《一級減速器課程設(shè)計(jì)解讀》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《一級減速器課程設(shè)計(jì)解讀（36頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）系別：機(jī)電工程系專業(yè)：班級：學(xué) 生 姓 名：學(xué) 生 學(xué) 號：設(shè)計(jì)（論文）題目： 煤斗提升機(jī)用一級斜齒圓柱齒輪減速器指 導(dǎo) 教 師：設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn)：起 迄 日 期：畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 任 務(wù) 書專業(yè)班級姓名一、課題名稱：煤斗提升機(jī)用一級斜齒圓柱齒輪減速器二、主要技術(shù)指標(biāo)：1. 該傳動(dòng)裝置用于煤庫斗式提升機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中;2. 斗軸的轉(zhuǎn)速n=80/r.min ，斗軸所需的功率P=6.3kw3.提升機(jī)兩班制工作,單向回轉(zhuǎn) ,使用年限為10 年，4.工作中有輕微的沖擊,斗軸轉(zhuǎn)速允許誤差差5%.三、工作內(nèi)容和要求：1.完成該減速器的總體和傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)；2.繪制該減速器的

2、總裝圖和零件工作圖；3.使提升機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的整體尺寸盡量減??；4.合理選配電動(dòng)機(jī)型號和滾動(dòng)軸承型號。四、主要參考文獻(xiàn)：1.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊3 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書4.新編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊5.國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)生（簽名）年月日指 導(dǎo) 教師（簽名）年月日教研室主任（簽名）年月日系主 任（簽名）年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文題目）煤斗提升機(jī)用一級斜齒圓柱齒輪減速器一、選題的背景和意義：隨著機(jī)械制造業(yè)的迅猛發(fā)展，電動(dòng)機(jī)的使用比較多，同時(shí)作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、而且在能量傳遞過程中損耗相對較小的齒輪被廣泛使用。本設(shè)計(jì)課題著眼于“傳動(dòng)比較大， 工作環(huán)境較惡劣”的前提下，進(jìn)行討論。相對而言

3、，普通圓柱齒輪已不滿足上述要求，具有嚙合較為平穩(wěn)、沖擊和噪聲小，適用于高速、大功率傳動(dòng)、重合度大、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)的斜齒圓柱齒輪能適應(yīng)上述環(huán)境。二、課題研究的主要內(nèi)容：電動(dòng)機(jī)的選擇滾動(dòng)軸承的選擇斜齒圓柱齒輪減速器的齒輪的設(shè)計(jì)包括軸的設(shè)計(jì)和齒輪的設(shè)計(jì)連接軸的使用壽命和轉(zhuǎn)矩三、主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述：在減速器的設(shè)計(jì)中，主要運(yùn)用了類比法、分析法、設(shè)計(jì)計(jì)算法、圖形結(jié)合法等方法，分析了各齒輪的強(qiáng)度、滾動(dòng)軸承承受的沖擊強(qiáng)度、軸的受力情況等等。四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排時(shí)間工作內(nèi)容8.18.8完成開題報(bào)告、擬訂設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃8.98.12收集相關(guān)資料8.138.15電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算8.168.17總傳動(dòng)比計(jì)算及

4、其分配、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算8.188.19齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算8.208.21從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、滾動(dòng)軸承的受力分析8.22初稿完成8.25定稿8.2728準(zhǔn)備畢業(yè)答辯五、指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽名：年月日六、系部意見：系主任簽名：年月日目錄一、 方案 6 二、 分析和 定 方案 6 三、 機(jī) 7四、 算 9 五、 與 承的 算與校核 12 六、 等相關(guān) 準(zhǔn) 的 20 七、 減速器的 滑與密封 20 八、 箱體 構(gòu) 21 九、 小 23 十、 參考文獻(xiàn) 23一、方案設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：P=6.3kwP；斗軸所需功率n=80r/minn：斗軸轉(zhuǎn)速；設(shè)計(jì)工作量：設(shè)計(jì)說明書一份五張主要零件圖（ CAD ）零號裝

