慢速卷揚(yáng)機(jī)減速器設(shè)計(jì)

1、中國(guó)石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）慢速卷揚(yáng)機(jī)減速器設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號(hào)：性別：專業(yè):批次：電子郵箱：聯(lián)系方式：學(xué)習(xí)中心：指導(dǎo)教師：2012 年 2 月 10 日卷揚(yáng)機(jī)又稱之為絞車。是一種由人力或機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)卷筒、卷繞繩索來完 成牽引工作的裝置。主要用于垂直提升、水平或傾斜曳引重物的簡(jiǎn)單起重機(jī)械。 分手動(dòng)和電動(dòng)兩種，主要以電動(dòng)為主。減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用， 在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩 大類，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。本文在調(diào)查研究、消化資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種適用于是慢速卷揚(yáng)機(jī)的 二級(jí)齒輪減

2、速器，設(shè)計(jì)參數(shù)自擬。關(guān)鍵詞：卷揚(yáng)機(jī)；減速器；齒輪第一章 引 言 1第二章 減速器的總體設(shè)計(jì)12.1 傳動(dòng)方案的分析擬定 12.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 12.3 傳動(dòng)比的分配 22.4 各軸的傳動(dòng)參數(shù) 3第三章 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算33.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 33.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 53.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 83.4 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算 17第四章 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算34.1 簡(jiǎn)介 34.2 減速器箱體設(shè)計(jì) 34.3 減速器的潤(rùn)滑和密封 4參考文獻(xiàn)第一章引言目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的卷揚(yáng)機(jī)，一般均由電機(jī)、制動(dòng)器、獨(dú)立的減速箱、 鋼繩卷筒、底架等組成。國(guó)內(nèi)外的卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)都在致力于縮小體積、 減輕重量， 提高承

3、載能力，節(jié)省能源，工作安全可靠，但都沒有理想的可供選擇的卷筒內(nèi) 藏減速傳動(dòng)裝置，而使設(shè)計(jì)、試制工作遇到困難。在各種機(jī)器中，為滿足機(jī)械的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求，僅采用一種機(jī)構(gòu)是不夠的， 而是將若干個(gè)機(jī)構(gòu)根據(jù)需要組合起來，構(gòu)成一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來完成。傳動(dòng)系 統(tǒng)位于原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行構(gòu)件之間，其基本任務(wù)是將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給執(zhí) 行構(gòu)件，滿足其不同的運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求。機(jī)器的工作原理不同，其傳 動(dòng)方案也不同；即使同一工作原理，也可擬定出幾種不同的傳動(dòng)方案。 而減速 器在這一過程中起著重要的作用。減速器的種類很多，按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星 減速器以及它們互相組合起來的減速器； 按照傳動(dòng)

4、的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減 速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、 圓錐齒輪減速器和圓錐一圓柱齒 輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、 分流式和同軸式減速器。要 對(duì)減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)。如進(jìn)行傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)功率及傳動(dòng)比分配，主要 傳動(dòng)零件的參數(shù)設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)件的選用，減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需注意的問題及常見 的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，減速器箱體各部尺寸的確定，結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)，裝配圖的設(shè)計(jì)要 點(diǎn)及步驟等。電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)由于操作方法不同，其結(jié)構(gòu)相差很大。我們將其分為電控卷揚(yáng) 機(jī)和溜放型卷揚(yáng)機(jī)兩類。在電動(dòng)機(jī)與卷筒之間通常采用效率較高的起重用標(biāo)準(zhǔn)兩級(jí)減速器。要求低速時(shí)可采用三級(jí)大傳動(dòng)比減速器。 為便于安裝，在電動(dòng)機(jī)與減

