機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書題目：一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)學(xué) 院：化學(xué)與化工學(xué)院班 級(jí)：能源工程及自動(dòng)化2班設(shè)計(jì)者：李伯祺學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：李靜蓉2013年1月18日目錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.1機(jī)械課程設(shè)計(jì)的目的 1.2設(shè)計(jì)題目 1.3設(shè)計(jì)要求 1.4原始數(shù)據(jù) 1.5設(shè)計(jì)內(nèi)容 二、 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 2.1傳動(dòng)方案 2.2電動(dòng)機(jī)選擇類型、功率與轉(zhuǎn)速 2.3確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配 2.4計(jì)算傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 三、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.1.1計(jì)算功率 3.1.2帶型選擇 3.1.3帶輪設(shè)計(jì) 3.1.4驗(yàn)算帶速 3.1.5確定V帶的傳動(dòng)中心距和基準(zhǔn)長度 3.1.6包角及其驗(yàn)算 3.1.7帶根數(shù) 3.1.8預(yù)緊力計(jì)算 3.1.9壓軸力計(jì)算 3.1.10帶輪的結(jié)構(gòu) 3.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.2.1選擇齒輪類型、材料、精度及參數(shù) 3.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度或齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3.2.3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度或齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 3.2.4齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 四、 鑄造減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸 五、 軸的設(shè)計(jì) 5.1高速軸設(shè)計(jì) 5.1.1選擇軸的材料 5.1.2初步估算軸的最小直徑 5.1.3軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸 5.2低速軸設(shè)計(jì) 5.2.1選擇軸的材料 5.2.2初步估算軸的最小直徑 5.2.3軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸 5.3校核軸的強(qiáng)度 5.3.1求支反力、彎矩、扭矩計(jì)算 5.3.2繪制彎矩、扭矩圖 5.3.3按彎扭合成校核高速軸的強(qiáng)度 5.3.4按彎扭合成校核低速軸的強(qiáng)度 六、 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 6.1高速軸上的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 6.1.1軸上徑向、軸向載荷分析 6.1.2軸承選型與校核 6.2低速軸上的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 6.2.1軸上徑向、軸向載荷分析 6.2.2軸承選型與校核 七、 鍵連接的選擇和強(qiáng)度校核 7.1聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 7.2許用轉(zhuǎn)速 7.3配合軸徑 7.4配合長度 八、 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 8.1高速軸V帶輪用鍵連接 8.1.1選用鍵類型 8.1.2鍵的強(qiáng)度校核 8.2低速軸與齒輪用鍵連接 8.2.1選用鍵類型 8.2.2鍵的強(qiáng)度校核 8.3低速軸與聯(lián)軸器用鍵連接 8.3.1選用鍵類型 8.3.2鍵的強(qiáng)度校核 九、 減速器的潤滑 9.1齒輪傳動(dòng)的圓周速度 9.2齒輪的潤滑方式與潤滑油選擇 9.3軸承的潤滑方式與潤滑劑選擇 十、繪制裝配圖及零件工作圖 十一、設(shè)計(jì)小結(jié) 十二、參考文獻(xiàn) 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1機(jī)械課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是第一次對(duì)學(xué)生進(jìn)行較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的是：通過課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論和實(shí)際知識(shí)，來解決工程實(shí)際中的具體設(shè)計(jì)問題。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力。培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的能力，通過傳動(dòng)方案的擬定，設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書等各個(gè)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生掌握一般機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟和方法，并在設(shè)計(jì)構(gòu)思設(shè)計(jì)技能等方面得到相應(yīng)的鍛煉。3.1.2設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)運(yùn)送原料的螺旋輸送機(jī)用的圓柱齒輪一級(jí)減速器。1.3設(shè)計(jì)要求根據(jù)給定的工況參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)、選取聯(lián)軸器、設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)、設(shè)計(jì)一級(jí)齒輪減速器（所有的軸、齒輪、軸承、減速箱體、箱蓋以及其他附件）和與輸送機(jī)連接的聯(lián)軸器。