機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-減速器機(jī)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題口：減速器機(jī)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)院（系）：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其口動(dòng)化學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：職稱：畐懶授2011年7月8日目 錄封面01目錄02一初步設(shè)計(jì)031. 設(shè)計(jì)任務(wù)卩032. 原始數(shù)據(jù)033. 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定04二電動(dòng)機(jī)的選擇041. 電動(dòng)機(jī)的容量選擇042. 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速053. 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選定05三 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)061. 計(jì)算總傳動(dòng)比062. 合理分配各級(jí)傳動(dòng)比063. 各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算06四傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算081. 高速級(jí)斜齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算082. 低速級(jí)斜齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算12五軸的設(shè)計(jì)161. 低速軸iii的設(shè)計(jì)16

2、2. 中間軸ii的設(shè)計(jì)243. 高速軸i的設(shè)計(jì)28六 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算311. 低速軸iii上軸承的計(jì)算312. 中間軸ii上軸承的計(jì)算323. 高速軸i上軸承的計(jì)算33七 連接的選擇和計(jì)算341. 低速軸iii上鍵和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算342. 屮間軸ii上鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算363. 高速軸1上鍵和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算37八 減速器潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑及密封方式的選擇381. 齒輪的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇382. 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇393. 密封方式的選擇39九 減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)401. 箱體設(shè)計(jì)402. 減速器附件設(shè)計(jì)41十 設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)42i 一參考文獻(xiàn)42一初步設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)

3、書(1) :工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，室內(nèi)工作，有灰塵, 環(huán)境最高溫度35°c；(2) ：使用折舊期:8年;(3) ：檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；(4) ：動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流電，電壓380/220v；(5) ：運(yùn)輸帶速度容許謀差：±5%；(6) ：制造條件及生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)。(7) ：工作機(jī)效率：o2. 原始數(shù)據(jù)參數(shù)題號(hào)13運(yùn)輸帶工作拉力f/kn4.2運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.5卷筒直徑d/mm400注：運(yùn)輸帶與卷筒z間卷筒軸承的摩擦影響已經(jīng)在f中考慮。3 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定(二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器帶式

4、運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)示意圖)二.電動(dòng)機(jī)的選擇按照設(shè)計(jì)要求以及工作條件選用三和鼠籠界步電動(dòng)機(jī)，y系列，額定電壓380v.(1) ：電動(dòng)機(jī)的容量選擇根據(jù)己知條件rh計(jì)算得知工作機(jī)所需有效功率pvpw=2. 755kw設(shè)：聯(lián)軸器效率，二0.99對(duì)滾動(dòng)軸承的效率，二0.98.閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率，二096工作機(jī)效率，二0.96從而得到傳動(dòng)系統(tǒng)的總效9/12二二0. 99- 0. 98 0. 96二0. 8332工作機(jī)所需功率為：pd二=3. 3kw(2) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇根據(jù)已知條件由計(jì)算得知輸送機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速：n w-=82r/min.按表9. 1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比二840,所以電動(dòng)

5、機(jī)的可 選范圍為：rid二nf （840） x 82= （6563280） r/mi n綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量及價(jià)格因素，為使傳動(dòng)裝置緊湊，決定釆 用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由電機(jī)產(chǎn)品目錄或有關(guān)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 y132m1-6。其主要性能如表2. 2所示。表2. 2 y160m-6型電動(dòng)機(jī)的主要性能電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速 /（r min起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩y132m1-649602.02.0山表3. 3查得電機(jī)中心高h(yuǎn)二160儷。軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器段點(diǎn)徑與長(zhǎng)度分別為: d二42 mm, e二 110 mm.3、傳動(dòng)比的分配

6、帶式傳動(dòng)機(jī)的總傳動(dòng)比為：i=ll. 71分配傳動(dòng)比=iixin考慮潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)人齒輪直徑相近，取i i=4. 0.in=2. 934、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（1）各軸的轉(zhuǎn)速i 軸 ni 二nm=960r/min.ii軸 門口二二毛處/川訕iii軸 nhi二二二81. 9r/min卷筒軸 n 卷二 nm=81. 9r/min（2）各軸輸入功率i 軸 pi =pd=3. 3x0. 99=3. 267kw.ii軸 pn= pi =3. 267x0. 98x0. 96=3. 07kwiii軸 pm- pn -3. 07x0. 98x0. 96=2. 89kw卷筒軸 p 卷二 pin =2.

