機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書-型砂攪拌機(jī)的傳動(dòng)裝置—兩級(jí)圓柱齒輪減速器.doc

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1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：型砂攪拌機(jī)的傳動(dòng)裝置兩級(jí)圓柱齒輪減速器姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)班級(jí)：目 錄摘要 第一章 緒論 1.1 引言1.2 目的第二章 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 2.1 已知數(shù)據(jù) 2.2 傳動(dòng)方案的選擇 2.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 2.4 傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 2.5 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 2.6 各級(jí)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.7 軸的尺寸設(shè)計(jì)按許用應(yīng)力計(jì)算 2.8 聯(lián)軸器的選擇 2.9 鍵的選擇按軸頸選擇 2.10 滾動(dòng)軸承的選擇 2.11 箱體及減速器附件說明 2.12 滾動(dòng)軸承的外部密封裝置第三章裝配圖設(shè)計(jì)第四章零件圖設(shè)計(jì)第五章 個(gè)人小結(jié)第六章 參考文獻(xiàn) 第一章 緒論1.1 引言機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們一個(gè)

2、學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)狀況的考察，也是鍛煉同學(xué)自主創(chuàng)新、設(shè)計(jì)及思考的一項(xiàng)課題。本次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的主題為“二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器”，在設(shè)計(jì)過程中涉及到了很多在過去的一年中我們所學(xué)到的知識(shí)，例如齒輪、軸和與它們相關(guān)的知識(shí)。這次是我們第一次接觸實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，相信無論對(duì)于我們知識(shí)的強(qiáng)化還是創(chuàng)新能力、思考能力都是一次鍛煉和挑戰(zhàn)。1.2 目的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識(shí)和繪圖技能，完成傳動(dòng)裝置的測(cè)繪與分析，通過這一過程全面了解一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識(shí)，培養(yǎng)綜合分析、實(shí)際解決工程問題的能力。第二章 設(shè)計(jì)項(xiàng)目2.1 已知數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)要求： 單班制工作，單向運(yùn)行，有輕微的

3、振動(dòng)，啟動(dòng)載荷為名義載荷的1.5倍，減速器成批生產(chǎn)設(shè)計(jì)基本參數(shù)： 組號(hào) 4-2 碾盤主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 15 錐齒輪傳動(dòng)比i 3.5碾盤主軸扭矩（N.m）750每天工作時(shí)數(shù)/h8傳動(dòng)工作年限/a102.2 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案：電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器輸入到雙級(jí)圓柱齒輪減速器，其中高速級(jí)采用圓柱斜齒輪，低速級(jí)采用圓柱直齒輪。然后低速級(jí)通過聯(lián)軸器,錐齒輪傳動(dòng)輸入到磨盤上。設(shè)計(jì)圖例：2.3 電動(dòng)機(jī)的選擇選用Y100L-6型三相異步電機(jī)，其參數(shù)如下：（1） 額定功率：1.5KW（2） 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩：2.2 N.m（3） 同步轉(zhuǎn)速：1000r/min（4） 滿載轉(zhuǎn)速：940r/min（5） 伸出端直徑：80m

4、m(6)（6） 伸出端安裝長(zhǎng)度：60mm（7） 中心高度：100mm（8） 外形尺寸：380*205*2452.4 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的確定與傳動(dòng)比的分配(1) 總傳動(dòng)比的確定原始數(shù)據(jù)給出準(zhǔn)齒輪的傳動(dòng)比為3.8，總傳動(dòng)比為940/15=63則減速箱的總傳動(dòng)比為i=63。i錐=3.5(2)傳動(dòng)比的分配對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，i1=(1.31.5)i2由此計(jì)算得：又i總=i1* i2*i錐i1=5.2 i2=3.52.5計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)各軸的轉(zhuǎn)速磨盤轉(zhuǎn)軸： n3=n4*i3=15*3.5 =52.5r/min3軸： n2=n3*i2=52.5*3.5=183.75r/min 2軸

