哈工大機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)

1、目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 一、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)3（一）設(shè)計(jì)題目3.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求：3.傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖： 3（二）選擇電動(dòng)機(jī)3.選擇電動(dòng)機(jī)的類型3.選擇電動(dòng)機(jī)的容量3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速4（三）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比5.總傳動(dòng)比i 5.分配傳動(dòng)比5（四）計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5.各軸的轉(zhuǎn)速5.各軸的輸入功率5.各軸的輸出轉(zhuǎn)矩6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 二、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算6（一）高速齒輪傳動(dòng)6.選擇材料、熱處理方式及精度等級(jí)6.初步計(jì)算傳動(dòng)

2、主要尺寸6.確定傳動(dòng)尺寸8.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度9.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10（二）低速速齒輪傳動(dòng)（二級(jí)傳動(dòng)）11.選擇材料、熱處理方式及精度等級(jí)11.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸 11.確定傳動(dòng)尺寸13.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 14.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15（三）驗(yàn)證兩個(gè)大齒輪潤(rùn)滑的合理性16（四）根據(jù)所選齒數(shù)修訂減速器運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。16.各軸的轉(zhuǎn)速16.各軸的輸入功率16.各軸的輸出轉(zhuǎn)矩17 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 三.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算18（一）高速軸（軸I）的設(shè)計(jì)計(jì)算18.軸的基本參數(shù)-I軸：18.選擇軸的材料18.初算軸徑18.確定聯(lián)軸器19.確定滾

3、動(dòng)軸承的類型及其潤(rùn)滑與密封方式19.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式19.減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)方案20.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20.軸上鍵校核設(shè)計(jì)22（二）中間軸（軸H）的設(shè)計(jì)計(jì)算22.軸的基本參數(shù)一II軸： 22.選擇軸的材料23.初算軸徑23.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤(rùn)滑與密封方式24.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式24.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24.軸上鍵校核25（三）輸出軸（軸ni）的設(shè)計(jì)計(jì)算26.軸的基本參數(shù)一III軸： 26.選擇軸的材料26.初算軸徑26.確定聯(lián)軸器27.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤(rùn)滑與密封方式27.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式28.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28.軸的強(qiáng)度校核 30.校核軸承壽命32 HYPERLI

4、NK l bookmark313 o Current Document .減速器附件的設(shè)計(jì):32 HYPERLINK l bookmark315 o Current Document .參考文獻(xiàn):33一、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)題目課程設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳送裝置.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求：設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)要求:F=2500Nd=260mm機(jī)器年產(chǎn)量：大批量;機(jī)器載荷特性：平穩(wěn);.傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖：v=1.1m/s機(jī)器工作環(huán)境：清潔；機(jī)器最短工作年限6年2班。（二）選擇電動(dòng)機(jī).選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)參考文獻(xiàn)2，按工作要求和工作條件選用系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。全封閉 自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓源0V。.選擇電動(dòng)機(jī)的容

5、量工作機(jī)的有效功率為：Fv10002Fv10002kW = 2.75KW從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為:nz=n12n /嚴(yán)式中：Q、1、 I分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動(dòng)、卷筒的傳動(dòng)效率。聯(lián)軸器選 用彈性聯(lián)軸器軸承為角接觸球軸承齒輪為8級(jí)精度齒輪由參考文獻(xiàn)2表9.1取生 =0.99用 4 = 0.99刀 4 = 0.97刀 4 = 0.95。則：1=有 X % X 避 X % = 0.9攵 x 0.994 X 0.972 x 0.95 = 0.84所以電動(dòng)機(jī)所需要的工作功率為：匕=& = 275左加=3.274k勿d n 0.84x.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按參考文獻(xiàn)2表9.2推薦的傳動(dòng)比合理范圍，

6、二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i = 8 : 40、，,工，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為：二81r/min兀 X260/nxd60 x 1000X v 二81r/min兀 X260/nxdn = i n = (8 : 40)x69 = (550 : 2750)r/min所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為:工卬”符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有0 r/min 1000 r/min 1500 r/mi三種。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1000r/mir的電動(dòng)機(jī)，另需要其中電機(jī)工作所需額定功率：2Pd。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型容量和轉(zhuǎn)速，由參考文獻(xiàn)2表15.1以及有關(guān)手冊(cè)選定電

7、動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6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)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩Y132M1-649602.02.0由參考文獻(xiàn)2表15.2查得電動(dòng)機(jī)的主要安裝尺寸及外形尺寸如下:型號(hào)HABCDEFXGDGKY132M1-613221617889388010X83312 b280b1210b2135h315AA60BB238HA18L1515電動(dòng)機(jī)的外形尺寸圖如下:（三）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比1.總傳動(dòng)比（三）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比1.總傳動(dòng)比z為:.n 960i = m = 11.852.分配傳動(dòng)比:考慮潤(rùn)滑條件 nw2.分配傳動(dòng)比:考慮潤(rùn)滑條件i

8、= i 4為使兩級(jí)大齒輪直徑相接近取4，故:% = 714 = J1.4x11.85= 4.07. _11-85_Si = 4.07 291（四）計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).各軸的轉(zhuǎn)速幾=% = 9607/疝幾II軸 n =區(qū)=960 = 235.9r/min14.07IIII軸n =N = 2359 = 817/M譏i 2.91II卷筒軸 nw =幾皿=81r/min.各軸的輸入功率I 軸 尸1=/% = 3.274X 0.99左加=3.24人勿I 軸 J =尸1% = 3.24X 0.99 X 0.97左加=3.11人勿I軸尸皿=尸u7% = 3.11X 0.99 X 0.97左加=

