單級圓柱齒輪帶傳動(dòng)機(jī)械課程設(shè)計(jì)

1、機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè)計(jì)計(jì) 算 說 明 書設(shè)計(jì)題目： 單級圓柱齒輪帶傳動(dòng) （系）院 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 設(shè)計(jì)人： 指導(dǎo)老師： 年 月 日xx大學(xué)目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書一、傳動(dòng)方案的擬定及說明二、電動(dòng)機(jī)的選擇三、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算六、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算八、聯(lián)軸器的選擇九、潤滑與密封十、設(shè)計(jì)小結(jié)參考資料機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(三)一、設(shè)計(jì)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)。二、工作原理及已知條件工作原理：帶式輸送機(jī)工作裝置如下圖所示己知條件 1.工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵； 2.使用壽命：

2、8年（每年300工作日）； 3.檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，一年一次小修； 4.動(dòng)力來源：電力，三相交流，電壓380220 v 5.運(yùn)輸帶速度允許誤差；5；6.一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)；7. 滾筒中的摩擦力影響已包含在工作力f中了。三、原始數(shù)據(jù)編號參數(shù)2傳送帶工作拉力f（kn）4.5傳送帶工作速度v（m/s）0.7滾筒直徑d（mm）200四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.按照給定的原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(編號) a2 和傳動(dòng)方案(編號) 1 設(shè)計(jì)減速器裝置；2.傳動(dòng)方案運(yùn)動(dòng)簡圖1張（附在說明書里）；3.完成減速器裝配圖1張（可計(jì)算機(jī)繪圖，a0或a1）；4.完成二維主要零件圖2張（傳動(dòng)零件、軸或箱體，a3或a

3、4）；5.設(shè)計(jì)說明書1份（正文約20頁，60007000字）。班級： 姓名： 指導(dǎo)教師： 日期： 第一章 傳動(dòng)方案擬定及說明1、傳動(dòng)系統(tǒng)的作用及傳動(dòng)方案的特點(diǎn)：機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。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。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)為單級直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動(dòng)承載能力較低，在

4、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。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)。減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用ht200灰鑄鐵鑄造而成。2、傳動(dòng)方案的分析與擬定1、工作條件：使用年限8年，工作為兩班工作制，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作。2、原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力f=4500n；帶速v=0.7m/s；滾筒直徑d=200mm；3、方案擬定： 采用帶傳動(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

5、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。圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖 計(jì)算與說明主要結(jié)果第二章電動(dòng)機(jī)的選擇i選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型因?yàn)檠b置的載荷平穩(wěn)，單向連續(xù)長期工作，因此可選用y型閉式籠型三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)，電壓為380v。該電機(jī)工作可靠，維護(hù)容易，價(jià)格低廉，、配調(diào)速裝置，可提高起動(dòng)性能。2 確定電動(dòng)機(jī)功率（1）根據(jù)帶式運(yùn)輸機(jī)工作類型，選取工作機(jī)效率為=0.96工作機(jī)所需功率=4500x0.7/(1000x0.96)=3.281kw（2）查機(jī)參考文獻(xiàn)2表1-7可以確定各部分效率： 聯(lián)軸器效率：=0.98；滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率：=0.99；閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

6、效率：查參考文獻(xiàn)2表16-2，選取齒輪精度等級為8級，傳動(dòng)效率不低于0.97（包括軸承不低于0.965）故取=0.97；滾筒傳動(dòng)效率：一般選取=0.99；v帶傳動(dòng)效率：查參考文獻(xiàn)2表3確定選用普通v帶傳動(dòng)，一般選取=0.96；由上數(shù)據(jù)可得傳動(dòng)裝置總效率：= = 0.98 0.99 0.97 0.99 0.96 =0.89 （3）電動(dòng)機(jī)所需功率：=3.281/0.89=3.66kw（4）確定電動(dòng)機(jī)的額定功率：因?yàn)檩d荷平穩(wěn)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于計(jì)算與說明主要結(jié)果查參考文獻(xiàn)2表12-1，y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)，選電動(dòng)機(jī)額定功率為=4.0kw。3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（1）滾筒軸工作轉(zhuǎn)速=

