二級直齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題目題號： 二級直齒圓柱齒輪減速器 學(xué) 院： 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 成 績： 設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置（兩級展開式圓柱直齒輪減速器）方案圖如下：技術(shù)與條件說明：1）傳動(dòng)裝置的使用壽命預(yù)定為 8年每年按350天計(jì)算， 每天8小時(shí)計(jì)算；2）電動(dòng)機(jī)的電源為三相交流電，電壓為380/220伏；3）運(yùn)動(dòng)要求：輸送帶運(yùn)動(dòng)速度誤差不超過；4.)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有稍微震動(dòng)，空載啟動(dòng)小批量生產(chǎn)5）檢修周期：半年小修，兩年中修，四年大修。設(shè)計(jì)要求 1）減速器裝配圖1張； 2）零件圖2張 3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，按指導(dǎo)老師的要求書寫 4

2、）原始參數(shù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=1800N運(yùn)輸帶工作速度1.35m/s卷筒直徑D=260mm發(fā)題日期 2012年11月24日完成日期 2012年12月18日機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)成績評閱表題目評分項(xiàng)目分值評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)等級得分A級（系數(shù)1.0）C級（系數(shù)為0.6）選題合理性題目新穎性10課題符合本專業(yè)的培養(yǎng)要求，新穎、有創(chuàng)新基本符合，新穎性一般內(nèi)容和方案技術(shù)先進(jìn)性10設(shè)計(jì)內(nèi)容符合本學(xué)科理論與實(shí)踐發(fā)展趨勢，科學(xué)性強(qiáng)。方案確定合理，技術(shù)方法正確有一定的科學(xué)性。方案及技術(shù)一般文字與圖紙質(zhì)量20設(shè)計(jì)說明書結(jié)構(gòu)完整，層次清楚，語言流暢。設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量高，錯(cuò)誤較少。設(shè)計(jì)說明書結(jié)構(gòu)一般，層次較清楚，無重大語法錯(cuò)誤。圖紙

3、質(zhì)量一般，有較多錯(cuò)誤獨(dú)立工作及創(chuàng)造性20完全獨(dú)立工作，有一定創(chuàng)造性獨(dú)立工作及創(chuàng)造性一般工作態(tài)度20遵守紀(jì)律，工作認(rèn)真，勤奮好學(xué)。工作態(tài)度一般。答辯情況20介紹、發(fā)言準(zhǔn)確、清晰，回答問題正確，介紹、發(fā)言情況一般，回答問題有較多錯(cuò)誤。評價(jià)總分總體評價(jià)注：1、評價(jià)等級分為A、B、C、D四級，低于A高于C為B，低于C為D。2、每項(xiàng)得分分值×等級系數(shù)（等級系數(shù)：A為1.0，B為0.8，C為0.6，D為0.4）3、總體評價(jià)欄填寫“優(yōu)”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”之一。摘要 機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是高等工科院校

4、大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是：（1）通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與實(shí)際知識去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。 （2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。（3）通過制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件工作能力，確定尺寸和掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程和方法。（4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，繪圖，查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。目 錄第一章 電機(jī)選擇11.1電動(dòng)機(jī)

5、類型的選擇11.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量11.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速2第二章. 裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)計(jì)算32.1 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級傳動(dòng)比3 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比3 分配到各級傳動(dòng)比32.2 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4第三章.齒輪設(shè)計(jì)63.1高速級齒輪設(shè)計(jì)6 選定齒輪類型，精度等級，材料及模數(shù)6 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)7 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)9 幾何尺寸計(jì)算10 大小齒輪各參數(shù)見下表113.2 低速級齒輪設(shè)計(jì)12 選定齒輪類型，精度等級，材料及模數(shù)12 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)13 幾何尺寸計(jì)算16 大小齒輪各參數(shù)見下表17第四章.軸類零件設(shè)計(jì)184.1 I軸的設(shè)計(jì)計(jì)算18 求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和

