胶带运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书.doc

机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计计算说明书 设计题目 胶带运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器胶带运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器 院系 机电工程学院 专业 过程装备与控制工程 班级 装控 设计者 学号 指导老师 周瑞强 2010 年 12 月 21 日 广东石油化工学院 机械设计说明书 第 1 页，共 24 页 目录目录 一、课题任务.2 二、传动方案的拟定及说明.3 三、电动机的选择.3 四、计算总的传动比和分配各级的传动比.4 五、带传动件的设计与计算.6 六、齿轮传动件的设计与计算.8 七、轴的设计和轴承、键的选择校核.10 八、减速器机体的结构尺寸.17 九、联轴器的选择.18 十、润滑方式的确定.18 十一、装配图设计.18 十二、零件图设计.21 十三、设计小结.22 机械设计说明书 第 2 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 一、课题任务一、课题任务 ( (一一) )课程设计的目的课程设计的目的 1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识 得以巩固、加深和扩展； 2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和 步骤，培养学生工程设计能力、分析问题及解决问题的能力； 3、提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、 图册）进行经验估算及 考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械 CAD 技术。 ( (二二) )具体任务：具体任务： 1、传动方案的分析和拟定； 2、电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算； 3、传动件的设计（齿轮传动（单极） ） ； 4、轴的设计（所有轴的结构设计，低速轴的弯、扭组合强度校核及安全系数 校核） ； 5、轴承的设计（所有轴承的组合设计，低速轴上轴承的寿命计算） ； 6、键的选择及强度校核（高速轴上键的校核） ； 7、联轴器的选择； 8、减速器的润滑与密封； 9、减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计等） ； 10、零件工作图设计； 11、编写设计计算说明书； 12、总结及答辩。 ( (三三) )已知条件：已知条件： 1、运输带线速度 v=1.80m/s。 2、带牵引力1600，鼓轮直径300。 3、工作条件：运输机双班制工作，连续单向运转，载荷平稳，空载启动，运 输带速度允许误差。5 4、使用期：8 年，两班制工作 5、产量：小批量生产。 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 3 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 (四四)设计要求设计要求 1、减速器装配图一张：A0 号 图纸 比例 1：1 3、高速齿轮轴图一张：A3 号 图纸 比例 1：1 4、低速齿轮图一张：A3 号图纸 比例自定 5、设计计算说明书一份：1000015000 字 二、传动方案的拟定和及说明二、传动方案的拟定和及说明 一、传动方案拟定一、传动方案拟定 1 1、设计题目名称、设计题目名称 设计带式运输机传动装置。 2 2、运动简图、运动简图 3、分析传动系统的作用：、分析传动系统的作用： 作用作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工 作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。 4、分析传动方案：、分析传动方案： 特点：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。电机不会与 箱体发生干涉。 三、电动机的选择三、电动机的选择 1、选择电动机系列、选择电动机系列 按工作要求及工作条件，选用 Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 4 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便， 适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 封闭式结构，电压 为 380V。 2 2、选电动机功率、选电动机功率 （1）传动装置总效率 86 . 0 96 . 0 99 . 0 97 . 