齒輪減速器設(shè)計說明書

1、 摘 要減速器是由封閉在剛性箱體內(nèi)的齒輪或蝸桿傳動所組成，它是一種具有固定傳動比的獨立的傳動裝置，通常置于原動機(jī)和工作機(jī)之間，用來降低轉(zhuǎn)速并改變轉(zhuǎn)矩以適應(yīng)工作的要求，在個別情況下也用來增速。由于減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊，效率較高，傳遞運動準(zhǔn)確可靠，使用壽命長，維護(hù)方便和便于成批生產(chǎn)的特點，所以在生產(chǎn)實踐中得到廣泛的應(yīng)用。各種類型的普通減速器的主要技術(shù)參數(shù)已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，并有專門的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，使用時可根據(jù)具體工作要求來選用，當(dāng)選不到適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)減速器時，可自行設(shè)計制造。減速器的所有傳動零件均由箱體來支承，這就要求箱體本身必須有足夠的剛性，以免受載后變形過大引起沿齒寬方向上載荷分布不均勻。關(guān)鍵詞：軸；

2、齒輪；減速器AbstractGear is enclosed in either rigid the gears or belts rod, it is with a fixed independence of the transmission, usually in the original motion and the machine, used to reduce speed and change to the matrix to meet the requirements of the work on individual cases are also used for growth.

3、 Gear by compact construction, high efficiency, accurate and reliable delivery movement and long usage life and maintain convenient and easier for mass production, so the practice is widely used.Various kinds of gear surface of the main technical parameters has been well standardized and, and are de

4、voted to producer production, but according to the specific job requirements are not suitable for the standard of gear, but by design and manufacture.Gear of all parts are driven by to support this requires itself must be quite rigid. to forestall after loading a large set of teeth shape of the broa

5、d direction load not evenly distributed.Key words：the pinion shaft；gear目 錄第1章 緒 論61.1減速器的應(yīng)用61.2 減速器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀71.2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀71.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀8第2章 傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計92.1傳動方案的分析與擬定92.1.1對傳動方案的要求92.1.2擬定傳動方案10第3章 膠帶式輸送機(jī)的設(shè)計計算103.1膠帶部分103.1.1確定帶速V103.1.2確定帶寬B113.1.3求圓周力Fv113.1.4各點張力計算123.1.5校核重度133.1.6校核膠帶安全系數(shù)13第4章 傳動系統(tǒng)的

6、總體設(shè)計144.1電動機(jī)容量的選擇144.2傳動比的分配154.3傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算164.4傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算16第5章 齒 輪175.1選擇材料。熱處理。精度等級及齒數(shù)175.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計185.2.1確定計算參數(shù)185.2.2計算195.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度195.4低數(shù)級直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算205.4.1選擇材料、熱處理、精度等級及齒數(shù)205.4.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計215.4.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度225.5軸的計算235.5.1繪制軸的布置簡圖和初定跨距235.5.2高速軸（1軸）的設(shè)計235.5.3中間軸（2軸）的設(shè)計275.5.4低速

7、軸（3軸）的設(shè)計305.5.5傳動滾筒內(nèi)軸的選擇325.5.6改向滾筒內(nèi)軸的選擇335.6滾動軸承的選擇355.6.1高速軸（1軸）上滾動軸承的選擇355.6.2中間軸355.6.3低速軸（3軸）365.6.4滾動軸承的選擇（傳動滾筒）365.6.5改向滾筒的選擇365.7鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇375.7.1高速軸（1軸）上鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇375.7.2中間軸（2軸）上鍵聯(lián)接的選擇385.7.3低速軸（3軸）上鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇。385.7.4與聯(lián)軸器聯(lián)接的鍵395.7.5連接滾筒的鍵（四個都相同）40第6章 齒輪和軸承的潤滑41第7章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計427.1窺視孔和窺視孔蓋427.2放

