二級直齒圓柱齒輪課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　精密機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　課程名稱： 精密機(jī)械學(xué)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 </p><p>　　院 系： </p><p>　　班 級： </p><p>　　設(shè) 計(jì) 者：

2、 </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、傳動(dòng)裝置的總體

3、設(shè)計(jì)4</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目4</b></p><p>　　1.2 選擇電動(dòng)機(jī)4</p><p>　　1.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比5</p><p>　　1.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)6</p><p>　　二.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算7</p>

4、<p>　　2.1 高速齒輪傳動(dòng)7</p><p>　　2.2 低速速齒輪傳動(dòng)（二級傳動(dòng)）9</p><p>　　2.3 直齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)表11</p><p>　　2.4 驗(yàn)證兩個(gè)大齒輪潤滑的合理性12</p><p>　　三.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算12</p><p>　　3.1 高速軸(即軸Ⅰ)的設(shè)計(jì)

5、計(jì)算13</p><p>　　3.2 中間軸(即軸Ⅱ)的設(shè)計(jì)計(jì)算17</p><p>　　3.3 輸出軸(即軸Ⅲ)的設(shè)計(jì)計(jì)算22</p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇27</b></p><p>　　軸承的選擇………………………………………………………………………27</p><p>

6、　　軸承潤滑方式及密封方式………………………………………………………28</p><p>　　減速器附件及其說明……………………………………………………………28</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………………29</p><p>　　九.參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………30</p>

7、<p><b>　　傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　帶式運(yùn)輸機(jī)傳送裝置</b></p><p>　　1.1.1.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求：</p><p>　　機(jī)器最短工作年限：使用八年，每日兩班，每

8、兩年大修一次。</p><p>　　部件：1.電動(dòng)機(jī)，2.V帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng),3.減速器,4.聯(lián)軸器,5.輸送帶</p><p>　　1.1.2.傳動(dòng)裝置簡圖</p><p>　　兩級展開式圓柱齒輪減速器的特點(diǎn)及應(yīng)用：結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對于軸承的位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度。高速級齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的

9、彎曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。高速級一般做成斜齒，低速級可做成直齒。兩級同軸式圓柱齒輪減速:  特點(diǎn)及應(yīng)用：減速器橫向尺寸較小，兩對齒輪浸入油中深度大致相同。但軸向尺寸大和重量較大，且中間軸較長、剛度差，使載荷沿齒寬分布不均勻，高速級齒輪的承載能力難于充分利用。</p><p>　　從性能和尺寸以及經(jīng)濟(jì)性上考慮選擇兩級展開式圓柱齒輪減速.</p><p&

10、gt;　　卷筒同輸出軸直接同聯(lián)軸器相連就可以,因?yàn)檫@樣可以減少能量的損耗.</p><p><b>　　1.2 選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　1.2.1.選擇電動(dòng)機(jī)的類型</p><p>　　電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因此，無特殊要求時(shí)應(yīng)選用三相交流電動(dòng)機(jī)，其中以三相交流異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛

11、。所以選擇使用三相交流異步電動(dòng)機(jī)——Y系列三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自冷式。電壓380V。</p><p>　　1.2.2.選擇電動(dòng)機(jī)的容量（功率）</p><p>　　工作機(jī)的有效功率為：</p><p>　　從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為：</p><p>　　式中：分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪、卷筒的傳動(dòng)效率。由表9.1取。齒輪為8級

12、精度。</p><p>　　所以電動(dòng)機(jī)所需要的工作功率為：。</p><p>　　1.2.3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　按表9.1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i=8~40，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有

13、750 r/min、1000 r/min、1500 r/min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1500r/min的電動(dòng)機(jī)，另需要其中電機(jī)工作所需工作功率：。</p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由本書的表14.1或有關(guān)手冊選定電動(dòng)機(jī)型號為Y132S2-4。其主要性能如下表：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的主要安裝尺寸

14、及外形尺寸如下：</p><p>　　1.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比</p><p>　　1.3.1.總傳動(dòng)比i為</p><p>　　1.3.2.分配傳動(dòng)比</p><p>　　， 式中分別為V帶、一級、二級齒輪傳動(dòng)比。</p><p>　　考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相接近，取，故：</p>&l

15、t;p>　　1.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　1.4.1.各軸的轉(zhuǎn)速</p><p><b>　?、褫S</b></p><p><b>　?、蜉S</b></p><p><b>　　Ⅲ軸</b></p><p>&

