減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明199440616

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明199440616二級(jí)減速器說(shuō)明書(shū)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：二級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì) 機(jī)械與自動(dòng)控制學(xué)院 院（系）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 班級(jí)：09機(jī)制（4）班 學(xué)號(hào)：B09300421學(xué)生姓名：壽飛鋒 指導(dǎo)教師：錢(qián) 萍 完成日期： 2012 年 1 月 8 日 浙江理工大學(xué)22目錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)················

2、;··············································1 1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求··

3、;··················································

4、;···1 1.2傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖·············································

5、············1 1.3設(shè)計(jì)所需完成的工作量···································

6、83;············12.傳動(dòng)方案的擬定····································

7、;····················13.電動(dòng)機(jī)的選擇····························&#

8、183;······························2 3.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型·················

9、···································2 3.2選擇電動(dòng)機(jī)功率·············

10、··········································2 3.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速·····

11、3;··············································2 3.4 電動(dòng)機(jī)的主要尺寸·&#

12、183;·················································&#

13、183;34.傳動(dòng)比的計(jì)算及分配···············································&#

14、183;····4 4.1 總傳動(dòng)比···········································

15、3;··················4 4.2 分配傳動(dòng)比······························

16、;·····························45.傳動(dòng)裝置的動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算··················

17、····················4 5.1 各軸轉(zhuǎn)速····························&#

18、183;·································4 5.2 各軸功率··············

19、3;···············································4 5.3 各軸轉(zhuǎn)矩·

20、··················································

21、···········5 5.4 主要傳動(dòng)數(shù)據(jù)·····································

22、····················56.減速器內(nèi)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算···························

23、3;··················5 6.1 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算····························&#

24、183;·········5 6.2 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算·····································

25、·117.斜齒圓柱齒輪上作用力的計(jì)算·········································15 7.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力··&

26、#183;···········································15 7.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力···&

27、#183;··········································168.減速器裝配圖的設(shè)計(jì)·····

28、···············································16 8.1 合理布置圖畫(huà)·

29、;··················································

30、;······16 8.2 繪制齒輪的輪廓尺寸·········································&

31、#183;········17 8.3 箱體內(nèi)壁·······································&#

32、183;·····················179.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算··························

33、3;································18 9.1 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算···············&

34、#183;····································18 9.2 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算··········

35、3;·········································20 9.3 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算······&

36、#183;·············································23 9.4 軸設(shè)計(jì)的主要參數(shù)·

37、3;·················································

38、3;3010.減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸···············································3

39、1 10.1 箱座高度················································&

40、#183;···········31 10.2 箱體壁厚····································&

41、#183;·······················32 10.3 軸承座螺栓凸臺(tái)的設(shè)計(jì)·······················&

42、#183;······················32 10.4 設(shè)置加強(qiáng)肋板·························

43、;······························32 10.5 箱蓋外輪廓的設(shè)計(jì)·················&

44、#183;································32 10.6 箱體凸緣尺寸···············

45、;········································32 10.7 箱體具體尺寸·······

46、83;···············································3311.潤(rùn)滑油的選擇與計(jì)算&

47、#183;················································3412.裝配

48、圖與零件圖·················································&

49、#183;····35 12.1 附件的設(shè)計(jì)與選擇··········································

50、83;·······35 12.2 繪制裝配圖和零件圖·······································

51、3;········3513.設(shè)計(jì)小結(jié)········································&

52、#183;·····················3614.參考文獻(xiàn)··························

53、3;···································36 附件一：減速器裝配圖 附件二：減速器輸出軸 附件三：減速器輸出軸上的齒輪 附件四：減速器箱蓋IV兩級(jí)展開(kāi)式圓柱斜齒輪減速器的設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求F（N