8、油螺塞427.3油標(biāo)427.4通氣器437.5啟蓋螺釘437.6定位銷437.7調(diào)整墊片437.8密封裝置43結(jié) 論45致 謝46參考文獻(xiàn)47外文文獻(xiàn)原文48外文文獻(xiàn)翻譯55第1章 緒 論1.1減速器的應(yīng)用隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的需求是多樣化的，這就決定了未來的生產(chǎn)方式趨向多品種、小批量。在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著齒輪減速器，它是一種不可缺少的機(jī)械傳動裝置. 它是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分和核心部件。目前，國內(nèi)各類通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個，基本可滿足各行業(yè)對通用減速器的需求。國內(nèi)減速器行業(yè)重點骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國

9、外先進(jìn)工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平，承擔(dān)起為國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)，推動了中國裝配制造業(yè)發(fā)展。1.2 減速器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)減速器現(xiàn)狀，國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器（500kw以上），多從國外（如丹麥、德國等）進(jìn)口，花去不少的外匯。60年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點。但受其傳動的理論的限制

10、，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。90年代初期，國內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)（齒輪）減速器，是一種外平動齒輪傳動的減速器，它可實現(xiàn)較大的傳動比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結(jié)構(gòu)簡單，效率亦高。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率/體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。北京理工大學(xué)研制成功的"內(nèi)平動齒輪減速器不僅具有三環(huán)減速器的優(yōu)點外，還有著大的功率/重量（或體積）比值，以及輸入軸

11、和輸出軸在同一軸線上的優(yōu)點，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。國內(nèi)有少數(shù)高等學(xué)校和廠礦企業(yè)對平動齒輪傳動中的某些原理做些研究工作，發(fā)表過一些研究論文，在利用擺線齒輪作平動減速器開展了一些工作。二、平動齒輪減速器工作原理簡介,平動齒輪減速器是指一對齒輪傳動中，一個齒輪在平動發(fā)生器的驅(qū)動下作平面平行運動，通過齒廓間的嚙合，驅(qū)動另一個齒輪作定軸減速轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)減速傳動的作用。平動發(fā)生器可采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，或正弦機(jī)構(gòu)或十字滑塊機(jī)構(gòu)。本成果采用平行四邊形機(jī)構(gòu)作為平動發(fā)生器。平動發(fā)生器可以是虛擬的采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，也可以是實體的采用平行四邊形機(jī)構(gòu)。有實用價值的平動齒輪機(jī)構(gòu)為內(nèi)嚙合齒輪機(jī)構(gòu)，因此又可以分為內(nèi)齒輪作平動運動

12、和外齒輪作平動運動兩種情況。外平動齒輪減速機(jī)構(gòu)，其內(nèi)齒輪作平動運動，驅(qū)動外齒輪并作減速轉(zhuǎn)動輸出。該機(jī)構(gòu)亦稱三環(huán)（齒輪）減速器。由于內(nèi)齒輪作平動，兩曲柄中心設(shè)置在內(nèi)齒輪的齒圈外部，故其尺寸不緊湊，不能解決體積較大的問題。?內(nèi)平動齒輪減速，其外齒輪作平動運動，驅(qū)動內(nèi)齒輪作減速轉(zhuǎn)動輸出。由于外齒輪作平動，兩曲柄中心能設(shè)置在外齒輪的齒圈內(nèi)部，大大減少了機(jī)構(gòu)整體尺寸。由于內(nèi)平動齒輪機(jī)構(gòu)傳動效率高、體積小、輸入輸出同軸線，故由廣泛的應(yīng)用前景。1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀國外減速器現(xiàn)狀，齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機(jī)械效

13、率過低的問題。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導(dǎo)，日本住友重工研制的FA型高精度減速器，美國Alan-Newton公司研制的X-Y式減速器，在傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本項目類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生

14、產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動機(jī)已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動機(jī)的尺寸在納米級范圍，如能輔以納米級的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。 第2章 傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計2.1傳動方案的分析與擬定2.1.1對傳動方案的要求 合理的傳動方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，還要滿足工作可靠、傳動精度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求。2.1.2擬定傳動方案任何一個方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。例如圖所示為作者擬定的傳動方案，適