16、lt;b>　　卷筒軸</b></p><p>　　1.4.2.各軸的輸入功率</p><p><b>　?、褫S</b></p><p><b>　?、蜉S</b></p><p><b>　　Ⅲ軸</b></p><p><b

17、>　　卷筒軸</b></p><p>　　1.4.3.各軸的輸出轉(zhuǎn)矩</p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為</p><p><b>　　所以： </b></p><p><b>　?、褫S</b></p><p><b>　?、蜉S</

18、b></p><p><b>　?、筝S</b></p><p><b>　　卷筒軸</b></p><p>　　將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表得:</p><p>　　二.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.1 高速齒輪傳動(dòng)</p><p&

19、gt;　　2.1.1．選擇材料、熱處理方式及精度等級</p><p>　　考慮到此考慮到卷筒機(jī)為一般機(jī)械并且速度不高，且該齒輪傳動(dòng)為閉式傳動(dòng)。故大、小齒輪均選用45鋼。</p><p>　　小齒輪調(diào)質(zhì)，由表6.2（參考文獻(xiàn)【1】）得到齒面硬度為235HBS；大齒輪正火，由表6.2（參考文獻(xiàn)【1】）得到齒面硬度為190HBS，均選用8級精度，直齒圓柱齒輪。</p><p&

20、gt;　　2.1.2. 初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸</p><p>　　由于是閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng)，其主要失效形式是齒根折斷。故按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。</p><p>　　A 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　1)小齒輪傳遞的扭矩</p><p>　　2）初選小齒輪齒數(shù)z1=27，則大齒輪。</p>

21、<p><b>　　3)初選。</b></p><p>　　4)硬齒面非對稱布置，按表6.6選取</p><p>　　5)材料的彈性影響系數(shù)ZE,按表知鍛鋼選取Ze=190MPa</p><p>　　齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限，按表選取，。</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N</b>

22、</p><p><b>　　，</b></p><p>　　8）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，按表選取，</p><p>　　9）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力，取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，按表計(jì)算得</p><p><b>　　，</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直

23、徑d，。</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度v，</b></p><p>　　12）計(jì)算載荷系數(shù)K，按表查得使用系數(shù)，查得動(dòng)載系數(shù)，查得齒向載荷分布系數(shù)，查得齒間載荷分布系數(shù)，則</p><p>　　13）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑。取d=72mm</p><p>　　14)計(jì)算齒寬b，，圓整取為75mm。&l

24、t;/p><p>　　15）計(jì)算模數(shù)m，，，。</p><p>　　B 再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)校核</p><p>　　計(jì)算載荷系數(shù)K，由上可知K=1.72</p><p><b>　　齒形系數(shù)，由圖查得</b></p><p>　　齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限應(yīng)力，</p><p&g

25、t;　　彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力[σF]，</p><p>　　計(jì)算齒輪的并加以比較，，取0.0163。</p><p>　　齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，。</p><p>　　校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，，</p><p>　　結(jié)論：對比計(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

26、彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取m＝ 3mm，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d1= 81mm應(yīng)有的齒數(shù)。于是由z1=d1/m=81/3 =27，取Z1=27,Z2 = Z1×i1 =27x3.59=97。</p><p>　　2.1.3. 計(jì)算傳動(dòng)尺寸</p><p><b>　　計(jì)算中心距a，mm</b><

27、;/p><p>　　計(jì)算齒輪的分度圓直徑d，，</p><p>　　計(jì)算齒輪的齒根圓直徑df，，</p><p>　　計(jì)算齒輪寬度B，b=75mm。</p><p><b>　　驗(yàn)算，，</b></p><p><b>　　，故合適。</b></p><p&g

28、t;　　2.2 低速速齒輪傳動(dòng)（二級傳動(dòng)）</p><p>　　2.2.1．選擇材料、熱處理方式及精度等級</p><p>　　考慮到此考慮到卷筒機(jī)為一般機(jī)械并且速度不高，且該齒輪傳動(dòng)為閉式傳動(dòng)。故大、小齒輪均選用45鋼。</p><p>　　小齒輪調(diào)質(zhì)，由表6.2（參考文獻(xiàn)【1】）得到齒面硬度為235HBS；大齒輪正火，由表6.2（參考文獻(xiàn)【1】）得到齒面硬度為1

29、90HBS，均選用8級精度，直齒圓柱齒輪。</p><p>　　2.2.2. 初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸</p><p>　　由于是閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng)，其主要失效形式是齒根折斷。故按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　1)小齒輪傳遞的扭矩</p><p>　　2）初選小齒輪齒數(shù)z1=33，則大

