絞車二級減速器設(shè)計

題院專姓學(xué)題院專姓學(xué)機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計目 二級斜齒輪減速器設(shè)計系 機械學(xué)院 業(yè) 機械設(shè)計 名 ******^is學(xué)習(xí)年限 2008.9月至2011?7月指導(dǎo)教師******2011年6月15日一、畢業(yè)設(shè)計題目設(shè)計“絞車傳動裝置”（含展開式二級斜齒圓柱齒輪減速器）二、設(shè)計要求1、 減速器二維裝配圖1張（A1）;2、 主要零件工作圖2張（如低速軸及大齒輪，A3）；3、 畢業(yè)設(shè)計計算說明書1份，約6000~8000字。三、畢業(yè)設(shè)計目的機械畢業(yè)設(shè)計是機械工程類專業(yè)學(xué)生完成本專業(yè)教學(xué)計劃的最后一個極為重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是使學(xué)生綜合運用所學(xué)過的基本理論、基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練。這對學(xué)生即將從事的相關(guān)技術(shù)工作和未來事業(yè)的開拓都具有一定意義。其主要目的：1、 培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨立工作能力，拓寬和深化學(xué)生的知識。2、 培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法。3、 培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想和使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法。5、 通過實習(xí)，是否發(fā)現(xiàn)了學(xué)校專業(yè)教學(xué)中存在問題？什么問題？有何建議？四、畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容及步驟設(shè)計準(zhǔn)備機械傳動裝置總體設(shè)計各級傳動零件的主體設(shè)計裝配草圖的設(shè)計繪制裝配工作圖的繪制和總成零件工作圖的設(shè)計和繪制

編寫設(shè)計計算說明書?？偨Y(jié)和答辯。3211——電動機3212、4——聯(lián)軸器3——減速器5——絞車卷筒工作條件與技術(shù)要求：1、該傳動裝置用于礦山卷筒絞車的傳動系統(tǒng)中。2、 絞車三班制間斷工作，工作時間百分率為40%，機器使用年限為10年,3、 工作中有中等沖擊，允許速度誤差為±5%原始數(shù)據(jù)：卷筒拉力（KN）：4.8繩速（m/s）：1.25卷筒直徑（mm）：500卷筒寬度（mm）：600目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章傳動方案的擬定 4\o"CurrentDocument"1.1 方案的特點及應(yīng)用 4\o"CurrentDocument"設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)工作條件與技術(shù)要求 4\o"CurrentDocument"第2章電動機的選擇及動力參數(shù)的計算 5\o"CurrentDocument"電動機類型 5\o"CurrentDocument"選擇電動機功率 5\o"CurrentDocument"確定電動機轉(zhuǎn)速 5\o"CurrentDocument"第3章確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 7總傳動比 7分配傳動裝置傳動比 7計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 7\o"CurrentDocument"第4章傳動零件的計算 8\o"CurrentDocument"高速級齒輪傳動的設(shè)計計算 8低速級齒輪傳動的設(shè)計計算 12\o"CurrentDocument"第5章軸的設(shè)計與計算 15\o"CurrentDocument"第一根軸的設(shè)計 15\o"CurrentDocument"第二根軸的設(shè)計 19\o"CurrentDocument"第三根軸設(shè)計計算 22\o"CurrentDocument"第6章滾動軸承的選擇和計算 23\o"CurrentDocument"第一根軸上的軸承的選擇 23\o"CurrentDocument"第二根軸上的軸承的選擇 24\o"CurrentDocument"第7章聯(lián)軸器的選擇 25\o"CurrentDocument"電動機與第一根軸連接處聯(lián)軸器的選擇 25\o"CurrentDocument"第三根軸與絞筒連接處聯(lián)軸器的選擇 26\o"CurrentDocument"第8章鍵連接的選擇和計算 27\o"CurrentDocument"第9章減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸 28\o"CurrentDocument"第10章減速器的潤滑與密封 30\o"CurrentDocument"齒輪傳動的潤滑 30潤滑油牌號及油量計算 30軸承的潤滑與密封 31減速器的密封 31\o"CurrentDocument"設(shè)計小結(jié) 32\o"CurrentDocument"參考書目 33第1章傳動方案的擬定方案的特點及應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對軸承的位置不對稱，因此要求有較大的剛度。高速級齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端。這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可以部分相互抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。用于載荷比較平穩(wěn)的場合。高速級一般做成斜齒。傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度,其傳動方案如下：圖1.1方案簡圖設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)工作條件與技術(shù)要求1、該傳動裝置用于礦山卷筒絞車的傳動系統(tǒng)中。2、絞車三班制工作，工作時間百分率為40%，機器使用年限為10年3、工作中有中等沖擊，允許速度誤差為5%卷筒拉力(KN)繩速(m/s)卷筒直徑(mm)卷筒寬度(mm)4.81.25500600表1.2.1主要參數(shù)