15、于在惡劣環(huán)境下長期連續(xù)工作。圖 1電動機(jī)；2連軸器；3減速器；4聯(lián)軸器第3章 膠帶式輸送機(jī)的設(shè)計計算3.1膠帶部分3.1.1確定帶速V帶速由物料特性、種類及帶寬確定。帶寬和帶速已標(biāo)準(zhǔn)化。可參考文獻(xiàn)（1）查表3-19。初步選定帶速V=2m/s3.1.2確定帶寬B按原始數(shù)據(jù)及工作條件：使用地點：專用煤炭碼頭、輸送量Q=400t/h、輸送機(jī)長度L=110mm、煤最大塊度=150mm、塊煤密度=1t/m³、傾角=0。查表3-18。得K=1得出物料斷面積A為：先選定槽角=30º，堆積角=10º，可參考文獻(xiàn)（1）查表3-17，得帶寬B=800mm。 =76.433.1.3求圓

16、周力Fv 1.主要阻力已知參數(shù)f摩擦系數(shù)0.025 L帶長110m g9.8-每米長輸送帶質(zhì)量：選定層數(shù)為4層，可參考文獻(xiàn)（1）查表3-3，確定=14.65-每米長煤炭的質(zhì)量：-托軌的重量：選定托軌間距離=1.2，可參考文獻(xiàn)（1）查表3-23確定上托軌=14kg下托軌間距離=3 ，可參考文獻(xiàn)（1）查表3-23確定下托軌=11kg由此確定2.附加阻力 可參考文獻(xiàn)（1）查表3-25確定 3.特種主要阻力 重載段已知條件有：=0.4, =0.35 , =110m, =20º, =0由于不設(shè)導(dǎo)料欄板 =04.特種附加阻力 由于不設(shè)5.傾斜阻力系數(shù)由于本次設(shè)計為水平膠帶 =03.1.4各點張力

17、計算圖2按啟動時的工況由表-27選定，u=0.4, , n=1.3 3.1.5校核重度由各點的張力計算可知，重段最小張力在位置4，空段在 位置2。重段 通過空段 通過3.1.6校核膠帶安全系數(shù)膠帶的強(qiáng)度 膠帶的寬度 帶寬=800mm則=560/cm 通過第4章 傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計按設(shè)計要求及工作條件選用Y系列三相異步電動機(jī)封閉式籠式，電壓380V。4.1電動機(jī)容量的選擇根據(jù)已知條件由計算得知工作機(jī)所需有效功率-輸送機(jī)滾筒軸（4軸）至輸送帶間的傳動效率-聯(lián)軸器效率， =0.99-閉式圓柱齒輪傳動效率 =0.97-一對滾動軸承效率 =0.99-輸送機(jī)滾筒效率 =0.96估算傳動系統(tǒng)總效率 工作機(jī)所

18、需電動機(jī)功率 由文獻(xiàn)2表3-2得電動機(jī)額定功率應(yīng)取為18.5 KW。4.2傳動比的分配 帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)的總傳動比傳動系統(tǒng)各傳動比分別為 4.3傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 傳動系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計算如下0軸（電動機(jī)軸）1軸（減速器高速軸）2軸（減速器高速軸）3軸（減速器低速軸）4軸（輸送機(jī)滾筒軸）4.4傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算軸號電動機(jī)兩級圓柱齒輪減速器工作機(jī)0軸1軸2軸3軸4軸轉(zhuǎn)速n（）730730208.5777.2577.25功率P（）12.6312.50712.007311.530611.301轉(zhuǎn)矩（）165.23163.5549.51424.71396.3兩軸聯(lián)接件、

19、傳動比聯(lián)軸器齒輪齒輪聯(lián)軸器傳動比13.52.71傳動效率0.990.96030.96030.9801第5章 齒 輪5.1選擇材料、熱處理、精度等級及齒數(shù)運輸機(jī)為一般工作機(jī)器，選常用材料及熱處理，小齒輪，45號鋼，調(diào)質(zhì)，=217255，取中間值， =236；大齒輪，45號鋼，正火，=162127，取中間值，=190。=236-190=46 合適選齒輪精度等級為8級精度，JB179-83。初選小齒輪數(shù)=23。大齒輪數(shù)，圓整取=82。實際齒數(shù)比齒數(shù)比誤差為 在允許范圍內(nèi)5.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計5.2.1確定計算參數(shù) 按齒數(shù)查圖7-14得則因是直齒輪故查文獻(xiàn)3 圖7-13，知據(jù)文獻(xiàn)3表7-6，因為

