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)

目錄1. 題目12. 傳動(dòng)方案的分析23. 電動(dòng)機(jī)選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算24. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算55. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算166. 軸承的選擇和校核267. 鍵聯(lián)接的選擇和校核278. 聯(lián)軸器的選擇289. 減速器的潤(rùn)滑、密封和潤(rùn)滑牌號(hào)的選擇2810. 減速器箱體設(shè)計(jì)及附件的選擇和說(shuō)明2911. 設(shè)計(jì)總結(jié)3112. 參考文獻(xiàn)31題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)使用的V帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)及直齒圓柱齒輪減速器。設(shè)計(jì)參數(shù)如下表所示。1、基本數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編號(hào)B23運(yùn)輸帶工作拉力F/N650運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.5卷筒直徑D/mm270滾筒效率0.962.工作情況 兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)；3.工作壽命10年，每年300個(gè)工作日，每日工作16小時(shí)4.部件：1.電動(dòng)機(jī)，2.V帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng),3.減速器,4.聯(lián)軸器,5.輸送帶5.輸送帶鼓輪6.工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)； 運(yùn)輸帶速度允許誤差±5%； 兩班制工作，使用期限10年。(卷筒支承及卷筒與運(yùn)輸帶間的摩擦影響在運(yùn)輸帶工作拉力F中已考慮。)7.設(shè)計(jì)工作量：1、減速器裝配圖1張(A0或sA1)；  2、零件圖13張；  3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。 §2傳動(dòng)方案的分析 方案分析:由計(jì)算(下頁(yè))可知電機(jī)的轉(zhuǎn)速的范圍為: 824.264246.28r/min由經(jīng)濟(jì)上考慮可選擇常用電機(jī)為1500r/min .功率為1.5kw.又可知總傳動(dòng)比為13.56.如果用帶傳動(dòng),剛減速器的傳動(dòng)比為510,用二級(jí)圓柱齒輪減速器則傳動(dòng)比太小,而用一級(jí)則有點(diǎn)過(guò)大,從而齒輪過(guò)大,箱體就隨著大.因而不用帶傳動(dòng)直接用聯(lián)軸器,因有輕微振動(dòng),因而用彈性聯(lián)軸器與電機(jī)相連.兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器的特點(diǎn)及應(yīng)用：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱(chēng)，因此要求軸有較大的剛度。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。高速級(jí)一般做成斜齒，低速級(jí)可做成直齒。兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速:  特點(diǎn)及應(yīng)用：減速器橫向尺寸較小，兩對(duì)齒輪浸入油中深度大致相同。但軸向尺寸大和重量較大，且中間軸較長(zhǎng)、剛度差，使載荷沿齒寬分布不均勻，高速級(jí)齒輪的承載能力難于充分利用。從性能和尺寸以及經(jīng)濟(jì)性上考慮選擇兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速.卷筒同輸出軸直接同聯(lián)軸器相連就可以,因?yàn)檫@樣可以減少能量的損耗.§3電動(dòng)機(jī)選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算一、電動(dòng)機(jī)的選擇1.確定電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 按工作要求和條件,選用y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。2.確定電動(dòng)機(jī)的容量（1）工作機(jī)所需功率PwPw = Fv/1000 =650 X 1.5/0.96 =1kw(2)電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需的輸出功率Pd，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總功率總。設(shè)1、2、3、4、分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、彈性聯(lián)軸器、工作機(jī)的效率，查得1 = 0.99，2 = 0.98，3 = 0.99，4 = 0.99，5 = 0.96，則傳動(dòng)裝置的總效率為總=1222344 = 0.992 x 0.982 x 0.994 x 0.96=0.868 1/0.868=1.15kw3.