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下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985制造本科毕业设计题目矿井提升机总体设计学生姓名准考证号材料目录序号名称数量备注1毕业设计开题报告12毕业设计13毕业设计成绩评定表1起止日期下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985制造本科毕业设计题目矿井提升机总体设计学生姓名准考证号指导教师2012年月日下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985I摘要矿山提升设备是矿山运输中的咽喉设备，占有特殊地位，是井下与地面联系的主要工具。矿山提升设备的用途是沿井筒提运矿石和废石，升降人员，下放材料、工具和设备。矿山提升设备在工作中如果一旦发生机械和电气故障就会造成停产，甚至人身伤亡。为了保证生产和人员的安全要求矿山提升设备运行准确，安全可靠，井必须配有性能良好的控制设备和保护装置。矿山提升设备的耗电量一般占矿井总耗电量的3040，所以为了降低矿井的成本，必须经济合理地选择和使用矿山提升设备。矿山提升设备又是矿井最大固定设备之一，是套较复杂的机械电气机组。本文针对矿山机械的特殊要求，选择电动机，设计减速器、联轴器、钢丝绳、滚筒和主轴，滚筒强度不够导致的直接后果就是筒壳被压溃、焊缝开裂等，主轴是传递动力装置，在设计时需要考虑其承受的弯扭力矩，键对主轴强度的削弱及其装配问题，轴的工艺要求等。通过本次的设计，可以缩短提升机设计周期，提高产品的设计质量，提高企业的技术创新能力和市场竞争能力。关键词提升机减速器滚筒主轴下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985II下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985III下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985IV下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985V下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985VI下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985IIABSTRACTTHEMINELIFTTECHNIQUEISINTHEMINEHAULAGEPHARYNXANDLARYNXEQUIPMENT,HOLDSTHESPECIALSTATUS,ANDISTHEMINESHAFTANDTHEGROUNDRELATIONMAINTOOLTHEMINELIFTTECHNIQUEUSEISPICKSUPANDSHIPSTHEOREANDTHESCRAPROCKALONGTHEWELLCHAMBER,THEFLUCTUATIONPERSONNEL,THERELEASEMATERIAL,THETOOLANDTHEEQUIPMENTMINELIFTTECHNIQUEINWORKONCEIFHASTHEMACHINERYANDTHEELECTRICALFAILURECANCREATETHEPRODUCTIONSUSPENSION,EVENPERSONCASUALTIESINORDERTOGUARANTEETHEPRODUCTIONANDPERSONNELSSAFETYREQUIREMENTSMINELIFTTECHNIQUEMOVEMENTISACCURATE,SAFERELIABLE,THEWELLMUSTHAVETHEPERFORMANCEGOODCONTROLDEVICEANDTHEPROTECTIVEDEVICETHEMINELIFTTECHNIQUEPOWERCONSUMPTIONOCCUPIESTHEMINEPITTOTALPOWERCONSUMPTIONGENERALLY3040,THEREFOREINORDERTOREDUCETHEORETHECOST,MUSTTHEECONOMICALREASONABLYCHOICEANDTHEUSEMINELIFTTECHNIQUETHEMINELIFTTECHNIQUEALSOISONEOFMINEPITMOSTGREATLYFIXEDEQUIPMENTS,ISTHECOMPLEXMACHINERYELECTRICITYUNITTHISARTICLEINVIEWOFTHEMININGMACHINERYSPECIALREQUEST,CHOOSETHEMOTORANDDESIGNREDUCER,COUPLINGS,STEELWIRE,DRUM,THEMAINAXLETHEDIRECTCONSEQUENCEWHICHREELUNDERCAPACITYCAUSESISTHETUBESHELLISBRUISED,THEWELDEDJOINTDEHISCENCEANDSOONTHEMAINAXLETRANSMITSTHEPOWERUNIT,WHENDESIGNNEEDSTOCONSIDERITSWITHSTANDINGTHECROOKEDMOMENTOFFORCE,THEKEYTOTHEMAINAXLEINTENSITYWEAKENINGANDTHEASSEMBLYQUESTION,THEAXISTECHNOLOGICALREQUIREMENTANDSOONTHROUGHTHISTIMEDESIGN,MAYREDUCETHELIFTINGHOISTDESIGNCYCLE,ENHANCESTHEPRODUCTTHEDESIGNQUALITY,ANDENHANCESTHEENTERPRISETECHNOLOGICALINNOVATIONABILITYANDMARKETCOMPETITIONABILITYKEYWORDSLIFTINGHOISTCOUPLINGSDRUMMAINAXLE下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985I前言毕业设计是大学毕业走向工作岗位之前，对所学知识的一次检验和巩固，也是一次学习各位师长严谨的治学态度的机会。