太原理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、中北大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 題 目： 單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 指導(dǎo)教師： 職稱: 2015 年 12 月 12 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2015/2016 學(xué)年第 二 學(xué)期學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 課程設(shè)計(jì)題目： 單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 起 迄 日 期： 11月12日12 月22日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 指 導(dǎo) 教 師： 系 主 任： 下達(dá)任務(wù)書(shū)日期: 2015年 11月12日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)1設(shè)計(jì)目的：(1) 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和其他先修課程的理論知識(shí)來(lái)分析解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。 (2) 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)

2、計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。 (3) 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）： 設(shè)計(jì)一臺(tái)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，該減速器用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中。方案簡(jiǎn)圖（題號(hào)14）： 原始數(shù)據(jù)：傳送帶卷筒轉(zhuǎn)速 125 100 rpm；減速器輸出軸功率 3.5 3.3 KW。技術(shù)條件：該傳動(dòng)設(shè)備兩班制連續(xù)工作，單向回轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)，卷筒轉(zhuǎn)速允許誤差為±5%，使用期限10年。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：設(shè)計(jì)分段進(jìn)行，在沒(méi)有原則錯(cuò)誤時(shí)才能進(jìn)行下

3、一階段設(shè)計(jì)，以保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。1) 設(shè)計(jì)計(jì)算 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)，進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，校核軸、軸承、鍵，選擇聯(lián)軸器等。2) 草圖繪制、審查和修改 根據(jù)上述設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制裝配圖的主、俯視圖。3) 繪制裝配圖 除繪制草圖內(nèi)容外，繪制裝配圖的側(cè)視圖，編寫技術(shù)要求，對(duì)零件編號(hào)，填寫明細(xì)表及標(biāo)題欄等。4) 繪制零件圖 選擇所設(shè)計(jì)減速器中任一軸和齒輪進(jìn)行繪制。鼓勵(lì)采用計(jì)算機(jī)繪圖。5) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 要求內(nèi)容全面，條理清楚，書(shū)寫認(rèn)真，圖示正確，符合規(guī)定要求。課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)4主要參考文獻(xiàn)：1. 喬峰麗,鄭江. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).第一版.北京:電子工業(yè)出版社,20112. 吳宗澤

4、,羅圣國(guó). 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).第三版.北京:高等教育出版社,2006 5設(shè)計(jì)成果形式及要求：1) 草圖 1張（A1坐標(biāo)紙）2) 減速器裝配圖 1張（A0圖）3) 零件圖 2張（A3圖，傳動(dòng)零件軸和齒輪各一張，鼓勵(lì)用計(jì)算機(jī)繪圖）4) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份6工作計(jì)劃及進(jìn)度：2011年 6月12日 6月16日 設(shè)計(jì)計(jì)算 6月17日 6月18日 草圖繪制、審查和修改6月19日 6月21日 繪制裝配圖6月22日 繪制零件圖6月22日 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6月23、24日 答辯系主任審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日目 錄頁(yè) 數(shù)一課題分析31.1題目31.2任務(wù)31.3時(shí)間31.4傳動(dòng)方案31.5設(shè)計(jì)參數(shù)41.6其他

5、條件4二傳動(dòng)方案52.1電動(dòng)機(jī)的選擇52.2傳動(dòng)比的分配72.3各軸轉(zhuǎn)速，傳遞功率及轉(zhuǎn)矩72.4聯(lián)軸器82.5傳動(dòng)方案說(shuō)明9三各級(jí)傳動(dòng)103.1齒輪傳動(dòng)103.2V帶傳動(dòng)15四軸與軸轂連接214.1減速器各軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)214.2減速器各強(qiáng)度驗(yàn)算244.3鍵連接工作能力驗(yàn)算29五軸承325.1減速器各軸所用軸承32目 錄頁(yè) 數(shù)5.2高速軸軸承壽命計(jì)算32六減速器的潤(rùn)滑與密封356.1減速器中齒輪傳動(dòng)及軸承潤(rùn)滑方式的選擇356.2減速器潤(rùn)滑油油面高度的確定以及油量計(jì)算366.3減速器的密封37七減速器箱體及其附件的設(shè)計(jì)387.1箱體設(shè)計(jì)387.2主要附件設(shè)計(jì)41八課程設(shè)計(jì)小結(jié)45附參考資料索引1楊可