0 99 . 0 96 . 0 0.96 99 . 0 97 . 0 8 99 . 0 96 . 0 V 812 3 543 2 21a 5 4 3 2 1 卷筒效率： 弹性联轴器效率： 效率：级精度的一般齿轮传动 深沟球轴承效率： 带传动效率： 确定各部分效率如下：按课程设计书表 （2）工作机所需功率 w v1600 1.8 2.8 10001000 F KW （3）电动机的输出功率 2.8 3.256 0.86 w d kw 从课程设计书表 19-1 中可选额定功率为 4kW 的电动机。 3 3、确定电动机转速、确定电动机转速 运输带的带速，卷筒直径 D（mm） ，卷筒轴转速vmin)/(rnw 60 100060 1000 1.8 114.65min 300 w v nr D V 带传动常用传动比，单级圆柱齿轮传动比，电动机转速可42 1 i63 2 i 选的范围。故可选同步转速为min/2750 6 . 687 2 1 riinn wd 750r/min、1000r/min 和 1500r/min。根据相同功率的三种转速，从表 19-1 中查出 三种型号电动机，综合考虑多方面因素，选择第三种转速，即选电动机型号为 Y100L1-4，则电动机的技术参数如下表： 电动机型号 额定功率 （kW） 满载转速 （r/min） 堵转转矩/最大转矩/额定转 矩（Nm） Y112M-4414402.2 计算结果计算结果 86 . 0 96 . 0 99 . 0 97 . 0 99 . 0 96 . 0 5 4 3 2 1 a 2.8 3.256 w d PkW PkW 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 5 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 安装尺寸可查表 19-3 获得。 四、计算总传动比及分配各级的传动比四、计算总传动比及分配各级的传动比 （1）传动装置总传动比： 1440 12.56 114.65 i （2）分配各级的传动比 取 V 带传动的传动比，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为7 . 2 1 i ，符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱减速器传动比的常用范 2 12.56 4.65 2.7 i 2 i 围（表 2-1） 。 （3）各轴输入转速 电动机为 0 轴，则电动机的转速 0 1440 /min w nnr 减速器高速轴的输入转速 0 1 1440 533 /min 2.7 n nr i 低速轴的输入转速 2 533 114.62 /min i4.65 n nr 卷筒轴的输入转速 114.62 /minnnr （1） 、各轴输入功率 按电动机额定功率 P 计算各轴输入功率，则 电动机输入功率 0 4kWPP 高速轴输入功率 01 4 0.963.84kWPP 低速轴的输入功率 23 3.84 0.99 0.973.69kWPP 卷筒轴的输入功率 34 3.84 0.97 0.993.69kWPP 各轴输出功率 高速轴输出功率 12.56i 1 2 2.7 4.65 i i 0 1440 /min 533 /min 114.62 /min 114.62 /min nr nr nr nr 0 4kWP 3.84kWP kW112 . 2 96 . 0 2 . 21 0 PP 3.69kWP 3.69kWP 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 6 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 / 12 3.84 0.993.80PPkW 低速轴的输出功率 / 22 3.69 0.993.65PPkW 卷筒轴的输出功率 / 32 3.69 0.993.65PPkW 3） 、各轴输入扭矩 电动机轴输出转矩 0 4 9550955026.5 1440 W p TN m n 高速轴输入扭矩 1 4 9550955071.67 533 P TN m n 低速轴输入扭矩 2 3.69 95509550307.45 114.62 P TN m n 卷筒轴输入扭矩 3 3 3 3.69 95509550307.45 114.62 P TN m n 将计算结果汇总列表： 轴 转速 （r/min） 轴输入功 率（kW） 输入转矩 （Nm） 传动比i效率 电动机1440426.5 7 . 2 1 i96 . 0 1 高速轴5333.8471.67 低速轴114.623.69169.61 6 . 4 2 i 96 . 0 2 五、带传动设计五、带传动设计 1 计算功率计算功率 查课本表 13-9 得,故2 . 1 A K1.2 44.8 cA PKPkW 2、选用、选用 V 带型号带型号 用普通 V 带 ，由图 1315 查出此坐标位于 A 型区，选用 A 型计 0 4.8,1440 /min c PkW nr 算。 