5、速機(jī)之間常采用 具有補(bǔ)償性能的彈性柱銷連軸器或齒輪連軸器。前者構(gòu)造簡(jiǎn)單并能起緩沖作 用，但彈性橡膠圈的使用壽命不長(zhǎng)；后者堅(jiān)固耐用，應(yīng)用最廣。齒輪連軸器的 壽命與安裝質(zhì)量有關(guān)，并且需要經(jīng)常潤(rùn)滑。一般制動(dòng)器都安裝在高速軸上，這樣所需要的制動(dòng)力矩小，相應(yīng)的制動(dòng)器 尺寸小，重量輕。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一半兼作制動(dòng)輪。帶制動(dòng)輪的半體應(yīng)安裝 在減速器高速軸上。這樣，即使聯(lián)軸器被損壞，制動(dòng)器仍可把卷筒制動(dòng)住，以 確保機(jī)構(gòu)的安全。為使機(jī)構(gòu)布置方便并增大補(bǔ)償能力，在電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間可用浮動(dòng)軸連接，浮動(dòng)軸的兩端為半齒輪連軸器。由于卷筒與減速器低速軸之間的連接型式有很多。卷揚(yáng)機(jī)的卷筒與低速軸的連接為帶齒輪接盤的結(jié)構(gòu)型

6、式，卷筒軸左端用自位軸承支撐于減速器輸出軸的內(nèi)腔軸承座中，低速軸的外緣制成外齒輪，它與固定在卷筒上的帶內(nèi)齒輪的接盤相嚙合，形成一個(gè)齒輪連軸器傳遞扭矩，并可以補(bǔ)償一定的安裝誤差。在齒輪聯(lián)軸器外側(cè)，即靠近減速器的一側(cè)裝有剖分式密封蓋，以防止聯(lián)軸器內(nèi)的潤(rùn)滑油流出來和外面的灰塵進(jìn)入。這種連接型式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸小，分組性好，能補(bǔ)償減速器與卷筒軸之間的安裝誤差。擬訂慢速卷揚(yáng)機(jī)的主要參數(shù)有：已知：鋼絲繩牽引力 F=25000N繩速 V=12m/min,卷筒直徑D=400mm卷 筒效率刀=0.96。三班制間歇工作，電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，壽命 15年，批量生產(chǎn)。第二章減速器的總體設(shè)計(jì)2.1 傳動(dòng)方案的分析

7、擬定卷揚(yáng)機(jī)包括JK快速卷揚(yáng)機(jī)和JM慢速卷揚(yáng)機(jī)，僅能在地上使用，JM型卷 揚(yáng)機(jī)是一種體積小、重量輕、起重大、操作靈活、安全可靠、經(jīng)久耐用的電動(dòng) 起重機(jī).廣泛適用于建筑、橋梁、冶金、礦山等企業(yè)工地中，用于物料升降和大 型吊裝工程中作卷揚(yáng)，拖拉各種材料和設(shè)備.慢速卷揚(yáng)機(jī)減速器多采用圓柱齒輪或者蝸輪蝸桿傳動(dòng)，本文設(shè)計(jì)一種二級(jí)圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇按已知的工作要求和條件，選用 Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)的工作效率Pd Pw工作所需功率Pd電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率（包括工作效率）為:查表2-3確定各部分效率為：V帶傳動(dòng)效率刀尸0.97,滾動(dòng)軸承（一對(duì)）效率1

8、2=0.99 ,齒輪傳動(dòng)效率 刀3=0.96 ,聯(lián)軸器效率 刀4=0.99 ,傳動(dòng)滾筒刀5 =0.96,則：刀=0.97 X 0.99 X 0.96 X 0.99 X 0.9 一 6=0.824所以PdFv100025000 12/601000 0.8246.068kW卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為Nw60 1000vD60 1000 12/603.14 4009.55r / min按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取 V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1=24,二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i 2=840,則合理總傳動(dòng)比的范圍為i=16'60,故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為：nd i?nw (16 160) 9.55r/min15

9、2.8 1528r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000 r/min、1500 r/min 。現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速750 r/min、1000 r/min、1500 r/min三種方案進(jìn)行比較，其技術(shù)參 數(shù)及傳動(dòng)比較情況見表所示：力殺電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n（r/min）總傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y160M2-85.575072075.42Y132M2-65.51000960100.53Y132S-45.515001440150.8方案1、2、3經(jīng)過綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格以及總 傳動(dòng)比，可知方案2比較合適。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M2-82.

