【導(dǎo)讀】知識去分析和解決機械設(shè)計問題，并使所學(xué)知識得到進一步地鞏固、深化和發(fā)展。進行機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。題目4.設(shè)計一用于帶式運輸機傳動裝置中的三軸線雙級斜齒圓柱齒輪減速器。鼓輪的扭矩T（N?2)確定傳動系統(tǒng)總效率4232231?????????為從電動機至卷筒軸之間的各傳動機構(gòu)和軸承的效率。由表2－4查得：滾動軸承＝?，由第二十章表20－1選取電動機額定功率kwPed4?因為是展開式二級齒輪傳動，故21~ii?及表面淬火，齒面硬度為48~55HRC。⑤初選取螺旋角??d)因大、小齒輪均為硬齒面，故宜選取稍小的齒寬系數(shù)，取?e)由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)MPaZE?VK；由表10-4中的硬齒面齒輪欄查得小齒輪相對支承非對稱布置、6. HK，考慮齒輪為7級，取??

　　

【正文】 查表得 2 2 8 , 11 ?? YX：對軸承 因軸承運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊 ,按表 136 ?pf )( 111 arp FYFXfP ???? 64)92 5722 ( ????? ?)(10 6 PChLh ? = 年年 0 6 1 0 9) 8 6 44 4 8 0 0( 10 36 ????? h 高速軸上鍵合格 中間軸大齒輪處鍵合格 中間軸小 41 / 48 故軸承使用壽命足夠、合格。 (三 ).鍵的設(shè)計和計算 1. 高速軸上同聯(lián)軸器相連的鍵的設(shè)計 ① 擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 選擇半圓頭普通平鍵 . 材料為 45鋼 根據(jù) d=22mm 查表 62?。? 鍵寬 b=6mm h=6mm L=25mm ②校和鍵聯(lián)接的強度 查表 62 得 [ p? ]=110MPa 工作長度 l==253=22mm 與輪轂鍵槽的接觸高度 K== 6=3mm 由式（ 61）得： 32 10p TK l d? ??? M P 3 ??? ?? ＜ [ p? ] 所以鍵比較安全 . 取鍵標(biāo)記為： 鍵 C6 25GB109679 2. 中間軸上定為高速級大齒輪鍵的設(shè)計 1) 大齒輪處： ① 選 擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 選擇單圓頭普通平鍵，采用雙鍵連接 根據(jù) d=40mm 查表?。? 鍵寬 b=12mm h=8mm L=22mm ②校和鍵聯(lián)接的強度 查表 62 得 [ p? ]=110MPa 工作長度 l==226mm=16mm ③鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 K== 8=4mm 由式（ 61）得： 32 10p TK l d? ??? 0 13 ??? ? MPa ＜ [ p? ] 所以鍵比較安全 . 取鍵標(biāo)記為： 鍵 C12 22GB109679 2) 小齒輪處 ① 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 選擇圓頭普通平鍵 根據(jù) d=40mm 查表?。? 鍵寬 b=12mm h=8mm L=40mm ② 校和鍵聯(lián)接的強度 查表 62 得 [ p? ]=110MPa 齒輪處鍵合格 低速軸聯(lián)軸器處鍵合格 低速軸大齒輪處鍵合格 42 / 48 工作長度 l=Lb=4012mm=28mm ③ 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 K== 8=4mm 由式（ 61）得： 32 10p TK l d? ??? 3 ??? ?? MPa ＜ [ p? ] 所以鍵比較安全 . 取鍵標(biāo)記為： 鍵 12 40GB109679 3. 從動軸上定為低速級大齒輪鍵和聯(lián)軸器相連的鍵的設(shè)計 聯(lián)軸器的鍵選擇 ① 選 擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 選擇半圓頭普通平鍵 根據(jù) d1 =55mm 查表 61取： b1 =16mm h1 =10mm 1L =70mm ②校和鍵聯(lián)接的強度 查表 62 得 [ p? ]=110MPa 工作長度 ③鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 ????? hK 由式（ 61）得： ???11131 102 dlKTp Ⅲ? 9 623 ??? ?? ＜ [ p? ] 大齒輪的鍵選擇 ① 選 擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 選擇單圓頭普通平鍵，雙鍵連接 根據(jù) d1 =70mm 查表 61?。? b1 =20mm h1 =12mm 1L =36mm ②校和鍵聯(lián)接的強度 查表 62 得 [ p? ]=110MPa 工作長度 l= b=26mm ③鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 ????? hK 由式（ 61）得： ???11131 102 dlKTp Ⅲ? 9 63 ??? ? ＜ [ p? ] 兩者都合適 取鍵標(biāo)記為：齒輪處：鍵 C20 36GB109679 43 / 48 聯(lián)軸器處：鍵 C16 70GB109679 繪制裝配草圖。 六 .軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1） 滾動軸承的組合設(shè)計 1） 軸的支撐結(jié)構(gòu)形式和軸系的軸向固定 普通的齒輪減速器，其軸的支撐跨度較小，采用兩端固定支撐，軸承內(nèi)圈在軸上可用軸肩或套筒做軸向固定，軸承外圈用軸承端蓋定位。 設(shè)計兩端固定支撐時，軸承外圈與端蓋之間應(yīng)適當(dāng)留有軸向間隙，以補償工作時軸的熱伸長量。 2) 軸承蓋的設(shè)計 軸承用脂潤滑，采用密封性較好的凸緣式軸承蓋，各結(jié)構(gòu)尺寸見裝配圖。 3)滾動軸承的潤滑與密封 因為兩對齒輪的平均速度小于 ，所以采用脂潤滑，為了防止軸承中的潤滑脂被箱內(nèi)齒輪嚙合時擠出的油沖刷、稀釋而流失，需在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置封油盤。 七 .減速器箱體及附件設(shè)計 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸見裝配圖 減速器的箱體采用鑄造（ HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪配合質(zhì)量。 1. 機體有足夠的剛度 在機體外加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度 2. 機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性 . 鑄件壁厚為 8mm，圓角半徑為 R=5。 3. 對附件設(shè)計 A 視孔蓋和窺視孔 在機蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件嚙合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔應(yīng)設(shè)凸臺，以便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，視孔蓋用 Q235 制成，用 M6 緊固。 B 油塞： 放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應(yīng)設(shè)凸臺，并加封油圈加以密封。 