單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器(13號(hào))

1、 一級(jí)減速器 前 言 設(shè)計(jì)目的:機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是：（1） 通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的的理論與實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。（2） 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。（3） 通過(guò)制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件的工作能力，確定尺寸及掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)

2、單機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。（4） 學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。I目錄設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)1第一章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案11.1 傳動(dòng)方案11.2 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)2第二章 電動(dòng)機(jī)的選擇22.1 計(jì)算過(guò)程22.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型22.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量22.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速32.1.4 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速42.1.5 計(jì)算各軸輸入功率、輸出功率42.1.6 計(jì)算各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩42.2 計(jì)算結(jié)果5第三章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算53.1 已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容53.2 設(shè)計(jì)步驟63.3 帶傳動(dòng)的計(jì)算結(jié)果83.4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8第四章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)

3、計(jì)計(jì)算9第五章 軸的設(shè)計(jì)145.1軸的概略設(shè)計(jì)145.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核155.2.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)155.2.2 高速軸的校核175.2.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)195.2.4 低速軸的校核205.3軸上零件的固定方法和緊固件22II5.4軸上各零件的潤(rùn)滑和密封23第六章 軸承的選擇及校核23 6.1軸承的選擇與校核236.1.1軸承的選擇.236.1.2軸承的校核23 6.2 聯(lián)軸器的選擇及校核266.3鍵的選擇及校核計(jì)算27第七章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)287.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)287.2 減速器齒輪潤(rùn)滑方式29第八章 附件設(shè)計(jì)及選擇298.1 軸承端蓋298.2 窺視孔和視孔蓋298.3 通氣

4、器308.4 放油堵308.5 油標(biāo)30設(shè)計(jì)小結(jié)31參考文獻(xiàn)32 III設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)參數(shù)符號(hào)單位數(shù)值輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速nrpm120輸送機(jī)主軸扭矩TNm（Nmm） 300(3.0105)工作年限y年10每天工作時(shí)間h小時(shí)16第一章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案1.1 傳動(dòng)方案 傳動(dòng)方案已給定，外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)，減速器為一級(jí)圓柱齒輪減速器。方案簡(jiǎn)圖如1.1所示。圖 1.1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖 一級(jí)減速器中齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱布置，因而沿齒向載荷分布均勻，相較不對(duì)稱分布的減速器來(lái)講，軸的剛性相對(duì)較小。 1.2 該方案的優(yōu)缺點(diǎn) 該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V帶有緩沖吸振能力，采用 V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)的影響，

5、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。 減速器部分一級(jí)圓柱齒輪減速，這是減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱分布，原動(dòng)機(jī)部分為 Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(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)效率高。第二章 電動(dòng)機(jī)的選擇2.1 計(jì)算過(guò)程 2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型 按工作要求和工況條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，電壓為 380V，Y 型。 2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需的功率為PW=（120300）/9550=3.8kw由電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的傳

6、動(dòng)總效率為式中、分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和工作機(jī)的傳動(dòng)效率。取0.96（帶傳動(dòng)），0.99（軸承），0.97（齒輪精度為8級(jí)），0.99（彈性聯(lián)軸器），則：總=0.894所以4.24根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選額定功率為5.5kW的電動(dòng)機(jī)。2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 工作機(jī)軸轉(zhuǎn)速為=120 取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比2-4，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比3-5，則從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)軸的總傳動(dòng)比合理范圍為6-20。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為120.00 =720 2400 r/min綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4，將總傳動(dòng)比合理分配給 V帶傳動(dòng)和

7、減速器，就得到傳動(dòng)比方案，如表2.1所示。表2.1 電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min電動(dòng)機(jī)重量kg傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 滿載轉(zhuǎn)速滿載電流總傳動(dòng)比V 帶減速器Y132S-45.5144011.60 68.00 12 3 4 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4，主要外形尺寸見表 2.2。圖2.1 電動(dòng)機(jī)安裝參數(shù)表2.2 電動(dòng)機(jī)主要尺寸參數(shù)中心高外形尺寸底腳安裝尺寸地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸裝鍵部位尺寸HLHDABKDEFG13247531521614012388010332.1.4 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速軸 480 軸 120 工作機(jī)軸 120.000 2.1.5 計(jì)算各軸輸入功率、輸出功率各

