展開式二級圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

1、青島理工大學(xué)琴島學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱：展開式二級圓柱齒輪減速器學(xué) 院：青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專業(yè)班級：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)05. 3學(xué) 號：20050281004學(xué) 生：劉波指導(dǎo)教師：常育傳青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處2008年7月11日機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)評閱書題目展開式二級圓柱齒輪減速器學(xué)生姓名劉波學(xué)號20050281004指導(dǎo)教師評語及成績指導(dǎo)教師簽名：年 月曰答辯評語及成績答辯教師簽名： 年 月曰教研室意見總成績:室主任簽名： 年 月曰目錄前言5第一章設(shè)計(jì)說明書§ 1. 1設(shè)計(jì)題目5§ 1.2工作條件5§ 13原始技術(shù)數(shù)據(jù)（表1） 5§1.4

2、設(shè)計(jì)工作量5第二章機(jī)械裝置的總體設(shè)計(jì)方案6§ 2. 1 電動機(jī)選擇6§2. 1. 1選擇電動機(jī)類型6§2. 1.2選擇電動機(jī)容量6§ 2. 2傳動比分配7§2. 1.3確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速6§2.2. 1總傳動比§2.2.2分配傳動裝置各級傳動比考慮到傳動裝置的外部空間尺寸取v. 7§ 2. 3運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算7§ 2. 3. 10軸（電動機(jī)軸）：7§2.3.21軸（高速軸）:7§2.3.32軸（中間軸）：8§2.3.43軸（低速軸）:8§2.3.54軸（卷筒軸）：8第

3、三章主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算§ 3. 1 展開式二級圓柱齒輪減速器齒輪傳動設(shè)計(jì)9§ 3. 1. 1高速級齒輪傳動設(shè)計(jì)9§3. 1.2低速級齒輪傳動設(shè)計(jì)12§3.3軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16§ 3. 3. 1 高速軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16§ 3. 3. 2 中間軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18§3. 3. 3低速軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21第四章減速器箱體及其附件的設(shè)計(jì)25§4. 1箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25§4. 2減速器附件的設(shè)計(jì)27第五章 運(yùn)輸、安裝和使用維護(hù)要求281、減速器的安裝282、使用維護(hù)283、減速器潤滑油的更換：28參考文獻(xiàn)2830前

4、言機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)在機(jī)械工程學(xué)科中占有重要地位，它是理論應(yīng)用于實(shí) 際的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們機(jī)械設(shè)計(jì)中的總體設(shè)計(jì)能力，將機(jī)械 設(shè)計(jì)系列課程設(shè)計(jì)中所學(xué)的有關(guān)機(jī)構(gòu)原理方案設(shè)計(jì)、運(yùn)動和動力學(xué)分析、機(jī)械零 部件設(shè)計(jì)理論、方法、結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)等內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐訓(xùn)練, 使課程設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際的聯(lián)系更為緊密。此外，它還培養(yǎng)了我們機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng) 新設(shè)計(jì)的能力，增強(qiáng)了機(jī)械構(gòu)思設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)是展開式二級圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)。減速器是一種 將由電動機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速降至要求的轉(zhuǎn)速比較典型的機(jī)械裝置，可以廣泛地應(yīng)用 于礦山、冶金、石油、化工、起重運(yùn)輸、紡織印染、制藥、造船

5、、機(jī)械、環(huán)保及 食品輕工等領(lǐng)域。本次設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及其他先修課的知識，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使 已學(xué)知識得以鞏固、加深和擴(kuò)展；學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零件、部件、機(jī)械傳動及 一般機(jī)械的基本設(shè)計(jì)方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和分析問題，解決問題 的能力；提高我們在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊、圖冊）進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算 及考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能，同時給了我們練習(xí)電腦繪圖的機(jī) 會。最后借此機(jī)會，對本次課程設(shè)計(jì)的各位指導(dǎo)老師以及參與校對、幫助的同學(xué) 表示衷心的感謝。由于缺乏經(jīng)驗(yàn)、水平有限，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，懇請各位老師及同學(xué)提 出寶貴意見。第一章設(shè)計(jì)說明書§1.1設(shè)計(jì)題目用于帶式

