帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué) 院：機(jī)電工程系專業(yè)班級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生：指導(dǎo)老師： 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處 201 年 1 月 3 日 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師評(píng)語及成績指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評(píng)語及成績答辯教師簽名： 年 月 日教研室意見總成績： 室主任簽名： 年 月 日 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書 摘 要 本次課程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)二級(jí)減速器，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定傳動(dòng)方案，通過比較所給的四種方案，選擇c方案，做為設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)過程根據(jù)所給輸出機(jī)的驅(qū)動(dòng)卷筒的圓周力、帶速、卷筒直徑和傳動(dòng)效率。確

2、定所選電動(dòng)機(jī)的功率，再確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍，進(jìn)而選出所需要的最佳電動(dòng)機(jī)。計(jì)算總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比，計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和各軸的輸入功率。對(duì)傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)齒輪，從高速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)開始，根據(jù)功率要求、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比，及其其他要求，按齒輪的設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)，最后確定齒輪的齒數(shù)，模數(shù)，螺旋角等一系列參數(shù)。本次課程設(shè)計(jì)我采用的是直齒輪，直齒輪的優(yōu)點(diǎn)是，（1）效率高，在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)的效率為最高；（2）結(jié)構(gòu)緊湊，在同樣的使用條件的下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般較??；（3）工作可靠、壽命長，設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命可長達(dá)一、二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能

3、比擬的；（4）傳動(dòng)比穩(wěn)定，傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是傳動(dòng)性能的基本要求。之后設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)，按機(jī)械設(shè)計(jì)所講的那樣設(shè)計(jì)，按同樣的方法對(duì)低速級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，接下來對(duì)箱體進(jìn)行大體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)軸的過程中將完成對(duì)箱體的總體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)軸主要確定軸的各段軸徑及其長度，在此設(shè)計(jì)過程中完成了對(duì)一些附加件的設(shè)計(jì)包括對(duì)軸承的初選，主要是根據(jù)軸的軸向及周向定位要求來選定，然后對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核，主要針對(duì)危險(xiǎn)截面。這個(gè)過程包括一般強(qiáng)度校核和精密校核。并對(duì)軸承進(jìn)行壽命計(jì)算，對(duì)鍵進(jìn)行校核。設(shè)計(jì)過程中主要依據(jù)課程設(shè)計(jì)，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件和其他的一些部件進(jìn)行選擇查取，依據(jù)數(shù)學(xué)公式和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的具體確定。關(guān)鍵字：減速器 齒輪 軸 軸承 鍵 箱體 目

4、 錄摘 要1設(shè)計(jì)任務(wù)12 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定23 電動(dòng)機(jī)選擇3 3.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型3 3.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)54 齒輪的設(shè)計(jì)7 4.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算7 4.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算105 軸的擬定15 5.1聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)及選擇15 5.2初選滾動(dòng)軸承的類型及軸的支承形式16 5.3軸承蓋的結(jié)構(gòu)16 5.4滾動(dòng)軸承的潤滑與密封16 5.5確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線166 軸與滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)、校核計(jì)算17 6.1低速軸的設(shè)計(jì)17 6.2輸出軸的校核187 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核20 71.選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸208 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)21結(jié) 論24致 謝24參考文獻(xiàn)251設(shè)計(jì)

5、任務(wù)課程設(shè)計(jì)的目的該課程設(shè)計(jì)是繼機(jī)械設(shè)計(jì)課程后的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，其主要目的是：1、綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一 步鞏固和拓展所學(xué)的知識(shí)通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，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)分析問題和解決問題的能力。通過設(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，進(jìn)行 全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的能力的訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)要求1.兩級(jí)減速器裝配圖一張（A0）2.零件工作圖兩張(A3)3.設(shè)計(jì)說明書一份課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)課程設(shè)計(jì)的題目是：帶式輸送機(jī)減速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 工作條件：運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),有輕微振動(dòng),經(jīng)常滿

