頁機(jī)械課程設(shè)計說明書課程設(shè)計題目：帶式輸送機(jī)傳動裝置姓名：學(xué)號：專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化完成日期：2015年6月6日目錄減速器的慨述…………….……………1第二章傳動方案擬定…………….………………...5第三章電動機(jī)的選擇………………6第四章確定傳動裝置總傳動比及分配各級的傳動比….………...8第五章傳動裝置的運動和動力設(shè)計………………9第六章普通V帶的設(shè)計…………10第七章齒輪傳動的設(shè)計……….....15第八章傳動軸的設(shè)計……….……18第九章輸出軸的設(shè)計……..….…..22第十章箱體的設(shè)計………..….…..26第十一章鍵連接的設(shè)計……….…28第十二章滾動軸承的設(shè)計……….29第十三章潤滑和密封的設(shè)計…….31第十四章聯(lián)軸器的設(shè)計……….…31第十五章設(shè)計小結(jié)……………32第十六章參考文獻(xiàn)……………...33第一章減速器概述1.1減速器的主要型式及其特性．減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪—蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用在動力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動裝置；在少數(shù)場合下也用作增速的傳動裝置，這時就稱為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運動準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很廣。減速器類型很多，按傳動級數(shù)主要分為：單級、二級、多級；按傳動件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。以下對幾種減速器進(jìn)行對比：1）圓柱齒輪減速器當(dāng)傳動比在8以下時，可采用單級圓柱齒輪減速器。大于8時，最好選用二級(i=8—40)和二級以上(i>40)的減速器。單級減速器的傳動比如果過大，則其外廓尺寸將很大。二級和二級以上圓柱齒輪減速器的傳動布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開式最簡單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計這種減速器時應(yīng)注意：1)軸的剛度宜取大些；2)轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40000kW，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達(dá)150m／s。傳動功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動式或中心驅(qū)動式。這兩種布置方式可由兩對齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動尺寸。設(shè)計雙驅(qū)動式或中心驅(qū)動式齒輪傳動時，應(yīng)設(shè)法采取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動軸承和彈性支承。圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動功率和傳動比相同時，圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約30％。2）圓錐齒輪減速器它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。二級和二級以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動和圓柱齒輪傳動組成，所以有時又稱圓錐—圓柱齒輪減速器。因為圓錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。3）蝸桿減速器主要用于傳動比較大(j>10)的場合。通常說蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小，這只是對傳減速器的傳動比較大的蝸桿減速器才是正確的，當(dāng)傳動比并不很大時，此優(yōu)點并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動的場合。蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時最好采用蝸桿在下式，這時，在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時，為避免攪油太甚、發(fā)熱過多，最好采用蝸桿在上式。4）齒輪-蝸桿減速器它有齒輪傳動在高速級和蝸桿傳動在高速級兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高。通過比較，我們選定圓柱齒輪減速器。1.2減速器結(jié)構(gòu)近年來，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。為了和沿用已久、國內(nèi)目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)。1）傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強(qiáng)度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強(qiáng)度鑄鐵或鑄鋼。少量生產(chǎn)時也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進(jìn)行時效或退火處理。大量生產(chǎn)小型減速器時有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡單和表面平整。