二級(jí)圓柱齒輪減速器計(jì)算說明

1設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器系 別 機(jī)械工程系 班級(jí)機(jī)制專112學(xué)生姓名 何磊 學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師 張成郭維城 職稱教授講師起止日期：2023年6月17日起——至2023年6月28日止名目\l“_TOC_250015“《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 3\l“_TOC_250014“1、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 5\l“_TOC_250013“2、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及安排 6\l“_TOC_250012“3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 6\l“_TOC_250011“4、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 8\l“_TOC_250010“5、齒輪的設(shè)計(jì) 10\l“_TOC_250009“6、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 18\l“_TOC_250008“7、軸承的壽命計(jì)算 24\l“_TOC_250007“8、鍵連接的校核 24\l“_TOC_250006“10、聯(lián)軸器的選擇 25\l“_TOC_250005“12、潤滑及密封類型選擇 26\l“_TOC_250004“13、減速器附件設(shè)計(jì) 26\l“_TOC_250003“14、主要尺寸及數(shù)據(jù) 27\l“_TOC_250002“15、設(shè)計(jì)完成后的各參數(shù) 28\l“_TOC_250001“16、參考文獻(xiàn) 29\l“_TOC_250000“17、心得體會(huì) 30《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)：機(jī)械制造及自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)制專112 姓名：何磊 一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的開放式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器二、原始數(shù)據(jù)(E6)運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T=1800Nm運(yùn)輸帶工作速度 v=1.35m/s卷筒直徑 D=260mm三、工作條件連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有稍微振動(dòng)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，單班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%。四、應(yīng)完成的任務(wù)1、減速器裝配圖一張〔A0圖或CAD〕2、零件圖兩張〔A2圖或CAD〕五、設(shè)計(jì)時(shí)間20236172023628六、要求3101、圖紙圖面清潔，標(biāo)注準(zhǔn)確，符合國家標(biāo)準(zhǔn)；2、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書字體端正，計(jì)算層次清楚。七、設(shè)計(jì)說明書主要內(nèi)容1、內(nèi)容名目〔標(biāo)題及頁次〕；設(shè)計(jì)任務(wù)書；前言〔題目分析，傳動(dòng)方案的擬定等〕；電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算〔確定帶傳動(dòng)及齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)〕；軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核；箱體設(shè)計(jì)及說明鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算；滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算；聯(lián)軸器的選擇；潤滑和密封的選擇；減速器附件的選擇及說明；設(shè)計(jì)小結(jié)；參考資料〔資料的編號(hào)[]及書名、作者、出版單位、出版年月〕；2、要求和留意事項(xiàng)必需用鋼筆工整的書寫在規(guī)定格式的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書上，要求計(jì)算正確，論述清楚、文字精煉、插圖簡明、書寫干凈。本次課程設(shè)計(jì)說明書要求字?jǐn)?shù)不少于6-8〔30頁〕，要裝訂成冊(cè)。1、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果1、選擇電動(dòng)按工作要求和工作條件選用Y系列鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)。其構(gòu)造為全封閉自扇冷式構(gòu)造，電壓為380VY機(jī)的類型相異步電動(dòng)機(jī)Tn工作機(jī)有效功率Pw9550,依據(jù)任務(wù)書所給數(shù)據(jù)T=1800Nm，V=1.35ms,Pw=2.43kW工作機(jī)卷筒的n=(601000v)/3.14D=99.22r/min則有：Pw=〔Tn〕/9550=180099.22/9550=2.43kw.從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為n=99.22r/min=42123452、選擇電動(dòng)式中1，2， 3，4，5分別為V機(jī)的容量滾動(dòng)軸承效率，閉式齒輪傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器效率，卷筒效率。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知1=0.961=0.96，2=0.99，2=0.993=0.97，3=0.974=0.99則有：=0.825所以電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為：5=0.96η=0.825Pw2.43Pd==0.8417=2.945KWPd=3KWPd=2.945KW設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果n設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果n1、總傳動(dòng)比I=nmw288099.2229.03i anm=29.03nwIai帶 齒帶傳動(dòng)比的合理范圍為i2~4。Vi01=3，則ia9.68I齒i01i 3.622、安排傳動(dòng)比12安排減速器傳動(dòng)比，參考機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書圖12i232.67高速級(jí)傳動(dòng)比i123.62低速級(jí)傳動(dòng)比i232.67按推舉的兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比I齒=8~40和帶的傳動(dòng)比I帶=2~4，則系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍應(yīng)為：I=I齒i帶=〔8~40〕〔2~4〕=16~160所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=Inw=〔16~160〕99.22r/min3000r/min查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)〔軟件版〕【常有電動(dòng)機(jī)】-【三相異步電動(dòng)機(jī)】-【三相異步電動(dòng)機(jī)的選型】-【Y系列〔IP44〕三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件】-【電1、確定電動(dòng) 動(dòng)機(jī)的機(jī)座號(hào)與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)關(guān)系】確定電機(jī)的型號(hào)為電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L-2機(jī)的轉(zhuǎn)速Y100L-22880r/min,額定功率為3KW。3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)0 00 01n1數(shù)1n

