1、仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機械設(shè)計課程設(shè)計 課程名稱: 機械設(shè)計課程設(shè)計題目名稱: 帶式運輸機傳動裝置（含蝸桿-圓柱齒輪減速器）學(xué) 院: 機電工程學(xué)院專業(yè)班級: 機械設(shè)計制造及其自動化082班學(xué) 號: 姓 名: 指導(dǎo)教師: 目錄一、課程設(shè)計任務(wù)書2（一）設(shè)計題目：2（二）、傳動方案：3（三）、原始數(shù)據(jù)：3（四）、工作條件與技術(shù)要求：3（五）、設(shè)計任務(wù)量：4二、總體設(shè)計4（一）、電動機的選擇41、電動機類型的選擇42、電動機功率的選擇43、電動機轉(zhuǎn)速的選擇4（二）傳動比的分配5（三）傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算51、各軸轉(zhuǎn)速的計算52、各軸輸入功率計算63、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算6三、傳動零件的設(shè)計計算7（一

2、）齒輪的設(shè)計計算71、高速級蝸輪蝸桿傳動的設(shè)計計算72、低速級齒輪傳動的設(shè)計計算11四、軸的設(shè)計與校核16（一）蝸輪軸的設(shè)計16（二）蝸桿軸的設(shè)計204.2.5蝸桿、軸承、鍵的強度校核22（三）齒輪軸的設(shè)計24五、箱體的設(shè)計計算28六、鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的選擇29七、減速器結(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明31八、設(shè)計小結(jié)32九、參考文獻32一、課程設(shè)計任務(wù)書（一）設(shè)計題目：運輸機傳動裝置（含蝸桿圓柱齒輪減速器）設(shè)計（二）、傳動方案：所選的傳動方案如下圖所示：（三）、原始數(shù)據(jù)：已知條件傳送帶牽引力f/kn傳送帶速度v/（m/s）滾筒直徑d/mm參數(shù)6.50.42350（四）、工作條件與技術(shù)要求：輸送帶速度允許誤差

3、為5%；輸送機效率；工作情況：單班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；工作年限：8年；工作環(huán)境：室內(nèi)，清潔；動力來源：電力，三相交流，電壓380v；檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。（五）、設(shè)計任務(wù)量：減速器裝配圖1張（a0或a1）；零件工作圖13張；設(shè)計說明書1份。二、總體設(shè)計（一）、電動機的選擇1、電動機類型的選擇根據(jù)動力源和工作條件，選用y系列三相異步電動機。2、電動機功率的選擇工作機所需要的有效功率為：其中，為工作機傳動效率。為了計算電動機所需功率，需確定傳動裝置總效率。設(shè)各效率分別為：（彈性聯(lián)軸器）、（蝸桿傳動）、（滾動軸

4、承）、（圓柱齒輪傳動）。由表2-2查得：；則傳動裝置的總效率為：。電動機所需功率為：由表16-1選取電動機的額定功率為4kw。3、電動機轉(zhuǎn)速的選擇選用常用同步轉(zhuǎn)速1000r/min和1500r/min兩種作對比。工作轉(zhuǎn)速總傳動比，其中為電動機的滿載轉(zhuǎn)速。現(xiàn)將兩種電動機的有關(guān)數(shù)據(jù)列于下表比較：方案電動機型號額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速/(r/min)滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)總傳動比iiy132m164100096041.867iiy112m441500144062.800由上表可知方案ii總傳動比過大，為了能合理地分配傳動比，提高傳動效率決定選用方案i。4、電動機型號的確定根據(jù)電動機功率和同步轉(zhuǎn)速，選

5、定電動機型號為y132m16。查表16-2知電動機的機座中心高為132mm，外伸軸徑為38mm，外伸軸長度為80mm。（二）傳動比的分配現(xiàn)總傳動比為。為了提高傳動效率，低速級圓柱齒輪傳動比可取，則。（三）傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算1、各軸轉(zhuǎn)速的計算 2、各軸輸入功率計算3、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算將各軸的運動和動力參數(shù)列于下表：編號轉(zhuǎn)速n/(r/min)功率/kw轉(zhuǎn)矩/nm09603.97239.51i9603.93239.12ii47.933.083614.28iii22.932.931220.3iv22.932.8431184.067其中，傳動比，。三、傳動零件的設(shè)計計算（一）齒輪的設(shè)計計算1

