帶式輸送機(jī)傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器.

1、華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書機(jī)械課程設(shè)計說明書機(jī)電學(xué)院09測控專業(yè)設(shè)計者：農(nóng)金德學(xué)號： 0911212021指導(dǎo)老師：楊建紅1華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書精密機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書A(3)姓名 農(nóng)金德 專業(yè) 測控技術(shù)與儀器 班級(2)學(xué)號 0911212021、設(shè)計題目：帶式輸送機(jī)傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器二、系統(tǒng)簡圖：#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書帶傳動三、工作條件：運輸機(jī)工作平穩(wěn)，單向運轉(zhuǎn)，單班工作，使用期限 8年,大修期3年，輸送帶速度允許誤差為土 5%,減速器中小批量生產(chǎn)四、原始數(shù)據(jù)已知條件題號 YZ-II11121314151617181920運輸帶拉力F/N2500280030003300400

2、046004800運輸帶速度v/(m/s)1.51.61.41.11.50.81.21.60.851.25卷筒直徑D/mm450320275400250250400400400500五、設(shè)計工作量：1. 設(shè)計說明書1份2. 減速器裝配圖1張3. 減速器零件圖2張指導(dǎo)教師：楊建紅開始日期：2012年 1月2 日完成日期：2012 年1月 15 日計算及說明結(jié)果一、 電動機(jī)的選擇1、電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇丫系列一相異步電動機(jī)，此系列電動機(jī)屬于 般用途的全封閉自扇冷電動機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。2、電動機(jī)容量選擇：電動機(jī)

3、所需工作功率為：式(1): P d = PW/ na (kw)Pw 二FV/1000=4600 X 0.85/1000=3.91(KW)由電動機(jī)至輸送機(jī)的傳動總效率為：n總二 nxn2 3x3 x4 Xn根據(jù)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計p 7表1式中：n、n n、n、帀分別為帶、滾動軸承（一對）、圓柱直齒輪傳動、聯(lián)軸器和滾筒的傳動效率。取 葉1 =0.95 , n 2= 0.98 , 葉3= 0.97 ,葉4 = 0 .9 9、 n=0.96n 總=0.82貝y：n總=0.95 X0.983 X0.97 X0.99 X0.96=0.82所以：電機(jī)所需的工作功率：Pd = PW/ n總=3.91/0.82=

4、4.77(KW)Pd=4.77(kw)3華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為:3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速n 筒=40.6 r/minn 筒=60 MOOOV/ nD60 X000 085/(3.14 400不=40.6 r/min根據(jù)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計P 7表1推薦的傳動比合理范圍，取圓 柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍ii=3 6。V帶傳動的傳動比i o二24 。則總傳動比理論范圍為： ia'= i o Xii = 6 24。Nd=243.6故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為Nd ' = ia'xn 筒974.4r/mi n=（6 24） X40.6=243.6 974.4 r/min則符

5、合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速只有 750r/mi n根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊查出此種電動機(jī)型號：（如下表）電動機(jī)型號額定功率電動機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動機(jī)參考價格傳動裝置傳動比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速重量（N）總傳動比V帶傳動減速器Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72計算及 說明此選定電動機(jī)型號為Y132M2-6，其主要性能：中心高H外形尺寸L X (AC/2+AD)XHD底角安裝尺寸 A XB地腳螺栓孔直徑 K軸伸尺寸D XE裝鍵部位尺寸 FXGD16 0605 X433 X385254 X2101 54 2X11012X 41電動機(jī)主要外形和安裝尺寸35華僑大學(xué)課程設(shè)

6、計說明書3#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書ia=17.7二、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)（一）確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比 由選定的電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動軸轉(zhuǎn)速n 1、可得傳動裝置總傳動比為：ia= n m/n 筒=720/40.6=17.73總傳動比等于各傳動比的乘積分配傳動裝置傳動比比）ia=i0 xi（式中i0、i分別為帶傳動和減速器的傳動2、分配各級傳動裝置傳動比:根據(jù)指導(dǎo)書P7表1，取i0=4 （帶傳動i=24）因為:ia = i0 xi所以：i = ia/i0 = 17.73/4=4.43四、傳動裝置的運動和動力設(shè)計:將傳動裝置各軸由高速至低速依次定為I軸，H軸,以及io=

