1、3） 减速器装配图及零件工作图。4） 设计计算说明书编写。每个学生应完成：1） 部件装配图一张（A0）。2） 零件工作图两张（A3）3） 设计说明书一份（60008000字）。本组设计数据：第8组数据：运输机工作轴转矩T/（N. in） 700 运输机带速V/（m/s） 1.70卷筒直径D/mm 300已给方案：外传动机构为带传动。减速器为单级圆柱齿轮减速器。传动装置总体设计传动方案（上面已给定）1） 外传动为带传动。2） 减速器为单级圆柱齿轮减速器3） 方案简图如下：二.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，并且该工作机属于中小功率、载荷
2、变化不大，可以 采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度髙，大幅降低了成本。减速器为一级圆柱齿轮减速器，原动机部分为Y系列三相交流异步电动机，减速器低速轴与工作机轴连接用的联轴器选用凸缘联轴器，滚动轴承选用深 沟球轴承等。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、成本低传动效率髙。第二部分电动机的选择一、原动机选择 选用Y系列三相交流异步电动机，同步转速1500r/min,满载转速1460r/min 。传动装置总效率：z7 = 0.96 =0.99 77, =0. 97Z = 099 r/s = 0.99 /J = 0.96 z = 0
3、99 （见课程设计手册 4，表 1-7） 其中：U为V带的传动效率 为I轴轴承效率 7为齿轮传动效率Z为II轴轴承效率 久为联轴器效率z为卷筒效率为卷筒轴承效率得 q = 0.96 x 0.99 x 0.97 x 0.99 x 0.99 x 0.96 x 0.99 a 0.86电动机的输出功率：pdp畫其为工作机“即输送郛所需功率工作机的效率7,二0.96 （见课程设计手册表1-7）选择电动机为Y160M-4型 （见课程设计手册P167,表12-1）技术数据：额定功率（K.） 11 满载转矩（%曲） 1460额定转矩（N加） 2.2 最大转矩（/） 2.3Y132S-4二、电动机的外型尺寸（m
4、m）A： 254 B： 210 C： 108 D： 42 E： 110 F： 12 G： 37 H： 160 K：15 AB： 330 AC： 325 AD： 255 HD： 385 BB： 270 L： 600（参考课程设计手册/U，表12-4）第三部分 计算减速器总传动比及分配各级的传动比一、减速器总传动比知需X （见课程设计手册见表3）二、减速器各级传动比分配ia = il hz； = 13.52 = 3.38x4初定:3.38 （带传动）厶=4.0 （单级减速器）第四部分 V带的设计一、外传动带选为普通v带传动（1）确定计算功率：p查表 13-8 得 Q =1.2,故 p（ = ATa
5、P = 1.2x 1 lkW = 3.2kW（2） 选带型号根据p =13.2kW, n, =1460r/min由图13T5查此坐标点位于窄V带选型区域 处，所以选用窄V带SPZ型。（3） 确定大、小带轮基准直径山、参考图13-16及表13-9选取小带轮直径产125&H （电机中心髙符合要求）2从动带轮直径 J= 3.38x 125 = 422.5mm,取 d2 =425/?/（4）验算带速（5）从动轮带速及传动比/7i 1460 -i J 425府厂他Rmm，心泊矿3.4（6）确定V带基准长度厶，和中心距。初步选取中心距7必1 + da） Uo W 2也+ “2）所以 385 0120 合适
6、（8）确定SPZ型窄V带根数Z由式（13-15）得 nZ = （PoPo）Ka Kl查表13-4知单根SPZ带的基本额定功率 =3.2%W查表13-6知单根SPZ带的基本额定功率的增量 式舗=O.23kW 由0 = 158.6。查表13-7用线性插值法求得0.95 查表13-2得心=1.07,由此可得z_ 13.2（3.28 + 0.23）x0.95xl.O7 ，取 4 根= 3.7（9）求作用在带轮轴上的压力查表13-1得q二0. 07kg/m,故由式13-17得单根V带的初拉力Fo = 5OOx（-l） + g5OOxJ|寻（|-1） + 0.079.56卜288作用在轴上的压力ary 1
7、58 6Fq = 2Z F（）sin= （2x4x 288 xsin）N = 2264 N2 2二、确定带轮的结构尺寸，给制带轮零件图小带轮基准直径d25mm采用实心式结构。大带轮基准直径d2= 425nun采用轮辐式结构大带轮的简图如下：第五部分各齿轮的设计计算一、齿轮设计步骤选用直齿圆柱齿轮，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Rai. 6, 软齿面闭式传动，失效形式为占蚀。（1）选择材料及确定许用应力小齿轮采用 40MnB 调质，齿面硬度为 241 286HBS, =700MPa, %产590MPa （表 i）,大齿轮用 ZG35SiMn 调质，齿面b2 =弘也=竺 MPa =
