機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除前 言2設(shè)計(jì)任務(wù)書3第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇41.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇41.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇4 1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和型號(hào)的選擇.41.4傳動(dòng)比的分配51.5傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算：5第二章 斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)72.1 高速級(jí)的大小齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)72.2 低速級(jí)的大小齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)11第三章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算163.1 軸的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)163.2 中間軸的校核：20第四章 聯(lián)軸器的選擇244.1 聯(lián)軸器的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24第五章 鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算265.1 鍵的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26第六章 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算276.1 軸承的選擇276.2 軸承的校核. .27第七章 潤(rùn)滑和密封方式的選擇337.1 齒輪潤(rùn)滑337.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑33第八章 箱體及設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇348.1 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)348.2 減速度器的附件35參考資料40前 言本次課程設(shè)計(jì)于2011年6月23日開(kāi)始，經(jīng)歷了三周時(shí)間的設(shè)計(jì)，時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)任務(wù)較重。設(shè)計(jì)過(guò)程中或多或少的存在一些錯(cuò)誤。希望廣大審閱者提出寶貴意見(jiàn)，以便及時(shí)改正，力爭(zhēng)達(dá)到合格要求。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容：明確課程設(shè)計(jì)的目的，內(nèi)容和進(jìn)行方式，機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，課程設(shè)計(jì)中注意的一些問(wèn)題。具體的設(shè)計(jì)過(guò)程是審閱題目要求。計(jì)算，核算，制圖，最后修改?？偨Y(jié)等過(guò)程。整個(gè)過(guò)程都要求嚴(yán)謹(jǐn)。求實(shí).經(jīng)過(guò)細(xì)心計(jì)算.校核.具有一定參考價(jià)值。這次課程設(shè)計(jì)經(jīng)高路老師的指導(dǎo)，審閱，并提出寶貴意見(jiàn)，特此表示感謝。參加本次課程設(shè)計(jì)的有姚璐、柴巖巖。限于設(shè)計(jì)者水平有限，不妥之處歡迎審閱者指示。 2011年6月設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器 二、工作條件及生產(chǎn)條件：1、該減速器用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置。工作時(shí)有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿載，空載啟動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，單班制工作。運(yùn)輸帶允許速度差為5%，減速器小批量生產(chǎn)，使用期限為5年（每年300天）。卷筒聯(lián)軸器聯(lián)軸器帶式輸送機(jī)圓柱齒輪減速器VF電動(dòng)機(jī)機(jī)三、完成任務(wù):1、減速器裝配圖一張（A0）；2、中間軸上大齒輪和中間軸零件圖各一張（A2）；3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份（4000字）。四、第12組課程設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：卷筒直徑D(mm)： 450運(yùn)輸帶速度v(m/s)： 0.90運(yùn)輸帶所需轉(zhuǎn)矩T(N.m): 400第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇選擇電動(dòng)機(jī)包括電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)形式、功率、轉(zhuǎn)速和型號(hào)。1.