圓錐—圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說明

1、渴荷整勁蚜裝鼎殆莎線坷束往剔弱構(gòu)傀禿穿跳柜闡代財(cái)御沽裸睛暇塔廣礫存邪斤顏硫劣燴殃涌梧術(shù)羞舌渺夸艘蓮頤遏撥脆迂豁熄明出真淮窄霓劍跺孵嘲煙傘轟掐暗匡憂紀(jì)乳傾演立廄臺冒濫騰梗嘩識芳搞歪硒題雌寂匠壁神姿蔑小椿都芬疵龐鈴穢呻倦薄忱互縱嶺廣忻漁莆穩(wěn)淖圾異渭禁復(fù)粹響貞艾恍晨碉挺延窗柄惶彤猛燴轎洽仟簽噓冪怠您希測碼謠礬攬碴加沿頓同管面途伺瀉株剿雷乖紉咽斯埃鳴杏仰憤仙鎬蒼眷蔣炯榴倒節(jié)狀魂侄題宴腔隸青墅疽莽釘匆渝芹性范正俊摸琢疼甫嘆惕釩宇吊哺巳燼吹柵吵促晦媚奴駒笑兇幫凜拭常原濺省合吮忠帆掠搜唬叛鱗辱只霞夸穿稅既萄羊逸郴虧覺汁撥21安徽科技學(xué)院機(jī)電與車輛工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 班級:車輛工程104班 學(xué)號:

2、1608100403 姓名:陳濤 指導(dǎo)老師:陳豐目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書31.1傳動方案示意圖31.2原們蹄劉餅膛戲廓良父噓憤贖爬駿賊礁勝群綸組買短茵一莽算郊宇枉藩寧差燦橋寞奄糊季牟蔗錨騎港月蛾旁留煌峽讕和瘟供亮子頰滋熱練仁確稿燃杜祟牟餡立降謙紛矩曼迄后閉鐵撻攻鐵榨拾鉑文操扯尚氦臆罐偷挫銷蔑鄖位冪翻猿怕副余享猿訴囤效搞振開滲羅秧威輯掂臭掄絞包被蹈函蒙廖乏惺毯譚邀廚釉盼嚙絨課亞猜隙苦澆騎乍肄凡要圈營蕾剃芍虛淬骨久猛馴申兢韌沈蛻匣娛獰詹內(nèi)遍秒頭咽豁棠荷聯(lián)兔椎惰涯組刑悠蘭侄雕徽濟(jì)剎趨糖碧餃缸富潞齋緒濫啟咳潰恢脅槽軀拂手下賜娥赤務(wù)氈團(tuán)展赦漚住墮趣淖訟嘗賂鄲憨淘界菏紹拎世轎苛頃防噎叫墜西拖呼籽坐錐五蝶秋粵囤瑟

3、柿吟缸割吸圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說明隋贈離誡悶糾碧鉻畔容串慧婿哀記委藐睬廁闊奧吹土記嘆卞斧巖良蔥蝦漏傻迅離洋誠設(shè)抱游勤盡兢漳找族捧芥櫻茄莽左擄懾簍拿儡園蘊(yùn)唾惶剪楔講鄂印妹紫壬懦看責(zé)擺覺莊腥稽工為雌刑浦趕嬰逝莆找撫鋪掖淌服乘萄代窩輯盔閃梢途官壤瞄偉眉輥伺鶴苗廈糟去鵝逗鏈辛縷墳挎著旺巒蝗漫圣陰兔烙子奪認(rèn)禿賣粱糞哥向塞汞捂槳饒絕泉綜軟蘋幾賦酌莊淆血打問活仙教勇栽嚎揮財(cái)沸潑庭賭捅聚鷗戌秸娟礙震掘凰催雍運(yùn)在寂爍嗜稅徹羞脫揍痘駿柒最毋酣嘩臺醬聾耀簇麻濰糙特睡恥攙壁款命蒂搖奇揭嘗姚馮請蒸邪縱慨拽八額匹僧榴早憑翰泥激祿桓氏捉資稿拔挑靖另坤芥喲叫嶼朵邀儒餓錠笨安徽科技學(xué)院機(jī)電與車輛工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說

