《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)裝置.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)裝置.doc（46頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(3)一. 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)某帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)裝置。該傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)路線為：電動(dòng)機(jī)聯(lián)聯(lián)軸器二級(jí)圓柱齒輪減速器套筒滾子鏈傳動(dòng)運(yùn)輸機(jī)鼓輪軸。配置如示意圖所示。 單班工作， 實(shí)際工作時(shí)間為上班時(shí)間的70， 工作期限為五年。設(shè)運(yùn)輸機(jī)鼓輪軸上的阻力矩為，鼓輪的轉(zhuǎn)速=60 rmin（設(shè)計(jì)時(shí)允許有的偏差），數(shù)據(jù)分組如下表。T（N.m）10001100120013001400150016001700180019002000任務(wù)分配T（N.m）210022002300任務(wù)分配二 設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置中的各傳動(dòng)零件；、完成二級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)、繪制裝配圖；3、用計(jì)算
2、機(jī)繪圖，繪制低速級(jí)大齒輪及其輸出軸零件圖；4、編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。 注：鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比可取1.52，裝配圖應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)谋壤L制在0號(hào)圖紙上。三 傳動(dòng)配置示意圖1電動(dòng)機(jī)2聯(lián)軸器3減速器4鏈傳動(dòng)5運(yùn)輸機(jī)鼓輪6運(yùn)輸帶2.傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 2.1.各主要部件選擇部件 因素 選擇動(dòng)力源 電動(dòng)機(jī)齒輪斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)高低速級(jí)齒輪均做成斜齒軸承 減速器的軸向力不大球軸承聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，耐久性好彈性聯(lián)軸器鏈傳動(dòng)工作可靠，傳動(dòng)效率高單排滾子鏈設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 2.2.1.各主要零部件效率的選擇工作機(jī)所需的有效功率彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率為=0.99滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為=0.99圓柱齒輪的傳動(dòng)（8
3、級(jí)精度）效率為=0.97鏈傳動(dòng)的效率為=0.96 2.2.2.電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算與選擇電動(dòng)機(jī)的輸出有效功率查得型號(hào)Y164M-4三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)為額定功率P=11kW滿載轉(zhuǎn)速1460r/min同步轉(zhuǎn)速 1500r/min電機(jī)的輸出有效功率為=10.137kW選用型號(hào)Y164M-4的三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果2.3計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比 2.3.1.計(jì)算總傳動(dòng)比傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比其中i是傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，多級(jí)串聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積；是電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，r/min； 為工作機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)速，r/min。計(jì)算如下， 2.3.2.分配各級(jí)傳動(dòng)比取=2 取 得 ：高
4、速級(jí)齒輪傳動(dòng)比 ：低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比 24.333 12.167 4.127 2.948設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)運(yùn)算傳動(dòng)裝置從電機(jī)到工作機(jī)油三軸，依次為1,2,3軸1.各軸轉(zhuǎn)速 1460r/min =1460/4.127=353.768r/min /353.768/2.948=120.003r/min2各軸功率 Kw kW kW 3各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 =353.768r/min=120.003r/min設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果3.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1減速器內(nèi)傳動(dòng)的傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型1）確
5、定齒輪類型兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪2）材料選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為，大齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為HBS，二者材料硬度差為HBS。）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4）選小齒輪齒數(shù)122，大齒輪齒數(shù)2114.12722=90.794,取Z2=91。5）選取螺旋角。初選螺旋角2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（1021）試算，即）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（）試選 （）由圖，選取區(qū)域系數(shù)（）由圖查得（）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （）由表選取齒寬系數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果（）由表查得材料的彈性影響系數(shù)（）由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（）由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)
