二級(jí)圓柱直齒輪減速器設(shè)計(jì)[帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置] [F=3300 v=1.2 D=350]【CAD圖紙和說(shuō)明書(shū)】

【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無(wú)水印，高清圖，壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開(kāi)預(yù)覽，需要原稿請(qǐng)自助充值下載，請(qǐng)見(jiàn)壓縮包內(nèi)的文件，所見(jiàn)才能所得，下載可得到【資源目錄】下的所有文件哦-有疑問(wèn)可咨詢(xún)QQ:1304139763 或 414951605 前 言機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門(mén)課程，課程是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)和近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的任務(wù)是：培養(yǎng)學(xué)生掌握常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零件的基本知識(shí)，基本理論和基本技能，具有一定的力學(xué)、公差相關(guān)知識(shí)，能分析設(shè)計(jì)機(jī)械和部件，為今后解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題及進(jìn)行技術(shù)改造打好基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和新的科學(xué)技術(shù)做好鋪墊。該課程是設(shè)計(jì)性的課程，設(shè)計(jì)決非只是計(jì)算，計(jì)算雖也重要，但它只是為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一個(gè)基礎(chǔ)，而非唯一正確的答案或設(shè)計(jì)的最終結(jié)果，零件、部件和機(jī)器的最后尺寸和形狀，通常都是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取定的，計(jì)算所取的數(shù)字，最后往往會(huì)被結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所修改。因此機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是非常非常有必要的，是對(duì)這門(mén)課程學(xué)習(xí)的一次檢驗(yàn)和演練。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)和部分非機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其基本目的是：通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)選修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般實(shí)際工程問(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。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。進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、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。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容：選擇作為機(jī)械設(shè)計(jì)課程的題目，通常是一般機(jī)械的傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容通常包括：確定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；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)；傳動(dòng)零件、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、聯(lián)軸器、潤(rùn)滑、密封和聯(lián)接件的選擇及校核計(jì)算；箱體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配工作圖及零件工作圖；編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。在設(shè)計(jì)中完成了以下工作：2西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)目 錄1 前言12 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)22.1比較和選擇傳動(dòng)方案22.2選擇電動(dòng)機(jī)22.3 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比42.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)43 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算63.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算63.2 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算94 畫(huà)裝配草圖114.1 初估軸徑124.2 初選聯(lián)軸器124.3 初選軸承134.4 箱體尺寸計(jì)算135 軸的校核計(jì)算145.1 高速軸受力分析145.2 中速軸校核計(jì)算165.3 低速軸校核計(jì)算186 軸承驗(yàn)算206.1 高速軸軸承驗(yàn)算206.2 中速軸軸承驗(yàn)算216.3 低速軸軸承驗(yàn)算227 鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算237.1 高速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算237.2 中間軸與大齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算237.3 低速軸與齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算247.4 低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算248 齒輪和軸承潤(rùn)滑方法的確定258.1 齒輪潤(rùn)滑方法的確定258.2 軸承潤(rùn)滑方法的確定259 密封裝置的選擇2510 