設(shè)計(jì)兩級(jí)圓柱齒輪減速器機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書姓名： * 系別： * 班級(jí)： * 學(xué)號(hào)： * 指導(dǎo)老師： * 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目題目名稱：設(shè)計(jì)兩級(jí)圓柱齒輪減速器說(shuō) 明： 此減速器用于熱處理車間零件清洗傳送帶的減速。此設(shè)備兩班制工作，工作期限十年，戶內(nèi)使用。傳送簡(jiǎn)圖如下：技術(shù)參數(shù)已 知 條 件數(shù) 據(jù) 組 號(hào)12345678鼓輪直徑（mm）300330350350380300360320傳送帶運(yùn)行速度（m/s）0.630.750.850.80.80.70.840.75傳送帶從動(dòng)軸所需扭矩（nm）7006706509501050900660900帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)連軸器將動(dòng)力傳入減速器,再經(jīng)連軸器將動(dòng)力傳

2、至輸送機(jī)滾筒,帶動(dòng)輸送帶工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)軸承位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級(jí)和低速級(jí)都采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。目 錄第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇.111 電動(dòng)機(jī)的選擇.112 裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算.2第二章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.32. 1高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算.322 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算.7第三章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算.1231 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).123. 2 中間軸的校核.16第四章 鍵聯(lián)接的選擇與計(jì)算.22第五章 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算.23第六章 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇.2661 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).2662 減

3、速器的附件.27設(shè)計(jì)小結(jié).34參考資料.35一、 電動(dòng)機(jī)的選擇1. 電動(dòng)機(jī)的選擇1.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件,選用y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。1.2電動(dòng)機(jī)功率的選擇由本書p.270式(14.2)，根據(jù)已知條件計(jì)算出工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為：d=330mm43.4 r/min一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比約為11或16。根據(jù)總傳動(dòng)比數(shù)值，可初步擬定出以二級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)方案。即采用兩級(jí)圓柱齒輪減速箱的展開式。該方案一般采用斜齒輪，其總傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本也較低，應(yīng)用最廣。由于齒輪相對(duì)于軸承為不對(duì)稱布置，因而沿

4、齒寬載荷分布不均勻，要求軸有較大剛度。由本書p.270式(14.3)工作機(jī)所需要的有效功率為: pw=t×nw/9550=670×43.4/9550=3.045 kw為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需功率，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率。設(shè)為彈性聯(lián)軸器效率為0.99，為齒輪傳動(dòng)（7級(jí)）的效率為0.97，為滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為0.99，為v帶傳動(dòng)為0.96，w=1。則傳動(dòng)裝置的總效率為: =1×0.96×0.99×0.995×0.97²=0.85由本書p.270式(14.4)，電動(dòng)機(jī)所需的功率為：3.045/0.85= 3.58 kw由

5、本書p.436按表k.1確定電動(dòng)機(jī)額定功率為：。1.3電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：為了便于選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由本書p.4查得v帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍iv=24,單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍i2=36,傳送帶傳動(dòng)比i3=1,則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為： nd1=nwivi21i21i31=694.46944 r/min可見同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ,1500r/min 和3000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。這里初步選分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：表31電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)及計(jì)算總傳動(dòng)比方 案型 號(hào)額定功率(kw)轉(zhuǎn)速 (r/min)質(zhì)量kg同步滿載1y1

6、12m1-4415001440432y132m1-641000960732. 裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.1、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比一、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和滾筒轉(zhuǎn)速可算出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為i1=nm/nw=960/43.4=22.12 i2= nm/nw=1440/43.4=33.18二、分配各級(jí)傳動(dòng)比：取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比iv=2.5 ，則兩級(jí)減速箱的傳動(dòng)比為：iz1=i2/iv=33.18/2.5=8.848 iz2=i1/iv=22.12/2.5=13.272 其中 可解得，if1=4.15 is1=3.2 if2=3.39 is2=2.61因?yàn)樗玫膇f和is

7、的值符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)比的常用范圍，故可選方案1；又因?yàn)榉桨?得出的if和is的值不符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)比的常用范圍，所以不選。三、各軸的轉(zhuǎn)速設(shè)電動(dòng)機(jī)的軸為0軸，減速箱的高速軸為1軸，中速軸為2軸，低速軸為3軸，則各軸的轉(zhuǎn)速為： n1=n0/iv=1440/2.5=576 r/minn2=n1/if=576/4.15=138.8 r/min n3=n2/is=138.8/3.2=43.2 r/min四、各軸的輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率ped計(jì)算各軸輸入功率，即 、各軸的轉(zhuǎn)矩t0=9550p0/n0=9550 t1=9550p1/n1=9550×3.84/576=63.67 n.mt2

