二級(jí)減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)內(nèi)裝：1設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份2、減速器裝配圖一張3、軸零件圖一張4、齒輪零件圖一張目錄一課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二設(shè)計(jì)要求三設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2. 電動(dòng)機(jī)的選擇3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比ib I. I4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪6. 齒輪的設(shè)計(jì)7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)9. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)四設(shè)計(jì)小結(jié)五參考資料傳 動(dòng) 裝 置 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案?jìng)鲃?dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下）1V帶傳動(dòng)2運(yùn)輸帶3單級(jí)斜齒圓柱齒

2、輪減速器4聯(lián)軸器5電動(dòng)機(jī)6卷筒已知條件1）工作條件：三班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作， 有粉塵。2）使用期限：10年，大修期3年。3）生產(chǎn)批量：10臺(tái)4）生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工 7-8級(jí)精度的齒輪。5）動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流（220/380V）設(shè)計(jì)要求1. 減速器裝配圖一張。2. 繪制軸、齒輪零件圖各一張。3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。設(shè) 設(shè)計(jì)步驟I.計(jì)本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：步運(yùn)輸帶工作拉力F/N2200。運(yùn)輸帶工作速度v/（m/s）1.2 。卷筒直徑D/mm2401）外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)。2）減速器為單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。3）該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于 V帶有緩沖吸振能

3、力，采用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)的影響，并且該工作機(jī) 屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分 為單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，這是單級(jí)圓柱齒輪中應(yīng)用較廣泛 的一種。原動(dòng)機(jī)部分為丫系列二相交流異步電動(dòng)機(jī)?？傮w來(lái)講， 該傳動(dòng)方案滿(mǎn)足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠， 此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率咼。電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求和工作條件選用 丫系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全 封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，額定電壓 380乂2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量 工作機(jī)的有效功率為從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為由

4、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1 7可知：1 : V帶傳動(dòng)效率0.962 :滾動(dòng)軸承效率0.99 （球軸承）3 :齒輪傳動(dòng)效率0.97 （8級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)）4 :聯(lián)軸器傳動(dòng)效率0.99 （彈性聯(lián)軸器）5 :卷筒傳動(dòng)效率0.96 ： 1所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按表13 2推薦的傳動(dòng)比合理范圍，單級(jí)圓柱齒輪減速 器傳動(dòng)比i620而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速/(r/mi n)Y100L2-4314302.22.3所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為ndi nw(525.48 1751.6) r/min付合這 范圍的冋步轉(zhuǎn)速有、10007min 和 1500兩種。綜合考

5、慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊,決定選用同步轉(zhuǎn)速為 1500/min的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表121選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L2-40計(jì)計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i并分配傳動(dòng)比1 p1算-.y傳(1).總傳動(dòng)比i為in mn w動(dòng)(2).分配傳動(dòng)比ii i裝置考慮潤(rùn)滑條件等因素,初定的4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)總-傳1).各軸的轉(zhuǎn)速fI1動(dòng)I軸 n nm 1430r/min比iI1 11 :軸n357.5r/min i并III 軸 n87.2/min分i配卷筒軸nwn87.2r/min傳2).各軸的輸入功率動(dòng)I軸 PFd2

6、.81kw比II 軸 F F 1 22.67kwIII 軸 PP 3 22.56kw卷筒軸 P卷P 4 2 2.51kw3).各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td為I 軸 TTd 1 .8810 4 N mmII 軸 T T 1 2i 7.15 104 N mmIII 軸T T 3 2i 2.82 105 N mm 卷筒軸 T卷 T 4 2 2.76 105N mm1 /軸名功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比，效率1I軸2.81143040.95II軸2.67357.54.1p.96iii軸2.56二一.187.210.98卷筒軸2.51187.2將上述計(jì)算結(jié)果匯總與上表，以備查用。設(shè) 計(jì)V帶 和 帶 輪電動(dòng)

