输送带设计书

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1、华南农业大学机械设计课程设计（带式输送机传动装置）班 级： 11 农业机械化及其自动化 1 班设 计 者：古陆倚指导老师：夏红梅日 期： 2013 年 12 月 30目 录设计 任 务 书 2第一部分 传动装置 总 体 设计 3第二部分 V 带 设计 7第三部分 各齿轮的 设计 计 算 9第四部分 轴的 设计 及轴上轴承 和 键 的 校核 13第五部分 润滑及密封 28第六部分 箱体 和 齿轮的 具体尺寸 29设 计 任 务 书设计题目：带式输送机传动装置设计数据：设计方案编号 输 送带的牵引力 F ，运输带速度 滚筒直径（KN) V(ms) D（mm）1 8 0.45 300设计要求：1）输

2、送机运转方向不变，工作轻载且载荷稳定；2）输送带鼓轮的传动效率取为 0.97；3）工作寿命为 8 年，每年 300个工作日，每日工作 16 个小时。设计内容：1） 装配图一张；2） 零件图三张；3） 设计说明书一份。指导老师：日期：第一部分 传动装置总体设计一 方案传动分析传动方案（方案一）简图如下图所示：电动机 带传动 两级圆柱齿轮减速器联轴器 运输机该方案的优缺点：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。减速器部分两级展开式圆柱齿轮

3、减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一 边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。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、成本低传动效率高。1.电动机选择1）根据工作要求及工作条件选用 Y 系列三相交流异步电动机，封闭式结构。2）工作机所需功率：PFV1000电动机所需工作效率：PdP4 2 传动装置的总效率： 4 51 2 3按表 2-3（ 课设）确定：V 带传动效率 1 =0.96，滚动轴承传动效率 （一对

4、） 2 =0.99，闭式齿轮传动效率 3 =0.97，联轴器传动比 4 =0.99，传动滚筒效率 5 =0。97代入数据得4 2= 0.96 0.99 0.97 0.99 0.96 0. 8333）确定电动机转速：60 1000 60 1000 0.45 r滚筒轴工作机转速 3. 14 300 28.66 minnD在上 2）步中FV8000 0. 45P 3.6 kw10001000P3.6Pd 4.32kw 0.833因载荷平衡，电动机额定功率 Ped 略大于 Pd 即可，由表 16-1（见课设）可知取P 5.5 。d通常，V 带传动的传动比常用范围为 i 2 4；二级圆柱齿轮减速器为1

5、i 8 40 ，则总传动比的范围为 i 16 160 ，故电动机转速的可选范围为2nd i n r* (16 160) 28.66 458 4580min符合这一范围的同步转速有 750、1000、1500、3000r 。如果没有特殊要求min一般不选用 750、3000r 这两种转速的电动机， 现以同步转速 1000、1500minrmin两种方案进行比较， 由表 16-1（见课设） 查得的电动机数据及计算出的总传动比列于表 1.表 1方案 电动机 额定功 电动机转速 电动 总传价格/型号率P /kwedn/ r min同步 满载机质量m/kg动比ia元1 Y132S-4 5.5 1500

6、1440 68 18.84 9052 Y132M2 5.5 1000 960 85 12.56 1300-6比较两方案可见， 方案 1 虽然总传动比大， 但是电动机质量价格较低， 鉴于此输送机提升的物料种类，决定选用方案 1。电动机 Y132S-4 型技术数据：额定功率（ kw ） 5.5 满载转速（ r min ） 1440 额定转矩（ N m ） 2.0 最大转矩（ N m ） 2.2Y132 电动机的外型尺寸（ mm）：A：216 B：178 C：89 D：380.0180.002E：80 F：10 G：33H：132 K：12 AB：280 AC：270 AD：210 HD：315 B

7、B：200L：4752.计算传动装置的总传动比及初步分配各级传动比n 1440总传动比： 50.24mian 28. 66w分配传动装置各级传动比，取 V 带传动比 3i ，则减速器的传01动比 i 为：ii ai0150.24316.74取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比i12 1.4i 1.4 16.74 4.841则低速级的传动比i23ii1216.744.8413.4583.计算传动装置的运动和动力参数的选择计算0 轴（电机轴）：输入功率： P0 Pd 4.36 kwr转速： 1440 minn nm0p输入转矩： 0 N mT 9550 28.90n0输出功率： P P 0 .99

