《單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器(13號(hào))》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器(13號(hào))（36頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、一級(jí)減速器設(shè)計(jì)目的：機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是高等工科院校大多數(shù)專(zhuān) 業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是：(1)通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn) 用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的的理論與實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī) 械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。(2)學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。(3)通過(guò)制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類(lèi)型，正確計(jì)算零件的工 作能力，確定尺寸及掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和 維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝 置或簡(jiǎn)單機(jī)械

2、的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。(4)學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料 和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。2目錄設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)-1 -第一章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 -1 -1.1 傳動(dòng)方案-1 -1.2 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)-2 -第二章電動(dòng)機(jī)的選擇2.2.1 計(jì)算過(guò)程2.2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 2.2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 2.2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 -3 -2.1.4 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 -4 -2.1.5 計(jì)算各軸輸入功率、輸出功率 -4 -2.1.6 計(jì)算各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩 42.2 計(jì)算結(jié)果-5 -第三章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.3.1 已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容 5.3.2 設(shè)計(jì)步驟-

3、6 -3.3 帶傳動(dòng)的計(jì)算結(jié)果 -8 -3.4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.第四章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 9.第五章軸的設(shè)計(jì)-14 -5.1 軸的概略設(shè)計(jì)-14 -5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 -15 -5.2.1 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) -15 -5.2.2 高速軸的校核 -17 -5.2.3 低速軸的2構(gòu)設(shè)計(jì) -19 -5.2.4 低速軸的校核 -20 -5.3 軸上零件的固定方法和緊固件 -22 -一級(jí)減速器5.4 軸上各零件的潤(rùn)滑和密封 -23 -第六章軸承的選擇及校核錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.1 軸承的選擇與校核 -23-6.1.1 軸承的選擇236.1.2 軸承的校核236.2 聯(lián)軸器的選擇及校核 -26

4、-6.3 鍵的選擇及校核計(jì)算 -27-第七章箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)287.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)287.2 減速器齒輪潤(rùn)滑方式29第八章附件設(shè)計(jì)及選擇298.1 軸承端蓋298.2 窺視孔和視孔蓋 298.3 通氣器308.4 放油堵308.5 油標(biāo)30設(shè)計(jì)小結(jié)-31 -參考文獻(xiàn)-32 -iii一級(jí)減速器設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)參數(shù)符號(hào)單位數(shù)值輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速nrpm120輸送機(jī)主軸扭矩TN m(N mm300(3.0X105)工作年限y年10每天工作時(shí)間h小時(shí)16第一章傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案1.1 傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)方案已給定，外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)，減速器為一級(jí)圓柱齒輪減速器。方案 簡(jiǎn)圖如1.1所示。圖1.1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)

5、圖一級(jí)減速器中齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱(chēng)布置，因而沿齒向載荷分布均勻，相較不對(duì)稱(chēng)分布的減速器來(lái)講，軸的剛性相對(duì)較小。1.2 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于 V帶有緩沖吸振能力，采用 V帶傳動(dòng)能減小振 動(dòng)帶來(lái)的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用 V帶這種 簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分一級(jí)圓柱齒輪減速，這是減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì) 于軸承對(duì)稱(chēng)分布，原動(dòng)機(jī)部分為 Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠， 此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。第二章電動(dòng)機(jī)的選擇2.1 計(jì)算過(guò)程

6、2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型按工作要求和工況條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，電壓為 380V, Y型2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)所需的功率為P/= （120M00） /9550=3.8kwPwFv . XA/Pd = 二 -kW a a由電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的傳動(dòng)總效率為式中”1、L、飛、”4、%分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和工作機(jī)的傳動(dòng)效率。?。?0.96 （帶傳動(dòng)），L=0.99 （軸承），巳=0.97 （齒輪精度為8級(jí)），3=0.99 （彈性聯(lián)軸器），則:7總二41*刀？3*43*44 =0.894所以p wPd =4.24 kWa根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選額定功率為 5.5kW的電動(dòng)機(jī)。

