一級(jí)圓柱齒輪減速器說(shuō)明書[1]

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一、傳動(dòng)方案擬定.3二、電動(dòng)機(jī)的選擇.4三、確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比.6四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì).7五、普通V帶的設(shè)計(jì).10六、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì).15七、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì).18八、箱體的設(shè)計(jì).27九、鍵連接的設(shè)計(jì)29十、滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)31十一、潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)32十二、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)33十三、設(shè)計(jì)小結(jié).33設(shè)計(jì)題目：V帶單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器機(jī)械系：數(shù)控技術(shù)設(shè)計(jì)者： 郭永梅學(xué) 號(hào)：201090106指導(dǎo)教師： 李征一、設(shè)計(jì)課題： 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸上的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)載荷變化不大，空載啟動(dòng)。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限8年，二班

2、制工作，卷筒不包括其軸承效率為96%，運(yùn)輸帶允許速度誤差為5%。 原始數(shù)據(jù) 題號(hào)3運(yùn)輸帶拉力F（KN）1.1運(yùn)輸帶速度V（m/s）2.0卷筒直徑D（mm） 320設(shè)計(jì)人員(對(duì)應(yīng)學(xué)號(hào))6 16 46 76 設(shè)計(jì)任務(wù)要求：1. 減速器裝配圖紙一張（號(hào)圖紙）2. 軸、齒輪零件圖紙各一張（號(hào)或號(hào)圖紙）3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一分計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明一、傳動(dòng)方案擬定第三組：設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)、工作條件：使用年限8年，工作為二班工作制，環(huán)境清潔，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。、原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1100N；帶速V=2.0m/s；滾筒直徑D=320mm； 滾筒長(zhǎng)度 L=600mm；方案擬定：采用帶傳動(dòng)與齒

3、輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。1.電動(dòng)機(jī) 2.V帶傳動(dòng) 3.圓柱齒輪減速器4.連軸器 5.滾筒 6.運(yùn)輸帶：二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。 2、電動(dòng)機(jī)容量選擇：電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：式（1）：da (kw) 由式(2)：V/1000n w (KW)因此 Pd=FV/1000a (KW)由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為：總

4、=×3×××5式中：1、2、3、4、5分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。取=0.96，0.990.970.995=0.96則：總=0.96×0.993×0.97×0.99×0.96 =0.863所以：電機(jī)所需的工作功率：Pd= FV/1000總 =(1100×2.0)/(1000×0.86) =2.6(kw)3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： n卷筒60×1000·V/（·D） =(60×1000×2.0)/（320

5、3;） =119.4 r/min根據(jù)手冊(cè)表推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍=35。取帶傳動(dòng)比= 。則總傳動(dòng)比理論范圍為：a0。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 Nd=Ia×n卷筒 =(620)×119.4 =716.42388 r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750、1000和1500r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表）方案電 動(dòng)機(jī) 型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)重量N參考價(jià)格傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)減速器1Y100L2-4315001420650120018.63.55.322Y13

6、2S-631000960800150012.422.84.443Y132-83750710124021009.312.53.72綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見第2方案比較適合。此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-6，其主要性能：電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸：中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安裝尺寸 A×B地腳螺栓孔直徑 K軸 伸 尺 寸D×E裝鍵部位尺寸 F×GD132475×345×315216×1401238×8010×41三、確定傳動(dòng)裝置的總傳

7、動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比：由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： ia=nm/n=nm/n卷筒=960/119.4=8.04總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia=i0×i （式中i0、i分別為帶傳動(dòng) 和減速器的傳動(dòng)比） 2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： 根據(jù)指導(dǎo)書P7表1，取i0=2.0普通V帶 i=24）因?yàn)椋篿ai0×i1所以：i1iai08.04/2.04.02四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)：將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為軸，軸，.以及i0,i1，.為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比01，12，.為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率P，P，.為各軸的輸入功率

8、 （KW）T，T，.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （N·m）n,n,.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （r/min）可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)： 軸：n=nm/ i0=960/2.0=480 （r/min）軸：n= n/ i1 =480/4.02=119.4 r/min 卷筒軸：n= n（2）計(jì)算各軸的功率：軸： P=Pd×01 =Pd×1=2.6×0.96=2.49（KW）軸： P= P×12= P×2×3 =2.49×0.99×0.97 =2.

