級(jí)材料成型及控制工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)—一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器

1、 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目： 一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 二級(jí)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)11級(jí)材料成型及控制工程班 級(jí)11材料本2班學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 教師職稱 目 錄 第一部分 緒論1 第二部分 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2 2.1 課題題目 2 2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 2 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 2 2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 2第三部分 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3 3.1 減速器結(jié)構(gòu) 3 3.2 電動(dòng)機(jī)選擇 3 3.3 傳動(dòng)比分配 5 3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 6第四部分 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算7 4.1 齒輪材料和熱處理的選擇7 4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算7 4.3 齒

2、輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12第五部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算13 5.1 軸的材料和熱處理的選擇 13 5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑 17 5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 5.2.3 軸的強(qiáng)度校核 17第六部分 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇21 6.1 軸承的選擇及校核 21 6.2 鍵的選擇計(jì)算及校核 22 6.3 聯(lián)軸器的選擇 23第七部分 減速器潤(rùn)滑、密封及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算24 7.1 潤(rùn)滑的選擇確定 24 7.2 密封的選擇確定 24 7.3減速器附件的選擇確定 25 7.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算26 第八部分 總結(jié)27參考文獻(xiàn)28計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果

3、 第一部分 緒論1.1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是“機(jī)械設(shè)計(jì)”、“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”等相關(guān)課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，主要有以下幾個(gè)方面的目的。（1） 綜合運(yùn)用“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程及其他有關(guān)先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行一次較全面的訓(xùn)練，使理論知識(shí)緊密聯(lián)系實(shí)際，并進(jìn)一步使這些知識(shí)得到鞏固和加深。（2） 學(xué)會(huì)從機(jī)械功能的要求出發(fā)，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型，制定設(shè)計(jì)方案，正確計(jì)算零件的工作能力，確定它的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力。（3） 通過機(jī)械課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生在計(jì)算、繪圖、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料等基本技能。1.2

4、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容機(jī)械設(shè)計(jì)通常包括以下內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書確定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、連接件、潤(rùn)滑密封盒聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算；機(jī)體結(jié)構(gòu)及附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配工作圖與零件工作圖；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，進(jìn)行總結(jié)與答辯。1.3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的步驟1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求和工作條件；通過查閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料，觀看錄像或參觀實(shí)物與模型等，對(duì)比各傳動(dòng)裝置的性能、結(jié)構(gòu)及工藝性；準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)所需的資料和工具，擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃。2. 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)和傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)擬定傳動(dòng)方案；選定電動(dòng)機(jī)的類型和型號(hào)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)與

5、動(dòng)力參數(shù)（如確定總傳動(dòng)比同時(shí)分配各級(jí)傳動(dòng)比；計(jì)算各軸上的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩）；設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的主要參數(shù)和尺寸。3. 設(shè)計(jì)減速器裝配草圖初步繪制減速器裝配草圖；進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軸系部件設(shè)計(jì)；校核軸和鍵連接的強(qiáng)度以及滾動(dòng)軸承的壽命；設(shè)計(jì)箱體和附件的結(jié)構(gòu)。4設(shè)計(jì)正式減速器裝配圖繪制減速器裝配圖；標(biāo)注主要尺寸、配合、零件序號(hào)；編寫標(biāo)題欄、零件明細(xì)表、減速器特性表及技術(shù)要求等。5.繪制零件工作圖繪出零件的必要視圖；標(biāo)注尺寸、公差及表面粗糙度；編寫技術(shù)要求和標(biāo)題欄等。6.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書寫明整個(gè)設(shè)計(jì)的主要計(jì)算和一些技術(shù)說明。7.總結(jié)和答辯計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果第二部分 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2.1

6、課題題目 一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器（用于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器）2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力f=1800n，輸送帶的工作速度v=1.5 m/s，輸送機(jī)滾筒直徑d=260 mm。 (附：運(yùn)輸帶繞過滾筒的損失通過效率計(jì)算，取效率=0.97)2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較平穩(wěn)；兩班制（每班工作8小時(shí)），要求減速器設(shè)計(jì)壽命為10年，大修期為3年，中批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為380/220v。2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖f=1800nv=1.5m/sd=260mm 計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果第三部