7、 89 x0. 98x 0. 99=2. 8kw(3) 各軸的輸入轉(zhuǎn)短電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩td為td=9. 55x10" =9. 55 x 10、=3. 28x 10°n 血故 i 軸 ti=td=32828. 1x0. 99=3. 25x104n 伽mm5故 ii軸 tn=ti i【=32499.8x0.98x0. 96x4. 0二 1.26x10niii軸 tni=tn =126125. 4x0. 98x0. 96x2. 93=3. 48xn mm5卷筒軸= =347670. 2 x 0. 98 x 0. 99=3. 37 x 10 將上述計(jì)算結(jié)果匯總于表2. 4,以備查用

8、。軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩 t/(n -mm)轉(zhuǎn)速n/(r min !)傳動(dòng) 比i效率電機(jī)軸3. 3kw43. 28x1096010. 99i3. 267kw43.25x109604.00. 94it3. 071kw1.26x1052402. 930. 94itt2. 89kw3.48x10°81.910. 97卷筒軸2. 8kw3.37x10°81.9三、傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1.高速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）材料選擇及熱處理小齒輪1選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)hbs1=28o.大齒輪2選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)hbs2二240.兩者皆為軟齒面。2）運(yùn)輸

9、機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。3）選小齒輪齒數(shù)zi=22,大齒輪齒數(shù)z2=884）選取螺旋角。2. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)dit?(1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1) 試選 kt=1.62) 由文獻(xiàn)【1】圖1030選取區(qū)域系數(shù)zh=2.433.3) 由文獻(xiàn)【1】圖 10-26 査得=0.75, =0.85, =1.6.4) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩t|=3.25x104n伽。5) 按 文獻(xiàn)【1】表107選収齒寬系數(shù)=16) rfl文獻(xiàn)【1】表106查得材料的彈性影響系數(shù)ze=189.8mp7) 由文獻(xiàn)【1】圖10-21按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限=600mpa；大齒輪接 觸疲勞強(qiáng)度極

10、限=550mpa8) 由文獻(xiàn)【1】式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ni=60nijlh=60x960x 1 x (2x8 x 300x8)=2.212 x 109 n2=60njlh=60 x 960 x1x(2x8x 300 x 8)/4=5.53 x 1()89) 按文獻(xiàn)【1】圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)khni=0.90,khn2=1 05.10) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)s=l,由文獻(xiàn)【1】式(10-12)得i=0.90 x 600mpa=540mpa2=1.01 x550mpa=577.5mpa=558.75mpa(2) 計(jì)算1) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑山嚴(yán)382)

11、 計(jì)算圓周速度v=1.92m/s.3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)叫“b=dt=l x38.1=38.1 nimrnni= 1.66 mmh=2.25 mnl=2.25 x 1.66=3.74 mmb/h=10.24) 計(jì)算縱向重合度。=0.318z)=0.318x 1x22x 16°=25) 計(jì)算載荷系數(shù)k已知使用系數(shù)心=1,根據(jù)v=1.92m/s,7級(jí)精度，由文獻(xiàn)【1】圖10-8杳得動(dòng)載系數(shù)kv=l08, 由文獻(xiàn)【1】表10-4查得1.30&由文獻(xiàn)【1】圖1013査得=1.26.fi文獻(xiàn)【1】表10-3査 得=1.2。故載荷系數(shù)k=kakv= 1 x 1.08x 1.2x 1.30

12、8= 1.76) 按實(shí)際的載荷校正所算得的分度圓直徑，由文獻(xiàn)【1】式(10-10a)得d1=dll=38.1 x =38.88 mm7) 計(jì)算模數(shù)mn= 1.7 mm3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由文獻(xiàn)1式10-17m&（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)。k=kakv=1 x 1.08x1.2x1.26= 1.6332）根據(jù)縱向重合度=2,從文獻(xiàn)【1】圖1（）28杳得螺旋角影響系數(shù)=0.86.3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。zv|=24.77zv2=994）查取齒形系數(shù)由文獻(xiàn)【1】表105查得yfai=2.623； yfa2=2.1985）查取應(yīng)力校正系數(shù)。有由文獻(xiàn)【1】表 10-5 查得 ysai=1.