C 油標(biāo)： 采用 M12 游標(biāo)尺 安裝位置見裝配圖 D 通氣器： 由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔蓋上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡 . E 起蓋螺釘： 起蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。 釘桿端部要做成半球形，以免破壞螺紋 . 44 / 48 F 定位銷： 為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度 . G 吊耳： 起吊箱蓋。 減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下： 計算公式 名稱 符號 結(jié)果 ??? a? 箱座壁厚 ? 8mm ??? a? 箱蓋壁厚 1? 8mm 11 ??b 箱蓋凸緣厚度 1b 12mm ??b 箱座凸緣厚度 b 12mm ? ?b 箱座底凸緣厚度 2b 20mm ?? ad f 地腳螺釘直徑 fd 16mm a≤ 250 n=4 地腳螺釘數(shù)目 n 4 1 fdd? 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d 12mm 2d =（ ~） fd 機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑 2d 8mm 3d =（ ~） fd 軸承端蓋螺釘直徑 3d 6mm n=4 8mm n=4 10mm n=6 4d =（ ~） fd 視孔蓋螺釘直徑 4d 6mm d =（ ~） 2d 定位銷直徑 d 6mm 查機械課程設(shè)計指導(dǎo)書表 4 fd， 1d ， 2d 至外機壁距離 1C 22mm 18mm 13mm 查機械課程設(shè)計指導(dǎo)書表 4 fd， 2d 至凸緣邊緣距離 2C 20mm 11mm 1l = 1C + 2C +（ 5~10） 外機壁至軸承座端面距離 1l 50mm 1? ? 大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離 1? 10mm 2? ? 齒輪端面與內(nèi)機壁距離 2? 10mm ?? , 11 ?? mm 機蓋，機座肋厚 mm,1 DD?2 +5 3d 軸承端蓋外徑 2D 85mm 110mm 45 / 48 150mm 八 .裝配圖設(shè)計 （一）、裝配圖的作用 作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。 （二）、 減速器裝配圖的繪制 裝備圖的總體規(guī)劃： （ 1）、視圖布局： ①、選擇 3 個基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補充。 ②、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個基本視圖上。 布置視圖時應(yīng)注意： a、整個圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。 b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號標(biāo)注的位置。 （ 2）、尺寸的標(biāo)注： ①、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動零件的中心距及其極限偏差等。 ②、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級。查文獻【 2】 P121 ③、外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。 ④、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。 （ 3）、標(biāo)題欄、序號和明細(xì)表： ①、說明機器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號、圖號以及設(shè)計者姓名等內(nèi)容。查 和 標(biāo)題欄和明細(xì)表的格式 ②、裝配圖中每個零件都應(yīng)編寫序號，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。 （ 4）、技術(shù)特性表和技術(shù)要求： ①、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級、表的格式可查文獻【 2】例題，布置在裝配圖右下方空白處。 ②、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動軸承游隙、傳動接觸斑點、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗、包裝運輸要求。 繪制過程： （ 1）、畫三視圖： 46 / 48 ①、繪制裝配圖時注意問題： a 先畫中心線，然后由中心向外依次畫出軸、傳動零件、軸承、箱體及其附件。 b、先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)，先用淡線最后加深。 c、 3 個視圖中以俯視圖作基本視圖為主。 d、剖視圖的剖面線間距應(yīng)與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取不同。 e、對零件剖面寬度 mm2?? 的剖視圖，剖面允許涂黑表示。 f、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。 ②、軸系的固定： a、軸向固定：滾動軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同樣。 b、周向固定：滾動軸承采用內(nèi)圈與軸的過渡配合，齒輪與軸除采用過盈配合還用平鍵?？刹槲墨I【 2】 P85 （ 2）、潤滑與密封 ①、潤滑： 齒輪采用浸油潤滑。當(dāng)齒輪圓周速度 smv /? 時，圓柱齒輪浸入油的深度約一個齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥ 30~50mm。軸承潤滑采用油滑。 ②、密封： 防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А？蓞⒖嘉墨I【 2】 P111。 （ 3）、減速器的箱體和附件： ①、箱體：用來支持旋轉(zhuǎn)軸和軸上零件，并為軸上傳動零件提供封閉工作空間，防止外界灰砂侵入和潤滑逸出，并起油箱作用，保證傳動零件嚙合過程良好的潤滑。 ②、附件： 包括窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、定位銷、啟箱螺釘、油標(biāo)、放油孔及放油螺塞、起吊裝置。 完成裝配圖 ： （ 1）、標(biāo)注尺寸：可參考文獻【 2】 P147，標(biāo)注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸。 （ 2）、零件編號（序號）：由重要零件，按順時針方向依次編號，并對齊。 （ 3）、技術(shù)要求：參考文獻【 2】 P147 九 .零件圖設(shè)計 （一）、零件圖的作用： 作用： 反映設(shè)計者的意圖，是設(shè)計、生產(chǎn)部門組織設(shè)計、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。 表達(dá)機器或部件運載零件的要求，是制造和檢驗零件的依據(jù)。 （二）、零件圖的內(nèi)容及繪制： 選擇和布置視圖： （ 1）、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處