10、3 傳動(dòng)比的分配 由上表取帶的傳動(dòng)比i1 3,則減速器的傳動(dòng)比為i i 100.5 33 5i減33.5i03取二級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比i2 1.4則低級(jí)級(jí)傳動(dòng)比i3 - 335 5i26.7注意：以上傳動(dòng)比的分配只是初步的，傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比要由選定的 齒輪齒數(shù)或帶輪基準(zhǔn)直徑準(zhǔn)確計(jì)算，故應(yīng)在各級(jí)傳動(dòng)零件的參數(shù)確定后計(jì)算實(shí)般允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速際傳動(dòng)比，因而很可能與設(shè)定的傳動(dòng)比之間有誤差 與設(shè)定轉(zhuǎn)速之間的相對(duì)誤差為士（ 35） %。2.4各軸的傳動(dòng)參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速I 軸：n1nm 960 320r/min11 3U 軸：n2 上 320 47.8r/min12 6.7田軸：n3 空 色8 9

11、.55r/min13 5卷筒軸：nw n3 9.55r/min各軸功率：I 軸：P1Pd?16.068 0.97 5.89kWII 軸：P2R?1?2 5.89 0.97 0.995.66kW田軸：P3P2 ?2 ?3 5.66 0.99 0.965.38kW卷動(dòng)軸：P4 P3? 3? 2 5.66 0.96 0.99 5.11kW各軸轉(zhuǎn)矩:c PdTd9550 ? 9550nmI 軸：T1 9550 ?旦 n1II 軸:T2 9550 ?良 n2田軸：T3 9550 ? P3 n36.06860.36N ?m9609550 589 175.8N ?m3209550 566 1157N ?m4

12、7.85.38.9550 5380N ?m9.55卷筒軸：T4 9550 ?P4 9550 511 5110N?m n49.55第三章傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算3.1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)確定設(shè)計(jì)功率Pd查得工作情況系數(shù)Ka=1.4據(jù)式 Pd=K- P=1.4X6.068=8.5KW,選擇 V帶型號(hào)，查圖 9-9查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選小帶輪ddi=125mm驗(yàn)算帶速，由式V= ?皿"=34 125 960 =6.28(m/s)60 100060 1000(v 1在525m/s內(nèi),合適)大帶輪直徑dd2=i d d1=3X 125=375 mm查表 9-4 ,取 dd2=375 mm傳動(dòng)比 i= 9

13、史=375=3。=3) dd2 125從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速叫n 2=曳=960 =302r/min i 3確定中心距a和帶長(zhǎng)Ld,初選中心距a0.7(125+375)a。21 (125+375)350mm a 01000mmM a0=800 mm按式(9-20)求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0L d0=2 a0+( d d1+ dd1)+ (dd2 dd1)2 24ao=2X 800X -(125+375)+ (375 125)224 800=1600+ -x500+62500=2405 mm查表9-2 ,取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2240 mm按式(9-21 )計(jì)算實(shí)際中心距,Ld L0(2240 2405) %。

14、a=&+_d0_ =800+1 =718 mm22按式(9-22)確定中心距調(diào)整范圍ama>=a+0.03Ld=717.5+(0.03 X 2240)=785 mmamin=a-0.015L d=717.5-(0.015 乂 2240)=684 mm驗(yàn)算小帶輪包角口由式(9-23)180。 dd2 dd2x57.3° a= 180 375 125 X 57.3 °718= 160120(合適)確定V帶根數(shù)z由表 9-5 查 dd1=125mm, n=800r/min 及 n=950r/min 時(shí)，單根 B型 V帶的額定功率為1.44KM口 1.64KW 用線性

15、才f值法求n1=950r/min時(shí)的額定功率值_1 64 1 44, 一 、R=1.44+ 64 X (950-800) =1.64KW950 800由表 9-6 查得 Po=0.30KW由表9-7查得包角修正系數(shù)Ka=0.95由表9-8查得帶長(zhǎng)修正系數(shù)KL=0.82計(jì)算V帶根數(shù)Z由式（9-24）Z>Pd8.5（耳乙 P）KaKl= 5.62(1.64 0.30) 0.95 0.82(取Z=6根)計(jì)算單根V帶初拉力Fo由表 9-1 查得 m=0.14kg/m由式(9-25)Fo=500曳25 1+mv2V2 Ka=500 x 8.5 當(dāng)1+0.17 X 6.2826.28 6 0.95&