5、： n1=n2*i1 =183.75*5.2=940r/min1軸：n1=nm=940r/min(2)各軸的輸入功率主軸功率 Td=9550*p4/nm，而n=15, T4=750 N.m, 則p4 =1178W聯(lián)軸器的效率1=0.99，滾子軸承的效率2=0.98圓柱齒輪傳動(dòng)的效率3=0.98，錐齒輪傳動(dòng)的效率4=0.98傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)之間的效率分別為:01=1=0.99,12=23=0.96,23=23=0.94,34=12234=0.92系統(tǒng)的總效率為=01122334=1224324=0.844軸：p4=p334=pd1224324=1178W p3 =1280W3軸：p3=p223=pd

6、12232=1280W p2 =1362W2軸：p2=p112=pd123=1362W p1 =1419W1軸：p1=pd01= pd1=1419W pd =1433W 故選擇1500W電動(dòng)機(jī) (3)各軸的輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為Td=9550*pd/nm=9550*1.5/940=15.24N.m13軸的輸入轉(zhuǎn)矩為：1軸：T1= Td01=15.09N.m2軸：T2= T1 i112=75.32N.m3軸：T3= T2 i223=247.79N.m磨盤軸的輸入轉(zhuǎn)矩為T4= T3 i334=797.90N.m軸名轉(zhuǎn)矩/N.m轉(zhuǎn)速(r/min)功率 /Kw輸入輸出電機(jī)軸1.515.24940高

7、速軸1.41914.4215.09940中間軸1.36270.7975.3218375低速軸1.280232.84247.7952.5磨盤軸1.178750797.9015運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)整理如下表：2.6 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算六.設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪1選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型1）確定齒輪類型兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪2）材料選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為，大齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為HBS，二者材料硬度差為HBS。）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4）選小齒輪齒數(shù)1，大齒輪齒數(shù)2115.224=124.8,取Z2=125。5）選取螺旋角。初選螺旋角2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（1021

8、）試算，即）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（）試選 （）由圖，選取區(qū)域系數(shù)（）由圖查得 （）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 =95.51.419/940=1.4416N.mm（）由表選取齒寬系數(shù)（）由表查得材料的彈性影響系數(shù)（）由圖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（）由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60940=（）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得）計(jì)算（）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得=29.31mm（）計(jì)算圓周速度 =1.44m/s（）計(jì)算齒寬及模數(shù)=11.18mm=2.25b/h=29.31/2.655=11.04（）計(jì)

9、算縱向重合度（）計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)根據(jù)v=1.44m/s，級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載荷系數(shù)由表查得 由圖查得假定，由表查得故載荷系數(shù)（）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得29.31 =32.64mm（）計(jì)算模數(shù)32.64/24=1.323按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式） 確定計(jì)算參數(shù)（）計(jì)算載荷系數(shù)（）根據(jù)縱向重合度，從圖查得螺旋角影響系數(shù)（）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) （）查取齒形系數(shù)由表查得（）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得（）由圖查得，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（）由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4，由式得（）計(jì)算大小齒輪的大齒輪的數(shù)據(jù)

10、大） 設(shè)計(jì)計(jì)算對(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1.5mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有=21.11取，則,取4幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距100.51）將中心距圓整為101mm）按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 32.63mm169.38mm） 計(jì)算大、小齒輪的齒根圓直徑28.88mm165.63mm） 計(jì)算齒輪寬度） 1圓整后??； 5驗(yàn)算833.3N25.53N/mm100N/mm合適七.設(shè)計(jì)低速級(jí)齒輪1選精度等級(jí)

11、、材料及齒數(shù)，齒型1）確定齒輪類型兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪2）材料選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為，大齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為HBS，二者材料硬度差為HBS。）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4）選小齒輪齒數(shù)1，大齒輪齒數(shù)2113.524=84。 2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ） 確定公式各計(jì)算數(shù)值（） 試選載荷系數(shù)（） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩95.5 N.mm（） 由表選取齒寬系數(shù)（） 由表查得材料的彈性影響系數(shù)（） 由圖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（）由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)60=（）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)（）計(jì)算接

12、觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得 ） 計(jì)算（） 試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值=54.34mm（） 計(jì)算圓周速度v =0.52m/s計(jì)算齒寬 =1計(jì)算齒寬與齒高之比2.264mm=2.25b/h=54.34/5.094=10.67（） 計(jì)算載荷系數(shù)K 根據(jù)v=0.52m/s，級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載荷系數(shù) 假設(shè)，由表查得 由表查得使用系數(shù)由表查得 由圖2查得故載荷系數(shù)（）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得54.34 =57.27mm（）計(jì)算模數(shù)m =d1/Z1 =57.27/24=2.393按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為） 確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)