3 3、求大、小带轮基准直径、求大、小带轮基准直径 2 1 dd 、 / 1 3.8PkW / 2 3.65PkW 3 0 1 2 3 3.65 26.5 71.67 307.45 307.45 PkW TN m TN m TN m TN m 4.8 c PkW 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 7 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 由表 13-9 可知应不小于 80，取。 1 dmmd90 1 由公式（13-9）得 （略大，但 2 / 01 2 1 1440 (1)90 (1 0.02)238236 533 n d dmmd n 。取 2 n 其误差小于 5%是允许的） 4、验算带速、验算带速v ，在范围内适合。 10 3.1490 1440 /6.78/ 60 100060 1000 d n vm sm s sm/255 5 5、求带基准长度、求带基准长度和中心距和中心距 d L a 初选，mmdda489)23690(5 . 1)( 5 . 1 2 10 由mmaddadd500),(2)(7 . 0 021021 于是去 由公式（13-2）得带长 mmmm a dd ddaL 1523) 5004 )90236( )23690( 2 14. 3 5002( 4 )( )( 2 2 2 0 2 1 2 2 100 查课本表 13-2A 型选用，再由公式（13-16）计算出实际中心距得 mmLd1600 mmmm LL aa d 538) 2 15231600 500( 2 0 0 、验算小带轮包角、验算小带轮包角 1 ，合适 120164 3 . 57 538 90236 180 3 . 57180 1 2 1 a dd 、求带根数，、求带根数， L KKPP P Z ）（ 00 ，查表 13-3 得 01 1440 /min,90nrdmmkWP07 . 1 0 传动比，查表 13-5 得67 . 2 )02 . 0 1 (90 236 )1 ( 1 2 d d ikWP17. 0 0 由查 13-7 得，164 1 99 . 0 213,96 . 0 La KK得查表 mmd mmd 236 90 2 / 1 6.78/vm s mma538 0 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 8 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 ，取 Z=3 根1024 . 2 99 . 0 96 . 0 )17 . 0 07. 1 ( 64 . 2 )( 00 La c KKPP P Z 、求作用在带轮轴上的压力、求作用在带轮轴上的压力 Q F 查 13-1 得 mkgq/1 . 0 故由公式（13-17）得单根带的初拉力 22 0 5002.5500 4.82.5 (1)(1)0.1 6.69191.82 3 6.690.96 c P FqvN ZvK 作用在轴上的压力 1 0 164 2sin2 3 191.82 sin1139.7 22 Q FZF 六、齿轮传动件的设计计算六、齿轮传动件的设计计算 1、选材、选材 选小齿轮：40MnB 调质,齿面硬度为 241286HBS。 选大齿轮：ZG35SiMn 调质，齿面硬度为 241269HBS。 2、确定需用应力、确定需用应力 查课本表 11-1 得到 ，MpaMpa FEH 600,730 11lim MpaMpa FEH 510,620 22lim 由表 11-5 得： =1.0, =1.25 H S F S 查课本表 11-4 得： 188, 5 . 2 EH ZZ MPaMPa SH H H 664 1 . 1 730 1lim 1 MPaMPa SH H H 564 1 . 1 620 2lim 2 则 MPa S MPa S F FE F F FE F 408 25 . 1 510 480 25 . 1 600 1 2 1 1 3、按齿面接触强度设计、按齿面接触强度设计 设齿轮按 8 级精度制造，取载荷系数（由表 11-3 得） ，齿宽系数1 . 1K 计算项目及内容计算项目及内容 Z=3 根 109.98 1139.7 c Q FN FN MPa MPa MPa MPa Z Z S S MPa MPa MPa MPa F F H H E H F H FE FE H H 408 480 564 664 88 . 1 5 . 2 25 . 1 0 . 1 510 600 620 730 2 1 2 1 2 1 2lim 1lim 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 9 页，共 24 页 （由表 11-6 得） 。8 . 0D 小齿轮上的转矩 1 9550 3.84 9550688.80 533 P TN mN m n 初选螺旋角983 . 