【導(dǎo)讀】單班工作，每班工作8小時。載荷平穩(wěn)，空載啟動，室外工作，有粉塵；工作期限10年。軸的速度允許誤差為±5%。開式錐齒輪的傳動比i錐=4，小批生產(chǎn)。由題目所知傳動機構(gòu)類型為：兩級圓柱齒輪減速器。本傳動機構(gòu)的特點是：共三根軸，每根軸直徑依次增大，利用圓柱齒輪進。行傳動，載荷變動。選擇二級展開式援助直齒-斜齒輪減速器。標(biāo)準(zhǔn)電動機的容量由額定功率表示。容量小于工作要求，則不能保證。量過大，則增大成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費。由工作所給的運輸鏈工作拉力T=1100M?電動機至工作機之間傳動裝置的總效率?圍為i=8~60，電機的轉(zhuǎn)速范圍min/7200~960**rniinwd??分配各級的傳動比：41?

　　

【正文】 0 106010 310616 ? 故所選軸承滿足壽命要求。 NFd ?NFa ?NFa ? NP ?NP ? hLh ? 41 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 2 中速軸上軸承的壽命校核 已知參數(shù) m in360, rnNF a ?? ， hL h 24000103008 ????? 。 查圓錐滾子軸承 30206的基本額定動載荷 C=43200N。 1） 求兩軸承受到的徑向載荷 1rF 和 2rF NFNV ? NFNV ? NFNH ? NFNH ? NNFFF NHNVr 2221211 ????? NNFFF NHNVr 2222212 ????? 2）求兩軸承的計算軸向力 21 aa FF和 對于圓錐滾子軸承，按表 137，軸承派生軸向力 YFF rd 2?，其中 Y 是對應(yīng)表 135 中 eFFra ?的 Y 值。查可知 Y=，因此可算得 NNFF rd 7 1 1 11 ????? NNFF rd 22 ????? 按式（ 1311）得 NFF da ?? NFNV ?NFNV ? NFNH ?NFNH ?NFr ?NFr ? NFd ?NFd ?NFF da 11? ? 42 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 NNNFFF daa ????? 3）求軸承當(dāng)量載荷 21 PP和 查得 e=，比較 的大小，與 eFFra按表 135，得軸承徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 2121 ???? YYXX 。按中式（ 138a），當(dāng)量動載荷 )( ard YFXFfP ?? 。由于軸承有輕微沖擊，查表 136，取 ?pf ，則 N NFYFXfP arp )()( 11111? ??????? N NFYFXfP arp )()( 22222? ??????? 4）校核軸承壽命 由式（ 134）知滾子軸承 310?? 。因為 21 PP? ，所以按軸承 1 的受力大小校核 hh LhPCnL ???????????????????? 99 43 20 036060 106010 310626 ? 故所選軸承滿足壽命要求。 3 低速軸上軸承的壽命 校核 已知參數(shù) min120rn? ， hL h 24000103008 ????? 。 1）求兩軸承受到的徑向載荷 1rF 和 2rF NFa ? NP ?NP ? hLh ? 43 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 NFNV ? NFNV ? NFNH ? NFNH ? NNFFF NHNVr 2221211 ????? NNFFF NHNVr 2222222 ????? 2）求軸承當(dāng)量載荷 21 PP和 NNFfP rp 7 4 ???? NNFfP rp ???? 3）校核軸承壽命 hh LhPCnL ???????????????????? 4320202060 1060103626 ? 故所選軸承滿足壽命要求。 鍵的選擇及校核 計算 1 高速軸上鍵的校核 1）高速軸外伸端處鍵的校核 已知軸與聯(lián)軸器采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為mNT ..1136?? ，軸徑為 mmd 1811 ?? ，寬度 b=6mm,高度 h=6mm，鍵長 L=32mm。聯(lián)軸器、軸和鍵的材料皆為 45 鋼，有輕微沖擊，由表 62 查 得許用擠壓應(yīng)力 ? ? M P ap 200~100?? ,取其平均值， ? ? MPap 110?? 。鍵的 工作長度l=Lb=32mm6mm=26mm,鍵 與 聯(lián) 軸 器 鍵 槽 的 接 觸 高 度k==? 6mm=3mm。由式（ 61）可得 NFNV ?NFNV ?NFNH ?NNH ?NFr ?NFr ?NP ? NP ? hLh ? 44 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 M PaM Pak l dT pp 110][. 4 45118263 10. 1 1362102 33 ????? ????? ?? 故擠壓強度足夠 。 2 中速 軸上鍵的校核 1） 已 知 軸 和 齒 輪 采 用 鍵 聯(lián) 接 ， 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 為mNT . ? ，軸徑為 mmd 3622 ?? ，寬度 b=10mm,高度h=8mm,鍵長 L=32mm。齒輪，軸和鍵的材料 皆為 45 鋼，有輕微沖擊，由表 62 查得許用擠壓應(yīng)力 ? ? M P ap 200~100?? ,取其平均值， ? ? MPap 110?? 。 鍵的工作長度 l=Lb=32mm10mm=22mm,鍵與齒輪鍵槽的接觸高度 k==?8mm=4mm。 M PaM Pak l dT pp 110][ 33 ????? ????? ?? 故擠壓強度滿足要求。 3 低速軸上鍵的校核 1）低速軸上 聯(lián)軸器處鍵的校核 已知軸與聯(lián)軸器采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為 mNT . ? ，軸徑為 mmd 4513 ?? ，寬度 b=14mm,高度h=9mm，鍵長 L=90mm。聯(lián)軸器、 軸 和鍵的材料皆為 45 鋼，有輕微沖擊，由表 62查 ? ? M P ap 200~100?? ,取平均值，? ? MPap 110?? 。鍵的工作長度 l=Lb=45mm14mm=31mm,鍵與聯(lián)軸器鍵槽的接觸高度 k==?9mm=。 