機(jī)械設(shè)計(jì)報(bào)告

1、燕山大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器年級(jí)專業(yè)：3013級(jí)車輛工程學(xué)號(hào)：0學(xué)生姓名：李艷閣指導(dǎo)教師：劉大偉車輛與能源學(xué)院學(xué) 院:刖言帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要內(nèi)容為傳動(dòng)方案的分析與擬定；選 擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算； 軸承、聯(lián)接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇計(jì)算；減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其附件 的設(shè)計(jì)、繪制裝配圖和零件工作圖、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書以及設(shè)計(jì)總結(jié)和答辯。主要依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)和其他學(xué)科所學(xué)的知識(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手 冊(cè)相關(guān)的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)相關(guān)部分的參考以及其 他設(shè)計(jì)手冊(cè)和參考文獻(xiàn)的查閱，最后還有老師在整

2、個(gè)課設(shè)過(guò)程中的指導(dǎo)和不斷 的糾正，來(lái)完成本次的課程設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我們獨(dú)立機(jī)械設(shè) 計(jì)的能力，對(duì)機(jī)械總體的設(shè)計(jì)有了一個(gè)宏觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)具體的結(jié)構(gòu)及其作用和 各部分之間的關(guān)系有了更加深刻的了解，考慮問(wèn)題更加全面，不僅要考慮工藝 性，標(biāo)準(zhǔn)化，還要考慮到經(jīng)濟(jì)性，環(huán)境保護(hù)等。綜合各種因素得到一個(gè)相對(duì)合 理的方案。本次設(shè)計(jì)過(guò)程涉及到機(jī)械裝置的實(shí)體設(shè)計(jì)，涉及零件的應(yīng)力、強(qiáng)度 的分析計(jì)算，材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，涉及到以前學(xué)過(guò)的工程制圖、工程材 料、機(jī)械設(shè)計(jì)制造、公差配合與技術(shù)測(cè)量、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理等 方面的知識(shí)，是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一次實(shí)踐應(yīng)用，考驗(yàn)學(xué)生的綜合能力，是一 次十分難得的機(jī)

3、會(huì)。目錄一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)與技術(shù)要求 一、傳動(dòng)系統(tǒng)方案制定與分析、傳動(dòng)方案的技術(shù)設(shè)計(jì)與分析3.1電動(dòng)機(jī)選擇與確定3.1.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式選擇 3.1.2電動(dòng)機(jī)容量確定 3.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比確定及分配3.2.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比確定3.2.2各級(jí)傳動(dòng)比分配運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算3.3.1各級(jí)輸入功率3.3.2各級(jí)轉(zhuǎn)速3.3.3各級(jí)轉(zhuǎn)矩四、關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1設(shè)計(jì)原則制定齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)參數(shù)選擇4.3.2 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度校核 二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 4.4.1第二級(jí)齒輪傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)4.4.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度校核軸的計(jì)算4.5.1軸

4、徑初估3.23.34.24.34.44.54.6鍵的選擇及鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算4.6.1鍵聯(lián)接選擇方案 4.6.3鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算4.6滾動(dòng)軸承選擇方案 五、傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與總成5.1裝配圖設(shè)計(jì)及部件結(jié)構(gòu)選擇、執(zhí)行機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范5.1.1裝配圖總體布局5.1.2軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與方案分析5.2主要零部件的校核與驗(yàn)算5.2.1軸系結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核（選擇低速軸進(jìn)行校核）5.2.2滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算主要附件與配件的選擇6.1聯(lián)軸器選擇6.2潤(rùn)滑與密封的選擇6.2.2密封方案對(duì)比及確定6.3通氣器八、.6.6.8 .8. .8 .8. .9 .1.0 .1.0 .1.1 .11 1.1 .1.2 .1.21

5、3 .1.314 .15 .1 5 .20 21 21 26 .28 .29 .33 33 .34 36 38 .38 38 40 .4.4 44 .5.0 5.1 .51 53 .5.4 .5.5.5.6.5.7.5.9.6.06.0.6.1.6.16.2. .6.2 .6.36.36.4.6.4.6.5.6.6.6.4 油標(biāo) 6.5 螺栓及吊環(huán)螺釘 6.6 油塞七、零部件精度與公差的制定 7.1 精度制定原則 7.2 減速器主要結(jié)構(gòu)、配合要求 7.2.1 減速器主要結(jié)構(gòu) 7.2.2 配合要求 7.3 減速器主要技術(shù)要求 八、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性與安全性分析 8.1減速器總重量估算及加工成本初算8.2

6、 安全性分析 8.3 經(jīng)濟(jì)性與安全性綜合分析 九、設(shè)計(jì)小結(jié) 十、參考文獻(xiàn) 摘要帶式運(yùn)輸機(jī)通過(guò)200多年的發(fā)展，已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、 港口等各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。帶式運(yùn)輸機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸送量大、輸送物料范 圍廣泛、運(yùn)距長(zhǎng)、裝卸料方便、可靠性高、運(yùn)費(fèi)低廉、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn), 是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的設(shè)備。傳動(dòng)裝置更是帶式運(yùn)輸機(jī)的核心部分，傳動(dòng)裝置即本次重點(diǎn)設(shè)計(jì)的減速 器，起到降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩的作用，使其運(yùn)行更加平穩(wěn)；減速器中的齒輪傳 動(dòng)效率高、傳遞載荷大、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)保證了帶式運(yùn)輸 機(jī)的廣泛應(yīng)用。因此減速器的設(shè)計(jì)是非常重要的。根據(jù)使用地點(diǎn)和使用要求確定了減速器的傳