54、）D（mm）V(m/s)年產(chǎn)量工作環(huán)境載荷特性最短工作年限63004601.3中批礦山平穩(wěn)傳動(dòng)8年兩班 其中： F帶的工作拉力，N；D滾筒直徑，mm；V運(yùn)輸帶工作速度，m/s。1.2 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī)；2、4聯(lián)軸器；3二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器；5卷筒；6輸送皮帶圖1 二級(jí)減速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1.3 設(shè)計(jì)所需完成的工作量1）減速器裝配圖1張(A1)2）零件工作圖1張（減速器箱蓋、減速器箱座-A2）；2張（輸出軸-A3；輸出軸齒輪-A3）3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份（A4紙）2 傳動(dòng)方案的擬定一個(gè)好的傳動(dòng)方案，除了首先應(yīng)滿足機(jī)器的功能需求外，還應(yīng)當(dāng)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、傳動(dòng)效率高、成本低廉以及使用維護(hù)

55、方面，要完全滿足這些功能要求是困難的。在擬定傳動(dòng)方案和對(duì)多種方案進(jìn)行比較時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)器的具體使用情況綜合考慮，選擇能保證主要要求的較合理的傳動(dòng)方案?，F(xiàn)以參考文獻(xiàn)2第3頁(yè)中的帶式輸送機(jī)的四種傳動(dòng)方案為例進(jìn)行分析。方案制造成本低，但寬度尺寸大，帶的壽命短，而且不宜在惡劣環(huán)境下工作，方b結(jié)構(gòu)緊湊，環(huán)境適應(yīng)性好，但傳動(dòng)效率低，不適于長(zhǎng)期連續(xù)工作，且制造成本高。方案c工作可靠、傳動(dòng)效率高、維護(hù)方便、環(huán)境適應(yīng)好，但寬度較大。方案d具有方案c的優(yōu)點(diǎn)，而且尺寸較小，但制造成本較高。綜合考慮本次設(shè)計(jì)的要求，選擇c方案。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。3 電動(dòng)機(jī)的選擇3.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)用途選用Y系列一般用途的全封閉自冷

56、式三相異步電動(dòng)機(jī)。3.2 選擇電動(dòng)機(jī)功率輸送帶所需功率為 由表9-14得，一對(duì)軸承效率，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器效率，滾筒效率為則電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)間的總效率為電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 查表20-12選取電動(dòng)機(jī)的額定功率3.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速輸送帶帶輪的工作轉(zhuǎn)速為 查表2-21，兩級(jí)減速器傳動(dòng)比推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為查表20-12得，符合這一要求的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min。而3000r/min的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，會(huì)使傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)尺寸和重量增加，故選用轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行試算，其滿載轉(zhuǎn)速為1460r/min

57、，其型號(hào)為Y160M-4 。方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（）同步滿載Y160M-41115001460123Y160M1-21130002930117而3000r/min的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，會(huì)使傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)尺寸和重量增加，故選用轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行試算，其滿載轉(zhuǎn)速為1460r/min ，其型號(hào)為Y160M-4。3.4 電動(dòng)機(jī)的主要尺寸查表20-12得電動(dòng)機(jī)的主要尺寸如下（單位：mm）HDF×GELEDG38512×86001104237圖2 電動(dòng)機(jī)示意圖4 傳動(dòng)比的計(jì)算及分配4.1 總傳動(dòng)比 4.1 分配傳動(dòng)比因?yàn)檩斎胼S與輸出軸直接

58、與聯(lián)軸器相連，所以傳動(dòng)比不變，減速器的傳動(dòng)比，因?yàn)?，所以取，所以? 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5.1各軸轉(zhuǎn)速 5.2各軸功率 5.3各軸轉(zhuǎn)矩 5.4主要傳動(dòng)數(shù)據(jù)軸名功率/轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速/傳動(dòng)比效率電機(jī)軸1163.023146010.99軸9.53962.39614606.1540.97軸9.16368.726237.2444.3960.97軸8.7961556.51153.96810.96卷筒軸8.6211525.54453.9386 減速器內(nèi)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1.1選擇材料、熱處理方式和公差等級(jí)考慮到該減速器用于礦山機(jī)械，因?yàn)榈V山機(jī)械中的齒輪傳動(dòng)，一般功率