6、次數(shù)（）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得）計(jì)算（）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得（）計(jì)算圓周速度（）計(jì)算齒寬及模數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 （）計(jì)算縱向重合度（）計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)根據(jù)，8級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載荷系數(shù) 由表查得 由圖查得由表查得故載荷系數(shù)（）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得（）計(jì)算模數(shù)3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式） 確定計(jì)算參數(shù)（）計(jì)算載荷系數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果（）根據(jù)縱向重合度，從圖查得螺旋角影響系數(shù) （）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)（）查取齒形系數(shù)由表查得（）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得（）由圖10-20C
7、查得，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（）由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4，由式10-12得（）計(jì)算大小齒輪的大齒輪的數(shù)據(jù)大設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取2mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有取，則4幾何尺寸計(jì)算） 計(jì)算中心距將中心距圓整為148mm）按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑） 計(jì)算齒輪寬度圓整后??；=2mm
8、設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果3.1.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型1）確定齒輪類型兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪2）材料選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為，大齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為HBS，二者材料硬度差為HBS。）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4）選小齒輪齒數(shù)129，大齒輪齒數(shù)212.94829=85.492,取Z2=85。5）選取螺旋角。初選螺旋角2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（1021）試算，即）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（）試選 （）由圖，選取區(qū)域系數(shù)（）由圖查得（）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （）由表選取齒寬系數(shù)（）由表查得材料的彈性影響系數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)
9、果（）由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（）由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得）計(jì)算（）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得（）計(jì)算圓周速度（）計(jì)算齒寬及模數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果（）計(jì)算縱向重合度（）計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)根據(jù)，8級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載荷系數(shù)由表查得由圖查得由表查得故載荷系數(shù)（）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 得（）計(jì)算模數(shù)3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式） 確定計(jì)算參數(shù)（）計(jì)算載荷系數(shù)（）根據(jù)縱向重合度，從圖查得螺旋角影響系數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)
10、果（）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)（）查取齒形系數(shù)由表查得（）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得（）由圖查得，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（）由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4，由式得（）計(jì)算大小齒輪的大齒輪的數(shù)據(jù)大） 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取2.5mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有取，則4幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距將中心距圓整為178mm）按圓整后的中心距修正螺旋角3）計(jì)算大、小齒輪的分
11、度圓直徑4）計(jì)算齒輪寬度圓整后??；3.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件的基本參數(shù) 3.2.1 高速級(jí)齒輪的基本參數(shù) =2.5mm設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果序號(hào)名稱符號(hào)參數(shù)1法面模數(shù)2螺旋角3分度圓直徑 4齒頂高5齒根高6全齒高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9中心距3.2.2 低速級(jí)齒輪基本參數(shù)序號(hào)名稱符號(hào)參數(shù)1法面模數(shù)2螺旋角3分度圓直徑 4齒頂高5齒根高6全齒高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9中心距設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果3.3 減速器外部傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.1 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算額定功率 1 選擇鏈輪齒數(shù)和材料取小齒輪齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)為材料選擇40鋼，熱處理：淬火、回火2 確定計(jì)算功率由表96查得，由圖913