13、588； ysa2=1.7896）由文獻(xiàn)【1】圖10-20c查得小齒輪的彎illi疲勞強(qiáng)度極限=500mpa,人齒輪彎|11|疲勞強(qiáng)度 極限=380mpao7）由文獻(xiàn)【1】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) ,=0.88,=0.9008）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力1収彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4,|l|文獻(xiàn)【1】式（10-12）得：i=314.29mpa2=244.29mpa9）計(jì)算大小齒輪的并加以比較x=0.01325=0.01609人齒輪的數(shù)值人。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算mn=1.27 mm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0匸1.5 mm,已可滿足彎曲

14、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d尸38.88 mm 1來(lái)計(jì)算應(yīng)有齒數(shù)。于是由z1=24.9取 z|=25,則 z2=uz|=4x25=100o4. 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距a= 130.1 mm將中心圓整為141 mmo（2）按圓整后的中心業(yè)修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、zh等不必修正。（3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑di=52d2=207.96 mm（4）計(jì)算齒輪寬度b=lx 52=52 mm圓整后 b2=50 mm,b=55 mm5. 主耍設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。中心距：a=130mm；法面模數(shù)：mn= 1.5mm；螺旋角：（小齒輪旋向?yàn)樽笮?，人齒輪旋向?yàn)橛?/p>

15、旋）齒數(shù)； z|=25,z2=100分度圓直徑：d1=52 mm,d2=207.96mm齒頂圓直徑：dai=57.52mm,da2=232.48mm齒根圓直徑：dfl=48.52mm,df2=223.48mm全齒高：hl =4.5mm,h2=4.5mm材料選擇及熱處理小齒輪1選用45號(hào)鋼,熱處理為調(diào)質(zhì)hbs 1=280.大齒輪2選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)hbs2二240.2:低速斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1）材料選擇及熱處理小齒輪1選用45號(hào)鋼,熱處理為調(diào)質(zhì)hbs 1=280.人齒輪2選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)hbs2二240.兩者皆為軟齒面。2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選卅7級(jí)精度。3）

16、選小齒輪齒數(shù)zi=30,大齒輪齒數(shù)觀二87. 94）選収螺旋角。2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）試選 kt=1.62）由文獻(xiàn)【1】圖1030選取區(qū)域系數(shù)乙尸2.433.3）由文獻(xiàn)【1】圖 10-26 查得=0.76, =0.85, =1.61.4）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩t| =1.26x 1（）5nmmo5）按 文獻(xiàn)【1】表10-7選取齒寬系數(shù)=16）由文獻(xiàn)【1】表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ze=189.8mp7）由文獻(xiàn)【1】圖1021按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限=600mpa；人齒輪接 觸疲勞強(qiáng)度極限=55（）mpa8）由文獻(xiàn)【1】式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)ni

17、=60njlh=5.53x108n2=60njlh= 1.89x 1089）按文獻(xiàn)【1】圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)khni=1.05,khn2=1.08.10）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力収失效概率為1%,安全系數(shù)s=l,由文獻(xiàn)【1】式（10-12）得i= 1.05 x 600mpa=630mpa2= 1.08 x 550mpa=594mpa=612mpa（2）計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑g=57.61 mm2）計(jì)算圓周速度v=0.72m/s.3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnlob=d1（=lx 57.61=57.61 mmmnl=l .84 泗h=2.25 mnl=2.25x 1.84=4.15 mmb/

18、h=13.884）計(jì)算縱向重合度。=0.318z1=0.318x1x30x16°=2.745）計(jì)算載荷系數(shù)k已知使丿ij系數(shù)ka=1,根據(jù)v=0.72m/s,7級(jí)精度，由文獻(xiàn)【1】圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)kv=1.05, 由文獻(xiàn)【1】表104查得1.31,由文獻(xiàn)【1】圖10-13查得=1.283.由文獻(xiàn)【1】表10-3 s 得=1.2。故載荷系數(shù)k=kakv= 1x1.05x1.2x1.31=1.656）按實(shí)際的載荷校正所算得的分度圓直徑，由文獻(xiàn)【1】式（10-10a）得d=dii=57.61x=58.2mm7）計(jì)算模數(shù)mn=l86 mm3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn)【1】式10-1

