機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置圓柱直齒輪二級(jí)減速器

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 .2一、確定傳動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)及計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù) .3二、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .6三、軸的設(shè)計(jì) .17四、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算 .24五、平鍵聯(lián)接的選用和計(jì)算 .25六、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算 .25七、潤(rùn)滑方式 .26八、減速器附件 .27九、設(shè)計(jì)小結(jié) .28參考資料目錄 .301機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)貴州大學(xué)明德學(xué)院機(jī)自專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參數(shù)：運(yùn)輸帶拉力 F=2500N運(yùn)輸帶的線速度 V=1m/s驅(qū)動(dòng)卷筒直徑： D300mm要求傳動(dòng)效率：.傳動(dòng)尺寸無嚴(yán)格要求，中小批量生產(chǎn)使用期限八年，單班制工作傳動(dòng)裝置布置圖一、設(shè)計(jì)要求：1.二

2、級(jí)減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算；2.二級(jí)減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3.繪制減速器裝配圖及低速級(jí)大齒輪零件圖；4.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。二、設(shè)計(jì)時(shí)間：開始： 2011 年 6 月 29 日結(jié)束： 2011 年 7 月 15 日指導(dǎo)教師：陳素學(xué)生姓名：張宗遠(yuǎn)2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一、確定傳動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)及計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù)（一）方案選擇根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作特性和對(duì)它的工作要求，并查閱相關(guān)資料，可選擇兩級(jí)展開式減速器傳動(dòng)方案，如圖所示。傳動(dòng)裝置布置圖（二）電動(dòng)機(jī)的選擇1.計(jì)算帶式運(yùn)輸機(jī)所需功率p Fv / 10002500 1 1000 2.5kw（工作機(jī)傳動(dòng)效率為1）Y100L2-4三 相異步電機(jī)2.初估電動(dòng)機(jī)額定功率 PP

3、=3Kwpd pw /2.5 / 0.9 2.8kw電動(dòng)機(jī)所需輸出的功率nm3.選用電動(dòng)機(jī)1420( r min 1 )3查資料【 2】表（ 2.1）選用 Y132M-4 電動(dòng)機(jī)，其主要參數(shù)如下:電動(dòng)機(jī)額定功率 P3kw電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 nm1420電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑28電動(dòng)機(jī)伸出端安裝長(zhǎng)度60（三）傳動(dòng)比的分配及轉(zhuǎn)速校核1.總傳動(dòng)比運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)速nw(60 1000 v) /D(6010001) /(3.14300)63.694r / min總傳動(dòng)比 inm / nw1420/ 63.694 22.6942.傳動(dòng)比分配與齒數(shù)比考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問題，兩級(jí)齒輪應(yīng)有相近的浸油深度。參考資料【 2

4、】式（ 2.10） i f(1.2 1.3)is 取 if1.28is ，總傳動(dòng)比 i 22.294 ，經(jīng)計(jì)算高速級(jí)傳動(dòng)比 i f5.342低速級(jí)傳動(dòng)比 i s 4.173因此閉式傳動(dòng)取高速級(jí)小齒輪齒數(shù)121，大齒輪齒數(shù)21if21 5.342112齒數(shù)比 u12 /1112 / 215.333低速級(jí)小齒輪齒數(shù)327大齒輪齒數(shù)43is274.173113齒數(shù)比 u24 / 3113/ 274.185實(shí)際總傳動(dòng)比 iu1u242 /3 1113 112 / 272122.3213.核驗(yàn)工作機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速誤差機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1212112u15.3333274113u24.185i22.3214

