機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、<p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)__慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) </p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)4</b></p><p><b>　　１．原始數(shù)據(jù)4</b></p><p><b>　?。玻阎獥l件4</b></p><p><b>　?。常畟鲃?dòng)方案5

2、</b></p><p>　　一 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)6</p><p>　　1．計(jì)算電機(jī)所需功率：6</p><p>　　2. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比：8</p><p>　　3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：9</p><p>　　二 齒輪設(shè)計(jì)10</p><

3、;p>　　1．高速級(jí)齒輪副的設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　2.低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><p>　　三、軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算19</p><p>　　1、輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算19</p><p>　　2、中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算25</p><p>　　3、輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算29</p>&

4、lt;p>　　四 滾動(dòng)軸承的校核33</p><p>　　1.高速軸上軸承的壽命計(jì)算33</p><p>　　2．中間軸上軸承的壽命計(jì)算34</p><p>　　五 聯(lián)軸器和鍵聯(lián)接的選用說(shuō)明和計(jì)算37</p><p>　　1.低速軸上聯(lián)軸器的計(jì)算37</p><p>　　2.中間軸鍵的計(jì)算39<

5、/p><p>　　3.高速軸鍵的計(jì)算39</p><p>　　六、減速器的潤(rùn)滑設(shè)計(jì)40</p><p>　　1.齒輪和軸承潤(rùn)滑的目的40</p><p>　　2.密封的目的40</p><p>　　七、箱體、機(jī)架及附件的設(shè)計(jì)41</p><p>　　1.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41</

6、p><p>　　2.減速器箱體的附件設(shè)計(jì)42</p><p><b>　　八、設(shè)計(jì)小結(jié)45</b></p><p><b>　　參考資料45</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　?。保紨?shù)據(jù)&l

7、t;/b></p><p><b>　?。玻阎獥l件</b></p><p><b>　　1） 鋼繩拉力F；</b></p><p><b>　　2）鋼繩速度V；</b></p><p><b>　　3）滾筒直徑D；</b></p>&

8、lt;p>　　4）工作情況： 單班制，間歇工作，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，啟動(dòng)和制動(dòng)，載荷變動(dòng)??；</p><p>　　5）工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35°C左右，三相交流電；</p><p>　　6）使用折舊期10年，3年大修一次；</p><p>　　7）制造條件及生產(chǎn)批量：專門(mén)機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p>　　

9、8）提升速度允許誤差±5% 。</p><p><b>　　３．傳動(dòng)方案</b></p><p>　　一 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1．計(jì)算電機(jī)所需功率： </p><p>　　-彈性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.99</p><p>　?。繉?duì)軸承傳動(dòng)效率：0.99</p&

10、gt;<p>　　－圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.96</p><p>　?。瓌傂月?lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.993</p><p>　　—卷筒的傳動(dòng)效率：0.96</p><p>　　說(shuō)明：－電機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率：</p><p><b>　　=0.841</b></p><p>

11、;<b>　　工作機(jī)所需功率： </b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)工作效率：</b></p><p>　　查表選電動(dòng)機(jī)額定功率為7.5KW</p><p><b>　　確定電機(jī)轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i=840所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范

12、圍是：</p><p>　　符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有：750、1000、1500.</p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和轉(zhuǎn)速查手冊(cè),3種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有4種傳動(dòng)比方案如下：</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2種方案比較合適，因此選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-6，其主要參數(shù)如下：</p>&

13、lt;p>　　2. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比：</p><p><b>　　，總傳動(dòng)比：</b></p><p>　　，分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比，由于無(wú)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)，故減速器的傳動(dòng)比即為25.38。</p><p>　　分配各項(xiàng)齒輪傳動(dòng)比，按浸油潤(rùn)滑條件考慮，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，可由圖展開(kāi)式曲線差得=6.35，= i/=4<

14、/p><p>　　注：為高速級(jí)傳動(dòng)比，為低速級(jí)傳動(dòng)比。</p><p>　　3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：</p><p>　　將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸</p><p>　　——依次為電機(jī)與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動(dòng)效率。</p><p><b>　　

