機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置圓柱直齒輪二級(jí)減速器

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2一、 確定傳動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)及計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù) 3二、 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 6三、 軸的設(shè)計(jì)17四、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算 24五、 平鍵聯(lián)接的選用和計(jì)算 25六、 聯(lián)軸器的選擇計(jì)算25七、 潤(rùn)滑方式 26八、 減速器附件27九、設(shè)計(jì)小結(jié)28參考資料目錄30貴州大學(xué)明德學(xué)院機(jī)自專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參數(shù)：運(yùn)輸帶拉力F=2500N運(yùn)輸帶的線速度V=1m/s驅(qū)動(dòng)卷筒直徑：D二300mm要求傳動(dòng)效率：-i-.-傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格要求，中小批量生產(chǎn)使用期限八年，單班制工作傳動(dòng)裝置布置圖、設(shè)計(jì)要求：1. 二級(jí)減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算；2. 二級(jí)減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3.

2、繪制減速器裝配圖及低速級(jí)大齒輪零件圖;4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 、設(shè)計(jì)時(shí)間：開(kāi)始：2011年6月29日結(jié)束：2011年7月15日指導(dǎo)教師：陳素 學(xué)生姓名：張宗遠(yuǎn)一、確定傳動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)及計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù)（一）方案選擇根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作特性和對(duì)它的工作要求，并查閱相關(guān)資料，可 選擇兩級(jí)展開(kāi)式減速器傳動(dòng)方案，如圖所示。Y100L2-4 三相異步電機(jī)P=3Kwnm =-41420(r min )（二）電動(dòng)機(jī)的選擇1. 計(jì)算帶式運(yùn)輸機(jī)所需功率p =Fv/1000=2500 11000 =2.5kw（工作機(jī)傳動(dòng)效率為1）2. 初估電動(dòng)機(jī)額定功率Ppd = pw/= 2.5/0.9 = 2.8kw電動(dòng)機(jī)

3、所需輸出的功率3. 選用電動(dòng)機(jī)查資料【2】表(2.1)選用丫132M-4電動(dòng)機(jī)，其主要參數(shù)如下：乙=21 乙=112 U1 = 5.333 Z3 = 27 乙=113 U2 = 4.185 i = 22.321電動(dòng)機(jī)額定功率P3kw電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm1420電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑28電動(dòng)機(jī)伸出端安裝長(zhǎng)度60(三)傳動(dòng)比的分配及轉(zhuǎn)速校核1總傳動(dòng)比運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)速n w=(60d000V)/xD= (60M000M)/(3.14x300)= 63.694r / min總傳動(dòng)比 i= nm/rk =1420/63.694= 22.6942. 傳動(dòng)比分配與齒數(shù)比考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問(wèn)題，兩級(jí)齒輪應(yīng)有相近的浸

4、油深度。參考資料【2】式(2.10)if =(1.2 1.3)is取 if =1.28is，總傳動(dòng)比i =22.294，經(jīng)計(jì)算高速級(jí)傳動(dòng)比if = 5.342低速級(jí)傳動(dòng)比is = 4.173因此閉式傳動(dòng)取高速級(jí)小齒輪齒數(shù) =21，大齒輪齒數(shù) 乙=if =215.342=112齒數(shù)比 U1 =Z2/Z1=112/21 =5.333低速級(jí)小齒輪齒數(shù)Z3 =27大齒輪齒數(shù) Z4 =Z3is =27沢4.173 = 113齒數(shù)比 U2 =Z4/Z3=113/27=4.185宀卩一亭口 i =U2 = Z4Z2/Z3Z1頭際總傳動(dòng)比= 11312/(27 71 )=22.3213. 核驗(yàn)工作機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒的

