鏈板輸送機(jī)圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計(jì)</b></p><p><b>　　說(shuō)</b></p><p><b>　　明</b></p>

2、<p><b>　　書</b></p><p>　　院 系： 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院</p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 機(jī)設(shè)04-4班</p><p>　　組 數(shù)： 第 十 組</p><p><b&g

3、t;　　設(shè) 計(jì) 者： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p>　　日 期： 2007年7月16號(hào)</p><p><b>　　河南理工大學(xué)</b></p><p><b>　　目 錄</b></p>

4、<p>　　一 設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………… 3</p><p>　　二 傳動(dòng)方案的擬定………………………………………………… 4</p><p>　　三 電機(jī)的選擇……………………………………………………… 4</p><p>　　四 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算………………………………………… 5</p><p&

5、gt;　　五 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………… 6</p><p>　　六 軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 13</p><p>　　七 滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算…………………………………… 21</p><p>　　八 聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………… 25</p><p>　　

6、九 鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算…………………………………………… 26</p><p>　　十 箱體的設(shè)計(jì)……………………………………………………… 27</p><p>　　十一 減速器附件的設(shè)計(jì)…………………………………………… 28</p><p>　　十二 潤(rùn)滑和密封…………………………………………………… 28</p><p>　　十三 設(shè)

7、計(jì)總結(jié)……………………………………………………… 28</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………29</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　礦用鏈板輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)條件：</b></p

8、><p>　?。?）機(jī)器用途：煤礦井下運(yùn)煤；</p><p>　?。?）工作情況：?jiǎn)蜗蜻\(yùn)輸，中等沖擊；</p><p>　?。?）運(yùn)動(dòng)要求：輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)誤差不超過(guò)7%；</p><p>　　（4）工作能力：儲(chǔ)備余量15%；</p><p>　　（5）使用壽命：十年，每年300天，每天8小時(shí)；</p><p

9、>　　（6）檢修周期：半年小修，一年大修；</p><p>　?。?）生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)；</p><p>　?。?）制造廠型：礦務(wù)中心機(jī)廠，中小型機(jī)械廠；</p><p>　　2、輸送機(jī)簡(jiǎn)圖：如圖1</p><p><b>　　3、原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　運(yùn)輸機(jī)鏈條速度：

10、0.5m/s；</p><p>　　運(yùn)輸機(jī)鏈條拉力：28KN；</p><p><b>　　主動(dòng)星輪齒數(shù)：9；</b></p><p>　　主動(dòng)星輪節(jié)距：64mm；</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)內(nèi)容：①電動(dòng)機(jī)選型②傳動(dòng)件設(shè)

11、計(jì)③減速器設(shè)計(jì)④聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)；</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)工作量：①裝配圖1張②零件圖2張；</p><p><b>　　二、傳動(dòng)方案的擬定</b></p><p>　　根據(jù)傳動(dòng)裝置各部分的相對(duì)位置（如圖1），綜合考慮工作機(jī)的性能要求、工作條件和可靠性，以使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低、傳動(dòng)效率滿足要求等，選擇二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減

12、速器，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2：</p><p><b>　　三、電機(jī)的選擇</b></p><p>　　1、計(jì)算運(yùn)輸機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速和功率</p><p><b>　　（1）轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　由原始數(shù)據(jù)可得主動(dòng)星輪的直徑d===184.44㎜,</p><p>　　則

13、===52r/min</p><p><b>　?。?）功率</b></p><p>　　pw=Fv=28×0.5=14kw</p><p><b>　　2、電動(dòng)機(jī)的功率</b></p><p>　?。?）傳動(dòng)裝置的總效率η</p><p><b>　　由

14、參考文獻(xiàn)查得：</b></p><p>　　彈性聯(lián)軸器效率 η1=0.992； 2；</p><p>　　滾動(dòng)軸承效率 η2=0.99； 3；</p><p>　　圓錐齒輪傳動(dòng)效率η3=0.96； 1；</p><p>　　圓柱齒輪傳動(dòng)效率η4=0.97； 1；</p><p>　　滑

15、動(dòng)軸承效率 η5=0.96 1；</p><p>　　總效率η=η12η23η3η4η5=0.9922×0.993×0.96×0.97×0.96=0.85</p><p>　　（2）所需電動(dòng)機(jī)的功率</p><p>　　Pr=Pw/η=14/0.85=16.47kw 故取Ped =18.5kw.<

16、/p><p>　　3、選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)</p><p>　　根據(jù)工作條件：煤礦下運(yùn)輸，應(yīng)選擇防爆電機(jī)。Y系列籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，臥式封閉型電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y225S-8，額定功率18.5kw，滿載轉(zhuǎn)速730r/min,電動(dòng)機(jī)軸伸直徑60mm。</p><p>　　四、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算</p>

