二級(jí)展開式圓柱斜齒輪減速器說明書

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目: 展開式雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 汽車學(xué)院 院（系） 車輛工程 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 設(shè)計(jì)人 指導(dǎo)教師 虞紅根 完成日期 2013年 7 月 23 日0 / 61一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(一) 課程目的：1、通過機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它有關(guān)選修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步地鞏固、深化和發(fā)展。2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力。進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。(二) 題目：題目4. 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的三軸線雙級(jí)

2、斜齒圓柱齒輪減速器。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下： 工作情況載荷平穩(wěn)鼓輪的扭矩T（Nm）750鼓輪的直徑(mm)350運(yùn)輸帶速度V（m/s）0.8帶速允許偏差（%）5使用期限（年）5工作制度（班/日）2總體布置：設(shè)計(jì)任務(wù)（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算；2.斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算；3.軸的設(shè)計(jì)；4. 裝配草圖的繪制5.鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核；6.滾動(dòng)軸承的選擇；7.裝配圖、零件圖的繪制；8.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫。（四）設(shè)計(jì)進(jìn)度：1、 第一階段： 總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算 2、 第二階段： 軸與軸系零件的設(shè)計(jì)3、 第三階段： 軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制 4、 第四階段： 裝配圖、零件

3、圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫 二、 傳動(dòng)方案的擬訂及說明設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)(一) 對(duì)給定傳動(dòng)方案分析論證總體布置見任務(wù)書(二) 電動(dòng)機(jī)的選擇1. 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y（IP44）系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2. 電動(dòng)機(jī)容量的選擇1) 確定工作機(jī)所需功率Pw=2TV1000D=2×750×0.81000×350×10-3=3.43 kw2) 確定傳動(dòng)系統(tǒng)總效率式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由表24查得：滾動(dòng)軸承；圓柱齒輪傳動(dòng)；彈性聯(lián)軸器；滑動(dòng)軸承，則 3) 所需電動(dòng)

4、機(jī)功率Pd=Pw=3.430.86=3.99 kw4) 確定電動(dòng)機(jī)額定功率根據(jù)，由第二十章表201選取電動(dòng)機(jī)額定功率3. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇1) 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速nwnw=1000×60×V×D=1000×60×0.8×350=43.65r/min2) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍nd=nw×860=349.22619 r/min取n0=1000 r/min查表20-1，選電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M1-6 kw列表記錄電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)和安裝尺寸電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）軸身尺寸E×D平鍵尺寸F

5、×GDY132M1-64100096080×3810×8(三) 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配1. 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比2. 分配各級(jí)傳動(dòng)比因?yàn)槭钦归_式二級(jí)齒輪傳動(dòng)，故，現(xiàn)取1.3，則則低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)l 各軸轉(zhuǎn)速n1=nm=960 r/minn2=n1i1=179.44 r/minn3=n2i2=43.66 r/minl 各軸輸出功率P1=Pd×3=3.99×0.99=3.95 kwP2=P1×1×2=3.95×0.99×0.97=3.79 kwP3=P2×1&#

6、215;2=3.79×0.99×0.97=3.64 kwl 各軸轉(zhuǎn)矩T1=9550×P1n1=9550×3.95960=39.29 N·mT2=9550×P2n2=9550×3.79179.44=201.71 N·mT3=9550×P3n3=9550×3.6443.65=796.20 N·m4. 將以上計(jì)算結(jié)果整理后列于下表，供設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)使用項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸中間軸低速軸電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6轉(zhuǎn)速（r/min）960960179.4443.66功率（kw）3.993.953.79

7、3.64轉(zhuǎn)矩（N·m）39.6939.29201.71796.20傳動(dòng)比i=21.99i1=5.35i2=4.11效率1=0.992=0.973=0.99三、 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果(一) 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)1. 選定齒輪類型、等級(jí)精度、材料及齒數(shù)按圖所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB10095-88)材料及熱處理：由課本表10-1選得大、小齒輪的材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為4855HRC。初選小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)初選取螺旋角2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a) 試選。b) 由圖10-30選取區(qū)域

