2621 二級(jí)齒輪減速器的課程設(shè)計(jì),二級(jí),齒輪,減速器,課程設(shè)計(jì) - 0 -目錄1 前言 ................................................................- 1 -2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ..........................................................- 2 -3傳動(dòng)方案的分析和擬定（附傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖） ..............................- 3 -4電動(dòng)機(jī)的選擇 ........................................................- 4 -5傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ..........................................- 5 -6傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................- 6 -7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................- 9 -8滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算 ...............................................- 13 -9聯(lián)軸器的選擇 .......................................................- 14 -10鍵連接的選擇與計(jì)算 ................................................- 15 -11潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑牌號(hào)及密封裝置的選擇 ..............................- 16 -12其他技術(shù)說(shuō)明 ......................................................- 17 -13結(jié)束語(yǔ) ............................................................- 18 -設(shè)計(jì)小結(jié)： .........................................................- 18 -- 1 -1 前言本學(xué)期學(xué)了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，稍微接觸了一些基本理論， “紙上學(xué)來(lái)終覺(jué)淺，要知此事需躬行” ，唯有把理論運(yùn)用到實(shí)踐才能真正的了解到自己對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)方面的掌握情況，正因?yàn)槿绱耍瑢W(xué)校安排了為期兩周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，內(nèi)容為“二級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)” 。- 2 -2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)專業(yè) 工業(yè)工程 班級(jí) 工程 061 設(shè)計(jì)者 楊悅帆學(xué)號(hào) 201061130設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。采用兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案（見(jiàn)圖） 。帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī) 1通過(guò)聯(lián)軸器 2將動(dòng)力傳入良機(jī)圓柱齒輪減速器 3，在通過(guò)聯(lián)軸器 4，將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒 5，帶動(dòng)輸送帶 6工作。原始數(shù)據(jù)：輸送帶有效拉力 F=3600N輸送機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速 n=60r/min （允許誤差±5%）輸送機(jī)滾筒直徑 D=360mm減速器設(shè)計(jì)壽命為 10年（250 天/年） 。工作條件：兩班制（15h/天） ，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；三相交流電源，電壓為 380/220伏。設(shè)計(jì)任務(wù)：1、減速器裝配圖 1張（0 號(hào)或 1號(hào)圖紙） ；2、零件圖 2張（低速軸及上面大齒輪，3 號(hào)或號(hào)圖紙）3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份設(shè)計(jì)期限：2008 年 6月 23日至 2008年 7月 4日頒發(fā)日期：2008 年 6月 23日- 3 -3傳動(dòng)方案的分析和擬定（附傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖）題目要求設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置，二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便于浸油潤(rùn)滑，軸需水平排放，任務(wù)書(shū)中給出的參考方案可以采用。方案簡(jiǎn)圖如下:輸入端輸出端- 4 -4電動(dòng)機(jī)的選擇1） 工作機(jī)所需功率 Pw Pw= m/s V= m/s F?V1000 π Dn60×1000代入數(shù)據(jù)得 v=1.13 m/s 。 2） 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P dPd= η α =η 3軸承· η 2齒輪· η 2聯(lián)軸器 η w=η 軸承· η 卷筒Pwηα ·η w查表可知 η 軸承 =0.99 η 卷筒 =0.96 η 齒輪 =0.97 η 聯(lián)軸器 =0.992帶入數(shù)據(jù)得 η α =0.898 η w=0.951 Pd=4.768kw nd=ia·n=(8～25)n=480～1500 r/min查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》p30: 選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132s-4， 滿載轉(zhuǎn)矩為 1440 r/min, Pe=5.5kw 。3)分配速比 ia= = 1440/60= 24n滿載 ni1=1.3 i2 ×ia= i1·i2=1.3i22 i2= 代入數(shù)據(jù)得：i 2=4.2962 取 i2=4.3 。ia1.3i1=ia/i2 代入數(shù)據(jù)得 i 1=5.6 。