16、quot;191N (取 F0=191N)計(jì)算對(duì)軸的壓力Fq由式9-27Fq= 22F°sin=2X 6X 191 x sin 160 22=12 X191xsin80"2257N帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=125 mm,采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)，大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=375 mm,采用孔式結(jié)構(gòu)。3.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇齒輪材料、熱處理方法及精度等級(jí)減速器是封閉式傳動(dòng)，無特殊要求，為制造方便，采用軟齒面鋼制齒輪。查表6-1 ,并考慮HB法HBS+3050的要求，小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒 面硬度217255HBs大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面硬度162217,計(jì)算

17、 時(shí)取 HBS=240HBS HBS=200HBS該減速器為一般傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)速不高，根據(jù)表 6-2 ,初選8級(jí)精度。由于是封閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能力應(yīng)由齒面接觸疲勞強(qiáng)度決定，由式(6-11)ZhZedY?( h)2?(u 1) u有關(guān)參數(shù)的選取與轉(zhuǎn)矩的確定由于工作平穩(wěn),精度不高，且齒輪為不對(duì)稱布置，查表 6-3 ,取K=1.2Ti=9.55 X106-=9.55 X 106 X 6068 =60363N mm n1960取小齒輪齒數(shù)乙二27,貝U大齒輪齒數(shù)Z2=i 2=3X27=81實(shí)際傳動(dòng)比i12 =Z1卷=3故誤差i<2.5%故合適齒輪比u= i 12=3查表 6-6 ,取空

18、 d=0.9 (T h= hlim ZntSh由圖6-8 (c)查得:H Hlim1 =590MPa2 Hlim2=555MPa許用接觸應(yīng)力(T h取Sh=1,計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 尸60nJLh=60X960X 1 X(3 X8X600X 15)=6.22 x 109N= Ni/u=2.07 X108由圖6-6查得ZN1=0.9 ZN2=1 (允許齒面有一定量點(diǎn)濁)hlimZnt_590 0.9Sh=656Mpar r h lim Znt 555 1 r(th| 2= =555MPaSh取小值代入故取(TH=555MPa標(biāo)準(zhǔn)齒輪 =20° ,則Zh=. sin42Ln' =2

19、.49兩輪材料均為鋼，查表6-4, Ze=198.將上述各參數(shù)帶入公式得2KT1c/ZhZe、2 c (u 1) d1> 3 ?( )2 ?-：-:W d h u=32 1.2 603630.9?(2.49 189.9555)2 ?(3 1),3=56.24 mm模數(shù)m=d1)年=2.1順Z1 27由表5-2 取m=2mmdi=mZ=2X 27=54 mmd2=mZ=2X 81=162 mmbi丑ddi=0.9X 54=48.6 mm取 bi=55 mm b 2=48 mma=1m(Z+Z2)= 1 X2X(27+81)=108 mm22校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由式（6-13）2KTF F-

20、bm2Z1YFa1Ysa1 < (Tf查表 6-5 得 Yf*2.57Y Fa2=2.22Sa1=1.60Y sa2=1.77F limYNT1Sf查表 6-9c 得 f lim 1 =440MPaFim2=420MPa"駕 YFa1Ysa1=bm z12 1.2 60363一 一 2 一48 227X2.57 X1.60=114.91MPaC (Tf 1Y Fa 1YSa1(T F2= (T F1YFa2YSa2 =114.9 X 2.22 52.57 1.60=109.81MPa< (T f 2齒輪的圓周速度 V=d1n=3.14 54 960 =2.7m/s <

21、; 5m/s 60 100060 1000齒輪的結(jié)構(gòu)如下圖3.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力I軸選用45鋼正火處理，由表15-1查得強(qiáng)度極限B=600Mpa由表15-1 查得其許用彎曲應(yīng)力（r-1b=54Mpa按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸輸出端直徑d=A3P =1155i89. =30.4mm考慮到有鍵梢，將直徑增長(zhǎng)5%d=30.4 N+5%）=31.9mm此段軸的直徑和長(zhǎng)度應(yīng)和聯(lián)軸器相符，選取TL5型彈性柱銷聯(lián)軸器，其孔直徑為32mm與軸徑配合長(zhǎng)度為60mm,故輸出軸輸出端直徑dmin=32 mm軸上零件的定位、固定和裝配二級(jí)減速器中，可將齒輪安排在箱體中間，相對(duì)兩軸對(duì)稱分布（附圖 2）,

