設(shè)計(jì)說明書示例

1、計(jì)算過程及計(jì)算說明 一、傳動方案的選擇依據(jù)設(shè)計(jì)單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動（1） 工作條件：使用年限15年，每年300天，每天16個小時，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷穩(wěn)定。（2） 原始數(shù)據(jù)：輸送帶牽引力F=4000N；帶速V=1.3m/s；輸送帶鼓輪直徑D=180mm；該傳動方案能夠滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低、傳動效率高、操作維護(hù)方便。帶傳動傳動平穩(wěn)，緩沖吸振能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是：帶傳動承載能力較低，不適應(yīng)繁重的工作要求和惡劣的工作環(huán)境。二、電動機(jī)選擇1、電動機(jī)類型的選擇： 本減速器在常溫下連續(xù)工作，載荷平穩(wěn)，對起動無特殊要求，但工作環(huán)境灰塵較多，故選用Y型全

2、封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，電源電壓為380V。結(jié)構(gòu)形式為臥式電動機(jī)。2、電動機(jī)功率選擇：（1）工作機(jī)所需功率 (2) 電動機(jī)到輸送帶的總效率為 由表127查得：V帶傳動效率；滾子軸承效率（兩對齒輪軸軸承和一對卷筒軸軸承）；齒輪副效率 （齒輪精度為8級）；齒輪聯(lián)軸器效率；卷筒效率 （3）電動機(jī)的工作功率 查表131，選電動機(jī)額定功率為75kW。3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速：計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=60×1000V/（D）=60×1000×1.3/（×180）=138r/min 按表126推薦的傳動比合理范圍，取V帶傳動的傳動比；由表21知，取圓柱齒輪傳動一級減

3、速器傳動比范圍，則總傳動比合理范圍為，電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000、1500和3000r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由表131查出有三種適用的電動機(jī)型號，因此有三種傳動比方案?？蛇x電動機(jī)參數(shù)比較方 案電動機(jī)型號額定功率 /（kW）電動機(jī)轉(zhuǎn)速 /（r·min1）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y132S227.5300029002Y132M47.5150014403Y160M67.51000970綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，可見第2方案比較適合，則選n=1500r/min 。4、確定電動機(jī)型號根據(jù)以上選用的電動機(jī)類型，所需的額

4、定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動機(jī)型號為Y132M-4。其主要性能：額定功率：7.5KW，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2。三、計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比1、總傳動比：i總=n電動/n筒=1440/138=10.432、分配各級傳動比（1） 據(jù)指導(dǎo)書，取齒輪減速器i=5（單級減速器i=36合理）（2） i總=i齒輪×i帶i帶=i總/i齒輪=10.43/5=2.08四、運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）nI=n電機(jī)=1440r/minnII=nI/i帶=1440/2.08=692.3(r/min)nIII=nII/i齒輪=692.3/5=138.5(r/min

5、)2、 計(jì)算各軸的功率（KW）PI=P工作=7.5KWPII=PI×帶=7.5×0.96=7.2KWPIII=PII×軸承×齒輪=7.2×0.98×0.97 =6.8KW3、 計(jì)算各軸扭矩（N·mm）TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×7.5/1440=49739N·mmTII=9.55×106PII/nII=9.55×106×7.2/692.3 =99321N·mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55

6、×106×6.8/138.5 =468881N·mm計(jì)算項(xiàng)目電機(jī)軸高速軸低速軸功率/（kW）7.57.26.8轉(zhuǎn)速/（r·min1）1440692.3138.5轉(zhuǎn)矩/（N·mm）4973999321468881傳動比2.085效率0.960.95 五、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇普通V帶截型由課本P208表11-10得：kA=1.2Pd=KAP=1.2×7.5=9KW由課本P209圖11-12得：選用A型V帶（2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由課本P204表11-6得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為75160mm 則

