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機(jī)械10-9機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)王鵬宇題目 題目：設(shè)計(jì)兩級(jí)(展開(kāi)式)斜齒圓柱齒輪減速器 設(shè)計(jì)熱處理車(chē)間零件清洗用傳輸設(shè)備用減速器。該傳送設(shè)備的動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置后傳至傳送帶。每日兩班制工作,工作期限為4年。 原始數(shù)據(jù): 已知條件 王鵬宇 鼓輪直徑(mm) 370 傳送帶運(yùn)行速度(m/s) 0.85 傳送帶主動(dòng)軸所需扭矩(Nm) 900 設(shè)計(jì)任務(wù)： 1.減速器裝配圖一張（A0）； 2.零件圖2張（A3）； 3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（15頁(yè)左右）。 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖如下: 1-電動(dòng)機(jī) 2-帶傳動(dòng) 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-鼓輪 6-傳送帶 完成任務(wù)時(shí)間參考表 設(shè)計(jì)階段 設(shè)計(jì)內(nèi)容 完成階段設(shè)計(jì) 的參考時(shí)間 1 1.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 2.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)前 第1天 2 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ——第4天 3 減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)（手工） ——第8天 4 繪制裝配工作圖（手工或者CAD） ——第10天 5 繪制零件工作圖（上機(jī)） ——第12天 6 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) ——第13天 7 準(zhǔn)備答辯、答辯 第14天 8 設(shè)計(jì)答辯 第15天 2 目 錄 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1 一 電動(dòng)機(jī)的選擇 2 二 分配傳動(dòng)比 3 三 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3 四 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 5 五 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 8 六 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 13 七 減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) 18 八 滾動(dòng)軸承及鍵的校和計(jì)算壽命 26 九 潤(rùn)滑與密封 30 十 減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸 30 總 結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 32 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)熱處理車(chē)間零件清洗用傳輸設(shè)備用減速器。 該傳送設(shè)備的動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置后傳至傳送帶。每日兩班制工作，工作期限為4年。 原始數(shù)據(jù)： 已知條件 王鵬宇 鼓輪直徑(mm) 370 傳送帶運(yùn)行速度(m/s) 0.85 傳送帶主動(dòng)軸所需扭矩(Nm) 900 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下： 1-電動(dòng)機(jī) 2-帶傳動(dòng) 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-鼓輪 6-傳送帶 圖1-1 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 一 電動(dòng)機(jī)的選擇 1.1選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)槭覂?nèi)工作，運(yùn)動(dòng)載荷平穩(wěn)，所以選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 1.2 電動(dòng)機(jī)容量的選擇 1）運(yùn)輸機(jī)所需要的功率為： 其中：T=900N.m，V=0.85m/s，D=370mm得 2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 ——電動(dòng)機(jī)至鼓輪軸的傳動(dòng)裝置總效率。 取V帶傳動(dòng)效率，圓柱齒輪傳動(dòng)效率，滾子軸承效率，聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，鼓輪效率，電動(dòng)機(jī)至鼓輪軸的傳動(dòng)裝置總效率為： 3）電動(dòng)機(jī)所需功率為： 因有輕微震動(dòng) ，電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于即可，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表19-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率為5.5kw。 1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 鼓輪軸工作轉(zhuǎn)速： 展開(kāi)式二級(jí)減速器推薦的傳動(dòng)比為： V帶的傳動(dòng)比為： 得總推薦傳動(dòng)比為： 所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為： 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750、1000、1500、3000r/min。 綜合考慮傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)緊湊性和經(jīng)濟(jì)性，選用同步轉(zhuǎn)速1500r/min的電機(jī)。 型號(hào)為Y132S-4，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速，功率5.5。 二 分配傳動(dòng)比 2.1總傳動(dòng)比 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速。