課程設(shè)計二級減速器

1、機械設(shè)計課程設(shè)計2010-2011 第 2 學(xué)期姓 名：唐帥08120227班 級： 工程機械2班指導(dǎo)教師：陸兆峰成 績：日期：2011年4月目錄1. 設(shè)計目的2. 設(shè)計方案3. 電機選擇4. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)5. 傳動件的設(shè)計計算6. 軸與軸上零件的設(shè)計計算6.1 、確定軸的最小直徑6.2 、聯(lián)軸器的選擇6.3 、鍵的選擇和計算6.4 、滾動軸承的選擇6.5 、根據(jù)軸向定位的要求確定低速軸的各段直徑和長度6.6 、求作用在齒輪上的力6.7 、軸上的載荷分析6.8、按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強度6.9、精確校核軸的疲勞強度7. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計8. 潤滑設(shè)計9. 密封設(shè)計10. 其他

2、附件的設(shè)計11. 小結(jié)1. 設(shè)計目的1.1設(shè)計一帶式運輸機傳動裝置1.2帶式運輸機工作原理帶式運輸機傳動示意圖如圖1.3、已知條件：1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán) 境最高溫度35 °C;2）使用折舊期：8年;3）檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；4 ）動力來源：電力，三相交流，電壓380、220V ；5）制造條件與生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。6）滾筒效率為0.96 （包括滾筒與軸承的效率損失）1.4設(shè)計數(shù)據(jù)：運輸帶工作 拉力F=4200N，運輸 帶工作速度 v=1.9m/s，卷筒直徑D=450mm。1.5傳動方案二級

3、同軸式圓柱齒輪減速器本傳動機構(gòu)的特點是：減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、岡H度差，中間軸承潤滑較困難。2. 設(shè)計方案總體設(shè)計方案見圖如圖:3.電機選擇設(shè)計內(nèi)容計算與說明結(jié)果1.選擇電按工作要求和工作條件選用 Y系列三相鼠動機的籠型異步電動機，其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式類型結(jié)構(gòu)，電壓為380V2.選擇電 動機的 容量工作機的有效功率為cFV42001.9Pw7.98KW1000 1000從電動機到工作機輸送帶間的總效率為：2321 . 2.3 . 4式中，1, 2, 3, 4分別為聯(lián)軸器，軸承，齒 輪傳動和卷筒的傳動效率，由機械設(shè)計手冊 表9.1

4、可知10.99, 20.98, 30.97, 40.960.992 0.983 0.972 0.96 0.833所以電動機所需工作功率為Fd 衛(wèi) Z98 9.58KW0.833Pw =7.98KW0.833Pd 9.58KW3.確定電 動機轉(zhuǎn) 速按表9.1推薦的傳動比合理范圍，一級圓柱 出輪減速器傳動比i 840，而工作機卷 筒的轉(zhuǎn)速為60 1000v60 1000 1.9r/nw 81 pminD450/ min所以電動機的可選范圍為：nd i nw (8 40) 62(648 3240)人巾符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750r/min,1000r'min,1500r/min 三中 綜合

5、考慮電動機和傳動裝置的尺寸，質(zhì)量與價格等nw 81r/min因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊， 決定選用同 步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機。根據(jù)電動機的安裝，容量和轉(zhuǎn)速，由電機產(chǎn) 品目錄或有關(guān)手冊選定電機型號為 Y160L6其主要性能如表所示，電動機主要外形和安 裝尺寸Y160L 6型電動機的主要性能電機型號額定 功率(KW)滿載轉(zhuǎn)速r/min起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y160-6L119702.02.03.1計算傳動裝置的總傳動比i并分配傳動比設(shè)計內(nèi)容計算與說明結(jié)果1.總傳動nmi一97011.975i 11.975nw81比2.分配傳i i ii i3.46動比同軸：i iJiJ11.975 3.46

6、4.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)設(shè)計內(nèi)容計算與說明結(jié)果1.各軸nnm970r；mi nn970r/mi n的轉(zhuǎn)nni970.280.3rmin 3.461n280.3rj min速n280.3 一 ，ni81r/min 3.46n81 r minn卷n81r/minn卷81 r/min2.各軸PFd. i9.58 0.999.48KWP9.48KW的輸PP.:>.39.48 0.98 0.97 9.058KWP9.015KW入功PP .2. 39。15 0.98 0.978.57KWP8.57KW率P卷P .48.57 0.968.277KWP卷8.227KW3.各軸電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩為

