帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

1、設(shè)計(jì)說明書帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器目錄一設(shè)計(jì)要求41工作條件42工作要求4二設(shè)計(jì)計(jì)算說明41電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算4電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算4電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算5選擇電動(dòng)機(jī)52計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配62.1 計(jì)算總傳動(dòng)比62.2 分配各級(jí)傳動(dòng)比63計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)63.1 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算63.2 各軸輸入功率和輸出功率63.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩74V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)84.1 選擇V帶型號(hào)84.2 大小帶輪基準(zhǔn)直徑的計(jì)算84.3 驗(yàn)算帶速v84.4 基準(zhǔn)長度和中心距的計(jì)算84.5 驗(yàn)算小帶輪包角94.6 V帶根數(shù)z計(jì)算94.7 作用在帶輪軸上的壓力94.8

2、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)95齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)105.1 選定齒輪類型、材料和確定許用應(yīng)力105.2 按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑和中心距105.3 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度115.4 齒輪的圓周速度計(jì)算和驗(yàn)算精度115.5 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)116軸的設(shè)計(jì)126.1 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)126.2 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)157滾動(dòng)軸承的選擇和校核177.1 主動(dòng)軸軸承的選擇和校核計(jì)算177.2 從動(dòng)軸軸承的選擇和校核計(jì)算188鍵的選擇計(jì)算和校核188.1 主動(dòng)軸上鍵連接的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算188.2 從動(dòng)軸上鍵連接的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算199聯(lián)軸器的選擇1910減速器的潤滑1910.1 齒輪的潤滑1910.2 軸承的潤滑2011減速箱箱體結(jié)構(gòu)及尺

3、寸20三繪制裝配圖和零件圖22四總結(jié)22五參考文獻(xiàn)資料23一設(shè)計(jì)要求 按下列的運(yùn)動(dòng)簡圖、工作條件和原始數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)一個(gè)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置。運(yùn)動(dòng)簡圖如下：1、電動(dòng)機(jī)； 2、三角帶傳動(dòng)； 3、減速器； 4、聯(lián)軸器； 5、傳動(dòng)滾筒； 6、運(yùn)輸平皮帶1工作條件 輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載起動(dòng)，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），兩班制工作，輸送帶速度容許誤差為±5%。2工作要求輸送帶拉力F=800 N輸送帶速度v=1.4 m/s 已知滾筒直徑D=250 mm二設(shè)計(jì)計(jì)算說明1電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需工作功率Pd滿足： Pd=Pw總 <

4、;1-1>其中：Pw為帶式輸送機(jī)的有效功率，總為電動(dòng)機(jī)到傳送帶的傳動(dòng)總效率。又 Pw=Fv1000 (kW) ，代入<1-1>得：Pd=Fv1000總 (kW) <1-2>而總滿足： 總=123245 <1-3>其中：1為V帶傳動(dòng)效率 2為圓柱齒輪傳動(dòng)效率 3為一對(duì)滾子軸承傳動(dòng)效率 4為彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 5為輸送機(jī)滾筒傳動(dòng)效率查閱文獻(xiàn)2得： 1=0.94 ，2=0.98 ，3=0.98 ，4=0.993 ，5=0.96 以上數(shù)值代入<1-3>得：總=0.84 則電動(dòng)機(jī)所需工作功率為Pd=Fv1000總=800×1.41000&#