15、各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　2各軸輸入功率：</b></p><p><b>　　卷筒 </b></p><p><b>　　3各軸輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　套筒</b></p><

16、p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表：</p><p><b>　　二 齒輪設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1．高速級(jí)齒輪副的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1、選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p><b>　　1）材料及熱處理</b></p><p>　　由表10-1

17、選得小齒輪的材料均為（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；</p><p>　　大齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者的硬度差為40HBS。</p><p>　　2）精度等級(jí)選用8級(jí),選取小齒輪比為，則大齒輪,取，螺旋角</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即</p>&l

18、t;p>　　1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　1>試選載荷系數(shù)。</b></p><p>　　2>計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　3>由表10-7取。</p><p>　　4>由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　5

19、>由圖10-21d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。</p><p>　　6>由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　7>由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)，。</p><p>　　8>計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力(失效概率1%,安全系數(shù)S=1)</p><p><b>　　9>

20、;許用接觸應(yīng)力。</b></p><p>　　10>由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　11>由圖10-26查得，，則。</p><p><b>　　2）計(jì)算</b></p><p>　　1>試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑，由計(jì)算公式得</p><p>　　2

21、>計(jì)算齒輪的圓周速度</p><p>　　3>計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p><b>　　4>計(jì)算縱向重合度</b></p><p><b>　　5>計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　已知使用系數(shù)，根據(jù)，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)由表10-3查得,從表10

22、-4查得,由圖10-13查得=1.35,故載荷系數(shù)</p><p>　　6>按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　7>計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>

23、<b>　　由式</b></p><p>　　1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　1>計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　2>根據(jù)縱向重合度,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。</p><p>　　3>由圖10-20d查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的

24、彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　4>由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　5>計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 </p><p><b>　　6>查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由表10-5查得

25、 </p><p>　　7>查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由表10-5查得 </p><p>　　8>計(jì)算大小齒輪的并加以比較</p><p>　　經(jīng)比較得大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　9>

26、;計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　2) 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，取，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 </p><p&g

27、t;<b>　　，取，</b></p><p><b>　　則，取。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　1>計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　將中心距圓整后取。</

28、b></p><p>　　2>按圓整后的中心距修整螺旋角</p><p>　　因值改變不大，所以參數(shù)、、等不必修正。</p><p>　　3>計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　4>計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　取齒寬 ：=55mm, =60

29、mm</p><p>　　2.低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1、選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p><b>　　1）材料及熱處理</b></p><p>　　由表10-1選得小齒輪的材料均為（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；</p><p>　　大齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為24

30、0HBS，二者的硬度差為40HBS。</p><p>　　2）精度等級(jí)選用8級(jí),選取小齒輪比為，則大齒輪,取，螺旋角</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即</p><p>　　1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算 數(shù)值</p><p><b>　　1>試選載荷系數(shù)。&

31、lt;/b></p><p>　　2>計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　3>由表10-7取。</p><p>　　4>由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　5>由圖10-21d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。</p><p>　

32、　6>由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　7>由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)，。</p><p>　　8>計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力(失效概率1%,安全系數(shù)S=1)</p><p><b>　　9>許用接觸應(yīng)力</b></p><p>　　10>由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。</p&

33、gt;<p>　　11>由圖10-26查得，，則。</p><p><b>　　2）計(jì)算</b></p><p>　　1>試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑，由計(jì)算公式得</p><p>　　2>計(jì)算齒輪的圓周速度</p><p>　　3>計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p&g

34、t;<b>　　4>計(jì)算縱向重合度</b></p><p><b>　　5>計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　已知使用系數(shù)，根據(jù)，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)由表10-3查得,從表10-4查得,由圖10-13查得=1.12,故載荷系數(shù)</p><p>　　6>按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度

35、圓直徑</p><p><b>　　7>計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　由式</b></p><p>　　1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　1>計(jì)算載荷系數(shù)</b>

36、;</p><p>　　2>根據(jù)縱向重合度,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。</p><p>　　3>由圖10-20d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</p><p>　　4>由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　5>計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p>&l

37、t;p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1 </p><p><b>　　6>查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由表10-5查得 </p><p>　　7>查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由表10-5查得 </

