機(jī)械設(shè)計(jì)一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課程設(shè)計(jì)課程名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 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 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 年 級(jí)： 任課教師： 2010年 7月 15日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書設(shè)計(jì)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名所在院系機(jī)械工程系專業(yè)、年級(jí)、班設(shè)計(jì)要求：運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，單班工作，使用期限8年，大修期3年。允許輸送帶速度誤差為±。運(yùn)輸帶拉力F= 3kN；輸送帶速度V=1.0m/s ；滾筒直徑D=250mm 。學(xué)生應(yīng)完成的工作： 1編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。2減速器部件裝配圖一張(A1)；3繪制高速軸零件圖一張。參考文獻(xiàn)閱讀： 1.機(jī)械設(shè)計(jì)

2、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2.機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊3.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊4.機(jī)械設(shè)計(jì)工作計(jì)劃：1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作 2. 總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算3. 裝配草圖及裝配圖的繪制4. 零件圖的繪制5. 編寫設(shè)計(jì)說明書任務(wù)下達(dá)日期： 2010 年 7 月 5 日 任務(wù)完成日期： 2010 年 7 月 15 日帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)摘 要：齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用極為廣泛和特別重要的一種機(jī)械傳動(dòng)形式，它可以用來在空間的任意軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，目前齒輪傳動(dòng)裝置正逐步向小型化，高速化，低噪聲，高可靠性和硬齒面技術(shù)方向發(fā)展，齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，傳動(dòng)效率高（一般可以達(dá)到94%以上，精度較高的圓柱齒輪副可以達(dá)到99%），傳遞功率范圍廣（

3、可以從儀表中齒輪微小功率的傳動(dòng)到大型動(dòng)力機(jī)械幾萬千瓦功率的傳動(dòng)）速度范圍廣（齒輪的圓周速度可以從0.1m/s到200m/s或更高，轉(zhuǎn)速可以從1r/min到20000r/min或更高），結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，它在各種機(jī)械設(shè)備和儀器儀表中被廣泛使用。本文設(shè)計(jì)的就是一種典型的一級(jí)圓柱直齒輪減速器的傳動(dòng)裝置。其中小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度約為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度約為240HBS，齒輪精度等級(jí)為8級(jí)。軸、軸承、鍵均選用鋼質(zhì)材料。關(guān)鍵詞：減速器、齒輪、軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器目 錄機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1. 一、課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1 二、摘要和關(guān)鍵詞22

4、.一、傳動(dòng)方案擬定3各部件選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、校核二、電動(dòng)機(jī)選擇3三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比5四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算6五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算7六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算10七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算14八、鍵聯(lián)接的選擇15九、箱體設(shè)計(jì)15十、潤滑與密封16十一、設(shè)計(jì)小結(jié)16計(jì)算過程及計(jì)算說明一、 傳動(dòng)方案擬定（1） 工作條件：運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，單班工作，使用期限8年，大修期3年。允許輸送帶速度誤差為±。（2）原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶拉力F= 3000N；輸送帶速度V=1.0m/s ；滾筒直徑D=250mm 。二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)2、電動(dòng)機(jī)功率選擇

5、：（1）傳動(dòng)裝置的總功率：總=帶×2軸承×齒輪×聯(lián)軸器×滾筒=0.94×0.992×0.98×0.99×0.97=0.87(2)電機(jī)所需的工作功率：Pd=FV/（1000總）=3000×1.0/（1000×0.87）=3.45KW3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=60×1000V/D=60×1000×1.0/（×250）=76.3r/min按手冊推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍Ic=37。取V帶傳動(dòng)比Iv=24，則總傳動(dòng)比

6、理時(shí)范圍為I總=628。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=I總×n筒nd=（628）×76.3=458.42139.2r/min符合這一范圍的推薦同步轉(zhuǎn)速有1000 r/min。、和1500r/min。表2.1查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)、如下表電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸伸出端電動(dòng)機(jī)軸伸出端電動(dòng)機(jī)外形尺寸/kWr/min直徑/mm安裝長度/mm長×寬×高/mmY112M-44144028j660400×245×265Y132M1-6496038k680515×280×3154、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上表選用的電動(dòng)機(jī)

