哈工大機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)

1、目錄一、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)3(一)設(shè)計(jì)題目31.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求：32.傳動(dòng)裝置簡圖：3（二）選擇電動(dòng)機(jī)31.選擇電動(dòng)機(jī)的類型32.選擇電動(dòng)機(jī)的容量33.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速4（三）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比51.總傳動(dòng)比52.分配傳動(dòng)比5（四）計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)51.各軸的轉(zhuǎn)速52.各軸的輸入功率53.各軸的輸出轉(zhuǎn)矩6二、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算6（一）高速齒輪傳動(dòng)61.選擇材料、熱處理方式及精度等級(jí)62.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸63.確定傳動(dòng)尺寸84.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度95.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10（二）低速速齒輪傳動(dòng)（二級(jí)傳動(dòng)）111.選擇材料、熱處理方式及精度等級(jí)112.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸113.

2、確定傳動(dòng)尺寸134.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度145.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15（三）驗(yàn)證兩個(gè)大齒輪潤滑的合理性16（四）根據(jù)所選齒數(shù)修訂減速器運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。161.各軸的轉(zhuǎn)速162.各軸的輸入功率163.各軸的輸出轉(zhuǎn)矩17三.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算18(一)高速軸(軸)的設(shè)計(jì)計(jì)算181.軸的基本參數(shù)-軸：182.選擇軸的材料183.初算軸徑184.確定聯(lián)軸器195.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤滑與密封方式196.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式197.減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)方案208.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)209.軸上鍵校核設(shè)計(jì)22(二)中間軸(軸)的設(shè)計(jì)計(jì)算221.軸的基本參數(shù)-軸：222.選擇軸的材料233.初算軸徑234.確定滾動(dòng)

3、軸承的類型及其潤滑與密封方式245.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式246.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)247.軸上鍵校核25(三)輸出軸(軸)的設(shè)計(jì)計(jì)算261.軸的基本參數(shù)-軸：262.選擇軸的材料263.初算軸徑264.確定聯(lián)軸器275.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤滑與密封方式276.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式287.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)288.軸的強(qiáng)度校核309.校核軸承壽命32四.減速器附件的設(shè)計(jì):32五.參考文獻(xiàn):33一、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)(一)設(shè)計(jì)題目課程設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳送裝置1.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求：設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)要求：F=2500N；d=260mm；v=1.1m/s機(jī)器年產(chǎn)量：大批量；機(jī)器工作環(huán)境：清潔；機(jī)

4、器載荷特性：平穩(wěn)； 機(jī)器最短工作年限：6年2班。2.傳動(dòng)裝置簡圖： （二）選擇電動(dòng)機(jī)1.選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)參考文獻(xiàn)2，按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。2.選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為：從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為：式中：分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動(dòng)、卷筒的傳動(dòng)效率。聯(lián)軸器選用彈性聯(lián)軸器，軸承為角接觸球軸承，齒輪為8級(jí)精度齒輪，由參考文獻(xiàn)2表9.1取4=0.99,4=0.99,4=0.97,4=0.95。則：=1224324=0.9920.9940.9720.95=0.84所以電動(dòng)機(jī)所需要的工作功率為：Pd=Pw=2.750.8

5、4kW=3.274kW3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按參考文獻(xiàn)2表9.2推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為：nw=601000vd=6010001.1260=81 r/min所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有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1000r/min的電動(dòng)機(jī)，另需要其中電機(jī)工作所需額定功率：。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由參考文獻(xiàn)2表15.1以及有關(guān)手冊選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6。其主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功

6、率/kW滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩Y132M1-649602.02.0由參考文獻(xiàn)2表15.2查得電動(dòng)機(jī)的主要安裝尺寸及外形尺寸如下：型號(hào)HABCDEFGDGKY132M1-61322161788938801083312-bb1b2hAABBHAL1-2802101353156023818515電動(dòng)機(jī)的外形尺寸圖如下：（三）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比1.總傳動(dòng)比為：i=nmnw=96081=11.852分配傳動(dòng)比：考慮潤滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相接近，取，故：i=1.4i=1.411.85=4.07i=11.854.07=2.91（四）計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力