38、p><p>　　8>計(jì)算大小齒輪的并加以比較</p><p>　　經(jīng)比較得大齒輪的數(shù)值大。</p><p><b>　　9>計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　2) 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得法面模數(shù)大于

39、由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，取，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 </p><p><b>　　，取，</b></p><p><b>　　則，取。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算&l

40、t;/b></p><p><b>　　1>計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　將中心距圓整后取。</b></p><p>　　2>按圓整后的中心距修整螺旋角</p><p>　　因值改變不大，所以參數(shù)、、等不必修正。</p><p>　　3&g

41、t;計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　4>計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　取齒寬 ：=95mm, =100mm</p><p><b>　　高、低速級(jí)齒輪參數(shù)</b></p><p>　　三、軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1、輸

42、入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1）輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩</p><p>　　2）求作用在齒輪1上的力</p><p>　　因已知齒輪分度圓直徑</p><p>　　3）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15—2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15—3，取，于是得

43、：</p><p><b>　　4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　<1根據(jù)計(jì)算的最小直徑取軸的直徑=31mm。為了滿足帶輪得軸向定位要求，1-2軸右端需制出一軸肩，故2-3段得直徑d=3

44、7mm。由帶輪寬度確定。</p><p>　　<2初步選擇滾動(dòng)軸承。</p><p>　　因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)d=37mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號(hào)為30208，其尺寸為,查得a=17,根據(jù)軸肩選；而。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，因此，取。</p><p>　　<3

45、取4-5段的直徑；取安裝齒輪處的軸段5-6的直徑，根據(jù)齒輪寬度60mm,取。</p><p>　　<4軸承端蓋的總寬度為32mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆，及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求。取端蓋的外端面與帶輪右端面間的距離，L=26mm故取。</p><p>　　<5取齒輪距箱體內(nèi)壁之間的距離,考慮到箱體的鑄造誤差，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，取是，則。中間軸和低速軸

46、兩齒輪的距離，第二對(duì)齒輪的主動(dòng)齒輪齒寬為100mm，則。</p><p>　　致此已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面=31mm，查表查得平鍵截面，鍵長(zhǎng)為56mm，它們之間的配合采用。</p><p>　　確定

47、軸上的圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為mm，左段2、3、4處軸肩的倒角為mm,右端軸肩角半徑R=2mm。</p><p><b>　　5）求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖,從上已經(jīng)知道,對(duì)于圓錐滾子軸承30208,由手冊(cè)中可查得a=17mm,作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 。

48、對(duì)軸進(jìn)行計(jì)算并做出彎矩圖和扭矩圖。</p><p><b>　　對(duì)水平面進(jìn)行計(jì)算：</b></p><p><b>　　對(duì)垂直面進(jìn)行計(jì)算：</b></p><p><b>　　在任何方向上：</b></p><p>　　c-c截面F力產(chǎn)生彎矩為</p><p

49、>　　求總的彎矩，即合成彎矩：</p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　6）按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　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，由上表的數(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=0.6則：</p><p>　　前以選定軸的材料為

50、45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的＝60Mpa,因此<，故安全。</p><p>　　7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　1>判斷危險(xiǎn)截面</b></p><p>　　從受載情況來(lái)看，截面c上的應(yīng)力最大，截面c上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，而且這里軸的直徑最大，故截面c也不必校核。因而只需校核截面5左右兩側(cè)即可。</

51、p><p><b>　　2>截面5左側(cè)</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p>　　截面左側(cè)的彎矩M為：</p><p>　　截面上的扭矩T為：T=239300N.

