帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(減速機(jī)設(shè)計(jì))報(bào)告

《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題名稱(chēng)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院xxxxxXXXXXXXX專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化作者XXXXXXXXXXXXXXXXXX學(xué)號(hào)XXXXXXXXXXXXXXXXXX指導(dǎo)老師XXXXXXXXXXXXXXXXXXX二0一五年十二月二十一目錄第一章緒論......................................1第二章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算...........2第三章V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)..............................4第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算..........................6第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算............................12第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇.................18第七章 減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算.............................20第八章設(shè)計(jì)小結(jié)..................................24參考資料.........................................24第一章 緒論1.1 設(shè)計(jì)目的（1）培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。2）通過(guò)對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹(shù)立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理等設(shè)計(jì)方面的能力。1.2傳動(dòng)方案擬定1、傳動(dòng)系統(tǒng)的作用及傳動(dòng)方案的特點(diǎn)：機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿(mǎn)足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿(mǎn)足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過(guò)載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用 HT200灰鑄鐵鑄造而成。2、傳動(dòng)方案的分析與擬定1、工作條件：使用年限8年，工作為兩班工作制，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，不均勻載荷，中等沖擊，空載運(yùn)行。2、原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力 F=4.5KN；帶速V=1.9m/s；滾筒直徑D=320mm；3、方案擬定：采用Ｖ帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖1第二章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算2.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型及結(jié)構(gòu)的選擇本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉臥式結(jié)構(gòu)。2.2電動(dòng)機(jī)選擇1、工作機(jī)的功率Pw=FV=4.5×1.9=8.55(kw)2、總效率總= 齒輪 聯(lián)軸器 軸2承=0.96×0.97×0.96×0.993=0.87式中效率由《簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P11表1—5獲得3、所需電動(dòng)機(jī)功率Pd Pw/總 8.55/0.875 9.76(KW)查《簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P637表19-3得電機(jī)型號(hào)選用Y180L-8額定功 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩比額 最大轉(zhuǎn)矩比額 質(zhì)量率 定轉(zhuǎn)矩 定轉(zhuǎn)矩11kw 730 1.7 2.0 1452.3確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比

Pw=8.55KW總=0.87Pd=9.76KW電動(dòng)機(jī)選用：Y180L-81、工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60×1000v/（ D）=60×1000×1.9/(3.14 ×320)

n=113.46(r/min)=113.46(r/min)2、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n滿(mǎn)和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nI可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：i總=n滿(mǎn)/nI=730/113.46=6.434i總=6.4343、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積i總=i帶i齒取i帶=2（普通V帶i<5）2因?yàn)椋?i總=i帶i齒所以： i齒＝i總／i帶＝6.434/2＝3.2172.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算（一）轉(zhuǎn)速nn0=n滿(mǎn)=730(r/min)=n0/i帶=n滿(mǎn)/i帶=730/2=365（r/min）nII=nI/i齒=365/3.27=113.46（r/min）nIII=nII=113.46（r/min）（二）功率PP0 Pd 9.61(kw)低速軸：P1 P0帶 9.369(kw)高速軸：P2 P1軸承 軸承 8.997(kw)卷筒軸P3 P2聯(lián)軸器 軸承 8.64(kw)（三）轉(zhuǎn)矩TT09550P0/n09.769550/730127.68(N﹒m)低速軸T1T0帶i帶245.15(Nm)高速軸T2T1i757.34(N﹒m)卷筒軸T3T2聯(lián)軸器軸承i帶727.27(N﹒m)將上述數(shù)據(jù)列表如下：功率NT/軸號(hào)/(r.min-1)﹒iP/kW(Nm)

i帶 2i齒=3.217n0=730(r/min)n =365(r/min)nII =113.46(r/min)n3=113.46(r/min)P0 9.61(kw)P1 9.369(kw)P2 8.997(kw)P3 8.64(kw)T0=127.15(Nm)T1245.15(Nm)T2757.34(Nm)T3 727.27( N﹒m)309.37730127.6818.9976365245.15228.64113.46757.343.2738.64113.46727.271第三章V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1確定計(jì)算功率查表得KA=1.2，則PC=KAP=1.2×9.76=11.721KW3.2確定V帶型號(hào)