8、=9550p2/n2=9550×3.69/138.8= 253.89 n.mt3=9550p3/n3=9550×3.54/43.2=778.96 n.m將以上計(jì)算結(jié)果整理后列于下表，供以后計(jì)算使用：項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸0高速軸1中速軸2低速軸3轉(zhuǎn)速（r/min）1440576138.843.4功率（kw）43.843.693.54轉(zhuǎn)矩（n·m）26.5363.67253.89778.962.2、v帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、確定計(jì)算功率pca ： pca=ka×p ka=1.2由電動(dòng)機(jī)選型可知: p=4 kw 二、選擇v帶的帶型：根據(jù)傳動(dòng)的形式，選用普通v帶；再根據(jù)pc

9、a、n1，由課本p.157圖8-11知：確定選用a型v帶。三、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1：由課本p.84表5-2，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=100mm。驗(yàn)算帶速v ：按課本p.87式5.23驗(yàn)算帶的速度v=dd1n1/60000=×100×1440/60000=7.536m/s dd2=idd1=100×1440/576=250mm初選帶輪的中心距a0，按下式選取0.7(dd2+ dd1)mm a02(dd2+ dd1)mm 取a0=500mm按課本p.88式5.25估算帶長(zhǎng)ld1：ld12a0+(dd2+ dd1)/2+( dd

10、2- dd1)/(4a0)=1560.75mm根據(jù)ld1由表5.3選取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld，按課本p.88式5.26式近似計(jì)算實(shí)際中心距：aa0+(ld ld1)/2=519.625mm驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角1，由式5.29得1180°（dd2- dd1）×60°/a=162.68°120° 合適。計(jì)算v帶的根數(shù)z由n0=1440r/min dd1=100mm i=2.5,查表5.7（a）和表5.7（b）得p0=1.32kw，p0=0.17kw，查表5.8得k=0.96，查表5.9得kl=0.99，則由式5.30得：z=pca/(p0+p0)kkl=

11、4.8/(1.32+0.17) ×0.96×0.99=3.39 取z=4計(jì)算預(yù)緊力f0：查表5.1得q=0.10kg/m，由式5.32得：f0=500pca(2.5/k1)/(vz)+qv ²=500×4.8×2.5/0.961/7.536×4+0.1×7.536²=133.5n計(jì)算作用在軸上的壓軸力fq：由式5.33得：fq=2zf0sin（/2）=2×4×133.5×sin（/2）=1055.82n二、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)參

12、數(shù)壓力角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)。1. 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、選擇齒輪材料及熱處理方式：由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場(chǎng)合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)選軟齒面組合：根據(jù)1p117表8-1得：小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),hbs=217255；大齒輪選擇45鋼?；?hbs=162217；此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217-162=55；比希望值略小些，可以初步試算。二、齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選=24=4.149924=99.6取大齒輪齒數(shù)=100，則齒數(shù)比（即實(shí)際傳動(dòng)比）為=/=100/24=4.1667。與原要求僅差(4.1667-4.14

13、99)/4.1667=0.4032%，故可以滿足要求。三、選擇螺旋角：按經(jīng)驗(yàn) ，8°<<20°,現(xiàn)初選=15°四、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：z= z/cos=24/ cos15°=26.6305 z= z/cos=100/ cos15°=110.9606由1p128表7-9線性差值求得：yf1=2.60+2.57-2.60×26.6305-26/27-26=2.581ys1=1.595+1.6-1.595×26.6305-26/27-26=1.5982yf2=2.18+2.14-2.18×110.960

14、6-100/150-100=2.1712ys2=1.79+1.83-1.79×110.9606-100/150-100=1.7988五、選擇齒寬系數(shù)：由于減速器為展開式雙級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以齒輪相對(duì)支承只能為非對(duì)稱簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，故齒寬系數(shù)不宜選得過(guò)大，參考1表7-7，選擇為0.71.15，現(xiàn)選=1.0六、選擇載荷系數(shù)：取kt=1.5 七、計(jì)算i號(hào)齒輪軸上的扭矩ti :63.67kn·m八、計(jì)算幾何參數(shù)：tan=tan/ cos=tan20°/ cos15°=0.3768 t=20.6464°=20°3847sin= sincos= sin15

