減速器機(jī)械課程設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-5"\h\z設(shè)計(jì)任務(wù)書 2\o"CurrentDocument"邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表 4設(shè)計(jì)步驟 5傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 5電動(dòng)機(jī)的選擇 5確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 6傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 6傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 6軸、聯(lián)軸器、鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算 11箱體結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì) 19潤滑密封設(shè)計(jì) 21\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)小結(jié) 21五參考資料 22邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書年級(jí)專業(yè)08級(jí)機(jī)電一體化學(xué)生姓名張庭學(xué) 號(hào)0841127252題目名稱加熱爐推料機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間第14周?第16周課程名稱機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程編號(hào)設(shè)計(jì)地點(diǎn)教學(xué)樓的八樓一、課程設(shè)計(jì)（論文）目的1.1綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐T鞏固、加深和擴(kuò)展。1.2培養(yǎng)分析和解決設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械的能力T為以后的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。1.3進(jìn)行工程師的基本技能訓(xùn)練T計(jì)算、繪圖、運(yùn)用資料。二、已知技術(shù)參數(shù)和條件2.1技術(shù)參數(shù)：大齒輪傳遞的功率：1.2kW大齒輪軸的轉(zhuǎn)速：30r/min2.2工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期10年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，一班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差±5%。三、任務(wù)和要求3.1繪制蝸輪蝸桿減速器裝配圖1張；標(biāo)題欄符合機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)；3.2繪制零件工作圖2張（齒輪和軸）；3.3編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份，計(jì)算數(shù)據(jù)應(yīng)正確且與圖紙統(tǒng)一。說明書應(yīng)符合邵陽學(xué)院規(guī)范格式且用A4紙打??；3.4.圖紙裝訂、說明書裝訂并裝袋；四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）4.1《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材4.2《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》4.3《減速器圖冊(cè)》4.4減速器實(shí)物；4.5《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》4.6其他相關(guān)書籍五、進(jìn)度安排序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容天數(shù)1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備（閱讀和研究任務(wù)書，閱讀、瀏覽指導(dǎo)書）12傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)23各級(jí)傳動(dòng)的主體設(shè)計(jì)計(jì)算24減速器裝配圖的設(shè)計(jì)和繪制75零件工作圖的繪制16編寫設(shè)計(jì)說明書27總計(jì)15六、教研室審批意見教研室主任（簽字）:七、主管教學(xué)主任意見主管主任（簽字）:八、備注學(xué)生（簽字）指導(dǎo)教師（簽字）:學(xué)生（簽字）邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 系另H 機(jī)械與能源工程系 專業(yè)班級(jí)08機(jī)電2班題目名稱加熱爐推料機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 課程名稱 一、學(xué)生自我總結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械課程當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過3周的課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受

到了機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，對(duì)機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。由于在設(shè)計(jì)方面我們沒有經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)學(xué)的不牢固，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會(huì)出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計(jì)算誤差會(huì)更大，在查表和計(jì)算上精度不夠準(zhǔn)。由于本次設(shè)計(jì)是分組的，自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的東西不多，但在通過這次設(shè)計(jì)之后，我想會(huì)對(duì)以后自己獨(dú)立設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。學(xué)生簽名：張庭 2010年12月30日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目綜合成績權(quán)重單項(xiàng)成績指導(dǎo)教師評(píng)語：指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績?cè)u(píng)定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說明書（或論文）的“任務(wù)書”頁后面;2、表中的“評(píng)分項(xiàng)目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定。

