鏈式輸送機傳動裝置設(shè)計【二級圓錐圓柱齒輪減速器】【F=8KNV=0.5m-s d=399mm】

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Therefore, it is in a variety of mechanical equipment and instrumentation is widely used. This is a typical design of a cylindrical gear reducer gear. One small gear material 40Cr (quenched), the hardness is about 240HBS, gear material is 45 steel (quenched and tempered), hardness of about 215HBS, gear accuracy grade 8 level. Shafts, bearings, keys are made of steel material. KEY WORDS: reducer; gear; shafts, bearings; key; coupling目 錄第一章 緒論 61.1 分析和擬定傳動方案61.2方案的確定及優(yōu)缺點分析7第二章 電動機的選擇與傳動比的分配 72.1 電動機的選擇計算72.2 計算傳動裝置的總傳動比i并分配傳動比82.3 計算傳動裝置各軸的運動和動力參數(shù)8第三章 鏈傳動的設(shè)計計算 93.1選擇鏈輪齒數(shù)93.2確定計算功率93.3 確定鏈條型號和節(jié)距，初定中心距a0，取定鏈節(jié)數(shù)Lp103.4 求作用在軸上的力103.5 選擇潤滑方式10第四章 齒輪的設(shè)計計算 104.1 圓柱斜齒輪的設(shè)計 114.2 錐齒輪的設(shè)計 14第五章 軸的設(shè)計計算與校核 175.1高速軸的設(shè)計175.2中間軸的設(shè)計215.3低速軸的設(shè)計26第六章 軸承的計算與校核 306.1 軸承1的計算與校核306.2 軸承2的計算與校核316.3 軸承3的計算與校核31第七章 箱體的設(shè)計32第八章 鍵的選擇34第九章 潤滑與密封35參考文獻36致謝信37畢業(yè)設(shè)計小結(jié)38附錄39IV第一章 緒論 1.1 分析和擬定傳動方案： 機器通常由原動機、傳動裝置和工作裝置三部分組成。傳動裝置用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置的傳動方案是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。 滿足工作裝置的需要是擬定傳動方案的基本要求，同一種運動可以有幾種不同的傳動方案來實現(xiàn)，這就是需要把幾種傳動方案的優(yōu)缺點加以分析比較，從而選擇出最符合實際情況的一種方案。合理的傳動方案除了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、傳動效率高和使用維護方便。所以擬定一個合理的傳動方案，除了應(yīng)綜合考慮工作裝置的載荷、運動及機器的其他要求外，還應(yīng)熟悉各種傳動機構(gòu)的特點，以便選擇一個合適的傳動機構(gòu)。眾所周知，齒輪傳動的傳動裝置由電動機、減速器、鏈傳動三部分組成，而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。所以，如果要設(shè)計輸送機的傳動裝置，必須先合理選擇它各組成部分，下面我們將一一進行選擇。1.2 方案的確定及優(yōu)缺點分析1.在高速端應(yīng)用圓錐齒輪，可以減小錐齒輪的尺寸，減小其模數(shù)，降低加工難度。2.在輸出端，即低速端采用鏈傳動，因為鏈傳動的瞬時傳動比是變化的，引起速度波動和動載荷，故不適宜高速運轉(zhuǎn)。3.在高速輸入端應(yīng)用聯(lián)軸器，結(jié)構(gòu)緊湊，但啟動電動機時，增大了電動機的負荷，因此，只能用于小功率的傳動。4.由于V帶的傳動工作平穩(wěn)性好，具有過載保護作用并具有緩沖吸振能力，所以選用V帶傳動。5.圓錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)緊湊且寬度尺寸較小傳遞的效率也高，所以減速器選擇圓錐與圓柱齒輪。第二章 電動機的選擇與傳動比的分配 電動機是常用的原動機，具體結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制簡單和維護容易等優(yōu)點。電動機的選擇主要包括選擇其類型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速、確定具體型號。