機械設(shè)計課程設(shè)計說明書(二級減速器)

1、黃 山 學(xué) 院機械設(shè)計課程設(shè)計說明書院 系：黃山學(xué)院機電與信息工程學(xué)院年 級：11級 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班 級：11機械卓越班 學(xué) 號：21106071120 姓 名：趙 國 濤 目錄 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書- 3 -一、設(shè)計題目- 3 -二、設(shè)計參數(shù)- 3 -三、設(shè)計內(nèi)容- 3 -四、課程設(shè)計要求- 4 -一、設(shè)計任務(wù)書- 5 -1.1、系統(tǒng)簡圖- 5 -1.2、工作條件- 5 -1.3、原始數(shù)據(jù)- 5 -1.4、傳動方案的分析- 5 -二、 選擇電動機，確定傳動方案及計算運動參數(shù)- 6 -2.1、類型選擇- 6 -2.2、功率選擇- 6 -三、齒輪傳動的設(shè)計- 7 -3.1、

2、總傳動比為- 7 -3.2、分配傳動比- 8 -3.3、確定齒輪齒數(shù)- 8 -3.4、 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)- 9 -四、v帶傳動的設(shè)計- 10 -4.1、v帶的基本參數(shù)- 10 -4.2 、帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計- 13 -五、高速級齒輪的設(shè)計- 13 -5.1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)- 13 -5.2、按齒面接觸強度設(shè)計- 14 -5.3、試計算小齒輪模數(shù)- 15 -5.4、按齒根彎曲強度設(shè)計- 16 -5.5、幾何尺寸計算- 18 -5.6、其他參數(shù)計算- 18 -5.7、高速級齒輪傳動的幾何尺寸歸于下表- 19 -5.8、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 19 -六、 低速級齒輪的設(shè)計-

3、20 -6.1、齒輪強度計算- 20 -6.2、按齒輪面接觸強度設(shè)計- 20 -6.3、計算小齒輪的模數(shù)- 22 -6.4、按齒根彎曲強度設(shè)計- 23 -6.5、幾何尺寸計算- 24 -6.6、其他參數(shù)計算- 25 -6.7、高速級齒輪傳動的幾何尺寸歸于下表- 25 -6.8、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 26 -七、驗證齒輪傳動組中心距- 26 -八、軸的設(shè)計- 27 -8.1、 中間軸ii的設(shè)計- 27 -8.2、高速軸i的設(shè)計- 31 -8.3、低速軸iii的設(shè)計- 35 -九、軸承的驗證- 39 -9.1、高速軸i的軸承的驗證- 39 -9.2、中間軸ii的軸承的驗證- 40 -9.3、低速軸ii

4、i的軸承的驗證- 41 -十、平健聯(lián)結(jié)的選用和計算- 42 -10.1、中間軸ii大齒輪處鍵的選擇- 42 -10.2、中間軸ii小齒輪處鍵的選擇- 43 -10.3、低速軸iii大齒輪處鍵的選擇- 44 -10.4低速軸iii軸端處聯(lián)軸器的鍵的選擇- 44 -10.5高速軸i軸端處聯(lián)軸器的鍵的選擇- 45 -十一、潤滑方式- 46 -十二、箱體及其附件結(jié)構(gòu)設(shè)計- 46 -12.1、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 46 -12.2、附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 47 -設(shè)計心得- 49 -參考資料- 50 -機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名：趙國濤 指導(dǎo)老師：儲園一、設(shè)計題目：兩班制工作，常溫下連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，空載起動，載

5、荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，環(huán)境有輕度粉塵，每年工作300天，減速器設(shè)計壽命10年，電壓為三相交流電（220v/380v）.運輸帶允許速度誤差： 5（重點設(shè)計兩對斜齒輪），見下圖。二、設(shè)計參數(shù)：運輸帶拉力f=4900n 運輸帶的線速度v=0.7m/s 驅(qū)動卷筒直徑：d=300mm 輸送帶速度允差為5% 傳動裝置布置圖三、設(shè)計內(nèi)容： 一）設(shè)計計算 1.電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算； 2.傳動零件的設(shè)計； 3.軸的設(shè)計； 4.軸承及其組合的選擇及校核； 5.箱體、潤滑及附件的設(shè)計； 二）圖紙的繪制 減速器裝配圖繪制，高速級齒輪零件圖。 三）編寫課程設(shè)計說明書 內(nèi)容包括：目錄、設(shè)計題目、設(shè)計計算

