二級(jí)齒輪減速器說(shuō)明書(shū)

1、 目 錄1. 目錄-12. 摘要-33. 任務(wù)書(shū)-44. 傳動(dòng)方案的擬定-54.1擬定傳動(dòng)方案-5 4.2確定減速器結(jié)構(gòu)和零部件類型-55. 電機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算-6 5.1電機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇-65.2選擇電機(jī)的容量-65.3確定電機(jī)轉(zhuǎn)速-75.4 傳動(dòng)比分配-85.5 傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)-96. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算-106.1高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算-136.2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算-187. 軸的計(jì)算-24 7.1高速軸的計(jì)算-247.2中間軸的計(jì)算-277.3低速軸的計(jì)算-308. 鍵連接的選擇和計(jì)算-318.1 高速軸（I軸）上鍵的選擇及校核-318.2

2、 中間軸（II軸）上鍵的選擇及校核-318.3 高速軸（III軸）上鍵的選擇及校核-329. 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算-3910.聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算-4011.參考資料-412摘 要機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想。本次設(shè)計(jì)包括的主要內(nèi)容有：決定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、聯(lián)接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器及校驗(yàn)計(jì)算；機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配圖及零件工作圖；編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)以及進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯。設(shè)計(jì)的一般過(guò)程為：首先明確設(shè)計(jì)任務(wù)，制定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；其次，提供方案并進(jìn)行評(píng)價(jià)；再次，按照選定的方案進(jìn)行各零部件的總體布置，運(yùn)動(dòng)學(xué)和

3、零件工作能力計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和繪制總體設(shè)計(jì)圖；然后，根據(jù)總體設(shè)計(jì)的結(jié)果，考慮結(jié)構(gòu)工藝性等要求，繪出零件工作圖；然后，審核圖紙；最后，整理設(shè)計(jì)文件，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。3.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、設(shè)計(jì)題目 帶式運(yùn)輸機(jī)的減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)2、主要內(nèi)容 (1)決定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；(2)選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；(3)傳動(dòng)零件以及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、聯(lián)接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇及校驗(yàn)計(jì)算；(4)機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)；(5)繪制裝配圖及零件圖；編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)并進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯。3、具體要求(1)原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶線速度v = 2.0（m/s） 運(yùn)輸帶牽引F = 2.8（KN）驅(qū)動(dòng)滾筒D = 320 （m

4、m）(2)工作條件：使用期5年，雙班制工作，單向傳動(dòng)；載荷有輕微振動(dòng)；運(yùn)送煤、鹽、砂、礦石等松散物品。4、完成后應(yīng)上交的材料(1)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)；(2)減速器裝配圖一張；(3)軸，齒輪，箱蓋，箱體4張零件圖5、推薦參考資料(1)西華大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)部編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū),2006(2)濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版).北京：高等教育出版社,2006 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果4.傳動(dòng)方案的擬定機(jī)器一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)、工作機(jī)組成。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并籍以改變運(yùn)動(dòng)的形式、速度大小和轉(zhuǎn)矩大小。傳動(dòng)裝置一般包括傳動(dòng)件（齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等

5、）和支承件（軸、軸承和機(jī)體等）兩部分。它的重量和成本在機(jī)器中占很大的比例，其性能和質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作影響也很大。因此合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案具有重要意義。4.1擬定傳動(dòng)方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求，擬定了如下兩種傳動(dòng)方案：一種方案是電機(jī)-聯(lián)軸器-減速器-帶式傳動(dòng)機(jī)；一種方案是電機(jī)-帶輪-減速器-聯(lián)軸器-帶式傳動(dòng)機(jī)。考慮到電機(jī)輸出轉(zhuǎn)度較大而工作所需要的轉(zhuǎn)速較低，他們之間存在較大的減速比，這樣會(huì)大大增加減速器的結(jié)構(gòu)尺寸和材料使用。如果采用帶傳動(dòng)，可以分擔(dān)一定的傳動(dòng)比，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，且電機(jī)速度越低價(jià)格越高的，選用第二種方案更為合理。同時(shí)，采用帶輪傳動(dòng)可以起到過(guò)載保護(hù)，降低振動(dòng)。其布置形式如圖4.1所示。圖4.14.2確

