帶式運(yùn)輸機(jī)二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目：帶式運(yùn)輸機(jī)二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 班 級(jí)： 學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 機(jī)電工程系 ◎立率南工期噓學(xué)院 機(jī)電工程系 摘要 通過(guò)這次帶式運(yùn)輸機(jī)二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)， 綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì) 課程和其他有關(guān)先修課程的理論， 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，力求做到按直齒圓柱齒輪 減速器的設(shè)計(jì)理論制定出一套合理的設(shè)計(jì)方案， 所設(shè)計(jì)的直齒圓柱齒輪減速器要 符合六高，二低，二化的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)培養(yǎng)自身的分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的 能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展；并學(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

2、設(shè)計(jì)原理和過(guò)程；同時(shí)也深深感 到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有很大的距離， 在今后還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí) 踐。 本設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊張，在設(shè)計(jì)中肯定會(huì)有許多欠缺，若想把它變成實(shí)際產(chǎn)品 的話還需要反復(fù)的考慮和探討。但作為一次練習(xí)，確實(shí)給我們帶來(lái)了很大的收獲， 設(shè)計(jì)涉及多方面的內(nèi)容，并進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、認(rèn)證、 畫(huà)圖（CAD/CAM,UGX8.0）、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等） 以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等提高了我對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用等方面的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。 關(guān)鍵詞：二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD

3、/CAM） 1 ◎1或年老工璃*學(xué)院 機(jī)電工程系 目錄 緒論 2 2 .概述 7 3 .帶式運(yùn)輸機(jī)二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì) 8 1 .帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 8 2 .電機(jī)的選擇 9 3 .確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 10 4 .計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 10 5 .設(shè)計(jì)V帶和帶輪 11 6 .齒輪的設(shè)計(jì) 13 6.1 高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì) 13 6.2 低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì) 14 7 .減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 15 8 .軸的設(shè)計(jì) 17 8.1 高速軸的設(shè)計(jì) 17 8.2 中間軸的設(shè)計(jì) 21 8.3 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 24

4、 9 .高速軸大齒輪的設(shè)計(jì) 28 10 .電動(dòng)機(jī)帶輪的設(shè)計(jì) 28 11減速器附件的選擇 29 12 .箱體的設(shè)計(jì) 29 13 .聯(lián)軸器的選擇 30 14 .潤(rùn)滑方式的確定 30 4 .個(gè)人總結(jié) 31 5 .致謝 32 6 .參考文獻(xiàn) 33 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)中廣泛的使用著齒輪 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)

5、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)的發(fā)展。 1 .減速器的原理 減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn) 轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到 減速的目的，普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果， 大小齒 輪的齒數(shù)之比，就是傳動(dòng)比。 2 .減速器分類 減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。它的 種類繁多，型號(hào)各異，不同種類

6、有不同的用途。減速器的種類繁多，按照傳動(dòng)類 型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器；按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為 單級(jí)和多級(jí)減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、 圓錐齒輪減速器和圓 錐-圓柱齒輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、 分流式和同軸式減 速器。 3 .減速器的特點(diǎn) 蝸輪蝸桿減速機(jī)的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能， 可以有較大的減速比，輸 入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大， 傳動(dòng)效 率不高，精度不高。諧波減速機(jī)的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來(lái)傳 遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，體積不大、精度很高，但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛 性與金屬件相

7、比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。行星減速機(jī)具優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊， 回程間隙小、精度較高，使用壽命很長(zhǎng)，額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略 貴。齒輪減速機(jī)具有體積小，傳遞扭矩大的特點(diǎn)。齒輪減速機(jī)在模塊組合體系基 礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造，有極多的電機(jī)組合、安裝形式和結(jié)構(gòu)方案，傳動(dòng)比分級(jí)細(xì)密，滿 3 ⑥金率南工期噓學(xué)院 機(jī)電工程系 足不同的使用工況，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。齒輪減速機(jī)傳動(dòng)效率高，耗能低，性能優(yōu) 越。擺線針輪減速機(jī)是一種采用擺線針齒嚙合行星傳動(dòng)原理的傳動(dòng)機(jī)型， 是一種 理想的傳動(dòng)裝置，具有許多優(yōu)點(diǎn)，用途廣泛，并可正反運(yùn)轉(zhuǎn)。 4 .減速器的作用 (1)、降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電

8、機(jī)輸出乘減速比，但要注 意不能超出減速機(jī)額定扭矩； (2)、減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。 5 .減速器型號(hào)和規(guī)格的選擇 1 .型號(hào)的選擇： 盡量選用接近理想減速比： 減速比=伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)速/減速機(jī)出力軸轉(zhuǎn)速 扭力計(jì)算：對(duì)減速機(jī)的壽命而言，扭力計(jì)算非常重要，并且要注意加速度的 最大轉(zhuǎn)矩值(TP),是否超過(guò)減速機(jī)之最大負(fù)載扭力。適用功率通常為市面上的伺 服機(jī)種的適用功率，減速機(jī)的適用性很高， 工作系數(shù)都能維持在1.2以上，但在 選用上也可以以自己的需要來(lái)決定： 要點(diǎn)有二： (1)、選用伺服電機(jī)的出力軸徑不能大于表格上最大使用軸徑； (2)、若經(jīng)扭力計(jì)算工作，轉(zhuǎn)

9、速可以滿足平常運(yùn)轉(zhuǎn)，但在伺服全額輸出時(shí)， 有 不足現(xiàn)象時(shí)，可以在電機(jī)側(cè)之驅(qū)動(dòng)器，做限流控制，或在機(jī)械軸上做扭力保護(hù)， 這是很必要的。 通用減速機(jī)的選型包括提出原始條件、 選擇類型、確定規(guī)格等步驟。相比之 下，類型選擇比較簡(jiǎn)單，而準(zhǔn)確提供減速器的工況條件，掌握減速器的設(shè)計(jì)、制 造和使用特點(diǎn)是通用減速器正確合理選擇規(guī)格的關(guān)鍵。 規(guī)格選擇要滿足強(qiáng)度、熱 平衡、軸伸部位承受徑向載荷等條件。 2 .選擇規(guī)格： 通用減速器和專用減速器設(shè)計(jì)選型方法的最大不同在于， 前者適用于各個(gè)行 業(yè)，但減速只能按一種特定的工況條件設(shè)計(jì)， 故選用時(shí)用戶需根據(jù)各自的要求考 慮不同的修正系數(shù)，工廠應(yīng)該按實(shí)際選用的電

