V帶和帶輪設(shè)計(jì)

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1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） （說(shuō) 明 書(shū)） 題 目：V帶和帶輪設(shè)計(jì) 姓 名： 編 號(hào)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū) 姓名 專業(yè) 機(jī)電一體化 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）完成日期

2、 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）題目： V帶和帶輪設(shè)計(jì) A編制設(shè)計(jì) B設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文）

3、 指 導(dǎo) 教 師 系（部）主 任 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄 機(jī)械工程

4、系 機(jī)電一體化 專業(yè)，學(xué)生 于 年 月 日 進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。 設(shè)計(jì)題目： V帶和帶輪設(shè)計(jì) 專題（論文）題目： 指導(dǎo)老師： 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)? 。 答辯委員會(huì)

5、 人，出席 人 答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， ，

6、 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 第 頁(yè) 共 頁(yè) 學(xué)生姓名： 專業(yè) 機(jī)電一體化 年級(jí) 06級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： V帶和帶輪設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日 成 績(jī)： 系（科）主

7、任： （簽字） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語(yǔ)：

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11、 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 目錄 第1章 課程設(shè)計(jì)書(shū) 2 第2章 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 3 第3章 設(shè)計(jì)步驟 4

12、3.1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案: 4 3.2電動(dòng)機(jī)的選擇 5 3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 6 3.3.1 總傳動(dòng)比 6 3.3.2 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 6 3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 7 3.4.1 7 3.5設(shè)計(jì)Ｖ帶和帶輪 8 3.5.1　確定計(jì)算功率 8 3.5.2　選擇帶型號(hào) 8 3.5.3　選取帶輪基準(zhǔn)直徑 8 3.5.4　驗(yàn)算帶速v 9 3.5.5 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 3.7傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 20 3.7.1 傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 20 3.7.2 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 22 3.7.3 求軸上的載荷 22 3.7.4 按彎曲

13、扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 26 3.7.5 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度. 26 3.8鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算 28 3.8.1選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 28 3.8.2校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 28 3.8.3鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 28 3.9箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 29 3.9.1 29 3.9.2 29 3.9.3 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性. 29 3.9.4 對(duì)附件設(shè)計(jì) 29 3.10 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 32 3.11聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 32 第4章 設(shè)計(jì)小結(jié) 34 參考文獻(xiàn) 35 第1章 課程設(shè)計(jì)書(shū) 設(shè)計(jì)

14、課題: 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)圓柱齒輪減速器.運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷變化不大,空載起動(dòng),卷筒效率為0.96(包括其支承軸承效率的損失),使用期限8年(300天/年),兩班制工作,運(yùn)輸容許速度誤差為5%,車間有三相交流,電壓380/220V 表1-1運(yùn)輸帶參數(shù)表 題號(hào) 參數(shù) 1 2 3 4 5 運(yùn)輸帶工作拉力（kN） 2.5 2.3 2.1 1.9 1.8 運(yùn)輸帶工作速度（m/s） 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 卷筒直徑（mm） 250 250 250 300 300

15、 第2章 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)  1.效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)效率為最高，閉式傳動(dòng)效率為96%~99%這對(duì)大功率傳動(dòng)有很大的經(jīng)濟(jì)意義。 2.結(jié)構(gòu)緊湊 比帶、鏈傳動(dòng)所需的空間尺寸小。 3.工作可靠、壽命長(zhǎng) 設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命可長(zhǎng)達(dá)一二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。這對(duì)車輛及在礦井內(nèi)工作的重要。 4.傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用，正是由于其具有這一特點(diǎn)。 但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合

16、 第3章 設(shè)計(jì)步驟 3.1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案: 1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻， 要求軸有較大的剛度。 3. 確定傳動(dòng)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)。 其傳動(dòng)方案如下： 圖3-1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。 選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開(kāi)式）。 傳動(dòng)裝置的總效率 ＝0.960.970.96＝0.759； 為V帶的效率,為第一對(duì)軸承的效率， 為第二對(duì)