5、轉(zhuǎn)速誤差卷筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速 nw 二 nm/i =1420/22.321 = 63.617nw -n wAnw =nw轉(zhuǎn)速誤若- 63.694-63.617、誤工一 63.694，-0.12%： 5%合乎要求合乎要求（四）減速器各軸轉(zhuǎn)速，功率，轉(zhuǎn)矩的計(jì)算1. 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率計(jì)算根據(jù)傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，并由資料【2】表（2.3）查出彈性聯(lián)軸器效率1=0.998級(jí)精度圓柱齒輪傳動(dòng)效率含軸承效率2二0.97滑塊聯(lián)軸器3=0.98總效率二 0.904運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)軸一對(duì)滾動(dòng)軸承效率4 =0.991 h 2234故傳動(dòng)裝置總效率=0.99 漢 0.97 漢 0.97 漢 0.98 匯 0.99 = 0.904與估

6、計(jì)值相近，電動(dòng)機(jī)功率確定無(wú)誤。2. 各軸功率計(jì)算帶式運(yùn)輸機(jī)為通用工作機(jī)，取電動(dòng)機(jī)額定功率為設(shè)計(jì)功率。高速軸輸入功率：P1 = P 1=3 0.99 =2.97kw中間軸輸入功率：p2 = p 1 2=2.88kw低速軸輸入功率：P3=p 1 2 2 =2.794kw3. 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算高速軸的轉(zhuǎn)速： m = nm=1420r/mi n中間軸的轉(zhuǎn)速：rp =n 1/=1420/5.333 =266.267 r.min *低速軸的轉(zhuǎn)速：n3 = ni =1420/22.321 =63.617 r.min 4. 各軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算：?jiǎn)J速軸轉(zhuǎn)矩：=9550勺03 pm 1 =9.55X0.2.97/1420

7、3= 19.974x10 N mm中間軸轉(zhuǎn)矩：T2 =9550 勺。3 P2n2 =103.295 03N .mm低速軸轉(zhuǎn)矩：T3 =9550 勺03 p3n3 = 419.427 N mm各軸運(yùn)功動(dòng)力參數(shù)列入下表軸名稱功率kw轉(zhuǎn)速r / min轉(zhuǎn)矩Nmm高速軸2.97142019.974x103中間軸2.881266.267103.295x103低速軸2.79463.617419.427。3、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)；大齒輪45鋼 調(diào)質(zhì)注：本部分所設(shè)計(jì)圖表、公式均來(lái)自資料【1】1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料1）按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）運(yùn)輸

8、機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度（GB10095-88）（見(jiàn)表 10-8）3） 材料選擇小齒輪材料為40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大 齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，4）小齒輪齒數(shù) 八=21，大齒輪齒數(shù)“2=1122. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)KT1 u -1 Id U由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a進(jìn)行計(jì)算，即d1t - 2.323（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)M =1.52）高速軸傳遞轉(zhuǎn)矩-1=19.974 10 *mm3）由表10-7選取齒寬系數(shù) 1。14） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)訃-189.8M?a25）由圖10-21d按齒面 硬度查得

9、小齒輪 的接觸疲勞 強(qiáng)度極限：iim 1 =550MPa ;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限伽2 = 500MPa。6）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)9 =60n1jLh =60 1420 1 （1 8 300 8）=1.64 10：1if1.64 1095.342= 3.06 1087）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 心円=0.93;：小= 0.96。8）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1，由式（10-得lim 1gh10.93 550MPa =511.5MPaSWX 運(yùn) lim 20.96 500MPa =480MPa（2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入卜：中較小的

10、值。=2.3231.5F9974 6.335 (189.85.335i mm = 41.125mm4802）計(jì)算圓周速度V。:d1t n1v =60 1000；：41125 1420 m/s = 3.056m/s60 1000v = 3.056m / s3）計(jì)算齒寬bb = d d1t =1 41.125mm = 41.125mm4）計(jì)算齒寬與齒高之比b。模數(shù) mt 二聖二 41.125 mm =1.96mm Z121齒高 h =2.25mt = 4.41mm41.1254.41= 9.35）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=3.056m/s, 8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)ky=1.19 ;直齒輪F

