二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器(改后)

齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育 機(jī)械課程設(shè)計(jì) 題 目： 二級(jí)圓柱齒輪減速器 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)： 2009 年 12 月 11 日 設(shè) 計(jì) 目 錄 課題 任務(wù)書(shū) 1 一 減速器 工作情況與 結(jié)構(gòu)分析 2 （ 一） 分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況 3 （二） 分析減速器的結(jié)構(gòu) 3 二 傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算 5 （ 一 ） 計(jì)算總傳動(dòng)比 i；總效率 ；確定電機(jī)型號(hào) . 6 （二） 計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)比和效率 7 （ 三 ） 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速功率和轉(zhuǎn)矩 7 三、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 計(jì)算 8 （ 一） V 帶的設(shè)計(jì) 9 （二） 齒輪 的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核 13 （ 三 ） 軸的 設(shè)計(jì)計(jì)算 強(qiáng)度校核 20 1輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 2中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 3輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核 四、裝配圖設(shè)計(jì) 27 （ 一） 裝備圖的作用 27 （二） 減速器裝備圖的繪制 27 五、零件圖設(shè)計(jì) 31 （ 一） 零件圖的作用 31 （二） 零件圖的內(nèi)容及繪制 31 六、設(shè)計(jì)總結(jié) 33 七、參考文獻(xiàn) 34 題目 設(shè)計(jì)如下圖所某熱處理車間零件清洗用傳送設(shè)備。兩班制工作。 工作期限為 8 年。設(shè)計(jì)參數(shù)如下表。 1-電動(dòng)機(jī)； 2-帶 傳動(dòng)； 3-減速器； 4-聯(lián)軸器； 5-鼓輪； 6-傳送帶 設(shè)計(jì)參數(shù) 鼓輪直徑 /mm 400 mm 帶傳動(dòng)速度 / （ m. 錯(cuò)誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 ） 1.35m.錯(cuò)誤 !未找到引用源。 傳送帶主軸所需扭矩 /（ N.M） 2300N.M 課題任務(wù)書(shū) （ 1）設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用二級(jí)圓柱齒輪減速器和閉式圓柱齒輪傳動(dòng)。 （ 2）原始數(shù)據(jù) 傳送帶主軸所需扭矩 ： 2300 N.M。 輸送帶的工作速度： v=1.35m/s。 輸送帶的 鼓輪 直徑： d=400mm。 動(dòng)力來(lái)源：電壓為 380v的三項(xiàng)交流電源。 工作情況：兩班制，連續(xù)單項(xiàng)運(yùn)行，載荷較平穩(wěn)。 使用期： 8 年，每年按 360計(jì)算。 工作環(huán)境：室內(nèi)常溫，灰塵較大。 減速器 工作情況與 結(jié)構(gòu)分析 （ （ 一） 分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況 1、傳動(dòng)系統(tǒng)的作用： 作用：介于機(jī)械中原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，主要將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)，在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 2、傳動(dòng)方案的特點(diǎn)： 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、容易制造、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù) 方便。由于電動(dòng)機(jī)、減速器與滾筒并列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。但齒輪的位置不對(duì)稱，高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。 4、畫傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖： 1-電動(dòng)機(jī)； 2-帶傳動(dòng)； 3-減速器； 4-聯(lián)軸器； 5-鼓輪；6-傳送帶 （二）、分析減速器的結(jié)構(gòu) 分析各零件作用、結(jié)構(gòu)及類型： （ 1）、主要零部件： 、軸：主要功用是直接支承回轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力。高速軸和中速軸都 屬于齒輪軸；低速軸為轉(zhuǎn)軸、 屬階梯軸 、軸承：用來(lái)支承軸或軸上回轉(zhuǎn)零件、保持軸的旋轉(zhuǎn)精度、減小磨擦和磨損。高、中速軸的為 GB/T276 1994 溝球軸承 6008；低速軸為GB/T276 1994 深溝球軸承 6012。 、齒輪：用來(lái)傳遞任意軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，在此起傳動(dòng)及減速作用 二 傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算 1 計(jì)算總傳動(dòng)比 i；總效率 ；確定電機(jī)型號(hào) （ 1） 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 按已知工作要求和條件選用 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）確定電動(dòng)機(jī)的容量 工作機(jī)所需功率： wP= kw5.296.01 0 0 0 2.12 0 0 01 0 0 0 VF www 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶剪的總效率為： = 4軸承帶 *圓柱圓錐 *聯(lián)軸器 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 2-4，取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 84.099.0*97.0*96.0*99.0*96.0 4 故所需電動(dòng)機(jī)功率為： 97.284.0 5.2PP w0 電動(dòng)機(jī)的額定功率：mP=（ 1-1.3）0P=2.97-3.87kw 所以取電動(dòng)機(jī)的額定功率為 3kw。 （ 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐表 3.1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)比 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =8 22,而工作機(jī)鼓輪轉(zhuǎn)速為： m i n/32.5740014.3 10002.160100060n w rDv w V 帶傳動(dòng)比范圍 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =24，二 級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)比 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =8 22，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =wnii ，=（ 16 88） *57.32=（ 917.125044.16） 錯(cuò)誤 !未 找到引用源。 。 在此范圍內(nèi)符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/min，1500r/min。為降低電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格，綜合考慮，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)的功率及帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，和減速器的傳動(dòng)比等因素，選擇同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的 Y系列電動(dòng)機(jī)，型號(hào) Y1325-6。同步轉(zhuǎn)速 1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min，額定功率 3kw。 2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)的傳動(dòng)比 （ 1） 總傳動(dòng)比為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 960 2 1 . 5 24 4 . 6mwnn （ 2） 分配傳動(dòng)比 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 為使用 V 帶傳動(dòng)的外部尺寸不至過(guò)大，取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 所以，錯(cuò)誤 !未找到引用源。 21.52 7.183 為使大齒輪直徑相近取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 1 .4 * 7 .1 8 3 .1 7 錯(cuò)誤 !未找到引用源。7.18 2.263.17 3 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 （ 1）各軸轉(zhuǎn)速 軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 320錯(cuò)誤 !未找到引用源。 軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 軸 ： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 2）各軸的輸入功率 軸 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =5.30 錯(cuò)誤 !未找到引用源。0.96=5.08kw 軸 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =5.08錯(cuò)誤 !未找到引用源。 0.98錯(cuò)誤 !未找到引用源。 0.97=4.84kw 軸 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =4.84錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =4.60kw 鼓 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =4.60 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 0.98 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 0.99=4.46kw (3) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 軸 :錯(cuò)誤 !未找到引用源。 軸 :錯(cuò)誤 !未找到引用源。 鼓輪軸： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 將以上算的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列表如下 參數(shù) 電動(dòng)機(jī)軸 1軸 2軸 3 軸 鼓輪軸 轉(zhuǎn)速 n/min 960 320 100.95 44.60 44.60 功率 p/kw 5.30 5.08 4.84 4.60 4.46 轉(zhuǎn)矩 T/（ N.m） 52.45 151.61 457.87 984.97 955.00 動(dòng)比傳 i 3.00 3.17 2.26 效率 0.96 0.965 0.975 三、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 計(jì)算 （ 1） V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件兩班制工作，工作 8年， i=3,錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =960錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,P=5.5kw 1 確定計(jì)算 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù)已知條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-7 選取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。