目 錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（3）2. 設(shè)計(jì)方案（4）3.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)（5） 3.1 電機(jī)選擇（5） 3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配（7） 3.3傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)（7）4.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)（9） 4.1 V帶的設(shè)計(jì)（9） 4.2 齒輪的設(shè)計(jì)（11） 5.軸及軸上零件的設(shè)計(jì)（22） 5.1 高速軸的設(shè)計(jì)（22） 5.2 中速軸的設(shè)計(jì)（24） 5.3 低速軸的設(shè)計(jì)（26）5.4 中間軸的校核（28）6. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（32）7. 潤(rùn)滑及密封類(lèi)型的設(shè)計(jì)（32）8. 其他附件的設(shè)計(jì)（33）9. 參考文獻(xiàn)（34）10. 課程設(shè)計(jì)心得（34）題號(hào)：F2，運(yùn)輸帶工作拉力F/N：1600，運(yùn)輸帶工作速度v (m/s)：1.15，卷筒直徑D(mm)：230，工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶工作速度允許誤差為5%。2. 設(shè)計(jì)方案根據(jù)任務(wù)書(shū)有以下設(shè)計(jì)方案：3.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)3.1 電機(jī)選擇設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求和工作條件選，選用用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，其機(jī)構(gòu)為封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380V,Y型。2、選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為：PW=Fv1000kW=16001.151000=1.84kW從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為：a=1243245式中：1、2、3、4、5分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒的傳動(dòng)效率。 取1=0.96, 2=0.98 （滾子軸承），3=0.96,4=0.99，5=0.96，所以： a=0.960.9840.9620.990.96 =0.78所以電動(dòng)機(jī)所需的功率：Pd=PW a=1.840.78=2.36kWPW=1.84kWa=0.78Pd=2.36kW3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為n=601000vD=6010001.153.14230 =95.54rmin根據(jù)傳動(dòng)比的合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1,=24,二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i2,=840,則總傳動(dòng)比合理范圍為ia,=16160,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd,=ia,n=1616095.54=152915286rmin根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y100L-2，其主要性能如下表所示:電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/k w滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y100L-2328702.22.3n=95.54r/min3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、總傳動(dòng)比ia=nmn=287095.54=30.04ia=30.042、分配傳動(dòng)比ia=i1i2i3考慮潤(rùn)滑的條件，為使兩級(jí)大齒輪相近，取i2=i3 ，i1=2,故：i2=ia2=30.42=3.90i2=i3=3.90i1=2i2=3.90i3=3.903.3傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、各軸的轉(zhuǎn)數(shù)軸 n=nmi1=28702=1435rmin軸 n=ni2=14353.90=367.95rmin軸 n=ni3=367.953.90=95.54rmin卷筒軸 n卷=n=95.54rminn=1435rminn=367.5rminn=95.54rminn卷=95.54rmin2、各軸的輸出功率軸：p=pd.1=2.360.96=2.27kw軸：p=p.2.3=2.270.980.96=2.13kw軸：p=p.2.3=2.130.980.96=2.01kw卷筒軸：p卷=p.2.4=2.010.980.99=1.95kwp=2.27kwp=2.13kwp=2.01kwp卷=1.95kw3、各軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td=9550pdnm=95502.362870=7.85N.m故軸：T=9550pn=95502.271435=15.11N.m軸：T=9550pn=95502.13367.95=55.28N.m軸：T=9550pn=95502.0195.54=200.92N.m卷筒軸：T卷=9550p卷n卷=95501.9595.54=194.92N.m將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表:帶式傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)Td=7.85N.mT=15.11N.mT=55.28N.mT=200.92N.mT卷=194.92N.m軸名功率P/k w轉(zhuǎn)矩T/N. m轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸2.367.852870 23.903.901軸2.2715.111435軸2.1355.28367.5軸2.01200.9295.54卷筒軸1.95194.9295.544.