帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明

1、.西安科技大學(xué)高新學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書學(xué) 院 機(jī)電信息學(xué)院 課 程 機(jī)械設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化 日 期 21013年01月06日 任務(wù)書姓名學(xué)號(hào) 專業(yè)班級(jí) 機(jī)單1001設(shè)計(jì)參數(shù)：載荷：391.716N，皮帶速度：0.916m/s,滾筒直徑: 300mm,使用年限:7年完成時(shí)間： 2013年01 月06日內(nèi)容及要求：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)通過(guò)傳動(dòng)方案的擬定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)計(jì)算，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書，使學(xué)生掌握機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)步驟和方法的一般規(guī)律，提高設(shè)計(jì)技能。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)包括：(1)確定機(jī)械系統(tǒng)總體傳動(dòng)方案。（2）選擇電動(dòng)機(jī) 。(3)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的

2、計(jì)算。 (4)傳動(dòng)件如齒輪帶及帶輪的設(shè)計(jì)。(5)軸的設(shè)計(jì)。(6)軸承組合部件設(shè)計(jì)。(7)鍵的選擇和校核。(8)機(jī)架或箱體的設(shè)計(jì)。(9)潤(rùn)滑設(shè)計(jì)。學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)應(yīng)繪制裝配工作圖1張(A0或A1圖紙)，組件或零件工作圖23張，并編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1份。指導(dǎo)教師：程安寧 2012 年 12 月 24 日課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書成績(jī)：指導(dǎo)教師： 年 月 日計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容主要結(jié)果一、機(jī)械系統(tǒng)總體傳動(dòng)方案1、系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 2、工作條件設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置。運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，單班制工作，使用期限7年，每天工作8小時(shí)。大修期3年，輸送帶速度容許誤差為±5%。其中減速器由一般規(guī)模廠中小批量生產(chǎn)。3、

3、原始數(shù)據(jù)運(yùn)送帶工作拉力F/N391.716運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)0.916卷筒直徑D/mm300使用年限/年74、傳動(dòng)方案的分析帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)連軸器將動(dòng)力傳入減速器,再經(jīng)聯(lián)軸器將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒,帶動(dòng)輸送帶工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)軸承位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級(jí)和低速級(jí)都采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。二、電動(dòng)機(jī)的選擇1、類型選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件,選用Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。2、功率選擇 (1) 確定電動(dòng)機(jī)效率Pw 按下試計(jì)算 式中Fw=391.716N V=0.916m/s 工作裝置的效率考慮帶卷

4、筒器及其軸承的效率,還有數(shù)據(jù)選擇和其他誤差的情況，因此取 代入上試得 (2) 選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出功率功率 ： 式中為電動(dòng)機(jī)軸至卷筒軸的傳動(dòng)裝置總效率由式 由機(jī)械手冊(cè)表可查得：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率； 齒輪傳動(dòng)效率（8級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)） 滾動(dòng)軸承效率；則=0.9（考慮到誤差關(guān)系和計(jì)算方便問(wèn)題）所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為=考慮到誤差關(guān)系 P0.4 kw按工作要求和工作條件查找機(jī)械手冊(cè)中選用Y132M1-6型號(hào)三相異步電動(dòng)機(jī)，其數(shù)據(jù)如下：電動(dòng)機(jī)額定功率 P=0.4 kw ；同步轉(zhuǎn)速為1000；滿載轉(zhuǎn)速=960；電動(dòng)機(jī)軸伸出端安裝長(zhǎng)度為80 mm ；電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑為38 mm 。三、計(jì)算傳動(dòng)

5、裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、總傳動(dòng)比為： 其中：為高速級(jí)傳動(dòng)比；為低速級(jí)傳動(dòng)比。運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)速： 總傳動(dòng)比： 2.分配傳動(dòng)比 3.確定齒輪齒數(shù) 高速級(jí)齒輪組：小齒輪： 大齒輪： 整圓： 低速級(jí)齒輪組： 小齒輪： 大齒輪： 整圓： 校核數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速： 驗(yàn)證誤差： 誤差符合要求。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 高速軸轉(zhuǎn)速: 中間軸轉(zhuǎn)速: 低速軸轉(zhuǎn)速: 卷筒轉(zhuǎn)速: （2）各軸的輸出功率：高速軸I 的輸入功率： 中間軸 II 的輸入功率： 低速軸 III 的輸入功率： 卷筒的輸入功率： (3) 各軸轉(zhuǎn)矩：高速軸輸入轉(zhuǎn)矩： 中間軸輸入轉(zhuǎn)矩： 低速軸輸入轉(zhuǎn)矩： 卷筒輸入轉(zhuǎn)矩： 由以上數(shù)