7、2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)軸轉(zhuǎn)速為60 1000v二 D=120 r/ min-33 -3-5,則從電動(dòng)機(jī)到取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比2-4, 一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比工作機(jī)軸的總傳動(dòng)比合理范圍為6-20。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd =i； n =(6 20)120.00 =720 2400 r/min綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、 重量和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選電 動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4,將總傳動(dòng)比合理分配給 V帶傳動(dòng)和減速器，就得到傳動(dòng)比 方案，如表2.1所小。表2.1電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)重量kg傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比滿載轉(zhuǎn)速滿載電流總傳動(dòng)比V

8、帶減速器Y132S-45.5144011.6068.001234電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4,主要外形尺寸見(jiàn)表2.2圖2.1電動(dòng)機(jī)安裝參數(shù)表2.2電動(dòng)機(jī)主要尺寸參數(shù)中心 高外形尺寸底腳安裝尺寸地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸裝鍵部位尺寸HLXHDAX BKDX EFX G132475X315216X 1401238X8010X 332.1.4計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速I(mǎi) 軸n1 = nd =480 r/mini0II 軸n2 = n1 =120 r /minii工作機(jī)軸n3 =n2 =120.000 r/min2.1.5 計(jì)算各軸輸入功率、輸出功率各軸輸入功率I 軸P產(chǎn) Pd 1 =4.24 0.96=4.0704 k

9、WU 軸P2=Fn2n3=4.0704X0.99 0.97=4.000 kW工作機(jī)軸P3 = P2 % L =40.99 0.99= 3.9204 kW各軸輸出功率I 軸R=已2 =4.0704 0.99= 4.0297 kWU 軸p2=P2 2=4 0.99=3.96 kW工作機(jī)軸P/ = P3n2=3.96X0.99=3.88 kW2.1.6 計(jì)算各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Td為_(kāi) _ pdTd = 9550 =28.119 N mI軸輸入轉(zhuǎn)矩Ti =9550生=80.984 N m n1II 軸輸入轉(zhuǎn)矩 丁2 - 9550 =318.333 N m %工作機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩丁3 =9

10、550 P3 =311.9985 N m%各軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.992.2計(jì)算結(jié)果運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理后填入表2.3中表2.3運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果軸名功率P (kw)轉(zhuǎn)矩T (N- mm轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比i效率刀輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸4.65830.8921440.00030.960I軸4.07044.029780.98480.17448040.960II軸4.0003.96318.333315.1491201.0000.980工作機(jī)軸3.92043.88311.9985308.879120第三章帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)的已

11、知條件包括：所需傳遞的額定功率Pd ;小帶輪轉(zhuǎn)速nd ;大帶輪帶輪轉(zhuǎn)速 也與初選帶傳動(dòng)傳動(dòng)比io=3。3.2設(shè)計(jì)步驟(1)確定計(jì)算功率pca查得工作情況系數(shù)K=1.1。故有：Pca=KAPd =1.1 X4.24 =4.664 kW(2)選擇V帶帶型據(jù)Pca和nd選用A帶。(3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速1 )初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd ,取小帶輪直徑dd1=100mm。2 )驗(yàn)算帶速v,有：n xdd1 Mr1d3.14159 X 100X 1440.000v = 60 100060X 100=7.54 m/s因?yàn)?.54 m/s在5m/s-30m/s之間，故帶速合適。3 )計(jì)算大帶輪基

12、準(zhǔn)直徑dd2dd2 =i0Mdd1 =100X 3=300mm 取 dd2=300mm(4)確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1)初定中心距a0=389mm2)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度二(d dc)2Ld0 ： 2a0(dd1 dd2) d1 d2 =1453 mm24a0選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld =1400mm3)計(jì)算實(shí)際中心距a ao d0= =373.5 mm2中心距變動(dòng)范圍：amin = a_0.015Ld =373.5-0.015 x 1400 = 352.5 mmamax = a +0.03Ld =373.5+0.03 乂 1400 = 415.5 mm(5)驗(yàn)算小帶輪上的包角二=180 -

13、(dd2 -dd1) a=180 - (300-100) X 0.1535 口 =149.317 口90 口(6)計(jì)算帶的根數(shù)z1)計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由dd1=100mm和no=1440r/min 查得P 0=1.32 kW據(jù)nd =1440r/min , i0=3 和 A型帶，查得P=0.17kW查得 Ka=0.95, Kl =0.93,于是:Pr=(Po+：Po) Kl K：=(1.32+0.17) X0.93 X0.95 =1.32 kW2)計(jì)算V帶根數(shù)zZ _Pca_ =3.5故取 4 根。Pr(7)計(jì)算單根V帶的初拉力最小值(%所查得A型帶的單位長(zhǎng)質(zhì)量q=0.1kg/m。所以