7、66.9r/min（2）傳動(dòng)比齒輪查參考文獻(xiàn)2表1-8，給定的傳動(dòng)比范圍，4，6?？梢源_定圓柱齒輪傳動(dòng)一級減速器傳動(dòng)比范圍是=35或=57。但查參考文獻(xiàn)2表1-8，推薦傳動(dòng)比i68，選用速度較低失望直齒圓柱齒輪，故可選=35。帶v帶傳動(dòng)比范圍是24； 總傳動(dòng)比范圍=620。（3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍=（620）66.9r/min=（401.31137.6）r/min查參考文獻(xiàn)1表19-1，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：1000 r/min；750 r/min。4 初定方案根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，查參考文獻(xiàn)1表19-1，初步確定3種方案如表2表2 3種初選方案比較方案電動(dòng)機(jī)型號額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min

8、)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩6極y131m1-649602.02.2738極y160 m1-847202.02.0118=4.0kw=66.9r/min=620=（401.31137.6）r/min=0.96=3.281kw=0.98=0.99=0.97=0.99=0.96=0.89=3.66kw計(jì)算與說明主要結(jié)果5確定電動(dòng)機(jī)型號因?yàn)閷τ陬~定功率相同的類型電動(dòng)機(jī)，選用轉(zhuǎn)速較高，則極對數(shù)少，尺寸和重量小，價(jià)格也低，但傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比大，從而使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸增大，成本提高；選用低速電動(dòng)機(jī)則正好相反。因此，綜合考慮高、低速的優(yōu)缺點(diǎn)，采用方案，即選定電動(dòng)機(jī)型號為：y132m-6，其主要性能是

9、：額定功率：4kw滿載轉(zhuǎn)速：960r/min。 方案電動(dòng)機(jī)型號y132m-6計(jì)算與說明主要結(jié)果第三章傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的計(jì)算和各級傳動(dòng)比的分配1 總傳動(dòng)比=/=/=960/66.9=14.3568.99420，合適。2 分配各級傳動(dòng)比（1）根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1-8，選取齒輪傳動(dòng)比為：=4.8，單級直齒圓柱齒輪減速器=35，合理。（2）因?yàn)?，所以=/=14.35/4.8=3。二、各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)速1各軸的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和各相鄰軸間傳動(dòng)比進(jìn)行計(jì)算。電動(dòng)機(jī)軸：=960r/min軸：=/=（960/3）r/min =320 r/min軸：=/=(320/4.8

10、)r/min=66.95r/min軸：=66.95r/min驗(yàn)算帶速: v工作帶=3.14d筒n/60x1000=0.701m/s誤差: v=（0.7-0.701）/0.7=-o.14% -5%5%，合適。2計(jì)算各軸的功率電動(dòng)機(jī)軸：pd=pw/總=3.281/0.89=3.66 kw軸： p=pd/帶=3.66/096=3.51 kw軸： p= p滾.齒=3.51x0.99x0.97=3.37 kw軸： p= p. 聯(lián)齒=3.37x0.98x0.97=3.27 kw=14.35=4.8=3=320r/min=66.95r/min=66.95r/minpd=3.66 kwp=3.51 kwp=3

11、.37 kwp=3.27 kw計(jì)算與說明主要結(jié)果 3計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸：td=9550pd/n電動(dòng)=9550x3.66/960=36.41(n.m)軸：t=t0帶i帶=104.8(n.m)軸： t=t1齒軸承i齒=481.3(n.m)軸：t=t2聯(lián)軸器軸承i齒帶=471.7(n.m)4將以上結(jié)果記入表3表3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) i軸ii軸iii軸轉(zhuǎn)速（r/min）32066.9566.95輸入功率p（kw）3.513.373.27輸入扭矩t（n.m）104.48481.3471.3傳動(dòng)比（i）34.8效率（）0.960.95傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算1皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（外傳動(dòng)）（1）選擇普通v帶

