課程設(shè)計(jì)-帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī) 械 設(shè) 計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　課題名稱: 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別: 物電學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè):

2、 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級: 機(jī)械一班 </p><p>　　姓 名:

3、 </p><p>　　學(xué) 號(hào): </p><p>　　指導(dǎo)老師: </p><p>　　完成日期:

4、 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論………………………………………………………………………3</p><p>　　減速器的結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)計(jì)算…………………………………………5</p><p>　　V帶傳動(dòng)的設(shè)

5、計(jì)…………………………………………………………8</p><p>　　齒輪的設(shè)計(jì)………………………………………………………………10</p><p>　　軸的設(shè)計(jì)與校核…………………………………………………………14</p><p>　　軸承、鍵和聯(lián)軸器的確定………………………………………………17</p><p>　　減速器的潤滑與密封……

6、………………………………………………18</p><p>　　減速器附件的確定………………………………………………………20</p><p>　　減速箱箱體的設(shè)置………………………………………………………21</p><p>　　裝配圖和零件圖的繪制…………………………………………………23</p><p>　　總結(jié)…………………………………

7、…………………………………………25</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………28</p><p><b>　　緒 論</b></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.1此次機(jī)械課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)理念，訓(xùn)練

8、綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。</p><p>　　1.2另外促使我們培養(yǎng)查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖、數(shù)據(jù)處理等設(shè)計(jì)方面的能力。</p><p>　　1.3通過對通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一定的機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，同

9、時(shí)樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。</p><p><b>　　2設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　1.1工作條件：帶式輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，使用期10年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速的允許誤差為±5%。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96。帶式輸送機(jī)傳動(dòng)簡圖如下圖所示。

10、</p><p>　　1—電動(dòng)機(jī)；2—帶傳動(dòng)；3—單級圓柱齒輪減速器；4—聯(lián)軸器；5—輸送帶；6—滾筒</p><p>　　1.2帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù) </p><p>　　3傳動(dòng)方案的分析與擬定</p><p>　　1.1、傳動(dòng)系統(tǒng)的作用及傳動(dòng)方案的特點(diǎn)：</p><p>　　機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組

11、成。傳動(dòng)裝置是用來傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級傳動(dòng)，第一級傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級傳動(dòng)為單（一）級直齒圓柱齒輪減速器。</

12、p><p>　　帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　　齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級直齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　減速器的箱體采用水平剖分

13、式結(jié)構(gòu)，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。</p><p><b>　　1.2、方案擬定：</b></p><p>　　根據(jù)題目要求及上述分析，采用Ｖ帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護(hù)方便。</p><p>　　減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)計(jì)算</p&g

14、t;<p><b>　　1、電機(jī)的選擇</b></p><p>　　1.1、類型和結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，常應(yīng)用于工業(yè)。</p><p>　　Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉式自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，具有效率高、性能好、噪聲低、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體

15、和無特殊要求的機(jī)器上，如風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。</p><p>　　因此，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)作為帶式輸送機(jī)的電機(jī)。</p><p><b>　　1.2、功率的確定</b></p><p>　　電機(jī)的容量（功率）選擇是否合適，對電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)

16、機(jī)因長期過載而過早損壞；若容量過大，則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，能力不能充分利用，而且因?yàn)榻?jīng)常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率因數(shù)較低，造成浪費(fèi)。</p><p>　　1.2.1工作機(jī)所需功率Pw(kW)</p><p>　　Pw=FwVw/?w=1.8kN×1.5m/s÷0.96≈2.8 kW</p><p>　　式中，F(xiàn)w為工作機(jī)的阻力，kN；Vw為工作機(jī)的

17、線速度，m/s；?w為工作機(jī)的效率，帶式輸送機(jī)可取?w=0.96。</p><p>　　1.2.2電動(dòng)機(jī)-工作機(jī)的總效率?總</p><p>　　?總=?1·?2·?3·?4·?5·?6</p><p>　　?1為V帶的傳動(dòng)效率，?2為齒輪傳動(dòng)效率，?3為滾動(dòng)軸承的效率，?4為聯(lián)軸器的效率，?5為運(yùn)輸機(jī)平型帶傳動(dòng)效率

