帶式輸送機(jī)減速器設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī) 設(shè)計(jì)說明書 二級(jí)錐齒輪減速器設(shè)計(jì) 起止日期：20##12月24日 至20##1月6日 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 成 績 指 導(dǎo) 教 師〔簽 字〕 機(jī)械工程學(xué)院 20##12月20日 35 / 35 湖南工業(yè)大學(xué) 學(xué)年論文任務(wù)書 2012—2013學(xué)年第一學(xué)期 機(jī)械工程學(xué)院〔系、部〕機(jī)械工程與其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)工1002班級(jí) 課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：二級(jí)錐齒輪減速器 起止日期：自20##12月24日至20##1月6日共2周 內(nèi) 容 與 任 務(wù) 一、 設(shè)計(jì)任務(wù): 二級(jí)錐齒輪減速器 二、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù) 運(yùn)輸帶工作拉力〔F/N〕 運(yùn)輸帶工作速度〔m/s〕 卷筒直徑〔mm〕 6550 0.65 320 工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),空載起動(dòng),使用期10年,小批量生產(chǎn),二班制工作,運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%. 三、設(shè)計(jì)工作量 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份,零件圖3張A3圖紙,裝配圖1張A0圖紙 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 設(shè)計(jì)方案分析,電動(dòng)機(jī)選擇,運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì) 齒輪與軸的設(shè)計(jì) 軸承與鍵強(qiáng)度校核,箱體結(jié)構(gòu)與減速器附設(shè)計(jì) 零件圖和裝配圖繪制 主 要 參 考 資 料 [1]、《機(jī)械設(shè)計(jì)》銀金光,劉揚(yáng)主編,清華大學(xué) [2]. 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》銀金光,劉揚(yáng)主編,清華大學(xué) 目錄 一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2 二 設(shè)計(jì)要求 2 三設(shè)計(jì)步驟 1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 4 2.電動(dòng)機(jī)的選擇 5 3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 6 4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 6 5.齒輪的設(shè)計(jì)7 6. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 19 7. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 26 8. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 34 9.潤滑密封設(shè)計(jì) 35 四設(shè)計(jì)小結(jié) 31 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)圓錐—圓柱齒輪減速器 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 〔1〕設(shè)計(jì)說明書〔一份〕 〔2〕減速器裝配圖〔1張〕 〔3〕減速器零件圖〔不低于3張 系統(tǒng)簡圖： 原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶拉力 F=6550N,運(yùn)輸帶速度,滾筒直徑 D=320mm 工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn),兩班制.環(huán)境最高溫度350C；允許運(yùn)輸帶速度誤差為±5%,小批量生產(chǎn). 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 (一) 電動(dòng)機(jī)的選擇 1. 計(jì)算帶式運(yùn)輸機(jī)所需的功率：P===4.26kw 2. 各機(jī)械傳動(dòng)效率的參數(shù)選擇：=0.99〔彈性聯(lián)軸器〕, =0.98〔圓錐滾子軸承〕, =0.96〔圓錐齒輪傳動(dòng)〕, =0.97〔圓柱齒輪傳動(dòng)〕, =0.96〔卷筒〕. 所以總傳動(dòng)效率：= = =0.808 3. 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率：==kw5.27kw 4. 