圓柱齒輪減速器計(jì)算說(shuō)明書

1、目錄第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)計(jì)算31.1確定傳動(dòng)方案31.2選擇電動(dòng)機(jī)3（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型3（2）選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率3（3）確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速4（4） 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)41.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算和分配51.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5（1）計(jì)算各軸輸入功率5（2）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速6（3） 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩6第二章 鏈的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算72.1選擇鏈輪齒數(shù)和72.2計(jì)算鏈節(jié)數(shù)Lp72.3計(jì)算額定功率 72.4選取鏈的節(jié)距P82.5確定實(shí)際中心距a82.6驗(yàn)算鏈速82.7選擇潤(rùn)滑方式82.8求作用在軸上的載荷82.9鏈輪的主要尺寸8第三章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)83.1選擇齒輪材料、熱處理方法及精度等

2、級(jí)83.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪93.3主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計(jì)算113.4齒根校核123.5驗(yàn)算誤差13第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算13（2）確定滾動(dòng)軸承在箱體座孔中的安裝位置14（3）確定軸承座孔的寬度L144.1低速軸的設(shè)計(jì)144.1.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)144.1.2低速軸的受力分析164.1.3校核低速軸的強(qiáng)度174.1.4 選擇軸的材料和熱處理194.2高速軸的設(shè)計(jì)194.2.1 選擇軸的材料和熱處理194.2.2初步計(jì)算軸的直徑191 / 354.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)194.2.3校核高速軸的強(qiáng)度204.3軸的尺寸21第五章 軸承強(qiáng)度校核225.1低速軸承的校核225.2高速軸承的校核23第

3、六章 鍵連接的選擇及其校核計(jì)算236.1選擇鍵的類型和規(guī)格236.2校核鍵的強(qiáng)度24第七章 聯(lián)軸器的選擇247.1求計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc247.2選定型號(hào)25第八章 減速器基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和選擇258.1滾動(dòng)軸承的拆卸258.2軸承蓋的選擇與尺寸計(jì)算258.3潤(rùn)滑與密封26第九章 箱體尺寸及附件的設(shè)計(jì)269.1箱體尺寸269.2附件的設(shè)計(jì)28第十章 參考文獻(xiàn)30計(jì)算說(shuō)明 第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)計(jì)算1.1確定傳動(dòng)方案本次設(shè)計(jì)選用的帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置方案為一級(jí)閉式齒輪和鏈傳動(dòng)。1.2選擇電動(dòng)機(jī)（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。

4、（2）選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率 帶式輸送機(jī)的性能參數(shù)：輸送帶工作拉力F/N輸送帶工作速度v/m·s-1卷筒直徑D/mm26001.7450表一工作機(jī)所需功率為： 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的傳動(dòng)總效率為：其中、分別為鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、彈性套柱銷聯(lián)軸器和工作機(jī)的效率，查取機(jī)械設(shè)計(jì) ：的選?。阂?yàn)槭情_式鏈傳動(dòng)查表得=0.900.93 這里取=0.90的選?。哼x用圓柱直齒齒輪7級(jí)精度（稀油潤(rùn)滑）查表得=0.98的選?。哼x取深溝球軸承。計(jì)算結(jié)果滾筒輸出功率：P滾=4420W查表得=0.99的選?。嚎紤]到聯(lián)軸器與與電機(jī)直接相連，軸的轉(zhuǎn)速較高，但是轉(zhuǎn)矩也不太大，啟動(dòng)頻繁，電動(dòng)機(jī)與減速器兩軸間一般有一

5、定的相對(duì)位移，所以選用彈性套柱銷式聯(lián)軸器。查表得=0.990.995 這里取=0.99的選?。汗ぷ鳈C(jī)的效率取為0.97故=0.830 電動(dòng)機(jī)所需功率為 又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定功率查機(jī)械設(shè)計(jì)，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5kW，滿足電動(dòng)機(jī)的額定功率 。（3）確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)滾筒軸工作轉(zhuǎn)速： 查機(jī)械設(shè)計(jì)， 鏈傳動(dòng)常用傳動(dòng)比為i1=24，圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器常用傳動(dòng)比范圍為i2=35（7級(jí)精度）。根據(jù)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i與各級(jí)傳動(dòng)比i1、i2、in之間的關(guān)系是i=i1i2in，可知總傳動(dòng)比合理范圍為i=620。又 因?yàn)?，故 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選擇范圍相應(yīng)為433r/min到1443r/min符合這一