7、4i = 4.43i0,i1 ,為相鄰兩軸間的傳動比i01 , n12 ,為相鄰兩軸的傳動效率PI, PH, .為各軸的輸入功率（KW）TI, TH,為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（N m）n I ,n H ,為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（r/min ） 可按電動機(jī)軸至工作運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參3#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果IITI1 XX111i卷筒=: X 二帶傳動1、運動參數(shù)及動力參數(shù)的計算(1)計算各軸的轉(zhuǎn)速：n 電二n m=720 ( r/min )I 軸(高速軸)：n I = n m/i 0=720/4=180(r/min )H 軸(低速軸)：n n = n I / i=180

8、/4.43=40.6r/minIII 軸(滾筒):n 川=n n =40.6r/min(2 )計算各軸的輸入功率：I軸(高速軸)：PI =Pd x n01 =P d x n1=p d x n帶=4.77 X0.95=4.53(KW)n軸(低速軸)：p n = p I x n12= P Ix 軍 x n3=PI x n軸承 x n齒輪=4.53 X0.98 X0.97=4.31( KW)III軸(滾筒)：pm = P n n23= P n n2 n4= P n n軸承 n聯(lián)軸器n 電=720(r/mi n ) n I =180(r/min ) n 川=n n =40.6r/mi nP I =4.

9、53(KW)p n =4.31(KW)P 川=4.18(KW)=4.31 X0.98 X0.99=4.18(KW)(3)計算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩:電動機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為:Td=9550Pd/n m=9550 X4.77/720=63.29NmTd= 63.29I軸(高速軸)：T I = Td o noi = Td o n i=Td o n帶=63.29X4 X0.95=240.5 N mT I =240.5II軸(低速軸)：T n = T I i ni2 = T I i n2 n= T I i n軸承n齒輪=240.5 X4.43 X0.98 X0.97=1012.78N mIII 軸（滾筒）：T m

10、= T I 葉2 t4=982.6 N m(4)計算各軸的輸出功率:由于I皿軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率:故：P'I =P IXn軸承=4.53 X0.98=4.44KWTII=1012.78N mTm =982.6 N mPI=4.44KWP'I = P IlXn軸承=4.31 X0.98=4.22KWPII=4.22KWP'm = P mxn軸承=4.18 X0.98=4.10KWPIII=4.10Kw7華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果(5)計算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩:由于Im軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：貝

11、心T'I = T IX 葉軸承=240.5 X0.98=235.69N mTI=235.69#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果T'I = T IX 葉軸承= 1012.78 X0.98= 992.52N m#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果TII=992.52#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果T'm = T mxn軸承=982.6 X0.98= 962.95N m#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果TIII=962.95#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及 說明結(jié)果綜合以上數(shù)

12、據(jù)，得表如下:軸名功效率P (KW)轉(zhuǎn)矩T (N m )轉(zhuǎn)速nr/mi n傳動比i效率n輸入輸出輸入輸出電動機(jī)軸4.7763.2972040.95I軸4.534.44240.5235.699600.954.43U軸4.314.22184.681012.78992.520.97川軸4.184.10982.6962.9520019華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及說明結(jié)果三、V帶的設(shè)計算(一)、V帶的選擇(1 )選擇普通V帶截型，由于單班工作，工作平穩(wěn)，則由精密機(jī)械設(shè)計P122表7-5得，KA=1.1，貝yPca=6.05KPea二KA XP=5.5 X1.1=6.O5 (KW)W由 Pea=6.05K

13、W 和 n1=720r/min 查圖 7-17 選取 A 型 V 帶由圖7-17可知A型V帶推薦小帶輪直徑 D1 = 112140 ，選擇D1 = 140，則大帶輪直徑:D仁 140D2= (n 1/n2 ) XD1 (1-名)=(720/180) X140 x(1-0.02)=548.8(mm) ,( 0.02)由表 7-7，取 D2=560D2=560(2 )驗算帶速VV=兀D1 n1/60 X1000= %X140 X720 20 X1000m/s=5.28m/sV=5.28m/介于525m/s范圍內(nèi)，故合格。s(3)確定帶長和中心距a：0.7 (D1+D2 ) <a0 <2

