一級(jí)圓錐齒輪減速器說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書一、傳動(dòng)方案擬定.2二、電動(dòng)機(jī)的選擇.2三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比.4四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算.5五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.6六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.12七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算.19八、鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算.22九、減速器的潤(rùn)滑. 24十、箱體尺寸.24計(jì)算過程及計(jì)算說明一、傳動(dòng)方案擬定第三組：設(shè)計(jì)單級(jí)圓錐齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)（1） 工作條件：傳動(dòng)不可逆，載荷平穩(wěn)。 啟動(dòng)載荷為名義載荷的1.25倍，傳動(dòng)比誤差為±0.75%（2） 原始數(shù)據(jù)：輸出軸功率Pw=3.6kw 輸出軸轉(zhuǎn)速n=120r/min 計(jì)算過程及計(jì)算說明一、傳動(dòng)方案擬定第三組：設(shè)計(jì)單級(jí)圓錐齒

2、輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)（3） 工作條件：傳動(dòng)不可逆，載荷平穩(wěn)。 啟動(dòng)載荷為名義載荷的1.25倍，傳動(dòng)比誤差為±0.75%（4） 原始數(shù)據(jù)：輸出軸功率Pw=3.6kw 輸出軸轉(zhuǎn)速n=120r/min二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)2、電動(dòng)機(jī)功率選擇：（1）傳動(dòng)裝置的總功率：總=帶×2軸承×齒輪 =0.96×0.982×0.96=0.8851(2)電機(jī)所需的工作功率：P工作= Pw/總=3/0.8851=3.39 KW3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：已知：n=120r/min 按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓錐齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I

3、a=23。取V帶傳動(dòng)比I1=24，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為Ia=412。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=Ia×n筒=（412）×120=4001200r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750和1000 r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有三種傳支比方案：綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見第2方案比較適合，則選n=960r/min 。4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6。中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)HD底角安裝尺寸

4、A×B地腳螺栓孔直徑 K軸 伸 尺 寸D×E裝鍵部位寸 F×G112400×305×265190×1401228×608×24三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n=960/120=82、分配各級(jí)傳動(dòng)比（1） 據(jù)指導(dǎo)書，取齒輪i齒輪=3（單級(jí)減速器i=23合理）（2） i總=i齒輪×I帶i帶=i總/i齒輪=8/3=2.6四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）nI =nI/i帶=960/2.6=369(r/min)nII=nII/i齒輪=369/2.6=142(

5、r/min)II軸即為工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速nII=n2、 計(jì)算各軸的功率（KW）PI= P工作×帶=3.39×0.96=3.2544KWPII= PI×軸承×齒輪=3.2544×0.98×0.96 =3.06KW3、 計(jì)算各軸扭矩（N·m）TI=9550×PI/nI=9550×3.2544/300=103.6N·mTII=9550×PII/nII=9550×3.06/100 =292.23N·mm五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇普通V帶截型由課

6、本P150表9.21得：kA=1.1PC=KAP=1.1×4=4.4KW由課本P149圖9.13得：選用A型V帶（2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由課本圖9.13得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為80100mm 則取dd1=100mm>dmin=75 dd2=i·dd1=3.2×100=320mm由課本P134表9.3，取dd2=315mm 實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=n1dd1/dd2=960×100/315 =304.8r/min轉(zhuǎn)速誤差為：n2-n1/n2=304.8-300/300 =0.016<+0.5%(允許值)帶速V：V=dd1n1/60&#

7、215;1000=×100×960/60×1000 =5.02m/s在525m/s范圍內(nèi)，帶速合適。（3） 確定帶長(zhǎng)和中心矩根據(jù)課本P151式（9.18）得0. 7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)0. 7(100+315)a02×(100+315)由課本P151式（9.19）得： 所以有：290.5mma0830mm按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初定a0=500L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0 =2×500+1.57(100+315)+(315-100)2/4×500 =1674.66mm根據(jù)課本P135表

8、（9.4）取Ld=1600mm根據(jù)課本P151式（9.20）得：aa0+Ld-L0/2=500+(1600-1674.66)/2 =500-37.33 =462.67mm(4)驗(yàn)算小帶輪包角1=1800-dd2-dd1/a×57.30 =1800-(315-100/462.67)×57.30 =153.370>1200（適用）（5）確定帶的根數(shù)根據(jù)課本P144表（9.9）P0=0.95KW根據(jù)課本P151式（9.22）P0=0.12KW根據(jù)課本P148表（9.12）K=0.96根據(jù)課本P136表（9.4）KL=0.99 由課本P151式（9.22）得Z=PC/P=PC

