两级斜齿圆柱齿轮减速器—课程设计论文.doc

i 课 程 设 计 course project 题 目 ： 两 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 系 别 ： 机 械 工 程 系 专 业 ： 机 械 设 计 制 造 及 自 动 化 学 制 ： 姓 名 ： 学 号 ： 导 师 ： 目 录 第 1 章 机 械 设 计 课 程 设 计 任 务 书 1 ii 1.1. 设 计 题 目 1 1.2. 设 计 数 据 1 1.3. 设 计 要 求 1 1.4. 设 计 说 明 书 的 主 要 内 容 2 1.5. 课 程 设 计 日 程 安 排 .2 第 2 章 传 动 装 置 的 总 体 设 计 3 2.1. 传 动 方 案 拟 定 .3 2.2. 电 动 机 的 选 择 .3 2.3. 计 算 总 传 动 比 及 分 配 各 级 的 传 动 比 4 2.4. 运 动 参 数 及 动 力 参 数 计 算 4 第 3 章 传 动 零 件 的 设 计 计 算 6 3.1. v 带 传 动 设 计 .6 3.2. 高 速 级 齿 轮 传 动 设 计 9 3.3. 低 速 级 齿 轮 传 动 设 计 13 3.4. 齿 轮 结 构 设 计 .18 第 4 章 轴 的 设 计 计 算 .21 4.1. 轴 的 材 料 选 择 .21 4.2. 轴 的 结 构 设 计 .21 4.3. 轴 的 校 核 24 第 5 章 滚 动 轴 承 的 选 择 及 校 核 计 算 .28 5.1. 滚 动 轴 承 的 选 择 .28 5.2. 滚 动 轴 承 校 核 .28 第 6 章 键 联 接 的 选 择 及 计 算 30 6.1. 键 连 接 的 选 择 .30 6.2. 键 连 接 的 校 核 .30 第 7 章 联 轴 器 的 选 择 与 校 核 32 7.1. 低 速 轴 上 联 轴 器 的 选 择 与 校 核 .32 第 8 章 减 速 器 润 滑 方 式 和 密 封 类 型 选 择 .33 第 9 章 减 速 器 附 件 的 选 择 和 设 计 34 第 10 章 减 速 器 箱 体 设 计 35 设 计 小 结 37 参 考 文 献 38 机 械 设 计 课 程 设 计 1 第 1 章 机 械 设 计 课 程 设 计 任 务 书 1.1. 设 计 题 目 设 计 用 于 带 式 运 输 机 的 两 级 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 ， 图 示 如 示 。 连 续 单 向 运 转 ， 载 荷 平 稳 ， 两 班 制 工 作 ， 使 用 寿 命 为 5 年 ， 作 业 场 尘 土 飞 扬 ， 运 输 带 速 度 允 许 误 差 为 5%。 图 1 带 式 运 输 机 1.2. 设 计 数 据 表 1 设 计 数 据 运 输 带 工 作 拉 力 f（ n） 运 输 带 工 作 速 度 v(m/s) 卷 筒 直 径 d(mm) 7750 0.45 300 1.3. 设 计 要 求 1.减 速 器 装 配 图 a0 一 张 2.零 件 图 2 张 3.设 计 说 明 书 一 份 约 6000 8000 字 机 械 设 计 课 程 设 计 2 1.4. 设 计 说 明 书 的 主 要 内 容 封 面 (标 题 及 班 级 、 姓 名 、 学 号 、 指 导 老 师 、 完 成 日 期 ) 目 录 （ 包 括 页 次 ） 设 计 任 务 书 传 动 方 案 的 分 析 与 拟 定 (简 单 说 明 并 附 传 动 简 图 ) 电 动 机 的 选 择 计 算 传 动 装 置 的 运 动 及 动 力 参 数 的 选 择 和 计 算 传 动 零 件 的 设 计 计 算 轴 的 设 计 计 算 滚 动 轴 承 的 选 择 和 计 算 键 联 接 选 择 和 计 算 联 轴 器 的 选 择 设 计 小 结 (体 会 、 优 缺 点 、 改 进 意 见 ) 参 考 文 献 1.5. 课 程 设 计 日 程 安 排 表 2 课 程 设 计 日 程 安 排 表 1) 准 备 阶 段 12 月 20 月 20 日 1 天 2) 传 动 装 置 总 体 设 计 阶 段 12 月 20 日 12 月 20 日 1 天 3) 传 动 装 置 设 计 计 算 阶 段 12 月 21 日 12 月 23 日 3 天 4) 减 速 器 装 配 图 设 计 阶 段 12 月 24 日 12 月 30 日 5 天 5) 零 件 工 作 图 绘 制 阶 段 12 月 31 日 1 月 4 日 2 天 6) 设 计 计 算 说 明 书 编 写 阶 段 1 月 5 日 1 月 6 日 1 天 7) 设 计 总 结 和 答 辩 1 月 7 日 1 天 机 械 设 计 课 程 设 计 3 第 2 章 传 动 装 置 的 总 体 设 计 2.1. 