13、值（） 由圖查得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（） 由圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù) （） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為，安全系數(shù)為S=1.4，由式得 （） 計(jì)算載荷系數(shù)（）查取齒形系數(shù)由表查得（）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表查得（）計(jì)算大小齒輪的，并比較大齒輪的數(shù)據(jù)大） 設(shè)計(jì)計(jì)算mm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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.84，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值2。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=57.27mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有Z1=d1/m1=57.27/2=28.64取Z1=29大齒輪齒數(shù)取

14、4幾何尺寸計(jì)算） 計(jì)算分度圓直徑d 1=m1d 2=m1） 計(jì)算齒根圓直徑df1=d1-2m=58-2=54df2=d2-2m=202-2=198） 計(jì)算中心距a =(d1+d2)/2=(58+202)/2=130計(jì)算齒寬 ） =1取B2=60mmB1=65mm5驗(yàn)算2592.2N44.78N/mm100N/mm合適設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如圖（高速）名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距amm101傳動(dòng)比i5.2模數(shù)mm1.5螺旋角14.86齒數(shù)z21109分度圓直徑dmm33170齒根圓直徑mm30167齒頂圓直徑mm36.5173.5齒寬bmm3540（低速）名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距amm 130傳動(dòng)比i

15、 3.5模數(shù)mmm 2齒數(shù)z 3275分度圓直徑dmm 58202齒頂圓直徑damm 62206齒根圓直徑mm 53.5197.5齒寬bmm 6065九.減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)輸入軸上的功率 P1=1.419Kw n1=940r/min轉(zhuǎn)矩T1=1.4416求作用在齒輪上的力 833.3N833.3=314.20N833.3=225.4N初定軸的最小直徑選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表，取（以下軸均取此值），于是由式初步估算軸的最小直徑112=12.84mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選

16、取聯(lián)軸器型號(hào).聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3,則， Tca=KAT1 =1.3=18740.8N.mm 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用HL型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為160000N。半聯(lián)軸器的孔徑，故取半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L42，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ）擬定軸上零件的裝配方案（見下圖） ）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度,故取段的直徑 。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=30mm.，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故的長(zhǎng)度應(yīng)該比略短一點(diǎn)，現(xiàn)取 （2

17、）初步選擇滾動(dòng)軸承 參照工作要求并根據(jù)，初選型號(hào)6205軸承，其尺寸為，基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷，故,軸段7的長(zhǎng)度與軸承寬度相同,故取(3)取齒輪左端面與箱體內(nèi)壁間留有足夠間距，取。為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段4的直徑應(yīng)根據(jù)的深溝球軸承的定位軸肩直徑確定（4）軸段5上安裝齒輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大與,可取.齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段5的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短,若轂長(zhǎng)與齒寬相同,已知齒寬,故取。齒輪右端用肩固定,由此可確定軸段6的直徑, 軸肩高度,取,故取 為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段7的直徑應(yīng)根據(jù)的深溝球軸承的定位軸肩直徑確定

18、,即，（5）取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn),則可得,，(6)參考表152，取軸端為，各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。輸入軸的結(jié)構(gòu)布置5受力分析、彎距的計(jì)算 （）計(jì)算支承反力 在水平面上 232.27N 601.03N225.4N（）在垂直面上99.24N314.20-99.24=214.96N總支承反力=338.53N=638.31N）計(jì)算彎矩并作彎矩圖 （）水平面彎矩圖 232.27 （）垂直面彎矩圖99.24214.96 （）合成彎矩圖 =31699.1 N.mm=30958.2 N.mm 3）計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖T=T1 =1.44166作受力、彎距和扭距圖7選用鍵校核鍵連接：聯(lián)軸器：選單圓頭平鍵