6、楨等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).第四版.北京：高等教育出版社，19992王昆等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).第一版.北京：高等教育出版社，1995設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果一課題分析1.1題目：?jiǎn)渭?jí)斜齒圓柱齒輪減速器1.2任務(wù)減速器裝配圖（0號(hào)）一張低速軸工作圖（3號(hào)）一張大齒輪工作圖（3號(hào)）一張?jiān)O(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份1.3時(shí)間：2011年1.4傳動(dòng)方案1電動(dòng)機(jī) 2V帶傳動(dòng) 3減速器4聯(lián)軸器 5傳動(dòng)帶鼓輪 6傳動(dòng)帶 7底座設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果1.51.6設(shè)計(jì)參數(shù)：傳動(dòng)帶鼓輪轉(zhuǎn)速nw=125r/min，100鼓輪輸入功率Pw=3.5KW，3.3使用年限 10年其它條件雙班制工作，連續(xù)

7、單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)，室內(nèi)工作，有粉塵，小批量生產(chǎn)，底座（為傳動(dòng)裝置的獨(dú)立底座）用型鋼焊接。設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果二2.1（1）（2）傳動(dòng)方案電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)類型的選擇 按照工作要求和條件，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。選用其中的Y（IP44），Y（IP44）這種小型三相異步電動(dòng)機(jī)為一般用途籠型封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī)，具有防止灰塵或其它雜物侵入的特點(diǎn)，B極絕緣，可采用全壓或降壓起動(dòng)。其工作條件為：環(huán)境溫度不超過(guò)+40，相對(duì)濕度不超過(guò)95，海拔高度不超過(guò)1000米，電源額定電壓380V，頻率50Hz，常用于對(duì)起動(dòng)性能，調(diào)速性能以及轉(zhuǎn)差率均無(wú)特殊要求的機(jī)器或設(shè)備。其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格

8、低廉，維護(hù)方便的特點(diǎn)，非常適合運(yùn)輸機(jī)這類機(jī)械。電動(dòng)機(jī)容量的選擇工作機(jī)需要的輸入功率3.3工作機(jī)實(shí)際所需電機(jī)的輸出功率由參考書(shū)2表1-7取V帶傳動(dòng)，球滾動(dòng)軸承，8級(jí)精度齒輪傳動(dòng)，彈性聯(lián)軸器的效率分別為，(有問(wèn)題）則傳動(dòng)裝置總效率為：則 3.638設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果（3）電機(jī)額定功率（載荷系數(shù)，取K=1.03） 3.747由參考書(shū)2表12-1確定電動(dòng)機(jī)額定功率為：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇由參考書(shū)2式2-6 式中：為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍，由參考書(shū)2表13-2查取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍，齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍，（3-5）一般不希望大帶輪過(guò)大，故宜取。則 6-20已知 100則 600-2000符合這一

9、范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min.1500r/min,綜合考慮電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置的尺寸，重量，價(jià)格和帶傳動(dòng)，減速器的傳動(dòng)比，宜選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min。電動(dòng)機(jī)安裝型號(hào)以及安裝尺寸的確定根據(jù)以上計(jì)算所得結(jié)果查參考書(shū)2表12-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6。該電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：型號(hào)額定功率（KW）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速（r/min）Y132M1-649601000設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明2.2傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比的確定已知電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速傳送帶的鼓輪轉(zhuǎn)速 100則總傳動(dòng)比為 9.6各級(jí)傳動(dòng)比的分配 由參考書(shū)2表13-2可知V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比推薦值為，在此先行估算帶傳動(dòng)的傳

10、動(dòng)比，在后面帶傳動(dòng)以及齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算中再確定帶傳動(dòng)以及齒輪的真實(shí)傳動(dòng)比。估算 2.4則齒輪的傳動(dòng)比 4傳動(dòng)比分配表：初估確定初估確定7.682.562.42.562.43434i=7.682.3各軸轉(zhuǎn)速，傳遞功率及轉(zhuǎn)矩各軸的轉(zhuǎn)速電機(jī)軸為1軸，高速軸為2軸，低速軸為3軸 960/2.4=400400/4=100設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算各軸輸入功率，即：3.7473.5973.454各軸的轉(zhuǎn)矩37.2785.88339.79各軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，輸入功率分布表項(xiàng)目電機(jī)軸1高速軸2低速軸3轉(zhuǎn)速（r/min）960375125功率（KW）3.8593.7053.558轉(zhuǎn)矩（