11、- 1 ；由表10-2查得使用系數(shù)= 1;由表10-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí),=1.451。由 b =9.3，- =1.451 查圖 10-13 得 廠：=1.35 ； h故載荷系數(shù)10-10a)得X = Ka Kv Kh：. w 1.19 1 1.45 =1.736）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（d1 =d1t3： =41.125kt：753二 43.128mm7）計(jì)算模數(shù)md1mZ143.12821=2.054mm，按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為V0.0144, “m 皆2= 1.28mmV1X212對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面

12、接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根彎曲 疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度 所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與 齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得 的模數(shù)1.13并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓 直徑d1=41.125mm，算出小齒輪齒數(shù)。小齒輪齒數(shù) 乙=遲=41125俺27m1.5大齒輪齒數(shù)Z2 =5.342X27 =144這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒 根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑d1 = Zm = 27漢1.5 =40.5

13、mmd2 = Zm =144 漢1.5 = 216mmU= 299 MPatlF L= 278.2 MPaK =1.61YFa1 =2.76YFa2 = 2.17Ysa1 = 1 .56*2=1.80mn = 1.5mm(2)計(jì)算中心距 a1 d = 4.5 216 =128mmd1 二 40.5mm d2 = 216mma = 128mmb = 40.5mm2齒頂圓直徑dai二.門(mén)-2 m = 43.5mm(3) 計(jì)算齒輪寬度 b = ddi =1 40.5 =40.5mm da2 二./2 2 m 二 219mm齒根圓直徑 df1 二 da1 -4.5m = 37mmdf2 =da2 -4

14、.5m =212mm2. 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸歸于下表名稱計(jì)算公式結(jié)果/ mm模數(shù)mn1.5法面壓力角Otn020d140.5分度圓直徑d2216da1 =(乙 +2 m43.5齒頂圓直徑da2 = (Z2 + 2 m219df1 =da1 -4.5m37齒根圓直徑df2 =da2 4.5m212中心距d1 +d2a -2128b2 = b40.5齒寬b1 = b2 +(5 10)mm463. 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪1由于直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu);大齒輪2的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下表代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式結(jié)果/ mm輪轂處直徑D1D1 =1.6d56輪轂軸向長(zhǎng)LL =(1.2

15、1.5)d =1.3x40546倒角尺寸nn = 0.5mn = 0.5 x1.50.75齒根圓處厚度CT 0o0 = (2.5 4)mn = 2.5如.53.75腹板最大直徑DoD。= df 2 2cr0205板孔分部圓直徑D 2D2 = 0.5( D0 + D1)130板孔直徑d1d1 =0.25(D。-D1)37腹板厚CC =0.3b212結(jié)構(gòu)草圖如附圖1（二）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算注：本部分所設(shè)計(jì)圖表、公式均來(lái)自資料【1】1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料1）按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度（GB10095-88）（見(jiàn)表 10-8）3

16、）材料選擇小齒輪材料為40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為260HBS,大 齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220HBS，二者材料硬度差為40HBS。4）小齒輪齒數(shù)/3 =27，大齒輪齒數(shù)Z4=1132. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)；大齒輪45鋼 調(diào)質(zhì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a進(jìn)行計(jì)算，即2,c cc KT2 u 1 （ zed3t 臭 2.323 _=_ |”牝 u i 陽(yáng)丿（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)心=1.52） 高速軸傳遞轉(zhuǎn)矩一 2 =103 103H3）由表10-7選取齒寬系數(shù) 1。14）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)小-189.8MPa25）由圖10-21d按齒

17、面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限1 =550MPa ;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 2 =500MPa。6）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)80n 2jLh=3.06 10N37一47.35 10is7） 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù).、3= 0.93; = ：.、4 =0.98。8）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-得門(mén) h3511.5MPaSM：. : y lim 4490MPaS（2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑d3t，代入5中較小的值d3t _ 2.323kt一 2 is 1=71.047mmis2）計(jì)算圓周速度V。兀 d3t n2v0.99m/s60