6、、高速級蝸輪蝸桿傳動的設(shè)計計算(1)選擇蝸桿傳動類型根據(jù)gb/t100851988推薦，采用漸開線蝸桿（zi）。(2)齒輪材料，熱處理及精度蝸桿：45鋼淬火，螺旋齒面要求淬火，淬火后硬度為4555hrc蝸輪：鑄錫磷青銅zcusn10pl,金屬模制造，齒芯用灰鑄鐵ht100 (3)按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，再校核齒根彎曲疲勞強度，傳動中心距為：1)確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩按，估取效率，則2)確定載荷系數(shù)k取載荷分布不均系數(shù)；機械設(shè)計表11-5選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù)；則3)確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和

7、鋼蝸桿相配，故。4)確定接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動中心距的比值，從機械設(shè)計圖11-18中可查得。5)確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度，可從表機械設(shè)計表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力=268mpa。使用壽命應(yīng)力循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)則=0.8077268mpa=216.46mpa6)計算中心距取中心距，因，幫從機械設(shè)計表11-2中取模數(shù)，蝸桿分度圓直徑。這時，從機械設(shè)計圖11-18中可查得接觸系數(shù)=2.76，因為，因此以上計算結(jié)果可用。（4）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸1）蝸桿軸向齒距直徑系數(shù)齒頂圓直徑齒根圓直徑分度圓導(dǎo)程角=1118

8、36蝸桿軸向齒厚2）蝸輪蝸輪齒數(shù)；變位系數(shù)；驗算傳動比，這時傳動比誤差為，是允許的。蝸輪分度圓直徑蝸輪喉圓直徑為：蝸輪齒根圓直徑為：蝸輪咽喉母圓半徑（5）校核齒根彎曲疲勞強度當(dāng)量齒數(shù)根據(jù)，從機械設(shè)計圖11-19中可查得齒形系數(shù)。螺旋角系數(shù)許用彎曲應(yīng)力從機械設(shè)計表11-8中查得由zcusn10pl制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力=56mpa。壽命系數(shù)彎曲強度滿足。（6）驗算效率（0.950.96）已知11183611.31；與相對滑動速度有關(guān)。從機械設(shè)計表11-18中用插值法查得、；代入式中得，大于原估計值，因此不用重算。蝸桿速度：（7）校核蝸輪的齒面接觸強度對于青銅或鑄鐵蝸輪與鋼蝸桿配對時材料彈性系數(shù)

9、接觸系數(shù)載荷系數(shù)（載荷平穩(wěn)）蝸輪實際轉(zhuǎn)矩許用接觸應(yīng)力校核蝸輪輪齒接觸疲勞強度即齒面強度夠。（8）熱平衡校核，初步估計散熱面積a估算箱體的散熱面積：其中，p為蝸桿傳遞功率，為蝸桿傳遞效率，為箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，取15w/（mk）；為油的工作溫度，取65度；為周圍空氣溫度，取20度。（9）精度等級公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計的蝸桿傳動是動力傳動，屬于通用機械減速器。從gb/t10089-1988圓柱蝸桿，蝸輪精度中選擇8級精度，側(cè)隙種類為f,標(biāo)注為8f gb/t10089-1988。蝸桿與軸做成一體，即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式，與鑄造鐵心采用h7/s6配合，并加臺肩和螺釘固定（螺釘選用6個）。

10、渦輪蝸桿的配合面表面粗超度，ra的上限值取0.8，用去除材料的方法獲得表面粗糙度。2、低速級齒輪傳動的設(shè)計計算（1）選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1）按傳動方案選用斜齒圓柱齒輪傳動。2）運輸機為一般工作機械，速度不高，故選用8級精度（gb 1009588）。3）材料選擇。由機械設(shè)計表101選擇小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，平均硬度為235hbs。大齒輪材料為45鋼，正火，硬度為190hbs，二者硬度差為45hbs。4）選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù)，取。齒數(shù)比。5）初選螺旋角。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計1） 確定公式內(nèi)的各項數(shù)值1、試選載荷系數(shù)。2、由機械設(shè)計圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。3、由

11、機械設(shè)計圖10-26查得，；則。4、小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩5、由機械設(shè)計表10-7選取齒寬系數(shù)。6、由機械設(shè)計表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)（大小齒輪均采用鍛造）。7、由機械設(shè)計圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；由機械設(shè)計圖10-21c按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限。8、計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；。9、由機械設(shè)計圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù),。10、計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1，；2）計算1、計算小齒輪分度圓直徑2、計算圓周速度。3、計算齒寬b及模數(shù)；。4、齒高，。5、計算縱向重合度。6、計算載荷系數(shù)k由機械設(shè)計表10-2查得：使用系數(shù)；根據(jù)、8級精

