機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)上同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 機(jī)械制造及自動(dòng)化 專業(yè) 機(jī)制本二 班 設(shè) 計(jì) 者 指導(dǎo)老師 二0一一 年 十一 月 三十 日井岡山大學(xué)目錄第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 . 1第2章 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定 . 42.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 . 82.3 傳動(dòng)比的分配 . 102.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) . 12第3章 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 v帶傳送設(shè)計(jì)計(jì)算3.2 直齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2 中速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.3 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.5 校核軸的疲勞強(qiáng)度第五章 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算5.1 高速軸的軸承5

2、.2 中速軸的軸承5.3 低速軸的軸承第6章 鍵連接及其校核6.1 鍵的選擇6.2 鍵的校核第7章 聯(lián)軸器的選擇第8章 減速附件及箱體的設(shè)計(jì)第9章 潤滑與密封第10章 設(shè)計(jì)小結(jié)第11章 參考資料一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器1. 總體布置簡(jiǎn)圖2. 工作情況工作平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)3. 原始數(shù)據(jù)輸送帶的牽引力（f/kn）輸輸帶速度（m/s）滾筒直徑（mm）轉(zhuǎn)速允許偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）傳動(dòng)效率13500.7541051020.964. 設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 電動(dòng)機(jī)的選擇與參數(shù)計(jì)算(2) 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算(3) 軸的設(shè)計(jì)(4) 滾動(dòng)軸承

3、的選擇(5) 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核(6) 裝配圖、零件圖的繪制(7) 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫5. 設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 減速器總裝配圖1張（0號(hào)或1號(hào)圖紙）(2) 齒輪、軸零件圖各一張（2號(hào)或3號(hào)圖紙）(3) 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份二、 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2.1 傳動(dòng)方案的說明與擬定 如任務(wù)書上布置簡(jiǎn)圖所示，傳動(dòng)方案采用v帶加同軸式二級(jí)圓柱直齒輪減速箱，采用v帶可起到過載保護(hù)作用，同軸式可使減速器橫向尺寸較小.電動(dòng)機(jī)選用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，可直接接于三相交流電網(wǎng)中 。 2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇1. 電動(dòng)機(jī)類型選擇按工作要求和工作條件，選用一般用途的（ip44）系列三相異步電動(dòng)

4、機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2. 電動(dòng)機(jī)容量(1) 卷筒軸的輸出功率(2) 電動(dòng)機(jī)的輸出功率傳動(dòng)裝置的總效率式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（以下未作說明皆為此3書中查得）表3-1查得：v帶傳動(dòng)；滾動(dòng)軸承；圓柱齒輪傳動(dòng)；彈性聯(lián)軸器；卷筒軸滑動(dòng)軸承，則 故 (3) 電動(dòng)機(jī)額定功率由第十七章表17-7選取電動(dòng)機(jī)額定功率。 3.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由表3-2查得v帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍，由表3-2查得兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比范圍， 則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 可見同步轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。這里初選同

5、步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種 電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（kg）傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步滿載總傳動(dòng)比v帶傳動(dòng)兩級(jí)減速器1y132m-47.5150014408136.041312.0142y160m-67.5100097011924.27838.093由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案1的電動(dòng)機(jī)質(zhì)量較小，且比價(jià)低。因此，可采用方案1，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132m-4。3. 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由表17-7、表17-9查出y132m-4型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸，并列表記錄備份。型號(hào)額定

6、功率(kw)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩y132m-47.5150014402.22.3hdegkl質(zhì)量（kg）132388033125151081 2.3 傳動(dòng)比的分配1. 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比2. 分配各級(jí)傳動(dòng)比取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，則兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為所得符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)和兩級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的常用范圍。由圖10-20c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2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為軸，中速軸為軸，低速軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為2.各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功

7、率，即 3.各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸高速軸中速軸低速軸轉(zhuǎn)速（r/min）1440480138.4939.956功率（kw）7.57.26.91426.6397轉(zhuǎn)矩（）49.74143.25476.761586.97三、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 v帶傳送設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 確定計(jì)算功率由于是帶式輸送機(jī)，每天工作兩班，查機(jī)械設(shè)計(jì)（v帶設(shè)計(jì)部分未作說明皆查此書）表8-7得， 工作情況系數(shù)（2） 選擇v帶的帶型由、 由圖8-11選用a型（3） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑驗(yàn)算帶速v。按式(8-13)驗(yàn)算帶的速度,故帶速合適。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式