7、取dd1=140mm>dmin=75 dd2=（n1/n2）·dd1=（1440/692.3）×140=291mm由課本P210表11-11，取dd2=280mm實(shí)際從動輪轉(zhuǎn)速n2=n1dd1/dd2=1440×140/280 =720r/min轉(zhuǎn)速誤差為：（n2-n2）/n2=（720-692.3）/692.3 =0.04<0.05(允許)帶速V：V=dd1n1/（60×1000）=×140×1440/（60×1000） =10.55m/s在525m/s范圍內(nèi)，帶速合適。（3） 確定帶長和中心矩根據(jù)課本P211

8、式（11-24）得0. 7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)0. 7(140+280)a02×(140+280) 所以有：294mma0840mm 取a0=700mm 由課本P211式（11-25）得：Ld0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)/4a0 =2×700+1.57(140+280)+(280-140)2/(4×700) =2066.4mm根據(jù)課本P197表（11-2）取Ld=2000mm根據(jù)課本P211式（11-26）得：aa0+（Ld-Ld0）/2=700+(2000-2066)/2 =700-33 =667mm(4)驗(yàn)算

9、小帶輪包角1=1800-57.30× （dd2-dd1）/a =1800-57.30×(280-140)/667=1800-120 =168°>120°（適用）（5）確定帶的根數(shù)據(jù)課本P216和表（11-6）由插入法得P1=2.27KW據(jù)課本P216和表（11-7）由插入法P1=0.17KW據(jù)課本P216和表（11-8）由插入法K=0.97據(jù)課本P216和表（11-9）得KL=1.03 由課本P211式（11-28）得Z=Pd/P=Pd/(P1+P1)KKL = 9/(2.27+0.17) ×0.97×1.03 =3.69取Z=

10、4根 (6)計(jì)算軸上壓力由課本P197表11-1查得q=0.1kg/m，由式（11-29）單根V帶的初拉力：F0=500Pd（2.5/K-1）/zv +qv2=500×9 ×(2.5/0.97-1) /4×10.55+0.1×10.552N =179.33N則作用在軸承的壓力FQ，由課本P212式（11-14）FQ=2ZF0sin1/2=2×4×179.33sin168/2=1426.78N2、齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）選擇齒輪材料及精度等級 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用45鋼40調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS

11、。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度220HBS；根據(jù)課本P249表13-3選7級精度。齒面精糙度Ra1.63.2m ，為增加傳動的平穩(wěn)性選Z1=25 , Z2=u Z1=125. 因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃庸拾待X面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)初選載荷系數(shù) Kt =1.3初選螺旋角=12°小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩TI =49739 N·mm由表13-8選取齒寬系數(shù)d=1.4由表13-6的彈性系數(shù)ZE=189.8（MPa）1/2節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH=2.45 (=12°)由圖13-6查的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=700MPaHlim2=57

12、0MPa由式13-2可得接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60×692.3×1×16×300×15=2.99×109N2= N1/=2.99×109/5=5.98×108由圖13-8可得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN1=1ZN2=1.14彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)由圖13-9可得YN1=1 ,YN2=1彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)取最小值即SF=1.4接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)取失效概率為1 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SH=1計(jì)算許用接觸應(yīng)力由式13-3H1= Hlim1 ZN1/SH=700/1=700MPaH2= Hlim2 ZN2/SH

13、=570×1.14/1=649.8MPaH=min(H1+ H2)/2 , 1.23H2= min(700+649.8)/2 , 1.23×649.8=min674.9 , 799.3=674.9MPa端面重合度=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos =1.88-3.2(1/25+1/125)cos12° =1.69縱向重合度=0.318dz1tan =0.318×1.4×25×0.21 =2.34重合度系數(shù)=0.77螺旋角系數(shù)=0.99修整小齒輪分度圓直徑由 =31.3mm圓周速度vt=3.14×d1t×

14、n1/（60×1000）=3.14×31.3×692.3/（60×1000）=1.13 m/s由表13-5確定載荷系數(shù)KA=1根據(jù)vz1/100=1.13×25/100=0.28 m/s由圖13-13可得Kv=0.97由=+=4.03查圖13-14可得K=1.25由于d=1.4由圖13-15可得K=1.1故載荷系數(shù)K=KKKAKv=1.1×1.25×1×0.97=1.33修整小齒輪分度圓直徑=31.54 mm確定齒輪傳動主要參數(shù)和幾何尺寸確定模數(shù)m n = d1cos/z1=31.54×cos12