6、范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min兩種。這里選取同步轉(zhuǎn)速為1000r/min（常用）的電機(jī)。（4） 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率：Pd=5.325kW 工作機(jī)轉(zhuǎn)速：nw=72.187r/min電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：n=4331443r/min查機(jī)械設(shè)計(jì)，選取電機(jī) 型號(hào)為Y132M2-6,得到電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)以及安裝的有關(guān)尺寸(mm)，見(jiàn)以下兩表：且應(yīng)保證大于1.25電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）Y132M2-65.510009602.02.0表三電動(dòng)機(jī)的安裝及有關(guān)尺寸(mm) 中心高H(mm)軸伸尺寸D×E鍵公稱尺寸F&#

7、215;GD13238×8010×8表四1.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算和分配（1） 理論總傳動(dòng)比 （2） 分配各級(jí)傳動(dòng)比各級(jí)傳動(dòng)比與總傳動(dòng)比的關(guān)系為i=i1i2。根據(jù)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍i1=2 4 ，初選i13.5，則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為3.8，符合圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍i2=35（7級(jí)精度），且符合了在設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)和一級(jí)圓柱齒輪減速器組成的傳動(dòng)裝置中，應(yīng)使鏈傳動(dòng)比小于齒輪傳動(dòng)比，即i鏈<i齒。1.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）計(jì)算各軸輸入功率電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y132M2-6i理論=13.3i鏈=3.5i齒=3.8 0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的輸出功率為： P

8、0=5.53kW 1軸（減速器高速軸）的輸入功率：從0軸到1軸，經(jīng)過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器。所以: P1=P04=5.53kW×0.99=5.2767kW 2軸（減速器低速軸）的輸入功率：從1軸到2軸，經(jīng)過(guò)一對(duì)軸承，一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)。所以： P2=P123=5.2767kW×0.99×0.97=5.1195kW 3軸（滾筒軸）的輸入功率：從2軸到3軸，經(jīng)過(guò)鏈傳動(dòng)和一對(duì)軸承。所以： P3=P213=5.1195kW×0.99×0.92=4.56kW（2）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的轉(zhuǎn)速： n=nm=960r/min 1軸（減速器高速軸）的轉(zhuǎn)速： 2軸（減

9、速器低速軸）的轉(zhuǎn)速： 3軸（滾筒軸）的轉(zhuǎn)速： （3） 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩1)0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的轉(zhuǎn)矩： T0=9550P0n0=9550×5.53kw960r/min=53.023N.m2)1軸（減速器高速軸）的轉(zhuǎn)矩： T1=9550P1n1=9550×5.28kw960r/min=52.525N.mP0=5.53kWP1=5.2767kWP2=5.1195kWP3=4.56kWn0=960 r/minn1=960 r/minn2=252.63 r/minn3=72.187 r/minT0=53.023NmT1=52.525NmT2=193.55Nm3)2軸（減速器低速軸）的轉(zhuǎn)矩：

10、 T2=9550P2n2=9550×5.12kw251.63r/min=193.55N.m4) 3軸（滾筒軸）的轉(zhuǎn)矩： T3=9550P3n3=9550×4.56kw72.19r/min=603.24N.m把上述計(jì)算結(jié)果列于下表：參數(shù)軸名輸入功率 （kW）轉(zhuǎn)速(r/min)輸入轉(zhuǎn)矩（N.m）傳動(dòng)比傳動(dòng)效率軸0（電動(dòng)機(jī)軸）5.3396053.0210.99軸1（高速軸）5.2896052.5333.80.9702軸2（低速軸）5.12 252.63193.553.50.891軸3（滾筒軸）4.5672.19603.24表五第二章 鏈的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算2.1選擇鏈輪齒數(shù)和查機(jī)械基礎(chǔ)

