減速器設(shè)計(jì)說明書(山東大學(xué))

1、山東大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目:雙級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師: 張洪才學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)：2007級(jí)機(jī)制三班學(xué) 生：#學(xué) 號(hào)：# 2010-1-8目 錄封面.01目錄.02一 設(shè)計(jì)任務(wù)書031 設(shè)計(jì)任務(wù)書 03（1） 設(shè)計(jì)任務(wù) 03（2） 原始數(shù)據(jù) 03（3） 工作條件 03二 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)031 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定.032 電動(dòng)機(jī)的選擇043 傳動(dòng)比的分配054 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算.05三 傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)071 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算072 高速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算08 3 低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算. .

2、13四 減速器軸和軸承裝置設(shè)計(jì)191 軸的設(shè)計(jì)19（1）繪制軸的布局圖和初定跨距.19（2）高速軸（1軸）的設(shè)計(jì).19（3）中間軸（III軸）的設(shè)計(jì).22（4）低速軸（IV軸）的設(shè)計(jì).25 2 滾動(dòng)軸承的選擇283 鍵連接和聯(lián)軸器的選擇30五 減速器潤(rùn)滑方式，潤(rùn)滑劑及密封方式的選擇.321 齒輪的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇.32（1）齒輪潤(rùn)滑方式的選擇 .32（2）齒輪潤(rùn)滑劑的選擇 322 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑的選擇32（1）滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑方式的選擇32（2）滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇323 密封方式的選擇33 （1）滾動(dòng)軸承密封選擇33 （2）箱體密封選擇33六 課程體會(huì)與小結(jié).33七 參考文獻(xiàn).

3、33計(jì)算及說明結(jié)果一. 設(shè)計(jì)任務(wù)書1 設(shè)計(jì)任務(wù)書（1） 設(shè)計(jì)任務(wù)鑄工車間一造型用砂型運(yùn)輸帶，系由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)，該減速器傳動(dòng)裝置由一個(gè)雙級(jí)齒輪減速器和其他傳動(dòng)件組成，運(yùn)輸帶每日兩班制工作，工作7年。設(shè)計(jì)此傳動(dòng)裝置。（2） 原始數(shù)據(jù)（題號(hào)3）運(yùn)輸帶主動(dòng)鼓輪軸輸入端轉(zhuǎn)矩Tw650N/m主動(dòng)鼓輪直徑D 500mm運(yùn)輸帶速度vw 1.13m/s減速器設(shè)計(jì)壽命7年（3） 工作條件兩班制工作,空載啟動(dòng)，輕微載荷，常溫下連續(xù)(單向)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作環(huán)境多塵；三相交流電源，電壓為380/220V二. 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)1 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定。傳動(dòng)系統(tǒng)方案如下圖所示。圖2-1傳動(dòng)系統(tǒng)方案此傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

4、電動(dòng)機(jī)先通過聯(lián)軸器將動(dòng)力傳入帶輪，再由帶輪傳到兩級(jí)圓柱減速器，然后通過聯(lián)軸器及閉式鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳至砂型運(yùn)輸帶。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是齒輪相對(duì)于軸承位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級(jí)及低速級(jí)均為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2. 電動(dòng)機(jī)的選擇按照設(shè)計(jì)要求以及工作條件選用Y型三相異步電動(dòng)機(jī)，臥式封閉結(jié)構(gòu)，電壓380伏。（1）：電動(dòng)機(jī)的容量選擇根據(jù)已知條件由計(jì)算得知工作機(jī)輸入功率Pw。nw=60000VwD=Pw=設(shè)： 帶 V帶輪的傳送效率軸承 球軸承效率齒輪 閉式8級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)效率聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器的效率鏈 開式鏈傳動(dòng)效率=帶軸承齒輪聯(lián)軸器鏈=0.95×0.