7、分 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1 減速器結(jié)構(gòu)3.1.1 選定減速器傳動(dòng)級(jí)數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，該減速器采用一級(jí)傳動(dòng)型式。 本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)3.2 電動(dòng)機(jī)選擇3.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型按照工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380v，y系列。3.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率1、選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率課程設(shè)計(jì)中傳動(dòng)裝置的工作條件為不變載荷下連續(xù)工作，故要求所選電動(dòng)機(jī)的額定功率不小于所需的電動(dòng)機(jī)的功率,電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過熱，通常無須校核發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。所需電動(dòng)機(jī)功率為 式中 工作及所需的功率，； 電動(dòng)機(jī)之輸送帶總功率。 式中 f工作機(jī)的工作

8、阻力，n; 工作機(jī)的線速度，傳動(dòng)裝置的總效率應(yīng)為組成傳動(dòng)裝置的各部分效率之乘積，即 故總效率 pw=2.7kw 計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果式中帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、滾筒、聯(lián)軸器及軸承的傳動(dòng)效率，查附表a-4選取。 ?。X輪精度為8級(jí)），（齒輪聯(lián)軸器），（滾子軸承）則 2、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為使傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)合理，可根據(jù)工作機(jī)的轉(zhuǎn)速要求和傳動(dòng)裝置中各級(jí)傳動(dòng)的合理傳動(dòng)比范圍推算出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍，推算公式為 式中 電動(dòng)機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍，r/min 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的合理范圍；各傳動(dòng)副的合理傳動(dòng)比范圍（按表2-1選取） 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min。滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為 查表得v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比； 齒輪傳動(dòng)的傳

9、動(dòng)比（圓柱齒輪）則 總傳動(dòng)比的合理范圍；故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有總=0.842pd=3.208kw計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)可查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，如下方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)重量/n傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比總帶齒輪1y160m1-8475072011809.4233.142y132m1-64100096073012.573.1443y112m-441500144047018.853.55.385綜合考慮選用y132m1-6電動(dòng)機(jī)3.3、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1、確定總傳動(dòng)比 （滿載轉(zhuǎn)

10、速和工作機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速） 2、分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 （式中 帶傳動(dòng)和齒輪的傳動(dòng)比） 為使v帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取，則齒輪傳動(dòng)比為 3.4、動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算3.4.1、各軸的轉(zhuǎn)速（將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為1軸、2軸等） （小齒輪軸轉(zhuǎn)速）綜合考慮，選用：y132m1-6型電動(dòng)機(jī)，齒輪傳動(dòng)比：n1 =384 r/min計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果 （大齒輪軸轉(zhuǎn)速） （滾筒轉(zhuǎn)速） 3.4.2 計(jì)算各軸輸入功率 13軸的輸出功率分別為輸入功率乘軸承效率0.98. 3.4.3 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩 13軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為輸入轉(zhuǎn)矩乘以軸承效率0.98.n2 =110.2 r/minn3=110.2 r

11、/minp1=3.08kwp2=2.93kwp3=2.84kwt0 =31.91nmt1 =76.6nmt2 =253.92nmt3 =246.12nm計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果 第四部分 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 齒輪材料和熱處理的選擇4.1.1 齒輪的材料選擇 因?yàn)檩d荷有輕微振動(dòng)，傳動(dòng)速度不高，傳動(dòng)無特殊要求，屬于一般的齒輪傳動(dòng)，故兩齒輪均可用軟齒面齒輪。由機(jī)械設(shè)計(jì)，表10-1選擇小齒輪材料為45cr鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280hbs；大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）鋼表面淬火，齒面硬度為240hbs。兩者硬度相差40hbs 第三部分已經(jīng)確定齒輪精度為8級(jí)4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 按齒

12、面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪 （1）初選螺旋角=14 （2）由于傳動(dòng)過程中粉塵較多選用閉式傳動(dòng),故選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)由于本設(shè)計(jì)中的減速器是軟齒面的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能力主要由齒面接觸疲勞強(qiáng)度決定，其設(shè)計(jì)公式 （3）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1) 試選載荷系數(shù)。2) 由第三部分已知，3) 按軟齒面齒輪對(duì)稱安裝，由機(jī)械設(shè)計(jì)選取齒寬系數(shù)。4) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) 計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果5) 。6) 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。7) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-26查得則8) 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次