19、7叫鼻（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)。k=kakv=1 x 1.05x1.2x 1.283=1.6172）根據(jù)縱向重合度=2.74,從文獻(xiàn)【1】圖1028查得螺旋角影響系數(shù)=0.86.3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。zvi=33.78zv2=994）查取齒形系數(shù)由文獻(xiàn)【1】表 10-5 查得 yfai=2.52； yfa2=2.1985）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由文獻(xiàn)【1 】表 10-5 查得 ysal=1.625； ysa2= 1.7896）由文獻(xiàn)【1】圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500mpa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 極限=380mpao7）由文獻(xiàn)【1】圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)如=0.9,1

20、刑2=0.88。8）計(jì)算彎illi疲勞許用應(yīng)力1取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4,由文獻(xiàn)【1】式（10-12）得：i=321.43mpa2=238.86mpa9）計(jì)算大小齒輪的并加以比較x=0.01274=0.01646大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算mn=1.54mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法而模數(shù)mn人于由齒根彎111疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的法面模數(shù)，取mn=2.00 mm,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山=90.83 mm 1來(lái)計(jì)算應(yīng)有齒數(shù)。于是由z1=27.9取 zi=2&則 z2=uzi=2.93x28=82o.4.幾何尺寸計(jì)

21、算（1）計(jì)算中心距 a=l 14.46 mm將中心圓整為114 mm。（2）按圓整后的屮心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、zh等不必修正。（3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d|=58mmd2=170mm（4）計(jì)算齒倫寬度b=l x 58=58 mm圓整后 b2=60 mm,b|=65 mm5. 主要設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。中心距:a=l 14.46 mm；法面模數(shù)：mn=2mm；螺旋角：（小齒輪旋向?yàn)樽笮簖X輪旋向?yàn)橛倚X數(shù)； z|=28,z2=82分度圓直徑：山=58 mni,d2= 170mm齒頂圓直徑：dai=98.73mm,da2=287.27mm齒根圓肓徑：dfl=85.23mm,df2=2

22、73.77mm全齒高:h 1 =6.75mm,h2=6.75mm材料選擇及熱處理小齒輪1選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)hbs1二280.人齒輪2選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)i1bs2-240.五.軸的設(shè)計(jì)（在本次設(shè)計(jì)小由丁要減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，在計(jì)算上只對(duì)低速軸進(jìn)行精確校核）低速軸iii的設(shè)計(jì)1.總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角2.89kw348 x di81.9r/min170mm20°2.求作用在齒輪上的力(n)3. 初步確定軸的直徑先按式115-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取 a0=112o于是有：此軸的最小肓徑分明是安裝聯(lián)軸器處軸的最

23、小肓徑d遼為了使所選的軸的直徑d辺與聯(lián) 軸器的孔徑相適應(yīng)，固需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。4. 聯(lián)軸器的型號(hào)的選取查表114-1,=1.3則;按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩tea應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn) gbft5843-2003 (見表282),選用lx2型凸緣聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩60為5 (n m)。 半聯(lián)軸器的孔徑d|=38(mm),固取di.2=38(mm)c5. 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肓徑和長(zhǎng)度：軸向定位要求12軸段左端要求制出一軸肩,取, 且，2-3段的直徑,，因?yàn)?4段軸要做一個(gè)軸肩，所以取:=45(mm),二19(mm)；3-4段安裝軸承，

24、左端用軸端扌當(dāng)圈定位，右端用軸肩定位，按軸端胃徑取擋圈肯徑d=64o ：考慮到主耍承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少，在高 速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純的軸向力，工作屮容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量(8、16、)大量生產(chǎn)價(jià) 格最低,固選用深溝球軸,又根據(jù),選6209o査手冊(cè)可知=45 (mm), b=19(mm), 所以=19 (mm)o因?yàn)?9段軸也要安裝一*個(gè)相同軸承,故=45 (mm), =19(mm)。與8-9段軸相配合的軸承其右端需耍軸啟來(lái)軸向定位，所以7-8段軸的直徑比8-9段軸耍 稍微大一些，這里我們?nèi)?，?：45段軸沒有什么與之相配合的零件，但是其右端要有一個(gè)軸肩以使軸承能左端