PC=11.721KW由于普通 V帶其性能低，而要求的傳動(dòng)的力矩較大，故選用 SPB型窄V帶。3.3確定帶輪直徑（1）確定小帶輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P6-18表6-18J，小帶輪選用直徑范圍為選用SPB型窄dV帶112—140mm，選擇d1=140mm。dd1=140mm（2）驗(yàn)算帶速vv=dd1n1=140730=5.348m/s=5.348m/s,601000600005m/s＜v＜25m/s,帶速合適。帶速合適（3）計(jì)算大帶輪直徑dmmdd2=idd1（1-ε）=2×140×（1-0.02）=274.4mmd2=280ao=800根據(jù)GB/T13575.1-9規(guī)定，選取dd2=280mm取3.4確定帶長(zhǎng)及中心距mm（1）初取中心距a00.7dd1 dd2 a0 2dd1dd2得294≤a0≤420，根據(jù)總體布局，取ao=350mm確定帶長(zhǎng)Ld：4根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算帶長(zhǎng)得ao=350mmdd12Ldo2a0dd2dd1dd24a02=235028014014028035024

2=1373.4mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P145表8-2，取Ld。(3)計(jì)算實(shí)際中心距=1400mmLd=1400mmLd-Ld01400-1373.4a=363.15mma02=3502取370mm中心距3.5.驗(yàn)算包角=370mmdd2dd1a1180a57.3=158.31°α280140包角合適18057.3=158.31°＞120°，包角合適。=3703.6.確定V帶根數(shù)ZZ≥(PPcP)KKL00根據(jù)d=140mm及n=730r/min，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P6-14表6-180dd11得P0=3.53KW,P0=0.22KW查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P155得Kα=0.95，P140表8-2得KL=0.84則Z≥11.72=3.92，取Z=40.22)0.950.84(3.53帶數(shù)Z=43.7.確定粗拉力F0500Pc(2.5K)qv2F0=500KZ查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P6-11表6.1-15得q=0.192㎏/m,則011.72500(2.50.95)0.1925.242F=50045.34=452.13N0.95F0=452.13N3.8.計(jì)算帶輪軸所受壓力Q5Q=2ZF0sin 1 =3552.44N2Q=3552.44N第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1、選定齒輪的類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)4.1.1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。（3）材料選擇：查表可選擇小齒輪材料為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，二者材料硬度差為40HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)Z1 24，大齒輪齒數(shù)Z2 3.2 24 76.8，取Z2 77Z1=24齒4.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)Z2=77齒4.2.1試算小齒輪的分度圓直徑322ktT1u1ZHZEZd1tudH1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①試選kt 1.3②小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T1245.15N.mm③查《機(jī)械設(shè)計(jì)》p203圖10-202.5查Kht=1.3可選取區(qū)域系數(shù)ZHT1=245.1P192表10-7可選取齒寬系數(shù)d157N.m1Φd=1④查P202表10-5可得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8MP2。Zh=2.5⑤查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d得按齒面硬度選取小齒輪的接觸Ze=189.8疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaHlim2 550MPa。6⑥按計(jì)算式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)a1=31.32N160n1jLh60665110300151.572109N21.5721094.1108N13.2⑦查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)kHN10.90，kHN20.92。1.572109⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力N24.1108取失效概率為1%，安全系數(shù)S1，按計(jì)算式(10-12)得H1kHN1Hlim10.9600540MPaSH2kHN2Hlim20.95550523MPaS1540MPa小者為齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力，即[σH]1=523mpaH按接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) H 523MPa2a1 arccos[z1cos /(z1 2ha*)] arccos[24cos20/(24 2 1)] 29.841a1a2arccos[z2cos/(z22ha*)]23.666a[z1(tan1tan')z2(tan2tan')]/21.711a2