5、992×0.972×0.992×0.93（2）： 電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率P0計(jì)算 P0= 由表2-3初選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y112M-4型。有關(guān)數(shù)據(jù)如下：方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（Kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）最大轉(zhuǎn)矩Y112M-44.0150014402.2 Y112M-4型三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm=4kW,滿載轉(zhuǎn)速=1440r/min。由表2-4查得：電機(jī)中心高H=112mm，軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器段直徑和長(zhǎng)度分別為：D=28mm，E=60mm。3. 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的計(jì)算及其分配傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為：i總=取帶輪傳動(dòng)比為：i帶=2.0 為便

6、于兩級(jí)圓柱齒輪減速器采用浸油潤(rùn)滑，當(dāng)兩級(jí)齒輪的配對(duì)材料相同，齒面硬度HBS<=350，齒寬系數(shù)相等的時(shí)候，考慮齒面接觸強(qiáng)度接近相等的條件，故高速級(jí)傳動(dòng)比：i高=3.538低速級(jí)傳動(dòng)比：i低=2.826鏈輪傳動(dòng)比為：i鏈=故傳動(dòng)系統(tǒng)各傳動(dòng)比分別為：i帶=2.0； i高=3.538； i低=2.826； i鏈=2.0564.傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸輸入功率: P=P0=3.785KW P=P帶=3.785×0.95=3.595KW P=P軸承齒輪=3.595×0.99×0.97=3.453KW P=P軸承齒輪=3.453×0.9

7、9×0.97=3.316KW P=P軸承聯(lián)軸器=3.316×0.99×0.99=3.250KW P=P軸承鏈=3.250×0.99×0.93=2.992KW 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸轉(zhuǎn)速： n=nm=1440r/min n=n/i帶=1440/2=720r/min n=n/i高=720/3.538=203.505r/min n=n/i低=203.505/2.826=71.961r/min n=n/1=71.961/1=71.961r/min n=n/i鏈=71.961/2.056=35.000r/min 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸轉(zhuǎn)矩：T=9550=9550×

8、25.102N·mT=9550=9550×=47.697N·mT=9550=9550×=162.014N·mT=9550=9550×=440.032N·m T=9550=9550×=431.274N·mnw=35.014r/minPw=2.933 kW帶 =0.95軸承 =0.99齒輪 =0.97聯(lián)軸器=0.99鏈 =0.93=0.775P0=3.785KWY112M-4Pm 4 Kw=1440（r/min）H=112mmD=28mmE=60mmi總=41.126i帶=2.0i高=3.538i低=2.82

9、6i鏈=2.056P=3.785KWP=3.595KWP=3.453KWP=3.316KWP=3.250KWP=2.992KWn=1440r/minn=720r/minn=203.505r/minn=71.961r/minn=71.961r/minn=35.000r/minT=25.102N·mT=47.697N·mT=162.014N·mT=440.032N·mT=431.274N·m T=9550=9550×=816.389N·m將上述計(jì)算結(jié)果和傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率匯總?cè)缦卤?-2：軸號(hào)參數(shù)輸入功率 KW轉(zhuǎn)速 r/min輸入

10、功率 N·m3.785144025.0123.59672047.9673.453203.505162.0413.31671.961440.0323.25071.961431.2742.99235.000816.389T=816.389N·m3. 傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算工作情況系數(shù)KA=1.2計(jì)算功率Pc=KAPm=1.2×4.0=4.8KW初選帶型號(hào)A型小帶輪直徑D1=100mm大帶輪直徑D2=198mm計(jì)算帶長(zhǎng)Dm=149mm=49mm初取中心距a=450mm帶長(zhǎng)L=1373.433mm基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1400mm求中心距和包角中心距a= = =4

11、63.360mm小帶輪包角=167.3°120°求帶的根數(shù)帶速v=7.540m/s傳動(dòng)比i=n/n=1440/720=2.0帶根數(shù)P0=1.32KW P0=0.17KWk=0.972 kL=0.96z=3.452求軸上載荷 張緊力F0=130.779N軸上載荷FQ=1039.813N KA=1.2Pc=4.8KWD1=100mmD2=198mmDm=149mm=49mma=450mmL=1373.433mmLd=1400mma=463.360mmZ=4根F0=130.779NFQ=1039.813N 圖3-1 帶輪結(jié)構(gòu) 2 高速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）材料選擇及熱處理小