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電源種類、工作條件、工作時(shí)間的長(zhǎng)短、載荷條件以及過(guò)載情況等條件來(lái)選擇。一般情況下，多采用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。1.2電動(dòng)機(jī)功率的選擇根據(jù)已知條件可以計(jì)算出工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為：已知工作機(jī)的轉(zhuǎn)矩T（N.m）和轉(zhuǎn)速n(r/min),則工作機(jī)的有效功率為：為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需功率，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率。查表可知傳動(dòng)裝置中每對(duì)運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副的效率選擇如下：類型數(shù)量效率彈性聯(lián)軸器2個(gè)滾動(dòng)軸承4對(duì)圓柱齒輪2對(duì)運(yùn)輸機(jī)滾筒1個(gè)則傳動(dòng)裝置的總效率為：電動(dòng)機(jī)所需的功率為根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為2.2KW。1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和型號(hào)的選擇常用的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500 r/min和1000r/min，查表可以分別選取Y100L1-4和Y112M-6型電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和滾筒轉(zhuǎn)速nw可算出總傳動(dòng)比。（1） 電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)，滿載轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：（2） 電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)，滿載轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：（3） 現(xiàn)將此兩種電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)和總傳動(dòng)比列于下表中電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總 傳動(dòng) 比外 伸軸 徑軸 外 伸長(zhǎng) 度Y100L 1-42.2 kw1500r/min1430 r/min37.418mm60mmY112M-6 2.2 kw1000r/min940 r/min24.596mm60mm 由表可知，方案1雖然電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，價(jià)格低，但總傳動(dòng)比大。為了能合理地分配傳動(dòng)比，使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案2，即電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M -6。1.4傳動(dòng)比的分配雙級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為：低速級(jí)的傳動(dòng)比為：=/=24.596/5. 698=4.3171.5傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算(1)各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算：= =940r/min= /=960/5.698=164.970r/min=/=164.970/4.317=38.217r/min=38.217r/min（2)各軸的輸入功率計(jì)算：=1.961 0.99=1.941kW=1.941 0.98 kW=1.845 0.98 0.97=1.754kW =1.754 0.98 0.99=1.702kW(3)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算： =9550 /=95501.941/940=19.720Nm =9550/=95501.845/164.970=106.806Nm =9550 / =95501.754/38.217=438.305 Nm =9550/=95501.702/38.217=425.311 Nm各軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速n （r/min）功率P（KW）轉(zhuǎn)矩T（N.m）傳動(dòng)比19401.94119.7205.6982164.9701.845106.806338.2171.754438.3054.317438.2171.702425.3111第二章 斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)2.1 高速級(jí)的大小齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)：（1） 齒輪材料的選擇由表8-1查得：小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),HBS1=217255；大齒輪選擇45剛?；?HBS2=162217；此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217-162=55；比希望值略大些，可以初步試算。