11、表124，設(shè)v=0.63 m/s 選取=17 則 取整=59 鏈的實(shí)際傳動(dòng)比為=3.47。 2.2計(jì)算鏈節(jié)數(shù)Lp 初定中心距=40p 則有=119.12 取整并取偶數(shù)Lp=120T3=603.24Nm2.3計(jì)算額定功率 ，由機(jī)械基礎(chǔ)表125查得，=1.0，由表127查得=1.0， 由于在工作時(shí)可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞，鏈工作在圖1213所示曲線的左側(cè)，按照表126中的公式算的當(dāng)=17時(shí)=0.902，所以=5.632 kw2.4選取鏈的節(jié)距P小鏈輪的轉(zhuǎn)速，由機(jī)械基礎(chǔ)圖12-13選取鏈型號(hào)為16A,得鏈節(jié)距P=25.40mm。2.5確定實(shí)際中心距a由機(jī)械基礎(chǔ)式12-14得計(jì)算中心距為=1046.42m

12、m，中心距可調(diào)，實(shí)際中心距a=a-a，a=(0.0020.004)a 取a=0.004a=4.186mm，實(shí)際中心距a=a-a=1046.42-4.186=1042.23mm，取實(shí)際中心距a=1043mm2.6驗(yàn)算鏈速 由公式V=zpn÷60÷1000=1.82m/s，與原假設(shè)符合2.7選擇潤(rùn)滑方式 按p=25.40mm v=1.54m/s 查機(jī)械基礎(chǔ)圖12-14得：該鏈傳動(dòng)用滴油潤(rùn)滑。2.8求作用在軸上的載荷 F=1000p/v=2816N FQ=(1.15-1.2）F=3238.4-3379.2N2.9鏈輪的主要尺寸分度圓直徑：d=Psin180z=142.44，輪轂厚

13、度：h=42（采用圖書館書計(jì)算）鏈傳動(dòng)額定功率：P0= 5.632kW鏈輪中心距：a=1043mm鏈速：v=1.82m/s軸上載荷：FQ=3379N第三章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1選擇齒輪材料、熱處理方法及精度等級(jí)3.1.1齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度考慮到是普通減速器，故采用軟齒面齒輪傳動(dòng)，參照機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)表13-1，選小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為250HWB,大齒輪材料為42SiMn調(diào)質(zhì)，硬度為220HBW，（兩者硬度差為30HBW）。3.1.2精度等級(jí)初選減速器為一般齒輪傳動(dòng)，圓周速度不會(huì)太大，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)，初選7級(jí)精度。3.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪由于本設(shè)計(jì)中的減速器是軟齒面

14、的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能力主要由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度決定，其設(shè)計(jì)公式為：其中=i3.2.1確定載荷系數(shù)K因?yàn)樵擙X輪傳動(dòng)是軟齒面的齒輪，圓周速度也不大，精度也不高，而且齒輪相對(duì)軸承是對(duì)稱布置，根據(jù)電動(dòng)機(jī)和載荷的性質(zhì)查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)，得K的范圍為1.21.4， 取K1.3。 T1=9550P1n1=9550×5.28kw960r/min=52.525N.m3.2.2許用接觸疲勞許用應(yīng)力 ）接觸疲勞極限應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)圖1312中的MQ取值線，根據(jù)兩齒輪的齒面硬度，查得極限應(yīng)力為=670MPa ， =620MPa ）接觸疲勞壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)公式為 N=60 n jth 工作壽命

15、每年按300天，每天工作16小時(shí)，故 th=(300×10×16)=48000h N1=60×960×1×48000=2.7648×109 N2=N1i=5.76×108 查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)圖1313，且允許齒輪表面有一定的點(diǎn)蝕 ZN1=0.92 ZN2=0.96) 接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SHmin查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)按一般可靠度要求，得SHmin1 ）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。將以上各數(shù)值代入許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式得 p1=Hlim1ZN1SHmin=670×0.921=616.4MPa p2=Hlim2ZN2SHmin

16、=620×0.961=595.2MPa）齒數(shù)比因?yàn)?Z2=i Z1，所以Z2=3.8Z1）齒寬系數(shù)由于本設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)中的齒輪為對(duì)稱布置，且為軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，查機(jī)械基礎(chǔ)表137，得到齒寬系數(shù)的范圍為0.81.1。取。 ）計(jì)算小齒輪直徑d1 由于，故應(yīng)將代入齒面接觸疲勞設(shè)計(jì)公式，得, d=47.84mm對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，通常z1在2040之間選取。先取z1分別得23、28、30三種方案，有下表小齒輪分度圓直徑：d147.84mm方案 Z1 Z2 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 實(shí)際 d1實(shí)際傳 動(dòng)比 1 23 87 2.08 2.5 57.5 3.78 2 28 106 1.709 2 56 3.79

