機械設(shè)計課程設(shè)計說明書

1、機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書設(shè)計題目：三軸線雙級斜齒圓柱齒輪減速器院 系： 機械與能源工程學(xué)院專 業(yè)： 機械設(shè)計制造機器自動化班級： 機械電子 學(xué)號：1451731設(shè)計人： 楊宇奧指導(dǎo)老師： 李興華完成日期： 2015年7月24日 同濟(jì)大學(xué)目錄 第一章 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書3 第二章 傳動方案的擬定及說明5 第三章 電動機的選擇6 第四章 計算傳動裝置的運動和動力裝置7 第五章 傳動件的設(shè)計計算9 第六章 軸的設(shè)計計算與校核23 第七章 滾動軸承校核計算40 第八章 滾動軸承校核計算47 第九章 聯(lián)軸器的選擇48 第十章 減速器箱體設(shè)計48 第十一章 減速箱附件的設(shè)計與選擇51 第十二章 潤滑

2、與密封52 維護(hù)保養(yǎng)要求53 設(shè)計小結(jié)53 參考文獻(xiàn)53第1章 設(shè)計任務(wù)書 題目4.設(shè)計一用于帶式運輸機傳動裝置中的三軸線雙級斜齒圓柱齒輪減速器。 1.總體布置簡圖：2. 工作情況載荷平穩(wěn)，單向旋轉(zhuǎn)。3. 原始數(shù)據(jù)：鼓輪扭矩T（Nm）鼓輪直徑（mm）運輸帶速度（m/s）帶速允許偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）8103600.8551024.設(shè)計內(nèi)容：1、電動機的選擇與運動參數(shù)計算；2、斜齒輪傳動的設(shè)計計算；3、軸的設(shè)計；4、滾動軸承的選擇；5、鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核；6、裝配圖、零件圖的繪制；7、設(shè)計計算說明書的編寫。5.設(shè)計任務(wù)：1、減速器總裝配圖1張（1號圖紙）2、齒輪，軸零件圖

3、各1張（3號圖紙）3、設(shè)計計算說明書一份（20至30頁）6.設(shè)計進(jìn)度：1.發(fā)題日期：2015年7月11日2.第一階段：7.11-1.12傳動裝置的總體設(shè)計計算，傳動零件的設(shè)計計算3.第二階段：7.13-7.17軸，軸承，聯(lián)軸器等的設(shè)計計算和選擇;軸系裝配草圖4.第三階段：7.18-7.26箱體設(shè)計，總裝配圖設(shè)計，零件圖設(shè)計和編寫說明書5. 答辯：7.28班級同濟(jì)大學(xué)機械原理及零件教研室展開式圓柱齒輪減速器設(shè)計任務(wù)書姓名指導(dǎo)教師設(shè)計計算及說明計算結(jié)果第二章 傳動方案的擬定及說明1 傳動方案采用展開式雙級斜齒圓柱齒輪減速器。2. 傳動的布置說明1. 原動機為類型為Y系列三相交流異步電動機，具有國際

4、互換性的特點，B級絕緣，可全壓或降壓啟動。2.傳動裝置為三軸線雙級斜齒圓柱齒輪減速器?？倐鲃颖缺容^大，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。閉式齒輪傳動，能適應(yīng)在繁重和惡劣條件下的長期工作，且使用維護(hù)方便。該種減速器齒輪相對于軸承不對稱布置，要求軸具有較大的剛度。3.工作機為帶式運輸機。3.齒輪旋向的確定高速級小齒輪左旋，大齒輪右旋；低速級小齒輪右旋，大齒輪左旋。中速軸采用相同旋向可以平衡兩個齒輪所受的軸向力。第三章 電動機選擇1.電動機類型和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和工作條件，選用一般用途的系列三相異步電動機。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2.選擇電動機容量鼓輪扭矩T=810 Nm運輸帶速度V=0.85m/s鼓輪直徑D=360

5、mm2.1工作機所需功率由【2】P10公式2-3可知鼓輪軸轉(zhuǎn)速由【2】P10公式2-1可知工作機主動軸所需功率2.2 電動機的輸出功率由【2】P10公式2-5可知電動機至工作機主動軸之間的總效率 設(shè)減速器使用閉式圓柱齒輪傳動，滾動軸承，彈性聯(lián)軸器，參考【2】表2-4取可得電動機輸出功率2.3 電動機的額定功率由【2】P11公式2-6得電動機額定功率3. 選擇電動機的轉(zhuǎn)速由【2】P11表2-1以及公式2-7可得電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為（405.846-1623.384）r/min4. 確定電動機的型號參考【2】P216表20-1選取Y132M2-6型電動機額定功率/kW同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速