12、因?yàn)槊刻?016 h，且選用帶式輸送機(jī)，所以查參考文獻(xiàn)1表8-7，選取工作系數(shù)ka=1.0所以pca=ka.pd=3.66kw。（2）選擇v帶類型根據(jù)，查參考文獻(xiàn)1圖8-11，選用a型v帶（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速初選小帶輪基準(zhǔn)直徑查參考文獻(xiàn)1表8-6和表8-8，取小帶輪直徑=125mm驗(yàn)算帶速v小帶輪=3.14dd2n2/60x1000=6.28m/s，查參考文獻(xiàn)2表8-9知道范圍是6.510，故帶速合適。計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=i帶dd1=3x125=375mm，查參考文獻(xiàn)2表8-8，圓整為dd2=375mm驗(yàn)算彈性功率，很小，滿足要求。驗(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差i帶實(shí)= dd2/ dd1(1

13、-)=2.988從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n2=n1/ i帶實(shí)=321.29r/min轉(zhuǎn)速誤差n2=(320-321.29)/320=-0.4%，對于帶式輸送裝置，轉(zhuǎn)速誤差在5%范圍內(nèi)，故合適。（4）初選中心距 根據(jù)得 0.7(125+375)a02(125+375)，初定=500mm。（5） 初選基準(zhǔn)長度由公式計(jì)算帶所需基準(zhǔn)長度ld2a0+ /2(dd2+dd1)+ (dd2-dd1)2/4a0=1816.25mm查參考文獻(xiàn)2表8-2的帶的基準(zhǔn)長度=1800mm。(6)計(jì)算實(shí)際中心距aaa0+(ld+l0)/2=500+(1800-1816.25)/2=491.88mm由于amin=a-0.015ld=

14、491.88-0.015x1800=464.88mmamax=a+0.03 ld=491.88+0.03x1800=545.88mm所以實(shí)際中心距的變化范圍是464.88mm 545.88mm（7）驗(yàn)算小帶輪包角1800-57.30(dd2-dd1)/a=150.8501200，合適。（8）計(jì)算單根v帶額定功率由dd2=125mm,n1=960r/min查參考文獻(xiàn)1表8-得普通v帶的基本額定功率p0=1.632kw；根據(jù)n1=960r/min; ，查參考文獻(xiàn)2表8-得；查參考文獻(xiàn)1表8-5得包角修正系數(shù)k=0.968；查參考文獻(xiàn)1表8-2得長度系數(shù)kl=0.95 所以：pr=(p0+p0) k

15、.kl=1.416kw（9）計(jì)算v帶根數(shù)zz=pca/pr=2.31,圓整取3根。（10）計(jì)算軸上壓力確定單根v帶的出拉力的最小值td =36.41(n.m)t=104.8(n.m)t=481.3(n.m)t=471.7(n.m)ka=1.0pcad=3.66kwa型v帶=125mmv小帶輪=6.28m/s=375mmn2=-0.4%=500mmld =1800mma =491.88mmamin=464.88mmamax=545.88mm=150.850k=0.968kl=0.95pr =1.416kwz=3根查參考文獻(xiàn)2表8-3得a型帶單位長度質(zhì)量q=0.1kg/m,所以有：=500(2.5

16、- k)pca/ kzv+qv2=207.05n應(yīng)使實(shí)際初拉力計(jì)算軸上壓力壓軸力最小值：(fp)min=2z(f0)sin=1199.97n（11）計(jì)算結(jié)果查參考文獻(xiàn)2，選用3根v帶=207.05n(fp)min=1199.97n第四章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（內(nèi)傳動(dòng)）（1）選擇齒輪類型，材料及精度等級 根據(jù)傳動(dòng)方案及設(shè)計(jì)要求可初選為直齒圓柱齒輪根據(jù)參考文獻(xiàn)2表6-19因?yàn)檩d荷小，且要求，所以可以選用8級精度。查參考文獻(xiàn)1表10-1選小齒輪材料為40c（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為241 286hbs，取270hbs。大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為217 255hbs，取230hbs

17、。根據(jù)參考文獻(xiàn)1p192的要求，大，小齒輪均屬軟齒面，二者硬度差為30 50hbs，（此處相40hbs）。齒面粗糙度查參考文獻(xiàn)2表9-13，得ra3.26.3m 確定齒數(shù)取小齒輪齒數(shù)為=20，傳動(dòng)比為i齒 =4.8，則大齒輪齒數(shù)為=i齒.z1=96（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式參考文獻(xiàn)2進(jìn)行試算，即 1確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)kt=1.2計(jì)算小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩t1=95.5x105pt/n1=95.5x105x3.51/320=10.475x105n.mm查參考文獻(xiàn)1表10-7選取齒寬系數(shù)=1查參考文獻(xiàn)1表10-6的材料彈性影響系數(shù)=189.8ra3.26.3m=20=96kt

