單級齒輪減速器說明書

1、減速器設(shè)計(jì)說明書系另上專業(yè)班級：姓名:學(xué)號:指導(dǎo)教師：職稱:z.第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書11.1 設(shè)計(jì)題目11.2 設(shè)計(jì)步驟1第二章傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案12.1 傳動(dòng)方案12.2 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)1第三章選擇電動(dòng)機(jī)23.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇23.2 確定傳動(dòng)裝置的效率23.3 選擇電動(dòng)機(jī)容量23.4 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比3第四章計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)44.1 電動(dòng)機(jī)輸出參數(shù)44.2 高速軸的參數(shù)44.3 低速軸的參數(shù)44.4 工作機(jī)的參數(shù)5第五章普通V帶設(shè)計(jì)計(jì)算5第六章減速器齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算96.1 選精度等級、材料及齒數(shù)96.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)96.3 確定傳動(dòng)尺寸116

2、.4 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度126.5 計(jì)算齒輪傳動(dòng)其它幾何尺寸136.6 齒輪參數(shù)和幾何尺寸總結(jié)14第七章軸的設(shè)計(jì)157.1 高速軸設(shè)計(jì)計(jì)算157.2 低速軸設(shè)計(jì)計(jì)算21第八章滾動(dòng)軸承壽命校核278.1 高速軸上的軸承校核278.2 低速軸上的軸承校核28第九章鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)計(jì)算299.1 高速軸與大帶輪鍵連接校核299.2 低速軸與大齒輪鍵連接校核29z.9.3 低速軸與聯(lián)軸器鍵連接校核29第十章聯(lián)軸器的選擇3010.1低速軸上聯(lián)軸器30第十一章減速器的密封與潤滑3011.1 減速器的密封3011.2 齒輪的潤滑3011.3 軸承的潤滑31第十二章減速器附件3112.1 油面指示器3112.2

3、通氣器3112.3 放油塞3212.4 窺視孔蓋3212.5 定位銷3312.6 起蓋螺釘33第十三章減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸33第十四章設(shè)計(jì)小結(jié)34參考文獻(xiàn)34z.第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 設(shè)計(jì)題目一級直齒圓柱減速器，拉力F=2300N,速度v=1.1m/s,直徑D=350mm,每天工作小時(shí)數(shù)：16小時(shí)，工作年限（壽命）：10年，每年工作天數(shù)：300天，配備有三相交流電源，電壓380/220V。1.2 設(shè)計(jì)步驟1 .傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2 .電動(dòng)機(jī)的選擇3 .確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4 .計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5 .普通V帶設(shè)計(jì)計(jì)算6 .減速器內(nèi)部傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算7 .傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)8

4、 .滾動(dòng)軸承校核9 .鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)10 .聯(lián)軸器設(shè)計(jì)11 .潤滑密封設(shè)計(jì)12 .箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2.1 傳動(dòng)方案傳動(dòng)方案已給定，前置外傳動(dòng)為普通V帶傳動(dòng)，減速器為一級圓柱齒輪減速器。2.2 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，z.大幅降低了成本。一級圓柱齒輪減速器中齒輪相對于軸承為對稱布因而沿齒向載荷分布均勻，相較不丫系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)對稱分布的減速器來講，軸的剛性相對較小。原動(dòng)機(jī)部分為第三章選擇電動(dòng)機(jī)3.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇按照工作要求和工

5、況條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，電壓為380V,Y型。3.2 確定傳動(dòng)裝置的效率查表得：聯(lián)軸器的效率：Y1=0.99滾動(dòng)軸承的效率：Y2=0.99V帶的效率：yv=0.96閉式圓柱齒輪的效率：Y3=0.98工作機(jī)的效率：ww=0.96%=71Xn!XxXiJur=0田683.3 選擇電動(dòng)機(jī)容量工作機(jī)所需功率為FxV23OOX1.1=1000電動(dòng)機(jī)所需額定功率：巳2453為=1=麗面="討出工作轉(zhuǎn)速:60xlOOOxF0x1000xLIitx350經(jīng)查表按推薦的合理傳動(dòng)比范圍,V帶傳動(dòng)比范圍為：24,一級圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍z.為：35,因此理論傳動(dòng)比范圍為：620?？蛇x擇的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范

