【導(dǎo)讀】帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。輸帶速度的允許誤差為?機(jī)器通常是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。置是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)的中間裝置。同時(shí)，還要求工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、傳動(dòng)效率高、使用維護(hù)方便、工藝性和經(jīng)濟(jì)性好。若要同時(shí)滿(mǎn)足上述各方面要求是。因此，要分清主次，首先滿(mǎn)足重要要求，同時(shí)要分析比。初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案為。展開(kāi)式由于齒輪相對(duì)于軸承為不對(duì)稱(chēng)布置。因而沿齒向載荷不均，要求軸有較大剛度。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用Ｖ帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)組合，即可滿(mǎn)足傳動(dòng)比要求，根據(jù)用途選用Y系列。自扇冷籠型三相異步電動(dòng)機(jī)（機(jī)型為。由已知條件，滾筒的直徑為D=450mm，工作速度為v=，輸送帶帶輪的工作轉(zhuǎn)速為wn=1000*60*vD?查表14-1，可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速有3000r/min，1000r/min，1500r/min，速960r/min型號(hào)Y132M2-6的電動(dòng)機(jī)。由表2-1及表2-2可知，傳動(dòng)比合理。Ⅳ軸（卷筒軸）mrn??

　　

【正文】 162 4Th PfCLhn f P?? ??????? ???????? = hL ＞ hL? ，故軸承壽命足夠 已知條件 低速軸傳遞的功率 3P =，轉(zhuǎn)速 min/ rn ? ，齒輪 4分度元圓直徑 4d =396mm，齒輪寬度 4b =120mm 選擇軸的材料 因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，選用常用的材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 初算軸徑 查 [3]表 63 得 C=103~126，考慮軸端只承受轉(zhuǎn)矩，故取小值 C=105則 mind =C 131pn = 軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大 3%~5%，軸端最細(xì)處直徑 D=60mm 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想 如圖 所示 31 （ 1） 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 該減速器發(fā)熱小，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最小軸徑處開(kāi)始設(shè)計(jì) （ 2） 聯(lián)軸器及軸段① 軸段①上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行 為了補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離震動(dòng)，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。查 [3]表 837，取 AK =，則計(jì)算轉(zhuǎn)距 CT = AK 3T =2992150N mm 由 表 121查得 GB/T 50142020中的 LX5型聯(lián)軸器符合要求：公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 3150000N mm，許用轉(zhuǎn)速 4750r/min，取聯(lián)軸器轂孔直徑為 60mm，軸孔長(zhǎng)度 84mm， J型軸孔， A型鍵，聯(lián)軸器主動(dòng)端代號(hào)為 LX5 60 107 GB/T 50142020,相應(yīng)的軸段①的直徑 1d =60mm，其長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取 1L =105mm （ 3） 密封 圈與軸段 ② 在確定軸段②的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及軸承密封圈的尺寸。聯(lián)軸器用周肩定位，軸肩高度 h=（ ~） 1d =（ ~） 60mm=~6mm。軸段 ②的軸徑 2d =70mm，最終由密封圈確定。 （ 4） 軸承與軸段 ③及軸段⑥的設(shè)計(jì) 軸段③和⑥上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列。考慮齒輪無(wú)軸向力存在，選用深溝球軸承?，F(xiàn)暫取軸承為6215,由 [3]表 119得軸承內(nèi)徑 d=75mm，外徑 D=130mm，寬度 B=25mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑 ad =75mm,對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離 32 3a =，故 3d =55mm。