6、載，空載起動(dòng), 兩班制工作，使用期限10年，輸送帶速度容許誤差為±5%。卷筒直徑D=340mm，帶速=1.45m/s, 帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的圓周力（牽引力）F=2.5KN2 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定2.1 組成 機(jī)器通常原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)等三部分組成。傳動(dòng)裝置位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間，用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可以改變轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩的大小或改變運(yùn)動(dòng)形式，以適應(yīng)工作機(jī)功能要求。2.2 特點(diǎn) 齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。2.3 確定傳動(dòng)方案綜合比較帶式輸送機(jī)的四種傳動(dòng)方案，下圖的傳動(dòng)方案工作可靠、傳動(dòng)效率高、維護(hù)方便、環(huán)境適應(yīng)性好。2.4. 選擇二級(jí)圓柱直

7、齒輪減速器（展開式） 圖2-1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示3 電動(dòng)機(jī)選擇3.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型 電動(dòng)機(jī)選擇包括選擇類型、結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速，并確定型號(hào)。電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式選擇 工業(yè)上一般用三相交流電源，無特殊要求一般應(yīng)選三相交流異步電動(dòng)機(jī)。最常用的電動(dòng)機(jī)是Y系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格低，使用與不易燃、不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的場(chǎng)合。由于啟動(dòng)性能較好，頁適用于某些要求較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械。 常用的是封閉式Y(jié)（IP44）系列。2選擇電動(dòng)機(jī)容量 選擇電動(dòng)機(jī)容量就是合理確定電動(dòng)機(jī)的額定功率。電動(dòng)

8、機(jī)容量主要由發(fā)熱條件而定。電動(dòng)機(jī)發(fā)熱與工作情況有關(guān)。對(duì)于載荷不變或變化不大，且在常溫下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，只要其所需輸出功率不超過其額定功率，工作時(shí)就不會(huì)過熱，可不進(jìn)行發(fā)熱計(jì)算。這類電動(dòng)機(jī)按下述步驟確定： 1）工作機(jī)所需功率 工作機(jī)所需功率應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算確定。已知輸送帶速度（m/s）與卷筒直徑D（mm），則卷筒軸轉(zhuǎn)速為：= r/min= 81.5r/min （3-1）已知帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的圓周力（牽引力）F(N)和輸送帶速（m/s），則卷筒軸所需功率為： = kW= kW=3.65kW （3-2） 2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)主動(dòng)軸之間的總效率，即： = 0.833

9、（3-3）式中，正、為電動(dòng)機(jī)至卷筒之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率，由表2-4查的其數(shù)值為：彈性聯(lián)軸器 =0.99、滾動(dòng)軸承 =0.98、圓柱齒輪傳動(dòng) =0.97、卷筒滑動(dòng)軸承 =0.96。 1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為： = kW= kW4.35kW (3-4) 2）確定電動(dòng)機(jī)額定功率根據(jù)計(jì)算出的功率可選定電動(dòng)機(jī)的額定功率。應(yīng)使等于或稍大于。故，按表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率=5.5 kW3電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表2-2查的兩級(jí)圓柱齒輪（展開式）傳動(dòng)比范圍=860,則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍為：=733.52934 r/min （3-5）可見同步轉(zhuǎn)速為1000r

10、/min、1500r/min、3000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。 表3.1 方案對(duì)比表(取)方案電動(dòng)機(jī)型 號(hào)額定功率（kW）電動(dòng)機(jī)（r/min）電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（kg）電動(dòng)機(jī)裝置的傳動(dòng)比同 步滿 載總傳動(dòng)比高速級(jí)傳動(dòng)比低速級(jí)傳動(dòng)比1Y132M2-65.53000960849.773.572.742Y132S-45.5150014406814.674.373.363Y132S1-25.5300029006429.536.194.77由表中數(shù)據(jù)可知方案一低速級(jí)的傳動(dòng)比不符合要求（3），方案三的高速級(jí)傳動(dòng)比不符合要求（>6），傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較大。方案二傳動(dòng)比符合要求，傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸也適中，因