8、4.36 0.99 4.32kw0 0输出转矩： T T0 0. 99 28 .9 0. 99 28.6 N m01 轴（高速轴）：输入功率： P P n 4 .32 0.97 4.19 kw1 0 1转速：n 14401 0 rn 480i 3minp 4.191输入转矩： N mT 9550 9550 831n 4801输出功率： P P 0. 99 4.15 kw1 1输出转矩： T T1 0.99 82N m12 轴（中间轴）输入功率： P P 4. 19 0. 99 0 .97 4. 02kw2 1 2 3转速：n2n1i1299.2rminp输入转矩： N m22T 9550 38

9、7n2输出功率： P P2 0 .99 3.98 kw2输出转矩： T T 0. 99 383 N m2 23 轴（低速轴）：输入功率： P P 4. 02 0 .99 0 .97 3.86 kw3 2 2 3转速：n3 r2n 28.7i2minp输入转矩： N m3T 9550 12843n3输出功率： P P3 0.99 3.82 kw3输出转矩： T T3 0. 99 1271N m34 轴（滚筒轴）：输入功率： P P 3.78kw43 2 4转速：n4n3128.7rminp输入转矩： N m4T 9550 12574n4输出功率： P P 0 .99 3.74 kw4 4输出转矩

10、： T T 0.99 1244 N m4 4计算结果汇总下表 2 所示：表 2轴名 功率 P/kw 转矩 T/(N m) 转速输入 输出 输入 输出n/( r min )电机 4.36 28.9 1440轴1 轴 4.19 4.15 83 82 4802 轴 4.02 3.98 387 383 99.23 轴 3.86 3.82 1284 1271 28.7滚筒 3.78 3.74 1257 1244 28.7轴第二部分 带设计外传动带选为 普通 V 带传动1、确定计算功率： Pca由表 13-8（见课设）查得工作情况系数 K 1.2A所以 P 1.2 5.5 6.6 KWPca K A2、选

11、择 V 带型号根据 Pc=6.6kw 与n0 1440 r min 由图 13-15 得此坐标点位于 A 型区，所以选用 A 型 V 带。3.确定大小带轮基准直径 da1 da2（1）、由表 13-9（见机设） da1 应不小于 75，现取 da1 =125mm，由式 13-9（机设）得 da2 i0 d =367.5mm 查表 13-9（机设） 取d mma1 a2 375a2 375a14、验算带速 由式 5-7（机设）Vn d1a1 11 9. 42 s 60 1000m5、传动比 iid da2 a13（5）、从动轮转速n1n2 480ir min16.确定中心距 a和带长 Ld（1）

12、、按式（5-23 机设）初选中心距a0 d d mm1. 5( 1 2 ) 750符合 d d a d d0 a1 2 0 2 1 2.7a a a（2）、按式(13-2 机设)求带的计算基础准长度 L02(d d- )2 1L 23062 a d )(d0 0 1 22 4a0mm查表 132(机设)取带的基准长度 Ld=2500mm(3)、按式(13-16 机设)计算实际中心距 :aaa L Lmmd 8470027.验算小带轮包角 1由式(13-1 机设)d d 符合2 1180 57.3 1 6 3 1 2 01 a8.确定 V 带根数 Z（1）查表 13-3 得P 1.92kw0(2

13、)已知传动比，由表（ 13-5 机设）查得 P0 =0.17Kw(3)由表查得（ 13-7 机设）查得包角系数 k 0.96(4)由表(13-2 机设)查得长度系数 K L 1.09(5)计算 V 带根数 Z，由式（13-15 机设）Z(PPca0 P K K0)L3 .02取 Z=4 根9计算单根 V 带初拉力 F0 ，由式（ 13-17）机设。 q 由表 13-1 机设查得F0500P2.52ca 1) 149VZ ( K q v Na10计算对轴的压力 FQ ，由式（ 13-17 机设）得F1Q 2 1 1 7 9Z F s i n N 0Q 2 1 1 7 9211确定带轮的结构尺寸，

