一級(jí)圓柱齒輪課程設(shè)計(jì)

1、荊楚理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)（含單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)）學(xué)生姓名課程名稱機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)專業(yè)班級(jí)2011級(jí)數(shù)控3班地 點(diǎn)起止時(shí)間2012.12.242013.1.13設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)（含單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)），包含以下內(nèi)容：1設(shè)計(jì)說明書1份；2減速器裝配圖1張（A0或A1）；3零件圖3張：從動(dòng)軸、從動(dòng)齒輪、軸承端蓋。其他要求見課程設(shè)計(jì)教學(xué)與管理規(guī)定。設(shè)計(jì)參數(shù)帶式輸送機(jī)原始數(shù)據(jù)題 號(hào)04輸送帶工作拉力 F / kN5.5輸送帶工作速度 v/(m·s-1)0.52滾 筒 直 徑 D / mm150進(jìn)度要求設(shè)計(jì)內(nèi)容、要求的詳細(xì)說明

2、等：1天；運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算：1天；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及支承件的初步設(shè)計(jì)：2天；減速器裝配草圖設(shè)計(jì)與繪制：3天；繪制零件圖和裝配圖：5天；設(shè)計(jì)說明書的編寫：2天；準(zhǔn)備答辯：1天。參考資料1 王之櫟 王大康主編機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第2版北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20072 李威 王小群主編機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第2版北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20073 吳宗澤主編機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第1版北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004其它工作條件與技術(shù)要求：運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5%；二班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微沖擊；使用年限為10年（300天/年）；動(dòng)力為三相交流電，電壓380/220V；一般機(jī)械廠制造，批量生產(chǎn)。說明1本表應(yīng)在每次

3、實(shí)施前一周由負(fù)責(zé)教師填寫二份，教研室審批后交學(xué)院院備案，一份由負(fù)責(zé)教師留用。2若填寫內(nèi)容較多可另紙附后。3一題多名學(xué)生共用的，在設(shè)計(jì)內(nèi)容、參數(shù)、要求等方面應(yīng)有所區(qū)別。教研室主任： 指導(dǎo)教師： 2012年 12 月 21日荊楚理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說明書 題 目： 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 數(shù) 控 指導(dǎo)教師： 目錄第1章 概述11.1 設(shè)計(jì)的目的11.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)11.2.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容11.2.2 設(shè)計(jì)的任務(wù)11.3 設(shè)計(jì)的步驟2第2章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)32.1 擬定傳動(dòng)方案32.2選擇原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)32.

4、2.1選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式32.2.2確定電動(dòng)機(jī)的功率42.2.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速52.3傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配62.3.1計(jì)算總傳動(dòng)比72.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)72.4.1 0軸（電機(jī)軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩82.4.2 1軸（高速軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩82.4.3 2軸（低速軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩82.4.4 3軸（滾筒軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩8第3章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算103.1 減速箱外傳動(dòng)零件帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)103.1.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)要求：103.1.2 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算103.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件齒輪設(shè)計(jì)153.2.1選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1

5、53.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)153.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算183.2.4、齒輪幾何尺寸計(jì)算203.3 軸的設(shè)計(jì)輸入軸的設(shè)計(jì)213.3.1確定軸的材料及初步確定軸的最小直徑213.3.2初步設(shè)計(jì)輸入軸的結(jié)構(gòu)223.4軸的設(shè)計(jì)輸出軸的設(shè)計(jì)243.4.1初步確定軸的最小直徑243.4.2初步設(shè)計(jì)輸出軸的結(jié)構(gòu)24第4章 部件的選擇與設(shè)計(jì)264.1軸承的選擇264.1.1輸入軸軸承264.1.2輸出軸軸承264.2輸入軸輸出軸鍵連接的選擇及強(qiáng)度計(jì)算274.3軸承端蓋的設(shè)計(jì)與選擇284.3.1類型284.4 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封284.5聯(lián)軸器的選擇294.5.1、聯(lián)軸器類型的選擇294.5.2、