故： 2選擇 V帶的帶型 根據(jù)計(jì)算功率 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 和小帶輪轉(zhuǎn)速 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 查機(jī)械設(shè)計(jì)圖 8-11，選取 V帶帶型為： A型帶。 3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,并驗(yàn)算帶速 1）初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù) V戴的帶速，參考機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-8確定小帶輪的基 準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 2）驗(yàn)算帶速 V V=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 因?yàn)?5m/s錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，所以帶速合格。 3）、計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-8，調(diào)整大帶輪基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 0.7（ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ） 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 367.5mm 錯(cuò)誤 !未找到引用源 。 mm 4 確定 v 帶的中心距 a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 1）初定中心距 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 2） 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =2 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mm 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mm 由 8-2 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =2000mm 3） 計(jì)算實(shí)際中心距 a a錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =（ 600+錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ） mm 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mm 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =542.12mm 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =632.12mm 所以，中心距的變化范圍為 542.12mm 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mm 5 驗(yàn)算小帶輪的包角 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 所以小帶輪包角符合要求。 6 計(jì)算帶的根數(shù) 1）計(jì)算單根 v帶的額定功率 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mm和 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 960r/min，查機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-4a 得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ；根據(jù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 960r/min、 i=3和 A型帶，查機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-4b得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 KW；查機(jī)械設(shè)計(jì) 8-5得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 、表 8-2得錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 所以， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (1.372+0.11)錯(cuò)誤 !未找 到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 1.411KW 2）計(jì)算 v帶的根數(shù) Z=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 取 Z=5根。 7 計(jì)算單根 v帶的初拉力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-3 查得 A 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q=0.1kg/m。所以： =500 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 N =182.89N 應(yīng)是帶的實(shí)際初拉力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 8 壓軸力的最小值為： =2錯(cuò)誤 !