機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器（全套圖紙三維）

1、燕 山 大 學(xué)機(jī) 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 報 告題目： 二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器 學(xué) 院： 年級專業(yè)： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 目錄一、 項(xiàng)目設(shè)計目標(biāo)與技術(shù)要求31 任務(wù)描述：32 技術(shù)要求：3二、 傳動系統(tǒng)方案制定與分析3三、 傳動方案的技術(shù)設(shè)計與分析61 電動機(jī)選擇與確定6電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式選擇6電動機(jī)容量確定72 傳動裝置總傳動比確定及分配83 各軸傳動與動力裝置運(yùn)動學(xué)參數(shù)9各軸轉(zhuǎn)速:9各軸輸入功率:9各軸轉(zhuǎn)矩:9四、 關(guān)鍵零部件的設(shè)計與計算101 設(shè)計原則制定10齒輪傳動設(shè)計方案122 第一級齒輪傳動設(shè)計計算13第一級齒輪傳動參數(shù)設(shè)計13第一級齒輪傳動強(qiáng)度校核173

2、 第二級齒輪傳動設(shè)計計算19第二級齒輪傳動參數(shù)設(shè)計19第二級齒輪傳動強(qiáng)度校核234 軸的初算255 鍵的選擇及鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算25鍵聯(lián)接方案選擇25鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算266 滾動軸承選擇方案28五、 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與總成281 裝配圖設(shè)計及部件結(jié)構(gòu)選擇、執(zhí)行機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范28裝配圖整體布局29軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析31中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析322 主要零部件的校核與驗(yàn)算34軸系結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核34滾動軸承的壽命計算40六、 主要附件與配件的選擇431 聯(lián)軸器43聯(lián)軸器比較43輸入輸出匹配具體方案432 潤滑與密封的選擇44潤滑方案對比及確定44密封方案對比及確定453 油標(biāo)464 螺栓及吊環(huán)

3、螺釘475 油塞476 窺視孔及窺視孔蓋477 定位銷478 啟蓋螺釘479 調(diào)整墊片48七、 零部件精度與公差的制定481 精度設(shè)計制定原則48尺寸精度設(shè)計原則48形位公差的設(shè)計原則48粗糙度的設(shè)計原則492 減速器主要結(jié)構(gòu)、配合要求493 減速器主要技術(shù)要求50裝配與拆裝技術(shù)要求50維修與保養(yǎng)技術(shù)要求50八、 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性與安全性分析511 零部件材料、工藝、精度等選擇經(jīng)濟(jì)性512 減速器總重量估算及加工成本初算513 經(jīng)濟(jì)性與安全性綜合分析52九、 項(xiàng)目總結(jié)52十、 參考文獻(xiàn)531、 項(xiàng)目設(shè)計目標(biāo)與技術(shù)要求減速器在原動機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，減速機(jī)是一種相對精密

4、的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速機(jī)；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機(jī)、圓錐齒輪減速機(jī)和圓錐圓柱齒輪減速機(jī)；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同進(jìn)軸式減速機(jī)。減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨(dú)立部件，常用作原動機(jī)與工作機(jī)之間的減速傳動裝置 。在原動機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。1 任務(wù)描述：任務(wù)書要求設(shè)計二級展開式圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速機(jī)的齒輪采用滲碳、淬火、磨齒加工，承載能力高、噪聲低；主要用于帶式輸送機(jī)及各種運(yùn)輸機(jī)械，也可用于其它通用機(jī)械的傳動

5、機(jī)構(gòu)中。它具有承載能力高、壽命長、體積小、效率高、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動裝置中。原始數(shù)據(jù)要求： F=1474 N D=0.29 m V=0.75m/s2 技術(shù)要求： 使用地點(diǎn)：室外 生產(chǎn)批量：小批載荷性質(zhì)：微振 使用年限：六年一班2、 傳動系統(tǒng)方案制定與分析機(jī)器一般由原動機(jī)、傳動裝置和工作機(jī)三部分組成，本次設(shè)計的帶式輸送機(jī)傳動裝置其原動機(jī)為電動機(jī)，傳動裝置為減速器，工作機(jī)為卷筒，各部件用聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)并安裝在機(jī)架上。各個傳動基本單元件的優(yōu)缺點(diǎn)如下：普通V帶：優(yōu)點(diǎn) ：緩沖減振；過載保護(hù)（過載打滑）；結(jié)構(gòu)簡單；適合大中心矩傳動等等。缺點(diǎn)：傳動比不準(zhǔn)確；壓軸力大；不適于高溫

6、、油污等場合；承載能力低，傳遞力矩小等等。帶傳動多用于高速傳動。直齒輪傳動：優(yōu)點(diǎn)：在嚙合瞬間，是沿整個齒寬上同時受載的，接觸線平行于軸線，在退出嚙合時，也是沿著全齒寬同時脫離。缺點(diǎn)：相對于帶傳動、鏈傳動來說成本高；制造精度低或者高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，振動噪聲大；不適合大的中心距傳動當(dāng)兩軸間距較大時，采用齒輪傳動腳笨重等等。直齒輪的這種接觸方式對齒輪制造誤差比較敏感，工作時容易產(chǎn)生振動和噪音。漸開線斜齒圓柱齒輪傳動：優(yōu)點(diǎn)：漸開線斜齒圓柱齒輪傳遞的速度和功率很大；效率高（一對齒輪可達(dá)98%到99.5%）；對中心矩的敏感性??；裝配和維修簡便；重合度大，傳動平穩(wěn)。缺點(diǎn)：嚙合時產(chǎn)生軸向分力，往往要用推力軸承或向心

