課程設(shè)計(jì)-二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

1、二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)-二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 姓 名：秦勇學(xué) 院：西南科技大學(xué)城市學(xué)院系 別：機(jī)電工程系專(zhuān) 業(yè)：過(guò)程裝備與控制工程學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：徐學(xué)林 2011年11月 日 目 錄 第一章機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明2.1 課題題目 2.2 主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1 減速器結(jié)構(gòu)3.2 電動(dòng)機(jī)選擇3.3 傳動(dòng)比分配3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算(包括高速級(jí)齒輪和低速級(jí)齒輪)4.1 齒輪材料和熱處理的選擇4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.1 按照接觸強(qiáng)度

2、初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定4.2.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括高速軸，中間軸和輸出軸）5.1 軸的材料和熱處理的選擇5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.3 軸的強(qiáng)度校核第六章軸承的計(jì)算以及壽命校核：6.1 潤(rùn)滑的選擇確定 6.2 密封的選擇確定 6.3減速器附件的選擇確定6.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 第七章減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸第八章減速器的各部位附屬零件的設(shè)計(jì).8.1窺視孔蓋與窺視孔：8.2放油螺塞8.3油標(biāo)8.4通氣器8.5啟蓋螺釘8.6定位銷(xiāo)8.7環(huán)首螺釘、吊

3、環(huán)和吊鉤 8.8調(diào)整墊片8.9密封裝置第九章輸出軸聯(lián)軸器的選擇第十章. 潤(rùn)滑方式的確定第一章機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)（只做減速器部分）1電動(dòng)機(jī)；2帶傳動(dòng)； 3圓柱直齒輪減速器；4聯(lián)軸器；5滾筒；6輸送帶一、 原始數(shù)據(jù)及工作要求組別 滾筒直徑D(mm)輸送帶帶速V(m/s)輸送帶從動(dòng)軸的扭矩T(N.m)壽命(年)13500.36501023000.5750834000.7800943500.6850854000.5700963000.470010每日兩班制工作，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有輕微沖擊，輸送帶速度允許誤差為±5%。二、設(shè)計(jì)工作量 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份；減速器裝配

4、圖三、參考文獻(xiàn) 1.機(jī)械設(shè)計(jì)教材 2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè) 4.機(jī)械零件手冊(cè) 5.其他相關(guān)書(shū)籍第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明2.1課題題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的二級(jí)減速器（第四組）。2.2 主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明 輸送帶從動(dòng)軸的扭矩T=850n/m，輸送帶的工作速度V=0.6m/s，輸送機(jī)滾筒直徑D=350 mm，壽命9年。2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件每日兩班制（每班工作8小時(shí)）工作，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有輕微沖擊，輸送帶速度允許誤差為±5%，要求減速器設(shè)計(jì)壽命為8年。 2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算1.確定減

5、速器的結(jié)構(gòu)和零部件類(lèi)型：1.1 選擇二級(jí)減速器。1.2 確定傳動(dòng)件的布置形式。1.3 選擇軸承類(lèi)型，決定減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)。1.4選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型。2.選擇電動(dòng)機(jī)2.1.選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型： 按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉型結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型，YZR系列YZR32M2-6。2.2.選擇電動(dòng)機(jī)的容量：由題目已知：V=0.6m/s D=350mm T=850(N*M) 電動(dòng)機(jī)所需的功率為： ( KW), (KW), , 所以 ( KW)由電動(dòng)機(jī)到運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總功率為: 帶傳動(dòng)效率：0.96每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率：0.99圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.96聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.99 則：所以 (

6、w)2.3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 =32.7(r/min) 查手冊(cè)：取帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比；二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，所以總傳動(dòng)比合理范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是： （r/min）根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查得，選擇YZR132M26電機(jī)符合要求。 3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比：3.1總傳動(dòng)比：3.2分配傳動(dòng)比：根據(jù)手冊(cè)取2.5。且=*， =*（*）則， 考慮到便于潤(rùn)滑，應(yīng)該使：， =3.3；=3.44.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：4.1將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸；，依次為電機(jī)與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動(dòng)效率。4.2各軸轉(zhuǎn)速：r/min

