2022年机械设计方案课程设计方案带式运输机传动装置 .pdf

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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置信息与工程学院 090826班设计者林意指导教师2018 年 12 月 4 日湖州师范学院精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 34 页- 1 - / 34 目录一课程设计任务书- 1 - 二. 设计要求 - 3 - 三. 设计步骤 - 3 - 1. 传动装置总体设计方案- 3 - 2、电动机的选择- 4 - 3.计算传动装置的总传动比i并分配传动比- 5 - 4. 计算传动装置的运动和动力参数- 6 - 5. 设计 V 带和带轮 - 7 - 6. 齿轮的设计 - 9 - 7

2、. 滚动轴承和传动轴的设计- 15 - 8. 键联接设计 - 28 - 9.箱体结构的设计- 29 - 10. 润滑密封设计- 31 - 11.联轴器设计 - 31 - 四 设计小结 - 32 - 111 一课程设计任务书课程设计题目：设计带式运输机传动装置 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.2 1.6 卷筒直径 D/mm 220 240 300 400 220 350 350 400 工作条件：连续单向运转，载荷平稳，使用期限8 年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为 5% NF2800smv4.1mmD350精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

3、归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 34 页- 3 - / 34 2、电动机的选择1）选择电动机的类型2）选择电动机的容量3）确定电动机转速二. 设计要求1. 减速器装配图 1 张。2. 零件工作图各 13张。3. 编写设计设计说明书1 份。三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案本组设计数据 ：第十一组数据 ：运送带工作拉力 F/N 2800 。运输带工作速度 v/(m/s 1.4 。卷筒直径 D/mm 350 。1）减速器为二级同轴式斜齿轮减速器。kwPw76.484.0kwPd76.4min76 rnw精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

4、 - - - - -第 4 页，共 34 页- 4 - / 34 3 、 计算传动装置的总传动比和分配传动比 分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数1 ） 各轴的转速3 方案简图如上图4）该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V 带有缓冲吸振能力，采用V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分一级圆柱齿轮减速，这是一级减速器中应用最广泛的一种。原动机部分为Y 系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成

5、本低传动效率高。2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列异步电动机，电压380V。2）选择电动机的容量工作机的有效功率为vPwF从电动机到工作机传送带间的总效率为543221由机械设计课程设计指导书表9.1 可知：1： V 带传动效率 0.96 2：角接触球轴承 0.99 球轴承）3：齿轮传动效率 0.98 7级精度一般齿轮传动）4：联轴器传动效率 0.99 额定转矩启动转矩额定转矩最大转矩Y132M2-6 5.5 960 2.0 2.0 电动机轴高 H为 132mm 。3.计算传动装置的总传动比i并分配传动比(1. 总传动比 i为wmnni(2. 分配传动比iii考

6、虑润滑条件等因素，初定3i2.4imin960 rnmin320rnmin76rnmin76rnwkwP76.4kwP48.4kwP17.4kwP17.4卷精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 34 页- 6 - / 34 V 带和带轮1.确定计算功率caP2.选择 V带类型3.确定带轮的基准直径1dd并验算带速4.确定 V带的中心距a和基准长度dL4. 计算传动装置的运动和动力参数1.各轴的转速I 轴min960 rnnmII 轴min320 rinnIII轴min76rinn卷筒轴min76rnnw 2. 各轴的输入功率I

7、 轴kwPPd76.4II 轴kwPP48.421III轴kwPP30.423卷筒轴kwPP17.424卷3）. 各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩dT为mmNnPTmdd461073.41055.9I 轴mmNTTd41073.4II轴mmNiTT5211033.1III轴mmNiTT5231039.5卷筒轴mmNTT5241039.5卷kwPca71.5选用 A型带mmdd1401smv03.7mmdd4502选取mmdd4502精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 34 页- 7 - / 34 5.验算小带轮上的包角16.

