帶式運(yùn)輸機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——帶式運(yùn)輸機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)電子科技大學(xué)成都學(xué)院

電子工程系

課程設(shè)計(jì)

題目名稱帶式運(yùn)輸機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué)生姓名祝韜學(xué)號(hào)1340840601

專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師李世蓉

2023年12月制

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任書已知條件運(yùn)輸帶牽引運(yùn)輸帶線速驅(qū)動(dòng)滾筒直力F/N徑D/mm度v/(m?s?1)數(shù)據(jù)19002.4320姓名：祝韜專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)械六班學(xué)號(hào)：1340840601設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：原始數(shù)據(jù)工作條件及要求：①使用期5年，雙班制工作，單項(xiàng)傳動(dòng)。②載荷有微弱沖擊。③運(yùn)輸煤、鹽、沙等松散物品。④運(yùn)輸帶線速度允許誤差為±5%。⑤在中等規(guī)模機(jī)械廠小批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)工作量：①減速器裝配圖1張（圖幅A0）。②軸類零件工作圖1張（比例1:1）。③齒輪零件工作圖1張（比例1:1）。④設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。指導(dǎo)教師：李世蓉教研室主任（組長(zhǎng)）：李世蓉1

目錄

第一章緒論3其次章傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案4第三章電動(dòng)機(jī)的選擇63.1電動(dòng)機(jī)的選擇63.2確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分派傳動(dòng)比7第四章計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)8第五章V帶的設(shè)計(jì)105.1V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算105.2帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11第六章齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)146.1選精度等級(jí)，材料及齒數(shù)146.2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)156.3幾何尺寸計(jì)算166.4校核齒根彎曲疲乏強(qiáng)度166.5主要設(shè)計(jì)結(jié)論186.6齒輪參數(shù)總結(jié)和計(jì)算18第七章傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)197.1輸入軸的設(shè)計(jì)197.2輸出軸的設(shè)計(jì)22

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第八章鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算278.1輸入軸鍵選擇與校核278.2輸出軸鍵選擇與校核27第九章軸承的選擇及校核計(jì)算289.1輸入軸的軸承計(jì)算與校核289.2輸出軸的軸承計(jì)算與校核28第十章聯(lián)軸器的選擇30第十一章減速器的潤(rùn)滑和密封3111.1減速器的潤(rùn)滑3111.2減速器的密封31第十二章減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸32心得34其次章：傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案

2.1初始數(shù)據(jù)：

設(shè)計(jì)一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，初始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶牽引力F=1900N。運(yùn)輸帶線速度V=2.4m/s。驅(qū)動(dòng)滾筒直徑D=320mm。，2.2傳動(dòng)方案的分析和擬定：

機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造便利、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利。本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，其次級(jí)傳動(dòng)為單（一）級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞一致轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。

方案一：二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。

優(yōu)缺點(diǎn)：傳動(dòng)效率高，適用功率和速度范圍廣，使用壽命長(zhǎng)，假使作為減速器結(jié)構(gòu)較繁雜，橫向尺寸較大，中間軸較長(zhǎng)，剛度差，中間軸潤(rùn)滑較困難。

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方案二：鏈—單級(jí)圓柱齒輪減速器。

優(yōu)缺點(diǎn)：傳動(dòng)比一般小于5，傳動(dòng)功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)瓦，效率較高，工藝簡(jiǎn)單，精度易于保證，一般工廠均能制造，應(yīng)用廣泛，但鏈傳動(dòng)部均勻有沖擊，根據(jù)要求此方案舍去。

方案三：帶——單級(jí)圓柱齒輪減速器。

優(yōu)缺點(diǎn)：傳動(dòng)比一般小于10，傳遞功率大，效率高，工藝簡(jiǎn)單，精度易于保證，一般工廠均能制造，應(yīng)用廣泛。

根據(jù)題目要求及上述分析，采用Ｖ帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)便利。

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2.3傳動(dòng)簡(jiǎn)圖：

2.4計(jì)算傳動(dòng)裝置效率：?a=????????????