18、 10003）計(jì)算齒寬bb = d d3t = 71.047mm 4）計(jì)算齒寬與齒高之比hd 3t模數(shù) mt2.6mmZ3齒高 h =2.25mt = 5.85mm b =12 hv 二 0.99m/ s5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.99m/s，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)k1.10 ； 直齒輪，； 由表10-2查得使用系數(shù)y = 1;由表10-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí),=1.46。b =12，=1.46查圖 10-13 得、= 1.44 ；h故載荷系數(shù)X = Ka Kv Kh Kh = 1.6066）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得

19、 d3 =d3t”K = 72.68mmYkt7）計(jì)算模數(shù)md3二 2.69mm，按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為（1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 二FE3 = 460MPa ；大 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；FE4=410MPa ；2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)、FN3 = 0.94,、FN4 = 0.96;3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式（10-得KFN3OFE3. 1KFN4OFE4Jf 3308.9MPa hl281.1MPaSS4）計(jì)算載荷系數(shù)K。 +2 m =152 江 2 = 304

20、mm齒根圓直徑 df 3 = da3 4.5m = 67mmdf 4 =da4 4.5m = 295mm2.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸歸于下表m = 2 d3 = 72mmd4 =300mma = 186mmb = 72mm名稱計(jì)算公式結(jié)果/ mm模數(shù)mn2法面壓力角n020d 372分度圓直徑d 4300齒頂圓直徑da3 = (Z3 +276da4 = (2 +2 m304df3 =da3 4.5m67齒根圓直徑df4 =da4 4.5m295中心距d3 +d 4a 186Cl 一2齒寬b4 = bb3 =b4 +(5 10)mm72803.齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪3由于直

21、徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪4的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下表代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式結(jié)果/ mm輪轂處直徑DiDi =1.6d93輪轂軸向長(zhǎng)LL =(1.21.5)d =1.3漢 58 =7575倒角尺寸nn = 0.5mn = 0.5 漢 21齒根圓處厚度0 o = (2.5 4)mn =3匯：6腹板最大直徑DoD = df 4 2 0285板孔分部圓直徑D2D2 =0.5(D + D1)189板孔直徑did1 = 0.25(D0 -D1)48腹板厚CC =0.3b414三、軸的設(shè)計(jì)在兩級(jí)展開(kāi)式減速器中，三根軸跨距應(yīng)該相等或相近，而中間軸 跨距確定的自由度較小，故一般先進(jìn)行中間軸的設(shè)計(jì)，以確定跨距。（一

22、）中間軸設(shè)計(jì)1選擇軸的材料因中間軸是齒輪軸，應(yīng)與齒輪3的材料一致，故材料為45Cr調(diào)質(zhì), 由資料【1】P362表15-1查出；700MPa，卜jJ- 70MPa2. 軸的初步估算由資料【1】P370式（15-2）d _395500003 P _0.2 ! t 1 .： n -由資料【1】P370表 15-3查出丄。=100 ，因此d _1003. 2.88/266.27 =22.1mm考慮該處軸直徑尺寸應(yīng)當(dāng)大于高速級(jí)軸頸處直徑，取d1 = d min 二 30mm3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、轉(zhuǎn)配及軸的公益性要求，參考表8.3、圖8.4, 初步確定出中間軸的 結(jié)構(gòu)如圖。210（1）各軸

23、段直徑的確定由資料【2】P95表5.9查出優(yōu)選 6206滾子軸承。軸頸直徑 d1 = d5 二d min =30mm齒輪2處軸頭直徑d2二35mm齒輪2定位軸肩高度，由資料【2】P67表4.1查出hmin =(0.07 0.1)d =0.1 35 =3.5該處直徑d2 =42mm齒輪 3 的直徑：d3=72mm， da 76mm， df3=67mm由資料【2】P94表5.9查出軸承的安裝尺寸d4=36mm4. 按許用彎曲應(yīng)力校核軸(1)軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒寬的中點(diǎn)，因此可決定中間 軸上兩齒輪力的作用點(diǎn)位置。軸頸上安裝的6206軸承從資料【2】P95表