9、2.99人勿卷筒軸 尸卷=尸皿% = 3.11X 0.99 X 0.99左加=2.93人勿.各軸的輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)腦為 TOC o 1-5 h z P3.274T = 9.55x 106工= 9.55x106 x = 3.26x 104N - mmdnm960所以：I 軸 T = * = 3.26x 104 x 0.99N - mm= 3.22x 104N - mmI軸 a =T%=3.22x 104 x 0.99 x 0.97x 4.07 - mm= 1.26x 105N - mmIII軸rm = T7% = 1.26x 105 x 0.99 x 0.97x 2.91N - mm=

10、3.52x105N - mm卷筒軸 7卷=71，2% = 3.52x 105x 0.99 x 0.99N* mm= 3.45x 105N - mm將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表得軸名功率kW轉(zhuǎn)矩 T/(N , mm)轉(zhuǎn)速 n/(r/min)傳動(dòng)比i效率n電機(jī)軸3.273.26 x 10496010.99I軸3.243.22 x 1049604.070.96II軸m軸3.111.26 x 105235.92.910.962.993.52 x 10581卷筒軸2.933.45 x 1058110.98二、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）高速齒輪傳動(dòng).選擇材料、熱處理方式及精度等級(jí)考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大

11、小齒輪均選鋼，采用軟齒面，小齒輪調(diào)質(zhì) 處理，齒面硬度為15255HBW平均硬度236 HBW大齒輪正火處理齒面硬度162217HBW 平均硬度190HBM大、小齒輪齒面平均硬度差為前W在3050HBW范圍內(nèi)。選用級(jí) 精度。.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸由于是軟齒面閉式傳動(dòng)，故按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行。由參考文獻(xiàn)6.21）,2KT u + 1 Z Z01（ E H s p20，（）a式中各參數(shù)為:1）小齒輪傳遞的扭矩T = 3.22x 1047V - mmI2）設(shè)計(jì)時(shí)，因/值未知，（不能確定，故可初選載荷豌 =L1L8本題初選K = 1.4 t3）由參考文獻(xiàn)1表6. 6取齒寬系數(shù)= 1.1。 （X4）由

12、參考文獻(xiàn)1表6. 5查得彈性系羯, = 189.8忖顯5）初選螺旋郁= 12,由參考文獻(xiàn)1圖6. 15查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)為= 2.46b6）齒數(shù)匕111 = % =4.07。7）初配=19,則z2 =i2 xz1 = 4.07X 19= 77.33 %=77由參考文獻(xiàn)1式（6. 1）得端面重合度1 1 1% = 1.88 3.2（ + ） cos|3= 1.88 3.2x （_ + ） x cosl2 = 1.63由參考文獻(xiàn)1式（6. 2）得軸面重合度品=0.31 嗎zjcm0= 0.318x l.lx 19x tan 12 = 1.41由參考文獻(xiàn)1圖6. 16查得重合度系整=0.788）由參考

13、文獻(xiàn)1圖6. 26查得螺旋角系緣= 0.99。9）許用接觸應(yīng)力由參考文獻(xiàn)式（6.26）,即團(tuán)=加即算得。h Sh由參考文獻(xiàn)1圖6. 29e,圖6. 29a得解除疲勞極限應(yīng)也訴i = 570MPa%麗2 =390MPa小齒輪1和大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為N = 60n aL nj = 60 x960 x1.0 x2x8x250 x6 = 1.3824x109 1j 10hN 1.3824X 109M = 一 =3.4X 108i 4.07I由參考文獻(xiàn)1圖6. 30查得壽命系魏ni = 1QZn2 = 12（允許局部點(diǎn)蝕。由參考文獻(xiàn)1表6. 7,取安全系線= 1。，得團(tuán)”1二 1 = 1570“

14、尸。=570MPaS”團(tuán)”12痔%他=L12X390MPa= 436.8MP。ShL0故取?！?=?！? = 436.8MPQ初算小齒輪1的分度圓直徑1t，得啊+1芻區(qū)22 X 1.4X 322004.07+ 1 189.8X 2.46x 0.78x 0.99 21.14.07436.8mm1.14.07436.8mm=41.13mm.確定傳動(dòng)尺寸1）計(jì)算載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)表6.3查得使用系羯= 1.0。兀d 幾兀 X 41.13x960v = 601000=60X1000 m = 2.07Ws由參考文獻(xiàn)1圖6.7得動(dòng)載荷系輒=1.17。由參考文獻(xiàn)1圖6.12得齒向載荷分布系翻=1.11（設(shè)

15、軸剛性大。由參考文獻(xiàn)1表6.4得齒間載荷分布系麴=12則K = KKKK = 1,0 x 1.17X 1.11X 1.2= 1,56A v p a2）對(duì)進(jìn)行修正。由于人有較大差異，故需對(duì)按值計(jì)算出的1t進(jìn)行修正，KJ156d1 = d31td1 = d31t41 L43）確定模數(shù)0。42.64cos1219mm= 2.20mm由參考文獻(xiàn)142.64cos1219mm= 2.20mm由參考文獻(xiàn)1表6.1，取九=2.5mm n4）計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距:1+4 _必192cos1+4 _必192cos02 X cos12+ 77mm= 122.7mm圓整為二125mm則螺旋角B = arccos-()

