自動(dòng)送料帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

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1、 學(xué) 號(hào)： 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 自動(dòng)送料帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 教 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 交通運(yùn)輸 班 級(jí) 2011交通 姓 名 指導(dǎo)教師 2013 年 12 月 5 日 2013～2014學(xué)年第1學(xué)期 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)名稱 自動(dòng)送料帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 班級(jí) 11交通 地點(diǎn) J4-110 一、課程設(shè)計(jì)目的 課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的實(shí)

2、踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)的 基本目的是： 1． 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和其它先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械 設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)。 2． 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng) 意見(jiàn)，熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題 的能力。 3． 通過(guò)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)基本技能的訓(xùn)練。 二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：分析傳動(dòng)裝置的總體方案；選擇電動(dòng)機(jī)； 傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算；傳動(dòng)

3、零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇； 裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)；編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 課程設(shè)計(jì)中要求完成以下工作： 1．減速器裝配圖1張(A1圖紙)； 2．減速器零件圖2張(A3圖紙)； 3．設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。 附： （一）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 原始數(shù)據(jù) 題 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 運(yùn)輸帶拉力F(N) 1500 2150 2250 2350 2550 2650 2800 2900 3000 3100 運(yùn)輸帶速度V(m/s) 2.0 1.6 1.7 1.5 1.

4、55 1.6 1.55 1.65 1.7 1.8 滾筒直徑D(mm) 250 260 270 240 250 260 250 260 280 290 （二）工作條件 該傳動(dòng)裝置單向傳送，載荷有輕微沖擊，空載起動(dòng)，兩班制工作， 使用期限5年（每年按300天計(jì)算），運(yùn)輸帶容許速度誤差為5%。 （三）運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 （四）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)內(nèi)容 0．封面（題目、班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)、指導(dǎo)老師、時(shí)間） 1．目錄（標(biāo)題、頁(yè)次） 2．設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（裝訂原發(fā)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)） 3．前言（題目分析、傳動(dòng)方案的擬定等） 4．電動(dòng)

5、機(jī)的選擇 5．傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（計(jì)算總傳動(dòng)比、分配各級(jí)傳 動(dòng)比、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和扭矩） 6．V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 7．齒輪（斜齒圓柱齒輪）傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 8．軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 9．軸承的選擇和計(jì)算 10．鍵聯(lián)接的選擇和校核 11．聯(lián)軸器的選擇 12．減速器箱體的設(shè)計(jì)（包括主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及必要的說(shuō)明） 13．減速器附件的選擇及說(shuō)明 14．減速器的潤(rùn)滑及密封（包括潤(rùn)滑及密封的方式、潤(rùn)滑劑的牌號(hào) 及用量） 15．設(shè)計(jì)小結(jié)（設(shè)計(jì)體會(huì)、本次設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)意見(jiàn)等） 16．參考資料（資料的編號(hào)[ ]，作者，書(shū)名，出版單位和出版年、

6、 月） 三、進(jìn)度安排 第14周 周一 電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 周二～周三 齒輪（斜齒圓柱齒輪）傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸的確定、高速軸的設(shè)計(jì)、低速軸的設(shè)計(jì)、軸承的選擇、聯(lián)軸器的選擇 周四 低速軸的校核、高速軸的校核、軸承的校核、普通平鍵的選擇及校核、潤(rùn)滑方式和密封型式的選擇 周五 畫(huà)減速器裝配草圖 第15周 周一～周二 畫(huà)減速器裝配圖 周三 畫(huà)零件圖 周四 整理、裝訂計(jì)算說(shuō)明書(shū) 周五

