機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(雙級(jí)圓柱齒輪減速器)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目雙級(jí)：鑄鋼車間型砂傳送帶傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)完 成 日 期： 2014年 7月 3日目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 . 1一、傳動(dòng)方案 . 21.1 傳動(dòng)方案說(shuō)明 . 21.2 電動(dòng)機(jī) . 31.2.1選型說(shuō)明 . 31.2.2所需功率及額定功率 . 31.2.3額定轉(zhuǎn)速 . 4上海工程技術(shù)大學(xué)1.2.4電動(dòng)機(jī)型號(hào)及安裝尺寸 . 41.3 傳動(dòng)比分配 . 51.3.1總傳動(dòng)比 . 51.3.2各級(jí)傳動(dòng)比的分配及其說(shuō)明 . 51.4 各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳遞功率 . 6二、各級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 72.1V帶傳動(dòng).72.1.1 .主要傳動(dòng)參數(shù)和其設(shè)計(jì)計(jì)算 .72.1.2帶輪材料，結(jié)構(gòu)及其主要尺寸

2、 .92.2齒輪傳動(dòng) .92.2.1 .高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .92.2.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .142.2.3齒輪的主要傳動(dòng)參數(shù)和尺寸 .182.4 各軸實(shí)際值數(shù)值及合理性檢驗(yàn) .192.4.1 .各軸實(shí)際轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳遞功率 .192 .4.2設(shè)計(jì)合理性檢驗(yàn) .192.5 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) .192.5.1 .選用說(shuō)明 192 .5.2聯(lián)軸器的型號(hào) .20三、軸與輪轂的連接 .203.1 減速器各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .203.1.1 .高速軸 203.1.2低速軸 .223.1.3中間軸 .233.2 低速軸的強(qiáng)度校核 .243.3 各軸鍵的強(qiáng)度校核 .273.3.1 .鍵的選取 273.3.2高速軸

3、鍵的校核： .273.3.3中間軸鍵的校核： .283.3.4低速軸鍵的校核： .28四、軸承的選用與校核 .284.1 減速器各軸承的選用 . 284.2 高速軸軸承的壽命驗(yàn)算 . 294.2.1預(yù)期壽命 . 294.2.2壽命驗(yàn)算 . 29五、減速器的潤(rùn)滑與密封 . 305.1 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 . 305.1.1潤(rùn)滑方式的確定 . 305.1.2潤(rùn)滑油牌號(hào)的確定 . 315.1.3所需油量計(jì)算 . 315.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 . 315.3 減速器的密封 . 31六、減速器箱體及其附件 . 326.1 箱體設(shè)計(jì) . 326.2 主要附件及其結(jié)構(gòu)形式 . 346.2.1窺視孔和視孔蓋 . 3

4、46.2.2通氣器 . 346.2.3油面指示器 . 346.2.4定位銷 . 346.2.5起蓋螺釘 . 356.2.6起吊裝置 . 356.2.7放油孔及螺塞 . 35七、小結(jié) . 36參考資料 . 37傳送速度：V=0.63m/s鼓輪直徑：D=300mm鼓輪軸所需扭矩:?= ? 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書I.題目：鑄鋼車間砂傳送帶傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)1電動(dòng)機(jī)2 V帶傳動(dòng)3展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器4聯(lián)軸器5底座6傳動(dòng)帶鼓輪7傳動(dòng)帶III.設(shè)計(jì)參數(shù)：傳送速度v = 0.63m/s鼓輪直徑D = 300 mm鼓輪軸所需扭矩T = 710N ?mIV.其他條件：工作環(huán)境通風(fēng)不良、單向運(yùn)轉(zhuǎn)、雙班制工作、使用期 限為1

5、0年、小批量生產(chǎn)、底座（為傳動(dòng)裝置的獨(dú)立底座） 用型鋼焊接。II.傳動(dòng)方案:，、傳動(dòng)方案1.1傳動(dòng)方案說(shuō)明傳動(dòng)方案：雙級(jí)閉式軟齒面圓柱斜齒 輪傳動(dòng)本裝置使用V帶和雙級(jí)閉式軟齒面圓柱斜齒輪傳動(dòng)， V 帶傳動(dòng)布置在齒輪的高速級(jí)，傳動(dòng)帶鼓輪布置在低速級(jí)。將V帶傳動(dòng)設(shè)置在高速級(jí)可使結(jié)構(gòu)緊湊，發(fā)揮其傳動(dòng) 平穩(wěn)，吸震緩沖，減少噪聲的作用，而且更能起到過(guò)載保 護(hù)的作用。工作環(huán)境有粉塵，應(yīng)使用閉式傳動(dòng)。斜齒輪承載能力 強(qiáng)，傳動(dòng)平衡，軟齒面齒輪的加工方便。故采用雙級(jí)閉式 軟齒面圓柱斜齒輪傳動(dòng)。綜上所述，本方案從設(shè)計(jì)任務(wù)書所給定的條件來(lái)看具 有合理性和可行性。傳動(dòng)裝置平面布置簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī)2 V帶傳動(dòng)3展開式兩級(jí)圓