6、圍為nd=iaxnw=(620)X60.05=360-1201r/min。進(jìn)行綜合考慮價(jià)格、重量、傳動(dòng)比等因素，選定電機(jī)型號為：Y132S-6的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率Pen=3kW,滿載轉(zhuǎn)速為nm=960r/min，同步轉(zhuǎn)速為nt=1000r/min。圖3-1電動(dòng)機(jī)力殺電機(jī)型號額定功率(kW)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)1Y132M-837507102Y132S-6310009603Y100L2-43150014304Y100L-2330002880電機(jī)主要外形尺寸中心高外形尺寸地腳安裝尺寸地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸鍵部位尺寸HLXHDAXBKDXEFXG132475X31521

7、6X1401238X8010X333.4 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比(1)總傳動(dòng)比的計(jì)算由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw,可以計(jì)算出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：z._96060.0515,907(2)分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比取普通V帶的傳動(dòng)比：iv=3.5減速器傳動(dòng)比為-4.57第四章計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)4.1 電動(dòng)機(jī)輸出參數(shù)4=2.91W=nm=960rpmp2911；=9550000X=9550000=26948.4W*mmnni96014.2 高速軸的參數(shù)P1=:2.91x0.96=2.79k*%)9607ifrQJ1nn279274.29rf=95SQ000X三湖0

8、如口97139,曲肘*mTrt4.3 低速軸的參數(shù)P"二尸f乂小區(qū)加=2,7SX0.99X0.96=2.71fc?F-60.02rpr?t711274,29.z.T,=9550000X-=9S5OQOOX-=4.4 工作機(jī)的參數(shù)門二產(chǎn)1x?。簒初x私x4的二2.7lx0.99x0.99x039x0,96二252%出nmna6D.02rpm”P加4QQ9663西eT,=95SOOOOX-=OX各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩列于下表軸名稱轉(zhuǎn)速n/(r/min)功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/(N?mm)電機(jī)軸9602.9128948.44高速軸274.292.7997139.89低速軸60.022.71431

9、197.93工作機(jī)60.022.52400966.34第五章普通V帶設(shè)計(jì)計(jì)算(1)確定計(jì)算功率Pca由表查得工作情況系數(shù)KA=1.1,故也a=/xF=1.1x2,91=3,(2)選才iV帶的帶型根據(jù)Pca、n1由圖選用A型。(3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=75mm。2)驗(yàn)算帶速V。按式驗(yàn)算帶的速度星xd心X樸jix75x960'=60X1000=MX1000=廠z.(4)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑d四=Ix=3.5x7S=262.5mm根據(jù)表，取標(biāo)準(zhǔn)值為dd2=250mm。(5)確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長

10、Ld度根據(jù)式，初定中心距a0=490mm。(250-75尸4x4900>L2QD由式計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度加口=2X/+彳><0"4蠢,+'=2X490+?X(7S+250)+上TACLUZ&1506?im由表選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1550mm。按式計(jì)算實(shí)際中心距a。1550-1506=490+t七512mm按式,中心距的變化范圍為489-558mm。(6)驗(yàn)算小帶輪的包角aa573*573。的田180n(daz-dA1)&00-(25075)=160,42計(jì)算帶的根數(shù)z1)計(jì)算單根V帶的額定功率Pro由dd1=75mm和n1=960r/min,

11、查表得P0=0.51kW。根據(jù)n1=960r/min,i=3.5和A型帶，查表得P0=0.112kW。查表得Ka=0.951,表得KL=0.98,于是耳二+凡)xXa=(0.5140112)x0.951x0.96=O.SSkWT%_3,201耳二Q5B取6根。(8)計(jì)算單根V帶的初拉力F0由表得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.105kg/m,所以z.2.5-)x%2,5-0,951)x3.201'=500X-_-flXus=5OOX7T-40,105X3.77°跖xfXp'Q,95ix6x3J7=11674N160也、%)=1380.48投(9)計(jì)算壓軸力Fp4=2meX