30、齒輪。</p><p><b>　　3)初選。</b></p><p>　　4)硬齒面非對稱布置，按表6.6選取</p><p>　　5)材料的彈性影響系數(shù)ZE,按表知鍛鋼選取Ze=190MPa</p><p>　　6）齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限，按表選取，。</p><p><b>　　7

31、)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　8）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，按表選取，</p><p>　　9）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力，取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，按表計(jì)算得</p><p><b>　　，</b></p>&l

32、t;p>　　10）試算小齒輪分度圓直徑d，。</p><p>　　11）計(jì)算圓周速度v，</p><p>　　12）計(jì)算載荷系數(shù)K，按表查得使用系數(shù)，查得動(dòng)載系數(shù)，查得齒向載荷分布系數(shù)，查得齒間載荷分布系數(shù)，則</p><p>　　13）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑。取d=72mm</p><p>　　14)計(jì)算齒寬b，，圓整取為10

33、0mm。</p><p>　　15）計(jì)算模數(shù)m，，取m=4，。</p><p>　　B 再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)校核</p><p>　　計(jì)算載荷系數(shù)K，由上可知K=1.72</p><p><b>　　齒形系數(shù)，由圖查得</b></p><p>　　齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限應(yīng)力，</p>

34、;<p>　　彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力[σF]，</p><p>　　計(jì)算齒輪的并加以比較，，取0.0165。</p><p>　　齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，。</p><p>　　校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，，</p><p>　　結(jié)論：對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

35、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m＝ 4mm，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d1= 132mm應(yīng)有的齒數(shù)。于是由z1=d1/m=132/4 =33，取,Z2 = Z1×i1 =33x2.75=91。</p><p>　　2.2.3. 計(jì)算傳動(dòng)尺寸</p><p>　　1）計(jì)算中心距a，mm</p>&

36、lt;p>　　2）計(jì)算齒輪的分度圓直徑d，，</p><p>　　3）計(jì)算齒輪的齒根圓直徑df，，</p><p>　　4)計(jì)算齒輪寬度B，b=100mm。</p><p><b>　　5)驗(yàn)算，，</b></p><p><b>　　，故合適。</b></p><p>

37、;　　2.3直齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)表</p><p>　　2.4驗(yàn)證兩個(gè)大齒輪潤滑的合理性</p><p>　　兩個(gè)大齒輪直徑分別為：291mm，364mm。浸油深度不能過深也不能過淺，通常一般的推薦值為，滿足浸油潤滑的條件為油的深度大于10mm，小于三個(gè)全齒高，又。，即三個(gè)全齒高27mm。驗(yàn)證可以知道，兩個(gè)齒輪同時(shí)滿足浸油條件，可以正常使用。</p><p><b&

38、gt;　　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖</b></p><p>　　3.1 高速軸(即軸Ⅰ)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1.1. 軸的基本參數(shù)--Ⅰ軸：</p><p><b>　　Ⅰ軸轉(zhuǎn)速</b></p><p&

39、gt;<b>　　功率</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　作用在齒輪上的力：</b></p><p><b>　　圓周力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></

40、p><p><b>　　軸向力 0</b></p><p>　　3.1.2. 選擇軸的材料</p><p>　　考慮結(jié)構(gòu)尺寸可能出現(xiàn)的特殊要求，選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，以獲得良好的綜合機(jī)械性能。</p><p>　　3.1.3. 初算軸徑</p><p>　　考慮到軸上鍵槽適當(dāng)增加軸直徑，增大5%，圓整

41、后取d=25mm。</p><p>　　式中，   C——由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)。由參考文獻(xiàn)[2]P193頁表10.2，考慮扭矩大于彎矩，取小值，C=100?！　?lt;/p><p>　　P——軸傳遞的功率（單位kW）。</p><p>　　n——軸的轉(zhuǎn)速（單位r/min）。</p><p>　　3.1.4. 軸

42、承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　A 軸承部件的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體用剖分結(jié)構(gòu)形式。因傳遞功率小，齒輪減速器效率高，發(fā)熱小，估計(jì)軸不會(huì)很長，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1 所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑的軸端1開始設(shè)計(jì)。</p><p><b

43、>　　B 聯(lián)軸器及軸端1</b></p><p>　　上述所求的的，軸段1的直徑20mm，又考慮到軸段1上安裝聯(lián)軸器，因此1的設(shè)計(jì)與聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　　為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差，隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表12.1(參考文獻(xiàn)[1])可?。篕=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　　。<