18、, ?6為滾筒的效率.</p><p>　　?總=?1·?2·?3·?4·?5·?6=0.96×0.95×0.98×0.99×0.96×0.96≈0.85</p><p>　　1.2.3需電動(dòng)機(jī)的功率Pd(kW)</p><p>　　Pd=Pw/?總=2.8/0.85

19、kW≈3.3 kW</p><p>　　1.2.4電動(dòng)機(jī)額定功率Pm</p><p>　　按Pm≥Pd來選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)。電動(dòng)機(jī)功率的大小應(yīng)視工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載變化狀況而定。</p><p><b>　　1.3、轉(zhuǎn)速的確定</b></p><p>　　1.3.1滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為</p><p>　　n

20、w=60×1000Vw/πD=(60×1000×1.5)/(3.14×220)≈130 r/min</p><p>　　其中， Vw為皮帶輸送機(jī)的帶速，D為滾筒的直徑。</p><p>　　1.3.2額定功率相同的同類型電動(dòng)機(jī)，有幾種不同的同步轉(zhuǎn)速。例如三相異步電動(dòng)機(jī)有四種常用的同步轉(zhuǎn)速，即3000r/min、1500r/min、1000r/min和

21、750r/min。一般最常用、市場上供應(yīng)最多的是同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī)，綜合考慮各種情況，決定選用1000r/min的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　1.3.3選用Y系列電動(dòng)機(jī)，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表17-7 Y系列,得：電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M1-6，額定功率(Pm)為4kW，滿載轉(zhuǎn)速（nm)為960 r/min。</p><p><b>　

22、　2、傳動(dòng)比的分配</b></p><p>　　2.1、傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比i總</p><p>　　電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)的轉(zhuǎn)速nw即可確定傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比I，即</p><p>　　i總=nm/nw=960/130≈7.4</p><p>　　總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積 i總=i帶×i齒 &l

23、t;/p><p>　　取i帶=2（普通V帶 i=2～5）</p><p>　　因?yàn)椋篿總=i帶×i齒,所以：i齒＝7.4/2≈3.7</p><p><b>　　3、傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算</b></p><p>　　3.1各軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)</p><p>　　輸入軸的轉(zhuǎn)速：n1=nm=9

24、60 r/min</p><p>　　輸出軸的轉(zhuǎn)速：n2=n1/i帶=960/2=480 r/min</p><p>　　滾筒軸4的轉(zhuǎn)速：n4=n3/i齒=480/3.7=130 r/min</p><p>　　3.2各軸的輸入功率P（kW）</p><p>　　輸入軸的功率：P1=Pm ?1?3=4×0.96×0.98=

25、3.76 kW</p><p>　　輸出軸的功率：P2=P1?1?3=3.76×0.95×0.98=3.50 kW</p><p>　　滾筒軸4的轉(zhuǎn)速：P3=P2?4?3=3.50×0.99×0.98=3.40 kW</p><p>　　3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T(N?m)</p><p>　　輸入軸的轉(zhuǎn)矩

26、：T1=9550P1/n1=9550×3.76/960=37.40 N?m</p><p>　　輸出軸的轉(zhuǎn)矩：T2=9550P2/n2=9550×3.50/480=69.64 N?m</p><p>　　滾筒軸的轉(zhuǎn)矩：T3=9550P3/n3=9550×3.40/130=249.71 N?m</p><p><b>　　V帶的

27、設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、確定計(jì)算功率</b></p><p>　　計(jì)算功率Pca是根據(jù)傳遞的功率P和帶的工作條件而確定的.</p><p>　　Pca=KAP＝1.2×4kw=4.8kw</p><p>　　其中，Pca為計(jì)算功率， KA＝１.２；</p><

