[工学]V带传动的设计计算.doc

目录第47页第一章: 机械原理课程设计摘要和前言前言 3设计任务书 4第二章:机械原理课程设计过程1.传动装置总体设计 71.1传动方案 81.2 传动方案的优缺点 82原动机的选择 82.1 选择电动机 82.2 计算总传动比并分配各级传动比 92.3 计算传动装置的运动和动力参数 103普通V带传动 113.1 失效形式及设计准则 113.2带轮材料 133.3 带论正常工作满足条件 153.4 设计要求 163.5设计步骤 17附V带优化方案 184.高速齿轮齿轮的设计计算 184.1选定齿轮材料 194.2确定各计算公式中数值 194.3几何尺寸计算及校核 215高速齿轮的设计 235.1选定齿轮材料 235.2确定各计算公式中数值 245.3 几何尺寸计算 265.4 齿轮实际圆周速度 265.5校核齿面接触疲劳强度 276输入轴的设计 276.1选定材料确定最小直径 276.2 轴系的初步设计 276.3 轴的结构设计 286.4 轴的受力校核287中间轴的设计计算 287.1 选择轴的材料及确定材料287.2 确定最小直径287.3 轴系的初步设计 287.4 轴的设计 297.5 轴的受力分析 308输出轴的设计 328.1确定选用材料 328.2确定最小直径 328.3轴系的初步设计 338.4轴的结构设计 338.5轴的强度校核 34 9轴上键的设计计算 40 9.1输入轴上键的选择及强度验算 409.2输入轴上键的选择及强度验算 4010 箱体的设计计算 40 11减速器的润滑设 计 42 11.1齿轮的润滑设计 42 11.2轴承的润滑设计 4312 密封 44第三章: 机械原理课程设计总结 设计感言 44参考文献 45致谢书 46前言前言 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，变速器已经成为当今机械应用中空前重要的领域，在生活中可以说得是无处不在。 回顾起此次机械课程设计，我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在接近两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说不懂一些零件的使用方法，对零件受力校核握得不好通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。 这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在张但闻老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在张但闻那里我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！设计任务书题目 设计用于带式运输机上两级斜齿轮减速器学生姓名：武全有指导教师：张旦闻 任务书设计参数运输带工作拉力:F(N) ： 运输带工作速度:V(m/s)：卷筒直径:D(mm): 工作条件 连续单向运转，载荷有轻微振动，室外工作，有粉尘； 运输带速度允许误差土5； 两班制工作，3年大修，使用期10年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑) 。设计工作量 1减速器装配图1张(AO或A1)；2零件图13张；二、 课程设计内容 1）传动装置的总体设计。 2）传动件及支承的设计计算。 3）减速器装配图及零件工作图。 4）设计计算说明书编写。三、完成任务 1） 部件装配图一张（A0）。 