?0.96×0.983×0.98×0.99×0.96=0.84

?1為V帶的效率,?2為軸承的效率,?3為齒輪嚙合傳動(dòng)的效率,?4為聯(lián)軸器的效率,?5為工作裝置的效率。

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第三章：電動(dòng)機(jī)選擇

內(nèi)容結(jié)論P(yáng)=4.56kw3.1電動(dòng)機(jī)選擇：已知速度V=2.4m/s則：工作機(jī)的功率：P=FV/1000=1900×1.4÷1000=4.56kw電動(dòng)機(jī)所需功率：Pd?Pw/?a=4.56÷0.84=5.43kw卷筒的轉(zhuǎn)速：nw=60×1000V/πD=60000×2.4÷（π×320）Pd=5.43kwnw==143.2r/s經(jīng)查（各種傳動(dòng)比的傳動(dòng)比表Ⅱ.6）表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳143.2r/s動(dòng)的傳動(dòng)比i1=2~3，一級(jí)圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)比i2=4~6，則總傳動(dòng)比合理范圍為Ia=4~18，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：nd=ia×n=(4×18)×143.2=572.8~2577.6r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y132S-4的三n相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為5.5KW,滿載轉(zhuǎn)速m=1440r/min。電動(dòng)機(jī)主要外形尺寸：nm=1440r/min8

中心高外形尺寸地腳螺栓地腳螺栓電動(dòng)機(jī)鍵尺寸安裝尺寸孔直徑軸伸出段尺寸HL×HDA×BKD×EF×G132mm475×315216×14012mm38×8010×33電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)：電動(dòng)機(jī)型額定功滿載轉(zhuǎn)速堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量?1號(hào)率/kw/r.min額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩/kgY132S-45.514402.22.368以上數(shù)據(jù)查表機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表‖.186和II.189.3.2確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分派傳動(dòng)比3.2.1總傳動(dòng)比：由電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為:ia=nm/n=1440÷143.2=10.063.2.2分派傳動(dòng)比：Ia=i0×iIa=10.06式中i、i分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，0初步取i=2.3，則減速器傳動(dòng)比為:0i=Ia/i0=10.06÷2.3=4.37i=4.379

第四章：計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)

內(nèi)容結(jié)論NI=626.09r/minnII=143.27r/minnm=1440r/minnⅢ=143.27r/minpⅠ=5.21kwPII=5.01kwPIII=4.86kwPI'=5.11kwPII'=4.91kwPIII'=4.76kw4.1各軸轉(zhuǎn)速：輸入軸：nI=nm/i0=1440/2.3=626.09r/min輸出軸：nII=nI/i=626.09/4.37=143.27r/min電機(jī)軸：nm=1440r/min卷筒軸：nⅢ=nII=143.27r/min4.2各軸輸入功率：輸入軸：PI=Pd×??=5.43×0.96=5.21kw輸出軸：PII=PI×?????=5.21×0.98×0.98=5.01kw工作機(jī)軸：PIII=PII×?????=4.7×0.98×0.99=4.86kw4.3各軸輸出功率：輸入軸：PI'=PI×???=5.21×0.98=5.11kw輸出軸：PII'=PII×??=5.01×0.98=4.91kw工作機(jī)軸：PIII'=PIII×??=4.86×0.98=4.76kw4.4各軸輸入轉(zhuǎn)矩：pdTd=9550×nm=9550×5.43÷1440=36.01Nm10

Td=36.01Nm所以：輸入軸：TI=Td×i0×???=36.01×2.3×0.96=79.51Nm輸出軸：TII=TI×i×??×??=79.51×4.37×0.98×0.98=333.71Nm工作機(jī)軸：TIII=TII×??×??=333.71×0.98×0.99=323.77Nm輸出轉(zhuǎn)矩為：輸入軸：TI'=TI×??=79.51×0.98=77.92Nm輸出軸：TII'=TII×??=333.71×0.98=327.04Nm工作機(jī)軸：TIII'=TIII×??=323.77×0.98=317.29NmTI=79.51NmTII=333.71NmTIII=323.77NmTI'=77.92NmTII'=327.04NmTIII'=317.29Nm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果整理如下表：軸名功率P（kw）輸入電動(dòng)機(jī)軸Ⅰ軸Ⅱ軸卷筒軸

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轉(zhuǎn)矩T(Nm)輸入79.51333.71323.77輸出36.0177.92327.04317.29輸出5.435.114.914.76轉(zhuǎn)速nr/min1440626.09143.27143.27傳動(dòng)比i2.34.371效率η0.960.960.965.215.014.86第五章：V帶的設(shè)計(jì)