15、°cos20°=0.2432 b=14.0755°=14°0431 =1.6507=0.318z1tan=0.318×1×24×tan15°=2.045九、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：區(qū)域系數(shù)： zh =2cosb/sintcost1/2=2.4249彈性影響系數(shù): z=189.8 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：n1=60n1jlh=60×1440/3.6×1×2×8×300×10=1.152×109n2= n1/i2=1.152×109/4.1499=2

16、.776×108接觸疲勞壽命系數(shù)khn：由圖7.3查得 khn1=0.89 khn2=0.94 彎曲疲勞壽命系數(shù)khn：由圖7.4查得 kfn1=0.86 kfn1=0.92齒齒輪齒面接觸疲勞極限：由表7.3按齒面硬度差得hlim1=hlim2=501.3333去失效概率為1，安全系數(shù)sh=1，得h1=khn1hlim1/sh=446.1866mpa h2= khn2hlim2/sh=471.2533mpah1+ h2/2=458.71995mpa 1.23h1=548.809518mpa取=460mpa小齒輪分度圓直徑：dt12kt1i+1zhze/²/di =52.38

17、47mm計(jì)算法面模數(shù)m ：m=cosd/z=cos15°52.3847/24=2.108 mm十、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：計(jì)算螺旋角系數(shù)y：因1.6238>1，按1計(jì)算得：y1-/120°1115°/120°0.744375初算中心距：a=m(z1+ z)/2cos=2.0(24+100)/2cos15°=128.3742mm 取a=128 mm計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：取安全系數(shù)sf=1.4， kfn1=0.86 kfn1=0.92f1= kfn1flim1/sf=118.9667mpa f2= kfn2flim2/sf=117.1

18、905 mpays1y/=2.581×1.5982/118.9667=0.0347ys2y/=2.1712×1.7988/117.1905=0.0333由于ys1y/較大，用小齒輪的參數(shù)ys1y/代入公式，計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)：=1.8666十一、 決定模數(shù)由于設(shè)計(jì)的是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面疲勞點(diǎn)蝕，若模數(shù)過(guò)小，也可能發(fā)生輪齒疲勞折斷。所以對(duì)比兩次求出的結(jié)果，按接觸疲勞強(qiáng)度所需的模數(shù)較大，齒輪易于發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，即應(yīng)以mn1.8666mm為準(zhǔn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表，暫定模數(shù)為：m=2.0mm十二、初算中心距：2.0×(24+100)/2cos15°

19、;=128.3742mm取 a=128mm十三、修正螺旋角：按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正：=arccos mnz1+z2/2 a= arccos 24+100/128 =14.3615°十四、計(jì)算端面模數(shù)：mt=mn/cos=2.0645mm十五、計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸：d1= mn z1=2.0645×24=49.548mm d2= mn z2=2.0645×100=206.45mmb2= d1d=1×49.548=50mm b1= b2+7=49.548+6=56mm十六、計(jì)算齒面上的載荷： ft=2t1/d1=2×63.67/49.548=2.57knf

20、r= fttant=2.57×tan20.6464°=0.9684 knf=fttan=2.57×tan14.3615°=0.658 kn十七、選擇精度等級(jí)齒輪的圓周轉(zhuǎn)速：=d1n1/60000=1.4469m/s因運(yùn)輸機(jī)為一般通用機(jī)械，故選齒輪精度等級(jí)為7級(jí)是合宜的。十八、齒輪圖：2. 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算一、選擇齒輪材料及熱處理方式：由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場(chǎng)合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)選軟齒面組合：根據(jù)1p102表8-1得：小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),hbs=217255；大齒輪選擇45鋼?；?hbs=16221

21、7；此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217-162=55；比希望值略小些，可以初步試算。二、齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選=22 =3.198222=70.3604取大齒輪齒數(shù)z=70，則齒數(shù)比（即實(shí)際傳動(dòng)比）為=z/z1=70/22=3.1818與原要求僅差(4.0645-4.0617)/4.0645=0.5149%，故可以滿足要求。三、選擇螺旋角： 按經(jīng)驗(yàn) ，8°<<20°,現(xiàn)初選=15°四、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：z= 1 /cos=22/ cos15°=24.41 z= /cos=70/ cos15°=7