17、;<p><b>　　1、分配傳動(dòng)比</b></p><p>　?。?）總傳動(dòng)比：i=730/52=14.04</p><p><b>　?。?）各級(jí)傳動(dòng)比：</b></p><p>　　直齒圓錐齒輪（高速級(jí)）傳動(dòng)比i1=0.25i=3.51</p><p>　　斜齒圓柱齒輪（低速級(jí)）

18、傳動(dòng)比i2=4</p><p><b>　?。?）實(shí)際總傳動(dòng)比</b></p><p>　　i =i1·i2=3.51×4=14.04， 故傳動(dòng)比滿足要求。</p><p>　　2、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（各軸標(biāo)號(hào)見圖2）</p><p>　　（1）軸0（電動(dòng)機(jī)軸）</p><p>

19、;　　P0=Ped=18.5kw</p><p>　　n0=730r/min</p><p>　　T0=9550×18.5/730=242.02N·m</p><p>　?。?）軸1（高速軸）</p><p>　　P1=P0·η1=18.5×0.992≈18.5kw</p><p&g

20、t;　　n1=n0=730r/min</p><p>　　T1=9550P1/n1=9550×18.5/730=242.02N·m</p><p>　?。?）軸2（中間軸）</p><p>　　P2=P1·η2·η3=18.5×0.99×0.96=17.44kw</p><p>　　

21、n2=n1/i1=730/3.51=292r/min</p><p>　　T2=9550P2/n2=9550×17.44/292=570.38N·m</p><p>　?。?）軸3（低速軸）</p><p>　　P3=P2·η2·η4=17.44×0.99×0.97=16.75kw</p>&

22、lt;p>　　n3=n2/i2=292/4=52r/min</p><p>　　T3=9550P3/n3=9550×16.75/52=3076.20N·m</p><p>　　五、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1、閉式直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力</p

23、><p>　　由參考文獻(xiàn)查得大、小齒輪材料均選用20Cr，滲碳，淬火，</p><p>　　硬度均為56～62HRC.</p><p>　　σHlim=1500MPa, σFlim=460MPa</p><p>　　查參考文獻(xiàn)查得,取SH=1,SF=1.1則</p><p>　　[σH]1= KN1σHlim/SH=0.

24、9×1500=1350MPa</p><p>　　[σH]2= KN2σHlim/SH=0.95×1500=1425MPa</p><p>　　[σF]1= KN1σFlim/SF=0.85×460/1.1=355.45MPa</p><p>　　[σF]2= KN2σFlim/SF=0.88×460/1.1=368MPa&l

25、t;/p><p>　?。?）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪的大端模數(shù)</p><p>　　取齒數(shù)Z1=21，則Z2=Z1·i12=21×3.51=73.71取Z2=74 </p><p>　　實(shí)際齒數(shù)比μ=Z2/Z1=3.52</p><p>　　分錐角δ1= arctan=15.902°</p><

26、p>　　δ2= 90°-δ1=74.098°</p><p>　　取載荷系數(shù)K=1.5</p><p><b>　　由參考文獻(xiàn)查得</b></p><p>　　de1＇=1951=1951×=93.4㎜</p><p>　　大端模數(shù)m=de1＇/Z1=4.45</p>&

27、lt;p>　　查參考文獻(xiàn)查得，取m=4.5</p><p><b>　?。?）齒輪參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　大端分度圓直徑d=zm=21×4.5=94.5㎜</p><p>　　d=zm=74×4.5=333㎜</p><p>　　齒頂圓直徑=94.5+2×4.5×

28、;cos15.902°=103.16㎜</p><p>　　333+2×4.5×cos74.098°=335.47㎜</p><p>　　齒根圓直徑=94.5-2.4×4.5×cos15.902°=84.11㎜</p><p>　　=333-2.4×4.5×cos74.098&

29、#176;=330.04㎜</p><p><b>　　取齒寬系數(shù)</b></p><p>　　外錐距73.5/2sin15.902°=134.13㎜</p><p>　　齒寬40.24㎜,取b=40㎜</p><p><b>　　中點(diǎn)模數(shù)2.97㎜</b></p><

30、p>　　中點(diǎn)分度圓直徑62.48㎜</p><p><b>　　220.15㎜</b></p><p>　　當(dāng)量齒數(shù)22,270</p><p>　　當(dāng)量齒輪分度圓直徑㎜</p><p><b>　　803.48㎜</b></p><p>　　當(dāng)量齒輪頂圓直徑70.71

