二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說明書[1]

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)目錄 目錄 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1. 1緒論2. 1.1選題的目的和意義2. 2確定傳動(dòng)方案 3. 3機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 3. 3.1選擇電動(dòng)機(jī)3. 3.1.1選擇電動(dòng)機(jī)類型 3. 3.1.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇 3 3.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇.4. 3.2傳動(dòng)比的分配5. 3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5 3.3.1各軸的轉(zhuǎn)速： 5. 3.3.2各軸的輸入功率： .6. 3.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：6. 3.3.4整理列表6. 4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)7. 4.1 V帶的基本參數(shù)7. 4.2帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 10 5齒輪的設(shè)計(jì)10 5.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1、2輪的設(shè)計(jì)）1.0

2、 5.1.1齒輪的類型10 5.1.2尺面接觸強(qiáng)度較合 11 5.1.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 12 5.1.4驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度14 5.1.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度 15 5.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（3、4齒輪的設(shè)計(jì)）15 5.2.1齒輪的類型15 5.2.2按尺面接觸強(qiáng)度較合 1.6 5.2.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 17 5.2.4驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 19 5.2.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度 20 6軸的設(shè)計(jì)（中速軸）20 6.1求作用在齒輪上的力 20 6.2選取材料21 6.2.1軸最小直徑的確定21 6.2.2根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 21 6.3鍵的選擇21 6.4求兩軸所受的垂直支反

3、力和水平支反力 22 6.4.1受力圖分析 22 6.4.2垂直支反力求解 23 6.4.3水平支反力求解 23 6.5剪力圖和彎矩圖24 6.5.1垂直方向剪力圖24 6.5.2垂直方向彎矩圖 24 6.5.3水平方向剪力圖25 6.5.4水平方向彎矩圖25 6.6扭矩圖26 6.7剪力、彎矩總表：27 6.8按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度28 7減速器附件的選擇及簡(jiǎn)要說明 28 7.1. 檢查孔與檢查孔蓋28 7.2. 通氣器28 7.3. 油塞28 7.4. 油標(biāo)29 III 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)目錄 7.5吊環(huán)螺釘?shù)倪x擇29 7.6定位銷29 7.7啟蓋螺釘29 8減速器潤(rùn)滑與密封29 8

4、.1潤(rùn)滑方式29 8.1.1齒輪潤(rùn)滑方式29 8.1.2齒輪潤(rùn)滑方式29 8.2潤(rùn)滑方式30 8.2.1齒輪潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量30 8.2.2軸承潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量 30 8.3密封方式30 9機(jī)座箱體結(jié)構(gòu)尺寸30 9.1箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30 10設(shè)計(jì)總結(jié)32 11參考文獻(xiàn).3.3 iii 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 任務(wù)書 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目 ： 設(shè)計(jì)一用于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)用的二級(jí)斜齒圓柱齒輪展開式減速器 給定數(shù)據(jù)及要求： 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的展開式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器。 工作平穩(wěn)，單向 運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工運(yùn)輸機(jī)容許速度誤差為 5%。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限 10

5、 年。機(jī)器每天工作16小時(shí)。 動(dòng) 5咼速齒輪傳 2 6中間軸；7低速齒輪傳動(dòng)；8低速軸；9工作機(jī); 、應(yīng)完成的工作: 1. 減速器裝配圖1張（A0圖紙）; 2. 零件工作圖1 2張（從動(dòng)軸、齒輪等）； 3. 設(shè)計(jì)說明書1份。 指導(dǎo)教師: 2009年 月 日 1緒論 1.1選題的目的和意義 減速器的類別、品種、型式很多，目前已制定為行（國）標(biāo)的減速器有40 余種。減速器的類別是根據(jù)所采用的齒輪齒形、 齒廓曲線劃分；減速器的品種是 根據(jù)使用的需要而設(shè)計(jì)的不同結(jié)構(gòu)的減速器；減速器的型式是在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 上根據(jù)齒面硬度、傳動(dòng)級(jí)數(shù)、出軸型式、裝配型式、安裝型式、聯(lián)接型式等因素 而設(shè)計(jì)的不同特性的減速器

