E4帶式運(yùn)輸機(jī)用展開式二級圓柱齒輪減速器

E4帶式運(yùn)輸機(jī)用展開式二級圓柱齒輪減速器,e4,運(yùn)輸機(jī),展開式,二級,圓柱齒輪,減速器 課 程 設(shè) 計(jì) 書 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 題 目：帶式運(yùn)輸機(jī)用展開式二級圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 機(jī)電工程系： 設(shè) 計(jì) 者： 同組人： 指 導(dǎo) 教 師 輔 助 指 導(dǎo) 教 師： 班 級： 設(shè) 計(jì) 時(shí) 間 32 一、課題任務(wù)書 ……………………………………………………………… 1 二、傳動(dòng)方案的擬訂 ……………………………………………………… 2 三、電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ………… 4 四、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 6 五、齒輪傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算及校核 …………………………………………… 6 六、軸的計(jì)算 ………………………………………………………………… 14 七、滾動(dòng)軸承的選擇 ………………………………………………………… 24 八、鍵的設(shè)計(jì)及校核 ……………………………………………………… 26 九、聯(lián)軸器的選擇 …………………………………………………………… 27 十、潤滑方式的選擇 ……………………………………………………… 27 十一、箱體尺寸的計(jì)算 …………………………………………………… 27 十二、裝備圖設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 28 十三、零件圖設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 30 十四、總結(jié) ……………………………………………………………………… 30 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………… 31 任務(wù)要求： 1、減速器裝配圖一張（0號或一號圖紙） 2、零件圖（1～3張） 3、設(shè)計(jì)說明書一份（6000～8000字） 4、其他要求：設(shè)計(jì)步驟清晰，計(jì)算結(jié)果正確，說明書規(guī)范工整，制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)。按時(shí)，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。 5、工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)行，載荷較平穩(wěn)。 6、使用期：8年，每年按360天計(jì)。 7、檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表 日期 計(jì) 劃 應(yīng)該完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容 實(shí)際完成的情況 第一周 完成所有的計(jì)算以及驗(yàn)算 完成3/4 第二周 第三周 設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)用展開式二級圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的展開二級圓柱齒輪減速器。連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，空載啟動(dòng)，中等沖擊，二班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%，工作期限為10年。設(shè)計(jì)原始參數(shù)表如下： 運(yùn)輸機(jī)工作扭矩T（N·m）： 850 運(yùn)輸機(jī)帶工作速度V（m/s）： 0.75 卷筒直徑D（mm）： 360 設(shè)計(jì)參考圖如下： 1、帶傳動(dòng)。 2、電動(dòng)機(jī) 3、展開二級圓柱齒輪減速器 4、帶式運(yùn)輸機(jī) 5、卷筒 一、傳動(dòng)方案的擬訂 蝸桿減速器 a 一級圓柱齒輪減速器 b 帶式運(yùn)輸機(jī)用展開式二級圓柱齒輪減速器 c 如上圖所示，a方案采用蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)效率低，在長期連續(xù)使用時(shí)不經(jīng)濟(jì)；b方案采用一級圓柱齒輪減速器和開式齒輪傳動(dòng)，成本較低，但使用壽命短；c方案采用帶式運(yùn)輸機(jī)用展開式二級圓柱齒輪減速器適合于繁重及惡劣的條件下長期工作，使用維護(hù)方便，但結(jié)構(gòu)尺寸較大。