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1、1 毕业设计任务书院（系）系 电子信息工程系专业机电一体化工程班级 机电一体化 09 级自考专科 3 班姓名 邹联杰1. 毕业设计（论文）题目：带式输送机的传动装置2. 题目背景和意义：本次论文设计进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力。3. 设计的主要内容：带式输送机传动总体设计；带
2、式输送机传动总体设计；主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；设计一套主要件的工艺装备；撰写设计论文；翻译外文资料等4. 设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： ，地点：主要参 ：转距 T=850N m ，滚筒直径 D=380mm，运输带工作转速V=1.35m/s 工作条件：送机连续工作，单向运转，载荷较平稳，空载起动，每天两班制工作，每年按 300 个工作日计算，使用期限10 年。具体要求：主要传动机构设计；主要零、部件设计；设计一套主要件的工艺装备；撰写设计论文；选一典型零件，设计其工艺流程；电动机电路电气控制；翻译外文资料等5. 毕业设计（论文）的工作量要
3、求：设计论文一份 1.0 万1.2 万字装配图 1 张 A0，除标准件外的零件图9 张 A3 设计天数：四周指导教师签名：年月日学生签名：年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 33 页 - - - - - - - - - 2 系（教研室）主任审批：年月日带式运输机传动装置传动系统摘要本次论文设计的题目是“带式输送机传动装置的设计及制造”。 进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。本次的设计具体内容主要包括
4、：带式输送机传动总体设计；主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；设计一套主要件的工艺装备；撰写开题报告；撰写毕业设计说明书；翻译外文资料等。对于即将毕业的学生来说，本次设计的最大成果就是：综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、计算机应用基础以及工艺、夹具等基础理论、工程技术和生产实践知识。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，具备了机械传动装置、 简单机械的设计和制造的能力 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
5、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 33 页 - - - - - - - - - 3 目录一、 引言,1 二、 传动方案的拟定及说明,2 2.1 、组成,2 2.2 、特点,2 2.3 、确定传动方案 ,2 三、 电动机的选择,5 3.1 、电动机类型选择 ,5 3.2 、电动机功率选择 ,5 3.2.1 、传动装置的总功率 ,5 3.2.2 、电动机所需的工作功率 ,5 3.3 、确定电动机转速 ,5 3.4 、确定电动机型号 ,6 四、 计算总传动比及分配各级的传动比,7 4.1 、总传动比 ,7 4.2 、分配
6、各级传动比 ,7 五、运动参数及动力参数及传动零件的设计计算,7 5.1 、计算各轴转速 ,7 5.2 、计算各轴的功率 ,7 5.3 、计算各轴的扭矩 ,8 六、 齿轮传动的设计计算,12 6.1 、选择齿轮材料及精度等级和齿数,12 6.2 、按齿面接触疲劳强度设计,12 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 33 页 - - - - - - - - - 4 6.3 、确定齿轮传动主要参数及几何尺寸,13 6.4 、校核齿根弯曲疲劳强度 ,14 6.5 、标
7、准直齿圆柱齿轮的尺寸计算公式表格,15 七、 轴的设计计算,16 7.1 、输入轴的设计计算 ,16 7.1.1 、选择轴的材料，确定许用应力,16 7.1.2 、估算轴的基本直径 ,16 7.1.3 、轴的结构设计 ,17 7.2 、输出轴的设计计算 ,21 7.2.1 、选择轴的材料，确定许用应力,22 7.2.2 、估算轴的基本直径 ,22 7.2.3 、轴的结构设计 ,23 八 。减速器 箱体结构九、键联接的选择及校核计算,31 9.1 、输入轴与大带轮轮毂联接采用平键联接,31 9.2 、输入轴与齿轮联接采用平键联接,31 9.3 、输出轴与齿轮 2 联接用平键联接 ,32 9.4
8、、输出轴与联轴器联接用平键联接,33 十、联轴器的选择, 33十一、减速器箱体附件的选择说明,34 11.1.1 、检查孔和视孔盖 ,34 11.1.2 、通气器 ,34 11.1.3 、轴承盖 ,34 11.1.4 、定位销 ,34 11.2、启盖螺钉 ,35 11.3、油标,35 11.4、放油孔及放油螺塞 ,35 11.5、起吊装置 ,35 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 33 页 - - - - - - - - - 5 十二、润滑与密封,36 十三
9、、电器电路图,38 设计总结, 46 致谢,47 参考资料目录,48 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 33 页 - - - - - - - - - 6 计算过程及计算说明一、 引言计算过程及说明国外减速器现状?齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但
10、其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的 FA型高精度减速器， 美国 Jan-Newton 公司研制的 X-Y 式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近， 都为目前先进的齿轮减速器。 当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型
11、发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制分子发动机的尺寸在纳米级范围如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 33 页 - - - - - - - - - 7 二、传动方案拟定及说明要求：输送机连续工作，单向运转，载荷较平稳，空载起动，输送带速度允许误差 5% ，滚筒效率 096，每天两班制工作，载荷平稳，环境要求清洁, 每年按 300个工作日计算，使用期限10 年。2.1 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.2 特