7、Td94.320N m的輸Td9.55106 巴 9.55 106 也nm970入轉(zhuǎn)Td9.432 104N mm矩故各軸轉(zhuǎn)矩為T93.370N mT307N mT1010N mT卷969.73N mTTd ,9.432 104 0.99T 9.337 104N mmTT2 3 i 9.337 104 0.98 0.97 3.46T3.07105NmmTT23 i3.07 105 0.98 0.97 3.46T1.01106NmmT卷T211.01106 0.96T卷 9.6973 105N mm5. 傳動件的設(shè)計計算5.1齒輪設(shè)計5 . 1.1高速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算設(shè)計內(nèi)容計算與說明結(jié)

8、果1.選（1）選用斜齒（2）大、小齒輪均為鍛鋼，小齒輪45鋼擇材材料為45鋼（?；?，硬度為200HBS，大齒輪材小齒輪?；幜稀崃蠟?5鋼（?；?，硬度為170HBS （ 3）選用精理處理度等級為8級大齒輪?；幏绞嚼砼c公8級精度差等級（1 ）因為是軟齒面閉式傳動，故按齒面接觸疲勞強度進行計算。其設(shè)計公式為2.初 步計 算傳 動的 主要 尺寸d3 2«TU1 ZH ZE'dUH1）小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為T 9.337 104N mm2）初步選載荷系數(shù)Kt 1.63）選取齒寬系數(shù)d 0.814） 由表查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8MPa25）初選螺旋角146） 選取區(qū)域系數(shù)

9、ZH2.4337）齒數(shù)比i u 3.468）初選小齒輪齒數(shù)乙23,大齒輪齒數(shù)z2 23 3.46 79.58，取 z2 80 Z29）查表得端面重合度10.76&20.87120.765 0.87 1.63510 ）許用接觸應(yīng)力可用下式計算按小齒輪硬度差的小齒輪接觸疲勞強度極限Hlim1 500MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限H lim 2450MPa11）小齒輪和大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為9N160n 1 jLh 60 970 12 8 365 82.719 109.N12.719 10N27.859 10i3.4612）查得接觸疲勞壽命系數(shù)13）計算接觸疲勞許用應(yīng)力H 454.5M

10、Pa2.初 步計 算傳 動的 主要 尺寸H 1KHN1 H lim 10.9 500450MPaS1H 1Khn 2 H lim 21.02 450459MPaS1HH 1H 2450 459454.5MPa22取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1初算小齒輪分度圓直徑dudit22ktT u 1 ZhZe4 22 1.6 7.807 103.96 12.433 189.80.8 1.6353.96454.567.237m md1t 67.237mm3.確定傳 動尺 寸1）計算圓周速度d1t Ev 60 100067.237 9703.41ms60 10002）計算齒寬b與模數(shù)mntb d d1t

11、0.8 67.23753.79mntd1t cosZ167.237 cos14232.8mm齒高3）計算載荷系數(shù)K3.確定傳 動尺 寸已知使用系數(shù)Ka 1根據(jù)v 3.38 m s，8級精度，查得動載系數(shù)力.+、jtK Ka Kv KhKh故載荷系數(shù)K 1 1.15 1.4 1.2852.074）按實際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑IK；2.07d1 d1t367.237 3 73.269mmKt、1.65）計算模數(shù)mnd1 cos73.264 cos14 o _ _mn 3.09mmz123取 mn 3.5mm6）計算傳動尺寸中心距為mn Z1 Z23 23 80a1 185.7mm2 cos2

12、 cos14圓整為a1186mm則螺旋角為mn Z1 Z23.5 23 80 一 “arccos arccos14.282 a12 186因 值改變不多，故參數(shù)，K ,Zh等不必修正故z1 mn23 3.5d1 - 83.067mmcoscos14.28K 2.07a1186m m14.28d183.067mmd2 Z2 mn80 3.5288.933mmcoscos14.28b d d!0.8 83.06766.453mm員整取B2 70mm,B!B2 5 10 mm取 B175m m4 .校核齒 根彎 曲疲 勞強 度1 ）按2KT y y yF,a ga 丫Fd1bmn2）確定公式內(nèi)各計算