8、计算带的根数z7.计算单根V 带的初拉力的最小值min0)(F8.计算压轴将上述计算结果汇总与下表，以备查用。轴名功率 P/kw 转矩 T/(N mm 转速 n/(r/min 传动比i效率I 轴4.76 41073.4960 3 0.95 II轴4.48 51033.1320 4.2 0.97 III轴4.30 51039.576 1 0.95 卷筒轴4.13 51039. 576 5. 设计 V 带和带轮电动机输出功率kwPd76.4，转速min9601rnnm，带传动传动比i=3 ，每天工作 16 小时。1.确定计算功率caP由机械设计表8-8 查得工作情况系数2 .1AK，故kwPKPd

9、Aca71.52.选择 V带类型根据caP，1n，由机械设计图8-11 可知，选用 A型带3.确定带轮的基准直径1dd并验算带速(1. 初选小带轮基准直径1dd由 机械 设计 表 8-6和 8-8 ， 选取 小带 轮基 准 直 径mmdd1401， 而mmHdd13221，其中 H为电动机机轴高度，满足安装要求。(2. 验算带速vmma9250mmLd2800mma925mma1009maxmma883minkwPr69.14zNF3.171)(min0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 34 页- 8 - / 34 力pF

10、9.带轮的结构设计6. 齿轮的设计1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数2 初步设计齿轮主要尺寸smndvd03.710006011因为smvsm305，故带速合适。(3. 计算大带轮的基准直径mmdiddd45012根据机械设计表8-8，选取mmdd4502，则传动比21.312ddddi，从动轮转速min7.29812rinn4.确定 V带的中心距 a 和基准长度dL (1. 由式)(2)(7.021210ddddddadd得11804130a，取mma10000(2. 计算带所需的基准长度dLmmaddddaLddddd29504)()(2202012210由机械设计表8-2 选取 V带

11、基准长度mmLd2800(3. 计算实际中心距ammLLaadd925200mmLaad100903.0maxmmLaad883015.0min5.验算小带轮上的包角1901603 .57)(180121adddd6.计算带的根数zNFp1349)(min选 用 斜 齿 圆柱齿轮传动7 级精度小 齿 轮 材 料45 钢 241z1002z精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 34 页- 9 - / 34 (1 计算单根 V带的额定功率rP由mmdd1401和min9601rn，查机械设计表8-4a 得kwP62. 10根 据m

12、in9601rn，3i和A 型 带 ， 查 机 械 设 计 表8-4b得kwP11.00查机械设计表8-5 得95.0K，查表 8-2 得03.1LK，于是kwKKPPPLr69.1)(00 (2 计算 V带的根数z37. 369.171.5rcaPPz取 3 根。 7. 计算单根 V带的初拉力的最小值min0)(F由机械设计表 8-3 得 A型带的单位长度质量mkgq1.0，所以NqvzvKPKFca3.171)5.2(500)(2min0应使带的实际初拉力min00)(FF。 8. 计算压轴力pF压轴力的最小值为NFzFp13492sin)(2)(1min0min 9. 带轮的结构设计小带

13、轮采用腹板式，大带轮为轮辐式，由单根带宽为13mm ，取带轮宽为 70mm 。6. 齿轮的设计1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1按简图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。mmdt5.571smv96.0mmb5.570.11hb精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 34 页- 10 - / 34 (2运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7 级精度 (GB10095-88。(3材料选择。由机械设计表10-1 选择小齿轮材料为45 钢调质），硬度为280HBS ，大齿轮为 45 钢选小齿轮齿数241z，则大齿轮齿数1

14、0012ziz2 初步设计齿轮主要尺寸 (1 设计准则 : 先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。 (2 按齿面接触疲劳强度设计，即2311)(12HHEdtZZuuKTd1 确定公式内的各计算数值. 试选载荷系数3. 1tK。. 计算小齿轮传递的转矩mmNnPT52511033.1105.95. 由机械设计表10-7 选取齿宽系数1d。. 由机械设计表10-6 查得材料的弹性影响系数21188MPaZE。. 由机械设计图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH6001lim；大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH5502lim。. 计算应力循环次数821102.

15、960hjLnN812102 .2iNN. 由机械设计图10-19 取接触疲劳寿命系数00.11HNK；15. 12HNK。. 由机械设计图10-30 取区域系数433.2HZ。. 由机械设计图10-26 查得9.0177. 02，77.121。计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%,安全系数 S=1 51.1Kmmdt4.60mmm44.244.1K精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 34 页- 11 - / 34 MPaMPaSKHNH60060000.11lim11MPaMPaSKHNH5 .63255015.12l

16、im222.616221HHH2.计算. 试算小齿轮分度圆直径td1，代入H中的值。5.57)(122311HHEdtZZuuKTdmm . 计算圆周速度v。smndvt96.0.10006021. 计算齿宽b。mmdbtd5.571. 计算齿宽与齿高之比hb模数mmzdmtnt32.2cos11齿高mmmhnt23.525.20.1123. 55.57hb. 计算纵向重合度。90.1tan1318.0Z. 计算载荷系数根 据smv96.0， 7 级 精 度 ， 由 机 械 设 计 图10-8查 得 动 载 系 数96.0VK；斜齿轮，2.1FHKK；mmm2291z1162zmma150mm