第2章電動機的選擇及動力參數(shù)的計算電動機類型按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動機選擇電動機功率工作機所需的電動機輸入功率為PW1000qw所以F所以P二v d1000qqW由電動機至工作機之間的總功率（包括工作機效率）為式中：q、q、q、q、q聯(lián)軸器、齒輪傳動的軸承、齒輪傳動、卷筒軸1 2 3 4 5的軸承以及軸筒的效率。取q=0.97、q=0.99、q=0.97、q=0.98、q=0.96,1 2 3 4 5q.q二0.972?0.993?0.97?0.98?0.96二0.83w所以DF 4800x1.257QP二 v——= =7.3kwd1000qq1000x0.83w確定電動機轉(zhuǎn)速卷筒的工作轉(zhuǎn)速為60x1000v4800x1.25.. … ?q= = rmin=47.8rminw nd 1000X0.83按推薦合理傳動比范圍，取齒輪傳動比i=3?5,則合理總傳動比的范圍為i'=9?25,故電動機的轉(zhuǎn)速范圍可選為

n'=i?n-（9?25）x76.4r；:mind wn'二（430?1195）rmind符合這一范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速有750rmin、1000rmin，再根據(jù)內(nèi)容計算出容量，由附錄8表8.1查出有兩種電動機型號，其技術(shù)參數(shù)及傳動比的比較情況如下表。、，J—萬案電動機型號額定功率pe'dKW電動機轉(zhuǎn)速（rmin）傳動裝置的傳動比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比齒輪1Y160L-87.575072015.0615.062YL160M-67.5100097020.2920.29表2.3.1電動機型號綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸重量以及減速器傳動比比較兩個方案可知，方案一電動機轉(zhuǎn)速低于方案二，傳動比比較適中，因此，選定電動機的型號為Y160L-8，所選電動機的額定功率P=7.5KW，滿載荷轉(zhuǎn)速n二720rmin，總ed m傳動比適中，傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，所選電動機的主要外形尺寸和安裝尺寸如下圖所示。中心高H外型尺寸LX(AC/2+AD)XHD底腳安裝尺寸AXB地腳螺栓孔直徑D軸伸尺寸DXE裝鍵部位尺寸FXGD160645x417x385254x2541542X11012X31表2.3.2電動機主要尺寸第3章確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速n和工作機主動軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動裝置總傳動m比為n——man由傳動方案可知，傳動裝置的總傳動比i等于各級傳動比i,i,i，…i的乘積,a 123n單級傳動比常用值為3~5，最大值為10。