29.84123.666z 0.873a 1.711試算小齒輪分度圓直徑公式得3221.3245104.22.5189.8d1t0.87313.252380.72mmd1t4.2.2調(diào)整分度圓直徑80.72mm①計(jì)算圓周速度vd1tn180.723651.54ms601000601000v 1.54ms②齒寬bb=Φdd1t=80.72mm7③計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P192表10—2的KA=1.5b=80.72mm根據(jù)v，7級(jí)精度的Kv=1.05齒輪圓周力Ft1=2T1/d1t=6070NKAFt1/b=112.8＞100N/mmFt1=6070N查機(jī)械設(shè)計(jì)》P196表10—4得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱(chēng)布置得KHβ=1.318KH=KA×KV×KHα×KHβ=1.5×1.12×1×1.318=2.2114.2.3由實(shí)際動(dòng)載荷算得分度圓直徑3KH3KH=2.211d1d1t80.072.214KHt96.40mm1.34.3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算d1 96.40mm4.3.1 試算模數(shù)3YFaYSa2KFtTY1mt2dZ1F（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選KFt 1.3由式（10-5）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Y0.750.250.750.250.688a1.711③計(jì)算YFaYsa/[F]Y0.688由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P200圖10-17查得齒形系數(shù)YFa12.65、YFa21.76由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P210圖10-24c查得小齒輪和大齒輪得齒根彎曲疲勞極限分別為 Flim 500MPa、 Flim 380MPa由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P208圖 10-22 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)8KFN10.85、KFN20.88取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4[F]1KFN1Flim1303.57MPaS[F]2KFN1Flim20.88*380S238.86MPa1.4YFa1ysa2.651.580.0138[F]1303.57YFa2Ysa22.231.76[F]2238.860.0164因?yàn)榇簖X輪得YFaYsa大于小齒輪，所以取[ ]YFaYsaYFa2Ysa20.0164[][]2（2）計(jì)算模數(shù)2KFtTY1YFaYsa2)2.32dZ21[]4.3.2 調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)Kf前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度d1mtz12.322455.68mmd1n155.68365600001.063m/s60000齒寬bb d1d1 155.68 55.68mm寬高比b/hh(2ha*c*)mt(210.25)2.325.22mmd1n155.6836560000600001.063m/s（2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) KF