6、。 與減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜， 對(duì)減速器的影響很大，是減速器 選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通 常分為三類： 一均勻載荷； 一中等沖擊載荷； 一強(qiáng)沖擊載荷。減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立封閉式傳動(dòng)裝置， 用來降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。此外，在某些場(chǎng)合，也有用作增速的裝置，并 稱為增速器。 我們通過對(duì)減速器的研究與設(shè)計(jì)，我們能在另一個(gè)角度了解減速器的結(jié)構(gòu)、 功能、用途和使用原理等，同時(shí)，我們也能將我們所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。 在設(shè)計(jì)的過程中，我們能正確的理解所學(xué)的知識(shí)，而我們選擇減速器，也是 因?yàn)閷?duì)我們過控專業(yè)的學(xué)生來說，這是一個(gè)很典型的例子，

7、能從中學(xué)到很多知識(shí)。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 2確定傳動(dòng)方案 根據(jù)工作要求和工作環(huán)境，選擇展開式二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)方案。 此方案工作可靠、傳遞效率高、使用維護(hù)方便、環(huán)境適用性好，但齒輪相對(duì)軸承 的位置不對(duì)稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。此外，總體寬度較大。 為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)，其輸出端選用帶式傳動(dòng)，這樣一旦減速器出現(xiàn)故障停機(jī), 皮帶可以打滑，保證電動(dòng)機(jī)的安全。 3機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 3.1選擇電動(dòng)機(jī) 3.1.1選擇電動(dòng)機(jī)類型 電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境清潔，運(yùn)動(dòng)載荷平穩(wěn)，所以選擇丫系列 一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 3.1.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇 1、工作機(jī)所需要的功率P為: F

8、 v 1000 (kW) 其中：F 2500N，v 1.6m/s， w 0.94 F v (kW) 25001.5 10000.94 4kW 1000 3 2、電動(dòng)機(jī)的輸出功率Fq為 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) P (kW) 電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率。 取V帶傳動(dòng)效率10.96，齒輪傳動(dòng)效率 0.97 , 滾動(dòng)軸承效率 12 30.98從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為: :0.96 0.972 0.983 0.85 3、電動(dòng)機(jī)所需功率為: Po Pw A 4.7kW 0.85 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率Pm只需略大于P。即可，查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐 與創(chuàng)新表19-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率為5.5kw。

9、3.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速: 6 104v wD 3.14 450 展開式減速器的傳動(dòng)比為: i減 8 40 v帶的傳動(dòng)比為：i帶 24 得總推薦傳動(dòng)比為：i i減i帶 161 所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為： 60000 1.5 /min 63.69r/min nnwi611.2 6112r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為 750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min。 綜合考慮為使傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)緊湊，選用同步轉(zhuǎn)速1500r/min的電機(jī)。 型號(hào)為Y132S-4,滿載轉(zhuǎn)速nm 1440r / min，功率5.5kw。 3.2傳動(dòng)比的分配 1、總傳

10、動(dòng)比為1 n nw 竺 22.6 63.69 2、分配傳動(dòng)比 為使傳動(dòng)裝置尺寸協(xié)調(diào)、 結(jié)構(gòu)勻稱、 不發(fā)生干涉現(xiàn)象，現(xiàn)選 V帶傳動(dòng)比: 則減速器的傳動(dòng)比為: 53 ； 考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問題, 兩級(jí)大齒輪應(yīng)該有相近的浸油深度 則兩級(jí)齒輪的 高速級(jí)與低速級(jí)傳動(dòng)比的值取為1.4,取h 1如2 則：Il 、1.4I 減.4一7.533.25 ； I2 型 2.32 ； i13.25； 3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 3.3.1各軸的轉(zhuǎn)速： n1 nm 1440 1軸 1帶 3 n1 480 2軸 n2 i1 3.25 匹 147.69 3軸 n3 I2 2.32 滾筒軸 n 氏 n 480r / m