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過大而影響傳動質(zhì)量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動的軸線。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進(jìn)螺釘時能將蓋頂起來。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準(zhǔn)確性，在剖分面的凸緣上應(yīng)設(shè)有2—3個圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動嚙合情況用的視孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設(shè)有為提取整個減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗公式計算，見有關(guān)圖冊。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關(guān)的設(shè)計手冊和圖冊中查出。在減速器中廣泛采用滾動軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉(zhuǎn)速很高的減速器才采用滑動軸承。2）新型減速器結(jié)構(gòu)下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結(jié)構(gòu)，圖中未將電動機(jī)部分畫出。1）齒輪—蝸桿二級減速器；2）圓柱齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級減速器。這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點：——在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設(shè)剖分面。為了便于傳動零件的安裝，在適當(dāng)部位有較大的開孔?！谳斎胼S和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機(jī)械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。——輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，既可簡化結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，同時又改善了制造工藝性。但設(shè)計時要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度。1.3減速器潤滑圓周速度u≤12m/s一15m／s的齒輪減速器廣泛采用油池潤滑，自然冷卻。為了減少齒輪運動的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1—2個齒高為宜。速度高的還應(yīng)該淺些，建議在0．7倍齒高左右，但至少為10mm。速度低的(0．5m／s一0．8m／s)也允許浸入深些，可達(dá)到1／6的齒輪半徑；更低速時，甚至可到1／3的齒輪半徑。潤滑圓錐齒輪傳動時，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達(dá)到輪齒的整個寬度。對于油面有波動的減速器(如船用減速器)，浸入宜深些。在多級減速器中應(yīng)盡量使各級傳動浸入油中深度近予相等。如果發(fā)生低速級齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級齒輪采用惰輪蘸油潤滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級和低速級傳動的浸油深度大致相等。減速器油池的容積平均可按1kW約需0．35L一0．7L潤滑油計算(大值用于粘度較高的油)，同時應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm一50mm左右，以免太淺時激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過90℃時，需采用循環(huán)油潤滑，或其他冷卻措施，如油池潤滑加風(fēng)扇，油池內(nèi)裝冷卻盤管等。循環(huán)潤滑的油量一般不少于0．5L/kW。圓周速度u>12m/s的齒輪減速器不宜采用油池潤滑，因為：1)由齒輪帶上的油會被離心力甩出去而送不到嚙合處；2)由于攪油會使減速器的溫升增加；3)會攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損；4)加速潤滑油的氧化和降低潤滑性能等等。這時，最好采用噴油潤滑。潤滑油從自備油泵或中心供油站送來，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。速度高時，對著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點蝕能力。速度u≤20心s的齒輪傳動常在油管上開一排直徑為4mm的噴油孔，速度更高時財應(yīng)開多排噴油孔。噴油孔的位置還應(yīng)注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤滑也常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤滑油進(jìn)行冷卻的減速器中。噴油潤滑需要專門的管路裝置、油的過濾和冷卻裝置以及油量調(diào)節(jié)裝置等，所以費用較貴。此外，還應(yīng)注意，箱座上的排油孔宜開大些，以便熱油迅速排出。蝸桿圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤滑。當(dāng)蝸桿在下時，油面高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部，并且不應(yīng)超過蝸桿軸上滾動軸承的最低滾珠(柱)的中心，以免增加功率損失。