6、據(jù)得各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)表：軸名功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速電機(jī)軸0.43.9799601軸0.3963.9399602軸0.38416.075228.1373軸0.37352.97667.241卷筒軸0.36151.27267.241四、傳動(dòng)件如齒輪帶及帶輪的設(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)，軟齒輪面閉式傳動(dòng)。（2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度。（3）材料選擇。由機(jī)械手冊(cè)選擇齒輪材料：小齒輪材料為40Gr（調(diào)質(zhì)），硬度為260HBS；大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220HBS；二者材料硬度差為40HBS。(4) 根據(jù)上一步的設(shè)計(jì)計(jì)算中

7、得到高速級(jí)齒輪組齒數(shù)：小齒輪齒數(shù)(估) 大齒輪齒數(shù) 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)(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 (3) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值: 試選載荷系數(shù) （估） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（ ） 按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝，由機(jī)械手冊(cè)表選取齒寬系數(shù) 由機(jī)械手冊(cè)查得材料的彈性影響系數(shù) 由機(jī)械手冊(cè)取圖按齒面硬度查得：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（4）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（ =1 ）(5) 由機(jī)械手冊(cè)取接觸疲勞壽命系數(shù) （6） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1% ，取安全系數(shù)S=1（7） 試算小齒輪分度圓直徑 ，代入中

8、較小的值：3、試計(jì)算小齒輪模數(shù)（1）計(jì)算圓周速度 （2）計(jì)算齒寬 （3）計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù)： 齒高： （4）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) 8級(jí)精度，查機(jī)械手冊(cè)查圖得動(dòng)載系數(shù) 因?yàn)樵擙X輪傳動(dòng)為直齒輪，所以齒間載荷分配系數(shù)：由機(jī)械手冊(cè)查表得使用系數(shù) 由機(jī)械手冊(cè)表用插值法查8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)： 由機(jī)械手冊(cè)查圖得： 故載荷系數(shù)： (5) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑（6）計(jì)算模數(shù) 4、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）由機(jī)械手冊(cè)查圖得：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；（2）由機(jī)械手冊(cè)根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 取彎曲疲勞壽命系數(shù): ，（3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力；取彎曲疲勞安全系數(shù)

9、 S=1.3，得（4）計(jì)算載荷系數(shù)K（5）查取齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、由機(jī)械手冊(cè)查圖得： （6）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較； 小齒輪： 大齒輪： 將數(shù)值較大的一個(gè)代入公式計(jì)算： 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒輪面接觸疲勞強(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)m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)1.21并就進(jìn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=1.5 接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=43.73mm，算出大小齒輪齒數(shù)： 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊

10、，避免浪費(fèi)。5、幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分圓周直徑、 ： （2）計(jì)算中心距： （3）計(jì)算齒輪寬度： ?。?。6、其他參數(shù)計(jì)算為齒頂高系數(shù): = 1 為頂隙系數(shù): = 0.25 模數(shù): 中心距: 齒頂高: 齒根高: 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑: 7、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸歸于下表：名稱符號(hào)結(jié)果（mm）模數(shù)1.5分度圓直徑 45190.5齒頂圓直徑 48130齒根圓直徑 41.25123.25中心距 117.75齒寬 50458、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪1由于直徑較小，采用齒輪軸；大齒輪2的結(jié)構(gòu)尺寸按機(jī)械手冊(cè)查表和后續(xù)設(shè)計(jì)出的軸孔直徑計(jì)算如下表：由于 選擇鍛造齒輪代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式結(jié)果（mm）輪轂處直

11、徑68.8輪轂軸向長(zhǎng)度L6 64.5倒角尺寸n0.75齒根圓處厚度4.5腹板最大直徑114.25板孔分布圓直91.525板孔直徑11.36腹板厚度C13.59、低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)（1）、齒輪強(qiáng)度計(jì)算選擇材料確定極限應(yīng)力因?yàn)樵摐p速器可以由一般規(guī)模廠生產(chǎn)，選擇8級(jí)精度傳動(dòng)。由機(jī)械手冊(cè)查表選擇小齒輪材料為40Gr（調(diào)質(zhì)），硬度為260HBS，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220HBS，二者材料硬度差為40HBS。在前一步設(shè)計(jì)計(jì)算中得到低速級(jí)齒輪組的齒數(shù)：小齒輪齒數(shù) ；大齒輪齒數(shù) 。、按齒輪面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 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。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 確定公式