根據(jù)綜合比較得，選擇c方案即能滿足工作條件而且工作可靠，結(jié)構(gòu)比較簡單，傳動(dòng)效率高，使用維護(hù)方便，工藝性，經(jīng)濟(jì)性都比較好，所以選擇c方案，才方案中，高速級用帶傳動(dòng)，因?yàn)槠鋫鲃?dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，保護(hù)其它零件，在中間軸選用2級圓柱齒輪傳動(dòng)，其使用壽命長，工作可靠，成本較其他2個(gè)方案來說較低。 二、電動(dòng)機(jī)的選擇 ①選擇電動(dòng)機(jī)的類型 ②選擇電動(dòng)機(jī)的理由 ③確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ④確定電動(dòng)機(jī)的型號 1、選擇電動(dòng)機(jī)的參數(shù)計(jì)算 ⑴、運(yùn)輸機(jī)功率：P’=Fv/1000=850*0.8/（0.18*1000）=3.778 kw ⑵、傳動(dòng)效率： 由手冊表1—7得： V帶傳動(dòng)η1=0.96 球軸承η2=0.99齒輪η3=0.9 聯(lián)軸器η4=0.98 滑動(dòng)軸承η5=0.97 卷筒η6=0.96 η總= η1η23η32η4 η5η6 =0.96*0.993*0.972*0.98*0.97*0.96=0.8 ⑶、電動(dòng)機(jī)輸出功率：P=P’/η=3.778/0.8=4.723 ⑷、選擇電動(dòng)機(jī) 由手冊表12—1得 Y132S-4符合要求 P=5.5 KW n=1440r/min 軸伸出量 80 mm 軸鍵槽寬度=10 mm 軸直徑D=38 mm 電機(jī)軸示意圖 2、傳動(dòng)比分配 ⑴、總傳動(dòng)比 a、 卷筒轉(zhuǎn)速 n’=V*60*1000/πD =0.75*60*1000/3.14*360） =39.81 r/min b、 i總=n/n’=1440/39.81=36.17 ⑵、傳動(dòng)比分配： 由《機(jī)械零件》表2—7得 減速器中 低速級 i低=4.5 i高=3.5 iv=i總/（4.5*3.5）=2.49 3、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 ⑴、各輪功率 P帶=5.5*η1=5.5*0.96=5.28 KW P1=5.28*η2=5.28*0.99=5.23 KW P2=5.5*η1*η22*η3=5.5*0.96*0.992*0.97=5.02 KW P3=P2*η4*η2=5.02*0.97*0.99=4.82 KW ⑵、各軸轉(zhuǎn)速 n1=n/2.49=1440/2.49=578.31 r/min n2=n/（2.49*3.5）=1440/（2.49*3.5）=185.23 r/min n3=n/i總=39.81 r/min ⑶、各軸轉(zhuǎn)矩 T1=9550*P1/n1=9550*5.23/578.31=86366 N·m T2=9550*5.02/185.23=258818 N·m T3=9550*4.82/39.81=1156267 N·m 三、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1、V帶選型 ⑴、工作情況系數(shù) 書表11.5 KA=1.3 ⑵、計(jì)算功率 PC=KAP=1.3*5.5=7.15 ⑶、選擇V帶型號 《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖11.15 選擇 A型 D1=90 mm 2、確定帶輪直徑 ⑴、D1=90 mm 取ε=0.02 ⑵、確定大帶輪 D2=（1-ε）*D1*i帶 =2.49*90*（1-0.02）=219.618 mm 選取D2=200 mm ⑶、帶實(shí)際傳動(dòng)比 id = D2/D1(1-ε)=2.40 ⑷、運(yùn)輸機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速 n〃=n/(id*4.5*3.5)=38.09 r/min 所以 v’=π*Dn〃/（60*1000）=0.72 m/s ⑸、帶速誤差 △ =（0.75-0.72）/0.75=4%<5% 3、確定帶長 Ld、中心距 a ⑴、初取中心距 a 2（D2+D1）≥a≥0.55（D2+D1）+h 由書表 11.4 取h=8 2（90+220）≥a≥0.55（90+220）+8 A∈[178.5，620] 初取 a=300 ⑵、計(jì)算所需帶長 L=πDm+2a+△2/a =3.14*155+2*300+155/300=1087.5mm 由書圖 11.3 取Ld=1000 mm ⑶、實(shí)際中心距 a= Ld *πDm/4+1/4 =255.085 mm ⑷、驗(yàn)算小帶輪包角 α1 =180-（D2-D1）/a*60°=149.42°>120° ⑸、確定帶根數(shù) 由書11.8 P。=1.06 表Ka=0.935 表11.12 KL=0.89 表11.10△P。=0.169 Z= PC /（P+△P。）*Ka KL =7.15/[（1.06+0.169）*0.935*0.89]=6.99 取 Z=7 ⑹、求軸上載荷 1、 張緊力 F。=500* PC /（Vz）*[（2.5- Ka）/ Ka]+qv2 其中帶速 v=πD1*n/60*1000=6.78 所以F。=126.76 N 2、 軸上載荷 FQ=2Z F。