一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.0.0

1、. . . . 機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)設(shè)計(jì)題目： 一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 完成日期： 2012 年 12 月 08日設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、題目設(shè)計(jì)用于帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。2、參考方案（1）V帶傳動(dòng)和一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)（2）一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)（3）兩級(jí)齒輪傳動(dòng)3、原始數(shù)據(jù)4、其他原始條件輸送帶工作拉力F/N輸送帶工作速度v/m·s-1卷筒直徑D/mm16001.1180（1）工作情況：一班制，輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微震動(dòng)，室工作，少粉塵。（2）使用期限：10年，大修期三年，每年工作300天。（3）生產(chǎn)批量：100臺(tái)（屬小批生產(chǎn)）。（4）工廠能力：中等規(guī)

2、模機(jī)械廠，可加工78級(jí)精度齒輪。（5）動(dòng)力來(lái)源：三相交流（220V/380V）電源。（6）允許誤差：允許輸送帶速度誤差。5、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）設(shè)計(jì)圖。一級(jí)直齒（或斜齒）圓柱齒輪減速器裝配圖一，要求有主、俯、側(cè)三個(gè)視圖，圖幅A1，比例1：1（當(dāng)齒輪副的嚙合中心距時(shí)）或1：1.5（當(dāng)齒輪副的嚙合中心距時(shí)）。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（16開(kāi)論文紙，約20頁(yè)，8000字）。目錄一 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1、傳動(dòng)方案的確定12、電動(dòng)機(jī)的選擇13、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算和分配34、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定3二 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)1、V帶設(shè)計(jì)52、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)73、軸的設(shè)計(jì)114、滾動(dòng)軸承的選擇與校核計(jì)算185

3、、鍵聯(lián)接的選擇與其校核計(jì)算196、聯(lián)軸器的扭矩校核207、減速器基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇21三 箱體尺寸與附件的設(shè)計(jì)1、箱體的尺寸設(shè)計(jì)232、附件的設(shè)計(jì)25四 設(shè)計(jì)心得27五 參考文獻(xiàn)29六 主要設(shè)計(jì)一覽表30七 附圖 31設(shè)計(jì)容：一、 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1、 確定傳動(dòng)方案本次設(shè)計(jì)選用的帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置方案為V帶傳動(dòng)和一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)裝置見(jiàn)下圖。2、 選擇電動(dòng)機(jī)（1） 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求與工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。（2） 選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率 帶式輸送機(jī)的性能參數(shù)選用表1的第 6組數(shù)據(jù)，即：輸送帶工作拉力F/N輸送帶工作速度v/m&

4、#183;s-1卷筒直徑D/mm16001.1180表一工作機(jī)所需功率為：從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的傳動(dòng)總效率為：其中、分別為V帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承、彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器和滾筒的效率，查取機(jī)械基礎(chǔ)P459的附錄3 選取=0.95 、=0.97（8級(jí)精度）、=0.99（球軸承）、=0.995、=0.96故 電動(dòng)機(jī)所需功率為 又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定功率查機(jī)械基礎(chǔ)P499的附錄50，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為2.2kW，滿足電動(dòng)機(jī)的額定功率 。（3） 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：查機(jī)械基礎(chǔ)P459附錄3， V帶常用傳動(dòng)比為i1=24，圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器常用傳動(dòng)比圍為i2=35（8級(jí)精度）。根據(jù)傳動(dòng)裝

5、置的總傳動(dòng)比i與各級(jí)傳動(dòng)比i1、i2、in之間的關(guān)系是i=i1i2in，可知總傳動(dòng)比合理圍為i=620。又 因?yàn)?，故 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選擇圍相應(yīng)為符合這一圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min和1500r/min三種。（4） 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選上述不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，查機(jī)械基礎(chǔ)P499附錄50與相關(guān)資料得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)和計(jì)算出總的傳動(dòng)比，列于下表：方案電機(jī)型號(hào)額定功率kW電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電機(jī)質(zhì)量kg參考價(jià)格（元）總傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y100L1-42.2150014203876012.1662Y90S -62.210009106310227.7973Y132S-82.27