未找到引用源。 N =1774. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)帶的根數(shù)和d=125 300mm 可選用腹板式帶輪 一、 確定電動(dòng)機(jī)的輸出軸軸頸 由 已知條件查得： Y 系列三項(xiàng)一部電動(dòng)機(jī)的外形安裝尺寸查得 Y1322M-6 d=38mm 1d=（ 1.82） d=1.9d=1.9*38=72.2mm 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-10 A 型輪槽界面尺寸 ah=3mm,e=15mm,db=11.0mm， 1c =(1714)B=14*80=20mm B=4e+2f=60+20=80mm, d=125mm,ad=d+2ah=125+6=131mm L=2d=2*38=76mm , （ 2）齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核 1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) (1）按圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 (2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度 GB 1009588）。 (3）材料選擇。由 10-1 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 (4）選小齒輪齒數(shù)1z=25大齒輪齒數(shù)2z=2.26*25=56.5 ，取2z=57。 2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 10-9a）進(jìn)行試算，即1td 2.32 213 1.dK Eii hZT （ ） （ 1） 確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù)tK=1.3 2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T= 5 5119 5 5 * 9 5 5 * * 1 0 .1 0 0 . 9 510 10 N m mpn . .= 54.579 10x N.mm 3）由表 10-7選取齒寬系數(shù)d=1 4）由表 10-6材料的彈性影響系數(shù) EZ =189.8 12MPa 5)由表 10-21d 按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim1H=600Mpa,大齒輪的接觸疲勞極限lim2H=550 Mpa 6）由公式 10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 1N = 601njhL=60*100.95*1*(2*8*300*8)=2.326* 810 2N= 82.326 *2.2610=1.02* 810 7）由圖 10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)1HNK=1.08； 2HNK=1.12。 8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 取失效概率為 1，安全系數(shù) S=1，由公式（ 10-12）得 1 l i m 11.HN HHSK =1.08*600=648 Mpa 2 l i m 22.HN HHSK =1.12*550=616 Mpa （ 2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑1td，代入 1H中較小的值。 1td 2.32 213 1.dK Eii hZT （ ）=2531 . 3 * 4 . 5 7 9 * 3 . 2 6.1 2 . 2 61 8 9 . 910616 mm（ ）=101.6mm 2）計(jì)算圓周速度 v V= 11 * 1 0 1 . 6 * 1 0 0 . 9 5 / 0 . 5 46 0 * 1 0 0 0 6 0 * 1 0 0 0t msdn m/s 3) 計(jì)算齒寬 b B=1. 1 * 1 0 1 . 6 1 0 1 . 6td mmd 4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 bh 模數(shù) 111 0 1 . 6 4 . 0 6 4251ttdm z 齒高 h=2.25 2 . 2 5 * 4 . 0 6 4 9 . 1 4 4tm bh=1 0 1 .6 1 1 .1 19 .1 4 4 5）計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù) v=0.54m/s， 7級(jí)精度，由圖 10-8查的動(dòng)載荷系數(shù) vk=1.05 直齒輪， 1HFkk； 由表 10-2查的使用系數(shù) 1Ak ； 由表 10-4用 插值法查的 7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，1.431Hk 。 bh =1 0 1 .6 1 1 .1 19 .1 4 4 ， 1.431Hk 查圖 10-13得 1.4Fk ；故載荷系數(shù) .A V H HK k k k k=1*1.05*1*1.431=1.503 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由公式（ 10-10a）得 3311 1 . 5 0 31 0 1 . 6 * 1 0 6 . 61 . 3ttKdd K mm 7）計(jì)算模數(shù) m。 111 0 6 . 6 4 . 2 625m dZ 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式（ 10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 1322 ()1F a S aFdKm YYTZ （ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 由圖 10-20c 查 得 小 齒 輪 的 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限1 500FE M Pa ， 大 齒 輪 的 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限2 380FE M P a ； 2） 由圖 10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)1 0.85FNK ,2 0.88FNK ； 3） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S 1.4，由公式（ 10-12）得 1 11 0 . 