二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書品總結(jié)

1、一. 課程設(shè)計(jì)書 設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載起動(dòng),卷筒效率為0.96（包括其支承軸承效率的損失 ）,減速器小批量生產(chǎn),使用期限8年（300天/年）,兩班制 工作,運(yùn)輸容許速度誤差為 5%,車間有三相交流,電壓380/220V表題號(hào)參數(shù)12345運(yùn)輸帶工作拉力（kN）2.52.32.11.91.8運(yùn)輸帶工作速度（m/s）1.01.11.21.31.4卷筒直徑（mr）i250250250300300二. 設(shè)計(jì)要求1. 減速器裝配圖一張（A1）。2. CAD繪制軸、齒輪零件圖各一張 （A3）。3. 設(shè)計(jì)說明書一份。三. 設(shè)計(jì)步驟1

2、. 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)8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)9. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10. 潤滑密封設(shè)計(jì)11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案：1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，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：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。其傳動(dòng)方案如下：IV該運(yùn)輸機(jī)兩班制工作，傳送運(yùn)行速度允許誤差為土5%,工作平穩(wěn)，使用期限為 5年。原始數(shù)據(jù)：滾筒直徑：4

3、00 mm傳送帶運(yùn)行速度： 0.95 m/s傳送帶主動(dòng)軸所需扭矩950 N m31 電動(dòng)機(jī) 2帶傳動(dòng) 3減速器4 聯(lián)軸器 5 滾筒 6傳送帶圖一：（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V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）。傳動(dòng)裝置的總效率a3232a 汕 23 32 4 5 = 0.96 x 0.98 x 0.95 x 0.97 x 0.96 = 0.759 ；,為V帶的效率，1為第一對(duì)軸承的效率，3為第二對(duì)軸承的效率，4為第三對(duì)軸承的效率，5為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為 7級(jí)精度，油脂潤滑.因是薄壁防護(hù)罩，采用開式效率計(jì)算）。2. 電動(dòng)機(jī)的選擇

4、電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：P - = P/耳！= 1900 x 1.3/1000 x 0.759 = 3.25kW,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為1000 60vn=82.76r/mi n ,二 D經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i i= 24,二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i=840,則總傳動(dòng)比合理范圍為i _ = 16160,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n_ = i丄x n=( 16160)x 82.76 =1324.16 13241.6r/min。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)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為 Y112M 4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為4.0額定電流8.8A，滿載轉(zhuǎn)

5、速nm =1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pedkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/min電動(dòng)機(jī)重量N參考價(jià)格元傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步 轉(zhuǎn)速滿載 轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳 動(dòng)減速器1Y112M-441500144047023016.152.37.02中心高外型尺寸L x( AC/2+AD) x HD底腳安裝尺寸Ax B地腳螺栓 孔直徑K軸伸尺寸DX E裝鍵部位尺寸 Fx GD132515 x 345 x 315216 x 1781236 x8010 x 413.確定傳動(dòng)裝置的 總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比(1) 總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n T和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n ,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)

6、比為ia = n日/n =1440/82.76 = 17.40(2) 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia = i0 x i式中i0,i1分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取 i0 = 2.3，則減速器傳動(dòng)比為i = ia/i0 = 17.40/2.3 = 7.57根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為i1 = 3.24，則i2 = i /i1 = 2.334. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)各軸轉(zhuǎn)速n = nm /i0 = 1440/2.3 = 626.09r/minn = n / i 1 = 626.09/3.24 = 193.24r/minn皿=n / i2 = 193.2

7、4/2.33=82.93 r/minn = n =82.93 r/min(2) 各軸輸入功率P = Pd X 1 = 3.25 X 0.96 = 3.12kW卩孔=Pi Xn 2X 3 = 3.12 X 0.98 X 0.95 = 2.90kWPm = R Xn 2X 3 = 2.97 X 0.98 X 0.95 = 2.70kWPw = Pm X n 2 X n 4=2.77 X 0.98 X 0.97 = 2.57kW則各軸的輸出功率：R = R X 0.98=3.06 kWPn = Rj x 0.98=2.84 kWRm = Pm X 0.98=2.65kWPiv = Piv X 0.9