分配傳動裝置傳動比i—iXia12式中i,i分別為第一二級斜齒輪的傳動比,兩級展開式斜齒輪減數(shù)器:12i=j（1.3?1.5）i二€18.252?.21.06二4.27?4.591V a根據(jù)各原則，查圖得高速級傳動比為［—4.5,則第二級斜齒輪傳動比為:i—15.06—315i4.41計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)3.3.1各軸轉(zhuǎn)速:I軸n—n n=720r；minI m III軸n-住-作—-720—160r.miniii i 4.53 -11III軸n n 72160 .■.n——1+—心— —47.76r：mmiii i i?i 3.352 12卷筒軸n—n—47.76rminw III ■3.3.2各軸的輸入功率I軸P—P-n —7.3x0.97—7.1KWI d01II軸P—P?n—P?n2?n—7.1x0.992x0.97—6.8KWII I12 I1 3iii軸 p二p?耳二p-n-n-n二6.8x0.992x0.97x0.97二6.3kwIIIII23II1 2 3卷筒軸 p二pn二p-n-n二6.3x0.98x0.96二6.0kwwIII34 III45各軸輸入轉(zhuǎn)矩計算電動機的輸入轉(zhuǎn)矩Tdp 7.3T=9550-^=9550xN-m=92.5N-md n 750m軸 T二T-n二92.5x1二92.5N-mId01軸 T二T-i-n二T-i-n-n二92.5x4.5x0.95二395.4N-mII I112I123軸T二T-i-n二T-i-n-n-n二395.4x3.35x0.92二1218.6N-mIIIII223II2123卷筒軸T二T-i-n二T-i-n-n二1218.6x1x0.98x0.96二1146.5N-mw III334 III345運動和動力參數(shù)的計算結(jié)果列下表:參數(shù)軸名電動機軸I軸II軸III軸卷筒軸轉(zhuǎn)速n("'min)輸入功率pKW輸入轉(zhuǎn)矩T(N-m)72072016047.7647.767.57.16.86.36.092.592.5395.41218.61146.5傳動比i效率n14.53.3510.970.950.920.94第4章傳動零件的計算高速級齒輪傳動的設(shè)計計算選擇齒輪材料及精度等級小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220?250HBS，大齒輪用45鋼正火，硬度為170?210HBS。因為該裝置用于礦山絞筒絞車傳動系統(tǒng)中，由表10.21選9級精度等級。按齒面接觸疲勞強度設(shè)計因兩齒輪均為剛質(zhì)齒輪，可用式（10.36）求出d值，確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)。11）轉(zhuǎn)矩T1p 7.1T二9.55x106 二9.55x106x N-m二9.42x104N-mi n 72012） 載荷系數(shù)K查表10.11取K=1.13） 齒數(shù)z、螺旋角0和齒寬系數(shù)屮d=1.11因為是軟齒面?zhèn)鲃樱=25，則1z=iz=25x4.5=11321初選螺旋角0=140。當(dāng)量齒數(shù)z 二25二27.35沁27v1cos30 cos314z二Z2 二113二123.6沁124v2cos30 cos314由表10.13查得齒形系數(shù)Y二2.59,Y二2.15F1 F2由表10.14查得應(yīng)力修正系數(shù)Y=1.6，Y=1.81s1 F2b由表10.20選取屮d=—=0.8d14）許用接觸應(yīng)力9]H由圖10.24查得b =560MPa，b =530MPa。Hlim1 Hlim2由表10.10查得S=1.H