12、度，由機械設(shè)計圖10-8查得：動載荷系數(shù)；由機械設(shè)計表10-3查得：（假設(shè)）；由機械設(shè)計表10-4查得8級精度、調(diào)質(zhì)小齒輪相對支承非對稱布置時：根據(jù)、，由機械設(shè)計圖10-13查得：。故載荷系數(shù)。7、按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑8、計算模數(shù)。（3）按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計1）確定計算參數(shù)1、計算載荷系數(shù)。2、根據(jù)縱向重合度，從機械設(shè)計圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。3、計算當(dāng)量齒數(shù)；。4、查取齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 由機械設(shè)計表10-5查得：。5、由機械設(shè)計圖10-20c和圖10-20b按齒面硬度分別查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度極限。6、由機械設(shè)計圖10-18查得彎曲

13、疲勞壽命系數(shù)；7、計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.48、計算大小齒輪的并加以比較，；，大齒輪的數(shù)值大。2）計算（按大齒輪）對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)乘積）有關(guān)。故可取由彎曲強度算得的模數(shù)3.42mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=3.5mm，而按接觸強度算得的分度圓直徑重新修正齒輪齒數(shù)，取=36，則：，取。實際傳動比，與原傳動比2.09基本一致。（4）幾何尺寸計算1）中心距計算，將中心距圓整為200mm。2）按圓整后的中

14、心距修正螺旋角。3）計算大小齒輪的分度圓直徑4）計算齒輪寬度，圓整后取b=130mm。則：（大齒輪），（小齒輪）。（5）齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計小齒輪1由于直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪2采用孔板式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)尺寸按經(jīng)驗公式和后續(xù)設(shè)計的中間軸配合段直徑計算，齒輪傳動的尺寸見下表：名稱計算公式結(jié)果/mm法面模數(shù)3.5法面壓力角20螺旋角齒數(shù)3675傳動比2.03分度圓直徑129.73270.27齒頂圓直徑136.73277.27齒根圓直徑120.98261.52中心距200齒寬135130四、軸的設(shè)計與校核（一）蝸輪軸的設(shè)計（1）軸的材料的選擇，確定許用應(yīng)力考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動裝置，軸主

15、要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩。選用45號鋼， =600mpa =55mpa（2）按扭轉(zhuǎn)強度，初步估計軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機械設(shè)計表15-3，取a=112，于是得：因該段軸最小直徑處安裝滾動軸承，取為標(biāo)準(zhǔn)值，取。（3）軸承類型及其潤滑與密封方式采用單列圓錐滾子軸承，并采用凸緣式軸承端蓋，實現(xiàn)軸承兩端單向固定，軸伸處用a型普通平鍵聯(lián)接，實現(xiàn)周向固定，用a型普通平鍵聯(lián)接蝸輪與軸（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計蝸輪軸簡圖1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。已知。2)初選滾動軸承:因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參考工作要求并根據(jù)，初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級

16、的單列圓錐滾子軸承30210，其尺寸為。故選。兩端滾動軸承采用套筒進行軸向定位。由手冊上查得30210型軸承的定位軸肩高度=4.5mm，即套筒近軸承端厚4.5mm。3）軸段直徑:取小齒輪、蝸輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm，小齒輪與渦輪之間的距離c=20mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm。已知小齒輪寬度t=135mm，已知蝸輪寬度，取蝸輪寬度b=50。蝸輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪和齒輪，軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取，。取安裝蝸輪處軸段的直徑，安裝齒輪處軸段的直徑，蝸輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h0.07d,故

17、取，則。4)軸承端蓋的總寬度取為20mm。5)綜上可知：各段直徑：；。各段長度：；。軸的總長為：。6）軸向零件的周向定位：蝸輪、齒輪與軸的周向定位均采用平鍵鏈接。按由機械設(shè)計表6-1查得平鍵截面bh =18mm11mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為125mm，選齒輪與軸的配合為，按由機械設(shè)計表6-1查得平鍵截面bh=18mm11mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為45mm，同時為了保證蝸輪與軸配合有良好的對中性，故選擇蝸輪輪轂與軸端配合為；滾動軸承與軸的同向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。7）確定軸上的圓角和倒角尺寸：參考機械設(shè)計表15-2，取倒角245，各軸肩處的圓角半徑為mm

