二級圓柱齒輪減速器機(jī)械課程設(shè)計(jì)

第一章緒論TOC\o"1-5"\h\z引言 21.2目的 2第二章設(shè)計(jì)項(xiàng)目2.1已知數(shù)據(jù) 2傳動方案的選擇 2電動機(jī)的選擇 3傳動比的計(jì)算與分配 4傳動參數(shù)的計(jì)算 4第三章傳動零件的設(shè)計(jì)與校核\o"CurrentDocument"3.1高速齒輪的設(shè)計(jì)與校核 53.2低速級齒輪的設(shè)計(jì)與校核 8第四章減速器軸及軸承裝置鍵的設(shè)計(jì)與校核4.1輸入軸及軸承裝置鍵聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與校核 11\o"CurrentDocument"4.2中間軸及軸承裝置鍵的設(shè)計(jì)與校核 154.3輸出軸及軸承裝置鍵聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與校核 19第五箱體及減速器附件的說明裝配圖設(shè)計(jì) 24第六章零件圖設(shè)計(jì) 27\o"CurrentDocument"第七章個人小結(jié) 29第八章參考文獻(xiàn) 29第一章緒論1.1引言機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)是對我們一個學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)狀況的考察，也是鍛煉同學(xué)自主創(chuàng)新、設(shè)計(jì)及思考的一項(xiàng)課題。本次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的主題為“二級展開式圓柱齒輪減速器”在設(shè)計(jì)過程中涉及到了很多在過去的一年中我們所學(xué)到的知識，例如齒輪、軸和與它們相關(guān)的知識。這次是我們第一次接觸實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，相信無論對于我們知識的強(qiáng)化還是創(chuàng)新能力、思考能力都是一次鍛煉和挑戰(zhàn)。1.2目的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識和繪圖技能，完成傳動裝置的測繪與分析，通過這一過程全面了解一個機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識，培養(yǎng)綜合分析、實(shí)際解決工程問題的能力。第一章 設(shè)計(jì)項(xiàng)目2.1已知數(shù)據(jù)題目四：設(shè)計(jì)型砂攪拌機(jī)的傳動裝置一兩級圓柱齒輪減速器。單班制工作，單向運(yùn)行，有輕微的振動，啟動載荷為名義載荷的1.5倍，減速器成批生產(chǎn)，使用年限8年。設(shè)計(jì)基本參數(shù)：組號4-4碾盤主軸轉(zhuǎn)速n、（r/min）主10錐齒輪傳動比i4.5碾盤主軸扭矩（N.m）180002.2傳動方案設(shè)計(jì)

傳動方案：電動機(jī)通過聯(lián)軸器輸入到雙級圓柱齒輪減速器，其中高速級采用圓柱斜齒輪，低速級采用圓柱斜齒輪。然后低速級通過聯(lián)軸器，錐齒輪傳動輸入到磨盤上。2.3電動機(jī)的選擇由公式p*w=t*n/9550=1800X10/9550=1?885kw根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2-3得錐齒m=0?95；圓柱齒n2=0?98；聯(lián)軸器耳3=0.99；滾動軸承n4=0?99。2 50.95x0.98x0.99=0.842總效率n=p Pn電動機(jī)所需的功率P0=-n=2.232kw電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速750r/min與1000r/min兩種比較方案如下:方案電動機(jī)型號額定功率kw滿載轉(zhuǎn)速r/min傳動比—一Y160m-6397097二Y1601-8372072根據(jù)比較選電動機(jī)Y160L-8,其參數(shù)如下：1)額定功率：3KW啟動轉(zhuǎn)矩：2.0N.m同步轉(zhuǎn)速：750r/min滿載轉(zhuǎn)速：720r/min伸出端直徑：42mm⑹伸出端安裝長度：110mm中心高度：160mm外形尺寸：600*2330*3852.4傳動裝置的總傳動比的確定與傳動比的分配總傳動比的確定原始數(shù)據(jù)給出準(zhǔn)齒輪的傳動比為4.5,總傳動比為720/10=72則減速箱的總傳動比為i=16。