6、柱齒輪減速器4聯(lián)軸器5 底座6 傳動(dòng)帶鼓輪7傳動(dòng)帶電動(dòng)機(jī)類型：Y(IP44)型三相異步電動(dòng)機(jī)已知:?=二9550?= 一60 X1000?x 60 X1000 X ?一9550 X?主動(dòng)軸所需功率?=? ?1.2電動(dòng)機(jī)1.2.1選型說(shuō)明工作現(xiàn)場(chǎng)有三相交流電源，因無(wú)特殊要求，一般選用 三相交流異步電動(dòng)機(jī)。最常用的電動(dòng)機(jī)為 丫系列鼠籠式三 相異步交流電動(dòng)機(jī)，其效率高，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維 護(hù)方便，價(jià)格低，適用于不易燃、不易爆，無(wú)腐蝕性氣體 和無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。本裝置的工作場(chǎng)合屬一般情況，無(wú) 特殊要求。故采用此系列電動(dòng)機(jī)。此外，根據(jù)工作要求和安裝需要，采用一般用途的 丫(IP44)系列臥式封閉結(jié)構(gòu)

7、三相異步電動(dòng)機(jī)。122所需功率及額定功率工作機(jī)主動(dòng)軸所需功率?:?=60 X1000 X0.63?X 300=40.11?T nw955071040.1195502.982kw電動(dòng)機(jī)輸出功率？?:? =?= ?帶？?滾 4?齒2?聯(lián) 2V帶傳動(dòng)的效率？帶=0.95滾動(dòng)軸承的效率？滾=0.99總效率?= ?電動(dòng)機(jī)輸出功率? =? ?=710N?m?=0.63m?s? =300 mm得:電動(dòng)機(jī)型號(hào)：丫 112M-4型電動(dòng)機(jī)圓柱斜齒輪傳動(dòng)的效率T齒=0.97 彈性聯(lián)軸器的效率n關(guān)=0.990?= 0.95 X 0.994 X0.972 X0.9902 = 0.842.982?= 3.55?0.84根

8、據(jù)? ?，由2p.196表20-1,選取電動(dòng)機(jī)額定功率4kW。1.2.3額定轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)可選轉(zhuǎn)速nd?= (?X ?) ?為24, ?齒為36，二級(jí)圓柱齒輪減速器？?為936 n 60 1000 V 60 1000-.63 40.11wD300ndmin(2 9) 40.11 721.98r/min ndmax (4 36) 40.11 5775.84r/min初選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min和1500r/min的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較1.2.4電動(dòng)機(jī)型號(hào)及安裝尺寸參照丫系列電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)，外形和安裝尺寸，綜合考 慮其傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格等因素后，并結(jié)合 丫系 列電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)，選用 Y112

9、M-4型的電動(dòng)機(jī)。表1電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/mi n )同步轉(zhuǎn)速(r/min )質(zhì)量 (kg)Y112M-441440150068文中1為參考資料1，2為參考資料2。詳情請(qǐng)見P38。_J總傳動(dòng)比? = ? ? I 總HABCDEF GDGL型號(hào)1121901407028608 724400KABADACHDAABBHAY112M-41224519011526550180151.3傳動(dòng)比分配1.3.1總傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速？?？ = 1440 r/min?1440? = - = 35.90總?40.111.3.2各級(jí)傳動(dòng)比的分配及其說(shuō)明減速器各級(jí)傳動(dòng)比的分

10、配，直接影響減速器的承載能 力和使用壽命，還會(huì)影響其體積、重量和滑。傳動(dòng)比一般 使各級(jí)傳動(dòng)承載能力大致相等。同時(shí)以使大齒輪有接近的 浸油深度，還能使減速器具有較小的輪廓尺寸，但不能使 高速級(jí)傳動(dòng)比過(guò)大，否則會(huì)使傳動(dòng)零件與零件之間發(fā)生干表2電動(dòng)機(jī)的外型和安裝尺寸涉碰撞。所以必須合理分配傳動(dòng)比。本方案所采用的展開式兩級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)方式，參 照經(jīng)驗(yàn)值，??？?= 1.3 式中：？?高速級(jí)齒輪理論傳動(dòng)比-?低速級(jí)齒輪理論傳動(dòng)比?1440?= ?= 4011= 35.90?減=耶二32.3142.2=16.32各級(jí)傳動(dòng)比分配:?=2.2?= ? ?= ? ?減=?= 4.61 ; ?= 3.541.4各

