帶式運(yùn)輸機(jī)電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)
帶式運(yùn)輸機(jī)電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì),運(yùn)輸機(jī),電動(dòng)滾筒,設(shè)計(jì)
（理工類(lèi)）：
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：帶式運(yùn)輸機(jī)電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、達(dá)到的指標(biāo)和應(yīng)做的實(shí)驗(yàn)等）
試設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)用的電動(dòng)滾筒,已知數(shù)據(jù)如下：傳送帶的牽引力為2500N，傳送帶線速度為2m/s，傳送帶寬度為500mm，滾筒直徑500 mm，每天工作16h，工作期限8年。
二、完成后應(yīng)交的作業(yè)（包括各種說(shuō)明書(shū)、圖紙等）
1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一份（不少于1.5萬(wàn)字）；
2. 外文譯文一篇（不少于5000英文單詞）；
3．總裝配圖一份；
4．零件圖若干份。
三、完成日期及進(jìn)度
自 2010年 3 月 1 日起至 2010 年 6 月13 日止
進(jìn)度安排：
3.01—3.10 調(diào)研、搜集資料，完成開(kāi)題報(bào)告；
3.11—3.25 工藝方案設(shè)計(jì)（工藝方案原理圖）；
3.26—4.25 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)（傳動(dòng)示意圖，總體方案圖）；
4.26—6.06 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（裝配圖，零件圖）；
6.07—6.13 編寫(xiě)論文，準(zhǔn)備答辯；
6.14—6.15 畢業(yè)答辯。
四、同組設(shè)計(jì)者（若無(wú)則留空）：
五、主要參考資料（包括書(shū)刊名稱(chēng)、出版年月等）:
1、 孫桓，陳作模主編．機(jī)械原理（第6版）．北京：高等教育出版社，2001
2、 濮良貴，紀(jì)名剛主編．機(jī)械設(shè)計(jì)（第7版）．北京：高等教育出版社，2001
3、 徐灝主編．新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（上，下）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995
4、 周開(kāi)勤主編．機(jī)械零件手冊(cè)（第5版）．北京：高等教育出版社，2002
5、 張質(zhì)文主編．起重運(yùn)輸機(jī)械．北京：中國(guó)鐵道出版社，1983
6、 本日早苗主編．裝卸搬運(yùn)機(jī)械的設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983
系(教研室)主任： （簽章） 年 月 日
學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)： （簽章） 年 月 日
注：1、如頁(yè)面不夠可加附頁(yè)
2、以上一～五項(xiàng)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)
帶式運(yùn)輸機(jī)電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)（論文）
摘要
帶式輸送機(jī)自從發(fā)明至今已有一百五十年的歷史，仍然被廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中，被廣泛使用在石油、化工、塑料、橡膠、食品、建材、包裝、紡織、造紙、輕工、立體停車(chē)庫(kù)和流水線等機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域中。
通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)將學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算能力，了解減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟及參數(shù)選擇的原則，熟悉減速器傳動(dòng)的基本原理，熟悉并掌握一套完整的機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程。
了解減速器的參數(shù)數(shù)據(jù)的選擇原則對(duì)傳動(dòng)裝置效率的影響。
由于減速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，因此，減速器的使用還有很好的前景。
通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)，了解減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟及參數(shù)選擇的原則，熟悉減速器傳動(dòng)的基本原理，并設(shè)計(jì)了一套完整的電動(dòng)滾筒傳動(dòng)裝置。
關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；減速器設(shè)計(jì)；主要部件
前言
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，在機(jī)械制造中，運(yùn)輸工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占比重和作用越來(lái)越重要，世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程證明了這一點(diǎn)。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，商品流通的增加，物質(zhì)的不斷豐富，生活水平的提高，人們?cè)谧非笊唐吠庠谫|(zhì)量提高的同時(shí)，主要還是追求商品內(nèi)在質(zhì)量提高，保證內(nèi)在質(zhì)量就需要快速的運(yùn)輸來(lái)實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)人們的消費(fèi)需求的擴(kuò)大，運(yùn)輸工業(yè)隨之迅速發(fā)展，在我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值中已占到10%以上，與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距正在逐步縮小。
運(yùn)輸機(jī)械在運(yùn)輸工業(yè)中的地位十分重要，對(duì)運(yùn)輸工業(yè)現(xiàn)代化具有舉足輕重的作用。它可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，增加產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的檔次，增加附加值從而增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，帶來(lái)更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
我國(guó)的運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展起步與20世紀(jì)40年代末，從改革開(kāi)放前少數(shù)幾種水平落后的單機(jī)起，到70年代，在借鑒進(jìn)口設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)輸機(jī)械的生產(chǎn)發(fā)生了一個(gè)巨大的變化，大量填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的運(yùn)輸機(jī)械問(wèn)世，品種規(guī)格不斷增加，出現(xiàn)了大量專(zhuān)業(yè)的運(yùn)輸機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)，形成了一批專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的骨干企業(yè)。許多研究機(jī)構(gòu)著手研究運(yùn)輸機(jī)械，大專(zhuān)院校也紛紛設(shè)立運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)，先后成立了全國(guó)性的協(xié)會(huì)，學(xué)會(huì)，標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，出版了各種專(zhuān)業(yè)期刊，形成了一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)輸行業(yè)部門(mén)，也是原機(jī)械工業(yè)部管理的14個(gè)大行業(yè)之一。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，除繼續(xù)增加新品種外。在產(chǎn)品的技術(shù)水平和內(nèi)在質(zhì)量、性能等方面有了很大進(jìn)步，從注重?cái)?shù)量向注重質(zhì)量和性能方面發(fā)展，產(chǎn)品的技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平的差距在縮小。
本課題是聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的課題。
目前，帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)角落，如化工、建材、礦山開(kāi)采，車(chē)站、碼頭以及農(nóng)產(chǎn)品貯運(yùn)等，操作方便、運(yùn)輸距離比較長(zhǎng)。隨著機(jī)械化和綜合機(jī)械化采煤工作面產(chǎn)量的不斷提高，帶式輸送機(jī)已經(jīng)逐漸成為煤礦生產(chǎn)中的一種主要輸送設(shè)備。