31、㎜</p><p><b>　　809.22㎜</b></p><p>　　當(dāng)量齒輪根圓直徑61.05㎜</p><p><b>　　755.02㎜</b></p><p>　　當(dāng)量齒輪傳動(dòng)中心距434.23㎜</p><p><b>　　當(dāng)量齒輪基圓齒距㎜<

32、/b></p><p>　　嚙合線長(zhǎng)度=9.16㎜</p><p><b>　　端面重合度 </b></p><p>　　齒中部接觸線長(zhǎng)度=17.06㎜</p><p>　?。?）驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　由參考文獻(xiàn)查得：</b></p&g

33、t;<p>　　取，，代入各值可得：</p><p><b>　　小齒輪</b></p><p>　　=1087.34MPa<=1350MPa</p><p><b>　　大齒輪</b></p><p>　　=1299.24MPa<=1425MPa</p>&

34、lt;p>　　故齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　?。?）校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　由參考文獻(xiàn)查得：</b></p><p>　　式中查參考文獻(xiàn)得：，</p><p><b>　　再由參考文獻(xiàn)查得</b></p><p>　　=

35、0.25+0.75/1.05=0.968</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　=307.02MPa<=355.45MPa</p><p>　　=108.81MPa<=368MPa</p><p>　　即齒輪的彎曲強(qiáng)度也滿足要求。</p><p>　　2、閉式斜

36、齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1.選擇材料，確定齒輪的疲勞極限應(yīng)力</p><p>　　1〉由參考文獻(xiàn)表16.2-60、表16.2-64及圖16.2-17、圖16.2-26選擇齒輪材料為：</p><p>　　小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS 7級(jí)精度。</p><p>　　=600MPa

37、 =500MPa</p><p>　　大齒輪：45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS,二者硬度差為40HBS。</p><p>　　=550MPa =380MPa</p><p>　　2〉按接觸強(qiáng)度，初步確定中心距，并初選主要參數(shù)</p><p>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=570.38N·m</p>&l

38、t;p>　　載荷系數(shù)取K=1.6</p><p><b>　　齒寬系數(shù)取=1</b></p><p><b>　　齒數(shù)比暫取=4</b></p><p><b>　　ZH=2.433</b></p><p>　　材料的彈性影響系數(shù)=189.8</p><

39、;p>　　=0.78 =0.88</p><p>　　=+ =1.66 </p><p>　　接觸疲勞強(qiáng)度系數(shù)KN1=0.90 , KN2=0.95 </p><p>　　取S=1 = KN1=0.9×600=540MPa </p><p>　　= KN2 =0.95×550=522.5MPa&

40、lt;/p><p>　　=(+)/2=(540+522.5)/2=531.25MPa</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1j=60×292×1×24000=4.2048×</p><p>　　N2=4.2048×/4=1.0512×</p><p><b>　　2.計(jì)

41、算：</b></p><p>　　1〉小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　≥=</b></p><p><b>　　=101.26mm</b></p><p><b>　　2〉圓周速度</b></p><p><b>　　

42、V=</b></p><p><b>　　3> 齒寬b及模數(shù)</b></p><p>　　=1×101.26 mm</p><p><b>　　由此可得：b/h=</b></p><p><b>　　4>計(jì)算縱向重合度</b></p>

43、;<p><b>　　5>計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　由已知條件：使用系數(shù)， 圓周速度v=1.5m/s</p><p>　　查參考文獻(xiàn)可得 </p><p><b>　　故載荷系數(shù)為：</b></p><p>　　6> 校正分度圓直徑</p>

44、;<p><b>　　=122.60mm</b></p><p><b>　　7>計(jì)算模數(shù)</b></p><p><b>　　==4.96mm</b></p><p>　　3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　模數(shù) </b

45、></p><p>　　由已知條件可算得載荷系數(shù)k</p><p><b>　　由 查參考文獻(xiàn)得</b></p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　4〉查齒型系數(shù)</b></p><p><b>　　

46、5〉查應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p><b>　　查得彎曲疲勞系數(shù)</b></p><p><b>　　取S=1.4</b></p><p><b>　　6>并加以比較</b></p><p><b>　　=</b></p&g

47、t;<p><b>　　故大齒輪數(shù)值大。</b></p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　=3.53mm</b></p><p><b>　　故取=4mm</b></p><p><b>　　故

48、取</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　5．幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　1>計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　圓整為299mm</b></p>&l

49、t;p>　　2>按圓整后的中心矩修正</p><p><b>　　3>分度圓直徑</b></p><p><b>　　4>計(jì)算齒面寬度</b></p><p><b>　　圓整后取</b></p><p><b>　　5>主要幾何尺寸&l

50、t;/b></p><p>　　=4 =4.09 =29 =116 β=</p><p>　　29×4.09=118.61㎜</p><p>　　=116×4.09=474.44㎜</p><p>　　=116.81+2×4=124.81㎜</p><p>　　=