8 5 * 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4FN FE M P aF SK Mpa 2 22 0 . 8 8 * 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4FN FE M P aF SK 4） 計(jì)算載荷系數(shù) K。 . . 1 * 1 . 0 5 * 1 * 1 . 4 1 . 4 7.A V F FK k k k k 5）查取齒形系數(shù)。 由表 10-5查得1 2.62FaY ；2 2 .2 8 6FaY 6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由表 10-5查得，1 1.59SaY ，2 1.714SaY 7） 計(jì)算大小齒輪的Sa FaFYY并加以比較。 111 2 . 6 2 * 1 . 5 9 0 . 0 1 3 7 23 0 3 . 5 7S a F aFYY ， 222 2 . 2 8 6 * 1 . 7 1 4 0 . 0 1 6 4 02 3 8 . 8 6S a F aFYY 大齒輪的數(shù)值大。 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 53 22 * 1 . 4 7 * 4 . 5 7 9 * * 0 . 0 1 6 4 0 3 . 2 81*1025m m m m m 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算的模數(shù)3.28 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=4mm，按接觸強(qiáng)度算的的分度圓直徑1 1 0 6 .6mmd ，算的小齒輪的齒數(shù) 111 0 6 . 6 2 6 . 6 5 2 74mdz mm 大齒輪齒數(shù) 2 2 . 2 6 * 2 7 6 1 . 0 2 6 2z mm 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4 幾何尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算分度圓直徑 11 2 7 * 4 1 0 8m m md z 22 6 2 * 4 2 4 8m m md z （ 2） 計(jì)算中心距 12 1 0 8 2 4 8 17822a m mdd （ 3） 計(jì)算齒寬寬度 1 1 * 1 0 8 1 0 8d mmb d 取2 108mmB ，1 113mmB 為使齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度大致相同，兩大齒輪的潤(rùn)滑程度相同，在軸中的小齒輪取上述與軸的小齒輪相同，即 1 27z 1 108d mm 4m 2 1 2 3 2 3 . 1 7 8 6z z i 12 4 8 6 3 4 4zmd 計(jì)算中心距 12 1 0 8 3 4 4 22622dda m m 計(jì)算齒輪寬度 1 1 1 0 8 1 0 8db d m m m m 取2 108B mm，1 113B mm。 （ 4） 軸的 設(shè)計(jì)計(jì)算 強(qiáng)度校核 1輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）由前面所求出輸入軸功率1 5.08kwp ，1 1 5 1 .6 1 .mNT ，1 3 2 0 / m inrn 2）求作用在齒輪的力 已知2 108mmd ， 圓周力： Ft=2T/d=21 51610/108N=2808N 徑向力： Fr=Ft.tan20=2808tan20= 1022N 3）確定軸的最小直徑 （ 1）選擇軸的材料 選取軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表取0 110A （ 2）初步估算軸外伸段直徑：mind 1 3315 . 0 81 1 0 2 7 . 6320C m mpn ，考慮軸與聯(lián)軸器有聯(lián)系，故軸經(jīng)可增加 5%，即 d 1.05mind=27.6 1.05=29mm 5） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 確定軸上零件的布置 將齒輪布置在中間，非對(duì)稱于兩端軸承，齒輪用軸承與軸套作軸向固定，用 平建和配合 H7/r6 作軸向固定，左右軸承內(nèi)圈用套筒軸向固定，軸的軸向定位是用軸承蓋凸緣單向固定軸承外圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的軸外身段用平鍵周向定位。 （ 2）確定軸的各段直徑 d 29取 d=40mm 通過(guò)軸承蓋的軸徑和軸承內(nèi)圈配合的軸徑取同一直徑即 在軸承產(chǎn)品中初步選取 0 基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度的深溝球軸承 6010，d軸 =50mm， D=80mm， B=16mm 安裝齒輪軸段直徑 d齒 =68mm、 d軸 、 d均滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直徑，軸肩高度為 75mm 軸套高度 h=3mm 軸肩圓角r1 =2mm齒輪定位軸肩圓角半徑 2r =2.5mm （ 3） 確定軸的各 段長(zhǎng)度 根據(jù)設(shè)定的輪轂長(zhǎng)度 113mm，取軸長(zhǎng)長(zhǎng)度為 111mm，安裝右軸承的軸徑長(zhǎng)為 35mm，軸肩寬度為 10mm，軸套長(zhǎng)度 15mm，安裝軸承端蓋的總長(zhǎng)度為 20mm，軸承端蓋右端到左軸承的距離為 30mm，軸徑長(zhǎng) 度為 70mm。 （ 4）軸上零件的周向定位 均采用平鍵鏈接，由 d齒=68mm，查的健截面 b h=20 12，鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為 100mm 因?yàn)闉榱吮ＷC齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選用輪轂與軸配合 H7/r6，同樣大帶輪與軸連接選用平鍵為10 8 56mm，大帶輪與軸配合 H7/k6，滾動(dòng)軸承與軸的同向定位是過(guò)度配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為 m6 2 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）由前面所求出輸入軸功率2 4.84kwp ，2 4 5 7 .8 7 .mNT ，1 1 0 0 .9 5 / m i nrn 2）求作用在齒輪的力 已知2 344mmd ， 圓周力： Ft=2T/d=2 457870/344N=2662N 徑向力： Fr=Ft.tan20=4100tan20= 967N 3）確定軸的最小直徑 （ 1）選擇軸的材料 選取軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表取0 110A （ 2） 初步估算軸外伸段直徑：mind 2 3324 . 