22、齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，軸向靠平鍵和過渡配合固定。兩 軸承分別以軸肩和套筒定位，周向則采用過渡配合或過盈配合固定。聯(lián)軸器以 軸肩軸向定位，右面喲內(nèi)個(gè)軸端擋圈軸向固定，平鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成 階梯形，左軸承從左面裝入、齒輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次從右面裝到軸 上。確定軸各段直徑和長(zhǎng)度I段即外伸端直徑di=32mm,其長(zhǎng)度短一些，取Li=55mmII段直徑（由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得輪轂孔倒角C=2.5mm,取軸肩高度h=2 C1=5 mm） d2= d i+2h=32+5X 2=42 mm初選6308型深溝球軸承，其內(nèi)徑為40 mm,寬度為23 mm。考慮到齒輪端 面和箱體內(nèi)壁、軸

23、承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離，則取套筒長(zhǎng)為 20 mm,通 常密封軸段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定距離 而定。為此取該段長(zhǎng)40 mm,安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪廓寬度小2 mm,故II段長(zhǎng)L22+20+23+40=85mm田段直徑 d3=50mm 長(zhǎng)度 L3=55-2=53 mmIV 段直徑 d4= d3+2h=50+2X 6=62 mm （ h=2C 取 G=3 mm h=2 X3=6mm）, 其長(zhǎng)度和右面套筒長(zhǎng)度相同，即 L4=20加，但此軸段左面為滾動(dòng)軸承的定位軸 高的定位軸高，考慮便于軸承的拆卸，應(yīng)按軸承標(biāo)準(zhǔn)查取。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查 得一 2安裝尺寸為D=49mm與&a

24、mp;不符，故把IV設(shè)計(jì)成階梯形（或錐形），左段 直徑為49 mm。V段直徑 d5=40 mm, L5=23 mm2Ti 2 175.8圓周力 Ft= -=11Nd132徑向力 F產(chǎn)Fttg =11 Xg20 =4N法向力Fa=2）=i2N、M C軸承支反力：lducL c 0.051 c 0.097Fa? Fr ?-6 2 Frav=22 =22 =0.67NL0.097Frbv=Fr+ Frav=4+0.67=4.67N計(jì)算彎矩截面C右側(cè)彎矩M CV= FRBV -L=4.67 >0097=0.23N m截面C左側(cè)彎矩L0.097V= F RAV 2 =0.67 X 2 =0.03N

25、 m制水平面彎矩圖（圖28-c）Ft 11軸承支反力：F RAH=F RBH= 2 = 2 =5.5N截面C處的彎矩：L 0.097M CH=F RAH 2 =5.5 X 2 =0.27N m繪制合成彎矩圖（圖28-d）Mc=Jm2cv M2ch =V0.232 0.032 =0.23 N - mm'c=V（M cv）2 M2ch =d0.032 0.232 =0.23 N m p5.89轉(zhuǎn)矩 T=9.55 義 103 n =9.55 義 103X 320 =175.8 N - m轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取a =0.6截面C處的當(dāng)量彎矩為Mec=dM2c （ T）；0.23

26、22 （0.6 得二歐 N.m校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度（由式15-3）Mec 105 1033二6 e=0.1d3 = 0.1 50 =8.454Mpa強(qiáng)度足夠II軸選用45鋼正火處理由表15-1查得強(qiáng)度極限 B=600MPa由表15-1查得其許用彎曲應(yīng)力*b=54Mpa按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸輸出端直徑由表15-3取A=110則d=A3,l =1103/ 5.66 =54.4mm .n 46.72考慮到有鍵梢，將直徑增長(zhǎng)5%d=54.4 x (1+5%)=57.1mm此段軸的直徑和長(zhǎng)度應(yīng)和聯(lián)軸器相符，選取TL9型彈性柱銷聯(lián)軸器，其孔直徑為56mmi軸徑配合長(zhǎng)度為84mm故輸出軸輸出端直徑dmin=56

