《帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)說明書》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)說明書（57頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1.1機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：帶式傳輸機(jī)1.1.1任務(wù)背景帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在礦山的井下巷道、礦井地面運(yùn)輸系統(tǒng)、露天采礦場(chǎng)及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機(jī)。1.1.2任務(wù)要求設(shè)計(jì)一個(gè)帶式傳輸機(jī)裝置，用于鍋爐房運(yùn)煤，三班制工作，每班工作四小時(shí)，空載啟動(dòng)，單向、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，

2、載荷平穩(wěn)。（1）設(shè)計(jì)要求：工作期限為十年，每年工作300天；檢修期間隔為三年；小批量生產(chǎn)，無(wú)鑄造設(shè)備。（2）已知：運(yùn)輸帶工作拉力F、運(yùn)輸帶工作速度v、運(yùn)輸帶滾筒直徑D、滾筒輪中心高度H（如表1.1所示）（3）附：運(yùn)輸帶繞過滾筒的損失通過效率計(jì)算，取效率=0.97根據(jù)上述要求和已知條件，確定傳動(dòng)方案、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)、設(shè)計(jì)減速傳動(dòng)裝置、選擇聯(lián)軸器等。 表1.1 參考數(shù)據(jù)F/N11001150120012501300135014001450150015501600v/(m/s)1.61.651.61.551.451.51.551.61.51.551.6D/mm280， 290， 300，320(任選

3、)H/mm3001.2國(guó)內(nèi)外煤礦帶式輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，帶式輸送機(jī)不僅具有長(zhǎng)距離(單機(jī)長(zhǎng)度可達(dá)5000米，而且可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)進(jìn)行串聯(lián)搭接，運(yùn)距可達(dá)206km )、大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。帶式輸送機(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于公路汽運(yùn)方式，而且只要生產(chǎn)時(shí)間超過5年，帶式輸送機(jī)輸送方式比公路汽運(yùn)的總投資要小得多，所以在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，凡能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)輸送的場(chǎng)合，一般都采用連續(xù)的帶式輸送機(jī)輸送。 國(guó)外對(duì)于長(zhǎng)距離地面輸送帶式輸送機(jī)的研究和使用較早，主要用于港口、鋼廠、水泥廠、礦山等場(chǎng)合。帶式輸送機(jī)也是煤礦最為理想的高效連

4、續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機(jī)己成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。1.2.1 國(guó)外煤礦用帶式運(yùn)輸機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：(1)帶式輸送機(jī)功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如大傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；(2)帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)向長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)方向發(fā)展；(3)帶式輸送機(jī)本身關(guān)鍵零部件向高性能、高可靠性方向發(fā)展。在煤礦井下，由于受環(huán)境條件的限制，其帶式輸送機(jī)的技術(shù)指標(biāo)要比地面用帶式輸送機(jī)的指標(biāo)為低。國(guó)外通常使用的帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如表2.1所示。表1.2 國(guó)外帶式輸送

5、機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)主要參數(shù)國(guó)外300-500萬(wàn)t/a高產(chǎn)高效礦井順槽可伸縮帶式輸送機(jī)大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)距（m）200030003000帶速（m/s）3.5445，最高達(dá)8輸送量（t/h）2500300030004000驅(qū)動(dòng)總功率（kw）1200200015003000，最大達(dá)101001.2.2 國(guó)內(nèi)煤礦用帶式運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀從20世紀(jì)80年代起，我國(guó)煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大發(fā)展，對(duì)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的開發(fā)都取得了可喜的成果，輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的SDJ, SSJ, STJ, DT等系列發(fā)展到多功能、適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列，但這一階段的發(fā)展大都基

6、于我國(guó)70年代前后引進(jìn)帶式輸送機(jī)的變形和改進(jìn)，主體結(jié)構(gòu)沒有大的變化。進(jìn)入90年代后，隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國(guó)對(duì)大傾角帶式輸送機(jī)、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)及長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動(dòng)與智能化控制等技術(shù)，研制成功了軟啟動(dòng)和制動(dòng)裝置以及PLC控制為核心的防爆電控裝置。隨著我國(guó)煤礦高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，煤礦井下帶式輸送機(jī)到目前己達(dá)到表2.2所示的主要技術(shù)指標(biāo)。表1.3 國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)主要參數(shù)國(guó)內(nèi)200-300萬(wàn)t/a高產(chǎn)高效礦井順槽可伸縮帶式輸送機(jī)大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)距（m）200030

7、004500帶速（m/s）2.54.53-5輸送量（t/h）1500300020003000驅(qū)動(dòng)總功率（km）9001600150030001.3我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和差距1.3.1技術(shù)性能上的差距（1）裝機(jī)功率：我國(guó)工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)的最大裝機(jī)功率為4*250KW，而國(guó)外產(chǎn)品可達(dá)到4*970KW，國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國(guó)外產(chǎn)品的30%40%，固定帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。（2）運(yùn)輸能力：國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為3000t/h,而國(guó)外已經(jīng)達(dá)到5500t/h。（3）最大輸送帶寬度：國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)為1400mm，而國(guó)外寬度已達(dá)到1830mm。（4）帶速：由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我

8、國(guó)帶式輸送機(jī)帶速為4m/s,國(guó)外為5m/s以上。（5）工作面順槽運(yùn)輸長(zhǎng)度：我國(guó)為3000m，國(guó)外為7300m。（6）高效儲(chǔ)帶與張進(jìn)裝置：我國(guó)采用封閉式儲(chǔ)帶結(jié)構(gòu)和絞車張緊為主，張緊小車容易脫軌，輸送帶容易跑偏，輸送帶伸縮式，托輥小車不能自移，需要人工推移，檢修麻煩。國(guó)外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲(chǔ)帶裝置和高精度的大扭矩、大興城制動(dòng)張緊設(shè)備，托輥小車能制動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。（7）輸送機(jī)品種：國(guó)內(nèi)機(jī)型品種少，功能單一，使用范圍有限，不能充分發(fā)揮效能，無(wú)法做到一機(jī)多用。1.3.2 可靠性、壽命上的差距（1）輸送帶抗拉強(qiáng)度我國(guó)生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高位2500N/mm,國(guó)外為3150N/mm。鋼絲繩芯阻燃