電動(dòng)滾筒是帶式輸送機(jī)的一個(gè)重要?jiǎng)恿Σ考?，就冷卻形式而言有油冷式、油浸式及風(fēng)冷式等，就減速形式而言有齒輪減速式及擺線針輪式等，就電動(dòng)機(jī)的安裝位置而言有內(nèi)置式和外置式等。目前應(yīng)用較多的是齒輪減速、內(nèi)置、油冷式電動(dòng)滾筒，特別是對(duì)于小型和微型電動(dòng)滾筒來(lái)說(shuō)，這種電動(dòng)滾筒更具有不可替代的地位。但是，齒輪減速油冷式電動(dòng)滾筒承載能力較差、傳動(dòng)效率低，右法蘭軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝性較差。因此，擬采用活齒減速技術(shù)方案對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。
活齒波動(dòng)傳動(dòng)是用來(lái)傳遞兩同軸間回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一種新型傳動(dòng)形式，這與電動(dòng)滾筒的傳動(dòng)方式完全吻合。它由激波器V、中心輪K、活齒架H及一組活齒組成，工作時(shí)，激波器周期性地推動(dòng)活齒，這些活齒與中心輪齒廓的嚙合點(diǎn)形成了蛇腹蠕動(dòng)式的切向波，從而與中心輪形成連續(xù)的驅(qū)動(dòng)關(guān)系?；铨X傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、承載能力大、傳動(dòng)效率高、基本構(gòu)件的工藝性好等優(yōu)點(diǎn)，所以一出現(xiàn)就引起了人們極大的興趣。
1、系統(tǒng)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算
1.1系統(tǒng)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)
組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。
特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。
確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，故采用剛性聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)電機(jī)與減速器。 其傳動(dòng)方案如下：
1-電機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-滾筒
圖1-1 帶式輸送機(jī)總體方案布局圖
1.2 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算
1.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)功率選擇：
η1—聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.99
η2—每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率：0.99
η3—圓柱直齒輪的傳動(dòng)效率：0.96
η4—滾筒與傳送帶之間的傳動(dòng)效率：0.96
傳動(dòng)裝置的總效率：
η=η12×η24×η32×η4
=0.992×0.994×0.962×0.96
≈0.83
電機(jī)所需的工作功率：
==6KW
確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：
計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：
n滾筒===76.43r/min
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P18-4表18.1-1得二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i=8～60，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是：
n電=n滾筒×i=（8～60）×76.43r/min=611.44～4585.8 r/min
根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有2種傳動(dòng)比方案如下：
表1-1 電機(jī)型號(hào)
方案
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
KW
額定轉(zhuǎn)速
r/min
重 量
Kg
總傳動(dòng)比
1
Y132S1-2
6.5
2900
67
22.31
2
Y132S-4
6.5
845
68
11.08
圖1-2 電機(jī)安裝及外形尺寸
表1-2電機(jī)外形尺寸
型號(hào)
A
B
C
D
E
F
G
H
K
AB
AC
AD
HD
BB
L
Y132M-4
216
140
89
38
80
10
33
132
12
280
275
210
315
200
475
綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第二方案比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4。
1.2.2 總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)
總傳動(dòng)比 ==11.08
分配傳動(dòng)比： i1=（1.3～1.5）i2，經(jīng)計(jì)算i1=（3.79～4.08），取i1=4，計(jì)算得i2=2.77
I1為高速級(jí)傳動(dòng)比，i2為低速級(jí)傳動(dòng)比。
1.2.3 各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩計(jì)算
將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸；η01，η12，η23，η34依次為電機(jī)與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動(dòng)效率。
各軸轉(zhuǎn)速：=845 r/min
==211.25r/min
==76.43r/min
=129.96 r/min
各軸輸入功率：P1=P電·η01= 6×0.99＝5.94KW η01＝η1
P2=P1·η12= 5.94×0.99×0.96＝5.82KW η12＝η2η3
P3=P2·η23= 5.82×0.99×0.96＝5.53KW η23＝η2η3
P4=P3·η34= 5.53×0.99×0.99＝5.42KW η34＝η1η2
各軸輸入轉(zhuǎn)矩：＝67.8N·m
T1=Td·η01＝67.8×0.99＝67.13N·m
T2=T1·i1·η12＝67.13×4×0.99×0.96＝255.21 N·m
T3=T2·i2·η23＝255.21×2.77×0.99×0.96＝671.87 N·m
T4=T3·η34＝671.87×0.99×0.99＝658.5N·m
1-3軸的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩乘以1對(duì)軸承的傳動(dòng)效率0.99。
2. 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1 高速級(jí)大、小齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1.1選擇齒輪材料
載荷中等、速度不高且傳動(dòng)尺寸無(wú)特殊要求，所以大小齒輪都選軟齒面齒輪，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，硬度230HBS，大齒輪正火處理，硬度190HBS。根據(jù)兩齒面的硬度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-10中的算式得出兩齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力：
=380+0.7HBS=541MPa =380+0.7HBS=513MPa
=140+0.2HBS=186MPa =140+0.2HBS=178MPa
2.1.2 選取設(shè)計(jì)參數(shù)
小齒輪齒數(shù)z1=25，則z2=26×4=100；取齒寬系數(shù)=1.0
2.1.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
小齒輪的轉(zhuǎn)矩T1=32.18 N·m
載荷系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-9取K=1.2
d1 ≥766= 766= 42.0 mm
齒輪的模數(shù)為m =≥=1.62。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-1取標(biāo)準(zhǔn)第一系列模數(shù)m=2。
d1= mz1 = 26×2 = 52 mm
2.1.4 齒輪的幾何尺寸計(jì)算
d1= mz1 = 2×26 = 52 mm
d2= mz2 = 2×104 = 208 mm
da1= mz1+2ha*m = 52 +4 = 56 mm
da2= mz2+2ha*m = 208 +4 = 212 mm
df1= mz1－2（ha*+ c*）m = 52－5 = 47 mm
df2= mz2－2（ha*+ c*）m = 208－5 = 203 mm
a =（d1+d2）/ 2 = （52+208）/ 2 = 130 mm
b =ψdd1=1.0×50 = 52 mm ，取b2=52，b1=52+4 = 56 mm
2.1.5 校核彎曲疲勞強(qiáng)度
由齒數(shù)查表6-12得兩齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)為：YFS1= 4.24，YFS2= 3.96．
σF1 = =
= 60.55 Mpa＜= 186MPa
合格
σF2 = =
= 56.55 Mpa＜= 178MPa
合格
2.1.6精度設(shè)計(jì)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-8取8級(jí)精度．
2.1.7 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
主要為大齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，中間軸孔的厚度：見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P117圖6-56.
