用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器說(shuō)明書(shū).doc

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一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一　設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器。 已知條件：運(yùn)輸帶工作拉力F；運(yùn)輸帶工作速度v（允許運(yùn)輸帶速度誤差為5%）；滾筒直徑D；兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷輕微沖擊；空載起動(dòng)；工作年限5年；環(huán)境最高溫度35℃；小批量生產(chǎn)。 原始數(shù)據(jù)： 題號(hào) 運(yùn)輸帶工作拉力 (N) 運(yùn)輸帶工作速度 (m/s) 卷筒直徑 (mm) 備 注 1 1100　 1.50　 250　 直齒軟齒面 2 1150　 1.60　 260　 斜齒軟齒面 3 1200　 1.70　 270　 直齒軟齒面 4 1250　 1.50　 240　 斜齒軟齒面 5 1300　 1.55　 250　 直齒軟齒面 6 1350 1.60 260 斜齒硬齒面 7 1450　 1.55　 250　 直齒硬齒面 8 1500 1.65 260 斜齒硬齒面 9 1500 1.70 280 直齒硬齒面 10 1600　 1.80　 300　 斜齒硬齒面 二　應(yīng)完成的工作 1. 減速器裝配圖1張； 2. 零件工作圖2張（從動(dòng)軸、齒輪）； 3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。 系主任：　　　　 教研室主任：　　 　　 指導(dǎo)教師：　　 發(fā)題日期 　年　月　日 完成日期 　年　月　日 一．目的： 本課程設(shè)計(jì)運(yùn)用所學(xué)的《制圖》、《金屬工藝學(xué)》、《公差與配合》、《力學(xué)》、 《設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的知識(shí)進(jìn)行一次較全面的設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，其基本目的是： 1.培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 2.培養(yǎng)學(xué)生掌握一般機(jī)械傳動(dòng)裝置、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)步驟。 3.達(dá)到對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì) 資料（手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖冊(cè)和規(guī)范等）的能力。 二．要求: 要求每位學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分發(fā)揮自己的獨(dú)立工作能力及創(chuàng)造能力， 對(duì)每個(gè)問(wèn)題都應(yīng)進(jìn)行分析、比較，并提出自己的見(jiàn)解，反對(duì)盲從，杜絕抄襲。在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須做到： 1.隨時(shí)復(fù)習(xí)教科書(shū)、聽(tīng)課筆記及習(xí)題。 2.及時(shí)了解有關(guān)資料，做好準(zhǔn)備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性和 創(chuàng)造性。 3.認(rèn)真計(jì)算和繪圖，保證計(jì)算正確和圖紙質(zhì)量。 4.按預(yù)定計(jì)劃循序完成任務(wù)。 三． 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1.電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算； 2.V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)； 3.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)； 4.軸的設(shè)計(jì)（低速軸）； 5.滾動(dòng)軸承的選擇及驗(yàn)算（低速軸）； 6.鍵的選擇計(jì)算及強(qiáng)度校核（低速軸）； 7.聯(lián)軸器的選擇（低速軸）； 8.潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式的選擇； 9.繪制零件的工作圖和裝配圖； （1）繪制零件的工作圖； ①大齒輪的零件圖； ②低速軸的零件圖； （2）減速器的裝配圖； 注：零件圖包括：(1)尺寸的標(biāo)注；(2)公差；(3)精度；(4)技術(shù)要求。 裝配圖包括：（1）尺寸標(biāo)注（2）技術(shù)特性（3）零件編號(hào) (4)編寫零件明細(xì)表、標(biāo)題欄。 10．編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （1） 目錄； （2） 設(shè)計(jì)題目：原始數(shù)據(jù)及工作條件，傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖； （3） 設(shè)計(jì)計(jì)算：要有詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟及演算過(guò)程； （4） 對(duì)設(shè)計(jì)后的評(píng)價(jià)； （5） 參考文獻(xiàn)資料。 