18、。（5）軸、軸承、鍵的強度校核1）確定各向應(yīng)力和反力：蝸輪分度圓直徑 轉(zhuǎn)矩蝸輪的切向力為：蝸輪的徑向力為：蝸輪的軸向力為：2）垂直平面上支撐反力： 其中274.75mm為兩軸承中心的跨度，60.875mm為蝸輪中心到右邊軸承中心的距離。 3）水平平面支撐反力： 4）確定彎距： 水平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩：5）按彎矩合成應(yīng)力校核該軸端強度：進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。軸單向旋轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力。取=0.6 軸端計算應(yīng)力：，故是安全的。6）鍵的強度校核：選用a型平鍵聯(lián)接，根據(jù)軸徑，由gb1095-2003，查鍵寬b=18mm；鍵高h=11

19、mm，因為蝸輪輪轂的長度為50mm，故取標(biāo)準(zhǔn)鍵長45mm。l=l-b=45-18=27mm，k=0.5h=0.511=5.5mm 因為齒輪寬135 mm，故取標(biāo)準(zhǔn)鍵長125mm。 l=l-b=125-18=107mm，k=0.5h=0.511=5.5mm 查得靜荷時的許用擠壓應(yīng)力p=150，p=150，所以擠壓強度足夠。由普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)查得軸槽深t=7.0mm，轂槽深=4.4mm（二）蝸桿軸的設(shè)計（1）軸的材料的選擇，確定許用應(yīng)力考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動裝置，軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩。選材45鋼，淬火處理。=600mpa =55mpa（2）按扭轉(zhuǎn)強度，初步估計軸的最小直徑選取軸的材料

20、為45鋼，淬火處理。根據(jù)設(shè)計手冊，取a=112，于是得： 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查機械設(shè)計表14-1，取=1.5，則 按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查表gb/t 5014-2003 選用hl1彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為160n.mm，半聯(lián)軸器的孔徑d=18mm，即軸向直徑取=18mm，半聯(lián)軸器長度l=42mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為：=30mm。（3）軸承類型及其潤滑與密封方式采用單列圓錐滾子軸承，并采用凸緣式軸承通蓋和嵌入式軸承蓋，實現(xiàn)軸承系兩端單向固定。（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計蝸桿軸簡圖1）從軸段=18mm開始逐漸選取軸段直徑，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，右端需制出一軸肩，故取

21、=25mm；右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑d=30mm。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取=28mm。2）初步選擇滾動軸承。選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)=25mm,初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承32306，其尺寸為，故=30mm；而=50mm。軸承采用軸肩進行軸向定位。由手冊查得32306型軸承的定位軸肩高度為h=3mm，因此，取36mm。軸環(huán)寬度,取=10mm。3）5和7處有退刀槽,因d=d-（24）mm，所以選=44mm。4）取蝸桿齒頂圓直徑 =75.6mm=。5）軸承端蓋總寬度取20mm，根據(jù)軸承端蓋的

22、拆裝及便于對軸承添加潤滑油的要求，取其外端面與半聯(lián)軸器左端面間的距離l=30mm 故=20+30=50mm。6）和為退刀槽那段軸端長度：l7+l8=l4+l5=70mm，所以=60mm。7）軸段的長度：查手冊， ，又， 所以取=130mm。8）蝸桿總長 l=28+50+50+10+60+130+60+10+50mm=448mm其中=18mm； =25mm； =30mm； =36mm； =44mm； =75.6mm； =44mm； =36mm； =30mm。4.2.5蝸桿、軸承、鍵的強度校核（1）校核32306 查機械設(shè)計課程設(shè)計表12-4得： 額定動載荷； 基本靜載荷；，。（2）求兩軸承受到的

23、徑向載荷和 由前面設(shè)計蝸輪時求得的：=870.175n；=962.357n；=1093.881n；=3897.184n（3）求兩軸承計算軸向力和 查表gb/t297-1994 12-4 可知，e=0.31 = =（教材公式11-8）蝸桿受軸向力-因此=+=4991.065+1056.381=6047.446n；=1056.381n(4)求當(dāng)量動載荷和根據(jù)機械設(shè)計表13-5分別計算、，取=1.0,則=(x1+y1)=1.0 （0.41397.777+1.66047.446）=10235.0244n=（1）=4014.246 n（5）驗算軸承壽命因為，所以按軸承的受力大小計算： =30740.12

