機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器和一級(jí)V帶傳動(dòng)（完整圖紙）

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1、 全套CAD圖紙，加153893706 設(shè)計(jì)任務(wù)書： 工作條件： 題目編號(hào) 工作年限 載荷性質(zhì) 運(yùn)輸帶速允許誤差 滾筒效率 工作班制 B13 12 載荷變動(dòng)微小 6 % 0.88 3 技術(shù)數(shù)據(jù)： 輸送帶速度V（m/s） 滾筒直徑D（mm） 滾筒圓周力F（N） 2.4 320 4500 目錄 一、傳動(dòng)方案擬定…………….……………………………….3 二、電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………….…….3 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

2、 五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………….….6 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………......9 七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算………………………….…15 八、鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算………..……………………………18 九、聯(lián)軸器的選擇………..……………………………………19 十、附件的選擇……….………………………….……………19 十一、潤滑與密封………..……………………………………20 十二、設(shè)計(jì)小結(jié)………..………………………………………21 十三、參考文獻(xiàn)………..………………………………………21 計(jì)算過程及計(jì)算說明 一、 傳

3、動(dòng)方案擬定 設(shè)計(jì)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器和一級(jí)V帶傳動(dòng) （1） 工作條件：使用年限12年，工作為三班工作制，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。 （2） 原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=4500N；帶速V=2.4m/s； 滾筒直徑D=320mm。 二、電動(dòng)機(jī)選擇 1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇：臥式封閉型 Y（IP44）系列三相異步電動(dòng)機(jī) 2、電動(dòng)機(jī)功率選擇： （1）傳動(dòng)裝置的總功率： η總=η帶η3軸承η齒輪η聯(lián)軸器η滾筒 =0.960.9730.960.9920.88 =0.734 (2)電機(jī)所需的工作功率： P工作=FV/1000η總 =45002.4/100

4、00.734=14.55KW 確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped =15 KW 3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速： n筒=601000V/πD =6010002.4/π320 =143.3r/min 按手冊(cè)P7表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I’a=3~6。取V帶傳動(dòng)比I’1=2~4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為I’a=6~24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’d=I’a n筒=（6~24）143.3=859.8~3439.2r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)

5、型號(hào)：根據(jù)表20-3。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，則選n=1500r/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，查表20-1、2選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160L-4-B3。 其主要性能：額定功率：15KW，滿載轉(zhuǎn)速1460r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.3。中心高H 160mm。軸伸E 110mm。鍵連接尺寸：128。軸直徑D 42mm。 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筒=14600/143.3=10.19 2、分配各級(jí)偉動(dòng)比 （1） 據(jù)指導(dǎo)書P7表1，取齒輪i帶=2.

6、4（單級(jí)V帶傳動(dòng)i=2~4合理） （2） ∵i總=i齒輪i帶 ∴i齒輪=i總/i帶=10.19/2.4=4.24 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=n電機(jī)=1460r/min nII=nI/i帶=1460/2.4=608 (r/min) nIII=nII/i齒輪=608/4.24=143(r/min) 2、 計(jì)算各軸的功率（KW） PI=P工作=15KW PII=PIη帶=2.40.96=14.4KW PIII=PIIη軸承η齒輪=2.3040.970.96 =13.55KW 3、 計(jì)算

7、各軸扭矩（Nmm） TI=9.55106PI/nI=9.5510615/1460 =98.12Nm TII=9.55106PII/nII =9.5510614.4/608 =226.18Nm TIII=9.55106PIII/nIII=9.5510613.55/143 =904Nm 五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、 一級(jí)傳動(dòng)：V帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 確定計(jì)算功率PC 由課本P50表3-5得：kA=1.3 PC=KAP=1.315=19.5KW 由課本P51圖3-28得：選用SPZ型V帶 （考慮到帶傳動(dòng)是真?zhèn)€機(jī)組中的易損環(huán)節(jié)，其故障將影響真?zhèn)€機(jī)組，而