5、卷筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n wnm / i1420/ 22.32163.617nwn wnwnw轉(zhuǎn)速誤差63.69463.617 ，63.6940.12%5%合乎要求（四）減速器各軸轉(zhuǎn)速，功率，轉(zhuǎn)矩的計(jì)算1.傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率計(jì)算根據(jù)傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，并由資料【2】表（ 2.3）查出彈性聯(lián)軸器效率10.998 級(jí)精度圓柱齒輪傳動(dòng)效率含軸承效率20.97滑塊聯(lián)軸器30.98運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)軸一對(duì)滾動(dòng)軸承效率4 =0.9912234故傳動(dòng)裝置總效率0.99 0.97 0.97 0.98 0.99 0.904 與估計(jì)值相近，電動(dòng)機(jī)功率確定無誤。2.各軸功率計(jì)算帶式運(yùn)輸機(jī)為通用工作機(jī)，取電動(dòng)機(jī)額定功率為設(shè)計(jì)功率。高速軸

6、輸入功率：p1p 13 0.992.97kw中間軸輸入功率：p2p 1 22.88kw低速軸輸入功率： P3=p 1 222.794kw3.各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算高速軸的轉(zhuǎn)速： n1nm1420 r / min中間軸的轉(zhuǎn)速： n2n1/ u11420 / 5.333266.267 r .m1in低速軸的轉(zhuǎn)速： n3n1/ i1420 / 22.32163.617 r . min14.各軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)合乎要求總效率0.9045機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)13116T955010p n9.55102.97 /1420高速軸轉(zhuǎn)矩：19.974103 Nmm中間軸轉(zhuǎn)矩： T 29550103 p2n2103

7、.295103 Nmm低速軸轉(zhuǎn)矩： T 39550103 p3n3419.427 Nmm各軸運(yùn)功動(dòng)力參數(shù)列入下表軸名稱功率 kw轉(zhuǎn)速 r / min轉(zhuǎn)矩 Nmm高速軸2.971420103中間軸2.881266.267103.2951033低速軸2.79463.617419.42710二、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算注：本部分所設(shè)計(jì)圖表、公式均來自資料【1】小齒輪 40Cr調(diào)質(zhì)；1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料大齒輪45 鋼1）按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。調(diào)質(zhì)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（GB10095-88） (見表 10-8)3）材料選擇 小齒輪

8、材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，4）小齒輪齒數(shù)121 ，大齒輪齒數(shù)21122.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 10-9a)進(jìn)行計(jì)算，即2KT 1 u1d1t2.323du（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)t1.52）高速軸傳遞轉(zhuǎn)矩119.974 103mm6機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3）由表 10-7 選取齒寬系數(shù)d 1 。14）由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù)189.8 Ma25）由圖10-21d 按齒面 硬度查得 小齒輪 的接 觸疲勞 強(qiáng) 度極限lim 1550MPa ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim 2500

9、MPa 。6）由式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)160n1 jL h601420 1(1 8 3008) 1.64109921.64103.061081if5.3427）由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)10.93;20.96 。8）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 10-12）得1lim 110.93 550MPa511.5MPaS2lim 220.96500MPa480MPaS（ 2）計(jì)算1)試算小齒輪分度圓直徑d 1t ，代入中較小的值。2d1t2.323kt 1 i f1dif22.323 1.519974 6.335 189.8mm 41.125m

10、m15.3354802）計(jì)算圓周速度v 。v60d1tn141.1251420 m / s 3.056m / s10006010003）計(jì)算齒寬 bv 3.056m / sbdd1t1 41.125mm41.125mm4)計(jì)算齒寬與齒高之比 b 。hd1t 41.125模數(shù) mtmm1.96mm121齒高 h2.25mt4.41mm7機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)b41.1259.3h4.415）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) v 3.056m / s， 8 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù) kv1.19 ；直齒輪，F(xiàn)1；由表 10-2 查得使用系數(shù)1；由表 10-4 用插值法查得 8 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布

11、置時(shí)，1.451。由 b9.3 ，1.451 查圖 10-13 得F1.35 ；h故載荷系數(shù)KA KV KHKH 1 1.19 1 1.451.736)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得d1d 1t 3 k41.125 3 1.7343.128mmkt1.57）計(jì)算模數(shù) m。d 143.128m2.054mm，121按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（ 10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為2kYY1FaSam2()3d1F（ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE 1460M Pa ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE 2410MPa ；2）由