四．設(shè)計(jì)進(jìn)程 1． 準(zhǔn)備階段（0.5天） (1)設(shè)計(jì)前詳細(xì)研究和分析設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和指導(dǎo)書(shū)，明確設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi) 容，根據(jù)原始數(shù)據(jù)和工作條件，確定一個(gè)較全面合理的設(shè)計(jì)方案。 (2)復(fù)習(xí)有關(guān)課程，參考有關(guān)資料，對(duì)所設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行方案比較選出最優(yōu) 方案。 2．設(shè)計(jì)計(jì)算階段（2~2.5天） （1） 電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算； （2） V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)； （3） 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)； （4） 軸的設(shè)計(jì)（低速軸）； （5） 滾動(dòng)軸承的選擇及驗(yàn)算（低速軸）； （6） 鍵的選擇計(jì)算及強(qiáng)度校核（低速軸）； （7） 聯(lián)軸器的選擇； （8） 潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式的選擇； （9） 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 3．繪圖階段（6~6.5天） （1）大齒輪的零件圖； （2）低速軸的工作圖； （3）減速器的裝配圖（高速軸畫成齒輪軸） 4．編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（1天） 5．答辯或考察階段（0.5天） 五．注意事項(xiàng)： 1．設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，首先應(yīng)自己考慮，查找資料，提出自己的看法和意見(jiàn)， 與指導(dǎo)教師磋商，不應(yīng)向指導(dǎo)教師尋求答案。 2． 貫徹三邊的設(shè)計(jì)方法，即邊計(jì)算、邊繪圖、邊修改的方法。 3．設(shè)計(jì)時(shí)學(xué)生必須在規(guī)定的教室進(jìn)行設(shè)計(jì)，未經(jīng)批準(zhǔn)不得缺席，經(jīng)常遲到 或曠課者，除按考勤記錄外，視情節(jié)輕重，影響設(shè)計(jì)成績(jī)。 已知條件，運(yùn)輸帶工作拉力F＝1350kw，運(yùn)輸帶速度V＝1.6m/s，滾筒直徑D＝260mm，兩班制，連鎖單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷輕微沖擊，空轉(zhuǎn)啟動(dòng)，工作年限5年，環(huán)境最高溫度35℃,小批量生產(chǎn)。 二、 電動(dòng)機(jī)的選擇 (1) 選擇電動(dòng)機(jī)類型： 按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 (2) 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)： 電機(jī)所需的工作功率為 其中，（取1） 則 由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)總效率為， 其中 則 即， (3) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速： 計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=601000V/πD=6010001.6/π260=117.6r/min 根據(jù)合理的傳動(dòng)比范圍，初選V帶的傳動(dòng)比i=224,齒輪的傳動(dòng)比i=325 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性和外形及安裝尺寸公表14－1，表14－2，符合這一范圍電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min,1500r/min，有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)可供選擇，如圖： 傳動(dòng)比方案比較 從動(dòng)比方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率/kw 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 V帶傳動(dòng)比 齒輪傳動(dòng)比 1 Y100L2-4 3 1500 1420 12.08 3.02 4 2 Y132S-6 3 1000 960 8.16 2 4.08 3 Y132M-8 3 750 710 6.04 2 3.02 綜合考慮，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和價(jià)格選擇Y132S-6比較合適，因此選定型號(hào)為Y132S-6，所選電動(dòng)機(jī)的主要性能和外觀尺寸如下： 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 3 1000 960 2 2 電動(dòng)機(jī)（Y132S-6）的主要外形尺寸和安裝 