結(jié)論25參考文獻(xiàn)26機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名黃美玲專(zhuān)業(yè)年級(jí)09級(jí)車(chē)輛1班設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)條件：1、 輸送帶工作拉力F =3.3kN；2、 輸送帶工作速度v = 1.2m/s；3、 滾筒直徑D = 350mm；4、 工作情況 兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；室內(nèi)工作，灰塵較大，環(huán)境最高溫度355、 使用折舊期 8年；6、 檢修間隔期 四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；7、 動(dòng)力來(lái)源 電力，三相交流，電壓380/220V；8、 允許輸送帶速度誤差為5%；9、 制造條件及生產(chǎn)批量 一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)工作量：1、 減速器裝配圖1張（A1）；2、 零件工作圖2張；3、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。指導(dǎo)教師簽名： 2011年11月02日說(shuō)明：1.此表由指導(dǎo)教師完成，用計(jì)算機(jī)打印（A4紙）。2.請(qǐng)將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)裝訂在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(論文)的第一頁(yè)。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)2.1比較和選擇傳動(dòng)方案2.2選擇電動(dòng)機(jī)1）選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率3）確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速2.3 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比2.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.各軸轉(zhuǎn)速2.各軸功率3.各軸轉(zhuǎn)矩4.列表3傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算1選擇齒輪類(lèi)型、精度、材料、齒數(shù)2初步設(shè)計(jì)齒輪的主要尺寸 3.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算1選擇齒輪類(lèi)型、精度、材料、齒數(shù)2初步設(shè)計(jì)齒輪的主要尺寸 4.畫(huà)裝配圖4.1軸徑計(jì)算4.1.1高速軸設(shè)計(jì)4.1.2中間軸設(shè)計(jì)4.1.3低速軸設(shè)計(jì)42聯(lián)軸器選擇4.3軸承選擇4.4箱體設(shè)計(jì)5軸校核計(jì)算5.1高速軸受力分析5.2中間軸校核5.3低速軸校核6.軸承驗(yàn)算6.1高速軸軸承驗(yàn)算6.2中間軸軸承驗(yàn)算6.3低速軸軸承驗(yàn)算7鍵選擇71高速軸鍵7.2中間軸鍵7.3低速軸鍵8齒輪和軸承潤(rùn)滑方式8.1齒輪潤(rùn)滑方式確定8.2軸承潤(rùn)滑方式確定9密封裝置10結(jié)論2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)2.1比較和選擇傳動(dòng)方案帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)圖如下）1 二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器2 運(yùn)輸帶3聯(lián)軸器（輸入軸用彈性聯(lián)軸器，輸 出軸用的是齒式聯(lián)軸器）4電動(dòng)機(jī)5卷筒該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器具有傳遞功率大，軸具有較大剛性,制造簡(jiǎn)單,維修方便,使用壽命長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。 2.2選擇電動(dòng)機(jī)1）選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求和工作條件均選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的功率由額定功率表示。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載，發(fā)熱大而過(guò)早損壞；功率過(guò)大，則增加成本，并且由于功率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi)。電動(dòng)機(jī)的功率主要由運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱條件限定，在不變或變化很小的載荷下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，只要其電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過(guò)額定值，電動(dòng)機(jī)便不會(huì)過(guò)熱，通常不必校驗(yàn)發(fā)熱和起動(dòng)力矩。電動(dòng)機(jī)所需輸出功率 式中，為工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率，；為工作機(jī)需要的輸入功率，；為電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總功率。工作機(jī)所需功率應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得，例如式中，為工作機(jī)的阻力，N；為工作機(jī)的線速度，m/s；為工作機(jī)的效率（此處取100%）?？傂蕿?其中， 是圓柱齒輪傳動(dòng)的效率為0.985，是滾動(dòng)球軸承的效率為0.99，是齒式聯(lián)軸器的效率為0.99，是彈性聯(lián)軸器的效率為0.993。電動(dòng)機(jī)額定功率： 查表的額定功率為5.5kw。3）確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速同一功率的電動(dòng)機(jī)通常有幾種轉(zhuǎn)速可供選用，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，磁極越少，尺寸重量越小，價(jià)格也越低；但傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比要增大，傳動(dòng)級(jí)數(shù)增多，尺寸及重量增大，從而使成本增加。