15、6;/25=1.23 mm圓整為標(biāo)準(zhǔn)值mn=2mm中心距a=m（z1+z2）/2cos=153.35 mm圓整為a=155mm= arccos mn（z1+z2）/2a= arccos 0.97=14°分度圓直徑d1 , d2d1=mnz1/ cos=2×25/ cos14°=51.5 mmd2=mnz2/ cos=2×125/ cos14°=257.7 mm計(jì)算齒寬b1 ，b2b=dd1=1.4×51.5=72.1 mm取b1=78 mm b2=72 mm校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 端面重合度=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos

16、 =1.88-3.2(1/25+1/125)cos14° =1.68縱向重合度=0.318dz1tan =0.318×1.4×25×0.25 =2.8重合度系數(shù)Y=0.25+0.75/=0.70螺旋角系數(shù)由圖13-22可得Y=0.87當(dāng)量齒數(shù)zv1= z1/cos3=25/0.91=27.5zv2= z2/cos3=125/0.91=137.5齒形系數(shù)由260表13-7可得YFa1=2.56YFa2=2.15應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=1.605YSa2=1.82彎曲疲勞強(qiáng)度極限由圖13-7可得Flim1=560 MPaFlim2=440 MPa計(jì)算許用彎曲應(yīng)

17、力F1= Flim1 YN1/SF=560/1.4=400 MPaF2= Flim2 YN2/SF=440/1.4=314.3 MPa由課本P266式13-17可得=44.6 MpaF1 400 MPa同理=42.5MpaF2= 314.3 MPa 滿足彎曲疲勞強(qiáng)度要求傳動零件各設(shè)計(jì)參數(shù)附表1.各傳動比V帶齒輪2.085 2. 各軸轉(zhuǎn)速nnI(r/min)nII(r/min)nIII(r/min)1440692.3138.53. 各軸輸入功率 P（kw）（kw）（kw）7.57.26.84. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T(N·mm)(N·mm)(N·mm)49739

18、993214688815. 帶輪主要參數(shù)小輪直徑（mm）大輪直徑（mm）中心距a（mm）帶基準(zhǔn)長度（mm）帶的根數(shù)14028095200046.其他主要參數(shù)mnZ1Z222512514°六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按扭矩初算軸徑選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS根據(jù)課本P358表17-1可得b=637 N/mm2 s=353 N/mm2 -1=268 N/mm2 -1=155 N/mm2 +1b=216 N/mm2 0b=98 N/mm2 -1b=59 N/mm2計(jì)算軸的載荷由于軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩TII=99321(kN·mm)故作用在齒輪上的圓周力為Ft=2TI

19、I/d=2T cos/z1mn=2×99321×cos14°/25×2=3853.7 N故作用在齒輪上的徑向力為Fr= Ft tann/cos=3853.7× tan 20°/ cos14°=1446 N故作用在齒輪上的軸向力為Fa= Ft tan=3853.7×tan14°=961 N以上各力方向如課本P372圖17-22圖例1初步估算軸的最小直徑，查表17-2，取A=115 由式17-2可得=25.1mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=25.1×(1+5%)mm=26.4選dI=27mm2

20、、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）軸上零件的定位，固定和裝配 單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和套筒定位，則采用過渡配合固定，軸上大部分零件包括齒輪、套筒、左端軸承和軸承端蓋依次由左端裝配，僅右端軸承和軸承端蓋由右端裝配。 （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度I段：裝帶輪段上一步確定dI=27mm 帶輪與軸配合部分長度 LI=50mm為保證軸端擋圈壓緊帶輪LI應(yīng)略小于50 mm故取LI=49 mmII段:裝左軸承端蓋段帶輪右端用軸肩定位故取dII=32mm 軸段II的長度由軸承端蓋寬度及其固定