7、 r/min r/min 4.3各軸輸入功率：KW KW KW KW 4.4各軸輸入轉(zhuǎn)矩：1-3軸的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承傳動(dòng)效率0.99。4.5運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果見(jiàn)表4-1： 表4-1軸名功率P KW轉(zhuǎn)鉅T N.m轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸3.4736.59081軸3.33 2.99787.6 86.72 363.22軸3.17 3.14 274.8 272.1 1103軸3.01 2.98888.2 879.31 32.44軸2.92 2.89 861.7 853.08 32.4 第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算：4.1高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)： 4.1.1齒輪

8、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 圓柱直齒輪。4.1.2   齒輪材料及熱處理  材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 250HBS 取小齒齒數(shù)=24。高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 200HBS 。 Z=×Z=3.3×24=79.2， 取Z=80。 齒輪精度：按GB/T100951998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。4.1.3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)：確定各參數(shù)的值:1）.選=1.3。2）.見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)。其中：表示載荷系

9、數(shù)； KK K K KK：使用系數(shù)；K;動(dòng)載系數(shù)；K齒輪分配系數(shù)；K載荷分布系數(shù)。為了便于計(jì)算，其中K=1。3） .=87.6*1000(N*mm),選擇=1，u（齒數(shù)比）=3.3.4）. 參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6得： =189.8MP. 5）. 根據(jù)教材機(jī)械設(shè)計(jì)P209表1021d，選擇=510.6） . 參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N。N=60nj =60×363.2×1×（2×8×300×8）=8.37×10hN= =N1/i2=8.37×10h /3.3=2.54

10、5;10h7）. 參考機(jī)械設(shè)計(jì) 圖10-19得：K=0.94 K=0.978）. 參考機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-12有：取安全系數(shù)S=1。=0.94×510=479.4 =0.97×450=436.5 由于 > ，將=436.5 代入公式 進(jìn)行計(jì)算。得： =9）. 計(jì)算圓周速度 10）. 計(jì)算齒寬b b=70.496 mm11）. 計(jì)算摸數(shù)m=12）.計(jì)算齒寬與高之比h(齒全高)=（2*h（齒頂系數(shù)）+c）*取標(biāo)準(zhǔn)值：h（齒頂系數(shù)）=1.0，c（間隙系數(shù)）=0.25h=2.25*2.94=6.615則 = =10.6613). 計(jì)算載荷系數(shù) K=1根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8，并取

11、7級(jí)精度得動(dòng)載系數(shù)K=1.1參考機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4得K的計(jì)算公式:K= +0.23×10×b=1.426參考機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13，K得: K=1.35參考機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2 得:直齒輪 K=1則：KK K K K =1×1.1×1×1.426=1.56714) . 校正所算得的分度圓直徑 d=d=70.496×=75=4.1.4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1).確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值取z24，小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩87.6N·m表查齒寬系數(shù)12).根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1020c查取=500Mpa，=450 Mpa根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)P

12、206圖1018查取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.87，=0.893) 取彎曲疲勞安全系數(shù) S（1.41.5），取S=1.45 = =4). 載荷系數(shù)KK K K K=1×1.1×1 ×1.351.4855). 查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y 參考機(jī)械設(shè)計(jì)P200表10-5得：齒形系數(shù)Y2.65 Y2.22   應(yīng)力校正系數(shù)Y1.58  Y1.776) . 計(jì)算齒輪的 <,取作為的值。=0.014237). 計(jì)算模數(shù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m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m=2.5mm。

13、8).z=30 取z=30則z=3.3×30=99，取 z =100.9).確定最終幾何尺寸 分度圓直徑=30*2.5=75mm，=100*2.5=250mm 中心距A=（+）/2=162.5齒寬b=75mm.取B2=70mm， B1=75mm4.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：5.2.1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 圓柱直齒輪。5.2.2  齒輪材料及熱處理 材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，小齒輪齒面硬度為 250HBS ， 取小齒齒數(shù)=20。高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，大齒輪齒面硬度為200HBS 。 Z=×Z=3.

