一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書題目： 一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 二級(jí)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院年級(jí)專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué) 號(hào) 1101210240學(xué)生姓名 李景指導(dǎo)教師 胡賓偉教師職稱目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書1緒論2第一部分 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容3第二部分 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明4第三部分 電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算5 3.1 電動(dòng)機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)的選擇5 3.2 確定電動(dòng)機(jī)容量及轉(zhuǎn)速5第四部分 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算6 4.1 傳動(dòng)比分配6 4.2 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算6第五部分 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)7 5.1 鏈傳動(dòng)的參數(shù)選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算7 5.2 鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料8第六部分 初選滾動(dòng)軸承10 6.1 軸承的選擇10第七部分 齒輪

2、的設(shè)計(jì) 12 7.1 齒輪材料和熱處理的選擇12 7.2 齒輪的幾何尺寸、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核12第八部分 軸的設(shè)計(jì)、鍵和聯(lián)軸器的選擇18 8.1 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核18 8.2 鍵的選擇計(jì)算及校核25 8.3 聯(lián)軸器的選擇及校核25第九部分 滾動(dòng)軸承的壽命驗(yàn)算26第十部分 設(shè)計(jì)小結(jié)27參考文獻(xiàn) 28 設(shè)計(jì)任務(wù)書（一）根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)大綱要求，以減速器設(shè)計(jì)為主，按設(shè)計(jì)任務(wù)書完成以下設(shè)計(jì)任務(wù)：1、確定機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；2、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；3、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；4、傳動(dòng)零件及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；5、軸承、連接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算；6、機(jī)體結(jié)構(gòu)及附件的設(shè)計(jì)；7、繪

3、制減速器裝配工作圖與零件圖；8、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書，進(jìn)行總結(jié)與答辯。 其簡(jiǎn)圖如下：設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份 零件圖一張 裝配圖一張 緒論本本課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是進(jìn)行一級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、材料力學(xué)、公差與互換性等多門課程知識(shí)。課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程最后一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，其目的為：1綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和其它先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)。2通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意見(jiàn)，熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

4、3通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)通常包括以下內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書確定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、連接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算；機(jī)體結(jié)構(gòu)及附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配工作圖與零件工作圖；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書，進(jìn)行總結(jié)與答辯。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的方法與步驟：(1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備(2) 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)(3) 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算(4) 設(shè)計(jì)減速器裝配圖(5) 設(shè)計(jì)正式減速器裝配圖(6) 零件工作圖設(shè)計(jì)(7) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(8) 設(shè)計(jì)總結(jié)和答辯

5、第一部分 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1 課題題目用于皮帶運(yùn)輸?shù)膯渭?jí)直齒圓柱齒輪的減速器的設(shè)計(jì)1.2 原始數(shù)據(jù) 名稱運(yùn)輸帶曳引力 （KN) 運(yùn)輸速度 （m/s) 卷筒直徑 （mm） 使用年限 （Y) 數(shù)據(jù)2.72.24505輸送帶速度：傳送帶允許誤差5%工作條件：兩班工作制（16時(shí)）有輕微震動(dòng)，批量生產(chǎn)其簡(jiǎn)圖如下：設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份 零件圖一張 裝配圖一張 第二部分 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明1傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 機(jī)器一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，通過(guò)變換原動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)形式、改變速度大小和轉(zhuǎn)矩大小，來(lái)滿足工作機(jī)的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置一般

