大連理工大學(xué)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)說明

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程練習(xí)第一部分:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)概述一，課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械設(shè)計(jì)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力。課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)最后一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)電專業(yè)學(xué)生第一次綜合性的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的是:(1)通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)等先修課程的理論知識(shí)，解決實(shí)際工程問題。通過實(shí)際的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，可以鞏固和提高理論知識(shí)。(2)通過課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，使學(xué)生掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。(3)機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的培訓(xùn)，包括培訓(xùn)、計(jì)算、繪圖能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力，以及對(duì)設(shè)計(jì)資料(手冊(cè)、圖集、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則等)的熟悉和應(yīng)用。).二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)1、

2、課程設(shè)計(jì)的能力本課程設(shè)計(jì)選擇齒輪減速器作為設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)擬定和分析傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；(2)選擇電機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和功率參數(shù)；(3)設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)部件，檢查軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等。(4)繪制減速器的裝配圖和典型零件圖，并用AutoCAD繪制；(5)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。2.課程設(shè)計(jì)的任務(wù)本課程設(shè)計(jì)要求在兩周內(nèi)完成以下任務(wù):(1)繪制減速器裝配圖1(A1圖)；(2)零件工作圖2(軸和齒輪圖A3)；(3)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。三、課程設(shè)計(jì)的步驟課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，因此應(yīng)遵循機(jī)械設(shè)計(jì)過程的一般規(guī)律，一般遵循以下步驟:(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備:認(rèn)真

3、研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求和條件，認(rèn)真閱讀減速器參考圖，拆卸減速器，熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象。(2)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，制定傳動(dòng)裝置的總體布局，選擇原動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。(3)傳動(dòng)件裝配圖設(shè)計(jì)計(jì)算前，計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)件的參數(shù)，確定其尺寸，選擇聯(lián)軸器的類型和規(guī)格。一般先算外部傳動(dòng)部分，再算傳動(dòng)部分。(4)設(shè)計(jì)計(jì)算裝配圖，選擇配套零件，繪制裝配草圖，完成裝配圖。(5)零件施工圖設(shè)計(jì)。零件的工作圖紙應(yīng)包括制造和檢驗(yàn)零件的所有要求。(6)編寫設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)規(guī)范包括所有計(jì)算和附圖，并寫出設(shè)計(jì)總結(jié)。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的設(shè)計(jì)時(shí)間分配如表1-1所示。表1-1課程設(shè)計(jì)步驟命令設(shè)計(jì)功率時(shí)間分配(天

4、數(shù))一個(gè)準(zhǔn)備并起草設(shè)計(jì)方案。0.5三設(shè)計(jì)計(jì)算三四裝配圖的設(shè)計(jì)和繪制四五零件的設(shè)計(jì)和繪圖2六完成設(shè)計(jì)說明0.5四。設(shè)計(jì)任務(wù)書帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。原始數(shù)據(jù)見表1-2。皮帶的工作張力f = _ _ _ _ _ _ _ _ n皮帶的工作速度v = _ _ _ _ _ _ _ _米/秒滾筒直徑d = _ _ _ _ _ _ _ _ _毫米每日工作時(shí)間T = 24h小時(shí)變速器工作壽命a=5年滾筒(工作機(jī))效率為96%工作狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)不反轉(zhuǎn)，負(fù)載穩(wěn)定，啟動(dòng)負(fù)載為額定負(fù)載的1.25倍，輸送帶速度允許誤差為+5%。表1-2原始數(shù)據(jù)參數(shù)標(biāo)題號(hào)一個(gè)2三運(yùn)輸工作張力F/(N)190021002000皮帶工作速度

5、V/(米/秒)一點(diǎn)六一點(diǎn)六1.8卷軸直徑D/(毫米)名流名流450第二節(jié)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)主要包括擬定傳動(dòng)方案，選擇原動(dòng)機(jī)，確定總傳動(dòng)比，分配各級(jí)傳動(dòng)比，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。首先，擬定傳輸方案。機(jī)器通常由三部分組成:原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)。傳動(dòng)裝置將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給工作機(jī)械，合理的傳動(dòng)方案是保證傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。在課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書擬定傳動(dòng)方案，并分析傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)?，F(xiàn)在考慮如圖2-1所示的下列傳輸方案: a) b) I c) d)圖2-1 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)方案比較傳動(dòng)方案要滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工況，工作可靠，要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊

6、湊，成本低，傳動(dòng)效率高，操作維護(hù)方便。設(shè)計(jì)時(shí)可以同時(shí)考慮幾個(gè)方案，通過分析比較最終選擇比較合理的方案。下面是圖1中A、B、C、D幾種方案的對(duì)比。方案A的寬度和長(zhǎng)度較大，帶傳動(dòng)不適合重工況和惡劣環(huán)境。但如果用于鏈?zhǔn)交虬迨捷斔蜋C(jī)，則有過載保護(hù)；方案B結(jié)構(gòu)緊湊，如果在大功率長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的條件下使用，由于蝸桿傳動(dòng)效率低，功率損失大，不經(jīng)濟(jì)；方案C寬度和尺寸較小，適合在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作，但錐齒輪的加工難度比圓柱齒輪大。與方案B相比，方案D寬度更大，輸入軸和工作機(jī)位置是水平的。宜長(zhǎng)期在惡劣環(huán)境下工作。因此選擇方案A，由V帶傳動(dòng)(i=24)和一級(jí)圓柱齒輪減速器(i=35)驅(qū)動(dòng)。傳輸方案圖如圖2所示:1-

7、v帶傳動(dòng)；2-電機(jī)；3-圓柱形驅(qū)動(dòng)減速器；4耦合；5-傳送帶；六輥圖2-2帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置第二，選擇原動(dòng)機(jī)電機(jī)。為了使電機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，應(yīng)根據(jù)工作機(jī)械的工況、運(yùn)動(dòng)和功率參數(shù)以及所選擇的傳動(dòng)方案，合理選擇電機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、容量和轉(zhuǎn)速，并提出具體的電機(jī)型號(hào)。1.選擇電機(jī)類型和結(jié)構(gòu)類型。電機(jī)可分為交流電機(jī)和DC電機(jī)。工廠一般用三相交流電，所以選擇交流電機(jī)。交流電機(jī)分為異步電機(jī)和同步電機(jī)，異步電機(jī)又分為籠型和繞線型電機(jī)。其中，普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最為廣泛。目前，Y系列自風(fēng)扇冷卻籠型三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，起動(dòng)性能好，運(yùn)行可靠，價(jià)格低廉，維修方便，適用于不燃、不爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的

