同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器

1、比畢大舉機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)年級(jí)：姓 名：班級(jí)學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：楊秋曉二O年 月 日目錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1二、傳動(dòng)方案的擬定與分析 2三、電動(dòng)機(jī)的選擇3四、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比 4五、動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算5六、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 6七、車由的設(shè)計(jì)計(jì)算9八、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算12九、鍵連接的選擇及校核計(jì)算 14十、聯(lián)軸器的選擇及校核計(jì)算 15十一、減速器的潤(rùn)滑與密封16十二、箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17設(shè)計(jì)小結(jié)18參考文獻(xiàn)19課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器1.布總體置簡(jiǎn)圖2. 工作情況工作平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)3. 原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸

2、機(jī)卷 筒扭矩(N?m運(yùn)輸帶 速度(m/s)卷筒直徑(mm帶速允 許偏差(%使用年 限(年)工作制 度(班/ 日)12501.4542051014. 設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 電動(dòng)機(jī)的選擇與參數(shù)計(jì)算(2) 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)(4) 滾動(dòng)軸承的選擇(5) 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核(6) 裝配圖、零件圖的繪制(7) 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的編寫5. 設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 減速器總裝配圖1張(1號(hào)圖紙)(2) 齒輪、軸零件圖各一張(3號(hào)圖紙)(3) 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份(4) 裝配草圖一張三、電動(dòng)機(jī)的選擇1.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用丫系列三相異步 電動(dòng)機(jī)。1.1電動(dòng)機(jī)功率的選擇根據(jù)已知條件

3、計(jì)算出工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為：nw -，-0/(220X3.14159)=86.8112r/mi n工作機(jī)所需要的有效功率為：PvFV1000kw2600kw 1000二 2. 6kw為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需功率Fd，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率 。設(shè)1為彈性聯(lián)軸器效率為0.99，2為齒輪傳動(dòng)(8級(jí))的效率為0.97，3為滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為0.98，4為鼓輪的效率為0.97。則傳動(dòng)裝置的總效率為：32總二 聯(lián)軸器軸承齒輪聯(lián)軸器鼓輪32二 0. 990. 980. 970. 990. 97 二 0. 0. 8419電動(dòng)機(jī)所需的功率為：巳=Pn 2.6/0.8419 = 3.0883 kWd w二

4、級(jí)齒輪傳動(dòng)比840則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nw - i anw -(8 20) * 86. 8112 二 694. 5 3472 4r / min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、1000、1500和300r/min。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選出電機(jī)型號(hào) 丫112M-4表1-1電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)及計(jì)算總傳動(dòng)比方案型號(hào)額定功率(kW)轉(zhuǎn)速(r/mi n)質(zhì)量Kg參考價(jià)格(元)總傳動(dòng)比同步滿載12把這兩種方案進(jìn)行比較，方案1電動(dòng)機(jī)質(zhì)量最小，價(jià)格便宜, 但是總傳動(dòng)比大，傳動(dòng)裝置外廓尺寸大，制造成本高，結(jié)構(gòu)不緊湊故不可取，為了能合理地分配傳動(dòng)比，使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，綜合 考慮兩種可選方案后，選擇方案 2比

5、較合適。選用方案2電動(dòng)機(jī)型號(hào)丫112M-4,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得電動(dòng) 機(jī)的主要參數(shù)如表1- 2所示。表1-2 Y132S-6電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)型號(hào)中心高H/ mm軸伸/ mm總長(zhǎng)L/ mm1.裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和鼓輪轉(zhuǎn)速nw可算出傳動(dòng) 裝置總傳動(dòng)比為：i=1440/86.8112=16.59nw雙級(jí)圓柱齒輪減速器分配到各級(jí)傳動(dòng)比為： 速級(jí)的傳動(dòng)比為：h = J1.4 =J1.4X16. 59=4.8193 低速級(jí)的傳動(dòng)比為:i2=i/ i1=16.59/4.8193=3.44242.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算：a）各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算

6、：n1= n m=1440r/mi nn2= n 1/ i1=1440/4.8193=298.7986r/minn3= n2 /i2 =298.7986/3.4424=86.7995r/minn4 = n3=86.7995r/mi nb）各軸的輸入功率計(jì)算：R = Pd 口 仕3.0883 漢 0.99=3.0574kWB = R 2 口 3=3.0574 999X0.97=2.9360kWPs=P2 n 211 3=2.9360 x0.90.97=2.8218kWR4 = Pn 2 =2.8218 漢0.99X0.99=2.7656kWc）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：T 1 =9550 r/n1 =