24、5.9可知B=16mm，可計(jì)算出支點(diǎn)跨距和軸上各力作用點(diǎn)相互位置尺寸，見(jiàn)圖。(2)繪軸的受力圖，見(jiàn)附圖。(3)計(jì)算軸上的作用力:齒輪2：2.22 103295d2956 216Fr2 = Ft2tan： - 956 tan20 =348N齒輪3：壬=42869NFt2 = 956NFr2 二 348NFt3 二 2869NFr3 = 1044Nd372Fr3 二 Ft3tan： - 2869 tan20 = 1044N(4) 計(jì)算支反力垂直面支反力丁己平面，參考附圖Raz 二122*繞支點(diǎn)B的力矩和v Mbz =0,得Raz = Fr2 70 68 - Fr3 68 1/(50 70 68)=

25、 (348 138 -1044 68)/188 - -122、同理，a Maz =0，得RBz=Fr3 50 70 -Fr2 501/(50 70 68)= (1044 120 -348 50)/188 =574、Raz F r3 一 Fr2 一 Rbz校核： -122 1044-348-574=0計(jì)算無(wú)誤水平平面(XY平面) 同樣，由繞B點(diǎn)力矩的MbO,得ray = Ft2 70 68 Ft3 681/(50 70 68)= (95670 682869 68)/188 = 1739、由工M A = 0，得RBY = Ft2 50 Ft3 (50 70) 1/(50 70 68) =2086*

26、校核:、 y - Ray - RbyFt2Ft3= 1739 2086-956-2869=0Rbz = 574：計(jì)算無(wú)誤Ray 二 1739XRby 二 2086X計(jì)算無(wú)誤計(jì)算無(wú)誤（5）轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖垂直平面內(nèi)的彎矩圖：附圖C 處彎矩 Mcz 二 Raz 50 =-122 50 = _6100N*mmD 處彎矩 Mdz = -Rbz 68 = -574 68 = -39032N *mm水平面彎矩圖：附圖C 處彎矩 Mcy 二 Ray 50 二 1739 50 二 86950N * mmD 處彎矩 MdyRby 68=2086 68 =141848N mm（6）合成彎矩：附圖C處:D處:/ 2

27、2Mc -】M cz M cy二，(-6100)2869502 =87164N *mmI 22M 二M dz_M dy_=(-39032)21418482 -147120N *mm(7) 轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖：附圖.2 =103295N mm(8) 計(jì)算當(dāng)量彎矩，繪彎矩圖應(yīng)力校正系數(shù) -_ibl/4ob.l-70/110 =0.64:一2 =0.6 103295 = 61977N mm(9) 校核軸徑C剖面:Me“0.1 24.81 ： 35mm強(qiáng)度足夠D剖面:1596420.1 70=28.35 ： 67mm（齒根圓直徑）強(qiáng)度足夠5. 軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由資料【2】P108表6.1查出鍵槽尺寸b h=

28、10 8 （t=5, r=0.3）；由資料【2】P109表6.2查出鍵長(zhǎng)L=40mm由表4.5查出導(dǎo)向錐面尺寸a =3. =30 ；由表4.3得砂輪越程槽尺寸bi=3 （h=0.4,r=1.0）；由資料【2】P365表15-2查出各倒角，圓角半徑的推薦值。（二）高速軸的設(shè)計(jì)1. 軸的材料由于該軸為齒輪軸，與齒輪1的材料相同，為40Cr調(diào)質(zhì)2. 按切應(yīng)力估算軸徑由資料【1】查出系數(shù)C=112d1 _C=112高速軸4（Cr 調(diào)質(zhì)軸伸出段直徑2.971420=14.3mm考慮與電機(jī)軸半聯(lián)軸器相匹配的聯(lián)軸器的孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選用，取d28mm。資料【2】P117表6.93. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）劃分軸段軸

