《一級(jí)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(jí)減速器課程設(shè)計(jì)解讀（36頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?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(jí)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)（論文）題目： 煤斗提升機(jī)用一級(jí)斜齒圓柱齒輪

2、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(shū) 專業(yè) 班級(jí) 姓名 一、課題名稱： 煤斗提升機(jī)用一級(jí)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(kù)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=6.3kw 3.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：

3、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)的整體尺寸盡量減小； 4.合理選配電動(dòng)機(jī)型號(hào)和滾動(dòng)軸承型號(hào)。 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(cè) 3 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 4.新編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè) 5.國(guó)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

4、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文題目） 煤斗提升機(jī)用一級(jí)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(guò)程 中損耗相對(duì)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(duì)而言，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

5、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 8.1~8.8 完成開(kāi)題報(bào)告、擬訂設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃

6、8.9~8.12 收集相關(guān)資料 8.13~8.15 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 8.16~8.17 總傳動(dòng)比計(jì)算及其分配、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 8.18~8.19 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 8.20~8.21 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 8.27~28 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 六、系部意見(jiàn)：

7、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????

8、? ?????????????? 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=6.3kw P；斗軸所需功率 n=80r/min n：斗軸轉(zhuǎn)速； 設(shè)計(jì)工作量： １． 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 ２． 五張主要零件圖（ CAD ） ３． 零號(hào)裝配圖一張 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，

9、 使用年限１０年，輸送帶速度允許誤差為 5%。 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（見(jiàn)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(lái)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

10、有幾種不同的傳動(dòng)方案來(lái)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(jiǎn)單、制造方便、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(jí)， 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

11、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)是常用的原動(dòng)機(jī)， 具體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)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(hào)。（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 =

12、Pw/η 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 η* η w = η 1* η 2* η2* η 2* η2* η3* η4 式中 η1、 η2、 η3、 η4 分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)。 取η 1 = 0.96、 η２= 0.98 、 η3 =0.97 、η4 = 0.99 ，則： η* η w = 0.96 0.980.98 0.98 0.980.97 0.99 =0.850 所以： Pd = Pw /η =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

13、 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(jí)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 ,V 1 ∽ 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

14、 ∽ 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(hào)，其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況見(jiàn)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(hào) 額 定 功 r/min 率

15、 Ped/kW 同 步 轉(zhuǎn) 滿 載 轉(zhuǎn) 總 傳 動(dòng) 鏈 齒輪 速 速 比 1 YL0L-8 7.5 750 720 10.04 3 3.35 2 Y160M-6 7.5 1000 970 13.54 3.5 3.87 3 Y132M-4 7.5 1500 1440 20.01 3 3.87 .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

16、選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y160M-6, 所選電動(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 K D E 尺寸 F H HD A B GD 160 600 417 254210 15 42

17、 12 49 385 110 2、計(jì)算總傳動(dòng)比并分配各級(jí)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(jí)傳動(dòng)比： 設(shè)計(jì) bV 帶的傳動(dòng)比為： ib =2 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/min

18、 nΠ = nΙ /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 PΙ= Pm* η 1 = 7.5 0.96 = 7.2 kW PΠ =PΙ* η2 * η3 = 7.2 0.98 0.97 =6.844kW Pw = PΠ* η4*η 2* η2 = 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 Td Td = 9550 Pm/nm =9550

19、7.5/1440 = 49.74 Nm 其他軸轉(zhuǎn)矩 TΙ = 9550 PΙ/nΙ= 9550 7.2/720 =95.5 Nm TΠ= 9550 PΠ/nΠ= 9550 6.844/186= 351.40Nm Tw = 9550 Pw/nw = 9550 6.51/80=777.13Nm 3、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) Ι 軸 Π 軸 斗軸 軸 轉(zhuǎn) 速 970 250.65 71.62 71.62 功 率 7.5 7.2 6.844 6.51 轉(zhuǎn) 矩 73.84 274.33 9

20、12.60 868.06 傳 動(dòng) 3.87 3.5 1 比 效 率 0.96 0.97 0.99 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 １． 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(jí)。 擇

21、 該對(duì)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。 ２． 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式 2 按 2KT1 YFa YSaY Y 齒 根 mn 3 的 彎 d Z12 F 曲 設(shè) 計(jì)

22、 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=89.01，取 Z2 =89 Z2 =89 實(shí)際傳動(dòng)比 i =89/23=3.8697 傳動(dòng)比相對(duì)誤差 =|i - i T1 =7.384