8、軸輸入功率軸 =4.240.96=4.0704軸 =4.07040.990.97=4.000工作機(jī)軸 =40.990.99=3.9204各軸輸出功率軸 =4.07040.99=4.0297軸 =40.99=3.96 工作機(jī)軸 =3.960.99=3.88 2.1.6 計(jì)算各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為28.119 軸輸入轉(zhuǎn)矩80.984 軸輸入轉(zhuǎn)矩318.333工作機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩311.9985 各軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.99。2.2 計(jì)算結(jié)果 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理后填入表 2.3中。 表 2.3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果軸名功率P（kw）轉(zhuǎn)矩T（Nm）轉(zhuǎn)速n傳

9、動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出r/mini電動(dòng)機(jī)軸4.658 30.892 1440.000 30.960 軸4.07044.0297 80.98480.174 480 40.960 軸4.0003.96 318.333315.149120 1.000 0.980 工作機(jī)軸3.9204 3.88311.9985308.879 120 第三章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)的已知條件包括：所需傳遞的額定功率；小帶輪轉(zhuǎn)速；大帶輪帶輪轉(zhuǎn)速與初選帶傳動(dòng)傳動(dòng)比=3。3.2 設(shè)計(jì)步驟（1）確定計(jì)算功率 查得工作情況系數(shù)KA=1.1。故有： =1.14.24 =4.664 （2）選擇V

10、帶帶型 據(jù)和選用A帶。（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，取小帶輪直徑=100。 2）驗(yàn)算帶速v，有： = =7.54 m/s 因?yàn)?.54 m/s在5m/s30m/s之間，故帶速合適。 3）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑 1003=300 取=300（4）確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1)初定中心距=3892)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 =1453 選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=14003）計(jì)算實(shí)際中心距 =373.5 中心距變動(dòng)范圍：373.5-0.0151400 = 352.5 373.5+0.031400 = 415.5 （5）驗(yàn)算小帶輪上的包角=180-（300-100）0.1535=1

11、49.317 90（6）計(jì)算帶的根數(shù)z1）計(jì)算單根V帶的額定功率由100和1440r/min查得 P=1.32據(jù)=1440r/min，=3和A型帶，查得 P=0.17查得=0.95，=0.93，于是： =(+) =(1.32+0.17)0.930.95 =1.32 2）計(jì)算V帶根數(shù)z 3.5 故取4 根。（7）計(jì)算單根V帶的初拉力最小值查得A型帶的單位長(zhǎng)質(zhì)量q=0.1kg/m。所以 =130.42 N應(yīng)使實(shí)際拉力大于（8）計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值為： =1006.11 N3.3 帶傳動(dòng)的計(jì)算結(jié)果 把帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)結(jié)果記入表中，如表 3.1。 表 3.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)帶型A中心距373.5小帶

12、輪直徑100包角149.317 大帶輪直徑300帶長(zhǎng)1400帶的根數(shù)4初拉力130.42 N帶速7.54 m/s壓軸力1006.11 N3.4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d=38 因?yàn)樾л喼睆?100300因此小帶輪結(jié)構(gòu)選擇為實(shí)心式。因此V帶尺寸如下：d1=1.8d=1.838=68.4L=1.6d=1.638=60.8B=(z-1)e+2f=(4-1)15+29=63da=+2ha=100+22.75=105.5大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d=25 因?yàn)榇髱л喼睆?300因此大帶輪結(jié)構(gòu)選擇為腹板式。因此V帶尺寸如下：d1=1.8d=1.825=45L=1.6d=1.625=40B=(z-1)e+2

13、f=(4-1)15+29=63da=+2ha=300+22.75=305.5第四章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選用斜齒圓柱齒輪，齒輪1材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，齒輪2材料為45 鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS。初選齒輪1齒數(shù)20，齒輪2齒數(shù)86，初選螺旋角14。按齒面接觸強(qiáng)度： 齒輪1分度圓直徑其中：載荷系數(shù)，選1.6齒寬系數(shù)，取1端面重合度，查得0.75，0.89，則1.64齒輪副傳動(dòng)比，=4區(qū)域系數(shù)，查得2.433材料的彈性影響系數(shù)，查得189.8許用接觸應(yīng)力，查得齒輪1接觸疲勞強(qiáng)度極限600。查得齒輪2接觸疲勞強(qiáng)度極限550。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：（設(shè)2班制，一年工作300天，工作1