按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉三相異步電動機。2.1電動機的選擇計算： 工作機的有效功率為： Pw =FwVw /=8*0.5/0.95=4.211kw從電動機到工作機間的總效率為：=12345678=0.99*0.96*0.97*0.994*0.96=0.877式中，1為聯(lián)軸器效率0.99，2為錐齒輪效率（7級）0.97，3圓柱齒輪的效率（7級）0.98，4567為角接觸球軸承的效率0.99，8滾子鏈傳動效率0.96。所以，電動機所需工作功率為pd =4.211/0.877= 4.802KW選擇電動機的類型 ：電動機額定功率pmpd因同步轉(zhuǎn)速的電動機磁極多的，尺寸小，質(zhì)量大，價格高，但可使傳動比和機構(gòu)尺寸減小，比較Y132M1-4與Y112M-4兩電動機，其中pm=5kw，符合要求，但后者容易制造且體積小。故選Y112M-4。由此選擇電動機型號：Y112M1-4電動機額定功率pm=5kN,滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min工作機轉(zhuǎn)速nw=60*V/(pi*d)=28.570r/min 電動機型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y112M4514402.22.3 2.2 計算傳動裝置的總傳動比并分配傳動比 ：總傳動比：鏈傳動比6。取鏈傳動的傳動比為4.5，則整個減速器的傳動比為 ：I總=nm/nw=1440/28.570=50.403=I總 / 4.5=11.201分配傳動比：= 高速級圓錐齒輪傳動： =3.2 中間級圓柱齒輪傳動比： =3.52.3 計算傳動裝置各軸的運動和動力參數(shù) ：各軸的轉(zhuǎn)速 ：軸: n1=1440 r/min軸: n2=1440/3.2=450r/min軸: n3=128.571 r/min鏈輪的轉(zhuǎn)速：n4=28.571 r/min各軸的輸入功率 ：軸: p1=pm*1=4*0.99=3.96kw軸: p2= p1*2 *4=3.960.970.99=3.803kw軸: p3= p2*3*5=3.689kw各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 ： 電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩：Td=9.55104/1440=26.5N.m軸: T1=9550*p1/n1=26.2625Nm軸: T2=9550*p2/n2=80.7Nm軸: T3=9550*p3/n3=274.012Nm第三章 鏈傳動的設(shè)計計算 3.1由3.2知鏈傳動速比：i=4.5 輸入功率： p=3.689KW選小鏈輪齒數(shù)z1=17。大鏈輪齒數(shù) z2=iz1=4.517=76，z2120，合適。3.2確定計算功率 :已知鏈傳動工作時有輕微振動，選kA =1.0，設(shè)計為雙排鏈取kP=1.75,由主動鏈輪齒數(shù)Z=17，查主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)，取kZ=1.55計算功率為 : Pca=p3kAkZ/kP=1.01.553.689/1.75kW=3.27kW3.3確定鏈條型號和節(jié)距，初定中心距a0，定鏈節(jié)數(shù)Lp由計算功率Pca和主動鏈輪轉(zhuǎn)速n3=128.571r/min，選用鏈條型號為:16A，確定鏈條節(jié)距p=25.4mm。初定中心距a0=(3050)p=7201270，取a0=1000。 =78.7+46.5+2.8=128 取Lp =128節(jié)(取偶數(shù))。鏈傳動的最大中心距為a=f1p2Lp-(z1+z2)由(Lp-z1)/(z2-z1)=(128-17)/(76-17)=1.88查得f1=0.24312.a=0.2431225.4(2128-93)=1006.57mm3.4求作用在軸上的力 :平均鏈速 : v=z1n3p/601000=17128.57125.4/60000=0.925m/s工作拉力:F=1000P/v=10003.689/0.925=3988.2N工作時有輕微沖擊，取壓軸力系數(shù) : KFP=1.15軸上的壓力:Fp=KFPF =1.153988.2N=4586.3N3.5選擇潤滑方式 :根據(jù)鏈速v=0.925m/s，鏈節(jié)距p=25.4mm，鏈傳動選擇滴油潤滑方式。設(shè)計結(jié)果：滾子鏈型號16A -2128GB1243.1-83，鏈輪齒數(shù) z1=17，z2=76，中心距a=1006.57mm，壓軸力Fp =5502.4N。