N二60njL=60x720xlx(10x365x24x40%)二1.51x1091hN=N/I=1.51x109/4.5=3.4x1082I查圖10.27得，ZNT廠1，Znt2=】?05由式（10.13）可得\KT(u土1)(3.17\KT(u土1)(3.17Z)IQ]、Hyd>3 1-1 屮u,'1.1x9.42x104x5.5(3.17x189.8=3 0.8x4.5 %[—560—丿2=56.7mmdm—1=z156.7=2.27mm由表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=由表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5mmn5）確定中心距a以及螺旋角卩6)傳動中心距a為m(z+z)2.5x(25+113)a=—n_1 —= mm=177.8mm2cosP 2cosl4o取a=178mmm(z+z) 2.5x(25+113)確疋螺旋角為P=arccos—n+2=arccos =13°5022a 2x178此值與初選卩相差不大，故不比重計算計算主要尺寸1）分度圓直徑dmz——=cosP2.5xmz——=cosP2.5x25

cosl3o50'2〃=64.4mmmz—n22cosP2.5x113

cosl3o50'2〃=291.2mmZa1x560Q]——NT1_Hlim1:— —560MPaH1S1HZa1.01x530Q]——NT2_Hlim2— 561MPaH2S1H2）齒寬bb=屮d]=0.8x64.4mm=51.52mm取b=55mm，b=60mm213）齒數(shù)比uu=i=2）齒寬bb=屮d]=0.8x64.4mm=51.52mm取b=55mm，b=60mm213）齒數(shù)比uu=i=4.5按齒根彎曲疲勞強度校核由式（心7）得出cF，如-F<C］，則校核合格F確定有關(guān)系數(shù)由圖10.25查得c =210MPaFlim1C =190MPa。Flim2由表10.10查得Sf=L3由圖10.26查得Y=Y=1NT2NT1由式（10.14）可得C]F1YcNT1―FlimlSF罟MPa=162MPa故CF1C]F2YCNT2_Flim2SF190MPa=146MPa1.31.6ktyyF1S1bmdn11.6x1.1x9.42x1°4x2.59x1.6=76MPa<162MPa60x2.5x65CF2=1.6x1.1x9.42x1°4x2.15x1.8=16MPa<146MPa55x2.5x291齒根彎曲強度校核合格驗算齒輪的圓周速度v兀dnv= ^-1-60x1000=Kx弘4x720=2.43ms60x1000由表10.22可知，選9級精度是合適的。低速級齒輪傳動的設(shè)計計算選擇齒輪材料及精度等級齒輪材料及精度等級同第一級斜齒輪，小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，大齒輪用45鋼正火，選9級精度等級。按齒面接觸疲勞強度設(shè)計因兩齒輪均為剛質(zhì)齒輪，可用式（10.36）求出d值，確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)。11）轉(zhuǎn)矩T1T二9.55xl06匕=9.55x106x竺N-m二4.06x105N-m1 n 16012） 載荷系數(shù)K=1.13） 齒數(shù)Z、螺旋角0和齒寬系數(shù)屮d1因為是軟齒面?zhèn)鲃?，取z=30，則1z=iz=30x3.35=10121初選螺旋角0=150。當(dāng)量齒數(shù) z 二30二33.3沁34v1cos30 cos3151A1z二厶二 二112.2沁113v2cos30 cos315齒形系數(shù)Y二2.46,Y二2.14TOC\o"1-5"\h\zF1 F2應(yīng)力修正系數(shù)Y=1.66，Y=1.88s1 F2b選取屮d= =0.8d14）許用接觸應(yīng)力[q]H由圖10.24查得q =560MPa，q =530MPa。Hlim1 Hlim2

由表10.10查得S二1.HN=60njL=60x160x1x(10x365x24x40%)二3.36x1081N二N/1二3.36x108/3.35二1082I查圖10.27得，Z二1.05,Z二1.15NTINT2可得查圖10.27得，Z二1.05,Z二1.15NTINT2可得H]1ZQ—NT1_Hlim1=SH1.05x560=588MPaZQ—NT2_Hlim2SH小5530610MPaIKT(u土1)(3.17Z) EIQ]'Hyd>3 1—1 屮u=3【1.1x4?06x105x4?35x[3""眇8]588丿0.8x3.3590.5mmdd90.5= =3mmz301取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5mmn5）確定中心距a以及螺旋角卩取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5mmn5）確定中心距a以及螺旋角卩傳動中心距a為)=2a=代乂+Z2)=3x(30+101)mm=204.7mm2cosP2cosl5。取a=205mm確定螺旋角為卩=arccosmn《+z2)=arccos3x(30+101)=15。56,4"2a 2x205此值與初選卩相差不大,故不比重計算計算主要尺寸1計算主要尺寸1）分度圓直徑dmz=——

cosmz=——

cosP3x30= =93.9mmcosl5o56'4〃3x101d= 2= =316.1mm2cosB cos15o56'4"2）齒寬bb=屮d]=0.83x101d= 2= =316.1mm2cosB cos15o56'4"2）齒寬bb=屮d]=0.8x93.9mm=75.12mm取b=75mm，b=80mm213）齒數(shù)比uu=i=3.35按齒根彎曲疲勞強度校核確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)D許用彎曲應(yīng)力Lf]c=210MPa，F(xiàn)lim1c =190MPa。Flim2SF=1.3YNT1=Y =1NT2c]=F1YcNT1_Flim1=SF肖Mpa=162MPaF1c]F2YcNT2_Flim2SF=製MPa=146MPa1.31.6KTyybmdF1s1