9、輸送帶最高為4000N/mm,國(guó)外為7000N/mm。（2）托輥壽命國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國(guó)外相比：壽命短，速度低，阻力大。我國(guó)輸送機(jī)一般托輥的平均壽命為2萬(wàn)小時(shí)，而國(guó)外達(dá)到59萬(wàn)小時(shí)（3）帶式輸送機(jī)上下運(yùn)行時(shí)可靠性差1.3.3控制系統(tǒng)上差距(1)驅(qū)動(dòng)方式 我國(guó)為調(diào)速型液力耦合和硬齒面減速器組合，而國(guó)外傳動(dòng)方式多樣，如BOSS系統(tǒng)，CST可控傳動(dòng)系統(tǒng)等，控制精度較高（2）監(jiān)控裝置 國(guó)外輸送機(jī)已經(jīng)采用PLC控制，開發(fā)了先進(jìn)的程序軟件與綜合繼電器控制技術(shù)，以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲(chǔ)、傳輸、故障診斷與查詢等完整制動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。我國(guó)輸送機(jī)僅僅采用了可編程控制器來(lái)控制輸送機(jī)的啟動(dòng)、正常運(yùn)行、停機(jī)等工作過程（3

10、）輸送帶保護(hù)裝國(guó)外帶式輸送機(jī)安裝了防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動(dòng)灑水降塵等保護(hù)裝置外，又開發(fā)了很多新型的檢測(cè)裝置。1.4帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)（1）大型化、智能化 為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力要加大，控制自動(dòng)化水平要提高，長(zhǎng)運(yùn)距、高帶速、大運(yùn)量、大功率是帶式輸送機(jī)今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。在今后的10年內(nèi)，輸送量要達(dá)到40005000t/h，帶速要提高到6m/s，順槽可伸縮輸送機(jī)頭部集中驅(qū)動(dòng)要達(dá)到3000米，對(duì)于固定強(qiáng)力帶式輸送機(jī)要達(dá)到5000米，單機(jī)驅(qū)動(dòng)功率10001500KW,輸送帶要達(dá)到PVG3150和ST6000以上。（2）提高關(guān)鍵零部件的性能和可靠性 設(shè)

11、備開機(jī)率的高低主要取決于輸送機(jī)關(guān)鍵零部件的性能和可靠性。而要提高關(guān)鍵零部件的性能和可靠性，除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有零部件的性能和可靠性外，還要不斷開發(fā)研究新的技術(shù)和零部件，如高性能可控軟啟動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效儲(chǔ)帶裝置、快速自移機(jī)尾、高壽命托輥等，使帶式輸送機(jī)的性能進(jìn)一步提高。（3）擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化帶式輸送機(jī)是一種理想的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，但目前其效能還沒有充分發(fā)揮，資源有所浪費(fèi)。如將帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)作適當(dāng)修改，并采取一定的安全措施，就可拓展到運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。(4)開發(fā)專用機(jī)種中國(guó)煤礦的地質(zhì)條件差異較大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些特

12、殊要求，如彎曲、大傾角(25)直至垂直提升、長(zhǎng)運(yùn)距下運(yùn)帶式輸送機(jī)等，而有些場(chǎng)合常規(guī)的帶式輸送機(jī)是無(wú)法滿足要求的。為了滿足煤礦井下的某些特殊要求，應(yīng)開發(fā)滿足這些特殊要求帶式輸送機(jī)，如波紋擋邊輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)、線摩擦多驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)、大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)、大傾角下運(yùn)帶式輸送機(jī)等。 1.5設(shè)計(jì)規(guī)劃 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,提出設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)目標(biāo)；參考和借鑒現(xiàn)有成熟的技術(shù)，緊密聯(lián)系設(shè)計(jì)任務(wù)和工作要求，提出本設(shè)計(jì)擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問題和初步方案。本小組擬定三個(gè)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)，分別是一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)方案、圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)方案、蝸輪蝸桿減速器傳動(dòng)方案。1.6任務(wù)分配 每人獨(dú)立完成一個(gè)

13、方案的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，完成相應(yīng)方案的方案的運(yùn)動(dòng)方案計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，作一副裝配圖和兩張零件圖。對(duì)于一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)方案，還要做動(dòng)畫效果。第2章 一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)方案2.1傳動(dòng)方案的確定第一種傳動(dòng)方案一級(jí)帶減速加一級(jí)齒輪減速。 2.2電機(jī)的選擇(1)電機(jī)類型的選擇：Y系列三相異步電機(jī)(2)電機(jī)功率的選擇1)傳動(dòng)方案的總效率2)工作功率的確定3)電機(jī)額定功率的確定由于在這種工作的情況下，很容易就會(huì)出現(xiàn)超載的現(xiàn)象，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)功率的時(shí)候做了點(diǎn)額度設(shè)置，使電機(jī)的額定功率是工作功率的1.11.3倍。 所以選擇的電機(jī)的功率是4KW(3)電機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇1)傳動(dòng)方案總傳動(dòng)比查資料機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：一級(jí)帶減

14、速的傳動(dòng)比范圍是24，一級(jí)圓柱齒輪減速的傳動(dòng)比范圍是35所以總的傳動(dòng)比范圍是2)電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定圓筒的轉(zhuǎn)速為 電機(jī)的轉(zhuǎn)速為由上述數(shù)據(jù)并查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知滿足條件的電機(jī)型號(hào)如下。另外查網(wǎng)頁(yè)資料可以得知其他的相關(guān)輸入一并如下：表2-1電機(jī)編號(hào)同步轉(zhuǎn)速r/mi額定功率KW起動(dòng)轉(zhuǎn)矩KN*m最大轉(zhuǎn)矩KN*m質(zhì)量Kg價(jià)格元效率Y160M1-875042211815000.84Y132M1-61000422751000.84Y112M-4150042.22.2437000.845不過在選取電機(jī)考慮價(jià)格質(zhì)量等因素的同時(shí)也要考慮大傳動(dòng)比對(duì)齒輪要求的經(jīng)濟(jì)附加值，所以我們綜合各種因素可以得知選取Y132M1-6是最合