12、F口xsin(?)=2X6x116J4Xsin帶型AV帶中心距512mm小帶輪基準(zhǔn)直徑dd175mm包角a1160.42°大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2250mm帶基準(zhǔn)長度Ld1550mm帶的根數(shù)6根單根V市初拉力116.74N帶速3.77m/s壓軸力1380.48N(10)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小帶輪的軸孔直徑d=38mm因?yàn)樾л哾d1=75因此小帶輪結(jié)構(gòu)選擇為實(shí)心式。因此小帶輪尺寸如下：西=2.0xd=2.0x33=76mmdQ=c?2xha=75+2x2.75=日0,57nmS=Cs-l)Xis+2x/=(6-l)xl5+2x9=93mmL=2.0Xd>B(帶輪為實(shí)心

13、式，因此輪緣寬度應(yīng)大于等于帶輪寬度)L=93771771：小帶輪結(jié)構(gòu)圖圖5-1小帶輪結(jié)構(gòu)圖z.(2)大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大帶輪的軸孔直徑d=28mm因?yàn)榇髱л哾d2=250mm因此大帶輪結(jié)構(gòu)選擇為孔板式。因此大帶輪尺寸如下：必=2.0xd=2.0x28=56mnt江口=醯.2x%=25。+2M2.75=255,5wn5=(z-l)xe+2x/=(6-1)x15+2x9=93mmC=0,25KS=0.25x93=23,2S7?x?ti=2.0xd=2.0x28=56mm大帶輪結(jié)構(gòu)圖圖5-2大帶輪結(jié)構(gòu)圖z.第六章減速器齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算6.1 選精度等級、材料及齒數(shù)（1）由選擇小齒輪40Cr（滲碳淬火）

14、，齒面硬度4855HRC,大齒輪40Cr（滲碳淬火），齒面硬度4855HRC（2）選小齒輪齒數(shù)Z1=27,則大齒輪齒數(shù)Z2=Z1Xi=27X4.57=124。實(shí)際傳動(dòng)比i=4.593（3）壓力角a=20°。6.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）由式（10-7）試算模數(shù)，即>2X丈T又YFa乂匕。取X若%1）確定公式中的各參數(shù)值。a.試選KFt=1.3b.由式（10-5）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)z.-675r=0,25+0L0.75=0.250.6841.73c.計(jì)算YFaXYSa/<rF由圖10-17查得齒形系數(shù)VpQ1=2.57,巳2096由圖10-18查得應(yīng)力修正系

15、數(shù)%=21內(nèi)。7由圖10-24C查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為則而。=620用戶如0>2=62。財(cái)產(chǎn)q由圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù)0.92取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.25,由式（10-14）得KmiX0aL.0,91X6205=L25電5L36Mpa況zKmgX。向e豈0,92X6205=L2545632MP口。必區(qū)底啟【%.0.00911/之Q.00976兩者取較大值，所以IjQMXur°,=0.00911同z.2）試算齒輪模數(shù)2乂1.3x97139.Bgx0.684mt>1x27X0.009111.292mm(2)調(diào)整齒輪模數(shù)1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)

16、據(jù)準(zhǔn)備a.圓周速度y/二碼xa=1.292X27=34,0847177:jixdixnkx34,884x274.29u-n77匚60xWOO_60xWOO-,Ib.齒寬bd=xdQ=1x34.084=34,8847?imc.齒高h(yuǎn)及齒寬比b/hh=（2x%丑+廣力xm1n匚=29。7mmh34.664S=T907r=122）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KF根據(jù)v=0.775m/s,7級精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.065查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)KFa=1.1由表10-4用插值法查得KH3=1.315,結(jié)合b/h=12查圖10-13,得KF3=1.061。則載荷系數(shù)為七二通x埠xH廢xH&q

17、uot;=lx1,C65xl.lx1,061=1,2433）由式（10-13）,按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)二1.292xA股1.243-二1.273mm取m=2mm4)計(jì)算分度圓直徑=mX=2X27=5癡陽6.3 確定傳動(dòng)尺寸計(jì)算中心距z.a.=睡整為151mmJj(2)計(jì)算小、大齒輪的分度圓直徑%=xm=27X2=Smmd2=z2xm=124x2=249mm(3)計(jì)算齒寬b=ipAxda=54?nm取B1=60mmB2=55mm6.4 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件為J2XXTit41端面重合度為：%=上”斕加=1,88-6的益"丫=174軸向重合度為：電=0.318x