11、in ； 7 147.69r/mIn 7 63.66r/min ； w 63.66r/min 332各軸的輸入功率: P0 4.7 0.964.51kw ； P2 3 4.51 0.97 0.98 4.29w； P3 3 4.29 0.97 0.98 4.08kw； 卷筒軸 P4 P3 4.08kw 3.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩: 電機(jī)軸 T0 9550 P0 n m 9550 4.7 1440 31.17 N 滾筒軸 T1 T2 T3 T4 9550 9550 9549 T3 P1 n1 P n2 P3 n3 9550 9550 9550 4.51 480 4.29 147.69 89 .73

12、N 277 .4 N 4.08612 .06 N 63 .66 3.3.4整理列表 軸名 功率P/ kw 轉(zhuǎn)矩 T/N m 轉(zhuǎn)速 n /(r min) 電機(jī)軸 5.5 31.17 1440 1 4.51 89.73 480 2 4.29 277.4 147.69 3 4.08 612.06 63.66 滾筒軸 4.08 612.06 63.66 4V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 4.1 V帶的基本參數(shù) 1、確定計(jì)算功率巳： 已知：P 4.7kw ； nm 1440r / min ； 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-8得工況系數(shù)：KA 1.2 ； 貝y： PcKA P 1.2 4.7kw 5.64kw 2、選取V帶型號(hào)：

13、 根據(jù)Pc、門口查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖13-15選用A型V帶 3、確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd (1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑： dd1 110mm ； (2) 計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑： dd2 i帶 dd1(1 0.02)3 110 (1 0.02) 323.4mm ； 圓整取dd2 330mm，誤差小于5%,是允許的。 4、驗(yàn)算帶速： 3.14 110 1440 8.29m/s (5,25)m/s 60 1000 Vdd1 nm 60 1000 帶的速度合適。 5、確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距： 中心距： 0.7(dd1 dd2) a02(dd1 dd2) 初選中心距 a。1.5(dd! dd2)

14、1.5 (110330)660mm 取中心距a0660mm。 (2)基準(zhǔn)長(zhǎng)度: Ld0 2a0 i(dd1 dd2) 2 (dd2 dd1) 4a 3 14 2 660 (110 2 2029mm 330)(330 110)2 4 660 對(duì)于A型帶選用Ld 2300mm (3) 實(shí)際中心距: LdLd0 a a2 660 23002029 795.5mm 2 6、 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1 180嘰如年 57.3 1 180(330 110)樂 164.15 120 主動(dòng)輪上的包角合適。 7、計(jì)算V帶的根數(shù)z : KaP nm 1440r / min， dd1 Pr (P。P)K Kl 110

15、mm查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-3得: P01.61kw ； (2) nm 1440r / min， i帶3查表得：p。 0.17kw ； (3) 164.15查表得，包角修正系數(shù) K 0.95 (4) 由Ld 2300mm，與V帶型號(hào)A型查表得：Kl 1.06 綜上數(shù)據(jù)，得z 3.15 1.2 4.7 (1.610.17) 0.95 1.06 取z 4 10合適。 8、計(jì)算預(yù)緊力Fo (初拉力)： 根據(jù)帶型A型查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-1得：q 0.1kg/m PC 2.5 彳 2 F0 500 1qv2 zv k 5.642.52 50010.1 8.292 4 8.29 0.95 145.63N

16、9、計(jì)算作用在軸上的壓軸力Fq : Fq 2ZFo sin - 2 2 4 145.63 sin164.15 2 1153.91N 其中1為小帶輪的包角。 10、V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)整理并列表： 帶型 帶輪基準(zhǔn)直徑 (mm) 傳動(dòng)比 基準(zhǔn)長(zhǎng)度(mm) A dd1 110 d d2 330 3 2300 中心距(mm) 根數(shù) 初拉力(N) 壓軸力(N) 660 4 145.63 1153.91 4.2帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 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)直徑有關(guān)。小帶輪接電動(dòng)機(jī)，dd1 110mm 較小，所以采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)帶輪。 5