11、N·m）38.3994.35271.83 結(jié)果2.4聯(lián)軸器聯(lián)軸器的選擇 由于此軸系傳動(dòng)屬于對(duì)緩沖要求不高的低速軸系傳動(dòng)，且低速軸與鼓輪軸不在同一基座，無(wú)精確的定位基準(zhǔn)，因而要求所選聯(lián)軸器具備一定的軸向和徑向的補(bǔ)償量，現(xiàn)選用彈性柱銷連軸器。 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明聯(lián)軸器型號(hào)的選擇根據(jù)3軸的扭矩，盡量選擇轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的聯(lián)軸器由參考書(shū)2表8-7選擇KL6尼龍滑塊聯(lián)軸器LX2聯(lián)軸器 主動(dòng)端，Z型軸孔，C型鍵槽；從動(dòng)端，J型軸孔，B型鍵槽； 結(jié)果2.5（1）（2）（3）傳動(dòng)方案說(shuō)明 “傳動(dòng)裝置平面布置簡(jiǎn)圖”和“傳動(dòng)裝置主要設(shè)計(jì)參數(shù)”已在第一部分課題分析中詳盡給出，在此就不再敘述，以下主要是針

12、對(duì)電動(dòng)機(jī)類型和傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)組成等方面對(duì)傳動(dòng)方案的可行性和適用性作簡(jiǎn)要論述。 本方案選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)閅系列電動(dòng)機(jī)高效，節(jié)能，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高，噪聲低，振動(dòng)小，運(yùn)行安全可靠，并且安裝尺寸和功率等級(jí)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，符合本方案的設(shè)計(jì)要求。 本方案采用V帶傳動(dòng)和一級(jí)齒輪傳動(dòng)減速，其中V帶傳動(dòng)設(shè)置在高速級(jí)，齒輪傳動(dòng)設(shè)置在低速級(jí)。 將高速級(jí)設(shè)置在V帶傳動(dòng)是因?yàn)椋篤帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)，將其設(shè)置在高速級(jí)（第一級(jí)減速）有利于發(fā)揮這一優(yōu)勢(shì)。帶傳動(dòng)的承載能力較小，傳遞相同的轉(zhuǎn)矩對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸較其它傳動(dòng)形式大，考慮到結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)將V帶傳動(dòng)設(shè)置在轉(zhuǎn)矩相對(duì)較 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明小的高速級(jí)。過(guò)載

13、時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動(dòng)失效，但可防止損壞電動(dòng)機(jī)等其它部件。 結(jié)果三3.1各級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇材料，確定需用應(yīng)力小齒輪：20CrMnTi，滲碳淬火,齒面硬度為大齒輪：20Cr，滲碳淬火，齒面硬度為由參考書(shū)1圖19-10確定小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限與彎曲疲勞強(qiáng)度以及大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度與彎曲疲勞強(qiáng)度。取 取 由參考書(shū)1圖19-11確定最小安全系數(shù)，的值：則小齒輪的許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力分別為： 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果大齒輪的許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力分別為：小齒輪齒數(shù) 17大齒輪齒數(shù) 76取 76按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造。由參考書(shū)1表19-2

14、確定載荷系數(shù)由參考書(shū)1表19-5確定齒寬系數(shù)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩85.88初選螺旋角當(dāng)量系數(shù) 18.86 75.45由參考書(shū)1圖19-9確定小齒輪和大齒輪的齒形系數(shù)，。2.892.280.01795>0.01404故應(yīng)對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果由參考書(shū)1表19-3確定材料彈性系數(shù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)按照標(biāo)準(zhǔn)齒輪取螺旋角系數(shù) 則 法向模數(shù) 由參考書(shū)1表4-6確定法向模數(shù)取值為：中心距 取 確定螺旋角齒寬： 取 即實(shí)際螺旋角 實(shí)際分度圓直徑： 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果校核齒輪彎曲強(qiáng)度小齒輪彎曲應(yīng)力： 小齒輪安全。大齒輪彎曲應(yīng)力： 大齒輪安全。齒輪圓周速度V的確定齒輪

15、的幾何尺寸端面模數(shù) 螺旋角 分度圓直徑 齒頂高 齒根高 全齒高 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果頂隙 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 中心距 法面壓力角 3.1.6大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已知217由參考書(shū)2表10-2可得： 當(dāng)時(shí)，齒輪結(jié)構(gòu)采用腹板式，故大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。已知 則 36-45取 其中故取 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程 結(jié)果 由參考書(shū)2表11-5查得：3.2V帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)主要傳動(dòng)參數(shù)的確定（1）計(jì)算功率查參考書(shū)1表17-7得工作狀況系數(shù)：由參考書(shū)1可知：則 （2）選擇V帶型號(hào)選用普通V帶，根據(jù)，由參考書(shū)1圖17-11查得坐標(biāo)點(diǎn)位于A型區(qū)域，故選用A型帶。（3）求大、小帶輪基準(zhǔn)直徑，。根據(jù)參考書(shū)