6、的所有內(nèi)容、課程設(shè)計總結(jié)、參考文獻(xiàn)。四、課程設(shè)計要求 設(shè)計完成后，每位學(xué)生提交： 1.減速機裝配圖一張（a1）； 2.高速級齒輪零件圖一張； 3.詳細(xì)設(shè)計計算說明書一份。 計算及說明結(jié)果一、設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：帶式運輸機傳動系統(tǒng)中的展開式二級圓柱齒輪減速器1.1、系統(tǒng)簡圖 1.2、工作條件 設(shè)計帶式運輸機的傳動裝置。運輸機工作平穩(wěn)，單向運轉(zhuǎn)，單班制工作，使用期限8年，大修期3年，輸送帶速度容許誤差為5%。其中減速器由一般規(guī)模廠中小批量生產(chǎn)。1.3、原始數(shù)據(jù) 題號一、5運送帶工作拉力f/n4900運輸帶工作速度v/(m/s)0.7卷筒直徑d/mm3001.4、傳動方案的分析 帶式輸送機由電動機驅(qū)

7、動。電動機通過連軸器將動力傳入減速器,再經(jīng)聯(lián)軸器將動力傳至輸送機滾筒,帶動輸送帶工作。傳動系統(tǒng)中采用兩級展開式圓柱齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對軸承位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級和低速級都采用直齒圓柱齒輪傳動。二、 選擇電動機，確定傳動方案及計算運動參數(shù)2.1、類型選擇 電動機的類型根據(jù)動力源和工作條件,選用y系列封閉式三相異步電動機。2.2、功率選擇 (1) 確定電動機效率pw 按下試計算 式中fw=4900n v=0.7m/s 工作裝置的效率考慮帶卷筒器及其軸承的效率,還有數(shù)據(jù)選擇和其他誤差的情況，因此取 代入上試得 (2) 選擇電動機的類型根據(jù)電動機的輸出功率功率 式中為

8、電動機軸至卷筒軸的傳動裝置總效率由式 由設(shè)計指導(dǎo)書表1可查得：聯(lián)軸器傳動效率；齒輪傳動效率（8級精度一般齒輪傳動）滾動軸承效率；則=0.9（考慮到誤差關(guān)系和計算方便問題）所以電動機所需工作功率為=考慮到誤差關(guān)系 p3.81 kw按工作要求和工作條件查找設(shè)計指導(dǎo)書表2中選用y132m1-6型號三相異步電動機，其數(shù)據(jù)如下：電動機額定功率 p=4 kw ；同步轉(zhuǎn)速為1000；滿載轉(zhuǎn)速=960；電動機軸伸出端安裝長度為80 mm ；電動機軸伸出端直徑為38 mm ；三、齒輪傳動的設(shè)計3.1、總傳動比 其中：為高速級傳動比；為低速級傳動比。運輸機轉(zhuǎn)速： 總傳動比： 3.2、分配傳動比 3.3、確定齒輪齒

9、數(shù) 高速級齒輪組： 小齒輪： 大齒輪： 整圓 低速級齒輪組： 小齒輪： 大齒輪： 整圓 校核數(shù)據(jù)： 運輸機的轉(zhuǎn)速： 驗證誤差： 誤差符合要求。3.4、 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) （1）各軸的轉(zhuǎn)速 高速軸轉(zhuǎn)速: 中間軸轉(zhuǎn)速: 低速軸轉(zhuǎn)速: 卷筒轉(zhuǎn)速: （2）各軸的輸出功率：高速軸i 的輸入功率： 中間軸 ii 的輸入功率： 低速軸 iii 的輸入功率： 卷筒的輸入功率： (3) 各軸轉(zhuǎn)矩：高速軸輸入轉(zhuǎn)矩： 中間軸輸入轉(zhuǎn)矩： 低速軸輸入轉(zhuǎn)矩： 卷筒輸入轉(zhuǎn)矩：由以上數(shù)據(jù)得各軸運動及動力參數(shù)表：軸名功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速電機軸439.7929601軸3.9639.3949602軸3.84198.945184

