齒輪減速器設(shè)計(jì)方法與流程

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論教學(xué)后進(jìn)行的一個(gè)重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是學(xué)生在校期間第一次較全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，與畢業(yè)設(shè)計(jì)一樣是工科學(xué)生向?qū)嶋H工作過渡的必要訓(xùn)練手段，對(duì)學(xué)生將來工作態(tài)度和工作能力的培養(yǎng)有著重要的作用。 一、課程設(shè)計(jì)的目的 1、不論哪個(gè)專業(yè)，從事何種專業(yè)技術(shù)工作，一項(xiàng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想是基本一致的。對(duì)于機(jī)械類和近似機(jī)械類專業(yè)，其程序基本相同。本課程設(shè)計(jì)的首要目的就是要使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)，一絲不茍和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。2、復(fù)習(xí)、鞏固已學(xué)過的有關(guān)理論基礎(chǔ)知識(shí)。通過在設(shè)計(jì)實(shí)踐中的具體運(yùn)用以深化理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)

2、計(jì)的能力，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本計(jì)算方法和一般設(shè)計(jì)方法。 3、熟練運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)資料,了解有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，培養(yǎng)查閱資料的能力，為今后設(shè)計(jì)儲(chǔ)備一些資料知識(shí)。 二、課題的選擇 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目一般是機(jī)械傳動(dòng)裝置。1、機(jī)械傳動(dòng)裝置的定義：執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要由原動(dòng)機(jī)輸入動(dòng)力才能工作，一般來說，原動(dòng)機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接相連的情況較為少見，通常是在二者之間設(shè)置一中間裝置，這一中間裝置稱為傳動(dòng)裝置。2、傳動(dòng)裝置的功用：根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作要求，實(shí)現(xiàn)增速、減速、變速、改變運(yùn)動(dòng)形式或方位等。3、設(shè)計(jì)意義：工程實(shí)踐表明，傳動(dòng)裝置是機(jī)械中的重要組成部分，在整機(jī)成本和重量中占有很大比重，并在很大程度上決定整機(jī)的技術(shù)性能和運(yùn)轉(zhuǎn)

3、費(fèi)用，因此正確設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置對(duì)保證整機(jī)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)有相當(dāng)重要的意義。4、本次設(shè)計(jì)的題目：一級(jí)圓柱齒輪減速器。其原因是：1）齒輪減速器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的傳動(dòng)裝置；2）通過這類課題的設(shè)計(jì)實(shí)踐能較好的達(dá)到教學(xué)的目的；3）在教學(xué)要求的深淺度和設(shè)計(jì)工作方面應(yīng)變性較強(qiáng)。三、設(shè)計(jì)工作量設(shè)計(jì)任務(wù)：1圖（裝配圖）1張，3圖（零件圖：齒輪和低速軸）2張，設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。設(shè)計(jì)工作包括：傳動(dòng)方案的擬定、查閱資料、復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制裝配圖和零件圖、整理設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)同樣非常重要。例如帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置，在整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中，除要設(shè)計(jì)的減速器之外，還會(huì)接觸到其它外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如帶傳動(dòng)、鏈

4、傳動(dòng)、開式齒輪傳動(dòng)等等。要求學(xué)生做傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)就是使學(xué)生對(duì)機(jī)械的總體概念有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)?？傮w傳動(dòng)方案不同，減速器設(shè)計(jì)結(jié)果有很大差異。通過不同方案的對(duì)比，可以使學(xué)生增強(qiáng)一些優(yōu)化設(shè)計(jì)的知識(shí)，而外部聯(lián)接件的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范往往也是設(shè)計(jì)減速器的重要依據(jù)。從而培養(yǎng)學(xué)生初步的機(jī)械總體設(shè)計(jì)的能力。繪制零件工作圖的目的是：1、掌握典型零件設(shè)計(jì)，尤其是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)；2、熟悉零件設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，并掌握查閱方法；3、掌握繪制零件工作圖的基本知識(shí)，進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生的繪圖能力。四、設(shè)計(jì)程序及階段指導(dǎo)1、傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)及計(jì)算(1)進(jìn)行傳動(dòng)裝置的布置，確定傳動(dòng)比例和外傳動(dòng)的有關(guān)幾何尺寸；(2)計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸的