14、 (D1+D2 )則有：490 <a0 <1400 , 初選 a0=850mm 則帶長：L0=2 a0+ n d1+d2 ) /2+(d2-d1 ) 2/(4 a0)=2851(mm)L0=2851(由表7-3選取Ld=2800mmmm)實際中心距 a=a0+ (Ld-L0 )/2=850+(2800-2851 )/2=824.5mma=824.5m(4 /驗算小帶輪包角a1ma仁 1800-(d2-d1)X57.30 8=150.8 °>120 0a1 = 150.8 0(5)計算V帶根數(shù)Z :由表7-8得P0=1.29KW，由表7-9得Ka=0.92，由表7-3

15、得KL=1.11，由表7-10得仲0 =0.09Kw，貝卩V帶根數(shù)為：Z=PC -(P0+ 30)KLK=6.05 -(1.29+0.09) X0.92 X1.11)=3.63則Z=4(6 )計算軸上的載荷Fz:Z=4由表7-11查得A型V帶單位長度質(zhì)量為q=0.10kg/m單根 V 帶張緊力：F0=500 (2.5 * a-1)Pd -zv+qv 2=248.77NF0=248.77軸上載何：Fz=2zF osin( a/2)N=2 X4 X248.77 Xs in (150.8 0/2)=1925.9NFz=1925.9N四、減速器傳動件的設(shè)計計算1 l(一)、減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計(1)、

16、選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級。選擇小齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS，一者材料硬度差為40HBS。齒輪精度初選8級，齒面粗糙度R<1.63.2um.(2)、初選主要參數(shù)©d = 1小齒輪齒數(shù)：Z1 = 18，齒輪傳動比：u=4.43Z1=18大齒輪齒數(shù)：Z2=Z1 u=18 X4.43=79.74 取 Z2=80 由表 10-7Z2=80選取齒寬系數(shù)©d = 111華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書（3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算計算小齒輪分度圓直徑d1t2kTi u 1：du(Th#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明

17、書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書確定各參數(shù)值1）試選載荷系數(shù)K=1.32）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=2.36 x105N mmT1=9.55 X106XP/n1=9.55 X106X4.44/180=2.36 X105N mm3）材料彈性影響系數(shù)由機(jī)械設(shè)計表10-6取ZE=189.8 MPaN1 = 2.07X108N2 = 4.67X107由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 THlim1 "OOMPa ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限THlim580MPa。4）由式10 - 13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 = 60n 1jLh = 60 X180 X1 X（8 X300 X8）

18、= 2.07 X108 N2 = N1 -4.43 = 4.67 X1075）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1 = 0.95 ; KHN2 =0.986）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%,安全系數(shù)S= 1，由式（10 - 12 ）得t H1 =570MPaKHN1 *THHm1dH1 =S = 0.95 X600MPa = 570MPa13華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書KHN2 *九訕2刖2 =S = 0.98 X580MPa = 568.4MPa7 )、計算(1 )試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入刖中較小值2.323；1.3 236 1。5 3.43 l24.

19、43 568.42=68.9mm(2)計算圓周速度v=n dit門2_60 1000 =3.14 68.9 18060 1000=0.649m/sV<5m/s,故選擇8級精度合適(3 )計算齒寬b及模數(shù)mtb= ©d Xd1t=1 X68.9mm=68.9mmmt=d1t68.918 =3.83 mmh=2.25mt=2.25 X3.83mm=8.62mmb/h=68.9 弋.62=7.99(4)計算載荷系數(shù)K根據(jù)v=0.649m/s,8 級精度，由圖10 8查得動載系數(shù)KV=1 ;直齒輪Kh產(chǎn)KFa=1 ;由表10-2查得KA=1 ,(T H2 =568.4MPad1t &g

20、t;68.9 mmv=0.649m/sb=68.9 mm mt=3.83 mm h=8.62 mm b/h =7.9915華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算及說明結(jié)果由表10 4用插值法查得8級精度，小齒輪相對軸承對稱布置時，Kh 尸1.355由圖10 13查得Kf3=1.45故載荷系數(shù)K=KA XKVXKH aXKH 3=1 X1 X1 X1.355=1.355K=1.355(5)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式(10 10a）得J1.355368.9；id1= %JK/Kt =* 1.3 mm=69.8mm(6 )計算模數(shù)md仁 69.89m =魚=69.8/18mm=3.87 mmZ1