三、設(shè)計(jì)步驟1、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案P=1.2kWn=30r/min1） 技術(shù)參數(shù)：P=1.2kWn=30r/min大齒輪傳遞的功率：1.2kW大齒輪軸的轉(zhuǎn)速：30r/min2） 工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期10年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，一班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差±5%。2、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)（工作要求：連續(xù)工作機(jī)器）2、 電動(dòng)機(jī)功率選擇：（1） 傳動(dòng)裝置的總功率：（查指導(dǎo)書表3-1）?！奥?lián)軸肝軸承"蝸"齒=0.99X0.982X0.8X0.98=0.73n=0.73總n=0.73總P=1.64kW0P=P/n總=1.2/0.73=1.64kW03、 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：按指導(dǎo)書P14表3-2推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取蝸桿傳動(dòng)減速器傳動(dòng)比范圍i=10~40。取齒輪傳動(dòng)比i=2~4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為i=20~160。故電動(dòng)1 2 a機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為n=iXn=（20~160）X30=600~4800r/min，符合這一范0a齒圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min、1500r/min、3000r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由指導(dǎo)書附表10查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況見下表：表2.1傳動(dòng)比方案?jìng)鲃?dòng)比方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y112M-62.210009402Y100L1-42.2150014303Y90L-22.230002840

4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及鏈傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，可知方案2比較合適。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L1-4,額定功率為p0=2.2KW,滿載轉(zhuǎn)速n電動(dòng)=1430r/min。3、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比總傳動(dòng)比：i=n/n=1430/30=47.670w蝸桿的傳動(dòng)比—齒輪的傳動(dòng)比i2，取蝸桿傳動(dòng)比i=20，齒輪的傳動(dòng)比i=i/i=47.67/20=2.381214、傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y100L1-4p=2.2kw0n=1430r/min。0i=47.67i=201i=2.382蝸桿軸的轉(zhuǎn)速n=n=143010蝸輪軸的轉(zhuǎn)速n=電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y100L1-4p=2.2kw0n=1430r/min。0i=47.67i=201i=2.382蝸桿軸的轉(zhuǎn)速n=n=143010蝸輪軸的轉(zhuǎn)速n=牛=1430=71.52片20n=1430r/min1n=71.5r/min2n=30r/min3大齒輪軸的轉(zhuǎn)速2、各軸功率P(kW)蝸桿軸的輸入功率n=右=71.5=303 i2 2.38T叩聯(lián)軸器2衛(wèi)8蝸輪軸的輸入功率P2=P"軸承"蝸=1-708大齒輪軸的輸入功率p=pn耳=1.643 2軸承齒P1=2.178P=1.7082P=1.6433、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T(N?m)蝸桿軸的輸入轉(zhuǎn)矩蝸輪軸的輸入轉(zhuǎn)矩大齒輪軸的輸入轉(zhuǎn)矩5、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算T=9550P/n=14.5451 1 1T=9550P/n=228.1312 2 2T=9550P/n=522.0673 3 3T=14.5451T=228.1312T=522.06731、蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算<1>選擇蝸桿傳動(dòng)類型根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿(ZI)。〈2〉選擇材料考慮到蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45~55HRC?蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅鑄造，而輪芯用灰鑄鐵HT100鑄造。<3>按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由公式得傳動(dòng)中心距

an3KT(舀)2P QH]確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2由已知得丁？=228131N?mm確定載荷系數(shù)K因工作載荷較穩(wěn)定，取K=1;再由工作條件取K=1.15,K=1.05;則P A VK=KKK=1.21APV確定彈性影響系數(shù)ZE由選材知z=160MPaIE確定接觸系數(shù)Zp先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d和中心距a的比值為0.35，則Z=2.91 p確定許用接觸應(yīng)力b]H根據(jù)材料和鑄造方法，蝸桿螺旋齒面硬度〉45HRC,可查得蝸輪的基本許用應(yīng)力Q]'=268MPa。H應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60jnL=1.0296x1082h壽命系數(shù) K= =0.747HN v1.0296x108則 0]=K ]'=200.196MPaH HN H(6)計(jì)算中心距an3KT( )2=99mm飛 QH]取中心距a=125mm，因i=20,故取模數(shù)m=5mm，蝸桿分度圓直徑d=50mm.11這時(shí)d=0.4，查得接觸系數(shù)Z'=2.74,因Z'<Z，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。a p p p<4>蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸桿軸向齒距P-15.7mm;直徑系數(shù)q=10;齒頂圓直徑d—60mm;齒根圓直徑a a】d=38mm；分度圓導(dǎo)程角Y-11。18'36"；蝸桿軸向齒厚s=7.85￡ a蝸輪K=1.21a=125mmm=5mmd=50mm1p=15.7mmaq=10d=60mma1d=38mmf1丫-11。18'36”