因輸送為一般通用機(jī)械，故選齒輪精度等級(jí)為8級(jí)。(2) 齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)應(yīng)比根切齒數(shù)較多為宜，初選Z1=24Z2=5. 69824=136.752取大齒輪齒數(shù)Z2=137，則齒數(shù)比為u= =137/24=5.708，與原要求僅差(5.698-5.708)/5.698=0.00175=-0.175%，故可以滿足要求。(3) 選擇螺旋角：按經(jīng)驗(yàn) ，8N0，故KHN=1。許用接觸應(yīng)力： 計(jì)算法面模數(shù)mnm=d1cos/Z1= 37.703 cos12/24=1.537mm(8) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：計(jì)算螺旋角系數(shù)Y。,因1.3001，按1計(jì)算，得：用插值法求得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限應(yīng)力分別為：由表8-6取安全系數(shù)SF=1.3，計(jì)算彎曲疲勞壽命系數(shù);計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：Y/=2.612/147.436=0.0177Y/=2.152/137.197=0.0157由于Y/較大，用大齒輪的參數(shù)Y/代入公式計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)： (9) 按接觸強(qiáng)度決定模數(shù)值，取m=2mm(10) 初算中心距： mm標(biāo)準(zhǔn)化后取 a=165mm(11) 修正螺旋角： (12) 計(jì)算端面模數(shù)：(13) 計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸：(14) 計(jì)算齒面上的載荷： 2.2 低速級(jí)的大小齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)：(1)齒輪材料的選擇由表8-1查得：小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),HBS1=217255；大齒輪選擇45剛?；?HBS2=162217；此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217-162=55；比希望值略大些，可以初步試算。因輸送為一般通用機(jī)械，故選齒輪精度等級(jí)為8級(jí)。(2) 齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)應(yīng)比根切齒數(shù)較多為宜，初選Z1=28Z2=4.31728=120.876取大齒輪齒數(shù)Z2=121，則齒數(shù)比為u= =121/28=4.321，與原要求僅差(4.317-4.321)/4.317=0.00103=-0.103%，在5%范圍內(nèi)，故可以滿足要求。(3) 選擇螺旋角：按經(jīng)驗(yàn) ，8N0，故KHN=1。許用接觸應(yīng)力： 計(jì)算法面模數(shù)mnm=d1cos/Z1= 62.305cos11/28=2.184mm(8) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：計(jì)算螺旋角系數(shù)Y。,因1.7331，按1計(jì)算，得：用插值法求得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限應(yīng)力分別為：由表8-6取安全系數(shù)SF=1.3，計(jì)算彎曲疲勞壽命系數(shù);計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：Y/=2.528/147.436=0.0171Y/=2.158/137.197=0.0158由于Y/較大，用大齒輪的參數(shù)Y/代入公式計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)： (9) 按接觸強(qiáng)度決定模數(shù)值，取m=2.5mm(10) 初算中心距： mm標(biāo)準(zhǔn)化后取 a=190mm(11) 修正螺旋角： (12) 計(jì)算端面模數(shù)：(13) 計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸： (14) 計(jì)算齒面上的載荷： 齒輪的主要參數(shù)高速級(jí)低速級(jí)齒數(shù)2413728121中心距165190法面模數(shù)22.5端面模數(shù)2. 04972.550螺旋角法面壓力角端面壓力角齒寬b40457280標(biāo)準(zhǔn)齒頂高系11標(biāo)準(zhǔn)頂隙系數(shù)0.250.25當(dāng)量齒數(shù)25.645146.38929.602127.922分度圓直徑49.193280.80771.409308.591齒頂高22.5齒根高2.53.125齒全高4.55.625齒頂圓直徑53.193284.80776.409313.591齒根圓直徑44193275.80765.159302.341基圓直徑46.105263.17866.955289.342第三章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算軸是組成機(jī)器的主要零件之一，一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件（如齒輪），都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳動(dòng)。因此，軸的主要功能是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。