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：查表選擇二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比合理范圍=8~25,工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速==38.81 r/min ,所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為.則電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速選擇可選為 750r/min,1000r/min,1500r/min.考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、價(jià)格、與結(jié)構(gòu)緊湊和滿足錐齒輪傳動(dòng)比關(guān)系〔〕,故首先選擇750r/min,電動(dòng)機(jī)選擇如表所示 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 表1 型號(hào) 額定功率/kw 滿載轉(zhuǎn)速r/min 軸徑D/mm 伸出長E/mm 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y160M2-8 5.5 715 42 110 2.0 2.0 (二) 計(jì)算傳動(dòng)比： 1. 總傳動(dòng)比： 2. 傳動(dòng)比的分配：,,=3.77 (三) 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速： Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 (四) 計(jì)算各軸的輸入功率： Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 =4.9×0.98×0.97=4.66kw 卷筒軸 (五) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 故Ⅰ軸6.97 Ⅱ軸 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 Ⅲ軸 卷筒軸 高速軸齒輪設(shè)計(jì) ---------直齒圓錐齒輪設(shè)計(jì) 1.選擇齒輪材料、熱處理方法、齒數(shù) 〔1〕選擇齒輪材料與熱處理 根據(jù)工作條件,一般用途的減速器可采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng).查表7-1?。盒↓X輪材料為40Gr鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度HBS1=260；大齒輪材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 HBS2=230；兩齒輪齒面硬度差為30HBS,符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求. 〔2〕選齒數(shù) 取, 2.確定材料許用接觸應(yīng)力 〔1〕確定接觸疲勞極限,由圖7-18〔a〕查MQ線得 , 〔2〕確定壽命系數(shù),由已知條件,取 〔3〕確定尺寸系數(shù),由圖7-20查得 〔4〕確定安全系數(shù),由表7-8取=1.05 〔5〕計(jì)算許用接觸應(yīng)力,按式<7-20>計(jì)算得 3.根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式〔7-35〕計(jì)算接觸強(qiáng)度,其公式為 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 確定上式中的各計(jì)算數(shù)值如下： 〔1〕試選載荷系數(shù)=1.5 〔2〕選取齒寬系數(shù)=0.3 〔3〕由表7-5得材料的彈性影響系數(shù) 〔4〕由圖7-14確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.5 〔5〕試算所需小齒輪直徑d1t 4.確定實(shí)際載荷系數(shù)K與修正所計(jì)算的分度圓 〔1〕確定使用系數(shù),按電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),載荷平穩(wěn),查表７-2取=1 〔2〕確定動(dòng)載系數(shù) 計(jì)算平均圓周速度 查表7-7,7級(jí)精度,由齒輪的速度與精度查圖7-8得＝1.19. 〔3〕確定齒間載荷分配系數(shù) 錐距 齒寬初定=0.3×279.4=83.83 mm 圓周力計(jì)算 單位載荷計(jì)算 由表7-11查得=1.2. 〔4〕確定齒向載荷分布系數(shù) 由表7-12取=1.1,有效工作齒寬,按式〔7-34〕計(jì)算得 〔5〕計(jì)算載荷系數(shù) 〔6〕按實(shí)際載荷系數(shù)修正所算的分度圓直徑,由式〔7-12〕計(jì)算得 〔7〕試算模數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 5.齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 按式〔7-38〕計(jì)算彎曲強(qiáng)度,其公式為 確定上式中的各計(jì)算數(shù)值如下： 〔1〕由圖7-21〔a〕確定彎曲極限應(yīng)力值,取, 〔2〕由已知條件取彎曲疲勞壽命系數(shù) 〔3〕由表7-8確定彎曲疲勞安全系數(shù),查得 〔4〕由圖7-23確定尺寸系數(shù),得＝１ 〔5〕按式〔7-22〕計(jì)算彎曲強(qiáng)度許用應(yīng)力得 〔6〕確定齒形系數(shù) 、 計(jì)算分度圓錐角 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)、為 查圖7-16取, 〔7〕確定應(yīng)力校正系數(shù),根據(jù)、由圖7-17查得, 〔8〕計(jì)算大小齒輪的值 , 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 大齒輪的數(shù)值大. 