5、配圖一張工作要求：提升機(jī)連續(xù)工作， 單向提升，載荷平衡兩班制工作， 使用年限年，輸送帶速度允許誤差為 5%。運(yùn)動(dòng)簡圖：（見附圖）二、分析和擬定傳動(dòng)方案機(jī)器通常由原動(dòng)機(jī)、 傳動(dòng)裝置和工作裝置三部分組成。 傳動(dòng)裝置用來傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)形式以滿足工作裝置的需要， 是機(jī)器的重要組成部分。 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。滿足工作裝置的需要是擬定傳動(dòng)方案的基本要求， 同一種運(yùn)動(dòng)可以有幾種不同的傳動(dòng)方案來實(shí)現(xiàn)，這就是需要把幾種傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)加以分析比較， 從而選擇出最符合實(shí)際情況的 一種方案。合理的傳動(dòng)方案除了滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便

6、、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。所以擬定一個(gè)合理的傳動(dòng)方案，除了應(yīng)綜合考慮工作裝置的載荷、運(yùn)動(dòng)及機(jī)器的其他要求外，還應(yīng)熟悉各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，以便選擇一個(gè)合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因鏈傳動(dòng)承載能力低，在傳遞相同扭矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，宜布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級， 以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩， 減小鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。 故本文在選取傳動(dòng)方案時(shí)，采用鏈傳動(dòng)。眾所周知，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、 鏈、減速器、聯(lián)軸器、滾筒五部分組成，而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。所以，如果要設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的傳動(dòng)裝置，必須先合理選擇它各組成部分，下面我們將一一進(jìn)行選擇。三、選擇電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)

7、是常用的原動(dòng)機(jī)， 具體結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制簡便和維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)。 電動(dòng)機(jī)的選擇主要包括選擇其類型和結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速、確定具體型號。（1） 選擇電動(dòng)機(jī)的類型：按工作要求和條件選取Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。（2） 選擇電動(dòng)機(jī)的容量：工作所需的功率：Pd = Pw/由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率（包括工作機(jī)的效率）為* w = 1* 2* 2* 2* 2* 3* 4式中 1、 2、 3、 4 分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)。取 1 = 0.96、 = 0.98 、 3 =0.97 、4 = 0.99 ，則：* w = 0.96 0.980.98 0.98

8、 0.980.97 0.99 =0.850所以：Pd = Pw / =6.3/0.850 kW = 7.41kW根據(jù) Pd 選取電動(dòng)機(jī)的額定功率 Pw 使 Pm = (1 1.3)Pd = 7.41 9.64kW由查表得電動(dòng)機(jī)的額定功率Pw = 7.5 kW（3） 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：斗軸轉(zhuǎn)速為：n=80r/min單級齒輪傳動(dòng)比 i按推薦的合理傳動(dòng)比范圍， 取鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i= 2,V1 5，2= 3 5帶傳動(dòng)比 i 3=2 4則合理總傳動(dòng)比的范圍為 : i = 8 100故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為：nd = i*n w = (8 100) 80r/min =640 8000r/min符合這一范圍的

9、同步轉(zhuǎn)速有 750 r/min、1000 r/min、 1500 r/min ，再根據(jù)計(jì)算出的容量，由附表 10.1 查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號，其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況見下表。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比方 案電動(dòng)機(jī)型號額 定 功r/min率Ped/kW同 步 轉(zhuǎn)滿 載 轉(zhuǎn)總 傳 動(dòng)鏈 齒輪速速比1YL0L-87.575072010.0433.352Y160M-67.5100097013.543.53.873Y132M-47.51500144020.0133.87.5綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及鏈傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，可知方案3比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號為Y160M-6, 所

10、選電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped = 7.5 kW ，滿載轉(zhuǎn)速 nm = 970 r/min ，總傳動(dòng)比適中， 傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊。 所選電動(dòng)機(jī)的主要外形尺寸和安裝尺寸如下表所示。外形尺寸底腳 安裝 尺地腳螺栓孔軸伸尺寸裝鍵部 位中 心 高L (AC/2+AD)寸直徑 KD E尺寸 FH HDA BGD160600 417 254210154212 493851102、計(jì)算總傳動(dòng)比并分配各級傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)確定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比。（1） 計(jì)算總傳動(dòng)比：i = nm/nw = 1440/80 = 18（ 2）分配各級傳動(dòng)比：設(shè)計(jì) bV 帶的傳動(dòng)比為：ib =2