11、軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳遞功率(1)各軸的傳遞功率電機(jī)軸？?= ?= 4?第 | 軸?= ?帶=4 X0.94 = 3.8?第 II 軸?= ?齒？?滾=3.8 X0.97 X 0.99= 3.649?第 III 軸?齒？?滾=3.649 X0.97 X0.99 = 3.504?鼓輪軸？輪=?滾？?聯(lián)=3.504 X0.99 X0.99 = 3.434?(2)各軸的理論轉(zhuǎn)速電機(jī)軸？?= 1440 ? ?第 I 軸？?=筆=1440 = 654.55 ?第 II 軸？?？= -?= 65弩5 = 141.98 ? ?4.61? 149.84?o第 III 軸?=? ?.?2?3.54.鼓輪軸？? = 4

12、0.11 ? ?(3)各軸的理論轉(zhuǎn)矩?= 9550 ?= 26.528 ?1440? 9550 X 3.8?= 9550 -= 55.489?654? 9550 X 3.649? 9550 ?-= 245.408 ?142? 9550 X 3.504?=? 9550 ?亍=834.286 ?9550 X4142?40.11?輪?輪=9550 ?9550 X 3.434=817.619 ?各軸的傳遞功率:?二?治? ?= ?=? ? ?各軸的理論轉(zhuǎn)速:? = ?做？?= ?.?.?= ?=? ? ? = ? ?各軸的理論轉(zhuǎn)矩：?z= ? ?= ? ?= ?w? ? ? .?=? ? ? ._J1

13、、各級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)2.1 V帶傳動(dòng)2.1.1主要傳動(dòng)參數(shù)和其設(shè)計(jì)計(jì)算帶式運(yùn)輸機(jī)，不均勻負(fù)荷，輸出功率Pd=4 kW，轉(zhuǎn)速nm =1440 r/min,傳動(dòng)比？?= 2.2，一天運(yùn)行 10 16小時(shí)。1.確定計(jì)算功率？?？由1 P156表8-7查得工作情況系數(shù)KA=1.2 故？?= ?= 4 X 1.2 = 4.8?2.選取V帶類型根據(jù)？?尸 4.8 ? ? = 1440 ?/?查 P157，圖 8-11, 選用A型V帶。3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑取滑動(dòng)率&= 0.015由P157表8-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑？?1=100mm根據(jù)？?= ?立?1從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑？?2 = ?1 ?( 1 - d=100 X2

14、 X(1 - 0.015) = 224mm取?2=200mm驗(yàn)算帶的速度?1 ? ?=60 X1000帶的速度合適。?X100 X144060 X 1000=7.540 ?4.確定普通V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù) 0.7(?1+ ?2) ? 120二主動(dòng)輪上的包角合適。6.計(jì)算普通V帶的根數(shù)z根據(jù)1式(8-26)?= -(?+ ?)?由?=1440r/min, ?1=100mm ,律2.2, v = 7.540 ? 查 P152、153 表 8-4a、b 得：?=1.3128kW ; ?=0.17kW又內(nèi)=163.87 查1 P155 表 8-5得K a=0.96 查 P146表 8-2

15、得K L= 0.96則：4.8?= 3.406 2.5?表3傳動(dòng)帶輪的主要尺寸槽型bdBhahfeF小帶輪:A1113.2:2.758.715 0.3r 10+126大帶輪A1113.22.758.715 0.310+26C輪槽數(shù)BlddD小帶輪r 34104r 5050100:38大帶輪341045050224382.2齒輪傳動(dòng)2.2.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)(1)選用圓柱斜齒傳動(dòng)(2)雙班制工作，使用期限8年，精度等級(jí)選8級(jí)精度(3)材料選擇。由1p.191表(10-1) 小齒輪為45號(hào)碳 鋼鍛造，調(diào)質(zhì)處理ML, HBS=250;所以據(jù)2 P65，小帶輪采

16、用腹板式，材料灰鑄鐵接觸疲勞強(qiáng)度極限Hliml 539MPa彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1 270Mpa ;大齒輪為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理ML, HBS=210;接觸疲勞強(qiáng)度極限Hiim2 480MPa彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2 260Mpa（4） 初選小齒輪?=21大齒輪?= ?x?=96.81 , ?取 97初選螺旋角?=10o2 .按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)2? 守零?罟a.初選載荷系數(shù)Kt=1.6b.小齒輪傳遞的扭矩?= ?X?滾=5.382 X104 ?c.由1 p.205表10-7,?。糊X寬系數(shù)？d = 1d.由1 p.215 圖 10-26根據(jù) Z1 =23, Z2=106 p=14 o 查得：1 =0

