二級展開式圓柱齒輪減速器

1、通勤大孝機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計（論文）題目：帶式運輸機(jī)傳動裝置設(shè)計學(xué)生姓名專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué)號222011班級201級班指導(dǎo)教師楊玲成績201年12月機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名專業(yè)年級設(shè)計題目：帶式運輸機(jī)傳動裝置的設(shè)計23動力及停動裝置設(shè)計條件：1、運輸帶工作拉力F=2500N;2、運輸帶工作速度v=1.1m/s；3、卷筒直徑D=400mm;4、工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35oC;5、使用折舊期：8年；6、檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；7、動力來源：電力，三相交流，電壓380/220V;8、運輸帶速度允許誤差：&#

2、177;5%;9、制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。設(shè)計工作量：1、減速器裝配圖1張（A1）;2、零件工作圖3張；3、設(shè)計說明書1份。指導(dǎo)教師簽名：201年月日說明：1.此表由指導(dǎo)教師完成，用計算機(jī)打印（A4紙）。2.請將機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書裝訂在機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計（論文）的第一頁。目錄設(shè)計任務(wù)書11引言52系統(tǒng)總體方案設(shè)計62.1 電動機(jī)的選擇62.1.1 電動機(jī)輸出功率62.1.2 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇62.1.3 電動機(jī)的選擇72.2 計算傳動裝置運動和動力參數(shù)72.2.1 確定高、中、低速軸轉(zhuǎn)速r、n2、n372.2.2 確定高、中、低速軸功率P、耳、P372.2.3 確定高

3、、中、低速軸轉(zhuǎn)矩工、T2、T373傳動零件的設(shè)計計算83.1 高速級齒輪傳動的設(shè)計計算83.1.1 選定齒輪類型、精度等級、材料、齒數(shù)及螺旋角83.1.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計83.1.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計103.1.4 幾何尺寸計算123.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算123.2.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)133.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計133.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計153.2.4 幾何尺寸計算164初估軸徑及初選聯(lián)軸器171.1 高速軸初估軸徑及初選聯(lián)軸器171.2 中間軸初估軸徑171.3 低速軸初估軸徑及初選聯(lián)軸器185 .軸承型號選擇195.1 高速軸軸承選則195.

4、1.1 選用角接觸球軸承且選用接觸角195.1.2 軸承內(nèi)徑的確定195.1.3 確定軸承尺寸代號195.2 中間軸軸承選擇195.2.1 選用角接觸球軸承且選用接觸角195.2.2 軸承內(nèi)徑的確定195.2.3 確定軸承尺寸代號195.3 高速軸軸承選擇195.3.1 選用深溝球軸承195.3.2 軸承內(nèi)徑的確定195.3.3 確定軸承尺寸代號206 .潤滑及密封206.1 軸承的潤滑206.2 齒輪的潤滑206.3 確定密封方式206.4 軸承端蓋結(jié)構(gòu)217 .箱體尺寸設(shè)計及說明218 .裝配草圖的設(shè)計228.1 箱體尺寸見零件圖228.2 軸尺寸的確定228.2.1 高速軸尺寸的確定22

5、8.2.2 中間軸尺寸的確定238.2.3 低速軸尺寸的確定249 .零件的校核259.1 鍵的選擇及校核259.1.1 高速軸輸入端鍵的校核259.1.2 中間軸安裝齒輪處鍵的校核259.1.3 低速軸鍵的校核269.2 軸的校核279.2.1 減速器中各個軸的布置形式簡圖及受力分析279.2.2 中間軸的校核289.2.3 低速軸的校核309.3 軸承的校核319.3.1 高速軸軸承的校核319.3.2 中間軸軸承的校核339.3.3 低速軸軸承的校核3410 .減速器附件的選擇及其說明3410.1 軸承端蓋3410.2 視孔蓋3410.3 通氣塞3410.4 油標(biāo)3510.5 油塞351

6、0.6 吊耳環(huán)和吊鉤3510.7 定位銷3510.8 起蓋螺釘3510.9 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計及熱處理方式3511 .設(shè)計總結(jié)3712 .參考文獻(xiàn)37帶式運輸機(jī)傳動裝置設(shè)計1引言機(jī)械設(shè)計課程在機(jī)械工程學(xué)科中占有重要地位，它是理論應(yīng)用于實際的重要實踐環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計培養(yǎng)了我們機(jī)械設(shè)計中的總體設(shè)計能力，將機(jī)械設(shè)計系列課程中所學(xué)的有關(guān)機(jī)構(gòu)原理方案設(shè)計、運動和動力學(xué)分析、機(jī)械零部件設(shè)計理論、方法、結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計等內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合，使課程設(shè)計與機(jī)械設(shè)計實際的聯(lián)系更為緊密。本課程設(shè)計的設(shè)計任務(wù)是展開式二級圓柱齒輪減速器的設(shè)計。高速級采用斜齒輪傳動，低速級采用直齒輪傳動。圓柱齒輪傳動減速器是一種將由電動機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)

