機械課程設(shè)計報告書-同軸式二級圓柱齒輪減速器

1、華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明結(jié)果一、設(shè)計任務(wù)書1.1 題目：設(shè)計一用于帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器1.2 傳動示意圖圖 1 傳動方案示意圖1電動機； 2聯(lián)軸器； 3齒輪減速器；4帶式運輸機；5鼓輪； 6聯(lián)軸器1.3 設(shè)計原始數(shù)據(jù)1、運輸工作拉力F（ N）：37002、運輸帶工作速度V（ m/s）： 1.53、卷筒直徑D（mm）： 4004、工作條件：一班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)、載荷平衡，室內(nèi)工作，有灰塵（已考慮）華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明結(jié)果5、使用期限：十年、大修期三年6、生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機械廠，可加工7-8 級精度齒輪和渦蝸輪7、

2、生產(chǎn)批量： 10 臺8、動力來源：電力、三相交流、電壓220/380 伏9、運輸帶速度允許誤差：初選載荷系數(shù) Kt1. 3Kt1. 32計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1T4. 51110 4 N mm3由表 10-7 選齒寬系數(shù)d1d14由表 10-6 選材料的彈性影響系數(shù)ZE189. 8Mpa 1/2ZE189. 8Mpa 1/25由圖 10-21d 按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限H lim 1 =600MPa，大齒輪的H lim 1 =600MPa接觸疲勞強度極限H lim 2 550MPaH lim 2 550MPa6由式 10-13 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 60n1jL h6014401

3、 ( 1830010)= 2. 0736 10 9N12. 073610 9設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁N12. 07361099N20. 31910i h6. 57由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN 10. 93 KHN20. 968計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（ 10-12）得KHN1H lim 10. 93600 H1558MPaS1KHN2H lim 20. 96550 H2528MPaS12）計算1試算小齒輪分度圓直徑d 1t ，代入 H中較小的值d1t2. 323Kt T1(Z E)2d H2. 323 45. 111

4、. 31036.5 1( 189. 8)2mm16. 5528=47.495mm2計算圓周速度d 1t n147. 795 1440vm/ s 3.60m/s6010006010003計算齒寬 bbdd1t1 47. 795 47. 795 mm4計算齒寬與齒高之比d t47. 795模數(shù) m12. 653 mmZ118齒高 h2. 25m5. 968mm于是 b/h=8.01N2 = 0. 31910KHN10. 93KHN20. 96 H1 =558MPa H2528MPad1t47.495mmV=3.60m/sb = 47. 795mmM=2.653mmH=5.968mmb/h=8.01

5、設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁5計算載荷系數(shù)根據(jù) V=3.60m/s ，七級精度，由圖10-8查得動載系數(shù) KV1. 14KV1. 14直齒輪， KH = KF =1K H=KF =1由表 10-2 查得使用系數(shù) KA =1KA=1由表 10-4 用插值法查得 7 級精度，小齒輪相對支撐對稱布置時K H=1.342K H=1.342由b/h=8.01 ， K H=1.342 ， 查 圖1013 得 KF1. 32，故載荷系數(shù)KF1. 32KHKA KV KHKH =1 1.141. 1.342=1.530KH =1.5306按實際的載荷系數(shù)修正所算得的分度圓直徑d 1

6、，由式（ 10-10a ）的d1d1t3 KH / Kt47. 79531. 530 / 1. 3 50. 462mmd = 50. 462mm7計算模數(shù) md150. 4625mmm 2. 80mmM=2.80mmZ118（ 3）按齒根彎曲強度設(shè)計由式（ 10-5）得彎曲強度的設(shè)計公式為2KTYFaYSam3d Z12 F1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 EE1=500MPa，大齒輪的彎曲疲勞強度極 EE1=500MPa限 EE2=380MPa EE2=380MPaKFN 30. 882由圖 10-18 取彎曲壽命系數(shù) KFN 30. 88KFN4

