二級圓柱圓錐齒輪減速器的設(shè)計說明書

1、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 姓 名： 班 級： 指導(dǎo)教師： 成 績： 日期：目 錄引 言 1 設(shè)計題目 12 總體傳動方案的設(shè)計與分析 13 電動機(jī)的選擇 24 傳動裝置運(yùn)動及動力參數(shù)計算 45 減速器齒輪的參數(shù)計算及校核 65.1高速級減速齒輪的設(shè)計 65.2低速級減速齒輪的設(shè)計計算 96 軸的設(shè)計計算 146.1軸的設(shè)計計算 146.2軸的設(shè)計計算 166.3軸的設(shè)計計算 187 軸及各軸上軸承的強(qiáng)度校核 207.1軸及與之配合的軸承的強(qiáng)度校核 207.2軸及與之配合的軸承的強(qiáng)度校核 247.3軸及與之配合的軸承的強(qiáng)度校核 288 鍵的選擇及強(qiáng)度校核 329 箱體的設(shè)計計算 3410 小型標(biāo)準(zhǔn)件的選

2、擇 3611 減速器的結(jié)構(gòu)，密封與潤滑 3712 設(shè)計小結(jié) 38 13 附件 38參考文獻(xiàn) 39引 言課程設(shè)計是全面考察學(xué)生掌握基本理論知識的重要環(huán)節(jié)，同時也是檢驗(yàn)學(xué)生對基本知識的應(yīng)用能力，反映學(xué)生的實(shí)踐能力等的重要依據(jù)。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計涉及多門學(xué)科的知識，其中機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理、材料力學(xué)、機(jī)電傳動技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、機(jī)械制造裝備技術(shù)等相關(guān)知識是課程設(shè)計的理論指導(dǎo)。本次課程設(shè)計是設(shè)計一個用于帶式運(yùn)輸機(jī)的圓柱圓錐齒輪減速器。減速器是用于電動機(jī)和工作機(jī)之間獨(dú)立的閉式傳動裝置。本減速器屬兩級傳動減速器（電機(jī)聯(lián)軸器減速器聯(lián)軸器滾筒）。該課程設(shè)計內(nèi)容包括：任務(wù)設(shè)計書，參數(shù)選擇，傳動裝置總體設(shè)計，電動機(jī)的

3、選擇，運(yùn)動參數(shù)計算，圓柱圓錐齒輪傳動設(shè)計，圓柱圓錐齒輪的基本尺寸設(shè)計，齒輪軸的尺寸設(shè)計與校核，減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，減速器其他零件的選擇，減速器的潤滑等和A0圖紙裝配圖1張、A3圖紙零件圖2張。設(shè)計參數(shù)的確定和方案的選擇通過查詢有關(guān)資料所得。圓柱圓錐齒輪減速器的計算機(jī)輔助設(shè)計，計算機(jī)輔助設(shè)計及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，通過本課題的研究，將進(jìn)一步深入地對這一技術(shù)進(jìn)行深入地了解和學(xué)習(xí)。本文主要介紹二級圓柱圓錐齒輪減速器的設(shè)計過程及其相關(guān)零、部件的CAD圖形。利用其他的一些輔助軟件可以幫助計算立體幾何實(shí)物的強(qiáng)度硬度，材料的選擇等，利用有限元分析軟件能對軸

4、等零件進(jìn)行有限元分析，利用三維計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD），能清楚、形象的表達(dá)減速器的外形特點(diǎn)。計算機(jī)輔助設(shè)計及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)。1. 設(shè)計題目1.1工作條件1.1.1 兩班制，每班8小時，連續(xù)單向轉(zhuǎn)動，載荷變化不大，空載啟動，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35C；1.1.2 使用期限：10年；1.1.3 檢修間隔期為：大修周期為3年；1.1.4 運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%；1.1.5 設(shè)計工作機(jī)效率=0.95；1.1.6 小批量生產(chǎn)。1.2設(shè)計原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編號輸送帶工作拉力F/KN輸送帶轉(zhuǎn)速V/m/s運(yùn)輸帶卷筒直徑D/mm2-41.251.629

