單級(jí)圓錐齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 目 錄 一、傳動(dòng)方案擬定…………….……………………………….2 二、電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………….…….2 三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比……………….……4 四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算………………………….…….5 五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………….….5 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………….....13 七、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………….…….…….…….23 八、鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算……….

2、.……………………………26 九、滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)…………………………………………….27 十、減速器的潤(rùn)滑……………………………………………. 28 計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明 一、傳動(dòng)方案擬定 第二組：設(shè)計(jì)單級(jí)圓錐齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng) （1） 工作條件：運(yùn)輸帶工作壓力F=6KN,工作速度V=1.3m/s,卷筒直徑D=400mm,傳動(dòng)不可逆，長(zhǎng)期連續(xù)單向運(yùn)輸，載荷平穩(wěn)。

3、 二、電動(dòng)機(jī)選擇 1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī) 2、電動(dòng)機(jī)功率選擇 ηw=601000V/∏D=60ⅹ1000ⅹ1.3/3.14ⅹ400=62.07r/min （1）傳動(dòng)裝置的總功率： η總=η1η2η3η4η5η6 =0.960.9920.970.980.990.96 =0.85 51 (2)電機(jī)所需的工作功率： P工作= FV/η總 =7.8/0.85 =8.99 KW 3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓錐齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍i齒輪=3~5。取V帶傳動(dòng)比i帶=2~4，則

4、總傳動(dòng)比合理時(shí)范圍為i總=6~20。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’d=I’a n筒=（6~20）62.07=372.28~1241.84r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750和1000 r/min。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有二種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有二種傳動(dòng)比方案：綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2方案比較適合，則選n=930r/min。 4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y180L-8。 中心高H 外形尺寸 L(AC/2+AD)HD 底角安裝尺寸 AB

5、 地腳螺栓 孔直徑 K 軸 伸 尺 寸 DE 裝鍵部位寸 FG 132; 515345315 216178 12 3880 1041 三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n=930/62.07=11.76 2、分配各級(jí)傳動(dòng)比 （1） 據(jù)指導(dǎo)書(shū)，取齒輪i齒輪=3（單級(jí)減速器i=2~3合理） （2） ∵i總=i齒輪I帶 ∴i帶=i總/i齒輪=9.6/3=3.2 四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 1、 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min） nI =nI/i帶=930/2.94=316.326(r/min) nII=nII/i齒輪=

6、316.326/4=79.081(r/min) II軸即為工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速nII= n卷筒=79.081(r/min) 2、 計(jì)算各軸的功率（KW） PI= P工作η帶η軸承=9.1760.960.99=8.72KW PII= PIη軸承η齒輪=8.720.970.99 =8.375KW P Ⅲ=PIIη聯(lián)軸器η卷筒=8.3750.980.99 =8.125 KW 3、 計(jì)算各軸扭矩（Nm） TI=9.55PI/nI=95508.72/316.326 =Nm TII=9550PII/nII =95508.375/79.081 =

7、1011.384Nm TⅢ=95508.125/79.081=981.193 Nm 五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、 皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 選擇普通V帶截型 由課本P150表9.21得：kA=1.1 PC=KAP=1.111=12.1KW 由課本P149圖9.13得：選用B型V帶 （2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速 由課本圖9.13得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為 125~140mm 則取dd1=140mm>dmin=125 mm i = dd1/ dd2 =2.875 dd2=dd1=2.94140=411mm 由課本P134表9.3，取dd2=4

8、00mm 實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2`=n1/ i =930/2.857 =325.25r/min 轉(zhuǎn)速誤差為：n2`-n2/n2=325.25-316.326/316.326 =0.28<+0.5%(允許值) 帶速V：V=πdd1n1/601000 =π140930/601000 =6.817m/s 在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。 （3） 確定帶長(zhǎng)和中心矩 根據(jù)課本P151式（9.18）得 0. 7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) 0. 7(100+315)≤a0≤2(10

9、0+315) 由課本P151式（9.19）得： 所以有：290.5mm≤a0≤830mm 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初定a0=500 L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0 =2500+1.57(100+315)+(315-100)2/4500 =1674.66mm 根據(jù)課本P135表（9.4）取Ld=1600mm 根據(jù)課本P151式（9.20）得： a≈a0+Ld-L0/2=500+(1600-1674.66)/2 =500-37.33 =462.67mm (4)驗(yàn)算小帶輪包角 α1=1800-d