17、3 30 114 1.595 2 60 3.8比較的選取方案2，方案1和方案3均無(wú)必要的增大了d1,這將導(dǎo)致齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸增大。3.2.3圓周速度vV1=n1d160/1000=2.812m/s查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)表132，該齒輪傳動(dòng)可以選用7級(jí)精度。3.3主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計(jì)算 齒數(shù) z128，則z2iz1106 模數(shù)mm=2 mm 分度圓直徑d d1=mz1=2×28=56mm d2=mz2=2×106=212mm 中心距a a=0.5d1+d2=135mm 齒輪寬度b大齒輪寬度 小齒輪寬度 模數(shù)：m=2小齒輪齒數(shù)：z1=28大齒輪齒數(shù)：z2=106齒輪圓周速度：v=1

18、.07m/s小齒輪分度圓直徑：d1=56mm大齒輪分度圓直徑：d2=212mm齒輪中心距：a=134mm小齒輪寬度：b1=64mm大齒輪寬度：b2=56mm 其他幾何尺寸的計(jì)算（，）齒頂高 由于正常齒輪， 所以齒根高 由于正常齒 所以全齒高 齒頂圓直徑 、da2=d2+2ha=212+4=216mm齒根圓直徑 df1=51mm、df2=207mm。3.4齒根校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為3.4.1齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa根據(jù)Z1、Z2,查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)表134，得YFa12.62，YSa11.59YFa2=2.19 YSa2=1.7853.4.2彎曲疲勞許用應(yīng)力計(jì)算 )彎曲疲勞極限

19、應(yīng)力根據(jù)大小齒輪的材料、熱處理方式和硬度，由機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)圖1314c的MQ取值線查得 ， ）彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN 查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)圖1315得， KFN1=0.87 , KFN2=0.90 )彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SFmin 本傳動(dòng)要求一般的可靠性，查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)1表136，取SFmin1.25。）彎曲疲勞許用應(yīng)力 將以上各參數(shù)代入彎曲疲勞許用應(yīng)力公式得FP1=Flim1KFN1SFmin=520×0.871.25=361.92MPaFP2=Flim2KFN2SFmin=480×0.91.25=345.6MPa ）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 F1=2KT1YF1bmd1

20、=2×1.3×5252556×4×28×2.62×1.59MPa=90.7MPa<Fp1 安全F2=2KT1YF2bmd1=2×1.3×5252556×4×28×2.19×1.78MPa=85.12MPa<Fp2安全 因此，齒輪齒根的抗彎強(qiáng)度是安全的。3.5驗(yàn)算誤差運(yùn)輸帶轉(zhuǎn)速誤差：i=i理論-i實(shí)際i理論=0.008<±0.05第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算此傳送裝置一共需要三個(gè)軸：高速軸（1軸)、低速軸（2軸）、工作軸（3軸)軸頸直徑的估算： 選用45號(hào)鋼

21、，正火處理，估計(jì)直徑d100mm，查表的b=600Mpa c=118 則有mmmmmm因?yàn)楦鬏S上都有鍵，所以為保證有足夠的強(qiáng)度，直徑要增大3到7%，所以取d1=32 mm d2=36mm （1）確定滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封由于軸承周向速度為2.812m/s >2m/s，宜用脂潤(rùn)滑。在靠近圓柱齒輪的內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油板，以防止由于潤(rùn)滑油沖擊軸承而使軸承的阻力增加并發(fā)熱。軸承外側(cè)的密封采用凸緣式軸承蓋和氈圈來(lái)密封。（2）確定滾動(dòng)軸承在箱體座孔中的安裝位置因?yàn)檩S承采用油潤(rùn)滑，那么可取軸承內(nèi)側(cè)端面到箱體的距離為8mm（3）確定軸承座孔的寬度L ，為箱座壁厚，為箱座、箱蓋連接螺栓所需的扳手空間，查機(jī)械設(shè)計(jì)得