6、包括傳動(dòng)件和支承件兩部分。它的重量和成本在機(jī)器中占很大的比重，其性能和質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作效率影響很大。因此，必須合理擬定傳動(dòng)方案。如上圖:擬定傳動(dòng)方案，原動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)，輸出一定量的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速高，通過(guò)聯(lián)軸器傳給單級(jí)直齒圓柱齒輪變速，再傳給鏈傳動(dòng)變速，使合理的比較低的轉(zhuǎn)速傳送給卷筒，讓卷筒的運(yùn)動(dòng)符合工作要求。我們知道齒輪傳動(dòng)有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）效率高 （2）結(jié)構(gòu)緊湊 （3）工作可靠、壽命長(zhǎng) （4）傳動(dòng)比穩(wěn)定 鏈傳動(dòng)有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確、壓軸力小 （2）效率高，容易實(shí)現(xiàn)多軸傳動(dòng)（3）安裝精度要求低，成本低 （4）適用于中心距較大的傳動(dòng)，遠(yuǎn)距離傳動(dòng)比較輕便我們把直齒圓柱齒輪放在高速級(jí)，是因

7、為它傳動(dòng)很準(zhǔn)確、承載能力大、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠，適宜高速傳動(dòng)。把鏈傳動(dòng)放在低速級(jí)，是因?yàn)殒渹鲃?dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性差，有沖擊，不適于高速傳動(dòng)，宜布置在低速級(jí)。第三部分 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 3.1 電動(dòng)機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)的選擇 電動(dòng)機(jī)的類型主要根據(jù)電源種類，載荷性質(zhì)及大小，工作情況及空間位置尺寸，啟動(dòng)性能、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)的頻繁程度，轉(zhuǎn)速高低和調(diào)速性能等要求來(lái)確定。我們生活中工作電源一般是220v和380v，并且是三相交流電，我們一般優(yōu)先選擇額定交流工作電壓為380v，綜合各種因素，我們選擇Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。3.2 確定電動(dòng)機(jī)容量及轉(zhuǎn)速(1) 確定工作機(jī)（卷筒）所需功率P1。P1=F*V=2.7*2.2=5

8、.94kw查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表A-4得：一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率1=0.98直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)效率2=0.96聯(lián)軸器的工作效率3=0.99鏈傳動(dòng)的工作效率4=0.90總=0.99*0.90*0.96*0.983=0.805P=p1/總=7.38kwV=DW/2 W=2n/60 聯(lián)立式解得卷筒轉(zhuǎn)速n=93.4r/min鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍i=25（取i=3）直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)比i=35（取i=5）所以電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍n=93.4*3*293.4*5*5=560.4r/min2335r/min我們選取電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速分別為p0=7.5kw，n=1440r/min查手冊(cè)最終選擇的電動(dòng)機(jī)是Y2-132M-

9、4電動(dòng)機(jī)的額定功率p=7.5kw電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n=1440r/min電動(dòng)機(jī)的中心高H=132mm第四部分 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4.1 傳動(dòng)比分配我們?nèi)℃渹鲃?dòng)的傳動(dòng)比i1=3總傳動(dòng)比i=1440r/min/93.4r/min=15.5于是直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)比i2=i/i1=15.5/3=5.24.2 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 各零件的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下：高速軸： n0=1440r/min P0=p*3=7.4kwT0=9550*P0/n0=9550*7.4/1440=48.74N*m低速軸： n1=n0/i2=1440r/min/5.2=278.85r/min P1=p0*1*2=7.4

10、*0.98*0.96=6.96kw T1=T0*i2*1*2=48.74*5.2*0.98*0.96=238.44N*m卷筒軸： n2=n1/i1=278.85r/min/3=92.95r/min P2=p1*2*4=6.96*0.98*0.90=6.14kw T2=T1*i1*2*4=630.91N*m軸轉(zhuǎn)速r/min功率kw轉(zhuǎn)矩N*m高速軸14407.448.74低速軸278.856.96238.44卷筒軸92.956.14630.91誤差驗(yàn)算，經(jīng)驗(yàn)算轉(zhuǎn)速和功率誤差都在允許誤差5%之內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。第五部分 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)5.1 鏈傳動(dòng)的參數(shù)選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1選擇z1，z2和確定傳動(dòng)