第四章 齒輪的設(shè)計計算齒輪傳動是應(yīng)用最廣泛的一種傳動形式，其傳動的主要優(yōu)點是：傳遞的功率大、速度范圍廣、效率高、工作可靠、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、能保證傳動比恒定，齒輪的設(shè)計主要圍繞傳動平穩(wěn)和承載能力高這兩個基本要求進行的。4.1 圓柱直齒輪的設(shè)計4.1.1選擇材料熱處理齒輪精度等級和齒數(shù) :由表得：選擇小齒輪材料40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度280HBS；大齒輪材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度240HBS，精度7級。取Z1=19，i=3.5, Z2=Z1i=193.5=66.5,取Z2=674.1.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 :計算公式：d1t T1=80.7Nm 試選Kt為1.3查表10-6得=189.8mpa由圖10-21d按齒面硬度差得小齒輪德接觸疲勞強度極限=600mpa;大齒輪的接觸疲勞強度極限=550mpa由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60*450*1*2*8*300*10=12.96N2= N1/4=3.09查取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95，KHN2=0.98計算接觸疲勞許用應(yīng)力 :取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得 :=0.95600=570 Mpa2=0.98550=539 Mpa取為537.25 Mpa試算小齒輪分度圓直徑d1t:d1t =59.624mm計算圓周速度V : V=0.335m/s計算齒寬B：B=* d1t =0.9*59.624=53.6616mm計算齒寬與齒高之比：模數(shù)：mn= d1t /z1=3.138齒高：h=2.25 mn =7.061mmb/h=7.60算載荷系數(shù) :根據(jù)v 、7級精度 由圖可得動載系數(shù)=1.1。直齒輪=1.0 查表得使用系數(shù)=1.25， Kv=1.866按實際的在和系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得 : 69.58mm計算模數(shù)mn: 4.1.3 按齒根彎曲強度設(shè)計彎曲強度的設(shè)計公式是查的小齒輪的彎曲疲勞強度極限=500mpa；大齒輪的彎曲疲勞強度極限=380mpa取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.82 =0.85;計算彎曲疲勞許用應(yīng)力:取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得 :292.86 Mpa238.86 Mpa計算載荷系數(shù)K : 1.251.0511.3=1.706查取齒形系數(shù) : 得2.85， 2.22查取應(yīng)力校正系數(shù) :得 1.54 1.77計算大小齒輪的并加以比較 : 0.01498 0.01645由上只大齒輪的數(shù)值得設(shè)計計算mn : =2.39按圓柱直齒輪的標準將模數(shù)mn圓整為2.527 4.227=1134.1.4 幾何尺寸計算 :計算中心距a :a=（d1+d2）/2=175mm計算分度圓直徑 d1=z1 mn=67.5mm d2 =z2 mn =282.5mm計算齒輪寬度：b=d1=60.75mm取小齒輪寬度B1=60mm，取大齒輪寬度B2=65mm。4.2 錐齒輪4.2.1 選擇材料熱處理齒輪精度等級和齒數(shù)由表得：選擇小齒輪材料40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度280HBS；大齒輪材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度240HBS，精度8級。