2） 零件工作图两张（A3） 3） 设计说明书一份（60008000字）。 第一部分 传动装置总体设计第一章传动装置的总体设置一、 传动方案（已给定） 1） 外传动为V带传动。 2） 减速器为两级展开式圆柱斜齿轮减速器。 3） 方案简图如下所示：二、该方案的优缺点： 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流 异步电动机总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。一、 传动方案（已给定） 1） 外传动为V带传动 2） 减速器为两级展开式圆柱斜齿轮减速器。 3） 方案简图如下：二、该方案的优缺点： 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的第二章 原动机的选择结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流 异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。 二、选择电动机2.1、选择电动机类型 按工作要求和条件选取 系列一般用途的全封闭扇冷笼型三相异步电动机。2.2、选择电动机容量 工作所需的功率：其中，带式输送机的效率 （查（机械设计基础）附表10-1）.电动机的输出功率其中 为电动机至滚筒主动轴传动装置的总功率，包括V 带传动、两对斜齿轮传动、三对滚动轴承及联轴器等的效率，值计算如下：由附表10-1查得带传动效率，一对齿轮传动效率，一对滚动球轴承效率，联轴器效率，因此 所以 根据选取电动机的额定功率，第一章：电动机的选择使,并由附表10-112查得电动机的额定功率为（选择电动机的转速先计算工作机主轴的转速，也就是滚筒的转速 根据表3-3确定传动比的范围，取V带传动比，单级圆柱齿轮传动比，则总传动比的范围为 电动机的转速范围为在这个范围内的电动机的同步转速只有，因此电动机选择同步转速第二章：原动机的选择为。根据同步转速查附表10-112确定电动机的型号为，其满载转速。此外电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查（机械设计基础）表得出。2.2、计算总传动比并分配各级传动比2.2.1、总传动比 2.2.2、分配各级传动比 为使带传动的尺寸不至过大，满足，可取，则齿轮的传动比 设高速级齿轮传动比为，低速级齿轮传动比为。第二章：原动机的选择则取， 经计 2.2.3计算传动装置的运动和动力1各轴的转速 2、各轴的功率 3、各轴的转矩： 第二章：V带的设计然后，把计算结果填入下表：参数轴名电动机轴I轴轴轴滚筒轴转速/(r/min)29001160310.99108.36108.36功率P/kW5.55.285.074.874.72转矩T/(Nm)18.143.5155.7429.2416.0传动比i2.53.044.2561效率0.970.970.970.97第三章：V带的设计三、V带传动的设计计算3.1、失效形式和设计准则 带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏，因此带传动的设计准是：在保证带传动部打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。3.1.1、V带由电动机的功率和满载转速，考虑到实际情况，选定V带的类型为普通V带，由于线绳结构抗拉体普通V带具有柔韧性好，抗拉强度高，适用于载 荷不大和带轮直径较小的场合，基于其良好的市场反映和本设计方 案的设计要求，我们选择线绳结构抗拉体普通V带。3.1.2、带轮针对本设计功率不大的条件，选择带轮的制造材料为铸铝。