雙級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案武漢工程大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明題目:雙級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器 院系:機(jī)電工程學(xué)院 班級(jí)：機(jī)電3班 姓名: 學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師:、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二、傳動(dòng)方案的分析與擬定三、電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算四、傳動(dòng)比的分配五、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算六、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系零部件的初步選擇七、聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算八、鍵連接的選擇及計(jì)算18九、軸的強(qiáng)度校核計(jì)算19十、潤(rùn)滑和密封22卜一、箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇232425十二、設(shè)計(jì)小結(jié) 十三、參考資料精彩文檔計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)帶式傳輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的雙級(jí)圓柱齒輪減速器。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及工作條件:鼓輪直徑D(mm)450輸送

2、帶速度v(m/s)0.90輸出轉(zhuǎn)矩T(N m)4001、帶式輸送機(jī)的原始參數(shù)2、工作條件與技術(shù)要求(1)工作環(huán)境:般條件，通風(fēng)良好;T=400N m;V=0.90m/s;D=450mm(2)載荷特性:連續(xù)工作，近乎平穩(wěn)，正向運(yùn)轉(zhuǎn);(3)使用期限:8年，每日兩班制工作;(4)卷筒效率:0.96;(5)運(yùn)輸帶允許誤差：± 5% ;生產(chǎn)規(guī)模：成批生產(chǎn).設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):1.設(shè)計(jì)由減速器裝配圖1張，零件圖2張（包括低速軸和低速軸上大齒輪），以及 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份組成2.設(shè)計(jì)中所有標(biāo)準(zhǔn)均按我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)采用，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)按規(guī)定紙張及格式編寫(xiě)3.設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)必須按進(jìn)度完成，經(jīng)指導(dǎo)教師審查認(rèn)可后，

3、 才能給予評(píng)分 或答辯。傳動(dòng)方案的分析與擬定根據(jù)已知條件計(jì)算出工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為60 1000 v 60 1000 0-90 r/min 38.22r/min wc3.14 450382N/minw為防止過(guò)載以及過(guò)載而引起的安全事故，可擬定傳動(dòng)方案為：外部V帶傳動(dòng)+內(nèi)部雙級(jí) 圓柱齒輪傳動(dòng)。機(jī)構(gòu)整體布置如圖所示:電動(dòng)杓ill11| 11/1I I3/ /，怕傳動(dòng) 二鮫斜齒圓拄齒舵5運(yùn)輸帯6譽(yù)簡(jiǎn)1咲細(xì)器電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型選擇根據(jù)動(dòng)力源和工作條件,選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)?？傂?n=0.82電動(dòng)機(jī)的功率器、工作機(jī)有效功率：Pw9550400更絲kw 1.6kw9550設(shè)電動(dòng)機(jī)到工作

4、機(jī)之間的總效率為n,并設(shè)n 1,閉式齒輪傳動(dòng)（設(shè)齒輪精度為8級(jí)）、滾動(dòng)軸承、n2, n3,n4,n5分別為彈性聯(lián)軸V帶傳動(dòng)以及滾筒的效率。查文n4=0.96 , n5=0.96，由此可得:獻(xiàn) 4 表 2-2 可得： ni=0.99 ,n2=0.97 , n3=0.99 ,總效率:n= ni n22 耳34 耳4 n5=0.99 xo.97 2xo.994 X0.96 X0.96=0.82電動(dòng)機(jī)所需功率:1.61.95kw0.82電動(dòng)機(jī)型號(hào):Y100L1-4查文獻(xiàn)4表16-1選取電動(dòng)機(jī)的功率為2.2kW。3 .電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定在常用的同步轉(zhuǎn)速為1500 r/mi n 和1000 r/min兩者之

5、間選擇。根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率好同步轉(zhuǎn)速，查2表20-1，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-6 和 Y100L1-4 型，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和滾筒轉(zhuǎn)速可算出總傳動(dòng)比表1電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)比方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型Y112M-6Y100L1-4額定功率Kw2.22.2電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)質(zhì)量總傳動(dòng)同步、卄一H滿載Kg100150940142453424.5937.15兩個(gè)方案均可行，方案2電動(dòng)機(jī)成本低，對(duì)選定的傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)比也適中，故選方案2.電動(dòng)機(jī)型額定功電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)中心高外伸軸號(hào)率Kw速mm徑mm選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L1-4，其它主要參數(shù)列于表2.軸外伸長(zhǎng)度同步滿載mmY100L1-42.21501421002