7、9550漢3.0574/1440=20.2765” mT2=9550/n2 =9550漢 2.9360/298.7986=93.8386N mT3=9550F3/n3 =9550T.8218/86.7995=311.1249N mT4=9550F4/n4 =9550匯2.7656/86.7995=304.2815N m由以上數(shù)據(jù)得各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)見表1 - 3。1-3各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速n/(r/mi n)功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/N.mm傳動(dòng)比114403.057420.27654.81932298.79862.936093.83863.4424386.79952.8218311.1249

8、1.0000486.79952.7656304.2815六、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)直齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算按低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：小齒輪轉(zhuǎn)矩 T,= 494.14N m，小齒輪轉(zhuǎn)速 m = n = 195.97r /min，傳動(dòng)比 i =i3 =2.98。(1) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱齒輪 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選8級(jí)精度(GB10095-88 由機(jī)械設(shè)計(jì)表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 者硬度差為40HBS 選小齒輪齒數(shù)乙=24: 大齒輪齒數(shù)Z2 = i Z1 = 4.8193 匯 24 =

9、 115. 6632 生 116116則齒數(shù)比u = = 4. 8324(2) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式(10-11 )試算，即.、J2KtT1 U+1ZhZe 2dit蘭寸店（ i）%備 U 從 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a）試選載何系數(shù)Kt =1.3b）由圖10-20選取區(qū)域系數(shù)Zh = 2. 5c）查得 =0.78 名慎=0.88，名口 =名癥 + 名a2 = 0.78 + 0.88 = 1.66d）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩e）由表10-7選取齒寬系數(shù)d =11f）由表10-5查得材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa至g）由圖10-25d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限%訕=600MPa ;大齒

10、輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2 =550MPah）由式10-15計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：i）由圖10-23查得接觸疲勞壽命系數(shù)j）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,由式（10-14）得k）許用接觸應(yīng)力 計(jì)算a）試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式得b）計(jì)算圓周速度c）齒寬b及模數(shù)mntd）計(jì)算縱向重合度 邛e）計(jì)算載荷系數(shù)K由表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)；由表10-4查得KhB的值與直齒輪的相同，故；表10-3查得；圖10-13查得故載荷系數(shù)：f）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得g）計(jì)算模數(shù)mn（3）按齒根彎曲強(qiáng)度

11、設(shè)計(jì)由式（10-17）確定計(jì)算參數(shù)a）計(jì)算載荷系數(shù)b）根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)C）計(jì)算當(dāng)里齒數(shù)d）查取齒形系數(shù)由圖10-17查得e）查取應(yīng)力校正系數(shù)由圖10-18查得f）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖10-24C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限由圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-14）得g）計(jì)算大、小齒輪的YFaYsa，并加以比較升大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) mn大于 由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得

12、的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取，貝U（4）幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距將中心距圓整為222mm 按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)；.,K ,Zh等不必修正 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 計(jì)算齒輪寬度圓整后取由于是同軸式二級(jí)齒輪減速器，因此兩對(duì)齒輪取成完全一樣， 這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級(jí)傳動(dòng)計(jì)算得 出的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度一定能滿足高速級(jí)齒 輪傳動(dòng)的要求。為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高 速級(jí)小齒輪米用左旋，大齒輪米用右旋，低速級(jí)小齒輪右旋大 齒輪左旋。咼速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動(dòng)比模數(shù)(mm)螺旋角中心距(mm)齒

13、數(shù)齒寬(mm)直 徑(mm)分度 圓.齒根 圓齒頂 圓旋向七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.高速軸的設(shè)計(jì)(1)高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速(r /min)高速軸功率(kw)轉(zhuǎn)矩T ( N m)58410.56207.22(2)作用在軸上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為 d =98.75 mmFt2Td2 207.22111.00 10= 3733.69N=卩仙皐=3733 烝 漢.tg20 = 1396.69 Ncos Pcos13.35Fa = Ft tan- 3733.69 tg 20、1396.69 NFp =1936.4N(3) 初步確定軸的最小直徑先按式(15-2)初步估算軸的最小直

