課程設(shè)計(jì) CAD 錐齒輪.doc

二級(jí)錐齒輪減速器課程設(shè)計(jì)目錄1.電動(dòng)機(jī)的選擇51.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇51.2電動(dòng)機(jī)容量51.3電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速51.4電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸62.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比63計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)73.1各軸轉(zhuǎn)速73.2各軸輸入，輸出功率73.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩84.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算94.1圓錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算94.1.1選定高速級(jí)齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)94.1.2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)104.1.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)114.1.4幾何尺寸計(jì)算134.2低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)13已知：輸入功率P2=4.2kw，小齒輪轉(zhuǎn)速為384r/min，齒數(shù)比為u=4，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命為8年（每年工作300天）單班制，帶式輸送機(jī)，工作時(shí)有輕微震動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。134.2.1選定齒輪精度等級(jí)，材料及齒數(shù)135.聯(lián)軸器的選擇185.1聯(lián)軸器的選擇185.1.1 剛性聯(lián)軸器185.1.2有彈性元件的撓性聯(lián)軸器196.軸的設(shè)計(jì)與校核196.0軸徑的初算196.0.1高速軸的最小軸徑計(jì)算206.0.2中間軸最小軸徑的初算206.0.3低速軸最小軸徑的初算206.1.1高速軸的設(shè)計(jì)與軸承的選擇206.1.3.輸出軸設(shè)計(jì)與軸承的選擇2362.1軸的校核246.3.1齒輪1受力246.3.2 求垂直面內(nèi)的支撐反力257.鍵的設(shè)計(jì)和校核277.1.1選用鍵的類型277.1.2校核鍵的連接強(qiáng)度277.2中間軸上的鍵的設(shè)計(jì)和校核287.2.1選用鍵的類型287.2.2校核鍵的連接強(qiáng)度287.3低速軸上鍵的設(shè)計(jì)和校核287.3.1選用鍵的類型287.3.2校核鍵的連接強(qiáng)度298.滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算308.1設(shè)計(jì)1號(hào)軸的軸承308.1.1 1軸309.鑄鐵直齒錐齒輪減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸的確定3310附件的設(shè)計(jì)3410.1.視孔蓋和窺視孔3410.2.放油孔與螺塞3410.3.油標(biāo)3410.4.通氣孔3410.5.起蓋螺釘3410.6.定位銷3510.7.吊鉤3511.潤(rùn)滑和密封3512設(shè)計(jì)小結(jié)3613參考文獻(xiàn)37計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明主要結(jié)果1.電動(dòng)機(jī)的選擇1.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇按工作要求和工作條件，選擇Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。1.2電動(dòng)機(jī)容量：彈性聯(lián)軸器的效率為0.99：圓錐滾子軸承的效率為0.98：8級(jí)精度的一般圓錐齒輪傳動(dòng)效率為0.96：8級(jí)精度的一般圓柱齒輪傳動(dòng)效率為0.97=0.84所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：式中按下式計(jì)算 ： = 或=則=KW則： =4.51 kw查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)符合這一范圍功率的有5.5kw,7.5kw由于則初選=5.5kw1.3電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=99.31r/min 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表2-2查得傳動(dòng)比范圍為ia=815可選電動(dòng)機(jī)的最小轉(zhuǎn)速= r/min =794.48r/min 可選電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速= r/min =1489.65r/min 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，符合這一范圍的有750r/min ,1000r/min由有關(guān)手冊(cè)綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選擇故選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M261.4電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸查出Y132M6型電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸，并列表備用。 