19、（C型） 齒輪：選普通平鍵 （A型） 聯(lián)軸器:由式， 查表，得 ，鍵校核安全齒輪: =7.42Mpa查表62，得 ，鍵校核安全8按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，C處左側(cè)承受最大彎矩和扭矩，并且有較多的應(yīng)力集中，故c截面為危險(xiǎn)截面。根據(jù)式，并取，軸的計(jì)算應(yīng)力23.1Mpa由表查得，故安全9校核軸承和計(jì)算壽命（） 校核軸承A和計(jì)算壽命徑向載荷=252.58N 軸向載荷225.4N由，在表取X0.56。相對(duì)軸向載荷為，在表中介于0.0250.040之間，對(duì)應(yīng)的e值為0.220.24之間，對(duì)應(yīng)Y值為2.01.8，于是，用插值法求得，故X=0.56,Y=1.952由表取則，A軸承的當(dāng)量

20、動(dòng)載荷，校核安全該軸承壽命該軸承壽命（） 校核軸承B和計(jì)算壽命 徑向載荷=638.31N 當(dāng)量動(dòng)載荷1.2 Cr，校核安全該軸承壽命該軸承壽命2軸（中間軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1. 輸入軸上的功率 P1=1.362Kw n1=183.75r/min轉(zhuǎn)矩T1=求作用在齒輪上的力高速大齒輪:=835.87N835.87=315.17N835.87226.13N低速小齒輪: =2441.03N=2441.03初定軸的最小直徑 選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表，取，于是由式初步估算軸的最小直徑112=21.84mm;.這是安裝軸承處軸的最小直徑4根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（ 1 ）初選

21、型號(hào)6206的深溝球軸承參數(shù)如下基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷 故。軸段1和7的長(zhǎng)度與軸承寬度相同,故取，( 2 )軸段3上安裝低速級(jí)小齒輪,為便于齒輪的安裝,應(yīng)略大與,可取。齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段3的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短,若轂長(zhǎng)與齒寬相同,已知齒寬，取。小齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑, 軸肩高度,取,故取( 3)軸段5上安裝高速級(jí)大齒輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大與,可取。齒輪右端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪右端面上,即靠緊,軸段5的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短,若轂長(zhǎng)與齒寬相同,已知齒寬，取。大齒輪左端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑, 軸

22、肩高度,取,故取。取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn),則可得, ，（4）參考表152，取軸端為，各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。中間軸的結(jié)構(gòu)布置5.軸的受力分析、彎距的計(jì)算1）計(jì)算支承反力： 在水平面上 1809.46N226.13N1467.44N在垂直面上：684.89N 故 518.74N總支承反力：1947.91N1556.43N2)計(jì)算彎矩在水平面上：1467.441809.46在垂直面上：26455.74N.mm30526.08N.mm684.8926455.74N.mm30526.08N.mm 故 =79377.98N.mm=121888.07N.mm=80825.74N.mm3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并

23、作轉(zhuǎn)矩圖T=T2=N.mm6作受力、彎距和扭距圖7選用校核鍵）低速級(jí)小齒輪的鍵由表選用圓頭平鍵（A型） 由式，26.8Mpa查表，得 ，鍵校核安全2）高速級(jí)大齒輪的鍵 由表選用圓頭平鍵（A型） 由式， 33.5Mpa查表，得 ，鍵校核安全8按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，2處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險(xiǎn)截面根據(jù)式，并取 31.2Mpa由表查得，校核安全。9校核軸承和計(jì)算壽命）校核軸承A和計(jì)算壽命徑向載荷1934.7N軸向載荷226.13N,查表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,取,故1934.7N因?yàn)?，校核安全。該軸承壽命該軸承壽命34368.8h）校核

24、軸承B和計(jì)算壽命 徑向載荷1556.43N 當(dāng)量動(dòng)載荷，校核安全該軸承壽命該軸承壽命66011h查表13-3得預(yù)期計(jì)算壽命，故安全。3.軸（輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)輸入軸上的功率 P3=1.280 Kw n3=52.5r/min轉(zhuǎn)矩T3= 2 第三軸上齒輪受力2305.3N2305.33初定軸的直徑與圓錐的聯(lián)軸器：選軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表，?。ㄒ韵螺S均取此值），于是由式初步估算軸的最小直徑112=32.5mm這是安裝鏈輪處軸的最小直徑d=38mm聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.7,則， Tca=KAT1 =1.7=395824.