14、徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取A =112,于是得IP110.54d = Aq 3112 329.38mm n 584因?yàn)閐空100mm，軸上有一個(gè)鍵槽，所 以增大5%dmin 二 d(1 0.05)29.38 1.05 = 30.85mm 取 d =35mm(4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 )擬訂軸上零件的裝配方案(如圖)Inmwvw vii2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足v帶輪的軸向定位，1 - n軸段右端需制出一軸肩,故取U-川段的直徑dz=37mm。 V帶輪與軸配合的長(zhǎng)度 Li=99mm,為了保證軸端檔圈只壓在 V帶輪上而不壓在軸的端 面上，故I

15、-U段的長(zhǎng)度應(yīng)比Li略短一些，現(xiàn)取Li-n =95mm。 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d n -m =37mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列 圓錐滾子軸承 30308, 其尺寸為dXDXT=40mm 90mm 25.25mm ,故 dm-=d皿-w=40mm ;而 Lm- =24+24=48mm, L v-可=15mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得30308型軸承的定位軸肩高度 h=5m m,因此，套筒左端高度為 5mm, dv=50mm。 取安裝齒輪的軸段W - V的直徑dm-v

16、 =45mm,取L心=115mm 齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位。 軸承端蓋的總寬度為36m m（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與V帶輪右端面 間的距離L=24mm，故取L n-m=60mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3）軸上零件的軸向定位V帶輪與軸的周向定位選用平鍵 10mn 8mn 80mm, V帶輪與 軸的配合為H7/r6 ;齒輪與軸的周向定位選用平鍵 14mm 9mmMpa=30.72Mpa0.1 453已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得二1 =70MPa。因此匚ca十-1，故安全。中速軸的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速（r/mi

17、n ）中速軸功率（kw）轉(zhuǎn)矩T( N m)195.9710.14494.14中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩作用在軸上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為 4 = 333.00m m,貝UFr1Fa12T 2 494.143 -2967.81Nd 333.00 10Ft tan ： ntg 20t - n =2967.811110.19Ncos -cos13.35二Ftta n： =2967.81 tg20 =1080.22 N已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為 d 111.00mm，根據(jù)式則Ft2Fr2Fa22* 494 14.a =8903.42 N111.00 10Ft tan ： ntg 20t -

18、n -8903.423330.58Ncos -cos13.35=Ft tan ： =8903.42 tg20 = 3240.58N（3）初步確定軸的最小直徑 先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取A =112,于是得P： 10.14d =Aq3112 341.74mmFn 195.97因?yàn)閐 _ 100mm，軸上有一個(gè)鍵槽，所 以增大5%dmin 二 d（1 0.05）41.74 1.05 = 43.83mm（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 ）擬訂軸上零件的裝配方案（如圖）in川wvw2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承

19、同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d i - n =dv -w=50mm由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子 軸承 30310,其尺寸為 dx DXT=50mrH 110mM29.25mm 故 Li- n =Lv - w =29+20=49mm兩端滾動(dòng)軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得30310型軸承的定位軸肩高度h=5mm因此，左邊套筒左側(cè)和右邊套筒右 側(cè)的高度為5mm；乙=30.72Mpa 取安裝大齒輪出的軸段n -川的直徑dn-m =50mm齒輪的左端 與左端軸承之間采用套筒定位。 為了使大齒輪軸向定位，取 dm-w =66mm又由于

20、考慮到與高、 低速軸的配合，取Lm- w=110mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。安全3）軸上零件的軸向定位大小齒輪與軸的周向定位都選用平鍵 18mrX 11mrX 90mm為了 保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m64）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角1.2 45，各圓角半徑見圖軸段編號(hào)長(zhǎng)度（mm直徑（mm配合說(shuō)明I - n5450與滾動(dòng)軸承30309配合，套筒定位n -川11060與大齒輪鍵聯(lián)接配合川-W11065定位軸環(huán)Ft1 = 2967.81NF1 =1110

21、.19NIV-V11560與小齒輪鍵聯(lián)接配合Fa1 =1080.22NV-W5450與滾動(dòng)軸承30309配合總長(zhǎng)度433mm(5)求軸上的載何首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置 時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30309型圓錐滾子軸承，由手冊(cè) 中查得a=23mm。因此，軸的支撐跨距為L(zhǎng)i=78.5mm, L2=217.5, L3=81mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 C是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截 面C處的Mh、Mv及M的值列于下表。Ft2 =8903.42NF2 =3330.58NFa2 =3240.58N2 dmin = 4