14、给制带轮工作图小带轮基准直径 da1 125mm采用实心式结构。大带轮基准直径da2 375mm ，采用轮辐式结构。第三部分 齿轮的设计计算一、高速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮）因传递功率不大， 转速不高， 材料按表 11-1 选取， 小齿轮采用 20CrMnTi 渗碳淬火， 齿面硬度为 56-62HRC ， 1500 MPaHlim ， FE1 850MPa 。大齿轮采用 20Cr 渗碳淬火，齿面1硬度为 56-62HRC ， 1500MPaHlim ， FE2 850MPa ，由表 11-5，取 SH 1.0 ，2SF 1.25 。ZE 189.8， ZH 2.5H1 H 21500Hli

15、m1 1500MPa MpasH 1F1 F 2FE1SF0.78501 .25Mpa 476 MPa按齿面接触强度设计设齿轮按 7 级精度制造。取载荷系数 K=1.1 ，齿宽系数 0.8 d ，小齿轮上的转矩P 4.196 6 4T 9. 55 10 9 .55 10 Nmm 8. 34 10 Nmm1n 4801初选螺旋角。15131齿数取 Z 271 ，则 Z2 4.841 28 131 ，取 Z2 131 ，实际的传动比为 i 4.8512727 131齿形系数 30 Z Z 1 4 5 v1 3 v1 3cos 15 cos 15查图 11-8 得 2.6, 2 .17YFa YFa

16、 ，由图 11-9 得Ysa1 1 .61, Ysa2 1.831 2YFa Y 2 .67 1 .61 YFa Y 2.2 1 .831 Sa1 2 Sa2因 0.0 0 8 8 0.0083476 476 F1 F 2故应对小齿轮进行弯曲强度计算法 向 模 数mn32KT12Zd 14Y Y 2 1.1 8 .34 10 2.67 1.612 2Fa cos 15 1.631 Sa1 F 1cos 3 mm mm20.8 27 476由表 4-1 取m 1. 75mmnm Z Z 1.75 27 131n 1 2 143 中心距 a mm mm2cos 2 cos15取 a 145mmmn

17、 Z1 Z 1.75 27 1312确定螺旋角 arccos arccos 17.52a 2 145齿轮分度圆直径 d m z mm1n 1 / cos 1 .75 27 / cos17.5 50d2 mn z2 / cos 1.75 131 / cos17 .5 240 mm齿宽 d mm mmb d 1 0.8 50 40取 b 40 mm2 b1 45mm验算齿面接触强度将各参数代入式（ 11-8）得HZEZHZ2KT u12bd1u1 2189.8 2.5 cos17.51.1408. 342504105.841 4.841MPa689MPaH 1500MPa1所以安全齿轮的圆周速度v

18、60d n1 110003648060 1000m m1.256ss对照表 11-2，选 7 级精度是合宜的。二、低速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮）低速级减速齿轮设计（同高速轴设计）因传递功率不大， 转速不高， 材料按表 11-1 选取， 小齿轮采用 20CrMnTi 渗碳淬火， 齿面硬度为 56-62HRC ， 1500 MPaHlim ， FE1 850MPa 。大齿轮采用 20Cr 渗碳淬火，齿面1硬度为 56-62HRC ， 1500MPaHlim ， FE2 850MPa ，由表 11-5，取 SH 1.0 ，2SF 1.25 。ZE 189.8， ZH 2.5H1 H 21500H

19、lim1 1500MPa MpasH 1F1 F 2FE1SF0.78501 .25Mpa 476 MPa按齿面接触强度设计设齿轮按 7 级精度制造。取载荷系数 K=1.1 ，齿宽系数 0.8 d ，小齿轮上的转矩P 3. 866 3 6 6T 9 .55 10 9.55 10 Nmm 1. 284 10 Nmm3n 28.71初选螺旋角。1586齿数取 Z 251 ，则 Z2 3.458 25 86.45 ，取 Z 2 86 ，实际的传动比为 i 3.4425 8625齿形系数 27.74 Z Z 95.43 v1 3 v1 3cos 15 cos 15查图 11-8 得 2.67, 2.