做好毕业设计可以为以后的工作打下坚实的基础，因此具有很重要的意义。我设计的题目是提升机的总体设计。作为一个传统工业基地，焦作有着雄厚的机械制造基础。特别是煤矿用绞车，提升机等产品以其类型齐全，制造工艺成熟，可靠性高等优点享誉省内外。矿井提升机的结构可分为三个部分原动机部分（即电动机），与原动机相连的减速器部分，以及与减速器相连的滚筒部分。其中最主要的部分是中间的减速器部分，它对提升机的性能起着决定性的作用。滚筒中的主要部件有主导轮、主轴等。此次设计中将对此部分进行重点设计。此次设计模式属二级圆柱齿轮减速器提升型，但应满足使主机本身结构尺寸、重量大大减小，而且携带、转移方便，挂结要求简单，自锁性强，安全性高，符合作业时间短，悬挂时间长的要求。为了对提升机有一个更全面的认识，还介绍了提高提升机的安全性能，使用维护等方面的内容。为了清楚表现，在必要的地方配有插图。在设计过程中，多次经张冬梅老师耐心指导，在此表示深深的谢意由于本人水平有限，时间仓促，在设计中难免有不少缺点和错误，恳切的希望张冬梅老师和各位提出宝贵意见，给予批评指正下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709851目录1、绪论211提升机的用途和发展概况212提升机的结构和用途32、总体方案设计521设计任务说明522总体设计的内容及要求63、电动机的选择84、减速器的设计及联轴器的选型与校核1141齿轮传动1142轴的设计2143箱体设计及尺寸的计算395、钢丝绳的选择416、滚筒的设计4361滚筒有关尺寸的计算4362滚筒的结构设计4363滚筒的强度计算4564筒壳的强度稳定性校核507、主轴的设计5171主轴的结构设计5272主轴的强度校核538、其它部件的设计与选用6181底座6182提升机的维护61致谢63参考文献64下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098521、绪论11提升机的用途和发展概况提升机是矿山大型固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具，在矿山生产建设中起着重要的作用。矿井提升机主要用于煤矿、金属矿和非金属矿中提升煤炭、矿石和矸石、升降人员、下放材料、工具和设备。矿井提升机与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备，是一套复杂的机械电气排组。所以合理的选用矿井提升机具有很大的意义。矿井提升机的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行。为保证提升工作高效率和安全可靠，矿井提升机应具有良好的控制设备和完善的保护装置。矿井提升机在工作中一旦发生机械和电器故障，就会严重地影响到矿井的生产，甚至造成人身伤亡。熟悉矿井提升机的性能、结构和动作原理，提高安装质量，合理使用设备，加强设备维护，对于确保提升工作高效率和安全可靠，防止和杜绝故障及事故的发生，具有重大意义。矿井提升机已有很长的发展历史。早在八百多年以前，我国古代劳动人民就发明了轱辘，用手摇骨碌从地下提升煤炭和矿石，以后发展成畜力绞车。十九世纪，由于电力的发展，电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。近几十年来，矿井提升机有了更大的发展，出现了多绳摩擦式提升机以及先进的拖动和控制系统。目前，国外的矿井提升机正向体积小、重量轻和自动化的方向发展，以适应深井和大量的需要。解放以前，我国根本不能制造大型矿井提升机。解放以后，我国建立了矿井提升机的制造工厂，并已由仿制和改进国外产品发展到能自行设计和制造。目前，我国已能成批生产近代化的大型矿井提升机。1958年，我国设计并试制成功第一台DJ24多绳摩擦式提升机，为我国矿井提升机的制造和使用开辟了一个新的领域。目前，我国已能成批生产JKM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709853型下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709854多绳摩擦式提升机，并正在逐渐形成多绳摩擦式提升机的新系列。12提升机的结构和用途每台提升机都由若干部分组成主轴、缠绕机构、轴承和主制动器。这些便是基本部分。缠绕机构有好几种，最常用的结构是单圆柱形滚筒及双圆柱形滚筒。对于单圆柱形滚筒，两根钢丝绳功用一个滚筒缠绕面；第一根钢丝绳自滚筒松开而相应地漏出的滚筒面由另一根钢丝绳缠上。对于双圆柱形滚筒，每根钢丝绳都缠绕在特有的滚筒上，即在任何时刻钢丝绳都只是缠在两支滚筒总缠绕面的一半上。在这种情形下，一个滚筒结实地固定在主轴上，另一个则活套在主轴上，借助于离合器与主轴相连，以便在必须时可使二滚筒作相对转动。滚筒相对转动的可能行使得提升设备的操作变得容易，因为可以容易地调节由于钢丝绳弹性变形而逐渐伸长的长度。此外，还可以补偿由于对钢丝绳做周期性的试验而截下的长度。依次，在每个滚筒的表面除了等于提升高度的钢丝绳长度外尚需附加30米长的钢丝绳，这样才有可能当滚筒作相对转动以使一根钢丝绳的铅垂长度增加时并不使另一根钢丝绳缩短。当有双滚筒提升机时还可能更换操作水平。