6、聯(lián)軸器的型號(hào)選擇294.6其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)294.6.1通氣器的設(shè)計(jì)294.6.2吊環(huán)螺釘、吊耳及吊鉤304.6.3啟蓋螺釘304.6.4定位銷304.6.5油標(biāo)314.6.6放油孔及螺塞314.7箱體324.8 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)32第5章 結(jié) 論34參考文獻(xiàn)35 第1頁(yè)第 1 頁(yè) 共 39 頁(yè)第1章 概述 1.1 設(shè)計(jì)的目的設(shè)計(jì)目的在于培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)是完成機(jī)械專業(yè)全部課程學(xué)習(xí)的最后一次較為全面的、重要的、必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的為：1. 通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)全部專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課程的理論知識(shí)，解決工程實(shí)際問題的能力，并通過實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使理論知識(shí)得以鞏固和提高。2. 通過設(shè)計(jì)的實(shí)踐

7、，掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和程序，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。3. 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作基本技能的訓(xùn)練，包括訓(xùn)練、計(jì)算、繪圖能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等）。1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)1.2.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容本設(shè)計(jì)的題目為一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾方面：（1）擬定、分析傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；（2）選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；（3）進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等；（4）繪制減速器裝配圖及典型零件圖；（5）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。1.2.2 設(shè)計(jì)的任務(wù)1設(shè)計(jì)說明書1份；2減速器裝配圖1張（A0或A1）；3零件圖3張：從動(dòng)軸

8、、從動(dòng)齒輪、軸承端蓋。1.3 設(shè)計(jì)的步驟遵循機(jī)械設(shè)計(jì)過程的一般規(guī)律，大體上按以下步驟進(jìn)行：1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求和條件，認(rèn)真閱讀減速器參考圖，熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象。2. 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求擬定傳動(dòng)總體布置方案，選擇原動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。3. 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)裝配圖前，先計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)件的參數(shù)確定其尺寸，并選好聯(lián)軸器的類型和規(guī)格。一般先計(jì)算外傳動(dòng)件、后計(jì)算內(nèi)傳動(dòng)件。4. 裝配圖繪制 計(jì)算和選擇支承零件，繪制裝配草圖，完成裝配工作圖。5. 零件工作圖繪制 零件工作圖應(yīng)包括制造和檢驗(yàn)零件所需的全部?jī)?nèi)容。6. 編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)說明書包括所有的計(jì)算并

9、附簡(jiǎn)圖，并寫出設(shè)計(jì)總結(jié)。第2章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)，主要包括擬定傳動(dòng)方案、選擇原動(dòng)機(jī)、確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比以及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。 2.1 擬定傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)方案如下圖所示： 圖21 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1V帶；2運(yùn)輸帶；3一級(jí)圓柱齒輪減速器；4聯(lián)軸器；5電動(dòng)機(jī)；6滾筒2.2選擇原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)，根據(jù)選擇的傳動(dòng)方案，合理選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn)速，提出具體的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。 2.2.1選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)有交、直流之分，一般工廠都采用三相交流電，因而選用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)分異步、同步

10、電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多，目前應(yīng)用較300廣的Y系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)， 電壓為380V，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)性能好，工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場(chǎng)合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、農(nóng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、輕工機(jī)械等。2.2.2確定電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)功率選擇直接影響到電動(dòng)機(jī)工作性能和經(jīng)濟(jì)性能的好壞：若所選電動(dòng)機(jī)的功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作；若功率過大，則電動(dòng)機(jī)不能滿載運(yùn)行，功率因素和效率較低，從而增加電能消耗，造成浪費(fèi)。1. 帶式輸送機(jī)所需的功率 由參考文獻(xiàn)1中公式（2-1）得： 帶式輸送機(jī)

11、所需的功率F輸送帶拉力V輸送帶速度設(shè)計(jì)任務(wù)給定：輸送帶拉力F（N）=5500N 輸送帶速度V(m/s)=0.52m/s 2. 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率根據(jù)參考文獻(xiàn)1得效率如下：彈性聯(lián)軸器：1=0.99（一個(gè)）滾動(dòng)軸承（每對(duì)）：2=0.99（共三對(duì)，兩對(duì)減速器軸承，一對(duì)滾筒軸承）圓柱齒輪傳動(dòng)：3=0.97（精度7級(jí)）傳動(dòng)滾筒效率：4=0.96 V帶傳動(dòng)效率：5=0.96得電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)間的總效率：總=1×2×3×4×5=0.99×0.993×0.97×0.99×0.96=0.8674電動(dòng)機(jī)的輸出功率： 電動(dòng)機(jī)的輸出功率F

