一級斜齒圓柱齒輪減速器

1、等手，余凈玲課程設(shè)計(jì)說明書題目：二級學(xué)院 年級專業(yè) 學(xué)號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師教師職稱第一部分緒論1第二部分課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 1課題題目 1主要技術(shù)參數(shù)說明 1傳動系統(tǒng)工作條件 1傳動系統(tǒng)方案的選擇 2第三部分減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 2減速器結(jié)構(gòu) 2電動機(jī)選擇 2傳動比分配 3動力運(yùn)動參數(shù)計(jì)算 3第四部分齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4齒輪材料和熱處理的選擇 4齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 4齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8第五部分軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 10軸的材料和熱處理的選擇 10軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 10按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑 11軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11軸的強(qiáng)度校核 14第六部分軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇16軸承

2、的選擇及校核 16鍵的選擇計(jì)算及校核 17聯(lián)軸器的選擇18第七部分減速器潤滑、密封及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 18潤滑的選擇確定 18密封的選擇確定 18減速器附件的選擇確定 19箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 19第八部分總結(jié)20參考文獻(xiàn) 21計(jì)算結(jié)果計(jì)算及說明第一部分緒論隨著現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，已經(jīng)可以用 現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法和手段，從眾多的設(shè)計(jì)方案中尋找出最佳的設(shè)計(jì) 方案,從而大大提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。 在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時，都希望得 到一個最優(yōu)方案，這個方案既能滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及工藝 性能等方面的要求，又使機(jī)械重量最輕、成本最低和傳動性能最 好。然而，由于傳統(tǒng)的常規(guī)設(shè)計(jì)方案是憑借

3、設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)直觀判 斷，靠人工進(jìn)行有限次計(jì)算做出的，往往很難得到最優(yōu)結(jié)果。應(yīng)用最 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，使優(yōu)化設(shè)計(jì)成為可能。斜齒圓柱齒輪減速器是一種使用非常廣泛的機(jī)械傳動裝 置，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)和在不變位的情況下可湊配中心距 等優(yōu)點(diǎn)。我國目前生產(chǎn)的減速器還存在著體積大 ，重量重、承載能 力低、成本高和使用壽命短等問題，對減速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇最 佳參數(shù)，是提高承載能力、減輕重量和降低成本等完善各項(xiàng)指標(biāo)的 一種重要途徑。培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊 及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及甲I、繪圖數(shù)據(jù)如1、中卸麻助設(shè)計(jì)方第二部分 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明課題題目一級斜齒圓柱齒輪減速器（用于

4、帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)中的減速器）主要技術(shù)參數(shù)說明F=V=sD=300mm輸送帶的最大有效拉力F=,輸送帶的工作速度V=s,輸送機(jī)滾筒直徑D=300mm傳動系統(tǒng)工作條件帶式輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，兩班制工作，每班工作小時，空載啟動，工作期限為八年，每年工作 280天；檢修期間隔 為三年。在中小型機(jī)械廠小批量生產(chǎn)。傳動系統(tǒng)方案的選擇巾 亙1 J 乂 J 4電動機(jī)3 2-M帶傳動JL3-斜齒圓柱齒輪侍動4 聯(lián)軸器/5-帶式運(yùn)輸機(jī)L-圖2-1帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖第三部分減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算減速器結(jié)構(gòu)本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。 電動機(jī)的選擇1）工作機(jī)輸出功率：PwFV10

5、002300 1.5w = 3.45kw1000Pw 3.45kw2)傳動效率Vt傳動i滾動軸承：斜齒輪傳動:查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P:10表2-40.962 0.968級精度的一般齒輪傳動（油潤滑）3 098聯(lián)軸器：彈性聯(lián)軸器 4 0.99Pd 4.21kw滾筒：5 0.96總傳動效率1 22 3 4 5 0.82Ped5.5kw3）電動機(jī)輸入功率PdPi總Pw3.450.824.21kw因電動機(jī)額定功率Ped需要略大于R即可，由附表31查出Y系列三相異步電動機(jī)的技術(shù)參數(shù)，選電動機(jī)額定功率Ped 5.5kw04）轉(zhuǎn)速工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速為60 1000 V 60 1000 1.5 2 .n 95.54