17、.77;鋰=0.91所以，端面重合度 =刨+ %2 = 1.68e.據(jù) B =14 o,由1P217 圖 10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433f.由1P201 表 10-6 ,查得材料的彈性影響系數(shù)ZE= 189.8 MPag.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 由1P209 圖 10-21(d)，小齒輪的 oHiim 1 = 539MPa, 大齒輪的 cHlim 2 = 480 MPaN1 = 60n 1jLh = 1.86 X109 NcN2 = 60n2jLh = 4.03 X109 Nc 由1P207 圖 10-19,查得：接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1 = 0.88 , KHN2 =0.955 安全系

18、數(shù)SH=1所以?1 ? 1?1 = ? = 474.32?初選齒數(shù)：Z121Z298初選螺旋角：t 10初選載荷系數(shù)：Kt 1.4齒寬系數(shù)：d 1區(qū)域系數(shù)：ZH 2.47彈性影響系數(shù)：1/2ZE 189.8 Mpa1.67應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N11.44 109N23.12 108接觸疲勞壽命系數(shù)K HN 10.88 K HN 20.955c = 466.36MPa小齒輪分度圓直徑？? 空?斗口21? ? ? 1=50.02 ?計(jì)算圓周速度?=60 X10001.714 m?s小齒輪分度圓直徑宀Fdt 50. 02計(jì)算齒寬.及模數(shù)門“：b=50.02mm?= ?h=5.28mmb/h=9.47b?h

19、=49.1358 _4.7014 =9.47計(jì)算縱向重合度？?縱向重合度即?2= ? X r按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的齒向載荷分布系數(shù) KF計(jì)算載荷系數(shù)KKA = 1Kv = 1.1KHa = KFa = 1.4KHB = 1.453KFB = 1.4代入計(jì)算計(jì)算齒寬？?及模數(shù)?= ?= 50.02?cos?mnt = 2.35mm?h = 2.25 ?mnt = 5.28 mm?= 0.318?= 1.18計(jì)算載荷系數(shù)K載荷時(shí)輕微沖擊，由1P193，表10-2KA = 1,由P194,圖10-8查得Kv = 1.1（選用8級(jí)精度） 據(jù)2P195 表 10-3,取KHa =心。=1.4據(jù)2P197

20、表10-4 ，按軟齒面，非對(duì)稱布置，8級(jí)精度,?=1,得 KHB = 1.453由 P198 圖 10-13, b?h = 10.535162 , KH3 = 1.42015，得KFB = 1.4?印2 = ?加?2?加?= 0.985 X480 = 458.4?號(hào)？?1 + ?那=513.04 + 472.8 = 466.36 ?2 2? 1.23?2，所以取? = 466.36? 嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)B? ?警警.92 mmn?dZi2 5 OF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)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 mn = 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，

21、需按接觸 疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 di = 55.94mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的 齒數(shù)。于是由?=?薯薯2?= 27.55?取? = 28，?= ?= 129.08，取?2?= 129幾何尺寸計(jì)算(1) 計(jì)算中心距(?+ ?) ?2? ?= -? = 159.42?2 ?圓整后？取159 mm(2)計(jì)算螺旋角和大、小齒輪的分度圓直徑(?+ ?) ?3?= ?-二=9 09725.2?改變不多，參數(shù)不必修正?= -?= 56.713 ?57? = 261 287?267-2?= ?+ ? = 159?2(3)計(jì)算齒輪寬度b = ?= 1 X 55.94 = 55.94 ? 圓整后取B2 = 60; B1

22、 = 65d“、d2a齒根圓直徑d1f、d2fd1ad12mn57 2 261d2ad22mn2612 2265d1 fd12mn57 2 253d2 fd22mn2612 2257計(jì)算齒頂圓直徑? ?選定齒數(shù)：?=28?= ?中心距:?= ?螺旋角：?= ?大齒輪的分度圓直徑： ?= ? ? ?小齒輪的分度圓直徑： ?= ? ?齒輪寬度:?= ?= ?_JFE3 270 MpaH lim 4488 MPaFE4 260 Mpa初選齒數(shù)：Z323Z481初選螺旋角：10初選載荷系數(shù)：Kt1.6齒寬系數(shù)：d 1區(qū)域系數(shù):ZH 2.46彈性影響系數(shù)：ZE 189.8 Mpa1/21. 71應(yīng)力循環(huán)