8、522 MPa硬度为 241 269HBS, cr/lim2 = 600MPa , crf2 =510MPa （表 11-1）,由表 11 -5, 取 SH = 1.15 Sp = 1 35S 1.15如=注=MPa = 437 MPaSF 1.35% = MPa = 378 MPa八 Sf 1.35（2）按齿面接触强度设计设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.5（表11-3）,齿宽系数如=1.0（表11-6）小齿轮上的转矩Tx = 9.55 x 0x 仝=9.55 x 0x N 加=2.327 x 1 Q5 nun429取 Z=188.9 （表 11-4）齿数取乙=30,则Z? = 30x
9、3.98 a 120。故实际传动比=匚厂4模数匸色=空=2.98按表4-1取m二3mm,实际的】 =Z,xm = 30x3hvh = 90mm,d2 = 120 x3nvn = 360nvnr+i匚 d、+ d = 90 4- 360中心距 a = = mm = 225mm（3）验算轮齿弯曲强度齿形系数 YFai= 2.6（ 1111-8） Y=63（图11 - 9）Y =2.13 心 2 =82由式（11-5）卄勿亶严处翥將叭“Wgjf戲，安全（4）齿轮的圆周速度冷rn2对照表11-2可知选用8级精度是合适的。总结：直齿圆柱齿轮 N. = 30. = 120 “ Z7Z = 3二、确定齿轮的
10、结构尺寸，给制齿轮零件图大齿轮示意图第六部分 轴的设计计算及校核计算一、从动轴设计1、 选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢，调质处理。查表14-1知强度极限% = 650MP,屈服极限bs = 360MM,弯曲疲劳极限 j =300MPa,2、 按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接， 从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：dnc語按扭转强度初估轴的直径，查表14-2得c二118107,取c=112则:考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取 =55/777773、轴的结构设计轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方
11、式,按比例绘制轴系结构草图0.015A-BJ / 0. 015 A-B1）、联轴器的选择可釆用弹性柱销联轴器，查2表9. 4可得联轴器的型号为:GY7 凸缘联轴器 方5x112 GB/T 5843-2003K55X112主动端:Y型轴孔、A型键槽、厶= 112”；从动端：丫型轴孔、A型键槽、=55 nun、厶=112 mm;2）、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠
12、轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位。3）确定各段轴的直径将估算轴d=55mm作为外伸端直径山与联轴器相配（如图），考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=60mm齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处 ch应大于d2,取d3=65mni,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径ch应大于d；i, 取dF70mn）o齿轮右端用用套筒固定，左端用轴肩定位，轴肩直径J5= 78W/n, 满足齿轮定位的同时，还应满足左侧轴承的安装要求，根据选定轴承型号确 定.右端轴承型号与左端轴承相同，取6 =654） 选择轴承型号.由表16-2及表16-4初选深沟球轴承，代号为
13、6213,查机 械设计手册可得：轴承宽度B二23,安装尺寸clamm = 74叽，选轴肩直径d5=78mm.5） 确定各段轴的长度I段：di=55min 长度取 Li= 100mmII段：d2=86mm 长度取 L? = 90mmIII段直径d;1=65n）m,此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承 盖定位初选用6213深沟球轴承，其内径为65伽,宽度为23mm,取轴肩挡圈 长为10mmL：产5+10+11. 5+11. 5=38minIV段直径dF70mm,此段安装从动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽b二90mm, Z,4 = 90 - 5 = 85 mmV 段直径 d5=78mni