20、25YFa YFa ，由图 11-9 得 Ysa1 1.6, Ysa2 1.771 2YFa Y 2 .67 1.61 Sa1因 0.009476F1YFa Y 2.2 1.832 Sa2 0. 0084476F 2故应对小齿轮进行弯曲强度计算、 法 向 模 数mn32KT32Zd 16Y Y 2 1.1 1.284 10 2 .67 1.6Fa1 2 cos 15 3.62Sa1 3 23 2cos mm mm20.8 25 476F 1由表 4-1 取mn 3.75mmm Z Z 3 .75 25 86n 1 2中心距 a mm 215. 5mm2cos 2 cos15取 a 216mmm

21、n Z1 Z 3. 75 25 862确定螺旋角 arccos arccos 15.52a 2 216齿轮分度圆直径 d m z mm1n 1 / cos 3. 75 25/ cos15.5 97d2 mn z2 / cos 3 .75 86 / cos15.5 335mm齿宽 d mm mmb d 1 0.8 97 77 .6取 b 80 mm2 b1 85mm验算齿面接触强度将各参数代入式（ 11-8）得HZEZHZ2KT u32bd u11 2189.8 2.5 cos15.51.11.284297806104.4583.458MPa1025MPaH 1500MPa1所以安全齿轮的圆周速

22、度v60d n1 110009728. 760 1000m m0.15ss对照表 11-2，选 7 级精度是合宜的。第四部分 轴的设计一.高速轴的设计1.选择轴的材料及热处理 因为做成齿轮轴，所以材料与小齿轮一样，为 20CrMnTi 渗碳淬火2.初估轴径按扭矩初估轴的直径 ,查表 10-2,得 c=107至 118,取c 110输入功率 P 4.19 Kw1P 4 .19d mm 1103 23mm1 C3 ，所以该轴上最小直径为 23mm.考虑到有键minn 480槽，取 d 25mm3.轴承：角接触球轴承 7307C：d D B 35 80 21，Cr 34.2KN Cor 26.8 K

23、N ，154.轴各段的长度及直径初估轴径后 ,可按轴上零件的安装顺序 ,该高速轴为齿轮轴， 从右端开始确定直径 .该轴轴段 1 安装轴承和挡油环， 挡油环厚度 b 9mm，故该段直径为 d1 35mm ，L1 30 。2 段为轴肩，计算得轴肩的高度为 h=（0.070.1）d1 =2.1mm，取mm3mm,故d2 45mm，L 2 3mm，3 段齿轮， d3 50mm, L3 43mm。4 段 5 段均不装任何零件， d4 45mm, L 70mm，d5 41mm, L5 30mm，6 段安装另一个4轴承和挡油环，直径和 1 段一样为 d6 35mm，L 30 mm 。7 段装大带轮，6d7

24、32mm dmin ，L 7 80 mm7 6 5 4 3 2 15.轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性， 齿轮与轴选用过盈配合 H7/r6。与轴承内圈配合轴径选用 k6，大带轮采用 A 型普通平键联接，选键 b 8mm, h 7mm，L 50 mmGB1096。6.轴上倒角与圆角为保证 7306C轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为 1mm。其他轴肩圆角半径均为 2mm。根据标准 GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为 1 457.轴的各项受力4 输入转矩 T 8 .34 10 Nmm1轴上小齿轮直径为 d1 50 mm螺旋角 15压力角取 20a

25、n42T 2 8.34 101圆周力 N NF 33 3 6td 501F tan a 3336 tan 20径向力 t n N 1 2 5N7Frcos cos15轴向力 Fa Ft tan 3336 tan 15 N 894 N作用在轴上的外力 F Z F N1Q sin 1179202带轮到左轴承的的中心距为 60 mmL ，左轴承到齿轮的中心距为 L2 137mm ，1齿轮到右轴承的中心距 L3 40mm7.1 在垂直面的支承反力d1F L Fr 3 a1v 2 410 F NL L2 3F2v Fr F1v 847 N7.2 在水平面上的支承反力F1HFtL2L3L3754 NF2H