10、動(dòng)機(jī)功率(不是減速器的額定功 率)；后者按用戶的專用條件設(shè)計(jì)，該考慮的系數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)一般已作考慮，選用 時(shí)只要滿足使用功率小于等于減速器的額定功率即可，方法相對(duì)簡(jiǎn)單。 通用減速器的額定功率一般是按使用（工況）系數(shù) KA=1（電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī) 為原動(dòng)機(jī)，工作機(jī)載荷平穩(wěn)，每天工作 3?10h,每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)0 5次，允許啟 動(dòng)轉(zhuǎn)矩為工作轉(zhuǎn)矩的2倍），接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SH- 1、單對(duì)齒輪的失效概率= 1%,等條件計(jì)算確定的。 所選減速器的額定功率應(yīng)滿足： PC=P2KAKSKRPN 式中pc--計(jì)算功率（kvv； PN-―減速器的額定功率（KW ; P2——工作機(jī)功率（KW; KA-―使用

11、系數(shù)，考慮使用工況的影響； KS-―啟動(dòng)系數(shù)，考慮啟動(dòng)次數(shù)的影響； KR可靠度系數(shù)，考慮不同可靠度要求。 世界各國(guó)所用的使用系數(shù)基本相同。雖然許多樣本上沒(méi)有反映出KS\KR兩個(gè) 系數(shù)，但由于知己（對(duì)自身的工況要求清楚）、知彼（對(duì)減速器的性能特點(diǎn)清楚）， 國(guó)外選型時(shí)一般均留有較大的富裕量，相當(dāng)于已考慮了 KR\KS的影響。 由于使用場(chǎng)合不同、重要程度不同、損壞后對(duì)人身安全及生產(chǎn)造成的損失大小不 同、維修難易不同，因而對(duì)減速器的可靠度的要求也不相同。系數(shù) KR就是實(shí)際 需要的可靠度對(duì)原設(shè)計(jì)的可靠度進(jìn)行修正。 它符合ISO633& GB3480K AGMA2001 一B88 （美國(guó)

12、齒輪制造者協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法的規(guī)定。國(guó)內(nèi)一些用戶 對(duì)減速器的可靠度尚提不出具體量的要求， 可按一般專用減速器的設(shè)計(jì)規(guī)定 （SH >1.25 ,失效概 率0 1/1000）,較重要場(chǎng)合取 KR=1.25=1.56左右。 熱平衡校核： 通用減速器的許用熱功率值是在特定工況條件下（一般環(huán)境溫度 20 C,每 小時(shí)100%,連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、功率利用率100%,按潤(rùn)滑油允許的最高平衡溫度（一般 為85 C）確定的。 條件不同時(shí)按相應(yīng)系數(shù)（有時(shí)綜合成一個(gè)系數(shù)）進(jìn)行修正。 所選減速器應(yīng)滿足 PCt=P2KTKWKPPt 式中pct ——計(jì)算熱功率（Kvy； 5 機(jī)電工程

13、系 ⑥金打工累噓學(xué)院 KT——環(huán)境溫度系數(shù)； KW——運(yùn)轉(zhuǎn)周期系數(shù)； KP--功率利用率系數(shù)； Pt ——減速器許用熱功率(KW 校核軸的載荷： 通用減速器常常須對(duì)輸入軸、輸出軸軸伸中間部位允許承受的最大徑向載荷 給予限制，應(yīng)予校核，超過(guò)時(shí)應(yīng)向制造廠提出加粗軸徑和加大軸承等要求。 6 .應(yīng)用領(lǐng)域 減速機(jī)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域的機(jī)械傳動(dòng)裝置， 行業(yè)涉及的產(chǎn)品類別包括了各 類齒輪減速機(jī)、行星齒輪減速機(jī)及蝸桿減速機(jī)， 也包括了各種專用傳動(dòng)裝置，如 增速裝置、調(diào)速裝置、以及包括柔性傳動(dòng)裝置在內(nèi)的各類復(fù)合傳動(dòng)裝置等。 產(chǎn)品 服務(wù)領(lǐng)域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、電力、工程機(jī)械及石化等

14、行業(yè)。 我國(guó)減速機(jī)行業(yè)發(fā)展歷史已有近 40年，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及國(guó)防工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域， 減速機(jī)產(chǎn)品都有著廣泛的應(yīng)用。食品輕工、電力機(jī)械、建筑機(jī)械、冶金機(jī)械、水 泥機(jī)械、環(huán)保機(jī)械、電子電器、筑路機(jī)械、水利機(jī)械、化工機(jī)械、礦山機(jī)械、輸 送機(jī)械、建材機(jī)械、橡膠機(jī)械、石油機(jī)械等行業(yè)領(lǐng)域?qū)p速機(jī)產(chǎn)品都有旺盛的需 求。 潛力巨大的市場(chǎng)催生了激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)， 在殘酷的市場(chǎng)爭(zhēng)奪中，減速機(jī)行業(yè) 企業(yè)必須加快淘汰落后產(chǎn)能，大力發(fā)展高效節(jié)能產(chǎn)品，充分利用國(guó)家節(jié)能產(chǎn)品惠 民工程政策機(jī)遇，加大產(chǎn)品更新力度，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，關(guān)注國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，以應(yīng) 對(duì)復(fù)雜多變的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，保持良好發(fā)展勢(shì)頭。 7 .趨勢(shì) 20 世紀(jì)70-80年

