課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置

班級(jí)：09機(jī)械C班 學(xué)號(hào)：29100101062 姓名：許桂林 課程設(shè)計(jì) 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 題 目 名 稱 設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 課 程 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 XXX 學(xué) 號(hào) 29100101062 班 級(jí) 09機(jī)械C班 指 導(dǎo) 教 師 XX 電子科技大學(xué)中山學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 2012年6月18日 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 1、 課題題目 設(shè)計(jì)—帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1所示。工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，使用10年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為±5%。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96。 圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 圖2 電動(dòng)機(jī) 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)： 輸送帶的牽引力1.25kN；輸送帶的速度為：1.8m/s；輸送帶滾筒的直徑250mm。 簡(jiǎn)圖1中的1、2、3、4、5、6分別為： 1、電動(dòng)機(jī)；2、三角帶傳動(dòng)；3、減速器；4、聯(lián)軸器；5、傳動(dòng)滾筒；6、皮帶運(yùn)輸機(jī)。 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 2、 電機(jī)的選擇 1、 類型和結(jié)構(gòu)的選擇 ①三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，但一般應(yīng)用于工業(yè)。 ②Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉式自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，具有效率高、性能好、噪聲低、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)器上，如風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。 ③所以，選用Y系列電動(dòng)機(jī)作為帶式輸送機(jī)的電機(jī)。 2、 功率的確定 電機(jī)的容量（功率）選擇是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期過載而過早損壞；若容量過大，則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，能力不能充分利用，而且因?yàn)榻?jīng)常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率因數(shù)較低，造成浪費(fèi)。 ①工作機(jī)所需功率Pw(KW) Pw=FwVw/?w=1.25KN×1.8m/s÷0.96≈2.34KW 式中，F(xiàn)w為工作機(jī)的阻力，KN；Vw為工作機(jī)的線速度，m/s；為工作機(jī)的效率，帶式輸送機(jī)可取?w=0.96。 ②電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率? ?總=?1·?2·?3·?4·?5 ?1為三角帶的傳動(dòng)效率，?2為齒輪傳動(dòng)效率，?3為滾動(dòng)軸承的效率，?4為聯(lián)軸器的效率，?5為運(yùn)輸機(jī)平型帶傳動(dòng)效率。 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表3-1機(jī)械傳動(dòng)效率概略值，第13頁(yè)，得： ?總=?1·?2·?3·?4·?5=0.96×0.97×0.98×0.99×0.96≈0.88 ③所需電動(dòng)機(jī)的功率Pd(KW) Pd=Pw/?總=2.34/0.88KW=2.66KW ④電動(dòng)機(jī)額定功率Pm 按Pm≥Pd來選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)。電動(dòng)機(jī)功率的大小應(yīng)視工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載變化狀況而定。 3、 轉(zhuǎn)速的確定 ①滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為 nw=60×1000Vw/πD=(60×1000×1.8)/(3.14×250)≈138r/min Vw為皮帶輸送機(jī)的帶速，D為滾筒的直徑。 ②額定功率相同的同類型電動(dòng)機(jī)，有幾種不同的同步轉(zhuǎn)速。例如三相異步電動(dòng)機(jī)有四種常用的同步轉(zhuǎn)速，即3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min。一般最常用、市場(chǎng)上供應(yīng)最多的是同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī)，綜合考慮各種情況，決定選用1000r/min的電動(dòng)機(jī)。 ③選用Y系列電動(dòng)機(jī)，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表17-7 Y系列（IP144）三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)，第178頁(yè)，得：電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132S-6，額定功率(Pm)為3KW（實(shí)物如圖2），滿載轉(zhuǎn)速（nm)為960r/min。 2、 傳動(dòng)比的分配 1、電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)的轉(zhuǎn)速nw即可確定傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比I，即 I=nm/nw=960/138=6.956≈6.96 2、傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比i是各串聯(lián)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的連乘積，即 I=i1i2=6.96 式中，i1，i2為傳動(dòng)系統(tǒng)中各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。 3、傳動(dòng)比分配的一般原則 ①各級(jí)傳動(dòng)比可在各自自薦用值的范圍內(nèi)選取。各類機(jī)械傳動(dòng)比薦用值和最大值，參考李育錫的《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表3—2 各類機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)比，第14頁(yè)。 ②分配傳動(dòng)比應(yīng)注意使各傳動(dòng)件的尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱和利于安裝。 ③傳動(dòng)零件之間不應(yīng)造成互相干涉。 ④使減速器各級(jí)大齒輪直徑相近，以利于實(shí)現(xiàn)油池潤(rùn)滑。 ⑤使所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)具有緊湊的外廓尺寸。 4、所以，傳動(dòng)系統(tǒng)中V型帶機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比i1選擇2，則齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比i2為3.48。 3、 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)參數(shù)主要是指各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，它是進(jìn)行傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算的重要依據(jù)。 ①各軸的轉(zhuǎn)速n(r/min) 高速軸1的轉(zhuǎn)速：n1=nm 中間軸2的轉(zhuǎn)速：n2=n1/i1=960/2=480r/min 低速軸3的轉(zhuǎn)速：n3=n2/i2=nm/(i1i2)=480/3.48=138r/min 滾筒軸4的轉(zhuǎn)速：n4=n3=138r/min 式中，nm為電動(dòng)機(jī)的滿載速度；i1為高速級(jí)傳動(dòng)比；i2為低速級(jí)傳動(dòng)比。 ②各軸輸入功率P（KW） 高速軸1的轉(zhuǎn)速：P1=Pm=3KW 中間軸2的轉(zhuǎn)速：P2=P1?1?g=3×0.96×0.99=2.85KW 低速軸3的轉(zhuǎn)速：P3=P2?2?g=2.85×0.97×0.99=2.74KW 滾筒軸4的轉(zhuǎn)速：P4=P3?c?3=2.74×0.99×0.96=2.60KW 式中，Pm為電動(dòng)機(jī)額定功率（KW)；?c為聯(lián)軸器效率；?g為一對(duì)軸承的效率；?1為V型帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率；?2為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)效率。 ③各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T(N?m) 高速軸1的轉(zhuǎn)速：T1=9550P1/n1=9550×3/960=29.84N?m 中間軸2的轉(zhuǎn)速：T2=9550P2/n2=9550×2.85/480=56.70N?m 低速軸3的轉(zhuǎn)速：T3=9550P3/n3=9550×2.74/138=189.62N?m 滾筒軸4的轉(zhuǎn)速：T4=9550P4/n4=9550×2.60/138=179.93N?m 4、 V型帶的設(shè)計(jì) 1、 確定計(jì)算功率 計(jì)算功率Pca是根據(jù)傳遞的功率P和帶的工作條件而確定的 Pca=KAP＝１.２×３KW＝３.６KW 式中，Pca為計(jì)算功率，KW； KA為工作情況系數(shù)，這里取KA＝１.２，參考，教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7 工作情況系數(shù)KA，第156頁(yè)； P為所傳遞的額定功率，如電動(dòng)機(jī)的額定功率或名義的負(fù)載功率，KW。 2、 選擇V帶的帶型 ①根據(jù)計(jì)算的功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速n1，確定普通V帶為A型，參考，教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-11 普通V帶選型圖，第157頁(yè)。 ②由①可得到小帶輪的基準(zhǔn)直徑范圍為80mm≤dd≤100mm，再參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》的表8-6 V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑和表8-8 普通V帶的基準(zhǔn)直徑系列，確定大小帶輪的基準(zhǔn)直徑，應(yīng)使dd1≥（dd）min，初選dd1為100mm，dd2=2dd1=200mm，則帶速V1為： V1=πdd1n1/(60×1000)=3.14×100×960/(60×1000)m/s≈5.02m/s 因?yàn)樗愠鰜淼膸贋?.02m/s，在5~25m/s范圍內(nèi)，符合要求。 ③確定中心距a，并選擇V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld。 根據(jù)帶傳動(dòng)總體尺寸的限制條件或要求的中心距，通過計(jì)算， 0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）→ 210mm≤a0≤600mm 初定中心距為a0=300mm。 計(jì)算相應(yīng)的帶長(zhǎng)Ld0 Ld0≈2a0+π/2×(dd1+dd2)+(dd1+dd2)2/4a0 =2×300+π/2×(100+200)+(100+200)2/(4×300)=1146mm 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)Ld0，參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列及長(zhǎng)度系數(shù)KL，第146頁(yè)，得Ld=1250mm。 ④計(jì)算中心距a及其變動(dòng)范圍 傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為 a≈a0＋(Ld－Ld0)/2=300＋(1250－1146)/2=352mm 考慮到帶輪的制造誤差、帶長(zhǎng)誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊需要，常給出中心距的變動(dòng)范圍為 amin=a－0.015Ld=352－0.015×1250≈334mm amax=a+0.03Ld=352＋0.03×1250≈390mm ⑤驗(yàn)算小帶輪上的包角α1 由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可得，小帶輪上的包角α1小于大帶輪上的包角α2；小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使α1≥900 α1≈1800－(dd2－dd1)×57.30÷a=1800－(200－100)×57.30÷352≈163.70≥900 ⑥確定帶的根數(shù)z Pca為計(jì)算功率，由式Pca=KAP得出，其中，KA為工作情況系數(shù)，P為傳遞的功率；Pr為額定功率，由式Pr=（P0＋?P0）×Ka×KL得出，其中，P0為單根普通V帶所能傳遞的最大功率，參考教材《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—4a 單根普通V帶的基本額定功率P0，第152頁(yè)，經(jīng)計(jì)算得P0=0.78KW，?P0為單根V帶額定功率的增量，參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—4b 單根普通V帶額定功率的增量?P0，第153頁(yè)，經(jīng)計(jì)算得?P0=0.02KW，Ka為包角不等于1800時(shí)的修正系數(shù)，參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—5 包角的修正系數(shù)，第155頁(yè)，經(jīng)計(jì)算得Ka=0.96，KL為當(dāng)帶長(zhǎng)不等于實(shí)驗(yàn)規(guī)定的特定帶長(zhǎng)時(shí)的修正系數(shù)，參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—2 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列及長(zhǎng)度系數(shù)KL，第146頁(yè)，KL=0.93，則， Z=Pca/Pr=KAP/[（P0＋?P0）×Ka×KL]=3.6/[（0.78＋0.02）×0.96×0.93]≈5.04≤10 為了使各根V帶受力均勻，帶的根數(shù)不宜過多，一般少于10根，經(jīng)鑒定，符合要求,Z取6。 ⑦確定帶的初拉力F0 下式中，q為傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，kg/m,參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—3 V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，第149頁(yè)，得p=0.1kg/m。 F0min=500×(2.5－Ka)Pca/Kazv＋qv2=500×(2.5－0.96)×3.6/(0.96×6×5.02)＋0.1×5.022≈98.39N 對(duì)于新安裝的V帶，初拉力為1.5F0min；對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶，初拉力應(yīng)為1.3F0min，則初拉力應(yīng)選F0=1.5F0min。 ⑧計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力Fp 為了設(shè)計(jì)帶輪軸的軸承，需要計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力Fp，參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8—13 壓軸力計(jì)算示意圖，第159頁(yè)。 