7、類型，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，比較兩種方案可知：電動(dòng)機(jī)Y132M1-6因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，傳動(dòng)裝置尺寸較大，價(jià)格較高。電動(dòng)機(jī)Y112M-4適中。故選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y112M-4。其主要性能：額定功率：4KW，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min，三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=1440/76.3=18.852、分配各級(jí)偉動(dòng)比（1） 據(jù)指導(dǎo)書P7表1，取齒輪i帶=3（V帶傳動(dòng)比I1=24合理）（2） i總=i齒輪×i帶i齒輪=i總/i帶=18.85/3=6.29四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）n電機(jī)=

8、1440r/minnI= n電機(jī)/i帶=1440/3=480(r/min)nII=nI/i齒輪=417.39/6.29=76.3(r/min)2、 計(jì)算各軸的功率（KW）PI=Pd×帶=3.45×0.94=3.243KWPII= PI×軸承×齒輪×聯(lián)軸器=3.243×0.99×0.98×0.99=3.146KW3、 計(jì)算各軸扭矩（N·mm）Td=9550×Pd / n電機(jī)=9550×3.45/1440=22.88N.mTI= 9550×PI/ nI=9550×3.2

9、43/480=64.52N·mTII= 9550×PII/ nII=9550×3.146/76.3=393.77N.m五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定計(jì)算功率PC由課本表8-7得：kA=1.1Pca=KAPd=1.1×3.45=3.795KW2.選擇V帶的帶型根據(jù)Pca、n電機(jī)由課本圖8-10得：選用A型3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v。1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1由課本表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=90mm。2）驗(yàn)算帶速v。按課本式（8-13）驗(yàn)算帶的速度v=dd1n電機(jī)/（60×1000）=×90×

10、;1440/（60×1000）=6.68m/s在5-30m/s范圍內(nèi)，帶速合適。3）計(jì)算大齒輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)課本式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2dd2=i帶·dd1(1-)=3×90×（1-0.02）=264.6mm由課本表8-8，圓整為dd2=280mm4.確定帶長和中心矩1）根據(jù)課本式（8-20），初定中心距a0=500mm2）由課本式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度Ld02a0+(dd1+dd2) /2+(dd2-dd1) 2/（4a0）=2×500+3.14×（90+280）/2+（280-90）2/（4

11、5;500）1598.95mm由課本表8-2選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1600mm按課本式（8-23）實(shí)際中心距a。aa0+（Ld- Ld0）/2=500+（1600-1598.95）/2=501mm5.驗(yàn)算小帶輪上的包角11=1800-（dd2-dd1）×57.30/a=1800-（280-90）×57.30/501=158.30>900（適用）6. 確定帶的根數(shù)z1）計(jì)算單根V帶的額定功率pr。由dd1=90mm和n電機(jī)=1440r/min根據(jù)課本表8-4a得P0=1.064KW根據(jù)n電機(jī)=1440r/min，i帶=3和A型帶，查課本表（8-4b）得P0=0.17KW根

12、據(jù)課本表8-5得Ka=0.925根據(jù)課本表8-2得KL=0.99 ，于是Pr=（P0+P0）×Ka×KL=（1.064+0.17）×0.945×0.99=1.154kw2)計(jì)算V帶的根數(shù)z。z=PCa/Pr=3.795/1.154=3.29 圓整為4根7.計(jì)算單根V帶的初壓力的最小值(F0)min由課本表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以：(F0)min =500（2.5- Ka）PCa /Kazv +qV2=500×（2.5-0.945）×3.795/（0.945×4×6.68）+0.1

13、5;6.682N=121.32N應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F0>(F0)min。8.計(jì)算壓軸力Fp壓軸力的最小值為（Fp）min=2z（F0）min sin（1/2）=2×4×121.32×sin（158.3°/2）=953.21N綜上可知帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：選用A型V帶傳動(dòng)比i帶=3帶數(shù)Z=4V帶額定功率Pr=1.154KW帶速：v=6.68m/s基準(zhǔn)直徑：dd1=90mm，dd2=280mm2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1選定齒輪材料及精度等級(jí)及齒數(shù)1）機(jī)器為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88）。2）材料選擇。由表課本表10-1選