內(nèi)容結(jié)論P(yáng)ca=6.52kW選用A型V帶dd1=125mm帶速適合dd2=315mmLd=1940mma0≈617mm5.1V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算：5.1.1確定計(jì)算功率Pca：查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表8-8）得工作狀況系數(shù)KA=1.2，Pca=KAPd=1.2×5.43kW=6.516kW5.1.2選擇V帶的帶型根據(jù)Pca、nm由圖選用A型（查機(jī)械設(shè)計(jì)第九幅員8-11）。5.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表8-9）表，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=125mm。2）驗(yàn)算帶速v:??11v=60×1000=9.42m/s’π????由于5m/s120°5.1.6計(jì)算帶的根數(shù)z1）計(jì)算單根V帶的額定功率Pr：由dd1=125mm和nm=1440r/min，查（機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4）表得單根V帶傳送功率P0=1.9096kW。根據(jù)nm=1440r/min，i0=2.3和A型帶，查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表8-5（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表8-9））表得?P0=0.17kW。查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表8-6）表得K?=0.954，查表8-2得KL=1.02，于是??≈162°P0=1.9096kW?P0=0.17kWPr=(P0+?P0)K?KLK?=0.954KL=1.02=(1.9096+0.17)×0.954×1.02kW=2.02kWPr=2.02kwz=42）計(jì)算V帶的根數(shù)z：z=Pca/Prq=0.105kg/m=6.516/2.02F0=149N=3.23FP=1177N所以V帶根數(shù)取4根。5.1.7計(jì)算單根V帶的初拉力F0：查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表8-3）表得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.105kg/m，所以：(2.5-K)Pαca2F0=500+qvKzvα=500(2.5?0.954)×6.516+0.105×9.4220.954×4×9.42=149N5.1.8計(jì)算壓軸力FP：FP=2zF0sin(?1/2)=2×149×sin(162/2)=1177N5.2帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.1小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）小帶輪的結(jié)構(gòu)圖：13

2）小帶輪主要尺寸計(jì)算：名稱內(nèi)孔直徑d分度圓直徑dd1dad1BL計(jì)算公式電動(dòng)機(jī)軸直徑D代入數(shù)據(jù)D=38mm尺寸取值38mm125mmdd1+2ha(1.8~2)d125+2×2.75(1.8~2)×38130.5mm72.2mm63mm68.4mm(z-1)×e+2×f(4-1)×15+2×9(1.5~2)d(1.5~2)×385.2.2大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）大帶輪的結(jié)構(gòu)圖2）大帶輪主要尺寸計(jì)算：14

名稱內(nèi)孔直徑d計(jì)算公式輸入軸最小直徑代入數(shù)據(jù)D=25mm尺寸取值25mm分度圓直徑dd1dad1B315mmdd1+2ha(1.8~2)d(z-1)×e+2×f315+2×2.75(1.8~2)×25(4-1)×15+2×9320.5mm47.5mm63mmLh1h2f1b1b2f2(1.5~2)d2900.8h10.2h10.4h10.8b10.2h23(1.5~2)×25290345mm46.34mm37.07mm9.27mm18.50mm14.8mm7.41mm????????5.11626.09×20.8*46.340.2*46.340.4*46.340.8*18.500.2*37.07