3.1軸的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、高速軸1、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表（122），取A0=115輸入軸受扭段的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的軸徑。為了使所選的軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器減速器高速軸外伸端軸頸，用電動(dòng)機(jī)直徑D估算d=(0.81.2)D=0.828=22.4mm 因?yàn)樵撦S段截面上有一個(gè)鍵槽，d增大5%故 d=22.4(1+5%)=23.52mm聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=,查表111，取=1.5，則0N.mm根據(jù)工作要求，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，型號(hào)為L(zhǎng)T4，聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩T=63Nm，許用轉(zhuǎn)速n=5700r/min，半聯(lián)軸器的外孔徑d=25mm,故取與輸入軸相連處d1-2=25mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=62mm（Y型孔），與軸段長(zhǎng)度L1=60mm.2、 擬定軸上零件的裝配方案按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）考慮聯(lián)軸器的定位要求，12軸段需定位軸肩h=0.07 d1-2=25mm，取軸肩高度h=2.5mm，則d2-3=30mm；為安裝軸承端蓋，L2-3=55mm。2）聯(lián)軸器左端用軸端擋圈定位，半聯(lián)軸器與軸配合長(zhǎng)度L=62mm，為了保證軸擋圈壓緊半聯(lián)軸器，故1-2軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，故L1-2=60mm軸段2-3的直徑需對(duì)1-2軸段有定位軸肩，故d2-3=30mm。軸承端蓋的總寬度為49mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離L=55mm,故取L2-3=55mm。3）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力作用，故選擇深溝球軸承，取安裝軸承段直徑d3-4=d7-8=35mm,選取6207型深溝球軸承，其尺寸為，3-4軸段應(yīng)為軸承寬度B再加伸出1mm倒角長(zhǎng)度，所以L3-4=18mm，7-8軸段除了安裝軸承外，另外還要留2mm的擋油牌厚度，故L7-8=20mm.4）對(duì)4-5段，由于低速級(jí)小齒輪寬度B=40mm，而裝配時(shí)高速級(jí)大齒輪和箱體內(nèi)壁有一段距離，由中間軸可知 L4-5=105mm, 由軸肩定位軸承，故d4-5=42mm。 5）取安裝齒輪處的軸段5-6的直徑，由于df1=44.193mm,則取d5-6=42mm，由于高速軸為齒輪軸，所以齒輪的右端無(wú)須軸肩定位，5-6軸段長(zhǎng)度即為小齒輪齒寬，L5-6=45mm，在確定軸段直徑時(shí)，還應(yīng)考慮左端軸承的軸肩定位高度是否合適，從手冊(cè)中查得，6207型的軸肩定位高度軸肩定位高度h=3.5mm，da=42mm，所以d5-6=42mm滿足軸承定位要求。6）取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離=14mm,考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，現(xiàn)取s=4mm,再減去擋油牌厚度2mm，則 L6-7=+s-2=12+4-2=14mm，右端軸承的軸肩定位從手冊(cè)中查得6207型的因此d6-7=42mm。二、中間軸1.初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表（122），取A0=1102.擬定軸上零件的裝配方案1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和較小的軸向力作用，故選擇深溝球軸承，取安裝軸承段直徑d1-2=d7-8=40mm,選取6208型深溝球軸承，其尺寸為，小齒輪處應(yīng)加擋油牌，厚度2mm，故該軸段的長(zhǎng)度L1-2=21mm. 2）由于軸承的定位軸間查手冊(cè)可知最小為47mm，現(xiàn)取d2-3=48mm，低速級(jí)小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離=12mm,由于已選擇油潤(rùn)滑，所以滾動(dòng)軸承位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁距離s，現(xiàn)取s=4mm,另外減去擋油牌厚度2mm，則 L2-3=+s-2=12+4-2=14mm。3）由于低速級(jí)小齒輪也為齒輪軸，軸段3-4的長(zhǎng)度應(yīng)為低速級(jí)小齒輪的齒寬，L3-4=80mm，該段為齒輪軸，所以齒輪的右端無(wú)須軸肩定位，在確定軸段直徑時(shí)，還應(yīng)考慮左端軸承的軸肩定位高度是否合適，從手冊(cè)中查得，7208AC型的軸肩定位高度，da=48mm，所以 d3-4=48mm，滿足軸承定位要求。4）中間軸的兩齒輪間軸段4-5的直徑d4-5=d2-3=48mm，4-5軸段為中間軸上兩個(gè)齒輪之間的距離，一般取1015mm左右即可，所以L4-5=12mm。