6、860傳動(dòng)比的分配(1)總傳動(dòng)比i142037.1538.22(2)取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比h 2.5，則減速器的總傳動(dòng)比為i L 37 14.86i12.5雙級(jí)圓柱齒輪高速級(jí)傳動(dòng)比i2J1.3 14.86 4.40低速級(jí)傳動(dòng)比i3 ；晉 3.38實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案?jìng)鲃?dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算減速器總傳動(dòng)比:1.各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算i=14.86電動(dòng)機(jī)軸為0軸、高速軸為I軸、中間軸為II軸、低速軸為III軸、卷筒軸為IV軸。高速級(jí)傳動(dòng)比:計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果精彩文檔=1420 r/minmn n =nI /i 1 =n m =nn /i 2 =n IV =nm /i 3 =1420 /.r / min2.

7、5568/.r / min 4.40129.09 ,. r / min3.38568r / min129.09r/min38.19r / mini2=4.40低速級(jí)傳動(dòng)比i3=3.382.各軸的輸入功率計(jì)算Pi =Pd =2.2 kWPn =P I n=2.2 X0.96 kW=2.112 kWPm =P nn n =2.112X0.97 X0.99 kW=2.028 kWPv =P m n n =2.028X0.97 X0.99 kW=1.947 kWT1=9550P1/n 1=9550X2.2/1420T2=9550P2/n 2=9550X2.112/568 NT3=9550P3/n 3=

8、9550X2.028/129.09T4=9550P4/n 4=9550X1.947/38.193.各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算Nm =14.80m =35.51N m =150.03N m =486.88將上述數(shù)據(jù)歸納總結(jié)如下表所示。表1.各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速(r/min )功率(kW )轉(zhuǎn)矩(N m )電動(dòng)機(jī)輸出軸I14202.214.80高速軸n5682.11235.51中間軸川129.092.028150.03低速軸W38.191.947486.88傳動(dòng)比i2.54.403.38傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系零部件的初步選擇1.減速器外部傳動(dòng)V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)Pcad d2 i1 dd12.

9、5 90mm 225mm由表8-9取最接近的標(biāo)準(zhǔn)系列值d d2 =224 mm。(1 )、確定計(jì)算功率Pc兩班制工作，即每天工作16h，查閱表8-8得工況系數(shù)Ka=1.2，故p = KaP = 1.2 X2.2 kW =2.64 kWHca(2 )、選擇普通V帶的型號(hào)2.64kw、n 1=1420 r/min，由文獻(xiàn)3圖2-7初步選用A型帶。(3 )、選取帶輪基準(zhǔn)直徑ddi和dd2，并取£=0.02，則由表 8-7 和 8-9 取 ddi =90 mmdd1 n1v 60 10003.14901420m/s 6.69m / s60 1000帶輪基準(zhǔn)直徑:因v在525 m/s范圍內(nèi),故

10、帶速合適。ddi =90 mm(5)、確定中心距 a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld初定中心距ao的取值范圍為221 mm a。628 mm初選中心距a0=5OO mm 。由此計(jì)算所需帶長(zhǎng)為dd2=224mm(4 )、驗(yàn)算帶速v2Ld 0 2a02 500(d d ) (dd2 dd1)(dd1 dd2)24a023.14 “cc cc八(224 90)】(90 224) mm24 5001502mm安裝中心距:查閱文獻(xiàn)3表2-4，選擇基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=1550 mm。由此計(jì)算實(shí)際中心距得a=524 mma a (Ld Ldo) / 2500 (1550 1500/2mm524mm中心距變化范圍為 477m

