帶式運(yùn)輸機(jī)的圓錐-圓柱齒輪減速器

1、 青海大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 12級(jí)機(jī)制（1）班 學(xué)生姓名： 馬學(xué)忠 指導(dǎo)教師： 張長(zhǎng) 2014 年 12 月 30 日第 52 頁(yè) 青海大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)閱表題目評(píng)分項(xiàng)目分值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)等級(jí)得分A級(jí)（系數(shù)1.0）C級(jí)（系數(shù)為0.6）選題合理性題目新穎性10課題符合本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求，新穎有創(chuàng)新基本符合，新穎性一般內(nèi)容和方案技術(shù)先進(jìn)性10設(shè)計(jì)內(nèi)容符合本學(xué)科理論與實(shí)踐發(fā)展趨勢(shì)，科學(xué)性強(qiáng)。方案確定合理，技術(shù)方法正確有一定的科學(xué)性。方案及技術(shù)一般文字與圖紙質(zhì)量20設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)結(jié)構(gòu)完整，層次清楚，語(yǔ)言流暢。設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量高，錯(cuò)誤較少。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)結(jié)構(gòu)一般，層次較清楚

2、，無(wú)重大語(yǔ)法錯(cuò)誤。圖紙質(zhì)量一般，有較多錯(cuò)誤獨(dú)立工作及創(chuàng)造性20完全獨(dú)立工作，有一定創(chuàng)造性獨(dú)立工作及創(chuàng)造性一般工作態(tài)度20遵守紀(jì)律，工作認(rèn)真。工作態(tài)度一般。答辯情況20介紹、發(fā)言準(zhǔn)確、清晰，回答問(wèn)題正確，介紹、發(fā)言情況一般，回答問(wèn)題有較多錯(cuò)誤。評(píng)價(jià)總分總體評(píng)價(jià)注：1、評(píng)價(jià)等級(jí)分為A、B、C、D四級(jí)，低于A高于C為B，低于C為D。2、每項(xiàng)得分分值×等級(jí)系數(shù)（等級(jí)系數(shù)：A為1.0，B為0.8，C為0.6，D為0.4）3、總體評(píng)價(jià)欄填寫(xiě)“優(yōu)”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”之一。齊齊哈爾大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名：沈丹 班級(jí)： 機(jī)械107 學(xué)號(hào)：201

3、0800028 一 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)的圓錐-圓柱齒輪減速器給定數(shù)據(jù)及要求已知條件：帶式運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的圓周力（牽引力)F=2200N；運(yùn)輸帶工作速度v=1.6m/s（允許運(yùn)輸帶速度誤差為±5%）；卷筒直徑D=450mm；一班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，不反轉(zhuǎn)；工作年限10年；環(huán)境最高溫度350C；小批量生產(chǎn)。二 應(yīng)完成的工作1. 減速器裝配圖1張（A0圖紙）；2. 零件工作圖2張；3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。指導(dǎo)教師：王世剛 發(fā)題日期 2012年 11 月 26日 完成日期 2012年12 月 20日帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐圓柱齒輪減速器摘要本次設(shè)計(jì)是帶式運(yùn)輸機(jī)的圓錐圓柱

4、齒輪減速器，首先明確設(shè)計(jì)任務(wù)即設(shè)計(jì)內(nèi)容，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù)，確定傳動(dòng)方案和選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)。然后根據(jù)傳動(dòng)比設(shè)計(jì)圓錐齒輪和圓柱齒輪的基本參數(shù)，并且對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度進(jìn)行了校核。接著對(duì)三根軸進(jìn)行設(shè)計(jì)并校核，根據(jù)傳動(dòng)的要求選擇相應(yīng)的軸承并進(jìn)行校核。最后對(duì)其它附件進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇，如潤(rùn)滑，聯(lián)軸器，鍵等。 根據(jù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，用CAD畫(huà)出減速器的裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞：減速器 齒輪 裝配圖不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印- 5 -目 錄摘要I第1章 緒論2第2章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)及分析決策22.1 傳動(dòng)方案22.2 選擇電動(dòng)機(jī)22.3 傳動(dòng)比分配及各個(gè)軸的參數(shù)4第3章 減速器的設(shè)計(jì)63.1 圓錐直齒輪設(shè)計(jì)63.

