1、1目 录1 传动简图的拟定22 电动机的选择23 传动比的分配34 传动参数的计算45 链传动的设计与计算46 圆锥齿轮传动的设计计算67 圆柱齿轮传动的设计计算98 轴的设计计算139 键连接的选择和计算3010 滚动轴承的设计和计算3111 联轴器的选择3312 箱体的设计3313 润滑和密封设计35设计总结36参考文献3621 传动简图的拟定1.1 技术参数：输送链的牵引力： 9 kN ，输送链的速度 ：0.35 m/s，链轮的节圆直径：370 mm。1.2 工作条件： 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期 10 年（每年 300 个工作日，小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许
2、误差5%。链板式输送机的传动效率为 95%。1.3 拟定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为链传动。方案简图如图。方案图32 电动机的选择2.1 电动机的类型：三相交流异步电动机（Y 系列）2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率 (kw):wP= /(1000 )=70000.4/(10000.95)= 3.316kwwPvF2.2.2 电动机至工作机的总效率 ：= 132456=0.99 0.970.980.960.96=0.8419.0（ 为联轴器的效率， 为轴承的效率， 为圆锥齿轮传动的效率， 为1234圆柱齿轮的传动效率， 为链
3、传动的效率， 为卷筒的传动效率）562.2.3 所需电动机的功率 (kw):dP= /=3.316Kw/0.841=3.943kwdPw2.2.4 电动机额定功率: dm2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中 =4kN，符合要求，但传动机构电动机容易制mP造且体积小。由此选择电动机型号：Y112M4电动机额定功率 =4kN,满载转速 =1440r/minm工作机转速 =60*V/(*d)=18.0754r/min 筒n电动机型号 额定功率(kw)满载转速(r/min)起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y112M1-4 4
4、1440 2.2 2.3选取 B3 安装方式3 传动比的分配总传动比： = / =1440/18.0754=79.667总imn筒设高速轮的传动比为 ,低速轮的传动比为 ,链传动比为 ，减速器的传1i 2i3i动比为 ,链传动的传动比推荐S=1.52Sc 58.23.故可知安全。8.3.15 截面 6 左侧抗弯截面系数 3336.175.01. mdW抗扭截面系数 22t截面 6 左侧弯矩 NM87截面 6 上的扭矩 =360.32Nm3T截面上的弯曲应力 MPab4.615截面上的扭转切应力 WT280.33由课本附表 3-8 用插值法求得/ =3.75，则 / =0.8 3.75=3kk轴
5、按磨削加工，有附图 3-4 查得表面质量系数为 = =0.92故得综合系数为/ +1/ =3.75+1/0.92 =3.84Kk11/ +1/ =3+1/0.92 =3.09又取碳钢的特性系数 05.,.所以轴的截面 5 右侧的安全系数为maKS1 8.1.468.327 60.92/.05./.109. S=1.52Sca 96.8.22故可知其安全。229 键连接的选择和计算9.1 输入轴与联轴器的链接轴径 ，选取的平键界面为 ，长 L=50mm。由指md281mhb78导书表 14-26 得，键在轴的深度 t=4.0mm，轮毂深度 3.3mm。圆角1t半径 r=0.2mm。查课本表 6-