6、50710798006.083表二為降低電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格，由表二選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為Y100L1-4。查機(jī)械基礎(chǔ)P500附錄51，得到電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)以與安裝的有關(guān)尺寸(mm)，見(jiàn)以下兩表：電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)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）Y100L1-42.2150014202.22.2表三電動(dòng)機(jī)的安裝與有關(guān)尺寸(mm)中心高H(mm)外形尺寸底腳安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E鍵公稱尺寸F×H100160×140128×100表四3、 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算

7、和分配（1） 總傳動(dòng)比 12.166 （2） 分配各級(jí)傳動(dòng)比各級(jí)傳動(dòng)比與總傳動(dòng)比的關(guān)系為i=i1i2。根據(jù)V帶的傳動(dòng)比圍i1=24 ，初選i13.042，則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為4，符合圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比圍i2=35（8級(jí)精度），且符合了在設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)和一級(jí)圓柱齒輪減速器組成的傳動(dòng)裝置中，應(yīng)使帶傳動(dòng)比小于齒輪傳動(dòng)比，即i帶<i齒。4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1） 計(jì)算各軸輸入功率 0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的輸出功率為：1軸（減速器高速軸）的輸入功率：從0軸到1軸，經(jīng)過(guò)V帶傳動(dòng)和一個(gè)聯(lián)軸器，所以： 2軸（減速器低速軸）的輸入功率：從1軸到2軸，經(jīng)過(guò)一對(duì)軸承，一對(duì)齒輪傳動(dòng)，一對(duì)齒

8、輪嚙合傳動(dòng)，所以： 3軸（滾筒軸）的輸入功率：從2軸到3軸，經(jīng)過(guò)一對(duì)軸承，一個(gè)聯(lián)軸器，所以：（2） 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的轉(zhuǎn)速： 1軸（減速器高速軸）的轉(zhuǎn)速： 2軸（減速器低速軸）的轉(zhuǎn)速： 3軸（滾筒軸）的轉(zhuǎn)速：（3） 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩 0軸（電動(dòng)機(jī)軸）的轉(zhuǎn)矩： 1軸（減速器高速軸）的轉(zhuǎn)矩： 2軸（減速器低速軸）的轉(zhuǎn)矩： 3軸（滾筒軸）的轉(zhuǎn)矩： 把上述計(jì)算結(jié)果列于下表：參數(shù)軸名輸入功率 （kW）轉(zhuǎn)速(r/min)輸入轉(zhuǎn)矩（N.m）傳動(dòng)比傳動(dòng)效率軸0（電動(dòng)機(jī)軸）2.2142014.7963.0420.95軸1（高速軸）2.09466.79842.75840.9603軸2（低速軸）2.007

9、116.700164.24010.98505軸3（滾筒軸）1.977161.785表五二、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)1、 箱外傳動(dòng)件設(shè)計(jì)（V帶設(shè)計(jì)）（1）計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pd根據(jù)V帶的載荷有輕微振動(dòng)，一班工作制（8小時(shí)），查機(jī)械基礎(chǔ)P296表136，取KA1.1。即（2）選擇帶型普通V帶的帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1按機(jī)械基礎(chǔ)P297圖1311選取。根據(jù)算出的Pd2.42kW與小帶輪轉(zhuǎn)速n11420r/min ，查圖得：d d=80100可知應(yīng)選取Z型V帶。（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速由機(jī)械基礎(chǔ)P298表137查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為5090mm（ddmin=50mm），則取dd1= 8