低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)則相反。因此，應(yīng)全面分析比較其利弊來(lái)選定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。本設(shè)計(jì)一般用同步轉(zhuǎn)速為1500及1000r/min兩種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。確定同步轉(zhuǎn)速為1000r/min，6級(jí)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6，額定功率，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速，外形尺寸（長(zhǎng)寬高）515350315mm，中心高H=132mm，軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器，軸段的直徑和長(zhǎng)度分別為：D=38mm、E=80mm，鍵連接尺寸FG：1033，地腳安裝尺寸AB：216178。設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置時(shí)一般按工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算，轉(zhuǎn)速則取滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速。2.3 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 式中，為電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速，r/min；為執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速，r/min。多級(jí)傳動(dòng)中，總傳動(dòng)比應(yīng)為 其中為高速級(jí)傳動(dòng)比，為低速級(jí)傳動(dòng)比。在已知總傳動(dòng)比要求時(shí)，如何合理選擇和分配各級(jí)傳動(dòng)比，要考慮一下幾點(diǎn)：1） 各級(jí)傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比應(yīng)盡量在推薦范圍內(nèi)選取。2） 應(yīng)使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小，重量較輕。3） 應(yīng)使各傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)合理，避免干涉碰撞。在二級(jí)減速器中，兩級(jí)的大齒輪直徑盡量相近，以利于浸油潤(rùn)滑。一般推薦：展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器 考慮潤(rùn)滑條件等因素，取=1.4，所以 傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比要由選定的齒數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)帶輪直徑準(zhǔn)確計(jì)算，因而與要求的傳動(dòng)比可能有誤差。一般允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與要求轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差為（35）。2.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)件時(shí)，需要知道各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率，因此應(yīng)將工作機(jī)上的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率推算到各軸上。1.各軸轉(zhuǎn)速2. 各軸功率 3. 各軸轉(zhuǎn)矩4. 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算數(shù)值列表軸名參數(shù) 電動(dòng)機(jī)軸軸軸軸工作軸轉(zhuǎn)速n（r/min）960960211.6465.565.5功率p （kw） 4.284.254.1444.043.96轉(zhuǎn)扭T（Nm） 42.57742.279187.961589.389577.66傳動(dòng)比i14.5363.24效率0.9930.9750.9750.983 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算已知輸入功率P1=4.25KW，小齒輪的轉(zhuǎn)速n1=960r/min，齒數(shù)比u1=4.536.由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，壽命為8年（設(shè)每年工作300天），2班制3.1.1.選定齒輪類(lèi)型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)1) 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2) 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）3) 材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS4) 選小齒輪齒數(shù)Z1=24，則大齒輪齒數(shù)Z2=4.53624=108.864， 取Z2=1093.1.2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行計(jì)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=1.32) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=95.5105P1/n1=95.51054.25/960=4.228104 Nmm3) 由表10-7選取齒輪寬系數(shù)d=14) 由表10-6查得材料彈性系數(shù)ZE=189.85) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600Mpa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550Mpa6) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)a) N1=60n1jLh=60960(283008)1=2.212109b) N2=2.212109/4.536=4.8771087) 由圖10-19取接觸疲勞壽命KHN1=0.91；KHN2=0.958) 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） H1= KHN1Hlim1/S=0.91600/1=546Mpa H2= KHN2Hlim2/S=0.95550/1=522.5Mpa（2）計(jì)算：1) 