17、d601mmd2402精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 34 页- 12 - / 34 7. 滚动轴承和传动轴的设计( 一 .轴的设计由机械设计表10-2 查得使用系数1AK；由机械设计表10-4 用插值法查得7 级精度、小齿轮相对支撑对称分布时，315. 1HK；由0.11hb，315.1HK查机械设计图10-13 得25.1FK故载荷系数51.1HHVAKKKKK. 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径mmKKddttt4.6031. 计算模数mmzdmt44.2cos1(3. 按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式

18、3211)(2cos2FSaFadYYzYKTm1. 确定公式内的各计算数值. 由机械设计图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE5001；大齿轮的弯曲强度极限MPaFE3802；. 由机械设计图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数87.01FNK，90.02FNK；. 根据纵向重合度，从机械设计图10-28 查得螺旋角影响系数87.0Y. 计算弯曲疲劳许用应力；取弯曲疲劳安全系数 S=1，有MPaSKFEFNF435111MPaSKFEFNF342222. 计算载荷系数K；mmB651mmB602NFt4492NFr1691精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳

19、总结 - - - - - - -第 13 页，共 34 页- 13 - / 34 44.1FFVAKKKKK. 查取齿形系数；由机械设计表10-5 查得65. 21FaY；18.22FaY. 查取应力校正系数；由机械设计表10-5 查得58.11SaY；79.12SaY. 计算大、小齿轮的FSaFaYY并加以比较；3111106.9FSaFaYY011. 0222FSaFaYY大齿轮的数值较大。. 设计计算53.1)(2cos23211FSaFadYYzYKTm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮的模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力

20、，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径. 几个尺寸计算1.计算中心距1186aFmmd5.43minmmd45mmd52mml82选取角接触球轴承7011AC mmd55mmd55mml35mmd60mml62mmd64mml10精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 34 页- 14 - / 34 mmmzzan150cos2)(212.按修整后的中心距修正螺旋角8142)(arccos21amzzn2.计算分度圆直径mmmzdn60cos11mmmzdn240cos223.计算齿轮宽度mmdbd601取mmB6

21、02，mmB651。(5. 结构设计及绘制齿轮零件图首先考虑大齿轮，因齿轮齿顶圆直径大于160mm ，而又小于500mm ，故以选用腹板式结构为宜。其他有关尺寸按机械设计图10-39 荐用的结构尺寸设计，并绘制大齿轮零件图如下。其次考虑小齿轮，由于小齿轮齿顶圆直径较小，若采用齿轮结构，不宜与轴进行安装，故采用齿轮轴结构，其零件图见滚动轴承和传动轴的设计部分。mml50mml45精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 34 页- 15 - / 34 7. 滚动轴承和传动轴的设计( 一.轴的设计. 输出轴上的功率P、转速n和转矩T

22、由上可知kwP30. 4，min76rn，mmNT51039.5. 求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径mmmzd240cos22而NdTFt449222NFFtr1691costanNFFta1186tan. 初步确定轴的最小直径精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 34 页- 16 - / 34 材料为 45 钢，调质处理。根据机械设计表15-3，取1100A，于是mmnPAd2.4230min，由于键槽的影响，故mmdd5.4303.1minmin输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d。为了使所选的轴直

23、径d与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩TKTAca，查机械设计表14-1，取3.1AK，则：mmNTKTAca700700按照计算转矩caT 应小于联轴器公称转矩的条件，查课程设计手册表8-5，选用 LT8 型弹性柱销联轴器，其公称转矩为mmN710000。半联轴器的孔径mmd45，故取mmd45， 半 联 轴 器 长 度mmL112， 半 联 轴 器 与 轴 配 合 的 毂 孔 长 度mmL84 A B C D . 轴的结构设计(1. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1.为了满足办联轴器的轴向定位要求，- 段右端需制出一轴肩，故取- 段的直径mmd52；

24、 左端 用 轴端挡圈 定 位。半联轴器与轴配合的毂孔 长度mmL84，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故- 段的长度应比 L 略短一些，现取mml82 2.初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承球轴承。按照工作要求并根据mmd50，查手册选取单列角接触球轴承7011AC ，其 尺寸 为mmmmmmBDd189055， 故mmdd55； 而mml35。 3.取安装齿轮处的轴端- 的直径mmd60；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的跨度为65mm ，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴端精选学习资料 - - - - - - - -