選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由推薦的傳動(dòng)副傳動(dòng)比合理范圍 聯(lián)軸器傳動(dòng) i聯(lián)=1 兩級(jí)減速器傳動(dòng) i減=840(i齒=36)則傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的合理范圍為 i總= i聯(lián)×i齒1×i齒2 i總=1×（840）=（840）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nw=60x1000x1.5/3.14x270106.16r/minnd=i總×nw=（840）×nw=8nw40nw=824.264246.28r/min根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版)R2.0-電器設(shè)備-常用電動(dòng)機(jī)規(guī)格，選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，輸出軸直徑為28j6mm選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90L-4。二、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配1.傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 i總= nm / nw=1440/106.1613.56式中nm-電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速，1440 r/min; nw-工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，106.16 r/min。2.分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 i總=i聯(lián)×i齒1×i齒2 分配原則：（1） i齒=36 i齒1=（1.31.4）i齒2 減速器的總傳動(dòng)比為 i = i總/ i聯(lián)=13.56 雙級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為 i齒1 = = 4.2 低速級(jí)的傳動(dòng)比 i齒2 = i/i齒1 = 13.56/4.2 =3.229 三、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 1.各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 n0= nm =1440 r/min n= nm / i聯(lián) =1440 r/min n= n / i齒1 = 1440/4.2=342.85 r/minn= n / i齒2 =342.85/3.229=106r/min2.各軸輸入功率 P0= Pd=1.15kwP= Pd4 = 1.15x0.99=1.138kw P= P23 =1.138x0.98x0.99=1.104kwP= P23 =1.104x0.98x0.99=1.072kw3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩T0 = 9550Pd/n0 =9550x1.15/1440=7.627T = 9550P/n=9550x1.138/1440=7.547T = 9550P/n = 9550x1.104/342.85=30.75T = 9550P/n = 9550x1.072/106=96.58表1 傳動(dòng)裝置各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)表 項(xiàng)目軸號(hào)功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比 0軸1.1514407.6271 軸1.13814407.5474.877 軸1.104342.8530.753.752軸1.072 10696.58 4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算一、漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算表項(xiàng)目計(jì)算（或選擇）依據(jù)計(jì)算過(guò)程單位計(jì)算（或確定）結(jié)果1選齒輪精度等級(jí)查1P208 表10-8傳輸機(jī)為一般工作機(jī)速度不高級(jí)72材料選擇查1P180 表10-1小齒輪40Cr(調(diào)質(zhì))大齒輪45鋼(調(diào)質(zhì))小齒輪280HBS,大齒輪240HBS3選擇齒數(shù)ZZ1=24Z2=4.877x24=117.3U=117/24=4.875個(gè)24117U4.8755按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）試選Kt試選1.3Kt=1.3(2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1T=9550XP1/n1T=9550x3161/1440=2.0963X10NmmT1=2.096x 10(3)齒寬系數(shù)d由1P201表10-7d=0.71.15d=1(4)材料的彈性影響系數(shù)ZE由1 P198表10-6鍛鋼MP1/2ZE=189.8(5) 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限由1P207圖 