11、m 至547mm.(6 )、驗(yàn)算小帶輪包角a 1帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度:Ld=1550mm小帶輪包角:1 180 -dd2 dd1 57.3aai=165224 90180 57.3165120 (合適)524(7 )、確定帶的根數(shù)已知 dd =90 mm ,1 1420r/min，查表 8-4 得 p01.053kw kW，查表8-5 得 p0=0.17 kW ；因 a =165 °，查表8-6 得 k 0.96 ;因 Ld 1550mm，查表8-2得kL 0.98，因此PCzF0 (P0P0)K Kl2.64(1.053 0.17) 0.960.98 2.30取z=3根。(8 )、確定初拉

12、力Fo單根普通V帶的初拉力為Fo 500(2.5 K )PCK zv2qv5000-105 6.處(9 )、計(jì)算壓軸力Fq110N帶的根數(shù):Z=3Fq 2zF0si n J21652 3 110 sinN2654N(10)、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28mm小帶輪裝在電動(dòng)機(jī)軸上，軸孔直徑應(yīng)等于電動(dòng)機(jī)外伸軸徑，即輪緣寬度B由2表9-1實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案B (Z 1)e 2f(3 1) 15 2 10 50mm精彩文檔初拉力:輪轂長(zhǎng)度 L (1.52)d42-56Fo=11ON取L 50mm電動(dòng)機(jī)處伸出長(zhǎng)度=60mm小帶輪外徑由1表8-11 d 95.5mm壓軸力:dt 99549.75 電動(dòng)機(jī)中心高，合適2 2大

13、帶輪裝在減速器高速軸上，軸孔直徑待定輪緣寬度同上小帶輪 B=50mm輪轂長(zhǎng)度I待定材料：HT150據(jù)1式（8-14），帶傳動(dòng)實(shí)際平均傳動(dòng)比為i1n。dd2n dd1 (1)1%2%，取 0.015，則 j1dd2224dd(1 0.015)90(1 0.015)2.54nih 但 559.06r/mjnj12.54Fq=654N小帶輪:頂圓直徑:dai =95.5mm輪轂長(zhǎng)度:L1 =50mm大帶輪:頂圓直徑:TiP9550 丄 9550n2.112559.0636.08 N gmd a2=380.5m輪轂長(zhǎng)度:A、小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)L2=60mm由于 dd1 =90mm<300mm,所以

14、帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu),B、大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于 d d2 =224mm<300mm，所以帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。2 .高速級(jí)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算高速級(jí)主動(dòng)輪輸入功率 2.112 kW，轉(zhuǎn)速568 r/min，轉(zhuǎn)矩T2=35.51N m，齒數(shù)比u=i 2=4.40 ,單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn),每天工作16小時(shí)，預(yù)期壽命8年，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。(1 )、選擇齒輪的材料及熱處理方式小齒輪:45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度280HBS;大齒輪:45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度240HBS。(2 )、確定許用應(yīng)力A.確定極限應(yīng)力Hlim 和Flim許用接觸應(yīng)力 b Hiimi =600MPa ,bHiim2 =550MPa ;許

15、用彎曲應(yīng)力 b Flimi =500MPa , bFlim2 =380MPa oB.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N，確定壽命系數(shù) Zn，YnNi 60ainit 60 1 568 (2 8 300 8)1.31 109N2 Ni20.29 1094.46查文獻(xiàn)3圖3-7和圖3-9得，Zn1 =0.9，Zn2=0.95 ； Yn1 =0.85 ， Yn2=0.88.C.計(jì)算許用應(yīng)力安全系數(shù)：Sh lim1.0S" lim 1 .4，則:HP1H|imiZNi/SH min 540MPaHP2Hlim 2ZN2/SHmin 523MPaFPiFiYstYNi/Sfi 303.57MPaFP2fYS

16、tYn2/ A 238.86MPa(3 )、初步確定齒輪基本參數(shù)和主要尺寸A.選擇齒輪類(lèi)型選用較平穩(wěn)、噪聲小、承載能力較強(qiáng)的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。B.選用8級(jí)精度C.初選參數(shù)初選參數(shù):14,Z124 , Z 2 = Z 1 u=24 X4.46 卻05.6，取 z 107 ,120 ,齒寬系數(shù)D.初步計(jì)算齒輪主要尺寸小齒輪1齒數(shù):Zi=24大齒輪2齒數(shù):Z2=1O7變位系數(shù):齒寬系數(shù):由于載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=1.3,根據(jù)螺旋角查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh 2.443 ;彈性系數(shù)Ze 189.8JMPa ；取重合度系數(shù)Z0.8；螺旋角系數(shù)為:ZJcosJcos14 0.985 ；HP = ffHP2 =