- 5 -5傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1） 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：n1=ned=1440r/min ， n 2=n1/i1=1440/5.6=257 r/min ， n 3=n2/i2=258/4.3=60 r/min2） 各軸功率的計(jì)算：p1=pd·η 聯(lián)軸器 =5.5 0.992=5.456kw ×p2=p1·η 軸承 ·η 齒輪 =5.456 0.99 0.97=5.239kw× ×p3=p2·η 軸承 ·η 齒輪 =5.239 0.99 0.97=5.031kw× ×p4=p3·η 軸承 ·η 聯(lián)軸器 =5.031 0.99 0.992=4.941kw× ×3） 各軸扭矩的計(jì)算Td=9549 =36.47 N·m×PednT1= Td·η 聯(lián)軸器 =36.47 0.992=36.18 N·m×T2= T1·i1·η 軸承 ·η 齒輪 代入數(shù)據(jù)得： T 2=194.56 N·mT3= T2·i2·η 軸承 ·η 齒輪 代入數(shù)據(jù)得： T 3=803.39 N·mT 卷筒 = T3·η 軸承 ·η 聯(lián)軸器 代入數(shù)據(jù)得： T 卷筒 =789 N·m - 6 -6傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算1）齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算選材 ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p222 表 11.8 因?yàn)橐患?jí)齒輪為中速中載，所以選高速軸齒輪的材料為 40Cr鋼 調(diào)質(zhì) 260HBS。因?yàn)樾↓X輪要比大齒輪硬度高 30～50HBS，所以中速軸大齒輪的材料為 45鋼 調(diào)質(zhì) 230HBS。因?yàn)橹兴佥S的小齒輪為低速中載，所以選材為為 45鋼 調(diào)質(zhì) 240HBS。同樣小齒輪要比大齒輪硬度高 30～50HBS，所以低速軸大齒輪的材料為 45鋼 正火 210 HBS 。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p251 表 11.21 因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)系列減速器中的齒輪，所以選各齒輪精度為 7級(jí)。 因?yàn)楦鼾X輪硬度小于 350HBS,所以是閉合式軟齒面，所以齒面點(diǎn)蝕是主要的失效形式。齒數(shù)設(shè)計(jì)：取高速軸齒輪齒數(shù)為 z 1=27 ， 則中速軸大齒輪的齒數(shù) z 2=i1·z1 z2=5.6 27=151.2 ， 圓整 z 2=151×u， = =151/27=5.59 ， ε= =|5.6-5.59|/5.6=0.18 5z2z1 |u-u， |u % ≤ %中速軸齒數(shù) z3=33 ， 則 z 4= z3·i2=33 4.3=141.9 圓整 z 4=142。×同理可計(jì)算 ε 5 ?！?%2）齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p250 表 11.19 ， 因?yàn)辇X輪是軟齒面對(duì)稱布置，所以取 ψ d=1 。初選螺旋角 β=15 。 。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p227 表 11.11 ，因?yàn)辇X輪材料是鍛鋼，所以取彈性系數(shù) ZE=189.8。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p223 圖 11.23 ，根據(jù)硬度，查取許用接觸應(yīng)力：б Hlim1=700Mpa ，б Hlim2=560 Mpa ，б Hlim3=560 Mpa ，б Hlim4=550 Mpa 。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 表 11.9 ，因?yàn)槭擒淉X面，所以取安全系數(shù) S H=1。應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 的計(jì)算：N 1=60n·j·Lh=60 1440 1 10 250× × × ×=3.24 109×15 ×N2= N1/i1=3.24 109/5.6=5.8 108× ×N3= N2/ i2=5.8 108/4.3=1.3 108× ×查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p225 圖 11.26 ，根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和材料以及熱處理方式，查取接觸疲勞壽命系數(shù)：ZN1=1 ， Z N2=1 ， Z N3=1.1 。齒面接觸疲勞許用應(yīng)力[б H]：[б H] = 代入數(shù)據(jù)得: [б H]1=700Mpa [б H]2=560MpaZN·б HlimSH[б H]3=560Mpa [б H]4=605Mpa - 7 -① 初算齒輪分度圓直徑： d ，法面模數(shù) ≥ 3K·T1·(u+1)×3.52×ZEψ d·u·[б H]mn= · dz cosβ查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p226 表 11.10 ，因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)且所受載荷是均勻、輕微沖擊，所以取載荷系數(shù) K=1.2。代入數(shù)據(jù) 得：d ， 1 36.6 mn1= =1.32 ≥36.627×cos15。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p201 表 11.3， 取 mn1=1.5。d， 3 70.03 mn2= =2.07 ≥70.0333×cos15。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p201 表 11.3， 取 mn2=2。② 精算齒輪分度圓直徑： d= mn·zcosβ 代入數(shù)據(jù)得：d 1=1.5 =41.865 mm×27/cos15。d2= 1.5 =234.135 mm ×151/cos15d3=2 =68.640 mm ×33/cos15。d4=2 =295.360 mm×142/cos15③中心距 a的計(jì)算： a 1= =1.5 （27+151）/2 =138.2 mmmn1·（ z1+z2）2cosβ × cos15。取 a 1=138 mmβ 1=arc =14.672。 與 15。 相差不大，不必重cosmn1·（ z1+z2）2a1新計(jì)算。同理可算出 a2=181.2mm， 取 a2=182 mm，β 2=15.942。 與 15。 相差不大， 不必重新計(jì)算。③ 齒面寬 b的計(jì)算： b2=ψ d·d1=1 41.865=41.865mm 取 b2=42，b 1= ×b2+5=47mm同理，b 4=ψ d·d3 取 b4=70mm b3=75mm 。⑤按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核： z v1= =27/14.672。 =30z1cosβ1同理 zv2=167 ， z v3=37 ， z v4=157查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p229 表 11.12 ，根據(jù)齒輪的齒數(shù)，查取標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù) YF：YF1=2.54 , YF2=2.18 , YF3=2.47 , YF4=2.18查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p230 表 11.13 ，根據(jù)齒輪的齒數(shù)，查取標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) YS：YS1=1.63 , YS2=1.80 , YS3=1.65 , YS4=1.80查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 圖 11.24 ，根據(jù)齒輪的硬度，查取齒輪的彎曲疲勞極限 б Flim：- 8 -б Flim1=240Mpa , б Flim2=210Mpa , б Flim3=210Mpa , б Flim4=200Mpa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 表 11.9 ，因?yàn)辇X輪是軟齒面，所以查取安全系數(shù) S F=1.4。