27、mm軸上零件的定位、固定和裝配二級(jí)減速器中，可將齒輪安排在箱體中間，相對(duì)兩軸對(duì)稱分布(附圖2),齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，軸向靠平鍵和過渡配合固定。兩 軸承分別以軸肩和套筒定位，周向則采用過渡配合或過盈配合固定。聯(lián)軸器以 軸肩軸向定位，右面喲內(nèi)個(gè)軸端擋圈軸向固定，平鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成 階梯形，左軸承從左面裝入、齒輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次從右面裝到軸 上。AL5山 L3 1/ 八 L1確定軸各段直徑和長(zhǎng)度I段即外伸端直徑di=56mm,其長(zhǎng)度短一些，取Li=80mmII段直徑（由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得輪轂孔倒角C=2.5mm,取軸肩高度h=2 C1=5 mm） d2= d i+

28、2h=56+5X 2=66 mm初選6313型深溝球軸承，其內(nèi)徑為65 mm,寬度為33 mm?？紤]到齒輪端 面和箱體內(nèi)壁、軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離，則取套筒長(zhǎng)為 30 mm,通 常密封軸段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定距離 而定。為此取該段長(zhǎng)65 mm,安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪廓寬度小 2 mm,故II段長(zhǎng) L22+30+33+65=130mm田段直徑 d3=60mm 長(zhǎng)度 L3=80-2=78 mmIV 段直徑 d4= d3+2h=60+2X 6=72 mm （ h=2C 取 Ci=3 mm h=2 X3=6mm）,其長(zhǎng)度和右面套筒長(zhǎng)度相同，即 L4=30加，但此軸

29、段左面為滾動(dòng)軸承的定位軸 高的定位軸高，考慮便于軸承的拆卸，應(yīng)按軸承標(biāo)準(zhǔn)查取。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查 得一 2安裝尺寸為D=77mm與&不符，故把IV設(shè)計(jì)成階梯形（或錐形），左段 直徑為77 mm。V段直徑 d5=65 mm, L=33mm軸支跨距L=185mm圓周力 Ft = jTi=2 1157=141.3Ndi 56徑向力 Fr=Fttg =41.3Xtg20 =15N法向力 Fa=!i3_=44N cos cos 200.185=118N軸承支反力：Fa ?dH F.？L 44 0061 2ai2 222 2F RAVL0.185FrbF+ FraR5+118=133N計(jì)算彎矩，截面

30、C右側(cè)彎矩L 0.185眺尸 Frbv -=133X =12.3N - m截面C左側(cè)彎矩MCV= Frav -=118X 0185=10.9N m 22繪制水平面彎矩圖（圖28-c ）F 41 3軸承支反力：Fra=Frb=；=20.7N截面 C處的彎矩：MchfFrah - -=20.7X 0.185 =1.9N - m 22制合成彎矩圖（圖28-d）Mc7M 2cv M 2ch =v12.32 1.92 =12.45 N - mM'c= . （M 'cv）2 M 2ch = .10.92 1.92 =11 N - m繪制矩圖（圖28-e）轉(zhuǎn)矩 T=9.55X 103-p=9

31、.55 X 103X 66-=1157 N - mn46.72繪制當(dāng)量彎矩圖（圖28-f ）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取a =0.6截面C處的當(dāng)量彎矩為Mec= M 2c ( T)2 = 12.452 (0.6 1157)2 =694 N m校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度(由式15-3)、 M6 e= 3 0.1d3ec3694 103 一二二32Mpa 54Mpa0.1 603所以強(qiáng)度足夠田軸選用45鋼正火處理由表15-1查得強(qiáng)度極限=600MPa由表15-1查得其許用彎曲應(yīng)力(T-1 b=54MP按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸輸出端直徑5.38=90.8mm,9.55d=A =1103由表15-3取A=