n=n=2880r/min

n=2880r/min電動(dòng)機(jī)軸

n1＝

/i01＝2880/3＝960r/min

n=960r/min高速軸中間軸低速軸

i＝n/2n 1 12＝960/3.62＝265.19i＝n/2nin3＝2 23＝265.19/2.67=99.32nin

n=265.19r/min23n=99.32r/min234n=99.32r/min4n4=n=99.32r/min1P＝pd×1＝2.95×0.96＝2.83kW P1

=2.83kW2、各軸輸入功率

1P＝P2 P＝P3 2

××2 ××2

＝2.83×0.99×0.97=2.72kW＝2.72×0.99×0.97=2.61kW

P=2.72kW2P=2.61kW3P＝P× ×4 3 2

P=2.61×0.99×0.99=2.56kW 44

=2.56kWP＇＝P×0.99=2.80kW1 1

P＇=2.80kW13、各軸的輸出功率

P＇＝P2 P＇＝P3 3

×0.99=2.69kW×0.99=2.58kW

P＇=2.69kW2P＇=2.58kW3P＇＝P4 4

×0.98=2.53kW P4

＇=2.53kWT 9550p0 n

2.95955028809.78

T9.78N.m00P 2.83

T28.15N.m3、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩

T 9550 11 n12T 9550P22 n23T 9550P33 n34T 9550P44 n4

955096028.15Nm2.729550265.1997.95Nm2.61955099.32250.96Nm2.56955099.32245.97Nm

1T97.95N.m2T250.96N.m3T245.97N.m4輸出轉(zhuǎn)矩：TT1＝T×0.99=28.15×0.99=27.87Nm11T1=27.87Nm1T1＝T×0.99=97.95×0.99=96.97Nm22T1＝96.97Nm2T1＝T×0.99=250.96×0.99=248.45Nm33T1=248.45Nm344×0.99=245.97×0.99=243.51NmT1=243.51Nm4PPKWTNmm軸名輸入輸出輸入輸出r/min傳動(dòng)比效率電動(dòng)機(jī)軸2.959.78288030.9612.832.8028.1527.879603.20.9622.722.6997.9596.97265.192.670.9632.612.58250.96248.4599.3210.98卷筒軸2.562.53245.97243.5199.32設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果1確定計(jì)算功率13-8查得工作狀況系數(shù)KA=1.1。故有：Pca=KAP1.22.833.40KWPca=3.40Pca2選擇V帶帶型Pcan13-15選用ZZ1.初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd113-9dd1=71mm3確定帶輪的基準(zhǔn)dd1=71mm。v=10.7msdd1并驗(yàn)算帶速驗(yàn)算帶速v，有：vdnd 21260100003.14712880d2d1601000=10.7ms10.7m/s5m/s~30m/s2.計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2nd d2 n2