传 动 方 案 拟 定 如 图 1 带 式 运 输 机 简 图 所 示 ， 带 式 运 输 机 由 电 动 机 驱 动 ， 电 动 机 6 带 动 v 带 1 工 作 ， 通 过 v 带 再 带 动 减 速 器 2 运 转 最 后 将 运 动 通 过 联 轴 器 3 传 送 到 卷 筒 轴 5 上 ， 带 动 运 输 带 4 工 作 。 带 传 动 承 载 能 力 较 低 ， 但 传 动 平 稳 ， 缓 冲 吸 振 能 力 强 ， 故 布 置 在 高 速 级 。 斜 齿 轮 传 动 比 较 平 稳 ， 故 在 传 动 系 统 中 采 用 两 级 展 开 式 圆 柱 斜 齿 轮 减 速 器 ， 其 结 构 简 单 ， 但 齿 轮 的 位 置 不 对 称 。 高 速 级 齿 轮 布 置 在 远 离 转 矩 输 入 端 ， 可 使 轴 在 转 矩 作 用 下 产 生 的 扭 转 变 形 和 轴 在 弯 矩 作 用 下 产 生 的 弯 曲 变 形 部 分 的 相 互 抵 消 ， 以 减 缓 沿 齿 宽 载 荷 分 布 不 均 匀 的 现 象 。 本 传 动 机 构 的 特 点 是 ： 减 速 器 横 向 尺 寸 较 小 ， 两 大 齿 轮 浸 油 深 度 可 以 大 致 相 同 。 结 构 较 复 杂 ， 轴 向 尺 寸 大 ， 中 间 轴 较 长 、 刚 度 差 ， 中 间 轴 承 润 滑 较 困 难 2.2. 电 动 机 的 选 择 项 目 计 算 及 说 明 结 果 1、 电 动 机 类 型 选 择 2、 电 动 机 功 率 计 算 3、 电 动 机 转 速 1、 电 动 机 类 型 选 择 y 系 列 三 相 笼 型 异 步 电 动 机 ， 封 闭 式 结 构 ， 电 压 380v。 2、 电 动 机 所 需 功 率 计 算 由 电 动 机 至 运 输 带 的 传 动 总 效 率 为 =0.7942135 （ 其 中 ： v 带 轮 的 传 动 效 率 0.96； 滚 动 轴1 2 承 的 传 动 效 率 0.98 ； 齿 轮 的 传 动 效 率 0.97； 3 4 联 轴 器 的 传 动 效 率 0.99； 滚 筒 的 传 动 效 率 0.96） 5 故 电 动 机 所 需 的 功 率 为 ：7.4.0109dfvpkw 3、 电 动 机 转 速 pd=4.40kw n= 28.65r/min 机 械 设 计 课 程 设 计 4 4、 选 择 电 动 机 型 号 6010.4528.6/min3vn rd 总 传 动 比 i=16160， 故 电 动 机 转 速 可 选 范 围 为 =458.374583.7dni 4、 选 择 电 动 机 型 号 根 据 上 面 所 述 以 及 综 合 考 虑 电 动 机 和 传 动 装 置 的 尺 寸 、 重 量 、 价 格 级 传 动 比 等 ， 应 选 电 动 机 型 号 为 y132m2-6。 同 步 转 速 为 1000r/min； 满 载 转 速 nm=960r/min； 额 定 功 率 为 p=5.5kw。 y132m2-6 满 载 转 速 为 960r/min p=5.5kw 2.3. 计 算 总 传 动 比 及 分 配 各 级 的 传 动 比 项 目 计 算 及 说 明 结 果 1、 总 传 动 比 计 算 2、 传 动 比 分 配 1、 总 传 动 比 计 算 9603.5128.mani 2、 传 动 比 分 配 选 取 带 轮 传 动 比 为 ；0.i 则 减 速 器 传 动 比 为 ；03514.72.ai 根 据 指 导 书 图 12 查 得 高 速 级 齿 轮 传 动 比 为 ；14.26i 则 低 速 级 齿 轮 传 动 比 为 21.53.4i 02.3i14.6i23 2.4. 运 动 参 数 及 动 力 参 数 计 算 项 目 计 算 及 说 明 结 果 1、 转 速 计 算 1、 各 轴 转 速 计 算 轴 ；109617.3/min2.mnri 机 械 设 计 课 程 设 计 5 2、 功 率 计 算 3、 转 矩 计 算 轴 ；1247.39.8/min5nri 轴 ； 卷 筒 轴326/ii48.6/nnr 2、 各 轴 功 率 计 算 轴 输 入 功 率 ；114.096.23dpkw 轴 输 入 功 率 ；223.8.74.0 轴 输 入 功 率 ；34.09.3.2p 卷 筒 轴 输 入 功 率 432.8071k 3、 各 轴 转 矩 计 算 4.95053.81960ddmptnmn电 动 机 输 出 转 矩 为 轴 输 入 转 矩 ；1013.827di 轴 ；22396.7450.931.ti 轴 3 .813.872.56nm 卷 筒 轴 4247.5609.1. 