5、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率和效率；(3)選擇電動(dòng)機(jī)。該階段是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響整個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，學(xué)生要復(fù)習(xí)常用機(jī)械傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)，正確組合及怎樣進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。要強(qiáng)調(diào),該階段設(shè)計(jì)要與齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算交叉進(jìn)行。因傳動(dòng)比的分配是影響齒輪傳動(dòng)和整個(gè)減速器的結(jié)構(gòu)尺寸大小的關(guān)鍵，應(yīng)反復(fù)對(duì)比，最后確定最佳方案。 此階段要使學(xué)生熟悉有關(guān)資料、標(biāo)準(zhǔn)及查閱方法。教學(xué)生什么數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范應(yīng)查什么資料。經(jīng)審核后再進(jìn)行下一步。2、零件設(shè)計(jì)及裝配草圖該階段在整個(gè)設(shè)計(jì)中內(nèi)容最多，工作量最大。具體內(nèi)容有：齒輪設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇及校核、潤滑與密封方法的確定、潤滑劑及密封元件的選擇、以及箱體的一些相關(guān)尺

6、寸的確定等。 此階段應(yīng)注意：(1)使學(xué)生明確設(shè)計(jì)計(jì)算原則；(2)有關(guān)系數(shù)的選擇要合理；(3)要根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)，軸的設(shè)計(jì)要與裝配草圖同時(shí)進(jìn)行，邊計(jì)算、邊設(shè)計(jì)、邊修改，力求完善。 軸的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)要合理、正確，并遵守標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。要做到每個(gè)尺寸的確定都必須有依據(jù)。軸承的校核計(jì)算關(guān)鍵是要符合軸承所承受作用力的大小和方向。根據(jù)不同的條件采用不同的方法進(jìn)行校核。潤滑及密封方式的選擇要進(jìn)行必要的計(jì)算，所有的數(shù)據(jù)都要有依據(jù)。要求學(xué)生必須熟悉資料，掌握查閱和計(jì)算方法。 3、繪制裝配圖 該階段主要是箱體和減速器整體的設(shè)計(jì)，箱體是減速器的主要基礎(chǔ)零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其部分結(jié)構(gòu)和尺寸已在草圖中完成。此時(shí)的設(shè)

7、計(jì)是確定剩余部分的具體結(jié)構(gòu)和尺寸。 另外，應(yīng)使學(xué)生明白設(shè)計(jì)與測繪不同。設(shè)計(jì)是先畫出裝配圖再拆出零件圖（防止零件尺寸有誤而導(dǎo)致無法安裝），測繪則是根據(jù)零件畫裝配圖。思路明確了最后畫出正規(guī)的裝配圖。 4、設(shè)計(jì)收尾工作 此階段主要分兩個(gè)內(nèi)容：整理設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；寫設(shè)計(jì)小結(jié)。 整理說明書主要目的是將計(jì)算的數(shù)據(jù)注明依據(jù)；凡采用標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的必須注明標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、名稱。 小結(jié)工作是希望學(xué)生通過總結(jié)整個(gè)設(shè)計(jì)過程使設(shè)計(jì)能力得到進(jìn)一步的提高。通過總結(jié)可以幫助學(xué)生樹立整體的、有條理的、正確的設(shè)計(jì)思想，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中更多的優(yōu)點(diǎn)和不足。同時(shí)，使每一位學(xué)生認(rèn)識(shí)到從事技術(shù)工作應(yīng)持有的工作態(tài)度和應(yīng)具備的知識(shí)素質(zhì)，有利于促進(jìn)學(xué)生今后的