9、39（KW）卷筒軸： P= P·23= P·2·4·5 =2.39×0.992×0.99×0.96=2.2（KW）計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為： Td=9550·Pd/nm=9550×2.6/960=25.86 N·m軸： T= Td·i0·01= Td·i0·1=25.86×2.0×0.96=49.65 N·m 軸： T= T·i1·12= T·i1·2·3 =49

10、.65×4.02×0.99×0.97=518.34 N·m卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩：T = T·2·4 =508.03 N·m計(jì)算各軸的輸出功率：由于軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：故：P=P×軸承=2.49×0.99=2.47 KWP= P×軸承=2.39×0.99=2.37 KW計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩：由于軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則：T= T×軸承=49.65×0.99=49.15 N·mT = T×軸承 =508.03×

11、;0.99=502.95 N·m由指導(dǎo)書的表1得到：1=0.962=0.993=0.974=0.995=0.96i0為帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i1為減速器傳動(dòng)比滾動(dòng)軸承的效率為0.980.995在本設(shè)計(jì)中取0.98綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下：軸名效率P （KW）轉(zhuǎn)矩T （N·m）轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比 i效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸4.544.779602.80.96軸4.324.23120.33117.92342.864.440.95軸4.114.02518.3477.221.000.97卷筒軸4.073.99502.90492.8477.22五. V帶的設(shè)計(jì) （1）選擇普通V帶型號(hào) 由

12、PC=KA·P=1.1×5.5=6.05（ KW） 根據(jù)課本P134表9-7得知其交點(diǎn)在A、B型交 界線處，故A、B型兩方案待定： 方案1：取A型V帶 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速： 則取小帶輪 d1=100mmd2=n1·d1·(1-)/n2=i·d1·(1-) =2.8×100×(1-0.02)=274.4mm 由表9-2取d2=274mm (雖使n2略有減少，但其誤差小于5%，故允許) 帶速驗(yàn)算： V=n1·d1·/（1000×60）由課本P134表9-5查得KA=1.1 由課

13、本P132表9-2得，推薦的A型小帶輪基準(zhǔn)直徑為75mm125mm =960×100·/（1000×60） =5.024 m/s 介于525m/s范圍內(nèi)，故合適 確定帶長(zhǎng)和中心距a： 0.7·（d1+d2）a02·（d1+d2） 0.7×（100+274）a02×（100+274） 262.08 a0748.8 初定中心距a0=500 ，則帶長(zhǎng)為 L0=2·a0+·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0) =2×500+·（100+274）/2+（274-100）2/(

14、4×500) =1602.32 mm 由表9-3選用Ld=1400 mm的實(shí)際中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-1602.32)/2=398.84 mm 驗(yàn)算小帶輪上的包角1 1=180-(d2-d1)×57.3/a =180-(274-100)×57.3/398.84=155.01>120 合適 確定帶的根數(shù) Z=PC/（(P0+P0)·KL·K） =6.05/（0.95+0.11）×0.96×0.95） = 6.26 故要取7根A型V帶 計(jì)算軸上的壓力 由書9-18的初拉力公式有 F0=50

15、0·PC·（2.5/K-1）/z· c+q· v2 =500×6.05×（2.5/0.95-1）/（7×5.02）+0.17×5.022 =144.74 N 由課本9-19得作用在軸上的壓力 FQ=2·z·F0·sin(/2) =2×7×242.42×sin(155.01/2)=1978.32 N方案二：取B型V帶 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速： 則取小帶輪 d1=140mmd2=n1·d1·(1-)/n2=i·d1

