机械设计课程设计一级减速器设计说明书 - 图文

课程设计

题 目：系 别：专业班级：学 号：学生姓名：指导教师：时 间：

设计题目：带式输送机传动装置设计

一、传动方案简图

二、已知条件：

1、带式输送机的有关原始数据：

减速器齿轮类型： 斜齿圆柱齿轮 ； 输送带工作拉力：F= 4.5 kN； 运输带速度：v= 0.82 r/min； 滚筒直径：D= 330 mm.

2、滚筒效率：η=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）； 3、工作情况：使用期限8年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷较平稳；

4、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。

三、设计任务：

1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容

1) 运动参数的计算，电动机的选择； 2) V带传动的设计计算； 3) 齿轮传动的设计计算； 4) 链传动的设计计算；

5) 轴的设计与强度计算； 6) 滚动轴承的选择与校核； 7) 键的选择与强度校核； 8) 联轴器的选择。 3、设计绘图：

1）减速器装配图一张（A0或A1图纸）；

2）零件工作图2张（低速级齿轮、低速轴，A2或A3图纸）； 3）设计计算说明书1份（>6000字）；

四、主要参考书目

[1]李育锡.机械设计课程设计[M].北京：高等教育出版社，2008. [2]濮良贵.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]成大仙.机械设计手册（第5版）[M].北京：化学工业出版社，2007

目 录

一、传动方案的拟定及说明 .......................................................................................................................... 4 二、电机的选择 .............................................................................................................................................. 4 1、电动机类型和结构型式 ........................................................................................................................ 4 2、电动机容量 ............................................................................................................................................ 4 3、电动机额定功率Pm .............................................................................................................................. 4 4、电动机的转速 ........................................................................................................................................ 4 5、计算传动装置的总传动 ........................................................................................................................ 5 三、计算传动装置的运动和动力参数 .......................................................................................................... 5 1．各轴转速 ................................................................................................................................................ 5 2.各轴输入功率为(kW) ............................................................................................................................. 5 3.各轴输入转矩（N?m） ........................................................................................................................... 5 四、传动件的设计计算 .................................................................................................................................. 6 1、设计带传动的主要参数 ........................................................................................................................ 6 2、齿轮传动设计 ........................................................................................................................................ 8 3、链传动设计 .......................................................................................................................................... 12 五、联轴器的设计 ........................................................................................................................................ 13 六、轴的设计计算 ........................................................................................................................................ 12 1、高速轴的设计 ...................................................................................................................................... 13 2、低速轴的设计 ...................................................................................................................................... 16 七、轴承的选择及计算 ................................................................................................................................ 19 1、高速轴轴承的选择及计算 .................................................................................................................. 19 2、低速轴的轴承选取及计算 .................................................................................................................. 20 八、键连接的选择及校核 ............................................................................................................................ 20 1、高速轴的键连接 .................................................................................................................................. 20 2、低速轴键的选取 .................................................................................................................................. 20 九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 ................................................................................ 20 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表 ...................................................................................................... 21 2、减速器附件的选择 .............................................................................................................................. 22 十、润滑与密封 ............................................................................................................................................ 22 1、润滑 ...................................................................................................................................................... 22 2、密封 ...................................................................................................................................................... 22 十一、设计小结 ............................................................................................................................................ 22 十二、参考文献 ............................................................................................................................................ 23

- 3 -

一、传动方案的拟定及说明

传动方案初步确定为三级减速（包含带轮减速、一级圆柱齿轮传动减速和链传动减速），说明如下：

为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nW，即

60000v=47.48r/min ?D二、电机的选择

1、电动机类型和结构型式

nw? 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列（IP44）三向异步电动机。它为卧式全封闭结构，具有防止灰尘等其他杂物侵入电机内部的特点。

2、电动机容量

1)、 电机所需功率ＰＷ

P?3.69kW W?FV?4.5?0.82pW2)、 电动机输出功率Pd Pd?传动装置的总效率 ???1?