16、2a所以叫2B = arccos-()2a所以叫21cosQ2.5x19cos181537mm= 49.479mm2.5x(19+77)=arccos= 1615372x125A= N5x77r mm= 200,521mm cosQ cos161537b = 0 x d1 = 1,1x 49.479mm= 54.427mm 取b2 = b = 55mn,匕1 = % + (51Qmm,取1 = 60mm.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由參考文獻(xiàn)1式(6.20),即2KTa =-一1-YYYYo b = 55mm、d1 = 49.479mm. m =2.5mm2）齒形系現(xiàn)和應(yīng)力修正系數(shù),。當(dāng)量齒數(shù)3)4)

17、5)19ZV1Z v2cos優(yōu) cos1615373= 21.4877cos優(yōu) 3)4)5)19ZV1Z v2cos優(yōu) cos1615373= 21.4877cos優(yōu) cos1615373= 87.03由參考文獻(xiàn)1圖6.20查得J = 2.69%=2.2工由參考文獻(xiàn)1圖6.21查得4 = 1.56% = 1.8由參考文獻(xiàn)1圖6.22查得重合度系數(shù)=0.72。由參考文獻(xiàn)1圖6.28查得螺旋角系鸚=0.86。許用彎曲應(yīng)力可由參考文獻(xiàn)式（6.29）,即。卜=%小算得。，Sf由參考文獻(xiàn)1圖6.29f,圖6.29b查得彎曲疲勞極限應(yīng)力%加1 = 220尸,位=170尸伍由參考文獻(xiàn)1圖6.32查得壽命系數(shù)

18、 = %2 = 1.0。由參考文獻(xiàn)1表6.7查得安全系數(shù), = 1.25故r 匕，1.0 x220 c 一 co = N1 F所1 =-MPa = 176MPal 如 s 1.25Yn2Tlmm2 = 1X17MPa = 136MPaSfz1252X1.56X32200=X 2.69X 1.56X 0.72X 0.86MPabm d,nbm d,n 1=3S37MPa 叫oF2二OoF2二OF1y yF1 S1滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。2.23x1.8=38.37XMPa= 36.7MPa% = (2.5 x 2.5mm= (6.251()mm,取6。= 10mm貝 U取D2 = 174mm4 x

19、 0.5(4 +4) = 0.5x(74+174)mm= 124mm;取D0 = 124mmd0 x 0.25(2-4)= 0.25x (174-74)mm= 25mm;取& = 25mmC = (0.20.3b = (0.20.3 x 55mm= (1116.5mm取C = 14mm 0高速級(jí)齒輪參數(shù)列表齒輪法向模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)螺旋角中心距2小2.549.4796019161537125mm大200.5215577（二）低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).選擇材料、熱處理方式及精度等級(jí)考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大小齒輪均選鋼，采用軟齒面，小齒輪調(diào)質(zhì) 處理齒面硬度為15255HBW平均硬度2

20、36 HBW大齒輪正火處理齒面硬度162217HBW 平均硬度190HBM大、小齒輪齒面平均硬度差為前W在3050HBW范圍內(nèi)。選用級(jí) 精度。.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸由于是軟齒面閉式傳動(dòng)，故按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行。由參考文獻(xiàn)6.21）, 即式中各參數(shù)為:1）小齒輪傳遞的扭矩丁皿= 1.26x 105N - mm2）設(shè)計(jì)時(shí)，因v值未知，（不能確定，故可初選載荷系騫=1.11.8本題初*= 1.33）由參考文獻(xiàn)1表6.6取齒寬系頻d = 1.。4）由參考文獻(xiàn)1表6.5查得彈性系數(shù)e = 189.8MP。5）初選螺旋郁=12，由參考文獻(xiàn)1圖6.15查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)為=2.46。6）齒數(shù)面=* = 2

21、.91。7）初次=21，則z2 =i2 XZ =2.91x21 = 61.11 取2 =61。由參考文獻(xiàn)1式（6.1）得端面重合度11= 1.88 -3.2 + _Z1Z11= 1.88 -3.2 + _Z1Z2cosB=1.88 -3.2x11+21 61x0.98= 1.638由參考文獻(xiàn)1式（6.2）得軸面重合度斤=0.318QzJm6= 0.318x 1.0 x21x tan12 = 1.419由參考文獻(xiàn)1圖6.16查得重合度系氫=0.77星由參考文獻(xiàn)1圖6.26查得螺旋角系數(shù)= 0.99。8）許用接觸應(yīng)力由參考文獻(xiàn)式（6.26）,艮歸”=&片算得。由參考文獻(xiàn)1圖6.29e,圖6.29a

22、得解除疲勞極限應(yīng)力%M1= 570MPa%M2= 390Mpa由參考文獻(xiàn)1表6.7,取安全系數(shù)= 1.0。而 = % k3 =2稔=1.12（允許有局部點(diǎn)蝕電=亞108 = 1.17x II 2.91108,由參考文獻(xiàn)1圖6.30查得04 = 1.16（允許有局部點(diǎn)蝕則小齒輪1和大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為a=Zn3%m3= L12*570m： 638.4MP。辦5H1.0a=2汽4%M4= LEOMPaMqSZaMPa“21sH1.0故取7 h=（t H4 = 452.4MPq 初算小齒輜的分度圓直強(qiáng)t，得3 2x1.3x1260002.91+1 189.8x2.46x0.775x0.99