28、;p><b>　　2、選擇V帶的帶型</b></p><p>　　2.1根據(jù)計(jì)算的功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速n1，確定普通V帶為A型，參考教材第九版《機(jī)械設(shè)計(jì)》。</p><p>　　2.2由2.1可得到小帶輪的基準(zhǔn)直徑范圍為75mm≤dd≤100mm，再參考教材第九版《機(jī)械設(shè)計(jì)》的表8-7V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑和表8-9普通V帶的基準(zhǔn)直徑系列，確定大小帶輪的基準(zhǔn)直徑

29、，應(yīng)使dd1≥（dd）min，初選dd1為100mm，dd2=2dd1=200mm，則帶速V1為：</p><p>　　V1=πdd1n1/(60×1000)=3.14×100×960/(60×1000)m/s≈5.02 m/s</p><p>　　此值在5~25m/s范圍內(nèi)，符合要求。</p><p>　　3確定中心距a，并

30、選擇V帶的基準(zhǔn)長度Ld。</p><p>　　根據(jù)帶傳動(dòng)總體尺寸的限制條件或要求的中心距，通過計(jì)算，</p><p>　　0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）得： 210 mm≤a0≤600 mm</p><p>　　初定中心距為a0=300mm。</p><p>　　計(jì)算相應(yīng)的帶長Ld0</p><p&g

31、t;　　Ld0≈2a0+π/2×(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0</p><p>　　=2×300+π/2×(100+200)+(200-100)2/(4×300)=1080 mm</p><p>　　帶的基準(zhǔn)長度Ld根據(jù)Ld0，參考教材得 V帶的基準(zhǔn)長度系列及帶長修整系數(shù)KL，得Ld=1100 mm。</p><

32、p>　　4計(jì)算中心距a及其變動(dòng)范圍</p><p>　　傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為</p><p>　　a≈a0＋(Ld－Ld0)/2=300＋(1100－1080)/2=310mm</p><p>　　考慮到帶輪的制造誤差、帶長誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊需要，常給出中心距的變動(dòng)范圍為</p><p>　　amin=a－0

33、.015Ld=310－0.015×1100≈294 mm</p><p>　　amax=a+0.03Ld=310＋0.03×1100≈327 mm</p><p>　　5驗(yàn)算小帶輪上的包角α1</p><p>　　由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可得，小帶輪上的包角α1小于大帶輪上的包角α2；小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)

34、生。為了提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使α1≥1200</p><p>　　α1≈1800－(dd2－dd1)×57.30÷a=1800－(200－100)×57.30÷352≈163.70≥1200</p><p><b>　　6確定帶的根數(shù)z</b></p><p>　　由式Pca=KAP得出，其中，KA為

35、工作情況系數(shù)，P為傳遞的功率；Pr為額定功率，由式Pr=（P0＋?P0）×Ka×KL得出，其中，P0為單根普通V帶所能傳遞的最大功率，</p><p>　　Z=Pca/Pr=KAP/[（P0＋?P0）×Ka×KL]=3.6/[（0.78＋0.02）×0.96×0.93]≈5.04≤10</p><p>　　為了使各根V帶受力均勻，

36、帶的根數(shù)不宜過多，一般少于10根，經(jīng)鑒定，符合要求。</p><p>　　7確定帶的初拉力F0</p><p>　　下式中，q為傳動(dòng)帶單位長度的質(zhì)量，kg/m,參考教材得：</p><p>　　p=0.1kg/m。</p><p>　　F0min=500×(2.5－Ka)Pca/Kazv＋qv2=500×(2.5－0.96

37、)×3.6/(0.96×6×5.02)＋0.1×5.022≈98.39 N</p><p>　　對于新安裝的V帶，初拉力為1.5（F0）min；對于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶，初拉力應(yīng)為1.3（F0）min，則初拉力應(yīng)選F0=1.5（F0）min。</p><p>　　8計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力Fp</p><p>　　Fp=2zF0sin(α1

38、/2)=2×6×1.5×98.39×sin(163.70/2)=1.75 kN</p><p>　　其中，α1為小帶輪的包角。</p><p>　　第四章 齒輪的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)及壓力角的選擇.</p><p>　　1.1按所給圖示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓

39、柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　1.2輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，初選7級精度。</p><p>　　1.3材料的選擇，參考教材常用齒輪材料及其力學(xué)特性，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。</p><p>　　1.4初選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=3.7×20=74，取z2

40、=74。</p><p>　　1.5根據(jù)實(shí)際情況,壓力角應(yīng)選=200。</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　2.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　2.