21、螺釘?shù)难b拆空間要求決定取LII=24mmIII段：裝軸承段這兩段軸徑由軸承內(nèi)圈孔來決定。根據(jù)斜齒輪有軸向力及dII=32mm ，選角接觸球軸承7207C 其尺寸為d×D×B=35×72×17 故取dIII=dVI=35 mm ，軸段III的長度由滾動軸承寬度B、軸承與箱體內(nèi)壁距離s=510 mm、齒輪端面與箱體內(nèi)壁之間距離a=1020 mm及大輪輪轂與其裝配軸段的長度差等尺寸決定LIII= B+s+a+2=17+5+20+2=44 mm齒輪箱對于軸承對稱配置，LVI=a+s-b（軸環(huán)寬度）+B=20+5-9+17=33 mmIV段齒輪段考慮齒輪裝拆方便，

22、故取dIV=42 mm為保證套筒緊靠齒輪左端使齒輪軸向固定，LIV=76 mmV段軸環(huán)段齒輪右端用軸環(huán)定位，按設(shè)計(jì)手冊推薦軸環(huán)高度h=0.07d+3=0.07×42+3=5.94 mm 取h=6 mm故軸環(huán)直徑dV= dIV+2h=54 mm 軸環(huán)寬度一般為高度的1.4倍，取LV=9 mm軸上零件的軸向固定、齒輪、帶輪與軸的軸向固定均采用平鍵連接。同時為了保證齒輪與軸由良好的對中性，采用H7/r6配合，帶輪與軸的配合采用H7/k6，滾動軸承與軸的配合采用H7/k6定出軸肩處R的值，見下圖。軸端倒角取2×45°插入軸的結(jié)構(gòu)簡圖a 由軸的結(jié)構(gòu)簡圖，可確定出軸承支點(diǎn)跨距

23、L2=L3=65.3 mm，懸臂L1=64.2 mm由此可以畫出軸的受力簡圖如下圖所示插入軸的受力簡圖b水平面支反力 圖cRBH=RDH=Ft/2=3853.7/2=1926.85 N垂直面支反力 圖eRDV=（Fr×L2-Fad/2）/(L2+L3)=（1446×65.3-961×25×2/2 cos14）/(65.3+65.3)=533 NRBV=Fr-RDV=913 N畫彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖水平面彎矩圖MH 圖d截面C處MCH=RBH×L2=1926.85×65.3=125823.305N垂直面彎矩圖MV 圖f截面C左邊MCV1=RB

24、VL2=913×65.3=59618.9 N·mm截面C右邊MCV2=RDVL3=533×65.3=34804.9 N·mm合成彎矩圖 圖g截面C左邊MC1=（M2CH+M2CV1）1/2=（125823.3052+59618.92）1/2= 139233N·mm截面C右邊MC2=（M2CH+M2CV2）1/2=（125823.3052+34804.92）1/2= 130548N·mm轉(zhuǎn)矩圖 圖h轉(zhuǎn)矩T=99321 N·mm按彎扭W合成強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度從圖g可以看出C處彎矩最大，校核該截面的強(qiáng)度。截面C的當(dāng)量彎矩1514

25、50式中=-1b/0b0.6由式17-5可得e= Me/W= Me/0.1d3=151450/0.1×423=20.44 N/mm2校核結(jié)果e-1b=59 N/mm2截面C強(qiáng)度足夠。 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按扭矩初算軸徑選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS根據(jù)課本P358表17-1可得b=637 N/mm2 s=353 N/mm2 -1=268 N/mm2 -1=155 N/mm2 +1b=216 N/mm2 0b=98 N/mm2 -1b=59 N/mm2計(jì)算軸的載荷由于軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩TIII=468881 (kN·mm)故作用在齒輪上的圓周力為Ft=2 TIII/d=2

26、 TIII cos/z2mn=2×468881×cos14°/125×2=3640 N故作用在齒輪上的徑向力為Fr= Ft tann/cos=3640× tan 20°/ cos14=1366N故作用在齒輪上的軸向力為Fa= Ft tan=3640 ×tan14°=908N以上各力方向如課本P372圖17-22初步估算軸的最小直徑，查表17-2，取A=115 由式17-2可得=42.1mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=42.1×(1+5%)mm=44.2選dIII=45mm2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）軸上