11、此，采用方案二，選定的型號(hào)為Y132S-44、電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸電動(dòng)機(jī)型號(hào)HABCDEF×GDGKABADACHDAABBHALY132S13221614089388010×833122802101353156020018475 由表20-1、表20-2查出Y132S-4型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸，并列上表。3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，為使兩級(jí)的大齒輪有相近的浸油深度，高速級(jí)傳動(dòng)比和低速級(jí)傳動(dòng)比可按下列方法分配： （3-6） 總傳動(dòng)比為： （3-7）取，則低速級(jí)傳動(dòng)比為：= （3-8）所得值不符合一般圓柱齒輪減速器傳

12、動(dòng)比的常數(shù)范圍。3.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1 各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)傳動(dòng)裝置的各軸轉(zhuǎn)速為： =1440 r/min （3-13） （3-14） （3-15） 2 各軸輸入功率P(kW)各軸輸入功率分別為： =5.5kw （3-16） =5.5×0.99 kW=5.445 kW （3-17） =5.445×0.98×0.97 kW =5.176kW （3-18） 5.176×0.98×0.97 kW =4.92kW （3-19）3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T()各軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為： （3-20） （3-21） （3-22） （3-23）表3.3

13、方案對(duì)比表項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)高速軸中間軸低速軸轉(zhuǎn)速（r/min6381.47功率（kW）5.55.4455.1764.92轉(zhuǎn)矩（）傳動(dòng)比17.674.793.69效率0.8330.95060.9506 4 齒輪的設(shè)計(jì) 本次課程設(shè)計(jì)我采用的是直齒硬齒面圓柱齒輪，齒輪的優(yōu)點(diǎn)是：（1）效率高，在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)的效率為最高；（2）結(jié)構(gòu)緊湊，在同樣的使用條件的下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般較?。唬?）工作可靠、壽命長，設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命可長達(dá)一、二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的；（4）傳動(dòng)比穩(wěn)定，傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是傳動(dòng)性能的基

14、本要求。 設(shè)計(jì)齒輪的要求是：（1）高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度；（2）齒面由較高硬度、耐磨性；（3）輪齒芯部要有足夠的強(qiáng)度和韌度。故齒輪的設(shè)計(jì)按下述步驟：4.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1選齒輪類型、材料、精度等級(jí)及齒數(shù)。 （1）選擇齒輪類型；考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬 齒面漸開線直齒輪。 （2）選擇齒輪材料及熱處理；高速級(jí)小齒輪選用40Cr鋼調(diào)質(zhì)淬火處理，小齒輪齒 硬度為 450HBS。大齒輪選用45#鋼調(diào)質(zhì)淬火，齒面硬度為450HBS （3）選擇齒輪精度等級(jí)；按GB/T100951998，選擇6級(jí)。 （4）選擇齒輪齒數(shù)；取小齒輪齒數(shù)=18，大齒輪齒數(shù)=87 傳

15、動(dòng)比誤差  u=4.83，0.835。 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算； （4-1）（1）確定公式內(nèi)各參數(shù)的值:1）試選載荷系數(shù)=1.3。2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 （4-2）3）由課本表10-7選取吃寬系數(shù)。4）由課本表10-6選取彈性影響系數(shù) =189.8MPa 。5）由課本圖10-21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。6）由課本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =60×1440×1×（2×8×300×10）h=1.244×10h （4-3） N= （4-4）7）查課本圖10-

16、19查得接觸疲勞壽命系數(shù)：K=0.90 K=0.958）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,應(yīng)用公式（10-12）得:=0.90×1000Pa=900 （4-5）=0.95×1000=950 （4-6）(2)設(shè)計(jì)計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑d，由計(jì)算公式得： （4-7）2）計(jì)算圓周速度。m/s2.39m/s （4-8）3)計(jì)算齒寬b。b=1×31.69mm=31.69mm （4-9）計(jì)算齒寬與高之比。模數(shù) = （4-10）齒高 h=2.25=2.25×1.76mm=3.69 （4-11）=8 （4-12）5)計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)m/s

17、，6級(jí)精度，由課本圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)=1.04；直齒輪，；由課本表10-2查得使用系數(shù)=1.25；由課本表10-4用插值法查得6級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，=1.507。由=8，=1.507查課本圖10-13得=1.45；故載荷系數(shù)（4-13）6）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=31.69×=35.55 （4-14）7）計(jì)算模數(shù)= （4-15）3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 （4-16）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）由課本圖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）由課本圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；3)計(jì)算彎曲疲勞