7、動(dòng)帶式（本次選用二級(jí)展開式 圓柱齒輪），根據(jù)帶拉力和卷筒的轉(zhuǎn)速確定電機(jī)型號(hào)及總體的傳動(dòng)比，根據(jù)所選 的傳動(dòng)形式分配傳動(dòng)比，設(shè)計(jì)齒輪的類型及尺寸，確定中心距；接下來(lái)進(jìn)行軸 徑的初估、軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（潤(rùn)滑、密封方式的確定、軸承的選用）以及箱體 的總體設(shè)計(jì)，之后用安全系數(shù)發(fā)對(duì)軸進(jìn)行校核，對(duì)軸承的壽命進(jìn)行計(jì)算。最后 對(duì)整體進(jìn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境保護(hù)等進(jìn)行綜合分析對(duì)比。關(guān)鍵詞：減速器 整體設(shè)計(jì)方案比較安全性經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)過(guò)程、項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)與技術(shù)要求任務(wù)描述：主要任務(wù)為減速器的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)減速器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速 和增大轉(zhuǎn)矩，考慮到工作地點(diǎn)和其他要求，根據(jù)原始數(shù)據(jù)，任務(wù)書中帶的拉力（F）、帶速（V）和卷筒直

8、徑（D）,設(shè)計(jì)出一個(gè)相對(duì)合理的方案，達(dá)到預(yù)期的目 標(biāo)。技術(shù)要求：此傳動(dòng)裝置工作地點(diǎn)為煤廠，生產(chǎn)批量為中批，能承受中等沖 擊，使用年限為四年二班。合理的傳動(dòng)方案應(yīng)保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便，不僅以單純地 實(shí)現(xiàn)功能為目的，還要考慮標(biāo)準(zhǔn)化以及環(huán)境的保護(hù)等。、傳動(dòng)系統(tǒng)方案制定與分析傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)的目的是確定傳動(dòng)方案、選擇原動(dòng)機(jī)、確定總傳動(dòng)比和合理分配各級(jí)傳動(dòng)比及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。如圖1所示為帶式輸送機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置為減速器，工作機(jī)為卷筒，各部件 用聯(lián)軸器聯(lián)接并安裝在機(jī)架上。減速器是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目

9、的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。它 的重量和成本在機(jī)器中占很大比重，其性能和質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作影響也很大。因此合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置是整部機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的重要一環(huán)，而合理地?cái)M定傳 動(dòng)方案又是保證傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)要求，可行設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案如下:? 方案1： 二級(jí)展開式圓柱齒輪:優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比一般為840，用于平行軸之間的傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和維 修都比較方便，效率高，成本低，應(yīng)用廣泛。并且高速級(jí)和低速級(jí)均用斜齒輪，沖擊、振動(dòng)和噪聲較小，重合度大，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)較平穩(wěn)，適用于高速 傳動(dòng)。工作可靠，壽命長(zhǎng)。斜齒輪還會(huì)產(chǎn)生軸向力。缺點(diǎn)：由于齒輪相對(duì)于軸承為不對(duì)稱布置,因而沿齒向載荷分布不均,要求

10、軸有較大剛度,一般適用于載荷較平穩(wěn)的場(chǎng)合；i=820,為斜齒或曲線齒時(shí)傳動(dòng)效率高。? 方案 2：二級(jí)圓錐 - 圓柱齒輪減速器優(yōu)點(diǎn)：錐齒輪布置在高速級(jí),圓錐為直齒時(shí)i=840；用于傳遞相交軸之間的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)緊湊,缺點(diǎn)：和圓柱齒輪相比,直齒圓錐齒輪的制造精度較低,工作振動(dòng)和噪聲比較大,故圓周速度不宜過(guò)高；且圓錐齒輪加工較困難,特別是大直徑、大模 數(shù)的圓錐齒輪，所以只有在改變軸的布置方向時(shí)采用。? 方案 3：蝸桿 - 齒輪減速器優(yōu)點(diǎn)：蝸桿布置在高速級(jí),效率相對(duì)較高,結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、無(wú)噪聲、以及能得到很大的傳動(dòng)比,一般為 1560,最大到 480。缺點(diǎn)：在制造精度和傳動(dòng)比相同的條件下,蝸桿傳動(dòng)的效

11、率比齒輪的低, 同時(shí)蝸輪需用貴重的減摩材料（如青銅）制造；蝸桿單頭效率較低,多頭雖效 率提高,但制造困難。此外,蝸桿傳動(dòng)發(fā)熱大,溫升高,潤(rùn)滑的要求相對(duì)苛 刻，在設(shè)計(jì)時(shí)還需進(jìn)行熱平衡計(jì)算。? 方案 4 ：二級(jí)同軸式減速器優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比一般為 840,用于平行軸之間的傳動(dòng),橫向尺寸較小,結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單,加工方便等,與展開式大致相同。缺點(diǎn)：軸向尺寸較大，中間軸較長(zhǎng)，剛度較差，高速級(jí)齒輪的承載能力難 以充分利用。根據(jù)使用地點(diǎn)為煤廠，要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高；使用年限為四年二 班，工作要求可靠且具有相當(dāng)?shù)膲勖?；要能承受一定的沖擊。綜合考慮以上因素，本次選擇二級(jí)展開式圓柱齒輪，它不僅能達(dá)到上述的要求，結(jié)構(gòu)緊湊、