1

2880960

71(10.02)208.74mm取dd2=212mm的傳動(dòng)比i帶=

21271

=2.98(1)據(jù)式1.5( )初定中心距a=430mma0 d1 d2 0(2)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度確定V

L 2a(dd0 0 2

d d2

(d d )2d1 d24a0

a0=430mm帶的中心

2320

3.14(71212)

(21271)2

L =1316mma準(zhǔn)長度Ld

=1316mm

2 4430

d0a=472mm13-2選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1400mm〔3〕計(jì)算實(shí)際中心距Laa 0

Ld0430(14001316)/2=472mm2驗(yàn)算小帶輪上的包角

(dd2

d d1

57.3a

163120

=163〔1〕計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由d 71mm和n 2880r/min查表13-3得d1 0計(jì)算帶 P0=0.50KW的根數(shù)zn0=2880rmin，i=3.0Z13-2P0=0.04KW13-7K=0.95，KL=1.14，于是：

Z=6PrPr=(P0+P0)KLK=0.58482KW〔2〕計(jì)算V帶根數(shù)zZpcaPr3.400.584825.81613-1Z型帶的單位長質(zhì)量q=0.06kgm。所以7計(jì)算單V初拉力最小值(F)(2.5K )P0min500K zvcaqv2500(2.50.95)3.400.0610.72(F)0min=50N〔F0〕0.95610.7min=50N應(yīng)使實(shí)際拉力F0大于〔F0〕min壓軸力的最小值為：8計(jì)算壓〔Fp〕min=2z〔F0〕Fp〔Fp〕min=593Nminsin2=2650sin168°/2 =593N1、高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容 計(jì)算及說明1〕按要求的傳動(dòng)方案，選用圓柱直齒輪傳動(dòng)；

結(jié) 果直齒圓柱齒輪1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)

運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故用8級(jí)精度；〔GB10095—88〕材料的選擇。45〔調(diào)質(zhì)〕241~286HBS，大齒輪的材料為ZG310-570〔正火〕163~197HBS。

45ZG310-570小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪正火處選小齒輪齒數(shù)為Z1

=32，大齒輪齒數(shù)Z

2可由 理i1121

Z得 Z

=116； 8z1=32z2=11622、按齒面接按公式：觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)2

tE12KT u1 Z ZtE1d1t 3

d

(

H)2]H確定公式中各數(shù)值試選Kt=1.5。選取齒寬系數(shù)d=0.8。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面計(jì)算可知：T1=2.82104Nmm。1ZE=188MP2

T=28.2N.m15〕11-1，取S 1.1,SH

1.25

[H]

=664MPa1[H]1=

SH

730=1.1

=664MPH]2=

Hlim1SH

=255MP [

]=255MPH 2(2)計(jì)算確定小齒輪分度圓直徑d1t，代入[較小的值

aH]中1〕計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式可得：21.52.82104 4.63 1882.5d1t3=77.1mm

0.8

3.63

255

d1t=77.1mm2)計(jì)算圓周速度。v=v

dn1t

=4.0m/s601000 1000計(jì)算齒寬b

4.97m/sb= d =0.877.1=61.7mmd 1t計(jì)算模數(shù)與齒高模數(shù)m

d

77.12.4mmt z 3214-1m=2.5齒高h(yuǎn)2.25mt2.252.45.4mmb

m 2.5t5)計(jì)算齒寬與齒高之比hb61.7

11.43

h=5.4mm3、按齒根彎

h 5.4曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 〔3〕.按齒根彎曲疲乏強(qiáng)度設(shè)計(jì)Sa按公式：Sa2KT2m 1