10、.3323軸3.73800.59144.494卷筒軸3.61774.83544.494四、v帶傳動的設(shè)計4.1、v帶的基本參數(shù) 1、確定計算功率：已知：；查機械設(shè)計表8-8得工況系數(shù)：；則：2、選取v帶的帶型：根據(jù)、查機械設(shè)計圖8-11選用a型v帶3、確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑：查機械設(shè)計表8-7和表8-9得；計算大帶輪基準(zhǔn)直徑：取滑動率；圓整取，誤差小于5%，是允許的。4、驗算帶速：帶的速度合適。5、確定中心距，并選擇v帶的基準(zhǔn)長度：（1）中心距：初選中心距取中心距 。 （2）基準(zhǔn)長度：查機械設(shè)計表8-2的對于a型帶選用，帶長修正系數(shù)（3）實際中心距：6、驗算主動輪上

11、的包角：由得主動輪上的包角合適。7、計算v帶的根數(shù)：，查機械設(shè)計表8-4得： ；（2），查表8-5得：；（3）由查表8-6得，包角修正系數(shù)（4）由，與v帶型號a型查表8-2得：綜上數(shù)據(jù)，得取合適。8、計算預(yù)緊力（初拉力）：根據(jù)帶型a型查機械設(shè)計表8-3得：9、計算作用在軸上的壓軸力：其中為小帶輪的包角。10、v帶傳動的主要參數(shù)整理并列表：帶型帶輪基準(zhǔn)直徑(mm)傳動比基準(zhǔn)長度(mm)a32300中心距（mm）根數(shù)初拉力(n)壓軸力(n)6603146.36866.374.2 、帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 1、帶輪的材料：采用鑄鐵帶輪（常用材料ht200）2、帶輪的結(jié)構(gòu)形式：v帶輪的結(jié)構(gòu)形式與v帶的基準(zhǔn)直徑

12、有關(guān)。小帶輪接電動機，較小，所以采用實心式結(jié)構(gòu)帶輪五、高速級齒輪的設(shè)計5.1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) （1）按簡圖所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動，軟齒輪面閉式傳動。（2）運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用8級精度。（3）材料選擇。由【1】表10-1選擇齒輪材料：小齒輪材料為40gr（調(diào)質(zhì)），硬度為260hbs；大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220hbs；二者材料硬度差為40hbs。(4) 根據(jù)上一步的設(shè)計計算中得到高速級齒輪組齒數(shù)：小齒輪齒數(shù)(估)大齒輪齒數(shù) 5.2、按齒面接觸強度設(shè)計 (1) 設(shè)計準(zhǔn)則:先由齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。(2) 按齒面接

13、觸疲勞強度設(shè)計，即 (3) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值: 試選載荷系數(shù) （估） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（ ） 按軟齒面齒輪非對稱安裝，由【1】表10-7選取齒寬系數(shù) 由【1】表10-5查得材料的彈性影響系數(shù) 由【1】圖10-26d按齒面硬度查得：小齒輪的接觸疲勞強度極限大齒輪的接觸疲勞強度極限（4）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（ =1 ）(5) 由【1】圖10-23取接觸疲勞壽命系數(shù) （6）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1% ，取安全系數(shù)s=1（7）試算小齒輪分度圓直徑 ，代入中較小的值：5.3、試計算小齒輪模數(shù) （1）計算圓周速度 （2）計算齒寬 （3）計算齒寬與齒高之比 模數(shù)： 齒高： （4）計算載荷系數(shù)

14、根據(jù) 8級精度，查【1】圖10-8得動載系數(shù) 因為該齒輪傳動為直齒輪，所以齒間載荷分配系數(shù)：由【1】表10-2查得使用系數(shù) 由【1】表10-4用插值法查8級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時： 由 查【1】圖10-13得故載荷系數(shù)： (5) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑（6）計算模數(shù) 5.4、按齒根彎曲強度設(shè)計 （1）由【1】圖10-24c查得：小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限；（2）由【1】圖10-22根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 取彎曲疲勞壽命系數(shù): ，（3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力；取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.3，得（4）計算載荷系數(shù)k（5）查取齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、由【1

15、】圖10-17、10-18查得： （6）計算大、小齒輪的并加以比較； 小齒輪： 大齒輪：將數(shù)值較大的一個代人公式計算： 對比計算結(jié)果，由齒輪面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強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)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)1.21并就進(jìn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5 接觸強度算得的分度圓直徑=43.84mm，算出大小齒輪齒數(shù)： 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，即滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。5.5、幾何尺寸計算 （1）計算分圓周直徑、