選取齒數(shù)：Z1=24，i=3.2, Z2=Z1i=243.2=76.8 取Z2=774.2.2 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計：計算公式：d 2.92T1=26.2625Nmm 試選Kt為1.3查表10-6得=189.8mpa按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強度極限=600mpa;大齒輪的接觸疲勞強度極限=550mpa計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60*1440*1*2*8*300*10=41.472N2= N1/3.2=1.296取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.9，KHN2=0.95由表查得: 軟齒面齒輪,對稱安裝,取齒寬系數(shù)=1/3計算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得：=0.9600=540 Mpa2=0.95550=522.5 Mpa為2中的較小值=522.5 Mpa試算小齒輪分度圓直徑d1t對于直齒錐齒輪 ：d1t 2.92 =53.29mm計算圓周速度V ： V=計算載荷系數(shù) :查表得， 的值使用系數(shù)，查得=1.25，動載荷系數(shù)，查得=1.18。齒間載荷分配系數(shù)=1.5KHbe軸承系數(shù)KHbe查得KHbe=1.25。得=1.51.25=1.875 1.251.1811.875=2.766按實際的在和系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得: 68.2112mm4.2.3按齒根彎曲強度設(shè)計 :彎曲強度的設(shè)計公式是:查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限=500mpa；大齒輪的彎曲疲勞強度極限=380mpa取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85 =0.88;計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得 303.57 Mpa 238.86 Mpa 計算載荷系數(shù)K 2.766查取齒形系數(shù) 得2.65， 2.226查取應(yīng)力校正系數(shù)。得 1.58 1.764計算大小齒輪的并加以比較 算得 0.01379 0.01644由上知大齒輪的數(shù)值大設(shè)計計算mn =1.8959按圓錐齒輪的標準將模數(shù)mn圓整為2 分度圓直徑=2=68i=Z2/Z1=tan2=cot1=2得2= 72.6453=723843 1=17.3547=172117平均模數(shù)m=/Zv1=2大端模數(shù)m=mn/(1-0.5)=2.4取大端模數(shù)2.5分度圓處圓柱直齒輪：模數(shù)m=2，小齒輪齒數(shù)Zv1=34 分度圓直徑dv1=68平均模數(shù)mn=2 端面模數(shù)m=2.5 小齒輪齒數(shù)Z1=Zv1cos1=32.45 取32 分度圓直徑dm1=dVcos1=64.9 d1= dm1/(1-0.50.333)=77.88大齒輪的參數(shù)：Z2= Z1i=102.4,取Z2=102 d2= d1i=249.216 錐距R=131.125mm 齒寬B=43mm 齒頂高 ha=m=2.5mm 齒根高 hf=3.125齒根角 f tanf=hf/R=3.125/131.125 f=130分錐角1=172117 2=723843 第五章 軸的設(shè)計計算與校核軸主要用來支撐作旋轉(zhuǎn)運動的零件，如鏈輪、帶輪，以及傳動運動和動力。本減速器有三根軸，根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計具體步驟、內(nèi)容如下：5.1高速軸的設(shè)計齒輪機構(gòu)的參數(shù)：Z1=32，Z2=102.軸上功率: p=3.96 KW轉(zhuǎn)速: n=1440r/min轉(zhuǎn)矩：T26.2625 N.m按轉(zhuǎn)矩法初定該軸的最小直徑：17.64 mm 最小端與聯(lián)軸器相連，聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩T1=K*T=1.3*26.2625*1000=34141.25N.mm 選取H2,公稱轉(zhuǎn)矩：160N.M，半聯(lián)軸器的孔徑=30 mm。長度L=30mm，半聯(lián)軸器與軸配合轂長度L1=25mm6.1.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計:軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有三項內(nèi)容：(1)各軸段徑向尺寸的確定；(2)各軸段軸向長度的確定；(3)其他尺寸如鍵槽、圓角、倒角、退刀槽等的確定。擬定草圖如下：徑向尺寸的確定:從軸段d1=30 mm開始，逐段選取相臨軸段的直徑。d2=25mm，d3與軸承內(nèi)徑相配合，所以d3=30mm，由于軸承右端定位d4=36， d5=d3=30mm，d6=25mm。