5、01.3 設(shè)計任務(wù)1.3.1 設(shè)計帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓錐-圓柱齒輪減速器裝配圖1張。1.3.2 繪制輸出軸、大齒輪的零件圖1張。1.3.3 編寫設(shè)計說明書1份。2. 總體傳動方案的設(shè)計與分析2.1 選擇方案兩級圓錐-圓柱齒輪減速器傳動系統(tǒng)運(yùn)動簡圖如圖所示。圖2.12.2方案特點(diǎn)分析該工作機(jī)采用的是原動機(jī)為Y系列三相籠型異步電動機(jī)，三相籠型異步電動機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式電動機(jī)，電壓380 V，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉、維護(hù)方便；另外其傳動功率大，傳動轉(zhuǎn)矩也比較大，噪聲小，在室內(nèi)使用比較環(huán)保。傳動裝置采用圓柱圓錐齒輪減速器組成的封閉式減速器，采用齒輪傳動能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊,比較平穩(wěn)的傳動，

6、但效率低，多用于中、小功率間歇運(yùn)動的場合。工作時有一定的軸向力，但采用圓錐滾子軸承可以減小這缺點(diǎn)帶來的影響。并且在電動機(jī)心軸與減速器輸入軸及減速器輸出軸與卷筒軸之間采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，因?yàn)槿嚯妱訖C(jī)及輸送帶工作時都有輕微振動，所以采用彈性聯(lián)軸器能緩沖各吸振作用，以減少振動帶來的不必要的機(jī)械損耗。總而言之，此工作機(jī)屬于中等功率、載荷變化不大的工作機(jī)，其各部分零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，設(shè)計與維護(hù)及維修成本比較低；結(jié)構(gòu)較為簡單，傳動的效率比較高，適應(yīng)工作條件能力強(qiáng)，可靠性高，能滿足設(shè)計任務(wù)中要求的設(shè)計條件及環(huán)境。3. 電動機(jī)的選擇3.1 選擇電動機(jī)類型按照工作要求和工作條件，則選用Y系列三相異步電動機(jī)，其

7、結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。3.2 選擇電動機(jī)的容量3.2.1 工作機(jī)的有效功率由運(yùn)輸帶的工作拉力F=1250N,輸送帶工作速度V=1.6m/s，工作機(jī)效率=0.95，則有：=Error! Reference source not found.3.2.2 從電動機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為：式中，、分別為彈性聯(lián)軸器、圓錐齒輪、圓柱齒輪、剛性聯(lián)軸器、角接觸球軸承的傳動效率。由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計表9.1可知，=0.995，=0.97，=0.97，=0.99，=0.99，則所以，電動機(jī)所需工作功率為：3.3 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計推薦傳動比合理范圍，二級圓柱圓錐齒輪減速器，而

8、工作機(jī)卷筒中轉(zhuǎn)速為：所以，電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：3.4 選擇電動機(jī)符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為1000r/min和1500r/min兩種。綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸，質(zhì)量及價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機(jī)。根據(jù)電動機(jī)的類型、容量和轉(zhuǎn)速，查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計表15.1，選定電動機(jī)型號為：Y132M1-6，其中主要性能參數(shù)如（表3.4.1），電動機(jī)主要外形和安裝尺寸如（表3.4.2）所示：電動機(jī)型號額定功率P/KW滿載轉(zhuǎn)速/r/minY132M1-649602.02.0表3.4.1型號HABCDEGKbb1b2hAABBHAL1Y132132216178

9、89388033122802101353156023818515表3.4.24. 傳動裝置運(yùn)動及動力參數(shù)計算4.1計算裝置的總傳動比4.2 分配傳動比， 為使錐齒輪的尺寸不致過大，則取，。4.3 計算各軸的轉(zhuǎn)速第軸 第軸 第軸 卷筒軸 4.4 計算各軸的輸入功率第軸 第軸 第軸 卷筒軸 4.5 計算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩因?yàn)殡妱訖C(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：，則第軸 第軸 第軸 卷筒軸 4.6 將以上計算數(shù)據(jù)匯集于下表軸名功率P/KW轉(zhuǎn)矩T/Nmm轉(zhuǎn)速n/r/min傳動比效率電機(jī)軸2.30596010.995第軸2.2939602.2770.95第軸2.18421.60740.95第軸2.07105.410.97卷筒