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p225 圖 11.25 ，根據(jù)齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和熱加工工藝，查取彎曲疲勞壽命系數(shù) YN：YN2=1 ， Y N2=1 ， Y N3=1 ， Y N4=1計(jì)算齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力 [б F] : [б F]= YN·б FlimSF代入數(shù)據(jù)得：[б F1]=184.6Mpa ，[б F2]=161.5Mpa[б F3]=161.5Mpa ，[б F4]=153.8Mpa⑥校核齒根彎曲疲勞應(yīng)力：б F= YFYS 代入數(shù)據(jù)得：1.6Kcosβbm2nzб F1=97.3Mpa [б F1] , б F2=99.3Mpa [б F2] , б F3=149Mpa≤ ≤[б F2]≤б F4=142Mpa [б F4] ?！堍邫z驗(yàn)齒輪圓周速率：v 1= =3.2m/s 17m/s , π n1d160×1000 ≤v3= =0.95m/s m/s 滿足 7級(jí)精度要求。π n2d360×1000 ≤ 17 da1=d1+2ha=41.865+2 1.5=44.865mm , ×1×da2=d2+2ha=234.135+2 1.5=237.135mm，×1×da3=d3+2ha=68.640+2 2=72.640mm，×1×da4=d4+2ha=295.360+2 2=295.360mm，×1×df1=d1-2hf=41.865-2 1.5=38.865mm , ×1×df2= d2-2hf=234.135-2 1.5=231.35mm，×1×df3= d3-2hf=68.640-2 2=64.640mm, ×1×df4= d4-2hf=295.360-2 2=291.360mm?！?×綜上所述，齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)如下：z1=27 ， d 1=41.865 mm， b 1=47mm ，d a1=44.865mm， d f1=38.865mm 齒輪軸z2=151 ，d 2=234.135 mm， b 2=42 ，d a2=237.135mm ， d f2=231.35mm 腹板式z3=33， d 3=68.640mm, b3=75mm , da3=72.640mm , df3=64.640mm 實(shí)體式z4=142 , d4=295.360mm ，b 4=71mm ，d a4=295.360mm ， d f4=291.360mm 腹板式mn1=1.5 ， m n2=2 ， β 1=14.672。 ， β 2=15.942。 - 9 -7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1） 軸的選材：因?yàn)槭且话阌幂S，所以選材料為 45鋼 ，調(diào)質(zhì)。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p333 表 16.1 ，查取 б B=637Mpa。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p342 表 16.3 ，因?yàn)椴牧鲜翘妓劁?，所以取許用彎曲應(yīng)力[б -1b]=60Mpa。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p341 表 16.2 ， 因?yàn)槭?45鋼，所以查取[τ]=30～40Mpa ， C=118～107。2）高速軸的設(shè)計(jì)：按純扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小軸徑）： d≥ C3Pnd1 C =(107～118) mm=16.7～18.4mm≥3P1n1 35.4561440考慮到軸的最小處要安裝聯(lián)軸器，增大 3%～5%。 故 d1取 17.4～19.2mm查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》p38 聯(lián)軸器 可知：T n=6336, >取 d1=22mm。選聯(lián)軸器型號(hào)為：TL4 , 軸承為:7205C因?yàn)檩S兩端要安裝軸承，所以取 dmin=25mm，其具體參數(shù)如下圖：3）中速軸的設(shè)計(jì)： d 2 C =(107～118) mm=29.2～32.2mm≥3P2n2 35.239257- 10 -取 d2=35mm 選用軸承 7207C 具體參數(shù)如下圖：4）低速軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核： d3 C =(107～118)≥3P3n3mm=47.7～52.6mm35.03160考慮最小直徑要裝聯(lián)軸器，開(kāi)鍵槽，要增大 3%～5%。 故 d3取 50.1～55.3mm查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》p37 表 2-6，選聯(lián)軸器型號(hào)為YL11 J型， d=55mm L=84mm, 選軸承型號(hào)為 7212C 。圓周力：F t= =2 803/295.360=5.44kN 2T3d4 ×軸向力：F a=Ft·tanβ 2=5.44 tan15.942。 =1.56kN×徑向力：F r= =5.44 tan20。 /cos15.942。 =2.06kN Ft·tanα ncosβ ×FA: -FA 194+ Fr (194-68)+ Fa d4/2=0 解之 得： F A=2.5 kN× × ×FB: FA+ FB=Fr 解之得：F B=-0.44 kNF1: F1= Ft (194-68)/194=3.54 kN×F2: F2= Ft 68/194=1.91 kN×- 11 -軸力圖如下：- 12 -由圖可知：1 截面 ，2 截面 為危險(xiǎn)截面1截面的當(dāng)量彎矩 Me1= =500.7N·m370.32+116.82+（ 0.6×803） 22截面的當(dāng)量彎矩 Me2= =557.8 N·m31452+240.72+（ 0.6×803） 2校核危險(xiǎn)截面：б 1= 代入數(shù)據(jù)得：б 1=23.2Mpa [б -1b]=60MpaMe1×104d 31截面 ≤б 2= 代入數(shù)據(jù)得：б 2=16.3 Mpa [б -1b]=60MpaMe2×104d 32截面 ≤因此該軸滿足剛度條件。- 13 -8滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算在第四章中，選軸承的型號(hào)為：因?yàn)楦咚佥S最小端軸徑是 22mm，所以選軸承的內(nèi)徑取成國(guó)標(biāo)的 25mm， 即軸承型號(hào)為 7205C ；因?yàn)槌跛阒兴佥S時(shí)的最小軸徑為32mm，所以取成國(guó)標(biāo)選軸承的內(nèi)徑為 35mm，型號(hào)為 7207C ；因?yàn)樵诘退佥S初算最小軸徑是 52mm，考慮到要與聯(lián)軸器相連且載荷比較大（803N·m） ，所以選低速軸軸承的內(nèi)徑略大些，為 60mm，所以型號(hào)為 7212C。低速軸軸承的壽命校核：在低速軸的剛度校核中，算得：F A=2.5 kN ，F(xiàn) B=-0.44 kN ，F(xiàn) 1=3.54 kN F2= 1.91 kN查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p372 表 17.7，因?yàn)槭窍蛐慕墙佑|球軸承 7000C且α=15 。 ，所以取 Fs=0.4Fr。