16、（2）計算中心距 （3）計算齒輪寬度 ??；。5.6、其他參數(shù)計算 為齒頂高系數(shù) = 1 為頂隙系數(shù) = 0.25 模數(shù) 中心距 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑： 5.7、高速級齒輪傳動的幾何尺寸歸于下表：名稱符號結(jié)果（mm）模數(shù)1.5分度圓直徑 45235.5齒頂圓直徑 48238.5齒根圓直徑 41.25231.75中心距 140.25齒寬 50455.8、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪1由于直徑較小，采用齒輪軸；大齒輪2的結(jié)構(gòu)尺寸和后續(xù)設(shè)計出的軸孔直徑計算如下表：由于 選擇鍛造齒輪代號結(jié)構(gòu)尺寸計算公式結(jié)果（mm）輪轂處直徑68.8輪轂軸向長度l6 64.5倒角尺寸n0.75齒根圓處厚度4

17、.5腹板最大直徑222.75板孔分布圓直145.775板孔直徑38.488腹板厚度c13.5六、 低速級齒輪的設(shè)計6.1、齒輪強度計算 （1）選擇材料確定極限應(yīng)力因為該減速器可以由一般規(guī)模廠生產(chǎn)，選擇8級精度傳動。由【1】表10-1選擇小齒輪材料為40gr（調(diào)質(zhì)），硬度為260hbs，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220hbs，二者材料硬度差為40hbs。(2)在前一步設(shè)計計算中得到低速級齒輪組的齒數(shù)：小齒輪齒數(shù) ；大齒輪齒數(shù) 。6.2、按齒輪面接觸強度設(shè)計 （1） 設(shè)計準(zhǔn)則:先由齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，即 （2）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值試選載荷系

18、數(shù) 。計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 按軟齒面齒輪非對稱安裝，由【1】表10-7選取齒寬系數(shù)。由【1】表10-5查得材料的彈性影響系數(shù) 由【1】圖10-25按齒面硬度查得： 小齒輪的接觸疲勞強度極限 ； 大齒輪的接觸疲勞強度極限 。(3)計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(j=1 ) (4)由【1】圖10-23取接觸疲勞壽命系數(shù) （5）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1% ，取安全系數(shù)s=1 （6）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。 6.3、計算小齒輪的模數(shù) （1）計算圓周速度 （2）計算齒寬 （3）計算齒寬與齒高之比模數(shù)： 齒高： （4）計算載荷系數(shù) 根據(jù) ， 8級精度傳動，由【1】第194頁圖10-8查得動載系

19、數(shù)： 因為該齒輪傳動組為直齒輪，所以齒間載荷分配系數(shù)： 由【1】表10-2查得使用系數(shù) 由【1】表10-4用插值法得8級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時： 由=12.449 查【1】第197頁圖10-13得 故載荷系數(shù) (5)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 （6）計算模數(shù) 6.4、按齒根彎曲強度設(shè)計 （1）由【1】圖10-24e查得：小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限；（2）由【1】第208頁圖10-23根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 取彎曲疲勞壽命系數(shù): ，（3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力；取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.3，得 （4）計算載荷系數(shù)k （5）查取齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、 由

20、【1】圖10-17查得： （6）計算大、小齒輪的并加以比較； 小齒輪： 大齒輪： 將數(shù)值較大的一個代人公式計算： 對比計算結(jié)果，由齒輪面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強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)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)1.825并就進(jìn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=2.1 接觸強度算得的分度圓直徑=68.03 mm，算出大小齒輪齒數(shù)： 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，即滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。6.5、幾何尺寸計算 （1）計算分圓周直徑、 （2

21、）計算中心距 （3）計算齒輪寬度 ?。?。6.6、其他參數(shù)計算 為齒頂高系數(shù) = 1 為頂隙系數(shù) = 0.25 模數(shù) 中心距 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑： 6.7、高速級齒輪傳動的幾何尺寸歸于下表：名稱符號結(jié)果（mm）模數(shù)2.1分度圓直徑 69.3287.7齒頂圓直徑 73.71292.11齒根圓直徑 63.7875282.188中心距 178.5齒寬 80746.8、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪3由于直徑較小，采用實體齒輪；大齒輪4的結(jié)構(gòu)尺寸按【2】表3.11和后續(xù)設(shè)計出的軸孔直徑計算如下表：由于 選擇鍛造齒輪代號結(jié)構(gòu)尺寸計算公式結(jié)果（mm）輪轂處直徑105.6輪轂軸向長度l99倒角尺