7、速降至要求的轉(zhuǎn)速的比較典型的機(jī)械裝置，可以廣泛地應(yīng)用于礦山、制藥、造船、機(jī)械、環(huán)保及食品輕工等領(lǐng)域。本次設(shè)計綜合運用機(jī)械設(shè)計及其他先修課的知識，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練，使已學(xué)知識得以鞏固、加深和擴(kuò)展；學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零件、部件、機(jī)械傳動及一般機(jī)械的基本設(shè)計方法和步驟，培養(yǎng)工程設(shè)計能力和分析問題，解決問題的能力；提高我們在計算、制圖、運用設(shè)計資料（手冊、圖冊）進(jìn)行經(jīng)驗估算及考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計方面的基本技能。結(jié)果P=3.01kWPd=3.295kWi總=17.75i1=5i2=3.55設(shè)計內(nèi)容及計算說明2傳動裝置的總體設(shè)計本設(shè)計中的已知條件為：兩班制工作，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷叫平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵

8、，環(huán)境最高溫度35C,我們這里選擇電動機(jī)的類型為三相鼠籠式異步電動機(jī)（Y系列三相異步電動機(jī)）。2.1 電動機(jī)的選擇2.1.1 電動機(jī)輸出功率Pd該傳動裝置從高速級到低速級取彈性聯(lián)軸器效率1=0.99,角接觸球軸承的效率”2=0.99,角接觸球軸承的效率2=0.99,深溝球軸承白效率1=0.99,滑塊聯(lián)軸器“5=0.99,兩對齒輪采用7級精度制造且傳動效率均取"齒=0.98。故該傳動裝置的總效率為=n；l2n3n4n5n1=0.9950.982=0.91333帶傳動傳遞的功率PwPw=Fv/1000=2500*1.1/1000*0.91333=3.01kW故pPw=3.01=3.295

9、kW0.91332.1.2 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇二級減速齒輪傳動的每級傳動比i=35,故i總=925。電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n=Qnw=（925）nw。其中4=卬父1000V二D又D=400mm為卷筒直徑。從而nw=鴕典二52.521r/min。400二確定高、低速級齒輪的傳動比i1、i2因i1i2=i總；i=（1.31.5b,且i1與i2一般均控制在35內(nèi)。式中取i1=1.408i2。故i1=5i2=3.552.1.3 電動機(jī)的選擇參考機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊選用Y132M16型電動機(jī)。其額定功率P=4kW,同步轉(zhuǎn)速n=1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速0.018nm=960r/min。該電動機(jī)的輸出軸直

10、徑D=38平002mm,輸出軸延伸尺寸E=80mm?？倐鲃颖?總=nm/nw=960/52.521=18.27轉(zhuǎn)速誤差,-：=(18.27-17.75)/18.27=0.0282.2 計算傳動裝置運動和動力參數(shù)2.2.1 確定高、中、低速軸轉(zhuǎn)速n1、n2、n3n1=nm=960rminn2=口i1=9605=192rminn3=r2i2=1923.55=54.08rmin2.2.2 確定高、中、低速軸功率P、已、鳥P=Pd1=3.010.99=2.9799kWF2=P”2"齒=2.9799M0.99父0.97=2.891kWE=巳"3"齒=2.891x0.99x0

11、.97=2.8049kW2.2.3 確定高、中、低速軸轉(zhuǎn)矩T1、T2、T3丁95.5105P95.51052.9799八八“4一T1=2.9643810Nmmn196095.5105巳95.51052.891sKIT21.43797110Nmmn2192_5_5_95.5105B95.51052.8049sKIT334.953179105Nmm選用Y132M2-6型電動機(jī)n1=960rminn2=192r.minn3=54.08rminR=2.9799kWP2=2.891kWP3=2.8049kWT1=29643NmmT2=143797NmmT3=495317Nmmn354.083傳動零件的設(shè)

12、計計算3.1 高速級齒輪傳動的設(shè)計計算已知輸入功率Pi=2.9799kW,小齒輪轉(zhuǎn)速n）i=960r/min,傳動比ii=5,由電動機(jī)驅(qū)動，工作壽命8年（每年工作300天），兩班制，工作較平穩(wěn)。3.1.1 選定齒輪類型、精度等級、材料、齒數(shù)及螺旋角1 .由傳動方案選用斜齒圓柱齒輪傳動2 .齒輪選用7級精度制造大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）3 .材料選擇。參考機(jī)械設(shè)計表101選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,二者硬度差為40HBS。4 .選取螺旋角及齒數(shù)，初選螺旋角P=14口；選小齒輪齒數(shù)乙=20,大齒輪齒數(shù)

13、Z2d乙=100,取Z2=10003.1.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計參考文獻(xiàn)【2】式1021試算，即d>3,2u'ZhZ?2%-色UJh】J1.確定公式內(nèi)各計算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)Kt=1.62）參考文獻(xiàn)【2】圖1030選取區(qū)域系數(shù)Zh=2.4333）參考文獻(xiàn)【2】圖10-26查得%=0.66,沁=0.88,則I =s+名=154°:1：224）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩Ti=2.964104Nmm。5）參考文獻(xiàn)【2】表10-7選取齒寬系數(shù)句=1。16）參考文獻(xiàn)【2】表106得材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8MPa27）參考文獻(xiàn)【2】圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪和大齒輪的接觸疲