12、輸送帶拉力 V輸送帶速度2.2.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速同一類型、相同額定功率的電動(dòng)機(jī)低速的級(jí)數(shù)多，外部尺寸及重量較大，價(jià)格較高，但可使傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及尺寸減少；高速電動(dòng)機(jī)則與其相反，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮各方面因素，選取適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。三相異步電動(dòng)機(jī)常用的同步轉(zhuǎn)速有，常選用或的電動(dòng)機(jī)。1. 計(jì)算滾筒的轉(zhuǎn)速由公式計(jì)算滾筒轉(zhuǎn)速：工作機(jī)的轉(zhuǎn)速：工作機(jī)的轉(zhuǎn)速V輸送帶速度D滾筒直徑 設(shè)計(jì)任務(wù)給定：滾筒直徑D=150mm輸送帶速度V(m/s)=0.52m/s2. 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由參考文獻(xiàn)2中表181可知一級(jí)圓柱齒輪減速器推薦傳動(dòng)比范圍為，由參考文獻(xiàn)1 V帶傳動(dòng)比范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

13、工作機(jī)的轉(zhuǎn)速級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比范圍V帶傳動(dòng)比范圍符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、1500r/min由參考文獻(xiàn)3中表6164查得：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min)參考重量（kg）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y112M-4415001440492Y132M1-641000960753Y160M1-84750720115表21 電動(dòng)機(jī)選擇方案根據(jù)表21，三種方案均可，但方案1電動(dòng)機(jī)型號(hào)較為普遍，因此選用方案1 ，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M4其主要參數(shù)如下：型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速Y112M44kw1440 r/min表2-2電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)皮帶速度皮帶拉力滾筒

14、直徑工作條件每天時(shí)間設(shè)計(jì)壽命轉(zhuǎn)速功率0.52m/s5500N150mm連續(xù)，有輕微沖擊16小時(shí)10年66.2085r/min2.86kw表2-3帶式輸送機(jī)相關(guān)參數(shù)2.3傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)計(jì)算出總傳動(dòng)比后，應(yīng)合理地分配各級(jí)傳動(dòng)比，限制傳動(dòng)件的圓周速度以減少動(dòng)載荷。 2.3.1計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速， 可得：總傳動(dòng)比i總傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速2.3.2合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由參考文獻(xiàn)1中表23，取帶傳動(dòng)比=3，i=21.75，則 一級(jí)減速器傳動(dòng)比一級(jí)減速器傳動(dòng)

15、比i總傳動(dòng)比帶傳動(dòng)比總傳動(dòng)比電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速電機(jī)-高速軸高速軸-低速軸滾筒轉(zhuǎn)速i=21.751440r/min=3=7.2566.2085 r/min表2-3傳動(dòng)比分配 2.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)首先推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，一般按由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。2.4.1 0軸（電機(jī)軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 2.4.2 1軸（高速軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 2.4.3 2軸（低速軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 2.4.4 3軸（滾筒軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)見下表：表2-4各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸名功率P (/kw)轉(zhuǎn)矩T（

16、N/ m）轉(zhuǎn)速n (r/min)傳動(dòng)比i效率0電機(jī)軸3.29721.87144030.961軸3.16562.974807.250.962軸3.07442.8866.210.983滾筒軸3.009434.0866.2表2-5各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)注：各軸輸出都是依據(jù)該軸輸入乘以該軸承效率得出，一對(duì)滾動(dòng)球軸承效率取0.99. 第3章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 減速箱外傳動(dòng)零件帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.1.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)要求：1. 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 選擇合理的傳動(dòng)參數(shù)；確定帶的型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)、傳動(dòng)中心距、安裝要求、對(duì)軸的作用力及帶的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等。2. 設(shè)計(jì)依據(jù) 傳動(dòng)的用途及工作情況；對(duì)外廓尺寸及傳動(dòng)位