傳動比的分配對于二級圓柱齒輪減速器，i=(1?3~1?5)i由此計(jì)算得：12又i總=(i2*i錐i=4.7i=3?4122.5計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)⑴各軸的轉(zhuǎn)速碾盤轉(zhuǎn)軸：n=ni=10X4.5=45r/min3 4*33軸：n=n=45r/min22軸：n=ni==153.2r/min12*11軸：n=n=720r/min1m(2)各軸的輸入功率pi=p0*耳3=3x0.99=2.97kwp2二p1*n4*n2二2.852kwp3二p2*n4*n2二2?7389kw碾盤p4=p3*耳4*耳3=2.6844kwp=p4*耳4*耳］=2.5246kw電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以及各軸的輸出轉(zhuǎn)矩T二9550*匕二39.79N?Mn1-3軸T產(chǎn)9550*雖二39.39N?Mn2T2二9550*星二177.79N?Mn2T3二9550*P3二581.26N?Mn3整理得運(yùn)動和動力參數(shù)整理如下表:軸名轉(zhuǎn)矩/N?m轉(zhuǎn)速(r/min)功率/Kw輸出電機(jī)軸1.515.24940高速軸1.41915.09940中間軸1?36275.32183.75低速軸1.280247.7952.5磨盤軸1.178797.90153傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3?1高速級齒輪的設(shè)計(jì)?選精度等級、材料及齒數(shù)，齒型1）確定齒輪類型.兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪）材料選擇.小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS務(wù)lim二700MPQFE二600MP,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBSohlim二558MPQFE二470MP，二者材料硬度差為40HBS。3） 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級精度4） 選小齒輪齒數(shù)Z=20,大齒輪齒數(shù)Z=i?Z=4.7X20=94,取Z=94。121125） 選取螺旋角。初選螺旋角0=162.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)八 “ ,'2kTu+bZZ按式(11-，即d1>3一? (HE3①u [a'd H1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選K=1.6(2)由圖10—30，選取區(qū)域系數(shù)Z=2.433H（3）由圖10—26査得￡a廣°78 °87￡=￡+￡二1.65a al a2（4）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=37829.9N.mm(5)由表11—6選取齒寬系數(shù)°8(6)由表11-4査得材料的彈性影響系數(shù)Ze-189-8MP(7)由圖11-1d按齒面硬度査得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限bhlim1=600MPa,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。hUm2二55嘰(8)由圖10—19査得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)Khn1=0.90Khn2=0.95(9)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)為S=1,由式10—12得1KQ]=—HN1_Hliml=0.9x600MPa=540MPaH1 S[a]=Khn2bHIim2=0.95x558MPa=530.MPaH2 S選2]=530MP(10)計(jì)算抗疲勞強(qiáng)度用應(yīng)力[OF1]=KHN1bFE=0.9x600MPa=540MPaSIK[bF2] =0.95X470MPa=446.5MPa

2）計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式得==62?4mm丿、pkTu+1/ZZZr、d>3 1- (H==62?4mm1f 3①u [b]1d H（2）計(jì)算圓周速度60x1000=1.44m/s（3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt=49.92取B1=50B2=45dcos^2.99mm根據(jù)標(biāo)4-1取Mn=3（4）計(jì)算縱向重合度邛Sp=0.318①〃Z]tanR=0.318x1x24xtan14°=1.903、 a=叫(Z1+Z2)=177.89⑸計(jì)算中心距 2cosp將中心距圓整為178mm2)按圓整后的中心距修正螺旋角〔召十乙)佻{3=arccos ——-=2&16.012因p值改變不多，故參數(shù)sa、kp、zh等不必修正。3）計(jì)算分度圓直徑Zm20x3d= 1n=62.4mm1cospcos16。32.63mmZm94x3d= 2n=293.3mm2cospcos16。