6、轉(zhuǎn)矩18 求作用在齒輪上的力18 初步確定軸的最小直徑18 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20 求軸上的載荷21 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度224.2 II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算22 求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩22 求作用在齒輪上的力22 初步確定軸的最小直徑23 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23 求軸上的載荷24 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度254.3 III軸的設(shè)計(jì)計(jì)算27 求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩27 求作用在齒輪上的力27 初步確定軸的最小直徑30 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30 求軸上的載荷30 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度30第五章.軸承的壽命計(jì)算325.1 I軸上的軸承6208壽命計(jì)算325.2 II軸上軸承6210的壽命計(jì)算325.3軸上軸

7、承6214的壽命計(jì)算33第六章.鍵連接的校核346.1 I軸上鍵的強(qiáng)度校核346.2 II軸上鍵的校核346.3 III軸上鍵的校核35第七章.潤滑及密封類型選擇367.1 潤滑方式367.2 密封類型的選擇36 軸伸出端的密封36 箱體結(jié)合面的密封36 軸承箱體內(nèi)，外側(cè)的密封36第八章.減速器附件設(shè)計(jì)378.1 觀察孔及觀察孔蓋的選擇與設(shè)計(jì)378.2油面指示裝置設(shè)計(jì)378.3通氣器的選擇378.4 放油孔及螺塞的設(shè)計(jì)378.5 起吊環(huán)的設(shè)計(jì)388.6 起蓋螺釘?shù)倪x擇388.7 定位銷選擇38第九章.主要尺寸及數(shù)據(jù)39第一章 電機(jī)選擇1.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇按工作要求和工作條件選用Y系列三相異

8、步電動(dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)有效功率P=,根據(jù)任務(wù)書所給數(shù)據(jù)F=1.8KN V=1.35m/s。則有：P=2.43KW從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為 =式中，分別為V帶傳動(dòng)效率, 滾動(dòng)軸承效率，齒輪傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器效率，卷筒效率。據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊知=0.96，=0.99，=0.97，=0.99，=0.99，則有： =0.96 =0.85所以電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為： P=3.18KW 取P=4KW1.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按推薦的兩級展開式同軸式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比I=840的帶的傳動(dòng)比I=24，則系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍應(yīng)為：I=I=（840）

9、（24）=16200工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為 n=9.9r/min 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n=I=（16200）9.9 =（1581980）符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min和1500r/min三種，由于本次課程設(shè)計(jì)要求的電機(jī)同步轉(zhuǎn)速是1000r/min。查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊【常有電動(dòng)機(jī)】-【三相異步電動(dòng)機(jī)】-【三相異步電動(dòng)機(jī)的選型】-【Y系列】確定電機(jī)的型號為Y160M-6.其滿載轉(zhuǎn)速為960r/min,額定功率為7.5KW。第二章. 裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.1 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級傳動(dòng)比2.1.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 I=2.1.2分配到各級傳動(dòng)比 因?yàn)镮=已知帶傳

10、動(dòng)比的合理范圍為24。故取V帶的傳動(dòng)比=3則I=分配減速器傳動(dòng)比，參考機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書圖12分配齒輪傳動(dòng)比得高速級傳動(dòng)比，低速級傳動(dòng)比為i23=4.82.2 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸：轉(zhuǎn)速：n=960輸入功率：P=P=7.5KW輸出轉(zhuǎn)矩：T=9.55=9.55 =7.46N軸（高速軸）轉(zhuǎn)速：n=320輸入功率：P=7.2kw輸入轉(zhuǎn)矩T=9.55=2.1N/mm軸（中間軸）轉(zhuǎn)速：n=68輸入功率：P= =6.9KW輸入轉(zhuǎn)矩：T=9.55 =N/mm 軸（低速軸）轉(zhuǎn)速：n=14r/min輸入功率：P =6.6KW輸入轉(zhuǎn)矩：T3=9.55x=9.55x=4.5 N/mm 卷筒軸：轉(zhuǎn)速：=1