14、. 长度 L5=12niniVI段直径4=65如,长度4 = 24mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距乙=（11. 5+12+45） X2=137mm4、轴的强度校核按弯矩复合强度计算从动齿轮分度圆直径2 = 360 nun，此段轴直径d = 70mm1）绘制轴受力简图（如图a）p in齿轮所受转矩 T = 9550 x = 9550 x N -/zwn = 896 mn 107作用在齿轮上的圆周力：Ft二2T/d二2x8.96x 10 /360N = 4978N径向力：Fr=Fttan20=4978Xtan20o =1812N该轴两轴承对称，所以厶4 = L” = = 68.5/77/h2）
15、求垂直面的支承反力=巧纤=g巧=*xl812 = 906N求水平面的支承反力Faz = Fbz =丄歼=丄 x 4978AA = 2489N3） 由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为Mci=FAy L/2=906 X 68. 5 X 10_3=62N m截面C在水平面上弯矩为：Mc2=Faz L/2=2489X68. 5X 103=170. 5N hi4） 绘制垂直面弯矩图（如图b）绘制水平面弯矩图（如图c）5） 绘制合弯矩图 （如图d）Mc= （Mci2+Mc22） 1/2= （622+170. 52） ,/2=181. 4N m6） 绘制扭矩图 （如图e）转矩：T二955
16、0X （P/n） =896N m7） 绘制当量弯矩图（如图f）截面c处最危险，如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数a = 0.6,截面C处的当量弯矩：Mec= Me2+ （a T）21/2= 181. 42+（0. 6 X 896）2 ,/2=567. 4N m8） 校核危险截面C的强度轴的材料选用45钢，调制处理，由表14-1查得巾=650MPa,由表14-3查 得 bj= 60MPo,则该轴强度足够。图a-f女卩下图：C3_ McerijTTTrnninrunixiCc 一十仃帀111打门-厂7t ILW11MLJJ1UJJM二、主动轴的设计1、选择轴的材料 确定许用应力强度极限
17、6 = 650MPd,屈服极限6 = 360MH?,弯曲疲劳极限“ =300MPa 2、 按扭转强度估算轴的最小直径初估轴径，按扭转强度初估轴的直径，查表14-2得c二118107,取c=112则主动轴：d = 112g -mm = 32.5mm考虑到键槽对轴的削弱,取d =1.05x32.5wm35nwi按比例绘制轴系结构草图，草图类似从动轴。确定轴上零件的位置与固定方式齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配 合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向 固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位。4确定轴的各段直径初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为19
18、mm。将估算轴d=35mm作为外伸端直径山.取第二段直径为d2=40mm齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处 ch应大于d2,取d3=45min,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径dq应大于d：i, 取dF50mmo齿轮右端用用套筒固定，左端用轴肩定位，轴肩直径d5=58mm, 满足齿轮定位的同时，还应满足左侧轴承的安装要求，根据选定轴承型号确 定.右端轴承型号与左端轴承相同，取d6=45min.选择轴承型号.由表16-2及表16-4初选深沟球轴承，代号为6209,查机械设 计手册可得：轴承宽度B二19,安装尺寸心m=52w 选轴肩直径d5=58mm.5确定各段轴的长
19、度I 段：di=35mm 长度取 Li=75mm11 段:d2=40mm 长度取 L2 = 78/nmi=45mm,此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承 盖定位初选用6209深沟球轴承，其内径为45俪,宽度为19mm,取轴肩挡圈 长为10mmL3=5+24+19=48mmIV段直径d F50mm,此段安装主动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽 b二95mm, 2L4 = 95 5 = 90mmV段直径 d5=58nun. 长度 L5=10nunVI段直径久=45/77/7/,长度厶=10+20二30mm匚=9.5 + 10+10 + 47.5x 2 = 1 54/7Z77Z6轴的强度校