1.4原始數(shù)據(jù)輸送物料為木屑，輸送機(jī)螺旋直徑D=0.25m，螺距p=0.24m，主軸轉(zhuǎn)速n=120r/min，連續(xù)單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，水平輸送長度L=45m，載荷變動(dòng)小，三班制，使用期限10年。1.5設(shè)計(jì)內(nèi)容確定傳動(dòng)裝置的類型，畫出機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)簡圖。選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算。傳動(dòng)裝置中的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算。繪制傳動(dòng)裝置中一級(jí)減速器裝配圖一張（A1）。繪制低速軸及大齒輪零件圖各一張（建議A3）。編寫和提交設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（電子版和紙版）各一份。二、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)2.1傳動(dòng)方案根據(jù)本課程設(shè)計(jì)要求，采用一般的單級(jí)圓柱齒輪（斜齒）傳動(dòng)方案，其傳動(dòng)簡圖如下：圖1傳動(dòng)裝置簡圖2.2電動(dòng)機(jī)選擇類型、功率與轉(zhuǎn)速2.2.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)2.2.2電動(dòng)機(jī)功率選擇電機(jī)所需的工作功率：pd=kpw/n總KW（式中，k表示功率備用系數(shù)，一般取k=1.2~1.4，在此取k=1.3），PW=0.95KW傳動(dòng)裝置的總效率：連軸器為十字滑塊聯(lián)軸器，軸承為滾動(dòng)球軸承，齒輪為精度等級(jí)為8的閉式圓柱斜齒輪，帶傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表1-2則有：°總=n帶方齒輪方2軸承方聯(lián)軸器=0.95x0.97x0.992x0.97=0.876電機(jī)所需的工作功率：Pd=1.3x0.95/0.876=1.41KW查附表K.1，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped=1.5KW選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n及《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表1-1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍*=3~6，取V帶傳動(dòng)比i’2=2~4，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的合理范圍為nd=120x（2~4）x（3~6）=720~2880r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、1500r/min和3000r/min?，F(xiàn)選用同步轉(zhuǎn)速1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速nm=1400r/min的電動(dòng)機(jī)，由附表K.1查得其型號(hào)和主要數(shù)據(jù)如下： m表1電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y90-L1.5KW1500r/min1400r/min2.22.2表2電動(dòng)機(jī)安裝及有關(guān)尺寸主要參數(shù)中心高外形尺寸Lx(AC/2+AD)xHD底腳安裝尺寸AxB地腳螺栓直徑K軸伸尺寸DxE鍵公稱尺寸Fxh90335x242.5x190140x1251024x508x72.3確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配總傳動(dòng)比：、=n電動(dòng)/n筒=1400/120=11.7取V帶傳動(dòng)比i帶=2.25（初選V帶的傳動(dòng)比為2.34,在V帶的相關(guān)計(jì)算中，修正為2.25），則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為i減速器=i總/i帶=11.7/2.25=5.22.4計(jì)算傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩2.4.1計(jì)算各軸的功率輸入功率計(jì)算：電動(dòng)機(jī)軸P0=Pw=0.95KW軸l（減速軸高速軸）P尸P0xn|帶=0.95x0.95=0.90KW軸11（減速軸低速軸）P=P[Xn|xq=0.90x0.99x0.97=0.86KW2.4.2計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速齒輪電動(dòng)機(jī)軸n0=nm=1400r/min軸l（減速軸高速軸）nz=n0/i帶=1400/2.25=622（r/min）軸11（減速軸低速軸）nii=ni/i1=622/5.2=120（r/min）2.4.3計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸T0=9550P0/n0=9550x0.95/1400=6.5N-m軸1（減速軸高速軸）Ti=9550Pi/ni1=9550X0.90/622=13.82N-mTn=9550Pn/nn11=9550x0.86/120=68.44N?m把上述結(jié)果列于下表 表3參數(shù)輸入功率(kW)轉(zhuǎn)速n(rpm)輸入轉(zhuǎn)矩T(N?m)傳動(dòng)比i效率門電動(dòng)機(jī)軸0.9514006.52.250.95軸I0.9062213.825.20.96軸II0.8612068.44三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算功率Pc由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8.3得工作情況系數(shù)kA=1.3Pca=KAPd=1.3x0.95=1.235KW帶型選擇根據(jù)Pca、n】，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課本的附圖8.11確定選用Z型V帶。帶輪設(shè)計(jì)dd1、dd2由教材附表8.4和附表8.5得，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為dd1=80mm大輪的基準(zhǔn)直徑為dd2=180mm帶的傳動(dòng)比為：i帶=180/80=2.25驗(yàn)算帶速vV=ndd1nm/60X1000=nx80x1400/(60x1000)=5.86m/s<25m/s帶速合適。