8、自覺學(xué)習(xí)，為適應(yīng)將來的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。五、對(duì)學(xué)生的基本要求1、學(xué)習(xí)態(tài)度(1)要有勤于思考、刻苦鉆研的學(xué)習(xí)精神和嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、有錯(cuò)必改、精益求精的工作態(tài)度，對(duì)有抄襲他人設(shè)計(jì)圖紙（論文）或找他人代畫設(shè)計(jì)圖紙、代做論文等行為的弄虛作假者一律按不及格記成績，并根據(jù)學(xué)校有關(guān)規(guī)定給予處理。(2)要敢于創(chuàng)新，勇于實(shí)踐，注意培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和工程意識(shí)。(3)掌握課程的基本理論和基本知識(shí)，概念清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，繪圖符合標(biāo)準(zhǔn)，說明書（論文）撰寫規(guī)范，答辯中回答問題正確。2、學(xué)習(xí)紀(jì)律要嚴(yán)格遵守學(xué)習(xí)紀(jì)律，遵守作息時(shí)間，不得遲到、早退和曠課，每天出勤不少于8小時(shí)。如因事、因病不能上課，則需請(qǐng)假，凡

9、未請(qǐng)假或未獲準(zhǔn)假擅自不上課者，均按曠課論處。3、公共道德要愛護(hù)公物，搞好環(huán)境衛(wèi)生，保證設(shè)計(jì)室整潔、衛(wèi)生、文明、安靜。嚴(yán)禁在設(shè)計(jì)室內(nèi)打鬧、嬉戲、吸煙和下棋。六、課程設(shè)計(jì)答辯答辯是課程設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過答辯可使學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)一步理解未曾考慮到的問題，從而取得更大的收獲，圓滿地達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的與要求。1、答辯資格按計(jì)劃完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)指導(dǎo)教師審查合格方可獲得參加答辯資格。2、答辯小組組成課程設(shè)計(jì)答辯小組由23名講師及講師以上職稱的教師組成，由教研室（或系）負(fù)責(zé)組織。3、答辯課程設(shè)計(jì)審查通過后，由答辯小組主持答辯。答辯前，答辯小組應(yīng)詳細(xì)審閱學(xué)生的課程設(shè)計(jì)資料，為答

10、辯作好準(zhǔn)備，答辯中，學(xué)生須介紹自己設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和主要過程（約5分鐘），并回答答辯小組成員提問的34個(gè)問題。每個(gè)學(xué)生答辯時(shí)間約15分鐘。答辯過程中，應(yīng)做好記錄，供評(píng)定成績時(shí)參考。4、課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定答辯結(jié)束后，答辯小組應(yīng)舉行會(huì)議，按照學(xué)校的規(guī)定，確定學(xué)生的答辯成績。課程設(shè)計(jì)的成績由三部分構(gòu)成：圖紙50%，答辯30%，說明書20%。課程設(shè)計(jì)的成績分為：優(yōu)秀、良好、中等、及格，不及格五個(gè)等級(jí)。優(yōu)秀者一般不超過答辯人數(shù)的20。對(duì)答辯成績不及格者，可在一個(gè)月后重新答辯。七、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1、已知條件見設(shè)計(jì)任務(wù)書。2、設(shè)計(jì)工作量(1)減速器裝配圖1張(2)零件圖2張（大齒輪、低速軸）(3)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

11、1份3、參考傳動(dòng)方案如下 單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)+鏈傳動(dòng) 單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)+帶傳動(dòng) 雙級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng) 雙級(jí)圓錐-圓柱齒輪傳動(dòng)單級(jí)蝸桿蝸輪傳動(dòng)八、課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書撰寫規(guī)范設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容及參考格式如下:首 頁: 封面(由學(xué)校統(tǒng)一印刷)次頁：目錄（注明內(nèi)容及頁次）第一頁：設(shè)計(jì)任務(wù)書第二頁：以下設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容書寫格式參照機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（一）傳動(dòng)方案擬訂及運(yùn)動(dòng)簡圖（二）選擇電動(dòng)機(jī)（三）計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比（四）運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩）（五）傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)（帶輪、齒輪）（六）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（按扭矩初算軸徑、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、按彎扭合成強(qiáng)度 計(jì)算）（七）聯(lián)軸器選擇及校核（八）鍵的選擇

