目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3二、傳動(dòng)方案說(shuō)明4三、電動(dòng)機(jī)選擇4四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算6六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算11七、滾動(dòng)軸承的選擇及壽命校核計(jì)算18八、鍵連接的選擇及校核計(jì)算21九、聯(lián)軸器的選擇22十、減速器箱體及附件23十一、潤(rùn)滑與密封選擇24十二、設(shè)計(jì)小結(jié)24十三、參考文獻(xiàn)24一、機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目斜齒圓柱齒輪單級(jí)減速器設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置，雙班制工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)。設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）減速器裝配圖一張；（2）從動(dòng)齒輪、從動(dòng)軸零件圖各一張；（3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。已知運(yùn)輸帶輸送拉力F2KN，帶速V12M/S，傳動(dòng)滾筒直徑D500MM，預(yù)定使用壽命10年。圖1帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1帶傳動(dòng)；2電動(dòng)機(jī)；3減速器；4聯(lián)軸器；5卷筒；6傳送帶設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果二、傳動(dòng)方案的分析經(jīng)過(guò)分析，確定了傳送帶的轉(zhuǎn)向，并確定了斜齒圓柱齒輪的旋向，如圖一所示。6016012458/MINWVNRD三、電動(dòng)機(jī)選擇1電動(dòng)機(jī)類型選擇根據(jù)電源及工作機(jī)工作條件，選用臥式封閉型Y（IP444）系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。2電動(dòng)機(jī)功率的選擇1）工作機(jī)所需功率由本書(shū)P7式（22）21/24WPFVKNMSKW2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率PDW由表24查得V帶傳動(dòng)1095滾動(dòng)軸承3對(duì)（減速箱2卷筒1對(duì)）209圓柱齒輪7彈性聯(lián)軸器409總效率33124509708則28WDPKW查表201，選用額定功率的電動(dòng)機(jī)。3ED458/MINWNR24WPKW08273DPKWED設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇查表21得V帶傳動(dòng)比范圍I124，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍I236，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為12750461/MINDWNIR考慮傳動(dòng)比不宜過(guò)大，電動(dòng)機(jī)質(zhì)量不宜過(guò)大，選用同步轉(zhuǎn)速為750R/MIN的電動(dòng)機(jī)。4電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定由表201確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M8。額定功率3EDPKW滿載轉(zhuǎn)速NM710R/MIN電動(dòng)機(jī)質(zhì)量79KG四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、總傳動(dòng)比710/IN1549458MWNRI2、分配各級(jí)傳動(dòng)比因II1I2，根據(jù)有關(guān)資料，V帶傳動(dòng)取I24合理，這里取I13，I21549/3516。3運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、各軸轉(zhuǎn)速（R/MIN）0軸N0NM710R/MIN軸NIN0/I123667R/MIN軸NNI/I2NW4584R/MIN2、計(jì)算各軸的輸入功率（KW）電動(dòng)機(jī)的輸出功率PO273KW軸0173KW0952K軸2749W3、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩（NMM）0軸095367PTNMN軸145軸95087PTNMN1549I13I256N0710R/MINNI23667R/MINN4584R/MIN273KWP05943672TNM0145設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理后列于下表表1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表參數(shù)0軸軸軸轉(zhuǎn)速N/RMIN1710236674584功率P/KW273259249轉(zhuǎn)矩T/NM36721045151875五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)1確定計(jì)算功率工作情況系數(shù)查文獻(xiàn)2表138知12。