6、(r/min)最大額定功率最大額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kg5.510009605.52.284參考【2】 P12式2-8,取i齒1 =1.3i齒輪2得i齒1=5.260（r/min) i齒2=4.047(r/min)第四章 計算傳動裝置的運動和動力裝置1.傳動裝置的總傳動比和各級傳動比分配參考【2】 P12式2-8,取i齒1 =1.3i齒輪2得i齒1=5.260 i齒2=4.0472.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)2.1 各軸轉(zhuǎn)速設(shè)軸1為高速軸，軸2為中速軸，軸3為低速軸故2.2 各軸的輸入輸出功率2.3 各軸輸入輸出轉(zhuǎn)矩 故計算結(jié)果匯總項目電動機軸1軸2軸3軸轉(zhuǎn)速(r/min)960960182.495

7、45.094輸入功率/kW5.4455.2295.021輸出功率/kW5.55.3915.1774.971輸入轉(zhuǎn)矩/(Nm)54.166273.6351063.347輸出轉(zhuǎn)矩/(Nm)54.71453.629270.9131052.756傳動比15.2604.047效率0.990.960.96第五章 傳動件的設(shè)計計算1.齒輪傳動設(shè)計（高速級）1.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1） 選用斜齒圓柱齒輪（2）帶式運輸機為一般工作機器，中等速度，參考【1】表10-6故選7級精度（3）由于是高速級，轉(zhuǎn)矩較小，選用軟齒面。由【1】表10-1選取小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，齒面硬度260HBS，大

8、齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，齒面硬度230HBS。二者硬度差約為30HBS左右。（4）選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=i1z1=5.26024=126.24，取z2=127（5）初選取螺旋角（6）壓力角1.2按齒面接觸強度設(shè)計參考【1】式10-24試算，即確定公式內(nèi)各計算數(shù)值(1)試選載荷系數(shù)(2)參考【1】 P20圖10-20查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433(3)參考【1】 P203由圖10-20選取區(qū)域系數(shù)(4)由【1】式(10-23)可得螺旋角系數(shù)(6)由【1】式(10-21)計算接觸疲勞強度用重合系數(shù)Z。(7)參考【1】 P201表10-5查得材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa1

9、/2(8)參考【1】 P209圖10-25d查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限由式10-15計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：參考【1】 P208圖10-23查得接觸疲勞壽命系數(shù)計算接觸疲勞許用應(yīng)力：效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式(10-14)得計算許用接觸應(yīng)力計算(1)試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得(2)計算圓周速度(3)計算齒寬b(4) 計算載荷系數(shù)K參考【1】 P193表10-2查得使用系數(shù) ；根據(jù)，7級精度，由參考【1】 P194圖10-8得動載系數(shù)KV=1.10；，非對稱布置，由表10-3得KH=1.4由【1】表10-4插值法得KH=1.417則載荷系數(shù)： 按實際的載荷系

10、數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式(10-10a)得(5)計算模數(shù)1.3按齒根彎曲強度設(shè)計由【1】 P216式(10-17)確定計算參數(shù)(1) 試選載荷系數(shù)(2) KFt=1.4(2) 由【1】 P217式10-18計算彎曲疲勞強度的重合度系數(shù)(3)由【1】 P217式10-19計算彎曲疲勞強度的螺旋角系數(shù)(4)計算當(dāng)量齒數(shù)系數(shù)(5)查取齒形系數(shù)由【1】P200圖10-17查得(6)查取應(yīng)力修正系數(shù)由【1】P201圖10-18查得(7)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力由【1】P209圖10-24c查得彎曲疲勞強度極限由【1】P208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，由【1】P207

11、式(10-14)得(8)計算并比較大、小齒輪的大齒輪的數(shù)值大,所以設(shè)計計算 (1)計算圓周速度(2)計算齒寬b(3)齒高h(yuǎn)及寬高比b/h(4)計算實際載荷系數(shù)參考【1】 P193表10-2查得使用系數(shù) ；根據(jù)，7級精度，由參考【1】 P194圖10-8取動載系數(shù)；參考【1】 P195表10-3得齒間載荷分配系數(shù) ；參考【1】 P196表10-4查得；結(jié)合b/h=10.990查【1】 P197圖10-3得；則載荷系數(shù)： (5)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的齒輪模數(shù)對比計算結(jié)果，以齒根彎曲強度所算得的模數(shù)1.362取mn=1.5mm,但為了同時滿足接觸疲勞強度，按接觸疲勞強度算得的來計算應(yīng)有的齒數(shù)。