但如滿足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將油甩到蝸輪上以進(jìn)行潤滑。當(dāng)蝸桿在上時，則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m／s以上的減速器應(yīng)采用噴油潤滑。噴油方向應(yīng)順著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向，但有時為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側(cè)送人嚙合區(qū)。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0℃，則使用時需先將油加熱到0℃以上。蝸桿上置的，粘度應(yīng)適當(dāng)增大。傳動方案擬定設(shè)計一帶式輸送機(jī)用單級圓柱齒輪減速器。1、工作條件：室內(nèi)、塵土較大、環(huán)境最高溫度35℃；2、原始數(shù)據(jù)：（1）輸送拉力F=2.6KN；（2）傳送帶工作速度V=1.45m/s；（3）傳動滾筒直徑D=420mm；（4）滾筒效率η=0.96；（5）工作情況：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷輕，帶式輸送機(jī)工作平穩(wěn)；（6）預(yù)計使用壽命：8年（每年工作300天）（7）動力來源：電力，三相交流電源，電壓為380/220伏；圖1帶式輸送機(jī)的傳動裝置簡圖1、電動機(jī)；2、三角帶傳動；3、減速器；4、聯(lián)軸器；5、傳動滾筒；6、皮帶運輸機(jī)表1常用機(jī)械傳動效率機(jī)械傳動類型傳動效率η圓柱齒輪傳動閉式傳動0.96—0.98（7-9級精度）開式傳動0.94—0.96圓錐齒輪傳動閉式傳動0.94—0.97（7-8級精度）開式傳動0.92—0.95帶傳動平型帶傳動0.95—0.98V型帶傳動0.94—0.97滾動軸承（一對）0.98—0.995聯(lián)軸器0.99-0.995表2常用機(jī)械傳動比范圍傳動類型選用指標(biāo)平型帶三角帶齒輪傳動功率（KW）?。?0）中（≤100）大（最大可達(dá)50000）單級傳動比（常用值）2--42--4圓柱圓錐3--62--3最大值615106--10電動機(jī)選擇電動機(jī)類型的選擇：選擇Y系列三相異步電動機(jī)，此系列電動機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護(hù)方便，適合于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。電動機(jī)功率的選擇：①傳動裝置的總效率：由表1查的：取皮帶傳動效率0.96，軸承傳動效率0.99，齒輪傳動效率0.97，聯(lián)軸器效率0.99。=0.96*0.993*0.97*0.99=0.8945②工作機(jī)所需的輸入功率ＰＷ：ＰＷ＝FV/1000(KW)式中，F(xiàn)=2.6KN=2600N,V=1.45m/s，η=0.96，代入上式得ＰＷ＝（2600×1.45）/（1000×0.96）=3.93KW③電動機(jī)的輸出功率Pd：=Pw/=3.93/0.8945=4.39KW根據(jù)選取電動機(jī)的額定功率，一般電動機(jī)額定功率≥（1.1～1.5）＝4.829～6.585kw＝5.5kw確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速：計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：nw=60*1000V/（πD）=60×1000×1.45/（π×420）=66r/min由推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動單級減速器傳動比范圍i1=3~6。取V帶傳動比i2=2~4，則電機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：確定電機(jī)型號：根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊查出三種適用的電動機(jī)型號：（如下表）方案電動機(jī)型號額定功率電動機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動機(jī)重量N傳動裝置傳動比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比V帶傳動減速器1Y132S-45.51500144065022Y132M2-65.5100096080012.422.84.443Y160M2-85.575072012409.312.53.72綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量和傳動、減速器傳動比可見第2方案比較適合。電機(jī)的主要外形和安裝尺寸中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×GD132520×345×315216×1781228×8010×41確定傳動裝置總傳動比及分配各級的傳動比可得傳動裝置總傳動比為：分配各級傳動比：取V帶傳動的傳動比初步?。?.8，則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為所得i2值符合一般齒輪傳動和圓柱單級齒輪減速器傳動比的常用范圍第五章傳動裝置的運動和動力設(shè)計1、各軸轉(zhuǎn)速電動機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為Ⅰ軸，低速軸為Ⅱ軸，各軸轉(zhuǎn)速為：計算各軸的功率：電動機(jī)的輸出功率Pd=4.39KWⅠ軸PI=Pd×η1=4.39×0.96=4.2144KWⅡ軸PⅡ=PⅠ×η1×η2=4.2144×0.99×0.97=4.047KW（η1為軸承傳動效率，η2為齒輪傳動效率，η3聯(lián)軸器傳動效率）滾筒軸PⅢ=