5、2 圓柱斜齒輪設(shè)計(jì)7第4章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算104.1 輸入軸的設(shè)計(jì)144.2 中間軸的設(shè)計(jì)154.3 輸出軸設(shè)計(jì)19第5章 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算265.1 輸入軸滾動(dòng)軸承的計(jì)算335.2 中間軸滾動(dòng)軸承的計(jì)算335.3 輸出軸滾動(dòng)軸承的計(jì)算35第6章 鍵連接的選擇及校核計(jì)算376.1 輸入軸鍵的計(jì)算376.2 中間軸鍵的計(jì)算376.3 輸出軸鍵的計(jì)算38第7章 附件的選擇387.1 減速器附件的選擇397.2 潤(rùn)滑與密封39總結(jié)43致謝43參考文獻(xiàn)40千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空

6、行- 6 - 52 -第1章 緒論 隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高人們對(duì)產(chǎn)品的需求是多樣化的這就決定了未來(lái)的生產(chǎn)方式趨向多品種、小批量。在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著齒輪減速器。它是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置. 它是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分和核心部件。目前，國(guó)內(nèi)各類(lèi)通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個(gè)基本可滿足各行業(yè)對(duì)通用減速器的需求。國(guó)內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品水平，承擔(dān)起為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動(dòng)裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)推動(dòng)了中國(guó)裝配制造業(yè)發(fā)展。 圓錐-圓柱斜齒輪設(shè)計(jì)的目的，通過(guò)設(shè)計(jì)熟悉機(jī)器

7、的具體操作，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)和社會(huì)適應(yīng)能力。進(jìn)一步鞏固、深化已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程。對(duì)所學(xué)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。學(xué)會(huì)利用多種手段(工具)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題如在本設(shè)計(jì)中選擇 AutoCAD、pro/e等工具。了解減速器內(nèi)部齒輪間的傳動(dòng)關(guān)系。第2章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)及分析決策2.1 傳動(dòng)方案驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速 選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比約為13。根據(jù)總傳動(dòng)比數(shù)值，可擬定以下傳動(dòng)

8、方案：圖一2.2 選擇電動(dòng)機(jī)1、電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式 按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y（IP44）系列三相異步電動(dòng)機(jī)，它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2、電動(dòng)機(jī)容量 (1)卷筒的輸出功率 (2)電動(dòng)機(jī)輸出功率 傳動(dòng)裝置的總效率 式中 、.為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。 由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表2-4查得：滾動(dòng)軸承效率為0.98，圓柱齒輪傳動(dòng)效率為0.97；圓錐齒輪傳動(dòng)效率為0.96；彈性聯(lián)軸器效率為0.99；卷筒軸滑動(dòng)軸承效率為0.96；則故 (3)電動(dòng)機(jī)額定功率 由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率 (4）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍，由機(jī)

9、械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表2-4查得減速器傳動(dòng)比為815，故初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（Kw）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量(kg)同步滿載1Y132M1-641000960732Y112M-441500144043傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)二級(jí)減速器12.373.13.9918.564.644兩方案均可行,但方案1傳動(dòng)比較小,傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小,因此采用方案1,選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M1-6。 (5）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形,安裝尺寸 由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表20-1、表20-2

10、查得主要數(shù)據(jù)，并記錄備用。2.3 傳動(dòng)比分配及各個(gè)軸的參數(shù)1、 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比2、分配各級(jí)傳動(dòng)比。因?yàn)槭菆A錐圓柱齒輪減速器，所以 圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 3、各軸轉(zhuǎn)速（軸號(hào)見(jiàn)圖一） 4、各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)所需功率計(jì)算各軸輸入功率，即 5、各軸轉(zhuǎn)矩6、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表：項(xiàng)目軸1軸2軸3軸4軸5轉(zhuǎn)速(r/min)14401440483120.8120.8功率(kw)4.734.604.464.334.28轉(zhuǎn)矩(N*m)31.,130.889.0345.5338.4傳動(dòng)比112.9841效率10.9780.960.9580.988第3章 減速器的設(shè)計(jì)3.1 圓錐直齒輪設(shè)計(jì)已知輸入功

11、率4.46Kw，小齒輪轉(zhuǎn)速1440r/min，齒數(shù)比u=2.98，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），一班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。 1、選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB10095-88)（2）材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1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。（3）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)=252.98=74.5，取整75。則 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）

12、試選載荷系數(shù)K=1.8 2）計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 3）選齒寬系數(shù) 4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d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5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得（2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值 2）計(jì)算圓周速度v3）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=5.13m/s，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-8查得動(dòng)載系數(shù) 直齒輪 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-2查得使用系數(shù) 根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒

13、輪作懸臂布置，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表得軸承系數(shù)，接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) 4）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得 5）計(jì)算模數(shù)m取標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm6） 計(jì)算齒輪相關(guān)參數(shù) 7）圓整并確定齒寬 圓整取=46mm , =41mm 3、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度（1）確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) （2）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)（3）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-5查得齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) （4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖20-20c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)（第八版）圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.96（6）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得（7）校核彎曲強(qiáng)度根據(jù)彎曲強(qiáng)度

14、條件公式 進(jìn)行校核滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。3.2 圓柱斜齒輪設(shè)計(jì) 已知輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速483r/min，齒數(shù)比u=4，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），一班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。1、 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1) 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高,故選用7級(jí)精度(GB10095-88)(2) 材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1選擇大小齒輪材料均為45鋼（調(diào)質(zhì)），小齒輪齒面硬度為250HBS，大齒輪齒面硬度為220HBS。(3) 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)(4) 選取螺旋角。初選螺旋角 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)

15、算公式進(jìn)行試算，即 (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)Kt=1.62) 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 3) 選齒寬系數(shù)d=1由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)4) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-26查得，則 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)5) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=510MPa9) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.94 =0.9710）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得 （2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，由

16、計(jì)算公式得2） 計(jì)算圓周速度v 計(jì)算齒寬b及模數(shù)=1×56.65=56.65mm3） 齒寬和齒高之比4）計(jì)算縱向重合度5) 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=1.43m/s，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-3查得 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-2查得使用系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-13查得由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-4查得 接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得7)計(jì)算模數(shù)取m=3mm（3）幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距2） 按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正3） 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑4）計(jì)算齒輪寬度

17、圓整后取3、 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度（1）確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)（2）根據(jù)重合度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)（4） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-5查得齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) （5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖20-20c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（6） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)，得（7） 校核彎曲強(qiáng)度根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式進(jìn)行校核滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。第4章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 輸入軸的設(shè)計(jì)1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力已知高速級(jí)小圓錐

18、齒輪的分度圓半徑為而 圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖二所示圖二3、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.由公式 得 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(hào)。計(jì)算得聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則查機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表17-4，選HL1型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為63000 Nm，半聯(lián)軸器的孔徑 ，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=52mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為38mm。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配

19、方案（見(jiàn)圖三）圖三(2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑.2) 初步選擇滾動(dòng)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)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，其尺寸為dDT=30mm72mm20.75mm,，而.這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7查得30306型軸承的定位軸肩高度h=3.5mm，因此取.3) 取安裝齒輪處的軸段6-7的直徑；為使套筒可靠地壓緊軸

20、承， 5-6段應(yīng)略短于軸承寬度，故取。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(duì)軸承添加潤(rùn)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=30mm，故取5) 錐齒輪輪轂寬度為50mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取。6) 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bh=8mm7mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/k6；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)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5、 求軸上的載荷

21、載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M 總彎矩扭矩T6、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)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼（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)截面及計(jì)算截面5右側(cè)受應(yīng)力最大1）截面5右側(cè)抗彎截面系數(shù)2）抗扭截面系數(shù) 3）截面5右側(cè)彎矩M為4）截面5上的扭矩為5）截面上的彎曲應(yīng)力6）截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力7）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。 經(jīng)插值后查得又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2可

22、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)8）計(jì)算安全系數(shù)值故可知安全。4.2 中間軸的設(shè)計(jì)1、求中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 =4.46Kw 2、求作用在齒輪上的力1）已知圓柱斜齒輪的分度圓半徑而已知圓錐直齒輪的平均分度圓半徑而2）圓周力、，徑向力、及軸向力、的方向如圖四所示圖四3、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(dòng)軸

23、承的直徑和4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 擬定軸上零件的裝配方案（見(jiàn)下圖圖五）圖五（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）初步選擇滾動(dòng)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)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306其尺寸為dDT=30mm72mm20.75mm，。 這對(duì)軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7查得30306型軸承的定位軸肩高度h=3.5mm，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(zhǎng)L

24、=48mm，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(zhǎng)，故取，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，故取h=4mm，則軸環(huán)處的直徑為。3) 已知圓柱直齒輪齒寬，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(zhǎng)，故取。4）箱體一小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱(chēng)軸，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bh=10mm8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為22mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)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bh=10mm8mm，鍵