11、比我們知道鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比為3，查表選擇z1=25，所以z2=z1*3=755.1.2計(jì)算當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率pca查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表得各系數(shù)，計(jì)算如下pca=KA*KZ*P1/KP=1.1*1*6.96/1=7.66kw5.1.3確定鏈的型號(hào)和節(jié)距p根據(jù)當(dāng)量單排鏈的計(jì)算功率和主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速由圖9-11得到，然后由表9-1確定鏈條的節(jié)距p。結(jié)果是選擇16A鏈，可得鏈的節(jié)距p=25.45.1.4計(jì)算中心距和鏈節(jié)數(shù)初選中心距a0=40p=1004，按下式計(jì)算鏈節(jié)數(shù)L0L0=2*a0/p+(z1+z2)/2+(p/a0)*(z2-z1)2=192.5為了避免使用過(guò)渡鏈節(jié)，應(yīng)將計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù)L0圓整為整數(shù)L

12、.取L=194，鏈傳動(dòng)的最大中心距為： a=f1*p*2*L-(z1+z2) f1為中心距計(jì)算系數(shù)，由表9-7差得f1=0.24849計(jì)算a a=0.24849*38.1*2*194-(25+75)=2726.635.1.5計(jì)算鏈平均速V V=z1*n1*p/60*1000=25*278.85*38.1/60*1000=4.43m/s根據(jù)鏈速v，由圖9-14選擇合理的潤(rùn)滑方式：油池潤(rùn)滑或油盤飛濺潤(rùn)滑5.1.6計(jì)算鏈傳動(dòng)工作的壓軸力FP 有效圓周拉力FE；FE=1000*p/v=1000*6.14/4.43=1386N FPKFP*FE=1.15*1386=1593.9N5.2鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料5

13、.2.1滾子鏈鏈輪的齒槽形狀小鏈輪:尺側(cè)圓弧半徑reRe=0.12d1(z+2)0.008d1(z2+180)=72.03143.16滾子定位圓弧半徑riri=0.505d10.505d1+0.069*d1(1/3)=11.2311.42滾子定位角aa=120-90/z140-90/z=116.4136.4大鏈輪：尺側(cè)圓弧半徑reRe=0.12d1(z+2)0.008d1(z2+180)=205.411032.36滾子定位圓弧半徑riri=0.505d10.505d1+0.069*d1(1/3)=11.2311.42滾子定位角aa=120-90/z140-90/z=118.8138.85.2.

14、2鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸小鏈輪：分度圓直徑dd=p/sin（180/z)=195.3齒頂圓直徑dada=d+p*(1-1.6/z)-d1d+1.25*p-d1=203.30211.17齒根圓直徑dfdf=d-d1=179.42齒高h(yuǎn)aha=0.5（p-d1）0.625p-0.5d1+0.8*p/z=7.9413.92最大軸凸緣直徑dgdg=p*cot(180/z)-1.04h2-0.76=146.62大鏈輪：分度圓直徑dd=p/sin（180/z)=635齒頂圓直徑dada=d+p*(1-1.6/z)-d1d+1.25*p-d1=643.99650.87齒根圓直徑dfdf=d-d1=619.

15、12齒高h(yuǎn)aha=0.5（p-d1）0.625p-0.5d1+0.8*p/z=4.768.21最大軸凸緣直徑dgdg=p*cot(180/z)-1.04h2-0.76=608.15大小鏈輪軸向齒廓尺寸：齒寬bf1=0.95b1=23.96齒側(cè)倒角ba公稱=0.13p=3.3齒側(cè)半徑rx公稱=p=25.4齒全寬bfn=bf1=23.96鏈輪的結(jié)構(gòu)：小鏈輪采用整體式，大鏈輪采用孔板式。鏈輪的材料：大小鏈輪：35鋼，正火處理，處理后的硬度160200HBS8鏈傳動(dòng)的布置、張緊、潤(rùn)滑與防護(hù) 鏈傳動(dòng)布置： 兩鏈輪共面，中心線水平，緊邊在上，松邊在下。 鏈傳動(dòng)的張緊： 調(diào)節(jié)中心距或設(shè)置張緊輪，張緊輪可以是