9、/(P0+P0)KKL =4.4/(0.95+0.12) ×0.96×0.99 =4.3(6)計(jì)算軸上壓力由課本P140表9.6查得q=0.1kg/m，單根V帶的初拉力：F0=500PC/ZV（2.5/K-1）+qV2=500×4.4/5×5.02×(2.5/0.96-1)+0.1×5.022N =142.76N則作用在軸承的壓力FQ，由課本P152式（9.24）=2×5×142.76sin153.37/2=1384.75N 選用5根A1600 GB/T 115441997V帶中心距a=462.67 帶輪直徑dd1

10、=100mm dd2=315mm 軸上壓力FQ =1384.75N2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）選擇齒輪材料及精度等級(jí) 考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為220250HBS。大齒輪選用45鋼，正火，齒面硬度170210HBS；根據(jù)課本P233表11.20選7級(jí)精度。齒面精糙度Ra1.63.2m (2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由d1KT1/Ru4.98 ZE/(1-0.5R）(H) 2 1/3由式（6-15）確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比i齒=3 取小齒輪齒數(shù)Z1=28。則大齒輪齒數(shù)：Z2=iZ1=3×28=84 實(shí)際傳動(dòng)比I0=84/28=3傳動(dòng)比

11、誤差：i-i0/I=3-3/3=0%<0.75% 可用齒數(shù)比：u=i0=3由課本P233表11.19取r=0.3 (3)轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×3.3/300 =1.1×105N·mm (4)載荷系數(shù)k 由課本P211表11.10取k=1.1 (5)許用接觸應(yīng)力HH= HlimZNT/SH由課本P208圖11.25查得：HlimZ1=560Mpa HlimZ2=530Mpa由課本P133式6-52計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLNL1=60njLn=60×300×1×(10&

12、#215;52×40)=3.744×108NL2=NL1/i=3.744×108/3=1.248×108 .由課本P210圖11.28查得接觸疲勞的壽命系數(shù)：ZNT1=1.1 ZNT2=1.13通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SH=1.0H1=Hlim1ZNT1/SH=560×1.1/1.0Mpa=616MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=530×1.13/1.0Mpa=598.9Mpa故得： 由d1KT1/Ru4.98 ZE/(1-0.5R）(H) 2 1/3 d1=77.2模數(shù)：m=d1/Z1=77.2/28

13、=2.76mm根據(jù)課本表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm(6)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)課本P214（11.25）式 F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaF確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)分度圓直徑：d1=mZ1=2.5×28mm=70mmd2=mZ2=2.5×84mm=210mm錐距R= (d12+ d22) 1/2=221.4齒寬：b=R/3=73.8取b=74mm (7)齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa根據(jù)齒數(shù)Z1=28,Z2=84由表11.12相得YFa1=2.58 YSa1=1.61YFa2=2.25 YSa2=1.77 (8)許用彎曲應(yīng)力F根據(jù)課本P208（11.16）

14、式：F= Flim YNT/SF由課本圖11.26查得：Flim1=210Mpa Flim2 =190Mpa由圖11.27查得：YNT1=YNT2=1按一般可靠度選取安全系數(shù)SF=1.3 計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力F1=Flim1YNT1/SF=210×1/1.3Mpa=162MpaF2=Flim2 YNT2/SF =190×1/1.3Mpa=146Mpa將求得的各參數(shù)代入式F1=4kT1YFYS/R(1-0.5R)2 Z2 m3(u2+1) 1/ 2=4×1.1×1.1×105×2.58×1.61/0.3(1-0.5×

15、;0.3) 2 282×2.53×(27+1) 1/ 2 Mpa=121.43Mpa< F1F2=4kT1YFYS/R(1-0.5R)2 Z2 m3(u2+1) 1/ 2=4×1.1×1.1×105×2.25×1.77/0.3(1-0.5×0.3) 2 ×842×2.53×(27+1) 1/ 2Mpa=116.42Mpa< F2故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠(9)計(jì)算齒輪的圓周速度VV=d1n1/60×1000=3.14×77.2×300/60&#

16、215;1000=1.21m/s 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，具有適用于不易燃，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）：d/a (kw) 式(2)：V/1000 (KW)因此 Pd=FV/（1000） (KW)由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為：總=×××××× 式中：1、2、3、4、5、分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動(dòng)、軸承、鏈傳動(dòng)、軸承和鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。取=

