機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、課程設(shè)計(jì)課程說(shuō)明書(shū)PAGE IIIPAGE 26 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) PAGE 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題名稱(chēng)：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué) 院：機(jī)電工程系專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化11-2學(xué) 號(hào)：201102710學(xué) 生：指導(dǎo)老師：高 凡青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處2012年07月04日機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī)答辯教師簽名： 年 月 日教研室意見(jiàn)總成績(jī)： 室主任簽名： 年 月 日機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘 要課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程重要的綜合性與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)

2、，基本目的在于綜合運(yùn)用機(jī)械課程設(shè)計(jì)和其他先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)知識(shí)，同時(shí)通過(guò)實(shí)踐，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，設(shè)計(jì)手冊(cè)等相關(guān)資料，驚醒全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練。本文介紹了減速器的設(shè)計(jì)過(guò)程，其中有齒輪的設(shè)計(jì)及校核，軸的設(shè)計(jì)及校核，以及各個(gè)附件的選擇。其中齒輪設(shè)計(jì)和軸的設(shè)計(jì)為本文的重點(diǎn)，為此主要介紹。減速器是當(dāng)代社會(huì)有著舉足輕重的地位，應(yīng)用范圍極其廣泛，因此，減速器的高質(zhì)量設(shè)計(jì)，可以體現(xiàn)出當(dāng)代大學(xué)生對(duì)社會(huì)環(huán)境的適應(yīng)及挑戰(zhàn)，從整體設(shè)計(jì)及到裝配圖和零件圖的繪制，都可以讓參與設(shè)計(jì)的同學(xué)深深領(lǐng)悟到在

3、如今社會(huì)的重要作用。目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc25274 摘 要 PAGEREF _Toc25274 I HYPERLINK l _Toc5839 目 錄II HYPERLINK l _Toc24133 1 設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc24133 1 HYPERLINK l _Toc17520 1.1 工作條件與技術(shù)要求 PAGEREF _Toc17520 1 HYPERLINK l _Toc25913 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 PAGEREF _Toc25913 2 HYPERLINK l _Toc11831 2 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定 PAGEREF _T

4、oc11831 3 HYPERLINK l _Toc8607 2.1 擬定傳動(dòng)方案 PAGEREF _Toc8607 3 HYPERLINK l _Toc10987 2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc10987 3 HYPERLINK l _Toc14444 2.3 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 PAGEREF _Toc14444 4 HYPERLINK l _Toc22512 2.4 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 PAGEREF _Toc22512 4 HYPERLINK l _Toc5313 3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc5313 6 HYPERLINK l _Toc

5、29155 3.1 齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc29155 6 HYPERLINK l _Toc11944 3.2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc11944 15 HYPERLINK l _Toc3849 3.3 滾動(dòng)軸承選擇和壽命計(jì)算 PAGEREF _Toc3849 20 HYPERLINK l _Toc12362 3.4 鍵連接選擇和校核 PAGEREF _Toc12362 21 HYPERLINK l _Toc12811 3.5 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 PAGEREF _Toc12811 21 HYPERLINK l _Toc13865 3.6 潤(rùn)滑和

6、密封形式的選擇 PAGEREF _Toc13865 22 HYPERLINK l _Toc8163 4 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇 PAGEREF _Toc8163 22 HYPERLINK l _Toc2538 4.1 機(jī)體有足夠的剛度 PAGEREF _Toc2538 22 HYPERLINK l _Toc31205 4.2 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性. PAGEREF _Toc31205 22 HYPERLINK l _Toc29873 4.3 對(duì)附件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc29873 23 HYPERLINK l _Toc25922 總 結(jié) PAGEREF _Toc25922 25

7、HYPERLINK l _Toc27937 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc27937 26機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1工作條件與技術(shù)要求1. 工作條件已知帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的圓周力(牽引力)F=3000N，帶速v=1.95m/s，卷?yè)P(yáng)機(jī)直徑D=380mm。工作條件：?jiǎn)蜗蜻\(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿(mǎn)載，空載起動(dòng)，兩班制工作，使用期限10年，輸送帶速度容許誤差為5%。工作現(xiàn)場(chǎng)有三相交流電源。要求對(duì)該帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。 圖1-12. 技術(shù)要求（1）圖幅和相關(guān)標(biāo)注等要符合機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（2）結(jié)構(gòu)圖合理、清晰、明了。（3）技術(shù)條件完整和標(biāo)題欄填寫(xiě)完整。（4）圖面布局合理、整