10、d2-dd1/a57.30 =1800-(315-100/462.67)57.30 =153.370>1200（適用） （5）確定帶的根數(shù) 根據(jù)課本P144表（9.9）P0=0.95KW 根據(jù)課本P151式（9.22）△P0=0.12KW 根據(jù)課本P148表（9.12）Kα=0.96 根據(jù)課本P136表（9.4）KL=0.99 由課本P151式（9.22）得 Z=PC/P’=PC/(P0+△P0)KαKL =4.4/(0.95+0.12) 0.960.99 =4.3 (6)計(jì)算軸上壓力 由課本P140表9.6查得q=0.1kg/m，單根V帶的初拉力

11、： F0=500PC/ZV（2.5/Kα-1）+qV2 =[5004.4/55.02(2.5/0.96-1)+0.15.022]N =142.76N 則作用在軸承的壓力FQ，由課本P152式（9.24） =25142.76sin153.37/2 =1384.75N 選用5根A—1600 GB/T 11544—1997V帶中心距a=462.67 帶輪直徑dd1=100mm dd2=315mm 軸上壓力FQ =1384.75N 2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）選擇齒輪材料及精度等級(jí) 考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用45

12、鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為220~250HBS。大齒輪選用45鋼，正火，齒面硬度170~210HBS；根據(jù)課本P233表11.20選7級(jí)精度。齒面精糙度Ra≤1.6~3.2μm (2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由d1≥[KT1/φRu[4.98 ZE/(1-0.5φR）(σH) ]2] 1/3 由式（6-15） 確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比i齒=3 取小齒輪齒數(shù)Z1=28。則大齒輪齒數(shù)： Z2=iZ1=328=84 實(shí)際傳動(dòng)比I0=84/28=3 傳動(dòng)比誤差：i-i0/I=3-3/3=0%<0.75% 可用 齒數(shù)比：u=i0=3 由課本P233表11.19取φr=0

13、.3 (3)轉(zhuǎn)矩T1 T1=9.55106P/n1=9.551063.3/300 =1.1105Nmm (4)載荷系數(shù)k 由課本P211表11.10取k=1.1 (5)許用接觸應(yīng)力[σH] [σH]= σHlimZNT/SH由課本P208圖11.25查得： σHlimZ1=560Mpa σHlimZ2=530Mpa 由課本P133式6-52計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL NL1=60njLn=603001(105240) =3.744108 NL2=NL1/i=3.744108/3=1.248108 . 由課本P210圖11.28查得接觸疲勞的壽命系數(shù)：

14、 ZNT1=1.1 ZNT2=1.13 通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SH=1.0 [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=5601.1/1.0Mpa =616Mpa [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=5301.13/1.0Mpa =598.9Mpa 故得： 由d1≥[KT1/φRu[4.98 ZE/(1-0.5φR）(σH) ]2] 1/3 d1=77.2 模數(shù)：m=d1/Z1=77.2/28=2.76mm 根據(jù)課本表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm (6)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 根據(jù)課本P214（11.25）

15、式 σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σF] 確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù) 分度圓直徑：d1=mZ1=2.528mm=70mm d2=mZ2=2.584mm=210mm 錐距R= (d12+ d22) 1/2=221.4 齒寬：b=R/3=73.8 取b=74mm (7)齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa 根據(jù)齒數(shù)Z1=28,Z2=84由表11.12相得 YFa1=2.58 YSa1=1.61 YFa2=2.25 YSa2=1.77 (8)許用彎曲應(yīng)力[σF] 根據(jù)課本P208（11.16）式： [σF]= σFlim YNT/SF

16、 由課本圖11.26查得： σFlim1=210Mpa σFlim2 =190Mpa 由圖11.27查得：YNT1=YNT2=1 按一般可靠度選取安全系數(shù)SF=1.3 計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力 [σF]1=σFlim1YNT1/SF=2101/1.3Mpa =162Mpa [σF]2=σFlim2 YNT2/SF =1901/1.3Mpa =146Mpa 將求得的各參數(shù)代入式 σF1=4kT1YFYS/φR(1-0.5φR)2 Z2 m3(u2+1) 1/ 2 =41.11.11052.581.61/0.3(1-0.50.3) 2 2822.53(27+1) 1/