17、523MPa查表10-2得使用系數(shù) K A 1，由圖10-8 得 Kv 1.05，查表 10-3 得Kh 1.4，查表 10-4 得 Kh 1.419，Kh KAKvKh Kh 2.086因此，有:diJ2KhT1?u 1? ZhZZZe 2HPJ2 2.086 35.51 104.46 12.433 0.985 0.8 189.83? mm523丫14.4644.44mm故：mnd1cos 44.44 cos14, “mm 1.80mmZi24取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn 2mm ,小齒輪齒數(shù)Zid1cos44.44 cos1421.56，取mn法面模數(shù):Z122 ,Z2uz14.46 2298.12，取

18、Z2101， Zi與Z2互為質(zhì)數(shù)。mn 2mm則中心距mn(Z1 Z2)a2cos2 (22101)2 cos14mm 126.765mm圓整后取a=126 mm 。調(diào)整螺旋角:中心距:計(jì)算分度圓直徑:nmn(Z1 Z2)arccos2a2 (22 101)arccos2 126a=126 mm12 3141''d1 mnZ1/cos2 22 mm cos12 31'41''45.07mmd2 mnZ2/cos2 101 mm cos12 31,41,螺旋角:206.97mm12 31 '41 ''分度圓直徑:d i=45.07m

19、md2=206.97m計(jì)算齒寬:大齒輪齒寬:大齒輪:b2=45mm小齒輪:b2 bdd1 1 45.07mm 45mm，小齒輪齒寬:bi=50mmbi b2 (510)mm (45 5)mm 50mm：(4 )、驗(yàn)算輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：查圖得，齒形系數(shù):ZV1ZV2Z13 COSZ2T cosYFa12.62，丫Fa2Y&21.81。取丫 0.88，Y 0.7，查圖表 10-4 取 Kh 1.417，圖 10-13 取 Kf2426.27cos314羊 117.13cos 142.19 ;應(yīng)力修正系數(shù)：Ysa1 1.6，10-8 取 kv1.34，K1.03，表 10-3

20、取 KfKaKvKh Kh1.911.4，則:F1 2KT1 ?YFa1YSa1YYbd1mn0.88 0.7MPa2 W 3.551 104 2.75 1.5745.07 45.07 2Y Fa2Ysa289M PaFP1F2 F1YFa1YSa1892.18 1.8 MPa錯(cuò)誤！未找到引用源。2.75 1.5781M PaFP2齒根彎曲強(qiáng)度足夠。(5 )、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂圓直徑:dai di 2ha(45.07 22) mm 49.07mmda2 d2 2ha(206.972 2) mm 210.97mm齒根圓直徑:dfi d1 2hf(45.07-21.25 2) mm40.07mm齒頂

21、圓直徑:d ai =49.07mda2=210.97m齒根圓直徑:df2 d2 2hf (206.97 2 1.25 2)mm201.97mm高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果:Z1 22Z2101dfi=40.07mmdf2=201.97md i=45.07mmd 2=206.97 mmdai=49.07mmd a2=210.97mmdfi=40.07mmdf2=201.97mmb1=50mmb2=45mmmn 2mm錯(cuò)誤！未找到引用源。12 31'41'' , a=126mm。對(duì)于高速軸上的小齒輪1，從鍵槽底面到齒根的距離 x過(guò)小，故將其做成齒輪軸。齒輪跟軸的材料相同，均采用45鋼

22、調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于中間軸上的大齒輪 2，因?yàn)閐a2 >200 mm，所以做成腹板式結(jié)構(gòu)。3.低速級(jí)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算低速級(jí)主動(dòng)輪輸入功率 2.028 kW，轉(zhuǎn)速129.09 r/min ，轉(zhuǎn)矩T3=150030 N mm ,齒數(shù)比u=i 3=3.38，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作16小時(shí)，預(yù)期壽命8年，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。(1 )、選擇齒輪的材料及熱處理方式大小齒輪均采用 45鋼表面淬火，齒面硬度 4050HRC，取45HRC。(2 )、確定許用應(yīng)力A .確定極限應(yīng)力H lim 禾nH lim許用接觸應(yīng)力 b Hlim3 =600MPa ,bHiim4 =550MPa許用彎曲應(yīng)力 (T Flim3