8、(8-15a),計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)表8-8，圓整為（4） 確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長度根據(jù)式(8-20)， 初定中心距。由式(8-22)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度按式(8-23)計(jì)算實(shí)際中心距a。由8-24可得中心距變化范圍為569.35670.15mm。（5） 驗(yàn)算小帶輪上的包角（6） 確定帶的根數(shù) 計(jì)算單根v帶的額定功率由和，查表8-4a得根據(jù)，i=3和a型帶，查表8-4b得 計(jì)算v帶的根數(shù)z。取5根。（7） 計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值由表8-3得a型帶的單位長度質(zhì)量q=0.10kg/m，所以應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力（8） 計(jì)算壓軸力 四、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 高速軸的設(shè)

9、計(jì)與計(jì)算 按低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：小齒輪轉(zhuǎn)矩，小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比。 （1）選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱齒輪 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選7級(jí)精度（gb10095-88） 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280hbs；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs，二者硬度差為40hbs。 選小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù) （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式(10-9a）試算，即 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a) 試選載荷系數(shù)（b）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩b) 由表10-7選取齒寬系數(shù)c) 由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)d) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞

10、強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限e) 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：f) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)g) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1，由式(10-12)得計(jì)算a) 試算小齒輪分度圓直徑,代入h中較小的值 b) 計(jì)算圓周速度c) 齒寬b及模數(shù)mntd) 計(jì)算載荷系數(shù)k由表10-2查得使用系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)； 直齒輪，；由表10-4用插值法查的7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， 由b/h=10.67，查圖10-13得出 故載荷系數(shù)： a) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式(10-10a)得b) 計(jì)算模數(shù)（3）按齒根

11、彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式(10-17)a） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 由圖10-20c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 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞系數(shù) 計(jì)算載荷系數(shù) 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由式(10-12)得b)由表10-5yfa1=2.65 yfa2=2.218 由表10-5ysa1=1.58 ysa2=1.783計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(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計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于

12、是由取34，則大齒輪齒數(shù)取z2=84這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎 曲疲勞強(qiáng)度 ，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 c)幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑 d1=z1mn=343.5mm=119mm d2=z2mn=843.5mm=294mm計(jì)算中心距 計(jì)算齒寬寬度 b=dd1=1119mm=119mm圓整后取b1=125mm b2=120mm由于是同軸式二級(jí)直齒輪減速器，因此兩對(duì)齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級(jí)傳動(dòng)計(jì)算得出的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度一定能滿足高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的要求。為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速

13、級(jí)小齒輪采用左旋，大齒輪采用右旋，低速級(jí)小齒輪右旋大齒輪左旋。高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動(dòng)比3.466模數(shù)(mm)3.5中心距(mm)206.5齒數(shù)34843484齒寬(mm)125120125120直徑(mm)分度圓11929498.75367.24齒根圓110.25285.25110.25285.25齒頂圓126301126301旋向左旋右旋右旋左旋 四、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 高速軸的設(shè)計(jì)(1) 高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速（）高速軸功率（）轉(zhuǎn)矩t（）4807.2143.25(2) 作用在軸上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為=119 ，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（軸的設(shè)計(jì)計(jì)算部分未作說明皆查此

14、書）式(10-14)，則(3) 初步確定軸的最小直徑先按式(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(4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足v帶輪的軸向定位，-軸段右端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=34mm。v帶輪與軸配合的長度l1=82mm，為了保證軸端檔圈只壓在v帶輪上而不壓在軸的端面上，故-段的長度應(yīng)比l1略短一些，現(xiàn)取l-=77mm。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有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-=34mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步

15、選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6008，其尺寸為ddb=40mm68mm15mm，故d-=d-=40mm；而l-=40+12=52mm，l-=12mm。右端深溝球軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6008型軸承的定位軸肩高度h=4.5mm，因此，套筒左端高度為4.5mm，d-=44mm。取安裝齒輪的軸段-的直徑d-=42mm，取l-=105mm齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位。軸承端蓋的總寬度為36mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與v帶輪右端面間的距離l=24mm，故取l-=60mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零

16、件的軸向定位v帶輪與軸的周向定位選用平鍵10mm8mm63mm，v帶輪與軸的配合為h7/r6；齒輪與軸的周向定位選用平鍵12mm8mm70mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為h7/n6；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角，各圓角半徑見圖軸段編號(hào)長度（mm）直徑（mm）配合說明-5026與v帶輪鍵聯(lián)接配合-6430定位軸肩-3434與深溝球軸承6008配合，套筒定位-7538與小齒輪鍵聯(lián)接配合-1052定位軸環(huán)-3036與深溝球軸承6008配合總長度239mm（1） 求軸上的

17、載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于6008型深溝球軸承，由手冊(cè)中查得da=46mm。因此，軸的支撐跨距為l1=118mm， l2+l3=74.5+67.5=142mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面c處的mh、mv及m的值列于下表。載荷水平面h垂直面v支反力f，c截面彎矩m總彎矩扭矩（1） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。1.