8、潔、美觀(guān)。（5）折疊規(guī)范。（6）封面和內(nèi)容格式都要符合課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)上所提的要求。（7）設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核內(nèi)容要正確、完整、簡(jiǎn)明。（8）插圖規(guī)范、字跡工整。（9）裝訂規(guī)范、牢固。（10）要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（6000字以上）（11）要求學(xué)生獨(dú)立完成零件圖兩張（A3）和裝配圖一張（A0）1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）傳動(dòng)方案的分析與擬定（簡(jiǎn)單說(shuō)明并附傳動(dòng)件圖）；（2）電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算；（3）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇計(jì)算；（4）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算;（5）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；（6）滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算；（7）鍵連接選擇和計(jì)算；（8）聯(lián)軸器的選擇；（9）減速器的潤(rùn)滑方式和密封類(lèi)型的選擇；（

9、10）潤(rùn)滑油牌號(hào)的選擇和裝油量計(jì)算；（11）減速附件的選擇和計(jì)算；（12）減速器箱體的設(shè)計(jì)。 2 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定2.1 擬定傳動(dòng)方案為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總體傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算其驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速，即：一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比約為11,。根據(jù)總傳動(dòng)比數(shù)值，可初步擬定出二級(jí)傳動(dòng)為主的多種傳動(dòng)方案。如圖2-1所示的四種方案即可作為其中的一部分。就這四種方案而言方案b以用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，且成本高。方案d制造成本比較高。根據(jù)帶式輸送機(jī)工作條件，可在a和c兩個(gè)方案中選擇?，F(xiàn)選用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、制造成本也較低

10、的方案c。2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇1. 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y（IP44）系列三相異步電動(dòng)機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2. 電機(jī)容量卷筒軸的輸出功率：電動(dòng)機(jī)輸出功率： 傳動(dòng)裝置的總效率：式中，、為電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由表2-24查的：滾動(dòng)軸承：=0.99；圓柱齒輪傳動(dòng)：=0.97；彈性聯(lián)軸器：=0.99；滾筒軸滑動(dòng)軸承：=0.96.，則：故 電動(dòng)機(jī)額定功率由表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率=7.5kw。3.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表2-1查得V，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍=36，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：表2.1

11、 電動(dòng)機(jī)參數(shù)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min)質(zhì)量/kg同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1Y132S2-27.5300029002.02.3702Y132M-47.5150014402.22.3813Y160M-67.510009702.02.0119 4 Y160L-8 7.5 750720 2.0 2.0145根據(jù)表2-1可選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：Y160M-6 其中額定功率：7.5kw，同步轉(zhuǎn)速：1000r/min，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速：970r/min，2.3 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1. 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比2. 分配各級(jí)傳動(dòng)比單級(jí)減速器的傳動(dòng)比i=36，根據(jù)，得：, 所得，值符合圓柱齒輪傳

12、動(dòng)和單級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的常用范圍。2.4 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1.各軸轉(zhuǎn)速高速軸軸為軸，中間軸為軸，低速軸為III軸，各軸的轉(zhuǎn)速為：2.各軸輸出功率按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率，即：3. 各軸轉(zhuǎn)矩表2.2 軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速級(jí)軸I中間軸II低速級(jí)軸III轉(zhuǎn)速（r/min）97097029498功率（kw）7.57.4257.136.85轉(zhuǎn)矩()73.8473.10231.6667.5傳動(dòng)比13.33效率0.990.930.933 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何參數(shù)計(jì)算（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)：1. 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。（1）按圖1-1所示的

13、傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）（3）材料選擇，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）230HBS。二者材料硬度差為50HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)=24, 大齒輪齒數(shù)= 取=80 。（5）選取螺旋角，初選螺旋角2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)。按設(shè)計(jì)計(jì)算公式計(jì)算 （3-1）（1）確定公式的各計(jì)算值A(chǔ).試選載荷系數(shù)B.由圖10-30 ，選取區(qū)域系數(shù)C.查表10-26得 D.齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩E.由表10-7 ，選取齒寬系數(shù)F.由表10-6查得：材料的彈性影響系數(shù)G,由圖10-21得：小齒