12、內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值A(chǔ)試選載荷系數(shù) 。B. 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 C 按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝，由機(jī)械手冊(cè)查表選取齒寬系數(shù)。D 由機(jī)械手冊(cè)查表得材料的彈性影響系數(shù) E. 由機(jī)械手冊(cè)查圖按齒面硬度查得： 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 。(3)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(j=1 ) (4)由機(jī)械手冊(cè)取圖接觸疲勞壽命系數(shù) （5）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1% ，取安全系數(shù)S=1 （6）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。 10、計(jì)算小齒輪的模數(shù)（1）計(jì)算圓周速度 （2）計(jì)算齒寬 （3）計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)： 齒高： （4）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) ， 8級(jí)精度傳動(dòng)，由機(jī)械冊(cè)查圖得動(dòng)載系

13、數(shù)： 因?yàn)樵擙X輪傳動(dòng)組為直齒輪，所以齒間載荷分配系數(shù)： 由機(jī)械手冊(cè)查表得使用系數(shù) 由機(jī)械手冊(cè)表用插值法得8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)： 由機(jī)械手冊(cè)查圖得：=12.449 故載荷系數(shù) (5)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 （6）計(jì)算模數(shù) 11、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）由機(jī)械手冊(cè)查圖得：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；（2）由機(jī)械手冊(cè)查圖根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 取彎曲疲勞壽命系數(shù): ，（3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力；取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.3，得 （4）計(jì)算載荷系數(shù)K （5）查取齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、 由機(jī)械手冊(cè)查表得： （6）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較； 小齒

14、輪： 大齒輪： 將數(shù)值較大的一個(gè)代人公式計(jì)算： 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒輪面接觸疲勞強(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)m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)1.825并就進(jìn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=0.74 接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=73.56 mm，算出大小齒輪齒數(shù)： 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(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)。12、幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分圓周直徑、 （2）計(jì)算中心距 （3）計(jì)算齒輪寬度 ?。?。13、其他參數(shù)計(jì)算 為齒頂高

15、系數(shù): = 1 為頂隙系數(shù): = 0.25 模數(shù): 中心距: 齒頂高 : 齒根高 : 齒頂圓直徑:, 齒根圓直徑： 14、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸歸于下表：名稱符號(hào)結(jié)果（mm）模數(shù)0.74分度圓直徑 74251.6齒頂圓直徑 74.55252.15齒根圓直徑 72.15294.3中心距 162.8齒寬 807415、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪3由于直徑較小，采用實(shí)體齒輪；大齒輪4的結(jié)構(gòu)尺寸按械手冊(cè)續(xù)設(shè)計(jì)出的軸孔直徑計(jì)算如下表：由于 選擇鍛造齒輪代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式結(jié)果（mm）輪轂處直徑105.6輪轂軸向長(zhǎng)度L99倒角尺寸n0.975齒根圓處厚度7.8腹板最大直徑231.125板孔分布圓直徑168.

16、36板孔直徑31.38腹板厚度C22.216、驗(yàn)證齒輪傳動(dòng)組中心距 驗(yàn)證兩組齒輪設(shè)計(jì)是否合理： 大于 設(shè)計(jì)符合要求。 兩組齒輪組的數(shù)據(jù)如下：高速級(jí)低速級(jí)齒數(shù)z3012738129中心距a(mm)117.75162.8模數(shù)m(mm)1.51.95齒寬b(mm)45507480分度圓直徑d(mm)45190.574251.6五、軸的設(shè)計(jì) 在兩級(jí)展開(kāi)式減速器中，三根軸跨距應(yīng)該相等，而中間軸跨距確定的自由度較小，故一般先進(jìn)行中間軸的設(shè)計(jì)，以確定跨距。（一）減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖(減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖)（減速器簡(jiǎn)圖）（二） 中間軸II的設(shè)計(jì)1、選擇材料及熱處理方式因中間軸是有兩個(gè)齒輪，而該軸的材料應(yīng)該和硬度高