7、 答辯 四、基本要求 課程設(shè)計(jì)教學(xué)的基本要求是： 1．能從機(jī)器功能要求出發(fā)，分析設(shè)計(jì)方案，合理地選擇電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件。 2．能按機(jī)器的工作狀況分析和計(jì)算作用在零件上的載荷，合理選擇零件材料，正確計(jì)算零件工作能力和確定零件主要參數(shù)及尺寸。 3．能考慮制造工藝、安裝與調(diào)整、使用與維護(hù)、經(jīng)濟(jì)性和安全性等問(wèn)題，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 4. 繪圖表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，圖樣符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，尺寸及公差標(biāo)注完 整、正確，技術(shù)要求合理、全面。 5. 在客觀條件允許的情況下，初步掌握使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和 使用計(jì)算機(jī)繪制裝配圖、零件圖的方法。

8、 機(jī)電基礎(chǔ)教學(xué)部2013.11.27 目錄 第一章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明.........9 1.1 課題題目 1.2 主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明 1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 第二章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算...10 2.1 減速器結(jié)構(gòu) 2.2 電動(dòng)機(jī)選擇 2.3 傳動(dòng)比分配 2.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 第三章 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ....... 3.1確定計(jì)算功率 3.2確定V帶型號(hào) 3.3確定帶輪直徑 3.4確定帶長(zhǎng)及中心距 3.5驗(yàn)

9、算包角 3.6確定V帶根數(shù)Z 3.7 確定初拉力F0 3.8計(jì)算帶輪軸所受壓力FQ 第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算(包括小齒輪和大齒輪) 4.1 齒輪材料和熱處理的選擇 4.2 按齒面彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 4.4齒輪圓周速度 4.5齒輪各參數(shù) 第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(從動(dòng)軸) 5.1 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1.1軸上零件的布置 5.1.2零件的拆裝順序 5.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.2確定各軸段尺寸 5.2.1各軸段直徑 5.3確定聯(lián)軸器型號(hào) 5.4按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合進(jìn)行校核 5.4.1計(jì)算軸上的作用力 5.4.2計(jì)算支力及彎矩 5.4.3繪

10、制低速軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 5.5高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.5.1軸上零件布置 5.5.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.5.3確定各軸段尺寸 5.6按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合進(jìn)行校核 5.6.1計(jì)算軸上的作用力 5.6.2計(jì)算支力及彎矩 5.6.3繪制低速軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 6.1 低速軸鍵的選擇及強(qiáng)度校核 6.1.1選擇鍵的尺寸 6.1.2校核鍵的強(qiáng)度 6.2 高速軸鍵的選擇計(jì)算及校核 6.2.1選擇鍵的尺寸 6.2.2校核鍵的強(qiáng)度 6.3選擇軸承及計(jì)算軸承壽命 6.3.1軸承選擇 6.3.2軸承壽命計(jì)算 第七章 減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱

11、 體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 7.1 潤(rùn)滑的選擇確定 7.2 密封的選擇確定 7.3箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 7.3.1箱體選擇 7.3.2軸承端蓋選擇 第八章 設(shè)計(jì)體會(huì) 第九章 參考文獻(xiàn) 第一章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明 1.1課題題目

12、 自動(dòng)送料帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 1.2 主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明 輸送帶的最大有效拉力F=3100N，輸送帶的工作速度 V=1.8m/s,輸送機(jī)滾筒直徑D=290mm。 1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 該傳動(dòng)裝置單向傳送，載荷有輕微沖擊，空載起動(dòng)，兩班制工作，使用期限5年（每年按300天計(jì)算），運(yùn)輸帶容許速度誤差為5%。 1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 第二章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及性能參數(shù)計(jì)算 2.1 減速器結(jié)構(gòu) 本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。 2.2 電動(dòng)機(jī)選擇 （一）工作機(jī)的功率Pw

13、 =FV/1000w=31001.8/（10000.96）=5.8kw （2） 總效率 查表各傳動(dòng)部分的效率如下： 帶輪的效率 =0.96 閉式圓柱斜齒輪的效率 =0.97 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率 軸承=0.98 聯(lián)軸器的效率 =0.98 =2軸承 =0.960.970.9820.98=0.89 （三）所需電動(dòng)機(jī)功率Pd Pd=Pw/總=5.8/0.89=6.5kw，選取電動(dòng)機(jī)