12、效 率高、工作可靠、壽命長(zhǎng)，而且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和維修方便，成本大大降 低，應(yīng)用斜齒輪工作更加平穩(wěn)，壽命延長(zhǎng)。綜上，選擇二級(jí)展開式圓柱齒輪減 速器。、傳動(dòng)方案的技術(shù)設(shè)計(jì)與分析傳動(dòng)系統(tǒng)的總體參數(shù)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算與確定。包括電機(jī)類別、系列 及具體型號(hào)選擇；給出電機(jī)方案選擇依據(jù)；計(jì)算總傳動(dòng)比，分配各級(jí)傳動(dòng)比，給出各級(jí)傳動(dòng)比分配原則或分配依據(jù)說(shuō)明；計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩等。3.1 電動(dòng)機(jī)選擇與確定3.1.1 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式選擇如無(wú)特殊需要，一般選用 丫系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其具有高效、節(jié)能、噪聲小、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)；根據(jù)不同的防護(hù)要求，電機(jī)結(jié)構(gòu) 有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式

13、等區(qū)別。根據(jù)以上要求，可選方案如下：?方案1: 丫系列（IP23）三相異步電動(dòng)機(jī)該系列一般用途防護(hù)式籠型電動(dòng)機(jī)，能防止手指觸及機(jī)殼內(nèi)帶電體或轉(zhuǎn)動(dòng) 部分。該電機(jī)類型具有效率高、起動(dòng)性能好、噪聲低、體積小、重量輕等優(yōu) 點(diǎn)。適用于驅(qū)動(dòng)無(wú)特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備，如水泵，鼓風(fēng)機(jī)等。防護(hù)等級(jí)為IP23。?方案2: 丫系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)該系列電動(dòng)機(jī)為封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，效率高、節(jié)能，堵 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪聲低、振動(dòng)小，運(yùn)行安全可靠。能防止灰塵、鐵屑或其他雜物進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部；具有丫系列（IP23）相同的用途外，還能適用于灰塵多、水土飛濺 的場(chǎng)合，如磨粉機(jī)、礦山機(jī)械等。防護(hù)等級(jí)為IP44。根據(jù)

14、使用地點(diǎn)為煤廠，電機(jī)要能適用于灰塵，防護(hù)等級(jí)要高，效率高，工 作可靠，故選擇選用 丫系列（ IP44） 三相異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)。3.1.2 電動(dòng)機(jī)容量確定1、工作機(jī)功率Pin總 耳聯(lián)n軸承n齒n軸承耳齒n軸承耳聯(lián)n軸承耳卷_242=耳聯(lián) n軸承耳齒耳卷由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè) P88表12-10查得:軸承效率（滾珠軸承）軸承0.98，彈性聯(lián)軸器效率聯(lián)0.99 ,齒輪傳動(dòng)效率（8級(jí)精度齒輪傳動(dòng)）齒0.97，n卷=0.96,n總 0.992 O.984 0.972 0.96 0.822、電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率PdPd=-1321.61n 總 O. 82Pi(kW3、電動(dòng)機(jī)額定功率Pd考慮

15、到電機(jī)的安全性和裕度,由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)冊(cè)Pi20表14-4選取電動(dòng)機(jī)額定功率Pd2.2kW。3.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇1、工作機(jī)的輸出速度6O 1OOO v n卷一廠60 1000 O-81 57.3(r/min)27O2、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)P8表2-2查得：按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比一般為i'84O，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為:ndi n卷(840) 57.3 458.4 2292( r/min)符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、150（r/min）,方案對(duì)比如下:? 方案1:同步轉(zhuǎn)速為75（ r/min）

16、750（ r/min）的電機(jī)體積大，價(jià)格昂貴;? 方案2：同步轉(zhuǎn)速為100（r/min）價(jià)格適中，電機(jī)和傳動(dòng)裝置的體積適中;? 方案3:同步轉(zhuǎn)速為150（ r/min）價(jià)格適中，傳動(dòng)裝置的體積稍大。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格等因素，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)P120表14-4選取具體參數(shù)。電動(dòng)機(jī)具體參數(shù)為:表3-1 Y112M-6電機(jī)參數(shù)表電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功 率（kW電動(dòng)機(jī) 同步轉(zhuǎn) 速（r/min）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速（r/mi n）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn) 矩最大轉(zhuǎn) 矩/額定 轉(zhuǎn)矩Y112M-62.210009402.02.23.2傳動(dòng)裝

17、置總傳動(dòng)比確定及分配3.2.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比確定n卷 57.3( r/min)i坐0 16.40n 卷57.3322各級(jí)傳動(dòng)比分配3.2.2.1各級(jí)傳動(dòng)比分配方案對(duì)于兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器，當(dāng)兩級(jí)齒輪的材質(zhì)和熱處理?xiàng)l件相同、齒寬系數(shù)相等時(shí)，為使高、低速級(jí)大齒輪浸油深度大致相近，且低速級(jí)大齒輪直徑略大，傳動(dòng)比可按下式分配:i1 J1.31.5i式中，h為高速級(jí)傳動(dòng)比，i為減速器的總傳動(dòng)比322.2各級(jí)傳動(dòng)比確定h J1.31.5i(1.31.5) 16.40 4.62 4.96取 i14.80，i2 丄 I6403.42i14.803.3運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算3.3.1各級(jí)輸入功率電機(jī)軸Pd1.61(k