22、寸n1.05齒根圓處厚度8.4腹板最大直徑265.388板孔分布圓直徑185.494板孔直徑39.947腹板厚度c22.2七、驗證齒輪傳動組中心距 驗證兩組齒輪設(shè)計是否合理： 大于 設(shè)計符合要求。 兩組齒輪組的數(shù)據(jù)如下：高速級低速級齒數(shù)z3015733137中心距a(mm)140.25178.5模數(shù)m(mm)1.52.1齒寬b(mm)45507480分度圓直徑d(mm)45235.569.3287.7八、軸的設(shè)計 在兩級展開式減速器中，三根軸跨距應(yīng)該相等，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，以確定跨距。8.1、 中間軸ii的設(shè)計 1、選擇材料及熱處理方式因中間軸是有兩個齒輪

23、，而該軸的材料應(yīng)該和硬度高的齒輪材料一樣。即和小齒輪3的材料一樣同為45(調(diào)質(zhì)) ，硬度為260 hbs2、初步計算軸的最小直徑 按扭矩-扭轉(zhuǎn)剪切強度公式計算最小直徑： 由【1】表15-3 查選 （由于無軸向載荷 取較小值 ，=112 97 ） 。該段軸上有一鍵槽將計算值加大3%，取 此軸的最小直徑即安裝在軸端處的深溝球軸承直徑 ，由課程設(shè)計指導(dǎo)書表9選取深溝球軸承的型號，既：6208 3、計算各段軸直徑 4、計算各段軸的長度 5、彎扭合成強度條件校核計算 （1）軸上力的作用點及支點跨距的確定齒輪對軸的力作用點按簡化原則應(yīng)在齒輪寬的中點，因此可決定中間軸上兩齒輪力的作用點位置。軸頸上安裝的深溝

24、球軸承6208 ，可知它的載荷中心，也可為軸承寬的中心。 （2）計算軸上的作用力及受力圖由于該減速器的齒輪組齒輪是一般的直齒圓柱齒輪，其壓力角 齒輪2 ： 齒輪3 ： （3）計算出支反力 繞支點b的力矩和 得： 即 繞支點a的力矩和 得： 即 校核： 計算無誤 繞支點b的力矩和 得： 即 繞支點a的力矩和 得： 即 校核 ： 計算無誤（4）合彎矩 因為 所以 比較與 ，則比大 ，d點為危險截面點。（5）彎扭合成 根據(jù)公式 其中： w 由【1】表15-4 選擇無鍵槽 由【1】表6-2 選擇 所以 滿足強度設(shè)計條件要求。8.2、高速軸i的設(shè)計 由于該軸為齒輪軸，所以該軸的材料與齒輪1的材料同為40

25、（調(diào)質(zhì)） ， 硬度為260hbs1、擬定軸上零件的裝配方案：2、初步計算軸的最小直徑 按扭矩-扭轉(zhuǎn)剪切強度公式計算最小直徑： 由【1】第366頁表15-3 查選 （由于無軸向載荷 取較小值 ，=112 97 ） 。該段軸上有一鍵槽將計算值加大3%，取 此軸的最小直徑即安裝在軸端處的聯(lián)軸器直徑 ，由gb 43232002中選取彈性柱銷聯(lián)軸器的型號，既：hl1y型 驗證聯(lián)軸器是否符合要求: 符合要求。 由于軸伸直徑比強度計算的值要大許多，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為： 選取軸承時，由gb/t 2721993 可得：

26、深溝球軸承6206 mm b = 16mm3、計算各段軸直徑 mm 4、計算各段軸的長度 (聯(lián)軸器軸孔端的長度)5、彎扭合成強度條件校核計算 （1）軸上力的作用點及支點跨距的確定齒輪對軸的力作用點按簡化原則應(yīng)在齒輪寬的中點，因此可決定高速軸上齒輪力的作用點位置。軸頸上安裝的深溝球軸承6206 ，可知它的載荷中心，也可為軸承寬的中心。 （2）計算軸上的作用力及受力圖由于該減速器的齒輪組齒輪是一般的直齒圓柱齒輪，其壓力角 齒輪1 ： （3）計算出支反力 繞支點b的力矩和 得： 即 繞支點a的力矩和 得： 即 校核： 計算無誤 繞支點b的力矩和 得： 即 繞支點a的力矩和 得： 即 校核 ： 計算無