4??2??3??4??5

式中，?1??2...为从电动机至滚筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由参考书【1】表3-1查得： V带传动效率?1?0.95，滚动轴承传动效率为?2?0.98，齿轮传动效率为η3?0.97, 链传动效率

4?4?0.93,联轴器传动效率为?5?0.99，卷筒传动效率?6?0.96。则???1??2??3??4??5=0.7513

故Pd?PW?总?3.69?4.91kW

0.75133、电动机额定功率Pm

由【1】表17-7选取电动机额定功率Pm?5.5kW

4、电动机的转速

为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由任务书中推荐减速装置(包括V带、一级减速器和链传动)传动比范围i??(2~4)?(3~6)?(2~4)?12~96，则 电动机转速可选范围为

??nW?i??47.48?(12~96)?570~4558r/min nd可见同步转速为1500r/min的电动机符合。由【1】表17-7选定电动机的型号为Y132S--4。主要性

- 4 -

能如下表：

电机型号 Y132S--4 额定功率 5.5KW 满载转速 1440r/min 堵转转矩 2.2 最大转矩 2.2 5、计算传动装置的总传动比

1）、总传动比i总?i总并分配传动比

nm1440??30.33 nw47.482)、分配传动比 取V带传动的传动比i1?2.5，链传动的传动比为i3?2.5，则齿轮的传动比

i总30.33i2???4.85

i1i32.5?2.5三、计算传动装置的运动和动力参数

1．各轴转速

减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：Ⅰ轴、Ⅱ轴，链轮轴为Ⅲ轴、卷筒轴 各轴的转速为（r/min）

高速轴Ⅰ的转速 n1?nm1440??576 i12.5n1576??118.76 i24.85低速轴Ⅱ的转速 n2?链轮轴Ⅲ的转速 n3?n2/2.5?118.76/2.5?47.5 卷筒轴的转速 n4=n3=47.5

2.各轴输入功率为(kW)

高速轴Ⅰ的输入功率 P1?Pm??1?4.91?0.95?4.6645 低速轴Ⅱ的输入功率 链轮轴Ⅲ的输入功率 卷筒轴的输入功率

P2?P1??2??3?4.6645?0.98?0.97?4.434 P3?P2??2??4?4.434?0.98?0.93?4.04 P4?P3??2??5?4.04?0.98?0.99?3.92

9550?P19550?4.6645??77.34 n15763.各轴输入转矩（N?m）

1）、轴Ⅰ的转矩为 T1?- 5 -

2）、轴Ⅱ的转矩为 T2?9550?P29550?4.434??356.56 n2118.769550?P39550?4.04??812.25 n347.59550?P49550?3.92??788.13 n447.53）、轴Ⅲ的转矩为 T3?4）、卷筒轴的转矩为 T4?将各数据汇总如下

表1 传动参数的数据表 轴Ⅰ 轴Ⅱ 轴Ⅲ 卷筒 轴

功率P∕kW 转矩T∕(N2m) 转速n(r∕min) 4.6645 77.34 4.434 356.56 4.04 812.25 3.92 788.13 576 118.76 47.5 47.5 四、传动件的设计计算

1、设计带传动的主要参数

已知带传动的工作条件：两班制工作，连续单向运转，稍有波动，所需传递的额定功率p=4.91kw小带轮转速n1?1440r/m 大带轮转速n2?576r/m，传动比i1?2.5。

设计内容包括选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力等等（因为之前已经选择了V带传动，所以带的设计按V带传动设计方法进行） 1）、计算功率pa pa=KA?P?1.3?4.91kw?6.383kw

2)、选择V带型 根据pa、n1由图8-10《机械设计》p157选择B型带（d1=125—140mm） 3）、确定带轮的基准直径dd并验算带速v

(1)、初选小带轮的基准直径dd，由（《机械设计》p155表8-6和p157表8-8，取小带轮基准直径

dd1?125mm

（2）、验算带速v v???dd?n1160?1000???125?144060?1000m/s?9.42m/s

- 6 -

因为5m/s<9.42m/s<30m/s,带轮符合推荐范围 （3）、计算大带轮的基准直径 根据式8-15 dd2?i?dd1?2.5?125mm?312.5mm， 初定dd2=315mm