当上容器停在井口车场时而下容器移至新的位置。这在一个提升水平但有个承受台时也是需要的，例如翻转式罐笼当提升重物及提人时容器的终端位置是不同的。当用单滚筒或滚筒的离合器不作用时，除原定水平外，如要服务于另一水平或承受台则仅能用一个提升容器；第二个容器不过起着平衡锤的作用，此时，提升生产率骤然减少一半。提升机的第二个重要部分为把电动机的转动传到安置有缠绕机构的主轴上的减速器。减速器结构因其类型、用途不同而异。但无论何种类型的减速器，其基本结构都是由轴系部件、箱体及附件三大部分组成。轴系部件包括传动件、轴和轴承组合，轴承组合包括轴承、轴承盖、密封装置以及调整垫片等。减速器箱体上用以支持和固定轴系零件，保证传动件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件。箱体质量约占减速器总质量的50。因此，在箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、质量及成本等有很大影响，设计时必须全下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709855面下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709856考虑。为了使减速器具备较完善的性能，如注油、排油、通气、吊运、检查油面高度、检查传动件啮合情况、保证加工精度和装拆方便等，在减速器箱体上常需设置某些装置或零件，将这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为减速器附属装置或简称为附件。它们包括视孔与视孔盖、通气器、游标、放游螺塞、定位销、启盖螺钉、吊运装置、油杯等。制动器为提升机设备第三个重要部分。制动器直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的部分按结构分为盘式和块式闸等；第四部分是传动机构，是控制并调节制动力矩的部分。按传动能源分为油压、压气或弹簧等；第五部分为深度指示器及与其相连的控制保护装置，其用途为给司机指出提升容器在井筒中的位置；第六部分为操作台，电动机及制动器的操纵手把均匀集中在这里，有时也有离合器操纵手把；提升机最后一部分为油压及压气设备前者为每一机器所必备的；并且在油压制动传动时，它需作为机器润滑，同时也作为制动装置。当用压气制动时，油压设备所起的作用仅限于机器的润滑，而此时需要附加压气设备，而在油压制动时却不需要附加压气设备。在本次设计中，根据设计要求，着重设计提升机减速器及滚筒，对本段所述五个部分的内容由于时间关系本次设计不予进行。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098572、总体方案设计21设计任务说明某矿井，井深232米，装载水平低于井下运输水平18米，卸载水平高于井口水平16米。单钩箕斗提升，井筒直径45米。试根据下列条件，设计一矿井提升机1年工作日B300天2日工作时T14H3提升钢丝绳线速度35M/S4所选电机转速约为9101000R/MIN5减速器级数二级减速6所选提升机类型缠绕式7提升箕斗自重KGQZ40一次提升量88提升不均匀系数15C9钢丝绳出绳角0其他条件在计算是逐一给出或在图中标出。（注本处所给提升机的参数为设计参考参数）。本次设计的传动系统应遵循以下几个规则由于传动系统要求的传动比不是十分精确，所以选择联轴器时不需要刚性联轴器。工作制动器之所以选择在电动机输出轴端，是由于电动机转速相对高于减速器输出端，在功率一定的情况下所需的制动矩明显较小，从而有利于系统的准确制动。在提高系统效率的同时，应注意系统各部位转速给电动机带来的影响。由于电动机的额定转速越低，其输出转矩愈稳定，工作起来愈平稳。从而大大降下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709858图21传动原理图1电动机2联轴器3减速器4滚筒1432低了系统的冲击力，在设计时应加以考虑。由于提升机主要工作部件主轴、滚筒部分所需要转速要求较低，在选择低转速电动机的前提下，经过减速器降速，然后再由一级外啮合齿轮传动降速，以达到所需要工作转速。其中，为确保工作正常进行，有效防止意外事故的发生，在滚筒末端安装工作闸进行调速，控制滚筒升降的速度；而同时在电机与减速器连接处安装安全闸，以使在其通电时放松闸轮，在意外事故发生时断电抱紧闸轮，起到安全保护作用。总体传动原理图如图21所示。22总体设计的内容及要求总体设计的步骤一般由总装草图分拆成部件零件草图，经审核无误后，再由零件工作图、部件图绘制总装图。本阶段的主要任务是对确定的最佳初步总体设计进一步完善。包括选择材料、热处理方法、进行结构形式设计和有关计算，完成机械产品的总体设计图。总体设计图是零件设计的依据。不仅要求严格按比例绘图，而且还要表示出重要部件的主要结构并标注有关的重要尺寸。除此之外，还要完成部件和零件的设计，完成全部生产图，并编制设计说明书等有关技术文件。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709859总体设计时，要求部件满足功能要求、零件结构形状要便于制造加工，常用零件尽可能标准化、通用化、组合化、对于总体设计还应满足总功能、人机工程、造型美学、包装运输等方面的要求。此外，还要拟订工艺文件、拟订制造、装配和使用规范，编制技术文件。如实际说明书、标准件、外购件明细表、备件、专用工具明细表等。以下是本次设计的详细步骤电动机的选型设计减速器的设计及联轴器的选型设计滚筒部件的设计计算主轴的设计计算其他零部件的选用与设计。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985103、电动机的选择1电动机是专业工厂批量生产的标准部件。