27、零件的定位，固定和裝配 單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和套筒定位，則采用過渡配合固定，軸上大部分零件包括齒輪、套筒、左端軸承和軸承端蓋依次由左端裝配，僅右端軸承和軸承端蓋由右端裝配。聯(lián)軸器選擇彈性柱銷聯(lián)軸器LX3型。 （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度I段：裝聯(lián)軸器段由于上一步確定dI=45mm 易得聯(lián)軸器與軸配合部分長度 LI=84mm為保證軸端擋圈壓緊聯(lián)軸器LI應(yīng)略小于84 mm故取LI=82 mmII段:裝左軸承端蓋段聯(lián)軸器右端用軸肩定位故取dII=52mm 軸段II的長

28、度由軸承端蓋寬度及其固定螺釘?shù)难b拆空間要求決定取LII=40mmIII段：裝軸承段這兩段軸徑由軸承內(nèi)圈孔來決定。根據(jù)斜齒輪有軸向力及dII=52mm ，選角接觸球軸承7211C 其尺寸為d×D×B=55×100×21故取dIII=dVI=55 mm ，軸段III的長度由滾動軸承寬度B、軸承與箱體內(nèi)壁距離s=510 mm、齒輪端面與箱體內(nèi)壁之間距離a=1020 mm及大輪輪轂與其裝配軸段的長度差等尺寸決定LIII= B+s+a+2=21+5+20+2=48mm齒輪箱對于軸承對稱配置，LVI=a+s-b（軸環(huán)寬度）+B=20+5-12+21=33 mmIV段

29、齒輪段考慮齒輪裝拆方便，故取dIV=65 mm為保證套筒緊靠齒輪左端使齒輪軸向固定，LIV=70 mmV段軸環(huán)段齒輪右端用軸環(huán)定位，按設(shè)計(jì)手冊推薦軸環(huán)高度h=0.07d+3=0.07×65+3=7.55 mm 取h=8 mm故軸環(huán)直徑dV= dIV+2h=81 mm 軸環(huán)寬度一般為高度的1.4倍，取LV=12 mm軸上零件的軸向固定、齒輪、帶輪與軸的軸向固定均采用平鍵連接。同時為了保證齒輪與軸由良好的對中性，采用H7/r6配合，帶輪與軸的配合采用H7/k6，滾動軸承與軸的配合采用H7/k6定出軸肩處R的值，見下圖。軸端倒角取2×45°插入軸的結(jié)構(gòu)簡圖a 由軸的結(jié)構(gòu)

30、簡圖，可確定出軸承支點(diǎn)跨距L2=L3=60.6 mm，懸臂L1=101.9 mm由此可以畫出軸的受力簡圖如下圖所示插入軸的受力簡圖b水平面支反力 圖cRBH=RDH=Ft/2=3640/2=1820 N垂直面支反力 圖eRDV=（Fr×L2-Fd/2）/(L2+L3) =（1366×60.6-908×125×2/2 cos14°）/(60.6+60.6)=-282.4NRBV=Fr-RDV=1366+282.4=1648N畫彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖水平面彎矩圖MH 圖d截面C處MCH=RBH×L2=1820×60.6=110292N&

31、#183;mm垂直面彎矩圖MV 圖f截面C左邊MCV1=RBVL2=1648×60.6=99868.8 N·mm截面C右邊MCV2=RDVL3=-282.4×60.6=-17113.44 N·mm合成彎矩圖 圖g截面C左邊MC1=（M2CH+M2CV1）1/2=（1102922+99868.82）1/2= 148789 N·mm截面C右邊MC2=（M2CH+M2CV2）1/2=（1102922+17113.442）1/2=111612 N·mm轉(zhuǎn)矩圖 圖h轉(zhuǎn)矩T=468881 N·mm按彎扭W合成強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度從圖g可