12、圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù)FN 10.91 ,FN 20.95 ;3）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KFN1 FE10.91 460F 1MPa299MPaS1.4KFN 2 FE20.95410F 2MPa278.2MPaS1.48機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)4）計(jì)算載荷系數(shù) K。F 1KA KV KF KF 1 1.19 1 1.35 1.61299MPa5)查取齒形系數(shù)。F 2由表 10-5 查得 YFa12.76 ; YFa 22.176)查取應(yīng)力校正系數(shù)1.61由表 10-5 查得 Ysa11.56； Ysa21.802.767）計(jì)算大、小齒輪

13、的 YFa YSa 并加以比較2.17F1.561.80YFa 1YSa12.76 1.560.0144F 1299YFa 2YSa22.17 1.80.01404F 2278.2小齒輪的數(shù)值大。（ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算32 1.61199740.0144m1.28mm1212對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)， 由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.13 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=1.5，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1 41

14、.125mm，算出小齒輪齒數(shù)。小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)d141.125127m1.5mn1.5mm25.34227144這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。幾何尺寸計(jì)算（ 1）計(jì)算分度圓直徑 d11m27 1.540.5mmd 22m144 1.5216mm9機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)d 1d 240.5216（ 2）計(jì)算中心距 a128mm2240.5mm（ 3）計(jì)算齒輪寬度 bd d11 40.540.5mm216mm齒頂圓直徑 da112 m43.5mm128mmda 22 2 m219mm40.5mm齒根圓直徑 dd4.5m37mma1

15、df 2da2 4.5m 212mm2.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸歸于下表名稱計(jì)算公式模數(shù)mn法面壓力角nd1分度圓直徑d 2da 112 m齒頂圓直徑da 222 mdf 1da14.5m齒根圓直徑df 2da24.5md1d 2中心距a2b2b齒寬b1b2(5 10)mm3.齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪 1 由于直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪 2 的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下表代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式結(jié)果 / mm1.52040.521643.52193721212840.546結(jié)果 / mm10機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)輪轂處直徑 D 1D11.6dL(1.2 1.5)d1.340.5輪轂軸向長(zhǎng)

16、 L倒角尺寸 nn0.5mn0.5 1.50(2.5 4) mn2.51.5齒根圓處厚度0腹板最大直徑DDd200f 20板孔分部圓直徑 D 2D 20.5( D 0D1)板孔直徑 d1d10.25( D 0D1)腹板厚 CC0.3b212結(jié)構(gòu)草圖如附圖 1（二）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算注：本部分所設(shè)計(jì)圖表、公式均來自資料【1】1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料1）按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。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（ GB10095-88）(見表 10-8)11機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3）材料選擇 小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 260HBS，大齒輪材料為 45

17、 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 220HBS，二者材料硬度差為40HBS。4）小齒輪齒數(shù)327 ，大齒輪齒數(shù) Z4=1132.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 10-9a)進(jìn)行計(jì)算，即2KT 2u 145 鋼d3 t 2.323du（ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)t1.52）高速軸傳遞轉(zhuǎn)矩2103103mm3）由表 10-7 選取齒寬系數(shù)d 1 。14）由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù)189.8 M a25 ）由圖10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim 1550MPa ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限6）由式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)lim 2500MPa 。36

18、0 n2 jL h3.06 108347.3510 7is7）由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)30.93;40.98 。8）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 10-12）得3lim 33511.5MPaS4lim 44490MPaS（ 2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑d3 t ，代入中較小的值。12機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)2d3 t 2.323kt 2i s 171.047mmdi s2）計(jì)算圓周速度 v 。d 3tn2v0.99m / s6010003）計(jì)算齒寬 bb dd 3t 71.047mm4）計(jì)算齒寬與齒高之比b 。hd 3t模數(shù) mt2.6mm3t齒高