Fp=2zF0sin(α1/2)=2×6×1.5×98.39×sin(163.70/2)=1753.13N 式中，α1為小帶輪的包角。 ⑨V帶小輪二維零件圖（如圖3） 圖3 五、圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 1、 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) ①按圖1所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 ②輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，可以選用7級(jí)精度(GB 10095—88)。 ③材料的選擇，參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—1 常用齒輪材料及其力學(xué)特性，第191頁(yè)，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差40HBS。 ④選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=3.48×20=69.6，取z2=70。 2、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即 (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①試選載荷系數(shù)Kt=1.3。 ②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 T1=(95.5×105P2)/n2=95.5×105×2.85÷480=5.67×104N·mm ③參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—7 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)Фd，第205頁(yè)，選取齒寬系數(shù)Фd=1。 ④參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—6 彈性影響系數(shù)ZE，第201頁(yè)，ZE=189.8MPa½。 ⑤參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—21d 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim，第209頁(yè)，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim1=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim2=550MPa。 ⑥計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù),其中，j為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒輪面嚙合的次數(shù)；Lh為齒輪的工作壽命（單位為h）。 N1=60n2jLh=60×480×1×(2×8×300×10)≈1.38×109 N2=N1/i2=(1.38×109)/3.48≈3.97×108 ⑦參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—19 接觸疲勞壽命系數(shù)KHN（當(dāng)N>NC時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在網(wǎng)紋內(nèi)取KHN值），取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.92，KHN2=0.97。 ⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1。 [δ]1=（KHN1δHlim1）/S=0.92×600MPa=552MPa [δ]2=（KHN2δHlim2）/S=0.97×550MPa=533.5MPa (1) 計(jì)算 ①試算小齒輪分度圓直徑 =53.12mm ②計(jì)算圓周速度v V=(πd1tn2)/(60×1000)=(π×53.12×480)/(60×1000)m/s=1.33m/s ③計(jì)算齒寬b b=Фd·d1t=1×53.12mm=53.12mm ④計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù)：mt=d1t/z1=53.12/20mm=2.656mm 齒高：h=2.25mt=2.25×2.656mm=5.98mm b/h=53.12/5.98=8.89 ⑤計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=1.33m/s，7級(jí)精度，參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—8 動(dòng)載系數(shù)Kv，第194頁(yè)，查得動(dòng)載系數(shù)為Kv=1.06； 直齒輪，KHa=KFa=1; 參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—2 使用系數(shù)KA，第193頁(yè)，查得使用系數(shù)KA=1； 參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—4接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)KH?，第196頁(yè)，用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，經(jīng)計(jì)算得KH?=1.418。 由b/h=8.89，KH?=1.418，參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—13 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)KF?