機械設(shè)計(雙級展開式圓柱齒輪減速器)說明書終版匯總

1、武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書題目:雙級展開式圓柱齒輪減速器專業(yè):機械電子工程班級：03班學(xué)號:武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院2015年1月7日 武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計目錄一、設(shè)計任務(wù)書2二、傳動方案的分析與擬定2三、電動機的選擇與計算3四、傳動比的分配3五、傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算4六、傳動零件的設(shè)計計算和軸系零部件的初步選擇6TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark255 o Current Document 七、聯(lián)軸器的選擇及計算16八、鍵連接的選擇及計算16九、軸的強度校核計算18十、潤滑和密封21 HYPERLINK l bookm

2、ark318 o Current Document 十一、箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇22 HYPERLINK l bookmark320 o Current Document 十二、設(shè)計小結(jié)24 HYPERLINK l bookmark322 o Current Document 十三、參考資料24武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩/24武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24 T=370Nm;V=0.75m/s;D=330mmnw=43.41r/min11電動扒帶傳動二級圓柱齒輪減謹(jǐn)

3、器聯(lián)相匪帶忒運輸機設(shè)計任務(wù)書設(shè)計帶式傳輸機傳動裝置中的雙級圓柱齒輪減速器。設(shè)計數(shù)據(jù)及工作條件：T=370Nm;V=0.75m/s;D=330mm；生產(chǎn)規(guī)模：中小批量；工作環(huán)境：多塵；載荷特性：平穩(wěn)；工作期限：8年，兩班制。設(shè)計注意事項：設(shè)計由減速器裝配圖1張，零件圖2張（包括低速軸和低速軸上大齒輪），以及設(shè)計計算說明書一份組成；設(shè)計中所有標(biāo)準(zhǔn)均按我國標(biāo)準(zhǔn)采用，設(shè)計說明書應(yīng)按規(guī)定紙張及格式編寫；3設(shè)計圖紙及設(shè)計說明書必須按進度完成，經(jīng)指導(dǎo)教師審查認(rèn)可后，才能給予評分或答辯。二傳動方案的分析與擬定根據(jù)已知條件計算出工作機滾筒的轉(zhuǎn)速為n二60 x1000v/(兀D)w二60 x1000 x0.75/

4、(3.14x330)r/minu43.41r/min為防止過載以及過載而引起的安全事故，可擬定傳動方案為：外部V帶傳動+內(nèi)部雙級圓柱齒輪傳動。機構(gòu)整體布置如圖一：圖1.傳動方案簡圖武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩/24三電動機的選擇與計算電動機的類型選擇根據(jù)動力源和工作條件，選用Y系列三相交流異步電動機。電動機的功率工作機有效功率：P=Tnw/9550=370X43.41/9550kW=1.68kW設(shè)電動機站工作機之間的總效率為n,并設(shè)n,n,n,n,n分別為彈性聯(lián)12345軸器、閉式齒輪傳動（設(shè)齒輪精度為8級）、滾動軸承、V帶傳動以及滾筒的效率。查文獻4表2-2可得：n=0.99,n=0.97,

5、n=0.99,n=0.96,n=0.96，由此可得:總效率：n=0.83312345總效率：n=nin22n34n4n5=0.972X0.994X0.96X0.96=0.833電動機所需功率：P=P/n=1.68/0.833=2.02kWdw查文獻4表16-1選取電動機的功率為2.2kWo3電動機轉(zhuǎn)速的選擇在常用的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min兩者之間選擇。前者雖然電動機轉(zhuǎn)速高、價格低，但總傳動比大。為了能合理地分配傳動比，使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機。電動機型號確定電動機型號:Y100L1-4由功率和轉(zhuǎn)速，查表20-1,選擇電動機型號為:

6、Y100L1-4,其滿載轉(zhuǎn)速為1420r/min,查表20-2，可得：中心高H=100mm；軸外伸軸徑D=28mm；軸外伸長度E=60mm.傳動比的分配計算得內(nèi)外總的傳動比nimnw竺二32.7143.41取V帶傳動的傳動比i1=2-5則減速器的總傳動比i-327113.082.5因此，雙級圓柱齒輪減速器高速級傳動比i2二C引二小3X1*8二4.1213.08低速級的傳動比4.12二3.17傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算各軸的轉(zhuǎn)速計算=n=1420r/minwn1420.=o=568r/mmi2.51=137.86r/min4.122n137.86=43.49r/mini3.173nii

7、niii減速器總傳動比：i=13.08高速級傳動比:i2=4.12低速級傳動比i3=3.17各軸的輸入功率計算P=P=2.2KWTOC o 1-5 h z0edP=Pxn=2.2X0.96=2.112KW0dP=Pxnxn=2.112X0.99X0.97=2.028KWIxgP=Pxnxn=2.028X0.99x0.97=1.947KWIIxg各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算P22T=9550=9550=14.80Nm0n14200P2112T=9550十=9550=35.52Nmn568IP2028T=9550f=9550=140.49Nmiin137.86iiP1947T=9550十=9550=427.

8、54Nmhin43.41iii將上述數(shù)據(jù)歸納總結(jié)如下表所示。表1.各軸的運動和動力參數(shù)軸號轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kW)轉(zhuǎn)矩（Nm）傳動比i電動機輸出軸014202.214.82.5高速軸丨5682.11235.514.12中間軸II137.862.028140.493.17低速軸III43.491.947427.54六傳動零件的設(shè)計計算和軸系零部件的初步選擇減速器外部傳動一一V帶傳動的設(shè)計計算、確定計算功率Pc兩班制工作，即每天工作16h,查表8-8得工況系數(shù)K=1.2，故AP=KP=1.2X2.2kW=2.64kWTOC o 1-5 h zcA、選擇普通V帶的型號根據(jù)P=2.641kW、n

9、=1420r/min,選用A型帶。c1、選取帶輪基準(zhǔn)直徑d和dd1d2取d=90mm,并取e=0.02，則d1帶輪基準(zhǔn)直徑:d=90mmd1d=225mmd2d=ixd=2.5x90-225mmd2d1、驗算帶速v HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 兀dn3.14x90 x1420.v-di+-m/s-6.69m/s60 x100060 x1000因v在525m/s范圍內(nèi)，故帶速合適。、確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度d初定中心距a0的取值范圍為220.5mma120。(合適)372、確定帶的根數(shù)已知ddl=90mm,i=2.5,v=6.69m/s，

10、查文獻2表8-4得P0=1.05kW,查文獻2表8-5得AP0=0.17kW；因a=159.2,查文獻2表8-6得Ka=0.946；因Ld=1250mm,查文獻2表8-2得KL=0.93，因此PPz二cP(P+AP)KK000al2.64(1.05+0.17)x0.946x0.93取z=3根。、確定初拉力F。單根普通V帶的初拉力為F=500X(2.5Ka)PC+qv20Kzva(2.5-0.946)x2.64=500 x+0.105x6.692N0.946x3x6.69=112.74N、計算壓軸力FqQTOC o 1-5 h za HYPERLINK l bookmark90 o Curren

11、t Document F二2zFsm1Q021592 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 二2x3x112.74xsinN2=665.33N、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計A、小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計由于d=90mmW300mm,所以帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，其頂圓直徑d=95.5mm，輪轂dlal長度L=45mm，故小帶輪1的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。B、大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計由于d=225mmW300mm，所以帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，其頂圓直徑d=230.5mm，輪d2a2轂長度L=60mm。2武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩/24武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大