14、4×20=68。 齒輪精度：按GB/T100951998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。4.2.3設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸：4.2.4按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定各參數(shù)的值:1).選=1.3。2).見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)。其中：表示載荷系數(shù)； KK K K KK：使用系數(shù)；K;動(dòng)載系數(shù)；K齒輪分配系數(shù)；K載荷分布系數(shù)。為了便于計(jì)算，其中K=1。3). =87.6*1000(N*mm),選擇=1，u（齒數(shù)比）=3.4.4). 參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6得： =189.8MP. 5). 根據(jù)教材機(jī)械設(shè)計(jì)P209表1021d，選擇=510.6). 參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)

15、計(jì)公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N。N=60nj =60×110×1×（2×8×300×8）=2.53×10hN= =N1/i3=2.53×10h /3.4=0.744×10h7). 參考機(jī)械設(shè)計(jì) 圖10-19得：K=0.92 K=0.988). 參考機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-12有：取安全系數(shù)S=1。=0.92×510=469.2 =0.98×450=441 由于 > ，將=441 代入公式 進(jìn)行計(jì)算。得： =9). 計(jì)算圓周速度 10). 計(jì)算齒寬b b=85.63 mm11). 計(jì)算

16、摸數(shù)m=12).計(jì)算齒寬與高之比h(齒全高)=（2*h（齒頂系數(shù)）+c）*取標(biāo)準(zhǔn)值：h（齒頂系數(shù)）=1.0，c（間隙系數(shù)）=0.25h=2.25*4.28=9.63則 = =8.8913). 計(jì)算載荷系數(shù)K K=1根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8，并取7級(jí)精度得動(dòng)載系數(shù)K=1.3參考機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4得K的計(jì)算公式:K= +0.23×10×b=1.426參考機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13，K得: K=1.35參考機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2 得:直齒輪 K=1則：KK K K K =1×1.3×1×1.426=1.85414). 校正所算得的分度圓直徑 d=d=85.63&

17、#215;=96.39=4.2.5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1.)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值取z20，小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2274.8N·m表查齒寬系數(shù)12) 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1020c查取=500Mpa，=450 Mpa根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)P206圖1018查取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.87，=0.923).取彎曲疲勞安全系數(shù) S（1.41.5），取S=1.45 = =4). 載荷系數(shù)KK K K K=1×1.2×1 ×1.351.625). 查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y 參考機(jī)械設(shè)計(jì)P200表10-5得：齒形系數(shù)Y2.80 Y2.24  應(yīng)力校正

18、系數(shù)Y1.55  Y1.756). 計(jì)算齒輪的 <,取作為的值。=0.014477). 計(jì)算模數(shù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m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m=4mm。8).z=24 則z=3.44×24=81.9，取 z =82.9).確定最終幾何尺寸 分度圓直徑=24*4=96mm，=82*4=328mm 中心距A=（+）/2=212齒寬b=96mm取B4=90mm， B3=96mm 第五章傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)5.1高速軸的設(shè)計(jì)：5.1.1材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表10-2取=35。5.1.2各軸段直徑的確定：