5、215;0.84=1.3 kW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算滾筒轉(zhuǎn)速：n=60×1000vD=60×1000×1.43.14×250=107 r/min查閱文獻(xiàn)2知：V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比在2<iv'<4范圍內(nèi)，圓柱齒輪傳動(dòng)比在3<ic'<5范圍內(nèi)，則總傳動(dòng)比范圍是：6<i總'<20，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍是：nm'=620×107=6722140 r/min選擇電動(dòng)機(jī)根據(jù)計(jì)算所得的電機(jī)工作功率Pd和轉(zhuǎn)速范圍nm'，并考慮極數(shù)少而轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)具有較好的經(jīng)濟(jì)性和防止傳動(dòng)比增大導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6、變復(fù)雜的條件，選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90L-4。查閱文獻(xiàn)2得電動(dòng)機(jī)Y90L-4的性能參數(shù)和部分尺寸參數(shù)分別如表1-1和1-2所示。表1-1 Y90L-4性能參數(shù)型號(hào)額定功率(kW)滿載時(shí)堵轉(zhuǎn)電流額定電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩電流(A)轉(zhuǎn)速(r/min)效率（%）功率因素Y90L-4140079表1-2 Y90L-4部分尺寸參數(shù)中心高H外形尺寸L×(AC2+AD)×HD底角安裝尺寸A×B地腳螺栓直徑K軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸FGD90335×242.5×190140×1251024×50820242計(jì)算傳動(dòng)裝

7、置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配2.1 計(jì)算總傳動(dòng)比總傳動(dòng)比計(jì)算公式： i總=nmnw <2-1>其中nm為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，nw為滾筒轉(zhuǎn)速，則i總=nmnw=1400107=132.2 分配各級(jí)傳動(dòng)比各級(jí)傳動(dòng)比滿足：i總=iv×ic <2-2>其中iv為V帶傳動(dòng)比，ic為圓柱齒輪傳動(dòng)比。為使傳動(dòng)外廓不致過大，使iv=3，則ic=i總iv=133=4.343計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 3.1 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 主動(dòng)軸I： nI=nmiv=14003=466.67 r/min 從動(dòng)軸II： nII=nIic=466.674.34=107 r/min 滾筒軸III： nII

8、I=nII=107 r/min3.2 各軸輸入功率和輸出功率 主動(dòng)軸I： 輸入功率 P=Pd×1=1.3×0.94=1.222 kW 輸出功率 P'=P×3=1.222×0.98=1.198 kW 從動(dòng)軸II： 輸入功率 P=P'×2=1.198×0.98=1.174 kW 輸出功率 P'=P×3=1.174×0.98=1.151 kW滾筒軸III： 輸入功率 P=P'×4=1.151×0.993=1.143 kW 輸出功率 P'=P×5=1.1

9、43×0.96=1.097 kW3.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：T0=9550×Pdnm=9550×1.31400=8.87 Nm 主動(dòng)軸I： 輸入轉(zhuǎn)矩 T=T0×iv×1=8.87×3×0.98=25.013 Nm 輸出轉(zhuǎn)矩 T'=T×3=25.013×0.93=24.513 Nm 從動(dòng)軸II： 輸入轉(zhuǎn)矩 T=T'×ic×2=24.513×4.34×0.98=104.259 Nm 輸出轉(zhuǎn)矩 T'=T×3=104.25

10、9×0.98=102.174 Nm 滾筒軸III： 輸入轉(zhuǎn)矩 T=T'×i×4=102.174×1×0.993=101.459 Nm 輸出轉(zhuǎn)矩 T'=T×5=101.459×0.96=97.401 Nm計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢簝奢S連接件、傳動(dòng)件V帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比3軸號(hào)電動(dòng)機(jī)一級(jí)減速器滾筒軸0軸I軸II軸III軸轉(zhuǎn)速(r/min)1400107107輸入功率(kW)輸出功率(kW)(額定：1.5)輸入轉(zhuǎn)矩(Nm)輸出轉(zhuǎn)矩(Nm)4V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4.1 選擇V帶型號(hào) 已知電動(dòng)機(jī)功率Pd=1.3 kW ,轉(zhuǎn)速nm=