13、數(shù)值K 2.074T 9.337 10 N mmd183.067 mmmn 3.5mm1.6350.318 d z tan根據(jù)重合度0.318 0.8 23 tan14.281.49查得螺旋角影響系數(shù)Y 0.883）計算當量齒數(shù)一z12325 27vcos3cos314.28.zV2339187.99cos3cos314.284）查取齒形系數(shù)5）查取應(yīng)力校正系數(shù)6）查取小齒輪的彎曲疲勞強度極限4 .校核齒 根彎 曲疲 勞強 度7）取彎曲疲勞強壽命系數(shù)8）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4KFnifei 0.85 250fiFNJ_旦 151.78MPaS1.4K fn 2 FE

14、20.88 220F2138.28MPaS1.42KTF1, fYFa1 YSa1 丫d1B1mn42 2.07 9.337 10“故 F1 2.61 1.59 0.88故83.067 75 3.5 1.635F1 39.60 MPaF1F2YFa2 Ysa2 丫dmin2 2.07 9.337 104c “F2 2.18 1.78 0.8883.067 70 3.5 1.635f 250.03MPaf 2滿足齒根彎曲疲勞強度5.計 算齒 輪傳 動與 其幾 何尺 寸1）端面模數(shù)mn3.5mtmm 3.612mmcoscos14.282）齒頂咼*ha ha mn 1 3.5mm3.5m m3）齒

15、根高* *hfhac mn1 0.25 3.5mm 4.375mm4）齒全咼h hf ha 3mm 3.75mm 7.875mm5）頂隙*c c mn 0.25 3.5mm0.875mm6）齒頂圓直徑da1 d1 2ha 83.067mm 2 3.5m m 90.067mmda2 d2 2ha 288.933mm 2 3.5mm 295.933mm7）齒根圓直徑df1 d1 2hf83.067mm 2 4.375mm 74.317mmdf2 d2 2hf 288.933mm 2 4.375mm 280.183mmmt 3.612m mha 3.5mmhf 4.375mmh 7.875m mc

16、0.875mmda1 90.067mm da2 295.933mmdf1 74.317mmdf2 280.183m m5 . 1.2低速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算設(shè)計內(nèi)容計算與說明結(jié)果1.選由于低速級傳遞的轉(zhuǎn)矩大，故齒輪副相應(yīng)的材料硬小齒輪20 Cr擇材度要大于咼速級得材料。大齒輪40 Cr料、熱（1）選用斜齒（2）大、小齒輪均為鍛鋼，小齒輪小齒輪滲碳后處理材料為20 Cr,（滲碳后淬火）硬度為 300HBS，大淬火方式齒輪材料為40C,調(diào)質(zhì)），硬度為270HBS （ 3）選大齒輪調(diào)質(zhì)與公差等級用精度等級為8級8級精度2.初 步計 算傳 動的 主要 尺寸（1 ）因為是軟齒面閉式傳動，故按齒面接觸

17、疲勞 強度進行計算。其設(shè)計公式為| 2dJ2QTu 1 Zh Zed3t 3lduH1）小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為T 3.07 1 05 N mm2）初步選載荷系數(shù)Kt 1.63）選取齒寬系數(shù)d 114） 由表查得材料的彈性影響系數(shù)Ze 189.8MPa25） 初選螺旋角146） 選取區(qū)域系數(shù)ZH2.4337）齒數(shù)比iu 3.468） 初選小齒輪齒數(shù)z3 23,大齒輪齒數(shù)Z423 3.9679.58，取乙 809）查表得端面重合度30.765,40.87340.765 0.87 1.63510 ）許用接觸應(yīng)力可用下式計算按小齒輪硬度差的小齒輪接觸疲勞強度極限Hlima 690MPa，大齒輪的接觸疲勞強度

18、極限H lim 4 640MPa11)小齒輪和大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為N28N37.858 10N48N37.858 102271 108i3.46'12)查得接觸疲勞壽命糸數(shù)H 697.5MPa13)計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1KHN3 H lim 31 .02690703.8MPaH3S1K HN4 H lim 41.08 640691.2MPaH4S1H 3H 4703.8691.2«Q-7H2 2d3t 69.760mm初算小齒輪分度圓直徑datd3t1 2J2kj u 1 ZhZe dUh3I5,12 1.6 3.07 10 3.46 12