18、=1.2t1=10.475x105n.mm=1=189.8查參考文獻(xiàn)1圖10-21d，按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限同理，小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限查參考文獻(xiàn)2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪：n1=60n1jlh=60x320x1x(8x16x300) =7.373x108大齒輪：=/=7.373x108/4.8=1.536x108查參考文獻(xiàn)1圖10-19，選取接觸疲勞系數(shù)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力齒輪和一般工業(yè)齒輪按一般可靠度要求，選安全系數(shù)s=1，失效概率為1%。查參考文獻(xiàn)2得=0.95x700/1=665=1.15x570/12計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值即 =59.84mm注：齒數(shù)比u

19、與傳動(dòng)比i相等計(jì)算圓周速度vv=d1tn1/60x1000=320x3.14x59.84/60x1000=1.0055m/s滿足第（1）中的要求。計(jì)算齒寬bb=d.d1t=1x59.84=59.84mm計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)=59,84/20=2.992齒頂高h(yuǎn)a=mt=2.992mm齒根高h(yuǎn)f=1.25mt=1.252.992=3.74mm齒全高h(yuǎn)=ha+hf=2.25mt=6.732mm齒寬與齒高之比b/h=59.84/6.732=8.889計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=1.005m/s，8級精度，查參考文獻(xiàn)1圖10-8得動(dòng)載系數(shù)kv=1.2;查參考文獻(xiàn)1表10-3得直齒輪齒間載荷分配系數(shù)查參

20、考文獻(xiàn)1表10-2得使用系數(shù)；查參考文獻(xiàn)1表10-4，用插值法查8級精度小齒輪相對支承對稱不知，接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù);查參考文獻(xiàn)1圖10-13，根據(jù)b/h=8.889，得彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)k=kv11.211.343=1.6116按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，查參考文獻(xiàn)2得d1=d1=59.84=66.02mm計(jì)算模數(shù)m=d1/z1=66.02/20=3.30(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)查參考文獻(xiàn)1得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： 定公式內(nèi)的各計(jì)算值查參考文獻(xiàn)1圖10-20c得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限。查參考文獻(xiàn)1圖10-18取彎曲疲勞壽命

21、系數(shù);計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力按一般可靠度選取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.0查參考文獻(xiàn)2得：f1=kfn1/fe1/s=0.9x480/1=432mpaf2=kfn2/fe2/s=0.95x360/mpa=342mpa計(jì)算載荷系數(shù)k k=kv11.211.295=1.552查參考文獻(xiàn)1表10-5,取齒型系數(shù)yfa=2.80;yfa2=2.19;應(yīng)力校正系數(shù)ysa1=1.55,ysa2=1.78.n=7.373x108n=1.536x108安全系數(shù)s=1失效概率為1%665=655.5d1t59.84mmv=1.005m/sb=59.84mmb/h=8.889kv=1.2k=1.6116d1=66.02

22、mms=1.0432mpaf2=342mpak=1.552計(jì)算大，小齒輪的/并加以比較/=2.801.55/432=0.01004;/=2.191.78/342=0.01139大齒輪數(shù)值大，取大值。設(shè)計(jì)計(jì)算=2.098mm分析對比計(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)度的是的模數(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)2.098并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度原直徑d1=66.02mm,算出小齒輪的齒數(shù)：z1=d1/m=66.02/2=

23、33;小齒輪的齒數(shù)：z2=4.833=158。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，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。（4）幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑：d1=z1m=332=66mm;d2=z2m=1582=316mm.計(jì)算中心距：a=(d1+d2)/2=(66+316)/2mm=191mm.計(jì)算齒輪寬度：b=d1=166=66mm;為補(bǔ)償齒輪軸向未知誤差，應(yīng)該使小齒輪寬度大于大齒輪寬度，一般b1=b+(510)mm,所以此處=66mm;=71mm。2.098mmm=2mmz1=33z2=158d1=66mmd2=316mm.a=191mm.=66mm=71mm第五章