14、 P額 =(1~1.3)Pd=(1~1.3) 6.5Kw=6.5~8.45kw. 查表得 P額 =7.5kw （四）確定電機(jī)轉(zhuǎn)速 工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速nw=601000vw/D=601000 1.8（3.1423290）=118.6r/min。根據(jù)表得，i帶=2~4 i齒輪=3~5 ，i總=6~20。故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速nm=nw=（6~20） 118.6r/min =711.6~2372r/min。綜合考慮，選擇同 步轉(zhuǎn)速1500r/min的Y系列電動(dòng)

15、機(jī)Y132M-4，其滿載轉(zhuǎn) 速nm=1440r/min 電動(dòng)機(jī)的參數(shù)見(jiàn)下表 型號(hào) 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 Y132M-4 P額=7.5kw nm=1440r/min 2.2 2.3 2.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比 1，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i=nm/nw=1440/118.6=12.14， 2,分配各級(jí)傳

16、動(dòng)比 本傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，因i=i帶i齒輪，為使 減速器部分設(shè)計(jì)方便，取齒輪傳動(dòng)比i齒輪=4.25，取帶傳動(dòng) 的傳動(dòng)比為i帶=2.85。 2.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) （1） 各軸轉(zhuǎn)速n 電機(jī)軸 nm=1440（r/min） Ⅰ軸 =nm/=1440/2.85=505（r/min） Ⅱ軸 =/=505/4.4.25=119（r/min） （二）各軸功率P

17、 電機(jī)軸 Pd=6.5kw Ⅰ軸 P1=Pd*=6.5*0.96=6.24kw Ⅱ軸 P2=P1**2軸承=5.9kw 滾筒軸功率P3=P22軸承=5.6kw （三）各軸轉(zhuǎn)矩T 電動(dòng)機(jī)軸Td=9550*Pd/ nm=43000 Ⅰ軸 T1=9550*P1/n1=118000 Ⅱ軸 T2=9550*P2/n2=473000 滾筒軸轉(zhuǎn)矩 T3=9550*P3/nw=447000 將上述數(shù)據(jù)列表如下： 參數(shù) 軸號(hào) 電動(dòng)機(jī)軸 I軸 II軸 滾筒軸 1440

18、 505 119 118.6 6.5 6.24 5.9 5.6 43000 118000 473000 447000 2..85 4.25 1 0.96 0.93 0.94 第三章V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)的計(jì)算參數(shù)見(jiàn)下表 項(xiàng)目 Pd/kw nm/r/min i0Ⅰ 參數(shù) 6.5 1440 2.85 3.1確定計(jì)算功率 查表13-8得=1.1，則=P=1.16.5=6.864KW 3.2確定V帶型號(hào) 按照任務(wù)書(shū)得要求，選擇普通V帶。 根據(jù)=6.864KW及nm=144

19、0r/min，查圖13-15確定選用A型普通V帶。 3.3確定帶輪直徑 （1）確定小帶輪基準(zhǔn)直徑 根據(jù)表13-9，小帶輪選用直徑=125mm。取滑動(dòng)率=0.02， =i （1-）=349.3mm，查表13-9取=355mm （2）驗(yàn)算帶速 v ===9.42m/s 5m/s＜v＜25m/s,帶速合適。 3.4確定帶長(zhǎng)及中心距 （1）初取中心距a0 得336≤a0≤960 ao=1.5（d1+d2）=720 mm 符合 (2) 確定帶長(zhǎng)L0： 根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算帶長(zhǎng)得 =2*720+1、2*3.14*（125+355）+（355-125）*（355-125

20、） *1/4*1/720=2211.9681900mm 根據(jù)表13-2，取Ld =2240mm。 (3)計(jì)算實(shí)際中心距 =734mm 調(diào)節(jié)范圍amin=a-0.015Ld=700.4mm amax=a+0.03Ld=801.2mm 3.5.驗(yàn)算包角 =180-(355-125)*1/734*57.3=162＞120，包角合適。 3.6.確定V帶根數(shù)Z Z≥ 根據(jù)dd1=125mm及n1=1440r/min，查表13-3得P0=1.92KW,查表13-5ΔP0=0.17KW,查表13-7K=0.95,查表13-2KL=1.01 則Z≥6.86