（4）、确定V带的中心距a和基准长度Ld a、 根据式8-20 《机械设计》p152 0.7(dd1?dd2)?a0?2(dd1?dd2) 0.7?(125?315)?a0?2?(125?315) 308?a?880 初定中心距a0=500mm

b、由式8-22计算带所需的基准长度 l0=2a0+

?2?dd1?dd2???dd1?dd2?24a0

=23500+π30.53（125+315）+（315-125）（315-125）/43500 ＝1597mm

由表8-2先带的基准长度ld=1600mm c.计算实际中心距

a＝a0+(ld -l0)/2＝500+（1600-1597）/2＝501.5mm 中心距满足变化范围:262.5—750mm （5）.验算小带轮包角

?1＝180°-（dd2-dd1）/a357.3° ＝180°-（315-125）/501.5357.3° ＝166°>90° 包角满足条件 （6）.计算带的根数 单根V带所能传达的功率

根据n1=1440r/min 和dd1=125mm 表8-4a 用插值法求得p0=2.2kw

单根v带的传递功率的增量Δp0

已知B型v带，小带轮转速n1=1440r/min 转动比 i=

n1=dd1/dd2=2.5 n2- 7 -

查表8-4b得Δp0=0.46kw 计算v带的根数

查表8-5得包角修正系数k?=0.96,表8-2得带长修正系数kL=0.92

pr=(p0+Δp0)3k?3kL=(2.2+0.46) 30.9630.92=2.35KW

Z=

pc=6.383/2.35=2.72 故取3根. Pr（7）、计算单根V带的初拉力和最小值

F0min＝500*

(2.5?k?)pc+qVV=190.0N

ZVk?对于新安装的V带,初拉力为:1.5F0min=285N 对于运转后的V带,初拉力为:1.3F0min=247N （8）．计算带传动的压轴力FP

FP=2ZF0sin(?1/2)=754N

（9）.带轮的设计结构 A.带轮的材料为:HT200

B.V带轮的结构形式为:腹板式. C．结构图 （略）

2、齿轮传动设计

1）、选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数

(1)、按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。

(2)、带式机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095—88）。 (3)、材料选择。由表10-1选择小齿轮材料40Cr（调质），硬度280—320HBS,大齿轮材料为45（调质），硬度为250—290HBS。二者硬度差为40HBS左右。

(4)、选小齿轮齿数z1?24，齿轮传动比为i2=4.85，则大齿轮齿数

z2?4.85?24?116.4,，取z2?116。

2）、按齿面接触疲劳强度设计，初步选定β＝15°。

由设计计算公式进行计算，即 3）、确定公式内的各计算数值 (1)、试选载荷系数

进行计算。

Kt?1.3

（2）、选取区域系数Zh=2.425

（3）、由图10-26查得??1?0.76, ??2?0.84,则?????1???2?1.60

- 8 -

(4)、计算小齿轮传递的转矩。

T1?77.34N?m

(5)、由表【2】10-7选取齿宽系数?d?1。 (6)、由表10-6

1差得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa2

Pa；大齿轮的接触疲劳(7)、由图10-21d按齿面硬度差得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=650M强度极限?Hlim2?580MPa。 4）、计算应力循环次数。

N1?60nijLh?60?576?1?(2?8?300?8)?1.327?109

N11.327?10N2???2.74?108

4.854.85(1)、由【2】图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1?0.93,KHN2?1.01。 (2)、计算接触疲劳许用应力。

取失效概率为1%，安全系数S=1,则 KHN1?lim1?0.93?650?605MPa SKHN2σlim2[?H]2??1.03?580?585.5MPaS[?H]1?95）、计算

(1)、试算小齿轮分度圆直径代人[σH]中较小的值。

d1t>=45.4mm

(2)、计算圆周速度

v??d1tn160?1000???45.4?57660?1000?1.37m/s

6）、计算齿宽。

b??d?d1t?1?45.4?45.4mm

7）、计算齿宽与齿高之比。 模数 mt?d1t45.4??1.89mm z124齿高 h?2.25mt?2.25?1.89?4.2525mm

- 9 -

齿高比 计算纵向重合度??