7、0. 90KFN40. 903計算彎曲許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式 (10-12)的 F1314. 29MPKFN1FE10. 88500 F1314. 29MPaS1. 4設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁KFN2FE20. 90380 F 2244. 29MPaS1. 44計算載荷系數(shù) K ，KKA KV KFKF1 1.14 11. 32 1. 50495查取齒形校正系數(shù)，由表10-5查得 YFa12. 91YFa 22. 166查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表10-5查得 YSa11. 53YSa21. 817計算大小齒輪的YFaYSa 并加以比較 FYFa1Y

8、Sa10. 0147 F1YFa2YSa20. 0160 F 2大齒輪的數(shù)值大2）設(shè)計計算2KTYFaYSamn3d Z 12 Fmax21. 50484. 51110 430. 01600118 2=1.89mm對比計算結(jié)果，取m=2 已可滿足齒根彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的d 1=50. 462mm 來計算應(yīng)有的 Z1 ， Z 2d150. 462Z126m2Z 2 =6.5 Z1 =6.528=169這樣計算的齒輪，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 F2244. 29MPaK =1. 504YFa12. 91Y

9、Fa22. 16YSa11. 53YSa21. 81YFa1YSa10. 0147 F 1YFa2YSa20. 0160 F 2mn =1.89mmm=2d1 =50. 462mmZ1=26Z2 169設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁（4）幾何尺寸計算1）計算分度圓直徑d1= 52mmd1=z1m=262=52mmd2= 338mmd2=z2m=1692=338mm2）中心距計算a=195mma=195mm3）計算齒寬b=52mmbd 11 5252 mmdtB2=52， B1=57故 B2=52， B1=57（ 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計小齒輪為實心結(jié)構(gòu)，大齒輪為腹板式結(jié)構(gòu)由齒輪分度

10、圓直徑選小齒輪為實心結(jié)構(gòu)，大齒輪為腹板式結(jié)構(gòu)。2、低速級（ 1）選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)軟齒面直齒圓柱齒1）按所選方案，選用軟齒面直齒圓柱齒輪傳動輪傳動2）運輸機為一般工作機， 速度不高， 該廠能生產(chǎn) 7、8 級齒輪，故選 7 級齒輪（GB 10095-7 級齒輪88）小齒輪材料3）材料選擇，由表10-1 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材為 40Cr（調(diào)質(zhì)）料為 45 剛（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，兩者材料硬度相差為 40HBS.大齒輪材料為 45剛（調(diào)質(zhì)）4）選小齒輪齒數(shù)為Z1=24，則大齒輪齒數(shù)為Z2=24 3.09=74.16，取 Z2=75Z

11、1=24（ 2）按齒面接觸強度設(shè)計Z2=75由設(shè)計計算公式（ 10-9a ）進行試算，即22Kt T1u 1 ZE ZHd1t3duH1）確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)數(shù)值Kt1. 31初選載荷系數(shù) Kt1. 32計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁Tii273. 16N m3由表 10-7 選齒寬系數(shù)d0. 84由表 10-6 選材料的彈性影響系數(shù)ZE189. 8 Mpa 1/25由圖 10-21d 按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限H lim1 =600MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限H lim 2 =550 MPa6由式 10-13 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1

12、 60n1jL h60221. 541(18 30010) =3. 19 108N13. 191088N21. 0310ih3. 097由圖 10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10. 94 KHN20. 988計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（ 10-12）得K HN1H lim 10. 94600 H1564MPaS1KHN2H lim 20. 98550 H 2539MPaS12）計算1試算小齒輪分度圓直徑d1t ，代入 H中較小的值d1t2. 323Kt T 1 (ZE )2d H2. 323 273. 161. 31033.09 1( 189. 8) 2mm0