故 3L = 通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，故 6d =55mm （ 5） 齒輪與軸段 ⑤ 該段上安裝齒輪 4，為了便于齒輪的安裝， 5d 應(yīng)略大于 6d ，可初定 5d =78mm，齒輪 4輪轂的寬度范圍為（ ～ ） x5d =~117mm，小于齒輪寬度 4b =100mm，取其輪轂寬度等于齒輪寬度，其右端采用軸肩定位，左端采用 套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段⑤的長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂略短，故取 5L =98mm。 （ 6） 軸段 ④ 該軸段為齒輪提供定位和固定作用，定位軸肩的高度為 h=（ ～ ） 5d =~，取 h=6mm，則 4d =90mm， 該軸段④的長(zhǎng)度 4L = （ 7） 軸段②與軸段⑥的長(zhǎng)度 軸段②的長(zhǎng)度除與軸上的 零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承端蓋連接螺栓 GB/T 5781 M8 25,其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離為2K =10mm。則有 2L =41mm 則軸段 ⑥的長(zhǎng)度 6L = (8)軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)與軸承外圈大端面的距離 3a =，則由圖 1112 可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)的距離為 1l = 6L + 5L + 42b － 3a =63mm 2l = 3L + 4L + 42b — 3a =128mm 3l = 3a + 2L +842 = 軸的受力分析 33 ⑴畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖 ⑵計(jì)算支承反力 在水平面上為 2 4 1 11 23 .9 4 75 3. 21 37 0. 70x r xR F R N N N? ? ? ? ?421121 1 2 3 . 9 4 1 2 8 7 5 3 . 2 16 3 1 2 8rx FlR N Nll ?? ? ??? 在垂直平面上為 421123 0 8 8 1 2 8 2 0 6 9 . 4 56 3 1 2 8tz FlR N Nll ?? ? ??? 2 4 1 3 0 8 8 2 0 6 9 .4 5 1 0 1 8 .5 5z t zR F R N N N? ? ? ? ? 軸承 1 的總支承反力為 2 2 2 21 1 1 7 5 3 . 2 1 2 0 6 9 . 4 5 2 2 0 2 . 2 6xzR R R N N? ? ? ? ? 軸承 2 的總支承反力為 2 2 2 22 2 2 3 7 0 . 7 1 0 1 8 . 5 5 1 0 8 4xzR R R N N? ? ? ? ? 34 ⑶畫(huà)彎矩圖 在水平面上， aa 剖面的彎矩為 11 7 5 3 . 2 1 6 3 4 7 4 5 2 . 2 3a x xM R l N m m N m m? ? ? ? ? ? 在垂直面上， aa 剖面的彎矩為 11 20 69 .4 5 63 13 03 75 .3 5a z zM R l N m m N m m? ? ? ? ? ? ? ? ? aa 剖面上的合成彎矩為 2 2 2 24 7 4 5 2 . 2 3 ( 1 3 0 3 7 5 . 3 5 )1 3 8 7 4 2 . 3 7a a x a zM M M N m mN m m? ? ? ? ? ??? ⑷畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖 3 319510T N mm?? 校核軸的強(qiáng)度 aa 剖面為危險(xiǎn)截面 求當(dāng)量彎矩：一般可認(rèn)為高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩是按脈動(dòng)循環(huán)變化的?，F(xiàn)選用軸的材料為 45 鋼，并經(jīng)過(guò)調(diào)制處理。由教材表 101查出其強(qiáng)度極限 2650 /B N mm? ? ， 并 由 表 103 中 查 出 與 其 對(duì) 應(yīng) 的? ? 21 60 /b N mm?? ? ，取 ? = ? ? 22 2 ( 319510) a aM M T N m mN m m?? ? ? ? ? ??? 根據(jù) aa 剖面的當(dāng)量彎矩求直徑 ? ? 33 1 2 3 1 4 9 8 .1 4 3 3 .80 .1 0 .1 6 0va bMd m m m m? ?? ? ?? 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中該處的直徑 2 50d mm? ，故強(qiáng)度足夠。 校核鍵連接的強(qiáng)度 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 3114 4 3 1 9 5 1 0 6 5 . 5 84 2 8 ( 7 0 1 2 )p T M P a M P ad h l? ?? ? ?? ? ? 齒輪 4 處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 3254 4 3 1 9 5 1 0 4 2 . 3 85 8 1 0 ( 7 0 1 8 )p T M P a M P ad h l? ?? ? ?? ? ? 35 取鍵、軸及齒輪的材料都為鋼，由 [3]表 833查得 ??p?=125~150MPa，? ?1p p??? ，強(qiáng)度足夠 校核軸承壽命 計(jì)算軸承的軸向力 由表 119 查的 6211 軸承得 rC =43200N orC =29200N， 1R =。因?yàn)橹挥袕较蛄?