二級(jí)齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、唐山學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1 前言機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿(mǎn)足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿(mǎn)足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。 本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為直齒圓柱齒輪減速器，第二級(jí)傳動(dòng)為閉式齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之。本設(shè)計(jì)采用的是二級(jí)直齒輪傳動(dòng)，直齒輪不產(chǎn)生

2、軸向力，但傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，適合低速傳動(dòng)。 說(shuō)明減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料選擇和應(yīng)用場(chǎng)合。 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識(shí)和繪圖技能，完成傳動(dòng)裝置的測(cè)繪與分析，通過(guò)這一過(guò)程全面了解一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識(shí)，培養(yǎng)綜合分析、實(shí)際解決工程問(wèn)題的能力。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2.1設(shè)計(jì)題目，內(nèi)容及要求 2.1.1設(shè)計(jì)題目：用于帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)二用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器.運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷變化較平穩(wěn), 運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。,減速器小批量生產(chǎn)，工作在室外，灰塵較大，常溫,使用期限10年(

3、250天/年),三班制工作,檢修間隔期為三年一大修。車(chē)間有三相交流,電壓380/220V。2.1.2內(nèi)容及要求：1）機(jī)械裝置的總體設(shè)計(jì)電機(jī)的選擇、總傳動(dòng)比的計(jì)算及機(jī)械傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算2）傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；傳動(dòng)裝置裝配草圖和零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裝配圖的設(shè)計(jì)與繪制。 3）零件圖設(shè)計(jì)：軸零件圖繪制；齒輪零件圖的繪制。4）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，不少于60008000字。2.2原始資料 2.2.1傳動(dòng)方案及工作條件1）工作情況：三班制單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)速允許誤差±5% ；2）使用折舊期：10年，每年工作250天；3）工作環(huán)境：室外，灰塵較大，常溫；4）動(dòng)

4、力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380/220V ；5）檢修間隔期：三年一大修，半年一小修；6）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械制造工廠，批量生產(chǎn)； 2.2.2原始技術(shù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編號(hào)C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10運(yùn)輸帶工作拉力F（N）5000520040004500420044005300580030003500運(yùn)輸帶工作速度V(m/s)0.50.40.80.360.550.450.650.380.480.66卷筒直徑D(mm)4604503904704804004104204654752.3設(shè)計(jì)步驟1）傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2)電動(dòng)機(jī)的選擇3)確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4)計(jì)算傳動(dòng)裝

5、置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5)設(shè)計(jì)V帶和帶輪6)齒輪的設(shè)計(jì)7)滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及鍵和聯(lián)軸器的選擇。8)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9)潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)3 總體設(shè)計(jì)方案1.傳動(dòng)裝置的組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、卷筒等組成。2.傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3.確定傳動(dòng)方案：其傳動(dòng)方案如下：圖3-1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。選擇二級(jí)圓柱齒輪減速器（同軸式式）。4 電動(dòng)機(jī)的選擇1.選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型按工作要求選用Y系列全封閉自扇式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V。2.選擇電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率為工作機(jī)所需功率為各部分

6、效率：V帶傳動(dòng)效率；滾動(dòng)軸承效率；閉式齒輪傳動(dòng)效率；聯(lián)軸器效率；傳動(dòng)滾筒效率 。代入得 所需電動(dòng)機(jī)功率為 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于即可。選電動(dòng)機(jī)的額定功率為3KW。3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滾筒軸工作轉(zhuǎn)速二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比i=840,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有1500和3000的電動(dòng)機(jī)。3000總傳動(dòng)比大，傳動(dòng)裝置外廓尺寸大，制造成本高，結(jié)構(gòu)不緊湊。故取1500的電動(dòng)機(jī)綜上所述，符合以上數(shù)據(jù)要求的電動(dòng)機(jī)只有Y100L2-4型電動(dòng)機(jī)。5 傳動(dòng)比、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1.計(jì)算傳動(dòng)比總傳動(dòng)比2.分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)比 則減速器的傳動(dòng)比 為 由于為同軸式減速器，故高