17、的齒輪材料一樣。即和小齒輪3的材料一樣同為45(調(diào)質(zhì)) ，硬度為260 HBS。(中間軸)2、初步計(jì)算軸的最小直徑 按扭矩-扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度公式計(jì)算最小直徑： 由機(jī)械手冊(cè)查表 （由于無(wú)軸向載荷 取較小值 ，=112 97 ） 。該段軸上有一鍵槽將計(jì)算值加大3%，取 此軸的最小直徑即安裝在軸端處的深溝球軸承直徑 ，由機(jī)械手冊(cè)表選取深溝球軸承的型號(hào)，既： 3、計(jì)算各段軸直徑 4、計(jì)算各段軸的長(zhǎng)度 5、彎扭合成強(qiáng)度條件校核計(jì)算 （1）軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒輪寬的中點(diǎn)，因此可決定中間軸上兩齒輪力的作用點(diǎn)位置。軸頸上安裝的深溝球軸承6208 ，可知它的載荷中心，也可

18、為軸承寬的中心。 （2）計(jì)算軸上的作用力及受力圖由于該減速器的齒輪組齒輪是一般的直齒圓柱齒輪，其壓力角 齒輪2 ： 齒輪3 ： （軸的受力圖）（3）計(jì)算出支反力 繞支點(diǎn)B的力矩和 得： 即 繞支點(diǎn)A的力矩和 得： 即 校核： 計(jì)算無(wú)誤 繞支點(diǎn)B的力矩和 得： 即 繞支點(diǎn)A的力矩和 得： 即 校核 ： 計(jì)算無(wú)誤（4）合彎矩 因?yàn)?所以 比較與 ，則比大 ，D點(diǎn)為危險(xiǎn)截面點(diǎn)。（5）彎扭合成 根據(jù)公式 其中： W 由機(jī)械手冊(cè)查表選擇無(wú)鍵槽 由機(jī)械手冊(cè)查表選擇 所以 滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)條件要求。（三） 高速軸I 的設(shè)計(jì)由于該軸為齒輪軸，所以該軸的材料與齒輪1的材料同為40（調(diào)質(zhì)） ， 硬度為260HBS（高

19、速軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖）1、初步計(jì)算軸的最小直徑 按扭矩-扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度公式計(jì)算最小直徑： 由機(jī)械手冊(cè)查（由于無(wú)軸向載荷 取較小值 ，=112 97 ） 。該段軸上有一鍵槽將計(jì)算值加大3%，取 此軸的最小直徑即安裝在軸端處的聯(lián)軸器直徑 ，由機(jī)械手冊(cè)表選取彈性柱銷聯(lián)軸器的型號(hào)，既：HL1Y型 驗(yàn)證聯(lián)軸器是否符合要求: 符合要求。 由于軸伸直徑比強(qiáng)度計(jì)算的值要大許多，考慮軸的緊湊性，其他階梯軸段直徑應(yīng)盡可能以較小值增加，因此，軸伸段聯(lián)軸器用套筒軸向定位，與套筒配合的軸段直徑為： 選取軸承時(shí)，由機(jī)械手冊(cè)表可得： 深溝球軸承6206 mm B = 16mm2、計(jì)算各段軸直徑 mm 3、計(jì)算各段軸的長(zhǎng)度 (聯(lián)

20、軸器軸孔端的長(zhǎng)度)4、彎扭合成強(qiáng)度條件校核計(jì)算 （1）軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒輪寬的中點(diǎn)，因此可決定高速軸上齒輪力的作用點(diǎn)位置。軸頸上安裝的深溝球軸承6206 ，可知它的載荷中心，也可為軸承寬的中心。 （2）計(jì)算軸上的作用力由于該減速器的齒輪組齒輪是一般的直齒圓柱齒輪，其壓力角 齒輪1 ： （3）計(jì)算出支反力 繞支點(diǎn)B的力矩和 得： 即 繞支點(diǎn)A的力矩和 得： 即 校核： 計(jì)算無(wú)誤 繞支點(diǎn)B的力矩和 得： 即 繞支點(diǎn)A的力矩和 得： 即 校核 ： 計(jì)算無(wú)誤（4）合彎矩 因?yàn)?所以； （5）彎扭合成 根據(jù)公式 其中： W 由機(jī)械手冊(cè)表選擇無(wú)鍵槽 由機(jī)械手冊(cè)