第六章：齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

內(nèi)容結(jié)論15

Z1=24（1）選擇小齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)），齒面硬度250HBS，大齒輪材料為Z2=10545鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為220HBS。（2）一般工作機(jī)器，選用7級(jí)精度。（3）選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=24×4.37=104.88，取z2=105。小齒輪材料（4）壓力角?=20°。為45鋼（調(diào)2.按齒面接觸疲乏強(qiáng)度設(shè)計(jì)質(zhì)），齒面硬（1）由式試算小齒輪分度圓直徑，即度250HBS，大齒輪材料32KTZZZ2為45鋼（調(diào)Ht1u±1HEεd≥××1tu質(zhì)），齒面硬ψd[ζH]度為1）確定公式中的各參數(shù)值。220HBS。①試選載荷系數(shù)KHt=1.4。（2）一般工②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩作機(jī)器，選用T1=79470N/m7級(jí)精度。③選取（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表10-7）齒寬系數(shù)φd=1。④查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九幅員10-20）圖取區(qū)域系數(shù)ZH=2.5。⑤查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表10-5）表得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa1/2。⑥計(jì)算接觸疲乏強(qiáng)度用重合度系數(shù)Zε。端面壓力角：?a1=arccos[z1cos?/(z1+2ha*)]=arccos[24×cos20°/(24+2×1)]=29.841°φd=1ZH=2.5?a2=arccos[z2cos?/(z2+2ha*)]ZE=189.8=arccos[105×cos20°/(105+2×1)]MPa1/2=22.761°端面重合度：??=[z1(tan?a1-tan?)+z2(tan?a2-tan?)]/2π??=1.73=[24×(tan29.841°-tan20°)+105×(tan22.761°-tan20°)]/2π=1.73?????重合度系數(shù)：Z???????????????????????⑦計(jì)算接觸疲乏許用應(yīng)力[?H]?Hlim1=600查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九幅員10-25d）得小齒輪和大齒輪的接觸疲乏極限分別為MPa?Hlim1=600MPa、?Hlim2=570MPa。?Hlim2=570MPa6.2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60nkth=60×626.09×1×5×300×2×8=9.02×1086.1選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)??????16

大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N2=60nkth=N1/u=9.02×108/4.37=2.06×108查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九幅員10-23）取接觸疲乏壽命系數(shù):KHN1=0.99、KHN2=0.96。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得:KHN1ζHlim1[?H]1=S=0.99×6001=594MPaKHN2ζHlim2[?H]2=S=0.96×5701[?H]=[?H]2=547.2MPaV=1.93m/sb=58.99mm=547.2MPa取[?H]1和[?H]2中的較小者作為該齒輪副的接觸疲乏許用應(yīng)力，即[?H]=[?H]2=547.2MPa2）試算小齒輪分度圓直徑d≥1t32KTZZZ2Ht1u±1HEε××uψd[ζH]??????32×1.4×79.47×10004.27+1?2.5×189.8×0.871?2=××14.37?547?=58.99mm（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備πdn1t1①圓周速度：v=60×1000=π×58.99×626.0960×1000=1.93m/s②齒寬bb=φdd1t=1×58.99=58.99mm2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH①查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表10-2）表得使用系數(shù)KA=1.25。②根據(jù)v=1.93m/s、7級(jí)精度，查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九幅員10-8）圖查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.05。17

③齒輪的圓周力Ft1=2T1/d1t=2×1000×79.5/58.99=2695NKAFt1/b=1.25×2695/58.99=57.11N/mm6.齒輪參數(shù)總結(jié)和計(jì)算名稱模數(shù)m齒數(shù)z齒寬b分度圓直徑d齒頂高系數(shù)ha頂隙系數(shù)c齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f全齒高h(yuǎn)齒頂圓直徑da齒根圓直徑df計(jì)算公式高速級(jí)小齒輪低速級(jí)大齒輪2mm3475mm68mm1.02mm14968mm298mm1.0齒數(shù)z1=34、z2=149，模數(shù)m=2mm，壓力角?=20°，中心距a=185mm，齒寬b1=75mm、b2=68mm。m×ham×(ha+c)ha+hfd+2×ha0.252mm4.5mm6.5mm72mm0.252mm4.5mm6.5mm302mmd-2×hf59mm289mm第七章：傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承及聯(lián)軸器設(shè)計(jì)

內(nèi)容結(jié)論20

7.1輸入軸的設(shè)計(jì)1.輸入軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1P1=5.11Kwn1=626.09r/minT1=77.9Nm7.1.2求作用在齒輪上的力已知小齒輪的分度圓直徑為:d1=68mm則:2T1Ft=d1=2×77.9×100068=22900NFr=Ft×tan?=22900×tan20°=833.49N7.1.3初步確定軸的最小直徑:先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)（減速器設(shè)計(jì)實(shí)例精解表15-3）表，取A0=110，得：3dmin=A0×P1n15.11626.09=110×3=22.15mm輸入軸的最小直徑是安裝大帶輪處的軸徑，由于安裝鍵將軸徑增大7%，應(yīng)選取:d12=25mm7.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖Ft=22900NFr=833.49Ndmin=22.15mm:d12=25mm21