大齒輪 D0=da2-(10～14)mn=212-(10～14)×2=(184～192)mm.取D0=180 mm.
D4為軸徑，D4=33mm，D3=1.6D4=1.6×33=57.63mm,取D3=60，l=b=齒寬，
D2=(0.25～0.35)( D0- D3)= (0.25～0.35)（180-33)=（36.75～51.45），取D2=45mm. r=1mm.
腹板孔厚度：C=(0.2～0.3)b≥8mm,選C=10mm.
潤(rùn)滑方式：
==3.92m/s<12m/s,采用潤(rùn)滑油池潤(rùn)滑。見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P118.
2.2 低速級(jí)大、小齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.2.1選擇齒輪材料
載荷中等、速度不高且傳動(dòng)尺寸無(wú)特殊要求，所以大小齒輪都選軟齒面齒輪，小齒輪選用35MnB調(diào)質(zhì)，硬度260HBS，大齒輪選用SiMn調(diào)質(zhì)，硬度225HBS。根據(jù)兩齒面的硬度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-10中的算式得出兩齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力：
265HBS=27.1HRC, 225HBS=20HRC
=380 + HBS = 640 MPa =380 + HBS = 605 MPa
= 155 + 0.3 HRC = 163 MPa = 155 + 0.3 HRC = 161 MPa
2.2.2 選取設(shè)計(jì)參數(shù)
小齒輪齒數(shù)z1=26，則z2=26×2.77=72.02,取z2=72；
實(shí)際傳動(dòng)比為i12=72/26=2.769，
傳動(dòng)比誤差Δi==0.0004％≤ 5％，在允許范圍內(nèi)。
齒寬系數(shù)取=1.0
2.2.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
小齒輪的轉(zhuǎn)矩T1=121.10 N·m
載荷系數(shù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-9取K=1.2
d1 ≥766= 766= 60.01 mm
齒輪的模數(shù)為m =≥=2.31。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-1取標(biāo)準(zhǔn)系列模數(shù)m=3。
d1= mz1 = 26×3 = 78 mm
2.2.4 齒輪的幾何尺寸計(jì)算
d3= mz3 = 3×26 = 78 mm
d4= mz4 = 3×72 = 216 mm
da3= mz3+2ha*m = 78 +6 = 84 mm
da4= mz4+2ha*m = 216 +6 = 222 mm
df3= mz3－2（ha*+ c*）m = 78－7.5 = 70.5 mm
df4= mz4－2（ha*+ c*）m = 216－7.5 = 208.5 mm
a =（d3+d4）/ 2 = （78+216）/ 2 = 147 mm
b =ψdd3=1.0×66 = 78 mm
取b4=78，b3=78+4 = 82 mm
2.2.5 校核彎曲疲勞強(qiáng)度
由齒數(shù)查表6-12得兩齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)為：YFS1= 4.30，YFS2= 4．
σF1 = =
= 68.42 Mpa＜= 163MPa
合格
σF2 = =
= 63.69 Mpa＜= 178MPa
合格
2.2.6精度設(shè)計(jì)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-8取8級(jí)精度．
2.2.7. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.7.1. 中間軸孔的厚度：
大齒輪 D0=da4-(10～14)mn=222-(10～14)×3=(180～192)mm, 取D0=190 mm.
D4為軸徑，D4=52mm，D3=1.6D4=1.6×52=83.2mm,取D3=85，l=b=齒寬，
D2=(0.25～0.35)（D0- D3)= (0.25～0.35)（190-85）=（26.25～36.75）mm，取D2=35.r=1mm.
腹板孔厚度：C=(0.2-0.3)b≥8mm,選C=10mm.
2.2.8. 潤(rùn)滑方式
==2.1m/s<12m/s,采用潤(rùn)滑油池潤(rùn)滑。見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P118.
3.軸系零件的校核計(jì)算
3.1Ⅰ軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1.1材料的選擇及軸頸的確定
圖3-1 Ⅰ軸示意圖
選擇軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社）表6-1-1得
σb=650 Mpa， σs= 360 Mpa， σ-1=270 Mpa，
τ-1=155 Mpa， E = 2.15×105 Mpa
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1-18公式初步計(jì)算軸徑，由于材料為45鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1-19選取A=120則得
d≥A =120×=17.99mm，因?yàn)榭紤]到裝聯(lián)軸器加鍵，有一個(gè)鍵槽，
d≥17.99×（1+5％）=18.89mm
3.1.2確定各軸段直徑
表3-1 各軸段直徑
名稱(chēng)
依據(jù)
確定結(jié)果（mm）
大于軸的最小直徑18.89，電機(jī)軸徑D=38，d1=（0.8～1.2）D且考慮與聯(lián)軸器內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)直徑配合，聯(lián)軸器選擇GY5型
30
聯(lián)軸器定位d2= d1+2（0.07～0.1）d1
=30+（4.2～6）=34.2～36
35
考慮軸承d3> d2 選用代號(hào)為6008軸承
軸承內(nèi)徑 d=40 (mm)
軸承外徑 D=68 (mm)
軸承寬度 B=15 (mm)
40
考慮軸承定位
d4＝da
46
考慮到齒輪分度圓與軸徑相差不大（da<2d），選用齒輪軸，此時(shí)d5=da1=54
56
d6＝da
46
d7＝d3（同一對(duì)軸承）
40
3.1.3各軸段的長(zhǎng)度
1軸段安裝聯(lián)軸器：聯(lián)軸器選擇GY5型（見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》GB/T 5843-2003）聯(lián)軸器寬度L聯(lián)軸器=82mm,使l1略小于L聯(lián)軸器，取l1=80mm.