14、擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)制），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS。3）選小齒輪齒數(shù) z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=24×6.29=150.96，取151。2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）d12.32(KT1(u+1)ZE2/duH2)1/3(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)Kt=1.32） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=9.55×105×PI/nI=95.5×105×3.243/480=64520N·mm3)由課本表10-7選取齒款系數(shù)d=14)由課本表10-6查得材料的彈性影

15、響系數(shù)ZE=189.8MPa1/25)由課本圖 10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim 1=600MPa；打齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim 2=550MPa；6）由課本式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLN1=60nIjLh=60×480×1×(8×300×8)=5.53×108N2=NL1/i齒=5.53×108/6.29=0.88×108 7）由圖課本10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.93 KHN2=0.988）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1.0H1= KHN1H

16、lim1/S=0.93×600/1.0Mpa=558MpaH2= KHN2Hlim2/S=0.98×550/1.0Mpa=539Mpa(2)計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑dd1，代入H較小的值dd12.32(KtT1(u+1)ZE2/duH2)1/3=2.32×1.3×6.452×104×（6.29+1）×189.82/(6.29×5392) 1/3=53.194mm2)計(jì)算圓周速度v。v=dd1 nI/（60×1000）=3.14×53.194×480/（60×1000）=1

17、.34m/s因?yàn)閙/s，故取級(jí)精度合適。3）計(jì)算齒寬b。b=dd1t=1×53.194mm=53.194mm 4） 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。模數(shù)：m t =d1t/Z1=53.194/24=2.216mm齒高：h=2.25m t =2.25×2.216=4.99mmb/h=53.194/4.99=10.665） 計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.34m/s，8級(jí)精度，由課本圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.06；直齒輪，KHa=KFa=1.316由課本表10-2查得KA=1由課本表10-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，KH=1.316由b/h=10.67，KH

18、=1.316查課本表10-13得KF=1.28：故載荷系數(shù)K=KA×KV×KHa×KF=1×1.06×1×1.316=1.4086)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由課本式（10-10a）d1= d1t(K/Kt) 1/3=53.194 ×(1.408/1.3) 1/3=54.628mm7)計(jì)算模數(shù)m：m=d1/z1=54.628/24=2.28mm3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由課本式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 m2KT1YFaYSa/(dz12F) 1/3（1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由課本圖10-20查得小齒

19、輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=380MPa2）由課本圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.92 KFN2=0.983)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由課本式（10-12）得F1= KFN1FE1/S=0.92×500/1.4=328.57MPaF2= KFN2FE2/S=0.98×380/1.4=266MPa4)計(jì)算載荷系數(shù)K K=KA×KV×KFa×KF=1×1.06×1×1.28=1.36585)取齒形系數(shù)。由課本表10-5查得 YFa1=

20、2.65 YFa2=2.146） 查取應(yīng)力校正系數(shù)由課本表10-5查得 YSa1=1.58 YSa2=1.837） 計(jì)算大、小齒輪的YFa YSa/FYFa1 YSa1/F1=2.65×1.58/328.57=0.01274YFa2 YSa2/F2=2.226×1.83/266=0.01472大齒輪的數(shù)值大。8)設(shè)計(jì)計(jì)算 m2×1.3568×64520×0.01472 /(1×242) 1/3=1.648mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m的大小重腰取決于彎曲強(qiáng)度的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)

21、度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.648并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸強(qiáng)度的的分度圓直徑d1=53.194mm，算出小齒輪的齒數(shù)z1=d1/m=53.194/2=27mm大齒輪的齒數(shù)z2=6.29×27=169.83 取z2=170這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4.幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑 d1= z1m=27×2=54mm d2= z2m=170×2=340mm（2）計(jì)算中心距 a=（d1+ d2）/2=（54+340）/2=197mm（3）計(jì)算齒輪寬

22、度 b=d d1=1×54=54mm取B2=54mm ，B1=59mm下圖為大齒輪的結(jié)構(gòu)圖：綜上可知，齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：小齒輪分度圓直徑：d1=54mm大齒輪分度圓：d2=340mm中心距a=197mm小齒輪齒寬：B1=59mm大齒輪齒寬：B2=54mm模數(shù)m=2六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 兩軸上的功率P、轉(zhuǎn)數(shù)n和轉(zhuǎn)矩由前面的計(jì)算已知：PII=3.146kwnII=76.3r/minTII=N·mmPI=3.243 kwnI=480 r/minTI=64520 N·mm2、求作用在齒輪上的力因已知低速大齒輪的分度圓直徑為d2=340mmFtII=2TII/