14、(2.5-K.)Pca2(Fo)min =500 ca qv2K-. z v=130.42 N應(yīng)使實(shí)際拉力Fo大于（Fo）min(8)計(jì)算壓軸力Fp p壓軸力的最小值為：一一、 ,a(Fp)min =2z(Fo)min Sih =1006.11 N3.3帶傳動(dòng)的計(jì)算結(jié)果把帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)結(jié)果記入表中，如表 3.1。表3.1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)A中心距373.5 mm小帶輪直徑100mm包角149.317 口大帶輪直徑300mm巾民1400 mm帶的根數(shù)4初拉力130.42 N帶速7.54 m/s壓軸力1006.11 NB=(z-1)e+2f=(4-1)x 15+2x 9=63mmda=dd1+2憶=1

15、00+2X 2.75=105.5 mm大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d=25mm因?yàn)榇髱л喼睆絛d2=300mm因此大帶輪結(jié)構(gòu)選擇為腹板式。因此V帶尺寸如下：d1=1.8d=1.8 x 25=45mmL=1.6d=1.6 x 25=40mmB=(z-1)e+2f=(4-1) x 15+2x 9=63mmda=dd1 +2h=300+2X 2.75=305.5 mm第四章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選用斜齒圓柱齒輪，齒輪1材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS齒輪2材 料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBs初選齒輪1齒數(shù)20,齒輪2齒數(shù)86,初選螺 旋角P =14。按齒面接觸強(qiáng)度：齒輪1分度圓直徑/ 22 3 2K

16、tT1 i1 +1 ZhZe ；d1t -3T：一丁V% i1 UCTh J其中：Kt 載荷系數(shù)，選Kt =1.6d 齒寬系數(shù)，取，d =1端面重合度， %=%1+,查得名01 =0.75 , 202 =0.89 ,則”=1.64ii 齒輪副傳動(dòng)比，ii=4ZH 區(qū)域系數(shù)，查得 Zh =2.4331ZE材料的彈性影響系數(shù)，查得 ZE =189.8 MPa 2t h 1許用接觸應(yīng)力，I： h 1 = H 1 H 22查得齒輪1接觸疲勞強(qiáng)度極限tiHiimi =600MPa。查得齒輪2接觸疲勞強(qiáng)度極限QHiim2 =550MPa。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：(設(shè)2班制，一年工作300天，工作10年)N1 二

17、60njLh =60M480M1M(2X8X300X 10) =13.82 m108N1-。電=3.455108i1查得接觸疲勞壽命系數(shù) Khn1=0.93, Khn2=0.95取失效概率為1% ,安全系數(shù)S = 1,得:l；7H 1 =KHN 1- H lim1S0.93 X 6001=558MPa=522.5 MPaKHN2bHlim2 0.95 乂 550S 一 1則許用接觸應(yīng)力558+522.52=540.25 MPa有d 一組lliVzmJ 1t Yed % i1 Cos14 )/2 %28mn取 Z1 =28,貝U Z2 =4 X 28=112實(shí)際傳動(dòng)比i= Z2/Z1 =4齒輪傳

18、動(dòng)比差值為 # = (4-4)/4X100%=。 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距：Z1 Z2 mn a 2 n =144.28 mm 2cos -將中心距圓整為145mm按圓整后的中心距修正螺旋角：:=arccos-z-z2 mn =12o 2a因口值改變不多，故參數(shù) %、Kp、Zh等不必修正。 計(jì)算齒輪分度圓直徑：.zmnd1 =57.14 mmcos -,Z2mln d2 = 一 =228.57 mmcos計(jì)算齒輪1寬度:h = d di =1 X 57.14 =57.14 mm圓整后取B1 =60mm。齒輪2寬度B2 =55mm。表4.1各齒輪主要參數(shù)名稱(chēng)代號(hào)單位高速級(jí)低速級(jí)中心距amm134傳