22、7.67由1p111表8-8線性差值求得：yf1=2.65+2.52-2.65×24.41-24/25-24=2.638ys1=1.58+1.59-1.58×24.41-24/25-24=1.584yf2=2.24+2.22-2.24×77.67-70/80-70=2.2247ys2=1.75+1.77-1.75×77.67-70/80-70=1.7653五、選擇齒寬系數(shù)：由于減速器為展開式雙級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以齒輪相對(duì)支承只能為非對(duì)稱簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，故齒寬系數(shù)不宜選得過(guò)大，參考p123表7.7，選擇為0.71.15，現(xiàn)選=1六、選擇載荷系數(shù)：載荷系數(shù)k為1.21

23、.6。 取kt=1.5七、計(jì)算ii號(hào)齒輪軸上的扭矩tii: t2=9550×p2/n2=253.89 n·m八、計(jì)算幾何參數(shù)：tan=tan/ cos=tan20°/ cos15°=0.3768 =20.6469°sin= sincos= sin15°cos20° =0.2432 =14.0761° =1.614075=0.318z1tan=0.318×122tan15°=1.8875九、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：區(qū)域系數(shù)： z=2cosb/sintcost ½=2.425彈性影響系數(shù):

24、 z=189.8khn10.96 khn2=0.94 hlim1=hlim2515 mpa s=1.0許用接觸應(yīng)力：h1=hlim1khn1/sh=494.4 mpa h2 =hlim2khn2/sh=484.1 mpah1 h22=489.25 mpah 1.23h1=608.112 mpa取h=490 mpa小齒輪分度圓直徑：dt12kt1i+1zhze/h²/di =23.378mmb= dt1d=23.378mm b/h=d z1/2.25cos=10.1227 kv=1.14 k=1.2 ka=1 kh=1.4134 k=kvkkka=1.929 d1= dt1k/kt=2

25、5.423mm圓周速度：=dt1n2/60000=0.1698m/s計(jì)算法面模數(shù)m: m=cos d1/z=cos15°25.423/22=1.1162mm十、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：計(jì)算螺旋角系數(shù)y：因1.875，計(jì)算得：y1-11.87515°/120°0.7656計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值： sf=1.4查圖7.4得 kfn1=0.94 kfn1=0.92 查表7.3得 flim1=flim2=367.5mpaf1= kfn1flim1/ sf =246.75mpa f2= kfn2flim2/ sf =162.15mpays1y/ f1=2.638

26、15;1.584/246.75 =0.0169ys2y/ f2=2.2247×1.7653/162.15=0.02422計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)：kv=1.14 k=1.2 ka=1 kf=1.34 k=kvkkka=1.833=2×1.833×253.89×0.7656×cos²×0.0169/1.614075/22²=2.43mm十一、按接觸強(qiáng)度決定模數(shù)值，取m =2.5mm十二、初算中心距：a=mn(z1+ z)/2cos=2.5(22+70)/ 2cos15°=119.057 mm 取 a=119

27、mm十三、修正螺旋角：按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正：cos= mnz1z2/2a=0.96638655 =14.898°十四、計(jì)算端面模數(shù)：mt= mn / cos= 2.587mm十五、計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸：d1= mn z1=2.587×22=56.914mm d2= mn z2=2.587×70=181.09mm b2= d1d=1×56.914=57mm b1= b2+7=56.913+7=64mm十六、計(jì)算齒面上的載荷：ft=2t1/d1=2×253.89/56.914=8.9219 kn fr= fttant=8.9219×tan20.

