礦用回柱絞車傳動裝置設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說明書 題目: 礦用回柱絞車傳動裝置設(shè)計(jì) 姓名： 學(xué)院： 專業(yè)： 學(xué)號： 班級： 指導(dǎo)老師： 目 錄 一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………………………3 （1）原始技術(shù)數(shù)據(jù)……………………………………………………………………………4 （2）設(shè)計(jì)要求……………………………………………………………………………………4 （3）總體布置簡圖………………………………………………………………………………5 二、機(jī)械裝置的總體方案設(shè)計(jì)………………………………………………………………5 （1

2、）電動機(jī)選擇…………………………………………………………………………………6 （2）分配傳動比…………………………………………………………………………………7 （3）運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算………………………………………………………………………8 三、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………10 （1）直齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………10 （2）蝸桿傳動設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………15 （3）內(nèi)嚙合齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………20 四、傳動軸設(shè)計(jì)計(jì)算………

3、…………………………………………………………………26 （1）電機(jī)軸的確定…………………………………………………………………………26 （2）輸入端聯(lián)軸器祖選擇……………………………………………………………………26 （3）高速軸設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………………26 （4）蝸桿軸設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………………29 （5）蝸輪軸設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………………33 五、鍵連接及軸承設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………36 （1）鍵連接的選擇及校核……………………

4、………………………………………………36 （2）軸承的校驗(yàn)………………………………………………………………………………37 （3）聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………………………………41 五、減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)選擇 （1）箱體結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………………………………42 （2）減速器附件選擇………………………………………………………………………43 六、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………45 設(shè)計(jì)題目 F. 礦用回柱絞車傳動

5、裝置設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)條件 （1）機(jī)器功用 煤礦井下回收支柱用的慢速絞車； （2）工作情況 工作平穩(wěn)，間歇工作（工作于間歇時(shí)間比為1：2），繩筒轉(zhuǎn)向定期變換； （3）運(yùn)動要求 絞車?yán)K筒轉(zhuǎn)速誤差不超過8%； （4）工作能力 儲備余量10%； （5）使用壽命 10年；每年350天；每天8小時(shí)； （6）檢修周期 一年小修，五年大修； （7）生產(chǎn)批量 小批生產(chǎn)； （8）生產(chǎn)廠型 中型機(jī)械廠。 2.原始數(shù)據(jù) 題號 鋼繩牽引力（KN） 鋼繩最大速度（m/s） 繩筒直徑（mm） 鋼繩直徑（mm） 最大纏繞層數(shù) F3 45 0.20 250 15 6

6、 3.設(shè)計(jì)任務(wù) （1）設(shè)計(jì)內(nèi)容 ①電動機(jī)選型；②閉式式齒輪設(shè)計(jì)；③減速器設(shè)計(jì)； ④聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)；⑤滾筒軸系設(shè)計(jì)；⑥其他。 （2）設(shè)計(jì)工作量 ①傳動系統(tǒng)安裝圖1張；②減速器裝配圖1張； ③零件圖2張；④設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。 4.設(shè)計(jì)要求 （1）要求蝸桿減速器設(shè)計(jì)成： ①阿基米德蝸桿減速器； ②圓弧齒輪柱蝸桿減速器； ③設(shè)計(jì)者自定的型式 （2）第一級齒輪與蝸桿傳動合并設(shè)計(jì)成閉式齒輪—蝸桿減速器。 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程 計(jì)算結(jié)果 第一階段 一、總體設(shè)計(jì) 1. 分析傳動裝置的組成和特點(diǎn)，確定傳動方案 2. 電動機(jī)選擇 （1