12、學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24高速級傳動齒輪的設(shè)計計算高速級主動輪輸入功率2.112kW,轉(zhuǎn)速569r/min,轉(zhuǎn)矩=35.51Nm,齒數(shù)比u=i2=4.12，單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作16小時，預(yù)期壽命8年，電動機驅(qū)動。、選擇齒輪的材料及熱處理方式小齒輪：40Cr,調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度280HBS;大齒輪:45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度240HBS。、確定許用應(yīng)力確定極限應(yīng)力oh1.和。葉TOC o 1-5 h zHlimFlim許用接觸應(yīng)力。=548MPa,o=585.33MPa；HlimlHlim2許用彎曲應(yīng)力。=500MPa,o=380MPa。FlimlFl

13、im2計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N,確定壽命系數(shù)Zn，YnN=60njL=60 x1x568x(8x300 x16)1rh=1.309x109=0.96,HN1“N1.309x109N2=丄2i22KHN2=0.98,4.12=3.176x10810-23K=0.96,KFN1FN2=0.98.10-22小齒輪1齒數(shù):Z=271大齒輪2齒數(shù):Z=1122變位系數(shù)：咒1=心=0齒寬系數(shù)：屮d=0.8計算許用應(yīng)力安全系數(shù)：S=,S=L4，則:G口K50.96x585.33loH=hn1hiim1=561.92MpaTOC o 1-5 h zS1|”K50.98x548bH=hn2Hiim2=537.04Mp

14、aS1lK50.96x500bF=fn1oiim1=342.86MpaS1.4品K50.98x500bF=fn25iim2=266.00MpaS1.4、初步確定齒輪基本參數(shù)和主要尺寸選擇齒輪類型選用較平穩(wěn)、噪聲小、承載能力較強的斜齒圓柱齒輪傳動。選用7級精度初選參數(shù)初選參數(shù)：卩=15,Z1=27,Z2=Ziu=30X4.17=112,C12,齒寬系數(shù)屮d=0.8。初步計算齒輪主要尺寸由于載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=l.l,根據(jù)螺旋角查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH=2425；彈性系數(shù)ZE=189.MPa;取重合度系數(shù)Z8=8濁累旋角系數(shù)為:Zp=：cosB=cos15=0.983kH2=537.04MPa,因

15、此，有:故:d1嚴(yán)u!屮，u,2x1.3x35514.12+1ff2.425x0.983x0.8x189.8)2i0.84.12537.04丿mmfZ/bZZe2IG丿二46.156mm法面模數(shù):m=1.5mmn取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2n=dcosB=Z1則中心距mm,ma=n2cosB圓整后取a=143調(diào)整螺旋角：=4656xcOs15mm=1.783mm27(Z+Z2)=2x(27+112)mm=143.903mm2xcos15中心距：a=130mmmm。m(z+z)=arccosniax(27+112)=arccos2x143計算分度圓直徑:=13.584d1=mZ1/cosB2x27mmcos

16、13.584螺旋角：B=13.584分度圓直徑：d=55.55mm；d2=230.45mm=55.55mmd2=mZ2/cosBnx112mmcos13.584計算圓周速度:=230.45mm圓周速度：v=1.704m/s60000v=兀d1n1/(60 x1000)=3.14x55.55x586=1.704m/s計算齒寬：大齒輪：b2=b=7#1=0.8x55.55mm=44.44mm小齒輪：b=50mm,b=45mm12；、驗算輪齒的彎曲疲勞強度計算當(dāng)量齒數(shù)：Z27Z=1=29.399ZV2cos3p112cos313.564=121.95大齒輪齒寬:b2=45mm小齒輪齒寬:b=50mm

17、1cos3BCOS313.584查圖得，齒形系數(shù)：YFa1=245，YFa2=2-18；應(yīng)力修正系數(shù)：L=L625YSa2=L82。取Yp=.812，Y=0.676，則:C=2KTrYYYYf1bdmFa1Sa1卩61n=.x2.45x1.625x0.812x0.676xcos213.5840.8x8x272=68.13MPac,F1YY(J=CFa2_Sa2F2F1yYFa1Sa12.18x1.825=68.13xMPa2.45x1.625錯誤!未找到引用源。=67.896MPacF2齒根彎曲強度足夠。齒頂圓直徑:d=59.55mmald=234.45mma2、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計齒頂圓直徑：d=d