名稱符號計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果?詡絲粽胞鍛漳(IdWOL寸V寸.SHQvIz?g地如“ZHwenr-冒上管：豊占吳蘭盤9:6HeqeeHqgsooqesooM駕.gycqoo52oooo6zooLQooLnVLnC>288.0500g寸g?￡CMi-H0652寸&9coLQooLnc?Ln■o寸009gt-H?t-Hgsoo<IIZ-pF1—<pKqh=hz+hfc=hf-hada=d+2hadf=d-2hfa=(dl+d20/2IIqOzII-pBzp?s?—tpEqJqqo2p?*pp?>cpq4fn~y恤昌4H￡]2）材料選擇.小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為28OHBS◎Hlim=700MPqfe二600MP,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS%lim=558MPqfe二470MP，二者材料硬度差為40HBS。（3） 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級精度（4）選小齒輪齒數(shù)Z=24，大齒輪齒數(shù)Z=i?Z=3.4X24=81.6。取Z2=82實(shí)際1211傳動比i=3.41（5） 初選螺旋角0=17按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式d>321-凹（）2t3①u [b]Vd H 進(jìn)行計(jì)算1） 確定公式各計(jì)算數(shù)值（1） 試選載荷系數(shù)K=1（2） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（3） 由表11—6選取齒寬系數(shù)08（4） 由表11—4査得材料的彈性影響系數(shù)ZE=198.8Mp（6） 由圖10—19査得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)Khn1=0.96Khn2=1.05（7） 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式10—12得[bH1]」HN1Hlim1=0.96x600MPa=576MPaS[bH2]=KHN2Hlim2=1.05x550MPa=577.5MPaH2 S（8）計(jì)算抗疲勞強(qiáng)度用應(yīng)力Kb[bF1]= =0.9x600MPa=540MPaQfJ=KO―HN2_FES=0.95X470MPa=446.5MPa2)計(jì)算, 2kTu+1ZZZR試算小齒輪分度圓直徑d1td>3 1-——(he■，卩)21it3①u [o]d H=54.34計(jì)算圓周速度v60x1000=2.35m/s計(jì)算齒寬b=80計(jì)算模數(shù)m二空0豈=3.36zi根據(jù)表4-1去m=4大齒輪的分度圓直徑d2=代三=3432cos0校核螺旋角込+右叫{3=arccos ——-=2己 17.02因0值改變不多，故參數(shù)、k0、zh等不必修正。算中心距a=(dl+d2)/2=(58+202)/2=222計(jì)算齒寬臼二=80B1=80mmB1=75mm名稱符號計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果齒小輪大齒輪瑞面模數(shù)mtMncos04.184.18螺旋角1717

分度圓直徑d,d12d=mz1t100.4343齒頂高Hah=man44齒根高h(yuǎn)fhf=1.25mn55全齒高h(yuǎn)h=hz+hf99頂隙cc=hf-ha11齒頂圓直徑d,da1 a2da=d+2ha108.4351齒根圓直徑d,df1 f2df=d-2hf90.4333中心距aa=(d1+d20/2222齒寬b80755.驗(yàn)算Z1 =27.44C0SZ1 =27.44C0S3卩當(dāng)量齒數(shù)Z7一2一9376Z2:C0S3P：心6?査表11-8和11-9得;：：:；：二舄bdImn7.bF1:2KTW:bdImnF2- 一544<470MP合適四、減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)號軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1?輸入軸上的功率Pl=2.97Kwnl=720r/min轉(zhuǎn)矩Tl=39.39n.m2.求作用在齒輪上的力坷1999.14N755.66N=廠：壯L廠=547.65N初定軸的最小直徑選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表14-2，取A=112（以下軸均取此值），于是由式15-2初步估算軸的最小直徑d■=A. =17.96mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑dl為了使所選的軸直徑dl與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器型號.聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KATi,査表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故取KA=1.3,則，A1 ATca=KATi=51.727N.m査《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選用TL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為6300000N?mm。半聯(lián)軸器的孔徑d1二20mm故取d1二20mm半聯(lián)軸器長度L=62mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L=44mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 擬定軸上零件的裝配方案（見下圖）2） 根據(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)軸器的軸向定位要求，1軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度h=0.07?O.ld，故取2段的直徑d2二22mm;12二24mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L=44mm.，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面1上，故1的長度應(yīng)該比L略短一點(diǎn)，現(xiàn)取1]=42mm111（2） 初步選擇滾動軸承參照工作要求并根據(jù)d2二22mm，初選型號7005c角接觸軸承，其尺寸為d*D*b=25*47*12，基本額定動載荷Cr=11.5kn基本額定靜載荷Cr0=7.45kn，故軸段3與7的直徑與軸承直徑相同,故取d3=d7二25mm7段的長度I7=32mm（3） 軸段6上安裝齒輪,為便于齒輪的安裝，d6應(yīng)略大與d7，可取d6二27mm.齒輪左端用套筒固定，為使套筒端面頂在齒輪左端面上，即靠緊，軸段6的長度-應(yīng)比齒輪轂長略短，若轂長與齒寬相同，已知齒寬b=50mm,故，取14=48皿。齒輪右端用肩固定，由此可確定軸段5的直徑，軸肩高度h=0.07?0.1d,取d5=31mm,15=1.4h,故取15=5mm為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸，軸段4的直徑應(yīng)根據(jù)7005c角接觸軸承的定位軸肩直徑d確定，即d4=da=30mm,14=85.5mma（4）取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn)，則可得L1=50mm;L2=130.5mm

(6)參考表15—2,取軸端為lx450，各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。輸入軸的結(jié)構(gòu)布置4RLT■i1■e1R5.50LT4RLT■i1■e1R5.50LTClaCl000!22受力分析、彎距的計(jì)算計(jì)算支承反力在水平面上F嚴(yán)b553.83N七-J1445.31N553.83NFay=547?65N在垂直面上YA=0FdFl2-2F= —=447NaZL+L21故J=「一廠=308.66N

總支承反力FB= \■2 +FBx2 =837.81NFaFa=*Fz2+FX2+ FAy2 = 1512.85N6.選用鍵校核鍵連接:b聯(lián)軸器的校核：由式6—1, 戸E'32.825MP查表6—2,得kp]=6.選用鍵校核鍵連接:b聯(lián)軸器的校核：由式6—1, 戸E'32.825MP查表6—2,得kp]=100?120MPabp<Qp]，校核安全b齒輪：N心：：=16.578MP查表6—2,得[bp]=100~120MPa bp7聯(lián)軸器的校核聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KH，査表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.7,A1 A貝u.<Qp],鍵校核安全Tca=KAT1=1-7=66963N-叫63000N.M8?校核軸承7005c和計(jì)算壽命1）校核軸承7005c的A端和計(jì)算壽命徑向載荷144531.69軸向載荷廠心二匚二=547.65NF、a二=0.0762機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11—6在0.056—0.087之間而e值在0.43—0.46Cor之間Y值在1.30-1.23之間用插值法的e=0.451,Y=1.25安表16—9fp=1?0-1?2取fp=1?1因?yàn)闉閼?