13、數(shù)9) 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)；。10) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)s=111) 許用接觸應(yīng)力 （4）設(shè)計(jì)計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑，代入以上參數(shù)的值。 1.計(jì)算圓周速度。 2. 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h及計(jì)算齒寬b計(jì)算齒寬b及模數(shù)h lim1=570mpah lim2=500mpan1=1.106109n2=3.17108kn1=0.93kn2=0.96h1=530.1mpah2=480mpah=505.05mpa計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果 3. 計(jì)算縱向重合度= 4. 計(jì)算載荷系數(shù)k 已知使用系數(shù)=1,根據(jù)v=1.1m/s,8級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù);由表1

14、0-4查得 由圖10-13查得1.3由表10-3查得故載荷系數(shù)k= 5. 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 6. 計(jì)算模數(shù)4.2.2按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，公式為 1)計(jì)算載荷系數(shù) 2)根據(jù)縱向重合度,查得螺旋角影響系數(shù) 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)1) 查取齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、由機(jī)械設(shè)計(jì)表查得2.59, 2.20,k=2.04計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果 1.596 1.782) 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；3) 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)， 0.92 4)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 5)計(jì)算大小齒輪的并加以比較大

15、齒輪的數(shù)值較大2、設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由于接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于齒根彎曲疲勞計(jì)算的模數(shù)，取,已滿足彎曲強(qiáng)度.為了滿足接觸疲勞強(qiáng)度,需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).故實(shí)際傳動(dòng)比f1=317.86mpaf2=249.72mpa計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即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)4.2.3 主要參數(shù)選擇及幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距(2)按圓整后的中心距修正螺旋角(3)計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑(4)計(jì)算齒輪寬度圓整后取齒輪傳動(dòng)參數(shù)表名稱符號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距amm125傳動(dòng)比i3.482模數(shù)mmm2

16、.0壓力角20螺旋角齒數(shù)z2794分度圓直徑d1mm55.79194.22基圓直徑dbmm52.43182.51齒頂圓直徑damm59.91198.32齒根圓直徑mm50.61189.02齒寬bmm6560材料45cr45熱處理狀態(tài)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)齒面硬度hbs2802404.2.4齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪齒頂圓直徑da1=50mm160mm，采用實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪；大齒輪齒頂圓直徑da2=500mm160mm，采用腹板式結(jié)構(gòu)的齒輪。小齒輪考慮到小齒輪尺寸較小，沒有安裝鍵的的空間，所以小齒輪不用鍵連接，將齒輪和軸做成一體，即齒輪軸，大齒輪則需要把齒輪和軸分開制造，采用圓頭普通平鍵連接。初選軸的直徑為50mm（

17、后面軸的設(shè)計(jì)再具體設(shè)計(jì)并校核），查附表c-18得齒寬b=14mm，鍵高h(yuǎn)=9mm，根據(jù)齒輪寬度b2=60mm取鍵長(zhǎng)l=50mm。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)求得大齒輪的各個(gè)幾何尺寸，并作簡(jiǎn)圖如下： a=125mmd1=55.79mmd2=194.22mmb=55.79計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果 第五部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1低速軸(2軸）的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1 低速軸材料和熱處理的選擇采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)書，得其許用彎曲應(yīng)力-1=55mpa。5.1.2 初步確定低速軸的最小直徑1) 軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩2) 初定軸的最小直徑先按課本式（15-2）初步估計(jì)軸的最少直徑。材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。

18、根據(jù)課本表15-3，取考慮到軸要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有兩個(gè)鍵槽存在，故將估算直徑加大5%10%，取為33.8241.365.1.3 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)整體初步設(shè)計(jì)為滿足減速器的構(gòu)圖要求將齒輪安排在箱體內(nèi)部偏置,軸承安裝在兩側(cè)，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器。故軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)為階梯軸，外伸端軸徑最小，向內(nèi)逐段增大，根據(jù)軸上零件的安裝與固定要求初步確定裝配方案，設(shè)計(jì)有7個(gè)軸徑，如下圖 軸上零件的定位 零件的軸向定位如以上簡(jiǎn)圖所示，帶輪左端（軸端）可用螺母加上擋圈定位，右端用軸肩定位；端蓋直接用螺桿裝在機(jī)座上(2)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 軸段1（外伸端）直徑的最小，為了方便安裝聯(lián)軸器，故先選聯(lián)軸器。-1=5