表1-1電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)電機(jī)型號(hào)額定功率電流滿載轉(zhuǎn)速電機(jī)質(zhì)量軸徑mmY132M2-65.5Kw12.6A960輕382計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比2.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比在傳動(dòng)裝置中，總的轉(zhuǎn)動(dòng)比為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與工作機(jī)轉(zhuǎn)速之比即 有任務(wù)書(shū)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖知，該傳動(dòng)裝置的總轉(zhuǎn)動(dòng)比等于二級(jí)傳動(dòng)比的乘積，即 閉式直齒錐齒輪，閉式斜齒圓柱齒輪。nm=1000r/min; =1000/99.31=10.072.2分配各級(jí)傳動(dòng)比第一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)比： 2.5第二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比：43計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.1各軸轉(zhuǎn)速聯(lián)接電動(dòng)機(jī)的軸為軸，減速器的高速軸為軸，低速軸為軸，聯(lián)接工作機(jī)的軸為軸。各軸轉(zhuǎn)速為： 3.2各軸輸入，輸出功率按機(jī)器的輸出功率計(jì)算各軸輸入功率，即：=4.51kw軸的輸入，輸出功率：=4.510.99=4.46kw4.460.98=4.37kw軸的輸入，輸出功率：4.370.96=4.2kw4.20.99=4.12kw軸的輸入，輸出功率：4.120.97=4.00kw4.000.98=3.92kw軸的輸入，輸出功率：3.920.99=3.88kw3.880.98=3.80kw3.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩按機(jī)器的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算各軸輸入輸出轉(zhuǎn)矩，即：=9550=43.07N軸的輸入，輸出轉(zhuǎn)矩：軸的輸入，輸出轉(zhuǎn)矩：軸的輸入，輸出轉(zhuǎn)矩：軸的輸入，輸出轉(zhuǎn)矩：動(dòng)力和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表備用：表3-1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)功率P/Kw轉(zhuǎn)矩T/Nm轉(zhuǎn)速n/rmin傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸4.5143.07100010.99軸4.464.3744.3843.479602.50.96軸4.204.12104.45102.4638440.97軸4.0043.92397.92389.969610.99工作機(jī)軸3.883.80385.98378.02964.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1圓錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知輸入功率P1=4.46KW，小齒輪轉(zhuǎn)速為960r/min，齒數(shù)比為u=2.5由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，壽命8年，單班制工作，帶式運(yùn)輸，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。每年工作300天。4.1.1選定高速級(jí)齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按傳動(dòng)方案選用直齒錐齒輪傳動(dòng)。（2）輸送機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，故選用8級(jí)精度。（3）材料選擇,有表10-1查選則小齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS。大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)則：。4.1.2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按參考文獻(xiàn)1式10-9a計(jì)算即 （1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)值試選載荷系數(shù) =1.3計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩：由機(jī)械設(shè)計(jì)201頁(yè)表10-6查出材料的彈性影響系數(shù)：由參考文獻(xiàn)1209頁(yè)表10-21按齒面硬度查出：小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa由參考文獻(xiàn)1式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：=609601（183008）=1.106=1.106/2.5=4.424。由參考文獻(xiàn)1207頁(yè)圖10-19查出得接觸疲勞壽命系數(shù)：=0.92,=0.95。計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1。=0.99600MPa=594MPa=0.95550MPa=522.5MPa由參考文獻(xiàn)1193頁(yè)10-2??；由機(jī)械設(shè)計(jì)194頁(yè)10-8試選動(dòng)載系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)226頁(yè)表10-9取及為1；,，則=1.51.25=1.875，所以：錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)常取R=(2)計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直徑 2.9265.04mm計(jì)算圓周速度=m/s計(jì)算載荷系數(shù)V=2.73m/s,8級(jí)精度，查圖10-8得與試選值相同，故選取按載荷系數(shù)校正分度圓直徑 有公式（10-10a），得； 計(jì)算小齒輪模數(shù)mm4.1.