16、鏈輪，也可以是滾輪。 鏈傳動(dòng)潤(rùn)滑：采用油池潤(rùn)滑或油盤飛濺潤(rùn)滑 鏈傳動(dòng)的防護(hù)：為了防止工作人員無(wú)意中碰到鏈傳動(dòng)裝置中的運(yùn)動(dòng)部件而受到傷害，同時(shí)為了與灰塵隔離，維持正常的潤(rùn)滑狀態(tài)，應(yīng)該用防護(hù)罩將其封閉。 第六部分 初選滾動(dòng)軸承 6.1 軸承的選擇 考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇6306 2個(gè) （GB/T276-1994）從動(dòng)軸承6208 2個(gè)（GB/T276-1994）根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)推薦的軸承壽命最好與減速器壽命相同，取10年，一年按300天計(jì)算， T h=(300108)=24000h（1）高速軸承的校核選用的軸承是6306深溝型球軸承。

17、軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為 由機(jī)械基礎(chǔ)查得，fd1.21.8，取fd=1.2。因?yàn)镕a1=0N，F(xiàn)r1= 518.8N，則 查機(jī)械基礎(chǔ)得，X= 1，Y= 0 。 查機(jī)械基礎(chǔ)得：ft=1 ，查機(jī)械基礎(chǔ)得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為3 ，Cr= 20.8KN；則 所以預(yù)期壽命足夠，軸承符合要求。（2）低速軸承的校核選用6208型深溝型球軸承。軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為由機(jī)械基礎(chǔ)查得，fd1.21.8，取fd=1.2。因?yàn)镕a2=0N，F(xiàn)r2=492N，則 查機(jī)械基礎(chǔ)得，X=1 ，Y=0 。查機(jī)械基礎(chǔ)得：ft=1 ，查機(jī)械基礎(chǔ)得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為3 ，Cr=22.8KN；則所以預(yù)期壽命足夠,軸承符合要求。 第七部

18、分 齒輪設(shè)計(jì)7.1 齒輪材料和熱處理的選擇直齒圓柱齒輪1確定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）選擇材料及確定需用應(yīng)力 小齒輪選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，280HBS 大齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，240HBS （2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度。 （3）選小齒輪齒數(shù)z1=22，故大齒輪z2=5.2*22=114.4，取z2=114.7.2 齒輪的幾何尺寸、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核7.2.1 齒輪的幾何尺寸計(jì)算及強(qiáng)度校核按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 d1t=2.32確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1) 試選載荷系數(shù)Kt=1.3（2) 計(jì)算小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。 T1=9550=

19、48738N*mm（3） 由表10-7選齒寬系數(shù)=1（4） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa（5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限1=600mpa大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限2=550mpa（6） 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=1450*60*1*2*8*5*360=2.505*109N2=2.505*109/5.2=4.818*108（7） 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.90，KHN2=0.95（8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效率為1%，安全系數(shù)S=1，由式10-12得1=0.9*600=540Mpa2=0.95

20、*550=522.5mpa2 計(jì)算1） 試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入中較小的值。 d1t=2.32=61.52mm2） 計(jì)算圓周速度v。 V=4.67m/s3） 計(jì)算齒寬b b=*d1t=61.52mm 取b=62mm4） 計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù) =2.80 齒高 h=2.25=6.30 =9.845） 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=4.67m/s，8級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.15直齒輪，KHa=KFa=1由查表得使用系數(shù)KA=1由查表得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)，KH=1.334由及KH查圖10-13得KF=1.28，故載荷系數(shù) K=KAKvKHaKH=1.9646） 按實(shí)際

21、的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式10-10a得 d1=d1t=71.06mm7) 計(jì)算模數(shù)mm=d1/z=3.23mm8) 確定中心距9) 計(jì)算主要尺寸 齒輪分度圓直徑 齒寬 取3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限1=500Mpa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限2=380mpa查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.87，=0.89計(jì)算載荷系數(shù)kK=KAKVKFaKF=11.1511.28=1.472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10-12得=0.87500/1.4=310.71Mpa=0.89380/1.4=241.57Mpa查取齒形