则 得 传 动 装 置 运 动 和 动 力 参 数 如 下 表 （ 注 ： 输 出 功 率 和 转 矩 分 别 等 于 各 轴 的 输 入 功 率 和 转 矩 乘 轴 承 效 率 0.98） 表 3 传 动 装 置 运 动 和 动 力 参 数 效 率 p（ kw） 转 矩 t(nm) 轴 名 输 入 输 出 输 入 输 出 转 速 n (r/min) 传 动 比 i 效 率 电 动 机 轴 4.40 43.81 960 i 轴 4.23 4.14 96.73 94.80 417.39 2.30 0.96 ii 轴 4.02 3.94 391.73 383.89 97.98 4.26 0.95 机 械 设 计 课 程 设 计 6 iii 轴 3.82 3.74 1273.56 1248.09 28.65 3.42 0.95 卷 筒 轴 3.71 3.63 1235.61 1210.90 28.65 1.00 0.97 机 械 设 计 课 程 设 计 7 第 3 章 传 动 零 件 的 设 计 计 算 3.1. v 带 传 动 设 计 项 目 计 算 及 说 明 结 果 已 知 数 据 1、 确 定 设 计 功 率 2、 选 择 v 带 型 号 3、 确 定 v 带 的 基 准 直 径 和d12 已 知 数 据 ： 额 定 功 率 p=5.50kw； 转 速 n=960r/min； 传 动 比 i0=2.30 1、 确 定 设 计 功 率 d 设 计 功 率 表 达 式 为 ：pdakp 式 中 ： p所 需 传 递 的 名 义 功 率 （ kw） ,即 为 电 机 功 率 30kw; 工 作 情 况 系 数 ， 按 教 材 表 选 取 =1.1。a a 所 以 ： =1.10 5.5=6.05kw。dap 2、 选 择 v 带 型 号 v 带 的 型 号 看 根 据 设 计 功 率 和 小 带 轮 转 速 选 取 。 根dp1n 据 教 材 图 7.11 普 通 v 带 选 型 图 ， 可 知 应 选 取 b 带 。 3、 确 定 v 带 的 基 准 直 径 和d12 一 般 取 大 于 等 于 许 用 的 最 小 带 轮 基 准 直 径 ,所 选d1 d min 带 轮 直 径 应 圆 整 为 带 轮 直 径 系 列 表 。 根 据 教 材 表 7.7 知 ：d1 min25 故 根 据 教 材 表 7.3 对 小 带 轮 直 径 圆 整 可 取 =125mm。d 于 是 d20187.0i 故 根 据 教 材 表 7.3 对 大 带 轮 直 径 圆 整 可 取 =280mm。d =1.1ak =6.05kwdp b 带 =125mmd =280mmd 机 械 设 计 课 程 设 计 8 4、 验 算 带 的 速 度 5、 确 定 中 心 距 和a v 带 基 准 长 度 dl 6、 计 算 小 轮 包 角 7、 确 定 v 带 根 数 z 其 传 动 比 误 差 ， 故 可 用 。02.61%5i 4、 验 算 带 的 速 度 由 可 知 ， 传 递 一 定 功 率 时 ， 带 速 愈 高 ， 圆 周 力 愈fp=10 小 ， 所 需 带 的 根 数 愈 少 ， 设 计 时 应 使 。max 对 于 c 型 带 =25m/s， 根 据 带 的 公 式 可 求 得 ：axd1 maxn960.28/s2.5d =2.535=87.5mm， dd1200mm,故 选 择 腹 板 式 结 构 ， 如 图 2 所ad 示 （ 具 体 由 教 材 图 8.23a 所 示 ） 。 齿 顶 圆 直 径 =217.84+2 3=223.84mmadh 齿 根 圆 直 径 =217.84-2 3. 676=210.49mm2ff 其 相 关 尺 寸 如 下 ： 3.0ah.f158.ad14.f 选 齿 轮 轴 腹 板 式 结 构23.84ad210.9f 机 械 设 计 课 程 设 计 21 图 2 腹 板 式 齿 轮 结 构 图 =1.6d=1.6 45=72mmd = -10 =217.84-10 3=187.84mm2an =0.5( + )=129.92mm =0.25( - )=28.96mmd =(2.54) =3 4=12mmn c=(0.20.3)b=5.2mm8.6mm,取 c=7mm。 =72mm1d = 187.84mm =0 129.92mm =12mm0 c=7mm 3.4.2 低 速 级 齿 轮 结 构 设 计 项 目 计 算 及 说 明 结 果 1、 小 齿 轮 结 构 设 计 1、 小 齿 轮 结 构 设 计 端 面 模 数 =4/cos =4.09mmtm/n12.5 端 面 压 力 角 =tatanrr.nt 2.4 端 面 齿 顶 高 系 数 =1 cos =0.976*satnh5 端 面 顶 隙 系 数 =0.25 cos =0.244cot. 齿 顶 高 =0.976 4.09=4.00mm*atm 齿 根 高 =（ 0.976+0.244） 4.09=4.99mm()ftth3.0ah.67f 机 械 设 计 课 程 设 计 22 2、 大 带 结 构 设 计 全 齿 高 =4.00 +4.99=8.99mmafh 齿 顶 圆 直 径 =77.83+2 4=85.83mm1adh 齿 根 圆 直 径 =77.83-2 4.99=67.85mmff 由 第 4 章 轴 的 计 算 可 知 小 齿 轮 处 直 径 取 =44mm， 则 小 齿d 轮 处 的 键 选 择 为 12 8 36。 则 小 齿 轮 的 齿 根 圆 到 键 槽 地 面 的 径 向 距 离1.752.102f ndethm 所 以 轴 为 齿 轮 轴 ， 如 图 4 所 示 。 2、 大 齿 轮 结 构 设 计 由 于 =262.17mm200mm,故 选 择 腹 板 式 结 构 ， 如 图 2 所ad 示 。 齿 顶 圆 直 径 =262.17+2 4=270.17mm2aadh 齿 根 圆 直 径 =262.17-2 4.99=252.19mmff 其 相 关 尺 寸 与 上 述 高 速 级 大 齿 轮 设 计 相 同 ， 求 得 ： =112mm =280mmd =170mm =29mmd =16mm c=10mm。 158.6mad14.f 选 齿 轮 轴 腹 板 式 结 构23.84ad210.9f =72mmd =280mm =170mm =16mm c=10mm 机 械 设 计 课 程 设 计 23 第 4 章 轴 的 设 计 计 算 4.1. 轴 的 材 料 选 择 项 目 计 算 及 说 明 结 果 轴 的 材 料 根 据 工 作 条 件 ， 初 选 轴 的 材 料 为 45 号 钢 ， 、 轴 为 40cr， 均 调 质 处 理 。 4.2. 轴 的 结 构 设 计 项 目 计 算 及 说 明 结 果 1、 轴 的 结 构 设 计 1、 轴 的 结 构 设 计 （ 齿 轮 轴 ） (1)、 初 算 轴 径 331min4.21083.7m9pdc （ 由 教 材 表 10.2 查 得 c=108） 考 虑 到 有 一 个 键 直 径 需 加 大 5%， 取 整 为 。125d (2)、 各 轴 段 直 径 的 确 定 图 3 输入轴简图 如上图所示，从左到右一次为第 1、2、3、4、5、6、7 段。 ：最小直径，安装带轮的外伸段取 25mm。1d ：轴承端盖处直径为 30mm。2 ：所以轴径取 35mm。13 ：过渡台阶段为 42mm 。4d 125md=25mm1d=30mm=35mm1d=42mm 机 械 设 计 课 程 设 计 24 2、 轴 的 结 构 设 计 ：齿轮轴段，按所安装的齿轮取值。15d d :过渡台阶处，取 42mm。6 ：滚动轴承处，同样取轴径为 35mm。17 (3)、各轴段长度确定 ：由安装的带轮确定，带轮轮毂宽度常取1l (1.52)ld: 故取 50mm。 ：由箱体结构，轴承端盖，装配关系等确定，取 63mm。12l ：由轴承及挡油环确定，取 29mm。3 ：过渡轴段由装配关系，箱体结构等确定，取 61mm。14l ：齿轮轴处，有小齿轮宽度确定，为 34mm。5 ：过渡轴段取为 8mm。16l ：由轴承及挡油环确定，取 29mm。7 2、 轴 的 结 构 设 计 （ 齿 轮 轴 ） (1)、 初 算 轴 径 332min4.02156.1m978pdc （ 由 教 材 表 10.2 查 得 c=105） 考 虑 到 有 一 个 键 直 径 需 加 大 5%， 则 取 整 为 。4d (2)、 各 轴 段 直 径 的 确 定 图 4 中 间 轴 简 图 如上图所示，从左到右一次为第 1、2、3、4、5 段。 