12、取，則 故取z2=1591.4幾何尺寸計算計算中心距考慮模數(shù)從1.362擴(kuò)大至1.5，故將中心距圓整為145mm按圓整后的中心距修正螺旋角計算大、小齒輪的分度圓直徑計算齒輪寬度圓整后取1.5圓整中心距后的強度校核齒面接觸疲勞強度校核（1） 查取計算得（2）校核所以，齒面接觸疲勞強度滿足要求齒根彎曲疲勞強度校核（1） 查取計算得（2） 校核所以，齒根彎曲疲勞強度滿足要求。故齒數(shù)Z1=30，Z2=159，模數(shù)mn=1.5，螺旋角=12915，中心距a=145mm，齒寬b1=52mm,b2=47mm,小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì))，大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))，齒輪按7級精度設(shè)計。2齒輪傳動設(shè)計（低速級）已

13、知條件：輸入功率P=5.177kW小齒輪轉(zhuǎn)速n=182.495r/min傳動比i=4.0472.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（2） 選用斜齒圓柱齒輪（2）運輸機為一般工作機器，中等速度，由【1】P206表10-6故選7級精度（3）由于是高速級，轉(zhuǎn)矩較小，選用軟齒面.選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為210HBS，二者硬度差約為30HBS左右。（4）初選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù) z2=24*4.047=97.128,取z2=99 （5）初選取螺旋角（6）壓力角按齒面接觸疲勞強度設(shè)計試選載荷系數(shù)Kht=1.4由【1】表10-7取d

14、=1由【1】圖10-20查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433由【1】式(10-21)計算接觸疲勞強度用重合系數(shù)Z。由【1】式(10-23)可得螺旋角系數(shù)由【1】表10-5查得材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa1/2參考【1】 P208圖10-23查得接觸疲勞壽命系數(shù)查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限(2)計算圓周速度(3)計算齒寬b由【1】表10-2得KA=1由【1】圖10-8得KV=1.07由表10-3得KH=1.4由【1】表10-4插值法得KH=1.422按齒根彎曲強度設(shè)計試選KFt=1.4(5) 查取齒形系數(shù)由【1】P200圖10-17查得(6)查取應(yīng)力修正系數(shù) 由【1】

15、P201圖10-18查得(7)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由【1】P209圖10-24c查得彎曲疲勞強度極限由【1】P208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，由【1】P207式(10-14)得(8)計算并比較大、小齒輪的大齒輪的數(shù)值大,所以設(shè)計計算 (1)計算圓周速度(2)計算齒寬b(3) 齒高h(yuǎn)及寬高比b/h(4)計算實際載荷系數(shù)參考【1】 P193表10-2查得使用系數(shù) ；根據(jù)，7級精度，由參考【1】 P194圖10-8取動載系數(shù)；參考【1】 P195表10-3得齒間載荷分配系數(shù) ；參考【1】 P196表10-4查得；結(jié)合b/h=10.990查【1】 P197圖10-

16、3得；則載荷系數(shù)： (5)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的齒輪模數(shù)對比計算結(jié)果，以齒根彎曲強度所算得的模數(shù)2.372取mn=2.5mm,但為了同時滿足接觸疲勞強度，按接觸疲勞強度算得的來計算應(yīng)有的齒數(shù)。取，則 1.4幾何尺寸計算計算中心距考慮模數(shù)從2.372擴(kuò)大至2.5，故將中心距圓整為165mm按圓整后的中心距修正螺旋角計算大、小齒輪的分度圓直徑計算齒輪寬度圓整后取1.5圓整中心距后的強度校核齒面接觸疲勞強度校核（2） 查取計算得（2）校核所以，齒面接觸疲勞強度滿足要求齒根彎曲疲勞強度校核（3） 查取計算得,（4） 校核所以，齒根彎曲疲勞強度滿足要求。故齒數(shù)Z1=26，Z2=103，模數(shù)mn=2

