二級(jí)閉式圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)減速器（方案5）

1、目 錄1 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖的擬定22 電動(dòng)機(jī)的選擇23 傳動(dòng)比的分配34 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算45 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算46 圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算67 圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算98 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算139 鍵連接的選擇和計(jì)算3010 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)和計(jì)算3111 聯(lián)軸器的選擇3312 箱體的設(shè)計(jì)3313 潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)35設(shè)計(jì)總結(jié)36參考文獻(xiàn)361 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖的擬定1.1 技術(shù)參數(shù)：輸送鏈的牽引力： 9 kN ，輸送鏈的速度 ：0.35 m/s，鏈輪的節(jié)圓直徑：370 mm。1.2 工作條件： 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期10年（每年300個(gè)工作日，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差

2、7;5%。鏈板式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為95%。1.3 擬定傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)，減速器，工作機(jī)等組成。減速器為二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器。外傳動(dòng)為鏈傳動(dòng)。方案簡(jiǎn)圖如圖。 方案圖2 電動(dòng)機(jī)的選擇2.1 電動(dòng)機(jī)的類型：三相交流異步電動(dòng)機(jī)（Y系列）2.2 功率的確定2.2.1 工作機(jī)所需功率 (kw):=/(1000)=7000×0.4/(1000×0.95)= 3.316kw2.2.2 電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率：=××××× =0.99××0.97×0.98×0.96×0.96=0.8

3、41（為聯(lián)軸器的效率，為軸承的效率，為圓錐齒輪傳動(dòng)的效率，為圓柱齒輪的傳動(dòng)效率，為鏈傳動(dòng)的效率，為卷筒的傳動(dòng)效率）2.2.3 所需電動(dòng)機(jī)的功率 (kw): =/=3.316Kw/0.841=3.943kw2.2.4電動(dòng)機(jī)額定功率: 2.4 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)因同步轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)磁極多的，尺寸小，質(zhì)量大，價(jià)格高，但可使傳動(dòng)比和機(jī)構(gòu)尺寸減小，其中=4kN，符合要求，但傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)容易制造且體積小。由此選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y112M4電動(dòng)機(jī)額定功率=4kN,滿載轉(zhuǎn)速=1440r/min工作機(jī)轉(zhuǎn)速=60*V/(*d)=18.0754r/min 電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)

4、矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y112M1-4414402.22.3 選取B3安裝方式3 傳動(dòng)比的分配總傳動(dòng)比：=/=1440/18.0754=79.667 設(shè)高速輪的傳動(dòng)比為,低速輪的傳動(dòng)比為,鏈傳動(dòng)比為，減速器的傳動(dòng)比為,鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比推薦<6，選=5.3 ，=/=15.0315 ,=3.758,選=3.5，則=/=4.29 。 =3.5×4.3×5.3=79.765=（-）/=（79.765-79.667）/79.667=0.123% 符合要求。4 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算4.1 各軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)高速軸的轉(zhuǎn)速：=1440 r/min中間軸的轉(zhuǎn)速：=/=1400/3.5=4

5、11.43 r/min低速軸的轉(zhuǎn)速：=/=411.43/4.3=95.681 r/min滾筒軸的轉(zhuǎn)速：=/=95.681/5.3=18.05 r/min4.2 各軸的輸入功率P（kw）高速軸的輸入功率：中間軸的輸入功率：低速軸的輸入功率：滾筒軸的輸入功率：4.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T(N·m)高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 26.26N·m中間軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 88.20N·m低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 360.32N·m滾筒軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 1814.76N·m5 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 選擇鏈輪齒數(shù)取小齒輪齒數(shù)=11，大鏈輪的齒數(shù)=×=5.3×1

6、158.3 取59 。5.2 確定計(jì)算功率 查表9-6得=1.0，查圖9-13得=2.5，單排鏈，功率為 =1.0×2.5×3.61=9.025kW5.3 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù)9.025kW和主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速=95.681（r/min），由圖9-11得鏈條型號(hào)為24A，由表9-1查得節(jié)距p=38.1mm。5.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距=(3050)p=(3050)×38.1=11431905mm。取=1200mm，按下式計(jì)算鏈節(jié)數(shù): =2×1200/38.1+(11+59)/2+(59-11)/ 2×38.1/120099.74 故取鏈