8、且相對(duì)著個(gè)機(jī)組而言，帶傳動(dòng)的成本微不足道，故選窄V帶） （2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1，dd2。并驗(yàn)算帶速。 推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為112~160mm 則取dd1=125mm dd2=（1-ε）n1/n2dd1=0.981460/608125=294mm 由推薦值，取dd2=300mm 實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2’=n1dd1/dd2=1460125/300 =608.3r/min 轉(zhuǎn)速誤差為：n2-n2’/n2=608-608/608.3 =-0.00049<0.06(允許) 帶速V：V=πdd1n

9、1/601000 =π1251460/601000 =9.55m/s 在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。 （3） 確定帶長和中心矩 根據(jù)課本得 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) 0.7(125+300)≤a0≤2(125+300) 所以有：297.5mm≤a0≤850mm 取a0=800 由課本P52~P53得： L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)/4a0 =2800+1.57(125+300)+(300-125)2/4800 =2276.82mm 根據(jù)課本P41表（3-2）取Ld=224

10、0mm 根據(jù)課本P52得： 實(shí)際中心距： a≈a0+（Ld-L0 ）/2=800+（2240-2276）/2 =781.6mm (4)驗(yàn)算小帶輪包角 α1=1800-（dd2-dd1）/a57.30 =1800-（300-125）/781.657.30 =167.460>1200（適用） （5）確定帶的根數(shù)Z 根據(jù)課本P53表（3-6）P0=3.28KW 根據(jù)課本P55表（3-8）△P0=0.2KW 根據(jù)課本P56 KL =1+0.5（lg Ld-lgL0） KL =1.074 根據(jù)課本P5

11、5表（5-8） Kα=0.967 由課本P53式（3.19）得 Z≥PC/(P1+△P1)KαKL =19.5/(3.28+0.2) 0.9671.074 =5.39 取Z=6根 （6）計(jì)算初拉力Fo 由課本表3-1查得q=0.07kg/m 由Fo =500PC/VZ（2.5/ Kα-1）+qV2 Fo=276.1N (7)計(jì)算軸上壓力 作用在軸承的壓力FQ，由課本P57式（3.21） FQ=2ZF0sinα1/2=26276.1sin167.4/2 =3293.4N 2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（按硬齒面閉式斜

12、齒輪設(shè)計(jì)） （1）選擇齒輪材料及精度等級(jí)以及確定許用應(yīng)力。 考慮減速器傳遞功率較大，為減小尺寸，所以齒輪采用硬齒面。 小齒輪選用20Cr滲碳淬火，齒面硬度為59HRC。 大齒輪選用20Cr滲碳淬火，齒面硬度為59HRC。；初選8級(jí)精度。 查課本表4-39（d） σFlim 1=σFlim2 =370Mpa σHlim1=σHlim2=1440Mpa 取SH =1.9 則[σH1]= [σH2]=σHlim1/SH =1107.7Mpa SF=1.3 則[σF1]= [σF2]=σFl

13、im1/SF =194.7Mpa 取Z1 =19， 則Z2= i Z1=80。 (2)按齒面彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) a) 初選螺旋角β 輕微載荷，取 K = 1.2 。取齒寬系數(shù)φd =0.35， 小帶輪上的轉(zhuǎn)矩T1=226.18NM。 初選螺旋角 β=150 b) 當(dāng)量齒數(shù) ZV1= Z1/(cosβ)3=21.08 ZV2= Z2/(cosβ)3=88.77 查課本圖4-37 取齒形系數(shù) YF： YF1 =2.86，YF2 =2.23 c) 確定模數(shù) 設(shè)計(jì)公式中YF / [σF] 應(yīng)代入YF1 / [σF1]和YF2 / [σF2] 中較大者