17、.5，螺旋角=121421，中心距a=165mm，齒寬b1=72mm,b2=67mm,小齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì))，大齒輪選用45鋼(正火)，齒輪按7級精度設(shè)計。齒輪參數(shù)匯總表高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)）45（調(diào)質(zhì)）45（調(diào)質(zhì)）45（正火）精度等級77傳動比5.2604.047模數(shù)(mm)1.52.5螺旋角中心距(mm)145165齒數(shù)3015926103齒寬(mm)52477267直徑(mm)分度圓46.032243.96866.517263.489齒根圓42.282240.21860.262257.239齒頂圓49.031246.96871.517268.489旋向

18、左旋右旋右旋左旋第6章 軸的設(shè)計計算與校核一.軸的設(shè)計1.1 高速軸的設(shè)計與計算(3)初步確定軸的最小直徑先按【2】 P20式3-1初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。參考【1】 P366表15-3，取A0=105，于是得由于開有一個鍵槽，需要將軸直徑放大5，則(4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計a)擬訂軸上零件的裝配方案 1 2 3 4 5 6 7 8b) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1-2取最小直徑選擇聯(lián)軸器：參考【1】P347表14-1查得參考【1】P347式（14-1）得 參考【2】P176 表17-4，選用型彈性柱銷聯(lián)軸器。校核：公稱轉(zhuǎn)矩為1250 Nmm，許用轉(zhuǎn)速，

19、故合用。半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度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，??；2-3參考【2】P169 表16-10氈圈油封及槽，并考慮半聯(lián)軸器的軸向定位，選取氈圈 30 FZ/T 92010-1991,所以取6-7段的直徑；根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承潤滑的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面間的距離，參考【2】P91 表9-9軸承端蓋e=9.6mm。參考【2】P25 表4-1，P30 表4-6得： 取 取3-4初步選擇滾動軸承。選用圓錐滾子軸承，參照【2】P158 表15-5，選用滾動軸承 30207 GB/T 297-1994，其及尺寸為d=35mm，T=1

20、8.25故；4-5參照【2】P158 表15-5，軸承的安裝尺寸故取箱體內(nèi)壁軸向距離5-6齒根圓直徑為46.032mm,與軸直徑相差不大，故加工成齒輪軸。分度圓直徑為46.032mm,齒寬為52mm,故取6-7計算可得大齒輪v=1.9751.5 m/s,所以采用油潤滑。參照【2】P169 擋油盤，得7-8c) 軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器與軸的軸向定位采用平鍵聯(lián)接，參考【2】P148 表 14-1 選用GB/T 1096 鍵 6650，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，軸的直徑尺寸公差為m5。表5-3-4 高速軸尺寸參數(shù)匯總表軸段編號長度（mm）直徑（m

21、m）配合說明1-25824與半聯(lián)軸器配合2-367.530軸肩定位，密封圈，齒輪端蓋3-418.2535與滾動軸承配合4-59844軸肩定位5-65246.032齒輪軸齒輪6-71044軸肩定位7-824.2535與擋油盤以及滾動軸承配合總長度328m2.1中間軸的設(shè)計與計算(1)初步確定軸的最小直徑先按【2】 P20式3-1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。參考【1】 P366表15-3，取A0=110，于是得由于開有一個鍵槽，需要將軸直徑放大7，則a) 擬訂軸上零件的裝配方案b) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1-2，5-6根據(jù)初步選擇滾動軸承。選用圓錐滾子軸

22、承，參照【2】P158 表15-5，選用滾動軸承 30209 GB/T 297-1994，其尺寸為d=45mm，T=20.75故；參考【2】P30 表4-6 2-3，4-5高速端大齒輪，取低速端小齒輪，取3-4齒輪左側(cè)采用軸肩定位，取 c) 軸上零件的軸向定位齒輪與軸的軸向定位采用平鍵聯(lián)接，參考【2】P148 表 14-1 大齒輪選用GB/T 1096 鍵 14936，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/m6；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m5。中間軸尺寸參數(shù)匯總表軸段編號長度（mm）直徑（mm）配合說明1-243.25

23、45與滾動軸承配合,加擋油盤2-34350高速端大齒輪3-412.556軸肩定位4-57250齒輪軸5-636.7545與滾動軸承配合,套筒定位總長度207.5mm3 低速軸設(shè)計(1)初步確定軸的最小直徑先按【2】 P20式3-1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。參考【1】 P366表15-3，取A0=110，于是得由于開有兩個鍵槽，需要將軸直徑放大10-15%，則a)擬訂軸上零件的裝配方案1 2 3 4 5 6 7 8b) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1-2根據(jù)最小直徑參考【2】P347表14-1查得根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)矩，參考【1】P347式（14-1）得參考【2】