14、輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)I.由圖10-19得：接觸疲勞壽命系數(shù) J.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為，安全系數(shù)S=1 。得：(2) 計(jì)算試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 由式3-1得：計(jì)算圓周速度：計(jì)算齒寬b及模數(shù)計(jì)算縱向重合度計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù) 根據(jù)v=2.73m/s 7級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù) ，由表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置。 ，由圖10-13查得 ，由圖10-3故 載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所計(jì)算的分度圓直徑：計(jì)算模數(shù)3. 按齒根彎曲強(qiáng)度校核。按校核公式校核 （3-2）確定計(jì)算參數(shù)由圖10-20c查得小齒輪

15、的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限B.由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) C.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4D.計(jì)算載荷系數(shù)E.根據(jù)縱向重合度 ， 從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)F.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，G.查去齒形系數(shù)由表10-5查得齒形系數(shù) ， H.查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得 ， I. 計(jì)算大 小齒輪的，并加以比較。設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 ，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但是為了滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是由取 ，則。4. 計(jì)算幾何尺寸（1）計(jì)算中心距取=128mm（2）按圓整后

16、的中心距修正螺旋角 （3）計(jì)算大小齒輪分度圓直徑:=（4）確定齒寬 圓整后，取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪的齒根圓直徑為54.87mm，與其配合的軸的尺寸為40mm，計(jì)算得齒根圓到槽底的距離2，所以把I軸做成齒輪軸。因?yàn)榇簖X輪的齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故已選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。繪制大齒輪零件圖如3-1所示：圖3.-1 齒輪2零件圖（二）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)：1. 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。（1）材料選擇，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）230HBS。二者材料硬度差為50HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)=24, 大齒輪齒數(shù)= 取=80 。（5）選取

17、螺旋角，初選螺旋角2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)。按設(shè)計(jì)計(jì)算公式計(jì)算 （3-1）（1）確定公式的各計(jì)算值A(chǔ).試選載荷系數(shù)B.由圖10-30 ，選取區(qū)域系數(shù)C.查表10-26得 D.齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩E.由表10-7 ，選取齒寬系數(shù)F.由表10-6查得：材料的彈性影響系數(shù)G,由圖10-21得：小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)I.由圖10-19得：接觸疲勞壽命系數(shù) J.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為，安全系數(shù)S=1 。得：(2) 計(jì)算試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 由式3-1得：計(jì)算圓周速度：計(jì)算齒寬b及模數(shù)計(jì)算縱向重合度計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù) 根據(jù)v=1.14m/s

18、7級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù) ，由表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置。 ，由圖10-13查得 ，由圖10-3故 載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所計(jì)算的分度圓直徑：計(jì)算模數(shù)3. 按齒根彎曲強(qiáng)度校核。按校核公式校核 （3-2）確定計(jì)算參數(shù)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限B.由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) C.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4D.計(jì)算載荷系數(shù)E.根據(jù)縱向重合度 ， 從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)F.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，G.查去齒形系數(shù)由表10-5查得齒形系數(shù) ， H.查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得 ，

19、I. 計(jì)算大 小齒輪的，并加以比較。設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 ，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但是為了滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是由取 ，則,由于兩個(gè)齒輪要互為質(zhì)數(shù)，取95個(gè)齒4. 計(jì)算幾何尺寸（1）計(jì)算中心距取=164mm（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 （3）計(jì)算大小齒輪分度圓直徑:=（4）確定齒寬 圓整后，取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪的齒頂圓直徑小于150mm，故選用實(shí)心式結(jié)構(gòu)為宜。其結(jié)構(gòu)為3-2圖所示。圖3-2 齒輪3結(jié)構(gòu)圖B.因?yàn)榇簖X輪的齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故已選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。繪制

