機械設(shè)計課程設(shè)計帶式運輸上的單級直齒圓柱齒輪減速器

機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書一、傳動方案擬定.3二、電動機的選擇.4三、確定傳動裝置總傳動比及分配各級的傳動比.6四、傳動裝置的運動和動力設(shè)計.7五、普通V帶的設(shè)計.10六、齒輪傳動的設(shè)計.15七、傳動軸的設(shè)計.18八、箱體的設(shè)計.27九、鍵連接的設(shè)計29十、滾動軸承的設(shè)計31十一、潤滑和密封的設(shè)計32十二、聯(lián)軸器的設(shè)計33十三、設(shè)計小結(jié).33設(shè)計題目：單級圓柱齒輪減速器機械系：設(shè)計者：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：一、設(shè)計課題： 設(shè)計一用于帶式運輸上的單級直齒圓柱齒輪減速器。運輸機連續(xù)工作，單向運轉(zhuǎn)載荷變化不大，空載啟動。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限8年，一班制工作，卷筒不包括其軸承效率為96%，運輸帶允許速度誤差為5%。 原始數(shù)據(jù) 題號35運輸帶拉力F（KN）2.5運輸帶速度V（m/s）2.3卷筒直徑D（mm）380設(shè)計任務(wù)要求：1. 減速器裝配圖紙一張（號圖紙）2. 軸、齒輪零件圖紙各一張（號圖紙）3. 設(shè)計說明書一分計算過程及計算說明一、傳動方案擬定第三組：設(shè)計單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動、工作情況：使用年限8年，工作為兩班工作制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。2、制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量；工作環(huán)境：室內(nèi)，輕度污染環(huán)境；3、邊界連接條件：原動機采用一般工業(yè)用電原動機，傳動裝置與工作機分別在不同底座上用彈性聯(lián)軸器連接。4原始數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力：F=2.5KN；運輸帶工作速度：V=2.3m/s；滾筒直徑D=380mm；方案擬定：采用帶傳動與齒輪傳動的組合，即可滿足傳動比要求，同時由于帶傳動具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護方便。1.電動機 2.V帶傳動 3.圓柱齒輪減速器4.連軸器 5.滾筒 6.運輸帶二、電動機選擇1、電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列三相異步電動機，此系列電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械。 2、電動機容量選擇：電動機所需工作功率為：式（1）：da =7.93 (kw) 由式(2)：V/1000 =5.75(KW)由電動機至運輸帶的傳動總效率為：總=帶滾2齒聯(lián)滑平式中：1、2、3、4、5分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率。取帶=0.90，滾0.98，齒0.98，聯(lián)0.99，滑=0.96，平=0.90則：總=0.900.9820.980.990.960.90 =0.725所以：電機所需的工作功率：Pd= FV/1000總 =5.75/0.725 = 7.93(kw)3、確定電動機轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： n卷筒601000V/（D） =(6010002.3)/（380） =95.5 r/min根據(jù)手冊表推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I帶=3。取帶傳動比齒= 。則總傳動比理論范圍為：總。故電動機轉(zhuǎn)速的可選范為 nm =I總n卷筒 =(624)95.5 =5732292 r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750、1000和1500r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊查出三種適用的電動機型號：（如下表）方案電 動機 型號額定功率電動機轉(zhuǎn)速(r/min)電動機重量N參考價格傳動裝置傳動比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比V帶傳動減速器1Y132S-45.515001440650120018.63.55.322Y132M2-65.51000960800150012.422.84.443Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器傳動比，可見第1方案比較適合。此選定電動機型號為 Y132S-4，其主要性能：方案電 動機 型號額定功率電動機轉(zhuǎn)速(r/min)電動機重量N參考價格傳動裝置傳動比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比V帶傳動減速器1Y160M-65.515001440650120018.63.55.32三、確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比：由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機主動軸轉(zhuǎn)速n1、可得傳動裝置總傳動比為： 總=nm/ n卷筒 =1440/95.5=15.07總傳動比等于各傳動比的乘積分配傳動裝置傳動比總=齒I帶 2、分配各級傳動裝置傳動比： 根據(jù)指導(dǎo)書P17，取I帶=3.5（普通V帶 i=24）因為：總=齒I帶所以：齒15.07/3.54.31四、傳動裝置的運動和動力設(shè)計：將傳動裝置各軸由高速至低速依次定為軸，軸，.以及i0,i1，.為相鄰兩軸間的傳動比01，12，.為相鄰兩軸的傳動效率P，P，.