11、圓柱齒輪的傳動(dòng)比：Ig=3.87鏈輪的傳動(dòng)比為：i1=2.325（ 3） 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：各軸的轉(zhuǎn)速N= nm/ib = 1440/2 = 720r/minn = n /ig = 720/3.87 = 186 r/min要使得 nw =80 r/min則鏈傳動(dòng)比應(yīng)為i1=186/80=2.325各軸的功率P= Pm* 1 = 7.5 0.96 = 7.2 kWP =P* 2 * 3 = 7.2 0.98 0.97 =6.844kWPw = P* 4* 2* 2 = 6.844 0.99 0.980.98 = 6.51 kW(4 )各軸的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)矩TdTd = 9550

12、 Pm/nm =9550 7.5/1440 = 49.74 Nm 其他軸轉(zhuǎn)矩T = 9550 P/n= 9550 7.2/720 =95.5 NmT= 9550 P/n= 9550 6.844/186= 351.40NmTw = 9550 Pw/nw = 9550 6.51/80=777.13Nm3、各軸的轉(zhuǎn)速，功率及轉(zhuǎn)矩，列成表格軸名參數(shù)電 動(dòng) 機(jī) 軸 軸斗軸軸轉(zhuǎn) 速970250.6571.6271.62功 率7.57.26.8446.51轉(zhuǎn) 矩73.84274.33912.60868.06傳 動(dòng)3.873.51比效 率0.960.970.99四齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì) 算計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目1 齒

13、料選用 20CrMnTiA 合金鋼滲碳淬火。由表6-5，輪 的表 6-6 ，齒 面硬 度 56-62HRC ，B =1079 MPa ，材 料的 選S =834 MPa 。由表 6-4 選擇齒輪精度 7 級。擇該對齒輪為硬齒面齒輪，先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式2 按2KT1YFa YSaY Y齒 根mn 3的 彎d Z12F曲 設(shè)計(jì)3 中心 距與 螺旋 角的 校核T=9.55 106 *P/N小齒輪轉(zhuǎn)矩 T1=9.55 106 7.5/1440=4.974 104 N.Z1 =23取 Z1 =23 i =3.5 ,Z2 =3.8723=89.0

14、1，取 Z2 =89Z2 =89實(shí)際傳動(dòng)比 i =89/23=3.8697 傳動(dòng)比相對誤差 =|i - iT1 =7.384 |/ i =0.0078，齒數(shù)選擇滿足要求。104 N.大齒輪轉(zhuǎn)速 n2 = n1 / i =720/3.8697=186.06r/min。d =0.5由表 6-10，硬齒面齒輪，非對稱安裝，取齒寬系數(shù)d =0.5,由表查得，使用系數(shù) K A =1.25，試取動(dòng)載系數(shù)KV =1.05，按齒輪在兩軸承中間非對稱布置，取齒向載荷分布系數(shù) K；由表可知，按齒面硬化，斜K=1.796=1.14齒輪， K A Ft /b100N/，齒間載荷分配系數(shù)K =1.2。由式（ 6-4）載

15、荷系數(shù) K= K A KVKK=1.796齒形系數(shù) YF 按當(dāng)量齒數(shù) ZV =Z/ cos3，由圖 6-18 查得：設(shè)螺旋角 =15， ZV 1 = Z1 / cos3=25.5,ZV 2 = Z2 / cos3=98.64,則小齒輪齒形系數(shù) YF 1 =2.65，大齒輪齒形系數(shù) YF 2 =2.3由表查得，小齒輪應(yīng)力修正系數(shù)YF1 =1.59,大齒輪應(yīng)力修正系數(shù) YF2 =1.78由公式 tan t =tan n /cos=tan20 /cos15=0.377t =20.6469=20 3849，查得a1 / Z1 =0.032，a 2 / Z2 =0.0095，代入 Z1 =23， Z2

16、=89，得a1 =0.736， a 2 =0.846,a =a1 + a 2 =1.472。由式=bsin / mn =0.98由表查得，重合度系數(shù)Y =0.75。由表查得， Y =0.87。按式計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力FF = Flim YN YX YST / SF按圖查取齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力F lim1 = F lim2=500Mpa。4 幾計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)YN ：小齒輪何 尺應(yīng)力循環(huán)次數(shù)環(huán)次數(shù) N1=60 n1 th寸 的計(jì)算=609701 28365 10=3.399 109N2 = N1 /3.8697=0.8958 109YN 1 =（ 3 106 / N1 )0.0