11、4r/min輸入功率：P=P =6.6 =6.4KW輸入轉(zhuǎn)矩：=9.55x=4.3N各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表4.1軸 號功率（KW）轉(zhuǎn)矩（N）轉(zhuǎn)速（）電機(jī)軸7.57.469601軸7.22.13202軸6.99.7983軸6.64.514卷筒軸6.44.314圖4-1第三章.齒輪設(shè)計(jì)3.1高速級齒輪設(shè)計(jì) 3.1.1.選定齒輪類型，精度等級，材料及模數(shù)1按要求的傳動(dòng)方案，選用圓柱直齒輪傳動(dòng)；2運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故用8級精度；（GB1009588）3材料的選擇。由2表10-1選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，大齒輪的材料為45鋼（正火）硬度為200HBS，兩者硬度差為40

12、HBS；4選小齒輪齒數(shù)為Z=24，大齒輪齒數(shù)Z可由Z=得 Z=24=78.36，取78；3.1.2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按公式： 1.確定公式中各數(shù)值 （1）試選K=1.3。 （2）由2表10-7選取齒寬系數(shù)=1。 （3）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面計(jì)算可知： T=2.1N。 （4）由2表10-6查的材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP （5）由2圖10-21d按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=580MP；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=560MP。（6）由2圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.95； K=1.05。 （7）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，有 =0.

13、95580=551MP =1.05560=588MP 2. 計(jì)算 確定小齒輪分度圓直徑d，代入 中較小的值 （1）計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d，由計(jì)算公式可得： =78.9mm （2)計(jì)算圓周速度。 v=1.32m/s （3）計(jì)算齒寬b b=178.9=78.9mm （4）計(jì)算模數(shù)與齒高 模數(shù) 齒高 （5) 計(jì)算齒寬與齒高之比 （6）計(jì)算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)K=1，據(jù)v=1.32m/s，8級精度。由2表10-8得K=1.07，K=1.46。由2表10-13查得K=1.40，由2圖10-3查得K=K=1故載荷系數(shù)： K=KKKK =1=1.56 （7)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： （

14、8）計(jì)算模數(shù)m m= 3.1.3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按公式： 1.確定計(jì)算參數(shù)（1）計(jì)算載荷系數(shù)。 K=KKKK=1 =2.35（2）查取齒形系數(shù)由2表10-5查得Y=2.65，Y=2.17 （3）查取應(yīng)力校正系數(shù)由2表10-5查得Y=1.58，Y=1.80 （4）由2表10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極=330MP，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=310MP （5）由2圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.90，K=0.95 （6）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，則有： =212Mp =210MP （7）計(jì)算大、小齒輪的 ，并加以比較 =0.01975 =0.0186

15、經(jīng)比較大齒輪的數(shù)值大。 2.設(shè)計(jì)計(jì)算 m=2.35 對比計(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)算的法面模數(shù)，取 m =2.5mm，已可滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。于是有： =31.56取Z=31，則Z2.5=77.5取=77，新的傳動(dòng)比i2.5 3.1.4.幾何尺寸計(jì)算 1.計(jì)算分度圓直徑 mm （2）計(jì)算中心距 a =135mm （3）計(jì)算齒輪寬度 b= B=82.5mm，B=77.5mm 3.1.5. 大小齒輪各參數(shù)見下表高速級齒輪相關(guān)參數(shù)(單位mm)表5-1名稱符號計(jì)算公式及說明模數(shù)m2.5壓力角齒頂高2.5齒根高=(+)m=3.75全齒高=(+)m=5.62分度圓直徑=