17、置的要求；原動(dòng)機(jī)種類和所需的傳動(dòng)功率；主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速等。3. 注意問題 帶傳動(dòng)中各有關(guān)尺寸的協(xié)調(diào)，如小帶輪直徑選定后要檢查它與電動(dòng)機(jī)中心高是否協(xié)調(diào)；大帶輪直徑選定后，要檢查與箱體尺寸是否協(xié)調(diào)。小帶輪孔徑要與所選電動(dòng)機(jī)軸徑一致；大帶輪的孔徑應(yīng)注意與帶輪直徑尺寸相協(xié)調(diào)，以保證其裝配穩(wěn)定性；同時(shí)還應(yīng)注意此孔徑就是減速器小齒輪軸外伸段的最小軸徑。3.1.2 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1、確定計(jì)算功率由2中表8-7查得工作情況系數(shù)由2中公式8-21：V帶所需功率工作情況系數(shù)電動(dòng)機(jī)的輸出功率2、選擇V帶的帶型根據(jù)及,由2中圖8-11選用Z型3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑由2中表8-6和表

18、8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑驗(yàn)算帶速按2中公式8-13驗(yàn)算帶的速度V帶速小帶輪的基準(zhǔn)直徑n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速因?yàn)?故帶速合適。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)2中公式8-15a計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 大帶輪的基準(zhǔn)直徑V帶傳動(dòng)比小帶輪的基準(zhǔn)直徑 故取4、確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)2中公式8-20，,初定中心距由2中公式8-22計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度中心距小帶輪的基準(zhǔn)直徑大帶輪的基準(zhǔn)直徑 由2中表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度計(jì)算實(shí)際中心距由2中公式8-23計(jì)算a實(shí)際中心距中心距基準(zhǔn)長(zhǎng)度所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度5、驗(yàn)算小帶輪上的包角根據(jù)2中公式8-25計(jì)算：小帶輪上的包角小帶輪的基準(zhǔn)直徑大帶輪的基準(zhǔn)直徑6、計(jì)算帶的根

19、數(shù)z計(jì)算單根V帶的額定功率由和,查2中表8-4a得根據(jù)和Z型帶查2中表8-4b得查2中表8-5得，查2中表8-2得,于是由2中公式8-26：ZV帶的根數(shù) V帶所需功率 單根V帶的額定功率計(jì)算V帶的根數(shù)z 取11根由于Z通常小于10，所以V帶帶型改為A型，則取3根圖31 7、計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值根據(jù)2中公式8-27： 單根V帶的初拉力的最小值其中q由2中表8-3得B型帶應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。8、計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值由1中公式8-28得： 壓軸力9、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 查2中表8-10得大、小帶輪總寬度：V型帶傳動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)見表3-0V。表3-0 V型帶傳動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算功率（kw）傳動(dòng)比i帶速V

20、 (m/s)帶型根數(shù)單根初拉力（N）壓軸力（N）3.95635.35A3206.911154.55小帶輪直徑(mm)大帶輪直徑(mm)中心距(mm)基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mm）帶輪寬度(mm) 小帶輪包角71213401126099159.73.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件齒輪設(shè)計(jì) 3.2.1選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按照已經(jīng)選定的傳動(dòng)方案，高速級(jí)齒輪選擇如下：1. 齒輪類型 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2. 齒輪精度等級(jí) 帶式輸送機(jī)為一般機(jī)器速度不高，按照2中表10-8，選擇7級(jí)精度3. 材料 由2中表10-1選擇：兩者材料硬度差為40HBS 小齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 硬度270HBS大齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì) 硬度2

21、30HBS4. 試選擇小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) 取 齒數(shù)比3.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1. 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)小齒輪轉(zhuǎn)矩高速軸輸入功率高速軸轉(zhuǎn)速由文獻(xiàn)2中表10-6查得材料彈性影響系數(shù)齒寬系數(shù)：由文獻(xiàn)2中表107知齒寬系數(shù)由文獻(xiàn)2中圖10-21d 按齒面硬度查得齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限： 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)高速軸轉(zhuǎn)速由文獻(xiàn)2中圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許應(yīng)力取失效概率為1% 安全系數(shù)S=1由文獻(xiàn)2中式10-12 接觸疲勞壽命系數(shù)計(jì)算 由式試算小齒輪分度圓直徑 小齒輪分度圓直徑載荷系數(shù)小齒輪轉(zhuǎn)矩齒輪比材料彈性影響系數(shù)接觸疲勞許應(yīng)力計(jì)算圓周速度 圓周速度小齒輪分度圓直徑高