19、參考機(jī)械設(shè)計(jì)初步估算軸的最小直徑, 取 。由。 則：由于軸截面上開(kāi)有鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱；又因軸的最小直徑小于100，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)可知軸徑增大5%7%，所以取軸徑增7%作為最小軸徑。則=1.07*23=24.61mm。高速軸軸各軸段直徑見(jiàn)表5-1. 表5-1名稱(chēng)依據(jù)確定結(jié)果（mm）外接聯(lián)軸器30d24.61mm，選深溝球軸承代號(hào)：6306軸承內(nèi)徑 d=30(mm)軸承外徑 D=72 (mm)軸承寬度 B=19 (mm) 30 35安裝齒輪段50 40 d7d1（同一對(duì)軸承）305.1.3各軸段長(zhǎng)度的確定1軸段的長(zhǎng)度：I=100mm2軸段的長(zhǎng)度l1：l1=B+2+3=19+1

20、0+5=34mm，軸承的型號(hào)為6306，軸承寬度B=19mm,2為齒輪斷面與箱體內(nèi)壁的距離，3為軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁之間的距離3軸段的長(zhǎng)度：l2=116mm4軸段的長(zhǎng)度：l3=75-1=74mm5軸段的長(zhǎng)度：l2= 4mm6軸段的長(zhǎng)度：l5=B+2+3=19+10+5=34mm，軸承寬度B=19mm,2為齒輪斷面與箱體內(nèi)壁的距離，3為軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁之間的距離 軸簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5-1. 圖5-15.2.校核該軸和軸承：5.2.1.按彎扭合成強(qiáng)度條件校核 .作用在齒輪上的圓周力為：徑向力為，其中=。 軸的水平受力情況見(jiàn)表圖5-2 圖5-2計(jì)算法向截面的，和彎矩見(jiàn)圖5-3. 圖5-3對(duì)A點(diǎn)取矩：由，

21、（其中，a=58，b=170）得Fh1=633.94 N， =216.29 NMh1= Fh1*a=633.94*58=36768.52 Nmm計(jì)算水平方向截面的，和彎矩（圖5-4） 圖5-4由， （其中a=58，b=170）則：FV1=1539.01N, FV2=796.99NMV1=FV1*a=1539.01*58=89262.58N*mmM合=2Mh12+Mv12=96538.76N*mm=96.54N*m彎矩及軸的受力分析圖見(jiàn)圖5-5 圖5-55.2.2校核軸的強(qiáng)度：從圖可見(jiàn)，m-m處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù)） <30mm。此軸符合要求。且：軸的計(jì)算應(yīng)力w由機(jī)械設(shè)計(jì)

22、表15-4查得W=d3/320.1d3，d=30mm，得：= =35.76Mpa已知軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表231頁(yè)15-1查得。即<。所以軸是安全的。5.3高速軸鍵的設(shè)計(jì)與校核:5.3.1根據(jù)，由于=50 在范圍內(nèi)，故高速軸軸段上采用鍵尺寸為：（mm） 采用A型普通鍵:5.3.2鍵校核：=65mm ，由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-10，所選鍵為：14*9*65強(qiáng)度合格。5.4中間軸的設(shè)計(jì)5.4.1材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表14-2取=35。5.4.2各軸段直徑的確定：參考機(jī)械設(shè)計(jì)初步估算軸的最小直徑, 取。由。 則：由于軸截面上開(kāi)有鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱；又因

23、軸的最小直徑小于100，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)可知軸徑增大5%7%，所以取軸徑增7%作為最小軸徑。 則=1.07*33.72=36.08mm。5.4.3各軸段直徑的確定見(jiàn)表5-2表5-2 軸各軸段直徑名稱(chēng)依據(jù)確定結(jié)果（mm） d36.08mm，選深溝球軸承代號(hào)：6308軸承內(nèi)徑 d=40 (mm)軸承外徑 D=90 (mm)軸承寬度 B=23 (mm)40 40 50 安裝齒輪段 55 = 50 安裝齒輪段70 = 405.4.4各軸段長(zhǎng)度的確定1軸段的長(zhǎng)度l1：l1=B+2+3=23+10+5=38mm，軸承的型號(hào)為6308，軸承寬度B=23mm,2為齒輪斷面與箱體內(nèi)壁的距離，3為軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁

24、之間的距離2軸段的長(zhǎng)度：l2= 5mm 3軸段的長(zhǎng)度：l3=6mm4軸段的長(zhǎng)度：l2=B1-1=96-1=95mm, 齒輪寬B1=96mm5軸段的長(zhǎng)度：l5=6mm6軸段的長(zhǎng)度：l=69mm 7軸段的長(zhǎng)度：l=385.4.5軸簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5-6. 圖5-65.5.校核該軸和軸承：5.5.1按彎扭合成強(qiáng)度條件校核:（圖5-7） 圖5-7 因?yàn)楦咚佥S和中間軸由一對(duì)齒輪嚙合作用在齒輪上的圓周力為：Ft2 =Ft1= 2336N徑向力為： Fr2= Fr1= NT2 =274.8, d3=90mm=0.09m則：Ft21=2T2/d3=2*274.8/0.09=6106.67Fr21= Ft21tan =

25、2222.645.5.2計(jì)算縱向截面的，和彎矩（圖5-8）。 圖5-8 其中a=57.5mm,b=88mm，c=77.5mm;由 對(duì)A點(diǎn)取矩： 得：Fh1=-141.44N ; Fh2=-1230.97NMh1=Fh1*a=-141.44*57.5=-8132.8 N*mmMh2=Fh2*c=-1230.9*77.5=-95394.75 N*mm5.5.3計(jì)算橫向截面的，和彎矩（圖5-9）。 圖5-9由： ；對(duì)A點(diǎn)取矩：則：Fv1=388.51 N; Fv2=3382.06 N;所受的彎矩: Mv1=Fv1*a=388.51*57.5=22339.325 N*mmMv2=Fv2*c=3382.

26、06*77.5=262109.65 N*mmM合1=2Mh12+Mv12=23773.68N*mmM合2=2Mh22+Mv22=278929.43 N*mm5.5.4彎矩圖和扭矩圖，見(jiàn)圖5-10. 圖5-105.6校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎矩和扭矩后，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（既危險(xiǎn)截面D的強(qiáng)度）。根據(jù)式（15-5）及上面所求數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力，其中w由表15-4查得：d=40 mm; 則可以計(jì)算出：F = =43.59Mpa<60Mpa前已選定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。因此，故該軸是安全的。5.7中間軸鍵的設(shè)計(jì)與校

27、核：5.7.1第一根鍵已知參考手冊(cè)4-1，由于在5058之間。所以取16*10 查表得取鍵長(zhǎng)為50mm，根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核為： 所以所選鍵為: 符合強(qiáng)度要求。5.7.2第二根鍵：已知參考手冊(cè)4-1，由于在6575之間。所以取20*12 查表得取鍵長(zhǎng)為70mm，根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核為： 所以所選鍵為:5.8.輸出軸的設(shè)計(jì)：5.8.1材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表10-2取=34.5.8.2確定各軸段直徑: 確定最小直徑： 按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算最小直徑，由公式：dA03Pn得，式中取查 機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3可知=110；由于軸截面上開(kāi)有鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱；又因軸的最小

28、直徑小于100，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)可知軸徑增大5%7%，所以取軸徑增7%作為最小軸徑。 則=1.07*49.82=53.3mm。軸各段長(zhǎng)度見(jiàn)表5-3.表5-3軸段直徑名稱(chēng)依據(jù)確定結(jié)果（mm）d53.3mm，選深溝球軸承代號(hào)：6312軸承內(nèi)徑 d=60(mm)軸承外徑 D=130 (mm)軸承寬度 B=31 (mm)60 65安裝齒輪段80軸肩段70 65 d7d1（同一對(duì)軸承）60 5.8.3各軸段長(zhǎng)度的確定1軸段的長(zhǎng)度l1：l1=B+2+3=31+10+5=46mm，軸承的型號(hào)為6312，軸承寬度B=31mm,2為齒輪斷面與箱體內(nèi)壁的距離，3為軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁之間的距離2軸段的長(zhǎng)度：l2=3m