11、1400 r/min ，iv=3 。由電動(dòng)機(jī)的工作工況（帶式輸送機(jī)，工作小時(shí)為1016h）查閱文獻(xiàn)1得：KA=1.2則計(jì)算功率為 Pc=KAPd=1.2×1.3=1.56 kW根據(jù)Pc=1.56 kW和nm=1400 r/min查文獻(xiàn)1，查出此坐標(biāo)位于Z型的區(qū)域內(nèi)，因此選擇Z型V帶。 4.2 大小帶輪基準(zhǔn)直徑的計(jì)算 由文獻(xiàn)1知d1不應(yīng)小于50mm,因此取d1=71 mm，由以下公式得d2：d2=nmnd11-=1400466.67×71×1-0.02=208.74 mm 為傳動(dòng)帶的滑動(dòng)率。 取基準(zhǔn)直徑系列，d2=212 mm（這樣使n有所減小，但其誤差在5%內(nèi)，估

12、允許。） 4.3 驗(yàn)算帶速vv=d1nm60×1000=3.14×71×140060×1000=5.20 m/s 帶速在525m/s內(nèi)，故合適。 4.4 基準(zhǔn)長度和中心距的計(jì)算 初步選取中心距a0=1.5d1+d2=1.5×71+212=424.5 mm 取a0=425 mm ，符合在0.7d1+d2<a0<2d1+d2 。 由下式得帶長： L0=2a0+2d1+d2+d2-d124a0=2×425+3.142×71+212+212-7124×425mm=1306 mm 查文獻(xiàn)1，對(duì)Z型帶選用Ld=14

13、00 mm ,KL=1.14 則實(shí)際中心距為a=a0+Ld-L02=425+1400-13062mm=472 mm4.5 驗(yàn)算小帶輪包角 1=180°-d2-d1a×57.3°=180°-212-71472×57.3°=164°120° 大于120°，故合適。4.6 V帶根數(shù)z計(jì)算 由下式計(jì)算z:z=Pc(P0+P0)KKL <4-1> 由nm和d1查得：P0=0.30 kW 傳動(dòng)比為i=d2d1(1-)=21271×(1-0.02)=3.05 由nm和i查得：P0=0.03 kW

14、,由1查得：K=0.96 。 將以上已知值代入<4-1>得：z=1.56(0.30+0.03)×0.96×1.14=4.32 因此z取5。4.7 作用在帶輪軸上的壓力 查表得：q=0.06 kg/m ，則單根V帶初拉力為F0： F0=500Pczv2.5K-1+qv2=500×1.565×5.20×2.50.96-1+0.06×5.202=49.75 N 作用在軸上的壓力為：FQ=2zF0sin12=2×5×49.75×sin1642=492.66 N4.8 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.8.1 小帶輪結(jié)

15、構(gòu)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)軸ds=24 mm ，由于d1<3ds，因此小帶輪采用實(shí)心式。其中： da=d1+2ha=71+2×2=75 mm B=z-1e+2f=5-1×12+2×7=62 mm L=1.52ds=1.7×24=40.8 mm 4.8.2 大帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于3ds<d2=212 mm<350 mm ，因此大帶輪采用腹板式。其中：B=z-1e+2f=5-1×12+2×7=62 mm da=d2+2ha=212+2×2=216 mm dr=da-2H+=216-2×9+5.5=187 mm s=

16、0.20.3B=0.25×62=15.5 mm s1=1.5s=1.5×15.5=23.25 mm s2=0.5s=0.5×15.5=7.75 mm由主動(dòng)軸的計(jì)算可知：ds=20mm,則 dh=1.82ds=1.9×20=38 mm d0=dh+dr2=38+1872=112.5 mm L=1.52ds=1.8×20=36 mm5齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)5.1 選定齒輪類型、材料和確定許用應(yīng)力 齒輪類型：該減速箱采用直齒圓柱齒輪。 材料：小齒輪采用40MnB，調(diào)質(zhì)，硬度241-286HBS，Hlim1=730MPa，F(xiàn)E1=600MPa；大齒輪采用45號(hào)