8、系數(shù)c) 由圖10-26查得 ；d) 因大、小齒輪均為硬齒面，故宜選取稍小的齒寬系數(shù)，取e) 由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)f) 由圖10-21e查得 ；g) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：h) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)i) 接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）許用接觸應(yīng)力為計(jì)算a) 試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得b) 計(jì)算圓周速度c) 齒寬b及模數(shù)d)e) 計(jì)算縱向重合度f) 計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)，根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)；由表10-4中的硬齒面齒輪欄查得小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置、6級(jí)精度、，考慮齒輪為7級(jí)，取；由圖10-13查得由表10

9、-3查得故載荷系數(shù)g) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，由式（1010a）得h) 計(jì)算模數(shù)3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定計(jì)算參數(shù)a) 計(jì)算載荷系數(shù)b) 根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)c) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù)：由表10-5查得查取應(yīng)力校核系數(shù)：由表10-5查得e) 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)f) 由圖10-20d查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限g) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（1012）得h) 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較小齒輪的數(shù)值大設(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)算的法面模數(shù)與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大，

10、取模數(shù)，取分度圓直徑mm。于是由取，則，取。4. 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距，圓整為按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑計(jì)算齒輪齒寬圓整后取大小齒輪的齒頂圓，齒根圓計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大齒輪因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。小齒輪可采用實(shí)心式，做成齒輪軸。(二) 低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算1. 選定齒輪類型、等級(jí)精度、材料及齒數(shù)按圖所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB10095-88)材料及熱處理：由課本表10-1選得大、小齒輪的材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為

11、4855HRC。初選小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)初選取螺旋角2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a) 試選。b) 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)c) 由圖10-26查得 ；d) 因大、小齒輪均為硬齒面，故宜選取稍小的齒寬系數(shù)，取e) 由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)f) 由圖10-21e查得 g) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：h) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)i) 接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）許用接觸應(yīng)力為計(jì)算a) 試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得b) 計(jì)算圓周速度c) 齒寬b及模數(shù)d) 計(jì)算縱向重合度e) 計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)，根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10

12、-8得動(dòng)載系數(shù)；由表10-4中的硬齒面齒輪欄查得小齒輪相對(duì)支承平面非對(duì)稱布置、6級(jí)精度、，考慮齒輪為7級(jí)，?。挥蓤D10-13查得由表10-3查得故載荷系數(shù)f) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，由式（1010a）得g) 計(jì)算模數(shù)3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定計(jì)算參數(shù)a) 計(jì)算載荷系數(shù)b) 根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)c) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù)：由表10-5查得查取應(yīng)力校核系數(shù)：由表10-5查得e) 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)f) 由圖10-20d查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限g) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（1012）得h) 計(jì)算

13、大、小齒輪的，并加以比較小齒輪的數(shù)值大設(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)算的法面模數(shù)與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大，取模數(shù)。分度圓直徑。取，則。4. 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距，圓整為按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑計(jì)算齒輪齒寬圓整后取大小齒輪的齒頂圓，齒根圓計(jì)算五 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（一） 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、求輸入軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T12、求作用在齒輪上的力因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為則圓周力，徑向力及軸向力的方向如圖所示。3、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)資料1表15-3，取，于

14、是得軸上有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增加5 所以 , 圓整取.輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器直徑dVII-VIII。為了使所選的軸直徑dVII-VIII與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故同時(shí)確定聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，取。按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB5272-85，選用選取ML3型的梅花形彈性聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。根據(jù)要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖。-段用滾動(dòng)軸承7305AC，B=17mm，再加上封油盤的長度，取，d-=25mm。-為軸到齒輪軸的過渡段，且起軸肩的作用，齒輪軸的，故取，。-段為齒輪軸，df1=27.82

15、5mm，da1=33.45mm，L-=30mm-根據(jù)整體設(shè)計(jì)要求，由三根軸的兩對(duì)齒輪配合，取L=69mm，考慮到右端軸承處的，取。-段用滾動(dòng)軸承7305AC，B=17mm，再加上封油盤的長度，取，d-=25mm。-段為了軸承端蓋的裝拆方便的要求，故取，又因?yàn)閂I-VII段還起軸肩的作用，故取d-=24mm。VII-VIII段為最細(xì)段，和聯(lián)軸器配合，所以取。圖中未標(biāo)圓角處取。這樣，即初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）鍵的選擇 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14-1查得-處的鍵的代號(hào)為 鍵6×25GB1096-79（6×6×25）。 （二） 中間軸的設(shè)計(jì) 1已知該軸的功率，