15、適的抉擇。3)電機(jī)的選擇電機(jī)型號(hào)Y132M1-6主要性能數(shù)據(jù)：額定功率4KW，同步轉(zhuǎn)速1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速960r/min, 最大轉(zhuǎn)矩2KN*m,質(zhì)量75Kg.2.3總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比確定(1)總傳動(dòng)比的確定 (2)各級(jí)傳動(dòng)比分配 1）取V帶的傳動(dòng)比為=3.(帶的傳動(dòng)比范圍是24) 2）因?yàn)?所以齒輪的傳動(dòng)比2.4運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)運(yùn)算(1)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速V帶高速軸：減速器高速軸：減速器低速軸：圓筒轉(zhuǎn)速：(2)計(jì)算各軸輸入功率V帶低速軸：減速器高速軸：減速器低速軸：滾筒軸：(3)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出軸：減速器高速軸：減速器低速軸：滾筒軸：2.5傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算2.5.1皮帶傳動(dòng)的設(shè)

16、計(jì)計(jì)算(1) 選普通V帶截面 由課本表29可知 所以 由課本圖28可知可以選取A型帶(2) 選擇大小輪直徑并確定轉(zhuǎn)速 由課本表24及圖28可知選取小帶輪直徑，所以大輪直徑 是標(biāo)準(zhǔn)直徑，所以傳動(dòng)誤差是0，符合設(shè)計(jì)要求。 帶速為 (3) 確定帶傳動(dòng)中心距 根據(jù)課本式（224）可知即 取則帶長(zhǎng)由課本表25取所以中心距為小輪包角故小輪包角滿足要求。所以中心距為 (4) 確定帶根數(shù) 查表26，27，28，25可知 所以 故 (5) 軸上壓緊力 其中 所以 2.5.2 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）齒輪的材料和精度 由于傳遞功率不大，故采用軟齒面。 大齒輪：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表219知齒面硬度220HBW 小齒

17、輪：40Cr,調(diào)質(zhì)處理，由表219知齒面硬度為250HBW 根據(jù)課本表220取齒輪精度為8級(jí)。 （2）齒輪彎曲疲勞極限和接觸疲勞極限的確定 由圖237（d）可知 由圖235 可知 （3）計(jì)算循環(huán)次數(shù) （4）確定參數(shù) 查圖236可知彎曲壽命系數(shù) 查圖238可知接觸壽命系數(shù) 查表226可知安全系數(shù) （5）確定許用應(yīng)力 （6）分析失效，確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 齒面采用低硬度材料制造，齒面疲勞點(diǎn)蝕更易發(fā)生，因此需要按照接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度校核。（7）按齒輪接觸疲勞承載能力計(jì)算齒輪主要參數(shù) 小齒輪轉(zhuǎn)矩： 由表218取載荷系數(shù) 由表222取齒寬系數(shù) 試選小齒輪齒數(shù) 則大齒輪齒數(shù)故 故，所以在設(shè)計(jì)中

18、可以采用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)（8）齒輪的幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 （9）齒輪圓周速度 （10）確定精度 查表220可知，精度只要達(dá)到8級(jí)即可滿足要求2.6 軸的材料和計(jì)算2.6.1 選擇軸的材料 選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查2表2-19可知： 查2表13-6可知： 2.6.2輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 已知 由課本2-33可知： 故 計(jì)算軸上的力：考慮對(duì)稱性可知各軸在水平方向上的力在豎直方向上的力 在設(shè)計(jì)的時(shí)候取兩軸承間的距離 計(jì)算彎矩： 在水平方向上 在豎直方向上 計(jì)算合成彎矩是 計(jì)算當(dāng)量彎矩，由于是靜載荷可知取 計(jì)算危險(xiǎn)截面直徑： 考慮到鍵槽將直徑增大5%，可得最小直徑 故?。?）

19、輸入軸直徑的確定軸段1的直徑為軸的最小直徑，故選定；軸段2要考慮到密封圈的安裝需要，選擇；軸段3為安裝軸承，為便于安裝應(yīng)取，且與軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)列相符，?。ㄝS承型號(hào)為6208）軸段4安裝齒輪，此直徑選用標(biāo)準(zhǔn)系列值，取軸段5為軸環(huán)，考慮右面軸承的裝卸以及右面齒輪的定位，故取軸段6要放置檔油環(huán)，故選 軸段7應(yīng)該與軸段3直徑相同，故取 （3）輸入軸軸段長(zhǎng)度的確定 軸段1根據(jù)v帶傳動(dòng)中長(zhǎng)輪的寬度z輪槽數(shù)為5，得B=415+18=78mm，取得 軸段2取 軸段3為保證對(duì)稱性取 軸段4保證齒輪固定可靠，軸段4的長(zhǎng)度應(yīng)短于齒輪輪轂的長(zhǎng)度，故選擇 軸段5為軸環(huán)，取 軸段6要放置檔油環(huán)，取 軸段7根據(jù)軸承內(nèi)圈寬度B

20、=19mm，軸段 軸長(zhǎng) （4）軸上零件的確定 單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪由軸肩和套筒定位，以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和軸承蓋定位，則采用過渡配合固定2.6.3輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 已知 由課本2-33可知： 故 計(jì)算軸上的力：考慮對(duì)稱性可知各軸在水平方向上的力在豎直方向上的力 在設(shè)計(jì)的時(shí)候取兩軸承間的距離 計(jì)算彎矩： 在水平方向上 在豎直方向上 計(jì)算合成彎矩是 計(jì)算當(dāng)量彎矩，由于是靜載荷可知取 計(jì)算危險(xiǎn)截面直徑： 考慮到鍵槽將直徑增大5%，可得最小直徑 故?。?）輸入軸直徑的確定軸段1的直徑為軸的最小直徑，故選定；軸段2要考