d23=30mm擋圈直徑D=34mm7.1.5根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足大帶輪的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩，故取大帶輪寬度II=III段的直徑d23=31mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑B=68mmD=34mm。大帶輪寬度B=63mm，為了保證軸端擋圈只壓在大帶輪上而不L12=52mm壓在軸的端面上，故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比大帶輪寬度B略短一些，現(xiàn)取L12=52選擇深溝球mm。軸承62072）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力，應(yīng)選用深溝球軸承。參d34=d56=35照工作要求并根據(jù)d23=30mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6207，mm其尺寸為d×D×T=35×72×17mm，故d34=d56=35mm，取擋油環(huán)的寬擋油環(huán)的寬度為25，則L34=L56=17+25=42mm。度為253）由于齒輪的直徑較小，為了保證齒輪輪體的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪和軸做L34=L56=42mm成一體而成為齒輪軸。所以L45=B=75mm，d45=d1=68mm4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與大帶輪右端面有L45=75mmd1=68mm一定距離，取L23=58mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。7.1.6軸的受力分析和校核1）作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（見圖a）:根據(jù)6207深溝球軸承查手冊(cè)得T=17mm帶輪中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L1=48/2+50+17/2=82.5mm齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L2=65/2+32+9-17/2=65mm齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L3=65/2+9+32-17/2=65mm2）計(jì)算軸的支反力：L1=82.5mm水平面支反力（見圖b）：L2=65mmFtL3FNH1=L2+L3L3=65mmFNH1=1350.42700.7×65=65+65N=1350.4NFNH2=1350.4FtL2FNH2=L2+L3NFNV1=22

=2700.7×6565+65=1350.4N垂直面支反力（見圖d）：FNV1==FrL3-Fp(L1+L2+L3)L2+L3982.4×65-1207.63×(82.5+65+65)65+65FrL2+FpL1L2+L3982.4×65+1207.63×82.565+65=-1482.8NFNV2===1257.6N3）計(jì)算軸的彎矩，并做彎矩圖：截面C處的水平彎矩：MH=FNH1L2=1350.4×65Nmm=87776Nmm截面A處的垂直彎矩：MV0=FpL1=1207.63×82.5Nmm=99629Nmm截面C處的垂直彎矩：MV1=FNV1L2=-1482.8×65Nmm=-96382NmmMV2=FNV2L3=1257.6×65Nmm=81744Nmm分別作水平面彎矩圖（c）和垂直面彎矩圖（圖e）。截面C處的合成彎矩：M1=M2=22MH+MV1=130361Nmm22MH+MV2=119945Nmm作合成彎矩圖（圖f）。4）作轉(zhuǎn)矩圖（圖g）。5）按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度：尋常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。必要時(shí)也對(duì)其他危險(xiǎn)截面（轉(zhuǎn)矩較大且軸頸較小的截面）進(jìn)行強(qiáng)度校核。，由（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版公式14-4）取?=0.6，則有：Mca=W2M1+(αT1)2W-1482.8NFNV2=1257.6NMH=87776NmmMV0=99629NmmM1=130361NmmM2=119945Nmm?ca=6.4MPa?ca=23

=1303612+(0.6×81.02×1000)2MPa0.1×603=6.4MPa≤[???]=60MPa故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時(shí)，忽略單鍵槽的影響）。軸的彎扭受力圖如下：7.2輸出軸的設(shè)計(jì)7.2.1求輸出軸上的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2P2=4.7KWn2=143.28r/minT2=312.77Nm7.2.2求作用在齒輪上的力2T2已知大齒輪的分度圓直徑為:d2=240mm則:Ft=d2=2×312.77×1000240=2606.4NFr=Ft×tan?=2606.4×tan20°=948.1N7.2.3初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查（減速器設(shè)計(jì)實(shí)例精解表9-8）表，取:A0=112，于是得24