17、鋼，正火，硬度156-217HBS，Hlim2=380MPa，F(xiàn)E2=320MPa。 對(duì)于一般工業(yè)用齒輪傳動(dòng)，采用一般可靠度。因此對(duì)于一級(jí)圓柱齒輪減速器，最小安全系數(shù)取SH=1.0，SF=1.25。由此計(jì)算許用應(yīng)力：H1=Hlim1SH=7301.0=730MPaF1=FE1SF=6001.25=480MPaH2=Hlim2SH=3801.0=380MPaF2=FE2SF=3201.25=256MPa5.2 按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑和中心距 設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造。取中等沖擊情況下的載荷系數(shù)K=1.5，齒寬系數(shù) d=0.8,小齒輪的轉(zhuǎn)矩為T1=25.013 Nm=25.013×10

18、3 Nmm。取彈性系數(shù)ZE=188，齒數(shù)比u=z2z1=ic=4.34，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，ZH=2.5,則小齒輪分度圓（節(jié)圓）直徑為：D132KT1d×u+1u（ZEZHH）2=32×1.5×25.013×1030.8×4.34+14.34(188×2.5380)2=56.09 mm 小齒輪齒數(shù)取z1=24，則z2=24×4.34104。故實(shí)際傳動(dòng)比為ic=z2z1=10424=4.33,誤差為0.1%，故允許。 齒寬： b=dD1=0.8×56.09=44.87 mm 取b2=50 mm，b1=50+510 mm=5

19、0+10=60 mm模數(shù)： m=D1z1=56.0924=2.34 mm因此模數(shù)取第一系列的m=2.5。 則實(shí)際的小齒輪和大齒輪的分度圓直徑分別為：D1=z1m=24×2.5=60 mmD2=z2m=104×2.5=260 mm 中心距為 a=D1+D22=60+2602=160 mm5.3 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 分別根據(jù)小齒輪和大齒輪的齒數(shù)查出各自的齒形系數(shù)和齒根修正系數(shù)：YFa1=2.75，YSa1=1.58YFa2=2.25，YSa2=1.82 則小齒輪和大齒輪的齒輪彎曲強(qiáng)度為 F1=2KYFa1YSa1T1b2m2z1 =2×1.5×2.75

20、5;1.58×25.013×10350×2.52×24=43.47 MPa <F1=480 MPa F2=F1YFa2YSa2YFa1YSa1=43.47×2.25×1.822.75×1.58=40.97 MPa <256 MPa 兩齒輪的彎曲強(qiáng)度均小于許用應(yīng)力，故安全。5.4 齒輪的圓周速度計(jì)算和驗(yàn)算精度 小齒輪轉(zhuǎn)速為nI=466.67 r/minv=D1nI60×1000=3.14×60×466.6760×1000=1.47 m/s 6 m/s 因此選用8級(jí)精度是合適的

21、。5.5 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.5.1 大齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于大齒輪的分度圓直徑在200mm和500mm之間，所大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，選擇正常齒制，具體幾何尺寸計(jì)算如下： 齒輪模數(shù)： m=2.5 齒數(shù)： z2=104 分度圓直徑：D2=z2m=104×2.5=260 mm 齒頂圓直徑：Da2=z2+2ha*m=104+2×1.0×2.5=265 mm 齒根圓直徑：Df2=z2-2ha*-2c*m=104-2×1.0-2×0.25×2.5 =254 mm 齒寬： b2=50 mm 由從動(dòng)軸的計(jì)算可知齒輪孔徑：ds2=50 mm 則 輪轂直

22、徑 dh2=1.6ds2=1.6×50=80 mm 輪轂長度 lh2=1.2ds2=1.2×50=60 mm 腹板厚度 c=0.3b2=0.3×50=15 mm =3.6m=3.6×2.5=9 mm 5.5.2 小齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于小齒輪的分度圓直徑在小于200mm，所小齒輪采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)，選擇正常齒制，具體幾何尺寸計(jì)算如下： 齒輪模數(shù)： m=2.5 齒數(shù)： z1=24 分度圓直徑：D1=z1m=24×2.5=60 mm 齒頂圓直徑：Da1=z1+2ha*m=24+2×1.0×2.5=65 mm 齒根圓直徑：Df1=z1-