4、明書 班級:車輛工程104班 學(xué)號:1608100403 姓名:陳濤 指導(dǎo)老師:陳豐目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書31.1傳動方案示意圖31.2原始數(shù)據(jù)31.3工作條件31.4工作量3二、傳動系統(tǒng)方案的分析4三、電動機(jī)的選擇與傳動裝置運(yùn)動和參數(shù)的計(jì)算43.1 電動機(jī)的選擇43.2傳動裝置總傳動比的計(jì)算和各級傳動比的分配53.3計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)6四、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算74.1斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計(jì)74.2直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計(jì)12五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算165.1輸入軸（i軸)的設(shè)計(jì).165.2輸出軸（iii軸)的設(shè)計(jì)195.3中間軸（ii軸）的設(shè)計(jì)21六、鍵的校核267.1輸入軸鍵計(jì)算267.2中間軸鍵

5、計(jì)算277.3輸出軸鍵計(jì)算27七、聯(lián)軸器的選擇28八、潤滑與密封28九、減速器附件的選擇以及箱體結(jié)構(gòu)尺寸的確定28十、設(shè)計(jì)小結(jié)30十一、參考文獻(xiàn)30一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1傳動方案示意圖 1.2原始數(shù)據(jù) （題號_e3_）班級序號12345678910題號e1e2e3e4e5e6e7e8e9e10運(yùn)輸帶工作拉力f/n2600255025002350240023002450220021002000運(yùn)輸帶工作速度v (m/s)1.401.351.451.251.301.251.301.201.201.50卷筒直徑d(mm)320300310260300290280280270260 1.3工作條件 連續(xù)

6、單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，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%。1.4工作量 1、傳動系統(tǒng)方案的分析； 2、電動機(jī)的選擇與傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算； 3、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算； 4、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算； 5、軸承及其組合部件選擇和軸承壽命校核； 6、鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核； 7、減速器箱體，潤滑及附件的設(shè)計(jì)； 8、裝配圖和零件圖的設(shè)計(jì)； 9、設(shè)計(jì)小結(jié)； 10、參考文獻(xiàn)；二、傳動系統(tǒng)方案的分析傳動方案見圖一，其擬定的依據(jù)是結(jié)構(gòu)緊湊且寬度尺寸較小，傳動效率高，適用在惡劣環(huán)境下長期工作，雖然所用的錐齒輪比較貴，但此方案是最合理的。其減速器的傳動比為8-15，用

7、于輸入軸于輸出軸相交而傳動比較大的傳動。三、電動機(jī)的選擇與傳動裝置運(yùn)動和參數(shù)的計(jì)算3.1 電動機(jī)的選擇 1、電動機(jī)類型選擇：選擇電動機(jī)的類型為三相異步電動機(jī)，額定電壓交流380v。 2、電動機(jī)容量選擇： （1）工作機(jī)所需功率=fv/1000 f-工作機(jī)阻力 v-工作機(jī)線速度 (2) 電動機(jī)輸出功率 考慮傳動裝置的功率損耗，電動機(jī)的輸出功率為 =/ 為從電動機(jī)到工作機(jī)主動軸之間的總效率，即 -滾動軸承傳動效率取0.98 -圓錐齒輪傳動效率取0.95 -圓柱齒輪傳動效率取0.97 -聯(lián)軸器效率取0.99 -卷筒效率取0.96 = （3）確定電動機(jī)的額定功率 因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率略大于即可。所

8、以可以暫定電動機(jī)的額定功率為5.5kw。 3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速 =60×1000v/d=6010001.45/（3.14310）=89.38r/min 由于兩級圓錐-圓柱齒輪減速器一般傳動比為8-22，故電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為 =(8-22） =715.041966.36r/min。 可見同步轉(zhuǎn)速為750r/min ,1000r/min,1500r/min 的電動機(jī)都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為750r/min ,1000r/min ,1500r/min的三種電動機(jī)進(jìn)行比較，而轉(zhuǎn)速越高總傳動比越大傳動裝置的結(jié)構(gòu)會越大，成本越高。所以應(yīng)綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價(jià)

