機(jī)械設(shè)計(jì)雙級(jí)圓柱齒輪減速器說(shuō)明書

1、武漢工程大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 武漢工程大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課題名稱： 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)制中美班 學(xué)生學(xué)號(hào)： 1403190333 學(xué)生姓名： 小湯哥 學(xué)生成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 秦襄培 課題工作時(shí)間： 2016-12-12 至 2015-12-30 武漢工程大學(xué)教務(wù)處 目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 2二、傳動(dòng)方案的分析與擬定 2三、電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 4四、傳動(dòng)比的分配 4五、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算 5六、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系零部件的初步選擇 6七、聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算16八、鍵連接的選擇及計(jì)算17九、軸的強(qiáng)度校核計(jì)算18十、潤(rùn)滑和密封 21十一、箱體及附件

2、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇22十二、設(shè)計(jì)小結(jié)24十三、參考資料24計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果一 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)帶式傳輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的雙級(jí)圓柱齒輪減速器。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及工作條件： T=410NM; V=0.8m/s; D=340mm；已知條件：1. 工作環(huán)境：一般條件，通風(fēng)良好；2. 載荷特性：連續(xù)工作、近于平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；3. 使用期限：8年，大修期3年，每日兩班制工作；4. 卷筒效率：=0.96；5. 運(yùn)輸帶允許速度誤差：±5%；6. 生產(chǎn)規(guī)模：成批生產(chǎn)。 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)： 1.設(shè)計(jì)由減速器裝配圖1張，零件圖2張（包括低速軸和低速軸上大齒輪），以及設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份組成; 2.設(shè)計(jì)中所有標(biāo)準(zhǔn)均按我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)采

3、用，設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)按規(guī)定紙張及格式編寫;3. 設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)說(shuō)明書必須按進(jìn)度完成，經(jīng)指導(dǎo)教師審查認(rèn)可后，才能給予評(píng)分或答辯。二 傳動(dòng)方案的分析與擬定根據(jù)已知條件計(jì)算出工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為為防止過(guò)載以及過(guò)載而引起的安全事故，可擬定傳動(dòng)方案為：外部V帶傳動(dòng)+內(nèi)部雙級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)。機(jī)構(gòu)整體布置如圖一：圖1. 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖F=4600N; V=0.4m/s;D=400mmnw=44r/min計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果三 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算1 電動(dòng)機(jī)的類型選擇 根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。2 電動(dòng)機(jī)的功率工作機(jī)有效功率:F=2T/D=2×410/340=2412NPw = Fv/1

4、000 =2412×0.8/1000 kW=1.93 kW設(shè)電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率為，查文獻(xiàn)4表2-2可得： V帶傳動(dòng)1=0.96， 滾動(dòng)軸承2=0.99， 圓柱齒輪傳動(dòng)3=0.97，彈性聯(lián)軸器4=0.99，卷筒軸滑動(dòng)軸承5=0.98，由此可得：總效率： =1233245 =0.96×0.993×0.972×0.99×0.98 =0.85 電動(dòng)機(jī)所需功率： Pd=Pw/=1.93/0.85=2.27 kW 查文獻(xiàn)4表16-1選取電動(dòng)機(jī)的功率為3kW。3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min 的電動(dòng)機(jī)。4 電動(dòng)機(jī)型號(hào)確定由功率和

5、轉(zhuǎn)速，查文獻(xiàn)4表16-1，選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y132S-6,其滿載轉(zhuǎn)速為960 r/min，查表16-2，可得：中心高H=132 mm； 軸外伸軸徑D=38 mm； 軸外伸長(zhǎng)度E=80 mm.四 傳動(dòng)比的分配 計(jì)算得內(nèi)外總的傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1=2.5，低速級(jí)齒輪的傳動(dòng)比i2=3.1則 滿足i3=（1.3-1.4）i2總效率：=0.85電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y132S-6計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果 五 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算1. 各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 n0=nm=1420r/min n=n0/i1=1420/2.5 r/min=568r/min n=n/i2=568/3.1 r/min=183

6、r/min n=n/i3=183/4.16 r/min=44r/min2. 各軸的輸入功率計(jì)算 P0=Pd =2.2 kW P=P04=2.2×0.96 kW=2.11 kW P=P23=2.11×0.99×0.97 kW=2.03 kW P=P23=2.03×0.99×0.97 kW=1.95 kW3. 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算T0=9550P0/n0=9550×2.2/1420 N·m =14.80 N·mT=9550P/n=9550×2.11/568 N·m =35.48 N·mT=9