23、d2=2×/340=1158.15NFrII= FtIItan20°=1158.15×0.3642=421.78N因已知高速小齒輪的分度圓直徑為d1=54mmFtI=2TI/d1=2×64520 /54=1194.81NFrI=FtItan20°=1194.81×0.3642=435.15N3、初步確定軸的最小直徑 先按課本式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取的材料為45鋼，調(diào)制處理。根據(jù)課本表15-3，取A0=112，于是得dminII= A0（PII/ nII）1/3=112×（3.146/76.3）1/3=38.6

24、9mmdminI= A0（PI/ nI）1/3=112×（3.243/480）1/3=21.17mm4、低速軸聯(lián)軸器的選擇為了使所選低速軸的最小直徑與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故選聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KATII,查課本表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA=1.3，則Tca= KATII=1.3×=N·mm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 N·mm。聯(lián)軸器的孔徑d1=40mm，半聯(lián)軸器長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84mm。A、 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）

25、選擇軸的材料 選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查課本表15-1可知：B=640Mpa,s=355Mpa, 許用彎曲應(yīng)力-1=60Mpa（2）軸上零件的周向定位單級(jí)減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對(duì)稱布置在齒輪兩邊。大齒輪靠油環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，軸通過兩端軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位，聯(lián)軸器靠軸肩平鍵和過盈配合分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向定位。（3）、確定各段軸的直徑根據(jù)軸各段的直徑確定原則，軸段1處為軸的最小直徑，將估算軸d=40mm作為外伸端直徑d1與聯(lián)軸器相配；軸段2要考慮聯(lián)軸器的定位和安裝密封圈的需要，故D2=45mm，軸三安裝軸承，故D3=50mm；軸段4

26、用于安裝齒輪，為便于齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應(yīng)大于d3，取d4=55mm；齒輪左端用用套筒固定,右端用軸環(huán)定位,軸環(huán)直徑d5滿足齒輪定位的同時(shí),還應(yīng)滿足右側(cè)軸承的安裝要求,根據(jù)選定軸承型號(hào)確定；軸段6應(yīng)與段3同樣的直徑為D6=50mm。（4）、軸承的選擇初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6210，其尺寸d×D×B=50mm×90mm×20mm。軸承寬度B=20,最小安裝尺寸D=57,故軸環(huán)直徑取d5=57mm.(5）確定軸各段長度 為保證大齒輪的固定的可

27、靠性，取軸段4的長度應(yīng)該稍微短于齒輪的寬度，故L4=50mm；根據(jù)軸環(huán)寬度可取軸段5長度L5=10mm；據(jù)軸承內(nèi)圈寬度B=20mm，箱體內(nèi)壁至軸承端面距離為10mm，可取取L6=32mm，因?yàn)閮奢S承相對(duì)齒輪對(duì)稱，取軸段L3=(10+32)=42mm；為保證聯(lián)軸器不與軸承箱體和軸承端蓋的尺寸沖突而去定軸段2的長度， 查取L2=50mm；根據(jù)聯(lián)軸器軸孔選長度L1=84mm故全軸長為L=84+50+42+50+22+20=268mm（6）、兩軸承之間的跨距L 因?yàn)樯顪锨蜉S承的支反力作用點(diǎn)在軸承寬度的中點(diǎn)，故兩軸承之間的跨距L=(50+22+20+42-20)=114mm。B.高速軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的

28、材料 確定許用應(yīng)力選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查課本表15-1可知：B=640Mpa,s=355Mpa, 許用彎曲應(yīng)力-1=60Mpa因?yàn)閐minI=21.17mm，考慮鍵槽的影響以系列標(biāo)準(zhǔn)，取d=22mm2.高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下圖為高速軸的簡圖：（1）確定軸上零件的位置與固定方式單級(jí)減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對(duì)稱布置。小齒輪直徑較小，可做成齒輪軸。兩端軸承靠套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定 ，軸通過兩端軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位。小齒輪的兩端設(shè)置軸肩給擋油環(huán)定位。(2)確定軸各段的直徑 軸段1的直徑為軸的最小直徑，故選定D1=d1=22mm；軸段2要考慮到密封圈的安裝需要，選