10、軸2.01105.45. 減速器齒輪的參數(shù)計算及校核5.1 高速級減速齒輪的設(shè)計由高速級傳動比，輸入轉(zhuǎn)速,軸的輸入功率P=2.293KW,，則齒數(shù)比。5.1.1 選擇齒輪的精度等級、材料及齒數(shù)1 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，故選用8級精度齒輪傳動；2 選材料：小錐齒輪：45Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS； 大錐齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS； 二者硬度差為40HBS。3 初選小錐齒輪齒數(shù)，則大錐齒輪的齒數(shù)為：，取。5.1.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計由 （式5.1）（1） 確定公式中各量的數(shù)值并計算1 試選載荷系數(shù)；2 小錐齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；3 因?yàn)?，取? 查機(jī)械設(shè)計中表10-6得，材料的

11、彈性影響系數(shù)；5 查機(jī)械設(shè)計中圖10-30得，區(qū)域系數(shù)；6 查機(jī)械設(shè)計中圖10-21d，按齒面硬度查得小錐齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為：，大錐齒輪的為：；7 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，由公式得 8 查機(jī)械設(shè)計中圖10-19得，接觸疲勞壽命系數(shù),；9 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，由式得10 綜上有11 計算圓周速度v12 計算載荷系數(shù)K根據(jù)，8級精度，查機(jī)械設(shè)計中圖10-8得，動載荷系數(shù)；查機(jī)械設(shè)計中表10-2得，使用系數(shù)；查機(jī)械設(shè)計中表10-3得，齒間載荷分配系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計中表10-9得，軸承系數(shù)，所以齒向載荷分配系數(shù)；則因?yàn)榕c相差較大，所以需要校正。（2）按實(shí)際載荷系數(shù)校正

12、所得分度圓直徑（3） 計算模數(shù)m取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值，則把模數(shù)圓整為。（4） 校核齒輪強(qiáng)度 由以上知；1 當(dāng)量齒數(shù)為 ，；則查機(jī)械設(shè)計中表10-5得，齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，其中， ； ，；2 取安全系數(shù)；3 查機(jī)械設(shè)計中圖10-18得，齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)，；4 查機(jī)械設(shè)計中圖10-20c得，齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限，；5 則相應(yīng)的許用應(yīng)力為：，；6 校核齒輪強(qiáng)度由式進(jìn)行校核，則則可得齒輪的彎曲強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求，所以齒輪使用。（5） 計算齒輪的相關(guān)參數(shù)名稱代號計算公式小錐齒輪結(jié)果大錐齒輪結(jié)果分錐角分度圓直徑84248.5齒頂圓直徑90.631251.302齒根圓直徑75.711245.302齒頂高3.5

13、3.5齒根高4.3754.375錐距130.825130.825齒根角頂錐角根錐角頂隙0.8750.875分度圓齒厚5.4985.498當(dāng)量齒數(shù)25.334221.714齒寬(取整)39(取整)39，5.2 低速級減速齒輪的設(shè)計計算由低速級傳動比，輸入轉(zhuǎn)速,軸的輸入功率和傳動轉(zhuǎn)矩為,，則齒數(shù)比。5.2.1 選擇齒輪的精度等級、材料及齒數(shù)1 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，故選用8級精度齒輪傳動；2 選材料：小斜齒輪：45Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS； 大斜齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS； 二者硬度差為40HBS。3 初選小斜齒輪齒數(shù)，則大斜齒輪的齒數(shù)為：，?。? 試選螺旋角；5.2.2