蝸輪齒數(shù)z-41；變位系數(shù)x—-0.5；22驗(yàn)算傳動(dòng)比i-弓-20.5,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為*餡-0.025-2.5%,是允許的。Z] 20蝸輪分度圓直徑d-mz-205mm22蝸輪喉圓直徑d-210mma2蝸輪齒根圓直徑d-188mm蝸輪咽喉母圓半徑r-20mmg2<5>校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度<5 =1.53KT2YY<Q]F ddmFa2B F12當(dāng)量齒數(shù)z=y廠=43.48v2cos3Y根據(jù)x--0.5，z-43.48，查的齒形系數(shù)Y-2.87.2 v2 Fa2螺旋角系數(shù)Y-0.9192，許用彎曲應(yīng)力[5]-[5]'-KB F F FN又查得[5]'-56MPa。K-0.5975。故[n]-33.46MPaF FN F又5-21.3MPa 彎曲強(qiáng)度是滿足的。F<6>驗(yàn)算效率耳? tanYn-(0.950.96)——4—tan(Y+S)v兀dn已知Y-11.31。；v二 二3.818m/s，故可查得s60x1000cosYf-0.0246,9-arctanf-1。24'。則n-0.85〉0.8。符合要求。v v v〈7〉熱平衡核算取潤滑油的最咼工作溫度t-80°C，周圍空氣溫度取t-20C，箱體表面?zhèn)? a熱系數(shù)取a-15w/(m2-°C).d1000P(i—n)則所需散熱面積：S- -0.484m2a(t—t)d0 a2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)s-7.85az-412d-205mm2d-210mma2d-188mmr-20mmg2彎曲強(qiáng)度滿足n-0.85S-0.484m2〈1〉選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、8級(jí)精度，小齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS。選取小齒輪齒數(shù)z=24，大齒輪齒數(shù)Z=24x2.38=57.123 4<2>按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即u土1

(Z

——E—

Q]H)2（1）計(jì)算公式中的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)為K=1.3t根據(jù)表10-7選得e=0.5d根據(jù)表10-6選得Z=189.8Mpai/2E根據(jù)已知條件可以算出轉(zhuǎn)矩T=228.131N-m2由圖10-21d查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度-h唄二600^大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度為b =550MPa。Hlim2由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N=60njL=1.0296X1081 1hN=N/2.38=4.32X10721由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K=1.14K=1.22HN1 HN2取失效概率為0.01安全系數(shù)為S=1Kb[bH]=hn1iimi=684MPaH1SKb[bH]=HN2-lim2=671MPaH2 C2）計(jì)算帶入較小值得出d3tn94-41mm3)圓周速度兀dn3t~^2—60x1000=0.35m/sK=1.3te=0.5dZ=189.8Mpa1/2T=228.131N?m2N=1.0296X1081N=4.32X1072[bH]=684MPa[bH]=671MPaH2v=0.35m/s4）計(jì)算齒寬與齒高比4）計(jì)算齒寬與齒高比b/hb=47.205mmm=3.934mmth=8.852mmb/h=5.33齒寬b=e?d=47.205mmd3t模數(shù)mt=d3t/Z3=94-41/24=3-934mm