10、0mm> ddmin.（dd1根據(jù)P295表13-4查得）由機(jī)械基礎(chǔ)P295表13-4查“V帶輪的基準(zhǔn)直徑”，得=250mm 誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比： （為彈性滑動(dòng)率）誤差 符合要求 帶速 滿足5m/s<v<2530m/s的要求，故驗(yàn)算帶速合適。（4）確定中心距離、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度并驗(yàn)算小輪包角由式可得0.7（80+250）2（80+250）即231660，選取=500mm 所以有：由機(jī)械基礎(chǔ)P293表132查得Ld1600mm實(shí)際中心距 符合要求。3.042 1420 80（5）確定帶的根數(shù)z查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取P1=0.35KW，P1=0.03KW由機(jī)械基礎(chǔ)P299表138查得，取Ka

11、=0.95 由機(jī)械基礎(chǔ)P293表132查得，KL1.16 則帶的根數(shù)所以z取整數(shù)為6根（6）確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸根據(jù)V帶輪結(jié)構(gòu)的選擇條件，Y100L1-4型電機(jī)的主軸直徑為d=28mm；由機(jī)械基礎(chǔ)P293 ，“V帶輪的結(jié)構(gòu)”判斷：當(dāng)3ddd1(90mm)300mm，可采用H型孔板式或者P型輻板式帶輪，這次選擇H型孔板式作為小帶輪。由于dd2>300mm，所以宜選用E型輪輻式帶輪?？傊л嗊xH型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇E型輪輻式結(jié)構(gòu)。（7）確定帶的緊裝置 選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的緊裝置。（8）計(jì)算壓軸力 由機(jī)械基礎(chǔ)P303表1312查得，Z型帶的初拉力F055N，上面已得

12、到=161.74o，z=6，則（9）帶輪的材料選用灰鑄鐵，HT200。2、 減速器傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)（齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)）（1）選擇齒輪材料、熱處理方法與精度等級(jí) 齒輪材料、熱處理方法與齒面硬度因?yàn)檩d荷中有輕微振動(dòng)，傳動(dòng)速度不高，傳動(dòng)尺寸無(wú)特殊要求，屬于一般的齒輪傳動(dòng)，故兩齒輪均可用軟齒面齒輪。查機(jī)械基礎(chǔ)P322表1410，小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度260HBS；大齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為220HBS。 精度等級(jí)初選減速器為一般齒輪傳動(dòng)，圓周速度不會(huì)太大，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)P145表57，初選8級(jí)精度。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪由于本設(shè)計(jì)中的減速器是軟齒面的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能

13、力主要由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度決定，其設(shè)計(jì)公式為： 確定載荷系數(shù)K因?yàn)樵擙X輪傳動(dòng)是軟齒面的齒輪，圓周速度也不大，精度也不高，而且齒輪相對(duì)軸承是對(duì)稱布置，根據(jù)電動(dòng)機(jī)和載荷的性質(zhì)查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)P147表58，得K的圍為1.41.6， 取K1.5。 小齒輪的轉(zhuǎn)矩 接觸疲勞許用應(yīng)力）接觸疲勞極限應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)P150圖530中的MQ取值線，根據(jù)兩齒輪的齒面硬度，查得45鋼的調(diào)質(zhì)處理后的極限應(yīng)力為=600MPa ， =560MPa ）接觸疲勞壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)公式為 N=60 n jth工作壽命每年按300天，每天工作8小時(shí)，故 th=(300×10×8)=24000h N

14、1=60×466.798×1×24000=6.722×108查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)P151圖531，且允許齒輪表面有一定的點(diǎn)蝕 ZN1=1.02 ZN2=1.15) 接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SHmin查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)P151表510，得SHmin1 ）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。將以上各數(shù)值代入許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式得）齒數(shù)比因?yàn)?Z2=i Z1，所以）齒寬系數(shù)由于本設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)中的齒輪為對(duì)稱布置，且為軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，查機(jī)械基礎(chǔ)P326表1412，得到齒寬系數(shù)的圍為0.81.1。取。）計(jì)算小齒輪直徑d1 由于，故應(yīng)將代入齒面接觸疲勞設(shè)計(jì)公式，得 圓周速度v查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)