14、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計由 （式5.2）（1）確定公式中各量的數(shù)值并計算1 試選載荷系數(shù)；2 小錐齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；3 查機(jī)械設(shè)計中圖10-26得，齒輪的斷面重合度，則；4 查機(jī)械設(shè)計中表10-6得，材料的彈性影響系數(shù)；5 查機(jī)械設(shè)計中圖10-30得，區(qū)域系數(shù)；6 查機(jī)械設(shè)計中圖10-21d，按齒面硬度查得小斜齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為：，大斜齒輪的為：；7 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，由公式得 8 查機(jī)械設(shè)計中圖10-19得，接觸疲勞壽命系數(shù),；9 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，由式得，則10 查機(jī)械設(shè)計中表10-17得，齒寬系數(shù)；11 綜上可計算12 計算圓周速度v13 計算齒寬b

15、及模數(shù)14 計算縱向重合度15 計算載荷系數(shù)K根據(jù)，8級精度，查機(jī)械設(shè)計中圖10-8得，動載荷系數(shù)；查機(jī)械設(shè)計中表10-2得，使用系數(shù)；查機(jī)械設(shè)計中表10-3得，齒間載荷分配系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計中表10-4得，接觸疲勞強(qiáng)度計算用的齒向載荷分布系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計中圖10-13得，彎曲強(qiáng)度計算用的齒向分布系數(shù)；因?yàn)榕c相差較大，所以需要校正。（2）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑（3）計算模數(shù)5.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計根據(jù)公式計算（1） 確定式中各參數(shù)值1 計算載荷系數(shù)K2 由縱向重合度，查機(jī)械設(shè)計中圖10-28得，螺旋角影響系數(shù)；3 計算當(dāng)量齒數(shù)，；4 查機(jī)械設(shè)計中表10-5得，齒形系數(shù)，；5 查機(jī)

16、械設(shè)計中表10-5得，應(yīng)力校正系數(shù)，；6 查機(jī)械設(shè)計中圖10-18得，齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)，；7 查機(jī)械設(shè)計中圖10-20c得，齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限，；8 取S=1.4，則計算相應(yīng)的許用應(yīng)力9 計算（2） 計算對比兩次計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)，故取，已可以滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取，則，取。5.2.4 幾何尺寸計算（1） 計算中心距將中心距圓整為168mm。（2） 按圓整后的中心距修正螺旋角因?yàn)榈闹蹈淖儾淮?，故參?shù)、等不用修正。（3） 計算大、小齒輪的分度圓直徑

17、（4） 計算齒輪寬度圓整后取，。6. 軸的設(shè)計計算6.1 軸的設(shè)計計算由軸的功率,轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩；6.1.1 求作用在小錐齒輪上的力圓周力：軸向力：徑向力：6.1.2 初步確定軸的最小直徑先按式初估軸的最小直徑。選軸的材料為45（調(diào)質(zhì)），查機(jī)械設(shè)計中表15-3，取，則由軸的結(jié)構(gòu)可知，軸的最小直徑處是安裝聯(lián)軸器的直徑，為使所選軸的直徑與聯(lián)軸器孔相適應(yīng)，故需同時選擇聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計中表14-1，取,則按計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，同時考慮到電機(jī)軸的直徑為38mm，查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表13.1，選用LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器，Y型孔，其公稱轉(zhuǎn)矩，半聯(lián)軸器孔徑，故取軸徑，半

18、聯(lián)軸器長度。6.1.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1） 擬定軸的結(jié)構(gòu)。（2） 根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度1 為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端需要制一軸肩，定位軸肩的高度一般取，故取2-3段直徑；1-2左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D1=38mm，半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂孔長，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2段的長度應(yīng)比L略短，則取。2 初選軸承。因?yàn)檩S同時受到徑向力和軸向力，故選用角接觸球軸承，參照工作要求，并根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表12.2，取7208C型角接觸球軸承，其尺寸為,安裝尺寸，故安裝軸承的3-4和5-6兩個軸端的直徑為，長度為。3

19、為使兩軸承軸向定位，所以應(yīng)在兩軸承間加一軸段4-5，其直徑。為便于右端軸承的拆裝，6-7段的直徑略小與5-6段，則取，6-7段用于安裝錐齒輪，錐齒輪的輪轂長度L=48mm，錐齒輪的左端用擋油環(huán)固定，擋油環(huán)寬度為10mm，錐齒輪右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D2=45mm，錐齒輪輪轂長度與擋油環(huán)寬度總長為58mm，為保證軸端擋圈只壓在錐齒輪上而不壓在軸的端面上，故6-7段的長度應(yīng)略小于58mm，則取。4 軸承端蓋的寬度為18mm，為滿足軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外斷面與半聯(lián)軸器右端面間的距離為，則2-3軸段長度為。為使軸的結(jié)構(gòu)緊湊，同時滿足支承剛度要求，則取4-