12、齒輪1選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)250HBS；大齒輪2選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)220HBS。 （2）初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力根據(jù)圖12.17（c）,接觸疲勞極限為：=600 MPa；=570 MPa；計(jì)算許用接觸應(yīng)力=0.9=540MPa=0.9=513MPa(3) 初步計(jì)算小齒輪直徑齒寬系數(shù)=0.67估計(jì)=14°，由表12.16查得Ad，取Ad=90。 =64.436mm齒寬=0.67×67=44.89mm（4）確定主要參數(shù)和計(jì)算主要尺寸模數(shù)m,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m2.5mm。齒數(shù)Z和Z取Z=26，Z2=92mt=2.577實(shí)際傳動(dòng)比：iu=3.538。確定螺旋角=14.041&

13、#176;。（取小齒輪旋向?yàn)樽笮?，大齒輪旋向?yàn)橛倚?分度圓直徑d和 d。因?yàn)椋篸所以：d67.000mm。d237.100mm。齒寬b和b。 bb44mm b1=b+5mm=49mm載荷系數(shù)K按表12.9，取使用系數(shù)K1.25。根據(jù)齒輪圓周速度：圓周速度v=2.526m/s按圖12.9，取動(dòng)載荷系數(shù)K=1.14。齒間載荷分配系數(shù)KH Ft=1489.015N =40.586N/mm < 100N/mm端面重合度: 【1.88-3.2（+）】cos 【1.88-3.2（）】cos14.0411.671縱向重合度：1.359總重合度 +1.671+1.3593.03斷面壓力角=20.565

14、=0.974 KH=KF=1.762齒向載荷分布系數(shù)：由表12.11,KH= =1.266載荷系數(shù)：K= K K KH KH=1.25×1.14×1.762×1.266=3.185彈性系數(shù)： 由表12.12，Z=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z由圖12.16，當(dāng)螺旋角14.041時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z2.42。重合度系數(shù)Z 由式12.31，因>1,取=1，故Z0.774螺旋角系數(shù)ZZ0.985許用接觸應(yīng)力總工作時(shí)間 th=7×300×16=33600h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL：NL1=60nth=60×1×720×33600 =

15、1.451×10NL2=60nth=60×1×203.505×33600=4.012×10接觸壽命系數(shù)ZN：根據(jù)圖12.18取Z=0.99；Z=1.06接觸最小安全系數(shù)S：當(dāng)失效概率低于1/100時(shí)，取接S1.05。許用接觸應(yīng)力：1= Z565.714MPa2= Z575.428MPa齒面接觸疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算： = =499.546MPa < 565.714MPa故齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算：根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)：=28.4828 =100.76101由圖12.21、12.22，取齒型修正系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)分別為：2.55；2.6

16、1；1.61；1.81。重合度系數(shù)：【1.88-3.2（+）】cos【1.88-3.2（）】cos14.0411.682=0.696螺旋角系數(shù)：1.359時(shí)，取1，螺旋角系數(shù)=0.75=0.883齒間載荷分配系數(shù)KF：由表12.10注3，=2.607前已求得KF=KH=1.76<2.607,故KF=1.76。齒向載荷分配系數(shù)KF：當(dāng)b/h=44/(2.25×2.5)=7.82時(shí)，由圖12.14得KF=1.24載荷系數(shù)K：K= K K KF KF=1.25×1.14×1.76×1.24=3.11彎曲疲勞極限：由圖12.23c，=430MPa,=420

17、MPa.彎曲最小安全系數(shù)：由表12.14，=1.25。彎曲壽命系數(shù)YN：由圖12.24，YN1=0.90；YN2=0.95。尺寸系數(shù)Yx：由圖12.25，Yx1.0（5） ：許用彎曲應(yīng)力 =309.6 MPa =319.2 MPa 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度： = =109.14MPa<=103.93MPa< 故齒根接觸強(qiáng)度滿足要求。2：低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）材料選擇及熱處理小齒輪1選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)250HB；大齒輪2選用45號(hào)鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)220HB。 （2）初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力根據(jù)圖12.17（c）,接觸疲勞極限為：=600 MPa；=570 MPa；計(jì)算許

