機(jī)械設(shè)計(jì)斜齒輪

1、- 0 - 目錄 一、傳動方案的分析和擬定一、傳動方案的分析和擬定.- 2 - 二、電動機(jī)的選擇二、電動機(jī)的選擇.- 3 - 2.1、電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇、電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇.- 3 - 2.2、電動機(jī)容量的選擇、電動機(jī)容量的選擇.- 3 - 2.3、確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速：、確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速：.- 4 - 三、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算三、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算.- 5 - 3.1、傳動裝置所要求的總傳動比為：、傳動裝置所要求的總傳動比為：.- 5 - 3.2、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù).- 5 - 四、傳動件的設(shè)計(jì)四、傳動件的設(shè)計(jì).- 8 -

2、 4.1、高速級大小齒輪傳動設(shè)計(jì)、高速級大小齒輪傳動設(shè)計(jì)(斜齒輪斜齒輪).- 8 - 4.2、低速級大小齒輪傳動設(shè)計(jì)（直齒輪）、低速級大小齒輪傳動設(shè)計(jì)（直齒輪）.- 12 - 五、軸的設(shè)計(jì)五、軸的設(shè)計(jì).- 16 - 5.1高速軸的設(shè)計(jì)：高速軸的設(shè)計(jì)：.- 16 - 5.2、中間軸的設(shè)計(jì)：、中間軸的設(shè)計(jì)：.- 17 - 5.3、低速軸的設(shè)計(jì)：、低速軸的設(shè)計(jì)：.- 18 - 六、軸及軸承的校核六、軸及軸承的校核.- 21 - 6.1、從動輪受力計(jì)算。、從動輪受力計(jì)算。.- 21 - 6.2、高速軸的校核、高速軸的校核.- 21 - 七、鍵的選擇與校核七、鍵的選擇與校核.- 24 - 7.1、高速軸

3、、高速軸鍵鍵：.- 24 - 7.2、中間軸鍵：、中間軸鍵：.- 24 - 7.3、低速軸鍵：、低速軸鍵：.- 24 - 八、聯(lián)軸器的選擇八、聯(lián)軸器的選擇.- 26 - 8.1、高速軸（輸入軸）、高速軸（輸入軸）.- 26 - 8.2、低速軸（輸出軸）、低速軸（輸出軸）.- 26 - 九、減速器的各部位附屬零件的設(shè)計(jì)九、減速器的各部位附屬零件的設(shè)計(jì).- 27 - 十、減速器的潤滑與密封十、減速器的潤滑與密封.- 29 - 十一、設(shè)計(jì)心得十一、設(shè)計(jì)心得.- 30 - 十二、參考文獻(xiàn)十二、參考文獻(xiàn).- 31 - - 1 - 一、傳動方案的分析和擬定一、傳動方案的分析和擬定 帶式輸送機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動。

4、電動機(jī) 1通過聯(lián)軸器 2將動力傳入兩級圓柱 齒輪減 速器3，再通過聯(lián)軸器4，將動力傳至輸送機(jī)滾筒5，帶動輸送帶6工作。 圖 1-1 帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖 1電動機(jī)；2聯(lián)軸器；3兩級圓柱齒輪減速器； 4聯(lián)軸器；5滾筒；6輸送帶 - 2 - 二、電動機(jī)的選擇 2.12.1、電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇、電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 經(jīng)綜合分析，選用 Y 系列三相交流異步電動機(jī)，此系列電動機(jī)具有高效節(jié) 能、噪聲小、振動小、運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)。 Y 系列電動機(jī)，額定電壓為 380V，額定頻率為 50HZ.。 本設(shè)計(jì)中電動機(jī)采用封閉式結(jié)構(gòu)。 2.22.2、電動機(jī)容量的選擇、電動機(jī)容量的選擇 電動機(jī)所需

5、工作效率為： a w d P P 而工作機(jī)所需功率由工作機(jī)的帶圓周力 F 和帶速 確定，即： w Pv = w P 1000 Fv 所以 a d Fv P 1000 查課程設(shè)計(jì)表 3-3，設(shè)： 聯(lián)軸器效率：0.99 1 卷筒的傳動效率：0.96 一對軸承的傳動效率：0.99 閉式圓柱齒輪的傳動效率：0.97 由電動機(jī)到運(yùn)輸帶的傳動總效率為 2 4 4 32 2 1 a 則： =0.8504 242 2 4 4 32 2 1 97. 0*99. 0*96 . 0 *99 . 0 a = w P 1000 8 . 04000 1000 Fv Kw2 . 3 所以： =3.76 d P 8504 .