21、4*1/{(1.92+0.17)*1.06*0.95}=3.26 取Z=4<10符合 3.7.確定初拉力F0 F0=500 查表13-1得q = 0.1㎏/m,則 F0=500*6.864*1/(4*9.42)*(2.5/0.95-1)+0.1*9.42*9.42=158N 3.8.計(jì)算帶輪軸所受壓力FR FQ=2ZF0sin=24158sin81=1248N =5.8kw 【1】P4 表1-5 P額=7.5kw

22、 【1】P173 表12-1 【1】P196表14-2 =505（r/min） =119（r/min） Td=43000 [2]P218 表13-8

23、 【2】P219 圖13-15 【2】P219 表13-9 ao=720 mm Ld=2240mm a=734mm 【2】P213 表13-2 F0=158N [2]P214 表13-3 【2】P216 表13-5 [2]P217 表13-7 【2】P213 表13-2 【2】p212 表13-1 第四章 圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 已知齒輪傳動(dòng)的參數(shù)見(jiàn)下表： 項(xiàng)目 PⅠ/kw

24、 nⅠ/r/min iⅠⅡ 參數(shù) 6.24 505 4.25 4.1選擇齒輪材料，確定熱處理方法 減速器是閉式傳動(dòng)，選用8級(jí)精度. 小齒輪用20GrMnTi滲碳淬火，齒面硬度56-62HRC。 大齒輪用20Gr滲碳淬火，齒面硬度56-65HRC 查表11-4 ZE=189.8，查表11-5SF=1.25,SH=1，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪 ZH=2.5查表11-1σHlim1=σHlim2=1500MPa，бFE=850MPa []=[ ]= σHlim1 /SH=1500MPa бF1=бF2=бFE/SF=680MPa 4.2按

25、齒面彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 查教材表11-3 K=1.1;查表11-6Φd=0.6；u=i=4.28 =9.55P/=1200000N?mm， 選β=15 取Z1=18， Z2=18*4.25=76.5取Z2=77，i=Z2/Z1=4.26 Zv1=18/cos15=19.97,Zv2=Z2/cos15=85.43 查圖11-8YFa1=2.93,YFa2=2.24,查圖11-9YSa1=1.56,YSa2=1.77 YFa1*YSa1/бF1=0.0067>YFa2*YSa2/бF2=0.0058 Mn≧=2.04取Mn=2.5mm a==122

26、.9取a=123mm β=arc cos=15.1056 d1==46.658mm， d2==199.39mm b=Φdd1=27.99mm,b2=30mm,取b1=35mm 4.3驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 бH=ZEZHZβ=1041.14MPa<[]=[ ]бH=1500MPa安全。 4.4齒輪的圓周速度 V==1.23m/s<10m/s安全 4.5齒輪各參數(shù)如下表 名稱 符號(hào) 數(shù)值/mm 端面模數(shù) Mt 505 螺旋角 β 15.1056 分度圓直徑 d1 d2 46.568 199.39 齒頂高 ha 2.5 齒根高 hf

27、3.125 齒全高 h 5.625 頂隙 c 0.625 齒頂圓直徑 da1 da2 51.568 204.39 齒根圓直徑 df1 df2 40.318, 193.14 中心距 a 123 法面模數(shù) Mn 2.5 嚙合角 α 20 [2]P171 表11-4 [2]P171 表11-5 [2]P167 查表11-1 [2]P169 表11-3 [2]P175 表11-6 【2】p173 圖11-8 [2]P174 圖11-9