16、3;(1-) =2.8×140×(1-0.02)=156.8mm 由表9-2取d2=384mm (雖使n2略有減少，但其誤差小于5%，故允許) 帶速驗(yàn)算： V=n1·d1·/（1000×60） =960×140·/（1000×60） =7.03 m/s 介于525m/s范圍內(nèi)，故合適 確定帶長(zhǎng)和中心距a： 0.7·（d1+d2）a02·（d1+d2） 0.7×（140+384）a02×（140+384） 366.8a01048 初定中心距a0=700 ，則帶長(zhǎng)為 L0=2&#

17、183;a0+·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0) =2×700+·（140+384）/2+（384-140）2/(4×700) =2244.2 mm 由表9-3選用Ld=2244 mm的實(shí)際中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mm 驗(yàn)算小帶輪上的包角1 1=180-(d2-d1)×57.3/a =180-(384-140)×57.3/697.9=160.0>120 合適 確定帶的根數(shù) Z=PC/（(P0+P0)·KL·K） =6.05

18、/（2.08+0.30）×1.00×0.95）d0dHL = 2.68 故取3根B型V帶 計(jì)算軸上的壓力 由書9-18的初拉力公式有 F0=500·PC·（2.5/K-1）/z· c+q· v2 =500×6.05×（2.5/0.95-1）/（3×7.03）+0.17×7.032 =242.42 N 由課本9-19得作用在軸上的壓力 FQ=2·z·F0·sin(/2) =2×3×242.42×sin(160.0/2) =1432.42

19、N綜合各項(xiàng)數(shù)據(jù)比較得出方案二更適合 由機(jī)械設(shè)計(jì)書表9-4查得P0=0.95由表9-6查得P0=0.11 由表9-7查得K=0.95由表9-3查得KL=0.96由課本表9-2得，推薦的A型小帶輪基準(zhǔn)直徑125mm280mm由機(jī)械設(shè)計(jì)書表9-4查得P0=2.08由表9-6查得P0=0.30 由表9-7查得K=0.95由表9-3查得KL=1.00帶輪示意圖如下：S1斜度1:25SS2drdkdhddaLBS2六、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：(1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS，大齒輪選用45號(hào)鋼正火，齒面硬度為2

20、00HBS。齒輪精度初選8級(jí)(2)、初選主要參數(shù) Z1=25 ，u=4.0 Z2=Z1·u=25×4.0=100 取a=0.4，則d=0.5·（i+1）·=0.675（3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1 確定各參數(shù)值 載荷系數(shù) 查課本表10.11 取K=1.2 小齒輪名義轉(zhuǎn)矩T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×4.23/342.86 =1.18×105 N·mm 材料彈性影響系數(shù) 由課本表6-7 ZE=189.8 區(qū)域系數(shù) ZH=2.5 重合度系數(shù)t=1.88

21、-3.2·（1/Z1+1/Z2） =1.88-3.2×（1/20+1/90）=1.69 Z= 許用應(yīng)力 查課本圖6-21（a） 查表6-8 按一般可靠要求取SH=1 則 取兩式計(jì)算中的較小值，即H=560Mpa于是 d1 = =52.82 mm (4)確定模數(shù) m=d1/Z152.82/20=2.641 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值 m=3(5) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 校核式中 小輪分度圓直徑d1=m·Z=3×20=60mm齒輪嚙合寬度b=d·d1 =1.0×60=60mm復(fù)合齒輪系數(shù) YFS1=4.38 YFS2=3.95重合度系數(shù)Y=0.2

22、5+0.75/t =0.25+0.75/1.69=0.6938許用應(yīng)力 查圖6-22（a） Flim1=245MPa Flim2=220Mpa 查表6-8 ，取SF=1.25 則 計(jì)算大小齒輪的并進(jìn)行比較 <取較大值代入公式進(jìn)行計(jì)算 則有=71.86<F2故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求（6） 幾何尺寸計(jì)算 d1=m·Z=3×20=60 mmd2=m·Z1=3×90=270 mma=m ·（Z1+Z2）=3×（20+90）/2=165 mmb=60 mm b2=60 取小齒輪寬度 b1=65 mm （7）驗(yàn)算初選精度等級(jí)是否合適