59、都很大、工作速度很低、周?chē)h(huán)境中粉塵含量極高，所以選用鑄鋼作為大小齒輪的材料，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)3得選用ZG310-570（GB/T 11352-1989）材料。由表14-1-1233得小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理，小齒輪齒面硬度，,平均硬度,。,選用7級(jí)精度。6.1.2 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)公式為 1）小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為2）因值未知，值不能確定，可初步選載荷系數(shù)，初選3）由表8-181，取齒寬系數(shù)4）由表8-191，得彈性系數(shù)5）初選螺旋角，由圖9-21得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)6）齒數(shù)比7）初選，則，取，則端面重合度為 軸向重合度為 由圖8-31

60、得重合度系數(shù)為8）由圖11-21得螺旋角系數(shù)9)許用接觸應(yīng)力可用下式計(jì)算 由圖8-4e、a1得接觸疲勞極限應(yīng)力為，小齒輪和大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為由圖8-51差得壽命系數(shù)，查表8-201取安全系數(shù),則小齒輪的許用接觸應(yīng)力為 大齒輪的許用接觸應(yīng)力為 ( + ) / 2 =436.7 MPa > 1.23=362.2 MPa ，初算小齒輪的分度圓直徑，得6.1.3 確定傳動(dòng)尺寸1） 計(jì)算載荷系數(shù) 由表8-211得使用系數(shù)因，由圖8-61查得動(dòng)載荷系數(shù), 由圖8-71查得齒向載荷分配系數(shù)，由表8-221查得齒間載荷分配系數(shù),則載荷系數(shù)為 2） 對(duì)進(jìn)行修正 因與有較大差異，故需對(duì)由計(jì)算出的進(jìn)行修

61、正，即 3）確定模數(shù) 由表8-231，取4） 計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距為 圓整，取，則螺旋角為 因值與初選值相差較大。故對(duì)與有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行修正由圖9-21查得節(jié)點(diǎn) 區(qū)域系數(shù)，則端面重合度為 軸向重合度為 由圖8-31查得重合度系數(shù)，由圖11-21查得螺旋角系數(shù) 精確計(jì)算圓周速度為 由圖8-61動(dòng)載荷系數(shù)，值不變 取，則高速級(jí)中心距為 則螺旋角修正為 修正完畢，故 , ，取 ，取6.1.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件為 1) 2）齒寬3）齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)。當(dāng)量齒數(shù)為 ， 由圖8-8查得,由圖8-91查得,4）由圖8-101查得重合度系數(shù)5）由圖11-31查得螺旋角系數(shù)6）許用彎曲應(yīng)

62、力 由圖8-4f、b1查得彎曲疲勞極限應(yīng)力為，由圖8-111查得壽命系數(shù),由表8-201查得安全系數(shù),故， 滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度6.1.5 計(jì)算齒輪傳動(dòng)其他幾何尺寸端面模數(shù) 齒頂圓 齒根高 全齒高 頂隙 齒頂圓直徑為 齒根圓直徑為 6.2 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算6.2.1選擇材料、熱處理方式和公差等級(jí)考慮到該減速器用于礦山機(jī)械，因?yàn)榈V山機(jī)械中的齒輪傳動(dòng)，一般功率都很大、工作速度很低、周?chē)h(huán)境中粉塵含量極高，所以選用鑄鋼作為大小齒輪的材料，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)3得選用ZG310-570（GB/T 11352-1989）材料。由表14-1-1233得小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理，小齒輪齒面硬度，

63、,平均硬度,。,選用7級(jí)精度。6.2.2 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)公式為 1）小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為2）因值未知，值不能確定，可初步選載荷系數(shù)，初選3）由表8-181，取齒寬系數(shù)4）由表8-191，得彈性系數(shù)5）初選螺旋角，由圖9-21得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)6）齒數(shù)比7）初選，則，取，則端面重合度為 軸向重合度為 由圖8-31得重合度系數(shù)為8）由圖11-21得螺旋角系數(shù)9)許用接觸應(yīng)力可用下式計(jì)算 由圖8-4e、a1得接觸疲勞極限應(yīng)力為，小齒輪和大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為由圖8-51差得壽命系數(shù)，查表8-201取安全系數(shù),則小齒輪的許用接觸應(yīng)力為 大齒輪