，第198頁(yè)，KF?=1.33，故載荷系數(shù) K=KAKvKHaKH?=1×1.06×1×1.418==1.503 ⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 計(jì)算模數(shù)m：m=d1/z1=55.752/20mm=2.79mm 3、 按齒根彎度強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—20c 調(diào)質(zhì)處理鋼的δFE，第208頁(yè)，查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限δFE1=500MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 δFE2=380MPa； ②參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—18 彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN（當(dāng)N>NC時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在網(wǎng)紋內(nèi)取KFN值），第206頁(yè)，取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.90，KFN2=0.92； ③計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則 [δF]1=（KFN1δFE1）/S=0.90×500MPa=450MPa [δF]2=（KFN2δFE2）/S=0.92×380MPa=349.6MPa ④計(jì)算載荷系數(shù)K K=KAKvKFaKH?=1×1.06×1×1.33=1.410 ⑤查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—5齒形系數(shù)YFa和YSa，第200頁(yè)，YFa1=2.8，YFa2=2.24；YSa1=1.55，YSa2=1.75。 ⑥計(jì)算大小齒輪的YFaYSa/[δF]并加以比較 YFa1YSa1/[δF]1=2.8×1.55/450=0.00964 YFa2YSa2/[δF]2=2.24×1.75/349.6=0.01121 可以看出，大齒輪的數(shù)值大。 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.65并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=55.752mm，算出小齒輪齒數(shù)：z1=d1/m=55.752/2≈28。 大齒輪齒數(shù)：z2=3.48×28=97.4，取z2=98。 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4、 幾何尺寸計(jì)算 ①計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=28×2=56mm d2=z2m=90×2=180mm ②齒根圓直徑： ③齒頂圓直徑： ④計(jì)算中心距：a=(d1＋d2)/2=(56＋180)/2=118mm ⑤計(jì)算齒輪寬度：b=Фdd1=1×56=56mm 取B2=56mm，B1=61mm。 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、軸的材料和熱處理的選擇。 根據(jù)題目意思，本軸并無特殊要求，也沒要尺寸大小限制，只要選擇合理即可。選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217~255。 2、 按扭矩估算最小直徑。 參考教材第八版機(jī)械設(shè)計(jì)表15—3軸的常用幾種材料的[]及值，第370頁(yè)，查表得在126至103之間，取=115。 主動(dòng)軸： 考慮鍵： 選取標(biāo)準(zhǔn)直徑：。 從動(dòng)軸： 考慮建： 選取標(biāo)準(zhǔn)直徑： 3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（構(gòu)想的軸如圖4）。 圖4 根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。 ①軸段①的確定： 由V帶輪的計(jì)算可得，小帶輪的長(zhǎng)度為93mm，由上面計(jì)算可得軸的直徑最小值為22mm，所以選擇軸徑為25mm，長(zhǎng)度為90mm。 ②軸段②和⑥的確定： 考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列向心球軸承，主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇6206兩個(gè)（GB/T 276—1993），內(nèi)徑為30mm，外徑為62mm，寬度為16mm。 套筒選擇10mm長(zhǎng)的，擋油圈選擇2mm的，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表5—1 鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸之一，第23頁(yè)，得箱座壁厚為10mm。 由上面的，分析得軸段②的軸徑為30mm，長(zhǎng)度為40mm；軸段⑥的軸徑為30mm，長(zhǎng)度為28mm。 ③軸段④的確定： 由上面齒輪的計(jì)算可得，軸徑為56mm，長(zhǎng)度為61mm。 ④軸段③和⑤的確定： 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)可得，軸徑都為45mm，長(zhǎng)度都為8mm。 4、主動(dòng)軸的二維圖如圖5（鍵槽的大小還沒確定）。 圖5主動(dòng)軸 5、同理可求得從動(dòng)軸的二維圖如圖6（鍵槽大小還沒確定）。 