电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于直流电动机需要电源，结构复杂，价格较高，因此，无特殊要求时不宜采用。生产单位一般用三相交流电源。因提升机工作在经常启动、制动的场合，要求电动机转动惯量小，过载能力大，应选用三相异步电动机YZ型或YZR型。2选择电动机的容量10/KWFVPW提升机所需工作功率W由已知，N12084V取SM/753则KWPW5/120又电动机所需工作功率即输出功率为/KPWD其中，传动装置的总效率为组成传动装置的各部分运动副效率的乘积即21G34其中，为高速轴联轴器的传递效率，为一对齿轮传动效率，为一23对轴承的传动效率，低速轴联轴器的传递效率，为滚筒的传递效率。查4G机械设计课程设计指导书（航空工业出版社）表105，取为099，1为097，为099，为09623G则860960970963225/KWPWD又由已知，电动机的转速为9101000R/MIN，故查上述手册表121，选电动机型号为YZR280S6，额定功率为63KW，满载转速为980R/MIN，最大转下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098511矩亦额定转矩为20同步转速为1000R/MIN，额定电压为380V。3传动比的分配根据生产要求及机械合理性，由上述手册表22，此次设计设定转速比为I18/1，滚筒转速MIN/4518/90RNG分配传动比因提升机经常启动或负载启动，故电动机与减速器高速轴多用弹性联轴器联接，故传动比全部由减速器来分配IA式中，总传动比AI齿轮减速器的传动比又由已知条件，采用的是二级减速且提升机所受载荷较为平稳，一般无冲击性载荷，故选用二级展开式圆柱齿轮减速器，故传动比可按下式分配II5131式中，高速级传动比I则25841取94I673/82I4计算传动装置的运动和动力参数1）各轴转速轴INM/式中，电动机的满载转速（R/MIN）电动机至轴的传动比I则N/9801/RN轴MI/24RI轴5673/2下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098512因减速器低速级转速较底，且所需轴的刚度较大，故提升机主轴与减速器的联接采用齿轮联轴器，故544R/MINZN各轴功率轴7851903521KWPD轴72490K轴5432W385906754KPGZ各轴转矩电动机轴2/9MDDNPTMN609/轴5487510501轴137/49/2轴NPT8293MNZZ5965/3850/50下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985134、减速器的设计及联轴器的选型与校核41齿轮传动411高速级齿轮由于轴转速较高，若采用直齿圆柱齿轮传动，则传动平稳性较差，容易产生较大的冲击、振动和噪音，故采用斜齿轮传动，它具有传动平稳、承载能力大的优点。1选择材料、热处理、精度等级及齿数1）矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大，工作速度较低，周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料。减速器属于闭式传动，本次设计中载荷为中小功率，转速不高，对可靠性的要求一般，安全系数为125，故从经济性角度出发，采用软齿面，选价格较便宜的材料。查机械设计（高等教育出版社）表101，选择小齿轮材料为ZG340640、常化（正火）、硬度为210HBS；大齿轮材料为ZG340640、调质、硬度为250HBS，二者材料硬度差为40HBS。2）精度等级选7级精度，斜齿圆柱齿轮传动3）选小齿轮齿数，大齿轮齿数为201Z9820412ZI4）选取螺旋角，初选螺旋角0142按齿面接触强度设计按机械设计（第七版）（高等教育出版社）式（1021）计算，即32112HEADTTZUTK本小节下述所查内容均出自此书。确定公式内的各计算数值1）试选61TK下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985142）查图1030，选取区域系数432HZ3）查图1026，得701890则598214）计算小齿轮传递的转矩MNNPT604/71950/950115）由表107选取齿宽系数D6）由表106查得材料的弹性影响系数2/18MPAZE7）由式1013计算应力循环次数91074301549800HJLNN826/73/I8）由图1019查得接触疲劳寿命系数21HNK52HN9）计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数11S由式（1012）得MPAASKHLINNH2853092/11IM96522H147813计算1）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得TD1MDT781061437829451062232）计算圆周速度SMNVT/8510678106下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985153）计算齿宽及摸数BNTMDBT46178061ZMTNT52COSCOS01165/467/HB4）计算纵向重合度74120380TAN31800TGZD5）计算载荷系数K由表102，查得使用系数51AK根据，级精度，由图108查得动载系数，SMV/48715VK由表104查得接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数521023601212BKDH由图1013查得弯曲强度计算的齿