機械設(shè)計課程設(shè)計西工大4C(共53頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書題目：二級展開式圓柱齒輪減速器4-C姓名：班級：學號：指導老師： 李洲洋 一、設(shè)計題目1.1題目說明題號為4-C，設(shè)計一帶式輸送機傳動用的二級展開式圓柱齒輪減速器。傳動簡圖如下圖所示：1.2已知條件題號輸送帶牽引力F/kN輸送帶的速度v/（m/s）輸送帶滾筒的直徑D/mm4-C2.41.6480 工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微震動；使用期10年（每年300個工作日）；小批量生產(chǎn)，輸送機工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為5%；帶式輸送機的傳動效率為0.96二、參數(shù)計算2.1電動機選擇初選電動機轉(zhuǎn)速高速級齒輪組和低速級齒輪組的效率為和，鏈傳動的效率為，聯(lián)

2、軸器的效率為，帶式輸送機的效率為，軸承效率為 取精度為 選擇滾子鏈傳動 彈性柱銷聯(lián)軸器 由已知條件得到 選用角接觸球軸承工作機所需功率： 傳動裝置的總效率 電動機所需功率：根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇電動機參數(shù)如下:工作功率，轉(zhuǎn)速Y132S-4三相異步電動機滿足要求,可供選用.2.2傳動比選擇(1)計算總傳動比：由電動機的滿載轉(zhuǎn)速和工作機主動軸轉(zhuǎn)速可確定傳動裝置應有的總傳動比：由于 故計算得到總傳動比： (2)合理分配各級傳動比：由于減速箱是展開式布置，為了使兩個大齒輪具有相近的浸油深度，應試兩級的大齒輪具有相近的直徑，于是可按下式 (3)分配傳動比：鏈傳動，高速級，低速級 2.3各軸傳動參數(shù)(1)各軸的

3、轉(zhuǎn)速的確定 高速軸的轉(zhuǎn)速： 中間軸的轉(zhuǎn)速： 低速軸的轉(zhuǎn)速：(2)各軸的輸入功率（kW） 高速軸的輸入功率： 中間軸的輸入功率： 低速軸的輸入功率： (3)各軸的輸入扭矩（Nm） 高速軸的輸入扭矩： 中間軸的輸入扭矩： 低速軸的輸入扭矩：三、齒輪傳動設(shè)計3.1高速級齒輪傳動計算（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) 初選小齒輪材料小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。3) 精度等級取74) 初選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)，取，初選螺旋角（2） 按按齒面接觸強度設(shè)計由參考文獻2式10

4、-24試算小齒輪分度圓直徑，即 （1.1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1) 工作時有輕微振動，初選2) 由參考文獻2圖10-20選取區(qū)域系數(shù)3) 由參考文獻2表10-7選取齒寬系數(shù)4) 由參考文獻2表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)5) 由計算公式10-21計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù)6) 由參考文2式10-23可得螺旋角系數(shù)7) 由參考文獻2圖10-25d按齒面硬度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8) 由參考文獻2式（10-15）計算應力循環(huán)次數(shù)9) 由參考文獻2圖10-23查得接觸疲勞壽命系數(shù) ；10) 計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由參考文獻2式（1

5、0-14）得：故取試計算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得（3） 調(diào)整小齒輪的分度圓直徑1) 計算圓周速度2) 計算齒寬3) 計算實際載荷系數(shù)由題意，齒輪工作時有輕微振動，由參考文獻2表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)，7級精度，由參考文獻2圖10-8查得動載系數(shù)對于斜齒圓柱齒輪傳動由參考文獻2表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)由傳動簡圖可知斜齒圓柱齒輪均為兩端支承，查表10-4用插值法得出由此，得到實際載荷系數(shù)4) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由參考文獻2式（10-12）得： 5) 計算模數(shù)（4） 按齒根彎曲強度設(shè)計由參考文獻2式（10-20） 確定計算參數(shù)1) 試選載荷系數(shù)2) 參考文獻2式10