52、mm</p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力：</b></p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：</b></p><p>　　材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表15-1得，，。</p><p>　　截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)：</p><p><b>

53、　　因 查得，</b></p><p>　　由附圖3-1得軸材料的敏性系數(shù)：，</p><p><b>　　應(yīng)力集中系數(shù)為：</b></p><p>　　由附圖3-2查得尺寸系數(shù)；由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。</p><p>　　軸按磨削加工，由附圖3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)：</p>&l

54、t;p>　　軸未進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，即，則得綜合影響系數(shù)：</p><p>　　碳鋼的特性系數(shù)：，取=0.1</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　計(jì)算安全系數(shù)，則得：</p><p><b>　　故可知其安全。</b></p><p><b

55、>　　3>截面5右側(cè)</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p>　　截面左側(cè)的彎矩M為：</p><p>　　截面上的扭矩T為：T=239300N.mm</p><p&g

56、t;<b>　　截面上的彎曲應(yīng)力：</b></p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：</b></p><p>　　過(guò)盈配合處的值，由附表3-8求出，并取</p><p>　　軸按磨削加工，由附圖3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)：</p><p>　　計(jì)算安全系數(shù)，則得：</p><p

57、>　　故可知其截面右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的。</p><p>　　致此，軸的設(shè)計(jì)計(jì)算即告結(jié)束。</p><p>　　2、中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1）中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩</p><p>　　2）求作用在齒輪3上的力</p><p>　　因已知齒輪分度圓直徑</p><p>　

58、　3）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15—2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15—3，取，于是得：</p><p><b>　　4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1>擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示</p><p>　　2>根據(jù)軸向定位的要求確定軸

59、的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　<1根據(jù)計(jì)算的最小直徑顯然是安裝軸承的直徑，取軸的直徑。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號(hào)為30211，其尺寸為,查得a=21,而，因此。5-6軸段左端需制出一軸肩，故取，因齒輪的寬度為55mm，故取。軸肩高度h>0.07d，取h=6mm，直徑。</p>

60、<p>　　<2為了滿足軸向定位要求，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑，齒輪3的寬度為130mm，故取。</p><p>　　<3取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離為15mm，考慮考慮到箱體的鑄造誤差，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，取是，，。兩齒輪的距離c=20mm，故取。</p><p>　　致此已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p>

61、;<p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面，查表查得平鍵截面，鍵長(zhǎng)為110mm；按截面，查表查得平鍵截面，鍵長(zhǎng)為50mm它們之間的配合采用。</p><p>　　確定軸上的圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為，軸段2、6處軸肩的倒角為mm

62、,軸段3、4、5的倒角為R=2mm。</p><p><b>　　5）求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖,從上已經(jīng)知道,對(duì)于圓錐滾子軸承30211,由手冊(cè)中可查得a=21mm,作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 。對(duì)軸進(jìn)行計(jì)算并做出彎矩圖和扭矩圖。</p><p><b>　　對(duì)水平面進(jìn)行計(jì)算：<

63、/b></p><p><b>　　對(duì)垂直面進(jìn)行計(jì)算：</b></p><p>　　求總的彎矩，即合成彎矩：</p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　6）按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的

64、截面的強(qiáng)度，由上表的數(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=0.6則：</p><p>　　前以選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的＝60Mpa,因此<，故安全。</p><p>　　3、輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1）輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩</p><p>　　2）作用在齒輪1上的力</p>

65、<p>　　因已知齒輪分度圓直徑</p><p>　　3）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15—2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15—3，取，于是得：</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸得直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩

66、變化很小,故取KA=1.3,則聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計(jì)算，，按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩得條件，查手冊(cè)。</p><p>　　選用HL 7型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為6300000N·mm。聯(lián)軸器的孔徑，故取，半連軸器長(zhǎng)度L＝172mm，半連軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度＝132mm。</p><p><b>　　4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><

67、;p>　　1>擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示</p><p>　　2>根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　<1為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，7-8軸段左端需制出一軸肩，故6-7段得直徑。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=90mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。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7-8段的長(zhǎng)度

68、應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。</p><p>　　<2初步選擇滾動(dòng)軸承。</p><p>　　因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)d=37mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號(hào)為30218，其尺寸為,查得a=32.3,根據(jù)軸肩選；而。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，因此，取。</p><p>　　<3

69、取安裝齒輪處的軸段2-3的直徑，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為125mm，為了使套筒端面可靠地壓緊輪齒，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d,故取h=8mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度b>1.4h，取。</p><p>　　<4軸承端蓋的總寬度為32mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆，及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求。取端蓋的外端面與樂(lè)趣、聯(lián)軸