*sin(α1/2)=2*7*126.76*sin(α1/2) =1733.41 N ⑺、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)槭堑退佥S選用HT200制造，采用輪輻式結(jié)構(gòu)，因?yàn)镈<500 mm所以輪輻數(shù)選擇4，示意圖如上： 四、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1、選擇第一對齒輪材料、確定許用應(yīng)力 選擇 小齒輪用40Gr調(diào)質(zhì)，硬度取260 HB 大齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度取190 HB 2、初步計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 T1=86366 N·mm 齒寬系數(shù) 由書12.13 ψd=1.0 接觸δHLim 由書圖12.17 σHLim1=710 MPa σHLim2 =540 MPa 計(jì)算[σH] [σH1]=0.9σHLim1=639 MPa [σH2]=0.9HLim2=486 MPa Ad值 由表12.16，取Ad=85 初步計(jì)算的小齒輪直徑 d1=Ad=66.1 mm 取d1=75 mm 齒寬 b=ψd* d1=75 mm 1、 校核計(jì)算 圓周速度 v v==2.27 m/s 精度等級 由表12.6，選取8級精度 齒數(shù)Z和m 取Z1=30 Z2=i*Z1=3.5*30=105 m=2.5 使用系數(shù)KA 由表12.9，KA=1.75 動(dòng)載荷系數(shù) 由圖12.9，KV=1.1 圓周力Ft Ft==2032.1 N ==47.42<100 N/m 端面重合度d d=[1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)]cos =1.74 重合度系數(shù)Z Z==0.87 齒間載荷分配系數(shù) KHα KHα=1/d2=1.32 齒向載荷分配系數(shù) KHβ KHβ=A+B（1/D1）2+C*10-3b 由表12.11，A=1.17 B=0.16 C=0.61 KHβ=1.38 載荷系數(shù) K= KA KV KHαKHβ=3.51 彈性系數(shù)ZE 由表12.12，ZE=189.8 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH 由圖12.16，ZH=2.5 接觸最小安全應(yīng)力SHmin 由表12.14，SHmin=1.25 總工作時(shí)間th th =10*300*16=48000 h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL160rn1th=60*1*578.31*48000=1.7*109 NL2=1.7*109/3.5=4.9*108 接觸壽命次數(shù)ZN 由圖12.18，ZN1=1.0 ZN2=1.05 許用[δH] [δH1]= σHLim1 * ZN1/SHmin=568 MPa [δH2]= σHLim2 * ZN2/SHmi2=453.6 MPa 驗(yàn)算 σH=ZEZHZ =148.9 MPa<453.6 MPa 3、確定主要尺寸 實(shí)際分度圓直徑d d1=mZ1=2.5*30=75 mm d2=mZ2=2.5*105=262.5 mm 中心距 a a=m(Z1+Z2)/2=168.75 齒寬 b b= d1ψd=75 mm b1=85 b2=75 4、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 重合度Y Y=0.25+0.75/d=0.69 齒間載荷分配系數(shù) KFα 由表12.10，KFα=1/Y=1.45 齒向載荷分配系數(shù) KFβ b/h=75/(2.25+2.5)=13.3 KFβ=1.38 載荷系數(shù) K= KA KV KHαKHβ=1.75*1.1*1.45*1.38=3.85 應(yīng)力修正系數(shù) YSα 由圖12.12，F(xiàn)Sα1=1.625 FSα1=1.81 齒形系數(shù) YFα 由圖12.21，YFα1=2.54 YFα2=2.1 彎曲疲勞極限 σFlim 由圖12.23, σFlim1=530 σFlim2=340 MPa 最小安全系數(shù) SHmin 由表12.14，SFmin=1.60 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL1=60rn1th=60*1*578.31*48000=1.7*109 NL2=1.7*109/3.5=4.9*108 彎曲壽命次數(shù)YN 由圖12.24，YN1=0.9 YN2=0.95 尺寸系數(shù) YX 由圖12.25，YX=1.0 許用彎曲應(yīng)力 [δF] [δF1]= σFlim1YNYX/SFmin=298.13 MPa [δF2]= σFlim2YNYX/SFmin=201.88 MPa 驗(yàn)算 δf1=YFα1FSα1 Y=135 MPa<298 MPa δf2=YFα2FSα2 Y=124 MPa<201.88 MPa 計(jì)算結(jié)果表明，該齒輪符合要求。 （二）、選擇第二對齒輪材料、確定許用應(yīng)力 1、選擇 小齒輪用 40Gr調(diào)質(zhì)，硬度取290 HB 大齒輪用 35GrMo調(diào)質(zhì)，硬度取280 HB 1 、 初步計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 T2=258818 N·mm 齒寬系數(shù) 由書12.13 ψd=1.0 接觸δHLim 由書圖12.17C σHLim1=790 MPa σHLim2 =750 MPa 初算[σH] [σH1]=0.9σHLim1=711 MPa [σH2]=0.9HLim2=675 MPa Ad值 由表12.16，取Ad=85 初步計(jì)算的小齒輪直徑 d1=Ad =77 mm 取d1=90 mm 初步計(jì)算齒寬b b=ψdd1=90 mm 2、 校核計(jì)算 圓周速度 v v==0.88 m/s 精度等級 由表12.6，選取8級精度 齒數(shù)Z和m 取Z1=30 Z2=i*Z1=3.5*30=135 m=3 使用系數(shù)KA 由表12.9，KA=1.75 動(dòng)載荷系數(shù) 由圖12.9，KV=1.1 圓周力Ft Ft==5751.51 N ==111.83>100 N/m 端面重合度d d=[1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)]cos =1.75 重合度系數(shù)Z Z==0.87 齒間載荷分配系數(shù) KHα KHα=1/d 2=1.2 齒向載荷分配系數(shù) KHβ KHβ=A+B（1/D1）2+C*10-3b 由表12.11，A=1.17 B=0.16 C=0.61 KHβ=1.38 載荷系數(shù) K= KA KV KHαKHβ=3.19 彈性系數(shù)ZE 由表12.12，ZE=189.8 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH 由圖12.16，ZH=2.5 接觸最小安全應(yīng)力SHmin 由表12.14，SHmin=1.25 總工作時(shí)間th th =10*300*16=48000 h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL160rn2th=60*1*185.23*48000=5.3*108 NL2=5.3*108/4.5=1.2*108 接觸壽命次數(shù)ZN 由圖12.18，ZN1=1.1 ZN1=1.12 許用[δH] [δH1]= σHLim1 * ZN1/SHmin=695 MPa [δH2]= σHLim2 * ZN2/SHmi2=604 MPa 驗(yàn)算 σH=ZEZHZ =648 MPa<695 MPa 2、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 重合度Y Y=0.25+0.75/d=0.68 齒間載荷分配系數(shù) KFα 由表12.10，KFα=1/Y=1.2 齒向載荷分配系數(shù) KFβ b/h=75/(2.25+2.5)=13.3 由圖12.14，KFβ=1.4 載荷系數(shù) K= KA KV KHαKHβ=1.75*1.1*1.2*1.4=3.2 應(yīng)力修正系數(shù) YSα 由圖12.22，F(xiàn)Sα1=1.625 FSα1=1.83 齒形系數(shù) YFα 由圖12.21，YFα1=2.54 YFα2=2 彎曲疲勞極限 σFlim 由圖12.23C, σFlim1=630 σFlim2=580 MPa 最小安全系數(shù) SHmin 由表12.14，SFmin=1.60 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL1=60rn1th=5.3*108 NL2=5.3 *108/4.5=1.2*108 彎曲壽命次數(shù)YN 由圖12.24，YN1=0.85 YN2=0.9 尺寸系數(shù) YX 由圖12.25，YX=1.0 許用彎曲應(yīng)力 [δF] [δF1]= σFlim1YNYX/SFmin=335 MPa [δF2]= σFlim2YNYX/SFmin=326 MPa 驗(yàn)算 δF1=YFα1FSα1 Y=192 MPa<335 MPa δf2=YFα2FSα2 Y=169 MPa<326 MPa 計(jì)算結(jié)果表明，該齒輪符合要求。 齒輪幾何尺寸 第一對齒輪 小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 2.5 2.5 齒數(shù) Z 30 105 壓力角α 20° 分度圓直徑 d d1=75 d2=262.5 齒頂高 ha ha1=m*ha*=2.5 齒根高 hf hf=( c+ha*)m=3.125 全齒高 h h=ha+hf=5.625 齒頂圓直徑 dA1=m(30+2)=80 dA1=m(105+2)267.5 齒根圓直徑 df1=m(30-2.5)=68.75 df2=m(105-2.5)=256.25 基圓直徑 db1=Cosα*d1=70.48 db2=COSα*d2=246.67 齒距 P P=πm=7.85 基圓齒距 Pb Pb=PCosα=7.38 齒厚 S s=P/2=3.925 齒槽寬 e s=e=3.925 頂隙 c c=m*c*=0.625 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a a= 247.5 傳動(dòng)比 i 3.5 第二對齒輪 小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 3 3 齒數(shù) Z 30 135 壓力角α 20° 分度圓直徑 d d1=90 d2=405 齒頂高 ha ha1=m*ha*=3 齒根高 