13、. 83. 09539=96.89 mm2計算圓周速度Tii273. 16 N md0. 8ZE189. 8 Mpa 1/2H lim 1 =600MPaH lim 2 =550 MPaN13. 19 108N2 =1. 03108KHN10. 94KHN20. 98 H1564MPa H2539MPad1t96.89mm設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁vd 1t n196. 89221. 54 m/ s 1.12 m/sV=1.12m/s6010006010003計算齒寬 bbdd1t0. 896. 89477. 512 mmb=477.512mm4計算齒寬與齒高之比模

14、數(shù)齒高于是d1t96. 89m=4.04mmm4. 04mmZ124h 2. 25m9. 08mmh=9.08mmb/h=10.67b/h=10.675計算載荷系數(shù)根據(jù) V=1.04m/s ，七級精度，由圖10-8 查得動載系數(shù) KV1. 021. 02直齒輪， KH = KF=1由表 10-2 查得使用系數(shù) KA =1=1由表 10-4 用插值法查得7 級精度，小齒輪相對支撐對稱布置時KH=1.430=1.430由b/h=10.67 ， KH=1.430 ， 查 圖 1013得 KF1. 32，故載荷系數(shù)1. 32KHKA KVKH KH=1 1.02 1. 1.430=1.4591.459

15、6按實際的載荷系數(shù)修正所算得的分度圓直徑d1 ，由式（ 10-10a ）的d1d1t3KH /Kt96. 8931.459/ 1.3100. 69mm100. 69mm7計算模數(shù) md111. 69mmm 4. 196mmZ124（ 3）按齒根彎曲強度設(shè)計由式（ 10-5）得彎曲強度的設(shè)計公式為設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁2KTYFaYSam 3d Z 12 F1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 EE1=500MPa，大齒輪的彎曲疲勞強度極限 EE2=380MPa2由圖 10-18 取彎曲壽命系數(shù)KFN30. 90 KFN40

16、. 943計算彎曲許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式 (10-12)的KFN1FE10. 90500 F 1321. 43MPaS1. 4KFN 2FE 20. 94380 F 2255. 14MPaS1. 44計算載荷系數(shù) K ，KKAKVKFKF1 1.02 1 1.321. 3465查取齒形校正系數(shù)，由表10-5 查得 YFa12. 65 YFa22. 236查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表10-5 查得 YSa11. 58 YSa21. 767計算大小齒輪的YFaYSa 并加以比較 FYFa1YSa10. 0130 F1YFa2YSa20. 0154大齒輪的數(shù)值大 F 22）設(shè)計計算2K

17、TYFaYSamn3d Z 12 FmaxEE2=380MPaEE2=380MPaKFN30. 90KFN40. 94 F1321. 43MPa F 2255. 14MPaK =1.346YFa12. 65YFa22. 23YSa11. 58YSa21. 76YFa1YSa10. 0130 F 1YFa2YSa20. 0154 F 2設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁321. 346273. 161030. 01541242=1.75mm對比計算結(jié)果，取m=2 已可滿足齒根彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的d 1=100. 69mm 來計算應(yīng)有的

18、Z1 ， Z 2d1100.69Z 151m2Z 2 =6.5 Z1 =3.0951=158這樣計算的齒輪，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。（4）幾何尺寸計算1）計算分度圓直徑d1=z1m=512=102mmd2=z2m=1582=316mm2）中心距計算a=209mm3）計算齒寬bdd1t0. 810282 mm故 B2=82， B1=87（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計由齒輪分度圓直徑選小齒輪為實心結(jié)構(gòu)，大齒輪為腹板式結(jié)構(gòu)3、對兩級齒輪進行調(diào)整（1）調(diào)整中心距由于減速器結(jié)構(gòu)為同軸式，故兩級齒輪副的中心距應(yīng)相等，且中心距數(shù)值為整數(shù)為好。由于高速機的中心距較小，在保