24、4 h 19200h,所以軸承滿足壽命要求（c為基本額定靜載荷，由設(shè)計手冊選擇）。（6）鍵的強度校核鍵選擇的是：bh=6mm6mm；l=25mml=l-b=25-6=19mm；k=0.5h=0.56=3mm因此，鍵的強度足夠。（三）齒輪軸的設(shè)計（1）軸的材料的選擇，確定許用應(yīng)力考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動裝置，軸主要傳遞齒輪的轉(zhuǎn)矩。選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理 =600mpa =55mpa。（2）按扭轉(zhuǎn)強度，初步估計軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)設(shè)計手冊，取a=112，于是得： 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，根據(jù)機械設(shè)計表14-1，取=1.5，則 按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的

25、條件，查機械設(shè)計課程設(shè)計表13-1，選用hl5彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為2000n.mm，半聯(lián)軸器的孔徑d= 70mm，即軸向直徑取=70mm，半聯(lián)軸器長度l=142，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為：=107mm。（3）軸承類型及其潤滑與密封方式采用單列圓錐滾子軸承，并采用凸緣式軸承通蓋和凸緣式軸承端蓋，實現(xiàn)軸承系兩端單向固定。（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪軸簡圖1）從軸段=70mm開始逐漸選取軸段直徑，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，右端需制出一軸肩，故取=76mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑d=80mm。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取=

26、105mm。2）初步選擇滾動軸承。選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)=76mm,初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30216，其尺寸為，故=80mm；而=28.25mm。3）軸段直徑:取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=14mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm。已知齒輪寬度t=130mm，齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪和齒輪，軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。取安裝齒輪處軸段的直徑=85mm，齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h0.07d,故取h=5.95，則取=91mm。軸環(huán)寬度b1.4h=8.4，取4)軸

27、承端蓋的總寬度取為20mm。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑油的要求，取其外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm 故=20+30=50mm。5）右軸承右邊靠軸肩定位，由手冊上查得30216型軸承的定位軸肩高度=5mm，取，該軸段長度受渦輪軸影響，由渦輪設(shè)計部分可知，箱體內(nèi)壁的距離為270mm，所以取=270-14-130-8.5+8=125.5mm。6）綜上所述，各段直徑：d1=70mm；d2=76mm；=80mm；=90mm； =91mm；。各段長度：；。軸的總長為：。（5）軸、軸承、鍵的強度校核1）確定各向應(yīng)力和反力：齒輪分度圓直徑=270.27 mm 轉(zhuǎn)矩=1220.3nm齒輪

28、的切向力為：齒輪的徑向力為：齒輪的軸向力為：2）垂直平面上支撐反力： = =2.056n其中314.25mm為兩軸承中心的跨度，102.125mm為齒輪中心到右邊軸承中心的距離。 3.385-2.056n=1.329n3）水平平面支撐反力： 4）確定彎距： 水平彎矩：=102.125=102.1252.935=299.737nmm 垂直彎矩： 合成彎矩：5）按彎矩合成應(yīng)力校核該軸端強度：進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強度。軸單向旋轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力。取=0.6 軸端計算應(yīng)力：，故是安全的。6）鍵的強度校核：選用a型平鍵聯(lián)接，根據(jù)軸徑，由機械設(shè)計表6

29、-1查得鍵寬b=22mm；鍵高h=14mm。因為齒輪輪轂的長度為128mm，故取標(biāo)準(zhǔn)鍵長125mm。l=l-b=125-22=103mm，k=0.5h=0.514=7mm 查得靜荷時的許用擠壓應(yīng)力p=150，所以擠壓強度足夠。由普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)查得軸槽深t=9.0mm，轂槽深=5.4mm五、箱體的設(shè)計計算（1）箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料采用上置式蝸桿減速器。鑄造箱體，材料ht150。因其屬于中型鑄件，鑄件最小壁厚810mm，取=11mm。（2）鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系 名稱 減速器型式及尺寸關(guān)系（mm）箱座壁厚 =11箱蓋壁厚1 1=10箱座凸緣厚度b，箱蓋凸緣厚度b1，箱座底凸緣厚度b2 b=1.5