19、動(dòng)比i4模數(shù)mnmm2螺旋角B012端面壓力角a020嚙合角a020齒數(shù)z28112分度圓直徑dmm57.14228.57齒頂圓直徑damm61.14232.57齒根圓直徑dfmm52.14223.57bmm6055螺旋角方向右旋材料40Cr（調(diào)質(zhì)）45鋼（調(diào)質(zhì)）齒面硬度HBS280HBS240HBS第五章軸的設(shè)計(jì)5.1軸的概略設(shè)計(jì)(1)材料及熱處理根據(jù)工作條件，初選軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理(2)按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算dmA39mm。算出軸徑時(shí)，若最小直徑軸段開(kāi)有鍵槽，還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。當(dāng)該軸段界面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5%-7%當(dāng)該軸段界面上有兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%-

20、15%查得A=103-126,則取A=11QI 軸 d1 之 A3 /=22.43 mm11軸2 - A3 2 =35.40 mm2: n2(3)裝V帶輪處以及聯(lián)軸器處軸的直徑考慮鍵槽對(duì)各軸的影響，則各軸的最小直徑分別為:I 軸 dim. . di (1 7%) =24.001 mmII 軸 d2min -d2 (1 10%) =38.654 mm將各軸的最小直徑分別圓整為：d1min =25mm, d2min =40mm5.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核5.2.1 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖5.1高速軸的結(jié)構(gòu)各軸段直徑及長(zhǎng)度的確定d11:軸 1 的最小直徑，d11=dimin =25mm。d12:密封處軸段，

21、根據(jù)大帶輪的軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（氈圈 密封）d12 應(yīng)比 d11 大 5-10 mm,取 d12=31mm。d13:安裝滾動(dòng)軸承處軸段，d13較d12大1-5mm選取軸承型號(hào)為角接觸球 軸承7207G 根據(jù)軸承內(nèi)圈尺寸取 d13=35mm。d14:過(guò)渡軸段，考慮軸承安裝的要求，根據(jù)軸承安裝選擇d14=42mm。d15:齒輪處軸段，由于小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，小齒輪齒頂 圓直徑 d15=57.14mm。d16:過(guò)渡軸段，要求與d14軸段相同，d16=d14=42mm。d17:滾動(dòng)軸承軸段，d17=d13=35mm0各軸段長(zhǎng)度的確定111 :根據(jù)大帶輪或者聯(lián)軸器的尺寸規(guī)格確定

22、，取 111=40 mm。112 :由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取 112=65.6 mm113:由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取 113=30 mm114 :根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和小齒輪的寬度確定，取 114=10 mm115 :由小齒輪的寬度確定，取115=60 mm116 :根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和小齒輪的寬度確定，取 116=10 mm117:由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取 117=32 mmZErFt*1HPPP111112115116117圖5.2高速軸的尺寸圖1表5.1高速軸各段尺寸直徑d11d12d13d14d15d16d17mm2531354257.144235長(zhǎng)度l11l

23、12l13l14l15l16l17mm4065.630106010325.2.2高速軸的校核已知條件：高速軸傳遞的扭矩 Ti =80.984 N m ,轉(zhuǎn)速n二480r/min ,齒輪的螺旋角口 =12 ,小齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪分度圓直徑d1=53.59 mm。齒輪1的作用力圓周力 Fti = 2T1 = 2834.44 N d1徑向力 Fr1 = Ftrtan-n =1051.8 N cos -軸向力 Fa1 = Ft1tan： n = 1020.3 N齒輪2的作用力與齒輪1的作用力大小相等，方向相反。(1)畫(huà)出軸的受力簡(jiǎn)圖，受力簡(jiǎn)圖如下圖所示；(2)支撐反力，在水平面上為其中帶輪壓

24、軸力Q=(Fp)min =1137.69 N如高速軸結(jié)構(gòu)圖所示 l二92.1 mml2 =63.5 mm 卜=63.5 mmQ(l1 l2 l3)-Fr1l3-Fa1d1Rh :2l2 l3=980 NR2H =Q - R1H -Fr1=1137.69 -1307.38 -929.95 =-1025.69 N 式中負(fù)號(hào)表示與圖中所示力的方向相反，以下同。在垂直平面上為=1417.2 NFt1l32465.04 X63.50R1V = lTH7 = 63.50 +63.50R2V =Ft1 -R1V =2465.04 -1232.52 =1417.24 N軸承1的總支承反力為R1 = R；R1V