7、）電動機(jī)輸出功率計(jì)算 若已知工作機(jī)上作用力和線速度時(shí)： 若已知工作機(jī)上的阻力和轉(zhuǎn)速時(shí)： 本設(shè)計(jì)中: 已知滾筒上鋼繩的牽引力： 鋼繩的最大線速度： 的計(jì)算： 查表9-1得 卷筒： 滾動軸承： （低速）梅花彈性聯(lián)軸器： （高速）撓性聯(lián)軸器： 卷繩輪： 油池內(nèi)油的飛濺和密封摩擦： 8級精度油潤滑的齒輪傳動： 油潤滑的雙頭蝸桿： 加工齒的開式齒輪傳動（脂潤滑）： （2）確定電動機(jī)型號： 電動機(jī)所需額定功率和電動機(jī)輸出功率之間有以下關(guān)系： 根據(jù)工作情況取 查表16-2得： 綜合選用電動機(jī)：Y180L-4 型 額定功率=22K

8、W， 滿載轉(zhuǎn)速=1470r/min 3.傳動比分配 （1）總傳動比 滾筒最大直徑=D+ mm 式中： －－繩筒直徑；－－鋼繩直徑。 滾筒的轉(zhuǎn)速 = （2）傳動比分配 聯(lián)軸器： 外嚙合齒輪傳動比： 蝸輪蝸桿：(ZA閉式) 聯(lián)軸器： 內(nèi)嚙合齒輪： 4.傳動裝置運(yùn)動參數(shù)的計(jì)算 減速器傳動裝置各軸從高速至低速依次編號為：I軸、II軸、III 軸、IV軸。 （1） 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 電動機(jī)軸轉(zhuǎn)速 第I軸轉(zhuǎn)速 第II軸轉(zhuǎn)速 第III軸轉(zhuǎn)速 第IV

9、軸轉(zhuǎn)速 卷筒軸轉(zhuǎn)速 （2）各軸功率的計(jì)算 電動機(jī)軸功率 第I軸功率 第II軸功率 第III軸功率 第IV軸功率 卷筒軸功率 （3）各軸扭矩的計(jì)算 電動機(jī)軸扭矩 第I軸扭矩 第II軸扭矩 第III軸扭矩 第IV軸扭矩 卷筒軸扭矩 （4）各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩、傳動比、效率列表 軸號 轉(zhuǎn)速 輸出功率 輸出扭矩 傳動比 效率 電機(jī)軸 1470 18.53 120.38

10、 I 1470 17.80 115.64 1 0.96 II 735 15.76 204.77 2 0.89 III 36.75 12.54 3258.69 20 0.80 IV 36.75 11.80 3066.39 1 0.94 卷筒軸 9.19 10.87 11295.81 4.00 0.92 二、傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 直齒圓柱齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算 已知：高速齒輪傳遞功率 小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動比 (1) 選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選 小齒輪材料：40Cr調(diào)質(zhì)， 大齒輪材料：45鋼正

11、火， 許用接觸應(yīng)力由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-12： 接觸疲勞極限由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21得 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)，應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-13 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19得 ， 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 則 許用彎曲應(yīng)力由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-12 彎曲疲勞極限由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18得 ， (2) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 小輪分度圓直徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-9得 齒寬系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7 （按齒輪相對軸承為非對稱布置） 小齒輪齒數(shù)由推薦值內(nèi)

12、取 大齒輪齒數(shù) 齒數(shù)比 傳動比誤差 小輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù) 使用系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2取 動載系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8取 齒間載荷分配系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3取 齒間載荷分布系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4取 載荷系數(shù)： 材料彈性系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6取 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 故： 齒輪模數(shù) 由《機(jī)械原理》圓整 2.5 圓周速度 （3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-5a 齒形系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5 小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5 小輪 大輪 故 滿足校核

13、要求 (4)齒輪其它主要尺寸計(jì)算 小輪分度圓直徑 大輪分度圓直徑 齒根圓直徑 齒頂圓直徑 標(biāo)準(zhǔn)中心距 齒寬 大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 2. 減速器蝸桿傳動設(shè)計(jì)計(jì)算 已知： 選用ZA閉式， 蝸桿傳遞功率:, 蝸桿轉(zhuǎn)速：， 蝸輪轉(zhuǎn)速：； (1) 材料選擇： 蝸桿： 45號鋼表面淬火，表面硬度：45-55HRC 蝸輪： ZCuSn10P1（金屬模鑄造） 為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造 （2）許用應(yīng)力： 蝸輪許用接觸應(yīng)力 －蝸輪的基本許用接觸