19、證強度要求的情況下，增加高速機齒輪的齒數(shù)可使兩中心距相等，同時為了保持所要求的傳動比，應(yīng)盡量按傳動比增加齒數(shù),故高mn1.75mmm=2d1 =100. 69 mmZ1=51Z 2 =158d1= 102mmd2= 316mma=209mmB2=82， B1=87小齒輪為實心結(jié)構(gòu)，大齒輪為腹板式結(jié)構(gòu)設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁速級小齒輪齒數(shù)增加2，大齒輪的增加13，此時高速級尺寸為Z1=26+2=28d1=mZ1=56B1=62Z2=169+13=182d2= mZ2=364B2=56中心距 a=(d1+d2)/2=210為使低速機的中心距與高速級相等且取整，低速級大

20、齒輪齒數(shù)增加1 即可。此時低速級尺寸為Z1=51 d1=m Z1=102B1=88Z2=158+1=159d2= m Z2=318B2=82中心距 a=(d1+d2)/2=210（2）傳動誤差分析1）高速級I1 =/d21=364/56=6.5I1=6.5百分誤差= （I1 -I1）/ I1=02)低速級I1 =/d1=318/102=32.12I1=3.09百分誤差= （ I1 -I1） / I1=0.97%3）總傳動百分誤差I(lǐng) =i1=20.28=(I -ia)/ia0.85%誤差都很小，故設(shè)計的兩級齒輪副滿足傳動精度要求（3）齒輪設(shè)計進行小結(jié)經(jīng)以上計算和分析，可知設(shè)計的齒輪能滿足已知傳動

21、的要求，同時也說明了選擇的電機合理。高、低速兩級的兩小齒輪設(shè)計為實心式，兩大齒輪設(shè)計為腹板式?，F(xiàn)整理齒輪傳動主要參數(shù)于表三Z1=28d1= 56B1=62Z2=182 d2=364 B2=56 a=210Z1=51d1 =102B1=88Z2=158d2= 318B2=82a= 210I1 =6.5= 0I1 = 3.12= 0.97%I =20.28 =0.85%高、低速兩級的兩小齒輪設(shè)計為實心式，兩大齒輪設(shè)計為腹板式2.3 軸的設(shè)計計算以及聯(lián)軸器和軸承的選擇華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明結(jié)果表三齒輪傳動主要參數(shù)名稱高速級低速級Z1Z2Z1Z2材料40Cr 調(diào)質(zhì)45 鋼調(diào)

22、質(zhì)40Cr 調(diào)質(zhì)45 鋼調(diào)質(zhì)齒數(shù)2818251159模數(shù)2222分度圓直徑 /mm56364102318齒寬 mm62568882壓力角 /20202020精度等級7777結(jié)構(gòu)形式實心式腹板式實心式腹板式中心距 /mm210210傳動比6.53.121、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的設(shè)計和計算有關(guān)公（ 1）高速軸式均引自教材第十五章1）選材，選 45 鋼，調(diào)質(zhì)材料選 45 鋼，調(diào)質(zhì)2）確定最小直徑由式 (15-2 初步估算軸的最小直徑，由表15-3，取 Ao=112，于是有dAo3 P1112 36. 8018. 79mmn11440最小直徑處與聯(lián)軸器相連，為使直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，需選聯(lián)軸器。由于轉(zhuǎn)速高

23、，此處選彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1，查表 14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA=1.3，則Tca= KAT1=1.345.11=58.643N.m按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，并考慮到聯(lián)軸器令一端與電動機相連，查手冊選 LZ3 型聯(lián)軸器，其主要參數(shù)見表四。故最小直徑取25mm 。最小直徑d1=25mm華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明表四 LZ3 型聯(lián)軸器的主要參數(shù)型號（ J 型）公稱轉(zhuǎn)矩 /N.m需用轉(zhuǎn)速 /r/min軸孔內(nèi)徑 /mm孔長度 /mmLZ363040025443）確定各段直徑及長度該軸上其余零件為兩軸承和齒輪1，由于 L1 處