29、m3軸段的長(zhǎng)度：l3=90-1=89mm, 齒輪寬B2=90mm4軸段的長(zhǎng)度：l2=60mm5軸段的長(zhǎng)度：l5=15mm6軸段的長(zhǎng)度：l= l1=B+2+3=31+10+5=46mm，軸承的型號(hào)為6312，軸承寬度B=31mm,2為齒輪斷面與箱體內(nèi)壁的距離，3為軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁之間的距離7軸段的長(zhǎng)度：I=110mm5.8.4輸出軸簡(jiǎn)圖（圖5-11）： 圖5-115.8.5按彎扭合成強(qiáng)度條件校核：軸的受力簡(jiǎn)圖（圖5-12）： 圖5-12計(jì)算，。Ft3 =Ft21= 6106.67 NFr3= Ft3tan=2222.65N；（=20）5.8.6計(jì)算縱向截面的，和彎矩（圖5-13）：圖5-13

30、 其中a=142.5mm,b=70.5mm; 由 ； 對(duì)A點(diǎn)取矩： 則：Fh1=735.67 N; Fh2= 1486.98NMh1= Fh1*a=735.67*142.5 =104832.975N*mm5.8.7計(jì)算橫向截面的，和彎矩（圖5-14） 圖5-14;對(duì)A點(diǎn)取矩：則：FV1=2021.22N; FV2=4085.45所受的彎矩MV1= Fv1*a=2021.22*142.5=288023.85N*mmM合=2Mh12+Mv12=306508.88 N*mm5.8.9彎矩圖和扭矩圖（圖5-15）： 圖5-15 5.9校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎矩和扭矩后，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的

31、截面（既危險(xiǎn)截面D的強(qiáng)度）。根據(jù)式（15-5）及上面所求數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力，其中w由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-4查得：d=50; 則計(jì)算出：F =24.58Mpa前已選定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。因此，故該軸是安全的。5.10輸出軸鍵的設(shè)計(jì)與校核： 因?yàn)閐=80, 選鍵為，查手冊(cè)得初選鍵長(zhǎng)為70mm,校核:所以所選鍵為: 符合強(qiáng)度要求。第六章軸承的計(jì)算以及壽命校核：軸承是六年換一次，則壽命為2*8*8*300=38400h。6.1高速軸的軸承的計(jì)算：6.1.1軸受到的徑向載荷Fr1和Fr2將軸系部分受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面，由力分析

32、可知：軸承的受力數(shù)據(jù)參考以上軸的受力。鉛垂面：Fh1=633.94 N， =216.29 N水平面：FV1=1539.01N, FV2=796.99N軸徑載荷：Fr1=2Fh12+Fv12= 1664.46N Fr2=2Fh22+Fv22=825.82N6.1.2軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，, ，取1.2。則：P1=fp*Fr1=1.2*1664.46=1997.352NP2=fp*Fr2 =1.2*825.82=990.984N6.1.3驗(yàn)算軸承的壽命由公式其中： ft為溫度系數(shù)：查參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P246表14-3，得ft=1,fd 為載荷系

33、數(shù)：查參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P246表14-4，得fd=1.2,C為基本額定動(dòng)載荷：軸承選擇為深溝球軸承6306查手冊(cè)P66得C=27.0KNn為軸承工作轉(zhuǎn)速：n= 363.2r/min,為壽命指數(shù)：對(duì)于球軸承=3，見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P245.P為當(dāng)量動(dòng)載荷：P=XFr+YFa,對(duì)于此設(shè)計(jì)中的深溝球軸承，沒(méi)有軸向載荷，F(xiàn)a=0，取X=1,見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P247.所以，P=XFr=Fr。P1=fp*Fr1=1.2*1664.46=1997.352NP2=fp*Fr2 =1.2*825.82=990.984N選擇兩者中的大的：所以該軸承符合強(qiáng)度要求。選擇深溝球軸承6306作為中間軸的軸承