32、以看出C處彎矩最大，校核該截面的強(qiáng)度。截面C的當(dāng)量彎矩=318251 N·mm式中=-1b/0b0.6由式17-5可得e= Me/W= Me/0.1d3=318251/0.1×653=11.6 N/mm2校核結(jié)果e-1b= 59 N/mm2截面C強(qiáng)度足夠。七、滾動軸承的選擇及校核計(jì)算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命16×300×15=72000小時1、計(jì)算輸出軸承 （1）已知nII=138.5r/min，軸承背對背安裝。兩軸承徑向反力：FR1=-1648N FR2=282.4N初先兩軸承為角接觸球軸承7207AC型根據(jù)課本P316表（15-9）得軸承內(nèi)部軸向力

33、FS=0.68FR 則FS1=0.68FR1=0.68×-1648=-1120.64NFS2=0.68FR2=0.68×282.4=192 N (2) FS2+FaFS1 Fa=908N現(xiàn)2端為壓緊端FA2=FS2Fa =192908=716NFA1=FS1=1120.64 N(3)求系數(shù)x、yFA1/FR1=1120.64 N /1648 N=0.68FA2/FR2=716N /282.4 N=2.5根據(jù)課本P315表（15-8）得e=0.68FA1/FR1e x1=1 FA2/FR2e x2=0.41 y1=0 y2=0.87 (4)計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2根據(jù)課本P31

34、4表（15-7）取f P=1.2根據(jù)課本P314（15-9）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.2×(1×1648+0)= 1977.6NP2=fp(x2FR2+y2FA2)=1.2×(0.41×1648+0.87×716)=1558.32N (5)軸承壽命計(jì)算P1P2 故取P=1977.6N角接觸球軸承=3根據(jù)手冊得7207AC型的Cr=29000N由課本P314（15-5）式得 =379546 h>72000 h預(yù)期壽命足夠2、計(jì)算輸入軸承 （1）(1)已知n=692.3r/min 兩軸承徑向反力：FR1=913 N FR2

35、=533 N初先兩軸承為角接觸球軸承7307AC型根據(jù)課本P316表（15-9）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.68FR 則FS1=0.68FR1=0.68×913 =620.84NFS2=0.68FR2=0.68×533=362.44N (2) FS2+FaFS1 Fa=961N故現(xiàn)取2端為壓緊端FA2=FS2=362.44 NFA1=FS2+Fa =362.44+961=1323.44 N (3)求系數(shù)x、yFA1/FR1=1323.44 N /913 N=1.45FA2/FR2=362.54 N /533 N=0.68根據(jù)課本P315表（15-8）得e=0.68FA1/FR

36、1e x1=0.41 FA2/FR2e x2=1 y1=0.87 y2=0 (4)計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2根據(jù)課本P314表（15-7）取f P=1.2根據(jù)課本P314（15-9）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.2×(0.41×913+0.87×1323.44)= 1831 NP2=fp(x2FR2+y2FA2)=1.2×(1×913+0×331.84)=1095.6 N (5)軸承壽命計(jì)算P1P2 故取P=1831 N角接觸球軸承=3根據(jù)手冊得7307AC型的Cr=32800N由課本P314（15-5）式得 =13841

37、9 h>72000 h預(yù)期壽命足夠八、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算輸入軸上皮帶輪鍵軸徑d1=27mm,L1=49mmb=8 mm h=7 mm L=45 mm校核擠壓強(qiáng)度，由式17-13可得 pk=h/2=3.5 mml=458=37 mm由上步可知T=99321 N·mm查表17-7的許用應(yīng)力 p=（100120）N/mm2p=2×99321/（27×3.5×37）=56.8 N/mm p=（100120）N/mm2擠壓強(qiáng)度滿足要求。輸入軸上齒輪鍵軸徑d1=42mm,L1=76mmb=12 mm h=8 mm L=71mm校核擠壓強(qiáng)度由式17-13可得