AKAK0127328CAPWK2選擇帶型號(hào)根據(jù)PC328KW，N0710R/MIN，查文獻(xiàn)2圖1315，初步選用普通A型帶。3選取帶輪基準(zhǔn)直徑,ID查文獻(xiàn)2表139選取小帶輪基準(zhǔn)直徑160MM，則大帶0D輪基準(zhǔn)直徑310024704MM。001IND式中，為帶的滑動(dòng)率，通常?。?2），查表后取。475IDM大帶輪轉(zhuǎn)速R/MIN0212347DNN4驗(yàn)算帶速V06/59/61WDVMSS在525M/S范圍內(nèi)，V帶充分發(fā)揮。5V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距DLA初選中心距15D0DI9525MMA由文獻(xiàn)2中式（132）帶長(zhǎng)02000224751695169850IIDLAAM5187TNM328CPKW016DM475ILD3150MM設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果由文獻(xiàn)2中表132定相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度LD3150MM，再由式（1316）計(jì)算實(shí)際中心距00315029891063252DLAM6）驗(yàn)算包角，由式（131）得1，合適01876IA7確定V帶根數(shù)Z由式（1315）得0CLPZKN0710R/MIN，查表133得P0169KW016DM查表135，P0009KW，查表137包角系數(shù)096，K查表132帶長(zhǎng)度系數(shù)113，查表L由公式得3281716963Z故選2根V帶。8求作用在帶輪軸上的壓力FQ查表131得Q01KG/M，故可由式（1317）得單根V帶的初拉力2025138015929646CPFQVZVKNN軸上載荷1063SIN24SIN812QFZ9帶輪的結(jié)構(gòu)及其尺寸由文獻(xiàn)1表91大帶輪的結(jié)構(gòu)形式為橢圓輪輻式（E），輪槽槽型A型根據(jù)輪槽數(shù)2，帶輪基準(zhǔn)直徑475MM，查得輪轂長(zhǎng)度L60MM，在系列選得孔徑32MM，查得輪緣寬度35MM，F(xiàn)Q作用點(diǎn)距離軸肩175MM。2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1選擇齒輪材料及精度等級(jí)根據(jù)工作要求，考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪45鋼，表面淬火，齒面硬度4050HRC，106325AM16302P0169KWV帶數(shù)2根F022462N861QN輪轂長(zhǎng)度60MM孔徑32MMFQ作用點(diǎn)距離軸肩175MM設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果，；大齒輪45鋼，表面淬火，LIM130HMPA690FEPA齒面硬度4050HRC，。（文LIM13HM690FEPA獻(xiàn)2表111）查文獻(xiàn)2表115，得1，125。SF查文獻(xiàn)2表115，得25，1898。HZE故LIM11230HHMPAS1126952FEF由于硬度小于350HBS，屬軟齒面，所以按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度。2）按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造。查文獻(xiàn)1表1210，1213，取載荷系數(shù)K12（表113），齒寬系數(shù)08（表116）。D1045TNM初選螺旋角15齒數(shù)Z125，則Z225I225516129實(shí)際傳動(dòng)比9516I齒形系數(shù)，13274COSVZ23194COS5VZ查圖118得YFA1265，YFA2222。查圖119得YSA1161，YSA2183。3312265170761080FASFASY應(yīng)對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算法向模數(shù)Z125Z2129實(shí)際傳動(dòng)比2516I設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果21323232COS04570CS1581FASNDYKTMZ由表41取MN2MM。中心距12512943COSCOSZAM取60確定螺旋角122519ARCSARCS426“60NMZ齒輪分度圓直徑1251948COSNZD22602NMM齒寬18594156DB取，2403驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度21HEKTUZBD2104561895COS9876MPA2H安全。