25、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 34 页- 17 - / 34 应略短 于轮 毂 宽度 ，故 取mml62。齿 轮 的 右端 采用 轴肩 定位， 轴肩 高度dh07.0，故取mmh4，则轴环处的直径mmd64。轴环宽度hb4 .1，取mml10。 4.轴承端盖的总宽度为mm30(由减速器及轴承端盖的结构设计而定。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离mml20，故mml50。 5.取齿轮距箱体内壁的距离mma11，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取mms10，已知滚动轴承宽度mm

26、T21，大齿轮轮毂长度mmL65，则mmmmasTl45)3111021()6265(至此，已初步确定了轴的各段和长度。(2. 轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按d由机械设计表6-1查得平键截面mmmmhb1118，键槽用键槽铣刀加工，长为mm50，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配额为67nH；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为mmmmmm70914，半联轴器与轴的配合为67kH。滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为6m。(3. 确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计表15-2，取轴端圆角452。. 求轴

27、上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，应从手册中查取 a值。对于 30211 圆锥滚子轴承，由手册中查得mma21。因此。作为简支梁的轴的支撑跨距mmmmmmLL110555532。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C 是轴的危险截面。现将计算处精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 34 页- 18 - / 34 的截面 C处的HM、VM及 M 的值列于下表。载荷水平面 H 垂直面 V 支反力 FNFNFNHNH2246,224621NFNFNVN

28、V845,84521弯矩 MmmNMH123530,46475,4647521mmNMmmNMVV总弯矩mmNM480881，mmNM480882扭矩 TmmNT539000精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 34 页- 19 - / 34 ( 二 .齿轮轴的设计. 按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面.判断危险截面截面 A， , ,B 只受扭矩作用，虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第

29、20 页，共 34 页- 20 - / 34 均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面 A, ,B 均无需校核。从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面和处过盈配合引起的应力集中最严重；从受载的情况来看，截面C 上的应力最大。截面的应力集中的影响和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同时轴径也较大，故不必做强度校核。截面C 上最然应力最大，但应力集中不大. 截面左侧抗弯截面系数3335.16637551.01.0mmdW抗扭截面系数33333275552.02.0mmdWT截面左侧的弯矩 M 为mmNMM22295555.29551截面 上的扭矩 T 为mmNT

30、539000截面上的弯曲应力MPaWMb34.15.1663722295截面上的扭转切应力MPaWTTT2.1633275539000轴的材料为45 钢，调质处理，由机械设计表15-1 得MPa640B，MPa2751，MPa1551。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按机械设计附表3-2 查取。因033.0600.2dr，09.15560dD，经差值后可查得47.1，26. 1又由机械设计附图3-1 可得轴的材料的敏性系数为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 34 页- 21 - / 34 82.0q，85. 0q

31、故有效应力集中系数为385.1)1(1qk221.1) 1(1qk由机械设计附图3-2 的尺寸系数73.0；由 附图3-3的扭转尺寸系数85.0轴按磨削加工，由附图3-4 得表面质量系数为93.0轴未经表面强化处理，即1q，则综合系数为97.111kK51.111kK查手册得碳钢的特性系数2. 01. 0，取1.01.005. 0，取05.0于是，计算安全系数caS 值，则1041maKS3.121maKS5 .121.1222SSSSSSca故可知其安全。 (3. 截面右侧抗弯截面系数33321600601 .01.0mmdW抗扭截面系数33343200601.02.0mmdWT截面右侧的弯

32、矩 M 为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 34 页- 22 - / 34 ( 三 .滚动轴承的校核mmNMM22295555.29551截面 上的扭矩 T 为mmNT539000截面上的弯曲应力MPaWMb03. 1截面上的扭转切应力MPaWTTT5.12过盈配合处的k，由附表 3-8 用插值法求出，并取kk8.0，于是得20.2k，76.1k轴按磨削加工，由附图3-4 得表面质量系数为93.0故得综合系数为83.111kK27.211kK所以轴在截面右侧的安全系数为9.1451maKS69.101maKS5.166.