2軸段的長(zhǎng)度l2：包括三部分：l2=lS1+e+m,
其中l(wèi)S1部分為聯(lián)軸器的內(nèi)端面至軸承端蓋的距離，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P26表5-2，lS1=15-20mm,取lS1=20mm,e部分為軸承端蓋的厚度，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P39表5-7，軸承外徑D=90mm，d3=8mm,e=1.2d3=9.6mm,m部分為軸承蓋的上口端面至軸承座孔邊緣的距離，
軸承座孔的寬度L座孔=δ+C1+C2+(5～10mm), δ為下箱座壁厚，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P27表5-3：δ=8mm,C1,C2為軸承座旁連接螺栓到箱體外壁及箱邊的尺寸，根據(jù)軸承座旁連接螺栓的直徑查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P27表5-3，（假設(shè)軸承座旁連接螺栓d1=14mm）得C1=20mm,C2=18mm, L座孔=δ+C1+C2+(5～10mm)=8+20+18+6=52mm
另外為加工軸承座孔端面方便，軸承座孔的端面應(yīng)高于箱體，m =L座孔-△3-B=52-5-12=35, △3=5mm, 見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P26表5-2。
l2=20+9.6+35=64.6，取l2=65mm.
3軸段的長(zhǎng)度l3：l3應(yīng)略小于深溝球軸承的寬度，軸承的型號(hào)為61908，軸承寬度B=12mm,l3=12mm.
4軸段的長(zhǎng)度：減速器的內(nèi)壁尺寸：A =2△2+B1+B2+△4+2=2×10+82+52+14+2=170mm
其中△2為齒輪斷面與箱體內(nèi)壁的距離，△4為Ⅱ軸上兩齒輪之間的距離，B1、B2風(fēng)別為Ⅱ軸上兩齒輪寬度。
l4=A-l5-l6+2△3=170-56-15+10=109mm
5軸段部位為齒輪軸，其長(zhǎng)度與齒寬相同：l5=56mm.
6軸段長(zhǎng)度l6:l6=△2+△3=10+5=15mm.
7軸段為軸承安裝段，l7等于滾動(dòng)軸承的寬度B，B=15mm,取l7=15mm.
3.1.4Ⅰ軸的校核
3.1.4.1軸的校核
a+b=B/2+l4+l5+l6+B/2=6+99+56+15+6=182mm
a=B/2+l6+l5/2=6+15+28=49mm,b=133mm
圖3-2 Ⅰ軸的強(qiáng)度計(jì)算
(1)計(jì)算切向力和徑向力：結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖3-2。
(2)求水平平面內(nèi)的支反力:
（3）計(jì)算水平平面的彎矩
(4)求垂直平面的支反力
（5）計(jì)算垂直平面的彎矩
（6）該軸的轉(zhuǎn)矩
T=32180Nmm
(7)合成彎矩并繪制彎矩圖
(8)確定危險(xiǎn)截面，校核該軸強(qiáng)度。結(jié)合上圖可看出。
安裝齒輪處為危險(xiǎn)截面，根據(jù)公式，選擇最大彎矩進(jìn)行計(jì)算。
此軸為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力可按照脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力處理，得，W為抗彎截面系數(shù)， ，d為齒輪的齒根圓直徑，d=47mm，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P211表12-2，得
該軸的結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度要求。
3.1.4.2. 軸承的校核
由公式
其中：ft為溫度系數(shù)：查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P246表14-3，得ft=1,
fd 為載荷系數(shù)：查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P246表14-4，得fd=1.2,
C為基本額定動(dòng)載荷：軸承選擇為深溝球軸承6008，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（GB/T276-94），得C=17.0KN
n為軸承工作轉(zhuǎn)速：n =1440r/min,
ε為壽命指數(shù)：對(duì)于球軸承ε=3，見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P245.
P為當(dāng)量動(dòng)載荷：P=XFr+YFa,對(duì)于此設(shè)計(jì)中的深溝球軸承，沒(méi)有軸向載荷，F(xiàn)a=0，取X=1,見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P247.
所以，P=XFr=Fr。
選擇兩者中的大的：
所以該軸承符合強(qiáng)度要求。
3.1.4.3與聯(lián)軸器的連接軸的鍵的設(shè)計(jì)與校核
(1)一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪在兩支撐點(diǎn)中間，故選用圓頭（A型）普通平鍵。
選擇聯(lián)軸器GY5型：dz=38mm,d2=30mm，L=82mm. L1=60mm
由參考文獻(xiàn)［機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)］P581，查得鍵的截面尺寸：b×h=8×7
根據(jù)連接段取鍵長(zhǎng)：L=L1-10=80-10=70mm,屬于標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。
(2)鍵的校核
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P5-227表5-3-17，得
鍵的工作長(zhǎng)度為：l=L-b=70-8=62mm,
鍵的擠壓應(yīng)力為： ，所以該鍵符合強(qiáng)度要求。
選用鍵8×7，GB1906-2003
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P5-228表5-3-18鍵槽深：.