32、112則 考慮到有鍵梢，將直徑增長(zhǎng)5%d=90.8X(1+5%)=95.3mm此段軸的直徑和長(zhǎng)度應(yīng)和聯(lián)軸器相符，選取TL11型彈性柱銷聯(lián)軸器，其孔直徑為95mnT軸徑配合長(zhǎng)度為132mm故輸出軸輸出端直徑d min=95 mm軸上零件的定位、固定和裝配二級(jí)減速器中，可將齒輪安排在箱體中間，相對(duì)兩軸對(duì)稱分布（附圖 2）, 齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，軸向靠平鍵和過渡配合固定。兩 軸承分別以軸肩和套筒定位，周向則采用過渡配合或過盈配合固定。聯(lián)軸器以 軸肩軸向定位，右面喲內(nèi)個(gè)軸端擋圈軸向固定，平鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成 階梯形，左軸承從左面裝入、齒輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次從右面裝到軸

33、 上。確定軸各段直徑和長(zhǎng)度I段即外伸端直徑d 1=95 mm,其長(zhǎng)度短一些，取 L 1 = 130mmII段直徑（由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得輪轂孔倒角C 1=2.5 mm,取軸肩高度h=2C1=5 mm） d 2= d 1+2h=95+5 X2=105mm初選6309型深溝球軸承，其內(nèi)徑為100mm,寬度為25mmo考慮到齒輪端 面和箱體內(nèi)壁、軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離，則取套筒長(zhǎng)為20 mm,通常密封軸段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定距離而定。為此取該段長(zhǎng)100 m%安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪廓寬度小 2 mm,故II段長(zhǎng) L2=2+20+25+100=147mm田段直徑 d 3

34、=100mm,長(zhǎng)度 L 3=130-2=128 mmIV 段直徑 d 4= d 3+2h=100+2X 6=112mm （h=2C1 取 C 1=3 mm h=2 X 3=6 mm）,其長(zhǎng)度和右面套筒長(zhǎng)度相同，即 L 4=20mm,但此軸段左面為滾動(dòng)軸承的 定位軸高的定位軸高，考慮便于軸承的拆卸，應(yīng)按軸承標(biāo)準(zhǔn)查取。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得一安裝尺寸為D1=54mm與d 4不符，故把IV設(shè)計(jì)成階梯形（或錐形）， 左段直徑為54 mm。V段直徑 d 5=100 mm, L 5=25 mm軸支跨距L=230 mm2T 2 5380 圓周力 F t= di =95=113N徑向力 F r=F ttg =11

35、3 tg20 =41NFt 113法向力 Fa= cos20 =cos20 =120N軸承支反力：Frav =Fa?% Fr?L 12022 = _L一0.1620.2341 20.232-=21.8NFrbv=F r+ Frav=41+21.8=62.8N計(jì)算彎矩截面C右側(cè)彎矩L0 23_ _Mcv= Frbv?l =62.8 x°23=7.2N?m截面C左側(cè)彎矩Mcv= Frav?L =21.8 舞 =2.5N?m 22繪制水平面彎矩圖（圖28-c）軸承支反力：Frah=Frbh=旦= 113 =56.5N 22截面C處的彎矩：Mch=Frah?L =56.5 >°

36、;23=6.5N?m 22繪制合成彎矩圖Mc= M 2CV M 2ch = 7.22 6.52 =9.7 N?mM c= (M'cv)2 M 2ch = 2.52 6.52 =7 N?m繪制矩圖（圖28-e）轉(zhuǎn)矩T=9.55XI吟=9.55 X03 x|=5380N?m繪制當(dāng)量彎矩圖（圖28-f）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取 =0.6截面C處的當(dāng)量彎矩為Mec= m2c ( T)2 =9.72 (0.6 5380)2 =3228 N?m校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度（由式15-3）a=M ec e 3 0.1d333228 10=32.28Mpa <54Mpa強(qiáng)度足夠30.1 1