18、許用應(yīng)力。取彎曲疲安全系數(shù)S=1.4，由式得 （4-17）4）計(jì)算載荷系數(shù)K。 （4-18）5）查取齒形系數(shù)。查課本由表10-5得 2.91； 2.206 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。查課本由表10-5得 1.53； 1.777    7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 （4-19） （4-20）大齒輪的數(shù)值大。所以選用大齒輪。  設(shè)計(jì)計(jì)算 （4-21）對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲

19、強(qiáng)的算得的模數(shù)=1.584并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=2，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=48.1mm，算出小齒輪齒數(shù)= （4-22） 大齒輪的齒數(shù) 取 。 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，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算分度圓直徑d=36 （4-23）d=174 （4-24） （2）計(jì)算中心距 （4-25） （3）計(jì)算齒輪寬度（4-26） 圓整后取 4.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1選齒輪類型、材料、精度等級(jí)及齒數(shù)。 （1）選擇齒輪類型；考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒 面漸開線直齒輪。 （2）選擇齒輪材料及熱處理；

20、高速級(jí)小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)淬火，小齒輪 齒面硬度為 450HBS。大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)淬火，齒面硬度為450HBS （3）選擇齒輪精度等級(jí)；按GB/T100951998，選擇6級(jí)。 （4）選擇齒輪齒數(shù)；為了保證低速級(jí)大齒輪的油浸深度，取18，傳動(dòng)比誤差  u=3.72，0.85。2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算； （4-27） （1）確定公式內(nèi)各參數(shù)的值:1）試選載荷系數(shù)=1.3。2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 （4-28）3）由課本表10-7選取吃寬系數(shù)。4）由課本表10-6選取彈性影響系數(shù) =189.8MPa 。5）由課本圖10-21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

21、強(qiáng)度極限。6）由課本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =60×300.63×1×（2×8×300×10）h=8.66×10h （4-29） N= (3.69為齒數(shù)比,即3.69=) （4-30）7）查課本圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)：K=0.95 K=0.958）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,應(yīng)用公式（10-12）得:=0.95×1000MPa=950 （4-31）=0.95×550=950 （4-32） (2)設(shè)計(jì)計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑d，由計(jì)算公式得： （

22、4-33）2）計(jì)算圓周速度。m/s0.84m/s （4-34）3)計(jì)算齒寬b。b=1×53.24mm=53.24mm （4-35）計(jì)算齒寬與高之比。模數(shù) = （4-36）齒高 h=2.25=2.25×2.956mm=6.651 （4-37） =7.99 （4-38）5)計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)m/s，6級(jí)精度，由課本圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)=1.02；直齒輪，；由課本表10-2查得使用系數(shù)=1.25；由課本表10-4用插值法查得6級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，=1.506。由=7.99，=1.506查課本圖10-13得=1.453；故載荷系數(shù) （4-39） 6）按實(shí)際載荷系

23、數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=53.24×=60.63 （4-40）7）計(jì)算模數(shù)= （4-41） 3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 （4-42） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）由課本圖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）由課本圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲安全系數(shù)S=1.4，由式得 （4-43） （4-44）4）計(jì)算載荷系數(shù)K。 （4-45）5）查取齒形系數(shù)。查課本由表10-5得 2.91； 2.252 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。查課本由表10-5得 1.53； 1.744   

24、; 7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 （4-46） （4-47）大齒輪的數(shù)值大。所以選用大齒輪。  設(shè)計(jì)計(jì)算 （4-48） 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)的算得的模數(shù)=3.02并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=3，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=77.4mm，算出小齒輪齒數(shù) （4-49） 大齒輪的齒數(shù) 取 。 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，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4幾何尺寸計(jì)