25、槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為5、 求軸上的載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T6、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)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為40Cr（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)度已知截面5為危險(xiǎn)截面（1）截面5右側(cè)受應(yīng)力相關(guān)數(shù)據(jù)為：1）截面5右側(cè)抗彎截面系數(shù) 2）抗扭截面系數(shù)3）截面5

26、右側(cè)彎矩M為 4）截面5上的扭矩5）截面上的彎曲應(yīng)力 6）截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力7）計(jì)算安全系數(shù)值軸的材料為40Cr，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)按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）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)為又取合金鋼的特性系數(shù) 故可知安全。（2）截面5左側(cè)受應(yīng)力相關(guān)數(shù)據(jù)為：1）抗彎截面系數(shù) 2）抗扭截面系數(shù) 3）截面5左側(cè)彎矩M為4）截面5上

27、的扭矩為 5）截面上的彎曲應(yīng)力 6）截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 7）計(jì)算安全系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表3-8用插值法求出，并取，于是得軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)為又取合金鋼的特性系數(shù) 故可知安全。4.3 輸出軸設(shè)計(jì)1、求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力1）已知圓柱斜齒輪的分度圓半徑 而 2）圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖六所示圖六3、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 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)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選

28、取聯(lián)軸器型號(hào)。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)矩變化很小，故取，則查機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表17-4，選LX3型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為1250000N，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)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(jiàn)圖六）圖六（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑，左端用軸端擋圈定位，按軸端擋圈直徑的D=48mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2

29、段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短些，現(xiàn)取 。2）初步選擇滾動(dòng)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)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30310，其尺寸為，而。3）左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程表15-7查得30310型軸承的定位軸肩高度h=5mm，因此取；齒輪右端和右軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為71mm，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。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，故取h=4mm，則軸環(huán)處的直徑為。軸環(huán)寬度b&g

30、t;1.4h，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(duì)軸承添加潤(rùn)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l=30mm，故取 5）箱體一小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱(chēng)軸，則取,。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bh=16mm10mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)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12mm8mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)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

31、 取軸端倒角為5、 求軸上的載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T6、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)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼（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)度已知截面7為危險(xiǎn)截面，截面7右側(cè)受應(yīng)力數(shù)據(jù)為：1）截面7右側(cè)抗彎截面系數(shù)2）抗扭截面系數(shù)3）截面7右側(cè)彎矩M為4）截面7上的扭矩為5）截面上的彎曲應(yīng)力6）截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力7）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)按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表3-2查取。因經(jīng)插值后

32、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)計(jì)算安全系數(shù)故可知安全。第5章 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算5.1 輸入軸滾動(dòng)軸承的計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，其尺寸為 載荷水平面H垂直面V支反力F則則則則 ，則則由得故合格。5.2 中間軸滾動(dòng)軸承的計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)

33、表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，其尺寸為載荷水平面H垂直面V支反力F則則則則 ， 則則由 得 故合格。5.3 輸出軸滾動(dòng)軸承的計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30310，其尺寸為 ，載荷水平面H垂直面V支反力F則則則則 則則故合格。第6章 鍵連接的選擇及校核計(jì)算6.1 輸入軸鍵的計(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(zhǎng)度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：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(zhǎng)度則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為 故單鍵即可

34、。6.2 中間軸鍵的計(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(zhǎng)度則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 故單鍵即可。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(zhǎng)度 則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 故單鍵即可。6.3 輸出軸鍵的計(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(zhǎng)度則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 故單鍵即可。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(zhǎng)度則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 故單鍵即可。第7章 附件的選擇7.1 減速器附件的選擇1、通氣器由于在室內(nèi)使用，選簡(jiǎn)易式通氣器，采用M12×1.25。2、油面指示器油面變動(dòng)范圍大約為17mm，取A20型

35、號(hào)的圓形游標(biāo)。3、起吊裝置采用箱蓋吊換螺釘，按重量取M12，箱座采用吊耳。4，放油螺塞選用外六角油塞及墊片M16×1.5。7.2 潤(rùn)滑與密封1、齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，浸油高度為半個(gè)齒寬到一個(gè)齒寬，取為35mm。2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為3.4m/s，所以開(kāi)設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。3、潤(rùn)滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于閉式齒輪設(shè)備，選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油220。4、密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用氈圈密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 總結(jié) 將近三周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)書(shū)本上學(xué)過(guò)的知識(shí)的運(yùn)用，更增強(qiáng)了我的自學(xué)能力。通過(guò)這些天來(lái)的實(shí)踐，我深刻地體會(huì)