30、=16.5 b1=1.5=16.5 b2=2.5=27.5地腳螺釘直徑及數(shù)目 =17.76 n=4箱座、箱蓋上的肋厚m=9.5、=9軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1=13.32箱蓋，箱座聯(lián)接螺栓直徑 d2=10 螺栓間距l(xiāng)=150軸承端蓋螺釘直徑 d3=8 螺釘數(shù)目6視孔蓋螺釘直徑 d4=6，d1，d2至外壁距離 c1=26,22,16 d1，d2至凸緣邊緣距離c2=16,14軸承端蓋外徑（蝸輪軸）凸緣式：d2=132，嵌入式：d2=122.5(蝸桿軸)凸緣式：d2=126，嵌入式：d2=116.25軸承旁聯(lián)接螺栓距離 s=127軸承旁凸臺半徑 r1=30軸承旁凸臺高度h根據(jù)軸承座外徑和扳手空間的要求

31、由結(jié)構(gòu)確定蝸輪外圓與箱內(nèi)壁間距離 =14蝸輪輪轂端面與箱內(nèi)壁距離=12地腳螺栓通孔直徑=30地腳螺栓沉頭座直徑=60地腳螺栓底座凸緣尺寸c1=35,c2=30聯(lián)接螺栓直徑d=16聯(lián)接螺栓通孔直徑=17.5聯(lián)接螺栓沉頭座直徑d=33聯(lián)接螺栓底座凸緣尺寸c1=35，c2=30定位銷直徑d=7.5吊環(huán)螺釘直徑d5=箱體外壁至軸承座端面的距離l1=70軸承端蓋外徑(蝸輪軸)d2=130；(蝸桿軸)d2=125六、鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的選擇本部分含鍵的選擇聯(lián)軸器的選擇，螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇墊圈，墊片的選擇，具體內(nèi)容如下：（1）鍵的選擇查表10-33機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計：1）蝸輪軸與齒輪相配合的鍵：a型普通平鍵

32、。2）蝸輪軸與蝸輪相配合的鍵：a型普通平鍵。3）蝸桿軸與聯(lián)軸器相配合的鍵：a型普通平鍵。4）齒輪軸與齒輪相配合的鍵：a型普通平鍵。5）齒輪軸與聯(lián)軸器相配合的鍵：a型普通平鍵。（2）聯(lián)軸器的選擇根據(jù)軸設(shè)計中的相關(guān)數(shù)據(jù)，查表gb/t 5014-2003，蝸桿選用hl1彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為160n.mm，半聯(lián)軸器的孔徑d= 22mm，即軸向直徑取=22mm，半聯(lián)軸器長度l=52，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為：=38mm。齒輪軸選用hl6彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為3150n.mm，半聯(lián)軸器的孔徑d= 70mm，即軸向直徑取=70mm，半聯(lián)軸器長度l=142，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為：=1

33、07mm。（3）螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇考慮到減速器的工作條件，后續(xù)箱體附件的結(jié)構(gòu)，以及其他因素的影響選用螺栓gb5782-86， m6*12,數(shù)量為12個m6*18,數(shù)量為12個m8*25,數(shù)量為2個m8*30,數(shù)量為4個m8*50，量為12個m16*100,數(shù)量為4個m20*15， 數(shù)量為1個螺母gb6170-86 m8 數(shù)量為4個m16 數(shù)量為4個m36 數(shù)量為1個螺釘gb5782-86 m6*20 數(shù)量為2個m8*25， 數(shù)量為24個m6*16 數(shù)量為12個 *（參考機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計圖19-24配圖）（4）銷、墊圈墊片的選擇選用銷gb117-86，b8*30，數(shù)量為2個選用墊圈gb9

34、3-87數(shù)量為6個選用氈圈2個選用08f調(diào)整墊片6個*（參考機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計圖10-8裝配圖）有關(guān)其他的標(biāo)準(zhǔn)件，常用件，專用件，詳見后續(xù)裝配圖七、減速器結(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明在以上設(shè)計選擇的基礎(chǔ)上，對該減速器的結(jié)構(gòu)，減速器箱體的結(jié)構(gòu)，軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸，減速器的潤滑與密封，減速器的附件作一簡要的闡述。（1）減速器的結(jié)構(gòu)本課題所設(shè)計的減速器，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)計是在參照機械設(shè)計課程設(shè)計手冊圖19-24裝配圖的基礎(chǔ)上完成的，該項減速器主要由傳動零件（蝸輪蝸桿、圓柱齒輪），軸和軸承，聯(lián)結(jié)零件（鍵，銷，螺栓，螺母等）。箱體和附屬部件以及潤滑和密封裝置等組成。箱體為剖分式結(jié)構(gòu)，由箱體和箱蓋組成，其剖分面通過蝸輪傳動的軸線；箱蓋和箱座用螺栓聯(lián)成一體；采用圓錐銷用于