PⅡ×η1×η3=4.047×0.99×0.99=3.97KW計算各軸輸入的扭矩：電機(jī)軸的輸出扭矩為：Td=9550·Pd/nm=9550×4.39/960=43.67N·mⅠ軸TI=9550×PI/nI=9550×4.2144/342.86=117.39N·mⅡ軸TⅡ=9550×PⅡ/nⅡ=9550×4.047/66=585.59N·m滾筒軸TⅢ=9550×PⅢ/nw=9550×3.97/66=574.45N·m計算各軸的輸出功率：由于I～I(xiàn)I軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：P′Ⅰ=PⅠ×η軸承=4.2144×0.99=4.17KWP′Ⅱ=PⅡ×η軸承=4.047×0.99=4KW計算各軸的輸出扭矩：由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：T′Ⅰ=TⅠ×η軸承=117.39×0.99=116.22N·mT′Ⅱ=TⅡ×η軸承=585.59×0.99=694.79N·m綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下軸名效率P（KW）轉(zhuǎn)矩T（N·m）轉(zhuǎn)速nr/min傳動比i效率η輸入輸出輸入輸出電動機(jī)軸4.3943.679602.80.96Ⅰ軸4.21444.17117.39116.22342.865.20.99Ⅱ軸4.0474585.59694.79661.000.99卷筒軸3.973.93574.45568.7166V帶的設(shè)計選擇V帶型號由PC=KA·P=1.1×5.5=6.05（KW）（查表的KA=1.1）根據(jù)查表初步待定A、B型：方案一：取A型V帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速：查表推薦的A型小帶輪基準(zhǔn)直徑為75mm~125mm，取小帶輪D1=100mmD2=n1·D1·(1-ε)/n2=i·d1·(1-ε)=2.8×100×(1-0.02)=274.4mm取D2=274mm，帶速驗算：V=n1·D1·π/（1000×60）=960×100·π/（1000×60）=5.024m/s介于5~25m/s范圍內(nèi)，故合適確定帶長和中心距a：0.7·（D1+D2）≤a0≤2·（D1+D2）0.7×（100+274）≤a0≤2×（100+274）262≤a0≤748初定中心距初定中心距a0=500，則帶長為L0=2·a0+π·（D1+D2）/2+（D2-D1）2/(4·a0)=2×500+π·（100+274）/2+（274-100）2/(4×500)=1602.32mm查表選用Ld=1400mm的實際中心距a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-1602.32)/2=398.84mm驗算小帶輪上的包角α1α1=180-(d2-d1)×57.3/a=180-(274-100)×57.3/398.84=155.01>120合適確定帶的根數(shù)：（由機(jī)械設(shè)計書查的P0=0.95△P0=0.11Kα=0.95KL=0.96）Z=Pc/（(P0+△P0）·KL·Kα)=6.05/(（0.95+0.11）×0.96×0.95)=6.26故要取7根A型V帶計算軸上的壓力：由書的初拉力公式有F0=500·PC·（2.5/Kα-1）/z·c+q·v2=500×6.05×（2.5/0.95-1）/（7×5.02）+0.17×5.022=144.74N由書得作用在軸上的壓力:FQ=2·z·F0·sin(α/2)=2×7×242.42×sin(155.01/2)=1978.32N方案二：取B型V帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速：由書推薦的B型小帶輪基準(zhǔn)直徑125mm~280mm，則取小帶輪d1=140mmd2=n1·d1·(1-ε)/n2=i·d1·(1-ε)=2.8×140×(1-0.02)=384.16mm由表取d2=384mm，帶速驗算：V=n1·d1·π/（1000×60）=960×140·π/（1000×60）=7.03m/s介于5~25m/s范圍內(nèi)，故合適確定帶長和中心距a：0.7（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2）0.7×（140+384）≤a0≤2×（140+384）366.8≤a0≤1048初定中心距a0=700，則帶長為：L0=2·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0)=2×700+π·（140+384）/2+（384-140）2/(4×700）=2244.2mm由查書選用Ld=2244mm的實際中心距a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mmα1=180-(d2-d1)×57.3/a=180-(384-140)×57.3/697.9=160.0>120合適確定帶的根數(shù)：由機(jī)械設(shè)計書查得P0=2.08，△P0=0.30，KL=1.00Z=PC/（(P0+△P0)·KL·Kα=6.05/（（2.08+0.30）×1.00×0.95）=2.68故取3跟B型V帶計算軸上的壓力：由書初拉力公式有：F0=500·PC·（2.5/Kα-1）/z·c+q·v2=500×6.05×（2.5/0.95-1）/（3×7.03）+0.17×7.032=242.42N有書得作用在軸上的壓力：FQ=2·z·F0·sin(α/2)=2×3×242.42×sin(160.0/2)=1432.42N綜合各項數(shù)據(jù)比較得出方案二更適合。帶輪示意圖如下：d0d0dHLS1S1斜度1:25SS2drdkdhddaLBS2第七章齒輪傳動的設(shè)計1、選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級。小齒輪選硬齒面，小齒輪的材料為45號鋼調(diào)質(zhì)，齒年硬度為250HBS，大齒輪選用45號鋼正火，齒面硬度為200HBS。