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1、帶式輸送機 設(shè)計說明書 二級錐齒輪減速器設(shè)計 起止日期：20##12月24日 至20##1月6日 學(xué) 生 姓 名 班 級 學(xué) 號 成 績 指 導(dǎo) 教 師〔簽 字〕 機械工程學(xué)院 20##12月20日 35 / 35 湖南工業(yè)大學(xué) 學(xué)年論文任務(wù)書 2012—2013學(xué)年第一學(xué)期 機械工程學(xué)院〔系、部〕機械工程與其自動化專業(yè)機工1002班級 課程名稱：機械設(shè)計 設(shè)計題目：二級錐齒輪減速器 起止日期：自20##12月24日至20##1月6日共2周 內(nèi) 容 與 任 務(wù)

2、 一、 設(shè)計任務(wù): 二級錐齒輪減速器 二、設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù) 運輸帶工作拉力〔F/N〕 運輸帶工作速度〔m/s〕 卷筒直徑〔mm〕 6550 0.65 320 工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),空載起動,使用期10年,小批量生產(chǎn),二班制工作,運輸帶速度允許誤差為5%. 三、設(shè)計工作量 設(shè)計計算說明書一份,零件圖3張A3圖紙,裝配圖1張A0圖紙 進 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 設(shè)計方案分析,電動機選擇,運動和動力參數(shù)設(shè)計 齒輪與軸的設(shè)計 軸承與鍵強度校核,箱體結(jié)構(gòu)與減速器附設(shè)計 零件圖和裝配圖繪制 主 要 參 考

3、資 料 [1]、《機械設(shè)計》銀金光,劉揚主編,清華大學(xué) [2]. 《機械設(shè)計課程設(shè)計》銀金光,劉揚主編,清華大學(xué) 目錄 一 課程設(shè)計任務(wù)書 2 二 設(shè)計要求 2 三設(shè)計步驟 1.傳動裝置總體設(shè)計方案 4 2.電動機的選擇 5 3.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 6 4. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 6 5.齒輪的設(shè)計7 6. 滾動

4、軸承和傳動軸的設(shè)計 19 7. 鍵聯(lián)接設(shè)計 26 8. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 34 9.潤滑密封設(shè)計 35 四設(shè)計小結(jié) 31 《機械設(shè)計》 課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目：帶式運輸機圓錐—圓柱齒輪減速器 設(shè)計內(nèi)容： 〔1〕設(shè)計說明書〔一份〕 〔2〕減速器裝配圖〔1張〕 〔3〕減速器零件圖〔不低于3張 系統(tǒng)簡

5、圖： 原始數(shù)據(jù)：運輸帶拉力 F=6550N,運輸帶速度,滾筒直徑 D=320mm 工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn),兩班制.環(huán)境最高溫度350C；允許運輸帶速度誤差為±5%,小批量生產(chǎn). 設(shè)計步驟 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 (一) 電動機的選擇 1. 計算帶式運輸機所需的功率：P===4.26kw 2. 各機械傳動效率的參數(shù)選擇：=0.99〔彈性聯(lián)軸器〕, =0.98〔圓錐滾子軸承〕, =0.96〔圓錐齒輪傳動〕, =0.97〔圓柱齒輪傳動〕, =0.96〔卷筒〕. 所以總傳動效率：= = =

6、0.808 3. 計算電動機的輸出功率：==kw5.27kw 4. 確定電動機轉(zhuǎn)速：查表選擇二級圓錐圓柱齒輪減速器傳動比合理范圍=8~25,工作機卷筒的轉(zhuǎn)速==38.81 r/min ,所以電動機轉(zhuǎn)速范圍為.則電動機同步轉(zhuǎn)速選擇可選為 750r/min,1000r/min,1500r/min.考慮電動機和傳動裝置的尺寸、價格、與結(jié)構(gòu)緊湊和滿足錐齒輪傳動比關(guān)系〔〕,故首先選擇750r/min,電動機選擇如表所示 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 表1 型號 額定功率/kw 滿載轉(zhuǎn)速r/min 軸徑D/mm 伸出長E/mm 啟動轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y1