b45.4??10.68 h4.2525??=0.318φdz1tanβ=2.05

8）、计算载荷系数。

根据v?1.37m/s，7级精度，由【2】图10-8查得动载系数KV?1.04; 斜齿轮，KHα=KFα=1.2。

由【2】表10-2查得使用系数KA?1。

由【2】表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承对称布置时，KHβ?1.314。 由

b?10.5，KHβ?1.422查【2】图10-13得KF??1.32，故载荷系数 hK?KAKVKH?KH??1?1.04?1.2?1.314?1.64

9）、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径

d1?d1t3K1.64?45.43?49.06mm Kt1.310）、计算模数m。 d49.06m?1??2.045mm

z124 11）、按齿根弯曲疲劳校核公式对小齿轮进行设计。

mn1?322KTYcos?YF1Ysa11??a??z12??F1? 12)、确定公式内的各计算值：

(1)、由【2】图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1?550MPa，大齿轮的弯曲疲劳极限

σFE2?390MPa。

(2)、由【2】图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.91，KFN2?0.95。 13)、计算弯曲疲劳许用应力。

取弯曲疲劳许用安全系数S=1.4，则 KFN3σFE30.91?550??357.5MPaS1.4 KFN4σFE40.95?390[σF]2???264.6MPaS1.4[σF]1?14）、计算载荷系数K。

- 10 -

15)、根据纵向重合度

??=1.704,从图10-28查得螺旋角影响系数

Y??0.85

16）、查取齿形系数。

由【2】表10-5查得 YFa1?2.6 ;5YFa2?2.17。7 17）、查取应力校正系数。

YSa2?1.79。3 由【2】表10-5查得 YSa1?1.5 ;818）、计算大、小齿轮的

YFaYSa并加以比较。 [σ]YFa1YSa12.69?1.58??0.011712[σF]1357.5 YFa2YSa22.177?1.793??0.014752[σF]2264.6大齿轮的数值大。 18）、设计计算

32?2?1.65?77.34?10?0.85?cos15mn1?3?0.014752?1.48 21?1.6?24对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大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（即模数与齿数的乘积）有关，可取弯曲疲劳强度算得的模数1.48mm，并就

近圆整为标准值为m=2mm，按接触强度算得的分度圆直径d1?49.06mm，算出小齿轮齿数

z1?d1?cos?49.06?cos15???23.69 ，取z1?24 mn2 z2?4.85?24?116.4 ，取z2?116 （1）、计算中心距 a1?mn(z1?z2)2?(24?116)??145mm ?2cos?2?cos15取a1=145mm （2）、确定螺旋角

mn(z1?z2)2a

2?(24?116)?arccos?15.1?2?145?1?arccos（3）、计算大小齿轮分度圆直径:

Z1mn?50mm

cos15.1?Zmd2=2n??240mm

cos15.1d1=

- 11 -

（4）、确定齿宽 b2??ad1?1?50?50mm 取B2?55mm，B1?50mm

3、链传动设计

1）、选择链轮齿数

取小链轮齿数z1=30,大链轮的齿数为z2=i?z2=2.5?30=75。 2）、根据链的布置形式，分别由1个单排链构成。

3）、确定计算功率

由文献【2】表9-6查得KA?1.0，由文献【2】图9-13查得KZ?0.82，单排链。

P2??4.434KW

则单排链的计算功率为 Pca?KAKZP2?1.0?0.82?4.434KW?3.636KW 4）、选择链条型号和节距

根据Pca?3.636KW及n2?118.76r9-1，链条节距为P?15.875mm 5)、计算链条数和中心距

初选中心距a0?(30~50)P?(30~50)?15.875mm?476.25~793.75mm 取a0?700mm

相应的链长节数为LP0?2条节数LP?140节。

6)、计算链速v，确定润滑方式

min，由文献【2】图9-11选择10A。由文献【2】表

a0Z1?Z2ZZP70030?30??(21)2?2???140.7取链p22?a015.8752v?nz1P118.76?30?15.875m??0.97m

ss600?1000600?1000由v?0.97m和链号10A，由文献【2】图9-14可知采用滴油润滑。

s7)、计算压轴力FP 有效圆周力为 Fe?1000P3.636?1000?N?3748N V0.97链轮水平布置时的压轴力系数 KFP?1.15，则压轴力为

FP?KFPFe?1.15?3748N?4310N

- 12 -

五、联轴器的设计

联轴器的计算转矩Tca?KaT3，查课本表14-1，考虑到转矩变化很小，故取ka?1.3，则

Tca?KaT3?1.3?812250?1055925Nmm.