16、m Z=77.5192.5齒頂圓直徑=m=82.5=（）m=197.5齒根圓直徑m=71.25m=186.25基圓直徑=中心距表5-13.2 低速級齒輪設(shè)計(jì) 3.2.1.選定齒輪類型，精度等級，材料及模數(shù) 1.按要求的傳動(dòng)方案，選用圓柱直齒輪傳動(dòng)； 2.運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故用8級精度；（GB1009588） 3.材料的選擇。由2表10-1選擇小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，大齒輪的材料為45鋼（正火）硬度為200HBS，兩者硬度差為40HBS； 4.選小齒輪齒數(shù)為Z=24，大齒輪齒數(shù)Z可由Z= 得Z=115.2，取115； 3.2.2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按公式：

17、 d2.32 1.確定公式中各數(shù)值 (1）試選K=1.3。 (2）由2表10-7選取齒寬系數(shù)=1。 (3）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面計(jì)算可知： =9.7N。 (4）由2表10-6查的材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP (5）由2圖10-21d按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=580MP；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=560MP。 (6）由2圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K=1.07； K=1.13。 (7）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，有 =1.07580=620.6MP =1.13560=632.8MP 2. 計(jì)算 確定小齒輪分度圓直徑d，代入 中較小的值 (

18、1）計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d，由計(jì)算公式可得： d2.32=124.36mm (2)計(jì)算圓周速度。 v=0.57m/s (3）計(jì)算齒寬b b=1108.59=108.59mm (4）計(jì)算模數(shù)與齒高 模數(shù) 齒高h(yuǎn)=2.25=2.25 (5) 計(jì)算齒寬與齒高之比 =10.97 (6）計(jì)算載荷系數(shù)K。 已知使用系數(shù)K=1，據(jù)v=0.57m/s，8級精度。由2表10-8得K=1.03，K=1.47。由2表10-13查得K=1.38，由2表10-3查得K=K=1 故載荷系數(shù)： K=KKKK =1=1.51 (7)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： d=d=108.59 =95.8mm (8）計(jì)算模

19、數(shù)m m=3.99mm 3.2.3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按公式： m 1.確定計(jì)算參數(shù) （1）計(jì)算載荷系數(shù)。 K=KKKK=1 =1.42 （2）查取齒形系數(shù) 由2表10-5查得Y=2.65，Y=2.224 （3）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由2表10-5查得Y=1.58，Y=1.766 （4）由2圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極=330MP，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=310MP （5）由2圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.95，K=0.97（6）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，則有： =223.9Mp =214.8MP （7）計(jì)算大、小齒輪的 ，并加以比較 0.018

20、7 0.0182經(jīng)比較大齒輪的數(shù)值大。 2.設(shè)計(jì)計(jì)算 m9.46 mm 對比計(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)算的法面模數(shù)，取 m =4mm，已可滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。 于是有： Z=23.95 取Z=24，則Z4.824=115.2取=115 新的傳動(dòng)比i4.79 3.2.4.幾何尺寸計(jì)算 1.計(jì)算分度圓直徑 2.計(jì)算中心距 a278mm 3.計(jì)算齒輪寬度 b96=96mm B=113mm，B=108mm3.2.5. 大小齒輪各參數(shù)見下表低速級齒輪相關(guān)參數(shù)表5-2(單位mm)名稱符號計(jì)算公式及說明模數(shù)m4壓力角齒頂高=4齒根高=(+)m=5全齒高=(2+)m=9分度

21、圓直徑=m Z=96=m460齒頂圓直徑=（）m=104=（）m=468齒根圓直徑=()m=82=()m=450基圓直徑表5-2第四章.軸類零件設(shè)計(jì)4.1 I軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面算得P=7.2KW，n=320r/min，T =2.1N4.1.2.求作用在齒輪上的力已知高速級小齒輪的分度圓直徑為d=70mm而 F=5419N F=F5419=1972N壓軸力F=1696N4.1.3.初步確定軸的最小直徑現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)2表15-3，取A=110，于是得： d=A59mm因?yàn)檩S上應(yīng)開2個(gè)鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%-7%故d=6