齒高h(yuǎn)=2.25m=2.25X3.934二8.852mmt則齒寬與齒高之比為b/h=47.205/8.852=5.335）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.35m/s,7級(jí)精度由圖10-8查的K=1.02;直齒輪，K=K=1;v Ha Fa由表10-2查的K=1.25AK=1.619由表10-4查得7級(jí)精度、小齒輪懸臂布置時(shí)，K=1.27由圖10-13得HPK=1.619K=1.19故載荷系數(shù)K=KKKK=1.619Fp AvHaHP由（10-10a）得』』！~Kd=d3 =101.575mm3吐Kd=101.575mm3d=101.575mm3m=4.23計(jì)算模數(shù)m=d/Z=101.575/24=4.233 3〈3〉按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為m>3：半2（）3?Z2Q]d3 F（1）計(jì)算公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖10-20c查的小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限& 二500MPa，大齒輪彎FE1曲疲勞強(qiáng)度極限b =380MPa；FE22） 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.95,K=0.98;FN1 FN23） 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,則[b]=339.29MPa[b]=339.29MPaF1[b]=266MPaF2K=1.517[b]=fn1fei=339.29MPaF1S「 1Kb[b]=FN2FE2=266MPaF2S4） 載荷系數(shù)K=KKKK=1.517AvFaFP5） 齒形系數(shù)取Y=2.65；Y=2.288。Fa1 Fa26） 應(yīng)力校正系數(shù)取Y=1.58；Y=1.724。Sa1 Sa2YY7）Fa1Sa1=0.01234[b]F1YYFa2Sa2=0.014830]F2、、、 d(2)設(shè)計(jì)計(jì)算m>3.29mm圓整得m=4mm，算出小齒輪齒數(shù)Z二t=26,大3m齒輪齒數(shù)Z=2.38x26=61.88，取Z=624 4〈4〉幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑d=zm=104mm3 3d=zm=248mm4 4中心距d+da=T4=176mm2齒輪寬度b=0d=52mm

d36、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、蝸桿軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算取B=52mm,B=55mm。21<1〉已知條件：蝸桿軸傳遞的功率p=2.178kW，轉(zhuǎn)速ni=1430r/min，傳遞m=4Z=263Z=624d=104mm3d=248mm4a=176mmb=52mmB=55mm1B=52mm2轉(zhuǎn)矩T=14.545N-m，蝸桿分度圓直徑為50mm,d=38，寬度b=80mm。i fi i<2>軸的材料和熱處理因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，選用材料45鋼，考慮到蝸桿、蝸輪有相對(duì)滑動(dòng)，因此蝸桿采用表面淬火處理。<3>初算軸徑初步確定蝸桿軸處伸出段直徑。因蝸桿軸外伸端上安裝聯(lián)軸器，故軸徑可按下式求得，由表15-3,取A=1200P 2.178貝y有d>A方=120x3 =13?81mmmin0、n 丫1430d=15mmmin軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑5%?7%，則d〉14.49d=15mmmin圓整，暫定外伸直徑d=15mm。min<4>結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兀dn 一蝸桿的速度v= =3.74m/s〈10m/s，減速器米用蝸輪在上蝸桿在s60x1000下的結(jié)構(gòu)，為方便蝸輪軸安裝及調(diào)整，采用沿蝸輪軸線的水平面部分箱體結(jié)構(gòu)，蝸桿軸不大，故采用兩端固定方式?？砂摧S上零件的安裝順序，從dmin處開始。軸段①的設(shè)計(jì)軸段①上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差，隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸

器。查表14-1，取K=1.5，則T二KT=21.82N?m。由表17-5查得LX2A c A1型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為560NM,許用轉(zhuǎn)速為6300r/min,軸孔范圍為20 35mm?結(jié)合伸出段直徑，取聯(lián)軸器轂孔直徑為25mm，軸孔長度44mm，J型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器從動(dòng)端代號(hào)為LX225x44GB/T5014-2003，相應(yīng)的軸段①的直徑d=25mm，其長度略小于轂孔寬度，取L=42mm。11（3） 軸段②的直徑考慮到聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸，聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度為h=（0.07?0.1）x25mm=1.75?2.5mm，軸段②的直徑d=d+2x（1.75?2.5）=28.5?30mm，其大小最終由密封圈確定，可選用氈21圈，取d=30mm，由于軸段②的長度L涉及的因素較多，稍后再確定。22（4） 軸段③及軸段⑨的設(shè)計(jì)軸段③和軸段⑨上安裝軸承，考慮蝸桿受徑向力、切向力和較大軸向力，所以選用圓錐滾子軸承，現(xiàn)暫取軸承為30207.由表查得30207的基本尺寸為dxDxT—35x72xl8.25。內(nèi)圈定位軸肩直徑d—42mm，外圈定位軸肩直徑D—65——67mm。a—15.3mm，故a ad—35mm。蝸桿軸承采用油潤滑，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距3離取A=3mm。同樣d—35mm。為了蝸桿軸承很好的潤滑，通常油面咼度3 9應(yīng)達(dá)到最低滾動(dòng)體中心，在此時(shí)油面咼度咼出軸承底座孔底邊10mm，而蝸桿浸油深度應(yīng)為（0.75--1）hq（0.75——1）x11mm—8.25mm——11mm，D-d 72-60 ,蝸桿齒頂圓到軸承座底邊的距離為一2^1—2mm—6mm。油面未浸入蝸桿0.75個(gè)齒高，因此需要甩油環(huán)潤滑蝸桿。查表得甩油環(huán)寬度為12mm,則軸段③及軸⑨的長度可取為L=L=29mm。3 9（5） 軸段②的長度設(shè)計(jì)軸段②的長度L除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸2承座寬度及軸承端蓋等零件尺寸有關(guān)。取軸承座與蝸輪外圓之間的距離A—12mm，這樣可以確定出軸承座內(nèi)伸部分端面的位置和箱體內(nèi)壁位置。由前面計(jì)算得知下箱座壁厚取8—10mm;由中心距尺寸125mm〈200mm，可確定軸承旁連接螺栓直徑M12,箱體凸緣連接螺栓直徑M10,地腳螺栓直徑M16,軸承端蓋連接螺栓直徑M8。由表8-29取螺栓GB/T5781M8x20.由表8-30可計(jì)算軸承端蓋厚e—1.2xd =1.2x8—9.6mm。取e=10mm.端蓋與軸承座端蓋間的調(diào)整墊片厚度為A—2mm。為方便不拆卸聯(lián)軸器的條件下，可以裝拆t軸承端蓋連接螺栓，并是輪轂外徑與端蓋螺栓的拆裝不干涉，故聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離為K=15mm。軸承座外伸凸臺(tái)高A'—2mm，測(cè)出1 td=25mm1L=42mm1d=30mm2d—35mm3d—35mm9L=L=29mm3 9L=57mm2d=d=42mm，長度L=L=10mm。4 8 4 8(7)軸段⑤和軸段⑦的設(shè)計(jì)該軸段直徑可取蝸桿齒根圓直徑，則d5=d7=38mm。由蝸輪外圓直徑、蝸輪齒頂外緣與內(nèi)壁距離和蝸桿寬及壁厚等確定L=L=24mm。L=57mm2d=d=42mm，長度L=L=10mm。4 8 4 8(7)軸段⑤和軸段⑦的設(shè)計(jì)該軸段直徑可取蝸桿齒根圓直徑，則d5=d7=38mm。由蝸輪外圓直徑、蝸輪齒頂外緣與內(nèi)壁距離和蝸桿寬及壁厚等確定L=L=24mm。5 7⑻軸段⑥的設(shè)計(jì)L6=b=80mm，分度圓直徑為50mm，齒根圓直徑d=38mm。fi⑼軸上力作用點(diǎn)：圓周力Fti=丁=581-8N，徑向12TF=F=Ftana=—2tana=810.07N，軸向力F=F=2225.66N。rl r2 12 d al 122的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離仔92.05^,l2=l3=88-95mm-<5>軸的受力分析(1)軸的受力圖如下圖，支承反力：在水平平面上為廠廠Fl , 「廠Fl+Fd/2F=F=n^=290.9N，在垂直平面上為F=「《卄=717.8NBHDHl+1 BV l+12 3 2 3F=F-F=92.27N。軸承B的總支承反力FpF2+F2=774.51N,DV rl BV B BHBV軸承D的總支承反力Fd「花+Fdv=305?18N。(2)畫彎矩圖圖如下d=d=42mm4 8L=L=10mm4 8d=d=38mm5 7L=L=24mm5 7L=80mm6Ft1=581-8NF=810.07NrlF=2225.66Nall=92.05mm1=l=88.95mm3F=290.9NBHF=290.9NDHF=717.8NBVF=92.27NDVF=774.51NB軸承座長為L'=50mm，則有L=K+e+A+L'-A-17=57mm。2 1 t 3(6)軸段④和軸段⑧的設(shè)計(jì)。該軸段直徑可取軸承定位軸肩的直徑，則