20、核1） 绘制轴受力简图（如图3）齿轮所受的转矩：T=9550P/n=9550 X 10. 4544/429 N m =232. 5N mFt=2T/d= 2x232.5x10“/90 = 5167NFr=Fltan20=5167 X tan20 =1881N该轴两轴承对称，所以厶人=乙 =77/zzm2） 求垂直面的支承反力存=1881 = 940.52Faz = Fbz =丄耳=5167N = 2583.577Mcl=FAy L/2=940. 5 X 77 X 10壬72. 4N mMC2=Faz L/2二2583. 5X77X 10_3=199N inMc= （Mc.+Mcz2）l/- （
21、72. 42+1992） 1/2=212N mT二9550X （P/n） =232. 5N m7）绘制当量弯矩图（如图f） = 0.6,截面C处的当量弯矩：Mec= Me2+ （aT）21/2=2 1 22+（0. 6 X 232. 5）2 l/2=254N m8）校核危险截面C的强度轴的材料选用45钢，调制处理，由表14-1查得巾=650MPa,由表14-3查得 k.1/（ = 60/WP,则Me O.k/3=0.1x50x10- 20.4MPa 60MR该轴强度足够图a-f类似从动轴，此图省略。第七部分 滚动轴承的选择及校核计算一、从动轴上的轴承由初选的轴承的型号为：6213,查表6-1
22、（课程设计手册）可知:d=65mm,外径D=120mm,宽度B=23mm,基本额定动载荷0=57.2灯V, 基本额定静载荷C（）r =40.0/ 极限转速 6300r/min根据设计条件要求，轴承预计寿命为Lh=5X300X 16=24000h轴承基本额定动载荷为C = 乎（需乙转速n = 107厂/min , ft =1,（表 168） fp =1.5（表 16-9）对于球轴承 = 3所以 C = I ：906 （60爲07 * 24OOO）= 7286N = 7.286WN因为Cr=57.2kN 9所以CCr,故所选轴承适用二、主动轴上的轴承 由初选的轴承的型号为：6209,查表6-1 （
23、课程设计手册）可知:dM5mm,外径 D =85nun,宽度B二19mm,基本额定动载荷C=3.5kN , 基本额定静载荷 C（）r = 20.5kN 极限转速 9000r/min根据设计条件要求，轴承预计寿命为Lh=5X300X16=24000h轴承基本额定动载荷为C =竽（罟厶深沟球轴承只考虑径向载荷，则当量动载荷P = Fr=94O.5N转速刃=429厂/min , ft =1,（表 16-8） fp =1.5（表 16-9）对于球轴承所以 C = 1 5 % （ 6。爲29 % 24000） = 12015N = 12.015kN因为Cr=57.2kN ,所以C一、根据轴径的尺寸，选择
24、键查课程设计（表4-1）二、键的强度校核键,GB/T1096 键 10X8X63 工作长度I = L-b = 63-O = 53mm 挤压强度于殄签磐和杯 &=70 8OMPa（轮毂材料为铸铁）b“ b所选键的强度足够键 2, GB/T1096 键 14X9X70 工作长度I = L-b = 7O-4 = 56mm挤压强度 , = = -4-232 MPa = AOMPa dhl 50x9x56 b=125 15OMPa（轮毂材料为钢）二勺 crj/.所选键的强度足够键 3, GB/T1096 键 16X10X70 工作长度I = L-b = 7O-2O = 5Omm挤压强度巾=將=卞凳:矇5
25、“皿 b=12515OMPa（轮毂材料为钢）二b” 键 4, GB/T1096 键 16X10X80 工作长度I = L-b = 80-6 = 64mm挤压强度勺=將=苓號磐沁=-2沁所选键的强度= 12515OMPa（轮毂材罪卜为宅冈）/. b卩第九部分减速器箱体、箱盖及附件的设计计算一、 减速器附件的选择通气器：由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M12X1.5油面指示器：选用游标尺M12起吊装置：采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞：选用外六角油塞及垫片M12X1.5根据机械设计基础课程设计表11-1选择适当型号：起盖螺钉型号：GB/T5782-2000 M12X45,材料5. 8髙速轴轴承盖上的螺钉：GB578386 M8X25,材料5. 8低速轴轴承盖上的螺钉：GB5782-2000 M8X25,材料5. 8螺栓：GB57822000 M16X120,材料 5. 8二、 箱体的主要尺寸（1）箱座 壁厚： 6* =0.0258+1=0.025 X 225+1 二 6.625 nun取 =10mms（2）箱盖壁厚： =0. 02a+l=0. 02X225+1= 5. 5mm取 二 10mm（3）箱盖凸缘厚度:bl.5 =1.5X10=15mm（4）箱座凸缘厚度：b二 1.5 占二1.5X