0 cosZ8 ，则 2 1 3 1 2 3 3 21 2 1.1 68.88 104.6 1188 2.5 0.983 53.7 0.84.6564 EH DH Z Z Z KTu d u mm 取齿数，19 1 Z 则58 . 4 19 87 87Z874.619Z 22 i。实际传动比。取 法向模数。查表 4-1 后，取 1 1 53.7 2.8 19 n d mmmmm Z mmmn3 实际计算得到mmmZdmmmZd26138757319 2211 ； 齿宽mmbmmbmmdb d 5550 6 . 458 . 057 121 ，取 中心距。取中心距mm dd a 6 . 160 8cos2 26157 cos2 21 mma165 确定螺旋角 5 . 15 1652 26157 arccos 2 )( arccos 21 a ZZmn 4 4、验算轮齿弯曲强度、验算轮齿弯曲强度 齿形系数。23.97 5 . 15cos 87 23.21 5 . 15cos 19 3 1 3 1 VV ZZ， 查课本图 11-8 得；23 . 2 Y88 . 2 Y 2F2F aa ， 由图 11-9 得；8 . 1Y57 . 1 Y 2S2S aa ， 计算项目及内容计算项目及内容 983 . 0 8 . 0 1 . 1 Z K d 8 . 1 57 . 1 23 . 2 88 . 2 23.97 23.21 5 . 15 165 50 55 261 57 3 58 . 4 87 19 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 Sa Sa Fa Fa V V n Y Y Y Y Z Z mma mmb mmb mmd mmd mmm i Z Z 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 10 页，共 24 页 MPaMPa MPa mdb YYKT MPaMPa MPa mdb YYKT F n SaFa F F n SaFa F 40814.52 326150 8 . 123 . 2 1061.1695 . 122 48027.55 35755 57 . 1 88 . 2 1038.385 . 122 2 3 22 222 2 1 3 11 111 1 5 5、齿轮的圆周速度、齿轮的圆周速度 1 1 57 533 /1.58/ 60006000 d n vm sm s 对照表 11-2，可知选 8 级精度合适。 6 6、齿轮其他参数、齿轮其他参数 端面模数；mm m m n t 1 . 3 5 . 15cos 3 cos 分度圆直径 ; 7 . 269871 . 3 9 . 58191 . 3 22 11 mmZmd mmZmd t t ； 齿高；mmmhhh nfa 75 . 6 325 . 2 25 . 2 顶隙；mmmhhc naf 75 . 0 25 . 0 齿顶圆直径 ；mmhdd aa 9 . 642 11 mmhdd aa 7 . 2752 22 齿根圆直径 ；mmmmhdd ff 4 . 51)75 . 3 2 9 . 58(2 11 ；mmhdd ff 2 . 2622 22 七、七、 轴的设计和轴承轴的设计和轴承, ,键的选择校核键的选择校核 （一）高速轴的结构设计（一）高速轴的结构设计 1、选、选 材材 选用 45 调质。查课本第 245 页表 14-2 取=35Mpa, C=110。 2、初估直径、初估直径 mm n p Cd 5 . 17 526 112 . 2 110 33 计算项目及内容计算项目及内容 轴上有单个键槽，轴径应增加 3 所以17.5（13）18mm 圆整d 1 2 55.27 52.14 1.58/ F F MPa MPa vm s mmd mmd mmd mmd mmc mmh mmd mmd mmm f f a a t 2 . 262 4 .51 7 . 275 9 . 64 75 . 0 75. 6 7 . 269 9 . 58 1 . 3 2 1 2 1 2 1 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 11 页，共 24 页 且该段轴径与 V 带相连，故综合考虑取 d 为 20mm。 3 3、轴的结构设计、轴的结构设计 （1 1）轴上零件的定位，固定和装配）轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面 由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以 轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定 （2 2）确定轴各段直径和长度）确定轴各段直径和长度 工段与带轮相连接： 长度取mmd20 0 mmL44 0 初选用深沟球轴承 6007 型，其内径为 35mm,宽度为 14mm.