帶式運(yùn)輸機(jī)及二級圓柱齒輪減速器的設(shè)計

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武漢生物工程學(xué)院 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 題 目 名 稱 二級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計 題 目 類 別 畢業(yè)設(shè)計 系 別 機(jī)電工程系 專 業(yè) 班 級 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 08 級 05 班 學(xué) 生 姓 名 張 瓏 指 導(dǎo) 教 師 阮中尉 輔 導(dǎo) 教 師 阮中尉 1 緒論 ................................................................................................設(shè)計的目的及意義 ..............................................................． 2 減速器的發(fā)展?fàn)顩r ...............................................................． 3 減速器的發(fā)展趨勢 ............................................................... 傳動方案的擬定 ...............................................................................動機(jī)的選擇。 .....................................................................動比的分配。 .....................................................................動系統(tǒng)的運(yùn)動和動力參數(shù)計算： ....................................... 齒輪的設(shè)計 .....................................................................................速級斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 ......................................................................................核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ......................................................... 10 4 低速級直齒圓柱齒輪傳動 .............................................................. 11 5 軸的設(shè)計算 .........................................................................................速軸（ 1 軸）的設(shè)計 ............................................................. 間軸（ 2 軸）的設(shè)計 ...........................................................速軸（ 3 軸）的設(shè)計 ......................................................... 20 6 滾動軸承的選擇 ............................................................................. 22 7 鍵聯(lián)結(jié)和聯(lián)軸器的選擇 .................................................................. 24 8 箱體上個部分尺寸計算 .................................................................. 26 9 參考文獻(xiàn) ......................................................................................... 28 10 設(shè)計小結(jié) ...................................................................................... 28 1 緒論 隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的需求是多樣化的，這就決定了未來的生產(chǎn)方式趨向多品種、小批量。在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著齒輪減速器，它是一種不可缺少的機(jī)械傳動裝置 . 它是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分和核心部件。目前，國內(nèi)各類通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個，基本可滿足各行業(yè)對通用減速器的需求。