17、2 Mpa =121.43Mpa< [σF]1 σF2=4kT1YFYS/φR(1-0.5φR)2 Z2 m3(u2+1) 1/ 2 =41.11.11052.251.77/0.3(1-0.50.3) 2 8422.53(27+1) 1/ 2Mpa =116.42Mpa< [σF]2 故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠 (9)計(jì)算齒輪的圓周速度V V=πd1n1/601000=3.1477.2300/601000 =1.21m/s (10)幾何計(jì)算 分度圓直徑：d1=mZ1=70mm d2=mZ2=2.584mm=210mm 分度圓錐角σ1=18.43 σ2=71.57

18、錐距R=1/2(d12 +d22) 1/ 2=105.58 mm 齒寬b=1/3R=35.2mm 齒頂圓直徑: da1= d1 +2ha cosσ=74.74mm da2= d2 +2ha cosσ=219.5mm 齒根圓直徑df1= d1 -2 hf cosσ=64.3mm df2= d2-2 hf cosσ=204.3mm 齒根角=arctanhf/R=1.63 齒頂角=arctanh a/R=1.36 齒頂圓錐角σa1=19.8 齒頂圓錐角σa2=69.94 當(dāng)量齒數(shù)Z v1=z1/ cosσ=29.47 Z v2=z2/ cosσ=88.42

19、 受力分析 Ft1=-Ft2= Fr1=-Fa2= Ft1*tan Fa1=-Fr2= Ft1*tan d m1=(1-0.5φR)d 1=59.5 d m2=(1-0.5φR)d2=178.5 F t1=2T1 / d m1=3.6104 F t2=2T1 / d m2=1.2104 F r1= 1.2104 F r2 =0.14104 F a1=0.42104 F a2 =0. 4104 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1,按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HB

20、S 根據(jù)課本P313（16.2）式，并查表16.2，取c=115 d≥115 (3/100)1/3mm=35.7mm 考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則 d=35.7(1+5%)mm=37.485 ∴選d1=37mm 2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1.齒輪軸的設(shè)計(jì) (2)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 從大帶輪開(kāi)始右起第一段，由于齒輪與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取D1=Φ37mm，又帶輪的寬度b=40 mm 則第一段長(zhǎng)度L1=40mm 右起第二段直徑取D2=Φ42mm根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的內(nèi)端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則

21、取第二段的長(zhǎng)度L2=40mm 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用圓錐滾子軸承，則軸承承受徑向力和軸向力為零，選用30209型軸承，其尺寸為458519，那么該段的直徑為D3=Φ47mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=20mm 右起第四段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D4=Φ50mm，長(zhǎng)度取L4= 80mm 右起第五段為滾動(dòng)軸承段，則此段的直徑為D5=Φ45mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)5=20mm (3)求齒輪上作用力的大小、方向 小齒輪分度圓直徑：d1=70mm 作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =110 Nm 求圓周力：Ft Ft=3.6104 N

22、 求徑向力Fr Fr=1.2104 N Ft，F(xiàn)r的方向如下圖所示 （4）軸長(zhǎng)支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力：RA==944.08N RB==2832.23 N 垂直面的支反力： RA’= =321.67N RB’ ==964.88 N （5）畫(huà)彎矩圖 右起第四段剖面處的彎矩： 水平面的彎矩：M水平=RA0.08=37.76 Nm 垂直面的彎矩：M垂直= RA’0.08=12.87 Nm 合成彎矩： （6）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖： T= Ftd1/2=84.59 Nm （7）

23、畫(huà)當(dāng)量彎矩圖 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，α=0.6 可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩： （8）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 右起第四段剖面處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以該剖面為危險(xiǎn)截面。 已知M當(dāng)=93.87Nm ,由課本表13-1有: ［σ-1］=60Mpa 則： σe= M當(dāng)/W= M當(dāng)/(0.1D43) =93.871000/(0.1453)= 10.30MPa<［σ-1］ 右起第一段處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： σe= MD/W= MD/(0.1D13) =50.751000/(0.1283)

24、=33.12 Nm<［σ-1］ 所以確定的尺寸是安全的 。 受力圖如下： 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） (2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS 軸的輸入功率為PⅡ=3.06 Kw 轉(zhuǎn)速為nⅡ=292 r/min 根據(jù)課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115 d≥115 (3.06/292)1/3mm=25.2mm 取d2=25mm (3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 從右