38、 pk=h/2=4mml=Lb=7112=59 mm由上步可知T=99321 N·mm查表17-7的許用應(yīng)力 p=（100120）N/mm2p=2×99321/（42×4×59）=16.0 N/mm p=（100120）N/mm2擠壓強(qiáng)度滿足要求。輸出軸上齒輪鍵軸徑d1=65mm,L1=70mmb=18 mm h=11 mm L=65 mm校核擠壓強(qiáng)度由式17-13可得 pk=h/2=5.5mml=6518=47 mm由上步可知T=468881 N·mm查表17-7的許用應(yīng)力 p=（100120）N/mm2p=2×468881/（65

39、×5.5×47）=111.6 N/mm p=（100120）N/mm2擠壓強(qiáng)度滿足要求。輸出軸上聯(lián)軸器鍵軸徑d1=45mm,L1=82mmb=12 mm h=8 mm L=77 mm校核擠壓強(qiáng)度由式17-13可得 pk=h/2=4 mml=7712=65mm由上步可知T=468881 N·mm查表17-7的許用應(yīng)力 p=（100120）N/mm2p=2×468881/（45×4×65）=8.01 N/mm p=（100120）N/mm2擠壓強(qiáng)度滿足要求。九、減速器的箱體、附件及潤滑I、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體材料為鑄鐵，結(jié)構(gòu)尺寸如下表(單位

40、/mm)名稱符號尺寸關(guān)系箱座壁厚8箱蓋壁厚18箱體凸緣厚度b、b1、b2b=12b 1=12 b2=20加強(qiáng)肋厚度m、m1m=6.8 m1=6.8地腳螺栓直徑dfdf =15.42地腳螺栓數(shù)目nn=4個軸承旁連接螺栓直徑d1d1=11.565箱蓋、箱座連接螺栓直徑d2d2=9.252軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目d3、nd3=8 n=4個軸承蓋（軸承座端面）外徑D2D21=102 D22=130觀察孔蓋螺釘直徑d4d4=6.168df、d1、d2至箱外壁距離df、d2至凸緣邊緣的距離C1、C2螺栓M10 M12 M16C1min 16 18 22 C2min 14 16 20軸承旁凸臺高度和半徑h、R1

41、H由結(jié)構(gòu)決定，R1=C2箱體外壁至軸承座端面距離l1l1=C1+C2+10II、減速器附件設(shè)計(jì)窺視孔及視孔蓋為了便于檢查箱內(nèi)傳動零件的嚙合情況，潤滑狀態(tài)，接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙，并向箱體內(nèi)注入潤滑油，在箱蓋頂部能夠看到齒輪嚙合區(qū)的位置開設(shè)了窺視孔。窺視孔應(yīng)有足夠大的空間，以便手能深入箱體進(jìn)行檢查操作。平時用視孔蓋、墊片和螺釘封閉窺視孔，以防止?jié)櫥屯饴┖突覊m、雜質(zhì)進(jìn)入箱內(nèi)。與視孔蓋接觸的窺視孔處設(shè)計(jì)出凸臺以便加工，一般高出35mm。如P36圖4-4所示。窺視孔及視孔蓋結(jié)構(gòu)和尺寸見P37表4-2通氣器的設(shè)計(jì)減速器工作時，各運(yùn)動副之間的摩擦發(fā)熱將使箱體內(nèi)的溫度升高、氣壓增大。為了避免在這種情況下由于密

42、封性能的下降而導(dǎo)致潤滑油向外滲漏，故在箱蓋頂部安裝通氣器。其結(jié)構(gòu)尺寸見P38表4-5油面指示器的設(shè)計(jì)視孔蓋結(jié)為了加注潤滑油或在使用過程中能方便檢查箱內(nèi)油面高度，故在箱內(nèi)安裝油面指示器。油面高度由最高油面和最低油面之分。最低油面為傳動件正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的油面，其高度由傳動件浸油潤滑時的要求確定；最高油面是指油面靜止時的高度，靜止時的油面高度應(yīng)高于運(yùn)轉(zhuǎn)時的油面高度。油標(biāo)的安裝高度以能測出最低和最高油面為宜。油面指示器選油標(biāo)尺類。油標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)和尺寸見P39表4-6放油孔及放油螺塞油面指示為了換油及清洗箱體時排出油污，在減速器箱座底部的油池最低處設(shè)置放油孔，并安置在不與其他部件靠近的一側(cè)，以便于放油。見P4

