機械設(shè)計課程設(shè)計二級減速器設(shè)計—帶式輸送機傳動

1、機械設(shè)計課程設(shè)計題 目： 二級減速器設(shè)計帶式輸送機傳動目 錄1 設(shè)計題目（傳動方案對比確定）32 傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計52.1 電動機的選擇52.2 傳動比分配和傳動參數(shù)、運動參數(shù)的計算53 齒輪傳動的設(shè)計計算73.1 高速級齒輪設(shè)計73.2 低速級齒輪設(shè)計114 鏈傳動的設(shè)計計算165 軸、鍵及聯(lián)軸器的設(shè)計和校核185.1 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計185.2 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計215.3 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計256 減速器及其各部位附屬零件的設(shè)計296.1 箱體296.2 各部位附屬零件設(shè)計316.3 潤滑方式的確定327 設(shè)計小結(jié)33計 算 及 說 明主 要 結(jié) 果1 設(shè)計題目設(shè)計一帶式輸送機傳動用的二級

2、圓柱齒輪展開式減速器。傳動方案對比如下：（1）高速級錐齒輪僅由一端軸固定，運行時不穩(wěn)定，易于產(chǎn)生噪音，嚴(yán)重磨損等，故不推薦。（2）帶傳動的傳動比低，高速運行時單軸不穩(wěn)定，且易打滑，故不推薦。（3）1輸送帶鼓輪2鏈傳動3減速器4聯(lián)軸器5電動機兩組直齒輪構(gòu)成減速裝置，且用鏈傳動作為輸入端，結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定，故采用此種減速裝置原始數(shù)據(jù)：輸送帶牽引力2.7KN輸送帶速度1.1m/s輸送帶鼓輪直徑370mm注：（1） 帶式輸送機用于運送谷物、型砂、煤等；（2） 輸送機運轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定；（3） 輸送帶鼓輪的傳動效率為0.97；（4） 工作壽命15年，每年300個工作日，每日工作16小時。完成的設(shè)計

3、內(nèi)容：（1）設(shè)計說明書 1份（2）減速器裝配圖 1張（3）減速器零件圖 2張（4）指導(dǎo)教師安排的其他內(nèi)容2 傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計2.1 電動機的選擇選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)Y系列三相異步電動機有構(gòu)造簡單、制造使用方便、效率高、啟動轉(zhuǎn)速大、價格便宜的特點，因此選擇Y系列三相異步電動機。2.1.2 確定電動機功率運輸帶機構(gòu)的輸出功率：P=Fv1000=27001.11000kw=2.97kw聯(lián)軸器效率：1=0.99滾動軸承效率：2=0.997級精度齒輪傳動效率：3=0.97開式滾子鏈傳動效率：4=0.96輸送帶鼓輪傳動效率：5=0.97傳動系統(tǒng)總效率：=12345=0.990.9940.9720.960

4、.97=0.833電動機所需功率：Pd=P=2.870.833kw=3.57kw2.1.3 電動機轉(zhuǎn)速通常情況下多選1500r/min和1440r/min根據(jù)電動機的功率和轉(zhuǎn)速可選取電動機的型號為Y123S-4，參數(shù)如下：功率5.5kw，空載轉(zhuǎn)速n=1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min，直徑D=38mm2.2 傳動比分配和傳動參數(shù)、運動參數(shù)的計算2.2.1 傳動比分配n=601000vD=6010001.1370=56.78i0=nmn=144056.78=25.36每級別傳動的傳動比在其推薦的范圍內(nèi)：圓柱齒輪傳動：3-6 鏈傳動：2-5總傳動比i0=i1i2i3i1為高速級傳

5、動比，i2為低速級傳動比，i3為鏈輪傳動比。取i3=2.1，則i1i2=i0i3=25.362.1=12.08i1=1.312.08=3.96，i2=12.083.96=3.052.2.2 傳動參數(shù)和運動參數(shù)的計算p0=5.5kw，n0=1440r/minP1=p012=5.50.990.99=5.39kwp2=p123=5.390.990.97=5.18kwp3=p223=5.180.990.97=4.97kwn1=n0=1440r/minn2=n1i1=14403.96=364r/minn3=n2i2=3843.05=119r/minT0=9550p0n0=95505.51440=36.4