7、550P/n=9550×2.03/183 N·m =105.94 N·mT=9550P/n=9550×1.95/44 N·m =423.24 N·m將上述數(shù)據(jù)歸納總結(jié)如下表所示。表1. 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速（r/min）功 率（kW）轉(zhuǎn) 矩（N·m）傳動(dòng)比i效率電動(dòng)機(jī)輸出軸14202.214.80 2.5 3.14.160.960.96030.9603高速軸5682.1135.48中間軸1832.03105.94低速軸441.95423.24減速器總傳動(dòng)比：i=32.27低速級(jí)傳動(dòng)比：i2=3.1高速級(jí)傳動(dòng)比：i3=

8、4.16計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果六 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系零部件的初步選擇1. 減速器外部傳動(dòng)V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）、確定計(jì)算功率PC 兩班制工作，即每天工作16h，查表8-8得工況系數(shù)KA=1.2，故 Pc = KAP = 1.2×2.2kW =2.64 kW（2）、選擇普通V帶的型號(hào) 根據(jù)Pc=2.64 kW、n0=1420 r/min，由文獻(xiàn)3圖2-7初步選用A型帶。（3）、選取帶輪基準(zhǔn)直徑dd1和dd2 由文獻(xiàn)3表2-6取dd1=90 mm，并取=0.02，則 由文獻(xiàn)3表2-6取最接近的標(biāo)準(zhǔn)系列值dd2=224 mm。（4）、驗(yàn)算帶速v 因v在525 m/s 范圍內(nèi)，故帶速合適

9、。（5）、確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 初定中心距a0的取值范圍為 初選中心距a0=400 mm。由此計(jì)算所需帶長(zhǎng)為 查閱文獻(xiàn)3表2-4，選擇基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1250 mm。由此計(jì)算實(shí)際中心距得（6）、驗(yàn)算小帶輪包角1帶輪基準(zhǔn)直徑：dd1=90 mmdd2=224 mm安裝中心距：a=592 mm帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：Ld=2000 mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果（7）、確定帶的根數(shù)已知dd1=90 mm，i1=2.5，v=6.69 m/s，查文獻(xiàn)3表2-1得P0=1.056 kW，查文獻(xiàn)3表2-2得P0=0.17 kW；因=159°，查文獻(xiàn)3表2-3得K=0.95；因Ld=1250mm，查文獻(xiàn)3表

10、2-4得KL=0.93，因此取z=3根。（8）、確定初拉力F0單根普通V帶的初拉力為（9）、計(jì)算壓軸力FQ（10）、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A、小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于dd1=90mm300mm, 所以帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu),小帶輪裝在電動(dòng)機(jī)軸上，軸孔直徑等于電動(dòng)機(jī)外伸軸徑,即28mm,輪緣寬度B=(z-1)e+2f=(3-1)×152×10=50mm,輪轂長(zhǎng)度L1=50mm電動(dòng)機(jī)伸長(zhǎng)長(zhǎng)度,小帶輪外徑da1=dd2ha=902×2.75=95.5mm，da/2=95.5/2=47.75電動(dòng)機(jī)的中心高,故小帶輪1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。B、大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于dd2=224mm300mm，所

11、以帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，其大齒輪外徑da2=dd22ha=2242×2.75=229.5mm，輪轂長(zhǎng)度L2=60mm。小帶輪包角：1=155.8°帶的根數(shù)：Z=3初拉力：F0=153N壓軸力：FQ=903N小帶輪外徑：da=95.5mm輪轂長(zhǎng)度：L=50mm大帶輪外徑：da2=229.5mm輪轂長(zhǎng)度：L2=60mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果2高速級(jí)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算高速級(jí)主動(dòng)輪輸入功率2.11 kW，轉(zhuǎn)速568 r/min，轉(zhuǎn)矩T=35.48 N·m，齒數(shù)比u=i2=3.1，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作16小時(shí)，預(yù)期壽命8年，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。（1）、選擇齒輪的材料及熱處理方式小