51、474.44+2×4=482.44㎜</p><p>　　=0.5×(118.61+474.44)=299㎜</p><p><b>　　六、軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、減速器高速軸1的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（1）選擇材料</b></p>

52、<p>　　由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)表12-1得材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)為：</p><p>　　MPa MPa MPa</p><p><b>　?。?）初步估算軸徑</b></p><p>　　由于材料為45鋼，查參考文獻(xiàn)表19.3-2選取A=112，則得：</

53、p><p><b>　　=32.90㎜</b></p><p>　　考慮裝聯(lián)軸器加鍵需將其軸徑增加4%～5%，故取軸的最小直徑為35㎜</p><p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　如圖3所示，主要尺寸已標(biāo)出.</p><p>　?。?）軸上受力分析

54、（如圖4所示）</p><p><b>　?、冽X輪上的作用力</b></p><p><b>　　圓周力：</b></p><p><b>　　=7747N</b></p><p>　　徑向力：=2711.769N</p><p>　　軸向力：=772.

55、584N</p><p><b>　?、谇筝S承的支反力</b></p><p><b>　　水平面上支反力：</b></p><p><b>　　垂直面上支反力：</b></p><p><b>　　=1115.37N</b></p><

56、;p><b>　　=3827.14N</b></p><p>　?。?）畫彎矩圖（如圖4）</p><p><b>　　剖面B處彎矩：</b></p><p>　　水平面上彎矩=604.27N·m</p><p><b>　　垂直面上彎矩</b></p&g

57、t;<p>　　=163.25N·m</p><p>　　合成彎矩=625.93N·m </p><p>　　剖面C處彎矩：=24.17N·m</p><p>　?。?）畫轉(zhuǎn)矩圖（如圖4）</p><p><b>　　242.02N·m</b></p>

58、<p><b>　?。?）計(jì)算當(dāng)量彎矩</b></p><p>　　因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，，則=0.6</p><p><b>　　剖面B處當(dāng)量彎矩</b></p><p>　　=642.55N·m</p><p><b>　　剖面C處當(dāng)量彎矩</b&

59、gt;</p><p>　　=147.21N·m</p><p>　?。?）判斷危險(xiǎn)剖面并驗(yàn)算強(qiáng)度</p><p>　　①剖面B處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，故剖面B為危險(xiǎn)剖面</p><p>　　=MPa=51.4MPa<59MPa</p><p>　?、谄拭鍯處直徑最小，為危險(xiǎn)剖面<

60、;/p><p>　　MPa=23.0MPa<MPa</p><p>　　所以該軸強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　2、減速器中間軸2的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　選擇材料</b></p><p>　　由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)表12-1

61、得材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)為：</p><p>　　MPa MPa MPa</p><p><b>　　（2）初步估算軸徑</b></p><p><b>　　=43.78㎜</b></p><p>　　考慮安裝齒輪加鍵，需將其軸徑增加4%～5%，故取軸的最小直徑為45㎜</p>

62、;<p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　如圖5所示，主要尺寸已標(biāo)出。</p><p>　　（4）軸上受力分析（如圖6）</p><p><b>　?、冽X輪2上的作用力</b></p><p>　　齒輪2的受力與齒輪1大小相等，方向如圖6a所示:</p

63、><p>　　圓周力：=7747N</p><p>　　徑向力：772.584N</p><p>　　軸向力：2711.769N</p><p><b>　?、邶X輪3上的作用力</b></p><p>　　圓周力：=9304.73N</p><p>　　徑向力：=3491.85

64、N</p><p>　　軸向力：=2337.19N</p><p><b>　?、矍筝S承的支反力</b></p><p><b>　　水平面上支反力：</b></p><p>　　=-（9304.73×90－7747×332）/454=3820.66N</p>&l

65、t;p>　　=(9304.73×332－7747×90)/454=5268.59N</p><p><b>　　垂直面上支反力：</b></p><p>　　=(2711.769×220.15/2+772.584×364+3491.85×122-</p><p>　　2337.19

66、5;122.60/2)/454=1899.68N</p><p>　　=(2337.19×122.60/2+3491.85×332+</p><p>　　772.584×90-2711.769×220.15/2)/454=2364.75N</p><p>　?。?）畫彎矩圖（如圖6）</p><p>&

67、lt;b>　　剖面D處彎矩：</b></p><p>　　水平面上：=122×5268.59×0.001=642.77N·m</p><p>　　垂直面上：=122×2364.75×0.001=288.50N·m</p><p>　　=(122×2364.75-2337.19&#

