機(jī)械課設(shè)說(shuō)明書(shū)

1、唐 山 學(xué) 院機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 系 (部) 機(jī)電工程系 班 級(jí) 13級(jí)本1 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 15 年12月 24 日至 1 月 14 日 共 3 周16年 1 月 16 日課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表出勤情況出勤天數(shù) 缺勤天數(shù)成績(jī)?cè)u(píng)定出勤情況及設(shè)計(jì)過(guò)程表現(xiàn)（20分）課設(shè)答辯（20分）設(shè)計(jì)成果（60分）總成績(jī)（100分）提問(wèn)（答辯）問(wèn)題情況綜合評(píng)定 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日目 錄1 概述 1.1 課程設(shè)計(jì)的目的.2 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容和任務(wù).21.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容和任務(wù).21.2.2 設(shè)計(jì)要求.21.3 設(shè)計(jì)的步驟.22 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì).22.1 擬定傳動(dòng)方案.62.2

2、 選擇電動(dòng)機(jī).72.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式. 72.2.2 確定電動(dòng)機(jī)的功率.72.2.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速.72.3 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配.82.3.1 計(jì)算總傳動(dòng)比.82.3.2 合理分配各級(jí)傳動(dòng)比.82.4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算.82.4.1 0軸（電機(jī)軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩.82.4.2 軸（高速軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩.82.4.3 軸（中間軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩.82.4.4 軸（低速軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩.92.4.5 軸（滾筒軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩.93 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.103.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).10.3.2 低速級(jí)齒輪傳

3、動(dòng)設(shè)計(jì).154 軸系的設(shè)計(jì).20 4.1中間軸的設(shè)計(jì)（包括軸承的選擇）.20 4.2高速軸的設(shè)計(jì)（包括聯(lián)軸器和軸承的擇）.25 4.3低速軸的設(shè)計(jì)（包括聯(lián)軸器和軸承的選擇）.275 鍵的強(qiáng)度校核. 29 5.1高速軸鍵. 29 5.2中間軸鍵 . 29 5.3低速軸鍵. 296 減速器的結(jié)構(gòu) 6 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).307 潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì).33 8 減速器的附件.338.1 桿式游標(biāo).338.2 排油孔螺塞.338.3 窺視孔蓋.338.4 通氣器.338.5 起吊裝置.348.6 起蓋螺釘.348.7調(diào)整墊片.34 8.8定位銷(xiāo).346 設(shè)計(jì)心得.35參考文獻(xiàn).36附錄.371 前言機(jī)器一般是由

4、原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。 減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、圓柱齒輪傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，減速器的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見(jiàn)到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車(chē)、機(jī)車(chē)，建筑用的重型機(jī)具，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)具及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，到日

5、常生活中常見(jiàn)的家電，鐘表等等。其應(yīng)用從大動(dòng)力的傳輸工作，到小負(fù)荷，精確的角度傳輸都可以見(jiàn)到減速器的應(yīng)用，且在工業(yè)應(yīng)用上，減速器具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能。因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。本設(shè)計(jì)中的減速器原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為直齒圓柱齒輪減速器，第二級(jí)傳動(dòng)為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之。  由已知運(yùn)輸帶與卷筒的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)合適的減速器，設(shè)計(jì)基本思路為： 首先，通過(guò)運(yùn)輸帶的工作速度和工作拉力確定發(fā)動(dòng)機(jī)的類(lèi)型，各部分的傳動(dòng)比，以及總體參數(shù)；其次，根

6、據(jù)傳動(dòng)比，以及求出的減速系統(tǒng)的總體參數(shù)確定使用的傳動(dòng)零件，即帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)，同時(shí)進(jìn)一步設(shè)計(jì)計(jì)算出傳動(dòng)零件的相關(guān)參數(shù)；再次，根據(jù)傳動(dòng)零件來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算連接部件，即軸，軸承，連軸器等，并校核設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)。最后，根據(jù)各個(gè)部件的設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)確定減速器機(jī)箱的總體設(shè)計(jì)，以及附件的選擇二、設(shè)計(jì)方案工作條件三班制單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)速允許誤差±5% ；使用折舊期為10年，每年工作250天；工作環(huán)境：室外，灰塵較大，常溫；動(dòng)力來(lái)源為電力，三相交流，電壓380/220V ；檢修間隔期為三年一大修；制造條件及生產(chǎn)批量為一般機(jī)械制造工廠，批量生產(chǎn)。原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編號(hào)A1, 帶工作拉力F（N）=19