64、的許用接觸應(yīng)力為 ( + ) / 2 =398.9MPa > 1.23=372.69 MPa 取，初算小齒輪的分度圓直徑，得6.2.3 確定傳動(dòng)尺寸1） 計(jì)算載荷系數(shù) 由表8-211得使用系數(shù)因，由圖8-61查得動(dòng)載荷系數(shù), 由圖8-71查得齒向載荷分配系數(shù)，由表8-221查得齒間載荷分配系數(shù),則載荷系數(shù)為 2） 對(duì)進(jìn)行修正 因與有較大差異，故需對(duì)由計(jì)算出的進(jìn)行修正，即 3）確定模數(shù) 由表8-231，取4） 計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距為 圓整，取，則螺旋角為 因值與初選值很相近。故不修正 , ，取 ，取6.2.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件為 1) 2）齒寬3）齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系

65、數(shù)。當(dāng)量齒數(shù)為 ， 由圖8-8查得,由圖8-91查得,4）由圖8-101查得重合度系數(shù)5）由圖11-31查得螺旋角系數(shù)6）許用彎曲應(yīng)力 由圖8-4f、b1查得彎曲疲勞極限應(yīng)力為，由圖8-111查得壽命系數(shù),由表8-201查得安全系數(shù),故， 滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度6.2.5 計(jì)算齒輪傳動(dòng)其他幾何尺寸端面模數(shù) 齒頂圓 齒根高 全齒高 頂隙 齒頂圓直徑為 齒根圓直徑為 7 斜齒圓柱齒輪上作用力的計(jì)算齒輪上作用力的計(jì)算為后續(xù)軸的設(shè)計(jì)和校核、鍵的選擇和驗(yàn)算及軸承的選擇和校核提供數(shù)據(jù)。7.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力1） 已知條件 高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，高速級(jí)齒輪的螺旋角，小齒輪左旋，大齒輪右旋，小齒輪分度

66、圓直徑2） 齒輪1的作用力 圓周力，其方向與力作用點(diǎn)圓周速度方向相反徑向力，其方向?yàn)橛闪Φ淖饔命c(diǎn)指向輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸向力為，其方向可用左手法則確定，即用左手握住輪1的軸線，并使四指的方向順著輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，此時(shí)拇指的指向即為該力的方向法向力為3）齒輪2的作用力 從動(dòng)齒輪2各個(gè)力與主動(dòng)齒輪1上相應(yīng)的力大小相等，作用方向相反。7.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力1) 已知條件 中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，低速級(jí)齒輪的螺旋角,為使齒輪3的軸向力與齒輪2的軸向力互相抵消一部分，低速級(jí)的小齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪分度圓直徑2）齒輪3的作用力 圓周力，其方向與力作用點(diǎn)圓周速度方向相反徑向力，其方向?yàn)橛闪Φ淖饔命c(diǎn)指

67、向輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸向力為，其方向可用左手法則確定，即用左手握住輪3的軸線，并使四指的方向順著輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，此時(shí)拇指的指向即為該力的方向法向力為3）齒輪4的作用力 從動(dòng)齒輪4各個(gè)力與主動(dòng)齒輪3上相應(yīng)的力大小相等，作用方向相反。8 減速器裝配圖的設(shè)計(jì)8.1 合理布置圖畫(huà)該減速器的裝配圖繪在一張A1圖紙上。根據(jù)圖紙大小與減速器兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的中心距，繪圖比例定為1:2，采用三視圖表達(dá)裝配的機(jī)構(gòu)。8.2 繪出齒輪的輪廓尺寸在俯視圖上繪出兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的輪廓尺寸，如圖3所示圖3 齒輪的輪廓8.3 箱體內(nèi)壁在齒輪齒廓的基礎(chǔ)上繪出箱體的內(nèi)壁、軸承端面、軸承座端面，如圖4所示圖4 箱體內(nèi)壁9 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算9.1中