考虑齿轮端面和 箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离，套筒段的直径通过密mmd28 1 封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定， 为此，取该段长为 52mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小 2mm。 故轴承内端面到带轮前的轴长 mmL7852142 1 由于加工时有退刀槽，所以取此段直径：，此段的长度大约在mmd38 2 810mm 范围内。 由于高速轴是齿轮轴，于是，此段的直径，长度是齿轮的宽度，mmd 9 . 64 3 所以。mmL55 2 由于齿轮左右端面是对称分布的，因此可以确定高速轴的总跨距。mmL203 4、按轴的强度校核、按轴的强度校核 高速齿轮上的圆周力 N d T Ft 6 . 1345 57 100035.3822 3 1 1 径向力 N F F nt r 507 5 . 15cos 20tan 6 . 1345 cos tan 1 1 轴向力 NFF t 8 . 48920tan 6 . 1345tan 11 mmd20 0 mmL44 0 mmL mmL mmd mmd mm mmd mmd 203 55 9 . 64 38 78L 35 28 2 3 2 1 1 1 轴承内径 NF NF NF r t 8 . 489 507 6 . 1345 1 1 1 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 12 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 a aL K mmL mmK 10375244 9211151155 求垂直面的支反力： NN L d F L F F ar v 23.113 103 2 59 8 . 489 2 103 507 22 2 11 1 NNFFF vrv 77.393)23.113507( 112 求水平面的支承力 NN F FF t HH 8 . 672 2 6 . 1345 2 1 21 F 力在支点产生的反力 NN L FK F F 12.484 103 92542 1 NNFFF QFF 12.1026)12.484542( 12 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图： mNmN L FM vav 28.20 2 103 . 0 77.393 2 2 mNmN L FM vav 84 . 5 2 103 . 0 33.113 2 1 / 求并绘制水平面弯矩图： mNmN L FM H 65.34 2 103 . 0 8 . 672 2 1aH 求并绘制 F 力产生的弯矩图： mNNKFM QF 86.49092 . 0 542 2 F 在 a-a 处产生的弯矩： mN L FM FaF 93.24 2 103 . 0 12.484 2 1 求合成弯矩图： 考虑最不利的情况，把与直接相加。 aF M 22 avaH MM mNMMMM aHavaFa 08.6565.3428.2093.24 2222 NF NF V V 77.393 23.113 2 1 NF H 8 . 672 1 mNM mNM mNM mNM NF NF F aH av av F F 86.49 65.34 84 . 5 28.20 12.1026 12.484 2 2 1 mNMaF93.24 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 13 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 mNMMMM aHavaFa 07.6065.3484 . 5 93.24 2222 求轴传递的转矩mN d FT t 66.43 2 10 9 . 64 6 . 1345 2 3 3 求危险截面当量弯矩： 由弯矩图可知 a-a 截面是最危险截面其当量弯矩为：（取折合系数）6 . 0 mNTMM ae 90.246)95.3966 . 0(08.65 22 2 2 计算危险截面处轴的直径： 因为材料选择 45 调质，查课本表 14-1 和表 14-3 得 ，MpaMpa b 60650 1 ， 则： 。 mm M d b e 5 . 34 601 . 0 1090.246 1 . 0 3 3 3 1 考虑到键槽对轴的削弱，将 d 值加大 3%，故，远mmd 6 . 35 5 . 3403 . 1 远小于 64.9mm,所以该轴是安全的。 5、轴承寿命校核、轴承寿命校核： 轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的 6 10 () 60 t h P Cf Lh n Pf 作用，所以，查课本 279 页表 16-8,9，10 取取 r PF1,1.2, tp ff3 查设计书第 131 页得 NCNC rr 3 0 3 10 5 . 1010 2 . 16， NYFXFP YXe F F e C F ar r a R a 56.1165 8 . 48980 . 1 50756 . 0 80 . 1 56 . 