25、算（1）計(jì)算分度圓直徑=63 （4-50）=234 （4-51）（2）計(jì)算中心距 （4-52）（3）計(jì)算齒輪寬度（4-53） 圓整后取 表4.1 方案對(duì)比表齒輪1齒輪2齒輪3齒輪4齒數(shù)z18872178齒寬B（mm）40357065中心距a(mm)105156模數(shù)（mm）2233壓力角20202020齒頂高系數(shù)1111頂隙系數(shù)0.250.250.250.25分度圓直徑d3617478234變位系數(shù)0000齒頂高2233齒根高2.52.53.753.75齒頂圓直徑4017885.5241.5齒根圓直徑31169722285軸的擬定5.1聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)及選擇1類型選擇.聯(lián)軸器的類型根據(jù)工作要求選定。

26、聯(lián)接電動(dòng)機(jī)與減速器高速軸的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較高，一般應(yīng)選用具有緩沖、吸振作用的彈性聯(lián)軸器，例如彈性套柱銷聯(lián)軸器，彈性柱銷聯(lián)軸器。減速器低速軸與工作機(jī)聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，又因?yàn)闇p速器軸與工作機(jī)軸之間往往有較大的軸線偏移，因此常選用剛性可移式聯(lián)軸器。2聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）高速軸的聯(lián)軸器的選擇已知=5.445kw =1440r/min =36110N·mm；選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理；查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4的D=38mm。查課本表15-3，取=112，所以得高速軸的最小直徑處算為： （5-1）聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查課本,選取,所

27、以轉(zhuǎn)矩為: （5-2）按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，選取TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為125N·m。半聯(lián)軸器的孔徑，長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)配合的半聯(lián)軸器選擇孔徑為，所以高速軸的最小直徑選為。（2） 低速軸的聯(lián)軸器的選擇 已知=4.92kw =81.47r/min =5765150N·mm；選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理；查課本表15-3，取=112，所以得高速軸的最小直徑處算為： （5-3）聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查課本,選取,所以轉(zhuǎn)矩為: （5-4）按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，選取TL8型

28、彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250N·m。半聯(lián)軸器的孔徑，長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，所以低速軸的最小直徑選為50mm。5.2初選滾動(dòng)軸承的類型及軸的支承形式按照對(duì)軸系軸向位置的不同限定方法，軸的支承結(jié)構(gòu)可分為三種基本型式，即雙支點(diǎn)各單向固定，常用兩個(gè)安裝的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，兩個(gè)軸承各限制軸載一個(gè)方向的軸向移動(dòng)。深溝球軸承也可用于雙支點(diǎn)各單向固定的支撐，主要用于無軸向力的支撐；一支點(diǎn)雙向固定，另一端支點(diǎn)游動(dòng)，用于跨距較大且工作溫度較高的軸，其熱伸長量大；兩端游動(dòng)支承，對(duì)于一對(duì)人字齒輪本身的相互軸向限位作用，它們的軸承內(nèi)外圈的軸向緊固應(yīng)設(shè)計(jì)成只保證其中一根軸向相對(duì)機(jī)

29、座由過頂?shù)妮S向位置，而另一根軸上的兩個(gè)軸承都必須是游動(dòng)的以防止卡死或人字齒的兩側(cè)受力不均勻。普通齒輪減速器，其軸的支承跨距較小，常采用兩端固定支承。因?yàn)椴捎弥饼X圓柱齒輪，軸承僅承受徑向力的作用,故選用深溝球軸承，軸承內(nèi)圈在軸上可用軸肩或套筒作軸向定位，軸承外圈用軸承蓋作軸向固定。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意留有適當(dāng)?shù)妮S向間隙，以補(bǔ)充工作時(shí)軸的熱伸長量。對(duì)于可調(diào)間隙的角接觸球軸承，則可利用調(diào)整墊片或螺紋件來調(diào)整軸承游隙，以保證軸系的游動(dòng)和軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。5.3軸承蓋的結(jié)構(gòu)軸承蓋的作用是固定軸承、承受軸向載荷。密封軸承座孔、調(diào)整軸系位置和軸承間隙等。采用凸緣式軸承蓋。5.4滾動(dòng)軸承的潤滑與密封根據(jù)課本適用于脂潤