d =42mm16 =35mm7 =50mm1l =63mm2 =29mm1l =61mm4 =34mm5l =8mm16 =29mm7l240md 机 械 设 计 课 程 设 计 25 3、 轴 的 结 构 设 计 ： 由 轴 承 、 挡 油 环 、 套 筒 决 定 ， 最 小 轴 径 处 取 40mm。 21d ：齿轮轴段，按所安装的齿轮取值。 ： 轴 肩 处 取 为 54mm。23 ： 高 速 级 大 齿 轮 轴 段 取 45mm。4d ： 由 轴 承 、 挡 油 环 、 套 筒 决 定 ， 最 小 轴 径 处 取 40mm。25 (3)、各轴段长度确定 ：由轴承，挡油盘及套筒确定取 38mm。21l ：齿轮轴处，有小齿轮宽度确定，为 34mm。 ：轴段过渡处取 11mm。23l ：由高速级大齿轮毂孔宽度确定，比其小 2，取为4 24mm。 ：由轴承，挡油盘、套筒及结构确定，取 44mm。25l 3、 轴 的 结 构 设 计 (1)、 初 算 轴 径 33.829749.56mpdcn （ 由 教 材 表 10.2 查 得 c=97） 考 虑 到 有 二 个 键 直 径 需 加 大 10%， 取 整 为 。35md (2)、 各 轴 段 直 径 的 确 定 图 5 输 出 轴 简 图 如上图所示，从左到右一次为第 1、2、3、4、5、6、7 段。 =40mm21d =54mm3 =45mm2d =40mm =38mm21l =34mm =11mm2l =24mm =44mm5l35d =55mm31d 机 械 设 计 课 程 设 计 26 ： 最 小 轴 径 处 连 接 联 轴 器 决 定 ， 取 为 55mm。31d ： 轴 承 端 盖 处 轴 段 取 60mm。2 ： 安 装 轴 承 处 取 轴 径 为 65mm。3 ： 过 渡 台 阶 段 取 76mm。4d ： 齿 轮 轴 肩 处 取 82mm。35 ： 低 速 级 大 齿 轮 处 取 70mm。6 ： 轴 承 端 盖 处 轴 段 取 60mm。37d (3)、各轴段长度确定 ：由联轴器确定，取 110mm。31l ：由箱体结构，轴承端盖，装配关系等确定，取 60mm。2 ：由轴承、挡油环确定，取 35mm。3l ：过渡台阶段取 44mm。4 ：齿轮轴肩处取为 8mm 。35l ：比低速级大齿轮轮毂宽度小 2，取为 38mm。6 ： 由 轴 承 ， 挡 油 环 、 套 筒 及 装 配 关 系 确 定 取 48mm。37l =60mm32d =65mm =76mm34 =82mm5d =70mm36 =60mm =110mm3l =60mm2 =35mml =44mm =8mm35l =38mm6 =48mm7l 4.3. 轴 的 校 核 项 目 计 算 及 说 明 结 果 已 知 数 据 1、 轴 的 受 力 分 析 已 知 数 据 ： 以 低 速 轴 为 例 进 行 校 核 ， t=1273.56nm。 1、 轴 的 受 力 分 析 (1)、 计 算 支 撑 反 力 齿 轮 圆 周 力 ： 321756091.3.ttfnd 齿 轮 轴 向 力 ： tantan2.4.9715.3tfn24.9a 机 械 设 计 课 程 设 计 27 齿 轮 径 向 力 ： 9715.3tantan20361.coscos4fr n 根 据 作 图 求 得 跨 距 为 ：142.6,73.18,32.1lmllm 图 6 轴 的 受 力 分 析 在 水 平 面 上 ： 312/321214.96.7/278374.8rahfldrn 216.4.5.nhr 由 式 可 知 的 方 向 与 假 设 方 向 相 反 。2hr 在 垂 直 平 面 上 ：12/915.3/48.nvtf 3621.fr142.6lm73.82.1l 1374.8hrn2153.6h124857.nvr 机 械 设 计 课 程 设 计 28 2、 计 算 弯 矩 3、 校 核 轴 的 强 度 轴 承 1 的 总 支 承 反 力2221374.857.61.04nhvr 轴 承 2 的 总 支 承 反 力222(.6)(.)8.hv 2、 计 算 弯 矩 在 水 平 面 上 剖 面 左 侧 a12374.8.127645.hmrlnm 剖 面 右 侧 235.6.930.8a 在 垂 直 平 面 上12487175.navrlm 合 成 弯 矩 剖 面 左 侧227645.1730.89.16nahavmm 剖 面 右 侧224930.816750.81674.aahv 3、 校 核 轴 的 强 度 剖 面 的 左 侧 ， 因 弯 矩 大 ， 有 转 矩 ， 还 有 键 槽 引 起 的 应a 力 集 中 ， 故 剖 面 的 左 侧 为 危 险 面 。 