一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

1、一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書 作者: 日期：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一、傳動(dòng)方案擬定3二、電動(dòng)機(jī)的選擇.4三、確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 .6四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) .7五、普通V帶的設(shè)計(jì).10六、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .15七、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .18八、箱體的設(shè)計(jì) .27九、鍵連接的設(shè)計(jì)29十、滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)31十一、潤滑和密封的設(shè)計(jì)32十二、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 33十三、設(shè)計(jì)小結(jié) .33設(shè)計(jì)題目：單級(jí)圓柱齒輪減速器機(jī)械系：設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：一、設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸上的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù) 工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)載荷變化不大，空載啟動(dòng)。減速器小批量生產(chǎn)，使 用期限1

2、0年，一班制工作，卷筒不包括其軸承效率為 96%,運(yùn)輸 帶允許速度誤差為5%。原始數(shù)據(jù) 編號(hào)1運(yùn)輸帶拉力F(N)1500運(yùn)輸帶速度V(m/s)1.1卷筒直徑D(mm)220設(shè)計(jì)任務(wù)要求：1 .減速器裝配圖紙一張(A1圖紙)2 .軸、傳動(dòng)零件圖紙各一張(3號(hào)圖紙)3 .設(shè)計(jì)說明書一分32計(jì)算過程及計(jì)算說明一、傳動(dòng)方案擬定設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)(1)已知條件：1 .工作環(huán)境：一般條件，通風(fēng)良好；2 .載荷特性：工作平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；3 .使用期限：8年，大修期3年，單班工作；4 .卷筒效率：4=0.96 ;5 .運(yùn)輸帶允許速度誤差：土 5%6 .生產(chǎn)規(guī)模：一般規(guī)模廠中小批量生產(chǎn)。(2)、

3、原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力 F=1500N;帶速 V=1.1m/s;滾筒直徑D=220mm；方案擬定：采用V帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足 傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸 振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成 本低，使用維護(hù)方便。1.電動(dòng)機(jī)2.V 帶傳動(dòng) 3.圓柱齒輪減速器4.連軸器5.滾筒6運(yùn)輸帶二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇 Y系列三相 異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封 閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，具結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價(jià)格 低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無腐 蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。2、電動(dòng)機(jī)容量選擇：電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：式(1) : Pd=

4、pw/i (kw)由式(2): P w=f V/1000 (KW)因此Pd=FV/1000 甲(KW)由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為： 3毛總.=Ti XX耳X乳X方式中f：刀1、斗、刀3、刀4、刀5分別為帶傳動(dòng)、軸 承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。取“ 1=0.95，42 =0.96，43 =0.97, T4 = 0,9 7則： 率=0.96 X0.98 X0.97 X0.99X0.96=0.7827所以：電機(jī)所需的工作功率：Pd = FV/1000 甲=(3000 X1.1)/(1000X0.83) =2.108 (kw)3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒工作轉(zhuǎn)速為：n卷筒= 60X1000V/

5、 (兀 D) 二(60X1000X1.1)/ (220 -兀)=95.49r/min根據(jù)手冊(cè)P 7表1推薦的傳動(dòng)比合埋范圍，取圓 柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I '=36。取V帶傳動(dòng)比I 1 = 24 o則總傳動(dòng)比理論范 圍為：I a' = 624。"電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為N'd=I 'aXn 卷筒二(6 24)X95.49=572.96 2291.83 r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：1000和1500r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：(如下表)方案電動(dòng) 機(jī)型 號(hào)額;正功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)同步轉(zhuǎn) 速滿載轉(zhuǎn) 速

6、1Y100L 1-42.2150014202Y112M-62.21000960綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，方案 1計(jì)算后帶速小于5m/s,相比之下第2方案比較適合。此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y112M-2 ,中心高H外形尺寸l X(AC/2+AD) >HD底角安裝尺寸A XB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D XE裝鍵部位尺寸FXGD132520X345X315216X1401228X608X7三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比:由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：ia=nm/n=nm/n 卷筒=940/95.49=9