15、基礎(chǔ)P145表57，v1<2m/s，該齒輪傳動(dòng)選用9級(jí)精度。（3） 主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計(jì)算 齒數(shù)對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，通常z1在2040之間選取。為了使重合度較大，取z120，則z2iz180。使兩齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，最后確定z2=81。 模數(shù)m標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)應(yīng)大于或等于上式計(jì)算出的模數(shù)，查機(jī)械基礎(chǔ)P311表141，選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3mm。 分度圓直徑d 中心距a 齒輪寬度b大齒輪寬度 小齒輪寬度 其他幾何尺寸的計(jì)算（，）齒頂高 由于正常齒輪， 所以齒根高 由于正常齒 所以全齒高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 （4） 齒根校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為 齒形系數(shù)YF根據(jù)Z1、Z2,查機(jī)械設(shè)計(jì)

16、學(xué)基礎(chǔ)P153表511，得YF12.81，YF22.24 彎曲疲勞許用應(yīng)力計(jì)算公式 )彎曲疲勞極限應(yīng)力根據(jù)大小齒輪的材料、熱處理方式和硬度，由機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)P154圖533的MQ取值線查得 ， ）彎曲疲勞壽命系數(shù)YN 根據(jù)N1=6.722>和N2=>，查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)P156圖534得， YN1=1 , YN2=1 )彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SFmin 本傳動(dòng)要求一般的可靠性，查機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)P151表510，取SFmin1.2。）彎曲疲勞許用應(yīng)力 將以上各參數(shù)代入彎曲疲勞許用應(yīng)力公式得）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核因此，齒輪齒根的抗彎強(qiáng)度是安全的。3、 軸的設(shè)計(jì)（1） 高速軸的設(shè)計(jì) 選

17、擇軸的材料和熱處理采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械基礎(chǔ)P369表161，得其許用彎曲應(yīng)力，。 初步計(jì)算軸的直徑 由前計(jì)算可知：P1=2.09KW,n1=466.798r/min 其中，A取112。 考慮到有一個(gè)鍵槽，將該軸徑加大5%，則查機(jī)械基礎(chǔ)P458附錄1，取d=25mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高速軸初步確定采用齒輪軸，即將齒輪與軸制為一體。根據(jù)軸上零件的安裝和固定要求，初步確定軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有7個(gè)軸段。1段：該段是小齒輪的左軸端與帶輪連接，該軸段直徑為25mm，查機(jī)械基礎(chǔ)P475附錄23，取該軸伸L160mm。 2段： 參考機(jī)械基礎(chǔ)P373，取軸肩高度h為1.5mm，則d2=d1+2h=28mm。

18、此軸段一部分用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。3段：此段裝軸承，取軸肩高度h為1mm，則d3=d2+2h=30mm。選用深溝球軸承。查機(jī)械基礎(chǔ)P476附錄24，此處選用的軸承代號(hào)為6306，其徑為30mm，寬度為19 mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小12mm。取此段長(zhǎng)L3=17mm。4段與6段：為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以與加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為2mm，則d4=d6=d3+2h=33mm，長(zhǎng)度取5mm，則L4= L65mm。5段：此段為齒輪軸段。由小齒輪分度圓直徑d=60mm可知，d6=60mm。因?yàn)樾↓X輪的寬度為70mm，則L5=70mm。7段：此段

19、裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d7=30mm，L717mm。由上可算出，兩軸承的跨度Lmm 高速軸的軸段示意圖如下： 按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算A、圓周力：B、徑向力： ）繪制軸受力簡(jiǎn)圖）繪制垂直面彎矩圖軸承支反力： 由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為如圖）繪制水平面彎矩圖）繪制合彎矩圖）繪制扭轉(zhuǎn)圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取=0.6，）繪制當(dāng)量彎矩圖 截面C處的當(dāng)量彎矩：)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W0.1d43所以 軸強(qiáng)度足夠。（2）低速軸的設(shè)計(jì) 選擇軸的材料和熱處理采用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械基礎(chǔ)P369表161，得其