23、2ha*-2c*m=24-2×1.0-2×0.25×2.5 =53.75 mm 齒寬： b1=60 mm 由主動(dòng)軸的計(jì)算可知齒輪孔徑：ds1=36 mm6軸的設(shè)計(jì) 6.1 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 6.1.1 軸的材料 主動(dòng)軸的材料采用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，硬度217-255HBS，強(qiáng)度極限B=650MPa，屈服極限S=360MPa，彎曲疲勞極限-1=300MPa。 軸端直徑的計(jì)算已知主動(dòng)軸輸入功率為P=1.222 kW，輸入轉(zhuǎn)矩為T=25.013 Nm，轉(zhuǎn)速為 nI=466.67 r/min。根據(jù)45號(hào)鋼，查得C=110，則de1C3PInI=110×31.222466

24、.67=15.16 mm軸端有一個(gè)鍵槽，軸的直徑擴(kuò)大5%，即de1=15.16×1.05=15.9 mm，則軸的最小直徑取18mm,為主動(dòng)軸伸出端安裝大帶輪的直徑。 確定軸向尺寸和各段軸徑齒輪的簡圖如6-1所示。以下是各段的尺寸（從左起）：第一段：安裝大帶輪的軸段，根據(jù)6.1.2的計(jì)算，軸徑為1=20mm，長度為L1=36mm。第二段：與透蓋相接處，為第二階梯外伸軸，限制大帶輪的向右的軸向位移，軸徑2=26mm，長度L2=67mm。第三段：支承段，初步選定軸承6006，軸徑3=30mm，長度L3=28mm。第四段：限制軸承向右的軸向位移，軸徑4=38mm，長度L4=10mm。第五段：

25、限制齒輪向左的軸向位移，軸徑5=44mm，長度L5=10mm。第六段：安裝小齒輪，并由套筒限制小齒輪的向右的軸向位移，軸徑6=36mm，長度L6=58mm。第七段：安裝軸承，由套筒限制小齒輪向左的軸向位移，軸徑7=30mm，長度L7=50mm。主動(dòng)軸總長：LI=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=259 mm 6.1.4 主動(dòng)軸強(qiáng)度校核計(jì)算 已知小齒輪分度圓直徑D1=60 mm，主動(dòng)軸扭矩T=25.013 Nm，壓力角=20°，則軸上所受的圓周力、徑向力和法向力分別為：Ft=2TID1=2×25.013×10360=833.77 NFr=Fttan=833.

26、77×tan20°=303.47 N 由帶輪的計(jì)算可知，帶輪作用在軸上的力為FQ=492.66 N 根據(jù)主動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容作出軸的計(jì)算簡圖（圖6-1）。軸的支承點(diǎn)分別為兩軸承的軸向中心處。做軸的計(jì)算簡圖，先求出軸上受力零件的載荷。將軸上受力零件的載荷分解為水平分力和垂直分力。如圖6-1a所示。左端的伸出端連接大帶輪處受到轉(zhuǎn)矩T 和帶輪作用在軸上的力FQ；左軸承處受水平反力FBX和垂直反力FBY，右軸承處受到水平反力FDX和垂直反力FDY（由于直齒輪傳動(dòng)無軸向力，左右軸承軸向力相互抵消，故此處略去不做計(jì)算。）；小齒輪中心位置處受到圓周力Ft和徑向力Fr。水平支反力的計(jì)算： F

27、BX=FtL3+FQL1+L2+L3L2+L3=833.77×71.5+492.66×234.571.5+71.5=1224.78 N FDX=Ft+FQ-FBX=833.77+492.66-1224.78 =101.65 N 垂直支反力的計(jì)算： FBY=L3L2+L3Fr=71.571.5+71.5×303.47=151.74 N FDY=Fr-FBY=303.47-151.74=151.74 N根據(jù)軸的支反力計(jì)算軸的彎矩和扭矩，繪制軸的水平彎矩圖（a）、垂直彎矩圖扭矩圖(b)、水平與垂直彎矩合成圖(c)、扭矩圖(d)和彎扭合成當(dāng)量彎矩圖(e)，如圖6-1(a)