26、 Ft F1H 2582N7.3FQ 力在支点产生的反力F1FFQL2L1L3400 NF2F F1F FQ 1579 N8.各项弯矩8.1 绘制垂直面的弯矩图M aV F1v L2 56N mM aV F2v L3 34Nm8.2 绘制平面的弯矩图M aH F1H L2 103NmM F2H L3 103 NmaH8.3 F 力产生的弯矩M 2F FQ L1 106Nma-a截面 F 力产生的弯矩为：M aF F2F L3 63 Nm8.4 求合成弯矩图考虑到最不利的情况，把 M aF 和2 2M aV M 直接相加aHMa2 2 2 2M aV M aH M aF 56 103 63N m

27、 180 Nm同理 M 171 N ma求轴传递的转矩TFtd1233360.052N m83.4Nm8.5 求危险截面的当量弯矩从图中可看出 a-a 剖面左侧合成弯矩最大、扭矩为 T，该截面左侧可能是危险截面。此轴转矩不变，所以取 0.6 ，故其当量弯矩为2M e M a T2218820.6 83.4 187 N m垂直弯矩图水平弯矩图合成弯矩图扭矩图当量弯矩图9.计算危险截面处轴的直径轴的材料是选用 45 钢，调质处理， 由表 14-1 查得 B 650MPa ，由表 14-3 查得- b 60MPa ，则13M 180 10e 31d 3 mm mm30.1 0.1 601b，d1 5

28、0mm，所以安全10.该轴上轴承和键的校核4T 4 83.4110.1 连接带轮和轴的键 ： MPa22.6 ed hl 50 7 50 81查表 10-10，得 p 100 120 MPa p p ，键校核安全2 2ca ，查表 14-3 得 -1b 60MPa ， ca 1 ，故M A T /W 57MPa安全10.2 校核左轴承和计算寿命2 2径向载荷 Fv F 858NFr HFa ,F 0.033轴向载荷：Fa 894 N , e ，所以查表得，X=0.44，Y=1.501 .04 aF Corr由表 16-9 取f 1.2p ，则高速轴的当量动载荷为PA fp ( XF YF )

29、2062 N Cr a r所以寿命为：Lh61060nC PrA3158424h，符合工作寿命要求10.3 校核右轴承和计算寿命2 2F Fv FH 2717Nr ，PB fp ( XF YF ) 3044 N Cr a r所以寿命为：Lh61060nC PrA349243 h，符合工作寿命要求二中间轴的设计1.中间轴的设计步骤与高速轴的设计步骤一样3 15 4 2现将此轴的重要参数和尺寸列于如下所示：1）材料：45 钢，调质P 4. 022）初算轴径： 1 C mm 1103 mm,取 d=44 mmd 3 37.8minn 99.23）根据轴径选轴承可初选滚动角接触轴承 7309C，其尺寸

30、： d45 D100 B25，Cor 39.8KN ,Cr 49.2 KN ， 154)轴各段直径分别为： d1 d5 44mm,d2 d4 50 mm、d3 55mm5）轴各段的长度： L1 30 mm, L2 38 mm, L3 27mmL4 83 mm, L5 30 mm6）输入转矩 T2 387 Nm高速级的齿轮直径为 d 240mm2 ，低速轴的小齿轮的直径为 d1 97 mm螺旋角 15压力角取 an 20作用在高速轴的大齿轮的力52T 2 3 .87 102圆周力 N NF 3225t1d 2402F tan a 3225 tan 20径向力 t N 1215 N1 nFr1co

31、s cos15轴向力 F F N Nt1 tan 3225 tan15 864 a1作用在低速轴的小齿轮的力52T 2 3 .87 10圆周力 2 N NF 7979t2d 971F tan a 7979 tan 20t1 3006n径向力 N NFr2cos cos15轴向力 F F N Nt1 tan 7979 tan15 2 1 3 8 a2中间轴受力分析图如下：从 左 到 右 轴 承 与 齿 轮 ， 齿 轮 与 齿 轮 ， 齿 轮 与 轴 承 的 中 心 距 分 别L1 57mm, L 2 88mm, L 3 34 mmFt L Ft (L L )3 1 2 1 2高速级中间轴轴承圆周