17、齒輪的設(shè)計(jì) 5.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1、2輪的設(shè)計(jì)） 5.1.1齒輪的類型 1、依照傳動(dòng)方案，本設(shè)計(jì)選用二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2、 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-2, 選用8級(jí)精度。 3、材料選擇：小齒輪材料為40Cr滲碳淬火，齒面硬度為 55HRC，接觸疲 勞強(qiáng)度極限 H訕1200MPa， 彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE 720MPa ;大齒輪材料為45鋼 表面淬火，齒面硬度為55HRC,接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim 1140MPa, 彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE 700MPa。 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-5,取$ 1.25，Sh 1.0。查表11-4,取區(qū)域系數(shù) ZH 2.5，彈性

18、系數(shù)Ze 189.8 （鍛鋼-鍛鋼）。 有 H1 = =1200MPa Sh1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) .H lim2 1140 一=1140MPa H 2 - SH 1 1VI1 Cl 1 F 1 = .FE1 = 720 =576MPa Sf 1.25 F 2 = .FE2 = 700 =560MPa Sf 1.25 4、螺旋角：8 B 20 ,初選 B =15 5、 齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：zi 19 ; 19 14 大齒輪齒數(shù)：Z2 19 3.2160.99，取 Z262。 故實(shí)際傳動(dòng)比i實(shí):H 3.26，則: 3.263.21 3.21 1.6% 5% 5.1.2尺面接觸強(qiáng)度較合 1、d

19、1 2KT 1 u 1 (ZeZhZ 卩 X u ( (Th) (1)取載荷K 1.3 (2)d0-6 (3) Ze 189.8 , Zh 2.5 , Z cos 0.983 23 89.73 103 321 嚴(yán) 25 983)2 0.63.211140 44.032 2、計(jì)算模數(shù)mn mn 也cos Z1 44.032 cos15 2.24，查表取mn 3、b d d10.6 44.03226.42mm,取整 b=27mm 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 4、計(jì)算齒輪圓周速度 vdini3.14 44.032 480 l.llm/s 60 1000 60 1000 5.1.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 因

20、為所選材料硬大度于350HBS所以為硬齒面。 |2Kcos2Yf Ys 1、法向模數(shù)mn 3 *2 dZ1 f 2、 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3 3、 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-6,得齒寬系數(shù)d 0-6 因?yàn)?Yf 1 Ys 1 f1 2.98 1.55 576 .08和音 2.32 1.73 576 0.00697 4、小齒輪上的轉(zhuǎn)矩T1 89.73 N m 5 齒形系數(shù) zZ1 19 21.08 5、齒形系數(shù)ZV13 3 一 cos cos 15 62 68.81 Zv23 cos cos 15 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖 11-8 得：Yf 12.98， Yf 2 2.32 查機(jī)械

21、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖 11-9 得：Ys 11.55， YS 2 1.73 41 比較 所以對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算 大齒輪材料為45鋼 表面淬火，齒面硬度為55HRC,接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim 1140MPa, 彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE 700MPa。 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-5,取1.25，SH 1.0。查表11-4,取區(qū)域系 數(shù)ZH 2.5，彈性系數(shù)ZE 189.8 （鍛鋼-鍛鋼）。 有 H1-t1 = =1200MPa H lim 2 = H40=1140MPa 1 尹罟=560MPa 2、 螺旋角：8 B 20 ,初選B =15 3、 齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：Z3 23 ; 大齒輪齒數(shù)：z423 2.