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)4.1 V帶的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、帶的型號(hào)的確定額定功率P=2.36 kW 根據(jù)工作情況由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表87查的KA=1.2P ca=KAp=2.832kw 根據(jù)功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速nm=2870r/min按機(jī)械設(shè)計(jì)圖8-11選擇：普通V帶Z型 普通V帶V帶Z型2、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-6和表8-8 圖8-11取小輪基準(zhǔn)直徑dd1=80mm帶速v=dd1nm601000=802870601000=12.02ms因?yàn)?msv30ms,故帶速合適大輪基準(zhǔn)直徑dd2=i1dd1=280=160mm根據(jù)表8-8可得dd2=160mm ，不用圓整dd1=80mmdd2=160mm v=12.02ms3、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)(8-20）0.7（dd1+dd2)a0(F0)min壓軸力的最小值為(FP)min=2Z(F0)minsin12 =2546.54sin167.612 =396.08N(F0)min=46.54N(FP)min=396.08N4.2 齒輪的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）選用8級(jí)精度3）材料選擇，由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=203.9=78。直齒圓柱齒輪45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度z1=20z2=782、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4、尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即d1t2.323KT1du1u(ZEH)2確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)：Kt=1.3 計(jì)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：T=15.11N.m由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107選取齒寬系數(shù)d=1 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107查的材料的彈性影響系數(shù)ZE=189MPa12由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖1021d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa。計(jì)算齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； N1=60n1jLh=6014351(2830010=4.13109N2=4.131093.9=1.06109由教材圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.90;KHN2=0.95計(jì)算接觸疲勞需用力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1, 按教材許用力公式H=KNLimS H1=0.90600=540MPa H2=0.95550=522.5MPa試算小齒輪分度圓直徑d1,代入H中較小的值。d1t2.3231.315.111034.913.9（189.8189.8522.5522.5）=34.39mm計(jì)算圓周速度v=d1tn1601000=34.391435601000=2.58ms計(jì)算齒寬bb=d.d1t=134.39=34.39mm計(jì)算齒寬與齒高之比bh。模數(shù) m t =d1tz1=34.39/20=1.72mm齒高 h=2.25mt=2.251.72=3.87mm其比為 b h=34.39/3.87=8.89計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=2.58m/s,8級(jí)精度，由教材圖10-8查的動(dòng)載系數(shù)KV=1.15;直齒輪，KH=KF=1;由教材表10-2查的使用系數(shù)KA=1;又由表10-4用插值法查的8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，KH=1.173。由 b h=34.39/3.87=8.89，KH=1.173查圖10-13的KF=1.19；故載荷系數(shù) K=KAKV KHKH=11.1511.19=1.37按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式（10-10a）得d1=d1t3KKt=34.3931.371.3=39.71mm計(jì)算模數(shù)m.m=d1z1=39.71/20=1.99mm 由教材式（10-5）的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式m32KT1dZ12(YFaYSaF).確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由教材圖10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=300MPa.2）由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN2=0.88;3)計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得F1=KFN1FE1S=0.855001.4=303.57MPaF2=KFN2FE2S=0.883001.4=238.86MPa計(jì)算載荷系數(shù)4）K=KAKV KFKF=11.1511.19=1.3695)查取齒形系數(shù)由教材表10-5查得YFa1=2.80; YFa2=2.226。6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材表10-5查的YSa1=1.55; YSa2=1.756。7）計(jì)算大小齒輪的YFaYSaF并加以比較。 YFa1YSa1F1=0.01439YFa2YSa2F2=0.01444大齒輪的數(shù)值大（2）計(jì)算m 321.36915.11103120200.01444=1.49mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小注意取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)1.49并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm,按接觸強(qiáng)度算的分度直徑d1=39.71mm算的小齒輪齒數(shù) Z1=d1m=39.71/1.5=27 大齒輪齒數(shù) Z2=273.9=105 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，即滿足齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊促，避免浪費(fèi)。