15、代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命 的發(fā)展緊密結(jié)合。通用減速器的發(fā)展趨勢(shì)如下： (1)、高水平、高性能：圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒，承載能力提高 4倍以上，體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高； (2)、積木式組合設(shè)計(jì)：基本參數(shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性 和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本； (3)、型式多樣化，變型設(shè)計(jì)多：擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添 # ⑥的南工期噓學(xué)院 機(jī)電工程系 了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等 不同型式，擴(kuò)大使用范圍。 促使減速器水平提高

16、的主要因素有： (1)、理論知識(shí)的日趨完善，更接近實(shí)際(如齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、 變形計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根圓滑過(guò)渡、新結(jié)構(gòu)等)； (2)、采用好的材料，普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件，材料和熱處理質(zhì)量控 制水平提高； (3)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理； (4)、加工精度提高到ISO5— 6級(jí)； (5)、軸承質(zhì)量和壽命提高； (6)、潤(rùn)滑油質(zhì)量提高。 自20世紀(jì)60年代以來(lái)，中國(guó)先后制訂了 JB1130— 70《圓柱齒輪減速器》 等一批通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)，除主機(jī)廠自制配套使用外，還形成了一批減速器專業(yè) 生產(chǎn)廠。全國(guó)生產(chǎn)減速器的企業(yè)有數(shù)百家，年產(chǎn)通用減速器 25萬(wàn)臺(tái)左右，對(duì)發(fā) 展中國(guó)的機(jī)

17、械產(chǎn)品作出了貢獻(xiàn)。 20 世紀(jì)60年代的減速器大多是參照蘇聯(lián)20世紀(jì)40-50年代的技術(shù)制造的， 后來(lái)雖有所發(fā)展，但限于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)、 工藝水平及裝備條件，其總體水平與國(guó)際 水平有較大差距。 改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)引進(jìn)一批先進(jìn)加工裝備，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先 進(jìn)技術(shù)和科研攻關(guān)，逐步掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。 材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度均有較大提高， 通用圓柱齒輪的制造精度可從 JB179— 60的8 —9級(jí)提高到GB10095-88的6級(jí)，高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定 在4-5級(jí)。部分減速器采用硬齒面后，體積和質(zhì)量明顯減小，承載能力、使用 壽命、傳動(dòng)效率有了較大的提高

18、，對(duì)節(jié)能和提高主機(jī)的總體水平起到很大的作用。 中國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的高速齒輪減(增)速器的功率已達(dá) 42000kW齒輪圓周速度 達(dá)150m/s以上。但是，中國(guó)大多數(shù)減速器的技術(shù)水平還不高，老產(chǎn)品不可能立 即被取代，新老產(chǎn)品并存過(guò)渡會(huì)經(jīng)歷一段較長(zhǎng)的時(shí)間。 二.概述 1 .設(shè)計(jì)的目的 A.通過(guò)對(duì)帶式運(yùn)輸機(jī)二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)熟悉機(jī)器的具體操 作，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)和社會(huì)適應(yīng)能力，進(jìn)一步鞏固和深化已學(xué)過(guò)的理論知 識(shí)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。 B.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 C.對(duì)所學(xué)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，

19、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。 D.學(xué)會(huì)利用多種手段（工具）解決問(wèn)題，例如：在本設(shè)計(jì)中可選擇 CAD? 制圖工具。 E. 了解減速器內(nèi)部齒輪間的傳動(dòng)關(guān)系 2 .設(shè)計(jì)的意義 通過(guò)設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)我們學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，提高分析問(wèn)題，解 決問(wèn)題的獨(dú)立工作能力；通過(guò)實(shí)習(xí)， 加深我們學(xué)生對(duì)專業(yè)的理解和認(rèn)識(shí)， 為進(jìn) 步開(kāi)拓專業(yè)知識(shí)創(chuàng)造條件，鍛煉動(dòng)手動(dòng)腦能力，通過(guò)實(shí)踐運(yùn)用鞏固了所學(xué)知識(shí)， 加深了解其基本原理并掌握通用機(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；同時(shí)也讓我們認(rèn)識(shí)到自身的不足， 掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有很大的距 離，在今后還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

20、 # ◎）或阜南工碟聿學(xué)院 機(jī)電工程系 三.二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案的擬定 1 .帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案： 考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將 V帶設(shè)置在高速級(jí) 圖表1帶式運(yùn)輸機(jī)二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì) 要求：擬定傳動(dòng)關(guān)系：由電動(dòng)機(jī)、 V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機(jī)構(gòu)成。 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，約10000字左右。 工作條件：雙班工作，有輕微振動(dòng)，小批量生產(chǎn)，單向傳動(dòng)， 使用5年，運(yùn)輸帶允許誤差5% 已知條件：運(yùn)輸帶卷筒轉(zhuǎn)速19r/min。 減速箱輸出軸功率P 4.25馬力。 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)

21、于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大 剛度。 2 .電機(jī)的選擇 （1） .計(jì)算電機(jī)所需功率Pd :查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版）第3頁(yè) 表 1-7: i一帶傳動(dòng)效率：0.96 2 —每對(duì)軸承傳動(dòng)效率：0.99 3-圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.96 4 —聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.993 5一卷筒的傳動(dòng)效率：0.96 說(shuō)明： —電機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率： 1 ? 4 ? 32 ? 4 Pw P 4 5 Pd — 3.67KW （2） .確定電機(jī)轉(zhuǎn)速：查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》（第二版）第7頁(yè)表1:取V 帶傳動(dòng)比i=2 : 4 二級(jí)圓柱齒輪

22、減速器傳動(dòng)比i=8 : 40所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是： rw 怵筒 i總 19 2: 4 8:40 304 3040/min 符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有：750、1000、1500、3000 根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和轉(zhuǎn)速查手冊(cè)第 155頁(yè)表12-1有4種適用的電動(dòng)機(jī)型 號(hào)，因此有4種傳動(dòng)比方案如下： 方 案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 r/min 額定轉(zhuǎn)速 r/min 重量 總傳動(dòng)比 1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11 2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79 3 Y132M