齒輪精度初選8級初選只要參數(shù)：Z1=20，u=4.5Z2=Z1·u=20×4.5=90取ψa=0.3，則ψd=0.5·（i+1）·=0.675按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算：計算小齒輪分度圓直徑：d1≥確定各參數(shù)值：eq\o\ac(○,1)載荷系數(shù)查表，取K=1.2eq\o\ac(○,2)小齒輪名義扭矩：T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×4.17/342.86=1.16×105N·mmeq\o\ac(○,3)材料彈性影響系數(shù)：ZE=189.8eq\o\ac(○,4)區(qū)域系數(shù)ZH=2.5eq\o\ac(○,5)重合度系數(shù)εt=1.88-3.2·（1/Z1+1/Z2）εt=1.88-3.2·（1/Z1+1/Z2）=1.88-3.2×（1/20+1/90）=1.69Zε=eq\o\ac(○,6)許用應(yīng)力查書，按一般可靠要求取SH=1則取兩式計算中的較小值，即［σH］=560Mpa于是d1≥==52.82mm確定模數(shù)：m=d1/Z1≥52.82/20=2.641取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值m=35、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計算校核式中eq\o\ac(○,1)小輪分度圓直徑d1=m·Z=3×20=60mmeq\o\ac(○,2)齒輪嚙合寬度b=Ψd·d1=1.0×60=60mmeq\o\ac(○,3)復(fù)合齒輪系數(shù)YFS1=4.38YFS2=3.95eq\o\ac(○,4)重合度系數(shù)Yε=0.25+0.75/εt=0.25+0.75/1.69=0.6938eq\o\ac(○,5)許用應(yīng)力查書σFlim1=245MPaσFlim2=220Mpa查書，取SF=1.25則eq\o\ac(○,6)計算大小齒輪的并進(jìn)行比較<取較大值代入公式進(jìn)行計算則有=71.86<［σF］2故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求幾何尺寸計算：d1=m·Z=3×20=60mmd2=m·Z1=3×90=270mma=m·（Z1+Z2）=3×（20+90）/2=165mmb=60mmb2=60取小齒輪寬度b1=65mm驗算出選精度等級是否合適：齒輪圓周速度v=π·d1·n1/（60×1000）=3.14×60×342.86/（60×1000）=1.08m/s由書查得可選擇8級精度合適第八章傳動軸的設(shè)計1、齒輪軸的設(shè)計(1)確定軸上零件的定位和固定方式（如圖）1，5—滾動軸承2—軸3—齒輪軸的輪齒段4—套筒6—密封蓋7—軸端擋圈8—軸承端蓋9—帶輪10—鍵按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS軸的輸入功率PⅠ=4.17KW轉(zhuǎn)速為為nⅠ=342.86r/min根據(jù)書上公式，并查表，取C=115d≥確定軸各段直徑和長度根據(jù)前面帶輪計算中得Z=3，其余的數(shù)據(jù)手冊得到：D1=Φ30mm，L1=60mm，D2=Φ38mm，L2=70mm，D3=Φ40mm，L3=20mm，D4=Φ48mm，L4=10mm，D4=Φ48mm，L4=10mm，D5=Φ66mm，L5=65mm，D6=Φ48mm，L6=10mm，D7=Φ40mm，L7=18mmeq\o\ac(○,1)從大帶輪開始右起第一段，由于帶輪與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取D1=Φ30mm，又帶輪的寬度：B=（Z-1）·e+2·f=（3-1）×18+2×8=52mm則第一段長度L1=60mmeq\o\ac(○,2)右起第二段直徑取D2=Φ38mmeq\o\ac(○,3)右起第三段，該段裝有滾動軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而根軸向力為零，選用6208型軸承，其尺寸為d×D×B=40×80×18，那么該段直徑為D3=Φ40mm，長度為L3=20mm。據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對軸承加潤滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面及帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段的長度L2=70mmeq\o\ac(○,4)右起第四段，為滾動軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外選擇Y徑，取D4=Φ48mm，長度取L4=10mmeq\o\ac(○,5)右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ66mm，分度圓直徑為Φ60mm，齒輪的寬度為65mm，則，此段的直徑為D5=Φ66mm，長度為L5=65mm。eq\o\ac(○,6)右起第六段，為滾動軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動軸承的內(nèi)圈外徑，取D6=Φ48mm，長度取L6=10mmeq\o\ac(○,7)右起第七段，該段為滾動軸承安裝出處，取軸徑為D7=Φ40mm，長度L7=18mm求齒輪上作用力的大小、方向eq\o\ac(○,1)小齒輪分度圓直徑：d1=60mmeq\o\ac(○,2)作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1=1.18×105N·mmeq\o\ac(○,3)求圓周力：FtFt=2T2/d2=2×1.18×105/60=1966.67Neq\o\ac(○,4)求徑向力FrFr=Ft·tanα=1966.67×tan200=628.20NFt，F(xiàn)r的方向如下圖所示軸長支反力根據(jù)軸承支反力的作用點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RA=RB=Ft/2=983.33N垂直面的支方力：由于選擇深溝球軸承則Fa=0那么RA’=RB’=Fr×62/124=314.1N畫彎矩圖右起第四段刨面C處的彎矩：水平面的彎矩：MC=PA×62=60.97Nm垂直面的彎矩：MC1’=MC2’=RA’×62=19.47Nm合成彎矩：（7）畫轉(zhuǎn)矩圖：T=Ft×d1/2=59.0Nm（8）畫當(dāng)量彎矩圖：因為是單向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，α=0.6可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩：判斷危險截面并驗算強(qiáng)度：eq\o\ac(○,1)右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險截面。