12、齒輪:45鋼,調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度230HBS;大齒輪:45鋼,正火處理，齒面硬度190HBS。（2）、確定許用應(yīng)力A. 確定極限應(yīng)力Hlim和Flim許用接觸應(yīng)力Hlim1=600MPa，Hlim2=550MPa；許用彎曲應(yīng)力Flim1=500MPa，F(xiàn)lim2=380MPa。B. 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，確定壽命系數(shù)ZN，YN查文獻(xiàn)3圖3-7和圖3-9得，ZN1=0.9，ZN2=0.95；YN1=0.85，YN2=0.88. C. 計(jì)算許用應(yīng)力安全系數(shù)：，則：/（3）、初步確定齒輪基本參數(shù)和主要尺寸A. 選擇齒輪類型選用較平穩(wěn)、噪聲小、承載能力較強(qiáng)的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。B. 選用8級(jí)精度C. 初選

13、參數(shù)初選參數(shù)：，ZZu=37×3.1118， , 齒寬系數(shù)。D. 初步計(jì)算齒輪主要尺寸小齒輪1齒數(shù)：Z1=37大齒輪2齒數(shù)：Z2=118變位系數(shù)：齒寬系數(shù)：計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果由于載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=1.3,根據(jù)螺旋角查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù);彈性系數(shù);取重合度系數(shù);螺旋角系數(shù)為：；因此，有： 故：取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2 mm，則中心距圓整后取a=159 mm。調(diào)整螺旋角：計(jì)算分度圓直徑：計(jì)算圓周速度：法面模數(shù)：mn=2 mm中心距：a=159mm螺旋角：分度圓直徑：d1=76.289mm；d2=243.299mm圓周速度：v=1.47 m/s計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果計(jì)算齒寬：大齒輪：，小齒輪：;（

14、4）、 驗(yàn)算輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)量齒數(shù):查圖得，齒形系數(shù)：，；應(yīng)力修正系數(shù)：，。取，則：齒根彎曲強(qiáng)度足夠。（5）、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂圓直徑：齒根圓直徑：大齒輪齒寬：b2=76mm小齒輪齒寬：b1=81mm齒頂圓直徑：da1=79.289mmda2=246.299mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果： ，d1=76.289mm , d2=243.299 mmda1=79.289mm , da2=246.299mmdf1=72.539mm , df2=72.539mmb1=55mm , b2=50mm mn=2mm , , a=159mm ， v=1.47m/s.對(duì)于高速軸上的小齒輪1，從鍵

15、槽底面到齒根的距離x過(guò)小，故將其做成齒輪軸。齒輪跟軸的材料相同，均采用45鋼調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于中間軸上的大齒輪2，因?yàn)閐a2200 mm，所以做成腹板式結(jié)構(gòu)，其中，dh=1.6ds=1.6*43mm=68.8mm，=8mm，c=0.3b=0.3*42mm=12.6 mm，d0=131.584 mm，d=31.392mm。具體結(jié)構(gòu)如裝配圖上所示。3. 低速級(jí)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算低速級(jí)主動(dòng)輪輸入功率2.03kW，轉(zhuǎn)速183 r/min，轉(zhuǎn)矩T2=105940 N·mm，齒數(shù)比u=i3=4.16，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作16小時(shí)，預(yù)期壽命8年，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。（1）、選擇齒輪的材料及熱處理方式大

16、小齒輪均采用45鋼表面淬火，齒面硬度4050HRC，取45HRC。（2）、確定許用應(yīng)力A確定極限應(yīng)力Hlim和Flim許用接觸應(yīng)力Hlim3=Hlim4=1120MPa許用彎曲應(yīng)力Flim3=Flim4=350MPaB計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，確定壽命系數(shù)查圖表得，ZN3=0.96, ZN4=0.99; YN3=YN4=1。C計(jì)算許用應(yīng)力安全系數(shù)：，故有：齒根圓直徑：df1=72.539mmdf2=72.539mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果（3）、初步確定齒輪基本參數(shù)和主要尺寸A選擇齒輪類型初估齒輪圓周速度v<=2.5m/s，選用較平穩(wěn)、噪聲小、承載能力較強(qiáng)的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。B初步選用8級(jí)精度C初選

17、參數(shù)初選：，, Z4=Z3u=204.1684，齒寬系數(shù)。D初步計(jì)算齒輪主要尺寸當(dāng)量齒數(shù)：據(jù)此查得：Ysa3=2.78 ,Ysa4=2.22;YFa3=1.56 ,YFa4=1.77 ;取Y=0.7，Y=0.9；由于載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=1.1，則：（因?yàn)楸却?，所以上式將代入）小齒輪3齒數(shù)：Z3=20大齒輪4齒數(shù)：Z4=84變位系數(shù)：齒寬系數(shù)：計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=3mm，則中心距圓整后取a=159mm。調(diào)整螺旋角：計(jì)算分度圓直徑： 計(jì)算圓周速度：符合估計(jì)值。計(jì)算齒寬：大齒輪：，小齒輪：;（4）、驗(yàn)算輪齒齒面接觸疲勞強(qiáng)度根據(jù)螺旋角查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù);彈性系數(shù);取重合度系數(shù);螺旋角系