23、1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53 4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89 # ④甘南工塔噓學(xué)院 機(jī)電工程系 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可 見(jiàn)第3種方案比較合適，因此選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M1£其主要參數(shù)如下: # 額定功 率(kW 港減 轉(zhuǎn)速 同步 轉(zhuǎn)速 質(zhì)量 A D E F G H L AB 4 960 1000 73 21 38 80 10 33 13 515 280

24、 6 2 3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比: : n 總傳動(dòng)比：i總 一 n卷筒 960 19 50.53 分配傳動(dòng)比：取 i帶 3.05則 ii i2 50.53/3.0516.49 ii 1.31.52取ii 1.32經(jīng)計(jì)算 i2 3.56 ii 4.56 注：i帶為帶輪傳動(dòng)比，卜為高速級(jí)傳動(dòng)比，i2為低速級(jí)傳動(dòng)比 4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)： (1) .將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為 1軸、2軸、3軸、4軸 01, 12, 23, 34 ——依次為電機(jī)與軸1,軸1與軸2,軸2與軸3,軸3與軸4 之間的

25、傳動(dòng)效率。 各軸轉(zhuǎn)速：n1 nm -960- 314.86r/min 960 3 4.63 68r / min i 帶 3.05 n〔 nm 明 i1 i帶?i1 n3 nm 960 i2 i帶?i1?i2 3 4.63 3.56 19.1r / min (2) .各軸輸入功率：p1 pd ? 01 3.67 0.96 3.52kW P2 p1? 12 Pd? 01? 12 3.67 0.96 0.99 0.96 3.21kW p3 p2 ? 23 pd ? 01? 12 ? 23 3.67 0.96 0.99 0.96 0.99 0.96 3.0

26、5kW p4 P3? 34 pd ? 01? 12 ? 23 ? 34 3.67 0.96 0.99 0.96 0.99 0.96 0.99 0.993 3kW (3) .各軸輸入轉(zhuǎn)矩：Td 9550包 9550 3% 36.5N.m nw 960 T1 Td?i帶？ 01 36.5 3.05 0.96 106.9N.m T2 T1?i1? 12 Td ?i帶？i1? 01? 12 36.5 3.05 4.63 0.96 0.99 0.96 470.3N.m T3 T2?i2? 23 Td?i帶?i1?i2? 01? 12? 23 36.5 3.05 4.63 3.56 0.9

27、6 0.99 0.96 0.99 0.96 1591.5N.m T4 T3? 34 Td?io?i1?i2? 01 ? 12? 23? 34 36.5 3.05 4.63 3.56 0.96 0.99 0.96 0.99 0.96 0.99 0.993 1575.6N.m 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表: 軸名 功率P KW 轉(zhuǎn)矩T Nm 轉(zhuǎn)速r/min 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 3.67 36.5 960 1軸 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86 2軸 3.21 3.18 470.3 465.6 68 3

28、軸 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1 4軸 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1 5.設(shè)計(jì)V帶和帶輪: 1.設(shè)計(jì)V帶 ①確定V帶型號(hào) 查課本 P205 表 13-6 得：KA 1.2 則 PC KA?Pd 1.2 3.67 4.4kW 卷）或軍事工糧,空院 機(jī)電工程系 根據(jù) Pc=4.4, n0=960r/min,由課本 P205 圖 13-5 ,選擇 A型 V帶，取 di 125。 ni d2 — di 1 3.05 125 0.98 373.63查課本第 206頁(yè)表 13-7 取d2 375。 n2 為

29、帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率 0.01： 0.02。 ②驗(yàn)算帶速：V d1n1 —125 960 6.28m/s帶速在5:25m/s范圍 60 1000 60 1000 內(nèi)，合適。 ③取V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心距a： 初步選取中心距 a： a。1.5 d1 d2 1.5 125 375 750,取 a。750。 d2 d1 2 ，一. 由課本第195頁(yè)式（13-2）得：L° 2a° — d1 d2 2305.8查課本 2 4a0 第202頁(yè)表13-2取Ld 2500o由課本第206頁(yè)式13-6計(jì)算實(shí)際中心距： Ld L0 a a0 847.1。 2 ④驗(yàn)算

30、小帶輪包角 ：由課本第195頁(yè)式13-1得： d2 d1 180 57.3 163 120。 a ⑤求V帶根數(shù)Z:由課本第204頁(yè)式13-15得：Z P P0 P0 K Kl 查課本第203頁(yè)表13-3由內(nèi)插值法得 P0 1.38 P0 0.108。 EF AF BC AC EF=0.1 F0 =1.37+0.1=1.38 / A色絢。制? /L__c 13 J C 7右 ) EF AF BC AC ◎立率南工期噓學(xué)院

31、 機(jī)電工程系 1.38 0.108 0.959 1.09 PC 課本第 197 頁(yè)式 13-7 得單根 V帶的初拉力： Fo 500Pc(2.5 1) 2 qv 2.5 zv 500 4.4( 6.28 0.959 2 - - 1) 0.10 6.282 190.9N EF=0.08 Po 0.10 0.108 查課本第202頁(yè)表13-2得Kl 1.09。 查課本第204頁(yè)表13-5由內(nèi)插值法得K 0.959。1=163.0-EF " EF=0.009 BC AC K =0.95+0.009=0.959 Po Po K Kl

32、取Z 3根。 ⑥求作用在帶輪軸上的壓力Fq： 查課本201頁(yè)表13-1得q=0.10kg/m ,故由 15 作用在軸上壓力: Fc 2ZF0sin— 2 c 0 2 3 190.9 163 sin — 1132.8N。 2 6 .齒輪的設(shè)計(jì): 6.1 高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì): ①材料：高速級(jí)小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS高速級(jí)大齒輪 選用45鋼正火，齒面硬度為220HBs ②查課本第166頁(yè)表11-7得: Hm 550Mpa Hlim2 540Mpa。 @1金率南工花素學(xué)院 機(jī)電工程系 查課本第165頁(yè)表11-4