17、軸承的效率，為第三對(duì)軸承的效率， 為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為7級(jí)精度，油脂潤(rùn)滑. 因是薄壁防護(hù)罩,采用開(kāi)式效率計(jì)算)。 3.2電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： P＝P/η＝19001.3/10000.759＝3.25kW, 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為n=82.76r/min，按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i＝2～4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i＝8～40，則總傳動(dòng)比合理范圍為i＝16～160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝in＝（16～160）82.76＝1324.16～13241.6r/min。 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)

18、為Y112M—4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為4.0額定電流8.8A，滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。 圖3-1電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖 表3-1電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置參數(shù) 中心高 外型尺寸 L（AC/2+AD）HD 底腳安裝尺寸AB 地腳螺栓孔直徑K 軸伸尺寸DE 裝鍵部位尺寸FGD 132 515 345 315 216 178 12 36 80 10 41 3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 3.3.1 總傳動(dòng)比 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為＝n/n＝1440/82

19、.76＝17.40 3.3.2 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 ＝式中分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步?。?.3，則減速器傳動(dòng)比為＝＝17.40/2.3＝7.57根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為＝3.24，則＝＝2.33 3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 3.4.1 ＝＝1440/2.3＝626.09r/min ＝＝626.09/3.24＝193.24r/min ＝/＝193.24/2.33=82.93 r/min ==82.93 r/min 3.4.2功率 ＝＝3.250.96＝3.12kW ＝η2＝3.120.980.95＝2.90kW ＝η2＝

20、2.970.980.95＝2.70kW ＝η2η4=2.770.980.97＝2.57kW 則各軸的輸出功率： ＝0.98=3.06 kW ＝0.98=2.84 kW ＝0.98=2.65kW ＝0.98=2.52 kW 3.4.3 .轉(zhuǎn)矩 = Nm 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =95503.25/1440=21.55 N 所以: ＝ =21.552.30.96=47.58 Nm ＝=47.583.240.980.95=143.53 Nm ＝=143.532.330.980.95=311.35Nm ==311.350.950.97=286.91 Nm 輸出

21、轉(zhuǎn)矩：＝0.98=46.63 Nm ＝0.98=140.66 Nm ＝0.98=305.12Nm ＝0.98=281.17 Nm 表3-2運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果 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 3.25 21.55 1440 1軸 3.12 3.06 47.58 46.63 626.09 2軸 2.90 2.84 143.53 140.66 193.24 3軸 2.70 2.65 311.35 305.12 82.93 4軸 2.57 2.52 286.91 2

22、81.17 82.93 3.5設(shè)計(jì)Ｖ帶和帶輪 3.5.1　確定計(jì)算功率 得： ,式中為工作情況系數(shù)， 為傳遞的額定功率,既電機(jī)的額定功率. 3.5.2　選擇帶型號(hào) 根據(jù)，,查課本表8-8和表8-9選用帶型為A型帶． 3.5.3　選取帶輪基準(zhǔn)直徑 查得小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑,式中ξ為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率，通常?。?%～2%），取。 3.5.4　驗(yàn)算帶速v 　　在5～25m/s范圍內(nèi)，Ｖ帶充分發(fā)揮。 許用接觸應(yīng)力 =189.8MP 得: =1 T=95.510=95.5103.19/626.09 =4.8610N.m 1.設(shè)計(jì)計(jì)算：

23、 ①小齒輪的分度圓直徑d = ②計(jì)算圓周速度 ③計(jì)算齒寬b和模數(shù) 計(jì)算齒寬b b==49.53mm 計(jì)算摸數(shù)m 初選螺旋角=14 = ④計(jì)算齒寬與高之比 齒高h(yuǎn)=2.25 =2.252.00=4.50 = =11.01 ⑤計(jì)算縱向重合度 =0.318=1.903 ⑥計(jì)算載荷系數(shù)K 使用系數(shù)=1 根據(jù),7級(jí)精度, 查課本由表10-8得 動(dòng)載系數(shù)K=1.07, 查表得K的計(jì)算公式: K= +0.2310b =1.12+0.18(1+0.61) 1+0.231049.53=1.42 得: K=1.35 K==1.2 故載