18、用接觸應(yīng)力=0.9=540MPa=0.9=513MPa（3）初步計(jì)算小齒輪直徑齒寬系數(shù)=0.765估計(jì)=12°，由表12.16查得Ad，取Ad=85。 =88.492mm齒寬=0.765×89=68.53mm（4）確定主要參數(shù)和計(jì)算主要尺寸模數(shù)m,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m3mm。齒數(shù)Z和Z取Z=29，Z2=82mt=3.069實(shí)際傳動(dòng)比：iu=2.828。確定螺旋角 =12.17°。（取小齒輪旋向?yàn)橛倚?，大齒輪旋向?yàn)樽笮?分度圓直徑d和 d。因?yàn)椋篸所以：d89.000mm。d257.66mm。齒寬b和b。 bb69mm b1=b+5mm=74mm載荷系數(shù)K按表12.9，取使

19、用系數(shù)K1.25。根據(jù)齒輪圓周速度：圓周速度v=0.948m/s按圖12.9，取動(dòng)載荷系數(shù)K=1.05。齒間載荷分配系數(shù)KH Ft=3795.326N =68.756N/mm < 100N/mm端面重合度: 【1.88-3.2（+）】cos 【1.88-3.2（）】cos12.171.69 縱向重合度：1.54 總重合度 +1.69+1.543.23端面壓力角=20.422 =0.98 KH=KF=1.76齒向載荷分布系數(shù)：由表12.11,KH= =1.308載荷系數(shù)：K= K K KH KH=1.25×1.05×1.76×1.308=3.02彈性系數(shù)： 由

20、表12.12，Z=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z由圖12.16，當(dāng)螺旋角12.17時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z2.45。重合度系數(shù)Z由式12.31，因>1,取=1，故Z0.770螺旋角系數(shù)ZZ0.988許用接觸應(yīng)力總工作時(shí)間 th=7×300×16=33600h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL：NL1=60nth=60×1×203.505×33600 =4.012×10NL2=60nth=60×1×71.961×33600=1.451×10接觸壽命系數(shù)ZN：根據(jù)圖12.18取Z=1.07；Z=1.14接觸最小安全系數(shù)S：

21、當(dāng)失效概率低于1/100時(shí)，取接S1.05。許用接觸應(yīng)力：1= Z611.427MPa2= Z618.825MPa齒面接觸疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算： = =562.30MPa < 611.427MPa故齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算：根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)：31 88由圖12.21、12.22，取齒型修正系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)分別為：2.56；2.20；1.62；1.79。重合度系數(shù)：【1.88-3.2（+）】cos【1.88-3.2（）】cos12.171.70=0.691螺旋角系數(shù)：1.54時(shí)，取1，螺旋角系數(shù)=0.75=0.899齒間載荷分配系數(shù)KF：由表12.10注3，=2.766前已求得

22、KF=KH=1.76<2.766,故KF=1.76。齒向載荷分配系數(shù)KF：當(dāng)b/h=69/(2.25×3)=10.22時(shí)，由圖12.14得KF=1.25載荷系數(shù)K：K= K K KF KF=1.25×1.05×1.76×1.25=2.89彎曲疲勞極限：由圖12.23c，=430MPa,=420MPa.彎曲最小安全系數(shù)：由表12.14，=1.25。彎曲壽命系數(shù)YN：由圖12.24，YN1=0.91；YN2=0.95。尺寸系數(shù)Yx：由圖12.25，Yx1.0（5）許用彎曲應(yīng)力 =313.04 MPa =319.20 MPa 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度： = =1

23、36.466MPa<=129.582MPa< 故齒根接觸強(qiáng)度滿足要求。 雙級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：參數(shù)齒輪高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪齒數(shù)26922982模數(shù)2.5mm3mm螺旋角14.041°12.170°齒旋向左旋右旋右旋左旋分度圓直徑67mm237.10mm89mm251.66mm齒頂圓直徑72mm242.10mm95mm257.66mm齒寬49mm44mm74mm69mm中心距152.043mm170.328mm四 減速器軸和軸承裝置設(shè)計(jì)1 軸的設(shè)計(jì)（1）繪制軸的布局圖和初定（軸的布局圖如圖）： a=10mm； b1=49mm； b2=44