14、。 經(jīng)計(jì)算，YF1 / [σF1]=0.015> YF2 / [σF2]=0.0114 故將YF1 / [σF1]代入： Mn≥[3.2kT1 YF1(cosβ)3/φd（i+1）[σF]]1/3 →Mn =4mm d) 確定中心距 a = Mn(Z1 + Z2)/2 cosβ=205mm e) 確定螺旋角 β= arccos Mn(Z1 + Z2)/2a=15.01 與初選β=15接近，故不必修正。 f) 計(jì)算分度圓直徑 d1= Mn*Z1/ cosβ=78.7mm d2= Mn*Z2/ cosβ=331.2mm g) 計(jì)算齒寬 b=

15、0.35205=71.75mm 故取 b1=75mm，b1=70mm。 h) 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 σH =305(kT1(i2+1)3/ba2 i2)1/3=521Mpa σH < [σH] 故安全。 i) 計(jì)算齒輪圓周速度 V=πd1 N1/601000=2.55m/s 對(duì)照表 4-11 可知 選用8級(jí)精度合適。 j) 誤差分析 小齒輪齒數(shù)Z1=19，大齒輪齒數(shù)Z2=80 實(shí)際傳動(dòng)比I0=80/19=4.2105 傳動(dòng)比誤差：i-i0/I=4.24-4.2105/4.24=-0.005<6% 可行 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)

16、算 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、按扭矩初算軸徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS 根據(jù)課本P235（10-2）式，并查表，取c=115 d≥115 (14.4/608)1/3mm=35.875mm 考慮有鍵槽，將直徑增大7%，則 d=35.875(1+7%)mm=38.386 ∴選d=40mm 2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 輸入軸的設(shè)計(jì) （1）軸上零件的定位，固定和裝配 齒輪是從軸的右端裝入。裝配方案：齒輪，套筒，軸承，軸承端蓋依次從軸的左端向右安裝，軸承、軸承端蓋、軸端擋圈依次從軸的右端向左安裝。為了減輕重量，齒輪右側(cè)的定位軸肩做成軸環(huán)。 （2）從dmin確定

17、軸各段直徑和長度 a) 確定各段軸的直徑 1) 軸段②處為大帶輪的定位軸肩，軸肩高度a=（0.07~0.1）40=2.8~4，取a=3mm，考慮到密封件的尺寸取d2=45mm。 2) 軸段③處為與軸承配合的軸段，應(yīng)按軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)來取，取d3=50mm，考慮到有徑向力作用而且使用壽命及當(dāng)量動(dòng)載荷高，故初選30310軸承。 3) 所選軸承的定位軸肩的寬度為60mm。所以，可選軸段④的直徑d4=60mm。 4) 軸段⑦也為軸頸，取與軸段③相同的直徑d7=50mm。 5) 軸段⑥為裝齒輪的重要軸段，取d6=60mm。 6) 軸段⑤為軸環(huán)，由齒輪的定位軸肩高度a=（0.07~0.1）60

18、=4.2~6，取a=5mm，則d5=70mm。 b) 確定各軸段的長度 1) 考慮壓緊空間，軸段①的長度應(yīng)小于大帶輪的寬度，故取l1=75mm。 2) 由齒輪寬度為75mm，考慮壓緊空間2mm，取軸段⑥的長度l6=73mm。 3) 軸環(huán)寬度l5=1.4a=1.45mm=7mm。 4) 由軸承的寬度可取軸段③的長度l3=（27+3）=30mm。 5) 同理，軸段⑦的長度l7=（27+3+2+33.5）mm=65.5mm。 6) 軸段②的長度與減速器的結(jié)構(gòu)尺寸，軸承端蓋的尺寸、大帶輪與軸承端蓋之間的拆卸空間有關(guān)。可取l2=47mm 7) 軸段④為了考慮與以后的輸出軸及減速箱