6、-18，可得計算彎曲疲勞強度的重合度系數(shù)3) 從參考文獻10-19，可得計算彎曲疲勞強度的螺旋角系數(shù)4) 計算當量齒數(shù)5) 查取齒型系數(shù)由參考文獻2表10-17查得；6) 查取應力校正系數(shù)由參考文獻2表10-18查得；7) 由參考文獻2圖10-24c查得小齒輪的彎曲疲勞極限，大齒輪的彎曲疲勞極限8) 由參考文獻2圖10-22，查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，；9) 計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞許用應力S=1.4，由文獻2式（10-14）得 10) 計算大，小齒輪的 ，并加以比較則取11) 試算模數(shù)（5） 調(diào)整齒輪模數(shù)1) 圓周速度v 2) 齒寬b 3) 齒高h及寬高比b/h 4) 計算載荷系數(shù) 根據(jù)

7、 ,7級精度由參考文獻2圖10-8查得載荷系數(shù) ；，由參考文獻2，查表10-3得齒間載荷分配系數(shù) 5) 由參考文獻2，查表10-4用插值法查得，結(jié)合查圖10-13，得6) 計算載荷系數(shù)7) 按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒跟彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算出的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)。于是由 ，取則，和互為質(zhì)數(shù)。（6） 幾何尺寸計算1) 計算中心距 將中心距圓整為。2) 按圓整后的中心距修正螺旋角 3) 計算大、小齒輪的分度圓直徑 4) 計算齒輪寬度 圓整后??；。 （7） 圓整中

8、心距后的強度校核1) 齒面接觸疲勞強度校核按前述類似做法，為節(jié)省篇幅這里只給出計算結(jié)果： ； ； ； ； ; ; ;計算齒面接觸應力 滿足齒面接觸疲勞強度條件。2) 齒根彎曲疲勞強度校核按前述計算方法，這里只給出計算結(jié)果：； ； ； ； ； ；計算齒根彎曲應力 ；齒根彎曲疲勞強度條件滿足。（8） 主要設(shè)計結(jié)論齒數(shù) 、，模數(shù) ，壓力角 ，螺旋角 ，變位系數(shù) 。中心距 ，齒寬 小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì))，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒輪精度等級為7級。 （9） 結(jié)構(gòu)設(shè)計由于小輪直徑較小，將其加工為齒輪軸；大齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而小于500mm，故以腹板式式結(jié)構(gòu)為宜。3.2低速級齒輪傳動計算

9、（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) 初選小齒輪材料小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。3) 精度等級取74) 初選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)，取，初選螺旋角（2） 按按齒面接觸強度設(shè)計由參考文獻2式10-24試算小齒輪分度圓直徑，即 （1.1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1) 工作時有輕微振動，選2) 由參考文獻2圖10-20選取區(qū)域系數(shù)3) 由參考文獻2表10-7選取齒寬系數(shù)4) 由參考文獻2表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)5) 由計算公式10-21計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù)

10、6) 由參考文2式10-23可得螺旋角系數(shù)7) 由參考文獻2圖10-25d按齒面硬度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8) 由參考文獻2式（10-15）計算應力循環(huán)次數(shù)9) 由參考文獻2圖10-23查得接觸疲勞壽命系數(shù) ；10) 計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由參考文獻2式（10-14）得：試計算小齒輪分度圓直徑，有計算公式得（3） 調(diào)整小齒輪的分度圓直徑1) 計算圓周速度2) 計算齒寬3) 計算實際載荷系數(shù)由題意，齒輪工作時有輕微振動，由參考文獻2表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)，7級精度，由參考文獻2圖10-8查得動載系數(shù)對于斜齒圓柱齒輪傳動由參考文獻

11、2表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)由傳動簡圖可知斜齒圓柱齒輪均為兩端支承，查表10-4用插值法得出由此，得到實際載荷系數(shù)4) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由參考文獻2式（10-12）得： 5) 計算模數(shù)（4） 按齒根彎曲強度設(shè)計由參考文獻2式（10-20） 確定計算參數(shù)1) 試選載荷系數(shù)2) 參考文獻2式10-18，可得計算彎曲疲勞強度的重合度系數(shù)3) 從參考文獻10-19，可得計算彎曲疲勞強度的螺旋角系數(shù)4) 計算當量齒數(shù)5) 查取齒型系數(shù)由參考文獻2表10-17查得；6) 查取應力校正系數(shù)由參考文獻2表10-18查得；7) 由參考文獻2圖10-24c查得小齒輪的彎曲疲勞極限，大齒輪