6、r / minD3.14 300由于總傳動比等于齒輪的傳動比與帶的傳動比之積，查（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書）附表1圓柱齒輪傳動其傳動比常用值：3-6V帶傳動其傳動比常用值：2-4則總傳動比i總合理范圍為：6-24故電動轉(zhuǎn)速的大致可選范圍為 'n *n=（6-24） x =573r/min 2293r/min對額定功率為的Y系列電動機(jī)而言，可供選擇的同步轉(zhuǎn)速有：750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ,取轉(zhuǎn)速為 1000 r/min.型號為Y132M2-65）由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P235s20-1選Y132S-4ffl電動機(jī)，主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：n=min電動機(jī)型號：Y

7、132M2-6i 總 9.46帶傳動比：Ii 3齒輪傳動比：i2 3.4n0 960r / minn1 320r / minn2 94.12r /minn3 94.12r /min型號額定功率（KW滿載轉(zhuǎn)速（r/min ）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩Y132M2-6960表3-1電動機(jī)的型號傳動裝置的總傳動比及其分配系統(tǒng)總傳動比查資料可知電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 n =1140r/min '根據(jù)關(guān)系式i總n得： n 1 n_ _960_ 10.05心、 n 95.54參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P:5表2-1 :取取Vt傳動i1 3則：齒輪的的傳動比i2 1005 3.35 3.4i133. 4動

8、力動力參數(shù)的計(jì)算1）每個軸的轉(zhuǎn)速電動機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速n0 n 960r/min小齒輪軸I的轉(zhuǎn)速n1”960 320r/min ii3po 4.21kwPi 4.04kwP2 3.80kwP3 3.61kw大齒輪軸II的轉(zhuǎn)速n2 n1 320 94.12r/min i23.4滾筒軸的轉(zhuǎn)速 飛n2 94.12 r/min3）每個軸的輸入功率電動機(jī)輸出軸的輸入功率 p0 pd 4.21kw小齒輪軸I的輸入功率P1 P0 1 4.21 0.96 4.04kwT0 41.88N mT1 120.57N mT2 385.57 N mT3 366.29N m大齒輪軸II的輸入功率P2P 2 3 4.04 0.

9、96 0.98 3.80kw滾筒軸的輸入功率 E P2 2 4 3.8 0.96 0.99 3.61kw4）各個軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算電動機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)矩：PnT0 955004.21955096041.88N mnO小齒輪軸I的轉(zhuǎn)矩：T19550且95504.04120.57N mn1320人齒輪軸II的轉(zhuǎn)矩：T2 9550P295503.80385.57N mn294.12滾筒軸的轉(zhuǎn)矩:Ta 9550P395503.61366.29N mn394.12以上計(jì)算結(jié)果列表如下:軸名功率P/KW電動機(jī)軸小齒輪I軸轉(zhuǎn)矩/(N - m)轉(zhuǎn)速n/(r/min)960. 00320. 00大齒輪II滾筒軸表3-2參

10、數(shù)結(jié)果第四部分齒輪的設(shè)計(jì)齒輪材料和熱處理的選擇：材料選擇：由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪材料為45Cr調(diào) 質(zhì)，齒面硬度為280HBs大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240HBS 二者材料硬度差為40HBS齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇精度等級及齒數(shù)1）按圖2-1傳動方案選用斜齒圓柱齒輪傳動2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，設(shè)計(jì)為通用減速器，故選用7級精度（GB10095-883）由于傳動過程中粉塵較多選用閉式傳動，故選用小齒輪齒數(shù)為Z1=24，大齒輪齒數(shù)Z2=，取Z2=77。二142390N mm4）選取螺旋升角：初選螺旋升角14 o2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：按機(jī)械設(shè)計(jì)（10-21）試算，即N