19、 h2.25m 5.85mmb12h5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) v 0.99m / s ，8 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù) kv1.10 ；v 0.99m/ s直齒輪，F(xiàn)1；由表 10-2 查得使用系數(shù)1；由表 10-4 用插值法查得 8 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，1.46 。b12 ，1.46查圖 10-13 得 F1.44 ；h故載荷系數(shù)KA KV KHKH1.6066）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得d3 d 3t 3 k72.68mmkt7）計(jì)算模數(shù) m。d 3m2.69mm，3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（ 10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為13機(jī)械

20、設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)m 32k2( YY)2FaSad3F（ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE 3460M Pa ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE 4410MPa ；2）由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù)FN 30.94 ,FN 40.96 ;3）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KFN 3FE 3KFN4 FE4F 3308.9MPa F 4281.1MPaSS4）計(jì)算載荷系數(shù)K。KA KV KF KF1.5845）查取齒形系數(shù)。由表 10-5 查得 YFa 32.67 ;YFa 42.176）查取應(yīng)力校正系數(shù)

21、由表 10-5 查得 Y1.6； Y1.80sa3sa47）計(jì)算大、小齒輪的 YFa YSa 并加以比較FF3308.9MPaYFa 3YSa30.0133F 3F4281.1MPaYFa 4YSa40.0139F 4大齒輪的數(shù)值大。K1.584（ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算3 2 1.584 103000 0.0139YFa 32.57m1.8mm1 272YFa 42.17Ysa31.6對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m 大于由齒根彎曲Ysa41.8疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)， 由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與14機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)齒輪

22、直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.8 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d 3 72 mm ，算出小齒輪齒數(shù)。d 372小齒輪齒數(shù)336m2大齒輪齒數(shù)44.18536150這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。幾何尺寸計(jì)算（ 1）計(jì)算分度圓直徑 d 33m36 272mmd 44m 150 2300mmd 3d 472 300（ 2）計(jì)算中心距a186mm22（3）計(jì)算齒輪寬度 b dd3 1 72 72mm齒頂圓直徑 da 332 m 36 2 72mmda 442 m152 2

23、304mm齒根圓直徑 df 3da 3 4.5m 67mmdd4.5m295mmf 4a42.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸d372mm低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸歸于下表d4300mma186mmb72mm名稱計(jì)算公式模數(shù)mn2法面壓力角nd 3分度圓直徑d 4300齒頂圓直徑d2 ma 3315da 442 mdf 3da34.5m齒根圓直徑df 4da44.5md3d 4中心距a2b4b齒寬b3b4(5 10) mm3.齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪 3 由于直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪 4 的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下表代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式輪轂處直徑 D 1D11.6dL(1.2 1.5)d1.3輪轂軸向長(zhǎng) L

24、5875倒角尺寸 nn0.5mn0.5 20(2.5 4)mn3 2齒根圓處厚度0腹板最大直徑 D 0D 0df 4 20板孔分部圓直徑 D 2D 20.5( D 0D 1)板孔直徑 d1d0.25( DD )101腹板厚 CC0.3b4機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)304672951867280結(jié)果 / mm937516285189481416機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)三、軸的設(shè)計(jì)在兩級(jí)展開式減速器中，三根軸跨距應(yīng)該相等或相近，而中間軸跨距確定的自由度較小， 故一般先進(jìn)行中間軸的設(shè)計(jì)， 以確定跨距。（一）中間軸設(shè)計(jì)1.選擇軸的材料因中間軸是齒輪軸，應(yīng)與齒輪3 的材料一致，故材料為45Cr 調(diào)質(zhì)，由資料【 1】 P3