7、速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比為 3.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算0軸（電動(dòng)機(jī)軸）1軸（高速軸） 2軸（中間軸） 3軸（低速軸） 4軸（滾筒軸） 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果：軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/N·m轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸2.8419.11420111軸2.732.7055.0854.53473.3330.962軸2.622.59144.31142.87173.382.730.963軸2.522.49378.93375.1463.512.730.96滾筒軸2.472.45371.41367.7063.5110.986 齒輪的設(shè)計(jì)6.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.選擇齒輪

8、類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角取為。 （2）帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，選用7級(jí)精度。 （3）材料選擇。由表10-1，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼，齒面硬度為240HBS。280HBS-240HBS=40HBS>30HBS （4）、選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù),取。2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)試算小齒輪分度圓直徑，即。確定公式中各參數(shù)的值。 試選； 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩； 由表10-7選取齒寬系數(shù)；由圖10-20查得區(qū)域系數(shù); 由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)； 由式10-9計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合系數(shù)： 計(jì)算疲勞許

9、用應(yīng)力； 由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為、。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)、，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，可得取其中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即。試算小齒輪分度圓直徑：取=67.5mm（2）、調(diào)整小齒輪分度圓直徑計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度v：齒寬b：計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)由表10-2查得使用系數(shù);根據(jù)V=1.67 m/s、7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)；齒輪的圓周力：由表103查得齒間載荷分配系數(shù); 在這里由表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐不對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù)；由此得到實(shí)際載荷系數(shù)：可得按實(shí)

10、際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑：及相應(yīng)的齒輪模數(shù)3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）試算模數(shù)，即確定公式中各參數(shù)的值試選；由式10-5計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)：；計(jì)算由圖10-17查得齒形系數(shù)、；由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)、；由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為、；由圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù)、；取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得：取其較大者，即試算模數(shù)：（2）調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度V。齒寬b。寬高比b/h。計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)根據(jù)、7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)；由；查表得齒間載荷分配系數(shù)；由表10-4用插值法查得，結(jié)合，得，則載荷系數(shù)：;可得按實(shí)際載

11、荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)：為使其滿(mǎn)足要求，取m=1.5mm，取。1.1.4、幾何尺寸計(jì)算由上有m=2mm，；則，。（4）齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 按前述類(lèi)似做法，有，有 （5）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 按前述類(lèi)似做法，有，有，m=2mm，。有 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求主要設(shè)計(jì)結(jié)論：6.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.選齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 選用斜齒圓柱齒輪，壓力角=20，初選螺旋角=，精度等級(jí)選用7級(jí)精度；材料及熱處理：選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。試選小齒輪齒數(shù)z121，大齒輪齒數(shù)z2=z1*i=23*5

12、.848=122.8.圓整z2=122。此時(shí)，i=122/21=5.809，誤差為0.658%。2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3. 2.按式（1021）試算小齒輪分度圓直徑，即 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選Kt1.3 由圖1020選取區(qū)域系數(shù)2.433由表10-7選取尺寬系數(shù)d1 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T21=表105查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mpa 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù).= =1.2125=1.649=0.75697螺旋角系數(shù)=0.985由圖1025d查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1550MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2550MPa；由式（1015）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

13、N160n1jLh60×710×1×（24×250×10）2.566×N2N1/53.99×由圖1023查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.93；KHN20.96 MPa558MPa MPa528MPa 取和中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,因此可得=528MPa 計(jì)算小齒輪分度圓直徑=mm=37.78mm（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：圓周速度v。=0.4348m/s齒寬b。b=1x41.54mm=41.54mm。計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。已知載荷平穩(wěn)，所以取=1根據(jù)v=0.4348m/s,7級(jí)精度，由

14、圖108查得動(dòng)載系數(shù)=1.02=44.92N/mm>100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)=1.2。由表104用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，得齒向載荷分配系數(shù)=1.4293。故實(shí)際載荷系數(shù)K=2.062由式（10-12）可得按實(shí)際的載荷系數(shù)算得的分度圓直徑，=44.05mm及相應(yīng)的齒輪模數(shù)=2.20mm3.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 由式（10-7）計(jì)算模數(shù)，即 （1）確定公式中各參數(shù)的值：試選=1.3。由式（10-5）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。=1.2786=0.8366由式（10-19），可計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)。=0.8076計(jì)算。由當(dāng)量齒數(shù)=22.98