22、，取8mm，C122mm，C220mm，L8+22+20+858mm。4.1低速軸的設(shè)計(jì) 4.1.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）初定各軸段直徑 位置軸直徑 /mm 說(shuō)明鏈輪處 36 按傳遞轉(zhuǎn)矩估算得基本直徑油封處 42 為滿足鏈輪的軸向固定要求而設(shè)一軸肩，軸肩高度a=(0.07-0.1)d=2.52-3.6mm,取a=3軸承處 45選用深溝球軸承，為方便軸承從右端拆除，軸承內(nèi)徑應(yīng)稍大于油封處軸頸，并符合滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑，故取軸頸為45mm,初定軸承型號(hào)為6409，兩端相同齒輪處 48考慮齒輪從右端裝入，故齒輪孔徑應(yīng)稍大于軸承處直徑，并為標(biāo)準(zhǔn)直徑軸環(huán)處 52齒輪左端用軸環(huán)定位，按齒輪處軸頸d=48mm，軸

23、環(huán)高度取為h=4mm左端軸承處 45為方便軸承拆卸，軸肩高度不能過(guò)高，取軸肩高度為3.5mm（2） 確定各軸段長(zhǎng)度（由右至左)位置軸段長(zhǎng)度/mm 說(shuō)明鏈輪處 40求的鏈輪輪轂寬度為42mm，為保證軸承擋圈能壓緊鏈輪，此軸段長(zhǎng)度應(yīng)略小于鏈輪輪轂的寬度，取40mm油封處 60此軸段包括兩個(gè)部分：為方便軸承蓋的拆卸，軸承蓋外端面至鏈輪左端面的間距為22.4mm；有減速器及軸承蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取軸承蓋右端面與軸承蓋外端面的間距為37.6mm，故該軸段長(zhǎng)為22.4+37.6=60mm齒輪處 54已知輪轂寬為56mm，為保證套筒能壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)應(yīng)略小于齒輪輪轂的寬度，取54mm右端軸承處 48此軸段包括

24、四個(gè)部分：軸承內(nèi)圈寬度為19mm，考慮到箱體的鑄造誤差，裝配時(shí)留有余地，軸承左端面與箱體內(nèi)壁的間距取為12mm，箱體內(nèi)壁與齒輪右端面的間距取為15mm，齒輪對(duì)稱布置，齒輪左右兩端上述兩值取同值，齒輪輪轂寬度與齒輪處軸段長(zhǎng)度之差為2mm，故該軸段長(zhǎng)度為48mm軸環(huán)處 10軸環(huán)寬度b，取b=10mm左端軸承處 36等于軸承的內(nèi)圈寬度19mm，軸承左端面與箱體內(nèi)壁的間距取為12mm，箱體內(nèi)壁與齒輪右端面的間距取為15mm，齒輪對(duì)稱布置，齒輪左右兩端上述兩值取同值，減去軸環(huán)的10mm，故該軸段長(zhǎng)度為36mm 全軸長(zhǎng) 24840+60+54+48+10+36=248mm（3） 傳動(dòng)零件的周向固定 齒輪及

25、鏈輪處均采用A型普通鍵，齒輪處為：鍵GB/T 1096 鍵14×9×44；鏈輪處 GB/T 1096 鍵10×8×30（4） 其他尺寸 為方便加工，并參照30209型軸承的安裝尺寸，軸上過(guò)渡圓角半徑全部取r=1mm,軸段倒角為C2。4.1.2低速軸的受力分析（1）已知軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=9550P2n2=9550×5.12kw251.63r/min=193.55N.m（2）求軸上的作用力齒輪上的切向力 齒輪上的徑向力 N鏈輪作用在軸上的力 （3）確定軸的跨距 左右軸承的支反力作用點(diǎn)至齒輪力作用點(diǎn)的間距皆為56/2 +14+8+29/2=64.5m