25、62表 15-1 查出 B700MPa ，1b70MPa2.軸的初步估算95500003P32由資料【 1】 P370式（ 15-2） d300.2 Tnn2由資料【1】P370 表15-3 查 出0100，因此d 1003 2.88 / 266.2722.1mm考慮該處軸直徑尺寸應(yīng)當(dāng)大于高速級(jí)軸頸處直徑，取d1d min30mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、 轉(zhuǎn)配及軸的公益性要求， 參考表 8.3、圖 8.4，初步確定出中間軸的 結(jié)構(gòu)如圖。（ 1）各軸段直徑的確定由資料【 2】 P95 表 5.9 查出優(yōu)選6206 滾子軸承。軸頸直徑d1d 5d min30mm17機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)齒輪

26、 2 處軸頭直徑 d 235mm齒輪2定位軸肩高度，由資料【2】P67 表4.1 查出h min(0.07 0.1)d0.1353.5該處直徑 d242mm齒輪 3 的直徑： d72mm ， d76mm，3df 367mm由資料【 2】 P94 表 5.9 查出軸承的安裝尺寸 d 436mm4.按許用彎曲應(yīng)力校核軸（1）軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒寬的中點(diǎn)，因此可決定中間軸上兩齒輪力的作用點(diǎn)位置。軸頸上安裝的 6206 軸承從資料【 2】P95 表 5.9 可知 B=16mm，故可計(jì)算出支點(diǎn)跨距和軸上各力作用點(diǎn)相互位置尺寸， 見圖。（2）繪軸的受力圖，見 附

27、圖 。（3）計(jì)算軸上的作用力：齒輪 2：222103295Ft 2956d 2216Fr 2 Ft 2 tan956 tan 20 348N齒輪 3：2T 22103295Ft 32869 Nd 372Fr 3 Ft 3tan2869 tan 20 1044NFt 2956Fr 2348NFt 32869NFr 31044N（ 4）計(jì)算支反力垂直面支反力平面 ，參考附圖繞支點(diǎn) B 的力矩和MBZ0 ,得122RAZFr 2 7068Fr 3 68 /(50 70 68)(348138104468) / 188122同理，MAZ 0，得18機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)RF50 70F50 /(507068)

28、RBZ574BZr 3r 2(1044120 34850) / 188574RFFRAZr 3r 2BZ校核：122 10443485740計(jì)算無誤計(jì)算無誤水平平面（ XY 平面）同樣，由繞 B 點(diǎn)力矩的M B0 ，得RAYFt 2 7068Ft 368 /(507068)(95670 68286968) / 1881739RAY1739由 MA 0，得RBYFt 2 50Ft 3(5070) /(507068)2086BYR2086YRAY RBYFt 2Ft 3校核：173920869562869 0計(jì)算無誤計(jì)算無誤（5）轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖垂直平面內(nèi)的彎矩圖： 附圖C 處彎矩 MCZRAZ50

29、122506100N mmD 處彎矩 MDZRBZ68574 6839032Nmm水平面彎矩圖： 附圖C 處彎矩 MCYRAY50 1739 50 86950N mmD 處彎矩 MDYRBY68208668 141848Nmm（ 6）合成彎矩：附圖22M CC 處：M CZM CY( 86950 287164 N m6100) 2m22M DD 處：M DZM DY( 39032)2141848 2147120 N mm19機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（ 7）轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖：附圖2103295Nmm（ 8）計(jì)算當(dāng)量彎矩，繪彎矩圖應(yīng)力校正系數(shù)1b/0b70 / 1100.6420.6 103295 61977

30、N mm（9）校核軸徑McC 剖面： dc 324.81 35mm0.11b強(qiáng)度足夠20機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)MD159642D 剖面： d28.35 67mm33D0.11b0.170（齒根圓直徑）強(qiáng)度足夠5.軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由資料【 2】 P108表 6.1 查出鍵槽尺寸 b h10 8(t 5, r 0.3) ；由資料【 2】 P109表 6.2 查出鍵長(zhǎng) L=40mm由表 4.5查出導(dǎo)向錐面尺寸 a3,30；由表 4.3得砂輪越程槽尺寸 b13(h 0.4, r1.0)；由資料【 2】 P365表 15-2 查出各倒角，圓角半徑的推薦值。（二）高速軸的設(shè)計(jì)1.軸的材料由于該軸為齒輪軸，與齒輪