15、8，=134.646，查10-17得齒形系數(shù)=2.71,=2.18。由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)=1.56、=1.82。由圖1024c查得小齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限Flim1500MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Flim2380MPa；由圖1022查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN10.92,KFN20.96。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4，由式（10-14）得=328.57MPa=260.57MPa=0.0128=0.01556因?yàn)榇簖X輪的大于小齒輪，所以取=0.01556試算模數(shù)=1.780mm調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度v。=28.986mm=1.07757m/s齒寬b。

16、b=1x28.986mm=28.986mm齒寬高比b/h。=3.0134b/h=28.986/3.0134=9.619計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.07757m/s,7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)=1.06；N=N=94.643N/mm>100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)=1.4。由表104用插值法查得齒向載荷分配系數(shù)=1.43,結(jié)合b/h=9.619,查圖10-13，得=1.35故實(shí)際載荷系數(shù)K=1.547由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核式代入數(shù)值得=226.5MPa<260.57MPa滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。故取模數(shù)m=2合適。4.幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距=148.41mm因二級(jí)

17、減速器為同軸式，中心距相等，故將此中心距圓整成150mm。圓整后的中心距修正螺旋角=計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑=43.75mm=256.25mm計(jì)算齒輪寬度=43.75mm考慮都安裝誤差，取小齒輪齒寬b1=50mm，大齒輪齒寬b2=44mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故選用腹板式。5.主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)Z121，Z2=122，模數(shù)m=2mm，壓力角=，螺旋角=，中心距a=150mm，齒寬b1=50mm，b21=44mm，小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。7 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及滾動(dòng)軸承的選擇7.1中間速軸的設(shè)計(jì)及軸承的選擇1

18、. 求中間軸上小大齒輪的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T。低速級(jí)上的小齒輪：高速級(jí)上的大齒輪：2. 求作用在齒輪上的力小齒輪：因已知小齒輪的的分度圓直徑為而大齒輪：已知大齒輪的的分度圓直徑為而3初步確定軸的最小直徑.先按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取，于是得4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案：如圖所示圖3.7.1 中間軸（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 該中間軸的最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承所在的軸的直徑，為了使所選的軸的直徑與滾動(dòng)軸承的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選用滾動(dòng)軸承，在此處軸既受徑向力，又受軸向力，所以選用單列圓錐滾子軸承，參

19、照工作面要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的角接觸球軸承7212AC，其尺寸為,所以，左端軸承右側(cè)采用套筒定位，套筒右側(cè)是一非定位軸肩，非定位軸肩的高度，所以，同理，給右端軸承定位的套筒左端也為一非定位軸肩，所以。至此，中間軸上各軸段的直徑已設(shè)計(jì)出。取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離為14mm ，滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)部距離為9mm。所以有，由上已知低速級(jí)小齒輪的齒寬為，由于齒輪所在軸段應(yīng)比齒輪輪轂短2-3mm ，所以可確定，兩齒輪中間軸段為一軸環(huán)，其寬度，所以取。至此，中間軸上各軸段長(zhǎng)度已確定。（3）中間軸上零件的周向定位：齒輪與軸之間的周向定位采用平鍵連接，由表6-1查得采用平鍵尺

20、寸為，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4） 確定軸上的圓角和倒角尺寸取軸端倒角為C2，各軸肩處的圓角半徑為R1。5. 軸的強(qiáng)度校核首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，如下圖：圖3.7.2中間軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖在確定軸承的支點(diǎn)位置之前，應(yīng)從手冊(cè)中查取a值，對(duì)于7212AC的角接觸球軸承，由手冊(cè)中查的，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距為183.6mm，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。其中 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖可看出截面2是軸的危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出的截面B處數(shù)據(jù)列于下表：載荷水平面H垂

21、直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)=前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=60MP 此軸合理安全。5. 軸承的校核（1） 求兩軸承受到的徑向載荷。 中間軸上軸承受力如下圖 將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)力系。圖中 在鉛垂面內(nèi)，對(duì)1處取矩，設(shè)所取彎矩順時(shí)針為正，則有，帶入數(shù)值得，解得。 又，即：。 在水平面內(nèi)，同理，對(duì)1處取矩，設(shè)所取彎矩順時(shí)針為正，則有,帶入數(shù)值的，解得。 又,即。所以有,。（2） 求兩軸承的計(jì)算軸向力 該中間軸所選軸承為7212AC的軸承，查表得其派生軸向力計(jì)算方法為,所查取得。所以有,外在軸向力為,因?yàn)?所以軸承2