23、2、102914368=66.650mm3.確定傳動(dòng)尺寸1）計(jì)算載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)表6.3查得使用系題= 1.0。兀d n 兀 x66.650 x235.9v 二,八 3f 總八=” “cm /s = 0.82m/s60 x100060 x1000由參考文獻(xiàn)1圖6.7得動(dòng)載荷系輒=1.07。由參考文獻(xiàn)1圖6.12得齒向載荷分布系麹=1.09（軸剛性大。由參考文獻(xiàn)1表6.4得齒間載荷分布系麴= 1.2，則K = KK(K = 1.0 x1.07x1.09x1.2 = 1.4 A v p a2）對(duì)4t進(jìn)行修正。國(guó)于人有較大差異，故需對(duì)按值計(jì)算出的3 t進(jìn)行修正，即3）確定模數(shù)幾。d3=d 33t

24、= 66.650 x1.4mm= 68.317mm1.3d cos0 68.317x cos12m = -33）確定模數(shù)幾。d3=d 33t= 66.650 x1.4mm= 68.317mm1.3d cos0 68.317x cos12m = -3=-mm = 3.18mm九z321由參考文獻(xiàn)1表6.1，取4 = 3.5mm4）計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距：a%z 3+4 = 3.5x21+61 = 146.7mm2cos02xcos120圓整為=150mm則螺旋角m z +Z/3.5x21 +61B = arccos 九 34- = arccos= 165544產(chǎn)2a2x150所以d4：A = -3f

25、xFL mm= 76.829mm cos0 cos1855/44,4 = -3.lxfL mm= 223.171mm cos0 cos1855/44,b = dx 4 =1 x 76.829mm= 76.829mm魁4 = b = 77mm 匕3 = 4 + (5lQnwi,取q = 85?17nl 4.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由參考文獻(xiàn)1式（6. 20）,即2KTa =-l-YYYYnf bm d f s e bn 1d = 76.829mm m d = 76.829mm m = 3.5mm3nK=l, 4 T = 1,26x 1057V - mm b = 77mm II齒形系態(tài)和應(yīng)力修正系鰲

26、。當(dāng)量齒數(shù)ZZ 3ZZ 3v3cos位zz =v4 cos份_21cosl855,44/3_61cosl855,44/3= 23.98=69.67由參考文獻(xiàn)1圖6. 20查得京=2.65,K = 2.26O rdF4由參考文獻(xiàn)1圖6. 21查得短=1.57Y = 1.782）由參考文獻(xiàn)1圖6. 22查得重合度系數(shù)= 0.70。由參考文獻(xiàn)1圖6. 28查得螺旋角系粼=0.86o 3）許用彎曲應(yīng)力可由參考文獻(xiàn)式（6.29）,酊回F=%女認(rèn)算得。SF由參考文獻(xiàn)1圖6. 29f,圖6. 29b查得彎曲疲勞極限應(yīng)力 %訪1 = 22尸包%松=17（）尸仇由參考文獻(xiàn)1圖6. 32查得壽命系超1 = %?

27、= L。由參考文獻(xiàn)1表6. 7查得安全系駕= 1.25,故Ya7. 1 1.0 x220N Fiimi =MPa = 176MPaS1 1 2 5FlYa 7.、 1.0 x170N2 Fiim2 = MPa = 136MPa2KTG =-F3 2KTG =-F3 bmd32X1.4X126000YYYY =x 2.65X1.57X 0.7x0.86MPa= 42.68MPa F S B 77x3.5x76.829 trLF3Y y2 26x 1 78G F4=%件=4268X 2 65x1 57“加= 41.28MP” G F4F3 S31滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。5計(jì)算齒輪傳動(dòng)其他尺寸 1)小

28、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂高& = hxm = 1x 3.5 = 3.5mm齒根S?y = (h* + c*) x m = 1.25x 3.5 = 4.375mm齒頂項(xiàng)a = d + 2 xha = 76.829+ 2 x 3.5mm= 83.829mm 齒根明= d-2xh/ = 76.829- 2 x 4.375mm= 68.079mm 小齒輪a % *g-10m= 230.171- 3.5 x 10mm= 195.171mm因?yàn)? (2.54)叫=(2.5啰 x 3.5mm= (8.75146叫取6。= 10mn, 貝 U取D2 = 194mm% * 0.5(D1 + D2) = 0.5 x (8

29、0 + 194)mm = 137mm;取 = 137mn;dQ x 0.2區(qū)。2 -q) = 0.25x (194-80)6加=28.5mm; 取d0 = 28mmC = (0.20jb = (0.20J x 77mm= (15.423.1mm取C = 20mm低速級(jí)齒輪參數(shù)列表齒輪法向模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)螺旋角中心距2小3.576.829852116。55,44,150mm大223.1717761(三)驗(yàn)證兩個(gè)大齒輪潤(rùn)滑的合理性兩個(gè)大齒輪直徑分別地=200.521mmd4 = 223.1716陽(yáng)浸油深度不能過深也 不能過淺，通常一般的推薦值為滿足浸油潤(rùn)滑的條件為油的深度大于最高油面比1 .