6、定減速器結(jié)構(gòu)和零部件類型（1）選定減速器傳動(dòng)級(jí)數(shù)傳動(dòng)級(jí)數(shù)根據(jù)工作機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)要求，由傳動(dòng)件類型、傳動(dòng)比以及空間位置尺寸要求而定。在本傳動(dòng)方案中，選擇圓柱齒輪傳動(dòng)，為了使機(jī)構(gòu)尺寸和重量較小，當(dāng)減速器傳動(dòng)比i大于8是，宜采用二級(jí)以上齒輪傳動(dòng)型式?？紤]到降速要求和帶輪有一定的降速能力，本機(jī)構(gòu)選用二級(jí)齒輪減速器。（2）選定齒輪類型選定直齒輪（3）選定軸承類型和布置形式 一般減速器都用滾動(dòng)軸承，大型減速器也用滑動(dòng)軸承的。軸承類型由載荷和轉(zhuǎn) 傳動(dòng)方案：電機(jī)-帶輪-減速器-聯(lián)軸器-帶式傳動(dòng)機(jī)減速器選用二級(jí)圓柱齒輪減速器齒輪選用直齒輪面對(duì)面裝剖分箱體剛性聯(lián)軸器計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果速?zèng)Q定?？紤]到本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，軸

7、承所受載荷不是很大，且受到一定的軸向力，選角接觸球軸承較為合理。在確定軸承的布置時(shí)，考慮同一軸線上的兩個(gè)安裝孔能夠一次加工完成和軸的軸向精度要求不高，軸承采用面靠面布置。（4）決定減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)通常沒(méi)有特殊要求是，齒輪減速器機(jī)體都采用沿齒輪軸線水平剖分的結(jié)構(gòu)，以便裝配。（5）選擇聯(lián)軸器類型 由于本機(jī)構(gòu)只需要在低速級(jí)安裝聯(lián)軸器，所以選擇可移式剛性聯(lián)軸器。5.電機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算5.1電機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇由于直流電機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不便，因此選擇交流電動(dòng)機(jī)。我國(guó)新設(shè)計(jì)的Y系列三相籠型異步電機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠

8、、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如金屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等，由于啟動(dòng)性能較好，也適用于某些要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。在這里選擇三相籠式異步交流電機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380，Y型。5.2選擇電機(jī)的容量本次設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)不變（或變化很?。┫麻L(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，只有所選電機(jī)的額功率Ped 等于或稍大于所需的電動(dòng)機(jī)工作功率Pd,即Ped Pd ，電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過(guò)熱，通常就不必校驗(yàn)發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。電機(jī)所需工作功率按式（1）為 kw由式（2） = kw因此 由電機(jī)至運(yùn)輸帶的總功率為 1彈性聯(lián)軸器效率2-滾動(dòng)軸承效率（成對(duì)計(jì)算），3-齒輪

9、傳動(dòng)效率（成對(duì)計(jì)算），電機(jī)：三相籠式異步交流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算公式引自【1】第1220頁(yè)計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果4-彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率。5工作機(jī)的效率取1=0.99（彈性聯(lián)軸器）2=0.99（滾動(dòng)軸承），3=0.98(齒輪精度為7級(jí)，不包括軸承效率) ，4=0.99（彈性聯(lián)軸器）5 = 0.96（工作機(jī)） kw5.3確定電機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為 r/min 按表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比=8-40，則總傳動(dòng)比合理范圍為=8-40，故電機(jī)轉(zhuǎn)速的可選擇范圍為 r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,3000r/min. 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速

10、，由有關(guān)手冊(cè)查出有兩種適合的電機(jī)型號(hào)，因此有兩種傳動(dòng)方案，如下頁(yè)表一。表一方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y132S2-27.5300029202Y132M-47.515001440 綜合考慮電機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，重量，價(jià)格，減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2中方案比較合理，因此選擇電機(jī)型號(hào)Y132-4,其主要性能表二。 =0.877=6.4 kwn=119.43r/min計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果表二型號(hào)額 定功 率kw滿載時(shí)啟動(dòng)電流額定電流啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min電流（380v時(shí)）A功率%功率因素Y132M-47.514402.22.2Y132M-4