7、60M2-8 5.5 715 42 110 2.0 2.0 (二) 計算傳動比： 1. 總傳動比： 2. 傳動比的分配：,,=3.77 (三) 計算各軸的轉(zhuǎn)速： Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 (四) 計算各軸的輸入功率： Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 =4.9×0.98×0.97=4.66kw 卷筒軸 (五) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩 故Ⅰ軸6.97 Ⅱ軸 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 Ⅲ軸 卷筒軸 高速軸齒輪設(shè)計 ---------直齒圓錐齒輪設(shè)計 1.

8、選擇齒輪材料、熱處理方法、齒數(shù) 〔1〕選擇齒輪材料與熱處理 根據(jù)工作條件,一般用途的減速器可采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?查表7-1取：小齒輪材料為40Gr鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度HBS1=260；大齒輪材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 HBS2=230；兩齒輪齒面硬度差為30HBS,符合軟齒面?zhèn)鲃拥脑O(shè)計要求. 〔2〕選齒數(shù) 取, 2.確定材料許用接觸應(yīng)力 〔1〕確定接觸疲勞極限,由圖7-18〔a〕查MQ線得 , 〔2〕確定壽命系數(shù),由已知條件,取 〔3〕確定尺寸系數(shù),由圖7-20查得 〔4〕確定安全系數(shù),由表7-8取=1.05 〔5〕計算許用接觸應(yīng)力,按式<7-20>計算得 3.

9、根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則,按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 按式〔7-35〕計算接觸強度,其公式為 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 確定上式中的各計算數(shù)值如下： 〔1〕試選載荷系數(shù)=1.5 〔2〕選取齒寬系數(shù)=0.3 〔3〕由表7-5得材料的彈性影響系數(shù) 〔4〕由圖7-14確定節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.5 〔5〕試算所需小齒輪直徑d1t 4.確定實際載荷系數(shù)K與修正所計算的分度圓 〔1〕確定使用系數(shù),按電動機驅(qū)動,載荷平穩(wěn),查表７-2取=1 〔2〕確定動載系數(shù) 計算平均圓周速度 查表7-7,7級精度,由齒輪的速度與精度查圖7-8得＝1.19. 〔3〕確定齒間載荷分配系數(shù) 錐距

10、 齒寬初定=0.3×279.4=83.83 mm 圓周力計算 單位載荷計算 由表7-11查得=1.2. 〔4〕確定齒向載荷分布系數(shù) 由表7-12取=1.1,有效工作齒寬,按式〔7-34〕計算得 〔5〕計算載荷系數(shù) 〔6〕按實際載荷系數(shù)修正所算的分度圓直徑,由式〔7-12〕計算得 〔7〕試算模數(shù) 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 5.齒根彎曲強度計算 按式〔7-38〕計算彎曲強度,其公式為 確定上式中的各計算數(shù)值如下： 〔1〕由圖7-21〔a〕確定彎曲極限應(yīng)力值,取, 〔2〕由已知條件取彎曲疲勞壽命系數(shù) 〔3〕由表7-8確定彎曲疲勞安全

11、系數(shù),查得 〔4〕由圖7-23確定尺寸系數(shù),得＝１ 〔5〕按式〔7-22〕計算彎曲強度許用應(yīng)力得 〔6〕確定齒形系數(shù) 、 計算分度圓錐角 計算當(dāng)量齒數(shù)、為 查圖7-16取, 〔7〕確定應(yīng)力校正系數(shù),根據(jù)、由圖7-17查得, 〔8〕計算大小齒輪的值 , 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 大齒輪的數(shù)值大. 〔9〕將以上各值代入公式計算得 mm 由于齒輪的模數(shù)ｍ的大小主要取決于彎曲強度,所以將計算出來的3.27按表7-9圓整為m=3.再根據(jù)接觸疲勞強度計算出的分度圓直徑=130mm,協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)與尺寸為 ,取 錐齒輪分度圓直徑為,