18、數(shù)，則：法面模數(shù)：mn=3mm中心距：a=159mm螺旋角：分度圓直徑：d3=60.914mmd4=255.838mm圓周速度：v=0.584m/s大齒輪4齒寬：b4=31 mm小齒輪3齒寬：b3=36 mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。（5）、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂圓直徑：齒根圓直徑：低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果： ， d3=60.914mm , d4=255.838mmb3=36mm , b4=31mmda3=67.914mm , da4=262.838mmdf3=52.164mm , df4=247.088mmmn=3 mm , , a=165mm ， v=0.258m/s.對(duì)于中間軸上的

19、小齒輪3，從鍵槽底面到齒根的距離x過(guò)小，故將其做成齒輪軸。齒輪跟軸的材料相同，均采用45鋼，齒輪齒面表面淬火，軸經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于低速軸上的大齒輪4，因?yàn)閐a4200 mm，所以做成腹板式結(jié)構(gòu)， 其中，dh=1.6ds=1.6*70mm=112mm，=12mm，c=0.3b=0.3*36mm=10.8 mm，d0=168.7555 mm，d=28.37775mm。具體結(jié)構(gòu)如裝配圖上所示。4. 初算軸的直徑及軸結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)已知，最小軸徑的初算公式為，軸的材料均選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得其許用應(yīng)力-1b=60MPa , C=118107。（1）、高速軸因V帶傳動(dòng)的壓軸力會(huì)對(duì)軸端產(chǎn)生較大的彎矩，所以

20、C應(yīng)取大值，取C=118，則軸端直徑齒頂圓直徑：da3=67.914mmda4=262.838mm齒根圓直徑：df3=52.164mmdf4=247.088mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果在該軸段與V帶輪相配處開(kāi)有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將dmin增大5%，得dmin=47.21mm,再根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，取d2min=48mm。初步設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖2. 低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2）、中間軸取C=110，則：在該軸段與齒輪相配處開(kāi)有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將dmin增大5%，得dmin=45.51 mm,再根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并考慮到滾動(dòng)軸承的選型，取d3min=50mm。初步設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖3. 中間軸結(jié)

21、構(gòu)設(shè)計(jì)（3）、低速軸取C=110，則：在該軸段與聯(lián)軸器相配處開(kāi)有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將dmin增大5%，得dmin=35mm,再根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，取d4min=35 mm。初步設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如下圖所示：高速軸最小軸頸：d2min=48mm中間軸最小軸頸：d3min=50 mm低速軸最小軸頸：d4min=35mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果圖4. 低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5. 初選滾動(dòng)軸承根據(jù)傳動(dòng)特征：載荷平穩(wěn)，中載低速，有軸向和徑向載荷，初選圓錐滾子軸承，選擇型號(hào)結(jié)果如下表所示。表2. 軸承代號(hào)及其尺寸性能軸種類軸承代號(hào)dDTBCCr/kNC0r/kN高速軸30207357218.25171554.263.5中間軸3

22、0208408019.75181663.074.0低速軸302136512024.752320120152由于三根軸上的齒輪圓周速度均小于2m/s，所以這三對(duì)圓錐滾子軸承均采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。七 聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算1. 低速軸與工作機(jī)之間的聯(lián)軸器由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，又因?yàn)闇p速器與工作機(jī)常不在同一機(jī)座上，要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償，因此選用承載能力較高的剛性可移式聯(lián)軸器，此處選用GICL型鼓形齒式聯(lián)軸器。計(jì)算轉(zhuǎn)矩，根據(jù)文獻(xiàn)3表9-1，取工作情況系數(shù)KA=1.5，則：查表，選擇聯(lián)軸器型號(hào)：GICL3,即所選聯(lián)軸器為GICL3型聯(lián)軸器。其主要尺寸如下表所示：表3. GICL3型鼓形齒式聯(lián)軸器