3.2 Ⅱ軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.1軸徑的確定
圖3-3 Ⅱ軸示意圖
確定最小直徑：低速運(yùn)轉(zhuǎn)，較大載荷，選用40Cr調(diào)質(zhì)處理。查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P211表12-2：許允彎曲應(yīng)力=70 MPa。
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1-18公式初步計(jì)算軸徑，由于材料為40Cr鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1-19選取A=100則得
d≥A =100×=23.40mm，
3.2.2各軸段直徑的確定
表3-2 Ⅱ軸各軸段直徑
名稱(chēng)
依據(jù)
確定結(jié)果（mm）
d≥23.40mm，選軸承代號(hào)：6306
軸承內(nèi)徑 d=30 (mm)
軸承外徑 D=72 (mm)
軸承寬度 B=19 (mm)
30
安裝齒輪段d2>d1 ,h=1.5～2mm，取2mm
33
軸肩段 h =（0.07～0.1）d，取h=3mm
39
d4＝d2
33
d7＝d1（同一對(duì)軸承）
30
3.2.3各軸段長(zhǎng)度的確定
1軸段的長(zhǎng)度l1：l1=B+△2+△3+2=19+10+5+2=36mm，軸承的型號(hào)為6306，軸承寬度B=19mm,△2為齒輪斷面與箱體內(nèi)壁的距離，△3為軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁之間的距離
2軸段的長(zhǎng)度：l2=B2-2=82-2=80mm, 齒輪寬B2=82mm
3軸段的長(zhǎng)度：兩齒輪間距l(xiāng)3=14mm
4軸段的長(zhǎng)度：l2=B1-2=52-2=50mm, 齒輪寬B1=52mm
5軸段的長(zhǎng)度：l5：l5=B+△2+△3+2=19+10+5+4=38mm，軸承寬度B=19mm,△2為齒輪斷面與箱體內(nèi)壁的距離，△3為軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁之間的距離
3.2.4Ⅱ軸的校核
3.2.4.1軸的校核
圖3-4 Ⅱ軸的強(qiáng)度計(jì)算
a= l4/2+△2+△3+2+B/2=26+10+5+2+9.5=52.5mm
b= l2/2+l3+l4/2=41+14+26=81mm,
c= B/2+△3+△2+l2/2=9.5+5+10+41=65.5mm
a+b+c=49.5+81+62.5=199mm
（1）計(jì)算圓周力和徑向力，彎矩圖參見(jiàn)圖5.
(1-1)計(jì)算齒輪2的圓周力
（1-2）計(jì)算齒輪3的圓周力
（1-3）計(jì)算齒輪2的徑向力
（1-4）計(jì)算齒輪3的徑向力
(2)求水平平面內(nèi)的支反力:
,
,
（3）計(jì)算水平平面的彎矩
對(duì)于B點(diǎn)：
對(duì)于C點(diǎn)：
(4)求垂直平面的支反力
,
,
（5）計(jì)算垂直平面的彎矩
對(duì)于B點(diǎn)：
對(duì)于C點(diǎn)：
（6）該軸的轉(zhuǎn)矩
T=122320 Nmm
(7)合成彎矩并繪制彎矩圖
對(duì)于B點(diǎn)：
對(duì)于C點(diǎn)：
(8)確定危險(xiǎn)截面，校核該軸強(qiáng)度。結(jié)合圖5可看出。
安裝齒輪2處為危險(xiǎn)截面，根據(jù)公式，選擇最大彎矩進(jìn)行計(jì)算。
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P220表12-5，得，W為抗彎截面系數(shù)， ，d為齒輪2處軸的直徑，d=33mm，鍵槽尺寸b=10mm, .T=122320Nmm
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P211表12-2，得
該軸的結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度要求。
3.2.4.2. 軸承的校核
由公式 見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P246（14-3）
其中：ft為溫度系數(shù)：查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P246表14-3，得ft=1,
fd 為載荷系數(shù)：查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P246表14-4，得fd=1.2,
C為基本額定動(dòng)載荷：軸承選擇深溝球軸承6306，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P95附錄一，得C=27KN
n為軸承工作轉(zhuǎn)速：n=360r/min,
ε為壽命指數(shù)：對(duì)于球軸承ε=3，見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P245.
P為當(dāng)量動(dòng)載荷：P=XFr+YFa,對(duì)于此設(shè)計(jì)中的深溝球軸承，沒(méi)有軸向載荷，F(xiàn)a=0，取X=1,見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P247.
所以，P=XFr=Fr。
選擇兩者中的大的：
所以該軸承符合強(qiáng)度要求。
3.2.5.3鍵的選擇與校核
一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。選用圓頭（A型）普通平鍵。
（1）大齒輪段l4=50mm.d4=33mm=d.
由參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P6-121，查得鍵的截面尺寸：b×h=10×8
根據(jù)?輪轂段取鍵長(zhǎng)：L=l4-10=50-10=40mm,屬于標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。
(1-1)鍵的校核
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P204表11-13，得
鍵的工作長(zhǎng)度為：l=L-b=40-10=30mm,
鍵的擠壓應(yīng)力為： ，所以該鍵符合強(qiáng)度要求。
選用鍵10×8，GB/T1095-1979.
鍵槽深：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P6-121 得.
（2）小齒輪段l2=80mm.d2=33mm.
由參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P6-121，查得鍵的截面尺寸：b×h=10×8
根據(jù)?輪轂段取鍵長(zhǎng)：L=l2-10=80-10=88mm,屬于標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。
(2-1)鍵的校核
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P204表11-13，得
鍵的工作長(zhǎng)度為：l=L-b=80-10=70mm,
鍵的擠壓應(yīng)力為： ，所以該鍵符合強(qiáng)度要求。
選用鍵10×8，GB/T1095-1979.
鍵槽深：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P6-121得.