12、 b1=80 b2=74 這樣設(shè)計出來的齒輪能在保證滿足彎曲強度的前提下,取較多的齒數(shù),做到結(jié)構(gòu)緊湊,減少浪費,且重合度增加,傳動平穩(wěn). 錐齒輪詳細參數(shù)： 齒輪 1 2 錐角 11.56 78.44 法面模數(shù) 3 3 齒數(shù) 44 212 分度圓直徑 132 636 齒寬 80 74 錐距 279.4 傳動比 4.89 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 低速級齒輪設(shè)計 ----------圓柱斜齒輪設(shè)計 齒輪3.4設(shè)計計算 1.選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等

13、級與齒數(shù) 〔1〕選擇齒輪材料與熱處理根據(jù)工作條件,一般用途的減速器可采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?查表7-1取小齒輪材料為40Gr鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度HBS1=260；大齒輪材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 HBS2=230；兩齒輪齒面硬度差為30HBS,符合軟齒面?zhèn)鲃拥脑O(shè)計要求. 表7-1 齒輪常用材料與其力學(xué)性能 材料牌號 熱處理 材料力學(xué)性能/MPa 硬 度 應(yīng) 用 范 圍 HBS HRC 45 正火 580 290 162～217 一般傳動 調(diào)質(zhì) 650 360 217～255 表面淬火 40～50 小型閉式傳動,重載

14、有沖擊 40MnB 調(diào)質(zhì) 750 500 240～280 中低速、中載齒輪 42SiMn 調(diào)質(zhì) 750 470 217～289 表面淬火 45～55 重載、有沖擊 40Cr 調(diào)質(zhì) 700 500 241～286 一般傳動 表面淬火 48～55 重載、有沖擊 20Cr 滲碳、淬火 635 390 56～62 沖擊載荷 20CrMnTi 滲碳、淬火 1080 835 56～62 38CrMoAlA 調(diào)質(zhì)、氮化 1000 850 229 氮化HV>850 無沖擊載荷 Z

15、G310-570 正火 569 314 163～207 低速重載 HT300 300 187～255 低速中載、無沖擊 QT500-5 正火 500 300 147～241 代替鑄鋼 夾布膠木 100 25～35 高速輕載 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 2〕選擇齒輪的精度 此減速器為一般工作機,速度不高,參閱表7-7,初定為8級精度. 表7-7齒輪的精度等級的適用范圍 齒輪精度 圓柱齒輪的線速度〔m/s〕 錐齒輪的線速度〔m/s〕 直齒輪 斜齒輪 直齒 曲齒 5級與以上 ≥15 ≥30 ≥

16、12 ≥20 6級 ＜15 ＜30 ＜12 ＜20 7級 ＜10 ＜15 ＜8 ＜10 8級 ＜6 ＜10 ＜4 ＜7 〔3〕初選齒數(shù) 取=24, 2.確定材料許用接觸應(yīng)力 〔1〕確定接觸疲勞極限,由圖7-18〔a〕查MQ線得 , 〔2〕確定壽命系數(shù) 小齒輪循環(huán)次數(shù) 大齒輪循環(huán)次數(shù) 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 由圖7-19查得 〔3〕確定尺寸系數(shù),由圖7-20取 〔4〕確定安全系數(shù),由表7-8取=1.05 〔5〕計算許用接觸應(yīng)力,按式<7-20>計算,得 設(shè)計計算與說明 結(jié)果

17、表7-8最小安全系數(shù)參考值 可靠度要求 齒輪使用場合 最小安全系數(shù) SHmin SFmin 高可靠度 特殊工作條件下要求可靠度很高的齒輪 1.5～1.6 2.0 較高可靠度 長期運轉(zhuǎn)和較長的維修間隔；齒輪失效會造成嚴重的事故和損失 1.25～1.3 1.6 一般可靠度 通用齒輪和多數(shù)工業(yè)齒輪 1.0～1.1 1.25 3.根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則,按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 齒面接觸強度按式〔7-25〕計算,其公式為 確定上式中的各計算數(shù)值如下： （1） 初定螺旋角=15°,并試選載荷系數(shù)=1.3 〔2〕計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 〔3〕確定齒寬系數(shù),由表7