28、到（e）所示。由彎扭合成當(dāng)量彎矩圖可知，截面B為危險(xiǎn)截面，計(jì)算截面B的當(dāng)量彎矩：水平彎矩的計(jì)算：MH=FQL1=492.66×91.5=45078.39 Nmm垂直彎矩的計(jì)算：MV=FDXL3=177.45×71.5=10849.41 Nmm水平與垂直彎矩合成的計(jì)算：M=MH2+MV2=45078.392+10849.412=46365.62 Nmm扭矩的計(jì)算（如圖6-1e所示）：T=T=25.013 Nm當(dāng)量彎矩的計(jì)算（如圖6-1f所示）：M'=M2+T2對(duì)截面B進(jìn)行強(qiáng)度校核：根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，以及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6，則截面C的計(jì)算應(yīng)

29、力為：c=Mc'Wc=Mc2+(Tc)2dc316=1646365.622+(0.6×25013)2×303=8.97 MPa對(duì)于調(diào)質(zhì)的45號(hào)鋼，-1=60 MPa, c明顯遠(yuǎn)小于-1，故安全。 6.2 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 6.2.1 軸的材料 從動(dòng)軸的材料采用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，硬度217-255HBS，強(qiáng)度極限B=650MPa，屈服極限S=360MPa，彎曲疲勞極限-1=300MPa。 6.2.2 軸端直徑的計(jì)算已知從動(dòng)軸輸出功率為P'=1.151 kW，輸出轉(zhuǎn)矩為T'=102.174 Nm，轉(zhuǎn)速為 nIII=107 r/min。根據(jù)45號(hào)鋼，查得C=11

30、5，則de2C3P'nIII=115×31.151107=25.4 mm軸端有一個(gè)鍵槽，軸的直徑擴(kuò)大5%，即de2=25.4×1.05=26.67 mm。從動(dòng)軸軸端位置安裝聯(lián)軸器，根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，采用彈性套柱銷聯(lián)軸器，軸孔選用d=32 mm,孔深為L=60 mm則從動(dòng)軸軸端的直徑為32mm。6.2.3 確定軸向尺寸和各段軸徑齒輪的簡圖如 6-2所示。以下是各段的尺寸（從左起）：第一段：安裝聯(lián)軸器的軸段，根據(jù)6.2.2的計(jì)算，軸徑為1=32mm，長度為L1=60mm。第二段：與透蓋相接處，為第二階梯外伸軸，限制聯(lián)軸器向右的軸向位移，軸徑2=40mm，長度L2=30

31、mm。第三段：支承段，初步選定軸承6009，軸徑3=45mm，長度L3=31mm。第四段：限制軸承向右的軸向位移，軸徑4=50mm，長度L4=10mm。第五段：限制齒輪向左的軸向位移，軸徑5=60mm，長度L5=10mm。第六段：安裝大齒輪，并由套筒限制大齒輪向右的軸向位移，軸徑6=50mm，長度L6=58mm。第七段：安裝軸承6009，由套筒限制大齒輪向左的軸向位移，軸徑7=45mm，長度L7=53mm。從動(dòng)軸總長：LII=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=252 mm 6.1.4 從動(dòng)軸強(qiáng)度校核計(jì)算由于從動(dòng)軸的受力分析與主動(dòng)軸類似，由以上的主動(dòng)軸的校核計(jì)算過程分析可知，從動(dòng)軸的危險(xiǎn)