16、1表17-7，A型帶應(yīng)不小于75，現(xiàn)取。又取則：由參考書(shū)1表17-7“普通V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列”中選取設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果（4）驗(yàn)算帶速帶速在5-25m/s范圍內(nèi)，合適。（5）求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距。初步選取中心距取則帶長(zhǎng)為： 由參考書(shū)1表17-2，選取使得誤差最小。則實(shí)際中心距（6）驗(yàn)算小輪包角合適。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果（7）V帶根數(shù)的確定已知 A型V帶，則由參考書(shū)1表17-4查得：?jiǎn)胃胀╒帶的基本額定功率：V帶的實(shí)際傳動(dòng)比為：由參考書(shū)1表17-5查得：?jiǎn)胃胀╒帶額定功率的增量由包角查參考書(shū)1表17-6并用插入法計(jì)算可得：包角修正系數(shù) 再由參考書(shū)1表17-2查得：

17、帶長(zhǎng)修正系數(shù) 由此可通過(guò)參考書(shū)1式13-15計(jì)算V帶根數(shù)：?。?）作用在帶輪軸上的壓力查參考書(shū)1表17-1得V帶每米質(zhì)量，既而根據(jù)參考書(shū)1式17-13 計(jì)算單根V帶的初拉力： 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程 結(jié)果作用在軸上的壓力：V帶輪槽型尺寸的確定已知槽型為A型，則由參考書(shū)1表17-3查得：值與值相對(duì)應(yīng)，由于大小帶輪的不同，因此將在后面章節(jié)中分別給出。（2）小帶輪的機(jī)構(gòu)尺寸的確定已知 由參考書(shū)1圖17-10得：取 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程 結(jié)果因?yàn)榍?所以小帶輪采用腹板式考慮到小帶輪與電機(jī)的裝配問(wèn)題，應(yīng)比電機(jī)軸略長(zhǎng)一些，故取由參考書(shū)2表11-5查得：（3）大帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸的確定已知由書(shū)1表17

18、-10得： 取又因?yàn)?且 故大帶輪采用孔板式 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程 結(jié)果 取 由書(shū)2表11-5查得：設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果四軸與軸轂連接4.1減速器各軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)低速軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）低速軸的材料：45鋼 正火由參考書(shū)1表24-3查得：由參考書(shū)1表24-3查得：（2）設(shè)計(jì)低速軸的最小直徑由參考書(shū)1式24-1 其中C是由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)，查參考書(shū)1 表24-2可知：則 考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱，則：即 同時(shí)又要兼顧 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果則取 取 式中為軸的定位軸肩高度值。由滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定，初選滾動(dòng)軸承是型號(hào)為3021030208的圓錐滾子軸承.由參考書(shū)2

19、表15-3可查得：該軸承內(nèi)徑 40則 47 50（3）低速軸各段軸長(zhǎng)的確定由參考書(shū)2表9-1計(jì)算得： 大帶輪的輪轂長(zhǎng)度 為便于裝配，應(yīng)略小于，則取 便于拆裝 55 由結(jié)構(gòu)決定 25 由結(jié)構(gòu)決定 40 由結(jié)構(gòu)決定8 15設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果高速軸的結(jié)構(gòu)確定（1）高速軸的材料：45鋼 正火由參考書(shū)1表24-3查得：由參考書(shū)1表24-3查得：（2）設(shè)計(jì)高速軸的最小直徑由參考書(shū)1式24-1 其中C是由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)，查參考書(shū)1表24-2可知： 則 考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱 考慮到本方案中設(shè)計(jì)的是輕型減速器，C值一般不會(huì)達(dá)到118，因此取 由滾動(dòng)軸承內(nèi)徑?jīng)Q定，初選滾動(dòng)軸承為型號(hào)為3

20、020930206的圓錐滾子軸承.由參考書(shū)2表15-3查得： 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程 結(jié)果該型號(hào)軸承內(nèi)徑 30則 取 （3）高速軸各段軸長(zhǎng)的確定 由聯(lián)軸器決定 4.2減速軸各軸強(qiáng)度驗(yàn)算4.2.1低速軸的強(qiáng)度校核由參考書(shū)1式11-11得：求水平面的支撐反力 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程 結(jié)果求垂直面的支撐反力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力繪制垂直面的彎矩圖（圖b） 繪制平面的彎矩圖（圖c）產(chǎn)生的彎矩圖（圖d）截面產(chǎn)生的彎矩求合成彎矩圖，考慮到最不利的情況，把與直接相加（圖e） 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程 結(jié)果 球軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（圖f）求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 因?yàn)楹铣蓮澗仉m在截面處最大，但此處為小齒輪，不可作為最