（1） 計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=271.5=40.5mm d2=z2m=1051.5=157.5mm(2)計(jì)算中心距a=d1+d22=99mm （3）計(jì)算齒輪寬度b=dd1=140.5=40.5mm 取B1=45.5mm,B2=40.5mm。所以小結(jié)得由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪1.540.545.527大齒輪1.5157.540.5105T=15.11N.mN1=4.13109N2=1.06109 H1=540MPaH2=522.5MPad1t=34.39mmV=2.58msm t =1.72mmh=3.87mmK=1.37d1=39.71mmm=1.99mmF1=303.57MPaF2=238.86MPaK =1.369m =1.49mmm=1.5mm Z1=27 Z2=105d1= 40.5mmd2 =157.5mma=99mmb=40.5mmB1=45.5mmB2=40.5mm低速齒輪的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）選用8級(jí)精度3）材料選擇，由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=203.9=78。直齒圓柱齒輪45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度z1=20z2=782、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4、尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即d1t2.323KT1du1u(ZEH)2確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)：Kt=1.3 計(jì)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：T=55.28N.m由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107選取齒寬系數(shù)d=1 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107查的材料的彈性影響系數(shù)ZE=189MPa12由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖1021d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa。計(jì)算齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； N1=60n1jLh=60367.51(2830010=1.06109N2=1.061093.9=2.72108由教材圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.98;KHN2=1.08計(jì)算接觸疲勞需用力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1, 按教材許用力公式H=KNLimS H1=0.98600=588MPa H2=1.02550=561MPa試算小齒輪分度圓直徑d1,代入H中較小的值。d1t2.3231.355.281034.913.9（189.8189.8588588）=48.98mm計(jì)算圓周速度V=d1tn1601000=48.98367.5601000=0.94ms計(jì)算齒寬bb=d.d1t=148.98=48.98mm計(jì)算齒寬與齒高之比bh。模數(shù) mt =d1tz1=48.98/20=2.45mm齒高 h=2.25mt=2.252.45=5.51mm其比為 b h=48.98/5.51=8.89計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=0.94m/s,8級(jí)精度，由教材圖10-8查的動(dòng)載系數(shù)KV=1.05;直齒輪，KH=KF=1;由教材表10-2查的使用系數(shù)KA=1;又由表10-4用插值法查的8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，KH=1.173。由 b h=48.98/5.51=8.89，KH=1.173查圖10-13的KF=1.24；故載荷系數(shù) K=KAKV KHKH=11.0511.73=1.82按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式（10-10a）得d1=d1t3KKt=48.9831.821.3=54.79mm計(jì)算模數(shù)m.m=d1z1=54.79/20=2.74mm由教材式（10-5）的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式m32KT1dZ12(YFaYSaF).確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由教材圖10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=300MPa.2）由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.88，KFN2=0.95;3)計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得F1=KFN1FE1S=0.885001.4=314.29MPaF2=KFN2FE2S=0.953001.4=203.57MPa計(jì)算載荷系數(shù)4）K=KAKV KFKF=11.0511.173=1.8175)查取齒形系數(shù)由教材表10-5查得YFa1=2.80; YFa2=2.226。6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材表10-5查的YSa1=1.55; YSa2=1.756。7）計(jì)算大小齒輪的YFaYSaF并加以比較。 YFa1YSa1F1=0.01381YFa2YSa2F2=0.02415大齒輪的數(shù)值大（2）計(jì)算m 321.81755.28103120200.02415=2.30mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小注意取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)2.30并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm,按接觸強(qiáng)度算的分度直徑d1=54.79mm算的小齒輪齒數(shù) Z1=d1m=54.79/2.5=22 大齒輪齒數(shù) Z2=223.9=89 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，即滿足齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊促，避免浪費(fèi)。（1） 計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=222.5=55mm d2=z2m=892.5=222.5mm(2)計(jì)算中心距a=d1+d22=138.75mm （3）計(jì)算齒輪寬度b=dd1=155=55 取B1=60mm,B2=55mm。