5）取安裝齒輪處的軸段5-6的直徑d5-6=42mm，由于高速級(jí)大齒輪的齒寬為40mm，且高速級(jí)大齒輪右端與右軸承之間采用套筒定位，該軸段長(zhǎng)度應(yīng)比齒寬短23mm左右，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，故取L5-6=38mm。6）高速級(jí)大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離=12mm,由于已選擇油潤(rùn)滑，所以滾動(dòng)軸承位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁距離s，取s=4mm，由于高速級(jí)大齒輪右端與右軸承之間采用套筒定位，另外還要安裝軸承，故軸頸d6-7=40mm，軸段長(zhǎng)度取 L6-7=39mm。三、低速軸1.初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表（122），取A0=106由于軸的右端有一個(gè)鍵槽，故軸頸需增大5%，輸入軸受扭段的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的軸徑。為了使所選的軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查表111，取=1.5，則根據(jù)工作要求，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號(hào)為HL4，聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩T=1250Nm，材料為鋼時(shí)許用轉(zhuǎn)速n=4000r/min，半聯(lián)軸器的外孔徑d=40mm,故取與輸入軸相連處d1-2=40mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112mm（Y型孔）。2.擬定軸上零件的裝配方案按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）考慮聯(lián)軸器的定位要求，12軸段需定位軸肩，取軸肩高度h=3mm，則d2-3=48mm；聯(lián)軸器左端用軸端擋圈定位，半聯(lián)軸器與軸配合長(zhǎng)度L=112mm，為了保證軸擋圈壓緊半聯(lián)軸器，故1-2軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，故L1-2=110mm。2）軸段2-3的直徑需對(duì)1-2軸段有定位軸肩，故d2-3=48mm。軸承端蓋的總寬度為48mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離L=50mm,故取L2-3=50mm。3）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力作用，故選擇深溝球軸承，取軸承段安裝直徑d3-4=d8-9=50mm,選取6210型深溝球軸承，其尺寸為，軸段L3-4=21mm。4）對(duì)4-5段，查得手冊(cè)7209C型球軸承的定位軸肩高度為h=4mm，取d4-5=58mm，由中間軸可知L4-5=64mm，對(duì)5-6軸段，為定位軸段，用于定位齒輪，所以 d5-6=60mm，L5-6=10mm。5）取安裝齒輪處的軸段6-7的直徑d6-7=52mm，由于高速級(jí)大齒輪的輪轂寬為72mm，且由于高速級(jí)大齒輪右端與右軸承之間采用套筒定位，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，故取L6-7=70mm.6）低速級(jí)大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離=12mm,由于已選擇油潤(rùn)滑，所以滾動(dòng)軸承位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁距離s，取s=4mm，由于高速級(jí)大齒輪右端與右軸承之間采用套筒定位，且安裝軸承，故取L7-8=43mm，d7-8=50mm。3.2中間軸的校核：（1） 中間軸的各參數(shù)如下：=106.806Nm =164.970r/min =1.845kW（2）中間軸上的各力：高速級(jí)大齒：Ft1=801.740N Fr1=299.060N Fa1=179.827N d2=280.807mm低速級(jí)小齒輪：Ft2=2991.388N Fr2=1110.696N Fa2=603.278N d3=71.409mm（3）繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖鉛垂面（V平面）： 水平面（H平面）：（4）合成彎矩圖和扭矩圖：由于軸上的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，所以，T2=106.806N.m，扭矩：，則合成彎矩圖和扭矩圖分別如下：計(jì)算彎矩由合成彎矩與扭矩再次合成，即，經(jīng)計(jì)算可以得到如下的計(jì)算彎矩圖：由計(jì)算彎矩圖可見(jiàn)，兩剖面處得計(jì)算彎矩最大，該處得計(jì)算應(yīng)力為： 查表軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，可知： 第四章 聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)常用的部件，它主要用來(lái)聯(lián)接軸與軸（有時(shí)也聯(lián)接其它回轉(zhuǎn)零件）。以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩。用聯(lián)軸器連接的兩根軸只有在機(jī)器停車后用拆卸的方法才能把兩軸分離4.1.