7、.84總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積，配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia=i0Xi（式中i0、i分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比）2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：根據(jù)指導(dǎo)書P7表1,取i0=2.8 （普通V帶i=24）因?yàn)椋篿a=ioXi所以：i=ia/i。=9.84/2.8= 3.5k傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)：各傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為I軸，n軸，以及10.11, 為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比邛1,邛2,為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率Pi, Pn,為各軸的輸入功率（KW）T I , Tn,為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（N m）n I ,nn ,為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（r/min）,按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各卜的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、

8、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算(1)計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)：I 軸:n I =nm/ io由指導(dǎo)書的表1 得到：41=0.9672=0.982=0.97件0.99=940/2.8=335.7 (r/min)n 軸：n n = n i / i1=335.7/3.5=95.92r/min卷筒軸：nm= nn(2)計(jì)算各軸的功率：I 軸:PI =PdX 印=PdX ” =2.2X0.96=2.112 (KW) n 軸：Pu = P I x 砰=PI x 2nx a =2.112X0.96X0.96=1.95 (KW)上算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為：Td=9550 Pd/nm=9550X2.2/940 =2

9、2.35 N mI 軸 Ti = 9550 P1/n1 =75.1 N mII 軸 Tn = 9550 P2/n2 =194.15 N mi0為市傳動(dòng)傳動(dòng)比i1為減速器傳動(dòng) 比滾動(dòng)軸承的效率班 0.980.995在本設(shè)計(jì)中取0.98綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下:日率(KW)轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)比效率扭矩(N.M )電動(dòng)機(jī) 軸2.29602.80.9622.35I軸2.112335.53.50.9660.1n軸1.9595.921.000.96194.2五.V帶的設(shè)計(jì)(1)選擇普通V帶型號(hào)由 Pc=KaP=1.2X2.1=2.52 ( KW)根據(jù)課本P134表9-7得知具交點(diǎn)在A、B型交界線處，故A

10、、B型兩方案待定：方案1:取A型V帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，弁驗(yàn)算帶速：則取小帶輪d1=100mmd2=n1 d1 (1- /n2=i d1 (1-)=2.8X100 X(1-0.02)=274.4mm由表9-2取d2=280mm(雖使n2略有減少，但其誤差小于5%,故允許)帶速驗(yàn)算： V=n 1 d1 /兀(1000X60)由課本P134表9-5 查得 KA=1.2由課本P132表9-2得，推薦的A 型小帶輪基準(zhǔn)直 徑為75mm125mm=940X100 /兀（1000X60）=4.9m/s不介于525m/s范圍內(nèi)，故不合適取 di=106mmd2=ni di （1- /n2=i di （1-）

11、=2.8 X106 x（1-0.02）=290.9mm由表9-2取d2=300mm（雖使n2略有減少，但其誤差小于5%,故允許）帶速驗(yàn)算：V=n1 d1/兀（1000X60）=940X106 /兀（1000X60）=5.22/s介于525m/s范圍內(nèi)，故合適確定帶長和中心距a：a0=1.5 (d1+d2) =1.5 (106+300) =649.6取 a0=650滿足：0.7 11+d2)< a0< 2 - d1+d2)0.7X (106+300) < sp<2X (106+300)284.2 <a0<812初定中心距a0=650 ,則帶長為L0=2 ac+

12、 兀, d什d2)+ (d2-d1)2/(4 a。)=2X650+兀- 106+300) /2+ (300-106) 2/(4 X650)=1952.2 mm由表9-3選用Ld=2050mm的實(shí)際中心距a=a0+(L d-L 0)/2=650+(2050-1952.2)/2=698.9 mm驗(yàn)算小帶輪上的包角a 1a1=180-(d2d) x57.3/a=180-(300-106) x57.3/698.9=164.1>120 合適確定帶的根數(shù)Z=PC/ (P0+AP0) KL Ka)=2.52/ ( (0.95+0.11) X0.97X1.01)=2.43故要取3根A型V帶計(jì)算軸上的壓力