故總傳動(dòng)比為： 2.2分配傳動(dòng)比 為使傳動(dòng)裝置尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)、不發(fā)生干涉現(xiàn)象，選V帶傳動(dòng)比：； 則減速器的傳動(dòng)比為：； 考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問(wèn)題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)該有相近的浸油深度。則兩級(jí)齒輪的高速級(jí)與低速級(jí)傳動(dòng)比的值取為1.3，取 則：； ； 三 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3.1各軸的轉(zhuǎn)速： 1軸 ； 2軸 ； 3軸 鼓輪軸 3.2各軸的輸入功率： 1軸 ； 2軸 ； 3軸 ； 3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 電機(jī)軸 ； 1軸 ； 2軸 ； 3軸 ； 3.4整理列表 軸名 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比 電機(jī)軸 5.01 33.23 1440 1軸 4.81 79.75 576 2.5 2軸 4.62 314.05 140.49 4.1 3軸 4.44 965.88 43.9 3.2 四 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 4.1 V帶的基本參數(shù) 1）確定計(jì)算功率： 已知：；； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-8得工況系數(shù)：； 則： 2）選取V帶型號(hào)： 根據(jù)、查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖13-15選用A型V帶, 3）確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑 （1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑： ； （2）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑： ； 圓整取，誤差小于5%，是允許的。 4）驗(yàn)算帶速： 帶的速度合適。 5）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距： 中心距： 初選中心距 （2）基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 對(duì)于A型帶選用 （3）實(shí)際中心距： 6）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角： 由 得 主動(dòng)輪上的包角合適。 7）計(jì)算V帶的根數(shù)： ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-3 得： ； （2），查表得：； （3）由查表得，包角修正系數(shù) （4）由，與V帶型號(hào)A型查表得： 綜上數(shù)據(jù)，得 取合適。 8）計(jì)算預(yù)緊力（初拉力）： 根據(jù)帶型A型查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-1得： 9）計(jì)算作用在軸上的壓軸力： 其中為小帶輪的包角。 10）V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)整理并列表： 帶型 帶輪基準(zhǔn)直徑(mm) 傳動(dòng)比 基準(zhǔn)長(zhǎng)度(mm) A 2.5 1600 中心距（mm） 根數(shù) 初拉力(N) 壓軸力(N) 485 4 152.4 1201 4.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1）帶輪的材料： 采用鑄鐵帶輪（常用材料HT200） 2）帶輪的結(jié)構(gòu)形式： V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與V帶的基準(zhǔn)直徑有關(guān)。小帶輪接電動(dòng)機(jī)，較小，所以采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)帶輪。 五 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 5.1齒輪的類(lèi)型 1）依照設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)高速級(jí)選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-2，選用8級(jí)精度。 3）材料選擇：材料選擇 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS。 （1）由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-5，取，。 查表11-4，取區(qū)域系數(shù)。 （2）由圖6.14按齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 （3）由式6.11計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （4）由圖6.16查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) （5）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.0，由式10-12得 4）螺旋角：8°<β<20°,初選β=15° 5）齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：； 大齒輪齒數(shù)： 5.2尺面接觸強(qiáng)度較合 1、 （1）取載荷 （2）兩支承相對(duì)小齒輪非對(duì)稱(chēng)分布，故取 （3）， ， 2、計(jì)算模數(shù) ，查表取 3、,取整b=60mm 4、計(jì)算齒輪圓周速度 5.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 因?yàn)樗x材料硬小于350HBS,所以為軟齒面。 1）法向模數(shù) 2）查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3 3）查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-6，得齒寬系數(shù) 由圖6.15查得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由圖6.16查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.3，由式10-13得 4）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 5）齒形系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-8得：， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-9得：， 因?yàn)? 和比較 大齒輪的數(shù)值較大。 6）法向模數(shù) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),取,已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度.