20、載荷平穩(wěn)，電機(jī)驅(qū)動，據(jù)文獻(xiàn)3表7-8，不對稱布置，取齒寬系數(shù)據(jù)文獻(xiàn)3圖7-12，查得試選節(jié)點區(qū)域系數(shù)由文獻(xiàn)3表7-7，查得由文獻(xiàn)3圖7-26，查得計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由文獻(xiàn)3圖7-27，得取許用接觸應(yīng)力取小值代入由文獻(xiàn)3圖7-19，查得5.2.2計算 圓周速度查文獻(xiàn)3 圖7-9得，與假設(shè)相差較大，修正。模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值 經(jīng)圓整取5.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 查文獻(xiàn)3圖7-23，查文獻(xiàn)3 圖7-24， 取查文獻(xiàn)3 圖7-29，查文獻(xiàn)3 圖7-30， 大齒輪弱，應(yīng)按大齒輪校核彎曲疲勞強(qiáng)度查7-25，得 彎曲強(qiáng)度足夠。5.4低數(shù)級直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算5.4.1選擇材料、熱處理、精度等級及齒數(shù)運輸機(jī)為一般

21、工作機(jī)器，選常用材料及熱處理，小齒輪，45號鋼，調(diào)質(zhì)，=217255，取中間值， =236；大齒輪，45號鋼，正火，=162127，取中間值，=190。=236-190=46 合適選齒輪精度等級為8級精度，JB179-83。初選小齒輪數(shù)。大齒輪數(shù)，圓整取。實際齒數(shù)比齒數(shù)比誤差為 在允許范圍內(nèi)5.4.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計1.確定計算參數(shù) 按齒數(shù)查文獻(xiàn)3 圖7-14得則因是直齒輪故查文獻(xiàn)3 圖7-13，知據(jù)文獻(xiàn)3表7-6，因為載荷平穩(wěn)，電機(jī)驅(qū)動，據(jù)文獻(xiàn)3表7-8，不對稱布置，取齒寬系數(shù)據(jù)文獻(xiàn)3圖7-12，查得試選節(jié)點區(qū)域系數(shù)由文獻(xiàn)3表7-7，查得由文獻(xiàn)3圖7-26，查得2計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由文獻(xiàn)

22、3圖7-27，得取許用接觸應(yīng)力取小值代入由文獻(xiàn)3圖7-19，查得3計算 圓周速度 ： 查文獻(xiàn)3 圖7-9得，與假設(shè)相差較大，修正。模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值 圓整取5.4.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 查文獻(xiàn)3 圖7-23，查文獻(xiàn)3 圖7-24，取查文獻(xiàn)3 圖7-29，查文獻(xiàn)3 圖7-30， 大齒輪弱，應(yīng)按大齒輪校核彎曲疲勞強(qiáng)度查7-25，得 彎曲強(qiáng)度足夠。5.5軸的計算5.5.1繪制軸的布置簡圖和初定跨距如圖所示（中心距）?？紤]相鄰齒輪沿軸向不完全干涉，計入尺寸?？紤]齒輪與箱體內(nèi)壁沿軸向不完全干涉，計入尺寸為保證滾動軸承放入箱體軸承應(yīng)孔內(nèi)，計入尺寸初取軸承寬5.5.2高速軸（1軸）的設(shè)計1選擇軸的材料及熱處理軸

23、的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，選用45號鋼調(diào)質(zhì)2軸的受力分析軸的受力簡圖圖3-1（a）計算齒輪的嚙合力 （b）求水平面內(nèi)的支承反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖軸在水平面內(nèi)的受力簡圖如圖圖3-2（c）求垂直內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖軸在垂直內(nèi)的受力簡圖如圖所示 圖3-3(d)作軸的合成彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖圖3-4 3.軸的初步計算由文獻(xiàn)3中式7-10由文獻(xiàn)3中表7-1，軸的材料為45號鋼調(diào)質(zhì)處理 7-4，插值得取折算系數(shù)數(shù)值代入軸計算截面（C截面）直徑計算公式4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，含有鍵槽存在，故將化算直徑加大到35，取為31.428.23mm.圖4-15.確定個