26、m 鏈輪力作用點(diǎn)與右端軸承支反力作用點(diǎn)的間距為29/2+45+60/2=89.5mm4.1.3校核低速軸的強(qiáng)度（1）做軸的空間受力簡(jiǎn)圖a) 36 10 54 48 60 40 FAH FT2 FBH FQH b) Fr2 FAV FBV FQV FAH Fr2 FQHc) FBH MH Ft2 FQV FAV FBVd) MV T e)經(jīng)計(jì)算可知右端軸承軸徑處的彎矩最大，合彎矩最大，所以需校核此處。（2）作水平面受力圖及彎矩圖MH(圖c) （3）作垂直面受力圖及彎矩MV圖（圖d)NN（4）合成彎矩M（5） 作轉(zhuǎn)矩T圖（圖e)， T=193556 N.mm按當(dāng)量彎矩校核軸的強(qiáng)度，由圖知，右端軸承

27、處截面的彎矩、轉(zhuǎn)矩皆為最大，且相對(duì)尺寸較小，故應(yīng)校核。當(dāng)量彎矩為N.mm查機(jī)械基礎(chǔ)表155得，對(duì)于45號(hào)鋼，b=600 Mpa ,其中-b=55Mpa，按式15-3得<-b=55Mpa故軸的強(qiáng)度足夠。4.1.4 選擇軸的材料和熱處理選用45號(hào)鋼，正火處理4.2高速軸的設(shè)計(jì)4.2.1 選擇軸的材料和熱處理選用45號(hào)鋼，正火處理4.2.2初步計(jì)算軸的直徑估計(jì)直徑d100mm，查表得b=600Mpa c=118 則有，考慮到想直接把小齒輪加工成齒輪軸，所以初選為32mm4.2.3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，并考慮配合低速軸的結(jié)構(gòu)，初步確定高速軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有5個(gè)軸段。1段： 此段裝

28、聯(lián)軸器。裝聯(lián)軸器處選用最小直徑d1=32mm，根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為32mm，軸孔長(zhǎng)度為62mm。根據(jù)聯(lián)軸器的軸孔長(zhǎng)度，又由機(jī)械基礎(chǔ)得，取軸伸段長(zhǎng)度L160mm。2段：查機(jī)械設(shè)計(jì)，取軸肩高度h為3mm，則d2=d1+2h=32+2×3=38mm此軸段一部分長(zhǎng)度用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。計(jì)算的軸承端蓋的厚度為9.6mm，軸承端蓋和軸承座之間有1mm的墊片，且它們之間的連接螺釘直徑為8mm，螺釘頭厚度為5.3mm，軸承座寬度為58mm，軸承內(nèi)側(cè)面與內(nèi)壁的距離為12mm，軸承寬度為15mm，則此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=31+9.6+1+5.3+17.1=64mm3段：

29、取軸肩高度h為1mm，則d3=d2+2h=38+2×1=40mm。此段裝軸承與擋油板。選用深溝球軸承。查機(jī)械設(shè)計(jì)，此處選用的軸承代號(hào)為6008，其內(nèi)徑為40mm，寬度為15mm。此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=12+15+2=29mm4段：此段裝齒輪，取軸肩高度h為3mm，則d4=d3+2h=mm。由于齒根圓直徑與軸徑相差不大，齒根圓的直徑為51mm，與此軸段直徑之差只有5mm，所以設(shè)計(jì)為齒輪軸。因?yàn)樾↓X輪的寬度為64mm，則L4=64+10+104=80mm5段：此軸段與3段對(duì)稱，所以d5=40mm，L5=12+15+2=29mm4.2.3校核高速軸的強(qiáng)度a) 29 80 29 64 460 FA

30、H FT1 FBH b) Fr1 FAV FBV FAH Fr1 FBHc） MH Ft1 FAV FBVd) MV T e)Ft1=1826NFr1=665NFAH=332.5NFBH=332.5NFAV=913NFBV=913NT=51128 N.mm按當(dāng)量彎矩校核軸的強(qiáng)度，由圖知,齒輪軸處截面的彎矩、轉(zhuǎn)矩皆為最大，且相對(duì)尺寸較小，故應(yīng)校核。截面的當(dāng)量彎矩為N.mm查機(jī)械基礎(chǔ)表155得，對(duì)于45號(hào)鋼，b=600 Mpa ,其中-b=55Mpa，按式15-3得<-b=55Mpa故軸的強(qiáng)度足夠。 4.3軸的尺寸 低速軸（單位：mm）：各軸段直徑D1D2D3D4D5D63642454856