7、參數(shù)1.各軸的轉(zhuǎn)速軸n=nm=960 r/min軸n=ni=9604.07=235.9r/min軸n=ni=235.92.91=81 r/min卷筒軸 nw=n=81 r/min2.各軸的輸入功率軸P=Pd1=3.2740.99 kW=3.24kW軸P=P23=3.240.99 0.97kW=3.11kW軸P=P23=3.110.99 0.97kW=2.99kW卷筒軸 P卷=P21=3.110.99 0.99kW=2.93kW3.各軸的輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為Td=9.55106Pdnm=9.551063.=3.26104 Nmm所以： 軸T=Td1=3.261040.99 Nmm=3.2

8、2104 Nmm軸T=T23i=3.221040.99 0.974.07 Nmm=1.26105 Nmm軸T=T23i=1.26105 0.99 0.972.91 Nmm=3.52105 Nmm卷筒軸 T卷=T21=3.52105 0.99 0.99Nmm=3.45105 Nmm將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表得:軸名功率kW轉(zhuǎn)矩 T/(Nmm)轉(zhuǎn)速 n/(r/min)傳動(dòng)比i效率電機(jī)軸3.273.2610496010.99軸3.243.221049604.070.96軸3.111.26105235.92.910.96軸2.993.5210581卷筒軸2.933.451058110.98二、傳動(dòng)零件的

9、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）高速齒輪傳動(dòng)1選擇材料、熱處理方式及精度等級(jí)考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大小齒輪均選用45鋼，采用軟齒面，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為215255HBW，平均硬度236 HBW；大齒輪正火處理，齒面硬度162217HBW，平均硬度190HBW。大、小齒輪齒面平均硬度差為46HBW，在3050HBW范圍內(nèi)。選用8級(jí)精度。2.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸由于是軟齒面閉式傳動(dòng)，故按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行。由參考文獻(xiàn)1式（6.21），即d132KT1du+1u(ZEZHZZH)2式中各參數(shù)為：1)小齒輪傳遞的扭矩T=3.22104 Nmm2) 設(shè)計(jì)時(shí)，因v值未知，Kv不能確定，故可初選載荷系數(shù)K

10、t=1.11.8，本題初選Kt=1.43) 由參考文獻(xiàn)1表6.6取齒寬系數(shù)d=1.1。4) 由參考文獻(xiàn)1表6.5查得彈性系數(shù)ZE=189.8MPa。5)初選螺旋角=12，由參考文獻(xiàn)1圖6.15查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)為ZH=2.46。6)齒數(shù)比u=i=4.07 。7) 初選z1=19,則z2=i2z1=4.0719=77.33，取z2=77。由參考文獻(xiàn)1式（6.1）得端面重合度=1.88-3.21z1+1z2cos=1.88-3.2119+177cos12=1.63由參考文獻(xiàn)1式（6.2）得軸面重合度=0.318dz1tan=0.3181.119tan12=1.41由參考文獻(xiàn)1圖6.16查得重合度系數(shù)

11、Z=0.78。8) 由參考文獻(xiàn)1圖6.26查得螺旋角系數(shù)Z=0.99。9）許用接觸應(yīng)力由參考文獻(xiàn)1式（6.26），即H=ZHHlimSH算得。由參考文獻(xiàn)1圖6.29e,圖6.29a得解除疲勞極限應(yīng)力Hlim1=570MPa,Hlim2=390MPa。小齒輪1和大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為N1=60naL10h=609601.0282506=1.3824109N2=N1i=1.38241094.07=3.4108由參考文獻(xiàn)1圖6.30查得壽命系數(shù)ZN1=1.0,ZN2=1.12(允許局部點(diǎn)蝕)。由參考文獻(xiàn)1表6.7，取安全系數(shù)SH=1.0，得H1=ZN1Hlim1SH=1.05701.0MPa=

12、570MPaH2=ZN2Hlim2SH=1.123901.0MPa=436.8MPa故取H=H2=436.8MPa。初算小齒輪1的分度圓直徑d1t,得d1t32KT1du+1uZEZHZZH2=321.4.14.07+14.07189.82.460.780.99436.82mm=41.13 mm3.確定傳動(dòng)尺寸1）計(jì)算載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)1表6.3查得使用系數(shù)KA=1.0。v=d1tn1601000=41ms=2.07ms由參考文獻(xiàn)1圖6.7得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.17。由參考文獻(xiàn)1圖6.12得齒向載荷分布系數(shù)K=1.11(設(shè)軸剛性大)。由參考文獻(xiàn)1表6.4得齒間載荷分