18、中速軸的設(shè)計(jì)(1) 中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速（）中速軸功率（）轉(zhuǎn)矩t（）138.496.9142476.79(2) 作用在軸上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則 (3) 初步確定軸的最小直徑先按式(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(4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有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-=d-=45mm，由軸承產(chǎn)

19、品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6010，其尺寸為ddb=50mm80mm16mm，故l-=l-=27+20=47mm。兩端滾動(dòng)軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得601型深溝球軸承的定位軸肩高度h=5mm，因此，左邊套筒左側(cè)和右邊0套筒右的直側(cè)的高度為5mm。取安裝大齒輪出的軸段-徑d-=50mm；齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位。為了使大齒輪軸向定位，取d-=55mm，又由于考慮到與高、低速軸的配合，取l-=100mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零件的軸向定位大小齒輪與軸的周向定位都選用平鍵14mm9mm70mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選齒輪

20、輪轂與軸的配合為h7/n6；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角，各圓角半徑見圖軸段編號(hào)長度（mm）直徑（mm）配合說明-4046與深溝球軸承6010配合，套筒定位-9250與大齒輪鍵聯(lián)接配合-3456定位軸環(huán)-9250與小齒輪鍵聯(lián)接配合-4246與深溝球軸承6010配合總長度298mm（5） 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于6010型深溝球軸承，由手冊(cè)中查得da=21mm。因此，軸的支撐跨距為l1=76mm， l2=192.5，l3=74.5m

21、m。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面c處的mh、mv及m的值列于下表。載荷水平面h垂直面v支反力fc截面彎矩m總彎矩扭矩（6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。2. 低速軸的設(shè)計(jì)(1) 低速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速（）中速軸功率（）轉(zhuǎn)矩t（）40.966.371370.92(2) 作用在軸上的力已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則(3) 初步確定軸的最小直徑先

22、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 (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） 2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，-軸段左端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=64mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度l1=108mm，為了保證軸端檔圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故-段的長度應(yīng)比l1略短一些，現(xiàn)取l-=106mm。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受和軸向力的作用，故選用深溝球滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=64mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承6015，其尺

23、寸為ddb=75mm115mm20mm，故d-=d-=75mm；而l-=40mm，l-=40+20=60mm。左端滾深溝球軸承采用軸環(huán)進(jìn)行軸向定位。由表15-7查得30314型軸承的定位高度h=6mm，因此，取得d-=82mm。右端軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，同理可得套筒右端高度為6mm。取安裝齒輪出的軸段-的直徑d-=75mm；齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為100mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l-=98mm。軸承端蓋的總寬度為30mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距離l=3

24、2mm，故取l-=62mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3） 軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為18mm11mm80mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為h7/k6。齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為20mm12mm80mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為h7/n6。4） 確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角，各圓角半徑見圖軸段編號(hào)長度（mm）直徑（mm）配合說明-2675與深溝球軸承6015配合-1082軸環(huán)-8575與大齒輪以鍵聯(lián)接配合，套筒定位-4375與深溝球軸承6015配合-4868與端蓋配合，做聯(lián)軸器的軸向定位-9363與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接配

25、合總長度304mm（5） 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30314型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得da=82mm。因此，軸的支撐跨距為根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面b是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面b處的mh、mv及m的值列于下表。載荷水平面h垂直面v支反力fb截面彎矩m總彎矩扭矩（6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。（7） 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1）

26、判斷危險(xiǎn)截面截面只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩及過渡配合引起的應(yīng)力集中將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面無需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面和處過盈配合引起應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載情況來看，截面b上的應(yīng)力最大。截面的應(yīng)力集中影響和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截面b上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而這里軸的直徑也大，故截面b不必校核。截面顯然更不必校核。由機(jī)械設(shè)計(jì)第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面左右兩側(cè)。2） 截面左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗

27、扭截面系數(shù)截面左側(cè)的彎矩為截面上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2 經(jīng)插值后可查得又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由附圖3-2得尺寸系數(shù)由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即q=1，則得綜合系數(shù)值為又由3-1和3-2查得碳鋼的特性系數(shù), ??；, 取；于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)則得故可知其安全。3） 截面右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面右側(cè)的彎矩為截面上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力