hf hf=( c+ha*)m=3.75 全齒高 h h=ha+hf=6.75 齒頂圓直徑 dA1=m(30+2)=96 dA1=m(135+2)=411 齒根圓直徑 df1=m(30-2.5)=82.5 df2=m(135-2.5)=397.5 基圓直徑 db1=Cosα*d1=84.57 db2=COSα*d2=380.57 齒距 P P=πm=9.42 基圓齒距 Pb Pb=PCosα=8.85 齒厚 S s=P/2=4.71 中心距 a a=m(30+135)/2=247.5 五、軸的設(shè)計(jì) 1、第一根軸 選用 40Gr調(diào)質(zhì) C=102 σb=650 MPa σs=360 MPa ⑴、估計(jì)軸徑 d d≧C =102*=21.25 mm A、 畫出軸的參考直徑 B、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程 2 、計(jì)算齒輪受力 Ft==2303 N Fr= Ft *tan αn=838 N 3 、計(jì)算支承反力（受力圖如a） 水平面反力（受力圖b）：FR1’==2170.8 N FR2’==-1275.4 N 垂直反力（受力圖c）： FR1“==436.40 N FR2“==1866.60 N 4 、畫軸彎矩圖 水平面彎矩圖 d 垂直面彎矩圖 e 合成彎矩圖 f 5 、畫軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 T=T1=86366 N·mm 轉(zhuǎn)矩圖 g 6 許用應(yīng)力 許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得：[σob]=102.5 MPa [σ-1b]=60 MPa 應(yīng)力校正系數(shù) α==0.59 7 畫當(dāng)量彎矩圖 h 當(dāng)量彎矩 αT=0.59*86366=50955.94 N·mm 當(dāng)量彎矩 在小齒輪中間截面處 M’1===129828.53 N·mm 8 校核軸徑 d1==27.8 mm<45 mm d2==31.5 mm<35 mm 以上計(jì)算表明，該軸符合要求。 圖 a 軸水平面受力圖 b 軸垂直面受力圖 c 軸水平面彎矩圖 d 軸垂直面彎矩圖 e 合成彎矩圖 f 轉(zhuǎn)矩圖 g 當(dāng)量彎矩圖 h 2、第二根軸 選用 40鋼 C=110 ⑴、估計(jì)軸徑 d d≧C =110*=33.04 mm C、 畫出軸的參考直徑 D、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程 ⑵、計(jì)算齒輪受力 T2=258818 N Ft1=-Ft=-2303 N Ft2==5752 N Fr1= -Fr =-838 N Fr2= Ft2 *tan α=2094 N 3 、計(jì)算承反力（受力圖如 i） 水平面反力（受力圖 j）：FR1’==-1772.64 N FR2’==152.12 N 垂直反力（受力圖k）： F”R1==3997 N F”R2==-548 N 4 、畫軸彎矩圖 水平面彎矩圖 l 垂直面彎矩圖 m 合成彎矩圖 n 5 、畫軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 T=T2=258818 N·mm 轉(zhuǎn)矩圖 o 6 、許用應(yīng)力 許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得：[σob]=102.5 MPa [σ-1b]=60 MPa 應(yīng)力校正系數(shù) α==0.59 7 、畫當(dāng)量彎矩圖 圖p 當(dāng)量彎矩 αT=0.59*258818=152702.62 N·mm 當(dāng)量彎矩 在小齒輪中間截面處 M’1===129828.53 N·mm 8 、校核軸徑 d1==38.55 mm<40 mm d2==29.5 mm<35 mm 計(jì)算結(jié)果表明，該軸符合要求。 軸2受力圖 i 軸2水平面受力圖 j 軸2垂直面受力圖 k 軸2水平彎矩圖 l 軸2垂直面彎矩圖 m 軸2合成彎矩圖 n 軸2轉(zhuǎn)矩圖 o 軸2當(dāng)量彎矩圖 p 3、第三根軸設(shè)計(jì) 選用40Gr鋼 C=102 ⑴、估計(jì)軸徑 d d≧C =102*=49.46 mm 取d=50 mm 選取軸承 6010 E、 畫出軸的參考直徑 F、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程 ⑵、計(jì)算齒輪受力 Ft3=Ft2=5752 N Fr3= Fr2=2094 N ⑶、計(jì)算支承反力（受力圖如q） 水平面反力（受力圖r）：FR1’==1614 N FR2’==480.15 N 垂直反力（受力圖s）： F“R1==-4433.07 N F“R2==-1318.93 N ⑷、畫軸彎矩圖 水平面彎矩圖 t 垂直面彎矩圖 u 合成彎矩圖 v ⑸、畫軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 T=T1=86366 N·mm 轉(zhuǎn)矩圖 w ⑹、許用應(yīng)力 許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得：[σob]=102.5 MPa [σ-1b]=60 MPa 應(yīng)力校正系數(shù) α==0.59 ⑺、畫當(dāng)量彎矩圖 x 當(dāng)量彎矩 αT=0.59*1156263=682159 N·mm 當(dāng)量彎矩 在小齒輪中間截面處 M’1===129828.53 N·mm ⑻、校核軸徑 d1==49.75 mm<50 mm 以上計(jì)算結(jié)果表明，設(shè)計(jì)符合要求。 