41、1.1試選載荷系數(shù)Kt=1.3。</p><p>　　2.1.2計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　T1=(95.5×105P2)/n2=95.5×105×3.80÷480=7.56×104N·mm</p><p>　　(1)考教材第九版《機(jī)械設(shè)計(jì)》得圓柱齒輪的齒寬系數(shù)Фd，第206頁，選取齒寬系數(shù)

42、Фd=1。 </p><p>　　(2)考教材第九版《機(jī)械設(shè)計(jì)》得彈性影響系數(shù)ZE， ZE=189.8MPa0.5。</p><p>　　(3)參考教材得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim1=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim2=550MPa。</p><p>　　(4)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù),其

43、中，j為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒輪面嚙合的次數(shù)；Lh為齒輪的工作壽命（單位為h）。</p><p>　　N1=60n2jLh=60×480×1×(2×8×300×10)≈1.38×109</p><p>　　N2=N1/i2=(1.38×109)/3.7≈3.7×108</p><p

44、>　　(5)參考教材得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN（當(dāng)N>NC時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在網(wǎng)紋內(nèi)取KHN值），取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.92，KHN2=0.97。</p><p>　　(6)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1。</p><p>　　[δ]1=（KHN1δHlim1）/S=0.92×600MPa=552

45、MPa</p><p>　　[δ]2=（KHN2δHlim2）/S=0.97×550MPa=534 MPa</p><p><b>　　2.2計(jì)算</b></p><p>　　2.2.1試算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　d1≥ =53.12 mm</p><p>　　2.2.2計(jì)

46、算圓周速度v</p><p>　　V=(πd1tn2)/(60×1000)=(π×53.12×480)/(60×1000)m/s=1.3 m/s</p><p>　　2.2.3計(jì)算齒寬b</p><p>　　b=Фd×d1t=1×53.12mm=53.12 mm</p><p>　　

47、2.2.4算齒寬與齒高之比b/h</p><p>　　模數(shù)：mt=d1t/z1=53.12/20mm=2.656 mm</p><p>　　齒高：h=2.25mt=2.25×2.656mm=5.98 mm</p><p>　　b/h=53.12/5.98=8.89</p><p>　　2.2.5計(jì)算載荷系數(shù)</p>&

48、lt;p>　　根據(jù)v=1.3m/s，7級精度，參考教材動(dòng)載系數(shù)Kv=1.1；</p><p>　　直齒輪，KHa=KFa=1;</p><p><b>　　查得系數(shù)KA=1；</b></p><p>　　用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)，得KH?=1.418。</p><p>　　由b/h=8.89

49、，KH?=1.418，參考教材得彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)KF?=1.33，故載荷系數(shù)</p><p>　　K=KAKvKHaKH?=1×1.06×1×1.418=1.503</p><p>　　2.2.6實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑</p><p>　　d1=d1tK/Kt=53.12×1.503/1.3=55.

50、752mm</p><p>　　2.2.6計(jì)算模數(shù)m</p><p>　　m=d1/z1=55.752/20mm=2.79mm</p><p>　　3、按齒根彎度強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p><b>　　m≥</b></p><p>　

51、　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　3.1調(diào)質(zhì)處理鋼的δFE，查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限δFE1=500MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限δFE2=380MPa；</p><p>　　3.2查表彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN，取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.90，KFN2=0.92；</p><p>　　3.3計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p&g

52、t;　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則</p><p>　　[δF]1=（KFN1δFE1）/S=0.90×500MPa=450 MPa</p><p>　　[δF]2=（KFN2δFE2）/S=0.92×380MPa=350 MPa</p><p>　　3.4計(jì)算載荷系數(shù)K</p><p>　　K=KAKvKFaKH?