8、場(chǎng)合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、農(nóng)機(jī)、風(fēng)機(jī)等。2.確定電機(jī)的功率。電機(jī)的功率選擇直接影響電機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性能:如果所選電機(jī)的功率小于工作要求，就不能保證工作機(jī)的正常工作；功率過大，電機(jī)無法滿負(fù)荷運(yùn)行，功率因數(shù)和效率低，從而增加了功耗，造成浪費(fèi)。本課程的主題是長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)且負(fù)載穩(wěn)定的機(jī)械。確定電機(jī)功率的原則是Ped kPd。Pd= Pw/Pw=FV/1000w=Tn/9550w電機(jī)的ped-額定功率Pd電機(jī)輸出功率Pw工作機(jī)械的輸入功率從電機(jī)到工作機(jī)的總效率=123n1 2 3 n為傳動(dòng)裝置中各傳動(dòng)副(齒輪、蝸桿、皮帶或鏈條、軸承、聯(lián)軸器)的效率，設(shè)計(jì)時(shí)可參照表2-1選取。f工作機(jī)械的工作阻力v工作機(jī)

9、滾筒的線速度t工作機(jī)械的阻力矩Nw工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速-工作機(jī)械的效率表2-1機(jī)械傳動(dòng)和軸承效率的近似值類型效率打開封閉式圓柱齒輪傳動(dòng)0.940.960.960.99v帶傳動(dòng)0.940.97滾動(dòng)軸承(每對(duì))0.980.995緩沖接頭0.990.995計(jì)算傳動(dòng)裝置的總效率時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)如果表中列出了效率值，中間值通常是可以接受的。(2)幾對(duì)相同類型的傳動(dòng)副、軸承或聯(lián)軸器應(yīng)分別計(jì)入總效率。(3)軸承效率是指一對(duì)軸承的效率。3.確定電機(jī)的速度。同類型、同額定功率的電機(jī)，低速級(jí)多，外形尺寸和重量較大，價(jià)格較高，但可以降低傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和尺寸；相反，高速電機(jī)的設(shè)計(jì)要綜合考慮各種因素，選擇合適

10、的電機(jī)轉(zhuǎn)速。三相異步電動(dòng)機(jī)常用的同步轉(zhuǎn)速有3000轉(zhuǎn)/分、1500轉(zhuǎn)/分、1000轉(zhuǎn)/分和750轉(zhuǎn)/分，常用1500轉(zhuǎn)/分或1000轉(zhuǎn)/分的電動(dòng)機(jī)。常見傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和應(yīng)用見表2-2。表2-2常用機(jī)制的性能和適用范圍輪系選擇性指數(shù)平帶傳動(dòng)v帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)功率(普通值)/千瓦小的(20)中間(100)中間(100)大的(最高50，000)單級(jí)傳動(dòng)比公值24242535最高的五七六八傳輸效率查表2-1允許線速度252530406級(jí)精度18總尺寸大的大的大的小的傳輸精度低的低的媒介高的工作穩(wěn)定性好的好的矛盾普通自鎖性能沒有沒有沒有沒有過載保護(hù)功能有有沒有沒有使用壽命短的短的媒介長(zhǎng)的緩沖吸振

11、能力好的好的媒介長(zhǎng)的制造要求和安裝精度低的低的媒介高的要求的潤(rùn)滑條件不需要不需要媒介高的服水土不要接觸酸、堿、油和爆炸性氣體。好的普通設(shè)計(jì)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍可由工作機(jī)械的速度要求和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的合理傳動(dòng)比范圍計(jì)算得出，即nd=(i1 i2 i3in) nWNd電機(jī)可選速度范圍I1，I2in各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的合理傳動(dòng)比。對(duì)所選用的電機(jī)類型、結(jié)構(gòu)、容量、轉(zhuǎn)速查閱說明書，找出電機(jī)型號(hào)，記錄其型號(hào)、額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、中心高度、軸伸尺寸、鍵聯(lián)接尺寸等。設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置時(shí)，一般按電機(jī)實(shí)際輸出功率Pd計(jì)算，轉(zhuǎn)速取為滿載轉(zhuǎn)速nW。例2.1帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)方案如前圖a所示.已知滾筒直徑D=500mm，輸送帶有效張力F

12、=1500N，輸送帶速度v=2m/s，滾筒效率0.96，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。盡量選擇合適的電機(jī)。解決方案:(1)選擇電機(jī)類型根據(jù)已知的工作要求和條件，選擇Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2)選擇電機(jī)的功率。工作時(shí)所需電機(jī)輸出功率為:pd=p w/P = Fv/(1000 W)所以pd= Fv/(1000w)從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率(包括工作機(jī)效率)為w=122345w1 2 3 4 5 W分別是帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的軸承，齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒軸的軸承以及卷筒的效率。1 = 0.962 = 0.993 = 0.974 = 0.975 = 0.98w = 0.96所以w =122345w = 0.960

13、.9920.970.990.980.96 = 0.83。因此，PD = Fv/(1000w)= 15002/(10000.83)kw = 3.61 kw。(3)確定電機(jī)轉(zhuǎn)速。卷筒的工作速度為NW = 601000v/(PD)= 6010002/(3.14500)轉(zhuǎn)/分= 76.4轉(zhuǎn)/分。根據(jù)推薦的合理傳動(dòng)比，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比I1= 2 4，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比I2= 3 5，合理的總傳動(dòng)比為:I= 6 20，則電機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n d = I NW =(6 20)76.4轉(zhuǎn)/分=4581528轉(zhuǎn)/分符合該范圍的同步轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)/分鐘、1000轉(zhuǎn)/分鐘和1500轉(zhuǎn)/分鐘。根據(jù)計(jì)算出的容量，查閱相

14、關(guān)手冊(cè)選擇電機(jī)型號(hào)。請(qǐng)參考本設(shè)計(jì)中的表* *，然后在下表中列出選擇結(jié)果。計(jì)劃電機(jī)型號(hào)額定功率電機(jī)速度(轉(zhuǎn)/分)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比Ped/kw同步速度滿載速度總傳動(dòng)比腰帶齒輪一個(gè)Y160M18四7507209.42三3.142Y132M16四100096012.573.14四三Y112M4四1500144018.853.55.385綜合考慮選用Y132M1-6電機(jī)，并查閱說明書了解其他尺寸(中心高、外形尺寸、安裝尺寸、軸向延伸尺寸、鍵連接尺寸等。).第三，確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比I = nm/nw可以通過選擇電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速nw來獲得。計(jì)算

15、出總傳動(dòng)比I = i1 I2in對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)，應(yīng)合理分配各級(jí)傳動(dòng)比，并限制傳動(dòng)部件的圓周速度，以降低動(dòng)載荷。分配傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)各級(jí)變速器的傳動(dòng)比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選擇。(2)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)更小，重量應(yīng)更輕。(3)各傳動(dòng)部件尺寸要協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)要對(duì)稱合理，避免相互干涉和碰撞。一般情況下，皮帶的傳動(dòng)比應(yīng)小于齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比。4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。為了設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)部件，首先要計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和扭矩。一般要根據(jù)電機(jī)到工作機(jī)的路線來計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和功率參數(shù)。(1)每根軸的速度(轉(zhuǎn)/分):n1 = nm/i0n2= n1/ i1= nm/i0i1n3= n2/i2=nm/