8、8=2.52 kW(3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T1 = Td x i0 x 1 n -mP電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 Td =9550 d =9550 X 3.25/1440=21.55 N-nm所以：Ti = Td X i0 X 1 =21.55 X 2.3 X 0.96=47.58 N -mTn = Ti X i1 X 1 X 2=47.58 X 3.24 X 0.98 X 0.95=143.53 N -m Tm = Tn X i2 X 2 X 3 =143.53 X 2.33 X 0.98 X 0.95=311.35 N -m Tv =Tm X 3 X 4=311.35 X 0.95 X 0.97=28

9、6.91 N -m 輸出轉(zhuǎn)矩：Ti = Ti X 0.98=46.63 N -mFTn = Tn X 0.98=140.66 N -mTm = Tm X 0.98=305.12 N -mFTw = Tv X 0.98=281.17 N -m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率P KW轉(zhuǎn)矩T Nm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸3.2521.5514401軸3.123.0647.5846.63626.092軸2.902.84143.53140.66193.243軸2.702.65311.35305.1282.934軸2.572.52286.91281.1782.936.齒輪的設(shè)計(jì)(一)高速級(jí)齒

10、輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪(1)齒輪材料及熱處理 材料：高速級(jí)小齒輪選用45二鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪280HBS 取小齒齒數(shù)Z1 =24高速級(jí)大齒輪選用 45祥鋼正火，齒面硬度為大齒輪240HBS Z 2 =i X Z1=3.24 X 24=77.76Z2=78. 齒輪精度按GB/T10095- 1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。2 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)32KtT1 u_1V %備 ud1t -zh ze、2(m)確定各參數(shù)的值：試選Kt=1.6P215 圖 10-30P214 圖

11、10-26查課本由課本d1t42 1.6 4.86 101 " .64.243.25(2.433 189.8)471.75=49.53mm選取區(qū)域系數(shù)Z H =2.433匚，=0.78； 一.2 = 0.82則；一 =0.78 0.82 =1.6 由課本P202公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N1 =60n1j L =60 X 626.09 X 1X( 2X 8X 300X 8) =1.4425 X 109hN2 = =4.45 X 108h #（3.25 為齒數(shù)比,即 3.25=）Zi 查課本 P203 1 0-19 圖得：K7=0.93 K ；t=0.96 齒輪的疲勞強(qiáng)度極限取失效概

12、率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用F2o2公式10-12得:二H 1 =:Khn1 Hlim1 =0.93 X 550=511.5SMPa二H 2 =Khn 2" H lim 2 =0.96 X 450=432MPaS許用接觸應(yīng)力6=(匸H1 二h2)/2 =(511.5 432)/2 =471.75MPa 查課本由P198表10-6得：Ze =189.8MP a 由 P201 表 10-7 得：；=155T=95.5 X 10 5 X P /n1 =95.5 X 105 X 3.19/626.09=4.86 X 10 4 N.m3. 設(shè)計(jì)計(jì)算 小齒輪的分度圓直徑d1t 計(jì)算圓周速度：=

13、1.62m/ s二小牡 rh= 3.14 49.53 626.0960 1000 60 1000 計(jì)算齒寬b和模數(shù)mnt計(jì)算齒寬bb= d d1t =49.53mm計(jì)算摸數(shù)mn初選螺旋角：=14mnt =d1t cos :乙49.53 cos1424二 2.00mm 計(jì)算齒寬與高之比 b人齒高 h=2.25 mnt =2.25 X 2.00=4.50 mmb = 49.53=11.01h4.5 計(jì)算縱向重合度；=0.318 ：dtan ： =0.318 1 24 tan 14 =1.903 計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA=1根據(jù)v =1.62m/s,7級(jí)精度,查課本由P192表10-8得動(dòng)載系數(shù)K

14、V=1.07,查課本由P194表10-4得Kh;的計(jì)算公式：KH ： =1.12 0.18(1 0.6 d 2)：汀 +0.23 X 10 " x b=1.12+0.18(1+0.61) X 1+0.23 X 10 X 49.53=1.42查課本由P195表10-13得：K < =1.35查課本由 P193表 10-3 得：K h-. = Kf：.=1.2故載荷系數(shù)：K= K丄 K I K H K H ： =1 X 1.07 X 1.2 X 1.42=1.82hghP 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑33 1'1 82d1 =d1t . K/Kt =49.53 X=