11、k142390N mm（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選Kt =02）由機(jī)械設(shè)計(jì)217頁圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH =3）由機(jī)械設(shè)計(jì)215頁圖10-26查得：1 =,2 =，則12 1 .65 04）由機(jī)械設(shè)計(jì)表3-6選取齒寬系數(shù) d 1。5）由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)：1ZE 189.8MPa S 3 2 1.6 142390 經(jīng) 2.433 189.8 264.80mm=1,由機(jī).1 1.653.2531.25械設(shè)計(jì)式10-12得h1KHN1 lim10.9 600 540MPaSH2 KHN2lim2 0.95 550 522.5MPa S許用接觸應(yīng)力：h 1 h 2

12、540 522.5H 1 2MPa 531.25MPa 2（2）計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d由計(jì)算公式得d1t6）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21c、d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限川而1 600MPa ;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Him 550MPa7）由表3-2查得小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩:T1 142.39 N m 142390N mm8）由式機(jī)械設(shè)計(jì)式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 60n1jlh60 320 1 (2 8 300 10) 9.216 108N289.216 103.282.88 10v =s9）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1 ；1 %, 安全系數(shù)b=mnt =

13、h=K HN210）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為2）計(jì)算圓周速度dm 3.14 64.80 320 , 一， v m/s 1.1m/s60 100060 10003）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntmn=4）bmntdd1t 1 64.80 64.80mmd1t cos 64.80 cos14Z24h 2.25mnt 2.25 2.62b/h64.805.89510.99計(jì)算縱向重合度2.62mm5.895mm= 0.318 d z1 tan 0.318 1 24 tan14： 1.9035）計(jì)算載荷系數(shù)K由機(jī)械設(shè)計(jì)查表10-2得使用系數(shù)kA=1,根據(jù)v=s,7級精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8查得動載系

14、數(shù)（1.1;由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4查得1.42 ；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13查得kF;由表10-3查得kHkF 1.4故載荷系數(shù) k=kA«kH kH1 1.11 1.4 1.42 2.216）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由機(jī)械設(shè)64.802.2172.17mm1.6計(jì)式（10=10a）得：d1 "72.17 cos14 2.92mm7）計(jì)算模數(shù)mn24d1 cos mn3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)計(jì)式（10-17）2kT1Y cos2YFaYSamn 32d ZiF（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)kkAkvkF kF 1 1.1 1.4 1.352.102）根據(jù)縱

15、向重合度1.903，從機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y 0.88。3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)zv24）查取齒形系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表43 cosZ23cos24cos314773 7cos 1426.2784.29237410-5 查得 YFa1YFa 2149.95mm5）查取應(yīng)力校正系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得YSa1YSa26）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1 500MPa ,查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2 380MPa7）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN1kFN2 。71.13mm228.87mm8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=, 由機(jī)

16、械設(shè)計(jì)式（10-12）KFN 1_FE1F 1 SKFN 2 FE 20.85 500303.57 MPa9）計(jì)算大小齒輪的SYFaYsa1.40.88 3801.4并加以比較238.86 MPaB1B280mm75mmYFa 1YSa1F 1YFa2YSa22.592 1.596303.570.01363F 2小齒輪的數(shù)值較大2.211 1.774238.860.01642（10）設(shè)計(jì)計(jì)算J2 2.10 0.88 142390 104 (cos140)2mn 3 .- 0.01642n V1 242 1.652.65mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎 曲疲勞計(jì)算的法面