23、=500MPa ,bFiim4 =380MPaB .計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N，確定壽命系數(shù)ZN, YnN360a3nat60 1 12909 (8 300 16297 108N4 Na/u 8.79 107查圖表得，Zn3=0.95, Z n4=0.99;Kn3=0.98，Kn4 =0.99。C .計(jì)算許用應(yīng)力安全系數(shù):Sh lim 1，Sf lim 1.4故有:HP3600 0.95SH min1H lim 4ZN4550 0.991SH min1F lim3KN3500 0.98SF min1.4F lim 4KN4380 0.99SF min1.4MPaHP4MPaFP3FP4H lim 3

24、ZN3570M Pa545M Pa350MPaMPa268.7MPa(3 )、初步確定齒輪基本參數(shù)和主要尺寸A .選擇齒輪類(lèi)型初估齒輪圓周速度 v<=2.5m/s ，選用較平穩(wěn)、噪聲小、承載能力較強(qiáng)的斜齒圓柱 齒輪傳動(dòng)。B .初步選用8級(jí)精度C .初選參數(shù)初選:14 , Z334,Z4=Z3U=343.38 “4.92 ,30，齒寬系數(shù)di。D.初步計(jì)算齒輪主要尺寸當(dāng)量齒數(shù):ZV3 cOI34COS31437.2ZV4 cos3114.92cos314125.8小齒輪3齒數(shù):Z3=36據(jù)此查得：Ysa3 = 1.58 ,Y sa4=1.74 ；YFa3=2.65，丫 Fa4=2.35 ;

25、取 Y 0.7, Y 0.88 ；大齒輪4齒數(shù):由于載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=1.3，則:Z4=125mnJ2KT3COS YY ?YFaYsad z1FP321.3 150030 cos3140.7 0.88 1.58 2.653?mm1.451mm2dZi134"350個(gè)為Yf" 比 企4魚(yú)大，所以上式將 YFa3Ysa3代入）FP3FP4FP3變位系數(shù):齒寬系數(shù):取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn 2mm，法面模數(shù):則中心距amn(Z3 Z4)2cos2 (36 125)mm 165.9mm2 cos14mn 2mm圓整后取a=165mm調(diào)整螺旋角:中心距:計(jì)算分度圓直徑:計(jì)算圓周速度:

26、符合估計(jì)值。計(jì)算齒寬:小齒輪：b3 bdd3大齒輪:b4 70mm；(4 )、驗(yàn)算輪齒齒面接觸疲勞強(qiáng)度根據(jù)螺旋角查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)系數(shù)Z 0.88 螺旋角系數(shù)ZJarccos mn(Z3 乙)2aa=165mmarccos2 (34 倚2 16512.642螺旋角:d3 mnZ3/cosd4 mnZ4/cos2 34mm 74.2mm cos12.6422 125cos12.642vd3n3 /(60 1000)3.14 74.2 129.09m/ s600000.5m/s74.2mm 74.2mm，取 b37512 38'30' 'mm 257.65mmZH2. 45;

27、彈性系數(shù)Ze 189.8 J MPa 取重合度JJVCOSJcos 12 38'30''0.989 貝U：分度圓直徑:d 3=74.2mmd4=257.65m圓周速度:v=0.5 m/sH 3ZH ZE Z ZfKT3?u 1 彳 bd； ' u2.45 189.8 0.8 0.9892 3 警。辺MPa 74.2 74.223.38570MPa hp3大齒輪4齒寬:b4=70mm小齒輪3齒寬:b3=75mmH4 545 MPaHP4齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。（5 ）、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂圓直徑：da3d3 2ha (74.2 22) mm78.2mm齒頂圓直徑：d