28、 V=1.23m/s 第五章 軸的設(shè)計(jì) 5.1低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 低速軸的參數(shù)見(jiàn)表 項(xiàng)目 /kW /r? 參數(shù) 5.9 119 5.1.1軸上零件的布置 對(duì)于單級(jí)減速器，低速軸上安裝一個(gè)齒輪、一個(gè)聯(lián)軸器，齒輪安裝在箱體的中間位置；倆個(gè)軸承安裝在箱體的軸承座孔內(nèi)，相對(duì)于齒輪對(duì)稱布置；聯(lián)軸器安裝在箱體的外面一側(cè)。為保證齒輪的軸向位置和軸承潤(rùn)滑，還應(yīng)在齒輪和軸承之間加一個(gè)擋油板。 5.1.2零件的裝拆順序 軸上的主要零件是齒輪，齒輪的安裝可以從左側(cè)裝拆。從方便加工的角度選

29、軸上的零件從軸的左端裝拆，軸承蓋、軸承、擋油板、齒輪一次從軸的左端裝入，右端的軸承從右端裝入。 5.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為便于軸上零件的安裝，把軸設(shè)計(jì)為階梯軸，后段軸的直徑大于前段軸的直徑，低速軸的具體設(shè)計(jì)如下 軸段①安裝軸承，用度端蓋和擋油板軸向固定 軸段②高于軸段①，用來(lái)安裝齒輪 軸段③高于軸段②，用來(lái)定位齒輪 軸段④低于軸段③，方便安裝軸承； 齒輪在軸段②上用鍵軸向固定。 軸段⑤低于軸段④形成軸肩，用來(lái)定位聯(lián)軸器 低速軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示

30、 ① ② ③ ④ ⑤ 圖1 5.2確定各軸段的尺寸 5.2.1各軸段的直徑 因本減速器為一般常規(guī)用減速器，軸的材料無(wú)特殊要求，故選用45鋼 查教材表13-10 45鋼的A =118~107 代入設(shè)計(jì)公式 d=A=（118~107）mm=41.03~40.00mm 考慮該軸段與聯(lián)軸器裝配有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將軸徑增大5%，即d=（41.03~40.00）（1+0.05）=42.00~43.08mm ，又考慮到軸承選取 故軸段⑤的直徑確定為=45mm 軸段④的直徑應(yīng)在故軸段⑤的直徑的

31、基礎(chǔ)上加上兩倍的定位軸肩高度。這里取定位高度=（0.07~0.1）=4mm，即=+2=45+24=53mm,考慮該軸段安裝軸承，故直徑還應(yīng)符合密封圈的標(biāo)準(zhǔn)，取=55mm 軸段①的直徑應(yīng)根據(jù)所用的軸承類型及型號(hào)差軸承標(biāo)準(zhǔn)取得，預(yù)選該軸段用30211軸承（圓錐滾子軸承，軸承數(shù)據(jù)見(jiàn)【1】 P79），查得=55mm 軸段②上安裝齒輪其直徑應(yīng)在的基礎(chǔ)上加上兩倍的安裝軸 肩高度，這里取=57mm 軸段③的直徑=+2,是定位軸環(huán)的高度，取=4mm, =57+24=65mm 5．3確定聯(lián)軸器的型號(hào) 根據(jù)安裝聯(lián)軸器軸的的直徑，查附錄F選聯(lián)軸器型號(hào)為GYS6，聯(lián)軸器安裝長(zhǎng)

32、度L=108mm 因本例轉(zhuǎn)速較低，最后確定軸承潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑. 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)需要，各軸段的長(zhǎng)度確定如下： 低速軸各軸段長(zhǎng)度見(jiàn)圖1 5.4按鈕轉(zhuǎn)和彎曲組合進(jìn)行強(qiáng)度校核 5．4.1計(jì)算軸上的作用力 低速軸的轉(zhuǎn)矩 T2=470000N?mm 齒輪分度圓直徑=199.39mm,β=15.1056 齒輪的圓周力==4714N?mm,cosβ=0.9655,tan=0.3639 齒輪的徑向力=Fttanα/cosβ=4714tan/cosβN?mm=1803N?mm.Fa=Ft*tanβ=0.2699 5.4.2計(jì)算支反力及彎矩 計(jì)算垂直平面內(nèi)的支反力及