向载荷分布系数4F由表103查得FHK故载荷系数6251251VA6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径由式（1010A）得，MKDTT901256/278106/3317）计算模数NMZN/4COS95/COS0114按齿根弯曲强度设计由式（1017）下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098516312COSFSADNYZKTM1）确定计算参数A计算载荷系数50241521FVAKB根据纵向重合度，从图1028查得螺旋角影响系数7870YC计算当量齿数90214COS/20COS/0331ZV37982VD查取齿形系数由表105查得712FAY402FAYE查取应力校正系数由表105查得61SAY921SAY其余参数同上F计算大、小齿轮的并加以比较FSA014822856711FSAY7942SA小齿轮的数值大2）设计计算下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098517MMN523014859120COS876542323对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面摸数大于齿根疲劳强度计算的法面模数，取已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲MN4劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿D90125数。于是由43041COS90125COS1NMDZ取，则315212UZ5几何尺寸计算1）计算中心矩MMZAN32714COS253COS20将中心矩圆整为782）按圆整后的中心矩修正螺旋角02148137251ARCOSARCOSZN因值改变不多，故参数、等不必修正KH3）计算大、小齿轮的分度圆直径MMZDN102841COS301MZDN106284COS3024）计算齿轮宽度MBD910181圆整后取B452B50下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985185）结构设计见减速器装配图412低速轴齿轮传动1选定齿轮类型、精度等级及齿轮材料1）由于减速器输出转矩较大，转速较低，故输出轴采用直齿圆柱齿轮传动。2）同斜齿轮的选择原则一样，仍选小齿轮材料为ZG340640、正火、硬度为210HBS；大齿轮材料为ZG340640、调质、硬度为250HBS，二者材料硬度差为40HBS。3）因提升机工作速度不高，为一般工作器，故选用7级精度（GB1009588）。4）因两齿轮是闭式软齿面传动，故选小齿轮齿数，大齿轮齿数21Z为，取748026312ZI812Z2按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式（109A）进行试算，即23112HEDTTZUTKD1）确定公式内的各计算数值A试选载荷系数31TB计算小齿轮传递的转矩11/950NPT其中，轴的转矩T轴的功率，1轴的转速NMNT631107420/1724950下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098519C由表107选取齿宽系数1DD由表106查得材料的弹性影响系数MPAZE08E由图1021D按齿面强度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限MPAHLIM310HLIM62F由式1013计算应力循环系数8110573014206HJNN88273/57G由图1019查得接触疲劳寿命系数，91HNK92HNH计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，由式（1012）得1SMPAASKHLIMNH529431095/1I762222）计算A试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值TD1HMZUTKEDTT3122321B计算圆周速度VSMNDVT/191062106C计算齿宽BDT643231D计算齿宽与齿宽之比B/H模数MZMTT15/1齿高HT9525709/64312/B下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098520E计算载荷系数根据V119M/S，7级精度，由图108查得动载系数081VK直齿轮，假设，由表103查得MNBFKTA/10/FH由表102查得使用系数25A由表104查得7级精度，小齿轮相对支撑非对称布置时BDH32106018将数据代入后得5HK由，710/HB21查得1013得40F故载荷系数26518251HVAKF按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径由式（1010A）得MDTT02136/31G计算模数MZ8/13按齿根弯曲强度设计由式（105）得弯曲强度的设计公式为231FSADYZKTM1）确定公式内的各计算数值A由图1020C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大MPAFE4601齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE502下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098521B由图1018查得弯曲疲劳寿命系数9201FNK902FNKC计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S14，由式（1012）得MPASFENF29304169201K5722D计算载荷系数K0241051FVAKE查取齿形系数由表105查得821FAY52FAYF查取应力校正系数由表105查得1SA7912SAG计算大、小齿轮的并加以比较FSAY/043635802/11FSAFY197/92小齿轮的数值大2）设计计算MM37601421374036对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数M小于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。