24、需與聯(lián)軸器軸孔相連，有定位要求，故 L1 應(yīng)略小于聯(lián)軸器軸孔長度，取L1=40mm ， d2 應(yīng)高于 d1 用于定位，取d2=28mm ；L2 考慮到箱體的安裝，取L2=35mm ； L3 段與軸承相連，故此時應(yīng)選軸承。因為配合齒輪為直齒輪，幾乎無軸向力，故選深溝球軸承，查手冊選60006 型，其主要參數(shù)如表五表五 6006 型軸承主要參數(shù)型號dDBdaDaCoCor軸承選 6006 型（手冊6006305513364913.28.3384 頁）故取 d3=30.mm 考慮到軸承安裝及箱體與齒輪的距離，取L3=35mm； L4 段定位齒輪1，此處軸肩無定位要求，故取d4=32mm ，因為齒輪1

25、 寬為 62mm，故取 L4=58； L5 段要定位齒輪， 故取 d5=38mm ，L5=8mm；L6 段要定位軸承， 故取 d6=34mm ，考慮到對稱問題，取 L6=10mm， L7 段與軸承配合，故取d7=30mm ， L7=B=13mm。（ 2）低速軸1）選材，選45 鋼，調(diào)質(zhì)材料選 45 鋼，調(diào)質(zhì)2）確定最小直徑由式 (15-2 初步估算軸的最小直徑，由表15-3，取 Ao=112，于是有dAo3 P31123 6. 1448. 73mmn371. 70最小直徑處與聯(lián)軸器相連，為使直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，需選聯(lián)軸器。由于轉(zhuǎn)速華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明底，傳遞的

26、轉(zhuǎn)矩大，此處選凸緣式聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=K T3，查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)變化很小，故取K 1.3，則A=Tca= K T3=1.3858.73=1064.349N.mA最小直徑 d1=50mm按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，并考慮到聯(lián)軸器令一端與電動機相連，查手冊選 GY7 型聯(lián)軸器，其主要參數(shù)見表六，故最小直徑取d1=50mm 。表六 GY7 型聯(lián)軸器的主要參數(shù)型號（ J 型）公稱轉(zhuǎn)矩 /N.m需用轉(zhuǎn)速 /r/min軸孔內(nèi)徑 /mm孔長度 /mm聯(lián)軸器選 GY7型（手冊553 頁）GY71600480050843）確定各段直徑及長度該軸軸上其余零件為兩軸承和齒輪4，由于

27、 L1 處需與聯(lián)軸器軸孔相連，有定位要求，故 L1 應(yīng)略小于聯(lián)軸器軸孔長度，取L1=82mm ， d2 應(yīng)高于 d1 用于定位，取d2=56mm ；L2 考慮到箱體的安裝，取L2=26mm ； L3 段與軸承相連，故此時應(yīng)選軸承。因為配合齒輪為直齒輪，幾乎無軸向力，故選深溝球軸承，查手冊選6012 型，其主要參數(shù)如表七表七 6012 型軸承主要參數(shù)軸承選 6012 型（手冊型號dDBdaDaCoCor384 頁）6012608818678831.521.2故取 d3=60mm 考慮到軸承安裝及箱體與齒輪的距離，取L3=45mm； L4 段定位齒輪4，此處軸肩無定位要求，故取d4=64mm ，因

28、為齒輪4 寬為 82mm ，故取 L4=78； L5 端要定位齒輪， 故取 d5=70mm ，L5=8mm；L6 段要定位軸承， 故取 d6=66mm ，考慮到對稱問題，取 L6=15mm， L7 段與軸承配合，故取d7=60mm ， L7=B=18mm。（ 3）中間軸華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明材料選 45 鋼，調(diào)質(zhì)1）選材，選45 鋼，調(diào)質(zhì)2）確定最小直徑由式 (15-2 初步估算軸的最小直徑，由表15-3，取 Ao=112，于是有dAo3P21123 6.4634. 47mmn2221. 54最小直徑處與軸承相連，故此時應(yīng)選軸承， 因為配合齒輪為直齒輪，幾乎無軸向力

