帶式運(yùn)輸機(jī)的展開(kāi)式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).doc

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)的展開(kāi)式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器專(zhuān)業(yè)班級(jí)：車(chē)輛工程113班姓 名： 李正 指導(dǎo)老師：陳豐老師1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、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)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最后一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是工科院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生第一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)的目的為：1、綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其它先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固、加深和擴(kuò)展。2、在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零部件、機(jī)械傳動(dòng)及一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法與步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力。3、提高學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與題目課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：電動(dòng)機(jī)的選擇；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、密封和連接件的選擇及校核計(jì)算；箱體結(jié)構(gòu)及附件的設(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)。在規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)內(nèi)，要求每個(gè)學(xué)生在設(shè)計(jì)中完成以下工作：減速器裝配圖一張（A1號(hào)圖紙）；零件工作圖2張（A3號(hào)圖紙，軸一張、齒輪一張）；只對(duì)中間軸進(jìn)行校核計(jì)算；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份，50006000字。題目2：設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開(kāi)式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器由于班級(jí)序號(hào)為10，故題號(hào)：E10，運(yùn)輸帶工作拉力F/N：1750，運(yùn)輸帶工作速度v (m/s)：1.35，卷筒直徑D(mm)：240，工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶工作速度允許誤差為5%。2. 設(shè)計(jì)方案根據(jù)任務(wù)書(shū)有以下設(shè)計(jì)方案：3.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)3.1 電機(jī)選擇設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求和工作條件選，選用用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，其機(jī)構(gòu)為封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380V,Y型。2、選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為：PW=從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為：式中：，分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒的傳動(dòng)效率。 取=0.96,=0.98,（滾子軸承），=0.96，=0.99，=0.96，所以： =0.78 所以電動(dòng)機(jī)所需的功率：PW=2.36kW0.78Pd=3.03kw3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 根據(jù)傳動(dòng)比的合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比,二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比,則總傳動(dòng)比合理范圍為,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y100L-2，其主要性能如下表所示:電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速r/minY112M-2428902.22.3n=107.48r/min3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、總傳動(dòng)比2、分配傳動(dòng)比 考慮潤(rùn)滑的條件，為使兩級(jí)大齒輪相近，取 ，,故：=3.67;3.67=3.67設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、各軸的轉(zhuǎn)數(shù)軸 軸 軸 卷筒軸 2、各軸的輸出功率軸：軸：軸：卷筒軸：3、各軸的輸出轉(zhuǎn)矩故軸：軸：軸：卷筒軸：將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表:帶式傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸名功率P/k w轉(zhuǎn)矩T/N. m轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸3.0310.012890 23.673.671軸2.9119.231445軸2.7466.46363.73軸2.58229.67107.28卷筒軸2.50222.55107.284.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)4.1 V帶的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、帶的型號(hào)的確定額定功率P=3.03 kW 根據(jù)工作情況由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表87查的KA=1.2P ca=3.636kw 根據(jù)功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速nm=2870r/min按機(jī)械設(shè)計(jì)圖8-11選擇：普通V帶Z型 普通V帶V帶Z型2、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-6和表8-8 圖8-11取小輪基準(zhǔn)直徑dd1=75mm帶速因?yàn)?