6、運(yùn)輸機(jī)的展開式二級圓柱齒輪減速器。傳動裝置簡圖如下圖1所示。圖1§ 1.2工作條件連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動，空載啟動，運(yùn)輸帶速度允許速度誤差為5%。使 用期限為10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作。§ 13原始技術(shù)數(shù)據(jù)(表1)展開式二級圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)原始技術(shù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)組編號1234l678910運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩t/ (n m)800850900950800850900800850900運(yùn)輸帶工作速度 v/(m/s)1.21.251. 31. 351.41.451.21.31. 351.4運(yùn)輸帶滾筒直徑 d/mm360370380390400410360370380390本設(shè)計(jì)說

7、明書以第1組數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)依據(jù)§1.4設(shè)計(jì)工作量(1) 減速器裝配圖一張；(0號圖紙)(2) 零件工作圖二張(大齒輪，輸出軸，3號圖紙);(3) 設(shè)計(jì)說明書一份。第二章 機(jī)械裝置的總體設(shè)計(jì)方案§ 2. 1電動機(jī)選擇§2.1.1選擇電動機(jī)類型按工作要求選用y系列（ip44 ）全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)。該電 動機(jī)的工作條件為：環(huán)境溫度- 15-+40°c,相對濕度不超過90%,電壓380v,頻 率 50hz。§2. 1.2選擇電動機(jī)容量p電動機(jī)所需工作功率匕（kw）為 pd= 7tn工作機(jī)所需功率化（kw）為 代二=5.4kw”9550傳動裝置

8、的總效率為224按機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊表2-4確定各部分效率為：聯(lián)軸器效率為= 0.99 ,閉式齒輪傳動效率“2=0.96，滾動軸承7/3=0.98,卷筒效率“4=0.96,代入得n = 0.992 x 0.962 x 0.984 x 0.96 = 0.8 所需電動機(jī)功率為因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率匕略大于匕即可。由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊表20-1,y系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機(jī)的額定功率匕/為7. 5kw。§2.1.3確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速60xl000y7rd60x1000x123.14x360=63.69(r/min)通常，二級圓柱齒輪減速器為i；=860,故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為

9、nd = ifnw = (8 60)x63.69/7min = 512 3840廠/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min, 1500r/min和3000r/min,其中減速器以 1500和looor/min的優(yōu)先，所以現(xiàn)以這兩種方案進(jìn)行比較。由機(jī)械課程設(shè)計(jì) 手冊第二十章相關(guān)資料查得的電動機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動比列于表2：表2額定功率為時電動機(jī)選擇對總體方案的影響方案電動機(jī)型號額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速/滿載轉(zhuǎn)速mw/(r/min)電動機(jī)質(zhì)量/kg總傳動比1y132m-47.51500/14408122.52y16om-67.51000/97011915.2表2中，方案1與方案2相比較，

10、綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量 及總傳動比，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，兼顧考慮電動機(jī)的重量和價(jià)格，選擇方案 2,即所選電動機(jī)型號為y160m-6.§2.2傳動比分配§2.2. 1總傳動比h*97163.69= 15.2§ 222分配傳動裝置各級傳動比減速器的傳動比2為15.2,對于兩級臥式展開式圓柱齒輪減速器的a =(1.11.5兀，為了分配均勻取= 1.2i2,計(jì)算得兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比人=4.27,低速級的傳動比匚=3.56。§2.3運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算§ 2. 3. 1 0軸（電動機(jī)軸）：pq=pd= 7.5rw n）= 加=

11、970廠/min幾=9550 勺= 73n* 加5§ 2. 3. 2 1軸(高速軸):p、= p(m = 7.5pw x 0.99 = !a25kwnx = n( = 970r/mint, = 9550- = 732vn§ 2. 3. 3 2軸(中間軸)：p2 = p血3 = 7.425rw x 0.96 x 0.98 = 6.99ew ®970.n. = = 227.2廠 / min-a 4.27j =9550- = 2942vn2§2.3.4 3軸(低速軸):p3 = p時3 = 6.99kw x 0.96 x 0.98 = 6.57kwn. = =