18、陞x為xtan=0查得重合度系數(shù)Ze=0.868a.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。H由圖查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為：%hml=1100M即，%卷=11。伽計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)F%=60X祀1X&Xh=60x27429;<1x16x300x10=7,9x1口“z.4.57=1729X10fl由圖查取接觸疲勞系數(shù):Khn*=L03，=L14取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得接觸疲勞許用應(yīng)力k0jitTtti1.03x1100方1=Q=J"砰網(wǎng)網(wǎng)/Cjif/jaXOjjitfli_21.14x1100-用心=12"網(wǎng)汽I51J2丈島xT北41=1133MFcr-x

19、x%xxZs=662.BMP口<網(wǎng)X用豈HR餐故接觸強(qiáng)度足夠。6.5 計(jì)算齒輪傳動(dòng)其它幾何尺寸1）計(jì)算齒頂高、齒根高和全齒高h(yuǎn)f=mX+ci)=2,5m小%=(%+g)=mx(2心廉+點(diǎn))=4,5mm2）計(jì)算小、大齒輪的齒頂圓直徑出皿=/+2X七=mX為43九鼠)=58Mm££0,2=(is42x/tn.=?ix42Mli)=2S2mm3）計(jì)算小、大齒輪的齒根圓直徑心=冊-2X歸=招X(為-2hh-2ci)=釣出機(jī)df2=d2-2X=mX(z3-2&-2嬉)=243巾正的h.=1,0,c；=0.25z.6.6 齒輪參數(shù)和幾何尺寸總結(jié)參數(shù)或幾何尺寸符號小齒輪人齒

20、輪法面模數(shù)mn22法面壓力角an2020法面齒頂圖系數(shù)ha*1.01.0法面頂隙系數(shù)c*0.250.25螺旋角3左0°0'0"右0°0'0"齒數(shù)z27124齒頂局ha22齒根高h(yuǎn)f2.52.5分度圓直徑d54248齒頂圓直徑da58252齒根圓直徑df49243B6055中心距a151151圖6-1大齒輪結(jié)構(gòu)圖z.第七章軸的設(shè)計(jì)7.1 高速軸設(shè)計(jì)計(jì)算(1)已經(jīng)確定的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)速n=274.29r/min;功率P=2.79kW;軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=97139.89N?mm(2)軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力由表選用40Cr(滲碳淬火

21、)，齒面硬度4855HRC,許用彎曲應(yīng)力為=55MPa(3)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑由于高速軸受到的彎矩較大而受到的扭矩較小，故取A0=112。亦12.79-=112X24.27mmJn_274.29由于最小軸段截面上要開1個(gè)鍵槽，故將軸徑增大5%d7n2=(1+C,C,Hx24r.27=25.4Sm7?i查表可知標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑為28mm故取dmin=28確定各軸段的直徑和長度。圖7-1高速軸示意圖z.1）高速軸和大帶輪配合，查表選取標(biāo)準(zhǔn)軸徑d12=28mm,112長度略小于大帶輪輪轂長度L,取112=54mm。選用普通平鍵，A型鍵，bxh=8X7mm(GB/T1096-2003),鍵長L

22、=40mm。2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23=33mm,由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6207,其尺寸為dxDXB=35X72X17mm,故d34=d78=35mm,取擋油環(huán)的寬度為12,則l34=l78=17+12=29mm。軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊上查得6207型軸承的定位軸肩高度h=2.5mm,因止匕，取d45=d67=40mm。3）由于齒輪的直徑較小，為了保證齒輪輪體的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪和軸做成一體而成為齒輪軸。所以l56=60mm,d56=58mm4）軸承端蓋厚度e=9.6,墊片厚度At=2,根據(jù)軸承端蓋便于裝

23、拆，保證軸承端蓋的外端面與帶輪端面有一定距離K=24,螺釘C1=20mm,C2=18mm,箱座壁厚8=8mm,則降=6+J+4+e5+K-9一5）取小齒輪距箱體內(nèi)壁之距離A時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離A,取A=B+2。+1S+249,6+5+24-17-10=59,6mm1=10mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置=10mm,擋油環(huán)寬度s1=12mm,則二%二1+4-馬二10+10-12=8mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。軸段1234567直徑28333540584035長度5459.629860829（5）軸的受力分析小齒輪所受的圓周力（d1為小齒輪的分度圓直徑）=3597,7