Fr1= =4.73 kN Fr2= =1.96 kNF2A+F21 F2B+F22Fs1=0.4Fr1=1.75 kN Fs2=0.4Fr2=0.79 kN因?yàn)?FA + Fs2=3.25kN> Fs1=1.75 kN ,所以 1端受壓，2 端放松，所以 Fa1=FA+FS2=2.5+0.79=3.29kNFa2= FS2=0.79 kN查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》p454 表 D-2 取 7212C的 Cor=48.5kN Cr=61.0 kN =3.29/48.5=0.067 , 0.79/48.5=0.016Fa1CorFa2Cor查得 e 1=0.46 ，e 2=0.38 =3.29/4.37=0.753 e1 , =0.79/1.96 e2Fa1Fr1 ≥Fa2Fr2 ≥查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p380 表 17.10 ，因?yàn)?α=15 。 ，根據(jù) e值和 的值Fa1Fr1的大小情況，查取當(dāng)量動(dòng)載荷 X YX1=0.44 , Y1=1.23 , X2=0.44 , Y2=1.23 。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p381 表 17.11 ，因?yàn)槭禽p微沖擊載荷，所以取載荷系數(shù) f P=1.1。- 14 -當(dāng)量動(dòng)載荷 P: P=fT(XFr+YFa)代入數(shù)據(jù)得： P 1=7.44Kw , P2=2.02Kw 取 P 1 校核壽命因?yàn)闈L動(dòng)體是球，所以取 ε=3，取 fT=1 ，C r=61.0 kN Lh= （ ） 3 代入數(shù)據(jù)得：L h=7.65 106 h 37500 , 所以滿足壽10660nfTCP1 × ≥命要求。 9聯(lián)軸器的選擇1）輸入軸聯(lián)軸器的選擇： 電動(dòng)機(jī)與減速器高速軸連接用的聯(lián)軸器，一般選用彈性可移式聯(lián)軸器，如彈性柱銷聯(lián)軸器。電動(dòng)機(jī)軸徑 38mm，軸頸長(zhǎng) 80mm。減速器輸入軸軸徑22mm，軸頸長(zhǎng) 50mm。所以可選 TL6聯(lián)軸器 GB4323-84。在第四章中選聯(lián)軸器的YA38×82YA22×52型號(hào)為 TL42）輸出軸聯(lián)軸器的選擇：減速器輸出軸軸徑 45mm，軸頸長(zhǎng) 72mm。所以可選 YL11聯(lián)軸器 GB4323-84。 在第四章中選聯(lián)軸器的型號(hào)為 YL11 J型。JA45×84JA45×84- 15 -10鍵連接的選擇與計(jì)算查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p133 表 8.1及 p134 表 8.2 ，因?yàn)殒I的材料是鋼且載荷性質(zhì)是輕微中載，所以查取許用擠壓應(yīng)力[б jy]=100Mpa （鋼） 。1）高速軸的（連接聯(lián)軸器的）鍵，根據(jù)聯(lián)軸器的鍵的需要，選 A型平鍵，因?yàn)閐=22mm，所以選 b=6mm，h=6mm ，L=20mm ，材料 ：鋼 。2）中速軸的兩個(gè)鍵，與大齒輪相連的，考慮到中速軸的軸身設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，所以選 B型平鍵，因?yàn)?d=40mm，所以選 b=12mm ，h=8mm，L=25mm 材料：鋼 。與小齒輪相連的選 A型平鍵，應(yīng)為 d=40mm，所以選b=12mm，h=8mm，L=38mm，材料：鋼 。3）低速軸的鍵：與聯(lián)軸器相連的，因?yàn)槁?lián)軸器所需的鍵的類型有要求，所以選 B型，因?yàn)?d=55mm，所以選 b=16mm，h=10mm，L=60mm ，材料：鋼。與齒輪相連的鍵，因?yàn)榭紤]到軸身的長(zhǎng)度，所以選 B型，因?yàn)閐=70mm，所以選 b=20mm，h=12mm，L=48mm ， 材料：鋼。4）低速軸鍵的強(qiáng)度校核：б jy= 4000Tnd·h·l與齒輪相連的鍵：б jy=4000 803/(70 )=79.3Mpa× ×12×48≤ [б jy]=100Mpa 與聯(lián)軸器相連的鍵：б jy=4000 803/(55 10 60)=97.4Mpa× × ×≤ [б jy]=100Mpa 經(jīng)校核，低速軸鍵的強(qiáng)度符合要求。- 16 -11潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑牌號(hào)及密封裝置的選擇1）潤(rùn)滑方式齒輪的潤(rùn)滑當(dāng)齒輪的圓周速率小于 12m/s時(shí)（v max=3.2m/s） ，通常采用浸油潤(rùn)滑，浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為 50mm。再加上齒輪到箱底的距離30～50mm，所以油深 85mm。滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 ：因?yàn)辇X輪可以將底部的潤(rùn)滑油帶起且在箱體上設(shè)計(jì)了油溝，所以軸承的潤(rùn)滑方式采用油潤(rùn)滑方式2）潤(rùn)滑油牌號(hào) 齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用 L-CKC90～110 潤(rùn)滑油 3）密封裝置選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用氈圈油封密封圈實(shí)現(xiàn)密封。 密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為 氈圈 55JB/ZQ4606-86 氈圈80JB/ZQ4606-86 氈圈 120JB/ZQ4606-86。- 17 -12其他技術(shù)說(shuō)明1）裝配前所有零件進(jìn)行清洗，因?yàn)樵谙潴w底座要加液體潤(rùn)滑油，所以要在箱體內(nèi)涂耐油油漆。2）用涂色法檢驗(yàn)斑點(diǎn)，在齒高和齒長(zhǎng)方向接觸斑點(diǎn)不小于 50%。3）高速軸軸承的軸向間隙為 0.1；低速軸軸承的軸向間隙為 0.13。4）減速器剖分面及密封處均不許漏油，剖分面可涂水玻璃或密封膠。5）減速器表面涂灰色油漆。- 18 -13結(jié)束語(yǔ)設(shè)計(jì)小結(jié)：通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到上課時(shí)的內(nèi)容雖然已經(jīng)很很豐富，但如果沒(méi)有實(shí)踐的話，學(xué)習(xí)再多的理論也只是紙上談兵，就像用到的各種符號(hào)，往往就同其它的一些符號(hào)相混，結(jié)果往往是張冠李戴。但如果書(shū)上的知識(shí)沒(méi)有掌握，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)遇到很多麻煩，就像有許多公式記不起來(lái)，結(jié)果是弄得自己手忙腳亂，只好再?gòu)臅?shū)上查找；通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我查找資料的能力也得到了很大的提高。更重要的是，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我們初步嘗試了去獨(dú)立地去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，反思問(wèn)題的能力，并且設(shè)計(jì)的是一個(gè)整體，所以考慮問(wèn)題的方向也全面了，不單單是去解一道題目，而是去解決一系列相關(guān)聯(lián)的題目鏈，大大地提高了我們?cè)谶@方面的能力，而且這種能力的培養(yǎng)恰恰是在學(xué)校學(xué)習(xí)階段很難得接觸到的，但卻在以后踏上工作崗位中常常會(huì)遇到的，所以覺(jué)得此次的設(shè)計(jì)受益匪淺，并且稍有成就感，感謝開(kāi)了這門課程設(shè)計(jì)課。參考資料1、 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德 主編 高等教育出版社 07 年 11月2、 《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》 葉偉昌 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 08年 2月 - 0 -目錄1 前言 ................................................................