6、2 得，键的许用应力 。20MPap满足强度要求。p .93508264dhlT9.2 输入轴与小圆锥齿轮的链接轴径 ，选取的平键界面为 ，长 L=40mm。由指m867mhb78导书表 14-26 得，键在轴的深度 t=4.0mm，轮毂深度 3.3mm。圆角1t半径 r=0.2mm。查课本表 6-2 得，键的许用应力 。20Pap满足强度要求。p 58.164082dhlT49.3 中间轴与大圆锥齿轮的链接轴径 ，选取的平键界面为 ，长 L=32mm。由m352mhb0指导书表 14-26 得，键在轴的深度 t=5.0mm，轮毂深度 3.3mm。圆1t角半径 r=0.3mm。查课本表 6-2
7、 得，键的许用应力 。20MPap满足强度要求。pp 37.9283504dhlT9.4 中间轴与小圆柱齿轮的链接轴径 ，选取的平键界面为 ，长 L=63mm。由m45mhb810指导书表 14-26 得，键在轴的深度 t=5.0mm，轮毂深度 3.3mm。圆1t角半径 r=0.3mm。查课本表 6-2 得，键的许用应力 。20Pap满足强度要求。pp 0.263854dhlT9.5 输出轴与大圆柱齿轮的链接轴径 ，选取的平键界面为 ，长 L=56mm。由m012mhb81指导书表 14-26 得，键在轴的深度 t=5.0mm，轮毂深度 3.3mm。圆1t角半径 r=0.3mm。查课本表 6-
8、2 得，键的许用应力 。20MPap满足强度要求。pp 42.856403dhlT9.6 输出轴与滚子链轮的链接轴径 ，选取的平键界面为 ，长 L=63mm。由m56 mhb106指导书表 14-26 得，键在轴的深度 t=6.0mm，轮毂深度 4.3mm。圆1t角半径 r=0.3mm。查课本表 6-2 得，键的许用应力 。2Pap满足强度要求。pp 85.40631524dhlT2310 滚动轴承的设计和计算10.1 输入轴上的轴承计算10.1.1 已知: =1440r/min， ， , 1nNFt5.89r8.30e=0.37， Y=1.6NFa9.855.36C0rK2.4r10.1.2
9、 求相对轴向载荷对应的 e 值和 Y 值相对轴向载荷 0.38.9F0a比 e 小.263.859Fra10.2.2 求两轴承的轴向力 NY59.268).1/(5.89)/(F1td NY4)./(.0)2/(r2d da1Na9410.1.3 求轴承当量动载荷 和1P248000hhPCnLh 6366 109.5.84200故可以选用。故可以选用。10.2 中间轴上的轴承计算10.2.1 已知： =411.43r/min， ，2nNFt2501r2.917， ，NFt1089r9.42a62， ，e=0.31，Y=1.963CC10.2.2 求两轴承的轴向力 NY15.63)9.2/(5
10、0)/(1td F2.42rNda631 Fa9.10.2.3 求轴承当量动载荷 和1P248000hhPCnLh 5366 102.59042.101 故可以选用。10.3 输出轴上的轴承计算10.3.1 已知： =95.68r/min， = ， =874.2N，3n1tFN2401r， ，e=0.35，Y=1.71580NC3C10.3.2 求两轴承的轴向力aFY8.706).12/(4)/(rd 10.3.3 求轴承当量动载荷 P48000hhPCnLh 7366 10.2408.950故可以选用。11 联轴器的选择在轴的计算中已选定联轴器型号，选 LT4 型弹性套柱销联轴器。其公称转矩
11、为 ，许用转速为 5700 r/min。m3N612 箱体的设计12.1 箱体的基本结构设计箱体是减速器的一个重要零件，它用于支持和固定减速器中的各种零件，并保证传动件的啮合精度，使箱体有良好的润滑和密封。箱体的形状较为复杂，其重量约占减速器的一半，所以箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗，重量及成本等有很大的影响。箱体结构与受力均较复杂，各部分民尺寸一般按经验公式在减速器装配草图的设计和绘制过程中确定。12.2 箱体的材料及制造方法选用 HT200，砂型铸造。12.3 箱体各部分的尺寸（如表 1、2）25表 1：箱体参数名 称 符 号 圆锥圆柱齿轮减速器 计算结果机座壁厚 0.02