68、215;122.60/2)×0.001</p><p>　　=145.23N·m</p><p>　　合成彎矩：=704.55N·m</p><p>　　=658.97N·m</p><p>　?。?）畫轉(zhuǎn)矩圖（如圖6）</p><p>　　=570.38N·m<

69、/p><p><b>　?。?）計(jì)算當(dāng)量彎矩</b></p><p>　　用剖面D處的最大合成彎矩計(jì)算當(dāng)量彎矩：</p><p>　　=783.27N·m</p><p>　　（8）判斷危險(xiǎn)剖面并驗(yàn)算強(qiáng)度</p><p>　　剖面D處當(dāng)量彎矩最大，為危險(xiǎn)剖面：</p><

70、p>　　=56.54MPa<=59MPa</p><p>　　即該軸強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　3、減速器低速軸3的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）選擇材料：</b></p><p>　　查參考文獻(xiàn)表12-1選40Cr合金鋼，調(diào)質(zhì)處理，=750MPa,</p><p>

71、　　=118MPa,=69MPa。</p><p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　如圖7所示，主要尺寸已標(biāo)出。</p><p>　?。?）軸上受力分析（如圖8）</p><p><b>　?、冽X輪4的作用力</b></p><p>　　齒輪4的受

72、力與齒輪3的受力大小相等，方向如圖8a所示</p><p>　　圓周力：=9304.73N</p><p>　　徑向力：=3941.85N</p><p>　　軸向力：=2337.19N</p><p><b>　?、谇筝S承的支反力</b></p><p>　　水平面上：=9304.73×

73、;125/454=2561.88N</p><p>　　=9304.73×329/454=6742.85N</p><p><b>　　垂直面上：</b></p><p>　　=(3491.85×125+2337.19×478.4/2)454=2192.81N</p><p>　　=(349

74、1.85×329-2337.19×478.4/2)/454=1299.04N</p><p>　?。?）畫彎矩（如圖8）</p><p><b>　　剖面C處彎矩：</b></p><p>　　水平面上：=842.86N·m</p><p>　　垂直面上：=721.43N·m<

75、;/p><p>　　=(2192.81×329-2337.19×478.4/2)×0.001=162.38N·m</p><p><b>　　最大合成彎矩：</b></p><p>　　=1109.45N·m</p><p>　?。?）畫轉(zhuǎn)矩圖（如圖8）</p>

76、<p>　　=3076.20N·m</p><p><b>　　（6）計(jì)算當(dāng)量彎矩</b></p><p><b>　　剖面C處當(dāng)量彎矩</b></p><p>　　=2153.50N·m</p><p><b>　　剖面D處當(dāng)量彎矩</b>&l

77、t;/p><p>　　=1845.72N·m</p><p>　　（7）判斷危險(xiǎn)剖面并驗(yàn)算強(qiáng)度</p><p>　?、貱處當(dāng)量彎矩最大，為危險(xiǎn)剖面。</p><p>　　MPa=62.78MPa<69MPa</p><p>　　D直徑最小，并受較大轉(zhuǎn)矩，為危險(xiǎn)剖面</p><p>　

78、　MPa=67.21MPa<=69MPa</p><p>　　七、滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算</p><p>　　1、減速器高速軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算</p><p><b>　　（1）軸承的選擇</b></p><p>　　高速軸的軸承既受一定徑向載荷，同時(shí)還承受軸向載荷，選用圓錐滾子軸承，初取d=55㎜,由參

79、考文獻(xiàn)查得，選用型號(hào)為30311，其主要參數(shù)有：d=55㎜,D=120㎜,Cr=145KN,e=0.35,Y=1.7。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)得:當(dāng)時(shí)，X=1，Y=0；當(dāng)時(shí)，X=0.4,Y=1.7。</p><p>　?。?）計(jì)算軸承受力（如圖9）</p><p><b>　　求軸承徑向載荷</b></p><p&g

80、t;　　根據(jù)“軸的設(shè)計(jì)”中已算出的高速軸1的軸承支反力，有：</p><p><b>　　=3765.79N</b></p><p>　　=11972.02N</p><p><b>　　求軸承的軸向載荷</b></p><p>　　軸承內(nèi)部軸向力Fs,按參考文獻(xiàn)表14-13：</p>

81、<p>　　=3765.79/2×1.7=1107.59N</p><p>　　=11972.02/2×1.7=3521.18N</p><p><b>　　軸承的軸向載荷： </b></p><p><b>　　=4293.76N</b></p><p><b

82、>　　=3521.18N</b></p><p>　　故：軸承Ⅰ被“壓緊”. </p><p>　?。?）求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P</p><p>　　軸承Ⅰ:=4293.76/3756.79=1.140>e=0.35</p><p>　　查表14-12，=1.5</p><p>　　=1.5