15、51.73 mm1.6計(jì)算模數(shù)mnd1 cos : mn4.乙齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式35173 cos14 二 2.09mm242KY ： cos2迄仁確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 '1 = 48.6 kN m確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z 1= 24, z 一 = iz 1 = 3.24 X 24= 77.76傳動(dòng)比誤差i = u= z_/ z . = 78/24 = 3.25 i = 0.032 % 15%,允許 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)=z I /cos=78/ cos 314 = 85.43初選齒寬系數(shù)- J按對(duì)稱布置，由表查得-】=1初選螺旋角初定螺旋角=14載

16、荷系數(shù)KK= Kf. Q kLzzL = z：/cos3=24/ cos 314 = 26.27K " =1X 1.07 X 1.2 X 1.35 = 1.73 查取齒形系數(shù) Y；和應(yīng)力校正系數(shù) Y；查課本由R97表10-5得：齒形系數(shù)丫以=2.592 Y = 2.211應(yīng)力校正系數(shù) 丫丄=1.596'、亠=1.774 重合度系數(shù)Y'1 1端面重合度近似為-=1.88-3.2 X () COS ： = 1.88 3.2 X (1/24 + 1/78 ) X cos14Z1 Z2=1.655= arctg (tg 訂/cos、)= arctg (tg20 /cos14

17、) = 20.64690 二二；=14.07609 :因?yàn)椋篖=：.+ /COSA ,則重合度系數(shù)為 Y= 0.25+0.75 cos= 0.673 螺旋角系數(shù)丫、軸向重合度宀=昭53 Sin14° = 1.825,兀 x 2.09Y = 11 ；C = 0.78Yf Fs 計(jì)算大小齒輪的Qf安全系數(shù)由表查得S= 1.25工作壽命兩班制，8年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1= 60nkt : = 60X 271.47 X 1X 8X 300 X 2 X 8= 6.255 X 10.大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2= N1/u = 6.255 X 10./3.24 = 1.9305 X

18、10.查課本由P204表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限小齒輪二 FF1 =500MPa大齒輪二 FF2 =380MPa查課本由P197表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)：kFN1 =0.86K刑2=0.93取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.42K fn1ff1S0.86 5001.4= 307.14K FN2 J FF2S0.93 3801.4Yf.Fs.12.592 1.596307.14= 0.01347±2空：2 _ 2.211 1.774IW 252.43= 0.01554大齒輪的數(shù)值大.選用. 設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算模數(shù)mn2 1.73 4.86 1040.78 cos214 0.01554

19、2mm 二 1.26mm1 241.655對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取mn =2mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=51.73 mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)于是由：51.73 cos14z1=25.097 取 z1 =25mn那么 z 2 =3.24 X 25=81幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距 a=(Z1 Z2)mn=(25 81)2=109.25 mm2cosP 2xcos14將中心距圓整為 110 mm 按圓整后的中心距修正螺旋角= 14.01R(Z1+Z2)mn

20、(25+81)x2-=arccosarccos 2a2x109.25因值改變不多，故參數(shù) 二，k :, Zh等不必修正計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑d1 =25 2cos14.01=51.53 mmz2mn8V< 2d2 =丄=166.97 mmcos ：cos14.01計(jì)算齒輪寬度B= L© = 1 51.53mm 二 51.53mm圓整的B2 -50B_! =55(二)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算材料：低速級(jí)小齒輪選用45二鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪280HBS 取小齒齒數(shù) 乙=30速級(jí)大齒輪選用 45禰正火，齒面硬度為大齒輪240HBS z 2 =2.33 X 30=69.9 圓整

21、取z 2 =70.齒輪精度按GB/T10095- 1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選Kt =1.6 查課本由P215圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH =2.45 試選：=12°,查課本由P214圖10-26查得；一.1 =0.83； -2 =0.88； . =0.83+0.88=1.71應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 =60X n2 X j X Ln =60X 193.24 X 1 X (2 X 8X 300X 8)=4.45 X 108N2N18445 102.33= 1.91 X 108由課本P203圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.