68、間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算9.1.1已知條件中間軸的傳遞的功率，轉(zhuǎn)速，傳遞轉(zhuǎn)矩，齒輪分度圓直徑為，齒輪寬度，。9.1.2選擇軸的材料因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。9.1.3初步確定軸的最小直徑查表9-81得，取 故 。9.1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的初步構(gòu)想設(shè)計(jì)及構(gòu)想圖如圖5所示，該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細(xì)處開(kāi)始設(shè)計(jì)圖5 中間軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖2）軸承的選擇與軸段及軸段的設(shè)計(jì)該軸段上安裝軸承，其設(shè)計(jì)應(yīng)與軸承的選擇同步進(jìn)行?？紤]齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承。軸段、上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于安裝，又應(yīng)

69、符合軸承內(nèi)徑系列。暫取軸承為7209C，由表11-91，查得軸承內(nèi)徑，外徑，寬度，內(nèi)圈定位軸肩直徑，外圈定位直徑，軸上定位端面圓角半徑最大為，對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離，故取。通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則。3）軸段和軸段的設(shè)計(jì)在軸段上安裝齒輪3，軸段上安裝齒輪2，為便于齒輪的安裝，和應(yīng)分別略大于和，可初定齒輪2輪轂寬度范圍為（1.21.5）=6090，取其輪轂寬度與齒輪寬度相等，左端采用軸肩定位，右端采用套筒固定。由于齒輪3的直徑比較小，采用實(shí)心式，取其輪轂寬度與齒輪寬度相等，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定。為了使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段和軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比相應(yīng)齒輪的輪

70、轂略短，故取，。4）軸段該段為中間軸上的兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩寬度范圍為，取其高度為，故齒輪3左端面與箱體內(nèi)壁距離與高速軸齒輪右端面距箱體內(nèi)壁距離均取為，齒輪2與齒輪3的距離初定為，則箱體內(nèi)壁之間的距離為。齒輪2的右端面與箱體內(nèi)壁的距離，則軸段的長(zhǎng)度為5）軸段及軸段的長(zhǎng)度該減速器齒輪的圓周速度小于2m/s，故軸承采用脂潤(rùn)滑，需要用擋油環(huán)阻止箱體內(nèi)潤(rùn)滑油濺入軸承座，軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁的距離取為，中間軸上兩個(gè)齒輪的固定均由擋油環(huán)完成，則軸段的長(zhǎng)度為，軸段的長(zhǎng)度為6）軸上力作用點(diǎn)的距離軸承反力的作用點(diǎn)與外圈大端面的距離， 9.1.5鍵連接齒輪2與軸段和齒輪3與軸段間均采用A型普通平鍵連接，查表8

71、-31得其型號(hào)分別為鍵 GB 1096-79，鍵 GB 1096-799.2 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算9.2.1已知條件高速軸的傳遞的功率，轉(zhuǎn)速，傳遞轉(zhuǎn)矩，齒輪1分度圓直徑為，齒輪寬度。9.2.2選擇軸的材料因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。9.2.3初算直徑查表9-81得，取，低速軸外伸段的直徑可按下式求得：，軸與聯(lián)軸器相連，有一個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑，即，圓整取。9.2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的初步構(gòu)想設(shè)計(jì)及構(gòu)想圖如圖6所示，該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細(xì)處開(kāi)始設(shè)計(jì)2）軸段的設(shè)計(jì)軸段上安裝聯(lián)軸器，此段