25、6N.mm 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用HL型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630000N。半聯(lián)軸器的孔徑d1=38mm，故取d1=38mm半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L82，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L=60mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ）擬定軸上零件的裝配方案（見下圖） ）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=60mm.，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故的長(zhǎng)度應(yīng)該比略短一點(diǎn)，現(xiàn)取l1=56mm4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）擬定軸的結(jié)構(gòu)和尺寸（見下圖）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（1）軸段2和軸段7用來安裝軸承

26、，根據(jù)，初選型號(hào)6309的深溝球軸承，參數(shù)基本： 基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷。由此可以確定： （2）為減小應(yīng)力集中,并考慮左右軸承的拆卸,軸段3和6的直徑應(yīng)根據(jù)6309的深溝球軸承的定位軸肩直徑確定,即，取( 3)軸段5上安裝低速級(jí)大齒輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大與,可取。齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪右端面上,即靠緊,軸段5的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)略短,若轂長(zhǎng)與齒寬相同,已知齒寬b=65mm，取l5=60mm 。大齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段4的直徑, 軸肩高度,取,故取。(4)取齒輪左端面與箱體內(nèi)壁間留有足夠間距，?。?）取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn),則可得, ，（6）參考表15

27、2，取軸端為，各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。輸出軸的結(jié)構(gòu)布置5.軸的受力分析、彎距的計(jì)算（）計(jì)算支承反力 在水平面上1947.8N 357.5N在垂直面上533.5N故839.1-533.5=305.6N（2）計(jì)算彎矩）水平面彎矩 在C處，357.5 在B處，-2453=-136158.2）垂直面彎矩 在C處533.533610.5（）合成彎矩圖 在C處=40459.0在B處， 136158.2N.mm（4）計(jì)算轉(zhuǎn)矩，并作轉(zhuǎn)矩圖T=T3= (CD段)6作受力、彎距和扭距圖7選用校核鍵）低速級(jí)大齒輪的鍵由表選用圓頭平鍵（A型） 由式，58.2Mpa查表，得 ，鍵校核安全2）與圓錐連接的軸上的鍵：

28、根據(jù)的d1的軸的直徑，可選鍵bh為10 鍵的程度可取50mm根據(jù)式6-1，校核，鍵安全。8按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，B處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險(xiǎn)截面根據(jù)式，并取54.5Mpa由表查得，校核安全。9校核軸承和計(jì)算壽命）校核軸承A和計(jì)算壽命徑向載荷642.2N當(dāng)量動(dòng)載荷642.2N因?yàn)?，校核安全。該軸承壽命該軸承壽命176h）校核軸承B和計(jì)算壽命 徑向載荷1971.6N 當(dāng)量動(dòng)載荷，校核安全該軸承壽命該軸承壽命60h2.11 箱體及減速器附件說明 箱體說明：箱殼是安裝軸系組件和所有附件的基座，它需具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的工藝性。箱殼多數(shù)用HT150或

29、HT200灰鑄鐵鑄造而成，易得道美觀的外表，還易于切削。為了保證箱殼有足夠的剛度，常在軸承凸臺(tái)上下做出剛性加固筋。當(dāng)軸承采用潤(rùn)滑時(shí)，箱殼內(nèi)壁應(yīng)鑄出較大的倒角，箱殼接觸面上應(yīng)開出油槽，一邊把運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)飛濺在箱蓋內(nèi)表面的油順列而充分的引進(jìn)軸承。當(dāng)軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)，有時(shí)也在接合面上開出油槽，以防潤(rùn)滑油從結(jié)合面流出箱外。箱體底部應(yīng)鑄出凹入部分，以減少加工面并使支撐凸緣與地量好接觸。 減速器附件說明：1)視孔和視孔蓋箱蓋上一般開有視孔，用來檢查嚙合，潤(rùn)滑和齒輪損壞情況，并用來加注潤(rùn)滑油。為了防止污物落入和油滴飛出，視孔須用視孔蓋、墊片和螺釘封死。視孔和視孔蓋的位置和尺寸由查表得到。2)油標(biāo) 采用油池潤(rùn)滑