18、-6選取齒寬系數(shù)=0.8 〔4〕確定材料彈性影響系數(shù),由表7-5查得 〔5〕確定節(jié)點區(qū)域系數(shù),由圖7-14得=2.43 〔6〕確定重合度系數(shù) 由式〔7-27〕可得端面重合度為 軸面重合度 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 因＞1,由式〔7-26〕得重合度系數(shù) 〔7〕確定螺旋角系數(shù) 〔8〕試算所需小齒輪直徑 取d1t=242mm 4.確定實際載荷系數(shù)與修正所計算的分度圓直徑 〔1〕確定使用系數(shù),按電動機驅(qū)動,載荷平穩(wěn),查表７-2取=1 〔2〕確定動載系數(shù) 計算圓周速度 故前面取8級精度合理,由齒輪的速度與精度查圖7-8得＝1.11

19、 〔3〕確定齒間載荷分配系數(shù) 齒寬初定=0.6×242=145mm 計算單位寬度載荷值為 查表7-3取=1.4 〔4〕確定齒向載荷分布系數(shù),由表7-4得 〔5〕計算載荷系數(shù) 〔6〕按實際載荷系數(shù)修正所算的分度圓直徑,由式〔7-12〕得 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 〔7〕計算模數(shù) 6mm 5.齒根彎曲疲勞強度計算 由式〔7-28〕得彎曲強度的設(shè)計公式為 , 確定上式中的各計算數(shù)值如下： 〔1〕由圖7-21〔a〕取, 2〕由圖7-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 〔3〕由表7-8

20、查得彎曲疲勞安全系數(shù) 表7-8 最小安全系數(shù)參考值 可靠度要求 齒輪使用場合 最小安全系數(shù) SHmin SFmin 高可靠度 特殊工作條件下要求可靠度很高的齒輪 1.5～1.6 2.0 較高可靠度 長期運轉(zhuǎn)和較長的維修間隔；齒輪失效會造成嚴重的事故和損失 1.25～1.3 1.6 一般可靠度 通用齒輪和多數(shù)工業(yè)齒輪 1.0～1.1 1.25 〔4〕由圖7-23得尺寸系數(shù)＝１ 〔5〕由式〔7-22〕得許用彎曲應(yīng)力 〔6〕確定計算載荷 初步確定齒高 =2.25=2.25×6=13.5,=0.8×145/13.5=8.59

21、 查圖7-12得=1.23,計算載荷 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 〔7〕確定齒形系數(shù)當(dāng)量齒數(shù)為, 由圖7-16查得 〔8〕由圖７-17查得應(yīng)力校正系數(shù) , 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 〔9〕計算大小齒輪的值 , 大齒輪的數(shù)值大. 〔10〕求重合度系數(shù) 端面壓力角 基圓螺旋角的余弦值為 當(dāng)量齒輪端面重合度,由式〔7-30〕得 按式〔7-30〕計算 〔11〕由圖7-25得螺旋角影響系數(shù) 〔12〕將上述各值代入公式計算,得 由于齒輪的模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度,所以將計算出來的1.157按國標(biāo)取為=1.25.并根

22、據(jù)接觸強度計算出的分度圓直徑=70mm, 協(xié)調(diào)相關(guān)參數(shù)與尺寸為： ,取 這樣設(shè)計出來的齒輪能在保證滿足彎曲強度的前提下,取較多的齒數(shù),做到結(jié)構(gòu)緊湊,減少浪費,且重合度增加,傳動平穩(wěn). 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 6.齒輪幾何尺寸計算 <1〕中心距 把中心距圓整成216mm. <2〕修正螺旋角 螺旋角變化不大,所以相關(guān)參數(shù)不必修正. <3〕分度圓直徑 <4〕確定齒寬 ,取b2=70mm ,b1=80mm 7.齒輪各部分詳細尺寸匯總 齒輪 3 4 分度圓直徑d 145 536 模數(shù)Mn 1.25 1.25