22、速軸轉(zhuǎn)速計(jì)算齒寬b b齒寬齒寬系數(shù)小齒輪分度圓直徑計(jì)算齒寬與齒高比模數(shù) 模數(shù)小齒輪分度圓直徑小齒輪齒數(shù) 齒高 h齒高 模數(shù)b齒寬h齒高 計(jì)算載荷系數(shù)據(jù) 7級(jí)精度。由參考文獻(xiàn)【1】圖10-8查動(dòng)載荷系數(shù)直齒輪由文獻(xiàn)2中表10-2查得使用系數(shù)由文獻(xiàn)2中表10-4用插入法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)非對(duì)稱布置時(shí)由 在文獻(xiàn)2中查圖10-13 得 故載荷系數(shù)動(dòng)載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由參考文獻(xiàn)2中式10-10a得 計(jì)算模數(shù)m 3.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算由參考文獻(xiàn)1中10-5設(shè)計(jì)公式1. 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 由文獻(xiàn)2中圖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)

23、度極限 由文獻(xiàn)2中圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) 由2中式10-12 計(jì)算載荷系數(shù)K 查取齒形系數(shù)由2中表10-5查得 查取應(yīng)力校正系數(shù)由2中表10-5查得 計(jì)算大小齒輪的 大齒輪的數(shù)值大2. 設(shè)計(jì)計(jì)算 模數(shù)載荷系數(shù)小齒輪轉(zhuǎn)矩齒形系數(shù)許用彎曲疲勞應(yīng)力齒寬系數(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)，由于齒輪模數(shù)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)，可取由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)1.96并根據(jù)就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑

24、，算出小齒輪的齒數(shù) 小齒輪的齒數(shù)分度圓直徑m模數(shù)取=19大齒輪的齒數(shù) 取實(shí)際傳動(dòng)比：傳動(dòng)比誤差： 允許3.2.4、齒輪幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑 小齒輪分度圓直徑小齒輪齒數(shù)模數(shù) 大齒輪分度圓直徑大齒輪齒數(shù)模數(shù) 中心距 齒輪寬度 取 圓周力：圓周力小齒輪轉(zhuǎn)矩 小齒輪分度圓直徑徑向力：徑向力圓周力齒輪壓力角模數(shù)中心距齒數(shù)比齒數(shù)分度圓直徑齒根圓直徑齒頂圓直徑齒寬小齒輪20°32367.26195749.56357大齒輪138414406.542050表3-1 齒輪設(shè)計(jì)幾何尺寸及參數(shù)3.3 軸的設(shè)計(jì)輸入軸的設(shè)計(jì)3.3.1確定軸的材料及初步確定軸的最小直徑1、確定軸的材料輸入軸材料選定為40Cr，

25、鍛件，調(diào)質(zhì)。2、求作用在齒輪上的力根據(jù)輸入軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù),計(jì)算作用在輸入軸的齒輪上的力：輸入軸的功率 輸入軸的轉(zhuǎn)速 輸入軸的轉(zhuǎn)矩 圓周力：徑向力：3、初步確定軸的最小徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)制處理，根據(jù)2中表153，取 高速軸功率高速軸轉(zhuǎn)速3.3.2初步設(shè)計(jì)輸入軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)軸向定位要求初步確定軸的各處直徑和長(zhǎng)度已知軸最小直徑為，由于是高速軸，顯然最小直徑處將裝大帶輪，故應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)系列值，為了與外連接件以軸肩定位，故取B段直徑為。初選滾動(dòng)軸承。因該傳動(dòng)方案沒有軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承（采用深溝球軸承的雙支點(diǎn)各單向固定）。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取