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)。 由圖10-20查出：小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa由參考文獻(xiàn)1206頁(yè)10-18查表彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.92,=0.95。計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4=328.57MPa =257.86MPa計(jì)算節(jié)圓錐角計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)=25.68，179.67由參考文獻(xiàn)1200頁(yè)10-5查取齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 查表得：=2.61，=2.06，=1.60，=1.97。計(jì)算；。大齒輪值較大（2）校核強(qiáng)度，由式（10-22） （10-23）得；， ,可知彎曲強(qiáng)度滿足，參數(shù)合理4.1.4幾何尺寸計(jì)算（1）錐齒輪大端分度圓直徑84mm,=210mm（2）計(jì)算錐距R=113.21mm（3）大端齒頂圓直徑:mm（5）計(jì)算齒寬,取4.2低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)已知：輸入功率P2=4.2kw，小齒輪轉(zhuǎn)速為384r/min，齒數(shù)比為u=4，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命為8年（每年工作300天）單班制，帶式輸送機(jī)，工作時(shí)有輕微震動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。4.2.1選定齒輪精度等級(jí)，材料及齒數(shù) （1）工作機(jī)為一般工作機(jī)，有輕微振動(dòng)，故選用8級(jí)精度。 (2) 選用小齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS。大齒輪為45鋼，調(diào)制，硬度為240HBS，二者硬度相差40HBS。（3) 選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù) 初選螺旋角。 2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì) （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)=1.32） 查教材圖表（圖10-30）選取區(qū)域系數(shù)=2.4353） 查教材表10-6選取彈性影響系數(shù)=189.8 4） 查教材圖表（圖10-26）得 =0.738 =0.862 =1.65） 由教材公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =603841（83008）=4.42108h N=1.105h6） 查教材10-19圖得：K=0.94 K=0.987） 查取齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650Mpa 550Mpa 8） 由教材表10-7查得齒寬系數(shù)=19） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=1.04105N.m10） 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式（10-12）得:=0.94600=564 =0.98550=539 許用接觸應(yīng)力為 （2） 設(shè)計(jì)計(jì)算1） 按式計(jì)算小齒輪分度圓直徑 =2） 計(jì)算圓周速度1.29m/s3） 計(jì)算齒寬b及模數(shù)b=63.96mm =4) 計(jì)算齒寬與高之比 齒高h(yuǎn)= =2.253.27=7.3575 = =8.695) 計(jì)算縱向重合度 =0.318tan=0.318X1X19tan=1.5066) 計(jì)算載荷系數(shù)K 系數(shù)=1.2，根據(jù)V=1.29m/s，8級(jí)精度查圖表（圖10-8）得動(dòng)載系數(shù)=1.11 查教材圖表（表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)=1.2 由教材圖表(表10-4）查得=1.46 查教材圖表（圖10-13）得=1.32 所以載荷系數(shù) =2.43097) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 =8) 計(jì)算模數(shù) = 3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)（1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1） 計(jì)算載荷系數(shù) =2.19782） 根據(jù)縱向重合度=1.744 查教材圖表（圖10-28）查得螺旋影響系數(shù)=0.883） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =20.80 =83.194） 查取齒形系數(shù) 查教材圖表（表10-5）=2.78 ，=2.215） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查教材圖表（表10-5）=1.554 ，=1.7756） 查教材圖表（圖10-20c）查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa 。7） 查教材圖表（圖10-18）取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.92 K=0.958） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式得 = =9） 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 大齒輪的數(shù)值大.