18、+2h=(55.55+2x2)mm=59.55mma1ad=d+2h=(230.45+2x1.5)mm=234.45mma22a齒根圓直徑:df1=d1-2hf=(55.55-2x1.25x2)mm=50.55mm武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計齒根圓直徑:d=50.55mmfld=225.45mmf2df2=d2一2hf=(230.45-2x1.25x2)mm=225.45mm高速級齒輪設(shè)計結(jié)果：Z=27Z2=112d=55.55mm,d2=230-45mmdai=59.55mm,da2=234-45mmdfi=50.55mm,42254血皿b=50mm,b2=45m

19、m叫=2mm,錯誤!未找到引用源。0=13.584,a=143mm,v=1.704m/s.低速級傳動齒輪的設(shè)計計算低速級主動輪輸入功率1.947kW，轉(zhuǎn)速43.49r/min,轉(zhuǎn)矩T3=427.54Nm,齒數(shù)比u=i3=3.17，單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作16小時，預(yù)期壽命8年，電動機驅(qū)動。、選擇齒輪的材料及熱處理方式大小齒輪均采用45鋼表面淬火，齒面硬度4050HRC，取45HRC。、確定許用應(yīng)力確定極限應(yīng)力o和oHlimFlim許用接觸應(yīng)力Hlim3=Hlim4=600MPa許用彎曲應(yīng)力。叭=。亦4=55皿3計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N,確定壽命系數(shù)Z,YNNN3=60jnLIIIh=60 x1x

20、43.49x(8x300 x16)=1.002x108N4=N/u=1.002x108/3.173=3.161x107杳圖表得，K=0.96,K=0.98,K=0.96,K=0.98。HN3HN4FN3FN4計算許用應(yīng)力安全系數(shù)：5=1S=1.43，4故有：武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩11/24武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩/24 QK50.96x600loH=hnihiim3=576MpaTOC o 1-5 h zS13k口K50.98x550loH=hn2hiim4=539MpaS13lK50.96x

21、500bH=fn3fiim3=342.86MpaS1.44爲(wèi)K50.98x380bH=fn4fiim4=266.00MpaS1.44（3）、初步確定齒輪基本參數(shù)和主要尺寸選擇齒輪類型初估齒輪圓周速度v33&0FaSa HYPERLINK l bookmark215 o Current Document n屮z2a1d1FPc；2xl.3x4275400.8x322=3x0.0148mm=2.718mmYYYYYY（因為卩&3Sa3比Fa4Sa4大，所以上式將Fa3Sa3代入）FP3FP4FP3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=3mm,則中心距m(Z+Z)3x(42+133)a=n34=32cosBmm=271.

22、76mm2xcos15法面模數(shù)：m=3.5mmn圓整后取a=276mm。調(diào)整螺旋角：m(Z+Z)n32a丿3x(42+133)=arccos2x272=15.186。=arccos中心距：a=165mm螺旋角：P=15.186。計算分度圓直徑:d3=mZ3/cosP3n3d=mZ/cosP4n4xmm=130.56mmcos15.186。3x133mm=413.44mmcos15.186。分度圓直徑:d=130.56mm3d=413.44mm4計算圓周速度:v=dn/(60 x1000)333.14x130.56x43.49/=m/s圓周速度：v=0.297m/s60000=0.297m/s符

23、合估計值。計算齒寬：大齒輪：b4=b=屮dd3=0.8x130.56mm105mm,小齒輪：b=b+(510)mm=(105+5)mm=110mm.34;(4)、驗算輪齒齒面接觸疲勞強度查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH=2.425；彈性系數(shù)ZE=189&：MPa；取重合度系數(shù)Ze=0.8；螺旋角系數(shù)Zp=JcospLos15.186。=0.982，則:c=ZZZZ：2KH3HEePu+13bd3u13=2.43x189.8x0.496x0.982xx2.315x427540 x3.17+1MPa0.8x130.5633.17=271.67MPac齒面接觸疲勞強度滿足要求。大齒輪4齒寬:b=105mm4小齒