29、，故選深溝球軸承，查手冊選6008 型，其主要參數(shù)如表八表八 6008 型軸承主要參數(shù)軸承選 6008 型（手冊型號dDBdaDaCo383 頁）6008406815466217.0最小直徑d1=40mm故取 d1=40mm3）確定各段直徑及長度考慮到軸承安裝及箱體與齒輪的距離，取L1=40mm ；L2 段定位齒輪 2，此處軸肩無定位要求，故取d2=44mm ，因為齒輪2 寬為 56mm ，故取 L2=52； L3 段要定位齒輪，故取 d3=52mm ； L5 與軸承配合，故取d5=40mm ，考慮到安裝及箱體與齒輪的距離，取L5=27mm， L4 段無定位要求，故取d4=44mm ；對與 L

30、3 段，其長度由高速軸和低速軸決定，由傳動方案圖，取高低速兩軸間隙為3mm ，故有L3=（10+13+8+8+18+15+15+3） mm=75mm2、軸的校核（1）高速軸高速軸空間受力圖和扭、彎矩圖如下華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明易知安裝齒輪處為危險截面，其受力各參數(shù)如表九表九高速軸危險截面受力參數(shù)載荷水平面 H支反力 FF=F=790N=F =288NH1NH2NV2彎矩 MM =395M.mH總彎矩M=M2HM2V =42.04N.m扭矩 TT=44.21N.m由式 15-5 及上表數(shù)據(jù)，取=0.6，得軸的計算應(yīng)力為2222M (T )ca42040(0. 6442

31、10)MPa 15.17MPaW0. 1323查表 15-1 知 45 調(diào)質(zhì)鋼的【 】 -1 =60MPa 因此軸安全。結(jié)果ca =15.17MPa安全華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明結(jié)果（2）低速軸底速軸空間受力圖和扭、彎矩圖如下易知安裝齒輪處為危險截面，其受力各參數(shù)如表十由式 15-5 及上表數(shù)據(jù)，取=0.6，得軸的計算應(yīng)力為ca =19.42MPaM2( T)2165436 2( 0. 6 800360) 2caMPa 19. 42MPa安全W0. 1643華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明結(jié)果表十低速軸危險截面受力參數(shù)載荷支反力 F彎矩 M總彎矩水平面

32、 HFNH1=FNH2=2591NMH=155.46M.m2M=MHM2垂直面 VFNV1=FNV2=843Mv=56.58N.mV =165.036.m扭矩TT=802.36N.m查表 15-1 知 45 調(diào)質(zhì)鋼的【 】 -1 =60MPa 因此軸安全。（3）中間軸中間軸軸空間受力圖和扭、彎矩圖如下華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明易知安裝齒輪4 處為危險截面，其受力各參數(shù)如表十一表十一高速軸危險截面受力參數(shù)載荷水平面 H垂直面 V支反力 FF =2405N，F(xiàn)=-3933NF =875N， F =1585NNH2NV1彎矩 MMH=254.0M.mMv=95.1N.m總彎矩

33、M=M2HM2V =271.48N.m扭矩 TT=273.16N.m由式 15-5 及上表數(shù)據(jù)，取=0.6，得軸的計算應(yīng)力為M2( T)22780702(0. 6273160) 2caMPa37. 57MPaW0. 1443查表 15-1 知 45 調(diào)質(zhì)鋼的【 】 -1 =60MPa 因此軸安全。2.4 鍵的選擇及計算本減速器總共用到了六個鍵，現(xiàn)均選45 鋼作為鍵的材料，由于此鍵無特殊要求，綜合考慮均初選A 型平鍵，由表6-2 查得鍵的需用擠壓力p 100 120 ，對各個鍵的具體尺寸選擇和校核如下1、連接軸和電機的鍵（鍵1）此處長度為 40mm，直徑為25mm，故鍵尺寸選為bh=87， L=