小齒輪分度圓直徑d1t,代入H中較小的值=47.991mm2) 計(jì)算圓周速度v v=2.41m/s3) 計(jì)算齒寬b b= d1t =147.991mm=47.991mm4) 計(jì)算齒寬和齒高之比 模數(shù) mt=2mm 齒高 h=2.25 mt =2.252mm=4.5mm=10.665) 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=2.41m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.1 ； 直齒輪=1 ；由表10-2查得使用系數(shù)=1；查10-4表，7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)位置時(shí)=1.419由=10.66 =1.419 查圖10-13得=1.35，故載荷系數(shù)K=KAKV=11.111.419=1.5616) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）可得d1=d1t=47.991=51.009mm7) 計(jì)算模數(shù)m m=mm=2.13mm3.1.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 （1）確定各公示內(nèi)的計(jì)算數(shù)值1) 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞極限=500Mpa；大齒輪的彎曲極限=380Mpa；2) 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.88 =0.913) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則=314.29MPa=247MPa4) 計(jì)算負(fù)載系數(shù)K K=KAKVKFKF=11.111.35=1.4855) 查取齒形系數(shù) 由表10-5查得YFa1=2.65 YFa2=2.1736) 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得YSa1=1.58 YSa2=1.7977) 計(jì)算大小齒輪的并加以比較 =0.01332 =0.01581 由此可見(jiàn)，大齒輪數(shù)值大（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 m=1.51mm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)m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)m的大小主要決定于彎曲強(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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.51并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=51.009mm，算出小齒輪齒數(shù)z1= z2=4.53626=117.936 取z2=1183.1.4.幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=262=52mm d2=z2m=1182=236mm計(jì)算中心距 a= 計(jì)算齒輪寬度 b=152mm=52mm 取B2=55mm, B1=60mm3.2 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（原理同高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案，求得以下數(shù)據(jù)）3.2.1選定齒輪類(lèi)型、精度、材料及齒數(shù)材料：小齒輪40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS ；大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。u=3.24 選=24 =243.24=77.76 取=78 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1）Kt=1.3 T2=1.87105 Nmm ZE=189.8MPa2）接觸疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa =550Mpa3）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：=60211.641(283008)=4.876108 4）由圖10-19取 =0.94 =0.965）接觸疲勞許用應(yīng)力（取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1） (2)計(jì)算1)小齒輪分度圓直徑：d3t80.069mm 2)圓周速度： 4） 3）齒寬：5） 4）齒寬和齒高之比6） 模數(shù)： 齒高： 5）載荷系數(shù) ,直齒輪 , , , 所以，7） 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：d3=87.26mm 8） 7）模數(shù)：m=3.636mm3.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）查得 所以， 2）負(fù)載系數(shù)：3）查得 齒形系數(shù)： 應(yīng)力校正系數(shù)： 所以，大齒輪的數(shù)值大（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=3m算得小齒輪齒數(shù)：，取 3.2.4幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑： 中心距： 齒輪寬度：所以，B2=90mm B1=95mm直齒輪各參數(shù)的確定名稱(chēng)符號(hào)高速級(jí)小齒輪高速級(jí)大齒輪低速級(jí)小齒輪低速級(jí)大齒輪齒數(shù)Z241093098分度圓直徑d5223690294齒輪寬度B605595192中心距a144192 (5).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖4 畫(huà)裝配草圖4.1 初估軸徑4.11高速軸的設(shè)計(jì)選用軸的材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，由教材機(jī)械設(shè)計(jì)第八版，表15-3取 A0=112，可得軸的直徑軸上開(kāi)有鍵槽：d118.39(1+5)=19.3095mm軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,由于電機(jī)安裝軸徑為42mm.所以必須選軸孔直徑系列包括D=42mm的聯(lián)軸器，初選軸的最小直徑為30mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如零件圖。