600550600550（6）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由1式N1=60n1jLh=60X1440X16X300X156.2208X109 =6.22X109/4.877=1.275X109N1=6.22X109N2=1.28X109（7）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN由1P203圖10-19KHN1 = 0.90KHN2 = 0.95 KHN1 = 0.90KHN2 = 0.95（8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力H取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由1式得H1= =0.90X600/1=540 H2= =0.95X550/1=522.5 H1= 540H2= 522.5（9）試算小齒輪分度圓直徑按1式（1021）試算37.8225mm37.823（10）計(jì)算圓周速度vV=3.14X37.823X1440/60X1000=2.85034m/sV=2.85（11）計(jì)算齒寬Bb = dd1tB1=1×37.823mmB1=37.823（12）模數(shù)37.823/241.576h = 2.25mnt =3.546b/h =37.823/3.546=10.5769度=1.576h =3.546b/h= 10.577（13）計(jì)算載荷系數(shù)K由1表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)v= 2.85級(jí)精度，由1P190圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)1.10由1表P194查得KH=1.12+0.18(1+0.6d2) d2+0.23×10-3b=1.12+0.18(1+0.6X)+0.23X10-3X37.823=1.417由1圖P195查得KF=1.34假定，由1P193表10-3查得1.2故載荷系數(shù)K=KAKVKHKH=1X1.10X1.2X1.417=1.870K=1.870（14）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑由1式10-10d1=d1t=42.696d1=42.70（15）計(jì)算模數(shù)42.70/24=1.779mmmn=1.786按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）計(jì)算載荷系數(shù)KK=KAKVKFKFK1x1.10x1.2X1.34=1.7688K1.769(2)齒形系數(shù)Fsa由1P197 表10-5Fsa1=2.65Fsa2=2.18+(2.14-2.18)(117-100)/(150-100)=2.1664Fsa1=2.65Fsa2=2.166（3）應(yīng)力校正系數(shù)YSa由1 P197 表YSa1=1.58YSa2=1.79+(1.83-1.79)(117-100)/(150-100)=1.8036YSa1=1.58YSa2=1.804（4）齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限由1P204 圖500380500380（5）彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)由1P202 圖0.840.880.840.88（6）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力F取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.35，由式10-12得F1= 0.85X500/1.35=314.8148F2= 0.88X380/1.35=247.7037F1=314.815F2=247.704（7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較2.65x1.58/314.815=0.0132992.166x1.804/247.704=0.01577499結(jié)論：取0.015770.01330=0.01577大齒輪值大（8）齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算由1式5=1.10298mm1.103結(jié)論：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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 2mm，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1= 42.70應(yīng)有的齒數(shù)。于是由=42.70/2 =21.35，取Z1=21,Z2 = Z1×i齒1 =21x4.877=102.417取Z2 =1023幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距aA=(21+102)2/2=123mma=123（2）計(jì)算齒輪的分度圓直徑dd=zmnd1=2x21=42d2=2x102=204mmd1=42d2=2043）計(jì)算齒輪的齒根圓直徑df=42-5=37=204-5=199mmdf1=37df2=199（4）計(jì)算齒輪寬度Bb = dd1圓整后?。