圖6從動(dòng)軸 6、 危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核。 （1）從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 圓周力： 徑向力： 由于為直齒輪，軸向受力。 從動(dòng)軸的受力簡(jiǎn)圖如圖7所示。 圖7 L=114mm 扭矩： 校核： 由圖表查得， 考慮建槽： 則強(qiáng)度足夠。 （2） 主動(dòng)軸的強(qiáng)度校核，作主動(dòng)軸的強(qiáng)度校核如圖8所示。 圖8 L=117mm 扭矩： 校核： 由圖表查得， 考慮建槽： 則強(qiáng)度足夠。 七、滾動(dòng)軸承的選擇。 考慮軸受力嬌小且主要是徑向力，故選用單列向心球軸承。主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇6206兩個(gè)（GB/T 276—1993），從動(dòng)軸承6209兩個(gè)（GB/T 276—1993） 兩軸承承受純徑向載荷 主動(dòng)軸軸承壽命：深溝球軸承6206，基本額定動(dòng)負(fù)荷，，。 預(yù)期壽命為：10年，兩班制 所以，軸承壽命及格。 從動(dòng)軸軸承壽命：深溝球軸承6209，基本額定動(dòng)負(fù)荷，，。 預(yù)期壽命為：10年，兩班制 所以，軸承壽命及格。 8、 鍵的選擇及校核 1、 主動(dòng)軸外伸端，考慮到鍵在軸中部安裝，故選鍵6×28 GB 1096—1990，b=6mm，L=28mm，h=6mm。選擇45鋼，其許用擠壓應(yīng)力。 則強(qiáng)度足夠，合格。 2、 從動(dòng)軸外伸端，考慮到鍵在軸中部安裝，故選鍵10×40 GB 1096—1990，b=10mm，L=40mm，h=8mm。選擇45鋼，其許用擠壓應(yīng)力。 則強(qiáng)度足夠，合格。 3、 與齒輪連接處，考慮到鍵在軸中部安裝，故選鍵10×45 GB 1096—1990，b=10mm，L=45mm，h=8mm。選擇45鋼，其許用擠壓應(yīng)力。 則強(qiáng)度足夠，合格。 九、聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，K=1.3。 選用TL6型（GB 12458—1990）彈性套柱削聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=250（），。采用Y型軸孔，A型鍵，軸孔直徑d=32至40mm，選d=35mm,軸孔長(zhǎng)度L=82mm。 TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)。 公稱轉(zhuǎn)矩：250（）；許用轉(zhuǎn)速：3300（）；軸孔直徑：35mm；軸孔長(zhǎng)度：82mm；外徑：160mm；材料：HT200；軸孔類型：Y型；鍵槽類型：A型。 十、箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 箱體是一個(gè)重要零件，它用于支持和固定減速器中的各種零件，并保證傳動(dòng)件的嚙合精度，使箱體有良好的潤(rùn)滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜，其重量約占減速器的一半，所以箱體結(jié)構(gòu)對(duì)工作性能、加工工藝、材料消耗，重量及成本等有很大的影響。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，各部分民尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式在裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制過程中確定如下： 1.箱座壁厚； 2.箱座凸緣厚度b=1.5，； 3.箱蓋厚度； 4.箱蓋凸緣厚度； 5.箱底座凸緣厚度； 6.軸承旁凸臺(tái)高度h=45mm，凸臺(tái)半徑R=20mm； 7.齒輪軸端面與內(nèi)機(jī)臂距離； 8.大齒輪齒頂與內(nèi)機(jī)壁距離； 9.小齒輪端面到內(nèi)機(jī)壁距離； 10.上下機(jī)體肋板厚度； 11.主動(dòng)軸承端蓋外徑； 12.從動(dòng)軸承端蓋外徑=130mm； 13.地腳螺栓M16，數(shù)量6根。 十一、減速器附件的選擇及簡(jiǎn)要說明 1.安裝端蓋的螺栓12個(gè)，材料為Q235，規(guī)格M6×16 GB 5782—1986； 2.安裝端蓋的螺栓24個(gè)，材料為Q235，規(guī)格M8×25 GB 5782—1986； 3.定位銷2個(gè)，材料為35，規(guī)格A6×40 GB 117—1986； 4.調(diào)整安裝墊圈3個(gè)，材料為65Mn，規(guī)格10 GB 93—1987； 5.安裝螺母3個(gè)，材料為A3，規(guī)格M10 GB 6107—1986； 6.測(cè)量油面高度的油標(biāo)尺1條，材料為組合件； 7.透氣通氣器1個(gè)，材料為A3。 十二、減速器潤(rùn)滑方式、密封形式、潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量的簡(jiǎn)要說明 1.潤(rùn)滑方式。 （1）齒輪v=1.33m/s<<12m/s，應(yīng)用噴油潤(rùn)滑。但考慮成本及需要選用的浸油潤(rùn)滑； （2）軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。 2.潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量。 （1）齒輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油（GB 443—1989），最低—最高油面距（大齒輪）10mm至20mm，需油量為1.5L左右； （2）軸承潤(rùn)滑選用ZL—3型潤(rùn)滑脂（GB 7324—1987），用油量為軸承間隙的1/3至1/2為宜。 3.密封形式。 （1）箱座與箱蓋凸緣的密封：選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法； （2）觀察孔和油孔等處結(jié)合面的密封：在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封； （3）軸承孔的密封：悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部，軸的外伸端與透蓋間的間隙，由于v<3m/s故選用半粗羊毛氈加以密封。 十三、設(shè)計(jì)小結(jié) 經(jīng)過一個(gè)月的設(shè)計(jì)計(jì)算，終于把該設(shè)計(jì)的所有工作都完成了，由于設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常遇到一些別的事情，耽誤了一些時(shí)間，所以本次設(shè)計(jì)顯得比較倉(cāng)促，考慮不周的地方也是在所難免的，但是經(jīng)過了查找資料、咨詢老師、詢問同學(xué)最終還是順利把該設(shè)計(jì)完成了。 在做本設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多問題，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心。通過自己的努力（查資料、問同學(xué)）把問題解決，當(dāng)問題一個(gè)個(gè)被解決的時(shí)候，自己的內(nèi)心是喜悅的，那是一種無法描述的愉悅。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西，不僅鞏固和復(fù)習(xí)了前面所學(xué)的知識(shí)，而且還對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這個(gè)專業(yè)有了更深的了解和認(rèn)識(shí)，弄清楚了設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到的問題，為以后的設(shè)計(jì)工作提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程理論知識(shí)和利用生產(chǎn)時(shí)間知識(shí)來解決實(shí)際問題的能力，真正做到了學(xué)以致用。在此期間我與同學(xué)之間互相幫助，共同面對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難，培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)精神。在這些過程當(dāng)中我充分的認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)理解和接受應(yīng)用方面的不足，特別是自己的系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力的欠缺，將來要進(jìn)一步加強(qiáng)，今后的學(xué)習(xí)還要更加的努力。本次課程設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)的一次系統(tǒng)總結(jié)與應(yīng)用，還是對(duì)自己體質(zhì)的一次檢驗(yàn)。 本次課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的倉(cāng)促，還有許多地方有不足之處。再加上課程設(shè)計(jì)選在臨近期末考試期間進(jìn)行，在這樣的情況下完成了設(shè)計(jì)，還真不容易。在此，我要感謝指導(dǎo)我的老師，幫助我的同學(xué)，是你們的幫助，讓我順利完成了本次設(shè)計(jì)。 十四、參考文獻(xiàn) 1.濮良貴、紀(jì)名剛 第八版 機(jī)械設(shè)計(jì) 高等教育出版社； 2.李育錫 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社； 3.孫巖、陳曉羅、熊涌、李志紅 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 北京理工大學(xué)出版社； 4.吳宗澤 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2004； 5.王時(shí)任、郭文平 機(jī)械原理與機(jī)械零件 高等教育出版社 1983 11； 6.陳錦昌、劉林 第四版計(jì)算機(jī)工程制圖 華南理工大學(xué)出版社。 ?總=0.88 Pd=2.66KW nw=138r/min I=6.69 Pca＝３.６KW V1=5.02m/s Ld0≈1146mm a≈352mm amin≈334mm amax≈390mm α1≈163.70≥900 Z≈5.04≤10 Z取6 F0min≈98.39N Fp=1753.13N T1=5.67×104N·mm N1≈1.38×109 N2≈3.97×108 [δ]1=552MPa [δ]2=533.5MPa V==1.33m/s b=53.12mm m=2.79mm [δF]1=450MPa [δF]2=349.6MPa K=1.410 m=1.65mm m取2mm d1=56mm d2=180mm a=118mm b=56mm 主動(dòng)軸 從動(dòng)軸 主動(dòng)軸承 6206 2個(gè) 從動(dòng)軸承 6209 2個(gè) 主動(dòng)軸外伸端鍵 6×28 GB 1096—1990 從動(dòng)軸外伸端鍵 10×40 GB 1096—1990 與齒輪連接處鍵 10×45 GB 1096—1990 選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器 齒輪浸油潤(rùn)滑 軸承脂潤(rùn)滑 齒輪用150號(hào)機(jī)械油 軸承用ZL—3型潤(rùn)滑脂 16 學(xué)校：電子科技大學(xué)中山學(xué)院 學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)：09機(jī)械C班