- 1 -2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ..........................................................- 2 -3傳動(dòng)方案的分析和擬定（附傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖） ..............................- 3 -4電動(dòng)機(jī)的選擇 ........................................................- 4 -5傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ..........................................- 5 -6傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................- 6 -7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................- 9 -8滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算 ...............................................- 13 -9聯(lián)軸器的選擇 .......................................................- 14 -10鍵連接的選擇與計(jì)算 ................................................- 15 -11潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑牌號(hào)及密封裝置的選擇 ..............................- 16 -12其他技術(shù)說(shuō)明 ......................................................- 17 -13結(jié)束語(yǔ) ............................................................- 18 -設(shè)計(jì)小結(jié)： .........................................................- 18 -- 1 -1 前言本學(xué)期學(xué)了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，稍微接觸了一些基本理論， “紙上學(xué)來(lái)終覺(jué)淺，要知此事需躬行” ，唯有把理論運(yùn)用到實(shí)踐才能真正的了解到自己對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)方面的掌握情況，正因?yàn)槿绱?，學(xué)校安排了為期兩周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，內(nèi)容為“二級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)” 。- 2 -2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)專業(yè) 工業(yè)工程 班級(jí) 工程 061 設(shè)計(jì)者 楊悅帆學(xué)號(hào) 201061130設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。采用兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案（見(jiàn)圖） 。帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī) 1通過(guò)聯(lián)軸器 2將動(dòng)力傳入良機(jī)圓柱齒輪減速器 3，在通過(guò)聯(lián)軸器 4，將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒 5，帶動(dòng)輸送帶 6工作。原始數(shù)據(jù)：輸送帶有效拉力 F=3600N輸送機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速 n=60r/min （允許誤差±5%）輸送機(jī)滾筒直徑 D=360mm減速器設(shè)計(jì)壽命為 10年（250 天/年） 。工作條件：兩班制（15h/天） ，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；三相交流電源，電壓為 380/220伏。設(shè)計(jì)任務(wù)：1、減速器裝配圖 1張（0 號(hào)或 1號(hào)圖紙） ；2、零件圖 2張（低速軸及上面大齒輪，3 號(hào)或號(hào)圖紙）3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份設(shè)計(jì)期限：2008 年 6月 23日至 2008年 7月 4日頒發(fā)日期：2008 年 6月 23日- 3 -3傳動(dòng)方案的分析和擬定（附傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖）題目要求設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置，二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便于浸油潤(rùn)滑，軸需水平排放，任務(wù)書(shū)中給出的參考方案可以采用。方案簡(jiǎn)圖如下:輸入端輸出端- 4 -4電動(dòng)機(jī)的選擇1） 工作機(jī)所需功率 Pw Pw= m/s V= m/s F?V1000 π Dn60×1000代入數(shù)據(jù)得 v=1.13 m/s 。 2） 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P dPd= η α =η 3軸承· η 2齒輪· η 2聯(lián)軸器 η w=η 軸承· η 卷筒Pwη α ·η w查表可知 η 軸承 =0.99 η 卷筒 =0.96 η 齒輪 =0.97 η 聯(lián)軸器 =0.992帶入數(shù)據(jù)得 η α =0.898 η w=0.951 Pd=4.768kw nd=ia·n=(8～25)n=480～1500 r/min查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》p30: 選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132s-4， 滿載轉(zhuǎn)矩為 1440 r/min, Pe=5.5kw 。3)分配速比 ia= = 1440/60= 24n滿載 ni1=1.3 i2 ×ia= i1·i2=1.3i22 i2= 代入數(shù)據(jù)得：i 2=4.2962 取 i2=4.3 。ia1.3i1=ia/i2 代入數(shù)據(jù)得 i 1=5.6 。