18、W)Pd聯(lián)1.610.991.59(kW)R軸承齒 1.590.98 0.97 1.51(kW)齒 1-510.98 0.97 1.44(kW)卷筒軸聯(lián) 1.44 0.98 0.99 1.40kW)332各級(jí)轉(zhuǎn)速電機(jī)軸nd940(r/mi n)I軸n1nd 940( r/mi n)n軸n2rn/h =940/4.80=195.83 (r/min )m軸n3n2/i2 =195.83/3.42=57.26 (r/min )卷筒軸n卷57. 26 r / min333各級(jí)轉(zhuǎn)矩電機(jī)軸TdP9550nd1 619550 旦 16.36( N m)940Ti9550旦ni1 599550 両 16-15

19、(N m)T29550 P2n2T39550 n395501 445726 240-20(N m)1 519550 5 73.64(N m)195. 839550卷n卷1 40卷筒軸9550 丄40 233.50(N m)57. 26運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表表3-2傳動(dòng)與動(dòng)力裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)表軸號(hào)功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/(N轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比效率n電機(jī)軸1.6116.36940I軸1.5916.15940n軸1.5173.64195.83m軸1.44240.2057.26卷筒軸1.40233.5057.261.004.803.421.000.990.950.950.97四、關(guān)鍵零件

20、的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1設(shè)計(jì)原則制定關(guān)鍵零部件（主要包括齒輪、軸、鍵、軸承等）的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)能正常 運(yùn)轉(zhuǎn)和保證其壽命和可靠性的基礎(chǔ)，所以零部件的設(shè)計(jì)是傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中非 常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。其主要原則如下:1、不同類件的安全系數(shù)確定齒輪：在齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。S為疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)按照齒輪材料疲勞極限試驗(yàn)所取定 的失效概率計(jì)算齒輪的疲勞強(qiáng)度，取 S=1。 軸：其與軸承和齒輪要進(jìn)行配合且要進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，為重要軸，所以在 進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)按安全系數(shù)校核計(jì)算。當(dāng)材料質(zhì)地均勻、載荷與應(yīng)力計(jì)算較準(zhǔn)確，取S=1.31.5；材料不夠均勻、計(jì)算不夠準(zhǔn)確時(shí)，可取S=

21、1.51.8;材料均勻性和計(jì)算精度都很低，或尺寸很大的轉(zhuǎn)軸（d）,則可取S =1.82.5o此處按第一種情況計(jì)算，即S=1.31.5。2、關(guān)鍵件或主要件加工工藝制定齒輪用鍛鋼鍛造，接下來(lái)進(jìn)行熱處理，之后切齒;軸用的也為 45 鋼，為了保證其力學(xué)性能，之后進(jìn)行熱處理。對(duì)于箱體和箱座，它們主要是支承其他的 零部件，采用鑄造即可。3、材料選擇與工藝選擇材料選擇的問(wèn)題是由于它們的重要程度及其運(yùn)動(dòng)類型和載荷沖擊等有 關(guān)，軸和齒輪有運(yùn)動(dòng)和載荷沖擊，采用 45 鋼。不同零件具體加工工藝不同，可 以達(dá)到它們都能達(dá)到要求的性能并得到充分的利用如設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，一對(duì)嚙合的齒輪，大齒輪一般用正火，小齒輪用調(diào)質(zhì)，使其硬度

22、值差3050，避免膠合，還可使其壽命相當(dāng)。另外，設(shè)計(jì)要求是中批，齒輪的鍛造可選擇自由鍛，也可 以選擇模鍛。本人設(shè)計(jì)選擇模鍛（區(qū)別在于模鍛的齒輪在輪輻上的孔要有斜 度）.普通平鍵的主要失效形式是壓潰，所以，鍵的材料要有足夠的硬度。根 據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍵用強(qiáng)度極限用不低于 600MPa 的鋼材制造，此處選精拔鋼。 軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，到時(shí)直接選擇型號(hào)即可。軸承一般都是用強(qiáng)度高、耐磨 性好的軸承合金鋼制造。 箱體和箱座只需承受一定的重量，材料可用HT200;端蓋中悶蓋只需要軸向定位軸承，不承受其他外力，透蓋的孔徑比軸徑大，不需要太大的剛度， 鑄造即可，材料可用 HT150。4.2 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案其中包括軟齒

23、面 / 硬齒面方案選擇，設(shè)計(jì)及校核原則，直齒輪 /斜齒輪選擇方案。1, 、傳動(dòng)類型：斜齒輪斜齒輪相比直齒輪運(yùn)行更加平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)更緊湊，接觸應(yīng)力比直齒 輪小，使壽命更長(zhǎng)。2、精度等級(jí)：圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，為通用減速器取8 級(jí)3、材料和熱處理：齒輪的材料選45鋼，軟齒面（HB 350）由機(jī)械設(shè)計(jì)P77表6-3查得小輪調(diào)質(zhì)HB1=24O大輪正火 HB2=19O（HB=504、齒輪設(shè)計(jì)及校核原則：設(shè)計(jì)齒輪為閉式軟齒面，易發(fā)生點(diǎn)蝕、膠合和磨 損等，所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。4.3 一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算431第一級(jí)齒輪傳動(dòng)參數(shù)選擇1、選取齒數(shù)：閉式軟齒面小齒輪