為各軸的輸入功率 （KW）T，T，.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （Nm）n,n,.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （r/min）可按電動機軸至工作運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參數(shù)1、 運動參數(shù)及動力參數(shù)的計算（1）計算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)： 軸：n=nm/ i0=1440/3.5=411.43 （r/min）軸：n= n/ i1 =411.43/4.31=95.46 r/min 卷筒軸：n= n（2）計算各軸的功率：軸： P=Pd01 =Pd1=6.620.90=5.96（KW）軸： P= P12= P23 =5.980.980.98 =4.11（KW）計算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩為： Td=9550Pd/nm=95506.62/1440=43.90 Nm軸： T= 9550PI/NI=95505.96/411.43=138.34 Nm 軸： T= 9550PI/NI =95505.72/95.46=572.24 Nm由指導(dǎo)書的表1得到：1=0.902=0.983=0.98五. V帶的設(shè)計 （1）選擇普通V帶型號 由PC=KAP=1.26.62=7.94（ KW） 根據(jù)課本P219圖13-15得知其交點在A、B型交 界線處，故A、B型兩方案待定： 方案1：取A型V帶 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速： 則取小帶輪 d1=80mmd2=n1d1(1-)/n2= I帶d1(1-) =3.580(1-0.02)=274.4mm 由表9-2取d2=274mm (雖使n2略有減少，但其誤差小于5%，故允許) 帶速驗算： V=n1d1/（100060）由課本P218表13-8查得KA=1.2由課本P218表13-9得，推薦的A型小帶最小輪基準(zhǔn)直徑為75mm =144080/（100060） =6.03m/s 介于525m/s范圍內(nèi)，故合適 確定帶長和中心距a： 0.7（d1+d2）a02（d1+d2） 0.7（80+274）a02（80+274） 247.8 a0708 初定中心距a0=500 ，則帶長為 L0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0) =2500+（80+274）/2+（274-80）2/(4500) =1574.88 mm 由表13-2選用Ld=1400 mm的實際中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-1574.88)/2=412.56 mm 驗算小帶輪上的包角1 1=180-(d2-d1)57.3/a =180-(274-80)57.3/412.56=153.06>120 合適 確定帶的根數(shù) Z=PC/（(P0+P0)KLK） =7.94/（1.33+0.17）0.960.95） = 7.25 故要取8根A型V帶 計算軸上的壓力 由書13-17的初拉力公式有 F0=500PC（2.5/K-1）/z c+q v2 =5007.94（2.5/0.95-1）/（86.03）+0.16.032 =137.7 N 由課本13-18得作用在軸上的壓力 FQ=2zF0sin(/2) =28137.7sin(153.06/2)=2142.59 N方案二：取B型V帶 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速： 則取小帶輪 d1=140mmd2=n1d1(1-)/n2= I帶d1(1-) =3.5140(1-0.02)=480.2mm 由表9-2取d2=480mm (雖使n2略有減少，但其誤差小于5%，故允許) 帶速驗算： V=n1d1/（100060） =1440140/（100060） =10.56 m/s 介于525m/s范圍內(nèi)，故合適 確定帶長和中心距a： 0.7（d1+d2）a02（d1+d2） 0.7（140+480）a02（140+480） 434a01240 初定中心距a0=700 ，則帶長為 L0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0) =2700+（140+480）/2+（480-140）2/(4700) =2415.18mm 由表13-2選用Ld=2500mm的實際中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2500-2415.18)/2=742.41mm 驗算小帶輪上的包角1 1=180-(d2-d1)57.3/a =180-(480-140)57.3/742.41=153.76>120 合適 確定帶的根數(shù) Z=PC/（(P0+P0)KLK） =7.94/（2.82+0.46）1.000.95） = 2.55 故取3根B型V帶 計算軸上的壓力 由書9-18的初拉力公式有 F0=500PC（2.5/K-1）/z c+q v2 =5007.94（2.5/0.95-1）/（310.56）+0.1710.562 =232.42 N 由課本9-19得作用在軸上的壓力 FQ=2zF0sin(/2) =23223.42sin(153.76/2) =1305.53 N綜合各項數(shù)據(jù)比較得出方案二更適合 由課本P214表13-3查得P0=1.33由表13-5查得P0=0.17 由表13-7查得K=0.95由表13-2查得KL=0.96由課本表13-9得，推薦的B型小帶輪基準(zhǔn)直徑125mm由機械設(shè)計書表13-3查得P0=2.82由表13-5查得P0=0.46 由表13-7查得K=0.95由表13-2查得KL=1.00帶輪示意圖如下：d0dHLS1斜度1:25SS2drdkdhddaLBS2六、齒輪傳動的設(shè)計：(1)、選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級。