11、電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸如表三：表三中心高H外形尺寸L*(AC/2+AD)*HD底腳安裝尺寸A*B底腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D*E 鍵裝部位尺寸F*GD132515*345*315216*1781238*8010*415.4 傳動(dòng)比分配 電機(jī)型號(hào)Y132M-4，滿載時(shí)轉(zhuǎn)速nm=1440 r/min.（1） 總傳動(dòng)比(2) 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：減速器的傳動(dòng)比為：（3） 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比 按展開(kāi)式布置，考慮潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，由經(jīng)驗(yàn)公式： 取 且有電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y132M-4計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果得 5.5 傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1）各軸轉(zhuǎn)速由式(9)-(10) 軸： r

12、/min 軸： r/min 軸： r/min 卷筒軸： r/min(2)各軸輸入功率： 由式（12）-（15）軸： kw軸： kw 軸： kw （3）各輸入轉(zhuǎn)矩 由式（16-21） 電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩： N.m 到軸輸入轉(zhuǎn)矩：軸：軸：軸： 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理如表四：表四 傳動(dòng)裝置各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)表 項(xiàng)目軸號(hào)功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比 0軸6.4144042.441 軸6.336144042.024.02 軸6.15358.2163.9653.0軸5.96119.4476.7 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果6.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算6.2高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 按設(shè)計(jì)計(jì)算公式1

13、選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 1）根據(jù)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選用7級(jí)精度（GB10095-88） 3）材料選擇 由表(10-1)選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240 HBS，二者硬度差為40 HBS。 4）初選小齒輪的齒數(shù)，選2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)公式（注:腳標(biāo)t表示試選或試 算值,下同.）（1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù) 2）計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩 3）由表10-7選取齒寬系數(shù)（非對(duì)稱布置）4）由表10-6查取材料彈性影響系數(shù)5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的

14、接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度6）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（j為齒輪轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合次數(shù)；為工作壽命）7）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式10-12得 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算公式及有關(guān)數(shù)據(jù)和圖表皆引自【2】第186-237頁(yè)小齒輪材料：40 Cr大齒輪材料：45鋼7級(jí)精度計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果（2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，代入較小值 由計(jì)算式得， mm2）計(jì)算圓周速度3）計(jì)算齒輪b 4)計(jì)算齒寬與齒高比模數(shù)齒輪高齒高比5）計(jì)算載荷系數(shù)K 根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù) 由表10-2查得 由表10-4用

15、插值法，7級(jí)精度,小齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置 查得 由 查圖10-13得 故載荷系數(shù) =1.5626）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑，由式（10-10a）得 7）計(jì)算模數(shù) 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果 由式（10-5） （1）確定計(jì)算參數(shù)1)圖10-20C查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪彎曲疲勞 強(qiáng)度極限為2) 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)由公式(10-12)得4)算載荷系數(shù) =5)取齒形系數(shù)，應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得 6)比較大小齒輪的大小大齒輪的數(shù)值大（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于

16、由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，終合考慮，滿足兩方面，對(duì)模數(shù)就近取整，則 m=2.5 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果 大齒輪齒數(shù) 取4 幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算中心距 =131.25mm (2)分度圓直徑 （3）算齒輪寬度 圓整后取5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及齒輪零件草圖見(jiàn)附件計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果6.2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 1）根據(jù)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選用7級(jí)精度（GB10095-88） 3）材料選擇 由表(10-1)選擇小齒輪材料為40Cr（表面淬火），硬度為 48-55HRC,大齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為28

17、0 HBS 4）初選小齒輪齒數(shù)，。 2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）（1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）試選2）計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩 3）由表10-7選取齒寬系數(shù)4）由表10-6查取材料彈性影響系數(shù)5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度6）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)7）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式10-12得 （2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算式計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果得，mm2）計(jì)算圓周速度3）計(jì)算齒輪b 4)計(jì)算齒寬與齒高比模數(shù)齒輪高齒高比5）計(jì)算載荷系數(shù)K由