19、2.433 189.81 1.6353.46697.569.760mm3.確1)計算圓周速度疋傳vd3t n269.76 280.31.02 m/s60 1000 60 1000動尺2)計算齒寬b與模數(shù)mnt寸bd d3t 1 69.760 69.76mmmntd3t cos69.76 cos14Z3232.94mm齒高3.確定傳 動尺 寸h 2.25 2.946.615b 69.760“ “h 6.6153）計算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)Ka 1根據(jù)v 0.87m s，8級精度，查得動載系數(shù)故載荷系數(shù)K Ka Kv Kh KhK 1 1.1 1.4 1.3522.084）按實際的載荷系數(shù)校正所得

20、分度圓直徑d3 d3t3K 69.76 J2.0876.135mm3 1.65）計算模數(shù)mnd3 cos83.067 cos14一mn 3.21mmZ123取 mn 3.5mm6）計算傳動尺寸中心距為mn Z3 Z43.5 23 80a2186mm2 cos2 cos14圓整為a1186mm則螺旋角為mn Z3 Z43.5 23 80 八“arccosarccos 14.282 a22 186因 值改變不多，故參數(shù)，K ,Zh等不必修正故K 2.08a2186m m14.28d383.067mmz3 mn23 3.5d33 n83.067mmcoscos14.28d4 三480 3.5288.

21、933mmcoscos14.28b d d31 83.06783.067mm員整取B4 85mmB3B45 10 mm取 B190m m4 .校核齒 根彎 曲疲 勞強 度1 ）按2KTy y yFT Fa T Sa TFdsbmn2）確定公式內(nèi)各計算數(shù)值0.318 d z3 tan根據(jù)重合度0.318 1 23 tan 14.281.86查得螺旋角影響系數(shù)Y 0.883）計算當量齒數(shù)Zv3 25.27coscos 14.28Z491" cczv4 3 3 87.99coscos 14.284）查取齒形系數(shù)5）查取應(yīng)力校正系數(shù)6）查取小齒輪的彎曲疲勞強度極限7）取彎曲疲勞強壽命系數(shù)4

22、.校核齒 根彎 曲疲 勞強 度8）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4KfN3FE30.88480F3 301.71MPaS1.4K FN 4FE4 095 440f4298.5MPaS1.42KTF 3YFa3 Ysa3 丫dsBsmin52 2.08 3.07 105故 f3 2.62 1.59 0.88咚83.067 90 3.5 1.635F3 109.42MPaF32KT丫丫丫F 4 T Fa4 T Sa4 TdsBqmn5F42 2°8 彳07 102.20 1.78 0.8883.067 85 3.5 1.635F4 108.91MPaF2滿足齒根彎曲疲勞

23、強度5.計算齒 輪傳 動與其幾 何尺 寸1）端面模數(shù)mt 3.612mmha 3.5mmhf 4.375mmh 7.875m mc 0.875mmda3 90.067m m da4 295.933mmdf3 74.317m mdf4 280.183m mmn3.5mt mm 3.612mmcoscos14.282）齒頂咼*ha ha mn 1 3.5mm3.5m m3）齒根高hf hac* mn1 0.25 3.5mm 4.375mm4）齒全咼h hf ha 3.5mm 4.375mm7.875mm5）頂隙*c c mn0.25 3.5mm 0.875mm6）齒頂圓直徑da3 d3 2ha 8

24、3.067mm 2 3.5mm 90.067mmda4 d4 2ha 288.933mm 2 3.5mm 295.933mm7）齒根圓直徑df3 d3 2hf 83.067mm 2 4.375mm 74.317mmdf4 d4 2hf288.933mm 2 4.375mm 280.183mm5.3斜齒圓柱齒輪上作用力的計算齒輪上作用力的計算為后續(xù)軸的設(shè)計和校核、鍵的選擇和驗算與軸承的選擇校核提供數(shù)據(jù)，作用力的計算如下設(shè)計內(nèi)容計算與說明結(jié)果1.高（1）已知條件高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為速T 9.337 104 N mm,轉(zhuǎn)速為 n 970r min ,級高速機齒輪的螺旋角14.28，小齒輪左齒旋，大齒輪

25、右旋，小齒輪分度圓直徑輪d183.067mm傳（2）齒輪1的作用力圓周力為動l2T12 9.337 104 ki Fte1N 2248Nd183.067的其方向與力作用點圓周速度方向相反Fae1572.2N作徑向力為用tan ntan20Fre1Fte1n 2248N 844.3Ncoscos14.28力其方向為由力的作用點指向輪 1的轉(zhuǎn)動中心Fne12468.5N軸向力為Fae1Fte1 tan2248 tan 14.28 N 572.2N其方向可用左手法則確定，即用左手握住輪1的軸線，并使四指的方向順著輪的轉(zhuǎn)動方向，此時拇指的指向即為該力的方向法向力為FFte12248n 2468 5N廠