按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用TL10型弹性柱销联轴器，其公称转矩为2000N.m。半联轴器的孔径d=65mm，半联轴器长度L=142mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度

L1?107mm

六、轴的设计计算与校核

选取轴的材料为45钢调质，查【2】表15-1得许用应力为[?-1]?60MPa。为了对轴进行校核，先求作用在轴上的齿轮的啮合力。 高速级齿轮上的作用力为

Ft?2T12?77340??3094Nd150tan?ntan20?Fr?Ft?3094??1166N

cos?cos15.1?Fa?Fttan??3094?tan15.1??835N1、高速轴的设计与校核

(1)、初步确定轴的最小直径。

按公式 dmin?A03取A01?110。则

P初步计算轴的最小直径。轴的材料为45钢，调质处理。根据【2】表15-3，ndmin1?A013P14.6645?110?3?22mm n1576- 13 -

又因为高速轴Ⅰ有两个键槽，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。故轴应相应地增大10%-15%。现将轴增大10%。则增大后的最小轴径d?min1?20?(1?0.1)?24.3mm，取为25mm。 (2)、轴上各段直径的初步确定。 A段:d1=25由最小直径算出。

B段：d2=32，根据毡圈油封标准。

C段：d3=35，与轴承（圆锥滚子轴承30207）配合，取轴承内径35mm。 D段：d4=40，设计非定位轴肩高度h=2.5mm，高速轴内径40. E段：d5=50，高速轴齿轮分度圆直径50. F段：d6=40，设计定位轴肩高度h=2.5mm。

G段：d7=35，与轴承（圆锥滚子轴承30207）配合。 (3)、轴上各段所对应的长度。 A段长度为L1?50mm； B段长度为L2?58mm； C段长度为L3?17mm； D段长度为L4?8mm； E段长度为L5?55mm； F段长度为L6?8mm； G段长度为L7?17mm。

(4)、各轴段的倒角设计按【2】表15-2（零件倒角C与圆角半径R的推荐值）进行设计。 （5）按弯扭合成强度校核轴径

画出轴的受力图、水平面的弯矩、垂直面内的弯矩，并作出弯矩图

- 14 -

①作水平面内的弯矩图。支点反力为

FHA?FHB?Ft3094??1547N 221-1截面处和2-2截面处的弯矩

MH1?1547?50N.mm?77350N.mmMH2?1547?26N.mm?40222N.mm②作垂直平面内的弯矩图，支点反力

FVA?FrFa*d?1166835?54???????357.55N 22l200??2FVB?Fr?FVA?1161??357.55??803.45N

1-1截面左侧弯矩为

MV1左?FVA?l?357.55?50?17877.5N.mm 2l?803.45?50?40175.5N.mm 21-1截面右侧弯矩为

MV1右?FVB?2-2截面处的弯矩为

MV2?FVB?32?803.45?32?25710.4N.mm

③作合成弯矩图

M?M2H?M2V

1-1截面

- 15 -

M1左?M2V1左?M2H1?(?17877.5)2?(77350)2?63056N.mmM1右?M2-2截面

2V1右

?M2H1?(40175.5)?(77350)?87012N.mm22M2?M2V2?MH2?(25710)2?(40222)2?45246N.mm

④作转矩图 T=77.34N.mm ⑤求当量弯矩

因减速器单向运转,修正系数?为0.6

Me1?MMe2?M21右2?(?T)2?(87012)2?(0.6?77340)2?92268N.mm

222?(?T)?(45246)?(0.6?77340)?82014N.mm 2⑥确定危险截面及校核强度

截面1-1、2-2所受的转矩相同，但弯矩Me1?Me2，并且轴上还有键槽，故1-1可能为危险截面。但由于d4?d3也应该对截面2-2校核 1-1截面

?e1?Me19226892268???14MPa 33W0.1?d40.1?402-2截面

?e2?Me28201482014???10MPa W0.1?d330.1?353由表15-1得许用弯曲应力???1??60MPa，满足?e????1?条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定裕量。

2、低速轴的设计

2T2?356560Ft?2??2971Nd2240tan?ntan20?Fr?Ft?2971??1120N ?cos?cos15.1Fa?Fttan??2971?tan15.1??802N1)、初步确定轴的最小直径。 按公式dmin?A03P初步计算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3，取nA02?110。则