12、及校核（九）滾動(dòng)軸承選擇及校核（十）減速器的潤滑方式和密封方式的選擇末 頁：參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)小結(jié)九、下面即是以V帶-單級(jí)圓柱齒輪減速器為例的一份說明書單級(jí)圓柱齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)(1)工作條件：使用年限10年，工作為一班工作制，載荷較平穩(wěn)，灰塵較大。(2)原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1500N；帶速V=2m/s；滾筒直徑D=500mm；滾筒長度L=200mm。 目錄一、傳動(dòng)方案擬定1二、電動(dòng)機(jī)的選擇2三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比3四、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算6六、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算12八、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算19九、鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算21十、聯(lián)軸器的選擇22十一

13、、減速器的潤滑方式和密封方式的選擇23參考文獻(xiàn)24設(shè)計(jì)小結(jié)計(jì)算及說明結(jié)果一、傳動(dòng)方案擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出兩種方案。方案一采用二級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，適應(yīng)在繁重及惡劣的條件下長期工作，且使用維護(hù)方便，但要求大起動(dòng)力矩時(shí)，起動(dòng)沖擊大。方案二選用V帶傳動(dòng)和一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，此方案的結(jié)構(gòu)尺寸.較大，V帶傳動(dòng)也不適用于繁重工作要求和惡劣的工作環(huán)境，但V帶傳動(dòng)布置于高速級(jí)，能發(fā)揮其的傳動(dòng)平穩(wěn)、緩沖吸振和過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護(hù)方便。根據(jù)以上分析比較，本設(shè)計(jì)選用方案二。二、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)1、選擇的電動(dòng)機(jī)類型： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)2、選擇電動(dòng)機(jī)的功率（容量）：（1）傳動(dòng)

14、裝置的總效率：總=帶×3軸承×齒輪×聯(lián)軸器×滾筒 =0.96×0.983×0.97×0.99×0.96=0.833(2) 所需電動(dòng)機(jī)的功率： Pw= FV/1000=1000×2/1000=2KWPd= Pw/總=2/0.833=2.4KW（3）確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped查表161，選電動(dòng)機(jī)的額定功率為Ped3KW3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：nW =60×1000V/D=60×1000×2.0/×500=76.39r/min 按指導(dǎo)書P10表21推薦的傳

15、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i齒=35。取V帶傳動(dòng)比 i帶=24，則總傳動(dòng)比取值范圍為i=620。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=i×nW=（620）×76.39=4581528r/min。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，由表171查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，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，選n=1000r/min 合適。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Y132S-6。其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉(zhuǎn)速960

16、r/min。三、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比：ia=nm/nw =960/76.39=12.57 2、分配各級(jí)傳動(dòng)比（1）據(jù)指導(dǎo)書取齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比i齒=3.5（齒輪傳動(dòng)i=35合適）（2）i總=i齒輪×i帶I帶=i總/i齒=12.57/3.5=3.6（帶傳動(dòng)比i=24合適）四、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（給各軸編號(hào)：0軸為電動(dòng)機(jī)軸，1軸為減還器高速軸，2軸為減速器低速軸，3軸為滾筒軸。）1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）n0=nm=960r/minn1=n0/i帶=960/3=320(r/min)n2=n1/i齒輪=320/4.19=76.37(r/min)n3=n2/1=76.37

17、/1=76.37(r/min)2、 計(jì)算各軸的輸入功率（KW）P0=Pd=2.4KWP1=P0×帶=2.4×0.96=2.304KWP2=P1×軸承×齒輪=2.304×0.98×0.97=2.19KWP3=P2×軸承×聯(lián)軸器=2.19×0.98×0.99=2.12KW3、計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（N·m）T0=9550P0/n0=9550×2.4/960=23.875N·mT1=9550P1/n1=9550×2.304/320=68.76N·mT2=9