選用.（2） 設(shè)計(jì)計(jì)算1） 計(jì)算模數(shù) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)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(qiáng)度所承載的能力。而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅取決于齒輪直徑。按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=3mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=74.20來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).2）計(jì)算齒數(shù) z=23.99 取z=24 那么z=964、幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算中心距 a=186（2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 =arccos 因值改變不多,故參數(shù),等不必修正.（3） 計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑 d=75 d=297（4） 計(jì)算齒輪寬度 B= B2=75mm B1=80mm(5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪齒頂圓直徑為81mm大齒輪齒頂園直徑為303mm5.聯(lián)軸器的選擇5.1聯(lián)軸器的選擇各種聯(lián)軸器的比較5.1.1 剛性聯(lián)軸器缺點(diǎn)：對(duì)兩軸對(duì)中性要求較高，當(dāng)兩軸有相對(duì)位移存在時(shí)，就會(huì)在機(jī)件內(nèi)引起附加載荷，使工作環(huán)境惡化。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故當(dāng)轉(zhuǎn)速低時(shí)，無(wú)沖擊；當(dāng)軸的剛性大，對(duì)中性較好時(shí)常用。（1）撓性聯(lián)軸器： 無(wú)彈性元件的聯(lián)軸器，因有撓性，故可補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。（2）十字滑塊聯(lián)軸器一般用于轉(zhuǎn)速n250r/min,軸的剛性較大，且無(wú)劇烈沖擊處.（3）滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，適用于小功率高轉(zhuǎn)速而無(wú)劇烈沖擊處。（4）十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器允許兩軸間有較大的夾角。（5）齒式聯(lián)軸器傳遞很大轉(zhuǎn)矩，并允許有較大的位移偏移量，安裝精度要求不高，但質(zhì)量較大成本較高，在重型機(jī)械中應(yīng)用廣泛。5.1.2有彈性元件的撓性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器因裝有彈性元件，不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移，而且具有緩沖間真的作用。（1）彈性套柱銷聯(lián)軸器拆裝方便成本較低，但彈性套易磨損壽命較短，適用于連接載荷平穩(wěn)，需正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁的傳遞中小轉(zhuǎn)矩的軸。（2）彈性柱銷聯(lián)軸器傳遞能力大結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝制造方便耐久性好，彈性柱銷有一定的緩沖和減振能力。綜上所述，根據(jù)工作要求，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器較合理。根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)軸徑的大小選擇聯(lián)軸器的孔徑。結(jié)合所選Y132M6型電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸，從GB/T5014-1995中查得HL3聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩為630許用最大轉(zhuǎn)速5000r/min,軸徑為30mm,32mm,35mm,38mm,故適用。6.軸的設(shè)計(jì)與校核6.0軸徑的初算軸徑可以按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行初算，計(jì)算公式為：式中P-軸所傳遞的功率（kw） n-軸的轉(zhuǎn)速（r/min） C-由軸的許用應(yīng)力所確定的系數(shù)，與材料有關(guān)，見(jiàn)表（3-1）參考文獻(xiàn)26.0.1高速軸的最小軸徑計(jì)算高速軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3取。由=4.46kw、轉(zhuǎn)速代入公式有：=19.11mm由于高速軸上要開(kāi)個(gè)鍵槽，所以軸徑要擴(kuò)大5%，則最小軸徑為=20.07mm。6.0.2中間軸最小軸徑的初算中間軸材料為45鋼，根據(jù)表15-3取由4.20kw、384r/min代入公式有： 6.0.3低速軸最小軸徑的初算低速軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3取.由3.92kw、r/min代入公式有：mm6.1.1高速軸的設(shè)計(jì)與軸承的選擇 1）高速軸上零件的定位，固定和裝配兩級(jí)展開(kāi)式圓錐圓柱齒輪減速器中可將齒輪安排在箱體兩側(cè)，高速軸與小錐齒輪采用懸臂方式安裝，齒輪由軸肩定位，套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別以套筒軸向定位，軸承兩端分別用擋油蓋密封與固定。采用過(guò)渡配合固定。