13、由書9-18的初拉力公式有F0=500 Pc 2.5/K a-1) /z c+q v2=500X2.52X Q.5/0.97-1) / (3X5.22) +0.17X5.022= 1126.9 N由課本9-19得作用在軸上的壓力FQ=2zF0 sin( o/2)=2X3 x126.9Xsin(164.1/2)=754.1 N。適由機(jī)械設(shè)計(jì)書表9-4查得P0=0.95由表9-6查得 P0=0.11由表9-7查得K a=0.95由表9-3查得Kl=0.96由課本表9-2得， 推薦的B型小帶輪 基準(zhǔn)直徑125mm280mm由機(jī)械設(shè)計(jì)書 表9-4查得 Po=2.08由表9-6查得 P0=0.30由表9

14、-7查得K a=0.95由表9-3查得齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：(1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精等級(jí)。小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS,大齒輪選用45號(hào)鋼正火，齒面硬度為 200HBS。齒輪精度初選8級(jí)(2)、初選主要參數(shù)Z1=20 , u=4.5Z2=Z1 u=20X4.5=90取小a=Q3,貝U6d=05 i+1) =0.675(3)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑3 2" u 1、3duZeZhZ,叫確定各參數(shù)值載荷系數(shù) 查課本表6-6取K=1.2小齒輪名義轉(zhuǎn)矩T1=9.55 x106 xP/m=9.55 x1

15、06x4.23/342.86=1.18x105 N mm材料彈性影響系數(shù)由課本表 6-7 ZE=189.8 MPa區(qū)域系數(shù)Zh=2.5®重合度系數(shù)g=1.88-3.2 1/Z1+1/Z2)=1.88-3.2x (1/20+1/90) =1.69'4 £t- 34 1.6930.77許用應(yīng)力 查課本圖6-21 (a)bHlimJ 610MPa bHlim2 560MPa查表6-8按一般可靠要求取Sh=1 貝U 人入也m1 610MPaSh叫上"Hlm2 560MPa Sh取兩式計(jì)算中的較小值，即。h =560Mpa于是 di A 3回11 u 1 ZEZHS

16、 *丫 Vd u h52c 2 1.2 1.18 10 4.5 1 189.8 2.5 0.77=314.5560=52.82 mm(4)確定模數(shù)m=d1/Z1 >52.82/20=2.641取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值m=3(5)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算bF 2KYFsY校核bd1m式中。小輪分度圓直徑 d1=m Z=3 X20=60mm 齒輪嚙合寬度 b= Wd d1 =1.0 X60=60mm 復(fù)合齒輪系數(shù) YFS1=4.38 YfS2=3.95 重合度系數(shù) Y £=0.25+0.75/ d=0.25+0.75/1.69=0.6938許用應(yīng)力 查圖6-22 (a)oFiim1 =245

17、MPa oFiim2=220Mpa查表6-8 ,取Sf=1.25則八1lim 1245Sf196MPaOF lim 2SF1.25IIS 176Mp，計(jì)算大小齒輪的 法弁進(jìn)行比較Yfs14.38bF11960.02234«F YfS2 b f123.950.02244176YFS1 <°>1YfS2b f12取較大值代入公式進(jìn)行計(jì)算則有2KT1x, -2 1.2 1.18 105°"f 21 Yfs2> 3.95 0.6938bdm60 60 3=71.86< OF 2故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求(6)幾何尺寸計(jì)算di=m Z=3