24、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸（高速軸）的設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)如表4表4 齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)z1m(mm)齒寬332201b1=711 求輸入軸上的功率,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩前面已經(jīng)求得：p1=p=3.51kw;n1=n=320r/min;t1=t=104.8n.m 2 求作用在小齒輪上的力因?yàn)榉侄葓A直徑d1=66mm,圓周力ft=2/d1=2104.8103/66n=3166.16n;徑向力fr=fttan=3166.16tan20=1152.33n沿嚙合線作用在齒面上的法向載荷fn=ft/cos=3166.16/cos20=3369.37n3按扭矩初步確定軸的最小直徑按參考文獻(xiàn)1初步估算軸的最小直徑，根據(jù)小齒輪的

25、材料要求，齒輪軸也選用與小齒輪一樣的材料，即40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為241268hbs。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表15-3取a=118，得：=118=26.22mm輸入軸最小直徑是安裝大帶輪的，軸上需開鍵槽，故需將直徑增大5%，即dmin=27.53mm4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸的零件定位，固定和裝配固定單級減速器中可以將齒輪安裝在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒定位；左軸承用用軸肩和軸承端蓋固定，右軸承用套筒和右軸承端蓋固定。皮帶輪在右端，用軸肩和軸端擋圈固定。周向定位鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性大帶輪與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過渡配

26、合。安裝d1=66mmft=3166.16nfr=1152.33nfn=3369.37n40cr（調(diào)質(zhì)）241268hbsa=118dmin=27.53mm軸呈階梯狀，左軸承和左軸承端蓋依次從左面裝入；軸肩，齒輪，齒輪套筒，右軸承，右軸承端蓋和皮帶輪依次從右面裝入。（2）確定軸各段直徑和長度軸段因?yàn)?27.53mm,所以暫取=30mm.軸段軸肩為定位軸肩，查參考文獻(xiàn)1，定位軸肩高度=（0.070.1）則=+2=（1.141.2）=（34.236）mm,暫取=35mm軸段查參考文獻(xiàn)2表6-1，選取滾動(dòng)軸承6208，其內(nèi)徑為40mm,=40mm,合適。因?yàn)檩S肩，為非定位軸肩，軸肩高度可以任意取，現(xiàn)

27、取，則=42mm。軸段暫定小齒輪內(nèi)徑=42mm；齒根圓直徑df=m(33-2.5)=61確定鍵的型號尺寸，查參考文獻(xiàn)2表4-1，選取普通平鍵a型，其中t1=3.3mm,則查參考文獻(xiàn)1圖10-36a，知齒根圓到鍵槽底部距離e為：e=df/2(/2+t1)=61/2-(42/2+3.3)=0.575mm2m=3mm,可見偏差較大，故應(yīng)將齒輪和軸做成一體，即齒輪軸。5 采用齒輪軸重新設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)（1）軸的零件定位，固定和裝配 單級減速器中仍將齒輪安裝下在箱體中央，相對兩軸承對稱分布。左右軸承都用軸肩和軸承端蓋固定，大帶輪裝在右端，用軸肩和軸端擋圈固定，周向定位采用鍵和過渡配合。軸呈階梯狀，左軸承和左

28、軸承端蓋一次從左面裝入；右軸承右軸承端蓋和大帶輪依次從右面裝入。軸的結(jié)構(gòu)與裝配如圖3暫取=30mm暫取=35mm暫取=40mm暫取=42mm=422mmdf=61mmt1=3.3mme=0.575mm2m圖3 軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖（2）重新確定各軸段直徑和長度確定軸段和軸段的直徑和考慮到需由右軸承端蓋中的密封圈確定，故現(xiàn)確定密封圈尺寸，定出，再由=（1.141.2）得出。查參考文獻(xiàn)2知道，為了保證密封性，防止漏油，便于與箱體裝配，故選用內(nèi)嵌式端蓋，右端蓋采用透蓋，左端蓋采用悶蓋，右端蓋中間孔用油毛氈作為密封裝置，查參考文獻(xiàn)1表7-12得油毛氈密封尺寸主要數(shù)據(jù)選取如表5表5 油毛氈密封尺寸軸徑氈圈槽