22、94KHN2 = 0.97查課本由P207圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限匚Hlim 600MPa,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限二H lim 1 = 550MPa取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力= 564 MPa_ K hn H liml _ 0.94 6001；_H 2 = Khn2'“ H|im2 =0.98 X 550/1=517 MPaS；h=Hlim1 3 =540.5 MPa2查課本由P198表10-6查材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa選取齒寬系數(shù)'d二155T=95.5 X 105 X P2 /n2 =95.5 X 10

23、5 X 2.90/193.24=14.33 X 104 N.m32KE u _1(-xu(ZhZE、2二 h43 2 1.6 14.33 103.332.45 189.8 23 ( )2.33540.51 1.71=65.71 mm 2.計(jì)算圓周速度：d 1t n?二 65.71 193.24-60 1000=0.665 m/ s60 10003.計(jì)算齒寬b= d d1t=1X 65.71=65.71mm4.計(jì)算齒寬與齒高之比 b人=65.71 如2= 2.142mm模數(shù)m nt30齒高 h=2.25 X mnt =2.25 X 2.142=5.4621 mm=65.71/5.4621=12.

24、035. 計(jì)算縱向重合度;=0.318 dz1 tan： =0.318 30 tan 12 = 2.0286. 計(jì)算載荷系數(shù)KKh .=1.12+0.18(1+0.6f) +0.23 X 10 ； X b=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23X 10 X 65.71=1.4231使用系數(shù)KA=1同高速齒輪的設(shè)計(jì)，查表選取各數(shù)值Kv=1.04 K叩=1.35 K =K =1.2故載荷系數(shù)K= KAKvKH：KH ：=1X 1.04 X 1.2 X 1.4231=1.7767.按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑33 K K d1=d1tt =65.71 Xd1 cos -計(jì)算模數(shù)mn-Z1

25、3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.77672.91mm1.372.91 cos12 c2.3772mm303m>2KT1YCOS2 ： Yf ys：dZ Lf確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值(1) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩(2) 確定齒數(shù)z=143.3 kN-m因?yàn)槭怯昌X面，故取 z 1 = 30, z_ = i Xz = 2.33 X 30= 69.9 傳動(dòng)比誤差 i = u= z / z I = 69.9/30 = 2.33 i = 0.032 % _5%,允許(3) 初選齒寬系數(shù) r按對(duì)稱布置，由表查得=1(4) 初選螺旋角初定螺旋角1：, = 12'(5) 載荷系數(shù)KK= K.4 K '

26、 KJ K 器=1 X 1.04 X 1.2 X 1.35 = 1.6848(6) 當(dāng)量齒數(shù)z l = z I /cos ' = 30/ cos 312 = 32.056z；” = z：/cos = 70/ cos 312 = 74.797由課本P197表10-5查得齒形系數(shù)丫匕和應(yīng)力修正系數(shù) 丫丄Yf-1 =2.491,Y2 =2.232 仃 =1.636,Y2 =1.751(7) 螺旋角系數(shù)丫軸向重合度一=匚=2.03丫匸=1= 0.797Yf Fs(8) 計(jì)算大小齒輪的-一升查課本由P204圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限；fE1 =500MPa匚 Fe2 = 380MPa查

27、課本由P202圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn 1 =0.90K fn 2 =0.93 S=1.4KFnFE1 0.90 汽 500二 =FN1 FE1321.43MPaS1.4K fn 2- ff20.93 380二F2=比歸252.43MPaS1.4計(jì)算大小齒輪的丫FaFsa,并加以比較6YFa1 F Sa161丫Fa2 FSa2'F 22.491 1.6360.01268321.432 232 " 751= 0.01548252.43大齒輪的數(shù)值大，選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算.計(jì)算模數(shù)3 5 2、2 乂 1.6848 勺.433 "05 乂 0.797 匯

28、cos212 江 0.0154821 301.71對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn .mm = 1.5472mmmn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù), 按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取mn =3mm（旦為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度 算得的分度圓直徑 d1 =72.91 mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).10z1=72.91 cos12 =27.77 取 z1=30mnz 2 =2.33 X 30=69.9 取 z2=70初算主要尺寸計(jì)算中心距 a= 0 竺2cos P103 mm將中心距圓整為 修正螺旋角!： =arccos因值改變不多2：,故參數(shù)Of分