21、表選擇 所以， 滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)條件要求。（四） 低速軸III的設(shè)計(jì)由于該減速器為展開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，該軸有一個(gè)齒輪，所以該軸的材料與齒輪4的材料同為45鋼（正火） ， 硬度為220HBS1、初步計(jì)算軸的最小直徑 按扭矩-扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度公式計(jì)算最小直徑： 由機(jī)械手冊(cè)表查選 （由于無(wú)軸向載荷 取較小值 ，=126 103 ）該段軸上有一鍵槽將計(jì)算值加大3%，取 此軸的最小直徑即安裝在軸端處的聯(lián)軸器直徑 ，由機(jī)械手冊(cè)表選取彈性柱銷聯(lián)軸器的型號(hào)，既：HL4Y型 驗(yàn)證聯(lián)軸器是否符合要求: 符合要求。 由于軸伸直徑比強(qiáng)度計(jì)算的值要大許多，考慮軸的緊湊性，其他階梯軸段直徑應(yīng)盡可能以較小值增加，因此，軸伸段聯(lián)軸器用套

22、筒軸向定位，與套筒配合的軸段直徑為： 選取軸承時(shí)，由機(jī)械手冊(cè)表可得： 深溝球軸承6211 mm B = 21mm2、計(jì)算各段軸直徑 mm 3、計(jì)算各段軸的長(zhǎng)度 (聯(lián)軸器軸孔端的長(zhǎng)度)4、彎扭合成強(qiáng)度條件校核計(jì)算 （1）軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒輪寬的中點(diǎn)，因此可決定低速軸上齒輪力的作用點(diǎn)位置。軸頸上安裝的深溝球軸承6211 ，可知它的載荷中心，也可為軸承寬的中心。 （2）計(jì)算軸上的作用力及受力圖由于該減速器的齒輪組齒輪是一般的直齒圓柱齒輪，其壓力角 齒輪1 ： （3）計(jì)算出支反力繞支點(diǎn)B的力矩和 得： 即 繞支點(diǎn)A的力矩和 得： 即 校核： 計(jì)算無(wú)誤 繞支

23、點(diǎn)B的力矩和 得： 即 繞支點(diǎn)A的力矩和 得： 即 校核 ： 計(jì)算無(wú)誤（4）合彎矩 因?yàn)?所以 （5）彎扭合成 根據(jù)公式 其中： W 由機(jī)械手冊(cè)表選擇無(wú)鍵槽 由機(jī)械手冊(cè)表選擇 所以 滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)條件要求。（軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖）六、軸承組合部件設(shè)計(jì)（軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖） 1、高速軸I的軸承的驗(yàn)證（1）選用根據(jù)前面的設(shè)計(jì)可得知高速軸I兩個(gè)軸承選用的是深溝球軸承6206： （該軸的轉(zhuǎn)速小于該軸承的極限轉(zhuǎn)速，符合選用要求）（2）驗(yàn)算根據(jù)公式 其中： 根據(jù)公式： 其中：由機(jī)械手冊(cè)表查詢 選擇 比較和的大小，選擇較大代入公式計(jì)算： 壽命符合條件要求。2、中間軸II的軸承的驗(yàn)證（1）選用根據(jù)前面的設(shè)計(jì)可得知中間

24、軸II兩個(gè)軸承選用的是深溝球軸承6208： （該軸的轉(zhuǎn)速小于該軸承的極限轉(zhuǎn)速，符合選用要求）（2）驗(yàn)算根據(jù)公式 其中： 根據(jù)公式： 其中：由機(jī)械手冊(cè)表選擇 比較和的大小，選擇較大代入公式計(jì)算： 壽命符合條件要求。3、低速軸III的軸承的驗(yàn)證（1）選用根據(jù)前面的設(shè)計(jì)可得知低速軸III兩個(gè)軸承選用的是深溝球軸承6211： （該軸的轉(zhuǎn)速小于該軸承的極限轉(zhuǎn)速，符合選用要求）（2）驗(yàn)算根據(jù)公式 其中： 根據(jù)公式： 其中：由機(jī)械手冊(cè)表選擇 比較和的大小，選擇較大代入公式計(jì)算： 壽命符合條件要求。七、鍵的選擇和校核1、中間軸II大齒輪處鍵的選擇（1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的