〔9〕將以上各值代入公式計(jì)算得 mm 由于齒輪的模數(shù)ｍ的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度,所以將計(jì)算出來的3.27按表7-9圓整為m=3.再根據(jù)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算出的分度圓直徑=130mm,協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)與尺寸為 ,取 錐齒輪分度圓直徑為, b1=80 b2=74 這樣設(shè)計(jì)出來的齒輪能在保證滿足彎曲強(qiáng)度的前提下,取較多的齒數(shù),做到結(jié)構(gòu)緊湊,減少浪費(fèi),且重合度增加,傳動(dòng)平穩(wěn). 錐齒輪詳細(xì)參數(shù)： 齒輪 1 2 錐角 11.56 78.44 法面模數(shù) 3 3 齒數(shù) 44 212 分度圓直徑 132 636 齒寬 80 74 錐距 279.4 傳動(dòng)比 4.89 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) ----------圓柱斜齒輪設(shè)計(jì) 齒輪3.4設(shè)計(jì)計(jì)算 1.選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級(jí)與齒數(shù) 〔1〕選擇齒輪材料與熱處理根據(jù)工作條件,一般用途的減速器可采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng).查表7-1取小齒輪材料為40Gr鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度HBS1=260；大齒輪材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 HBS2=230；兩齒輪齒面硬度差為30HBS,符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求. 表7-1 齒輪常用材料與其力學(xué)性能 材料牌號(hào) 熱處理 材料力學(xué)性能/MPa 硬 度 應(yīng) 用 范 圍 HBS HRC 45 正火 580 290 162～217 一般傳動(dòng) 調(diào)質(zhì) 650 360 217～255 表面淬火 40～50 小型閉式傳動(dòng),重載有沖擊 40MnB 調(diào)質(zhì) 750 500 240～280 中低速、中載齒輪 42SiMn 調(diào)質(zhì) 750 470 217～289 表面淬火 45～55 重載、有沖擊 40Cr 調(diào)質(zhì) 700 500 241～286 一般傳動(dòng) 表面淬火 48～55 重載、有沖擊 20Cr 滲碳、淬火 635 390 56～62 沖擊載荷 20CrMnTi 滲碳、淬火 1080 835 56～62 38CrMoAlA 調(diào)質(zhì)、氮化 1000 850 229 氮化HV>850 無沖擊載荷 ZG310-570 正火 569 314 163～207 低速重載 HT300 300 187～255 低速中載、無沖擊 QT500-5 正火 500 300 147～241 代替鑄鋼 夾布膠木 100 25～35 高速輕載 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 2〕選擇齒輪的精度 此減速器為一般工作機(jī),速度不高,參閱表7-7,初定為8級(jí)精度. 表7-7齒輪的精度等級(jí)的適用范圍 齒輪精度 圓柱齒輪的線速度〔m/s〕 錐齒輪的線速度〔m/s〕 直齒輪 斜齒輪 直齒 曲齒 5級(jí)與以上 ≥15 ≥30 ≥12 ≥20 6級(jí) ＜15 ＜30 ＜12 ＜20 7級(jí) ＜10 ＜15 ＜8 ＜10 8級(jí) ＜6 ＜10 ＜4 ＜7 〔3〕初選齒數(shù) 取=24, 2.確定材料許用接觸應(yīng)力 〔1〕確定接觸疲勞極限,由圖7-18〔a〕查MQ線得 , 〔2〕確定壽命系數(shù) 小齒輪循環(huán)次數(shù) 大齒輪循環(huán)次數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 由圖7-19查得 〔3〕確定尺寸系數(shù),由圖7-20取 〔4〕確定安全系數(shù),由表7-8取=1.05 〔5〕計(jì)算許用接觸應(yīng)力,按式<7-20>計(jì)算,得 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 表7-8最小安全系數(shù)參考值 可靠度要求 齒輪使用場合 最小安全系數(shù) SHmin SFmin 高可靠度 特殊工作條件下要求可靠度很高的齒輪 1.5～1.6 2.0 較高可靠度 長期運(yùn)轉(zhuǎn)和較長的維修間隔；齒輪失效會(huì)造成嚴(yán)重的事故和損失 1.25～1.3 1.6 一般可靠度 通用齒輪和多數(shù)工業(yè)齒輪 1.0～1.1 1.25 3.