23、 齒數(shù)Z 112 414 齒寬b 80 70 中心距a 340 螺旋角 15 15 旋向 左 右 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 設(shè)計軸的尺寸并校核 〔一〕軸材料選擇和最小直徑估算 軸采用材料45鋼,進行調(diào)質(zhì)處理.則許用應(yīng)力確定的系數(shù)103,取高速軸,中間軸,低速軸.按扭轉(zhuǎn)強度初定該軸的最小直徑,即：.當(dāng)軸段截面處有一個鍵槽,就將計數(shù)值加大5%~7%,當(dāng)兩個鍵槽時將數(shù)值增大到10%~15%. 1. 高速軸：,因高速軸安裝聯(lián)軸器有一鍵槽,則：26.23mm.對于連接電動機和減速器高速軸的聯(lián)軸器,為了減少啟動轉(zhuǎn)矩,其聯(lián)軸器應(yīng)具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和良好的減

24、震性能,故采用LX型彈性柱銷聯(lián)軸器〔GB/T5014—2003〕. 1) 聯(lián)軸器傳遞的名義轉(zhuǎn)矩=9550 計算轉(zhuǎn)矩〔K為帶式運輸機工作系數(shù),K=1.25~1.5, 取K=1.5 〕. 2) 根據(jù)步驟1、2 和電機直徑d電機= 42 mm,則選取LX3型聯(lián)軸器.其中：公稱轉(zhuǎn)矩 ,聯(lián)軸器孔直徑 d=〔30、32、35、38、40、42、45、48〕滿足電機直徑d電機= 42 mm. 3) 確定軸的最小直徑.根據(jù)d軸=〔0.8~1.2〕d電機,所以.取 2. 中間軸：.該處軸有一鍵槽,則：,另考慮該處軸徑尺寸應(yīng)大于高速級軸頸處直徑,取. 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 3.低速軸

25、：.考慮該處有一聯(lián)軸器和大斜齒圓柱齒輪,有兩個鍵槽,則：,取整：. 〔二〕軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)軸上零件的結(jié)構(gòu)、定位、裝配關(guān)系、軸向?qū)挾扰c零件間的相對位置等要求,參考表4-1、圖4-24〔《機械設(shè)計課程設(shè)計》第3版哈爾濱理工大學(xué)〕,初步設(shè)計軸草圖如下 A. 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 高速軸軸系的結(jié)構(gòu)如圖上圖所示. 1) 各軸段直徑的確定 ：最小直徑,安裝與電動機相連聯(lián)軸器的軸向外伸軸段,. ：根據(jù)大帶輪的軸向定位要求以與密封圈標(biāo)準(zhǔn),取45mm 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 3.軸承處軸段,根據(jù)圓錐滾子軸承30210 確定軸徑50mm 4.軸環(huán)段取60mm 5

26、.軸承處根據(jù)軸承取50mm 6.小錐齒輪處取40mm 2) 軸各段長度 1. 由選擇的聯(lián)軸器取60mm 2. 由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定40mm 3. 由圓錐滾子軸承確定20mm 4. 由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定110mm 5. 由圓錐滾子軸承確定20mm 6. 由套筒與小錐齒輪確定63mm B. 中間軸直徑長度確定 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 1〕初步選定圓錐滾子軸承,因軸承同時承有徑向力和軸向力的作用,故選單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù)=40mm,由課程設(shè)計表12.4軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)