29、ddd1b1ddb354934748366故取=35mm，則根據(jù)=（1.141.2）得出=30mmdmin=27.531mm,合適。根據(jù)=30mm確定軸端擋圈的設(shè)計(jì)查參考文獻(xiàn)2表5-3，選取a型軸端單孔擋圈（gb/t891-1986）,其數(shù)據(jù)如表6=35mm=30mm表6 軸端單孔擋圈數(shù)據(jù)軸徑公稱直徑螺釘緊固軸端擋圈dhldd1cd1螺釘（gb/t891）圓柱銷（gb/t119）35，取=35455126.63.2113m616a312確定軸段的長度確定軸伸長度：查參考文獻(xiàn)1圖8-14知道d1=30mm的軸對應(yīng)的長軸伸l=60mm,短軸伸l=58mm,極限偏差為j6。因?yàn)?.5=45mm，故不

30、必令l=b，考慮到b,故取l輪=60mm，則應(yīng)選取=l=58mm。帶輪槽截面尺寸如表7l=60mml=58mm輪輻式d1=58mmb=56mml輪=60mm=l=58mm表7 帶輪槽截面尺寸槽型a基準(zhǔn)寬度bd基準(zhǔn)線上槽ha基準(zhǔn)線下槽深hf槽間距e=150.3第一槽對稱面至端面距離11mm2.75mm8.7mm15mm取f=13 帶輪寬b=（z-1）e+2f外徑da=d+2ha輪槽角極限偏差56mm380mm380.5確定鍵：查參考文獻(xiàn)2表4-1選取軸段上的鍵為普通平鍵a型。表8 鍵的數(shù)據(jù)如下表軸鍵鍵槽公稱直徑d公稱尺寸bh寬度深度公稱尺寸b軸t公稱尺寸轂t1公稱尺寸308784.03.3因?yàn)?

31、所以軸承6406合格。10 鍵的選擇和校核（1）根據(jù)前面分析，選用圓頭a型普通平鍵，根據(jù)其所在軸段的直徑=30mm，查參考文獻(xiàn)2表4-1選用鍵850gb1096-2003,其中bh=87。(2)鍵連接的強(qiáng)度校核根據(jù)工作件查參考文獻(xiàn)2表6-2的強(qiáng)度校核公式，按輕微沖擊設(shè)計(jì)選取靜連接時(shí)需用擠壓應(yīng)力，對于鍵850gb1096-2003有：鍵與輪轂的接觸高度：k=0.4h=0.47=2.8mm 鍵的工作長度：l=l-b=50-8=42mm 鍵的擠壓應(yīng)力：p=2t 帶輪/d1lk=2104800/(30422.8) =59.41mm可見,合格k=2.8mml=42mmp=59.41mm,安全輸出軸（低速

32、軸）的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)如表10表10 齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)z2m(mm)齒寬1582201b2=661 求輸出軸上的功率,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩前面已經(jīng)求得：2 求作用在大齒輪上的力因?yàn)榉侄葓A直徑d2=316mm,圓周力ft=2/d2=2115280/174n=1325.057n;徑向力fr =fttan=1325.057tan20=482.281n沿嚙合線作用在齒面上的法向載荷fn=ft/cos=1325.057/cos20=1438.818n3按扭矩初步確定軸的最小直徑按參考文獻(xiàn)1初步估算軸的最小直徑，軸選用的材料為45號鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為217255hbs，選取240hbs。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表15-3取a

33、=118，得：dmin=a0=118=43.57mm輸出軸最小直徑是安裝聯(lián)軸器的，軸上需開鍵槽，故需將直徑增大5%，即dmin=45.75mm。4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸的零件定位，固定和裝配固定單級減速器中大齒輪也應(yīng)該安裝在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用套筒定位，右面用軸肩定位；左軸承用套筒和軸承端蓋固定，右軸承用軸肩和軸承端蓋固定；聯(lián)軸器在最左端，用軸肩和軸端擋圈固定。周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。鍵槽用鍵槽銑刀加工，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d2=316mmft=1325.057nfr =482.281nfn=1438.818nd