7、機(jī)輸出功率 Pd2.81kw，轉(zhuǎn)速 nm1430r/min，帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i=4，每天工作16小時(shí)。1) .確定計(jì)算功率Pea由機(jī)械設(shè)計(jì)表4.6查得工作情況系數(shù)KA 1.2，故PeaPd 3.37kw2) .選擇V帶類(lèi)型根據(jù)Pea，n1，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖4.11可知，選用A型帶選用A型帶選?。?) .確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1并驗(yàn)算帶速(1) .初選小帶輪基準(zhǔn)直徑ddl由機(jī)械設(shè)計(jì)表4.4，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑ddl90mm,dd1而_2- H100 mm，其中h為電動(dòng)機(jī)機(jī)軸高度，滿(mǎn)足安裝要求。(2) .驗(yàn)算帶速V因?yàn)?m/s v 25m/s，故帶速合適。(3) .計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表4.4

8、，選取dd2355mm，則傳動(dòng)比d d2i23.9dd1，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速匕.366.7 r/mini4) .確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld(1).由式 0.7(dd1 dd2) a。2(dd1dd?)得一,1-、w312 a。890，取 a0750mm(2).計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld由機(jī)械設(shè)計(jì)表4.2選取V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 2240mm1 1 ,J(3).計(jì)算實(shí)際中心距a5) .驗(yàn)算小帶輪上的包角16) .計(jì)算帶的根數(shù)Z(1)計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由dd190mm和口 1430r/min，查機(jī)械設(shè)計(jì)表4.5得 F01.05kw根據(jù)m 1430r/min , i 3.9和a型帶，查機(jī)械設(shè)計(jì)1.J

9、*表 4.7 得 Po 0-17kw查機(jī)械設(shè)計(jì)表4.8得K 0.95，查表4.2得Kl 1.06 ,于是計(jì)算v帶的根數(shù)ZZPea3.372 74Fr1.23.取 3 根。7) .計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值(Fo)min由機(jī)械設(shè)計(jì)表4.1得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q 0.1kg/m， 所以應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F(F)min。8) .計(jì)算壓軸力Fp壓軸力的最小值為9) .帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪為輻條式，取單根帶寬為13mm取帶輪寬為35mm1齒 輪 的 設(shè) 計(jì)1)選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料、齒數(shù)并初選螺旋角BJ t, _1 - - J(1) 按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

10、。(2) 運(yùn)輸機(jī)為 般工作機(jī)器，載荷較平穩(wěn)，速度不咼， 故選用8級(jí)精度。(3) 材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表 6.1大小齒輪都選用 45鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為 220HBS,260HBS者 材料硬度差為40HBS 選小齒輪齒數(shù)乙24，則大齒輪齒數(shù)Z2 i乙98(5)初選螺旋角B =138級(jí)精度 大小齒輪 材料均為45鋼(調(diào)質(zhì))2) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎 曲疲勞強(qiáng)度校核。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定式中各項(xiàng)數(shù)值：因載荷較平穩(wěn)，初選 心=1.5由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.5，取 d 1由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)Ze 1898 MPa由機(jī)械設(shè)計(jì)

11、圖6.19，查得Zh 2.44一般取Z =0.750.88,因齒數(shù)較少，所以取z 0.8由 式(6-12),N160n 2jLh 60 357.5 1 16 300 88.24 108N- lN18.24 102.01 108Ni24.1由圖6。6查得，心弘1.08,Khn21.15按齒面硬度查圖6.8得 Hlim1 600MPa ,H lim 2560 MPa ,取 SH min 2 1.5 71300 4.1 12.44 189.8 0.8 0.99 23() mm 44.1mm 4.1修正d1t : ；取h(648 644)/2 646MPa 設(shè)計(jì)齒 輪參數(shù)1 ZeZhZ Zd1t646

12、3 2KtT1 U 1 (ZEZH Z Z )2 d u ( h )由表6.2查得，Ka 1.00由圖6.10查得，Kv 1.03由圖6.13查得，K 1.05一般斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)取，K 1 1.4，此處K 1.2貝卩 K KaKvK K 1.00 1.03 1.05 1.21.30選取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn 2mm3) 齒輪主要幾何尺寸：圓整中心距，取a 126mm則arccosmn(Z1arccos2 (24 98) 14.482a12 126I I計(jì)算分度圓直徑和齒寬4) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度(1).確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由機(jī)械設(shè)計(jì)第127頁(yè)，取Y=0.7, y 0.88由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.9