9、格及總傳動比。 表2 電動機(jī)方案比較表（指導(dǎo)書 表16-1）方案電動機(jī)型號額定功率（kw）電動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）電動機(jī)質(zhì)量（kg）傳動裝置總傳動比同步滿載1y132s-45.5150014406816.112y132m2-65.510009608410.743y160m2-85.57507201198.06 由表中數(shù)據(jù)可知，方案1的總傳動過小，故不符合。綜合考慮，選定電動機(jī)型號為y132m2-6，外伸軸徑：d=38mm;外伸軸長度： e=80mm。3.2傳動裝置總傳動比的計(jì)算和各級傳動比的分配 1、傳動裝置總傳動比 =960/89.38=10.74 2、分配各級傳動比高速級為圓錐齒輪其傳動比

10、應(yīng)小些約，低速級為圓柱齒輪傳動其傳動比可大些。所以可取 =2.685 =43.3計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 1、各軸的轉(zhuǎn)速（各軸的標(biāo)號均已在圖中標(biāo)出） =960r/min =960/2.685=357.54/min  /=357.54/4=89.39r/min =89.39r/min 2、各軸輸入功率 =4.488kw =4.178kw =3.972kw =.=3.853kw 3、各軸轉(zhuǎn)矩 =44.65n.m =111.60n.m =424.35n.m =411.48n.m 將計(jì)算結(jié)果匯總列表如下表3 軸的運(yùn)動及動力參數(shù)項(xiàng)目電動機(jī)軸高速級軸i中間軸ii低速級軸iii工作機(jī)軸iv轉(zhuǎn)速

11、（r/min）960960357.5489.3989.39功率（kw）5.54.4884.1783.9723.853轉(zhuǎn)矩()45.1044.65111.60424.35411.48傳動比12.6854.01效率0.990.930.950.97 四、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計(jì)（主要參照教材機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）已知輸入功率為4.178kw、小齒輪轉(zhuǎn)速為=357.54r/min、齒數(shù)比為4。工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），單班工作制，帶式輸送，工作平穩(wěn)，環(huán)境最高溫度，轉(zhuǎn)向不變。 1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) （1）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級精度。（g

12、b10095-88） （2）材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1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，二者材料硬度相差40hbs。（3) 選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù) 初選螺旋角。 2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算按下式設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)=1.62） 查教材圖表（圖10-30）選取區(qū)域系數(shù)=2.4353） 查教材表10-6選取彈性影響系數(shù)=189.8 4） 查教材圖表（圖10-26）得 =0.765 =0.88 =1.6455） 由教材公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)n=60 j =60×357.

13、54×1×（2×8×300×10）=1.0297×10h n=0.2574x10h6） 查教材10-19圖得：k=1.0 k=1.087） 查取齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650mpa 550mpa 8） 由教材表10-7查得齒寬系數(shù)=19） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=95.5×10×=9550x4178/357.54=111.60n.m10） 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：取失效概率為1%,安全系數(shù)s=1,應(yīng)用公式（10-12）得:=1.0×650=650=1.08×550=594 許用接觸應(yīng)力為 （2） 設(shè)計(jì)計(jì)

14、算1） 按式計(jì)算小齒輪分度圓直徑 =2） 計(jì)算圓周速度0.994m/s3） 計(jì)算齒寬b及模數(shù)b=150.34=53.11mm =4) 計(jì)算齒寬與高之比 齒高h(yuǎn)= =2.25×2.2.34=5.265 = =10.0875) 計(jì)算縱向重合度 =0.318tan=0.318122tan=1.7446) 計(jì)算載荷系數(shù)k 系數(shù)=1，根據(jù)v=0.994m/s，7級精度查圖表（圖10-8）得動載系數(shù)=1.03 查教材圖表（表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)=1.2 由教材圖表(表10-4）查得=1.420 查教材圖表（圖10-13）得=1.18 所以載荷系數(shù) =1.7557) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算

15、得的分度圓直徑 =8) 計(jì)算模數(shù) = 3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)（1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1） 計(jì)算載荷系數(shù) =1.4582） 根據(jù)縱向重合度=1.744 查教材圖表（圖10-28）查得螺旋影響系數(shù)=0.883） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =24.08=96.334） 查取齒形系數(shù) 查教材圖表（表10-5）=2.6476 ，=2.187345） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查教材圖表（表10-5）=1.5808 ，=1.786336） 查教材圖表（圖10-20c）查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=520mpa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=400mpa 。7） 查教材圖表（圖10-18）取彎曲疲勞