23、齒輪圓周速度 v=·d1·n1/（60×1000） =3.14×60×342.86/（60×1000） =1.08 m/s對(duì)照表6-5可知選擇8級(jí)精度合適。七 軸的設(shè)計(jì)1， 齒輪軸的設(shè)計(jì) (1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） 1，5滾動(dòng)軸承 2軸 3齒輪軸的輪齒段 4套筒 6密封蓋 7軸端擋圈 8軸承端蓋 9帶輪 10鍵(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS軸的輸入功率為P=4.32 KW 轉(zhuǎn)速為n=342.86 r/min根據(jù)課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115d(3)確定軸

24、各段直徑和長(zhǎng)度 從大帶輪開始右起第一段，由于帶輪與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取D1=30mm，又帶輪的寬度 B=（Z-1）·e+2·f =（3-1）×18+2×8=52 mm 則第一段長(zhǎng)度L1=60mm右起第二段直徑取D2=38mm根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段的長(zhǎng)度L2=70mm 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6208型軸承，其尺寸為d×D×B=40×80×18，那么該段的

25、直徑為D3=40mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=20mm右起第四段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D4=48mm，長(zhǎng)度取L4= 10mm 右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為66mm，分度圓直徑為60mm，齒輪的寬度為65mm，則，此段的直徑為D5=66mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)5=65mm右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D6=48mm 長(zhǎng)度取L6= 10mm 右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D7=40mm，長(zhǎng)度L7=18mm (4)求齒輪上作用力的大小、方向 小齒輪分度圓直徑：d1=60mm作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =1.18&

26、#215;105 N·mm 求圓周力：FtFt=2T2/d2=2×1.18×105/60=1966.67N 求徑向力FrFr=Ft·tan=1966.67×tan200=628.20NFt，F(xiàn)r的方向如下圖所示 （5）軸長(zhǎng)支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =983.33 N 垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0那么RA=RB =Fr×62/124=314.1 N（6）畫彎矩圖 右起第四段剖面C處的彎矩： 水平面的彎矩：MC=PA×62=6

27、0.97 Nm 垂直面的彎矩：MC1= MC2=RA×62=19.47 Nm 合成彎矩： （7）畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft×d1/2=59.0 Nm （8）畫當(dāng)量彎矩圖 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，=0.6 可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩： （9）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險(xiǎn)截面。已知MeC2=73.14Nm ,由課本表13-1有:-1=60Mpa 則：e= MeC2/W= MeC2/(0.1·D43)=73.14×1000/(0.1×443)=8.59 Nm<-1右起

28、第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： e= MD/W= MD/(0.1·D13)=35.4×1000/(0.1×303)=13.11 Nm<-1 所以確定的尺寸是安全的 。 受力圖如下：P的值為前面第10頁(yè)中給出在前面帶輪的計(jì)算中已經(jīng)得到Z=3其余的數(shù)據(jù)手冊(cè)得到D1=30mmL1=60mmD2=38mmL2=70mmD3=40mmL3=20mmD4=48mmL4=10mmD5=66mmL5=65mmD6=48mmL6= 10mmD7=40mmL7=18mmFt=1966.66NmFr=628.20NmRA=RB=983.33NmRA=RB=

29、314.1 NMC=60.97NmMC1= MC2=19.47 NmMC1=MC2=64.0NmT=59.0 Nm=0.6MeC2=73.14Nm-1=60MpaMD=35.4Nm 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） 1，5滾動(dòng)軸承 2軸 3齒輪 4套筒 6密封蓋 7鍵 8軸承端蓋 9軸端擋圈 10半聯(lián)軸器 (2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS軸的輸入功率為P=4.11 KW 轉(zhuǎn)速為n=77.22 r/min根據(jù)課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115d(3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度從聯(lián)軸器開始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通

30、過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取45mm，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×T=1.3×518.34=673.84Nm，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50142003，選用LXZ2型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為l1=84mm,軸段長(zhǎng)L1=82mm右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取52mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長(zhǎng)為L(zhǎng)2=74mm右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6211型軸承，其尺寸為d×D×B=55×100×21，