7、00,帶速度V=1.35m/s,卷筒直徑D=270mm。設(shè)計(jì)任務(wù)畫(huà)A1號(hào)裝配圖一張，A3號(hào)零件圖二張；設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，60008000字。設(shè)計(jì)目的綜合運(yùn)用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力；學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程；進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練。（計(jì)算、繪圖、使用技術(shù)資料）總體設(shè)計(jì)由電機(jī)、減速器、卷筒等組成系統(tǒng)。如圖二級(jí)圓柱齒輪減速器（展開(kāi)式）。圖2-1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖1、電動(dòng)機(jī)的選擇1.選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型：按工作要求選用Y系列全封閉自扇式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V。2.選擇電動(dòng)機(jī)容量：電動(dòng)機(jī)所需工作功率為，工作機(jī)所需功率為，傳動(dòng)裝置的總效率為各部分效率：滾動(dòng)軸承效

8、率=0.99；閉式齒輪傳動(dòng)效率=0.97；聯(lián)軸器效率=0.99；傳動(dòng)滾筒效率=0.96。代入得 =0.850所需電動(dòng)機(jī)功率為=2.89KW因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于即可。選電動(dòng)機(jī)的額定功率為3KW。3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滾筒軸工作轉(zhuǎn)速二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比i=840,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 現(xiàn)選取同步轉(zhuǎn)速為1500的電動(dòng)機(jī)。綜上所述，符合以上數(shù)據(jù)要求的電動(dòng)機(jī)只有Y100L2-4型電動(dòng)機(jī)。2 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)1.計(jì)算傳動(dòng)比1.因?yàn)闆](méi)有V帶和帶輪，取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比4.563，則低速級(jí)的傳動(dòng)比 3.259，以上傳動(dòng)比的分配只是初步的。2.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算0軸

9、（電動(dòng)機(jī)軸）kW1軸（高速軸）2軸（中間軸） 2.85kw,3軸（低速軸） 4軸（滾筒軸）各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果：軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/N·m轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸339.5451420111軸2.972.9419.9719.77142010.992軸2.852.8287.4686.59311.24.5630.963軸2.7372.71273.73270.9995.493.2590.96滾筒軸2.682.653258.03255.4595.4910.983齒輪的設(shè)計(jì)3.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.選擇齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）選用直齒

10、圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角取為。 （2）帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，選用7級(jí)精度。 （3）材料選擇。 由表10-1，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼，齒面硬度為240HBS。 （4）、選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù),取。2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 試算小齒輪分度圓直徑，即。確定公式中各參數(shù)的值。 試選； 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩； 由表10-7選取齒寬系數(shù)；©由圖10-20查得區(qū)域系數(shù); ©由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)； ©由式10-9計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合系數(shù)：計(jì)算疲勞許用應(yīng)力； 由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分

11、別為、。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)、，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，可得：取其中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即。試算小齒輪分度圓直徑：（2）、調(diào)整小齒輪分度圓直徑計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度V：齒寬b：計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)由表10-2查得使用系數(shù);根據(jù)V=2.549 m/s、7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)；齒輪的圓周力：由表查得齒間載荷分配系數(shù);由表10-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐不對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù)；由此得到實(shí)際載荷系數(shù)：可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑： 及相應(yīng)的齒輪模數(shù)3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）試算模數(shù)

12、，即確定公式中各參數(shù)的值試選；由式10-5計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)：；計(jì)算由圖10-17查得齒形系數(shù)、；由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)、；由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 、 ；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，得：取其較大者，即試算模數(shù)：（2）調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度V。齒寬b。寬高比b/h。計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)根據(jù)、7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)；由；查表得齒間載荷分配系數(shù)；由表10-4用插值法查得，結(jié)合，得，則載荷系數(shù)：;可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)： w為使其滿足要求，取m=1.5mm，取。1.1.4、幾何

13、尺寸計(jì)算由上有m=1.5mm。，；則，。（4）齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 按前述類(lèi)似做法，有，有 （5）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 按前述類(lèi)似做法，有，有 ，m=1.5mm，。有 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求主要設(shè)計(jì)結(jié)論：3、2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.選齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 選用斜齒圓柱齒輪，壓力角=20，初選螺旋角=，精度等級(jí)選用7級(jí)精度；材料及熱處理：選擇小齒輪材料為45鋼（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。試選小齒輪齒數(shù)z123，大齒輪齒數(shù)z2=z1*=23*3.259=74.96.圓整z2=75。此時(shí)，i=75/23=3.2

