【正文】 上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 2 2 2 223( ) 1 2 8 . 2 (0 . 6 3 3 . 8 2 ) 2 0 . 2 80 . 1 4 0ca MT M P aW ?? ? ? ?? ? ?? 前 已選 定軸 的材 料為 45 鋼（ 調(diào)質(zhì) ）， 由《 機(jī)械 設(shè)計(jì) （第 八版 ）》 表 151 查得? ? ? ?116 0 , caM P a? ? ?????，故安全。選取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 153，取 0 112A? ，得 30 3 .4m i n 1 7 .0 7960d A m m??，輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù) 1） 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7 級精度 (GB1009588) 2） 材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 101 選擇小齒輪材料為 40rC (調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS，大齒輪 材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS。 帶拉力 F（ N） 帶速度 V（ m/s） 滾筒直徑 D（ mm） 4700 280 主要參考文獻(xiàn) [1]所學(xué)相關(guān)課程的教材 [2]陸 玉主編 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 ,北京 ,機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020。 成績 指導(dǎo)教師評語 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 二級圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì) 目錄 1 設(shè)計(jì)任 務(wù)書 …………………………………………………………………………… 1 2 傳動(dòng)方案擬定 ………………………………………………………………………… 2 3 選擇電動(dòng)機(jī) …………………………………………………………………………… 3 4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) …………………………………………………… 5 5 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………………………… 7 6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………………………………… 17 7 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 …………………………………… ………………………… 39 8 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 …………………………………………………………… 43 9 設(shè)計(jì)小結(jié) ……………………………………………………………………………… 44 二級圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì) 二級圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 題 目 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的二級減速器設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是課程教學(xué)的一重要內(nèi)容 ,也是一重要環(huán)節(jié) ,目的有三 : 1)使學(xué)生運(yùn)用所學(xué) ,進(jìn)行一次較為全面綜合的設(shè)計(jì)訓(xùn)練 ,培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)技能 ,加深所學(xué)知識的理解 。 能力 水平 35% 04 綜合運(yùn)用知識的能力 10 能運(yùn)用所學(xué)知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對課題進(jìn)行理論分 析，得出有價(jià)值的結(jié)論。 05 應(yīng)用文獻(xiàn)的能力 5 能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。 2)通過該環(huán)節(jié) ,使學(xué)生掌握一般傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方法 ,設(shè)計(jì)步驟 ,為 后續(xù)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ) ,做好準(zhǔn)備 。 [3]濮良貴主編 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)》 ,北京 ,高等教育出版社 , 1989. [4]吳宗澤主編 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》 ,北京 ,高等教育出版社 ,1992. [5]徐 灝主編 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 ,北京 ,機(jī)械工業(yè)出版社 , 1989. 課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃 1)、準(zhǔn)備階段（ 1天 ） 2）、設(shè)計(jì)計(jì)算階段（ ） 3）、減速器的裝配圖繪制（ 3天） 4）、繪零件圖（ ） 5）、編寫設(shè)計(jì)說明書（ 3天） 6）、答辯或考察階段。 3） 選小齒輪齒數(shù) 1 25z? ，大齒輪齒數(shù) 2 25 ? ? ? ，取整 2 88z? 。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 2ca AT KT? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 141，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取? ，則 2 1 . 3 3 3 8 2 0 4 3 9 6 6c a AT K T N m m? ? ? ? ? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 174，選 HL1 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 160 ~ 160000Nm?，半聯(lián)軸器的孔徑 1 30d mm? ，故取 12 30d mm? ? ，半聯(lián)軸器長度82L mm? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 60mm。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 （ 1） 判斷危險(xiǎn)截面 截面 5 右側(cè)受應(yīng)力最大 （ 2）截面 5 右側(cè)抗彎截面系數(shù) 3 3 30 . 1 0 . 1 4 0 6 4 0 0W d m m? ? ? ? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1 ?? 1 ?? 2 ? 2 ? 彎矩 M 1 2 4 2 0 1 .4HM N mm?? 1 31671VM N mm? ? ? 2 5 0 7 6 2 .8 5VM N m m? ? ? 總彎矩 221 2 4 . 2 3 1 . 6 7 1 2 8 . 1 7 6M N m? ? ? ? 扭矩 T 2 N m?? MPa? ? ? ?1ca???? 36400W mm? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 22 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 抗扭截面系數(shù) 3 3 30 . 2 ^ 0 . 2 4 0 1 2 8 0 0TW d m m? ? ? ? 