24、荷系數(shù): K＝K K K K =11.071.21.42=1.82 ⑦按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 d=d=49.53=51.73 ⑧計(jì)算模數(shù) = 2. 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 ≥ （1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝48.6kNm 確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝24，z＝i z＝3.2424＝77.76傳動(dòng)比誤差 i＝u＝z/ z＝78/24＝3.25 Δi＝0.032％5％ ②計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) z＝z/cos＝24/ cos14＝26.27 z＝z/cos＝78/ cos14＝85.43 ③初選齒寬系數(shù) 按對(duì)稱布置，由表

25、查得＝1 ④初選螺旋角 初定螺旋角 ＝14 ⑤載荷系數(shù)K K＝K K K K=11.071.21.35＝1.73 ⑥取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y 齒形系數(shù)Y＝2.592 Y＝2.211 應(yīng)力校正系數(shù)Y＝1.596 Y＝1.774 ⑦重合度系數(shù)Y 端面重合度近似為＝[1.88-3.2（）]＝[1.88－3.2（1/24＋1/78）]cos14＝1.655 ＝arctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos14）＝20.64690 ＝14.07609 因?yàn)椋?cos，則重合度系數(shù)為Y＝0.25+0.75 cos/＝0.673 ⑧螺旋角系數(shù)Y 軸向重合度 ＝

26、＝1.825, Y＝1－＝0.78 ⑨計(jì)算大小齒輪的 安全系數(shù)S＝1.25工作壽命兩班制，8年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60271.471830028＝6.25510 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝6.25510/3.24＝1.930510 彎曲疲勞強(qiáng)度極限 小齒輪 大齒輪 彎曲疲勞壽命系數(shù) K=0.86 K=0.93 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4 []= []= 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(duì)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

27、計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2mm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=51.73來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由: z==25.097 取z=25 那么z=3.2425=81 ②幾何尺寸計(jì)算 中心距： a===109.25 將中心距圓整為110 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. 計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑 d==51.53 d==166.97 計(jì)算齒輪寬度 B= 圓整的 3.5.5 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 材料：低速

28、級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=30速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS z=2.3330=69.9 圓整取z=70. 2. 齒輪精度：按GB/T10095－1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。 3.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①試選K=1.6 ②選取區(qū)域系數(shù)Z=2.45 ③試選,得 =0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60njL=60193.241(283008)=4.4510 N=1.9110 接觸疲勞壽命系數(shù) K=0.94

29、 K= 0.97 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 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力 []== []==0.98550/1=517 540.5 彈性影響系數(shù)Z=189.8MP 選取齒寬系數(shù) T=95.510=95.5102.90/193.24 =14.3310N.m =65.71 （2）計(jì)算圓周速度 0.665 計(jì)算齒寬 b=d=165.71=65.71 計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) m=

30、 齒高 h=2.25m=2.252.142=5.4621 =65.71/5.4621=12.03 計(jì)算縱向重合度 6. 計(jì)算載荷系數(shù)K K=1.12+0.18(1+0.6+0.2310b =1.12+0.18(1+0.6)+ 0.231065.71=1.4231 使用系數(shù)K=1 同高速齒輪的設(shè)計(jì),查表選取各數(shù)值 =1.04 K=1.35 K=K=1.2 故載荷系數(shù) K＝=11.041.21.4231=1.776 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑 d=d=65.71 計(jì)算模數(shù) （3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)

31、m≥ 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝143.3kNm 確定齒數(shù)z： 因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝30，z＝i z＝2.3330＝69.9 傳動(dòng)比誤差 i＝u＝z/ z＝69.9/30＝2.33 Δi＝0.032％5％，允許 初選齒寬系數(shù)： 按對(duì)稱布置，得＝1 初選螺旋角： 初定螺旋角＝12 載荷系數(shù)K： K＝K K K K=11.041.21.35＝1.6848 當(dāng)量齒數(shù)： z＝z/cos＝30/ cos12＝32.056 z＝z/cos＝70/ cos12＝74.797 齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y 螺旋角系數(shù)Y ： 軸向重合度

32、 ＝＝2.03 Y＝1－＝0.797 計(jì)算大小齒輪的 ： 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 彎曲疲勞壽命系數(shù)： K=0.90 K=0.93 S=1.4 []= []= 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. 計(jì)算模數(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)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=3mm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=72.91來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù). z==27.77 取z=30 z=2.33