18、550P2/n2=9550×2.19/76.37=273.86N·mT3=9550P3/n3=9550×2.12/76.37=265.1N·m五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇普通V帶類型由課本P104表8-4得：kA=1.1Pc=KAPd=1.1×2.4=2.64KW由課本P104圖8-11得：選用A型V帶（2）確定帶輪基準(zhǔn)直徑由課本圖8-11得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為75100mm 取dd1=100mm>dmin=75 mm dd2= dd1·n0/n1=100×960/320=300mm由課本P

19、105表8-6，取dd2=315mm傳動(dòng)比i=dd2/dd1=315/100=3.15(i-i帶)/i=（3.15-3）/3.150.05=5%，符合小于等于±5%的要求。（3）驗(yàn)算帶速帶速v：v=dd1n0/60×1000=×100×960/60×1000 =5.03m/s(4)確定V帶基準(zhǔn)長度和中心矩初定中心距：根據(jù)課本P105式（8-12）0.7(dd1+dd2) a02(dd1+dd2) 得0.7(100+315) a02×(100+315)即 290.5mma0830mm a0=600 由課本P105式（8-13）得：Ld0

20、=2a0+(dd1+dd2)/2 +(dd2-dd1)2/4a0 =2×600+1.57(100+315)+(315-100)2/4×500 =1874.66mm根據(jù)課本P100表8-2取Ld=1800mm根據(jù)課本P105式（8-14）得：aa0+(Ld-Ld0)/2=600+(1800-1874.66)/2=562.67mm(5)驗(yàn)算小帶輪包角1=1800-57.30×(dd2-dd1)/a =1800-57.30×(315-100)/563=1800-21.90 =158.10（6）計(jì)算V帶根數(shù)單根V帶基本額定功率：根據(jù)課本P102表8-3P1=0.

21、97KW額定功率增量：根據(jù)課本P106表87P1=0.11KW包角修正系數(shù)：根據(jù)課本P106表8-8K=0.93帶長修正系數(shù)：根據(jù)課本P100表8-2KL=0.99 V帶根數(shù)：根據(jù)課本P106式（8-16）得Z=Pc/(P1+P1) KKL =2.64/(0.97+0.11) ×0.93×0.99 =2.65取Z3（7）計(jì)算初拉力 F0500Pc(2.5/K-1)/Zv+qv2 =500×2.64×(2.5/0.93-1)/3×5.03+0.1×5.032 =150.2(N)（8）計(jì)算作用在軸上的壓力FQ=2ZF0sin(1/2)=2

22、×3×150.2sin153.4/2=1600.4N(9)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料、精度等級(jí)及齒數(shù) 考慮減速器傳遞功率不大，齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度220HBS；根據(jù)課本P139表10-7選8級(jí)精度。齒面粗糙度Ra1.63.2。取Z129，Z2uZ14.19×29=121.5，取Z2=121。i=Z2/Z1=121/29=4.17(4.17-4.19)/4.19=0.48%<5% 合適(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式（1024）d1 T1=9550P

23、1/n1=68.76N·m按公式（1029）得(3)確定齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)及幾何尺寸模數(shù)：m=d1/z1=52.55/29=1.812 查表102，取m=2分度圓直徑：d1=mz1=2×29=58mm d2=mz2=2×121=242mm傳動(dòng)中心距：a=m(z1+ z2)/2=1.5(29+121)/2113mm齒寬：b=d d1=1×43.5mm=43.5mm44mm 取b2=44mm b1=b2+(5-10)=50mm驗(yàn)算齒輪圓周速度： v=d1n1/60×1000=×43.5×320/60×1000 =0.73

24、m/s由表107選齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)8級(jí)合宜。(4)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)公式（10-26） F=(2000KT1/bm2 z1)YFSFPFlim1=295MpaFlim2=220Mpa由公式（1030）得查表1032得YFS1=4.08 YFS2=3.98F1=(2000KT1/bm2 z1)YFS1 =(2000×1.5×68.76/44×1.52×29)×4.08 =293.15MPaFP1F2=F1YFS2/YFS1=293.15×3.98/4.08=285.96MPaFP1六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）I軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按扭矩初估