16、轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 =3.79KW， =179.44r/min , =201.71N·mm ，2. 求作用在齒輪上的力 已知該軸上大齒輪的分度圓直徑為 該軸上小齒輪的分度圓直徑為3、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取，于是得加裝三個(gè)鍵最小軸徑增加7%，為33.13mm。 中間軸的最小直徑是與軸承配合處的直徑，根據(jù)軸承內(nèi)徑系列，選擇軸承代號(hào)為7307C取d=35mm，尺寸外形為 35mm×80mm×21mm,其余尺寸見圖。 4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 安裝大齒輪處的鍵型號(hào)為 鍵C1222GB1096-79 安裝小齒輪處的鍵型號(hào)為 鍵1240GB109

17、6-79 軸上零件裝配方案和尺寸如圖根據(jù)要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖。-軸最細(xì)處為I-II段，裝滾動(dòng)軸承，選取，軸承型號(hào)7307C GB292-83。軸承。加上封油盤的長度，并使齒輪定位準(zhǔn)確，取L-=44.5mm-為了使套筒斷面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取，。-齒輪右端采用軸環(huán)定位，故取d-=45mm，L-=12.5mm。-為使小齒輪定位準(zhǔn)確，取L-=49mm，d-=40mm-右端裝軸承處V-VI段同I-II段結(jié)構(gòu)相似，取。初步估計(jì)齒輪到箱體內(nèi)壁距離和箱體厚度，滾動(dòng)軸承寬度等距離，取。這樣，以初步確定了軸的各段直徑和長度。（三） 低速軸的設(shè)計(jì)1已知該軸的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 =3.64

18、KW， =43.66 r/min , =796.20×103Nmm ，2. 求作用在齒輪上的力 已知該軸上齒輪的分度圓直徑為 Fr=Fttanncos=2813.49N3、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取，于是得。安裝三個(gè)鍵槽增大直徑7，得輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑dI-II。為了使所選的軸直徑dI-II與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT，查 1 表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，故取KA =1.3，則Tca=KAT=1.3×796.20=1035.06 Nm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸

19、器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，采用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm，半聯(lián)軸器孔徑d1=55mm，故dI-II=55mm，半聯(lián)軸器長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表15-6，選擇軸承代號(hào)為7212C的角接觸球軸承，尺寸外形為 4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 安裝大齒輪的鍵型號(hào)為 鍵C2036GB1096-97 安裝聯(lián)軸器處的鍵為 鍵1670GB1096-97 軸上零件裝配方案和尺寸如圖如圖。由聯(lián)軸器選擇所知，軸最細(xì)處為I-II段，裝半聯(lián)軸器，選取，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。為了軸承端蓋的裝拆方便，

20、故取，又因?yàn)镮I-III段還起軸肩的作用，故取。初步選定滾動(dòng)軸承，選取7212C，故，又因?yàn)檩S承，加上封油盤的長度，故取。IV-V段起左端軸承的軸肩作用，取。因?yàn)橐偷退偌?jí)小齒輪相精確嚙合，由中速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可確定，齒輪左端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑，軸環(huán)寬度，取。VI-VII段為低速組齒輪，由之前齒輪設(shè)計(jì)所得，齒寬為，為了使套筒斷面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取，dVI-VII=70mm。初步估計(jì)齒輪到箱體內(nèi)壁距離，和箱體厚度，滾動(dòng)軸承寬度等距離，取。dVII-VIII=60mm圖中未標(biāo)圓角處取。這樣，以初步確定了軸的各段直徑和長度。五.軸、軸承、鍵的校核 （

21、一）各軸上的載荷 1.高速軸的校核 1），高速軸的彎扭組合強(qiáng)度的校核分析高速軸所受的力及彎扭矩受力如圖: 水平面上受力分析 L= 134.8mm將危險(xiǎn)截面的水平彎矩、垂直彎矩、總彎矩及扭矩列表：載荷水平面H垂直面V支反力F=676.18N=1862.75N彎矩MMH=66874.202 N·mm總彎矩扭矩T2）.彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)軸的彎扭合成條件，取,軸的計(jì)算應(yīng)力為軸的材料為40cr，調(diào)質(zhì)處理。由<機(jī)械設(shè)計(jì)>表15-1查得。因此，故安全。 3）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 確定危險(xiǎn)截面由圖可知截面彎矩較大，僅次于III，且截面受扭，III截面不受扭，故確定截面為危險(xiǎn)截面。