21、危險(xiǎn)的截面，故現(xiàn)在先校核截面的強(qiáng)度。由合成彎矩圖可知：即 則 其中，由于認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，去折合系數(shù)，則： 又因?yàn)槿缜八龅退佥S的， 許用彎曲應(yīng)力則 計(jì)算可得： 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程 結(jié)果而設(shè)計(jì)所用的超過(guò)所需的最小值33.49mm，因此該段軸的強(qiáng)度合格。又有彎矩圖可知，低速軸的其他各個(gè)軸段截面（不包括小齒輪段）所受的合成彎矩均小于截面處所受的合成彎矩，即他們所受的當(dāng)量彎矩也自然小于截面處所受的當(dāng)量彎矩，根據(jù)公式，可知其他截面直徑所需的最小值均應(yīng)小于33.49mm，現(xiàn)在整個(gè)低速軸的最小截面直徑為32mm，則由上式計(jì)算可得，軸徑最小值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于32mm，該段軸強(qiáng)度合格。而其他各

22、截面則不用驗(yàn)算可知整個(gè)低速軸均滿足強(qiáng)度要求。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果高速軸的力學(xué)模型，彎矩圖，扭矩圖。有待商榷設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果4.3鍵聯(lián)接的工作能力計(jì)算高速軸與大帶輪聯(lián)接鍵（1）鍵的選擇軸的直徑為32mm，由參考書(shū)2表16-9查得： 應(yīng)選用 鍵（2）鍵的強(qiáng)度校核 已知85.88 ， 鍵的工作長(zhǎng)度 則由參考書(shū)1式16-56得： 26.83 由參考書(shū)1表16-10查得： 鍵為45號(hào)鋼，帶輪輪轂材料為鑄鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力 顯然 此鍵滿足強(qiáng)度要求。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果低速軸與聯(lián)軸器聯(lián)接鍵（1）鍵的選材 軸的直徑為48mm，由參考書(shū)2，表16

23、-9查得： 應(yīng)選用 鍵（2）鍵的強(qiáng)度校核已知339.79 ， 鍵的工作長(zhǎng)度則由參考書(shū)1式16-56計(jì)算得：由參考書(shū)1表16-10查得： 鍵為45號(hào)鋼，帶輪輪轂材料為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力 顯然此鍵滿足強(qiáng)度要求。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果低速軸與大齒輪聯(lián)接鍵（1）鍵的選擇軸的直徑為43，由參考書(shū)2，表16-9查得： 應(yīng)選用 鍵（2）鍵的強(qiáng)度校核 339.79 ，鍵的工作長(zhǎng)度則由參考書(shū)1式16-56計(jì)算得： 55.10由參考書(shū)1表16-10查得： 鍵為45號(hào)鋼，帶輪輪轂材料為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力 顯然 此鍵滿足強(qiáng)度要求。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程

24、結(jié) 果五軸承5.1減速器各軸所用軸承由于高速軸和低速軸所用的軸承主要承受徑向載荷，同時(shí)也要承受一定的軸向載荷，且安裝時(shí)允許有少許的角偏差，故兩軸均選用圓錐滾子軸承。 由書(shū)2表15-3查得：所在軸軸承型號(hào)外形尺寸（mm）安裝尺寸（mm）dDBD1minD2maxramax高速軸3020945851952781.5低速軸3021050902057831.55.2低速軸軸承壽命驗(yàn)算預(yù)期壽命已知低速軸的支撐反力 707.9則低速軸軸承的徑向力設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果低速軸軸承的軸向力求當(dāng)量動(dòng)載荷由書(shū)2表6-1可知： 30209號(hào)軸承的額定靜載荷又有：則由書(shū)1表22-11可得：由書(shū)2表22-2可