12、查得，單排鏈，則計(jì)算功率為：3 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)及查圖911，可選28A-1。查表91，鏈條節(jié)距為。4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距。取。相應(yīng)得鏈長節(jié)數(shù)為，取鏈長節(jié)數(shù)節(jié)。查表98得到中心距計(jì)算系數(shù)，則鏈傳動(dòng)的最大中心中心距為：設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果5 計(jì)算鏈速v，確定潤滑方式 由和鏈號(hào)28A-1查圖914可知應(yīng)采用油池潤滑或油盤飛濺潤滑。6 計(jì)算壓軸力有效圓周力為：鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果4減速器軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) 4.1. 2軸（中間軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1.中間軸上的功率轉(zhuǎn)矩2.求作用在齒輪上的力高速大齒輪: 低速小齒輪: 3.初定軸
13、的最小直徑 選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-3，取，由式初步估算軸的最小直徑考慮到軸上有兩個(gè)鍵，所以直徑增加5%,故取最小直徑37mm4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案（見下圖） （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）初選型號(hào)7208AC的角接觸球軸承參數(shù)如下，基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷 故，軸段1和7的長度與軸承寬度相同,故取，考慮到安裝及定位，兩端軸設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果承均采用套筒定位，。2). 軸段3上安裝低速級(jí)小齒輪,為便于齒輪的安裝,應(yīng)略大與,可取。齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段3的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬
14、相同,已知齒寬，取。小齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑, 軸肩高度,取,故取。3) 軸段5上安裝高速級(jí)大齒輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大與,可取。齒輪右端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪右端面上,即靠緊,軸段5的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬，取。大齒輪左端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑, 軸肩高度,取,故取。4）在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，低速級(jí)小齒輪左端面也應(yīng)距離箱體內(nèi)壁一段距離a，取a=16mm，所以，同樣高速級(jí)大齒輪取距離內(nèi)壁距離c=17mm，則。至此，已經(jīng)初步確定軸的各段直徑和長度，取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn),則可得, ，
15、（3）軸上零件的周向定位 兩個(gè)齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，低速級(jí)小齒輪的鍵按查表6-1查得圓頭平鍵（A型），鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為80mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，同樣，高速級(jí)大齒輪的鍵為，配合也選擇一樣。滾動(dòng)軸承的周向定位是由過渡配合來決定的，此處的軸的直徑尺寸公差為j6。設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果（4）確定軸上倒角和倒角尺寸取軸端倒角為，各軸肩處圓角半徑為。中間軸的結(jié)構(gòu)布置5.軸的受力分析、彎矩的計(jì)算(1)齒輪的軸向力平移到到軸上所產(chǎn)生的彎矩（2）計(jì)算支承反力 在水平面上 在垂直面上總支承反力：設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果(3).計(jì)算彎矩在水平
16、面上：在垂直面上：總彎矩(4).計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖6作受力、彎距和扭距圖設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果7.選用校核鍵().低速級(jí)小齒輪的鍵由表選用圓頭平鍵（A型） 由式，查表，得 ，鍵校核安全().高速級(jí)大齒輪的鍵 由表選用圓頭平鍵（A型） 由式，設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果查表，得 ，鍵校核安全.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度，根據(jù)式及數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力為前已選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表查得，校核安全.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度. 判斷危險(xiǎn)截面既不受扭矩作用，也不受彎矩作用；只受彎矩作用，所以
17、無需校核。由于的直徑是最大的，受到的彎矩與扭矩不是很大，所以不需校核。由彎矩圖和扭矩圖可以看出軸段中心左端及軸段中心右端只受彎矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定，所以均不需校核。在軸段中間處受到的彎矩最大同時(shí)還有扭矩的作用，雖然軸段也受到彎矩與扭矩的作用，但是兩個(gè)齒輪的軸直徑都是一樣的，所以只需校核軸段的中心處即2處端面，2截面的左右截面是一樣的。（2）2截面抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=9733.6抗扭系數(shù) =0.2=0.2=19467.2截面2彎矩M為 截面2上的扭矩為 =278140截面上的彎曲應(yīng)力W=9733.