已知MeC2=73.14Nm,σ-1］=60Mpa則：σe=MeC2/W=MeC2/(0.1·D43)=73.14×1000/(0.1×443)=8.59Nm<［σ-1］eq\o\ac(○,2)右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險截面：σe=MD/W=MD/(0.1·D13)=35.4×1000/(0.1×303)=13.11Nm<［σ-1］所以確定的尺寸是安全的受力圖如下：第九章輸出軸的設(shè)計計算輸出軸的設(shè)計計算確定軸上零件的定位和固定方式（如圖）1，5—滾動軸承2—軸3—齒輪4—套筒6—密封蓋7—鍵8—軸承端蓋9—軸端擋圈10—半聯(lián)軸器按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS軸的輸入功率為PⅡ=4.047KW轉(zhuǎn)速為nⅡ=66r/min根據(jù)書上公式，并查表，取取A0=115d≥（3）確定軸各段直徑和長度eq\o\ac(○,1)從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過鍵連接，則軸應(yīng)該增加5%，取Φ45mm，根據(jù)計算扭矩TC=KA×TⅡ=1.3×518.34=673.84Nm，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014—2003，選用LXZ2型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度為11=84mm，軸段長L1=82mm。eq\o\ac(○,2)右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向點位要求，該段的直徑取Φ52mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承加潤滑脂的要求，取端蓋的外端蓋與聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長為L2=74mmeq\o\ac(○,3)右起第三段，該段裝有滾動軸承，選用深溝軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6211型軸承，其尺寸為d×D×B=55×100×21，那么該段的直徑為Φ55mm，長度為L3=36。eq\o\ac(○,4)右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵連接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為270mm，則第四段的直徑取Φ60mm,齒輪寬為b=60mm，為了保證定位的可能性，取軸段長度為L4=58mm。eq\o\ac(○,5)右起第五段，考慮齒輪的軸向定位，定位軸肩，取軸肩的直徑為D5=Φ66mm,長度取L5=10mm。eq\o\ac(○,6)右起第六段，該段為滾動軸承安裝出處，取軸頸為D6=Φ55mm，長度L6=21mm。（4）求齒輪上作用力的大小、方向eq\o\ac(○,1)齒輪分度圓直徑：d1=270mmeq\o\ac(○,2)作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1=5.08×105N·mmeq\o\ac(○,3)求圓周力：FtFt=2T2/d2=2×5.08×105/270=3762.96Neq\o\ac(○,4)求徑向力FrFr=Ft·tanα=3762.96×tan200=1369.61NFt，F(xiàn)r的方向如下圖軸長支反力：根據(jù)軸承支反力的作用點以及軸承的齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RA=RB=Ft/2=1881.48N垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0那么RA’=RB’=Fr×62/124=684.81N畫彎矩圖右起第四段剖面C處的彎矩：水平面的彎矩：MC=RA×62=116.65Nm垂直面的彎矩：MC1’=MC2’=RA’×62=41.09Nm合成彎矩：（7）畫轉(zhuǎn)矩圖：T=Ft×d2/2=508.0Nm（8）畫當(dāng)量彎矩圖：因為是單向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，α=0.6可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩：（9）判斷危險截面并驗算強(qiáng)度：eq\o\ac(○,1)右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險截面。已知MeC2=307.56Nm,由書表有:σ-1］=60Mpa則：σe=MeC2/W=MeC2/（0.1·D43）=307.56×1000/(0.1×603)=14.24Nm<［σ-1］eq\o\ac(○,2)右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險截面：σe=MD/W=MD/(0.1·D13)=304.8×1000/(0.1×453)=33.45Nm<［σ-1］所以確定的尺寸是安全的。