根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 齒面接觸強(qiáng)度按式〔7-25〕計(jì)算,其公式為 確定上式中的各計(jì)算數(shù)值如下： （1） 初定螺旋角=15°,并試選載荷系數(shù)=1.3 〔2〕計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 〔3〕確定齒寬系數(shù),由表7-6選取齒寬系數(shù)=0.8 〔4〕確定材料彈性影響系數(shù),由表7-5查得 〔5〕確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),由圖7-14得=2.43 〔6〕確定重合度系數(shù) 由式〔7-27〕可得端面重合度為 軸面重合度 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 因＞1,由式〔7-26〕得重合度系數(shù) 〔7〕確定螺旋角系數(shù) 〔8〕試算所需小齒輪直徑 取d1t=242mm 4.確定實(shí)際載荷系數(shù)與修正所計(jì)算的分度圓直徑 〔1〕確定使用系數(shù),按電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),載荷平穩(wěn),查表７-2取=1 〔2〕確定動(dòng)載系數(shù) 計(jì)算圓周速度 故前面取8級(jí)精度合理,由齒輪的速度與精度查圖7-8得＝1.11 〔3〕確定齒間載荷分配系數(shù) 齒寬初定=0.6×242=145mm 計(jì)算單位寬度載荷值為 查表7-3取=1.4 〔4〕確定齒向載荷分布系數(shù),由表7-4得 〔5〕計(jì)算載荷系數(shù) 〔6〕按實(shí)際載荷系數(shù)修正所算的分度圓直徑,由式〔7-12〕得 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 〔7〕計(jì)算模數(shù) 6mm 5.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 由式〔7-28〕得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 , 確定上式中的各計(jì)算數(shù)值如下： 〔1〕由圖7-21〔a〕取, 2〕由圖7-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 〔3〕由表7-8查得彎曲疲勞安全系數(shù) 表7-8 最小安全系數(shù)參考值 可靠度要求 齒輪使用場合 最小安全系數(shù) SHmin SFmin 高可靠度 特殊工作條件下要求可靠度很高的齒輪 1.5～1.6 2.0 較高可靠度 長期運(yùn)轉(zhuǎn)和較長的維修間隔；齒輪失效會(huì)造成嚴(yán)重的事故和損失 1.25～1.3 1.6 一般可靠度 通用齒輪和多數(shù)工業(yè)齒輪 1.0～1.1 1.25 〔4〕由圖7-23得尺寸系數(shù)＝１ 〔5〕由式〔7-22〕得許用彎曲應(yīng)力 〔6〕確定計(jì)算載荷 初步確定齒高 =2.25=2.25×6=13.5,=0.8×145/13.5=8.59 查圖7-12得=1.23,計(jì)算載荷 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 〔7〕確定齒形系數(shù)當(dāng)量齒數(shù)為, 由圖7-16查得 〔8〕由圖７-17查得應(yīng)力校正系數(shù) , 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 〔9〕計(jì)算大小齒輪的值 , 大齒輪的數(shù)值大. 〔10〕求重合度系數(shù) 端面壓力角 基圓螺旋角的余弦值為 當(dāng)量齒輪端面重合度,由式〔7-30〕得 按式〔7-30〕計(jì)算 〔11〕由圖7-25得螺旋角影響系數(shù) 〔12〕將上述各值代入公式計(jì)算,得 由于齒輪的模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度,所以將計(jì)算出來的1.157按國標(biāo)取為=1.25.并根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算出的分度圓直徑=70mm, 協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)與尺寸為： ,取 這樣設(shè)計(jì)出來的齒輪能在保證滿足彎曲強(qiáng)度的前提下,取較多的齒數(shù),做到結(jié)構(gòu)緊湊,減少浪費(fèi),且重合度增加,傳動(dòng)平穩(wěn). 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 6.齒輪幾何尺寸計(jì)算 <1〕中心距 把中心距圓整成216mm. <2〕修正螺旋角 螺旋角變化不大,所以相關(guān)參數(shù)不必修正. <3〕分度圓直徑 <4〕確定齒寬 ,取b2=70mm ,b1=80mm 7.齒輪各部分詳細(xì)尺寸匯總 齒輪 3 4 分度圓直徑d 145 536 模數(shù)Mn 1.25 1.25 齒數(shù)Z 112 414 齒寬b 80 70 中心距a 340 螺旋角 15 15 旋向 左 右 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 設(shè)計(jì)軸的尺寸并校核 〔一〕軸材料選擇和最小直徑估算 軸采用材料45鋼,進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理.則許用應(yīng)力確定的系數(shù)103,取高速軸,中間軸,低速軸.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初定該軸的最小直徑,即：.