24、軸段的直徑。軸段（外伸端）直徑最??；考慮到要對安裝在軸段上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段上應(yīng)有軸肩，（機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計表5-2），為能很順利地在軸段安裝上軸承，軸段必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段的直徑為。用相同的方法確定軸段、的直徑，。6.確定各軸段的長度齒輪輪轂寬度為100mm，為保證齒輪固定可靠，軸段的長度應(yīng)短于齒輪寬度軸為98mm，為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)有一定的間距，取該間距為10mm；為保證軸承安裝在箱體軸承座應(yīng)孔中（軸承寬度為23），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為10mm，所以軸段、的長度為，根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定距離的要求，取

25、軸段安裝聯(lián)軸器（初選聯(lián)軸器型號LT6），查有關(guān)手冊（聯(lián)軸器選用手冊）。5.5.3中間軸（2軸）的設(shè)計1.選擇軸的材料及熱處理（選用40Cr調(diào)質(zhì)）2.軸的受力分析軸的受力簡圖如圖圖4-2(a)計算齒輪的嚙合力 (b)求水平面內(nèi)的支承反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖軸在水平面內(nèi)的受力簡圖如圖所示 圖4-2 (c)求垂直面內(nèi)的受力簡圖所示圖4-3 軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖（略）(d)求支承反力，作軸的合成彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖 3.軸的初步計算 軸的材料為45號鋼調(diào)質(zhì)處理插值得取折算系數(shù) 4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖55.確定個軸段的直徑。軸段（外伸端）直徑最小；為能順利地在軸段安裝上齒輪，軸段必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段

26、的直徑。考慮到對齒輪的定位軸段應(yīng)有軸段。取軸段直徑同理確定。6.確定各軸段的長度齒輪2的輪轂寬度為95，齒輪3的輪轂寬度為135。為保證齒輪固定可靠，軸段的長度應(yīng)短于齒輪的寬度取為93，同理可得軸段取為133。5.5.4低速軸（3軸）的設(shè)計1.選擇軸的材料及熱處理選用40Cr調(diào)質(zhì)2.軸的受力分析 軸的受力簡圖如圖所示圖5-1(a)計算齒輪的嚙合力 （b）求水平面內(nèi)的支承反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖 軸在水平面內(nèi)的受力簡圖如圖所示圖5-2 (c)求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖 圖5-3(d)求合成彎矩、轉(zhuǎn)矩 3.軸的初步計算由文獻(xiàn)取折算系數(shù)，插值得 4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖65.確定各軸段的直

27、徑軸段（外伸端）直徑最??；考慮到要對安裝在軸段上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段上應(yīng)有軸肩，（機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計表5-2），為能很順利地在軸段安裝上軸承，軸段必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段的直徑同理，可確定軸承。6.確定各軸段的長度 齒輪輪轂寬度為130，為保證齒輪固定可靠，軸段的長度應(yīng)短于齒輪寬度取為128，=，根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定距離的要求取軸段安裝聯(lián)軸器（初選聯(lián)軸器型號HL5）查有關(guān)手冊。5.5.5傳動滾筒內(nèi)軸的選擇1.選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力選用45號鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn)（4）表13.4查得其抗拉強(qiáng)度極限再由參考文獻(xiàn)（4）表13.2得許用彎曲應(yīng)力，2.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑

28、 根據(jù)參考文獻(xiàn)（4）表13.1得C=118107又由表13.2得 考慮到軸最小直徑處要求裝聯(lián)軸器會有鍵槽的存在，估計算直徑加大35，取直徑為64.0657.47mm，選用HL6聯(lián)軸器與軸相連，故由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑。3.設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制草圖(1)確定各軸段的直徑：如圖軸段（外伸端）直徑最小，考慮到要對軸段上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段上應(yīng)有軸肩，故取。同時為能很順利地在軸段安裝軸承，軸段必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段的直徑，為讓軸段上的軸承固定定位，軸段應(yīng)有軸肩取，用相同的方法確定，初選軸承6215的寬度為25mm。(2)確定軸的長度長度由前計算參考文獻(xiàn)（7）表6-1，。5.軸的受力分析 (a)