22、被壓緊，軸承1被放松。 所以可求得軸承1所受軸向力為 ，軸承2所受軸向力為。（3） 求兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷查手冊(cè)可知，判斷系數(shù)，又因?yàn)?，查表得。取，所以，?取兩者中較大者進(jìn)行壽命計(jì)算，則。（4） 軸承壽命計(jì)算，此處所選軸承為7212AC的角接觸球軸承，所以，并從手冊(cè)上查的其基本額定動(dòng)載荷為,中間軸的轉(zhuǎn)速為，將數(shù)值帶入上述公式得。所以該軸承滿(mǎn)足壽命要求。7.2高速軸的的設(shè)計(jì)及軸承的選擇1. 求高速軸上小齒輪的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T。2. 初步確定軸的最小直徑先按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取，于是得3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案：

23、如圖所示（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 該高速軸的最小直徑顯然是安裝帶輪所在的軸的直徑現(xiàn)取軸的直徑為,該軸右端采用軸肩定位，考慮到軸肩的高度，現(xiàn)取，選用6307的深溝球球軸承。軸承兩端用擋油環(huán)定位，套筒右端為一定位軸肩，考慮到軸肩的高度，算的，軸段4-5為一軸環(huán)，其左端為一非定位軸肩，高1-2mm ，所以，軸段6-7右端為非定位軸肩取，至此，高速軸各軸段直徑已設(shè)計(jì)出。 結(jié)合中間軸相關(guān)軸段長(zhǎng)度的確定以及滾動(dòng)軸承寬度的大小，確定出，由上已知高速級(jí)小齒輪的齒寬為，由于齒輪所在軸段應(yīng)比齒輪輪轂短2-3mm ，所以可確定，齒輪左端軸段為一軸環(huán)，其寬度，所以取。取，并取至此，中間軸上各軸段

24、長(zhǎng)度已確定。（3）中間軸上零件的周向定位：齒輪與軸之間的周向定位采用平鍵連接，由表6-1查的大齒輪處采用平鍵尺寸為。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4） 確定軸上的圓角和倒角尺寸取軸端倒角為C2，各軸肩處的圓角半徑為R1。7.3低速軸的設(shè)計(jì)以及軸承的選擇1. 求低速軸上大齒輪的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T。2. 初步確定軸的最小直徑先按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取，于是得3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案：見(jiàn)圖（2）根據(jù)軸向定

25、位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度由圖知，該軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑，為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取。則 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用HL3型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為630000。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度為，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔的長(zhǎng)度為。 為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段直徑為；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑為。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。 初步選擇滾動(dòng)軸承。由于此

26、處軸承既受軸向力又受徑向力，結(jié)合所以選用7210C的角接觸球軸承。取3-4軸段，其尺寸為，故。軸段5-6處安裝有齒輪，齒輪右端為一非定位軸肩，所以取安裝齒輪處的軸段，齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為73mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂的寬度，故取。齒輪左側(cè)用軸肩定位，h=2mm。所以，結(jié)合軸2，為了使兩軸上的齒輪可以相互嚙合，并使軸的布置位置不超過(guò)箱體，所以取，。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。（3）軸上零件的周向定位。聯(lián)軸器、齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按、，查得齒輪與聯(lián)軸器聯(lián)接的平鍵截面，；齒輪與軸聯(lián)接的平鍵截面。同時(shí)為了保證齒輪與

27、軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸。取軸端倒角為C2，各軸肩處的圓角半徑為R1。8 鍵的選擇及強(qiáng)度校核8.1高速軸鍵的強(qiáng)度校核由軸直徑d=32mm，選擇A型鍵108，L=48mm，材料為45鋼。校核如下：MPa而故合格。8.2中間軸鍵的強(qiáng)度校核由軸直徑d=56mm，選擇A型鍵1610，L=37mm，材料為45鋼。校核如下：MPa而故合格。8.3低速軸鍵的校核 由軸直徑d=78mm,，選擇A型鍵22x14,L=35mm,材料為45鋼。校核如下：而故合格。9 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器的箱

