二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器_(機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì))

1、§5聯(lián)軸器的選擇軸的聯(lián)軸器:由于電機(jī)的輸出軸軸徑為28mm.查表14-1由于轉(zhuǎn)矩變化很小可取KA=1.31.3×20.964=27.253N.m又由于電機(jī)的輸出軸軸徑為28mm查p128表13-5，選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器:TL4(鋼性),其許用轉(zhuǎn)矩n=63N.m,許用最大轉(zhuǎn)速為5700r/min,軸徑為2028之間，由于電機(jī)的軸徑固定為28mm,而由估算可得1軸的軸徑為20mm。故聯(lián)軸器合用:的聯(lián)軸器:查表14-1轉(zhuǎn)矩變化很小可取KA=1.31.3×361.174=469.52 N.m查p128表13-5，選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器:TL7,其許用轉(zhuǎn)矩n=500N.m,許

2、用最大轉(zhuǎn)速為3600r/min, 軸徑為4048之間,由估算可選兩邊的軸徑為40mm.聯(lián)軸器合用.§5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1選擇軸的材料及熱處理方法查表15-1選擇軸的材料為40Cr；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火。2確定軸的最小直徑查式15-2的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式：=14.296mm再查表15-3，A0=(112 97)D13.546mm考慮鍵：有一個(gè)鍵槽，D14.296×（1+5）=15.01mm3確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果大于軸的最小直徑15.01且考慮與聯(lián)軸器內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)直徑配合20大帶輪定位d2= d1+2（0

3、.070.1）d1=20+2.84=22.824考慮密封圈查表15-8 P143得d=2525考慮軸承d3> d2選用6206軸承從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件（R2.0）B=16mm， da=36mm，d3=30mm,D=6230考慮軸承定位 查表 9-7da3636考慮到齒輪分度圓與軸徑相差不大齒跟<2.5m，選用齒輪軸，此時(shí)d5=d1a=4646>查表 9-736（同一對(duì)軸承） 304選擇軸承潤(rùn)滑方式，確定與軸長(zhǎng)有關(guān)的參數(shù)。查（2）“潤(rùn)滑方式”，及說(shuō)明書(shū)“（12）計(jì)算齒輪圓周速度” =3.467 ，故選用油潤(rùn)滑。將與軸長(zhǎng)度有關(guān)的各參數(shù)填入下表名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果箱體壁厚查表3P26

4、 小于8選88地腳螺栓直徑及數(shù)目n查表3P26df=0.036a+12a<250時(shí),n=4=204n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑查表3P26=0.75=0.75×20=15=16軸承旁聯(lián)接螺栓扳手空間、查表3P26=22=20軸承蓋聯(lián)接螺釘直徑查表4 P27=(0.4-0.5)=0.5x20=1010軸承蓋厚度查 表14-1 e=(11.2) =(11.2)×10=101212小齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離查表4 P27（或1015）10軸承內(nèi)端面至箱體內(nèi)壁距離查P43=354.5軸承支點(diǎn)距軸承邊端面距離a查機(jī)械手冊(cè)軟件版85.計(jì)算各軸段長(zhǎng)度。名稱(chēng)計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果(聯(lián)軸器)=

5、38-（23）36L2=8+22+20+（58）-4.5-16+8+29=70.570.5=16(軸承B)16 2+(3-5)+B3+(8-15)-(B1-B2)/2=4.5+10+80+10-2.5=102102=B1=50502+(3-5)10+4.5=14.514.5B-2=16-2=1414L（總長(zhǎng)）L =36+70.5+16+102+50+14.5+14=287.5303L(支點(diǎn)距離)L=303-36-71.5-16+2=178.5181.5二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1選擇軸的材料及熱處理方法查表14-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。2確定軸的最小直徑查

6、的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式：=24再查 表15-2，考慮鍵：d24×（1+5%）=25.2mm3確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果大于軸的最小直徑25.2且考慮與軸承公稱(chēng)直徑配合試選代號(hào)6207B=17,da=42,D=7235與鍵bxh=10x835+2x(0.070.1)x35=39.94240軸環(huán)定位= d2+2（0.070.1）d2=40+2(0.070.1)40=45.648查表9-7p73取4048=40=（一對(duì)同型號(hào)軸承）354選擇軸承潤(rùn)滑方式，確定與軸長(zhǎng)有關(guān)的參數(shù)。查 （2）“潤(rùn)滑方式”，及說(shuō)明書(shū)“（12）計(jì)算齒輪圓周速度” =2.91，故選用油潤(rùn)滑