29、擇D2=30mm；軸段3為安裝軸承，為便于安裝應(yīng)取D3>D2，且與軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)系列相符，取D3=35mm（其中選擇軸承型號(hào)為6207，其尺寸為：d×D×T=35mm×72mm×17mm，安裝尺寸為42mm）；軸段4在小齒輪兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的兩軸肩處直徑為D4=40mm，故取D5=42mm，軸段5安裝軸承，應(yīng)與段3同樣的直徑，故選D5=35mm（3）、確定個(gè)軸段的長度 軸段4考慮到給擋油環(huán)定位，根據(jù)草圖，可設(shè)計(jì)L4=83mm；考慮箱體內(nèi)壁到軸承端面的距離和軸承的型號(hào)，可設(shè)計(jì)軸段5長度：L5=30mm；則同理，軸段3安裝軸承，故軸段3長度L3=30mm；考

30、慮到軸承蓋螺釘?shù)难b拆空間，取L2=50mm；根據(jù)安裝的帶輪的需要，取L1=65全軸長為L總=65+50+30+83+30=258mm（4）、兩軸承之間的跨距L=83+30+30-17=126mm(5)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱，所以：LA=LB= L/2=126/2=63mm的設(shè)計(jì)計(jì)算2、 高速軸上的功率P、轉(zhuǎn)數(shù)n和轉(zhuǎn)矩1)繪制軸受力簡圖（如圖a）2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）軸承支反力：FAY=FBY=F rI/2=435.15/2=217.58NFAZ=FBZ=F tI/2=1194.81/2=597.41N由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為MC1=FAy L

31、A =217.58×63=13707.54N·mm截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZ LB =597.41×63=37636.83N·mm(4)繪制合彎矩圖（如圖d）MC=(MC12+MC22)1/2=（13707.542+37636.832)1/2=40055.31N·mm(5)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T=9.55×（PI/nI）×106= TI=64520 N·mm(6)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取=0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec=MC2+(T)21/2=40055.

32、312+(0.6×64520)21/2=55705.00N·mm(7)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度caI=MC2+(T)21/2/W = 55705.00/0.1d33=53028.17/0.1×353=13.00MPa< -1=60MPa（按前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由課本表15-1查得-1=60MPa。）該軸強(qiáng)度足夠。七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命8×300×8=19200小時(shí)1、計(jì)算高速軸承（1）已知nI=480r/min (2)計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2（3）選擇軸承型號(hào)為6207根據(jù)課本P321表（13-6

33、）取f P=1.5根據(jù)課本P320（13-9）式得PI=fPxFr1=fPx FAY =1.5×(1×217.58)=326.37N(3)軸承壽命計(jì)算深溝球軸承=3Lh=106(ftCr/P)/60n根據(jù)手冊得6207型的Cr=25500NLh1=106(ftCr/ PI)3/60n =106×1×22500/326.37 3/60×480=1.14×107h>19200h預(yù)期壽命足夠八、鍵聯(lián)接的選擇根據(jù)軸徑的尺寸，由課本表6-1可選擇高速軸與V帶輪聯(lián)接的鍵為：平鍵b×h=6×6，長度系列L=40 GB109

34、6-79大齒輪與軸連接的鍵為：鍵 b×h=14×9長度系列L=36 GB1096-79軸與聯(lián)軸器的鍵為：鍵b×h=12×8長度系列L=63 GB1096-79九、箱體設(shè)計(jì)名稱符號(hào)尺寸（mm）機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚18機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b112機(jī)座底凸緣厚度b220地腳螺釘直徑df20地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d116機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d212連接螺栓d2的間距 l 150軸承端蓋螺釘直徑d38定位銷直徑d8df，d1, d2至外機(jī)壁距離C126, 22, 18df，d1 d2至凸緣邊緣距離C224, 20，16軸承旁凸臺(tái)半徑R114箱座高度H 230外機(jī)壁至軸承座端面距離l1 60大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離112齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離2 12機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1 ,m8， 8軸承旁聯(lián)接螺栓距離s盡量靠近，以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般s=D2十、潤滑與密封1.齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于為單級(jí)圓柱齒輪減速器，速度<12m/s，當(dāng)m<20 時(shí)，浸油深度h約為1個(gè)齒高，但不小于10mm。2.潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用GB443-89