6、 0 1000 8 . 04000 1000 a Fv Kw 由表 12-1 可知，滿足 條件下的三相異步電動機(jī)額定功率 Pe 應(yīng)為 e P d P - 3 - 4.0KW 2.32.3、確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速：、確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速： 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為： min/ 315 0.8100060100060 r D v n =48.53r/min 查表可知，兩級圓柱齒輪減速器一般傳動比范圍為 860，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的 可選范圍為： =（860）48.53 =388.242911.8nin ad min/rmin/r 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1500、1000r/min、750r/min 三種。由min/r

7、 表 8-53 查得電動機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動比列于表 1 中。 表表 1 1 電動機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動比電動機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動比 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 方 案電動機(jī)型號額定功 cd P 同步轉(zhuǎn) 速 滿載轉(zhuǎn) 速 總傳動比 a i 1Y160M1-84.075071514.73 2Y132M2-64.0100096019.78 3Y112M-44.01500144029.67 綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量和帶傳動、減速器的傳動比，可 見第三方案比較適合。因此選定電動機(jī)型號為 Y132S-4。 查表 12-2，對于 Y132S-4 電動機(jī)，額定功率為 4.0Kw，滿載轉(zhuǎn)速 nm=1440r/min，電動機(jī)中心

8、高 H=112mm，軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器，軸段的直 徑和長度分別為 D=28mm，E=60mm。 - 4 - 三、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算三、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算 3.13.1、傳動裝置所要求的總傳動比為：、傳動裝置所要求的總傳動比為： 67.29 53.48 1440 w m a n n i 由傳動方案可知，傳動裝置的總傳動比等于各級傳動比的 nn iiii )1(231201 ., 乘積，所以： ，由傳動系統(tǒng)方案，見傳動系統(tǒng)簡圖，。 i 34231201 iiii1 01 i. 1 34 i 由計(jì)算可得兩級圓柱齒輪減速器的總傳動比26.75，為了便于兩 )*/( 3401

9、 iiii 級圓柱齒輪減速器采用浸油潤滑，當(dāng)兩級齒輪的配對材料相同，齒面硬度 HBS 350，齒寬系數(shù)相等時(shí)，考慮齒面接觸強(qiáng)度接近相等的條件，取高速及傳動 比為 211. 667.293 . 1 12 i 6 12 i取， 所以低速級傳動比為= 12 i945. 4 6 67.29 1 01 i動比分別為所以傳動系統(tǒng)中各級傳6 12 i945 . 4 23 i1 34 i 3.23.2、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為 0 軸（電動機(jī)軸） 、1 軸（減速器高 速軸） 、2 軸（減速器中間軸） 、3 軸（減速器低速軸） 、4 軸（開式圓柱齒輪

10、 傳動高速軸） ； ，依次為電機(jī)與軸 1，軸 1 與軸 2，軸 2 與軸 3，軸 3 01 與軸 4 之間的傳動效率。 1.各軸的轉(zhuǎn)速： min/1440 0 rnn m r/min1440 1 1440 0 1 i n n m = r/min 2 n240 6 1440 12 1 i n - 5 - = r/min 3 n53.48 945. 4 240 23 2 i n r/min53.48 1 3 4 n n 2. 各軸的輸入功率（kw） Kwpp d 76 . 3 0 011 d ppKw72 . 3 99 . 0 *76 . 3 101 1212 ppKw57 . 3 9603 .

11、0 *72 . 3 2112 2323 ppKw43 . 3 9603. 0*57 . 3 3223 3434 ppKw36. 39801. 0*43 . 3 4334 3各軸輸入扭矩的計(jì)算 電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為： d T = d TmN n p m d 94.24 1440 76 . 3 95509550 mNiTT d 69.24 01011 mNiTT05.147 12112 mNiTT97.674 343424 mNiTT54.661 343424 1-3 軸的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承傳動 效率 0.99。 將各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)列于表 2。 - 6 -

12、表表 2 2 各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)各軸的運(yùn)動和動力參數(shù) 軸 號 功 率 KWP/ 轉(zhuǎn) 矩 T/(N.m) 轉(zhuǎn) 速 min)/(rn 傳動比i效率 電動機(jī)軸 3.7624.941440 10.99 1 軸 3.7224.691440 60.9603 2 軸 3.57147.05240 4.4580.9603 3 軸 3.43674.9748.53 4 軸 3.36661.5448.53 10.9801 - 7 - 四、傳動件的設(shè)計(jì)四、傳動件的設(shè)計(jì) 4.14.1、高速級大小齒輪傳動設(shè)計(jì)、高速級大小齒輪傳動設(shè)計(jì)( (斜齒輪斜齒輪) ) 1、選擇材料和熱處理方法，并確定材料的許用接觸應(yīng)力，查表 12-

13、1 有： 小齒輪45 鋼調(diào)質(zhì)處理齒面硬度取 HBS=230 大齒輪45 鋼正火處理齒面硬度取 HBS=190 兩齒輪齒面硬度差為 40HBS，符合軟齒面?zhèn)鲃拥脑O(shè)計(jì)要求，查表 12-6 有， 兩試驗(yàn)齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力分別為 =480+0.93（HBS1-135）=480+0.93（230-135）=568.4MPa 1limH =480+0.93（HBS2-135）=480+0.93（190-135）=531.2MPa lim2H 由表 12-7，按照一般重要性考慮，取接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 1 lim H S 兩材料的許用接觸應(yīng)力分別為 MPa S MPa S H H H H 2 .