13、布系數(shù)K=1.2，則K=KAKvKK=1.01.171.111.2=1.562）對(duì)d1t進(jìn)行修正。因K于Kt有較大差異，故需對(duì)按Kt值計(jì)算出的d1t進(jìn)行修正，即d1=d1t3KKt=41.1331.561.4mm=42.64mm3)確定模數(shù)mn。mn=d1cosz1=42.64cos1219mm=2.20mm由參考文獻(xiàn)1表6.1，取mn=2.5mm。4)計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距：a=mn(z1+Z2)2cos=2.5(19+77)2cos12mm=122.7mm圓整為a=125mm,則螺旋角=arccosmn(z1+Z2)2a=arccos2.5(19+77)2125=161537所以d1=mnz1

14、cos=2.519cos161537mm=49.479mmd2=mnz2cos=2.577cos161537mm=200.521mmb=dd1=1.149.479mm=54.427mm取b2=b=55mm,b1=b2+510mm,取b1=60mm。4.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由參考文獻(xiàn)1式(6.20)，即F=2KT1bmnd1YFYSYYF式中各參數(shù)：1） K=1.56、T=3.22104Nmm、b=55mm、d1=49.479mm、mn=2.5mm。2） 齒形系數(shù)YF和應(yīng)力修正系數(shù)YS。當(dāng)量齒數(shù)zv1=z1cos3=19cos1615373=21.48zv2=z2cos3=77cos161537

15、3=87.03由參考文獻(xiàn)1圖6.20查得YF1=2.69,YF2=2.23。由參考文獻(xiàn)1圖6.21查得YS1=1.56,YS2=1.83) 由參考文獻(xiàn)1圖6.22查得重合度系數(shù)Y=0.72。4）由參考文獻(xiàn)1圖6.28查得螺旋角系數(shù)Y=0.86。5）許用彎曲應(yīng)力可由參考文獻(xiàn)1式（6.29），即F=YNFlimSF算得。由參考文獻(xiàn)1圖6.29f,圖6.29b查得彎曲疲勞極限應(yīng)力Flim1=220 MPa,Flim2=170Pa。由參考文獻(xiàn)1圖6.32查得壽命系數(shù)YN1=YN2=1.0。由參考文獻(xiàn)1表6.7查得安全系數(shù)SF=1.25，故F1=YN1Flim1SF1=1.02201.25 MPa=17

16、6 MPaF2=YN2Flim2SF2=1.01701.25 MPa=136MPaF1=2KT1bmnd1YFYSYY=21.562.549.4792.691.560.720.86MPa=38.37MPaF1F2=F1YF2YS2YF1YS1=38.372.231.82.691.56MPa=36.7MPaF2滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。5齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由軸的設(shè)計(jì)計(jì)算知小齒輪設(shè)計(jì)成齒輪軸的結(jié)構(gòu)形式。齒頂高h(yuǎn)a=ha*m=12.5=2.5mm齒根高h(yuǎn)f=ha*+c*m=1.252.5=3.125mm 齒頂圓da=d+2ha=49.479+22.5mm=54.479mm齒根圓df=d-2

17、hf=49.479-23.125mm=43.229mm2） 大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂高h(yuǎn)a=ha*m=12.5=2.5mm齒根高h(yuǎn)f=ha*+c*m=1.252.5=3.125mm 齒頂圓da=d+2ha=200.521+22.5mm=205.521mm齒根圓df=d-2hf=200.521-23.125mm=194.271mm由于大批量生產(chǎn)，齒輪加工采用模鍛的加工方法。由軸的設(shè)計(jì)計(jì)算可知dh=46mm;b=55mm。 D11.6dh1.646mm73.6mm;取D1=74mm。D2da-10m=205.521-2.510mm=180.521mm，因?yàn)?=2.54mn=2.542.5mm=6.251

18、0mm,取0=10mm,則取D2=174mm。D00.5D1+D2=0.574+174mm=124mm;取D0=124mm;d00.25D2-D1=0.25174-74mm=25mm;取d0=25mm；C=0.20.3b=0.20.355mm=1116.5mm取C=14mm;高速級(jí)齒輪參數(shù)列表齒輪法向模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)中心距a小2.549.4796019161537125mm大200.5215577（二）低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1選擇材料、熱處理方式及精度等級(jí)考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大小齒輪均選用45鋼，采用軟齒面，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為215255HBW，平均硬度236 HB