22、0.9mm，又此段軸與電動(dòng)機(jī)裝配，綜合考慮兩者要求取d=61mm，查4P表14-16此段軸長取76mm。4.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.擬定軸上零件的裝配方案 通過分析比較，裝配示意圖6-1 圖6-1 2.據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 （1）I-II段是與電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器連接的其d=32mm，l=76mm。 （2）II-III段用于安裝軸承端蓋，軸承端蓋的e=9.6mm（由減速器及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋與I-II段右端的距離為38mm。故取l=58mm，因其右端面需制出一軸肩故取d=35mm。 （3）初選軸承，因?yàn)橛休S向力故選用深溝球軸承，參

23、照工作要求并據(jù)d=35mm，由軸承目錄里初選6208號其尺寸為d=40mm80mm18mm故d=40mm。又右邊采用軸肩定位取=52mm所以l=139mm，=58mm，=12mm （4）取安裝齒輪段軸徑為d=46mm，齒輪左端與左軸承之間用套筒定位，已知齒輪寬度為75mm為是套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度故取l=71mm。齒輪右邊-段為軸套定位，且繼續(xù)選用6208軸承，則此處d=40mm。取l=46mm3.軸上零件的周向定位 齒輪，帶輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由5P表4-1查得平鍵截面b,鍵槽用鍵槽銑刀加工長為70mm。同時(shí)為了保證帶輪與軸之間配合有良好的對中性，故選

24、擇帶輪與軸之間的配合為，同樣齒輪與軸的連接用平鍵14，齒輪與軸之間的配合為軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4.確定軸上圓角和倒角尺寸 參考2表15-2取軸端倒角為2.其他軸肩處圓覺角見圖。4.1. 5.求軸上的載荷 先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖6-2 圖7-2 現(xiàn)將計(jì)算出的各個(gè)截面的M，M 和M的值如下： F=1402N F=1613N F=2761N F=864N M=86924N M=103457 M=171182N M=N M=M=103457N T=2.1N4.1. 6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度

25、，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面A是軸的危險(xiǎn)截面。則根據(jù)2式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6軸的計(jì)算應(yīng)力: =24MP 前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由2表15-1 查得=60Mp，故安全。4.2 II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面的計(jì)算得P=7.2KW，n=320，T =2.1N4.2.2.求作用在齒輪上的力 已知中間軸大小齒輪的分度圓直徑為 d=327.5mm d=108mm 而 F=1282N F=F1282=466N 同理可解得： F=13333N，F(xiàn)=F1730N 4.2.3.初步確定軸的最小直徑 現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45

26、鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)2表15-3，取A=110，于是得： d=A44.0mm 因?yàn)檩S上應(yīng)開2個(gè)鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%-7%故d=45.2mm，又此段軸與軸承裝配，故同時(shí)選取軸承，因?yàn)檩S承上承受徑向力，故選用深溝球軸承，參照工作條件可選6210其尺寸為：d=50故d=50mm右端用套筒與齒輪定位，套筒長度取24mm所以l=48mm 4.2.4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖7-4 圖7-42.據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 （1）II -III段為高速級大齒輪，由前面可知其寬度為70mm，為了使套筒端面與大齒輪可靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取l=6

27、4mm，d=56mm。 （2）III-IV段為大小齒輪的軸向定位，此段軸長度應(yīng)由同軸條件計(jì)算得l =15mm，d=68mm。 （3）IV-V段為低速級小齒輪的軸向定位，由其寬度為113mm可取l=109mm，d=56mm （4）V-VI段為軸承同樣選用深溝球軸承6210，左端用套筒與齒輪定位，取套筒長度為24mm則 l =48mm d=50mm 3.軸上零件的周向定位 兩齒輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由5P表4-1查得平b,按d得平鍵截面b=16其與軸的配合均為。軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 4.確定軸上圓角和倒角尺寸 參考2表15-2取軸端