7、長(zhǎng)節(jié)數(shù)=100節(jié) 由（-）/(-）=（100-11）/（59-11）=2.04，查表9-7得=0.24421，所以得鏈傳動(dòng)的最大中心距為：=p2-(+)=0.22648×31.75×2×128-(11+59)1209.57mm5.5 計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式v=p/60×1000=11×95.681×38.1/60×10000.668m/s由圖9-14查得潤(rùn)滑方式為：滴油潤(rùn)滑。5.6 計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力 有效圓周力：=1000P/v =1000×3.61/0.668=5404.2N鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系

8、數(shù)=1.15 則=1.15×5404.26214.8N計(jì)算鏈輪主要幾何尺寸5.7 鏈輪材料的選擇及處理 根據(jù)系統(tǒng)的工作情況來看，鏈輪的工作狀況是，采取兩班制，工作時(shí)由輕微振動(dòng)。每年三百個(gè)工作日，齒數(shù)不多，根據(jù)表9-5得 材料為40號(hào)鋼，淬火 、回火，處理后的硬度為4050HRC 。6 圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)6.1.1 選用閉式直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，按齒形制齒形角，頂隙系數(shù)，齒頂高系數(shù)，螺旋角，軸夾角，不變位，齒高用頂隙收縮齒。6.1.2 根據(jù)課本表10-1，材料選擇，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

9、度為240HBS。6.1.3 根據(jù)課本表10-8，選擇7級(jí)精度。6.1.4 傳動(dòng)比u=/=3.5節(jié)錐角， 不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)： =16.439 選=18，=u=18×3.5=636.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 公式： 2.926.2.1 試選載荷系數(shù)=26.2.2 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩=95.5×10/=2.63×10N·mm6.2.3 選取齒寬系數(shù)=0.36.2.4 由課本表10-6查得材料彈性影響系數(shù)。6.2.5 由圖10-21d按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞極限。6.2.6 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6.2.7 由圖10-19

10、查得接觸疲勞壽命系數(shù) 6.2.8 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 6.2.9 試算小齒輪的分度圓直徑代入中的較小值得 2.92=63.325 mm 6.2.10 計(jì)算圓周速度v mm =（3.14159×53.825×1440）/（60×1000）=4.058m/s6.2.11 計(jì)算載荷系數(shù) 齒輪的使用系數(shù)載荷狀態(tài)均勻平穩(wěn)，查表10-2得=1.0。由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)=1.1。由表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)=1.1。依據(jù)大齒輪兩端支承，小齒輪懸臂布置，查表10-9得軸承系數(shù)=1.25由公式=1.5=1.5×1.25=1.875接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)=1×

11、1.1×1.1×1.875=2.276.2.12 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 =63.325×=66.06 mm m=/=66.06/18=3.67 mm 取標(biāo)準(zhǔn)值m = 4 mm 。6.2.13 計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù)=m=4×18=72 mm=m=4×63=252 mm = =90-=74 mm6.2.14 確定并圓整齒寬 b=R=0.3×131.04=39.3 mm圓整取 6.3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度6.3.1 確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) K=2.066.3.2 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =/cos=18/cos=18.7 =/cos=63

12、/cos74=229.36.3.3 查表10-5得 =2.91,=1.53,=2.29,=1.716.3.4 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) =0.82，=0.87 取安全系數(shù)=1.4 由圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =500Mpa =380Mpa 按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力6.3.5 校核彎曲強(qiáng)度 根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式 =57.96 MPa =50.98 Mpa 滿足彎曲強(qiáng)度要求，所選參數(shù)合適。7 圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算7.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)7.1.1 選用閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。7.1.2 根據(jù)課本表10-1，選擇小齒輪材料40

13、Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度280HBS；大齒輪材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度240HBS 。7.1.3 根據(jù)課本表10-8，運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。7.1.4 試選小齒輪齒數(shù)=21,則=u=4.3×21897.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：7.2.1 試選載荷系數(shù)=1.37.2.2 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 =95.5×10 /=8.82×10N·mm7.2.3 由表10-7選取齒寬系數(shù)=17.2.4 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=189.87.2.5 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa，大齒輪的接觸

14、疲勞強(qiáng)度極限=550Mpa。7.2.6 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×274.3×1×（2×8×300×10）=7.90×10=/u=7.90×10/4.3=1.8372×107.2.8 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，。7.2.9 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取安全系數(shù) S=1.4=1.02×600/1.4=437.14 MPa=0.96×550/1.4=377.14MPa7.2.10 試算試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得= mm=70.716mm7.2.11 計(jì)算圓周速度 =m/s=