为求传动平稳，带轮需经过动平衡，为满足要求，选择轮辐式带轮；为减少带的磨损，与带轮接触的轮槽表面粗糙度值要低；为使载荷分布较为均匀，各槽的尺寸和角度应保持较高的精度。3.2、带轮的材料 带轮的常用材料为HT150（）或HT200（）。转速较高时可用铸钢或钢板冲压焊接结构，小功率时可用铸铝或料.3.3、带轮正常工作需满足的条件为保证带不出现打滑，必须限制带所传递的圆周力，使之不超过最大有效拉力，即；为保证带有足够的寿命，必须使带工作时的最大应力小于或等于带的许用应力，即。根据既不打滑又有一定疲劳寿命着两个条件，在特定条件下得到的单根带所能传递的功率称为单根带 的基本额定功率。3.4、设计要求：设计带轮时应满足的主要要求有：结构合理，质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；与带轮接触的轮槽表面粗糙度要低，以减少带的磨损各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。 带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径选择结构形式的。根据带的截型确定轮槽尺寸的。根据经验公式确定带轮的其他结构尺寸，绘制带轮的零件图，并按照工艺要求注出相应的技术要求等。 3.5、原始数据及设计内容 1）设计带传动原始数据 2）传递的功率 3）主动轮和传动轮的转速： 4）传动的用途和工作条件 5）传动的位置要求3.6、设计内容包括：1)、带的型号2)、基准长度3）、带的根数4）、传动中心距5）、带轮直径及结构尺寸6）、轴上的压力3.7、设计步骤： 3.7.1、确定设计功率 根据传递的功率、载荷的性质和每天工作的时间等因素确定 工作情况系数（机械设计基础）9-13表中（载荷变动和工作时间等） -传递的额定功率 （） 经计算：= 3.7.2、选择带型第二章：V带的设计根据设计功率和转速，由查（机械设计基础）图9-8，选A型普通V带。 =6.6kW ：D=3.7.3、确定带轮的基准直径和从动轮直径 （1）初选小带轮直径 （1）带轮直径愈小愈好，结构紧凑但带的弯曲应力增大，由 E带的弹性模量（机械设计基础） （） 第三章：输入轴齿轮设计h带的高度 见（机械设计基础）表9-4 D带轮的基准直径 知带型确定后h和E是常数，D越小，带的弯曲应力越大，故小带轮带的大于大带轮的，为避免弯曲应力过大，带轮的直径不能 过于大， 根据国家标准，故选90。 大带轮直径mm。实际传动比为： 故。 查（机械设计基础）表9-7中可得。 从动轮转速。 转速误差：在误差范围内符合条件。3.7.4、验算带的速度V （机械设计基础）表910查表可得: 13.659在（）范围之内合适内，符合条件。故成立。3.7.5、确定带的基准长度和传动中心距。 由经验公式初定中心距 。由（机械设计基础）式（9-18）计算带的基准长度 =1107.9433mm，经查（机械设计基础）表9-3.取3.7.6、验算小带包角： 由（机械设计基础）式（9-6）得 所以满足条件。3.7.7、计算带的根数由（机械设计基础）式（9-22）得 由查（机械设计基础）表（9-9）得 。由查（机械设计基础）表（9-10）得 由查（机械设计基础）表9-14得 查（机械设计基础）表9-15由得 取Z=43.7.8、计算初拉力 由“（机械设计基础）式（9-23）得 查（机械设计基础）表9-4,A型带。 3.7.9、计算对轴的压力 第二章：V带的设计 由（机械设计基础）式（9-24）得。3.7.10、 确定带轮的结构尺寸，给制带轮工作图 第四章：高速齿轮的设计 附V带设计优化方案在设计过程中借用张但闻张老师的软件，经过筛选有如下几套方案。 