83、15;(0.4×3765.79+1.7×4293.76)=13208.56N</p><p>　　軸承Ⅱ:=3521.18/11972.02=0.249<e=0.35</p><p>　　=1.5×11972.02=17958.03N</p><p>　　因軸承相同，且,故應(yīng)以作為軸承壽命計(jì)算的依據(jù)。</p><

84、;p>　?。?）求軸承的實(shí)際壽命</p><p>　　已知滾子軸承=10/3</p><p><b>　　=24111h</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)條件，使用壽命十年，第年300天，每天8小時(shí)，則L=10×300×8=24000h</p><p>　　因，故所選軸承合適。</p&

85、gt;<p>　　2、減速器中間軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算</p><p><b>　?。?）軸承的選擇</b></p><p>　　中間軸的軸承也是既受一定徑向載荷，同時(shí)還承受軸向載荷，選用圓錐滾子軸承，初取d=50㎜,由參考文獻(xiàn)表查得，選用型號(hào)為30310，其主要參數(shù)有：d=50㎜,D=110㎜,Cr=122KN,e=0.35,Y=1.7。</

86、p><p>　　查參考文獻(xiàn)得:當(dāng)時(shí)，X=1，Y=0；當(dāng)時(shí)，X=0.4,Y=1.7。</p><p>　?。?）計(jì)算軸承的受力（如圖10）</p><p><b>　　①求軸承的徑向載荷</b></p><p>　　根據(jù)“軸的設(shè)計(jì)”中已算出的中間軸軸承的支反力，</p><p><b>　　=

87、4266.88N</b></p><p><b>　　=5774.95N</b></p><p><b>　　求軸承的軸向載荷</b></p><p>　　軸承內(nèi)部軸向力Fs,按參考文獻(xiàn)得：</p><p>　　=4266.88/2×1.7=1254.96N</p>

88、<p>　　=5774.95/2×1.7=1698.51N</p><p><b>　　軸承的軸向載荷：</b></p><p>　　其中 2711.769-2337.19=374.58N</p><p>　　因，使軸承I被“壓緊”，故：</p><p>　　=1698.51+374.58=207

89、3.09N</p><p><b>　　1254.96N</b></p><p>　?。?）求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P</p><p>　　軸承Ⅰ：=2073.09/4266.88=0.49>e=0.35</p><p>　　=1.5×(0.4×4266.88+1.7×2073.09)=78

90、46.51N</p><p>　　軸承Ⅱ：=1254.96/5774.95=0.22<e=0.35</p><p>　　1.5×5774.95=8662.43N</p><p>　　因軸承尺寸相同且,故應(yīng)以作為軸承壽命計(jì)算的依據(jù)。</p><p>　?。?）求軸承的實(shí)際壽命</p><p>　　已知滾子

91、軸承=10/3</p><p>　　=385063h>L=24000h</p><p>　　故所選軸承滿足要求。</p><p>　　3、減速器低速軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算</p><p><b>　　（1）軸承的選擇</b></p><p>　　根據(jù)受力要求，軸承將承受較大的徑向力和軸向

92、力，選取圓錐滾子軸承，由參考文獻(xiàn)表15-3選用型號(hào)為30213，其主要參數(shù)為：d=65㎜,D=120㎜,Cr=112KN,e=0.42,Y=1.4。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)表14-11：當(dāng)時(shí)，X=1，Y=0；當(dāng)時(shí)，X=0.4,Y=1.4</p><p>　?。?）計(jì)算軸承受力（如圖11）</p><p><b>　　求軸向載荷</b>&

93、lt;/p><p>　　根據(jù)“軸的設(shè)計(jì)”中已算出的低速軸3的軸的支反力：</p><p><b>　　3372.19N</b></p><p><b>　　6866.84N</b></p><p><b>　　求軸向載荷</b></p><p>　　軸承內(nèi)部

94、軸向力Fs,按參考文獻(xiàn)表14-13：</p><p>　　3372.19/2×1.4=1204.35N</p><p>　　=6866.84/2×1.4=2452.44N</p><p><b>　　軸承的軸向載荷：</b></p><p>　　其中 =2337.19N,因使得軸承Ⅰ被“壓緊”，故：&

95、lt;/p><p>　　=2452.44+2337.19=4789.63N</p><p><b>　　=1204.35N</b></p><p>　?。?）求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷</p><p>　　軸承Ⅰ:=4789.63/3372.19>e=1.42</p><p>　　查參考文獻(xiàn)表14-12

96、，=1.5</p><p>　　1.5×(0.4×3372.19+1.4×4789.63)=12081.51N</p><p>　　軸承Ⅱ:=1204.35/6866.84=0.36<e=0.175</p><p>　　=1.5×6866.84=10300.26N</p><p>　　因所選兩軸承