14、勞強(qiáng)度極限分別為：0Hiimi=600MPa,仃Hiim2=550MPa8）由式N=60njLh計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=609601283008）=2.212109一9zN12.2121098N2=1=4.43268108II 59）參考文獻(xiàn)【2】圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.93;KHN2=1.0610）計算疲勞接觸許用應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1由式：k=KN?lim得SbH=KH史H叱=0.93x600=558MPa1 SbHKhn2c5Hlim2=1.06x550=583MPa2 S故許用接觸應(yīng)力：=570.5MPar_L;h1-h2_558583一一H一2一22.

15、計算1）試算小齒輪分度圓直徑d1t,由計算公式得,JJ2M1.6父2.964勺045+1-2.433父189.8:d1t-337.406mm；11.545.570.52）計算圓周速度。v=二1=二37.04696°=1.83218ms6010006010003）計算齒寬b及模數(shù)mntb=dd1t=36.4502mmmnt=1.76837mmb-9.16101h4）計算縱向重合度名B。=0.318dZitan：=0.318120tan14=1.587275）計算載荷系數(shù)K。參考文獻(xiàn)【2】表102查得使用系數(shù)Ka=1,由v=1.83218m/s,7級精度制造，參考文獻(xiàn)【2】圖10-8查得

16、動載荷系數(shù)Kv=1.1;參考文獻(xiàn)【2】表10-4用插值法查得7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時KhP=1.310;參考文獻(xiàn)【2】圖1013由KhP=1.31及b/h=9.16101查得Kf0=1.25；參考文獻(xiàn)【2】表103查得。0：=%=1.2。故動載系數(shù)：K=KaKvKh-Khb=11.11.21.31=1.72926）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑由式：4=d1t3：三得,Kt17292d1=37.4063=41.0913mm:1.67）計算模數(shù)mn。d1cos:mn=1.81474mmZi3.1.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計由式mn至J2KT等也YaYa進(jìn)行設(shè)計:dZ；：.kJ1.確定

17、計算參數(shù)1）參考文獻(xiàn)【2】圖10-20c得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限QFE1=500MPa;大齒輪的彎曲疲勞極限仃FE2=420MPa。2）參考文獻(xiàn)【2】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfni=0.88;KFN2=0.91。3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由公G=N'lm得SKFN1KFE10.88500FE1=314.286MPaS1.4FN2KFE20.91420FN2FE2=273.00MPa1.44)計算載荷系數(shù)。K=KaKvKf.Kf：=1.655)根據(jù)縱向重合度鄧=1.58727,參考文獻(xiàn)【2】圖1028查得螺旋角影響系數(shù)Y-=0.876）計算當(dāng)量齒數(shù)

18、。ZV1=11T=3TT5=21.89cos-cos14Z2100Zv2=3=109.469cos-cos147）查取齒形系數(shù)。參考文獻(xiàn)【2】表10-5由插值法查得%=2.752;YFa2=2.176。8）查取應(yīng)力校正系數(shù)。參考文獻(xiàn)【2】表10-5由插值法查得以1=1.57;YSa2=1.798。Y_Yc9)計算大、小齒輪的Y汽并加以比較YFaYSaSamax=0.143313kf大齒輪的數(shù)值大。2.設(shè)計計算mn-0.0143313=1.23071mm321.652.96381040.88cos214；12021.54對比計算結(jié)果，由齒面解除疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算

19、的法面模數(shù)，參考機(jī)械原理取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2.0mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑di=37.406mm來計算應(yīng)Q：白d1cos：37.406cos14有的齒數(shù)。于是由乙=18.1468,圓整mn2.0取乙=21,則Z2T1乙=5父21=105,圓整取Z2=105。3.1.4幾何尺寸計算1 .計算中心距”巴工Q包件.m,2cos2cos14將中心距圓整為a=133mm2 .按圓整后的中心距修正螺旋角乙Z2mn211052-=arccosarccos14150''2a2130因P值改變不多，故參數(shù)%、Kp、ZH等不必修正。3 .計算

20、大、小齒輪的分度圓直徑及齒頂圓、齒根圓直徑d=乙mn=43.333mmcos:d2=Z2mln=216.667mmcos:齒頂高h(yuǎn)aumnfhaJ十xn)=2父1=2mm,其中han*=1,xn=0從而：da1=d12ha=47.333mmda2-d22ha-220.667mm齒根高h(yuǎn)f=mn(haJ+c：xn)=2(1+0.25)=2.5mm,其中6n*=0.25,mn=2.0mmZ1=21Z2=105a=130mmB=14150''d1=43.333mmd2=216.667mmda1=47.333mma1da2=220.667mm故df1=d1-2hf=38.333mmdf