12、的彎曲疲勞極限8) 由參考文獻2圖10-22，查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，；9) 計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞許用應力S=1.4，由文獻2式（10-14）得 10) 計算大，小齒輪的 ，并加以比較則取11) 試算模數(shù)（5） 調(diào)整齒輪模數(shù)1) 圓周速度v 2) 齒寬b 3) 齒高h及寬高比b/h 4) 計算載荷系數(shù) 根據(jù) ,7級精度由參考文獻2圖10-8查得載荷系數(shù) ；，由參考文獻2，查表10-3得齒間載荷分配系數(shù) 5) 由參考文獻2，查表10-4用插值法查得，結(jié)合查圖10-13，得6) 計算載荷系數(shù)7) 按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒跟彎曲疲勞

13、強度計算的法面模數(shù)，取，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算出的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)。于是由 ，取則，和互為質(zhì)數(shù)。（6） 幾何尺寸計算1) 計算中心距 將中心距圓整為。2) 按圓整后的中心距修正螺旋角 3) 計算大、小齒輪的分度圓直徑 4) 計算齒輪寬度 圓整后??；。 （7） 圓整中心距后的強度校核1) 齒面接觸疲勞強度校核按前述類似做法，為節(jié)省篇幅這里只給出計算結(jié)果： ； ； ； ； ; ; ;計算齒面接觸應力 滿足齒面接觸疲勞強度條件。2) 齒根彎曲疲勞強度校核按前述計算方法，這里只給出計算結(jié)果：； ； ； ； ； ；計算齒根彎曲應力 ；齒根彎曲疲勞強度條

14、件滿足。（8） 主要設(shè)計結(jié)論齒數(shù) 、，模數(shù) ，壓力角 ，螺旋角 ，變位系數(shù) 。中心距 ，齒寬 小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì))，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒輪精度等級為7級。 （9） 結(jié)構(gòu)設(shè)計以大齒輪為例，因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而小于500mm，故以腹板式式結(jié)構(gòu)為宜。四、鏈傳動設(shè)計1. 選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)，取大鏈輪齒數(shù)，取2. 確定計算功率查表9-6得, 查圖9-13得,雙排鏈,則計算功率的3. 選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù), 可選16A -2在查表 鏈條節(jié)距為4. 計算鏈節(jié)數(shù)和中心矩初選中心矩，取鏈節(jié)數(shù) 取 查表中心矩計算系數(shù)最大中心矩 5. 計算鏈速V,確定潤滑方式由V=1.09m/s

15、和鏈號16A查圖9-14可采用滴油潤滑；6. 計算壓軸力有效圓周力: 鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù),則壓軸力為7. 鏈輪的材料軸材料為45號鋼,調(diào)質(zhì)處理。8. 鏈輪的尺寸排距 ， , ;鏈輪的寬度： ；9. 鏈傳動設(shè)計結(jié)論鏈號：16A-2-106；鏈輪材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理；鏈輪寬度52mm；鏈輪的齒數(shù) 、；中心距；鏈輪上的壓軸力，方向水平垂直于低速軸。五、軸的設(shè)計及校核5.1軸的初選5.1.1估算最小直徑選取軸的材料為40Cr，熱處理為調(diào)質(zhì)。 （高速軸）由參考文獻2表15-3確定， (按一個鍵槽,軸頸增大7%為18.67mm)考慮到Y(jié)132S-4電動機輸出軸的直徑為38mm，此處所選彈性柱銷聯(lián)軸

16、器的規(guī)格必須與之配合,取最小直徑為(中間軸) ，考慮到兩個鍵槽，軸徑增大11%為29.69mm，同時考慮軸端與軸承配合，取(低速軸)， 考慮到兩個鍵槽,軸頸增大15%為40.93mm，同時考慮軸端與鏈輪相配合，查標準尺寸（GB/T 2822-2005），取5.1.2初選軸承高速軸選軸承為中間軸選軸承為低速軸選軸承為各軸承參數(shù)見下表：軸承代號基本尺寸/mm安裝尺寸/mm基本額定/kNdDBdaDa動載荷Cr靜載荷Cor7207C357217426530.520.07406AC30902398142.532.27210C509020578342.832.05.2軸的設(shè)計首先，由齒輪寬度以及齒輪與箱