28、6469°=3.3619 knf=fttan=8.9219×tan14.898°=2.3738 kn齒輪的主要參數(shù)高速級(jí)低速級(jí)齒數(shù)241002270中心距128119法面模數(shù)2.02.5端面模數(shù)2.064672.06957螺旋角14°224114°5353法面壓力角端面壓力角20°384720°3949齒寬b56506457齒根高系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值11齒頂高系數(shù)0.96870.9664齒頂系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值0.250.25當(dāng)量齒數(shù)26.6305110.960624.4177.67分度圓直徑49.548206.4556.914181.09齒頂

29、高2.02.0齒根高2.52.5齒全高4.54.5齒頂圓直徑53.548210.4560.914185.09齒根圓直徑44.548201.4551.914176.09基圓直徑4619353169三、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算軸是組成機(jī)械的主要零件，它支撐其他回轉(zhuǎn)件并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過(guò)軸承和機(jī)架連接。所有軸上零件都圍繞軸心做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體軸系部件。1、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中間軸：1.1、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算軸的直徑,由1p207表122，取a=110dmin ap2/n2=32.83mm1.2、按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初步選

30、擇圓錐滾子軸承。取安裝軸承段直徑d =35mm,選取30207型圓錐滾子軸承，其尺寸為，d=72mm ,t=18.25mm,b=17mm,c=15mm，a=15.3mm。 由于軸承的安裝尺寸42mm，現(xiàn)取高速齒輪軸段d1=40mm，齒輪距箱體內(nèi)壁的距離1=10mm,齒輪2與齒輪3輪轂端面間距3=8mm由于低速級(jí)小齒輪d3=56.914mm,則取齒輪軸段d2=40mm，低速級(jí)小齒輪齒寬為64mm，。由于高速級(jí)大齒輪的齒寬為50 mm，且由于高速級(jí)大齒輪與軸承之間采用套筒定位，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，故取d3=45mm。高速級(jí)大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離1=10 mm. 兩軸承支點(diǎn)間距離：l=2t

31、-a+21+b3+3+=147.9mm =50mm齒輪3的對(duì)稱線與左端軸承支點(diǎn)距離：l1=t-a+1+ b3/2=45.95mm齒輪2與齒輪3對(duì)稱線間距：l2=b2/2+3+/2=58mm齒輪2與右端軸承支點(diǎn)距離：l3=/2+1+t-a=35.95mm2、中間軸的校核：一、 中間軸的各參數(shù)如下：=253.89n·m =138.8r/min =3.69 kw二、中間軸上的各力：低速級(jí)小齒輪：ft1=8.908kn fr1=3.355kn fa1=2.3699kn d1=56.914mm高速級(jí)大齒：ft2=2.465 kn fr1=0.926 kn fa1=0.631 kn d2=206

32、.45mm三、繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖： 水平面（h平面）： 鉛垂面（v平面）： 四、彎矩圖： 五、校核軸的強(qiáng)度 計(jì)算支反力：水平面：mb=0 rah×l-ft3×l2+l3-ft3×l3=0 rah=6.832kn f=0 rbh=ft2+ft3-rah=4.541kn垂直面：mb=0 rav×l-fr3×l2+l3+f3×d3/2+fr2×l3+f2×d2/2=0 rav=1.532kn f=0 rbv=fr3-fr2-rav=0.897kn計(jì)算彎矩：水平面：mch=- rah×l1=-283.25n

33、3;m mdh=- rbh×l3=-187.78n·m垂直面：mcv1= rav×l1=45.229n·m mcv2= rav×l1+ f3×d3/2=112.893 n·m mdv1= rbv×l3=52.414 n·m mdv2= rbv×l3- f2×d2/2=-10.486 n·m合成彎矩： mc1=mch 2+ mcv12½=287.61nm mc2=mch 2+ mcv22½=305.168nmmd1=mdh 2+ mdv12½=19

34、4.072nm md2=mdh 2+ mdv22½=188.032nm計(jì)算扭矩： =149.795nm減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取系數(shù)=0.59計(jì)算彎矩： mcac1=mc1=287.61nm mcac2=mc22+t2½=362.89nmmcad1= md1=194.072nm mcad2=md22+t2½=270.9nm判斷危險(xiǎn)截面：由計(jì)算彎矩圖可見，c剖面處得計(jì)算彎矩最大，該處得計(jì)算應(yīng)力cac = mcac2/w=10 mcac2/d13=56.54mpa-1=60mpa查表軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，可知：-1=60mpa，安全。 四、 鍵聯(lián)