28、a4 d4 2ha (257.65 22) mm261.65mmda3=78.2mm齒根圓直徑：da4=261.651df3 d3 2hf (74.2-269.2mm1.25 2)mmmmdf4 d4 2hf (257.65252.65mm2 1.252)mm高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果：Z3 36Z4 125齒根圓直徑：d 3=74.2mm,d4=257.65mmdf3=69.2mmb3=75mm,b4=70mmdf4=252.65md a3=78.2mm,d a4=261.651mmmdf3=69.2mm,df4=252.65mmmn 2mm,錯(cuò)誤!未找到引用源。12.642,a=165mm,v=0

29、.5m/s.對(duì)于中間軸上的小齒輪3，從鍵槽底面到齒根的距離 ：x過(guò)小，故將其做成齒輪軸。齒輪跟軸的材料相同，均米用45鋼，齒輪齒面表面淬火，軸經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于低速軸上的大齒輪4，因?yàn)閐a4>200 mm，所以做成腹板式結(jié)構(gòu)。4.初算軸的直徑及軸結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)已知，最小軸徑的初算公式為d minC3V n，軸的材料均選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理,查得其許用應(yīng)力討b=60MPa, C=118107 。(1)、高速軸因V帶傳動(dòng)的壓軸力會(huì)對(duì)軸端產(chǎn)生較大的彎矩，所以C應(yīng)取大值，取C=117，則軸端直徑dminC 117 3F112mm 18.13mm nV 568高速軸最小軸在該軸段與V帶輪相配處開(kāi)有一

30、個(gè)鍵槽，故應(yīng)將dmin增大5%，得dmin =19.04mm.頸:再根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，取di dmin =20mm 。初步設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如下圖所示:dmin 20mm55圖2.高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2 )、中間軸取 C=110，則:/pI 2 028dmin 110 勺莎09mm 27-5mmd min =30 mm。初步設(shè)計(jì)在該軸段與齒輪相配處開(kāi)有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將dmin增大5%，得dmin =28.875 mm,再根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并考慮到滾動(dòng)軸承的選型，取其結(jié)構(gòu)如下圖所示:中間軸最小軸頸:dmin 30mm圖3.中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(3 )、低速軸取 C=110，則:fPi 1 947dmi

31、n 啥 110 3n9mm 40-79mm在該軸段與聯(lián)軸器相配處開(kāi)有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將dmin增大5%，得d min =42.83mm.再根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，取dmin =45 mm。初步設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如下圖所示:低速軸最小軸頸:dmin =45 mm圖4.低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承選型5.初選滾動(dòng)軸承根據(jù)傳動(dòng)特征：載荷平穩(wěn)，中載低速，有軸向和徑向載荷，初選圓錐滾子軸承,選擇型號(hào)結(jié)果如下表所示。表2.軸承代號(hào)及其尺寸性能軸種類(lèi)軸承代號(hào)dDTBCCr/kNC0r/kN高速軸30206306217.25161441.229.5中間軸30206306217.25161441.229.5低速軸3021155

32、10022.75211886.565.5結(jié)果:高速軸:由于三根軸上的齒輪圓周速度均小于2m/s，所以這三對(duì)圓錐滾子軸承均采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。30206中間軸:聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算30206低速軸:1. 低速軸與工作機(jī)之間的聯(lián)軸器30211計(jì)算轉(zhuǎn)矩，根據(jù)文獻(xiàn) 3表9-1，取工作情況系數(shù) Ka=1.5，則:Tea KaT41.5 486.88N ?m 730.32N ?m查表，選擇聯(lián)軸器型號(hào):HL3。其主要尺寸如下表所示:型號(hào)軸孔類(lèi)型鍵槽類(lèi)型d 1LD2HL3Y型A型45112160表3. HL3型聯(lián)軸器主動(dòng)端基本尺寸低速軸與工作機(jī)間聯(lián)軸器：HL3聯(lián)軸器錯(cuò)誤!未找到引用源。大帶輪與高速尺寸：寬度b=6m