29、求支承反力 (b)求各點的彎矩，以及扭矩 (c)求出當(dāng)量彎矩 (d)校核軸強(qiáng)度，受載荷最大的剖面的在圓板中心C和D點受同載荷，此剖面里有鍵槽但不近似用 當(dāng)時，因 同理得滿足強(qiáng)度要求。5.5.6改向滾筒內(nèi)軸的選擇1.選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力選用45號鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn)（4）表13.4查得其抗拉強(qiáng)度極限再由參考文獻(xiàn)（4）表13.2得許用彎曲應(yīng)力。2.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)參考文獻(xiàn)（4）表13.1得C=118107又由表13.2得由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑，為安全考慮取。3.確定軸段的直徑，如圖軸段安裝軸承，直徑最小，為固定軸段的軸承，軸段應(yīng)有軸肩故 ，軸段與滾筒配合，取，軸段為固定滾筒取，同

30、理。4.確定各軸段長度初選軸承6251，故長度由計算參考文獻(xiàn)（7）表6-1得，。5.軸的受力分析6.求支承反力7.求各點的彎矩，扭矩8.求出當(dāng)量彎矩9.校核軸強(qiáng)度，受載荷最大的剖面的在圓板中心C和D處，C和D點受相同載荷，此剖面是有鍵槽但又近似用當(dāng)時，因滿足強(qiáng)度要求5.6滾動軸承的選擇5.6.1高速軸（1軸）上滾動軸承的選擇按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式，軸承類型選為深溝球軸承，軸承預(yù)期壽命為。由前計算結(jié)果知：軸承所受徑向力軸承工作轉(zhuǎn)速為，初選滾動軸承6308（GB/T276-1994）機(jī)械零件設(shè)計手冊表8-23，基本額定負(fù)荷。沖擊負(fù)荷系數(shù)。因故6

31、308軸承滿足要求。6308軸承：5.6.2中間軸按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式，軸承類型選為深溝球軸承，軸承預(yù)期壽命為。由前計算結(jié)果知：軸承所受徑向力軸承工作轉(zhuǎn)速，初選滾動軸承6408（GB/T276-1994）基本額定負(fù)荷沖擊負(fù)荷系數(shù) 因故6408軸承滿足要求6408軸承：，。5.6.3低速軸（3軸） 按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式，軸承類型選為深溝球軸承，軸承預(yù)期壽命為由計算結(jié)果知：軸所受徑向力，軸承工作轉(zhuǎn)速選滾動軸承6231（GB/T276-1994），基本額定功率沖擊負(fù)荷系數(shù)。因為故6231軸

32、承滿足要求。6213軸承：，。5.6.4滾動軸承的選擇（傳動滾筒） 初選滾動軸承6251 GB/T276-1994，。則因故6251軸承滿足要求6251軸承：5.6.5改向滾筒的選擇初選滾筒軸承6251GB/T276-1994， 因故6251軸承滿足要求6251軸承：5.7鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇5.7.1高速軸（1軸）上鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇由前計算結(jié)果知：高速軸（1軸）的工作轉(zhuǎn)矩，工作轉(zhuǎn)速按機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表15.1，工作情況系數(shù)，取計算轉(zhuǎn)矩選LT型彈性套柱銷聯(lián)軸器，LT6聯(lián)軸器（GB/T4323）許用轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速。因，故該聯(lián)軸器滿足要求。 選A型普通平鍵 按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-4，初選鍵，。按

33、機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-3，鍵的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為分別驗算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。 鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。選A型普通平鍵 按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-4，初選鍵，。按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-3，鍵的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為 分別驗算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。 鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。5.7.2中間軸（2軸）上鍵聯(lián)接的選擇由前計算結(jié)果知：中間軸（2軸）的工作轉(zhuǎn)矩選A型普通平鍵按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-4，初選鍵，機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-3，鍵的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為。分別驗算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求選A型普通平鍵 按機(jī)械零件設(shè)計手冊

34、表5-4，初選鍵，。按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-3，鍵的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為。 分別驗算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。 鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。5.7.3低速軸（3軸）上鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇。由前計算結(jié)果知：低速軸（3軸）的工作轉(zhuǎn)矩，工作轉(zhuǎn)速。選A型普通平鍵按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-4，初選鍵，。按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-3，鍵的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為。 分別驗算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。 鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。按機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表15.1，工作情況系數(shù)，取。計算轉(zhuǎn)矩選LT型彈性套柱銷聯(lián)軸器HL5聯(lián)軸器選用手冊（GB/T5014-85）許用轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速。因，故該聯(lián)軸器滿足