S 1.4mt 2.32d1 55.68mm1.063m/sb 55.68mm1.063m/s9根據(jù) 1.063m/s，7級(jí)精度，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P194得動(dòng)載系數(shù)K 1.02Ft12T1/d12245100/55.688804N,1.02KKAFFt1/b15092/41.259237Nmm大于100N/mm，查《機(jī)械8804NFt1設(shè)計(jì)》P195表10-3得齒間系數(shù)分配系數(shù)KF1.0由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P196表10-4求得KH1.318,結(jié)合b/h10.67查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P197圖10-13，得KF1.34則載荷系數(shù)為KFKAKKFKF1.081.51.01.3182.175由式(10-13), 可得實(shí)際載荷系數(shù)算得得齒輪模數(shù)mmt3KF2.3232.175KFt2.754mm1.3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)m大于齒根彎曲m2.754mm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疲勞強(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，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)2.754mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m3mm，接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d196.40，算出小齒輪齒數(shù)z1d1/m32.1取z133則大齒輪齒數(shù)z2iz13.233106.1，取z2106，z1z2互為質(zhì)數(shù)這樣設(shè)計(jì)出得齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了m3mm齒根彎曲強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。z1334.4幾何尺寸計(jì)算z21061計(jì)算分度圓直徑d1z1m33399mmd2z2m1063318mmd199mm2計(jì)算中心距d2318mm10a0(d1d2)/2208.5mm3計(jì)算齒輪寬度a0208.5mmbdd119999mmb100mm取100mm考慮不可避免安裝誤差，為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬（5到10）mm即b1 b (5 10) 84 (5 10) 104 109 mm取b1 105mm，而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)齒寬，即 b2 100mm b1 105齒頂圓直徑為da1=m（z1+2）=3×35=105mmda2=m（z2+2)=3×121=363mmda1=105mm5齒根圓直徑為da2=363mmdf1=m（z1-2.5）=3×30.5=91.5mmdf2=m（z2-2.5）=3×106.5=319.5mmdf1=91.5mmdf2=319.5mm4.5校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核σh=2KHT1(u1)ZHZEZ=501.9MPa＜[σH]dd13u齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核2KT1YFa1YSa1YF1303.57MPaF1104.46MPadm3z122KT2YFa2YSa2YF1303.57MPa83.28MPaF1238.86MPa，安全。F2dmz2F2238.86MPa4.6主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)z1 33、z2 106，模數(shù)m 3mm，壓力角 20，中心距11a 158，齒寬b1 90mm，b284mm。小齒輪選用40Cr（調(diào)質(zhì)）。大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒輪按 7級(jí)精度設(shè)計(jì)。第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 軸的材料和熱處理的選擇由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的圖表查得選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HBS217～255b=650MPa s=360MPa 1=280MPa5.2高速軸的設(shè)計(jì)5.2.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑軸的輸入功率為P19.369kw轉(zhuǎn)速為n1=365r/min根據(jù)課本查表計(jì)算取a=110mmb=77mmc=77mmd≥C·P9.36932.448mm33n365考慮有一個(gè)鍵槽，將直徑增大 5%，則d=32.448×(1+5%)mm=34.07mm圓整為35mm以上計(jì)算的軸徑作為輸入軸外伸端最小直徑。d=35mm5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸上零件的定位、固定和裝配單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱(chēng)分布，齒輪左面、右面均由軸肩軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過(guò)渡配合固定。5.2.3 求齒輪上作用力的大小、方向1小齒輪分度圓直徑：d1=99mm2作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：d1=99mmT1=245.15N·mm3求圓周力FtT1=245.15NFt=2T1/d1=2×245.15/0.099=4952.52N·mm124求徑向力FrFr=Ft·tanα=4952.52×tan20=1802.22N軸長(zhǎng)支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RB1=Ftc/2=2476N垂直面的支反力：RB1’=Frc/2=901N5.2.4畫(huà)彎矩圖剖面Ι-Ι處的彎矩：水平面的彎矩：MC1=RB1×b=190.652Nm垂直面的彎矩：MC1'=RB1'b=69.377Nm合成彎矩：MΙ1=190.652Nm7）軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩：T1=245.15Nmm8）帶作用在軸上的力：預(yù)緊力：F0=452.13N帶對(duì)軸作用力: FQ=3552.44N該力產(chǎn)生的彎矩圖，如圖（ e）在軸承B處彎矩MF=a×FQ=390768Nmm