19、5mpaa0=126103dmin=30.737.6mm增大后：dmin=33.8241.36mm聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查課本表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故=1.3,，則：按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)不小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，選用gys5型凸緣式聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為: 孔徑:35 mm 與軸的最小直徑相符，故取d1=35mm要對(duì)安裝在軸段的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段2上應(yīng)有軸肩，軸肩的高度h=（0.070.1）d1=2.453.5，d2=d1+2h=39.942，考慮到軸段與標(biāo)準(zhǔn)密封圈配合，應(yīng)取密封件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑，查附錄d選用d=40mm的毛氈圈，故軸段2的直徑mm。軸段3上安裝軸承，軸段3必須滿足軸承內(nèi)徑的

20、標(biāo)準(zhǔn)，暫取軸承型號(hào)為7209c，其內(nèi)徑d=45mm，故取軸段3的直徑。軸段4為軸肩，給軸承定位，根據(jù)7009c軸承的安裝尺寸，取軸段4的直徑。軸段5為軸肩，給齒輪定位，取。軸段6上安裝齒輪，為了便于安裝，取直徑。軸段7上安裝軸承，同一根軸上一般安裝相同的軸承，因此。2確定各軸段的長(zhǎng)度軸段1的長(zhǎng)度應(yīng)比半聯(lián)軸器轂長(zhǎng)短23mm，已知半聯(lián)軸器轂長(zhǎng)為82mm，故取。軸段3應(yīng)與7009c 軸承的寬度相同，故取。軸段6的長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪轂長(zhǎng)短23mm，齒輪轂長(zhǎng)為65mm，故取。軸段5為軸環(huán)，取。通常從齒輪端面開始，為避免轉(zhuǎn)動(dòng)零件與不動(dòng)零件干涉，取齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離h=12mm?？紤]箱體鑄造誤差，軸承內(nèi)端面

21、應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，取，考慮上下軸承座的連接，取軸承座的寬度c=50mm，根據(jù)軸承外圈直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，的軸承端蓋厚度e=10mm，同時(shí)軸承端蓋與箱體之間需加裝墊片調(diào)整軸承游隙，一般，高速級(jí)端面與低速級(jí)端面距f=10mm，為避免轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)軸器與不動(dòng)的軸承端蓋干涉，取聯(lián)軸器端面與軸承蓋的距離k=30mm，至此，相應(yīng)軸段的長(zhǎng)度就可確定：各軸段的直徑和各軸段的長(zhǎng)度尺寸如圖： d1=35mmd2=40mmd3=45mmd4=52mmd5=54mmd7=45mml180mml3=19mml663mml5=8mml269mml482mml736mm計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果 依圖，由相關(guān)參數(shù)及計(jì)算得軸的

22、支點(diǎn)和軸上受力點(diǎn)間的跨距：3軸上零件的周向固定。為了保證良好的對(duì)中性，齒輪和軸選用過盈配合，聯(lián)軸器與軸選用，與軸承內(nèi)圈配合的軸頸選用k6。齒輪及聯(lián)軸器均采用a型普通平鍵連接，分別為鍵14*9gb/t 1096-2003及鍵10*8gb/t 1096-2003。4軸上倒角及圓角，為保證7009c軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊(cè)推薦，取軸肩圓角半徑為1.5mm，為方便加工，其他軸肩圓角半徑均取為1.5mm，軸的左右端倒角均為（3） 計(jì)算輸出軸（2軸）上斜齒輪受力。 圓周力= =22591000/194.22=2667.09n 徑向力2667.09=1002.68n軸向力=2667.09

23、=689.76n（4） 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑 1.軸的受力分析.畫軸的受力分析簡(jiǎn)圖如圖（a）將齒輪傳給軸的分散力簡(jiǎn)化為集中力，并作用在輪轂寬度的中點(diǎn)。 2. 水平支反力（如圖b） =2667.09/2=1333.55n 垂直支反力（如圖d） l122mml2120mml3131mmft2=2667.09nfr2=1002.68nfa2=689.76n=1333.55n計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果 3.畫彎矩圖。在水平面上彎矩如圖（c）所示 在垂直面上彎矩如圖（e）所示，a-a剖面左側(cè)彎矩為 合成彎矩如圖（f）所示，a-a剖面左側(cè)彎矩為 a-a剖面右側(cè)彎矩為 4.畫轉(zhuǎn)矩如圖（g)所示 5.軸的彎