截面 5 右側(cè)彎矩 M 為 128176M N mm?? 截面 5 上的扭矩 2T 為 2 33820T N mm?? 截面上的彎曲應(yīng)力 128176 2 0 . 0 36400b M M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 2 33820 2 .6 412800TTT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 這對軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 157 查得 30206 型軸承的定位軸肩高度 mm? ，因此取套筒直徑 37mm 。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附表 32 查取。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 （ 1）判斷危險(xiǎn)截面 截面 7 右側(cè)受應(yīng)力最大 （ 2）截面 7 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 3 30 . 1 0 . 1 5 0 1 2 5 0 0W d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 30 . 2 0 . 2 5 0 2 5 0 0 0TW d m m? ? ? ? 截面 7 右側(cè)彎矩 M 為 N mm?? 截面 7 上的扭矩 2T 為 4 728510T N mm?? 截面上的彎曲應(yīng)力 7 6 7 3 8 . 3 6 . 1 412500b M M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 2 728510 2 9 .125000TTT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45 鋼 ， 調(diào) 質(zhì) 處 理 。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附表 32 ? ?1ca???? 312500W m? 325000TW mm? N mm?? 4 728510T N mm?? MPa? ? MPa? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 37 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 查取。 3）左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程》表 157 查得 32910 型軸承的定位軸肩高度 5h mm? ，因此取 45 60d mm? ? ；齒輪右端和 右軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為 51mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 67 47l mm? ? 。 軸按磨削加工，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則綜合系數(shù)為 1 1 .7 4 11 1 2 .5 40 .7 1 0 .9 21 1 .4 0 11 1 1 .7 00 .8 7 0 .9 2kKkK????????????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 又取合金鋼的特性系數(shù) , ?????? 計(jì)算安全系數(shù) caS 值 112 2 2 23555 .22 .5 4 2 6 .7 5 0 .1 02001 0 .62 1 2 11 .7 4 0 .0 5225 .2 1 0 .64 .6 7 1 .55 .2 1 0 .6amamcaSKSKSSSSSS???????????? ? ??? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ??? 故可知安全。 3） 已知圓柱直齒輪齒寬 1 56B mm? ，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸 段應(yīng)略短于輪轂長，故取 4552l mm? ? 。 截 面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附表 32 查取。因軸承 同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) 23 37d mm? ? ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 157 中初步選取 0 基 本 游 隙 組 ， 標(biāo) 準(zhǔn) 精 度 級 的 單 列 圓 錐 滾 子 軸 承 32908 ， 其 尺 寸 為4 0 6 2 1 5d D T m m m m m m? ? ? ? ?， 3 4 5 6 40d d mm????，而 3415l mm? ? 。 圓柱斜齒輪設(shè)計(jì) 已知輸入功率 3 kw? ，小齒輪轉(zhuǎn)速 ，齒數(shù)比 u=，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命 8 年（設(shè)每年工作 300 天），兩班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作平穩(wěn)，不反轉(zhuǎn)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等） 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的傳動(dòng)及減速裝置。 07 計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。 02 科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研 7 通過實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。 10 設(shè)計(jì)說明書（論文）質(zhì)量 30 綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。要求裝配圖（ 0 或 1 號）（ 1： 1）一張，低速級齒輪與軸，箱體或箱蓋（共 3 張零件圖），設(shè)計(jì)說明書（ 60008000 字， word） 一份。 kw?? ?? kw? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 4 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 1 查得圓錐 — 圓柱齒輪減速器 10~25i? ，則 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為： 39。初選螺旋角 14??? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ? ?3 21 3 21 ()t H Et dHK T u Z Zd u?? ? ???? (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) ? 2） 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 ? ?2 F MPa? ??? 1 20z? , 2 134z ? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì) 12 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果 5533395 .5 10 95 .5 10 6 11350027 N m mn? ? ?? ? ? ? 3） 選齒寬系數(shù) 1d?? 4） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) ? 5） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1026查得 1 ?? ? ， 2 ?? ? ，則 12 ? ? ?? ? ?? ? ? 6） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) MPa? 7） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8138 726 0 6 0 2 7 4 . 3 1 ( 2 8 3 0 0