8 41 1 0 4 01 0 0 . 9 5C m mpn 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 確定軸上零件的布置 將齒輪布置在中間，非對(duì)稱于兩端軸承，齒輪用軸承與軸套作軸向固定，用平建和配合 H7/r6 作軸向固定，左右軸承內(nèi)圈用軸肩和套筒固定，軸的軸向定位是用軸承蓋凸緣單向固定軸承外圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的軸外身段用平鍵周向定位。 （ 2）確定軸的各段直徑 d 40取 d=55mm 通過(guò)軸承蓋的軸徑和軸承內(nèi)圈配合的軸徑取同一直徑即 在軸承產(chǎn)品中初步選取 0 基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度的深溝球軸承 6011，d軸 =55mm， D=90mm， B=18mm安裝齒輪軸段直徑 d齒 1 =70mm、 d齒 2 =70mm、d軸 均滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直徑，軸肩高度為 80mm軸套高度 h=3mm 軸肩圓角 r1=2mm齒輪定位軸肩圓角半徑2r=2.5mm （ 3） 確定軸的各 段長(zhǎng)度 根據(jù)設(shè)定的輪轂 1長(zhǎng)度 108mm，取軸長(zhǎng)長(zhǎng)度為 106mm、輪轂 2長(zhǎng)度113mm，取軸長(zhǎng)長(zhǎng)度為 111mm 安裝右軸承的軸徑長(zhǎng)為 35mm，軸肩寬度為15mm，軸套長(zhǎng)度 15mm （ 4）軸上零件的周向定位 均采用平鍵鏈接，由 d齒=68mm，查的健截面 b h=20 12、鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為 100mm， d齒=80mm，查的健截面 b h=22 14、鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為 90mm因?yàn)闉榱吮ＷC齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選用輪轂與軸配合 H7/r6，滾動(dòng)軸承與軸的同向定位是過(guò)度配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為 m6 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 由前面所求出輸入軸功率3 4.60kwp ，3 9 8 4 .9 7 .mNT ，1 4 4 .6 0 / m inrn 2求作用在齒輪的力 已知2 312mmd ， 圓周力： Ft=2T/d=2 984970/248N=7943.31N 徑向力：Fr=Ft.tan20=7943.31tan20= 2891.13N 3確定軸的最小直徑 （ 1）選擇軸的材料 選取軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表取0 110A （ 2）初步估算軸外伸段直徑：mind 3 3334 . 6 01 1 0 5 1 . 64 4 . 6 0C m mpn ，考慮軸與聯(lián)軸器有聯(lián)系，故軸經(jīng)可增加 5%，即 d 1.05mind=51.6 1.05=54.1mm 4選擇聯(lián)軸器 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為3T ca Ak T，查表 14-1 考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 Ak=1.3 則3T ca Ak T=1.3 984970=1280461N.mm 查標(biāo)準(zhǔn) GB/T5014-2003 手冊(cè)，選用 TL10 型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為 2000000N.mm，半聯(lián)軸器的孔徑 d=65mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=142mm 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度1L=107mm 5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 確定軸上零件的布置 將齒輪布置在中間，非對(duì)稱于兩端軸承，齒輪用軸承與軸套作軸向固定，用平建和配合 H7/r6 作軸向固定，左右軸承 內(nèi)圈用軸套固定，軸的軸向定位是用軸承蓋凸緣單向固定軸承外圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的，軸外身段用平鍵周向定位。 2確定軸的各段直徑 聯(lián)軸器的軸段直徑取 d=65mm ， d軸=75mm選用滾動(dòng)軸承 6015 系列，D=115mm， d=75mm,B=20mm 安裝齒輪軸段直徑 d齒=80m， d齒、 d軸、d均滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直徑，軸肩 d肩=86mm， d軸=75mm,軸套高度 h=3mm軸肩圓角 r1=2mm齒輪定位軸肩圓角半徑2r=2mm 3 確定軸的各段長(zhǎng)度 根據(jù)設(shè)定的輪轂長(zhǎng)度 108mm，取軸長(zhǎng)長(zhǎng)度為 106mm，安裝右軸承的軸徑長(zhǎng)為 35mm，軸肩寬度為 15mm，軸套長(zhǎng)度 15mm，安裝軸承端蓋的總長(zhǎng)度為 20mm，軸承端蓋左端到軸肩的距離為 30mm，軸徑 長(zhǎng)度為 50mm。 4軸上零件的周向定位 均采用平鍵鏈接，由 d齒=80mm，查的健截面 b h=22 14，鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為 90mm 因?yàn)闉榱吮ＷC齒輪與軸配合有良好的對(duì)中 性，故選用輪轂與軸配合 H7/r6，半聯(lián)軸器與軸連接，選用平鍵為18 11 100mm,半聯(lián)軸器與軸配合為 H7/r6，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過(guò)度配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為 m6 驗(yàn)算軸的彎扭組合強(qiáng)度 （ 1） 確定軸承支點(diǎn)位置由滾動(dòng)軸承 B=20， a=B/2=10mm （ 2） 確定軸承支點(diǎn)間的距離 軸承支點(diǎn)間的距離為 L=B/2 2+2 15+108+108+16=282 （ 3）繪制軸的受力 從動(dòng)軸上齒輪的作用力為 圓周力： Ft=7943N 徑向力： Fr=2891N 7 計(jì)算支反力 （ 1）求水平面的支反力 17 9 4 3 2 0 3 5718282tNHBC NACFF 21 7 9 4 3 5 7 1 8 2 2 2 5N H t N H NF F F 12 B1 . . 