29、伸段d1 ;過(guò)密封圈處軸段d2 ；軸頸d3,d7 ；軸承安裝定位軸段d4,d6 ;齒輪軸段。2）確定各軸段的直徑由于軸伸直徑比強(qiáng)度計(jì)算的值要大許多，考慮軸的緊湊性，其他階 梯軸段直徑應(yīng)盡可能以較小值增加，因此軸伸段聯(lián)軸器用套筒軸向 定位，與套筒配合的軸段直徑d2=29mm。選擇滾動(dòng)軸承6206.,軸徑直徑d3 =d7=30mm （資料【2】）根據(jù)軸承的安裝尺寸d46=36mm （資料【2】）齒輪段照前面齒輪的安裝尺寸分度圓直徑d = 40.5mm；齒頂圓直徑da = 43.5mm ；齒根圓直徑df =37mm。3）確定各軸段的軸向長(zhǎng)度兩軸承頸間距（跨距）l A 2-：3 B;A為箱體內(nèi)壁間距離

30、，由中間軸段設(shè)計(jì)知 A=154mm。厶3軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁面之距取3=10mm；B為軸承寬B=16mmI0 =154 2 10 16 = 190mm軸伸段長(zhǎng)度由聯(lián)軸器軸向長(zhǎng)決定P117表6.9 d =28軸頸段長(zhǎng)度由軸承寬確定齒輪段軸向長(zhǎng)度決定于齒輪寬度，軸向位置由中間軸2齒輪所需嚙合位置確定；直徑為d4,d6軸段長(zhǎng)度在齒輪尺寸和位置確定后，即可自然獲得。直徑為d2軸段長(zhǎng)由端蓋外與端蓋內(nèi)兩部分尺寸組成；端蓋處尺寸為：k （10 20）mm ,h為端蓋螺釘（M8）六角厚度， k =7mm。端蓋內(nèi)尺寸，根據(jù) C1七2 （35） e-：3-B其中，、：壁厚C1,C2 軸承旁聯(lián)接螺栓扳手位置尺寸見(jiàn)資料【

31、2】表7.1.，7.2e端蓋凸緣厚度資料【2】表7.17-3軸承內(nèi)端面與內(nèi)壁的距離。B軸承寬度，6206軸承 B=16mm丨 2 = k (10 20)丄心丄Ci C2 (3 5) e -、3 - B d2 軸段長(zhǎng)度=7 15 8 18 16 5 10 -10 -16= 53mmIfl1勒a0141m高速軸的強(qiáng)度校核等同于中間軸（省略）（三）低速軸的設(shè)計(jì)展開(kāi)式減速器低速軸設(shè)計(jì)的全過(guò)程同于高速級(jí)（略）因低速級(jí)軸結(jié)構(gòu)如圖四、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算考慮軸受力較小，且主要是徑向力，故選用的是單列深溝球軸承中間軸6206兩個(gè)，高速軸6206兩個(gè)，低速軸6209兩個(gè)（GB/T276-94）壽命計(jì)算:（一）中間

32、軸滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算查課程設(shè)計(jì)表5.90 =19.5KN=11.5KN1. 計(jì)算軸承載荷：（1）在水平面內(nèi)軸承所受的載荷Fn = . R；z R；y = 1743NF2rBz rBy =2164N（2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷：pri 二 fp.Fr1 =1.1 1743 = 1917pr2 二 fp.Fr2 =1.1 2164 =23802. 驗(yàn)算軸承壽命因Pr1 ： pr2故只需驗(yàn)算2軸承軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同為：L8h 二 1 8 8 300 二 19200h軸承實(shí)際壽命Lh10 = 16670 （Cr ）2 = 34434 19200h具有足夠使用壽命%Pr2所以軸承6206安全，合格。3軸