12、点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。2.3 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：1）外传动为 V带传动。2）减速器为同轴式二级圆柱齿轮减速器3）方案简图如下：该方案的优缺点：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第
13、7 页，共 33 页 - - - - - - - - - 8 中应用最为广泛的机构之。本设计采用的是单级直齿轮传动。原始数据：输送带拉力F=2000N ；带速 V=1.3m/s；滚筒直径 D=180mm。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 33 页 - - - - - - - - - 9 三、电动机选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）2、电动机功率选择：3、15.310001000wwwDTVFvp（1）传动装置的总功率
14、：（查指导书附表2.2 ）132zc =99.099.097.032 =0.90 (2) 电机所需的工作功率：P d=FV/1000=3.5 3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 33 页 - - - - - - - - - 10 n筒=601000V/D=60 10001.35/ 380=67.89r/min 按指导书 P7表 2.1 推荐的传动比合理范围， 取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 i齿轮=34。 。 故电动机
15、转速的可选范围为nd=i总n筒= （916） 67.89=(610.96 1086.24)r/min，符合这一范围的同步转速有750r/min 、和 1000r/min 。根据容量和转速，由指导书附表10 查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表：表 2.1 传动比方案动比方案电动机型号额定功率（KW ）电动机转速（r/min ）传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比1 Y160M1-8 4 750 720 10.61 2 Y132M1-4 4 1000 960 14.14 4、确定电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，可知方案1比较
16、合适（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速， 便于箱体润滑设计） 。因此选定电动机型号为Y132S-6，额定功率为 Pd =4KW ，满载转速 n电动=960r/min 。电动机型号额定功率满载转速启动转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132M-6 4KW 1000r/min 2.2 2.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 33 页 - - - - - - - - - 11 四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比： i总=n电动/n筒=960
17、/67.89=14.14 2、分配各级传动比（1）据指导书 P7表 2.1 ，取齿轮 i齿轮=3（单级减速器 i=35 之间取 4.22 、合理，为减少系统误差，）（2）i总=i齿轮i带i带=i总/i齿轮=14.14/4.22=3.35 五、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（ r/min ）nIn电动=960r/minIIInnIII/ i齿轮=960/4.22=227.49r/min r/min9.6735.349.227IIIinn名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -
18、 第 11 页，共 33 页 - - - - - - - - - 12 2、 计算各轴的功率（ KW ）PI=Pd带=40.99=3.96KW PII=PI齿轮轴承齿轮=3.960.99 0.97=3.8KW PIII=PII齿轮轴承联轴器=3.80.990.97 =3.65KW 3 计算各轴扭矩（ Nmm ）Td= 9550Pd / n电动= 95504/960 =39.79N mm TI=9550PI/nI=95503.96/960=39.39N mm TII=9550PII/nII=95503.8/227.49 =159.54N mm TIII=9550PIII/nIII=95503.6
19、5/67.91=513.29N mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 33 页 - - - - - - - - - 13 六、齿轮传动的设计计算1）选择齿轮材料及精度等级和齿数考虑减速器传递功率不大，按课本P142表 10-8 及 10-9 选，以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 45#钢，齿面硬度为 230HBS 。大齿轮选用 45#钢，正火，齿面硬度 190HBS ；根据表选 7 级精度。齿面精糙度Ra1.6 3.2 m 。取小齿轮齿数 Z1=25。则大齿
20、轮齿数：Z2=i齿Z1=4.225=105.5 2）按齿面接触疲劳强度设计由课本 P147式（10-24）d1【6712kT1(u+1)/ du HP2】1/3确定有关参数如下：传动比i齿=u=4.2 由表 10-12 取d=1 转矩 TI=9550P1/n1=95503.96/960 =39393.75N m 载荷系数 k 由课本 P144 取 k=1.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 33 页 - - - - - - - - - 14 许用接触应力
21、 HP ，由课本 P150图 10-33 查得：Hlim1=650Mpa Hlim2=570Mpa HP1=0.9 Hlim1=0.9650Mpa=585Mpa HP2=0.9 Hlim2=0.9570Mpa=513Mpa 取 HP=513Mpa 故得：d1【6712kT1(u+1)/ du HP2】1/3 =67121.2 39393.75(4.2+1)/0.94.2 51321/3mm =50.5mm 3）确定齿轮传动主要参数及几何尺寸模数： m=d1/Z1=50.5/25=2.02mm 根据课本 P130表 10-2 取标准模数： m=2.5mm 分度圆直径 d1=mZ1=2.525=6