22、3.83mmm載荷水平面H垂直面V支反力FFnh1 =790NFNH 2 = 9065NFnv1 =2262NFnv2 =3597NC截面 彎矩mM H = FNH 2 絶3 = 734265” mmM = FNVLMa=424084 N mm總彎 矩M max = Jm H +M；=7342652 +424084 2 =847934 N 仃扭矩T =688490 N mm(6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,取:=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力. M2 (T)2, 84793420.6 688490 20.1 603Mpa = 46.38Mpa已選定軸的材料為45

23、Cr,調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得二i=70MPa。因此二ca 十-1，故安全。低速軸的設(shè)計(jì)(1)低速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速(r/min)中速軸功率(kw)轉(zhuǎn)矩T( N m)65.769.741414.49(2)作用在軸上的力已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為 d = 333.00mm，根據(jù)式(10-14)， 貝UFt八 2 家=8495.44Nd 333.00 10FrFatg20-=8495.443177.96Ncos -cos13.35二 Fttan 1 =8495.44 tg20 =3092.09NFt tan ： n初步確定軸的最小直徑先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料

24、為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取A =112，于是得dmin： =11239.7459.26mm65.76因?yàn)閐乞100mm，軸上有一個(gè)鍵槽，所 以增大5%dmin 二 d (1 0.05) 59.26 1.0 62.22mm(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 擬訂軸上零件的裝配方案(如圖)2) n根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 vn為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，切-V軸段左端需制出一軸肩，故取V -W段的直徑dv-燈=75mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔 長(zhǎng)度Li=107mm,為了保證軸端檔圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在 軸的端面上，故段的長(zhǎng)度應(yīng)比Li略短一些，現(xiàn)取 L 可-皿=105mm。 初步

25、選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d.-皿=75mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30317， 其尺寸為 dXDXT=85mm 180mm 44.5mm ， 故 di-n=d-v=80mm；而 Li-n =45mm， Liv-v =45+20=65mm。左端滾動(dòng)軸承采用軸環(huán)進(jìn)行軸向定位。由表 15-7查得30317型 軸承的定位高度h=6mm，因此，取得dn=97mm。右端軸承采 用套筒進(jìn)仃軸向疋位，同理可得套筒右端咼度為 6mm。 取安裝齒輪出的軸段川-V的直徑dm-v =95mm；齒輪的右端與右端軸承之間米用

26、套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為115mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度， 故取 l m-v=110mm。 軸承端蓋的總寬度為30m m（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面 間的距離L=30mm，故取L v-可=60mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3）軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為20m 12m 85mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為25mn 14mn 95mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性， 故選齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6。4）確定軸上圓角和倒角尺

27、寸參考表15-2,取軸端倒角3.0漢45。，各圓角半徑見圖%a=46.38Mpa安全Ft =8495.44NF=3177.96NFa =3092.09Ndmin =62.22mm軸段編號(hào)長(zhǎng)度(mm)直徑(mm)配合說(shuō)明i - n455與滾動(dòng)軸承30314配合n - m1597軸環(huán)m-v11090與大齒輪以鍵聯(lián)接配合，套筒定位V-V6585與滾動(dòng)軸承30314配合v-.6079與端蓋配合，做聯(lián)軸器的軸向定位.-w10574與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接配合總長(zhǎng)度400mm時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30314型圓錐滾子軸承，由手冊(cè) 中查得a=36mm因此，軸的支撐跨距為L(zhǎng)i +L2 =66.5+81.5 =148

28、mm根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 B是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截 面B處的M、MV及M的值列于下表。1 mmpa載荷水平面H垂直面V支反力FFnH1 =6356NFnh2 =5186NFnv1 =1105NFnv2 =3221NB截面 彎矩MM = FNH S 1.5Sc2 +S；W24.792 +11.812故可知其安全。八、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算軸承預(yù)期壽命Lh =10漢3658 =2.92 04hSea =12.63 a S = 1.5安全1.高速軸的軸承選用30308型圓錐滾子軸承，查課程設(shè)計(jì)表15-7，得，G =90.8kNe=0.