閉合斜齒，軟齒面，小齒輪的材料為40Mn8調(diào)質(zhì)，齒面硬度為241286HBS，大齒輪選用ZG35SiMn，齒面硬度為241169HBS。 齒輪精度初選8級(2)、初選主要參數(shù) Z1=20 ，u=4.5 Z2=Z1u=204.5=90 （3）按齒面接觸疲勞強度計算 計算小齒輪分度圓直徑 d1 確定各參數(shù)值 載荷系數(shù) 查課本表11.3 取K=1.3 小齒輪名義轉(zhuǎn)矩T1=9.55106P/n1=9.551065396/411.43 =1.38105 Nmm 材料彈性影響系數(shù) 由課本表11-4 ZE=189.8 區(qū)域系數(shù) ZH=2.5 螺旋角系數(shù)：初取螺旋角15Z=0.983 許用應(yīng)力 查課本表11-1, 查表11-5 按一般可靠要求取SH=1.0 則 取兩式計算中的較小值，即H=620Mpa于是 d1 = =62.72 mm (4)確定模數(shù) m=d1 /Z162.720.966/20=3.03 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值 m=3.5(5) 按齒根彎曲疲勞強度校核計算 校核式中 小輪分度圓直徑d1=mZ/ =3.520/=72.4mm齒輪嚙合寬度b=dd1 =1.072.4=72.4mm復(fù)合齒輪系數(shù) 由Z=20/=22.22 Z=90/=100查圖11-8 YFa1=2.82 YFa2=2.24查圖11-9 Ysa1=1.58 Ysa2=1.82許用應(yīng)力 查表11-1 Flim1=600MPa Flim2=510Mpa 查表6-8 ，取SF=1.25 則 計算大小齒輪的并進行比較 <取較大值代入公式進行計算 則有=71.48MPa<F2故滿足齒根彎曲疲勞強度要求（6） 幾何尺寸計算 a=m （Z1+Z2）/ 2=3.5（20+90）/(20.966)=199.28 mm取a=200mm確定螺旋角=arcosm(z1+z2)/2a=15.74=d1=mz1/=72.69mmd2=mz2/=327.10則取得d1=72mm,d2=328mmb=75 mm b2=75取小齒輪寬度 b1=80 mm （7）驗算初選精度等級是否合適齒輪圓周速度 v=d1n1/（601000） =3.1472411.43/（601000） =1.55 m/s對照表11-2可知選擇8級精度合適。七 軸的設(shè)計1， 齒輪軸的設(shè)計 (1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） 1，5滾動軸承 2軸 3齒輪軸的輪齒段 4套筒 6密封蓋 7軸端擋圈 8軸承端蓋 9帶輪 10鍵(2)按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS軸的輸入功率為P=5.96 KW 轉(zhuǎn)速為n=411.43 r/min根據(jù)課本P245（14-2）式，并查表12-2，取c=110d(3)確定軸各段直徑和長度 從大帶輪開始右起第一段，由于帶輪與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取D1=30mm，又帶輪的寬度 B=（Z-1）e+2f =（3-1）19+211.5=61 mm 則第一段長度L1=58mm右起第二段直徑取D2=38mm根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對軸承添加潤滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段的長度L2=70mm 右起第三段，該段裝有滾動軸承，選用單列圓錐滾子軸承，選用32008型軸承，其尺寸為dDB=406819，那么該段的直徑為D3=40mm，長度為L3=24mm右起第四段，為滾動軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外徑，取D4=48mm，長度取L4= 10mm 右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為80mm，分度圓直徑為72mm，齒輪的寬度為80mm，則，此段的直徑為D5=80mm，長度為L5=80mm右起第六段，為滾動軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外徑，取D6=48mm 長度取L6= 10mm 右起第七段，該段為滾動軸承安裝出處，取軸徑為D7=40mm，長度L7=24mm(4) 按彎矩較合強度計算由上述軸各段的長度及軸承的類型可以算得軸支承跨距 小齒輪分度圓直徑：d1=72mm作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =1.38105 Nmm 求圓周力：FtFt=2T1/d1=21.38105/72=3833.3N 求徑向力FrFr=Fttan/=3833.3tan200/=1448.82N求軸向力FaFa=Fttan=3833.33tan=1080.39N （5）軸長支反力根據(jù)軸承支反力的作用點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。L=124,K=140 水平面的支反力：F= F=Ft/2 =1916.65N 垂直面的支反力：F =Fr(L/2)-Fa(d1/2)/L=410.75 NF=Fr- F=1038.07NF力在支點產(chǎn)生的反力F= FK/L=1305.53140/124=1473.98NF= F+ F=1305.53+1523.12=2779.51N（6）畫彎矩圖 右起第四段剖面C處的彎矩： 垂直面的彎矩： Mcv= FL/2=1048.530.124/2=65.001 Nm Mcv = FL/2=410.750.124/2=25.47 Nm水平面的彎矩：Mch= FL/2=1916.650.124/2=118.83NmF力產(chǎn)生的彎矩：M2f= FK=1305.530.14=182.77N在c-c截面F力產(chǎn)生的彎矩：Mcf= FL/2=1473.980.124/2=91.39N 合成彎矩： （7）畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ftd1/2=138 Nm （8）畫當(dāng)量彎矩圖 因為是單向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，=0.6 可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩： （9）判斷危險截面并驗算強度右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險截面。