軸3受力圖 q 軸3水平面受力圖 r 軸3垂直面受力圖 s 軸3水平面彎矩圖 t 軸3垂直面受力圖 u 軸3合成彎矩圖 v 軸3轉(zhuǎn)矩圖 w 軸3當(dāng)量彎矩圖 x 六、軸承校核 軸1上的軸承 選取 6307 d=35 mm Cr=33.2 KW Cor=19.2 KW No=8000 r/min 軸承受力 Fr1==2214.24 N Fr2==2160.72 N 沖擊載荷數(shù) 中等沖擊 查表18.8， fd=1.2 當(dāng)量載荷 P1=fd*Fr1=1.2*2214.24=2657.09 N P2=fd*Fr2=1.2*2160.72=2592.86 N 軸承壽命 (P1> P2) L10h===56239>48000 h 靜載荷計(jì)算 當(dāng)量靜載荷 Por1=Fr1=2214.24 Por2=Fr2=2160.72 安全系數(shù) 查表18.14得，So=2.5 計(jì)算額定靜載荷： Cor’=So*Por1=2.5*2214.24=5535.6 Cor > Cor’ 許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算 載荷系數(shù) P1/Cr=0.08 查表18.19，f11=0.98 P2/Cr=2592.86/33200=0.08 f12=1.0 載荷分布系數(shù)f2 查表18.20得，f21=1.0 f22=1.0 許用轉(zhuǎn)速N N1=f11*f21*No=7840 r/min>578.31 r/min N1=f12*f22*No=8000 r/min>578.31 r/min 軸2上的軸承 選取 N207E d=35 mm Cr=46.5 KW Cor=48 KW No=7500 r/min 軸承受力 Fr1==4372.44 N Fr2==568.72 N 沖擊載荷數(shù) 中等沖擊 查表18.8， fd =1.2 當(dāng)量載荷 P1=fd*Fr1=1.2*4372.44=5254.13 N P2=fd*Fr2=1.2*568.72=682.46 N 軸承壽命 (P1> P2) L10h===22705.76 h 靜載荷計(jì)算 當(dāng)量靜載荷 Por1=Fr1=4372.44 N Por2=Fr2=568.72 N 安全系數(shù) 查表18.14得，So=2.5 計(jì)算額定靜載荷： Cor’=So*Por1=2.5*4372.44=10931.1 Cor > Cor’ 許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算 載荷系數(shù) f1 P1/Cr1=0.11 查表18.19，f11=0.95 P2/Cr=682.46/46500=0.009 f12=1.0 載荷分布系數(shù)f2 查表18.20得，f21=1.0 f22=1.0 許用轉(zhuǎn)速N N1=f11*f21*No=7125 r/min>185.23 r/min N1=f12*f22*No=7500 r/min>185.23 r/min 軸3上的軸承 選取 NF208 d=40 mm Cr=37.5 KW Cor=38.2 KW No=7000 r/min 軸承受力 Fr1==4717.74 N Fr2==1403.61 N 沖擊載荷數(shù) 中等沖擊 查表18.8， fd=1.2 當(dāng)量載荷 P1=fd*Fr1=1.2*4717.74=5661.29 N P2=fd*Fr2=1.2*1403.61=1684.33 N 軸承壽命 (P1> P2) L10h===228557 h 靜載荷計(jì)算 當(dāng)量靜載荷 Por1=Fr1=4717.74 N Por2=Fr2=1403.61 N 安全系數(shù) 查表18.14得，So=2.5 計(jì)算額定靜載荷： Cor’=So*Por1=2.5*4717.74=11794.75 Cor > Cor’ 許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算 載荷系數(shù) P1/Cr=0.15 18.19，查表18.19得，f11=0.85 P2/Cr=1684.33/37500=0.0045 查表18.19得，f12=1.0 載荷分布系數(shù)f2 查表18.20得，f21=f22=1.0 許用轉(zhuǎn)速N N1=f11*f21*No=5950 r/min>39.81 r/min N1=f12*f22*No=7000 r/min>39.81 r/min 七、鍵的強(qiáng)度校核 高速軸的鍵聯(lián)接 1 、根據(jù)d1=30,d2=35,查手冊表4-1，選取鍵108 L=40 GB1096-79 鍵工作長度 l=l-b=30,由表7.1，取擠壓應(yīng)力[]=100 MPa 2、鍵所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（d1< d2） T=1/4hl’d1[]=0.25*8*30*30*100=180000 N/mm>86366 中間軸的鍵聯(lián)接 1鍵根據(jù)d1=40，查手冊表4-1，選取鍵128 L=40 GB1096-79 