30、滑和油潤滑的值界限（表值），因?yàn)椴捎蒙顪锨蜉S承，所以本次設(shè)計(jì)軸承采用油潤滑，為了防止軸承中的潤滑脂被箱內(nèi)齒輪嚙合時(shí)擠出的油沖刷、稀釋而流失，所以在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油盤。在減速器的輸入軸與輸出軸的外伸端，應(yīng)在軸承蓋的軸孔內(nèi)設(shè)置密封件。5.5確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線箱座壁厚；;；;；。6 軸與滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)、校核計(jì)算6.1低速軸的設(shè)計(jì) 1.已知kW，；選取軸的材料為45 鋼，調(diào)質(zhì)處理；軸的最小直徑是聯(lián)軸器的孔徑，所以低速軸的最小直徑確定為50mm。 2.求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 而 （6-1） （6-2） 3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）為

31、了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段左端需要制出一軸肩,由半聯(lián)軸器的孔徑可知，故取-的直徑;右端用軸端擋圈定位,由軸徑取擋圈的直徑為，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故-的長度應(yīng)比 略短一些,現(xiàn)取。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承僅承受徑向力作用,故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6212，其尺寸為,故;考慮到擋油盤，取 。左端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6212型軸承定位軸肩高度。3）取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的寬度為,為了使

32、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。 齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高,取.軸環(huán)寬度,取,即。 4）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)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ,故取。5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16,兩圓柱齒輪間的距離?？紤]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;已知滾動(dòng)軸承寬度B=21,高速齒輪輪轂長L=55,考慮到各個(gè)部分，取 ，；27至此,已初步確定了軸的各端直徑和長度.傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖：6.2輸出軸的校核 1.求作用在齒輪上的力已知輸出軸大齒輪的分度

33、圓直徑為=262 2.從軸的載荷分析圖可以判斷 危險(xiǎn)截面在B處，現(xiàn)將計(jì)算出的截面B處的、 的值列于下表表6-1對(duì)照表載荷水平面H垂直面V支反力F(N)=1866.4 =3060.9=679.3 =1114.1彎矩M(N·mm)=191306總彎矩扭矩T(N·mm )576.5156. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)：= （6-4）前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查課本表15-1得=60MP < 此軸合理安全輸出軸的載荷分析圖:圖6-4 軸的載荷分析7 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核1.選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵。由于齒輪不在軸端

34、，故選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù) 中間軸：d=42mm 低速軸: d=60mm查課本表6-1?。褐虚g軸：低速軸：2.校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度查課本表表6-2得 =100120MPa取其平均值，=110MPa鍵工作長度中間軸： （7-1）低速軸： （7-2）鍵與輪轂鍵槽的接觸高度中間軸：k2=0.5h2=4mm (7-3) 低速軸：K=0.5h=5.5mm (7-4)兩者都合適取鍵標(biāo)記為： 中間軸：鍵2：10×63 A GB/T1096-79 低速軸：鍵3：18×50 A GB/T1096-798 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)2、機(jī)體有足

35、夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度3、考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為45mm，為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度數(shù)值為6.3。4、機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8mm，圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.5、對(duì)附件設(shè)計(jì) A 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(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

36、鑄鐵制成，用M8的螺釘緊固。 B 油塞 放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面， 并加封油圈加以密封。 C 油標(biāo) 油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。 D 通氣孔 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。 E 起蓋螺釘 起蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。 F 位銷 為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在

37、機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度. G 吊鉤 在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：表8-1名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑M20地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M16機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）M12軸承端蓋螺釘直徑查手冊(cè)視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）M8定位銷直徑=（0.70.8）6,至外機(jī)壁距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4分別為26,22,28 ，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4分別為24，20外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（510）50

38、大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離>1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>16機(jī)蓋，機(jī)座肋厚 軸承端蓋外徑+（55.5）112（）92（）140（）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離112（）92（）140（）結(jié) 論 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱直齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)，是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐考驗(yàn)，是對(duì)我們綜合分析和解決問題的能力的一次提升。通過三個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，我認(rèn)識(shí)到了自身的很多不足，通過彌補(bǔ)這些不足我提升了自己。另外，這次課程設(shè)計(jì)也使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí)。為我們以后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1. 機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、CAD實(shí)用軟件、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等于一體。2. 這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題的