24、在滿足彎曲強(qiáng)度的條件下，應(yīng)盡量多齒,以保證運(yùn)行的平穩(wěn)性及延長(zhǎng)刀具的壽命，齒數(shù)一般為2040,第一級(jí)小齒輪選擇齒數(shù)乙=20,大齒輪齒 Z2=2O 4.80=96。ii0 5% （Z 2 可取 92- 100）所以，2、選取螺旋角:滿足要求.螺旋角過(guò)小，斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)不明顯，過(guò)大則軸向力增大。一般件的螺旋角 在8°25°之間，在此初選螺旋角 片14°3、齒寬系數(shù)由于小齒輪為硬齒輪，大齒輪為軟齒輪,兩支撐相對(duì)小齒輪做不對(duì)稱布置，查機(jī)械設(shè)計(jì)P94表6-7, 41取O.71.15,由于硬度不同，取值偏上，令d = 0.8。4、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式進(jìn)行試算，即2ZeZhZZ

25、2KT1 ud U 1 h 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值，初定小齒輪分度圓直徑i .確定載荷系數(shù)Ka.使用系數(shù)Ka由于動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為中等振動(dòng)，由機(jī)械設(shè)計(jì)P82，表6-4查得Ka1.25。b.動(dòng)載系數(shù)Kv估計(jì)圓周速度v4m/ s，VZJ1000. 8m/ s，由機(jī)械設(shè)計(jì)11(b)查得動(dòng)載系數(shù)Kv1. 06。C.齒間載荷分配系數(shù)KK可由重合度 查表可得，對(duì)于圓柱齒輪，為 和之和,1 1 1.883.? 一) cosZ1Z21 11.883.2：) cos 1420961.64b sinmn-Z1tan0. 820tan 141. 271.641.272.91由機(jī)械設(shè)計(jì)P84圖6-13 查得K

26、1. 41d.齒向載荷分布系數(shù)K數(shù)d 1.0的前提下，查得K 1.07故，KKaKvK K 1.25 1. 07 1.41 1. 071.999ii.求 ZeZhZ Za.確定彈性系數(shù)Ze由于大齒輪和小齒輪均米用45號(hào)鋼。由機(jī)械設(shè)計(jì)卩87表6-5查得材料 的彈性系數(shù)ZE 189.8VMPab.確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh14，XiX20 ,由機(jī)械設(shè)計(jì)P87圖6-19選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)a齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-27查得Zh 2.43。C.確定重合度系數(shù)Z當(dāng) 1時(shí),1，則Z0. 887d.螺旋角系數(shù)IJcosJcos 140. 985ZeZhZ Z189. 82.430. 8870. 985

27、400. 94J MPaiii.許用接觸疲勞強(qiáng)度Him KhnH小齒輪，=240 （調(diào)質(zhì)）； 大齒輪，=200 （正火）。b應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N160n1jLh 60 940 1 (4 300 2 8)1.08 109N1.08 1 09c"“8N22.2610i 14.80其中，分別為小齒輪，大齒輪轉(zhuǎn)速，j為小齒輪每轉(zhuǎn)一圈同一齒面嚙合的次 數(shù)，為齒輪的工作壽命。由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-25查接觸疲勞壽命系數(shù)Khn11, Khn21 . 1取失效概率為1%，安全系數(shù)Sh 1，則得,r 1H lim KHNL H J-ShH lim KHNh11 59059QMPah2 1.147051R MPa

28、iv.各項(xiàng)參數(shù)已求得，初算小齒輪直徑2 2.0716.15 103 込(沖2m1.04.80517 '''V.計(jì)算圓周速度：Vdm60 1000竺29401.915 m/ s4m/ s60 1000修正載荷系數(shù)按 vZ/OO 1.91520/1000.383m/s，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-11（b）查得動(dòng)載系數(shù)K1.034、校正計(jì)算的分度圓直徑di38.92V罟38.55( mm至此可得，速度系數(shù)Kv修正后，小齒輪直徑最小值是 38.55mm 確定各尺寸參數(shù)i .選定法面模數(shù)mdjcos乙38.55 cos14201.888( mm通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1,取標(biāo)準(zhǔn)值m2mmii

29、 .確定中心距a乙乙2 cos20962 cos 14-119. 55(mm由于中心距都是0,5結(jié)尾，初定a120( mmiii.按圓整后的中心距修整螺旋角arccos叫(乙乙)2aarccos2 11614 50 6120iv .計(jì)算分度圓直徑d1蟲cos2 20d2皿coscos( 14 50 6 )296cos( 14 50 6 )41.379( mm198.621( mmV.計(jì)算齒輪寬度b d d10. 841.37933.104 (mn)圓整取b234mm為了保證完全嚙合，取b140mm432第一級(jí)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度校核F1j2dKm YFaYsabdmF 2YFa2 丫Sabdmf!F1

30、1、各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算重合度系數(shù)YY 0. 250. 750. 250. 7517630. 710螺旋角系數(shù)Y12014 50 61200. 843（由于£尸1.71>1,按=1計(jì)算）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查取齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)乙 cos3Zv2二cos2、20322.14cos3( 14 50 6 )一廠96 106.3cos 3( 14 50 6 )機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-21查得齒形系數(shù)浪12. 70仏 2.15機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-22查得應(yīng)力修正系數(shù)Ysa11.59Ysa21. 57Zv1許用齒根彎曲疲勞強(qiáng)度Flim ©NF彎曲疲勞強(qiáng)度極限齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限：由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 6-28

31、查得小齒輪，=240 （調(diào)質(zhì)）;大齒輪，=200 （正火）。疲勞壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-26按N11.08109, N22.26108，分別查得彎曲疲勞壽命系數(shù):Kfn11.0KFN21.0 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)Sf1，得r 1Flim1 K FNfFlim1 KFNF1590( M paF2517 M Pa校核彎曲強(qiáng)度21.9916.15F1 r10341.37922. 701.570.8430.7158.16( MPaF258. 162.18 1.812. 71. 5754.14( M PaF2滿足彎曲強(qiáng)度,故所選參數(shù)合適,第一級(jí)齒輪設(shè)計(jì)完畢。4.4二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)