由 附 表 10.1 得 : 抗 弯 剖 面 模 量 2323()0.17.50.). 14.7btdwm 抗 扭 剖 面 模 量 1652.04nr8.276.5ahmnm4.93 a167.5av32.98namm167.42 a3014.7wm 机 械 设 计 课 程 设 计 29 23t 23()0.27.50.). 6417.btdwm 弯 曲 应 力 3981bmmpa0.7am 扭 剪 应 力 123569.47.t paw /8amtm 对 于 调 质 处 理 的 40gr 钢 ， 由 表 10.1 查 得 :175,35,2bpapa:.2.查 得 材 料 的 等 效 系 数 键 槽 引 起 的 应 力 集 中 系 数 ， 由 附 表 10.4 查 得 : 。1.58,.7k 绝 对 尺 寸 系 数 ， 由 附 图 10.1 查 得 : 。.68,0.5 轴 磨 削 加 工 时 的 表 面 质 量 系 数 由 附 图 10.2 查 得 : 0.9 所 以 求 得 安 全 系 数 :135012.78.81.7096amsk125.3.50.3am22.734.911.s 查 表 10.5 得 许 用 安 全 系 数 ,显 然 ， 故.35ss 剖 面 安 全 。a t36417.wm10.73abmpm19.7ta=.8ammp 4.91s.35s 合 格 。 机 械 设 计 课 程 设 计 30 第 5 章 滚 动 轴 承 的 选 择 及 校 核 计 算 5.1. 滚 动 轴 承 的 选 择 轴 承 均 采 用 角 接 触 型 滚 动 轴 承 ， 具 体 选 择 如 下 表 所 示 ： 表 4 滚 动 轴 承 选 择 位 置 轴 径 类 型 型 号 轴 35mm 角 接 触 型 滚 动 轴 承 7207ac 轴 40mm 角 接 触 型 滚 动 轴 承 7208ac 轴 65mm 角 接 触 型 滚 动 轴 承 7213ac 5.2. 滚 动 轴 承 校 核 项 目 计 算 及 说 明 结 果 已 知 数 据 1、 计 算 轴 承 轴 向 力 已 知 数 据 ： 以 低 速 轴 轴 承 为 例 ， 由 机 械 设 计 手 册 查 7213ac 轴 承 的 。06980,52cncn动 载 荷 静 载 荷 1、 计 算 轴 承 轴 向 力 图 7 轴 承 布 置 及 受 力 图 由 机 械 设 计 第 五 版 表 11.13 查 得 7213ac 轴 承 内 部 轴 向 力 计 算 公 式 ， 则 轴 承 i、 ii 的 内 部 轴 向 力 为 ：1110.7.0.765.406.rsfrn2228231 以 及 的 方 向 如 图 6 所 示 。 与 同 向 。1 sa + =3402.14+2144.99=5547.13n,2sa 故 + ， 因 此 轴 有 左 移 趋 势 ， 但 由 轴 承 部 件 的 结 构 可 6980n52 机 械 设 计 课 程 设 计 31 2、 计 算 当 量 载 荷 3、 校 核 轴 承 寿 命 知 轴 承 i 将 保 持 平 衡 ， 故 两 轴 承 的 轴 向 力 为 ： =5547.13n, =3402.12n。12+aafs2afs 比 较 两 轴 承 的 受 力 ： 因 ,故 只 需 校 核 轴 承 i。2a121r及 2、 计 算 当 量 载 荷 由 ,查 表 11.12 得 。10547.30.afc0.68e2619068r e 由 机 械 设 计 第 五 版 表 11.12 得 x=0.41,y=0.87 当 量 动 载 荷120.465.8762.594.1rrpxfy n 3、 校 核 轴 承 寿 命 轴 承 在 100 摄 氏 度 以 下 工 作 ， 查 机 械 设 计 第 五 版 表 11.9 得 .由 于 其 中 机 械 的 冲 击 属 于 中 等 冲 击 ， 查 机 械 设 计 第 五tf 版 表 11.10 得 。.5pf 故 轴 承 i 的 寿 命663 3109802()()241.57028.5thpfcl hn 预 期 寿 命 h 显 然 ， ， 故 满 足 要 求 。l: 1547.3naf20.a654.1pn2043. hl20hl: 合 格 机 械 设 计 课 程 设 计 32 第 6 章 键 联 接 的 选 择 及 计 算 6.1. 