33、承靜負(fù)荷計(jì)算（省略）（二）高速軸滾動(dòng)軸承校核計(jì)算校核過(guò)程及方法與中間軸承相同，參考中間軸承計(jì)算方法（三）低速軸滾動(dòng)軸承校核計(jì)算低速級(jí)滾動(dòng)軸承經(jīng)過(guò)計(jì)算選用6209,經(jīng)校核計(jì)算滿足要求，其校核 過(guò)程與中間軸相同（省略）pr1 =1917N pr2 = 2380N五、平鍵聯(lián)接的選用和計(jì)算（一）中間軸與齒輪2的鍵連接選用及計(jì)算, 經(jīng)前面設(shè)計(jì)計(jì)算知本處軸徑為 d2=35mm 由表6.1選擇鍵：10X 8X 40GB/1095-79鍵的接觸長(zhǎng)度 匸L-b=40-10=30接觸高度h = h/2 =8/2 =4mm，由資料【1】鍵靜連接擠壓許用應(yīng) 力 =1202Ti 2 103295二p = 49MPa ：

34、；“dlh 35 30 4則強(qiáng)度足夠，合格Lh10 = 34434h壽命足夠軸承6206安 全，合格（二）高速軸與低速軸上的鍵連接選用及校核方法與中間軸相同，經(jīng)校核強(qiáng)度足夠。過(guò)程省略六、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算（一）高速軸輸入端聯(lián)軸器的選擇高速級(jí)的轉(zhuǎn)速較高，選用有緩沖功能的彈性套柱銷聯(lián)軸器。由表6.5查出載荷系數(shù)K=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc=1.5 19974 = 29961N mm工作轉(zhuǎn)速 n =1420r / min軸徑，電動(dòng)機(jī)d電二28mm, d1 = 28mm查表6.9選用聯(lián)軸器為：TL5YA28 62GB/T4324 -84JA28 44合乎上述工作要求。（二）低速軸輸出端聯(lián)軸器的選擇低速級(jí)

35、同樣選用有緩沖功能的彈性套柱銷聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩鍵連接強(qiáng)度足夠Tc =KT 3 =1.5419427N mm = 62914N *m工作轉(zhuǎn)速 n3 =63.617r/min軸徑， d3 =40mm查表6.7選用金屬滑塊聯(lián)軸器為：D。=60D=110L=70h=16s=0.5七、潤(rùn)滑方式由于所設(shè)計(jì)的減速器齒輪圓周速度較小，低于2m/s，故齒輪的潤(rùn)滑方式選用油潤(rùn)滑，軸承的潤(rùn)滑方式選用脂潤(rùn)滑。考慮到減速 器的工作載荷不是太大，故潤(rùn)滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油(GB5903 1986),牌號(hào)選68號(hào)。潤(rùn)滑油在油池中的深度保持在 68 80mm之間。軸承的潤(rùn)滑脂選用合成鋰基潤(rùn)滑脂(SY14131980)。牌號(hào)為

36、ZL2H。由于軸承選用了脂潤(rùn)滑，故要防止齒輪 的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承將潤(rùn)滑脂稀釋，也要防止?jié)櫥魅缬统刂袑?rùn) 滑油污染。所以要軸承與集體內(nèi)壁之間設(shè)置擋油環(huán)。八、減速器附件1窺視孔及窺視孔蓋：由于受集體內(nèi)壁間距的限制，窺視孔的大小 選擇為長(zhǎng)75mm，寬50mm。蓋板尺寸選擇為長(zhǎng)115mm,寬90mm。 蓋板周圍分布4個(gè)M8的全螺紋螺栓。由于要防止污物進(jìn)入機(jī)體和 潤(rùn)滑油飛濺出來(lái)，因此蓋板下應(yīng)加防滲漏的墊片?？紤]到濺油量不 大，故選用石棉橡膠紙材質(zhì)的紙封油圈即可?？紤]到蓋板的鑄造加 工工藝性，故選擇帶有凸臺(tái)的鑄鐵蓋板。2.通氣器：為防止由于機(jī)體密封而引起的機(jī)體內(nèi)氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙及密封處向外滲漏