29、35 ，Y =1.7（1）求兩軸承所受到的徑向載荷 片和Fr2由高速軸的校核過(guò)程中可知：FNH1 =1749N ， FNH2 =1909NFNV1 =-2964N ， FNv2 =2398NFr1 = JFnh12 + Fnv12 =J17492 +（2964）.2 =3442NFr2 = JfnH22 +FNV22 = J19092 +23982 =3065N（2）求兩軸承的計(jì)算軸向力Fa1和Fa2由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得 Fd =2Y2512Fd1 = L= = 1012N2.7l1973 ccFd2 = 901N2勺.7因?yàn)?Fae =908N所以 Fae +Fd2 =1809N A Fd

30、1Fa1=Fae+Fd2=1809NFa2 =Fd2=901N（3）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷R和P2Fa11809 053、e- 0.53=eFM 3442Fa 2901 ccc- 一0.29 veFr2 3065由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù)f p = 1.1R =fp（0.4Fr1 4YFa1）=1.仔（0.4匯3442 十1.7809） =4897 NP2 = fpFr2 =1.13065 =3372N（4）驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)镻 P2，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算10106fCf10690.8 旨5Lh =丨= 1 =5.78漢 10hnLh60n iP 丿60漢 486.67（4.897 丿故所

31、選軸承滿足壽命要求。中速軸的軸承選用30310型圓錐滾子軸承，查課程設(shè)計(jì)表15-7,得，Cr =130kNe=0.35 Y =1.7（1）求兩軸承所受到的徑向載荷FM和Fr2由中速軸的校核過(guò)程中可知：Fnh1=790N ， Fnh2 =9065NFnv1 =2262N， Fnv2 =3597NFr1 = Jfnh12 +FNV12 =7092 +22622 =2396NFr2 = ；Fnh22 +Fnv22 =90652 +35972 =9753N（2）求兩軸承的計(jì)算軸向力Fa1和Fa2由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得 Fd =F_2Yl2396Fd1 - 705N2勺.79753Fd2 -2869N2

32、.7因?yàn)?Fae =Fa2 Fa1 =44241264 = 3460 N所以 Fae 卄。？ =3160 + 2869N =6029N F1Sea = 10 .66 S = 1.5安全Lh =2.92%104hFa1 =1809NFa2 =901NFa =Fae +Fd2 =6029NFa2=Fd2 =2869N(3) 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P和P2Fa1 6029 。引Q a=2.516 eFM 2396Fa2 2869=0.2942 ceFr2 9753由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù)f p = 1.1R = fp(0.4Fr1 4YFa1)= 1.1 x(0.4x2396 +1.7X6029)

33、 =12328Np2 = fpFr2 =1.仆 9753=10728N(4) 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)镻 aP2，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算10106 fc f106( 130 卩5Lh -| -1-2.69X0 h Lh60n IP 丿 60140.6 12.328丿故所選軸承滿足壽命要求。低速軸的軸承選用30317型圓錐滾子軸承，查課程設(shè)計(jì)表15-7，得，Cr =305kNe=0.35 Y =1.7(1) 求兩軸承所受到的徑向載荷FM和Fr2由低速軸的校核過(guò)程中可知：Fnh 1 = 6356 N ， Fnh 2 = 5186NFnv1=1105N，F(xiàn)nv2 =3221NF1=PFnh1 +Fnv1

34、 =勺6356 +1105. =6460 NFr2 = +；FnH22 +FnV22 = Lh滿足壽命要求由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得Fd =_F一2Y4439Fdi-1900N2燈.75979Fd2 -1796N2x1.7因?yàn)?Fae =4201N所以 Fae + Fdi =4201 +1900 = 6101N A Fd2Fai = Fd1 =1900NFa2 = Fae + Fd1 = 6101N（3）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷R和P2Fa1 - 1900 -0.2941 ceFr 16460Fa26101 c cccc二=0.9993 eFr26105由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù)f p = 1.1r

35、 = fpFr1 =1.仆6460 =7106NP2 = fp（0.4Fr2 4YFa2）= 1.1 漢（0.4 漢 6105 +1.7 汽 6101） = 14095N（4）驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)镽 cP?，所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算“P10106 C 106305 詁7Lh 1 1.16 漢 107h a Lh60n f2 ,640.66 U4.095 丿故所選軸承滿足壽命要求。Fa1 =6029NFa2 =2869NP =12328NP2 =10728N5Lh =2.69X10 hLh滿足壽命要求九、鍵連接的選擇及校核計(jì)算3由機(jī)械設(shè)計(jì)式(6-1 )得 j -Lh滿足壽命要求鍵與輪轂鍵槽的接觸高