7、軸承來加以承受，使得支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。直尺圓錐齒輪傳動：和圓柱齒輪相比，錐齒輪的特點(diǎn)：適用于交錯軸傳動；制造精度低，振動噪聲大，圓周速度不宜過大；為了檢測和確定輪廓尺寸方便，規(guī)定大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值；強(qiáng)度計算轉(zhuǎn)化為錐齒輪尺寬終點(diǎn)處的當(dāng)量直尺圓柱齒輪進(jìn)行。錐齒輪多用于高速級傳動。蝸輪蝸桿傳動：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，無噪聲（蝸輪蝸桿連續(xù)嚙合）；能夠得到很大的傳動比。在傳遞動力時，傳動比一般為8到100.在機(jī)床工作臺中，傳動比可達(dá)幾百，甚至到1000。缺點(diǎn)：在制造精度和傳動比相同的條件下，蝸桿傳動的效率比齒輪傳動低，同時蝸桿一般需要貴重的減磨材料（如青銅）制造。鏈傳動：優(yōu)點(diǎn)：無滑動，可以得到較準(zhǔn)確的傳

8、動比（平均傳動比）；傳動效率高，可達(dá)到98%；不需要很大張緊力，作用在軸上的載荷??；可以在比較惡劣的環(huán)境（如高溫、多塵、濕度大等）中使用；缺點(diǎn)：瞬時速度不均勻，傳動平穩(wěn)性較差，高速時沖擊、振動、噪音大；只能用于平行軸。鏈傳動多用于低速傳動。 本次設(shè)計的帶式輸送機(jī)傳動裝置在煤場工作那么要求帶式輸送機(jī)的承載能力高，耐磨性好，傳動效率高，可以大中心矩傳動。由于工作年限為四年二班，每班8小時，需要壽命長。載荷為中等沖擊要求傳動裝置具有一定的耐沖擊性。方案一：二級圓柱齒輪減速器電動機(jī)通過聯(lián)軸器與高速級斜齒輪相連，卷筒通過聯(lián)軸器與低速級斜齒輪相連，二級圓柱齒輪減速器傳動比一般為8到40，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛

9、。展開式的高速級用斜齒，由于齒輪相對于軸承不對稱布置，因而沿尺向載荷分布不均，要求軸有較大剛度，用于載荷比較平穩(wěn)的場合。分流式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，齒輪相對于軸承對稱布置，常用于變載荷的場合。同軸式橫向尺寸較小，但軸向尺寸較大，中間軸較長，剛度較差，高速級齒輪的承載能力難于充分利用。缺點(diǎn)：嚙合時產(chǎn)生軸向分力，往往要用推力軸承或向心軸承來加以承受，使得支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。制造精度低。 方案一 方案二方案二 ：齒輪蝸桿減速器電動機(jī)通過聯(lián)軸器與高速級斜齒輪相連，卷筒通過聯(lián)軸器與低速級蝸桿相連，齒輪蝸桿減速器傳動比一般為15到60，最大到480,。齒輪傳動在高速級結(jié)構(gòu)比較緊湊，蝸桿傳動在低速級使整個傳動裝置的效率較低

10、。方案三：蝸桿齒輪減速器電動機(jī)通過聯(lián)軸器與高速級蝸桿相連，卷筒通過聯(lián)軸器與低速級斜齒輪相連結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，但效率低，適用于載荷較小，間歇工作的場合。齒輪用于低速級，由于齒輪效率高，因此整體裝置的效率較高。方案三 方案四方案四：二級圓錐圓柱齒輪減速器電動機(jī)通過聯(lián)軸器與高速級錐齒輪相連，卷筒通過聯(lián)軸器與低速級斜齒輪相連。錐齒輪尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，此傳動方案效率高，適合惡劣環(huán)境下長期工作，但制造困難，成本高?？傮w分析：合理的傳動方案應(yīng)保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，加工方便，成本低廉，傳動效率高和維護(hù)便利等，但是一種方案同時滿足以上條件往往比較困難，因此根據(jù)具體實(shí)際設(shè)計有側(cè)重的進(jìn)行選取。本次設(shè)計

11、的帶式輸送機(jī)應(yīng)滿足具有較長的使用壽命，尺寸緊湊，成本低廉，加工制造方便，傳動效率高，因此，綜合考慮以上因素，方案一較為合理，所以選擇方案一進(jìn)行設(shè)計。3、 傳動方案的技術(shù)設(shè)計與分析1 電動機(jī)選擇與確定電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式選擇根據(jù)電動機(jī)的使用條件選擇異步電動機(jī)，一般異步電動機(jī)有三個系列Y系列（IP23）三相異步電動機(jī)：該系列為三相防護(hù)式籠型異步電動機(jī)，其防護(hù)結(jié)構(gòu)型式不同于Y系列IP44的封閉式結(jié)構(gòu)，但卻比一般防滴式結(jié)構(gòu)要優(yōu)越。它能防止手指觸及機(jī)殼內(nèi)帶電導(dǎo)體或轉(zhuǎn)動部分；防止直徑大于12毫米的小形固體異物進(jìn)入；并防止沿垂直線成60度角或小于60度角的淋水滴入電動機(jī)。因此，Y系列（IP23）三相異步電動

12、機(jī)的外殼防護(hù)等級較J2老系列有明顯的提高，從而使其的運(yùn)行更安全更可靠。該系列三相異步電動機(jī)的額定電壓為380伏，額定頻率為50赫茲，功率范圍則以5.5千瓦132千瓦，共有14個功率等級、6個機(jī)座號和45個規(guī)格。全系列電動機(jī)的功率等級、安裝尺寸均符合IEC國際標(biāo)準(zhǔn)，繞組采用B級絕緣材料，電動機(jī)均為A形接法，其冷卻方式為IC01。該系列電動機(jī)具有效率高、起動性能好、噪聲低、體積小、重量輕等特點(diǎn)。用于一般無特殊要求的機(jī)械設(shè)備，如風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)床、攪拌機(jī)等。Y系列（IP44）三相異步電動機(jī)：該系列電動機(jī)為封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機(jī)，效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪聲低、振動小，運(yùn)動安全可靠。能防止灰