24、mm； b3=74mm； b4=69mm； c=15mm; D=10mm； E=20mm； F=51mm； =8mm； c1=20mm； c2=16mm； G=10mm； H=6mm； K=20mm； M=65mm；圖4-1：軸的布置簡(jiǎn)圖 中間軸的跨度： L=10+10+10+74+15-2.5+44+10+2.5+10+10=193 mm；（2）高速軸（1軸）的設(shè)計(jì)選擇軸的材料和熱處理。軸材料選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，B=650MPa，S=360MPa。軸的受力分析。軸長(zhǎng)度估計(jì)：L=65/2+20+6+10+51/2+L=94+193=287mm。軸的受力分析如圖4-2（a）所示，圖中：L94mm；

25、L2=138mm；L3=55mm。帶輪的作用力：FQ=1039.813N。 計(jì)算齒輪的嚙合力F1423.791N；FF1423.791×534.178N；FF ×tan1423.791×tan14.041356.072N。 計(jì)算支承反力 水平面反力FRx1=1455.829N; FRx2=1455.829-1039.813+534.178=950.194 N; 垂直面反力FRy1=405.744NFRy2=1423.791-405.744=1018.047N水平面內(nèi)的受力圖 見圖4-2 c）垂直面內(nèi)的受力圖 見圖4-2 e） 畫軸彎矩圖 水平面內(nèi)的彎矩圖 見圖4-

26、2 d）垂直面內(nèi)的彎矩圖 見圖4-2 f） 許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得：=102.5MPa，=60MPa。應(yīng)力校正系數(shù) =0.59 畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 T=0.59×47696=28141Nmm，見圖4-2 h）當(dāng)量彎矩 在大帶輪中間截面處 M=28141Nmm 在左端軸承中間截面處 M=101712Nmm 在小齒輪中間截面處 M=76593Nmm當(dāng)量彎矩圖 見圖4-2 i） 校核軸頸齒根圓直徑 df1=d1-2(ha+c)mn=67-2×1.25×2.5=60.75mm軸頸 d=17.0mm d=25.7mm d=23.4mm a)軸結(jié)構(gòu)圖

27、b）軸受力圖 c）水平面受力圖 d）水平面彎矩圖 e）垂直面受力圖 f）垂直面彎矩圖 g）合成彎矩圖 h）轉(zhuǎn)矩圖 i） 當(dāng)量彎矩圖 圖4-2軸的結(jié)構(gòu)和受力分析（3）軸的設(shè)計(jì)選擇軸的材料和熱處理。軸材料選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，B=650MPa，S=360MPa。軸的受力分析。軸長(zhǎng)度估計(jì)：L=L=193mm。軸的受力分析如圖4-3（a）所示，圖中：L67mm；L2=71mm；L3=55mm。 計(jì)算齒輪的嚙合力Ft2Ft11423.791N；FF534.178N；Fa2Fa1356.072N；F3641.371N；FF3641.371×1355.821N；FF ×tan3641.371

28、×tan12.17785.297N。 計(jì)算支承反力水平面反力FRx1= =514.295N; FRx2=1355.821-514.295-534.178=307.348N;垂直面反力FRy1=2783.012NFRy2=3641.371+1423.791-2783.012=2282.15N水平面內(nèi)的受力圖 見圖4-3 c）垂直面內(nèi)的受力圖 見圖4-3 e） 畫軸彎矩圖 水平面內(nèi)的彎矩圖 見圖4-3 d）垂直面內(nèi)的彎矩圖 見圖4-3 f）許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得：=102.5MPa，=60MPa。應(yīng)力校正系數(shù) =0.59畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 T=0.59×

29、162041=95604Nmm，見圖4-3 h）當(dāng)量彎矩 在大齒輪中間截面處 M=27928Nmm 在小齒輪中間截面處M=65652Nmm當(dāng)量彎矩圖 見圖4-3 i） 校核軸頸齒根圓直徑 df1=d1-2(ha+c)mn=237.077-2×1.25×2.5=230.83mm df2=d2-2(ha+c)mn=89-2×1.25×2.5=81.5mm軸頸 d=29.89mm d=33.16mm小齒輪選用45號(hào)鋼大齒輪選用45號(hào)鋼=540MPa=513MPa =0.6764.436mmb=44.89mmm2.5mmZ=26Z2=92mt=2.577i3.5