3.3 Ⅲ軸的設(shè)計(jì)
3.3.1軸徑的確定
圖3-5 Ⅲ軸示意圖
1）確定最小直徑：選擇軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社）表6-1-1得
σb=650 Mpa， σs=360 Mpa， σ-1=270 Mpa，
τ-1=155 Mpa， E=2.15×105 Mpa，=60 MPa
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1-18公式初步計(jì)算軸徑，由于材料為45鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1-19選取A=120則得
d≥A =120×=38.76mm，因?yàn)榭紤]到裝聯(lián)軸器加鍵，有一個(gè)鍵槽，
d≥38.76×（1+5％）=40.70mm
3.3.2各軸段直徑的確定
表3-3 Ⅲ軸段直徑
名稱(chēng)
依據(jù)
確定結(jié)果（mm）
大于軸的最小直徑40.70，考慮與聯(lián)軸器內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)直徑配合，聯(lián)軸器選擇GY6型，取d1=42mm
42
聯(lián)軸器定位d2= d1+2（0.07～0.1）d1
=42+（5.88～8.4）=47.88～50.4
48
考慮軸承d3> d2 選用代號(hào)為6010軸承
軸承內(nèi)徑 d=50 (mm)
軸承外徑 D=80 (mm)
軸承寬度 B=16 (mm)
50
考慮軸承定位
d4≥da
56
h＝（0.07～0.1）d4＝（4.62～6.6）,取h=6，d4＝56+2×6
68
考慮到齒輪的軸向定位采用套筒，取d6=52
52
d7＝d3（同一對(duì)軸承）
50
3.3.3各軸段長(zhǎng)度的確定
1軸段安裝聯(lián)軸器：聯(lián)軸器選擇GY6型（見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》GB/T 5843-2003）聯(lián)軸器寬度L聯(lián)軸器=112mm,使l1略小于L聯(lián)軸器，取l1=110mm.
2軸段的長(zhǎng)度l2：包括三部分：l2=lS+e+m,
其中l(wèi)S部分為聯(lián)軸器的內(nèi)端面至軸承端蓋的距離，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P26表5-2，lS=15-20mm,取lS=20mm,
e部分為軸承端蓋的厚度，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P39表5-7，軸承外徑D=90mm，d3=8mm,e=1.2d3=9.6mm,
m部分為軸承蓋的上口端面至軸承座孔邊緣的距離，軸承座孔的寬度L座孔=δ+C1+C2+(5～10mm), δ為下箱座壁厚，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P27表5-3：δ=8mm,C1,C2為軸承座旁連接螺栓到箱體外壁及箱邊的尺寸，根據(jù)軸承座旁連接螺栓的直徑查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P27表5-3，（假設(shè)軸承座旁連接螺栓d1=14mm）得C1=20mm,C2=18mm, L座孔=δ+C1+C2+(5～10mm)=8+20+18+6=52mm
另外為加工軸承座孔端面方便，軸承座孔的端面應(yīng)高于箱體，m =L座孔-△3-B=52-5-12=35, △3=5mm, 見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P26表5-2。
l2=20+9.6+35=64.6，取l2=65mm.
3軸段的長(zhǎng)度l3：l3應(yīng)略小于或等于深溝球軸承的寬度，軸承的型號(hào)為6010，軸承寬度B=16mm,l3=16mm.
4軸段的長(zhǎng)度：減速器的內(nèi)腔寬為：A =170mm
l4=△3+A-（l5+l6+△2+4）=5+170-（10+76+10+4）=75mm
5軸段部位為齒輪定位軸環(huán)，其長(zhǎng)度為：l=1.4h=1.4×6=8.4mm取l5=10.
6軸段為安裝齒輪段，其長(zhǎng)度略小于齒輪寬度， l6=76＜B4=78mm.
7軸段為軸承安裝段并加套筒來(lái)保證齒輪和軸承的軸向定位，l7=4+△2+△3 +B軸承=4+10+5+16=35mm.
3.3.4第三軸的校核
3.3.4.1軸的校核
圖3-6 Ⅲ軸的強(qiáng)度計(jì)算
a= l7--2+=35-8-2+39=64mm
b=+l5+l4+ =39+10+75+8=132mm
a+b=64+132=196mm
(1)計(jì)算齒輪4的圓周力Ft4和徑向力Fr4, 參見(jiàn)圖7，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P102（6-38）。
(2)求水平平面內(nèi)的支反力:
,
（3）計(jì)算水平平面的彎矩
(4)求垂直平面的支反力
,
（5）計(jì)算垂直平面的彎矩
（6）該軸的轉(zhuǎn)矩
T=322020Nmm
(7)合成彎矩并繪制彎矩圖
(8)確定危險(xiǎn)截面，校核該軸強(qiáng)度。結(jié)合圖3-6可看出。
安裝齒輪處為 危險(xiǎn)截面，根據(jù)公式，選擇最大彎矩進(jìn)行計(jì)算。
此軸為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力可按照脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力處理。
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P220表12-5，得，W為抗彎截面系數(shù)， ，d為齒輪4處軸的直徑，d=52mm,選擇軸承6010
選擇鍵：b×h=16×10mm, b=16mm, h=10mm,.
T=322020Nmm
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P211表12-2，得
該軸的結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度要求。
3.3.4.2軸承的校核
由公式
其中：ft為溫度系數(shù)：查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P246表14-3，得ft=1,
fd 為載荷系數(shù)：查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P246表14-4，得fd=1.2,
C為基本額定動(dòng)載荷：軸承選擇為深溝球軸承6010，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P95附錄一，得C=22KN
n為軸承工作轉(zhuǎn)速：n=129.96r/min,
ε為壽命指數(shù)：對(duì)于球軸承ε=3，見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P245.
P為當(dāng)量動(dòng)載荷：P=XFr+YFa,對(duì)于此設(shè)計(jì)中的深溝球軸承，沒(méi)有軸向載荷，F(xiàn)a=0，取X=1,見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P247.