23、次數(shù)N33. 97 108N41.12108接觸疲勞壽命系數(shù)KHN30.94KHN 40. 95H512.39MPa14低速級(jí)1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)(1)選用圓柱斜齒傳動(dòng)(2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作，精度等級(jí)選 8級(jí)精度(3)材料選擇。由1p.191表(10-1)小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，HBS=245, MQ ;接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlm 3597 MPa彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE3 270 Mpa大齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，HBS=210, ML ;接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim 4488 MPa彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE4 260 Mpa(4)初選小齒輪 z3 =23，大齒輪z4 = i| Xz3

24、 = 81.42, z4 取81初選螺旋角3=10o2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3 2? ?+ 1?厶?V- - ?( )a.初選載荷系數(shù)Kt=1.6b.小齒輪傳遞的扭矩?= ?豕？滾=2.45 X105 ?c.由1 p.205表10-7,?。糊X寬系數(shù) d=1d.由資料1 p.215 圖 10-26根據(jù)Z3=23, Z4=81, 3=10o查得：觀=0.79,聖=0.92 所以，端面重合度=劄+ E2 = 1.71e.據(jù)B =14o,由1P217圖10-30選取區(qū)域系數(shù) ZH=2.433f.由1 P201表10-6,查得材料的彈性影響系數(shù) ZE=189.8 VPag.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力由1 P20

25、9 圖 10-21(d),小齒輪的?597 MPa由1 p.209 圖 10-21(c)，大齒輪的?= 2488MPaN1 = 60? 3.97 X108 NcN2 = 60?= 1.12 X 108 Nc由1 P207 圖 10-19査得：接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1= 0.94, KHN2=0.95222低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)H lim 3597MPa_J取安全系數(shù)SH=1，所以?i?a? 1?|1 = _ = 561.18?小齒輪分度圓直徑-d3t 78. 166?|2?2 ? 2 .=463.6?別=?別1 + ?別2 = 512.39 ?2所以取?刊=512.39?代入計(jì)算小齒輪分度圓直徑

26、？? 竺? ?Q?（空?）3? ? ?丿=78.166 ?計(jì)算圓周速度?= ?= 0.581 ?60 X 1000計(jì)算齒寬？?及模數(shù)？?= ?= 78.17 ?cos?mnt = 3.35 mm?h = 2.25 ?mnt = 7.53mmb?h = 10.38計(jì)算縱向重合度？?= 0.318 ?= 1.29計(jì)算載荷系數(shù)K載荷時(shí)輕微沖擊，由1 P193,表10-2 KA = 1, ?= 0.581 m?s,由 P194,圖 10-8 查得 Kv = 1.05（選用 8 級(jí)精度） 據(jù) P195表 10-3，取KHa =心。心。=1.4P197表10-4，按軟齒面，非對(duì)稱布置，8級(jí)精度，？?=1,

27、得 KHB = 1.46由 P198 圖 10-13,b?h= 10.38 ,和和=1.46，得KFB = 1.375故載荷系數(shù)K= KA ?Kv?KHa ?KHB = 2.1462計(jì)算圓周速度v 0. 581m/ s計(jì)算齒寬L：及模數(shù)b 78. 17 gt3. 35Jh7.53mmb/h=10.38計(jì)算縱向重合度：1. 29計(jì)算載荷系數(shù)KKA = 1v=0.0.475m/sKv = 1.05KH KF 1.4KF1.375KH1.46K 2. 14623?d3 = ? *= 86.21 mm?7?按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)3 2KT1Y3COS2 B YFaYSa mn?dZ/ 嵌?右K= KA ?

28、Kv?KFa ?KFB = 2.0213TH = 2.45 X105 ?根據(jù) = 1.29，從P217圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) 糸=0.92計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)?3 =?3 =?= 24.08 ?= 84.81由1 P200 表 10-5 得齒形系數(shù)：YFa1=2.65, YFa2=2.21 應(yīng)力校正系數(shù)：Ysa1 = 1.58, Ysa2=1.77由1 P208圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度極限OFE1 =270 MPa, OFE2 =260 MPa由1 P206圖10-18查彎曲疲勞壽命系數(shù) KFNKFN3 = 0.88, KFN4 = 92計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力: 取彎曲疲勞安全系

29、數(shù)F3S=1.4KFN3 ? OFE3得的分度圓直徑d386.21載荷系數(shù)：K= 2.06145彎曲疲勞壽命系數(shù)KFNK FN 30.88 K FN 40.92= 169.71MPa SKFN4 ? OFE4 =170.86MPaSYFa3 ?YSa3=0.0247F3YFa4 ?YSa4=0.0229比較 YFa3 YSa3 YFa 4YSa4F3 F4耳4所以小齒輪的數(shù)值大，故取0.0247YFa4 Ysa4= 0.0247訊4 maxYFaYSaYFa3 YSa3OF = 0F3，設(shè)計(jì)計(jì)算3 2KTIY3 COS2 B YFaYsamn 2?= 2.89mm?dZl a CF對(duì)比計(jì)算結(jié)果