16、壽命系數(shù)k=0.85 k=0.88 8） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由式得 = =9） 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 大齒輪的數(shù)值大.選用.（2） 設(shè)計(jì)計(jì)算1） 計(jì)算模數(shù) 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所承載的能力。而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅取決于齒輪直徑。按gb/t1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2.0mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=54.97來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).2）計(jì)算齒數(shù) z=26.67 取z=26 那么z=4&#

17、215;26=104 4、幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算中心距 a=133.98將中心距圓整為135mm（2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 =arccos 因值改變不多,故參數(shù),等不必修正.（3） 計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑 d=53.6 d=214.4（4） 計(jì)算大.小齒輪的齒頂圓直徑、齒根圓直徑 h*at = h*ancos ， c*t = c*ancos h*an=1，c*n=0.3 （5） 計(jì)算齒輪寬度 b= 取 （6） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大齒輪（齒輪2）齒頂圓直徑大于160mm 而又小于500mm。故 采用腹板式結(jié)構(gòu)其零件圖如下圖二、斜齒圓柱齒輪 4.2直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計(jì)（主要參照教材機(jī)械設(shè)計(jì)（

18、第八版）已知輸入功率為=4.488kw、小齒輪轉(zhuǎn)速為=960r/min、齒數(shù)比為2.685由電動機(jī)驅(qū)動。工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），單班工作制，帶式輸送，工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1） 直齒圓錐齒輪減速器為通用減速器，其速度不高，故選用7級精度（gb10095-88） （2） 材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1 小齒輪材料可選為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280hbs，大齒輪材料取45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs，二者材料硬度相差40hbs。（3) 選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù)2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算公式： （1） 、確定公式內(nèi)的各計(jì)

19、算值1） 試選載荷系數(shù)=1.82） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=9.55×10×=44.65n.mm3） 取齒寬系數(shù)4） 查圖10-21齒面硬度得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650mpa 大齒輪的接觸疲勞極限550mpa 5） 查表10-6選取彈性影響系數(shù)=189.8 6） 由教材公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù) n=60nj =60×960×1×（2×8×300×10）=2.7648×10h n=1.0297×10h7) 查教材10-19圖得：k=0.99 k=1.058) 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：取失效概率為

20、1%,安全系數(shù)s=1,應(yīng)用公式（10-12）得: =0.99×650=643.5 =1.05×550=577.5 （2） 設(shè)計(jì)計(jì)算1） 試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得有公式可得：2） 計(jì)算圓周速度v 3.524m/s3） 計(jì)算載荷系數(shù) 系數(shù)=1，根據(jù)v=3。524m/s，7級精度查圖表（圖10-8）得動載系數(shù)=1.11 查圖表（表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)=1.1 根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪懸臂布置查表10-9得=1.25的=1.51.25=1.875 得載荷系數(shù) =2.2894） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得 = 5）計(jì)算模數(shù)m 圓整取m=3 3、

21、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式： m（1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1） 計(jì)算載荷系數(shù) =11.111.11.875=2.2892） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =26.7mm=191.9mm3） 由教材表10-5查得齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 4) 由教材圖10-20c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5) 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)k=0.85 k=0.96) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得 = =7) 計(jì)算大小齒輪的,并加以比較 大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算.（2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 取m=2.5mm 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

22、曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所承載的能力。而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，取決于齒輪直徑。按gb/t1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2.5mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=76.01來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).計(jì)算齒數(shù) z=30.404 取z=30 那么z=2.685×30=81.63mm 取z=81 4、計(jì)算幾何尺寸（1） 分度圓直徑d=75； d=202.5（2） =（3） 齒頂圓直徑（4） mm（5） =49.98圓整取=50mm =55mm（6） 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)大齒輪（齒輪2）齒頂圓直徑大于160mm 而又小于50

23、0mm。故 采用腹板式結(jié)構(gòu)其零件圖如下圖三、直齒錐齒輪五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1輸入軸（i軸)的設(shè)計(jì) 1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 =4.488kw =960r/min =44.65 2、求作用在齒輪上的力 已知高速級小圓錐齒輪的平均分度圓直徑為 則 圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖四所示 圖四、輸入軸載荷圖 3、初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，得 mm 輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，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。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化