YFaYn 3d

Z2 [ ]1 F〔1〕確定計(jì)算參數(shù)1〕計(jì)算載荷系數(shù)查取齒形系數(shù)查得YFa1=2.56，YFa2=2.16查取應(yīng)力校正系數(shù)查得YSa1=1.63，YSa2=1.852 FE2 FE=600MP，大齒輪〕查得小齒輪的彎曲疲乏強(qiáng)度極 1的彎曲疲乏強(qiáng)度極限FE2=220MP計(jì)算彎曲疲乏許用應(yīng)力取彎曲疲乏安全系數(shù)S=1.25，則有：[F]1

FE1S

600=480Mp1.25176[F]2

FE2

=176MPS 1.25Y YFa Sa3〕計(jì)算大、小齒輪的

[F] ，并加以比較Y Y 2.561.63Fa1[F

Sa1]1

=0.00874804、尺寸計(jì)算

Y YFa2

2.161.85= =0.023

F1

480MPa[ ]F 2

176

F

176MPa經(jīng)比較大齒輪的數(shù)值大。 2設(shè)計(jì)計(jì)算i ZZ2 12 1

3.6332=116

z 32的傳動(dòng)比i12

11632

3.63

1z 11624.幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑

d 80mm1d mz1 1

2.53280mm

d 290mm2d mz2 2

2.5116290mm計(jì)算中心距(Za 1

Z)m22

=185mm計(jì)算齒輪寬度b= d 0.877.161.7mmd 1

a=185mmB1=70mm，B2=65mm由此設(shè)計(jì)有名稱

計(jì)算公式

結(jié)果/mm

b=61.7mm模數(shù) m壓力角 齒數(shù) z1z2

2.520o32116

B=70mm1B=65mm2傳動(dòng)比i傳動(dòng)比i3.63分度圓直徑d1d280290齒頂圓直徑d d2h*m85a11ad d 2h*ma2 2a295齒根圓直徑d d2(h*c*)m74f11ad d 2(h*c*)m284f2 2 a中心距am(zz)185122齒寬B170B652設(shè)計(jì)內(nèi)容 計(jì)算及說明 結(jié) 果1類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)

按要求的傳動(dòng)方案，選用圓柱直齒輪傳動(dòng)；運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故用8級(jí)精度；〔GB10095—88〕材料的選擇。45〔調(diào)質(zhì)〕241~286HBS，大齒輪的材料為ZG310-570〔正火〕163~197HBS。

直齒圓柱齒輪45ZG310-570小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪正火處理選小齒輪齒數(shù)為Z1=32，大齒輪齒數(shù)Z2可由

8212Zi23ZZ212

=86；

z1=32z2=862、按齒面接 按公式：觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)

tE12KT u1 Z ZtE1d1t 3

d

(

H)2]H確定公式中各數(shù)值試選Kt=1.5。選取齒寬系數(shù)d=0.8。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，由前面計(jì)算可知：2T=9.8104Nmm。2

T2=98N.m1查的材料的彈性影響系數(shù)ZE=188MP25〕11-1，取S 1.1,S 1.25H F[H]1=

Hlim1SHHlim1

730=1.1

=664MP

[ ]H 1

=664MPa[H]2=SH

=255MP

[ ]H 2

=255MPa(2)計(jì)算確定小齒輪分度圓直徑d1t，代入[H]中較小的值1〕計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式可得：d1t3m

21.59.8104 3.67 1882.5 ( )2=116m0.8 2.67 255

d =116mm1t2)計(jì)算圓周速度。dnv 1t160

3.14128265.19=1.8m/s

V=1.8m/s1000 601000計(jì)算齒寬bb=dd1t=0.8116=92.8mm計(jì)算模數(shù)與齒高d

116

m 4mm模數(shù)mt

1t 3.6mm tz 3214-1m=4t齒高h(yuǎn)=2.25m=2.253.68.1mm h=8.1mmtb5)hb 92.8=11.46h 8.13、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 〔3〕.按齒根彎曲疲乏強(qiáng)度設(shè)計(jì)Sa按公式：Sa2KT2m 1