20、5段長度為。（3）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸與軸的周向定位采用平鍵連接。根據(jù)1-2段的直徑和長度，查機(jī)械設(shè)計中表6-1，得半聯(lián)軸器周向定位的平鍵尺寸為：，同理可查得齒輪周向定位的平鍵的尺寸為：。6.2 軸的設(shè)計計算由軸的功率,轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩；6.2.1 求作用在齒輪上的力1 大圓錐齒輪圓周力：軸向力：徑向力：2 小圓柱斜齒輪為使圓柱斜齒輪所受的軸向力與圓錐齒輪的軸向力抵消一部分，則取小斜齒輪的輪齒為右旋，所受到的力有：圓周力：軸向力：徑向力：6.2.2 初步確定軸的最小直徑先按式初估軸的最小直徑。選軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），查機(jī)械設(shè)計中表15-3，取，則由軸的結(jié)構(gòu)可知，軸的最小直徑處是安裝軸承

21、的直徑和，考慮到該軸所受徑向力較大，故該軸的最小直徑應(yīng)稍微取大一些，于是取。3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1） 擬定軸的結(jié)構(gòu)。（2） 根據(jù)軸向定位要求確定軸各段直徑和長度1 初選軸承因?yàn)檩S同時受到徑向力和軸向力，故選用能承受一定軸向了的角接觸球軸承，參照工作要求，并根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表12.2，取7307AC型角接觸球軸承，其尺寸為,安裝尺寸。左端軸承的左端面用軸承端蓋定位，右端面用擋油環(huán)定位，擋油環(huán)左端凸臺大徑，；右端凸臺大徑為；右端軸承右端面用軸承端蓋定位，左端面用擋油環(huán)定位，擋油環(huán)左端凸臺大徑為,右端凸臺大徑為。兩個擋油環(huán)的寬度。2 2-3和4-5兩軸段用于安裝齒輪，2-3安裝圓錐齒輪，圓

22、錐齒輪的輪轂寬度為L=40mm,圓錐齒輪左端面用擋油環(huán)定位，右端用軸肩定位，為使擋油環(huán)只壓在齒輪上，而不壓在軸肩上,則2-3軸段的直徑應(yīng)較擋油環(huán)凸臺大徑小，則取；且2-3軸段長度應(yīng)略小于圓錐齒輪輪轂寬度，則取長度為；同理，4-5軸段安裝圓柱斜齒輪，圓柱斜齒輪輪轂長度為，左端用軸肩定位，右端用擋油環(huán)定位，為使擋油環(huán)只壓在齒輪上，而不壓在軸肩上,則4-5軸段的直徑應(yīng)較擋油環(huán)凸臺大徑小，則取，且4-5軸段長度應(yīng)略小于圓柱斜齒輪輪轂寬度，則取長度為。3 兩齒輪間軸肩為定位軸肩，軸肩高為，取，則，兩齒輪間的距離，取，則有。4 由以上尺寸可知。5 箱體兩內(nèi)壁間的距離。（3）軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向

23、定位采用平鍵連接。根據(jù)2-3段的直徑和長度，查機(jī)械設(shè)計中表6-1，得大圓錐齒輪周向定位的平鍵尺寸為：，同理可查得4-5軸段圓柱斜齒輪周向定位的平鍵的尺寸為：。6.3 軸的設(shè)計計算由軸的功率,轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩；6.3.1 求作用在大圓柱斜齒輪上的力（大圓柱斜齒輪輪齒旋向?yàn)樽笮﹫A周力：軸向力：徑向力：6.3.2 初步確定軸的最小直徑先按式初估軸的最小直徑。選軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），查機(jī)械設(shè)計中表15-3，取，則由軸的結(jié)構(gòu)可知，軸的最小直徑處是安裝聯(lián)軸器的直徑，為使所選軸的直徑與聯(lián)軸器孔相適應(yīng)，故需同時選擇聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計中表14-1，取,則按計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條