12、 63.8r/mint. =9550& = 983n*§ 2. 3. 5 4軸(卷筒軸)：厶=pg4 = 6.51kw x 0.99 x 0.98 = 637kw n4 = n3 = 63.8r/mint4 =9550 旦= 953.52* 加fu運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果加以匯總，列出表3如下：項(xiàng)目電動機(jī)軸高速軸中間軸低速軸卷筒軸轉(zhuǎn)速(r/min )970970227. 263. 863. 8功率（kw）7. 57.4256.996. 576. 5轉(zhuǎn)矩(n*m)7373294983953. 5傳動比14.273. 561效率0. 990. 940. 940. 98第三章主要零

13、部件的設(shè)計(jì)計(jì)算§ 3.1展開式二級圓柱齒輪減速器齒輪傳動設(shè)計(jì)§3.1.1高速級齒輪傳動設(shè)計(jì)1. 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1) 按以上的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。2) 運(yùn)輸機(jī)為一般工作，速度不高，故選用7級精度(gb 10095-88 )。3) 材料選擇?？紤]到制造的方便及小齒輪容易磨損并兼顧到經(jīng)濟(jì)性，兩級 圓柱齒輪的大、小齒輪材料均用合金鋼，熱處理均為調(diào)質(zhì)處理且大、小齒輪的齒 面硬度分別為240hbs, 280hbs,二者材料硬度差為40hbs。4) 選小齒輪的齒數(shù)z = 20,大齒輪的齒數(shù)為乞=4.27x20 = 85.4,取g =86。2. 按齒面接觸強(qiáng)

14、度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即血 > 2.323呼.凹()2.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1) 試選載荷系數(shù)k, =1.32) 由以上計(jì)算得小齒輪的轉(zhuǎn)矩tr3n3) 查表及其圖選取齒寬系數(shù)叫=1,材料的彈性影響系數(shù)z” =189.8m%2,按齒面硬度的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限巾訕=600mpa;大齒輪的接觸疲勞 強(qiáng)度極限 <rhlim2 =55ompq.°4) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n、=60njlh =60x970x1x(2x8x300x10) = 2.7936x10 927963 =065x1()9/4.275) 按接觸疲勞壽命系數(shù)匕閃=0.92k 刖2 =0966) 計(jì)算接觸疲勞

15、許用應(yīng)力，取失效概率為1%,安全系數(shù)s=1an ,=0.2 x 600 = 552mpa由同=上止虹得ssah 2 =0 % % 550 = 528mpqs(2)計(jì)算：1）帶入（7中較小的值，求得小齒輪分度圓直徑d“的最小值為2島嚴(yán)l5x73x.q-x5 .m q1914.275282)圓周速度:v =- = 34x609x970 =彳皿皿60x100060x10003)計(jì)算齒寬:b 二“d、= 1 x 60.19 = 609mm4)計(jì)算齒寬與齒高比:模數(shù):mt =如=聖丄2 = 3.0095m/? z1 20齒高:h = 2.25mf = 2.25 x 3.0095 = 6.17 mm5)厶

16、如9h 6.77計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)y = 3.055m/5 ,7級精度，查得 動載系數(shù)kv =1.1對于直齒輪ka =k九=1查得使用系數(shù)k .a =1.25用插值法查得7級精度小齒輪非 對稱布置時，=1.401 由纟=&89, kw =1.48可查 h得 km =1.3故載荷系數(shù)k = k/t kv k% kh0 =1.25x1.1x1-1.422 = 1.9556）按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑:65.757 ）計(jì)算模數(shù):z.=3.29/nj?3. 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算： 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為2kt、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限b印=500mpa;大齒輪的彎曲

17、疲勞強(qiáng)度極2）查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85,k，n2 =0.8&0.9x380l43）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力. 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=l. 4,得1 _fnxfex _l fi _ s '= 0-86x500 = 307.143mp.1.4九k fn2&fn2s=244.286mp。4）計(jì)算載荷系數(shù)k.k = kakvkfakf/ =1.25x1.1 x 1 x 1.3 = 1.78755）查取齒形系數(shù).查表得 =2.80; rz,/2 =2.21.6）查取應(yīng)力校正系數(shù).查表得 爲(wèi) i55；厶2 i7767）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較.2.8x1.55307.143=

18、 0.014383221x1776244.286=0-016067大齒輪的數(shù)值大.設(shè)計(jì)計(jì)算m>l2xl.7875x7.3xl04lx202mm = 2.2mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)加大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng) 度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒 面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的成積）有關(guān),可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2. 2,并接近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值加= 2.5,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d = 65.75伽，算出小齒輪齒數(shù)m 65.752.5大齒輪齒數(shù)0=4.27x26 = 112，取°=112這樣設(shè)計(jì)出的齒輪