築1 = 50B2 = 45mm B1 = 50B2 = 45（5）驗(yàn)算=2x20960/42N =998.10N=1x998.10/45N/mm = 22.18N/mm100N/mm合適（二）低速級(jí)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算表項(xiàng)目計(jì)算（或選擇）依據(jù)計(jì)算過(guò)程單位計(jì)算（或確定）結(jié)果1選齒輪精度等級(jí)查1表10-8傳輸機(jī)為一般工作機(jī)速度不高級(jí)72材料選擇小齒輪40Cr(調(diào)質(zhì))大齒輪45鋼(調(diào)質(zhì))小齒輪280HBS,大齒輪240HBS）3選擇齒數(shù)Z=23=3.752x23=86.3U=86/23=3.7391個(gè)=23=86U=3.7395按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）試選KtKt=1.3(2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩TT=9550P/nT=9550x3067/295.26=99200.2NmmT=99.20X103(3)齒寬系數(shù)d由1P203表10-7d=0.70.115d=1(4)材料的彈性影響系數(shù)ZE由1P198表10-6鍛鋼MPa1/2ZE=189.8(5) 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限由1P207圖10-21600550600550（6）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由1式10-13 N3=60n3jLh=60x295.26x16x300x15=1.2755x109N4 = N3/ i齒2 =1.28x109/3.752=0.34x109N3=1.28X109N4=0.34x109（7）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN由1P203圖10-19KHN3 = 0.90 KHN4 = 0.95KHN3 = 0.90 KHN4 = 0.95（8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力H取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由1式得H3= =600X0.90/1540H4= 0.95x550/1522.5 H3=540H4=522.5（9）試算小齒輪分度圓直徑按1式（1021）試算64.5788mm64.579（10）計(jì)算圓周速度vv=3.14x64.579x295.26/60x1000=0.99787m/sv=0.998（11）計(jì)算齒寬Bb = dd3t B=1X64.579=64.579mmB=64.579（12）模數(shù)mnt=64.579/23=2.808h=2.25mnt =6.318b/h =64.579/6.318=10.221度mnt=2.808h=6.318b/h =10.221（13）計(jì)算載荷系數(shù)K由1P190表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)v= 0.998級(jí)精度，由1P192圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)1.06由1表P194查得KH=1.12+0.18(1+0.6d2)d2+0.23×103b=1.12+0.18(1+0.6X)+0.23X103X64.579=1.42由1圖10-13P195查得KF=1.35假定，由1P193表查得1.2故載荷系數(shù)K=KAKVKHKH=1X1.06X1.2X1.42=1.806K=1.806（14）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑d3由1式10-10D3=d3t=72.058D3=72.058（15）計(jì)算模數(shù)=72.058/23=3.133mm=3.1336按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）計(jì)算載荷系數(shù)KK=KAKVKFKFK=1X1.06X1.2X1.35=1.7172K=1.717（2）齒形系數(shù)YFa由1P197表YFa3=2.69YFa4=2.22+(2.20-2.22)(86-80)/(90-80)=2.208YFa3=2.69YFa4=2.208（3）應(yīng)力校正系數(shù)YSa由1P197表10-5YSa3=1.575YSa4=1.77+(1.78-1.77)(86-80)/(90-80)=1.776YSa3=1.575YSa4=1.776（4）齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限由1P204圖10-20500380500380（5）彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)由1P202圖10-180.850.880.850.88（6）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力F取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.35，由式10-2得F3= =0.85x500/1.35=314.8148F4= =0.88x380/1.35=247.7037F3=314.815F3=247.704（7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較=(2.69+1.575)/314.815=0.013547=2.208+1.776/247.704=0.016083結(jié)論：大齒輪值大大齒輪值大（8）齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算由1式=2.17962.18結(jié)論：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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取2.5mm，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d3= 