24、件，查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表13.2，選用GY6型凸緣聯(lián)軸器，Y型孔，其公稱轉(zhuǎn)矩，半聯(lián)軸器孔徑，故取軸徑，半聯(lián)軸器長度。6.3.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擬定軸的結(jié)構(gòu)。（2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度1 為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，7-8軸段左端需要制一軸肩，定位軸肩的高度取，故取6-7段直徑可??；7-8段右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D1=50mm，半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂孔長，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故7-8段的長度應(yīng)比L略短，則取。2 因?yàn)?-2和5-6軸段安裝軸承，為便于軸承的拆裝，提高軸的工藝性，則在5-6軸段的右端應(yīng)制作一軸肩，軸肩高度取，則

25、有，且。3 初選軸承。因?yàn)檩S同時受到徑向力和軸向力，故選用角接觸球軸承，參照工作要求，并根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表12.2，取7209AC型角接觸球軸承，其尺寸為,安裝尺寸。4 兩軸承軸向定位，左邊軸承左端用軸承端蓋定位，右端用擋油環(huán)定位，擋油環(huán)的寬度，左端面凸臺大徑為，且；右端面凸臺大徑為58mm；右邊軸承右端用軸承端蓋定位，左端用擋油環(huán)定位，擋油環(huán)寬度，且擋油環(huán)右端凸臺大徑均為52mm，綜合以上結(jié)果可得，。2-3軸段用于安裝大圓柱斜齒輪，圓柱斜齒輪的輪轂長度L=64mm，圓柱斜齒輪的左端用擋油環(huán)固定，擋油環(huán)寬度為21mm，圓柱斜齒輪右端用軸肩定位，為使擋油環(huán)只壓在齒輪上，而不壓在軸肩上,

26、則2-3軸段的直徑應(yīng)較擋油環(huán)凸臺大徑小，則取，且2-3軸段長度應(yīng)略小于圓柱斜齒輪輪轂寬度，則取長度為。5 3-4軸段為定位軸肩，所以軸肩高，取，則3-4軸段直徑，長度一般為，取。6 軸承端蓋的寬度為26mm，為滿足軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外斷面與半聯(lián)軸器右端面間的距離為，則6-7軸段長度為。7 為使軸上零件能夠得到正確的安裝位置，及同軸的相互協(xié)調(diào)，需要用4-5軸段來保證，其直徑取為，根據(jù)軸所確定箱體內(nèi)壁間距離為得，軸在箱體內(nèi)的部分軸總長度也應(yīng)該為140mm，根據(jù)其他軸段的尺寸可以計算出4-5軸段的長度為：。（3）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸與軸的周向定位采用平鍵連接

27、。根據(jù)2-3段的直徑和長度，查機(jī)械設(shè)計中表6-1，齒輪周向定位的平鍵尺寸為：，同理可查得半聯(lián)軸器周向定位的平鍵的尺寸為：。7. 軸及各軸上軸承的強(qiáng)度校核7.1 軸及與之配合的軸承的強(qiáng)度校核7.1.1 軸的強(qiáng)度校核1 軸的力學(xué)模型圖已知：，小錐齒輪分度圓直徑。2 做出彎矩圖和扭矩圖（如上圖）AFNH1FNH2Ft1BCT1Tc3 求作用在軸上支反力和彎矩 水平面支反力：水平面彎矩：FNV2ABCFNV1FNa1FNa2Fr1Fa1Ma1垂直面支反力：垂直面彎矩：總彎矩：4 求作用在軸上的扭矩5 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由彎扭圖知，取受彎扭最大的截面進(jìn)行校核，并用進(jìn)行校核。式中取，軸的計算應(yīng)力查