已知MeC=241.48Nm ,由課本表14-3有:-1=60Mpa 則：e= MeC/W= MeC/(0.1D43)=241.481000/(0.1803)=4.72Nm<-1右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險截面： e= MD/W= MD/(0.1D13)=35.41000/(0.1303)=13.11 Nm<-1 所以確定的尺寸是安全的 。 受力圖如下：P的值為前面第10頁中給出在前面帶輪的計算中已經(jīng)得到Z=3其余的數(shù)據(jù)手冊得到D1=30mmL1=58mmD2=38mmL2=70mmD3=40mmL3=24mmD4=48mmL4=10mmD5=80mmL5=80mmD6=48mmL6= 10mmD7=40mmL7=24mmFt=3833.3NFr=1395.21NFa=1080.39NF= F=1916.65NF =410.75 NF=1038.07NF=1305.53NF=1473.98NF=2779.51NMcv=65.001 NmMcv =25.47 NmMch=118.83Nm M2f=182.77NMcf=91.39NT=138 Nm=0.6MeC=-1=60MpaMD= 輸出軸的設(shè)計計算(1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） 1，5滾動軸承 2軸 3齒輪 4套筒 6密封蓋 7鍵 8軸承端蓋 9軸端擋圈 10半聯(lián)軸器 (2)按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS軸的輸入功率為P=5.72 KW 轉(zhuǎn)速為n=95.46 r/min根據(jù)課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=110d(3)確定軸各段直徑和長度從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取45mm，根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩TC=KAT=1.3572.24=743.912Nm，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4323-1984，選用TL8型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為l1=84mm,軸段長L1=82mm右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取52mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長為L2=74mm右起第三段，該段裝有滾動軸承，該段裝有滾動軸承，選用單列圓錐滾子軸承，選用32011型軸承，其尺寸為dDB=5510021，那么該段的直徑為55mm，長度為L3=36右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為328mm，則第四段的直徑取60mm,齒輪寬為b=75mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長度為L4=73mm右起第五段，考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩，取軸肩的直徑為D5=66mm ,長度取L5=10mm右起第六段，該段為滾動軸承安裝出處，取軸徑為D6=55mm，長度L6=24mm(4)求齒輪上作用力的大小、方向 大齒輪分度圓直徑：d1=328mm作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T2 =5.72105Nmm 求圓周力：FtFt=2T2/d2=25.72105/328=3487.8N 求徑向力FrFr=Fttan=3487.8tan200=1269.46N求軸向力FaFa=Fttan=3487.8tan=983NFt，F(xiàn)r的方向如下圖所示 （5）軸長支反力根據(jù)軸承支反力的作用點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 = 1743.9 N 垂直面的支反力：RA=RB =Fr/2= 634.75 N（6）畫彎矩圖 右起第四段剖面C處的彎矩： 水平面的彎矩：MC=RA0.0515= 89.81 Nm 垂直面的彎矩：MC1= MC2=RA0.0515=3.28 Nm 合成彎矩： （7）畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ftd2/2=104.63 Nm （8）畫當(dāng)量彎矩圖 因為是單向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，=0.6 可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩： （9）判斷危險截面并驗算強度右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險截面。已知MeC2=109.63Nm ,由課本表14-3有:-1=60Mpa 則：e= MeC2/W= MeC2/(0.1D43)=109.631000/(0.1603)=5.075 Nm<-1右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險截面： e= MD/W= MD/(0.1D13)=62.781000/(0.1453)=6.89 Nm<-1 所以確定的尺寸是安全的 。 