23、主動(dòng)端基本尺寸型號(hào)軸孔類型鍵槽類型d1LD2GICL3Y型A型5511295滾動(dòng)軸承選型結(jié)果：高速軸：30207中間軸：30208低速軸：30213低速軸與工作機(jī)間聯(lián)軸器:GICL3聯(lián)軸器計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果八 鍵連接的選擇及計(jì)算1. 大帶輪與高速軸間鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算大帶輪與高速軸連接處軸頸d= 48mm,初步選用A型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，在靜載荷下其許用擠壓應(yīng)力P為125150Mpa，取P=135MPa。查標(biāo)準(zhǔn)得其公稱尺寸：寬度b=8 mm，高度h=7 mm。該軸段長(zhǎng)度l=58 mm，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取鍵長(zhǎng)L=40 mm，其有效長(zhǎng)度為l=L-b=(40-8)mm=32 mm。高速軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩T

24、1=35.48 N·m，由此可得該鍵所受擠壓應(yīng)力為：該鍵滿足強(qiáng)度條件，其設(shè)計(jì)是合理的。2. 中間軸與其上大齒輪間鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算中間軸上大齒輪與中間軸連接處軸頸d=50mm,初步選用B型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，在靜載荷下其許用擠壓應(yīng)力P為125150Mpa，取P=135MPa。查標(biāo)準(zhǔn)得其公稱尺寸：寬度b=12 mm，高度h=8 mm。該軸段長(zhǎng)度l=40 mm，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取鍵長(zhǎng)L=32 mm,其有效長(zhǎng)度為l=L=32 mm。中間軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=105.94 N·m，由此可得該鍵所受擠壓應(yīng)力為：故該鍵滿足強(qiáng)度條件，其設(shè)計(jì)是合理的。3. 低速軸與其上大齒輪間鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算低

25、速軸上大齒輪與低速軸連接處軸頸d=50mm,初步選用B型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，在靜載荷下其許用擠壓應(yīng)力P為125150Mpa，取P=135MPa。查標(biāo)準(zhǔn)得其公稱尺寸：寬度b=20 mm，高度h=12 mm。該軸段長(zhǎng)度l=34 mm，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取鍵長(zhǎng)L=28 mm,其有效長(zhǎng)度為l=L=28 mm。低速軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩T3=423.24 N·m，由此可得該鍵所受擠壓應(yīng)力為：故該鍵強(qiáng)度過(guò)低，由于受到軸段長(zhǎng)度限制，該鍵不適合再作加長(zhǎng)處理?？紤]采用雙鍵結(jié)構(gòu)，兩鍵按180°對(duì)稱布置?？紤]到載荷分布的不均勻性，在強(qiáng)度校核中按1.5個(gè)鍵計(jì)算。故采用雙鍵結(jié)構(gòu)后，每個(gè)鍵所受擠壓應(yīng)力為：從而

26、滿足了強(qiáng)度條件，其設(shè)計(jì)是合理的。4. 低速軸與工作機(jī)間鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算工作機(jī)與低速軸連接處軸頸d=35 mm,初步選用A型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，在靜載荷下其許用擠壓應(yīng)力P為125150Mpa，取P=135MPa。查標(biāo)準(zhǔn)得其公稱尺大帶輪與高速軸間鍵：鍵8X40 GB/T 1096中間軸與其上大齒輪間鍵：鍵B12X32GB/T 1096低速軸與其上大齒輪間鍵：鍵B20X28 GB/T 1096計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果寸：寬度b=16 mm，高度h=10 mm。該軸段長(zhǎng)度l=110 mm，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取鍵長(zhǎng)L=90 mm，其有效長(zhǎng)度為l=L-b=(90-16)mm=74 mm。低速軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩T3=4

27、23.24N·m，由此可得該鍵所受擠壓應(yīng)力為：該鍵滿足強(qiáng)度條件，其設(shè)計(jì)是合理的。九 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算1. 高速軸（1）、計(jì)算齒輪受力齒輪1的圓周力：齒輪1的徑向力：齒輪1的軸向力：（2）、畫受力簡(jiǎn)圖假定帶輪壓軸力的方向垂直向下，軸的轉(zhuǎn)向向右看為順時(shí)針?lè)较颍X輪嚙合點(diǎn)的位置在上方，對(duì)于零件作用于軸上的分布力或轉(zhuǎn)矩均當(dāng)成集中載荷作用于軸上零件寬度的中點(diǎn)（后面的受力分析均作此假設(shè)），則根據(jù)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析方法可知各分力的方向如圖所示。從而可進(jìn)一步作出其彎矩圖和扭矩圖。低速軸與工作機(jī)間鍵：鍵16X90GB/T 1096齒輪1受力：圓周力：徑向力：軸向力：計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果圖5. 高

