帶式運(yùn)輸機(jī)兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)書(shū)

1、帶式運(yùn)輸機(jī)兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)書(shū)一.課程設(shè)計(jì)書(shū)設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大, 空載起動(dòng),卷筒效率為0.96（包括其支承軸承效率的損失）,減速器小批量生產(chǎn),使用期限8年（300 天/年）,兩班制工作，運(yùn)輸容許速度誤差為5%,車間有三相交流,電壓380/220V表題號(hào)參數(shù)12345運(yùn)輸帶工作拉力（kN）2.52.32.11.91.8運(yùn)輸帶工作速度（m/s）1.01.11.21.31.4卷筒直徑（mr）250250250300300設(shè)計(jì)要求1. 減速器裝配圖一（A1）。2. CAD繪制軸、齒輪零件圖各一 （A3）3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

2、一份。三.設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2. 電動(dòng)機(jī)的選擇3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪6. 齒輪的設(shè)計(jì)7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)9. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻, 要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)其傳動(dòng)方案如下：圖一:（傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖）初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如：傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示 選擇V帶

3、傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開(kāi)式）。傳動(dòng)裝置的總效率aa 1 23 32 4 5 = 0.96 X 0.983 X 0.952 X 0.97 X 0.96 = 0.759 ;1為V帶的效率，！為第一對(duì)軸承的效率,3為第二對(duì)軸承的效率，4為第三對(duì)軸承的效率，5為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為 7級(jí)精度，油脂潤(rùn)滑因是薄壁防護(hù)罩，采用開(kāi)式效率計(jì)算）1000 60vD2. 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：P = P/ n = 1900X 1.3/1000 X 0.759 = 3.25kW,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速=82.76r/min經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i = 24,二級(jí)圓柱斜齒

4、輪減速器傳動(dòng)比i = 840，則總傳動(dòng)比合理圍為i = 16160,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選圍為1324.16 13241.6r/min。n= i x n =（ 16160）x 82.76 =綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比, 選定型號(hào)為丫112M 4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為 4.0額定電流8.8A，滿載轉(zhuǎn)速nm 1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pedkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)重量N參考 價(jià)格 元傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步 轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳 動(dòng)減速器1Y112M-441500144047023016.152.37.02中心高外

5、型尺寸LX（ AC/2+AD x HD底腳安裝尺寸AX B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DX E裝鍵部位尺寸 FX GD132515 X 345 X 315216 X 1781236 X 8010 X 413. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比(1) 總傳動(dòng)比ia = n/n =由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為1440/82.76 = 17.40(2) 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia 二 i。x i式中i°,h分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。17.40/2.3為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步取i° = 2.3，則減速器傳動(dòng)比為i = ia/io=7.

6、57根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為i1 = 3.24，則i2 = i/i1 = 2.334. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1) 各軸轉(zhuǎn)速n = nm / i0 = 1440/2.3 = 626.09r/min= ni /i 1 = 626.09/3.24 = 193.24r/minn皿=n / i2 = 193.24/2.33=82.93 r/minn iv = n =82.93 r/mi n(2) 各軸輸入功率Pi = pd X 1 = 3.25 X 0.96 = 3.12kWPh = Pi Xn 2X 3 = 3.12 X 0.98 X 0.95 = 2.90kWPrn = Ph Xn

7、 2X 3 = 2.97 X 0.98 X 0.95 = 2.70kWPv = Pm Xn 2Xn 4=2.77 X 0.98 X 0.97 = 2.57kW則各軸的輸出功率：R = R X 0.98=3.06 kWPh = Ph X 0.98=2.84 kWPm = Pm X 0.98=2.65kWPv = Pv X 0.98=2.52 kW(3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T1 =Td X i0 X 1 N -m電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 Td=9550旦 =9550 X 3.25/1440=21.55 N-nm所以：Ti = Td X i。X 1 =21.55 X 2.3 X 0.96=47.58 N -mT