30、，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 mn = 3，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)度算得的分度圓直徑 d3 = 86.21mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的 齒數(shù)。于是由? ?cos?= = 28.30 28?取?=28，?4?= ?= 100.18取?= 100幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距(?+ ?) ? ? ?=- - 上上 194.96 ?2 ?圓整后？取195 mm(2)計(jì)算螺旋角和大、小齒輪的分度圓直徑c(Z1 + Z2)?mnrB= arccos= 10.063272a改變不多，參數(shù)不必修正?$? ? = -?= 85 31

31、 ?- -荷荷 304.69? ?=?=?+ ? = 195?2mn 2.89mm選定齒數(shù)：?=28?= 100中心距：?= 194.96 ?螺旋角：?= 10.06237大齒輪的分度圓直徑：? = 85.31?小齒輪的分度圓直徑：? = 304.69?計(jì)算齒輪寬度b395 mm b90 mm(3)計(jì)算齒輪寬度b = ? = 1 X 86.21 = 86.21 ?圓整齒輪寬度B4 = 90 mm， B3 = 95mm(4)計(jì)算齒頂圓直徑？?、？?齒根圓直徑？?、?d3ad32mn852391d4ad42mn3052 3311d3fd32mn852379d4fd42mn30523299_丿223

32、齒輪的主要傳動(dòng)參數(shù)和尺寸表4齒輪材料及主要傳動(dòng)參數(shù)齒 輪齒數(shù)材料熱處理表面硬度分度圓直徑dZil2845號(hào)鋼調(diào)質(zhì)250HBS57 mmZ212945號(hào)鋼調(diào)質(zhì)210HBS261mm傳動(dòng)比i中心距a模數(shù)m螺旋角B計(jì)算齒寬b高 速 級(jí)傳 動(dòng)4.61159 mm21060mm齒輪齒數(shù)材料熱處理表面硬度分度圓直徑dZ32845號(hào)鋼調(diào)質(zhì)245HBS85 mmZ410045號(hào)鋼調(diào)質(zhì)210HBS305mm傳動(dòng)比i中心距a模數(shù)m螺旋角B計(jì)算齒寬b低 速 級(jí)傳 動(dòng)3.54195 mm31090 mm表5齒輪幾何尺寸（mm）序號(hào)分度圓d齒頂圓da齒根圓df齒寬B157615365226126525760385917

33、995430531129990_J2.4各軸實(shí)際值數(shù)值及合理性檢驗(yàn)241各軸實(shí)際轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳遞功率表6各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳遞功率軸號(hào)P(KW)T(N.m)N(r/mi n)傳動(dòng)比i電機(jī)軸426.52814402.2I3.855.489654.554.61n3.649245.408141.983.543.504834.28640.11鼓輪軸3.434817.61940.1112.4.2設(shè)計(jì)合理性檢驗(yàn)i=35.9025, ? = 35.3145誤差在3%P%，符合要求2.5聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)2.5.1選用說(shuō)明本設(shè)計(jì)中選用彈性柱銷聯(lián)軸器，本聯(lián)軸器軸向補(bǔ)償量 大，徑向補(bǔ)償量小，彈性和緩沖性較差，工作溫度為-

34、20+70 C。主要用于載荷較平穩(wěn)，啟動(dòng)頻繁，對(duì)緩沖要求不高的中 低速軸系傳動(dòng)。該聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)符合本設(shè)計(jì)要求。? ?35.9025 - 35.314535.3145=0.0166504設(shè)計(jì)誤差：?= ?%_J2.5.2聯(lián)軸器的型號(hào)通過(guò)計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tea :Tea = KA?T查1 p.351.表14-1轉(zhuǎn)矩變化小，KA選1.3由2 p.164表17-4所以選用HL4型聯(lián)軸器io表7聯(lián)軸器外形及安裝尺寸許用補(bǔ)償量型號(hào)公稱扭矩N m許用 轉(zhuǎn)速 r/min軸孔直徑mm軸孔 長(zhǎng)度mmDMm轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2kg m軸向徑向角向HL412504000（鋼）451121953.4 1.50.15 A0 ?