44、/b></p><p>　　其中型號為LX1的聯(lián)軸器系列公稱轉(zhuǎn)矩滿足，故可定制直徑為20mm的LX1聯(lián)軸器，記作LX1 20×52 GB/T 5014。軸段1的長度應(yīng)比聯(lián)軸器的軸孔長度略短，故取50mm。</p><p><b>　　C 軸段2</b></p><p>　　在確定軸段2的直徑時(shí)候，應(yīng)該考慮聯(lián)軸器的固定與密封兩個(gè)

45、方面。</p><p>　　由于聯(lián)軸器只傳遞轉(zhuǎn)矩，軸段2的軸徑可與軸段1相同。由唇形密封圈的標(biāo)準(zhǔn)。可取軸段2的軸徑為20mm.軸段2的長度由軸承座的長度和軸段1決定。</p><p>　　軸承座長為.由表參考文獻(xiàn)[2]4.1計(jì)算知，取軸承端面螺栓為M8。由此得 ,取為32mm，軸承靠近箱體內(nèi)表面的端面到箱體內(nèi)表面的距離為5mm.(高速軸大齒輪齒輪齒頂圓處速度大于2m/s，由經(jīng)驗(yàn)，

46、軸承取油潤滑) 則軸段2長度為38mm。</p><p><b>　　D 軸段3和軸段7</b></p><p>　　考慮使用直齒輪，軸承類型為深溝球軸承?？紤]軸徑及安裝，暫取6205，查得d=25mm，D=52mm，B=15mm。故取軸段3的直徑為25mm，長度14mm。</p><p><b>　　E 軸段4</b

47、></p><p>　　軸段4的軸肩也為（0.07~0.1）20=1.4~2mm。軸肩取2mm,則直徑為29mm。</p><p>　　但考慮到可能使用齒輪軸，需進(jìn)行計(jì)算，知e<2.5 m=6.25mm,則齒輪結(jié)構(gòu)形式必須選取齒輪軸形式，則知不需要圖中的軸端4的軸肩定位。則軸段4直徑仍為25mm。</p><p><b>　　F 軸段5<

48、/b></p><p>　　軸段5固連低速級大齒輪。其內(nèi)徑可取41mm。長度應(yīng)略小于齒輪齒寬。低速級大齒輪的齒寬為75mm,取軸段5的長度為75mm。</p><p><b>　　G 軸段6</b></p><p>　　由圖9.8中的公式計(jì)算得，軸段6的軸肩應(yīng)為（0.07~0.1）20=1.4~2mm。初取軸肩2mm,則初算可取直徑為30

49、mm。</p><p>　　3.1.5. 軸上鍵校核設(shè)計(jì)</p><p>　　輸入軸只有軸段1上有鍵，計(jì)算時(shí)計(jì)算軸上所需鍵最短長度，軸段1上鍵長大于所需最短工作長度即可。</p><p>　　連接為動(dòng)連接，載荷輕微振動(dòng)，且鍵材料均選用45號鋼，查表可得：，取。需滿足：，其中由軸的直徑20mm，可取鍵的尺寸b×h=6×6mm。</p>

50、<p>　　其連接的聯(lián)軸器處長為55mm，則鍵可選長度為45mm。</p><p>　　3.1.6．軸的強(qiáng)度校核</p><p><b>　　A 畫軸的受力簡圖</b></p><p>　　B 計(jì)算支承反力 L1=60mm,L2=160mm</p><p><b>　　在水平面上</b&

51、gt;</p><p><b>　　在垂直平面上</b></p><p>　　軸承I的總支承反力：</p><p>　　軸承II的總支承反力：</p><p><b>　　C 畫彎矩圖</b></p><p>　　在水平面上，a剖面左側(cè)：</p><p&

52、gt;<b>　　a剖面右側(cè)：</b></p><p>　　在垂直平面上，彎矩為</p><p><b>　　a剖面左側(cè)：</b></p><p><b>　　a剖面右側(cè)：</b></p><p>　　合成彎矩，a剖面左側(cè)：</p><p><b&

53、gt;　　a剖面右側(cè)：</b></p><p><b>　　D 畫轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　T=8.054X10^4Nmm</p><p>　　因?yàn)?，所?斷面為危險(xiǎn)截面。查課本225頁表14-1得，查課本231頁表14-3得許用彎曲應(yīng)力，則：，因?yàn)楦魈幹睆酱笥赿，故該軸是安全的。</p><p>