25、端開(kāi)始右起第一段， 安裝滾動(dòng)軸承。 故D1=Φ45mm, L1=19mm. 右起第二段為滾動(dòng)軸承的軸肩，其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的外徑。取D2=Φ50mm ，L2=36mm 右起第三段為圓錐齒輪的軸肩，其直徑應(yīng)大于圓錐齒輪的軸孔孔徑，取D3=Φ60mm，長(zhǎng)度根據(jù)箱體的具體參數(shù)設(shè)計(jì)得到，在此取L3=80mm。 右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為238.5mm，則第四段的直徑取Φ50mm,齒輪寬為b=40mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=38mm。 右起第五段，考慮齒輪的軸向定位需要安裝套筒取D5=Φ48mm ,長(zhǎng)度取L5=20

26、mm。 右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D6=Φ45mm，長(zhǎng)度L6=20mm 7右起第七段為鏈輪的軸肩，取D7=Φ42mm ，L3=70mm (4)求齒輪上作用力的大小、方向 大齒輪分度圓直徑：d1=210mm 作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =2920Nm 求圓周力：Ft Ft=2T1/d2=1.2104 N 求徑向力Fr Fr=0.14104N Ft，F(xiàn)r的方向如下圖所示 （5）軸長(zhǎng)支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力： RA= Ft100/120=1573.46N,

27、 RB=Ft20/120 = 314.69 N 垂直面的支反力： RA’= Fr100/120=207.99N RB’ =Fr20/120=41.60 N （6）畫(huà)彎矩圖 右起第四段剖面處的彎矩： 水平面的彎矩：M水平=RA0.02= 31.47 Nm 垂直面的彎矩：M垂直=RA’0.02=4.16 Nm 合成彎矩： （7）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖： T= Ftd2/2=71.50 Nm （8）畫(huà)當(dāng)量彎矩圖 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，α=0.6 可得右起第四段剖面處的當(dāng)量彎矩： （9）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 右起第四段剖面處當(dāng)

28、量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面為危險(xiǎn)截面。 已知M當(dāng)=53.37Nm ,由課本表13-1有: ［σ-1］=60Mpa 則： σe= M當(dāng)/W= M當(dāng)/(0.1D43) =53.371000/(0.1383)=9.73MPa<［σ-1］ 右起第七段處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： σe= M7/W= M7/(0.1D73) =42.91000/(0.1423)=5.79MPa<［σ-1］ 所以確定的尺寸是安全的 。 以上計(jì)算所需的圖如下：

29、 八．箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開(kāi)窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤(rùn)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(rùn)滑油飛濺出來(lái)。 (2) 放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。 (3)油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。 (4)通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(rùn)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)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)

30、外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。 (5)啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開(kāi)。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)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(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。 (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)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位置不應(yīng)該對(duì)稱布置。 (7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。 (8)環(huán)首螺釘、吊

31、環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。 (9)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。 箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表： 機(jī)座壁厚δ 8 機(jī)蓋壁厚δ1 5 機(jī)座凸緣厚度b 15 機(jī)蓋凸緣厚度b 1 5 機(jī)座底凸緣厚度b 2 15 地腳螺釘直徑df 15 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d1 8 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d2 6 軸承端蓋螺釘直徑d3 8 窺視孔蓋螺釘直徑d4 6 定位銷直徑d 8 軸承旁凸臺(tái)半徑R1 16

32、 凸臺(tái)高度h 據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn) 外機(jī)壁至軸承座端面距離l1 60, 44 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離△1 12 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離△2 10 機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1 ,m2 7, 7 軸承端蓋外徑D2 130 軸承端蓋凸緣厚度t 8 軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般s=D2 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 1．輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 此段軸徑d1=37mm,L1=50mm 查手冊(cè)得，選用A型平鍵，得： A鍵 87 GB1096-79 L=L1-b=50-8=42mm T=103.6N

33、m h=7mm 根據(jù)課本P243（10-5）式得 σp=4 T/(dhL) =4103.61000/（37742） =38.1 Mpa < [σR] =110Mpa 2、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 軸徑d3=40mm L3=80mm TⅡ=292Nm 查手冊(cè)P51 選用A型平鍵 鍵149 GB1096-79 l=L3-b=80-14=66mm h=9mm σp=4TⅡ/（dhl） =42921000/（40980） =40. 6Mpa < [σp] =110Mpa 滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 Lh=103658=29200小

34、時(shí) 1.輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P 因該軸承在工作條件下受到Fr徑向力作用和軸向力，查手冊(cè)知：派生軸向力Fs=0.4Fr,且系數(shù)X=0.4,Y=1.1。 經(jīng)計(jì)算得：P1=1356.6N P2=2378N （2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值 P2>P1,故計(jì)算P2就可以了。 （3）選擇軸承型號(hào) 選擇型號(hào)為30209的圓錐滾子軸承 查表得：Cr=67.8kN ∴預(yù)期壽命足夠 ∴此軸承合格 2.輸出軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P 因該軸承在工作條件下受到Fr徑向力作用和軸向力，查手冊(cè)知：派生軸向力Fs=0.4Fr,且系