20、許用彎曲應(yīng)力，。 初步計(jì)算軸的直徑由前計(jì)算可知：P2=2.007KW,n2=116.700r/min計(jì)算軸徑公式：即：其中，A取106。 考慮到有一個(gè)鍵槽，將該軸徑加大5%，則查機(jī)械基礎(chǔ)P458附錄1，取d=30mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件得安裝和固定要求，并考慮配合高速軸的結(jié)構(gòu)，初步確定低速軸的結(jié)構(gòu)。設(shè)有6個(gè)軸段。1段： 此段裝聯(lián)軸器。裝聯(lián)軸器處選用最小直徑d1=32mm，根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)P482附錄32，選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其軸孔直徑為32mm，軸孔長(zhǎng)度為60mm。根據(jù)聯(lián)軸器的軸孔長(zhǎng)度，又由機(jī)械基礎(chǔ)P475附錄23，取軸伸段（即段）長(zhǎng)度L158mm。2段：查機(jī)械基礎(chǔ)P373，取軸肩高度h為

21、1.5mm，則d2=d1+2h=mm此軸段一部分長(zhǎng)度用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。3段：取軸肩高度h為2.5mm，則d3=d2+2h=35+2mm。此段裝軸承與套筒。選用深溝球軸承。查機(jī)械基礎(chǔ)P476附錄24，此處選用的軸承代號(hào)為6208，其徑為40mm，寬度為18mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小12mm。取套筒長(zhǎng)度為10mm，則此段長(zhǎng)L3=（18-2）+10+2=28mm。4段：此段裝齒輪，取軸肩高度h為2.5mm，則d4=d3+2h=mm。因?yàn)榇簖X輪的寬度為60mm，則L4=60-2=58mm5段：取軸肩高度h為2.5mm，則d5=d4+2h=50mm，長(zhǎng)度與右面的套筒一樣，

22、即L5=10mm。6段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d6=40mm，L617mm。由上可算出，兩軸承的跨度L。 低速軸的軸段示意圖如下： 按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算A、圓周力：B、徑向力：）求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ)由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為受力圖：）截面C在水平面上彎矩為：）合成彎矩為：）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取=0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩：)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W0.1d43所以軸強(qiáng)度足夠。（3）確定滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封由于軸承周向速度為1m/s <2m/s，宜用軸承充填油脂來(lái)潤(rùn)滑

23、。滾動(dòng)軸承外側(cè)的密封采用凸緣式軸承蓋和氈圈來(lái)密封。（4）回油溝由于軸承采用脂潤(rùn)滑，因此在箱座凸緣的上表面開(kāi)設(shè)回油溝，以提高箱體剖分面處的密封性能。（5）確定滾動(dòng)軸承在箱體座孔中的安裝位置因?yàn)檩S承采用脂潤(rùn)滑，那么可取軸承側(cè)端面到箱體的距離為10mm，并設(shè)置封油盤(pán)，以免潤(rùn)滑脂被齒輪嚙合時(shí)擠出的或飛濺出來(lái)的熱油沖刷而流失。 ( 6 ) 確定軸承座孔的寬度L，為箱座壁厚，為箱座、箱蓋連接螺栓所需的扳手空間，查機(jī)械基礎(chǔ)表19-1得，取8mm，C118mm，C216mm，L8+18+16+850mm。（7）確定軸伸出箱體外的位置采用凸緣式軸承蓋，LH3型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，高速軸軸承蓋所用螺栓采用規(guī)格為GB/