Ft=2606.4NFr=948.1N軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理

dmin=35.9mmdmin=A0×Tca=469.2Nmd12=40mm34.7軸協(xié)同的轂=112×143.28孔長(zhǎng)度為84=35.9mmmm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d12，為了使所選的軸直徑d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT2，查（機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1）表，考慮轉(zhuǎn)矩變化小，故取KA=1.5，則:Tca=KAT2=1.5×312.77=469.2Nm依照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T4323-2023或手冊(cè)，選用LT7型聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑為40mm故取d12=40mm，半聯(lián)軸器與軸協(xié)同的轂孔長(zhǎng)度為84mm。7.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖軸端直徑取擋圈直徑D=50mm。半聯(lián)軸器與軸協(xié)同的轂孔長(zhǎng)度L=84mmd12=42mmL12=80mm7.2.5根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩，故d23=47mm取II-III段的直徑d23=47mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直L23=50mm徑D=50mm。半聯(lián)軸器與軸協(xié)同的轂孔長(zhǎng)度L=84mm，為了保證軸端擋d34=d67=圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，50mmL34=42mm現(xiàn)取L12=80mm。2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力，應(yīng)選用深溝球軸承。參L67=39mm照工作要求并根據(jù)d23=47mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6210，d45=52mmL45=66mm其尺寸為d×D×T=50mm×90mm×20mm，故d34=d67=50mm。右端滾動(dòng)軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6210型軸承的定位d56=60mmL56=6mm軸肩高度h=4mm，因此，取d56=60mm。3）取安裝齒輪處的軸段IV-V段的直徑d45=52mm；齒輪的左端與左軸承之間采用擋油環(huán)定位。已知大齒輪輪轂的寬度為B=68mm，為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取L45=56mm。4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面3P2n225

有一定距離，取L23=50mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。7.2.6軸的受力分析和校核1）作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（見圖a）:根據(jù)6210深溝球軸承查手冊(cè)得T=20mm齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L2=60/2-2+48.5+58-20/2=124.5mm齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L3=60/2+11.5+35-20/2=66.5mm2）計(jì)算軸的支反力：水平面支反力（見圖b）：FNH1==FtL3L2+L32606.4×66.5124.5+66.5FtL2L2+L32606.4×124.5124.5+66.5=907.5NFNH2===1698.9N垂直面支反力（見圖d）：FNV1==FrL3L2+L3948.1×66.5124.5+66.5FrL2L2+L3948.1×124.5124.5+66.5=330.1NFNV2==FNH1=907.5NFNH2=1698.9NFNV1=330.1NFNV2=618NMH=112984NmmMV=41097NmmM=120236Nmm?ca=13.4MPa=618N3）計(jì)算軸的彎矩，并做彎矩圖：截面C處的水平彎矩：MH=FNH1L2=907.5×124.5Nmm=112984Nmm截面C處的垂直彎矩：MV=FNV1L2=330.1×124.5Nmm=41097Nmm分別作水平面彎矩圖（圖c）和垂直面彎矩圖（圖e）。截面C處的合成彎矩：M=22MH+MV=120236Nmm作合成彎矩圖（圖f）。26

4）作轉(zhuǎn)矩圖（圖g）。5）按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度：尋常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。必要時(shí)也對(duì)其他危險(xiǎn)截面（轉(zhuǎn)矩較大且軸頸較小的截面）進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)公式（14-4），取?=0.6，則有：?ca=McaW2M1+(αT3)2W1202362+(0.6×312.77×1000)2MPa0.1×553===13.4MPa≤[???]=60MPa故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時(shí)，忽略單鍵槽的影響）。軸的彎扭受力圖如下：

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第八章：鍵連接的選擇及校核計(jì)算

內(nèi)容結(jié)論平鍵尺寸為：b×h×L=8mm×7mm×40mmL'=32mm普通平鍵尺寸為：b×h×l=16mm×10mm×63mmL'=47mm普通平鍵尺寸為：b×h×l=12mm×8mm×70mmL'=58mm8.1輸入軸鍵選擇與校核校核大帶輪處的鍵連接：該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×L=8mm×7mm×40mm，接觸長(zhǎng)度:L’=40-8=32mm校核：鍵的材料用鑄鋼，查表6-2取許用壓力[ζP]=50~60MPa，ζp=4T/dnl=4*79.51*1000/(25*7*32)=56.8MPa由于ζpεC=P60n1L6h10360×143.27=798.77××24000610=4719.84N3）選擇軸承型號(hào):查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表11-5）表，選擇:6210軸承，Cr=35KN，由（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版公式11-3）得610?C?10/3Lh=?P?60n1610?35×1000?3=60×143.27?798.77?=9.79×106≥Lh所以軸承預(yù)期壽命足夠。