28、軸的材料為45cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2 經(jīng)插值后可查得又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由附圖3-2得尺寸系數(shù)由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即q=1，則得綜合系數(shù)值為又由3-1和3-2查得碳鋼的特性系數(shù), ?。? ?。挥谑?，計(jì)算安全系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)則得故可知其安全。5、 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算 軸承預(yù)期壽命 1、高速軸的軸承 選用30307型圓錐滾子軸承，查課程設(shè)計(jì)表15-7，得 ， （1） 求兩軸承所受到的徑向載荷和由高速軸的校核過程中可

29、知：，（2） 求兩軸承的計(jì)算軸向力和由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得 因?yàn)樗裕?） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和 由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù) （4） 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算故所選軸承滿足壽命要求。1. 中速軸的軸承選用30309型圓錐滾子軸承，查課程設(shè)計(jì)表15-7，得 ， （1） 求兩軸承所受到的徑向載荷和由中速軸的校核過程中可知：，（2） 求兩軸承的計(jì)算軸向力和由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得 因?yàn)樗裕?） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和 由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù) （4） 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算故所選軸承滿足壽命要求。2. 低速軸的軸承選用30314型圓錐滾子軸承，查課程

30、設(shè)計(jì)表15-7，得 ， （1） 求兩軸承所受到的徑向載荷和由低速軸的校核過程中可知：，（2） 求兩軸承的計(jì)算軸向力和由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得 因?yàn)樗裕?） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和 由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù) （4） 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算故所選軸承滿足壽命要求。六、 鍵連接及其校核由機(jī)械設(shè)計(jì)式(6-1）得 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2，?。?） v帶輪處的鍵取普通平鍵1063gb1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（2） 高速軸上小齒輪處的鍵取普通平鍵1270gb1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（3） 中速軸上大齒輪處的鍵取普

31、通平鍵1470gb1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（4） 中速軸上小齒輪處的鍵取普通平鍵1470gb1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（5） 低速軸上大齒輪處的鍵取普通平鍵2080gb1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（6） 聯(lián)軸器周向定位的鍵取普通平鍵1880gb1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度聯(lián)接擠壓強(qiáng)度不夠，而且相差甚遠(yuǎn)，因此考慮采用雙鍵，相隔180布置。則該雙鍵的工作長度為7、 聯(lián)軸器的選擇根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)矩，查課程設(shè)計(jì)表17-4 選用hl5聯(lián)軸器60142gb5014-85，其公稱扭矩為符合要求8、 減速附件及箱體的設(shè)計(jì)1. 窺

32、視孔和視孔蓋查課程設(shè)計(jì)（減速器附件的選擇部分未作說明皆查此書）表9-18，選用板結(jié)構(gòu)視孔蓋， 。2. 通氣器查表9-7，選用經(jīng)一次過濾裝置的通氣冒。3. 油面指示器查表9-14，選用油標(biāo)尺。4. 放油孔和螺塞查表9-16，選用外六角油塞及封油墊。5. 起吊裝置查表9-20，選用箱蓋吊耳， 箱座吊耳，6. 定位銷查表14-3，選用圓錐銷gb 117-86 a12407. 起蓋螺釘查表13-7，選用gb5782-86 m8358. 箱體的設(shè)計(jì)名稱符號(hào)尺寸箱座壁厚9箱蓋壁厚19箱體凸緣厚度b、b1、b2b=14;b1=12;b2=23加強(qiáng)筋厚m、m1m=9;m1=8地腳螺釘直徑df32地腳螺釘數(shù)目n

33、4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d124箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑d2169、 潤滑與密封由于中速速軸上的大齒輪齒頂線速度大于2m/s，所以軸承采用脂潤滑。為防止?jié)櫥屯庑?，用氈圈密封?0、 設(shè)計(jì)小結(jié) 課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的非常重要的一環(huán)，本次課程設(shè)計(jì)時(shí)間不到兩周略顯得倉促一些。但是通過本次每天都過得很充實(shí)的課程設(shè)計(jì)，從中得到的收獲還是非常多的。 課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的

34、基礎(chǔ) 說實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這3周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中”春眠不知曉”的感 悟 通過課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致課程設(shè)計(jì)過程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂：有2次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情意地重來但一想起周偉平教授，黃焊?jìng)タ倷z平時(shí)對(duì)我們耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提示自己，一定呀養(yǎng)成一種高 度負(fù)責(zé)，認(rèn)真對(duì)待的良好習(xí)慣這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練 短短三周是課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的缺乏，自己綜