32、計(jì)算4.4.1第二級(jí)齒輪傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)1、選取齒數(shù)：第二級(jí)閉式軟齒面小齒輪選擇依據(jù)同上，在滿足彎曲強(qiáng)度的條件下齒數(shù)一般為2040,第二級(jí)小齒輪選擇齒數(shù)=28大齒輪齒=28 3.42=95.76,取 965%所以，滿足要求。2、選取螺旋角:螺旋角過(guò)小，斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)不明顯，過(guò)大則軸向力增大。一般件的螺旋角 在8°25°之間，在此初選螺旋角 片15°3、齒寬系數(shù)由于小齒輪為硬齒輪，大齒輪為軟齒輪,兩支撐相對(duì)小齒輪做不對(duì)稱布置，查機(jī)械設(shè)計(jì)P94表6-7,取0.71.15,由于硬度不同，取值偏上，令d = 0.84、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式進(jìn)行試算，即d3J2KT3u2ZeZ

33、hZ Zh確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值,初定小齒輪分度圓直徑i .確定載荷系數(shù)Ka.使用系數(shù)Ka由于動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為中等振動(dòng)，由機(jī)械設(shè)計(jì)P82，表6-4查得 Ka 1.25b. 動(dòng)載系數(shù)Kv查得動(dòng)載系數(shù)Kv1.04。c. 齒間載荷分配系數(shù)KK可由重合度 查表可得，對(duì)于圓柱齒輪,為和之和,1. 88 3. 2（丄丄）cos乙乙1 11. 883. 2（ 一） cos 1528961.67b sin葉-Z1tan0. 828 tan 151.9121.671.9123.582由機(jī)械設(shè)計(jì)P84圖6-13查得K 1.45d. 齒向載荷分布系數(shù)K由機(jī)械設(shè)計(jì)P85圖6-17,在非對(duì)稱布置（軸剛性大），軟

34、齒面，尺寬系 數(shù)d 1.0的前提下，查得K 1. 19故，K 1.251. 041.451. 192.28ii.求 ZeZhZ Za.確定彈性系數(shù)Ze由于大齒輪和小齒輪均米用45號(hào)鋼。由機(jī)械設(shè)計(jì)卩87表6-5查得材料的彈性系數(shù)Ze 189.8 JMPab. 確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH15 ， X3X40，由機(jī)械設(shè)計(jì)P87圖6-19選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh 2.43。c. 確定重合度系數(shù)Z1，則ZF 馬 o.77d. 螺旋角系數(shù)ZZJcosJcosi 50.98Ze Zh Z Z =189.8 2. 430. 770. 98351.6J1MPiii.許用接觸疲勞強(qiáng)度HHim""SHKh

35、na齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-27查得小齒輪=240 （調(diào)質(zhì)）； 大齒輪=200 （正火）。b 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為2 8) 2.26 108N360n1jL h 60 195.83 1 (4 300N4叫2.26 1086.61107i 23.42其中，分別為小齒輪，大齒輪轉(zhuǎn)速，j為小齒輪每轉(zhuǎn)一圈同一齒面嚙合的 次數(shù)，為齒輪的工作壽命。由機(jī)械設(shè)計(jì) 圖6-25查接觸疲勞壽命系數(shù)KHN31. 1KHN41. 12取失效概率為1%,安全系數(shù)Sh 1，則得,hH lim KhnsH_H lim KHNH3h41.11. 1iv.各項(xiàng)參數(shù)已求得,590470649M Pa51XM Pa初算小齒

36、輪直徑J22.2873.92103d3 V013.421(351.6 )2(5173.4264. 68( mmV.計(jì)算圓周速度：Vd3n360 100058.060-195.8310000.60 m/ s5m/ s修正載荷系數(shù)按VZ3/1000.628/1000.168m/s ，機(jī)械設(shè)計(jì)圖 6-11(b)查得動(dòng)載系數(shù)K/1.084、校正計(jì)算的分度圓直徑d164.6865.5( mm至此可得，速度系數(shù)Kv修正后，小齒輪直徑最小值是 65.5mm確定各尺寸參數(shù)i.選定法面模數(shù)mdscosZ365.5 cos15282. 249mm通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1,取標(biāo)準(zhǔn)值g 2.25 mmii .確定中心

37、距a=144.42(mm由于中心距都是0,5結(jié)尾，初定a145( mmiii.按圓整后的中心距修整螺旋角arccosmn(Z3乙)2aarccos15.832145iv .計(jì)算分度圓直徑d3d4m73cosmn乙cos2.2528cos( 15. 83 )2.2596cos( 15.83 )65.5 (mm224. 5 mmV.計(jì)算齒輪寬度b d d30. 865. 552. 4 mm圓整取b460mm,為了保證完全嚙合，取b352mm4.4.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度校核F3F42KT3 bcUg2KT3 bd3mn1、各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算 重合度系數(shù)YY 0.2500. 25牆 0.702 螺旋角系數(shù)Y

