【正文】 18 １軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)……………………… 18 ２軸（中間軸） 及其軸承裝置 、鍵 的設(shè)計(jì) ……………………… 24 ３ 軸（輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)……………………… 29 10. 潤(rùn)滑與密封……………………………………………………… 34 11. 箱體結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………… 35 12. 設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………………………… 36 13. 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………… 36 一 .題目及總體分析 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 2 題目：設(shè)計(jì)一個(gè)帶式輸送機(jī)的減速器 給定條件：由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 輸送帶的 牽引 力 7000FN? ，運(yùn)輸帶速度 /v m s? ，運(yùn)輸機(jī)滾筒直徑為 290D mm? 。 題 目 及 總 體 分析 ………………………………………………… 3 2. 高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。 軸號(hào) 電動(dòng)機(jī) 兩級(jí)圓柱減速器 工作機(jī) 1 軸 2 軸 3 軸 4 軸 轉(zhuǎn)速n(r/min) n0=1440 n1=1440 n2=34 n3=97.96 n4=5 功率P(kw) P= P1=4.244 P2=34 P3=34 P4=7 轉(zhuǎn)矩T(N ３） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 112222 7 1 .5 4 1 .7 5c o s c o s 1 4 .0 31 1 4 1 .5 1 7 6 .2 5c o s c o s 1 4 .0 3nZmd m mZmd m m???? ? ??? ? ? ４） 計(jì)算大、小齒輪的齒根圓直徑 11222 . 5 4 1 . 7 5 2 . 5 1 . 5 3 82 . 5 1 7 6 . 2 5 2 . 5 1 . 5 1 7 2 . 5fnd d m m md d m m m? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ５） 計(jì)算齒輪寬度 1 1 41. 75 41. 75db d m m? ? ? ? ? 圓整后取 2 45B mm? ； 1 50B mm? 5．驗(yàn)算 112 2 2 8 1 4 6 1 3 4 8 . 34 1 . 7 5t TFNd ?? ? ? 1 1 3 4 8 . 3 3 2 . 3 / 1 0 0 /4 1 . 7 5AtKF N m m N m mb ?? ? ? 合適 七 .設(shè)計(jì)低速級(jí)齒 輪 1．選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)， 齒型 1）確定齒輪類型．兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 10 2）材料選擇．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２４０ HBS，二者材料硬度差為４０ HBS。取 0 1200a mm? 。 ４．軸的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) １）擬定軸上零件的裝配方案（見 下 圖） ２）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （１）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，１ 軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度 dh ~? ,故?。捕蔚闹睆?2 20d mm? 2 21l mm? 。 根據(jù)表１５－３，取 112??A ， 于是由式１５－２初步估算軸的最小直徑 33m in 2 2/ 1 1 2 4 .0 3 4 / 3 4 2 .8 6 2 5 .5d A P n m m? ? ? 這是安裝軸承 處軸的最小直徑 1d 4．根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （ 1 ）初選型號(hào) 6206的深溝球軸承 參數(shù)如下 3 0 6 2 1 6d D B? ? ? ? ? 36ad mm? 56aD mm? 基本額定動(dòng)載荷 KN? 基本額定靜載荷 KN? 故 1730d d mm?? 。 21 3 1 5 8 5 5 2 . 8 .2B Z B Z a dM F L F N m m? ? ? ? ? 21 108 63 669 22. 1 .A Z A ZM F L N m m? ? ? ? ? 11 BZM M N mm? ? ? 39。 （輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) １． 輸入功率 3 KW? 轉(zhuǎn)速 3 / minnr? 轉(zhuǎn)矩 3 N m?? 2． 第三軸上齒輪受力 322 2 3 7 3 8 6 9 3 1 1 8 . 22 3 9 . 8t TFNd ?? ? ? ta n 31 18 .2 ta n 20 11 35 .0r t nF F a N? ? ? 。 9．校核軸承和 計(jì)算壽命 １）校核軸承 A 和計(jì)算壽命 徑向載荷 22 11 85 .4A r A X A ZF F F N? ? ? 當(dāng)量動(dòng)載荷 p ArP f F N?? 因?yàn)?PCr? ， 校核安全。盡管設(shè)計(jì)中存在這樣或那樣的問(wèn)題，我還是從中學(xué)到很多東西。 十 三 .參考文獻(xiàn) 1． 《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 2022 年 2．《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 周元康 林昌華 張海兵 編著 重慶大學(xué)出版社 2022 年 3．《機(jī)械設(shè)計(jì)師袖珍手冊(cè)》 毛謙德 李振清 主編 機(jī)械工業(yè)出版 社 1994 年 4．《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上》中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院編 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版 1985 年 5．《機(jī)械原理》第七版 孫桓 陳作模 葛文杰 主編 高等教育出版社年 2022 。 十 一 .