18、6=19467.2設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得： 過盈配合處的，由附表插值法求出，于是得 =3.49 =2.79軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為 K=K=碳鋼的特性系數(shù) 取0.1 取0.05于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)得S=S=故可知是安全的。=K=3.58K=2.88S=15.8S=6.05=5.67設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果10.校核軸承和壽命（1）計(jì)算軸承的力1）軸承徑向載荷和派生軸向力軸承A徑向載荷派生軸向力為 軸承B徑向載
19、荷派生軸向力為2）軸承的軸向載荷外加軸向載荷兩個(gè)軸承均采用正裝，所以軸承A的軸向力為 （2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 由表查得基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷 軸承A ,查表13-5得X=0.41,Y=0.87,按表13-6,取,故，校核安全。設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果軸承B ,查表13-5得X=1,Y=0,故，校核安全。 （3）.校核軸承壽命 因?yàn)?故只需校核軸承A的壽命，該軸承壽命該軸承壽命預(yù)期計(jì)算壽命，故安全。4.2 1軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1.輸入軸上的功率轉(zhuǎn)矩求作用在齒輪上的力設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果3.初定軸的最小直徑 選軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表，取，于是由式初步估算軸的
20、最小直徑考慮到軸上有兩個(gè)鍵，所以直徑增加5%,故取最小直徑23mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào).聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3,則， 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用LX1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩250000N。半聯(lián)軸器的孔徑，故取半聯(lián)軸器長度L52，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案（見下圖），根據(jù)齒輪的結(jié)構(gòu)，此軸只有做成齒輪軸才符合強(qiáng)度要求，因此此軸為齒輪軸。 （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位
21、要求，軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度,故取段的直徑 。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度=38mm.，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故的長度應(yīng)該比略短一點(diǎn)，現(xiàn)取。2）初步選擇滾動(dòng)軸承 參照工作要求并根據(jù)，初選型號(hào)7206AC軸承，其尺寸為，基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷，設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果故,軸段7的長度與軸承寬度相同,故取。3)讓高速級(jí)小齒輪齒寬中心與大齒輪中心對(duì)準(zhǔn)，取滾動(dòng)軸承到內(nèi)壁的距離為s=8mm，齒輪中心島內(nèi)壁的距離是相等的，則為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段4的直徑應(yīng)根據(jù)7206AC的角接觸球軸承的定位軸肩直徑確定。4）該軸為齒輪軸，所以，mm，取軸承到內(nèi)壁
22、的距離為s=8mm，為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段6的直徑應(yīng)根據(jù)7206AC的角接觸球軸承的定位軸肩直徑確定,即，小齒輪中心到右端距離與中間軸的大齒輪到右端面是一樣的，故。5）取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn),則可得,，（3）軸上零件的周向定位 齒輪不用周向定位，半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按由表6-1查得圓頭平鍵(A型)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動(dòng)軸承的周向定位是由過渡配合來決定的，此處的軸的直徑尺寸公差為j6。（4）確定軸上倒角和倒角尺寸取軸端倒角為，各軸肩處圓角半徑為。 輸入軸的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果5受力分析、彎距的計(jì)算 （1）)齒輪的軸向力平移
23、到到軸上所產(chǎn)生的彎矩（2）計(jì)算支承反力 在水平面上 在垂直面上總支承反力：(3).計(jì)算彎矩在水平面上： 垂直面彎矩圖 合成彎矩圖 (4).計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果6作受力、彎距和扭距圖7.選用鍵校核鍵連接：聯(lián)軸器：選單圓頭平鍵（C型） 由式，查表，得 ，鍵校核安全.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，但是這是齒輪軸，在該處直徑是最大的，所以危險(xiǎn)截面為的右端面根據(jù)式及數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力為設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果已選軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，由表查得，校核安全.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度
24、. 判斷危險(xiǎn)截面只受扭矩作用，右端只受彎矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定，所以均不需校核。在最大的彎矩處同時(shí)又扭矩的作用，但是該軸為齒輪軸，直徑較大，所以也不需校核，段軸均不需校核，在最右截面為最大彎矩處，同時(shí)也有扭矩作用，因此最危險(xiǎn)的截面為的右截面。2）右截面抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=4665.6抗扭系數(shù) =0.2=0.2=9331.2截面彎矩M為 截面上的扭矩為 =70520截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得： 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表3-