19、尺寸配合，故取l4=24.5mm。 ( 3 ) 按彎矩復(fù)合強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 ①求作用在齒輪上的力：已知d1=59mm ②求轉(zhuǎn)矩：已知T1=226180Nmm ③求圓周力：Ft Ft=2T2/d2=2261802/59=5747.9N ④求徑向力Fr Fr=Fttanα/cosβ=1000.436tan200/cos15=2165.7N ⑤求徑向力：Fa= Frtanβ=2092.11N ⑥帶輪軸所受壓力Q：已知Q=3298.4N ⑦幾何關(guān)系：L1=100mm，L2=82.5mm，L3=82.5mm a) 求垂直面的支反力 RV1=（Q L1+FrL2+

20、 Fad1/2）/（L2+L3） RV1=3580.8N RV2=[Q（L1+ L2+ L3）+ Fad1/2- FrL3]/（L1+L2） RV2=4713.5N b) 求垂直面彎矩 MVB =QL1 =3298.4100=329840 N mm MVC1 =Q（L1+ L2）- L2RV2 =3298.4182.5-4713.5082.5=213094.3 N mm MVC2 = MVC1 + Fad1/2 =213904.3+2048.129.5=295418.4N mm c) 繪制彎矩圖 (3)繪制水平面受力簡圖及彎矩圖（如圖c） a) 求水平面的支反力

21、： RH1= RH2= Ft /2=5747.9/2=2874N 求水平面彎矩： MHC= RH1L3 =287482.5=237100.8N b) 繪制彎矩圖 (4) 繪制合彎矩圖（如圖d） MB=(MVB2+MHB2)1/2= MVB =329840Nmm MC1=(MVC12+MHC2)1/2 =（213094.32+237100.82）1/2=318788.2N mm MC2=(MVC22+MHC2)1/2 =（295418.42+237100.82）1/2=378799.1 N

22、mm (5) 繪制扭矩圖（如圖e） 軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6，則扭矩當(dāng)量彎矩： T=9.55（P2/n2）106=135708Nmm (6) 繪制當(dāng)量彎矩圖 MeB=[MB2+(T)2]1/2 =[3298402+1357082]1/2=356666.7 Nmm MeC1=[MC12+(T)2]1/2 =[318788.22+1357082]1/2=346471.6 Nmm MeC2=[MC22+(T)2]1/2 =[278799.22+1357082]1/2=402374.8Nmm (7) 校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度 ①

23、截面B處為軸承處 σe=MeB/0.1d33=356666.7/0.1503 = 28.53MPa< [σ-1]b=60Mpa ② 截面C2處為齒輪處， σe=MEc2/0.1dc3=402374.8/0.1603 =18.63 MPa< [σ-1]b=60Mpa ∴該軸強(qiáng)度足夠。 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、按扭矩初算軸徑 選用45#調(diào)質(zhì)鋼，硬度（217~255HBS） 根據(jù)課本取c=115 d≥c(P3/n3)1/3=115(13.55/143)1/3=52.43mm 考慮到鍵和應(yīng)力集中對(duì)強(qiáng)度的削弱，取d=35mm 2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）軸的零件定位，固定

24、和裝配 根據(jù)傳動(dòng)簡圖，減速器輸出軸上裝有聯(lián)軸器，軸承端蓋，軸承透蓋，大齒輪，和滾動(dòng)軸承，本方案采用：齒輪、擋油環(huán)、右端軸承、軸承透蓋、聯(lián)軸器依次從軸的右端向左安、擋油環(huán)、左軸承從左向右裝入。 （2）確定軸的各段直徑和長度 初選7313AC型角接球軸承，其內(nèi)徑為65mm。 a) 軸段①為裝配聯(lián)軸器處，取l1=106mm。d1=55mm。 b) 由齒輪寬度為70mm，考慮壓緊空間2mm，取軸段④的長度l4=68mm，d4=68mm c) 軸環(huán)寬度l5=1.4a=1.45mm=7mm。直徑d5=78mm。 d) 由軸承的寬度并考慮到裝配體配合可取軸段③的長度l3=66

