【正文】 為進行傳動件的設(shè)計計算，應(yīng)首先 推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，一般按由電動機至工作機之間運動傳遞的路線推算各軸的運動和動力參數(shù)。 （ 8）確定單根 V 帶的拉力 F0 F0=500Pc()/Zv+qv2= （ 9）對軸的壓力 FQ FQ=2ZF0Sinα 1/2= 16 （ 10）結(jié)果是 5 根 A— GB11544— 89V 帶，中心距 a=600mm,帶的基準(zhǔn)直徑dd1=112mm,dd2=355mm ，對軸的壓力 FQ=，帶輪的寬度 B=(Z－1)e+2f=78(mm). 二、減速器內(nèi)傳動零件 —— 一級圓柱齒輪傳動設(shè)計 圓柱齒輪設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法、步驟均可依教材的有關(guān)內(nèi)容進行，其注意事項如下： （ 1）齒輪材料的選擇要注意毛坯制造方法：選擇材料前應(yīng)先估計大齒輪的直徑，如果大齒輪直徑較大，應(yīng)選用鑄造毛坯，材料一般可選鑄鋼或鑄鐵；如果小齒輪的齒根圓直徑與軸徑接近，可制成齒輪軸，選用的材料應(yīng)兼顧軸的要求，同一減速器的各小齒輪（或大齒輪）的材料應(yīng)盡可能一致，以減少材料的牌號，降低加工的工藝要求。 軸承類型的選擇 減速器中常用的軸承是滾動軸承，滾動軸承類型可參照如下原則進行選擇： （ 1）考慮軸承所承受載荷的方向和大小。 例 已知傳遞的功率 P=，從動輪的轉(zhuǎn)速 n=,直齒圓柱齒輪分度圓直徑 d2=250mm,傳遞的轉(zhuǎn)矩 T= （ 1）選擇軸的材料確定許 用應(yīng)力 由已知條件知減速器傳遞的功率屬于中小功率，材料無特殊要求，故選用 45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表 151 查得強度極限σ B=650Mpa，再由表 151 得許用彎曲應(yīng)力 【σ 1b】 =60Mpa （ 2）按扭矩強度估算直徑 根據(jù)表 153 得 c=118～ 107，又由式（ 152）得 d≥ c(p/n)1/3 21 =(107～ 118) ()1/3=～ 考慮到軸的最小直徑處要求安裝聯(lián)軸器，會有鍵槽存在，故將計算直徑加3%～ 5%取 ～ ,由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑 d1=42mm （ 3）設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制草圖 由于設(shè)計的是單級減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對稱安裝在齒輪兩側(cè)軸的外伸端安裝半聯(lián)軸器。 （ 5）鍵的選取，帶輪處： b h l=8 7 70,齒輪處： b h l=12 8 70。 （ 2）軸承的潤滑與密封 1）潤滑 采用脂潤滑時，為防止箱內(nèi)潤滑油進入軸承，通常在箱體軸承座內(nèi)端面一側(cè)裝設(shè)封油盤，封油盤結(jié)構(gòu)見圖 46。 ?—— 機體內(nèi)壁的寬度，應(yīng)圓整。一般常把軸設(shè)計成中部大兩端小的階梯狀結(jié)構(gòu)，其徑向尺寸的變化應(yīng)考慮以下因素，如圖 44。采用脂潤滑時，所留 間距較大，以便放擋油環(huán)，防止?jié)櫥蜑R入而帶走潤滑脂，如圖 46a 所示；若采用油潤滑 ，一般所留間距為 0~3mm 即可，如圖 46b 所示。1:20rd 1D 2D0 da≤ 500mm 平輻板鑄造齒輪 D1=（鑄鐵） D1=（鑄鋼） L=(~)d≥ b δ =~4ｍ (不小于8~10mm) n= D2=(D0+D1) d1=(D0D1) C=（ 但不小于 10mm） r≈ 5 c1:20seHH 1DadbD1Lnx 4 5 176。氈圈密封是接觸式密封中壽命較低，密封效果較差的一種，但結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，適用于脂潤滑軸承中，如圖 411 a）所示；油溝密封結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但不夠可靠，適用于脂潤滑的軸承中，如圖 411b）所示；若要求更高的密封性能，宜采用迷宮式密封，利用其間充滿 的潤滑脂來達到密封效果，可用于脂潤滑和油潤滑，如圖 411c)所示，迷宮式密封的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和裝配要求較高。