35、要求。選A型普通平鍵按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-4，初選鍵，。按機(jī)械零件設(shè)計手冊表5-3，鍵的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為。驗算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。 鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。5.7.4與聯(lián)軸器聯(lián)接的鍵由前計算結(jié)果知：傳動滾筒的工作轉(zhuǎn)矩，工作鍵選A型普通平鍵按文獻(xiàn)（5）表5-4，初選鍵（GB/T1096-2003），按文獻(xiàn)（5）表5-3，鍵的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為分別驗算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求5.7.5連接滾筒的鍵（四個都相同）由前計算結(jié)果知：傳動滾筒的工作轉(zhuǎn)矩，工作鍵選A型普通平鍵按文獻(xiàn)（5）表5-4，初選鍵（GB/T1096-2003），按

36、文獻(xiàn)（5）表5-3，鍵的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為。分別驗算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求第6章 齒輪和軸承的潤滑油潤滑是需要墊片，脂潤滑需要經(jīng)常開箱換，所以還是選擇油潤滑。計算高速大齒輪的圓周速度 因此宜用潤滑油潤滑潤滑軸承第7章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點和齒側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤滑由飛濺出來。7.2放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞堵注。7.3油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)

37、構(gòu)類型，有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。7.4通氣器減速器運轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣體自由逸出，達(dá)到機(jī)體有縫隙處的密封性能。7.5啟蓋螺釘機(jī)蓋和機(jī)座接合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后接合較緊，不易分開。為便于取下機(jī)蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個啟蓋螺釘，在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。7.6定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)接后，鏜孔之前裝上二個定位銷，銷孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)

38、體結(jié)構(gòu)是對稱的，銷孔位置不應(yīng)對稱布置。7.7調(diào)整墊片調(diào)整墊片有多片很薄的軟金屬制成，用以調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動零件軸向位置的作用。7.8密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。名稱符號數(shù)值機(jī)座壁厚10機(jī)蓋壁厚10機(jī)座凸緣厚度15機(jī)蓋凸緣厚度15機(jī)座底凸緣厚度25地腳螺釘直徑20地腳螺釘數(shù)目6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑16機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑12軸承端蓋螺釘直徑10窺視孔蓋螺釘直徑8定位銷直徑10，至外機(jī)壁距離34，至凸緣邊緣距離28軸承旁凸臺半徑28外機(jī)壁至軸承座端面距離72大齒輪頂圓與機(jī)壁

39、距離15齒輪端面與機(jī)內(nèi)機(jī)壁距離10機(jī)蓋、機(jī)座肋厚、8軸承端蓋外徑170軸承端蓋凸緣厚度12軸承旁聯(lián)接螺栓距離170結(jié) 論經(jīng)過一個多月的畢業(yè)設(shè)計和老師的指導(dǎo)，終于把畢業(yè)設(shè)計完成。在設(shè)計過程中，我學(xué)到了很多東西。把以前學(xué)的東西又重新復(fù)習(xí)了一遍，把以前沒掌握的知識也能夠掌握，機(jī)械設(shè)計很多都是標(biāo)準(zhǔn)的，通過這次設(shè)計讓我能夠認(rèn)真的去查表，畫圖能按標(biāo)準(zhǔn)的要求繪圖，并且讓我們把四年學(xué)的課程有個總的回顧。給我們以后的工作有很大的幫助。在設(shè)計中，我們還是存在不足，有待以后改進(jìn)。致 謝時間如白駒過隙，四年的大學(xué)生活就這樣伴隨著畢業(yè)設(shè)計的結(jié)束接近了尾聲。畢業(yè)設(shè)計是我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)的總結(jié)與驗證，通過本次畢業(yè)設(shè)計我收獲了