25、軸徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS根據(jù)課本P213（13-1）式，并查表13-3，取A=115dA=22.2mm考慮有一個(gè)鍵槽，將直徑增大3%，則d=22.2×(1+3%)mm=22.87查表133選dI=24mm2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于小齒輪的尺寸與軸相差不大，因此設(shè)計(jì)成齒輪軸。軸承采用6206。3、I軸的草圖： （二）II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力選用45#正火，硬度170217HBS，-155MPa2、按扭矩初估軸的最小直徑根據(jù)課本P213（13-1）式，并查表13-3，取A=115dA=35.2mm考慮有兩個(gè)鍵槽，將直徑增大7%，則d=35.2×

26、(1+7%)mm=37.7mm查表133選dII=38mm經(jīng)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算，選聯(lián)軸器，所以取II軸的最小直徑為dIImin=40mm。3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）軸上零件的位置及其定位、固定和裝配齒輪位置：單級(jí)齒輪減速器中將齒輪安排在箱體內(nèi)部的中央。齒輪軸向定位：右面用軸環(huán)，左面用套筒。齒輪周向定位：用A型普通平鍵聯(lián)接。軸承位置：兩軸承相對(duì)齒輪對(duì)稱布置。軸承的軸向定位：左軸承外圈用軸承端蓋，內(nèi)圈用軸肩。右軸承外圈用軸承端蓋，內(nèi)圈用套筒。軸承的周向定位：過盈配合。左半聯(lián)軸器的軸向定位：左端用軸肩。左半聯(lián)軸器的周向定位：用C型普通平鍵聯(lián)接。 （2）確定軸各段直徑和長度將II軸設(shè)計(jì)成階梯形，其尺寸見課

27、件圖。由上述設(shè)計(jì)過程可得，軸支承跨距L=119mm（3）II軸的草圖： 4、按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算（1）已知條件：大齒輪分度圓直徑： d2=181.5mm傳遞轉(zhuǎn)矩： T2=273.86N·m（2）求圓周力Ft根據(jù)課本P144式（10-17）得Ft=2000T2/d2=2000×273.86/181.5=3017.74N求徑向力Fr根據(jù)課本P144式（10-18）得Fr=Ft·tan=3017.74×tan20°=1012.59N因?yàn)閮奢S承對(duì)稱，所以：LA=LB=59.5mm(3)繪制軸受力簡圖并求未知約束反力（如圖a） FrFtD A FAX

28、C B FBX T2 FAY FBY軸承支反力：FAY=FBY=Fr/2=506.3NFAX=FBX=Ft/2=1508.85N（4）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）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MVC=FByL/2=506.3×59.5/1000=30.12N·m (5)繪制水平面彎矩圖（如圖c） MHC=FBXL/2=1508.85×59.5/1000=89.78N·m（6）作合成彎矩圖（如圖d） MC=（7）作扭矩圖（如圖e） T=T2=273.86N·m（8）繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭矩按脈動(dòng)循環(huán)變化，取=0

29、.6，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec =Mc2+(T)21/2=94.72+(0.6×273.86)21/2=189.65N·m（9）按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算mm該軸強(qiáng)度足夠。MV30.12DACBMHDACB89.78TDACBMecD ACB七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 I軸：6206 II軸：6211八、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算軸II與齒輪2聯(lián)接用普通平鍵聯(lián)接軸徑d=55mm L2=42mm T=273.86N·m查手冊(cè)P108選用A型平鍵b=16mm h=10mm L=44-8=36mm據(jù)課本P243式（10-5）得p=4T/dhL=4×273.86/55×10×36=55.32Mpa<p九、聯(lián)軸器的選擇II軸與III軸用聯(lián)軸器相連接。根據(jù)工作條件，選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。TII出268.38Nm KA=1.5由課本公式（161）得TCKATII出1.5×268.38=402.57 Nm查手冊(cè)表134，選用的聯(lián)軸器為十、減速器的潤滑方式和密