17、2 =0.830YN 2 =（ 3 106 / N2 )0.02 =0.892由表查取尺寸系數(shù) Y =1。由式 Y=2N1 =3.399910N 2 =0.8958 109F 1=664XST彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) SF =1.255 校F 1 =YN 1 YX YST / SF =664MPa核 疲F lim1勞 強(qiáng)F 2 =F lim2YN 2 YX YST / SF =713.6Mpa度比較 F F 1Y S 1 =2.651.59/664=0.0063 F1F F 2Y S 2 =0.0057, F F1Y S 1 F F 2YS 2 ,應(yīng)按小齒F 2F 1 F 2齒輪校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)

18、度。代入公式（ 6-20）2KT1YFa YSaY Ymn = 3d Z12FMPaF 2MPa=713.66 模21.7967.3841042.651.590.740.87= 30.5232664=2.02數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn =2.5 由公式 a= mn（ Z1 + Z2 ）/2cos=2.5（23+89）/2cos15=144.94圓整取中心距 a=145mmcos= mn (Z1 Z2 ) =0.96552a =15.0939,與假設(shè) =15相近。計(jì)算大小齒輪分度圓直徑d1 = mn Z1 / cos=59.51 d2 = mn Z2 / cos=230.28 校核原假設(shè)的系數(shù)KV小齒輪

19、的速度 v1=d2n1/601440=16.83m/s大齒輪的速度 v2=d1n2 /601440=0.390m/s,7 接V2 Z1 /100=0.9982m/s,由圖 6-8b 查得 KV =1.05，與原取值一致。觸 疲勞 的齒寬 b= d d1 =0.5 59.51=29.78 校核取 b1 =35 , b2 =30 齒面按觸疲勞強(qiáng)度校核由式（ 6-17）H =268.4ZE Z H ZZKT (u1)2Hubd1由表查得，彈性系數(shù) ZE =0.8；由表查得，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH =2.42；重合度系數(shù) Z =0.8；查得，螺旋角系數(shù) Z =0.982。接觸疲勞許用應(yīng)力H =H limZ

20、N ZW / SH由圖查得，齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力H lim =1500Mpa。由表查得接觸疲勞度計(jì)算的壽命系數(shù)ZN ：ZN1 =（5 107 / N1 ) 0.0306 =（5 107 /3.399 109 )0.0306=0.879ZN 2 = （ 5 107 / N 2 )0.0306 = （ 5 107 /0.8958 109 )0.0306 =0.916b1 =35 b2 =30 由圖查得，工作硬化系數(shù)ZW =1由表，接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)SH =1H 1 =H limZ N 1 ZW / SH =15000.8791/1=1318.5MPaH 2 =H limZN 2 ZW / S

21、H =1374MPa將以上各值代入斜齒輪接觸疲勞校核公式H =268.4 ZE ZHZ ZKT (u 1) =268.4 1 2.42 0.8ubd120.9821.7967.3841043.869713059.5123.8697=750.98MPaH =1318.5Mpa彎曲強(qiáng)度疲勞足夠。五 .軸與軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核軸的設(shè)計(jì)及鍵聯(lián)接的選擇與校核軸主要用來支承作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件，如齒輪、帶輪，以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。本減速器有兩根軸，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)的具體步驟、內(nèi)容如下：第一軸的設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說 明結(jié)果1、選擇軸的材料確定許用應(yīng)力普通用途、中小功率減速器，選用45 鋼，正火處理。查表0b

22、=952-7,Mpa取 B =600 Mpa, =95 MPap1 =6.51 kW0b2、 按彎曲許用切應(yīng)力，初估軸的最小直徑n1 =80r/Mi由表 2-6,查得 C=110, =40 Mpa,按式（ 2-44）得 ,nd1 C 3p1 =47.67mmn1因軸上開有鍵槽 ,應(yīng)增大軸頸以考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱,則直徑應(yīng)增大 5% 7%，d1 47.67(1+7%)=51.000 初定軸的最小直徑 =51 。dmin 51 3. 確定齒輪和軸承的潤滑計(jì)算鏈輪圓周速度v d1n1 =0.214m/s60 1000鏈輪采用浸油潤滑，軸承采用飛濺潤滑。4. 軸得初步設(shè)計(jì)根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn)，結(jié)合后