24、P176 表17-4，選型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為2500 Nmm，許用轉(zhuǎn)速故合用半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度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，??；2-3參考【2】P169 表16-10氈圈油封及槽，并考慮半聯(lián)軸器的軸向定位，選取氈圈 60 FZ/T 92010-1991,所以取2-3段的直徑；根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承潤滑的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面間的距離，參考【2】P91 表9-9軸承端蓋e=12mm。參考【2】P25 表4-1，P30 表4-6得：取l2-3=69.5mm3-4初步選擇滾動軸承。選用圓錐滾子軸承，參照【2】P158 表1

25、5-5，選用滾動軸承 30213 GB/T 297-1994，其尺寸為d=65mm，T=24.75故4-5作為軸承軸肩定位，故取5-6作為齒輪軸肩定位取，6-7安裝齒輪處取 7-8c) 軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器與軸的軸向定位采用平鍵聯(lián)接，參考【2】P148 表 14-1 選用GB/T 1096 鍵 161070，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6；齒輪與軸的軸向定位采用平鍵聯(lián)接，參考【2】P148 表 14-1 選用GB/T 1096 鍵 221456，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/m6；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差

26、為m5。軸段編號長度（mm）直徑（mm）配合說明1-28256與半聯(lián)軸器配合2-369.5 60齒輪端蓋，密封圈；減少加工面，軸肩定位3-424.7565與滾動軸承配合4-56871軸肩定位5-612.580齒輪定位6-76375齒輪配合7-847.2565與滾動軸承配合套筒定位總長度367mm2 軸的校核1.(1)高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 高速軸設(shè)計參數(shù)轉(zhuǎn)速（）高速軸功率（）轉(zhuǎn)矩T（）9605.44554.166(2)作用在軸上的力已知高速級齒輪的分度圓直徑為 d1=46.032mm，計算圓周力、徑向力、軸向力1.2 高速軸的校核（1）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定

27、軸承支點位置時，根據(jù)【2】P158表15-5,對于30207型圓錐滾子軸承，a=15.3mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖，現(xiàn)將計算出的的值列于下表載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M 總彎矩扭矩T（2）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面B）的強度。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，齒輪軸小齒輪處：已選定軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。由【1】P362表15-1查得。因此，故安全。2.(1)中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 中間軸設(shè)計參數(shù)轉(zhuǎn)速（）中間軸功率（）轉(zhuǎn)矩T（）

28、182.4595.229273.635(2)作用在軸上的力已知高速級大齒輪的分度圓直徑為，計算圓周力、徑向力、軸向力已知低速級齒輪的分度圓直徑為，計算圓周力、徑向力、軸向力2.2中間軸的校核（1）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，根據(jù)【2】P158表15-5,對于30209型圓錐滾子軸承，a=18.6mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。由圖可知，危險截面為C截面，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖，現(xiàn)將計算出的MH，MV的值列于下表載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩（2）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為

29、脈動循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6C截面左側(cè)：C截面右側(cè)：已選定軸的材料為45，調(diào)質(zhì)處理。由【1】P362表15-1查得。因此，故安全。（3）精確校核軸的疲勞強度a) 判斷危險截面顯然截面1和截面6無需校核。對截面2和截面5，均只受彎矩且彎矩的值不大，所以無需校核。從受載的情況來看，小齒輪中點處應(yīng)力最大。精確校核截面4左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)彎矩：彎曲應(yīng)力扭矩扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由【1】P358表15-1查得截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)：參考【1】P40附表3-2查取經(jīng)插值后可查得參考【1】P41附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為參考【1】P42附圖

30、3-2得尺寸系數(shù)參考【1】P43附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)于是得 截面上由于過盈配合而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)：過盈配合處的，由附表3-8用插值法求出，于是得 比較后取軸按磨削加工，參考【1】P44附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強化處理，即，則得綜合系數(shù)為：又由3-1和3-2查得碳鋼的特性系數(shù), ??；, ?。挥谑?，計算安全系數(shù)值，按【1】P377式(15-6)(15-8)得故可知其安全。3.1 低速軸的設(shè)計與計算(1)低速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 低速軸設(shè)計參數(shù)轉(zhuǎn)速（）功率（）轉(zhuǎn)矩T（）45.0945.0211063.347(2)作用在軸上的力已知高速級齒輪的分度圓直徑為 d=263.489m