中小型窺視孔及蓋板的結(jié)構(gòu)尺寸，見表 43。 表 46 六角頭螺塞 D D0 L l a D s d1 材料 50 M16? 26 23 12 3 17 17 螺塞： Q235 油封圈：耐油橡膠；工業(yè)用革；石棉橡膠紙 M20? 30 28 15 4 22 22 M24?2 34 31 16 4 22 26 M27?2 38 34 18 4 27 29 M30?2 42 36 18 4 32 32 裝配圖的檢查和修改 當(dāng)裝配圖設(shè)計的第三階段結(jié)束以后，應(yīng)對裝配圖進行檢查與修改，首先檢查主要問題，然后檢查細(xì)部。 對零件安裝、調(diào)整的要求：在安裝、調(diào)整滾動軸承時必須留有一定的游隙或間隙。所有倒角、圓角都應(yīng)標(biāo)注或在技術(shù)要求中說明。 （ 4）對機械加工未注公差尺寸的公差等級的要求。 六、編寫設(shè)計說明書 設(shè)計計算說明書既是圖紙設(shè)計的理論依據(jù)又是 設(shè)計計算總結(jié)，也是審 56 核設(shè)計是否合理的技術(shù)文件之一。 形位公差 按表面作用在下列薦用表數(shù)值中查閱 表面粗糙度按表面作用在下列薦用表數(shù)值中查閱 技術(shù)要求 （ 1）清砂、時效處理。 嚙合參數(shù)表 包括齒輪的主要參數(shù)及誤差檢驗項目。下面對這三類零件的設(shè)計要點作一簡單介紹。 標(biāo)注尺寸時應(yīng)注意布圖整齊、標(biāo)注清晰，多數(shù)尺寸應(yīng)盡量布置在反映主要結(jié)構(gòu)的視圖上，并盡量布置在視圖的外面。 hKHr rH1b 48 圖 416 啟蓋螺釘 圖 417 定位銷 6）油標(biāo) 油標(biāo)用來指示油面高度，常見的有油尺、圓形油標(biāo)、長形油標(biāo)等。箱體內(nèi)的潤滑油也由此孔注入，為減少油內(nèi) 的雜質(zhì)注入箱內(nèi)，可在窺視孔口處裝一過濾網(wǎng)。傳動件的轉(zhuǎn)動帶起潤滑油直接濺入軸承內(nèi)，或先濺到箱壁上，順著內(nèi)壁流入箱體的油槽中，再沿油槽流入軸承內(nèi)。 35 表 41 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)尺寸 序號 結(jié)構(gòu)型式 結(jié)構(gòu)尺寸 １ K Ｋ≥ 2ｍ (鋼鐵 ) Ｋ≥ （鑄鐵） 2 Lb3~5D0daD2D1dnx45 176。一般取輪轂寬度與軸段長度之差△ =1~2mm。若軸與聯(lián)軸器聯(lián)接，則軸徑與聯(lián)軸器孔徑一致。 1）內(nèi)壁位置的確定 如圖 42 所示，在主視圖中根據(jù)前面計算內(nèi)容定出各齒輪中心線位置，畫分度圓，在俯視圖中定出各齒輪的對稱中心線，畫出齒輪的輪廓。 例 校核聯(lián)軸器 HL3 查表得 HL3 聯(lián)軸器 Tm=630Nm 【 n】 =5000r/min Tc=KT= 415=Tm n=【 n】 HL3 聯(lián)軸器能滿足要求。齒輪從左端裝入，右端軸肩定位，左端用套筒定位，周向用平鍵定位。 （ 1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 減速器中的軸是既受彎矩又受扭矩的轉(zhuǎn)軸，較精確的設(shè)計方法是按彎矩合成強度來計算各段軸徑，一般先初步估算定出軸徑，然后按軸上零件的位置，考慮裝配、加工等因素，設(shè)計出階梯軸各段直徑和長度，確定跨度后，進一步進行強度驗算。對中、小型減速器的輸入軸、輸出軸均可采用彈性柱銷聯(lián)軸器，它加工制造容易，裝拆方便、成本低，能緩沖減震。 63m/s 5m/sv25m/s， v 符合要求。 i2…… in 計算出總傳動比后，應(yīng)合理地分配各級傳動比，限制傳動件的圓周速度以減少動載荷 ，分配各級傳動比時應(yīng)注意以下幾點： 12 （ 1）各級傳動的傳動比應(yīng)在推薦的范圍之內(nèi)選取。 本課程設(shè)計的題目為長期連續(xù)運轉(zhuǎn)、載荷平穩(wěn)的機械，確定電動機功率的原則是： Ped ≥ kPd Pd= Pw/η Pw=FV/1000η w=Tn/9550η w Ped—— 電動機的額定功率 Pd—— 電動機的輸出功率 Pw—— 工作機的輸入功率 η — 電動機至工作機間的總效率 η =η 1η 2η 3……η n η 1η 2η 3……η n分別為傳動裝置中各傳動副（齒輪、蝸桿、帶或鏈、軸承、聯(lián)軸器）的效率，設(shè)計時可參考表 21 選取。 