21、mm8)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計m=3.87由式(10 5)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為mm、32KT YFaYsam > 2 ?rHdZ1屛】1) 確定計算參數(shù)由圖10-20C查小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限°FE1 500MPa，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限升E2 POMPa由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) Kfn1 =0.90 , Kfn2 =0.97計算彎曲疲勞應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則口 F 1 = 321.oF1=Kfn1 xctFE1 /S=500 X0.90/1.4=321.43MPa43MpaoF2=Kfn2 xctfe2/s=380 X0.97/1.4=263.29M

22、PaG f2=263.29MPa#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書K=1.45計算載荷系數(shù)K:K=KA XKV XKFaXKFB=1 X1 X1 X1.45=1.45查取齒型系數(shù)由表10 5查得YFa1=2.91 ; YFa2=2.22查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10 5查得Ysa仁1.53 ; Ysa2=1.7717華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書計算大、小齒輪的丫：；丫并加以比較YFa1YSal2.91 1.53321.43 =0.01390.01392.22 577丫：2丫孑=263.29 =0.0149丫Fa2丫Sa20.0149大齒輪的數(shù)值大。9 ）、設(shè)計計算3 2 1.595 2.3

23、6 105 f.200149m1 18=3.26mm對比計算結(jié)果，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.26并就近圓整為標(biāo) 準(zhǔn)值m=3.5mm 按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=69.86mm ，算出小齒輪齒數(shù) Z仁 d1/m=69.86/3.5=19.96取 Z1=20大齒輪齒數(shù) Z2=4.43x20=88.6 取 Z2=8910 ）、幾何尺寸計算a）計算分度圓直徑d仁m Z1=3.5 X20=70 mmd2=m Z1=3.5 X89=311.5mmm >3.26mmm=3.5m mZ1=20Z2=89d1=70 mm d2=311.5 mm#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書b) 計算中心距a= (d1

24、+d2 ) /2=190.75c) 計算齒輪寬度b= di -(d=70取 B2=70mmB仁75mm11 )、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計算由公式： F - 2KT1YfY； - 2KJ YfYs蘭葉進(jìn)行校核。 bdimbm zi由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)P196圖6-32查得:(T Flim仁210MPa(T Flim2=190Mpa查表 6-9 得：安全系數(shù) Sf=1.30, Ynt1= Ynt2=1，則:年】1 =丫NT1 “1 =210=162MPaSf1.30年：2 - Ynt2 麗 2 _190_146MPaSf1.30口2丫卩汎1b1z1m2x1.1x2.36"05=廠戲 2.91

25、匯 1.5368.9漢20汽3.52=136.9MPaF 1CT -CT Yf 沁2F2 F1 YT FV S1222 0.77 136.9 漢2.91 ".53=120.8MPavF 2故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求。a=190.75 mm B2=70mm B仁 75mm【亓1=162MPa【亓2=146MPaaF1=136.9MPaaF2=120.8MPa19華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書齒輪的基本參數(shù)如下表所示:名稱符 號公式齒1齒2齒數(shù)ZZ2089分度 圓直 徑dd=mz70311.5齒頂 高h(yuǎn)aha=ha m3.53.5齒頂 圓直 徑dada=d+2ha77318.5分度 圓直 徑aA

26、=m (z1+z2) /2190.75（9 ）、結(jié)構(gòu)設(shè)計大齒輪米用腹板式，如圖10-39 （機(jī)械設(shè)計）五、軸的設(shè)計計算（一）、減速器輸入軸（I軸）1、初步確定軸的最小直徑選用40Cr調(diào)質(zhì)，硬度280HBS，抗拉強(qiáng)度極限應(yīng)力oB=700MPa，屈服極限 oS=500MPa ;軸的輸入功率為PI=4.53 KW轉(zhuǎn)速為 nl=180r/min根據(jù)課本P370 （15-2 ）式，并查表15-3，取A0=100A 0 d >= 100 漢彳=29.3mm V 180,考慮到有鍵槽，將直徑增加3%5%，則取 d=32mm 2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 ）軸上零件的定位，固定和裝配：一級減速器中可將齒輪安排在箱