13、塵、鐵屑或其他雜物侵入電機(jī)內(nèi)部；具有與Y系列（IP23）相同的用途外，還能適用于灰塵多、水土飛濺的場所，如球磨機(jī)、碾米機(jī)、磨粉機(jī)、脫谷機(jī)及其他農(nóng)業(yè)機(jī)械、食品機(jī)械、礦山機(jī)械等。其額定電壓為380伏，額定頻率為50赫茲功率范圍為0.55160千瓦，共有22個功率等級。電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有3000、1500、1000、750及600轉(zhuǎn)/分，其冷卻方式為IC0141。在Y系列基本系列的基礎(chǔ)上，適當(dāng)變更部分電磁結(jié)構(gòu)設(shè)計或加工工藝，即可派生出許多不同類型的派生系列和專用系列。YEJ系列電磁制動三相異步電動機(jī)：該系列電動機(jī)是全封閉自扇冷式鼠籠型帶有直流圓盤式電磁制動器的三相異步電動機(jī)。是Y系列（IP44）電機(jī)

14、的派生產(chǎn)品。它適用于要求快速停止準(zhǔn)確定位的傳動機(jī)構(gòu)或裝置上，如主軸傳動或輔助傳動。具有制動塊，定位準(zhǔn)確的有點(diǎn)。本次設(shè)計為帶式輸送機(jī)傳動裝置，驅(qū)動無特殊要求，室內(nèi)工作。綜合考慮選擇Y系列（IP44）三相異步電動機(jī)。電動機(jī)容量確定根據(jù)室外的使用條件選用Y系列（IP44）三相異步電動機(jī)，即封閉自扇冷氏鼠籠型三相異步電動機(jī)，能防止灰塵，鐵屑，或其他雜物的進(jìn)入。1）輸送機(jī)所需工作功率： 2）傳動效率的計算：根據(jù)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊表12-10有：彈性聯(lián)軸器（ 2對 ）傳動效率： 角接觸球軸承（4對）傳動效率：圓柱齒輪（8級精度）傳動效率： 運(yùn) 輸 滾 筒 的 傳 動 效 率 ： 總傳動效率： 3）電

15、動機(jī)輸出有效功率： 根據(jù)輸出的有效功率選用Y100L-6的電機(jī)，其主要性能參數(shù)如下：表2-1 Y100L-6型電機(jī)性能參數(shù)電動機(jī)型號額定功率（Kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min） Y100L-61.510009402.02.22 傳動裝置總傳動比確定及分配1）運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速： 2）對于兩級展開式圓柱齒輪減速器，當(dāng)兩級齒輪的材料和熱處理?xiàng)l件相同、齒寬系數(shù)相等時，為使高、低速級大齒輪浸油深度大致相近，且低速級大齒輪直徑忽略，傳動比可按下式分配： i1=1.31.4i式中，i1為高速級傳動比；i為減速器總傳動比。總 傳 動 比： （為電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速）取一級齒輪傳動比：，取二級齒輪傳動比：

16、3 各軸傳動與動力裝置運(yùn)動學(xué)參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸： 輸入軸： 中間軸： 輸出軸： 卷筒軸： 各軸輸入功率:電機(jī)軸： 輸入軸： 中間軸： 輸出軸： 卷筒軸： 各軸轉(zhuǎn)矩:電機(jī)軸：輸入軸：中間軸：輸出軸： 卷筒軸：表3-1 動力和運(yùn)動參數(shù)軸轉(zhuǎn)速n（r/min）輸入功率P/Kw輸入轉(zhuǎn)矩T/ 傳動比電機(jī)軸9401.3115.24/輸入軸9401.3013.214.97中間軸189.11.2462.623.83輸出軸49.41.18228.12/卷筒軸49.41.11214.594、 關(guān)鍵零部件的設(shè)計與計算1 設(shè)計原則制定不同類件的安全系數(shù)確定：1)所有通用機(jī)械零件在初略計算時的安全系數(shù)應(yīng)不小于6。此安全

17、系數(shù)的定義為所用材料的極限應(yīng)力與最大工作應(yīng)力之比。計算最大工作應(yīng)力時應(yīng)考慮最大靜負(fù)荷及動負(fù)荷（緊急制動、碰撞等）產(chǎn)生的應(yīng)力。2) 主升降臺用配重鋼絲繩的安全系數(shù)應(yīng)不小于7。其它用于起吊或懸掛重物的鋼絲繩的安全系數(shù)應(yīng)不小于8。此安全系數(shù)定義為鋼絲繩的破斷拉力與最大的工作載荷之比。計算最大工作載荷時除了考慮作用于鋼絲繩上的工作載荷外，還應(yīng)考慮加速時產(chǎn)生的動載荷以及因設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、鋼繩轉(zhuǎn)向等產(chǎn)生的附加載荷。3) 所有用于傳動的滾子鏈、無聲鏈和剛性鏈，其動載荷安全系數(shù)均應(yīng)不小于10；用于起吊或懸掛重物的鏈，其安全系數(shù)應(yīng)不小于10。各種鏈的安全系數(shù)定義與鋼絲繩相同。4)所有用于懸吊裝置的附件，如鋼絲繩接頭（

18、楔形接頭、壓制接頭、合金澆注接頭等）、連接扣環(huán)等應(yīng)與鋼絲繩的規(guī)格相匹配，其安全系數(shù)應(yīng)不小于10。關(guān)鍵件或主要件加工工藝制定：（1） 關(guān)鍵件或主要件加工工藝制定： 箱體：由于箱體的體積和質(zhì)量較大，所以選擇鑄造的方式，然 后在機(jī)加工車間進(jìn)行粗銑、鏜、鉆，最后在精密車間進(jìn) 行精銑、鏜。 端蓋：先進(jìn)行模鍛，然后進(jìn)行精車。 齒輪：齒輪：鍛造制坯正火車削加工滾，插齒剃齒熱處理磨削 軸：先在車間進(jìn)行鍛造，中批量生產(chǎn)，選擇模鍛。然后進(jìn)行機(jī) 加工。最后進(jìn)行磨削加工。 鍵：采用冷拉生產(chǎn)出來，然后進(jìn)行熱加工。 滾動軸承：分別進(jìn)行內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架的加工，最 后進(jìn)行裝配。（2） 材料選擇與工藝選擇 箱體主要起