32、截面位于齒輪徑向?qū)ΨQ面上，因而只需對(duì)從動(dòng)軸上大齒輪軸段的中間截面進(jìn)行校核計(jì)算。因而，以下計(jì)算過程只對(duì)該截面處的受力進(jìn)行分析計(jì)算。已知大齒輪分度圓直徑D1=260 mm，從動(dòng)軸扭矩T'=102.174 Nm，壓力角=20°，則軸上所受的圓周力、徑向力和法向力分別為：Ft=2TID1=2×102.174×103260=785.95 NFr=Fttan=785.95×tan20°=286.06 N 計(jì)算水平彎矩： FCX=L1L1+L2Ft=7373+73×785.95=392.975 N FAX=Ft-FCX=785.95-392

33、.975=392.975 N MH=FCXL1=392.975×73=28687.18 Nmm 計(jì)算垂直彎矩： FCY=L1L1+L2Fr=7373+73×286.06=143.03 N FAY=Fr-FCY=286.06-143.03=143.03 N MV=FCYL1=143.03×73=10441.19 Nmm合成彎矩的計(jì)算：M=MH2+MV2=28687.182+10441.192=30528.23 Nmm扭矩的計(jì)算：T=T'=102.174 Nm當(dāng)量彎矩的計(jì)算：M'=M2+T2=30528.232+1021742=106637.23 Nm

34、m危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力： c=M'W=M'dc316=16×106637.23×503=4.35 MPa對(duì)于調(diào)質(zhì)的45號(hào)鋼，-1=60 MPa, c明顯遠(yuǎn)小于-1，故安全。7滾動(dòng)軸承的選擇和校核預(yù)期壽命根據(jù)減速器的工作年限計(jì)算：L=12×10×300=36000 h 7.1 主動(dòng)軸軸承的選擇和校核計(jì)算 主動(dòng)軸軸承初步選定采用深溝球軸承6006。由主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算可知，軸承主要承受徑向力，幾乎不受軸向力的作用，因而其當(dāng)量載荷為 P=XFr+YFa=XFr左軸承所受的徑向力為FBX和FBY的反作用力，由主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算得： FBX=1148.9

35、8 N FBY=151.74 N Fr=FBX2+FBY2=1148.982+151.742=1158.96 N 又因?yàn)镕aFre,取X=1，則軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為：P=XFr=Fr=1158.96 N 主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為nI=466.67 r/min，對(duì)于滾動(dòng)軸承，=103，由GB/T 276-1994可得，深溝球軸承6006的基本額定載荷為C=13.2kN,因此Lh=10660nI（CP）=10660×466.67（13.2×1031158.96）103=118719h>36000h 故選用深溝球軸承符合要求，可安全使用。 7.2 從動(dòng)軸軸承的選擇和校核計(jì)算 從動(dòng)軸軸承

36、初步選定采用深溝球軸承6009。由從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算可知，軸承主要承受徑向力，幾乎不受軸向力的作用，因而其當(dāng)量載荷為 P=XFr+YFa=XFr左軸承所受的徑向力為FBX和FBY的反作用力，由主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算得： FAX=392.975 N FAY=143.03 N Fr=FAX2+FAY2=392.9752+143.032=418.19 N 又因?yàn)镕aFre,取X=1，則軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為：P=XFr=Fr=418.19 N 從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為nII=107 r/min，對(duì)于滾動(dòng)軸承，=103，由GB/T 276-1994可得，深溝球軸承6009的基本額定載荷為C=21.0kN,因此Lh=1066

37、0nI（CP）=10660×107（21.0×103418.19）103=35979011h>36000h 故選用深溝球軸承符合要求，可安全使用。8鍵的選擇計(jì)算和校核 8.1 主動(dòng)軸上鍵連接的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算 8.1.1 大帶輪與主動(dòng)軸的鍵連接 鍵選用圓頭普通平鍵，45號(hào)鋼，許用應(yīng)力為p=100120MPa 主動(dòng)軸連接大帶輪處，按軸徑d=20mm及大帶輪輪轂長B=36mm，查GB/T 1096-2003，選用b×h=6×6 mm,L取25mm。 鍵的工作長度l=L-b=25-6=19 mm ,k=h2=3 mm 擠壓應(yīng)力為p=2TI×103