45 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 M PaM Pak l dT pp 110][ 33 ????? ????? ?? 故擠壓強度足夠。 2) 低速軸上齒輪處鍵的校核 已知軸和齒輪采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為 mNT . ? ，軸徑為 mmd 6263 ?? ，寬度 b=18mm,高度 h=11mm,鍵長 L=63mm。齒輪，軸和鍵的材料皆為 45 鋼，有輕微沖擊，由表 62 查得許用擠壓應(yīng)力 ? ? M P ap 200~100?? ,取 ? ? MPap 170?? 。鍵的工作長度 l=Lb=63mm18mm=45mm,鍵與齒輪鍵槽的接觸高度k==?11mm=。由式（ 61）可得 M PaM Pak l dT pp 170][ 10. 5 53912102 33 ????? ????? ?? 故擠壓強度足夠。 46 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 潤滑與密封 （一） 潤滑設(shè)計 齒輪圓周速度 v5m/s 所以采用浸油潤滑，軸承采用脂潤滑。浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑，傳動件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計的減速器的合適浸油深度 H1 對于圓柱齒輪一般為 1 個齒高，但不應(yīng)小于 10mm，保持一定的深度和 存油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱。取齒頂圓到油池的距離為 50mm。換油時間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊選擇 LCKB 150 號工業(yè)齒輪潤滑油。 （二） 密封設(shè)計 （ 1） 軸伸出處的密封：作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質(zhì)、水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、安裝方便、但對軸頸接觸的磨損較嚴(yán)重，因而工耗大，氈圈壽命短。 有接觸式和非接觸式兩種。橡膠油封是接觸性密封種性能最好的一種可用于 油或脂的潤滑的軸承中。以防漏油為主時油封唇邊對著箱內(nèi)，以防 外界灰塵為主時，唇邊對著箱外，當(dāng)兩油封相背放置時，則放漏放塵能力強 ，未安裝油封方便，軸上可做出斜角。 (2）軸承內(nèi)側(cè)的密封：該密封處選用擋油環(huán)密封，其作用用于脂潤滑的軸承，防止過多的油進入軸承內(nèi)，破壞潤滑效果。 (3)箱蓋與箱座接合面的密封：接合面上涂上密封膠。 47 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 箱體的設(shè)計與計算 ：選擇箱體的材料為 HT200，硬度為 140HBS。 ： a) 箱體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多用灰鑄鐵鑄造，本設(shè) 計采用剖分式箱體； 為保證減速器的支撐剛度，箱體軸承支座處應(yīng)有足夠的厚 b) 度，并設(shè)計加強肋，肋板同時可以增加散熱； c) 軸承旁螺栓的凸臺設(shè)計可提高軸承座孔的連接剛度，凸臺的高度由扳手空間決定； d) 箱座和箱蓋連接凸緣應(yīng)有一定的厚度，保證箱體的密封性； 設(shè)計輸油溝和回油溝要合理，要充分考慮加工工藝可行性。 3. 設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸： a=140mm （ 1） 箱座壁厚 ?， 查表得 8mm （ 2） 箱蓋壁厚 1，查表得 8mm； （ 3） 箱蓋凸緣厚度 1b，查表得 12mm； （ 4） 箱座凸緣厚度 2b ,查表得 20mm； （ 5） 箱座底凸緣厚度 b,查表得 12mm； （ 6） 地腳螺釘直徑 ， M20mm 48 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 （ 7） 地腳螺釘?shù)膫€數(shù) n： 4 個 ；軸承旁聯(lián)軸器螺栓直徑M16mm； （ 8） 蓋與座聯(lián)接螺栓直徑 10mm； （ 9） 聯(lián)接螺栓 2d的間距 l取 150l mm?； （ 10） 軸承端蓋螺釘直徑 M8mm； （ 11） 視孔蓋螺釘直徑 M6mm； （ 12） 定位銷直徑 8mm； （ 13） 外箱壁至軸承座端面距離為： 1 1 2 5l c c? ? ?； （ 14） 大齒輪定圓與內(nèi)箱壁距離為 9mm； （ 15） 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 2 ???， 2?取10mm； （ 16） 箱蓋肋厚 ： ； 49 3 設(shè)計小結(jié) 完成了 兩級 圓柱減速器 的 設(shè)計。 心得體會 作為一 名機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)大三的學(xué)生，我覺得能做類似的課程設(shè)計是十分有意義，而且是十分必要的。 這次課程設(shè)計為我們提供了和老師交流的機會，指導(dǎo)老師對我們在設(shè)計過程中所遇到的問題都進行耐心的解答，并對我們的設(shè)計進程進行督促和檢查，幫助我們?nèi)绾文軌蚩?、精、?zhǔn)完成這次課程設(shè)計任務(wù)。 在過去的時間里我們接觸的多是專業(yè)基礎(chǔ)課。而在課堂上掌握的只是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面。通過這次的實踐，自己不僅鞏固了所學(xué)的知識，而且在設(shè)計過程中，學(xué)會了如何快速正確地畫圖、查手冊、查閱各種信息等等，為以后的學(xué)習(xí)工作提供了很好的經(jīng)驗。在這個過 程中，也堅定了我們堅持不懈的態(tài)度，鍛煉了我們分析問題、解決問題的能力同時也鍛煉了我們搜尋信息并有效利用信息的能力。 50 參考文獻 [1] 濮良貴 ,紀(jì)明剛主編 ,機械設(shè)計第七版 ,北京 :高等教育出版社 2020. 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