19、傳動，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng) 度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi).4. 幾何尺寸計(jì)算(1) 分度圓直徑：d、= z、m = 2.5 x 26 = 65mmd2 = z2m = 2.5 x 112 = 280mm(2) 中心距：d i + d °a =二2二 65 + 280 = 72.5呦2(3 )齒輪寬度:b =皿、=65mtn取 b2 = 65mm= 70mm§3.1.2 低速級齒輪傳動設(shè)計(jì)1. 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1) 按以上的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。2) 運(yùn)輸機(jī)為一般工作，速度不高，故選用7級精度(gb 10095-88 ).

20、3) 材料選擇?？紤]到制造的方便及小齒輪容易磨損并兼顧到經(jīng)濟(jì)性，兩級 圓柱齒輪的大、小齒輪材料均用合金鋼，熱處理均為調(diào)質(zhì)處理且大、小齒輪的齒 面硬度分別為240hbs, 280hbs,二者材料硬度差為40hbs。4) 選小齒輪的齒數(shù)z = 24,大齒輪的齒數(shù)為z2 =24x3.56 = 85.44 ,取 s - 86 o2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即dxt > 2.323kt ±1( s 2 d u 6 2) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1 )試選載荷系數(shù)kf =1.52 ）由以上計(jì)算得小齒輪的轉(zhuǎn)矩t、=294nm_1_3）查表及其圖選取齒寬系數(shù) =1,材料的彈性影

21、響系數(shù)乙=189.8mpq 按齒面硬度的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限血=600mpa ;大齒輪的接觸 疲勞強(qiáng)度極限7恤2 =550mpq.。4）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n、= 60njlh = 60 x 227 x 1 x （2 x 8 x 300 x 10） = 0.654336 x 10 9=叢=0.654336=0 84xi09-“3.565）按接觸疲勞壽命系數(shù)k/mh =096«冊2 =0.996）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=1b j = “嘰 =0.96 x 600 = 576mpa由同=上也也得55an 2 =心心訕=（）99 x 550 = 544.5mp。

22、（2）計(jì)算:1）帶入<7訂中較小的值，求得小齒輪分度圓直徑d卄的最小值為嘰 n 2.32空爛d = 2.32.2.94x10156189,8= % %"u ahv 13.565282）圓周速度：7tdun 34x95.56x227.2 f.v = 1.1527加 / s60x100060x10003）計(jì)算齒寬：b = 血=1 x 96.56 = 96.56”4）計(jì)算齒寬與齒高比：模數(shù)： m =仏 = "% = 4.04mmz1 24齒高： h = 2.25“ = 2.25 x 4.04 = 9mm2 = 10.77 h5) 計(jì)算載荷系數(shù)：查得動載系數(shù)kv =1.1對于

23、直齒輪k% =1查得使用系數(shù)k4 =1.25用插值法查得7級精度小齒輪非 對稱布置時，k/? =1.43 由- = 8.89, kg=1.43 可查 h得 k” =1.43故載荷系數(shù)k = ka心 七心k“ =1.9866) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑：d、= d*3- = 96.95 x f 力j 06/nm/vi. 57 )計(jì)算模數(shù)：m = = 4a3mmz 243. 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算：彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為(3) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限b陽=500mpa-大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380mpq；查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85,«陽2 =0.8 &

24、amp;計(jì)算彎 曲疲勞許用應(yīng)力.取彎曲疲勞安全系數(shù)s=l. 4,得=心譏0加=09x500 =321 43mpqrj, s1.4=kfmfnz = 094 x 380 = 255.14mpql fh s1.4計(jì)算載荷系數(shù)kk = kakvkfakfp =1.25x1x 1 x 1.3 = 1.78758）查取齒形系數(shù).查表得 丫如=2.65; 丫加=2.21.9)查取應(yīng)力校正系數(shù).查表得£ht5&厶2=1力510)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較. 2.8x1.55*】'307.143 - 2.21x1.776bl244.286sxl.7875x2.94xl05f= 0.0