20、大齒輪零件圖如3-3所示：圖3-3 齒輪4零件圖3.2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算高速軸的設(shè)計(jì)1.軸的材料選擇因?yàn)楦咚佥S是齒輪軸，材料與齒輪材料相同，為40Cr(調(diào)質(zhì)）2. 按切應(yīng)力估算軸徑已知：， ，圓周力：;徑向力：軸向力：有資料查得=112，軸段伸出段直徑為：考慮到與電動(dòng)機(jī)半聯(lián)軸器相匹配的聯(lián)軸器的孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選用，?。?. 劃分軸段軸伸出段，端蓋以及密封圈處軸段，軸承安裝軸段，軸頸段，齒輪軸段。4. 確定各軸段的直徑由于軸伸出段直徑比計(jì)算值大的多，考慮軸的緊湊性，其他階梯直徑應(yīng)盡可能以較小值增加，因此周伸出段聯(lián)軸器套同軸向定位與套同配合軸段直徑=38mm.查指導(dǎo)書(shū)表15-6，選擇角接觸球軸承7028

21、，軸頸直徑.軸承安裝定位軸頸，。齒輪軸段直徑與齒輪1直徑尺寸相同，為=63.78mm ， ，。5. 確定各軸段的軸向長(zhǎng)度兩軸承軸頸間距：箱體內(nèi)壁間距離，有中間軸計(jì)算得。：軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁的距離，?。狠S承寬度，查指導(dǎo)書(shū)表15-6 得所以，。軸伸出段長(zhǎng)度由聯(lián)軸器軸向長(zhǎng)度確定，軸頸長(zhǎng)度由軸承寬度決定B=18mm,齒輪軸段軸向長(zhǎng)度決定于齒輪寬度，軸向位置與中間軸大齒輪嚙合位置確定，直徑、 ,軸段長(zhǎng)度在齒輪尺寸和位置確定后獲得。直徑為軸段長(zhǎng)由端蓋外與端蓋內(nèi)兩部分組成。端蓋外尺寸為：k+(1020)mm,六角厚度確定k=7；端蓋內(nèi)尺寸為：21mm軸段長(zhǎng)度=50mm，因此主要結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn) 圖3-4.：圖3-4

22、 軸I的結(jié)構(gòu)圖（二）中間軸的設(shè)計(jì)1.軸的材料選擇因?yàn)橹虚g軸不是齒輪軸，軸通過(guò)鍵與齒輪裝配，所以材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）。2. 劃分軸段軸承安裝軸段，軸肩段，安裝齒輪軸段，。3.確定各軸段的直徑已知：， ，查指導(dǎo)書(shū)表15-7初選圓錐滾子軸承，代號(hào)為30309，與軸承配合的軸徑。齒輪3處軸頭直徑為。齒輪3定位軸肩高度=,所以該處直徑。齒輪2處軸頭直徑為，軸肩與齒輪3共用。4.確定各軸段的長(zhǎng)度按軸上零件的軸向尺寸以及零件間相對(duì)位置，參考高速級(jí)與低速級(jí)齒輪傳動(dòng)尺寸表，初步確定尺寸如附圖3-5圖3-5 軸2的結(jié)構(gòu)圖輸出軸的設(shè)計(jì)及校核1.軸的材料選擇因?yàn)橹虚g軸不是齒輪軸，軸通過(guò)鍵與齒輪裝配，所以材料為45鋼（

23、調(diào)質(zhì)）。2.按切應(yīng)力估算軸徑已知：， ，圓周力：;徑向力：軸向力：有資料查得=112，軸段伸出段直徑為：考慮到與電動(dòng)機(jī)半聯(lián)軸器相匹配的聯(lián)軸器的孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選用，取：3. 劃分軸段軸伸出段，端蓋以及密封圈處軸段，軸承安裝軸段，軸肩段，軸頸，安裝齒輪軸段。確定各軸段的直徑由于軸伸出段直徑比計(jì)算值大的多，考慮軸的緊湊性，其他階梯直徑應(yīng)盡可能以較小值增加，因此周伸出段聯(lián)軸器套同軸向定位與套同配合軸段直徑=57mm.查指導(dǎo)書(shū)表15-6，選擇圓錐滾子軸承30312，軸頸直徑.軸承安裝定位軸頸由于軸承段直徑為60mm，所以齒輪軸段直徑。齒輪4定位軸肩高度=,所以該處直徑。5. 確定各軸段的軸向長(zhǎng)度兩軸承軸