23、述尺寸確定，按比例繪制軸的草圖?？紤]鏈輪傳動(dòng)，選用圓柱滾子軸承，采用內(nèi)嵌式軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸承兩端單向固定，依靠普通平鍵聯(lián)接實(shí)現(xiàn)周向固定，利用軸肩結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸與軸承的軸向固定。如圖 2-2 示。軸與其它零部件相配合的具體情況見后裝配。5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有三項(xiàng)內(nèi)容： （1）各軸段徑向尺寸的確定；（2）各軸段軸向長度的確定；（ 3）其它尺寸（如鍵槽、圓角、到角，退刀槽等）的確定。（1） 徑向尺寸的確定如上草圖所示，從軸段 d1 =51 開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。 d2 起定位固定作用， 定位軸肩高度 h 可在（23） C 范圍內(nèi)經(jīng)驗(yàn)選?。?C為鏈輪內(nèi)孔倒角尺寸，取 C=1），故 d2

24、 = d1 +2h 51+2(1 1)=53 mm,按軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取 d2 =53mm。 d3 與軸承內(nèi)徑相配合，考慮安裝方便，結(jié)合軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列并符合軸承內(nèi)徑系列，取 d3 =55 mm，選定軸承代號為 N1411P0。 d4 起定位作用，上套擋油環(huán)，按軸的標(biāo)準(zhǔn)v =0.214m/sd1 =51 d2 =53mmd3 =55mmd4 =60 mmd5 =53mmd6 =60 mmd7 =55 直徑系列，取 d4 =60 mm。 d 5 即為鏈輪部分，即 d5 =d2 =53 mm。d6 = d4 =60 mm， d7 =d3 =55mm（2） 軸向尺寸的確定因鏈輪寬為 108 ，同理取

25、軸段長L1?？紤]安裝方=110便軸承蓋至減速器距離1 =30，初步取 L2 =35 mm。 L3 與軸承相配合，查軸承安裝尺寸寬度B1 =25mm,于是取 L3 =25 mm。一般情況下，齒輪端面與箱壁的距離2 取 10 15 mm,軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離 3 =3 5 mm,L4 箱體的內(nèi)壁，結(jié)合大軸的尺寸 L4 取 L4 =20mmL6 = L4 =20mm, L7 = L3 =25 mm兩軸承中心間跨距L =140mm實(shí)際直徑為 51 , 強(qiáng)度足夠 . 如所選超凡直徑和鍵連接等計(jì)算后壽命和強(qiáng)度均能滿足 , 則該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無須修改（3） 軸的設(shè)計(jì)簡圖b1 =51 L1 =110 L2

26、=35 mmL3 =25mmL4 =20mmL5 =35mmL6 =20 L7 =25 mmL=140軸 徑 滿 足要求根據(jù)上述設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)第二軸，第二軸的設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說 明結(jié)果1. 擇軸的材料確定許用應(yīng)力普通用途、中小功率減速器，選用45 鋼，正火處理。查表P=6.914K2-7N取b=600 MPa, =95 MPa。N=71.620b2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初估軸的最小直徑r/min由表 2-6查得 C=110， =40 Mpa 按式（ 2-44 ）得d C3P =35.85mmN由于鍵槽的存在, 應(yīng)增大軸頸以考慮其對軸強(qiáng)度的影響到 d=d(1+7%)=38.36 軸伸安裝鏈輪，考慮

27、到該軸傳遞的扭矩較大，選用彈性銷。1. 確定齒輪和軸承的潤滑計(jì)算齒輪圓周速度v d1n1 =0.390m/s60 1000齒輪采用浸油潤滑，軸承采用飛濺潤滑。2. 軸得初步設(shè)計(jì)根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn)，結(jié)合后述尺寸確定，按比例繪制軸的草圖，。考慮到斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，選用角接觸球軸承，采用螺栓聯(lián)接式軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸兩端單向固定， 依靠普通平鍵聯(lián)接實(shí)現(xiàn)周向固定，大齒輪的軸向固定采用軸肩與套筒相配合實(shí)現(xiàn)， 軸采用階梯軸的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)零件的軸向固定， 如 CAD圖示。軸與其它零部件相配合的具體情況見后裝配。3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有三項(xiàng)內(nèi)容：（ 1）各軸段徑向尺寸的確定；（ 2）各軸段軸向長度的確定