33、m ，高度h=6 mm。該軸段長(zhǎng)度1=20 mm，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取鍵長(zhǎng)L=16mm ，高速軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=35.51N m ,由此可得該鍵所受擠壓應(yīng)力為:軸間鍵:鍵 C8 X 16P 2000!4 35.51 y3Pakld 0.5 6 (16 6)2078.9MPa p135MPaGB/T 1096該鍵滿足強(qiáng)度條件，其設(shè)計(jì)是合理的。2. 中間軸與其上大齒輪間鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算中間軸上大齒輪與中間軸連接處軸頸d=35 mm,初步選用A型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，在靜載荷下其許用擠壓應(yīng)力葉為125150Mpa ，取葉=135MPa。查標(biāo)準(zhǔn)得其公稱(chēng)尺寸：寬度b=10 mm ,高度h=8 mm。該軸段

34、長(zhǎng)度l=50mm ,故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),可取鍵長(zhǎng)L=45 mm。中間軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩 T3=150.03N m，由此可得該鍵所受擠壓應(yīng)力為:4000T4000 150.03Pdhl 35 8二Pa 47.63MPa P45中間軸與其上大齒輪間鍵:鍵連接的選擇及計(jì)算1.大帶輪與高速軸間鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算大帶輪與高速軸連接處軸頸d=20 mm,初步選用C型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理,在靜載荷下其許用擠壓應(yīng)力 沖為125150Mpa ，取沖=135MPa。查標(biāo)準(zhǔn)得其公稱(chēng)鍵 A10X453. 低速軸與其上大齒輪間鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算低速軸上大齒輪與低速軸連接處軸頸d=58mm,初步選用A型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)GB/T 1096

35、處理，在靜載荷下其許用擠壓應(yīng)力汗為125150Mpa ，取沖=135MPa。查標(biāo)準(zhǔn)得故該鍵滿足強(qiáng)度條件，其設(shè)計(jì)是合理的。其公稱(chēng)尺寸：寬度 b=16 mm ，高度h=10 mm 。該軸段長(zhǎng)度l=70 mm ，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),可取鍵長(zhǎng)L=56 mm。低速軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩T4=486.88N m ,由此可得該鍵所受擠壓應(yīng)力為:P 竺 4000 486.88 Pa 59.96MPa PP dhi 58 10 56P故該鍵滿足了強(qiáng)度條件，其設(shè)計(jì)是合理的。4.低速軸與工作機(jī)間鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算工作機(jī)與低速軸連接處軸頸d=45 mm,初步選用A型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理,在靜載荷下其許用擠壓應(yīng)力 汗為125150Mpa

36、 ，取汗=135MPa。查標(biāo)準(zhǔn)得其公稱(chēng)低速軸與其上大齒輪間鍵:鍵 A16X10GB/T 1096實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案精彩文檔寸：寬度b=14 mm，高度h=9 mm。該軸段長(zhǎng)度l=20mm ，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取低速軸與工作鍵長(zhǎng) L=16 mm 。軸的強(qiáng)度校核計(jì)算機(jī)間鍵:鍵 14X16GB/T 10961.高速軸(1 )、計(jì)算齒輪受力齒輪的圓周力:Ft1d12 35.51 103 "N 1575.8N 45.07齒輪的徑向力:Fr1匚 tan nFt1costan 201575.8 N 587.5NCOS12 3T4T'齒輪的軸向力:Fa1Ft1 tan1575.8 tan 12 31&

37、#39;41''N350.2N(2 )、畫(huà)受力簡(jiǎn)圖假定帶輪壓軸力的方向垂直向下，軸的轉(zhuǎn)向向右看為順時(shí)針?lè)较颍X輪嚙合點(diǎn)的位置在上方，對(duì)于零件作用于軸上的分布力或轉(zhuǎn)矩均當(dāng)成集中載荷作用于軸上零件寬度的中點(diǎn)(后面的受力分析均作此假設(shè))，則根據(jù)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析方法可知各分力的方向如圖所示。從而可進(jìn)一步作出其彎矩圖和扭矩圖。齒輪1受力:圓周力:Ft1 1575.8N徑向力:Fr1 587.5N軸向力:實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案精彩文檔高速軸鉛垂面內(nèi)支反力:Rva1172 .3NRvb69.2NFt 68.5高速軸水平面Rha -1575.8 68.5 N 583.4N(116.5 68.5