31、m，計算圓周力、徑向力、軸向力3.2 低速軸的校核（1） 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，根據(jù)【2】P158表15-5,對于30213型圓錐滾子軸承，a=23.8mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。根據(jù)結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖，現(xiàn)將計算出的MH，MV及M的值列于下表載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=6154.752NFNH2=2835.095NFNV1=1879.930NFNV2=1468.204N彎矩MMH=325894.118NmmMV1=99542.293NmmMV2=168770.134Nmm總彎矩MM1=340757.457NmmM2

32、=367001.818Nmm扭矩TT=1063489Nmm（2）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面B）的強度。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，B截面左側(cè)：已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由【1】P362表15-1查得。因此，故安全。 軸校核結(jié)果匯總表軸計算應(yīng)力MPa許用應(yīng)力MPa安全系結(jié)論高速軸9.35370安全中速軸36.811605.99安全低速軸20.56060安全第七章 滾動軸承校核計算軸承的預(yù)期壽命1 高速軸滾動軸承的校核計算選用30207型圓錐滾子軸承，參考【2】 P158表15-6可

33、知，計算系數(shù)e=0.37,Y=1.6軸承額定動載荷1.1求兩軸承所受到的徑向載荷和軸承的受力圖見圖由高速軸的校核過程中已知：FNH1，F(xiàn)NH2，F(xiàn)NV1，F(xiàn)NV2所以1.2求兩軸承的計算軸向力和參考【1】P318表13-7得，圓錐滾子軸承的派生軸向力的計算公式如下：因為，所以因此軸承1被壓緊，軸承2放松得1.3求軸承當(dāng)量動載荷和因為 由機械設(shè)計P.321表13-5查得因軸承運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，參考【1】P318表13-6查得，取。1.4驗算軸承壽命因為，取進(jìn)行壽命校核計算：故所選軸承滿足壽命要求。2中間軸滾動軸承的校核計算選用30209型圓錐滾子軸承，參考【2】 P158表15-6可知，計算

34、系數(shù)e=0.4,Y=1.5軸承額定動載荷2.1求兩軸承所受到的徑向載荷和軸承的受力圖見圖2.2求兩軸承的計算軸向力和參考【1】P318表13-7得，圓錐滾子軸承的派生軸向力的計算公式如下：因為，所以因此軸承1被壓緊，軸承2放松得2.3求軸承當(dāng)量動載荷和因為由機械設(shè)計P.321表13-5查得因軸承運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，參考【1】P318表13-6查得，取。2.4驗算軸承壽命因為，取進(jìn)行壽命校核計算：故所選軸承滿足壽命要求。3 低速軸滾動軸承的校核計算選用30214型圓錐滾子軸承，參考【2】 P158表15-6可知，計算系數(shù)e=0.4,Y=1.5軸承額定動載荷3.1求兩軸承所受到的徑向載荷和軸承的

35、受力圖3.2求兩軸承的計算軸向力和參考【1】P318表13-7得，圓錐滾子軸承的派生軸向力的計算公式如下：因為，所以因此軸承1被壓緊，軸承2放松得3.3求軸承當(dāng)量動載荷和因為 由機械設(shè)計P.321表13-5查得因軸承運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，參考【1】P318表13-6查得，取。3.4驗算軸承壽命因為，取進(jìn)行壽命校核計算：故所選軸承滿足壽命要求。第8章 鍵聯(lián)接的強度校核計算參考【1】P106式(6-1) 鍵的材料為鋼，采取靜連接，受輕微沖擊，參考【1】P106表6-2取。高速軸上聯(lián)軸器的鍵C型平鍵鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 故該鍵滿足強度要求。中速軸上高速大齒輪的鍵A型平鍵鍵的工作長度鍵與