23、 |/ 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(duì)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(duì)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 /b>100N/㎜，齒間載荷分配系數(shù) K =1.2。 由式

24、（ 6-4）載荷系數(shù) K= K A KV K K =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 β=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) YF 1 =1.59,大齒輪應(yīng) 力修正系數(shù) YF 2 =1.78 由公式 tan t =tan n /cosβ =tan20 /cos15=0

25、.377 t =20.6469=20 38′49″，查得 a1 / Z1 =0.032， a 2 / Z2 =0.0095，代入 Z1 =23， Z2 =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 F F = Flim YN YX YST / SF 按圖查取齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力 F lim1 =

26、 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 γ th 寸 的 計(jì)算 =609701 2 8 365 10 =3.399 109 N2 = N1 /3.8697=0.8958 109 YN 1 =（ 3 106 / N1 )0.02 =0.830 YN 2 =（ 3 106 / N2 )0.02 =0.892 由表查取尺寸系數(shù) Y =1。由式 Y =2  N1 =3.39

27、9 9 10 N 2 =0.8958 109 F 1 =664 X ST 彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) SF =1.25 5 校 F 1 = YN 1 YX YST / SF =664MPa 核 疲 F lim1 勞 強(qiáng) F 2 = F lim2 YN 2 YX YST / SF =713.6Mpa 度 比較 F F 1Y S 1 =2.651.59/664=0.0063 [ ] F1

28、 F F 2Y S 2 =0.0057, F F 1Y S 1 > F F 2YS 2 ,應(yīng)按小齒 [ ]F 2 [ ]F 1 [ ]F 2 齒輪校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 。 代入公式（ 6-20） 2KT1 YFa YSaY Y mn = 3 d Z12 F  MPa F 2 MPa  =713.6 6 模 2 1.796 7.384 104 2.65 1.59 0

29、.74 0.87 ㎜ = 3 0.5 232 664 =2.02 數(shù) 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn =2.5 ㎜ 由公式 a= mn（ Z1 + Z2 ）/2cosβ=2.5（23+89）/2cos15 =144.94 圓整取中心距 a=145mm cos = mn (Z1 Z2 ) =0.9655 2a β =15.0939 ,與假設(shè) β =15相近。 計(jì)算大小齒輪分度圓直徑 d1 = mn Z1 / cosβ=59.51 ㎜

30、 d2 = mn Z2 / cosβ=230.28 ㎜ 校核原假設(shè)的系數(shù) KV 小齒輪的速度 v1= d2n1/601440=16.83m/s 大齒輪的速度 v2= d1 n2 /60 1440=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

31、 取 b1 =35 ㎜, b2 =30 ㎜ ３． 齒面按觸疲勞強(qiáng)度校核 由式（ 6-17） H =268.4ZE Z H Z Z KT (u 1) 2 H ubd1 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 lim ZN ZW / SH 由圖查得，齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力

32、 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 =0.879 ZN 2 = （ 5 107 / N 2 )0.0306 = （ 5 107 /0.8958 109 )0.0306 =0.916  b1 =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 =1 H 1 =

33、H lim Z N 1 ZW / SH =15000.8791/1 =1318.5MPa H 2 = H lim ZN 2 ZW / SH =1374MPa 將以上各值代入斜齒輪接觸疲勞校核公式 H =268.4 ZE ZH Z Z KT (u 1) =268.4 1 2.42 0.8 ubd12 0.982 1.796 7.384 104 3.8697 1 30 59.512 3.8697 =750.98MPa H =1318.5Mpa 彎曲強(qiáng)度疲勞足夠。

34、 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(lái)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(shuō) 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 σ0b =95 2-7, Mpa 取 B =600 Mpa, σ =95 MPa p1 =6.51 kW 0

35、b 2、 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, τ=40 Mpa,按式（ 2-44）得 , n d1 C 3 p1 =47.67mm n1 因Ⅰ軸上開(kāi)有鍵槽 ,應(yīng)增大軸頸以考慮鍵槽對(duì)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Ⅰ軸的最小直徑 =51 ㎜。 dmin 51 ㎜ 3. 確定齒輪和軸承的潤(rùn)滑

36、 計(jì)算鏈輪圓周速度 v d1n1 =0.214m/s 60 1000 鏈輪采用浸油潤(rùn)滑，軸承采用飛濺潤(rùn)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(jiàn)后裝配。 5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) `