34、36mm，故鍵的有效尺寸為 l=L-b=28mm，k=0.5h=3.5mm ，由式 6-1 得2T20. 451105p29. 75MPa P ，dkl253. 528故選擇合理2、連接軸和齒輪1 的鍵（鍵 2）結(jié)果ca =37.57MPa安全鍵的有關(guān)公式和參數(shù)均引自教材第六章選材為 45 鋼A 型平鍵bh=87， L=36mm選擇合理此處長度為 58mm，直徑為 32mm，故鍵尺寸選為 bh=10為 l=L-b=40mm，k=0.5h=4mm，由式 6-1 得220. 4421105pT1 P 7. 27MPadkl32 440華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明結(jié)果故選擇合理

35、3、連接軸和齒輪2 的鍵（鍵3）此處長度為 52mm，直徑為 44mm，故鍵尺寸選為 bh=128，L=45mm，故鍵的有效尺寸為 l=L-b=33mm，k=0.5h=4mm，由式6-1 得h=128， L=45mm5222. 78110p95. 76MPa P dkl44 433故選擇合理4、連接軸和齒輪4 的鍵（鍵4）此處長度為 84mm，直徑為 44mm，故鍵尺寸選為 bh=128，L=70mm，故鍵的有效尺寸為 l=L-b=58mm，k=0.5h=4mm，由式6-1 得2T22. 731105MPp53. 51 a P dkl584 44故選擇合理5、連接軸和齒輪3 的鍵（鍵5）此處長

36、度為 78mm，直徑為 64mm，故鍵尺寸選為bh=1811， L=70mm，故鍵的有效尺寸為 l=L-b=52mm， k=0.5h=5.5mm ，由式 6-1 得2T28. 81873 105h=1811， L=70mmp89. 45MPaP dkl645. 552故選擇合理6、連接軸和傳輸帶的鍵（鍵6）此處長度為80mm，直徑為 50mm，故鍵尺寸選為 bh=1610，L=70mm，此處選 A 型平鍵強度不夠，故選B 型，鍵的有效尺寸為l=L=70mm，k=0.5h=5mm，由式 6-1 得2T28. 023610 591. 70 apPdkl50 570故選擇合理，各鍵的的尺寸整理與表十

37、二2.5 高速級軸承的計算校核華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁軸承的校核有關(guān)公式和高速級軸承為深溝球軸承，其只有徑向力，故有參數(shù)均引自教材第十三章設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁表十二各鍵的主要參數(shù)名稱鍵 1（A鍵 2（A 平） 鍵 3（ A 平） 鍵 4（A 平） 鍵 5（A 平） 鍵 6（B 平）平）b/mm10121687L/mm365045707070Fr=575NFr=Ft/tan =2T/D=2575NP= 690N查表 13-6取 fp=1.2 ，故軸承膽量載荷為P=fpFr=1.2 575=690NC=8799，安全因為 n=1440r/min,Lh=

38、8130010=24000h, 于是由式 （ 13-6）得軸承的基本動載荷為CP60nL h6903601440240008799N10 6106L=81033h，安全而 Co=13200N，故選擇符初步正確，還需進一步進行壽命校核L10 6( Cr )10 6( 13200) 3 h81033 hLh60nP601440690所以軸承選擇正確,，整理各級軸承擦參數(shù)于表十三表十三各軸上軸承主要參數(shù)名稱型號d./mmD/mmB/mmda/mmDa/mmCo/kGorN /kN高速6006305513364913.28.3級低速6012608818609431.521.2機中間6008406815

39、466217.011.8減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)公軸式和參數(shù)均引自指導(dǎo)書第三章2.6 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計1、確定箱體的結(jié)構(gòu)和主要尺寸本減速器采用剖分式箱體，分別由箱座和箱蓋兩部分組成。用螺栓聯(lián)接起來，組成一個完整箱體。剖分面與減速器內(nèi)傳動件軸心線平面重合。華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁此方案有利于軸系部件的安裝和拆卸。剖分接合面必須有一定的寬度，并且要求仔設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁細加工。為了保證箱體剛度。在軸承座處設(shè)有加強肋。箱體底座要有一定寬度和厚度，以保證安裝穩(wěn)定性和剛度。減速器箱體用HT200 制造。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能，成本低。鑄造箱體多用于批