53、=1×1.06×1×1.33=1.41</p><p>　　3.5查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　參考教材得齒形系數(shù)YFa和YSa， YFa1=2.8，YFa2=2.24；YSa1=1.55，YSa2=1.75。</p><p>　　3.6計(jì)算大小齒輪的YFaYSa/[δF]并加以比較</p><p&

54、gt;　　YFa1YSa1/[δF]1=2.8×1.55/450=0.00964</p><p>　　YFa2YSa2/[δF]2=2.24×1.75/349.6=0.01121</p><p>　　可以看出，大齒輪的數(shù)值大。</p><p>　　m≥（2×1.41×5.67×104×0.01121）/20

55、2=1.65 mm</p><p>　　對此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(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（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.65并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=55.752mm，算出小齒輪齒數(shù)z1=d1/m=55.752/2≈28&

56、lt;/p><p>　　大齒輪齒數(shù)：z2=3.7×28=103.6，取z2=104。</p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　4.1計(jì)算分度圓直徑</p>

57、<p>　　d1=z1m=28×2=56 mm</p><p>　　d2=z2m=104×2=208 mm</p><p><b>　　4.2計(jì)算中心距</b></p><p>　　a=(d1＋d2)/2=(56＋180)/2=132mm</p><p><b>　　4.3計(jì)算齒

58、輪寬度</b></p><p>　　b=Фdd1=1×56=56mm</p><p>　　取B2=56mm，B1=65mm。</p><p>　　5 、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　軸孔直徑

59、d=41</p><p>　　輪轂直徑 =1.2d=1.2×41=49.2 圓整為50mm</p><p><b>　　輪轂長度 </b></p><p>　　輪緣厚度 δ0 = (3～4)m = 6～8(mm) 取 =8 </p><p>　　輪緣內(nèi)徑 =-2h-2=179mm ；</p

60、><p>　　取D2 = 180(mm) ；</p><p>　　腹板厚度 c=0.3b=0.3×45=13.5 取c=15(mm)；</p><p>　　腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(180+50)=115(mm)；</p><p>　　腹板孔直徑=0.25（

61、-）=0.25（180-50）=32.5(mm)</p><p>　　取=32.5 (mm)；</p><p>　　齒輪倒角n=0.5m=0.5×2=1；</p><p>　　第五章 軸的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　1主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　1.1主動(dòng)軸的選材及軸徑計(jì)算，軸的長度L<

62、/p><p>　　因小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS。</p><p>　　按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑，選用45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì))，硬度217～255HBS</p><p>　　主動(dòng)軸的輸入功率為P1=3.76kW,轉(zhuǎn)速為n1=960 r/min</p><p>　　軸的直徑d≥A×(P/n)1/3=120×(3.76/

63、960)1/3=19.70mm</p><p>　　鑒于有一個(gè)鍵槽，將直徑增大5%，則d=19.70×(1+5%)mm=20.69 mm，圓整為25mm.</p><p>　　主動(dòng)軸長，取L1=250mm.</p><p>　　1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸上零件的定位、固定和裝配</p><p>　　一級減速器中將齒輪安排在箱體中央，相對

64、兩軸承對稱分布，齒輪左面、右面均由軸肩軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過渡配合固定。</p><p>　　1.3齒輪上作用力的大小、方向 </p><p>　　1.3.1小齒輪分度圓直徑：d1=56mm</p><p>　　1.3.2作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =37.40 N·m</p><p>

65、　　1.3.3求圓周力：Ft</p><p>　　Ft=2T1/d1=2×37.40×103/56=1335.71N</p><p>　　1.3.4求徑向力Fr</p><p>　　Fr=Ft·tanα=1335.71×tan200=486.16N</p><p>　　RVA=RVB=Fr/2=243.