YFaYn 3d

Z2 [ ]1 F〔1〕確定計(jì)算參數(shù)1〕計(jì)算載荷系數(shù)查取齒形系數(shù)查得YFa1=2.56，YFa2=2.16查取應(yīng)力校正系數(shù)查得YSa1=1.63，YSa2=1.852 FE2 FE=600MP，大齒〕查得小齒輪的彎曲疲乏強(qiáng)度極 1輪的彎曲疲乏強(qiáng)度極限FE2=220MP計(jì)算彎曲疲乏許用應(yīng)力取彎曲疲乏安全系數(shù)S=1.25，則有：[F]1

FE1

600

=480Mp [σF]1=480MPaS 1.25 176[F]2

S

1.25=176MP [σF]2=176MPaY YFa Sa計(jì)算大、小齒輪的

[F] ，并加以比較Y Y 2.561.63Fa1[F

Sa1]1

=0.0087480Y[

Y]

2.161.85= =0.023176F 24、尺寸計(jì)算

經(jīng)比較大齒輪的數(shù)值大。i Z 〔2〕設(shè)計(jì)計(jì)算Z2 23 1 2.6732=86

Z1=32的傳動(dòng)比i238632

2.67

Z2=86幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑d mz 432128mm1 1

d1=128mmd mz2 2

486344mm

d2=344mm計(jì)算中心距(Z Z)ma 1 2

4

236mm2 2 a=236mm計(jì)算齒輪寬度b d 0.8116=92.8mmd 1

b=92.8mm由此設(shè)

B1=100mm，B2=95mm

B=100mm1B計(jì)有：B計(jì)有： 2名稱計(jì)算公式結(jié)果/mm模數(shù)m4齒數(shù)z32z1 86z2傳動(dòng)比 i分度圓直徑 d1d

2.67128344齒頂圓直徑

d da1 1d da2 2

22h*ma2h*ma

136350齒根圓直徑齒根圓直徑d d2(h*c*)mf1 1 ad d 2(h*c*)m118338f2 2 a中心距am(zz)236122齒寬B1B2100956、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核1、高速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果1、條件功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速2.83Kw28.15N·m960r/min2、選擇軸的因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及構(gòu)造尺寸無特別材料 要求，應(yīng)選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為d1=80mm而Ft2T1d180=703.75N3、求作用在齒輪上的力Fr=FF=703.75NtF=1574Nrttan 703.75tan20=NF=1855N壓軸力F=1574Na現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理4、初步確定軸的最小直徑A0=110，于是得：dmin=A03Pn111032.8396015.8mm1由于軸上應(yīng)開鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%故d=16.59mm，又此段軸與大帶輪裝配，綜合考慮兩者要求取dmin=20mm。擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖

dmino

15.8mmd 35mmⅡⅢ據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度

l

58mm6、依據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長

1〕I-IIdIII=32mm，lIII=76mm。2〕II-IIIe=9.6mm〔由減速器及軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)而定〕。依據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對(duì)軸承添加潤滑油的要求，取端蓋與I-II38mm。故

d 35mmⅡⅢd d 40mmⅢⅣ ⅦⅧl 46mm度

=58mm，因其右端面需制出一軸肩故取

ⅦⅧdIIIII=35mm。初選軸承，由于有軸向力應(yīng)選用深溝球軸承，參照工作要求并據(jù)dIIIII=35mm，由軸承6208

d 52mmⅣⅤd 46mmⅥⅦdDB

=40mm

80mm

18mmdIIIIV=40mm。又

lⅥⅦ

86mm右邊承受軸肩定位取d=52mmⅤ =139mm，d Ⅵ=58mm，l Ⅴ

d 58mmⅤⅥl 58mm取安裝齒輪段軸徑為dⅥ=46mm，齒輪左端與左軸承之間用套筒定位，齒輪寬度為90mm短于齒輪寬度故取l=86mm。齒輪右邊Ⅶ-Ⅷ段為軸套定位，且連續(xù)選用6208軸承，則dⅦ=40mm。取lⅦ=46mm軸上零件的周向定位齒輪，帶輪與軸之間的定位均承受平鍵連接。19