軸的軸向尺寸的確定: 從軸段L1=36mm,L2=50mm,L3=19mm,L4=66mm,L5=16mm,L6=36mm5.1.2軸的強度校核(第一根軸) 計算齒輪受力:彎扭組合圖如下： 齒輪切向力:=2T/dm=2*26252.5/64.9=809N 徑向力：=Fttan20cos1=249.25N 軸向力：=tan20sin1=75.41N 計算支反力和彎矩并校核： 垂直平面上：=348 N 向上 =98 N 向下 MV=8036 N.mm 垂直彎矩圖如下： 水平面上: =1243N 向上 =434 N 向下 MH= 35596 N.mm水平彎矩如圖： 求合成彎矩,畫出合成彎矩圖: M=( MV2+ MH2)1/2=36500 N.mm 畫出轉(zhuǎn)矩T圖: T=26262.5 Nmm校核軸的強度:按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時只校核軸上的最大彎矩和扭矩的截面的強度扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，取a=0.3. =（M2+(aT)2）1/2/W軸上的抗彎截面系數(shù)W d=22mm W=0.1d3=1064.8 mm3 =（M2+(aT)2）1/2/W=13.85 MP前已經(jīng)選定了軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。得=60 MP1.5安全故該軸在最危險截面也是安全的，此截面的左側(cè)直徑大，其他情況相同，故安全。因無大的瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。5.2中間軸的設(shè)計 5.2.1已知參數(shù)：軸上功率: p=3.81 KW大錐齒輪的齒數(shù)z1=102小圓柱齒輪的齒數(shù)z1=19, 對應(yīng)的大齒輪齒數(shù)z2=80轉(zhuǎn)速: n=450r/min轉(zhuǎn)矩：T=80700 N.mm按轉(zhuǎn)矩法初定該軸的最小直徑：25.83 mm根據(jù)最小端與角接觸球軸承配合，取7206C型，故選取=30 mm。計算齒輪圓周速度：0.70655齒輪和軸承均采用脂潤滑。 5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有三項內(nèi)容：(1)各軸段徑向尺寸的確定；(2)各軸段軸向長度的確定；(3)其他尺寸如鍵槽、圓角、倒角、退刀槽等的確定。擬定草圖如下：徑向尺寸的確定：從軸段d1=30 mm開始，逐段選取相臨軸段的直徑。 起周端固定作用故d2=36mm， 固定軸肩d3=42mm，d4=36，與第一段相同d5 =30mm?？芍溯S為對稱結(jié)構(gòu)。軸的軸向尺寸的確定： 從軸段L1=42mm,L2=63mm,L3=20mm,L4=38mm,L5=48mm5.2.3軸的強度校核(第二根軸)計算齒輪受力受力分析圖如下： 圓錐齒輪： 齒輪切向力:1=2T/dm1=809N 徑向力：1=Fttan20cos2=75.41N 軸向力：1=tan20sin2=249.25N 圓柱直齒輪： 齒輪切向力:2=2T/dm2=2390N 徑向力：2=Ft2tan20/cos2=870N 計算支反力和彎矩并校核 (a)垂直平面上：=725.4N 向下 =69.49 N 向下 MV=44254.89 N.mm垂直面上的彎矩圖： (b)水平面上: =1782.6N 向上 =1416.4N 向上 MH= 108738.6N.mm水平扭矩圖如下： (c)求合成彎矩: M=( MV2+ MH2)1/2=117400 N.mm (d)畫出轉(zhuǎn)矩T圖: T=80700Nmm (e)校核軸的強度:按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時只校核軸上的最大彎矩和扭矩的截面的強度扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，取a=0.3. =（M2+(aT/2w)2）1/2/W軸上的抗彎截面系數(shù)W d=36mm W=0.1d3=4665.6 mm3 =（M2+(aT)2）1/2/W=36.581 MP前已經(jīng)選定了軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。得=60 MP1.5安全故該軸在最危險截面也是安全的，因無大的瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。5.3低速軸的設(shè)計5.3.1已知參數(shù)：軸上功率: p=3.689 KW轉(zhuǎn)速: n=107.141r/min轉(zhuǎn)矩：T328850N.mm鏈輪的分度圓直徑d=138.19mm，齒數(shù)z=19；齒輪轂長離外壁10mm，總長54mm。