19、W；大齒輪正火處理，齒面硬度162217HBW，平均硬度190HBW。大、小齒輪齒面平均硬度差為46HBW，在3050HBW范圍內(nèi)。選用8級(jí)精度。2.初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸由于是軟齒面閉式傳動(dòng)，故按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行。由參考文獻(xiàn)1式（6.21），即d332KT3du+1u(ZEZHZZH)2式中各參數(shù)為：1)小齒輪傳遞的扭矩T=1.26105 Nmm2) 設(shè)計(jì)時(shí)，因v值未知，Kv不能確定，故可初選載荷系數(shù)Kt=1.11.8，本題初選Kt=1.33) 由參考文獻(xiàn)1表6.6取齒寬系數(shù)d=1.0。4) 由參考文獻(xiàn)1表6.5查得彈性系數(shù)ZE=189.8MPa。5)初選螺旋角=12，由參考文獻(xiàn)1圖6.

20、15查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)為ZH=2.46。6)齒數(shù)比u=i=2.91 。7) 初選z1=21,則z2=i2z1=2.9121=61.11，取z2=61。由參考文獻(xiàn)1式（6.1）得端面重合度=1.88-3.21z1+1z2cos=1.88-3.2121+1610.98=1.638由參考文獻(xiàn)1式（6.2）得軸面重合度=0.318dz1tan=0.3181.021tan12=1.419由參考文獻(xiàn)1圖6.16查得重合度系數(shù)Z=0.775。由參考文獻(xiàn)1圖6.26查得螺旋角系數(shù)Z=0.99。8) 許用接觸應(yīng)力由參考文獻(xiàn)1式（6.26），即H=ZHHlimSH算得。由參考文獻(xiàn)1圖6.29e,圖6.29a得解除疲

21、勞極限應(yīng)力Hlim1=570MPa,Hlim2=390MPa。由參考文獻(xiàn)1表6.7，取安全系數(shù)SH=1.0。而N3=N2，故ZN3=ZN2=1.12（允許有局部點(diǎn)蝕），N4=N3i=3.41082.91=1.17108，由參考文獻(xiàn)1圖6.30查得ZN4=1.16(允許有局部點(diǎn)蝕)，則小齒輪1和大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為H1=ZN3Hlim3SH=1.125701.0MPa=638.4MPaH2=ZN4Hlim4SH=1.163901.0MPa=452.4MPa故取H=H4=452.4MPa。初算小齒輪3的分度圓直徑d3t,得d3t32KT3du+1uZEZHZZH2=321.3.02.91+

22、12.91189.82.460.7750.99436.82mm=66.650 mm3.確定傳動(dòng)尺寸1）計(jì)算載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)1表6.3查得使用系數(shù)KA=1.0。v=d3tn3601000=66.650235.9601000 ms=0.82ms由參考文獻(xiàn)1圖6.7得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.07。由參考文獻(xiàn)1圖6.12得齒向載荷分布系數(shù)K=1.09(軸剛性大)。由參考文獻(xiàn)1表6.4得齒間載荷分布系數(shù)K=1.2，則K=KAKvKK=1.01.071.091.2=1.42）對(duì)d3t進(jìn)行修正。因K于Kt有較大差異，故需對(duì)按Kt值計(jì)算出的d3t進(jìn)行修正，即d3=d3t3KKt=66.65031.41.3mm

23、=68.317mm3)確定模數(shù)m。mn=d3cosz3=68.317cos1221mm=3.18mm由參考文獻(xiàn)1表6.1，取mn=3.5mm。4)計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距： a=mn(z3+Z4)2cos=3.5(21+61)2cos12mm=146.7mm圓整為a=150mm,則螺旋角=arccosmn(z3+Z4)2a=arccos3.5(21+61)2150=165544所以d3=mnz3cos=3.521cos165544mm=76.829mmd4=mnz4cos=3.561cos165544mm=223.171mmb=dd3=176.829mm=76.829mm取b4=b=77mm,b3=