24、T5782 M630，低速軸采用螺栓采用規(guī)格為GB/T5782 GB/T5782M835為了方便在不拆卸外接零件的情況下，能方便拆下軸承蓋，查機(jī)械基礎(chǔ)附錄33，得出A、B的長(zhǎng)度，則：高速軸：L1>(A-B)=35-23=12mm；低速軸：L2>(A-B)=45-38=7mm由前設(shè)定高速軸的L=60mm，低速軸的可知，滿足要求。 ( 8 ) 確定軸的軸向尺寸 高速軸（單位：mm）：各軸段直徑D1D2D3D4D5D6D725283033603325各軸段長(zhǎng)度L1L2L3L4L5L6L7606017570517低速軸（單位：mm）：各軸段直徑D1D2D3D4D5D632354045504

25、0各軸段長(zhǎng)度L1L2L3L4L5L65860285810174、滾動(dòng)軸承的選擇與校核計(jì)算根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)P437推薦的軸承壽命最好與減速器壽命一樣，取10年，一年按300天計(jì)算， Th=(300×10×8)=24000h（1）高速軸承的校核選用的軸承是6306深溝型球軸承。軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為由機(jī)械基礎(chǔ)P407表186查得，fd1.21.8，取fd=1.2。因?yàn)镕a1=0N，F(xiàn)r1= 518.8N，則查機(jī)械基礎(chǔ)P407表185得，X= 1，Y= 0 。查機(jī)械基礎(chǔ)p406表18-3得：ft=1 ，查機(jī)械基礎(chǔ)p405得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為3 ，Cr= 20.8KN；則 所以預(yù)期壽

26、命足夠，軸承符合要求。（2）低速軸承的校核選用6208型深溝型球軸承。軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為由機(jī)械基礎(chǔ)P407表186查得，fd1.21.8，取fd=1.2。因?yàn)镕a2=0N，F(xiàn)r2=492N，則 查機(jī)械基礎(chǔ)P407表185得，X=1 ，Y=0 。查機(jī)械基礎(chǔ)p406表18-3得：ft=1 ，查機(jī)械基礎(chǔ)p405得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為3 ，Cr=22.8KN；則所以預(yù)期壽命足夠,軸承符合要求。5、鍵聯(lián)接的選擇與其校核計(jì)算（1）選擇鍵的類(lèi)型和規(guī)格 軸上零件的周向固定選用A形普通平鍵，聯(lián)軸器選用B形普通平鍵。 高速軸（參考機(jī)械基礎(chǔ)p471、附錄17，袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)p835、表15-12a）：根據(jù)帶

27、輪與軸連接處的軸徑25mm，軸長(zhǎng)為60mm，查得鍵的截面尺寸b8mm ，h7mm 根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)L40mm 高速齒輪是與軸共同制造，屬于齒輪軸。 低速軸：根據(jù)安裝齒輪處軸徑，查得鍵的截面尺寸，根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)。根據(jù)安裝聯(lián)軸器處軸徑，查得鍵的截面尺寸，取鍵長(zhǎng)L=50mm。根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)L72mm（長(zhǎng)度比輪轂的長(zhǎng)度小10mm）（2）校核鍵的強(qiáng)度 高速軸軸端處的鍵的校核：鍵上所受作用力：）鍵的剪切強(qiáng)度 鍵的剪切強(qiáng)度足夠。）鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度<鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度足夠。 低速軸兩鍵的校核A、 低速軸裝齒輪軸段的鍵的校核：鍵上所受作用力：）鍵的剪切強(qiáng)度 鍵的剪切強(qiáng)度足夠。）鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度鍵聯(lián)接的擠