聯(lián)軸器的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以輸入軸為例進(jìn)行聯(lián)軸器的介紹：根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)的公稱直徑28mm和設(shè)計(jì)所要求的機(jī)械特性選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單裝配維護(hù)方便使用壽命長(zhǎng)和應(yīng)用較廣。且聯(lián)軸器已經(jīng)在前面校核過(guò)了，所選聯(lián)軸器的各種性能參數(shù)如下表：型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩N.m許用轉(zhuǎn)矩軸孔直徑軸孔長(zhǎng)度鋼（r/min）Y型（mm）LT463570025， 2862HL41250400040，42，45，48，50,55,56.112第五章 鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，通常用于聯(lián)接軸和軸上的零件，起到周向固定的作用并傳遞轉(zhuǎn)矩。有些類型的鍵還可以實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)。根據(jù)所設(shè)計(jì)的要求。此次設(shè)計(jì)采用平鍵聯(lián)接。5.1鍵的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取本設(shè)計(jì)中間軸段的平鍵進(jìn)行說(shuō)明，根據(jù)中間軸段的軸徑以及軸段的長(zhǎng)度，可以選出適當(dāng)?shù)钠芥I。本次設(shè)計(jì)中，所有平鍵都用A型普通平鍵。鍵的長(zhǎng)度比軸短510mm，在此范圍內(nèi)取標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度體主要參數(shù)如下：軸鍵鍵槽鍵長(zhǎng)公稱直徑d公稱尺寸bxh寬度b深度公稱尺寸b極限偏差軸t轂t1一般鍵聯(lián)接軸N9轂JS980-0.036+0.018-0.0184.03.350120-0.0430.0215-0.02155.03.332、100160-0.043+0.0215-0.02156.04.363第六章 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算軸承是支承軸的零件，其功用有兩個(gè)：支承軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減輕轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有啟動(dòng)靈活、摩擦阻力小、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便及易于互換等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。它的缺點(diǎn)是抗沖擊能力差，高速時(shí)有噪聲，工作壽命也不及液體摩擦滑動(dòng)軸承。6.1軸承的選擇由于轉(zhuǎn)速較高，軸向力又比較小，故選用深溝球軸承。下面以中間軸為例初選軸承型號(hào)為6208型。：滾動(dòng)軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受載荷的大小，性質(zhì)，方向，軸的轉(zhuǎn)速及其它工作要求進(jìn)行選擇。若只承受徑向載荷或主要是徑向載荷而軸向載荷較小，軸的轉(zhuǎn)速較高，則選擇深溝球軸承。若軸承承受徑向力和較大的軸向力或需要調(diào)整傳動(dòng)件的軸向位置，則應(yīng)選擇角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。根據(jù)初算軸徑，考慮軸上零件的定位和固定，估計(jì)出裝軸承處的軸徑，再假設(shè)選用輕系列軸承，這樣可初步定出滾動(dòng)軸承的型號(hào)。軸承具體結(jié)構(gòu)如下6.2軸承的校核根據(jù)已知工作條件，軸承的工作時(shí)間為。一、高速軸軸承的校核：高速級(jí)小齒輪：Ft1=801.740N Fr1=299.060N Fa1=179.827N d1=49.193mm1） 選用深溝球軸承，型號(hào)為6207。查軸承樣表可知：6207軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=25.5KN，基本額定靜載荷C0r=15.2KN。根據(jù)課程設(shè)計(jì)教材表12-5，用插值法求出e由于，所以徑向載荷系數(shù)X=0.56，用插值法求出軸向載荷系數(shù)Y：(2)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P：由受力分析可知：鉛垂面上水平面上：則軸承所受合力為：因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，按表10-5查得,則有:P=fp（XR+YFa）P1=fp（X1R1+Y1Fa1）=P2=fp（X2R2+Y2Fa1）=由于P1P2，故用P1來(lái)校核軸承壽命。（2） 驗(yàn)算軸承壽命 對(duì)于球軸承 ： 12000h所以=12000h,故6207軸承能滿足預(yù)期計(jì)算壽命要求.二、中間軸軸承的校核:1）選用深溝球軸承型號(hào)為6208。查軸承樣表可知：6208軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=29.5KN，基本額定靜載荷C0r=18KN。高速級(jí)大齒輪：Ft1=801.740N Fr1=299.060N Fa1=179.827N d2=280.807mm低速級(jí)小齒輪：Ft2=2991.388N Fr2=1110.696N Fa2=603.278N d3=71.409mm由中間軸校核時(shí)所得：根據(jù)課程設(shè)計(jì)教材表12-5，用插值法求出e，所以X1=0.56。