28、；（ 3）其它尺寸（如鍵槽、圓角、到角，退刀槽等）的確定。a) 徑向尺寸的確定如圖所示，從軸段 d1 =40 開始，逐段選取相鄰軸段的直徑，據(jù)此我們可以得到第一個(gè)軸承的直徑 d=40mm,軸承的型號為：61412/p6,d2 起定位固定作用，定位軸肩高度 h min 可在（ 23）C（C 為鏈輪內(nèi)孔倒角尺寸，取 C=1）范圍內(nèi)經(jīng)驗(yàn)選取，故 d2 = d1 +2 2C40+2（ 21）=44 mm,按軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取 d2 =47 mm 。 d3 與軸承內(nèi)徑相配合，考慮安裝方便，結(jié)合軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列并查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，取 d3 =50mm，選定軸承代號為 72110AC。 d4 為與大齒輪裝配部

29、分，其直徑應(yīng)與大齒輪的內(nèi)孔直徑相一致，即 d4 =72 mm。 d5 為軸肩直徑，起定位作用，同理，按軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，取d， dd=50 mm5=75mm6 = 3b) 軸向尺寸的確定大齒輪齒寬取，與鏈輪配合 ,因選取b2 =30 mm,L4 =30 mm L 1鍵是彈性銷，取軸段長L1 =110 mm?？紤]軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離 1 =30，軸承端蓋長為20，初步取 L2 =50 mm。 L3 與軸承相配合，查軸承寬度B1 =24 mm， , 定位環(huán)長 13 mm,于是取L3 =40mm。 L5 起定位作用，取 L5 =2h=10mm。 L6 與軸承相配，查軸承寬度 B1 =24mm,于是

30、取 L6 =30 mm4. 軸的強(qiáng)度校核1) 計(jì)算齒輪受力前面計(jì)算出 : 轉(zhuǎn)矩 T=351.40 N m齒輪切向力 :Ft = 2T =2.79KNd2t徑向力 :Fr = F t tan=2.79 tan20 0 =1.015KNdmin =40v =0.390m/sd1 =40 d2 =47 mmd3 =50 mmd4 =72 mmd5 =75 mmd6 =70 mmL=110mmL1 =110mmL2 =50 mmL3 =40mmL4 =30 mm軸向力 :F = Ft tan =0.748KN2) 計(jì)算支承反力及彎矩（a）水平面上FAH = FBH = Ft=1.395kN2LC 點(diǎn)彎

31、矩 M CHFAH140/2=97.65KN.=1.395（b）垂直面上2FdFr14022FAr=1.181KN140FBrFAFr =0.166KNC 點(diǎn)彎矩： M CFAL82.67kN. 2（c）求合成彎矩M C =M CH2M C2 =127.94kN. C 點(diǎn)當(dāng)量彎矩：M C = M CH2T2=210.84KN.所以 , dC310M C =28.11 0b考慮到鍵 , 所以dC =28.11 105%=29.5實(shí)際直徑為 40 , 強(qiáng)度足夠 . 如所選超凡直徑和鍵連接等計(jì)算后壽命和強(qiáng)度均能滿足 , 則該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無須修改。3）該軸的簡圖為：第三軸的設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說

32、明L5 =10 mmL6 =30 mm0 b=95MPad2t=252mmL=140 F r =2.664KNF =1.96KN=0.6T=0.3514 106 N mm結(jié)果2、選擇軸的材料確定許用應(yīng)力普通用途、中小功率減速器，選用45 鋼，正火處理。查表2-7,=600 Mpa, =95 MPa0b=95取BMpa0b2、 按彎曲許用切應(yīng)力，初估軸的最小直徑p1 =7.2 kW由表 2-6,查得 C=110, =40 Mpa,按式（ 2-44）得 ,n1 =720d1 C 3p1 =23.70mmr/Minn1因軸上開有鍵槽 ,應(yīng)增大軸頸以考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱 , 則直徑應(yīng)增大 5% 7%