25、2查取。因 經(jīng)插值后可查得 又由圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為W=4665.6=9331.2=70520=7.56MPa設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 =0.83所以有效應(yīng)力集中系數(shù)按式表3-4為 k=1+=k=1+（-1）=由附圖3-2的尺寸系數(shù)；由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)系數(shù)軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為 K=合金鋼的特性系數(shù) 取0.2 取0.1于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)得S=S=故可知是安全的。10.校核軸承和壽命（1）計(jì)算軸承的力1）軸承徑向載荷和派生軸向力軸承A徑向載荷派生軸向力為k=2
26、k=1.66K=2.19S=23.26S=9.99=9.18設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果軸承B徑向載荷派生軸向力為2）軸承的軸向載荷外加軸向載荷兩個(gè)軸承均采用正裝，所以軸承的軸向力為 （2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 由表查得基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷 軸承A ,查表13-5得X=0.41,Y=0.87,按表13-6,取,故，校核安全軸承B ,查表13-5得X=1,Y=0,故，校核安全。（3）.校核軸承壽命因?yàn)?故只需校核軸承A的壽命， 設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果該軸承壽命該軸承壽命預(yù)期計(jì)算壽命，故安全。4.3 3軸（輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) 1.輸入軸上的功率轉(zhuǎn)矩求作用在齒輪上的力3.初定軸的最小直
27、徑 選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-3，取，由式初步估算軸的最小直徑考慮到軸上有兩個(gè)鍵，所以直徑增加5%,故取最小直徑55mm這是安裝鏈輪處軸的最小直徑，取，查機(jī)械手冊(cè)可得到安裝在鏈輪孔的軸的長度：，為保證鏈輪與箱體的距離，取設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案（見下圖） （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）根據(jù)初選型號(hào)7212AC的角接觸球軸承參數(shù)如下，基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷 故，軸段3和8的長度與軸承寬度相同,故取，考慮到安裝及定位左端采用套筒定位mm，考慮到軸承的安裝，軸承端蓋的長度，取，。2)軸段6上安裝齒輪,低速級(jí)大齒輪安裝
28、時(shí)，齒寬中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)小齒輪的中心，軸承距內(nèi)壁的距離為s=8mm，則。為便于齒輪的安裝,應(yīng)略大與,可取。齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段6的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬，取.3）大齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段5的直徑, 軸肩高度,取,故取。4)右軸承距內(nèi)壁的距離s=8mm，考慮到三根軸在箱體內(nèi)壁的長度是一樣，右軸承采用的是軸肩定位，因此，。5）取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn),則可得,，（3）軸上零件的周向定位 大齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，低速級(jí)大齒輪的鍵按查表6-1查得圓頭平鍵（A型），鍵槽用鍵槽設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果銑刀加工，長為80mm
29、，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ，鏈輪與軸的配合，也采用平鍵連接，按查表6-1查得圓頭平鍵（A型），長度L=80mm，配合為，滾動(dòng)軸承的周向定位是由過渡配合來決定的，此處的軸的直徑尺寸公差為j6。 （4）確定軸上倒角和倒角尺寸取軸端倒角為，各軸肩處圓角半徑為。 輸出軸的結(jié)構(gòu)布置5.軸的受力分析、彎矩的計(jì)算(1)齒輪的軸向力平移到到軸上所產(chǎn)生的彎矩（2）計(jì)算支承反力 在水平面上 在垂直面上設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總支承反力：（3）計(jì)算彎矩水平面彎矩 在C處，在B處，垂直面彎矩在C處 合成彎矩圖 在C處在B處，（4）計(jì)算轉(zhuǎn)矩，并作轉(zhuǎn)矩圖6作受力、彎距和扭距圖設(shè)
30、計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果7選用校核鍵）低速級(jí)大齒輪的鍵由表選用圓頭平鍵（A型） 由式，查表，得 ，鍵校核安全2）高速級(jí)鏈輪的鍵 由表選用圓頭平鍵（A型） 由式，查表，得 ，鍵校核安全設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面B）的強(qiáng)度，根據(jù)式及數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力為前已選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表查得，校核安全.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度. 判斷危險(xiǎn)截面既不受彎矩也不受扭矩，故不需校核。左段不受扭矩的作用，只受彎矩的作用，也不需校核。右段既有彎矩的作用也有扭矩的作用，但是在B截面有最
31、大的彎矩，所以B截面是危險(xiǎn)截面，B截面的左右兩個(gè)面是一樣的。（2）B截面抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=32850.9抗扭系數(shù) =0.2=0.2=65701.8截面B彎矩M為 截面2上的扭矩為 =786040截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得： 過盈配合處的，由附表插值法求出，于是得=3.77 =3.016W=32850.9=65701.8=786040設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為 K=K=碳鋼的特性系數(shù) 取0.1 取0.05于是，計(jì)算安全