但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度,需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù),于是有 ，取28 則取115 7）中心距 圓整為148mm。 8）確定螺旋角： 9）確定齒輪的分度圓直徑： 10）齒輪寬度： 圓整為58mm 圓整后??；。 11）重合度確定 ，查表得 所以 = 12）齒輪尺寸表： 將幾何尺寸匯于表： 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 計(jì)算公式及參數(shù)選擇 1 端面模數(shù) 2 螺旋角 3 分度圓直徑 4 齒頂高 5 齒根高 6 全齒高 7 頂隙 8 齒頂圓直徑 9 齒根圓直徑 10 中心距 148mm 5.4 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 可知是安全的 校核安全。 5.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度 校核安全 六 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 6.1齒輪的類(lèi)型 1）依照設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)高速級(jí)選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-2，選用8級(jí)精度。 3）材料選擇：材料選擇 選擇小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS。 （1）由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-5，取，。 查表11-4，取區(qū)域系數(shù)。 （2）由圖6.14按齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 （3）由式6.11計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （4）由圖6.16查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) （5）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.0，由式10-12得 4）螺旋角：8°<β<20°,初選β=15° 5）齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：； 大齒輪齒數(shù)：取64 6.2尺面接觸強(qiáng)度較合 1、 （1）取載荷 （2）兩支承相對(duì)小齒輪非對(duì)稱(chēng)分布，故取 （3）， ， 2、計(jì)算模數(shù) ，查表取 3、,取整b=93mm 4、計(jì)算齒輪圓周速度 6.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 因?yàn)樗x材料硬小于350HBS,所以為軟齒面。 1）法向模數(shù) 2）查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3 3）查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-6，得齒寬系數(shù) 由圖6.15查得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由圖6.16查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 　 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.3，由式10-12得 4）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 5）齒形系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-8得：， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-9得：， 因?yàn)? 和比較 大齒輪的數(shù)值較大。 6）法向模數(shù) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),取,已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度.但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度,需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù),于是由 ，取30 則 7）中心距 圓整為195mm。 8）確定螺旋角： 9）確定齒輪的分度圓直徑： 10）齒輪寬度： 圓整為93mm 圓整后?。?。 11）重合度確定 ，查表得 所以 = 12）齒輪尺寸表： 將幾何尺寸匯于表： 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 計(jì)算公式及參數(shù)選擇 1 端面模數(shù) 2 螺旋角 3 分度圓直徑 4 齒頂高 5 齒根高 6 全齒高 7 頂隙 8 齒頂圓直徑 9 齒根圓直徑 10 中心距 195mm 6.4 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 可知是安全的 校核安全。 6.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度 校核安全 七 減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) 7.1 軸1的設(shè)計(jì) （1）尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 1）高速軸上的功率P1,轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1 ，， 2）初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是得： 該處槽故軸徑加大5％～10％，且高速軸的最小直徑顯然是安裝大帶輪處的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故?。?。 3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （a）為了滿(mǎn)足大帶輪的軸向定位的要求2軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度，取故取2段的直徑，長(zhǎng)度。 (b) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30206，故，，軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，軸肩高度軸肩高度，取，因此，取。 (c) 齒輪處由于齒輪分度圓直徑，故采用齒輪軸形式，齒輪寬度B=58mm，齒故取。另考慮到齒輪端面與箱體間距10mm以及兩級(jí)齒輪間位置配比，取，。 （2）強(qiáng)度校核計(jì)算 1）求作用在軸上的力 已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為=52 ，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》（軸的設(shè)計(jì)計(jì)算部分未作說(shuō)明皆查此書(shū)）式(10-14)，則 2）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30206型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=16mm。因此，軸的支撐跨距為L(zhǎng)1=72mm。 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面C處的MH、MV及M的值列于下表。 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F ， ， C截面彎矩M 總彎矩 扭矩 3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù) ，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。 7.2軸2的設(shè)計(jì)： 1） 軸2的轉(zhuǎn)速和功率轉(zhuǎn)矩： P2=4.62Kw，n2=140.49n/min，T2=314.05N.m 2） 求作用在齒輪上的力 （1）求作用在低速級(jí)小齒輪上的力 　　　　　 圓周力： 　　　　　 徑向力： 　　　　　 軸向力： （2）求作用在高速級(jí)大齒輪上的力。因大齒輪為從動(dòng)輪，所以作用在其上的力與主動(dòng)輪上的力大小相等方向相反。 　　　　　 圓周力： 徑向力： 軸向力： 3）初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)-表15-3，取，于是得： 該軸有兩處鍵槽，軸徑應(yīng)增加5~10%，Ⅱ軸的最小直徑顯然是軸承處軸的直徑和，故 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?。?）擬定軸上零件的裝配方案 （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 　 (a)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承不受軸向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求，根據(jù)　，選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30208型，其尺寸為，得： 軸段取安裝齒輪處的Ⅱ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅴ取，根據(jù)齒輪寬并為保證齒輪定位準(zhǔn)確軸段適當(dāng)縮短1~2mm，故：， 軸段Ⅲ-Ⅳ為兩側(cè)齒輪定位軸環(huán)，根據(jù)箱體尺寸。 5）求軸上的載荷 對(duì)于單列圓錐滾子軸承30208，，計(jì)得：，，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。如下圖所示 載荷 水平面 垂直面 支反力F 彎矩M 總彎矩 扭矩T 6）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截面，即圓柱齒輪的截面，取，軸的計(jì)算應(yīng)力： 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表，查得，因此，安全。 7.3 軸3的設(shè)計(jì) 6.3.1 尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 1）低速軸上的功率P3,轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩T3 ，， 2）初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是得： 該處開(kāi)有鍵槽故軸徑加大5％～10％，且Ⅲ軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取。 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用HL5型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為2000N.m。半聯(lián)軸器的孔徑為55mm，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為，半聯(lián)軸器與軸配合的長(zhǎng)度。 3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （a）為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求2軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度，取故取2段的直徑，長(zhǎng)度。 (b) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30213，其尺寸為，故，考慮到還需安裝檔油環(huán)取，軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，軸肩高度，取，因此，取。 (c)取安裝齒輪處的軸的直徑；齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為93mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，取，則。因三根軸在箱體內(nèi)的長(zhǎng)度大致相等，取， 。 6.3.2 強(qiáng)度校核計(jì)算 1）求作用在軸上的力 已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則 2）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30313型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=23mm。因此，軸的支撐跨距為 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面B是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面B處的MH、MV及M的值列于下表。 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F B截面彎矩M 總彎矩 扭矩 3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。 八 滾動(dòng)軸承及鍵的校和計(jì)算壽命 8.1輸入軸的軸承 1）.按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類(lèi)型選為深溝球軸承，軸承的預(yù)期壽命取為：L'h＝29200h 由上面的計(jì)算結(jié)果有軸承受的徑向力為Fr1=340.43N， 軸向力為Fa1=159.90N， 2）．初步選擇圓錐滾子軸承30206，其基本額定動(dòng)載荷為Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為C0r=63.8KN。 3）．徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 動(dòng)載荷為，查得，則有 由式13-5得 滿(mǎn)足要求。 