26、0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6209，其尺寸為，為防止箱內(nèi)潤(rùn)滑油飛濺到軸承內(nèi)使?jié)櫥♂尰蜃冑|(zhì)，在軸承向著箱體內(nèi)壁一側(cè)安裝擋油板，根據(jù)需要應(yīng)分別在兩個(gè)擋油板的一端制出一軸肩。由于軸承長(zhǎng)度為19mm，根據(jù)擋油板總寬度為18mm故，根據(jù)箱座壁厚，取12 且齒輪的右端面與箱內(nèi)壁的距離，則取，由于擋油板內(nèi)測(cè)與箱體內(nèi)壁取3mm，故。設(shè)計(jì)軸承端蓋的總寬度為45mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定），根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與外連接件的右端面間的距離為30mm，故。根據(jù)根據(jù)帶輪寬度可確定 圖3-1輸入軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖3-2 輸入軸校驗(yàn)3.4軸的設(shè)計(jì)輸出軸的設(shè)計(jì)3

27、.4.1初步確定軸的最小直徑 低速軸功率低速軸轉(zhuǎn)速1、確定軸的材料輸出軸材料選定為45號(hào)鋼，鍛件，調(diào)質(zhì)。2求作用在齒輪上的力根據(jù)輸出軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)幾何尺寸及參數(shù)，計(jì)算作用在輸出軸的齒輪上的力：輸出軸的功率 輸出軸的轉(zhuǎn)速 輸出軸的轉(zhuǎn)矩 .初步確定軸的最小直徑 3.4.2初步設(shè)計(jì)輸出軸的結(jié)構(gòu)輸出軸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)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查2表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小故取，則：初選聯(lián)軸器按照計(jì)算應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查1表13-5,選用型號(hào)為L(zhǎng)T8的Y型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑

28、,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度。 3根據(jù)軸向定位要求初步確定軸 圖3-4輸出軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位要求初步確定軸的各處直徑和長(zhǎng)度根據(jù)已確定的，g段軸長(zhǎng)與半聯(lián)軸器的軸轂長(zhǎng)相同，為了使聯(lián)軸器以軸肩定位，故取f段直徑為。初選滾動(dòng)軸承。因該傳動(dòng)方案沒有軸向力，故選用深溝球軸承（采用深溝球軸承的雙支點(diǎn)各單向固定）。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6013（參考文獻(xiàn)3），其尺寸為，根據(jù)需要在擋油板的一端制出一軸肩，取軸肩長(zhǎng)為8mm。由于軸承長(zhǎng)度為24mm，擋油板總寬為18mm故。 設(shè)計(jì)軸承端蓋的總寬度為45mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定），根據(jù)軸承

29、端蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與外連接件的右端面間的距離為30mm，故。第4章 部件的選擇與設(shè)計(jì)4.1軸承的選擇軸系部件包括傳動(dòng)件、軸和軸承組合。4.1.1輸入軸軸承1. 軸承類型的選擇由于輸入軸承受的載荷為中等，且只受徑向載荷，于是選擇深溝球軸承。軸承承受的徑向載荷；軸承轉(zhuǎn)速；軸承的預(yù)期壽命2.軸承型號(hào)的選擇求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值C額定動(dòng)載荷P徑向載荷Lh預(yù)期壽命按照3 表22-1選擇的6209軸承 4.1.2輸出軸軸承1.軸承類型的選擇由于輸入軸承受的載荷為中等，且只受徑向載荷，于是選擇深溝球軸承。軸承承受的徑向載荷 ；軸承承受的轉(zhuǎn)速 軸承的預(yù)期壽命 2.軸承

30、型號(hào)的選擇求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值按照3 表22-1選擇的6013軸承4.2輸入軸輸出軸鍵連接的選擇及強(qiáng)度計(jì)算1、輸入軸鍵連接由于輸入軸上齒輪1的尺寸較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，故只為其軸端選擇鍵。輸入軸軸端選擇A型普通平鍵。其尺寸依據(jù)軸頸，由2中表6-1選擇。鍵長(zhǎng)根據(jù)皮帶輪寬度B=99，選取鍵的長(zhǎng)度系列取鍵長(zhǎng)L=90. 校核鍵連接的強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由2中表6-2查得許用及壓應(yīng)力取平均值。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度由2中式6-1得，強(qiáng)度足夠。鍵 2. 輸出軸端與聯(lián)軸器的鍵連接據(jù)輸出軸傳遞的扭矩 小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩。查1表13-5。選用LT10型彈性聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)