33、得：S 1.1 1.3。 故 「 Hlim1 550Mpa 1.1 500Mpa H lim 2 2 Sh 540Mpa 1.1 490Mpa 。 查課本第168頁(yè)表11-10C圖得: lim 200Mpa F lim 2 150Mpa 。 Fi 200Mpa fi - 154Mpa Sf 一 1.3 ③按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì): 系數(shù)K 1.2,取齒寬系數(shù) a ui 1 3 2 335 KT 1 H aU1 F lim 2 Sf 150Mpa 1.3 115Mpa 。 9級(jí)精度制造，查課本第164頁(yè)表11-3得：載荷 0.4

34、計(jì)算中心距：由課本第 165頁(yè)式11-5得: 4.63 1 3 335 490 5 1.2 1.069 105 179.4 0.4 4.63 考慮高速級(jí)大齒輪與低速級(jí)大齒輪相差不大取 a 210 m 2.5 … 2a 一 貝 Uzi Z2 - 168 取 Zi m 實(shí)際傳動(dòng)比：139 4.79 29 傳動(dòng)比誤差：4.79 4.63 4.63 29 Z2 139 100% 3.5% 5%。 齒寬：b aa 0.4 210 84 取 b2 84 b1 90 高速級(jí)大齒輪：b2 84 Z2 139高速級(jí)小齒輪：b 90 Zi 29 ④驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)

35、度: 查課本第167頁(yè)表11-9得: YFi 2.6 YF2 2.2 按最小齒寬 b2 84計(jì)算: 2KT Yfi bm2Z1 2 1.2 106.9 2.6 103 2 43.5Mpa fi 84 2.52 29 YF2 F 2 Yfi fi 36.8Mpa 所以安全。 ⑤齒輪的圓周速度: dm 60 1000 29 2.5 314.8 / , 1.19m/ s 60 1000 19 查課本第162頁(yè)表11-2知選用9級(jí)的的精度是合適的。 6.2 低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì): ①材料：低速級(jí)小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250H

36、BS 低速級(jí)大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為220HBS ②查課本第166頁(yè)表11-7得: Hlim 3 550 Mpa Hlim 4 540Mpa。  查課本第 165 頁(yè)表 11-4 得：S 1.1 8 1.3。 查課本第 故F3 Him 3 550Mpa 1.1 500Mpa 168頁(yè)表11-10C圖得: F lim 3 H lim 4 H 4 Sh 200Mpa Flim 3 200Mpa 154Mpa F lim 4 1.3 ③按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：9級(jí)精度制造, 540Mpa -490Mpa 。 1.1 Fim4 150M

37、pa。 / 115Mpa。 查課本第164頁(yè)表11-3得：載荷 系數(shù)K 1.2,取齒寬系數(shù) 0.5 計(jì)算中心距： 由課本第165頁(yè)式11-5得: a u2 1 3 335 2 KT 2 3.56 1 3 335 2 1.2 470.3 103 241.3 U2 490 0.4 3.56 取 a 250 m 4 Z3 2a Z4 —— m 125 取 Z3 27 Z4 98 計(jì)算傳動(dòng)比誤差: 98 27 3.56 3.56 ——100% 1.9% 5%合適 齒寬：b a 0.5 250 125貝U取b， 125 b3b4 5： 1

38、0 130 低速級(jí)大齒輪: b4 125 Z4 98 低速級(jí)小齒輪: b3 130 Z3 27 ④驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度: 查課本第 167頁(yè)表 11-9 得：Y3 2.65 Yf4 2.25 jlH 四 b4 125 2KT3YF3 bmZ 2 1.2 1591.5 2.65 _ 2 125 4 27 103 47.9Mpa F3 ¥4 F3 丫3 40.7Mpa F4 安全。 ⑤齒輪的圓周速度：V d3n2 60 1000 27 4 68 60 1000 0.12m/s 查課本第162頁(yè)表11-2知選

39、用9級(jí)的的精度是合適的 7 .減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下: 名稱 符 號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 箱座厚度 0.025a 3 8 10 ◎立率南工期噓學(xué)院 機(jī)電工程系 箱蓋厚度 1 i 0.02a 3 8 9 箱蓋凸緣厚度 bi bi i.5 i i2 箱座凸緣厚度 b b i.5 i5 箱座底凸緣厚度 b2 b2 2.5 25 地腳螺釘直徑 df df 0.036a i2 M24 地腳螺釘數(shù)目 n 查手冊(cè) 6 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 di di 0.72df Mi2 蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 d2 d2= (0.5 :

40、0.6 ) df Mi0 軸承端蓋螺釘直徑 d3 d3= (0.4 : 0.5) df i0 視孔蓋螺釘直徑 d4 d4= (0.3 : 0.4) df 8 定位銷直徑 d d = (0.7 : 0.8) d2 8 d f , di , d 2至外箱壁的 距離 Ci 查手冊(cè)表ii 2 34 22 i8 d f , d2至凸緣邊緣距離 C2 查手冊(cè)表ii 2 28 i6 外箱壁至軸承端面跑離 li li=Ci +C2+ (5: i0) 50 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距 離 1 i>i.2 i5 齒輪端面與內(nèi)箱壁跑離 2 2

41、 > i0 箱蓋，箱座肋厚 mi, m mi 0.85 i,m 0.85 9 8.5 軸承端蓋外徑 D2 D2 D + (5: 5.5 ) d3 i20 (i 軸) i25 (2 軸) i50 (3 軸) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓跑離 S S d2 120 （1 軸） 125 （2 軸） 150 （3 軸） 8 .軸的設(shè)計(jì)： 8.1 高速軸設(shè)計(jì)： ①材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本第230頁(yè)表14-2取 35Mpa C=100。 ②各軸段直徑的確定：根據(jù)課本第230頁(yè)式14-2得： d min C3f— 1003/-—— 22.4 又因?yàn)檠b小