2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度（由左向右） 12段： 直徑d12=38mm，L12=58mm23段： 直徑d23=45mm; =50mm初選用30210型滾子軸承，其內(nèi)徑d=50mm,外徑D=90mm,寬度B=20mm。34段： 直徑d34=50mm，mm考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離，通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定。45段： 直徑 d45=57mm 長(zhǎng)度 L45=140mm56段 直徑 d56=50mm 長(zhǎng)度 L56=18mm67段 直徑 d67=43mm 長(zhǎng)度 L67=51mm6.1.2.中間軸的設(shè)計(jì)與軸承的選擇 1）中間軸的零件定位，固定和裝配采用非對(duì)稱方式將大錐齒輪放于軸右端，齒輪的一端用軸肩定位，另一段用套筒固定，傳力較方便。階梯軸通常采用圓角（12）。兩端軸承常用同一尺寸，以便加工安裝與維修，為便于裝拆軸承，軸承上軸肩不宜太高。軸承兩端分別用端蓋密封與固定。2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（由左至右） I段： 直徑，長(zhǎng) L1=60II段： 直徑d2=37，長(zhǎng) L2=40該軸段安裝低速大錐齒輪，齒輪分度圓直徑為210III段： 固定II段齒輪軸肩直徑d3=44，長(zhǎng) L3=39IV段：直徑 d4=37，長(zhǎng) L4=78該軸段安裝低速小齒輪，齒輪分度圓直徑為75mm，安裝軸徑為37mm。初選30206型滾子軸承，其內(nèi)徑為30mm，外徑為62mm，寬度為16mm ?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，則取套筒。小輪距箱體內(nèi)壁8mm。段： d5=30，長(zhǎng) L5=29.66.1.3.輸出軸設(shè)計(jì)與軸承的選擇 1）輸出軸的零件定位，固定和裝配采用非對(duì)稱方式將大圓柱齒輪放于軸左端，齒輪的一端用軸肩定位，另一段用套筒固定，采用油潤(rùn)滑。階梯軸通常采用圓角（12）。兩端軸承常用同一尺寸，以便加工安裝與拆卸維修，為便于裝拆軸承，軸承上軸肩不宜太高。2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（由左至右）12段： d12=42 L12=60 與聯(lián)軸器相聯(lián)，所以長(zhǎng)度取標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。 23段： d23=50 L23=7434段： d34=57 L34=30 初選30207型號(hào)的軸承，內(nèi)徑d=35mm,外徑D=72mm，寬度B=17mm 套杯和套筒固定軸承。45段： d45=64 L45=16 56段 d56=50 L56=7367段 d12=48.8 L12=32.862.1軸的校核考慮I軸與電機(jī)伸軸用聯(lián)軸器聯(lián)接。并考慮用柱銷聯(lián)軸器，因?yàn)殡姍C(jī)的軸直徑為dD=38，查文獻(xiàn)1表17-2選取聯(lián)軸器規(guī)格HL3（Y3832）2，根據(jù)軸上零件布置，裝拆和定位需要該軸各段尺寸如圖6-1 圖6-1 6.3.1齒輪1受力（1）圓周力（2）徑向力 （3）軸向力6.3.2 求垂直面內(nèi)的支撐反力=127.75mm, =123mm， =71mm垂直面內(nèi)：，Y=0，垂直面內(nèi)D點(diǎn)彎矩6.3.3水平面內(nèi)的支撐反力：，則： 水平面內(nèi)D點(diǎn)的彎矩：則D點(diǎn)的彎矩校核高速軸I：根據(jù)參考機(jī)械設(shè)計(jì)15-5式進(jìn)行校核： 抗彎截面系數(shù)：軸的彎扭組合條件：故該軸滿足強(qiáng)度要求。對(duì)于中間軸，和工作軸，由以上相同的方法進(jìn)行校核，均滿足設(shè)計(jì)要求.7.鍵的設(shè)計(jì)和校核7.1高速軸上的鍵的設(shè)計(jì)和校核已知高速軸上有兩個(gè)鍵槽，直徑分別為，公稱轉(zhuǎn)矩,設(shè)計(jì)此軸上的鍵。7.1.1選用鍵的類型由于d在3038mm之間，故在這段軸上采用的鍵為：bh=108.采用A型平鍵：由于d在3844mm之間，故在這段軸上采用的鍵為：bh=128.采用A型平鍵：7.1.2校核鍵的連接強(qiáng)度軸、鍵、輪轂的材料為鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力在100120Mp之間，取平均值=110Mp,鍵的工作長(zhǎng)度為，鍵與輪轂、鍵槽接觸高度：,由式6-1知：=14.60MPa12.90MPa由此可見(jiàn)，鍵的強(qiáng)度合適，故選用鍵為108GB/T1096-2003, 128GB/T1096-2003。7.2中間軸上的鍵的設(shè)計(jì)和校核已知中間軸上有兩個(gè)鍵槽，直徑均為d=37mm公稱轉(zhuǎn)矩T=104.45,設(shè)計(jì)此軸上的鍵。7.2.1選用鍵的類型由于d在3038mm之間，故在這段軸上采用的鍵為:bh=108.采用A型平鍵：，7.2.2校核鍵的連接強(qiáng)度軸、鍵、輪轂的材料為鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力在100120Mp之間，取平均值=110Mp,鍵的工作長(zhǎng)度為,鍵與輪轂、鍵槽接觸高度：k=0.5h=0.58=4mm由式6-1知：=35.29MPa22.40MPa由此可見(jiàn)，鍵的強(qiáng)度合適，故兩鍵選用鍵為:128GB/T1096-2003。7.3低速軸上鍵的設(shè)計(jì)和校核已知高速軸上有兩個(gè)鍵槽，直徑分別為，公稱轉(zhuǎn)矩,設(shè)計(jì)此軸上的鍵。7.3.1選用鍵的類型由于d在3844mm之間，故在這段軸上采用的鍵為:bh=128.采用A型平鍵：由于d在4450mm之間，故在這段軸上采用的鍵為:bh=149.采用A型平鍵：7.3.2校核鍵的連接強(qiáng)度軸、鍵、輪轂的材料為鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力在100120Mp之間,鍵的工作長(zhǎng)度為,鍵與輪轂、鍵槽接觸高度：,由式6-1知：=118MPa56.14MPa由此可見(jiàn)，鍵的強(qiáng)度合適，故選用鍵為108GB/T1096-2003, 66GB/T1096-2003。