在水平面上，蝸桿受力點(diǎn)截面為Mch=FbH2=25875?56N?mm在垂直平面上，蝸桿受力點(diǎn)截面左側(cè)為Mcv=Fbvl2=63848-31N^mm＞蝸桿受力點(diǎn)截面右側(cè)為MCV=Fdvl3=8207?42N?嘰合成彎矩，蝸桿受力點(diǎn)左側(cè)為MC'叫h+MCv =688923即口為MC珂Mh+MCv=27146-02N^mm畫轉(zhuǎn)矩圖圖如下，t=1454賈血( I圖如下，t=1454賈血( I L\AJjcMch_//'7"7~7~7~7~7~r~r~r~T~~r~^一嘰Wv7 2 7 77—T~7—5 T-!-JMeMe 7///丿7丿八1/ TF=305.18NDM=25875.56NCH?mmM=63848.31NCV?mmM'=8207.42N?CVmmM=68892.32N?CmmM'=27146.02N?CmmT=14545N?mmi(1)校核軸的強(qiáng)度由彎矩圖可知，蝸桿受力點(diǎn)截面左側(cè)為危險(xiǎn)截面兀d3其抗彎截面系數(shù)為W二尋=5384.315mm3兀d3抗扭截面系數(shù)W= 』=10768.63mm3t16最大彎曲應(yīng)力為°]=pC=12.795MPaT扭剪應(yīng)力為p=W==1.35MPaT按彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理,取折合系數(shù)。=0.6,則當(dāng)量應(yīng)力為二=沖+4(心七惣隔。45鋼調(diào)制處理抗拉強(qiáng)度極限-b=650MPa，許用彎曲應(yīng)力QJ=60MPa，°e〈Qib]強(qiáng)

度滿足要求。⑵蝸桿軸的撓度蝸桿當(dāng)量軸徑d=乙肖=37.95mm,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量v/兀d4I二~6了=101764.6mm4,對(duì)于淬火鋼許用最大撓度[丫]=0.004m=0.02mm,取彈性模量E=2.1x105MPa，則蝸桿中點(diǎn)撓度丫=弋蔦1°"=0.0054<[丫]48EI〈7〉鍵連接的設(shè)計(jì)及其強(qiáng)度校核聯(lián)軸器與軸段①間采用A型普通平鍵連接，選用鍵的型號(hào)為鍵8x32GB/T1096-2003。此處鍵連接的擠壓應(yīng)力為4Tb= 于=11.87MPa，而Q]=125?150MPa,b<Q]，強(qiáng)度足夠。pdhl p ppi查得30207軸承〈查得30207軸承(1)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷C=542O0N,Co=6350樸=0.37'丫=1.6側(cè)軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為S= =242.03N,S=FD=95.37N;外部軸向力F=2225.66N,S+F>STOC\o"1-5"\h\z12Y 22Y a 2a1則兩軸承的軸向力分別為F=S+F=2321.03N,F=S=95.37N,因?yàn)閍1 2a a2 2F F 一一F=3〉e=0.37,于=0.31〈e=0.37，又查得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù):對(duì)B D軸承1X=0.4,Y=1.6軸承2X=1,Y=0；因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有輕微1122沖擊載荷，取f=1.2,則P=f(XF+YF)=4828.14N,P 1p1B1a1P=f(XF+YF)=114.44N.2p2D2a2軸承壽命因?yàn)镻〉P,所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算12106CL=二「(一)8=36912h〉L=24000h故軸承壽命滿足要求。h60nP h12、蝸輪軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算<1>已知條件：蝸輪軸傳遞的功率P=1.708kW,轉(zhuǎn)速n=71.5r/min,傳遞22矩T=228.131N-m，蝸輪分度圓直徑為205mm。2<2>軸的材料和熱處理因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，選用材料45鋼,