28、壓強(qiáng)度足夠。B、低速軸軸端處的鍵的校核：鍵上所受作用力 ：）鍵的剪切強(qiáng)度鍵的剪切強(qiáng)度足夠。）鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度足夠。6、聯(lián)軸器的扭矩校核低速軸：選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，查機(jī)械基礎(chǔ)P484附錄33，得許用轉(zhuǎn)速n3800r/min則 n2116.7r/min<n所以符合要求。7、減速器基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇（1）齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪：根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)P335與前面設(shè)計(jì)的齒輪尺寸，可知小齒輪齒根圓直徑為52.5mm，根據(jù)軸選擇鍵的尺寸h為7 ，則可以算出齒根圓與軸孔鍵槽底部的距離x=mm，而2.5，則有x<2.5，因此應(yīng)采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。（2）滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì) 高速軸的跨距LL1

29、+L2+L3+L4+L5=60+60+17+5+70+5+17=234mm，采用分固式結(jié)構(gòu)進(jìn)行軸系的軸向固定。 低速軸的跨距LL1+L2+L3+L4+L5=58+60+28+58+10+17=231mm，采用分固式結(jié)構(gòu)進(jìn)行軸系的軸向固定。（3）滾動(dòng)軸承的配合高速軸的軸公差帶選用j 6 ，孔公差帶選用H 7 ；低速軸的軸公差帶選用k 6 ，孔公差帶選用H 7 。高速軸：軸頸圓柱度公差/ P 6 = 2.5，外殼孔/ P 6 = 4.0； 端面圓跳動(dòng)軸肩/ P 6 = 6，外殼孔/ P 6 = 10。低速軸：軸頸圓柱度公差/ P 6 = 4.0，外殼孔/ P 6 = 6； 端面圓跳動(dòng)軸肩/ P 6

30、 = 10，外殼孔/ P 6 = 15。軸配合面Ra選用IT6磨0.8，端面選用IT6磨3.2；外殼配合面Ra選用IT7車(chē)3.2，端面選用IT7車(chē)6.3。（4）滾動(dòng)軸承的拆卸安裝時(shí)，用手錘敲擊裝配套筒安裝；為了方便拆卸，軸肩處露出足夠的高度h，還要留有足夠的軸向空間L，以便放置拆卸器的鉤頭。（5）軸承蓋的選擇與尺寸計(jì)算軸承蓋的選擇：選用凸緣式軸承蓋，用灰鑄鐵HT150制造，用螺釘固定在箱體上。其中，軸伸端使用透蓋，非軸伸端使用悶蓋。尺寸計(jì)算）軸伸端處的軸承蓋（透蓋）尺寸計(jì)算 A、高速軸：選用的軸承是6306深溝型球軸承，其外徑D72mm，采用的軸承蓋結(jié)構(gòu)為凸緣式軸承蓋中a圖結(jié)構(gòu)。查機(jī)械基礎(chǔ)P4

31、23計(jì)算公式可得：螺釘直徑d38，螺釘數(shù) n4 B、低速軸：選用的軸承是6208型深溝型球軸承，其外徑D80mm。尺寸為：螺釘直徑8，螺釘數(shù)4圖示如下：）非軸段處的軸承蓋（悶蓋）尺寸計(jì)算：高速軸與低速軸的悶蓋尺寸分別與它們的透蓋尺寸一樣。（6）潤(rùn)滑與密封 齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，浸油深度為一個(gè)齒高，但不小于10mm。 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為1m/s <2m/s，所以選用軸承充填油脂來(lái)潤(rùn)滑。 潤(rùn)滑油的選擇齒輪選用普通工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油，軸承選用鈣基潤(rùn)滑脂。 密封方法的選取箱密封采用擋油盤(pán)。箱外密封選用凸緣式軸承蓋，在非軸伸端采用悶蓋，在軸伸端采用透蓋，兩者均采用墊片加以密封；此外，對(duì)