40、很多，鞏固了以前所學(xué)習(xí)的知識，更讓我知道了自己身上還存在很多不足，需要在今后的學(xué)習(xí)工作中去彌補(bǔ)，這也是我今后努力的方向和動力。在本次畢業(yè)設(shè)計中我首先要感謝我的指導(dǎo)老師郭老師，沒有老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，我不會有今天的成果。老師身上的奉獻(xiàn)精神時刻鞭策著我，是我學(xué)習(xí)的榜樣。同時我還要感謝陪伴我四年的每一位老師們和同學(xué)，是你們陪我度過了一個又一個春春夏秋冬，是你們在我人生迷茫的時候給我?guī)椭驗橛辛四銈兾业娜松懦錆M了精彩，坎坷的道路也因你們的存在而不再艱辛。相信有了你們的陪伴我會在人生的道路走的更好。最后再次真誠的感謝那些給過我?guī)椭娜藗儭⒖嘉墨I(xiàn)1洪曉華.礦井運輸提升.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社

41、，20002任金泉.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計.西安：西安交通大學(xué)出版社，2002.123吳宗澤.機(jī)械零件.中央廣播電視大學(xué)出版社，1986.14陳立德.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，20005吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.116張尊敬、汪蘇.DT（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計手冊.北京：冶金工業(yè)出版社，2003.87周明衡.聯(lián)軸器選用手冊 化學(xué)工業(yè)出版社出版8陳廉清.機(jī)械制圖，杭州浙江大學(xué)出版社，2004.89毛謙德、李振清主編.機(jī)械設(shè)計師手冊，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2002.1210龔淮義.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書，北京，高等教育出版社 2004.411唐增寶.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)

42、計 北京華中科技大學(xué)出版社 1999.3外文文獻(xiàn)原文A STUDY OF THE PROCESS OF CUTTING WITH HIGH-SPEED SAWSPhenomena taking place during cutting of metals with high-speed saws were studied. It was established that the main process in the cutting zone is brittle fracture of steels heated to high temperatures (800-1000) accompa

43、nied by the formation of broken-off chips. A new approach to certain problems of processes of cutting and brittle fracture of hot metals was proposed.Views on the nature of the process of cutting of hot metals with circular saws are divided. In the existing theories this process is compared to milli

44、ng with plastic deformation of the removed metal, to grinding, to "scraping" and to friction fusion of the metal cut.The cutting of metals with high-speed saws is accompanied by high temperatures (800-1500 ), high pressures (several thousand atmospheres), high strain rates (10/sec )and pul

45、se loads. Studies of the behavior of metals under these conditions are of a considerable theoretical and practical interest. The results of an investigation (conducted under laboratory and industrial conditions) of the operation of high-speed saws used for cutting carbon and alloy steel are reported

46、 below.Fig.1.Size distribution curve of metal particles in chips produced during sawing of hot steels of the following grades:1)ShKh15SG;2)1Kh18N9T;3)ShKh15.Cutting with saws is a very rapid process so that the behavior in the cutting zone is studied indirectly from data on the temperature and press

47、ure in the cutting zone, strain rates, shape of chips, etc.Chips collected after sawing under industrial conditions ac- counted for 78% of the metal removed by the saw and contained weakly oxidized metal particles. Screen analysis of chips produced during cutting of various grades of steel showed th

48、at the particle size distribution is in most cases similar (Fig. 1). This pointed to a general character of physical laws governing phenomena which take place during cutting of steel of various grades.Spherical particles may be solid or hollow spherical particles sometimes have holes whose size is a

49、bout 1/4 of the particle diameter. The formation of the spherical particles may be explained as follows: small steel particles heated to a high temperature and ejected from the cutting zone are moving vary fast through atmospheric oxygen and become coated with ferrous oxide. The oxidizing reaction i

50、s exothermic and raises the temperature of the steel particles. As a result, the particles melt and assume a spherical shape due to surface tension. Due to the presence of carbon in the molten metal, iron oxides become reduced and carbon dioxide is formed inside molten droplets. Molten steel droplet

51、s sometimes burst under the influence of internal pressure of carbon dioxide; with the gas escaping from bursting droplets molten metal flows out in the form of spherical droplets of a smaller size which in turn are broken up into still smaller particles.The average proportion of milling-type chips is 5-10of the metal removed by the saw. Consequently, cutting in the usual sense of this term, i.e., the r