ⅡⅢlⅦⅧlⅣⅤ

46mm12mmdIII由[5]P534-1查得平鍵截面bh108,鍵槽用鍵槽銑刀加工長為70mm。同時(shí)為了保證帶輪與軸之間協(xié)作有良好的對(duì)中H7性，應(yīng)選擇帶輪與軸之間的協(xié)作為n6，同樣齒輪與軸的連接用平鍵14963，齒輪與軸之間H7的協(xié)作為n6軸承與軸之間的周向定位是用過渡協(xié)作實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。〔4〕確定軸上圓角和倒角尺寸軸肩處圓覺角見圖。2、中間軸設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果由前面的計(jì)算得P1=2.69KW，n=265.19rmin，T11.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩1=96.97105Nmm202、初步確定軸的最小直徑

現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)[215-3，取A0=110，于是得：

45Pdmin=A03n22

1103

2.69265.19

38.8mm

dmin=38.8mm210%-14%故dmin=44.6mm，又此段軸與軸承裝配，故同時(shí)選取軸承，由于軸承上承受徑向力，應(yīng)選6210：dDB=509020dIII=50mm24mmlIII=48mm3，軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)

〔1〕 擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖〔2〕據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1〕II-III知其寬度為85mm，為了使套筒端面與大齒輪牢靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取lIIIII=79mm，dIIIII=68mm。2〕III-IV段為大小齒輪的軸向定位，此段軸長度應(yīng)由同軸條件計(jì)算得lIIIIV =20mm，dIIIIV=80mm。3〕IV-V113mmlIVV=112mm，dIVV=56mm4〕V-VI6210，左端用套筒與齒輪定位，取套筒長度為21

lIIIII=79mmdIIIII=68mmlIIIIV =20mmdIIIIV=80mmlIVV=112mm24mm24mm則lVVI =48mmdVVI=50mmdIVV=56mm〔3〕軸上零件的周向定位=48mm兩齒輪與軸之間的定位均承受平鍵連bhL161075dIVV得平鍵截面bhL=1610109其與軸的協(xié)作均為H7n6。軸承與軸之間的周向定位是用過渡協(xié)作實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。dVVI=50mm〔4〕確定軸上圓角和倒角尺寸參考15-2245.個(gè)軸肩處圓覺角見圖3III1.求1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速矩由前面算得P3=2.58KW，n3=99.32r/min，T3=2.49106Nmm2.求作用在齒的力低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d4=344mm而Ftd3=42T22.49106260 2301NFr=Fttan2301tan20828N3.初步確定軸小直現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)[215-3，取A0=110，于是得：dmin=50.3mm22徑 Pdmin=A03n33

1103

6.4467.4

50.3mm

Tca=11856000N*mT同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KA 3查[2]表14-1KA=1.3.則：

mdIII=50mmTKT 1.39.12105ca A 3

1185600Nmm按計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件查[5]P998-7可選用GY71600000Nmm。半聯(lián)軸器孔徑d=50mm，故取dIII=50mm軸器長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸協(xié)作的轂孔長度l1=102mm。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

〔1〕 擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖

dIIIII=52mmlIII=132mm〔2〕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，I-IIII-III段的直徑dIIIII=52mm；左端用軸端擋圈定位取軸端擋圈直徑D=52mm。半聯(lián)軸器與軸協(xié)作的轂孔長為102mm，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上，故I-IIL1略短一些，現(xiàn)取lIII=132mm.2〕II-III段是固定軸承的軸承端蓋e=12mm。據(jù)dIIIII =52mm和便利拆裝可取lIIIII=95mm。3〕初選軸承，由于有軸向力應(yīng)選用深溝球軸承，參照工作要dⅢ=55mm6211dDB=55mm100mm21mm，lIIIIV=21mm定位，d=65mm，l=98mm，d=71mm，l=12mm。4〕取安裝齒輪段軸徑為dⅥ=63mm115mmlⅥ=111mm。齒輪右邊Ⅶ-Ⅷ段為軸套定位，軸肩高h(yuǎn)=6mmdⅦ=70mm。取lⅦ=48mm