14、應(yīng)力， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-7查得 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 則蝸輪許用接觸應(yīng)力 蝸輪的許用彎曲應(yīng)力： ￣￣蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-8查得 彎曲強(qiáng)度的疲勞壽命系數(shù) 則蝸輪的許用彎曲應(yīng)力 (3)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式11-10 ： 式中： 蝸桿頭數(shù): 蝸輪齒數(shù): 蝸輪轉(zhuǎn)矩: 載荷系數(shù):取 使用系數(shù): 動載系數(shù): 齒向載荷分布系數(shù): 則有： 材料彈性系數(shù)：鑄錫青銅 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-2得 模數(shù): 蝸桿分度圓直徑: 蝸桿導(dǎo)程角: 蝸輪分度圓直徑

15、: 蝸輪圓周速度: （4）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 蝸輪齒根彎曲應(yīng)力 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式11-11得 蝸輪齒形系數(shù) 蝸輪的當(dāng)量齒數(shù) 蝸桿變位系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖11-19 螺旋角影響系數(shù) 滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求 (5) 熱平衡計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式11-22可得 蝸桿傳動保持正常工作溫度所需散熱面積為 傳動效率: 嚙合效率: 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式11-20 滑動速度: 由查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-18 當(dāng)量摩擦角 則 由于軸承摩擦及攪油時(shí)濺油耗損不大，故取 則 大于原估計(jì)值0.80，所以不

16、需重算 散熱系數(shù)按通風(fēng)良好，取 油的工作溫度: 周圍空氣溫度: （6）其它主要尺寸計(jì)算 齒頂高系數(shù) 蝸桿： 蝸桿齒頂圓直徑： 蝸桿齒根圓直徑 蝸桿螺紋部分長度 變位系數(shù) 蝸輪： 蝸輪喉圓直徑 蝸輪根圓直徑 蝸輪頂圓直徑 取 蝸輪寬度 3.內(nèi)嚙合齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算(滾筒齒輪組) 已知：高速齒輪傳遞功率 小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動比 小輪轉(zhuǎn)矩 （1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選 小齒輪材料：40Cr調(diào)質(zhì)， 大齒輪材料：45鋼正火， 許用接觸應(yīng)力由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-12 接觸

17、疲勞極限由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21得 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)， 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-13知： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19得 ， 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 則 許用彎曲應(yīng)力由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-12 彎曲疲勞極限由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18得 ， 則 (2) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 齒輪模數(shù)： 載荷系數(shù) 使用系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2取 動載系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8取 齒間載荷分配系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3取 齒間載荷分布系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4取 載

18、荷系數(shù)： 小輪轉(zhuǎn)矩 齒寬系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7 （按齒輪相對軸承為非對稱布置） 小齒輪齒數(shù)由推薦值中取 大齒輪齒數(shù)（圓整為72） 齒數(shù)比 傳動比誤差 齒形系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5 小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5 小輪 大輪 計(jì)算大小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大 則齒輪模數(shù) 開式齒輪擴(kuò)大圓整取 （3）齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-8 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 材料彈性系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6取 （1） 齒輪其它主要尺寸計(jì)算 小齒輪分度圓直徑 大齒輪分度圓

19、直徑 齒根圓直徑 齒頂圓直徑 標(biāo)準(zhǔn)中心距 齒寬 大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 第二階段 一、裝配圖設(shè)計(jì) 二、傳動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、電機(jī)軸的確定 電機(jī)型號Y180L-4,按照此型號選取相應(yīng)軸。 2、輸入端聯(lián)軸器選擇 已知電機(jī)軸輸出扭矩為120.38Nm，轉(zhuǎn)速為1470r/min 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)》表14-6選用 HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器 轉(zhuǎn)速n=1470 r/min 轉(zhuǎn)矩T=120.38 Nm 軸孔長度L=82 mm,直徑d=40mm 3、 高速軸設(shè)計(jì) 已知： 傳遞功率， 轉(zhuǎn)速