28、速軸的受力分析（3）、計(jì)算支反力鉛垂面內(nèi)支反力： 水平面內(nèi)支反力：高速軸鉛垂面內(nèi)支反力：計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果（4）、計(jì)算軸的彎矩，并畫出彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖A鉛垂面彎矩齒輪所在截面處彎矩有突變，故：左截面：右截面：支點(diǎn)A處：B水平面彎矩分別作出鉛垂面和水平面上的彎矩圖，如圖5（c）、（e）所示。C合成彎矩齒輪所在截面左截面：齒輪所在截面右截面：支點(diǎn)A處：由此作出合成彎矩圖，如圖5（f）所示。畫出扭矩圖，如圖5（g）所示，轉(zhuǎn)矩作用于齒輪所在截面與帶輪所在截面之間的軸段。（5）、計(jì)算當(dāng)量彎矩軸單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，為安全起見(jiàn)，將其轉(zhuǎn)矩看成脈動(dòng)循環(huán)變化，取=0.6，則：齒輪所在截面左截面：高速軸水平面內(nèi)支反力

29、：計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果齒輪所在截面右截面：支點(diǎn)A處：（6）、校核彎、扭合成強(qiáng)度分析可知，齒輪所在截面的左截面當(dāng)量彎矩最大，屬于危險(xiǎn)截面，此處軸頸d=42 mm,其抗彎模量W=0.1d3=（0.1×423）mm3=7408.8 mm3。由此可得，軸上該處所受彎曲應(yīng)力為：顯然，軸的強(qiáng)度非常足夠。從而該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。 十 潤(rùn)滑和密封1. 齒輪的潤(rùn)滑由于齒輪的圓周速度較小，均小于12m/s，故采用油池浸油潤(rùn)滑。由于低速軸上大齒輪圓周速度較低（<0.5m/s），浸油深度可達(dá)1/61/3的齒輪半徑，故主要考慮中間軸上大齒輪的浸油深度。中間軸上大齒輪的齒高較小，故使其浸油深度為10mm。齒

30、輪齒面硬度為280350HBS，圓周速度小于0.5m/s，查得其潤(rùn)滑油粘度薦用值為266mm2/s(50攝氏度)，由此選擇L-CKC460中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB/T5903-1995）。2. 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于齒輪圓周速度小于2m/s，故采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，并在軸承內(nèi)側(cè)安裝鑄造擋油盤以防止箱內(nèi)油進(jìn)入軸承使?jié)櫥♂屃鞒龌蜃冑|(zhì)。在裝配時(shí)將潤(rùn)滑脂填入軸承座內(nèi)，每工作36個(gè)月補(bǔ)充一次潤(rùn)滑脂，每過(guò)一年，需拆開(kāi)清洗更換潤(rùn)滑脂。根據(jù)減速器工作要求，選用1號(hào)通用鋰基潤(rùn)滑脂（GB7324-1991）潤(rùn)滑。3. 密封本減速器中的密封只要是指軸承透蓋與軸之間采用氈圈油封，根據(jù)其軸頸分別選用氈圈30 JB/ZQ 460

31、6和氈圈60 JB/ZQ 4606。軸承座與軸承蓋間用密封墊圈密封。計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果 十一 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇1. 箱體 減速器的箱體采用鑄造（HT150）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)。為使機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體加肋?？紤]到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱，采用浸油潤(rùn)滑，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH大于40mm。鑄件壁厚為8，圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便。2. 軸承蓋與套杯 均選用凸緣式軸承蓋，其具體尺寸（見(jiàn)裝配圖上所示）依結(jié)構(gòu)而定。3. 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件嚙合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作。根據(jù)減

32、速器中心距選擇其具體尺寸，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6螺釘緊固（具體結(jié)構(gòu)參考裝配圖）。4. 油面指示器 選用油標(biāo)尺。油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。油標(biāo)尺中心線與水平面呈45°或大于45°角，并注意加工游標(biāo)尺凸臺(tái)和安裝游標(biāo)尺時(shí)，不與箱體凸緣或吊鉤相干涉，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。5. 通氣孔 由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡。本減速器選用通氣罩。6. 啟蓋螺釘 啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)