72.058mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由=72.058/2.5= 28.8 取29，則Z4 = Z3×i齒2 = 29x3.752=108.8 取Z4 = 1093幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距aA=(29+109)2.5/2=172.5將中心距圓整為173mma=173（2）計(jì)算齒輪的分度圓直徑dd3=29x2.5=72.5d4=109x2.5=272.5mmd3=72.5d4=272.5（3）計(jì)算齒輪的齒根圓直徑df=72.5-6.25=66.25=272.5-6.25=266.25mmdf1=66.25df2=266.25（4）計(jì)算齒輪寬度Bb = dd3圓整后取：B3 =80B4 = 75mm B3 =80B4 = 75（5）驗(yàn)算=2x99.2x103 /72.5 N = 2.7366x103N=1x2.7366x103 /75N/mm = 36.488N/mm100N/mm 合適（三）直齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)表傳動(dòng)類(lèi)型模數(shù)齒數(shù)中心距齒寬高速級(jí)直齒圓柱齒輪2211021235045低速級(jí)直齒圓柱齒輪2.5291091738075§5聯(lián)軸器的選擇軸的聯(lián)軸器:由于電機(jī)的輸出軸軸徑為28mm查1表14-1由于轉(zhuǎn)矩變化很小可取KA=1.31.3×20.964=27.253N.m又由于電機(jī)的輸出軸軸徑為28mm查2p128表13-5，選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器:TL4(鋼性),其許用轉(zhuǎn)矩n=63N.m,許用最大轉(zhuǎn)速為5700r/min,軸徑為2028之間，由于電機(jī)的軸徑固定為28mm,而由估算可得1軸的軸徑為20mm。故聯(lián)軸器合用:的聯(lián)軸器:查1表14-1轉(zhuǎn)矩變化很小可取KA=1.31.3×361.174=469.52 N.m查2p128表13-5，選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器:TL7,其許用轉(zhuǎn)矩n=500N.m,許用最大轉(zhuǎn)速為3600r/min, 軸徑為4048之間,由估算可選兩邊的軸徑為40mm.聯(lián)軸器合用.§5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1選擇軸的材料及熱處理方法查1表15-1選擇軸的材料為40Cr；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火。2確定軸的最小直徑查1式15-2的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式：=14.296mm再查 1表15-3，A0=(112 97)D13.546mm考慮鍵：有一個(gè)鍵槽，D14.296×（1+5）=15.01mm3確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果大于軸的最小直徑15.01且考慮與聯(lián)軸器內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)直徑配合20大帶輪定位d2= d1+2（0.070.1）d1=20+2.84=22.824考慮密封圈查2表15-8 P143得d=2525考慮軸承d3> d2選用6206軸承從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件（R2.0）B=16mm， da=36mm，d3=30mm,D=6230考慮軸承定位查表2 9-7da3636考慮到齒輪分度圓與軸徑相差不大齒跟<2.5m，選用齒輪軸，此時(shí)d5=d1a=4646>查表2 9-736（同一對(duì)軸承） 304選擇軸承潤(rùn)滑方式，確定與軸長(zhǎng)有關(guān)的參數(shù)。查 2（2）“潤(rùn)滑方式”，及說(shuō)明書(shū)“（12）計(jì)算齒輪圓周速度” =3.467 ，故選用油潤(rùn)滑。將與軸長(zhǎng)度有關(guān)的各參數(shù)填入下表名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果箱體壁厚查3表3P26 小于8選88地腳螺栓直徑及數(shù)目n查3表3P26df=0.036a+12a<250時(shí),n=4=204n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑查3表3P26=0.75=0.75×20=15=16軸承旁聯(lián)接螺栓扳手空間、查3表3P26=22=20軸承蓋聯(lián)接螺釘直徑查3表4 P27=(0.4-0.5)=0.5x20=1010軸承蓋厚度查 2表14-1 e=(11.2) =(11.2)×10=101212小齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離查3表4 P27（或1015）10軸承內(nèi)端面至箱體內(nèi)壁距離查3P43=354.5軸承支點(diǎn)距軸承邊端面距離a查機(jī)械手冊(cè)軟件版85.計(jì)算各軸段長(zhǎng)度。