4.1.2 中間軸選用軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度250HBS，由教材機(jī)械設(shè)計(jì)第八版，表15-3取 A0=120軸上有鍵槽：d232.344(1+10)=35.58mm，初選軸的最小直徑為40mm軸的最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承處的直徑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如零件圖。4.1.3低速軸選用軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度250HBS，由教材機(jī)械設(shè)計(jì)第八版，表15-3取 A0=110軸上開(kāi)有鍵槽：d343.462(1+5)=45.64mm，初選軸的最小直徑為50mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如零件圖。4.2 聯(lián)軸器初步選擇高速軸輸入端選有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，聯(lián)軸器要與電機(jī)軸匹配低速軸輸出端選無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器主要按傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和轉(zhuǎn)速來(lái)選擇型號(hào)。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)第99頁(yè)表8-7和101頁(yè)表8-9：所以： 高速軸：彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器LX3。 軸孔：=30mm , L=58mm. 低速軸：滑塊聯(lián)軸器WH8。 軸孔：=50mm , L=112mm.4.3軸承初步選擇 高速輸入軸 6208，d=40mm,D=80mm, B=18mm 中間軸 6208, d=40mm,D=80mm, B=18mm 低速輸出軸 6212，d=60mm, D=110mm, B=22mm4.4 箱體尺寸計(jì)算a取低速級(jí)中心距名稱(chēng)符號(hào)尺寸關(guān)系結(jié)果箱座壁厚0.025a+3=7.888mm箱蓋壁厚10.02a+3=6.8488mm箱蓋凸緣厚度b11.5112mm箱座凸緣厚度b1.512mm箱座底凸緣厚度b22.520mm地腳螺釘直徑df0.036a+12=18.91218mm地腳螺釘數(shù)目na250,n=4 ;a250500,n=6;a500時(shí)，n=84軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d10.75df =13.514mm蓋與座聯(lián)接螺栓直徑d2（0.50.6）df10mm連接螺栓d2的間距L150200180mm軸承端蓋螺釘直徑d3（0.40.5）df8mm視孔蓋螺釘直徑d4（0.30.4）df6mm定位銷(xiāo)直徑d（0.70.8）d28mmd1 d2 df至外箱壁距離C1表11-2C1f=24mmC11=20mmC12=16mmdf d2凸緣邊遠(yuǎn)距離C2表11-2C2f=26mmC21=18mmC22=14mm軸承旁凸臺(tái)半徑R1C2118mm凸臺(tái)高度h根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作40mm外箱壁至軸承座端面距離l1C1+C2+（510）45mm鑄造過(guò)渡尺寸x,y表1-38x=3mmy=15mm大齒輪頂圓與內(nèi)壁距離11.210mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離29mm箱蓋箱座肋厚m1,mm10.851， m0.85m1=9mmm=9mm軸承端蓋外徑D2D+（55.5）d3D=80mmD2=60mm軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般取sD2S=212mm5 軸的校核計(jì)算5.1 高速軸5.11 高速軸受力分析第一級(jí)小齒輪為右旋，旋轉(zhuǎn)方向如圖所5-1(a)示。將軸系部件受到的空間力系分解為水平面如圖5-1(b)和鉛垂面如圖5-1(c)。小齒輪受力： 為嚙合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，=20。高速軸所選軸承為6208,參數(shù)為：d=40mm,D=80mm, B=18mm再由軸的結(jié)構(gòu)圖得： L1= 58mm L2=158.5mm 得兩軸承間跨度為：L=L1+L2=216.5mm 受力分析： 水平面： 鉛垂面： 受力圖：彎矩圖：載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=433.299N FNH2=158.558NFNV1=1190.481N FNV2=435.634N彎矩MMH=25131.342NmmMV=69047.898Nmm總彎矩M=73479.225Nmm扭矩TT=42279Nmm5.1 .2高速軸校核計(jì)算只校核危險(xiǎn)截面小齒輪中點(diǎn)處的強(qiáng)度抗彎截面系數(shù)： 應(yīng)力計(jì)算：取=0.6 高速軸用的是40Cr，許用彎曲應(yīng)力-1=70MPa ca-1,故安全5.2中間軸5.2.1中間軸受力分析 第一級(jí)大齒輪受力 第二級(jí)小齒輪受力： 所以 Ft3=4264.035N 由軸的結(jié)構(gòu)圖得：L1=58mm , L2=83mm , L3=75.5mm. 兩軸承間支承跨度：L=L1+L2+L3=216.5mm 受力分析： 水平面： 得： FNH1=107.923N FNH2=852.202N 鉛垂面： 得：FNV1=2677.477N FNV2=500.62N 水平面： MH1=FNH1L1=6259.534 Nmm MH2=Fr2L2+FNH1(L1+L2)=64341.251 Nmm 垂直面： MV1=FNV1L1=155293.666 Nmm MV2= FNV1(L1+L2)-Ft2 L2=37796.81 Nmm 總彎矩： 載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=107.923N FNH2=852.202NFNV1=2677.477N FNV2=500.62N彎矩MMH1=6259.534 NmmMH2=64341.251 NmmMV1=155293.666 NmmMV2=37796.81 Nmm總彎矩M2=64645.018 Nmm M1=159827.162 Nmm扭矩TT=191881.575 Nmm5.2.2 彎矩強(qiáng)度校核計(jì)算第二級(jí)小齒輪中點(diǎn)處為危險(xiǎn)截面，齒輪選用平鍵14980。平鍵參數(shù)：b=14mm, t=5.5mm.