25、mm。d3=65mm。 e) 同理，軸段⑥的長度l6=57mm。d6=65mm。 f) 軸段②的長度與減速器的結(jié)構(gòu)尺寸，軸承端蓋的尺寸、大帶輪與軸承端蓋之間的拆卸空間有關(guān)?？扇2=83mm，d2=60mm。 (3)確定軸上圓角和倒角尺寸： 取軸端倒角均為 245o ，各半圓倒角R1.5。 (4)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算 ①求分度圓直徑：已知d2=331.2mm ②求轉(zhuǎn)矩：已知T3=904Nm ③求圓周力Ft： Ft=2T3/d2=2904103/331.2=5458.9N ④求徑向力Fr軸向力Fa： Fr=Fttanα/cosβ

26、=5458.9tan20/cos15=2056.8N Fa= Fttanα=1986.8 ⑤∵兩軸承對(duì)稱 ∴LA=LB=82.5mm a) 求支反力RH1、RH2、MHB RH1= RH2= Ft /2=5458.9/2=2729.5N MHB = RH1 * LA=2729.582.5=225179.6Nmm。 b) 求支反力RV1、RV2、MVB1 、MVB2 RV2=（-FrLA+ Fad2/2）/（LA+LB） =（-2056.8*82.5+1986.8*331.2/2）/165 =965.6Nmm RV1=（FrLB+ Fad2/2）/（LA+LB）

27、 =（2056.8*82.5+1986.8*331.2/2）/165 =3022.4Nmm MVB1= RV1 * LA =3022.482.5=249350Nmm MVB1= MVB1- Fad2/2A =-79664Nmm。 c) 合成彎矩計(jì)算： MB1=(MHB2+MVB12)1/2=335978N mm MB2=(MHB2+MVB22)1/2=238856N mm d) 計(jì)算扭矩MT： MT = 0.6904000=542400Nmm e) 計(jì)算當(dāng)量彎矩： MEb1=[MT2+ MB12]1/2 =[5424002+3359782]1

28、/2=638027.4 Nmm MeB2=[MT2+ MB22]1/2 =[5424002+2388562]1/2=572663.4 Nmm f) 強(qiáng)度校核： 可以看出，危險(xiǎn)截面為B2處。 σe=MeB1/0.1d33=638027.4/0.1683 =20.29MPa< [σ-1]b=60Mpa ∴此軸強(qiáng)度足夠 g) 繪制對(duì)應(yīng)彎矩簡圖： 七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 1236524=105120小時(shí) 1、 計(jì)算輸入軸承 （1）初

29、選 已知nⅡ=608r/min 兩軸承徑向反力： 垂直面支反力：RV1=3580.8N ，RV2=4713.5N 水平面支反力：RH1= RH2= 2874N FR1=[RV12+ RH12]1/2 =4591.5N FR2[RV22+ RH22]1/2 =5520N 初先兩軸承為圓錐滾子軸承30310型 根據(jù)課本得軸承內(nèi)部軸向力 e=1.5tg a =1.5tg 12.95＝0.3449 FS1=e*FR1 則FS1=0.3449FR1=1583.4N FS2=e*FR2 則FS2=0.3449FR2= 1903.8N (2) 判斷放松壓緊端 ∵FS2+Fa=（

30、1583.4N+2092N）>FS1 故取1端為壓緊端,軸承2放松。 FA1= FS2+Fa = 3675 N FA2=FS2=1903.8N (3) 求系數(shù)x、y FA1/FR1=3675N/4591.5=0.8 FA2/FR2=1903.8N/5520N=0.3448 因?yàn)? e=0.3449 FA1/FR1>e x1=0.4 FA2/FR2