- 5 -5傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1） 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：n1=ned=1440r/min ， n 2=n1/i1=1440/5.6=257 r/min ， n 3=n2/i2=258/4.3=60 r/min2） 各軸功率的計(jì)算：p1=pd·η 聯(lián)軸器 =5.5 0.992=5.456kw ×p2=p1·η 軸承 ·η 齒輪 =5.456 0.99 0.97=5.239kw× ×p3=p2·η 軸承 ·η 齒輪 =5.239 0.99 0.97=5.031kw× ×p4=p3·η 軸承 ·η 聯(lián)軸器 =5.031 0.99 0.992=4.941kw× ×3） 各軸扭矩的計(jì)算Td=9549 =36.47 N·m×PednT1= Td·η 聯(lián)軸器 =36.47 0.992=36.18 N·m×T2= T1·i1·η 軸承 ·η 齒輪 代入數(shù)據(jù)得： T 2=194.56 N·mT3= T2·i2·η 軸承 ·η 齒輪 代入數(shù)據(jù)得： T 3=803.39 N·mT 卷筒 = T3·η 軸承 ·η 聯(lián)軸器 代入數(shù)據(jù)得： T 卷筒 =789 N·m - 6 -6傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算1）齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算選材 ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p222 表 11.8 因?yàn)橐患?jí)齒輪為中速中載，所以選高速軸齒輪的材料為 40Cr鋼 調(diào)質(zhì) 260HBS。因?yàn)樾↓X輪要比大齒輪硬度高 30～50HBS，所以中速軸大齒輪的材料為 45鋼 調(diào)質(zhì) 230HBS。因?yàn)橹兴佥S的小齒輪為低速中載，所以選材為為 45鋼 調(diào)質(zhì) 240HBS。同樣小齒輪要比大齒輪硬度高 30～50HBS，所以低速軸大齒輪的材料為 45鋼 正火 210 HBS 。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p251 表 11.21 因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)系列減速器中的齒輪，所以選各齒輪精度為 7級(jí)。 因?yàn)楦鼾X輪硬度小于 350HBS,所以是閉合式軟齒面，所以齒面點(diǎn)蝕是主要的失效形式。齒數(shù)設(shè)計(jì)：取高速軸齒輪齒數(shù)為 z 1=27 ， 則中速軸大齒輪的齒數(shù) z 2=i1·z1 z2=5.6 27=151.2 ， 圓整 z 2=151×u， = =151/27=5.59 ， ε= =|5.6-5.59|/5.6=0.18 5z2z1 |u-u， |u % ≤ %中速軸齒數(shù) z3=33 ， 則 z 4= z3·i2=33 4.3=141.9 圓整 z 4=142?！镣砜捎?jì)算 ε 5 ?！?%2）齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p250 表 11.19 ， 因?yàn)辇X輪是軟齒面對(duì)稱布置，所以取 ψ d=1 。初選螺旋角 β=15 。 。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p227 表 11.11 ，因?yàn)辇X輪材料是鍛鋼，所以取彈性系數(shù) ZE=189.8。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p223 圖 11.23 ，根據(jù)硬度，查取許用接觸應(yīng)力：б Hlim1=700Mpa ，б Hlim2=560 Mpa ，б Hlim3=560 Mpa ，б Hlim4=550 Mpa 。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 表 11.9 ，因?yàn)槭擒淉X面，所以取安全系數(shù) S H=1。應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 的計(jì)算：N 1=60n·j·Lh=60 1440 1 10 250× × × ×=3.24 109×15 ×N2= N1/i1=3.24 109/5.6=5.8 108× ×N3= N2/ i2=5.8 108/4.3=1.3 108× ×查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p225 圖 11.26 ，根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和材料以及熱處理方式，查取接觸疲勞壽命系數(shù)：ZN1=1 ， Z N2=1 ， Z N3=1.1 。齒面接觸疲勞許用應(yīng)力[б H]：[б H] = 代入數(shù)據(jù)得: [б H]1=700Mpa [б H]2=560MpaZN·б HlimSH[б H]3=560Mpa [б H]4=605Mpa ① 初算齒輪分度圓直徑： d ，法面模數(shù) mn= ·≥3K·T1·(u+1)×3.52×ZEψ d·u·[б H] dzcosβ- 7 -查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p226 表 11.10 ，因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)且所受載荷是均勻、輕微沖擊，所以取載荷系數(shù) K=1.2。代入數(shù)據(jù) 得：d ， 1 36.6 mn1= =1.32 ≥36.627×cos15。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p201 表 11.3， 取 mn1=1.5。d， 3 70.03 mn2= =2.07 ≥70.0333×cos15。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p201 表 11.3， 取 mn2=2。② 精算齒輪分度圓直徑： d= mn·zcosβ 代入數(shù)據(jù)得：d 1=1.5 =41.865 mm×27/cos15。d2= 1.5 =234.135 mm ×151/cos15d3=2 =68.640 mm ×33/cos15。d4=2 =295.360 mm×142/cos15③中心距 a的計(jì)算： a 1= =1.5 （27+151）/2 =138.2 mmmn1·（ z1+z2）2cosβ × cos15。取 a 1=138 mmβ 1=arc =14.672。 與 15。 相差不大，不必重新計(jì)cosmn1·（ z1+z2）2a1算。同理可算出 a2=181.2mm， 取 a2=182 mm，β 2=15.942。 與 15。 相差不大， 不必重新計(jì)算。③ 齒面寬 b的計(jì)算： b2=ψ d·d1=1 41.865=41.865mm 取 b2=42，b 1= ×b2+5=47mm同理，b 4=ψ d·d3 取 b4=70mm b3=75mm 。⑤按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核： z v1= =27/14.672。 =30z1cosβ 1同理 zv2=167 ， z v3=37 ， z v4=157查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p229 表 11.12 ，根據(jù)齒輪的齒數(shù)，查取標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù) YF：YF1=2.54 , YF2=2.18 , YF3=2.47 , YF4=2.18查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p230 表 11.13 ，根據(jù)齒輪的齒數(shù)，查取標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) YS：YS1=1.63 , YS2=1.80 , YS3=1.65 , YS4=1.80查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 圖 11.24 ，根據(jù)齒輪的硬度，查取齒輪的彎曲疲勞極限 б Flim：б Flim1=240Mpa , б Flim2=210Mpa , б Flim3=210Mpa , б Flim4=200Mpa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p224 表 11.9 ，因?yàn)辇X輪是軟齒面，所以查取安全系數(shù) S F=1.4。