16、i0i1i2其中nm是電機(jī)的滿載速度。N1、n2和n3分別是軸1、2和3的轉(zhuǎn)速0 電機(jī)與軸1的傳動(dòng)比。I11軸1到軸2的傳動(dòng)比I22軸2到軸3的傳動(dòng)比。(2)各軸的輸入功率:P1 = PD01 p2 = P112 = PD0112 P3 = p2011223Pd為電機(jī)的輸出功率，p1、p2、p3分別為1、2、3軸的輸入功率，01、12、23分別為電機(jī)軸與1軸、1軸與2軸、2軸與3軸之間的傳動(dòng)效率。(3)每根軸的扭矩:T1=Td i001T2=T1 i112T3=T2 i223T1、T2和T3分別是第一、第二和第三軸的輸入扭矩。Td為電機(jī)軸的輸出扭矩Td=9550pd/nm。例2.2根據(jù)例2.1

17、的已知條件和計(jì)算結(jié)果，計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。解:(1)各軸轉(zhuǎn)速:n1 = nm/i0 = 960/3.14轉(zhuǎn)/分= 305.73轉(zhuǎn)/分N2 = n1/i1 = 305.73/4r/min = 76.4 r/min西北=76.4轉(zhuǎn)/分鐘(2)各軸輸入功率:p1=pd01 =3.60.96kw=3.456 kwp2 = P112 = P123 = 3.4560.990.97千瓦=3.32千瓦p3=p224=3.320.990.97千瓦=3.19千瓦(3)各軸的輸入扭矩:TD = 9550 PD/Nm = 95503.6/960Nm = 35.91Nmt1 = Td i001 = Td

18、 i01 = 35.913.140.96納米= 108.25納米T2 = T1 i112 = T1 i123 = 10840.990.97納米= 415.82納米T3 = T224 = 415.820.990.97納米= 399.31納米下表列出了運(yùn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果。軸名稱參數(shù)編號(hào)電動(dòng)卷軸1軸2軸軸轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/分)960305.7376.476.4輸入功率P(kw)3.63.4563.323.19輸入扭矩T(牛米)35.91108.25415.82399.31一、傳動(dòng)比3.14四一個(gè)效率0.960.960.96第三節(jié)傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算我設(shè)計(jì)的帶傳動(dòng)，變速箱外的傳動(dòng)部分(1)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的

19、主要內(nèi)容是選擇合理的傳動(dòng)參數(shù)；確定皮帶的類型、長(zhǎng)度、數(shù)量、傳動(dòng)中心之間的距離、安裝要求、對(duì)軸的作用力、皮帶材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等。(2)根據(jù)變速器的用途和工作條件進(jìn)行設(shè)計(jì)；外形尺寸和傳動(dòng)位置的要求；原動(dòng)機(jī)的類型和所需的傳輸功率；驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪的速度等。(3)注意問題帶傳動(dòng)中所有相關(guān)尺寸的協(xié)調(diào)。比如小滑輪直徑選定后，檢查是否與電機(jī)中心高度協(xié)調(diào)；大滑輪直徑選定后，檢查是否與箱體尺寸協(xié)調(diào)。小滑輪直徑應(yīng)與所選電機(jī)軸直徑一致；大滑輪直徑應(yīng)與滑輪直徑相協(xié)調(diào)，以保證其裝配穩(wěn)定性。同時(shí)需要注意的是，這個(gè)孔徑是減速器小齒輪軸延伸段的最小軸徑。例3-1設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中常見的V帶傳動(dòng)。原電機(jī)為Y132M1-6電

20、機(jī)，額定功率Ped=4KW，滿載轉(zhuǎn)速nm=960r/min，電機(jī)軸上安裝小皮帶輪，皮帶傳動(dòng)比i=3.14，每天工作時(shí)間T = 24h，壽命5年。解決方法:(1)選擇三角帶型號(hào)查表，得到工況系數(shù)KA=1.4，得到所需傳輸功率Pc=KAPc=1.44=5.6KW。通過小滑輪的轉(zhuǎn)速n1和功率Pc，小滑輪的型號(hào)被選擇為類型A。(2)確定滑輪的直徑dd1 = 112mm毫米，dd2 = Idd1 = 355毫米(3)檢查滑輪速度。v=dd1nm/6000=5 .63米/秒5m/sv25m/s，v滿足要求。(4)初步確定中心距。0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)，則326.9mma0 120

21、(7)確定滌綸的數(shù)量Z。查形根三角皮帶傳動(dòng)功率P0=1.16KW，查表:發(fā)射功率增量P0=kbn1(1-1/ki)=0.119，包角修正系數(shù)k=0.93，長(zhǎng)度修正系數(shù)kl=1.03，ZPc/(P0+P0) kkl=4.57(根)Z=5件。(8)確定單個(gè)V形皮帶的張力F0。F0 = 500 PC(2.5/k-1)/Zv+qv2 = 171.09n(9)軸上的壓力FQFQ=2ZF0Sin1/2=1677.7N(10)結(jié)果是五條A-GB 11544-89V皮帶，中心距a=600mm，參考直徑dd1=112mm，dd2=355mm，軸上壓力FQ=1677.7N，皮帶輪寬度B = (Z-1) E+2F

22、= 78 (mm)。二、減速器傳動(dòng)部件一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)。圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟可參照教材的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行，注意事項(xiàng)如下:(1)齒輪材料的選擇要注意毛坯制造方法:大齒輪的直徑要在選材前估算好。如果大齒輪直徑較大，應(yīng)選擇鑄坯。通常，材料可以是鑄鋼或鑄鐵；如果小齒輪的齒根圓直徑接近軸的直徑，就可以做成齒輪軸。選用的材料要考慮到軸的要求，同一減速器中所有小齒輪(或大齒輪)的材料要盡可能一致，以減少材料的品牌和加工要求。(2)計(jì)算齒輪嚙合幾何尺寸時(shí)，應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后23位，角度應(yīng)精確到秒，中心距、寬度和結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)盡量四舍五入到整數(shù)。(3)合理選擇參數(shù)通常取Z1=2040。在保證齒根彎曲

23、強(qiáng)度的前提下，Z1應(yīng)較大；傳遞動(dòng)力的齒輪模數(shù)應(yīng)大于1.52mm。例3.2設(shè)計(jì)一臺(tái)已知傳遞功率P=3.4656KW，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=305.73r/min，傳動(dòng)比i=4，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，負(fù)載穩(wěn)定，使用壽命5年，三班制的單級(jí)直齒輪減速器。解決方案:(1)選擇齒輪材質(zhì)和精度等級(jí):小齒輪采用45 #鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度220250HBS，大齒輪正火硬度170210HBS，因?yàn)槭墙炭茣?0.21中選用的8級(jí)精度的普通減速器，要求齒面粗糙度Ra3.26.3um。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪都是鋼齒輪，所以可以得到d1值，確定相關(guān)參數(shù)和系數(shù)。1)扭矩t1 = 9550p/n1 = 95503