22、2.5mm d2=mZ2=2.5106=265mm 传动中心距 a=m(Z1+Z2)/2=2.5(25+106)/2=163.75mm 齿宽 b2=b=dd1=162.5=62.5mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 33 页 - - - - - - - - - 15 b1=b2+4mm=66.5mm 验算齿轮圆周速度 V齿=d1n1/60 1000=3.1462.5 960/601000=3.14m/s 由表 10-7 选齿轮传动精度等级8 级合宜4)
23、 校核齿根弯曲疲劳强度由课本 P148式（10-26）得F=(2kT1/d1mb)YFS1 F1 确定有关参数和系数许用弯曲应力 FP 由课本 P150图 10-34 查得：Flim1=357Mpa Flim2 =220Mpa F1= 0.7 Flim1 =0.7 357Mpa=245Mpa F2= 0.7 Flim2 =0.7 220Mpa=154Mpa 复合齿形系数 YFS由 P149图 10-32 查得 YFS1=4.4 YFS2=3.8 计算两轮的许用弯曲应力F1=(2kT1/d1mb)YFS1 =（21.2 39393.75)/(62.560.52.5 ）4.4Mpa 名师资料总结
24、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 33 页 - - - - - - - - - 16 =42.60Mpa F1 F2=(2kT1/d1mb)YFS2 =（21.2 39393.75)/(265 62.52.5 ）3.8Mpa =8.68Mpa F2 5) 标准直齿圆柱齿轮的尺寸计算公式如下表：一 选齿轮类、精度等级、材料及齿数1 为提高传动平稳性及强度，选用直圆柱齿轮；2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度；3 小齿轮材料： 40 Cr 调质 HBS=2
25、80 接触疲劳强度极限lim3750HMPa（由图 10-21d）弯曲疲劳强度极限MPaFE3903 Mpa （由图 10-20c）大齿轮材料： 45号钢正火 HBS=240 接触疲劳强度极限l im 4700H MPa （由图 10-21c）弯曲疲劳强度极限4700FEMPa（由图 10-20b）4 初 选 小 齿 轮 齿 数303z大 齿 轮 齿 数 Z4=3.4 30=102 二 按齿面接触强度设计计算公式：233212.32tEtdHK TZudu mm （由式 10-21）1 确定公式内的各计算参数数值初选载荷系数2 .1tk齿宽系数1d（由表10-7）材料的弹性影响系数8.189E
26、Z Mpa1/2（由表10-6）计算应力循环次数816060269.16(28300 10)7.75 10iHNn jL9827.75 101.89 104.11N名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 33 页 - - - - - - - - - 17 计算接触疲劳寿命系数92.03HNK97.04HNK（由图10-19）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1% ，取安全系数1SMPMPaHH8.52354097.050655092.0212 计算（1）试算小齿
27、轮分度圆直径td12331()tEtdHK TZd=81.53mm （2）计算圆周速度0 .110006023ndvsm（3）计算齿宽 b及模数 mntmdbItd05.8305.318768.23005.832mmh23.6768.225.2 b/h=13.33 （4）计算载荷系数HHVAHKKKKK 使用系数AK 根据电动机驱动得1AK 动载系数VK 根据v=0. 807m/s 7级精度07.1vK 直齿轮，1HFKK由表 10-4 用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，431.1HK根据b/h=13.33 ， ，查图 10-13得34.1FK，故载荷系数HHVAHKKKKK=
28、53.1431.1107.11（5）按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径1dmmd07.902.1531.105.833（6） 计算模数 m 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 33 页 - - - - - - - - - 18 002.33007.9011zdm三 按齿根弯曲强度设计 321max2FaSandFYYKTmZ1 确定计算参数计算载荷系数4338.1K（2）弯曲疲劳系数 KFN 得85.01FNK92.02FNK（3） 计算弯曲疲劳许用应力
29、F取弯曲疲劳安全系数 S=1.3 得MPaSKMPaSKFEFNFFEFNF2623.137092.02553.139085. 0222111（4）查取齿型系数 YF应力校正系数 YS 得52.21Fay18.22FaY625.11SaY79.12SaY（5）计算大小齿轮的YYFaSaF并加以比较01605.02556258.152.2111FSaFaYY01489.026279.118.2222FSaFaYY比较111FSaFaYY222FSaFaYY所以大齿轮的数值大，故取0.01605 2 计算321max2FaSandFYYKTmZ21.201605.0301101 .24338.12
30、325四 分析对比计算结果对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn=3.已可满足齿根弯曲强度。但为了同时满名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 33 页 - - - - - - - - - 19 足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆d1t=90.07mm 来计算应有的齿数。于是由1Z2Z313007.901mdz1064.3312z五 几何尺寸计算1 计算大小齿轮的分度圆直径d1、d2mmmzd93