14、 531 4 . 568 lim 2lim 2 lim 1lim 1 2.根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式，初步確定小齒輪的分度圓 直徑 小齒輪的轉(zhuǎn)矩為 T1=24690Nmm 原動機(jī)為電動機(jī)，設(shè)在核有中等沖擊，查表 12-3 有 K=1.3 斜齒輪減速器屬閉式軟齒面?zhèn)鲃?，且對稱布置，故 4 . 0 d MPaZE 8 . 1894-12，材料的彈性系數(shù)由表 由于采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?，更具推薦值 1015 度之間，初選，由 13 圖 27Z402045 . 2 11-12 1 ，初選小齒輪齒數(shù)，根據(jù)推薦值區(qū)域系數(shù) H Z 大齒輪齒數(shù)： =162276 112 ZiZ 根據(jù) Z1.Z2 和

15、 ，由圖 12-12 查取端面重合度 139 . 0,78 . 0 - 8 - 68 . 1 9 . 078 . 0 21 因?yàn)?MPa HH 8 . 549 2 2 . 531 4 . 568 2 21 MPa H 4 . 653 2 . 53123 . 1 23 . 1 2 取最小值，所以 H MPa H 8 . 549 所以小齒輪的分度圓直徑 mm ZZ u uKT d H HE d t 08.43) 8 . 549 8 . 189*45. 2 ( 6*68 . 1 *4 . 0 ) 16(*24690*3 . 1*212 2 33 2 1 1 3.確定兩齒輪的模數(shù) 74 . 1 27

16、13cos*08.43cos 1 1 z d m 2 n m取 4.確定實(shí)際螺旋角的大小 mm zzm a n 99.193 13cos*2 )16227(*2 cos2 )( 21 中心距為 取 a=194mm 9742 . 0 )16227(* 194*2 2 )( 2 cos 21 ZZ a mn 的范圍內(nèi)）（符合在所以實(shí)際 208036.13 5.確定兩齒輪的幾何尺寸 1、兩齒輪的分度圓直徑 mmmzd43.55cos/ 11 mmmzd58.332cos/ 22 2、兩齒輪（正常齒制）的齒頂圓直徑分別為25 . 0 , 1 * nan Ch mmmhdd nana 43.632 *

17、11 mmmhdd nana 58.3402 * 22 3、全齒高 - 9 - mmmChh nnan 5 . 4)2( * 4、齒寬 mmdb d 172.2243.55*4 . 0 1 取大齒輪寬度 b2=b=23mm，小齒輪寬度 b1=b2+（510）mm，取 b1=30mm 6、驗(yàn)算兩齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 查表 12-6 得 =190+0.2（HBS1-135）=209MPa 1limF =190+0.2（HBS2-135）=201MPa 2limF 由表 12-7 查得彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)1 lim F S 兩齒輪材料的許用彎曲應(yīng)力分別為 MPa S MPa S F H F H

18、201 209 lim 2lim 2 lim 1lim 1 兩齒輪的當(dāng)量齒數(shù)分別為 28.175 cos 21.29 cos 3 2 2 3 1 1 Z Zv Z Zv 查表 12-5，由線性插值法得兩齒輪的齒形系數(shù)分別為 528. 2)2921.29(* 2930 52 . 2 53 . 2 53 . 2 1 F Y 13 . 2 )15028.175(* 150200 12 . 2 14 . 2 14 . 2 2 F Y 由線性插值法得兩齒輪的應(yīng)力校正系數(shù)分別為 621 . 1 )2921.29(* 2930 62 . 1 625 . 1 62. 1 1 S Y 85 . 1 )15028

19、.175(* 150200 83. 187 . 1 83. 1 2 S Y 斜齒輪的軸面重合度 795 . 0 tan318 . 0 1 Z d 查表 12-13 可得 91 . 0 Y - 10 - 因?yàn)?0196 . 0 209 621 . 1 526 . 2 1 11 F SFY Y 0196 . 0 201 85 . 1 *13 . 2 2 22 F SF YY 取作為標(biāo)準(zhǔn) 1F 所以 MPa YYY mbd F SF n F 201999.54 91 . 0 *85 . 1 *18 . 2 * 68 . 1 *2*43.55*23 24690*3 . 1*2KT2 1 1 1 1 所