鏈輪軸受到的軸向力F=5502.4N按轉(zhuǎn)矩法初定該軸的最小直徑：40.95 mm周端與軸承或鏈輪，取軸承的型號為7210C，故選d1=50 mm。計算齒輪圓周速度：0.285齒輪和軸承均采用脂潤滑。5.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 草圖擬定如下：徑向尺寸的確定：從軸段d1=50 mm開始， 軸承的軸肩軸向固定取d2=54mm， 對齒輪起軸向定位作用d3=58mm，與第一段相同d4=50mm， d5=48mm ，d6 =45mm。軸的軸向尺寸的確定：從軸段L1=47mm,L2=58mm,L3=74mm,L4=31mm,L5=50mm,L6=54mm軸的強度校核(第三根軸)：計算齒輪受力：受力圖如下： 齒輪切向力: =2T/dm1=5502.4N 徑向力：=Fttan20/cos=870N 軸向力：=tan=2390N5.3.3計算支反力和彎矩并校核 (a)垂直平面上： 垂直面上彎矩圖如下：=2874.55N 向下 =9246.95 N 向上 MV=624522.4 N.mm (b)水平面上: 彎矩圖如下：=1529.86 N 向上 =860 N 向上 MH= 100205.83 N.mm (c)求合成彎矩,畫出合成彎矩圖: M=( MV2+ MH2)1/2=624522.4N.mm (d)校核軸的強度:按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時只校核軸上的最大彎矩和扭矩的截面的強度扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6=（M2+(aT)2）1/2/W軸上的抗彎截面系數(shù)W d=50mm W=0.1d3=12500 mm3 =（M2+(aT)2）1/2/W=52.39 MP前已經(jīng)選定了軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。=60 MP安全。5.3.4精確校核軸的疲勞強度：判斷軸承的右端面為危險截面，故只校核右截面?？箯澖孛嫦禂?shù)W=0.1d3=11059.2mm3抗扭截面系數(shù)WT=0.2d3=22118.4mm3彎矩M及彎曲應(yīng)力為 : M=572249.6N.mm=M/W=51.744 MP扭矩T及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 : T=328850N.mm t=T/WT=14.87 MP軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得=640 MP =275 MP t-1=155 MP 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) aa及at，查得aa=1.72，at=1.09,又查得軸的材料靈敏系數(shù)為：qa=0.8，qt=0.82故有效應(yīng)力集中系數(shù)為： ka=1+qa(aa-1)=1.576 kt=1+qt(at-1)=1.035尺寸系數(shù)a=0.72，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)b=0.85軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)a=t=0.92，軸未經(jīng)表面處理，即取=1.綜合系數(shù)Ka=ka/a+1/a-1=2.268 Kt= kt/t+1/t-1=1.307取碳鋼的特性系數(shù)：a=0.15, t=0.08計算安全系數(shù)Sca: Sa=/(Ka*aa+a*am)=2.343 St=t-1/( Kt*ta+t*tm)=15.36 Sca= Sa *St/ ( Sa2+ St2)1/2.=2.3161.55安全故該軸在最危險截面也是安全的，因無大的瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。第六章 軸承的計算與校核: 6.1 軸承1的計算與校核: 第一對軸承的當量動載荷P: 查手冊取=1.1 取7206C軸承 計算步驟與內(nèi)容計算結(jié)果1.查手冊查得:、值(GB/T 276)2.由前面軸得:兩軸承所受的力分別為F1 =1290.8N F2=444.9N3.兩軸的計算軸向力Fa1=231.115N Fa2=155.7N4.計算Fa1/Cor=0.0157 Fa2/ Cor =0.01075.查手冊e值:6.計算Fa1/ F1=0.183e1 Fa2/F2=0.36=e27.查手冊:X、Y的值8.查載荷系數(shù):fp=1.19. 10.