33、彎矩 a.求支反力 ,; b.求垂直平面的彎矩t圖a 計(jì)算水平平面內(nèi)的支反力及彎矩圖b a.求支反力和彎矩：對(duì)稱布置，故 求各截面的合成彎矩圖c 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T=473000N.mm 確定危險(xiǎn)截面及校核其強(qiáng)度 按彎矩組合計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化考慮，?。?0.6. =324N.M ⑥計(jì)算危險(xiǎn)截面直徑 軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)=650MPa,=60MPa =37mm. 受鍵槽影響取d=39mm<45mm滿足。 5.4.3繪制低速軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 為計(jì)算軸的強(qiáng)度，應(yīng)將載荷簡(jiǎn)化處理，斜齒圓柱齒輪，其受力可分解為

34、圓周力Ft、徑向力Fr，軸向力Fa。兩端軸承可簡(jiǎn)化為一端活動(dòng)鉸鏈，一端為固定鉸鏈。為計(jì)算方便，危險(xiǎn)截面選擇安裝齒輪的軸段中心位置，位于兩個(gè)支點(diǎn)的中間，距1支座距離為L(zhǎng)/2=47.875mm. 5.5高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高速軸參數(shù) 項(xiàng)目 /kW /r? 參數(shù) 6.24 505 5.5.1軸上零件的布置 高速軸為齒輪軸其上安裝一個(gè)帶輪，齒輪在箱體的中間位置；倆個(gè)軸承安裝在箱體的軸承座孔內(nèi)，相對(duì)于齒輪對(duì)稱布置；為保證軸的軸向位置，還應(yīng)在齒輪和軸承之間加一個(gè)擋油板。 5.5.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為便于軸上零件的安裝，把軸設(shè)計(jì)為階梯軸

35、，后段軸的直徑大于前段軸的直徑，高速軸的具體設(shè)計(jì)如下 軸段①安裝帶輪，用鍵軸周向固定 軸段②高于軸段①形成軸肩，用來(lái)定位帶輪 軸段②安裝軸承，擋油板 軸段③為齒輪； 軸段④直徑應(yīng)和軸段②直徑相同，以使左右兩端軸承型號(hào)一致。用擋油板和端蓋軸向定位。 高速軸的結(jié)構(gòu)如下圖 5.5.3確定各軸段的尺寸 高速軸為齒輪軸其材料為20GrMnT，取A=98 代入設(shè)計(jì)公式 d=A=22.6mm 考慮該軸段上有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將軸徑增大5%，軸段①的直徑確定

36、為=32mm 軸段②的直徑應(yīng)在的基礎(chǔ)上加上兩倍的定位軸肩高度。這里取定位高度=（0.07~0.1）=4mm，即=+2=32+24=40mm。 軸段④應(yīng)根據(jù)所用的軸承類型及型號(hào)差軸承標(biāo)準(zhǔn)取得，預(yù)選該軸段用預(yù)選該軸段用30208軸承（圓錐滾子軸承，軸承數(shù)據(jù)見(jiàn)【1】 P79）d4=40mm 5.6按鈕轉(zhuǎn)和彎曲組合進(jìn)行強(qiáng)度校核 5.6.1計(jì)算軸上的作用力 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩 T=120000N?mm 齒輪分度圓直徑=46.568mm 齒輪的圓周力==5154N 齒輪的徑向力=1943N 軸向力Fa=525N,K=87.475mm 5.6.2計(jì)算支反力及彎矩 計(jì)算垂直平

37、面內(nèi)的支反力及彎矩 a. 求支反力彎矩圖b 計(jì)算水平平面內(nèi)的支反力及彎矩 a. 求支反力和彎矩圖c ③求FQ在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力和彎矩圖d ④求各截面的合成彎矩 ⑤計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T=118000N.mm ⑥確定危險(xiǎn)截面及校核其強(qiáng)度 按彎矩組合計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化考慮，?。?0.6. ⑦計(jì)算危險(xiǎn)截面軸的直徑 軸為20GrMnT滲碳淬火 =29mm 考慮到鍵槽的削弱d加大5% =30.25mm<32mm 合格 5.6.3繪制低速軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 為計(jì)算軸的強(qiáng)度，應(yīng)將載荷簡(jiǎn)化處理，斜齒圓柱齒輪，其受力可分解為圓周力Ft、徑向力Fr，軸向力F