24、.4656/305.73 = 108.25牛米2)查表10-2中的荷載系數(shù)k，取k=1.1。3)齒數(shù)Z1和齒寬d如果小齒輪的齒數(shù)z1是27，那么大齒輪的齒數(shù)= i.z1 = 108，Z1和Z2互為質(zhì)數(shù)，取Z2=107。由于單級(jí)齒輪傳動(dòng)對(duì)稱布置，齒輪齒面較軟，所以從表10-7中選取d=1。4)容許接觸應(yīng)力H根據(jù)相關(guān)圖表， hlim1 = 560mpa， hlim2 = 530mpa，sh = 1。N1 = 60 njln = 60305.73(552120)= 0.57109N2=N1/i=0.57109/4=0.14109根據(jù)相關(guān)圖表，Zn1 = 1.06，Zn2 = 1.10。H1 = Zn

25、1hlim 1/SH = 1.06560/1 Mpa = 593.6 MpaH2 = Zn2hlim 2/SH = 1.1530/1 Mpa = 583 MpaD176.43(KT(U+1)/(duH2)1/3= 76.43(1.1108.251035/(14(593.6)2)1/3)毫米= 57.35毫米m= d1/z1=57.35/27毫米= 2.12毫米M = 2.5mm毫米D1 = mZ1 = 2.5x 27 = 67.5毫米D2 = mz2 = 2.5107毫米= 267.5毫米B=dd1=167.5mm=67.5mm，四舍五入后，B2 = 70mm，B1 = B2+5mm = 75

26、mm，a = m(Z1+Z2)/2 = 2.5(27+107)/2mm = 167.5mm .三。軸徑的初步選擇(1)主軸直徑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在初步估算一段軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行。軸徑可根據(jù)抗扭強(qiáng)度初步計(jì)算，計(jì)算公式為:dc(P/n)1/3。其中P是由軸傳輸?shù)墓β?Kw)N -軸的速度(轉(zhuǎn)/分)C -由軸的容許剪切應(yīng)力確定的系數(shù)(參見教科書中的查找表)估計(jì)的軸直徑是軸上扭曲部分的最小直徑。如果這里有鍵槽，也要考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱的影響。如果有鍵槽，直徑會(huì)增加3%5%，并修圓。如果延長(zhǎng)軸與電機(jī)軸通過聯(lián)軸器連接，應(yīng)綜合考慮電機(jī)軸直徑和聯(lián)軸器孔徑大小，適當(dāng)調(diào)整初始軸直徑大小。(2)聯(lián)軸器的選擇一般傳動(dòng)裝置中

27、有兩種聯(lián)軸器，一種是電機(jī)軸與減速器高速軸連接，另一種是減速器低速軸與工作機(jī)連接。彈性銷聯(lián)軸器可用于中小型減速器的輸入軸和輸出軸。制造容易，拆裝方便，成本低，能緩沖減震。該方案中，聯(lián)軸器連接低速軸和工作機(jī)，選用彈性銷聯(lián)軸器。第四節(jié)部件設(shè)計(jì)和裝配圖繪制減速器的基本結(jié)構(gòu)由三部分組成:軸系部分、箱體和附件。這里介紹軸系部件設(shè)計(jì)的方法和步驟:1.軸系部件的設(shè)計(jì)軸系部件包括傳動(dòng)部件、軸和軸承組合。1.軸承類型的選擇減速器中常用滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承的類型可根據(jù)以下原則選擇:(1)考慮軸承上載荷的方向和大小。原則上，當(dāng)軸承只承受純徑向載荷時(shí)，一般采用深溝球軸承；當(dāng)軸承同時(shí)承受徑向和軸向載荷時(shí)，一般采用角接觸球軸

28、承或圓錐滾子軸承；但如果軸向載荷不大，就要用深溝球軸承。(2)滾珠軸承通常用在轉(zhuǎn)速高，回轉(zhuǎn)精度高，而載荷小的場(chǎng)合。(3)當(dāng)載荷較大，有沖擊振動(dòng)時(shí)，應(yīng)選用滾柱軸承(在相同的整體尺寸下，滾柱軸承的承載能力一般大于滾珠軸承，但當(dāng)軸承直徑d 2m，則無論材料或技術(shù)如何，齒輪和軸應(yīng)分開制造。圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸和類型可根據(jù)下表選擇。在設(shè)計(jì)齒輪結(jié)構(gòu)時(shí)，需要設(shè)計(jì)齒輪與軸的連接。通常采用單鍵連接，但當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)速較高時(shí)，應(yīng)采用花鍵或雙鍵連接。3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軸、軸承和鍵的強(qiáng)度校核。傳動(dòng)件安裝在軸上，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。減速器中常用階梯軸，傳動(dòng)部分與軸通過平鍵連接。(1)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器中的軸是旋轉(zhuǎn)軸，同時(shí)承

29、受彎矩和扭矩。更準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)方法是根據(jù)彎矩組合強(qiáng)度計(jì)算各截面的軸徑。一般先初步估算軸徑，再根據(jù)零件在軸上的位置，考慮裝配加工等因素，設(shè)計(jì)階梯軸各段的直徑和長(zhǎng)度?？缍却_定后，進(jìn)一步進(jìn)行強(qiáng)度校核。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在軸徑初步估算和滾動(dòng)軸承型號(hào)初選后進(jìn)行。為了使零件在軸上的定位可靠，便于裝拆，考慮到工藝因素，通常將軸設(shè)計(jì)成從兩端向中心逐漸增大的階梯狀:其徑向尺寸由零件在軸上的受力、定位和固定的要求決定；其軸向尺寸由軸上零件的位置、配合長(zhǎng)度和支撐結(jié)構(gòu)決定。(2)軸的強(qiáng)度校核通常可以選擇一兩個(gè)危險(xiǎn)截面，根據(jù)彎扭應(yīng)力狀態(tài)對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核。如果強(qiáng)度不夠，可以修改軸的尺寸。例4.1已知傳遞功率P=3.32kw，從

30、動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n=76.4r/min，正齒輪節(jié)圓直徑= 250mm，傳遞扭矩t = 415.82nm(1)選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力。根據(jù)已知條件，減速器傳遞的功率屬于中小功率，材料沒有特殊要求。所以45#鋼調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得強(qiáng)度極限B=650Mpa，再由表15-1得許用彎曲應(yīng)力。-1b= 60兆帕(2)根據(jù)扭矩強(qiáng)度估算直徑。根據(jù)表15-3，C = 118 107，根據(jù)公式(15-2)dc(p/n)1/3=(107 118)(3.32/76.4)1/3 = 37.6 41.5毫米考慮到聯(lián)軸器要求安裝在軸的最小直徑處，會(huì)有鍵槽，所以計(jì)算直徑增加3% 5%取38.7341.5mm，設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)

31、直徑d1=42mm。(3)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制草圖。由于設(shè)計(jì)了單級(jí)減速器，齒輪可以安裝在箱體的中心，軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)軸的伸出端，安裝半聯(lián)軸器。1)確定零件在軸上的位置和固定方法。要確定軸的結(jié)構(gòu)和形狀，必須確定軸上零件的裝拆順序和固定方法。確保齒輪從右端加載，齒輪左端由臺(tái)肩(或軸環(huán))定位，右端由套筒固定，這樣就完全確定了齒輪在軸上的軸向位置。齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)。其軸向由肩部固定，周向固定采用過盈配合。2)確定每個(gè)軸段的直徑。如圖所示，軸段A(外伸端)的直徑最小，d1=42mm?？紤]到安裝在軸段A上的聯(lián)軸器的定位，軸段B應(yīng)具有軸肩。同時(shí)，為了在軸段C和F上順利安