30、 1最低油面高出10 ： 15)mm，同時(shí)保證傳動(dòng)件浸油深度最多不超過齒輪半徑的3。(i-i) x 111.586mm= (27.896-37.195)mmo 如下圖 所示，111.586- 43100.261=11.325mm 八 i=C - 一 = 106x mm= 15.9mm0 0.2t5不960本方案中，軸頸上有一個(gè)鍵槽，應(yīng)將軸徑增大即d 15.9x (1 + 5%)mm= 16.695mm.選擇聯(lián)軸器。為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差離振動(dòng)，擬選用HL型彈性柱銷聯(lián)軸器GB/T 5014-198)。計(jì)算轉(zhuǎn)矩為兒=KT= 1.5x32.57M m=48.85Mm式中：T聯(lián)軸器所傳遞的名

31、義轉(zhuǎn)矩尸3.274T = 9550- = 9550 x-m= 32.57Mm n960K工作情況系數(shù)。查參考文:獻(xiàn)表12.1可?。篕=1.5根瞰=48.85M帽查參考文獻(xiàn)2表13.1HL型聯(lián)軸器司11型聯(lián)軸器就能滿足 傳遞轉(zhuǎn)矩的要求4 = 160-m?C)。但其軸孔直徑范圍為 二(1222)mm滿足不了 電動(dòng)機(jī)的軸頸要求故最后確定選L3型聯(lián)軸賽7； = 630N-m ,用=鬻 兀)。 其軸孔直徑=(3042)mm可滿足電動(dòng)機(jī)的軸頸要求。最后確定減速器高速軸軸伸出的直徑%譏=30mm.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤(rùn)滑與密封方式考慮軸向力的影響，本方案選用角接觸球軸承。因?yàn)辇X輪線速度= = 60 x10

32、0034Z9x260n/s = 2.49m/s2m/s,靠機(jī)體內(nèi)油的飛濺可以直接潤(rùn)滑軸承。但是低速 60 x1000軸齒輪4的線速度小于m/s,故依舊采用脂潤(rùn)滑，由于該減速器的工作環(huán)境清潔，故滾 動(dòng)軸承采用接觸式密封，選用毛氈圈。.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式軸承端蓋用以固定軸承調(diào)整軸承間隙并承受軸向力由承端蓋的結(jié)構(gòu)形式選用凸緣 式，用螺釘與機(jī)體軸承座連接。調(diào)整軸向間隙比較方便，密封性能好。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)如左圖軸承蓋的厚度=1.24, d3為螺釘直徑，取螺釘8，則d3=8mm 于是豫=9.6mm 取e=10mm軸承蓋直徑為2 = D + (55.5)d3 = 80 + (40-44)mm = 120

33、124mm，取口2 = 120mm。螺釘所在圓的直徑0 = 0.5(D + D2) = 0.5 X (80 + 120) = 100mm。7.減速題機(jī)體結(jié)構(gòu)方案名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果機(jī)座壁厚55 = 0.025a + 3 88機(jī)蓋壁厚515 = 0.02a + 3 8i8機(jī)座凸緣厚度bb = 1.55 i12機(jī)蓋凸緣厚度b1b = 1.55i12機(jī)座底凸緣厚度Pb = 2.55 220地腳螺釘直徑dfd = 0.036a +12 fM20地腳螺釘數(shù)目na=1504軸承旁聯(lián)接螺栓直徑did 1 = 0.75 d fM16機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓1 徑1 , d2d2 =（0.50.6）dfM10連接螺栓

34、2的間距l(xiāng)150200mm150mm軸承端蓋螺釘直徑d34 = （0.40.5）夕M8窺視孔蓋螺釘直徑d4d4 =（0.30.4）dfM6定位銷直徑dd =（0.70.8）d20 8d于 d d至 外機(jī)壁距離C1查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 書表4營(yíng)M20 26M16 22M12 18df , d2至凸緣 邊緣距離C2查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 書表4營(yíng)M20 24M16 20M12 16外機(jī)壁至軸承座端面 離=1一l111 = C i + C2+ (58)47內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面 離=1一l212=5 + C1+C2+ (58)55大齒輪頂圓與內(nèi) 機(jī)壁距離AiA1Z 1.2310齒輪端面與內(nèi)機(jī) 壁距離A2251

35、0機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1,mm1 0.85. m* 0.85378.軸承部件的設(shè)計(jì)取機(jī)體的鑄造壁厚=8mm機(jī)體上軸承旁連接螺栓直徑連接螺栓可徑16mm裝拆螺栓所需要的扳手空叫=22mme2 = 20mm故軸承座內(nèi)壁至座孔外端面距離L = 3 + q + J + (58)6很=5558mm 取L = 55mm。為方便軸承部件的裝拆減速器的機(jī)體用剖分結(jié)構(gòu)形胭傳遞功率小，齒輪減速器效率高，發(fā)熱小，估計(jì)軸不會(huì)很長(zhǎng)，故軸承部件的固定方式采用兩端固定。由此所設(shè)計(jì)的 軸承部件的結(jié)構(gòu)形式如圖：輸出軸的草圖所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從 最小直徑的軸端開始設(shè)計(jì)。_L _3J.-I3J5(1)軸段直徑確定軸段