17、0.99，0.99，0.95，0.99。=0.96，=0.99=0.96。則：總=0.99×0.99×0.95×0.99×0.96×0.99×0.99=0.867所以：電機(jī)所需的工作功率：Pw= FV/1000總 =(2500×1.45)/(1000×0.867) =4.18 (kw)3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 由公式 V=得： n= 鏈輪工作轉(zhuǎn)速為： nr/min =135.9375 r/min 而鏈傳動(dòng)比i=2，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-8推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取齒輪傳動(dòng)比一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍i3。則總傳動(dòng)比理論最大值為：

18、I。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 nd i×i =6 135.9375 r/min =815.625 r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速且額定功率大于4.18Kw的只有：Y160M2-8.額定功率：Pd=5.5Kw 滿載轉(zhuǎn)速：nd=720r/min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×GD132520×345×315216×1781228×8010×41三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配

19、級(jí)傳動(dòng)比：由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nd和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw1.可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： i=5.3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i= i×i （式中i×i分別為減速器和鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比） 2.分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： 已知鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比i=2因?yàn)椋篿= i×i所以：iii=5.3/2=2.65由文獻(xiàn)1P84頁(yè)的表0-4、表0-9及表4-4、4-5進(jìn)行選材和熱處理。由表4-6確定精度等級(jí)，設(shè)計(jì)后由表4-7校定或由表5-3查出。3.確定齒數(shù)Z及校核(1)選Z。軟齒面應(yīng)盡量選大些。(2)Z= iZ。且Z為整數(shù)。(3)計(jì)算U=(4)=5四、按接觸強(qiáng)度計(jì)算d1 1

20、.計(jì)算公式 2.計(jì)算T1T1=95500 Pd-Kw nd-r/min =0.99 3.計(jì)算K K=KAKVK (1)由表4-8選用系數(shù)KA (2)選動(dòng)載荷系數(shù)KV記為KVt (3)取值。一般取=0.3 = (4)由土4-45查出齒向載荷分布系數(shù)K (5)計(jì)算 K=KAKVK 取KV=KVt故Kt=KAKVK 4.彈性系數(shù)ZE由表4-9查得 5.節(jié)點(diǎn)系數(shù)ZH由表4-48查得 6.許用應(yīng)力H=ZNZW (1)由圖4-58查得(2)由已知條件計(jì)算 N1=60n1*r*tn N2=N1/U式中：n-嚙和次數(shù) n1-r/min tn-每天工作小時(shí) N-年300天/年小時(shí)/天(3)由圖4-59查得壽命系

21、數(shù) ZN1 ZN2 (4)由表4-11查得安全系數(shù)SH(5)由圖查得工作硬化系數(shù)Zw(6)計(jì)算 H1=ZNZW H2=ZNZW(7)計(jì)算d1 d1 試選Kt=Kvt 五、校核d1 因?yàn)樵囘x的Kv可能與實(shí)際不符合。(1)模數(shù)m=取標(biāo)準(zhǔn)值?？筛淖僙1而達(dá)到選用適當(dāng)?shù)膍的目的，但 u有變則需重新計(jì)算d1。 (2)按幾何關(guān)系計(jì)算d1 d1=m Z1 dm1= d1(1-0.5) (3)圓周速度Vm（平均直徑dm） Vm= 計(jì)算 由查圖4-43得Kv (4)校核d1 d1= d1與d1t相差太大，則需重新選Kvt，再計(jì)算d1t六、校核齒根彎曲強(qiáng)度 (1)計(jì)算公式 (2)當(dāng)量齒數(shù)計(jì)算 Zv= a. b.

22、c.由當(dāng)量齒數(shù)Zv查圖4-55得齒形系數(shù)YFa1,YFa2查圖4-56得齒根應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1,Ysa2.d.確定F=YHYx 查圖4-61得和 查圖4-62得YN1, YN2查圖4-63得尺寸系數(shù)Yx查圖4-11得安全系數(shù)SF計(jì)算 比較 ，的大小，取較大值校核彎曲強(qiáng)度七、幾何尺寸計(jì)算1.分度圓直徑d d1 =mZ1 d2=mZ22.節(jié)錐 =arctan =90-3.節(jié)錐距RR=4.齒寬b=R5.周節(jié)P=m6.齒頂高h(yuǎn)a ha=m7.齒根高h(yuǎn)f hf=1.2m8.齒頂間隙 c=0.2m9.齒頂圓直徑 =m(Z+2) =m(Z+2)10.齒根圓直徑 = m(Z-2.4)= m(Z-2.4)八、

23、受力分析Ft1=-Ft2=Fr1=-Fa2= Ft1*tanFa1=-Fr2= Ft1*tan九、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.P，P，.為各軸的輸入功率 （KW）T，T，.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （N·m）n,n,.為各軸的輸入轉(zhuǎn)速 （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=720/1=720r/min軸：n= n/ i1 =720/2.65=270.7 r/min（2）計(jì)算各軸的功率：軸： P=Pd