32、裝軸承，軸段C和F必須滿足軸承直徑的標(biāo)準(zhǔn)，所以軸段C和F的直徑分別為D3。3)確定每個(gè)軸段的長(zhǎng)度，齒輪的輪轂寬度為72mm。為保證齒輪的可靠固定，軸段D的長(zhǎng)度應(yīng)略短于齒輪輪轂的寬度，取L4=70mm。為了保證齒輪端面不與箱壁碰撞，齒輪端面與箱壁之間要有一定的距離，為13mm。為保證軸承安裝在軸承座孔內(nèi)(軸承寬度為21mm)并考慮軸承的潤(rùn)滑，軸承端面與箱壁的距離為5mm。因此，軸段e的長(zhǎng)度l5 = 18毫米，軸段f的長(zhǎng)度l6 = 20毫米。c段由軸承安裝的對(duì)稱性可知，L3=40mm，軸段b的長(zhǎng)度L2=66mm，軸段a的長(zhǎng)度L1=83mm由聯(lián)軸器的長(zhǎng)度決定(聯(lián)軸器和軸配合部分距離軸頸d1=42mm

33、的長(zhǎng)度為84mm)，在軸段a和d上分別加工有鍵槽，這樣兩個(gè)鍵槽在軸的同一圓柱母線上，鍵槽的長(zhǎng)度約為相應(yīng)輪轂寬度的5倍。4)選擇軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，如圓角、倒角、退刀槽等尺寸。(4)，按彎曲和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核軸徑:ft2 = 2 T2/D2 = 2415.82/250n = 3326.56nfr2 = Ft2 TG = 3326.56TG 200n = 1210.77n如水平面所示:FHA = FHB = Ft2/2 = 3326.56/2N = 1663.28nI-I截面處的彎矩為:MHI=MHC=1663.28128/2納米= 106.45納米截面II-II-II處的彎矩:MHII=1663.2828

34、納米= 46.57納米在垂直平面中:FVA = FVB = Fr2/2 = 1210.77/2N = 605.39nI-I截面的彎矩為MVI=MVC=605.39128/2納米= 38.74納米II-II截面處的彎矩為MVII=605.3928納米= 16.95納米I-I部分:MI =(mvi 2+MHI 2)1/2 =(106.452+38.742)1/2納米= 113.28納米第ii-ii節(jié):MII =(mhii 2+mvii 2)1/2 =(16.572+16.952)1/2納米= 49.56納米T=9550 p/n=95503.32/76.4納米= 415納米I-I部分:me I =(

35、MI2+(t)2)1/2 =(113.282+(0.6415)2)1/2Nm = 273.56Nm第ii-ii節(jié):m e III =(MII 2+(t)2)1/2 =(49.562+(0.6415)2)1/2Nm = 253.88NmI-I部分:ei = Me I/w = 273.56/(0.1603)Mpa = 12.66 Mpa -1b第II - II節(jié):e II = Me II/w = 253.88/(0.1553)Mpa = 15.26 Mpa 5+ 1+C1+C2+(5 10)+M+E，L2 = 85mm，L3 = 73mm，L4 = 17mm，L5 = 16mm。(4)軸的強(qiáng)度校核

36、與低速軸相同。(5)鍵的選擇:滑輪處bhl=8770，齒輪處bhl=12870。由于齒輪直徑較小，齒根圓到鍵槽底部的距離K=7.325mm2.5m，采用齒輪軸。如圖所示。(3)軸承和鍵的強(qiáng)度檢查軸承壽命一般根據(jù)減速器的使用壽命來確定。對(duì)于主軸承型號(hào)，其壽命應(yīng)根據(jù)載荷情況確定。如果不符合要求，一般可以更換軸承系列或型號(hào)，但軸承孔尺寸不易改變。具體計(jì)算方法見教材。4.3本減速機(jī)根據(jù)具體情況采用一對(duì)深球溝軸承，軸承號(hào)為6211。檢查選定的軸承。P=f p (XFr+YFa)，X=1，Y=0，fr1 =(FH a2+fva 2)=(1663.282+605.392)1/2 = 1770.02n；fr2

37、 =(FH B2+fvb 2)=(1663.282+605.392)1/2 = 1770.02n；p = 1.21(1663.282+605.392)1/2N = 2124.03nL10h=106/(60n)(ftC/P)= 106/(6076.4)(143200/2124.03)3h = 1835374.5hLh=552245h=31200h所以這種軸承完全可以滿足要求。采用平鍵連接，鍵槽的寬度和深度根據(jù)軸頸確定(見教材)，鍵的長(zhǎng)度根據(jù)輪轂長(zhǎng)度確定。平鍵連接主要檢查擠壓和剪切強(qiáng)度。在計(jì)算許用擠壓應(yīng)力時(shí)，應(yīng)選擇最薄弱的軸、鍵和轂。4.4檢查聯(lián)軸器HL3根據(jù)表格，HL3聯(lián)軸器的Tm=630Nm

38、n=5000r/min。TC = KT = 1.5415 = 622.5nm Tm n = 74.6 r/min nHL3聯(lián)軸器可以滿足要求。4.5檢查平鍵12870 181160jy = 4T/DHL = 4415/(42870)Mpa = 70.6 Mpa jyjy = 4T/DHL = 4415/(601160)Mpa = 41.9 Mpa jy4.滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)為了保證軸承的正常運(yùn)行，除了正確確定軸承類型外，還需要正確設(shè)計(jì)軸承組合結(jié)構(gòu)，包括軸系的固定、軸承的潤(rùn)滑和密封等。(1)軸系部件的軸向固定圓柱齒輪減速器的軸承支點(diǎn)跨度小，齒輪傳動(dòng)效率高，溫升小，所以軸的熱膨脹伸長(zhǎng)量很小，所以軸

39、系往往兩端固定:環(huán)由軸肩或軸套軸向固定，外圈在箱體軸承座孔內(nèi)，通常用軸承蓋軸向固定。在軸承蓋和軸承外端面之間，裝有調(diào)整墊片，用于補(bǔ)償軸系零件軸間的制造誤差，調(diào)整軸承間隙，少量調(diào)整齒輪軸間位置。(2)軸承的潤(rùn)滑和密封1)當(dāng)采用脂潤(rùn)滑進(jìn)行潤(rùn)滑時(shí)，為了防止箱體潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承，通常在箱體軸承座端面的一側(cè)安裝一個(gè)油封盤。油封盤的結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。采用油潤(rùn)滑時(shí)，應(yīng)在上箱蓋的箱面上做一個(gè)凹槽，在箱座的箱面上做一個(gè)油槽，在軸承蓋上做一個(gè)缺口和一個(gè)環(huán)形通道。輸出溝結(jié)構(gòu)見圖4-1。圖4-1 封油盤的結(jié)構(gòu)圖4-1 輸油溝結(jié)構(gòu)2)密封:用油封盤和擋油盤密封；外部密封可采用接觸式氈圈或橡膠圈密封，非接觸式油槽密封或迷