24、輪3齒寬:b=110mm3(5)、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計齒頂圓直徑：da3=d+2h=(130.56+2X3)mm=136.56mm齒根圓直徑:=d4+2ha=(413.44+2x3)mm=419.44mm齒頂圓直徑:d=136.56mma3d=419.44mma4齒根圓直徑:d=123.06mmf3d=405.94mmf4d“=d-2h=(130.56-2x1.25x3)mmf33f=123.06mmdf4=d-2hf=(413.44-2xl.25x3)mm=405.94mm低速級齒輪設(shè)計結(jié)果:Z4二I33d3=130.56mmb3=110mmd=136.56mm,df3=123.06mmd”=413

25、.44mmb”=105mmd”=419.44mma4d“=405.94mmf4叫=3mm錯誤!未找到引用源。0二I586,a=272mm,v=0.297m/s.初算軸的直徑及軸結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計d=CJP已知，最小軸徑的初算公式為min5n，軸的材料均選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理,查得其許用應(yīng)力2-1b=60MPa,C=118107。、高速軸因V帶傳動的壓軸力會對軸端產(chǎn)生較大的彎矩，所以C應(yīng)取大值，取C=110,則軸端直徑ip丨2112dmin二C匚二118X、扇=門04mm在該軸段與V帶輪相配處開有一個鍵槽，故應(yīng)將H.增大5%,得d.=17.89mm,minmin再根據(jù)設(shè)計手冊查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，取d2n.n=

26、25mm。初步設(shè)計其結(jié)構(gòu)如下圖所示：高速軸最小軸頸：d2min=25mm0上甘11-20圖2.低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計取C=108,則:dmin二108x:2.0283137.86mm=26.463mm中間軸最小軸頸：d3min=40mm、中間軸在該軸段與齒輪相配處開有一個鍵槽，故應(yīng)將dmln增大5%,得dmin27.786mm,再根據(jù)設(shè)計手冊查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并考慮到滾動軸承的選型，取d3mln=40mm。初步設(shè)計其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖3.中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計低速軸最小軸頸：d4min=40mm、低速軸取C=105，則:dmin二C3彳二105x冊mm二37.28mm在該軸段與聯(lián)軸器相配處開有一個鍵槽，故應(yīng)將d.增

27、大5%,得d.=39.44mm,minmin再根據(jù)設(shè)計手冊查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，取d4min=40mm。初步設(shè)計其結(jié)構(gòu)如下圖所示:武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 #/24武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩/24 軸種類軸承代號dDTBC/kNC0rkN高速軸6207357235.51171510中間軸62105090140.49202719.8低速軸62105090427.54202719.8滾動軸承選型結(jié)果：高速軸：6207中間軸：6210低速軸：6210低速軸與工作機間聯(lián)軸器：HL4聯(lián)軸器

28、錯誤!未找到引用源。50 x112JB40 x1001GB/5014-85型號軸孔類型鍵槽類型diLD2HL4Y型A型50112195表3.HL4彈性柱銷聯(lián)軸器主動端基本尺寸圖4.低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計初選滾動軸承根據(jù)傳動特征：載荷平穩(wěn)，中載低速，有軸向和徑向載荷，初選圓錐滾子軸承,選擇型號結(jié)果如下表所示。表2.軸承代號及其尺寸性能由于三根軸上的齒輪圓周速度均小于2m/s，所以這三對圓錐滾子軸承均采用潤滑脂潤滑。七聯(lián)軸器的選擇及計算低速軸與工作機之間的聯(lián)軸器由于軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，又因為減速器與工作機常不在同一機座上,要求有較大的軸線偏移補償，因此選用承載能力較高的剛性可移式聯(lián)軸器，此處選用