當(dāng)軸段截面處有一個(gè)鍵槽,就將計(jì)數(shù)值加大5%~7%,當(dāng)兩個(gè)鍵槽時(shí)將數(shù)值增大到10%~15%. 1. 高速軸：,因高速軸安裝聯(lián)軸器有一鍵槽,則：26.23mm.對于連接電動(dòng)機(jī)和減速器高速軸的聯(lián)軸器,為了減少啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,其聯(lián)軸器應(yīng)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和良好的減震性能,故采用LX型彈性柱銷聯(lián)軸器〔GB/T5014—2003〕. 1) 聯(lián)軸器傳遞的名義轉(zhuǎn)矩=9550 計(jì)算轉(zhuǎn)矩〔K為帶式運(yùn)輸機(jī)工作系數(shù),K=1.25~1.5, 取K=1.5 〕. 2) 根據(jù)步驟1、2 和電機(jī)直徑d電機(jī)= 42 mm,則選取LX3型聯(lián)軸器.其中：公稱轉(zhuǎn)矩 ,聯(lián)軸器孔直徑 d=〔30、32、35、38、40、42、45、48〕滿足電機(jī)直徑d電機(jī)= 42 mm. 3) 確定軸的最小直徑.根據(jù)d軸=〔0.8~1.2〕d電機(jī),所以.取 2. 中間軸：.該處軸有一鍵槽,則：,另考慮該處軸徑尺寸應(yīng)大于高速級(jí)軸頸處直徑,取. 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 3.低速軸：.考慮該處有一聯(lián)軸器和大斜齒圓柱齒輪,有兩個(gè)鍵槽,則：,取整：. 〔二〕軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上零件的結(jié)構(gòu)、定位、裝配關(guān)系、軸向?qū)挾扰c零件間的相對位置等要求,參考表4-1、圖4-24〔《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第3版哈爾濱理工大學(xué)〕,初步設(shè)計(jì)軸草圖如下 A. 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高速軸軸系的結(jié)構(gòu)如圖上圖所示. 1) 各軸段直徑的確定 ：最小直徑,安裝與電動(dòng)機(jī)相連聯(lián)軸器的軸向外伸軸段,. ：根據(jù)大帶輪的軸向定位要求以與密封圈標(biāo)準(zhǔn),取45mm 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 3.軸承處軸段,根據(jù)圓錐滾子軸承30210 確定軸徑50mm 4.軸環(huán)段取60mm 5.軸承處根據(jù)軸承取50mm 6.小錐齒輪處取40mm 2) 軸各段長度 1. 由選擇的聯(lián)軸器取60mm 2. 由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定40mm 3. 由圓錐滾子軸承確定20mm 4. 由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定110mm 5. 由圓錐滾子軸承確定20mm 6. 由套筒與小錐齒輪確定63mm B. 中間軸直徑長度確定 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 1〕初步選定圓錐滾子軸承,因軸承同時(shí)承有徑向力和軸向力的作用,故選單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù)=40mm,由課程設(shè)計(jì)表12.4軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承選用型號(hào)為30209,其主要參數(shù)為：d=45㎜,D=85㎜,T=20.75mm,B=19mm,C=16mm,所以取其直徑45mm. 2〕因?yàn)榘惭b小斜齒輪為齒輪軸,其齒寬為80mm,直徑為77.006mm,所以長80mm直徑77.006mm. 3>軸的軸環(huán)段直徑60mm,長10mm. C. 輸出軸長度、直徑設(shè)置. 1〕初步選定圓錐滾子軸承,因軸承同時(shí)承有徑向力和軸向力的作用,故選單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù)=40mm,由課程設(shè)計(jì)表12.4軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承選用型號(hào)為30209,其主要參數(shù)為：d=45㎜,D=85㎜,T=20.75mm,B=19mm,C=16mm,所以取其直徑45mm. 2〕因?yàn)榘惭b大斜齒輪,其齒寬為75mm,所以長75mm直徑50mm. 3>軸的軸環(huán)段直徑60mm,長10mm. 4〕過渡軸直徑50mm 長度58mm 5〕軸承端直徑45mm,長度42mm 6〕箱蓋密封軸直徑40,長度35mm 7>選擇聯(lián)軸器的直接35mm,長度60mm. 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 二、 軸的校核<中間軸> (一) 軸的力學(xué)模型建立 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 (二) 計(jì)算軸上的作用力 大錐齒輪2： 圓周力 徑向力 軸向力 斜小圓齒3： 圓周力 徑向力 軸向力 (三) 計(jì)算支反力 1. 計(jì)算垂直面支反力〔XZ平面〕 如圖由繞支點(diǎn)A的力矩和則： 同理：. 則 ,計(jì)算無誤. 1. 