4齒輪圓周速度159482367/064/6001IDNVMSS對(duì)照表112，選9級(jí)精度即可。2NM15426“15948DM2601B24M756HMPA圓周速度064/VMS9級(jí)精度設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果5大齒輪尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)文獻(xiàn)1P66表92，127052AANDHM，63F，24B采用腹板式齒輪，批量較小，故用自由鍛（圖在文獻(xiàn)1P66）。取孔徑D62MM，D116D992MM，圓整為100L1215D74493MMB，取L76MM，取暫取10MM，025410NM0，圓整為244MM。1352FDD故，在810MM范圍內(nèi)合適。0696M，01253DDD005（D1D1）05244100172MMC03B126MM，圓整為13MM。R5，N05MN1，鍵選用鍵18X56GB109679歸納如下表所示法向模數(shù)MN2齒數(shù)Z2129齒形角20螺旋角154426”螺旋方向右旋精度等級(jí)9HK（GB1009588）齒輪中心距及其極限偏差A(yù)FA1600050配對(duì)齒輪齒數(shù)25分度圓直徑268052齒頂圓直徑DA272052齒根圓直徑DF2630522705ADM63F孔徑62MM輪轂長(zhǎng)度76MM大齒輪鍵鍵18X56GB109679設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果輪緣厚度09526輪緣內(nèi)徑D1244輪轂外徑D1100腹板孔中心線直徑D172腹板孔直徑D036輪齒倒角N1腹板圓角R5腹板厚度C13六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1軸系部件尺寸設(shè)計(jì)為方便軸的設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)軸承蓋、聯(lián)軸器的尺寸，再據(jù)此設(shè)計(jì)軸的尺寸。1軸承蓋（根據(jù)文獻(xiàn)1P77表99）I軸I軸選用30208圓錐滾子軸承，外徑D80MM，螺釘直徑D38MM，螺釘數(shù)4,D0D319MM,D0D25D3100MM,D2D025D3120MM,E12D396MM,E1E,取E116MM,M取37MM，D4D12MM68MM,D5D03D376MM,D6D4MM76MM兩軸承蓋尺寸相同，但有一軸承蓋為透蓋，由文獻(xiàn)1P158表169D038MM，D151MM,D139MM，B14MM，B255MM。II軸II軸選用7212角接觸球軸承，外徑D110MM，螺釘直徑D310MM，螺釘數(shù)6,D0D3111MM,D0D25D3135MM,D2D025D3160MM,I軸軸承蓋螺釘直徑D38MM螺釘數(shù)4外徑120MM長(zhǎng)度466MM軸軸承蓋螺釘直徑D310MM螺釘數(shù)6外徑160MM設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果E12D312MM,E1E,取E118MM,M取35MM，可令箱體軸承孔凸臺(tái)端面平齊。D4D12MM96MM,D5D03D3105MM,D6D4MM108MM兩軸承蓋尺寸相同，但有一軸承蓋為透蓋，由文獻(xiàn)1P158表169D055MM，D172MM,D156MM，B15MM，B271MM。2軸的尺寸設(shè)計(jì)選用脂潤(rùn)滑，軸承端面與箱體內(nèi)壁距離為12MMI軸（齒輪軸）材料45號(hào)鋼，輪齒部分表面淬火。由文獻(xiàn)2P245表142取C110，估算最小直徑CMPN由文獻(xiàn)1P148表156，初選一對(duì)30208圓錐滾子軸承，D40MM，D80MM，B18MM，T1975MM，擋油盤(pán)X2擋油盤(pán)到輪齒端面23MM，D46MM，由比齒根圓略小取得。齒寬50MM齒端面到另一擋油盤(pán)23MM（根據(jù)對(duì)稱性設(shè)計(jì)）與軸承配合段18MM，與軸承蓋配合段長(zhǎng)度D”38MM（根據(jù)文獻(xiàn)1P158表169選得），長(zhǎng)度67MM（超出軸承蓋20MM左右）帶輪輪轂長(zhǎng)度為60MM，考慮用軸端擋圈，要比輪轂長(zhǎng)度短長(zhǎng)度47MM設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1MM總長(zhǎng)度L181423502314186759286MM，如下圖所示II軸（齒輪軸）材料45號(hào)鋼。