27、誤（4）合彎矩 因為 所以 （5）彎扭合成 根據(jù)公式 其中： w 由【1】表15-4 選擇無鍵槽 由【1】表6-2 選擇 所以 滿足強度設(shè)計條件要求。8.3、低速軸iii的設(shè)計 由于該減速器為展開式齒輪傳動，該軸有一個齒輪，所以該軸的材料與齒輪4的材料同為45鋼（正火） ， 硬度為220hbs1、擬定軸上零件的裝配方案：2、初步計算軸的最小直徑 按扭矩-扭轉(zhuǎn)剪切強度公式計算最小直徑： 由【1】表15-3 查選 （由于無軸向載荷 取較小值 ，=126 103 ） 。該段軸上有一鍵槽將計算值加大3%，取 此軸的最小直徑即安裝在軸端處的聯(lián)軸器直徑 ，由 gb 43232002中選取彈性柱銷聯(lián)軸器的型

28、號，既：hl4y型 驗證聯(lián)軸器是否符合要求: 符合要求。 由于軸伸直徑比強度計算的值要大許多，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為： 選取軸承時，由【2】第95頁表5.9 可得： 深溝球軸承6211 mm b = 21mm3、計算各段軸直徑 mm 4、計算各段軸的長度 (聯(lián)軸器軸孔端的長度)5、彎扭合成強度條件校核計算 （1）軸上力的作用點及支點跨距的確定齒輪對軸的力作用點按簡化原則應(yīng)在齒輪寬的中點，因此可決定低速軸上齒輪力的作用點位置。軸頸上安裝的深溝球軸承6211 ，可知它的載荷中心，也可為軸承寬的中心。 （2）計算

29、軸上的作用力及受力圖由于該減速器的齒輪組齒輪是一般的直齒圓柱齒輪，其壓力角 齒輪1 ： （3）計算出支反力1、繞支點b的力矩和 得： 即 2、 繞支點a的力矩和 得： 即 3、 校核： 計算無誤4、 繞支點b的力矩和 得： 即 5、 繞支點a的力矩和 得： 即 6、校核 計算無誤（4）合彎矩 因為 所以 （5）彎扭合成 根據(jù)公式 其中： w 由【1】表15-4 選擇無鍵槽 由【1】表6-2 選擇 所以 滿足強度設(shè)計條件要求。九、軸承的驗證9.1、高速軸i的軸承的驗證 （1）選用根據(jù)前面的設(shè)計可得知高速軸i兩個軸承選用的是深溝球軸承6206： （該軸的轉(zhuǎn)速小于該軸承的極限轉(zhuǎn)速，符合選用要求）（2

30、）驗算根據(jù)公式 其中： 根據(jù)公式： 其中：由【1】第318頁表13-6選擇 比較和的大小，選擇較大代入公式計算： 壽命符合條件要求。9.2、中間軸ii的軸承的驗證 （1）選用根據(jù)前面的設(shè)計可得知中間軸ii兩個軸承選用的是深溝球軸承6208： （該軸的轉(zhuǎn)速小于該軸承的極限轉(zhuǎn)速，符合選用要求）（2）驗算根據(jù)公式 其中： 根據(jù)公式： 其中：由【1】表13-6選擇 比較和的大小，選擇較大代入公式計算： 壽命符合條件要求。9.3、低速軸iii的軸承的驗證 （1）選用根據(jù)前面的設(shè)計可得知低速軸iii兩個軸承選用的是深溝球軸承6211： （該軸的轉(zhuǎn)速小于該軸承的極限轉(zhuǎn)速，符合選用要求）（2）驗算根據(jù)公式 其

31、中： 根據(jù)公式： 其中：由【1】表13-6選擇 比較和的大小，選擇較大代入公式計算： 壽命符合條件要求。十、平健聯(lián)結(jié)的選用和計算10.1、中間軸ii大齒輪處鍵的選擇 （1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計步驟可得該鍵處的軸直徑為43mm 則在【2】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以轂寬選擇鍵的長度 由前面的設(shè)計步驟可得該轂寬為63mm 因為鍵的長度l要比軸段略小，即鍵的長度由【1】表6.1選擇長度l = 63mm a型（圓頭）（3）校核 由【1】第106頁，根據(jù)公式 其中： 由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強度條件符合要求。10.2