32、力 F 5153 Nh1L L L1 2 3低速级中间轴轴承圆周力 F F F NFh2 t 2 3 1 6051t hFr (L L ) Fr L2 1 2 3 1高速级中间轴轴承径向力 NF 27v1L L L1 2 3低速级中间轴轴承径向力 F F F NFv2 r 2 3 1 1818r v高速级中间轴水平弯矩 F L L N mmM h1 t 2( 1 2 ) 467625低速级中间轴水平弯矩 F L N mmM h2 3 1 454803t高速级中间轴垂直弯矩 F L L N mmM v1 r 2 ( 1 2) 176175低速级中间轴垂直弯矩 F L N mmM v2 r 3 1

33、 1713422 2 高速级中间轴弯矩 M h M 499711N mmM1 1 v12 2 低速级中间轴弯矩 M M h M 486008 N mm2 2 v22 2 高速级中间轴当量弯矩 M M T 551024 N mmca （ ）1 1 22 2 低速级中间轴当量弯矩 M M T 538628 N mmca （ ）2 2 2弯矩图：水平面弯矩图垂直面弯矩图合成弯矩图扭矩图当量弯矩图从图中可以看出，高速轴的大齿轮的所在截面的当量弯矩最大计算危险截面处轴的直径轴的材料是选用 45 钢，调质处理， 由表 14-1 查得 B 650MPa ，由表 14-3 查得- b 60MPa ，则1M 5

34、51024e 45.12d 3 3 mm mm0.1 0.1 601b，考虑到键槽对轴的削弱，将 d 值加大5%，故d 1 .05 45.1 47mm上述自选尺寸符合要求，所以安全2.轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性， 齿轮与轴选用过盈配合 H7/r6。与轴承内圈配合轴径选用 k6，齿轮与中间轴均采用 A 型普通平键联接，高速轴对应的大齿轮配合的键为 b=14mm,h=9mm，L=36mm GB1096-79低速轴对应的小齿轮配合的键 b=14mm,h=9mm,L=36mm GB1096-793.轴上倒角与圆角为保证 7009C 轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩

35、圆角半径为 1mm。其他轴肩圆角半径均为 2mm。根据标准 GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为 1 454.轴承和键的校核34T 4 387 102连接高速级大齿轮和轴的键 ： 114.2MPapd hl 44 14 36 141查表 10-10，得 p 100 120 MPa p p ，键校核安全2 2ca M T /W 64.7 MPa ，查表 14-3 得 -1b 65MPa ， ca 1，故1安全连接低速级小齿轮和轴的键校核同上，也安全2 2校核右端轴承和计算寿命 ：径向载荷 Fv F 5153NFr HF轴向载荷： F 864 N a ,，所以查表得， X=1，Y=0a

36、, F e0 .17 r由表 16-9 取f 1.2p ，则高速轴的当量动载荷为PA fp ( XF YF ) 6184 N Cr a r所以寿命为：Lh61060nC PrA384610h，符合工作寿命要求2 2校核左端轴承和计算寿命 ： Fv F 6318NFr ，HPB fp ( XF YF ) 7582 N Cr ar610 Crh P60nB3L 45907 h ，符合工作寿命要求三.低速轴的设计1.选择轴的材料及热处理 由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料 45钢,调质处理.2.初估轴径按扭矩初估轴的直径 ,查表 10-2,得 c=107至 118,取

37、c 110输入功率 P 3.86 Kw3P 3 .86d1 mm 1103 56 ，所以该轴上最小直径为 56mm.考虑到有键C mm3 minn 28 .7槽，取 d 60mm3.轴各段的长度及直径61 2 4 53初估轴径后 ,可按轴上零件的安装顺序，从左端开始确定直径 .该轴轴段 1 安装轴承和挡油环，挡油环厚度 b 6mm ，故该段直径为 63mmd ，L1 40mm 。2 段1为低速级小齿轮，计算得轴肩的高度为 h=（0.070.1）d1 =4.5mm，故d2 72mm ，L 2 ，3 段轴 肩定 位， d3 80 mm, L3 27 mm 。4 段不装 任何 零件，78mmd4 7

38、2mm, L4 23 mm ，5 段安装另一个轴承和挡油环， d5 63mm, L5 40mm ，6 段连接联轴器与输送带相连， d6 60mm，L 6 100mm4.轴承：角接触球轴承 7013C，d D B 65 140 18 ，Cr 40 KN ，Cor 35.5KN ，155.轴上倒角与圆角为保证 7013C 轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为 1mm。其他轴肩圆角半径均为 2mm。根据标准 GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为 1 45输入转矩 T 1284 Nm36.轴的各项受力轴上大齿轮直径为 d2 335mm螺旋角 15压力角取 20