22、系數(shù)=2.72 =2.17查取應(yīng)力校正系數(shù)得=1.57 =1.79計(jì)算大、小齒輪的并加以比較=0.01374=0.01607小齒輪數(shù)值較小計(jì)算小齒輪齒根彎曲應(yīng)力為所以彎曲強(qiáng)度合格4.齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得 h*a =1 c* = 0.25齒距 P = 23.14=6.28(mm)齒根高 齒頂高 齒根圓直徑 7.2.2齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu) 大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑 d=50輪轂直徑 =1.6d=1.650=80輪轂長(zhǎng)度 輪緣厚度 0 = (34)m =9.6912.92(mm) 取 =10輪緣內(nèi)徑 =-2h-2=

23、23227.27210= 197.46(mm)取D2 = 200(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.362=18.6 取 c=19(mm)腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(80+200)=140(mm)腹板孔直徑=0.25（-）=0.25（180-80）=30(mm) 取=30(mm)齒輪倒角n=0.5m=0.53.231.5 齒輪結(jié)構(gòu)圖如下 第八部分 軸的設(shè)計(jì)、鍵和聯(lián)軸器的選擇 8.1 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核8.1.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算一高速軸的相關(guān)性能參數(shù)： =1440 r/min =7.31 KW =48.48 NM(1) .選擇軸的材料材料選擇45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，HB217255，許用

24、彎曲應(yīng)力=60 MPa(2) .按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑，45鋼材料系數(shù)C=118-107 = 初選=20mm考慮鍵槽=201.05=21mm選取標(biāo)準(zhǔn)直徑=21（3）.設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu) 為滿足減速器機(jī)構(gòu)圖要求齒輪在箱體內(nèi)部居中，軸承安裝在兩側(cè)，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器，故軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)為階梯軸。外伸端的軸徑最小，向內(nèi)逐漸增大，根據(jù)軸上零件的安裝與固定要求初步確定裝配方案，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)有7個(gè)軸徑。（4） .確定各軸段的直徑 .軸段1直徑最小，為了使所選軸與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)需同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)。 由工作情況系數(shù)=1.3，則聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩 =T1=63.024 NM按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，

25、選用GY3型聯(lián)軸器，額定轉(zhuǎn)矩112 NM。半聯(lián)軸器孔徑21 mm與軸的最小直徑相符，故，=21 mm。軸段1應(yīng)比聯(lián)軸器轂長(zhǎng)短23mm,已知聯(lián)軸器轂長(zhǎng)52mm，故取 .軸段2要對(duì)安裝在軸段1上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段2上應(yīng)該有軸肩， 軸肩高度為h=（0.070.15）=1.43 mm，?？紤]到軸段2與標(biāo)準(zhǔn)密封件配合，應(yīng)取密封件標(biāo)準(zhǔn)直徑，查手冊(cè)選用d=25 mm的 毛氈圈，故取軸段2直徑。軸段2考慮聯(lián)軸器用軸肩實(shí)現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑為 .軸段3上要安裝軸承，因此必須滿足軸承內(nèi)經(jīng)的標(biāo)準(zhǔn)暫取軸承型號(hào)為6306型深溝球軸承，內(nèi)徑d=30，故。 軸段3 處安裝滾動(dòng)軸承，因此應(yīng)該與軸承寬度相同。查表得63

26、06軸承寬度，所以 .為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以及加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為2mm，則d4=d6=d3+2h=34mm；軸段4和軸段6都是軸肩為使得齒輪與軸承不相干擾取 .此段為齒輪軸段。由小齒輪分度圓直徑d=50mm可知，取d=71.6mm。 因?yàn)樾↓X輪的寬度為70mm，則L5=70mm。 .軸段6和 軸段4一樣也是軸肩，給軸承定位，因此 .軸段7上安裝軸承，同一根軸上一般選用相同的軸承，因此。安裝軸承取由上可算出，兩軸承的跨度Lmm軸圖如下：（6） .軸的校核 ，軸的受力分析 計(jì)算支反力 兩邊對(duì)稱彎矩也對(duì)稱（C截面）。截面C在垂直面彎矩為 水平彎矩 合彎矩 因