17、模數(shù)，可取彎曲疲勞計(jì)算的法面模數(shù) mn 2.65mm ,并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值mn 3.0mm ,已湎足彎曲強(qiáng)度。 但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓宜 徑d1 72.17 mm來計(jì)算應(yīng)后的齒數(shù)。于是由d1cos72.17 cos14 “ 八4 23.34mn3取乙 23,則 Z2 UZ1 3.2 23 74(1)計(jì)算中心距(乙 z2)mn23 74 3a2n 149.95mm2cos2 cos14l將中心距圓整為150mm(2)按圓整后的中心距修正螺旋角乙 z2 mn23 74 310 arccos arccos 14.07 14 4122a2 150因 值改義/、多，故參

18、數(shù)a,K ,ZH不必修正.(3)計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑,4mn23 3力”d1 771.13mmcoscos14.07,Z2ml74 3“c crd2 2228.87mmcoscos14.07(4)計(jì)算齒輪寬度：bdd1 1 71.13. 71.13mm圓整后取 B2 75mm, B1 80mm大齒輪有關(guān)參數(shù)整理于卜表：齒輪名模數(shù)mn /mm齒數(shù)ZB/mm分度圓 直徑 d/mm螺旋角/度小齒輪3238071. 1314412大四輪37475228. 8714412表面4-1fpt 0.013mmFd 0.05mm pF 0.016mma 149.95 0.020mm4. 3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1

19、.確定齒輪的外形尺寸（以大齒輪為例）齒頂圓直徑 da d 2ha d 2mn 228.87 2 3mm 234.87mm因齒頂。圓直徑大于160mm而又小于500,故選用腹板式結(jié)構(gòu)為 宜。其他有關(guān)尺寸按機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-39推薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 并繪制大齒輪零件圖如圖4-1所示有關(guān)尺寸參數(shù)：圖 10-39da d 2ha d 2mn 228.87 2 3mm 234.87mm取D4 dn 55mm,d n為II軸安裝大齒輪處的軸徑。D3 1.7D4 93.5mm ,圓整為 90mmD0 da2 12mn 234.87 24 3 198.87mm,圓整為 195mmD2 0.3(D0 D3) 0.

20、3 (195 90) 31.5mm,圓整為 35mmDi=D°_D_=，圓整為 145mm 2C 0.25 B2 0.2 75 15mmn 0.5mn 0.5 3 1.5mm r 5mm2 .確定檢驗(yàn)項(xiàng)目及其允許值大齒輪分度圓直徑為，查互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表 10-6到 10-9 ,得：單個齒距極限偏差fpt 0.013mm pl齒距累積總公差Fp 0.05mm螺旋線總公差F 0.016mm3,確定中心距極限偏差f中心距為，查互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表10-1得fIT70.020,因此，中心距表示為：a 149.95 0.020mm24,確定確定最小側(cè)隙和齒厚偏差(D確定最小側(cè)隙jbnm

21、in ,由互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)式(10-4)得：2,jbnmin (0.06 0.005a) 0.03mm 0.14mm3(2)確定齒厚上偏差Esns,由互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)式10-9 得：L0 14Esnsjbnmin 0 ._- 0.0745mm2cos2002cos200取負(fù)值為Esns 0.075mm(3)確定齒諄卜偏差Esni ,查互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表10-5 得：切齒徑向進(jìn)刀公差br IT 9 0.115mm按式10-10計(jì)算Tsn /f； br2 2tan 200 J0.0392 0.1152 2tan 200 0.088mm所以，Esni Esns Tsn0.075 0.08

22、80.163mm5.確定齒坯精度(1)內(nèi)孔尺寸公差，查互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表10-12得 IT7,即 50H 7 0(2)齒頂圓直徑偏差，查互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表 10-12得0.05m0.05 30.15mm(3)查互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表 10-13得，端而圓跳動公差和頂圓徑向圓跳動公差為。(4)齒坯表面粗糙度由互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表 10-14查得齒面Ra的上限值為m,由表10-15查得齒坯內(nèi)孔表面Ra的上限值為 m,端面Ra的 上限值為 m,頂圓Ra的上限值為 m,其余加工表面粗糙度Ra的 上限值取 m五部分軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的材料和熱處理的選擇選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)表