以上計算所需的圖如下：D1=45mmL1=82mmD2=52mmL2=74mmD3=55mmL3=36mmD4=60mmL4=73mmD5=66mmL5=10mmD6=55mmL6=24mmFt=3487.8NFr=1269.46N RA=RB=1743.9 NRA=RB=634.75 NMC=89.81 NmMC1= MC2=3.28 NmMC1=MC2=T=104.63 Nm=0.6MeC2=-1=60MpaMD=繪制軸的工藝圖（見圖紙）八箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(1) 窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進入機體內(nèi)和潤滑油飛濺出來。(2) 放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。(3)油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。(4)通氣器減速器運轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱，使機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機體有縫隙處的密封性能。(5)啟蓋螺釘機蓋與機座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機蓋凸緣上常裝有一至二個啟蓋螺釘，在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。(6)定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機蓋和機座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機體結(jié)構(gòu)是對的，銷孔位置不應(yīng)該對稱布置。(7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動零件軸向位置的作用。(8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運或拆卸機蓋。(9)密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進入機體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：名稱符號尺寸（mm）機座壁厚8機蓋壁厚18機座凸緣厚度b12機蓋凸緣厚度b 112機座底凸緣厚度b 220地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d116機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑d212聯(lián)軸器螺栓d2的間距 l 160？軸承端蓋螺釘直徑d310窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d8df至外機壁距離C126, df至凸緣邊緣距離C224, d1至外壁距離C122d1至凸緣邊緣距離C220d2至外壁距離C118d2至凸緣邊緣距離C216軸承旁凸臺半徑R1C1凸臺高度h 根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)外機壁至軸承座端面距離l1 60，44？大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離112齒輪端面與內(nèi)機壁距離2 10機蓋、機座肋厚m1 ,m27， 7軸承端蓋外徑D292， 140？軸承端蓋凸緣厚度t 10軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般s=D2九鍵聯(lián)接設(shè)計1輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接此段軸徑d1=30mm,L1=50mm查手冊得，選用C型平鍵，得：A鍵 108 GB1096-1979 L=L1-b=50-8=42mmT=43.9Nm h=8mm根據(jù)課本P158（10-26）式得p=4 T/(dhL)=443.91000/（30842） =17.42Mpa < R (110Mpa)2、輸出軸與齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑d2=45mm L2=63mm T=120.33Nm查手冊 選A型平鍵 GB1096-79B鍵128 GB1096-79l=L2-b=62-12=50mm h=8mm p=4 T/（dhl）=4120.331000/（44850） = 27.34Mpa < p (110Mpa)3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑d3=60mm L3=56mm T=572.84Nm查手冊P124 選用A型平鍵鍵1811 GB1096-1979l=L3-b=60-18=42mm h=11mmp=4T/（dhl）=4572.841000/（601142）=82.66Mpa < p (110Mpa)十.軸承的選擇與壽命校核 A 高速軸軸承壽命校核根據(jù)已知條件，軸承預(yù)計壽命Lh=163008=38400小時 兩軸承徑向反力：Fr1= =3434.15NFR2= =4959.51N軸承外載荷Fa =1080.39N采用正安裝，初選兩軸承為圓錐滾子軸承33008型號采用正安裝，初選兩軸承為圓錐滾子軸承33008型號受力分析如下圖所示： 先計算軸承1、2的軸向力Fa1、Fa2Y 0.4cot1.6 =14.04F1s = FR1 / (2Y)= 3434.15/(21.6)N1010.04NF2s= FR2 / (2Y)= 4959.51/ (21.6)1458.68N因為F1s+ Fa =1010.04+1080.392090.43NF2s2端為壓緊端，F(xiàn)a2 = Fa +F1s2090.43N1端為放松端 Fa1=F1s=1010.04N計算當(dāng)量載荷P1、P2由表16-11可知圓錐滾子軸承的e為1.5tg1.5tg13.24=0.35,而Fa1/FR11010.04/3434.150.29<e, Fa2 /FR2=2090.43/ 4959.51=0.42 >e ,由表16-11可查得，X1=1,X2=0.4, Y1=0,Y2=1.7。