34、，6.2中間軸的軸承的計(jì)算6.2.1軸受到的徑向載荷Fr1和Fr2將軸系部分受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面，由力分析可知：軸承的受力數(shù)據(jù)參考以上軸的受力。鉛垂面：Fh1=-141.44N ; Fh2=-1230.97N水平面：Fv1=388.51 N; Fv2=3382.06 N;軸徑載荷：Fr1=2Fh12+Fv12= 413.45N Fr2=2Fh22+Fv22=3599.11N6.2.2軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，, ，取。則：P1=fp*Fr1=1.2*413.45= 496.14NP2=fp*Fr2 =1.2*3599.11=N6.2.

35、3驗(yàn)算軸承的壽命由公式其中：ft為溫度系數(shù)：查參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P246表14-3，得ft=1,fd 為載荷系數(shù)：查參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P246表14-4，得fd=1.2,C為基本額定動(dòng)載荷：軸承選擇為深溝球軸承6308查手冊(cè)P66得C=40.8KNn為軸承工作轉(zhuǎn)速：n= 110r/min,為壽命指數(shù)：對(duì)于球軸承=3，見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P245.P為當(dāng)量動(dòng)載荷：P=XFr+YFa,對(duì)于此設(shè)計(jì)中的深溝球軸承，沒(méi)有軸向Fa=0X=1,見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P247.所以，P=XFr=Fr。P1=fp*Fr1=1.2*413.45= 496.14NP2=fp*Fr2 =1.2*3599.11=

36、N選擇兩者中的大的：所以該軸承符合強(qiáng)度要求。選擇深溝球軸承6308作為中間軸的軸承。6.3輸出軸的軸承的計(jì)算 6.3.1徑向載荷Fr1和Fr2將軸系部分受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面，由力分析可知：軸承的受力數(shù)據(jù)參考 以上軸的受力。鉛垂面：Fh1=735.67 N; Fh2= 1486.98N 水平面：FV1=2021.22N; FV2=4085.45 軸徑 載荷： Fr1=2Fh12+Fv12= 2150.94N Fr2=2Fh22+Fv22=4347.64N 6.3.2載荷P1和P2 有中等沖擊載荷，按機(jī) 械設(shè)計(jì)表13-6，, ，取。 P1=fp*Fr1=1.2* 2150.94=25

37、81.128 P2=fp*Fr2 1.2*4347.64=5217.1686.3.3壽命 由公式其中：ft為溫度系數(shù)：查參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P246表14-3，得ft=1,fd 為載荷系數(shù)：查參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P246表14-4，得fd=1.2,C為基本額定動(dòng)載荷：軸承選擇為深溝球軸承6312查手冊(cè)P66得C=81.8KNn為軸承工作轉(zhuǎn)速：n= 32.4r/min,為壽命指數(shù)：對(duì)于球軸承=3，見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P245.P為當(dāng)量動(dòng)載荷：P=XFr+YFa,對(duì)于此設(shè)計(jì)中的深溝球軸承，沒(méi)有軸向載Fa=0，取X=1,見(jiàn)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P247.所以，P=XFr=Fr。P1=fp*Fr1=1.2* 2150.94=2581.128P2=fp*Fr2 =1.2*4347.64=5217.168選擇兩者中的大的：所以該軸承符合強(qiáng)度要求。選擇深溝球軸承6312作為輸出軸的軸承。 第七章減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表11-1（各尺寸見(jiàn)表7-1） 表7-1名稱(chēng)符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果機(jī)座厚度 0.025*a+38，a=2129機(jī)蓋厚度 0.02*a+388機(jī)蓋凸緣厚度12機(jī)座凸緣厚度14機(jī)座底凸緣厚度23地腳螺釘直徑M18地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑M12蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑=（0.5 - 0.6）M8軸承端蓋螺釘直徑=（0.4 -0