25、軸直徑為43mm 則由機(jī)械手冊(cè)選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以轂寬選擇鍵的長(zhǎng)度 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該轂寬為63mm 因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由機(jī)械手冊(cè)表選擇長(zhǎng)度L = 63mm A型（圓頭）（3）校核 由機(jī)械手冊(cè)，根據(jù)公式 其中： 由機(jī)械手冊(cè)表根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強(qiáng)度條件符合要求。2、中間軸II小齒輪處鍵的選擇（1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為47mm 則由機(jī)械手冊(cè)選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以轂寬選擇鍵的長(zhǎng)度 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該轂寬為99mm 因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的

26、長(zhǎng)度由機(jī)械手冊(cè)選擇長(zhǎng)度L = 70mm A型（圓頭）（3）校核 由機(jī)械手冊(cè)表根據(jù)公式 其中： 由機(jī)械手冊(cè)根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強(qiáng)度條件符合要求。3、低速軸III大齒輪處鍵的選擇（1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為64mm 則由機(jī)械手冊(cè)表選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以轂寬選擇鍵的長(zhǎng)度 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該轂寬為99mm 因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由機(jī)械手冊(cè)表選擇長(zhǎng)度L = 80mm A型（圓頭）（3）校核 由機(jī)械手冊(cè)根據(jù)公式 其中： 由機(jī)械手冊(cè)表 根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強(qiáng)度條件符

27、合要求。4、速軸III軸端處聯(lián)軸器的鍵的選擇（1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為45mm 則由機(jī)械手冊(cè)表選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以該段軸寬選擇鍵的長(zhǎng)度 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該段軸長(zhǎng)為109.5mm 因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由機(jī)械手冊(cè)表選擇長(zhǎng)度L = 80mm A型（圓頭）（3）校核 由機(jī)械手冊(cè)表根據(jù)公式 其中： 由機(jī)械手冊(cè)表根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強(qiáng)度條件符合要求。5高速軸I軸端處聯(lián)軸器的鍵的選擇（1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為20mm 則由機(jī)械手冊(cè)表選擇鍵的公

28、稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以該段軸寬選擇鍵的長(zhǎng)度 由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該段軸寬為52mm 因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由機(jī)械手冊(cè)表選擇長(zhǎng)度L = 40mm A型（圓頭）（3）校核 由機(jī)械手冊(cè)表根據(jù)公式 其中： 由機(jī)械手冊(cè)表根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、微沖擊，則 強(qiáng)度條件符合要求。八、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過(guò)軸心。下面對(duì)箱體進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。1、確定箱體的尺寸與形狀箱體的尺寸直接影響它的剛度，首先確定合理的箱體壁厚。為了保證結(jié)合面連接處的局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都有較厚的連接壁緣，箱座底面凸緣厚度設(shè)計(jì)得更厚些。2、合理設(shè)計(jì)肋板；在軸承座孔與箱

29、底接合面處設(shè)置加強(qiáng)肋，減少了側(cè)壁的彎曲變形。3、合理選擇材料；因?yàn)殍T鐵易切削，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，且減速器的受載不大，所以箱體可用灰鑄鐵制成。九、潤(rùn)滑方式由于所設(shè)計(jì)的減速器齒輪圓周速度較小，低于12m/s，故齒輪的潤(rùn)滑方式選用油潤(rùn)滑，軸承的潤(rùn)滑方式選用脂潤(rùn)滑?？紤]到減速器的工作載荷不是太大，故潤(rùn)滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB59031986），牌號(hào)選68號(hào)。潤(rùn)滑油在油池中的深度保持在6880mm之間。軸承的潤(rùn)滑脂選用合成鋰基潤(rùn)滑脂（SY14131980）。牌號(hào)為ZL2H。由于軸承選用了脂潤(rùn)滑，故要防止齒輪的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承將潤(rùn)滑脂稀釋，也要防止?jié)櫥魅缬统刂袑?rùn)滑油污染。所以要軸承與箱體內(nèi)壁之間設(shè)置擋油環(huán)。 十、設(shè)計(jì)小結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的兩級(jí)圓柱減速器的課程設(shè)計(jì)可以說(shuō)是我們步入大學(xué)以來(lái)真正意義上的一次機(jī)械設(shè)計(jì)。通過(guò)兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，既讓我們加深了對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)概念的理解，又讓我們把理論聯(lián)系了實(shí)際，不僅提高了我們機(jī)械設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)以及自身設(shè)計(jì)方面的綜合素質(zhì)，還為以后