66、08 N , MVC=RVA×L/2=14.58 N</p><p>　　RHA=RHB=Ft/2=667.86 N , MHC=RHB×L/2=40.07 N</p><p>　　MC=（MHC2+MVC2）0.5=42.58 Nm</p><p>　　ME=(ME2+(at)2)0.5=48.13 Nm</p><p>

67、;<b>　　2從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1按扭矩初算軸徑</p><p>　　大齒輪材料用45鋼，正火，σb=600Mpa，硬度217～255HBS</p><p>　　大齒輪軸軸徑的初算：大齒輪軸的轉(zhuǎn)速較低，受轉(zhuǎn)矩較大，故取：C=120</p><p>　　d≥

68、 </p><p>　　考慮有兩個(gè)鍵槽，將直徑增大10%，</p><p>　　則d=48.48×(1+10%)mm=53.33m

69、m 圓整為55mm</p><p>　　以上計(jì)算的軸徑作為輸出軸外伸端最小直徑。</p><p><b>　　L=125mm</b></p><p>　　2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的零件定位、固定和裝配</p><p>　　一級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，該設(shè)計(jì)潤滑方式是油潤滑，箱體四周開有

70、輸油溝，齒輪一面用軸肩定位，另一面用軸套定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階梯狀，左軸承從左面裝入，齒輪、右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。</p><p>　　2.3求齒輪上作用力的大小、方向 </p><p>　　2.3.1大齒輪分度圓直徑：d2=180 mm</p><p>　　2.3.2作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩

71、為：T2 =69.64N·m</p><p>　　2.3.3求圓周力：Ft=2T2/d2=2×69.64×1000/180=773.78 N</p><p>　　2.3.4求徑向力：Fr=Ft·tanα=773.78×tan200=281.63 N</p><p>　　RVA=RVB=Fr/2=140.82N, RH

72、A=RHB=Ft/2=368.89 ,</p><p>　　MHC=RHA×L/2=193.45 N , MVC=RVA×L/2=74.41 N。</p><p>　　3 主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核</p><p>　　按扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸強(qiáng)度，由軸結(jié)構(gòu)簡圖及彎矩圖知Ⅰ處當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面，故只需校核此處即可。</p>&l

73、t;p>　　強(qiáng)度校核公式：σe=/W≤[σ-1]</p><p><b>　　主動(dòng)軸：</b></p><p>　　軸是直徑為25mm的是實(shí)心圓軸，W=0.1d3=12500Nmm</p><p>　　軸材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，許用彎曲應(yīng)力為[σ-1]=65MPa</p><p>　　則σe=/W=31.28≤[σ-

74、1]= 65MPa</p><p><b>　　故軸的強(qiáng)度滿足要求</b></p><p><b>　　從動(dòng)軸：</b></p><p>　　軸是直徑為55mm的是實(shí)心圓軸，W=0.1d3=6892.1Nmm</p><p>　　軸材料為45號(hào)鋼，正火，許用彎曲應(yīng)力為[σ-1]=65MPa</

75、p><p>　　則σe= MΙ2/W=6.35≤[σ-1]= 65MPa</p><p><b>　　故軸的強(qiáng)度滿足要求</b></p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　半聯(lián)軸器的孔徑dⅠ-Ⅱ=35mm,故取dⅠ-Ⅱ=35mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度LⅠ-Ⅱ=80mm，為了滿足聯(lián)

76、軸器的軸向定位要求，I-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故取dⅡ-Ⅲ=37mm，LⅡ-Ⅲ=50mm，選取深溝球滾子軸承6208，其尺寸為d×D×T=40×80×18，故dⅢ-Ⅳ=dⅦ-Ⅷ=40mm，LⅢ-Ⅳ=T+s+△+（56-52）=18+8+12+4=42mm，LⅦ-Ⅷ=T=18mm，由大齒輪的校核結(jié)果可知，安裝齒輪處的dⅣ-Ⅴ=55mm，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取LⅣ-Ⅴ=52mm。由表15-2，

77、R=1.6mm，h=4.8mm，所以軸環(huán)dⅤ-Ⅵ=55+2h=64.6mm，圓整得dⅤ-Ⅵ=65mm，取LⅤ-Ⅵ=7mm，由手冊查得6208型軸承的定位軸肩高度h=3.5mm，所以dⅥ-Ⅶ=40+2h=47mm，LⅥ-Ⅶ=46mm。</p><p>　　第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　根據(jù)已知條件，軸承預(yù)計(jì)壽命10年×300×10=30000h<