31、33111mm mmzd318310622mm 2 计算中心距mmdda5.2052318932213计算齿轮宽度 b mmdbd939311= 取mmB1001mmB932高速级低速级齿数251z1062z283z944z模数5 .21m32m压力角20齿顶高系数1*ah顶隙系数25.0*c齿距85.71p42.92p齿厚mms925.31mms71. 42齿槽宽mme925.31mme71. 42齿根高mmhf125. 3175.32fh齿顶高mmha3175.32fh分度圆直径mmd5.621mmd2652mmd843mmd843名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
32、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 33 页 - - - - - - - - - 20 齿高mmh625.51mmh75. 62基圆直径mmdd75.581mmdd1.2492mmdd96.783mmdd08.2654齿顶圆直径mmda5.671mmda2702mmda903mmda2884齿根圆直径mmdf25.561mmdf75.2582mmdf5.763mmdf5.2744中心距mma75.1631mma1832七、 轴的设计计算1）输入轴的设计计算1、选择轴的材料，确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴
33、，属于一般轴的设计问题，选用45#正火钢，硬度170217HBS ，抗拉强度 b=600Mpa ，弯曲疲劳强度 -1=255Mpa 。 -1b=55Mpa 2、估算轴的基本直径根据课本 P225式 13-1，并查表 13-3，取 A=118 dA (PI/ n1)1/3=118 (4/960)mm1/3 =19.12 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 33 页 - - - - - - - - - 21 考虑有键槽，将直径增大5% ，则 d1=19.12(1
34、+5%)mm =23.4mm 由课本 P214表 13-4 选 d1=25mm 3、轴的结构设1）轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布， 齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承实现轴向定位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。2）确定轴各段直径和长度I 段：d1=25mm 长度取决于安装位置，暂定L1=40mm II 段 d2=d1+2h=25+2 0.07d1 =25+20.0725 =28.5mm 取标准值 d2=30mm
35、 初选用 6206 型深沟球轴承，其内径为30mm, 宽度为 16mm 。（转入输入轴轴承选择计算）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 33 页 - - - - - - - - - 22 考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为10mm. III段直径 d3=d2+2h=30mm+20.07d2 =30mm+2 0.0730mm =34.2mm 取 d3=35mm L3=b1-2=（35-2）mm=33mm 段轴环直径 d4=d3+
36、2h=35+2 0.07d3 =35+20.07 35mm =41.01mm 取标准值 d4=42mm 长度与右面的套筒相同，即L4=10mm 考虑此段滚动轴承左面的定位轴肩，应便于轴承的拆卸， 应按标准查取由附表6.2 得安装尺寸 d2=30mm ，该段直径应取： d5=30mm 。因此将段设计成阶梯形，右段直径为30mm 。由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=72322016=140mm 3) 按弯矩复合进行强度计算求分度圆直径：已知d1=62.5mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
37、 - - - - 第 22 页，共 33 页 - - - - - - - - - 23 求转矩：已知 T1=39393.75Nmm 求圆周力： Ft Ft=2T1/d1=239393.75/62.5=1260.48N 求径向力 Fr Fr=Ft tan =1260.48tan200=353.7N 因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=70mm 1) 绘制轴受力简图（如图a）2) 绘制水平面弯矩图轴承支反力：FRAH= FRBH = Ft/2=1661N/2=830.5N 由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为MCH=FRAHL/2=830.5N0.07m=58.14N.m 3)
38、 绘制垂直面弯矩图（如图c）FRAV=FRBV=Fr/2=604.6N/2=302.3N 由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为MCV=FRAV L/2=302.3N 0.07m=21.21N.m 4) 绘制合成弯矩图（如图d）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 33 页 - - - - - - - - - 24 MC=(MCH2+MCV2)1/2=(57.32+21.22)1/2=61N.m 5) 绘制扭矩图（如图 e）转矩： T=9.55
39、（P1/n1）106=66.435N.m 6) 按弯扭合成进行强度计算由课本 P219式 13-3 按脉动循环： =0.6 Mec=Mc2(T) 21/2 =612(0.6 66.435)21/2 =72.9N.m 校咳危险截面的强度e=Mec/(0.1 33d) =72900N.mm/(0.1 363) =15.6Mpa -1b 该轴的强度满足。2）输出轴的设计计算1、选择轴的材料，确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问题，选用45#正火钢，硬度170217HBS ，抗拉强度 b=600Mpa ，弯曲疲劳强度 -1=255Mpa 。 -1=55Mpa 名师资料总结 -
40、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 33 页 - - - - - - - - - 25 2、估算轴的基本直径根据课本 P225式 13-1，并查表 13-3，取 A=110 dA (P/ n)1/3 =110(2.77/138)1/3 =1100.27=31.1mm 考虑有键槽，将直径增大5% ，则: d1=31.1mm (1+5%)mm=32.6mm 由课本 P214表 13-4 选 d1=34mm 3、轴的结构设计1）轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在