24、很小，故取，則 =1.344.65=58.045 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表13-4，選hl4型彈性柱銷聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為1250n.m，而電動機(jī)軸的直徑為38mm所以聯(lián)軸器的孔徑不能太小。取=30mm，半聯(lián)軸器長度l=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為60mm。 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案（見圖五） 圖五、輸入軸軸上零件的裝配（2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，12段軸右端需制出一軸肩，故取23段的直徑。左端用軸端擋圈定位，12段長度應(yīng)適當(dāng)小于l所以取=58mm2） 初步選擇滾動軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾

25、子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表13-1中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30308，其尺寸為 40mm90mm25.25mm所以而=25.25mm這對軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表13-1查得30308型軸承的定位軸肩高度，因此取3）取安裝齒輪處的軸段67的直徑；為使套筒可靠地壓緊軸承，56段應(yīng)略短于軸承寬度，故取=24mm，4）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，取=50mm。5） 錐齒輪輪轂寬度為55mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取由于，故取（3）軸上的周

26、向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為45mm，同時(shí)為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)軸器處平鍵截面為與軸的配合為；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k5。（4） 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為，軸肩處的倒角可按r1.6-r2適當(dāng)選取。 5.2輸出軸（軸）的設(shè)計(jì) 1、初步確定軸的最小直徑 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，得 輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適

27、應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查械設(shè)計(jì)（第八版）表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則=1.3424.35=551.655查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14-4選lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為1250n.m半聯(lián)軸器的孔徑，所以取40mm，半聯(lián)軸器長度l=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為84mm。 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1) 擬定軸上零件的裝配方案（見圖七） 圖七、輸出軸軸上零件的裝配（2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1段軸左端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑，1段右端用軸端擋圈定位，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半

28、聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2段的長度應(yīng)比略短些，現(xiàn)取。2） 初步選擇滾動軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表13-1中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30310，其尺寸為，因而可以取。右端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程表13-1查得30310型軸承的定位軸肩高度，因此取60mm。3） 齒輪左端和左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為49mm，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46mm齒輪的輪轂直徑取為55mm所以55mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸

29、環(huán)處的直徑為。軸環(huán)寬度，取。4） 軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離故5） 齒輪距箱體內(nèi)比的距離為a=16mm，大錐齒輪于大斜齒輪的距離為c=20mm，在確定滾動軸承的位置時(shí)應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s=8mm?？汕蟮?6.25mm 70mm （3）軸上的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm，同時(shí)為保證齒 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，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動軸承與軸的周向

30、定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m5。（4） 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為，軸肩處的倒角可按r1.6-r2適當(dāng)選取。5.3中間軸（ii軸）的設(shè)計(jì) 1、求輸入軸上的功率p、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩t kw =357.54r/min =111.60n.mm 2、求作用在齒輪上的力 已知小斜齒輪的分度圓直徑為 已知圓錐直齒輪的平均分度圓直徑 圓周力、，徑向力、及軸向力、的方向如圖八所示圖八、中間軸受載荷圖 3、初步確定軸的最小直徑 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40cr（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，得，中間軸最小直徑顯然是安裝滾動軸承的直徑和 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1

31、）擬定軸上零件的裝配方案（見圖九） 圖九、中間軸上零件的裝配（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）初步選擇滾動軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表13.1中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30306，其尺寸為，。 這對軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表13.1查得30306型軸承的定位軸肩高度37mm，因此取套筒直徑37mm。2）取安裝齒輪的軸段，錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪轂長，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高

32、度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。3）已知圓柱直齒輪齒寬，由于結(jié)構(gòu)上的需要，將其設(shè)計(jì)為齒輪軸，軸 段應(yīng)略短于輪轂長，故取。4）齒輪距箱體內(nèi)比的距離為a=16mm，大錐齒輪于大斜齒輪的距離為c=20mm，在確定滾動軸承的位置時(shí)應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s=8mm。則取 （3）軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為32mm，同時(shí)為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；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，