22、2651.98，取 z452。 故實(shí)際傳動(dòng)比：A，則 2.26 2.26 2.26 0%5% 5.2.2按尺面接觸強(qiáng)度較合 1、d3 (1)、 取載荷K (2)、 d0.6 (3)、 Ze 189.8 1.3 u 1( ZeZhZ )2 u ( oh ，zh 2.5, z cos 0.983 d3 2 1.3 277.4 103 2.26 1(189.8 2.5 0.983)266 21 0.6 2.26 1140 2、計(jì)算模數(shù)m” d3 cos mnt Z3 66.21 cos15 23 2.78mm b d d30.6 66.21 39.73mm 3、計(jì)算齒輪圓周速度v dsn 60 10

23、00 3.14 66.21 480 60 1000 1.66m/ s 523按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 因?yàn)樗x材料硬大度于350HBS所以為硬齒面 1、法向模數(shù)mn 3 2KT2cos2 Yf Ys dZ； f 2、查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3 3、查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-6,得齒寬系數(shù)d 0.6 Yf 4 2.34 1.71 576 0.00695 比較 4、小齒輪上的轉(zhuǎn)矩T2277.4N m 齒形系數(shù)Zv3J cos 23 -25.52 cos315 zZ4 52 57.70 v43 3 cos cos 15 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖 11-8 得： Yf 32.80， YF 4 2

24、.34 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖 11-9 得： Ys 31.58， YS 4 1.71 因?yàn)?魯 守 0-00768和 所以對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算 &法向模數(shù) mn 2KT2 cos2 Yf Ys dZa f 2 1.3 277.4 103 cos215 0.6 232 0.00768 2.53mm 取 mn 3mm 7、中心距 a雖込 2cos (2dmm 2 cos15 116.47mm 圓整為120mm。 8、確定螺旋角： arccos(Z3 Z4)mn 2a (23 52) 3 arccos 2 120 20 2T50 9、確定齒輪的分度圓直徑: d3 d4 Z3m cos Z4mn co

25、s 23 3 cos15 5632 52 3 cos15 5632 73.6mm 169.6mm 10、齒輪寬度: dd30.6 73.644.16mm 圓整為 45mm 圓整后取 B3 45mm ； b4 50mm。 11、重合度確定 ，查表得0.762 0.820 1.582 0.318 dZtan 0.318 0.6 23tan20 2150 1.629 所以 1.5821.6293.211 mn cos 12、齒輪尺寸表格: 將幾何尺寸匯于表: 序號(hào) 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式及參數(shù)選擇 1 端面模數(shù) mt 3.12mm 2 螺旋角 20 2150 3 分度圓直徑 dad4 73.6mm,1

26、69.6mm 4 齒頂咼 ha 4mm 5 齒根高 hf 5mm 6 全齒高 h 9mm 7 頂隙 c 1mm 8 齒頂圓直徑 d 3d 4 81.6mm,177.6mm 9 齒根圓直徑 d f 3d f 4 63.6mm,159.6mm 10 中心距 a 120mm 11 重合度 3.211 524驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 可知是安全的 較合安全 525驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖 11-8 得：Yf 3 2.80， Yf 4 2.34 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖 11-9 得：Ys3 1.58， YS 4 1.71 2KT2 Y Y 2 1.3 277.4 10c cc 1.58 321.13 576

27、Mpa F 3. -Y Fa 3YSa3 2.80 bdsmin 45 73.6 3 F4 唸 321132 29045 560MPa 6軸的設(shè)計(jì)（中速軸） 6.1求作用在齒輪上的力 因?yàn)楦咚佥S的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的Ft、Fr、 都是作用力與反作用力的關(guān)系，則大齒輪上所受的力為 輪圓周力: Ft 2T di 並cos zimn 2 89,73 1000cosi5 2132 3035.98N 19 3 齒輪勁向力: Ft3035.98 tan20 1145.93N coscos15 2132 齒輪軸向力: FaFt tan3035.98 tan 15 2132 833.9