28、機(jī)械設(shè)計中表15-1得，45調(diào)質(zhì)鋼的許用應(yīng)力。因此，故安全。7.1.2 軸承的強(qiáng)度校核1 求兩軸承受到的徑向載荷和由軸的計算可知，軸承水平面上及垂直面上所受到的力分別為：,2 求兩軸承的計算軸向力和對7208C型軸承，軸承派生軸向力，e值由的大小來確定，但因?yàn)槲粗?，則初選，因此可估算所以有則左邊軸承被“壓緊”，右邊軸承被“放松”則對7208C型軸承有,則用插值法計算、 兩次計算值相差不大，則確定，。3 求軸承當(dāng)量動載荷，則查機(jī)械設(shè)計中表13-6得，徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為對左邊軸承 ，對右邊軸承 , 因軸承轉(zhuǎn)動中有中等沖擊載荷，查機(jī)械設(shè)計中表13-6，取。則4 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以?/p>

29、右邊軸承的受力大小驗(yàn)算所以，所選軸承滿足壽命要求。7.2 軸及與之配合的軸承的強(qiáng)度校核7.2.1 軸的強(qiáng)度校核1 軸的力學(xué)模型圖已知：，；，；大錐齒輪分度圓直徑，小圓柱斜齒輪分度圓直徑。2 做出彎矩圖和扭矩圖（如上圖）3 求作用在軸上支反力和彎矩FNH1FNH2Ft3Ft2 水平面支反力：水平面彎矩：Fr3FNa1FNa2FNV2CDFa3Fr2Fa2FNV1BA垂直面支反力：垂直面彎矩：總彎矩：4 求作用在軸上的扭矩T2T3BCDA5 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由彎扭圖知，取受彎扭最大的截面進(jìn)行校核，并用進(jìn)行校核。式中取，軸的計算應(yīng)力查機(jī)械設(shè)計中表15-1得，45調(diào)質(zhì)鋼的許用應(yīng)力。因此，故安

30、全。7.2.2 軸承的強(qiáng)度校核1 求兩軸承受到的徑向載荷和由軸的計算可知，軸承水平面上及垂直面上所受到的力分別為：,2 求兩軸承的計算軸向力和對7307AC型軸承，軸承派生軸向力，因此可估算因?yàn)樗杂袆t左邊軸承被“壓緊”，右邊軸承被“放松”則3 求軸承當(dāng)量動載荷，則查機(jī)械設(shè)計中表13-6得，徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為對左邊軸承 ，對右邊軸承 , 因軸承轉(zhuǎn)動中有中等沖擊載荷，查機(jī)械設(shè)計中表13-6，取。則4 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按右邊軸承的受力大小驗(yàn)算所以，所選軸承滿足壽命要求。7.3 軸及與之配合的軸承的強(qiáng)度校核7.3.1 軸的強(qiáng)度校核1 軸的力學(xué)模型圖已知：，；圓柱斜齒輪分度圓直徑。

31、2 做出彎矩圖和扭矩圖（如上圖）3 求作用在軸上支反力和彎矩FNH1FNH2Ft4水平面支反力：水平面彎矩：FNV1FNV2Fr4ABCDFa4垂直面支反力：垂直面彎矩：總彎矩：6 求作用在軸上的扭矩T2T3BCDA7 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由彎扭圖知，取受彎扭最大的截面進(jìn)行校核，并用進(jìn)行校核。式中取，軸的計算應(yīng)力查機(jī)械設(shè)計中表15-1得，45調(diào)質(zhì)鋼的許用應(yīng)力。因此，故安全。2. 軸承的強(qiáng)度校核1 求兩軸承受到的徑向載荷和由軸的計算可知，軸承水平面上及垂直面上所受到的力分別為：,2 求兩軸承的計算軸向力和對7209AC型軸承，軸承派生軸向力，因此可估算所以有則左邊軸承被“放松”，右邊軸承被

32、“壓緊”則3 求軸承當(dāng)量動載荷，則查機(jī)械設(shè)計中表13-6得，徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為對左邊軸承 ， 對右邊軸承 , 因軸承轉(zhuǎn)動中有中等沖擊載荷，查機(jī)械設(shè)計中表13-6，取。則4 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按右邊軸承的受力大小驗(yàn)算所以，所選軸承滿足壽命要求。8.鍵的選擇及強(qiáng)度校核8.1 軸上聯(lián)軸器連接鍵的選擇及校核8.1.1 鍵的選擇及參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表11.28得當(dāng)時，應(yīng)選用鍵，（GB/T 1096-2003），鍵長。轉(zhuǎn)矩，接觸長度為。8.1.2許用擠壓應(yīng)力校核故滿足條件。8.2 軸上小錐齒輪連接鍵的選擇及校核8.2.1 鍵的選擇及參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。查機(jī)械