40、量生產(chǎn)。其主要尺寸如表十四表十四箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號尺寸關(guān)系箱座壁厚 =8mm箱蓋壁厚 1 1=8mm箱座 b=1.5 =12mm箱體凸緣厚度b， b1，b2箱蓋 b1=1.5 =12mm箱底座 b =2.5 =20mm箱座 m=0.85 =7mm加強肋厚m， m1箱蓋 m=0.85 =7mm地腳螺釘直徑df0.036a+12=18.39 （ M20）地腳螺釘數(shù)目nn=6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1d1=0.75d f =15 ?。?M16）箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑d2(0.5 0.6) df?。?M10）軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目d， nd =8 n=43觀察孔蓋螺釘直徑d4d4=(0.3 0.4)

41、取（ M6）df : C 1=26mmdf 、 d1、d2 至外箱壁距離C1d1: C 1=22mm=16mm12=24mmdf 、 d2 至凸緣邊緣的距離C2d1： C2=20mmd2: C 2=14mm軸承旁凸臺高度半徑R=22mm12箱體外壁至軸承座端面的l 1l 1 =C1+C2 +(5 10)=60mm距離大齒輪頂圓至箱體內(nèi)壁的 1.2 101距離齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距 102離凸臺高度h50軸承端蓋外徑D2（ 5+5.5 ）d3=115120軸承端蓋凸緣高度t（ 11.2 ） d3=1012軸承旁連接螺栓距離S1202、減速器主要附件的選擇設(shè)計計算及說明結(jié)果華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共

42、30 頁第頁（1）窺視孔和窺視孔蓋窺視孔應(yīng)設(shè)在箱蓋頂部能夠看到齒輪嚙合區(qū)的位置，其大小以手能伸進箱體進行檢查操作為宜，窺視孔處應(yīng)設(shè)計凸臺以便于加工。視孔蓋可用螺釘緊固在凸臺上，并應(yīng)考慮密封。其結(jié)形式如下圖：主要參數(shù)見表十五表十五窺視孔和窺視孔蓋AAABBBdh10104150180165142.5172.5157.5M62（ 2）通氣器通氣器設(shè)置在箱蓋頂部或視孔蓋上。較完善的通氣器內(nèi)部制成一定曲路，并設(shè)置金屬網(wǎng)?？紤]到環(huán)境因素選用了防塵性能好的二次過濾通氣器。通氣器選 M27 1.5通氣器選 M271.5（3）油面指示器用油標尺，其結(jié)構(gòu)簡單、在低速軸中常用。油標尺上有表示最高及最低油面的刻線。

43、油標尺的安裝位置不能太低，以避免有溢出油標尺座孔。油標尺選用M16，其結(jié)構(gòu)圖如油標尺選用M16下（ 4）放油孔和油塞華僑大學(xué)課程設(shè)計說明書共30 頁第頁設(shè)計計算及說明放油孔應(yīng)設(shè)置在油池的最低處，平時用螺塞堵住。采用圓柱螺塞時，箱座上裝螺塞處應(yīng)設(shè)有凸臺，并加封油墊片。放油孔不能高于油池底面，以免排油不凈。選M16 1.5 。（ 5）起吊裝置減速器箱體沉重，采用起吊裝置起吊，在箱蓋上鑄有箱蓋吊耳，為搬運整個減速箱，在箱座兩端凸緣處鑄有箱座吊耳。結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。其結(jié)構(gòu)圖如下：（6）定位銷常采用圓錐銷做定位銷。兩定位銷間的距離越遠越可靠，因此，通常將其設(shè)置在箱體聯(lián)接凸緣的對角處，并做非對稱布置。取定位銷直徑d 10mm。（7）起蓋螺釘起蓋螺釘螺紋有效長度應(yīng)