29、度圓直徑d 1=cm(30 7。)2 =102.234 mm2 cos12(3070)2=arccos13.862003k , Zh等不必修正30 2=61.34 mm cos1270 2 一=143.12 mm cos12d2 = Z2mncosP計(jì)算齒輪寬度b 二'd d1 -1 72.91 = 72.91mm圓整后取B 75mmB2 = 80mm低速級(jí)大齒輪如上圖：V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表1.各傳動(dòng)比11V帶高速級(jí)齒輪低速級(jí)齒輪2.33.242.332. 各軸轉(zhuǎn)速n (r/mi n)"蠶(r/min)(r/mi n)nw(r/mi n)626.09193.2482.938

30、2.933. 各軸輸入功率P號(hào)(kw)F亙(kw)召(kw)Piv (kw)3.122.902.702.574. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T好(kN m)G (kN m)(kN m)Tv(kN m)47.58143.53311.35286.915. 帶輪主要參數(shù)小輪直徑(mr)大輪直徑2(mm中心距a (mm基準(zhǔn)長度b(mm帶的根數(shù)z90224471140057傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)1. 傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì).求輸出軸上的功率 P3，轉(zhuǎn)速n3，轉(zhuǎn)矩TsP3=2.70KW傀=82.93r/minT3=311.35N . m.求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d2 =143.21 mm旦d22311

31、35=4348.16N143.21 10tan： ntan20o丄=4348.16- =1630.06Ncos -cos13.86a = F t tan : =4348.16 X 0.246734=1072.84Na tr= Ft圓周力.Ft，徑向力Fr及軸向力Fa的方向如圖示： 初步確定軸的最小直徑12先按課本 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)課本 P361表15_3取A =112dmin =代3；空=35.763mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑di丿,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)查課本43表14 -1,選取Ka =1.5

32、Tea 二 KaT3 =1.5 311.35 =467.0275N m因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，所以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 22112選取 LT7 型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為 500Nm,半聯(lián)軸器的孔徑d1 = 40mm,故取=40m m半聯(lián)軸器的長度L = 112mm.半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 L1 = 84mm根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求，I -n軸段右端需要制出一軸肩，故取n -川的直徑dn = 47mm ;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D二50mm半聯(lián)軸器與 軸配合的輪轂孔長度為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端

33、上，故i - n的長度應(yīng)比 略短一些，現(xiàn)取I=82mm 初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列角接觸球軸承 .參照工作要求并根據(jù)dn=:47mm，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)的單列角接觸球軸承7010C型.dDBd2D2軸承代號(hào)45851958.873.27209AC45851960.570.27209B451002566.080.07309B50801659.270.97010C50801659.270.97010AC50902062.477.77210C132. 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)對(duì)于選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的d D B = 50mm 80mm

34、 16mm ,故 d皿曲=d皿=50mm；而1皿=16mm .右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位由手冊(cè)上查得7010C型軸承定位軸肩高度 h 0.07d,取h = 3.5mm,因止匕二 57mm, 取安裝齒輪處的軸段 d刑=58mm;齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位 .已知齒輪 轂的寬度為 75mm為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪 ,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度 ,故取1刑二72mm.齒輪的左端采用 軸肩定位，軸肩高3.5,取dv = 65mm.軸環(huán)寬度b_1.4h,取b=8mm. 軸承端蓋的總寬度為 20mm由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定).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

35、端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離丨=30mm ,故取|口=50mm. 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=l6mm,兩圓柱齒輪間的距離 c=20 mm.考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取s=8mm,已知滾動(dòng)軸承寬度 T=i6mm,高速齒輪輪轂長 L=50mm,則l 皿越=T s a (75 - 72) = (16 8 16 3)mm 二 43mml iv v L s c -1 皿* -lv 習(xí)二(50 8 20 16 - 24 - 8) mm 二 62mm至此，已初步確定了軸的各端直徑和長度.5. 求軸上的載荷首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖，確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，查機(jī)

36、械設(shè)計(jì)手冊(cè)20-149表20.6-7.對(duì)于7010C型的角接觸球軸承,a=16.7mm,因此，做為簡支梁的軸的支承跨距.L2 L3 = 114.8mm 60.8mm = 175.6mm14F NH 1FNH 2L3 Ft =4348.16 _608=15O6NL2 L3175.6L114 82 Ft =4348.162843NL2 L3175.6FaDF NV1FrL32J = 809 NL2' L3FNV2-Fr -Fnv2 =1630-809 =821NM H = 172888.8N mmM V1 = Fnv丄2 - 809 114.8 = 92873.2N mmM V2 - Fn