25、 =1307.38 2 + 1232.52 2 =1723.04 N軸承2的總支承反力為R2 -JR2HR2V - ：； (-1099.64 ) 2 + (1232.52 )2 =1749.46 N(3)彎矩計(jì)算在水平面上a-a剖面右側(cè)M；h =R2Hl3 =-1099.64 X63.50 =-65131.315 N mma-a剖面左側(cè)dl53.90MaH = M aH - Fa1 = -69827.06 -897.20X - =-94281.286 N mm22b-b剖面為MbH - -Ql1 =-92662.731 N mm在垂直面上為MaV = RVl2 =-89992.2 N mm合成

26、彎矩a-a剖面左側(cè)Ma，M2H M2V =130336.32 N mm合成彎矩a-a剖面右側(cè)Ma=., MaH M；V = 111088.63 N mm合成彎矩b-b剖面Mb = . M bH M bV =92662.73 N mm(4)轉(zhuǎn)矩Ti =80980 N mm齒輪軸和b-b處彎矩較大，且該點(diǎn)軸頸較小，故 b-b剖面為危險(xiǎn)剖面其抗彎截面系數(shù)為W =也323.14 X35332=4207.113 mm抗扭截面系數(shù)為WT =二 di3163.14 X35316=8414.223 mm最大彎曲應(yīng)力為二人=返=22.03 MPaW 扭剪應(yīng)力為.t =9.6 MPaWt按彎扭合成進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)

27、于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故 取折合系數(shù)a =0.6 ,則當(dāng)量應(yīng)力為-e - . ；-A 4（： ）2 =24 MPa查得9-1=60MPa仃e 3i,故強(qiáng)度滿足要求。5.2.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各軸段直徑及長(zhǎng)度的確定d21:滾動(dòng)軸承軸段，d21=50mm,選取軸承型號(hào)為角接觸球軸承 7210God22:軸環(huán)，根據(jù)齒輪以及軸承的定位要求d22=57mm。d23:齒輪處軸段，d23=52mm。d24:滾動(dòng)軸承處軸段d24=50mm。d25:密封處軸段，根據(jù)密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（氈圈密封）確定， d25=48mm。d26:軸 3 的最小直徑，d26=d2min=40mm。各軸段長(zhǎng)度的確定121

28、:由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取 121=35 mm。122 :根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和大齒輪的寬度確定，取 122=12.5 mm123 :大齒輪寬度，取123=53 mm124 :根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和大齒輪的寬度以及軸承型號(hào)確定，取 124=47.5 mm125 :由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取 125=57.6 mm126 :,根據(jù)減速器的具體規(guī)格確定取126=84 mm圖5.4低速軸的尺寸圖表5.2低速軸各段尺寸直徑d21d22d23d24d25d26mm505752504840長(zhǎng)度121122123124125126mm3512.55347.557.6845.2.4低速軸的校核齒輪

29、2的作用力與齒輪1的作用力大小相等，方向相反。圓周力 Ft2 =2834.44 N徑向力 Fr2 =1051.8 N軸向力 Fa2 =1020.3 N(1)畫(huà)出軸的受力簡(jiǎn)圖，受力簡(jiǎn)圖如下圖所示；(2)支撐反力，在水平面上為如低速軸結(jié)構(gòu)圖所示11=109.6 mml2=64mml3=64mmFa2d2 -Fr212Rh =2 =525.9 NI31 2R2H = Fr 2 - R1H = 525.1 N在垂直平面上為r1V =_F2 =1417.22 N 1213R2V = Ft2 -Rw =1416.78 N軸承A、B的總支承反力為R = J r；Riv =1511.64 NR2 = R2H

30、R2V = 1510.96 N(3)彎矩計(jì)算在水平面上a-a剖面左側(cè)MaH =R1H13 =33657.6 N mm在水平面上a-a剖面右側(cè)MaH =R2H12 =33606.4 N mm在垂直面上a-a剖面為MaV =R1V13 =90702.08 N mm合成彎矩，a-a剖面左側(cè)M a 二 , M ；HM ；v = 96745.550 N mm合成彎矩，a-a剖面右側(cè)Ma = M：；M；v =96727.749 N mma . a;av(4)轉(zhuǎn)矩T2 =318333 N mm因a-a剖面右側(cè)彎矩較大，同時(shí)截面還作用轉(zhuǎn)矩，因此此截面為危險(xiǎn)剖面。已知低速大齒輪鍵槽b =16mm, t=5mm。