所以小結(jié)得由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪2.5556022大齒輪2.5222.55589T=55,28N.mN1=1,06109N2=2.72108 H1=588MPaH2=561MPad1t=48.98mmV=0.94msm t =2.45mmh=5.51mmK=1.82d1=54,79mmm=2.74mmF1=314.29MPaF2=203,57MPaK =1.817m 2.30mmZ1=22 Z2=89d1= 55mmd2 =222.5mma=138.75mmb=55mmB1=60mmB2=55mm5.軸及軸上零件的設(shè)計(jì)5.1 高速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪齒寬2.27Kw15.11 Nm1435r/min45.5mm2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸的直徑先按機(jī)械設(shè)計(jì)教材式115-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取A0=112。于是有:dmin=A03P1n1=11232.271435=13.05mmd min=13.05mm4、選擇滾動(dòng)軸承初步選擇滾動(dòng)軸承。選6005深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6005深溝球軸承d=25(mm) ，B=12（mm）6005深溝球軸承5、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度于此軸的相配合的齒輪分度圓直徑比較小，所以將此軸設(shè)計(jì)成齒輪軸。: 軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩，取L1-2=37.5mm ， 且d1-2=25mm, 與1-2段軸相配合的深溝球軸承，左端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，右端采用套筒進(jìn)行軸向定位:2-3段軸要與齒輪配合，此段齒輪與軸一體，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d2-3=35mm ； 又由于小齒輪齒寬B=45.5mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ，所以取 L2-3=45.5mm；: 4-5段軸沒(méi)有什么與之相配合的零件，考慮到下段有個(gè)軸肩，但直徑仍設(shè)計(jì)為d4-5=35mm,L4-5=63.5mm: 5-6段 d5-6=25,L5-6=40mm,右端用軸端擋圈固定軸承。：6-7段, 由于輸入端是與v帶輪的輪轂相連，由于v帶為z型故v帶的寬度為4e+2f=65mm.d6-7=25,L6-7=75mm,其中末端的的65mm與v帶的輪轂進(jìn)行連接，中間與箱體的10mm用檔圈進(jìn)行輪轂與左端軸承的定位。L1-2=37.5mmd1-2=25mmd2-3=35mmL2-3=45.5mmd4-5=35mm L4-5=63.5mmd5-6=25L5-6=40mmd6-7=25mmL6-7=75mm6、確定軸的的倒角和圓角 參考1表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為1.6。7、軸的草圖5.2 中速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速2.13Kw55,28 Nm367.5r/min2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸的直徑先按式機(jī)械設(shè)計(jì)教材15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3選取A0=112。于是有: dmin=A03P2n2=11232.13367.5=20.12mmdmin=20.12mm4、選軸承. 初步選擇滾動(dòng)軸承。選6006深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6006深溝球軸承d=30(mm) ，B=13（mm） ，c=13.2kN。選6006深溝球軸承5、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度:1-2段軸我們?nèi)?L1-2=40mm，d1-2=30mm 。與1-2段軸相配合的深溝球軸承，左端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，右端采用套筒進(jìn)行軸向定位。：2-3段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d2-3=40mm ； 又由于大齒輪齒寬B=40.5mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ，所以取 L2-3=38mm；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的右端的軸向定位，應(yīng)將3-4段軸的直徑比2-3段稍微大一些，h0.07d這里取其直徑為 d3-4=46mm；由于3-4段軸主要是起軸肩的作用，沒(méi)有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，這里取L3-4=10mm 。：4-5段軸要與小齒輪相配合，且為能利用3-4段軸的軸肩，所以此段軸的直徑要比4-5段軸要小一些，這里我們?nèi)?d4-5=40mm；由于小齒輪的齒寬為B=60mm，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ，所以取L4-5=58mm。：5-6段軸與之相配合的零件是軸承，所以其直徑和長(zhǎng)度與軸最右端的軸承一樣，故d5-6=30mm, L5-6=40 mm， 。L= L1-2 +L2-3+L3-4 +L4-5 +L5-6=40 +38+10+58+40=186mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。L1-2=40mmd1-2=30mmd2-3=40mmL2-3=38mmd3-4=46mmL3-4=10mmd4-5=40mmL4-5=58mmd5-6=30mmL5-6=40 mmL=186mm6、倒角參考教材表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為27、軸的結(jié)構(gòu)草圖5.3 低速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪齒寬2.01Kw200.92 Nm95.54r/min55mm2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸直徑 先按式機(jī)械設(shè)計(jì)教材15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3選取A0=112。