由于齿轮模数M的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的摸数637，并就近圆整为标准值M6MM，按接触强度算得的分度圆直径，算得小齿轮齿数MD02136下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098522，取672/013/1MDZ231Z大齿轮齿数，取48312UZ842Z这样设计出的齿轮传动，即满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4几何尺寸计算1）计算分度圆直径MZD1386250422）计算中心矩DA321/138/213）计算齿轮宽度51BD圆整取MB2MB1605验算NDTFT80345/3742/61MNBKTA/1/0/68034521/合适6结构设计及绘制齿轮零件图因，MD138则MHAA160521可做成实心结构，见图纸轴小齿轮，D5042则HAA5162M0可做成轮辐截面为“十”字形的轮辐式结构的齿轮，图略。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852342轴的设计421输入轴即高速轴的设计1减速器的传动功率不是很大，对其材料无特殊要求，则选用常用材料45钢，调质处理2初步确定轴的最小直径由表153可知，按式（152）初步估算轴的103260A最小直径MNPAD109487905126310又考虑到轴段与联轴器联接，轴上有一个键槽，故轴径应增大57，先取6则MD50421所以MIN输入轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了是所选的轴直D径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。D联轴器的计算转矩，查表141，考虑到转矩变化和冲击载1TKACA荷，故91AK则MNNTACA958740065431按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计课程设计（第3版）（机械工业出版社）表172，选用HL4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250000，半联轴器的孔径45MM，故取45MM，半联轴器MN1DD长度L112MM，半联轴器与轴配合的毂孔长度84MML3轴的结构设计1）根据减速器结构，轴承尺寸以及所有轴上零件轴向定位和固定的要求，逐段确定轴的各段直径长度，画出轴的结构草图。如图41所示下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985242）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度A为满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右端需制出一轴肩，故取段的直径52MM，左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径DD55MM。半联轴器与轴配合的毂孔长度84MM，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压1L在轴的端面上，故段的长度应短一些，现取82MM。LB初步选择滚动轴承因轴转速较高，且同时承受径向和轴向载荷，故选用角接触球轴承。参照工作要求，并根据52MM。查机械设计课程设计（第3版）（机械工D业出版社）表154,初步选角接触球轴承7211C，其尺寸为，故，而MBDD2105MDVV5MLV21又右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。查上述手册，角接触轴V承7211C的定位轴肩高度H45MM，因此，取64MM。VDC取安装齿轮处的轴段的直径58MM，齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为150MM，为了使套筒端面可靠地压图41一轴的结构简图下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098525紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取146MM。齿轮的右端采用轴肩定VL位，轴肩高度H（00701）D。取H5MM，则轴环处的直径68MM，轴VD环宽度，取10MM。HB41VLD轴承端盖的总宽度为20MM（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器端面间的距离30MM，故取50MM。