72、設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器同步進(jìn)行。為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。由表8-371，取=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 由表8-381查得GB/T 5014-2003中LX2型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為560，許用轉(zhuǎn)速6300，軸孔范圍2035。結(jié)合伸出段直徑，其長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取。圖6 高速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖3）密封圈與軸段在確定軸段的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸兩個(gè)方面的問(wèn)題。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度。軸段的軸徑，最終由密封圈確定。該處的圓周速度小于，可選用氈圈油封，查表8-271，選用45FZ/T9201091，則=304）軸段和軸段的軸徑設(shè)計(jì)軸段和軸段上安裝軸承

73、，考慮斜齒輪有軸向力的存在，所以選用角接觸球軸承。軸段和軸段直徑應(yīng)既便于安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承為7207C，由表11-91，查得軸承內(nèi)徑，外徑，寬度，內(nèi)圈定位軸肩直徑，外圈定位直徑，軸上定位端面圓角半徑最大為，對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離，故取。軸承采用脂潤(rùn)滑，需要擋油環(huán)，擋油環(huán)寬度初定為=12，故 通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，故，5）齒輪與軸段的設(shè)計(jì)該段上安裝齒輪，為了便于安裝，應(yīng)略大于，可初定，則由表8-31知該處鍵的截面尺寸為，輪轂鍵槽深度為，則該處齒輪上齒根圓與轂孔鍵槽頂部的距離為，故該軸設(shè)計(jì)成齒輪軸，則有，6）軸段和軸段的設(shè)計(jì)該軸段直徑可取略大于軸承定位軸

74、肩的直徑，則，定位軸肩的高度為，取，則，齒輪右端面距箱體內(nèi)壁距離為，則軸段的長(zhǎng)度為。軸段的長(zhǎng)度。其中為箱體內(nèi)壁的距離，為軸承端面至箱體的距離。7）軸段的設(shè)計(jì)該軸段的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承座的寬度，由表3-12得，下箱座壁厚公式，取。地腳螺釘直徑為，取，所以地腳螺栓直徑。則軸承旁聯(lián)接螺栓直徑取，所以軸承旁連接螺栓直徑，相應(yīng)的，。則箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑，取，所以箱體凸緣連接螺栓直徑。查表9-92得，所以軸承端蓋連接螺栓直徑，由表8-291取螺栓GB/T 57812000 M6×18。由表8-301可計(jì)算軸承端蓋厚，取。軸承座寬度為，取，取軸端

75、蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度為；避免聯(lián)軸器輪轂外徑與端蓋螺栓的拆裝發(fā)生干涉，聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離取，則有8）軸上力作用點(diǎn)的距離軸承反力的作用點(diǎn)與外圈大端面的距離，9.2.5鍵連接聯(lián)軸器與軸段采用A型普通平鍵連接，查表8-31得其型號(hào)分別為鍵 GB 1096-799.3低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算9.3.1已知條件低速軸的傳遞的功率，轉(zhuǎn)速，傳遞轉(zhuǎn)矩，齒輪4分度圓直徑為，齒輪寬度。9.3.2選擇軸的材料因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。9.3.3初算直徑查表9-81得，取，低速軸外伸段的直徑可按下式求得：，軸與聯(lián)軸器相連，有一個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑，即，圓整取

76、。9.3.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的初步構(gòu)想設(shè)計(jì)及構(gòu)想圖如圖7所示，該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細(xì)處開(kāi)始設(shè)計(jì)2）軸段的設(shè)計(jì)軸段上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器同步進(jìn)行。為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。由表8-371，取=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 圖7 低速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖由表查得ML8中的梅花形彈性聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為3550，許用轉(zhuǎn)速2900，軸孔范圍5075。結(jié)合伸出段直徑，其長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取。3）軸段的軸徑設(shè)計(jì)在確定軸段的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸兩個(gè)方面的問(wèn)題。聯(lián)軸器用軸肩定位