計算軸承的壽命:Lh=106/(60n) (C/P1)3=49207.5h11.結(jié)論:符合要求,選用此軸承.但需及時更換=23KW =15KWF1 =1290.8N F2=444.9NFa1=231.115N Fa2=155.7NFa1/Cor=0.016 Fa2/ Cor =0.0107e1=0.38 e2=0.36Fa1/ F1=0.183 Fa2/F2=0.36X1=1,Y1=0 X2=1,Y2=048000h 6.2 軸承2的計算與校核: 第二對軸承的當量動載荷P: 查手冊取=1.1 取7206C軸承 計算步驟與內(nèi)容計算結(jié)果1.查手冊查得:、值(GB/T 276)2.由前面軸得:兩軸承所受的力分別為F1 =1924.5N F2=1418N3.兩軸的計算軸向力Fa1=828.96N Fa2=579.96N4.計算Fa1/Cor=0.05526 Fa2/ Cor =0.03865.查手冊e值:6.計算Fa1/ F1=0.429e1 Fa2/F2=0.409=e27.查手冊:X、Y的值8.查載荷系數(shù):fp=1.19. 10.計算軸承的壽命:Lh=106/(60n) (C/P1)3=40487.6h11.結(jié)論:基本符合要求,選用此軸承.但需及時更換=23KW =15KWF1 =1924.5N F2=1418NFa1=828.96N Fa2=579.96NFa1/Cor=0.05526 Fa2/ Cor =0.0386e1=0.426 e2=0.409Fa1/ F1=0.429 Fa2/F2=0.409X1=0.44,Y1=1.31 X2=1,Y2=0e1 Fa2/F1=e2P1=2125.99N P2=1559.8N40487.6he1 Fa2/F2=0.409=e27.查手冊:X、Y的值8.查載荷系數(shù):fp=1.19. 10.計算軸承的壽命:Lh=106/(60n) (C/P1)3=11457.96h11.結(jié)論:基本符合要求,選用此軸承.但需及時更換=42.8KW =32KWF1 =3256.3N F2=9286.86NFa1=4420.5N Fa2=4420.5NFa1/Cor=0.138 Fa2/ Cor =0.138e1=0.476 e2=0.476Fa1/ F1=0.358 Fa2/F2=0.138X1=0.44,Y1=1.165 X2=1,Y2=0e1 Fa2/F1=e2P1=7288.6N P2=10215.5NP2P140487.6h48000h第七章 箱體的設(shè)計 箱體是減速器的一個重要零件,它用與支持和固定減速器中的各種零件,并保證傳動件的齒合精度,使箱體內(nèi)有良好的潤滑和密封.箱體的形狀較為復(fù)雜,其重量約見減速器的一半,所以箱體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能加工工藝材料消耗重量及成本等有很大的影響.箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜,目前尚無成熟的計算方法.所以,箱體各部分尺寸一般按經(jīng)驗設(shè)計公式在減速器裝配草圖的設(shè)計和繪制過程中確定。 箱體選用球墨鑄鐵QT400-18,=18,布氏硬度130180HBS ,根據(jù)工作條件的要求,箱體各尺寸如下: 名稱符號尺寸關(guān)系取值箱座壁厚0.0125（dm1+dm2）+1mm8mm8mm箱蓋壁厚(0.800.85)8mm8mm箱蓋凸緣厚度1.512mm箱座凸緣厚度1.512mm箱底座凸緣厚度2.520mm地腳螺釘直徑0.018（dm1+dm2）+1mm12mm12mm地腳螺釘數(shù)目查手冊4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑0.7510mm蓋與座聯(lián)接螺栓直徑(0.50. 6) 8mm聯(lián)接螺栓的間距150200150軸承端蓋螺栓直徑(0.40.5) 6mm視孔蓋螺栓直徑(0.30.4) 4mm定位銷直徑(0.70.8)6mm至外箱壁距離查手冊16mm至凸緣邊緣距離查手冊14mm軸承旁凸臺半徑14mm凸臺高度根據(jù)低速齒輪軸承座外徑確定,便于扳手操作為準.30mm外箱壁至軸承座端面距離36mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離10mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離18mm箱蓋/箱座肋厚,8.5mm第八章 鍵的選擇與校核 選用A型鍵,鍵1即與聯(lián)軸器配合的鍵:因該軸段軸的直徑d=30mm,所以查手冊得,鍵寬b=10mm,鍵高h=8mm,長度L=25mm,鍵所在軸的深度t=5mm,輪轂深度t1=3.3mm,圓角半徑r=0.25mm.