23、15-1 , 可知 b 640Mpa, s 275Mpa, 1 155Mpa,1 60Mpa軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算1 . II軸的設(shè)計(jì)(1)由表3-2可知軸上的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2P2 4.63KWn2 101.59r/minT2 439.56N m(2)初定軸的最小直徑先按機(jī)械設(shè)計(jì)式(15-2)初步估計(jì)軸的最小直徑。材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3,取A0 118軸的材料為45鋼從動軸：d1min1184.63101.5942.1mm調(diào)質(zhì)處理P 24 77 2王動軸：d2minA0 -P-11829.0mmn1101.59輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d (參

24、看圖5-2),為了使所選的軸直徑d 與聯(lián)軸器的孔徑相適合，故先 選聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca KaT2,查機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1 ,考慮 到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故Ka=,則：Tca Ka T2 1.3 439560 N m 571.428N m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca要小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，又由于減速 器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題， 查標(biāo)準(zhǔn)GB/T4323-2002,選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號為:LT8型聯(lián)軸 器，其公稱轉(zhuǎn)矩為：710N m 571.428N m。半聯(lián)軸器的孔徑：dI 45mm,故取d 45mm,半聯(lián)軸器軸 孔長度L 112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為

25、：LI 60mm。 即取 d1min 45mm。(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件的裝配方案經(jīng)綜合分析，選用從動軸上零件的裝配方案見圖5-1所示的(a)從動軸的裝配d1min 45mm彈性柱銷聯(lián)軸器，型號為:LT8型聯(lián)軸器裝配方案。(b)主動軸的裝配方案圖5-1主、從動軸的裝配方案ddii iv dvi vii dIV V dv VI50mm50mm50mm55mm60mm(2)根據(jù)軸向定位要求確定軸各段直徑和長度1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I II軸段右端需制出一 軸肩,由定位軸肩高度卜=故取II III段的直徑dii川50mm,左端 用軸端擋圈定位，按軸端直徑取軸端擋圈直徑D 55

26、mm,半聯(lián)軸器 與軸配合的轂孔長度：L 112mm，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，故段的長度應(yīng)比L略短2-3mm, ?。?i II 110mm。2)初步選擇滾動軸承，因軸承同時受有徑向力和軸向力的作 用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)：dII *50mm.由機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊，初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承 3031®，其尺 寸：d D T 50mm 110mm 29.25mm,故du IV dvI vii 50mmI IIII IIIiv vIII ivv vi110mm50mm72mm57mm24mm右端軸承采用軸肩定位，由定

27、位軸肩高度h二軸肩高度取h=，因此dv v 60mm。而左端滾動軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，3)取安裝齒輪處軸段的直徑：div v 55mm,齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為75mm為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短與輪轂寬度2-3mm,故?。簂iv v72mm,齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度h 0.07d,取h 2.5mm,則軸環(huán)處的直徑：dv vi50 2h 60mm4)軸承端蓋的總寬度為：20mm (由減速器及軸承端的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求， 取端蓋的外端與半聯(lián)軸器右端面間的距離 l 30mm故取lII III 50m

28、m o5)取齒輪距箱體內(nèi)壁距離為：a 16mm,考慮到箱體的鑄造誤 差，在確定流動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=8mm,已知滾動軸承寬度T=,則lIII IV T s a (75 72) 30 8 16 3 57mm,同理可算出：lV VI s a 16 8 24mm.至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度.(3)軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接1)齒輪與軸的連接按dIV V 55mm查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1，得平鍵截面b h 16mm 10mm,鍵槽用鍵槽銃刀加工，根據(jù)鍵長等于或略小于轂長度，即 L=B- (5-10) mm 故?。篖=63mm,為了保證齒輪與