37、，使密封失靈。故在窺視孔蓋凸臺(tái) 上加安通氣裝置。由于減速器工作在情節(jié)的室內(nèi)環(huán)境中，故選用結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單的通氣螺塞即可，其規(guī)格為 M10 X1。齒輪的潤(rùn)滑方 式選用油潤(rùn)滑3放油孔及放油螺塞：為了能在換油時(shí)將油池中的污油排出，清軸承的潤(rùn)滑方 式選用脂潤(rùn)滑理油池，應(yīng)在機(jī)座底部油池最低處開(kāi)設(shè)放油孔。選擇放油螺塞規(guī)格 為M12 X1.25。考慮到其位于油池最底部，要求密封效果好，故密 封圈選用材質(zhì)為工業(yè)用革的皮封油圈。4. 油面指示器：為了能隨時(shí)監(jiān)測(cè)油池中的油面高度， 以確定齒輪是否處于正常的潤(rùn)滑狀態(tài)，故需設(shè)置油面指示器。在本減速器中選 用桿式油標(biāo)尺，放置于機(jī)座側(cè)壁，油標(biāo)尺型號(hào)選擇為M12。5. 吊耳和吊耳

38、環(huán)：為了方便裝拆與搬運(yùn)，在機(jī)蓋上設(shè)置吊耳，在機(jī)座上設(shè)置吊耳環(huán)。吊耳用于打開(kāi)機(jī)蓋，而吊耳環(huán)用于搬運(yùn)整個(gè)減 速器?？紤]到起吊用的鋼絲直徑，吊耳和吊耳環(huán)的直徑都取16mm6 定位銷：本減速器機(jī)體為剖分式，為了保證軸承座孔的加工 和裝配精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)接后，在鏜孔之前，在機(jī)蓋與 機(jī)座的連接凸緣上應(yīng)裝配定位銷。定位銷采用圓錐銷，安置在機(jī)體 縱向兩側(cè)的聯(lián)接凸緣得結(jié)合面上，呈非對(duì)稱布置。圓錐銷型號(hào)選用 GB117-86 A6X 50。7. 起蓋螺釘：在機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接凸緣的結(jié)合面上，為了提高密封 性能，常涂有水玻璃或密封膠。因此聯(lián)接結(jié)合較緊，不易分開(kāi)。為 了便于拆下機(jī)蓋，在機(jī)蓋地凸緣上設(shè)置一個(gè)起蓋螺

39、栓。取其規(guī)格為 M8 X 20。其中螺紋長(zhǎng)度為16mm，在端部有一個(gè)4mm長(zhǎng)的圓柱。8. 鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸機(jī)械設(shè)計(jì)箱座壁厚8mm箱蓋壁厚8mm箱蓋凸緣厚度12mm箱座凸緣厚度12mm地腳螺釘直徑20mm (M20)地腳凸緣寬50mm地腳螺釘數(shù)目6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑16mm (M16)蓋與座聯(lián)接螺栓直徑10mm (M10)軸承端蓋螺釘直徑8mm (M8)數(shù)目24檢查孔蓋螺釘直徑8mm (M8)定位銷直徑6mm 小5.59 大6 長(zhǎng)50外箱壁至軸承端面距離45mm箱座底部凸緣寬度50mm低速級(jí)齒頂圓與內(nèi)箱壁距離10mm箱蓋、箱座筋厚6.8mm箱座深度202mm箱座高度220mm九、設(shè)計(jì)小結(jié)三周機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)提前結(jié)束了，由于有兩科設(shè)計(jì)，每天