29、HL彈性柱銷聯(lián)軸器。計算轉(zhuǎn)矩，取工作情況系數(shù)ka=i.5，貝y：T=KT=1.5x427.54Nm=641.31NmcaA4查表，選擇聯(lián)軸器型號：HL4型聯(lián)軸器。其主要尺寸如下表所示：八鍵連接的選擇大帶輪與高速軸間鍵的設(shè)計大帶輪與高速軸連接處軸頸d=25mm,初步選用A型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理。公稱尺寸：寬度b=8mm，高度h=7mm。該軸段長度l=60mm，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取鍵長L=40mm。中間軸與其上大齒輪間鍵的設(shè)計中間軸上大齒輪與中間軸連接處軸頸d=46mm,初步選用B型鍵，米用45鋼調(diào)質(zhì)處理。其公稱尺寸：寬度b=16mm，高度h=10mm。該軸段長度l=50m,可取鍵長L=30mm。低

30、速軸與其上大齒輪間鍵的設(shè)計與計算低速軸上大齒輪與低速軸連接處軸頸d=56mm,初步選用B型鍵，米用45鋼調(diào)質(zhì)處理。其公稱尺寸：寬度b=16mm,高度h=10mm。該軸段長度l=70mm，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取鍵長L=50mm。低速軸與工作機間鍵的設(shè)計與計算工作機與低速軸連接處軸頸d=46mm,初步選用A型鍵，采用45鋼調(diào)質(zhì)處理。其公稱尺寸寬度b=12mm，咼度h=8mm。該軸段長度l=110mm，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可取鍵長L=90mm。大帶輪與高速軸間鍵：鍵8x40GB/T1096中間軸與其上大齒輪間鍵：鍵B16x30GB/T1096低速軸與其上大齒輪間鍵：鍵16x50GB/T1096低速軸與工作機間鍵：

31、鍵12x90GB/T1096武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩/24 武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩/24 nW1.高速軸(1)、計算齒輪受力齒輪1的圓周力:2T2x35.510.05555N二1278.5N齒輪1的徑向力:titananCOSPtan20二1278.5xN=478.7Ncos13.584齒輪1的軸向力：F=FtanP=1278.5xtan13.584N=308.9Na1t1齒輪1受力：圓周力：F二1278.5N11徑向力：F二478.7Nr1軸向力：F=308.9Na1(2)、畫受力簡圖假定帶輪壓軸力的方向垂直向下，軸的轉(zhuǎn)向向右

32、看為順時針方向，齒輪嚙合點的位置在上方，對于零件作用于軸上的分布力或轉(zhuǎn)矩均當(dāng)成集中載荷作用于軸上零件寬度的中點(后面的受力分析均作此假設(shè))，則根據(jù)斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析方法可知各分力的方向如圖所示。從而可進一步作出其彎矩圖和扭矩圖。1,jL41441-52-JAFi-tTTTAILJB圖5.高速軸的受力分析（3）、計算支反力鉛垂面內(nèi)支反力：高速軸鉛垂面內(nèi)支反力：Ra=1154.8NVAR=-10.8NVBF(94+144+59)+Fxd/2+Fx59TOC o 1-5 h zR=Qa1r-va(144+59)665.33x297+308.9x55.55/2+478.7x59二N(144+5

33、9)二1154.8NR=F+F-R=(665.33+478.7-1154.8)N=-10.8NVBQrVA水平面內(nèi)支反力：武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24RHA二Ftx55,75二gX59N二371.6N(144+59)(203)RHB=F-R=(1278.5-371.6)N=906.9NtHA(4)、計算軸的彎矩，并畫出彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖A.高速軸水平面內(nèi)支反力：R=371.6NHAR=906.9NHB鉛垂面彎矩齒輪所在截面處彎矩有突變，故:左截面：M,二Rx144Fx(94+144)v(a)VAQ二