28、倒角為2.個(gè)軸肩處圓覺角見圖。4.2.5.求軸上的載荷 先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖如圖7-4?，F(xiàn)將計(jì)算出的各個(gè)截面的M，M 和M的值如下： F=719N F=2822N F=4107N F=7158N M=49611N M=253980Nmm M=-283383N M=-644220N M=284000N M=690000N T=7.2N 圖7-44.2.6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面B和的右側(cè)是軸的危險(xiǎn)截面,對該軸進(jìn)行詳細(xì)校核，對于截面B則根據(jù)2式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力

29、=50.6MP前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由2表15-1查得=60Mp，。對于的右側(cè) 由2表15-1查得 由2表3-8查得 由2附圖3-4查得由2中和得碳鋼的特性系數(shù)，取，故綜合系數(shù)為 故右側(cè)的安全系數(shù)為 >S=1.5故該軸在截面的右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。綜上所述該軸安全。4.3 III軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由前面算得P=6.6KW，n=14r/min，T=4.5N4.3.2.求作用在齒輪上的力 已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 d=352mm而 F=25568N F=F255689305N4.3.3.初步確定軸的最小直徑 現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的

30、材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)2表15-3，取A=110，于是得： d=A62.8mm同時(shí)選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=K查2表14-1取K 按計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件查5P表8-7可選用LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為2500000N。半聯(lián)軸器孔徑d=63mm，故取d=63mm半聯(lián)軸器長度L=142mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度l=132mm。4.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖7-5 圖7-52.據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，I-II右端需制出一軸肩故II-III段的直徑d=65mm；左端用軸端擋

31、圈定位取軸端擋圈直徑D=65mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長為132mm，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上，故I-II段長度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取l=132mm. （2）II-III段是固定軸承的軸承端蓋e=12mm。據(jù)d =65mm和方便拆裝可取l=95mm。 （3）初選軸承，因?yàn)橛休S向力故選用深溝球軸承，參照工作要求d=70mm，由軸承目錄里初選6214號其尺寸為d=70mm125mm24mm，l=24mm由于右邊是軸肩定位，d=82mm，l=98mm，d=88mmmm，l=12mm。（4）取安裝齒輪段軸徑為d=80mm，已知齒輪寬為108mm取l=104mm。齒輪右邊-段為軸套定位，

32、軸肩高h(yuǎn)=6mm則此處d=70mm。取l=48mm3.軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由5P表4-1查得平鍵截面b鍵槽用鍵槽銑刀加工長為125mm。選擇半聯(lián)軸器與軸之間的配合為，同樣齒輪與軸的連接用平鍵22齒輪與軸之間的配合為軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4.確定軸上圓角和倒角尺寸 參考2表15-2取軸端倒角為2.個(gè)軸肩處圓覺角見圖。 4.3.5.求軸上的載荷先作出軸上的受力圖以及軸的彎矩圖和扭矩圖如圖7-6?，F(xiàn)將計(jì)算出各個(gè)截面處的M，M和M的值如下： F=12049N F=2465N F=3309N F=6772N

33、M=-211990N M=582384N M=620000N T=1.76N 圖7-6 4.3.6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎 矩圖和扭矩圖中可以看出截面A是軸的危險(xiǎn)截面，則根據(jù)2式15-5及上面的數(shù)據(jù)，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 =24.0MP 前面選用軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由2表15-1 查得=60Mp，故安全。第五章.軸承的壽命計(jì)算5.1 I軸上的軸承6208壽命計(jì)算預(yù)期壽命：已知N，47000h>44800h故 I軸上的軸承6208在有效期限內(nèi)安全。5.2 II軸上軸承6210的壽命計(jì)算預(yù)期壽命：已知，20820h&l