25、154大齒輪的數(shù)值大.設(shè)計(jì)計(jì)算1x24?3mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)加大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng) 度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒 面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的成積)有關(guān)， 可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3,并接近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值加= 2.5,按接觸強(qiáng)度算得的分 度 圓 直 徑 105, 算 出 小 齒 輪 齒dx _ 105m 3大齒輪齒數(shù) 0=3.56x33 = 117,取0=117.這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng) 度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi).4. 幾何尺寸計(jì)算(1) 分度圓直徑

26、：/ = z,m = 33x3 = 99mmd2 = z2m = 117 x 3 = 35 mm(2) 中心距：久+299 + 351 c*a = 225mm2 2(3) 齒輪寬度：b = 99mm取 b2 = 99,= 104m77?§3.3軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)§ 3. 3. 1高速軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)結(jié)構(gòu)及使用要求，把該軸設(shè)計(jì)成階梯軸且為齒輪軸，共分七段,其中第5 段為齒輪，如圖2所示：圖2由于結(jié)構(gòu)及工作需要將該軸定為齒輪軸，因此其材料須與齒輪材料相同，均 為合金鋼，熱處理為調(diào)制處理，材料系數(shù)為110。所以，有該軸的最小軸徑為：d； >a03 = 11

27、0x3 = 21.76 考慮到該段開鍵槽的影響，軸徑增大6%,于是有：“f幾 =(1 + 6%)幾=1.06x21.76 = 23.06 標(biāo)準(zhǔn)化取幾=25其他各段軸徑、長度的設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程見下表：表6高速軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)階梯軸段設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程計(jì)算結(jié)果第1段d仁c*=(1 + 6%)仏；(考慮鍵槽影響)ln =60262l0576第2段d】2 = ii + 2x0.()9d(由唇形密封圈尺寸確定)厶 2 = 2 厶3 b、+ / + bq + % + az30 (27. 848)50第3段£3由軸承尺寸確定(軸承預(yù)選6007 b. =14)35厶 3 二 d + bh - az2

28、5 1第4段d4 = 門 +2x0.09d|342.5(41.3)厶 4 = lq卜2 bzi145第5段dl5 =齒頂圓直徑65厶5 =齒寬70第6段"16 = "14厶16 =厶410第7段d7 "1335厶 7 = $ + bh25t/itt丿f/l1hrl2仁f/l2ll=92. 5圖3l2=192.5l3=402 x 7300065= 2246-15二、軸的受力分析及計(jì)算軸的受力模型簡化（見圖3）及受力計(jì)算fr = f“ tanan - 2245.15 x tan 20° = 817.533=蘭鼻=2246.15x40 “643l 2+厶319

29、2.5 + 40f _ fy (厶 + 厶2 + 厶)巴厶3 _ (92.5 + 192.5 + 40) 817.5x40av _l2 +l3_192.5 + 40f八 j+ fa=2661.10192.5 + 40爲(wèi)二九 2246.15x192.5 =應(yīng)9.7 l° + l2330.38l。+ 厶 3fbv = & 仏+s+厶）+ f"=_216175三、軸承的壽命校核鑒于調(diào)整間隙的方便，軸承均采用正裝預(yù)設(shè)軸承壽命為3年即1248011. 校核步驟及計(jì)算結(jié)果見下表：表7 軸承壽命校核步驟及計(jì)算結(jié)果計(jì)算步驟及內(nèi)容計(jì)算結(jié)果6007軸承a端b端由手冊查出cr、cor及e

30、、y 值cr=12. 5knc0r=8. 60kn e=0. 68計(jì)算 fs=efr （7 類）、fr/2y（3 類）fsa=1809. 55fsb=1584. 66計(jì)算比值fa/frfaa /fra>efab /frb< e確定x、y值xa= 1, ya = 0, xb =1 yb=o查載荷系數(shù)fp1.2計(jì)算當(dāng)量載荷 p=fp （xfr+yfa）pa=981. 039pb=981. 039計(jì)算軸承壽命l _ 16670 <c,y9425. 45h 小于 12480h10，由計(jì)算結(jié)果可見軸承6007合格.§ 3. 3. 2中間軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)