37、v2 L3 =821 60.8 = 49916.8N mm. M H= 1728892928732 = 196255N mmM 2 = 179951N mm傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖(從動(dòng)軸）15（主動(dòng)軸）從動(dòng)軸的載荷分析圖：Nk=F*D/2ITnTnTTTPwV2rrnTTILniT6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)= 10.82#Mi2+（可3）2 = “962552 +（仆311.35）2ca =-W0.1 27465前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表 15-1 得二 J=60MPa-ca二4 此軸合理安全7. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度16 判斷危險(xiǎn)截面截面a, n,川,b只受扭矩作用。所

38、以a n m b無需校核.從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面w和四處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，從受載來看，截面C上的應(yīng)力最大.截面w的應(yīng)力集中的影響和截面四的相近，但是截面w不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核截面C上雖然應(yīng)力最大，但 是應(yīng)力集中不大，而且這里的直徑最大，故C截面也不必做強(qiáng)度校核，截面"和v顯然更加不必要做強(qiáng)度校 核.由第3章的附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過盈配合的小，因而，該軸只需膠合截面四左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可.截面四左側(cè)。抗彎系數(shù) W=0.1 d3= 0.1503=12500抗扭系數(shù)wT =0.2 d 3 =0.2503=25000截面四的右

39、側(cè)的彎矩 M為 M M 1 60“ "6 = 144609N mm60.8截面"上的扭矩T3為T3 =311.35 N m截面上的彎曲應(yīng)力M _144609W 12500= 11.57MPa截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力WT 25000= 12.45MPa軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。由課本P355表15-1查得:6 =640MPa二= 275MPaT=155MPar2 0因丄=20 = 0.04d50耳1.1650經(jīng)插入后得=2.0匚t =1.31軸性系數(shù)為q；- =0.82q =0.85K 二=1 + q；（：1）=1.82K =1 + q （二 T -1 ） =1.26所以 u =0

40、.67: =0.82一 ：=0.92綜合系數(shù)為：K .-=2.8K =1.62碳鋼的特性系數(shù)廠=0.10.2取0.1逬二=0.05 0.1取 0.05安全系數(shù)Sca= 25.1317= 13.71= 10.5 >S=1.5所以它是安全的截面w右側(cè)抗彎系數(shù) W=0.1 d3 = 0.1503=12500抗扭系數(shù)wT =0.2 d 3 =0.2 503=25000截面W左側(cè)的彎矩 M為 M=133560截面"上的扭矩T3為丁3=295截面上的彎曲應(yīng)力空型七.6812500截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力T3294930T=WT=11.8025000K1K廣丄亠28CT CJK所以十=0.67綜合系

41、數(shù)為：1 -1 =1.62“82廠 0.92K；_=2.8 K =1.62碳鋼的特性系數(shù)=0.1 0.2安全系數(shù)Sea取0.1迅；=0d 0.1取 0.051S ._=K尹 +申CTa a m= 25.13S =13.71* k JmSeaSgST = =10.5 >S=1.5S2 s2所以它是安全的8.鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵根據(jù)d 2=55d 3 =65查表6-1 ?。烘I寬 b 2=16 h 2=10L2=36b3=20h3=12L3=50選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度18查表 6-2 得 二 p=110MPa 工作長度 丨2 = L

42、2 -b2 =36-16=2013 = L3 -匕3 = 50-20=30鍵與輪轂鍵槽的接觸高度K 2 =0.5 h 2=5K3 =0.5 h 3 =6由式（6-1 ）得:p2 2T2 103K 2 l 2d22 143.53 10005 20 55= 52.2032T3 102 311.35 1000-53.22K3l3d36 30 65兩者都合適取鍵標(biāo)記為：鍵 2: 16X 36 A GB/T1096-1979鍵 3: 20 X 50 A GB/T1096-19799.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量,H 7大端蓋分機(jī)體采用配合.is61. 機(jī)體有足夠的剛度 在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，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 40mm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)精創(chuàng)，其表面粗糙度為63 -3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10,圓角半徑為 R=3機(jī)體外型簡單，拔模方便 .4. 對(duì)附件設(shè)計(jì)A 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間