以上計算所需的圖如下繪制軸的工藝圖（見圖紙）第十章箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤滑油飛濺出來。（2）放油螺塞減速箱底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞堵住。（3）油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。（4）通氣器減速箱運轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到機(jī)體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。（5）啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有玻璃膠和密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。以便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個啟蓋螺釘，在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端面上可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對于需要軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。（6）定位銷為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓連接后，在鏜孔之前裝上兩個定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對的，銷孔位置不應(yīng)該對稱布置。（7）調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要其調(diào)整傳動軸承向位置的作用。（8）環(huán)首螺釘?shù)醐h(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運或拆卸機(jī)蓋。（9）密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)行機(jī)體內(nèi)，密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：名稱符號尺寸（mm）機(jī)座壁厚δ8機(jī)蓋壁厚δ18機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b112機(jī)座底凸緣厚度b220地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d116機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d212聯(lián)軸器螺栓d2的間距l(xiāng)160軸承端蓋螺釘直徑d310窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d8df，d1,d2至外機(jī)壁距離C126,22,18df，d2至凸緣邊緣距離C224,16軸承旁凸臺半徑R124,16凸臺高度h根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)外機(jī)壁至軸承座端面距離l160，44大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離△112齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離△210機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1,m27，7軸承端蓋外徑D290，105軸承端蓋凸緣厚度t10軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般s=D2第十一章鍵聯(lián)接設(shè)計輸入軸與大帶輪聯(lián)截采用平鍵聯(lián)接此段軸徑d1=30mm,L1=50mm查手冊得，選用C型平鍵，得：A鍵8×7GB1096-79L=L1-b=50-8=42mmT=44.77N·mh=7mm根據(jù)書上公式得：σp=4·T/(d·h·L)=4×44.77×1000/（30×7×42）=20.30Mpa<[σR]（110Mpa）輸入軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸頸d2=44mmL2=63mmTⅠ=120.33N·m查手冊選A型平鍵GB1096-79B鍵12×8GB1096-79l=L2-b=62-12=50mmh=8mmσp=4·TⅠ/（d·h·l）=4×120.33×1000/（44×8×50）=27.34Mpa<[σp](110Mpa)輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸頸d3=60mmL3=58mmTⅡ=518.34Nm查手冊選用A型平鍵鍵18×11GB1096-79σp=4·TⅡ/（d·h·l）=4×518.34×1000/（60×11×42）=74.80Mpa<[σp](110Mpa)第十二章滾動軸承設(shè)計根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命Lh5×300×24=36000小時輸入軸的軸承設(shè)計計算初步計算當(dāng)量動載荷P因為軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=628.20N（2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值選擇軸承型號查書表，選擇6208軸承Cr=29.5KN由書上公式：∴預(yù)期壽命足夠∴此軸承合格輸出軸的軸承設(shè)計計算初步計算當(dāng)量動載荷P應(yīng)該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=1369.61N求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值選擇軸承型號:查書表，選擇6211軸承，Cr=43.2KN由書上公式：∴預(yù)期壽命足夠∴次軸承合格第十三章密封和潤滑的設(shè)計密封由于選用的電動機(jī)為低速，常溫，常壓的電動機(jī)則可以選擇毛氈密封。