31、ctga*3675 =8229. 3N P2= x2FR2 =15520=5520N (5) 軸承壽命計(jì)算 ∵P1>P2 故取P=8229.3N ∵圓錐滾子軸承ε=10/3 根據(jù)手冊(cè)得30310型的Cr=122000N 得 LH=16670/n(ftCr/fPP)ε =16670/608(1122000/1.1*8299.3)10/3 =157954.68h>105120h ∴預(yù)期壽命足夠 2、 計(jì)算輸出軸軸承 (1) 初選 已知nⅢ=143r/min 垂直面支反力：RV1=3022.4N ，RV2=965.6N 水平面支反力：RH1= RH2

32、= 2729.5N FR1=[RV12+ RH12]1/2 =4072.5N FR2[RV22+ RH22]1/2 =2895.3N 初選7313AC型角接觸球軸承 Fa=1986.8N Cor=80500N 因?yàn)镕a/Cor=0.025 所以 e=0.4 根據(jù)課本得FS=0.4FR,則 FS1=0.4FR1=1629N FS2=0.4FR=1158.1N (2) 計(jì)算軸向載荷FA1、FA2 ∵FS2+Fa=（1158.1N+1986.8N）>FS1 故取1端為壓緊端,軸承2放松。 FA1= FS2+Fa = 3144.9 N

33、FA2=FS2=1629N (3) 求系數(shù)x、y FA1/FR1=3144.9/4072.5=0.77 FA2/FR2=1629/2895.3=0.56 已知e=0.4 FA1/FR1>e x1=0.44 FA2/FR2>e x2=0.44 y1=1.4 y2=1.4 (4) 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2 根據(jù)表（11-9）取fP=1.1 根據(jù)式（11-6）得 P1=x1FR1+y1FA1 =0.44072.5+1.43144.9=6031.8N P2= x2FR2+y2FA2

34、 =0.42895.3+1.41629=3438N (5) 計(jì)算軸承壽命Lh ∵P1>P2 故P=6031.8 ε=3 根據(jù)手冊(cè)P71 731AC型軸承Cr=91500N 根據(jù)課本P264 表（11-10）得：ft=1 根據(jù)課本P264 （11-10c）式得 Lh=16670/n(ftCr/fPP)ε =16670/143(191500/6031.81.1)3 =305541h>105120h ∴此軸承合格 八、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 1. 減速輸入軸上普通平鍵的強(qiáng)度校核 a) 大帶輪處用普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核 已知T

35、1=226.18Nm，大帶輪處尺寸為： DL=4075 選用C型普通平鍵，其尺寸為：bhL=12863. 材料為45#鋼的鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力為[σR]=120MPa σp=4T1/dhl=4226180/40857 =49.6Mpa<[σR](120Mpa) 鍵的標(biāo)記 1263 GB1096-79 b) 小齒輪用普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核 已知T1=226.18Nm，齒輪處尺寸為： DL=6073 選用A型普通平鍵，其尺寸為：bhL=181163. 材料為45#鋼的鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力為[σR]=120MPa σp=4T1/dhl=4226180/6

36、01145 =30.46Mpa<[σR](120Mpa) 鍵的標(biāo)記 1863 GB1096-79 2. 減速輸出軸上普通平鍵的強(qiáng)度校核 a) 大齒輪用普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核 已知T1=904Nm，大齒輪處尺寸為： DL=6868 選用A型普通平鍵，其尺寸為：bhL=201263. 材料為45#鋼的鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力為[σR]=120MPa σp=4T1/dhl=4904000/681243 =103Mpa<[σR](120Mpa) 鍵的標(biāo)記 2063 GB1096-79 b) 聯(lián)軸器選用普通平鍵的強(qiáng)度校核 已知T1=904Nm，齒輪處

37、尺寸為： DL=40106 選用C型普通平鍵，其尺寸為：bhL=128100. 材料為45#鋼的鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力為[σR]=120MPa σp=4T1/dhl=4904000/40894 =120Mpa≤[σR](120Mpa) 鍵的標(biāo)記 12100 GB1096-79 九、聯(lián)軸器的選擇 選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩1250Nm 許用轉(zhuǎn)速[n]=2800r\min （鐵） 標(biāo)記 HL4型 55112 GB5014-85 十、附件的選擇 1. 箱體 此齒輪減速器采用沿齒輪軸線水平剖切的結(jié)構(gòu)，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用內(nèi)肋式結(jié)構(gòu)、嵌入式