質(zhì)處理。15—3，取〈315—3，取初步確定蝸輪軸處伸出段直徑。軸徑可按下式求得，由表A=1120p 貝y有d>A3'=112x3 =32.3mmmin 0、n \71.5軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑5%?7%，則d〉33.9?34.5mm圓整，暫定外伸直徑d圓整，暫定外伸直徑d=35mm。min〈4〉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1軸段①的設(shè)計(jì)(2)軸段②的設(shè)計(jì)定位，軸肩高度為軸段①上安裝齒輪，由齒輪寬度得L=55mm，d=35mm。11考慮到齒輪的軸向固定及密封圈的尺寸，齒輪用軸肩h=(0.07?0.1)x35mm=2.45?3.5mm,軸段②的直徑d=35mmminL=55mmid2=d1+2汕=39?9?42叫其大小最終由密封圈確定，可選用氈圈油封40JB/ZQ46O6-1997，取d2=40mm，由于軸段②的長度L2涉及的因素較多，稍后再確定。(3)軸段③及軸段⑥的軸徑設(shè)計(jì)軸段③和軸段⑥上安裝軸承，考慮蝸L輪軸向力的存在，所以選用圓錐滾子軸承，現(xiàn)暫取軸承為30209?由表查得30209的基本尺寸為dxDxT二45x85x20.75，寬度B=19mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑d=52mm，軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離aa=15.3mm，故d二45mm。由于蝸輪的圓周速度小于2m/s，故軸承采3用脂潤滑，需要擋油環(huán)，為補(bǔ)償箱體的鑄造誤差和安裝擋油環(huán)，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距離取A3=10mm。通常同一根軸上的兩個(gè)軸承取相同得型號(hào)，則d二45mm。9⑷軸段④的設(shè)計(jì)軸段④上安裝蝸輪，為了便于安裝，d4應(yīng)越大于d3可初定d=50mm，蝸輪輪轂的寬度范圍為(1.2?1.8)d=60?90mm，取輪轂4 4的寬度H=60mm，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定，為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段④長度應(yīng)比輪轂寬度略短，取L4=58mm。⑸軸段③的長度設(shè)計(jì)取蝸輪輪轂到到內(nèi)壁的距離于唄,d=35mmid=40mm2d二45mm3d二45mm9d=50mm4L=B+A+A+H—L=46mm。3 2 3 4L=58mm4軸段②的長度設(shè)計(jì)軸段②的長度L2除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件尺寸有關(guān)。軸承端蓋連接螺栓同高速軸，為GB/T5781M8x20，為了便于拆裝，取齒輪輪轂端面到端蓋外端面的距離K=13mm，下箱體厚8=10mm，軸承座的厚度L=52mm，則1L=K+e+A+L-A-B=48mm。2 1 t 3軸段⑤的設(shè)計(jì)該軸段為蝸輪提供定位，定位軸肩的高度為h=(0.07?0.1)d=3.5?5,取h=4mm，則d=28mm，取軸段⑤的長度L=12mm。4 5 5軸段⑥的長度設(shè)計(jì)為了保證擋油環(huán)、軸承相對(duì)蝸輪中心線對(duì)稱，則L=L-L-2=32mm。6 3 5蝸輪軸的示意圖：l 1——-— ◎ ④仃⑥PI<-一亠 一一乙._aI - ... \\90.35 57.13 B7J5(9)軸上作用點(diǎn)間距軸上得支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為l= +L+L+L-H-A—A=92.35mm12 2 34 2 3=l=T-a+A+A+—=57.15mm。3 2 32蝸輪上的受力：圓周力F=F=2225.66N,徑向力F=F=810.07N,軸12 al r2 r1向力F=F=581.8N。a2 t1<5>軸的受力分析軸的受力圖如下圖，支承反力：在水平平面上為FF-F―牛—1112.83N,負(fù)號(hào)表示與圖示方向相反；在垂直平面上為BH DH 2—Fl—Fd/2F——— a^——926.77NBV l+l2 3jF--F-F-116.7N。軸承B的總支承反力F-JF2+F2-1448.2N,DV r2BV B BH BV軸承D的總支承反力F-JF2+F2-1118.9N。