31、結(jié)構(gòu)幾使用要求該軸設(shè)計(jì)成階梯軸且為齒輪軸，共分五段,其中第ii段 和第iv段為齒輪，如圖4所示：由于結(jié)構(gòu)及工作需要將該軸定為齒輪軸，因此其材料須與齒輪材料相同，均 為合金鋼，熱處理為調(diào)制處理，取材料系數(shù)a 0 = 110所以，有該軸的最小軸徑為：d； n c, 3空=102 x q- = 34.56*n2v 227.2因鍵槽開在中間，其影響不預(yù)考慮標(biāo)準(zhǔn)化取d2 = 40其他各段軸徑、長度的設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程見下表：表8中間軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)階梯軸段設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程計(jì)算結(jié)果21 - *2第1段劭2由軸承尺寸確定33. 6(軸承預(yù)選6008 b2 =15)40厶21 =也+ bh25fd22 =+

32、2x0.07 j2i45 (44. 68)第2段d22 =(1 + 12%)22(考慮鍵槽影響)l“ =齒寬 + > + 2.577. 5第3段23 = d22 + 2 x 00722502 = a4 -2.512. 5第4段d24=分度圓直徑99厶24二齒寬109第5段25 = 2146厶25 =厶0 一 °23 一 低? 一 a22 -厶24 + 亠 +3926 = 2140第6段s = b + bh25r/二、軸的受力分析及計(jì)算軸的受力模型簡化（見圖5）及受力計(jì)算ll=51l2=105. 75圖5l3=106由高速軸的受力分析知:2 x 7300065-= 2246.15

33、f八=f“ tanan = 2245.15 x tan 20° = 817.533、2t2 t2 d2；2 = ft2tan an = 5938.39 x tan 20° = 2167.76ah ：/厶+片2（厶2+5=6433.13厶+厶2 +厶3“：= fr2（l2+l3）-frll3 = 55924 厶+厶2 +厶3'貯 j fa, + fa=6619.40坊2厶+你（厶+乙）厶+厶2 +厶3= 5437.35fbv 二你（厶+厶2）-巴2厶= 122.53 厶+厶2 +厶3臨=曲+/v = 5438.73 =-2=901.09三、軸承的壽命校核鑒于調(diào)整間隙的

34、方便，軸承均采用正裝預(yù)設(shè)軸承壽命為3年即12480h. 校核步驟及計(jì)算結(jié)果見下表：表9 軸承壽命校核步驟及計(jì)算結(jié)果計(jì)算步驟及內(nèi)容計(jì)算結(jié)果6007a端b端由手冊查出cr、cor及e、y 值cr=29knc0r=19. 2kn e=0. 68確定x、y值x= 1y=0查載荷系數(shù)fp1. 2計(jì)算當(dāng)量載荷 p=fp (xfr+yfa)pa=4976. 72pb=5982. 60計(jì)算軸承壽命l _ 16670(cry10179. 13h 小于 12480hw n,贏心耳)丿由計(jì)算結(jié)果可見軸承6007合格，§ 3. 33低速軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)結(jié)構(gòu)幾使用要求該軸設(shè)計(jì)成階梯軸，

35、共分八段，如圖6所示:圖6考慮到低速軸的載荷較大，材料選用45,熱處理調(diào)質(zhì)處理，取材料系數(shù)a（）=112所以，有該軸的最小軸徑為：/ > = 112x j = 52.49 y n3v 63.8考慮到該段開鍵槽的影響，軸徑增大6%,于是有：二（1 + 6%）£； =1.06x516 = 55.64 標(biāo)準(zhǔn)化取d“ =60其他各段軸徑、長度的設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程見下表：表10低速軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)階梯軸段設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程計(jì)算結(jié)果31vh52. 49第1段n960 (55. 64)d3x =（1 + 6%）j31 （考慮鍵槽影響）s （由聯(lián)軸器寬度尺寸確定）142d 32 = d 31 +

36、 2 x 0.07 d 3i第2段（由唇形密封圈尺寸確定）64 (63.84)厶 2 =2-b3+1 + bo + zo + az50dp =九 + 2x 0.071/3266第3段厶3 =1616d由軸承尺寸確定70第4段(軸承預(yù)選6014c b4 =20)厶33 =s3+ bh az24“34 = “35 + *78第5段厶4 =厶）-（低zi + b低z2）/ 2 - 20第6段36 = 35 + 2 x 0.07j3688厶 35 =2020第7段dp = d% + 2 x 0.0736厶5 =齒寬+ 1080 (79. 8)119第8段38 = “34厶38 =禺+ bh7024二、