鍵工作長度 l=30，由表7.1，取擠壓應(yīng)力[]=110 MPa 2鍵根據(jù)d1=40，查手冊表4-1，選取鍵128 L=40 GB1096-79 鍵工作長度 l=30，由表7.1，取擠壓應(yīng)力[]=110 MPa T=1/4hl’d1[]=0.25*8*30*40*110=264000 N/mm>257512 N/mm 軸3的鍵聯(lián)接 1 、根據(jù)d1=50,查手冊表4-1，選取鍵1610 L=80 GB1096-79 鍵工作長度 l=l=80,由表7.1，取擠壓應(yīng)力[]=120 MPa 2、鍵所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（d1< d2） T=1/4hl’d1[]=0.25*10*80*50*120=1200000 N/mm>1114013 N/mm 八、選取聯(lián)軸器 根據(jù)軸孔直徑d=40，傳遞轉(zhuǎn)矩T=1114.013 N·mm 選取彈性栓銷聯(lián)軸器 HL4公稱轉(zhuǎn)矩T=1250 N·mm 許用轉(zhuǎn)速No=5000 r/min，軸孔長度112 mm 九、選擇潤滑方式 齒輪采用工業(yè)閉式齒輪潤滑油 L-CKC.68 軸承采用滾珠軸承脂 (SY.1514-82)2GN69-2 十、確定箱體尺寸(mm) 箱座壁厚 δ=0.025a+3=0.025*247.5+3=9 箱蓋壁厚 δ1=0.02a+3=0.02*247.5+3=8 箱蓋凸緣厚度 b1=1.5δ1=12 箱座凸緣厚 b=1.5δ=13.5 箱底座凸緣厚 b2=2.5δ=22.5 地腳螺釘直徑 df=0.036a+12=0.036*247.5+12=21 GB799-88 地腳螺釘數(shù)目 n=6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=0.075 df=15.68 蓋與座聯(lián)接螺栓直徑d2=0.5 df=10.5 連接螺栓d2的距離 l=150 軸承端蓋螺栓直徑 d3=0.4 df=8.4 透視孔螺栓直徑 d5=0.3 df=6.3 定位銷直徑 d=0.72 d2=7.35 GB117-86 dfd1d2距外箱蓋距離 C1=18 dfd2距凸緣邊緣距離 C2=16 軸承旁凸臺半徑 R1=C2=16 外箱壁至軸承端面距離 l1= C1+ C2+b=40 大齒輪頂圓與內(nèi)壁距離 Δ1>1.2δ=10.8 取Δ1=11 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 D2>δ=9 箱蓋、箱座筋厚 m10.85δ1=7.65 m=0.85δ=6.8 軸承蓋外徑 D=軸承孔直徑+5d3 起重吊鉤，手冊表11-3 透視孔設(shè)計(jì)，由表11-4得 透氣孔的選擇，由表11-5得 十一、裝配圖設(shè)計(jì) （一）、裝配圖的作用 作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。 （二）、減速器裝配圖的繪制 1、裝備圖的總體規(guī)劃： （1）、視圖布局： ①、選擇3個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。 ②、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。 布置視圖時(shí)應(yīng)注意： a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。 b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號標(biāo)注的位置。 （2）、尺寸的標(biāo)注： ①、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距及其極限偏差等。 ②、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級。查[3]P106表7-2。 ③、外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。 ④、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。 （3）、標(biāo)題欄、序號和明細(xì)表： ①、說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號、圖號以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989標(biāo)題欄和明細(xì)表的格式。 ②、裝備圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。 （4）、技術(shù)特性表和技術(shù)要求： ①、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級、表的格式參考[3]P108表7-3，布置在裝配圖右下方空白處。 ②、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。 十二、零件圖設(shè)計(jì) （一）、零件圖的作用： 作用： 1、反映設(shè)計(jì)者的意圖，是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。 