36、1的直徑為= 30mm,聯(lián)軸器的右端軸肩固定，由參考文獻(xiàn)1圖9.16和表9.5計(jì)算得到軸肩高度= (0.07044=(0.0704x 30mm= (2.13)6加 ， d2=d+2x九= 30 + 2x (2.13)mm= (34.236)6陽(yáng)毛氈圈油封的軸徑i = 35mm所加2 = 35mm，氈圈代號(hào)為0 FZ/T92010-1991軸段3和軸段5安裝軸承，尺寸由軸承確定。考慮使用斜齒轆有軸向力，軸承 類型選用角接觸球軸承軸，根據(jù)/T 2761994初選軸承7208c d=40mm外形尺寸 D=80mm B=18mm軸件安裝尺& = 476加采用脂潤(rùn)滑。故13 =4=406加。軸段3的軸肩

37、應(yīng)為=（0.0704 = （0.070.1 x 40mm= （2.8加加。初取軸肩3mm,則可取直徑為4 = 46mm,本軸段安裝齒輪，齒輪分度圓直徑為479mm很明顯此處需要做成齒輪軸。（2）軸段長(zhǎng)度確定軸段具體長(zhǎng)度要綜合考慮其他根軸的尺寸和聯(lián)軸器端面到箱體軸承透蓋的距離確 定。軸段 1長(zhǎng)度略短于聯(lián)軸器長(zhǎng)度，他=60加幅軸段5和軸段3的長(zhǎng)度等于軸承寬度與擋油板寬度之和+ A3 = 8 + 10 = 18mm, 擋油板寬度等于齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離與軸承至箱體內(nèi)壁距離之和8mm）則5 = 4 = 18+ 18 = 36mm軸段2長(zhǎng)度等于聯(lián)軸器端面到箱體軸承透蓋的距離Ki、軸承端蓋總厚度（取38

38、mm）之和，Z2 = 15 + 38mm= 53mm, 軸段4長(zhǎng)度等于齒輪寬度54mn。9.軸上鍵校核設(shè)計(jì)輸入軸只有軸段上有鍵，計(jì)算時(shí)計(jì)算軸上所需鍵最短長(zhǎng)蒯段1上鍵長(zhǎng)大于所需 最短工作長(zhǎng)度即可。連接為靜連接，載荷平穩(wěn)，且鍵材料均選51號(hào)鋼，查參考文獻(xiàn)1表4.1可得:。=125 : 150MPa，取。=130MPa。由參考文獻(xiàn)1式4.1需滿足擠壓強(qiáng)度條件:o 二o 二2T17 ,12T17 ,pdk2 X3.22X 104130 x30 x3.5=47.179mm軸段1長(zhǎng)60mm則鍵可選長(zhǎng)度為2mm。（二）中間軸（軸H）的設(shè)計(jì)計(jì)算.軸的基本參數(shù)-II軸:n =i = -960 = 237.04r

39、/min4.05Tn =T2停=3.22X 104 x 0.99 X 0.97X 4.05N-mm= 1.25X 105N - mm計(jì)算得作用在齒輪上的力：P2=2I = 2 X：25；：05 N = 1246.75Nt2 4200.521tanatan20F =F = 1246.75X- = 472.69r2 t2 COSScos161837% =%印=1246,75X tm161B37，W = 363.64計(jì)算得作用在齒輪上的力：產(chǎn) =21 = 2 X L2；： 105 n = 3253.98N用 476.829tanatan20尸 =尸 = 3253.98xN = 1238Nr3 t3

40、COSScos165844_ P3d_ P9.55x 106二n = c.0.2司G爐 3 3.11=97 X mm= 22.878mmn237.04本方案中，軸頸上有兩個(gè)鍵槽，應(yīng)將軸徑增大即d 22.878X (1 + 10%)mm= 25.166mm.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤(rùn)滑與密封方式考慮軸向力的影響本方案選用角接觸球軸承采用脂潤(rùn)滑，由于該減速器的工作環(huán) 境清潔，故滾動(dòng)軸承采用接觸式密封，選用毛氈圈。.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式軸承端蓋用以固定軸承調(diào)整軸承間隙并承受軸向力由承端蓋的結(jié)構(gòu)形式選用凸緣 式，用螺釘與機(jī)體軸承座連接。調(diào)整軸向間隙比較方便，密封性能好。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)如左圖軸承蓋的厚度

41、=1.24，d3為螺釘直徑，取螺釘8,則d3=8mm 于是豫=9.6mm 取e=10mm軸承蓋直徑為2 = D + (55.5)d3 = 80 + (4044)mm = 120124mm,取D2 = 120mm。3螺釘所在圓的直徑0 = 0.5(D + D2) = 0.5 X (80 + 120) = 100mm。其他尺寸：.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸承部件的結(jié)構(gòu)形式軸承部件的固定方式采用兩端固由此所設(shè)計(jì)的軸承部件的結(jié)構(gòu)形式如圖:軸 的草圖如下圖所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑峋軸端設(shè)計(jì)。_ _u V_L J_fzzd _ 12-45(2)軸段直徑確定軸承類型選用角接觸球軸承軸，

42、根據(jù)T 271994初選軸第208C d=40mm外 形尺寸D=80mm B=18mm軸件安裝尺& = 47mm采用脂潤(rùn)滑4=40mm,由參考文獻(xiàn)1圖9.8中的公式計(jì)算得，軸段1和軸段5的軸肩軸肩應(yīng)為1 = (0.070.1% = (0.070.1 X 40mm= (2.8啰6加。初取軸肩3mm,則可取直徑為Z2 = d4 = 46mm考慮可能出現(xiàn)的齒輪軸問題，進(jìn)行校核計(jì)算，分度圓直71為29mm其中鍵的尺 寸為：bXh=22X14mm 則e=76.829/2-4.375-3.3-20=10.740mm8.75mft以齒輪3 不 需要做成齒輪軸。軸段3 的軸肩也為=(0.070.14 = (0