所以，P=XFr=Fr。
選擇兩者中的大的：
所以該軸承符合強(qiáng)度要求。
3.3.4.3鍵的選擇與校核
（1）齒輪4安裝段的鍵的選擇：
L6=76mm.d6=52mm=d.
由參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P6-121，查得鍵的截面尺寸：b×h=16×10
根據(jù)輪轂段取鍵長(zhǎng)：L=l6-6=76-6=70mm,屬于標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。
(1-1)鍵的校核
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P204表11-13，得
鍵的工作長(zhǎng)度為：l=L-b=70-16=54mm,
鍵的擠壓應(yīng)力為： ，所以該鍵符合強(qiáng)度要求。
選用鍵16×10，GB/T1095-1979.
鍵槽深：.
（2）與滾筒連接的聯(lián)軸器的軸的鍵的設(shè)計(jì)與校核：
一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪在兩支撐點(diǎn)中間，故選用圓頭（A型）普通平鍵。
d6=42mm, 查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P101附錄五
選擇聯(lián)軸器GY6型：d1=42mm，L=112mm，L1=84mm。
由參考文獻(xiàn)［機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)］P581，查得鍵的截面尺寸：b×h=12×8
根據(jù)連接段取鍵長(zhǎng)：L=L1-10=110-10=100mm,屬于標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列。
（2-1）鍵的校核
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P204表11-13，得
鍵的工作長(zhǎng)度為：l=L-b=100-12=88mm,
鍵的擠壓應(yīng)力為： ，所以該鍵符合強(qiáng)度要求。
選用鍵16×100 GB/T 1096-1979，鍵槽深：.
3.4. 聯(lián)軸器的選擇
根據(jù)以上的計(jì)算與校核，選擇
（1）電動(dòng)機(jī)與減速器連接的聯(lián)軸器型號(hào)為：GY5型，（見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P22-17 GB/T 5843-2003）Tn=400N·m
（1-1）轉(zhuǎn)矩TC=KAT,見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P224（12-4）
TC-聯(lián)軸器所傳遞的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
T-聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，T=9550P/n。查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P102（6-37）。
P –電動(dòng)機(jī)功率，P=5.5KW
n-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,n=1440r/min
KA-工作情況系數(shù)，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P224表12-6，得KA=1.5.
TC=1.5×9550×5.5/1440=54.7 Nmm≤ TP=400Nmm。
（2）減速器與滾筒連接的聯(lián)軸器型號(hào)為：GY6型，（見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P22-17 GB/T 5843-2003）Tn=900N·m
（2-1）轉(zhuǎn)矩TC=KAT,見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P224（12-4）
TC-聯(lián)軸器所傳遞的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
T-聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，T=9550P/n。查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P102（6-37）。
P –減速器輸出功率,P=4.34KW
n-第三軸轉(zhuǎn)速,n=129.96r/min
KA-工作情況系數(shù)，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P224表12-6，得KA=1.5.
TC=1.5×9550×4.34/129.96= 478.4Nmm≤ Tn=900Nmm。
表3-4 聯(lián)軸器的型號(hào)及參數(shù)
型號(hào)
許用轉(zhuǎn)矩TP/Nm
許用轉(zhuǎn)速np/r/min
軸孔直徑d1/mm,d2/mm
軸孔長(zhǎng)度
D/mm
Y型
J、J1
L/mm
L1/mm
GY5
400
8000
38,30
82
60
120
GY6
900
6800
42,42
112
84
140
4. 潤(rùn)滑與密封的設(shè)計(jì)
4.1潤(rùn)滑設(shè)計(jì)
由于減速器內(nèi)的大齒輪傳動(dòng)的圓周速度：
d2為齒輪2分度圓直徑，d2=208mm，n2為齒輪2的轉(zhuǎn)速,n2=360r/min
采用潤(rùn)滑油池潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油位高度為hs=d大/3+50=216/3+50=72+50=122,取 hs=125mm,飛濺出的潤(rùn)滑油可潤(rùn)滑其他齒輪。
同時(shí)箱蓋凸緣面在箱蓋接合面與內(nèi)壁相接的邊緣處制出倒棱，以便于潤(rùn)滑油流入油溝潤(rùn)滑軸承。也可達(dá)到散熱降溫的功能。油溝距內(nèi)壁的距離a=6mm,深度c=4mm,寬度b=6mm.
4.2 密封設(shè)計(jì)
（1）高速軸軸頸的圓周速度為：
，
（見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P255表14-11），故高速軸軸頸采用接觸式氈圈密封。
（2）低速軸軸頸的圓周速度為：
，
（見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)］P255表14-11），故低速軸軸頸采用接觸式氈圈密封。
5. 機(jī)架設(shè)計(jì)與說(shuō)明
5.1箱體的設(shè)計(jì)：
一般使用情況下，為制造和加工方便，采用鑄造箱體，材料為鑄鐵。箱體結(jié)構(gòu)采用剖分式，剖分面選擇在軸線所在的水平面上。
為了保證箱體軸承座處有足夠的壁厚，在外壁軸承蓋的附近加支撐肋。
為了提高箱體軸承座孔處的連接剛度，座孔兩側(cè)的連接螺栓應(yīng)盡量靠近，（但不要與端蓋螺釘孔及箱內(nèi)導(dǎo)油溝發(fā)生干涉），為此，軸承座孔附近做出凸臺(tái)，使凸臺(tái)高度有足夠的扳手空間。
箱體中心的高度為：見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P36圖5-21，表5-6.
da4為齒輪4的齒頂圓直徑，da2=222mm,H=da4/2+60=222/2+60=171mm,取箱體中心高度為：H=175mm.
取箱體壁厚δ=8mm. 見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P27表5-3.