故帶速合適大輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)表8-8可得 ，不用圓整dd1=75mm 3、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)(8-20）初定中心距a0=400mm由式（8-22）計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由表82選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1330mm.按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距a；根據(jù)式（8-24）；中心距的變換范圍466-527mmLd=1330mma =487mm4、驗(yàn)算小帶輪上的包角和計(jì)算帶的根數(shù)z最小包角 計(jì)算帶的根數(shù)z由dd1=80mm和nm=2890r/min,由表8-4a得P0=0.56kW。根據(jù)nm=2890r/min，i=2和Z型帶，查表8-5b得P0=0.04kW。查表8-6的K=1，表8-2得KL=1.13，于是 Pr= （P0+P0）KKL=0.678kWZ= =3.363/0.678=4.96.取5根Z=55、計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值壓軸力F p由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-3得Z型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.06kg/m所以 = 55.81N 應(yīng)使帶的實(shí)際初壓力壓軸力的最小值為=558.05N=55.81N4.2 齒輪的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果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）選用8級(jí)精度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，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=203.67=74。直齒圓柱齒輪45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度z1=20z2=742、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4、尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)：Kt=1.3 計(jì)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107選取齒寬系數(shù)=1 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107查的材料的彈性影響系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖1021d按齒面硬度差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=550MPa。計(jì)算齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；由教材圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.90;KHN2=0.95;計(jì)算接觸疲勞需用力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1, 按教材許用力公式 =0.90600=540MPa =0.95550=522.5MPa試算小齒輪分度圓直徑d1,代入中較小的值。=37.42mm計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬bb=d.d1t=137.42=37.42mm計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) 齒高 h=2.25mt=2.251.87=4.21mm其比為 =37.42/4.21=8.89計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=2.83m/s,8級(jí)精度，由教材圖10-8查的動(dòng)載系數(shù)KV=1.15;直齒輪，;由教材表10-2查的使用系數(shù)KA=1;又由表10-4用插值法查的8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，=1.173。由=8.89，=1.173查圖10-13的=1.19；故載荷系數(shù) K=KAKV KHKH=11.1511.19=1.37按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式（10-10a）得計(jì)算模數(shù)m. 由教材式（10-5）的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由教材圖10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=300MPa.2）由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN2=0.88;3)計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-14）得計(jì)算載荷系數(shù)4）K=KAKV KFKF=11.1511.19=1.3695)查取齒形系數(shù)由教材表10-5查得YFa1=2.80; YFa2=2.226。6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材表10-18查的YSa1=1.55; YSa2=1.756。7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。=0.01439=0.01444大齒輪的數(shù)值大（2）計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小注意取決于彎曲強(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，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)1.49并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.25mm,按接觸強(qiáng)度算的分度直徑d1=38.08mm算的小齒輪齒數(shù) Z1=38.08/1.25=30 大齒輪齒數(shù) Z2=303.67=110 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，即滿(mǎn)足齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊促，避免浪費(fèi)。（1） 計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=301.25=37.5mm d2=z2m=1101.25=137.5mm(2)計(jì)算中心距 （3）計(jì)算齒輪寬度 取B1=42.5mm,B2=37.5mm。所以小結(jié)得由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪1.2537.537.530大齒輪1.25137.542.5110N1 =540MPa=522.5MPa =37.42mmVm t =1.87mmh=4.21mmK=1.37d1=38.08mmm=1.90mm=303.57MPa=238.86MPaK =1.369M1.24mmm=1.25mm Z1=30Z2=110d1= 37.5mmd2 =137.5mma=87.5mmb=37.5mmB1=42.5mmB2=37.5mm低速齒輪的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果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）選用8級(jí)精度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，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=203.67=74。