32、、中間軸ii小齒輪處鍵的選擇 （1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計步驟可得該鍵處的軸直徑為47mm 則在【1】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以轂寬選擇鍵的長度 由前面的設(shè)計步驟可得該轂寬為99mm 因為鍵的長度l要比軸段略小，即鍵的長度由參考資料【2】表6.1選擇長度l = 70mm a型（圓頭）（3）校核 由【1】第106頁，根據(jù)公式 其中： 由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強度條件符合要求。 10.3、低速軸iii大齒輪處鍵的選擇 （1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計步驟可得該鍵處的軸直徑為64mm 則在【1】表

33、6-1選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以轂寬選擇鍵的長度 由前面的設(shè)計步驟可得該轂寬為99mm 因為鍵的長度l要比軸段略小，即鍵的長度由【2】表6.1選擇長度l = 80mm a型（圓頭）（3）校核 由【1】第106頁，根據(jù)公式 其中： 由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強度條件符合要求。10.4低速軸iii軸端處聯(lián)軸器的鍵的選擇 （1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計步驟可得該鍵處的軸直徑為45mm 則在【2】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以該段軸寬選擇鍵的長度 由前面的設(shè)計步驟可得該段軸長為109.5mm 因為鍵的長

34、度l要比軸段略小，即鍵的長度由【2】表6.1選擇長度l = 80mm a型（圓頭）（3）校核 由【1】第106頁，根據(jù)公式 其中： 由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強度條件符合要求。10.5高速軸i軸端處聯(lián)軸器的鍵的選擇 （1）以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高 由前面的設(shè)計步驟可得該鍵處的軸直徑為20mm 則在【2】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為： 該鍵為一般鍵聯(lián)接（2）以該段軸寬選擇鍵的長度 由前面的設(shè)計步驟可得該段軸寬為52mm 因為鍵的長度l要比軸段略小，即鍵的長度由【2】第110頁表6.1選擇長度l = 40mm a型（圓頭）（3）校核 由【1】第106頁，根據(jù)

35、公式 其中： 由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 強度條件符合要求。十一、潤滑方式 由于所設(shè)計的減速器齒輪圓周速度較小，低于12m/s，故齒輪的潤滑方式選用油潤滑，軸承的潤滑方式選用脂潤滑。考慮到減速器的工作載荷不是太大，故潤滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（gb59031986），牌號選68號。潤滑油在油池中的深度保持在6880mm之間。軸承的潤滑脂選用合成鋰基潤滑脂（sy14131980）。牌號為zl2h。由于軸承選用了脂潤滑，故要防止齒輪的潤滑油進(jìn)入軸承將潤滑脂稀釋，也要防止?jié)櫥魅缬统刂袑櫥臀廴?。所以要軸承與箱體內(nèi)壁之間設(shè)置擋油環(huán)。十二、箱體及其附件結(jié)構(gòu)設(shè)計1

36、2.1、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心。下面對箱體進(jìn)行具體設(shè)計。1、確定箱體的尺寸與形狀箱體的尺寸直接影響它的剛度，首先確定合理的箱體壁厚。為了保證結(jié)合面連接處的局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都有較厚的連接壁緣，箱座底面凸緣厚度設(shè)計得更厚些。2、合理設(shè)計肋板；在軸承座孔與箱底接合面處設(shè)置加強肋，減少了側(cè)壁的彎曲變形。3、合理選擇材料；因為鑄鐵易切削，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，且減速器的受載不大，所以箱體可用灰鑄鐵制成。12.2、附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察

37、傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊。2、放油螺塞放油孔設(shè)在箱座底面最低處，其附近留有足夠的空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點，并在其附近形成凹坑，以便于油污的匯集和排放。放油螺塞為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處加封油圈密封。3、油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，將它設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。4、通氣器通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運轉(zhuǎn)時箱內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。將通氣器設(shè)置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進(jìn)入。5、起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運減速器。減速器箱蓋上設(shè)有吊孔，箱座凸緣下面設(shè)有吊耳，它們就組成了起吊裝置。6、起蓋螺釘為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個起蓋螺釘。拆卸箱蓋時，可先擰動此螺釘頂起箱蓋。7、定位銷在箱體