38、120魯 0.868（由于£ b=2.13>1，按=1計(jì)算） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查取齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)Zv3ZV4cos3乙cos328一3 31.4cos3( 15.83 )963 107. 8cos3(15.83 )機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-21查得齒形系數(shù)Yf2. 51YFa42.16機(jī)械設(shè)計(jì) 圖6-22查得應(yīng)力修正系數(shù)2、Ysa31.63Ysa1.78sa4許用齒根彎曲疲勞強(qiáng)度Fim Kfn-F 彎曲疲勞強(qiáng)度極限齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限：由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 6-28查得小齒輪，=240 （調(diào)質(zhì)），;大齒輪，=200 （正火），0 疲勞壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-26按N32.26108, N4

39、6.60107，分別查得則直徑差48mm,又因?yàn)槊芄绱绛h(huán)內(nèi)徑以0,2,5,8結(jié)尾，取d2=20mm。彎曲疲勞壽命系數(shù):KfN31.0KFN41.0 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)Sf1，得fF lim 3KfnF lim 3kfn4501.03901.0450：M pa390：M Pa校核彎曲強(qiáng)度F3F421.9973.6410365.52.25602. 511. 630. 7020. 86882.63( MPaF382 632. 161. 782?51 iToa77.65( MPaF4滿足彎曲強(qiáng)度，故所選參數(shù)合適，第二級(jí)齒輪設(shè)計(jì)完畢4.5軸的計(jì)算軸徑初估的原則可以按照許用切應(yīng)

40、力計(jì)算，因?yàn)榘凑赵S用切應(yīng)力算只需要 知道轉(zhuǎn)矩的大小，方法簡(jiǎn)單，但計(jì)算精度比較低。在設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)保證尺寸的 合理性，從材料的選擇到軸徑的初估，都要有一定的裕度，保證其安全可靠 性。在保證可靠性的同時(shí)，又要考慮經(jīng)濟(jì)性，雖然增大軸徑是增強(qiáng)軸剛度非常有效的辦法，但軸徑太大會(huì)增加減速器整體的重量，消耗的功率會(huì)增加，成本 也會(huì)大大增加，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該在保證安全性的基礎(chǔ)上，盡量使軸徑最小，以 節(jié)省成本，保證經(jīng)濟(jì)性。4.5.1軸徑初估1、高速軸軸徑初估 高速軸上的轉(zhuǎn)速、功率、和轉(zhuǎn)矩:第一級(jí)小齒輪 切應(yīng)力法初定最小軸徑dminIp選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)公式d初步計(jì)算軸 徑。C的值可由機(jī)械設(shè)計(jì)

41、表10-2確定，軸受彎矩時(shí)取C=118,且因軸上有單鍵槽，增大軸徑的3%，故得：d11. 03 118寸口914.48 （mm。V 940般保證傳遞的功能性以及安全性和可靠性，應(yīng)保證輸入軸最小軸徑大于14.48mm。高速軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑 d1與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)（具體的聯(lián)軸器選擇在第六節(jié)，此處 只陳述軸徑的確定）。經(jīng)選擇查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)表 15-4,選LT3型彈性套柱銷聯(lián)軸器=16mm。其他軸徑的確定d 2聯(lián)軸器軸向定位：，定位軸肩太小起不到定位的作用，太大會(huì)增加軸的重量，進(jìn)而增加成本，還有可能與其他部件發(fā)生干涉，一般a取24

42、mm即可,d3與軸承相配合，為了使軸承裝入方便，一般使，此處為非定位軸肩,軸承內(nèi)徑以0, 5結(jié)尾，初取d3=25mm。d4與齒輪相配合，為了使其裝入方便，一般使 d3，此處也為非定位軸肩，直徑差，初取d4=30mm。最后選擇齒輪軸形式，具體原因?qū)⒃诘?5節(jié)說(shuō)明。d5此為齒輪和軸承的軸向定位，之間為定位軸肩，初取d5=30mm。d6 與軸承相配合，d6=d3=25mm。I軸結(jié)構(gòu)如下:2、中間軸軸徑初估 中間軸上的轉(zhuǎn)速、功率、和轉(zhuǎn)矩:第一級(jí)大齒輪 第二級(jí)小齒輪 切應(yīng)力法初定最小軸徑dmin選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)公式d 牢初步計(jì)算軸徑。C的值可由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2確定，軸受彎矩時(shí)

43、取C=118,故得:di 118 也土5丄23.3 （mm。（無(wú)鍵）V195. 83中間軸的最小直徑與軸承相配合，軸承內(nèi)徑以0,5結(jié)尾，且中間軸的軸承內(nèi)徑應(yīng)大于等于輸入軸的軸承內(nèi)徑，所以初取 =30mm。 其他軸徑的確定d2與第一級(jí)大齒輪相配合，為便于裝配，d2，它們之間為非定位軸肩,初取 d2=34mmid3此段軸給第一級(jí)大齒輪和第二級(jí)小齒輪軸向定位，為定位軸肩，初取 d3=40mm。d4與第二級(jí)小齒輪相配合，為了便于裝配，其直徑應(yīng)該大于軸承內(nèi)徑初取 d 4=34mm。d 5 與軸承相配合，d 5 =d 1 =30mm結(jié)構(gòu)圖如下:Itoi013、低速軸軸徑初估低速軸上的轉(zhuǎn)速、功率、和轉(zhuǎn)矩:第