27、為單向運(yùn)轉(zhuǎn)所以當(dāng)量彎矩校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度，軸上合成彎矩最大截面位于齒輪輪緣C處 故該軸強(qiáng)度符合要求二低速軸的相關(guān)性能參數(shù)： =278.85 r/min =6.96 KW =238.44 NM(1).選擇軸的材料和熱處理采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械基礎(chǔ)P369表161，得其許用彎曲應(yīng)力，。(3) .按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑，45鋼材料系數(shù)C=118-107= 初選mm考慮鍵槽=321.05=33.6mm選取標(biāo)準(zhǔn)直徑=34(4).軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件得安裝和固定要求，并考慮配合高速軸的結(jié)構(gòu)，初步確定低速軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有6個(gè)軸段。1段： 此段安裝鏈輪，安裝鏈輪處選擇最小直徑d=34mm，由于已

28、經(jīng)算出鏈輪寬度為23.96mm，故選擇2段：查機(jī)械基礎(chǔ)，取軸肩高度h為1.5mm，則d2=d1+2h=mm此軸段一部分長(zhǎng)度用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。取3段：取軸肩高度h為1.5mm，則d3=d2+2h=37+2mm。此段裝軸承與套筒。選用深溝球軸承。查機(jī)械基礎(chǔ)P476附錄24，此處選用的軸承代號(hào)為6208，其內(nèi)徑為40mm，寬度為18mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小12mm。取套筒長(zhǎng)度為10mm， 則此段長(zhǎng)L3=(18-2)+10+2=28mm。4段：此段裝齒輪，取軸肩高度h為2.5mm，則d4=d3+2h=mm。因?yàn)榇簖X輪的寬度為62mm，則L4=62-2=60mm5段：取

29、軸肩高度h為2.5mm，則d5=d4+2h=50mm，長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L5=10mm。6段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d6=40mm，L617mm。由上可算出，兩軸承的跨度L。低速軸的軸段示意圖如下： 按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算A、B、）求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ)由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為受力圖：）截面C在水平面上彎矩為：）合成彎矩為：）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取=0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩：)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W0.1d43所以軸強(qiáng)度足夠。各軸段直徑（高速軸：mm）D1D2D3D

30、4D5D6D72125303471.63530各軸段長(zhǎng)度L1L2L3L4L5L6L7604017570517各軸段直徑（低速軸：mm）D1D2D3D4D5D6343740455040各軸段長(zhǎng)度L1L2L3L4L5L63040286010178.2 鍵的選擇計(jì)算及校核軸上零件的周向固定選用A形普通平鍵，聯(lián)軸器選用B形普通平鍵。 高速軸：根據(jù)聯(lián)軸器與軸連接處的軸徑21mm，軸長(zhǎng)為60mm，查得鍵的截面尺寸b8mm ，h7mm 根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)L40mm 高速齒輪是與軸共同制造，屬于齒輪軸。 低速軸：根據(jù)安裝齒輪處軸徑，查得鍵的截面尺寸，根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)。根據(jù)安裝帶輪處軸徑，查得鍵的截面尺寸，取鍵長(zhǎng)L=20mm。8.3 聯(lián)軸器的選擇及校核由所給條件可知，電動(dòng)機(jī)功率為7.5 KW，轉(zhuǎn)速n=1440r/min，查表可知Y132M-4電動(dòng)機(jī)的軸伸直徑d=38mm，即有：1. 類型選擇 為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。2.載荷計(jì)算 公稱轉(zhuǎn)矩 T=9550x10=9550x10=49.74x10 N.m由工作情況系數(shù)表查得KA=2.3，故由式的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為