12、5a+3mm8mm 8机盖壁厚 1（0.80.85） 8mm8机座凸缘厚度 b 1.5 12机盖凸缘厚度 1.5 12机座底凸缘厚度 p 2.5 20地脚螺钉直径 df 0.036a+12mm 20地脚螺钉数目 n a 250mm 4轴承旁连接螺栓直径 d1 0.75 df 16机座与机盖连接螺栓直径 d2 (0.50.6) df 12连接螺栓 d2 的间距 l 150200mm轴承端螺钉直径 d3 (0.40.5) df 10窥视孔盖螺钉直径 d4 (0.30.4) df 8定位销直径 d (0.70.8) d2 9df、 d1 、d 2 至外机壁距离 1c见表 2d1 、d 2 至缘边距离
13、 2见表 2轴承旁凸台半径 Rc凸台高度 h 根据低速轴承座外径确 定 50外机壁到轴承端面距离 1lc1+ c2+(58)mm 50内机壁到轴承端面距离 2+ c 1+ c2+(58)mm 58大齿轮齿顶圆与内机壁距离 11.2 10齿轮端面与内机壁的距离 2 10机盖、机座肋厚 、1mm m10.85 1，m0.85 7轴承端盖外径 2D轴承座孔直径+(55.5) d3 110 / 130轴承端盖凸缘厚度 e (11.2) d3 10轴承旁连接螺栓距离 s 尽量靠近，以 Md1 和Md3 不发生干涉为准表 2：连接螺栓扳手空间 c1 、c 2值和沉头座直径26螺栓直径 M8 M10 M12
14、 M16 M20 M24 M301minc13 16 18 22 26 34 402i11 14 16 20 24 28 34沉头座直径 18 22 26 33 40 48 6113 润滑和密封设计13.1 润滑齿轮圆周速度 v5m/s 所以采用浸油润滑，轴承采用脂润滑。浸油润滑不但起到润滑的作用，同时有助箱体散热。为了避免浸油的搅动功耗太大及保证齿轮啮合区的充分润滑，传动件浸入油中的深度不宜太深或太浅，设计的减速器的合适浸油深度 H1 对于圆柱齿轮一般为1 个齿高，但不应小于 10mm，保持一定的深度和存油量。油池太浅易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨损，也不易散热。取齿顶圆到油池的距离为 5
15、0mm。换油时间为半年，主要取决于油中杂质多少及被氧化、被污染的程度。查手册选择 L-CKB 150 号工业齿轮润滑油。13.2 密封减速器需要密封的部位很多，有轴伸出处、轴承内侧、箱体接受能力合面和轴承盖、窥视孔和放油的接合面等处。13.2.1 轴伸出处的密封：作用是使滚动轴承与箱外隔绝，防止润滑油漏出以及箱体外杂质、水及灰尘等侵入轴承室，避免轴承急剧磨损和腐蚀。由脂润滑选用毡圈密封，毡圈密封结构简单、价格便宜、安装方便、但对轴颈接触的磨损较严重，因而工耗大，毡圈寿命短。13.2.2 轴承内侧的密封：该密封处选用挡油环密封，其作用用于脂润滑的轴承，防止过多的油进入轴承内，破坏脂的润滑效果。1
16、3.2.3 箱盖与箱座接合面的密封：接合面上涂上密封胶。27设计总结虽然这次课程设计只有短短的三周，但是使我体会到了很多。明白了一张比较完美的装配图是要付出多少努力，加强了我的动手、思考和解决问题的能力，使我对机械设计有更深刻的认识。同时要感谢肖老师多次亲自进入我们寝室，给我们指出了多处制图上不妥的地方。也要感谢学校为我们提供了良好的教学环境，为我们设计提供了硬件支持和提供了各种参考资料。参考文献1 濮良贵、纪名刚主编机械设计北京：高等教育出版社，20062 李育锡主编，机械设计课程设计指导书，北京：高等教育出版社，20086.3 孙恒、陈作模主编机械原理第七版北京：高等教育出版社，20064 裘文言、张祖继、瞿元赏主编机械制图高等教育出版社，20035 刘鸿文主编材料力学第四版.高等教育出版社，20046 吴宗泽、罗国圣主编机械设计课程设计手册北京：高等教育出版社，2004