17、體內(nèi)壁間的距離、齒輪與齒輪之間的距離，確定箱體內(nèi)壁的寬度為138mm，從而可根據(jù)甩油環(huán)、軸承的安裝尺寸確定軸在箱體兩個軸承之間的長度，作為軸的長度推算依據(jù)。5.2.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑：（從兩端到中間）a) 段由于聯(lián)軸器一端連接電動機，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動機外伸軸直徑尺寸（38mm）及聯(lián)軸器的限制，選為30mm。b) 段考慮到聯(lián)軸器使用套筒進行定位，為使軸向定位可靠，套筒厚度取為2.5mm，再綜合考慮安裝軸承尺寸的尺寸，所以該段直徑選為35mm。c) 段軸要有可靠的軸向定位，該段直徑定為40mm。d) 段軸為齒輪軸，所以該段直徑由齒輪的

18、需求來決定，齒輪的分度圓直徑47.087mm。e) V段軸肩定位，與齒輪外另一段同尺寸，取直徑40mm。f) 軸要安裝軸承，直徑定為35mm。2)根據(jù)軸向定位要求確定各段長度的確定：（從兩端到中間）各段長度的確定從左到右分述如下：a) 段軸連接聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為60mm，配合軸段取58mm，又考慮到軸承端蓋的螺釘安裝以及套筒定位，取套筒配合軸段62mm，該段長度定120mm。b) 段考慮到軸承的和甩油環(huán)的尺寸及安裝位置，取30mm。c) VI段考慮安裝軸承及甩油環(huán)，長度定為29mm。d）V段考慮軸肩定位及齒輪位置，長度定位6mm。e) 段為齒輪軸，為已確定齒輪寬度，52mm。

19、f）段由軸的總體長度與其他尺寸計算得到，76mm。5.2.2中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑：（從兩端到中間）a）考慮與軸承的配合，最小軸徑選直徑為30mm。b）考慮非定位軸肩過度取直徑為36mm。e）段軸考慮定位軸肩，該段直徑定為42mm。f）V段與I同取30mm。g) 與齒輪配合，考慮定位軸肩軸定為32mm。2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度：（從兩端到中間）a) 段軸承安裝軸承和甩油環(huán)，根據(jù)軸承寬度、甩油環(huán)尺寸、軸承和甩油環(huán)和箱體的相對位置、齒輪與箱體內(nèi)壁的相對位置，該段長度選為43mm。b）段軸考慮到齒輪齒寬的影響，所以長度為63mm。c）段為定位軸肩，長度

20、從兩端尺寸鏈來計算為7.5mm。d）段用于安裝大齒輪，考慮齒寬長度為45mm。e）段用于安裝軸承、擋油環(huán)，根據(jù)軸承寬度、甩油環(huán)尺寸、軸承和甩油環(huán)和箱體的相對位置、齒輪與箱體內(nèi)壁的相對位置，長度為45.5mm。5.2.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1)擬定軸上零件的裝配方案軸的各段直徑（從兩端到中間）a) 段軸考慮到安裝軸承7210C，故取直徑為50mm。b) 段該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩不用作定位，直徑定為55mm。c) 段屬于定位軸肩，故取直徑為63mm。d) 段將與鏈輪配合，根據(jù)最小軸徑選取標準尺寸，直徑定為42.5mm。e) 段考慮到安裝軸承，直徑定為50mm。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長

21、度：（從兩端到中間）a) 段考慮軸承、甩油環(huán)的安裝以及齒輪的定位，該段長度定為42.5mm。b) 段軸考慮到齒輪齒寬的影響，所以長度為58mm。c) 段軸連接鏈輪，鏈輪與軸配合的轂孔長度為52mm，配合軸段取50mm，又考慮到軸承端蓋的螺釘安裝以及套筒定位，套筒配合軸段取59mm，該段長度定109mm。d) 段考慮軸承、甩油環(huán)的尺寸及安裝位置，長度定為33mm。e) 段為定位軸肩，其長度由軸的總長與其他尺寸計算而得，為65.5mm。 5.3軸的校核5.3.1高速軸校核軸上載荷分布如圖： 對于角接觸球軸承7207C從手冊中可以查得a=15.7mm。校核該軸： ，,水平面受力分析如圖：垂直面受力分