38、)(116.5 68.5)內(nèi)支反力:Rhb Ft Rha (1575.8 583.4) N 992.4NRha 583.4N(4)、計(jì)算軸的彎矩，并畫(huà)出彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖Rhb992.4NA .鉛垂面彎矩齒輪所在截面處彎矩有突變，故:左截面:Mv(a)Rva 116.5 Fq (73 116.5) (1172.3 116.5 654 189.5) N ?mm 12639.95N ?mm右截面:M v(a)RVB68.569.2 68.5N ?mm 4740.2N ?mm支點(diǎn)A處:M VAF Q116.5654 116.5N ?mm76191N ?mmB 水平面彎矩M H (a)RHA116.558

39、3.4 116.5N ?mm67966.1N ?mm分別作出鉛垂面和水平面上的彎矩圖，如圖5(c)、(e)所示。C .合成彎矩M(a)jMH(a) Mja)齒輪所在截面左截面:<67 9 66.12 1 26 39.952N ?mm 69131.5N ?mmM (a)Jm H(a) M v(a)齒輪所在截面右截面:v'67966.124740.22N?mm 68131.2N ?mm支點(diǎn)A處:MaMvaI 76191N?mm由此作出合成彎矩圖，如圖5 (f)所示。畫(huà)出扭矩圖，如圖5( g )所示，轉(zhuǎn)矩作用于齒輪所在截面與帶輪所在截面之間的軸段。(5 )、計(jì)算當(dāng)量彎矩軸單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷

40、平穩(wěn)，為安全起見(jiàn)，將其轉(zhuǎn)矩看成脈動(dòng)循環(huán)變化，取a=0.6 ,則:齒輪所在截面左截面:Mca(a)Jm(2)( T)2J69131.52 (0.6 35510)2 N?mm 72340.2N ?mm實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案精彩文檔齒輪所在截面右截面:Mca(a)jM(a2( T)2J68131.22(0.6 35510)2N ?mm 99372.9N ?mm支點(diǎn)A處:McaA JmA ( T)2J761912 (0.6 35510)2 N ?mm 105062.7N ?mm（6 ）、校核彎、扭合成強(qiáng)度分析可知，齒輪所在截面的右截面支點(diǎn)A處當(dāng)量彎矩最大，屬于危險(xiǎn)截面，此處軸頸 d=30 mm,其抗彎模量 W=

41、0.1d 3= (0.1 X303) mm 3=2700 mm3。由此可得,ca(a)M '()ca(a)軸上該處所受彎曲應(yīng)力為:105062 .7-270mPa38.9MPa 1b 60MPa顯然，軸的強(qiáng)度非常足夠。從而該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。潤(rùn)滑和密封1.齒輪的潤(rùn)滑由于齒輪的圓周速度較小,均小于 12m/s，故采用油池浸油潤(rùn)滑。由于低速軸上10mm 。大齒輪圓周速度較低（0.5m/s ），浸油深度可達(dá)1/61/3 的齒輪半徑，故主要考慮中間軸上大齒輪的浸油深度。中間軸上大齒輪的齒高較小，故使其浸油深度為齒輪齒面硬度為280350HBS ，圓周速度小于0.5m/s，查得其潤(rùn)滑油粘度薦用值為266mm 2/s（50攝氏度），由此選擇L-CKC460中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB/T5903-1995齒輪油池浸油2.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑潤(rùn)滑潤(rùn)滑油型號(hào):由于齒輪圓周速度小于 2m/s，故采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，并在軸承內(nèi)側(cè)安裝鑄造擋油盤(pán)L-CKC460 中以防止箱內(nèi)油進(jìn)入軸承使?jié)櫥♂屃鞒龌蜃冑|(zhì)。在裝配時(shí)將潤(rùn)滑脂填入軸承座內(nèi),負(fù)荷工業(yè)齒輪每工作36個(gè)月補(bǔ)充一次潤(rùn)滑脂，每過(guò)一年，需拆開(kāi)清洗更換潤(rùn)滑脂。根據(jù)減速器工作要求，選用1號(hào)通用鋰基潤(rùn)滑脂(GB7324-1991)潤(rùn)滑。3.密封(GB/T5903-1995)本減速器中的密封只要是指軸承透蓋與軸之間采用氈圈油封，根據(jù)其軸頸分別選用氈圈30 JB/ZQ