8、h = Ti X i1 X 1 X 2=47.58 X 3.24 X 0.98 X 0.95=143.53 N -m Tm = Th X i2 X 2 X 3 =143.53 X 2.33 X 0.98 X 0.95=311.35 N -m Tv =Tm X 3 X 4 =311.35 X 0.95 X 0.97=286.91 N -m 輸出轉(zhuǎn)矩：Ti = Ti X 0.98=46.63 N-mTh = Th X 0.98=140.66 N -mTm = Tm X 0.98=305.12 N -mTv = Tv X 0.98=281.17 N -m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率P KW轉(zhuǎn)矩T

9、 Nm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸3.2521.5514401軸3.123.0647.5846.63626.092軸2.902.84143.53140.66193.243軸2.702.65311.35305.1282.934軸2.572.52286.91281.1782.936. 齒輪的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪（1）齒輪材料及熱處理 材料：高速級(jí)小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)Z,=24高速級(jí)大齒輪選用 45鋼正火，齒面硬度為大齒輪240HBS Z

10、2 =i X乙=3.24 X 24=77.76取 Z2=78. 齒輪精度按GB/T10095- 1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化2 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3d1t2KtT1 u 1d確定各參數(shù)的值：Kt=1.6試選查課本P215 圖 10-30(ZHZ；)1 2 * * *選取區(qū)域系數(shù)Z h =2.433由課本P214 圖 10-26貝UKH 2 = Khn2 Hlim2 =0.96 X450=432 MPaS許用接觸應(yīng)力h( hi h2)/2(511.5432)/2471.75MPa查課本由P98表10-6得：Ze =189.8MPa由 P201 表 10-7 得:d

11、=1T=95.5X 105 X p1 /n1=95.5 X 105 X 3.19/626.09 =4.86 X 104 N.m3.設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d1td1t32KtT1U 1(ZhZE)2和(h)342 1.6 4.86 101 1.6阿(2.433 189.8)249.53mm3.25471.75計(jì)算圓周速度3.1460 1000計(jì)算齒寬徇53 626.°91.62m/s60 1000計(jì)算齒寬b=計(jì)算摸數(shù)b和模數(shù)mntd1t =49.53mm初選螺旋角=14mnt =蟲(chóng)cosg 如42.00mm24 計(jì)算齒寬與高之比齒高 h=2.25 mnt =2.25 X 2.00=

12、4.50 mm=49.534.5 =11.01 計(jì)算縱向重合度=0.318 d 1 tan0.318 1 24 tan14 =1.903 計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA=1根據(jù)v 1.62m/s,7級(jí)精度,查課本由P92表10-8得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.07,查課本由P194表10-4得Kh的計(jì)算公式：Kh =1.12 0.18(10.6 d2) d2 +0.23 X 10 3 X b=1.12+0.18(1+0.61) X 1+0.23 X 10 3 X 49.53=1.42查課本由P195表10-13得：K f =1.35查課本由P193表10-3得：K H =Kf =1.2故載荷系數(shù)：K= K

13、K K H Kh =1 X 1.07 X 1.2 X 1.42=1.82 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d1=d1/ , K/Kt =49.53 X I, =51.73 mm 計(jì)算模數(shù)mn4.d1 cos mn =乙51.73 cos14242.09mm齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式3mn >2KT1Y cos2Yf YdZ21 a(f)確定公式各計(jì)算數(shù)值 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=48.6 kN -m確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取 z = 24, z = i z = 3.24 X 24= 77.76傳動(dòng)比誤差 i = u= z/ z = 78/24 = 3.25 i = 0.03