于是有: dmin=A03P3n3=11232.0195.54=30.92mmdmin=30.92mm4、選取聯(lián)軸器輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的，為了所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適宜，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ca=KAT3,查教材表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故取KA=1.5，則：T ca=KAT3=1.5200.92=301.38N.m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)選用型號(hào)為L(zhǎng)T7型聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500N.m聯(lián)軸器的孔徑為40mm,故軸的最小直徑選擇40mm，TCA=301.38N.m。聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L=112mm,聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=84mm.選用型號(hào)為L(zhǎng)T7型聯(lián)軸5、選擇軸承6、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初步選擇滾動(dòng)軸承。由于軸的直徑為40mm選6008深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6008深溝球軸承d=40(mm) ，B=15（mm）。:1-2段軸由于與聯(lián)軸器的轂孔長(zhǎng)度L1=84m，為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故軸的長(zhǎng)度比L1略短一些我們?nèi)?L1-2=82+8mm，d1-2=40mm 。，右端采用套筒進(jìn)行聯(lián)軸器和軸承的軸向定位。：2-3段軸上要有一個(gè)擋圈固定軸承，下段軸設(shè)計(jì)個(gè)軸肩，所以d2-3=40mm ，取 L2-3=25mm；：3-4段軸要進(jìn)行軸端配合，故要有一個(gè)軸肩，這段軸沒(méi)有與之相配合的零件，這里我們?nèi)=4mm，所以d2-3=48mm ； L3-4=55.5mm；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的右端的軸向定位，應(yīng)將5-6段軸的直徑比4-5段稍微小一些，h0.07d這里取其直徑為 d4-5=66mm；由于5-6段軸主要是起軸肩的作用，沒(méi)有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，這里取L4-5=10mm：5-6段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d5-6=58mm ； 又由于大齒輪齒寬B=55mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ，所以取 L5-6=53mm；6；6-7段只有與軸承相連接，所以取d6-7=40mm L6-7=42.5mm.同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。軸上零件得周向定位 齒輪，半軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=58mm ， bh=1811 ，L=40（mm）。選6008深溝球軸承L1-2=90md1-2=40mmd2-3=40mmL2-3=25mmd2-3=48mmL3-4=55.5mmd4-5=66mmL4-5=10mmd5-6=58mmL5-6=53mmd6-7=40mm L6-7=42.5mm7、確定軸的的倒角和圓角參考教材表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為2。軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為25.4 中間軸的校核作用在兩個(gè)齒輪上的圓周力：Ft小=2T2d小=255.28103552009.09N Ft大=2T2d大=255.28103157.5=701.97N 徑向力： Fr小=Ft小tan=2009.09tan20=4496.47N Fr大=Ft大tan=701.97tan20=1570.42N求垂直面的支反力：L3=6.5+24.5+20.25=51.25mm; L2=20.25+10+30=60.25mm;L1=30+25+6.5=61.5mm F1V=-Fr小l3+Fr大(l2+l3)l1+l2+l3 =1570.4251.25+60.25-4496.4751.2551.25+60.25+61.5 =320N F2V=Fr小+F1V-Fr大 =4496.47+320-1570.42 =3246.05N計(jì)算垂直彎矩：Mavm=F1Vl1=32061.510-3=19.68N.m Mavn=F1V(l1+l2)-Fr大l2 =32061.5+60.2510-3-1570.4260.2510-3 =55.66N.m求水平面的支承力： F1H=Ft小l3+Ft大l2+l3l1+l2+l3 =2009.0951.25+701.9751.25+60.2551.25+60.25+61.5 =1047.58N F2H=Ft小+Ft大-F1H =2009.09+701.97-1047.58 =1663.48N 計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： MaHm= F1Hl1=1047.5861.510-3=64.43N.m MaHn=F1Hl1+l2-Ft大l2 =1047.5861.5+60.2510-3-701.9760.2510-3 =85.25N.m求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：Mam=Mavm2+MaHm2=19.682+64.432=63.37N.mMan=Mavn2+MaHn2=55.662+85.252=101.81N.m按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)。通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的界面，即危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度根據(jù)以上的數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 cam=Mam2+T22W =(63.37103)2+(0.655.28103)20.1(40)3=11.18MPa can=Man2+T22W =(101.81103)2+(0.655.28103)20.1(40)3=16.76MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表查得-1=60MPa。因此ca-1，故安全。軸承壽命校核：軸承壽命可由式Lh=10660n(Cft)Pfp)h進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以P=Fr，查表f1=1,fp=1.1,取=3.Fr1=F1V2+ F1H2=3202+1047.582=1095.36NFr2=F2V2+ F2H2=3246.052+1663.482 =3647.46NLh=10660n(Cft)Pfp)h=10660367.5(113.21031.13647.46)3 =28.03年因此該軸承符合要求。