7、。將與軸長(zhǎng)度有關(guān)的各參數(shù)填入下表名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果軸承支點(diǎn)距軸承邊端面距離a查機(jī)械手冊(cè)軟件版8.55.計(jì)算各軸段長(zhǎng)度名稱(chēng)計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果17+（53）+10+233.533.580-27878 （815）1045-2434317+（35）+10+2.5+23434L（總長(zhǎng)）L 33.5+78+10+43+34198.5198.5L（支點(diǎn)距離）L 198.517+2183.5183.5三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1選擇軸的材料及熱處理方法查表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。2確定軸的最小直徑查的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式：再查 表15-2， 考慮鍵：

8、d37.6×（1+5）39.4mm3確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果大于最小直徑39.4mm且考慮到與聯(lián)軸器內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)直徑配合, =4040>,考慮聯(lián)軸器定位查,并考慮與密封墊配合查附表：158接觸式密封d=4545考慮與軸承公稱(chēng)直徑配合> ，軸承代號(hào)：6210B20 da5750d4=da5757考慮到齒輪定位, d5=d4+(510)=63查63= 57= 504選擇軸承潤(rùn)滑方式，確定與軸長(zhǎng)有關(guān)的參數(shù)。查 （二）“滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑”，及說(shuō)明書(shū)“六、計(jì)算齒輪速度” ，由于第一軸選用了油潤(rùn)滑,故也用油潤(rùn)滑, 名稱(chēng)依據(jù)單位確定結(jié)果軸承支點(diǎn)距軸承寬邊端面距離a從機(jī)械

9、手冊(cè)軟件版105.計(jì)算各軸段長(zhǎng)度名稱(chēng)計(jì)算公式單位計(jì)算結(jié)果與聯(lián)軸器配合長(zhǎng)度短23mm84-（23）82828+22+20+5+8+29-20-4.567.567.520204.5+10+2.5+45+10+2.5-1262.562.5軸肩1275-27373 20-2+4.5+10+2.5+23737L（總長(zhǎng)）L 82+67.5+20+62.5+12+73+37354354L(支點(diǎn)距離)L 354-82-67.5-20+2186.5mm186.5四、校核軸的強(qiáng)度齒輪的受力分析：齒輪2上的圓周力小齒輪上的經(jīng)向力小齒輪上的軸向力=N972.549*=353.979N0齒輪3上的圓周力小齒輪上的經(jīng)向力

10、小齒輪上的軸向力=N2736.552*=996.023N01 求支反力、繪彎矩、扭矩圖軸的跨度和齒輪在軸上的位置的受力如上圖。AC=8.5+17+=48 CD=+10+=72.5BD=8.5+4.5+10+40=63在XAY平面上：X48+X（72.5+48）=（48+72.5+63）972.549X48+2736.552X120.5=183.5所以，=2051.427N =+=1657.674N所以，C斷面 =48=79.568X D斷面 =63=129.24X在XAZ平面上：x48+X183.5=x（48+72.5）353.979x48+x183.5=996.023x120.5 所以，=5

11、61.47N =80.574N所以，C斷面 =X48=3.868X =X63=35.373X合成彎矩C斷面=79.662X合成彎矩D斷面=133.99X因?yàn)?gt; , 所以D斷面為危險(xiǎn)截面。=22.91MPa查表15-1得=60mpa,因?yàn)?lt;,所以安全。§6軸承的選擇和校核 一、軸承的選擇和校核1軸軸承的選擇選擇軸軸承的一對(duì)6207軸承，查機(jī)械手冊(cè)軟件版校核軸承，軸承使用壽命為15年，每年按300天計(jì)算。2根據(jù)滾動(dòng)軸承型號(hào)，查出和。Cr=25500N Cor=15200N3校核軸軸承是否滿(mǎn)足工作要求（1）畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖。（2）求軸承徑向支反力、（a）垂直平面支反力、= =16