，故x=0.44,y=i.25Z,聯(lián)軸器：選單圓頭平鍵（B型）bxh=6mmx6mmL=39mm齒輪：選普通平鍵（A型）bxh=8mmx7mmL=45mm則，A軸承的當(dāng)量動載荷 -疔」c=11500N校核安全。該軸承壽命該軸承壽命36994.397>23360h2）校核軸承B和計(jì)算壽命徑向載荷 634.N當(dāng)量動載荷P二fXF=697.4N<Cr二11500NpR校核安全為=為=該軸承壽命該軸承壽命故安全。4.2軸（中間軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1.輸入軸上的功率P[=2.852.1Kw叫=153r/min轉(zhuǎn)矩T]=177.79N.M2?求作用在齒輪上的力高速大齒輪：1927.26N728.4N二】=J⑸]門二529.4N低速小齒輪:=9023.27Nf2=f嚴(yán)ar2t2cosB=3436.63NFa2=FtitanB二3410.3N3?初定軸的最小直徑選軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)根據(jù)表14-2，取A二112，于是由式15—2初步估算軸的最小直徑4：：-.=-V^r=29.69mm;.這是安裝軸承處軸的最小直徑d14.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1)初選型號7206c角接觸球軸承參數(shù)如下d*D*B=30*62*16d=36mm;D=49mma a軸承的壽命計(jì)算基本額定動載荷Cr=23.0kN基本額定靜載荷Cor=15kn故d1=d5=30mm軸段1的長度Ll=38.5mm(2)軸段2上安裝低速級小齒輪，為便于齒輪的安裝,d2應(yīng)略大與dl,可取d2=34。齒輪左端用套筒固定，為使套筒端面頂在齒輪左端面上，即靠緊，軸段2的長度12應(yīng)比齒輪轂長略短，若轂長與齒寬相同，已知齒寬b]=45mm;取12=43mm，小齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段3的直徑,軸肩高度h=0.07?O.ld，取d3=37mm,〈=1-4h，故取13=5mm軸段4上安裝高速級大齒輪，為便于齒輪的安裝，d4應(yīng)略大與d5，可取d4二34mm。齒輪右端用套筒固定，為使套筒端面頂在齒輪右端面上，即靠緊，軸段4的長度15應(yīng)比齒輪轂長略短，若轂長與齒寬相同，已知齒寬b=80取14=78mm。取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn)，則可得L1=52mm;L2=65.5mm;L3=67mm參考表15-2，取軸端為1x45，各軸肩處的圓角半徑見CAD圖中間軸的結(jié)構(gòu)布置43 _覽_ 7A *P&DCIL_l1—I-U|T'J■Jl~r-1?)028. 5.軸的受力分析、彎距的計(jì)算1)Fax計(jì)算支承反力：在水平面上=Ft2L3Ft1-(L2+L3)=-730.07N方向向外L1+L2+L3Fbx嘰+Fax-化二666-12F=F1=529.4NAy a1FB=2=3410.3NBya2在垂直面上:Faz=榔L2+L3)+Fr2L3+Fa2纟一◎纟=515.93Na2L1+L2+L2—總支承反力：FA=xFZ2+FX2二893.91N1175.15N2）計(jì)算彎矩在水平面上：MAx1二Faxl1=-37960Max2-FtL2-FA1(L1+L2)-44644.67Mx2=FBXL3=-4464467在垂直面上：Maz1=FAZL]=26828.366N.mmFdMaz2=Faz(L1+L2)+2=140899.4N?mmMBZ1=FBZL3=64864-043）計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖T_T=W=23049476.作受力、彎距和扭距圖7.選用校核鍵1）低速級小齒輪的鍵由表6—1選用圓頭平鍵（A型）bxh-10x7L=73mmk=0.5h=4mm l=L-b=44mm2TB=—-=由式6-1, 26.8Mpa査表6—2，得[bp]=100?120MPaap<Qp]，鍵校核安全2）高速級大齒輪的鍵由表6—1選用圓頭平鍵（A型） bxh=10x7 L=38MMk=0.5h=4mm l=L-b=24mm27；= =kdl由式6—1, ― 33.5Mpa查表6—2，得[bp]=100~120MPabp<[bp],鍵校核安全8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，2處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險(xiǎn)截面根據(jù)式15—5，并取a=0.6%=訥宀（吃『心31.2Mpa%=訥宀（吃『心31.2Mpa由表15—1査得［a-1］=60MPa，b<Q］，校核安全。丄 2a -19?校核軸承和計(jì)算壽命1）校核軸承A和計(jì)算壽命徑向載荷 ' 893?9n軸向載荷廠二--547.65NFa由于=0.3651根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表16-11得e值在0.39-0.44之間，Y值在Cor1.02—0.00之間,X=0.44，用插值法的e=0.555Y=1.005,根據(jù)表16-9fp在1.0—1.2之間取fP=1.1計(jì)算當(dāng)量動載荷p=fp（xf+YF）=633.566N<Cor=23000NR a）校核安全。該軸承壽命該軸承壽命 八-二：369234.397h》23360h