28、體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合。1、 箱體有足夠的剛度箱體外輪廓為長(zhǎng)方形，為了增強(qiáng)了軸承座剛度，在機(jī)體為加鑄肋板。2、考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封及散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為70mm。為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精加工。3、 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8mm，機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便。減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸：名稱(chēng)符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度14箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑20地腳螺釘數(shù)目查

29、手冊(cè)4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑16機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）12軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）10視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）8定位銷(xiāo)直徑=（0.70.8）8，至外機(jī)壁距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4262219，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表42219外箱壁至軸承座端面距離=+（812）50大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離>1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>8機(jī)蓋，機(jī)座肋厚1010軸承端蓋外徑+（55.5）150軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離15010潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)1.齒輪的潤(rùn)滑由于所設(shè)計(jì)的減速器的雙級(jí)圓柱齒輪減速器， 兩個(gè)大齒輪的轉(zhuǎn)速均不高，均小于 12m/s，減速器的齒輪采用浸油潤(rùn)

30、滑，由于高、低速級(jí)的大齒輪的尺寸不同，因而浸油深度就不一樣。為了使兩齒輪均潤(rùn)滑良好，推薦對(duì)大圓柱齒輪通至少一個(gè)齒高，即10mm，。而錐齒輪應(yīng)浸入0.5到1個(gè)齒寬，但是不小于10mm，總體上油深不能超過(guò)大直齒圓柱齒輪分度圓直徑的三分之一，因此確定油深度為60mm,最高深度為70mm，為保證潤(rùn)滑及散熱的需要，減速器內(nèi)應(yīng)有足夠的油量。根據(jù)運(yùn)動(dòng)粘度選擇L-AN32型號(hào)的潤(rùn)滑油，其凝點(diǎn)為-5攝氏度，閃點(diǎn)為150攝氏度。2.軸承的潤(rùn)滑對(duì)于角接觸球軸承， dn<10mm· r/min，采用脂潤(rùn)滑，選擇ZL-3潤(rùn)滑脂。3.軸上的密封由于軸 I 的速度, 選擇氈圈式密封，利用矩形截面的毛氈圈嵌入

31、梯形槽中所產(chǎn)生的對(duì)軸的壓緊作用， 獲得防止?jié)櫥吐┏龊屯饨珉s質(zhì)、 灰塵等侵入軸承室的密封效果。高速軸密封選擇適合軸的d35mm的氈圈，輸出軸采用適合軸的 d60mm 的相應(yīng)尺寸的氈圈。4.箱蓋和箱座接合面的密封在箱蓋和箱座結(jié)合面上涂密封膠密封。5.其他密封檢查孔蓋板、 排油螺塞與箱體的結(jié)合面間均采用石棉橡膠紙密封。11 附件設(shè)計(jì)1.桿式游標(biāo)油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(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，又要便于桿式油標(biāo)的插取及座孔的加工。選擇桿式油標(biāo)，油標(biāo)上有按最高和最低油面確定的刻度線，觀察時(shí)拔出桿式油標(biāo)，由油面上面的油痕判斷油面高度是否適當(dāng)。選用 M16 規(guī)格，

32、L=100mm。2.排油孔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)，以便放油，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承面，并加封油圈加以密封。選用，其高度需低于箱底2mm，保證潤(rùn)滑油可以完全流出箱體。3.窺視孔蓋在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件嚙合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入手進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成。選用，共有6個(gè)連接螺釘。4.通氣器選用鋼制通氣器，焊接在窺視孔蓋上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。5.起吊裝置在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊耳，用以起吊或搬運(yùn)較重

33、的物體。1）吊鉤2）吊耳6.啟蓋螺釘啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。選用，材料為Q235，鋼并通過(guò)熱處理使硬度達(dá) HRC28-38。7.調(diào)整墊片調(diào)整墊片材料為08F，大小有軸承端蓋確定。8.定位銷(xiāo)為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷(xiāo)，以提高定位精度。采用圓柱銷(xiāo)定位，材料為 35鋼，公稱(chēng)直徑 8mm，長(zhǎng)度 35mm。12 設(shè)計(jì)總結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過(guò)三個(gè)星期的