43、.070.1 X 46mm= (3.224.6mm,軸肩取3.5mm,則直徑為f3 = 53mm(3)軸段長(zhǎng)度確定軸段4長(zhǎng)度略短于齒輪輪轂長(zhǎng)度，齒輪輪轂長(zhǎng)度為55mm則取4 = 536加 軸段3長(zhǎng)度取8mm (考慮軸向力很大，所取長(zhǎng)度比計(jì)算值大網(wǎng)3 =86成軸段2的長(zhǎng)度應(yīng)該略短于齒輪寬度，則2 = 836偏軸段5長(zhǎng)度等于軸承寬度擋油板寬腐擋油板寬度等于齒輪輪轂與箱體內(nèi)壁距離 與軸承至箱體內(nèi)壁距離之和+ A3 = 11+10= 21mm取21mm)以及輪轂寬度與軸段 4長(zhǎng)度差值之和，則= 21+18+2 = 41mn。軸段1長(zhǎng)度等于軸承寬度擋油板寬凰擋油板寬度等于齒輪輪轂與箱體內(nèi)壁距離 與軸承至

44、箱體內(nèi)壁距離之聊21mm)以及輪轂寬度與軸段長(zhǎng)度差值之和則乙=18 + 21 + 2 = 41mo.軸上鍵校核軸段2, 4上有鍵，計(jì)算時(shí)計(jì)算軸上所需鍵最短長(zhǎng)度，軸段上鍵長(zhǎng)大于所需最短工作 長(zhǎng)度即可。連接為靜連接，載荷平穩(wěn)，且鍵材料均選51號(hào)鋼，查參考文前表4.1可得：。=125 : 150MPa，取。=130MPa。由參考文獻(xiàn)1式4.1需滿足擠壓強(qiáng)度條件:o 二o 二2x1.25x105l2x1.25x105130 x46x4.5=9.29mm軸段2長(zhǎng)83mm則鍵可選長(zhǎng)度為5mnt軸段4長(zhǎng)53mm則鍵可選長(zhǎng)度為5mm。（三）輸出軸（軸ni）的設(shè)計(jì)計(jì)算.軸的基本參數(shù)-n軸:n = 81.7r/m

45、in n i 2.9117n MT%、= 1.25x105x 0.99 x0.97x2.9Nmm= 3.49x105N - mm則經(jīng)過計(jì)算可得作用在齒輪上的力:戶4 =亞=Zx49；105 = 3127.65N劑 d 223,1714tanatan20F =F = 3127.65xN = 1189.94Nr4 t4 COSSCOS1855/44/% = %印=3127.65x tm1655,44 = 951.98.選擇軸的材料考慮使用45號(hào)鋼的時(shí)候軸可能會(huì)比較粗，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且第三根軸傳遞力矩較大， 故選用40Cr,熱處理方式為調(diào)質(zhì)，能獲得良好的綜合機(jī)械性能。.初算軸徑按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初算軸的

46、最小直徑，3 19.55x 106f萬dJ 0,2 團(tuán)=/卡式中d軸的直徑；T 軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力13;P軸傳遞的功率kW；軸的轉(zhuǎn)速，r/min;口 一一許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力MPa;C由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)；軸的材料初定為0Cr,根據(jù)參考文獻(xiàn)1表9.4查得C=97106,考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn) 矩小，?。?7。3dninn二iiiP 9.55x106- 2 = r. 0.2 舊G尸皿=3dninn二iiiP 9.55x106- 2 = r. 0.2 舊G237.04=81.7r/min.所以口3)299二 97x mm= 32.205mmnJ81.7本方案中，軸頸上有一個(gè)鍵槽，應(yīng)將軸徑增大即d 3

47、2.205X (1 + 5%)mm = 33.815mm4.選擇聯(lián)軸器為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差離振動(dòng)，擬選用HL型彈性柱銷聯(lián)軸器GB/T 5014-198）。計(jì)算轉(zhuǎn)矩為=KT = 1.5 X 3424 m = 513N* m式中：T聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩T = 7卷=7/2% = 3.49X 105 X 0.99 X 0.99N* mm= 3.42X 105N - mmK工作情況系數(shù)。查參考文：獻(xiàn)表12.1可取：K=1.5b根嫩 =513W加查參考文獻(xiàn)2表13.1HL型聯(lián)軸器中確定選L3型聯(lián)軸器7；=63046 小=迎 幾）。其軸孔直徑=（3042）mm可滿足電動(dòng)機(jī)的軸頸要求。 Lmi

48、n最后確定減速器高速軸軸伸出的直徑d加九二35mm.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤(rùn)滑與密封方式考慮軸向力的影響本方案選用角接觸球軸福要考慮軸承內(nèi)徑及安裝查參考文獻(xiàn)2表12.2角接觸球軸承，取209C,查得d=45mm,D=85mm,B=19mm同一根軸上兩個(gè)軸承應(yīng)該為相同型號(hào)采用脂潤(rùn)滑，由于該減速器的工作環(huán)境清橄滾動(dòng)軸承采用接觸式 密封，選用毛氈圈。.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式軸承端蓋用以固定軸承調(diào)整軸承間隙并承受軸向力由承端蓋的結(jié)構(gòu)形式選用凸緣 式，用螺釘與機(jī)體軸承座連接。調(diào)整軸向間隙比較方便，密封性能好。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)如左圖軸承蓋的厚度=1.2，d3為螺釘直徑，取螺釘8，則d3=8mm 于是豫=9.