- 16 -

dmin2?A023P24.434?110?3?36mm n2118.76又因为低速轴Ⅰ有两个键槽，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。故轴应相应地增大

10%-15%。现将轴增大10%。则增大后的最小轴径为

d?min2?36?(1?0.1)?39.6mm，圆整为40mm。

低速轴的轮廓图如上所示。 2)、轴上各段直径的初步确定。

A段：d1=40mm，与 弹性柱销联轴器配合 B段：d2=43mm，设定轴肩高h=1.5mm。 C段：d3=45,与轴承配合。

D段：d4=50mm，设定非轴肩高度为2.5mm。 E段：d5=55mm，设定轴肩高为2.5mm。 F段：d6=45mm,与轴承配合。 3)、轴上各段所对应的长度。 A段长度为L1?68mm； B段长度为L2?61mm； C段长度为L3?30mm； D段长度为L4?48mm； E段长度为L5?10mm； F段长度为L6?17mm；

4)、各轴段的倒角设计按【2】表15-2（零件倒角C与圆角半径R的推荐值）进行设计。 5）按弯扭合成强度校核轴径

画出轴的受力图、水平面的弯矩、垂直面内的弯矩，并作出弯矩图

- 17 -

①作水平面内的弯矩图。支点反力为

FHA?FHB?Ft22971??1485.5N 221-1截面处和2-2截面处的弯矩

MH1?1485.5?47N.mm?69818.5N.mmMH2?1485.5?32N.mm?47536N.mm②作垂直平面内的弯矩图，支点反力

FVA?FrFa*d?1120802?150.2????????19.58N 22l22?94??FVB?Fr?FVA?1120???19.58??1140N

1-1截面左侧弯矩为

MV1左?FVA?l??19.58?47??920N.mm 22-2截面处的弯矩为

MV2?FVB?32?456.58?32?14610N.mm

③作合成弯矩图

M?M2H?M2V

1-1截面

M1左?M2V1左?M2H1?(?920)2?(27354)2?27369N.mmM1右?M2-2截面

- 18 -

2V1右?M2H1?(21459)?(27354)?34767N.mm22

M2?M2V2?MH2?(14610)2?(18624)2?23670N.mm

④作转矩图 T=87420N.mm ⑤求当量弯矩

因减速器单向运转,修正系数?为0.6

Me1?MMe2?M21右22?(?T)2?(34767)2?(0.6?356560)2?376526N.mm

?(?T)2?(23670)2?(0.6?356560)2?362548N.mm

⑥确定危险截面及校核强度

截面1-1、2-2所受的转矩相同，但弯矩Me1?Me2，并且轴上还有键槽，故1-1可能为危险截面。但由于d4?d3也应该对截面2-2校核 1-1截面

?e1?Me1376526376526???14MPa W0.1?d430.1?4032-2截面

?e2?Me2362548362548???10MPa 33W0.1?d30.1?35由表15-1得许用弯曲应力???1??60MPa，满足?e????1?条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定裕量。

七、轴承的选择及计算

1、高速轴轴承的选择及计算

1）、高速轴的轴承选取圆锥滚子轴承30207型Cr=31.5kN

2）、计算轴承的径向载荷 A处轴承径向力 Fr1?C处轴承径向力 Fr2?FNH12?FNV12?22532?20902?3073N FNH22?FNV22?13292?20892?3159N