35、接的選擇及計(jì)算 鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，通常用于聯(lián)接軸和軸上的零件，起到周向固定的作用并傳遞轉(zhuǎn)矩。有些類型的鍵還可以實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)。根據(jù)所設(shè)計(jì)的要求。此次設(shè)計(jì)采用平鍵聯(lián)接。1、鍵的選擇 取中間軸段的普通平鍵進(jìn)行說(shuō)明，具體結(jié)構(gòu)： 據(jù)中間軸尺寸d=40mm，由3p388附錄e中查得鍵尺寸：鍵寬b=12mm,鍵高h(yuǎn)=8mm,由軸轂寬b2=48mm、b3=64mm并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)l2=40mm，l3=56mm，選圓頭普通平鍵（a型）。 2、鍵的校核鍵與輪轂鍵槽的接觸高度t1=3.3mm,許用擠壓應(yīng)力p=120150mpa，取中間值p=130，可知：p=2 t/hld=253.89

36、15;2/8×28×40=56.67p 該平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。按照同樣的方法選擇其它鍵，具體主要參數(shù)如下：軸鍵鍵槽公稱直徑d公稱尺寸b×h鍵長(zhǎng) l鍵的標(biāo)記寬度b深度公稱尺寸b極限偏差軸 t榖 t1一般鍵聯(lián)接軸n9榖js9>22308×745鍵 c8×45 gb1096-200380-0.0360.018-0.01843.3>384412×840鍵 12×40 gb1096-2003120-0.0430.0215-0.021553.3>445014×945鍵 14×45 gb1096-

37、2003140-0.0430.0215-0.021564.3>384412×85鍵 c12×70 gb1096-2003120-0.0430.0215-0.021553.3五、 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算軸承是支承軸的零件，其功用有兩個(gè)：支承軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減輕轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有啟動(dòng)靈活、摩擦阻力小、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便及易于互換等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。它的缺點(diǎn)是抗沖擊能力差，高速時(shí)有噪聲，工作壽命也不及液體摩擦滑動(dòng)軸承。1、軸承的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于轉(zhuǎn)速適中，受軸向力和承受徑向載荷，故選用圓錐滾子軸承。下面以中間軸為例初選軸

38、承型號(hào)為30207型。：根據(jù)初算軸徑，考慮軸上零件的定位和固定，估計(jì)出裝軸承處的軸徑，再假設(shè)選用輕系列軸承，這樣可初步定出滾動(dòng)軸承的型號(hào)。軸承具體結(jié)構(gòu)如下2、軸承的校核2.1軸承的固定方式為全固式，故軸向外載荷f全部由軸承1承受具體如下圖：12r1r2fa2.2軸承的校核以中間軸為例，由p411附錄h查得cr = 51500n ，=37200n，p201表10.9查得1.25，對(duì)于球軸承3計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷p：裝軸承處的軸徑 d=40mm （中間軸上有兩個(gè)齒輪）低速級(jí)小齒輪： ft1=8.9084kn fa1=2.37kn fr1=3.3568kn,高速級(jí)大齒輪： ft2=2.6529kn fa2

39、=0.6792kn fr2=0.9996kn則fa =fa1- fa2=1.6908kn fr =fr1+ fr2=2.3572knfa/=0.0455 e=0.37 y=1.6 fa/ fr =0.7173e計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷p=1.250.4 fr +1.6fa=4.5602knlh=106ft cr /p³ /60n=326438.8747h2×8×300×10=48000h即所選軸承滿足工作要求。具體參數(shù)如下表。軸承型號(hào)系列基本尺寸安裝尺寸ddbda302052552153130207357217423021050902057 3、減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)

40、計(jì)箱體是加速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正確相對(duì)位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤(rùn)滑油的油箱。機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸，主要根據(jù)地腳螺栓的尺寸，再通過(guò)地板固定，而地腳螺尺寸又要根據(jù)兩齒輪的中心距a來(lái)確定。由3p361表15-1設(shè)計(jì)減速器的具體結(jié)構(gòu)尺寸如下表：減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸機(jī)座壁厚10機(jī)蓋壁厚110機(jī)座凸緣、機(jī)蓋凸緣和機(jī)座底凸緣厚度b,b1,b212,12,20機(jī)蓋和箱座上的肋厚m，m18軸承旁凸臺(tái)的高度和半徑h,r50，16軸承蓋的外徑d2d+（5-5.5）d3地腳螺釘直徑與數(shù)目df雙級(jí)減速器a1+a2小于350df16n6通孔直徑df17.5沉頭座直徑d033螺栓距機(jī)壁距離c1min25螺栓距凸緣外緣距離c2min23聯(lián)接螺栓軸承旁聯(lián)接螺栓箱座、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑dd1=12d2=10通孔直徑d&