2、表達(dá)機(jī)器或部件運(yùn)載零件的要求，是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。 （二）、零件圖的內(nèi)容及繪制： 1、選擇和布置視圖： （1）、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖。 （2）、齒輪：采用主視圖和側(cè)視圖。主視圖按軸線水平布置（全剖），反映基本形狀；側(cè)視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。 2、合理標(biāo)注尺寸及偏差： （1）、軸：參考[3]P113，徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標(biāo)尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準(zhǔn)，反映加工要求，不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。 （2）、齒輪：參考[3]P116~117：徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)，軸孔、齒頂圓應(yīng)標(biāo)相應(yīng)的尺寸偏差；軸向尺寸以端面為基準(zhǔn)，鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標(biāo)出尺寸偏差。 十三、總結(jié) 在實(shí)踐中提高自己 ????????????? ?????????????????-------談 作本次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì) 作為一名機(jī)械系，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化大三的學(xué)生，我覺得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。 在已度過的大一到大二的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺。在做本次大作業(yè)的過程中，我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計(jì)手冊了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊是十分必要的，同時(shí)也是必不可少的。我們是在作設(shè)計(jì)，但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開實(shí)際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實(shí)際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無法升級為設(shè)計(jì)。 作為一名專業(yè)學(xué)生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的，由于本次大作業(yè)要求用AUTO CAD 制圖、HyperSnap制圖軟件、大雄機(jī)械CAD(普及版)等，所以我們還要好好掌握這幾門軟件。 雖然過去從未獨(dú)立應(yīng)用過它們，但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率好高，記得大一學(xué)CAD時(shí)覺得好難就是因?yàn)槲覀儧]有把自己放在使用者的角度，單單是為了學(xué)而學(xué)，這樣效率當(dāng)然不會(huì)高。邊學(xué)邊用這樣才會(huì)提高效率，這是我作本次課程設(shè)計(jì)的第二大收獲。但是由于水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤，還望老師批評指正。 談?wù)勎业囊庖姾徒ㄗh： ??? ?????首先，我覺得老師給我們作類似的課程設(shè)計(jì)是十分必要的，這不僅可以提起我們對這門課的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)還可以在專業(yè)上用實(shí)踐鍛煉一下我們，使我們不但不在對所學(xué)專業(yè)感到陌生，而且還可以培養(yǎng)大家的積極性。 ??? ????其次，我覺得應(yīng)該培養(yǎng)我們的團(tuán)隊(duì)合作精神，讓幾個(gè)人一起作這樣的課程設(shè)計(jì)我想會(huì)更好的發(fā)揮我們的特長。 十四、參考文獻(xiàn) 參 考 文 獻(xiàn) [1] 黃勁枝 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.7 [2] 林曉新 主編.工程制圖.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.7 [3] 任金泉 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).西安:西安交通大學(xué)出版社,2002.12 [4] 吳宗澤 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊.北京:高等教育出版社,2003.11