6、7NmT1=9550p1n1=95505.391440=35.75NmT2=9550p2n2=95505.18364=135.90NmT3=9550p3n3=95504.97119=398.85Nm運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表：軸名功率（P/kW）轉(zhuǎn)速（r/min)轉(zhuǎn)矩()電機軸5.5144036.47高速軸5.39144035.75中間軸5.18364135.90低速軸4.97119398.85P=2.97kw=0.833Pd=3.57kwn=56.78i0=25.36i1=3.96i2=3.05i3=2.1p0=5.5kwP1=5.39kwp2=5.18kwp3=4.97kwn0=14

7、40r/minn1=1440r/minn2=364r/minn3=119r/minT0=36.47NmT1=35.75NmT2=135.90NmT3=398.85Nm3 齒輪傳動的設(shè)計計算3.1 高速級齒輪的設(shè)計3.1.1 選擇齒輪類型、精度等級、材料（1）選用直齒圓柱齒輪傳動。（2）減速器為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度。（3）材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)Z1=24，大齒輪齒數(shù)Z2=243.96=95。 3.1.2 按齒面接觸強度設(shè)計d1t2.

8、323KtT1du+1u（ZEH）2（1）確定公式中的各計算值1) 試選載荷系數(shù)Kt=1.32) 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=3.647104Nmm3) 齒輪作不對稱布置，選取齒寬系數(shù)d=1.04) 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.9MPa125) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim1=600MPa；大齒輪的接觸疲勞極限Hlim2=550MPa6) 由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60144012815300=6.2208109N2=N1i1=6.22081093.96=1.57091097) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，KN

9、H1=0.90，KNH2=0.958) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，得H1=KNH1Hlim1S=0.96001=540MPaH2=0.955501=522.5MPa（2） 計算1) 試算小齒輪分度圓直徑d1t，d1t2.323KtT1du+1u（ZEH）2=2.3231.33.64710413.96+13.96（189.8522.5）2=46.080mm2) 計算圓周速度v=d1tn1601000=46.0801440601000=3.474m/s3) 計算齒寬b模數(shù)mt齒寬b=dd1t=146.080=46.080mm模數(shù)mt=d1tZ1=46.08024=1.92

10、mm齒高h(yuǎn)=2.25mt=2.251.92=4.32mmbh=46.0804.32=10.674) 計算載荷系數(shù)根據(jù)v=3.474m/s，7級精度，查圖10-8得動載荷系數(shù)Kv=1.16，直齒輪：KH=KH=1 由表10-2查得使用系數(shù)KA=1由表10-4用插值法查得7級精度小齒輪相對支承非對稱分布時KH=1.418，由bh=10.67，KH=1.418查圖10-13得KF=1.35所以載荷系數(shù)K=KAKVKHKH=11.1611.418=1.6455) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得d1=d1t3KKt=46.08031.6451.3=49.84mm6) 計算

11、模數(shù)mm=d1z1=49.8424=2.077mm3.1.3 按齒根彎曲強度設(shè)計 m3KT1dZ12（YSYFF） （1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1) 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限FE1=500MPa，大齒輪的彎曲疲勞極限FE2=380MPa2) 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN2=0.883) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得F1=KFN1FE1S=0.855001.4=303.57MPaF2=KFN2FE2S=0.883801.4=238.86MPa4) 計算載荷系數(shù)K=KAKVKFKF=11.1611.35=

12、1.5665) 查取齒形系數(shù)由表10-5查得：YF1=2.65, YF2=2.196) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得：YS1=1.58, Ys2=1.7857) 計算大小齒輪的YFYSF并加以比較 YF1YS1F1=2.651.58303.57=0.01379YF2YS2F2=2.191.785238.86=0.01637大齒輪數(shù)值大。（2） 設(shè)計計算 m321.5663.64710412420.01637 =1.481mm對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅

13、與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可由彎曲強度算得的模數(shù)1.481并取圓整值m=2mm，按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1=49.84mm來計算小齒輪齒數(shù)：Z1=d1m=49.842=24.92，取Z1=25則大齒輪齒數(shù)Z2=3.9625=99，取Z2=100這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。3.1.4 幾何尺寸的計算（1）計算分度圓直徑d1=Z1m=252=50mmd2=Z2m=1002=200mm（2）計算中心距a=d1+d22=50+2002=125mm（3）計算齒輪寬度b=dd1=150=50mm取B2=50mm，B

14、1=55mm齒輪參數(shù)整理于下表：小齒輪1大齒輪2中心距(mm)125傳動比3.96模數(shù)(mm)2齒數(shù)24100分度圓直徑(mm)50200齒頂圓直徑(mm)54204齒根圓直徑(mm)45195齒寬(mm)55503.1.5 小結(jié)實際傳動比為i1=10025=4幾乎沒有誤差。3.2 低速級齒輪的設(shè)計3.2.1 選擇齒輪類型、精度等級、材料（1）選用直齒圓柱齒輪傳動。（2）減速器為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度。（3）材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)Z

15、3=30，大齒輪齒數(shù)Z4=303.05=91.5取92 3.2.2 按齒面接觸強度設(shè)計d1t2.323KtT1du+1u（ZEH）2（1） 確定公式中的各計算值1） 試選載荷系數(shù)Kt=1.32） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=1.395105Nmm3） 齒輪作不對稱布置，選取齒寬系數(shù)d=1.04） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.9MPa125）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim3=600MPa；大齒輪的接觸疲勞極限Hlim4=550MPa6）由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N3=60n2jLh=6036412815300=1.57248109N4=N3i

16、2=1.572481093.05=5.155671087）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，KNH3=0.91，KNH4=0.948）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，得H3=KNH3Hlim3S=0.916001=546MPaH4=0.945501=517MPa（3） 計算1）試算小齒輪分度圓直徑d3t，d1t2.323KtT1du+1u（ZEH）2=2.3231.31.39510513.05+13.05（189.8517）2=73.361mm2）計算圓周速度v=d3tn2601000=73.361364601000=1.40m/s3）計算齒寬b模數(shù)mt齒寬b=dd3t=1

17、73.361=73.361mm模數(shù)mt=d3tZ3=73.36130=2.445mm齒高h(yuǎn)=2.25mt=2.252.445=5.5013mmbh=73.3615.5013=13.3354）計算載荷系數(shù)根據(jù)v=1.40m/s，7級精度，查圖10-8得動載荷系數(shù)Kv=1.07，直齒輪：KH=KH=1 由表10-2查得使用系數(shù)KA=1由表10-4用插值法查得7級精度小齒輪相對支承非對稱分布時KH=1.425，由bh=13.335，KH=1.425查圖10-13得KF=1.3所以載荷系數(shù)K=KAKVKHKH=11.0711.425=1.5255）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-1

18、0a）得d3=d3t3KKt=73.36131.5251.3=77.31mm6）計算模數(shù)mm=d3z3=77.3130=2.58mm3.2.3 按齒根彎曲強度設(shè)計 m3KT1dZ12（YSYFF） （1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限FE3=500MPa，大齒輪的彎曲疲勞極限FE4=380MPa2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN3=0.86，KFN4=0.893） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得F3=KFN3FE3S=0.865001.4=307.14MPaF4=KFN4FE4S=0.893801.4=2

19、41.57MPa4） 計算載荷系數(shù)K=KAKVKFKF=11.0711.3=1.3915） 查取齒形系數(shù)由表10-5查得：YF3=2.52, YF4=2.1966） 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得：YS3=1.625, Ys4=1.7827） 計算大小齒輪的YFYSF并加以比較 YF3YS3F3=2.521.625307.14=0.01333YF4YS4F4=2.1961.782241.57=0.01620大齒輪數(shù)值大。（2） 設(shè)計計算 m321.3911.35910513020.01620 =1.90mm對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪

20、模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可由彎曲強度算得的模數(shù)1.90并取圓整值m=2.5mm，按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d3=77.31mm來計算小齒輪齒數(shù)：Z3=d3m=77.312.5=30.924，取Z3=32則大齒輪齒數(shù)Z4=323.05=97.6，取Z4=100這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。3.2.4 幾何尺寸的計算（1）計算分度圓直徑d3=Z3m=322.5=80mmd4=Z4m=1002.5=250mm（2）計算中心距a=d3

21、+d42=80+2502=165mm（3）計算齒輪寬度b=dd3=180=80mm取B4=80mm，B3=85mm齒輪參數(shù)整理于下表：小齒輪3大齒輪4中心距(mm)165傳動比3.05模數(shù)(mm)2.5齒數(shù)32100分度圓直徑(mm)80250齒頂圓直徑(mm)85255齒根圓直徑(mm)73.75243.75齒寬(mm)85804 鏈傳動的設(shè)計計算4.1 確定鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)：Z1=25 大鏈輪齒數(shù)：Z2=2.125=52.5，?。篫2=534.2 確定計算功率由表9-6查得KA=1.0，由圖9-13查得KZ=1，單排鏈。則計算功率為：Pca=KAKZP=1.014.97=4.97kw4.

22、3 選擇鏈條型號和節(jié)距 根據(jù) Pca=4.97kw及n3=119r/min，查圖9-11，可選20A-1，查表9-1，鏈條節(jié)距P=31.75mm4.4 計算鏈條數(shù)和中心距初選中心距a0=30-50P=30-5031.75=（952.5-1587.5）mm，取a0=1000mm，相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)：LP0=2a0P+Z1+Z22+(Z1-Z22)2Pa0=2100031.75+25+532+(53-252)231.751000=102.62取鏈長節(jié)數(shù)LP=104查表9-7得中心距計算系數(shù)f1=0.24687，則鏈傳動的最大中心距為:a=f1P2Lp-Z1+Z2=0.2468731.752104-(2

23、5+53)1019mm4.5 計算鏈速v，確定潤滑方式v=n3Z1P601000=1192531.75601000=1.57m/s由v=1.57m/s和鏈條20A-1，查圖9-14可知應(yīng)采用油池潤滑或油盤飛濺潤滑。4.6 計算壓軸力FP有效圓周力為Fe=1000P3V=10004.971.57=3165.61N，鏈輪水平布置時壓軸力系數(shù)KFp=1.15，則壓軸力FP=KFpFe=1.153165.61=3640N4.7 校核輸送帶的速度誤差i=10025100325325=26.5n=n0i=144026.5=54.34r/min因為v%=nD601000-VV100%=-1.39%5%因此滿

24、足要求。5 軸、鍵及聯(lián)軸器的設(shè)計和校核5.1 軸（中間軸）的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1.1 設(shè)計依據(jù)P2=5.18kw，n2=363r/min，T2=135.90Nm5.1.2 求作用在齒輪上的力已知大齒輪分度圓直徑d2=200mm，小齒輪分度圓直徑d3=80mm，n=20,而Ft2=2T2d2=2135.90200kN=1359NFr2=Ft2tanncos=1359tan20=495N，F(xiàn)2=0NFt3=2T2d3=2135.9080kN=3398NFr3=Ft3tanncos=3398tan20=1236N，F(xiàn)3=0N5.1.3 初步確定軸的最小直徑先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材

25、料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3，取A0=110，于是得： dmin=A03P2n2=11035.18364=26.7mm軸上的最小直徑與滾動軸承配合，根據(jù)滾動軸承d的標(biāo)準(zhǔn)值取30mm。5.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擬定軸上的零件的裝配方案，如下圖：（2）-段軸用于安裝軸承6208，故取直徑為40mm，-根據(jù)軸承的寬度取18mm；-段安裝套筒，直徑40mm，考慮大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為10mm，且軸承距離箱體內(nèi)壁距離為4mm，-段長度為15mm；-段安裝小齒輪，直徑42mm，長度略小于小齒輪寬度，為71mm；-段分隔兩齒輪，直徑為50mm，根據(jù)設(shè)計草圖裝備要求確定長度為10mm；-段安裝大齒