由文獻(xiàn)2P245表142取C110，估算最小直徑CMPN由文獻(xiàn)1P148表156，初選一對(duì)7212AC角接觸球軸承，D60MM，D110MM，B22MM擋油盤(pán)定位軸肩左端長(zhǎng)度22（軸承）14（擋油盤(pán)）36MM定位軸肩直徑72MM，長(zhǎng)10MM（根據(jù)軸承內(nèi)圈查表后設(shè)計(jì)）與齒輪孔配合部分長(zhǎng)度76（輪轂）274MM，D62MM，與擋油盤(pán)、軸承配合段長(zhǎng)度2224248MM，D60MM，與軸承蓋配合段長(zhǎng)度D”55MM（根據(jù)文獻(xiàn)1P158表169選得），長(zhǎng)度67MM（超出軸承蓋20MM）與聯(lián)軸器配合段長(zhǎng)度L112MM（根據(jù)文獻(xiàn)1P160表171）總長(zhǎng)度L221410744867112347MM，如下圖所示L1286MML2347MM設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3軸的強(qiáng)度校核I軸，1045TNM15948DM圓周力1236ITIF徑向力TAN402TAN1524COSCOSIRIN軸向力T36T307AIIF軸承30208，查文獻(xiàn)1P149表157并根據(jù)軸各段長(zhǎng)度算得受力位置尺寸1垂直面支承反力1637526591RIAINVFN214203RINV40236TIFN15RI7AI1529NVF031208NHF設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果2水平面支承反力124036218TINHFN3在支點(diǎn)產(chǎn)生反力Q10758610752186323FN2129Q4垂直彎矩263754AVNVMFM16N5水平彎矩163752018375128AHNMN6產(chǎn)生的彎矩QF20693MMN2147AF各彎矩圖如下在A處為危險(xiǎn)截面考慮最壞情況2224763418576AFAVHMNM17028QFN596324AVMNM185AH476AFMNM1876AMNM045T設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果8該軸的轉(zhuǎn)矩1045TNM9求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩根據(jù)文獻(xiàn)2P246，該機(jī)器單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)不變的轉(zhuǎn)矩，取032222187603145903EAMTNM10計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑軸的材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表141查得，由表143查得650BP1BMPA33190536EBDM，所以安全。MIN2軸，5187TN26805D圓周力21732TFN徑向力TAN805TAN1463COSCOSR軸向力T372T09AFNN軸承7012AC，查文獻(xiàn)1P148表156并根據(jù)軸各段長(zhǎng)度算得受力位置尺寸19035EMNM316DM387052TFN146R9A設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1垂直面支承反力152314036RANVFN212197RNV2水平面支承反力1238705238TNHFN3F在支點(diǎn)產(chǎn)生反力1207459532136808FFNN4垂直彎矩251AVNVMM134835水平彎矩152952102AHNFNMN6產(chǎn)生的彎矩2071753FQMM1603NVF2971358NHF29147F23680N1AVMM02AHN1286AFMM設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果2186AFMNM各彎矩圖如下在A處為危險(xiǎn)截面考慮最壞情況22218631063AFAVHMNM8該軸的轉(zhuǎn)矩57TNM轉(zhuǎn)矩圖（比例為上面彎矩的1/4）9求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩根據(jù)文獻(xiàn)2P246，該機(jī)器單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)不變的轉(zhuǎn)矩，取03222216305187591EAMTNM10計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑軸的材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表141查得，由表143查得650BP1BMPA163AMNM5187T2591EMNM352D設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3312591035206EBMDM，所以安全。MIN48七、滾動(dòng)軸承的選擇及壽命校核計(jì)算I軸轉(zhuǎn)速N2367/MIN1402“IR，選用圓錐滾子軸承30208查表1611得E15TAN0375考慮最壞情況22211702185901875RQNVHFFN223390R34AAI查表1612得軸承內(nèi)部軸向力1127856953204COT04COTRSFN23180T2TRS因?yàn)椋?206SASFNF所以2為壓緊端，1為放松端。計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷18953AS12785RFN390R4A186953SFN20S186953AFN20設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果212036ASAFN1869517RE203289ARF查表1611可得X11，Y10，X204，Y204COT16，當(dāng)量動(dòng)載荷1275RPN212RAF0438960347932N因?yàn)椋?1P所以。