直齒圓柱齒輪45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度z1=20z2=742、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4、尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)：Kt=1.3 計(jì)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107選取齒寬系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表107查的材料的彈性影響系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖1021d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限a;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。計(jì)算齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； 由教材圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.98;KHN2=1.08計(jì)算接觸疲勞需用力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1, 按教材許用力公式 =0.98600=588MPa =1.02550=561MPa試算小齒輪分度圓直徑d1,代入中較小的值。=52.30mm計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) 齒高 h=2.25mt=2.252.615=5.88mm其比為 =52.30/5.88=8.89計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.07m/s,8級(jí)精度，由教材圖10-8查的動(dòng)載系數(shù)KV=1.05;直齒輪，;由教材表10-2查的使用系數(shù)KA=1;又由表10-4用插值法查的8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，=1.173。由=48.98/5.51=8.89，=1.173查圖10-13的=1.24；故載荷系數(shù) K=KAKV =11.0511.173=1.23按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式（10-10a）得計(jì)算模數(shù)m.由教材式（10-5）的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由教材圖10-20c查的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.2）由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.88，KFN2=0.95;3)計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得2計(jì)算載荷系數(shù)4）K=KAKV KFKF=11.0511.173=1.235)查取齒形系數(shù)由教材表10-5查得YFa1=2.80; YFa2=2.226。6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材表10-5查的YSa1=1.55; YSa2=2.2267）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。=0.01381=0.02415大齒輪的數(shù)值大（2）計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小注意取決于彎曲強(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有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)2.30并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm,按接觸強(qiáng)度算的分度直徑d1=51.34mm算的小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) Z2=263.67=94 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，即滿(mǎn)足齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊促，避免浪費(fèi)。（1） 計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=262.0=52mm d2=z2m=942.0=188mm(2)計(jì)算中心距 （3）計(jì)算齒輪寬度 取B1=57mm,B2=52mm。所以小結(jié)得由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪2.0525726大齒輪2.01885294N1 =588MPa=561MPa=52.30mmVm t =2.615mmh=5.88mmK=1.23d1=51.34mmm=2.57mm=314.29MPa=203,57MPaK =1.23M=2.5mmZ1=26Z2=94d1= 52mmd2 =188mma=120mmb=52mmB1=57mmB2=52mm5.軸及軸上零件的設(shè)計(jì)5.1 高速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪齒寬2.91Kw19.23 Nm1445r/min42.5mm2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸的直徑先按機(jī)械設(shè)計(jì)教材式115-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取A0=112。于是有:d min=14.14mm4、選擇滾動(dòng)軸承初步選擇滾動(dòng)軸承。選6005深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6005深溝球軸承d=25(mm) ，B=12（mm）6005深溝球軸承5、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度于此軸的相配合的齒輪分度圓直徑比較小，所以將此軸設(shè)計(jì)成齒輪軸。: 軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩，取L1-2=37.5mm ， 且d1-2=25mm, 與1-2段軸相配合的深溝球軸承，左端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，右端采用套筒進(jìn)行軸向定位:2-3段軸要與齒輪配合，此段齒輪與軸一體，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d2-3=35mm ； 又由于小齒輪齒寬B=42.5mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ，所以取 L2-3=42.5mm；: 4-5段軸沒(méi)有什么與之相配合的零件，考慮到下段有個(gè)軸肩，但直徑仍設(shè)計(jì)為d4-5=35mm,L4-5=63.5mm: 5-6段 d5-6=25,L5-6=40mm,右端用軸端擋圈固定軸承。：6-7段, 由于輸入端是與v帶輪的輪轂相連，由于v帶為z型故v帶的寬度為4e+2f=65mm.d6-7=25,L6-7=75mm,其中末端的的65mm與v帶的輪轂進(jìn)行連接，中間與箱體的10mm用檔圈進(jìn)行輪轂與左端軸承的定位。