20、轉(zhuǎn)矩： 軸上齒輪分度圓直徑 使用壽命：10年，350天/年，8小時(shí)/天 1、初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查表15-3知選取A0=126，于是得 考慮到軸上有一個(gè)鍵槽，按軸徑增大7%考慮 故 2、作用在齒輪上的力 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）I-II段、V-VI段軸安裝軸承6012。 2）為使軸承便于安裝與拆卸，取I-II段軸長為15mm、V-VI段軸長為15mm，軸徑為60mm。 3）為便于軸承拆卸與定位取II-III、IV-V段軸長為11m

21、m，軸徑為64mm。 4）III-IV段已知。 5）VI-VII段取軸徑54mm，軸長50mm。 6）VII-VIII段與聯(lián)軸器相連，由聯(lián)軸器型號可取軸長70mm，軸徑40mm。 4、求軸上載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖。再根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 5、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面A是軸 的危險(xiǎn)截面。所以只校核截面A的強(qiáng)度。 由于軸受的載荷脈動循環(huán)變應(yīng)力，所以取。軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查得。因此，，故安全。 4、 蝸桿軸設(shè)計(jì) 已

22、知： 傳遞功率， 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩： 軸上齒輪分度圓直徑 使用壽命：10年，350天/年，8小時(shí)/天 1、初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查表15-3 選取A0=126，于是得 考慮到軸上有一個(gè)鍵槽，按軸徑增大7%考慮 故 2、蝸輪作用在蝸桿上的力 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）I-II段軸用于安裝齒輪，軸徑60mm。軸長105mm。 2）II-III段用于安裝套筒并壓住軸承，軸徑72mm，軸長60mm。 3）III-IV段用于安裝軸承，軸徑

23、80mm。軸長19mm，軸承型號為61916。 4）IV-V段軸承定位，軸徑90mm。軸長10mm。 5）V-VI段用于軸的加長，軸徑80mm。軸長115mm。 6）VI-VII段軸已知。 7）VII-VIII段用于軸的加長，軸徑80mm，軸長85mm。 8）VIII-IX段用于軸承定位，軸徑90mm，軸長10mm。 9）IX-X段用于安裝軸承，軸徑80mm，軸長53mm，軸承型號為一對30216軸承。 10）X-XI段用于安裝圓螺母，螺紋內(nèi)徑68.4mm，軸長37mm。 4、求軸上載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖。再根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。

24、 5、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面A是軸 的危險(xiǎn)截面。所以只校核截面A的強(qiáng)度。 由于軸受的載荷脈動循環(huán)變應(yīng)力，所以取。軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查得。因此，，故安全。 6、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 （1）判斷危險(xiǎn)截面 截面A上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，而且這里軸的直徑較大，故不必校核。截面Ⅱ應(yīng)力集中，且左側(cè)軸直徑較小。故對截面Ⅱ左側(cè)進(jìn)行較核即可。 （2）截面Ⅱ左側(cè) 截面Ⅱ左側(cè)的彎矩M為 截面Ⅱ左側(cè)的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力

25、為 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查表得 ， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查表，經(jīng)插值后查得，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)，， 又由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查得軸的材料敏感系數(shù)為 ，， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查得尺寸系數(shù)為，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為， 軸采用磨削加工，查表得表面質(zhì)量系數(shù)為， 軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即，按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》計(jì)算式得綜合系數(shù)值為 又由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》所學(xué)內(nèi)容得碳鋼的特性系數(shù) ， 于是，計(jì)算軸的疲勞安全系數(shù)為 故軸的選用安全。 5、蝸輪軸設(shè)計(jì) 已知： 傳遞功率， 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩： 使用壽