20、以兩斜齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 7、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪 1 由于直徑比較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪 2 采用實(shí)心結(jié)構(gòu)。 高速級齒輪傳動的尺寸如表 3 所示。 表表 3 3 高速級齒輪傳動的尺寸高速級齒輪傳動的尺寸 名 稱計(jì) 算 公 式結(jié)果mm/ 模 數(shù)m 2 壓 力 角 20 1 z27 齒 數(shù) 2 z162 傳 動 比i 6 1 d55.43 分度圓直徑 2 d332.58 aa hdd2 11 63.43 齒頂圓直徑 aa hdd2 22 340.58 ff hdd2 11 50.43 齒根圓直徑 ff hdd2 22 327.58 中 心 距 2 21 zzm a 194 105 1

21、bb30 齒 寬 bb 2 23 - 11 - 螺旋角)( 2 arccos 21 ZZ a mn 13.036 4.24.2、低速級大小齒輪傳動設(shè)計(jì)、低速級大小齒輪傳動設(shè)計(jì)（直齒輪）（直齒輪） 1、選擇材料和熱處理方法，并確定材料的許用接觸應(yīng)力，查表 12-1 有： 小齒輪45 鋼調(diào)質(zhì)處理齒面硬度取 HBS=230 大齒輪45 鋼正火處理齒面硬度取 HBS=190 兩齒輪齒面硬度差為 40HBS，符合軟齒面?zhèn)鲃拥脑O(shè)計(jì)要求。 2.確定材料許用應(yīng)力 查表 12-6 有，兩試驗(yàn)齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力分別為 =480+0.93（HBS1-135）=480+0.93（230-135）=568.4MP

22、a 1limH =480+0.93（HBS2-135）=480+0.93（190-135）=531.2MPa lim2H 由表 12-7，按照一般重要性考慮，取接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 1 lim H S 兩材料的許用接觸應(yīng)力分別為 MPa S MPa S H H H H 2 . 531 4 . 568 lim 2lim 2 lim 1lim 1 3.根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 3 2 4 1 54 . 3 1 H E d t Z u uKT d 小齒輪的轉(zhuǎn)矩 mmNT 5 4 10*7497. 6 查表 12-3，取載荷系數(shù) K=1.4 查表 12-4，取彈性系數(shù) MPaZE

23、 8 . 189 取齒寬系數(shù)1 d 代入以較小值MPa2 .531 H 所以有 mmd04.122 1 - 12 - 4.幾何尺寸計(jì)算 齒數(shù)：小齒輪的推薦值 Z1=2040，取 Z1=27， 則 Z2=Z1*4.945=133.515mm 取 Z2=134mm 模數(shù) m=d1/z1=122.04/27=4.52 由表 5-1，取 m=5 中心距 a=m（Z1+Z2）/2=5（27+134）/2=402.5mm 齒寬 mmmmdb d 04.12204.1221 12 取整，取 b2=122mm b1=b2+（510）mm 取 b2=130mm 5.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 SFF YY mbd K

24、T 1 1 2 查表 12-5 ， 時(shí)27 1 Z57. 2 1 F Y60. 1 1 S Y 時(shí)，由線性插值法121 2 Z 16 . 2 100121 100150 14 . 2 18 . 2 18 . 2 F2 ）（Y 81 . 1 100121 100150 79 . 1 83 . 1 79 . 1 S2 ）（Y 查表 12-6 得 =190+0.2（HBS1-135）=209MPa 1limF =190+0.2（HBS2-135）=201MPa 2limF 由表 12-7 查得彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)1 lim F S - 13 - 兩齒輪材料的許用彎曲應(yīng)力分別為 MPa S MPa

25、S F H F H 201 209 lim 2lim 2 lim 1lim 1 兩齒輪的齒根彎曲疲勞應(yīng)力分別為 MPaMPa YY mbd F SF n F 20939.104 60 . 1 *57 . 2 * 5*04.122*122 674970*4 . 1*2KT2 1 11 1 4 1 MPaMPaYY mbd FSF n F 20147.99 KT2 222 1 4 2 所以兩斜齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 6、齒輪其他計(jì)算 分度圓直徑 mmmmmzd135527 11 mmmmmzd6705134 22 齒頂圓直徑 mmhdd aa 1413*21352 11 mmhdd aa 6