27、精度級的單列圓錐滾子軸承選用型號為30209,其主要參數(shù)為：d=45㎜,D=85㎜,T=20.75mm,B=19mm,C=16mm,所以取其直徑45mm. 2〕因為安裝小斜齒輪為齒輪軸,其齒寬為80mm,直徑為77.006mm,所以長80mm直徑77.006mm. 3>軸的軸環(huán)段直徑60mm,長10mm. C. 輸出軸長度、直徑設(shè)置. 1〕初步選定圓錐滾子軸承,因軸承同時承有徑向力和軸向力的作用,故選單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù)=40mm,由課程設(shè)計表12.4軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承選用型號為30209,其主要參數(shù)為：d=45㎜

28、,D=85㎜,T=20.75mm,B=19mm,C=16mm,所以取其直徑45mm. 2〕因為安裝大斜齒輪,其齒寬為75mm,所以長75mm直徑50mm. 3>軸的軸環(huán)段直徑60mm,長10mm. 4〕過渡軸直徑50mm 長度58mm 5〕軸承端直徑45mm,長度42mm 6〕箱蓋密封軸直徑40,長度35mm 7>選擇聯(lián)軸器的直接35mm,長度60mm. 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 二、 軸的校核<中間軸> (一) 軸的力學(xué)模型建立 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 (二) 計算軸上的作用力 大

29、錐齒輪2： 圓周力 徑向力 軸向力 斜小圓齒3： 圓周力 徑向力 軸向力 (三) 計算支反力 1. 計算垂直面支反力〔XZ平面〕 如圖由繞支點A的力矩和則： 同理：. 則 ,計算無誤. 1. 計算水平面支反力〔XY平面〕 與上步驟相似,計算得：, 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 (四) 繪扭矩和彎矩圖 1. 垂直面內(nèi)彎矩圖如上圖. C處彎矩左= D處彎矩 2. 繪水平面彎矩圖,如圖所示. C處彎矩： D處彎矩： 3. 合成彎矩圖如圖 C處最大彎矩值： D處最大彎矩值： 1. 轉(zhuǎn)矩圖 2. 彎

30、扭合成強度校核 進行校核時,根據(jù)選定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)處理.由所引起的教材15—1查得軸的許用應(yīng)力 應(yīng)用第三強度理論 而C處采用的齒輪軸,D處直徑50mm,遠大于計算尺寸.故強度足夠. 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 (五) 安全系數(shù)法疲勞強度校核 對一般減速器的轉(zhuǎn)軸僅適用彎扭合成強度校核即可,而不必進行安全系數(shù)法校核. 1. 判斷危險截面 對照彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和結(jié)構(gòu)圖,從強度、應(yīng)力集中方面分析,因C處是齒輪軸,故C處不是危險截面.D截面是危險截面.需對D截面進行校核. 2. 軸的材料的機械性能 根據(jù)選定的軸的材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由所引用教材表15—1查得：.取

31、 3. D截面上的應(yīng)力 因D截面有一鍵槽,.所引： 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎曲應(yīng)力幅,彎曲平均應(yīng)力； 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅,平均切應(yīng)力. 4. 影響系數(shù) D截面受有鍵槽和齒輪的過盈配合的共同影響,但鍵槽的影響比過盈配合的影響小,所以只需考慮過盈配合的綜合影響系數(shù).由教材表3—8用插值法求出：,取 ,軸按磨削加工,由教材附圖3—4求出表面質(zhì)量系數(shù)：. 故得綜合影響系數(shù)： 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 5. 疲勞強度校核 軸在D截面的安全系數(shù)為： 取許用安全系數(shù),故C截面強度足夠. 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 滾動軸承的選擇與計算 1.