24、b4+510mm,取b3=85mm。4.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由參考文獻(xiàn)1式(6.20)，即F=2KT1bmnd1YFYSYYF1）式中各參數(shù)：K=1.4、T=1,26105Nmm、b=77mm、d3=76.829mm、mn=3.5mm。齒形系數(shù)YF和應(yīng)力修正系數(shù)YS。當(dāng)量齒數(shù)zv3=z3cos3=21cos1655443=23.98zv4=z4cos3=61cos1655443=69.67由參考文獻(xiàn)1圖6.20查得YF3=2.65,YF4=2.26。由參考文獻(xiàn)1圖6.21查得YS3=1.57,YS4=1.782) 由參考文獻(xiàn)1圖6.22查得重合度系數(shù)Y=0.70。由參考文獻(xiàn)1圖6.28查得螺旋

25、角系數(shù)Y=0.86。3）許用彎曲應(yīng)力可由參考文獻(xiàn)1式（6.29），即F=YNFlimSF算得。由參考文獻(xiàn)1圖6.29f,圖6.29b查得彎曲疲勞極限應(yīng)力Flim1=220 MPa,Flim2=170Pa。由參考文獻(xiàn)1圖6.32查得壽命系數(shù)YN1=YN2=1.0。由參考文獻(xiàn)1表6.7查得安全系數(shù)SF=1.25，故F1=YN1Flim1SF1=1.02201.25 MPa=176 MPaF2=YN2Flim2SF2=1.01701.25 MPa=136MPaF3=2KTbmd3YFYSYY=21.43.576.8292.651.570.70.86MPa=42.68MPaF3F4=F3YF4YS4Y

26、F3YS3=42.682.261.782.651.57MPa=41.28MPaF4滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。5計(jì)算齒輪傳動(dòng)其他尺寸1） 小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂高h(yuǎn)a=ha*m=13.5=3.5mm齒根高h(yuǎn)f=ha*+c*m=1.253.5=4.375mm 齒頂圓da=d+2ha=76.829+23.5mm=83.829mm齒根圓df=d-2hf=76.829-24.375mm=68.079mm 小齒輪da200mm,采用實(shí)心式齒輪。2） 大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂高h(yuǎn)a=ha*m=13.5=3.5mm齒根高h(yuǎn)f=ha*+c*m=1.253.5=4.375mm 齒頂圓da=d+2ha=223.171+23.5m

27、m=230.171mm齒根圓df=d-2hf=223.171-24.375mm=214.421mm由于大批量生產(chǎn)，齒輪加工采用模鍛的加工方法。由軸的設(shè)計(jì)計(jì)算可知dh=50mm;b=77mm。 D11.6dh1.650mm80mm;取D1=80mm。D2da-10m=230.171-3.510mm=195.171mm，因?yàn)?=2.54mn=2.543.5mm=8.7514mm,取0=10mm,則取D2=194mm。D00.5D1+D2=0.580+194mm=137mm;取D0=137mm;d00.25D2-D1=0.25194-80mm=28.5mm;取d0=28mm；C=0.20.3b=0.

28、20.377mm=15.423.1mm取C=20mm;低速級(jí)齒輪參數(shù)列表齒輪法向模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)中心距a小3.576.8298521165544150mm大223.1717761（三）驗(yàn)證兩個(gè)大齒輪潤滑的合理性兩個(gè)大齒輪直徑分別為：d2=200.521mm，d4=223.171mm。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，最高油面比最低油面高出，同時(shí)保證傳動(dòng)件浸油深度最多不超過齒輪半徑的。1413111.586mm=(27.89637.195)mm。如下圖所示，111.586-100.261=11.325mmTC）。但其軸孔直徑范圍為d=(

29、1222)mm,滿足不了電動(dòng)機(jī)的軸頸要求，故最后確定選HL3型聯(lián)軸器（Tn=630NmTC,n=5000rminn）。其軸孔直徑d=(3042)mm,可滿足電動(dòng)機(jī)的軸頸要求。最后確定減速器高速軸軸伸出的直徑dmin=30mm5.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤滑與密封方式考慮軸向力的影響，本方案選用角接觸球軸承。因?yàn)辇X輪1的線速度v=dn601000=49.479960601000ms=2.49ms2ms，靠機(jī)體內(nèi)油的飛濺可以直接潤滑軸承。但是低速軸齒輪4的線速度小于2ms，故依舊采用脂潤滑，由于該減速器的工作環(huán)境清潔，故滾動(dòng)軸承采用接觸式密封，選用毛氈圈。6.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式軸承端蓋用以固定軸