70、器的端面間的距離，l=30mm故取，。</p><p>　　致此已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　聯(lián)軸器、齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面，查表查得平鍵截面，鍵長(zhǎng)為110mm；按截面，查表查得平鍵截面，鍵長(zhǎng)為110mm，它們之間的配合采用。</p>

71、<p>　　確定軸上的圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為，軸肩圓角半徑R=2.5mm。</p><p><b>　　5）求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖,從上已經(jīng)知道,對(duì)于圓錐滾子軸承30218,由手冊(cè)中可查得a=32.3mm,作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 。對(duì)軸進(jìn)

72、行計(jì)算并做出彎矩圖和扭矩圖。</p><p><b>　　對(duì)水平面進(jìn)行計(jì)算：</b></p><p><b>　　對(duì)垂直面進(jìn)行計(jì)算：</b></p><p>　　求總的彎矩，即合成彎矩：</p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　6）

73、按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　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，由上表的數(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=0.6則：</p><p>　　前以選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表的＝60Mpa,因此<，故安全。</p><p><b>　　四 滾動(dòng)軸承的校核</b></p

74、><p>　　1.高速軸上軸承的壽命計(jì)算</p><p>　　軸承型號(hào)為30208，查表得基本額定動(dòng)載荷C=63000N,查得溫度系數(shù)。</p><p>　　求軸承所受的徑向載荷Fr</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　求軸承的計(jì)算軸向力</b>&

75、lt;/p><p>　　對(duì)于圓錐滾子軸承，其派生軸向力</p><p>　　故軸承2放松，軸承1被壓緊。</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　求比值</b></p><p><b>　　查表的e=0.37</b></p

76、><p><b>　　4）計(jì)算當(dāng)量載荷P</b></p><p>　　查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為</p><p><b>　　對(duì)軸承1 </b></p><p><b>　　對(duì)軸承2 </b></p><p>　　查表取=1.2-1.8，取=1

77、.5，則</p><p><b>　　驗(yàn)算軸承的壽命</b></p><p><b>　　計(jì)算得軸承預(yù)期壽命</b></p><p>　　因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算。</p><p>　　所以軸承滿足壽命要求。</p><p>　　2．中間軸上軸承的壽命計(jì)算</

78、p><p>　　高速軸上軸承的壽命計(jì)算</p><p>　　軸承型號(hào)為30211，查表得基本額定動(dòng)載荷C=90800N,查得溫度系數(shù)。</p><p>　　求軸承所受的徑向載荷Fr</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　求軸承的計(jì)算軸向力</b>&l

79、t;/p><p>　　對(duì)于圓錐滾子軸承，其派生軸向力</p><p>　　故軸承2放松，軸承1被壓緊。</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　求比值</b></p><p><b>　　查表的e=0.4</b></p&g

80、t;<p><b>　　4）計(jì)算當(dāng)量載荷P</b></p><p>　　查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為</p><p><b>　　對(duì)軸承1 </b></p><p><b>　　對(duì)軸承2 </b></p><p>　　查表取=1.2-1.8，取=1.5

81、，則</p><p><b>　　驗(yàn)算軸承的壽命</b></p><p><b>　　計(jì)算得軸承預(yù)期壽命</b></p><p>　　因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算。</p><p>　　所以軸承滿足壽命要求。</p><p>　　低速軸上軸承的壽命計(jì)算</p>

82、;<p>　　軸承型號(hào)為30218，查表得基本額定動(dòng)載荷C=200000N,查得溫度系數(shù)。</p><p>　　求軸承所受的徑向載荷Fr</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　求軸承的計(jì)算軸向力</b></p><p>　　對(duì)于圓錐滾子軸承，其派生軸向力&

83、lt;/p><p>　　故軸承2放松，軸承1被壓緊。</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　求比值</b></p><p><b>　　查表的e=0.42</b></p><p><b>　　4）計(jì)算當(dāng)量載荷P<

84、;/b></p><p>　　查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為</p><p><b>　　對(duì)軸承1 </b></p><p><b>　　對(duì)軸承2 </b></p><p>　　查表取=1.2-1.8，取=1.5，則</p><p><b>　　驗(yàn)算