，用插值法求出軸向載荷系數(shù)Y1：，所以X2=1，Y2=0。(2)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P：因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，按表10-5查得,則有:P=fp（XR+YFa）P1=fp（X1R1+Y1Fa1）=P2=fp（X2R2+Y2Fa1）=由于P2P1，故用P2來(lái)校核軸承壽命。（3） 驗(yàn)算軸承壽命對(duì)于球軸承 ： 12000h所以=12000h,故6208軸承能滿足預(yù)期計(jì)算壽命要求三、低速軸軸承的校核：（1）選用深溝球軸承6210型軸承，基本額定動(dòng)載荷Cr=35KN，基本額定靜載荷C0r =23.2KN。低速級(jí)大齒輪：Ft2=2991.388N Fr2=1110.696N Fa2=603.278N d4=308.591mm用插值法求得： ，則X=0.56。同理，用插值法得： （2） 受力分析鉛垂面水平面上：則軸承所受合力為：因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，按表10-5查得,則有:P=fp（XR+YFa）P1=fp（X1R1+Y1Fa2）=P2=fp（X2R2+Y2Fa2）=由于P2 P1，故用P2來(lái)校核軸承壽命。（3） 驗(yàn)算軸承壽命 對(duì)于球軸承 ： 所以=12000h,故6210軸承能滿足預(yù)期計(jì)算壽命要求.軸承型號(hào)系列基本尺寸安裝尺寸D（mm）D(mm)B(mm)Da(mm)620735721742620840801847621050902058第七章 潤(rùn)滑和密封方式的選擇因?yàn)?，所以選用油潤(rùn)滑。減速器的傳動(dòng)零件和軸承必須要有良好的潤(rùn)滑，以降低摩擦，減少磨損和發(fā)熱，提高效率。7.1齒輪潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑的選擇齒輪傳動(dòng)所用潤(rùn)滑油的粘度根據(jù)傳動(dòng)的工作條件、圓周速度或滑動(dòng)速度、溫度等按來(lái)選擇。根據(jù)所需的粘度按選擇潤(rùn)滑油的牌號(hào)潤(rùn)滑方式（油池浸油潤(rùn)滑）在減速器中，齒輪的潤(rùn)滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度V而定。當(dāng)V12m/s時(shí)，多采用油池潤(rùn)滑，齒輪浸入油池一定深度， 齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就把油帶到嚙合區(qū)，同時(shí)也甩到箱壁上，借以散熱。齒輪浸油深度以12個(gè)齒高為宜。當(dāng)速度高時(shí)，浸油深度約為0.7個(gè)齒高，但不得小于10mm。當(dāng)速度低（0.50.8m/s）時(shí)，浸油深度可達(dá)1/61/3的齒輪半徑，在多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)高速級(jí)大齒輪浸入油池一個(gè)齒高時(shí)，低速級(jí)大齒輪浸油可能超過(guò)了最大深度。此時(shí)，高速級(jí)大齒輪可采用濺油輪來(lái)潤(rùn)滑，利用濺油輪將油濺入齒輪嚙合處進(jìn)行潤(rùn)滑7.2滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑因?yàn)?，所以滾動(dòng)軸承選用油潤(rùn)滑。潤(rùn)滑劑的選擇：減速器中滾動(dòng)軸承可采用潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑。若采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，可直接用減速器油池內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑。若采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂的牌號(hào)，根據(jù)工作條件進(jìn)行選擇。潤(rùn)滑方式（潤(rùn)滑油潤(rùn)滑）飛濺潤(rùn)滑：減速器中當(dāng)浸油齒輪的圓周速度V 23m/s時(shí)，即可采用飛濺潤(rùn)滑。飛濺的油，一部分直接濺入軸承，一部分先濺到箱壁上，然后再順著箱蓋的內(nèi)壁流入箱座的油溝中，沿油溝經(jīng)軸承蓋上的缺口進(jìn)入軸承。輸油溝的結(jié)構(gòu)及其尺寸見(jiàn)圖。當(dāng)V更高時(shí)，可不設(shè)置油溝，直接靠飛濺的潤(rùn)滑油軸承。若采用飛濺潤(rùn)滑，則需設(shè)計(jì)特殊的導(dǎo)油溝，使箱壁上的油通過(guò)導(dǎo)油溝進(jìn)入軸承，起到潤(rùn)滑的作用。第八章 箱體及設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇8.1減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體是加速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正確相對(duì)位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤(rùn)滑油的油箱。其具體結(jié)構(gòu)尺寸如下表。