21、2=d2-2hf=211.333mm4 .計算齒輪寬度b=%d1=1m41.333=41.333mm,圓整后取Bz=40mm,B=45mm5 .2低速級齒輪傳動的設(shè)計計算已知輸入功率P2=2.891kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n2=192r/min,傳動比i2=3.55,由電動機(jī)驅(qū)動，工作壽命8年（每年工作300天），兩班制，工作較平穩(wěn)。3.2.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1 .由傳動方案選用直齒圓柱齒輪傳動2 .齒輪選用7級精度制造3 .材料選擇。參考文獻(xiàn)【2】表101選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,二者硬度差為40HBS。4

22、.選小齒輪齒數(shù)Z3=20,大齒輪齒數(shù)Z4=i2Z3=71,圓整取Z4=71df1=38.333mmdf2=211.333mmB1=45mmB2=40mm小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）3.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計參考文獻(xiàn)【2】式10-9a試算，即1.確定公式內(nèi)各計算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)Kt=1.32）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=1.43797"05Nmm。3）參考文獻(xiàn)【2】表10-7選取齒寬系數(shù)露=1。14）參考文獻(xiàn)【2】表106得材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8MPa25）參考文獻(xiàn)【2】圖1021d按齒面硬度查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限分別為：0Hlim3=

23、600MPa,0Hlim4=550MPa。6）由式N=60njLh計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N3=601921283008=4.4236108i24.42361083.55=1.24611087）參考文獻(xiàn)【2】圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn3=0.96;Khn4=0.988）計算疲勞接觸許用應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1由式：卜=八仃1而得S|.Khn3:/3=576MPa3 S卜-Khn4;Hlim4=539MPa4 S2 .計算1）試算小齒輪分度圓直徑d%,帶入h】中較小的值d3t=71.8541mmJ31.437971053.551189.8-2.323.13.555392）計算圓周

24、速度。v=二/2=二71.8541192.0.722356ms6010006010003 ）計算齒寬bb=q：dd3t=171.8541mm4）計算齒寬與齒高之比及模數(shù)mtmtd3t_71.8541Z3一20=3.59271mmh=2.25mt=2.253.59271=8.083mmb=8.8889h5）計算載荷系數(shù)K。參考文獻(xiàn)【2】表102查得使用系數(shù)Ka=1,7級精度制造,參考文獻(xiàn)【2】圖108查得動載荷系數(shù)Kv=1.02；參考文獻(xiàn)【2】表104用插值法查得7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時KHp=1.410;參考文獻(xiàn)【2】圖1013由KHp=1.410及b/h=8.8889查得KFp=

25、1.32；直齒輪，KHOf=KFQt=1。故動載系數(shù)：K=KaKvKh.Kh：=1.43826）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑由式：4=*3：三得Kd3=74.3151mm7）計算模數(shù)m。d3_74.3151Z3一20=3.71575mm3.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計I由式m之力2*丁2YFaYSa進(jìn)行設(shè)計1 .確定計算參數(shù)1）參考文獻(xiàn)【2】圖1020c得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限仃FE3=500MPa;大齒輪的彎曲疲勞極限D(zhuǎn)FE4=420MPa。2）參考文獻(xiàn)【2】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn3=0.95;KFN4=0.97。3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由

26、公!一Knlim.得SKfn3Kfe3=。95500=339.286MPaS1.4Kfn4Kfe40.97420291MPaS1.44)計算載荷系數(shù)。K=KaKvKf-Kf-：=1.34645）查取齒形系數(shù)。參考文獻(xiàn)【2】表10-5由插值法查得YFa3=2.80;Yfb4=2.238。6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。參考文獻(xiàn)【2】表10-5由插值法查得Ysa3=1.55；Ysa4=1.753。7)計算大、小齒輪的YFaYsa并加以比較丫一丫Fasamax=0.0134818二F大齒輪的數(shù)值大。2 .設(shè)計計算321.34641.43797110512020.0134818=2.52828mm對比計算結(jié)果，

27、由齒面解除疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，參考文獻(xiàn)【3】取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d3=74.3151mm來計算應(yīng)有的齒數(shù)（齒面接觸疲勞強(qiáng)度僅與直徑有關(guān)）。于是由Z3=曳=18.5788,圓整取mZ3=19,貝UZ4=i2Z3=3.55黑19=67.45,圓整取Z4=683 .2.4幾何尺寸計算m=4mmZ3=19Z4=681 .計算分度圓直徑齒頂圓直徑及齒根圓直徑d3=Z3m=76mmd4=Z4m=272mmda3;d32ham=84mmda4=d42ham=280mmdf3=d3-2mhac=6

28、6mmdf4=d4-2mhac=262mm式中：ha*=1;c*=0.25。2 .計算中心距d3d476272a=174mm,3 .計算齒輪寬度b=Qd3=1父76=76mm,故取B4=75mm,B3=80mm。4初估軸徑及初選聯(lián)軸器4.1高速軸初估軸徑及初選聯(lián)軸器已知該軸輸入功率P=2.9799Kw,轉(zhuǎn)速=960r/min,選取軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理。參考文獻(xiàn)【2】表153取備=110,于是得：P2.9799d1minA031=1103i16.0461mm；n1y960該軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，為了使所選的軸徑與聯(lián)軸器孔徑適應(yīng)，故同時選用聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca

29、=KaT,參考文獻(xiàn)【2】表141選取Ka=1.5WJ44Tca=KaT=1.52.9799104=4.44104Nmm按計算轉(zhuǎn)矩Tca小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，參考文獻(xiàn)【1】，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003選用聯(lián)軸器LM3YB38*2；主動端軸孔直徑Y(jié)B2582為38mm,軸孔長82mm,Y型軸孔，B型鍵槽；從動端軸孔直徑為25mm,軸孔長82mm,Y型軸孔，B型鍵槽。綜上：高速軸的初估直徑為dmin=25mmd3=76mmd4=272mmda3=84mmda4=280mmdf3=66mmdf4=262mma=174mmB3=80mmB4=75mm選用聯(lián)軸器4.2 中間軸初估軸徑已知該軸輸入

30、功率P=2.891Kw,轉(zhuǎn)速n=192r/min,選取軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理。參考文獻(xiàn)【2】表15-3取A=110,于是得：LM3YB3882YB2582d1min=25mmd2min_A03P2=111032.891.=27.162mmn2；192為了配合軸承的使用故取d2min-35mm4.3 低速軸初估軸徑及初選聯(lián)軸器已知該軸輸入功率R=2.8049Kw,轉(zhuǎn)速=54.08r/min,選取d2min=35mm軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。參考文獻(xiàn)【2】表153取A0=115,于是得：d3min-A03Pl=11532.8049=42.887mmn354.08由于軸上存在兩個鍵槽故將軸徑

31、放大10%后取d3min=50mm。該軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，為了使所選的軸徑與聯(lián)軸器孔徑適應(yīng)，故同時選用聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KaT,參考文獻(xiàn)【2】表141選取Ka=1.5則Tca-KaT3-1.5495.3179105-742.977105Nmm按計算轉(zhuǎn)矩Tca小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，參考文獻(xiàn)【1】，選取聯(lián)軸器WH8YC50父112;主動端軸孔直徑為50mm,軸孔長YC55112112mm,Y型軸孔，C型鍵槽；從動端軸孔直徑為55mm,軸孔長112mm,Y型軸孔，C型鍵槽。聯(lián)軸器選用綜上：低速軸白初估直徑為d3min=50mmminWH8YC50112YC55

32、112d3min=50mm軸承代號為7207AC軸承代號為7207AC5 .軸承型號選擇5.1 高速軸軸承選則5.1.1 選用角接觸球軸承且選用接觸角a為25口。5.1.2 軸承內(nèi)徑的確定。高速軸上安裝的軸承內(nèi)徑比最小軸徑放大兩次。第一次放大是為了軸上零件的軸向定位，h定(0.070.1d。第二次放大是為了軸承裝拆方便，h%12mm。第一次放大：d1=d1min+2d1min(0.070.1)=28.530?。坏诙畏糯骴j=d；+2(12mm,為了配合軸承內(nèi)徑從而取d；=35mm,即軸承內(nèi)徑為35mm。5.1.3 確定軸承尺寸代號。這里選02系列軸承。故軸承代號為7207AC,其外徑D=72

33、mm寬B=17mm,安裝直徑damin=42mm。5.2 中間軸軸承選擇5.2.1 選用角接觸球軸承且選用接觸角a為25:5.2.2 軸承內(nèi)徑的確定。其內(nèi)徑即中間軸的最小軸徑，為35mm。5.2.3 確定軸承尺寸代號。這里選02系列軸承。故軸承代號為7207AC,其外徑D=72mm寬B=17mm,安裝直徑damin=42mm。5.3 低速軸軸承選擇5.3.1 選用深溝球軸承接觸球軸5.3.2 軸承內(nèi)徑的確定。低速軸上安裝的軸承內(nèi)徑比最小軸徑放大兩次。第一次放大是為了軸上零件的軸向定位，h-(0.070.1do第二次放大是為了軸承裝拆方便，h%12mm。第一次放大：dj=d3min+2d3min

34、(0.070.1)=5760,為配合氈圈取d；=60mm；第二次放大d3=d3+2(12m,為了配合軸承內(nèi)徑從而取dj=65mm,即軸承內(nèi)徑為65mm。5.3.3 確定軸承尺寸代號。這里選02系列軸承。故軸承代號為6213,其外徑D=120mm寬B=23mm,安裝直徑damin=74mm。6 .潤滑及密封6.1 軸承的潤滑滾動軸承潤滑方式的選擇參考機(jī)械設(shè)計教材第332頁內(nèi)容，由于均選用軸承為角接觸球軸承和深溝球軸承且s軸承代號為6213高速軸軸承：dn1=35M960W1.6x105mmr/min中間軸軸承：dn2=35父192£1.6M105mmr/min低速軸軸承：dn3=65父