30、38=14.041°d67.000mm。d237.100mmb44mmb1=49mmK1.25v=2.526m/sK=1.14Ft=1489.015N1.6711.3593.03=20.565=0.974KH=KF=1.762KF=1.762KH=1.266K=3.185Z=189.8Z2.42Z0.774Z0.985th=33600hNL1=1.451×10NL2=4.012×10Z=0.99Z=1.06S1.051=65.714MPa2=75.428MPa=499.546MPa28=1012.552.611.611.811.6820.696=0.75=0.88

31、3KF=1.76KF=1.24K=3.11=430MPa=420MPa=1.25YN1=0.90YN2=0.95Yx1.0309.6 MPa319.2 MPa109.14MPa=103.93MPa=600 MPa=570 MPa=540MPa=513MPa=0.765Ad=8588.492mmb=68.53mmZ=2Z2=82mt=3.069i=2.828=12.17°d89.000mmd257.66mmb69mmb1=74mmK1.25v=0.948m/sFt=3795.326N1.691.543.23=20.422=0.98KH=1.76KH=1.308K= 3.02Z=189.

32、812.17Z2.45Z0.770Z0.988th=33600hNL1=4.012×10NL2=1.451×101611.427MPa2 618.825MPa562.30MPa31881.700.691=0.750.899KF=1.25K= 2.89YN1=0.91YN2=0.95=313.04 MPa=319.20 MPa136.466MPa=129.582MPaa=10mmb1=49mmb2=44mmb3=74mmb4=69mmc=15mm;D=10mmE=20mmF=51mm=8mmc1=20mmc2=16mmG=10mmH=6mmK=20mmM=65mmL=193

33、mmB=650MPaS=360MPa L=287mm。L194mmL2=138mmL3=55mmFQ=1039.813NF1423.791NF534.178NF356.072NFRx1=1455.829NFRx2=950.194 NFRy1=405.744NFRy2=1018.047N=0.59T=28141NmmM=28141NmmM=101712NmmM=76593Nmmdf1=60.75mmd=17.0mm d=25.7mm d=23.4mmB=650MPaS=360MPaLIII=193mmL167mmL2=71mmL3=55mmFt21423.791NFt11423.791NFr25

34、34.178NFr1534.178NFa2356.072NFa1356.072NF3641.371NF1355.821NF785.297NFRx1=514.295NFRx2=307.348NFRy1=2783.012NFRy2=2282.15N0.59T=95604NmmM=27928NmmM=65652Nmmdf1=230.83mmdf2=81.5mmd=29.89mmd=33.16mm計(jì)算及說明結(jié)果 a)軸結(jié)構(gòu)圖 b）軸受力圖 c）水平面受力圖 d）水平面彎矩圖 e）垂直面受力圖 f）垂直面彎矩圖 g）合成彎矩圖 h）轉(zhuǎn)矩圖 i）當(dāng)量彎矩圖 圖4-3軸的結(jié)構(gòu)和受力分析計(jì)算及說明結(jié)果（4）軸

35、的設(shè)計(jì)選擇軸的材料和熱處理。軸材料選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，B=650MPa，S=360MPa。軸的受力分析。軸跨度估計(jì)：L=L=193mm。軸的受力分析如圖4-4（a）所示，圖中：L67mm；L2=126mm。 計(jì)算齒輪的嚙合力Ft4Ft33641.371N；FF1355.821N；Fa4Fa3785.297N。 計(jì)算支承反力水平面反力FRx1=1397.015N; FRx2=1397.015-599.232=41.194N;垂直面反力FRy1=2377.268NFRy2=3641.371-2377.268=1264.103N水平面內(nèi)的受力圖 見圖4-4 c）垂直面內(nèi)的受力圖 見圖4-4 e） 畫軸

