機(jī)械設(shè)計(jì)齒輪設(shè)計(jì)圓錐圓柱齒輪減速器說(shuō)明書第三部分.

1、 機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院10 級(jí) 機(jī)械電子3班張同杰 10111140532、中間軸設(shè)計(jì)1、中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的分度圓半徑 已知圓錐直齒輪的平均分度圓直徑 圓周力、，徑向力、及軸向力、的方向如圖所示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)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取，得，因軸上需要開鍵槽，降低了軸的剛度，因此增加軸的直徑，取為25mm。中間軸最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑和。 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案（如圖）（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和

2、軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30205，其尺寸為。這對(duì)軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由軸承產(chǎn)品目錄中查得30205型軸承的定位軸肩高度h=3mm，因此擋油板環(huán)外徑31mm。2）取安裝齒輪的軸段，錐齒輪左端與左軸承之間采用甩油環(huán)定位，已知錐齒輪輪轂長(zhǎng)L=23.75mm，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，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。3）已知圓柱斜齒齒輪齒寬為43mm，為了使套筒斷面可靠的壓緊斷面，此段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)度，故取 4）以小圓錐齒輪的中心線為對(duì)稱軸取

3、，。（3）軸上的周向定位圓錐齒輪和斜齒圓柱齒輪的周向定位均采用平鍵連接，按查得平鍵截面，長(zhǎng)為20mm，按查得平鍵截面，長(zhǎng)為28.mm，用鍵槽銑刀加工，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(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為5、求軸上的載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M 總彎矩扭矩T設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明標(biāo)注 6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度（取，45調(diào)制鋼的） 故安全。3、輸出軸設(shè)計(jì)1、輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力已知圓柱大斜齒輪與小齒輪上面的力大小相等方向相反，則：圓周力

4、、徑向力及軸向力的方向如圖六所示3、初步確定軸的最小直徑軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)）表15-3，取，得，考慮到開鍵槽給軸造成的損失，固使軸徑增加10%15%，輸出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 由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為，故取。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明標(biāo)注4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案（見圖六）（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，6-7軸段右端

5、需制出一軸肩，故取 。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，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承30209其尺寸為 ，則，初定。3）左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得30209型軸承取擋油板外徑；則可??；已知齒輪輪轂的寬度為40mm，為了使擋油板端面可靠地壓緊齒輪，則可取，考慮擋油板，則可取。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度，取，則軸環(huán)處的直徑為可取。軸環(huán)寬度，取。4）軸承端蓋的總寬度為22mm，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)軸器左端面間的距離，故取箱體

6、一小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱軸，則取，。（3）軸上的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得齒輪處平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為25mm，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；半聯(lián)軸器與軸的連接，根據(jù)需要選用平鍵，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為5、求軸上的載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M 總彎矩扭矩T 6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度（取，45調(diào)制鋼的）故安全。 七、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算1、輸入軸滾動(dòng)軸承計(jì)算初步選擇滾

7、動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30208，其尺寸為,載荷水平面H垂直面V支反力F1）徑向載荷 2）軸向力 3）軸承當(dāng)量 動(dòng)載荷 4）驗(yàn)算軸承壽命 故所選軸承滿足壽命要求2、中間軸滾動(dòng)軸承 初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30205，其尺寸為，查表可得e=0.37,Y=1.6,，。載荷水平面H垂直面V支反力F1）徑向載荷 2）軸向力 3）軸承當(dāng)量 動(dòng)載荷 4）驗(yàn)算軸承壽命 故所選軸承滿足壽命要求3、輸出軸滾動(dòng)軸承初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（

8、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30209，其尺寸為，查表可得，e=0.4,Y=1.5,，。載荷水平面H垂直面V支反力F1）徑向載荷 2）軸向力 3）軸承當(dāng)量 動(dòng)載荷 4）驗(yàn)算軸承壽命 故所選軸承滿足壽命要求軸承校核數(shù)據(jù)皆引自機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）P316325有關(guān)系數(shù)參考機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）第三章附圖及附表表13-5擠壓強(qiáng)度公式引自機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）P106其中公式進(jìn)行了適當(dāng)變形，鍵連接的許用擠壓應(yīng)力取值為：設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明標(biāo)注8、 鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算 1、輸入軸鍵計(jì)算聯(lián)軸器處選用普通平鍵尺寸為接觸長(zhǎng)度 鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 故所選平鍵符合滿足