22、析如圖：總彎矩：最大彎矩處，由于軸受的為脈動循環(huán)載荷，所以校核軸強度所以該軸是安全的，滿足使用要求。精確校核軸的疲勞強度1）判斷危險截面從應力集中看，V與VI處截面、II與III處截面應力集中嚴重，III與IV處截面次之；從受載情況看，IV處受彎矩最大，并分別向兩側(cè)減?。痪C合二者考慮，III與IV接觸面處相對彎矩較大，而且軸肩處倒角會增加其應力集中，所以此接觸面為危險截面。 2）截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 截面右側(cè)的彎矩： 截面上的扭矩： 截面上的彎曲應力： 截面上的扭轉(zhuǎn)切應力： 軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。查表可知： 。 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)，查表可知： 軸

23、材料的敏性系數(shù)為： 故有效應力集中系數(shù)為： 查表可知：尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 軸按磨削加工，查表可知：表面質(zhì)量系數(shù) 軸未經(jīng)表面強化處理，即 綜合影響系數(shù)： 碳鋼的特性系數(shù)，查表?。海?于是，計算安全系數(shù)： 故可知其安全。 3）截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 截面左側(cè)的彎矩： 截面上的扭矩： 截面上的彎曲應力：截面上的扭轉(zhuǎn)切應力： 于是，計算安全系數(shù)： 故可知其安全。5.3.2中間軸校核對于角接觸球軸承7406AC從手冊中可以查得a=26.1mm。校核該軸：，。受力分析如圖齒輪的分度圓直徑：，壓力角,螺旋角。中間軸傳遞扭矩為。,水平面：（受力分析如圖）垂直面：（受力分析如圖）總彎矩：危

24、險截面直徑均為，軸上鍵槽尺寸為由于軸受扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)載荷，所以取=0.6。軸采用40Cr材料，其許用彎曲應力校核軸強度所以該軸是安全的，滿足使用要求。精確校核軸的疲勞強度1）判斷危險截面從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看，最大應力兩側(cè)的截面和截面處的過盈配合引起的應力集中較為嚴重，但考慮彎矩圖可知，截面處彎矩相對較大,所以截面為危險截面。2）截面左側(cè)直徑為42mm 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 截面IV左側(cè)的彎矩： 截面IV上的扭矩： 截面上的彎曲應力： 截面上的扭轉(zhuǎn)切應力： 軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。查參考文獻2表15-1可知： 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)按參考文獻2

25、附表3-2查取，因，經(jīng)插值計算可得到： 按參考文獻2附圖3-1查取軸材料的敏性系數(shù) 故有效應力集中系數(shù)為： 按參考文獻2查附圖3-2可知：尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù) 軸按磨削加工，按參考文獻2查附圖3-4得：表面質(zhì)量系數(shù) 軸未經(jīng)表面強化處理，即 綜合系數(shù)： 按參考文獻2，可知碳鋼的特性系數(shù)： ，取 ，取 于是，計算安全系數(shù)： 故可知其安全。 3）截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)：截面右側(cè)的彎矩： 截面上的扭矩： 截面上的彎曲應力：截面上的扭轉(zhuǎn)切應力： 過盈配合處的，按參考文獻2查附表3-8用插值法求出，并取，于是得： 軸按磨削加工，按參考文獻2查附圖3-4，可知得到表面質(zhì)量系數(shù) 軸未經(jīng)表

26、面強化處理，即 綜合系數(shù)： 碳鋼的特性系數(shù)： ，取 ，取 于是，計算安全系數(shù)： 故可知其安全。5.3.3低速軸校核對于角接觸球軸承7210C從手冊中可以查得a=19.4mm。校核該軸： 。受力分析如圖：,。水平面：（受力分析如圖）由；列寫平衡方程：得；。得水平面的受力彎矩圖為垂直面：（受力分析如圖）；得豎直方向上的彎矩圖為：總彎矩：；按彎扭合成應力校核軸的強度計算承受最大彎矩和扭矩的截面的強度根據(jù)參考文獻2中，式15-5及以上數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)變應力，取 軸的計算應力為：根據(jù)，查參考文獻2中，表15-4，計算抗彎截面系數(shù)；故此軸安全。精校核軸的疲勞強度1) 判斷危險截面