名稱(chēng)計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果(聯(lián)軸器)=38-（23）36L2=8+22+20+（58）-4.5-16+8+29=70.570.5=16(軸承B)16 2+(3-5)+B3+(8-15)-(B1-B2)/2=4.5+10+80+10-2.5=102102=B1=50502+(3-5)10+4.5=14.514.5B-2=16-2=1414L（總長(zhǎng)）L =36+70.5+16+102+50+14.5+14=287.5303L(支點(diǎn)距離)L=303-36-71.5-16+2=178.5181.5二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1選擇軸的材料及熱處理方法查1表14-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。2確定軸的最小直徑查1的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式：=24再查 1表15-2， 考慮鍵：d24×（1+5%）=25.2mm3確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果大于軸的最小直徑25.2且考慮與軸承公稱(chēng)直徑配合試選代號(hào)6207B=17,da=42,D=7235與鍵bxh=10x835+2x(0.070.1)x35=39.94240軸環(huán)定位= d2+2（0.070.1）d2=40+2(0.070.1)40=45.648查表29-7p73取4048=40=（一對(duì)同型號(hào)軸承）354選擇軸承潤(rùn)滑方式，確定與軸長(zhǎng)有關(guān)的參數(shù)。查 2（2）“潤(rùn)滑方式”，及說(shuō)明書(shū)“（12）計(jì)算齒輪圓周速度” =2.91，故選用油潤(rùn)滑。將與軸長(zhǎng)度有關(guān)的各參數(shù)填入下表名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果軸承支點(diǎn)距軸承邊端面距離a查機(jī)械手冊(cè)軟件版8.55.計(jì)算各軸段長(zhǎng)度名稱(chēng)計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果17+（53）+10+233.533.580-27878 （815）1045-2434317+（35）+10+2.5+23434L（總長(zhǎng)）L 33.5+78+10+43+34198.5198.5L（支點(diǎn)距離）L 198.517+2183.5183.5三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1選擇軸的材料及熱處理方法查1表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。2確定軸的最小直徑查1的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式：再查 1表15-2， 考慮鍵： d37.6×（1+5）39.4mm3確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果大于最小直徑39.4mm且考慮到與聯(lián)軸器內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)直徑配合, =4040>,考慮聯(lián)軸器定位查,并考慮與密封墊配合查附表：158接觸式密封d=4545考慮與軸承公稱(chēng)直徑配合> ，軸承代號(hào)：6210B20 da5750d4=da5757考慮到齒輪定位, d5=d4+(510)=63查63= 57= 504選擇軸承潤(rùn)滑方式，確定與軸長(zhǎng)有關(guān)的參數(shù)。查 2（二）“滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑”，及說(shuō)明書(shū)“六、計(jì)算齒輪速度” ，由于第一軸選用了油潤(rùn)滑,故也用油潤(rùn)滑, 名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果軸承支點(diǎn)距軸承寬邊端面距離a從機(jī)械手冊(cè)軟件版105.計(jì)算各軸段長(zhǎng)度名稱(chēng)計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果與聯(lián)軸器配合長(zhǎng)度短23mm84-（23）82828+22+20+5+8+29-20-4.567.567.520204.5+10+2.5+45+10+2.5-1262.562.5軸肩1275-27373 20-2+4.5+10+2.5+23737L（總長(zhǎng)）L 82+67.5+20+62.5+12+73+37354354L(支點(diǎn)距離)L 354-82-67.5-20+2186.5mm186.5四、校核軸的強(qiáng)度齒輪的受力分析：齒輪2上的圓周力小齒輪上的經(jīng)向力小齒輪上的軸向力=N972.549*=353.979N0齒輪3上的圓周力小齒輪上的經(jīng)向力小齒輪上的軸向力=N2736.552*=996.023N01求支反力、繪彎矩、扭矩圖軸的跨度和齒輪在軸上的位置的受力如上圖。AC=8.5+17+=48 CD=+10+=72.5BD=8.5+4.5+10+40=63在XAY平面上：X48+X（72.5+48）=（48+72.5+63）972.549X48+2736.552X120.5=183.5所以，=2051.427N =+=1657.674N所以，C斷面 =48=79.568X D斷面 =63=129.24X在XAZ平面上：x48+X183.5=x（48+72.5）353.979x48+x183.5=996.023x120.5 所以，=561.47N =80.574N所以，C斷面 =X48=3.868X =X63=35.373X合成彎矩C斷面 =79.662X合成彎矩D斷面 =133.99X因?yàn)?gt; , 所以D斷面為危險(xiǎn)截面。