30、承，調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式選用凸緣式，用螺釘與機(jī)體軸承座連接。調(diào)整軸向間隙比較方便，密封性能好。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)如左圖軸承蓋的厚度e=1.2d3，d3為螺釘直徑，取螺釘M8，則d3=8mm，于是得e=9.6mm，取e=10mm。軸承蓋直徑為D2=D+55.5d3=80+4044mm=120124mm，取D2=120mm。螺釘所在圓的直徑D0=0.5D+D2=0.580+120=100mm。7.減速題機(jī)體結(jié)構(gòu)方案名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚8機(jī)座凸緣厚度12機(jī)蓋凸緣厚度12機(jī)座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑M20地腳螺釘數(shù)目a=1504軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M16機(jī)蓋與機(jī)座

31、聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）M10連接螺栓d2的間距l(xiāng)150200mm150mm軸承端蓋螺釘直徑d3d3=(0.40.5)dfM8窺視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）M6定位銷直徑=（0.70.8）8，至外機(jī)壁距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4M20 26M16 22M12 18，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4M20 24M16 20M12 16外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（58）47內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離=+C2+（58）55大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離11.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離210機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1,mm10.851m0.8578.軸承部件的設(shè)計(jì)取機(jī)體的鑄造壁厚=8mm，機(jī)體上軸承旁連接

32、螺栓直徑連接螺栓直徑d2=16mm，裝拆螺栓所需要的扳手空間C1=22mm,C2=20mm,故軸承座內(nèi)壁至座孔外端面距離L=+C1+C2+58mm=5558mm，取L=55mm。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)。(1) 軸段直徑確定軸段1的直徑為d1=30mm。聯(lián)軸器的右端軸肩固定， 由參考文獻(xiàn)1圖9.16和表9.5計(jì)算得到軸肩高度h=0.070.1d1=0.070.130m

33、m=2.13mm，d2=d1+2h=30+22.13mm=(34.236)mm。毛氈圈油封的軸徑 d=35mm，所以d2=35mm ，氈圈代號(hào)為30 FZ/T92010-1991。軸段3和軸段5安裝軸承，尺寸由軸承確定?？紤]使用斜齒輪,齒輪有軸向力，軸承類型選用角接觸球軸承軸，根據(jù)GB/T 2761994，初選軸承7208C，d=40mm，外形尺寸D=80mm，B=18mm，軸件安裝尺寸da=47mm,采用脂潤滑。故取d3=d5=40mm 。軸段3的軸肩應(yīng)為h=0.070.1d1=0.070.140mm=2.84mm。初取軸肩3mm,則可取直徑為d4=46mm。本軸段安裝齒輪，齒輪分度圓直徑為

34、49.479mm，很明顯此處需要做成齒輪軸。 (2)軸段長度確定軸段具體長度要綜合考慮其他2根軸的尺寸和聯(lián)軸器端面到箱體軸承透蓋的距離確定。軸段1長度略短于聯(lián)軸器長度，取l1=60mm。軸段5和軸段3的長度等于軸承寬度與擋油板寬度之和（2+3=8+10=18mm,擋油板寬度等于齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離與軸承至箱體內(nèi)壁距離之和，取18mm）則l5=l3=18+18=36mm。軸段2長度等于聯(lián)軸器端面到箱體軸承透蓋的距離（取15mm）、軸承端蓋總厚度（取38mm）之和，l2=15+38mm=53mm。軸段4長度等于齒輪寬度154mm。9.軸上鍵校核設(shè)計(jì)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

35、長度，軸段1上鍵長大于所需最短工作長度即可。連接為靜連接，載荷平穩(wěn)，且鍵材料均選用45號(hào)鋼，查參考文獻(xiàn)1表4.1可得：，取。由參考文獻(xiàn)1式4.1需滿足擠壓強(qiáng)度條件：其中由軸的直徑30mm，查參考文獻(xiàn)2表11.27，可取鍵的尺寸bh=87mm。l2T1pdk=23.22303.5=47.179mm軸段1長60mm，則鍵可選長度為52mm。 (二)中間軸(軸)的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 軸的基本參數(shù)-軸：n=ni=9604.05=237.04 r/minT=T23i=3.221040.99 0.974.05 Nmm=1.25105 Nmm計(jì)算得作用在齒輪2上的力：Ft2=2Td2=21.25.521N=124