15、1.523m/s7.2.12 計(jì)算齒寬b =1×70.716mm=70.716mm7.2.13 計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)=70.716/21=3.367mm齒高=2.25×3.367=7.576mm=70.716/7.576=9.337.2.14 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=1.523m/s，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)=1.04； 直齒輪，= =1 由表10-2查得使用系數(shù)=1由表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，=1.316。由=9.33，=1.316查圖10-13得=1.28;故載荷系數(shù)=1×1.04×1×1.28=1.33

16、17.2.15 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 =71.27mm7.2.16 計(jì)算模數(shù)m：=71.27/21=3.39mm7.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 7.3.1 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度7.3.2 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.87, =0.897.3.3 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則=0.87×500/1.4=310.71 Mpa=0.89×380/1.4=241.57 Mpa7.3.4 計(jì)算載荷系數(shù)K =1×1.04×1×1.28=1.3317.3.5 查

17、取齒形系數(shù) 由表10-5查得=2.76，=2.198 7.3.6 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得=1.56，=1.7687.3.7 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 =2.76×1.56/310.71=0.01385=2.198×1.758/241.57=0.01599大齒輪的數(shù)值大。7.3.8 設(shè)計(jì)計(jì)算 =mm=2.04mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.04并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5，按

18、接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=69.444，算出小齒輪齒數(shù):= 70.716/2.528 大齒輪齒數(shù):=4.3×28=120.4，即取=120這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。7.4 幾何尺寸計(jì)算7.4.1 計(jì)算分度圓直徑 =m=28×2.5mm =70mm =m=120×2.5mm =300mm7.4.2 計(jì)算中心距 a=(+)/2=(70+300)/2=185mm7.4.3 計(jì)算齒輪寬度 b=1×70mm=70mm取=70mm,=75mm 。8 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8.1 輸入軸設(shè)計(jì)8.1.1

19、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 =3.96kW =1440r/min =26.26 N·m8.1.2 求作用在齒輪上的力已知高速級(jí)小圓錐齒輪的分度圓半徑為mm 300.8 N85.9N8.1.3 初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)課本表15-3，取，得 因軸上有兩個(gè)鍵槽，故直徑增大10%15%，取=18 mm 左右。輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查課本表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則，因輸入軸與電動(dòng)機(jī)相連，轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小，選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。電動(dòng)機(jī)

20、型號(hào)為Y112M4,由指導(dǎo)書表17-9查得，電動(dòng)機(jī)的軸伸直徑D= 28 mm 。查指導(dǎo)書表17-4，選LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為63，半聯(lián)軸器的孔徑=28mm，故取=28mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為60mm。8.1.4 擬定軸上零件的裝配方案8.1.5 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑=32 mm 。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D= 38 mm ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=60mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取。8.1.6 初步選擇滾動(dòng)軸承。

21、因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)=32 mm ，由指導(dǎo)書表15-1，初步選取02系列， 30207 GB/T 276，其尺寸為，故，而為了利于固定。由指導(dǎo)書表15-1查得。8.1.7 取安裝齒輪處的軸段6-7的直徑；齒輪的左端與套筒之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為45mm，應(yīng)使套筒端面可靠地壓緊軸承，由套筒長(zhǎng)度，擋油環(huán)長(zhǎng)度以及略小于輪轂寬度的部分組成，故。為使套筒端面可靠地壓緊軸承，5-6段應(yīng)略短于軸承寬度，故取。8.1.8 軸承端蓋的總寬度為30mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故取8.1.

22、9 至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。8.1.10 軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接軸與半聯(lián)軸器之間的平鍵，按=28mm, 查得平鍵截面,長(zhǎng)50mm軸與錐齒輪之間的平鍵按，由課本表6-1查得平鍵截面，長(zhǎng)為40mm，鍵槽均用鍵槽銑刀加工。為保證齒輪、半聯(lián)軸器與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸配合為，齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。8.1.11 確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角為，其他均為R=1.68.2 中間軸設(shè)計(jì)8.2.1 求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 =3.80kW =411

23、.43r/min =88.20N·m8.2.2 求作用在齒輪上的力已知小圓柱直齒輪的分度圓半徑=70 mm=2520=917.2N已知大圓錐齒輪的平均分度圓半徑mm 242.09N69.17 N8.2.3 初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)課本表15-3，取，得中間軸的最小值顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑。因軸上有兩個(gè)鍵槽，故直徑增大10%15%，故8.2.4 擬定軸上零件的裝配方案如圖8.2.5 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)=，由指導(dǎo)書表15-1中初步選取03系列，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾

24、子軸承30306，其尺寸為，所以=30mm。這對(duì)軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由表15-7查得30306型軸承的定位軸肩高度，因此取套筒外直徑37mm，內(nèi)直徑35mm。8.2.6 取安裝圓錐齒輪的軸段，錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪轂長(zhǎng)，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度2.45，故取，則軸環(huán)處的直徑為。8.2.7 已知圓柱直齒輪齒寬=75mm，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取=72mm。8.2.8 箱體以小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱軸，由圓錐齒輪的嚙合幾何關(guān)系，推算出，箱體對(duì)稱線次于截面3右邊16mm處

25、，設(shè)此距離為則：取軸肩 有如下長(zhǎng)度關(guān)系：+16mm=+-7mm由于要安裝軸承與甩油環(huán)與套筒、還有插入輪轂中的4mm,取由于要安裝軸承與甩油環(huán)與套筒、還有插入輪轂中的3mm 綜合 以上關(guān)系式，求出,8.2.9 軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由課本表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為32mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由課本表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為63mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的

26、尺寸公差為m6。8.2.10 確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角為。8.3 輸出軸的設(shè)計(jì)8.3.1 求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 =3.61kW =95.681r/min =360.32N·m8.3.2 求作用在齒輪上的力 已知大圓柱直齒輪的分度圓半徑 =300mm=2402=874.2N8.3.3 初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)課本表15-3，取，得中間軸的最小值顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑。因軸上有兩個(gè)鍵槽，故直徑增大10%15%，故8.3.4 擬定軸上零件的裝配方案如圖。8.3.5 由圖可得為整個(gè)軸直徑最小處選=45 m

27、m 。為了滿足齒輪的軸向定位，取。根據(jù)鏈輪寬度及鏈輪距箱體的距離綜合考慮取，。8.3.6 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)=，由指導(dǎo)書表15-1中初步選取03基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30310，其尺寸為，所以=50mm。這對(duì)軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由表15-7查得30310型軸承的定位軸肩高度，因此取。去安裝支持圓柱齒輪處直徑。8.3.7 已知圓柱直齒輪齒寬=70mm，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取=68mm。8.3.8 由于中間軸在箱體內(nèi)部長(zhǎng)為228mm，軸承30310寬為29.25mm，可以

28、得出，。至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。8.3.9 軸上的周向定位圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由課本表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為63mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；鏈輪的周向定位采用平鍵連接，按由課本表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。8.3.10 確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角為。8.3.11 求軸上的載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，支承從軸

29、的結(jié)構(gòu)圖，以及彎矩和扭矩圖中可以看出圓柱齒輪位置的中點(diǎn)截面是軸的危險(xiǎn)截面。計(jì)算出的圓柱齒輪位置的中點(diǎn)截面處的、及的值列于下表載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T=360.32N·m8.3.12按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由課本表15-1查得許用彎曲應(yīng)力，因此，故安全。8.3.13判斷危險(xiǎn)截面：截面6右側(cè)受應(yīng)力最大8.3.14截面6右側(cè)抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面6右側(cè)彎矩 截面6上的扭矩 =360.32N·m 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的

30、材料為45，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按課本附表3-2查取。因，經(jīng)插值后查得 =2.018 =1.382又由課本附圖3-1可得軸的材料敏感系數(shù)為 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為= = 由課本附圖3-2查得尺寸系數(shù)，附圖3-3查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由課本附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為=0.92軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為/+1/=1.82/0.73+1/0.92=2.58 /+1/=1.32/0.84+1/0.92=1.66計(jì)算安全系數(shù)值>>S=1.5故可知安全。8.3.15 截面6左側(cè)抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面6左側(cè)彎矩 截面6上

31、的扭矩 =360.32N·m截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力由課本附表3-8用插值法求得/=3.75，則/=0.83.75=3軸按磨削加工，有附圖3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)為=0.92故得綜合系數(shù)為/+1/=3.75+1/0.92=3.84 /+1/=3+1/0.92=3.09又取碳鋼的特性系數(shù)所以軸的截面5右側(cè)的安全系數(shù)為>>S=1.5故可知其安全。9 鍵連接的選擇和計(jì)算9.1 輸入軸與聯(lián)軸器的鏈接 軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L=50mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=4.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.2mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿

32、足強(qiáng)度要求。9.2 輸入軸與小圓錐齒輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L=40mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=4.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.2mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強(qiáng)度要求。9.3 中間軸與大圓錐齒輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L=32mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=5.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強(qiáng)度要求。9.4 中間軸與小圓柱齒輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L=63mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=5.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=

33、0.3mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強(qiáng)度要求。9.5 輸出軸與大圓柱齒輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L=56mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=5.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強(qiáng)度要求。9.6 輸出軸與滾子鏈輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長(zhǎng)L=63mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=6.0mm，輪轂深度4.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強(qiáng)度要求。10 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)和計(jì)算10.1 輸入軸上的軸承計(jì)算10.1.1 已知:=1440r/min，, e=0.3

34、7，Y=1.610.1.2 求相對(duì)軸向載荷對(duì)應(yīng)的e值和Y值相對(duì)軸向載荷 比e小10.2.2 求兩軸承的軸向力 10.1.3 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和 < e < e由指導(dǎo)書表15-1查的=859.5N ， =300.8N10.1.4 驗(yàn)算軸的壽命>48000h故可以選用。故可以選用。10.2 中間軸上的軸承計(jì)算10.2.1 已知：=411.43r/min， ，e=0.31，Y=1.910.2.2 求兩軸承的軸向力 10.2.3 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和 < e < e 由指導(dǎo)書表15-1查的=2520N ， =1089N10.2.4 驗(yàn)算軸的壽命>48000h故可以選用

35、。10.3 輸出軸上的軸承計(jì)算10.3.1 已知：=95.68r/min，=，=874.2N， ，e=0.35，Y=1.710.3.2求兩軸承的軸向力 10.3.3 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 < e 由指導(dǎo)書表15-1查的=2402 N10.2.4 驗(yàn)算軸的壽命>48000h故可以選用。11 聯(lián)軸器的選擇在軸的計(jì)算中已選定聯(lián)軸器型號(hào)，選LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為，許用轉(zhuǎn)速為5700 r/min。12 箱體的設(shè)計(jì)12.1 箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體是減速器的一個(gè)重要零件，它用于支持和固定減速器中的各種零件，并保證傳動(dòng)件的嚙合精度，使箱體有良好的潤(rùn)滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜，其重量約

36、占減速器的一半，所以箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗，重量及成本等有很大的影響。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，各部分民尺寸一般按經(jīng)驗(yàn)公式在減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制過程中確定。12.2 箱體的材料及制造方法選用HT200，砂型鑄造。12.3 箱體各部分的尺寸（如表1、2）表1：箱體參數(shù)名 稱符 號(hào)圓錐圓柱齒輪減速器計(jì)算結(jié)果機(jī)座壁厚0.025a+3mm8mm8機(jī)蓋壁厚（0.80.85）8mm8機(jī)座凸緣厚度b1.512機(jī)蓋凸緣厚度1.512機(jī)座底凸緣厚度p2.520地腳螺釘直徑df0.036a+12mm20地腳螺釘數(shù)目na 250mm4軸承旁連接螺栓直徑d10.75 df16機(jī)座與機(jī)蓋連接

37、螺栓直徑d2(0.50.6) df12連接螺栓d2的間距l(xiāng)150200mm軸承端螺釘直徑d3(0.40.5) df10窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.30.4) df8定位銷直徑d(0.70.8) d29df、d1 、d2至外機(jī)壁距離見表2d1 、d2至緣邊距離見表2軸承旁凸臺(tái)半徑凸臺(tái)高度h根據(jù)低速軸承座外徑確定50外機(jī)壁到軸承端面距離c1+ c2+(58)mm50內(nèi)機(jī)壁到軸承端面距離+ c1+ c2+(58)mm58大齒輪齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離10機(jī)蓋、機(jī)座肋厚、mm10.851，m0.857軸承端蓋外徑軸承座孔直徑+(55.5) d3110 / 130軸承端蓋凸緣厚度e(11.2) d310軸承旁連接螺栓距離s盡量靠近，以Md1和Md3不發(fā)生干涉為準(zhǔn)表2：連接螺栓扳手空間c1 、c2值和沉頭座直徑螺栓直徑M8M10M12M16M20M24M301316182226344011141620242834沉頭座直徑1822263340486113 潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)13.1 潤(rùn)滑齒輪圓周速度v<5m/s所以采用浸油潤(rùn)滑，軸承采用脂潤(rùn)滑。浸油潤(rùn)滑不但起到潤(rùn)滑的作用，同時(shí)有助