35、54.08w1.6父105mmr/min式中d為軸承內(nèi)徑，因此各軸承處均選潤滑脂潤滑。6.2 齒輪的潤滑確定齒輪潤滑方式：對于齒輪潤滑方式參考機(jī)械設(shè)計教材第233頁到235頁內(nèi)容。輸出軸上齒輪為直齒圓柱齒輪，其中模數(shù)m=4，齒數(shù)Z4=68,故齒頂圓直徑da4=d4+2Mha><m=280mm,由于n3=54.08r/min,所以齒輪的齒頂圓周速度為.一_3,.一.V=nda4n3父10/60=0.792m/s<12m/s故齒輪應(yīng)采用浸油潤滑。6.2.1 確定潤滑油牌號潤滑油牌號參考教材第52頁到58頁內(nèi)容、第233頁到235頁內(nèi)容。這里我們先選擇中負(fù)荷工業(yè)齒輪油(GB/T59

36、03-1995),潤滑脂潤滑我們選取型號為SH03571992中的50號潤滑油。6.3 確定密封方式對于密封方式的確定參考機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊第217頁到218頁內(nèi)容。輸入軸表面速度：V1=JTX35X10-X960/60=1.785m/s中間軸表面速度：V2=n：乂35父102M192/60=0.351m/s浸油潤滑輸出軸表面速度：V3fc6510，54.08/60=0.1833m/s由于所有軸承采用的是脂潤滑方式，且工作環(huán)境溫度在35C左右,故采用氈圈密封方式。高速軸：氈圈35低速軸：氈圈60.6.4 軸承端蓋結(jié)構(gòu)高速軸的輸入端和低速軸的輸出端選用凸緣式透蓋，高速軸和低速軸的另一端及中間軸

37、的兩端均選用凸緣式悶蓋。我們這里選擇軸承端蓋結(jié)構(gòu)為凸緣式結(jié)構(gòu)，軸承端蓋的相關(guān)尺寸參考機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊第166頁內(nèi)容。7 .箱體尺寸設(shè)計及說明名稱符號選擇結(jié)果箱座壁厚6錯誤！未找到引用源。，取1=10mm箱蓋壁厚初61=0.02a+3=6.48mm,取61=10mm箱蓋凸緣厚度b1b1=1.5初=12mm箱座凸緣厚度bb=1.56=15mm箱座底凸緣厚度b2b2=2.56=25mm地角螺旬直徑dfdf=0.036a+12=18.26mm,取df=20mm地角螺釘數(shù)目NN=4(當(dāng)av250時，取N=4)軸承旁連接螺栓直徑d1d1=0.75df=15mm,取d1=16mm蓋與座連接螺栓直徑d2d

38、2=(0.50.6)df=0.6M20=12mm連接螺栓d2的間距l(xiāng)取160軸承端蓋螺栓直徑d3d3=(0.40.5)df=810mm視孔蓋螺栓直徑d4d4=(0.30.4)df=0.4M20=8mm定位銷直徑dd=(0.70.8)d2=8.49.6mm,取d=9mmdf、d1、d2至外箱壁距離C1分別為26mm、22mm、18mmdf、d1、d2至凸緣邊緣距離C2分別為24mm、20mm、16mm軸承旁凸臺半徑R1為20mm凸臺高度h56mm外箱壁至軸承座端面距離I1I1=C1+C2+(510)=22+20+5=47mm鑄造過渡尺寸x、y參考機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊表138人四輪頂圓與內(nèi)箱壁距離

39、14A1.26,取1=15mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離2&2八、取A2=12mm箱蓋、箱座肋厚日、m分別取箱蓋m!=8mm,箱座m=10mm軸承端蓋外徑D2參見機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊第166頁軸承旁連接螺栓距離S盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)兩級齒輪端面間距C取C=10.5mm人四輪頂圓與箱座底部距離b0取b0=15mm軸承端面與內(nèi)箱壁距離3要求&=812mm,WA3=10mm8.裝配草圖的設(shè)計8.1 箱體尺寸見零件圖8.2 軸尺寸的確定8.2.1 高速軸尺寸的確定圖中從左至右軸的長度分別為L1、L2、L3、L4、L5、L6,軸徑分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6。其中

40、di=25mm為聯(lián)軸器孔徑，L1=80mm比聯(lián)軸器軸孔短2mm,其目的是防止過定位；d2對聯(lián)軸器定位，由軸肩定位高度h（0.070.1d,可取d2=30mm；d3=35mm為軸承內(nèi)徑尺寸；d4=40mm由擋油環(huán)定位尺寸決定；d5為齒輪軸，由齒輪結(jié)構(gòu)確定；d6=35mm為軸承內(nèi)徑。各軸的長度由結(jié)構(gòu)確定，其結(jié)果如下：LiL2L3L4L5L680mm59.6mm32mmi09mm45mm32mmdid2d3d4d5d625mm30mm35mm40mm齒輪軸35mm8.2.2中間軸尺寸的確定圖中從左至右軸的長度分別為Li、L2、L3、L4、L5,軸徑分別為d1>d2、d3、d4、d5o其中di=