26、 ne1N2468.5 Ncos n coscos20 cos14.28（3）齒輪2的作用力從動輪2各個力與主動齒輪1上相應(yīng)的各力大小相等，方向相反2.低（1）已知條件 中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩速級T 3.07 105 N mm，轉(zhuǎn)速為 n280.3r/min，低齒輪速級齒輪的螺旋角14.28。為使齒輪3的軸向傳動力與齒輪2的軸向力互相抵消 部分，低速級的小的作齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪分度圓直徑為用力d380.067mm（2） 齒輪3的作用力圓周力為2T22 3.07 105Fte32N 7391.6Nd383.067其方向與力作用點圓周速度方向相反徑向力為Fre3 Fte3 tan n 7391

27、.6 tan20 N 2776.1N coscos14.28其方向為由力的作用點指向齒輪3的轉(zhuǎn)動中心軸向力Fae3Fte3 tan7391.6 tan 14.28 N 1881.3N其方向可用右手法則確定，即用右手握住輪1的軸 線，并使四指的方向順著輪的方向，此時拇指的指 向即為該力的方向法向力為Fne3Ft 73916N 337118.9Ncos n coscos20 cos14.28（3） 齒輪4的作用力從動齒輪4各個力與主動齒輪3上相應(yīng)的力大小相等，方向相反。Fte3 7391.6NFre32776.1NFae3 1881.3NFne3337118.9N6. 軸與軸上零件的設(shè)計計算軸的設(shè)

28、計計算與軸上齒輪輪轂內(nèi)徑與寬度、滾動軸承的選擇和校核、鍵的選擇和驗算、與軸連接的半聯(lián)軸器的選擇同步進行 6.1高速軸的設(shè)計與計算設(shè)計內(nèi)容計算與說明結(jié)果1.已高速軸傳遞的功率 P 9.58KW，轉(zhuǎn)速口 970”min，知條小齒輪分度圓直徑d! 83.067mm，齒輪寬度件b| 75mm2.選因傳遞的功率不大，并對重量與結(jié)構(gòu)尺寸無特殊45鋼，調(diào)質(zhì)處理擇軸要求，故選用常用的材料 45鋼，調(diào)質(zhì)處理的材料3.初由機械設(shè)計表15-3查得C（即Ao） 103126,考慮軸算軸端既承受轉(zhuǎn)矩，也承受彎矩，故取中間值C=110，徑則；9.58dminC 110 3mm 23.60mm卜V 970dmin 24.3

29、mm軸與聯(lián)軸器連接，有一個鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%5%，軸端最細處直徑d123.6mm 23.6 (0.03 0.05)mm 24.3 24.78mm4.結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖6-1所示設(shè)計（1 ）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計為方便軸承部件的拆裝，減速器的機體采用剖分式結(jié)構(gòu)。 該減速器發(fā)熱小、軸不長，故軸承采用兩端固定方式。然后，4.結(jié)構(gòu)設(shè)計可按軸上零件的安裝順序，從軸的最細處幵始設(shè)計(2)聯(lián)軸器與軸段1的設(shè)計 軸段1上安裝聯(lián) 軸器，此段設(shè)計應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇同步進行。為 補償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動， 選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表得取Ka 1.5，則計算 轉(zhuǎn)矩為TC KaTi 1.5 9.432 1

30、04 1 41480N mm由表查得 GB/T5014-2003 中的LX3型聯(lián)軸器符合要求，公稱轉(zhuǎn)矩為1250 N m，許用轉(zhuǎn)速 4750r/min, 軸孔范圍為 3048mm，由于d 25.78mm，且電機軸徑為42mm，則聯(lián)軸器轂 孔直徑為42mm，軸孔的長度為82mm ，J型軸 孑L, A 型鍵，代號 LX3 4282GB/T5014-2003，相應(yīng)的軸段1的直徑4 30mm，其長度略小于轂 孔寬度，取L1 80mm(2)密封圈與軸段2的設(shè)計在確定軸段2的軸 徑時，應(yīng)同時考慮聯(lián)軸器的軸向固定與密封圈的 尺寸。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩咼度h 0.07 0.1 d10.07 0.1 30mm