72N根據(jù)文獻(xiàn)2P323附表3查得當(dāng)量動(dòng)載荷CR630KN。結(jié)構(gòu)要求輕微振動(dòng)，查表169得FP12，F(xiàn)T110106633129274TRHPFCLHNP題目要求使用十年，即，所以滿足要求。10365840H軸選用角接觸球軸承7212AC轉(zhuǎn)速N458/MINR查表1611得E06847392PN2139HL12965RFN347R109A5SFN27設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果考慮最壞情況222114597603195865RFNVHN2238347R0AAI查表1612得軸承內(nèi)部軸向力11682965190SRFN2203472R因?yàn)椋?SASF所以2為壓緊端，1為放松端。計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷1590ASFN22641A1AREF2649082357ARE查表1611可得X11，Y10，X2041，Y2087，當(dāng)量動(dòng)載荷1296RPFN20413572086491367RAXYN因?yàn)椋?所以。6PN根據(jù)文獻(xiàn)2P322附表2查得當(dāng)量動(dòng)載荷CR582KN。結(jié)構(gòu)要求輕微振動(dòng)，查表169得FP12，F(xiàn)T110366315826052414TRHPFCLHNP題目要求使用十年，即1590AFN2643617PN86052HL設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果，所以滿足要求。10365840H八、鍵連接的選擇及校核計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)2P158式（1026）,表1010410PPTMPADHL校核T為轉(zhuǎn)矩，D為軸徑，H為鍵高度，L為鍵工作長(zhǎng)度。1大齒輪傳動(dòng)鍵18X56T51875NM，D62MM,H11MM,L56MM4518754306206PPPAMA2帶輪鍵10X50T10451NMD32MM,H8MM,L50MM4105326328PPPAMA3聯(lián)軸器鍵14X100T51875NMD48MM,H9MM,L100MM451874803090PPPAMA所以鍵全部滿足要求。九、聯(lián)軸器的選擇本減速器屬于低速重載減速器，齒輪傳動(dòng)大。根據(jù)文獻(xiàn)1P161表172選用彈性柱銷聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器用于載荷較平543PMPA326PMPA4803PMPATN1250NM7813CNM設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果穩(wěn)，對(duì)緩沖要求不高的中低速軸系傳動(dòng)。根據(jù)文獻(xiàn)2式（171）得CAITK由表171得工作情況系數(shù)15選用型號(hào)為HL4聯(lián)軸器48X112GB501485主要參數(shù)為公稱轉(zhuǎn)矩TN1250NM軸孔長(zhǎng)度L112MM孔徑D148MM158713CAINKNMT轉(zhuǎn)速4/MINNR滿足要求十、減速器箱體及附件參考依據(jù)文獻(xiàn)1P17表311箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸表（單位MM）名稱符號(hào)尺寸箱座壁厚8箱蓋壁厚18箱座凸緣厚度B1512箱蓋凸緣厚度115121箱座底凸緣厚度2B2520地腳螺釘直徑FD0036A121778圓整為20地腳螺釘數(shù)目N4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑10750752015FD圓整16蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑2D（0506）F062012聯(lián)接螺栓D2的間距L184設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果軸承蓋螺釘直徑3D8、10視孔蓋螺釘直徑4（0304）（0304）FD2068取8螺釘距箱外壁距離C126螺釘距凸緣邊緣距離C224外箱壁至軸承端面距離1LC1C2510取60大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1212810齒輪端面與內(nèi)箱壁距離28箱蓋，箱座肋厚M,1850,12減速箱附件設(shè)計(jì)根據(jù)文獻(xiàn)1P33內(nèi)容設(shè)計(jì)。十一、潤(rùn)滑與密封選擇1潤(rùn)滑選擇1齒輪齒輪節(jié)圓速度064M/S，根據(jù)文獻(xiàn)1P153選擇潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度為330MM2/S，選用潤(rùn)滑油N320GB590386。2）軸承DN18023667