8.2 輸入軸的鍵 1）選擇鍵聯(lián)接的類(lèi)型和尺寸 聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為 2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 鍵的工作長(zhǎng)度 ，合適 8.3 2軸的軸承 （1）選擇的圓錐滾子軸承30208，尺寸為，基本額定動(dòng)載荷。 （2） 當(dāng)量動(dòng)載荷 前面已求得，，，， 　　　　軸承　1、2受到的徑向載荷為： 　　　　 　　　　 　　　　軸承　1、2受到的軸向載荷為： 　　　　　查簡(jiǎn)明機(jī)械工程師手冊(cè)-表7.7-39得 　　　　 　　　　軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為： 　　　　 　　　　　按機(jī)械設(shè)計(jì)-表13-6查得 （3）驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?，所以按軸承2的受力驗(yàn)算。 　　　對(duì)于滾子軸承，。 　　　減速器的預(yù)定壽命 　　　　　　，合適。 8.4 2軸的鍵 1）選擇鍵聯(lián)接的類(lèi)型和尺寸 聯(lián)接小圓柱齒輪處選用圓頭平鍵，尺寸為 聯(lián)接大圓柱齒輪處選用圓頭平鍵，尺寸為。 2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為。鍵的工作長(zhǎng)度， ，合適 ，合適 8.5 輸出軸的軸承 （1）選擇的圓錐滾子軸承30213，尺寸為，基本額定動(dòng)載荷。 （2） 當(dāng)量動(dòng)載荷 　　　前面已求得 ，，， 軸承　1、2受到的徑向載荷為： 　　　　 　　　　 　　　　軸承　1、2受到的軸向載荷為： 　　　　　查簡(jiǎn)明機(jī)械工程手冊(cè)-表7.7-39得 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為： 　　　　 　　　　　按機(jī)械設(shè)計(jì)查得 （3）驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)椋园摧S承1的受力驗(yàn)算。 　　　對(duì)于滾子軸承，。 　　　 　　　減速器的預(yù)定壽命 　　 ，合適。 8.6輸出軸的鍵 1）選擇鍵聯(lián)接的類(lèi)型和尺寸 聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為 　 圓柱齒輪處選用普通平頭圓鍵，尺寸為。 2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為。鍵的工作長(zhǎng)度， ，合適 九 潤(rùn)滑與密封 9.1潤(rùn)滑方式的選擇 齒輪用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，并利用箱內(nèi)傳動(dòng)件濺起的油潤(rùn)滑軸承。 根據(jù)I，II，III軸的速度因子，I，II，III軸的軸承用脂潤(rùn)滑 9.2密封方式的選擇 由于I，II，III軸與軸承接觸處的線(xiàn)速度，所以采用氈圈密封 9.3潤(rùn)滑油的選擇 因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)可選用中負(fù)載 工業(yè)齒輪油N100號(hào)潤(rùn)滑油。 十 減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸 1 箱座壁厚 ， 2 箱蓋壁厚 3 箱座凸緣厚度 4 箱蓋凸緣厚度 5 箱座底凸緣厚度 6 地底螺釘直徑 ，取M20 7 地底螺釘數(shù)目 8 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 ，取M14 9 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 取M10 10 聯(lián)接螺栓的間距 12 窺視孔蓋螺釘直徑 ,取M6 13 定位銷(xiāo)直徑 14 ，，至外箱壁距離 15 軸承旁凸臺(tái)半徑 16 凸臺(tái)高度 17 箱體外壁至軸承座端面距離 19 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 20 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 21 箱蓋，箱座筋厚 ， 22 軸承端蓋外徑 23 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 24 大齒輪齒頂圓至箱底內(nèi)壁的距離 25 箱底至箱底內(nèi)壁的距離 26 減速器中心高 27 箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離 28 軸承端蓋凸緣厚度 29 軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離 30 旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離 31 齒輪頂圓至軸表面的距離 總 結(jié) 從設(shè)計(jì)過(guò)程中，我復(fù)習(xí)了以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制圖知識(shí)，AUTOCAD的畫(huà)圖水平有所提高，Word輸入、排版的技巧也有所掌握，這些應(yīng)該是我最大的收獲。再次，嚴(yán)謹(jǐn)理性的態(tài)度在設(shè)計(jì)中是非常重要的，采用每一個(gè)數(shù)據(jù)都要有根據(jù)，設(shè)計(jì)是一環(huán)扣一環(huán)的，前面做錯(cuò)了，后面就要全改，工作量差不多等于重做。 只有做了才真正明白什么是什么.通過(guò)這次的設(shè)計(jì),極大的提高了我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門(mén)課程的掌握和運(yùn)用，讓我們熟悉了手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的使用。 由于課程設(shè)計(jì)過(guò)程及工程設(shè)計(jì)本身的固有特性要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中稟承仔細(xì)、認(rèn)真、耐心、實(shí)事求是的態(tài)度去完成這項(xiàng)課程，也提高了我們各個(gè)方面的素質(zhì)。 現(xiàn)在我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在很多不完美、缺憾甚至是錯(cuò)誤的地方，但由于時(shí)間的原因，是不可能一一糾正過(guò)來(lái)的了。盡管設(shè)計(jì)中存在這樣或那樣的問(wèn)題，我還是從中學(xué)到很多東西。 參考文獻(xiàn) 1．《機(jī)械設(shè)計(jì)》楊忠志、朱家誠(chéng)主編，武漢理工大學(xué)出版社 2．《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》第二版 龔溎義主編，高等教育出版社 3．《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第3版，吳宗澤、羅圣國(guó)主編，高等教育出版社 4．《機(jī)械精度設(shè)計(jì)檢測(cè)》應(yīng)琴主編，西南交通大學(xué)出版社 33