C=4719.84N6210軸承，Cr=35KN軸承預(yù)期壽命足夠30

第十章：聯(lián)軸器的選擇

內(nèi)容結(jié)論Tca=476NmLT7型聯(lián)軸器，聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩為T=500Nm，許用最大轉(zhuǎn)速為n=3600r/min，軸孔直徑為42mm，軸孔長(zhǎng)度為84mm10.1載荷計(jì)算公稱轉(zhuǎn)矩：T=T2=317Nm查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表14-1）KA=1.5，故得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：Tca=KAT2=1.5×317=476Nm10.2型號(hào)選擇選用LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器，聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩為T=500Nm，許用最大轉(zhuǎn)速為n=3600r/min，軸孔直徑為42mm，軸孔長(zhǎng)度為84mm。Tca=476Nm≤T=500Nmn2=143.27r/min≤n=3600r/min聯(lián)軸器滿足要求，故合用。

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第十一章：減速器的潤(rùn)滑和密封

內(nèi)容結(jié)論1）齒輪的潤(rùn)滑通用的閉式齒輪傳動(dòng)，其潤(rùn)滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。由于大齒輪的圓周速度v≤12m/s，將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑。這樣，齒輪在傳動(dòng)時(shí)，就把潤(rùn)滑油帶到嚙合的齒面上，同時(shí)也將油甩到箱壁上，借以散熱。浸油潤(rùn)滑齒輪浸入油中的深度尋常不宜超過一個(gè)齒高，但一般亦不應(yīng)小于10mm。為選用中負(fù)荷了避免齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，大齒輪齒工業(yè)齒輪油頂距油池底面距離不小于30mm，取齒頂距箱體內(nèi)底面距離為30mm。由于（GB大齒輪全齒高h(yuǎn)=6.5mm≤10mm，取浸油深度為10mm，則油的深度H5903-2023），為牌號(hào)為150潤(rùn)H=30+10=40mm滑油，粘度薦根據(jù)齒輪圓周速度查（機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表10-8）表選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油用值為118cSt（GB5903-2023），牌號(hào)為150潤(rùn)滑油，粘度薦用值為118cSt。2）軸承的潤(rùn)滑軸承常用的潤(rùn)滑方式有油潤(rùn)滑及脂潤(rùn)滑兩類。此外，也有使用固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑的。選用哪一類潤(rùn)滑方式，可以根據(jù)低速大齒輪的圓周速度判斷。由于大齒輪圓周速度v=1.82m/s≤2m/s，所以采用脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂形成的潤(rùn)滑膜強(qiáng)度高，能承受較大的載荷，不易流失，簡(jiǎn)單密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。滾動(dòng)軸承的裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的脂潤(rùn)滑1/3~2/3為宜。為避免稀油稀釋油脂，需用擋油環(huán)將軸承與箱體內(nèi)部隔開。選用通用鋰在本設(shè)計(jì)中選用通用鋰基潤(rùn)滑脂，它適用于溫度寬溫度范圍內(nèi)各種機(jī)械設(shè)備基潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑，選用牌號(hào)為ZL-1的潤(rùn)滑脂。選用牌號(hào)為ZL-1的潤(rùn)滑11.2減速器的密封脂。為防止箱體內(nèi)潤(rùn)滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部影響箱體工作，在構(gòu)成箱體的各零件間，如箱蓋與箱座間、外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對(duì)于無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中由于密封界面的相對(duì)速度較小，故半粗羊毛氈采用接觸式密封。輸入軸與軸承蓋間v＜3m/s，輸出軸與軸承蓋間v＜3密封圈m/s，故均采用半粗羊毛氈密封圈。11.1減速器的潤(rùn)滑

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第十二章：減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸

名稱箱座壁厚箱蓋壁厚箱蓋凸緣厚度箱座凸緣厚度箱座底凸緣厚度地腳螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目軸承旁連接螺栓直徑蓋與座連接螺栓直徑連接螺栓d2的間距軸承端蓋螺釘直徑視孔蓋螺釘直徑符號(hào)δδ1b1bb2dfnd1d2L公式與計(jì)算0.025a+3=0.025×185+3=7.6250.02a+3=0.02×185+3=6.71.5δ1=1.5×10=151.5δ=1.5×10=152.5δ=2.5×10=250.036a+12=0.036×185+12=18.66a≤250時(shí)，取n=40.75df=0.75×20=15(0.5-0.6)df=(0.5-0.6)×20=10-12150-200結(jié)果取值取10mm取10mm取15mm取15mm取25mm取M20取4取M16