41、箱体中央，相对两轴承对称分布， 齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承实现轴向定位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。2）确定轴各段直径和长度I 段：d1=34mm 长度取决于联轴器结构和安装位置，根据联轴器计算选择， 选取 YL6型 Y型凸缘联轴器 L1=60mm 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 33 页 - - - - -
42、 - - - - 26 II 段:d2=d1+2h=34mm 20.07d1 =34mm 20.0734mm =38.76mm d2=40mm 初选用 6208 型深沟球轴承，其内径为40mm, 宽度为 18mm 。（转入输出轴轴承选择计算）考虑齿轮端面和箱体内壁， 轴承端面和箱体内壁应有一定距离。而且两对轴承箱体内壁距离一致，（ L轴 1=L轴 2）取套筒长为 10mm. III段直径d3=d2+2h=40mm 20.07d2 =40mm+2 0.07 40mm =45.6mm 取 d3=48mm L3=b2-2=(70-2)mm =68mm 段直径d4=d32h=48mm 20.07d2
43、=48mm 20.07 48mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 33 页 - - - - - - - - - 27 =54.72mm 取 d4=60mm 长度与右面的套筒相同，即L4=10mm 考虑此段滚动轴承右面的定位轴肩，应便于轴承的拆卸， 应按标准查取由附表6.2 得安装尺寸 d2=40mm ，该段直径应取： d5=40mm 。因此将段设计成阶梯形，左段直径为40mm 。由上述轴各段长度可算得轴支承跨度L=68322018=140mm 3) 按弯
44、矩复合进行强度计算求分度圆直径：已知d2=240mm 求转矩：已知 T2=9550P/ n=191.692N.m 求圆周力： Ft Ft=2T2/d2=2191692N.mm/240mm=1597.4N 求径向力 Fr Fr=Ft tan =1597.4Ntan200=581.5N 因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=70mm 1) 绘制轴受力简图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 27 页，共 33 页 - - - - - - - - - 28 齿轮传动齿轮传动是利用
45、两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递任意两轴之间的运动和动力。齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。齿轮传动的类型很多。（1）根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分
46、为以下类型：圆柱 ；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 28 页，共 33 页 - - - - - - - - - 29 锥齿轮传动；交错轴斜齿轮传动。（2）根据齿轮的工作条件，可分为：开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。= 齿轮传动的设计准则针对齿轮五种失效形式，应分
47、别确立相应的设计准则。但是对于齿面磨损、塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据，所以目前设计齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动（如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等），还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算（参阅 GB6413 1986）。至于抵抗其它失效能力，目前虽然一般不进行计算，但应采取的措施，以增强轮齿抵抗这些失效的能力。1、闭式齿轮传动由实践得知，在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮（如用20、20Cr 钢经渗碳后淬火的齿轮）或
48、材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时，则视具体情况而定。功率较大的传动，例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动，发热量大，易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计算。2、开式（半开式）齿轮传动按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算，但如前所述，对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，故对开式（半开式）齿轮传动，目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要而将所求得的模数适当增大。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
49、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 29 页，共 33 页 - - - - - - - - - 30 前已述之，对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸，通常仅作结构设计，不进行强度计算。设计总结毕业设计是我毕业之前要经历的一个重要环节通过了4周的毕业设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练， 对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固， 在设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准在设计的过程
50、中， 培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 30 页，共 33 页 - - - - - - - - - 31 由于本次设计是分组的，自己独立设计的东西不多，但在通过这次设计之后，我想会对以后自己独立设计