5.2 箱蓋頂部外表面輪廓的確定
以R=Ra4+△1+δ1為半徑做出箱蓋頂部的部分輪廓。其中Ra4為齒輪4的齒頂圓半徑，δ1為上箱蓋的厚度，△1為齒輪4頂圓與箱體內(nèi)部的距離。
5.3齒輪1處的箱蓋頂部外表面輪廓的確定
保證小齒輪軸承處螺栓附近有足夠的扳手空間，同時(shí)也要使小齒輪軸承孔凸臺(tái)能在此輪廓內(nèi)。
5.4底座凸緣厚度
上下箱體的連接凸緣應(yīng)較箱壁厚些，寬度要有足夠的扳手空間。上下箱體連接螺栓的距離不大于150mm，但要保證有足夠的扳手空間。
為了保證箱體底座的剛度，取底座凸緣厚度為2.5δ。δ為箱座壁厚。
5.5 箱體結(jié)構(gòu)尺寸
表5-1 箱體結(jié)構(gòu)尺寸
名稱(chēng)
符號(hào)
推薦尺寸
選取值
一、減速器箱體厚度部分
圓柱齒輪減速器
下箱座壁厚
δ
0.025a+2≥8
8
上箱座壁厚
δ1
0.025a+2≥8
8
下箱座剖分面處凸緣厚度
b
b=1.5δ
12
上箱蓋剖分面處凸緣厚度
b1
b1=1.5δ1
12
地腳螺栓底腳厚度
b2
b2=2.5δ
20
箱蓋上的肋厚
m
δ1’ ≥0.85δ1
6.8
箱座上的肋厚
m1
δ’ ≥0.85δ
6.8
二、安裝地腳螺栓部分
二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中心距a1+a2
≤400
地腳螺栓直徑
df
0.036a+12
M18
地腳螺栓通孔直徑
df’
25
地腳螺栓沉頭座直徑
D0
48
底腳凸緣尺寸（扳手空間）
c1’
24
c2’
22
三、安裝軸承座旁螺栓部分
軸承座旁聯(lián)接螺栓直徑
d1
M16
軸承座旁聯(lián)接螺栓通孔直徑
d1’
17.5
軸承座旁聯(lián)接螺栓沉頭座直徑
D0
33
剖分面凸緣尺寸（扳手空間）
c1
20
c2
18
四、安裝上下箱螺栓部分
上下箱聯(lián)接螺栓直徑
d2
M12
上下箱聯(lián)接螺栓通孔直徑
d2’
13.5
上下箱聯(lián)接螺栓沉頭座直徑
D0
26
箱緣尺寸（扳手空間）
c1
20
c2
16
軸承蓋（即軸承座）外徑
D2
D2=軸承孔直徑
D+（5～5.5）d3=92
箱體外壁至軸承座端面的距離
l
l=c1+c2+(5～10)=50
軸承座旁凸臺(tái)的高度
h
D2=130
軸承座旁凸臺(tái)的半徑
Rδ
Rδ=c2
軸承座旁聯(lián)接螺栓的距離
s
s=D2
軸承蓋螺釘直徑
d3
（0.4～0.5）df
M8
檢查孔蓋聯(lián)接螺栓直徑
d4
d4=0.4df≥6
圓錐定位銷(xiāo)直徑
d5
d5=0.8d2
減速器中心高
H
H=Ra+(60～80)mm,Ra
為大齒輪頂圓半徑。
175
大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離
△1
≥1.2δ
14
齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離
△2
≥δ
10
6. 減速器附件設(shè)計(jì)及說(shuō)明
6.1 吊環(huán)、調(diào)耳
按總中心距，查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P47表5-21，箱體毛重980kg,直接在箱體表面鑄造吊耳。
6.2軸承蓋的選擇
所選用的軸承分別為：深溝球軸承6008，6306，6010.
對(duì)應(yīng)的軸承蓋的選擇凸緣式軸承蓋，軸承外徑范圍為(68～100)mm, 見(jiàn)參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P39表5-7.
6206（一對(duì)）：D=68mm，d3=8mm, D0=90mm,D2=108mm
6306（一對(duì)）：D=72mm，d3=8mm, D0=94mm,D2=112mm。
6010（一對(duì)）：D=80mm，d3=8mm, D0=102mm,D2=120mm
6.3檢查孔和孔蓋
根據(jù)減速器的總中心距，a=277mm
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P45表5-14，得檢查孔及孔蓋的尺寸：
檢查孔尺寸：L=130mm,b=75mm
檢查孔蓋尺寸：l1=160mm,b1=105mm,b2=90mm,l2=145mm,d4=9mm,螺孔數(shù)=6.
材料：Q235。厚度取6mm.
6.4通氣器
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P46表5-15，選用通氣器1，選M20×1.5.
6.5油標(biāo)
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P47表5-16，選用M12.
6.6油塞
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P47表5-19，選用M16×1.5.
螺塞材料：Q235。
6.7定位銷(xiāo)
查參考文獻(xiàn)［機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)］P47表5-20，選銷(xiāo)釘公稱(chēng)直徑d=9mm.
設(shè)計(jì)小結(jié)
時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說(shuō)箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。
通過(guò)此次設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程，更加詳細(xì)的掌握了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)方法和理論基礎(chǔ)，并且增加了我的理論知識(shí)，強(qiáng)化了獨(dú)立思考，分析、解決問(wèn)題的能力，并將這種能力充分的運(yùn)用到實(shí)際的工作當(dāng)中。
致謝
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，如果沒(méi)有老師的指導(dǎo)和幫助，本論文不會(huì)順利完成，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)使我受益匪淺，在此致以衷心的感謝。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了同組同學(xué)的大力支持和幫助，提供了很多設(shè)計(jì)中需要的參考資料，在此一并致謝。
四年的大學(xué)生活，有過(guò)努力，有過(guò)拼搏，有過(guò)失敗，有過(guò)成功，能夠順利的畢業(yè)，有賴(lài)于院系領(lǐng)導(dǎo)和老師的關(guān)懷、照顧和同學(xué)的熱心幫助，在此我表示衷心的感謝！
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