故當(dāng)量動載荷為P1= (X1Fr1+Y1Fa1)= 3434.15 X1=3434.15NP2= (X2Fr2+Y2Fa2)= 4959.51 X 0.4+2090.43 X 1.7=5537.54N8.1.3 計算所需的徑向基本額定動載荷Cr因軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承，今P2>P1，故以軸承2的徑向當(dāng)量動載荷P2為計算依據(jù)。因受輕微沖擊載荷，查表16-9得fp=1.2；工作溫度正常，查表168得ft=1。圓錐滾子軸承=10/3， 根據(jù)手冊得33108型的Cr=84.8kNCr2=（fp P /ft) (60nLh/1000000）1/=51.94 kN因為Cr2 <Cr，故選33108合適。B 低速軸軸承壽命校核1.對低速軸軸承，有關(guān)參數(shù)為Fr11855.83NFr21855.83NFa983Nn95.36r/min2.先計算軸承1;2的軸向力F1,F2 因0.17 故選e0.40（Fa/Fr983/1269.46=0.77>e） 由表16-12查得軸承內(nèi)部軸向力為 F1=eFr1=0.401855.83=742.33N F2eFr2=0.401855.83=742.33N 因為F2+Fa742.33+983=1725.33N>Fr1 故軸承1端為壓緊端 Fa1F2+Fa1725.33N 軸承端2端為放松端 Fa2F2983N 3.計算軸承1;2的當(dāng)量動載荷 由表16-11及有關(guān)表格得e0.4，而 Fa1/Fr11725.33/1855.83=0.93>e Fa2/Fr2983/1855.83=0.53>e 查表16-11得X1=0.40; Y1=1.2; X2=1; Y2=0故當(dāng)量動載荷為P1=X1Fr1+Y1Fa10.401855.83+1.21725.33=2812.724NP2=X2Fr2+Y2Fa211855.83=1855.83N計算軸承的壽命，查表15-6機械設(shè)計/機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計得 Cr115KN 查表16-8得ft1；查表16-9得fp1.2故 Lh=106/60n（FtC/fpP） 106/6095.36（1115/1.22.81） 22482784.02h而軸承在8年內(nèi)要工作的時間是h83001638400h 故對高速軸軸承能夠滿足使用要求。所選30211型軸承適用。十一、密封和潤滑的設(shè)計1.密封 由于選用的電動機為低速，常溫，常壓的電動機則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲存潤滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時，毛氈又可以將潤滑油自行刮下反復(fù)自行潤滑。2潤滑(1) 對于齒輪來說，由于傳動件的的圓周速度v< 12m/s,采用浸油潤滑，因此機體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于3050mm。對于單級減速器，浸油深度為一個齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級傳動,每傳遞1KW需油量V0=0.350.7m3。(2) 對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用潤滑脂潤滑。這樣不僅密封簡單，不宜流失，同時也能形成將滑動表面完全分開的一層薄膜。十二聯(lián)軸器的設(shè)計（1）類型選擇 由于兩軸相對位移很小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡單，對緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)。 （2）載荷計算計算轉(zhuǎn)矩TC=KAT=1.3518.34=673.84Nm，其中KA為工況系數(shù)，由課本表14-1得KA=1.3（3）型號選擇根據(jù)TC，軸徑d，軸的轉(zhuǎn)速n， 查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50142003，選用LXZ2型彈性柱銷聯(lián)，其額定轉(zhuǎn)矩T=1250Nm, 許用轉(zhuǎn)速n=3750r/m ,故符合要求。十三、設(shè)計小結(jié) 機械設(shè)計課程設(shè)計是我們機械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機械設(shè)計訓(xùn)練，是機械設(shè)計和機械設(shè)計基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實踐性環(huán)節(jié)。(1) 通過這次機械設(shè)計課程的設(shè)計，綜合運用了機械設(shè)計課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際知識，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，并使所學(xué)知識得到進一步鞏固、深化和擴展。(2) 學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法，掌握通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設(shè)計原理和過程。(3) 進行機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料（手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，進行經(jīng)驗估算和數(shù)據(jù)處理等。鍵128Fr1=3434.15 NFr2=4959.51NFa=1080.39NFa1=1010.04NFa2= 2090.4N查表16-11X1=1Y1=0，X2=0.4，Y2=1.7P1=3434.15NP2=5537.54N選33108Fr1Fr2=1855.83NP1=2812.724NP1=1855.83N40