LLE考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离S，取S8MM，已知滚动轴承宽度B23MM，取齿轮距箱体内壁的距离为A为16MM，轴大斜齿轮与小直齿轮的距离C为20MM，则MASBLV514610根据两轴在箱体内的装配要求，取MSACLLV194至此，已初步确定了轴的各段直径和长度4轴上零件的周向固定齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接，按，查MDV58机械设计课程设计（机械工业出版社）表1424，取平键截面（GB/T10961979）。键用键槽铣刀加工，长为M16125MM（GB/T10961979）。同时，为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/N6；同样，半联轴器与轴的联接选用平键为，半联轴器与轴的配合为H7/K6。滚动轴承与轴的周向定70914位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为M6。确定轴上圆角和倒角尺寸查表152，取轴端倒角C为0452轴肩A、B、C、D、E、F处的圆角半径依次为R16、R2、R2、R2、R2。6求轴上的载荷下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098526A首先根据轴的结构图如41，作出轴的计算简图,如图42所示在确定轴承的支点位置时，从机械设计课程（机械工业出版社）中，查得7211C型角触球轴承A209MM，因此，作为简支梁的轴的支承跨矩为。32L其中，MLLVV10259202V793B计算轴的圆周力，径向力及轴向力TFRAF由前面设计知，NT54061小斜齿轮分度圆直径MD28，压力角0140所以，FT40/56/21NNTR1583COS2TAN4COSA0T0方向如图42A所示C计算水平支反力及水平弯矩由TNHFL232则，NH1367104FNHTN308421水平面受力图如图42B所示截面C处的水平弯矩MLMNH314785水平弯矩图如图42（C）所示D计算垂直支反力及垂直弯矩由RNVFL232下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098527则，NFNV4261702583R1垂直面受力图如图42（D）所示截面C处的垂直弯矩MNLFMNV183021MLFMNV80232垂直面弯矩图如图42（E）所示E求总弯矩NVH3620121M72总弯矩图如图42（F）所示下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098528图42一轴的载荷分析图F作扭矩图如图42（G）所示7按弯扭合成应力校核轴的强度从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度，下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098529根据机械设计（高等教育出版社）式（155）及上述中的数值，并取60轴的计算应力WTMCA212查表154，取30D则，MPACA235814636232前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由表151查得PA601很明显，故安全。1CA8键的校核半联轴器与轴的联接处的平键的校核。MLBB12516按书（同上）62式，PPKLDT302其中，K为键与轮毂键槽的接触高度，K05H，此处H为键的高度L为键的工作长度，按圆头平键计算，LLB12516109MMD为轴的直径则，MPAP4137510962查书（同上）表62，知6090MPAP很明显，适合。PP齿轮轴毂与轴联接处平键的校核MLBB70914同上，MPAKLDTP56814709521023P下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098530合适9联轴器的校核扭矩验算1/950NPKTDCAK工作系数，如前所述，查表取32K驱动功率DWPD5工作转速1NMIN/980RNTC120172980/352故所选联轴器符合要求。422中间轴的设计1材料的选择同热处理方式仍选常用材料45钢，调质处理2初步确定轴的最小直径仍按公式MNPAD896327054132630故取M89I因此段轴上装有轴承，即承受径向载荷也承受轴向载荷，初选圆锥滚子轴承，根据，查机械设计课程设计表151，选单列圆锥滚子轴D63MIN承30313，其尺寸为，故D65MM。又考虑到本轴MTD3614065大斜齿轮与高速齿轮的啮合传动，故选。L3轴的结构设计1）同高速轴结构设计方法一样，中间轴的结构设计草图如图43所示选平键。按，MLHB12542MDV7LV1562）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度A由前面设计结果，已知中间轴斜齿齿轮轮毂宽度为145MM，为了使套下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098531筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。ML142B又由上述设计中知中间轴斜齿轮与直齿轮的距离为20MM，故取。MLV20C已知中间轴直齿齿轮轮毂宽为160MM，同高速轴所述原因，取。LV156考虑到两轴在箱体内的安装，结合高速轴的长度尺寸及已选圆锥滚子轴承30313的尺寸为，故，。MTDD3614065DV65MLV51图43二轴的结构简图D又查机械设计课程设计（机械工业出版社）表151，型号为30313轴承的安装尺寸为D77MM，故。斜齿齿轮与直齿轮MDV7两者中间采用轴肩定位，轴肩高度H（00701）D（00701）77，取H6MM，则轴环处的直径。