8.滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算8.1設(shè)計(jì)1號(hào)軸的軸承8.1.1 1軸（1）轉(zhuǎn)矩： 錐齒輪的小齒輪： 轉(zhuǎn)速：功率：當(dāng)量分度圓直徑：齒輪上的圓周力：齒輪上的徑向力：齒輪上的軸向力：壽命：由表13-1查得圓錐滾子軸承，取，, 初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷:先假設(shè)Y=1.4=根據(jù)參考文獻(xiàn)113-6,求軸承應(yīng)有的額定動(dòng)載荷值：根據(jù)參考文獻(xiàn)2表15-4及及c,所以選用30210軸承，C=73200N,=92000N,驗(yàn)算如下：（1） 求當(dāng)量動(dòng)載荷： =（2） 驗(yàn)證軸承30210的壽命，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式13-5得： 壽命高于預(yù)期計(jì)算壽命，所選用軸承合適。 對(duì)于其他的軸承通過(guò)以上相同的過(guò)程進(jìn)行校核。易知，所選軸承均滿足設(shè)計(jì)所需。II軸的軸承校核軸承30206的校核求兩軸承受到的徑向載荷徑向力，查2表6-7，得Y=1.4，e=0.42，派生力，軸向力，右側(cè)軸承壓緊由于，所以軸向力為，當(dāng)量載荷：由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為，軸承壽命的校核3、III軸的軸承校核軸承30207的校核求兩軸承受到的徑向載荷徑向力，查2表6-7，得Y=1.4，e=0.42，派生力，軸向力，左側(cè)軸承壓緊由于，所以軸向力為，當(dāng)量載荷由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為，軸承壽命的校核9.鑄鐵直齒錐齒輪減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸的確定鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸如下表9-1：部位名稱符號(hào)公式尺寸值箱座厚度8箱蓋厚度8箱座凸緣厚度12箱蓋凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺栓直徑12地腳螺栓數(shù)目4軸承旁連接螺栓直徑16箱蓋和座連接螺栓直徑12聯(lián)接螺栓的間距150-200200軸承端蓋螺釘?shù)闹睆?視孔蓋螺釘直徑8定位銷直徑12至外箱壁距離22至凸緣邊緣距離20軸承旁凸臺(tái)半徑20凸臺(tái)高度22外箱壁至軸承座端面距50大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距8齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離8箱蓋、箱座肋厚7高速軸軸承端蓋外徑100中間軸軸承端蓋外徑100低速軸軸承端蓋外徑130軸承旁連接螺栓距離10010附件的設(shè)計(jì)10.1.視孔蓋和窺視孔 在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件嚙合區(qū)位置，并有足夠的空間，以便于能深入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，以便于機(jī)械加工出支撐蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M8緊固。10.2.放油孔與螺塞 放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，與便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支撐面，并加封油圈加以密封。10.3.油標(biāo)油標(biāo)位于便于觀察減速器油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。10.4.通氣孔 由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大為便于排氣，在機(jī)蓋頂部窺視孔蓋上安裝通氣器，以便于達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡。10.5.起蓋螺釘 起蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋連接凸緣的厚度，釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。10.6.定位銷 為保證刨分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度。10.7.吊鉤在機(jī)蓋上直接鑄處吊鉤和吊環(huán)，用以吊起或搬運(yùn)較重的物體。11.潤(rùn)滑和密封對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于（1.52）mmr/min，所以用脂潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用SHO357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度。油的深度為H+h；H=40,h=17；所以H+h=40+17=57，其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。密封性來(lái)講為了保證機(jī)蓋和機(jī)座連接處密封，連接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，連接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度應(yīng)為6.3，密封的表面要經(jīng)過(guò)刮研。而且，凸緣連接螺柱之間的距離不宜太大，均勻布置，保證部分面處的密封性。12設(shè)計(jì)小結(jié) 九、設(shè)計(jì)小結(jié) 由于此次設(shè)計(jì)時(shí)間較為緊迫，因此這次的設(shè)計(jì)存在很多問(wèn)題。比如很多制造尺寸并未按照實(shí)際加工需要進(jìn)行圓整，對(duì)于齒輪的計(jì)算并沒(méi)有進(jìn)行精確的校核，以及部分減速器組件的尺寸設(shè)計(jì)并不符合實(shí)