37、軸的受力分析及計(jì)算由中間軸的受力分析知:2 x 29400099= 5938.39軸的受力模型簡化（見圖7）及受力計(jì)算frl = ft2 tan an = 5938.39 x tan 20° = 2167.76厶+ l2=4932.22厶=2901.31厶+ l2f= 1854.42厶+幾2 厶=1090.84厶+厶2©二帆/+* = 5269.315 =f刖 2 = 3099.60三、軸承的壽命校核鑒于調(diào)整間隙的方便，軸承均采用正裝預(yù)設(shè)軸承壽命為3年即12480h. 校核步驟及計(jì)算結(jié)果見下表：表11軸承壽命校核步驟及計(jì)算結(jié)果計(jì)算步驟及內(nèi)容計(jì)算結(jié)果6014a端b端由手冊查出

38、cr. cor及e、y 值cr=9& 5knc0r=86. okn e=0. 68計(jì)算比值fa/frfaa /fra<e fab /frb> e確定x、y值xa=1 ya =0查載荷系數(shù)p1.2計(jì)算當(dāng)量載荷 p=fp(xfr+yfa)pa=5796. 24pb=6759. 14計(jì)算軸承壽命l _ 16670(crv763399h 大于 12480h10,1 " ® lmax(p")丿由計(jì)算結(jié)果可見軸承6014ac. 6007均合格，最終選用軸承6014。四、軸的強(qiáng)度校核經(jīng)分析知c、d兩處為可能的危險(xiǎn)截面, 現(xiàn)來校核這兩處的強(qiáng)度：(1)、合成彎矩

39、(2 )、扭矩t圖t. =910060(3) 、當(dāng)量彎矩mfc = jm； +(九尸=612046(4) 、校核由手冊查材料45的強(qiáng)度參數(shù)6/ = 59 m pcic截面當(dāng)量彎曲應(yīng)力：,_ me _ 612046 久-0心-0.1x(80)3= 11.95*6“由計(jì)算結(jié)果可見c截面安全。§3.3.4各軸鍵、鍵槽的選擇及其校核因減速器中的鍵聯(lián)結(jié)均為靜聯(lián)結(jié)，因此只需進(jìn)行擠壓應(yīng)力的校核.一、高速級鍵的選擇及校核：帶輪處鍵:按照帶輪處的軸徑及軸長選 鍵b8x7,鍵長50, gb/t1096 聯(lián)結(jié)處的材料分別為：45鋼（鍵）、40cr（軸）二、中間級鍵的選擇及校核：（1）高速級大齒輪處鍵：按照

40、輪轂處的軸徑及軸長選鍵b14x9gb/t1096 聯(lián)結(jié)處的材料分別為：20cr （輪轂）、45鋼（鍵）、20cr（軸） 此時，鍵聯(lián)結(jié)合格.三、低速級級鍵的選擇及校核（1）低速級大齒輪處鍵：按照輪轂處的軸徑及軸長選 鍵b22x14,鍵長gb/t1096 聯(lián)結(jié)處的材料分別為：20cr （輪轂）、45鋼（鍵）、45（軸）其中鍵的強(qiáng)度最低，因此按其許用應(yīng)力進(jìn)行校核，查手冊其crp3 = llompa2t3 _ 2x910060 d36lk _ 80x32x7= 104.85mpa v%該鍵聯(lián)結(jié)合格聯(lián)軸器處鍵：按照聯(lián)軸器處的軸徑及軸長選 鍵16x10,鍵長100,gb/t1096 聯(lián)結(jié)處的材料分別為：4

41、5鋼（聯(lián)軸器）、45鋼（鍵）、45（軸）其中鍵的強(qiáng)度最低，因此按其許用應(yīng)力進(jìn)行校核，查手冊其（yp4 = 0mpa27；2x910060d 56x80x5=80.25 <o-p4該鍵聯(lián)結(jié)合格.第四章 減速器箱體及其附件的設(shè)計(jì)§ 4. 1箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)箱體的支撐強(qiáng)度和鑄造、加工工藝要求及其內(nèi)部傳動零件、外部附件的空間位置確定二級齒輪減速器箱體的相關(guān)尺寸如下：（表中a=225 ）表12 箱體結(jié)構(gòu)尺寸名稱付百設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié) 果箱座壁厚60. 025a+3=8. 99考慮鑄造工藝，所有壁厚都不應(yīng)小于8箱蓋壁厚6 10. 02a+3>88箱座凸緣厚度b1.5613. 35箱蓋凸緣