25、 軸向定位，=48 (mm)；又因?yàn)楦鶕?jù)減減速器的整體方案，此段軸設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)度應(yīng)該長(zhǎng) 一些，故取=100 (mm)。 ：取安裝人齒倫處的軸段67段軸的肓徑=51 (mm),齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪的輪轂的寬度為60 (mm),為了使套筒能可靠的壓緊齒輪，此軸 段應(yīng)略短于輪轂寬度，固取=58(mm):齒輪的右端釆用軸肩定位，軸肩高度取(軸直徑的0.07-0.1倍)，這里取軸肩高度h=2.5(mm),所以=56 (mm)；軸的寬度去b>=1.4h, 取軸的寬度為=8(mm) o ：軸承端蓋的總寬度為25mm (有減速器和軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)根據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承添加

26、潤(rùn)滑脂的要求，収端蓋外端面與聯(lián)軸器的,距離為25mmo至此已初步確定軸得長(zhǎng)度。(3)：軸上零件得周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按=51nim ,由手冊(cè)查得平鍵的截面 b*h=16*10 (mm)見2表 41, l=56 (mm)o 同理按=38 (mm), b*h=10*8 , l=56 (mm)0 同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得冇良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選h7/n6。半聯(lián)軸器與軸得配合選h7/r6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此 處選軸的尺寸公差為m6。（4）：確定軸的的倒角和圓角參考1表15-2,取軸端倒角為1.2*45°，各軸肩

27、處的圓角半徑見上圖。（5）：求軸上的載荷（見下圖）首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查出a值 參照1圖15-23。對(duì)于60212深溝球軸承，由于它的對(duì)中性好所以它的支點(diǎn)在軸承的正 屮位置。因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距為271 （mm）o根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎 矩圖和扭矩圖。因?yàn)橐呀?jīng)計(jì)算出：（n）所以：故：（6）：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)通常只校核承受最人彎矩核最人扭矩的截而（即危險(xiǎn)截而c的強(qiáng)度）根據(jù)1 式15-5及表115-4中的収值，且0=06（式中的彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn) 切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)取。0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)

28、取0 "0.6）:計(jì)算軸的應(yīng)力前已選定軸的材料為45號(hào)鋼，山軸常用材料性能表查得o-l=60mpa因此 故安全。中間軸ii的設(shè)計(jì)1.總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角3.071 kw126n m240r/min207.96mm20°2.求作用在齒輪上的力(n)3. 初步確定軸的直徑先按式l1j15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取a0=112o于是有:4. 選軸承初步選擇滾動(dòng)軸承。選30206圓錐滾了軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知30206圓錐滾了軸承 d=30(mm) , b=16 (mm)，所以，。5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) ：擬定

29、軸上零件的裝配方案(2) ：根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度由低速軸的設(shè)計(jì)知，軸的總長(zhǎng)度為：l=(此為低速軸iii在箱體屮的軸長(zhǎng))1-2段軸我們?nèi)?。少1-2段軸相配合的深溝球軸承，右端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，左端采用套筒進(jìn)行軸向定位，d=54 (mm)o：2-3段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們収h=2.5(mm),所以；又由于大齒輪齒寬b=65(mm),根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2 ,所以??；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的左端的軸向定位，應(yīng)將4-3段軸的直徑比2-3段稍微大一些，這里取其肓徑為；由于34段軸主要是起軸肩的作用，故其長(zhǎng)度要短些，這里取o ：45段軸沒

30、有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，我們?nèi)∑溟L(zhǎng)度為，它的直徑要比34段軸要稍微小一些，這里我們?nèi)　?：5-6段軸和3-4段軸一樣，他們主要是提供一個(gè)軸肩；為是使整個(gè)軸的設(shè)計(jì)更為合理，所以其宜徑和長(zhǎng)度，我們?nèi)榕c34段軸一樣，。： 6-7段軸要與小齒輪相配合，且為能利用5-6段軸的軸肩，所以此段軸的直徑要比5-6段軸要小一些，這里我們?nèi)?；由于小齒輪的齒寬為b=50 (mm),根據(jù)與齒輪相配 合部分的軸段氏度一燉應(yīng)比輪轂氏度短2,所以取 ：7-8段軸與之相配合零件時(shí)套筒，套筒主要實(shí)現(xiàn)小齒輪和深溝球軸承的軸向定位。 這里我們?nèi)。?：8-9段軸與z相配合的零件是軸承，所以其直徑和長(zhǎng)度與軸最右端的軸承