38、端蓋和內(nèi)六角螺釘聯(lián)接等一系列措施，箱體整體外型為方形。因?yàn)檫@是小批量的生產(chǎn)的減速器，所以采用灰鑄鐵TH150。 由[2]表3-1，箱座壁厚δ=0.025a+1=0.025205+1=6.125mm<8mm，故取δ=8mm。同理得箱體蓋壁厚也取δ1=8mm。 箱體凸緣厚度：箱底座b=2.5δ=20mm。 加強(qiáng)肋厚：箱座m=0.85δ=6.8mm，取m=8mm，同樣的，箱蓋m1=0.85δ=6.8mm，取m1=8mm。 地角螺栓直徑：df = M20 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑：d1 = M16 箱蓋、箱座聯(lián)接內(nèi)六角螺栓直徑：d2 = M12 4 軸承蓋外徑：D1=

39、120mm D2=140mm 觀察孔蓋的螺釘直徑： d4 = M6 2. 檢查孔、檢查孔蓋和通氣器 檢查孔：凸出箱體5mm，長和寬為 160mm80mm 相配檢查孔蓋厚為8mm，由四個(gè)M1220的螺釘固定。通氣器采用有金屬過濾網(wǎng)，尺寸為M271.5，其參數(shù)為: d D1 D2 D3 D4 B h H H1 M271.5 15 36 32 18 30 15 45 32 3. 油面指示器和放油孔、螺栓 采用A型壓配式圓形油標(biāo)，其參數(shù)如下： d D d1 d3 H O型橡膠密封圈 25 40 28 38 16

40、31.53.55 油標(biāo)A25GB1160.1-89 十一、 潤滑與密封 1. 齒輪傳動(dòng)潤滑 a) 潤滑方式 齒輪的圓周速度 V=πd1 N1/601000=2.55m/s<12m/s，故采用油池潤滑。 b) 潤滑劑的選擇 選用N220中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）。 2. 滾動(dòng)軸承潤滑 a) 潤滑方式 根據(jù)減速器低速軸安裝軸承處的直徑d=65mm 和轉(zhuǎn)速n=143r/min得速度因素：dn=65143=9295<200000mmr/min，故采用脂潤滑。為了防止軸承內(nèi)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，需在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置當(dāng)油環(huán)。 b)

41、潤滑劑的選擇 由[2]表16-4選用1＃通用鋰基潤滑脂（GB7324-87）。 c) 密封形式的選擇 密封形式的選用主要決定于密封處軸的圓周速度。因?yàn)閳A周速度V＝2.55m/s<4m/s 。所以采用粗羊毛墊圈。其結(jié)構(gòu)形式見[2]表 16-9。 十二、設(shè)計(jì)小結(jié) 通過對(duì)帶式運(yùn)輸傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算，尤其是對(duì)減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，了解了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和過程，不僅加深了對(duì)機(jī)械原理的理解，而且在應(yīng)用技術(shù)資料、運(yùn)算和計(jì)算機(jī)繪圖的能力有大幅提高。也進(jìn)一步拓寬和強(qiáng)化了我的專業(yè)知識(shí)，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的復(fù)雜性以及嚴(yán)謹(jǐn)性到達(dá)了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)高度。不僅要求較高的效率，更應(yīng)該每步計(jì)算與設(shè)計(jì)都應(yīng)該