44、二級(jí)大齒輪切應(yīng)力法初定最小軸徑dmin選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)公式d嚅初步計(jì)算軸 徑。C的值可由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2確定，軸受彎矩時(shí)取C=118,且因軸上有 單鍵槽，增大軸徑的3%,故得:J1 44di1.03 11834.61(mmo低速軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑 dj與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)（具體的選擇在第六節(jié)，此處只陳述 軸徑的確定）。經(jīng)選擇查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)表 15-4,選LT6型彈性套柱銷聯(lián)軸器=35mm。 其他軸徑的確定d2聯(lián)軸器軸向定位：，定位軸肩一般a取24mm,直徑差48mm,又因?yàn)槊芄绱绛h(huán)內(nèi)徑以0,2,5,

45、8結(jié)尾，取d2=35mmod3與軸承相配合，為了使軸承裝入方便，一般使，此處為非定位軸肩,軸承內(nèi)徑以0，5結(jié)尾，初取d340mmod4與齒輪相配合，為了使其裝入方便，一般使 d3，此處也為非定位軸肩，直徑差，初取d4=42mmod5此為齒輪和軸承的軸向定位，之間為定位軸肩，初取d5=46mmd6 與軸承相配合，d6=d3 =40mmo結(jié)構(gòu)圖如下:If bU 電1 IM51gUT-1yrS0&J4.6鍵的選擇及鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算461鍵聯(lián)接選擇方案鍵聯(lián)接常用于軸與軸上零件之間的可拆聯(lián)結(jié)。根據(jù)需要，采用不同鍵，不 同的配合方式。鍵為標(biāo)準(zhǔn)零件，一般分為兩大類：一類是平鍵和半圓鍵，另一 類是斜鍵

46、。選擇的方案如下:方案1 ：平鍵平鍵連接中鍵的側(cè)面是工作面，靠鍵與鍵槽的互相擠壓傳遞轉(zhuǎn) 矩，普通平鍵中，圓頭鍵牢固地臥于指狀銑刀銑出的鍵槽中；方頭鍵常用螺釘緊固；一端圓頭一端方頭鍵用于軸伸處。平鍵中還有導(dǎo)鍵和滑鍵，他們都用于動(dòng)聯(lián)接。平鍵制造容易，對(duì)中性好，拆裝方便，在一般情況下不影響被聯(lián) 接件的定心，可用于承受高速、承受沖擊和變載荷的軸，應(yīng)用廣泛。方案2:半圓鍵半圓鍵用于靜聯(lián)接，鍵的側(cè)面為工作面。它的優(yōu)點(diǎn)是工藝性好, 同平鍵一樣具有制造容易，裝卸方便，不影響定心等。它的缺點(diǎn)是軸上的鍵槽較深，對(duì)軸的削弱較大，所以主要用于載 荷較小的聯(lián)接，也常用作錐形軸聯(lián)接的輔助裝置。方案3：斜鍵楔鍵和切向鍵等都

47、屬于斜鍵，它靠鍵、軸、轂之間的摩擦力或工 作面之間的擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，還可以傳遞單向的軸向力。楔鍵相對(duì)于平鍵的優(yōu)點(diǎn)是可以傳遞單向的軸向力。斜鍵的主要缺點(diǎn)引起軸上零件與軸的配合偏心,在沖擊、振動(dòng)或變載下容易松動(dòng),因此不宜用于要求準(zhǔn)確定心、高速和沖擊、振動(dòng)或變載的聯(lián)接。它的應(yīng)用范圍在逐漸縮小。綜上,由于使用的要求要能承受中等沖擊、在輸入軸端速度較高,應(yīng)選平鍵或半圓鍵,半圓鍵對(duì)軸的削弱大,要想保證剛度,就要使軸徑變大,最后會(huì) 影響整體重量和成本，所以，選擇普通平鍵。普通平鍵的配合分為松聯(lián)接、正常聯(lián)接和緊密聯(lián)接三種形式。松聯(lián)接時(shí)， 鍵在軸上及輪轂中均能滑動(dòng)；正常聯(lián)接時(shí),鍵在軸上及輪轂上均固定,用于載 荷

48、不大的場(chǎng)合；緊密聯(lián)接比上一種配合更緊,主要用于載荷較大,載荷具有沖 擊性，以及雙向傳遞轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。鍵的主要尺寸是鍵寬b和鍵高h(yuǎn),其中鍵寬b為基本尺寸，b的大小根據(jù)軸 徑而定， h 的大小隨即確定，鍵長(zhǎng)根據(jù)軸和轂的長(zhǎng)度定。4.6.3 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算本次設(shè)計(jì)共有五個(gè)鍵聯(lián)接，鍵的選取及其強(qiáng)度計(jì)算如下：1、高速軸與聯(lián)軸器之間的鍵鍵的確定：軸徑=16mm,軸長(zhǎng)=42mm，般鍵距離裝入端13mm,距離另一端35m m,由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)表 17-30查得鍵的尺寸如下:圓頭普通平鍵（ A 型）， b=5mm， h=5mm， L=36mm；鍵：5X 36GB1096強(qiáng)度校核:由機(jī)械設(shè)計(jì)靜聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行校核，I ' =L-b=31mm由機(jī)械設(shè)計(jì)表3-1查得，由于是動(dòng)聯(lián)接中等沖擊取P=40,則T=24.8N.m Ti=16.36N.m,滿足要求。2、中間軸與第一級(jí)大齒輪之間的鍵 鍵的確定：軸徑d=34mm,軸長(zhǎng)l=48mm，般鍵距離裝入端13mm,距離另一端35m m,由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)表 17-30查得鍵的尺寸如下:L=40mm；圓頭普通平鍵（A型），b=10mm, h=8mm，鍵：10X 40GB1096 強(qiáng)度校核:由機(jī)械設(shè)計(jì)動(dòng)聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算公式行校核，i