33、，d1 23.70(1+7%)=25.36 初定軸的最小直徑 =30 。3. 確定齒輪和軸承的潤滑計(jì)算齒輪圓周速度dmin =30 vd1n1 =1.13m/s601000齒輪采用浸油潤滑，軸承采用飛濺潤滑。4. 軸得初步設(shè)計(jì)v =1.13m/s根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn)，結(jié)合后述尺寸確定，按比例繪制軸的草圖。考慮到斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，選用角接觸球軸承，采用內(nèi)嵌式軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸承兩端單向固定，依靠普通平鍵聯(lián)接實(shí)現(xiàn)周向固定，利用軸肩結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸與軸承的軸向固定?？紤]到小齒輪分度圓直徑與軸的直徑差距不大的情況，采用齒輪軸的結(jié)構(gòu)方案。5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有三項(xiàng)內(nèi)容： （1）各軸段徑向尺寸的確定；

34、（2）各軸段軸向長度的確定；（ 3）其它尺寸（如鍵槽、圓角、到角，退刀槽等）的確定。（1） 徑向尺寸的確定如上草圖所示，從軸段 d1 =30 開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。 d2 起定位固定作用， 定位軸肩高度 h 可在（23） C 范圍內(nèi)經(jīng)驗(yàn)選?。ㄈ?C=1），故 d2 = d1 +2h30+2(1 1)=32 mm,按軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取 d2 =37mm。 d3與軸承內(nèi)徑相配合，考慮安裝方便，結(jié)合軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列并符合軸承內(nèi)徑系列，取 d3=40 mm，選定軸承代號為 7408AC。 d4 起定位作用，上套擋油環(huán)，按軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，取d4 =45 mm。d 5 即為小齒輪部分，將d5作為

35、分度圓的直徑，即d5 =59.51mm。，=d3為皮帶輪直徑。d6 = d4 =45 mm d7=40mm,d8（2） 軸向尺寸的確定小齒輪齒寬 b1 =35 ,L5 =38 , L1 與皮帶輪相配合 , 因d1 =30 d2 =37mmd3 =40 mmd4 =45 mmd5 =59.51mmd6 =45 mmd7 =40 皮帶輪寬為 100 ，同理取軸段長 L1 =110?？紤]安裝方便軸承蓋至帶輪距離 1 =30，初步取 L2 =35 mm。 L3 與軸承相配合，查軸承安裝尺寸寬度 B1 =25mm,于是取 L3 =25 mm。一般情況下，齒輪端面與箱壁的距離2 取 10 15 mm,軸承

36、端面與箱體內(nèi)壁的距離3 =3 5 mm, L4箱體的內(nèi)壁，結(jié)合大軸的尺寸 L4 取 L4 =20mmL6 = L4 =20mm, L7 = L3 =25 mm兩軸承中心間跨距 L =140mm6. 軸得強(qiáng)度校核（3） 計(jì)算齒輪受力轉(zhuǎn)矩 T1 =95.5NM齒輪切向力 Ft2T1d1=5.457kN徑向力： F r =Ft tan=5.457 tan20 =1.986kN軸向力 F = Fttan =5.457 tan15 =1.462kN（2） 計(jì)算支反力和彎矩并校核（ a）水平面上FAH = FBH = Ft=2.73kN2C 點(diǎn)彎矩 : M CHFAHL =191 kN .mm2D 點(diǎn)彎矩

37、： M DHFAH35=95.55 kN .mm水平面彎矩和受力圖如上圖：（ b）垂直面上Fd1Fr110支反力： FAr22=1.192kN110FBrFAFr=0.793KNC 點(diǎn)彎矩： M CLFA83.44kN. 2D 點(diǎn)彎矩： M D= FA 35=41.72kN. （c）求合成彎矩M C =M CH2M C2 =208.4kN. M D =M DH2M D2 =104.26kN. C 點(diǎn)當(dāng)量彎矩：M C = M C2T2161.9820.62=107 =216.13KN.D 點(diǎn)當(dāng)量彎矩：M D=M D2T2=118.97KN.所以 , dC10M C =28.34 30bb1 =3

38、5 L1 =110 L2 =35 mmL3 =25mmL4 =20mmL5 =35mmL6 =20 L7 =25 mm=20L=140M D=103.軸 徑 滿 足要求dD310 M d =22.22 0b考慮到鍵 , 所以dC =28.34 105%=29.76dD =22.22 105%=23.33實(shí)際直徑 30 , 強(qiáng)度足夠 . 如所選超凡直徑和鍵連接等計(jì)算后壽命和強(qiáng)度均能滿足 , 則該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無須修改 .（4） 繪制軸的零件工作圖。六、鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)鍵的選擇標(biāo)準(zhǔn)鍵的選擇包括鍵的選擇，聯(lián)軸器的選擇，螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇，銷的選擇、墊圈、墊片的選擇。（ 1）鍵的選擇查表 4-1（機(jī)械設(shè)