42、帶輪的電動(dòng)機(jī)軸徑 d 38,又因?yàn)?. n1 '1 314.8 高速軸第一段軸徑裝配大帶輪，且 d1 0.8: 1.2 38所以查手冊(cè)第9頁(yè)表1-16 取 d1 36。L1=1.75d1-3=60。 d2 40因?yàn)榇髱л喴枯S肩定位，且還要配合密封圈，所以查手冊(cè)85頁(yè)表7-12 取 d2 40, L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58 d3段裝配軸承且d3 d2,所以查手冊(cè)62頁(yè)表6-1取d3 45。選用6009軸承。 L3=B+ 3+2=16+10+2=28 d，段主要是定位軸承，取d4 50。L4根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后在確定。 d5裝配齒輪段直徑：判斷是不是作

43、成齒輪軸： d f d 4 e t1 2.5m 查手冊(cè) 51 頁(yè)表 4-1 得：t1 3.3mm 2 得：e=5.9<6.25。 d 6段裝配軸承所以d6 d3 45 L 6= L 3=28o 校核該軸和軸承：L1=73 L 2=211 L 3=96 作用在齒輪上的圓周力為：Ft 2TL 2 106.9 10 2948N t d1 29 2.5 徑向力為 Fr Ftg 2984 tg20 1073N 作用在軸1帶輪上的外力：F FQ 1132.8N 21 卷)或阜南工糧,空院 機(jī)電工程系 求垂直面的支反力： l1 l2 211 73 211

44、 1073 800N 23 F2V Fr F1V 1073 800 273N 求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖： — 3 Mav F2Vl2 273 211 10 57.6N.m 一一' —一 __ _ _ 3 _ _ Mav F1vl1 800 73 10 57.4N.m 求水平面的支承力： 由 F1H（l1 l2） Ftl2 得 lc 211 一 F1H Ft 2948 2197 N 11 l2 73 211 F2 H Ft F1H 2948 2197 751 N 求并繪制水平面彎矩圖： M aH F1Hl1 2197 73 10 3

45、 158.2N.m MaH F2Hl2 751 211 10 3 158.4N.m 求F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力: F1 F 384.3N l3F 96 1132.8 l1 l2 73 211 F2F Fif F 384.3 1132.8 1517.1N 求并繪制F力產(chǎn)生的彎矩圖： M2F Fl3 1132.8 96 10 3 108.7N 3 MaF F1Fl1 384.3 73 10 27.7N F在a處產(chǎn)生的彎矩： — 3 M aF F1Fl1 384.3 73 10 27.7Nm 求合成彎矩圖： 考慮最不利的情況，把MaF與JM：V M：h直接相加 Ma MaF

46、 . M2V M aH 27.7 57.62 158.22 196.1N.m Ma MaF、M 廠 M a； 27.7 . 57.42~158.42 196.2N.m 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩： 從圖可見(jiàn)，m-m處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：(取折合系數(shù) 0.6) Me . M f ( T)2 196.22 (0.6 106.9)2 206.4N.m ③ .計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑： 因?yàn)椴牧线x擇45#調(diào)質(zhì)，查課本225頁(yè)表14-1得B 650MPa ,查課本231 3 206.4 103 \ 0.1 60 頁(yè)表14-3得許用彎曲應(yīng)力 1b 60MPa ,則: 32.5mm 因?yàn)閐

47、5 d4 da 50mm d ,所以該軸是安全的。 ④ .軸承壽命校核： 軸承壽命可由式Lh 過(guò)(CH h進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的 60n PfP 作用，所以P Fr ,查課本259頁(yè)表16-9, 10取ft 1,fp 1.2，取 3 按最不利考慮，則有： Fr1 \F12 FiH F1F . 8002 21972 384.3 2722.4N 106 1 29.5 1 03 3 60 314.8 (1.2 2316.2) 2732 7512 1517.1 2316.2N 6.3年 因此所該軸承符合要 ⑥金打工整噓學(xué)院 機(jī)電工程系 ⑤.彎矩及軸的受力分析

48、圖如下: ⑥.鍵的設(shè)計(jì)與校核: 根據(jù)di 36,1106.9,確定 V帶輪選鑄鐵 HT20Q參考教材表10-9,由于 di 36在30: 38范圍內(nèi)，故di軸段上采用鍵b h: 10 8, 采用A型普通鍵: 鍵校核.為 Li=1.75di-3=60 綜合考慮取 l =50 得 37.1Mpa p 查課本 155 頁(yè)表 41 4 106.9 103 dlh[ p] 36 8 50 10 10-10 b 50: 60所選鍵為：b h l :10 8 50 8.2.中間軸的設(shè)計(jì)： ①材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本第230頁(yè)表14-2取 35MpaC=10Q ②根據(jù)課

49、本第230頁(yè)式14-2得：d m- C,上 1003總21 36.1 n268 d1段要裝配軸承，所以查手冊(cè)第9頁(yè)表1-16取d1 40,查手冊(cè)62頁(yè)表6-1 選用 6208軸承，L產(chǎn)B+ 3+ 2+2:3 =18+10+10+2=40 d2裝配低速級(jí)小齒輪，且d2 d1取d2 45, L2=128,因?yàn)橐三X輪孔長(zhǎng)度少 2: 3。 d3段主要是定位高速級(jí)大齒輪，所以取 d3 60, L3= 4=10。 d4裝配高速級(jí)大齒輪，取d4 45 L 4=84-2=82。 d5段要裝配軸承，所以查手冊(cè)第9頁(yè)表1-16取d5 45,查手冊(cè)62頁(yè)表6-1 選用 6208軸承，Li=B+ 3

50、+ 2+3+ 2: 3 =18+10+10+2=43 ③校核該軸和軸承：Li=74 L 2=117 L 3=94 作用在2、3齒輪上的圓周力：Ft2 亞 2 470.3 10 2707N d2 139 2.5 Ft3 2T2 2 470.3 103 ^ 27"^ 8709N 25 徑向力: Fr2 Ft2tg 2707 tg20 985N Fr3 Ft3tg 8709 tg20 3169N 求垂直面的支反力: FJ 匕2?。2 k) l1 l2 l 3 316N 985 (117 94) 3169 94 74 117 94 F2V