40、宮式密封。見結(jié)構(gòu)圖4-。(3)軸承蓋的結(jié)構(gòu)和尺寸軸承結(jié)構(gòu)有兩種:法蘭式和嵌入式。前者便于調(diào)整軸承間隙，密封性能好。后者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需螺絲連接，但座孔加工麻煩。具體結(jié)構(gòu)尺寸見表4-2。第二，畫裝配圖。減速器裝配圖是用來表達(dá)減速器工作原理和各零件之間裝配關(guān)系的圖紙，也是制造、裝配和繪制減速器零件圖的依據(jù)。必須仔細(xì)繪制減速器結(jié)構(gòu)，并用足夠的視圖和截面清楚地表達(dá)出來。1.裝配圖設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備(1)在繪制裝配圖之前，應(yīng)對(duì)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)、從傳動(dòng)件和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算出的尺寸和數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和總結(jié)，確定減速箱的結(jié)構(gòu)方案。(2)繪圖前，選擇比例尺，安排視圖位置。對(duì)于一些準(zhǔn)備工作中沒有計(jì)算的具體尺寸，可以邊畫邊計(jì)算和

41、交叉。裝配圖視圖的布局形式技術(shù)特征技術(shù)要求明亮的薄的桌子標(biāo)題欄圖4-2為布置圖(見圖中表A、B、C)2.裝配圖設(shè)計(jì)的第一階段這一階段的主要內(nèi)容如下:(1)確定減速箱箱壁與箱體主要部件之間的相對(duì)位置。1)墻壁位置的確定如圖4-2所示，在正視圖中，根據(jù)前面的計(jì)算，設(shè)定每個(gè)檔位的中心線位置，并畫出分度圓。在俯視圖中，設(shè)定每個(gè)齒輪的對(duì)稱中心線，畫出齒輪的輪廓。注意高速齒輪和低速軸不能碰撞，否則要重新分配傳動(dòng)比，小齒輪的寬度要比大齒輪略大510，以免安裝誤差影響齒輪的接觸寬度。1大齒輪的冠圓與機(jī)體壁之間的距離。2小齒輪端面與體壁之間的距離。D體壁的寬度應(yīng)為圓形。D1機(jī)器蓋壁的厚度。A機(jī)蓋頂面與水面之間的

42、傾角。注意A不能太大，否則會(huì)干擾高速軸上的齒輪運(yùn)動(dòng)，影響井蓋上排氣塞的安裝；a不能太小，否則會(huì)放大身體結(jié)構(gòu)。a尺寸應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)確定。2)軸承和軸承座位置的確定b-壁和軸承座端面之間的距離取決于壁厚D、軸承旁連接螺栓d1的尺寸以及所需的扳手空間C1和C2。因此，B=d+C1+C2+(58)mm，(58)mm是為區(qū)分加工面和毛坯面而留出的尺寸，即軸承座端面到箱體外表面的距離。其目的是方便軸承座端面的加工。兩個(gè)軸承座的端面之間的距離應(yīng)為圓形。3支承側(cè)與體壁之間的距離。如果軸承用機(jī)殼潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，表中給出了3的值；如果軸承用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，則需要安裝擋油環(huán)，表中給出了3的值。圖4-3傳動(dòng)部件、軸承座端面和

43、箱壁的位置(2)軸徑的初步計(jì)算根據(jù)純扭轉(zhuǎn)應(yīng)力狀態(tài)，初步估算了軸徑。在計(jì)算過程中，應(yīng)減少容許扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，以確定軸端的最小直徑dmin。具體計(jì)算方法請(qǐng)參考教材。如果軸上有鍵槽，則計(jì)算的軸直徑應(yīng)增加5%，并盡可能四舍五入到標(biāo)準(zhǔn)值。如果軸與聯(lián)軸器連接，則軸直徑與聯(lián)軸器孔徑一致。畫出減速器零部件的相互位置后，還需要進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的支點(diǎn)距離和力的作用點(diǎn)的確定；如上所述，檢查軸、鍵和軸承的強(qiáng)度。(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定軸的徑向尺寸和軸向尺寸以及鍵槽的尺寸和位置。1)確定軸的徑向尺寸。確定軸的徑向尺寸時(shí)，零件在軸上的定位和固定要求，加工工藝，裝拆要求等。應(yīng)該考慮。一般來說，軸被設(shè)計(jì)成

44、中間大兩端小的階梯狀結(jié)構(gòu)。其徑向尺寸的變化應(yīng)考慮以下因素，如圖4-4所示。(1)確定軸肩尺寸和直徑d3和d4、d6和d7的變化。軸肩的高度h應(yīng)比零件孔的倒角C或圓角半徑R大23mm，軸肩的圓角半徑R應(yīng)小于零件孔的倒角C或圓角半徑R。滾動(dòng)軸承的定位肩尺寸應(yīng)根據(jù)軸承標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)安裝尺寸進(jìn)行檢查。非定位肩尺寸圖中d4和d5、d5和d6的直徑變化較小，一般為0.5 3 mm(3)配合軸的直徑便于裝配，減少應(yīng)力集中。有配合的軸段變徑常做成導(dǎo)錐，如圖所示。軸徑尺寸初步選擇滾動(dòng)軸承的類型和尺寸，然后確定匹配的軸頸尺寸。盡量選擇同一根軸上的同類型軸承。當(dāng)加工工藝要求重要的正式段需要磨削時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)的軸段上留出

45、砂輪超程槽；重要官節(jié)需要剪毛巾線時(shí)，要留出退線槽。與軸上零件相匹配的軸段直徑應(yīng)盡可能取標(biāo)準(zhǔn)直徑系列值。圖4-4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一、二、三、四部分的放大圖見圖4-5。圖4-5 軸肩高度和圓角半徑2)確定軸的軸向尺寸。軸各段的軸向尺寸由直接安裝在軸上的零件(如齒輪、軸承等)的軸向位置和尺寸決定。)和相關(guān)零件(如箱體的軸承座孔、軸承蓋等。).確定軸向尺寸時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)確保傳動(dòng)部件在軸上的可靠固定。為保證傳動(dòng)件在軸上的可靠固定，輪轂的寬度應(yīng)大于與之匹配的軸段的長(zhǎng)度，以便其他零件能靠在輪轂上而不是軸肩上。一般輪轂寬度與軸長(zhǎng)之差=12mm。當(dāng)存在制造誤差時(shí)，這種結(jié)構(gòu)不能保證零件的軸向固定和定位。