14、2 %5%,允許 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)3z = z/cos = 24/ cos 14 = 26.273z = z/cos = 78/ cos14 = 85.43 初選齒寬系數(shù)按對(duì)稱布置，由表查得=1 初選螺旋角初定螺旋角=14 載荷系數(shù)KK= K K K K=1 X 1.07 X 1.2 X 1.35 = 1.73 查取齒形系數(shù)丫和應(yīng)力校正系數(shù)丫查課本由P197表10-5得：齒形系數(shù) Y= 2.592 丫 = 2.211應(yīng)力校正系數(shù) 丫= 1.596丫 = 1.774 重合度系數(shù)丫1 1端面重合度近似為=1.88-3.2 X () cos = 1.88 3.2 X (1/24 + 1/78 ) X c

15、os14乙Z2=1.655=arctg (tg/cos )= arctg (tg20/cos14 )= 20.64690=14.07609因?yàn)?/cos，則重合度系數(shù)為 Y= 0.25+0.75 cos/ = 0.673 螺旋角系數(shù)丫軸向重合度 =49.53 sin14° = 1.825,2.09Y= 1 = 0.78Yf FsT7300天 計(jì)算大小齒輪的安全系數(shù)由表查得S= 1.25 工作壽命兩班制，8年，每年工作小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1= 60nkt = 60X 271.47 X 1 X 8X 300X 2X 8 = 6.255 X 10大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2= N1/u =

16、6.255 X 10/3.24 = 1.9305 X 10查課本由P204表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限 小齒輪 FF1500MPa大齒輪 FF2 380MPa查課本由P197表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)：KFN1 =0.86 K FN2 =0.93K FN1 FF1307.140.86 5001.4取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4f 2=-FN 2廠廠2S252.431.4斗丘12.592 1.5960.01347F1307.14Yf2Fs22.211 1.7740.01554F 2252.43大齒輪的數(shù)值大.選用.SK FN 2 FF 20.93380設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算模數(shù)32 1.73 4

17、.86 1040.78 cos214 0.01554mn i 2mm 1.26mm1 242 1.655對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) g大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù), 按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取 叫=2mmB為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng) 度算得的分度圓直徑d1=51.73 mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由：51.73 cos14z1=25.097 取 z1=25mn那么 z2=3.24 X 25=81 幾何尺寸計(jì)算(乙 Z2)mn_(2581)22 cos 2 cos 14將中心距圓整為110mm按圓整后的中心距修正螺旋角計(jì)算中心距a=1

18、09.25 mm=arccos因值改變不多，故參數(shù)(25 81) 2“arccos14.012 109.25,k , Zh等不必修正.計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑d1 =ZEcos25 2cos14.01=51.53 mm.Z2“l(fā)n81 2 “cmd2 =仝=166.97 mmcos cos14.01計(jì)算齒輪寬度B= d11 51.53mm51.53mm圓整的 B2 50B1 55(二)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算材料：低速級(jí)小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪280HBS 取小齒齒數(shù)Z1 =30速級(jí)大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS z 2=2.33 X 30=69.9 圓整

19、取z2=70.齒輪精度按GB/T10095- 1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.確定公式的各計(jì)算數(shù)值 試選Kt=1.6 查課本由P215圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH =2.45 試選12o,查課本由P214圖10-26查得1 =0.832 =0.88=0.83+0.88=1.71應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 =60X n2 X j X Ln=60X 193.24 X 1 X (2 X 8X 300X 8)=4.45 X 108N2=吐 4.45 101.91 X 108i 2.33由課本P203圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.94KHN2 = 0.97查課本由P207圖

20、10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1 600MPa ,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1 550MPa取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力h1 = Khn1 Hlm1=0.94600564 MPahKhn2 Hlim2 =0.98 X 550/仁517 MPa S世應(yīng) 540.5 MPa2查課本由P198表10-6查材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPah選取齒寬系數(shù)d 1T=95.5 X 105 X P2/n2 =95.5 X 105 X 2.90/193.24=14.33 X 104 N.md1t2KtT1 u 1ZH ZE、2仁E)3'2