中心高H 外形尺寸 底腳安裝尺寸 地腳螺栓空直徑K 軸外伸尺寸 112 12 三、 計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （1）、計(jì)算各軸的功率： 齒輪軸功率：＝＝2.430.97＝2.36kw 軸功率：＝＝3.260.9950.97＝2.27kw 卷筒軸功率：＝＝2.270.9950.995＝2.25kw （2）、各軸的轉(zhuǎn)速： 齒輪軸：＝＝960/2＝480r/min 軸：＝＝960/（24.08）＝117.65r/min 聯(lián)軸器：＝＝117.65r/min （3）、各軸的轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸：=9550 =95502.43/960=24.17 Nm 齒輪軸：＝9550 =95502.36/480=46.95 Nm 軸：＝9550 =95502.27/117.65=184.26 Nm 聯(lián)軸器：＝9550 =95502.25/117.65=182.64Nm 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果 參數(shù) 軸名 電動(dòng)機(jī)軸 I軸 II軸 滾筒軸 轉(zhuǎn)速n(r/min) 960 480 117.65 117.65 功率P(kw) 2.43 2.36 2.27 2.25 轉(zhuǎn)矩T(Nm) 24.17 46.96 184.26 182.64 傳動(dòng)比i 2 4.08 1 效率η =0.97 =0.96 0.99 四、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 已知帶傳動(dòng)選用Y系列異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率P=3,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，兩班制工作，有輕度沖擊。 （1）、V帶設(shè)計(jì)： 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主要結(jié)果 計(jì)算功率 查表《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表9-3-1得 選V帶型號(hào) 根據(jù)查表9-3-1選區(qū)A型V帶 取A型V帶 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 查表9-3-1，選＝100mm，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為，查表9-3-2，選 驗(yàn)算帶速度V V在5m/s~15m/s范圍內(nèi)，故帶的速度合適 V=5.024m/s 確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 初選中心距 基本V帶長(zhǎng)度 查表表9-1-2，選取V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 計(jì)算實(shí)際中心距 驗(yàn)算主動(dòng)輪上包角 計(jì)算V帶的根數(shù)z 由查表9-3-3， 取根 Z=5 計(jì)算V帶合適的初拉力 查表得： 計(jì)算作用在軸上的載荷 （2）、小帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主要結(jié)果 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 查《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表14-3 Y132S-6，D＝38 mm 已設(shè)計(jì)好 外徑 輪厚B＝78mm 內(nèi)孔徑D=38mm 內(nèi)孔徑長(zhǎng)L＝57mm 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零件圖 （3）、大帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主要結(jié)果 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表14.1-24得：D=，S=14 查《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖9-4-1及公式得：B＝70mm 查《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表9-4-1得：外徑 普V帶輪基準(zhǔn)線上槽深，基準(zhǔn)直徑 輪緣厚，基準(zhǔn)下槽深hf=8.7mm H=ha+hf=2.75+8.7=10.45mm 取107mm 內(nèi)孔徑：D＝25mm 內(nèi)孔徑長(zhǎng)：L=50mm 輪厚：B＝70mm 輻板厚度：S＝14mm 輪轂直徑：dh=50mm 外徑：＝205.5mm 基準(zhǔn)直徑： 基準(zhǔn)線下槽深：hf=8.7mm 輪緣厚： 基準(zhǔn)線上槽深： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零件圖 五、齒輪的設(shè)計(jì) 已知，。 