31、那么該段的直徑為55mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=36右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為270mm，則第四段的直徑取60mm,齒輪寬為b=60mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=58mm右起第五段，考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩，取軸肩的直徑為D5=66mm ,長(zhǎng)度取L5=10mm右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D6=55mm，長(zhǎng)度L6=21mm(4)求齒輪上作用力的大小、方向 大齒輪分度圓直徑：d1=270mm作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =5.08×105N·mm 求圓周力：FtFt=2T2/d2=2×5

32、.08×105/270=3762.96N 求徑向力FrFr=Ft·tan=3762.96×tan200=1369.61NFt，F(xiàn)r的方向如下圖所示 （5）軸長(zhǎng)支反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 = 1881.48 N 垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則Fa=0那么RA=RB =Fr×62/124= 684.81 N（6）畫彎矩圖 右起第四段剖面C處的彎矩： 水平面的彎矩：MC=RA×62= 116.65 Nm 垂直面的彎矩：MC1= MC2=RA×62=4

33、1.09 Nm 合成彎矩： （7）畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft×d2/2=508.0 Nm （8）畫當(dāng)量彎矩圖 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，=0.6 可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩： （9）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險(xiǎn)截面。已知MeC2=307.56Nm ,由課本表13-1有:-1=60Mpa 則：e= MeC2/W= MeC2/(0.1·D43)=307.56×1000/(0.1×603)=14.24 Nm<-1右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： e= M

34、D/W= MD/(0.1·D13)=304.8×1000/(0.1×453)=33.45 Nm<-1 所以確定的尺寸是安全的 。 以上計(jì)算所需的圖如下：D1=45mmL1=82mmD2=52mmL2=54mmD3=55mmL3=36mmD4=60mmL4=58mmD5=66mmL5=10mmD6=55mmL6=21mmFt=3762.96NmFr=1369.61NmRA=RB=1881.48NmRA=RB=684.81 NMC=116.65NmMC1= MC2=41.09 NmMC1=MC2=123.68NmT=508.0 Nm=0.6MeC2=307.56

35、Nm-1=60MpaMD=33.45Nm繪制軸的工藝圖（見圖紙）八箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油飛濺出來(lái)。(2) 放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。(3)油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。(4)通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集

36、體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。(5)啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。(6)定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位置不應(yīng)該對(duì)稱布置。(7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。(8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝

37、有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。(9)密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：名稱符號(hào)尺寸（mm）機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚18機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b 112機(jī)座底凸緣厚度b 220地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d116機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d212聯(lián)軸器螺栓d2的間距 l 160軸承端蓋螺釘直徑d310窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d8df，d1, d2至外機(jī)壁距離C126, 22, 18df， d2至凸緣邊緣距離C224, 1

38、6軸承旁凸臺(tái)半徑R124, 16凸臺(tái)高度h 根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)外機(jī)壁至軸承座端面距離l1 60，44大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離112齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離2 10機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1 ,m27， 7軸承端蓋外徑D290， 105軸承端蓋凸緣厚度t 10軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般s=D2九鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)1輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接此段軸徑d1=30mm,L1=60mm查手冊(cè)得，選用C型平鍵，得：A鍵 8×7 GB1096-79 L=L1-b=60-8=52mmT=44.77N·m h=7mm根據(jù)課本P243（10-5）式

39、得p=4 ·T/(d·h·L)=4×44.77×1000/（30×7×42） =20.30Mpa < R (110Mpa)2、輸入軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑d2=44mm L2=63mm T=120.33N·m查手冊(cè) 選A型平鍵 GB1096-79B鍵12×8 GB1096-79l=L2-b=62-12=50mm h=8mm p=4 ·T/（d·h·l）=4×120.33×1000/（44×8×50） = 27.34Mpa < p (110Mpa)3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑d3=60mm L3=58mm T=518.34Nm查手冊(cè)P51 選用A型平鍵鍵18×11 GB1096-79l=L3