26、輪，直徑為42mm，長度略小于齒輪的寬度，為46mm；-段安裝套筒和軸承，直徑為40mm，長度為37mm。（3）軸上零件的周向定位 齒輪2與軸的周向定位采用A型平鍵連接，由輪轂長度和直徑查表6-1得：齒輪2上的鍵Lbh=40mm12mm8mm配合均為H7n6，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為K6：（4）確定軸上圓角和倒角尺寸：參考表15-2，取軸端倒角為1.645。5.1.5鍵強度的校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用應(yīng)力p=100-120MPa,取其平均值p=110MPa，鍵的工作長度l=L-b，齒輪2上的鍵：p=2T2103kld=2135.91

27、030.582842=57.8MPap故所選鍵的強度滿足要求。5.1.6按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度（1）求軸上的載荷和彎矩FNVA=Ft3BD+Ft2CDAD=3398110+135941.5169.5=2538NFNVD=Ft3+Ft2-FNVA=3398+1359-2538=2219MVB=FNVAAB=253859.5=151011NmmMVC=FNVDCD=221941.5=92089NmmFNHD=Fr3AB-Fr2ACAD=123659.5-495128169.5=60NFNHA=Fr3BD-Fr2CDAD=1236110-49541.5169.5=681NMHB=FNHAAB=6

28、8159.5=40520NmmMB=MVB2+MHB2=1510112+405202=156353NmmMHC=FNHDCD=6041.5=2490NmmMC=MVC2+MHC2=920892+24902=92123Nmm按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6MCB=MB2+(T2)2=1563532+(0.6139500)2=177347NmmMCC=MC2+(T2)2=921232+(0.6139500)2=124468Nmm（2）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度校核截面B：由d=42mm,可得WB=0.1d3=0.1423=7408.8mm3CB=MCBWB=1773477408.8=23.9MPa校

29、核截面C:CC=MCCWC=1244687408.8=16.8MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1得：-1=60MPaCCCB1516300=72000h故滿足要求。5.2 軸（高速軸）的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.2.1 設(shè)計依據(jù)P1=5.39kw，n1=1440r/min，T1=35.75Nm5.2.2 求作用在齒輪上的力分度圓直徑d1=50mm， n=20,Ft1= Ft2=2T1d1=237.5050kN=1430N Fr1=Fr2=Ft2tanncos=1430tan20=520N， 5.2.3 初步確定軸的最小直徑先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根

30、據(jù)表15-3，取A0=110，于是得： dmin=A03P1n1=11035.391440=17.1mm Y132S-4的軸直徑為38mm，選用聯(lián)軸器孔徑與之相適應(yīng)的GY5，許用轉(zhuǎn)速5000r/min，許用轉(zhuǎn)矩400Nm，計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，因此合適。5.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擬定軸上的零件的裝配方案，如下圖：（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）各段直徑的確定從右到左分述如下：該段由于聯(lián)軸器一端連接電動機，另一端連接輸入軸，所以該段直徑受到電動機外伸軸直徑尺寸的限制，選為28mm；D段考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)3-5mm，考慮到密封圈的直徑，所以該段

31、直徑選為33mm；C段安裝軸承6207，故即該段直徑定為35mm；B-C段綜合設(shè)計要求，直徑定為38mm；B段軸制成齒輪軸，考慮到軸肩要有1.6mm的圓角，綜合設(shè)計的齒輪齒根圓尺寸，直徑定為40mm；A段安裝軸承6207，故即該段直徑定為35mm。2）各段長度的確定從左到右分述如下：A段安裝軸承，長度定為31mm；B段為齒輪軸，齒輪寬為55mm，該段長度定為55mm；B-C段綜合設(shè)計要求，通過設(shè)計計算該段長度為82mm；C段安裝軸承和擋油環(huán)，軸承寬17mm，該段長度定為27mmD段綜合考慮箱體突出邊緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度，長度定為53mm；該段根據(jù)所選聯(lián)軸器確定，聯(lián)軸器型號為GY5，考