國內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國外先進(jìn)工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平，承擔(dān)起為國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)，推動了中國裝配制造業(yè)發(fā)展 設(shè)計的目的及意義 齒輪傳動在機(jī)器中是用以協(xié)調(diào)原動機(jī)與工作機(jī)之間的矛盾，是改變機(jī)器的轉(zhuǎn)速，扭矩的重要環(huán)節(jié)，具有實(shí)用可靠，傳動效率很高等優(yōu)點(diǎn)，是機(jī)械傳動中最重要的，也是應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動形式。齒輪技術(shù)在一定程度上標(biāo)志著機(jī)械工程技術(shù)的水平 ， 具有體積小、質(zhì)量輕、傳動效率高、加工成本相對較低、性價比較高等優(yōu)點(diǎn)，對 圓柱齒輪 減速 機(jī) 進(jìn)行性能分析，有利于提高減速 機(jī) 的工作性能和設(shè)計水平，充分發(fā)揮 這 種應(yīng)用前景十分廣闊和很有研究價值的減速器。而目前對該減速 機(jī) 的分析研究工 作較的優(yōu)越性，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化和推廣使用具有重要的理論和實(shí)際意義。 1． 2 減速器的發(fā)展?fàn)顩r 國內(nèi)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量 比小，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上 還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用 的大型減速器（ 500上），多從國外進(jìn)口，花去不少的外匯。 60 年代開 始生產(chǎn)的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大，體 積小、機(jī)械 效率高等優(yōu)點(diǎn)。但受其傳動的理論的限制，不能傳遞過大的功率， 功率一般都要小于 40于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面 沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量 輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。 90 年代初期，國內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)（齒輪） 減 速器，是一種外平動齒輪傳動的減速器，它可實(shí)現(xiàn)較大的傳動比，傳遞載荷 的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結(jié)構(gòu)簡單，效率亦高 。 國內(nèi)有少數(shù)高等學(xué)校和廠礦企業(yè)對平動齒輪傳動中的某些原理做些研究工 作，一些研究論文，在利用 擺線齒輪作平動減速器開展了一些工 作 。 1． 3 減速器的發(fā)展趨勢 當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機(jī)械效率過低 的問題。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材 料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其 傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近 報導(dǎo)，日本住友重工研制的 高精度減速器，美國 司研制的 傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本項(xiàng)目類似或相近，都 為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比、小 體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材 料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新， 平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是 大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。目前， 超小型的減速器的研究成 果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng) 域中，微型發(fā)動機(jī)已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動機(jī) 的尺寸在納米級范圍，如能輔以納米級的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。 究內(nèi)容 （ 1） 查閱相關(guān)資料，明確設(shè)計任務(wù)和要求，了解減速器的設(shè)計要求，在此 基礎(chǔ)上進(jìn)行總體方案的論證與設(shè)計。撰寫開題報告。 （ 2）制定減速器的工作要求，并按照工作環(huán)境進(jìn)行工藝設(shè)計。 （ 3）根據(jù)其中一個齒輪，進(jìn)行齒輪和軸承的配合設(shè)計。 （ 4）對齒輪和的選擇進(jìn)行強(qiáng)度校核計 算，對軸承的強(qiáng)度校核進(jìn)行計算。 （ 5）進(jìn)行該減速器的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （ 6）繪制該減速器的裝配圖和主要零件圖。 （ 7）翻譯指定外文文獻(xiàn)資料。 （ 8）編寫設(shè)計說明書。 2 傳動方案的擬定 1 原始數(shù)據(jù) （ 1）運(yùn)輸帶工作拉力 F=4 2）運(yùn)輸帶工作速度 V=s (3)輸送帶滾筒直徑 D=450 4）傳動效率 工作條件 兩班制工作，空載起動，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)（單向） 運(yùn)轉(zhuǎn)，工作環(huán)境 多塵，中小批量 生 產(chǎn)，使用期限 10 年，年工作 300 天。 設(shè)計要求： 1、完成設(shè)計說明書一份，約 8000 字。 2、完成帶式傳輸裝置總體設(shè)計及減速器部裝圖、零件圖。 3、完成減速器所有零件圖及裝配。 帶式輸送機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī) 1 通過聯(lián)軸器 2 將動力傳入減速器 3， 在經(jīng)聯(lián)軸器 4 傳至輸送機(jī)滾筒 5，帶動輸送帶 6 工作。傳動系統(tǒng)中采用兩 級展開式圓柱齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪 相對于軸承位置不對稱， 因 此要求軸有較大的剛度，高速級和低速級分別為斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱 齒輪傳動。 動機(jī)的選擇。 按設(shè)計要求及工作條件選用 Y 系列三相異步電動機(jī)臥式封閉結(jié)構(gòu) 380V。 （ 1）電動機(jī)容量的選擇。 根據(jù)已知條件由計算得知工作所需有效功率。 工作機(jī)所需功率 ; 傳動裝置總體效率 ????彈性聯(lián)軸器效率 ? 滾動軸承效率 ? 閉式齒輪傳動 效率 ? 卷筒效率 算得傳動系 統(tǒng)總效率 工作機(jī)所需電動機(jī)功率 =4000× 000× 文獻(xiàn) [1]表 20列 Y 系列三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)可以確定，滿足 0常二級圓柱齒輪減速器傳動比取 =8— 40 應(yīng)取 10 （ 2）電動機(jī)轉(zhuǎn)速選擇 根據(jù)已知條件由計算得知輸 送機(jī)滾筒的工作轉(zhuǎn)速 0× 1000v/450=60000× 450=常二級圓柱齒輪減速器傳動比取 i=8— 40 N=8 文獻(xiàn) [1]表 20步選同步轉(zhuǎn)速為 1500 和 3000 的電機(jī)，對應(yīng)于額 定功率為 電動機(jī)號分別取 、 和 三種。將三種電動機(jī)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及相應(yīng)算得的總傳動比 列于下表： 方案號 電動機(jī)型號 額定功率（ 同步轉(zhuǎn)速（ r/ 滿載轉(zhuǎn)速（ r/ 總傳動比 電動機(jī)質(zhì)量/ 0 3000 2900 4 二 0 1500 1440 8 三 0 1000 960 i 85 通過對這三種方案比較：一 電機(jī)重量輕，但傳動比大，傳動裝置外輪 廓尺寸 大，結(jié)構(gòu)不緊湊；二與三比較，綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置尺寸， 質(zhì)量，價格及傳動比，可以看出，如果傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，選用三方案 最好即： 列 動比的分配。 帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)總傳動比 I=nm/60/以兩級圓柱齒輪減速器的總傳動比 =了便于兩級圓柱齒輪減速器采用侵油潤滑，當(dāng)兩級齒輪的配對材料相 同 ，齒面硬度 50,齒寬系數(shù)相等時。考慮面接觸強(qiáng)度接近相等的條 件，取兩級圓柱齒輪減速器的高速級傳動比 :=速級傳動比為 動系統(tǒng)各傳動比分別為： 動系統(tǒng)的運(yùn)動和動力參數(shù)計算： 傳動系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計算。 1 軸（減速器高速軸）： =1=9550× 60=n· m 2 軸（減速器中間軸） n2=n1/60/2=9550× M 3 軸（減速器低速軸） n3=n2/3=9550× M 4 軸（輸送機(jī)滾筒軸） n4=n3/=4=9550× 31N· M (1軸輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩 2=3=2=3=上述計算結(jié)果和傳動比及傳動效率匯總?cè)缦卤?1 軸名 輸入 （ 輸出 （ 輸入 （ 輸出 （ 轉(zhuǎn)速 r/動比 i 效率 1 60 1 31 于所設(shè)計的減速器中兩級齒輪傳動 3 齒輪的設(shè)計 按軟齒面閉式齒輪傳動設(shè)計計算路線，分別進(jìn)行高速級斜齒圓柱齒輪傳動 的設(shè)計計算和低速級直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算。 速級斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 (1)選擇材料及熱處理，精度等級，齒數(shù) 2齒寬系數(shù) Φd，并初選螺旋 角 β考慮減速器要求結(jié)果緊湊故大小齒輪均用 40質(zhì) 處理后表面淬火， 因載荷較平穩(wěn)，齒輪速度不是很高，故初選 7 級精度，齒數(shù)面宜多取，選 小齒輪齒數(shù) 4, 大齒輪齒數(shù) 24=96, 按軟齒面齒輪非對 稱安裝查文獻(xiàn) [2]表 取齒寬系數(shù) Φd=實(shí)際傳動比 6/24=4,誤差（ （ ≤± 5%， 在設(shè)計給定的± 5%范圍內(nèi)可用。 (1)確定 公式中各式參數(shù)； 1）載荷系數(shù) 試選 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1000000× 60=M 3）材料系數(shù) 查文獻(xiàn) [2]表 4）大，小齒輪的接觸疲勞極限 按齒面硬度查文獻(xiàn) [2]圖 5）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1/U=69120000 6)接觸疲勞壽命系數(shù) 查文獻(xiàn) [2]圖 7）確定許用接觸應(yīng)力 取安全系數(shù) (2)設(shè)計計算 1）試計算小齒輪分度圓直徑 ）計算圓周速度 v 3）計算載荷系數(shù) k 文獻(xiàn) [2]表 使用系數(shù) 根據(jù) v=m/s 按 7 級精度查 文獻(xiàn) [2]圖 動載系數(shù) 圖 (3)計算齒輪傳動的幾何尺寸； 1）計算模數(shù) m m=d1/4標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù) m=2）兩輪分度圓直徑 d1=24=60d2=90=225）中心距 a a=m(z1+2=(24+90)/2=）齒寬 b b=Φ60=60 b1=55mm 0）齒全高 h h= 核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由文獻(xiàn) [2]式（ (1)確定公式中各參數(shù)值 ; 1)大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 σ σ 查文獻(xiàn) [2]圖 σ40 σ60 2)彎曲疲勞壽命系數(shù) 查文獻(xiàn) [2]圖 3)許用彎曲應(yīng)力 取定彎曲疲勞安全系數(shù) ,應(yīng)力修正系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 齒輪的數(shù)值大，應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 (2)校核計算 所以 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠 . 4 低速級直齒圓柱齒輪傳動 擇齒輪材料及熱處理方法 選擇 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為 220280軟 齒閉 式傳動，載荷平穩(wěn)齒輪速度不高，初選 7 級精度，小齒輪齒數(shù) 30，大 齒輪齒數(shù) 30=87，按軟齒面齒輪非對稱安裝查文獻(xiàn) [2] 表 齒寬系 d??=實(shí) 際傳動比 87/30=誤差 ( ± 5%，在設(shè)計給定的± 5% 范圍內(nèi)可用 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 (4)確定公式中各式參數(shù)； 7）載 荷系數(shù) 選 ）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1000000× ）材料系數(shù) 文獻(xiàn) [2]表 10）大，小齒輪的接觸疲勞極限 按齒面硬度查文獻(xiàn) [2]圖 11）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 12）接觸疲勞壽命系數(shù) 查文獻(xiàn) [2]圖 13）確定許用接觸應(yīng)力 (5)設(shè)計計算 5）試計算小齒輪分度圓直徑 6）計算圓周速度 v V=0× 1000=s 7）計算載荷系數(shù) k 查文獻(xiàn) [2]表 使用系數(shù) 1 根據(jù) v=s 7 級精度查文 獻(xiàn) [2]圖 動載系數(shù) 圖 K?? = k= KA k v k ??× 1=）校正分 度圓直徑 6)計算齒輪傳動的幾何尺寸； 6）計算模數(shù) m m=d1/0=標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù) m=）兩輪分度圓直徑 d1=30=75mm d2=80=200）中心距 a a=m(z1+2=(30+80)/2=）齒寬 b b= ?75=75mm b1=5mm 0mm 50）齒全高 h h ???核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由文獻(xiàn) [2]式（ (4)確定公式中各參數(shù)值 ; 6)大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 查文獻(xiàn) [2]圖 并加以比較取其中最大值代入公式計算 小齒輪的數(shù)值大，應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 (5)校核計算 所以 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 5 軸的設(shè)計與計算 在完成了帶式傳輸機(jī)傳動系統(tǒng)運(yùn)動及動力參數(shù)的計算和減速器兩級 齒輪傳動的設(shè)計計算之后，接下來可進(jìn)行減速器軸的設(shè)計，滾動軸承的 選擇，鍵的選擇和聯(lián)軸器的選擇。 速軸（ 1 軸）的設(shè)計 （ 1）繪制軸的布置簡圖和初定跨距 軸的布置入圖 4 17mm 0mm 5mm 0mm 5 考慮相鄰齒輪設(shè)軸向不發(fā)生干涉，計入尺寸 s=10 齒輪與箱體內(nèi)壁設(shè)軸向不發(fā)生干涉，計入尺寸 k=10為保證滾動軸承放入箱體軸承座孔內(nèi)，計入尺寸 c=6m 初取軸承寬度分別為 mm n mm n mm n 2222203 2 1 3 根軸的支架跨度分別為 (c+k)+s+92(c+k)+s+89(c+k)+s+94（ 2）高速軸（ 1 軸）的設(shè)計 ① ? 