方案带型根数小带轮大带轮基准长度中心距1A48020010002742A48522411203103A39022411203124A39525011202795A31002501120275在校检方案3过程中计算出带的根数需要是4根。故在方案1、2、3中选取，为了避免弯曲应力过大带轮的直径选取不能过小，在方案1、2、3、中最取带型ZABDED5090132355500 方案3带轮直径直径的确定，各种带型中最佳小带轮直所以综上所述，带轮直径选90mm。带轮的技术要求为： 轮槽工作面不能有砂眼、气孔，轮辐不能有缩孔和较大的凹陷。 轮槽棱 底面的表面粗糙度取，带轮顶圆的径向圆跳动和的端面圆跳动的精度为9级高速级齿轮计算四、高速齿轮的设计计算4.1、选定齿轮、精度等级、材料、热处理方式，确定许用应力按图1-1所示传动方案，高速轴选用斜齿圆柱齿轮传动。斜齿圆柱齿轮啮合传动时的重合度较直齿圆柱齿轮的大，同时啮合的齿数多，轮齿的接 触线 是 倾斜的，有利于提高接触强度，且当量齿轮的分度圆直径大，因此，在相同条件下，斜齿圆柱齿轮传动的强度高于直齿圆柱齿轮。考虑到此减速器的功率较小，故大小齿轮都选用软齿面。选大小齿轮的材料均为45钢钢并经调质或正火，经过热处理后，表面硬度可达。心部较软，由较高的韧性，齿面接触强度高，耐磨性好，齿轮按7级精度加工计算（参照机械设计基础表11-9）。(参见机械设计基础图11-33（a）) (参见机械设计基础图11-34（a）)参照机械设计基础表11-12，得最小安全系数为 为确保齿轮在规定的年限内不出现问题，即两班制，3年大修，使用期为10年，参照机械设计基础图11-35，尺寸系数选为按齿轮弯曲疲劳强度设计按式（1144）计算齿轮的模数 4.2、确定公式内的各计算数值：4.2.1、 初步选定齿轮参数 圆整后为Z=102(参见机械设计基础)（表1113）4.2.2、 计算小齿轮的名义转矩 计算载荷系数 (（机械设计基础）表1110)初估 (参见机械设计基础) 式（1139） （机械设计基础） 查取复合齿形系数 (参见机械设计基础图1132查得 ， 计算大小齿轮的并加以比较 计算重合度系数 计算螺旋角系数 设计计算由（机械设计基础）式（1144）可得 =1.766mm将模数圆整为标准值，取m=2mm4.3、 几何尺寸计算4.3.1 中心距 取4.3.2 修正螺旋角 因值与初选值相比改变不多，故参数等不必修正。4.3.3 大小齿轮分度圆直径及齿宽 圆整后取 ，4.3.4校核齿面接触疲劳强度按参见机械设计基础式（1139）校核 (表1111) 接触疲劳强度足够4.3.5齿轮的实际圆周速度 （估算值） 对（机械设计基础）表119可知齿轮选7级精度是合适的；且由于与所选值差距不大，对影响很小，故无需修正以上设计计算。五、低速轴齿轮设计计算5.1、选定齿轮传动类型、精度等级、材料、热处理方式确定应力按图1-1所示传动方案，考虑到减速器的功率不大和经济效 率 ，低速轴选用直齿圆柱齿轮传动。低速轴大小齿轮都选用 软齿面。选大小齿轮的材料均为45钢调质。硬度为229286HRC（参见机械设计基础表11-7）。齿轮的精度为8级（参见机械设计基础表11-9）。 (参见机械设计基础图11-33（a）) (参见机械设计基础图11-34（a）)参照机械设计基础表11-12，得最小安全系数为 同样，为确保齿轮在规定的年限内不出现问题，即两班制，3年大修，使用期为10年，参照机械设计基础图11-35， 尺寸系数选为故： 5.2、 按齿轮弯曲疲劳强度设计 (参见机械设计基础)式（1144）计算齿轮的模数 确定公式内的各计算数值：5.2.1、 初步选定齿轮参数 第四章：低速齿轮的设计(参见机械设计基础（表1113） 圆整后为Z=735.2.2 计算小齿轮的名义转矩 第五章高速齿轮的设计第五章低速齿轮的设计5.2.3、计算载荷系数 (参见机械设计基础表1110)初估 (参见机械设计基础式（1139） 5.2.4、查取复合齿形系数 由(参见机械设计基础图1132查得 ， 计算大小齿轮的并加以比较 计算重合度系数计算螺旋角系数 设计计算由(参见机械设计基础式（1144）可得 =2mm将模数圆整为标准值，取m=2mm5.3 几何尺寸计算4.3.1 中心距 取4.3.2修正螺旋角 因值与初选值相比改变不多，故参数等不必修正。4.3.3大小齿轮分度圆直径及齿宽 圆整后取 ，5.4 校核齿面接触疲劳强度按式(参见机械设计基础 （1139）校核 (表1111) 接触疲劳强度足够5.5 齿轮的实际圆周速度 （估算值）参见机械设计基础表119可知齿轮选7级精度是合适的；且由于与所选值差距不大，对影响很小，故无需修正以上设计计三 5.6齿轮结构设计齿轮的结构形式主要由毛坯材料、几何尺寸、加工工艺、生产批量以及经济等因素确定。本设计共有四个齿轮，其分度圆直径分别为，由于轴直径尚未设计，影响对齿轮结构的选取，因此对于齿轮结构的设计将在轴设计一节中做详细说明六、输入轴的设计计算选择轴的材料，确定许用应力普通用途中，小功率减速器选用45号钢，正火处理。参见机械设计基础表15-2取，由参见机械设计基础表15-7得。6.1.按钮转强度初估轴的最小直径。参见机械设计基础表15-5查的A=110，参见机械设计基础式（15-2）得轴伸安装皮带轮，考虑补偿轴的可能位移，选用 6.2、确定齿轮和轴承的润滑齿轮采用油浴润滑，轴承采用脂润滑。6.3、轴系初步设计 根据轴系结构分析要点，结合后尺寸确定，按比例绘制轴系结构草图， 如图示斜齿轮传动有轴向力，采用角接触球轴承。采用凸缘式轴承盖实现轴 系两端单项固定。为防止润滑脂流失，采用挡油板内部密封。绘图时，结合尺寸的确定，首先画出齿轮轮毂位置，然后考虑齿轮端面到箱体内壁的距离确定箱体内壁的位置，选择轴承并确定轴承位置。根据分享面螺栓连接的分布，设计轴的外伸部分。6.4、轴的结构设计 轴的结构设计主要有以下内容：各轴段轴向长度的确定：其余尺寸的确定。6.4.1径向尺寸的确定从轴段开始，逐段选取相邻轴段的直径。起定位作用，定位轴肩高度可在（0.070.1）范围内按经验选取，故。该直径处将安装密封毡圈，标准直径应取。与轴承内径配合，为便于轴的安装，故取选定轴承型号为7205C与齿轮孔配合。为了便于安装，按标准直径系列，取。起定位作用，由，取为轴承轴肩，查机械设计手册，取。与轴承配合，取。6.4.2轴向尺寸的确定与传动零件（如齿轮，带轮，联轴器等）配合的轴段长度一般略小于传动第五章：高速轴的设计零件的轮毂宽度。锻造齿轮轮毂宽度，取，取轴段。联轴器 长。与轴承配合的轴段长度,查轴承宽度为12mm，取挡油板厚为1mm,于是。6.4.3其余尺寸第六章输入轴的设计轴的强度校核 其它轴段的长度与箱体等设计有关，可有齿轮开始向两侧足步确定。一般情况下，齿轮端面与箱壁的距离；轴承端面与箱体内壁的距离与轴承的润滑有关，油润滑时，脂润滑时，取5mm；分箱面宽度与分箱面连接螺栓的装拆空间有关，对于常用的M16普通螺栓，分箱面宽。考虑轴承盖螺钉至联轴器距离，初步。由图可见。轴环宽度。两轴承重新建的跨距6.5.计算齿轮受力分度圆直径转矩齿轮切向力齿轮径向力齿轮轴向力6.5.1、绘制轴的受力简图 6.5.2、计算支承反力水平平面 垂直平面 6.5.3、 绘制弯矩图水平平面弯矩图B截面 垂直平面弯矩图合成弯矩6.5.4绘制转矩图转矩6.5.5 绘制当量弯矩图单向运转，转矩为脉动循环，截面 截面和I截面 6.5.6分别校核a和b截面 6.5.7考虑键槽，。