13、查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 十 !|極限Flim1 240MPa ；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 / * - I JF lim 2 220MPa ；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.7取彎曲疲勞壽命系數(shù)K fn1 0.90， K fn2 0.94 ；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，應(yīng)力修正系數(shù)Y=2,有計(jì)算載荷系數(shù)K ；查取齒形系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.4查得YFa1 2.60 ； YFa2 2.19查取應(yīng)力校正系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.4查得Ysai 1.595 ； Ysa2 1.80(2).校核計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。由于齒輪的模數(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

14、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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.71并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m 2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)，取Z2103。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)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)。(5).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖首先考慮大齒輪，因齒輪齒頂圓直徑大于 160mm而又小于 500mm故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。繪制大齒輪零件圖如下。 其次考慮小齒輪，由于小齒輪齒頂圓直徑較小，若米用齒輪結(jié)構(gòu)， 不宜與軸進(jìn)行安裝，故采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，其零件圖見(jiàn)滾動(dòng)軸承和 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)部分。滾(一).軸的設(shè)計(jì)動(dòng)軸I.輸

15、出軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T承和由 上可知 P 2.56kw，n87.2rmi n，傳動(dòng)5T2.82 10 N mm軸的n .求作用在齒輪上的力設(shè)因已知低速大齒輪的分度圓直徑計(jì)2T而 Ft2737.86Nd2in.初步確定軸的最小直徑材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取C 110，于是dmin 1.5dmin由于鍵槽的影響，故35.63mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d o為了使所選的軸直徑d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器 型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tea KaT，查機(jī)械設(shè)計(jì)表10.1，取Ka 1.5，則：按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tea應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查手

16、冊(cè)，選用LX3型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為1250000N mm。半聯(lián) 軸器的孔徑d 38mm，故取半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L 82mm，半聯(lián)軸 器 與 軸 配 合 的 轂 孔L 60mmIDHIIVV VT HIV.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) .根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1) .為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I - U段右端需制出一軸 肩，故取U -川段的直徑dn m 42mm ；左端用軸端擋圈定位。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L 60mm，為了保證軸端擋圈只 壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I -U段的長(zhǎng)度應(yīng)比L 小 2 3mm，現(xiàn)取 I n 58mm2) .初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)

17、受有徑向力和軸向力的作用， 故選用深溝球軸承。按照工作要求并根據(jù)dn m 42mm，查手冊(cè)表6-1選取軸承代號(hào)為 7009AC的角接觸球軸承，其尺寸為d D B 45mm 75mm 16mm，故 d 皿即 町 45mm; 而l刑町 30mm。3) .取安裝齒輪處的軸端W - V的直徑dv 48mm ；齒輪的左端 與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的跨度為 55mm為 了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸端應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 l W V 53mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h 0.07d， 故取h 4mm，則軸環(huán)處的直徑dv 56mm。軸環(huán)寬度 b 1.4h，取 I v 刑 10mm

18、。4) .軸承端蓋的總寬度為10mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離I 30mm，故l 口 皿 40mm。5) .取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a 12mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取js 10mm，已知滾動(dòng)軸承寬度 T 16mm，大齒輪輪轂長(zhǎng)度“-IL 55mm，貝U至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。(2) .軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。 按d w v由機(jī) 械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-1查得平鍵截面b h 14mm 9mm， 鍵槽用

19、鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為45mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合H 7有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配額為H;；同樣，半n6聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為12mm 8mm 50mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)度配合來(lái)保k6證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。(3) .確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)表11.4，取軸端倒角為2 45 。V.求軸上的載何首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。 作為簡(jiǎn)支梁的軸的 支撐跨距L2 L344.6mm 44.6mm 89.2mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的1載荷水平面H垂直

20、面V支反力F彎矩M總彎矩M185127N mm， M262535N mm扭矩T危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算處的截面C處的M h、M v及M的值列如下： W .按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面 (即危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(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，取一0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2 查得60MPai1因此ca 1，故安全。VD .精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1).判斷危險(xiǎn)截面截面A,n ,川,b只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配 合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按