30、傳動(dòng)件的減速器，不論是在加油還是在工作時(shí)，均續(xù)觀察箱內(nèi)油面高度，以保證箱內(nèi)油亮適當(dāng)，為此，需在箱體上便于觀察和油面較穩(wěn)定的地方，裝上油標(biāo)油標(biāo)已標(biāo)準(zhǔn)化。3)油塞 在箱體最底部開有放油孔，以排除油污和清洗減速器。放油孔平時(shí)用油塞和封油圈封死。油塞用細(xì)牙螺紋，材料為235鋼。封油圈可用工業(yè)用革、石棉橡膠紙或耐油橡膠制成。4)吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘 為了便于搬運(yùn)減速器，常在箱體上鑄出吊鉤、吊耳或在箱蓋上安裝吊環(huán)螺釘。起調(diào)整個(gè)減速器時(shí)，一般應(yīng)使用箱體上的吊鉤。對(duì)重量不大的中小型減速器，如箱蓋上的吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘?shù)某叽绺鶕?jù)減速器總重決定，才允許用來起調(diào)整個(gè)減速器，否則只用來起吊箱蓋。5)定位銷 為了加工

31、時(shí)精確地鏜制減速器的軸承座孔，安裝時(shí)保證箱蓋與箱體的相互位置，再分箱面凸緣兩端裝置兩個(gè)圓錐銷，以便定位。圓錐銷的位置不應(yīng)該對(duì)稱并盡量遠(yuǎn)離。直徑可大致取凸緣連接螺栓直徑的一半，長(zhǎng)度應(yīng)大于凸緣的總厚度，使銷釘兩端略伸凸緣以利裝拆。第三章 裝配圖設(shè)計(jì)（一）裝配圖的作用作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。（二）、減速器裝配圖的繪制1、裝備圖的總體規(guī)劃：（1）視圖布局： 選擇3個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖

32、面和局部視圖加以補(bǔ)充。 選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。布置視圖時(shí)應(yīng)注意：A整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。B各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置。（2） 尺寸的標(biāo)注： 特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距及其極限偏差等。 配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí)。 外形尺寸：減速器的最大長(zhǎng)、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所

33、占空間。 安裝尺寸：減速器箱體底面的長(zhǎng)與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長(zhǎng)度及中心高等。（3） 標(biāo)題欄、序號(hào)和明細(xì)表： 說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、圖號(hào)以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。 裝備圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號(hào)，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。（4）技術(shù)特性表和技術(shù)要求： 技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級(jí)、表，布置在裝配圖右下方空白處。 技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤(rùn)滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。2、繪制過程：（1） 畫三視圖： 繪制裝配圖時(shí)注意問題： A. 先畫中心線，然后由

34、中心向外依次畫出軸、傳動(dòng)零件、軸承、箱體及其附件。B先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)。C3個(gè)視圖中以俯視圖作基本視圖為主。D剖視圖的剖面線間距應(yīng)與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取不同。E對(duì)零件剖面寬度的剖視圖，剖面允許涂黑表示。F同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。 軸系的固定：A軸向固定：滾動(dòng)軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同樣。B周向固定：滾動(dòng)軸承采用內(nèi)圈與軸的過渡配合，齒輪與軸除采用過盈配合還采用圓頭普通平鍵。（2） 潤(rùn)滑與密封1潤(rùn)滑方式的選擇 因?yàn)榇俗兯倨鳛殚]式齒輪傳動(dòng)，又因?yàn)辇X輪的圓周速度，所以采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑?？紤]到高速級(jí)大齒輪可能浸不到油，

35、所以在大齒輪下安裝一小油輪進(jìn)行潤(rùn)滑。軸承利用大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)把油濺到箱壁的油槽里輸送到軸承機(jī)型潤(rùn)滑。2密封方式的選擇由于I，II，III軸與軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封。3潤(rùn)滑油的選擇因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選用工業(yè)齒輪油N200（SH0357-92）。3、完成裝配圖：（1） 標(biāo)注尺寸：標(biāo)注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸。（2） 零件編號(hào)（序號(hào)）：由重要零件，按順時(shí)針方向依次編號(hào)，并對(duì)齊。（3） 技術(shù)要求：（4） 審圖（5） 加深第四章 零件圖設(shè)計(jì)(一) 零件圖的作用：1. 反映設(shè)計(jì)者的意圖，是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。2. 表達(dá)機(jī)器或部件運(yùn)載