21、慮到密封圈的安裝需要，選擇；軸段3為安裝軸承，為便于安裝應(yīng)取，且與軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)列相符，?。ㄝS承型號(hào)為6209）軸段4安裝齒輪，此直徑選用標(biāo)準(zhǔn)系列值，取軸段5為軸環(huán)，考慮右面軸承的裝卸以及右面齒輪的定位，故取軸段6要放置檔油環(huán)，故選 軸段7應(yīng)該與軸段3直徑相同，故?。?）輸入軸軸段長(zhǎng)度的確定 軸段1與聯(lián)軸器相連，故其長(zhǎng)度應(yīng)該與聯(lián)軸器軸孔長(zhǎng)相等取得 軸段2取 軸段3為保證對(duì)稱性取 軸段4保證齒輪固定可靠，軸段4的長(zhǎng)度應(yīng)短于齒輪輪轂的長(zhǎng)度， 故選擇軸段5為軸環(huán)，取 軸段6要放置檔油環(huán)，取 軸段7根據(jù)軸承內(nèi)圈寬度B=19mm，軸段 軸長(zhǎng) （4）軸上零件的確定 單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩

22、軸承對(duì)稱分布齒輪由軸肩和套筒定位，以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸和軸承蓋定位，則采用過渡配合固定2.7滾動(dòng)軸承的選擇和校核2.7.1輸入軸軸承 由于 和課本式(3-17) 其中查表3-13可知(中等沖擊) 查表3-10可知(工作溫度小于100攝氏度) 且 所以 查指導(dǎo)書選6208滿足條件 2.7.2輸出軸軸承 由于 和課本式(3-17) 其中查表3-13可知(中等沖擊) 查表3-10可知(工作溫度小于100攝氏度) 且 所以 查指導(dǎo)書選6209滿足條件2.8鍵的選擇 （1）輸入軸鍵的選擇 由軸頸,查得 選鍵 由軸頸查得 選鍵 (2)輸出軸鍵的選擇 由軸頸,查得 選鍵 由軸頸查得 選鍵 2

23、.9聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)課本P197表4-13查得工作情況系數(shù)KA=1.5 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選彈性套柱銷聯(lián)軸器HL3Y.它的公稱扭矩為630 Nm聯(lián)軸器材料為鋼時(shí)，許用轉(zhuǎn)速為5000r/min。以上數(shù)據(jù)均滿足需要2.10減速器附件的選擇(1)通氣器:由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M161.5(2)油面指示器:選用游標(biāo)尺M(jìn)12(3)起吊裝置:采用箱蓋吊耳、箱座吊耳.(4)放油螺塞:選用外六角油塞及墊片M81.5(5)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5.3選擇適當(dāng)型號(hào)：起蓋螺釘型號(hào)：GB/T5780 M1070,材料Q232.11潤(rùn)滑與密封(1)齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，由于為單級(jí)圓柱齒輪減速器

24、，速度12m/s，當(dāng)m20 時(shí)，浸油深度h約為1個(gè)齒高，但不小于10mm，所以浸油高度約為36mm。(2)滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為1.26m/s，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。(3)潤(rùn)滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤(rùn)滑油。(4)密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。第3章 二級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)方案3.1傳動(dòng)方案的確定減速器采用二級(jí)齒輪減速器，第一級(jí)為錐齒輪傳動(dòng)，第二級(jí)為

25、斜齒輪傳動(dòng)。圖3-1其中，傳送帶拉力F=1600N，傳動(dòng)帶速度v=1.6m/s,滾筒直徑D=300mm，滾筒離地高度H=300mm3.2 傳動(dòng)參數(shù)的確定和電機(jī)的選擇（1） 傳動(dòng)參數(shù)的確定根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，滾筒的轉(zhuǎn)速,而根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，V帶的傳動(dòng)比范圍為24，錐齒輪的傳動(dòng)比范圍為23，斜齒輪傳動(dòng)比范圍為35。據(jù)此選出滿載轉(zhuǎn)速為2890r/min的電機(jī)，確定總傳動(dòng)比：.電機(jī)到滾筒之間經(jīng)過一級(jí)V帶傳動(dòng)和兩極齒輪傳動(dòng)，根據(jù)其各自的傳動(dòng)比范圍分配各級(jí)傳動(dòng)比如：（2） 各級(jí)傳動(dòng)效率的確定表3.1類別效率V帶傳動(dòng)0.95錐齒輪8級(jí)精度閉式傳動(dòng)0.97斜齒輪8級(jí)精度閉式傳動(dòng)0.98一對(duì)圓錐滾子軸承0.98彈性

26、聯(lián)軸器0.99滾筒0.96總效率（3） 電動(dòng)機(jī)的選擇工作功率原動(dòng)機(jī)功率，考慮工作系數(shù)KA=1.3電機(jī)轉(zhuǎn)速已確定為2890r/min,查電機(jī)參數(shù)表，選擇電機(jī)型號(hào)：Y122M-2,同步轉(zhuǎn)速n=3000r/min，P額=4.0KW，滿載轉(zhuǎn)速。（4）各級(jí)傳動(dòng)軸的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩如表3.2表3.2傳動(dòng)部分功率P/kw轉(zhuǎn)速n/(r/min)轉(zhuǎn)矩T/(Nm)電機(jī)輸出軸4.0289013.22減速器輸入軸（第1軸）3.8115631.39減速器第2軸3.61412.8683.55減速器輸出軸（第3軸）3.47101.94324.80滾筒軸3.44101.94321.55設(shè)計(jì)帶速為v=1.6m/s,實(shí)際帶速設(shè)計(jì)