39、an32T 2 1284 103圆周力 N NF 7666td 3351F tan a 7666 tan 20径向力 t N 2889 NnFrcos cos15轴向力 F F N Nt tan 7666 tan 15 2 0 5 4 a输送带施加的力为 F 8000 N从左到右，左轴承到大齿轮的中心距为 L1 59mm ,大齿轮到右齿轮的中心距为L 2 109mm ,右轴承到联轴器连接键的中心距为 L3 65mm 。6.1 求垂直面的支承反力F1vFr L Fa2LL12d22173NF2v Fr F1v 3062 N6.2 在水平面上的支承反力F1HFtL1L2L24974 NF2H Ft

40、 F1H 2692N6.3 F 在支点上产生的反力：F1FFL1L3L23095 NF2F F1F F 11095 N外力 F 作用方向与带传动的布置有关， 在具体不止尚未确定前， 按照最不利的情况考虑。7.轴的各项弯矩7.1 垂直面的弯矩M a F1 L1 10. 2NVvmM a F2v L2 N334Vm7.2 平面的弯矩M aH F1H L1 293 NmM F2H L2 293NmaH7.3F 力产生的弯矩为M 2F F (L2 L3) 1392 N m齿轮所在平面由 F 力产生的弯矩为：M aF F2F L2 1209 Nm7.4 求合成弯矩考虑到最不利的情况，把 M aF 和2

41、2M aV M 直接相加aHM Ma2 2 2 2aV M 10.2 293 1209 N 1502 M m N maH aF同理 M 1653 N ma7.5 求危险截面的当量弯矩轴传递的转矩 T3 1284Nm从图中可看出 a-a剖面左侧合成弯矩最大、扭矩为 T3，该截面左侧可能是危险截面。此轴转矩不变，所以取 0.6 ，故其当量弯矩为M2e M Ta2216530.6128421823Nm弯矩图：垂直面弯矩图水平面弯矩图合成弯矩图扭矩图当量弯矩图8.计算危险截面处轴的直径轴的材料是选用 45 钢，调质处理， 由表 14-1 查得 B 650MPa ，由表 14-3 查得- b 60MPa

42、 ，则13M 1823 10e 67d 3 mm mm30.1 0.1 601b，d 72mm1 ，所以安全9.键的校核9.1 连接低速级大齿轮和轴的键： b20*h12*L80p4T3d hl27241212847020118.8MPa查表 10-10，得 p 100 120 MPa p p ，键校核安全2 2ca ，查表 14-3 得 -1b 60 MPa ， ca 1，故MA T /W 48. 8MPa安全9.2 连接低速级小齿轮和轴的键 :b18*h11*L60,校核同上，也安全10.校核轴承和计算寿命2 210.1 校核左端轴承和计算寿命 ：径向载荷 F Fv FH 4977NrF轴

43、向载荷： Fa 2054 N , F ea ,，所以查表得， X=1，Y=0 由表 16-9 取0.41 rf p 1.2 ，则高速轴的当量动载荷为PA fp ( XF YF ) 3467 N Cr a r所以寿命为：Lh61060nC PrA38918361h，符合工作时间要求2 210.2 校核右端轴承和计算寿命 ：F Fv FH 4077Nr ，PB fp ( XF YF ) 4892 N Cr a r610 C rh P60nB3L 3174591h ，符合工作时间要求该轴传递转矩大， 所 以要求 联 轴器刚 性 好，所以 选择凸 缘联轴器， 因为T=1257Nm，要 TcTn 所以

44、Tn 取为 1600Nm， 根据以上数据及条件查表得 选用 GYH7 型 标准 GB/T5843-2003.第五部分 润滑及密封减速器的润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度小， ，所以才用浸油润滑的润滑方式，因为是低速重载，所以选用 L-AN68 。 高速齿轮浸入油里约0.7 个齿高，但不小于10mm，低速级齿轮浸入油高度约为 1 个齿高（不小于10mm），1/6 齿轮。2滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件（齿轮）的圆周速度 V 1.52m/s所以采用脂润滑，选用 ZL-2。减速器的密封1.轴伸出端处的密封因为 V5m/s 所以选用毡圈密封的方式，毡圈标记JB/ZQ4604-86.2.轴承室内侧