2）校核軸承B和計(jì)算壽命徑向載荷 10187?72N軸向力Fa=FAy=529?4NFa由于 二0.364根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表16-11得e值在0.39-0.44之間，Y值在1.02-0.00Cor之間,X=0.44，用插值法的e=0.555Y=1.005,根據(jù)表16-9fp在1.0-1.2之間取fp=1.1當(dāng)量動載荷P=fp(XFr+YFa)=905.289N< 校核安全Cor—23000N為=該軸承壽命該軸承壽命10為=該軸承壽命該軸承壽命10660^282481.75h》23360h校核安全4.3軸（輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)1?輸入軸上的功率P3=2.7385Kwn3=45r/min轉(zhuǎn)矩T3=581.26N.M2. 第三軸上齒輪受力◎ 3875.1NFtana“Fr=志廠1410.42NFa=Ftan^=1184.7N3.初定軸的直徑與圓錐的聯(lián)軸器：選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15—3,取A=112（以下軸均取此值），于是由式15—2初步估算軸的最小直徑44.1mm聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,査表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故取KA=1.7,則，A1 ATCa=KAT3=1.7=988° 142N.fflm査《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，選用HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000N?mm。半聯(lián)軸器的孔徑d=48mm，故取d=48mm半聯(lián)軸器長度L=142mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L=107mm°4?軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 擬定軸上零件的裝配方案（見下圖）2） 根據(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)軸器的軸向定位要求，1軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度h=0.07?O.ld,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L=107mm.,為了保證軸端擋圈1只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故l的長度應(yīng)該比L略短一點(diǎn)，現(xiàn)取11li=105mm3） 擬定軸的結(jié)構(gòu)和尺寸（見下圖）4） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1）軸段3和軸段7用來安裝軸承，根據(jù)d2=52mm，初選型號7011c角接觸球軸承，參數(shù)基本：d*D*b=55*90*18da=62mm;Da二83基本額定動載荷Cr=37.2kn基本額定靜載荷Cor=30.5KN。由此可以確定：d3=d7=55mm;13=28mm（2） 為減小應(yīng)力集中，并考慮左右軸承的拆卸，軸段4的直徑應(yīng)根據(jù)7011c角接觸溝球軸承的定位軸肩直徑d確定，即d4二62mm為了保證拆裝的方便以及齒輪與箱壁有a 4足夠的空間14=58mml7=40.5mm（3） 軸段6上安裝低速級大齒輪，為便于齒輪的安裝,d&應(yīng)略大于d7,可取d6=62mm齒輪左端用套筒固定，為使套筒端面頂在齒輪右端面上，即靠緊，軸段6的長度16=應(yīng)比齒輪轂長略短，若轂長與齒寬相同，已知齒寬b=75mm，取】6=73m。大齒輪右端用軸肩固定,由此可確定軸段5的直徑，軸肩高度h=0.07?O.ld，取d5二68;/5二5mm（4） 取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn)，則可得L=122,5mm;L2二68mm.（5） 參考表15-2,取軸端為1.2x450,各軸肩處的圓角半徑見CAD圖輸出軸的結(jié)構(gòu)布置5-軸的受力分析、彎距的計(jì)算計(jì)算支承反力在垂直面上Fad2—F2L2Faz2二二541.5NL+FazFBZ=Fr-FAz=933.37N在水平面上F[F=亠=1383.24NAXL1+L2故Fbx=卩廠FaX=2491-86計(jì)算彎矩水平面彎矩1)水平面彎矩在A處， Max=FaxL1=169446.在B處，Mbx=FbxL2=169446.492)垂直面彎矩在A處MAZ=FazL]=66333.75B處MBZ=FbzL3=63469.16合成彎矩圖在C處 =181968.1794N.MM在B處，址二=180943.2155n.mm