D DH DV畫彎矩圖圖如下L—46mm3L—48mm2d—28mm5L—12mm5L—32mm6l—92.35mm1—l—57.15mm3F—2225.66N12F—810.07Nr2F—581.8Na2F—-1112.83NBHF—-1112.83NDHF—-926.77NBVF—116.7NDVF=1448.2NBF=1448.2NBF=1118.9NDM=-63598.23CHN?mmM=-52964.91CVN?mmM' =6669.41N?CVmmM=82764.83N?CmmM'=63946.98N?CmmT=228131N?mm2在水平面上，蝸輪受力點(diǎn)截面為M=Fl=-63598.23N?mmCHBH2在垂直平面上，蝸輪受力點(diǎn)截面左側(cè)為M=Fl=-52964.91N?mm,蝸CVBV2輪受力點(diǎn)截面右側(cè)為M'=FI=6669.41N?mm,合成彎矩，蝸桿受力點(diǎn)左CVDV3側(cè)為M= M2+M2 =82764.83N?mm，右側(cè)為C vCH CVM'=M2+M'2=63946.98N?mmCtCH CV畫轉(zhuǎn)矩圖圖如下，T=228131N?mm2〈6〉軸的校核校核軸的強(qiáng)度由彎矩圖可知，蝸輪處軸剖面彎矩最大，且作用有轉(zhuǎn)矩,故此剖面為危險(xiǎn)剖面。兀d3bt(d—t)2其抗彎截面系數(shù)為W=亍- 4 =10740.83mm332 2d4兀d3bt(d—t)2抗扭截面系數(shù)W=十- 4 =23006.46mm3T16 2d4最大彎曲應(yīng)力為b1=pC=7.71MPaT扭剪應(yīng)力為P=W^=9.92MPaT按彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理,取折合系數(shù)。=0.6,則當(dāng)量應(yīng)力為be=◎+4B)2=14?1屎。45鋼調(diào)制處理抗拉強(qiáng)度極限bp=650MPa,許用彎曲應(yīng)力Q]=60MPa,b〈Q]強(qiáng)B -lb e -lb度滿足要〈7〉鍵連接的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核外端處與軸段①及蝸輪與軸段④間采用A型普通平鍵連接，選用型號(hào)分別為鍵10x45GB/T1096-2003和鍵14x504TGB/T1096-2003。外端處鍵連接的擠壓應(yīng)力為b=當(dāng)=81.47MPa，蝸輪處p1dhlSiSi=玉=5,S2=鍵連接的擠壓應(yīng)力為bp2h=56.33MPa,而[b]=125?150MPa，dhl4pb<[b]，強(qiáng)度足夠。p p〈8〉校核軸承壽命⑴計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷查得30209軸承C=67800N,C=83500N,e=0.4,Y=1.5;則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為02YD=372-98N；外部軸向力Fa=581-8N，S2+Fa〉S1則TOC\o"1-5"\h\z兩軸承的軸向力分別為F=S+F=954.78N，F(xiàn)=S=372.98N，因?yàn)閍l2a a2 2F F 一一K=0.66〉e=0.4,寺=0.33〈e=0.4,又查得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)：F FB D對(duì)軸承1Xi=0.4,Yi=l?6軸承2?=1,J0；因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有輕微沖擊載荷，取f=1.2，則P=f(XF+YF)=2528.31N,P 1p1B1alP=f(XF+YF)=1342.72N.2p2D2a2⑵軸承壽命因?yàn)橼啾?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算T106C TL==L(一)8=4495115h>L=24000h故軸承壽命滿足要求。h60nP h17、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸如下：?jiǎn)渭?jí)蝸桿減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸列于下表名稱代號(hào)尺寸/mm中心距a125下箱座壁厚510上箱坐壁厚5110下箱座剖分面處凸緣厚度b15

下箱座剖分面處凸緣厚度bi15