31、其抗彎截面系數(shù)為二d23 bt(d23 -t)23Wl = = 10645.63 m m32 2d23抗扭截面系數(shù)為, 32W 二必bt(d23 -t) =22911.25 mm316 2d23最大彎曲應(yīng)力為M。二b a -9.09 MPa W扭剪應(yīng)力為.=-=13.8 MPa Wt按彎扭合成進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故 取折合系數(shù)a =0.6 ,則當(dāng)量應(yīng)力為；，=c； 4(二)2 =18.89 MPa查得1=60MPa 仃e2m/s時(shí)，軸承潤(rùn)滑方式為油潤(rùn)滑；當(dāng) V2 e1Fr11=0.4000 P2故只需驗(yàn)算1軸承。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為 10 （年） X

32、300 （天）X 16 （小時(shí)）=48000h。106 CLh = 60rl（ p產(chǎn)=58609h48000h軸承具有足夠壽命。低速軸承查滾動(dòng)軸承樣本可知，軸承 7210c的基本額定動(dòng)載荷C=42.8kN, 基本額定靜載荷Co=32kN1 .求兩軸承受到的徑向載荷 Fr1和Fr2將軸系零件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。其中A點(diǎn)總支反力 Fr1 =,F；y + FAZ =1511.64 NB點(diǎn)總支反力 Fr2 =/Fb2y +Fbz =1510.96 No2 .求兩軸承的軸向力Fa軸承派生軸向力Fd=efr其中，e為判斷系數(shù)，其值由Fa的大小確定，由于 C?，F(xiàn)軸向力Fa未知，故

33、先初選e=0.4,因此可估算Fd1 =eFr1 =478.28 NFd2 =eFr2 =629.13 N軸向力 F = Fttan : = 647.8449349N因此Fa1 =Fa Fd2 =1276.97 NFa2 =Fd2 =629.13 NFa1 =0.0399F=0.0197C0C0利用插值法得e, =0.412 , e2 = 0.389 。冉計(jì)算:Fd1 =*1 =492.63 NFd2 =e2Fr2 =611.82 NFa1 = Fa Fd2 =1259.67 NFa2 =Fd2 =611.82 NFaiCo=0.0394Fa9上=0.0191C0兩次計(jì)算的F值相差不大，因此確定

34、e =0.412 , 0=0.389 , C0Fa1= 1259.67 N, Fa2 =611.82 N。3 .求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷PFa1 = 1.0535 eFr1巳=0.3890 = e2Fr2利用插值法得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為對(duì)軸承 1 X 1=0.44,Y 1=1.3598對(duì)軸承 2 X 2=1,丫2=0根據(jù)工況，查得載荷系數(shù)fp=1.2。P1=fp (XFn+YFa1)=2686.81 NP2=fp (X2Fr2+Fa2)=1887.38 N4 .驗(yàn)算軸承壽命因P1P2故只需驗(yàn)算1軸承。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為 10 (年) X300 (天)X 16 (小時(shí))=48000

35、h。106 CLh = ()名=449137 h48000h軸承具有足夠壽命。60n2 P6.2 聯(lián)軸器的選擇及校核由于設(shè)計(jì)的減速器伸出軸D=40 mm,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五篇-軸及其聯(lián) 接表5-2-4選取聯(lián)軸器：主動(dòng)端：J型軸孔、A型鍵槽、d =40 mm、l= 84mm從動(dòng)端：J1型軸孔、A型鍵槽、d =40mm、L =84 mmJ40X 84選取的聯(lián)軸器為：TL7GB/T4323Ji40X 84聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=270.664 N m,查得工況系數(shù) K=1.3,聯(lián)軸器承受的轉(zhuǎn)矩為T(mén)ca = KA T =351.86 N m查得該聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為500N m,因此符合要求。6.3 鍵