24、扭合成強(qiáng)度校核。由以上計(jì)算的最大彎矩 因減速器為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，取，則 ，軸的彎矩合成強(qiáng)度滿足要求。w=8971.52-1=55mpaca=25.1mpa計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果5.2 高速軸（1軸）的設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.1 高速軸材料和熱處理的選擇材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理 許用彎曲應(yīng)力5.1.2 初步確定高速軸的最小直徑1) 軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2) 初定軸的最小直徑先按課本式（15-2）初步估計(jì)軸的最少直徑。材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)課本表15-3，取5.2.3 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案 分析減速器的結(jié)構(gòu)，知高速軸上零件的裝配方案如下：帶輪、軸承端蓋、右軸承、齒輪、左軸承依次從

25、軸的右端向左安裝，左端只安裝軸承及其端蓋，如下圖： 零件的軸向定位 如以上簡(jiǎn)圖所示，帶輪右端（軸端）可用螺母加上擋圈定位，左端用軸肩定位；端蓋直接用螺桿裝在機(jī)座上；左軸承左端靠端蓋定位，右端用軸肩定位；齒輪和軸為一體；右軸承左端用軸肩定位，右端用端蓋定位。 零件的周向定位帶輪用鍵定位；軸承用過盈配合定位 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定1段：該段為最小軸，已計(jì)算得?？紤]到有一個(gè)鍵槽，將該軸徑加大5%，修正后， -1=55mpap1=3.08kwn1=384r/mina0=126103計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果查相關(guān)書籍，取d1=25mm，按帶輪配合取公差m6。帶輪寬度為(1.52)d，取該段長(zhǎng)l150m

26、m。采用a型鍵14*9gb/t 1096-2003連接。2段：在1段的基礎(chǔ)上形成軸肩，軸肩高度h=（0.070.1）d，取h=0.1d，則d2=d1+2h=25+20.125mm=30mm。端蓋總寬度為10mm（由減速器及軸承端蓋設(shè)計(jì)而定），取伸出部分長(zhǎng)度為20mm，則l230mm。3段：此段裝軸承，軸段3必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，取軸承型號(hào)為7307ac，其內(nèi)徑d=35mm，寬度b=17mm故取軸段3的直徑，因軸承右端靠端蓋固定，因此,取4段與6段：為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以及加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為2mm，則d4=d6=d3+2h=39mm，長(zhǎng)度取22mm，則

27、l4=l622mm。5段：此段是齒軸一體的位子（設(shè)計(jì)尺寸與小齒輪齒根直徑相近），其尺寸略大于小齒輪的相關(guān)尺寸，取l5=65mm。7段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d7=35mm，左端同樣靠端蓋固定，取l713mm。由以上分析可得軸的支點(diǎn)和軸上受力點(diǎn)的跨距：各軸段的直徑和長(zhǎng)度尺寸如圖示：（4）計(jì)算輸入軸上斜齒輪受力 圓周力= =276.61000/55.79=2746.01n 徑向力2746.01=1032.35n軸向力=2746.01=710.17nd1=25mml150mmd2=30mml230mmd3=35mml3=35mmd4=d6=39mml4=l622mmd5=50mm

28、l565mmd7=35mml713mml1=54.5mml2=54.5mml3=75mmft1=2746.01nfr1=1032.35nfa1=710.17n5.2.4 按抗彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 1.軸的受力分析.軸的受力分析如高速軸，將齒輪傳給軸的分散力簡(jiǎn)化為集中力，并作用在輪轂寬度的中點(diǎn)。 2. 水平支反力 =2746.01/2=1373.01n 垂直支反力 3.水平面上彎矩 垂直面上彎矩,齒輪剖面左側(cè)彎矩為 合成彎矩，齒輪剖面左側(cè)合成彎矩為 齒輪剖面右側(cè)合成彎矩為 4.轉(zhuǎn)矩 5.軸的彎扭合成強(qiáng)度校核。由以上計(jì)算的最大彎矩 因減速器為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，取，則 ，軸的彎矩合成強(qiáng)度滿足要求。=13