計(jì)算水平面支反力〔XY平面〕 與上步驟相似,計(jì)算得：, 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 (四) 繪扭矩和彎矩圖 1. 垂直面內(nèi)彎矩圖如上圖. C處彎矩左= D處彎矩 2. 繪水平面彎矩圖,如圖所示. C處彎矩： D處彎矩： 3. 合成彎矩圖如圖 C處最大彎矩值： D處最大彎矩值： 1. 轉(zhuǎn)矩圖 2. 彎扭合成強(qiáng)度校核 進(jìn)行校核時(shí),根據(jù)選定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)處理.由所引起的教材15—1查得軸的許用應(yīng)力 應(yīng)用第三強(qiáng)度理論 而C處采用的齒輪軸,D處直徑50mm,遠(yuǎn)大于計(jì)算尺寸.故強(qiáng)度足夠. 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 (五) 安全系數(shù)法疲勞強(qiáng)度校核 對一般減速器的轉(zhuǎn)軸僅適用彎扭合成強(qiáng)度校核即可,而不必進(jìn)行安全系數(shù)法校核. 1. 判斷危險(xiǎn)截面 對照彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和結(jié)構(gòu)圖,從強(qiáng)度、應(yīng)力集中方面分析,因C處是齒輪軸,故C處不是危險(xiǎn)截面.D截面是危險(xiǎn)截面.需對D截面進(jìn)行校核. 2. 軸的材料的機(jī)械性能 根據(jù)選定的軸的材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由所引用教材表15—1查得：.取 3. D截面上的應(yīng)力 因D截面有一鍵槽,.所引： 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎曲應(yīng)力幅,彎曲平均應(yīng)力； 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅,平均切應(yīng)力. 4. 影響系數(shù) D截面受有鍵槽和齒輪的過盈配合的共同影響,但鍵槽的影響比過盈配合的影響小,所以只需考慮過盈配合的綜合影響系數(shù).由教材表3—8用插值法求出：,取 ,軸按磨削加工,由教材附圖3—4求出表面質(zhì)量系數(shù)：. 故得綜合影響系數(shù)： 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 5. 疲勞強(qiáng)度校核 軸在D截面的安全系數(shù)為： 取許用安全系數(shù),故C截面強(qiáng)度足夠. 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算 1. 輸入軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 初步選擇滾動(dòng)軸承,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表15-3中初步選取,標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30210,其尺寸為, ,, 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 則 則 則 , 則 則 故合格. 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 2. 中間軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 初步選擇滾動(dòng)軸承,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表15-3中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30209,其尺寸為,, 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 則 則 則 , 則 則 故合格 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 3.輸出軸設(shè)計(jì)計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表15-3中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30215,其尺寸為 鍵聯(lián)接的選擇與校核計(jì)算 1. 輸入軸鍵計(jì)算 校核聯(lián)軸器處的鍵連接,該處選用普通平鍵尺寸為,接觸長度,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ,故單鍵即可. 2. 中間軸鍵計(jì)算 校核聯(lián)軸器處的鍵連接,該處選用普通平鍵尺寸為,接觸長度,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ,故單鍵即可. 3. 輸出軸鍵計(jì)算 校核圓柱齒輪處的鍵連接,該處選用普通平鍵尺寸為,接觸長度,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ,故單鍵即可. 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 聯(lián)軸器的選擇 在軸的計(jì)算中已選定聯(lián)軸器型號(hào). 1. 