圓周力 ：Ft=4952.52N徑向力 ：Fr=1802.22NRB1=2476NRB1’=901NMC1190.652NmMC1'=69.377NmM11=190.652NmT1=245.15NmmF0=452.13NFQ =3552.44NMF=390768Nmm13總合成彎矩（f）,考慮到帶傳動(dòng)最不利布置情況，與前面的彎矩直接相加，可得總合成彎矩：MI總=MI+MF×c/（b+c）=195586NmmMI總=19555.2.5計(jì)算n個(gè)剖面處當(dāng)量彎矩軸剪應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，=0.6，86Nmm公式為：M=MC2T2=0.6Ⅰ-Ⅰ剖面：MIC=MI總2T2=236293NmmⅡ-Ⅱ剖面：MIIC=T=25668Nmm14Ⅲ-Ⅲ剖面：MIIIC=MF2T2=365235.9Nmm5.2.6計(jì)算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)剖面的直徑[σ-1]b為對(duì)稱(chēng)循環(huán)許用彎曲應(yīng)力，為90MPa公式為：d≥3Mc0.1[σ1]bMIc27.14mmd=50mm30.1[σ1]bdⅠ27.14mm則Ⅰ-Ⅰ處：dⅠ≥3MIIc15.07mmdⅡ15.07mmⅡ-Ⅱ處：dⅡ≥0.1[σ1]bdⅢ28.76mmMIIIc328.76mmⅢ-Ⅲ處：dⅢ≥0.1[σ1]b可以圓整到30mm5.3 低速軸的的設(shè)計(jì)5.3.1按扭矩初算軸徑大齒輪軸軸徑的初算：大齒輪軸的轉(zhuǎn)速較低，受轉(zhuǎn)矩較大，故取：C=117d≥C·3P211238.9976mmn2113.4648.119考慮有個(gè)鍵槽，將直徑增大 5%，則d=48.119×(1+5%)mm=50.4mm圓整為50mm以上計(jì)算的軸徑作為輸出軸外伸端最小直徑5.1.2求齒輪上作用力的大小、方向○1大齒輪分度圓直徑：d1=318mm○2作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為： T2=757.34N·mm○3求圓周力：FtFt=2T2/d2=4763.145N○4求徑向力：FrFr=Ft·tanα=14425.5×tan20=1733.64N

d=50mmd1=318mmT2=757.34N·mmFt=4763.14NFr=1733.64N155.1.4軸長(zhǎng)支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RB2=Ftc/2=2624.72N垂直面的支反力：RB2’=Frc/2=866.82N5.1.5畫(huà)彎矩圖剖面Ι-Ι處的彎矩：水平面的彎矩：MC2=RB2×b=236.22Nmm垂直面的彎矩：MC2'=RB2'×b=649.15Nmm合成彎矩：MΙ2=690.80Nmm軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩：T2=757.34Nmm（7）計(jì)算n個(gè)剖面處當(dāng)量彎矩軸剪應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， =0.6，公式：M=MC2T2Ⅰ-Ⅰ剖面：MIC22=MIT=109879.31Nmm-Ⅱ剖面：MIIC=T=100776Nmm-Ⅲ剖面：MIIIC=T=100776Nmm（8）計(jì)算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)剖面的直徑[σ-1]b為對(duì)稱(chēng)循環(huán)許用彎曲應(yīng)力，為 90MPaMc公式為：d≥30.1[σ1]bMIc49.78mm則Ⅰ-Ⅰ處：dⅠ≥30.1[σ1]bMIIc15.07mmⅡ-Ⅱ處：dⅡ≥30.1[σ1]b

RB2=2624.72NRB2 ’=866.82NMC2=236.22NmmMC2'=649.15NmmM Ι2=690.80NmmMIC=109879.31NmmMIIC =100776NmmMIIIC 100776NmmdⅠ 49.78mmdⅡ 15.07mm16MIIIcdⅢ22.37mm322.37mmⅢ-Ⅲ處：dⅢ≥0.1[σ1]b5.4 軸強(qiáng)度的校核按扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸強(qiáng)度，由軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及彎矩圖知Ⅰ處當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面，故只需校核此處即可。強(qiáng)度校核公式：σe=MI總/W≤[σ-1]5.4.1低速軸W=113.210-7軸是直徑為50的是實(shí)心圓軸，W=113.2*10-7NmmNmm軸材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，許用彎曲應(yīng)力為[σ-1]=65MPa17則σe=MI總/W=22.37≤[σ-1]=65MPa故軸的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求