31、1 的材料相同，為40Cr 調(diào)質(zhì)。2.按切應(yīng)力估算軸徑由資料【 1】查出系數(shù) C=112軸伸出段直徑d1 C 3p112 3 2.9714 .3mm1n11420考慮與電機(jī)軸半聯(lián)軸器相匹配的聯(lián)軸器的孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選用，取d128mm。資料【 2】 P117 表 6.93.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）劃分軸段軸伸段 d1 ；過密封圈處軸段d 2 ；軸頸 d 3, d7 ；軸承安裝定位軸段d 4,d 6 ；齒輪軸段。2）確定各軸段的直徑由于軸伸直徑比強(qiáng)度計(jì)算的值要大許多，考慮軸的緊湊性，其他階高速軸 40Cr調(diào)質(zhì)21機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)梯軸段直徑應(yīng)盡可能以較小值增加，因此軸伸段聯(lián)軸器用套筒軸向定位，與套筒配合的軸

32、段直徑d 229mm 。選擇滾動(dòng)軸承 6206.，軸徑直徑 d 3d 730mm（資料【 2】）根據(jù)軸承的安裝尺寸 d 4d 636mm（資料【 2】）齒輪段照前面齒輪的安裝尺寸分度圓直徑 d40.5mm；齒頂圓直徑 da43.5mm ；齒根圓直徑 df37mm。3）確定各軸段的軸向長(zhǎng)度兩軸承頸間距（跨距）l 0A2 3B ;A 為箱體內(nèi)壁間距離，由中間軸段設(shè)計(jì)知A=154mm。3軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁面之距取3 =10mm；B 為軸承寬 B=16mml 01542 1016190mm軸伸段長(zhǎng)度由聯(lián)軸器軸向長(zhǎng)決定P117 表 6.9 d28軸頸段長(zhǎng)度由軸承寬確定齒輪段軸向長(zhǎng)度決定于齒輪寬度，軸向位置

33、由中間軸2 齒輪所需嚙合位置確定；直徑為 d 4,d 6 軸段長(zhǎng)度在齒輪尺寸和位置確定后，即可自然獲得。直徑為 d 2 軸段長(zhǎng)由端蓋外與端蓋內(nèi)兩部分尺寸組成；端蓋處尺寸為： k(10 20) mm ,h 為端蓋螺釘（ M8 ）六角厚度，k 7mm 。端蓋內(nèi)尺寸，根據(jù)C1 C 2 (3 5) e 3 B 其中， 壁厚C1, C 2 軸承旁聯(lián)接螺栓扳手位置尺寸見資料【 2】表 7.1.， 7.2e端蓋凸緣厚度資料【 2】表 7.173軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁的距離。B軸承寬度， 6206 軸承 B=16mm22機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)l 2k (10 20)C 1C 2 (3 5) e 3 Bd2 軸段長(zhǎng)度715

34、81816510 10 1653mm高速軸的強(qiáng)度校核等同于中間軸（省略）（三）低速軸的設(shè)計(jì)展開式減速器低速軸設(shè)計(jì)的全過程同于高速級(jí)（略）低速級(jí)軸結(jié)構(gòu)如圖四、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算考慮軸受力較小，且主要是徑向力，故選用的是單列深溝球軸承中間軸 6206 兩個(gè)，高速軸 6206 兩個(gè)，低速軸 6209 兩個(gè)（GB/T276-94）壽命計(jì)算：23機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（一）中間軸滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算查課程設(shè)計(jì)表5.9Cr19.5KNCor11.5KN1.計(jì)算軸承載荷：（ 1）在水平面內(nèi)軸承所受的載荷Fr 1RAZ2RAY21743NFr 2RBZ2RBY22164N(2)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷：pr 1f p .Fr1