31、45各軸段長(zhǎng)度L1L2L3L4L5L6406048541036高速軸（單位：mm）：各軸段直徑D1D2D3D4D53238404540各軸段長(zhǎng)度L1L2L3L4L56064298029第五章 軸承強(qiáng)度校核根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)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=(300×10×16)=48000h5.1低速軸承的校核選用的軸承是30209圓錐滾子軸承。軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為 由機(jī)械基礎(chǔ)表176查得，fp11.2，取fp=1。因?yàn)镕a1=0N，則 查機(jī)械基礎(chǔ)表175得，X= 1，Y= 0 。FrB>FrA 所以選用FrB查機(jī)械基礎(chǔ)表17-3得：

32、ft=1 ，查機(jī)械基礎(chǔ)p297得：圓錐滾子軸承的壽命指數(shù)為10/3 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)得30209圓錐滾子軸承Cr= 67.8KN；則 L10h=16666.7×1×67.86.335103252.63=80874.9h>48000h所以預(yù)期壽命足夠，軸承符合要求。5.2高速軸承的校核選用6008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)表176查得，fp11.2，取fp=1。因?yàn)镕a2=0N，則 查機(jī)械基礎(chǔ)表175得，X=1 ，Y=0 。計(jì)算的Fr=972N查機(jī)械基礎(chǔ)表17-3得：ft=1 ，查機(jī)械基礎(chǔ)p297得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為3 ，6008型深溝型球軸承Cr=

33、17KN；則L10h=16666.7×1×170.9723960=92880.7h>48000h所以預(yù)期壽命足夠,軸承符合要求。第六章 鍵連接的選擇及其校核計(jì)算6.1選擇鍵的類型和規(guī)格 軸上零件的周向固定和聯(lián)軸器均選用A形普通平鍵。由機(jī)械基礎(chǔ)P157得鍵的材料采用強(qiáng)度極限不小于600MPa的碳素鋼，通常采用45鋼，所以此處選用45鋼。 低速軸（參考機(jī)械設(shè)計(jì)p112）：根據(jù)鏈輪與軸連接處的軸徑36mm，軸長(zhǎng)為40mm，查得鍵的截面尺寸b×h10×8mm，根據(jù)上述取鍵長(zhǎng)L30mm，即GB/T 1096 鍵10×8×30根據(jù)安裝齒輪處

34、軸徑48mm，查得鍵的截面尺寸，輪轂寬為B=54，取鍵長(zhǎng)L=44，即GB/T 1096 鍵14×9×44。 低速軸： 根據(jù)安裝聯(lián)軸器處軸徑，查得鍵的截面尺寸，此段長(zhǎng)度B=60，由上述公式取鍵長(zhǎng)L=50mm，即GB/T 1096 鍵10×8×50。6.2校核鍵的強(qiáng)度 低速軸兩鍵的校核A、 低速軸裝齒輪軸段的鍵的校核： 強(qiáng)度校核 按擠壓強(qiáng)度校核，并且k=h/2，l=L-b，則工作面的擠壓應(yīng)力為p=2Tdkl=2×252630÷48÷4.5÷44-14=77.97MPa已知輪轂材料為45鋼，且載荷平穩(wěn)，由機(jī)械基礎(chǔ)表10-

35、11得許用擠壓應(yīng)力為聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩：TC=756.485Nmp=125150MPa 故鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度足夠。B、低速軸軸端處的鍵的校核： 強(qiáng)度校核 按擠壓強(qiáng)度校核，并且k=h/2，l=L-b，則工作面的擠壓應(yīng)力為p=2Tdkl=2×252630÷36÷4÷50-10=81.7MPa 故鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度足夠。C、高速軸軸端處的鍵的校核：強(qiáng)度校核 按擠壓強(qiáng)度校核，并且k=h/2，l=L-b，則工作面的擠壓應(yīng)力為p=2Tdkl=2×52530÷32÷4÷40-10=27.4MPa 故鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度足夠。第七章 聯(lián)軸器的選擇