σe=65MPa5.4.2高速軸：W=24.5910-6軸是直徑為65的是實(shí)心圓軸，W=24.59*10-6Nmm軸材料為45號(hào)鋼，正火，許用彎曲應(yīng)力為[σ-1]=65MPaNmm則σe=MΙ2/W=33.13≤[σ-1]=65MPa故軸的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求σe=65MPa第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸轉(zhuǎn)速較高，且只承受徑向載荷，故選取深溝球軸承。根據(jù)初算軸徑，考慮軸上零件軸向定位和固定，估計(jì)初裝軸承處的軸徑并假設(shè)選用輕系列，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》定出滾動(dòng)軸承型號(hào)列表如下：基本尺寸mm基本額定載荷軸號(hào)軸承型號(hào)dDBCr/kN1620945851921.526212601102247.8根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命10年 300天 16小時(shí)=48400小時(shí)Ⅰ軸的軸承使用壽命計(jì)算小齒輪軸承型號(hào)選用6209，查得Cr29.5kN，F(xiàn)r1.802KNnⅠ365r/min，fp1.0，ft1,3徑向當(dāng)量動(dòng)載荷：PFr1.802NP 1.802NⅠ軸承的壽命：18106ftC10613Lh243906h31.5LhfpP603651.0243906h48400h60n1.802故滿(mǎn)足壽命要求。Ⅱ軸的軸承使用壽命計(jì)算大齒輪軸承型號(hào)選用6212，查得Cr47.8kN，F(xiàn)r5.249NnⅠ76.36r/min，fp1.0，ft1,3徑向當(dāng)量動(dòng)載荷： P Fr5.249KNⅡ軸承的壽命：

P 5.249KN106ftC106147.8LhfpP60113.461.05.24960n

103110933h 48400hLh 110933h 48 h故滿(mǎn)足壽命要求。6.2 鍵的選擇計(jì)算及校核Ⅰ軸上的鍵：查手冊(cè)，選用A型平鍵。Ft3702.8N,p70MPaA鍵鍵寬b10mm，鍵高h(yuǎn)8mm，鍵長(zhǎng)L70mm，k0.5h2000T2000245.15根據(jù)式p0.587050MPa70MPakLd35故鍵強(qiáng)度符合要求Ⅱ軸上的鍵：Ft3512NA1鍵鍵寬b116mm，鍵高h(yuǎn)19mm，鍵長(zhǎng)L1100mmA2鍵鍵寬b218mm，鍵高h(yuǎn)211mm，鍵長(zhǎng)L280mm根據(jù)式2000T12000757.3470MPapkLd0.5910067.32MPa50

Ft 3702.8Np 50MPa 70MPaFt 3512N67.32MPa192000T22000757.34pkLd0.51152.96MPa70MPa8065故鍵強(qiáng)度符合要求。6.3 聯(lián)軸器的選擇由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無(wú)特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，選用彈性套柱聯(lián)軸器K=1.3TC=,127.68n.m選用LT9型彈性套住聯(lián)軸器，公稱(chēng)尺寸轉(zhuǎn)矩Tn=1000，TC<Tn。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑選d=50，軸孔長(zhǎng)度L=112LT9型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)公稱(chēng)許用軸孔軸孔外鍵轉(zhuǎn)速?gòu)叫娃D(zhuǎn)矩直徑長(zhǎng)度軸孔槽n/D/號(hào)T/(N·d/mL/m材料類(lèi)（r·m類(lèi)型m)mm型min1mLT910002850HT2Y型A5011280型00第九章減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及裝配圖7.1潤(rùn)滑的選擇確定7.1.1潤(rùn)滑方式齒輪選用浸油潤(rùn)滑2.軸承V=1.88＜2采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑207.1.2潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量齒輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油，最低～最高油面距10～20mm，需油量為1.5L左右2.軸承潤(rùn)滑選用2L—3型潤(rùn)滑脂，用油量為軸承間隙的1/3～1/2為宜7.2密封形式1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封3.軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部軸的外伸端與透蓋的間隙，由于 V<3（m/s），故選用半粗羊毛氈加以密封4.軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封， 防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部7.3減速器附件的選擇確定及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用 H7配合.is6機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接21表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.

6.3鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便 .對(duì)附件設(shè)計(jì)視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用 M6緊固油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出 .通氣孔：由于減