24、頸間距：箱體內(nèi)壁間距離，有中間軸計(jì)算得。：軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁的距離，?。狠S承寬度，查指導(dǎo)書(shū)表15-6 得所以，。軸伸出段長(zhǎng)度由聯(lián)軸器軸向長(zhǎng)度確定，軸頸長(zhǎng)度由軸承寬度決定B=33.5mm,齒輪軸段軸向長(zhǎng)度決定于齒輪寬度，軸向位置與中間軸大齒輪嚙合位置確定，直徑、 ,軸段長(zhǎng)度在齒輪尺寸和位置確定后獲得。直徑為軸段長(zhǎng)由端蓋外與端蓋內(nèi)兩部分組成。端蓋外尺寸為：k+(1020)mm,六角厚度確定k=7；端蓋內(nèi)尺寸為：21mm軸段長(zhǎng)度=50mm，因此主要結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn) 圖3-6.：圖3-6 軸III的結(jié)構(gòu)圖軸的校核軸上載荷的確定首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖3-6作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖3-7。在確定軸承支撐點(diǎn)位置時(shí)，從指導(dǎo)書(shū)中查

25、去30312型圓錐滾子軸承的a值為27mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸承跨距。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如3-7所示。圖3-7 軸III的扭矩彎矩圖 按彎扭合成應(yīng)力校核強(qiáng)度=，其中, =0.6前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得，故 此軸合理安全3.3. 滾動(dòng)軸承選擇和壽命計(jì)算由軸III的設(shè)計(jì)已知，選用圓錐滾子軸承30312，由于受力對(duì)稱(chēng)，故只需要校核一個(gè)。1. 查滾動(dòng)軸承樣本（GB/T276-1994）圓錐滾子軸承已知,2. 求徑向力，3. 求軸向力，故，4. 計(jì)算當(dāng)量載荷軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊，查表13-6，驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)楣仕x用軸承滿(mǎn)足壽命要求。確定使用圓錐滾子軸承303

26、093.4 鍵連接選擇和校核軸III上的兩個(gè)鍵分別與聯(lián)軸器和齒輪相配合，因?yàn)檫B接的兩個(gè)鍵分別為 。由于兩個(gè)鍵長(zhǎng)度一樣，受到的扭矩也一樣所以只校核聯(lián)軸器的鍵即可。鍵、軸和的材料都是45鋼，齒輪是40Cr，由指導(dǎo)書(shū)查得許用應(yīng)力，取。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，確定選用A型鍵：3.5 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算1. 類(lèi)型的選擇：因?yàn)楣ぷ髦杏兄械日駝?dòng)，故選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。2. 載荷計(jì)算（1）軸上所需的聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩：由指導(dǎo)書(shū)查得工作情況系數(shù)，故由公式得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：根據(jù)工作要求及指導(dǎo)書(shū)表17-3中選用HL5其公稱(chēng)為125滿(mǎn)足工作要求。標(biāo)注為HL5聯(lián)軸器（2）軸上所需的聯(lián)軸器：

27、公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩：由指導(dǎo)書(shū)查得，得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：根據(jù)工作要求及指導(dǎo)書(shū)表17-3中選用HL9其公稱(chēng)為1000滿(mǎn)足工作要求。標(biāo)注HL9聯(lián)軸器3.6潤(rùn)滑和密封形式的選擇此減速器中的齒輪嚙合采用油池浸油潤(rùn)滑：根據(jù)根據(jù)推薦潤(rùn)滑油標(biāo)準(zhǔn)選用中負(fù)荷齒輪油（）牌號(hào)為：460運(yùn)動(dòng)粘度。軸承采用油潤(rùn)滑選用牌號(hào)為。4 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量。4.1機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度4.2機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10mm，圓角半徑為R=5mm。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4.3對(duì)附件設(shè)計(jì)（1）視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開(kāi)

28、有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，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緊固（2）油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。（3）油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀(guān)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.（4）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.（5）蓋螺釘：?jiǎn)⑸w螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.（6）定位銷(xiāo)：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷(xiāo)，以提高定位精度.（7）吊鉤：在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.表4.1 箱體的參數(shù)名稱(chēng)符號(hào)及運(yùn)算公式尺寸（單位:mm）箱座壁厚10箱蓋壁厚110箱蓋凸緣厚度b1=1.5112箱座凸緣厚度b=1.512箱座底凸緣厚度b2=2.520地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁連接螺栓直徑d