=22.91MPa查表15-1得=60mpa,因?yàn)?lt;,所以安全。§6軸承的選擇和校核 一、軸承的選擇和校核1軸軸承的選擇選擇軸軸承的一對(duì)6207軸承，查機(jī)械手冊(cè)軟件版校核軸承，軸承使用壽命為15年，每年按300天計(jì)算。2根據(jù)滾動(dòng)軸承型號(hào)，查出和。Cr=25500NCor=15200N3校核軸軸承是否滿(mǎn)足工作要求（1）畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖。（2）求軸承徑向支反力、（a）垂直平面支反力、= =1657.674N=2051.427N（b）水平面支反力、=80.574N=561.47N（c）合成支反力、=1659.631N=2126.876N（5）計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷、由于Fa=0查1 表13-5 ：X11.41,Y10查1表13-6取載荷系數(shù) 1.1P1fPFr1=1.1×1659.631=1825.5941N查1 表13-5 ：X21 ,Y20P2fPFr21.1×2126.876=233.95636N（6）校核所選軸承由于兩支承用相同的軸承，故按當(dāng)量動(dòng)載荷較大的軸承P2計(jì)算，查1表13-6取載荷系數(shù) 1 ，查1表13-4取溫度系數(shù) 1 ，計(jì)算軸承工作壽命：=73093.9h>(16×300×15)h=72000h結(jié)論：所選的軸承滿(mǎn)足壽命要求。§7鍵聯(lián)接的選擇和校核一、軸大齒輪鍵1鍵的選擇選用普通 圓頭平鍵 A型,軸徑d=40mm ,查1表6-1，得寬度b=12mm,高度h=8mm, 2鍵的校核鍵長(zhǎng)度小于輪轂長(zhǎng)度且鍵長(zhǎng)不宜超過(guò)，前面算得大齒輪寬度 45 ,根據(jù)鍵的長(zhǎng)度系列選鍵長(zhǎng)L=36mm 。(查1表6-1)鍵，軸，輪轂的材料都為鋼，查16-2得許用擠壓應(yīng)力p=100120Mpa,取p=100Mpa.鍵的工作長(zhǎng)度 =Lb=3612=24mm,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5×8=4mm由式16-1得p=51.67Mpa所以所選用的平鍵強(qiáng)度足夠。§9減速器的潤(rùn)滑、密封和潤(rùn)滑牌號(hào)的選擇一、傳動(dòng)零件的潤(rùn)滑1齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑因?yàn)辇X輪圓周速度，故選擇浸油潤(rùn)滑。2滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑因?yàn)镮軸II軸齒輪圓周速度v>2m/s,滾動(dòng)軸承采用油潤(rùn)滑而III軸的齒輪圓周速度v<2m/s,由于第一軸選用了油潤(rùn)滑,故也用油潤(rùn)滑,但由于齒輪不能飛濺潤(rùn)滑,故要用刮油板把油從三軸大齒輪邊引到槽從而達(dá)到潤(rùn)滑軸承目的。二、減速器密封1.軸外伸端密封I軸：與之組合的軸的直徑是25mm，查2表15-8P143，選d=25mm氈圈油封II軸：無(wú)需密封圈III軸：與之配合的軸的直徑是45mm，查2表15-8P143，選d=45mm 選氈圈油封2.箱體結(jié)合面的密封軟鋼紙板§10減速器箱體設(shè)計(jì)及附件的選擇和說(shuō)明一、箱體主要設(shè)計(jì)尺寸名稱(chēng)計(jì)算依據(jù)計(jì)算過(guò)程計(jì)算結(jié)果箱座壁厚0.025*123+36.0758箱蓋壁厚×8=0.8x8=6.48箱座凸緣厚度1.5×812箱蓋凸緣厚度1.5×812箱座底凸緣厚度2.5×820地腳螺栓直徑0.036a+12=0.036x123+12=16.428查3表3P2620地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑0.75×20=1516箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑0.5x20=1010聯(lián)接螺栓d2的間距查3表3P26150200160軸承端蓋螺釘直徑查3表3P26(0.4-0.5)df0.4x20=88定位銷(xiāo)直徑（0.70.8）×108、至外箱壁距離查3表4262216、至凸緣邊緣距離查3表42414軸承旁凸臺(tái)半徑10凸臺(tái)高度作圖得到h=54軸承座寬度8+22+20+555大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1.2×8=9.610齒輪端面與內(nèi)箱壁距離101510箱蓋、箱昨筋厚、0.85×86.86.8軸承端蓋外徑62+5×8=10272+5×8=112100+5×8=130102112130軸承旁聯(lián)接螺栓距離102112130二、附屬零件設(shè)計(jì)1窺視孔和窺視孔蓋其結(jié)構(gòu)見(jiàn)2表14-4 p133,其尺寸選擇為：2.通氣塞和通氣器通氣器結(jié)構(gòu)見(jiàn)2表14-9,p136 主要尺寸：M16x1.5,D=22,D1=19.8,S=17,L=23,l=12,a=2,d1=53.油標(biāo)、油尺由于桿式油標(biāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，選擇桿式油標(biāo)尺，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)2表14-8p135其尺寸選擇為:M124.