22、 截面左側(cè)軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)由機(jī)械設(shè)計(jì)（下同）表15-1查得：圓角r=1，rd=0.038，Dd=1.19。有軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2查得：又由附圖3-1查得：由附圖3-2，3-3得：軸按磨削加工，由附圖3-4查得：軸未經(jīng)表面處理，即：因此該截面的強(qiáng)度是足夠的。 截面右側(cè)軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)由機(jī)械設(shè)計(jì)（下同）表15-1查得：有軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2查得：又由附圖3-1查得：由附圖3-2，3-3得：軸按磨削加工，由附圖3-4查得：軸未經(jīng)表面處理，即：因此該截面的強(qiáng)度是足夠的。2.中間軸的校核高速軸強(qiáng)度足夠1），中間軸的彎扭組合強(qiáng)度的校核分析高速軸所受的力及彎扭

23、矩受力如圖: L=138.8載荷水平面H垂直面V支反力F=5733.38N=4535.13N彎矩M總彎矩扭矩T將危險(xiǎn)截面的水平彎矩、垂直彎矩、總彎矩及扭矩列表：2）.彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)軸的彎扭合成條件，取,軸的計(jì)算應(yīng)力為軸的材料為40cr，調(diào)質(zhì)處理。由<機(jī)械設(shè)計(jì)>表15-1查得。因此，故安全。 3）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 確定危險(xiǎn)截面由圖可知III截面彎矩較大，且III面受扭，II截面不受扭，故確定III截面為危險(xiǎn)截面。 III截面左側(cè)軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)由機(jī)械設(shè)計(jì)（下同）表15-1查得：初選H7/r6配合，由附表3-8得：軸按磨削加工，由附圖3-4查得：軸未經(jīng)表面處理，即

24、：因此該截面的強(qiáng)度是足夠的。 III截面右側(cè)軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)由機(jī)械設(shè)計(jì)（下同）表15-1查得：r=2，rd=0.05，Dd=1.125，有軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2查得：又由附圖3-1查得：由附圖3-2，3-3得：軸按磨削加工，由附圖3-4查得：軸未經(jīng)表面處理，即：因此該截面的強(qiáng)度是足夠的。2.低速軸的校核1），低速軸的彎扭組合強(qiáng)度的校核分析低速軸所受的力及彎扭矩受力如圖: 中間軸強(qiáng)度足夠L=135mm載荷水平面H垂直面V支反力F=4886.125N=2609.63N彎矩M總彎矩扭矩T將危險(xiǎn)截面的水平彎矩、垂直彎矩、總彎矩及扭矩列表：2）.彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)軸的彎扭合

25、成條件，取,軸的計(jì)算應(yīng)力為軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。由<機(jī)械設(shè)計(jì)>表15-1查得。因此，故安全。 3）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 確定危險(xiǎn)截面由圖可知III截面彎矩較大，且III截面受扭，II截面不受扭，故確定III截面為危險(xiǎn)截面。 III截面左側(cè)軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)由機(jī)械設(shè)計(jì)（下同）表15-1查得：初選H7/r6配合，由附表3-8得：軸按磨削加工，由附圖3-4查得：軸未經(jīng)表面處理，即：因此該截面的強(qiáng)度是足夠的。 III截面右側(cè)軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)由機(jī)械設(shè)計(jì)（下同）表15-1查得：R=2，rd=0.028，Dd=1.1，有軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2查得：又由附圖3-1

26、查得：由附圖3-2，3-3得：軸按磨削加工，由附圖3-4查得：軸未經(jīng)表面處理，即：因此該截面的強(qiáng)度是足夠的。 （二）、滾動(dòng)軸承 所有軸承預(yù)期壽命為二年。1.高速軸的軸承 軸承1 ：7305AC 軸承2 ：7305AC根據(jù)軸承型號(hào)取軸承基本額定動(dòng)載荷為： ；靜載荷為：低速軸強(qiáng)度足夠1.求兩軸承的計(jì)算軸向力和對(duì)于7305AC型的軸承， e=0.68, ;=0.68Fa=643.08N因此軸承1載荷較大,驗(yàn)算軸承1的壽命。3求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和因?yàn)椴楸淼靡蜉S承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,按表13-6 4.驗(yàn)算軸承壽命 =故軸承使用壽命足夠、合格。a.中間軸上的滾動(dòng)軸承驗(yàn)算壽命計(jì)算高速軸上的滾動(dòng)軸承合格軸承1 ：