27、體中央， 相對兩軸承對稱分布， 齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，用平鍵作周向過渡配 合固定。軸的軸向定位是用軸端蓋凸緣單向固定外圈來實現(xiàn)的。軸 外伸段半聯(lián)軸器用軸肩和軸端擋圈作軸向定位的，用平鍵作周向過 渡配合定位。2）確定軸的各段直徑和長度 由上述可知軸的右起第一段直徑最小d仁32mm 。長度為:L1=80mm 。 軸的右起第二段考慮到要對安裝在軸段1上的帶輪進(jìn)行定位，軸段2上應(yīng)有軸肩，由于該段穿過軸承蓋且安裝墊圈，取 d2=36mm，長度為：L2=72mm。 軸的右起第三段要安裝滾動軸承和套筒，選用深溝球軸承，則軸 承有徑向力，而軸向力為零，選用 6208型軸承，其尺寸為d XD

28、XB=40 X80 X18 ,那么該段的直徑d3=40mm ，長度為： L3=40mm 。 軸的右起第四段安裝齒輪，一般要比軸段3的直徑大15mm ,d1=32mmd2=36mmd3=40mmd4=45mmd5=55mmd6=45mmd7=40mm由于齒輪的齒頂圓直徑為77mm，分度圓直徑為70mm，輪轂的L仁 80mm 寬度為75mm，則,此段的直徑為d4=45mm，長度為：L4=73mmL2=72mm21華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書、軸的右起第五段位軸環(huán)，對齒輪定位作用，取d5=55mm ,度為：L5=7mm 。、軸的右起第七段與軸的右起第三段安裝相同型號的軸承，所以該軸徑為：d6=d3=40m

29、m ，長度為L6=41mm。3）求作用在齒輪上的受力軸承支點的距離為：L= (18/2+2+18+75/2)X2=133mm因已知道小齒輪的分度圓直徑為 d仁70mm ,小齒輪轉(zhuǎn)矩：T1=9.55 X106 xp/n1=9.55 X106X4.44/180=236N m2T而圓周力：Ft1= =2 X2.36 X105寧(70 X10-3) =6743N d徑向力：Fr仁Ft tanan=6743 Xtan20 0=2454N水平支點反力：Fha=F hb =Ft -2=6743 -2=3372N垂直支點反力：Fva=F VB=Fr 2=2454 2=1227N水平彎矩:Mhc二Fha XL-

30、2=3372 X133 X10-3 -2=224.2N mL3=40mmL4=73mmL5=7mmL6=41mmL=133mmTi=236NFt1=6743Fr1=2454fha=fhb垂直彎矩:Mvc=Fva XL-2=1227 X133 X10-3 +2=81.6N m=3372N綜合彎矩:Me = M HC M VC224.42 81.62 =238.8Nmfva=fvb當(dāng)量彎矩:Mec 二 Mc2 ( T)2=.238.82 (0.6 236)2 =277.6Nm=1227NM hc =224.2N mMVC=81.6Mc=238.8它們圖形如下所示：#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書5NmMe

31、c=277.6NmEEtFt111111RAR£123華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書oe1 =30.5MPa<0-1 1oe2=4 ）、判斷危險截面并驗算強(qiáng)度右起第四段剖面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為危險截面。已知MeC=277.6Nm ,由課本表15-1有:0-1 =70Mpa 則:oei = MeC/W= MeC2/(0.1d4 3)=30.5MPa< : o-1 右起第一段雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險截面:oe2= Mec/W= MD/(0.1I 3)=156 -

32、(0.1 X0.0323)=47.6MPa <討所以確定的尺寸是安全的 。47.6MPa <0-1 1 （二）、減速器輸出軸（II軸）1、初步確定軸的最小直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度240HBS，抗拉強(qiáng)度極限應(yīng)力oB=640MPa，屈服極限 oS=355MPa ;軸的輸入功率為 PH =4.31KW轉(zhuǎn)速為 n=40.6r/min根據(jù)課本P370 （15-2 ）式，并查表15-3，取A0=100rP14 31A0 3一 =100 電=47.35mmd >U0'6，考慮到有鍵槽，將直徑增加3%5%，則取 d=50mm。L-Id- b-# !>-1）軸上零件的定位，固定和