31、軸器孔徑。 選擇鍵連接的類型及尺寸據(jù)輸出軸軸端直徑，聯(lián)軸器Y型軸孔，軸孔長(zhǎng)度 取A型普通平鍵 校核鍵連接的強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由2中表6-2查得許用及壓應(yīng)力取平均值。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由2中式6-1得，強(qiáng)度足夠。鍵 4.3軸承端蓋的設(shè)計(jì)與選擇4.3.1類型根據(jù)箱體設(shè)計(jì)和所使用的軸承，選用凸緣式軸承端蓋。各軸上的端蓋；悶蓋和透蓋： 悶蓋示意圖 透蓋示意圖4.4 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封當(dāng)浸油齒輪圓周速度,軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速乘積時(shí)，宜采用脂潤(rùn)滑。為防止箱體內(nèi)的油浸入軸承與潤(rùn)滑脂混合，防止?jié)櫥魇?，?yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán).根據(jù)參考文獻(xiàn)1表15-4知:軸承選用鈉基潤(rùn)滑脂4.5聯(lián)軸器

32、的選擇 4.5.1、聯(lián)軸器類型的選擇為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。彈性柱銷聯(lián)軸器具有緩沖和吸震性，可頻繁的起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)，可以補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移4.5.2、聯(lián)軸器的型號(hào)選擇（）計(jì)算轉(zhuǎn)矩由2中表14-1查得，故由2中式（14-1）得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為式中為工作情況系數(shù)，由工作情況系數(shù)表確定。（3）選擇聯(lián)軸器型號(hào)根據(jù)1表13-5中查得LT8型彈性柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為 ,許用最大轉(zhuǎn)速為，軸徑為 之間，故合用。則聯(lián)軸器的標(biāo)記：LY8聯(lián)軸器 4.6其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.6.1通氣器的設(shè)計(jì)通氣器多裝在箱蓋頂部或窺視孔蓋上，其作用是將工作時(shí)箱內(nèi)熱漲氣體及時(shí)排出。其結(jié)構(gòu)基本如下：4.6.2吊環(huán)螺釘、吊耳及吊鉤為便

33、于拆卸及搬運(yùn)，應(yīng)在箱蓋上鑄出吊耳，并在箱座上鑄出吊鉤。 4.6.3啟蓋螺釘啟蓋螺釘?shù)闹睆揭话愕扔谕咕壜?lián)接螺栓的直徑，螺紋有效長(zhǎng)度大于凸緣厚度。螺桿端部要做成圓柱形或大倒角、半圓形，以免啟蓋時(shí)頂壞螺紋。4.6.4定位銷定位銷有圓柱形和圓錐形兩種結(jié)構(gòu)，一般取圓錐銷。4.6.5油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，常見的有油尺、圓形油標(biāo)、長(zhǎng)形油標(biāo)等。一般采用帶有螺紋部分的油尺。油尺安裝位置不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出，不能太高以免與吊耳相干涉，箱座油尺座孔的傾斜位置應(yīng)便于加工和使用。 油標(biāo)尺 4.6.6放油孔及螺塞在油池最低位置設(shè)置放油孔，螺塞及封油墊圈的結(jié)構(gòu)尺寸按照國(guó)標(biāo)型號(hào)選擇。 出油塞4.7箱體采用H

34、T200鑄造箱體，水平剖分式箱體采用外肋式結(jié)構(gòu)。箱內(nèi)壁形狀簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑油流動(dòng)阻力小，鑄造工藝性好，但外形較復(fù)雜。箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸如下:名稱符號(hào)尺寸關(guān)系箱座壁厚箱蓋壁厚箱座凸緣厚度箱蓋凸緣厚度箱底座凸緣厚度箱座箱蓋肋厚、箱座箱蓋地腳螺釘直徑取地腳螺釘數(shù)目軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 取箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑取軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目、觀察孔蓋螺釘直徑取、至箱壁外距離統(tǒng)一取34mm、至凸緣邊緣的距離統(tǒng)一取28mm軸承旁凸臺(tái)高度半徑外箱壁至軸承座端面的距離齒輪頂圓至箱體內(nèi)壁的距離1.215mm齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離12mm軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離軸承用脂潤(rùn)滑取15mm4.8 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 對(duì)于一級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以采用飛濺潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用全AN150全耗損系統(tǒng)用油（GB443-1989），裝至規(guī)定高度。 密封性來講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太