35、1.117431917pr 2f p .Fr 21.1216423802.驗(yàn)算軸承壽命因 pr1pr 2 故只需驗(yàn)算 2 軸承軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同為：L8 h1 8 830019200h軸承實(shí)際壽命Lh1016670 ( Cr )234434 19200h具有足夠使用壽命n2pr 2所以軸承 6206 安全，合格。3 軸承靜負(fù)荷計(jì)算（省略）（二）高速軸滾動(dòng)軸承校核計(jì)算校核過程及方法與中間軸承相同，參考中間軸承計(jì)算方法（三）低速軸滾動(dòng)軸承校核計(jì)算低速級(jí)滾動(dòng)軸承經(jīng)過計(jì)算選用 6209，經(jīng)校核計(jì)算滿足要求， 其校核過程與中間軸相同（省略）pr 11917N五、平鍵聯(lián)接的選用和計(jì)算pr 2238

36、0N（一）中間軸與齒輪 2 的鍵連接選用及計(jì)算，經(jīng)前面設(shè)計(jì)計(jì)算知本處軸徑為 d2=35mm由表 6.1 選擇鍵：10 8 40GB/1095-7924機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)鍵的接觸長(zhǎng)度 l=L-b=40-10=30接觸高度 hh/ 28 / 2 4mm ，由資料【 1】鍵靜連接擠壓許用應(yīng)力 p 1202T 12103295p49 MPa pdlh 35 304則強(qiáng)度足夠，合格（二）高速軸與低速軸上的鍵連接選用及校核方法與中間軸相同，經(jīng)校核強(qiáng)度足夠。過程省略六、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算（一）高速軸輸入端聯(lián)軸器的選擇高速級(jí)的轉(zhuǎn)速較高，選用有緩沖功能的彈性套柱銷聯(lián)軸器。由表 6.5 查出載荷系數(shù) K=1.5，則L

37、h1034434h壽命足夠軸承 6206 安全，合格計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TcKT 1 1.519974 29961N mm工作轉(zhuǎn)速 n1420r / min軸徑，電動(dòng)機(jī) d電 28mm, d1 28mm查表 6.9 選用聯(lián)軸器為：TL 5 YA2862 GB / T 432484JA2844合乎上述工作要求。（二）低速軸輸出端聯(lián)軸器的選擇低速級(jí)同樣選用有緩沖功能的彈性套柱銷聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcKT 31.5419427Nmm 62914N m工作轉(zhuǎn)速 n363.617r / min軸徑，d 340mm查表 6.7 選用金屬滑塊聯(lián)軸器為：D060D=110L=70h=16s=0.5七、潤(rùn)滑方式25機(jī)械設(shè)計(jì)課

38、程設(shè)計(jì)由于所設(shè)計(jì)的減速器齒輪圓周速度較小，低于2m/s，故齒輪的潤(rùn)滑方式選用油潤(rùn)滑，軸承的潤(rùn)滑方式選用脂潤(rùn)滑?？紤]到減速器的工作載荷不是太大， 故潤(rùn)滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（ GB5903 1986），牌號(hào)選68 號(hào)。潤(rùn)滑油在油池中的深度保持在6880mm 之間。軸承的潤(rùn)滑脂選用合成鋰基潤(rùn)滑脂（SY1413 1980）。牌號(hào)為 ZL 2H。由于軸承選用了脂潤(rùn)滑，故要防止齒輪的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承將潤(rùn)滑脂稀釋，也要防止?jié)櫥魅缬统刂袑?rùn)滑油污染。所以要軸承與集體內(nèi)壁之間設(shè)置擋油環(huán)。八、減速器附件1.窺視孔及窺視孔蓋：由于受集體內(nèi)壁間距的限制，窺視孔的大小選擇為長(zhǎng) 75mm，寬 50mm。蓋板尺寸選擇