97、相同，且，故應(yīng)以作為軸承壽命計(jì)算的依據(jù)。</p><p>　?。?）求軸承的實(shí)際壽命</p><p>　　已知滾子軸承ε=10/3</p><p>　　=521877h>L=24000h</p><p>　　即所選軸承滿足使用要求。</p><p><b>　　八、聯(lián)軸器的選擇</b><

98、;/p><p>　　1、輸入端聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　根據(jù)工作情況要求，決定高速軸1與電動(dòng)機(jī)軸之間選用彈性柱銷聯(lián)軸器。按參考文獻(xiàn)15-1，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為，由轉(zhuǎn)矩變化較小，查參考文獻(xiàn)表15-1有=1.5，又因=240.02N·m,所以=1.5×242.02=363.03N·m</p><p>　　根據(jù)=363.03N·m小于公

99、稱轉(zhuǎn)矩，n=730r/min小于許用轉(zhuǎn)速及電動(dòng)機(jī)軸伸直徑=60㎜,高速軸軸伸直徑d=40㎜,查參考文獻(xiàn)表22.5-37，選用型其公稱轉(zhuǎn)矩630N·m,許用轉(zhuǎn)速5000r/min,軸孔直徑范圍d=30～48㎜,孔長(zhǎng)=82㎜，=82㎜，滿足聯(lián)接要求。</p><p>　　標(biāo)記為:HL3聯(lián)軸器</p><p>　　2、輸出端聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　根據(jù)

100、工作情況要求，決定低速軸3與運(yùn)輸機(jī)主軸之間也選用彈性柱銷聯(lián)軸器。按參考文獻(xiàn)15-1，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為，依然查參考文獻(xiàn)表15-1有=1.5，此時(shí)T=3076.20N·m,所以=1.5×3076.20=4614.30N·m</p><p>　　根據(jù)=4614.30N·m小于公稱轉(zhuǎn)矩，=52r/min小于許用最高轉(zhuǎn)速及輸出軸軸伸直徑d=55㎜,查參考文獻(xiàn)表22.5-37，選用LH7型其

101、公稱轉(zhuǎn)矩6300N·m,許用轉(zhuǎn)速2240r/min,軸孔直徑范圍d=70～110㎜,孔長(zhǎng)=82㎜，=82㎜，滿足聯(lián)接要求。</p><p>　　標(biāo)記為:HL5聯(lián)軸器</p><p>　　九、鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算</p><p>　　1、聯(lián)軸器與高速軸軸伸的鍵聯(lián)接</p><p>　　采用圓頭普通平鍵（GB1095-79），由d=40㎜

102、，查參考文獻(xiàn)表3.2-18得b×h=12×8,因半聯(lián)軸器長(zhǎng)82㎜，故取鍵長(zhǎng)L=70㎜，即d=40㎜,h=8㎜,l=L-b=58㎜,T=242.02N·m</p><p>　　由中等沖擊，查參考文獻(xiàn)得=90MPa,</p><p>　　所以4×1000×242.02/40×8×58=52.16MPa<=90MPa&l

103、t;/p><p>　　故此鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。</p><p>　　2、小圓錐齒輪與高速軸1的鍵聯(lián)接</p><p>　　采用圓頭普通平鍵（GB1095-79），由d=30㎜，查參考文獻(xiàn)表3.2-18得b×h=12×8,取鍵長(zhǎng)L=50㎜，即d=40㎜,h=8㎜,l=L-b=38㎜,T=242.02N·m</p><p>

104、　　由中等沖擊，查參考文獻(xiàn)得=90MPa,</p><p>　　所以4×1000×242.02/40×8×38=79.61MPa<=90MPa</p><p>　　故此鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。</p><p>　　3、大圓錐齒輪與中間軸2的鍵聯(lián)接</p><p>　　采用圓頭普通平鍵（GB1095-79）

105、，由d=46㎜，查參考文獻(xiàn)表3.2-18得b×h=14×9,因大圓錐齒輪齒寬60㎜，故取鍵長(zhǎng)L=50㎜，即d=46㎜,h=9㎜,l=L-b=36㎜,T=570.38N·m</p><p>　　由輕微沖擊，查參考文獻(xiàn)得=120MPa,</p><p>　　所以4×1000×570.38/46×9×36=153.08Mpa&

106、gt;=120MPa</p><p>　　故采用雙鍵聯(lián)接4×1000×570.38/46×9×1.5×36=102<。</p><p>　　4、小斜齒圓柱齒輪與中間軸2的鍵聯(lián)接</p><p>　　小斜齒圓柱齒輪與中間軸2的鍵聯(lián)接利用圓頭普通平鍵（GB1095-79）</p><p>　