n11.6xUxI。6x105x2.59x1.6=33MPa<162MPa75x3x94cF2=1.6x1.1x4.06x10x2.15x1.8=9.42MPa<146MPa80x23x316齒根彎曲強度校核合格驗算齒輪的圓周速度v=Kx=Kx94x160=0.79msv= 1-^60x1000 60x1000選9級精度是合適的。第5章軸的設(shè)計與計算第一根軸的設(shè)計確定參數(shù)斜齒圓柱齒輪減速器的主動軸（I軸），傳遞的功率為7.1KW，主動齒輪轉(zhuǎn)速720rmin，分度圓直徑d=65mm，齒輪輪轂寬度60mm.2T圓周力：F=一1二2898.5Nt1d1徑向力：F二F空號n二2989.5xtan20°二1087.5Nr1 T1COSp COS14O軸向力：F二Ftanp二2898xtanl4o=724.5Na1 t1選擇軸的材料，確定需用應(yīng)力由已知條件知減速器的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并調(diào)質(zhì)處理，由表14.7查得強度極限b二650MPa，再由表14.2得許用彎曲B應(yīng)力為L]=60MPa。-16按扭轉(zhuǎn)強度估算直徑：根據(jù)表14.1得C=107?118，又由式（14.2）得d>G；-二（107?118》：衛(wèi)mm二22.9?25.3mm

n 720考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%?5%，取為23.6~26.6mm，由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=25mm。1由于設(shè)計的是二級減速器，將齒輪布置在箱體內(nèi)部遠(yuǎn)離電動機側(cè)，軸承安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器。1） 確定軸上零件的位置和固定方式，要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝配順序和固定方式，由于是主動齒輪，齒輪直徑大小與軸的直徑相差不大，故軸與齒輪作為一體，軸承采用軸肩定位，周向采用過盈配合固定。2） 確定各軸段的直徑，如圖5.1.1所示；軸段①（外伸端）直徑最小，d二25mm，考慮到要對安裝在軸段①上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段②上應(yīng)有軸肩,

同時為能順利地在軸段②上安裝軸承，軸段②必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)故取軸段②的直徑d2為30mm；軸段③、④的直徑，考慮到軸承的安裝，可查出7206AC型角接觸軸承的安裝最小直徑為36mm，所以d=d=36mm。343） 確定各軸段的長度。齒輪輪轂寬度為60mm，為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)有一定的間距，該間距為15mm；為保證軸承安裝在箱體軸承座中（軸承的寬度為16mm）并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體距離為5mm，所以軸段③長度為20mm，軸承支點距離l=202mm，l'=80mm，查閱相關(guān)聯(lián)軸器手冊取I"為70mm，在軸段①上加工出槽，鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約5~10mm，鍵槽的寬度按軸段直徑查手冊得到，詳見14.6節(jié)。4） 選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，如圓角、倒角、退刀槽等的尺寸。按彎矩合成強度校核軸徑1） 畫出軸的受力圖。2） 作水平面內(nèi)彎矩圖。支點反力為F=F=F=竺8=1449NHAHB22I-I截面處的彎矩為202M=1449x N-mm=146349N-mm，HI 2II-II截面處的彎矩為M=1449x122N-mm=176778N-mm，HII3）作垂直面內(nèi)的彎矩圖，支點反力為FVAF-d(FVAF-d(1087 724x65■a!2l2x202)N=-427.01NF=F-F=[1087-(-427.01)]N=1514.01NVB r1VAI-I截面左側(cè)彎矩為M=FL=-427.01x竺=-43128N-mmvi左 va2 2I-I截面右側(cè)彎矩為M=FL=1514.01x202=152914N-mmvi右 vb2 2