39、為長(zhǎng)115mm，寬 90mm。蓋板周圍分布 4 個(gè) M8 的全螺紋螺栓。由于要防止污物進(jìn)入機(jī)體和潤(rùn)滑油飛濺出來，因此蓋板下應(yīng)加防滲漏的墊片。考慮到濺油量不大，故選用石棉橡膠紙材質(zhì)的紙封油圈即可?？紤]到蓋板的鑄造加工工藝性，故選擇帶有凸臺(tái)的鑄鐵蓋板。2.通氣器：為防止由于機(jī)體密封而引起的機(jī)體內(nèi)氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙及密封處向外滲漏，使密封失靈。故在窺視孔蓋凸臺(tái)上加安通氣裝置。由于減速器工作在情節(jié)的室內(nèi)環(huán)境中，故選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的通氣螺塞即可，其規(guī)格為M10 1。3.放油孔及放油螺塞： 為了能在換油時(shí)將油池中的污油排出，清齒輪的潤(rùn)滑方理油池，應(yīng)在機(jī)座底部油池最低處開設(shè)放油孔。選擇放油螺塞規(guī)格式選用

40、油潤(rùn)滑為 M12 1.25?？紤]到其位于油池最底部，要求密封效果好，故密封圈選用材質(zhì)為工業(yè)用革的皮封油圈。軸承的潤(rùn)滑方式選用脂潤(rùn)滑4.油面指示器： 為了能隨時(shí)監(jiān)測(cè)油池中的油面高度，以確定齒輪是否處于正常的潤(rùn)滑狀態(tài)，故需設(shè)置油面指示器。在本減速器中選用桿式油標(biāo)尺，放置于機(jī)座側(cè)壁，油標(biāo)尺型號(hào)選擇為M12。5.吊耳和吊耳環(huán)：為了方便裝拆與搬運(yùn)，在機(jī)蓋上設(shè)置吊耳，在26機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)機(jī)座上設(shè)置吊耳環(huán)。吊耳用于打開機(jī)蓋，而吊耳環(huán)用于搬運(yùn)整個(gè)減速器?？紤]到起吊用的鋼絲直徑， 吊耳和吊耳環(huán)的直徑都取16mm。6定位銷：本減速器機(jī)體為剖分式，為了保證軸承座孔的加工和裝配精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)接后，在鏜孔

41、之前，在機(jī)蓋與機(jī)座的連接凸緣上應(yīng)裝配定位銷。定位銷采用圓錐銷，安置在機(jī)體縱向兩側(cè)的聯(lián)接凸緣得結(jié)合面上，呈非對(duì)稱布置。圓錐銷型號(hào)選用GB117-86 A650。7.起蓋螺釘：在機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接凸緣的結(jié)合面上，為了提高密封性能，常涂有水玻璃或密封膠。因此聯(lián)接結(jié)合較緊，不易分開。為了便于拆下機(jī)蓋，在機(jī)蓋地凸緣上設(shè)置一個(gè)起蓋螺栓。取其規(guī)格為M8 20。其中螺紋長(zhǎng)度為 16mm，在端部有一個(gè)4mm 長(zhǎng)的圓柱。8.鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸機(jī)械設(shè)計(jì)箱座壁厚 8mm箱蓋壁厚 8mm箱蓋凸緣厚度 12mm箱座凸緣厚度 12mm地腳螺釘直徑 20mm(M20)地腳凸緣寬 50mm地腳螺釘數(shù)目 6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 16mm(M16)蓋與座聯(lián)接螺栓直徑 10mm(M10)軸承端蓋螺釘直徑 8mm(M8)數(shù)目 24檢查孔蓋螺釘直徑 8mm(M8)定位銷直徑 6mm小 5.59大 6長(zhǎng) 50外箱壁至軸承端面距離 45mm箱座底部凸緣寬度 50mm低速級(jí)齒頂圓與內(nèi)箱壁距離10mm箱蓋、箱座筋厚 6.8mm箱座深度 202mm27機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)箱座高度 220mm九、