41、35mm為軸承內(nèi)徑；d2為齒輪軸，尺寸由齒輪結(jié)構(gòu)確定；d3對齒輪定位，由軸肩定位高度h之（0.070.1d,可取d3=50mm;d4為非定位軸肩，同時為配合齒輪故取標(biāo)準(zhǔn)軸徑d4=40mm；d5=35mm為軸承內(nèi)徑。各軸的長度由結(jié)構(gòu)確定，其結(jié)果如下:LiL2L3L4L539mm80mm20mm40mm42mmdid2d3d4d535mm齒輪軸50mm40mm35mm8.2.3低速軸尺寸的確定圖中從左至右軸的長度分別為Li、L2、L3、L4、L5、L6、，軸徑分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7。其中d1=65mm為軸承徑；d?為非定位軸肩，同時為配合齒輪故取標(biāo)準(zhǔn)軸徑d2=71mm；d3

42、為定位軸肩，由軸肩定位高度h%(0.070.1d,可取d3=80mm；d4=74mm由軸承安裝尺寸決定；d5=65mm為軸承內(nèi)徑；d7=50mm為聯(lián)軸器孔徑，L7=110mm比聯(lián)軸器軸孔短2mm,其目的是防止過定位；d6=60mm為定位軸肩。各軸的長度由結(jié)構(gòu)確定，其結(jié)果如下:Li47.5mmL275mmL3i0mmL459.5mmL543mmL656mmL7ii0mmdid2d3d4d5d6d765mm7imm80mm72mm65mm60mm50mm9.零件的校核9.1 鍵的選擇及校核9.1.1 高速軸輸入端鍵的校核已知軸的材料為40Cr,裝鍵處的軸徑d=25mm,需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=2.9438

43、m104Nmm,載荷有輕微沖擊。1 .選擇鍵的尺寸該處選用C型平鍵，根據(jù)d=25mm參考文獻(xiàn)【1】表41查得鍵的尺寸為寬b=8mm,高h(yuǎn)=7mm,由該處軸的長度80mm并參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T1096-2003取鍵長L=70mm。2 .校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸的材料都是剛，參考文獻(xiàn)【2】表62查得許用擠壓應(yīng)力為tp=100120MPa,取其平均值為，pkp=110MPa。鍵的工作長度l=Lb；2=704=66mm,鍵與聯(lián)p軸器的接觸高度k=0.5h=3.5mm。參考文獻(xiàn)【2】式61得2Tkld_4=10.266MPa<110MPa22.96438103.56625故滿足強(qiáng)度要求。記為GB/T10

44、96鍵C8M7M709.1.2 中間軸安裝齒輪處鍵的校核已知軸的材料為40Cr,裝鍵處的軸徑d=40mm,需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=1.43797m105Nmm,載荷有輕微沖擊。1 .選擇鍵的尺寸該處選用A型平鍵，根據(jù)d=40mm參考文獻(xiàn)【1】表41查得鍵的尺寸為寬b=12mm,高h(yuǎn)=8mm,由該處軸的長度40mm并參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T1096-2003取鍵長L=36mm。鍵C87702 .校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸的材料都是剛，參考文獻(xiàn)【2】表62查得許用擠壓應(yīng)力為tp=100120MPa,取其平均值為，pbp=110MPa。鍵的工作長度l=Lb=3612=24mm,鍵與輪p轂的接觸高度k=0.5h=4mm。

45、參考文獻(xiàn)【2】式61得-n2T2M1.43797M105J=-=74.894MPa<110MPapkld4M24M40故滿足強(qiáng)度要求。記為GB/T1096鍵A12M8M369.1.3 低速軸鍵的校核1 .安裝齒輪處已知軸的材料為45鋼，裝鍵處的軸的直徑為d=71mm,需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=4.953m105Nmm,載荷有輕微沖擊。1）選擇鍵的尺寸該處選用A型平鍵，根據(jù)d=71mm參考文獻(xiàn)1表41查得鍵的尺寸為寬b=20mm,高h(yuǎn)=12mm,由該處軸的長度75mm并參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T10962003取鍵長L=70mm。鍵A128362）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸的材料都是剛，參考文獻(xiàn)【2】表62查得許

46、用擠壓應(yīng)力為bp】=100120MPa,故取其平均值為，p&p】=110MPa。鍵的工作長度l=L-b=70-20=50mm,鍵與輪p滿足強(qiáng)度要求轂的接觸高度k=0.5h=6mm。參考文獻(xiàn)【2】式61得_5-I2T2x4.953x10仃/=46.508MPa<110MPapkld6M50M71故滿足強(qiáng)度要求。記為GB/T1096鍵A20x12x702 .輸出端處已知軸的材料為45鋼，裝鍵處的軸的直徑為d=50mm,需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=4.953m105Nmm,載荷有輕微沖擊。1）選擇鍵的尺寸該處選用C型平鍵，根據(jù)d=50mm參考文獻(xiàn)【1】表41查得鍵的尺寸為寬b=14mm,高h(yuǎn)=9m