实际直径分别为20和28，强度足够，如所选轴承和键槽连接等计算后确认寿命和你强度均能满足，则该轴的结构无需修改。6.5.8绘制轴的零件工作图 轴上各轴段直径的尺寸公差：配合轴段直径（如轴承，齿轮，联轴器等）可根据配合性质决定；非配合轴段轴径（如两段直径）为未注公第七章中间轴的设计差。各轴段长度尺寸公差通常均为未注公差。为保证主要工作轴段及配合轴段的圆柱度和径向跳动，两项形位公差需综合表示。七、中间轴的设计7.1.选择轴的材料以及热处理方法因为此轴传递中，小功率，故选用45号钢，正火处理。（参照机械设计基础）课本表15-2，。7.2按轴所承受的扭矩初估轴的最小直径（参照机械设计基础）课本表15-5查得A=118106,取A=110，（参照机械设计基础）课本式15-2得因最小直径在装齿轮处，此处有键槽，故轴径应增大10%，即同时考虑轴承的内径，取标准值7.3.确定齿轮及轴承的润滑类型计算齿轮的圆周速度为：齿轮采用油浴润滑，轴承采用脂润滑。7.4.轴系初步设计根据轴系结构分析要点，结合后述尺寸确定，按比例绘制轴系结构草图由于斜齿轮传动受轴向力，因此选用深沟滚动轴承，根据轴头直径查GB/T292-1994选用7006C轴承，采用套筒定位，用凸缘式轴承盖实现轴系两端单向固定。两齿轮由轴环定位，由套筒夹紧，用A型普通平键连接实现周向固定。为防止润滑脂流失，采用挡油板内部密封。7.5轴的结构设计 轴的结构设计主要有以下内容：各轴段径向尺寸的确定，各轴段轴向长度的确定，其余尺寸的确定。7.5.1.径向尺寸确定:从轴段开始，逐段选取相邻轴段直径。如图所示，与轴承配合，。与齿轮孔径配合，与间的轴肩高度在范围内按经验选取按标准直径系列第六章：中间轴的设计，起定位作用，由mm，取。 取整46。与高速级齿轮配合，为便于加工，取，与轴承配合内径配合，取。7.5.2轴向尺寸确定：与传动零件（如齿轮等）配合的轴段长度一般略小于传动零件的轮毂宽度。左右边锻造齿轮轮毂宽度为。考虑到齿轮的实际宽度，故，取轴段长。其余尺寸：其他轴段的长度与箱体等设计有关，可由齿轮开始向两侧逐步确定。一般情况下，齿轮端面与箱壁的距离取，轴承端面与箱体内壁的距 离取，分箱面宽度与分箱面连接螺栓的装拆空间有关，对于常 用的普通螺栓分箱面宽。由图可知=10+2+5+14=31mm.。轴环宽度。两轴承的中心间距的跨距7.6轴的受力分析6.6.1计算齿轮受力转矩大齿轮切向力 径向力 轴向力 第七章：中间轴的设计小齿轮切向力径向力轴向力7.6.2绘制轴的受力图（a）7.6.3计算支承反力水平平面受力图如图（b）垂直平面受力图如图（d） 7.6.4绘制弯矩图如图（c、e）水平平面：截面1的弯矩 截面2的弯矩 垂直平面：截面1的弯矩截面2的弯矩7.6.5作合成弯矩图如图（f）(6)作合成弯矩图7.6.7绘制当量弯矩图 单向运转，转矩为脉动循环，b截面a截面和I截面 八、 输出轴的设计8.1材料,确定许用应力由于功率较小,所以选用45号钢,进行正火处理.查表15-2取,由表15-7得:8.2扭转强度初估轴的最小直径由表15-5查得:A=110,按式15-2得:轴伸安装联轴器,考虑补偿轴的可能位移,选用弹性柱销联轴器.由转速 和转矩.查GB/T5014-2003选用LX3弹性柱销联轴器.标准孔径，即轴伸直径。8.3定齿轮和轴承的润滑 计算齿轮圆周速度： 齿轮采用油浴润滑，轴承采用脂润滑。8.4初步设计根据轴系结构分析要点，结合后尺寸确定，按比例绘制轴系结构草图，如图 第八章：输出轴的设计斜齿轮传动有轴向力，采用角接触球轴承。采用凸缘式轴承盖实现轴系两端单向固定。半联轴器右端用轴肩定位和固定，左端用轴端当圈固定，依靠型普通平建连接实现周向固定。