54、;　　3.1.7.校核軸承壽命（油潤滑）</p><p>　　由表12.3（參考文獻(xiàn)2）查得6205軸承的Cr=14.0kN，Co=7.88kN。</p><p><b>　　計(jì)算軸承的軸向力</b></p><p>　　軸承I、II內(nèi)部軸向力分別為</p><p>　　比較兩軸承的受力，因Fr1>Fr2，故只需校

55、核軸承I。</p><p>　　計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷，沖擊載荷系數(shù)，查表18..8得，取X=1，Y=0。</p><p>　　軸承在以下工作，由表10.10查得。微振，由表10.11查得。</p><p>　　軸承I的壽命為>8年</p><p>　　因此所該軸承符合要求。</p><p>　　3.2 中間軸(即軸Ⅱ)

56、的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.2.1. 軸的基本參數(shù)--Ⅱ軸：</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　功率</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　作用在齒輪上

57、的力：</b></p><p><b>　　圓周力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p><b>　　軸向力 0</b></p><p>　　3.2.2. 選擇軸的材料</p><p>　　考慮結(jié)構(gòu)尺寸可能出

58、現(xiàn)的特殊要求，選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，以獲得良好的綜合機(jī)械性能。</p><p>　　3.2.3.初算軸徑</p><p>　　考慮到軸上鍵槽適當(dāng)增加軸直徑，增大5%，圓整后取d=35mm。</p><p>　　式中，   C——由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)。由參考文獻(xiàn)[2]P193頁表10.2，考慮扭矩大于彎矩，取小值，C=100?！　?

59、lt;/p><p>　　P——軸傳遞的功率（單位kW）。</p><p>　　n——軸的轉(zhuǎn)速（單位r/min）。</p><p>　　3.2.4.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　A 軸承部件的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　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：中間軸草圖1 所示，然后，

60、可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑的軸端1開始設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　B軸段1與軸段5</b></p><p>　　初選深溝球軸承6207,查得d=35mm,D=72mm,B=17mm。故取軸段1的直徑為35mm。 軸段1與5長度均為32mm。</p><p><b>　　C 軸段2  </b&g

61、t;</p><p>　　齒輪端面距箱體內(nèi)壁應(yīng)為10mm,油潤滑，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm?？紤]軸轂配合及齒輪，所以軸段2的軸徑為45mm，長度為108mm，且需加套筒起軸向固定齒輪的作用。</p><p><b>　　D 軸段3</b></p><p>　　軸段3的軸肩也為1.75~2.5mm，軸肩取2.5mm,則直徑為

62、50mm，長度為12mm。</p><p><b>　　E 軸段4 </b></p><p>　　軸段4與中間軸大齒輪的輪轂配合。直徑可取40mm,長度略小于高速級大齒輪齒寬。取軸段4的長度為78mm。</p><p>　　3.2.5.軸上鍵校核</p><p>　　中間軸軸段2與軸段4上有鍵，計(jì)算時(shí)計(jì)算軸上所

63、需鍵最短長度，其鍵長大于所需最短工作長度即可。</p><p>　　連接為動(dòng)連接，載荷輕微振動(dòng)，且鍵材料均選用45號鋼，查表可得：，取。需滿足：，其中由軸的直徑40mm，可取鍵的尺寸b×h=12×8mm。</p><p>　　鍵可選長度為90mm。</p><p>　　軸的直徑45mm，可取鍵的尺寸b×h=14×9mm。鍵可選

64、長度為63mm。</p><p>　　3.2.6．軸的受力分析</p><p><b>　　A 畫軸的受力簡圖</b></p><p><b>　　中間軸受力：</b></p><p><b>　　作用在齒輪上的力：</b></p><p><b&

65、gt;　　圓周力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p><b>　　軸向力 0</b></p><p>　　B 計(jì)算支承反力 L1=55mm,L2=100mm，L3=75mm。</p><p><b>　　在水平面上</b><

66、;/p><p><b>　　在垂直平面上</b></p><p>　　軸承I的總支承反力：</p><p>　　軸承II的總支承反力：</p><p><b>　　C 畫彎矩圖</b></p><p>　　在水平面上，斷面1處</p><p><b

67、>　　斷面2處</b></p><p>　　在垂直平面上，彎矩為斷面1處</p><p><b>　　斷面2處</b></p><p><b>　　合成彎矩，斷面1處</b></p><p><b>　　斷面2處</b></p><p>