28、1N 同理中速軸小齒輪上的三個(gè)力分別為： Ft 7356.50N Fr 2856.05N Fa 2730.58N 6.2選取材料 可選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表 5 b 650 MPa, s 360 MPa, 1270 MPa, 1155 MPa,E 2.15 10 MPa 6.2.1軸最小直徑的確定 根據(jù)表，取C 115得 PI 4 29 d C4112 3mm 34.43mm ” n2 147.69 考慮到軸上有兩個(gè)鍵所直徑增加 4%5%,故取最小直徑35mm 且出現(xiàn)在軸承處。 6.2.2根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 初選圓錐滾子軸承 30207型號(hào),GB/T 2971

29、994： d D B T C 35mm 72mm 17 18.25 15mm 6.3鍵的選擇 (1) 采用圓頭普通平鍵 A型(GB/T 1096- 1979)連接，大齒輪處鍵的尺 寸 I b h 28mm 12mm 8mm , 小齒輪處鍵的尺寸為 H 7 亠 d b h 36mm 14mm 9mm, p 110Mpa。齒輪與軸的配合為，滾動(dòng) r6 軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為m6。 (2) 鍵的較合 4T dhl p 4 277.3 103 35 12 28 94.32Mpa 110Mpa 6.4求兩軸所受的垂直支反力和水平支反力 641受力圖分析 將軸系部件受

30、到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個(gè)平面力系 總受力圖： F補(bǔ) Xl=62-5妙65 X3=47” 5 642垂直支反力求解 Fr 大 Xi Fr小(XiX2) M o(Fi) i 1 Fa小d小/ 2Fa大 0 d 大/2 FV2(X1 1145.93 62.5 2856.05 127.5 2730.58 34.5 833.91 46.5 Fv2 = 1766.73N 依鉛垂方向受力圖可知 F viF v2 Fr大F r小 0 Fvi 1766 .73 1145 .93 2856 .050 F v1 =-56.61N 對(duì)左端點(diǎn)0點(diǎn)取矩 n X3)0 Fv2 175 0 643水平支反力求解

31、 同理6.4.2解得 Fh1 45.06N Fh2 4275.46N 6.5剪力圖和彎矩圖 6.5.1垂直方向剪力圖 6.5.2垂直方向彎矩圖 Xi段彎矩: MFsX56.61x (x (0,62.5) X2段彎矩: M FsX Fr大人 Fa大d大/2 0 M 108932X 14917255(x (625,1275) X3段彎矩: M FsX Fr 大 Xi Fa大 d大/2 Fr 小( x x?) Fa 小 d小/2 M1766.73X 309177.75(x (127.5,175) 可作彎矩圖: 83919.675 :以獗125 6.5.3水平方向剪力圖 6.5.4水平方向彎矩圖 xi

32、段彎矩： MFsx45.06x (x (0,62.5) x2段彎矩: MFt 大 Xi FsX 0 M 45.06x189748.75(x(62.5,127.5) X3段彎矩： MFt 大 x1 Ft 小( X! x2) Fsx 0 M 4275.46x748205(x (127.5,175) 6.6扭矩圖 在捲段上： T10 N m 在X2段上： T2 Ft大d大 /23035.98 93282.3N m 在X3段上 T3 T T2 Ft小d小 /2 T228.5N m 6.7剪力、彎矩總表 載荷 水平面H 垂直面V Fhi 45.06 N ； Fv1 = -56.61N 支持力F Fh2

33、4275.46N Fv2=1766.73N M56.61x (x (0,62.5) M Fsx 45.06( (x (0,62勺) M 1089.32x149174 .255 彎矩M M 45.06X189748.75(x(62.5,127.5) (x (62.5,127.5) M4275.46X748205(x(127.5,175) M 17667$3091775 (x (1275,175) j2 M1(3538.1252 2816.2524.5N m 總彎矩 M283919.6752 203129.752219.8N mm 在X1段上：T,0 N m 扭矩T 在 x2段上：T2 Ft大d大