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p225 圖 11.25 ，根據(jù)齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和熱加工工藝，查取彎曲疲勞壽命系數(shù) YN：YN2=1 ， Y N2=1 ， Y N3=1 ， Y N4=1- 8 -計(jì)算齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力 [б F] : [б F]= YN·б FlimSF代入數(shù)據(jù)得：[б F1]=184.6Mpa ，[б F2]=161.5Mpa[б F3]=161.5Mpa ，[б F4]=153.8Mpa⑥校核齒根彎曲疲勞應(yīng)力：б F= YFYS 代入數(shù)據(jù)得：1.6Kcosβbm2nzб F1=97.3Mpa [б F1] , б F2=99.3Mpa [б F2] , б F3=149Mpa≤ ≤[б F2]≤б F4=142Mpa [б F4] ?！堍邫z驗(yàn)齒輪圓周速率：v 1= =3.2m/s 17m/s , π n1d160×1000 ≤v3= =0.95m/s m/s 滿足 7級(jí)精度要求。π n2d360×1000 ≤ 17 da1=d1+2ha=41.865+2 1.5=44.865mm , ×1×da2=d2+2ha=234.135+2 1.5=237.135mm，×1×da3=d3+2ha=68.640+2 2=72.640mm，×1×da4=d4+2ha=295.360+2 2=295.360mm，×1×df1=d1-2hf=41.865-2 1.5=38.865mm , ×1×df2= d2-2hf=234.135-2 1.5=231.35mm，×1×df3= d3-2hf=68.640-2 2=64.640mm, ×1×df4= d4-2hf=295.360-2 2=291.360mm?！?×綜上所述，齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)如下：z1=27 ， d 1=41.865 mm， b 1=47mm ，d a1=44.865mm， d f1=38.865mm 齒輪軸z2=151 ，d 2=234.135 mm， b 2=42 ，d a2=237.135mm ， d f2=231.35mm 腹板式z3=33， d 3=68.640mm, b3=75mm , da3=72.640mm , df3=64.640mm 實(shí)體式z4=142 , d4=295.360mm ，b 4=71mm ，d a4=295.360mm ， d f4=291.360mm 腹板式mn1=1.5 ， m n2=2 ， β 1=14.672。 ， β 2=15.942。 - 9 -7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1） 軸的選材：因?yàn)槭且话阌幂S，所以選材料為 45鋼 ，調(diào)質(zhì)。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p333 表 16.1 ，查取 б B=637Mpa。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p342 表 16.3 ，因?yàn)椴牧鲜翘妓劁?，所以取許用彎曲應(yīng)力[б -1b]=60Mpa。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p341 表 16.2 ， 因?yàn)槭?45鋼，所以查取[τ]=30～40Mpa ， C=118～107。2）高速軸的設(shè)計(jì)：按純扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小軸徑）： d ≥ C3Pnd1 C =(107～118) mm=16.7～18.4mm≥3P1n1 35.4561440考慮到軸的最小處要安裝聯(lián)軸器，增大 3%～5%。 故 d1取 17.4～19.2mm查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》p38 聯(lián)軸器 可知：T n=6336, >取 d1=22mm。選聯(lián)軸器型號(hào)為：TL4 , 軸承為:7205C因?yàn)檩S兩端要安裝軸承，所以取 dmin=25mm，其具體參數(shù)如下圖：3）中速軸的設(shè)計(jì)： d 2 C =(107～118) mm=29.2～32.2mm≥3P2n2 35.239257取 d2=35mm 選用軸承 7207C 具體參數(shù)如下圖：- 10 -4）低速軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核： d3 C =(107～118)≥3P3n3mm=47.7～52.6mm35.03160考慮最小直徑要裝聯(lián)軸器，開(kāi)鍵槽，要增大 3%～5%。 故 d3取 50.1～55.3mm查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》p37 表 2-6，選聯(lián)軸器型號(hào)為YL11 J型， d=55mm L=84mm, 選軸承型號(hào)為 7212C 。圓周力：F t= =2 803/295.360=5.44kN 2T3d4 ×軸向力：F a=Ft·tanβ 2=5.44 tan15.942。 =1.56kN×徑向力：F r= =5.44 tan20。 /cos15.942。 =2.06kN Ft·tanα ncosβ ×FA: -FA 194+ Fr (194-68)+ Fa d4/2=0 解之 得： F A=2.5 kN× × ×FB: FA+ FB=Fr 解之得：F B=-0.44 kNF1: F1= Ft (194-68)/194=3.54 kN×F2: F2= Ft 68/194=1.91 kN×- 11 -軸力圖如下：- 12 -由圖可知：1 截面 ，2 截面 為危險(xiǎn)截面1截面的當(dāng)量彎矩 Me1= =500.7N·m370.32+116.82+（ 0.6×803） 22截面的當(dāng)量彎矩 Me2= =557.8 N·m31452+240.72+（ 0.6×803） 2校核危險(xiǎn)截面：б 1= 代入數(shù)據(jù)得：б 1=23.2Mpa [б -1b]=60MpaMe1×104d31截面 ≤б 2= 代入數(shù)據(jù)得：б 2=16.3 Mpa [б -1b]=60MpaMe2×104d32截面 ≤因此該軸滿足剛度條件。- 13 -8滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算在第四章中，選軸承的型號(hào)為：因?yàn)楦咚佥S最小端軸徑是 22mm，所以選軸承的內(nèi)徑取成國(guó)標(biāo)的 25mm， 即軸承型號(hào)為 7205C ；因?yàn)槌跛阒兴佥S時(shí)的最小軸徑為32mm，所以取成國(guó)標(biāo)選軸承的內(nèi)徑為 35mm，型號(hào)為 7207C ；因?yàn)樵诘退佥S初算最小軸徑是 52mm，考慮到要與聯(lián)軸器相連且載荷比較大（803N·m） ，所以選低速軸軸承的內(nèi)徑略大些，為 60mm，所以型號(hào)為 7212C。低速軸軸承的壽命校核：在低速軸的剛度校核中，算得：F A=2.5 kN ，F(xiàn) B=-0.44 kN ，F(xiàn) 1=3.54 kN F2= 1.91 kN查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p372 表 17.7，因?yàn)槭窍蛐慕墙佑|球軸承 7000C且α=15 。 ，所以取 Fs=0.4Fr。