n-n截面處的彎矩為M二F?122二1514.01x122二184708N-mmTOC\o"1-5"\h\zVII VB合成彎矩圖M=、；M2+M2

'H VI-I截面M=jM2+M2=.431282+1463492N-mm=152571N-mmI左'VI左 HIM=.:M2 +M2=*1529142+1463492N-mm=2116618N-mm\o"CurrentDocument"I右'VII右 HIIII-II截面M=:M2+M2=、.4847082+1767782N-mm=255670N-mmII VII HII求轉(zhuǎn)矩圖7.1T=9.55x106x N-mm=94173N-mm720求當(dāng)量彎矩因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)a為0.6。I-I截面M='：M2+(aT)2=*2116112+(0.6x94173)2N-mm=211737N-mmeI I右II-II截面M=、：M2+(aT)2=\2556702+(0.6x94173)N-mm=261839N-mmeII'II確定危險截面及校核強度8）因為I-I和II-II軸徑相同，且II-II處所受的M更大，因而只需對截面eIII-I進(jìn)行校核。eI-eI齊茹"Pa=45MPa因為Q]=45MPaQ<[a]，故有足夠的強度。-1b eII -1bADFnvLjab)Ma二F&D/2d)MeFwl_=FaPrh2^wi卩:ffV2^NVlTTTTnrTrT~^ADFnvLjab)Ma二F&D/2d)MeFwl_=FaPrh2^wi卩:ffV2^NVlTTTTnrTrT~^圖5.1.1軸的受力圖Fr第二根軸的設(shè)計選擇的材料，確定的許用應(yīng)力與第一根軸相同，傳遞的功率為中小功率，選用45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，強度極限b二650MPa，許用彎曲應(yīng)力為b］二60MPa。B -1b按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑IJ） If：Qd>C3：T=（107?118）3：—=37.45?41.3mm

n 1.62考慮到最小軸徑處要安裝滾動軸承，取標(biāo)準(zhǔn)軸徑d=40mm1設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)1） 確定軸上零件的位置和固定方式，確定裝配圖的簡圖取齒輪距離內(nèi)壁距離a=15mm，兩齒輪端面之間的距離c=15mm，軸承端面距箱體內(nèi)壁距離為5mm，齒輪從軸的左右兩端裝入，齒輪的一端用軸肩定位,另一端用套筒定位；齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承一端用套筒定位，另一端用端蓋定位。2） 確定格軸段直徑兩段軸徑最小，d=40mm;考慮到齒輪的安裝，取安裝齒輪端的軸徑為145mm；齒輪一側(cè)用軸肩定位，取中間軸段的直徑為50mm。3） 確定各軸段的長度高速級齒輪輪轂寬度為55mm，為了保證齒輪固定可靠，取該軸段長度為52mm，同理取低速軸段長度為77mm；由于兩齒輪端面之間距離c=15mm，因而中間軸段的長度為15mm，又因為齒輪距箱體內(nèi)壁距離a=15mm，且軸承端面距箱體內(nèi)壁距離為5mm，假定兩端采用型號為7208AC角接觸球軸承，軸承寬度為18mm；因為左端軸段長度為41mm，右端軸段長度為39mm，兩軸承支點間的距離202mm。按彎扭合成強度校核軸徑1）畫出軸的受力圖根據(jù)齒輪傳遞的功率和轉(zhuǎn)速，算出齒輪

F=FF=F=

t1 t2=2989N

dFr1二Fr2=Ftanat1二2898xtan20。二1055NFr1二Fr2=Ftanat1二2898xtan20。二1055N2TFt332x9.55x106x冬 2x9.55x106x竺n 160~z^~—453808NF=Fr3r4=Ftanar3二3808xtan20。N二1386N2）作水平面彎矩圖支點反力FHBFxl+Fx（l+1）=—121 13 112898x55土3808x136N2022643NFFHA=F+F-F=2898+3808-2643=4063Nt2 t3 HBI-I截面處的彎矩為M=4063x55N?mm=223465N?mm,HIII-II截面處的彎矩為M=2643x69N?mm=182367N?mm，HII3） 作垂直面內(nèi)的彎矩圖，支點反力為646N廠Fx（l+1）-Fx7 1386x136—1055x646NF= 12 ——1N=—VB1202F=F+F-F=（1055+645-1386）N=314NVAr2VBr3I-I截面處彎矩為M=314x55=17270N?mmVIII-II截面處彎矩為M=-645x69=-44505N?mmVII4） 合成彎矩圖M=*；M2+M2人H VI-I截面M=、〕M2+M2=￡172702+2234652N-mm=224131N-mm\VI Hn-n截面M=-M2+M2=',445052+1823672N-mm=187718N-mmVII HII求轉(zhuǎn)矩圖6.8T=9.55x106x N-mm=405875N-mm160求當(dāng)量彎矩因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)a為0.6。I-I截面M=、.：M2+(aT)2=\；12241312+(0.6x405875)2N-mm=330966N-mmeI“III-II截面M=jM2+(aT)2=J18771182+(0.6x40875)N-mm=189313N-mmeII I咗確定危險截面及校核強度因為I-I和II-II軸徑相同，且II-II處所受的M更大，因而只需對截面I-IeI進(jìn)行校核。g=也-330966MPa-36.3MPaeI W 0.1x453因為Q]=60MPaQ<Q]，故有足夠的強度。-1b eI -1b