38、a。兩端軸承可簡(jiǎn)化為一端活動(dòng)鉸鏈，一端為固定鉸鏈。危險(xiǎn)截面選擇齒輪的軸段中心位置，位于兩個(gè)支點(diǎn)的中間，距1支座距離為L(zhǎng)/2=46.375mm 第6章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 6.1低速軸鍵的選擇及強(qiáng)度校核 6.1.1選擇鍵的尺寸 低速軸上在段軸②和段軸⑤兩處各安裝一個(gè)鍵，按一般使用情況軸段②選擇采用A型普通平鍵連接，軸段⑤選擇采用C型單圓頭普通平鍵連接查【1】P56表4-1選取鍵的參數(shù)，見(jiàn)表 段軸① =57mm bh=16mm10mm L1=20mm 段軸⑤ =45mm bh =14mm

39、9mm L2=90mm 標(biāo)記為： 鍵1：GB/T1096 鍵 161020 鍵2：GB/T1096 鍵 14990 6.1.2校核鍵的強(qiáng)度 軸段⑤上安裝聯(lián)軸器，軸段②上安裝齒輪 靜聯(lián)接校核擠壓強(qiáng)度: L=L-b ,T=45000N.mm 軸段②：==92.5小于許用應(yīng)力 合理 軸段⑤：==61小于許用應(yīng)力 合理 所以鍵連接強(qiáng)度滿足要求 6.2高速軸鍵的選擇及強(qiáng)度校核 6.2.1選擇鍵的尺寸 高速軸上在軸段①安裝一個(gè)鍵，按一般使用情況軸段①選擇采用C型單圓頭普通平鍵連接查【1】P56表4-1選取鍵的參數(shù)見(jiàn)表 段軸① =32mm bh=10mm8mm L

40、=40mm 標(biāo)記為： 鍵1：GB/T1096 鍵 10840 6.2.2校核鍵的強(qiáng)度 軸段①上安裝帶輪 靜聯(lián)接校核擠壓強(qiáng)度: L=L-b ,T=12000N.mm 軸段①：==62.5小于許用應(yīng)力 合理 所以鍵連接強(qiáng)度滿足要求 6.3選擇軸承及計(jì)算軸承壽命 6.3.1軸承型號(hào)的選擇 高速軸選軸承類型為圓錐滾子軸承，型號(hào)為30208 低速軸選軸承類型為圓錐滾子軸承，型號(hào)為30211 6.3.2軸承壽命計(jì)算 低速軸： 正常使用情況，查【2】P279表16-8和16-9得: ft= 1,fp=1.2,=3 查[1]P79表6-7:軸承302

41、11 d=55mm,基本額定動(dòng)載荷Cr=90800N,基本額定靜載荷Co=115000N，臨界系數(shù)e=0.4，當(dāng)A/R<=e時(shí)x=0.5,y=1.5 ①計(jì)算軸承受力 徑向力 ②軸向外載荷Fa=1272N ③派生的軸向力S ④計(jì)算軸承的軸向載荷 因?yàn)镾B與軸向外載荷方向相反切SB=1080N,Fa+SA=2072N SBe=0.4 則x=0.5,y=1.5故PB=fd(xRB+YAB)=5671N 對(duì)于軸

42、承B AA/RA=0.33PA按PB計(jì)算軸承壽命 Lh1=（）3=1500000>=36000h 合格 第七章 減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及裝配圖 7.1 潤(rùn)滑的選擇確定 7.1.1潤(rùn)滑方式 1.軸承的潤(rùn)滑方式取決于浸油齒輪的圓周轉(zhuǎn)速度，即大齒輪的圓周速度，大齒輪的的圓周速度v=dan/60000=1.27m/s, 選用脂潤(rùn)滑 7.2密封形式 1.因軸的轉(zhuǎn)速不