85、軸承的壽命</b></p><p><b>　　計(jì)算得軸承預(yù)期壽命</b></p><p>　　因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算。</p><p>　　所以軸承滿足壽命要求。</p><p>　　五 聯(lián)軸器和鍵聯(lián)接的選用說(shuō)明和計(jì)算</p><p>　　1.低速軸上聯(lián)軸器的計(jì)算</

86、p><p>　　類型選擇 選用彈性套柱銷聯(lián)軸器</p><p><b>　　載荷計(jì)算</b></p><p><b>　　公稱轉(zhuǎn)矩 </b></p><p><b>　　查得</b></p><p>　　查得HL7彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為6300N

87、，許用轉(zhuǎn)速為1700r/min，</p><p><b>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　故聯(lián)軸器滿足使用要求。</p><p><b>　　鍵聯(lián)接的計(jì)算 </b></p><p><b>　　低速軸鍵的計(jì)算</b></p><p>　　一般8

88、級(jí)以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用圓頭普通平鍵連接。</p><p><b>　　校核鍵連接的強(qiáng)度</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼（45），由表查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值。</p><p><b>　　鍵的工作長(zhǎng)度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</

89、p><p>　　可見(jiàn)連接的擠壓強(qiáng)度不夠，考慮到相差較大。因此改用雙鍵，相隔布置，雙鍵的工作長(zhǎng)度，</p><p><b>　　合適</b></p><p><b>　　合適</b></p><p><b>　　2.中間軸鍵的計(jì)算</b></p><p>　　

90、一般8級(jí)以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用圓頭普通平鍵連接。</p><p><b>　　校核鍵連接的強(qiáng)度</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼（45），由表查得許用擠壓應(yīng)力，取。</p><p><b>　　鍵的工作長(zhǎng)度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度</p

91、><p><b>　　合適</b></p><p>　　可見(jiàn)連接的擠壓強(qiáng)度不夠，考慮到相差較大。因此改用雙鍵，相隔布置，雙鍵的工作長(zhǎng)度</p><p><b>　　合適</b></p><p><b>　　3.高速軸鍵的計(jì)算</b></p><p>　　一般

92、8級(jí)以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用圓頭普通平鍵連接。</p><p><b>　　校核鍵連接的強(qiáng)度</b></p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是鋼（45），由表查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值。</p><p><b>　　鍵的工作長(zhǎng)度</b></p><p>　　鍵與輪轂鍵槽的接觸高度<

93、/p><p><b>　　合適</b></p><p>　　六、減速器的潤(rùn)滑設(shè)計(jì)</p><p>　　1.齒輪和軸承潤(rùn)滑的目的：</p><p>　　潤(rùn)滑的目的是為了減少摩擦及摩損，延長(zhǎng)疲勞壽命，排出摩擦熱、冷卻，也有防止生銹、腐蝕的效果。</p><p><b>　　齒輪的潤(rùn)滑：</

94、b></p><p>　　減速器內(nèi)的傳動(dòng)零件的潤(rùn)滑，通常有油池浸油潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑。而浸入油中的圓周速度小于12m/s，才適合浸油潤(rùn)滑，此減速器的大齒輪的圓周速度小于12m/s，所以，選用浸油潤(rùn)滑是比較合理的。浸油高度取為35mm。</p><p>　　根據(jù)齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、載荷大小、工作環(huán)境和潤(rùn)滑裝置等各種主要要素，選用N150中負(fù)荷工業(yè)齒輪用油，它的運(yùn)動(dòng)黏度135～165㎡/s（40

95、°），75.9～91.2㎡/s（50°）；閃點(diǎn)170℃；凝點(diǎn)-8℃。</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑</b></p><p>　　因?yàn)榻妄X輪的圓周速度在1.5～2m/s以上，靠近機(jī)體旁的4個(gè)軸承，可以采用飛濺潤(rùn)滑?？拷鼨C(jī)體內(nèi)油的飛濺直接潤(rùn)滑軸承或經(jīng)機(jī)體剖分面上的油溝，然后流進(jìn)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。</p><p>&l