5 7 1 8 7 9 4 5 1 7 2 2 N . m m2v N HA B CNVv F llMFM （ 2）垂直面內(nèi)支反力 rV12 8 9 1 2 0 3 2081282NBC NACFF V 2 r V 1 2 8 9 1 2 0 8 1 8 1 0NN NF F F 11 . 2 0 8 1 7 9 1 6 4 4 0 8 .v N V AB N m mlMF 21 . 8 1 0 2 0 3 1 6 4 4 3 0 .v N V BC N m mlMF 總彎矩 總彎矩： 221 11 VHM MM= 22 4 8 0 7 1 1 .1 6 4 4 0 8 4 5 1 7 2 2 N m m 222 22 VHM MM= 22 4 8 0 7 1 8 .1 6 4 4 3 0 4 5 1 7 2 2 N m m 因?yàn)檫M(jìn)行校核時(shí)通常校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面即 D處的強(qiáng)度，取 =0.6 軸的計(jì)算應(yīng)力： 223( 1 4 . 80 . 10 . 6 9 8 4 9 7 0 )48071880ca M P a M P a 前面已選定軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理 1 =60Mpa,因此ca 1 四、裝配圖設(shè)計(jì) （一）、裝配圖的作用 作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。 （二）、減速器裝配圖的繪制 1、裝備圖的總體規(guī)劃： （ 1）、視圖布局： 、選擇 3個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。 、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。 布置視圖時(shí)應(yīng)注意： a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。 b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置。 （ 2）、尺寸的標(biāo)注： 、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距及其極限偏差等。 、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí)。查 3P106 表 7-2。 、外形尺寸：減速器的最大長(zhǎng)、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。 、安裝尺寸：減速器箱體底面的長(zhǎng)與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長(zhǎng)度及中心高等。 （ 3）、標(biāo)題欄、序號(hào)和明細(xì)表： 、說(shuō)明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、圖號(hào)以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。查 GB10609.1-1989和GB10609.2-1989 標(biāo)題欄和明細(xì)表的格式。 、裝備圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號(hào)，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來(lái)說(shuō)明。 （ 4）、技術(shù)特性表和技術(shù)要求： 、技術(shù)特性表說(shuō)明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級(jí)、表的格式參考 3P108表 7-3，布置在裝配圖右下方空白處。 、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤(rùn)滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。 2、繪制過(guò)程： （ 1）、畫三視圖： 、繪制裝配圖時(shí)注意問(wèn)題： a先畫中心線，然后由中心向外依次畫出軸、傳動(dòng)零件、軸承、箱體及其附件。 b、先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)，先用淡線最后加深。 c、 3個(gè)視圖中以俯視圖作基本視圖為主。 d、剖視圖的剖面線間距應(yīng) 與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取不同。 e、對(duì)零件剖面寬度 的剖視圖，剖面允許涂黑表示。 f、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。 、軸系的固定： a、軸向固定：滾動(dòng)軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同樣。 b、周向固定：滾動(dòng)軸承采用內(nèi)圈與軸的過(guò)渡配合，齒輪與軸除采用過(guò)盈配合還采用圓頭普通平鍵 （ 2）、潤(rùn)滑與密封 、潤(rùn)滑： 齒輪采用浸油潤(rùn)滑。參考 1P245。當(dāng)齒輪圓周速度 時(shí)，圓柱齒輪浸入油的深度約一個(gè)齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x 3060 mm。參考 1P310。 、密封： 防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦?。?4P383表 10-37，高低速軸密封圈為：唇形密封圈（ FB型） GB/T9877.1-1998。 （ 3）、減速器的箱體和附件： 、箱體：用來(lái)支持旋轉(zhuǎn)軸和軸上零件，并為軸上傳動(dòng)零件提供封閉工作空間，防止外界灰砂侵入和潤(rùn)滑逸出，并起油箱作用，保證傳動(dòng) 零件嚙合過(guò)程良好的潤(rùn)滑。 材料為： HT200。加工方式如下：