31、一樣， 故，。(3) ：軸上零件得周向定位齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按，山手冊(cè)查得平鍵的截血b*h=10*8(mm)見 表4-l,l=45 (mm)；按，由手冊(cè)查得平鍵的截面b*h=10*8(mm)見2表4-l,l=56 (mm)。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)小性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選h7/n6。滾 動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。(4) ：確定軸的的倒角和圓角參考1表15-2,取軸端倒角為1.0*45。，各軸肩處的圓角為1.6。(5) ：求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查出a值參照1圖

32、15-23o對(duì)于30206圓錐滾子軸承。因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距為211(mm)。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。因?yàn)橐呀?jīng)計(jì)算出：(n)fl3=4344.82 (n) 163&68 fa3=1181.93 (n)所以：盡+耳2=5556.53fnh2(l1+l2+l3) =fj2 (l1+l2)+r3lfnh2=2016.59mhi=3539.94*62,5=22 1246.25mh2=20 16.59*70= 141161.3故：fn v1 +f>v2+fr4=fr3= 163 8.68fnv i lj +0.5fa4d2=0.5fa3d +尸襯!+ fnv2(li

33、 +l?)132.58 =1049=221401(6)：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核吋通常只校核承受最大彎矩核最大扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度)根據(jù)1 式155及表l1j15-4中的取值,且"0.6(式中的彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn) 切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)取q0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)取q0.6):計(jì)算軸的應(yīng)力前已選定軸的材料為45號(hào)鋼，山軸常用材料性能表查得o-l=60mpa因此故安全。高速軸i的設(shè)計(jì)1 總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圜直徑壓力角3.267kw3.25n m960r/min52mm20°2.求作用在齒輪上的力fa=tanl5.22

34、*ft=356.13. 初步確定軸的直徑先按式115-2初步估算軸的最小總徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取a0=112o于是有:此軸的最小直徑分明是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑山_2為了使所選的軸的直徑山_2與聯(lián)軸 器的孔徑相適應(yīng)，固需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。4. 聯(lián)軸器的型號(hào)的選取查表1141,取=1.3則；按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩tea應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn)gb/t5014-2003(見表282), 選用lx1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為250 (nm)。半聯(lián)軸器的孔徑d,=20(mm), 固取 di_2=20(mm)o5軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) ：擬定軸上零件的裝配方案(2) ：

35、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度由低速軸的設(shè)計(jì)知，軸的總長(zhǎng)度為：l=(此為低速軸iii在箱體屮的軸長(zhǎng))1-2段軸由于與聯(lián)軸器相連，且已經(jīng)選定聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為250(nm)。半聯(lián)軸器的 孔徑d)=20(mm),固取di.2=20(mm)o 1-2段軸的長(zhǎng)度我們?nèi)?：2-3段軸相對(duì)于1-2段軸要做一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)?，同時(shí)取d=32 (mm)o ：3-4段軸要與滾動(dòng)軸承相配合，考慮軸既要承受軸向力，乂要承受徑向力，故選30205 圓錐滾子軸承;通過(guò)查手冊(cè)可知30205圓錐滾子軸承d=25(mm) ,b=15(mm)，所以,。 30205圓錐滾子軸承的左端用軸承端蓋進(jìn)行軸向定位，右端

36、用軸肩進(jìn)行軸向定位。 ：45段軸沒冇什么零件與z相配合，且根據(jù)整體設(shè)計(jì)方案，此段軸的軸長(zhǎng)要長(zhǎng)一些， r還要對(duì)30205圓錐滾了軸承的右端進(jìn)行軸向定位，所以直徑取為,。 ：56段軸主要是對(duì)與6-7段軸相配合的小齒輪的左端進(jìn)行軸向定位，所以我們収其 直徑為9o ：6-7段軸要與高速小齒輪相配合，由前面設(shè)計(jì)可知高速小齒輪的齒寬為b=55 (mm),根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一燉應(yīng)比輪轂t度短2 ,所以取6-7段軸的宜徑為；又因?yàn)闉榱藢?shí)現(xiàn)小齒倫能在其左端有一個(gè)軸肩能對(duì)其進(jìn)行軸向定位，所以 此段軸的直徑設(shè)計(jì)為。 ：78段與套筒相配合這里我們?nèi)?，?：8-9段軸主要是來(lái)與30205圓錐滾子軸承相配合，