36、6.75NFr2=Ft2tanncos=1246.75tan20cos161537N=472.69NFa2=Ft2tan=1246.75tan161537N=363.64N計(jì)算得作用在齒輪3上的力：Ft3=2Td3=21.2510576.829N=3253.98NFr3=Ft3tanncos=3253.98tan20cos165544N=1238NFa3=Ft3tan=3253.98tan165544N=990.43N2.選擇軸的材料考慮結(jié)構(gòu)尺寸且第二級(jí)軸是速度較高同時(shí)傳遞更大力矩，選用40Cr材料，熱處理方式為表面淬火，以獲得良好的綜合機(jī)械性能。3.初算軸徑按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初算軸的最小直徑，

37、d39.55106Pn0.2=C3Pn式中d軸的直徑； 軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa；P軸傳遞的功率，kW；n軸的轉(zhuǎn)速，r/min;許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa;C由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)；軸的材料初定為40Cr材料，根據(jù)參考文獻(xiàn)1表9.4查得C=97106，考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取C=97。P=P23=3.240.99 0.97kW=3.11kWn=ni=9604.05=237.04 r/min所以d39.55106Pn0.2=C3Pn=9733.11237.04mm=22.878mm本方案中，軸頸上有兩個(gè)鍵槽，應(yīng)將軸徑增大10%，即d22.8781+10%mm=25.166mm4.確定滾動(dòng)軸

38、承的類型及其潤滑與密封方式考慮軸向力的影響，本方案選用角接觸球軸承。采用脂潤滑，由于該減速器的工作環(huán)境清潔，故滾動(dòng)軸承采用接觸式密封，選用毛氈圈。5.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式軸承端蓋用以固定軸承，調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式選用凸緣式，用螺釘與機(jī)體軸承座連接。調(diào)整軸向間隙比較方便，密封性能好。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)如左圖軸承蓋的厚度e=1.2d3，d3為螺釘直徑，取螺釘M8，則d3=8mm，于是得e=9.6mm，取e=10mm。軸承蓋直徑為D2=D+55.5d3=80+4044mm=120124mm，取D2=120mm。螺釘所在圓的直徑D0=0.5D+D2=0.580+120=100mm

39、。其他尺寸：6.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸承部件的結(jié)構(gòu)形式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：中間軸的草圖如下圖所示，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)。(2)軸段直徑確定軸承類型選用角接觸球軸承軸，根據(jù)GB/T 2761994，初選軸承7208C，d=40mm，外形尺寸D=80mm，B=18mm，軸件安裝尺寸da=47mm,采用脂潤滑,d1=40mm。由參考文獻(xiàn)1圖9.8中的公式計(jì)算得，軸段1和軸段5的軸肩軸肩應(yīng)為h=0.070.1d1=0.070.140mm=2.84mm。初取軸肩3mm,則可取直徑為d2=d4=46mm?？紤]可能出現(xiàn)的

40、齒輪軸問題，進(jìn)行校核計(jì)算，分度圓直徑為76.829mm，其中鍵的尺寸為：bh=2214mm，則e=76.829/2-4.375-3.3-20=10.740mm8.75mm，所以齒輪3不需要做成齒輪軸。軸段3的軸肩也為h=0.070.1d1=0.070.146mm=3.224.6mm，軸肩取3.5mm,則直徑為d3=53mm。(3)軸段長度確定軸段4長度略短于齒輪2輪轂長度，齒輪2輪轂長度為55mm，則取l4=53mm，軸段3長度取8mm（考慮軸向力很大，所取長度比計(jì)算值大），取l3=8mm。軸段2的長度應(yīng)該略短于齒輪3寬度，則l2=83mm。軸段5長度等于軸承寬度、擋油板寬度（擋油板寬度等于齒

41、輪2輪轂與箱體內(nèi)壁距離與軸承至箱體內(nèi)壁距離之和2+3=11+10=21mm，取21mm）以及輪轂寬度與軸段4長度差值之和，則l5=21+18+2=41mm。軸段1長度等于軸承寬度、擋油板寬度（擋油板寬度等于齒輪3輪轂與箱體內(nèi)壁距離與軸承至箱體內(nèi)壁距離之和，取21mm）以及輪轂寬度與軸段2長度差值之和，則l1=18+21+2=41m。7.軸上鍵校核軸段2，4上有鍵，計(jì)算時(shí)計(jì)算軸上所需鍵最短長度，軸段上鍵長大于所需最短工作長度即可。連接為靜連接，載荷平穩(wěn)，且鍵材料均選用45號(hào)鋼，查參考文獻(xiàn)1表4.1可得：，取。由參考文獻(xiàn)1式4.1需滿足擠壓強(qiáng)度條件：其中由軸的直徑46mm，查參考文獻(xiàn)2表11.27