齿轮右端由轴环定位固定，左端由套筒固定，用A型普通平键连接实现周向固定。为防止润滑脂流失，采用挡油板内部密封。绘图时，结合尺寸的确定，首先画出齿轮轮毂位置，然后考虑齿轮端面到箱体内壁的距离确定箱体内壁的位置，选择轴承并确定轴承位置。根据分享面螺栓连接的分布，设计轴的外伸部分。8.5结构设计轴的结构设计主要有以下内容：各轴段轴向长度的确定：其余尺寸的确定。8.5.1 径向尺寸的确定从轴段开始，逐段选取相邻轴段的直径。如图15-14所示，起定位作用，定位轴肩高度可在（0.070.1）范围内按经验选取，故。该直径处将安装密封毡圈，标 准直径应取.与轴承内径配合，为便于轴的安装，故取,选定轴承型号为7210C。与齿轮孔配合。为了便于安装，按标准直径系列，取起定位作用，由，取与轴承配合，取。为轴承轴肩，查机械设计手册，取第七章：中间轴的设计8.5.2轴向尺寸的确定与传动零件（如齿轮，带轮，联轴器等）配合的轴段长度一般略小于传动零件的轮毂宽度锻造齿轮轮毂宽度，取，取轴段。与轴承配合的轴段长度,查轴承宽度为20mm，取挡油板厚为1mm,于是。8.5.3其余尺寸 它轴段的长度与箱体等设计有关，可有齿轮开始向两侧足步确定。一般情况下，齿轮端面与箱壁的距离；轴承端面与箱体内壁的距离与轴承的润滑有关，油润滑时，脂润滑时，取5mm；分箱面宽度与分箱面连接螺栓的装拆空间有关，对于常用的M16普通螺栓，分箱面宽。考虑轴承盖螺钉至联轴器距离，初步。依据中速轴的尺寸而确定 ，两轴承中心间的跨距 。 8.6强度校核8.6.1计算齿轮受力分度圆直径：转矩： 齿轮切向力：齿轮径向力：齿轮轴向力： 8.6.2绘制轴的受力简图 8.6.3计算支承反力 水平平面： 垂直平面： 8.6.4绘制弯矩图第八章：输出轴的设计 水平平面弯矩图：截面： 垂直平面弯矩图合成弯矩图 8.6.5绘制转矩图 第八章：输出轴的设计 转矩8.6.6绘制当量弯矩图单向运转，转矩为脉动循环 截面： 截面和 截面 第七章：中间轴的设计8.6.7分别校核和截面： 考虑键槽： 实际直径分别为42和56，强度足够。8.6.8键的类型选择及校核键连接的强度 齿轮传动要求齿轮与轴的对中性好，故选用A型平键连接。根据轴径d=35.5mm（与大齿轮连接的键，与小齿轮连接的键）两个齿轮键轴上所受的扭矩相同，安装两齿轮处的轴头直径及键的截面尺寸也相同，大齿轮处键长较短，故应校核该处键连接的强度。键长，工作长度，键高，接触高度。挤压强度和剪切强度校核 查表4-1，所以合适8.6.9轴承的校核由轴承校核的过程可知： 轴承型号为7007C由表10-39，知 =42800，（脂润滑）第八章：输出轴的设计， 查表14-18， 因即右松左紧 所以， 查表14-17， 取， 取， 当量动载荷 由（14-1） 其中， 由表14-14，15知：， 得出： 说明轴承可用。 中间轴、输入轴轴承经校核同样可用。九、.轴上键的设计计算9.1 输入轴轴上的键的选择及其连接的强度验算第八章：轴上键的设计计算9.1.1.键的类型及其尺寸的选择电动的轴端与轮毂相连，故选用C型平键连接。根据轴颈，查的得键宽，键高，因轮毂长度为49mm，故取标准键长为。第八章：箱体的设计9.1.2.验算挤压强度 将，将，带入（4-1）得挤压应力为 由表4-2查的冲击载荷时的许用挤压应力，所以挤压强度足够。9.1.3.确定键槽尺寸由普通平键标准查得轴槽深，毂槽深，根据所得尺寸，可绘制键槽工作图。9.2.输出轴轴上的键的选择及其连接的强度验算8.2.1键的类型及其尺寸的选择高速轴端与轮毂相连，故选用C型平键连接。根据轴颈，查的得键宽，键高，因轮毂长度为58mm，故取标准键长为。9.2.2.