键 连 接 的 选 择 本 设 计 中 采 用 了 普 通 a 型 平 键 和 普 通 b 型 平 键 连 接 ， 材 料 均 为 45 钢 ， 具 体 选 择 如 下 表 所 示 ： 表 5 各 轴 键 连 接 选 择 表 位 置 轴 径 型 号 数 量 轴 25mm a 型 键 87451 轴 45mm b 型 键 19201 55mm a 型 键 61 轴 70mm b 型 键 31 6.2. 键 连 接 的 校 核 项 目 计 算 及 说 明 结 果 1、 轴 上 键 的 校 核 2、 轴 上 键 的 校 核 1、 轴 上 键 的 校 核 带 轮 处 的 键 连 接 压 力 为 ： 4967305.625(48)ptmpadhl 键 、 轴 、 联 轴 器 的 材 料 都 是 钢 ， 查 教 材 表 6.1 知 ， 显 然 ， ,故 强 度 足 够 。10pmpa pp 2、 轴 上 键 的 校 核 齿 轮 处 的 键 连 接 压 力 为 ： 43917028.971.5.5ptmpadhl ， ,故 强 度 足 够 。20ppap pp合 格pp合 格 机 械 设 计 课 程 设 计 33 3、 轴 上 键 的 校 核 3、 轴 上 键 的 校 核 (1)、 联 轴 器 处 的 键 连 接 压 力 为 ： 412735601.27()ptmpadhl ， 显 然 ， ,故 强 度 足 够 。0pmpa p (2)、 齿 轮 处 的 键 连 接 压 力 为 ： 41273560.351.5.ptmpadhl ， ,故 强 度 足 够 。0ppap pp合 格pp合 格 机 械 设 计 课 程 设 计 34 第 7 章 联 轴 器 的 选 择 与 校 核 7.1. 低 速 轴 上 联 轴 器 的 选 择 与 校 核 轴 段 直 径 为 55mm,可 选 为 lx4 型 弹 性 柱 销 联 轴 器 。 选 择 j 型 轴 孔 ， a 型 键 ， 联 轴 器 主 动 端 的 代 号 为 lx4 联 轴 器 ja55 112gb/t5014-2003。 其 公 称 转 速 为 2500nm， 许 用 转 速 为 3870r/min， 轴 孔 长 度 为 112mm， 故 符 合 要 求 ， 可 以 使 用 。 机 械 设 计 课 程 设 计 35 第 8 章 减 速 器 润 滑 方 式 和 密 封 类 型 选 择 1、 润 滑 方 式 的 选 择 齿 轮 采 用 油 润 滑 ， 滚 动 轴 承 采 用 脂 润 滑 。 由 于 减 速 器 是 一 般 机 床 的 齿 轮 变 速 箱 ， 根 据 机 械 设 计 手 册 表 7.11 查 得 润 滑 油 可 采 用 代 号 为 l-an22 的 全 损 耗 系 统 用 油 gb 443-1989。 根 据 机 械 设 计 手 册 表 7.12 查 得 润 滑 脂 可 用 代 号 为 l-xacmga2 的 合 成 锂 基 润 滑 脂 gb/t492-1989。 2、 密 封 类 型 的 选 择 减 速 器 的 密 封 方 式 采 用 毡 圈 油 密 封 。 机 械 设 计 课 程 设 计 36 第 9 章 减 速 器 附 件 的 选 择 和 设 计 1 窥 视 孔 和 视 孔 盖 窥 视 孔 用 于 检 查 传 动 件 的 啮 合 情 况 等 ， 并 可 用 该 孔 向 箱 内 注 入 润 滑 油 ， 窥 视 孔 有 盖 板 ， 机 体 上 开 窥 视 孔 与 凸 缘 一 块 ， 有 便 于 机 械 加 工 出 支 承 盖 板 的 表 面 并 用 垫 片 加 强 密 封 ， 盖 板 用 铸 铁 制 成 ， 用 m8 紧 固 。 其 结 构 设 计 如 装 配 图 中 所 示 。 2. 油 螺 塞 放 油 孔 位 于 油 池 最 底 处 ， 并 安 排 在 减 速 器 不 与 其 他 部 件 靠 近 的 一 侧 ， 以 便 放 油 ， 放 油 孔 用 螺 塞 堵 住 ， 因 此 油 孔 处 的 机 体 外 壁 应 凸 起 一 块 ， 由 机 械 加 工 成 螺 塞 头 部 的 支 承 面 ， 并 加 封 油 圈 加 以 密 封 。 其 结 构 设 计 如 装 配 图 中 所 示 。 3.油 标 油 标 位 在 便 于 观 察 减 速 器 油 面 及 油 面 稳 定 之 处 。 油 尺 安 置 的 部 位 不 能 太 低 ， 以 防 油 进 入 油 尺 座 孔 而 溢 出 . 其 结 构 设 计 如 装 配 图 中 所 示 。 4.通 气 孔 由 于 减 速 器 运 转 时 ， 机 体 内 温 度 升 高 ， 气 压 增 大 ， 为 便 于 排 气 ， 在 机 盖 顶 部 的 窥 视 孔 改 上 安 装 通 气 器 ， 以 便 达 到 体 内 为 压 力 平 衡 . 