24、7我7TS713989X=2x心54小齒輪所受的徑向力昂t=tana=3597.774x=1309.483JV根據(jù)6207深溝球軸承查手冊得壓力中心a=8.5mmI54第一段箍中戊到贛承醫(yī)方中心蹙離+d=+59,6+氏5=95,lmntz.軸承壓力中心到齒輪友點(diǎn)更離%=4+/+*=29+W+黑日,5=58.5mm齒輪中京到軸承壓力中心距離卜=%=58,5mm軸所受的載荷是從軸上零件傳來的，計(jì)算時(shí)通常將軸上的分布載荷簡化為集中力,其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)做置于錢鏈支座上的梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)帶傳動(dòng)壓軸力（屬

25、于徑向力）Q=1380.48Na.在水平面內(nèi)高速軸上外傳動(dòng)件壓軸力（屬于徑向力）Q=1380.48N軸承A處水平支承力：年七-QX&_1309,483X58,5-138048x95L4L59.5458.5軸承B處水平支承力:L=Q+%一孔=138048+1309.483-(-467)=3157投b.在垂直面內(nèi)軸承A處垂直支承力:lZ好-=FC1X=3597J74X58S58,5453s179W軸承B處垂直支承力:-KGL58,5”9加軸承A的總支承反力為:%=/尼丹十Rav=J(電刀尸十M7為y=1B5863N軸承B的總支承反力為:A鼠+A勖=J01EA”-f179=3633,6J7c

26、.繪制水平面彎矩圖截面A在水平面上彎矩:z.=ON*7nm截面B在水平面上彎矩：MeQm=1380,46x95.1=13128W*mm截面C在水平面上的彎矩：M日=R4Hx%=-467x58,S=-2732ON+mm截面D在水平面上的彎矩：=OJV*vmd.在垂直平面上：截面A在垂直面上彎矩：=CN*mm截面B在垂直面上彎矩：M3V=ON7nm截面C在垂直面上的彎矩：=Rj1Px%=1799x585=105242AZmm截面D在垂直面上彎矩：=ON7nme.合成彎矩，有：截面A處合成彎矩：%=0J7*7nm截面B處合成彎矩：收=13129W*7nm截面C處合成彎矩：$=此K4峪=(-2732O

27、)z+(105242)s=108730A/*-mmz.截面D處合成彎矩：=W*mm轉(zhuǎn)矩和扭矩圖截面A處當(dāng)量彎矩：Mva=ONmm截面B處當(dāng)量彎矩：朋F4=J此4(kXT)£=y(1312B4)z+(0.6X97139.89)2=14364m7加加截面C處當(dāng)量彎矩：憶=J嶗4("T)工=go8730尸4(。£*9了139吃之=L23366W*用玲截面D處當(dāng)量彎矩：瓦口二小昭+(仁XT)總=7(®2+(0,6x97139.69)3=兆2B4M*mmf.畫彎矩圖彎矩圖如圖所示：圖7-2高速軸受力及彎矩圖z.(6)校核軸的強(qiáng)度因B彎矩大，且作用有轉(zhuǎn)矩，故B為危險(xiǎn)

28、剖面其抗彎截面系數(shù)為霏乂紅學(xué)7TX35S砰=32=33=42073配肥z.抗扭截面系數(shù)為克乂d*WTE414.及?W116最大彎曲應(yīng)力為剪切應(yīng)力為t=11.54JWPII按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對于單向傳動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)a=0.6,則當(dāng)量應(yīng)力為aca-dAx(trX甘乃-查表得40Cr(滲碳淬火)處理，抗拉強(qiáng)度極限bB=600MPa,則軸的許用彎曲應(yīng)力<r-1b=55MPa,bca<(r-1b,所以強(qiáng)度滿足要求。7.2低速軸設(shè)計(jì)計(jì)算(1)已經(jīng)確定的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)速n=60.02r/min;功率P=2.71kW;軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=431197.93