27、由彎矩圖可知D截面右側(cè)彎矩最大，并受扭轉(zhuǎn)切應力，截面D處雖然應力最大，但應力集中不大，同時軸頸也較大，故不必經(jīng)行校核。截面G 處右側(cè)由于過盈配合和軸肩引起的應力集中較大，此處應力水平較高，故應進行校核。C處左側(cè)由于軸的直徑較小，應力水平也較高，故應進行校核。2）G截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)：截面G上的彎矩：， 截面G上的扭矩： 截面上的彎曲應力：截面上的扭轉(zhuǎn)切應力： 軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表可知： 。 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)，查表可知： 軸材料的敏性系數(shù) 故有效應力集中系數(shù)為： 查表可知：尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 軸按磨削加工，查表可知：表面質(zhì)量系數(shù) 軸未

28、經(jīng)表面強化處理，即 綜合系數(shù)： 碳鋼的特性系數(shù)： ，取 ，取于是，計算安全系數(shù)： 故可知其安全。3）截面C處左側(cè)抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 截面IV右側(cè)的彎矩： 截面IV上的扭矩： 截面上的彎曲應力： 截面上的扭轉(zhuǎn)切應力： 軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表可知： 。 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)，查表可知： 軸材料的敏性系數(shù) 故有效應力集中系數(shù)為： 查表可知：尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 軸按磨削加工，查表可知：表面質(zhì)量系數(shù) 軸未經(jīng)表面強化處理，即 綜合系數(shù)： 碳鋼的特性系數(shù)： ，取 ，取于是，計算安全系數(shù)：故此截面安全。六、軸承校核6.1高速軸軸承校核角接觸球軸承7207C的基本

29、額定動載荷 ,基本額定靜載荷徑向載荷：初選，可估算：由，故取：因此：在此插值計算，得：由，故?。阂虼耍簝纱斡嬎阆嗖畈淮?，故?。憾甲筝S承，?。憾加逸S承，?。簷C械運行中受輕微沖擊，?。?，則：按軸承1進行壽命校核：故滿足軸承壽命要求。6.2中間軸軸承校核角接觸球軸承7406AC的基本額定動載荷 ,基本額定靜載荷徑向載荷, 軸向力，則初取，則派生軸向力為：故軸向力按參考文獻2表13-5，插值計算可得：，重新計算軸向力如下：故軸向力可以看出兩次計算的值相差不大，因此確定，由于按參考文獻2表13-5，分別進行查取和插值計算可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：對軸承1有，對軸承2有因運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊，按參考文

30、獻2表13-6，取載荷系數(shù)，則由可計算得：由于，則按軸承1的受力進行壽命驗算：，約為10.5年滿足壽命要求。6.3低速軸軸承校核角接觸球軸承7210C的基本額定動載荷 ,基本額定靜載荷徑向載荷： 初選，可估算：由，故取：因此：在此插值計算，得：由，故?。阂虼耍簝纱斡嬎阆嗖畈淮?，故?。簩ψ筝S承，取：對右軸承，?。簷C械運行中受輕微沖擊，取：，則：按軸承2進行壽命校核：軸承壽命小于減速器的使用壽命，根據(jù)減速器的工作條件，該對軸承應該使用壽命約為340天，使用時應及時的在軸承的使用壽命內(nèi)經(jīng)行更換。七、鍵的選用以及校核(1) 傳遞轉(zhuǎn)矩已知；(2) 軸直徑已知；(3) 圓頭平鍵工作長度l=L-b（單圓頭平

31、鍵為雙鍵為l=L-0.5b），b為鍵的寬度，雙鍵的工作長度按1.5 l計算；(4) 鍵的工作高度k=0.5h，h為鍵的高度；(5) 普通平鍵的強度條件為；由于鍵采用靜聯(lián)接，材料鋼，沖擊輕微，所以許用擠壓應力為，所以上述鍵皆安全。代號直徑（mm）工作長度（mm）工作高度（mm）轉(zhuǎn)矩（Nm）極限應力（MPa）高速軸鍵875030423.536.11116.38中間軸鍵1085636464158.08547.73鍵1084036304158.08573.19低速軸鍵16105055345512.612109.652鍵C16105042.5635512.61276.58八、聯(lián)軸器的選擇根據(jù)選用電動機的