37、由于查手冊(cè)可知與30205圜錐滾 子軸承相配的軸的s徑d=25(mm) , b=15(mm)；所以，。軸承的右端用軸端擋圈進(jìn) 行軸向定位，左端用套筒進(jìn)行軸向定位。(3) ：軸上零件得周向定位齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按，由手冊(cè)査得平鍵的截面b*h=8*7(mm)見2 表4-l,l=50 (mm)；按,由手冊(cè)査得平鍵的截面b*h=6*6(mm)見2表4-l,l=35 (mm)。 同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選h7/n6。滾 動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為口6。(4) ：確定軸的的倒角和圓角參考表152,取軸端倒角為1

38、.0*45°，各軸肩處的圓角半徑為1.6。(5) ：求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)小查出a值 參照1圖15-23o對(duì)于30205闘錐滾了軸承，通過(guò)查取手冊(cè)我們可知作為簡(jiǎn)支梁的軸的 支撐跨距為267.3mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎短圖和扭矩圖。因?yàn)橐呀?jīng)計(jì)算出：(n)所以:故：（6）：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)通常只校核承受最大彎矩核最人扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度）根據(jù)1 式155及表l1j15-4中的取值，且q0.6（式中的彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng) 力為靜應(yīng)力時(shí)取q 20.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循壞變應(yīng)力時(shí)取

39、a =0.6）：計(jì)算軸的應(yīng)力前已選定軸的材料為40號(hào)鋼，由軸常用材料性能表查得o -l=70mpa因此。-1,故安 全。六. 滾動(dòng)軸承的計(jì)算低速軸iii上的軸承計(jì)算在前血計(jì)算軸時(shí)采用6209號(hào)深溝球軸承，英主要參數(shù)如下:基木額定靜載荷：基本額定動(dòng)載荷fnh2=2713.98（n）fnh2=559.39(n)由上可知右端軸承所受的載荷遠(yuǎn)人于左端軸承，所以只需對(duì)右端軸承進(jìn)行校核，如果左 端軸承滿足要求，左端軸承必滿足耍求。(1) :求比值軸承所受徑向力按照1表 13-5, x=l, y=0,按照1表 136, fp =1.0 1.2,取幾=11。則p=l.l(3)：驗(yàn)算軸承的壽命按要求軸承的最如壽

40、命為lh=2*8*360*8=46080 (工作吋間)根據(jù)式(13-5)(対于球軸承取)所以所選的軸承滿足要求。中間軸上的軸承計(jì)算在前面計(jì)算軸吋采用30206單列圓錐滾子軸承，其主耍參數(shù)如下：基本額定靜載荷：基本額定動(dòng)載荷：由于兩個(gè)軸承是一個(gè)型號(hào)且右軸承受力要人些，所以只需對(duì)右端軸承進(jìn)行校核，如果右 端軸承滿足要求，左端軸承必滿足要求。(1)：求比值軸承所受徑向力(2) ：按照1表 135 x=l, y=0,按照1表 136 fp =1.0 1.2,取fp =11。則p=l.l(3) ：驗(yàn)算軸承的壽命根據(jù)式(13-5)(對(duì)丁球軸承取)所以所選的軸承滿足要求。軸上的軸承計(jì)算在前面計(jì)算軸時(shí)采用30

41、205圓錐滾了軸承，其主要參數(shù)如下：基本額定靜載荷：基木額定動(dòng)載荷：)由于兩個(gè)軸承是一個(gè)型號(hào)且左軸承受力要大些，所以只需對(duì)左端軸承進(jìn)行校核，如果左 端軸承滿足要求，右端軸承必滿足要求。(1)：求比值軸承所受徑向力fnh2=916.67所受的軸向力fnv2=258.33fr=952.37(n)按照1表 135, x=l, y=0,按照1 表136, fp =1.0 1.2,p=l.l(3)：驗(yàn)算軸承的壽命根據(jù)式(13-5)(對(duì)丁球軸承取)所以所選的軸承30205圓錐滾子軸承滿足要求。七. 連接的選擇和計(jì)算低速軸in上鍵和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)1 対連接齒輪與軸的鍵的計(jì)算(1) :選擇鍵連接的類型和尺寸般