19、到承載支撐的作用，沒有應(yīng)力集中，對強(qiáng)度和剛度沒有太多的要求，所以選擇的材料用價格低、工藝性好的灰口鑄鐵如HT200、HT300等，不需要進(jìn)行熱處理。 端蓋主要作用為密封和防止灰塵進(jìn)入，沒有應(yīng)力集中，對強(qiáng)度和剛度沒有太多的要求，選擇的材料用價格低、工藝性好的灰口鑄鐵如HT200、HT300等，不需要進(jìn)行熱處理。 小齒輪和大齒輪的材料應(yīng)該具有一定的沖擊韌性（保證變載荷的作用下，彎曲疲勞強(qiáng)度較高），有一定的硬度（保證抗齒面失效的能力），工藝性好、成本低。所以經(jīng)常選用鍛鋼如45鋼，由于小齒輪輪齒接觸次數(shù)比大齒輪多，小齒輪齒根薄，為使大小齒輪壽命相近，并且減小膠合危險性，應(yīng)使小齒輪齒面硬度高出大齒輪30

20、50HBS,大、小齒輪的軟齒面進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，大、小齒輪硬齒面進(jìn)行淬火處理。 軸的一般材料為碳鋼，其中普通碳素鋼一般用于不重要或受力較小的軸，而45、50號優(yōu)質(zhì)碳素鋼則是一般情況下更為常見的軸的選用材料，一般進(jìn)行正火處理，45號鋼制造容易成本低。用于支撐軸上的回轉(zhuǎn)零件，對軸的強(qiáng)度要求較高，正火處理后屈服極限 可達(dá)360MPa，抗拉強(qiáng)度 可達(dá)650 MPa。 由于滾動軸承和鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以一般只需正確選用軸承和鍵的類型和尺寸，并處理好其與周圍零件的關(guān)系查閱相關(guān)資料進(jìn)行選取即可。齒輪傳動設(shè)計方案軟齒面方案選擇：軟齒面指的是HB<=350的齒輪材料，應(yīng)用在一般場合，軟齒面大小齒

21、輪之間具有一定的硬度差。硬齒面方案選擇：硬齒面指的是HB>350的齒輪材料 ,對于有重要應(yīng)用的場合一般選擇硬齒面。 設(shè)計及校核原則：1） 軟齒面齒輪材料，以點(diǎn)蝕失效為主，應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。2） 硬齒面齒輪材料，以輪齒折斷失效為主，應(yīng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。3） 開式齒輪傳動：以磨損和輪齒折斷失效為主，其中磨損沒有可靠的計算方法，所以按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，然后考慮磨損因素，將模數(shù)m增加10%15%。4） 高速重載齒輪傳動，可能出現(xiàn)膠合，需校核齒面膠合強(qiáng)度。直齒輪與斜齒輪選擇方案：大多數(shù)情況下，選用斜齒輪原因如下： 1）和直齒輪齒相比

22、，軸的位置更自由。比如用斜齒輪的差速器傳動軸不一定要和后軸在同一水平面上，如果是直齒輪的話那是必須的。2）降低噪音，斜齒輪在同樣轉(zhuǎn)速下噪音小過平齒。原因在于斜齒的表面是先點(diǎn)接觸，然后過渡到面接觸，最后到點(diǎn)接觸的。直齒則是線面線的接觸。斜齒的過渡更光滑。故因?yàn)榻佑|的突然改變而產(chǎn)生的噪音比直齒小很多。3）生產(chǎn)方便，用滾齒機(jī)在圓柱胚料上就可以生產(chǎn)出齒數(shù)，模數(shù)相同齒面寬度不同的一組斜齒，后期根據(jù)客戶需求切成不同的齒寬即可。缺點(diǎn)在于因?yàn)樾毕蚴芰a(chǎn)生軸向力，普通滾珠滾針都不能勝任。 要使用成對的有角度的滾筒軸承 。因此對于一些不能承受軸向力的普通齒輪傳動場合，如果要求不太高，希望加工成本低，較容易保障加

23、工精度的情況下可以選用直齒輪。2 第一級齒輪傳動設(shè)計計算第一級齒輪傳動參數(shù)設(shè)計一 選擇材料、精度及參數(shù)齒輪的材料、熱處理方法及齒面硬度由表6-3，小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，HB1=240HBS；大齒輪選用45鋼，正火，HB2=200HBS。HB1-HB2=240-190=40HBS，合適。選取精度等級初選8級精度，按GB/T 10095。選取齒數(shù)小齒輪齒數(shù)z1=20；大齒輪齒數(shù)，圓整取這=100；實(shí)際齒數(shù)比。齒數(shù)比誤差滿足要求。初選螺旋角 5）確定齒寬系數(shù) 由表6-7兩支承相對小齒輪作不對稱處理二 計算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 按式（6-13） 1.確定載荷系數(shù)K 1）由表6-4有使用系數(shù)KA=1.25

24、；估計圓周速度v=4m/s，；由圖6-11b有，動載系數(shù)。2)齒間載荷分配系數(shù)端面重合度：縱向重合度：總重合度查圖6-13取 3)齒向載荷分布系數(shù):齒寬系數(shù)，齒輪在軸承間為非對稱布置且軸的剛性較大，齒輪為軟齒面。查圖6-17取則2.計算1）彈性影響系數(shù)：材料為45鋼，查表6-5得 2）重合度系數(shù)： ，取則3)螺旋角系數(shù)：4)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：螺旋角，變位系數(shù)。 查圖6-19取 則有：3. 計算接觸疲勞許用應(yīng)力1)接觸疲勞強(qiáng)度極限:小齒輪調(diào)質(zhì)處理，硬度，查圖6-27(c) 得 大齒輪正火處理，硬度，查圖6-27(b) 得 2)齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N:小齒輪 3)計算接觸疲勞需用應(yīng)力查圖6-25得 接