32、慮到軸承蓋螺絲方便取出，長度定為42mm。（3）齒輪1采用齒輪軸，因為齒根圓到鍵槽底部距離e小于2mm。（4）齒輪2和齒輪3之間的距離為10mm。（5）軸上零件的周向定位：半聯(lián)軸器與軸的周向定為采用B型平鍵連接，由表6-1得平鍵為Lbh=40mm10mm8mm，配合為H7n6，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（6）確定軸上圓角和倒角尺寸： 參考表15-2，取軸端倒角為1.6455.2.5鍵強度的校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用應(yīng)力p=100-120MPa,取其平均值p=110MPa，鍵的工作長度l=L-b2=35mm， p=2T1103

33、kld=235.751030.583528=18.2MPap故所選鍵的強度滿足要求。5.2.6按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度（1）作用在齒輪上的力和彎曲Ft1= Ft2=1430N，F(xiàn)r1=Fr2=520NFNVA=Ft1BCAC=1430123166=1060NFNHA=Fr1BCAC=520123166=385NFNVC=Ft1ABAC=143043166=370NFNHC=Fr1ABAC=52043166=135NMVB=FNVAAB=106043=45580NmmMHB=FNHAAB=38543=16555NmmMB=MVB2+MHB2=455802+165552=48493Nmm按脈動循

34、環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6MCB=MB2+(T2)2=484932+(0.635750)2=53025Nmm（2）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度校核截面B：由d=40mm,可得WB=0.1d3=0.1403=6400mm3CB=MCBWB=530256400=8.29MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1得：-1=60MPaCB1516300=72000h故滿足要求。5.3 軸（低速軸）的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.3.1 設(shè)計依據(jù)P3=4.97kw，n3=119r/min，T3=398.85Nm5.3.2 求作用在齒輪上的力分度圓直徑d4=250mm， n=20,Ft4= Ft3=2T3d4=2398.85

35、250kN=3191N Fr4=Fr3=Ft4tanncos=3191tan20=1161N， 5.3.3 初步確定軸的最小直徑先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3，取A0=110，于是得： dmin=A03P3n3=11034.97119=38.1mm5.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擬定軸上的零件的裝配方案，如下圖：（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度各段直徑和長度的確定從左到右分述如下：考慮到設(shè)計計算的最小直徑為38.1mm，故該段直徑取40mm，考慮到鏈輪輪轂寬度且軸承蓋螺栓方便取出，取該段長度為82mm；該段要安裝軸承蓋和密封墊圈

36、，考慮到軸肩的高度為3-5mm，結(jié)合密封墊圈的尺寸取該段軸直徑為45mm，考慮到軸承蓋螺絲方便卸下取該段長度為50mm；該段要安裝軸承，綜合軸肩高度選用軸承6210，軸承直徑50mm，故該段直徑為50mm，軸承寬度為20mm，故該段長度為20mm；考慮定位軸肩的高度為3-5mm，取該段軸的直徑為57mm，綜合設(shè)計要求，通過設(shè)計計算得該段長度為67mm；該段為軸環(huán)寬度取12mm，加定位軸肩高度直徑取60mm；該段裝配齒輪直徑取52mm，長度比齒輪輪轂短3mm，取65mm；該段裝套筒和軸承6210，直徑50mm，長度按裝配要求取38mm。（3）軸上零件的周向定位： 小鏈輪的周向定位采用B型鍵連接，

37、齒輪4的周向定位采用A型平鍵連接，由輪轂長度和直徑查表6-1得：小鏈輪上的鍵Lbh=56mm12mm8mm，配合為H7n6齒輪4上的鍵Lbh=56mm14mm9mm，配合為H7n6滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸： 參考表15-2，取軸端倒角為1.6455.3.5鍵強度的校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用應(yīng)力p=100-120MPa,取其平均值p=110MPa，鍵的工作長度l=L-b2=50mm， p=2T3103kld=2398.851030.585040=99.7MPap故所選鍵的強度滿足要求。5.3.6按