107、　由軸直徑d=50mm查參考文獻(xiàn)可得b×h=16×10,因?yàn)樾⌒饼X輪的齒寬為120mm,故可取鍵長(zhǎng)L=100mm,則l=L-b=84mm</p><p>　　由已知條件：輕微沖擊可查參考文獻(xiàn)知[]=120MPa</p><p>　　=4×570.38/50×10×84</p><p><b>　　=54.1

108、MPa</b></p><p>　　故鍵可滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　5、大斜齒圓柱齒輪與低速軸3的鍵聯(lián)接</p><p>　　采用圓頭普通平鍵（GB1095-79），由d=70㎜，查參考文獻(xiàn)表3.2-18得b×h=20×12,因大圓錐齒輪齒寬為125㎜，故取鍵長(zhǎng)L=100㎜，即d=70㎜,h=12㎜,l=L-b=80㎜,T=

109、3076.20N·m</p><p>　　由輕微沖擊，查參考文獻(xiàn)得=120MPa,</p><p>　　所以4×1000×3076.20/70×12×80=163Mpa>=100MPa</p><p>　　故采用雙鍵連接4×1000×3076.20/70×12×80

110、15;1.5=108<。</p><p>　　6、輸出端與聯(lián)軸器的鍵聯(lián)接</p><p>　　采用圓頭普通平鍵（GB1095-79），由d=55㎜，查參考文獻(xiàn)表3.2-18得b×h=16×10,因半聯(lián)軸器長(zhǎng)82㎜，故取鍵長(zhǎng)L=70㎜，即d=55㎜,h=10㎜,l=L-b=54㎜,T=3076.20N·m</p><p>　　由輕微

111、沖擊，查參考文獻(xiàn)得=120MPa,</p><p>　　所以4×1000×3076.20/55×10×54=115.36MPa<=120MPa</p><p>　　故此鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。</p><p><b>　　十、箱體的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　箱體是減速器中所有

112、零件基基座，必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度，及良好的加工性能，便于裝拆和維修，箱體由箱座和箱蓋兩部分組成，均采用HT200鑄造而成，具體形狀及尺寸見裝配圖。</p><p>　　十一、減速器附件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）檢查孔：</b></p><p>　　為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)注入潤(rùn)滑油，在箱體頂部能直接觀察到齒輪嚙合

113、的部位處設(shè)置檢查孔，平時(shí)，檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。</p><p><b>　?。?）通氣器：</b></p><p>　　減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，為使箱內(nèi)熱脹空氣能自由排出，以保持箱內(nèi)壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫隙滲漏，在箱體頂部裝設(shè)通氣器。</p><p><b>　　（3）

114、軸承蓋：</b></p><p>　　為固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。采用凸緣式軸承蓋，利用六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通孔，其中有密封裝置。</p><p><b>　　（4）定位銷：</b></p><p>　　為保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造和加工時(shí)的精度，在箱蓋與箱座的縱

115、向聯(lián)接凸緣上配裝定位銷，彩用兩個(gè)圓錐銷。</p><p><b>　?。?）油尺：</b></p><p>　　為方便檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，以經(jīng)常保待油池內(nèi)有適量的油，在箱蓋上裝設(shè)油尺組合件。</p><p><b>　　（6）放油螺塞；</b></p><p>　　為方便換油時(shí)排放污油和清洗

116、劑，在箱座底部、油池的最低位置開設(shè)放油孔，平時(shí)用螺塞將放油孔堵住，放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。</p><p><b>　　（7）啟箱螺釘：</b></p><p>　　為方便拆卸時(shí)開蓋，在箱蓋聯(lián)接凸緣上加工2個(gè)螺孔，旋入啟箱用的圓柱端的啟箱螺釘。</p><p><b>　　十二、潤(rùn)滑和密封</b></

117、p><p>　　齒輪傳動(dòng)用浸油方式潤(rùn)滑，圓錐滾子軸承用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑；軸承端蓋處采用墊片密封，輸入輸出軸處采用橡膠圈密封，箱蓋和箱處接處部分用密封膠或水玻璃密封。</p><p><b>　　十三、設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用我們所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它的先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的

118、知識(shí)；通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，我們逐步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，我們進(jìn)行了全面的機(jī)械設(shè)計(jì)及基本技能的訓(xùn)練。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]吳相憲等主編，實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1

119、993</p><p>　　[2]洪鐘德主編，簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，同濟(jì)大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[3]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編著，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷，機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[3]王昆、何小柏、汪哲遠(yuǎn)主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，高等教育出版社，2006</p><p>　　[5]濮良貴、紀(jì)名剛主編，機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版