42、做到精益求精，才能保證設(shè)計(jì)計(jì)算能順利的進(jìn)行。 在設(shè)計(jì)過程中，確實(shí)遇到過不小的麻煩，如設(shè)計(jì)好軸后再去選擇軸承時(shí)，通過計(jì)算竟發(fā)現(xiàn)軸承壽命要求不夠，而且解決方法只能是換個(gè)尺寸更大的軸承，這意味著之前軸的設(shè)計(jì)計(jì)算全部要重新來過，所以在其中我學(xué)會(huì)了堅(jiān)持。這次的課程設(shè)計(jì)也鍛煉了我的自學(xué)和查閱資料的能力，以及計(jì)算能力，更重要的是在枯燥的設(shè)計(jì)過程中，能保持良好的心態(tài)，不急不躁，從這里我認(rèn)識(shí)到在將來的學(xué)習(xí)與工作了應(yīng)該有個(gè)好的心里素質(zhì)。 通過設(shè)計(jì)，仍然有很多的不足，深知自己基礎(chǔ)的薄弱，知識(shí)面的狹隘，分析與設(shè)計(jì)思維能力的匱乏，只有通過不斷的學(xué)習(xí)與實(shí)踐才能慢慢積累。通過完成這次的課程設(shè)計(jì)任務(wù)，使我受益匪淺，感到要

43、走的路仍然很長，但也給了我動(dòng)力，看似簡單的機(jī)械系統(tǒng)卻有著如此的復(fù)雜性。同時(shí)再次多謝老師的指導(dǎo)與同學(xué)的幫助。 十三、參考文獻(xiàn) [1] 王云等主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)――案例教程》，北京航空航天大學(xué)出版社，2006.12 [2] 王昆主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》，高等教育出版社，1995.12 F=4500N V=2.4m/s D=320mm N滾筒=143.3r/ min η總=0.734 Ped =15K

44、W 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： Y160L-4-B3 i總=10.19 據(jù)手冊(cè)得 i齒輪=4.24 i帶=2.4 nI =1460r/min nII=608r/min nIII=143r/min PI=15KW PII=14.4KW PIII=13.55KW TI=98.12Nm TII=22

45、6.18Nm TIII=904Nm dd2=294mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 dd2=300mm n2’=608.3r/min V=9.55m/s 210mm≤a0≤600mm 取a0=800 Ld=2240mm a0=781.6mm Z=6根 F0=276.1N FQ =3293.4N

46、 材料均為20Cr 滲碳淬火 59HRC [σH1]= [σH2]=1107.7Mpa [σF1]= [σF2]=194.7 Mpa Z1=19，Z2=80 ZV1=21.08 ZV2=88.77 模數(shù)Mn =4mm 中心距a =205mm 螺旋角β=15.01 d1=78.7mm d2=331.2mm b1=75mm b1=70mm V=2.55 m/s 8級(jí)精度。

47、 d=40mm d1=40mm L1=75mm d2=45mm L2=47mm d3=50mm L3=30mm d4=60mm L4=24.5mm d5=70mm L5=7mm d6=60mm L6=73mm d7=50mm L7=65.5mm

48、 輸入軸的強(qiáng)度足夠 d1=55mm L1=106mm d2=60mm L2=83mm d3=66mm L3=65mm d4=68mm L4=68mm d5=78mm L5=7mm d6=65mm L6=57mm

49、 輸出軸強(qiáng)度足夠 輸入軸承為圓錐滾子軸承30310型 (GB297-84)

50、 輸出軸軸承為 7313AC型角接觸球軸承 （GB292-83） 大帶輪處用C型普通平鍵 鍵的標(biāo)記 1263 GB1096-79 小齒輪處用A型普通平鍵 鍵的標(biāo)記 1863 GB1096-79 大齒輪處用A型普通平鍵 鍵的標(biāo)記 2063 GB1096-79 聯(lián)軸器處用C型

51、普通平鍵 鍵的標(biāo)記 12100 GB1096-79 齒輪傳動(dòng)采用油池潤滑 選用N220中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86） 滾動(dòng)軸承采用潤滑脂潤滑 選用1＃通用鋰基 潤滑脂 （GB7324-87）。 23