所以在C处轴承易受破坏。 3）、轴承的校验

(1)、轴承的当量载荷，因深沟球轴承只受径向载荷，故P?fp?Fr2,查【2】表13-6得载荷系数fp?1.2。

P?1.2?3159?3791N

(2)轴承的预计使用寿命为8年，即预计使用计算寿命L?h?16?300?8?38400h

- 19 -

轴承应有的基本额定动载荷值C?P?60nL?h106 ,其中??3，则

C?3791?360?576?38400?20570N?20.57kN?Cr

106(3)、验算30207轴承的寿命

106Cr3106315003Lh?()??()?60268.7h?48000h

60nP60?5763791综上所得30207轴承符合设计要求。

2、低速轴的轴承选取及计算

1）、低速轴的轴承选取圆锥滚子轴承30209型，Cr=31.5kN。 2）、计算轴承的径向载荷

Fr?F2NH2?F2NV2?567.52?1559.52?1660N

3）、轴承的当量载荷，因圆锥滚子轴承受径向载荷，故P?fp?Fr,查表【2】13-6得载荷系数fp?1.2。

P?1.2?1660?1992N

、假设轴承的使用寿命为十年，即预计使用计算寿命L?h?16?300?8?38400h轴承应有的基本额定动载荷值C?P?60nL?h106 ,其中??3，则

C?1992?360?118.76?38400?9678N?9.678kN?Cr 6104）、验算30209轴承的寿命

106Cr3106315003Lh?()??()?103717.18h?32000h

60nP60?118.761992综上所得30209轴承符合设计要求。

八、键连接的选择及校核

1、高速轴的键连接

1）、高速轴键的选取

查【1】表14-26普通平键的型式和尺寸（GB/T1096-2003）选取A型键，b3h3L=837342。 键联接的组成零件均为钢，键为静连接并有轻微冲击，查【2】表6-2??P?=100～120MPa。 2）、强度校核

- 20 -

2T?1032?77.34?103?p???36.5MPa?[?p]

kld3.5x32x28故满足设计要求。

2、低速轴键的选取

1）、连接大齿轮的键：查【1】表14-26普通平键的型式和尺寸（GB/T1096-2003）选取A型键，b3h3L=1439345，轴的直径为50mm。

连接联轴器的键：查【1】表14-26普通平键的型式和尺寸（GB/T1096-2003）选取A型键，b3h3L=1238363，轴的直径为36mm。

键联接的组成零件均为钢，键为静连接并有轻微冲击，查【2】表6-2??P?=100～120MPa。 2）、强度校核

2T?1032?356.56?103?p???96.25MPa?[?p]

kld0.5?12?(56?20)?66故也符合设计要求

九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择

1、铸件减速器机体结构尺寸计算表 名称 机座壁厚 机盖壁厚 机座凸缘厚度 机盖凸缘厚度 机座底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁连接螺栓直径 机盖与机座连接螺栓直径 轴承端盖螺钉直径 窥视孔盖螺钉直径 定位销直径 df、d1、d2至外机壁距离 - 21 - 符号 δ δ1减速器及其形式关系 0.025a+1mm?8mm,取10mm ?0.8?0.85???8,取8mm 1.5δ=15mm 1.5δ1=12mm 2.5δ=25mm取25mm 0.036a+12=19.47mm取20mm a<250mm,n=4 12mm 10mm 8mm 6mm 6mm 26mm,18mm,16mm b b1 p df n d1 d2 d3 d4 d c1 df、d1、d2至凸缘边缘距离 凸台高度 大齿轮顶圆与内机壁距离 小齿轮端面与内机壁距离 机座肋厚 启盖螺钉 轴承端盖凸缘厚度 c2 h △1 24mm,16mm、14mm 45mm 8mm △2 10mm m=0.85δ=8.5mm 10mm 10mm m d5 e 2、减速器附件的选择

包括：轴承盖，窥视孔，视孔盖，油标，通气孔，吊耳，吊钩，放油孔，螺塞，封油垫，毡圈，甩油环等。

十、润滑与密封

1、润滑

1）、减速器内传动零件采用浸油润滑(L-AN46GB443-1989)，加速器的滚动轴承采用油脂润滑(钙基润滑脂2号GB491-1987)。 2）、其他零件采用油脂润滑。

2、密封

1）、箱体的剖封面可用密封胶或水玻璃密封。 2）、视孔盖、放油孔处的螺塞用石棉橡胶纸进行密封。 3）、伸出轴端处采用毡圈密封。 4）、轴承端盖采用调整

十一、设计小结

课程设计都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧，而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重，挫折不断到一步一步克服，可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关；最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气！

课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固，许多计算方法、公式都忘光了，要不断的翻资料、看书，和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦，有时还会有放弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，而且学到了，应该是补回了许多以前没学好的知识，同时巩固了这些知识，提高了运用所学知识的能力。

- 22 -

十二、主要参考书目

[1]李育锡.机械设计课程设计[M].北京：高等教育出版社，2008. [2]濮良贵.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]成大仙.机械设计手册（第5版）[M].北京：化学工业出版社，2007

- 23 -

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tf9p.html