37、 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(zhǎng)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(kāi)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（2～3） 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 = 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

38、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(hào)為 N1411P0。 d4 起定位作用，上套擋油環(huán)，按軸的標(biāo)準(zhǔn)  v =0.214m/ s d1 =51 ㎜ d2 =53mm d3

39、=55mm d4 =60 mm d5 =53mm d6 =60 mm d7 =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 ㎜，同理取軸段長(zhǎng) L1 。考慮安裝方 =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

40、。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 =20mm L6 = 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(wú)須修改 （3） 軸的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖  b1 =51 ㎜ L1 =110 ㎜ L2 =35 mm L3 =25mm L4 =20mm

41、 L5 =35mm L6 =20 ㎜ L7 =25 mm L=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(shuō) 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=6.914K 2-7 N 取σ b =600 MPa, σ =95 MPa。

42、 N=71.62 0b 2、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， τ=40 Mpa 按式（ 2-44 ）得 d≥ C3 P =35.85mm N 由于鍵槽的存在 , 應(yīng)增大軸頸以考慮其對(duì)軸強(qiáng)度的影響 到 d=d(1+7%)=38.36 ㎜ 軸伸安裝鏈輪，考慮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(rùn)滑 計(jì)算齒輪圓周速度 v d1n1 =0.390m/s 60 1000 齒輪采用浸油潤(rùn)滑，軸承采

43、用飛濺潤(rùn)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(lái)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(jiàn)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(zhǎng)度的確定；（ 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

44、圖所示，從軸段 d1 =40 ㎜開(kāi)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(hào)為：61412/p6,d2 起定位固定作用，定位軸肩高度 h min 可在（ 2～3）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 2C≥40+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(cè)，取 d3 =50mm，選定軸承代號(hào)為 72110AC。 d4 為與大齒輪裝配部分，其直徑應(yīng)與大齒輪的內(nèi)孔直徑相一致，即 d4 =72

45、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 ， d d =50 mm 5 =75mm 6 = 3 b) 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(zhǎng) L1 =110 mm?？紤]軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器 距離 1 =30，軸承端蓋長(zhǎng)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(zhǎng) 13

46、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,于是取 L6 =30 mm 4. 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 =2.79KN d2t 徑向力 : Fr = F t tan =2.79 tan20 0 =1.015KN  dΠmin =40 ㎜ v =0.390 m/s

47、 d1 =40 ㎜ d2 =47 mm d3 =50 mm d4 =72 mm d5 =75 mm d6 =70 mm L=110mm L1 =110mm L2 =50 mm L3 =40mm L4 =30 mm 軸向力 : F = Ft tan β =0.748KN 2) 計(jì)算支承反力及彎矩（a）水平面上

48、 FAH = FBH = Ft =1.395kN 2 L C 點(diǎn)彎矩 M CH FAH 140/2=97.65KN. ㎜ =1.395 （b）垂直面上 2 F d Fr 140 2 2 FAr =1.181KN 140 FBrFA Fr =0.166KN C 點(diǎn)彎矩： M C FA L 82.67kN. ㎜ 2 （c）求合成彎矩

49、 M C = M CH 2 M C 2 =127.94kN. ㎜ C 點(diǎn)當(dāng)量彎矩： M C = M CH 2 T 2 =210.84KN.㎜ 所以 , dC 3 10 M 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(wú)須修改。 3）該軸的簡(jiǎn)圖為：

50、 第三軸的設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明  L5 =10 mm L6 =30 mm σ 0 b =95MPa d2t =252 mm L=140 ㎜ F r =2.664 KN F =1.96K N =0.6 T= 0.3514 10

51、6 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, σ =95 MPa σ0b=95 取 B Mpa 0b 2、 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, τ=40 Mpa,按式（ 2

52、-44）得 , n1 =720 d1 C 3 p1 =23.70mm r/Min n1 因Ⅰ軸上開(kāi)有鍵槽 ,應(yīng)增大軸頸以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱 , 則直徑應(yīng)增大 5%～ 7%， d1 ≥23.70(1+7%)=25.36 ㎜ 初定Ⅰ軸的最小直徑 =30 ㎜。 3. 確定齒輪和軸承的潤(rùn)滑計(jì)算齒輪圓周速度 dmin =30 ㎜ v d1n1 =1.13m/s 60 1000 齒輪采用浸油潤(rùn)滑，軸承采用飛濺潤(rùn)滑。 4. 軸得初步設(shè)計(jì) v =1.13m/s 根據(jù)