（4）計(jì)算轉(zhuǎn)矩，并作轉(zhuǎn)矩圖TT=W26781MM⑸危險(xiǎn)當(dāng)量彎矩軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)Q=0.6M='.M2+aT2二17068.22N.MMe\a（6） 彎矩圖?r「「TTT~Hi~n~nTI丨l~IT丨丨-tTTTfTTf~rT~r■-T-i-r-.- [丨|~「「「「TT-「T..r「TFTT「TTTTI「「「IT「「丨rrrmTrnnnTTT〕川1「「［廠「1丁「一1Jlli-I-I1IT1~「「「111I[[J———L廠廠———■■ITTTmTnTrrTTTTTT~rrT~^r.i一^■，十1丁「「打i~r「「IT［丨丨丨］一tTTTt"T~TT_---■“I丁T--,-p-[~r—j—__—-p—~ i—r-__—-rr=T~T—1-_—.r-p_6選用校核鍵1）低速級大齒輪的鍵由表6—1選用圓頭平鍵（A型）bxh二18x11L=43MMk=0.5h=5mm l=95.5mm中間齒輪由6-1選用圓頭平鍵（A型）bxh=18x11L=68MM由式6—1,2遲kdl由式6—1,2遲kdl58.2Mpa査表6—2，得Qp]=100?120MPaap<Qp]，鍵校核安全2）聯(lián)軸器連接的軸上的鍵：根據(jù)的di的軸的直徑，可選鍵B形為bxh=14x101鍵長度可取90.5mm根據(jù)式由式6—1^ 62.8Mpa査表6—2，得Qp]=100~120MPaap p]，鍵校核安全校核，鍵安全。8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，B處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險(xiǎn)截面根據(jù)式15—5，并取a=0.654.5Mpa嘰=莎兀帀匹=54.5Mpa由表15—1査得[a_1]=60MPa，a<[a]，校核安全。丄 2a _19聯(lián)軸器的校核Tea%—,査表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故取KA=1.7,則,A1 ATea=KT=1.7=988.142N.mm《1254000n.mm校核安全A110?校核軸承7011C和計(jì)算壽命1）校核軸承A和計(jì)算壽命徑向載荷3984.4N徑向載荷3984.4NFa=1184.7NFa由于 =0.039根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表16-11得該Cor值在0.029-0.056之間e值在0.40-0.43之間Y值在1.40-1.30之間,X=0.41,用插值法的e=0.402Y=1.39,根據(jù)表16-9fp在1.0-1.2之間取fP=1.1當(dāng)量動載荷p=fp（xf+YF）=1494.6822N<Cr=37200NR a）校核安全。該軸承壽命該軸承壽命142691.707h》23360h該軸承壽命該軸承壽命142691.707h》23360h1） 校核軸承B和計(jì)算壽命2) Fr=.^FBX2+FBX2=2660.93N當(dāng)量載荷p=fpXFR=2927.02N<Cr=37200N校核安全匸Bk該軸承壽命該軸承壽命匸Bk該軸承壽命該軸承壽命132795.777h》23360h校核安全5箱體及減速器附件說明?箱體說明：箱殼是安裝軸系組件和所有附件的基座，它需具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的工藝性。箱殼多數(shù)用HT150或HT200灰鑄鐵鑄造而成，易得道美觀的外表，還易于切削。為了保證箱殼有足夠的剛度，常在軸承凸臺上下做出剛性加固筋。當(dāng)軸承采用潤滑時，箱殼內(nèi)壁應(yīng)鑄出較大的倒角，箱殼接觸面上應(yīng)開出油槽，一邊把運(yùn)轉(zhuǎn)時飛濺在箱蓋內(nèi)表面的油順列而充分的引進(jìn)軸承。當(dāng)軸承采用潤滑脂潤滑時，有時也在接合面上開出油槽，以防潤滑油從結(jié)合面流出箱外。箱體底部應(yīng)鑄出凹入部分，以減少加工面并使支撐凸緣與地量好接觸。?減速器附件說明：1） 視孔和視孔蓋箱蓋上一般開有視孔，用來檢查嚙合，潤滑和齒輪損壞情況，并用來加注潤滑油。為了防止污物落入和油滴飛出，視孔須用視孔蓋、墊片和螺釘封死。視孔和視孔蓋的位置和尺寸由査表得到。