42、厚度bl1.56112箱座底凸緣厚度b22.5 622. 25地腳螺栓直徑df0. 036a+1220. 1地腳螺栓數(shù)目na< 250 時，n=44軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直 徑dl0. 75df16箱蓋與箱座聯(lián)接螺 栓直徑d 2(0. 5 0. 6)df12軸承端蓋螺釘直徑 和數(shù)目d3, n(0. 4-0. 5)df,n6,4窺視孔蓋螺釘直徑d4(0. 3 0. 4)df8定位銷直徑d(0.708) d 28軸承旁凸臺半徑r1c216凸臺高度h根據(jù)位置及軸承座外徑確定，以便于扳手 操作為準(zhǔn)34外箱壁至軸承座端 面距離11ci+c2+ (510)42大齒輪頂圓距內(nèi)壁 距離 t>1.2610齒

43、輪端面與內(nèi)壁距 離 2> 610箱蓋、箱座肋厚mi . mmi « 0. 85 6 1 =7. 565m « 0. 85 6 =6. 87軸承端蓋凸緣厚度t(1-1.2) d310軸承端蓋外徑d2d+(55.5) d3120螺栓扳 手空間 與凸緣 厚度安裝螺栓 直徑dxm8miom12m16至外箱壁 距離clmin13161822至凸緣邊 距離c2min11141620沉頭座直 徑dmin20242632表13減速器零件的位置尺寸代號名稱薦用值代號名稱薦用值 i大齒輪頂圓 距內(nèi)壁距離10 7箱底至箱底 內(nèi)壁得距離20口2齒輪端面與 內(nèi)壁距離10h減速器得中 心高225

44、3軸承端面與 內(nèi)壁距離5l1箱體內(nèi)壁至 軸承座孔端 面得距離596旋轉(zhuǎn)零件間 軸向距離15e軸承端蓋凸 緣的厚度7 s齒輪頂圓至 箱體內(nèi)壁得距離10口6大齒輪齒頂 圓至箱底內(nèi) 壁的距離50§4. 2減速器附件的設(shè)計(jì)第五章運(yùn)輸、安裝和使用維護(hù)要求1、減速器的安裝（1）減速器輸入軸直接與原動機(jī)連接時，推薦采用彈性聯(lián)軸器；減 速器輸出軸與工作機(jī)聯(lián)接吋，推薦采用齒式聯(lián)軸器或其他非剛性聯(lián)軸 器。聯(lián)軸器不得用錘擊裝到軸上。（2）減速器應(yīng)牢固地安裝在穩(wěn)定的水平基礎(chǔ)上，排油槽的油應(yīng)能排 除，但冷卻空氣循環(huán)流暢。（3）減速器、原動機(jī)和工作機(jī)之間必須仔細(xì)對中，其誤差不得大于 所用聯(lián)軸器的許用補(bǔ)償量。（4）減速器安裝好后用手轉(zhuǎn)動必須靈活，無卡死現(xiàn)象。（5）安裝好的減速器在正式使用而，應(yīng)進(jìn)行空載，部分額定載荷間歇運(yùn)轉(zhuǎn)13h后方可正式運(yùn)傳，運(yùn)傳應(yīng)平穩(wěn)、無沖擊、無異 常振動和噪聲及滲漏油等現(xiàn)象，最高油溫不得超過100°c； 并按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢查輪齒面接觸區(qū)位置、面積，如發(fā)現(xiàn)故障， 應(yīng)及時排除。2、使用維護(hù)本類型系列減速器結(jié)構(gòu)簡單牢固，使用維護(hù)方便，承載能力范圍大，公稱輸 入功率0.856660kw,公稱輸宙轉(zhuǎn)矩100410000n.m,不怕工況條件惡劣，是 適用性很好，應(yīng)用量大面廣的產(chǎn)品。口j通用于礦山、冶金、運(yùn)輸、建材、化工、 紡織、輕工、能源等行業(yè)的機(jī)械傳動。但有以卜限制條件：