29、N?mm(2)軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力由表選用45(調(diào)質(zhì))，齒面硬度197286HBS,許用彎曲應(yīng)力為=60MPa(3)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑由于低速軸受到的彎矩較小而受到的扭矩較大，故取A0=112。任3月。X由于最小軸段直徑安裝聯(lián)軸器，其截面上要開1個(gè)鍵槽，故將軸徑增大7%(1rliI=(1+0.07)X39.88=42.67mm查表可知標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑為45mm故取dmin=45(4)確定各軸段的長度和直徑。圖7-3低速軸示意圖z.di,為了使所選的軸直徑di與聯(lián)軸Tca=KAXT,查表，考慮平穩(wěn)，1)輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑器孔徑相適應(yīng)，故需選取聯(lián)軸器型號。

30、聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩故取KA=1.3,則：%=降乂7=56056N*m按照聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GBT4323-2002或設(shè)計(jì)手冊,選用LX3型聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑為42mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為112mm。選用普通平鍵，A型，bxh=14X9mm(GBT1096-2003),鍵長L=100mm。2)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23=50mm,由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6211,其尺寸為dXDXB=55X100x21mm,故d34=d67=55mm。3)取安裝齒輪處的軸段的直徑d45=58mm

31、;齒輪的左端與左軸承之間采用擋油環(huán)定位。已知大齒輪輪轂的寬度為B=55mm,為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取145=53mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h=(23)R,由軸徑d45=58mm故取h=5mm,則軸環(huán)處的直徑d56=68mm。軸環(huán)寬度b>1.4h,取156=7mm。4)軸承端蓋厚度e=9.6,墊片厚度At=2,根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與聯(lián)軸器端面有一定距離K=24,螺釘C1=20mm,C2=18mm,箱座壁厚8=8mm,則z.L=6+J+4+e+5+K9d=8+20+LB+2+9,6+5+242110=55,6?nm5）取大

32、齒輪距箱體內(nèi)壁之距離A2=12.5mm,考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離A,取A=10mm,已知滾動(dòng)軸承的寬度B=21mm,則IgA=?¥4¥-2=214IO+1_25t2=455mm.凸£ji16t-£44-Ie=21+I。+1)5-7=36.5mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。軸段123456直徑455055586855長度11255.645.553736.5（5）軸的受力分析大齒輪所受的圓周力（d2為大齒輪的分度圓直徑）431197-93248大齒輪所受的徑向力=34".403昂巴="七父七

33、皿保=3477.403x£an20*=1265,671N根據(jù)6211深溝球軸承查手冊得壓力中心a=10.5mmF53軸承壓力中心到齒輪支點(diǎn)距離I、=9+£工一a=+45.5-10,5=61.5wnL53選輪中點(diǎn)到軸嫉壓力中心距離Q=+=+45.5-10,5二1一5由用心而軸承壓力中心到第一段軸支點(diǎn)更離="L4工=孚+5X6+10,5=122.1軸承壓力中心到齒輪支點(diǎn)距離l1=61.5mm,齒輪中點(diǎn)到軸承壓力中心距離l2=61.5mm,軸承壓力中心到第一段軸支點(diǎn)距離l3=122.1mm軸承A和軸承B在水平面上的支反力RAH和RBHz.1265,67IX61561.5

34、+61.5'3n=Fr-舄H=1265,671-(633)=633/7軸承A和軸承B在垂直面上的支反力RAV和RBV61.5I*?，物乂運(yùn)=173Wsv二冗x615=3477,403X7-7：7=173261.5+61.5軸承A的總支承反力為:%十琉甲=J伯功好3獷=1850.62軸承B的總支承反力為:3+啼=)(633尸+產(chǎn)=LB50.62JVa.計(jì)算彎矩在水平面上,軸截面A處所受彎矩:在水平面上,軸截面B處所受彎矩:=QNmm在水平面上,齒輪2所在軸截面C處所受彎矩:覆丹丈£二631x61.5=329WMmm在水平面上，軸截面D處所受彎矩:在垂直面上，軸截面A處所受彎矩:

35、在垂直面上，軸截面B處所受彎矩:z.二ONTTtTH在垂直面上，齒輪2所在軸截面C處所受彎矩：用皿=x11=1739x61.5=1口6948Mmm在垂直面上，軸截面D處所受彎矩：截面A處合成彎矩彎矩：叫=/明4咻=43(Q產(chǎn)=截面B處合成彎矩：%=0J7mm合成彎矩，齒輪2所在截面C處合成彎矩為坨=J死用十死f二也找930產(chǎn))10694a產(chǎn)=1i兆13Nmm截面D處合成彎矩：網(wǎng)口=mm轉(zhuǎn)矩為：T=431197冉3儀截面A處當(dāng)量彎矩：蛇a=+5足療=+(0,6x431197.93)=25871W*mnt截面B處當(dāng)量彎矩：磔鼻=%=0N-7H771截面C處當(dāng)量彎矩：%='死-t-(axT)

36、2=7(H3813)S+(0.6X431197.g3)s=232646JV<mm截面D處當(dāng)量彎矩:z.即出二J%15乂為3=70+(0.6X431157,93)£=£S87T9Nmm(6)校核軸的強(qiáng)度因C彎矩大，且作用有轉(zhuǎn)矩，故C為危險(xiǎn)剖面z.其抗彎截面系數(shù)為可乂d3JTx58E3219145.37mW抗扭截面系數(shù)為WM/啊=二382M73m於116最大彎曲應(yīng)力為肥cr=拓=14.76/lfPaW剪切應(yīng)力為7k=ll，26MaWr按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對于單向傳動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)a=0.6,則當(dāng)量應(yīng)力為卻口=4(uxt)2-20,OUWx

37、查表得45(調(diào)質(zhì))處理，抗拉強(qiáng)度極限bB=650MPa,則軸的許用彎曲應(yīng)力(r-1b=60MPa,(Tca<(T-1b,所以強(qiáng)度滿足要求。第八章滾動(dòng)軸承壽命校核8.1 高速軸上的軸承校核軸承型號內(nèi)徑(mm)外徑(mm)寬度(mm)基本額定動(dòng)載荷(kN)620735721725.5根據(jù)前面的計(jì)算，選用6207深溝球軸承，內(nèi)徑d=35mm,外徑D=72mm,寬度B=17mm由于不存在軸向載荷軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=25.5kN,額定靜載荷C0r=15.2kN,軸承采用正裝。要求壽命為Lh=48000h。由前面的計(jì)算已知軸水平和垂直面的支反力，則可以計(jì)算得到合成支反力：z.耳1=工瞪耳+咫&#

38、165;=4編尸/叫£=ieS8.63JV耳;二J尾仃+R品二或3157尸十門799產(chǎn)=3*3.6搜查表得X1=1,Y1=0,X2=1,Y2=0查表可知ft=1,fp=1月t=x:耳34ylx二=1乂1358.63+0x0=1858,3J?乃律二&x耳gH4x%=1x3633,6+0x0=3633.6JV取兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷較大值帶入軸承壽命計(jì)算公式10KffXCLX?Lh=-x7-=50450.63/i>40000鼠帆5然耳由此可知該軸承的工作壽命足夠。8.2 低速軸上的軸承校核軸承型號內(nèi)徑(mm)外徑(mm)寬度(mm)基本額定動(dòng)載荷(kN)6211551002143

39、.2根據(jù)前面的計(jì)算，選用6211深溝球軸承，內(nèi)徑d=55mm,外徑D=100mm,寬度B=21mm由于不存在軸向載荷軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=43.2kN,額定靜載荷C0r=29.2kN,軸承采用正裝。要求壽命為Lh=48000h。由前面的計(jì)算已知軸水平和垂直面的支反力，則可以計(jì)算得到合成支反力：耳工=1+%=產(chǎn)+33*=%=4Rsv=戶+(17mq產(chǎn)=1050227查表得X1=1,Y1=0,X2=1,Y2=0查表可知ft=1,fp=1z.El=兄x昂+Y1K九=1x1850.62+0x0=185口必2N丹巴二見X：1iX。=1x1850.62+0x0=1850.621取兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷較大值帶