14、60，誤差為0.05%。2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3. 2.按式（1021）試算小齒輪分度圓直徑，即 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值，試選Kt1.3 由圖1020選取區(qū)域系數(shù)，2.433由表10-7選取尺寬系數(shù)， d1 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩， T21=表105查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mpa 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù).= = = =1.825，=0.46665螺旋角系數(shù)=0.985由圖1025d查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1550MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2550MPa；由式（1015）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh60×311×1×

15、（24×250×10）1.12× N2N1/53.436×由圖1023查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.93；KHN20.96 MPa558MPa MPa528MPa 取和中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,因此可得 =528MPa .計(jì)算小齒輪分度圓直徑=（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：圓周速度v。=0.59m/s齒寬b。b=1x36.23mm=36.23mm。計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。已知載荷平穩(wěn)，所以取=1根據(jù)v=0.59m/s,7級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)=1.02N/mm>100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系

16、數(shù)=1.2。由表104用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，得齒向載荷分配系數(shù)=1.417。故實(shí)際載荷系數(shù)=2.023由式（10-12）可得按實(shí)際的載荷系數(shù)算得的分度圓直徑，=及相應(yīng)的齒輪模數(shù)=3.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 由式（10-7）計(jì)算模數(shù)，即 （1）確定公式中各參數(shù)的值： 試選=1.3。由式（10-5）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。= =由式（10-19），可計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)。=0.787 計(jì)算。由當(dāng)量齒數(shù)=25.178， =82.1，查10-17得齒形系數(shù)=2.75,=2.26。由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)=1.57、=1.72。由圖1024c查得小齒輪的齒根彎

17、曲疲勞強(qiáng)度極限Flim1500MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Flim2380MPa；由圖1022查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN10.92,KFN20.96。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4，由式（10-14）得=328.57MPa=260.57MPa， 因?yàn)榇簖X輪的大于小齒輪，所以取=試算模數(shù) =1.512mm調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度v。=1.512x23/cos14=35.84mm=0.5836m/s齒寬b。b=1x35.84mm=35.84mm齒寬高比b/h。=3.402b/h=35.84/3.402=10.535計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。根據(jù)v=0.5836m/s,7級(jí)精度，

18、由圖108查得動(dòng)載系數(shù)=1.06；N=N1x4880/35.84=136.18N/mm>100N/mm查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)=1.2。由表104用插值法查得齒向載荷分配系數(shù)=1.412,結(jié)合b/h=10.535,查圖10-13，得=1.348故實(shí)際載荷系數(shù)=1.7147由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核式代入數(shù)值得 滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。故取模數(shù)m=2合適。4.幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距=(23+75)x2/2cos14=101mm計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑=計(jì)算齒輪寬度=47.4mm考慮都安裝誤差，取小齒輪齒寬b1=54mm，大齒輪齒寬b2=48mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，

19、而又小于500mm，故選用腹板式。5.主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)Z123，Z2=75，模數(shù)m=2mm，壓力角=，螺旋角=，中心距a=101mm，齒寬b1=54mm，b2=48mm，小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及滾動(dòng)軸承的選擇4.1中間速軸的設(shè)計(jì)及軸承的選擇1. 求中間軸上小大齒輪的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T。低速級(jí)上的小齒輪：高速級(jí)上的大齒輪：2. 求作用在齒輪上的力小齒輪：因已知小齒輪的的分度圓直徑為而大齒輪：已知大齒輪的的分度圓直徑為154.59mm而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

20、。根據(jù)表15-3，取，于是得4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸方案：如圖所示 圖3.7.1 中間軸（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 該中間軸的最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承所在的軸的直徑，為了使所選的軸的直徑與滾動(dòng)軸承的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選用滾動(dòng)軸承，在此處軸既受徑向力，又受軸向力，所以選用單列圓錐滾子軸承，參照工作面要求并根據(jù)23.44，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)的角接觸球軸承7205AC，其尺寸為,所以，左端軸承右側(cè)采用套筒定位，套筒右側(cè)是一非定位軸肩，非定位軸肩的高度，以及考慮鍵的削弱作用，所以，=35mm,同理，給右端軸承定位的套筒左端也為一非定位軸肩，所以