26、763*26702 22 齒根園直徑 mmhdd ff 5 . 12775 . 3 *21352 11 mmhdd ff 5 . 66875 . 3 *26762 22 中心距 a=402.5mm 齒寬 b1=130mm，b2=122mm 7、選擇齒輪精度等級 齒輪圓周速度 sm dn v/310. 0 1000*60 04.122*53.48*14 . 3 1000*60 11 1 查表 12-2，選擇齒輪精度為 10 級 小齒輪精度為 10GB/T10095.1-2008 - 14 - 大齒輪精度為 10GB/T10095.1-2008 8、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪 1 由于直徑比較小，采用齒輪軸

27、結(jié)構(gòu)；大齒輪 2 采用腹板式結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式和后續(xù)設(shè)計(jì)的中間配合段直徑計(jì)算，見表 4。低速級 齒 輪傳動的尺寸如表 5 所示。 表表 4 4 低速級齒輪傳動的尺寸低速級齒輪傳動的尺寸 名 稱計(jì) 算 公 式結(jié)果mm/ 模 數(shù)m 5 壓 力 角 20 1 z27 齒 數(shù) 2 z134 傳 動 比i 4.945 1 d135 分度圓直徑 2 d670 aa hdd2 11 141 齒頂圓直徑 aa hdd2 22 676 ff hdd2 11 127.5 齒根圓直徑 ff hdd2 22 668.5 中 心 距 a402.5 )105( 1 bb130 齒 寬 bb 2 122 - 15

28、- 五、軸的設(shè)計(jì)五、軸的設(shè)計(jì) 5.15.1高速軸的設(shè)計(jì)：高速軸的設(shè)計(jì)： 1.選取軸的材料和熱處理方法，并確定軸材料的許用應(yīng)力： 普通用途，中小功率，選用 45 號鋼正火處理，查表 16-1 取，MPa b 600 查表 16-5 得 。 MPa b 55 1 2.估算軸的最小直徑 由表 16-2 查取 A=110，根據(jù)公式 mm n P Ad15.15 1440 76. 3 *110 33 考慮軸端有一鍵槽，將上述軸徑增大 5%，即 15.15*1.05=15.90mm，由圖可 知， 該軸外端安裝聯(lián)軸器，為了補(bǔ)償軸的偏差，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 mNKTTc 4 . 37 1440 76 . 3

29、 *10*55 . 9 *5 . 1 6 查表 16-4，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其型號為 HL1，內(nèi)孔直徑為 16mm，與上 述增大 5%后的軸徑比較，最后選取的最小直徑為 16mm。 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、確定軸上零件的布置方案和固定方式。參考一般減速器結(jié)構(gòu)，將齒輪布 置在軸的中部，對稱于兩端的軸承；齒輪用軸環(huán)和軸套作軸向固定，用 平鍵和過盈配合（H7/r6）做周向固定。右端軸承用軸間和過渡配合 （H7/k6）固定內(nèi)套圈；左端軸承用軸套和過渡配合（H7/k6）固定內(nèi)套 圈。軸的定位則由兩端的軸承端蓋單面軸向固定軸承的外套圈來實(shí)現(xiàn)。 輸出端的聯(lián)軸器用軸間和擋板作軸向固定，用平鍵做周向固定。 2、

30、斜齒輪在工作中會產(chǎn)生軸向力，故兩端采用角接觸球軸承，軸承采用脂 潤滑，齒輪采用油俗潤滑 3、各軸段直徑的確定： 圖二：高速軸示意圖 根據(jù)以上計(jì)算，外伸端直徑 d1=16mm（一般應(yīng)符合所選聯(lián)軸器軸孔標(biāo)準(zhǔn)， 此處選用 HL1 彈性柱銷聯(lián)軸器） ；按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯型， 取通過軸承蓋軸端直徑為 d2=d1+2h=d1+2*0.07*d1=18.24.由于該段處 - 16 - 安裝氈圈，故取標(biāo)準(zhǔn)直徑為 d2=19mm；考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)，取 d3=d7=25mm（兩軸承同型號） ；直徑為 d4 的軸段為軸頭，取 d4=26.5mm【d4 應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列（參見表 16-3） 】 ；軸環(huán)直

31、徑 d5=d4+2h=30.21mm，根據(jù)軸承安裝直徑，查手冊得 d6=28mm。 4、軸的各段長度的確定 因?yàn)檠b小帶輪的電動機(jī)軸徑，又因?yàn)楦咚佥S第一段軸徑裝配mmd16 1 大帶輪，查手冊，取,mmd161mmL201 因?yàn)榇髱л喛枯S肩定位，所以取,=35mm，mmd192 2 L 段裝配軸承，取mm，選用 7205AC 軸承， 3 d 253dmmL363 段是定位軸承，取，（取轉(zhuǎn)轂寬度為 4 d mmd 5 . 264mmL214 B2=23mm，L4 比 B2 短 13mm） 段裝配齒輪直徑：判斷是否做成齒輪軸 d5=30.21mm，L5=4.23mm 5 d 裝配軸承所以=28mm，