验算挤压强度 将，将，带入式（4-1）得挤压应力为 由表4-2查的冲击载荷时的许用挤压应力，所以挤压强度足够。9.2.3.确定键槽尺寸第九章：轴上的键的设计计算由普通平键标准查得轴槽深，毂槽深，根据所得尺寸，可绘制键槽工作图。其余键经校核也合适。第十章：箱体的设计十、.箱体的设计计算名称符号减速器尺寸mm机座壁厚10机盖壁厚10机座凸缘厚度18机盖凸缘厚度18机座底凸缘厚度30地脚螺钉直径16地脚螺钉数目6个轴承旁联接螺栓直径12机盖与机座联接螺栓直径10联接螺栓的间距120轴承端盖螺钉直径8/10窥视孔盖螺钉直径9定位销直径6、至外机壁距离16、至凸缘边缘距离18轴承旁凸台半径18凸台高度10外机壁至轴承座端面距离48大齿轮顶圆与内机壁距离16齿轮端面与内机壁距离15机盖、机座肋厚、10/10第九章：齿轮润滑设计第十章：减速器密封设计第十章：减速器润滑设计十一.减速器的润滑设计11.1齿轮的润滑设计浸油润滑的运动简图减速器的齿轮传动，除少数低速（）小型减速器采用脂润滑外，绝大多数都采用油润滑，其主要润滑方式为浸油润滑。对于高速传动，则为压力喷油润滑。本次所设计的 减速器转速不大，则润滑方式为浸油润滑。浸油润滑是将齿轮浸入油中，当传动件转时，粘在上面的油液被带至啮合面进行润滑，同时油池中的油也被甩上箱壁，借以散热。其浸油润滑的运动简图如上所示：为了保证轮齿啮合的充分润滑，控制搅油的功耗损失和发热量，传动件浸入油中的深度不宜太浅或太深，二级圆柱齿轮减速器合适的浸油深度如下：浸油润滑时，为了避免大齿轮回转时将油池底部的沉积物搅起，大齿轮齿顶圆到油池底面的距离不应小于3050。高速级：约为0.7个齿高，但不小于；低速级：按圆周速度大小而定，速度大者取小值；当时，约为1个齿高（不小于）齿轮半径；当时，齿轮半径；经查表，常用的润滑油的主要性质和用途，一般选择机械油，主要用于对润滑油无特殊要求的锭子、轴承和齿轮、和其他低负荷机械，根据所设计的参数，综合考虑可选代号为46，运动粘度时41.450.6，闪点（开口）不低于，凝点不高于，的机械油作为齿轮润滑油。11.2轴承的润滑及设计第十一章：减速器润滑设计滚动轴承常采用油润滑和脂润滑。减速器轴承采用油润滑，其润滑和冷却效果较好，本设计中采用油润滑利用箱内的润滑油，与脂润滑相比，其结构较复杂，密封要求较高。但润滑脂脂粘性大，高速时摩擦大，散热效果差，且润滑脂在较高温度下，易变稀流失，所以润滑脂只使用轴承转速较低，温度不高的场合。当浸油齿轮的圆周速度时，依靠浸油齿轮的旋转，把油池中的油溅到箱盖内壁上，油便顺着内壁流入箱座接合面上的油沟中，在流经轴承盖的的槽进入轴承。设计箱体式应注意在箱盖接合面与内壁相接处，必须制出倒棱，以便油能顺利流入油沟中。本设计中轴承采用油润滑。十二、密封减速器需密封的部位很多，密封结构种类繁多，应根据不同的工作条件和使用要求进行选择和设计。轴伸出端的密封：轴伸出端密封的作用是防止轴承处的油流出和箱外污物、灰尘、水气等进入轴承腔内。选用毡圈密封和O形橡胶圈密封。毡圈密封的特点是结构简单，价格低廉，安装方便，但接触面的摩擦磨损大，毡圈寿命短。轴承靠箱体内壁的密封：采用挡油环其作用是用于浸油润滑的轴承，其作用是防止过多的油、杂质等冲刷一个轴承、另一个轴承的油被吸走，但同时又要保证有一定量的油仍能进入轴承腔内进行润滑，因此在结构设计上用挡油环与座孔间留有较大间隙。箱体接合面的密封：通常在箱盖与箱座接合面上涂密封胶或水玻璃，同时也可在箱座接合面上开回油沟以提高密封效果。为了保证箱体座孔与轴承的配合，接合面上严禁加垫片密 第三章：机械原理课程设计总结设计感言这次课程设计历时二个星期多左右，通过这两个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多