36、的選擇及校核計(jì)算高速軸端鍵選擇的型號(hào)為鍵 A8X 34 GB/T1096鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=34-8=26 mm ,輪轂鍵槽的接觸高度為 k=h/2=3.5 mm,根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得仃p = 150MPa則其擠壓強(qiáng)度32T 10kld= 73.00 MPaH% =150MPa滿足強(qiáng)度要求。低速軸齒輪處鍵選擇的型號(hào)為鍵 A16X 49 GB/T1096鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=49-16=33 mm,輪轂鍵槽的接觸高度為 k=h/2=5 mm,2T 103kld根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得Qp = 150MPa則其擠壓強(qiáng)度 = 63.73 MPaM；:p =1

37、50MPa滿足強(qiáng)度要求。低速軸端聯(lián)軸器鍵選擇的型號(hào)為鍵 A12X 78 GB/T1096鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=78-12=66 mm,輪轂鍵槽的接觸高度為k=h/2=4 mm根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得仃p = 150MPa則其擠壓強(qiáng)度32T 10kld= 51.78 MPa1.2610齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁跑離22615外機(jī)壁至軸承座端面距離llC1 +C2 +（510）527.2 減速器齒輪潤(rùn)滑方式減速器齒輪的潤(rùn)滑方式選擇為浸油潤(rùn)滑，浸油潤(rùn)滑主要適用于圓周速度 v12m/s的齒輪傳動(dòng)。傳動(dòng)件浸入有種的深度要適當(dāng)，既要避免攪油損失太大, 又要保證充分的潤(rùn)滑。油池要有一定的深度和貯油量

38、。第八章附件設(shè)計(jì)及選擇8.1 軸承端蓋軸承端蓋選擇為凸緣型軸承端蓋，以方便拆裝及軸承游隙調(diào)整。8.2 窺視孔和視孔蓋窺視孔應(yīng)位于箱體頂部，能夠看到齒輪嚙合情況，視孔蓋板一般采用鋼板或 鑄鐵支撐，用M5-M10螺栓進(jìn)行緊固。8.3 通氣器通氣器主要作用是保持箱體內(nèi)外氣壓均勻， 避免由于跑和造成箱體內(nèi)氣壓上升，造成滲油或 漏油。附圖通氣器可用于清潔、多塵等環(huán)境。8.4 放油堵放油孔的位置，位于箱體油池最低處，并保證螺孔內(nèi)徑低于箱體底座內(nèi)壁。 放油孔用螺栓堵住，安裝時(shí)應(yīng)加封油圈以加強(qiáng)密封。8.5 油標(biāo)油標(biāo)位于齒輪箱側(cè)面，以便觀察齒輪箱油面位 置。本次設(shè)計(jì)才有游標(biāo)尺，因游標(biāo)尺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在減 速器中較常

39、采用，且安裝孔易于加工。設(shè)計(jì)小結(jié)這次關(guān)于一級(jí)圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)，是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、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)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用 處。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí)， 為我們以后的工作 打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和 應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說(shuō)箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量 也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，能使我在以 后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確 的設(shè)備。完成這次

40、設(shè)計(jì)雖然不容易，然而，我卻從這段時(shí)間內(nèi)讓我學(xué)到了許多實(shí)際知 識(shí)，我感到確實(shí)受益匪淺。其中我感受最深的是以下幾點(diǎn)：1、機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)，是一門(mén)綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程， 它融機(jī) 械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、公差與配合、制 圖實(shí)用軟件、機(jī)械工程材料、機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)等于一體。2、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)際反系和解決工程實(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)等方面有重要的作用。3、在這次的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)與技能， 結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì) ，

41、一方面，逐步提高了我們的理論水 平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力，特別是提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力， 為我們以后對(duì)專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4、本次設(shè)計(jì)得到了呂碩老師和同學(xué)們的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝大家 的指導(dǎo)和幫助。5 、由于自身能力有限，設(shè)計(jì)不可能很完善，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。參考文獻(xiàn)1濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).8版.北京：高等教育出版社，2006.52機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第1卷、第2卷、第3卷）（新 版）北京機(jī)械工業(yè)出版社，20043鄭文緯、吳克堅(jiān)主編.機(jī)械原理.7版.北京：高等教育出版社，1997.74陳立德主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)5龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)（第三版）6陳鐵鳴主編.新比恩機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)7邱宣懷主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19958周開(kāi)勤主編.機(jī)械零件手冊(cè)（第四版）.北京：高等教育出版社，19949徐激主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991