圖5.2.2軸的受力圖第三根軸設(shè)計計算軸的材料選用45鋼并調(diào)質(zhì)處理，按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑d>44?50mm，取標(biāo)準(zhǔn)直徑d］二50mm。軸上零件的位置和固定方式為:齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒定位，齒輪的周向固定采用平鍵連接。確定個軸段

的直徑，軸段①（外伸端）直徑最小，q二60，要對安裝在軸段①上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段②上應(yīng)該有軸肩，同時為能很順利地在軸段②上安裝軸承，軸段②必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段②的直徑d2=65mm，為了方便拆卸軸承，可查出7213AC型角接觸軸承的安裝高度取d=69mm，d=70mm，d=65mm，345d二60mm，確定各軸段長度，齒輪輪轂寬度為75mm，為了保證齒輪固定可靠,6軸段③的長度應(yīng)略短于齒輪輪轂的長度，取為73mm，齒輪端面與內(nèi)壁距離仍取間距15mm，軸承安裝于軸承座孔中（軸承寬度為29mm），軸承端面距離箱體內(nèi)壁的距離為5mm，軸段④的長度取為70mm，軸承支點距離l=202mm，取l=75mm,l"-70mm。第6章滾動軸承的選擇和計算第一根軸上的軸承的選擇計算軸承的軸向力F、Fa1 a2由表15.16查得7206AC軸承內(nèi)部軸向力的計算公式為F=0.68FSr則 F=0.68F=0.68x(—427)N=—290NTOC\o"1-5"\h\zS1 r1F=0.68F=0.68x1514N=1029NS2 r2因F+F=1029+724=1753N>FS2A S1所以軸承1為壓緊端，故有F=F=1029N

a1 S2F=F—F=(1029—724)N=305Na2 S2 A計算軸承的當(dāng)量載荷P、P12由表15.13查得7206AC軸承的e=0.68，而F―alFF―alFr11029"427=24>eF―a2F―a2Fr23051514二0.20<e查表15.13可得，X二0.41,Y二0.87,X二1,Y二0，根據(jù)15.12取f二1.4,1122p則軸承的當(dāng)量載荷為P二f(XF+YF)=1.4x(0.41x427+0.87x1029)N二1070NP1r1 1a1P二f(XF+YF)=1.4x(1x1514+0x305)N二2119NP2r2 2a2計算軸承壽命L10h因兩個軸承的型號相同，所以其中當(dāng)量載荷大的軸承壽命短，因P>P，所12以只需計算軸承的壽命查手冊得7206AC軸承的C二22000N，取￡=3，f二1，則由式（15.5）得rTL10h106L10h106(fC60nvPe106 (1x22000\= x60x7202119丿3h=25879h由此可見軸承的壽命大于軸承的預(yù)期壽命，所選軸承合適。第二根軸上的軸承的選擇計算軸承的軸向力F、FTOC\o"1-5"\h\za1 a2由公式F二0.68F， 得SrF二0.68F二0.68x1055N二633NS1 r1F二0.68F二0.68x1386N二942.5NS2 r2因F+F二942+776二1718N>FS2A S1所以軸承1為壓緊端，故有F二F二942N\o"CurrentDocument"a1 S2F二F-F=(942-776)N二166Na2 S2A計算軸承的當(dāng)量載荷P、P12由表15.13查得7206AC軸承的e=0.68，而