MDV894轴上零件的周向定位，由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键，两齿轮与轴均采用平键连接。按，查册（同上）表14DV724（GB/T109510961979）选平键，为了保证齿轮与轴配合有良好的对中MLHB1402性，故选择两齿轮轮毂与轴的配合均为H7/N6，滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为M6。5确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计（机械工业出版社）表152，取轴端倒角C为0452下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098532。A、B、C、D、E、F处圆叫半径依次为R2、R2、R2、R25、R25、R2。如图43所示6求轴上的载荷A首先根据轴的结构图，作出轴的计算简图。如图44所示确定轴承的支点位置时，从机械设计课程设计（机械工业出版社）表151中查得，对于30313型圆锥滚子轴承，A29MM，故其中，MLL9502VV165283VLL作用在大斜齿轮上的力NDTFT756012/03274/2TA8TAN56N作用在小直齿轮上的力DTT34081/2374/2/NFTR25TAN08AN0方向如图44（A）所示作出水平面受力图并计算水平面支反力，如图44（B）所示021/32112LFLLLTNHT所以NLLFTTNH09321/LLFTTNH793213/1D求B、C面的水平弯矩并作出水平面弯矩图，如图44（C）所示MNLFMTH18205612TC379434/下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098533E作出垂直面受力图并计算水平面支反力，如图44（D）所示由03/2321LFLLLFRRNV得NLLR548321/由0121/2LLRRNV得LLFFR89321/F求B、C面的垂直弯矩并做出垂直弯矩图，如图44（E）所示MNLMRVB2640512FC17983/下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098534FR/（G）DBAFNH2FNH2FR2FNV1/FT/FT2FNH1FNV2FR/FT/FT2FADCBAFNV11FNH1L1L2L3FNV2FR2MHCTFEMBMVCMVBFNV1MC图44二轴的载荷分析图G求合成弯矩并作合成弯矩图，如图44（F）所示MNMVBHB347620CC1H作转矩图，如图44（H）所示7按弯扭合成应力校核轴的强度可以看出截面C是轴的危险截面，故只校核截面C处的强度下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098535由式WTMCCA22其中，60310D故MPAPACA604567262143132故安全8键的校核大斜齿轮与轴连接处的平键的校核MLHB12542按机械设计（第3版）（高等教育出版社）61式PPKLDT3102式中，K、L所代表意义如前所述MPAP5872154003查书（同上）表62知，（6090）MPAP很明显，合适P小直齿轮与轴连接处的平键的校核MLHB1402同上，PPKLDT671405371023合适423输出轴即低速轴的设计1材料的选择及热处理方法仍选常用材料45钢，调质处理2初步确定轴的最小直径仍按公式MNPAD6981204570312630下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098536故取MD698IN此段轴上安装轴承，即承受径向载荷也承受轴向载荷，初选角接触轴承，根据，查机械设计课程设计表154，选7220C型角接触轴承，MD698IN其尺寸为，故BD34180MD698IN又考虑到与中间轮的啮合传动及在箱体内的安装，故取。L3轴的结构设计1）确定各轴段直径及长度A结构设计方法前面已述，此处略，结构草图如图45所示B左边轴承右端采用轴肩进行轴向定位。查表（同上）知角接触球轴承7220C的定位轴肩高度，故取。MH6MD12C取轴安装齿轮处的直径，齿轮的右端与轴承之间采用套V05筒定位，已知齿轮轮毂宽度为155MM，为了使左边套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。齿轮的左端采用轴肩定位，轴MLV152肩高度H（00701）D735105（MM）。取H9MM，则轴环处直图45三轴的结构简图径。轴环宽度，取。MDV123HB41MLV15D因段安装轴承7220C，故，考虑到装配要求，故取VD0。LV5E又考虑到箱体内的装配要求，故取。L16下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098537F根据角接触轴承7220C的尺寸，取，M34180MDV98轴承端盖的总宽度仍取20MM，端盖的外端面与半联轴器的左端面距离仍取L300MM，故取。MLV50H因输出轴转矩较大，转速较低，故选用齿式联轴器。联轴器的计算转矩，查机械设计（高等教育出版社）表141，考虑到转矩3TKACA变化和冲击载荷中等，故选，91A则MNCA1592600583233按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计课程设计（机械工业出版社）表174，选用CICL9型联轴器，其公称转矩为18000NT。半联轴器的孔径，故取。半联轴器长度MNMD9
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