46、當(dāng)平鍵用于圓周連接時(shí)，鍵應(yīng)略短于配合長(zhǎng)度，并應(yīng)布置在偏向安裝傳動(dòng)件的一側(cè)，以方便裝配。軸承的位置要合適。軸承側(cè)面與箱壁之間要有一定的距離，其大小取決于軸承的潤(rùn)滑方式。采用油脂潤(rùn)滑時(shí)，留的距離大，可以放置擋油環(huán)，防止?jié)櫥蜑R入帶走油脂，如圖4-6a所示。如果采用油潤(rùn)滑，留的距離一般為03mm，如圖4-6b所示。擋油環(huán)結(jié)構(gòu)如圖4-7所示。a 脂潤(rùn)滑軸承 b 油潤(rùn)滑軸承圖4-6軸承在箱體中的位置圖4-7擋油環(huán)3)檢查軸、軸承和鍵。軸向力的作用點(diǎn)和支點(diǎn)跨度可從裝配草圖中確定。驅(qū)動(dòng)力作用線的位置可以取在輪輞寬度的中間，滾動(dòng)軸承的支承反力的作用點(diǎn)可以近似考慮在軸承寬度的中間。確定了受力點(diǎn)和支點(diǎn)跨距后，就可

47、以計(jì)算出軸的彎矩和扭矩。選取12個(gè)危險(xiǎn)截面，按彎扭應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算校核軸的強(qiáng)度。如果強(qiáng)度不夠，就需要修改軸的尺寸。應(yīng)該計(jì)算滾動(dòng)軸承的使用壽命。軸承的使用壽命可以根據(jù)減速器的使用壽命或大修周期來計(jì)算。如果不滿足使用壽命要求，需要在計(jì)算前改變軸承的型號(hào)。3.裝配圖設(shè)計(jì)的第二階段。這一階段的主要內(nèi)容是軸上的傳動(dòng)部件和軸的支承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承端蓋的結(jié)構(gòu)、軸承的潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)。(1)傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)與所選材料、毛坯尺寸和制造方法有關(guān)。齒輪結(jié)構(gòu)的尺寸可參考教科書或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，如表4-1所示。表4-1圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)型式和尺寸序列號(hào)結(jié)構(gòu)形狀結(jié)構(gòu)尺寸一個(gè)K 2m(鋼)K 2.5

48、m(鑄鐵)2da200mm的鍛造齒輪D1=1.6dL=(1.21.5)db = 2.5m(不小于810mm)n=0.5mD2=0.5(D0+D1)D1 = 12 20 mm(當(dāng)DA較小時(shí)，無需鉆孔)D0=da-10m三Da500mm鍛造齒輪D1=1.6dL=(1.21.5)db = (2.5 4)米(不小于8 10毫米)n=0.5mD2=0.5(D0+D1)D1 = 12 20 mm(當(dāng)DA較小時(shí)，無需鉆孔)C=(0.20.3)b模鍛C=0.3b自由鍛造四Da500mm平輻鑄造齒輪D1=1.8d(鑄鐵)D1=1.6d(鑄鋼)L=(1.21.5)db = 2.5 4m(不小于810mm)n=0.

49、5mD2=0.5(D0+D1)d1=0.25(D0-D1)C=0.2b(但不小于10毫米)r0.5C五da4001000毫米b200毫米鑄造齒輪D1=1.8d(鑄鐵)D1=1.6d(鑄鋼)L=(1.21.5)db = (2.5 4)米(不小于8 10毫米)n=0.5mC=0.2b(但不小于10毫米)S=b/6(但不小于10毫米)r0.5C；e = 0.8H = 0.8dH1 = 0.8小時(shí)2)軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸承端蓋用于固定軸承的位置，調(diào)整軸承間隙，承受軸向力。軸承端蓋有兩種結(jié)構(gòu)形式:法蘭式和嵌入式，如表4-2所示:表4-2軸承蓋的結(jié)構(gòu)和尺寸螺紋連接外軸承蓋d0 = D3+1毫米D0=D+2

50、.5d3D2=D0+2.5d3e=1.2d3e1em由結(jié)構(gòu)決定。D4=D-(1015)毫米D1和b1由密封尺寸決定。b=510，h=(0.81)b嵌入式軸承端蓋E2 = 58毫米s = 1015毫米m由結(jié)構(gòu)決定。D3=D+e2，如果安裝了O型圈，則根據(jù)O型圈的外徑取值。D1，b1，a由密封尺寸決定。溝槽尺寸(GB3452.3-88)毫米o(hù)形圈截面直徑d2D3偏差值2.653.62.070-0.053.554.82.740-0.065.37.14.190-0.07法蘭軸承端蓋密封性能好，便于調(diào)整軸承間隙，因此應(yīng)用廣泛。這些端蓋多為鑄鐵材質(zhì)，設(shè)計(jì)制造時(shí)要考慮鑄造工藝性，盡量使整個(gè)端蓋的厚度均勻。端

51、蓋較寬時(shí)，為了減少加工量，可將端部加工成其直徑D D，但端蓋與箱體的配合段必須有足夠的長(zhǎng)度L，否則擰緊螺釘時(shí)端蓋容易傾斜，一般取L=(0.10.15)D，如圖4-8所示。圖4-8 凸緣高度嵌入式軸承端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能差，間隙調(diào)整不方便，只適用于深溝球軸承(無間隙調(diào)整)。3)滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封油脂潤(rùn)滑當(dāng)油浸齒輪的圓周速度V 2 105mm r/min時(shí)，應(yīng)采用油潤(rùn)滑。傳動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)帶起潤(rùn)滑油直接濺入軸承，或者先濺在箱壁上，沿壁流入箱的油箱，再沿油箱流入軸承。這時(shí)，端蓋的端部必須開槽，端蓋的直徑要做得小一些，以免堵油，如圖4-9所示。當(dāng)傳動(dòng)部分直徑較小時(shí)，應(yīng)在軸承前安裝擋油板，如圖4-10所

52、示。圖4-9 油槽結(jié)構(gòu) 圖4-10 擋油板軸伸的密封方式有接觸式和非接觸式兩種。毛氈環(huán)密封是一種接觸密封，使用壽命短，密封效果差，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，適用于脂潤(rùn)滑軸承，如圖4-11 a)所示。油槽密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但不夠可靠，適用于脂潤(rùn)滑軸承，如圖4-11b)。如果要求較高的密封性能，應(yīng)采用迷宮密封，可用于脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑。如圖4-11c所示)，迷宮密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和裝配要求高。a)氈圈密封 b)油溝密封 c)迷宮密封圖4-11 軸承的密封方式4.裝配圖設(shè)計(jì)的第三階段。這一階段的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)減速箱和附件:(1)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)，保證箱體有足夠的剛度，密封可靠，工藝性好。如果是分

53、體箱體結(jié)構(gòu)，要保證其連接剛度。為保證剛度要求，軸承座應(yīng)有足夠的壁厚，并在軸承座上增加支撐筋。箱體筋有兩種形式，即外筋和筋。該筋條具有剛性高、光滑美觀等優(yōu)點(diǎn)。但是壁阻礙了潤(rùn)滑油的流動(dòng)，并且該過程是復(fù)雜的。當(dāng)軸承座延伸到箱體時(shí)，常加。肋，如圖4-12所示。a) 外肋形式 b) 肋形式圖4-12 提高軸承座剛度的箱體結(jié)構(gòu)為了提高軸承座處的連接剛度，座孔兩側(cè)的連接螺栓之間的距離應(yīng)盡量縮短，但不應(yīng)與端蓋的螺孔發(fā)生干涉。同時(shí)，軸承座附近要做一個(gè)凸臺(tái)。凸臺(tái)的高度要保證安裝時(shí)有足夠的扳手空間。凸臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖4-13所示。此外，盒蓋與盒座的連接凸緣應(yīng)較厚，盒座底部凸緣的寬度應(yīng)超過盒壁，如圖4-14所示。 a) 正