36、彎矩圖 水平面內(nèi)的彎矩圖 見圖4-4 d）垂直面內(nèi)的彎矩圖 見圖4-4 f） 許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得：=102.5MPa，=60MPa。 應(yīng)力校正系數(shù) =0.59 畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 T=0.59×440032=259619Nmm，見圖4-4 h） 當(dāng)量彎矩 在大齒輪中間截面處 M=304628Nmm 右端軸承中間截面處 M=259619Nmm當(dāng)量彎矩圖 見圖4-4 i）B=650MPaS=360MPaL= 193mmL167mmL2=126mmFt43641.371NFt33641.371NF1355.821NF1355.821NFa4785.297NFa3

37、785.297NFRx1=1397.015NFRx2=41.194NFRy1=2377.268NFRy2=1264.103N0.59T=259619NmmM=304628NmmM=259619Nmm計(jì)算及說明結(jié)果 校核軸頸齒根圓直徑 df4=d4-2(ha+c)mn=251-2×1.25×3=244.2mm 軸頸 d=37.03mm d=35.10mm a)軸結(jié)構(gòu)圖 b）軸受力圖 c）水平面受力圖 d）水平面彎矩圖 e）垂直面受力圖 f）垂直面彎矩圖 g）合成彎矩圖 h）轉(zhuǎn)矩圖 i）當(dāng)量彎矩圖 圖4-4軸的結(jié)構(gòu)和受力分析df4=244.2mmd=37.03mmd=35.10

38、mm計(jì)算及說明結(jié)果2.滾動(dòng)軸承的選擇（1）高速軸上軸承的選擇按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為深溝球軸承，軸承預(yù)期壽命取為L(zhǎng)h15000h。軸承所受徑向力：Fr1=1511.313N； Fr2=1392.553N。軸承所受軸向力：Fa10; Fa2356.073N。 軸承工作轉(zhuǎn)速：n720r/min。預(yù)選6007與6207兩種深溝球軸承方案進(jìn)行計(jì)算，由手冊(cè)查得軸承數(shù)據(jù)如下：方案軸承型號(hào)Cr/NCor/ND/mmB/mm1600712500860062142620719800135007217 Fa2/Cor Fa2/ Cor356.0

39、73/Core 查表18.7 Fa2/Fr2 Fa2/Fr2356.073/1392.5530.26>e； X、Y 查表18.7沖擊負(fù)荷系數(shù)fd 查表18.8 當(dāng)量動(dòng)載荷P P=fd(XFr+YFa) 計(jì)算額定動(dòng)載荷 Cr'=P() Cr' =P() 基本額定動(dòng)載荷Cr 查手冊(cè)因15159.1 N<Cr，15492.2N>Cr,故6207軸承滿足要求。（2）中間軸上軸承的選擇按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為深溝球軸承，軸承預(yù)期壽命取為L(zhǎng)h15000h。軸承所受徑向力：Fr1=2830.1N； Fr2

40、=2302.8N。外載荷軸向力： FA=Fa3-Fa2=785.297-356.073=429.224N。 6007 62070.04, 0.026e=0.23, e=0.22,X=0.56, X=0.56 Y=1.91, Y=2.00 fd1.5P=1751.9,P=1790.415159.1N,15492.2N計(jì)算及說明結(jié)果軸承所受軸向力： Fa10 Fa2429.224N。 軸承工作轉(zhuǎn)速：n203.505r/min。預(yù)選6008與6208兩種深溝球軸承方案進(jìn)行計(jì)算，由手冊(cè)查得軸承數(shù)據(jù)如下：方案軸承型號(hào)Cr/NCor/ND/mmB/mm160081320094206815262082280

41、0158008018 Fa2/Cor Fa2/ Cor429.224/Core 查表18.7 Fa2/Fr2 Fa2/Fr2429.224/2302.80.19>e； X、Y 查表18.7沖擊負(fù)荷系數(shù)fd 查表18.8 當(dāng)量動(dòng)載荷P P=fd(XFr+YFa) 計(jì)算額定動(dòng)載荷 Cr'=P() Cr' =P() 基本額定動(dòng)載荷Cr 查手冊(cè) 6208軸承滿足要求。（3）低速軸上軸承的選擇按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號(hào)7x09AC軸承預(yù)期壽命取為L(zhǎng)h15000h。 e 查表18.7 e=0.68軸承所受徑向力： Fr1=2451.6N； Fr2=1473.2N。外載荷軸向力： FA