dⅢⅣ=55mmlIIIIV=21mmdⅣⅤ=65mmlⅣⅤ=98mmdⅤⅥ=71mmlⅤⅥ=12mmdⅥⅦ=63mmlⅥⅦ=111mmdⅦⅧ=70mmlⅦⅧ=48mm2324〔3〕軸上零件的周向定位〔3〕軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸之間的定位均承受平鍵連接。按dIII由[5]P53表4-1查得平鍵截面bh1811鍵槽用鍵槽銑刀加H7n6軸之間的周向定位是用過渡協(xié)作實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6?！?〕確定軸上圓角和倒角尺寸參考[2]表15-2取軸端倒角為245.個(gè)軸肩處圓覺角見圖。7、軸承的壽命計(jì)算〔一〕、Ⅲ軸〔一〕、Ⅲ軸6211壽命計(jì)算L”h83001024000hP6440N,n67.42r/min,C43200L74619h符合要求L106h60n P(C)1066067.425 6440(43200)374619>24000hIII62118、鍵連接的校核〔一〕、低速軸鍵的選擇

低速上有兩個(gè)鍵，一個(gè)是用來安裝低速級(jí)大齒輪，另一個(gè)是用來安裝聯(lián)軸器。齒輪選用圓頭一般平鍵，齒輪的軸段的直徑d=45mm，輪寬B=100mm，通過查表《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表11-26b×h=14×914X9GB/T1096-79。鍵的工作長度L=56mm安裝聯(lián)軸器的鍵用單圓頭一般平鍵，軸直徑d=40mm，所以選鍵b×h=12×812×8GB/T1096-79。鍵的工作長度L=70mm。按6-2

齒輪選用圓頭一般平鍵選用b×h=14×9記：鍵14×9GB/T1096-79。鍵的工作長度L=56mm安裝聯(lián)軸器的鍵用單圓頭一般平鍵，軸直d=42mm，所以選鍵b×h=12×8。標(biāo)記：12×8GB/T1096-79。鍵的工作長度L=70mm〔二〕、中間軸鍵的選擇〔三〕高速軸鍵的選擇

中間軸上的鍵是用來安裝齒輪的，因此選用圓頭一般平鍵。通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表11-26小齒輪齒寬B=65mm，軸段直徑d=35mm，所以選用b×h=10×8，10×8GB/T1096-79。鍵的工作長度L=52mm高速軸上只有安裝聯(lián)軸器的鍵。依據(jù)安裝聯(lián)軸器處直徑d=2011-26b×h=5×5〔t=3.0，r=0.16〕5×5GB/T1096-79。鍵的工作長度L=14mm

安裝齒輪選用圓頭一般平鍵選用b×h=10×810×8GB/T1096-79短鍵的工作長度L=52mm安裝聯(lián)軸器的鍵選擇一般平鍵標(biāo)記：鍵5×5GB/T1096-79。鍵的工作長度L=14mm9、滾動(dòng)軸承的選擇〔一〕、高速軸〔一〕、高速軸軸承的選擇依據(jù)載荷及速度狀況，選用深溝球軸承。由高選軸承型號(hào)為6210速軸的設(shè)計(jì)，依據(jù)d=50，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程6210〔二〕、中間軸軸承的選擇依據(jù)載荷及速度狀況，選用深溝球軸承。由中選軸承型號(hào)為6210間軸的設(shè)計(jì)，根d=50，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)6210〔三〕、低速軸軸承的選擇依據(jù)載荷及速度狀況，選用深溝球軸承。由低選軸承型號(hào)為6217速軸的設(shè)計(jì)，依據(jù)d=32.7，選軸承型號(hào)為621710、聯(lián)軸器的選擇依據(jù)工作要求，為了緩和沖擊，保證減速器的正常工作，輸出軸〔低速軸〕選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，則依據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課14-2，低速軸選用GY5公稱轉(zhuǎn)矩400Nm，孔徑d=35mm，L=80mm，許用n=8000r/min，故適用。