42、，可取鍵的尺寸bh=149mm。l2T2pdk=21.25464.5=9.29mm軸段2長83mm，則鍵可選長度為75mm。軸段4長53mm，則鍵可選長度為45mm。(三)輸出軸(軸)的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 軸的基本參數(shù)-軸：n=ni=237.042.9=81.7 r/minT=T23i=1.25105 0.99 0.972.9 Nmm=3.49105 Nmm則經(jīng)過計(jì)算可得作用在齒輪上的力：Ft4=2Td4=23.49.171N=3127.65NFr4=Ft4tanncos=3127.65tan20cos165544N=1189.94NFa4=Ft4tan=3127.65tan165544N=951.

43、98N2.選擇軸的材料考慮使用45號(hào)鋼的時(shí)候軸可能會(huì)比較粗，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且第三根軸傳遞力矩較大，故選用40Cr，熱處理方式為調(diào)質(zhì)，能獲得良好的綜合機(jī)械性能。3.初算軸徑按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初算軸的最小直徑，d39.55106Pn0.2=C3Pn式中d軸的直徑； 軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa；P軸傳遞的功率，kW；n軸的轉(zhuǎn)速，r/min;許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa;C由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)；軸的材料初定為40Cr，根據(jù)參考文獻(xiàn)1表9.4查得C=97106，考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取C=97。P=P23=3.110.99 0.97kW=2.99kWn=ni=237.042.9=81.7 r/min所以

44、d39.55106Pn0.2=C3Pn=9732.9981.7mm=32.205mm本方案中，軸頸上有一個(gè)鍵槽，應(yīng)將軸徑增大5%，即d32.2051+5%mm=33.815mm4.選擇聯(lián)軸器為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差，隔離振動(dòng)，擬選用HL型彈性柱銷聯(lián)軸器（GB/T 5014-1985）。計(jì)算轉(zhuǎn)矩為TC=KT=1.5342Nm=513Nm式中：T聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩T=T卷=T21=3.49105 0.99 0.99Nmm=3.42105 NmmK工作情況系數(shù)。查參考文獻(xiàn)1表12.1可?。篕=1.5。根據(jù)TC=513Nm，查參考文獻(xiàn)2表13.1HL型聯(lián)軸器中確定選HL3型聯(lián)軸器（Tn=6

45、30NmTC,n=5000rminn）。其軸孔直徑d=(3042)mm,可滿足電動(dòng)機(jī)的軸頸要求。最后確定減速器高速軸軸伸出的直徑dmin=35mm5.確定滾動(dòng)軸承的類型及其潤滑與密封方式考慮軸向力的影響，本方案選用角接觸球軸承。需要考慮軸承內(nèi)徑及安裝，查參考文獻(xiàn)2表12.2角接觸球軸承，取7209C,查得d=45mm,D=85mm,B=19mm。同一根軸上兩個(gè)軸承應(yīng)該為相同型號(hào)，采用脂潤滑，由于該減速器的工作環(huán)境清潔，故滾動(dòng)軸承采用接觸式密封，選用毛氈圈。6.確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式軸承端蓋用以固定軸承，調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式選用凸緣式，用螺釘與機(jī)體軸承座連接。調(diào)整軸向間隙

46、比較方便，密封性能好。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)如左圖軸承蓋的厚度e=1.2d3，d3為螺釘直徑，取螺釘M8，則d3=8mm，于是得e=9.6mm，取e=10mm。軸承蓋直徑為D2=D+55.5d3=85+4044mm=125129mm，取D2=125mm。螺釘所在圓的直徑D0=0.5D+D2=0.585+125=105mm。7.軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸承部件的結(jié)構(gòu)形式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：輸出軸的草圖如下圖所示，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)。(2)軸段直徑設(shè)計(jì)軸段7的直徑，需要考慮到上述所求的dmin=35mm，則d7=dmin=35mm?？紤]聯(lián)軸器的軸向固定，軸肩h