31、 2.13mm軸段2的軸徑d2 d1 22.13 mm，其最終由密34.1 36mm圭寸圈確定。該處軸的圓周速度均小于 3m's，可選d2 35mmd 40mmd6 40mmL6 18mm4.結(jié)構(gòu)設(shè)計用氈圈油封，查表得，選取氈圈35FZ/T92010-1991 ，則 d2 35mm（3）軸承與軸段3和軸段6的設(shè)計 考慮齒輪 有軸向力存在，且有較大的圓周力和徑向力作用， 選用圓錐滾子軸承。軸段 3上安裝軸承，其直徑 應(yīng)既便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承為30208，由表查得軸承內(nèi)徑 d 40mm， 外徑 D 80mm，寬度 B 18mm， T 19.75mm，內(nèi) 圈定位直徑d

32、a 47mm，外圈定位直徑 Da 73mm， 對軸的力作用點與外圈大端面的距離 0316.9mm，故d3 40mm。該減速器齒輪的圓周速度小于2ms，故軸承采用脂潤滑，需要擋油環(huán)。 為補償箱體鑄造誤差和安裝擋油環(huán)，靠近箱體內(nèi) 壁的軸承端面距箱體內(nèi)壁距離取12mm通常一根軸上的兩個軸承取相同型號，則 d6 40mm，同軸式減速器該處軸承座完全處于箱 體內(nèi)部，該處軸承采用油潤滑，潤滑油由高速級 大齒輪輪緣上刮取，可使軸承內(nèi)圈端面與軸承座 端面共面，故可取 L6 B 18mm。L4 73mmd5 48mmL5 10 mmBX1 95mm8mmL2 72mmL3 42mm（4）齒輪與軸段4的設(shè)計 該軸

33、段上安裝齒輪，為了便于齒輪的安裝， d4應(yīng)略大于d3，可初定d4 42mm。齒輪分度圓直徑比較小，采用實心式，4.結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪寬度為bi 75mm，為保證套筒能夠頂?shù)烬X輪 左端面，該處軸徑長度應(yīng)比齒輪寬度略短，取L4 73mm(5) 軸段5的設(shè)計 齒輪右側(cè)采用軸肩定位，定位軸肩的高度h 0.07 0.1 d40.07 0.1 42mm 2.94 4.2mm取h 3mm ，則軸肩直徑d5 48mm ，取L51 10mm 0該軸段也可提供右側(cè)軸承的軸向定位。齒輪左端 面與箱體內(nèi)壁距離，以與齒輪右側(cè)軸承座端面的 距離BX1 2 1 Q 2 10 75 mm 85mm(6) 軸段2和軸段3的長度 軸段

34、2的長度除 與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度與軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承座的厚度 Lq q 58 mm，由表可知，下箱座壁厚0.025a 3mm 0.025 176mm 3mm 7.4mm 8mm取8mm，地腳螺栓為 d 0.036a 12 18.696，取d M20 ，取軸承旁連接螺栓為(11.2)0.4d 10mm，則取軸承旁連接螺栓為 M16，則G 22mm，c 20mm，箱體軸承座寬度11|262.35mm|350.35mm1L 8 22 205 8 mm 55 58mm,取L 55mm；可取箱體凸緣連接螺栓為（11.2）0.4d 10mm , 取箱體凸緣連接螺栓為 M10 ,軸承端蓋

35、連接螺釘 為 0.4d0.4 20mm 8mm，取為 M8，由表，軸承端蓋凸緣厚度取為Bd 10mm ;端蓋與軸承座間 的調(diào)整墊片厚度取為t 2mm ;端蓋螺釘連接查表得，取為螺栓GB/T 5781 M825;為在不拆聯(lián)軸器的條件下，可以裝拆軸承端蓋連接螺栓，取 聯(lián)軸器轂端面與軸承端蓋表面距離K 30 mm，則有L2 L Bd K tB55 10 35 2 12 18 mm 72mm軸段3的長度為L3B 1 2mm 12 18 10 2 mm42mm（7）軸上力作用點間距軸承反力的作用點與軸承外圈大端面的距離a3 21mm，則由圖6-a可得 軸的支點與受力點間的距離為L 軸孔 |Dl1L2 a