78、;/p><p><b>　　1軸承的選擇</b></p><p>　　1.1主動(dòng)軸的軸承使用壽命計(jì)算</p><p>　　滾動(dòng)軸承選用6206， Cr=19.5 kN Fr=468.16N </p><p>　　查得fp=1.2徑向當(dāng)量動(dòng)載荷：Pr=fp×Fr=1.2×468.16=516.792

79、N</p><p>　　根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：10年×365×24=87600小時(shí)</p><p>　　所以由式Cj=，查表知ft=1</p><p><b>　　故滿足壽命要求 </b></p><p>　　1.2從動(dòng)軸的軸承使用壽命計(jì)算</p><p>　　滾動(dòng)軸承選用6

80、208， Cr=29.5kN Fr=281.63N </p><p>　　徑向當(dāng)量動(dòng)載荷：Pr=r=1.2281.3=337.96 N</p><p>　　所以由式Cj=，查表10-6可知ft=1</p><p><b>　　故滿足壽命要求。</b></p><p><b>　　2 鍵的選擇及校核<

81、/b></p><p>　　齒輪，半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵。按dⅣ-Ⅴ由課本表6-1查得平鍵截面b×h=12mm×8mm，鍵槽銑刀加工，長度為45mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵10mm×8mm×50mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。</p><p><b>

82、;　　3 聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　在減速器輸出軸與工作機(jī)之間聯(lián)接用的聯(lián)軸器因軸的轉(zhuǎn)速較低、傳遞轉(zhuǎn)矩較大，又因減速器與工作機(jī)常不在同一機(jī)座上，要求由較大的軸線偏移補(bǔ)償，應(yīng)選用承載能力較高的剛性可移式聯(lián)軸器。經(jīng)查表得選用GL5型號(hào)的軸孔直徑為35的凸緣聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩Tn=250 N·m K=1.3</p><p>　　=9550=9550×

83、=90.53N·m</p><p>　　選用GL5型彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=250，<。采用J型軸孔，鍵軸孔直徑d=32～40，選d=35，軸孔長度L=82</p><p>　　第七章 減速器的潤滑與密封</p><p><b>　　1 潤滑的選擇確定</b></p><p><b>　　

84、1.1潤滑方式</b></p><p>　　1.1.1因齒輪V＜12 m/s，選用浸油潤滑,因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動(dòng)時(shí)泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于30～50mm。對于單級減速器，浸油深度為一個(gè)齒高，這樣就可以決定所需油量，單級傳動(dòng),每傳遞1kW需油量V0=0.35～0.7m3。</p><p>　　1.2.2.對于滾動(dòng)軸承來說

85、，由于傳動(dòng)件的速度不高，選用飛濺潤滑。這樣結(jié)構(gòu)簡單，不宜流失，但為使?jié)櫥煽?要加設(shè)輸油溝。</p><p>　　1.2潤滑油牌號(hào)及用量</p><p>　　1.2.1齒輪潤滑選用AN150全系統(tǒng)損耗油，最低～最高油面距10～20mm，需油量為1.2L左右。</p><p>　　1.2.2軸承潤滑選用AN150全系統(tǒng)損耗油。</p><p>

86、<b>　　2密封的選擇與確定</b></p><p>　　2.1箱座與箱蓋凸緣接合面的密封</p><p>　　選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法</p><p>　　2.2觀察孔和油孔等處接合面的密封</p><p>　　在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封</p><p>&l

87、t;b>　　2.3軸承孔的密封</b></p><p>　　悶蓋和透蓋用作密封與之對應(yīng)的軸承外部</p><p>　　軸的外伸端與透蓋的間隙，由于選用的電動(dòng)機(jī)為低速、常溫、常壓的電動(dòng)機(jī)，則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)存潤滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又可以將潤滑油自行刮下反復(fù)自行潤滑。