43、高，高速軸的軸頸圓周速度v=d2n/60000=1.06＜5m/s，故高速軸處選用接觸式氈圈密封 2.低速軸軸頸的圓周速度為v=d2n/60000=0.34m/s＜5m/s，故低速軸處也選用接觸式氈圈密封 7.3箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算及附件的設(shè)計(jì) 7.3.1箱體的選擇 一般情況下，為制造和加工方便，采用鑄造箱體，材料為鑄鐵。箱體結(jié)構(gòu)采用剖分式，剖分面選擇在軸線所在的水平面 。 名稱 符號(hào) 數(shù)值 箱座壁厚 8 箱蓋壁厚 8 箱蓋凸緣厚度 12 箱座底凸緣厚度 20 地腳螺栓直徑 M18 蓋與座連接螺栓直徑

44、 M10 連接螺栓d2的間距 l 175 軸承端蓋連接螺栓直徑 d3 M8 視孔蓋螺栓直徑 d4 M6 定位銷直徑 d 6 df,d1,d2至外箱壁距離 C1 25,21,17 df,d2至凸緣邊緣距離 C2 23,19,15 軸承旁凸臺(tái)半徑 R1 19 凸臺(tái)高度 h 45 外箱壁至軸承座端面的距離 L1 48 鑄造過(guò)度尺寸 X,y 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 10 箱蓋箱座肋厚 6.8,6.8 軸承端蓋外徑 D2 140 軸承旁邊連接螺栓距離 s 140 箱座凸緣厚度 b 12 地腳螺栓數(shù)目 n

45、 4 軸承旁連接螺栓直徑 M14 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 10,12.5 7.3.2軸承端蓋的選擇 選用凸緣式軸承端蓋，根據(jù)軸承型號(hào)設(shè)計(jì)軸承蓋的尺寸： 名稱 Ⅰ軸左端蓋 Ⅰ軸右端蓋 Ⅱ軸右端蓋 Ⅱ軸左端蓋 9 9 9 9 100 100 120 120 120 120 140 140 e 9.6 9.6 9.6 9.6 10 10 10 10 68 68 88 88 76 76 96 96 77 77 97 97 13 ----- 8 8 39

46、 ----- 53 53 b 7 7 7 7 h 6.3 6.3 6.3 6.3 m 20 20 20 20 7.3.3確定檢查孔與孔蓋 根據(jù)減速器中心距a=150mm，查表5-15得： 檢查孔尺寸：L=120mm，b=70mm 檢查孔蓋尺寸：l1=150mm，b1=100mm， b2=85mm，l2=135mm，d4=8mm 材料：Q235，厚度取6mm 7.3.4確定通氣器 選用表5-15中通氣器1，選用M161.5 7.3.5油標(biāo)裝置 選用表5-16中M12 7.3.6螺塞 選用表5-19中M161.5 7.

47、3.7定位銷 選用圓錐銷。查表5-20可得：銷釘公稱直徑d=8mm 7.3.8起吊裝置 按中心距查表5-21得，箱體重量85kg，選用吊環(huán)螺釘為M10 第八章 設(shè)計(jì)體會(huì) 第九章 參考文獻(xiàn) 序號(hào) 名稱 主編 出版社 【1】 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 吳宗澤 高志 羅圣國(guó) 李威 高等教育出版社 【2】 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) （第五版） 楊可楨 程光蘊(yùn) 李仲生 高等教育出版社 【3】 機(jī)械制圖 （第六版）

48、 何銘新 錢可強(qiáng) 徐祖茂 高等教育出版社 d=41.03~40.00mm =55mm =65mm =4714N?mm

49、 =1803N?mm T=473000N.mm d=39mm

50、 =32mm d4=40mm =46.568mm d=29mm L1=20mm L2=90mm Lh1=1500000 35