51、Fr3 F1V Fr2 3169 316 985 2500N 計(jì)算垂直彎矩： — 3 MaVm F1Vli 316 74 10 23.9N.m ④甘南工塔噓學(xué)院 機(jī)電工程系 MaVn F1V(l1 l2) Fr2l2 316 (74 117) 985 117 3 10 53.5N.m 求水平面的支承力: F1H Ft3l3 Ft2 ? (l2 l3 ) l1 l2 l3 8709 94 2707 211 4586N 74 117 94 F2H Ft2 Ft3 F1H 2707 8709 4586 6830N 計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： _ _ 一 一 一_

52、_ 3 M aHm F1HI1 4586 74 10 323N.m MaHn F2H (11 引 己」2 6830 (74 117) 8709 3 117 10 295N.m 求合成彎矩圖，按最不利情況考慮： Mam ,M2vm M^m 23.92 3232 323.8N.m Man .Mt M2Hn 53.52 2952 300N.m 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩： 從圖可見(jiàn)，m-m,n-n處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù) 0.6） Me .M；n ( T2)2 ,3002 (0.6 470.3)2 411N.m Me ,M：m ( T2)2 \ 323.3

53、(0.6 470.3)2 413N.m 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑: n-n 截面：d 3 411 103 1 0.1 60 40.9mm 1b 3 0.1 Me m-m截面：d 3 413 103 : 0.1 60 40.9mm 由于 d2 d4 45mm d ,所以該軸是安全的。 # 軸承壽命校核: 軸承壽命可由式Lh 過(guò)（CH h進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的 60n PfP 作用，所以P Fr ,查課本259頁(yè)表16-9, 10取ft 1, fp 1.1，取 3 Fr1 ,fI F1H 3162 45862 4596N

54、 Fr2 \ f2V F2H 25002 68302 7273N 則Lh 口0-(生)h 二°一 (1 29.5 10 )3 2.12y ,軸承使用壽命在2: 3年范 60n2 PfP 60 68 1.1 7273 圍內(nèi)，因此所該軸承符合要求。 ④彎矩及軸的受力分析圖如下: ⑤鍵的設(shè)計(jì)與校核： 已知d2 d4 45,T2 470.3N.m參考教材表10-11 ,由于d2 (44 ~ 50)所以取 b h:14 9 因?yàn)辇X輪材料為45鋼。查課本155頁(yè)表10-10得 b 100: 120 L=128-18=110 取鍵長(zhǎng)為 110. L=82-12=70 取鍵長(zhǎng)為

55、70 根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核為： b 4T2- 4 470.3 10 82.9Mpa b dhl 45 9 70 14 @1金率*工殯*學(xué)院 機(jī)電工程系 4T2 4 470.3 103 b 2 54Mpa b dhl 45 9 100 14 所以所選鍵為：b h l :14 9 70 b h l:14 9 110 8.3 .從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)： (1) .確定各軸段直徑 I .計(jì)算最小軸段直徑 因?yàn)檩S主要承受轉(zhuǎn)矩作用，所以按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，由式 14-2得： d1 C?jS 100 3嚕6 57.1mm考慮到該軸段上開(kāi)有鍵槽，因此取 d1 57.1 (1 5%)

56、59.9mm查手冊(cè)9頁(yè)表1-16圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，取d1 63mm R .為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，則第二段軸徑 d2 70mm。查手 冊(cè)85頁(yè)表7-2,此尺寸符合軸承蓋和密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，因此取 d2 70mm 0 田.設(shè)計(jì)軸段d3,為使軸承裝拆方便，查手冊(cè)62頁(yè)，表6-1 ,取，采用擋油環(huán) 給軸承定位。選軸承 6215: D 130,B 25,da 84 。 d3 75 IV .設(shè)計(jì)軸段d-考慮到擋油環(huán)軸向定位，故取d4 80 V .設(shè)計(jì)另一端軸頸d7 ,取d7 d3 75mm ,軸承由擋油環(huán)定位，擋油環(huán)另一端 靠齒輪齒根處定位。 VI .輪裝拆方便，設(shè)計(jì)軸頭d6,取d6

57、d7,查手冊(cè)9頁(yè)表1-16取d6 80mm。 VII 設(shè)計(jì)軸環(huán)d5及寬度b 使齒輪軸向定位，故取d5 d6 2h 80 2 (0.07 80 3) 97.2mm取 d5 100mm b 1.4h 1.4 (0.07 80 3) 12mm, (2) .確定各軸段長(zhǎng)度 ①1i有聯(lián)軸器的尺寸決定1i L 107mm(后面將會(huì)講到). l2 m e L 5 50 因?yàn)?m L2 B 2 54 25 10 19mm,所以 12 m e L 5 19 9 16 5 50mm 軸頭長(zhǎng)度16 1h 2:3 125 3 122因?yàn)榇硕我却溯喛椎拈L(zhǎng)度短 2:3 13 B 3 2: 3 3

58、8 其它各軸段長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)決定。 ②.校核該軸和軸承：Li=97.5 L 2=204.5 L 3=116 求作用力、力矩和和力矩、危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩。 作用在齒輪上的圓周力： Ft d4 2 1591.5 103 98 4 8119N # 徑向力：Fr Ftg 8119 tg20 2955N F F0 0.25 言 103 2947N 求垂直面的支反力: %匕 204.5 2955 - 2088 N l1 l2 97.5 204.5 F2V Fr F1V 2955 2088 867N 計(jì)算垂直彎矩： Mav F2vl2 867 204.5