26、命：10年，350天/年，8小時(shí)/天 1、初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查表15-3 選取A0=126，于是得 考慮到軸上有一個(gè)鍵槽，按軸徑增大7%考慮 故 2、作用在齒輪上的力 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）I-II段、IV-V段軸安裝軸承30224，內(nèi)徑120mm。 2）為使軸承便于安裝與拆卸，取I-II段軸長為43mm、IV-V段軸長為54mm，軸徑均為120mm。 3）為便于軸承拆卸與定位取II-III段軸長為9mm，軸徑為140mm。

27、 4）III-IV段用于安裝蝸輪，取軸徑128mm，軸長177.5mm。 5）V-VI段取軸徑110mm，軸長80mm。 6）VI-VII段與聯(lián)軸器相連，由聯(lián)軸器型號可取軸長160mm，軸徑100mm。 4、求軸上載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖。再根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 5、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面A是軸 的危險(xiǎn)截面。所以只校核截面A的強(qiáng)度。 由于軸受的載荷脈動循環(huán)變應(yīng)力，所以取。軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查得。因此，，故安全。

28、 三、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 1）I軸上與聯(lián)軸器相聯(lián)處鍵的校核 公稱直徑，鍵 bhL=12863 單鍵 深度：軸槽深，輪轂槽深 擠壓強(qiáng)度=125MPa 滿足設(shè)計(jì)要求 2）II軸上鍵的校核 公稱直徑，鍵 bhL=1811100 單鍵 深度：軸槽深，輪轂槽深 擠壓強(qiáng)度=125 MPa 滿足設(shè)計(jì)要求 3）III軸上鍵的校核 （1）與齒輪相聯(lián)處 公稱直徑，鍵 bhL=3218140 單鍵 深度：軸槽深，輪轂槽深 擠壓強(qiáng)度=125 MPa 滿足設(shè)計(jì)要求 （2）與聯(lián)軸器相聯(lián)處 公稱直徑，鍵 bhL=2816140 單鍵 深度：軸槽深，輪轂槽深

29、 擠壓強(qiáng)度=125 MPa 滿足設(shè)計(jì)要求 四、軸承的校驗(yàn) 1、Ⅰ軸（高速軸）軸承6012 軸承1所受徑向力 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 查表可得Cr=31.5KN 軸承壽命 滿足要求 2、蝸桿處軸承 左邊軸承：6216 軸承所受徑向力為 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 查表可得Cr=71.5KN 軸承壽命 滿足要求 右邊軸承30316： 當(dāng)指向里端軸承時(shí)偏于危險(xiǎn) 軸承“1”被壓緊，“2”被放松。 計(jì)算軸承所受當(dāng)量動載荷 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為

30、 工作溫度小于，溫度系數(shù) 查表可得Cr=278KN 軸承壽命 滿足要求 3．蝸輪處軸承 軸承型號為30224 當(dāng)指向里端軸承時(shí)偏于危險(xiǎn) 軸承“1”被壓緊，“2”被放松。 計(jì)算軸承所受當(dāng)量動載荷 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 工作溫度小于，溫度系數(shù) 查表可得Cr=338KN 軸承壽命 滿足要求 五、聯(lián)軸器的選擇 (1)由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為1.3， 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 查得HL7彈性柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為，許用的最大轉(zhuǎn)速為2240r/

31、min，軸徑選用100mm，此時(shí)合用。 第三階段設(shè)計(jì) 一、減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)選擇 （一）箱體結(jié)構(gòu)尺寸 目的 分析過程 結(jié)論 下箱座壁厚 δ 15mm 上箱座壁厚 δ1 15mm 箱座上的肋厚 M 20mm 地腳螺栓直徑 ddb M16 地腳螺栓通孔直徑 ddb’ 13.5mm 地腳螺栓沉頭座直徑 D0 24mm 地腳螺栓數(shù)目 N 4 上下箱連接螺栓直徑 上下箱連接螺栓通孔直徑 D2 M10 D2’ 11mm 上下箱連接螺栓沉頭座直徑 D0 24mm 軸