35、V = 32.46 mm nii并通過(guò)類比，取d|_n = 40mm2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).擬定軸上零件的裝配方案.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度a.為滿足最小軸徑，由于W -叫段和I -U段安裝軸承。 選用角接觸球軸承7308C,取di _ n = 40mm, l I _ n =28mm , d 一 四=40mm，冷一四=41mm。由于左、右端滾動(dòng)軸承都采用軸端定位，取?_山=10?其余 由結(jié)構(gòu)而定。b.取安裝齒輪處的軸段d v - w = 44mm ;齒輪的右端與 右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為 ?= 60?為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸di1|ii40mm28

36、mmduIII61.5miIIIIII10mmdmIV91mmIIIIIV95mmdiVV67. 5mmliVV7mmiidV VI44mmlV VIdVI VII1 VI VII55mm40mm41mm_丿鍵的選用:A 型鍵?X?= ?段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取IV - W = 55mm。齒輪的左端采用軸肩定位，取h = 7 mm ,則d-V =d n 一皿=65mm，同時(shí)用于左滾動(dòng)軸承的軸端定位。.軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按dv-切=44 mm ,由1P106表6-1查得平鍵截面b xh = 16mm x 10mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 40 mm,同時(shí)為了保證

37、齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選 擇齒輪輪轂與軸的配合均為H8?m7;滾動(dòng)軸承與軸的周 向定位是由配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k7。(4).確定軸上圓角和倒角尺寸參考1 P365表15-2,取軸端倒角1 X45各軸肩處的 圓角半徑5mm其他尺寸如圖10一9S一7斗1-1 看101r003.2低速軸的強(qiáng)度校核作用在齒輪上的力?二?= ?二?.?.?1.求作用在齒輪上的力2?=厲=5361.4361? ?= 1981.5067?= ?x? ? 945.3658?2.軸承對(duì)軸的作用力水平面H:垂直面V:Li=160.5mm, L2=142mm, L3=90.5mm?+ ?+?=2086.9

38、245 ?=3274.5115 ?= ?2 X ? = 296.3433?d4?= ? X = 144.1683?+ ?2?1=?+ ? = 771.9162? - ?2= -?= 1209.5904?+ ?1= ?1 X ?= 109612.1004?2= ?2X ?= 109467.9312?總作用力：?= V?2 + ?命?- = 2225.1086? = V? + ?夕=3490.7785?總彎矩：? = V?2 + ?12 = 109612.501? ? = V?,?2 + ?22 = 109468.332 ? ?扭矩：?= 817.619?3做出軸的載荷分析圖（如圖）水平面H:?尸

39、? ? ?亍？?？ ?= ?.?.?垂直面V:?= ?=?=?=?=? ? ? ?總作用力：?二?二?總彎矩：?= ?cc二?扭矩:?= ?3.3各軸鍵的強(qiáng)度校核3.3.1鍵的選取均選取普通平鍵，材料為45號(hào)鋼(1) 高速軸大帶輪處的鍵選用 C型鍵，公稱尺寸8X7,鍵長(zhǎng)為40 mm(2) 中間軸高速級(jí)大齒輪處的鍵選用A型鍵，公稱尺寸14X9，鍵長(zhǎng)為40 mm(3) 低速軸低速級(jí)大齒輪處的鍵選用A型鍵，公稱尺寸20X12，鍵長(zhǎng)為 70 mm(4) 低速軸聯(lián)軸器處的鍵選用 A型鍵，公稱尺寸16X10,鍵長(zhǎng)為105 mm4.按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度 抗彎截面系數(shù)? ? ?(?_ ?)?=-= 16

40、357.8344?3322?計(jì)算彎矩?V? 2 + (?4)2?= 6.7009?根據(jù)1P362 加 =60?T ? Fd1 ,所以軸有向左竄動(dòng)的趨勢(shì)，左軸承緊 右軸承松。Fa2 = Fd2 = 2373.73NFa1 = Fd2 + Fae = 3319.10NFr1 = 2225.1086N, Fr2 = 3490.7785N對(duì)于左軸承空? ?= 0.41,?= 0.87? = ? ? 對(duì)于右軸承穿 Lh = 38400 hh 60n?h所以，軸承可滿足壽命要求。五、減速器的潤(rùn)滑與密封5.1齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑5.1.1潤(rùn)滑方式的確定咼速級(jí)n d?nin X57 X 654.55v =60X10

41、00 =60 X1000=:1.9535 m/s低速軸n d?niin X85 X 141.98v =60 X1000 =60 X1000=:0.6318 m/s減速器各級(jí)齒輪的圓周速度分別為:以上各級(jí)齒輪的圓周速度均小于12m/s，所以采用 浸油潤(rùn)滑。此外，傳動(dòng)件內(nèi)浸入油的深度要求適當(dāng)，油 池必須保持在一定的深度。?= ? ?= ? ? ?= ? ?2e=?2?= ? ?= ? ?齒輪的圓周速度： 咼速級(jí)?= ? 低速軸?= ?/?潤(rùn)滑油牌號(hào):N320所需油量：約 3.3056.609 L最低油面：?= ? ?最高油面：?二?實(shí)際油量：?滾動(dòng)軸承方式：刮板潤(rùn)滑密圭寸方式：旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈擋油