18、10-2查得使用系數(shù)，；根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù) 因?yàn)槭侵饼X輪 所以 ； 由表10-4用插值法查的7級(jí)精度,小齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱軸承時(shí) .由查圖10-13得 .故載荷系數(shù) =1.4696）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑，由式（10-10a）得 =70.39mm7） 計(jì)算模數(shù)計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（10-5） （1）確定計(jì)算參數(shù) 1)圖10-20C查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限為2)10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)3)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)由公式(10-12)得4)算載荷系數(shù) =1.3695)取齒形系數(shù)，應(yīng)力校正系數(shù)

19、 由表10-5查得6)較大小齒輪的大小大齒輪的數(shù)值大（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，終合考慮，滿足兩方面，對(duì)模數(shù)就近取整，則 m=3 取 大齒輪齒數(shù)計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果 4 幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算中心距 (2)分度圓直徑 （3）算齒輪寬度 圓整后取 5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及齒輪零件草圖見(jiàn)附件所以，計(jì)算得齒輪的參數(shù)為：高速級(jí)大2102.584131.255510.25小52.52150低速級(jí)大21637214465小722460 計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果7.軸的計(jì)算 按照如下原則進(jìn)行軸的的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1） 初步確定計(jì)算軸徑。其計(jì)算公式 式中：

20、P-軸所傳遞的功率，kw; n-軸的轉(zhuǎn)速，r/min; A-由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)，其值可查相關(guān)教材。 設(shè)計(jì)7.1高速軸的計(jì)算輸入軸1 求高速軸上的功率，轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1 由上表可知 P1=6.336 n1=1440 T1=42.02 2 求作用在齒輪上的受力=3.按15-2初步估算軸的最小直徑。 選取的材料為40cr（調(diào)質(zhì)）。根據(jù)表15-3，取，于是得 輸入軸的最小直徑顯然要考慮安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ，查表14-1，=1.558.61=88.42按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查設(shè)計(jì)手冊(cè)，選

21、用 YL8 （鋼制）聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩為250 ，電機(jī)軸孔徑為d=42mm ，=84。軸的計(jì)算公式及有關(guān)數(shù)據(jù)和圖表皆引自【2】第360385頁(yè)計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果輸入軸孔徑為d=32mm,與軸配合的長(zhǎng)度=60。故取 。4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸設(shè)計(jì)方案，如下圖圖7.1公式（10-14）引自【2】第213頁(yè)計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2段右端制出一軸肩，故2-3段直徑；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取取擋圈直徑。半聯(lián)軸器與軸配合的長(zhǎng)度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的斷面上，故取。 2）初步選擇

22、滾動(dòng)軸承。因?yàn)槭侵饼X圓柱齒輪，無(wú)軸向載荷，選用深溝球軸承。由，查設(shè)計(jì)手冊(cè)選深溝球軸承6208，故。 3）右端滾動(dòng)軸承采用軸肩軸向定位，查手冊(cè) 6208型軸承軸肩高度mm，因此取。由于此輪分度圓直徑d=55mm，所以制成齒輪軸，；齒輪左端與左軸承之間用套筒定位，。4)軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑劑的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器由斷面的距離，故取。 5）取齒輪與箱體的內(nèi)壁距離，軸承斷面與內(nèi)壁的距離，（查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)）。故，。 （3）軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸周向采用平鍵連接，按 由表61查得平鍵截面。半聯(lián)軸器與軸配合為 。滾動(dòng)軸承與軸周向定位由過(guò)渡配

23、合保證，此處造軸的直徑尺寸公差為m6。 （4）參考表152，取軸端倒角為 ，各軸肩圓角半徑。5求軸上的載荷作用在小齒輪上的力可分為垂直于軸心的力和沿圓周切線方向的力。 其中2131.27N， 775.72N （1）確定軸承支點(diǎn)位置，對(duì)于6208深溝球軸承，其支點(diǎn)就是軸承寬計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果1. 度B的中點(diǎn)，故軸的支承跨距為。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出彎矩和扭矩圖。（下圖所示） 載荷水平面垂直面支反力F彎矩總彎矩 扭矩 6.軸強(qiáng)度的校核進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核承受最大彎矩的截面的強(qiáng)度。由上圖可知齒輪處C點(diǎn)為危險(xiǎn)截面，故只需校核C點(diǎn)強(qiáng)度， 取0.6，則由式155得 為齒根圓直徑 由表151查得40C