油塞、封油墊其結(jié)構(gòu)見(jiàn)2表14-14 p139其尺寸選擇為:M20X1.55.起吊裝置選擇吊耳環(huán)和吊鉤結(jié)構(gòu)見(jiàn)2表14-12 p1376.軸承端蓋、調(diào)整墊片查2表14-1 p132§11設(shè)計(jì)小結(jié) 我們這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是做帶式運(yùn)輸機(jī)用的二級(jí)圓柱齒輪減速器。在兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓我明白一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程，知道一個(gè)設(shè)計(jì)所必須要準(zhǔn)備些什么，要怎樣去安排工作，并學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律；也通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來(lái)分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力；學(xué)會(huì)怎樣去進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。還有就是激發(fā)了我的學(xué)習(xí)興趣，能起到一種激勵(lì)奮斗的作用，讓我更加對(duì)課堂所學(xué)內(nèi)容的更加理解和掌握。 這次機(jī)械課程設(shè)計(jì)中，我遇到了很多問(wèn)題，但同學(xué)討論和老師 指導(dǎo)起到了很大的作用，這就是團(tuán)隊(duì)的精神。自己在設(shè)計(jì)中所遇到的困難，讓我明白要做好一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)是一件不容易的事，必須有豐富的知識(shí)面和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還必須有一個(gè)好的導(dǎo)師。設(shè)計(jì)讓我感到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的緊張，能看到同學(xué)間的奮斗努力，能讓大家很好地回顧以前所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，也明白只有在學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上才能做設(shè)計(jì)，讓我以后更加注重理論的學(xué)習(xí)并回到實(shí)踐中去。還這次自己沒(méi)有很好地把握設(shè)計(jì)時(shí)間的分配，前面?zhèn)鲃?dòng)方案設(shè)計(jì)和傳動(dòng)件設(shè)計(jì)時(shí)間太長(zhǎng)，而在裝配草圖設(shè)計(jì)、裝配工作圖設(shè)計(jì)時(shí)間太緊，還有就是在裝配草圖設(shè)計(jì)中遇到一些尺寸不是很確定，而減慢了AutoCAD工程制圖的速度，這也很好讓我們更加掌握AutoCAD工程制圖的操作。這是自己設(shè)計(jì)思維不太嚴(yán)謹(jǐn)，沒(méi)有很好地熟悉一些理論知識(shí)，沒(méi)有過(guò)此類(lèi)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)；在設(shè)計(jì)過(guò)程中自己也做了一些重復(fù)的計(jì)數(shù)，很多往往是一個(gè)參數(shù)所取不正確或沒(méi)有太在意一些計(jì)數(shù)，而在尺寸計(jì)算校核才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，而白白花了重復(fù)工作的時(shí)間，但也能讓我更加深刻一些設(shè)計(jì)的過(guò)程，積累了一些設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。 這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我們一次進(jìn)行的較長(zhǎng)時(shí)間、較系統(tǒng)、 較全面的工程設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，很好地提高了我們實(shí)踐能力和運(yùn)用綜合能力的水平。我們可以通過(guò)設(shè)計(jì)，明白到學(xué)習(xí)的內(nèi)容的目的，更加明確大學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)方向，能激起學(xué)生學(xué)習(xí)激情，也讓我們有學(xué)習(xí)的成就感，希望以后有更多合適實(shí)訓(xùn)教學(xué)安排。§12參考資料1 濮良貴主編. 1997.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）.高等教育出版社2 唐增寶；何永然；劉安俊主編.1998.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).華中科技大學(xué)出版社3 龔溎義 羅圣國(guó) 李平林 張立乃 黃少顏編， 龔溎義主編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)第二版，高等教育出版社 4機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版R2.0,40