27、誤差滿足要求。3.3 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)及校核（1）選擇V帶的類型（2）確定帶輪直徑（3） 確定中心距a并選擇帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld（4）驗(yàn)算小輪包角（5） 求帶根數(shù)Z（6）求帶傳動(dòng)的壓軸力3.4錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及校核3.4.1 兩對(duì)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)表3.3錐齒輪參數(shù)斜齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)傳遞功率 /kW 4.0000小輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 /(r/min) 1156.00小輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 /(N.mm) 33044.98預(yù)期工作壽命 /h 50000齒輪傳動(dòng)精度等級(jí) 7小輪齒數(shù)z1 25小輪齒寬b1 (mm) 33.00小輪分度圓直徑 (mm) 75.000輪齒大端模數(shù)m (mm) 3.000錐距R (mm) 111.496名義

28、傳動(dòng)比 2.80實(shí)際傳動(dòng)比 2.80使用系數(shù) 1.00動(dòng)載系數(shù) 1.13接觸強(qiáng)度齒間載荷分配系數(shù) 1.20接觸強(qiáng)度齒向載荷分配系數(shù) 1.50彎曲強(qiáng)度齒間載荷分配系數(shù) 1.48彎曲強(qiáng)度齒向載荷分配系數(shù) 1.50小輪材料及熱處理方式 合金鋼調(diào)質(zhì)小輪齒面硬度 /HV10 360.00小輪計(jì)算接觸應(yīng)力 (MPa) 402.27小輪接觸疲勞許用應(yīng)力(MPa) 662.02小輪接觸疲勞極限應(yīng)力/MPa 840.00小輪計(jì)算彎曲應(yīng)力 (MPa) 92.59小輪彎曲疲勞許用應(yīng)力(MPa) 427.05小輪彎曲疲勞極限應(yīng)力/MPa 305.00大輪齒數(shù)z2 70大輪齒寬b2 (mm) 33.00大輪分度圓直徑

29、(mm) 210.00大輪材料及熱處理方式 碳鋼調(diào)質(zhì)大輪齒面硬度 /HV10 210.00大輪計(jì)算接觸應(yīng)力 (MPa) 402.27大輪接觸疲勞許用應(yīng)力(MPa) 433.47大輪接觸疲勞極限應(yīng)力/MPa 550.00大輪計(jì)算彎曲應(yīng)力 (MPa) 91.25大輪彎曲疲勞許用應(yīng)力(MPa) 309.35大輪彎曲疲勞極限應(yīng)力/MPa 210.00裝配條件 無(wú)懸臂接觸斑點(diǎn)檢查方式 滿載逐件檢查傳動(dòng)方式 閉式傳動(dòng)齒面粗糙度Rz /U+03BCm 3.2000是否允許有少量的點(diǎn)蝕 允許潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度V40 /(mm2/s) 22.0000極限傳遞功率 (kW) 4.6446設(shè)計(jì)傳遞功率 /kW: 4.0

30、0000小輪最高轉(zhuǎn)速 /(r/min): 412.86小輪最大扭矩 /(N.mm): 92525.98預(yù)期工作壽命 /h: 50000第公差組精度(運(yùn)動(dòng)精度) : 7第公差組精度(運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性): 7第公差組精度(接觸精度) : 7名義傳動(dòng)比 : 4.05實(shí)際傳動(dòng)比 : 4.05使用系數(shù) : 1.00動(dòng)載系數(shù) : 1.07接觸強(qiáng)度齒間載荷分配系數(shù) : 1.74接觸強(qiáng)度齒向載荷分布系數(shù) : 1.34彎曲強(qiáng)度齒間載荷分配系數(shù) : 1.74彎曲強(qiáng)度齒向載荷分布系數(shù) : 1.29支承方式 : 對(duì)稱支承傳動(dòng)方式 : 閉式傳動(dòng)齒面粗糙度Rz /m : 3.20潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度V40/(mm2/s): 22.0

31、0小輪齒數(shù)z1 : 22小輪齒寬b1 /mm: 102.00小輪變位系數(shù)x1 /mm: 0.0000螺旋角 (): 15.0000小輪分度圓直徑 /mm: 68.33齒輪法向模數(shù)mn /mm: 3.00小輪計(jì)算接觸應(yīng)力 /MPa: 507.60小輪接觸疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 655.69小輪接觸疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 840.00小輪計(jì)算彎曲應(yīng)力 /MPa: 83.91小輪彎曲疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 451.78小輪彎曲疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 305.00小輪材料及熱處理方式 : 合金鋼調(diào)質(zhì)小輪齒面硬度 /HV10 : 360.00小輪節(jié)圓直徑 /mm: nil小輪齒根圓直徑 /mm:

32、 nil小輪齒頂圓直徑 /mm: nil小輪齒頂圓齒厚 /mm: nil重合度 : nil大輪齒數(shù)z2 : 89中心距 /mm: 172.373大輪齒寬b2 /mm: 60大輪變位系數(shù)x2 /mm: 0.0000大輪分度圓直徑 /mm: 276.42大輪計(jì)算接觸應(yīng)力 /MPa: 507.60大輪接觸疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 458.26大輪接觸疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 550.00大輪計(jì)算彎曲應(yīng)力 /MPa: 83.03大輪彎曲疲勞許用應(yīng)力 /MPa: 317.97大輪彎曲疲勞極限應(yīng)力 /MPa: 210.00大輪齒面硬度 /HV10 : 210.00大輪材料及熱處理方式 : 碳鋼調(diào)質(zhì)嚙合角

33、(): 20極限傳遞功率 (kW): 3.260183.4.2 錐齒輪強(qiáng)度校核（1）小錐齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核（2）大錐齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核（3）小錐齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核由于大錐齒輪的齒數(shù)為小齒輪的2.8倍，在同樣的接觸力作用下，大齒輪由于齒數(shù)多，使得接觸疲勞應(yīng)力比小齒輪小，因此只需校核小錐齒輪的接觸疲 勞強(qiáng)度。33.4.3 斜齒輪強(qiáng)度校核（1）小斜齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核（2）大斜齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核（3）小斜齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核（4）大斜齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核由于大斜齒輪的齒數(shù)為小齒輪的4.05倍，在同樣的接觸力作用下，大齒輪由于齒數(shù)多，使得接觸疲勞應(yīng)力比小齒輪小，因此只需校核小斜齒輪的接觸疲勞強(qiáng)