24、r 調(diào)質(zhì)鋼 70 Mpa 因此 0.07d ，故取 h=4，取，。套筒厚度為3.5mm，擋板厚度為20mm 3）軸上零件周向定位 a齒輪與軸周向定位采用平鍵連接，由 查表得，由，查表得小齒輪鍵長(zhǎng)為45mm ，由，得大齒輪鍵長(zhǎng)為63mm。 b取齒輪輪轂與軸的配合公差為 ；軸承與軸的周向定位由過(guò)渡配合來(lái)得證，選軸的直徑尺寸公差為 m6。5 求軸上的載荷作用在小齒輪和大齒輪上的力可分為垂直于軸心的力和沿圓周切線方向的力。切線方向的力方向相同，垂直于軸心的力方向相反。 其中2033N， 740N，=2511N （1）確定軸承支點(diǎn)位置，對(duì)于6309深溝球軸承，其支點(diǎn)就是軸承寬度B的中點(diǎn)，故軸的支承跨距為

25、。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出彎矩和扭矩圖。（下圖所示） 載荷水平面垂直面支反力F彎矩總彎矩 扭矩 6.軸強(qiáng)度的校核進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核承受最大彎矩的截面的強(qiáng)度。由上圖可知齒輪處C點(diǎn)為危險(xiǎn)截面，故只需校核C點(diǎn)強(qiáng)度，取0.6，則由式155得 由表151查得40Cr 調(diào)質(zhì)鋼 70 Mpa 因此 0.07d=4.9 ，故取 h=5，則，。 5）左端軸承制出一軸肩定位，軸肩高度h=2.5。故。 6）軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用鍵連接。按齒輪,由表61得平鍵截面。選擇齒輪輪轂與軸的配合為 ；同樣，半聯(lián)軸器與鍵連接，由=105，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是

26、由過(guò)渡配合來(lái)保證的。此處選用軸的直徑尺寸公差為m6。 7）確定軸上圓角和倒角尺寸參照表152，取軸端倒角為 ，各軸肩處的圓角半徑取R2。5 求軸上載荷 作用在齒輪上的力可分為垂直于軸心的力和沿圓周切線方向的力。 其中6540.4N， 2380.5N （1）確定軸承支點(diǎn)位置，對(duì)于6013深溝球軸承，其支點(diǎn)就是軸承寬度B的中點(diǎn)，故軸的支承跨距為。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出彎矩和扭矩圖。（下圖所示） 載荷水平面垂直面支反力F彎矩總彎矩 扭矩 6.軸強(qiáng)度的校核進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核承受最大彎矩的截面的強(qiáng)度。由上圖可知齒輪處C點(diǎn)為危險(xiǎn)截面，故只需校核C點(diǎn)強(qiáng)度，取0.6，則由式155得 由表151查得40Cr

27、調(diào)質(zhì)鋼 70 Mpa 因此 ，故安全。7、軸承壽命的校核1)已知軸承的預(yù)計(jì)壽命 L=283008=38400h 由所選軸承系列6013，查指導(dǎo)書(shū)P122表知額定動(dòng)載荷C=32KN2)求受力大軸承受到的徑向載荷3) 當(dāng)量動(dòng)載荷P 查表13-6 查表13-5 由軸承6208得 4)驗(yàn)算軸承壽命 所以所選軸承壽命符合要求。8、鍵的校核1)選用鍵的系列 鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取，鍵的工作長(zhǎng)度，鍵的接觸高度，由式6-1得：，所以合適 2)選用鍵的系列 鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取，鍵的工作長(zhǎng)度，鍵的接觸高度，由式6-1得：，所以合適 主要尺

28、寸及數(shù)據(jù)箱體尺寸:機(jī)座壁厚 機(jī)蓋壁厚 機(jī)座凸緣厚度 機(jī)蓋凸緣厚度 機(jī)座底凸緣厚度 地腳螺釘直徑 地腳螺釘數(shù)目 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑 軸承端蓋螺釘直徑 窺視孔蓋螺釘直徑 定位銷直徑 大齒輪頂園與內(nèi)機(jī)壁距離 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 齒輪2端面和齒輪3端面的距離 所有軸承都用油脂潤(rùn)滑 軸承端蓋和齒輪3端面的距離 軸承端蓋凸緣厚度 潤(rùn)滑與密封一、 齒輪的潤(rùn)滑高速級(jí)齒輪的圓周速度為：低速級(jí)齒輪周向速度為，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)p35,表4.5得，采用浸油潤(rùn)滑。 二、 軸承的潤(rùn)滑高速級(jí)齒輪的圓周速度為為，查課本p332表13-10，軸承的潤(rùn)滑宜油潤(rùn)滑，采用飛濺潤(rùn)滑。-三、 潤(rùn)滑油的選擇齒輪