14、0年）480283001013.82 3.455 查得接觸疲勞壽命系數(shù)0.93，0.95取失效概率為，安全系數(shù)1，得：=558=522.5則許用接觸應(yīng)力= =540.25有=52.45 圓周速度1.32 齒寬152.45 =52.45 模數(shù)2.54 2.252.54 =5.71552.45/5.715=9.18縱向重合度0.318120tan14=1.59 計(jì)算載荷系數(shù)：已知使用系數(shù)1.25；根據(jù)1.32 ，8級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)1.04；用插值法查得8級(jí)精度、齒輪1相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)1.42 ；查得彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒向載荷分布系數(shù)1.3；查得齒間載荷分配系數(shù)1

15、.2；故載荷系數(shù)1.251.041.21.42 =2.21 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑 52.45 =58.41 計(jì)算模數(shù)：2.83按齒根彎曲強(qiáng)度：計(jì)算載荷系數(shù)1.251.041.21.3=2.03 根據(jù)縱向重合度1.59 ，查得螺旋角影響系數(shù)0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)=21.89 =94.14 查取齒形系數(shù)：查得2.72 ，2.20 查取應(yīng)力校正系數(shù)： 1.57，1.784查得齒輪1彎曲疲勞極限500查得齒輪2彎曲疲勞極限380取彎曲疲勞壽命系數(shù)0.93，0.95計(jì)算彎曲疲勞使用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)1.4，得=332.14 =257.86 計(jì)算齒輪的并加以比較=0.0129 =0.01

16、52 齒輪2的數(shù)值大則有：=1.84 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)，取模數(shù)2，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算的分度圓直徑58.41 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。則有：(58.41cos14)/228取28，則4 28=112 實(shí)際傳動(dòng)比i=4 齒輪傳動(dòng)比差值為= (4-4)/4100%=0%幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距：=144.28將中心距圓整為145mm。按圓整后的中心距修正螺旋角：=12因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。計(jì)算齒輪分度圓直徑：57.14 228.57 計(jì)算齒輪1寬度：157.14 =57.14 圓整后取

17、60。齒輪2寬度55。表4.1 各齒輪主要參數(shù)名稱代號(hào)單位高速級(jí)低速級(jí)中心距 amm134傳動(dòng)比 i 4模數(shù) mnmm2螺旋角 12端面壓力角a20嚙合角 a20齒數(shù) z 28112分度圓直徑dmm57.14228.57齒頂圓直徑damm61.14232.57齒根圓直徑dfmm52.14223.57齒寬 bmm6055螺旋角方向 右旋左旋材料 40Cr(調(diào)質(zhì))45 鋼(調(diào)質(zhì))齒面硬度 HBS280HBS240HBS第五章 軸的設(shè)計(jì)5.1軸的概略設(shè)計(jì)（1）材料及熱處理根據(jù)工作條件，初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（2）按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算。算出軸徑時(shí)，若最小直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵

18、槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。當(dāng)該軸段界面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5%-7%，當(dāng)該軸段界面上有兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%-15%。查得A=103126，則取A=110。軸22.43軸35.40 （3）裝V帶輪處以及聯(lián)軸器處軸的直徑考慮鍵槽對(duì)各軸的影響，則各軸的最小直徑分別為：軸24.001軸38.654將各軸的最小直徑分別圓整為：=25，=40。5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核5.2.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高速軸的軸系零件如圖所示圖5.1 高速軸的結(jié)構(gòu)各軸段直徑及長(zhǎng)度的確定d11：軸1的最小直徑，d11=25。d12：密封處軸段，根據(jù)大帶輪的軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（氈圈密封）d12應(yīng)比d11大5-10，取d12