表 11 課程設(shè)計步驟 3 次序 設(shè)計內(nèi)容 時間分配（天） 1 設(shè)計準(zhǔn)備 和擬定設(shè)計方案 3 設(shè)計計算 3 4 裝配圖的設(shè)計 和繪制 4 5 零件圖 的設(shè)計和繪制 2 6 整理 設(shè)計說明書 四、設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目 設(shè)計帶式運輸機傳動裝置 原始數(shù)據(jù)見表 12。 （ 2）通過課程設(shè)計的實踐使學(xué)生掌握一般機械設(shè)計的基本方法和程序，培養(yǎng)獨立設(shè)計能力?，F(xiàn)考慮有以下幾種傳 動方案如圖 21： a) b) 5 I c) d) 圖 21 帶式運輸機傳動方案比較 傳動方案應(yīng)滿足工作機的性能要求，適應(yīng)工作條件，工作可靠，而且要求結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，成本低，傳動效率高，操作維護方 便。 i2 （ 1）各軸的轉(zhuǎn)速（ r/min）： n1 = nm/i0 n2= n1/ i1= nm/i0i1 n3= n2/i2=nm/ i0i1i2 式中的 nm為電動機的滿載速度 n1 、 n n3分別為 3 軸的轉(zhuǎn)速 i0—— 電動機至 1 軸的傳動比 i1—— 1 軸至 2 軸的傳動比 i2—— 2 軸至 3 軸的傳動比 (2) 各軸的輸入功率： p1=pdη 01 p2=p1η 12=pdη 01η 12 p3=p2η 01η 12η 23 pd為電動機的輸出功率， p1 、 p2 、 p3分別為 1 、 3 軸的輸入功率，η 0 η 1 η 23分別為電動機軸與 1 軸， 1 軸與 2 軸， 2 軸與 3 軸間的傳動效率。 （ 2）計算齒輪的嚙合幾何尺寸時應(yīng)精確到小數(shù)點后 2~3 位，角度應(yīng)精確到秒，而中心距、寬度和結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)盡量圓整為整數(shù)。原則上，當(dāng)軸承僅 承受純徑 19 向載荷時，一般選用深溝球軸承；當(dāng)軸承既承受徑向載荷又承受軸向載荷時，一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承：但如果軸向載荷不大時，應(yīng)選用深溝球軸承。 1）、確定軸上零件的位置和固定方式，要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須確定軸上零件的裝拆順序和固定方式，確定齒輪從右端裝入，齒輪的左端用軸肩（或軸環(huán)）定位，右端用套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置完全被確定，齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接，軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用軸肩固定，周向固定采用過盈配合。 由于齒輪直徑較小，齒根圓到鍵槽底部的距離Ｋ＝ ，采用齒輪軸。 采用油潤滑時，要在上箱蓋分箱面處制出坡口，在箱座分箱面上制出 28 油溝，在軸承蓋上制出缺口和環(huán)形通路。 ?1— 機蓋壁厚。 ①定位軸肩的尺寸 直徑 d3和 d d6 和 d7的變化處，軸肩高度 h應(yīng)比零件孔的倒角 C或圓角半徑 r大 2~3mm,軸肩的圓角半徑 r應(yīng)小于零件孔的倒角 C 或圓角半徑 r’。擋油環(huán)結(jié)構(gòu)如圖 47。 ??r da≤ 400～ 1000mm b≤ 200mm 鑄造齒輪 D1=（鑄鐵） D1=（鑄鋼） L=(～ )d≥ b δ =(～ 4)ｍ (不小于 8～10mm) n= 37 C=（ 但不小于 10mm） S=b/6(但不小于 10mm) r≈ 。 a)氈圈密封 b)油溝密封 c)迷宮密封 圖 411 軸承的密封方式 裝配圖設(shè)計的第三階段 41 這一階段的主要內(nèi)容是進行減速器箱體和附件的設(shè)計： （ 1）箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計箱體結(jié)構(gòu)，要保證箱體有足夠的剛度、可靠的密封性和良好的工藝性。 表 43 窺視孔及蓋板 A B A1 B1 A2 B2 h R 螺釘 d L 個數(shù) AB B1B2A 1RALdA 1A 2 44 115 160 210 260 360 460 90 135 160 210 260 360 75 100 150 200 300 400 50 75 100 150 200 300 95 130 180 230 330 430 70 105