34、(1154.8x144665.33x238)Nmm=7942.7Nmm右截面:M”=Rx59=10.8x59Nmm=637.2Nmmv(a)VB支點A處：M=-Fx144=-665.33x144Nmm=-95807NmmVAQ水平面彎矩M=Rx144=371.6x144Nmm=53510.4NmmH(a)HA分別作出鉛垂面和水平面上的彎矩圖，如圖5(c)、(e)所示。合成彎矩齒輪所在截面左截面：M,=JM2+M,2=153510.42+7942.72Nmm=54096.7Nmm(a)H(a)v(a)齒輪所在截面右截面：M”=JM2+M,2=53510.42+637.22Nmm=53514.2N

35、mm(a)*H(a)v(a)支點A處：M=|M=95807NmmA1VA由此作出合成彎矩圖，如圖5(f)所示。畫出扭矩圖，如圖5(g)所示，轉(zhuǎn)矩作用于齒輪所在截面與帶輪所在截面之間的軸段。(5)、計算當(dāng)量彎矩軸單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，為安全起見，將其轉(zhuǎn)矩看成脈動循環(huán)變化，取a=0.6，貝9：齒輪所在截面左截面：M,=、：M,2+(aT)2=丫54096.72+(0.6x35510)2Nmm=58141.2Nmmca(a)(a)武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計 齒輪所在截面右截面：M”=JM”2+(aT)2=弋53514.42+(0.6x35510)2Nmm=57599.6N

36、mmca(a)(a)支點A處：M=；M2+(aT)2=&958072+(0.6x35510)2Nmm=98147.5NmmcaAXA(6)、校核彎、扭合成強度分析可知，齒輪所在截面的左截面當(dāng)量彎矩取大，屬于危險截面，此處軸頸d=48mm,其抗彎模量W=0.1d3=(0.1x483)mm3=11059.2mm3。由此可得，軸上該處所受彎曲應(yīng)力為：M,581412ry.TIMPa53MPaC60MPaVI,ca(a)1V11Cl531V2FCl丄1601V11CIca(a)W11059.2-1b顯然，軸的強度非常足夠。從而該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。十潤滑和密封1.齒輪的潤滑由于齒輪的圓周速度較小，均小于

37、12m/s,故米用油池浸油潤滑。由于低速軸上大齒輪油池浸油齒輪圓周速度較低(0.5m/s),浸油深度可達(dá)1/61/3的齒輪半徑，故主要考慮中間軸潤滑潤滑油型上大齒輪的浸油深度。中間軸上大齒輪的齒咼較小，故使其浸油深度為10mm。號：齒輪齒面硬度為280350HBS，圓周速度小于0.5m/s，查得其潤滑油粘度薦用值為L-CKC460中負(fù)266mm2/s(50攝氏度)，由此選擇L-CKC460中負(fù)荷工業(yè)齒輪油(GB/T5903-1995)。荷工業(yè)齒輪油2.滾動軸承的潤滑(GB/T5903-19由于齒輪圓周速度小于2m/s，故米用潤滑脂潤滑，并在軸承內(nèi)側(cè)安裝鑄造擋油盤95)以防止箱內(nèi)油進入軸承使?jié)櫥?/p>

38、脂稀釋流出或變質(zhì)。在裝配時將潤滑脂填入軸承座內(nèi)，每工作36個月補充一次潤滑脂，每過一年，需拆開清洗更換潤滑脂。根據(jù)減速器工滾動軸承脂潤作要求，選用1號通用鋰基潤滑脂(GB7324-1991)潤滑。滑潤滑脂型號：3.密封1號通用鋰基本減速器中的密封只要是指軸承透蓋與軸之間采用氈圈油封，根據(jù)其軸頸選用氈潤滑脂圈40FZ/T92010-91。軸承座與軸承蓋間用密封墊圈密封。(GB7324-1991)計算與說明主要結(jié)果武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩/24武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機械設(shè)計課程設(shè)計武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院陳倩 /24十一箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇箱體減速器的箱體采