33、裝配：一級減速器中可將齒輪安排在箱體中央， 相對兩軸承對稱分布， 齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，用平鍵作周向過渡配 合固定。軸的軸向定位是用軸端蓋凸緣單向固定外圈來實現(xiàn)的。軸 外伸段半聯(lián)軸器用軸肩和軸端擋圈作軸向定位的，用平鍵作周向過 渡配合定位。2）確定軸的各段直徑和長度 、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%，取d仁50mm，根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩：TC=KA XTH =1.2 xl012.78=1215.34Nm，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 43232002，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為I仁80mm,軸段 長L仁80mm 、右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，

34、該段的直徑取 d2=55mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長為L2=70mm 、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型深溝球軸承，其尺寸為 dXD XB=60 X100 X22，那么該段的直徑為 d3=60mm ，長度為 L3=39mm 、右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要 增加5% ,大齒輪的分度圓直徑為311.5mm ,則第四段的直徑取 d4=65mm,齒輪寬為b=70mm，為了保證定位的可靠性，取軸 段長度為L4=68mm 、右起第五段，

35、考慮齒輪的軸向定位，定位軸肩，取軸肩的直徑為 d5=75mm ,長度取 L5=7mm 、右起第六段與右起第三段安裝同類型滾動軸承，則d1=50mmd2=55mmd3=60mmd4=65mmd5=75mmd6=60mmL1=80mmL2=70mmL3=39mmL4=68mmL5=7mmL6=51mmd6=d3=55mm ，長度 L6=51mm 3、）求作用在齒輪上的受力因已知道大齒輪的分度圓直徑為 d2=260mm大齒輪轉(zhuǎn)矩：T=9.55 X106xp/n2=9.55 X1O6X4.31/4O.6= 1.0 X106N mm=1000NmT=1.0 X大齒輪分度圓直徑：d=311.5mm106N

36、 mm2T而圓周力：Ft仁 2T=2 X1.0 X1O6/311.5=642O.5N dFt1=6420.徑向力：Fr1=Ft tanan=6420.5 Xtan20 0=2336.9N5N水平支點反力：Fha =F hb =Tt/2=6420.5/2=3210.25NFr1=2336.垂直支點反力：Fva=F VB=Fr/2=2336.9/2=1168.45N9N水平彎矩：M hc=Fha XL/2=3210.25 X0.12/2=192.6N mFha=F hb=3垂直彎矩：Mvc二Fva XL/2=1168.45 X0.12/2=70Nm210.25N綜合彎矩： Me =訥92.62 +

37、702 =205N mFva=F vb=1當(dāng)量彎矩. Mee = jMc2 +(aT)2 =寸2052 +6002 =634N m168.45N它們圖形如下所示:Mhc=192.6N mMvc=70N mMe=205NmM ee=634Nm27華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書L! !；111 )判斷危險截面并驗算強(qiáng)度右起第四段剖面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為危險截面。已知MeC2=634Nm ,由課本表15-1有：:0-1 =60Mpa 貝y： (re4= MeC/W= MeC2/(0.1D43)=23MPa< : o1 右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)

38、矩但其直徑較小，故該面也為危險截面： 11|ir-ti111 I,1 1 1II| RftiRB1111-25ONm11129華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書(5e423MPa<0e1 2.0MPa<0-1 1六、箱體的設(shè)計1. 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 齒面接觸斑點和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入 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。2. 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。3. 油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，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

39、國家標(biāo)準(zhǔn)件。4. 通氣器減速器運轉(zhuǎn)時，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。5. 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啟蓋螺 釘，在啟蓋時，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)， 如裝上二個啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書6. 定位銷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

40、個定位銷，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。7. 調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動零件軸向位置的作用8. 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，用以搬運或拆卸機(jī) 蓋。9. 密圭寸裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和 污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大， 應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表:名稱符號尺寸（mm ）機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚&8機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b 112機(jī)座底凸緣厚度b 224地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直