32、型號Y132S-4可以查得，其外伸軸的直徑為38mm，而減速器輸入軸的最小計算軸徑為18.67mm，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其中適合與Y132S-4電動機相配合的型號只有LX3，此型號能配合的最小軸徑為30mm，故而調(diào)整高速軸最小軸徑為30mm，并選用。九、減速箱的設(shè)計箱體采用水平剖分式，刨分面與軸線平面重合，將箱體分為箱蓋和箱座兩部分。材料選為HT200。箱體設(shè)計主要是在滿足強度，鋼度的前提下，同時考慮結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，重量輕及使用等方面要求進行設(shè)計。鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸之一 單位：mm 名稱符號圓柱齒輪減速器箱座壁厚0.025a+38，取8（a為低速級的齒輪中心距）箱蓋壁厚8地腳螺拴直徑1

33、6地腳螺拴數(shù)目4鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸之二 單位：mm 名稱符號尺寸關(guān)系箱座凸緣厚度1.5=12箱蓋凸緣厚度1.5=12箱座底凸緣厚度2.5=20軸承旁連接螺拴直徑0.75=12箱蓋與箱座連接螺拴直徑(0.50.6)=8連接螺拴 的間距150200mm軸承蓋螺釘直徑8視孔蓋螺釘直徑6定位銷直徑6, ,至外箱壁距離M16：22M12：18M8：13,至凸緣邊緣距離M16：20M8：11軸承旁凸臺半徑16凸臺高度45外箱壁至軸承座端面距離16+18+6=40大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離8箱蓋肋厚7箱座肋厚7軸承蓋外徑軸承7207C為112，軸承7406AC為130，軸承7210C 為 130軸承旁連接螺

34、拴距離軸承7207C 為 116.5，軸承7406AC 為 144.5，軸承7210C為 140齒輪端面與內(nèi)箱壁距離8兩級大齒輪之間的距離10螺拴的板手空間尺寸 和 沉頭座坑直徑 單位：mm螺拴直徑M8 M12 M16至外箱壁距離13 18 22至凸緣邊距離11 16 20沉頭座坑直徑18 26 33十、減速器的潤滑及密封設(shè)計10.1潤滑方式、潤滑劑牌號及裝油量箱體內(nèi)部齒輪潤滑：采用油潤滑，根據(jù)工作條件選擇全損耗系統(tǒng)用油L-AN32，裝油高度為油尺指定高度：根據(jù)傳動零件浸油深度的推薦值計算，考慮到高速級大齒輪浸油深度為不小于10mm，低速級大齒輪浸油深度約為5-38mm，取油尺安裝后油面有效高

35、度為65-80mm。軸承潤滑：采用脂潤滑,在箱體軸承座箱內(nèi)一側(cè)裝設(shè)甩油環(huán)，防止箱內(nèi)潤滑油進入軸承室而使?jié)櫥♂屃鞒?，同時也可防止軸承室中的潤滑脂流入箱內(nèi)造成油脂混合。潤滑脂的充填量為軸承室的1/2至1/3。10.2密封選擇對高速軸，脂潤滑與接觸面速度為，而低速軸，所以均可選氈圈密封。10.3軸承蓋的結(jié)構(gòu)和尺寸對于高速軸：用一個悶蓋和一個透蓋，其尺寸為：軸承外徑，選用螺釘直徑，4個；對透蓋選擇密封圈為氈圈35，從而確定氈圈尺寸對于中間軸：兩個軸承端蓋均為悶蓋，其尺寸為：軸承外徑，選用螺釘直徑，4個；對于低速軸：用一個悶蓋和一個透蓋，其尺寸為：軸承外徑，選用螺釘直徑，4個；對透蓋選擇密封圈為氈圈50，從而確定氈圈尺寸十一、減速器的附件選擇11.1視孔和視孔蓋確定檢查孔尺寸為：=120，=箱體寬- ， 螺釘數(shù)4個，11.2通氣器的選用選擇簡易式通氣器；11.3游標的選用選用焊接式游標油尺，尺寸為：11.4螺塞的選用六角螺塞及封油墊片尺寸：1