擇軸的材料及熱處理； 軸上齒輪的直徑較小，（ 用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材 料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，選用 40 ②軸的受力分析 軸的受 力簡圖如圖示； 圖中 921 +c+k+=5141（ a）計算齒輪的嚙合力， T1/*40299=t1*t1*（ b）求水平面內(nèi)的支承反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖； 軸在水平面內(nèi)的受力簡圖，如圖示： 軸在水平面內(nèi)的彎矩圖如上圖示 （ c）求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖 軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖，如圖示 （ d）求截面 C 處彎矩 強(qiáng)度校核 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn) {2}表 得 1 [σ60 故，彎扭合成強(qiáng)度滿足要求 ③軸的初步計算； 由文獻(xiàn) [2]中式（ 式（ 按文獻(xiàn) [2]中表 材料為 40質(zhì) ? b????735 文獻(xiàn) [2]中表 用彎曲應(yīng)力值 [?1 ?] =60取折算系數(shù) ????以上數(shù)值代入軸計算截面（ c 截面）直徑計算公式 ④軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計， 按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器輸入軸的軸端直徑， 1.2)( 27 （ 參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑， 取減速器高速軸的軸端直徑 25據(jù)軸上零件的布置，安裝和定位的需要，初定各軸段的直徑及長度其 中軸頸，軸頭結(jié)構(gòu)尺寸與軸上相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系起來統(tǒng)籌考慮。 軸頸（軸上安裝滾動軸承段）直徑： 35 30 35 40 47 安裝半聯(lián)軸器處軸段直徑：第一組 : 25 28 30 30 35 第二組： 30 32 35 38 40 第三組： 32 35 38 40 42 （注：因此軸段安裝的半聯(lián)軸器與電動機(jī)軸安裝的半聯(lián)軸器為同一型號 聯(lián)軸器，故此軸段直徑應(yīng)在電動機(jī)軸直徑所在同一組數(shù)據(jù)中選定。） 安裝齒輪，聯(lián)軸器處軸肩結(jié)構(gòu)尺寸可參考文獻(xiàn) [1]表 5定。 （注：在安裝聯(lián)軸器處，當(dāng)直徑受到軸頸直徑和聯(lián)軸器軸徑限制時，允 許按 d1=d+(2 取值；或此處不計算軸肩，可借助于套筒實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸器 的軸向定 位。） 間軸（ 2 軸）的設(shè)計 ①選擇軸的材料及熱處理， 選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)， ②軸的受力分析 軸的受力簡圖（略）圖中 891 +c+k+=+c+k+=67（ a）計算齒輪的嚙合力； T1/512N t1*t1*T2/（ b）求水平面內(nèi)的支承反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖 軸在水平面內(nèi)的受力簡圖 (c）求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖，軸在垂直面內(nèi)的受 力簡圖（略）； （ d）求支承反力，作軸的合成彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖； (軸向力 于支承軸的滾動軸承擬選用深溝球軸承，并采 用兩端固定式組合方式，故軸向力作用在軸承 B 上） 按文獻(xiàn) [1]表 5減速器中間軸的危險截面直徑 0據(jù)軸上零 件的布置，安裝和定位的需要，初定各軸的直徑及長度其中軸頸、軸頭結(jié)構(gòu) 尺寸應(yīng)與軸上相關(guān)零件的結(jié)果尺寸。聯(lián)系起來統(tǒng)籌考慮。 軸頸（軸上安裝滾動軸承段）直徑： 35 40 45 40 35 安裝齒輪處軸段長度：軸段長度 =輪轂長度 — 2（注：減速器中間軸的結(jié)構(gòu)見下圖 速軸（ 3 軸）的設(shè)計 ①選擇軸的材料及熱處理， 選用 45 號鋼調(diào)質(zhì) ②軸的受力分析 軸的受力簡圖所示 圖中 943 +c+k+=（ a）計算齒輪的嚙合力； T3/*13900/200=1399N t4/（ b）求水平面內(nèi)的支承反力，作水平面內(nèi)的彎矩圖， 軸在水平面內(nèi)的受力簡圖如圖所示 （ c）求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖； 軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖如圖所示 （ d）求支承反力，作軸的合成彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖； b=76000 T==1399*200/2=139900 (軸的合力彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖略 ) ③軸的初步計算； 由文獻(xiàn) [2]式（ 式（ 按文獻(xiàn) [2]中表 的材料為 45 號鋼調(diào)質(zhì) σb=640 按文獻(xiàn) [2]表 用彎曲應(yīng)力值得 60 取折算系數(shù) α= 6 將以上數(shù)值代入軸計算截面（ c 截面）直徑計算公式 ： 在此軸段開有一個鍵槽時，直徑增大 4%，計算截面直徑 d c ??