21、。至此，中間軸上各軸段的直徑已設(shè)計(jì)出。初取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離為14mm ，滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)部距離為6mm。所以有15+6+14=35mm由上已知低速級(jí)小齒輪的齒寬為，由于齒輪所在軸段應(yīng)比齒輪輪轂短2-3mm ，所以可確定，兩齒輪中間軸段為一軸環(huán)，其寬度，所以取。至此，中間軸上各軸段長(zhǎng)度已確定。軸段12345直徑d2528352825長(zhǎng)度L3552102635（3）中間軸上零件的周向定位：齒輪與軸之間的周向定位采用平鍵連接，由表6-1查得采用平鍵尺寸為，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。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m6。

22、（4） 確定軸上的圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為C2，各軸肩處的圓角半徑為R1。5. 軸的強(qiáng)度校核首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 在確定軸承的支點(diǎn)位置之前，應(yīng)從手冊(cè)中查取a值，對(duì)于7205AC的角接觸球軸承，由手冊(cè)中查的，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距為160.6mm，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。其中 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖可看出截面2是軸的危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出的截面B處按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)：=前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=60MP，> ,改選調(diào)制處理，此時(shí) =70>此時(shí)軸合理安全。5. 軸承的校核（1） 求兩軸承受到的徑向載荷。中間

23、軸上軸承受力,（2） 求兩軸承的計(jì)算軸向力（3） 求兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷查手冊(cè)可知，判斷系數(shù)，又因?yàn)樗惚戎?lt;e,查表得。取，2軸承只受徑向載荷，所以，取兩者中較大者進(jìn)行壽命計(jì)算，則。（4） 軸承壽命計(jì)算 該中間軸所選軸承為7205AC的軸承，從手冊(cè)上查的其基本額定動(dòng)載荷,中間軸的轉(zhuǎn)速為，將數(shù)值帶入上述公式得該軸承滿足壽命要求。4.2高速軸的的設(shè)計(jì)及軸承的選擇1. 求高速軸上小齒輪的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T。2. 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120，于是得3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案：如圖所（2）根據(jù)

24、軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 由圖知，該軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑，為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)，聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取。按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用HL1型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為160000。半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度為。工作長(zhǎng)度故取軸的直徑為,該軸端采用軸肩定位，考慮到軸肩的高度以及安裝軸承，現(xiàn)取，選用6304的深溝球球軸承，尺寸，取，考慮到軸肩的高度，算的，6，部分為小齒輪。 結(jié)合中間軸相關(guān)軸段長(zhǎng)度的確定以及滾動(dòng)軸承寬度的大小，確定出，由上已知高速級(jí)小齒輪的齒寬為35mm，所以，取定位軸承

25、，結(jié)合中間軸總長(zhǎng)取結(jié)合聯(lián)軸器為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故取至此，中間軸上各軸段長(zhǎng)度已確定。（3） 軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按、，查得聯(lián)軸器與軸聯(lián)接的平鍵截面；（4） 確定軸上的圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為C2，各軸肩處的圓角半徑為R1。4.3低速軸的設(shè)計(jì)以及軸承的選擇1. 求低速軸上大齒輪的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T。2. 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，于是得3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案：見(jiàn)圖（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 由圖知，該

26、軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑，為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取。則 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用HL3型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為630000。半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度為，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔的長(zhǎng)度為。 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，7軸段右端需制出一軸肩，故取6段直徑為；為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故7段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。初步選擇滾動(dòng)軸承。由于此處軸承既受軸向力又受徑向力，結(jié)合所以選用7209C的角接觸球軸承其尺寸為，故。軸段2處安裝有齒輪，齒

27、輪右端為一非定位軸肩，所以取安裝齒輪處的軸段，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為48mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂的寬度，故取。齒輪右側(cè)用軸肩定位，h=2mm。所以，結(jié)合軸2，為了使兩軸上的齒輪可以相互嚙合，并使軸的布置位置不超過(guò)箱體，所以取至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。（3）軸上零件的周向定位。聯(lián)軸器、齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按、，查得聯(lián)軸器與軸聯(lián)接的平鍵截面；齒輪與軸聯(lián)接的平鍵截面。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4）