68、;<b>　　D 畫轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　T=2.73X10^5Nmm</p><p>　　因?yàn)?，所?斷面為危險(xiǎn)截面。查課本225頁表14-1得，查課本231頁表14-3得許用彎曲應(yīng)力，則：，因?yàn)楦魈幹睆酱笥赿，故該軸是安全的。</p><p>　　3.2.7.校核軸承壽命（油潤滑）</p><p>　

69、　由表12.3（參考文獻(xiàn)2）查得6207軸承的Cr=25.5kN，Co=15.2kN。</p><p><b>　　計(jì)算軸承的軸向力</b></p><p>　　軸承I、II內(nèi)部軸向力分別為</p><p>　　比較兩軸承的受力，因Fr1<Fr2，故只需校核軸承2。</p><p>　　計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷，沖擊載荷系數(shù)

70、，查表18..8得，取X=1，Y=0。</p><p>　　軸承在以下工作，由表10.10查得。微振，由表10.11查得。</p><p>　　軸承I的壽命為>8年</p><p>　　因此所該軸承符合要求。</p><p>　　3.3 低速軸(即軸Ⅲ)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.3.1. 軸的基本參數(shù)-

71、-Ⅲ軸：　　　</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　功率</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　作用在齒輪上的力：</b></p><p><b&

72、gt;　　圓周力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p><b>　　軸向力 0</b></p><p>　　3.3.2. 選擇軸的材料</p><p>　　考慮結(jié)構(gòu)尺寸可能出現(xiàn)的特殊要求，選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，以獲得良好的綜合機(jī)械性能。</p>

73、;<p>　　3.3.3.初算軸徑</p><p>　　考慮到軸上鍵槽適當(dāng)增加軸直徑，增大5%，圓整后取d=50mm。</p><p>　　式中，   C——由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)。由參考文獻(xiàn)[2]P193頁表10.2，考慮扭矩大于彎矩，取小值，C=100?！　?lt;/p><p>　　P——軸傳遞的功率（單位kW）。&l

74、t;/p><p>　　n——軸的轉(zhuǎn)速（單位r/min）。</p><p>　　3.3.4. 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　A 軸承部件的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體用剖分結(jié)構(gòu)形式。因傳遞功率小，齒輪減速器效率高，發(fā)熱小，估計(jì)軸不會(huì)很長，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

75、如圖：輸出軸的草圖1 所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑的軸端7開始設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　B 軸段7及聯(lián)軸器</b></p><p>　　軸段7的直徑，需要考慮到上述所求的d=50mm及軸段1上安裝聯(lián)軸器，因此與聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　　為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差，隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。

76、查表12.1(參考文獻(xiàn)[1])可?。篕=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩：。</p><p>　　其中型號為LX3的彈性柱銷聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩滿足，但直徑不滿足，則定制直徑為50mm的聯(lián)軸器， 型號記作LX3 50×80 GB/T 5014。軸段1的長度應(yīng)略短于聯(lián)軸器的長度。可取長l1=75mm。</p><p><b>　　C 軸段6</b></p><

77、p>　　考慮聯(lián)軸器的軸向固定，軸段6直徑d=45mm，長度l=40mm。</p><p><b>　　D 軸段5和軸段1</b></p><p>　　考慮使用直齒輪，齒輪有軸向力，軸承類型為深溝球軸承。軸段5需要考慮軸承直徑及安裝，查表12.2（參考文獻(xiàn)[2]）深溝球軸承，暫取6210,查得d=50mm,D=90mm,B=20mm。一根軸上兩個(gè)軸承應(yīng)該為相同型號

78、，故取軸段5和軸段1的直徑為：d=50mm，軸段5長度為19mm，軸段1長度為28mm。</p><p><b>　　E 軸段4</b></p><p>　　軸段4的軸肩取3mm,則直徑為56mm，軸段4長度由另外兩根軸決定。</p><p><b>　　F 軸段3</b></p><p>　　由圖

79、9.8中的公式計(jì)算得，軸段6的軸肩應(yīng)為4mm。初取軸肩h=5.0mm,則初算可得直徑為65mm，長度為12mm。</p><p><b>　　G 軸段2</b></p><p>　　軸段2處用以安裝低速軸大齒輪-齒輪4，軸段3處為方便定位，直徑為55mm，長度為108mm。</p><p>　　3.3.5. 軸上鍵校核</p>