25、觸疲勞壽命系數(shù) （不允許有點(diǎn)蝕）取疲勞安全系數(shù) 則有4計算小齒輪分度圓直徑校核試求的分度圓直徑計算圓周速度 （8級精度合適）2）修正載荷系數(shù) 查圖6-11b得 取修正3）校正分度圓直徑 （和d1很接近，滿足要求，不必再校核） 8級精度合格三 確定斜齒輪主要參數(shù)尺寸1計算法向模量圓整成標(biāo)準(zhǔn)值取mm2計算中心距 圓整取3修正螺旋角 修正、軸向重合度端面重合度總重合度由圖取，由圖查得 4計算分度圓直徑修正 符合要求，合適，即5計算分度圓直徑6計算齒輪寬度圓整取大齒輪b2=42mm，則小齒輪b1=b2+5=47mm第一級齒輪傳動強(qiáng)度校核校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1計算重合度系數(shù)2計算螺旋角系數(shù)3計算當(dāng)量齒

26、數(shù)4齒形系數(shù)由圖查得 5應(yīng)力修正系數(shù)由圖查得 彎曲極限應(yīng)力及壽命系數(shù)由圖查得 小齒輪 大齒輪 6計算許用應(yīng)力取安全系數(shù)，有7比較彎曲應(yīng)力設(shè)計符合要求。齒輪齒數(shù)分度圓直徑d/mm齒寬b/mm中心距/mm螺旋角模數(shù)傳動比小齒輪2041464712516.2624.97大齒輪10020731423 第二級齒輪傳動設(shè)計計算第二級齒輪傳動參數(shù)設(shè)計一 初選材料，精度等級，傳動類型及部分參數(shù)1傳動類型：斜齒圓柱齒輪傳動2精度等級：初選8級精度3材料及熱處理： 小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度 大齒輪為45鋼，正火，硬度 符合要求合條件4.選取齒數(shù)： 小齒輪齒數(shù)取 則圓整取 實(shí)際齒數(shù)比 誤差5.選取螺旋角：初選螺旋

27、角 6.選齒寬系數(shù)：兩支承相對小齒輪作不對稱布置，。二 計算齒面的接觸疲勞強(qiáng)度1計算載荷系數(shù) 1）使用系數(shù)：載荷性質(zhì)為平穩(wěn)，查表取 2）動載荷系數(shù)：軸向重合度：估計圓周速度，則查圖取3)齒間載荷分配系數(shù)端面重合度 總重合度查圖取 4)齒向載荷分布系數(shù)查圖取則2計算1）彈性影響系數(shù) 查圖取 2）重合度系數(shù)，取則3）螺旋角系數(shù)4）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查表得 23計算接觸疲勞許用應(yīng)力1）接觸疲勞強(qiáng)度極限小齒輪 取 大齒輪 取 2）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)3）計算接觸疲勞需用應(yīng)力查圖得 接觸疲勞壽命系數(shù) （不允許有點(diǎn)蝕）。取安全系數(shù)有4.計算小齒輪分度圓直徑5校核試求的分度圓直徑1）計算圓周速度2）修正載荷系數(shù)查圖6

28、-11b取=3）校正分度圓直徑 初選8級合格，和之前數(shù)據(jù)接近不必再校核三 確定主要參數(shù)尺寸1.計算法向模量圓整成標(biāo)準(zhǔn)值取2.計算中心距圓整取3.修正螺旋角 修正 軸向重合度端面重合度總重合度由圖6-13取，由圖6-19查得4計算分度圓直徑修正 符合要求5計算分度圓直徑6計算齒輪寬度圓整取大齒輪則小齒輪第二級齒輪傳動強(qiáng)度校核校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1.計算重合度系數(shù) 2.計算螺旋角系數(shù) 3.計算當(dāng)量齒數(shù) 4.齒形系數(shù) 由圖查得 5.應(yīng)力修正系數(shù) 由圖查得 6.彎曲應(yīng)力極限及壽命系數(shù) 查圖6-28可知： 小齒輪 大齒輪 7.計算許用應(yīng)力取安全系數(shù) ，有8.比較彎曲應(yīng)力 設(shè)計符合要求4 軸的初算軸的材料

29、主要有碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中敏感性小，廣泛應(yīng)用，碳素鋼最常用的是45鋼，因此此次設(shè)計所選的軸的材料為45鋼，當(dāng)軸的支撐距離未定時， 無法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的方法，常用的方法為許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力法，計算公式為： 39.55×1060.2pn= C 3pnCdmin處無彎矩M，取最小值。dmin處有彎矩M，取最大值?？紤]到各軸均有彎矩，取C=118，初算各軸頭直徑 考慮到1軸要通過聯(lián)軸器與電動機(jī)聯(lián)接，還要與齒輪相連，2軸與兩齒輪相連，3軸與齒輪和通過聯(lián)軸器與滾筒相連， 根據(jù)如果軸上有鍵槽應(yīng)適當(dāng)增大軸徑，單鍵增加3%，雙鍵增加7%原則，三根軸的初算直徑如下：

30、選取軸徑時，如果軸徑選取的較小時，雖然較便宜，成本較低，但會影響軸的強(qiáng)度，安全性下降，而當(dāng)軸徑選取的較大時，雖然強(qiáng)度較好，安全性較好，但是生產(chǎn)成本較高，經(jīng)濟(jì)性下降。并且在圓整軸直徑時個位數(shù)最好為0、2、5、8，所以初定1軸的軸徑最小值為15mm，2軸的軸徑最小值為22mm，3軸的軸徑最小值為35mm。5 鍵的選擇及鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算鍵聯(lián)接方案選擇常用鍵聯(lián)接對比分析 特點(diǎn)類型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 平鍵對中性好，易拆裝無軸向固定作用 半圓鍵裝拆方便，制造容易軸上鍵槽對軸的強(qiáng)度削弱較大 斜鍵以偏壓傳遞載荷，也可傳遞單向軸向力引起軸上零件與軸的配合偏心，易松動 花鍵受力均勻，較高的承載能力加工成本高所設(shè)計圓柱齒