41、徑d116A10 X70GB/T10機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d210聯(lián)接螺栓d2的間距L150200軸承端蓋螺釘直徑d310窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d8df, d1, d2至外機(jī)壁距離C126 , 22, 16df, d1, d2至凸緣邊緣距離C224, 20 , 14軸承旁凸臺半徑R114凸臺高度h根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作外機(jī)壁至軸承座端面距離1148大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離20齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離25.5機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m 1 ,8, 8軸承端蓋外徑D2110 , 122軸承端蓋凸緣厚度t8軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以 Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，七、鍵聯(lián)接的選擇及校

42、核計算1、輸入軸與大帶輪連接用平鍵連接此段軸徑 d仁32mm ， L仁80mm ，TI =240.5Nm查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第二版）P296表11-1GB 1095 1979選用A型平鍵得，公稱尺寸（b Xh）: 10 X8貝打 L=L1-b=70mm。31華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書33華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書op=4T/(d h L)=48.8MPa< op(110Mpa)(表 11-2 )故選擇鍵 A10 X70GB/T1096-19792、輸入軸與齒輪1聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑 d3=45mmL3=73mmT H =240.5Nm查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第二版）P296表11-1GB 1095 1979選

43、用96-1979A型平鍵得，公稱尺寸（b xh ）： 10 X8則，L=L3-b=63mm。op=4T/(d h L)=39.23MPa< op(110Mpa)(表 11-2 )故選擇鍵 A10 X63GB/T1096-19793、輸出軸與大齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑 d4=65mmL3=68mm T I =1012.78N m查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第二版）P296表11-1GB 1095 1979選用A10 x63GB/T1096-1979A型平鍵得，公稱尺寸（b Xh）: 20 X12則，L=L3-b=48mm。op=4T/(d h L)=89.5MPa< op(110Mpa)(表 1

44、1-2 )故選擇鍵 A20 X48GB/T1096-19794、輸出軸與聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑 d仁50mmL仁82mm T I =1012.78N m查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第二版）P296表11-1GB 1095 1979選用A20 x48GB/T1096-1979A型平鍵得，公稱尺寸（b xh ）： 16 X10則，L=L3-b=64mm。op=4T/(d h L)=109.5MPa< op(110Mpa)(表 11-2 )A16 X64GB/T10#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書96-1979故選擇鍵 A16 X64GB/T1096-1979九、滾動軸承的選擇及計算根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命Lh

45、=8 X300 X8=19200 小時Lh=19200 h1、輸入軸的軸承設(shè)計計算(1) 初步計算當(dāng)量動載荷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=2501N(2) 求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值C、fdP/60nt 'io61.2 25011(咋' 10611920C)3 -17.76KN35華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書106 (60n(ftCfdP10660 1801 29800)31.2 2501)= 90644.2 >19200fd=1.2ft=1.0(3) 選擇軸承型號選擇 6208 軸承 Cr=29.5KN#華僑大學(xué)課程設(shè)

46、計說明書#華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書選擇6206軸承Cr=19.5KN二預(yù)期壽命足夠二此軸承合格2、輸出軸的軸承設(shè)計計算(1 )初步計算當(dāng)量動載荷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=2336.9N(2)求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值fd P 60 C ft ( IO611.2 2336.9T60 40.6106119200)3= 10103.7N(3)選擇軸承型號選擇 6012 軸承 Cr=29.9KNLh106( ftC60n( fd P106( 1 19900 )360 40.6 ( 1.2 2336.9)= 146695.8h 19200h預(yù)期壽命足夠二此軸承合格fd

47、=1.2ft=1.0選擇16012軸承Cr=19.9KN37華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書一、聯(lián)連軸器的選擇(1 )類型選擇由于兩軸相對位移很小，運轉(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。(2 )載荷計算計算轉(zhuǎn)矩 TC2=KA XTH =1.3 X1012.78=1316.6Nm,其中KA為工況系數(shù)，KA=1.3(3 )型號選擇根據(jù)TC2，軸徑d4，軸的轉(zhuǎn)速n2 ,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014 1985 ,Tc2=1316.6NmKa=1.3選擇LZ4型彈性柱銷聯(lián)軸器輸出軸選用LZ4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其額定轉(zhuǎn)矩T=1800Nm, 許 用轉(zhuǎn)速n=4200r/m ,故符合要求。十、密封和潤滑的設(shè)計（一）密圭寸：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