32、=15.77mm 6 d 6 d 6 L ， mmd25 7 mmL16 7 表表 5 5 高速軸各軸段尺寸大小高速軸各軸段尺寸大小 d/mmL/mm 11620 21935 32536 426.521 530.214.23 62815.77 72516 5.25.2、中間軸的設(shè)計(jì)：、中間軸的設(shè)計(jì)： 1、材料：選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理，查表 16-1 取，=110MPa b 600 0 A 2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 確定軸上零件的布置方案和固定方式。參考一般減速器結(jié)構(gòu)，將齒輪布置 軸的中部，對稱于兩端的軸承；齒輪用軸環(huán)和軸套作軸向固定，用平鍵和 過盈配合（H7/r6）做周向固定。右端軸承用軸間和

33、過渡配合（H7/k6）固 定內(nèi)套圈；左端軸承用軸套和過渡配合（H7/k6）固定內(nèi)套圈。軸的定位則 由兩端的軸承端蓋單面軸向固定軸承的外套圈來實(shí)現(xiàn)。輸出端的聯(lián)軸器用 軸間和擋板作軸向固定，用平鍵做周向固定。 2. 斜齒輪在工作中會產(chǎn)生軸向力，故兩端采用角接觸球軸承，軸承采用脂滑， 齒輪采用油俗潤滑 - 17 - 3. 各軸段直徑的確定 由，p=3.57,則 3 0 n P Ad wK ,mmd05.27 240 57 . 3 1103 1 1d 段要裝配軸承，查課本取，選用 7206AC 軸承，mmd281 ，mmL171 2d 裝配低速級小齒輪，且 21dd 取=30mm，=21mm， 2 d

34、 2 L 3d 段主要是定位高速級大齒輪，取=47.5mm，=10mm， 3 d 3 L 4d 裝配高速級大齒輪，取=31.5mm，=128mm 4 d 4 L 段要裝配軸承，取=26.5mm，=20mm 5 d 5 d 5 L 表表 6 6 中間軸各軸段尺寸大小中間軸各軸段尺寸大小 d/mmL/mm 12817 23021 347.510 431.5128 526.520 5.35.3、低速軸的設(shè)計(jì)：、低速軸的設(shè)計(jì)： 1、材料：選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理，查表 16-1 取，=110MPa b 600 0 A 2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、確定軸上零件的布置方案和固定方式。參考一般減速器結(jié)構(gòu)，將齒輪

35、布置在軸的中部，對稱于兩端的軸承；齒輪用軸環(huán)和軸套作軸向固定， 用平鍵和過盈配合（H7/r6）做周向固定。右端軸承用軸間和過渡配合 （H7/k6）固定內(nèi)套圈；左端軸承用軸套和過渡配合（H7/k6）固定內(nèi)套 圈。軸的定位則由兩端的軸承端蓋單面軸向固定軸承的外套圈來實(shí)現(xiàn)。 輸出端的聯(lián)軸器用軸間和擋板作軸向固定，用平鍵做周向固定。 2、斜齒輪在工作中會產(chǎn)生軸向力，故兩端采用角接觸球軸承，軸承采用 脂潤滑，齒輪采用油俗潤滑 3、確定各軸段直徑 - 18 - 1.估算軸的最小直徑 由表 16-2 查取 A=110，根據(jù)公式 mm n P Ad48.45 53.48 43 . 3 *110 33 考慮軸端

36、有一鍵槽，將上述軸徑增大 5%，即 45.48*1.05=47.754mm，由圖知 該軸外端安裝聯(lián)軸器，為了補(bǔ)償軸的偏差，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 mNKTTc740 53.68 54 . 3 *10*55 . 9 *5 . 1 6 查表 16-4，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其型號為 HL4，內(nèi)孔直徑為 50mm，與上 述 增大 5%后的軸徑比較，最后選取的最小直徑為 50mm。 根據(jù)以上計(jì)算，外伸端直徑 d1=50mm（一般應(yīng)符合所選聯(lián)軸器軸孔標(biāo)準(zhǔn)，此 處選用 HL1 彈性柱銷聯(lián)軸器） ；按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯型，取通過軸承 蓋軸端直徑為 d2=d1+2h=d1+2*0.07*d1=57mm.由

37、于該段處安裝氈圈，故取標(biāo)準(zhǔn) 直徑為 d2=60mm；考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)，取 d3=d7=63mm（兩軸承同型號） ；直徑 為 d4 的軸段為軸頭，取 d4=67mm【d4 應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列（參見表 16-3） 】 ； 軸環(huán)直徑 d5=d4+2h=76.38mm，根據(jù)軸承安裝直徑，查手冊得 d6=68mm。 2、軸的各段長度的確定 因?yàn)檠b小帶輪的電動機(jī)軸徑，84 mmd50 1 1L 因?yàn)榇髱л喛枯S肩定位，所以取,=65mm，mmd572 2 L 段裝配軸承，取mm，選用 7213AC 軸承， 3 d 633dmmL443 段是定位軸承，取，（取轉(zhuǎn)轂寬度為 B2=23mm，L4 比 4 d m