29、軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸 的配合為：H7Ft 3841NFr 1441NFa 963NFnhi 1344N2)半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1 ,選用平鍵Hr為：b h L 14mm 9mm 100mm，半聯(lián)軸命與軸的配合為：一7。k6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:m6o(4)確定軸上圓角和倒角尺寸參照機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2,取軸端倒角為：1.6 45 ,各軸肩處圓 角半徑取R2主、從軸尺寸結(jié)構(gòu)簡圖如圖5-2所示：（5）求軸上的載何1）首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖5-3）做出軸的受力簡圖如圖（5-2）。 確定釉承的支點(diǎn)位置，對30310型圓

30、錐滾子軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)簡明 手冊中查得a=23mm因此，作為簡支梁的軸承支承跨距L2 L3 71.5mm 38.5mm 110mm，根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎 矩圖，扭矩圖和計(jì)算與矩圖，口看出截面處計(jì)算算矩最大，是軸的 危險(xiǎn)截Fnh2 2497NFnv1 1506NFnv2 65NM H 274632MV1 107679MV2 2503M1 294987M 2 274643T2 439560 N m冗IIBL1UL3水平彎矩垂直彎矩rtirtrnTM rHlTirPn WnrrTrniTrnm%合成彎矩KlKnTmnnTrmTr從動軸承選圓錐滾子軸承，型號:30310 （2 個）扭矩圖5-3軸

31、的載荷分析圖（6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度1）作用在齒輪上的力，如圖5-3所示切向力：Ft2E 2 4395602N 3841Nd2228.87徑向力：Frl tantan 20皿Ft 3841'-', 1441 Ncoscos14 412軸向力FaFt tan_ _ " _ _ _ _ _3841 tan14,412963N2）求作用于軸上的支反力，如圖5-3所示水平面內(nèi)支反力：Fnhi 1344N Fnh2 2497N與齒輪連接處鍵14 9 100與齒輪連接處鍵16 10 63垂直面內(nèi)支反力：Fnvi 1506N Fnv2 65N3）作出彎矩圖分別計(jì)算水平面和垂

32、直面內(nèi)各力產(chǎn)生的彎矩.水平面內(nèi)： M HFtL2 274632 N mm垂直面內(nèi)： MV1 Fnv1L2 1506 71.5 107679N mmM nv2FNV2L365 38.52503N mm計(jì)算總彎矩：由公式MJMM1 Mh 60MPa,因此ca i,故安全 6）根據(jù)從動軸的設(shè)計(jì)方法同樣可以定出主動軸的尺寸，由于方法 類似，這里不重復(fù)，主、從動軸尺寸見圖 5-2。 Mv122746322 1076792 294987N mmM2 1MH2 MV122746322 25032 274643N mm4）作出扭矩圖：T2 439560N m ,如圖5-3所示。5）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度從

33、軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖（圖5-3）中可以看出截面C是 軸的危險(xiǎn)截面。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（15-5）及上述數(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軸的計(jì)算應(yīng)力:caW, 2949872 (0.6 439560)220.1 5523.8Mp前選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，上述過程中已查得彈性柱銷聯(lián)軸器，型號為:LT8型聯(lián)軸器齒輪浸油潤滑，用150號機(jī)械油(a)主動輪尺寸結(jié)構(gòu)簡圖軸承脂潤滑，用ZL 3型潤滑脂(b)從動軸尺寸結(jié)構(gòu)簡圖圖5-2主、從軸尺寸結(jié)構(gòu)簡圖第六部分軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇軸承的選擇及校核(1)由上述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已初步選擇單列圓錐滾子軸承30310型, 2個為

34、從動軸承。(2)計(jì)算軸承壽命:圓錐滾子軸承30310,相關(guān)參數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊得:Cr 76.91KN , ft 1.00, fp 1.2,e 0.31N,Y 1.9圖6-1受力簡圖1）回軸力簡圖如圖6-1所示，求軸向力Fa1,Fa2：Fri JFnhi2 Fnvi2 2019N,Fr2 g 2 FnvJ 2498NFr12019Fr22498Fd1 531N , Fd2 2657N2Y 2 1.92Y2 1.9且已知Fae 963N丁 Fd2 Fae 657 963 1620N Fd1 531N軸承I被壓緊，軸II被放松。Fa1 Fae Fd2 432N,Fa2 Fd2 657N。2）計(jì)算