21、1.6 14.33 1043.332.45 189.8 22.33 (540.5)1 1.71=65.71 mm2.計(jì)算圓周速度d1t n265.71193.240.665 m/ s60 100060 10003.計(jì)算齒寬b= dd1t=1X 65.71=65.71mm4.計(jì)算齒寬與齒高之比b h模數(shù) mnt-d1tc°s6571 cos12 2.142mm30齒高 h=2.25 X mnt=2.25 X 2.142=5.4621 mmbh =65.71/5.4621= 12.035. 計(jì)算縱向重合度0.318 d4tan 0.318 30 tan 122.0286. 計(jì)算載荷系數(shù)K

22、Kh =1.12+0.18(1+0.6：) +0.23 X 10 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) X b=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23X 10 3 X 65.71=1.4231使用系數(shù)Ka=1同高速齒輪的設(shè)計(jì)，查表選取各數(shù)值K v =1.04 K f =1.35 K h =Kf =1.2故載荷系數(shù)K= KaKvKh Kh =1X 1.04 X 1.2 X 1.4231=1.7767. 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑33 , 1 776d1=d1t . K Kt =65.71 X . 1.77672.91mm1.3計(jì)算模數(shù)mn吐丞7291 CM 2.3772mmZi302KT1Y cos

23、2YfYsf確定公式各計(jì)算數(shù)值(1) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 =143.3 kN m(2) 確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取 z = 30, z= i X z = 2.33 X 30= 69.9 傳動(dòng)比誤差 i = u = z/ z = 69.9/30 = 2.33 i = 0.032 %5%,允許(3) 初選齒寬系數(shù)按對(duì)稱布置，由表查得=1(4) 初選螺旋角初定螺旋角=12(5) 載荷系數(shù)KK= K K K K=1 X 1.04 X 1.2 X 1.35 = 1.6848(6) 當(dāng)量齒數(shù)z = z/cos = 30/ cos 312 = 32.056z = z/cos = 70/ cos 312

24、= 74.797由課本P197表10-5查得齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)YYf 1 2.491,Yf 22.232YS 11.636,YS 2 1.751(7) 螺旋角系數(shù)丫軸向重合度=2.03Y= 1- = 0.797Yf Fs(8) 計(jì)算大小齒輪的丄丄f查課本由P204圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1 500MPafE2 380MPa查課本由P202圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 =0.90 K FN2 =0.93S=1.4f 1 =Kfn1 FE1 0.90 500321.43MPaS1.4F 2= Kfn2 ff20.93 380252.43MPaS1.4計(jì)算大小齒輪的丫

25、并加以比較FYFa1F Sa1f12.491 1.6360.01268321.43YFa2F Sa2F)22.232 1.7510.01548252.43大齒輪的數(shù)值大，選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算.計(jì)算模數(shù)352'2 1.6848 1.433 100.797 cos 12 0.01548,mn 2mm 1.5472mm.1 3021.71對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) 叫大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面 模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取g =3mn但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按 接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1 =72.91 mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)

26、72.91 cos12 Z1 =mn=27.77取 z1=30z 2 =2.33 X 30=69.9 取 Z2=70初算主要尺寸計(jì)算中心距 a= 0 Z2)mn =70) =102.234 mm2 cos2 cos12將中心距圓整為103 mm修正螺旋角=arccosarccos(307°)213.862 103因 值改變不多，故參數(shù) ，k , Zh等不必修正分度圓直徑.ze30 2 沖d 產(chǎn) _n=61.34 mmcos cos12.z?mn70 2d2 = 2n=143.12 mmcos cos12計(jì)算齒輪寬度bdd1 1 72.91 72.91mm圓整后取B175mm B2 8