32、于透蓋還需要在軸伸處設(shè)置氈圈加以密封。三、箱體尺寸與附件的設(shè)計(jì)1、箱體尺寸采用HT250鑄造而成，其主要結(jié)構(gòu)和尺寸如下：中心距a=151.5mm，取整160mm 總長(zhǎng)度L：總寬度B：總高度H：箱座壁厚：，未滿足要求，直接取8 mm箱蓋壁厚：，未滿足要求，直接取8mm 箱座凸緣厚度b：=1.5*8=12 mm箱蓋凸緣厚度b1： =1.5*8=12mm箱座底凸緣厚度b2：=2.5*8=20 mm箱座肋厚m：=0.85*8=6.8 mm箱蓋肋厚m1：=0.85*8=6.8mm扳手空間： C118mm，C216mm軸承座端面外徑D2：高速軸上的軸承： 低速軸上的軸承：軸承旁螺栓間距s：高速軸上的軸承：

33、低速軸上的軸承：軸承旁凸臺(tái)半徑R1：箱體外壁至軸承座端面距離：地腳螺釘直徑：地腳螺釘數(shù)量n：因?yàn)閍=160mm<250mm，所以n=4 軸承旁螺栓直徑：凸緣聯(lián)接螺栓直徑： ,取10mm凸緣聯(lián)接螺栓間距L：， 取L100mm軸承蓋螺釘直徑與數(shù)量n：高速軸上的軸承：d3=6, n4 低速軸上的軸承： d3=8，n4檢查孔蓋螺釘直徑：,取d46mm檢查孔蓋螺釘數(shù)量n：因?yàn)閍=160mm<250mm,所以n=4啟蓋螺釘直徑d5（數(shù)量）：（2個(gè)）定位銷(xiāo)直徑d6（數(shù)量）： （2個(gè)）齒輪圓至箱體壁距離： ，取 10mm小齒輪端面至箱體壁距離： ，取 10mm軸承端面至箱體壁距離：當(dāng)軸承脂潤(rùn)滑時(shí)，

34、1015 ，取 10大齒輪齒頂圓至箱底壁距離：>3050 ，取 40mm 箱體壁至箱底距離： 20mm減速器中心高H： ，取H185mm。箱蓋外壁圓弧直徑R：箱體壁至軸承座孔外端面距離L1：箱體壁軸向距離L2：兩側(cè)軸承座孔外端面間距離L3：2、附件的設(shè)計(jì)（1）檢查孔和蓋板查機(jī)械基礎(chǔ)P440表204，取檢查孔與其蓋板的尺寸為：A115，160，210，260，360,460，取A115mmA195mm，A275mm，B170mm，B90mmd4為M6，數(shù)目n4R10h3ABA1B1A2B2hRndL11590957075503104M615（2）通氣器選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的通氣螺塞，由機(jī)械基礎(chǔ)P4

35、41表205，取檢查孔與其蓋板的尺寸為（單位：mm）： dDD1SLlaD1M221.53225.422291547（3）油面指示器 由機(jī)械基礎(chǔ)P482附錄31，取油標(biāo)的尺寸為：視孔A形密封圈規(guī)格（4）放油螺塞螺塞的材料使用Q235，用帶有細(xì)牙螺紋的螺塞擰緊，并在端面接觸處增設(shè)用耐油橡膠制成的油封圈來(lái)保持密封。由機(jī)械基礎(chǔ)P442表206，取放油螺塞的尺寸如下（單位：mm）：dD0LlaDSd1M242343116425.42226（5）定位銷(xiāo) 定位銷(xiāo)直徑 ，兩個(gè)，分別裝在箱體的長(zhǎng)對(duì)角線上。12+1224，取L25mm。（6）起蓋螺釘起蓋螺釘10mm，兩個(gè)，長(zhǎng)度L>箱蓋凸緣厚度b1=12mm，取L15mm ，端部制成小圓柱端，不帶螺紋，用35鋼制造，熱處理。（7）起吊裝置箱蓋上方安裝兩個(gè)吊環(huán)螺釘，查機(jī)械基礎(chǔ)P468附錄13，取吊環(huán)螺釘尺寸如下