L1-2=37.5mmd1-2=25mmd2-3=35mmL2-3=42.5mmd4-5=35mm L4-5=63.5mmd5-6=25L5-6=40mmd6-7=25mmL6-7=75mm6、確定軸的的倒角和圓角 參考1表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為1.6mm。7、軸的草圖5.2 中速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速2.74Kw66.46 Nm393.73r/min2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸的直徑先按式機(jī)械設(shè)計(jì)教材15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為根據(jù)表15-3選取于是有4、選軸承. 初步選擇滾動(dòng)軸承。選6006深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6006深溝球軸承d=30(mm) ，B=13（mm） ，c=13.2kN。選6006深溝球軸承5、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度:1-2段軸我們?nèi)?L1-2=40mm，d1-2=30mm 。與1-2段軸相配合的深溝球軸承，左端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，右端采用套筒進(jìn)行軸向定位。：2-3段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d2-3=40mm ； 又由于大齒輪齒寬B=40.5mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ，所以取 L2-3=35mm；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的右端的軸向定位，應(yīng)將3-4段軸的直徑比2-3段稍微大一些，h0.07d這里取其直徑為 d3-4=46mm；由于3-4段軸主要是起軸肩的作用，沒(méi)有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，這里取L3-4=10mm 。：4-5段軸要與小齒輪相配合，且為能利用3-4段軸的軸肩，所以此段軸的直徑要比4-5段軸要小一些，這里我們?nèi)?d4-5=40mm；由于小齒輪的齒寬為B=60mm，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ，所以取L4-5=50mm。：5-6段軸與之相配合的零件是軸承，所以其直徑和長(zhǎng)度與軸最右端的軸承一樣，故d5-6=30mm, L5-6=40 mm， 。L= L1-2 +L2-3+L3-4 +L4-5 +L5-6=40 +35+10+50+40=175mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。L1-2=40mmd1-2=30mmd2-3=40mmL2-3=35mmd3-4=46mmL3-4=10mmd4-5=40mmL4-5=50mmd5-6=30mmL5-6=40 mmL=175mm6、倒角參考教材表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為27、軸的結(jié)構(gòu)草圖5.3 低速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪齒寬2.58Kw229.67 Nm107.28r/min57mm2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸直徑 先按式機(jī)械設(shè)計(jì)教材15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為根據(jù)表15-3選取于是有dmin=32.33mm4、選取聯(lián)軸器輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的，為了所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適宜，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ca=KAT3,查教材表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故取KA=1.5，則：T ca=KAT3=1.5229.67=344.51N.m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)選用型號(hào)為L(zhǎng)T7型聯(lián)軸器其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為500N.m聯(lián)軸器的孔徑為40mm,故軸的最小直徑選擇40mm，TCA=344.51N.m。聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L=112mm,聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=84mm.選用型號(hào)為L(zhǎng)T7型聯(lián)軸5、選擇軸承6、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初步選擇滾動(dòng)軸承。由于軸的直徑為40mm選6008深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6008深溝球軸承d=40(mm) ，B=15（mm）。:1-2段軸由于與聯(lián)軸器的轂孔長(zhǎng)度L1=84m，為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故軸的長(zhǎng)度比L1略短一些我們?nèi)?L1-2=82+8mm，d1-2=40mm 。，右端采用套筒進(jìn)行聯(lián)軸器和軸承的軸向定位。：2-3段軸上要有一個(gè)擋圈固定軸承，下段軸設(shè)計(jì)個(gè)軸肩，所以d2-3=40mm ，取 L2-3=25mm；：3-4段軸要進(jìn)行軸端配合，故要有一個(gè)軸肩，這段軸沒(méi)有與之相配合的零件，這里我們?nèi)=4mm，所以d2-3=48mm ； L3-4=55.5mm；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的右端的軸向定位，應(yīng)將5-6段軸的直徑比4-5段稍微小一些，h0.07d這里取其直徑為 d4-5=66mm；由于5-6段軸主要是起軸肩的作用，沒(méi)有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，這里取L4-5=10mm：5-6段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d5-6=58mm ； 又由于大齒輪齒寬B=55mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ，所以取 L5-6=53mm；6；6-7段只有與軸承相連接，所以取d6-7=40mm L6-7=42.5mm.同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。軸上零件得周向定位 齒輪，半軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=58mm ， bh=1811 ，L=40（mm）。選6008深溝球軸承L1-2=90md1-2=40mmd2-3=40mmL2-3=25mmd2-3=48mmL3-4=55.5mmd4-5=66mmL4-5=10mmd5-6=58mmL5-6=53mmd6-7=40mm L6-7=42.5mm7、確定軸的的倒角和圓角參考教材表15-2，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為2。軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為25.4 中間軸的校核作用在兩個(gè)齒輪上的圓周力： 徑向力：求垂直面的支反力：L3=6.5+24.5+20.25=51.25mm; L2=20.25+10+30=60.25mm;L1=30+25+6.5=61.5mm計(jì)算垂直彎矩：求水平面的支承力：計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： 求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)。通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的界面，即危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度根據(jù)以上的數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(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)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表查得因此 ，故安全。軸承壽命校核：軸承壽命可由式進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以P=Fr，查表f1=1,fp=1.1,取. 因此該軸承符合要求。鍵的設(shè)計(jì)與校核：軸上零件得周向定位（1）齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=40mm ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 bh=128mm見(jiàn)表4-1,取L=40mm（比輪轂寬度小些）；按d2-3=40mm ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 bh=128mm見(jiàn)表4-1,取L=28（mm）（比輪轂寬度小些）。（2）：校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-2查得許用擠壓用力=100 ，取中間值，=110MPa 。鍵的工作長(zhǎng)度l1=L-b=40-12=28（mm），l2= L-b=28-12=16mm.鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 8=4mm。由式機(jī)械設(shè)計(jì)（6-1）式可得： 由計(jì)算可知均小于所以都安全可用。即所選鍵為bhL=12840和bhL=128286.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的展開(kāi)式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器如下表所示：名稱(chēng)數(shù)值（mm）名稱(chēng)數(shù)值（mm）箱座壁厚8底座寬度237箱蓋壁厚8底座高度15底座長(zhǎng)度405箱體高度241其他相關(guān)尺寸見(jiàn)圖紙。7.潤(rùn)滑及密封類(lèi)型的設(shè)計(jì)1、齒輪采用飛濺潤(rùn)滑，在箱體上的四個(gè)軸承采用脂潤(rùn)滑，在中間支撐上的兩個(gè)軸承采用油潤(rùn)滑。2、密封類(lèi)型的選擇1.） 軸伸出端的密封：軸伸出端的密封選擇毛氈圈式密封。 2. ）箱體結(jié)合面的密封： 箱蓋與箱座結(jié)合面上涂密封膠的方法實(shí)現(xiàn)密封。 3. ）軸承箱體內(nèi)，外側(cè)的密封：（1）軸承箱體內(nèi)側(cè)采用擋油環(huán)密封。 （2）軸承箱體外側(cè)采用毛氈圈密封8.其他附件的設(shè)計(jì)1、觀察孔及觀察孔蓋的選擇與設(shè)計(jì)： 觀察孔用來(lái)檢查傳動(dòng)零件的嚙合，潤(rùn)滑情況，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油。平時(shí)觀察孔蓋用螺釘封住，。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤(rùn)滑油滲漏，在蓋板與箱蓋之間加有紙質(zhì)封油墊片，油孔處還有慮油網(wǎng)。 查表6表15-3選觀察孔和觀察孔蓋的尺寸分別為和。2 、 油面指示裝置設(shè)計(jì)：油面指示裝置采用油標(biāo)指示。3 、通氣器的選擇：通氣器用來(lái)排出熱膨脹，持氣壓平衡。查表6表15-6選 型通氣帽。4 、放油孔及螺塞的設(shè)計(jì)： 放油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面做成外傾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡，排油孔平時(shí)用螺塞堵住。查表6表15-7選型外六角螺塞。5 、起吊環(huán)的設(shè)計(jì)： 為裝卸和搬運(yùn)減速器，在箱蓋上鑄出吊環(huán)用于吊起箱蓋。起蓋螺釘?shù)倪x擇： 為便于臺(tái)起上箱蓋，在上箱蓋外側(cè)凸緣上裝有1個(gè)啟蓋螺釘，直徑與箱體凸緣連接螺栓直徑相同。7 、定位銷(xiāo)選擇： 為保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，在精加工軸承座孔前，在箱體聯(lián)接凸緣長(zhǎng)度方向的兩端，個(gè)裝配一個(gè)定位銷(xiāo)。采用圓錐銷(xiāo)，直徑是凸緣連接螺栓直徑的0.8倍。9.課程設(shè)計(jì)心得經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的努力,我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.在這次設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我遇到了許多困難,復(fù)雜的計(jì)算,不厭其煩的方案修改。這都暴露出了我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足，雖然計(jì)算出現(xiàn)了很多小問(wèn)題，令我非?？鄲溃徊讲降男薷?，也鍛煉了我很多方面的能力.同時(shí)也增進(jìn)了我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的知識(shí)的更進(jìn)一步了解.盡管課程設(shè)計(jì)的道路上不那么順利，但我的收獲還是挺豐富的.不僅僅掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)完整機(jī)械的步驟方法;也對(duì)機(jī)械制圖有了更深的了解。對(duì)我來(lái)說(shuō),收獲最大的是方法和能力.在整個(gè)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最缺少的就是經(jīng)驗(yàn),空有理論知識(shí),有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié)。特別是在畫(huà)裝配圖的時(shí)候，說(shuō)明書(shū)的一開(kāi)始很多問(wèn)題就一下暴露出來(lái)了。在這些過(guò)程中我深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我會(huì)更加努力。總體來(lái)說(shuō),我覺(jué)得做這種類(lèi)型的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，綜合應(yīng)用才能很好的完成設(shè)計(jì)工作，更多的培養(yǎng)了我主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中必須的自己不斷的翻書(shū)，查找資料把自己不懂得東西搞懂，并為之所用。真希望學(xué)院能多一些這種課程。34