38、md674mmL214 B2 短 13mm） 段裝配齒輪直徑：判斷是否做成齒輪軸 d5=76mm，L5=10.69mm 5 d 裝配軸承所以=68mm，=9.31mm 6 d 6 d 6 L ， mmd63 7 mmL24 7 - 19 - 表表 7 7 低速軸各軸段尺寸大小低速軸各軸段尺寸大小 d/mmL/mm 15084 25765 36344 46721 57610.69 6689.31 76324 - 20 - 六、軸及軸承的校核六、軸及軸承的校核 6.16.1、從動輪受力計(jì)算。、從動輪受力計(jì)算。 分度圓直徑 mm zm d n 43.55 036.13cos 27*2 cos 轉(zhuǎn)矩

39、mmN n P T24940 1440 76 . 3 10*9550*10*55 . 9 36 圓周力 NdTFt 8 . 89943.55/24940*2/2 徑向力 NFF ntr 336036.13cos/20tan* 8 . 899cos/tan 軸向力 NFF ta 208036.13tan* 8 . 899tan 6.26.2、高速軸的校核、高速軸的校核 1.繪制軸的受力簡圖（見圖三） 圖 6.1 軸的受力圖、彎矩圖和扭矩圖 - 21 - 2.將齒輪所受力分解為水平面 H 和鉛垂平面 V 內(nèi)的力（見上圖） 3.求水平面 H 和鉛垂平面 V 的支座反力 水平面的支座反力： N FdF

40、 R ra H 212 130 336*652/43.55*208 130 *652/ 1 NRFR HrH 124212336 12 鉛垂平面 V 內(nèi)的支座反力： NFRR tvv 9 . 4442/ 8 . 8892/ 2 1 4.繪制彎矩圖。 水平面的 H 的彎矩圖（見圖三） mmNRHMHb13780212*65165 mmNdFaMM HbHb 80152/43.55*208137802/* 鉛垂平面 V 的彎矩圖見上圖 mmNRMv vb 5 . 28918 9 . 444*65651 合成彎矩圖 mmNMMM vbHBvb 32033 5 . 2891813780 2222 mm

41、NMMM vbHbvb 300085 .289188015 2222 5.繪制扭矩圖 mmNT 24940 6.繪制當(dāng)量彎矩圖 單向轉(zhuǎn)動，故切應(yīng)力為脈動循環(huán)，取,b 截面當(dāng)量彎矩 6 . 0 mmNTMM beb 35356)24940*6 . 0(32033)( 2222 mmNTMM Hbeb 33532)24940*6 . 0(30008)( 222 2 7.校核軸的強(qiáng)度。根據(jù)總合成彎矩圖、扭矩圖和軸的結(jié)構(gòu)草圖的判斷， a、b 截面為危險(xiǎn)截面。下面分別進(jìn)行校核。 1.校核 a 截面。 mmNTMea1496424940*6 . 0 mm M d b ea a 96.13 55*1 . 0

42、 14964 1 . 0 3 3 1 考慮鍵槽后，由于 da=13.96*1.05=14.66mmd1=16mm，故 a 截面安全。 2.校核 b 截面。 - 22 - mmNMea 35356 max mm b M d ea a 59.18 55*1 . 0 35356 1 . 0 3 3 1 max 考慮鍵槽后，由于 db=18.59*1.05=19.52mmd4=26.5mm，故 b 截面安全 因?yàn)槲ｋU(xiǎn)截面 a、b 均安全，所以軸的強(qiáng)度是足夠的，無需修改原結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的方案。 七、鍵的選擇與校核七、鍵的選擇與校核 - 23 - 7.17.1、高速軸鍵：、高速軸鍵： 根據(jù)，參考教材 127

43、頁表 14-10,由于在mNTmmd 4 . 37,16 11 mmd161 范圍內(nèi)，故 1 d 軸段上采用鍵 采用 A 型普通鍵;靜聯(lián)接。171266: hb 鍵校核;為=20mm 綜合考慮取 =16mm。查課本 234 頁表 13-11， 1Ll ; MP P 110 ，MP dhl T p 39.97 16616 104 .374104 33 p 故所選鍵為：強(qiáng)度合格。1666:lhb 7.27.2、中間軸鍵：、中間軸鍵： 已知參考教材 127 頁表 14-10，由MPTmmdmmd05.147, 5 . 31,30 2 4 2 于都在范圍內(nèi)，所以取；mmd30 2 mmd5 .3143