其 结 构 设 计 如 装 配 图 中 所 示 。 5 吊 钩 在 机 盖 上 直 接 铸 出 吊 钩 和 吊 环 ， 用 以 起 吊 或 搬 运 较 重 的 物 体 。 6 起 盖 螺 钉 减 速 器 在 安 装 时 ， 为 了 加 强 密 封 效 果 ， 防 止 润 滑 油 从 箱 体 剖 分 面 处 渗 漏 ， 通 常 在 剖 分 面 上 涂 水 玻 璃 ， 因 而 在 拆 卸 时 往 往 因 粘 接 较 紧 而 不 易 分 开 ， 为 了 便 于 开 启 箱 盖 ， 设 置 起 盖 螺 钉 ， 只 要 拧 动 此 螺 钉 ， 就 可 顶 起 箱 盖 。 其 结 构 设 计 如 装 配 图 中 所 示 。 7.定 位 销 为 了 保 证 箱 体 轴 承 座 孔 的 镗 削 和 装 配 精 度 ， 并 保 证 减 速 器 每 次 装 拆 后 轴 承 座 的 上 下 半 孔 始 终 保 持 加 工 时 的 位 置 精 度 ， 箱 盖 和 箱 座 需 用 两 个 圆 柱 定 位 销 定 位 。 其 结 构 设 计 如 装 配 图 中 所 示 。 机 械 设 计 课 程 设 计 37 第 10 章 减 速 器 箱 体 设 计 减 速 器 的 箱 体 采 用 铸 造 （ ht150） 制 成 ， 采 用 剖 分 式 结 构 。 为 了 保 证 齿 轮 啮 合 精 度 ， 大 端 盖 分 机 体 采 用 配 合 。 为 了 保 证 机 体 有 足 够 的 刚 度 ， 在 机 体 外 加 肋 ， 外 轮 廓 为7r6 长 方 形 ， 增 强 了 轴 承 座 刚 度 。 为 了 避 免 油 搅 得 沉 渣 溅 起 ， 齿 顶 到 油 池 底 面 的 距 离 h 为 3050mm。 为 保 证 机 盖 与 机 座 连 接 处 密 封 ， 联 接 凸 缘 应 有 足 够 的 宽 度 。 机 体 结 构 应 有 良 好 的 工 艺 性 ， 外 型 简 单 ， 拔 模 方 便 。 其 减 速 器 箱 体 的 主 要 结 构 设 计 尺 寸 如 下 ： 表 6 减 速 器 箱 体 的 结 构 设 计 尺 寸 （ 结 果 未 注 单 位 ： mm） 序 号 名 称 符 号 尺 寸 关 系 结 果 1 箱 座 壁 厚 =7.25mm0.3a8 2 箱 盖 壁 厚 1 =6.4mm1 8 3 箱 座 凸 缘 厚 度 b.58112 4 箱 盖 凸 缘 厚 度 11.212 5 箱 座 底 凸 缘 厚 度 222.020 6 地 脚 螺 钉 直 径 fd03618.famm20 7 地 脚 螺 钉 数 目 n5时 ,n=44 个 8 轴 承 旁 连 接 螺 栓 直 径 1.7.20fdm16 9 盖 与 座 连 接 螺 栓 直 径 2d2061f m12 10 轴 承 端 盖 螺 钉 直 径 33.5.f mm10 11 视 孔 盖 螺 钉 直 径 444208fdm8 12 定 位 销 直 径 d20.7.1.m10 13 、 、 至 外 箱 壁 距 离fd12 1c查 表 11.2 得 26、 22、 18 14 、 至 凸 缘 边 缘 距 离f 2查 表 11.2 得 24、 26 15 轴 承 旁 凸 台 半 径 1rrc24 16 凸 台 高 度 h据 低 速 级 轴 承 座 外 径 确 定 50 17 外 箱 壁 至 轴 承 座 端 面 距 离 1l 12510l58 18 大 齿 轮 顶 圆 与 内 箱 壁 距 离 =9.6mm12 机 械 设 计 课 程 设 计 38 19 齿 轮 端 面 与 外 箱 壁 距 离 2=8mm10 20 箱 盖 、 箱 座 肋 厚 1m110.5,.7 21 轴 承 端 盖 外 径 （ 单 位 ： mm） 2 d23dd122、 130、 1 70 22 轴 承 旁 连 接 螺 栓 距 离 s2s122、 130、 1 70 （ 其 中 ： 为 低 速 级 中 心 距 170mm）a 机 械 设 计 课 程 设 计 39 设 计 小 结 本 次 课 程 设 计 主 要 设 计 的 是 带 式 运 输 机 的 减 速 器 装 置 部 分 ， 本 着 结 构 紧 凑 ， 成 本 低 ， 通 用 性 强 等 设 计 。 在 设 计 的 过 程 中 也 遇 到 了 很 多 麻 烦 ， 例 如 尺 寸 总 是 校 核 不 正 确 结 果 只 得 一 改 再 改 尺 寸 ， 有 关 设 计 所 设 计 到 得 结 构 部 分 不 是 很 了 解 ， 通 过 查 阅 大 量 资 料 从 而 一 步 步 攻 克 各 项 难 题 。