28、確定軸上圓角和倒角尺寸。取軸端倒角為C2，各軸肩處的圓角半徑為R1。5 鍵的選擇及強(qiáng)度校核5.1高速軸鍵的強(qiáng)度校核由軸直徑d=16mm，選擇A型鍵55，L=20mm，材料為45鋼。校核：MPa而合格。5.2中間軸鍵的強(qiáng)度校核由軸直徑d=28mm，選擇A型鍵87，L=20mm，材料為45鋼。校核如下：故合格。5.3低速軸鍵的校核 齒輪-軸鍵的校核，由軸直徑d=50mm,，選擇A型鍵14x9,L=36mm,材料為45鋼。校核如下：而故合格。 聯(lián)軸器-軸鍵的校核，由軸直徑d=38mm,，選擇A型鍵10x8,L=70mm,材料為45鋼。校核如下：而故合格。6 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT20

29、0）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合。1、 箱體有足夠的剛度 箱體外輪廓為長(zhǎng)方形，為了增強(qiáng)了軸承座剛度，在機(jī)體為加鑄肋板。2、考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封及散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為70mm。為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精加工。3、 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8mm，機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便。減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸：名稱(chēng)符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度14箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑16地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)4軸承旁聯(lián)接螺

30、栓直徑12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）8軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）6視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）6定位銷(xiāo)直徑=（0.70.8）6，至外機(jī)壁距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4221813，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表42011外箱壁至軸承座端面距離=+（58）40大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離>1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>9機(jī)蓋，機(jī)座肋厚7 7軸承端蓋外徑+（55.5）80軸承端蓋凸緣厚度t(11.2)6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離807潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)7、1.齒輪的潤(rùn)滑由于所設(shè)計(jì)的減速器的圓柱齒輪減速器， 兩個(gè)大齒輪的轉(zhuǎn)速均不高，均小于 12m/s，減速器的齒輪采用浸油潤(rùn)

31、滑，由于高、低速級(jí)的大齒輪的尺寸不同，因而浸油深度就不一樣。為了使兩齒輪均潤(rùn)滑良好，推薦對(duì)大圓柱齒輪通至少一個(gè)齒高，即10mm，。而錐齒輪應(yīng)浸入0.5到1個(gè)齒寬，但是不小于10mm，總體上油深不能超過(guò)大直齒圓柱齒輪分度圓直徑的三分之一，因此確定油深度為60mm,最高深度為70mm，為保證潤(rùn)滑及散熱的需要，減速器內(nèi)應(yīng)有足夠的油量。根據(jù)運(yùn)動(dòng)粘度選擇L-AN32型號(hào)的潤(rùn)滑油，其凝點(diǎn)為-5攝氏度，閃點(diǎn)為150攝氏度。7、2.軸承的潤(rùn)滑對(duì)于角接觸球軸承， dn<10mm· r/min，采用脂潤(rùn)滑，選擇ZL-3潤(rùn)滑脂。7、3.軸上的密封由于軸 I 的速度, 選擇氈圈式密封，利用矩形截面的毛

32、氈圈嵌入梯形槽中所產(chǎn)生的對(duì)軸的壓緊作用， 獲得防止?jié)櫥吐┏龊屯饨珉s質(zhì)、 灰塵等侵入軸承室的密封效果。高速軸密封選擇適合軸的d16mm的氈圈，輸出軸采用適合軸的 d38mm 的相應(yīng)尺寸的氈圈。7、4.箱蓋和箱座接合面的密封在箱蓋和箱座結(jié)合面上涂密封膠密封。7、5其他密封檢查孔蓋板、 排油螺塞與箱體的結(jié)合面間均采用石棉橡膠紙密封。8 附件設(shè)計(jì)1.桿式游標(biāo)油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處，油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出，又要便于桿式油標(biāo)的插取及座孔的加工。選擇桿式油標(biāo)，油標(biāo)上有按最高和最低油面確定的刻度線，觀察時(shí)拔出桿式油標(biāo)，由油面上面的油痕判斷油面高度是否適當(dāng)。選用 M

33、12 規(guī)格，L=80mm。2.排油孔螺塞放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。選用，其高度需低于箱底2mm，保證潤(rùn)滑油可以完全流出箱體。3.窺視孔蓋在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件嚙合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入手進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成。選用，共有6個(gè)連接螺釘。4.通氣器選用鋼制通氣器，焊接在窺視孔蓋上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 5.起吊裝置在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊耳，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。1） 吊鉤2）吊耳6.啟蓋螺釘啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。選用，材料為Q235，鋼并通過(guò)熱處理使硬度達(dá) HRC28-38。7.調(diào)整墊片調(diào)整墊片材料為08F，大小有軸承端蓋確定。8.定位銷(xiāo)為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