36、7.1求計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcK查表得K=1.5Kc=1.5×9550×5.33÷960=78.5N.m7.2選定型號(hào) 由GB/T4323-2002選定聯(lián)軸器型號(hào)為TL5(半聯(lián)軸器的材料為鋼）由GB/T4323-2002知 標(biāo)稱轉(zhuǎn)矩Tn=125>Tc許用轉(zhuǎn)矩n=3600>n,合適電動(dòng)機(jī)半聯(lián)軸器用Y型軸孔，軸孔直徑為d1=32mm 軸孔長(zhǎng)L=82mm；減速器軸端半聯(lián)軸器用J1型軸孔，軸孔直徑d2=32mm，軸孔長(zhǎng)L=62mm.聯(lián)軸器的標(biāo)記為第八章 減速器基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和選擇聯(lián)軸器型號(hào)：8.1滾動(dòng)軸承的拆卸安裝時(shí)，用手錘敲擊裝配套筒安裝；為了方便拆卸，軸肩處露出足夠

37、的高度h，還要留有足夠的軸向空間L，以便放置拆卸器的鉤頭。8.2軸承蓋的選擇與尺寸計(jì)算軸承蓋的選擇：選用凸緣式軸承蓋，用灰鑄鐵HT200制造，用螺釘固定在箱體上。其中，軸伸端使用透蓋，非軸伸端使用悶蓋。尺寸計(jì)算 ）軸伸端處的軸承蓋（透蓋）尺寸計(jì)算 A、高速軸：選用的軸承是6008深溝型球軸承，其外徑D68mm，采用的軸承蓋結(jié)構(gòu)為凸緣式軸承蓋中a圖結(jié)構(gòu)。查機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算公式可得：螺釘直徑d38，螺釘數(shù) n6 B、低速軸：選用的軸承是30209圓錐滾子軸承，其外徑D85mm。尺寸為：螺釘直徑8，螺釘數(shù)6）非軸段處的軸承蓋（悶蓋）尺寸計(jì)算：高速軸與低速軸的悶蓋尺寸分別與它們的透蓋尺寸相同。8.3潤(rùn)滑與

38、密封 齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，浸油深度為一個(gè)齒高，但不小于10mm。 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為2.812m/s，所以選用脂潤(rùn)滑。選用通用鋰基潤(rùn)滑脂（GB7324-2010）稠度等級(jí)1號(hào)。 潤(rùn)滑油的選擇齒輪選用普通工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油。 密封方法的選取箱內(nèi)密封采用擋油盤。箱外密封選用凸緣式軸承蓋，在非軸伸端采用悶蓋，在軸伸端采用透蓋，兩者均采用墊片加以密封；此外，對(duì)于透蓋還需要在軸伸處設(shè)置氈圈加以密封。第九章 箱體尺寸及附件的設(shè)計(jì)9.1箱體尺寸采用HT200鑄造而成，其主要結(jié)構(gòu)和尺寸如下：中心距a=134mm， 總長(zhǎng)度L：442mm總寬度B：369mm總高度H：284mm 箱座壁厚：=0.02

39、5a+1=0.025×134+1=4.35<8mm，未滿足要求，直接取8 mm箱蓋壁厚：=0.02a+1=0.02×134+1<8mm,未滿足要求，直接取8mm 箱座凸緣厚度b： =1.5*8=12 mm箱蓋凸緣厚度b1： =1.5*8=12mm箱座底凸緣厚度b2：=2.5*8=20 mm箱座肋厚m：=0.85*8=8 mm軸承螺栓扳手空間： C122mm，C220mm軸承座端面外徑D2：高速軸上的軸承：D高=68 mm 低速軸上的軸承：D低=85mm 軸承旁凸臺(tái)半徑R1： 箱體內(nèi)壁至軸承座端面距離：=22+20+8+8=58mm 地腳螺釘直徑：df=0.036a+12=16.824mm, 取=20mm地腳螺釘數(shù)量n：因?yàn)閍=134mm<250mm，所以n=4 軸承旁螺栓直徑： d1=0.075df，取d1=16凸緣聯(lián)接螺栓直徑：d2=（0.50.6）df，取10mm凸緣聯(lián)接螺栓間距L：， 取L100mm軸承蓋螺釘直徑與數(shù)量n：高速軸上的軸承：d3=8, n6 低速軸上的軸承： d3=8， n6窺視孔蓋螺釘直徑：d2=（0