低速軸選用GY5400Nm，孔徑d=35mm，L=80mm，許用轉(zhuǎn)速n=8000r/min，故適用。11、箱體的設(shè)計(jì)減速器的箱體承受鑄造〔HT200〕制成，承受減速器的箱體承受鑄造〔HT200〕制成，承受剖分式構(gòu)造為了保證齒輪嚙合質(zhì)量1機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增加了軸承座剛度2考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故承受侵油潤油，同時(shí)為了避開油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接外表應(yīng)精創(chuàng)，其外表粗糙度為6.312、潤滑及密封類型選擇11潤滑方式齒輪承受飛濺潤滑，在箱體上的四個(gè)軸承承受脂潤滑，在中間支撐上的兩個(gè)軸承承受脂潤滑。2密封類型的選擇軸伸出端的密封軸伸出端的密封選擇毛氈圈式密封。箱體結(jié)合面的密封箱蓋與箱座結(jié)合面上涂密封膠的方法實(shí)現(xiàn)密封。軸承箱體內(nèi)，外側(cè)的密封〔1〕軸承箱體內(nèi)側(cè)承受擋油環(huán)密封?！?〕軸承箱體外側(cè)承受毛氈圈密封13、減速器附件設(shè)計(jì)觀看孔及觀看孔蓋的選擇與設(shè)計(jì)

觀看孔用來檢查傳動(dòng)零件的嚙合，潤滑狀況，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤滑油。尋常觀看孔蓋用螺釘封住，。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤滑油滲漏，在蓋板與箱蓋之間加有紙質(zhì)封油墊片，油孔處還有慮油網(wǎng)。查表[615-3140120觀看孔和觀看孔蓋的尺寸分別為 和11090。油面指示裝 油面指示裝置承受油標(biāo)指示。置設(shè)計(jì)置設(shè)計(jì)3通氣器的選擇通氣器用來排出熱膨脹，持氣壓平衡。查4放油孔及螺塞的設(shè)計(jì)放油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面做成1.5外傾斜面，在排油孔四周做成凹坑，以便能將污油放盡，排油孔尋常用螺塞堵塞。5起吊環(huán)的設(shè)計(jì)為裝卸和搬運(yùn)減速器，在箱蓋上鑄出吊環(huán)用于吊起箱蓋。6起蓋螺釘?shù)倪x擇為便于臺(tái)起上箱蓋，在上箱蓋外側(cè)凸緣上裝有1個(gè)啟蓋螺釘，直徑與箱體凸緣連接螺栓直徑一樣。7定位銷選擇為保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，在精加工軸承座孔前，在箱體聯(lián)接凸緣長度方向的兩端，個(gè)裝配一個(gè)定位銷。承受圓錐銷，0.814、主要尺寸及數(shù)據(jù)箱體尺寸：箱體壁厚=8.9mm箱蓋壁厚1=7.72mm箱座凸緣厚度b=13.35mm箱蓋凸緣厚度b1=11.58mm箱座低凸緣厚度b2=22.25mm地腳螺栓直徑df=20.50mm地腳螺栓數(shù)目n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=M16機(jī)座與機(jī)蓋聯(lián)接螺栓直徑d2=M12聯(lián)接螺栓d2的間距l(xiāng)=150mm軸承端蓋螺釘直徑d3=M10

=8.9mm1=7.72mmb=13.35mmb1=22.25mmb2=22.25mmdf=20.50mmn=4d1=M16d2=M12l=150mmd3=M10窺視孔蓋螺釘直徑d窺視孔蓋螺釘直徑d4=M8d4=M8定位銷直徑d=8mmd=8mmdf,d1,d2至外箱壁的距離c1=