27、0mm1.6低速級(jí)大齒輪如上圖:V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表1.各傳動(dòng)比V帶高速級(jí)齒輪低速級(jí)齒輪2.33.242.332. 各軸轉(zhuǎn)速n(r/mi n)(r/mi n)(r/mi n)(r/mi n)626.09193.2482.9382.933. 各軸輸入功率P(kw)(kw)(kw)Piv (kw)3.122.902.702.574. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(kN m)(kN m)(kN m)Tv(kN m)47.58143.53311.35286.915.帶輪主要參數(shù)小輪直徑（mr）大輪直徑（mr）i中心距a （mm基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mn）帶的根數(shù)z90224471140057. 傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)1. 傳

28、動(dòng)軸承的設(shè)計(jì).求輸出軸上的功率P3，轉(zhuǎn)速na，轉(zhuǎn)矩T3P3=2.70KWn3=82.93r/mi nT3=311.35N. m求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為2T3d2 =143.21 mm而 Ft=- 311.3534348.16Nd2143.21 10 31630.06Nr= Ft 也 4348.16tan20OocosCOS13.86F a = Fttan =4348.16 X 0.246734=1072.84N圓周力Ft，徑向力Fr及軸向力Fa的方向如圖示：.初步確定軸的最小直徑先按課本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)課本P361表15

29、 3取Ao 112d min 3 '35.763mm3輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑d 口 ,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)查課本P343表14 1,選取Ka 1.5TcaKaT3 1.5 311.35 467.0275N m因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，所以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)22 112選取LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500Nm,半聯(lián)軸器的孔徑d1 40mm,故取di 口 40mm半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L 112mm半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)1 84mm.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求，1 - U軸段右

30、端需要制出一軸肩，故取U -川的直徑dn m 47mm ;左端用軸 端擋圈 定位，按軸端 直徑取 擋圈直徑D 50mm半聯(lián)軸器與 軸配合的輪轂孔長(zhǎng)度為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上，故I - U的長(zhǎng)度應(yīng)比 略短一些,現(xiàn)取I 口 82mm 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，故選用單列角接觸球軸承.參照 工作要求并根據(jù)dn m 47mm,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 角接觸球軸承7010C型.dDBd2D2軸承代號(hào)45851958.873.27209AC45851960.570.27209B451002566.080.07309B5080

31、1659.270.97010C50801659.270.97010AC50902062.477.77210C2. 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)對(duì)于選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的 d D B 50mm 80mm 16mm,故；而 l 16mm .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7010C型軸承定位軸肩高度 h 0.07d,取 h 3.5mm,因止匕 d57 mm, 取安裝齒輪處的軸段d可皿58mm ;齒輪的右端與左軸承之間米用套筒定位 .已知齒輪轂的 寬度為75mm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可皿72mm.齒輪 的左端采用軸肩定位，軸肩高3.5,取dv 65mm .

32、軸環(huán)寬度b 1.4h,取b=8mm. 軸承端蓋的總寬度為20mm由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定).根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離I 30mm ,故取ln 皿 50mm. 取齒輪距箱體壁之距離a=16mm,兩圓柱齒輪間的距離c=20mm.考慮到箱體的鑄造誤差，在 確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體壁一段距離s,取s=8 mm,已知滾動(dòng)軸承寬度T=16mm ,高速齒輪輪轂長(zhǎng)L=50mm,則I 町麵 T s a (7572)(16 8163) mm 43mm1 iv v L SC a l 皿即 l vw(50 8 20 16 24 8)mm 62m

33、m至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.5. 求軸上的載荷首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)20-149表20.6-7.對(duì)于7010C型的角接觸球軸承,a=16.7mm,因此，做為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距L2 L3114.8mm 60.8mm175.6mmF NH1士 Ft 4348.16L2 L36081506N175.6FnH 2L2L2丁 4348.16114.82843N175.6FrL3FaDF NV1L2 L3809NF NV 2F r FNV21630 809821NM H 172888.8N mmMV1 FNV1L2809 114.892873.