27、7307C 軸承2 ：7307C根據(jù)軸承型號(hào)取軸承基本額定動(dòng)載荷為： ；靜載荷為：1.求兩軸承的計(jì)算軸向力和Fae=1352.2N，對(duì)于7206C型的軸承，按表13-7.軸承的派生軸向力，e為表中的判斷系數(shù),其值由的大小來確定,現(xiàn)在e未知,故先取e=0.4,因此可估算;=0.4因此軸承1被壓,軸承2被放松.e1=0.469，e2=0.44=0.47 兩次計(jì)算的Fa1C0相差不大，因此確定e1=0.469，e2=0.44 Fa1=3172.94N，F(xiàn)a2=1820.744N3求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和因?yàn)閑1=0.469查表得因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,按表13-6 4.驗(yàn)算軸承壽命 =壽命合格. 3.低速

28、軸上軸承的校核 軸承1：7212C 軸承2：7212C根據(jù)軸承型號(hào)7212AC取軸承基本額定動(dòng)載荷為：C=44.8KN；基本額定靜載荷為：1.求兩軸承的計(jì)算軸向力和對(duì)于7212C型的軸承，按表13-7.軸承的派生軸向力，e為表中的判斷系數(shù),其值由的大小來確定,現(xiàn)在e未知,故先取e=0.4,因此可估算;中間軸上的滾動(dòng)軸承合格=0.4因此軸承1被壓,軸承2被放松.e1=0.4609,e1=0.4093=0.4609Fa1C0=0.08883變化不大，因此確定e1=0.4609，F(xiàn)a1=3324.54N3求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和因?yàn)閑1=0.4609查表得因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,按表13-6 4.驗(yàn)算軸承

29、壽命 低速軸上的滾動(dòng)軸承合格高速軸上鍵合格 =故軸承使用壽命足夠、合格。(三).鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算1. 高速軸上同聯(lián)軸器相連的鍵的設(shè)計(jì) 擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇半圓頭普通平鍵.材料為45鋼根據(jù) d=22mm查表6-2?。?鍵寬 b=6mm h=6mm L=25mm校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查表6-2得 =110MP工作長度 l=L-0.5b=25-3=22mm與輪轂鍵槽的接觸高度K=0.5h=0.5×6=3mm由式（6-1）得： 所以鍵比較安全.取鍵標(biāo)記為： 鍵C6×25GB1096-792. 中間軸上定為高速級(jí)大齒輪鍵的設(shè)計(jì)1) 大齒輪處： 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇單圓頭普通平鍵，

30、采用雙鍵連接根據(jù) d=40mm查表取： 鍵寬 b=12mm h=8mm L=22mm校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查表6-2得 =110MP工作長度 l=L-0.5b=22-6mm=16mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 K=0.5h=0.5×8=4mm由式（6-1）得： MPa 所以鍵比較安全.取鍵標(biāo)記為： 鍵C12×22GB1096-792) 小齒輪處 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇圓頭普通平鍵根據(jù) d=40mm查表?。?鍵寬 b=12mm h=8mm L=40mm中間軸大齒輪處鍵合格中間軸小齒輪處鍵合格低速軸聯(lián)軸器處鍵合格 校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查表6-2得 =110MP工作長度 l=L-b=4

31、0-12mm=28mm 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 K=0.5h=0.5×8=4mm由式（6-1）得： MPa 所以鍵比較安全.取鍵標(biāo)記為： 鍵12×40GB1096-793. 從動(dòng)軸上定為低速級(jí)大齒輪鍵和聯(lián)軸器相連的鍵的設(shè)計(jì)聯(lián)軸器的鍵選擇 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇半圓頭普通平鍵根據(jù) d=55mm查表6-1?。?b=16mm h=10mm =70mm校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查表6-2得 =110MP工作長度 l1=L1-0.5b1=62mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 由式（6-1）得： 大齒輪的鍵選擇 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇單圓頭普通平鍵，雙鍵連接根據(jù) d=70mm查表6-1取：