34、度3.5 軸的校核3.5.1 第1軸（減速器輸入軸）的校核第1軸的結(jié)構(gòu)圖如圖3-2：圖3-2根據(jù)已知條件，畫出受力簡(jiǎn)圖如圖3-3：圖3-3計(jì)算出齒輪的各個(gè)力大?。核矫媸芰Ψ治觯捍怪泵媸芰Ψ治觯寒嫵鏊?、垂直面彎矩圖如圖3-4：圖3-4第1軸的小錐齒輪所受的扭矩T1=31.39N，且合成彎矩如圖3-5所示。圖3-5最后合成彎矩，如圖3-6圖3-6從而判斷出危險(xiǎn)截面在左邊軸承的中心截面處。當(dāng)量彎矩Mca=62.86NM軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度條件為因此，第1軸的強(qiáng)度負(fù)荷要求3.5.2第2軸（中間軸）校核第2軸結(jié)構(gòu)尺寸及受力分析如圖3-7圖3-7其中：進(jìn)行受力分析可得：根

35、據(jù)水平方向和垂直方向的力進(jìn)行彎矩分析，結(jié)果如圖3-8：圖3-8最大彎矩出現(xiàn)在小斜齒輪的齒寬中線軸段扭矩T2=83.55N*m所以，合成彎矩軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度條件為：所以第2軸強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)需求3.5.3 第3軸（減速器輸出軸）校核第3軸結(jié)構(gòu)尺寸及受力分析如圖3-9圖3-9其中：易得：最大彎矩在大斜齒輪齒寬中心截面上 扭矩T3=324.80Nm合成彎矩軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得危險(xiǎn)截面處的強(qiáng)度條件為所以第3軸強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)需求3.6 軸承的校核由于第1軸的圓錐滾子軸承和第2軸的圓錐滾子軸承是同一個(gè)型號(hào)的，而第1軸的徑向力小于第二周所受到的徑向力，因此該減速器的

36、軸承只需校核第2軸和第3軸的圓錐滾子軸承3.6.1 第2軸圓錐滾子軸承的校核已知：故，第1軸的軸承遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足壽命需求3.6.2第3軸圓錐滾子軸承的校核已知： 故，第3軸的軸承滿足壽命需求3.7 鍵的校核在裝配圖中可以看出，從左到右共有4個(gè)圓頭平鍵，一次排序?yàn)?、2、3、4、5號(hào)，尺寸和參數(shù)如下表3.4：表3.4序號(hào)T/Nmd/mml/mmk/mmp/MPa131.39303048.7231.39363047.3383.555224416.74324.86525449.95324.84030467.7根據(jù)普通平鍵的校核公式，計(jì)算出對(duì)應(yīng)各鍵的剪切應(yīng)力如上表。所有鍵的材料均為45鋼，許用擠壓強(qiáng)度為，而

37、系列鍵中最大的擠壓強(qiáng)度為67.7Mpa.故鍵的強(qiáng)度負(fù)荷設(shè)計(jì)要求3.8 聯(lián)軸器的選擇減速器輸入端軸徑為30mm，扭矩為31.39N*m,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇LT5型彈性套柱銷聯(lián)軸器；減速器輸出端軸徑為40mm,扭矩為324.8N*m，選擇LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器。第4章 蝸輪蝸桿傳動(dòng)方案4.1傳動(dòng)方案的確定根據(jù)要求設(shè)計(jì)單級(jí)蝸桿減速器，傳動(dòng)路線為：電機(jī)連軸器減速器連軸器帶式運(yùn)輸機(jī)，如下圖所示： 圖4.1 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求可知，該蝸桿的圓周速度V45m/s，所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式，如下圖所示： 圖4.2采用此布置結(jié)構(gòu)，由于蝸桿在蝸輪的下邊，嚙合處的冷卻和潤(rùn)滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向

38、固定。蝸桿及蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤(rùn)滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。 該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置、蝸輪軸、箱體、滾動(dòng)軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。4.2電機(jī)的選擇和傳動(dòng)參數(shù)的確定4.2.1電動(dòng)機(jī)的選擇(1)電動(dòng)機(jī)的類型選用Y系列三相異步電機(jī)。(2)確定電動(dòng)機(jī)的功率依題意和查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：帶傳動(dòng)的效率：蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率：初取每對(duì)滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率：聯(lián)軸器的效率：總傳動(dòng)效率：則電動(dòng)機(jī)所需功率： (3)確定電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速取電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為：(4)選定電動(dòng)機(jī)查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為，其額定功率

39、為，滿載轉(zhuǎn)速為，滿足工作要求。從而4.2.2蝸輪蝸桿傳動(dòng)比滾筒轉(zhuǎn)速：則傳動(dòng)比：，取。4.2.3運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) （1）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 式中為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；為滾筒轉(zhuǎn)速；為蝸桿轉(zhuǎn)速；為蝸輪轉(zhuǎn)速。（2）計(jì)算各軸輸入功率式中為蝸桿軸功率；為蝸輪軸功率。（3）計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩表4.1 傳動(dòng)參數(shù)軸1（蝸桿軸）軸2（渦輪軸）各軸轉(zhuǎn)速（r/min)1440102各軸輸入功率(KW)2.992.66各軸輸入轉(zhuǎn)矩(Nm)19.83249.054.3蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì)與校核蝸桿采用45鋼，淬火處理，表面硬度為4555HRC；蝸輪采用鑄造錫青銅()砂模鑄造。4.3.2設(shè)計(jì)與校核（1）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)因?yàn)樵撐?/p>