24、5;1 =5.5×0.99=5.445（Kw）軸： P= P×2×3 =5.445×0.99×0.95 =4.865（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=9550×5.5/720=72.95 N·m軸： T= Td·i0·1=72.95×1×0.99=72.22 N·m 軸： T= T·i1·2·3 =72.22×2.65×0.99×0.95=180 N·m

25、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=5.445×0.99=5.121 KWP= P×軸承=4.865×0.99=4.816 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=72.22×0.99=71.50 N·mT = T×軸承 =180×0.99=178.20 N·m小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)217HBS255HBS。取240HBS。大齒輪為45鋼正火163HBS217HBS。取200HBS。8級(jí)精度Z選20Z=2

26、.6520=53 U=2.65=0<5T1=95500005.50.99/720=72221.9 N*mmKA=1.0KVt=1.1=0.3 =0.500K=1.03Kt=1.133ZE=189.8ZH=2.5=570MPa=460MPaN1=1.27N2=4.76tn =29200ZN1=1ZN2=1SH=1Zw=1H1=570MPaH2=460MPad1tm=4.395取m=4.5d1=90mmdm1=76.5mmVm=2.88m/s=0.576Kv=1.0d1=85.14mm故d1與d1t相差不大，符合要求。=0.936=20.67=0.353=69.33=21.37=150.14

27、YFa1=2.63 YFa2=2.16Ysa1=1.56 Ysa2=1.89=230MPa=190MPaYN1=YN2=1Yx=1SF=1=230MPa =190MPa<故取大齒輪計(jì)算合格d1=90mmd2=238.5mm=20.674=69.326R=127.46mmb=38.238mm 取b=40mmP=14.13mmha=4.5mmhf=5.4mmc=0.9mm=91.9mm=241.7mm=79.9mm=234.7mmFt1=Ft2= FtFt=1888.15NFr1=-Fa2=643.25NFa1=-Fr2=242.59Nn=720r/minn=270.7 r/minP=5.4

28、45KwP=4.865KWwTd=72.95 N·mT=72.22 N·mT=180 N·mP= 5.121 KwP =4.816 KwT=71.50 N·mT =178.20 N·m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5.572.9572010.99軸5.4455.12172.2271.507202.650.95軸4.8654.816180.00178.20270.7七 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） (2)按扭轉(zhuǎn)

29、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=5.445 Kw 轉(zhuǎn)速為n=72.95r/min根據(jù)課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=117d(3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 從大帶輪開始右起第一段，由于齒輪與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取D1=28mm，又帶輪的寬度b=40 mm 則第一段長(zhǎng)度L1=40mm右起第二段直徑取D2=36mm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，取端蓋的內(nèi)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=40mm 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用圓錐滾子軸承，則軸承承受徑向力和軸向力為零，選用3

30、0209型軸承，其尺寸為45×85×19，那么該段的直徑為D3=45mm，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=50mm，長(zhǎng)度取L4= 80mm 右起第五段為滾動(dòng)軸承段，則此段的直徑為D5=45mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)5=20mm右起第六段，為聯(lián)軸器接入軸,由于電機(jī)Y160M2-8的軸的直徑為d2=42mm，故選擇齒式聯(lián)軸器GICL3型，選d1=42mm。即D6=42mm。長(zhǎng)度取L6= 100mm 。 (4)求齒輪上作用力的大小、方向 小齒輪分度圓直徑：d1=90mm作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =84.97 N·m 求

31、圓周力：FtFt=1888.15N 求徑向力FrFr=Ft·tan=1888.15×tan200=643.25NFt，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=944.08N RB=2832.23 N 垂直面的支反力： RA= =321.67NRB =964.88 N（6）畫彎矩圖 右起第四段剖面處的彎矩： 水平面的彎矩：M水平=RA×0.08=37.76 Nm 垂直面的彎矩：M垂直= RA×0.08=12.87 Nm 合成彎矩： （7）畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft

32、5;d1/2=84.59 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)度右起第四段剖面處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以該剖面為危險(xiǎn)截面。已知M當(dāng)=93.87Nm ,由課本表13-1有:-1=60Mpa 則：e= M當(dāng)/W= M當(dāng)/(0.1·D43)=93.87×1000/(0.1×453)= 10.30MPa<-1右起第一段處雖僅受轉(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)=50.75×1000/(0