80、<p>　　軸段7與軸段4上有鍵，計(jì)算時(shí)計(jì)算軸上所需鍵最短長度，其鍵長大于所需最短工作長度即可。</p><p>　　連接為動(dòng)連接，載荷輕微振動(dòng)，且鍵材料均選用45號鋼，查表可得：，取。需滿足：。</p><p>　　A 軸段4與大齒輪連接處的鍵</p><p>　　其中軸段4的直徑55mm，可取鍵的尺寸b×h=16×10mm，則可解得

81、: ，4號齒輪，其齒寬為100mm，鍵可選長度為90mm。</p><p>　　B 軸段7與聯(lián)軸器連接處的鍵</p><p>　　其中軸段7的直徑40mm，可取鍵的尺寸b×h=12×8mm。則可解得: </p><p>　　查表取鍵長為85mm。</p><p>　　3.3.6. 軸的強(qiáng)度校核</p><

82、;p>　　A 畫軸的受力簡圖</p><p><b>　　作用在齒輪上的力：</b></p><p><b>　　圓周力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p><b>　　軸向力 0</b></p>

83、<p>　　B 計(jì)算支承反力 L1=90mm,L2=150mm，L3=70mm</p><p><b>　　在水平面上</b></p><p><b>　　在垂直平面上</b></p><p>　　軸承I的總支承反力：</p><p>　　軸承II的總支承反力：</p>&

84、lt;p><b>　　C 畫彎矩圖</b></p><p>　　在水平面上，a剖面左側(cè)：</p><p><b>　　a剖面右側(cè)：</b></p><p>　　在垂直平面上，彎矩為</p><p><b>　　a剖面左側(cè)：</b></p><p>

85、;<b>　　a剖面右側(cè)：</b></p><p>　　合成彎矩，a剖面左側(cè)：</p><p><b>　　a剖面右側(cè)：</b></p><p><b>　　D 畫轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　T=7.16X10^5Nmm</p><p>　　因

86、為，所以2斷面為危險(xiǎn)截面。查課本225頁表14-1得，查課本231頁表14-3得許用彎曲應(yīng)力，則：，因?yàn)楦魈幹睆酱?lt;/p><p>　　于d，故該軸是安全的。</p><p>　　3.3.7.校核軸承壽命（油潤滑）</p><p>　　由表12.3（參考文獻(xiàn)2）查得6210軸承的Cr=35.0kN，Co=23.2kN。</p><p><

87、;b>　　計(jì)算軸承的軸向力</b></p><p>　　軸承I、II內(nèi)部軸向力分別為</p><p>　　比較兩軸承的受力，因Fr1>Fr2，故只需校核軸承I。</p><p>　　計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷，沖擊載荷系數(shù)，查表18..8得，取X=1，Y=0。</p><p>　　軸承在以下工作，由表10.10查得。微振，由表10

88、.11查得。</p><p>　　軸承I的壽命為>8年</p><p>　　因此所該軸承符合要求。</p><p><b>　　四．聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　4.1輸入軸聯(lián)軸器 </p><p>　　因?yàn)闇p速器應(yīng)用場合高速，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，根據(jù)使用的電機(jī)型號Y1

89、32S2-4，由參考文獻(xiàn)表選取LX1型號，公稱轉(zhuǎn)矩250 N·m滿足使用要求。輸入端選取直徑為20 mm的聯(lián)軸器。 </p><p>　　4.2輸出軸聯(lián)軸器 </p><p>　　輸出聯(lián)軸器根據(jù)輸出軸尺寸，選取彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器選取LX3型號，內(nèi)徑選取50mm，長度L=80mm。</p><p><b>

90、;　　軸承的選擇</b></p><p>　　根據(jù)之前軸的結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)， 可知三個(gè)軸選擇的軸承分別為：</p><p>　　六．潤滑方式及密封方式</p><p>　　由上述齒輪設(shè)計(jì)的陳述，對于本展開式二級圓柱直齒輪減速器，其高速級大齒輪的齒頂圓上的線速度略大于5m/s，由經(jīng)驗(yàn)選取油潤滑。在箱體上鑄出油溝。由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書第48頁經(jīng)驗(yàn)公式選取油溝尺寸為距

91、箱體內(nèi)壁a=5mm,油溝寬b=5mm,深c=4mm。 </p><p>　　由于是油潤滑，密封采用唇形密封圈.潤滑油采用LAN-32，裝油量在油標(biāo)尺的最大和最小高度之間。</p><p>　　對于軸承，綜合考慮采用脂潤滑，需要擋油環(huán)。工作環(huán)境清潔，密封方式暫采用毛氈圈。</p><p><b>　　減速器附件及其說明</b></