項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 主要結(jié)果 選擇材料 材料 熱處理方法 齒面硬度 小齒輪 40Cr 表面淬火 55HRC 大齒輪 40Cr 表面淬火 50HRC 10-5-5 10-5-7 由表10-5-5得，SH=1.1,SF=1.4 計(jì)算 初選精度等級(jí)8級(jí) 精度8級(jí) 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 設(shè)計(jì)公式： 查表10-5-3，取載荷系數(shù)k=1.2 計(jì)算小輪轉(zhuǎn)矩： 初選螺旋角： 取齒數(shù)：=20 查表10-5-6， 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： 取齒形系數(shù)： 查表10-5-7，選齒寬系數(shù) 以上數(shù)據(jù)代入得， 標(biāo)準(zhǔn)化 確定齒輪主要參數(shù)及幾何尺寸 中心距： 重算螺旋角： 分度圓直徑： 齒寬： 驗(yàn)算： 查表10-5-2，確定精度等級(jí)為9 精度等級(jí)為9 校核齒面接觸強(qiáng)度 根據(jù) 安全 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零件圖 六、軸的設(shè)計(jì) 1、齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)如圖， 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主要結(jié)果 選料 鋼 調(diào)質(zhì) 217～255HBS 選鋼 估算最小處的軸徑 考慮到有鍵槽，將直徑增大3％ ，標(biāo)準(zhǔn)化 確定各軸段的直徑 軸段 取4mm 軸段（與其相配軸承30207，d=35mm,D=72mm,T=18.25mm,B=17mm） 取1mm 軸段 軸段 取5mm 軸段 軸段 與齒軸牙頂直徑相等 2、齒輪軸的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)如圖， 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主要結(jié)果 各段軸長(zhǎng)計(jì)算 軸段 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》設(shè)計(jì)好的輪轂長(zhǎng)度為54mm 軸段 去接近已設(shè)計(jì)好的主動(dòng)齒輪厚度 軸段 查以確定好的軸承30207，B=17mm,擋油環(huán)厚度取5mm 軸段 軸段 暫定 軸段 軸段 取15mm 取25mm 跨距與總長(zhǎng) 跨距：L=軸承厚度B+2擋油環(huán)厚度+＝124mm 總長(zhǎng)： 跨距： 校核軸的彎矩組合強(qiáng)度 1、主動(dòng)軸的空間受力簡(jiǎn)圖： 2、計(jì)算扭矩： 3、計(jì)算合成彎矩： 分度圓直徑：d=60mm 圓周力： 斜齒輪的壓力角：，螺旋角： 徑向力： 軸向力： 4、水平受力計(jì)算： 水平受力圖 支反力： 彎矩： 5、垂直的受力分析： 垂直面受力圖 支反力： 彎矩： 合成彎矩： 6、作當(dāng)量彎矩圖，當(dāng)扭剪應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取系數(shù)a=0.6 7、最大彎矩，由當(dāng)量彎矩圖可見(jiàn)，C處的當(dāng)量彎矩最大為 8、計(jì)算危險(xiǎn)截面處直徑 查表11-1-1，強(qiáng)度極限 查表11-1-3，許用彎曲應(yīng)力 則 由于d=66mm>22.1mm 故所設(shè)計(jì)軸的直徑強(qiáng)度足夠 3、從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主要結(jié)果 選料 鋼 調(diào)質(zhì) 217～255HBS 選鋼 估算最小處的軸徑 考慮有鍵槽，將直徑增大3％ ，標(biāo)準(zhǔn)化d=40mm 確定各軸段的直徑 將軸分為7段，如圖 軸段 取4.5mm 軸段（與其相配軸承為圓錐滾子軸承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 取0.5mm 軸段 取0.5mm 有一個(gè)鍵槽，所以增大4％ 取整 軸段 取4mm 軸段 取3mm 4、從動(dòng)軸的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)如下圖： 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主要結(jié)果 各軸段長(zhǎng)度計(jì)算 軸段 取彈性柱銷聯(lián)軸器，軸孔直徑d=40mm，軸孔長(zhǎng)度L=112mm（《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表13-2） 軸段 軸段 軸段 S取7mm,a取13mm 軸段（與其相配軸承為圓錐滾子軸承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 軸段 C取15mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表12-11，取25mm 軸段（與其相配軸承為圓錐滾子軸承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 暫取 軸承B=20mm 跨距 L=120mm 總長(zhǎng) 校核軸的彎曲組合強(qiáng)度 （1）、繪制空間受力計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)算作用在軸上的力，齒輪受力分析： 圓周力： 徑向力： 軸向力： 為軸承A水平反力，H面 為軸承A垂直反力，V面 為軸承B水平反力，H面 為軸承B垂直反力，V面 （2）、繪制水平反力計(jì)算簡(jiǎn)圖，計(jì)算水平反力及彎矩，繪制彎矩圖 水平支反力： 垂直支反力： 水平面彎矩： （3）、繪制垂直受力計(jì)算簡(jiǎn)圖，計(jì)算垂直支反力及彎矩，繪制彎矩圖 垂直彎矩： （4）、計(jì)算合成彎矩，繪制合成彎矩圖M （5）、計(jì)算扭矩，繪制扭矩圖 （6）、計(jì)算當(dāng)量彎矩，繪制當(dāng)量彎矩圖 （取1） （7）、校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 （d=54mm） 該軸強(qiáng)度足夠 七、軸承的選擇與驗(yàn)算 1、驗(yàn)算軸承30210 項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 根據(jù)條件計(jì)算軸承的預(yù)計(jì)壽命 軸承預(yù)計(jì)壽命為29200h 選擇軸承類型 一對(duì)圓錐滾子軸承30210 Ⅱ軸各參數(shù)如下： 轉(zhuǎn)速n=117.65r/min 輸入功率P=2.27kw 輸入轉(zhuǎn)矩T=184.26 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》11-3 Y=1.4 e=0.42 預(yù)選圓錐滾子軸承30210分別為Ⅰ跟Ⅱ n=117.65r/min P=2.27kw T=184.26 Y=1.4 e=0.42 計(jì)算兩軸承的徑向反力 軸向力 計(jì)算軸承的軸向力 軸承的內(nèi)部軸向力按查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3-5， 假設(shè)內(nèi)部軸向力與軸向力的方向一致，所以應(yīng)該將軸承Ⅰ的內(nèi)部軸向力與軸向力之和與軸承Ⅱ的內(nèi)部軸向力比較 所以軸承Ⅱ被“壓緊”，軸承Ⅰ被“放松”，根據(jù)《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3-4有： 查判斷系數(shù)e 查《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3，e=0.42 e=0.42 判斷與e的關(guān)系，求系數(shù)x,y 軸承Ⅰ的系數(shù)： x=1,y=0 軸承Ⅱ的系數(shù)： x=0.4,y=1.4 x=1,y=0 x=0.4,y=1.4 計(jì)算當(dāng)量載荷 選取當(dāng)量動(dòng)載荷的軸承Ⅱ， 計(jì)算軸承預(yù)期壽命 軸承的壽命，滾子軸承，預(yù)期壽命為，取，則 所以預(yù)期壽命足夠 預(yù)期壽命滿足要求 2、驗(yàn)算軸承30207 項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 根據(jù)條件計(jì)算軸承的預(yù)計(jì)壽命 軸承預(yù)計(jì)壽命為29200h 選擇軸承類型 一對(duì)圓錐滾子軸承30207 Ⅰ軸各參數(shù)如下： 轉(zhuǎn)速n=480r/min 輸入功率P=2.23kw 輸入轉(zhuǎn)矩T=46.96 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》11-3 Y=1.6 e=0.37 預(yù)選圓錐滾子軸承30207分別為Ⅰ跟Ⅱ n=480r/min P=2.23kw T=46.96 Y=1.6 e=0.37 計(jì)算兩軸承的徑向反力 軸向力 計(jì)算軸承的軸向力 軸承的內(nèi)部軸向力按查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3-5， 假設(shè)內(nèi)部軸向力與軸向力的方向一致，所以應(yīng)該將軸承Ⅰ的內(nèi)部軸向力與軸向力之和與軸承Ⅱ的內(nèi)部軸向力比較 所以軸承Ⅱ被“壓緊”，軸承Ⅰ被“放松”，根據(jù)《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3-4有： 查判斷系數(shù)e 查《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3，e=0.37 e=0.37 判斷與e的關(guān)系，求系數(shù)x,y 軸承Ⅰ的系數(shù)： x=1,y=0 軸承Ⅱ的系數(shù)： x=0.4,y=1.6 x=1,y=0 x=0.4,y=1.6 計(jì)算當(dāng)量載荷 選取當(dāng)量動(dòng)載荷的軸承Ⅱ， 計(jì)算軸承預(yù)期壽命 軸承的壽命，滾子軸承，預(yù)期壽命為，取，則 所以預(yù)期壽命足夠 預(yù)期壽命滿足要求 八、健的選擇與驗(yàn)算 1、聯(lián)軸器與軸的鍵連接驗(yàn)算 項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 主要結(jié)果 鍵的類型 聯(lián)軸器與軸要求對(duì)中性好，故選擇A型平鍵連接 選擇A型平鍵連接 確定鍵槽尺寸 由d=40mm,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15-6，選寬度b=12mm,鍵高h(yuǎn)=8mm,鍵長(zhǎng)L=90mm,GBIT1096鍵 b=12mm h=8mm L=90mm GBIT1096鍵 驗(yàn)算彎矩壓強(qiáng) 該鍵的彎矩壓強(qiáng)： 查課本，表8-2-2，且有輕微沖擊 所以該鍵的磨損壓強(qiáng)在范圍內(nèi)，該鍵強(qiáng)度足夠。 安全 確定鍵槽尺寸及相應(yīng)公差 由《課程設(shè)計(jì)》表15-6，軸槽深＝5mm，轂深，寬為b=mm，軸槽長(zhǎng)L＝90mm。 ＝5mm b=mm L＝90mm 2、軸與大齒輪的鍵連接驗(yàn)算 項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 主要結(jié)果 鍵的類型 聯(lián)軸器與軸要求對(duì)中性好，故選擇A型平鍵連接 選擇A型平鍵連接 確定鍵槽尺寸 由d=54mm,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15-6，選寬度b=16mm,鍵高h(yuǎn)=10mm,鍵長(zhǎng)L=52mm,GBIT1096鍵 b=16mm h=10mm L=52mm GBIT1096鍵 驗(yàn)算彎矩壓強(qiáng) 該鍵的彎矩壓強(qiáng)： 查課本，表8-2-2，且有輕微沖擊 所以該鍵的磨損壓強(qiáng)在范圍內(nèi)，該鍵強(qiáng)度足夠。 