96、t;b>　　減速器的密封</b></p><p><b>　　2.密封的目的：</b></p><p>　　為了防止減速器內(nèi)的潤(rùn)滑劑泄出，防止灰塵、切削微粒及其他雜物和水分侵入，減速器中的軸承等其他傳動(dòng)部件、減速器箱體等都必須進(jìn)行必要的密封，以保持良好的潤(rùn)滑條件和工作環(huán)境，使減速器達(dá)到預(yù)期的工作壽命。而同軸式二級(jí)減速器的密封部位主要在軸伸端處和箱體接

97、合面處。</p><p><b>　　密封方法：</b></p><p><b>　　軸伸端處的密封</b></p><p>　　在輸入或輸出軸的外伸處，為了防止灰塵、水汽及其他雜質(zhì)滲入，引起軸承急劇磨損和腐蝕，以及潤(rùn)滑油外漏，都要求在端蓋軸孔內(nèi)裝密封件。</p><p>　　在輸入軸的外伸端處，采

98、用毛氈密封；在輸出軸的外伸端出，軸徑比較大，故利用安裝溝槽使密封圈受到壓縮而密封，在介質(zhì)壓力的作用下產(chǎn)生自緊作用而增強(qiáng)密封效果。</p><p><b>　　箱體接合面的密封</b></p><p>　　箱座與箱蓋的密封常在箱蓋與箱座接合面上涂上密封膠或水玻璃的方法實(shí)現(xiàn)。為了提高接合面的密封性，可在箱座接合面上開(kāi)油槽使?jié)B入接合面之間的潤(rùn)滑油重新流回箱體內(nèi)部。</

99、p><p>　　七、箱體、機(jī)架及附件的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸(由手冊(cè)上查得近似值)</p><p>　　2.減速器箱體的附件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1)通氣器</b></p><p>　　通氣器用于通

100、氣，能使熱膨脹氣體及時(shí)排出，保證箱體內(nèi)、外氣壓平衡一致，以避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)箱內(nèi)油溫升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤(rùn)滑油沿箱體接合面、軸伸及其他縫隙滲漏出來(lái)。</p><p>　　因?yàn)榇藴p速器工作環(huán)境灰塵較大，應(yīng)選用網(wǎng)式通氣器</p><p><b>　　2)油塞</b></p><p>　　為了排除油污，更換減速器箱體內(nèi)的油污，在箱體底部油池的最低

101、處設(shè)置有排油孔。排油孔設(shè)置在箱體底部油池的最低處，箱體內(nèi)底面常做成1°～1.5°外斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡。排油孔平時(shí)用放油螺塞堵住。</p><p>　　放油螺栓和密封圈的結(jié)構(gòu)尺寸（JB1000—1977）</p><p><b>　　3)油杯</b></p><p>　　同軸式二級(jí)減速器中間支座上的軸

102、承采用脂潤(rùn)滑，而潤(rùn)滑脂只能做間歇供應(yīng)潤(rùn)滑脂，螺旋式油杯中裝滿油脂后，旋動(dòng)上蓋即可將潤(rùn)滑脂擠入軸承中。</p><p>　　螺旋式油杯的結(jié)構(gòu)尺寸（GB/T 1154-1989）</p><p><b>　　4)地腳螺栓</b></p><p>　　將機(jī)座固定在地基上，專門(mén)用地腳螺栓，它的直徑已確定為M24</p><p>

103、　　地腳螺栓的結(jié)構(gòu)尺寸（GB/T 799-1988）</p><p><b>　　5)油標(biāo)</b></p><p>　　油標(biāo)用來(lái)指示箱內(nèi)油面高度，它應(yīng)設(shè)置在便于及油面穩(wěn)定之處，如低速級(jí)傳動(dòng)零件附近。而在這里選用桿式油標(biāo)。</p><p><b>　　桿式油標(biāo)的結(jié)構(gòu)尺寸</b></p><p><

104、;b>　　八、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說(shuō)箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>

105、;　　[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，高等教育出版社，龔溎義主編，1990年12月第二版；</p><p>　　[2]《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2006年5月第8版；</p><p>　　[3]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)V3.0》，軟件版；</p><p>　　[4]《減速器選用手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版；</p