36、輪轂鍵槽的接觸高度故該鍵滿足強度要求。低速軸上大齒輪的鍵A型平鍵鍵的工作長度；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度故該鍵滿足強度要求。低速軸上聯(lián)軸器的鍵B型平鍵鍵的工作長度；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度第九章 聯(lián)軸器聯(lián)軸器的選擇和校核見高速軸和低速軸的設(shè)計計算第十章 減速器箱體設(shè)計1.箱體結(jié)構(gòu)形式及材料 本減速器采用剖分式箱體，分別由箱座和箱蓋兩部分組成。用螺栓聯(lián)接起來，組成一個完整箱體。剖分面與減速器內(nèi)傳動件軸心線平面重合。此方案有利于軸系部件的安裝和拆卸。剖分接合面必須有一定的寬度，并且要求仔細(xì)加工。為了保證箱體剛度。在軸承座處設(shè)有加強肋。箱體底座要有一定寬度和厚度，以保證安裝穩(wěn)定性和剛度。減速器箱體用HT2

37、00鑄造。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能，成本低。鑄造箱體多用于批量生產(chǎn)。2. 減速器零件的位置尺寸由【2】P30表4-6對減速器零件的位置尺寸進(jìn)行計算，并將主要尺寸整理如下：名稱符號尺寸值/mm齒輪頂圓至箱體內(nèi)壁的距離10齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離12軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離4旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離15齒輪頂圓至軸表面的的距離6大齒輪頂圓至箱底內(nèi)壁的距離35箱底至箱底內(nèi)壁的距離20減速器中心高H190箱體內(nèi)壁至軸承孔端面的距離56軸承端蓋凸緣厚度e高速軸9.6中間軸9.6低速軸：12箱體內(nèi)壁軸向距離158箱體軸承座孔端面間的距離2703.減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 箱座壁厚8 箱蓋壁厚8 凸緣厚

38、度 箱蓋12 箱座12 箱底座20地腳螺釘直徑20地腳螺釘數(shù)目n4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑16 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑10 軸承端蓋螺釘直徑和數(shù)目，n高速軸：d3=8，n=4中間軸：d3=8，n=4低速軸：d3=10，n=6 軸承蓋（軸承座端面）外徑高速=112中間D2=125低速D2=170視孔蓋螺釘直徑8 加強肋厚 箱座m7 箱蓋7d1，d2，df至箱體外壁距離d1：20d2：18df：24 d1，d2至凸緣邊緣距離d1：18d2：16 軸承旁凸臺高度和半徑 ，hR1=20h=31.5箱體外壁壁至軸承座端面距離40 第十一章 主要附件作用及形式1 通氣器通氣器安裝在箱蓋頂部，及時將箱內(nèi)高壓氣體

39、排出，以保證箱體內(nèi)外所受壓力平衡。由【2】P91表9-8選用通氣器尺寸M271.5。2 窺視孔和視孔蓋 為檢查傳動件的嚙合情況，潤滑情況，接觸斑點以及齒側(cè)間隙，在箱體頂部設(shè)有窺視孔，潤滑油也由此注入箱體內(nèi)。為了防止?jié)櫥惋w出及密封作用，在窺視孔上加設(shè)視孔蓋。結(jié)構(gòu)設(shè)計參考【2】P94表9-18。3 油面指示器 為方便的檢查油面高度，保證傳動件的潤滑，將油面指示器設(shè)在低速級齒輪處油面較穩(wěn)定的部位。 由【2】P93表9-15選用油標(biāo)尺M(jìn)20(20)。4放油孔和油塞為了便于放油，在減速器箱座最低部設(shè)置放油孔，平時用螺塞堵住。由【2】P94表9-16選用油塞尺寸 M161.5。5起吊裝置 為了拆卸及搬運

40、，應(yīng)在箱蓋上鑄出吊耳，并在箱座上鑄出吊鉤。尺寸見【2】P95表9-20。6 起蓋螺釘 在箱體剖分面上涂有水玻璃，用于密封，為便于拆卸箱蓋，在箱蓋凸緣上設(shè)有起蓋螺釘一個，擰動起蓋螺釘，就能頂開箱蓋。規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號GB/T5783 M12X30。7定位銷 為了保證箱體軸承孔座的加工及裝配精度，在箱體連接凸緣的長度反向兩端各設(shè)置一個圓錐定位銷，以提高定位精度。規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號為 銷 GB/T117 8X30。第十二章 潤滑與密封1 潤滑方式高速級大齒輪圓周速度所以采用浸油潤滑。參考【2】P28 表4-5，采用飛濺潤滑。箱蓋內(nèi)壁設(shè)置輸油溝。軸承旁小齒輪的齒頂圓小于軸承的外徑，為防止齒輪嚙合時所擠出的熱油大量沖向軸承