32、b=20mm h=12mm =36mm校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查表6-2得 =110MP工作長度 l=L-0.5×b=26mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 由式（6-1）得： 兩者都合適取鍵標(biāo)記為：齒輪處：鍵C20×36GB1096-79聯(lián)軸器處：鍵C16×70GB1096-79低速軸大齒輪處鍵合格繪制裝配草圖。六.軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)1）軸的支撐結(jié)構(gòu)形式和軸系的軸向固定 普通的齒輪減速器，其軸的支撐跨度較小，采用兩端固定支撐，軸承內(nèi)圈在軸上可用軸肩或套筒做軸向固定，軸承外圈用軸承端蓋定位。 設(shè)計(jì)兩端固定支撐時(shí)，軸承外圈與端蓋之間應(yīng)適當(dāng)留有軸向間隙，以補(bǔ)

33、償工作時(shí)軸的熱伸長量。2) 軸承蓋的設(shè)計(jì) 軸承用脂潤滑，采用密封性較好的凸緣式軸承蓋，各結(jié)構(gòu)尺寸見裝配圖。3)滾動(dòng)軸承的潤滑與密封 因?yàn)閮蓪?duì)齒輪的平均速度小于1.5-2m/s，所以采用脂潤滑，為了防止軸承中的潤滑脂被箱內(nèi)齒輪嚙合時(shí)擠出的油沖刷、稀釋而流失，需在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置封油盤。 七.減速器箱體及附件設(shè)計(jì) 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸見裝配圖減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪配合質(zhì)量。1. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體外加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8mm，圓角半徑為R=5。3. 對(duì)附件設(shè)計(jì) A 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能

34、看到傳動(dòng)零件嚙合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔應(yīng)設(shè)凸臺(tái)，以便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，視孔蓋用Q235制成，用M6緊固。B 油塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)設(shè)凸臺(tái)，并加封油圈加以密封。C 油標(biāo)：采用M12游標(biāo)尺安裝位置見裝配圖D 通氣器：由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔蓋上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.E 起蓋螺釘：起蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成半球形，以免破壞螺紋.F

35、定位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.G 吊耳：起吊箱蓋。減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：計(jì)算公式名稱符號(hào)結(jié)果箱座壁厚8mm箱蓋壁厚8mm箱蓋凸緣厚度12mm箱座凸緣厚度12mm箱座底凸緣厚度20mm地腳螺釘直徑16mma250 n=4地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑12mm=（0.50.6）機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑8mm=（0.40.5）軸承端蓋螺釘直徑6mm n=48mm n=410mm n=6=（0.30.4）視孔蓋螺釘直徑6mm=（0.70.8）定位銷直徑6mm查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4，至外機(jī)壁距離22mm18mm13mm

36、查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4， 至凸緣邊緣距離20mm11mm=+（510）外機(jī)壁至軸承座端面距離50mm>1.2大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離10mm>齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離10mm機(jī)蓋，機(jī)座肋厚6.8mm6.8mm+5軸承端蓋外徑85mm110mm150mm八.裝配圖設(shè)計(jì) （一）、裝配圖的作用作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。（二）、減速器裝配圖的繪制1、裝備圖的總體規(guī)劃：（1）、視圖布局：、

37、選擇3個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。布置視圖時(shí)應(yīng)注意：a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置。（2）、尺寸的標(biāo)注：、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距及其極限偏差等。、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí)。查文獻(xiàn)【2】P121

38、、外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。（3）、標(biāo)題欄、序號(hào)和明細(xì)表：、說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、圖號(hào)以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989標(biāo)題欄和明細(xì)表的格式、裝配圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號(hào)，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。（4）、技術(shù)特性表和技術(shù)要求：、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級(jí)、表的格式可查文獻(xiàn)【2】例題，布置在裝配圖右下方空白處。、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)

39、軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。2、繪制過程：（1）、畫三視圖：、繪制裝配圖時(shí)注意問題： a先畫中心線，然后由中心向外依次畫出軸、傳動(dòng)零件、軸承、箱體及其附件。b、先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)，先用淡線最后加深。c、3個(gè)視圖中以俯視圖作基本視圖為主。d、剖視圖的剖面線間距應(yīng)與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取不同。e、對(duì)零件剖面寬度的剖視圖，剖面允許涂黑表示。f、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。、軸系的固定：a、軸向固定：滾動(dòng)軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同樣。b、周向固定：滾動(dòng)軸承采用內(nèi)圈與軸的過渡配合，齒輪與軸除采用過盈配合還用平鍵。可查文獻(xiàn)【2】P85（2）、潤滑