減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸(mm)箱座壁厚12箱蓋壁厚110凸緣的厚度b,b1,b218,15,30箱座上的肋厚m12軸承旁凸臺(tái)的高度和半徑h,R44，20軸承蓋的外徑D2D+（5-5.5）d3地腳螺釘直徑與數(shù)目df雙級(jí)減速器a1+a2大于350df20n6通孔直徑df25沉頭座直徑D048底座凸緣尺寸C130C225聯(lián)接螺栓軸承旁聯(lián)接螺栓箱座、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑d1=16d2=12通孔直徑d17.513.5聯(lián)接螺栓直徑d1612沉頭座直徑D3326凸緣尺寸c1min2420c2min2016定位銷直徑d10軸承蓋螺釘直徑d38視孔蓋螺釘直徑d48箱體外壁至軸承座端面的距離L149大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離118齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離2128.2減速度器的附件為了保證減速器正常工作和具備完善的性能，如檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、注油、排油、通氣和便于安裝、吊運(yùn)等。減速器箱體上常設(shè)置某些必要的裝置和零件，這些裝置和零件及箱體上相應(yīng)的局部結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為附件。1.窺視孔和視孔蓋窺視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況和潤(rùn)滑情況等，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油，平時(shí)由視孔蓋用螺釘封住。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤(rùn)滑油滲漏，蓋板底部墊有紙質(zhì)封油墊片。2.通氣罩減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)的溫度和氣壓都很高，通氣器能使熱膨脹氣體及時(shí)排出，保證箱體內(nèi)、外氣壓平衡，以免潤(rùn)滑油沿箱體接合面、軸伸處及其它縫隙滲漏出來(lái)。結(jié)構(gòu)圖如下。3.軸承蓋軸承蓋用于固定軸承外圈及調(diào)整軸承間隙，承受軸向力。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。凸緣式端蓋調(diào)整軸承間隙比較方便，封閉性能好，用螺釘固定在箱體上，用得較多。嵌入式端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需用螺釘，依靠凸起部分嵌入軸承座相應(yīng)的槽中，但調(diào)整軸承間隙比較麻煩，需打開(kāi)箱蓋。根據(jù)軸是否穿過(guò)端蓋，軸承蓋又分為透蓋和悶蓋兩種。透蓋中央有孔，軸的外伸端穿過(guò)此孔伸出箱體，穿過(guò)處需有密封裝置。悶蓋中央無(wú)孔，用在軸的非外伸端。通過(guò)對(duì)軸及軸承蓋的設(shè)計(jì)得出數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)軸承蓋：內(nèi)徑為35的軸承內(nèi)徑為40的軸承內(nèi)徑為50的軸承=8=9=8=9=8=9D=72D=80D=90=68=76=86=92=100=110=112=120=130687686D4=D-(10-15)=60D4=D-(10-15)=68D4=D-(10-15)=78b=8b=8b=8h=8h=8h=8e=(1 1.2)=9e=(1 1.2)=9e=(1 1.2)=94.定位銷為了保證箱體軸承座孔的鏜削和裝配精度，并保證減速器每次裝拆后軸承座的上下半孔始終保持加工時(shí)候的位置精度，箱蓋與箱座需用兩個(gè)圓錐銷定位。定位削孔是在減速器箱蓋與箱座用螺栓聯(lián)接緊固后，鏜削軸承座孔之前加工的。 5.油面指示裝置為指示減速器內(nèi)油面的高度是否符合要求，以便保持箱內(nèi)正常的油量，在減速器箱體上設(shè)置油面指示裝置，其結(jié)構(gòu)形式 6.放油孔和螺塞放油孔應(yīng)設(shè)置在箱座內(nèi)底面最低處，能將污油放盡。在油孔附近應(yīng)做成凹坑，以便為了更換減速器箱體內(nèi)的污油聚集而排盡。平時(shí)，排油孔用油塞堵住，并用封油圈以加強(qiáng)密封。螺塞直徑可按減速器箱座壁厚2或2.5倍選取。7.起蓋螺釘減速器在安裝時(shí)，為了加強(qiáng)密封效果，防止?jié)櫥蛷南潴w剖分面處滲漏，通常在剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因粘接較緊而不易分開(kāi)。為了便于開(kāi)啟箱蓋，設(shè)置起蓋螺釘，只要擰動(dòng)此螺釘，就可頂起箱蓋。8.起吊裝置起吊裝置有吊環(huán)螺釘、吊耳、吊鉤等，供搬運(yùn)減速器之用。吊環(huán)螺釘（或吊耳）設(shè)在箱蓋上，通常用于吊運(yùn)箱蓋，也用于吊運(yùn)輕型減速器；吊鉤鑄在箱座兩端的凸緣下面，用于吊運(yùn)整臺(tái)減速器。 吊耳環(huán)參數(shù)（mm）（1.82.5）R=（11.2）de=（0.81）dB=220201820吊鉤參數(shù)（mm）B=C1+C2H0.8Bh0.5Hr0.25BB=2362816924設(shè)計(jì)小結(jié)三周的機(jī)械設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了作為一名工程技術(shù)人員需具備的素質(zhì)，扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和較寬的知識(shí)面，我們?cè)O(shè)計(jì)者之間團(tuán)隊(duì)的重要性，三周的時(shí)間里的能夠讓我們學(xué)到很多很多的實(shí)際性的知識(shí)，怎樣才能在這三周里更好的運(yùn)用學(xué)的知識(shí)來(lái)完成設(shè)計(jì)任務(wù)呢？這無(wú)疑讓我們有時(shí)間做一個(gè)理性的思考。把所學(xué)的知識(shí)在這次設(shè)計(jì)中和自己的想法結(jié)合起來(lái)并