鍵2即與小圓錐齒輪配合的鍵:該軸段軸的直徑d=25mm,所以查手冊得,鍵寬b=8 mm,鍵高h=7mm,長度L=20mm,鍵所在軸的深度t=4.0mm, 輪轂深度t1=3.3mm, 圓角半徑r=0.16mm.鍵3即大錐齒輪配合的鍵:該軸段的直徑d=36mm, 所以查手冊得,鍵寬b=10mm,鍵高h=8mm, 長度L=28mm, 鍵所在軸的深度t=5.0mm,輪轂深度t1=3.3mm,圓角半徑r=0.3mm. 鍵4即小圓柱齒輪配合的鍵:因該軸段軸的直徑d=36mm,所以查手冊得,鍵寬b=10mm,鍵高h=8mm,長度L=45mm,鍵所在軸的深度t=5.0mm,輪轂深度t1=3.3mm,圓角半徑r=0.3mm.鍵5即與大圓柱齒輪配合的鍵：因該軸段軸的直徑d=54mm,所以查手冊得,鍵寬b=16mm,鍵高h=10mm,長度L=45mm,鍵所在軸的深度t=6.0mm,輪轂深度t1=4.3mm,圓角半徑r=0.3mm. 鍵6即與鏈輪配合的鍵：因該軸段軸的直徑d=45mm,所以查手冊得,鍵寬b=14mm,鍵高h=9mm,長度L=40mm,鍵所在軸的深度t=5.5mm,輪轂深度t1=3.8mm,圓角半徑r=0.3mm.根據(jù)軸和輪轂的材料,查手冊得:鍵的聯(lián)接許用應(yīng)力=110,根據(jù)校核公式:第一根鍵: p=2T/kld=226262.5/(42530)=17.51 滿足強度要求. 第二根鍵: p=2T/kld=226262.5/(3.52025)=30.01 滿足強度要求. 第三根鍵: p=2T/kld=280700/(42836)=40.03滿足強度要求.第四根鍵: p=2T/kld=280700/(44536)=24.91滿足強度要求. 第五根鍵: p=2T/kld=2274012/(54554)=45.10滿足強度要求.第六根鍵: p=2T/kld=2274012/(4.54045)=67.66滿足強度要求。第九章 潤滑與密封 減速器的潤滑: 因為齒輪圓周速度v5m/s,所以齒輪采用浸油潤滑,軸承采用脂潤滑,浸油潤滑不但起到潤滑作用,同時有助于箱體散熱.為了避免浸油潤滑的攪油功能消耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑,傳動件浸油的深度不宜太深或太淺,設(shè)計的減速器的合適浸油深度H1對于圓錐齒輪一般為1個齒高,但不應(yīng)小于10mm,保持一定的深度和存油量.油池太淺易激起箱底殘渣和油污,引起磨料磨損,也不易散熱.換油的時間為半年,主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、污染的程度.查手冊選擇L-CKBL-CKC 150號工業(yè)齒輪油潤滑. 參考文獻 1陳作模.機械原理M.高等教育出版社,2011. 2劉鴻義.材料力學(xué)M.第四版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2009. 3吳宗澤.機械設(shè)計D.高等教育出版社,2011. 4趙康.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊D.華中科技大學(xué)出版社,2005. 5劉朝儒.機械制圖J.高等教育出版社,2007. 6徐學(xué)林.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)D.湖南大學(xué)出版社,2012. 7張建中.機械設(shè)計基礎(chǔ)M.中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2011. 8鄧方英.金屬工藝學(xué)M.高等教育出版社,2006. 9劉興.金屬學(xué)與熱處理原理M.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出社,2013.致謝 本文是在導(dǎo)師李文燕老師的精心指導(dǎo)下完成的。在論文的寫作思路以及論文細節(jié)方面，都得到了導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，使我獲益非淺。導(dǎo)師嚴謹治學(xué)的態(tài)度、豐富的知識、誨人不倦的精神都給我留下了深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的榜樣。 在此，還要感謝在求學(xué)期間機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)各位老師以及所有同學(xué)給予的幫助。讓我能夠靜心完成論文寫作，同時還給予了寶貴的意見，讓我的思路更加開闊。謝謝你們！最后，我要感謝我的父母，是他們一直在背后默默地支持我！畢業(yè)設(shè)計小結(jié)畢業(yè)設(shè)計，它要求學(xué)生能結(jié)合課本的學(xué)習(xí)，綜合運動所學(xué)的基