40、輪蝸桿傳動(dòng)為閉式傳動(dòng)，所以根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，應(yīng)按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度校核。假定蝸輪線速度，空載起動(dòng)，由課本表228查得載荷系數(shù)；根據(jù)傳動(dòng)比由表2-36取，且不妨先取，則蝸輪傳動(dòng)的扭矩為：應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：，則由于蝸輪材料為（砂模鑄造），所以蝸輪為接觸疲勞失效。根據(jù)蝸桿硬度大于45HRC和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，由表2-34查的許用接觸壓力為：當(dāng)鋼制蝸桿與鑄錫青銅配對(duì)時(shí)，取彈性系數(shù)。將以上參數(shù)帶入齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式（課本式2-61），可得：查課本表2-31.，可?。簞t蝸輪直徑中心距（2）接觸疲勞強(qiáng)度，符合原假設(shè)。蝸輪蝸桿螺旋升角：，則滑動(dòng)速度：由課本式2-58，蝸桿傳動(dòng)的實(shí)際應(yīng)力

41、為： 查表課本2-27得：，則蝸輪實(shí)際扭矩：則實(shí)際上應(yīng)有（由課本例2-6公式）： 而，可知接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。（3）蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由于是單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可查表2-30可得單側(cè)工作時(shí)的許用應(yīng)力：蝸輪當(dāng)量齒數(shù)：根據(jù)查圖2-43查得蝸輪齒形系數(shù)：螺旋角影響系數(shù)：將以上參數(shù)帶入課本校核公式（2-58）得：可知：彎曲強(qiáng)度滿足要求。（4）進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算設(shè)周圍通風(fēng)良好，箱體有較好的散熱肋片，散熱面積近似取為：取箱體表面的傳熱系數(shù)為：則由課本式2-64，油溫為：可知工作油溫符合要求。（5）計(jì)算蝸桿剛度蝸桿公稱轉(zhuǎn)矩：蝸輪公稱轉(zhuǎn)矩：蝸桿所受圓周力：蝸輪所受圓周力：蝸桿所受徑向力：許用最大撓度： 蝸桿

42、軸承間的跨距：鋼制蝸桿材料的彈性模量： 蝸桿齒根圓直徑： 蝸桿軸危險(xiǎn)截面的慣性矩： 則蝸桿最大撓度為：故剛度滿足要求。（6）確定主要參數(shù)和幾何尺寸實(shí)際中心距：模數(shù)：蝸桿頭數(shù)： 蝸桿直徑系數(shù)： 蝸輪變位移系數(shù)：蝸輪齒數(shù)：蝸桿分度圓直徑：蝸輪分度圓直徑：4.4軸的設(shè)計(jì)與校核4.4.1蝸輪軸的設(shè)計(jì)（1）蝸輪軸的材料選擇考慮到該減速器為普通中用途中小功率減速傳動(dòng)裝置，蝸輪軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)書可得 b=640MPa -11=55M。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蝸桿減速器的中心距，通過查表該減速器的機(jī)體采用剖分式結(jié)構(gòu)。又因傳遞功率小，軸承的固定方式采用兩端固定式。蝸輪軸的結(jié)

43、構(gòu)示意圖如下所示： 圖4.3 蝸輪軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1） 確定最小軸徑對(duì)于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算最小軸徑。由課本公式3-2，有：查課本表3-4，取系數(shù)，則有： 另考慮鍵槽的影響?。?）逐段的選擇設(shè)計(jì)a) 聯(lián)軸器及軸端1聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩：，查課本4-13表取則：由于聯(lián)軸器的一端連接工作機(jī)，一端連接軸，其轉(zhuǎn)速比較高，傳遞轉(zhuǎn)矩比較小，考慮到安裝時(shí)不一定能保證同心度，且載荷為中等沖擊，故采用能補(bǔ)償兩軸軸線的相對(duì)位移和緩和載荷沖擊的彈性聯(lián)軸器。根據(jù)的值以及的最小值，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可得選取的聯(lián)軸器為。該聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速為，軸徑取為，軸孔長(zhǎng)度取為。故取b)密封圈及軸段2：考慮到聯(lián)軸器右端的固定和密封圈的標(biāo)準(zhǔn)

44、，查參考書1，取軸段2軸徑為，密封圈直徑。軸承段2的長(zhǎng)度根據(jù)箱體的壁厚、軸承凸臺(tái)的厚度、軸承端蓋的厚度以及聯(lián)軸器類型確定。為了保證聯(lián)軸器不與軸承蓋相碰，取。c)軸段3與軸段6考慮到蝸桿減速器有軸向力，軸承類型選用圓錐滾子軸承。軸段3上安裝軸承，要使軸承便于安裝又符合內(nèi)徑系列，查參考書2，暫且取軸承為30209，其內(nèi)徑，外徑，寬度。故可取?？紤]到安裝甩油環(huán)和套筒時(shí)的位置，取。軸段6無(wú)需安裝套筒，故取d)蝸輪與軸段4、軸段5軸段4上安裝蝸輪。由CAD機(jī)械設(shè)計(jì)軟件可知：蝸輪孔徑，輪轂寬度。則，。對(duì)于軸段5，為了軸向固定蝸輪并且承受一定的軸向力，可令軸肩的高度為，則?？紤]到軸承受力的對(duì)稱性，可令。e)

45、軸上鍵連接設(shè)計(jì)蝸輪軸與聯(lián)軸器的連接采用平鍵連接。由聯(lián)軸器軸徑為，故選取的平鍵規(guī)格為，鍵長(zhǎng)取為50，軸深度。蝸輪軸與蝸輪的連接采用平鍵連接，由于蝸輪軸直徑為，從而平鍵規(guī)格取為，鍵長(zhǎng)取為，軸深度 表4.3 蝸輪軸各段尺寸123456直徑（mm)354045506045長(zhǎng)度(mm)6060405810304.4.2蝸桿軸的設(shè)計(jì)（1）材料選擇考慮到該減速器為普通中用途中小功率減速傳動(dòng)裝置，蝸桿軸主要傳遞蝸桿的轉(zhuǎn)矩。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蝸桿軸結(jié)構(gòu)示意圖如下所示： 圖4.4 蝸桿軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1）確定最小軸徑對(duì)于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算最小軸徑。由課本公式3-2，有：查課本表3-4，取系