38、彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度（1）作用在齒輪上的力和彎矩FNHA=Fr4BCAC=116751.5173=347NFNVA=Ft4BCAC=319151.5173=950NFNHC=Fr4ABAC=116751.5173=820NFNVC=Ft4ABAC=3191121.5173=2241NMVB=FNVAAB=950121.5=115425NmmMHB=FNHAAB=347121.5=42161NmmMB=MVB2+MHB2=1154252+421612=122884Nmm按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6MCB=MB2+(T2)2=1228842+(0.635750)2=125193Nmm（2）按

39、彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度校核截面B：由d=52mm,可得WB=0.1d3=0.1523=14060.8mm3CB=MCBWB=12519314060.8=8.9MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1得：-1=60MPaCB1516300=72000h故滿足要求。 綜合以上，軸的設(shè)計、鍵的選擇、軸承的選擇都是合理的。6 減速器及其各部位附屬零件的設(shè)計6.1 箱體6.1.1 箱體（蓋）的分析箱體是減速器中較為復(fù)雜的一個零件，設(shè)計時應(yīng)力求各零件之間配置恰當(dāng)，并且滿足強度、剛度、壽命、工藝、經(jīng)濟性等要求，以期得到工作性能良好、便于制造、重量輕、成本低廉的機器。6.1.2 箱體（蓋）的材料由于本

40、設(shè)計的減速器為普通型，故常用HT150灰鑄鐵制造，這是因為鑄造的減速箱剛性好，易得到美觀的外形，易切削，適用于成批生產(chǎn)。6.1.3 箱體的設(shè)計計算 箱體的結(jié)構(gòu)見下表：名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚=0.025a+38mm8mm箱蓋壁厚11=0.02a+38mm8mm箱蓋凸緣厚度b1b1=1.5112mm箱座凸緣厚度bb=1.512mm箱座底凸緣厚度b2b2=2.520mm地腳螺釘直徑dfdf=0.036a+1220mmM20地腳螺釘數(shù)目na1.212mm齒輪端面與內(nèi)機壁距離2210mm機蓋，機座肋厚m1mm10.851m0.85m1=m=7mm軸承端蓋外徑D2D2=D+（55.5）d3160mm

41、軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離SSD2160mm6.2 各部位附屬零件設(shè)計6.2.1 窺視孔蓋與窺視孔在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，大小只要夠手伸進(jìn)操作即可，以便檢查齒面接觸斑點和齒側(cè)間隙，了解嚙合情況，潤滑油也由此注入機體內(nèi)。6.2.2 放油螺塞放油孔的位置設(shè)在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側(cè)，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強密封。6.2.3 油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。因此要安裝于便于觀察油面及油面穩(wěn)定之處即低速級傳動件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度線應(yīng)按傳動件浸入深度確定。6.2.4 通氣器 減速器運轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱,機體內(nèi)溫度

42、升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏,所以在機蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機體內(nèi)熱空氣自由逸處，保證機體內(nèi)外壓力均衡，提高機體有縫隙處的密封性，通氣器用帶空螺釘制成。6.2.5 啟蓋螺釘為了便于啟蓋，在機蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個啟蓋螺釘。在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機蓋；螺釘上的長度要大于凸緣厚度，釘桿端部要做成圓柱形伙半圓形，以免頂壞螺紋；螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋。對于需作軸向調(diào)整的套環(huán),裝上二個螺釘,便于調(diào)整。6.2.6 定位銷為了保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)接凸緣的長度方向兩端各安置一個圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠(yuǎn)些，以提高定位精度。如機體是對稱的,銷孔位置不應(yīng)對稱布置。6.2.7 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤為了拆卸及搬運，應(yīng)在機蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機座上鑄出吊鉤。6.2.8 調(diào)整墊片用于調(diào)整軸承間隙,有的起到調(diào)整傳動零件軸向位置的作用。6.2.9 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)入機體內(nèi)。6.3 潤滑方式的確定傳動零件的潤滑采用浸油潤滑。滾動軸承的潤滑采用脂潤滑。因為傳動裝置屬于輕型的，且轉(zhuǎn)速較低