36、零件的要求，是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。(二) 零件圖的內(nèi)容及繪制：1. 選擇和布置視圖：（1） 軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖。（2） 齒輪：采用主視圖和側(cè)視圖。主視圖按軸線水平布置（全剖），反映基本形狀；側(cè)視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。2. 合理標(biāo)注尺寸及偏差：（1）軸：徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標(biāo)尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準(zhǔn)，反映加工要求，不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。（2）齒輪：徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)，軸孔、齒頂圓應(yīng)標(biāo)相應(yīng)的尺寸偏差；軸向尺寸以端面為基準(zhǔn)，鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標(biāo)出尺寸偏差。3. 軸的加工工序：工序 (a)： 車兩端面 工

37、序（b）： 精車工序（c）： 掉頭 工序（d）: 精車工序（e）: 銑與齒輪配合的鍵槽 工序（f）: 銑與聯(lián)軸器配合的鍵槽4. 合理標(biāo)注形狀和位置公差：（1）軸：取公差等級(jí)為6級(jí)，形位公差推薦標(biāo)注項(xiàng)目有圓柱度、圓跳動(dòng)度、對(duì)稱度。（2）齒輪：取公差等級(jí)為8級(jí)，推薦標(biāo)注項(xiàng)目有圓柱度、圓跳動(dòng)度、對(duì)稱度。5. 合理標(biāo)注表面粗糙度：（1） 軸：軸加工表面粗糙度Ra薦用值。 與傳動(dòng)件及聯(lián)軸器等輪轂相配合的表面取1.6。 與滾動(dòng)軸承相配合的表面，軸承內(nèi)徑d80mm取0。8. 與傳動(dòng)件及聯(lián)軸器相配合的軸肩端面取3.2。 平鍵鍵槽工作面取3.2，非工作面取6.3。 與滾動(dòng)軸承相配合的軸肩端面，d80mm的取1.

38、6。（2） 齒輪：齒輪表面粗糙度Ra薦用值。 齒輪工作面、齒頂圓、與軸肩配合的端面取3.2。 軸孔取1.6。 平鍵鍵槽取3.2（工作面）；6.3（非工作面）6. 技術(shù)要求：（1）軸：調(diào)質(zhì)處理217255HBS（2）齒輪：調(diào)質(zhì)處理170210HBS第五章 個(gè)人小結(jié) 在這十幾天的課程設(shè)計(jì)中通過設(shè)計(jì)兩級(jí)圓柱齒輪減速器，覺得自己受益非淺。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它可以讓我們進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)，通過設(shè)計(jì)把機(jī)械設(shè)計(jì)及其他有關(guān)先修課程（如機(jī)械制圖、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等）中所獲得的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用，使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來。而且，本次設(shè)計(jì)是我

39、們學(xué)生首次進(jìn)行完整綜合的機(jī)械設(shè)計(jì)，它讓我樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)了我對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力；讓我具有了初步的機(jī)構(gòu)選型與組合和確定傳動(dòng)方案的能力；為我今后的設(shè)計(jì)工作打了良好的基礎(chǔ)。通過本次課程設(shè)計(jì)，還提高了我的計(jì)算和制圖能力；我能夠比較熟悉地運(yùn)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖集、規(guī)范；熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如GB、JB等）；熟練掌握AUTO CAD繪圖，獲得了一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)方面所必須具備的基本技能訓(xùn)練。當(dāng)一份比較象樣的課程設(shè)計(jì)完成的時(shí)候，我的內(nèi)心無法用文字來表達(dá)。幾天以來日日夜夜的計(jì)算與繪圖和在電腦前編輯排版說明書，讓我感覺做一個(gè)大學(xué)生原來也可以這么辛苦。但是，所有的這一切，都是值得的，她讓我感覺大學(xué)是如此的充實(shí)。在次，我還要感謝老師對(duì)我這次課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)付出的苦心與汗水，也向?qū)ξ覀兘M本次課程設(shè)計(jì)，作出過幫忙與關(guān)心的同學(xué)表示感謝，謝謝你們，沒有你們，我們無法完成本次設(shè)計(jì)。第六章 參考文獻(xiàn)1楊明忠，朱家誠(chéng)主編。機(jī)械設(shè)計(jì)。武漢理工大學(xué)出版社，20012吳宗澤，羅圣國(guó)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：高等教育出版社，20063龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京:高等教育出版社,19904龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè).北京:高等教育出版社,19895濮良貴 紀(jì)名剛 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程第八版 高等教育出版社2007年第 39 頁 共 39 頁