34、t;44800h故II軸上軸承6210須在四年大修時(shí)進(jìn)行更換。5.3 軸上軸承6214的壽命計(jì)算 預(yù)期壽命：已知426472h>44800h 故III軸上的軸承6214滿足要求。第六章.鍵連接的校核6.1 I軸上鍵的強(qiáng)度校核查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為-段鍵與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度 故此鍵能安全工作。-段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度故此鍵能安全工作。6.2 II軸上鍵的校核查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為II-III段鍵與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度故此鍵能安全工作。 IV-V段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度 故此鍵能安全工作。6.3 III軸上鍵的校核 查表4-5-72得許用擠壓應(yīng)力為 I-II段鍵與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度 故

35、此鍵能安全工作。 -段與鍵槽接觸疲勞強(qiáng)度第七章.潤滑及密封類型選擇7.1 潤滑方式齒輪采用飛濺潤滑，在箱體上的四個(gè)軸承采用脂潤滑，在中間支撐上的兩個(gè)軸承采用油潤滑。7.2 密封類型的選擇7.2.1. 軸伸出端的密封 軸伸出端的密封選擇毛氈圈式密封。7.2.2. 箱體結(jié)合面的密封 箱蓋與箱座結(jié)合面上涂密封膠的方法實(shí)現(xiàn)密封。7.2.3. 軸承箱體內(nèi)，外側(cè)的密封 1軸承箱體內(nèi)側(cè)采用擋油環(huán)密封。 2軸承箱體外側(cè)采用毛氈圈密封。第八章.減速器附件設(shè)計(jì)8.1 觀察孔及觀察孔蓋的選擇與設(shè)計(jì)觀察孔用來檢查傳動(dòng)零件的嚙合，潤滑情況，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤滑油。平時(shí)觀察孔蓋用螺釘封住，。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤滑油

36、滲漏，在蓋板與箱蓋之間加有紙質(zhì)封油墊片，油孔處還有慮油網(wǎng)。 查表6表15-3選觀察孔和觀察孔蓋的尺寸分別為和。8.2 油面指示裝置設(shè)計(jì)油面指示裝置采用油標(biāo)指示。8.3 通氣器的選擇通氣器用來排出熱膨脹，持氣壓平衡。查表6表15-6選 型通氣帽。8.4 放油孔及螺塞的設(shè)計(jì) 放油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面做成外傾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡，排油孔平時(shí)用螺塞堵住。查表6表15-7選型外六角螺塞。8.5 起吊環(huán)的設(shè)計(jì)為裝卸和搬運(yùn)減速器，在箱蓋上鑄出吊環(huán)用于吊起箱蓋。8.6 起蓋螺釘?shù)倪x擇為便于臺起上箱蓋，在上箱蓋外側(cè)凸緣上裝有1個(gè)啟蓋螺釘，直徑與箱體凸緣連接螺栓直徑相同

37、。8.7 定位銷選擇為保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，在精加工軸承座孔前，在箱體聯(lián)接凸緣長度方向的兩端，個(gè)裝配一個(gè)定位銷。采用圓錐銷，直徑是凸緣連接螺栓直徑的0.8倍。第九章.主要尺寸及數(shù)據(jù) 箱體尺寸： 箱體壁厚=10mm 箱蓋壁厚=8mm 箱座凸緣厚度b=15mm 箱蓋凸緣厚度b=15mm 箱座低凸緣厚度b=25mm 地腳螺栓直徑d=24mm 地腳螺栓數(shù)目n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d=M16 機(jī)座與機(jī)蓋聯(lián)接螺栓直徑d=M12 聯(lián)接螺栓d的間距l(xiāng)=150mm 軸承端蓋螺釘直徑d=M10 窺視孔蓋螺釘直徑d=M8 定位銷直徑d=10mm d,d,d至外箱壁的距離c=34mm，22mm，18mm d，d至凸緣邊緣的距離c=28mm，16mm 軸承旁凸臺半徑R=16mm 凸臺高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定 外箱壁至軸承座端面距離L=70mm 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離=14mm 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離=12mm 箱蓋，箱座肋厚m=m=7mm 軸承端蓋外徑D2：凸緣式端蓋