77、，軸肩高度。軸段的軸徑，最終由密封圈確定。該處的圓周速度小于，可選用氈圈油封，查表8-271，選用60FZ/T9201091，則=604）軸段和軸段的軸徑設(shè)計(jì)軸段和軸段上安裝軸承，考慮斜齒輪有軸向力的存在，所以選用角接觸球軸承。軸段和軸段直徑應(yīng)既便于安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承為7314C，由表11-91，查得軸承內(nèi)徑，外徑，寬度，內(nèi)圈定位軸肩直徑，外圈定位直徑，軸上定位端面圓角半徑最大為，對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離，故取。軸承采用脂潤(rùn)滑，需要擋油環(huán)，擋油環(huán)寬度初定為=12，故通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，故。5）軸段的設(shè)計(jì)該段上安裝齒輪4，為便于齒輪的安裝，必須略大于，

78、可初選，齒輪2輪轂的寬度范圍為（1.21.5）=96120，介于齒輪寬度之間，取其輪轂等于齒輪寬度，其左端采用軸肩定位，右端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂略短，由于，故取。6）軸段的設(shè)計(jì)該軸段為齒輪提供定位和固定作用，定位軸肩的高度為，取，則，齒輪左端面距箱體內(nèi)壁距離為軸段的長(zhǎng)度，其中為箱體內(nèi)壁的距離，為軸承端面至箱體的距離。7）軸段與軸段的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)軸段的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承端蓋連接螺栓為螺栓GB/T 5781 M6×25，其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂外徑，輪轂外徑不與端蓋螺栓的拆裝空間干涉，故取聯(lián)軸器輪轂端面與

79、端蓋外端面的距離為=10，則有軸段的長(zhǎng)度8）軸上力作用點(diǎn)的距離軸承反力的作用點(diǎn)與外圈大端面的距離，9.3.5鍵連接聯(lián)軸器與軸段及齒輪4與軸段間均采用A型普通平鍵連接，查表8-31得其型號(hào)分別為鍵 GB 1096-79，鍵 GB 1096-799.3.6軸的受力分析1）畫(huà)出軸的受力分析圖 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖8（a）所示，2）支承反力在水平面上為 在垂直平面上為軸承1總支承反力為軸承2總支承反力為圖8 低速軸的受力分析3）彎矩、畫(huà)彎矩圖彎矩圖如圖3（b）、（c）、（d）所示在水平面上，剖面右側(cè)為 剖面左側(cè)為 在垂直平面上，剖面為 合成彎矩，剖面左側(cè)為剖面右側(cè)為轉(zhuǎn)矩圖如圖3（e）所示，9.3.7校核軸

80、強(qiáng)度因剖面右側(cè)彎矩大，同時(shí)截面還作用有轉(zhuǎn)矩，故剖面右側(cè)為危險(xiǎn)截面。其抗彎截面系數(shù)為抗扭截面系數(shù)為彎曲應(yīng)力為 扭剪應(yīng)力 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)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)，則當(dāng)量應(yīng)力為由表8-261查得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限，由表8-321用插值法查得軸的許用彎曲應(yīng)力，強(qiáng)度滿足要求9.3.8校核鍵強(qiáng)度聯(lián)軸器處的鍵的擠壓應(yīng)力為 齒輪4處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 取鍵、軸及齒輪的材料都為鋼，由表8-331查得，強(qiáng)度足夠9.3.9校核軸承壽命1）計(jì)算軸承的軸向力由表11-91查7314C軸承得，。由表9-101查7314C軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為，外部軸向力A=428.38N，各軸向力方向如圖9所示所以，1被放松，2被壓緊則兩軸承的軸向力分別為 ，圖9 低速軸軸承的布置及受力2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷由，由表11-91得，因，故，則軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為由，由表11-91得，因，故，則軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷為3）校核軸承壽命因，故只需校核軸承2，,軸承在100一下工作，查表8-341得。對(duì)于減速器查表8-351得載荷系數(shù)。則軸承2的壽命為因?yàn)?，故軸承壽命足夠，滿足要求。9.4 軸設(shè)計(jì)的主要參數(shù)9.4.1 軸的數(shù)據(jù) 低速軸的尺寸7070803596477040601005557.577.3108.8109.2 高速軸的尺寸