輸入軸選HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為160000,半聯(lián)軸器的孔徑,故取,半聯(lián)軸器長度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為38mm. 2. 輸出軸選選HL5型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為2000000,半聯(lián)軸器的孔徑,故取,半聯(lián)軸器長度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為142mm. 潤滑與密封 齒輪采用浸油潤滑,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表20-3查得選用CKC68中負(fù)荷工業(yè)齒輪油.當(dāng)齒輪圓周速度時(shí),圓錐齒輪浸入油的深度約一個(gè)齒高,三分之一齒輪半徑,大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~60mm.由于大圓錐齒輪,可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承,并通過油槽潤滑其他軸上的軸承,且有散熱作用,效果較好.密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承,并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦? 設(shè)計(jì)主要尺寸與數(shù)據(jù) 表11-1鑄鐵減速器機(jī)體機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算表 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 名稱 符號(hào) 尺寸關(guān)系 結(jié)果mm 機(jī)座壁厚 0.0125〔d1+d2〕8 8 機(jī)蓋壁厚 8 機(jī)座凸緣厚度 b 1.5 12 機(jī)蓋凸緣厚度 b1 1.5 12 機(jī)座底凸緣厚度 P 2.5 20 地腳螺釘直徑 12 地腳螺釘數(shù)目 n 4 4 軸承旁連接螺栓直徑 d1 0.75 df 10 機(jī)蓋機(jī)座連接螺栓直徑 d2 <0.5～0.6>df 6 連接螺栓d2的間距 ｌ 150～200 180 軸承端蓋螺釘直徑 d3 <0.4～0.5>df 6 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 <0.3～0.4>df 4 定位銷直徑 d <0.7～0.8> d2 5 df d1 d2 至外機(jī)壁距離 c1 20 20 df、d2之凸緣的距離 c2 18 18 軸承旁凸臺(tái)半徑 R1 9 9 凸臺(tái)高度 h 40 40 外機(jī)壁至軸承座端面距離 L1 c1+c2+<5～10> 40 內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離 L2 58 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 12 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 11.5 機(jī)蓋、機(jī)座肋厚 m1,m2 m1＝0.85,m2＝0.85 7 軸承端蓋外徑 D2 D+<5～5.5>d3 120 軸承端蓋凸緣厚度 e 1.2d3 8 設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 結(jié)果 機(jī)蓋、機(jī)座肋厚 m1,m2 m1＝0.85,m2＝0.85 7 軸承端蓋外徑 D2 D+<5～5.5>d3 120 軸承端蓋凸緣厚度 e 1.2d3 8 軸承旁連接螺栓距離 s 140 m1＝0.85,m2＝0.85 7 參考文獻(xiàn) [1]、《機(jī)械設(shè)計(jì)》銀金光,劉揚(yáng)主編,清華大學(xué) [2]. 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》銀金光,劉揚(yáng)主編,清華大學(xué) 設(shè)計(jì)小結(jié) 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐考驗(yàn),對于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處.通過兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐,使我對機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí).為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 　　機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程,它融《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》、《工程材料》、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》等,于一體. 這次的課程設(shè)計(jì),對于培養(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)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反應(yīng)和解決工程實(shí)際問題的能力,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.