0 111696 . 0 507 8 . 489 24 . 0 047 . 0 10 5 . 10 8 . 489 11 1 1 3 0 1 ，得，查表 ，取 8年 3 . 10 5 . 49233 56.11562 . 1 10 2 . 16 52660 10 60 10 3 36 3 6 h Pf cf n L p t h 年（按全年 300 天，一天 16 小时工作）该轴承符合要求。 MPa MPa mNM mNT mNM mNM b B e a a 60 650 90.246 66.43 07.60 08.65 1 mmd6 .35 年 3 . 10 65.1165 80 . 1 56. 0 24 . 0 10 5 . 10 102 .16 3 2 . 1 1 6 .35 3 0 3 h r r p t L NP Y X e NC NC f f mmd 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 14 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 弯矩图及轴的受力分析图 6 6、键的设计与校核、键的设计与校核 见课程设计书 123 页，由于，选用A 型平键mmd2066 键的校核，取长度。mmL44由于此段的轴长是mml34 。 66598.37 34620 100035.3844 1 ，选用平键 p MPa dhl T （二）低速轴的结构设计（二）低速轴的结构设计 1、选材、选材 选材料 45 钢。查课本第 245 页表 14-2 取=35Mpa, C=110。 2、 确定各轴段直径确定各轴段直径 各轴段直径的确定：根据课本第 245 页公式（14-2）mm 3 n P Cd 式中：P轴所传递的功率，KW n轴的转速，r/min C由轴的许用切应力所确定的系数 110 35 C MPa 计算结果计算结果 轴1 机械设计说明书 第 15 页，共 24 页 计算项目及内容计算项目及内容 得： mm n p Cd70.28 3 . 114 03 . 2 110 33 轴上有单个键槽，轴径应增加 3 所以，故mmd56.2903. 170.28 综合考虑取 d 为 30mm。此段连接的是轴承，先选 6006 号深沟球轴承，查表可 得到轴承宽度 B=14mm，所以暂时取，接下来，取段的长度mml16 1 ，连接齿轮的轴，由于齿轮的mmdmml4211 12 ，直径mmd40 2 直径 宽度是 50mm，所以取长度，取退刀槽的直径是 38mm，长度是mml50 3 13mm，下一段连接轴承，直径是 30mm，长度是 12mm， ，轴承外面到轴的另一 端长度 70mm，直径是 28mm，下一段的阶梯轴连接联轴器的直径是 26mm，长 度是 38mm。 3、 轴的校核轴的校核 a aL K 低速齿轮上的圆周力 N d T Ft 5 . 8480 40 100061.16922 2 2 2 径向力 N F F nt r 1 . 3203 5 . 15cos 20tan 5 . 8480 cos tan 2 2 轴向力 NFF t 9 . 116520tan 1 . 32303tan 22 mmK mmL 76 89 求垂直面的支反力 NN L d F L F F ar v 75.1103 89 2 76 9 . 1165 2 89 1 . 3203 22 2 22 1 NNFFF vrv 35.2099)75.1103 1 . 3203( 122 求水平面的支承力 NN F FF t HH 3 . 4240 2 5 . 8480 2 2 21 mml mmd mml mmd mml mmd mml mmd mmd mml mmd mml mmd 38 26 70 28 13 38 50 50 40 11 42 16 30 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 NF NF r t 1 . 3203 5 . 8480 2 2 NF NF NF mmK mmL NF H v v a 3 . 4240 35.2099 75.1103 76 89 9 . 1165 1 2 1 2 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 16 页，共 24 页 F 力在支点产生的反力 计算项目及内容计算项目及内容 NN L FK F F 33.939 89 761100 1 NNFFF FF 33.2039)33.9391100( 12 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图： mNmN L FM vav 42.93 2 089 . 0 35.2099 2 2 mNmN L FM vav 12.49 2 089 . 0 75.1103 2 1 / 求并绘制水平面弯矩图： mNmN L FM H 7 . 188 2 089 . 0 3 . 4240 2 1aH 求并绘制 F 力产生的弯矩图： mNNKFM F 6 . 83076 . 