42、7級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選川圓頭普通平鍵(a)型。根據(jù)d=51 (mm)從表6-1中査的鍵的截面尺寸為:寬度b=16 (mm),高度=10(mm),由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)l=56 (mm)(比輪轂寬度小些)(2)：校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓用力=100 ,取中間值，j=110mpa。鍵的工作長(zhǎng)度l=l-b=56-16=40 (mm),鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5。由式(6-1)可得：=110mpa所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵16 x 40gb/t 1096 20032.對(duì)聯(lián)

43、軸器及其鍵的計(jì)算b*h=10*8d1=38l=5699.5<110mpa所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵10 x 46gb/t 1096 2003 中間軸ii上鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 對(duì)連接小齒輪軸的鍵的計(jì)算(1)：選擇鍵連接的類型和尺寸般7級(jí)以上精度的齒輪冇定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故 選用圓頭普通平鍵(a)型。根據(jù)d=35 (mm)從表6-1中查的鍵的截而尺寸為：寬度b=l() (mm),高度=8(mm), 由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)l=45 (mm)(比輪轂寬度小些)(2)：校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓用力=100

44、,取其平均值， u=110mpa。鍵的工作長(zhǎng)度l=l-b=45-10=35 (mm),鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5。 由式(61)可得：=110mpa所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵10x35gb<r 109620032. 對(duì)連接大齒輪與軸的鍵的計(jì)算(1)：選擇鍵連接的類型和尺寸一般7級(jí)以上精度的齒倫有定心精度耍求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒倫不在軸端，故 選用圓頭普通平鍵(a)型。根據(jù)d=50 (mm)從表61中查的鍵的截面尺寸為:寬度b=10 (mm),高度=8(mm), 由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)l=56 (mm)(比輪轂寬度小些)(2) ：校核鍵連接的強(qiáng)度

45、鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓用力=100 ,取其平均值， j=110mpa。鍵的工作長(zhǎng)度l=l-b=56-10=46 (mm),鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5。 由式(64)可得:=110mpa所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵10 x 46gbat 1096 2003 高速軸i上鍵和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 対連接齒輪與軸的鍵的計(jì)算(1)：選擇鍵連接的類型和尺寸-般7級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故 選川圓頭普通平鍵(a)型。根據(jù)d=31 (mm)從表6-1中査的鍵的截而尺寸為：寬度b=10 (mm),高度=8(mm), 由輪

46、轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)l=45 (mm)(比輪轂寬度小些)(2)：校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓用力=100 ,取其屮間值， j=110mpa。鍵的工作長(zhǎng)度l=l-b=45-10=35 (mm),鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5。 由式(64)可得:=110mpa所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵1()x 35gb/t 1096 20032. 對(duì)聯(lián)軸器及其鍵的計(jì)算d)=20 b=6 h=6l=36所以 i=l-b=36-6=30k=0.5b=3=110mpa所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵6x30gbat 10962003八. 減速器

47、潤(rùn)滑方式，潤(rùn)滑劑及密封方式的選擇1. 齒輪的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇(1) :齒輪潤(rùn)滑方式的選擇高速軸齒輪圓周速度：中間軸大齒輪圓周速度：中間軸小齒輪圓周速度：低速軸齒輪圓周速度：因?yàn)椋?2.612>2,齒輪采用汕潤(rùn)滑。<12,齒輪采用浸汕潤(rùn)滑。即將齒輪浸于減速器油池內(nèi)，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將潤(rùn)滑油帶到嚙介處，同時(shí)也將油甩直 箱壁上用以散熱。(2) ：齒倫潤(rùn)滑劑的選擇查表表7-1,齒輪潤(rùn)滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油(gb59031995),運(yùn)動(dòng)粘度為:90 110 (單位為：mm2 /5 )。2. 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇(1) :軸承潤(rùn)滑方式的選擇高速軸鬪錐滾了軸承速度：屮間軸深溝球軸承速度：低速軸深溝球軸承速度：因?yàn)槎嫉陀谥瑵?rùn)滑速度，所以它們都選擇脂潤(rùn)滑。(2) ：滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇查表(13-10),選擇合適的潤(rùn)滑脂。3密封方式的選擇滾動(dòng)軸承密封選擇滾動(dòng)軸承采用氈圈密