33、1022SSSSSSca故该轴在截面右侧的强度也是足够的。. 绘制轴的工作图，如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 34 页- 23 - / 34 ( 二.齿轮轴的设计. 输出轴上的功率P、转速n和转矩T由上可知kwP48.4，min300rn，mmNT51033.1. 求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径mmmzd60cos11而NdTFt443321NFFtr1669costan1171tantaFF. 初步确定轴的最小直径材料为 45 钢，调质处理。根据机械设计表15-3，取1150A，于是精选学习资料

34、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 34 页- 24 - / 34 8. 键联接设计9. 箱体结构的设计mmnPAd3 .2830min，由于键槽的影响，故mmdd2903.1minmin输出轴的最小直径显然是安装带轮处的直径d，取mmd40，根据带轮结构和尺寸，取mml70。 A B C D . 齿轮轴的结构设计(1. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1.为了满足带轮的轴向定位要求，-段右端需制出一轴肩，故取- 段的直径mmd45； 2.初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用圆锥滚子轴承。按照工作要求并

35、根据mmd45，查手册选取角接触球轴承7011AC ，其尺寸为mmmmmmBDd168050，故mmddI50；而mmllVIV10。 3.由 小 齿 轮 尺 寸 可 知 ， 齿 轮 处 的 轴 端 - 的 直 径mmd60，mml60。 轴 肩 高 度dh07.0， 故 取mmh3， 则 轴 环 处 的 直 径mmdd56。轴环宽度hb4.1，取mmll56。 4.轴承端盖的总宽度为mm35(由减速器及轴承端盖的结构设计而定。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离mml15，故mml50。 5.取齿轮距箱体内壁的距离mma5 .10，考虑到箱体

36、的铸造误差，在确定滚动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 34 页- 25 - / 34 轴承 位 置 时 ， 应 距 箱 体 内 壁 一 段 距 离 s ， 取mms5.13， 已 知 滚 动 轴 承 宽 度mmT75.21，则mmmmlasTl35)105.105.1321(至此，已初步确定了轴的各段和长度。(2. 轴上零件的周向定位带轮与轴的周向定位均采用平键连接。按d由机械设计表6-1 查得平键截面mmmmhb812，键槽用键槽铣刀加工，长为mm56。滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公

37、差为6m 。(3. 确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计表15-2，取轴端圆角452。. 求轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，应从手册中查取 a值。对于 30210 型圆锥滚子轴承，由手册中查得mma20。因此。作为简支梁的轴的支撑跨距mmmmmmLL108545432。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C 是轴的危险截面。现将计算处的截面 C处的HM、VM及 M 的值列于下表。载荷水平面 H 垂直面 V 支反力 FNFNFNHNH5.2216,5.221621NFNFNVNV5.834,5.83421弯矩 Mm

38、mNMH119664,45063,4506321mmNMmmNMVV总弯矩mmNM1278671，mmNM1278672扭矩 TmmNT133000精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 34 页- 26 - / 34 10. 润滑密封设计. 按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面.滚动轴承的校核轴承的预计寿命hLH38400300288计算输入轴承 (1.已知min320rn，两轴承的径向反力NFFrr5.221621由选定的角接触球轴承7010AC ，轴承内部的轴向力rdFF68.0N

39、FFFrdd150768.021 (2.因为21daedFFF，所以0aF故NFFrd150711，NFFrd150722 (3.68.011raFF，68.022raFF，查手册可得68.0e由于eFFRA11，故0, 111YX。eFFRA22, 故0, 122YX (4.计算当量载荷1P 、2P由机械设计表 13-6，取5.1pf，则NFYFXfPArp5.2260)(111NFYFXfPArp5.2260)(222 (5.轴承寿命计算由于21PP，取NP2260，角接触球轴承，取3，1tf查手册得 7011AC型角接触球轴承的kNCr2.25，则672090)(6010HtHLhPCf

40、nL故满足预期寿命。. 计算输出轴承 (1.已知min76rn，两轴承的径向反力NFFrr224621由选定的圆锥滚子轴承7011AC ，轴承内部的轴向力rdFF68.0NFFFrdd152768.021 (2.因为21daedFFF，所以0aF精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 34 页- 28 - / 34 故NFFda152711，NFFda152722 (3.68. 011RAFF，68.022RAFF，查手册可得68.0e由于eFFRA11，故0, 111YX。eFFRA22, 故0, 122YX (4.计算当量