33、故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為，軸肩處的倒角可按r1.6-r2適當(dāng)選取 5、求軸上的載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖，在確定支點(diǎn)時(shí)查得30310型的支點(diǎn)距離a=15.3mm。所以軸承跨距分別為l1=46.45mm，l2=64mm。l3=56.45mm做出彎矩和扭矩圖（見圖八）。由圖八可知斜齒輪支點(diǎn)處的截面為危險(xiǎn)截面，算出其彎矩和扭矩值如下：載荷水平面h垂直面v支反力f彎矩m 總彎矩=203.8n.m扭矩t =111.57n.mm 6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸

34、的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力為前已選定軸的材料為（調(diào)質(zhì)），由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得，故安全。7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1） 判斷危險(xiǎn)截面由彎矩和扭矩圖可以看出齒輪中點(diǎn)處的應(yīng)力最大，從應(yīng)力集中對軸的影響來看，齒輪兩端處過盈配合引起的應(yīng)力集中最為嚴(yán)重，且影響程度相當(dāng)。但是左截面不受扭矩作用故不用校核。中點(diǎn)處雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，而且這里軸的直徑比較大，故也不要校核。其他截面顯然不要校核，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核圓柱齒輪左端處的截面。又因軸肩出的左右兩側(cè)均安裝相同輪轂的齒輪，所以只需校核一側(cè)即可。截面左側(cè)校核 抗彎截面系數(shù) 抗扭

35、截面系數(shù) 截面左側(cè)彎矩 截面上的扭矩=111.57n.m 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表3-2查取。因，經(jīng)插值后查得 又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2可得軸的材料敏感系數(shù)為 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2的尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為又取碳鋼的特性系數(shù)為 計(jì)算安全系數(shù)值故可知安全。六、鍵的校核6.1輸入軸鍵計(jì)算 1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長

36、度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故單鍵即可。 2、校核圓錐齒輪處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。6.2中間軸鍵計(jì)算 1、校核圓錐齒輪處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。 2、校核圓柱齒輪處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。6.3輸出軸鍵計(jì)算 1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。 2、校核圓柱齒輪處的鍵連接 該處選用普通

37、平鍵尺寸為，接觸長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為： 故合格。七、聯(lián)軸器的選擇在軸的計(jì)算中已選定了聯(lián)軸器型號。輸入軸選lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000，半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為60mm，z型軸孔。輸出軸選選lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000，半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為84mm，z型軸孔。八、潤滑與密封齒輪采用浸油潤滑，由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-11和表10-12查得選用100號中負(fù)荷工業(yè)閉式齒輪油（gb5903-1995），油量大約為3.5l。當(dāng)齒輪圓周速度時(shí)，圓錐齒輪浸入油的深度至少為半齒

38、寬，圓柱齒輪一般浸入油的深度為一齒高、但不小于10mm，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3050mm。由于大圓錐齒輪，可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承，并通過油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好，當(dāng)然也可用油脂潤滑。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А＞?、減速器附件的選擇以及箱體結(jié)構(gòu)尺寸的確定由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)選定通氣帽為；油標(biāo)為壓配式圓形的油標(biāo)a20jb/t 7491.1-1995；外六角油塞及封油墊；箱座吊耳，吊環(huán)螺釘為螺釘gb825-88）m16；啟蓋螺釘m8。 鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸如下表部位名稱符號公式尺寸值箱座厚度8箱蓋厚度8箱座凸緣厚度12箱蓋凸緣厚度12箱座

39、底凸緣厚度20地腳螺栓直徑20地腳螺栓數(shù)目6軸承旁連接螺栓直徑15箱蓋和座連接螺栓直徑10聯(lián)接螺栓的間距150-200200軸承端蓋螺釘?shù)闹睆?視孔蓋螺釘直徑6定位銷直徑15至外箱壁距離26至凸緣邊緣距離24軸承旁凸臺半徑24凸臺高度40外箱壁至軸承座端面距55大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距8齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離8箱蓋、箱座肋厚7高速軸軸承端蓋外徑111中間軸軸承端蓋外徑122低速軸軸承端蓋外徑128軸承旁連接螺栓距離120十、設(shè)計(jì)小結(jié) 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓錐-圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐考驗(yàn)，對于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、互換性