35、數(shù)X=0.4,Y=1.1。經(jīng)計(jì)算得：P1=1491.2N P2=594.72N （2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值 P1>P2,故計(jì)算P1就可以了 （3）選擇軸承型號(hào) 選擇型號(hào)為30209的圓錐滾子軸承 查表知， Cr=67.8KN ∴預(yù)期壽命足夠 ∴此軸承合格 密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì) 1.密封 由于選用的電動(dòng)機(jī)為低速，常溫，常壓的電動(dòng)機(jī)則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又可以將潤(rùn)滑油自行刮下反復(fù)自行潤(rùn)滑。 2．潤(rùn)滑 (1) 對(duì)于齒輪來(lái)說(shuō)

36、，由于傳動(dòng)件的的圓周速度v< 12m/s,采用浸油潤(rùn)滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤(rùn)滑油，用以潤(rùn)滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動(dòng)時(shí)泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于30~50mm。對(duì)于單級(jí)減速器，浸油深度為一個(gè)齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級(jí)傳動(dòng),每傳遞1KW需油量V0=0.35~0.7m3。 (2) 對(duì)于滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。這樣不僅密封簡(jiǎn)單，不宜流失，同時(shí)也能形成將滑動(dòng)表面完全分開(kāi)的一層薄膜。 設(shè)計(jì)小結(jié) 　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課

37、程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)。 　　(1) 通過(guò)這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。 　　(2) 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程。 (3) 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等。 參考文獻(xiàn)： 1. 陳立徳.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第2版. 北京：高等教育出版社，2004 2. 陳立徳.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

38、.北京：高等教育出版社，2006.7 結(jié)果 η總=0.86 F工作=6KN 電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y180L-8 i總=9.6 據(jù)手冊(cè)得 i齒輪=4 i帶=3 nI=316.326r/min nII=79.081r/min PI=8.72KW PII=8.375KW TI=103.6Nm TII=292.23Nm

39、 dd2=320mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 dd2=315mm n2`=304.8r/min V=5.02m/s 378mm≤a0≤1080mm 取a0=800 Ld=1600mm a=462.67mm Z=5根 F0=142.76N FQ =1384.75N i齒=

40、3 Z1=28 Z2=84 u=3 T1=1.1105Nmm αHlimZ1=560Mpa αHlimZ2=530Mpa NL1=3.744108 NL2=1.248108 ZNT1=1.1 ZNT2=1.13 [σH]1=616Mpa [σH]2=598.9Mpa d1=77.2mm m=2.5mm d1=70mm d2=210mm b=74mm YFa1=2.58 Y

41、Sa1=1.61 YFa2=2.25 YSa2=1.77 σFlim1=210Mpa σFlim2 =190Mpa YNT1=1 YNT2=1 SF=1.3 σF1=121.43Mpa σF2=116.42Mpa V =1.21m/s d=25mm d1=37mm L1=50mm d2=42mm L2=40mm d3=47mm d5=30mm L=100mm

42、 L3=20mm D4=Φ47mm L4=80mm D5=Φ45mm L5=20mm Ft=3.6104 N Fr=1.2104 N RA=944.08N RB=2832.23N RA’=321.67N RB’=964.88 N M水平=37.76 Nm M垂直= 12.87 Nm M合=39.89Nm T=84.59 Nm α=0.6 M當(dāng)=93.87Nm ［σ-1］=60Mpa

43、 MD=50.75Nm d=25mm D1=Φ30mm L1=19mm D2=Φ35mm L2=36mm D3=Φ40mm L3=80mm D4=Φ45mm L4=38mm D5=Φ48mm L5=20mm D6=Φ45mm L6=20mm D7=Φ42mm L7=70mm Ft=599.58N

44、 Fr=218.23N RA=1573.46N RB=314.69N RA’=207.99N RB’=41.60 N M水平=31.47Nm M垂直= 4.16 Nm M合=31.74Nm T=71.50 Nm α=0.6 M當(dāng)=53.37Nm ［σ-1］=60Mpa M7=42.9Nm 鍵128 32 第 頁(yè) 共 32 頁(yè)