29、與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤(rùn)滑油。四、 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果7.3低速軸的計(jì)算 低速軸計(jì)算與高速軸類似，不再重復(fù)敘述。其計(jì)算應(yīng)力為，小于，滿足設(shè)計(jì)要求。計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果8.鍵連接的選擇和計(jì)算 本減速器全部使用圓頭平鍵，其主要失效形式是工作表面的壓潰，除非有嚴(yán)重的過(guò)載，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵斷裂，因此，通常只按工作面的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核。假定載荷在鍵的工作平面上均勻分布，則普通平鍵的強(qiáng)度條件根據(jù)

30、公式（6-1）為： 式中：T-傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位N.mm; k-鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h,此處h為鍵的高度， mm;l-鍵的工作長(zhǎng)度， mm,圓頭平鍵l=L-b，平頭平鍵l=L,這里L(fēng)為鍵的公稱長(zhǎng)度，mm;b為鍵的寬度，mm; d-軸的直徑，mm; -鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，MPa，見(jiàn)表6-2。8.1 高速軸（I軸）上鍵的選擇及校核 對(duì)于I軸上的聯(lián)軸器與軸的鏈接主要是周向定位，而不承受軸向力的作用，所以用平鍵鏈接，根據(jù)d=35mm查參考書(shū)【2】P106選用普通平鍵型； 鍵，軸的材料為鋼，帶輪輪轂的材料為鑄鐵，由表6-2查的許用擠壓力在，取其中間值，。鍵的工作長(zhǎng)度l=

31、L-b=63-10=53mm,鍵和輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*8=4mm,所受轉(zhuǎn)矩取輸入轉(zhuǎn)矩即由式（6-1）可得， 鍵的強(qiáng)度足夠。8.2 中間軸（II軸）上鍵的選擇及校核 軸II上有兩個(gè)相同的鍵，且在兩處軸徑相同，那么只需要對(duì)軸徑小處的鍵進(jìn)行校核即可。根據(jù)d=50mm查參考書(shū)【2】P106選用普通平鍵型；和，只需對(duì)的鍵進(jìn)行校核。鍵，軸，輪轂的材料都為鋼，受輕微的沖擊載荷，由表6-2查的許用擠壓力在，取其中間值，。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=50-14=36mm,鍵和輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*9=4.5mm,所受轉(zhuǎn)矩取輸鍵的計(jì)算公式及有關(guān)數(shù)據(jù)和圖表皆引自【2】第103108頁(yè)計(jì)

32、 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果入轉(zhuǎn)矩即由式（6-1）可得， 鍵的強(qiáng)度足夠。8.3 高速軸（III軸）上鍵的選擇及校核 高速軸上有兩處要進(jìn)行鍵的選擇和校核。兩處的直徑分別為50mm、60mm，但是為了加工和安裝方便，按直徑小處選擇鍵寬和鍵高。根據(jù)d=50mm查參考書(shū)【2】P106選用普通平鍵型；和，對(duì)兩處的鍵都要進(jìn)行校核。鍵，軸，輪轂的材料都為鋼，受輕微的沖擊載荷，由表6-2查的許用擠壓力在，取其中間值，。L=100mm的鍵，其工作長(zhǎng)度l=L-b=100-14=86mm,鍵和輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*9=4.5mm,所受轉(zhuǎn)矩取輸入轉(zhuǎn)矩即由式（6-1）可得， 鍵的強(qiáng)度足夠。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=70-14=56mm,鍵和輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*9=4.5mm,所受轉(zhuǎn)矩取輸入轉(zhuǎn)矩即由式（6-1）可得， 鍵的強(qiáng)度足夠。計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果9.滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 由于本減速器承受載荷較輕，確