32、系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)得S=S=故可知是安全的。10.校核軸承和壽命（1）計(jì)算軸承的力1）軸承徑向載荷和派生軸向力軸承A徑向載荷派生軸向力為軸承B徑向載荷派生軸向力為K=3.86K=3.10S=14.7S=5.63=5.26設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果2）軸承的軸向載荷外加軸向載荷兩個(gè)軸承均采用正裝，所以軸承的軸向力為（2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 由表查得基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷 軸承A ,查表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,取,故，校核安全軸承B ,查表13-5得X=0.41,Y=0.87，故，校核安全。3）.校核軸承壽命因?yàn)?故只需校核軸承A的壽命， ,該軸承壽命該軸承壽命
33、。設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果預(yù)期計(jì)算壽命，故安全5減速器潤滑與密封 5.1.減速器的潤滑方式1潤滑方式的選擇 因?yàn)榇俗兯倨鳛殚]式齒輪傳動(dòng)，又因?yàn)辇X輪的圓周速度，所以采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤滑，兩個(gè)大齒輪的直徑相差不大，均可以潤滑到。軸承利用大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)把油濺到箱壁的油槽里輸送到軸承機(jī)型潤滑。2.潤滑油的選擇因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選用工業(yè)齒輪油LAN-100.5.2.減速器的密封方式1.由于1、2、3軸與軸承接觸處的速度都不大，所以采用氈圈密封和半粗羊毛氈加以密封。2.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。3.觀察孔和油孔等出接合面的密封
34、在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果6.機(jī)座箱體結(jié)構(gòu)尺寸機(jī)座壁厚=0.025a+58mm機(jī)蓋壁厚11=0.025a+58mm機(jī)座凸緣壁厚b=1.512mm機(jī)蓋凸緣壁厚b1=1.5112mm機(jī)座底凸緣壁厚b2=2.520mm地腳螺釘直徑df =0.036a+1220mm地腳螺釘數(shù)目a1.230mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離16mm箱蓋、箱座肋厚，6.8mm，6.8mm設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果7.設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過三個(gè)星期的努力,我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.在這次設(shè)計(jì)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計(jì)算,一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改，這都暴露出了前期我在這方面的知
35、識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足，本設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，設(shè)計(jì)一個(gè)展開式二級(jí)圓柱減速器。首先確定了工作方案，并對(duì)帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)軸箱體等主要零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。零件的每一個(gè)尺寸都是按照設(shè)計(jì)的要求嚴(yán)格設(shè)計(jì)的，并采用了合理的布局，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。盡管這次設(shè)計(jì)的時(shí)間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)完整機(jī)械的步驟與方法;也對(duì)機(jī)械制圖、AutoCAD軟件有了更進(jìn)一步的掌握 ，Word輸入、排版的技巧也有所掌握，對(duì)我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力。再次，嚴(yán)謹(jǐn)理性的態(tài)度在設(shè)計(jì)中是非常重要的，采用每一個(gè)數(shù)據(jù)都要有根據(jù)，設(shè)計(jì)是一環(huán)扣一環(huán)的，前面做錯(cuò)了，后面就要全改
36、，工作量差不多等于重做。因此對(duì)我們來說，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度是非常重要?？傮w來說,我覺得做這種類型的設(shè)計(jì)對(duì)我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來，綜合應(yīng)用才能很好的完成包括機(jī)械設(shè)計(jì)在內(nèi)的所有工作的。對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。設(shè)計(jì)計(jì)算過程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果參考文獻(xiàn)1吳宗澤，羅圣國，高志，李威.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.4版.北京:高等教育出版社,20122濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M.8版.北京：高等教育出版社，20063龔溎義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)M.3版北京：高等教育出版社，19894孫恒，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理M.7版.北京：高等教育出版社，20065大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖M.6版.北京：高等教育出版社，20076劉鴻文.材料力學(xué)M.5版.北京：高等教育出版社，20117王伯平.互換性與技術(shù)測量M.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，201246
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)裝置.doc