此處軸徑為：d=48mm抗彎截面系數(shù)： 應(yīng)力計(jì)算：計(jì)算中取=0.6 此軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理，60 MPa ca-1,故安全5.3 低速軸校核計(jì)算5.3.1中間軸受力分析齒輪受力為： Ft4=Ft3=4264.035N Fr4=Fr3=1551.982N由軸的結(jié)構(gòu)圖得：L1=143.5mm L2=77mm 兩軸承間跨度為：L=L1+L2=220.5mm 受力分析： 水平面： 得： FNH1=541.962 N FNH2=1010.02 N 垂直面： 得： FNV1=1489.028 N FNV2=2775.007 N 彎矩計(jì)算: 水平面： MH=FNH1L1=77771.547 Nmm 鉛垂面： MV=FNV1L1=213675.518 Nmm 總彎矩 轉(zhuǎn)矩：載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=541.962N FNH2=1010.02NFNV1=1489.028N FNV2=2775.007N彎矩MMH=77771.547 NmmMV=213675.518 Nmm總彎矩M=227388.743 Nmm扭矩TT=626813.145 Nmm5.3.2彎矩強(qiáng)度校核計(jì)算齒輪中點(diǎn)處為危險(xiǎn)截面，此處軸徑為：d=66mm，齒輪選用平鍵201280。平鍵參數(shù)：b=20mm, t=7.5mm.抗彎截面系數(shù)： 應(yīng)力計(jì)算：取=0.6 此軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理，60 MPaca-1,故安全6.軸承驗(yàn)算6.1 高速軸軸承驗(yàn)算 高速軸軸承為62086.1.1軸承參數(shù)確定 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-6得： 基本額定動(dòng)載荷： Cr=29.5 kN 基本額定靜載荷： C0r=18 kN 軸承受到的徑向載荷： 6.1.2 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 此處軸承不承受軸向力，由教材表13-5得動(dòng)載荷系數(shù)： X1=1 , Y1=0 X2=1 , Y2=0 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算：取fp=1 P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=1266.883 N P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=463.592 N6.1.3軸承壽命驗(yàn)算 因?yàn)镻1P2，所以以軸承1作為壽命計(jì)算軸承。 壽命計(jì)算：球軸承=3 6.1.4結(jié)論 由任務(wù)書(shū)得：預(yù)期壽命為 Lh=283008=38400 h Lh Lh 所以壽命滿(mǎn)足使用要求。6.2 中速軸軸承驗(yàn)算 中間軸軸承為62086.2.1軸承參數(shù)確定 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-6得： 基本額定動(dòng)載荷： Cr=29.5 kN 基本額定靜載荷： C0r=18 kN 軸承受到的徑向載荷： 6.2.2當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 此處軸承不承受軸向力，由教材表13-5得動(dòng)載荷系數(shù)： X1=1 , Y1=0 X2=1 , Y2=0 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算：取fp=1 P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=2679.651 N P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=988.367 N6.2.3軸承壽命驗(yàn)算 因?yàn)镻1P2，所以以軸承2作為壽命計(jì)算軸承。 壽命計(jì)算：球軸承取=3 6.2.4結(jié)論由任務(wù)書(shū)得：預(yù)期壽命為 Lh=283008=38400 h Lh Lh 所以壽命滿(mǎn)足使用要求。6.3低速軸軸承驗(yàn)算 低速軸軸承為62126.3.1軸承參數(shù)確定 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-6得： 基本額定動(dòng)載荷： Cr=47.8 kN 基本額定靜載荷： C0r=32.8 kN 軸承受到的徑向載荷： 6.3.2當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 此處軸承不承受軸向力，由教材表13-5得動(dòng)載荷系數(shù)： X1=1 , Y1=0 X2=1 , Y2=0 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算：取fp=1 P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=1584.591 N P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=2953.101 N6.3.3軸承壽命驗(yàn)算 因?yàn)镻1P2，所以以軸承2作為壽命計(jì)算軸承。 壽命計(jì)算：球軸承取=3 6.3.4結(jié)論 由任務(wù)書(shū)得預(yù)期壽命為： Lh=283008=38400 h Lh Lh 所以壽命滿(mǎn)足使用要求。7 鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算7.1 高速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算 高速軸上只有一個(gè)鍵連接，聯(lián)軸器鏈接鍵：8750,平頭普通平鍵（B型），材料鋼,許用壓應(yīng)力=100120MPa。鍵強(qiáng)度計(jì)算：計(jì)算公式 公式中： T1= 42.279 Nm k=0.57=3.5mm l=L=50mm d=30 mm 計(jì)算得： =16.106 MPa 因?yàn)?，所以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。7.2 中間軸與大齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算中間軸上有兩個(gè)鍵連接，第一級(jí)大齒輪鏈接鍵：14945，第二級(jí)小齒輪鏈接鍵：14980，都為圓頭普通平鍵（A型），材料都是鋼，許用壓應(yīng)力=100120MPa。 鍵強(qiáng)度計(jì)算：計(jì)算公式 公式中： T2=187.961 Nm k=0.59=4.5 mm l1= L1-b= 31 mm l2=L2-b =66 mm d= 48 mm 計(jì)算得： 因?yàn)?， 所以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。7.3 低速軸與齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算 第二級(jí)大齒輪聯(lián)接鍵：201280，圓頭普通平鍵（A型），材料鋼，許用壓應(yīng)力=100120MPa。