鍵的設(shè)計(jì)與校核：軸上零件得周向定位（1）齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=40mm ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 bh=128mm見(jiàn)表4-1,取L=40mm（比輪轂寬度小些）；按d2-3=40mm ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 bh=128mm見(jiàn)表4-1,取L=28（mm）（比輪轂寬度小些）。（2）：校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-2查得許用擠壓用力=100 ，取中間值，=110MPa 。鍵的工作長(zhǎng)度l1=L-b=40-12=28（mm），l2= L-b=28-12=16mm.鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 8=4mm。由式機(jī)械設(shè)計(jì)（6-1）式p=2T103kldp可得：p1=255.2810344040=17.275MPa p2=255.2810342840=24.67MPa由計(jì)算可知均小于p所以都安全可用。即所選鍵為bhL=12840和bhL=128286.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的展開(kāi)式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器如下表所示：名稱數(shù)值（mm）名稱數(shù)值（mm）箱座壁厚8底座寬度237箱蓋壁厚8底座高度15底座長(zhǎng)度405箱體高度297其他相關(guān)尺寸見(jiàn)圖紙。7.潤(rùn)滑及密封類(lèi)型的設(shè)計(jì)1、齒輪采用飛濺潤(rùn)滑，在箱體上的四個(gè)軸承采用脂潤(rùn)滑，在中間支撐上的兩個(gè)軸承采用油潤(rùn)滑。2、密封類(lèi)型的選擇1.） 軸伸出端的密封：軸伸出端的密封選擇毛氈圈式密封。 2. ）箱體結(jié)合面的密封： 箱蓋與箱座結(jié)合面上涂密封膠的方法實(shí)現(xiàn)密封。 3. ）軸承箱體內(nèi)，外側(cè)的密封：（1）軸承箱體內(nèi)側(cè)采用擋油環(huán)密封。 （2）軸承箱體外側(cè)采用毛氈圈密封8.其他附件的設(shè)計(jì)1、觀察孔及觀察孔蓋的選擇與設(shè)計(jì)： 觀察孔用來(lái)檢查傳動(dòng)零件的嚙合，潤(rùn)滑情況，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油。平時(shí)觀察孔蓋用螺釘封住，。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤(rùn)滑油滲漏，在蓋板與箱蓋之間加有紙質(zhì)封油墊片，油孔處還有慮油網(wǎng)。 查表6表15-3選觀察孔和觀察孔蓋的尺寸分別為和。2 、 油面指示裝置設(shè)計(jì)：油面指示裝置采用油標(biāo)指示。3 、通氣器的選擇：通氣器用來(lái)排出熱膨脹，持氣壓平衡。查表6表15-6選 型通氣帽。4 、放油孔及螺塞的設(shè)計(jì)： 放油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面做成外傾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡，排油孔平時(shí)用螺塞堵住。查表6表15-7選型外六角螺塞。5 、起吊環(huán)的設(shè)計(jì)： 為裝卸和搬運(yùn)減速器，在箱蓋上鑄出吊環(huán)用于吊起箱蓋。起蓋螺釘?shù)倪x擇： 為便于臺(tái)起上箱蓋，在上箱蓋外側(cè)凸緣上裝有1個(gè)啟蓋螺釘，直徑與箱體凸緣連接螺栓直徑相同。7 、定位銷(xiāo)選擇： 為保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，在精加工軸承座孔前，在箱體聯(lián)接凸緣長(zhǎng)度方向的兩端，個(gè)裝配一個(gè)定位銷(xiāo)。采用圓錐銷(xiāo)，直徑是凸緣連接螺栓直徑的0.8倍。9.參考文獻(xiàn)1 龔桂義，羅圣國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)第2版北京：高等教育出版社，20052 吳宗澤，羅圣國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版北京：高等教育出版社，20063 濮良貴，紀(jì)名剛機(jī)械設(shè)計(jì)第八版北京：高等教育出版社，20064 駱?biāo)鼐煸?shī)順.機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20065 劉朝儒，吳志軍等.機(jī)械制圖.第5版.北京：高等教育出版社，200610.課程設(shè)計(jì)心得經(jīng)過(guò)十幾天的努力,我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.在這次作業(yè)過(guò)程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計(jì)算,一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改，這都暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足，計(jì)算出現(xiàn)了很多小問(wèn)題，令我非?？鄲?，慢慢的一步步的修改.同時(shí)我還對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解.盡管課程設(shè)計(jì)的過(guò)程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)完整機(jī)械的步驟與方法;也對(duì)機(jī)械制圖。對(duì)我來(lái)說(shuō),收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問(wèn)題的方法與能力.在整個(gè)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí),空有理論知識(shí),有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié)。特別是在畫(huà)裝配圖的時(shí)候，說(shuō)明書(shū)的一開(kāi)始設(shè)計(jì)的東西問(wèn)題就一下暴露出來(lái)了。在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)?？傮w來(lái)說(shuō),我覺(jué)得做這種類(lèi)型的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，綜合應(yīng)用才能很好的完成包括機(jī)械設(shè)計(jì)在內(nèi)的所有工作，更多了培養(yǎng)了自己主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中必須自己不斷的翻書(shū)，查找資料把自己不懂得東西搞懂，并為之所用。也希望學(xué)院能多一些這種課程。34