.1軸承的選擇軸系部件包括傳動(dòng)件、軸和軸承組合。4.1.1輸入軸軸承1. 軸承類型的選擇由于輸入軸承受的載荷為中等，且只受徑向載荷，于是選擇深溝球軸承。軸承承受的徑向載荷；軸承轉(zhuǎn)速；軸承的預(yù)期壽命2.軸承型號(hào)的選擇 求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值按照1 表8-32選擇的6208軸承 4.1.2輸出軸軸承1.軸承類型的選擇由于輸入軸承受的載荷為中等，且只受徑向載荷，于是選擇深溝球軸承。軸承承受的徑向載荷 ；軸承承受的轉(zhuǎn)速 軸承的預(yù)期壽命 2.軸承型號(hào)的選擇

29、求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值按照1 表8-32選擇的6212軸承4.1.3中間軸軸承1.軸承類型的選擇由于中間軸承受的載荷為中等，且只受徑向載荷，于是選擇深溝球軸承。軸承承受的徑向載荷 ;軸承承受的轉(zhuǎn)速 軸承的預(yù)期壽命 2.軸承型號(hào)的選擇求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值按照1表8-32選擇的6208軸承.4.2輸入軸輸出軸鍵連接的選擇及強(qiáng)度計(jì)算1、輸入軸鍵連接由于輸入軸上齒輪1的尺寸較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，故只為其軸端選擇鍵。輸入軸軸端選擇A型普通平鍵。其尺寸依據(jù)軸頸，由2中表6-1選擇。鍵長(zhǎng)根據(jù)皮帶輪寬度B=78選取鍵的長(zhǎng)度系列取鍵長(zhǎng)L=70. 校核鍵連接的強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由2中表6-

30、2查得許用壓應(yīng)力取平均值。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 由2中式6-1得，強(qiáng)度足夠。鍵 GB/T 1096-20032、輸出軸鍵連接 輸出軸與齒輪4的鍵連接選擇鍵連接的類型與尺寸一般8級(jí)以上的精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。據(jù)，由2中表6-1查得鍵的剖面尺寸為，高度。由輪轂寬度及鍵的長(zhǎng)度系列取鍵長(zhǎng)。 校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、齒輪和輪轂的材料都是鋼，由2中表6-2查得許用壓應(yīng)力取平均值，鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度由2中式6-1得，強(qiáng)度足夠。鍵 GB/T 1096-2003 輸出軸端與聯(lián)軸器的鍵連接據(jù)輸出軸傳遞的扭矩應(yīng)小于聯(lián)軸器

31、公稱轉(zhuǎn)矩。由1中表8-36 選用型號(hào)為L(zhǎng)X3的 Y型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器孔徑。 選擇鍵連接的類型及尺寸據(jù)輸出軸軸端直徑，聯(lián)軸器Y型軸孔，軸孔長(zhǎng)度選取A型普通平鍵 校核鍵連接的強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由2中表6-2查得許用壓應(yīng)力取平均值。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由2中式6-1得，強(qiáng)度足夠。鍵 GB/T 1096-20034.3軸承端蓋的設(shè)計(jì)與選擇4.3.1類型根據(jù)箱體設(shè)計(jì)，選用凸緣式軸承端蓋。各軸上的端蓋：悶蓋和透蓋：參照4表4.8 悶蓋示意圖 透蓋示意圖表4-1三個(gè)軸的軸承蓋DDDDd0螺釘孔數(shù)ne1m b 1d111401259110016626.6341

32、551217014010311016627.636124520515816516627.6331511724.4 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封當(dāng)浸油齒輪圓周速度,軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速乘積時(shí)，宜采用脂潤(rùn)滑。為防止箱體內(nèi)的油浸入軸承與潤(rùn)滑脂混合，防止?jié)櫥魇?，?yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán).根據(jù)3表h17-1知:軸承選用鈉基潤(rùn)滑脂(GB49277)4.5聯(lián)軸器的選擇4.5.1、聯(lián)軸器類型的選擇為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。彈性柱銷聯(lián)軸器具有緩沖和吸震性，可頻繁的起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)，可以補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移4.5.2、聯(lián)軸器的型號(hào)選擇（）計(jì)算轉(zhuǎn)矩由2中表14-1查得，故由2中式（14-1）得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為式中為工作情況系數(shù)，由工作情況系數(shù)表確定。（3）選擇聯(lián)軸器型號(hào)根據(jù)GB5014-85中查得LX3的 Y型彈性柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為 ,許用最大轉(zhuǎn)速為，軸徑為之間，故合用。4.6其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.6.1通氣器的設(shè)計(jì)通氣器多裝在箱蓋頂部或窺視孔蓋上，其作用是將工作時(shí)箱內(nèi)熱漲氣體及時(shí)排出。其結(jié)構(gòu)基本如下：4.6.2吊環(huán)螺釘、吊耳及吊鉤為便于拆卸及搬運(yùn)，應(yīng)在箱蓋上鑄出吊耳，并在箱座上鑄出吊鉤。 4.6.3啟蓋螺釘啟蓋螺釘?shù)闹睆揭话愕扔谕咕壜?lián)接螺