0 1100 2 F 在 a-a 处产生的弯矩： mN L FM FaF 80.41 2 089 . 0 33.939 2 1 求合成弯矩图： 考虑最不利的情况，把与直接相加。 aF M 22 avaH MM mNMMMM aHavaFa 36.252 7 . 18842.9380.41 2222 mNMMMM aHavaFa 79.236 7 . 18812.4980.41 2222 求危险截面当量弯矩： 由弯矩图可知 a-a 截面是最危险截面其当量弯矩为：（取折合系数）6 . 0 mNTMM ae 11.272)61.1696 . 0(36.252 22 2 2 计算危险截面处轴的直径： 因为材料选择 45 调质，查课本表 14-1 和表 14-3 得 ，MpaMpa b 60650 1 ， 则： mm M d b e 7 . 35 601 . 0 1011.272 1 . 0 3 3 3 1 考虑到键槽对轴的削弱，将 d 值加大 3%，故，小mmd 8 . 36 7 . 3503 . 1 于 40mm,所以该轴是安全的。 mNM mNM mNM mNM mNM NF NF aF F aH av av F F 80.41 6 . 83 7 . 188 12.49 42.93 33.2039 33.939 2 2 1 mNM mNM a a 79.236 36.252 MPa MPa mNM b B e 60 650 11.272 1 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 17 页，共 24 页 弯矩及轴的受力分析图如下： 计算项目及内容计算项目及内容 4、轴承寿命校核、轴承寿命校核： 轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的 6 10 () 60 t h P Cf Lh n Pf 作用，所以，查课本 279 页表 16-8,9，10 取取 r PF1,1.2, tp ff3 查设计书第 131 页得 NCNC rr 3 0 3 103 . 810 2 . 13， NYFXFP YXe F F e C F ar r a R a 3426 9 . 116540. 1 1 . 320356 . 0 40 . 1 56 . 0 111636 . 0 1 . 3203 9 . 1165 32 . 0 14 . 0 103 . 8 9 . 1165 22 2 2 3 0 2 ，得，查表 ，取 8 年年10 4 . 48263 34262 . 1 10 2 . 13 3 . 11460 10 60 10 3 36 3 6 h Pf cf n L p t h 3 2 . 1 1 p t f f 年10 3426 40. 1 56. 0 32 . 0 103 . 8 10 2 . 13 3 0 3 h r r L NP Y X e NC NC 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 18 页，共 24 页 （按全年 300 天，一天 16 小时工作）该轴承符合要求。 计算项目及内容计算项目及内容 5 5、键的设计与校核、键的设计与校核 见课程设计书 123 页，由于，选用A 型平键，键的校核，mmd40812 ，取长度。mmL50由于此段的轴长是mml40 81299.52 40840 100061.16944 1 ，选用平键 p MPa dhl T 八、减速器机体结构尺寸八、减速器机体结构尺寸 序 号 符 号 名 称尺 寸(mm) 1a中心距200 2箱座壁厚81025 . 0 a8 3 1 箱盖厚度8302 . 0 1 a8 4b箱盖凸缘厚度5 . 1 1 b12 5b1箱座凸缘厚度5 . 1 1 b12 6b2箱座底部凸缘厚度5 . 2 2 b20 7df地脚螺栓直径12036. 0ad f 18 8n地脚螺栓数目a250mm,n=44 9d1轴承旁联接螺栓直径 f dd75 . 0 1 M16 10d2 箱盖与箱座联接螺栓 直径 f dd)5.04.0( 2 M12 11d3轴承端盖螺钉直径 f dd)5 . 04 . 0( 2 M6 12d4观察孔螺钉直径 =（0.30.4） 4 d f d M6 13d定位小直径 =（0.70.8）d 2 d M6 14c1 Df，d1，d2至箱体外 壁距离 18 15c2 Df，d1，d2至凸缘边 缘距离 16 16R1轴承旁凸台半径 21 CR 16 17h轴承旁凸台高度 根据低速级轴承座 外径确定 18L1箱体外壁至轴承座端=+（510 1 l 1 C 2 C39 机械设计说明书 第 19 页，共 24 页 面距离） 19e 轴承端面至箱体内壁 距离 20m下箱体肋板厚度 11 85 . 0 m7 21m1上箱体肋板厚度85 . 0 m7 22D2轴承压盖外径 +（55.5DD 2 ） 3 d 23S轴承旁联接螺栓距离 2 DS 24S1地脚螺栓间距 25f轴承压盖垫片厚度 九、联轴器的选择九、联轴器的选择 计算联轴器所需的转矩： 查课本 291 表 17-1 取，TKT Ac 5 . 