42、環(huán)5.1.2潤(rùn)滑油牌號(hào)的確定首先根據(jù)資料2 P153表16-2選取潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度為330mm 2/s，再由資料2 P153表16-1選取潤(rùn)滑油牌號(hào)為 N320。5.1.3所需油量計(jì)算每傳遞1kW功率所需油量約為7001400cm3。減速箱 所傳遞功率為4.721 kW，即所需油量約3.3056.609 L 由資料2 P19表3-3得：高速級(jí)大齒輪浸油深度hf約0.7齒高，但不小于10mm。 低速級(jí)大齒輪浸油深度ha大于1齒高(不小于10mm),小 于1?6齒輪半徑。最低油面?1 = 40mm最高油面?2 = 70mm?= ? ?(?1?2) = 608 X195 x(4070)=4.7428.

43、299 ?故，本設(shè)計(jì)能滿足潤(rùn)滑要求。5.2滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑本減速器高速級(jí)齒輪的圓周速度為w 2m/s ,所以滾動(dòng)軸承采用刮板潤(rùn)滑，利用刮板將油從輪緣端面刮下后經(jīng)輸 油溝流入軸承。5.3減速器的密封本減速器采用的密封圈是旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈。密封方 式是接觸式密封。利用密封圈的密封唇彈性使密封唇壓緊 在軸上來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。由于在軸承處設(shè)置擋油環(huán)，且軸承蓋用的是悶蓋，故 不再密封，僅在軸承蓋與箱體之間加入調(diào)整墊片。 _丿六、減速器箱體及其附件6.1箱體設(shè)計(jì)本減速器采用剖分式箱體，分別由箱座和箱蓋兩部分 組成。用螺栓聯(lián)接起來(lái)，組成一個(gè)完整箱體。剖分面與減 速器內(nèi)傳動(dòng)件軸心線平面重合。此方案有利于軸系部件的安裝

44、和拆卸。剖分接合面必 須有一定的寬度，并且要求仔細(xì)加工。為了保證箱體剛度 在軸承座處設(shè)有加強(qiáng)肋。箱體底座要有一定寬度和厚度，以保證安裝穩(wěn)定性和 剛度。減速器箱體用HT200制造。鑄鐵具有良好的鑄造性能 和切削加工性能，成本低。鑄造箱體多用于批量生產(chǎn)。箱 體主要結(jié)構(gòu)尺寸如下表所示：名稱數(shù)值(mm)箱座壁厚3= 10箱蓋壁厚1 = 8箱座b = 15箱蓋bi = 12箱體凸緣厚度箱底座b2 = 25箱座m = 8.5加強(qiáng)肋厚箱蓋m1 = 6.8地腳螺釘M20地腳螺釘數(shù)目6軸承旁聯(lián)接螺栓M16箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓M12表9箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸觀察孔蓋螺釘M8M2026M1622螺釘至箱外壁距離M12Gmi

45、n18M2024M1620螺釘至凸緣邊緣的距離M12Qmin16箱體外壁至軸承座端面距離526.2主要附件及其結(jié)構(gòu)形式621窺視孔和視孔蓋為了便于檢查箱內(nèi)傳動(dòng)零件的嚙合情況以及將潤(rùn)滑油 注入箱體內(nèi)，在減速器箱體頂部設(shè)有窺視孔，為了防止?jié)櫥?油飛出及密封作用，在窺視孔上加設(shè)視孔蓋。窺視孔應(yīng)設(shè) 在箱蓋頂部能夠看到齒輪嚙合區(qū)的位置，其大小以手能深 入箱體進(jìn)行檢查操作為宜。由資料2 P80表9-18選用A = 180mm的視孔蓋6.2.2通氣器減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，箱內(nèi)氣 壓增大。為了避免由此引起的密封部位的密封性下降造成 潤(rùn)滑油向外滲漏，多在視孔蓋上設(shè)置通氣器，使箱體內(nèi)熱 膨脹氣體自由逸出，保持箱內(nèi)壓力正常，從而保證箱體的 密封性。由資料2 P76表9-8選用M18 X1.5的通氣器6.2.3油面指示器用于檢查箱內(nèi)油面高度，以保證傳動(dòng)件的潤(rùn)滑。一般 設(shè)置在箱體上便于觀察油面較穩(wěn)定的部位。由資料2 P78表9-14選用M16的油面指示器6.2.4定位銷為了保證每次拆裝箱蓋時(shí)仍保持軸承座孔的安裝精度，須在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝兩個(gè)定位銷。常采用圓 錐銷做定位銷。兩定位銷間的距離越遠(yuǎn)越可靠，