29、73.01n-1=55mpaca=7.66mpa計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果第六部分 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核6.1.1選用軸承：因?yàn)辇X輪是斜齒圓柱齒輪，考慮承受軸向和徑向載荷，主從動(dòng)輪均選用角接觸軸承（=）。在第五部分已經(jīng)選用相關(guān)軸承，且都是成對(duì)選用， 各軸承相關(guān)尺寸如下：軸承代號(hào)相關(guān)尺寸基本額定負(fù)荷ddb低速軸(2軸）7209c45851929.823.8高速軸（1軸）7307ac35802132.824.86.1.2軸承的校核 輸入軸（1軸）軸承選擇7207c。1.根據(jù)設(shè)計(jì)條件，軸承的預(yù)期壽命為：由以上可知：2.對(duì)于70000c型軸承，按機(jī)械設(shè)計(jì)書表13-7，軸承派生

30、軸向力，其中e為表13-5中的判斷系數(shù)，初步取e=0.4，因此可估算： 查機(jī)械設(shè)計(jì)書表13-5，仿照例題13-1進(jìn)行插值計(jì)算，得： ，再計(jì)算 兩次計(jì)算的值相差不大，因此確定，3.求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 查表13-5得：因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有輕微沖擊，?。?，則因,所以按軸承1的受力大小校核故，所選軸承符合要求 （2）、輸出軸（2軸）軸承選擇7209c。 1.根據(jù)設(shè)計(jì)條件，軸承的預(yù)期壽命為： 由以上可知：2.對(duì)于70000c型軸承，按機(jī)械設(shè)計(jì)書表13-7，軸承派生軸向力，其中e為表13-5中的判斷系數(shù)，初步取e=0.4，因此可估算： 查機(jī)械設(shè)計(jì)書表13-5，仿照例題13-1進(jìn)行插值計(jì)算，得： ，再計(jì)算 兩次

31、計(jì)算的值相差不大，因此確定，3.求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷查表13-5得：因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有輕微沖擊，?。?，則因,所以按軸承1的受力大小校核故，所選軸承符合要求計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果6.2 鍵的選擇計(jì)算及校核材料選擇及其許用擠壓應(yīng)力選擇45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2，在有輕微沖擊的情況下取其許用擠壓應(yīng)力，由第五部分已知：齒輪及聯(lián)軸器均采用a型普通平鍵連接，分別為鍵14*9gb/t 1096-2003及鍵10*8gb/t 1096-2003。帶輪采用a型鍵14*9gb/t 1096-2003連接(1）齒輪處：d=47mm l=65mm t=259n.m選擇鍵b=14mm l=l-b=51mm h

32、=9mm ; (2)聯(lián)軸器：d=35mm l=82mm t=259n.m 選擇鍵b=10mm l=l-b=72mm h=8mm （3）帶輪：d=25mm l=50mm t=76.6n.m選擇鍵b=14mm l=l-b=36mm h=9mm 故，以上鍵的選取合理6.3 聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，在第五部分已選gys5型凸緣式聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為:400n.m 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查課本表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故=1.3,，則：故，聯(lián)軸器選用合理齒輪鍵：聯(lián)軸器：帶輪：k=1.3=336.7=400合格計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果第七部分 減速器潤(rùn)滑、密封及箱體主

33、要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算7.1 潤(rùn)滑的選擇確定7.1.1潤(rùn)滑方式 1.齒輪v=1.112 m/s 應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要， 選用浸油潤(rùn)滑 2.軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑7.1.2潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量 1.齒輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油，最低最高油面距1020mm， 需油量為1.5l左右 2.軸承潤(rùn)滑選用2l3型潤(rùn)滑脂，用油量為軸承間 隙的1/31/2為宜7.2密封形式 1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封 選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封3.軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部 軸的外伸端與透蓋的間隙，由于v3（m/s），故選用 氈封圈（40 jb/zq4606-1986)加以密封.4. 軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部7.3箱體及附屬部件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì):參考設(shè)計(jì)手冊(cè)表11（鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸），初步取如下尺寸：箱座壁厚：，取，箱蓋壁厚：，取，箱體凸緣厚度：箱座，箱蓋，箱底座v=1.1m/s油面距1020mm油量為1.5lv3（m/s），選用： 氈封圈（40 jb/zq4606-1986)計(jì) 算 及 說 明計(jì)算結(jié)果加強(qiáng)肋厚度：箱座，箱蓋，地腳螺釘直徑：，取，型號(hào)為：螺栓gb/t m20400 （設(shè)計(jì)手冊(cè)p42，表3-