49、6mm 取e=10mm軸承蓋直徑為2 = D + (55.5)d3 = 85 + (40-44)mm = 125129mm，取口2 = 125mm。螺釘所在圓的直徑0 = 0.5(D + D2) = 0.5 X (85 + 125) = 105mm。.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸承部件的結(jié)構(gòu)形式的草圖如下圖所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑的軸端設(shè)計(jì)。軸承部件的固定方式采用兩端固由此所設(shè)計(jì)的軸承部件的結(jié)構(gòu)形式如輸出軸的草圖如下圖所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑的軸端設(shè)計(jì)。(2)軸段直徑設(shè)計(jì)軸段7的直徑，需要考慮到上述所求篇=35mm貝丹=外出=35mm考慮聯(lián)軸器的軸向固

50、定，軸肩h = (0.070.1d7 = (0.070.1X 35Mg(2.453.5mm考慮毛氈圈密封的內(nèi)徑系列，取軸肩mm軸段6直徇6=40M加軸段5與軸段1要安裝軸承，選軸承類型為角接觸球軸承。軸段軸段1的直徑為：4=4= 45mm由參考文獻(xiàn)1圖9.8中的公式計(jì)算得，軸段5與軸段1的軸肩應(yīng)為h = (0.070.14 = (0.070.1 X 45mm= (3.154J)mm 取軸肩 h=3.5mm則初算可得直徑 為 52mm d2 = % = 52mm軸段4 的軸肩為1 = (0.070.M4 = (0.070.1 x 52mm= (3.645.2mmo 軸肩取4mm,則直徑為/ 3

51、=60mm(3)軸段長(zhǎng)度確定軸段3與軸2一樣，4=8加成軸段2長(zhǎng)度略短于齒輪的輪轂寬度，齒輪的輪轂寬度為7mm則2 =75加解軸段1長(zhǎng)度等于軸承寬度、擋油板寬度2(+A3= 15 + 9 = 24mm)以及齒輪4輪轂長(zhǎng)度與軸段長(zhǎng)度差值之和，4 = 19 + 24+2 = 45mm軸段5長(zhǎng)度等于軸承寬度與擋油板寬度(+43 = 15 + 9 = 24mm)之和， = 19 + 24 = 43mm軸段4長(zhǎng)度根據(jù)前兩根軸確定為=55mm,4軸段6長(zhǎng)度等于軸承端蓋總長(zhǎng)度與聯(lián)軸器端面到箱體軸承端蓋的距離轆度等 于聯(lián)軸器端面到箱體軸承透蓋的距離15%)、軸承端蓋總厚度(18mm)之和， = 15 + 38

52、mm = 53mnt軸段7長(zhǎng)度略短于聯(lián)軸器長(zhǎng)度，聯(lián)軸器長(zhǎng)度的mm則取7 = 60加幅(4)軸上鍵校核輸出軸軸段7與軸段2上有鍵，計(jì)算時(shí)計(jì)算軸上所需鍵最短長(zhǎng)虞鍵長(zhǎng)大于所需最 短工作長(zhǎng)度即可。連接為靜連接，載荷平穩(wěn)，且鍵材料均選51號(hào)鋼，查參考文獻(xiàn)1表4.1可得：。=125 : 150MPa，取。=130MPa。由參考文獻(xiàn)1式4.1需滿足擠壓強(qiáng)度條件:o 二o 二 衛(wèi)-=2x3.49x1(5 = 12.907mm一叼四130 x52x8此軸段鍵槽處為低速齒輪大齒輪號(hào)齒輪，其齒寬為7mm輪轂寬度取7mm。取 鍵長(zhǎng)為69mn。(2)軸段7與聯(lián)軸器連接處的鍵其中軸段7的直徑35mm可取鍵的尺寸5Xh=1

53、0X8mm。則可解得l -223- = 2x3-49x1(5 = 20.651mm-b130 x52x5查表取鍵長(zhǎng)涉2mn。8.輸出軸的強(qiáng)度校核(1)軸的受力簡(jiǎn)圖(2)計(jì)算支反力2PH =竺篝誓1% = 3127.65N d 223.1714Fr4tanatan20=F 4=3127.65XN = 1189.94N區(qū) cosScos165544，F(xiàn)a4在水平面上=4七。八6=3127.65X ta九165544，N = 951.98N1189.94X 135+ 951.98X 223.171/2N = 1289.22N72 + 135R2H 2H在垂直平面上寸-Ri/1189.94-1289.222-99.283127.65X135R =-N = 2039.77N172 + 135R如=( 一&，= (3127.652039.77N = 1087.88N軸承1的總支反笈軸承1的總支反力2=11H2 += J1289.22 + 2039.71N = 2413.04N=12H2 +&/ = J1087.88 + 99.2*N = 1092.40N(3)畫彎矩圖(4)畫扭矩圖由彎矩圖和扭矩圖可知，軸的危險(xiǎn)截面是齒輪中心剖面，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有 鍵槽引起的應(yīng)力集中，故剖面