40、入軸承壽命計(jì)算公式106/fXC3Lfi=kX=35322£7/t>48000ft*&Qn由此可知該軸承的工作壽命足夠。第九章鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)計(jì)算9.1 高速軸與大帶輪鍵連接校核選用A型鍵，查表得bxh=8mmx7mm(GB/T1096-2003)，鍵長40mm。鍵的工作長度l=L-b=32mm大帶輪材料為鑄鐵，可求得鍵連接的許用擠壓應(yīng)力(Tp=60MPa。鍵連接工作面的擠壓應(yīng)力；-20Mpq<uL=60固Pn9.2 低速軸與大齒輪鍵連接校核選用A型鍵，查表得bxh=16mmx10mm(GB/T1096-2003)，鍵長40mm。鍵的工作長度l=L-b=24mm大齒輪材

41、料為40Cr,可求得鍵連接的許用擠壓應(yīng)力bp=120MPa。鍵連接工作面的擠壓應(yīng)力9.3 低速軸與聯(lián)軸器鍵連接校核選用A型鍵，查表得bxh=14mmx9mm(GB/T1096-2003),鍵長100mm。鍵的工作長度l=L-b=86mmz.聯(lián)軸器材料為45,可求得鍵連接的許用擠壓應(yīng)力(rp=120MPa。鍵連接工作面的擠壓應(yīng)力4xT%=；=S。網(wǎng)?&<crk=中瓦XIxd邛第十章聯(lián)軸器的選擇10.1低速軸上聯(lián)軸器(1)計(jì)算載荷由表查得載荷系數(shù)K=1.3計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc=KXT=560.56N?m選擇聯(lián)軸器的型號(2)選擇聯(lián)軸器的型號軸伸出端安裝的聯(lián)軸器初選為LX3彈性柱銷聯(lián)軸器(GB

42、/T4323-2002),公稱轉(zhuǎn)矩Tn=1250N?m,許用轉(zhuǎn)速n=4700r/min,Y型軸孔，主動(dòng)端孔直徑d=45mm,軸孔長度L1=112mm。從動(dòng)端孔直徑d=42mm,軸孔長度L1=112mm。Tc=560.56N?m<Tn=1250N?mn=60.02r/min<n=4700r/min第十一章減速器的密封與潤滑11.1 減速器的密封為防止箱體內(nèi)潤滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部影響箱體工作，在構(gòu)成箱體的各零件間，如箱蓋與箱座間、及外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對于無相對運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)

43、其不同的運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中由于密封界面的相對速度較小，故采用接觸式密封。輸入軸與軸承蓋間V<3m/s,輸出軸與軸承蓋間也為<3m/s,故均采用半粗羊毛氈封油圈。v<12-15m/s時(shí)，常11.2 齒輪的潤滑閉式齒輪傳動(dòng)，根據(jù)齒輪的圓周速度大小選擇潤滑方式。圓周速度z.選擇將大齒輪浸入油池的浸油潤滑。采用浸油潤滑。對于圓柱齒輪而言，齒輪浸入油池深度至少為1-2個(gè)齒高，但浸油深度不得大于分度圓半徑的1/3到1/6。為避免齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，大齒輪齒頂距油池底面距離不小于30-50mm。根據(jù)以上要求，減速箱使用前須加注

44、潤滑油，使油面高度達(dá)到33-71mm。從而選擇全損耗系統(tǒng)用油(GB443-1989);,牌號為L-AN10。11.3 軸承的潤滑滾動(dòng)軸承的潤滑劑可以是脂潤滑、潤滑油或固體潤滑劑。選擇何種潤滑方式可以根據(jù)齒輪圓周速度判斷。由于V齒v2m/s,所以均選擇脂潤滑。采用脂潤滑軸承的時(shí)候，為避免稀油稀釋油脂，需用擋油環(huán)將軸承與箱體內(nèi)部隔開，且軸承與箱體內(nèi)壁需保持一定的距離。在本箱體設(shè)計(jì)中滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁距離故選用通用鋰基潤滑脂(GB/T7324-1987),它適用于寬溫度范圍內(nèi)各種機(jī)械設(shè)備的潤滑，選用牌號為ZL-1的潤滑脂。第十二章減速器附件12.1油面指7K器顯示箱內(nèi)油面的高度，油標(biāo)應(yīng)該放置在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。游標(biāo)安裝的位置不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。圖12-1油標(biāo)示意圖12.2通氣器由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡。z.12.3放油塞為了便于清洗箱體內(nèi)部以及排除箱體內(nèi)的