45、处的密封 为了防止油脂等的入侵，应在近箱体内壁的轴承旁边设置档油环。第六部分 箱体和齿轮的具体尺寸二.箱体尺寸：箱体壁厚 0.025a 5.15mm （其中 a是低速齿轮的中心距）箱盖壁厚 0.02a 3 7.32 8mm1箱座凸缘厚度 b=1.5 =15mm箱盖凸缘厚度b =1.5 1 =14mm1箱座底凸缘厚度b =25mm2地脚螺栓直径d =24mmf地脚螺栓数目 n=6轴承旁联接螺栓直径d =M161箱盖与箱座连接螺栓直径d =M122联接螺栓d 的间距 L=150mm2轴承端盖螺钉直径d =M103定位销直径 d=8mmd 、 d1 、 d2 至外箱壁的距离 C1 =30mm、23

46、mm、17 mmfd 、 d2 至凸缘边缘的距离 C2 =26mm、15mmf轴承旁凸台半径R =15mm1凸台高度根据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离L =61mm1 大齿轮顶圆与内箱壁距离 1=12mm齿轮端面与内箱壁距离 2 =11mm箱盖，箱座肋厚m =8 m=9mm1轴承端盖外径D ：凸缘式端盖： D（轴承外径） +（55.5）d32轴承旁边连接螺栓距： S=D 2二齿轮的结构尺寸两小齿轮采用实心结构，两大齿轮采用复板式结构1.高速轴小齿轮尺寸：Z1 d1 50 mm m=1.75 b1 45mm27h*a ham 1 1 .75 1.75mmhf* *ha c m 2mm

47、h ha hf 1 .75 2 3.75mmda d1 2ha 53.5mmd f d1 2hf 46 mmp m 5 . 495 mms me22.7475mmc*c m 0.4375 mm2.高速轴大齿轮：Z2 131 d2 240mm m=1.75 b2 40 mmh*a ham 1 1 .75 1.75mmhf* *ha c m 2mmh ha hf 1 .75 2 3.75mmda d2 2ha 243.5mmd f d2 2hf 236mmp m 5 . 495 mms me22.7475mmc*c m 0.4375 mm3.低速轴小齿轮尺寸：Z1 d1 97 mm m=3.75

48、b1 85mm25h*a ham 1 3.75 3.75mmhf* *ha c m 4.5mmh ha hf 3.75 4.5 8.25 mmda d1 2ha 104.5mmd f d1 2hf 88 mmp m 11 . 775 mms me25.8875mmc*c m 0.9375 mm4.低速轴大齿轮尺寸：Z2 86 d2 335mm m=3.75 b2 40mmh*a ham 1 3.75 3.75mmhf* *ha c m 4.5mmh ha hf 3.75 4.5 8.25 mmda d2 2ha 342. 5mmd f d2 2hf 326mmp m 11 . 775 mms

49、me25.8875mmc*c m 0 .9375mm参考文献：1 机械设计基础第五版 高等教育出版社2 机械设计综合课程设计 机械工业出版社设计心得：耗时 2 周的机械课程设计终于完成了，作为一名学机械的学生来说我深刻地知道课程设计的重要性，它是自己所学知识的一种复习的方式，也是为后面的毕业设计做基础，所以我很认真地进行了每个环节的任务。但是常常遇到瓶颈，是因为平时不努力的缘故吧。本次课程设计给我最大的感受就是要学会利用手册，查手册也是一种技能，在设计过程中手册必不可少的工具，如果手册都不会用那设计的概念无从谈起。另外一个感受是比较累，这个设计是从考完试之后才开始的，虽然有一周的时间计算，一周的时间画图，但是每天工作量还是很大，因为要不停地选择，然后校核，算到最后，自己也迷迷糊糊了，心里没底，也没信心去答辩了。希望这次的课程设计会给自己以后的毕业设计一点提醒，该好好再把以前学的那些内容再巩固一遍了。