Fi二竺二0.893<eF1055￡2二 二0.12<eF1386查表15.13可得，X二0.41,Y二0.87,X二1,Y二0，根據(jù)15.12取f二1.4,1122p則軸承的當(dāng)量載荷為P二f(XF+YF)=1.4x(0.41x1055+0.87x942)N二1754N1P1r1 1a1P二f(XF+YF)=1.4x(1x1386+0x166)N二1940N2P2r2 2a2計算軸承壽命L10h因兩個軸承的型號相同，所以其中當(dāng)量載荷大的軸承壽命短，因P>P，所21以只需計算軸承的壽命查手冊得7208AC軸承的C二35200N，取￡=3，f二1，則由式（15.5）得rTL10h10L10h106(fC60nvP￡ 106= x60x7201940丿由此可見軸承的壽命大于軸承的預(yù)期壽命，所選軸承合適。第三對軸承也按第一、二對軸承的計算方法選擇軸承7211AC型角接觸軸承,型號合適，此處不寫計算步驟。第7章聯(lián)軸器的選擇電動機與第一根軸連接處聯(lián)軸器的選擇選擇類型為了緩和沖擊和減輕震動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。計算轉(zhuǎn)矩P 7.1T=9550—=9550x N-m=133N-mn 720由表16.1查得，工作情況系數(shù)K二1.4，計算轉(zhuǎn)矩AT二KT=1.4x95N?m二133N?mCA確定型號由標(biāo)準(zhǔn)中選取彈性柱銷聯(lián)軸器HL2。它的公稱扭矩C即許用轉(zhuǎn)矩為315N-m，半聯(lián)軸器材料為鋼時，許用轉(zhuǎn)速為5600rmin，允許的軸孔直徑為25~28，故所選聯(lián)軸器合適。第三根軸與絞筒連接處聯(lián)軸器的選擇仍選用彈性柱銷聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩P 6.3T=9550=9550x N-m=1260N-mn 47.76由表16.1查得，工作情況系數(shù)匕二1.9，計算轉(zhuǎn)矩AT二KT=1.9x1260N-m二2393N-mCA確定型號由標(biāo)準(zhǔn)中選取彈性柱銷聯(lián)軸器HL。它的公稱扭矩C即許用轉(zhuǎn)矩為63150N-m，半聯(lián)軸器材料為鋼時，許用轉(zhuǎn)速為2800rmin，允許的軸孔直徑為60~80，故所選聯(lián)軸器合適。圖7.2.2HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器型號公稱扭矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑軸孔長度DHL3(N?m)(r/min)(mm)(mm)(mm)630500025112160轉(zhuǎn)動慣量許用補償量(kg?m2)軸向徑向角向0.6±10.15<0°30'表7.2.1聯(lián)軸器的外形及安裝尺寸第8章鍵連接的選擇和計算根據(jù)減速器所設(shè)計情況選擇普通平鍵GB/T1095（A型）平鍵連接工作時的主要失效形式組成的鍵、軸和軸轂中強度較弱材料表面的壓潰，極個別情況下會出現(xiàn)鍵被剪斷的現(xiàn)象。通常只需按工作面上的擠壓強度計算，根據(jù)平鍵的受力情況，假設(shè)載荷沿鍵的長度方向是均布的，平鍵擠壓強度條件為：4Tb=—W[b]jydhljy4x94173高速軸外伸端鍵：b=— =39.14MPa<45MPajy25x7x55故合格，其它軸段上鍵的校核與上面相同，得如下表：鍵位軸頸D公稱尺寸bxh公稱尺寸b一般鍵連接深度鍵長l軸N9轂Js9軸t轂[高速軸外伸端258—780-0.036+0.0184.03.355中間軸大齒輪鍵4514—9140-0.043+0.02155.53.850中間軸小齒輪鍵4514—9140-0.043+0.02155.53.850低速軸大齒輪鍵6518—11180-0.043+0.02157.04.480低速軸外伸端鍵6018—11180-0.043+0.02157.04.460表8.1普通平鍵GB/1095（A型）參數(shù)第9章減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機體采用H7配合.i6機體有足夠的剛度在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為Ra6.3機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便.對附件設(shè)計A視孔蓋和窺視孔在機蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固B油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.D通氣孔：由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機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.E蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.F位銷：為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.G吊鉤：在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體.減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚b二0.025a+3n88箱蓋壁厚C1b=0.02a+3>8i8箱蓋凸緣厚度bib=1.5bi i12箱座凸緣厚度bb=1.5b12箱座底凸緣厚度b2b=2.5b220地腳螺釘直徑dfd=0.036a+12fM18地腳螺釘數(shù)目n查手冊6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑did=0.72di fM12機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑d2d=（0.5?0.6）d2 fM10軸承端蓋螺釘直徑d3d=（0.40?.5）d3 f10視孔蓋螺釘直徑d4d=（0.