36、度k二0.5h = 0.5 8二4mm32T 10kld32 207.22 104 70 35= 42.89MPa tr 】p =110MPa(2) 高速軸上小齒輪處的鍵取普通平鍵14X90GB1096-79鍵的工作長(zhǎng)度l = L b =90一14二76mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 9= 4.5mm該鍵滿足強(qiáng)度要求32T 10kld32 207.22 104.5 76 45= 26.93MPa蘭 k p =110M=a(3) 中速軸上大齒輪處的鍵取普通平鍵18X90GB1096-79鍵的工作長(zhǎng)度I二Lb 90 一 18= 72mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k =0.5h =0.5

37、 11= 5.5mm該鍵滿足強(qiáng)度要求32T 103kld32 688.49 1035.5 72 60= 57.96MPa 蘭 b p =110MPa該鍵滿足強(qiáng)度要求(4) 中速軸上小齒輪處的鍵取普通平鍵18X90GB1096-79鍵的工作長(zhǎng)度丨二L -b =90-18 =72mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 11=5.5mm2T 103_ 2 688.49 103kld5.5 72 60-57.96MPa 卜= 110MFa該鍵滿足強(qiáng)度要求(5) 低速軸上大齒輪處的鍵取普通平鍵225X95GB1096-79鍵的工作長(zhǎng)度I = L - b 95 - 25二70mm鍵與輪轂鍵槽的接觸

38、高度k =0.5h =0.5 14 = 7mm2T 103 _ 2 2288.24 103kld7 70 90= 103.78MPa 蘭 B 】p =110 MPa該鍵滿足強(qiáng)度要求(6)聯(lián)軸器周向定位的鍵取普通平鍵20X85GB1096-79鍵的工作長(zhǎng)度I =L -b =85 -50 =65mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 12=6mm32T 103kld32 2284.24 106 65 74=158.58MPa a b p = 110MPa聯(lián)接擠壓強(qiáng)度不夠，而且相差甚遠(yuǎn)，因此考慮采用雙鍵， 相隔180布置。則該雙鍵的工作長(zhǎng)度為1 = 1.5漢65 = 97.5mm332T02

39、漢2288.24如0仆r 1 d 一一一105.71MPa 蘭 b h 110Mpkid6x97.5x74p十、聯(lián)軸器的選擇及校核計(jì)算根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)矩 = 2288.24 N m，查課程設(shè)計(jì)表17-4選用HL6聯(lián)軸器60X142GB5014-85,其公稱扭矩為3150N m符合要求。該鍵滿足 強(qiáng)度要求/IPa十一、減速器的潤(rùn)滑與密封1. 窺視孔和視孔蓋查課程設(shè)計(jì)（減速器附件的選擇部分未作說(shuō)明皆查此 書）表9-18,選用板結(jié)構(gòu)視孔蓋A = 100mm， d M 8。2. 通氣器查表9-7,選用經(jīng)一次過(guò)濾裝置的通氣冒 M 36漢2。3. 油面指示器查表9-14，選用油標(biāo)尺d=M12 o4. 放油孔和

40、螺塞查表9-16，選用外六角油塞及封油墊 d =M16.5 o5. 起吊裝置查表9-20,選用箱蓋吊耳d =18, R=18, e-18, b=18箱座吊耳 B=45, H =36 , h=18, r2=11 , b = 186. 定位銷查表14-3,選用圓錐銷 GB 117-86 A12 407. 起蓋螺釘查表 13-7,選用 GB5782-86 M8 358.箱體的設(shè)計(jì)名稱符號(hào)尺寸箱座壁厚10箱蓋壁厚a10箱體凸緣厚度b、5、b2b=15;b1=15;b2=25加強(qiáng)筋厚m、m1m=9;m1=9地腳螺釘直徑df21地腳螺釘數(shù)目n6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d116箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直 徑d211十二、箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于中速速軸上的大齒輪齒頂線速度大于 2m/s,所以軸承采用 油潤(rùn)滑。為防止?jié)櫥屯庑梗脷秩γ芊狻?.檢查孔和視孔蓋