39、計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)）h = 8 mm,t = 5.0mm,t =3.3mm 軸與齒輪相配合的鍵：b = 12 mm, 軸與大齒輪相配合的鍵：b = 18mm,h = 11mm,t = 7.0mm,1= 4.4mmt1 軸與聯(lián)軸器相配合的鍵：b = 14mm,h = 9mm,t = 5.5mm,t 1= 3.8mm 。（ 2） 螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇考慮到減速器的工作條件，后續(xù)想體的附件的結(jié)構(gòu)，以及其他因素的影響選用螺栓 GB5782 86, M6*25 和 GB5782 86, M10*35 ，GB5782 86, M10*25 三種。選用螺母 GB6170 86, M10 和 GB6170 86

40、, M12 兩種。選用螺釘 GB5782 86, M6*25 和 GB5782 86, M6*30 兩種。七、減速器的潤滑與密封1、 傳動(dòng)件的潤滑浸油潤滑：浸油潤滑適用于齒輪圓周速度V 12m/s 的減速器。為了減小齒輪的阻力和油的升溫，齒輪浸入油中的深度以 12 個(gè)齒高為宜，速度高時(shí)還應(yīng)淺些， 在 0.7 個(gè)齒高上下，但至少要有 10mm, 速度低時(shí)，允許浸入深度達(dá) 1/6 1/3 的大齒輪頂圓半徑。油池保持一定深度，一般大齒輪齒頂圓到油池底面的距離不應(yīng)小于 30 50mm。以免太淺會(huì)激起沉積在箱底的油泥，油池中應(yīng)保持一定的油量，油量可按每千瓦約 350 700cm3 來確定，在大功率時(shí)用較

41、小值。2、 滾動(dòng)軸承的潤滑：減速器中滾動(dòng)軸承的潤滑應(yīng)盡可能利用傳動(dòng)件的潤滑油來實(shí)現(xiàn)，通常根據(jù)齒輪的圓周速度來選擇潤滑方式，本設(shè)計(jì)采用潤滑脂潤滑，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油環(huán)，以免油池中的稀油進(jìn)入舟車功能而使?jié)櫥♂尅?、 潤滑劑的選擇：潤滑劑的選擇與傳動(dòng)類型、載荷性質(zhì)、工作條件、轉(zhuǎn)動(dòng)速度等多種因素有關(guān)。軸承負(fù)荷大、溫度高、應(yīng)選用粘度較大的潤滑油。而軸承負(fù)荷較小、溫度低、轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)選用粘度較小的潤滑油，一般減速器常采用HT-40,HT-50 號機(jī)械油，也可采用HL-20,HL-30齒輪油。當(dāng)采用潤滑脂潤滑時(shí)，軸承中潤滑脂裝入量可占軸承室空間的1/31/2 。4、 減速器的密封：減速器的密封是為了防止漏油和外界灰塵和水等進(jìn)入常見的漏油部位有分箱面、軸頭、蓋端及視孔蓋等。分箱面的密封，可在箱體剖分面上開回油槽，軸伸出處密封的裝置有墊圈，O 型橡膠圈和唇形密封圈。八、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、 小型圓柱齒輪，為了使結(jié)構(gòu)緊湊，重量較輕，采用整體式箱體，它的材料為HL150 。名稱符號減速器形式及尺寸關(guān)系/ mm本次設(shè)計(jì)取值 /mm齒輪箱體壁厚0.025a 18=8箱蓋壁厚箱蓋凸緣厚度箱座凸緣厚度箱座底凸緣厚度地腳螺栓直徑及數(shù)目軸承旁聯(lián)接螺栓直徑蓋與座聯(lián)接螺栓直徑聯(lián)接螺栓 d2 的間距檢查孔蓋螺釘直徑定位銷直徑d f 、 d1 、 d2 至外箱壁距離d2 、 d2 至凸緣距離軸承旁凸臺(tái)半徑凸