鍵強(qiáng)度計(jì)算：計(jì)算公式 公式中： T= 589.389 Nm k=0.512=6 mm l= L-b =60 mm d=66 mm計(jì)算得： =49.612MPa 因?yàn)?，所以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。7.4 低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算聯(lián)軸器鏈接鍵：149100，圓頭普通平鍵（A型），材料鋼，許用壓應(yīng)力=100120MPa。鍵強(qiáng)度計(jì)算：計(jì)算公式 公式中： T= 589.389 Nm k=0.59=4.5 mm l= L-b =86 mm d=50 mm計(jì)算得： =60.919 MPa 因?yàn)?，所以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。8 齒輪和軸承潤(rùn)滑方法的確定8.1 齒輪潤(rùn)滑方法的確定齒輪采用浸油潤(rùn)滑。齒輪浸入油中的深度可視齒輪的圓周速度大小而定，圓柱齒輪浸入油通常不宜超過(guò)一個(gè)齒高，但一般亦不應(yīng)小于10mm。8.2 軸承潤(rùn)滑方法的確定高速軸dn=38400mmr/min ，中間軸dn=8465.6 mmr/min ，低速軸dn=3930mmr/min。對(duì)于深溝球軸承，都小于160000 mmr/min，所以選用脂潤(rùn)滑。9 密封裝置的選擇從密封性來(lái)講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，凸緣應(yīng)有足夠的寬度，連接表面應(yīng)精刨，密封的表面要經(jīng)過(guò)刮研。而且，凸緣連接螺柱之間的距離不宜太大，并均勻布置，保證部分面處的密封性。軸承端蓋采用凸緣式軸承端蓋，易于加工和安裝。因?yàn)槿齻€(gè)軸的轉(zhuǎn)速都較低，故均可采羊毛氈圈密封，高速軸選用氈圈40，中間軸選用氈圈40，低速軸選用氈圈50。10 結(jié)論這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的二級(jí)展開(kāi)式圓柱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)兩個(gè)星期的設(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).1機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門(mén)綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、互換性與技術(shù)測(cè)量、CAD實(shí)用軟件、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等于一體，使我們能把所學(xué)的各科的知識(shí)融會(huì)貫通，更加熟悉機(jī)械類(lèi)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。2這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(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。3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(zhuān)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)。4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.5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)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。參考文獻(xiàn)1 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）濮良貴 主編 高等教育出版社出版社；2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版） 吳宗澤 主編 高等教育出版社；3 機(jī)械原理（第七版）孫桓 主編 高等教育出版社出版4 機(jī)械設(shè)計(jì)制圖 何玉林 主編 高等教育出版社出版5互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)（第3版） 王伯平 主編 機(jī)械工業(yè)出版社6材料力學(xué)（第5版） 劉鴻文 主編 高等教育出版社二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器F =3.3kNv = 1.2m/sD = 350mm=0.925直齒圓柱齒輪傳動(dòng)7級(jí)精度小齒輪材料：40Cr硬度：280HBS大齒輪：45鋼硬度：240HBSZ1=24Z2=109Kt=1.3T1=4.228104Nmmd=1Hlim1=600MpaHlim2=550MpaN1=2.212109N2=4.877108mt=2mmh=4.5mm=10.66Kv=1.1=1=1=1.419=1.35K=1.561d1=51.009mm=500Mpa=380Mpa=0.88=0.91=314.29MPa=247MPaK=1.485YFa1=2.65 YFa2=2.173YSa1=1.58 YSa2=1.797=0.01332=0.01581m=1.51mm圓整m=2圓整取模數(shù)m=3齒數(shù)：z1=30z2=98中心距:a2=192mm分度圓直徑:d1=90mmd2=294mm齒輪寬度:B1=95mmB2=192mmdmin=30mmdmin=40mmdmin=50mm高速軸：彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器LX3。低速軸：滑塊聯(lián)軸器WH8。高速輸入軸：6208中間軸:6208低速輸出軸:6212FNH1=433.299N FNH2=158.558NFNV1=1190.481N FNV2=435.634N高速軸校核安全FNH1=107.923N FNH2=852.202NFNV1=2677.477N FNV2=500.62NMH1=6259.534 NmmMH2=64341.251 NmmMV1=155293.666 NmmMV2=37796.81 Nmm中間軸強(qiáng)度校核安全FNH2=1010.02 NFNH1=541.962 NFNV2=2775.007 NFNV1=1489.028 NMH=77771.547 NmmMV=213675.518 Nmm低速軸強(qiáng)度校核安全高速軸軸承為6208滿(mǎn)足壽命要求中間軸軸承為6208滿(mǎn)足壽命要求低速軸軸承為6212滿(mǎn)足壽命要求高速軸聯(lián)軸器鏈接鍵：8750,平頭普通平鍵（B型）中間軸第一級(jí)大齒輪鍵：14945第二級(jí)小齒輪鏈接鍵：14980，都為圓頭普通平鍵（A型）第二級(jí)大齒輪聯(lián)接鍵：201280，圓頭普通平鍵（A型）低速軸聯(lián)軸器鏈接鍵：14970，單圓頭普通平鍵（C型）26