32、 輸入軸滾動軸承計算 初步選擇滾動軸承,由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表15-3中初步選取,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30210,其尺寸為, ,, 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 則 則 則 , 則 則 故合格. 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 2. 中間軸滾動軸承計算 初步選擇滾動軸承,由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表15-3中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30209,其尺寸為,, 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 則 則

33、 則 , 則 則 故合格 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 3.輸出軸設(shè)計計算 由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表15-3中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30215,其尺寸為 鍵聯(lián)接的選擇與校核計算 1. 輸入軸鍵計算 校核聯(lián)軸器處的鍵連接,該處選用普通平鍵尺寸為,接觸長度,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ,故單鍵即可. 2. 中間軸鍵計算 校核聯(lián)軸器處的鍵連接,該處選用普通平鍵尺寸為,接觸長度,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ,故單鍵即可. 3. 輸出軸鍵計算 校核圓柱齒輪處的鍵連接,該處選用普通平鍵尺寸為,接觸長度,

34、則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ,故單鍵即可. 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 聯(lián)軸器的選擇 在軸的計算中已選定聯(lián)軸器型號. 1. 輸入軸選HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為160000,半聯(lián)軸器的孔徑,故取,半聯(lián)軸器長度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為38mm. 2. 輸出軸選選HL5型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為2000000,半聯(lián)軸器的孔徑,故取,半聯(lián)軸器長度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為142mm. 潤滑與密封 齒輪采用浸油潤滑,由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表20-3查得選用CKC68中負荷工業(yè)齒輪油.當(dāng)齒輪圓周速度時,圓錐齒輪浸入油的深度約一個齒高,三分之一齒輪

35、半徑,大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~60mm.由于大圓錐齒輪,可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承,并通過油槽潤滑其他軸上的軸承,且有散熱作用,效果較好.密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承,并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦? 設(shè)計主要尺寸與數(shù)據(jù) 表11-1鑄鐵減速器機體機構(gòu)尺寸計算表 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 名稱 符號 尺寸關(guān)系 結(jié)果mm 機座壁厚 0.0125〔d1+d2〕8 8 機蓋壁厚 8 機座凸緣厚度 b 1.5 12 機蓋凸緣厚度 b1 1.5 12 機座底凸緣厚度 P 2.5 20 地腳螺釘直徑 12 地腳

36、螺釘數(shù)目 n 4 4 軸承旁連接螺栓直徑 d1 0.75 df 10 機蓋機座連接螺栓直徑 d2 <0.5～0.6>df 6 連接螺栓d2的間距 ｌ 150～200 180 軸承端蓋螺釘直徑 d3 <0.4～0.5>df 6 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 <0.3～0.4>df 4 定位銷直徑 d <0.7～0.8> d2 5 df d1 d2 至外機壁距離 c1 20 20 df、d2之凸緣的距離 c2 18 18 軸承旁凸臺半徑 R1 9 9 凸臺高度 h 40 40 外機壁至軸承座端面距離 L1 c

37、1+c2+<5～10> 40 內(nèi)機壁至軸承座端面距離 L2 58 大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離 12 齒輪端面與內(nèi)機壁距離 11.5 機蓋、機座肋厚 m1,m2 m1＝0.85,m2＝0.85 7 軸承端蓋外徑 D2 D+<5～5.5>d3 120 軸承端蓋凸緣厚度 e 1.2d3 8 設(shè)計計算與說明 結(jié)果 機蓋、機座肋厚 m1,m2 m1＝0.85,m2＝0.85 7 軸承端蓋外徑 D2 D+<5～5.5>d3 120 軸承端蓋凸緣厚度 e 1.2d3 8 軸承旁連接螺栓距離 s 14

38、0 m1＝0.85,m2＝0.85 7 參考文獻 [1]、《機械設(shè)計》銀金光,劉揚主編,清華大學(xué) [2]. 《機械設(shè)計課程設(shè)計》銀金光,劉揚主編,清華大學(xué) 設(shè)計小結(jié) 這次關(guān)于帶式運輸機上的兩級圓錐圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗,對于提高我們機械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處.通過兩個星期的設(shè)計實踐,使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ). 　　機械設(shè)計是機械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強的技術(shù)課程,它融《機械原理》、《機械設(shè)計》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》、《工程材料》、《機械設(shè)計課程設(shè)計》等,于一體. 這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想、訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反應(yīng)和解決工程實際問題的能力,鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用.設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點,需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機械設(shè)計的知識,繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實踐操作能力.