33、30=69.9 取z=70 初算主要尺寸： 中心距： a===102.234 將中心距圓整為103 修正螺旋角 =arccos 因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正 分度圓直徑 d==61.34 d==143.12 計(jì)算齒輪寬度 圓整后取 圖3-1低速級(jí)大齒輪 V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表 表3-3各傳動(dòng)比 V帶 高速級(jí)齒輪 低速級(jí)齒輪 2.3 3.24 2.33 表3-4各軸轉(zhuǎn)速n (r/min) (r/min) (r/min) (r/min) 626.09 193.24 8

34、2.93 82.93 表3-5各軸輸入功率 P （kw） （kw） （kw） (kw) 3.12 2.90 2.70 2.57 表3-6各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T (kNm) (kNm) (kNm) (kNm) 47.58 143.53 311.35 286.91 表3-7帶輪主要參數(shù) 小輪直徑（mm） 大輪直徑（mm） 中心距a（mm） 基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mm） 帶的根數(shù)z 90 224 471 1400 5 3.7傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 3.7.1 傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 1.求輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 P

35、=2.70KW =82.93r/min =311.35N．m 2.求作用在齒輪上的力 已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 =143.21 而 F= F= F F= tan=4348.160.246734=1072.84N 圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如圖示: 3.初步確定軸的最小直徑 初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì) 處理,取 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào) 選取 因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》

36、選取LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500Nm,半聯(lián)軸器的孔徑 4.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需要制出一軸肩,故?、?Ⅲ的直徑;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑半聯(lián)軸器與 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故Ⅰ-Ⅱ的長(zhǎng)度應(yīng)比 略短一些,現(xiàn)取 初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.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)的單列角接觸球軸承7010C型. 表3-8滾動(dòng)軸承簡(jiǎn)表 D B 軸承代號(hào) 4

37、5 85 19 58.8 73.2 7209AC 45 85 19 60.5 70.2 7209B 45 100 25 66.0 80.0 7309B 50 80 16 59.2 70.9 7010C 50 80 16 59.2 70.9 7010AC 50 90 20 62.4 77.7 7210C 圖3-2半聯(lián)軸器簡(jiǎn)圖 3.7.2 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 對(duì)于選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的,故;而 . 右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸

38、向定位.由手冊(cè)上查得7010C型軸承定位軸肩高度mm, 取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為75mm,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3.5,取.軸環(huán)寬度,取b=8mm. 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定) .根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ,故取. 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16,兩圓柱齒輪間的距離c=20.考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取s=8,已知滾

39、動(dòng)軸承寬度T=16,高速齒輪輪轂長(zhǎng)L=50,則 至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度. 3.7.3 求軸上的載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖, 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》20-149表20.6-7.對(duì)于7010C型的角接觸球軸承,a=16.7mm,因此,做為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距. 　　　　　傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖: 圖3-3從動(dòng)軸簡(jiǎn)圖 圖3-4中間軸簡(jiǎn)圖 圖3-5主動(dòng)軸簡(jiǎn)圖

40、 : 圖3-6從動(dòng)軸的載荷分析圖 3.7.4 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù) == 前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。得[]=60MP 〈 [] 此軸合理安全 3.7.5 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度. 1.判斷危險(xiǎn)截面 截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B無(wú)需校核.從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看,截面Ⅵ和Ⅶ處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,從受載來(lái)看,截面C上的應(yīng)力最大.截面Ⅵ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同時(shí)軸徑也較大,故不必做強(qiáng)度校核.截面C上雖然應(yīng)力最大,但是應(yīng)力集中不大,而且這里的直

41、徑最大,故C截面也不必做強(qiáng)度校核,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強(qiáng)度校核.由第3章的附錄可知,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可. 2. 截面Ⅶ左側(cè)。 抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=12500 抗扭系數(shù) =0.2=0.2=25000 截面彎曲： 截面Ⅳ上的扭矩為 =311.35 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 == 軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。 因 經(jīng)插入后得 2.0 =1.31 軸性系數(shù)為 =0.85 K=1+=1.82