19、=31。d13：安裝滾動(dòng)軸承處軸段，d13較d12大1-5mm，選取軸承型號(hào)為角接觸球軸承7207C，根據(jù)軸承內(nèi)圈尺寸取d13=35。d14：過(guò)渡軸段，考慮軸承安裝的要求，根據(jù)軸承安裝選擇d14=42。d15：齒輪處軸段，由于小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，小齒輪齒頂圓直徑d15=57.14。d16：過(guò)渡軸段，要求與d14軸段相同，d16=d14=42。d17：滾動(dòng)軸承軸段，d17=d13=35。各軸段長(zhǎng)度的確定l11：根據(jù)大帶輪或者聯(lián)軸器的尺寸規(guī)格確定，取l11=40。l12：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取l12=65.6l13：由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取l13=30l1

20、4：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和小齒輪的寬度確定，取l14=10l15：由小齒輪的寬度確定，取l15=60l16：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和小齒輪的寬度確定，取l16=10l17：由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取l17=32圖5.2高速軸的尺寸圖1表5.1高速軸各段尺寸直徑d11d12d13d14d15d16d172531354257.14 4235長(zhǎng)度l11l12l13l14l15l16l174065.630106010325.2.2 高速軸的校核已知條件：高速軸傳遞的扭矩=80.984 ，轉(zhuǎn)速=480，齒輪的螺旋角=12 ，小齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪分度圓直徑=53.59 。齒輪1的作用力圓周力 2834

21、.44徑向力1051.8軸向力1020.3 齒輪2的作用力與齒輪1的作用力大小相等，方向相反。（1）畫出軸的受力簡(jiǎn)圖，受力簡(jiǎn)圖如下圖所示；（2）支撐反力，在水平面上為其中帶輪壓軸力=1137.69 如高速軸結(jié)構(gòu)圖所示 =92.1 =63.5 =63.5=980 =1137.69 -1307.38 -929.95 =-1025.69 式中負(fù)號(hào)表示與圖中所示力的方向相反，以下同。在垂直平面上為=1417.22465.04 -1232.52 =1417.24軸承1的總支承反力為=1723.04軸承2的總支承反力為=1749.46 （3）彎矩計(jì)算在水平面上a-a剖面右側(cè)-1099.64 63.50 =

22、-65131.315 a-a剖面左側(cè)-69827.06 -897.20 =-94281.286 b-b剖面為-92662.731 在垂直面上為-89992.2 合成彎矩a-a剖面左側(cè)130336.32 合成彎矩a-a剖面右側(cè)111088.63合成彎矩b-b剖面92662.73（4）轉(zhuǎn)矩80980 齒輪軸和b-b處彎矩較大，且該點(diǎn)軸頸較小，故b-b剖面為危險(xiǎn)剖面。其抗彎截面系數(shù)為=4207.11 抗扭截面系數(shù)為=8414.22 最大彎曲應(yīng)力為22.03 扭剪應(yīng)力為9.6 按彎扭合成進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)0.6，則當(dāng)量應(yīng)力為24查得60 ，故強(qiáng)度滿足要求

23、。5.2.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)低速軸的軸系零件如圖所示圖5.3 低速軸的結(jié)構(gòu)圖各軸段直徑及長(zhǎng)度的確定d21：滾動(dòng)軸承軸段，d21=50，選取軸承型號(hào)為角接觸球軸承7210C。d22：軸環(huán)，根據(jù)齒輪以及軸承的定位要求d22=57。d23：齒輪處軸段，d23=52。d24：滾動(dòng)軸承處軸段d24=50。d25：密封處軸段，根據(jù)密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（氈圈密封）確定，d25=48。d26：軸3的最小直徑，d26=d2min=40。各軸段長(zhǎng)度的確定l21：由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取l21=35。l22：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和大齒輪的寬度確定，取l22=12.5l23：大齒輪寬度，取l23=53l24：根據(jù)箱體的結(jié)

24、構(gòu)和大齒輪的寬度以及軸承型號(hào)確定，取l24=47.5l25：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取l25=57.6l26：，根據(jù)減速器的具體規(guī)格確定取l26=84圖5.4低速軸的尺寸圖表5.2低速軸各段尺寸直徑d21d22d23d24d25d26505752504840長(zhǎng)度l21l22l23l24l25l263512.55347.557.6845.2.4 低速軸的校核齒輪2的作用力與齒輪1的作用力大小相等，方向相反。圓周力2834.44 徑向力1051.8 軸向力1020.3 （1）畫出軸的受力簡(jiǎn)圖，受力簡(jiǎn)圖如下圖所示；（2）支撐反力，在水平面上為如低速軸結(jié)構(gòu)圖所示 =109.6 =64 =