18、X20=60 mmd2=m Z1=3X90=270 mma=m Z1+Z2) =3X (20+90) /2=165 mm b=60 mm b2=60 取小齒輪寬度 b1=65 mm(7)驗(yàn)算初選精度等級(jí)是否合適齒輪圓周速度 v= %d1 n1/ (60X1000) =3.14X60X342.86/ (60X1000) =1.08 m/s對(duì)照表6-5可知選擇8級(jí)精度合適。七軸的設(shè)計(jì)1, 齒輪軸的設(shè)計(jì)(1)確定軸上零件的定位和固定方式(如圖)1, 5滾動(dòng)軸承2一軸 3齒輪軸的輪齒段 4一套筒6密封蓋7一軸端擋圈8一軸承端蓋9一帶輪10一鍵(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255

19、HBs軸的輸入功率為 Pi =4.32 KW轉(zhuǎn)速為 n I =342.86 r/min根據(jù)課本P205 (13-2)式,弁查表13-2,取c=115Pl的值為前 面第10頁中 給出d > C 3F- 115 3，4.3226.76mm n342.86(3)確定軸各段直徑和長度O從大帶輪開始右起第一段，由于帶輪與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加 5%,取D仁30mm,又帶輪 的寬度 B= (Z-1) e+2 f在前面帶輪的 計(jì)算中已經(jīng)得 到Z=3 其余的數(shù)據(jù)手 冊(cè)得到 Dl=O30mm Ll=60mmD2= 38mmL2=70mmD3= 40mmL3=20mmD4= <M8mmL4=10m

20、mD5= 66mmL5=65mmD6= 48mmL6= 10mmD7= 40mm=(3-1) X18+2X8=52 mm 4L7=18mmFt=1966.66NmFr=628.20Nm則第一段長度L1=60mmG)右起第二段直徑取D2=38mm根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤滑脂的要求 卜箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的 距離為30mm,則取第二段的長度 L2=70mm右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球 軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用 6208 型軸承，其尺寸為 dXDXB=40 X80X18,那么該段的 直徑為D3=d>40mm,長度為L3=20mm右起第

21、四段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩，具直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D4=g8mm,長度取 L4= 10mmRA=RB =983.33NmRa'=Rb' =314.1 N(5右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒 頂圓直徑為66mm,分度圓直徑為60mm,齒輪的 寬度為65mm,則，此段的直徑為 D5=O66mm,長度 為 L5=65mm右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩，其直 徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取 D6=O48mmMC=60.97Nm MC1'= MC2' =19.47 NmMC1=MC2 =64.0NmT=59.0 Nm長度取L6= 10mm右起第七段，

22、該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸 徑為 D7=O40mm,長度 L7=18mm(4)求齒輪上作用力的大小、方向小齒輪分度圓直徑：di=60mm(2作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =1.18x105 N mm求圓周力：FtFt=2T/d2=2 X1.18x105/60=1966.67Na=0.6MeC2=73.14Nm0-1 =60Mpa求徑向力FrFr=Ft - tana =1966.67xtan200=628.20NFt, Fr的方向如下圖所示(5)軸長支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上 上勺安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =983.33 N垂直面的支反力

23、：由于選用深溝球軸承則Fa=0那么 Ra'=Rb' =FrX62/124=314.1 N(6)畫彎矩圖右起第四段剖面C處的彎矩：水平面的彎矩： MC= RA X62=60.97 Nm垂直面的彎矩： MC1'= MC2'=RA'X62=19.47 Nm合成彎矩：MD=35.4NmM C1 MC2 , Mc2 MC1260.972 19.47264.0Nm(7)畫轉(zhuǎn)矩圖：T= FtXd1/2=59.0 Nm(8)畫當(dāng)量彎矩圖因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，5=0.6可得右起第四段剖面 C處的當(dāng)量彎矩： 22MeC2 , Mc2 (a T) 73.14Nm(9