33、設(shè)計課程設(shè)計中表11.28得當(dāng)時，應(yīng)選用鍵，（GB/T 1096-2003），鍵長。轉(zhuǎn)矩，接觸長度為。8.2.2 許用擠壓應(yīng)力校核故滿足條件。8.3 軸上大錐齒輪連接鍵的選擇及校核8.3.1 鍵的選擇及參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表11.28得當(dāng)時，應(yīng)選用鍵，（GB/T 1096-2003），鍵長。轉(zhuǎn)矩，接觸長度為。8.3.2 許用擠壓應(yīng)力校核故滿足條件。8.4 軸上小斜齒輪連接鍵的選擇及校核8.4.1 鍵的選擇及參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表11.28得當(dāng)時，應(yīng)選用鍵，（GB/T 1096-2003），鍵長。轉(zhuǎn)矩，接觸長度為。8.4.2 許用擠壓應(yīng)力校核故滿足

34、條件。8.5 軸上大斜齒輪連接鍵的選擇及校核8.5.1鍵的選擇及參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表11.28得當(dāng)時，應(yīng)選用鍵，（GB/T 1096-2003），鍵長。轉(zhuǎn)矩，接觸長度為。8.5.2 許用擠壓應(yīng)力校核故滿足條件。8.6 軸上聯(lián)軸器連接鍵的選擇及校核8.6.1 鍵的選擇及參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中表11.28得當(dāng)時，應(yīng)選用鍵，（GB/T 1096-2003），鍵長。轉(zhuǎn)矩，接觸長度為。8.6.2 許用擠壓應(yīng)力校核故滿足條件。9.箱體的設(shè)計計算9.1 箱體的結(jié)構(gòu)和形式和材料采用下置剖分式圓柱圓錐減速器鑄造箱體，材料為HT200。9.2 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系

35、名稱符號二級錐齒輪減速器尺寸關(guān)系機(jī)座壁厚機(jī)蓋壁厚機(jī)座凸緣厚度機(jī)蓋凸緣厚度機(jī)座底凸緣厚度地腳螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目軸承旁連接螺栓直徑，取機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑取連接螺栓的間距軸承端蓋螺釘直徑取窺視孔蓋螺釘直徑取定位銷直徑取、至外機(jī)壁距離、至凸緣距離、軸承旁凸臺半徑凸臺高度外機(jī)壁至軸承座端面距離取內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離取齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離取機(jī)蓋、機(jī)座肋厚軸承端蓋凸緣厚度取軸承旁連接螺栓距離10.小型標(biāo)準(zhǔn)件的選擇10.1 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選擇標(biāo)準(zhǔn)型號數(shù)量（個）螺栓GB/T 5872-2000 螺栓GB/T 5873-2000A

36、螺釘GB/T 5783-2000A螺母GB/T 6170-2000螺母GB/T 6170-2000AM12x40 M10x110 M8x35M6x35M6x25M6x20M4x15 M10M8410362416102*其他參見裝配圖10.2 其他附件的選擇選擇標(biāo)準(zhǔn)型號數(shù)量（個）墊圈GB/T 93-1987墊片 調(diào)整墊片銷GB/T 5873-2000油標(biāo)尺螺塞ZB 71-1962毛氈圈FZ/T 92010-1991擋圈GB/T 892-1986窺視孔蓋及通氣器1210864石棉橡膠紙08F 5x40M12M20x1.53542B45410231426組2111111*其他詳見裝配圖11.減速器的結(jié)構(gòu)、密封和潤滑11.1 減速器的結(jié)構(gòu)本課題所設(shè)計的是二級圓柱圓錐齒輪減速器，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)計是在參照裝配圖的基礎(chǔ)上完成的，該減