92、p><p><b>　　附件設(shè)計(jì)  </b></p><p>　　A  窺視孔蓋和窺視孔 </p><p>　　在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件嚙合區(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)體上開窺視孔與鑄造的凸緣一塊，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

93、鋼板焊接制成，用M6螺栓緊固。由要求選取A=100,B=90，A1=140，B1=120，C=125，C1=80，C2=105，R=5,螺釘尺寸M615螺釘數(shù)目為6.具體尺寸見參考文獻(xiàn)[2]P167頁。 </p><p><b>　　B  油螺塞： </b></p><p>　　放油孔位于油池最底處，并安排在減速器中部，以便放油

94、，放油孔用螺塞堵住，并加封油圈加以密封。 </p><p><b>　　C  油尺： </b></p><p>　　選取桿式油尺。選取M12的油尺。具體尺寸見參考文獻(xiàn)[2]P171頁表14.13油標(biāo)位置箱體中部。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。 </p><p><b&g

95、t;　　D  通氣孔： </b></p><p>　　由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡。由于是在礦山多塵的環(huán)境下，需使用帶過濾網(wǎng)的通氣孔。選取M24的簡易通氣孔。具體尺寸選取查閱參考文獻(xiàn)[2]P169頁表14.9 </p><p><b>　　E&#

96、160;啟蓋螺釘： </b></p><p>　　啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。選取M1025的平底螺栓。螺釘桿端部要做成圓柱形或大倒角，以免破壞螺紋。</p><p><b>　　F  定位銷： </b></p><p>　　為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體

97、聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷。</p><p>　　由于需要大批量生產(chǎn)，需要考慮工作性能以及成本問題，減速器的箱體采用鑄造箱體。機(jī)體采用剖分式，制造工藝選擇為鑄造。其機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸初選如下表：</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　我們這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是做《帶式運(yùn)輸機(jī)用的二級圓柱齒輪減速器》。在三個(gè)星期的

98、設(shè)計(jì)過程中，讓我明白一個(gè)簡單機(jī)械設(shè)計(jì)的過程，知道一個(gè)設(shè)計(jì)所必須要準(zhǔn)備些什么，要怎樣去安排工作，并學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律；也通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力；學(xué)會(huì)怎樣去進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。還有就是激發(fā)了我的學(xué)習(xí)興趣，能起到一種激勵(lì)奮斗的作用，讓我更加對課堂所學(xué)內(nèi)容的更加理解和掌握。</p>

99、<p>　　這次機(jī)械課程設(shè)計(jì)中，我遇到了很多問題，但同學(xué)討論和老師 指導(dǎo)起到了很大的作用，這就是團(tuán)隊(duì)的精神。自己在設(shè)計(jì)中所遇到的困難，讓我明白要做好一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)是一件不容易的事，必須有豐富的知識(shí)面和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還必須有一個(gè)好的導(dǎo)師。設(shè)計(jì)讓我感到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的緊張，能看到同學(xué)間的奮斗努力，能讓大家很好地回顧以前所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，也明白只有在學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上才能做設(shè)計(jì)，讓我以后更加注重理論的學(xué)習(xí)并回到實(shí)踐中去。這次課設(shè)讓我自己明白要很好

100、的把握設(shè)計(jì)時(shí)間的分配，才能更好地完成任務(wù)。這是自己設(shè)計(jì)思維不太嚴(yán)謹(jǐn)，沒有很好地熟悉一些理論知識(shí)，沒有過此類設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)；在設(shè)計(jì)過程中自己也做了一些重復(fù)的計(jì)數(shù)，很多往往是一個(gè)參數(shù)所取不正確或沒有太在意一些計(jì)數(shù)，而在尺寸計(jì)算校核才發(fā)現(xiàn)問題，而白白花了重復(fù)工作的時(shí)間，但也能讓我更加深刻一些設(shè)計(jì)的過程，積累了一些設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我們一次進(jìn)行的較長時(shí)間、較系統(tǒng)、 較全面的工程設(shè)計(jì)能力訓(xùn)

101、練，很好地提高了我們實(shí)踐能力和運(yùn)用綜合能力的水平。我們可以通過設(shè)計(jì)，明白到學(xué)習(xí)的內(nèi)容的目的，更加明確大學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)方向，能激起學(xué)生學(xué)習(xí)激情，也讓我們有學(xué)習(xí)的成就感，希望以后有更多合適實(shí)訓(xùn)教學(xué)安排。</p><p>　　最后十分感謝*老師和各位同學(xué)的指導(dǎo)與幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】.《機(jī)械學(xué)基