21、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面a, n ,川,b均無(wú)需校 核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看， 截面W和V處過(guò)盈 配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大。截面V的應(yīng)力集中的影響和截面W的相近，但截面V不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截面C上最然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大(過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中 均在兩端)，而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面切顯然更不必校核。截面W為危險(xiǎn)截面，截面W的左右兩側(cè)均 需校核。(2) .截面W左側(cè)抗彎截面系數(shù) W 0.1d30.1 4539112.5mm3抗扭截面系數(shù) WT 0.2d30.2 4531822

22、5mm344 626截面W左側(cè)的彎矩 M : MM_, 44.26 35501 N mm44.6截面W上的扭矩T : T 282000 N mmM截面上的彎曲應(yīng)力：b 3.9MPaW截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：t T 15.47MPaWr彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎應(yīng)力， m 0，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈沖循環(huán)應(yīng)變力，m 15.47/2 7.74 MPa Vr * :J - I |/a b 3.9MPa , a m 7.74MPa軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表 11.2得B 640MPa，1 275MPa，1 155MPa。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及 按機(jī)械設(shè)計(jì)附表1.6查取。因 200.0

23、4， D坐1.07，可查得d 45d 451.92，1.30又由機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.8并經(jīng)插值可得軸的材料的敏性系數(shù)為q 0.82， q 0.85故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由機(jī)械設(shè)計(jì)查圖2.9 ,數(shù) 0.760.75 ;由附圖3-3軸按磨削加工，由B 640MPa查圖2.12，軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即q 1，則綜合系數(shù)為已知碳鋼的特性系數(shù)0.1 0.2，取0.05 0.1，取于是，計(jì)算安全系數(shù)故可知其安全。0.10.05Sea值，則抗彎截面系數(shù)：W0.1d30.148311059.2mm3抗扭截面系數(shù)：Wt0.2d30.1483322118.4mm截面W右側(cè)的彎矩M : MM144.62635501 N m

24、m(3).截面W右側(cè)44.6截面W上的扭矩T : T截面上的彎曲應(yīng)力:截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力:282000N mmM 3.2MPaWT T 12.75MPaWt彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎應(yīng)力,m 0，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈沖循環(huán)應(yīng)變力,m 12.75/26.375MPaa b 3.2MPa , a m 6.375MPakkk過(guò)盈配合處的，由機(jī)械設(shè)計(jì)附表1.4,取 0.8,用插值法得k 3.42，k 2.74，的扭轉(zhuǎn)尺寸系0.92軸按磨削加工，由 b 640MPa查圖2.12 ,0.92故得綜合系數(shù)為所以軸在截面W右側(cè)的安全系數(shù)為故該軸在截面W右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。毗.繪制軸的工作圖，如下：(二).齒輪軸的設(shè)計(jì)

25、I .輸出軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T由上可知 P 2.67kw,n357.5r;mi n,4T 7.15 10 N mmn .求作用在齒輪上的力因已知低速小齒輪的分度圓直徑2T而 Ft2774 NdiFa 716.4Nin.初步確定軸的最小直徑材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3 ,取C=120, 于是.;1 -dmin C3i-n 23.46mm ,由于鍵槽的影響，故 y nnf c _ I J1dmin 1.05dmin 24.6mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝帶輪處的直徑di n ,取di n 25mm，根據(jù)帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸，取I n 35mm。IV .齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).根

26、據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1) .為了滿(mǎn)足帶輪的軸向定位要求，i -n段右端需制出一軸肩， 故取n - n段的直徑dn皿30mm ；2) .初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用， 故選用深溝球軸承。按照工作要求并根據(jù)dn n 30mm ,查手冊(cè)1.J*表6-1選取軸承代號(hào)為 7007AC的角接觸球軸承，其尺寸為d D B 35mm 62mm 14mm，故 d皿即 d町麵 35mm ;而l刑町32mm。3) .由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端V - W的直徑 dv刑53.55mm , lv刑60mm。軸肩高度h 0.07d，故取h 3mm，則軸環(huán)處的直徑 d即v d可町