9、要求2、中間軸鍵計(jì)算1、校核圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為 接觸長(zhǎng)度 鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 2、校核圓柱齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為 接觸長(zhǎng)度 則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 故中間軸上所選兩平鍵符合滿足要求擠壓強(qiáng)度公式引自機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）P106其中公式進(jìn)行了適當(dāng)變形，鍵連接的許用擠壓應(yīng)力取值為：設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明標(biāo)注3、輸出軸鍵計(jì)算1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為接觸長(zhǎng)度 則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 2、校核圓柱齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為 接觸長(zhǎng)度 則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 故中間軸上所選兩平鍵符合滿足要求九、聯(lián)軸器的選擇1、輸入軸轉(zhuǎn)矩變化很小，取

10、，計(jì)算轉(zhuǎn)矩，選LT-4型彈性套柱銷聯(lián)軸器 ，公稱轉(zhuǎn)矩為，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為44mm。2、輸出軸 取 選HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，半聯(lián)軸器的孔徑，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。聯(lián)軸器型號(hào)選取參閱機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版社）表14-1十、減速器附件的選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)選定通氣帽，A型壓配式圓形油標(biāo)A20（GB1160.1-89），外六角油塞及封油墊,箱座吊環(huán)，吊環(huán)孔徑D=12.5（GB825-88），啟蓋螺釘M6。詳細(xì)減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸見表3（P37）十一、潤(rùn)滑與密封齒輪采用浸油潤(rùn)滑，由機(jī)械設(shè)計(jì)

11、（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表16-1查得選用N220中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）。當(dāng)齒輪圓周速度時(shí)，采用油潤(rùn)滑圓錐齒輪浸入油的深度約一個(gè)齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3050mm。大圓錐齒輪大于2m/s時(shí)采用油潤(rùn)滑，所以此方案采油潤(rùn)滑。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦?。十二、設(shè)計(jì)小結(jié)我這次課程設(shè)計(jì)的題目是圓錐-圓柱二級(jí)齒輪減速器，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我著實(shí)學(xué)了很多，一次課程設(shè)計(jì)同時(shí)用到以前學(xué)的CAD，材料力學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)等等，可以說(shuō)是多門學(xué)科的綜合，這也就提高了題目的難度，都是各個(gè)學(xué)科的綜合。通過(guò)這樣的課程設(shè)計(jì)我不僅穩(wěn)溫故了之前的知識(shí)，也學(xué)

12、會(huì)了大局觀，設(shè)計(jì)的時(shí)候我們必須考慮周到，因?yàn)橛幸稽c(diǎn)沒(méi)考慮到，后面就會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，特別是在查取資料的過(guò)程中，對(duì)我們之前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了系統(tǒng)的了解，這對(duì)于提高機(jī)械設(shè)計(jì)的能力大有用處。通過(guò)兩個(gè)多個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí).這也為我們以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想、訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反應(yīng)和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面都有重要作用。本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師

13、的指導(dǎo)和幫助。設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。十三、參考文獻(xiàn)1、機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 高等教育出版社2、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（第二版）高等教育出版社3、機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社4、機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè) 高等教育出版社5、機(jī)械制圖 高等教育出版社6、材料力學(xué) 高等教育出版社7、互換性與測(cè)量技術(shù) 華中科技大學(xué)出版社 8、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社表3 鑄鐵減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)減速器型式及尺寸mm依據(jù)取值取值機(jī)座壁厚10mm機(jī)蓋壁厚10mm機(jī)座凸緣厚度1.512機(jī)蓋凸緣厚度1.512機(jī)座底凸緣厚度2.525地腳螺釘直徑12地腳螺釘數(shù)目n6軸承旁連接螺栓直徑0.7510機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑(0.50.6) 6聯(lián)接螺栓的間