25、64525.9525.1 在垂直平面上為1417.22 1416.78軸承A、B的總支承反力為1511.64 1510.96 （3）彎矩計(jì)算在水平面上a-a剖面左側(cè)33657.6在水平面上a-a剖面右側(cè)33606.4 在垂直面上a-a剖面為90702.08 合成彎矩，a-a剖面左側(cè)96745.550 合成彎矩，a-a剖面右側(cè)96727.749 （4）轉(zhuǎn)矩318333 因a-a剖面右側(cè)彎矩較大，同時(shí)截面還作用轉(zhuǎn)矩，因此此截面為危險(xiǎn)剖面。已知低速大齒輪鍵槽=16,=5。其抗彎截面系數(shù)為10645.63 抗扭截面系數(shù)為22911.25 最大彎曲應(yīng)力為9.09 扭剪應(yīng)力為13.8 按彎扭合成進(jìn)行校核計(jì)

26、算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)0.6，則當(dāng)量應(yīng)力為18.89 查得60 2m/s時(shí)，軸承潤(rùn)滑方式為油潤(rùn)滑；當(dāng)2m/s時(shí)，軸承潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑。低速大齒輪線速度為1.84 m/s，軸承潤(rùn)滑方式選擇為脂潤(rùn)滑。脂潤(rùn)滑型號(hào)選擇為：ZG-S石墨鈣基潤(rùn)滑脂。密封件的選擇上選氈封油圈，主要是考慮結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，由于減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氈封油圈的條件已經(jīng)滿足減速的設(shè)計(jì)要求。并且氈封油圈工作性能可靠。選擇的氈圈材料是半粗羊毛氈，型號(hào)為氈圈31 JB/TQ4606。第六章 軸承、聯(lián)軸器及其鍵的選擇與校核6.1軸承的選擇與校核6.1.1軸承的選擇軸承類型選擇為角接觸球軸承。軸選軸承為：7207C

27、； 軸選軸承為：7210C； 所選軸承的主要參數(shù)見表6.1。表 6.1 所選軸承的主要參數(shù)軸承代號(hào)基本尺寸/mm安裝尺寸/mm 基本額定 /kN dDBdaDa動(dòng)載荷Cr靜載荷C0r7207C357217426530.5207210C509020578342.8326.6.2軸承的校核高速軸承查滾動(dòng)軸承樣本可知，軸承7207C的基本額定動(dòng)載荷Cr=30.5kN，基本額定靜載荷Cr0=20kN。1.求兩軸承受到的徑向載荷和將軸系零件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。其中A點(diǎn)總支反力=1723.04 NB點(diǎn)總支反力=1749.46 N。2.求兩軸承的軸向力根據(jù)軸承型號(hào)初選e=0.4，

28、因此可估算629.816 N699.784 N外部軸向力566.888N因此1719.3 N699.784 N計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷=0.085 =0.034利用插值法得0.45,0.406。再計(jì)算：3.求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P0.99 0.4000 P2，故只需驗(yàn)算1軸承。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為10（年）300（天）16（小時(shí)）=48000h。=58609h48000h 軸承具有足夠壽命。低速軸承查滾動(dòng)軸承樣本可知，軸承7210C的基本額定動(dòng)載荷Cr=42.8kN，基本額定靜載荷Cr0=32kN。1.求兩軸承受到的徑向載荷Fr1和Fr2將軸系零件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。其

29、中A點(diǎn)總支反力=1511.64 NB點(diǎn)總支反力=1510.96 N。2.求兩軸承的軸向力Fa軸承派生軸向力Fd=efr 其中，e為判斷系數(shù)，其值由的大小確定，由于現(xiàn)軸向力Fa未知，故先初選e=0.4，因此可估算478.28 N629.13 N軸向力647.8449349N因此1276.97 N629.13 N=0.0399 =0.0197 利用插值法得0.412 ,0.389 。再計(jì)算：492.63 N611.82 N1259.67 N611.82 N=0.0394 =0.0191 兩次計(jì)算的值相差不大，因此確定0.412 ,0.389 ，1259.67 N，611.82 N。3.求軸承的當(dāng)量