43、1圖4-8。箱體底面想放油孔方向傾斜1°1.5°.并在其附近做一凹坑，以便于攻螺紋和污油的匯集和排放。放油孔不能低于油池底面，以避免放油不凈。放油螺塞的結(jié)構(gòu)和尺寸P41表4-10和表4-11所示。吊環(huán)螺釘、吊耳及吊鉤的設(shè)計(jì)為了便于拆卸和搬運(yùn)箱蓋，在箱蓋上鑄出吊耳。其結(jié)構(gòu)尺寸見P42表4-13定位銷和起蓋螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)為了保證部分式箱軸承座孔的加工和安裝精度，應(yīng)于鏜孔前在箱體連接凸緣長度方向兩側(cè)各安裝一個圓錐定位銷。為了加強(qiáng)定位效果，兩銷孔的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)，但又不一作對成布置，以提高定位精度。定位銷孔應(yīng)在箱蓋和箱座的剖分面加工完成并用螺栓緊固后進(jìn)行鉆、鉸，其位置應(yīng)便于鉆、鉸和拆裝

44、，不應(yīng)與鄰箱壁和螺釘相碰。定位銷的直徑d=0.8d2（d2為凸緣上螺栓的直徑）長度應(yīng)大于連接凸緣的總厚度并且裝配成上下兩頭均有一定長度的外伸量，以便于拆裝，見P44圖4-10圓錐銷的尺寸根據(jù)P196表14-5和P197表14-6選取。減速器裝配時，為了防止?jié)櫥脱厣舷孪潴w的剖分面滲出，通常需要在剖分面上涂以水玻璃和密封膠，以增加密封效果。但這給拆卸箱體帶來了困難，故在箱蓋側(cè)邊的連接凸緣上安裝12個起蓋螺釘，以便與拆卸箱蓋。起蓋螺釘?shù)闹睆降扔谕咕夁B接螺釘直徑，螺紋有效長度要大于箱蓋凸緣厚度，螺釘端部應(yīng)做成圓柱形并光滑倒角或做成半球形，以免頂壞螺紋。如P44圖4-11所示。軸承蓋與套杯軸承蓋是用來

45、對軸承部件進(jìn)行軸向固定和承受軸向載荷的，并其密封和調(diào)整軸承間隙的作用。軸承蓋采用嵌入式軸承蓋，其結(jié)構(gòu)和尺寸見P45表4-15所示。III、減速器的潤滑單級圓柱齒輪減速器內(nèi)傳動件采用浸油潤滑其結(jié)構(gòu)和尺寸見P46表4-17所示。單級圓柱齒輪減速器滾動軸承的潤滑方式采用油潤滑的飛濺潤滑見P48圖4-13所示。機(jī)械設(shè)計(jì)心得體會這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)歷時兩個星期，在整整兩個星期的日子里，可以說是苦多于甜，但是可以學(xué)的到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深了對設(shè)計(jì)的了解，讓我對它有了更加濃厚的興趣。但是在設(shè)計(jì)的過程中時，遇到了不

46、少問題，特別是各零部件之間的連接，總是有錯誤，在細(xì)心的檢查下，終于找出了錯誤，排除困難后，心里終于舒了一口氣。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。總的來說，這次設(shè)計(jì)還是比較成功的，覺得平時所學(xué)的知識有了實(shí)用的價值，達(dá)到了理論與實(shí)際相結(jié)合的目的，不僅學(xué)到了不少知識，而且鍛煉了自己的能力，使自己對以后的路有了更加清楚的認(rèn)識，同時，對未來有了更多的信心。最后，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！參考資料：1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 2、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 F=4000NV=1.3m/sD=180mm=0.82n筒=138r/min電動機(jī)型號為Y132M-4i總