54、確 b) 不好圖4-13凸臺(tái)結(jié)構(gòu)圖4-14箱體底座法蘭箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)易于潤(rùn)滑和密封。為保證其密封性，便于傳動(dòng)部件的潤(rùn)滑和散熱，箱體中分面的幾何精度和粗糙度要有一定的要求，重要面要刮磨，箱體座法蘭上表面要銑出回油槽。箱體的工藝性直接影響箱體的制造質(zhì)量、成本和維護(hù)，因此應(yīng)特別注意:1)鑄造工藝應(yīng)力求形狀簡(jiǎn)單、壁厚均勻、過渡平滑，鑄件表面應(yīng)沿拉伸方向有坡度，一般為1: 10 1: 20。2)加工工藝性應(yīng)盡可能減少加工面積，嚴(yán)格區(qū)分加工面和非加工面，并考慮加工時(shí)互不干涉。(2)配件設(shè)計(jì)1)窺視孔和蓋子窺視孔用于檢查傳動(dòng)部件的嚙合情況、接觸點(diǎn)和齒隙的潤(rùn)滑情況等。油箱的潤(rùn)滑油也通過這個(gè)孔注入。為了減少注入油箱

55、的油中的雜質(zhì)，可以在窺視孔處安裝過濾網(wǎng)。窺視孔一般開在盒子頂部，嚙合位置要看得見。它的大小取決于減速器的大小，但至少要能伸進(jìn)箱子里檢查。該孔應(yīng)有蓋板，用鋼板或鑄鐵制成，并用M8M12螺釘緊固。中小型窺視孔和蓋板的結(jié)構(gòu)尺寸見表4-3。表4-3窺視孔和蓋板AB一流的B1主動(dòng)脈第二聲B2h稀有螺旋dL數(shù)字1151602102603604609013516021026036075100150200300名流507510015020030095130一百八23033043070105130一百八230330三三三四四六101515202530M8M10M10M12M12M12152020252525四四

56、六八八八2)曝氣器通風(fēng)器多安裝在箱蓋或窺視孔蓋的頂部，作用是排出工作時(shí)箱體的熱氣。其結(jié)構(gòu)尺寸見表4-4。表4-4通風(fēng)機(jī)呼吸機(jī)1dDD1SLLad1M10 11311.51016八2三M12 1.251816.51419102四M16 1.52219.51723122五M20 1.53025.4222815四六M22 1.53225.4222915四七M(jìn)27 1.53831.2273418四八M30 30四十二個(gè)36.9323618四八M33 24536.9323820四八M36 35041.6364625五八通風(fēng)機(jī)2dD1BhHD2氕adKb氕b1D3D4L孔數(shù)M27 1.5153015453

57、632六四10八22六321832六M36 22040206048四十二個(gè)八四121129八四十二個(gè)2441六M48 33045257062五十二個(gè)10五15133210五十六歲3655八3)吊環(huán)螺栓、吊耳和吊鉤為了便于拆卸和搬運(yùn)，我們應(yīng)在箱蓋上安裝吊環(huán)螺栓或鑄造吊耳，并在箱基上鑄造吊鉤。吊環(huán)螺栓是標(biāo)準(zhǔn)的，可以根據(jù)提升重量進(jìn)行選擇。圖4-15為吊環(huán)螺栓的螺孔尾部結(jié)構(gòu)，其中圖C所示的螺孔工藝性好，屬于應(yīng)采用的結(jié)構(gòu)。吊環(huán)螺栓通常用于拆卸機(jī)器蓋，但也可用于提升一些輕型減速器。為了減少加工工序，吊耳可以鑄造在箱蓋上，而不是吊環(huán)螺栓。其結(jié)構(gòu)見表4-5。箱座兩端法蘭下部鑄造的掛鉤用于起吊整個(gè)減速器或箱座零

58、件。表4-5吊耳和吊鉤1、吊耳C3=(45) d1C4=(1.31.5)C3b=(1.82.5)d1R=C4r10.2C3r0.25C3d1:箱蓋壁厚2、吊耳環(huán)d=b(1.82.5)R(11.2)de(0.81)d3、吊鉤K=C1+C2(K為箱座接合面凸緣寬度)H0.8Kh0.5Hr0.25Kb(1.82.5)d4、吊鉤K= K=C1+C2(K為箱座接合面凸緣寬度)H0.8Kh0.5Hr0.25Kb(1.82.5)dH1:按結(jié)構(gòu)確定4)蓋子開啟螺釘有頭螺釘?shù)闹睆揭话愕扔诜ㄌm連接螺栓的直徑，螺紋的有效長(zhǎng)度大于法蘭厚度。如圖4-16所示。5)定位銷定位銷有圓柱形和圓錐形兩種結(jié)構(gòu)，一般取圓錐銷。如圖

59、4-17。圖4-16 啟蓋螺釘 圖4-17 定位銷6）油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，常見的有油尺、圓形油標(biāo)、長(zhǎng)形油標(biāo)等。一般采用帶有螺紋部分的油尺如圖4-18所示。 油尺安裝位置不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出，不能太高以免與吊耳相干涉，箱座油尺座孔的傾斜位置應(yīng)便于加工和使用。圖4-18帶螺紋部分的油尺圖4-19放油孔的位置7)放油孔和塞子放油孔布置在油池的最低位置，螺塞和油封墊片的結(jié)構(gòu)尺寸見表4-6。表4-6六角塞DD0LlaDsd1材料M16 1.5262312三19.61717螺塞:Q235油封環(huán):耐油橡膠；工業(yè)皮革；石棉橡膠紙M20 1.5302815四25.42222M24 23431

60、16四25.42226M27 2383418四31.22729M30 2四十二個(gè)3618四36.932325.裝配圖的檢查和修改裝配圖設(shè)計(jì)第三階段完成后，要對(duì)裝配圖進(jìn)行檢查和修改，先檢查主要問題，再檢查細(xì)節(jié)。如下所示:(1)裝配圖中的傳動(dòng)系統(tǒng)是否與課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中的傳動(dòng)方案布局完全一致。例如檔位、輸入和輸出軸位置等。(2)圖中主要結(jié)構(gòu)尺寸是否與設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果一致。(3)軸上的零件能否沿軸向和周向定位，能否順利裝拆。(4)附件的結(jié)構(gòu)和安裝位置是否合理。(5)在制圖規(guī)則方面，視圖選擇是否恰當(dāng)，投影是否正確，是否符合標(biāo)準(zhǔn)。6.完成裝配圖。這一階段的主要內(nèi)容如下:(1)應(yīng)在裝配圖上標(biāo)記以下類別的尺寸:1