25、得：設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果由書(shū)1表22-9查得：溫度系數(shù)由書(shū)1表22-10查得：載荷系數(shù)由書(shū)1式22-4得：一年按300天計(jì)，雙班制每天16小時(shí)，則： 年而設(shè)計(jì)要求為10年，故兩個(gè)軸承壽命校驗(yàn)都合格。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果六.減速器的潤(rùn)滑與密封6.1減速器中齒輪傳動(dòng)及軸承潤(rùn)滑方式的選擇齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑方式的選擇已知齒輪的圓周速度 1.11由書(shū)1p321頁(yè)可知當(dāng)時(shí)多采用油池潤(rùn)滑，即本方案減速器的齒輪傳動(dòng)采用油池潤(rùn)滑。 已知齒輪材料為45號(hào)鋼，圓周速度，則由書(shū)2表7-1查得： 潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)粘度 再由書(shū)2表7-1查得： 應(yīng)選用L-ccc220號(hào)中工業(yè)閉式齒輪油（GB5903-1995

26、）軸承潤(rùn)滑方式的選擇 已知低速軸所用滾動(dòng)軸承內(nèi)徑,軸承套圈的轉(zhuǎn)速，100則5000由書(shū)1P372可知：當(dāng)時(shí)，滾動(dòng)軸承一般采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。同理已知高速軸所用滾動(dòng)軸承內(nèi)徑，軸承套圈的轉(zhuǎn)速，400則：14000高速軸也采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。綜上所述，本減速器中的軸承均采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果本減速器為鑄工車間自動(dòng)運(yùn)砂帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置之一，其工作環(huán)境比較潮濕，則由書(shū)2表7-2查得：應(yīng)選用2號(hào)鈣基潤(rùn)滑脂（GB491-87）。6.2減速器潤(rùn)滑油油面高度的確定及油量計(jì)算單級(jí)圓柱齒輪減速器，當(dāng)m<20時(shí)，浸油深度h約為一個(gè)齒高，但不小于10mm。則根據(jù)前面大齒輪的尺寸可得最低油面高

27、度，最高油面為大齒輪分度圓半徑的左右，則最高油面。70對(duì)于單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，要求每傳遞1KW功率需用潤(rùn)滑油，而設(shè)計(jì)要求的傳遞功率為3.3KW，即總體要求所需潤(rùn)滑油為1155-2310,而本減速器油池長(zhǎng),寬則根據(jù)上面計(jì)算所得的最低油面與最高油面高度可計(jì)算其所需的最低油量與最高油量，即：1155 2310 顯然，目前的最高油量與最低油量完全滿足設(shè)計(jì)要求。設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果6.3減速器的密封 為防止?jié)櫥魇?，設(shè)有封油盤，其結(jié)構(gòu)形式如下：設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果七減速器箱體及其附件的設(shè)計(jì)7.1箱體設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：剖分式箱體材料：鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸（根據(jù)書(shū)2表3-1）箱座壁厚

28、 4.3 但必須滿足 所以取箱蓋壁厚 3.64 但又必須滿足 所以取箱體凸緣厚度 箱座 箱蓋 箱底座加強(qiáng)肋厚 地腳螺釘直徑 16.752 取地腳螺釘數(shù)目 當(dāng)時(shí)，軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 取設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果箱蓋，箱座聯(lián)接螺栓直徑 取軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目 由書(shū)2表9-9查得： 軸承蓋外徑 由書(shū)2表9-9查得：高速軸軸承蓋外徑 低速軸軸承蓋外徑 觀察孔蓋螺釘直徑 至箱外壁距離 至凸緣邊緣的距離至箱外壁距離 至箱外壁距離 至凸緣邊緣的距離軸承旁凸臺(tái)高度和半徑 （為至凸緣邊緣的距離）設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果箱體外壁至軸承座端面的距離 定位銷公稱直徑 大齒輪齒頂圓至箱體內(nèi)壁的距離 取軸承蓋凸緣厚度 取 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果7.2主要附件設(shè)計(jì)（1）軸承端蓋: 低速軸軸承端蓋所選軸承型號(hào)為30210，內(nèi)徑d=50mm，外徑D=90mm軸承蓋螺釘直徑，數(shù)目 取 取 取高速軸軸承端蓋所選軸承型號(hào)為30209，內(nèi)徑d=45mm，外徑D=85mm軸承蓋螺釘直徑，數(shù)目設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò) 程結(jié) 果 取 取 ?。?）窺視孔和視孔蓋為便于觀察齒輪嚙合情況及注入潤(rùn)滑油，在箱體頂部設(shè)有窺視孔，為防止?jié)櫥蜑R出及起到密封作用，在窺視孔上加視孔蓋。 參閱書(shū)2表9-18窺視孔孔長(zhǎng) A=120mm選用螺釘M8 （其中126為箱體寬度） 取設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 過(guò)