36、3 T B82+72+16.9-19.75+18 mm2146.15mm12 T i 號 a37519.75 12 10 16.9 mm262.35mmb7513 L5 T a3+10+19.75-16.9 mm 50.35mm22i5.鍵連聯(lián)軸器與軸段1間采用A型普通平鍵連接，查表接得，取其型號為鍵 18 70GB/T 1096-1990 ，齒輪與軸段4間采用A型普通平鍵連接，查表選其型號為鍵 12 70GB/T 1096-19906.軸的（1）畫軸的受力簡圖軸的受力簡圖如圖受力分6-b所示FR1H588 N析（2）計算支撐反力在水平面上為_ ,_ d1Fre13Fae1 丁F 2l2l38

37、3.067256.3N844.3 50.35572.2 1 R2 H262.35 50.35588NFr2HFre1 FR1H844.3 588 N256.3NF R1V1004.3N式中的負號表示與圖中所畫的方向相反F R2V1243.7N在垂直平面為lFte1l3 2248 50.35 Fr1v1004.3NF R11163.8 Nl2 l362.35 50.35Fr2vFte1 Fr1v 2248N 1004.3N 1243.7NF R21269.8N軸承1的總支座反力為6.軸的受力分析Mb2 2 bH M bV236668.1Ma 0N mmMb72564.3 N mmMb/63934

38、 N mmT 93370N mmFR1、Fr1H2 Fr1V2、；5882 1004.32 1163.8N軸承2的總支座反力為Fr2_Fr2V2256.32 1243.721269.8N(3)畫彎矩圖彎矩圖如圖6-C所示在水平面上，a-a剖面為M aH ON mmb-b剖面右側(cè)為MbH/Fr2hI3256.3 50.35N mm 12904.7N mmb-b剖面左側(cè)為MbH MbH/ Fae1d1283.06712904.7.7 572.2 36668.1N mm2在垂直平面上為MaV 0N mmMbVFR1Vl21004.3 62.3562618.1N mm合成彎矩圖，a-a剖面為M a .

39、 M aH2 MaV2 0N mmb-b剖面為262618.172564.3 N mmb-b剖面右側(cè)為Mb/.'M/bH22 bV212904.7262618.163934 N mm(4 )畫轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖如圖6-f所示T 93370N mm7.校核因b-b剖面左側(cè)彎矩大，冋時作用有轉(zhuǎn)矩，軸的強且有鍵槽，故b-b左側(cè)為危險剖面度其抗彎截面系數(shù)為3 2Wd4 bt d4 t322d44231 2 54 2 5322426292mm3抗扭截面系數(shù)為3 2d43 bt d4 tWt -4162d44231 2 54 2 5162 42313562mm彎曲應(yīng)力為Mb 72564.3b Mpa 1

40、1.53MpaW6292扭剪應(yīng)力為T 93370 Mpa 6.88MpaWT 13562按彎扭合成強度進行校核計算，對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù)=0.6，則當量應(yīng)力為e J b242軸的強度滿足要J11.532 40.6 6.88 225.19Mpa求由表查得45鋼調(diào)制處理抗拉強度極限B1b640Mpa，則由表查得軸的許用彎曲應(yīng)力60Mpa， eib，強度滿足要求8.校核聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為鍵連接pl4T4 9337028.68Mpadihl30 7 70 8的強度齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為4T4 93370P219.1Mpad4hl42 8 70 12取鍵、軸的材

41、料都為鋼，由表查得鍵連接強度足夠p120150Mpa，plp，強度足夠高速軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖同軸式減速器箱體內(nèi)壁寬度與高速軸和低速軸的長度有有關(guān)，而中間周的長度 由箱體內(nèi)壁寬度，高速軸和低速軸共同確定，故先設(shè)計低速軸然后設(shè)計中間軸 軸。6.2低速軸的設(shè)計與計算設(shè) 計 內(nèi) 容計算與說明結(jié)果1. 已 知 條 件低速軸傳遞的功率 P3 8.570KW 轉(zhuǎn)速n3 81r/min，齒 輪4分度圓直徑d4 288.933mm，齒輪寬度b4 85mm2.選 擇 軸 的 材 料因傳遞的功率不大，并對重量與結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要 求，故選用常用的材料 45鋼，調(diào)質(zhì)處理45鋼，調(diào)質(zhì)處理3.初由機械設(shè)計表15-3查得C（即A