37、0033.4聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算常用聯(lián)軸器多已標(biāo)準(zhǔn)化，選用時(shí)，首先按工作條件選擇合格的類型； 再按 轉(zhuǎn)矩、軸徑和轉(zhuǎn)速選擇聯(lián)軸器的具體尺寸。一般高速軸用彈性聯(lián)軸器，低速軸 則用剛性聯(lián)軸器，必要時(shí)需校核聯(lián)軸器中薄弱件的承載能力。 本設(shè)計(jì)中用的是 彈性聯(lián)軸器。第四章減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 簡(jiǎn)介減速器是一種封閉在箱體內(nèi)的齒輪、蝸桿、蝸輪等組成的傳動(dòng)裝置，它可 以用來改變軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)工作的需要。減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便、傳動(dòng)效率高，在工程中應(yīng)用廣泛。4.2 減速器箱體設(shè)計(jì)箱座壁厚(8)二級(jí)0.025a+3>8S =0.025a+3=0.025 X 108+3=8箱蓋壁厚8=8 mm箱

38、蓋凸緣厚度 bi=1.5 1=1.5 >8=12 mm箱座凸緣厚度 b=1.5 S =1.5 X 8=12箱座凸緣厚度 b2=2.5 5 =2.5 =20 mm地腳螺釘直徑 df=0.036a+12=0.036 W8+12=15.89mm地腳螺釘數(shù)目a<250 n=4軸承旁連接螺栓直徑 d1=0.75 d1=0.75 15.89=11.92 mm蓋與座連接螺栓直徑 d2=(0.50.6) df =7.959.55mm連接螺栓d2的距離l=125-200mm軸承鍛蓋螺釘直徑 d3=(0.40.5) d=6.47.95 mm檢查孔蓋螺釘直徑 d4=(0.30.4) cf =4.86.4

39、 mm定位銷直徑 d=(0.70.8) d2=5.577.6 mmdf、d1、d2至外箱壁距離 C1min=18 mmdf、d2至凸緣邊距離C2min=112加軸承旁凸臺(tái)半徑R=C2=12 mm凸臺(tái)高度 h (待定)外箱壁至軸承座端面距離L1= C1+ C1+(510)=3540 mm齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離11.2戶1.2X8 = 9.6mm齒輪斷面與箱體內(nèi)壁距離 2a ( 8)端蓋、箱座肋厚m1=0.85 1=0.85 8=6.8 mmm=0.85 - er =6u8軸承端蓋外徑D2= D o+ 2 . 5 d3d3=8mm D =4565mm 取 D=60mmDo=D +2.5 d3=60+

40、2.5 潟=80mmD2=Do+2 . 5 d3=80+2.5 洛=100mm軸承旁連接螺栓距離 S=D+(22.5) M2=8490mm箱座深度Hd=ds/2+(3050)=31/0+(3050)=45.565.5mm箱座高度H =Hd+(r +(510)=60+8+(510)=7375mm箱座寬度Ba (由內(nèi)部傳動(dòng)件位置結(jié)構(gòu)及壁厚確定4.3 減速器的潤(rùn)滑和密封1. 齒輪的潤(rùn)滑齒輪傳動(dòng)時(shí)對(duì)齒輪進(jìn)行潤(rùn)滑，可以減少磨損和發(fā)熱，還可以防銹，降低噪聲。對(duì)防止和延緩輪齒失效，改善齒輪傳動(dòng)的工作狀況起著重要的作用。本設(shè)計(jì)中采用浸油潤(rùn)滑方式當(dāng)齒輪的圓周速度vW12m/s時(shí)，通常將大齒輪進(jìn)浸入油池中進(jìn)行潤(rùn)滑，浸入油中的深度約為一個(gè)齒高，但不小于10mm，浸入過深則增大了齒輪的運(yùn)動(dòng)主力并使油溫升高。2. 減速器的密封減速器需要的密封處一般有軸的生出端、滾動(dòng)軸承室內(nèi)側(cè)、箱體結(jié)合面、軸承蓋、 觀察孔和放油孔等。具體的密封方式還需要根據(jù)減速器工作時(shí)的環(huán)境和需要進(jìn)行設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)減速器在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中起著重要的作用。 減速器的種類很多，按照傳動(dòng) 類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及它們互相組合起來的減 速器；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器； 按照齒輪形狀可分為圓柱齒 輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐一圓柱齒輪減速器； 按照傳動(dòng)的布置形式又 可分為展開式、分流式和同軸式減速