33、.1×283)=33.12 Nm<-1 所以確定的尺寸是安全的 。 受力圖如下：D1=28mmL1=40mmD2=36mmL2=40mmD3=45mmL3=20mmD4=50mmL4=80mmD5=45mmL5=20mmD6=42mmL6= 100mmFt=1888.15NmFr=643.25NmRA=944.08NRB=2832.23NRA=321.67NRB=964.88 NM水平=37.76 Nm M垂直= 12.87 Nm M合=39.89NmT=84.59 Nm =0.6M當(dāng)=93.87Nm-1=60MpaMD=50.75Nm 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 確定軸上零件的定

34、位和固定方式 （如圖） (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=4.865 Kw 轉(zhuǎn)速為n=270.7 r/min根據(jù)課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=117d 取d=40mm(3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 從右端開始右起第一段， 安裝滾動(dòng)軸承。 故D1=45mm, L1=19mm.右起第二段為滾動(dòng)軸承的軸肩，其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的外徑。取D2=50mm ，L2=36mm右起第三段為圓錐齒輪的軸肩，其直徑應(yīng)大于圓錐齒輪的軸孔孔徑，取D3=60mm，長(zhǎng)度根據(jù)箱體的具體參數(shù)設(shè)計(jì)得到，在此取L3=80mm。右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒

35、輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為238.5mm，則第四段的直徑取50mm,齒輪寬為b=40mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=38mm。右起第五段，考慮齒輪的軸向定位需要安裝套筒取D5=48mm ,長(zhǎng)度取L5=20mm。右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D6=45mm，長(zhǎng)度L6=20mm7右起第七段為鏈輪的軸肩，取D7=42mm ，L3=70mm(4)求齒輪上作用力的大小、方向 大齒輪分度圓直徑：d1=238.5mm作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =71.50N·m 求圓周力：FtFt=2T1/d2=2×71.5/0.2385=599.5

36、8N 求徑向力FrFr=Ft·tan=599.58×tan200=218.23NFt，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= Ft×100/120=1573.46N, RB=Ft×20/120 = 314.69 N 垂直面的支反力：RA= Fr×100/120=207.99NRB =Fr×20/120=41.60 N（6）畫彎矩圖 右起第四段剖面處的彎矩： 水平面的彎矩：M水平=RA×0.02= 31.47 Nm 垂直面的彎矩：M垂直=

37、RA×0.02=4.16 Nm 合成彎矩： （7）畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft×d2/2=71.50 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)度右起第四段剖面處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面為危險(xiǎn)截面。已知M當(dāng)=53.37Nm ,由課本表13-1有:-1=60Mpa 則：e= M當(dāng)/W= M當(dāng)/(0.1·D43)=53.37×1000/(0.1×383)=9.73MPa<-1右起第七段處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： e= M7

38、/W= M7/(0.1·D73)=42.9×1000/(0.1×423)=5.79MPa<-1 所以確定的尺寸是安全的 。 以上計(jì)算所需的圖如下：d=40mmD1=45mmL1=19mmD2=50mmL2=36mmD3=60mmL3=80mmD4=50mmL4=38mmD5=48mmL5=20mmD6=45mmL6=20mmD7=42mmL7=70mmFt=599.58NFr=218.23NRA=1573.46NRB=314.69NRA=207.99NRB=41.60 NM水平=31.47NmM垂直= 4.16 NmM合=31.74NmT=71.50 Nm=

39、0.6M當(dāng)=53.37Nm-1=60MpaM7=42.9Nm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。(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

40、漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(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、

41、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(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15機(jī)座凸緣厚度b15機(jī)蓋凸緣厚度b 15機(jī)座底凸緣厚度b 215地腳螺釘直徑df15軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d18機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d26軸承端蓋螺釘直徑d38窺視孔蓋螺釘直徑d46定位銷直徑d8軸承旁凸臺(tái)半徑R116凸臺(tái)高度h 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)

42、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D2130軸承端蓋凸緣厚度t 8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=28mm,L1=40mm查手冊(cè)得，選用A型平鍵，得：A鍵 8×7 GB1096-79 L=L1-b=40-8=32mmT=72.22N·m h=7mm根據(jù)課本P243（10-5）式得p=4 ·T/(d·h·L)=4×72.22×1000/（28×7×32） =46.06Mpa < R =110Mpa2、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑d3=50mm L3=38mm T=180Nm查手冊(cè)P51 選用A型平鍵鍵14×9 GB1096-79l=L3-b=38-14=24mm h=9mmp=4·T/（d·h·l）=4×180×1000/（50×9×24）=66.7Mpa < p =110Mpa十滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)