34、 /23035.98 93282.3N m 在 x3段上:t3 T T2 Ft小d小/2 T228.5N m 6.8按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由圖分析可矢小輪面為危險(xiǎn)面，對(duì)小輪面較合進(jìn)行校核時(shí)，根據(jù)計(jì)算式及上 表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取0.6，軸的 計(jì)算應(yīng)力 ca Mj ( T1)2 W 2198002(0.6 282300)2 0.1 353 64.72Mpa1 270Mpa 前已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得, ca 7減速器附件的選擇及簡(jiǎn)要說明 7.1. 檢查孔與檢查孔蓋 二級(jí)減速器總的中心距a a12 a34148 186334mm，則檢查孔

35、寬 b 80mm,長(zhǎng)L 140mm，檢查孔蓋寬d 110mm,長(zhǎng)L1 170mm .螺栓孔定位尺 寸寬 b2(80 110)2 95mm，L2(140 170)2155mm ，圓角 R 5mm，孔 徑d4 8mm,孔數(shù)n 6，孔蓋厚度為6mm,材料為Q235. 7.2. 通氣器 可選為M22 1.5 . 7.3. 油塞 為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污，在箱體底部最低位置設(shè)置一個(gè)排油孔，排 油孔用油塞及封油圈堵住.在本次設(shè)計(jì)中，可選為 M16 1.5，封油圈材料為耐 油橡膠，油塞材料為Q235 74油標(biāo) 選用帶螺紋的游標(biāo)尺，可選為M16. 7.5吊環(huán)螺釘?shù)倪x擇 可選單螺釘起吊，其螺紋規(guī)格為 M16

36、 . 7.6定位銷 為保證箱體軸承座孔的鏜制和裝配精度，在箱體分箱面凸緣長(zhǎng)度方向兩側(cè)各 安裝一個(gè)圓錐定位銷，其直徑可取：d 10mm,長(zhǎng)度應(yīng)大于分箱面凸緣的總長(zhǎng)度. 7.7啟蓋螺釘 啟蓋螺釘上的螺紋段要高出凸緣厚度，螺紋段端部做成圓柱形. 8減速器潤(rùn)滑與密封 8.1潤(rùn)滑方式 8.1.1齒輪潤(rùn)滑方式 齒輪v 0.40 m/s12 m/s，應(yīng)采用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要選用浸油 潤(rùn)滑。 8.1.2齒輪潤(rùn)滑方式 軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑 8.2潤(rùn)滑方式 8.2.1齒輪潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量 齒輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油(GB 443 1989),最低最高油面距(大齒 輪)1020mm,需油量為1.5L左右 8.

37、2.2軸承潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量 軸承潤(rùn)滑選用ZL 3型潤(rùn)滑脂(GB 7324 1987)用油量為軸承間隙的1/3 1/2為宜 8.3密封方式 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. 觀察孔和油孔等出接合面的密封 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 軸的外延端與透端蓋的間隙，由于 v3 m/ s，故選用半粗羊毛氈加以密圭寸。 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。 9機(jī)座箱體結(jié)構(gòu)尺寸 9.1箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中箱體材料選擇鑄鐵 HT200即可滿足設(shè)計(jì)要求 代

38、號(hào) 名稱 設(shè)計(jì)計(jì)算 結(jié)果 箱座壁厚 =0.025a 3 0.025 156 3 6.9 =8mm 1 箱蓋壁厚 i= 0.02a3 0.02 156 3 6.12 1=8mm 21 箱座加強(qiáng)肋厚 21=0.85 0.85 8 6.8 21 = 7mm 22 箱蓋加強(qiáng)肋厚 22= 0.85 1 0.85 8 6.8 22= 7mm b 箱座分箱面凸緣厚 b 1.5 1.5 8 12 b 12mm bi 箱蓋分箱面凸緣厚 b11.5 1 1.5 8 12 b1 12mm b2 箱座底凸緣厚 b2 2.5 2.5 820 b2 20mm df 地腳螺栓 df 0.036a 12 =0.036 156 12 17.62 df 20mm di 軸承旁螺栓 d10.7df =0.7 20=14 d