42、 K=1+（-1）=1.26 所以 綜合系數(shù)為： K=2.8 K=1.62 碳鋼的特性系數(shù) 取0.1 取0.05 安全系數(shù) S=25.13 S13.71 ≥S=1.5 所以它是安全的 截面Ⅳ右側(cè) 抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=12500 抗扭系數(shù) =0.2=0.2=25000 截面Ⅳ左側(cè)的彎矩M為 M=133560 截面Ⅳ上的扭矩為 =295 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ==K= K= 所以 綜合系數(shù)為： K=2.8

43、K=1.62 碳鋼的特性系數(shù) 取0.1 取0.05 安全系數(shù) S=25.13 S13.71 ≥S=1.5 所以它是安全的 3.8鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算 3.8.1選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵. 根據(jù) d=55 d=65 取： 鍵寬 b=16 h=10 =36 b=20 h=12 =50 3.8.2校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 []=110MP 工作長(zhǎng)度 36-16=20 50-20=30 3.8.3鍵與輪轂鍵槽的

44、接觸高度 K=0.5 h=5 K=0.5 h=6 得： ＜[] ＜[] 兩者都合適 取鍵標(biāo)記為： 鍵2：1636 A GB/T1096-1979 鍵3：2050 A GB/T1096-1979 3.9箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合. 3.9.1 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度 3.9.2 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。 因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接?/p>

45、池底面的距離H為40mm 為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為 3.9.3 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性. 鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便. 3.9.4 對(duì)附件設(shè)計(jì) 1.視孔蓋和窺視孔 在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固 2. 油螺塞： 放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)

46、體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。 3.油標(biāo)： 油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出. 4. 通氣孔： 由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡. 5. 蓋螺釘： 啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋. 6. 位銷： 為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度. 7. 吊鉤： 在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或

47、搬運(yùn)較重的物體. 表3-9減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 箱座壁厚 10 箱蓋壁厚 9 箱蓋凸緣厚度 12 箱座凸緣厚度 15 箱座底凸緣厚度 25 地腳螺釘直徑 M24 地腳螺釘數(shù)目 查手冊(cè) 6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 M12 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 =（0.5~0.6） M10 軸承端蓋螺釘直徑 =（0.4~0.5） 10 視孔蓋螺釘直徑 =（0.3~0.4） 8 定位銷直徑 =（0.7~0.8） 8 ，，至外機(jī)壁距離 查機(jī)械課

48、程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4 34 22 18 ，至凸緣邊緣距離 查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4 28 16 外機(jī)壁至軸承座端面距離 =++（8~12） 50 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 >1.2 15 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 > 10 機(jī)蓋，機(jī)座肋厚 9 8.5 軸承端蓋外徑 +（5~5.5） 120（1軸）125（2軸） 150（3軸） 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 120（1軸）125（2軸） 150（3軸） 3.10 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的

49、，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度. 油的深度為H+ H=30 =34 所以H+=30+34=64 其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。 密封性來(lái)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(guò)刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大，國(guó)150mm。并勻均布置，保證部分面處的密封性。 3.11聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 1.類型選擇. 為了隔離振動(dòng)和沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器. 2.載荷計(jì)算. 公稱轉(zhuǎn)矩：T=95509550333.5 取 所以轉(zhuǎn)矩

50、 因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以選取LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500Nm 第4章 設(shè)計(jì)小結(jié) 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)圓柱斜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(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí).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)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《工程力學(xué)》、《公差與配合》、《CAD實(shí)用軟件》等于一體。 這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論

51、聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。 在這次的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)與技能,結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì),一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為我們以后對(duì)專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助. 設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維從而

52、提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。 參考文獻(xiàn) [1] 《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》.葉偉昌. 主編.機(jī)械工業(yè)出版社. [2] 孫桓，付則紹主編.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，1988. [3] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.陳立德. 主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990. [4] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》穆芳果，曲維臣，曲琦，蘆桂英.齒輪副重合度計(jì)算方法分析與應(yīng)用. (吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院長(zhǎng)春130118) . [5] 《公差與配合》.衰哲俊. 主編.國(guó)防工業(yè)出版社，1983.32. 第 35 頁(yè)