32、承蓋螺釘直徑 檢查孔蓋連接螺栓直徑 D3 M8 D4 M6 圓錐定位銷直徑 D5 8mm 減速器中心高 H 195mm 軸承旁凸臺高度 h 55mm 軸承旁凸臺半徑 r 16mm 箱體外壁至軸承座端面的距離 K 42mm 軸承座孔長度 50mm 大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離 11.95mm 齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離 10mm （一）減速器附件的選擇 1 ,、通氣器 齒輪箱高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)部氣體受熱膨脹，為保證箱體內(nèi)外所受壓力平衡，減小箱體所受負(fù)荷，設(shè)通氣器及時(shí)將箱內(nèi)高壓氣體排出。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選用通氣器尺寸M181.5

33、 2 、窺視孔和視孔蓋 為便于觀察齒輪嚙合情況及注入潤滑油，在箱體頂部設(shè)有窺視孔。 為了防止?jié)櫥惋w出及密封作用，在窺視孔上加設(shè)視孔蓋。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》取A=150mm 3 、油標(biāo)尺油塞 為方便的檢查油面高度，保證傳動件的潤滑，將油面指示器設(shè)在低速級齒輪處油面較穩(wěn)定的部位。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選用油標(biāo)尺尺寸M16 4、油塞 為了排出油污，在減速器箱座最低部設(shè)置放油孔，并用油塞和封油墊將其住。 由<[2]P79表9-16> 選用油塞尺寸 M161.5 5、定位銷 保證拆裝箱蓋時(shí)，箱蓋箱座安裝配合準(zhǔn)確，且保持軸承孔的制造精度，在箱蓋與箱座的聯(lián)接

34、凸緣上配兩個(gè)定位銷。 由<[2]P142表14-3> GB117-86 A535 6 、啟蓋螺釘 在箱體剖分面上涂有水玻璃，用于密封，為便于拆卸箱蓋，在箱蓋凸緣上設(shè)有啟蓋螺釘一個(gè)，擰動起蓋螺釘，就能頂開箱蓋。結(jié)構(gòu)參見減速器總裝圖，尺寸取M1030 7、起吊裝置 減速器箱體沉重，采用起重裝置起吊，在箱蓋上鑄有吊耳。 為搬運(yùn)整個(gè)減速器，在箱座兩端凸緣處鑄有吊鉤 （二）潤滑與密封 1、齒輪的潤滑 采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為64.89r/min，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為60mm。 1、 滾動軸承的潤滑 由于軸承周向速度為584r/min

35、，所以采用脂潤滑。選用ZL-1潤滑脂。 2、 潤滑油的選擇 考慮到該裝置用于小型設(shè)備，故齒輪選用L-AN15潤滑油。 3、 密封方法的選取 采用凸緣式端蓋加氈圈油封實(shí)現(xiàn)密封。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸與氈圈尺寸按軸承與軸徑尺寸決定。 十五、參考文獻(xiàn) 1、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第五版 楊可楨 程光蘊(yùn) 李仲生主編 高等教育出 版社 2005年 2、《機(jī)械設(shè)計(jì)——課程上機(jī)與設(shè)計(jì)》程志紅 唐大放主編 東南大學(xué)出版社 2006年 3、 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》修訂版 陳鐵鳴 王連明 王黎欽主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003年 4、《機(jī)

36、械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》李育錫 主編 高等教育出版社 2007年 5、《減速器設(shè)計(jì)實(shí)例精解》張春宜 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2010年 6、 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程》第八版 濮良貴 紀(jì)名剛主編 高等教育出版社 2006年 = =22KW =1470r/min mm =9.20r/min =159.78

37、 =2 2.5

38、

39、

40、

41、 bhL

42、=12863 bhL=1811100 bhL=3218140 bhL=2816140 軸承6012 Cr=31.5KN 左邊軸承：6216 Cr=71.5KN 右邊軸承30316 Cr=278KN 軸承型號為30224 Cr=338KN 46