88、</p><p>　　第八章 減速器附件的確定</p><p><b>　　1、軸承端蓋：</b></p><p>　　根據(jù)下列的公式對軸承端蓋進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　d0=d3+1mm；D0=D +2.5d3； D2=D0 +2.5d3； e=1.2d3； e1≥e；m由結(jié)構(gòu)確定； D4=D -(10～15)m

89、m；D5=D0 -3d3；D6=D -(2～4)mm；d1、b1由密封尺寸確定；b=5～10，h=(0.8～1)b</p><p>　　2、油面指示器：用來指示箱內(nèi)油面的高度。</p><p>　　3、放油孔及放油螺塞：為排放減速器箱體內(nèi)污油和便于清洗箱體內(nèi)部，在箱座油池的最低處設(shè)置放油孔，箱體內(nèi)底面做成斜面，向放油孔方向傾斜1°～2°，使油易于流出。</p>

90、;<p>　　4、窺視孔和視孔蓋：窺視孔用于檢查傳動(dòng)零件的嚙合、潤滑及輪齒損壞情況，并兼作注油孔，可向減速器箱體內(nèi)注入潤滑油。</p><p>　　5、定位銷：對由箱蓋和箱座通過聯(lián)接而組成的剖分式箱體，為保證其各部分在加工及裝配時(shí)能夠保持精確位置，特別是為保證箱體軸承座孔的加工精度及安裝精度。</p><p>　　6、啟蓋螺釘：由于裝配減速器時(shí)在箱體剖分面上涂有密封用的水玻璃

91、或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開蓋，旋動(dòng)啟箱螺釘可將箱蓋頂起。</p><p>　　7、軸承蓋螺釘，軸承蓋旁連接螺栓，箱體與箱蓋連接螺栓：用作安裝連接用。</p><p>　　第九章 減速箱箱體的設(shè)置</p><p><b>　　減速箱箱體的設(shè)置：</b></p><p>　　第十章 裝配圖和零件圖的繪制<

92、;/p><p>　　裝配圖和零件圖（齒輪）另附詳細(xì)A3圖紙</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　進(jìn)入大學(xué)以來，我們學(xué)了與專業(yè)相關(guān)的課程：《機(jī)械制圖》《理論力學(xué)》《材料力學(xué)》《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》《公差與測量技術(shù)》，《機(jī)械工程材料》《電氣控制與可編程控制》《數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用》《機(jī)電一體化技術(shù)》《Pro/E》等。當(dāng)初也沒有很

93、認(rèn)真去鉆研那些課程，還真不知道它們有什么用，能將它們用在什么地方，但是通過這次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)這些課程真的很有用，不僅鍛煉了自己的嚴(yán)謹(jǐn)思維，還鞏固是懂非懂的知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)了動(dòng)手實(shí)踐能力和一定的繪圖能力，同時(shí)，也為我以后工作實(shí)踐打下一定的理論基礎(chǔ)。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)總耗時(shí)兩周，包括前期準(zhǔn)備，方案選定，計(jì)算，查表，校核，修改，繪圖等等，幾乎涉及到了每一個(gè)細(xì)節(jié)。雖然課程設(shè)計(jì)不盡完善，但我已充分將自己所學(xué)的

94、知識(shí)運(yùn)用進(jìn)去，不足之處還得再以后的生活學(xué)習(xí)中慢慢補(bǔ)償，充電。百尺竿頭，更進(jìn)一步。</p><p>　　總之，這次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力。在這個(gè)過程中我深刻地認(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，理論聯(lián)系實(shí)際的欠缺，希望在今后的學(xué)習(xí)過程中加把勁，做到滿意為止。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)<

95、/b></p><p>　　[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)》，第9版，西北工業(yè)大學(xué)，高等教育出版社。</p><p>　　[2]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，第8版，西北工業(yè)大學(xué)，高等教育出版社。</p><p>　　[3]《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》，第2版，科學(xué)出版社。</p><p>　　[4]《機(jī)械原理，第7版，西北工業(yè)大學(xué)，高等教育出版社。</p