34、2N mmMV2 Fnv2L3 821 60.8 49916.8N mmM1MH、1728892 928732196255N mmM 2179951 N mm傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖紗V1BQ從動(dòng)軸）(中間軸）FxfD1TH11 Cb)d)Ma 二氏 D/2rnTorrnFmhz7TrrrrTTrr>>-hl6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)二 xM (T3)2 = ,：1962552 (1 311.35)210 82ca= W0.1 27465前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表 15-1 得i=60MPaca 1 此軸合理安全7. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度.判斷危險(xiǎn)截面截面A,

35、n ,川,b只受扭矩作用。所以a n m b無(wú)需校核.從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái) 看，截面切和處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，從受載來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大.截面切的應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但是截面切不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核.截 面c上雖然應(yīng)力最大，但是應(yīng)力集中不大，而且這里的直徑最大，故c截面也不必做強(qiáng)度校核，截面w 和v顯然更加不必要做強(qiáng)度校核.由第3章的附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因 而，該軸只需膠合截面左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可.截面左側(cè)?？箯澫禂?shù) W=0.1 d3= 0.1503=12500抗扭系數(shù)wT =0.2 d3=0.2 503 =25

36、000截面的右側(cè)的彎矩 M為 M M1 空 16144609N mm60.8截面W上的扭矩T3為T(mén)3 =311.35 N m截面上的彎曲應(yīng)力M144609b W11.57MPa12500截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力T =互=31135012.45MPaWt25000軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理由課本P355表15-1查得：B 640MPa275MPaT 1155MPa因-20d 50經(jīng)插入后得2.00.0458 1.1650t=1.31軸性系數(shù)為q 0.82K =1+q (=0.85q1)=1.82K =1+q (所以 0.67t-1 )=1.260.820.92綜合系數(shù)為： K =2.8K =1.62碳鋼

37、的特性系數(shù)0.1 0.2 取 0.10.050.1取 0.05安全系數(shù)Sca25.13S1 13.71k a t mS SSea 10.5 >S=1.5所以它是安全的S2 S2截面W右側(cè)抗彎系數(shù)W=0.1 d3= 0.1 503 =12500抗扭系數(shù)Wt =0.2 d3=0.2 503 =25000截面W左側(cè)的彎矩 M為 M=133560截面W上的扭矩T3為T(mén)3 =295M133560b10.68W1250011.80 K ：_ K11 2.8截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力_ T3 = 294930T =Wt25000K1所以 0.67K =11.620.820.92綜合系數(shù)為：K =

38、2.8 K =1.62碳鋼的特性系數(shù)0.1 0.2 取 0.10.050.1取 0.05S :125 1325.13K aamS113.71kat mSeaS S10.5 >S=1.5eas2 s2安全系數(shù)Sca所以它是安全的8. 鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵根據(jù) d 2=55 d 3=65查表 6-1 ?。?鍵寬 b 2=16 h 2=10 L2=36b3=20 h 3=12Ls=50 校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度查表 6-2 得p=110MPa工作長(zhǎng)度 丨2 L2 b236-16=20l3 L3 b350-20=30 鍵與輪轂鍵槽的接

39、觸高度K 2 =0.5 h 2=5K3=0.5 h 3=6由式（6-1 ）得:2T210機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便. 對(duì)附件設(shè)計(jì)A視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操2143.53100052.20vpp2K2l2d25 20552T31032311.35100053.22vpp3K3I3d36 3065兩者都合適取鍵標(biāo)記為：鍵 2： 16X 36 A GB/T1096-1979鍵 3: 20X 50 A GB/T1096-19799. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT20

40、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)體采用也配合.is61. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2. 考慮到機(jī)體零件的潤(rùn)滑，密封散熱。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40mm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)精創(chuàng)，其表面粗糙度為作，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，用 M6緊固B油螺塞：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。C油標(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 .D通氣孔：由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器， 以便達(dá)到體為壓力平衡.E蓋螺釘：?jiǎn)⑸w螺釘上