1 A K 查手册选用型号为 HL3 的弹性柱销联轴mNTKT Ac 42.25461.1695 . 1 器。 十、润滑方式的确定十、润滑方式的确定 因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于 ，所以采用脂润滑，箱体内选用 SH0357-92 中的 50 号 5 (1.5 2) 10. /minmmr 润滑，装至规定高度。 十一、装配图设计十一、装配图设计 （一）（一） 、装配图的作用、装配图的作用 作用：装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构， 所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联接性质及减速器的工作原理，是减速器 装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次 序及减速器的调整和使用方法。 （二）（二） 、减速器装配图的绘制、减速器装配图的绘制 1、装备图的总体规划、装备图的总体规划： （1） 、视图布局：、视图布局： 、选择 3 个基本视图，结合必要的剖视、剖面和局部视图加以补充。 、选择俯视图作为基本视图，主视和左视图表达减速器外形，将减速器的 计算结果计算结果 机械设计说明书 第 20 页，共 24 页 工作原理和主要装配关系集中反映在一个基本视图上。 布置视图时应注意： 计算项目及内容计算项目及内容 a、整个图面应匀称美观，并在右下方预留减速器技术特性表、技术要求、 标题栏和零件明细表的位置。 b、各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。 （2） 、尺寸的标注：、尺寸的标注： 、特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如传动零件的中心距 及其极限偏差等。 、配合尺寸：减速器中有配合要求的零件应标注配合尺寸。如：轴承与轴、 轴承外圈与机座、轴与齿轮的配合、联轴器与轴等应标注公称尺寸、配合性质及 精度等级。 、外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装配图中整体所占空 间。 、安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置、间距及其通孔 直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。 （3） 、标题栏、序号和明细表：、标题栏、序号和明细表： 、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图 号以及设计者姓名等内容。 、装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。 （4） 、技术特性表和技术要求：、技术特性表和技术要求： 、技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级、表的格式可查文献 例题，布置在装配图右下方空白处。 、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、 箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。 2、绘制过程：、绘制过程： （1） 、画三视图：、画三视图： 、绘制装配图时注意问题： a 先画中心线，然后由中心向外依次画出轴、传动零件、轴承、箱体及其附件。计算结果 计算结果 机械设计说明书 第 21 页，共 24 页 b、先画轮廓，后画细节，先用淡线最后加深。 c、3 个视图中以俯视图作基本视图为主。 d、剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零件剖面线尽可能取不 同。 计算项目及内容计算项目及内容 e、对零件剖面宽度的剖视图，剖面允许涂黑表示。mm2 f、同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致。 、轴系的固定： a、轴向固定：滚动轴承采用轴肩和闷盖或透盖，轴套作轴向固定；齿轮同样。 b、周向固定：滚动轴承采用内圈与轴的过渡配合，齿轮与轴除采用过盈配 合还采用圆头普通平键。 （2） 、润滑与密封、润滑与密封 、润滑：齿轮采用浸油润滑。当齿轮圆周速度时，圆柱齿轮浸smv/12 入油的深度约一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿轮的齿顶到油底面的距离 3060mm。轴承润滑采用润滑脂，润滑脂的加入量为轴承空隙体积的采 2 1 3 1 用稠度较小润滑脂。 、密封：防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。 （3） 、减速器的箱体和附件：、减速器的箱体和附件： 、箱体：用来支持旋转轴和轴上零件，并为轴上传动零件提