31、輪減速器為通用減速器，速度不高，故初選8級精度按GB/T10095。8級精度要求一定的定心性，選用平鍵。由于靜聯(lián)接，選用普通平鍵，圓頭。尺寸選擇依據(jù)：由聯(lián)接處軸徑選擇 ，由輪轂長度或聯(lián)軸器性能選擇鍵長，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算1.鍵的選取高速軸鍵槽部分的軸徑為16mm，軸長為28mm所以選擇普通圓頭平鍵。鍵 A6×22 GB/T 1096-79中間軸左右兩端鍵槽部分的軸徑均為27mm，軸長分別為40mm、66mm，所以選擇普通圓頭平鍵。左端 鍵 A8×36 GB/T 1096-79右端 鍵 A8×63 GB/T 1096-79低速軸右端鍵槽部分與齒輪配合的

32、軸徑為52mm，軸長為66mm，所以選擇普通圓頭平鍵。鍵 A16×63 GB/T 1096-79左端鍵槽部分與聯(lián)軸器配合的軸徑為38mm，軸長為58mm，所以選擇普通圓頭平鍵。鍵 A8×50 GB/T 1096-792.鍵的強(qiáng)度校核：假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為 查表得，鋼材料在靜載荷下的許用擠壓應(yīng)力為125150MPa，所以取各軸的轉(zhuǎn)矩分別見右圖 (1)I軸上鍵的強(qiáng)度計算鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：軸號轉(zhuǎn)矩T/（Nm）電機(jī)軸13.34軸13.21軸62.62軸228.12卷筒軸214.59 (2)II軸上高速級齒輪端鍵的強(qiáng)度計算鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：(3

33、)II軸上低速級齒輪端鍵的強(qiáng)度計算 鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：(4)III軸上低速級齒輪端鍵的強(qiáng)度計算鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：(5)輸出軸上鍵(與聯(lián)軸器配合)的強(qiáng)度計算鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 經(jīng)校核，所有平鍵符合安全強(qiáng)度要求。 6 滾動軸承選擇方案選擇方案典型軸承特點(diǎn)比較 軸承類型特點(diǎn) 角接觸球軸承深溝球軸承圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承推力球軸承 承受載荷情況、轉(zhuǎn)速、套圈與球之間有接觸角， 接觸角越大軸向負(fù)荷能力也越大 ， 單列軸承可承受徑向負(fù)荷與單向軸向負(fù)荷 ，適用旋轉(zhuǎn)精度高的支撐最具代表性的滾動軸承，用途廣泛 可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷 適用于

34、高速旋轉(zhuǎn)及要求低噪聲、低振動的場合，結(jié)構(gòu)簡單根據(jù)軸承裝用滾動體的列數(shù)不同，圓柱滾子軸承可分為單列、雙列和多列圓柱滾子軸承。承受大的徑向載荷，不能承受軸向載荷。與角接觸球軸承相似，但其極限轉(zhuǎn)速低，調(diào)整方便，宜成對使用。包括推力調(diào)心滾子軸承、推 力圓柱滾子軸承和推力圓錐滾子軸承。能同時承受軸向和徑向負(fù)荷。用于載荷不大，轉(zhuǎn)速不高支撐。由于滾動軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，成批生產(chǎn)，成本較低，且設(shè)計的減速器為了結(jié)構(gòu)緊湊，某些滾動軸承可同時承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，便于密封和維護(hù)，選定滾動軸承。本減速器最終選定角接觸球軸承。兩級均為斜齒傳動，有一定的軸向力，承受載荷不是太大，轉(zhuǎn)速也不是太高，角接觸球軸承較深溝球軸承承載

35、能力大，較圓錐滾子軸承便宜。5、 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與總成1 裝配圖設(shè)計及部件結(jié)構(gòu)選擇、執(zhí)行機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范傳動尺寸是裝配圖結(jié)構(gòu)和相關(guān)零件圖尺寸的主要依據(jù)，一般先設(shè)計計算傳動零件。減速器是獨(dú)立完整的傳動部件，為了使設(shè)計減速器時的原始條件比較準(zhǔn)確，設(shè)計首先從齒輪開始，確定兩級中心距，進(jìn)而設(shè)計軸系部件、箱體以及附件。執(zhí)行強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB，常用標(biāo)準(zhǔn)件，軸承，鍵，螺栓，螺母，墊片，銷等等。參考機(jī)械工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB（如氈圈）。裝配圖整體布局裝配圖用A0圖紙，采用1：1比例尺繪制，畫出兩級傳動零件的中心線，先在俯視圖上畫出中間軸的兩齒輪輪廓，即齒頂圓和材料寬度，取兩傳動件距離，再根據(jù)齒輪端面與箱體內(nèi)壁的

36、關(guān)系，畫出箱體長度，根據(jù)低速軸大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的關(guān)系，畫出箱體寬度向低速級的一測。畫出大概輪廓，開始進(jìn)行軸系設(shè)計、齒輪設(shè)計、端蓋設(shè)計，同時畫出主視圖和左視圖，并添加標(biāo)準(zhǔn)件和附件，完善草圖。其中，機(jī)座和箱體等零件工作能力的主要指標(biāo)是剛度，箱體的一些結(jié)構(gòu)尺寸，如壁厚、凸緣、寬度、肋板厚度等，對機(jī)座和箱體的工作能力、材料消耗、質(zhì)量和成本，均有重大影響。但是由于其形狀的不規(guī)則和應(yīng)力分布的復(fù)雜性，未能進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的分析計算，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式大概計算出尺寸，加上一個安全系數(shù)也可以保證箱體的剛度和強(qiáng)度。箱體的大小是根據(jù)內(nèi)部傳動件的尺寸大小及考慮散熱、潤滑等因素后確定的。名稱符號計算公式尺寸/mm高