箱體結(jié)構(gòu)尺寸 機(jī)座壁厚 δ δ =+5 8mm 機(jī)蓋壁厚 δ 1 δ 1=+5 8mm 機(jī)座凸緣壁厚 b= 12mm 機(jī)蓋凸緣壁厚 b1= 1 12mm 機(jī)座底凸緣壁厚 b2= 20mm 地腳螺釘直徑 df =+12 地腳螺釘數(shù)目 a250,n=6 6 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 31 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1= df 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 d2 d2=(～ ) df 10mm 聯(lián)接螺栓 d2 間距 L=150～ 200 160mm 軸承蓋螺釘直徑 d3=(～ ) df 7mm 窺視孔螺釘直徑 d4=(～ ) df 6mm 定位銷直徑 d=(～ ) d2 7mm 軸承旁凸臺(tái)半徑 R 10 mm 軸承蓋螺釘分布圓直徑 D1= D+ (D 為軸承孔直徑 ) D11= D12= D13= 軸承座凸起部分端面直徑 D2= D1+ D21= D22= D23= 大齒頂圓與箱體內(nèi)壁距離 Δ 1 Δ 1 10mm 齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離 Δ 2 Δ 2δ 9 mm 兩齒輪端面距離 Δ 4=5 5 mm df,d1,d2 至外機(jī)壁距離 C1=+(5～ 8) C1f=26mm C11=21mm C12=18mm df,d1,d2 至凸臺(tái)邊緣距離 C2 C2f=22mm C21=17mm C22=15mm 機(jī)殼上部（下部）凸緣寬度 K= C1+ C2 Kf=48mm K1=38mm K2=33mm 軸承孔邊緣到螺釘 d1中心線距離 e=(1～ )d1 13mm 軸承座凸起部分寬度 L1≥ C1f+ C2f+(3～ 5) 52 mm 吊環(huán)螺釘直徑 dq= 13mm 十二 .設(shè)計(jì)總結(jié) 之 前我對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門課的認(rèn)識(shí)是很膚淺的，實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)自己學(xué)得知識(shí)太少，而且就算上課的時(shí)候再認(rèn)真聽課，光靠課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)根本就無(wú)法解決實(shí)際問(wèn)題， 必須要靠自己學(xué)習(xí)。 (4)取齒輪 左端面與箱 體內(nèi)壁間留有足夠間距 ，取 3 58l mm? （ 5） 取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn) ,則可得 1 63L mm? , 2 110L mm? ， 3 mm? （ 6）參考表 15－ 2，取軸端為 45? ，各軸肩處的圓角半徑見 CAD 圖。 該軸承壽命該軸承壽命 6 3210 ( ) 1 7 7 1 560 rAhACLhnP?? ２）校核軸承 B 和計(jì)算壽命 徑向載荷 22 21 42 .0B r B X B ZF F F N? ? ? 當(dāng)量動(dòng)載荷 2142B p B r rP f F N C? ? ?，校核安全 該軸承壽命該軸承壽命 6 3210 ( ) 3 3 8 5 060 rBhBCLhnP?? 查表 133 得預(yù)期計(jì)算壽命 39。 取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn) ,則可得 1 63L mm? , 2 62L mm? ， 3 51L mm? 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 21 （ 4）參考表 15－ 2，取軸端為 45? ，各軸肩處的圓角半徑見 CAD 圖。相對(duì)軸向載荷為03 3 7 .0 0 .0 4 2 77880aFC ??，在表中介于 － 之間， 對(duì)應(yīng)的 e 值為 － 之間，對(duì)應(yīng) Y 值為 － ， 于是，用插值法求得( 1 . 8 1 . 6 ) ( 0 . 0 7 0 . 0 4 2 7 )1 . 6 1 . 7 8 20 . 0 7 0 . 0 4Y ? ? ?? ? ??，故 , ??。半聯(lián)軸器的孔徑 1 18d mm? ，故取 1 18d mm? 半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L＝ 42ｍｍ，半聯(lián)軸器 與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 39。查表 9－ 1，鏈條節(jié)距為 mm? 。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 1 mm?華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 9 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。 ? 型號(hào) 查得 型號(hào) Y132S4 封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) 參數(shù)如下 額定功率 p= kW 滿載轉(zhuǎn)速 1440 r/min 同步轉(zhuǎn)速 1500 r/min 選用 型號(hào) Y132S4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) 四 .分配傳動(dòng)比 目的 過(guò)程分析 結(jié)論 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 4 分配傳動(dòng)比 傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比wmnni? 其中 i 是傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，多級(jí)串聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積； nm是電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，r/min； nw 為 工作機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)速， r/min。 減速器類型選擇：選用 展開式 兩 級(jí)圓柱齒輪減速器 。工作壽命為八年，每年 300 個(gè)工作日， 每天 工作 16小時(shí) ，具有加工精度 7 級(jí)（齒輪）。 4 3 7 4 . 60 . 9 7 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 6wPPW? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 電動(dòng)機(jī)輸出功率為39。初選螺旋角 ?14?? 2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式（ 10－ 21）試算，即3 21 )][(12HEHdttt ZZuuTkd ??????? １）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （１）試選 ?tK （２）由圖１０－３０，選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求