24、)判斷危險(xiǎn)截面弁驗(yàn)算強(qiáng)度右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑 與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險(xiǎn)截面。已知MeC2=73.14Nm，由課本表13-1有：0i =60Mpa 則：oe= M eC2/W= M eC2/(0.1 D43)=73.14X1000/(0.1 X443)=8.59 Nm< 口右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故 卜面也為危險(xiǎn)截面：MD J( a T)2 0.6 59 35.4Nmue= MD/W= M D/(0.1 D13)=35.4X1000/(0.1 X303)=13.11 Nm< g所以確定的尺寸是安全的。受力圖如下：二: 猛 1鼻J10J1*6

25、家門i 川口 m.i1 1111! i1 1 1 1 Jrr i141 1i 1 1 1 11 1_9.-1Nn |1Wri iA1111/iViJ ! h .Jl1 i ii i1111314 Nri11.4.1/il l1111 一 1 _JIk輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)確定軸上零件的定位和固定方式(如圖)D1 = E5mmL1=82mmD2=O52mmL2=54mmD3= O55mmL3=36mmD4= 060mmL4=58mmD5= 066mm1, 5滾動(dòng)軸承2一軸3齒輪4一套筒6一密封蓋 7一鍵8一軸承端蓋9一軸端擋圈10半聯(lián)軸器 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255H

26、Bs軸的輸入功率為 Pn =4.11 KW 轉(zhuǎn)速為 n n =77.22 r/min根據(jù)課本P205 (13-2)式，弁查表13-2,取 c=115一 一 P .1 4.11 一一d) C 31 115 31 43.28mm, n77.22(3)確定軸各段直徑和長度從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通 過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加 5%,取045mm,根據(jù) 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TC=KAXTn=1.3X518.34=673.84Nm,查 標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014 2003,選用LXZ2型彈性柱銷 聯(lián)軸器,半聯(lián)軸器長度為l1=84mm,軸段長 L1=82mm右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該 段的直徑取

27、52mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于 對(duì)軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半 聯(lián)軸器左端面的距離為 30mm,故取該段長為 L2=74mm右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球 軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用L5=10mmD6= O55mmL6=21mmFt=3762.96NmFr=1369.61Nm6211型軸承，其尺寸為 dXDXB=55X100X21,那 么該段的直徑為55mm,長度為L3=36右起第四段，該段裝有齒輪，弁且齒輪與軸 用鍵聯(lián)接，直徑要增加 5%,大齒輪的分度圓直 徑為270mm,則第四段的直徑取60mm,齒輪寬 為b=60mm,為了保證定位的可靠性，取軸段長

28、 度為 L4=58mm©右起第五段，考慮齒輪的軸向定位 ，定位 軸肩，取軸肩的直徑為 D5=(D66mm，長度取 L5=10mm右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸 徑為 D6=O55mm,長度 L6=21mm(4)求齒輪上作用力的大小、方向O大齒輪分度圓直徑：di=270mm作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =5.08 x105N mmRA=RB =1881.48NmRa'=Rb' =684.81 N®求圓周力：FtFt=2T2/d2=2 X5.08 x105/270=3762.96N求徑向力FrFr=Ft tana =3762.96xtan200=1369

29、.61N Ft, Fr的方向如下圖所示MC=116.65Nm MC1'= MC2' =41.09 NmMC1=MC2 =123.68NmT=508.0 Nm(5)軸長支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在 軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。水平面的支反力： RA=RB=Ft/2 = 1881.48 N垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0那么 RA'=RB' =FrX62/124= 684.81 N(6)畫彎矩圖右起第四段剖面C處的彎矩：a=0.6MeC2=307.56Nm水平面的彎矩： MC=RAX62= 116.65 Nm垂直面的彎矩： MC1 =

30、MC2'=RA'X62=41.09 Nm 合成彎矩：MC1 MC2 M C2 M C1260.972 19.472123.68NmC1C 2CC I(7)畫轉(zhuǎn)矩圖： T= FtXd2/2=508.0 Nm(8)畫當(dāng)量彎矩圖>1 =60MpaMD=33.45Nm因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，5=0.6可得右起第四段剖面 C處的當(dāng)量彎矩：Mec2 Mc22(a T)2307.56Nm(9)判斷危險(xiǎn)截面弁驗(yàn)算強(qiáng)度右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其 直徑與相鄰段相差不大，所以剖面 C為危險(xiǎn)截 面。已知MeC2=307.56Nm ,由課本表13-1有:口 =60Mpa 則：(e