44、830810:hb 查課本 234 頁表 13-11 得 MP p 120100 取鍵長為 16.取鍵長為 100，根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件， 鍵的校核為： ，MP dhl T p 7 .116 21830 1005.1474104 33 p MP dhl T p 23.18 1288 5 . 31 1005.1474104 33 p 所以所選鍵為: 強(qiáng)度合格。,16810:lhb100810:lhb 7.37.3、低速軸鍵：、低速軸鍵： 因?yàn)?50mm，查課本 234 頁表 13-11 選鍵為 1 dmmd635MPT97.674 3 查課本 106 頁表 6-2 得1118:,1016:hbhb

45、MP p 120100 初選鍵長為 70mm,40mm， 鍵的校核為： MP dhl T p 28.64 841050 1097.6744104 33 1 p - 24 - MP dhl T p54.88 441163 1097.6744104 33 2 p 所以所選鍵為:與強(qiáng)度合格。701016:lhb401118:lhb 八、聯(lián)軸器的選擇八、聯(lián)軸器的選擇 - 25 - 8.18.1、高速軸（輸入軸）、高速軸（輸入軸） 根據(jù)工作要求，載荷平穩(wěn)，保證減速器的正常工作，輸入軸選用彈性套柱 銷聯(lián)軸器?？紤]到轉(zhuǎn)矩變化小，取=1.5，則 A K =37.41N.m94.245 . 1. 1 TKT A

46、ca 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)， ca T20035014/TGB 選用 HL1 型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 160，孔徑mN. d=16mm,L=42mm,L1=30mm,許用轉(zhuǎn)速為 7100r/min，故適用。 8.28.2、低速軸（輸出軸）、低速軸（輸出軸） 根據(jù)工作要求，為了緩和沖擊，保證減速器的正常工作，輸出軸選用彈性 套柱銷聯(lián)軸器。考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，取=1.5，則 A K =1012.455。97.6745 . 1. 3 TKT Aca mN 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)， ca T20035014/TGB 選用 HL4 型彈性套柱銷聯(lián)軸器

47、，其公稱轉(zhuǎn)矩為 1250N.m，孔徑 d=50mm，L=112mm，L1=84 mm,許用轉(zhuǎn)速為 4000r/min，故適用。 - 26 - 九、減速器的各部位附屬零件及箱體的設(shè)計(jì) 9.19.1 窺視孔蓋與窺視孔窺視孔蓋與窺視孔 在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔, 大小只要夠手伸進(jìn)操 作可以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙,了解嚙合情況.潤滑油也由此注入 機(jī)體內(nèi). 圖 9.1 視孔蓋 9.29.2 放油螺塞放油螺塞 放油孔的位置設(shè)在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側(cè)，以便 于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強(qiáng)密封。 圖 9.2 放油螺塞 圖 9.3 油標(biāo) 9.39.3 油標(biāo)

48、油標(biāo) 油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面 及油面穩(wěn)定之處即低速級傳動件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的 油面刻度線應(yīng)按傳動件浸入深度確定。 9.49.4 通氣器通氣器 減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱,機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從 縫隙向外滲漏,所以在機(jī)蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱空氣自由 逸處，保證機(jī)體內(nèi)外壓力均衡，提高機(jī)體有縫隙處的密封性，通氣器用帶 空螺釘制成. - 27 - 圖 9.4 通氣塞 9.59.5 啟蓋螺釘啟蓋螺釘 為了便于啟蓋，在機(jī)蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個(gè)啟蓋螺釘。在啟蓋時(shí)，可 先擰動此螺釘頂起機(jī)蓋；螺釘上的長度要大于凸緣厚度

49、，釘桿端部要做成 圓柱形伙半圓形，以免頂壞螺紋；螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。 在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋.對于需作軸向調(diào)整的套 環(huán),裝上二個(gè)螺釘,便于調(diào)整. 圖 9.5 吊環(huán)螺釘 圖 9.6 吊鉤 9.69.6 定位銷定位銷 為了保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)接凸緣的長 度方向兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠(yuǎn)些，以提高定位精度。 如機(jī)體是對稱的,銷孔位置不應(yīng)對稱布置. 圖 9.7 啟動螺栓 圖 9.8 定位銷 9.79.7 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤 - 28 - 為了拆卸及搬運(yùn)，應(yīng)在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機(jī)座 上鑄出吊鉤。 9.89.8 調(diào)整墊片調(diào)整墊片 用于調(diào)整軸承間隙,有的起到調(diào)整傳動零件軸向位置的作用。 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 尺寸結(jié)構(gòu)（mm） 名稱符號 圓柱齒輪減速