2） 油標(biāo)采用油池潤滑傳動件的減速器，不論是在加油還是在工作時，均續(xù)觀察箱內(nèi)油面高度，以保證箱內(nèi)油亮適當(dāng)，為此，需在箱體上便于觀察和油面較穩(wěn)定的地方，裝上油標(biāo)油標(biāo)已標(biāo)準(zhǔn)化。3） 油塞在箱體最底部開有放油孔，以排除油污和清洗減速器。放油孔平時用油塞和封油圈封死。油塞用細(xì)牙螺紋，材料為235鋼。封油圈可用工業(yè)用革、石棉橡膠紙或耐油橡膠制成。4）吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘為了便于搬運(yùn)減速器，常在箱體上鑄出吊鉤、吊耳或在箱蓋上安裝吊環(huán)螺釘。起調(diào)整個減速器時，一般應(yīng)使用箱體上的吊鉤。對重量不大的中小型減速器，如箱蓋上的吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘?shù)某叽绺鶕?jù)減速器總重決定，才允許用來起調(diào)整個減速器，否則只用來起吊箱蓋。5）定位銷為了加工時精確地鏜制減速器的軸承座孔，安裝時保證箱蓋與箱體的相互位置,再分箱面凸緣兩端裝置兩個圓錐銷，以便定位。圓錐銷的位置不應(yīng)該對稱并盡量遠(yuǎn)離。直徑可大致取凸緣連接螺栓直徑的一半，長度應(yīng)大于凸緣的總厚度，使銷釘兩端略伸凸緣以利裝拆。第二章裝配圖設(shè)計(jì)（一） 裝配圖的作用作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。（二） 、減速器裝配圖的繪制1、裝備圖的總體規(guī)劃：（1） 視圖布局：選擇3個基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個基本視圖上。布置視圖時應(yīng)注意：A?整個圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號標(biāo)注的位置。（2） 尺寸的標(biāo)注：特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動零件的中心距及其極限偏差等。配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級。外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。（3） 標(biāo)題欄、序號和明細(xì)表：說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號、圖號以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。裝備圖中每個零件都應(yīng)編寫序號，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。（4） 技術(shù)特性表和技術(shù)要求：技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級、表，布置在裝配圖右下方空白處。技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動軸承游隙、傳動接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。2、繪制過程：（1）畫三視圖：①繪制裝配圖時注意問題：先畫中心線，然后由中心向外依次畫出軸、傳動零件、軸承、箱體及其附件。先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)。3個視圖中以俯視圖作基本視圖為主。剖視圖的剖面線間距應(yīng)與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取不同。E?對零件剖面寬度5<2mm的剖視圖，剖面允許涂黑表示。F?同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。②軸系的固定：A.軸向固定：滾動軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同樣。B?周向固定：滾動軸承采用內(nèi)圈與軸的過渡配合，齒輪與軸除采用過盈配合還采用圓頭普通平鍵。潤滑與密封?潤滑方式的選擇因?yàn)榇俗兯倨鳛殚]式齒輪傳動，又因?yàn)辇X輪的圓周速度v<12ms，所以釆用將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤滑。考慮到高速級大齒輪可能浸不到油，所以在大齒輪下安裝一小油輪進(jìn)行潤滑。軸承利用大齒輪的轉(zhuǎn)動把油濺到箱壁的油槽里輸送到軸承機(jī)型潤滑。?密封方式的選擇由于I，II，III軸與軸承接觸處的線速度v<10ms，所以采用氈圈密封。?潤滑油的選擇因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，査機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可選用工業(yè)齒輪油N200(SH0357-92)