35、當(dāng)量動載荷Fa1 432N0.21 e 0.31NFr1 4019N查機(jī)械設(shè)計(jì)表13-5得X1 1,Y 0Fa2 657N0.26 e 0.31NFr2 2498N查機(jī)械設(shè)計(jì)表13-5得X2 1,Y2 0R fp Xi Fr1 1.2 1 2019N2423NP2fp X2 Fr2 1.2 1 2498N 2998N3） P2 P可知P2是危險(xiǎn)軸承。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（13-5a）計(jì)算軸承壽命，對于滾子軸承1010或皿1 76.91 1038164983b60n P60 101.592998預(yù)期壽命為：10年，兩班制L 10 300 8 2 48000h Lh因此軸承壽命合格。鍵的選擇計(jì)算及校核（

36、1）與半聯(lián)軸器配合軸段處的鍵，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已選用圓頭平鍵b h L 14mm 9mm 100mm選擇45鋼，其許用擠壓應(yīng)力p 120MpaFt 4000T2 4000 439560 ”r ,p'2 50.5Mpa pp hlhld9 86 45p則該鍵強(qiáng)度足夠，合格。(2)與大齒輪配合軸段處的鍵，選擇在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已選用圓頭平鍵b h L 16mm 10mm 63mm45鋼，其許用擠壓應(yīng)力p 120MpaFt 4000T2 4000 439560 . c 一r ,p - 68.0Mpa pp hlhld10 47 55p則該鍵強(qiáng)度足夠，合格。聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca K

37、aT2 ,查機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1 ,考慮到 轉(zhuǎn)矩的變化很小，故(=,，則：Tca Ka T2 1.3 439560 N m 571.428 N m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩上要小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，又由于減速器 載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題，查 標(biāo)準(zhǔn)GB/T4323-2002,選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號為:LT8型聯(lián)軸器， 其公稱轉(zhuǎn)矩為：710N m 571.428N m。半聯(lián)軸器的孔徑：dI 45mm,故取d 45mm,半聯(lián)軸器軸孔 長度L 112mm，半聯(lián)軸命與軸配合的軟孔長度為：LI 60mm型號公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑軸孔長度外徑軸孔軸孔材料LM5710N m2400r/m

38、in45mm112 mm190mm丫型HT200表6-1 LT8型彈性柱銷聯(lián)軸器參數(shù)第七部分減速器潤滑、密封及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算潤滑的選擇確定1 .齒輪v 1.08m/s12m/s,應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成本需選 用浸油潤滑。選用150號機(jī)械油(GB 443-1989),最低 最高油 面距(大齒輪)1020mm需油量為左右。2 .軸承采用潤滑脂潤滑。選用ZL-3型潤滑脂(GB7324-1987), 用油量為軸承間隙的1“1為宜。3情2密封的選擇確定(1)箱座與箱蓋凸緣結(jié)合面的密封選用在結(jié)合面涂密封漆或水玻璃的方法。(2)觀察孔和油孔等處結(jié)合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封。(3)軸承孔的密封軸的外伸端與透蓋間的間隙，由于 v 3m/s,故選用半粗羊毛 氈加以密封。(4)軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn) 入軸承內(nèi)部。減速器附件的選擇確定減速器附件包括螺栓、螺母、墊圈、銷、油標(biāo)尺、通氣器，附件參數(shù)見表7-1。名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝端蓋12Q235M 6 16 GB 5782-1986螺栓安裝端蓋24Q235M8 25 GB 5782-1986螺母安裝3A3M10 GB 6170-1986墊圈調(diào)整安裝365Mn10 GB 93-1987銷定位235A6