27、42mm。軸環(huán)寬度b 1.4h，取 l iv v l 刑町 6mm。4) .軸承端蓋的總寬度為15mm (由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求， 取端蓋 的外端面與半聯(lián)軸 器右端面間的距離l 30mm，故l n 皿 45mm。5) .取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a 12mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s 6mm，已知滾動(dòng)軸承寬度T 14mm ,，貝U至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。(2) .軸上零件的周向定位r 7帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按 d】由機(jī)械設(shè)計(jì)課程 V/ jr. I I/設(shè)計(jì)手冊(cè)表4

28、-1查得平鍵截面b h 8mm 7mm，鍵槽用鍵I I-I,槽銑刀加工，長(zhǎng)為28mm。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)度配 合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。(3) .確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)表11.4，取軸端圓角2 45。(三).滾動(dòng)軸承的校核軸承的預(yù)計(jì)壽命Lh 8 8 2 365 46720hI .計(jì)算輸出軸承(1).已知n 87.2 r min ， 兩軸承的徑向反力FR1 Fr2513.2N由選定的角接觸球軸承7009AC軸承內(nèi)部的軸向力Fs 0.63Fr(2).由輸出軸的計(jì)算可知Fa 707N因?yàn)?FS1 Fa 323.3N707N1030.3N Fs2，故軸承n被“壓緊

29、”，軸承 I 被“放松”，得：Fa2 FS1 Fa 323.3N 707N1030.3N(3). Fai/Fri0.63 , Fa2,Fr22.01，查手冊(cè)可得e 0.68由于 Fai/Frie,故 Xi1,Yi0；FA2/Fr2 e,故 X20.41,丫20.87(4).計(jì)算當(dāng)量載荷R、B由機(jī)械設(shè)計(jì)表8.7，取fp1.5，則(5).軸承壽命計(jì)算-八一-寧7由于R P2，取R 829.5N ,查表8.8取ft 1 ,角接觸球軸承，取3，查手冊(cè)得7009AC型角接觸球軸承的Cr 25.8KN，貝Ur-j故滿(mǎn)足預(yù)期壽命。鍵 聯(lián) 接I.帶輪與輸入軸間鍵的選擇軸徑d 25mm，輪轂長(zhǎng)度L 35mm，查

30、手冊(cè)，選 A型平設(shè) 計(jì)鍵，其尺寸為b 8mm， h 7mm， L28mm (GB/T1095-2003)n.輸出軸與齒輪間鍵的選擇軸徑d 48mm，輪轂長(zhǎng)度L 45mm，查手冊(cè)，選 A型平鍵，其尺寸為b 14mm， h 9mm， L45mm (GB/T1095-2003)川.輸出軸與聯(lián)軸器間鍵的選擇軸徑d 38mm，輪轂長(zhǎng)度L 50mm，查手冊(cè)，選A型平鍵，其尺寸為b 12mm， h 8mm， L50mm(GB/T1095-2003)箱減速器的箱體采用鑄造(HT200)制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用H7配合.is61. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪

31、廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用浸油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油 攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H大于40mm 為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接 表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為633. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8mm，圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4. 對(duì)附件設(shè)計(jì)A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 M8緊

32、固B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。iC油標(biāo)：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 .D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E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 F吊鉤：在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.減速器機(jī)

33、體結(jié)構(gòu)尺寸如下：iZ名稱(chēng)符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚10箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度15箱座底凸緣厚 度25地腳螺釘直徑M16地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián) 接螺栓直徑d2 = （0.50.6）dfM81軸承端蓋螺釘直徑d3=（ 0.40.5）dfM81視孔蓋螺釘直 徑d4 = （0.30.4）dfM5 定位銷(xiāo)直徑d =（ 0.70.8）d26d f， d 1， d 2 至外機(jī)壁距離1查機(jī)械設(shè)計(jì)課 程設(shè)計(jì)手冊(cè)表11-2161814d f , d2至凸緣邊緣距離廠y丨1查機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表11-22216外機(jī)壁至軸承座端面距離J11 = C1 + C2 +（812）48大