38、kld=2×25.013×103 3×19×20=43.8 MPa<p故所設(shè)計(jì)的鍵連接安全。 小齒輪與主動(dòng)軸的鍵連接 鍵選用圓頭普通平鍵，45號(hào)鋼，許用應(yīng)力為p=100120MPa 主動(dòng)軸安裝齒輪處，按軸徑d=36mm及該段軸長B=58mm，查GB/T 1096-2003，選用b×h=10×8 mm,L取45mm。 鍵的工作長度l=L-b=45-10=35 mm ,k=h2=4 mm 擠壓應(yīng)力為p=2TI×103kld=2×25.013×103 4×35×36=9.9 MPa&l

39、t;p 故所設(shè)計(jì)的鍵連接安全。 8.2 從動(dòng)軸上鍵連接的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算 8.2.1 大齒輪與從動(dòng)軸的鍵連接 鍵選用圓頭普通平鍵，45號(hào)鋼，許用應(yīng)力為p=100120MPa 從動(dòng)軸連接大齒輪處，按軸徑d=50mm及大帶輪輪轂長B=57mm，查GB/T 1096-2003，選用b×h=14×9mm,L取45mm。 鍵的工作長度l=L-b=45-14=31 mm ,k=h2=4.5 mm 擠壓應(yīng)力為p=2TII×103kld=2×102.174×103 4.5×31×50=29.3 MPa<p故所設(shè)計(jì)的鍵連接安全。 8.2.

40、2 從動(dòng)軸與聯(lián)軸器的鍵連接 鍵選用單圓頭普通平鍵，45號(hào)鋼，許用應(yīng)力為p=100120MPa 從動(dòng)軸安裝聯(lián)軸器處，按軸徑d=32mm及該段軸長B=60mm，查GB/T 1096-2003，選用b×h=10×8 mm,L取45mm。 鍵的工作長度l=L-b=45-10=35 mm ,k=h2=4 mm 擠壓應(yīng)力為p=2TII'×103kld=2×102.174×103 4×35×32=45.6 MPa<p 故所設(shè)計(jì)的鍵連接安全。9聯(lián)軸器的選擇為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：TC=KAT

41、II'=1.5×102.174=153.3 Nm查GB/T 4323-2002，選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其基本參數(shù)如下：公稱扭矩：250 Nm, 配合軸徑：32 mm許用轉(zhuǎn)速：3300 r/min, 配合長度：60 mm10減速器的潤滑 10.1 齒輪的潤滑由齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算可知齒輪傳動(dòng)的圓周速度：v=1.47 m/s 12 m/s ，因此采用油池潤滑。齒輪的齒面接觸應(yīng)力為H=ZEZH2KTIbD12u+1u=188×2.5×2×1.5×25.013×10350×602×4.34+14.34=336.6

42、MPa<500 MPa（輕負(fù)荷）因此對(duì)于閉式齒輪傳動(dòng)，采用L-CKB潤滑油，潤滑油粘度通過以下計(jì)算得出：=6.25FtbD1v=6.25×833.7760×601.47 =0.98由圖查得40時(shí)潤滑油的粘度：82 mm2/s查GB/T 3141-1994得其對(duì)應(yīng)的ISO粘度等級(jí)為68，所以齒輪傳動(dòng)的潤滑油采用L-CKB68。 10.2 軸承的潤滑已知：小軸承內(nèi)徑為d1=30 mm,軸承轉(zhuǎn)速為n1=466.67 r/min大軸承內(nèi)徑為d2=45 mm，軸承轉(zhuǎn)速為n2=107 r/min 則(nd)1=30×466.67=14000 mmr/min (nd)2=45×107=4815 mmr/min2）×105 mmr/min，因此軸承采用脂潤滑。查表選用鈣基潤滑脂L-XAAMHA2（GB 491-1987），只需填充軸承空間的1/3-1/2，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)擋油環(huán)，使