59、10 3 180.8N.m 3 Mav F1J1 2088 97.5 10 203.5N .m 求水平面的支承力 1038N l2Ft 204.5 8119 l1 l2 302 F2 H Ft Fih 5714 3755 1959N 計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： _ _ — _ _ _ 3 _ _ _ MaH FihIi 3755 84.5 10 317N.m 3 MaH F2Hl2 1959 162 10 317N.m 求F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力： ◎立率南工期噓學(xué)院 機(jī)電工程系 F1 F F13 l1 l2 2497 116 302 1158N F2

60、F F1F F 1158 2947 4105N 求F力產(chǎn)生的彎矩圖： — 3 M2F Fl3 2947 116 10 341N M mF F1FI1 1158 97.5 10 3 100.1N F在a處產(chǎn)生的彎矩： — 3 M mF F1FI1 1158 97.5 10 100.1N 求合成彎矩圖： 考慮最不利的情況，把MmF與JM 2v M 2H直接相加。 Mam MmF M2v M2H 100.1 180.82 476.32 628N.m 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩： 從圖可見(jiàn)，m-m處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：(取折合系數(shù) 0.6) Me - M am ( T3)2 、.,

61、6282 (0.6 1591)2 1142N.m 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑： 因?yàn)椴牧线x擇45#調(diào)質(zhì)，查課本225頁(yè)表14-1得B 650MPa ,查課本231 頁(yè)表14-3得許用彎曲應(yīng)力 1b 60MPa ,則： 一M~e — . 142 103 d 3 f 3. 57.5mm \0.1 1b ' 0.1 60 考慮到鍵槽的影響，取d 1.05 57.5 60.3mm 因?yàn)閐5 80mm d ,所以該軸是安全的。 ③.軸承壽命校核： 軸承壽命可由式Lh 晅(CH h進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的 60n PfP 作用，所以P Fr ,查課本259頁(yè)表16-9

62、, 10取ft 1,fp 1.2，取 3 按最不利考慮，則有： P Fr ■, F12 F1H F1f 20882 57382 1158 7264N 則Lh 106 ,Cft、， 106 1 66.0 1 03、3 汽 c (—)h ( ) 64.8y, 60n3 PfP 60 19.1 1.2 7264 該軸承壽命為64.8年,所以軸上的軸承是適合要求的 ④ .彎矩及軸的受力分析圖如下： d) 0） F（方叵 未定） 33 ⑤ .鍵的設(shè)計(jì)與校核： 因?yàn)閐1=63裝聯(lián)軸器查課本153頁(yè)表10-9選鍵為b h:18 11查課本155頁(yè)

63、表 10-10 得 b 100:120 因?yàn)長(zhǎng)1=107初選鍵長(zhǎng)為100，校核 4T dlh 4 1637.5 103 63 100 18 11 115Mpa 所以所選鍵為：b h l :18 11 100 d6 80裝齒輪查課本153頁(yè)表10-9選鍵為b h: 22 14查課本155頁(yè)表10-10得 b 100: 120 3 因?yàn)長(zhǎng)6=122初選鍵長(zhǎng)為100，校核 一 一665—— 76.2Mpa b dlh 80 100 22 14 所以所選鍵為：b h l:22 14 100. 9 .高速軸大齒輪的設(shè)計(jì) 因da 347.5 500mm采用腹板式結(jié)構(gòu)

64、代號(hào) 結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算公式 結(jié)果 輪轂處直徑D1 1.6ds 1.6 45 72 輪轂軸向長(zhǎng)度L L B 84 倒角尺寸n n 0.5mn 1 齒根圓處的厚度0 0 (2.5 ~ 4)mn 10 腹板最大直徑D1 D1 df 2 0 321.25 板孔直徑d0 d0 0.25(Di d1) 62.5 腹板厚度c c 0.3b齒寬 25.2 10 .電動(dòng)機(jī)帶輪的設(shè)計(jì) 代號(hào) 結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算公式 結(jié)果 ds 手冊(cè)157頁(yè) 38mm dh dh (1.8~2)ds 1.8 38 68.4mm L L (1.5~2)ds 1.5 3

65、8 取 60mm dr dr da 2(H ) 125 2 22 81mm 81mm d0 dh dr d0 2 74.7mm s s (0.2~0.3)B 0.2 50 10mm S1 S 1.5s 1.5 10 15mm S2 s2 0.5s 0.5 10 5mm @1壘率南工籟素學(xué)院 機(jī)電工程系 11 .減速器附件的選擇 1 .窺視孔和視孔蓋 查《課程設(shè)計(jì)》表9-18,選用板結(jié)構(gòu)視孔蓋A 100mm, d4 M8 2 .通氣器 查表9-7,選用經(jīng)一次過(guò)濾裝置的通氣冒M 36 2 0 3 .油面指示器 查表9-14,選用油標(biāo)尺d M

66、12。 4 .放油孔和螺塞 查表9-16,選用外六角油塞及封油墊d M16 1.5。 5 .起吊裝置 查表9-20,選用箱蓋吊耳d 18, R 18, e 18, b 18 箱座吊耳 B 45, H 36, h 18, r2 11, b 18 6 .定位銷 查表14-3,選用圓錐銷 GB 117-86 A12 40 7 .起蓋螺釘 查表 13-7,選用 GB5782-86 M8 35 12 .箱體的設(shè)計(jì) 名稱 符號(hào) 尺寸 箱座壁厚 9 箱蓋壁厚 61 9 箱體凸緣厚度 b、 b1、 b2 b=14;b1=12;b2=23 加強(qiáng)筋厚 m m1 m=9;m1=8 地腳螺釘直徑 df 32 地腳螺釘數(shù)目 n 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1 24 箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑 d2 16 13 .聯(lián)軸器的選擇 計(jì)算聯(lián)軸器所需的轉(zhuǎn)矩：Tc KaT查課本269表17-1取Ka 1.5 Tc KaT 1.5 1775.6 2663.4Nm查手冊(cè)94頁(yè)表8-7選用型號(hào)為HL6的彈性柱銷 聯(lián)軸器。 14 .潤(rùn)滑方式的確定 因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 5 , . (1.5~2) 10 mm.r/min ,所以采用脂潤(rùn)滑，箱體