的最小直徑 ④軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器低速級從動軸的危險截面直徑， 按文獻(xiàn) [1]表 5減速器低速軸的危險截面直徑 0根據(jù)軸上零件的位置、安裝和定位的需要，初定各軸段的直徑及長度， 其中軸頸、軸頭結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)與軸上相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系起來統(tǒng)籌 考慮。 軸頸（軸上安裝滾動軸承段）直徑： 40 45 50 55 50 45 :此軸段直徑可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要按所列聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑選定。 安裝 齒輪處軸段長度：軸段長度 =輪轂長度 — 2 滾動軸承的選擇 （ 1）高速軸（ 1 軸）上滾動軸承的選擇； 按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定 式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承預(yù)期壽命取為。 3800h 由前計算結(jié)果知：軸承所受徑向力 向力 承 工作轉(zhuǎn) 速 n=960 r/選滾動軸承 6207 276文獻(xiàn) [3]中表 18本額定負(fù)荷基 本額定靜負(fù)荷 C r =25500N C 15200 N 因， 003 軸承滿足要求 6207 軸承 d=35=17=72 Z=9 （ 2）中間軸（ 2 軸）上滾動軸承的選擇； 按承載較大的滾動軸承選擇其型號。因支承跨距不大，故采用兩 端固定式軸 承組合式，軸承類型選為深溝球軸 承，軸承預(yù)期壽命 取為 L h ??43800h 。 由前計算結(jié)果知：軸承所受徑向力 向力 軸承工作轉(zhuǎn)速 n=選滾動軸承 6207 276文獻(xiàn) [3]表 18本額定動 負(fù)荷 C r ??25500N ，基本額定靜負(fù)荷 C 15200N 。 6207 軸承 d=35=17=72 Z=9 （ 3）低速軸（ 3 軸）上滾動軸承的選擇； 按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固 定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承預(yù)期壽命取為 3800h。 由前計算結(jié)果知，軸承所受徑向力 承工作轉(zhuǎn)速 n=r/ 初選滾動軸承 6209 276文獻(xiàn) [3]表 18本額定動負(fù) 荷 ??2050N 按文獻(xiàn) [2]中表 擊負(fù)荷系數(shù) r*009 軸承 D=85=19mm d=45mm z=10 滾動軸承的選擇應(yīng)注意：高速軸（ 1 軸）上滾動軸承的 D 值≤中 間軸（ 2 軸） 上滾動軸承的 D 值，中間軸（ 2 軸）上滾動軸承的 D 值≤低速軸（ 3 軸）上滾動軸承的 D 值。 7 鍵聯(lián)結(jié)和聯(lián)軸器的選擇 （ 1）高速軸（ 1 軸）上鍵和聯(lián)軸器的選擇； 由前計算結(jié)果知：高速軸 (1 軸）的工作轉(zhuǎn)矩 T=作轉(zhuǎn)速 n=960r/ 按文獻(xiàn) [2]中表 作情況系數(shù)取 取 計算轉(zhuǎn)矩 m =m 選 彈性套柱銷聯(lián)軸 b=8mm h=7=52按文獻(xiàn) [3]中表 15選鍵 : 8× 7 b=8mm h=7 =52按文獻(xiàn) [2]表 的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力分別取為 鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。 （ 2）中間軸（ 2 軸）上鍵的選擇； 由前計算結(jié)果知：中間軸（ 2 軸） 由 n=r/通 右邊一個） 由 d=40, l=68 選 b× h=12× 8,b=12, l=8 35(5 ~10) =25 ~ 30l 按文獻(xiàn) [3]中表 15選鍵 b=12mm h=8003 1095/812 L=70mm l=16文獻(xiàn) [2]中表 的許用擠壓應(yīng)力和許用剪切應(yīng)力分別取為 [?p??] ?110 [??] ??90 文獻(xiàn) [4]中式 7式 7別驗(yàn)算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度 ??????????p=4000T/000× 0× 8× 70=??] ??????????=2000T/000× 0× 12× 70=[??] 故鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。 選 A 型普通平鍵（軸左邊一個） ?40 L?22???68 L 22??70?(5 ~10) ??60 ~ 65文獻(xiàn) [3]中表 15選鍵 12?81095?2003： b=12mm h=8=36且鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求（略）。 （ 3）低速軸（ 3 軸）上鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇； 由前計算結(jié)果知：低 速軸（ 3 軸）的工作轉(zhuǎn)矩 ?m，工作轉(zhuǎn) n=r/ A 型普通平鍵 d 31??38 ???80 ?80?(5 ~10) ??65 ~ 70文獻(xiàn) [3]中表 15選鍵 12?81095?2003： b=12mm h=8=68按文獻(xiàn) [2]中表 的許用擠壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力分別取為 [??] ?110 [??] ??90 按文獻(xiàn) [4]中式 7 7別驗(yàn)算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度， ????????????????????????p=4000T/000× 0× 8× 68=??] ???????????????????????????=2000T/000× 0× 12× 68=[??] 故鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。 按文獻(xiàn) [2]表 作情況系數(shù) ? A K 取 K 計算轉(zhuǎn)矩 ?m= ?m 選 彈性套柱銷聯(lián)軸器， 按文獻(xiàn) [3]中表 17 軸器 4323?2002。許用轉(zhuǎn)矩 [T] ??710N ?m 許用轉(zhuǎn)速 n] ??3000 r 因 T ?? [T],n ?? [n]，故該聯(lián)軸器滿足要求。 選 A 型普通平鍵； 5L,32=112 4文獻(xiàn) [3]中表 15選鍵 : b=12mm h=8=80按文獻(xiàn) [2]表 的許用擠壓應(yīng)力和許用剪切應(yīng)力分別取為。 按文獻(xiàn) [4]中式 7式 7別驗(yàn)算鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度 ??????????????p=4000T/000× 0× 8× 80=??] ??????????????=2000T/000× 0× 12× 80=[??] 故鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度滿足要求。 8 箱體上個部分尺寸計算 按文獻(xiàn) [3]表 算箱體的各部分尺寸， 通氣器選用（ 2 型） 取 B/D=22=23mm,l=12a=2mm,mm,d=式油標(biāo) 取 d=mm,6mm,mm,h=35mm,a=12mm,b=8mm,c=5=261=22視孔蓋 取 M8,5782R=(5— 10) A=100+5 A+2= B= 體寬 00 B+× D=28mm,e=s=21=27mm,h=15mm,b=3mm,=1mm,c=1=25=2油孔上的墊圈 取 1.5 d=20B/座吊鉤 K=2=24H=h=2r==6b=20箱蓋吊耳環(huán) d =b=16R=d=16e=16 參考文獻(xiàn) [1]機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社 2006. [2]機(jī)械設(shè)計 高等教育出版社 2006． [3]機(jī)械原理 機(jī)械工業(yè)出版社 2007． [4]工程力學(xué) 高等教育出版社 2004. [5]機(jī)械工程材料 機(jī)械工業(yè)出版社 2007. [6]互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2009. [7]工 程制圖 機(jī)械工業(yè)出版社 2007. [8]機(jī)械制造技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2008. [9]計算機(jī)輔助設(shè)計組合機(jī)床主軸箱 2002. [10]非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計 上海交通大學(xué)出版社 1999． 10 設(shè)計小結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是一個非常重要環(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，通過設(shè)計把機(jī)械設(shè)計及其他有關(guān)先修課程（如機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料等）中所獲得的理論知識在設(shè)計實(shí)踐中加以綜合 運(yùn)用，使理論知識和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來，使自己受益匪淺。而且，本次設(shè)計是我們學(xué)生首次進(jìn)行完整綜合的機(jī)械設(shè)計，它讓自己樹立了正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)了自己對機(jī)械工程設(shè)計的獨(dú)立工作能力；讓自己具有了初步的機(jī)構(gòu)選型與組合和確定傳動方案的能力；為自己今后的設(shè)計工作打了良好的基礎(chǔ)，同時，也鍛煉了自己整體思考問題的思維能力。作出了很好的鋪墊作用。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，還提高了自己的計算和制圖能力；能夠比較熟悉地運(yùn)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范；熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，獲得了一個工程技術(shù)人員在機(jī)械設(shè)計方面所 必須具備的基本技能訓(xùn)練。