31、= M eC2/W= M eC2/(0.1 D43)=307.56X1000/(0.1 X603)=14.24 Nm< g右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較 小，故該面也為危險(xiǎn)截面：MD J( a T)20.6 508.0 304.8Nmoe= MD/W= M D/(0.1 D13)=304.8X1000/(0.1 X453)=33.45 Nm< g 所以確定的尺寸是安全的。以上計(jì)算所需的圖如下：繪制軸的工藝圖(見圖紙)八.箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件 嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè) 間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。 窺視

32、孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤滑油 飛濺出來。(2)放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油， 注，曲前用螺塞賭注。(3)油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油卸身度，以保證有正常的油 量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫 度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏。所 以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi) 熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體 有縫隙處的密封性能。(5)啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封 膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機(jī) 蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先 擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在

33、軸承端蓋上也可以安裝啟蓋 螺釘，便于拆卸端蓋。對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如 裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。(6)定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和 機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏈孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位 置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位置不應(yīng)該對(duì) 稱布置。(7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一 調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位 置的作用。(8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蠱上裝后環(huán)首螺釘或鑄 出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。(9)密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝 密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為 標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選

34、 用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：名稱符號(hào)尺寸(mm)機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚討8機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b 112機(jī)座底凸緣厚度b 220地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑di16機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d212聯(lián)軸器螺栓d2的間距l(xiāng)160軸承端蓋螺釘直徑d310窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d8df, di, d2至外機(jī)壁距離C126, 22, 18df, d2至凸緣邊緣距離C224, 16軸承旁凸臺(tái)半徑R124, 16凸臺(tái)高度h根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便 于扳手操作為準(zhǔn)外機(jī)壁至軸承座端面距離l160, 44大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁跑離 112齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁跑離 210機(jī)蓋

35、、機(jī)座肋厚m1 ,m27, 7軸承端蓋外徑D290, 105軸承端蓋凸緣厚度t10軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以Md1和Md2互/、干涉 為準(zhǔn)，,般S=D2九.鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)1.輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接此段軸徑 di=30mm,Li=50mm查手冊(cè)得，選用C型平鍵，得：A 鍵 8x7 GB1096-79 L=L i-b=50-8=42mmT=44.77N m h=7mm根據(jù)課本P243 (10-5)式得op=4 T/(d h L)=4x44.77x1000/ (30x7x42)=20.30Mpa < 網(wǎng)(110Mpa)2、輸入軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑 d2=44mm L2=62

36、mm T i =120.34N m 查手冊(cè) 選A型平鍵GB1096-79B 鍵 12x8 GB1096-79l=L 2-b=62-12=50mm h=8mme=4 Ti/ (dh 卜)=4x120.34x1000/ (44x8x50)=27.34Mpa < 初(110Mpa)3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑 d3=60mm L3=58mm T n =513.63Nm查手冊(cè)P51選用A型平鍵鍵 12x8鍵 18x11 GB1096-79 l=L 3-b=60-18=42mm h=11mm op=4Tn/ (dh 卜)=4x513.63x1000/ (60x11 M2)=74.11Mpa < (110Mpa)十.滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命Lh10>00x16=48000 小時(shí)1 .輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算(1)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以 P=Fr=628.20N(2)求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值114600)，1c fdP/60nl、之 1.2 628.20 z 60 342.86C' (6-Lh)£ (6ft10611065048.38N(3)選擇軸承型號(hào)查課本表11-5,選擇6208軸承 Cr=29.5KN 由課本式11-3有Lh106ftC60n (fdP)'1061 2950