安全 確定鍵槽尺寸及相應(yīng)公差 由《課程設(shè)計(jì)》表15-6，軸槽深＝mm，轂深，寬為b=mm，軸槽長(zhǎng)L＝52mm。 ＝mm b=mm L＝52mm 3、齒輪軸與帶輪的鍵連接驗(yàn)算 項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 主要結(jié)果 鍵的類型 聯(lián)軸器與軸要求對(duì)中性好，故選擇A型平鍵連接 選擇A型平鍵連接 確定鍵槽尺寸 由d=25mm,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15-6，選寬度b=8mm,鍵高h(yuǎn)=7mm,鍵長(zhǎng)L=48mm,GBIT1096鍵 b=8mm h=7mm L=7mm GBIT1096鍵 驗(yàn)算彎矩壓強(qiáng) 該鍵的彎矩壓強(qiáng)： 查課本，表8-2-2，且有輕微沖擊 所以該鍵的磨損壓強(qiáng)在范圍內(nèi)，該鍵強(qiáng)度足夠。 安全 確定鍵槽尺寸及相應(yīng)公差 由《課程設(shè)計(jì)》表15-6，軸槽深＝mm，轂深，寬為b=mm，軸槽長(zhǎng)L＝48mm。 ＝mm b=mm L＝48mm 九、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主要結(jié)果 類型選擇 為了緩和震動(dòng)和沖擊，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器 選擇彈性柱銷聯(lián)軸器 載荷計(jì)算 查《機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8-3-1，選取工作情況系數(shù)k=1.5 選聯(lián)軸器 暫選彈性柱銷聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速，軸頸40mm，滿足 適用 選彈性柱銷聯(lián)軸器 十、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. 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 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)接统氐酌娴木嚯xH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. 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. 4. 對(duì)附件設(shè)計(jì) A 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 B 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)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。 C 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. D 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. E 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. F 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. G 吊鉤： 在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體. 十一、設(shè)計(jì)小結(jié) 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(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)二個(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)》、《材料力學(xué)》、《公差與配合》、《機(jī)械工程材料》、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》等于一體。 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。 十二、主要參考資料 1.《機(jī)械設(shè)計(jì)》 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著。高等教育出版社 2.《機(jī)械原理》 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著。高等教育出版社 3.《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 國(guó)防工業(yè)出版社 1986年12月版 4.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2004年9月第三版 5.《實(shí)用軸承手冊(cè)》 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 2001年10月版 6.《機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 第二版