Fr1= =4.73 kN Fr2= =1.96 kNF2A+F21 F2B+F22Fs1=0.4Fr1=1.75 kN Fs2=0.4Fr2=0.79 kN因?yàn)?FA + Fs2=3.25kN> Fs1=1.75 kN ,所以 1端受壓，2 端放松，所以 Fa1=FA+FS2=2.5+0.79=3.29kNFa2= FS2=0.79 kN查《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》p454 表 D-2 取 7212C的 Cor=48.5kN Cr=61.0 kN =3.29/48.5=0.067 , 0.79/48.5=0.016Fa1Cor Fa2Cor查得 e 1=0.46 ，e 2=0.38 =3.29/4.37=0.753 e1 , =0.79/1.96 e2Fa1Fr1 ≥ Fa2Fr2 ≥查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p380 表 17.10 ，因?yàn)?α=15 。 ，根據(jù) e值和 的值的Fa1Fr1大小情況，查取當(dāng)量動(dòng)載荷 X YX1=0.44 , Y1=1.23 , X2=0.44 , Y2=1.23 。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p381 表 17.11 ，因?yàn)槭禽p微沖擊載荷，所以取載荷系數(shù) f P=1.1。當(dāng)量動(dòng)載荷 P: P=fT(XFr+YFa)代入數(shù)據(jù)得： P 1=7.44Kw , P2=2.02Kw 取 P 1 校核壽命因?yàn)闈L動(dòng)體是球，所以取 ε=3，取 fT=1 ，C r=61.0 kN - 14 -Lh= （ ） 3 代入數(shù)據(jù)得：L h=7.65 106 h 37500 , 所以滿足壽命10660nfTCP1 × ≥要求。 9聯(lián)軸器的選擇1）輸入軸聯(lián)軸器的選擇： 電動(dòng)機(jī)與減速器高速軸連接用的聯(lián)軸器，一般選用彈性可移式聯(lián)軸器，如彈性柱銷聯(lián)軸器。電動(dòng)機(jī)軸徑 38mm，軸頸長(zhǎng) 80mm。減速器輸入軸軸徑22mm，軸頸長(zhǎng) 50mm。所以可選 TL6聯(lián)軸器 GB4323-84。在第四章中選聯(lián)軸器的型號(hào)YA38×82YA22×52為 TL42）輸出軸聯(lián)軸器的選擇：減速器輸出軸軸徑 45mm，軸頸長(zhǎng) 72mm。所以可選 YL11聯(lián)軸器 GB4323-84。 在第四章中選聯(lián)軸器的型號(hào)為 YL11 J型。JA45×84JA45×84- 15 -10鍵連接的選擇與計(jì)算查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p133 表 8.1及 p134 表 8.2 ，因?yàn)殒I的材料是鋼且載荷性質(zhì)是輕微中載，所以查取許用擠壓應(yīng)力[б jy]=100Mpa （鋼） 。1）高速軸的（連接聯(lián)軸器的）鍵，根據(jù)聯(lián)軸器的鍵的需要，選 A型平鍵，因?yàn)閐=22mm，所以選 b=6mm，h=6mm ，L=20mm ，材料 ：鋼 。2）中速軸的兩個(gè)鍵，與大齒輪相連的，考慮到中速軸的軸身設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，所以選 B型平鍵，因?yàn)?d=40mm，所以選 b=12mm ，h=8mm，L=25mm 材料：鋼 。與小齒輪相連的選 A型平鍵，應(yīng)為 d=40mm，所以選b=12mm，h=8mm，L=38mm，材料：鋼 。3）低速軸的鍵：與聯(lián)軸器相連的，因?yàn)槁?lián)軸器所需的鍵的類型有要求，所以選 B型，因?yàn)?d=55mm，所以選 b=16mm，h=10mm，L=60mm ，材料：鋼。與齒輪相連的鍵，因?yàn)榭紤]到軸身的長(zhǎng)度，所以選 B型，因?yàn)閐=70mm，所以選 b=20mm，h=12mm，L=48mm ， 材料：鋼。4）低速軸鍵的強(qiáng)度校核：б jy= 4000Tnd·h·l與齒輪相連的鍵：б jy=4000 803/(70 )=79.3Mpa× ×12×48≤ [б jy]=100Mpa 與聯(lián)軸器相連的鍵：б jy=4000 803/(55 10 60)=97.4Mpa× × ×≤ [б jy]=100Mpa 經(jīng)校核，低速軸鍵的強(qiáng)度符合要求。- 16 -11潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑牌號(hào)及密封裝置的選擇1）潤(rùn)滑方式齒輪的潤(rùn)滑當(dāng)齒輪的圓周速率小于 12m/s時(shí)（v max=3.2m/s） ，通常采用浸油潤(rùn)滑，浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為 50mm。再加上齒輪到箱底的距離30～50mm，所以油深 85mm。滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 ：因?yàn)辇X輪可以將底部的潤(rùn)滑油帶起且在箱體上設(shè)計(jì)了油溝，所以軸承的潤(rùn)滑方式采用油潤(rùn)滑方式2）潤(rùn)滑油牌號(hào) 齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用 L-CKC90～110 潤(rùn)滑油 3）密封裝置選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用氈圈油封密封圈實(shí)現(xiàn)密封。 密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為 氈圈 55JB/ZQ4606-86 氈圈80JB/ZQ4606-86 氈圈 120JB/ZQ4606-86。- 17 -12其他技術(shù)說(shuō)明1）裝配前所有零件進(jìn)行清洗，因?yàn)樵谙潴w底座要加液體潤(rùn)滑油，所以要在箱體內(nèi)涂耐油油漆。2）用涂色法檢驗(yàn)斑點(diǎn)，在齒高和齒長(zhǎng)方向接觸斑點(diǎn)不小于 50%。3）高速軸軸承的軸向間隙為 0.1；低速軸軸承的軸向間隙為 0.13。4）減速器剖分面及密封處均不許漏油，剖分面可涂水玻璃或密封膠。5）減速器表面涂灰色油漆。- 18 -13結(jié)束語(yǔ)設(shè)計(jì)小結(jié)：通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到上課時(shí)的內(nèi)容雖然已經(jīng)很很豐富，但如果沒(méi)有實(shí)踐的話，學(xué)習(xí)再多的理論也只是紙上談兵，就像用到的各種符號(hào)，往往就同其它的一些符號(hào)相混，結(jié)果往往是張冠李戴。但如果書(shū)上的知識(shí)沒(méi)有掌握，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)遇到很多麻煩，就像有許多公式記不起來(lái)，結(jié)果是弄得自己手忙腳亂，只好再?gòu)臅?shū)上查找；通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我查找資料的能力也得到了很大的提高。更重要的是，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我們初步嘗試了去獨(dú)立地去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，反思問(wèn)題的能力，并且設(shè)計(jì)的是一個(gè)整體，所以考慮問(wèn)題的方向也全面了，不單單是去解一道題目，而是去解決一系列相關(guān)聯(lián)的題目鏈，大大地提高了我們?cè)谶@方面的能力，而且這種能力的培養(yǎng)恰恰是在學(xué)校學(xué)習(xí)階段很難得接觸到的，但卻在以后踏上工作崗位中常常會(huì)遇到的，所以覺(jué)得此次的設(shè)計(jì)受益匪淺，并且稍有成就感，感謝開(kāi)了這門課程設(shè)計(jì)課。參考資料1、 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德 主編 高等教育出版社 07 年 11月2、 《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） 》 葉偉昌 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 08年 2月