42、J 103126 ,考慮軸端只承受轉(zhuǎn)矩，故取小值 C = 106，則算軸徑dmin C3匡 110 48.57mm 52.02mm 血 81軸與聯(lián)軸器連接，有一個鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%5% ,軸端最細處直徑d!52.02mm 52.02 (0.030.05)mm 53.59 57.77mmdmin 53.59mm4.結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計4.結(jié)構(gòu) 設(shè) 計軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖6-1所示(1) 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計為方便軸承部件的拆裝， 減速器的機體采用剖分式結(jié)構(gòu)。該減速器發(fā)熱小、軸 不長，故軸承米用兩端固定方式。然后，可按軸上零 件的安裝順序，從軸的最細處幵始設(shè)計(2) 聯(lián)軸器與軸段1的設(shè)計 軸段1上安裝聯(lián)軸器

43、，此段設(shè)計應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇同步進行。為補償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動，選用彈性柱銷聯(lián) 軸器。查表得取Ka 1.5，則計算轉(zhuǎn)矩為Tc KAT； 1.5 1.01 106 15150000N mm由表查得GB/T5014-2003 中的LX4型聯(lián)軸器符合要 求，公稱轉(zhuǎn)矩為 2500 N m，許用轉(zhuǎn)速 3870r/min, 軸孔范圍為4063mm ，由于d 57.77mm ,，取聯(lián)軸 器轂孔直徑為60mm，軸孔的長度為107mm ，J型 軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器主動端代號LX460 107GB/T5014-2003，相應(yīng)的軸段1的直徑d1 60mm，其長度略小于轂孔寬度，取L1 105mmd2

44、 70mm4.(3)密封圈與軸段2的設(shè)計 在確定軸段2的軸徑時,應(yīng)同時考慮聯(lián)軸器的軸向固定與密封圈的尺寸。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度h 0.07 0.1 d10.07 0.1 60mm 4.2 6mm軸段2的軸徑d2 d1 2426mm68.4 72mm，其最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度均小于3ms，可選用氈圈油封，查表得，選取氈圈70JB/ZQ4606-1997，則 d2 70mm(4)軸承與軸段3和軸段6的設(shè)計 考慮齒輪的軸向力較大，且有較大的圓周力和徑向力作用，選用圓錐滾子軸承。軸段3上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承為30215，由表查得軸承內(nèi)徑d

45、75mm，外徑D 130mm，寬度B 25mm，T 27.75mm，內(nèi)圈定位直徑 da 85mm，外圈定位直徑Da 115mm，軸上定位端面圓角半徑最大為陰1.5mm，對軸的力作用點與外圈大端面的距離03 27.4mm，故d3 75mm。該減速器齒輪的圓周速度小于2ms，故軸承采用脂潤滑，需要擋油環(huán)。為補償箱體鑄造誤差和安裝擋油環(huán)， 靠近箱體內(nèi)壁的軸承端面距箱體內(nèi)壁距離取12mm通常一根軸上的兩個軸承取相同型號，則d6 75mm，dad6I5d4L4d51-5BX275mm75mm25mm53.5mm76mm90mm87mm10 mm112mm同軸式減速器該處軸承座完全處于箱體內(nèi)部，該處軸結(jié)

46、構(gòu) 設(shè) 計承采用油潤滑，潤滑油由低速級大齒輪輪緣上刮取， 可使軸承內(nèi)圈端面與軸承座端面共面，故可取 L6 B 25mm。該處軸承與咼速軸右端軸承共用一個 軸承座，兩軸承相臨端面間距取為6.5mm，滿足安放拆卸軸承工具的空間要求，則軸承座寬度等于兩軸承的總寬度與其端面間距的和，即15 19.75 27.25 6.5 mm53.5mm(5) 齒輪與軸段4的設(shè)計該軸段上安裝齒輪，為 了便于齒輪的安裝，d4應(yīng)略大于d3，可初定 d4 76mm 。齒輪4輪轂的寬度范圍為I41.21.5 d5 91.2114mm，取 其輪轂 寬度為l4 92mm，其左端面與齒輪左側(cè)輪緣處于冋平面 內(nèi)，采用軸肩定位，右端采用擋油環(huán)固定。為使套筒 端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段4的長度應(yīng)比齒輪4的 輪轂略短，取L4 90mm(6) 軸段5的設(shè)計齒輪左側(cè)采用軸肩定位，定位軸肩的高度h 0.07 0.1 d40.07 0.1 76mm 5.32 7.6mm取h 5.5mm，則軸肩直徑87mm，齒輪左端面與 輪轂右端面距箱體內(nèi)壁距離均取為1 10mm，