34、min=45.57mm軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸連接時(shí)，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過渡配合。安裝軸呈階梯狀，右軸承和右軸承端蓋依次從右面裝入；齒輪，齒輪套筒，左軸承，左軸承端蓋和聯(lián)軸器依次從左面裝入。 的結(jié)構(gòu)與裝配如圖7： 圖7軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖（2）確定軸各段直徑和長度從軸最細(xì)段軸段開始分析計(jì)算 軸段因?yàn)?45.75mm。由于軸段直徑應(yīng)該與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需首先選取聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查參考文獻(xiàn)1表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，工作機(jī)為運(yùn)輸機(jī)，故取工作情況系數(shù)則計(jì)算轉(zhuǎn)矩：=1.5481300=721950n.mm 半聯(lián)軸器的選擇：按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)該小于聯(lián)軸

35、器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查參考文獻(xiàn)2表8-7，選用lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩tn=1250000n.mm，半聯(lián)軸器的孔徑=48mm，故取=48mm，半聯(lián)軸器的長度l1=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度l=84mm查參考文獻(xiàn)1可以確定軸段的軸伸長度為82mm,為了保證軸端擋圈只壓在軸的端面上，故應(yīng)該比略短一些，且綜合考慮軸伸要求，現(xiàn)取l=82mm鍵的選擇：根據(jù)軸段的直徑和長度，軸段上的鍵為普通平鍵a型，其部分?jǐn)?shù)據(jù)見表11：表11 鍵的部分?jǐn)?shù)據(jù)軸的直徑鍵寬鍵高(bh)軸深 t轂深t鍵的長度l481495.53.870確定軸端擋圈的設(shè)計(jì)查參考文獻(xiàn)2表5-3，選取a型軸端單孔擋圈（gb/t89

36、1-1986）,其數(shù)據(jù)如表12：表12 軸端單孔擋圈數(shù)據(jù)軸徑公稱直徑螺釘緊固軸端擋圈dhldd1cd1螺釘（gb/t891）圓柱銷（gb/t119）506061694.21.517m820a414軸段軸肩為定位軸肩，查參考文獻(xiàn)2,定位軸肩高度=（0.070.1）則=+2=（1.141.2）=（54.7257.6）mm,應(yīng)該根據(jù)軸段上的軸承端蓋中的密封圈確定，故現(xiàn)確定密封圈尺寸。查參考文獻(xiàn)1，為了保證密封性，防止漏油，便于與箱體裝配，故選用內(nèi)嵌式端蓋，左端蓋采用透蓋，右端蓋采用悶蓋，左端蓋中間孔用油毛氈作為密封裝置，查參考文獻(xiàn)2表7-12得油毛氈密封尺寸主要數(shù)據(jù)選取如表13：l=82mm表13

37、油毛氈密封尺寸軸徑氈圈槽ddd1b1ddb557453872567故取=55mm，在（54.7257.6）mm范圍內(nèi)，合適。確定=（：左軸承端蓋的寬度；：聯(lián)軸器轂孔到左軸承端蓋的距離）軸承端蓋的主要數(shù)據(jù)要根據(jù)裝配圖確定。故暫時(shí)取=42mm.因?yàn)檩S承端蓋的部分?jǐn)?shù)據(jù)需要根據(jù)與之相配合的軸承，故先選擇軸承。查參考文獻(xiàn)2表6-1，選取滾動(dòng)軸承6212，其數(shù)據(jù)如表14：表14 滾動(dòng)軸承6212的數(shù)據(jù)軸承代號基本尺寸安裝尺寸6212ddb60110221.5691011.5基本額定動(dòng)載核基本額定靜載荷極限轉(zhuǎn)速cr/kn/kn脂潤滑47.832.88000軸段根據(jù)滾動(dòng)軸承確定，即=60mm.取=12mm,為使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)該比軸承寬度b與之和大一些，現(xiàn)令其大2mm,則lv=l套筒+b+2=12+22+2=44mm軸段根據(jù)中分析，應(yīng)該比大齒輪寬度略短一些，故=-2=66-2=64mm因?yàn)檩S肩-為非定位軸肩，故軸肩高度無特殊要求，取=2mm,則=+2=60+22=64mm=55mm=42.5mm=60mm.lv=44mm=64mm=64mm判斷軸是否要做成齒輪軸大齒輪內(nèi)徑=64mm；齒根圓直徑df=m(z2-2.5)=2(158-2.5)=311mm確定鍵的型號尺寸，查參考文獻(xiàn)2表4-1，選取普通平鍵a型，其