47、m,由該處軸的長度110mm并參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T1096-2003取鍵長L=100mm。2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸的材料都是剛，參考文獻(xiàn)【2】表62查得許用擠壓應(yīng)力為bp】=100120MPa,故取其平均值為，鍵A201270p】二110MPa。鍵的工作長度l=Lb/2=100-7=93mm,鍵與聯(lián)p軸器的接觸高度k=0.5h=4.5mm。參考文獻(xiàn)【2】式61得2Tkld24.9531054.59350=47.342MPa二110MPa滿足強(qiáng)度要求故滿足強(qiáng)度要求。記為GB/T1096鍵C14M9M100鍵C1491009.2 軸的校核9.2.1 減速器中各個軸的布置形式簡圖及受力分析在進(jìn)行受力分

48、析時，我們對其齒輪的受力進(jìn)行簡化，我們假設(shè)，各個軸承中點為支承中心，將各個齒輪所受的載荷等效到齒輪嚙合的中點處。對齒輪1進(jìn)行受力分析:F”Vd1229.64310343.3331.368103NFttancos:1.368103tan20cos1415'0"=513.73NFa1=Ft1tan'=1.368103tan1415'0"=347.43N其中Ti一齒輪1所受的轉(zhuǎn)矩、&一齒輪1的分度圓直徑、Un一法向壓力角、P一節(jié)圓螺旋角。齒輪2的受力分析：因為齒輪2與齒輪1想嚙合，所以齒輪2所受的力與齒輪1所受的力為作用力與反作用力，故它們大小相等

49、，方向相反。即Ft2=Ft1,Fr2=F.1,Fa2=Fa1。對齒輪3進(jìn)行受力分析：由于齒輪3為直齒圓柱齒輪，且為主動輪，2T22143.79711033K1所以有，F(xiàn)t3：一23.7841103Nd376Fr3-Ft3tan：n=3.7841103tan20-1.364103N1313n其中T2一齒輪3所受的轉(zhuǎn)矩.d3一齒輪3的分度圓直徑Rn一法向壓力角。齒輪4的受力分析：因為齒輪4與齒輪3想嚙合，所以齒輪4所受的力與齒輪3所受的力為作用力與反作用力，故它們大小相等，方向相反。即Ft4=Ft3,Fr4=F,3。9.2.2 中間軸的校核圖中各參數(shù)參考8.2.2。軸的載荷分析圖如下：M2:T2校

50、核時參考文獻(xiàn)【2】公式15-5"a=W,對于實心軸W之0.1d3,若軸上裝有鍵則W=nd3/32-bt（d-tf/2d0f一一一一Hjk.k研同拈|而父幻十片火燈珈”倒兇7EIMm=隔U白什姆-Mx面血用WI卬匕十FKj4RM=方，j下Ki3寸Mq缶工（H市奸的川端|5M二儲相。哈，_/用工二剛州中以'T占ftW的;高33其中Iab=51mmlBC=60mmlCD=67mm由齒輪的受力分析得：Ft2=F1=1368N%=%=513.73NE2=Fa1=347.43N滿足強(qiáng)度要求Ft3=2T2/d3-3784.1NFr3=Ft3tann-1364N計算各參數(shù)列于下表：載荷水平向

51、H垂直面V支反力F彎矩MFnhi=2400.36NFnh2=2751.64NMH1=122481.36N.mmMH2=184320N.mmFnvi=3368.766NFnv2=2869.722NMv1=-18331.95N.mmMv2=19306.35N.mmMv3=-33087.78N.mmMa=37638.3N.mm總彎矩扭矩TM1=小m3=JmM2=T=2Hl+M2Vl=123783.34Nmm2H2+M2V2=187266.29NmmM1+Ma=161421.64NmmFt2d2148195.44Nmm2校核截面B:按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度?。菏诙184291.14”一J1ac

52、a-一一33.49MpaW匕-11W5502.4由于為齒輪軸，則軸的材料為40Cr,參考文獻(xiàn)【2】表151查得卜_1=70Mpa。因此仃ca<k-1，故安全。校核截面C:按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度CJcaca2Z2,M22:tW219649.256280=34.97MpaMb_1，故安全。9.2.3低速軸的校核圖中各參數(shù)參考8.2.3。軸的載荷分析圖如下:.7G,-._.!urlH.r4=11一iH4卬務(wù)京Uq-4.-"-P-*"-*瓦地tr“H廣弘"h二即s打”以二陽4X期1%打！1'訊I一|I;即麗加廠限4梆/京叱K二制式以工加乂丸3二不四加3其中1AB=120.5mmlBC=123mmlCD=70mm由齒輪的受力分析得：Ft4=F3=3784.1NF04=F13=1364N載荷水平向H垂直面V支反力FFnh3=1491.27NFnv3=575.53NFnh4=2292.82NFnv4=826.46N彎矩MMh=183426.21NmmMv=66117.04Nmm計算出截面B處的Mh、Mv、及M列于下表總彎矩扭矩TM=.M2hM2v=194978.54Nmmd4T=Ft44=51463