37、速級中心距a1 由高速級齒輪決定125低速級中心距a2由低速級齒輪決定150箱座壁厚9箱蓋壁厚8箱座凸緣厚度14箱蓋凸緣厚度12二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器箱體結(jié)構(gòu)主要尺寸表 地腳螺栓直徑查手冊p24表4-2M16地腳螺釘數(shù)目查手冊p24表4-26軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M12箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑=（0.5-0.6）M8軸承端蓋螺釘直徑=（0.3-0.4）M8窺視孔蓋螺釘直徑=（0.3-0.4）M6定位銷直徑=（0.7-0.8）M6螺栓至外機(jī)壁距離查指導(dǎo)書p25表4-424/18/ 14螺栓至凸緣邊緣距離查指導(dǎo)書p25表4-420/11外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（5-10）39大齒輪齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁

38、距離>1.212齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>10上下機(jī)體肋厚10軸承端蓋外徑+（5-5.5）M100/M134軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離盡量靠近軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析（三根軸的最小軸頸及材料選擇見4.5軸的初算）1）.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計從左到右，軸段依次2）根據(jù)軸向定位以及軸上零件的要求確定軸的各段直徑和長度a.第一軸段和聯(lián)軸器相配合，所以，其長度和直徑均由聯(lián)軸器確定。由于取用聯(lián)軸器內(nèi)徑為16mm，所以 聯(lián)軸器長28mm,，L1=28mm.，d1=16mm。 b. 第二軸段為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位，有，由于，此軸段上有油封封裝置（密封裝置為標(biāo)準(zhǔn)件，其內(nèi)徑末位為0，2，6,8），

39、選用GB/T 13871-1992 密封圈，因此， 取。至于其長度，箱體內(nèi)壁到軸承端面的距離。查軸承B=15,S=10 ,密封圈與軸承座孔配合寬度10mm，。c. 第三軸段和第七軸段為裝配方便，定位軸肩,第三軸段和第七軸段為軸承軸段，同時需要考慮軸承的選擇。初步選擇滾動軸承：因軸承同時受有徑向力和軸向力，故選用角接觸球軸承軸承。由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊p138續(xù)表16-2：軸承型號7205c255215 故取， d. 第四段軸和第六段軸無配合關(guān)系，為第三段、第七段軸定位軸肩所以，（初取，具體尺寸由作圖決定）。 e. 第五段，高速級小齒輪形式采用齒輪軸結(jié)構(gòu) 由于分度圓直徑為42mm，模數(shù)為2m

40、m，所以，齒根圓直徑為37mm，若做成兩體式，則初定軸段直徑為35mm，該處鍵的尺寸則該處齒輪上齒根圓與轂孔鍵槽頂部距離通過計算可知，由于鍵槽距齒根距離比較近，強(qiáng)度不夠，容易斷裂。因此，此齒輪做成齒輪軸的形式。這樣也可以節(jié)省加工軸、孔、鍵槽和鍵的時間和成本。齒輪軸：,。中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析1） 軸尺寸初步設(shè)計圖從左到右，軸段依次（2） 根據(jù)軸向定位以及各個標(biāo)準(zhǔn)件的要求確定軸的各段直徑和長度（由于軸不長，故軸承采用兩端固定方式）。a.第一軸段和第五軸段 兩軸段上有軸承，因而其相關(guān)直徑應(yīng)和軸承相配套。初步選擇滾動軸承:因軸承同時受有徑向力和軸向力，故選用角接觸球軸承軸承。又最小軸頸。最終取。由

41、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊p138續(xù)表16-2系列：軸承型號7205c255215長度由齒輪到箱壁距離決定，定位由套筒補(bǔ)充。 b.第二軸段和第四軸段 兩軸段為齒輪段，該軸肩為非定位軸肩，應(yīng)便于齒輪的安裝，因此，取， 由于兩個軸段齒輪較大，寬度為，齒輪與軸分開制造，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，齒輪寬度比軸段寬度多2mm， c.第三軸段 第三軸段的主要作用是為兩齒輪提供定位軸肩，因此，此軸段有軸向力，所以，有，在此，取，。低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析1）軸尺寸初步設(shè)計圖從左到右，軸段依次根據(jù)軸向定位以及軸上零件的要求確定軸的各段直徑和長度I第一軸段第一軸段和聯(lián)軸器相配合，所以，其長度和直徑均由聯(lián)軸器確

42、定。由于聯(lián)軸器內(nèi)徑為38mm，所以第一軸段的內(nèi)徑也是38mm,聯(lián)軸器長60mm,軸段比聯(lián)軸器略短1-2mm,所以，L1=58mm.II第二軸段為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位，有，由于，此軸段上有毛氈密封裝置（密封裝置為標(biāo)準(zhǔn)件，其內(nèi)徑末位為0，2，6,8），該處軸速低于2m/s,選用密封圈GB/T 13871-1992，因此， 取至于其長度，箱體內(nèi)壁到軸承端面的距離：查軸承B=20,S=10,密封圈與軸承座孔配合寬度12mm 軸長III第三軸段和第六軸段第三軸段為軸承軸段，需要考慮軸承的選擇。初步選擇滾動軸承,因軸承同時受有徑向力和軸向力，故選用角接觸球軸承軸承。 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊p138續(xù)

43、表16-2系列：軸承型號7210c509020 故取，擋油板軸孔寬度初定,（需滿足齒輪端面到內(nèi)壁的距離）， （需滿足齒輪到到內(nèi)壁距離，同時需軸向定位軸承。）IV第四軸段由于第四軸段有軸向力，因此，。至于其長度，由于箱體內(nèi)壁與軸承之間的距離為14mm，綜合考慮兩對齒輪的寬度，（應(yīng)需要64mm，節(jié)省材料其余長度由套筒補(bǔ)充。）V第五軸段第五段軸為了便于安裝齒輪，因而，它比軸承軸孔軸段的直徑都要大23mm，因此，由于輪轂寬68mm，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，齒輪寬度比軸段寬度多2mm;同時，該軸肩為定位軸肩，因此，取 。2 主要零部件的校核與驗(yàn)算軸系結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核選擇低速軸進(jìn)行安全校核，下圖為軸的示