53、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?？紤]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；（2）各軸段軸向長(zhǎng)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 =

54、30 ㎜開(kāi)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（2～3） C 范圍內(nèi)經(jīng)驗(yàn)選?。ㄈ?C=1㎜），故 d2 = d1 +2h≥30+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(hào)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 作為分度圓的直徑，即 d5 =59.51 mm。

55、， =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 =37mm d3 =40 mm d4 =45 mm d5 =59.51m m d6 =45 mm d7 =40 ㎜ 皮帶輪寬為 100 ㎜，同理取軸段長(zhǎng) L1 =1

56、10?？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 =20mm L6 = L4 =20mm, L7 = L3 =25 mm 兩軸承中心間跨距 L =140mm 6. 軸得強(qiáng)度校核

57、（3） 計(jì)算齒輪受力 轉(zhuǎn)矩 T1 =95.5NM 齒輪切向力 Ft 2T1 d1 =5.457kN 徑向力： F r = Ft tan =5.457 tan20 =1.986kN 軸向力 F = Ft tan β=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 =2.73kN 2 C 點(diǎn)彎矩

58、 : M CH FAH L =191 kN .mm 2 D 點(diǎn)彎矩： M DH FAH 35 =95.55 kN .mm 水平面彎矩和受力圖如上圖： （ b）垂直面上 F d1 Fr 110 支反力： FAr 2 2 =1.192kN 110 FBr FA Fr =0.793KN C 點(diǎn)彎矩： M C L

59、 FA 83.44kN. ㎜ 2 D 點(diǎn)彎矩： M D = FA 35=41.72kN. ㎜ （c）求合成彎矩 M C = M CH 2 M C 2 =208.4kN. ㎜ M D = M DH 2 M D 2 =104.26kN. ㎜ C 點(diǎn)當(dāng)量彎矩： M C = M C 2 T 2 161.982 0.6 2 = 107 =216.13KN.㎜ D 點(diǎn)當(dāng)量彎矩： M D = M D

60、 2 T 2 ㎜ =118.97KN. 所以 , dC 10 M C =28.34 ㎜ 3 0b  b1 =35 ㎜ L1 =110 ㎜ L2 =35 mm L3 =25mm L4 =20mm L5 =35mm L6 =20 ㎜ L7 =25 mm =20 L=140㎜ M D =103

61、. 軸 徑 滿 足 要求 dD3 10 M d =22.22 ㎜ 0b 考慮到鍵 , 所以 dC =28.34 105%=29.76㎜ dD =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(wú)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

62、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)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)） h = 8 mm, t = 5.0mm, t =3.3mm Ι 軸與齒輪相配合的鍵： b = 12 mm, Π 軸與大齒輪相配合的鍵： b = 18mm, h = 11mm, t = 7.0mm, 1 = 4.4mm t 1 Π 軸與聯(lián)軸器相配合的鍵： b = 14mm, h = 9mm, t = 5.5mm, t 1 =

63、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, M12 兩種。 選用螺釘 GB5782 –86, M6*25 和 GB5782 –86, M6*30 兩種。 七、減速器的潤(rùn)滑與密封 1、 傳動(dòng)件的潤(rùn)滑 浸油潤(rùn)滑：浸油潤(rùn)滑適用于齒輪圓周速度 V ≤ 12m/s 的減速器

64、。為了減小齒輪的阻力和油的升溫， 齒輪浸入油中的深度以 1∽2 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(lái)確定，在大功率時(shí)用較小值。 2、 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑：減速器中滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑應(yīng)盡可能利用傳動(dòng)件的潤(rùn)滑油來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常根據(jù)齒輪的圓周速度來(lái)選擇潤(rùn)滑方式，本設(shè)計(jì)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油環(huán)，以免油

65、池中的稀油進(jìn)入舟車功能而使?jié)櫥♂尅? 3、 潤(rùn)滑劑的選擇：潤(rùn)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(rùn)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(rùn)滑油，一般減速器常采用 HT-40,HT-50 號(hào)機(jī)械油，也可采用 HL-20,HL-30 齒輪油。當(dāng) 采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)，軸承中潤(rùn)滑脂裝入量可占軸承室空間的 1/3~1/2 。 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(jiàn)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

66、面上開(kāi)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(hào) 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 δ 0.025a 1 8 =8 δ 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