30、動(dòng)載荷P1.0535 0.3890 =利用插值法得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為對(duì)軸承1 X1=0.44,Y1=1.3598對(duì)軸承2 X2=1,Y2=0根據(jù)工況，查得載荷系數(shù)fP=1.2。P1=fP（X1Fr1+Y1Fa1）=2686.81 NP2=fP（X2Fr2+Y2Fa2）=1887.38 N4.驗(yàn)算軸承壽命因P1P2，故只需驗(yàn)算1軸承。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為10（年）300（天）16（小時(shí)）=48000h。=449137 h48000h 軸承具有足夠壽命。6.2 聯(lián)軸器的選擇及校核由于設(shè)計(jì)的減速器伸出軸40 ，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五篇-軸及其聯(lián)接表5-2-4選取聯(lián)軸器：主動(dòng)端：J型

31、軸孔、A型鍵槽、40 、 84從動(dòng)端：J1型軸孔、A型鍵槽、40、84 J4084選取的聯(lián)軸器為：TL7 GB/T4323 J14084聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=270.664 ，查得工況系數(shù)KA=1.3，聯(lián)軸器承受的轉(zhuǎn)矩為351.86 查得該聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩為500，因此符合要求。6.3鍵的選擇及校核計(jì)算高速軸端鍵選擇的型號(hào)為鍵A834 GB/T1096鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=34-8=26，輪轂鍵槽的接觸高度為k=h/2=3.5，根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得150MPa，則其擠壓強(qiáng)度73.00 MPa150MPa滿足強(qiáng)度要求。低速軸齒輪處鍵選擇的型號(hào)為鍵A1649 GB/T1096

32、鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=49-16=33，輪轂鍵槽的接觸高度為k=h/2=5，根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得150MPa，則其擠壓強(qiáng)度63.73 MPa150MPa滿足強(qiáng)度要求。低速軸端聯(lián)軸器鍵選擇的型號(hào)為鍵A1278 GB/T1096鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=78-12=66，輪轂鍵槽的接觸高度為k=h/2=4，根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得150MPa，則其擠壓強(qiáng)度51.78 MPa150MPa滿足強(qiáng)度要求。第七章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體是減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

33、兼作潤(rùn)滑油的油箱。機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸，主要根據(jù)地腳螺栓的尺寸，再通過(guò)地板固定，而地腳螺尺寸又要根據(jù)兩齒輪的中心距a來(lái)確定。設(shè)計(jì)減速器的具體結(jié)構(gòu)尺寸如下表：表7.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱體壁厚=0.025+188箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑20地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑16機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）10軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）8，至外機(jī)壁距離課程設(shè)計(jì)手冊(cè)26、22、16，至凸緣邊距課程設(shè)計(jì)手冊(cè)24、20、14大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離15外機(jī)壁至軸承座端面距離527.2 減速器齒輪潤(rùn)滑方式減速器齒

34、輪的潤(rùn)滑方式選擇為浸油潤(rùn)滑，浸油潤(rùn)滑主要適用于圓周速度v12m/s的齒輪傳動(dòng)。傳動(dòng)件浸入有種的深度要適當(dāng)，既要避免攪油損失太大，又要保證充分的潤(rùn)滑。油池要有一定的深度和貯油量。第八章 附件設(shè)計(jì)及選擇8.1 軸承端蓋軸承端蓋選擇為凸緣型軸承端蓋，以方便拆裝及軸承游隙調(diào)整。8.2 窺視孔和視孔蓋窺視孔應(yīng)位于箱體頂部，能夠看到齒輪嚙合情況，視孔蓋板一般采用鋼板或鑄鐵支撐，用M5-M10螺栓進(jìn)行緊固。8.3 通氣器通氣器主要作用是保持箱體內(nèi)外氣壓均勻，避免由于跑和造成箱體內(nèi)氣壓上升，造成滲油或漏油。附圖通氣器可用于清潔、多塵等環(huán)境。8.4 放油堵放油孔的位置，位于箱體油池最低處，并保證螺孔內(nèi)徑低于箱體底座內(nèi)壁。放油孔用螺栓堵住，安裝時(shí)應(yīng)加封油圈以加強(qiáng)密封。8.5 油標(biāo)油標(biāo)位于齒輪箱