沒(méi)有軸向力，則當(dāng)量動(dòng)載荷 P= ，由 [1]公式 10 h 16670n CL P???? ????31 6 6 7 0 4 3 2 0 07 0 .2 4 2 2 0 2 .2 6??? ????=1792051h 10hL 10h39。L ,故軸承壽命足夠 36 名稱(chēng) 符 號(hào) 齒輪減速器箱體薦用尺寸 箱座壁厚 ? (~)a+3≥ 8 ? =10 箱蓋壁厚 1? (~)? ≥ 8 1? =8 箱蓋凸緣厚度 1b 1? 1b =12 箱座凸緣厚度 b ? b =15 箱底座凸緣厚度 2b ? 2b =25 地腳螺釘直徑 fd fd =24，取 fd =M24 地腳螺釘數(shù)目 n a≤ 600時(shí)， n=6 n=6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d fd 1d =M16 蓋與座聯(lián)接螺栓直徑 2d （ ~） fd 2d =M12 軸承端蓋螺釘直徑 3d （ ~） fd 3d =M12 視孔蓋螺釘直徑 4d （ ~） fd 4d =M12 fd 、 2d 至凸緣邊緣距離 C 221?C 202 ?C 凸臺(tái)高度 1l 1l = 1C + 2C +（ 5~10） 50mm 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 1? 1? ? 1? =12 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 2? 2? ? 2? =10 37 1設(shè)計(jì)小結(jié) 兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)軸承的位置不對(duì)稱(chēng)，因此軸應(yīng)設(shè)計(jì)得具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩的輸入端，這樣軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形，將能減弱軸在彎矩作用下產(chǎn)生彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象，用于載荷比較平穩(wěn)的場(chǎng)合。 考慮到以上因素我們的設(shè)計(jì)想法為：輸入端，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，采用帶輪傳動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)的位置調(diào)節(jié)方便，減少了軸向尺寸，提供易于調(diào)節(jié)的傳動(dòng) 比，使設(shè)計(jì)的減速器內(nèi)傳動(dòng)的傳動(dòng)比選用更靈活，有更加緊湊的結(jié)構(gòu)， 由于高速級(jí)轉(zhuǎn)速較高，采用斜齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，而且通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋角的大小可以得到精確的整數(shù)中心距。為了應(yīng)對(duì)斜齒輪帶來(lái)的軸向力，高速級(jí)采用角接觸球軸承，使其可以承受較大的軸向力。中速軸和低速軸軸向力較小，因此采用常用的深溝球軸承。對(duì)于齒根圓較小的一號(hào)齒輪，設(shè)計(jì)成齒輪軸以提高其強(qiáng)度。 優(yōu)先確定與外界沒(méi)有聯(lián)系，構(gòu)造簡(jiǎn)單的中間軸，并以此為軸向基準(zhǔn)，展開(kāi)高速軸和低速軸的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)軸過(guò)程中，先選擇軸的材料并確定最小軸徑，再根據(jù)軸上零件的定位 和裝拆要求，設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)，選擇零件型號(hào)，最后校正軸的強(qiáng)度剛度。 心得體會(huì)：通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們深刻的了解到了實(shí)際設(shè)計(jì)中所遇到的各種問(wèn)題，分析問(wèn)題解決問(wèn)題的過(guò)程中，不僅是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)和補(bǔ)充，更是對(duì)能力的考驗(yàn)及提高。也深刻認(rèn)識(shí)到了學(xué)知識(shí)的目的，學(xué)以致用，原來(lái)總以為在課本上學(xué)到了很多知識(shí)，可是當(dāng)用在實(shí)際場(chǎng)合的時(shí)候卻總會(huì)不知所措。同時(shí)也使我們深刻意識(shí)到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真這個(gè)詞的含義，只有做好每一件小事才能成就大事。成就一件大事不是靠哪一個(gè)隊(duì)員的能力，而是需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)的默契配合。 最后我們想用一句話(huà)總結(jié)我們這三周的成 果：我們做的不僅僅是課設(shè)，學(xué)的不僅僅是知識(shí)，懂得不僅僅是道理，我們是在認(rèn)識(shí)生活，體會(huì)人生啊！ 1 參考文獻(xiàn) [1]王慧 呂宏《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 北京大學(xué)出版社 [2] 王慧 呂宏《機(jī)械設(shè)計(jì)》 北京大學(xué)出版社