毛氈密封式在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄露間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲存潤滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時，毛氈又可以將潤滑油自行刮下仿佛自行潤滑。潤滑（1）對于齒輪來說，由于傳動件的圓周速度v<12m/s,，采用浸油潤滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于30~50mm。對于單級減速箱，浸油深度為一個齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級傳動,每傳遞1KW需油量V0=0.35~0.7m3（2）對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用潤滑脂潤滑。這樣不僅密封簡單，不宜流失，同時難以形成將滑動表面完全分開的一層薄膜。第十四章聯(lián)軸器的設(shè)計類型選擇由于兩軸相對位移很小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡單，對緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)。載荷計算：計算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TⅡ=1.3×518.34=673.84Nm，其中KA為工況系數(shù)，由書表得KA=1.3型號選擇根據(jù)TC，軸徑d，軸的轉(zhuǎn)速n，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014—2003，選用LXZ2型彈性柱銷聯(lián)，其額定轉(zhuǎn)矩[T]=1250Nm,許用轉(zhuǎn)速[n]=3750r/m,故符合要求。第十五章設(shè)計小結(jié)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是我們機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計和機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實踐性環(huán)節(jié)。這次關(guān)于帶式運輸機(jī)上的一級圓柱直齒輪減速器的課程設(shè)計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)起到了很大的幫助；使我對機(jī)械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ).(1)通過這次機(jī)械設(shè)計課程的設(shè)計，綜合運用了機(jī)械設(shè)計課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際知識，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，并使所學(xué)知識得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法，掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計原理和過程。(2)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料（手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗估算和數(shù)據(jù)處理等。（3）設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實踐操作能力。第十六章參考文獻(xiàn)１、《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》，高等教育出版社，陳立德主編，2004年7月第2版。

2、機(jī)械設(shè)計/楊明忠朱家誠主編編號ISBN7-5629-1725-6武漢理工大學(xué)出版社2004年6月第2次印刷。3、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊/吳宗澤，羅圣國主編編號ISBN7-04-019303-5北京高等教育出版社2006年11月第3次印刷。4、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書/龔桂義，羅圣國主編編號ISBN7-04-002728-3北京高等教育出版社2006年11月第24次印。5、《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社胡家秀主編2007年7月第1版。6、機(jī)械設(shè)計手冊第3卷/機(jī)械設(shè)計手冊編委會編著-北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004.8。目錄目錄第一章總論 1一、項目概述 1二、可行性研究報告編制依據(jù)和范圍 2三、項目主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 3四、******國家森林公園概況 3第二章項目背景及必要性 8一、項目背景 8二、項目建設(shè)的必要性與可行性 10第三章項目選址分析 13一、項目選址 13二、項目城市概況 13三、經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況 14四、公共設(shè)施依托條件及施工條件 17第四章需求分析與建設(shè)規(guī)模 18