46、數(shù)，則有： 另考慮鍵槽的影響?。?）軸段設(shè)計(jì)由輸出設(shè)計(jì)可知，機(jī)體采用剖分式，且傳動(dòng)方式為下置式，則蝸桿部分為整體式。且因傳遞功率不大，軸不會(huì)太長(zhǎng)，故軸承部件的固定方式可以采用兩段固定式。由此所設(shè)計(jì)的軸承部件的結(jié)構(gòu)如下圖所示。然后，可按軸上零件的安裝順序，從處開始設(shè)計(jì)。a) 聯(lián)軸器及軸段1設(shè)計(jì)：軸段1的設(shè)計(jì)與聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接的兩軸的安裝誤差，隔離震動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查課本表4-13可取，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩:而聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連，電動(dòng)機(jī)軸徑為。查參考書2（GB/T5014一1985），可取彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，許用轉(zhuǎn)速為，取其軸孔直徑為，軸孔長(zhǎng)度為。可知該聯(lián)軸器符合要

47、求。故軸段1直徑為，長(zhǎng)度為。b) 密封、軸承及軸端2、3、9的設(shè)計(jì)由于輸出軸為蝸桿軸，且下置，由于蝸輪蝸桿采用油潤(rùn)滑，用唇形密封圈。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可知唇形密封圈軸徑范圍是。則可取軸段2直徑為。軸段2的長(zhǎng)度除與軸上零件有關(guān)外，還與機(jī)體及軸承蓋等零件有關(guān)。為保證擰緊螺栓所需要扳手空間，應(yīng)留有一定的距離，另考慮軸承端蓋厚和機(jī)壁厚的因素，取?？紤]蝸輪蝸桿有軸向力，且轉(zhuǎn)速不高，則軸承選用圓錐滾子軸承。查軸承手冊(cè)暫取軸承型號(hào)為32207，其內(nèi)徑為，外徑為，寬度，安裝寬度。從而可?。?。其上安裝油板和軸承，取油板寬度為，故軸段長(zhǎng)度：。c) 軸段4和8軸段4和8為定位軸肩，所以它的直徑為48，長(zhǎng)度為6。軸段8

48、與軸段6相同。d) 軸段5和7軸段5和7的長(zhǎng)度可令其對(duì)稱，并且保證內(nèi)機(jī)壁與蝸桿距離大于機(jī)壁厚，故可取其長(zhǎng)度為。e) 軸段6軸段6上為蝸桿，取其長(zhǎng)度為螺旋長(zhǎng)度，取為f) 軸上鍵的設(shè)計(jì)聯(lián)軸器與蝸桿軸采用普通平鍵連接。由軸徑為，查參考書2，相應(yīng)的平鍵的規(guī)格取為。4.4.3蝸輪軸的校核(1)受力分析力的作用點(diǎn)如下圖所示： 圖4.5蝸輪軸受力簡(jiǎn)圖受力示意圖如下所示：蝸輪上的作用力：在水平面上，受力圖如下所示：(方向以向上為正)可得：在垂直面上，受力圖如下所示： 可得：解得：（方向向上） (方向向下)(2)軸的強(qiáng)度的校核危險(xiǎn)截面為安裝蝸輪軸的中間剖面A.1)水平面彎矩和垂直面彎矩 A左側(cè)水平面彎矩：A右側(cè)

49、水平面彎矩：A左側(cè)垂直面彎矩： A右側(cè)垂直面彎矩：2）合成彎矩則可得：A左側(cè)彎矩為：A右側(cè)彎矩為：3）扭矩軸的扭矩4）當(dāng)量彎矩由于在這里扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)變力，故取從而：故有：5）校核軸的強(qiáng)度蝸輪軸選用的材料是45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查課本表3-2，可知彎曲疲勞強(qiáng)度為：而危險(xiǎn)截面A截面處的的彎曲應(yīng)力：由此可知蝸輪軸的強(qiáng)度滿足要求。(3)蝸輪軸軸承壽命的校核安裝蝸輪軸的軸承型號(hào)為：30209。查參考書1，由GB/T277一1993可知其基本額定動(dòng)載荷：。1）計(jì)算軸承的徑向載荷軸承水平面和垂直面支反力的合力對(duì)軸承仍是徑向載荷。2）計(jì)算軸承的軸向載荷兩圓錐滾子軸承派生的內(nèi)部軸向力分別為：、的方向如下圖所

50、示：由于，從而軸承有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，軸承1被放松，軸承2被壓緊。從而有：3)計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷由于，查參考書2可知：又，輕微沖擊時(shí)，取=1.1，則：因，故只需校核軸承2的壽命。4）計(jì)算軸承2的壽命軸承2的壽命為：可知軸承的壽命符合要求。4.4.4蝸桿軸的校核(1)受力分析軸承力的作用點(diǎn)如下圖所示： 圖4.6 蝸桿軸的受力圖受力分析如下圖所示：蝸桿上的作用力：在水平面上，受力圖如下所示：可得：(方向向下)在垂直面上，受力圖如下所示：可得：解得：（方向向下） (方向向上)(2)軸的強(qiáng)度的校核危險(xiǎn)截面為安裝蝸桿軸的中間剖面A.1)水平面彎矩和垂直面彎矩 A左側(cè)水平面彎矩：A右側(cè)水平面彎矩：A左側(cè)垂直面彎矩： A右側(cè)垂直面彎矩：2）合成彎矩則可得：A左側(cè)彎矩為：A右側(cè)彎矩為：3）扭矩軸的扭矩4）當(dāng)量彎矩由于在這里扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)變力，故取從而：故有：5）校核軸的強(qiáng)度蝸桿軸選用的材料是45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查課本表3-2，可知彎曲疲勞強(qiáng)度為：而危險(xiǎn)截面A截面處的的彎曲應(yīng)力：由此可知蝸桿軸的強(qiáng)度滿足要求。(3)蝸桿軸軸承的校核安裝蝸桿軸的軸承型號(hào)為：32207。查參考書1，由GB/T277一1993可知其基本額定動(dòng)載荷：。1）計(jì)算軸承的徑向載荷軸承水平面和垂直面支反力的合力對(duì)軸承仍是徑向載荷。2