12、57.674N=2051.427N（b）水平面支反力、=80.574N=561.47N（c）合成支反力、=1659.631N=2126.876N（5）計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷、由于Fa=0查 表13-5 ：X11.41,Y10查表13-6取載荷系數(shù) 1.1P1fPFr1=1.1×1659.631=1825.5941N查 表13-5 ：X21 ,Y20P2fPFr21.1×2126.876=233.95636N（6）校核所選軸承由于兩支承用相同的軸承，故按當(dāng)量動(dòng)載荷較大的軸承P2計(jì)算，查表13-6取載荷系數(shù) 1 ，查表13-4取溫度系數(shù) 1 ，計(jì)算軸承工作壽命：=73093.9h&

13、gt;(16×300×15)h=72000h結(jié)論：所選的軸承滿(mǎn)足壽命要求。§7鍵聯(lián)接的選擇和校核一、軸大齒輪鍵1鍵的選擇選用普通 圓頭平鍵 A型,軸徑d=40mm ,查表6-1，得寬度b=12mm,高度h=8mm, 2鍵的校核鍵長(zhǎng)度小于輪轂長(zhǎng)度且鍵長(zhǎng)不宜超過(guò)，前面算得大齒輪寬度 45 ,根據(jù)鍵的長(zhǎng)度系列選鍵長(zhǎng)L=36mm 。(查表6-1)鍵，軸，輪轂的材料都為鋼，查6-2得許用擠壓應(yīng)力p=100120Mpa,取p=100Mpa.鍵的工作長(zhǎng)度 =Lb=3612=24mm,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5×8=4mm由式6-1得p=51.67Mpa

14、所以所選用的平鍵強(qiáng)度足夠。§9減速器的潤(rùn)滑、密封和潤(rùn)滑牌號(hào)的選擇一、傳動(dòng)零件的潤(rùn)滑1齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑因?yàn)辇X輪圓周速度，故選擇浸油潤(rùn)滑。2滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑因?yàn)镮軸II軸齒輪圓周速度v>2m/s,滾動(dòng)軸承采用油潤(rùn)滑而III軸的齒輪圓周速度v<2m/s,由于第一軸選用了油潤(rùn)滑,故也用油潤(rùn)滑,但由于齒輪不能飛濺潤(rùn)滑,故要用刮油板把油從三軸大齒輪邊引到槽從而達(dá)到潤(rùn)滑軸承目的。二、減速器密封1.軸外伸端密封I軸：與之組合的軸的直徑是25mm，查表15-8P143，選d=25mm氈圈油封II軸：無(wú)需密封圈III軸：與之配合的軸的直徑是45mm，查表15-8P143，選d=45mm 選氈圈油封

15、2.箱體結(jié)合面的密封軟鋼紙板§10減速器箱體設(shè)計(jì)及附件的選擇和說(shuō)明一、箱體主要設(shè)計(jì)尺寸名稱(chēng)計(jì)算依據(jù)計(jì)算過(guò)程計(jì)算結(jié)果箱座壁厚0.025*123+36.0758箱蓋壁厚×8=0.8x8=6.48箱座凸緣厚度1.5×812箱蓋凸緣厚度1.5×812箱座底凸緣厚度2.5×820地腳螺栓直徑0.036a+12=0.036x123+12=16.428查表3P2620地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑0.75×20=1516箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑0.5x20=1010聯(lián)接螺栓d2的間距查表3P26150200160軸承端蓋螺釘直徑查表3P26(0.4-0.5)df0.4x20=88定位銷(xiāo)直徑（0.70.8）×108、至外箱壁距離查表4262216、至凸緣邊緣距離查表42414軸承旁凸臺(tái)半徑10凸臺(tái)高度作圖得到h=54軸承座寬度8+22+20+555大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1.2×8=9.610齒輪端面與內(nèi)箱壁距離101510箱蓋、箱昨筋厚、0.85×86.86.8軸承端蓋外徑62+5×8=10272+5×8=112100+5×8=130102112130軸承旁聯(lián)接螺栓距離102112130二、附屬零件設(shè)