41、载荷1P 、2P由机械设计表 13-6，取5.1pf，则NFYFXfPArp2290)(111NFYFXfPArp2290)(222 (5.轴承寿命计算由于21PP，取NP2290，角接触球轴承，取3，1tf查手册得 7011AC型角接触球轴承的2.35rC，则679627)(6010HtHLhPCfnL故满足预期寿命。8. 键联接设计. 带轮与输入轴间键的选择及校核轴径mmd40，轮毂长度mmL70，查手册，选 A型平键，其尺寸为mmb12，mmh8，mmL56(GB/T 1095-2003 现校核其强度：mmbLl44,mNT133，2hkMPakldTp78.371023查手册得MPap

42、110，因为pp，故键符合强度要求。. 输出轴与齿轮间键的选择及校核轴径mmd60，轮毂长度mmL65，查手册，选 A型平键，其尺寸为mmb18，mmh11，mmL50(GB/T 1095-2003 现校核其强度：mmbLl32,mNT539，2hk精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 34 页- 29 - / 34 MPakldTp1021023查手册得MPap110，因为pp，故键符合强度要求。. 输出轴与联轴器间键的选择及校核轴径mmd45，轮毂长度mmL70，查手册，选 A型平键，其尺寸为mmb14，mmh9，mmL

43、70(GB/T 1095-2003 现校核其强度：mmbLl56,mNT539，2hkMPakldTp951023查手册得MPap110，因为pp，故键符合强度要求。9.箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造 HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用67isH配合. 1. 机体有足够的刚度在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。因其传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离 H 大于 40mm 为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为

44、3.63. 机体结构有良好的工艺性 . 铸件壁厚为 8mm，圆角半径为 R=5。机体外型简单，拔模方便. 4. 对附件设计A 视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 34 页- 30 - / 34 承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M8紧固B 油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外

45、壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出. D 通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡. E 位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度. F 吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体. 减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座壁厚83025.0a8 箱盖壁厚18302.01a8 箱盖凸缘厚度1b11

46、5 .1b12 箱座凸缘厚度b5 .1b12 箱座底凸缘厚度2b5.22b20 地脚螺钉直径fd12036.0adfM18 地脚螺钉数目n查手册4 轴承旁联接螺栓直径1dfdd75. 01M14 机盖与机座联接螺栓直径2d2d =0.50.6 ）fdM12 轴承端盖螺钉直径3d3d =0.40.5 ）fdM10 M8 视孔盖螺钉直4d4d =0.30.4 ）fdM8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 34 页- 31 - / 34 径定位销直径dd=0.70.8 ）2d10 fd，1d ，2d至外机壁距离1C查机械设计课

47、程设计指导书表 4.2 24 20 18 fd，2d 至 凸缘边缘距离2C查机械课程设计指导书表 4 22 16 外机壁至轴承座端面距离1l1l =1C +2C +1.210 齿轮端面与内机壁距离2211 机座肋厚mm185.0m8m轴承端盖外径2DDD2+55.5）3d 118 96 10. 润滑密封设计对于单级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于5(1.5 2)10. / minmm r，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92 中的50 号润滑，装至规定高度。油的深度为H+1h ，H=30 1h =34。所以 H+1h =30+34=64 其中油的粘

48、度大，化学合成油，润滑效果好。从密封性来讲为了保证机盖与机座连接处密封，凸缘应有足够的宽度，连接表面应精刨，密封的表面要经过刮研。而且，凸缘连接螺柱之间的距离不宜太大，并均匀布置，保证部分面处的密封性。轴承端盖采用嵌入式端盖，易于加工和安装。11.联轴器设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 34 页- 32 - / 34 1. 类型选择 . 为了隔离振动和冲击，选用弹性套柱销联轴器2. 载荷计算 . 见轴的设计。四 设计小结这次关于带式运输机上的单级展开式圆柱齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和

49、设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过两个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识. 为我们以后的工作打下了坚实的基础. 1机械设计是机械工业的基础, 是一门综合性相当强的技术课程，它融机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、互换性与技术测量、CAD实用软件、机械工程材料、机械设计手册等于一体，使我们能把所学的各科的知识融会贯通，更加熟悉机械类知识的实际应用。2这次的课程设计, 对于培养我们理论联系实际的设计思想。训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论 , 结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力。巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。

50、3在这次的课程设计过程中, 综合运用先修课程中所学的有关知识与技能, 结合各个教案实践环节进行机械课程的设计, 一方面 , 逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力, 特别是提高了分析问题和解决问题的能力, 为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。4本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感谢老师的指导和帮助. 5设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。五 参考资料机械设计高等教育出版社主编 濮良贵 纪名刚机械原理高等教育出版社主编 孙桓 陈作模 葛文杰材料力学高等教育出版社主编