44、意圖。a) 軸結(jié)構(gòu)圖b)軸受力圖c)水平受力圖d)垂直受力 計算齒輪受力： 斜齒圓柱齒輪螺旋角大齒輪軸徑： 小齒輪軸徑： 大齒輪： 小齒輪：理論上大小齒輪的徑向力、軸向力和圓周力應(yīng)該分別相等，但是通過計算發(fā)現(xiàn)并不相等，因?yàn)閭鬟f動力的過程中會存在損失，所以在強(qiáng)度校核時應(yīng)該選擇較大的值進(jìn)行校核,畫出大齒輪軸受力圖。 計算軸承反力：水平面：垂直面：畫出水平彎矩圖和垂直彎矩圖，如圖，并以此畫出合成彎矩圖。畫出軸的轉(zhuǎn)矩T圖，.選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力軸的材料采用45鋼調(diào)質(zhì)，由機(jī)械零件手冊查得 取=0.6 畫出當(dāng)量彎矩圖， ，由圖中可知，齒輪中間剖面處最大當(dāng)量彎矩為 判斷危險截面： 根據(jù)當(dāng)量彎矩圖可以看

45、出大齒輪安裝處軸的中間剖面較為危險，但此處相比于相鄰的小軸徑來說，直徑大一些，所以軸肩處也較為危險，理論上來說應(yīng)該分別進(jìn)行校核判斷是否安全。此次為了簡化校核步驟，只校核軸肩處，采用放大法的原則，用中間剖面的當(dāng)量彎矩來校核軸肩處，并且綜合考慮過渡圓角、配合和鍵槽的應(yīng)力集中，如果校核的安全系數(shù)滿足要求，則這根軸可以滿足使用性能的要求。 計算疲勞極限 并且 校核安全系數(shù)其中對于一般轉(zhuǎn)軸處，對稱循環(huán)變化，脈動循環(huán)變化。則：應(yīng)力集中分析：a.過渡圓角：已知條件有可以查表得，查得表面狀態(tài)系數(shù)，=(0.95+0.90)/2-0.05×250÷400=0.92查得尺寸系數(shù)則：， b.間隙配

46、合： c.鍵槽：可以查表得，表面狀態(tài)系數(shù)和尺寸系數(shù)的值等同于過渡圓角時查得的值。 則：， 綜上所述，安全系數(shù)均大于許用安全系數(shù),滿足強(qiáng)度要求。滾動軸承的壽命計算選擇低速軸滾動軸承校核由于傳動裝置采用二級展開式斜齒輪傳動，存在一定的軸向力，故選用 角接觸球軸承?，F(xiàn)計算低速軸軸上的一對軸承的壽命。由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊p138續(xù)表16-2系列：軸承型號7210C509020基本額定靜載荷 Co=32000N，基本額定動載荷 C=42800N，采用油潤滑，極限轉(zhuǎn)速為8500r/min. 計算內(nèi)部軸向力 受力如圖i查表得 S=0.4Fr（=15o，e=0.4） 載荷水平面H垂直面V支反力F由勾股定

47、理有=1383N，=747.8N 則 S1=0.4×1383=553.2N S2=0.4×747.8=299.12N1. 計算單個軸承的軸向載荷比較S1+FA與S2的大小關(guān)于,S1+FA=553.2+535=1088.2N> S2由圖示結(jié)構(gòu)知，2軸承“壓緊”，1軸承“放松”。則 Fa2=S1+FA=1088.2N，F(xiàn)a1=S1 =553.2N2. 計算當(dāng)量載荷 P=fP（XFr+YFa） 查表由機(jī)械設(shè)計p169表11-7，取fP=1.2 查表得X1=1，Y1=0 查表得機(jī)械設(shè)計p169續(xù)表11-6，X2=0.41，Y2=0.87 則 P1=1.2(1×138

48、30×553.2)=1659.6N P2=1.2(0.41×747.80.87×1088.2)=1504N3. 計算壽命 取P1、P2中的較大值帶入壽命計算公式：，因?yàn)槭乔蜉S承，取=3，則4. 靜載荷驗(yàn)算 機(jī)械設(shè)計p172，查表得X0=0.5，Y0=0.38，則P01= X0Fr1+Y0Fa1=0.5×13830.38×553.2=901.7N因 P01< Fr1，故取 P01= Fr1=1383N<<C。P02= X0Fr2+Y0Fa2=0.5×747.80.38×1088.2=787.42N<&l

49、t;C5. 極限速度驗(yàn)算機(jī)械設(shè)計p163查圖11-4和圖11-5，得f11=1，f12=1，tan1=Fa1/Fr1=0.4，tan2= Fa2/Fr2=1.46查圖得f21=1.05，f22=0.98，則f11f21nlim=1×1.05×8500=8925r/min>nf12f22nlim=1×0.98×8500=8330r/min>n 故選用7210C型角接觸球軸承符合要求。盡管壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工作要求，但是滾動軸承的疲勞壽命是軸承的一個非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，不需要更換軸承，因?yàn)闈L動軸承標(biāo)準(zhǔn)化，另外，經(jīng)濟(jì)性方面，球軸承價格

50、便宜，不要過重考慮。6、 主要附件與配件的選擇1 聯(lián)軸器聯(lián)軸器比較按聯(lián)軸器性能可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。剛、撓性聯(lián)軸器特點(diǎn)對比： 類型特點(diǎn) 剛性聯(lián)軸器 撓性聯(lián)軸器 優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、不需維護(hù)、成本低結(jié)構(gòu)簡單，有補(bǔ)償性能，能緩沖減振，不需要潤滑 缺點(diǎn)不具有補(bǔ)償性能傳遞扭矩小 由于減速器工作情況為微振，但是傳遞的扭矩不大，因而選擇彈性聯(lián)軸器，經(jīng)過價格等因素多方面考慮，最終選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。輸入輸出匹配具體方案 a.高速軸 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 直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。為便于后續(xù)運(yùn)算，初取軸孔直徑。 查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊p131表15-4，為了補(bǔ)償兩軸的安裝誤差和隔離振動，選HL1型彈性套柱銷聯(lián)軸器 ，滿足要求型號額定轉(zhuǎn)矩軸孔直徑軸孔長度型HL1聯(lián)軸器160