確定V帶的傳動(dòng)中心距a和基準(zhǔn)長度Ld根據(jù)0.7《1+咋)潟0僉(勺1+公0.7(80+180)<a0<2x(80+180)所以有：182mm<a0<520mm初步確定中心矩a0=400mm由L'e2a+n/2(d+d)+(d-d)2/4a」d a0 d1 d2 d2dY0=2x400+1.57(80+180)+(180-80)2/(4x400)=1214.7mm根據(jù)課本表8.2取Ld=1250mm計(jì)算實(shí)際中心矩a^a0+(Ld-Ld’)/2=400+(1250-1214.7)/2=417.65mm包角及其驗(yàn)算％□1=1800-(dd2-ddi)/ax57.30=1800-(180-80)/417.65x57.30=166.28。>1200(適用)帶根數(shù)Z由nI=1400r/min>dd1=80mm、i帶=2.25,根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課本表8%和表8.6得P0=0.36KW,△P0=0.03KW根據(jù)表8.7得Ka=0.97根據(jù)表8.2得Kl=0.98由Z=Pca/((P0+^P0)、匕)=1.235/((0.36+0.03)X0.97X0.98)=3.33取Z=4根。預(yù)緊力計(jì)算F0由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課本表8.1查得q=0.06kg/m由式F0=500(Pca/ZV)(2.5/Ka-1)+qV2=[500x(1.235/(5.86X4))x(2.5/0.97-1)+0.06x5.862]N=43.61N壓軸力計(jì)算Fq由式FQ=2ZF0sin(a1/2)=2x4x43.61xsin(166.280/2)=346.38N3.1.10帶輪的結(jié)構(gòu)表4帶輪結(jié)構(gòu)尺寸(mm)小帶輪外徑da1大帶輪外徑da2基準(zhǔn)寬度bd基準(zhǔn)線上槽深h.amin基準(zhǔn)線下槽深hamax槽間距e槽邊距f.min最小輪緣厚8.min帶輪寬B槽型851858.52.07.012±0.375.550ZV帶輪采用HT200制造，允許最大圓周速度為25m/s。3.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)選擇齒輪類型、材料、精度及參數(shù)選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。選大、小齒輪的材料均為45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)后表面淬火，齒面硬度為HBS1=230；HBS2=190。初選8級(jí)精度。(GB10095-1988)選小齒輪齒數(shù)z1=22，大齒輪齒數(shù)z2=i2z1=5.2x22=115。巳初選螺旋角為P=120

3.2.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)A,確定公式內(nèi)的各計(jì)算值載荷系數(shù)K：因載荷比較平穩(wěn)，齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱布置，由表7.4選Kt=1.1小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩L=13.82Mm齒寬系數(shù)0,：輕型減速器取0a=0.3許用接觸應(yīng)力oHlim:由圖7.26（c）查得oHlim1=575MPa，CTHlim2=525MPa接觸疲勞許用應(yīng)力[oH]通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求（失效概率為1%），選取安全系數(shù)SH=1.0[°H1]—°Hlim1/SH=575Mpa[°[°H2]=°Hlim2/S=525Mpa因[=525Mpa因[oH2]V[oH1]，故應(yīng)取[oH2]代入齒數(shù)比p=5.2a>（a>（lx+1）將以上參數(shù)代入式 —(305/[b])2KT1得a^93.42mmB.確定齒輪參數(shù)及主要尺寸/(22+115)=1.33計(jì)算模數(shù)：mn=2acosP/(Z1+Z1)=2x93.42cos12/(22+115)=1.33取標(biāo)準(zhǔn)值mn=1.5mm，按p=12o估算中心距:a=mn(Z1+Z1)/2cosP=1.5x(22+115)/2cos12°=105.045mm圓整中心距取a=105mm，修正螺旋角并計(jì)算主要尺寸：p=arccos(mn(Z1+Z1)/2a)=arcos(1.5x(22+115)/2x105)=11.88°=11°52'48〃d1=mnZ1/cosp=1.5x22/cos11.88°=33.7d1=mnZ2/cosp=1.5x115/cos11.88°=176.3b=a-0a=105x0.3=31.5mm圓整取b2=35mm，b1=40mmo

3.2.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)矽1.6叫%cosP/叫工產(chǎn)㈤許用彎曲應(yīng)力［oF］：由圖7.24(c)得=190MPa，。晌=190MPa，。晌2=175MPa安全系數(shù)由表7.5查得取Sf=1.3,則有[°F]1=°Flim1/SF=146MPa[°F]2=°Flim2/SF=135MPa當(dāng)量齒數(shù)zv:由z1=22，z2=115，P=11.88。，確定斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)為zv1=z1/cos3p=23.47zv2=z2/cos3p=122.72齒形系數(shù)Yf：查圖7.23得YF1=2.78,YF2=2.20,有%=1-6KTYF1COSP網(wǎng)牌=38.19MPavW°f2=°F1YF2/YF1=30.22MPa〈[oF2]強(qiáng)度足夠。3.2.4 齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算表5齒輪幾何尺寸名稱代號(hào)計(jì)算公式與結(jié)果法向模數(shù)m1.5端面模數(shù) n mm/cos。=1.53螺旋角tP n 1 11.88°法向壓力角a20°端面壓力角 n aarctan(tana/cos。)=20.40分度圓直徑t4、d2 n ! ; 5=33.7,d2=176.3齒頂高h(yuǎn)一m=1.5齒根高 a hf n 1.25m=1.875全齒高Jh n ha+h尸3.375頂隙ch：-h=0.375齒頂圓直徑—da1、da2Jad=d、+2h=36.7；d=政+2h=179.3齒根圓直徑a a』q,、dr at 1 a a± 2 a dn=d、-2h=29.95；<=d-2h=172.55中心距J1 J2a1J051J 72 2J傳動(dòng)比i5.2齒數(shù)妃、乙z=22；z.=115齒寬1 2\b21 2b=40；b=35螺旋方向1 21 2右旋

四、鑄造減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸表6鑄造減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算結(jié)果名稱代號(hào)尺寸（mm）底座壁厚58箱蓋壁厚518底座上部凸緣厚度1h012箱蓋凸緣厚度0h112底座下部凸緣厚度h218軸承座連接螺栓凸緣厚度h324底座加強(qiáng)肋厚度Je8箱底加強(qiáng)肋厚度e16地腳螺栓直徑d16地腳螺栓數(shù)目n4軸承座連接螺栓直徑d212底座與箱蓋連接螺栓直徑d310螺栓孔凸緣的配置尺寸3。1、-2、D0M12-1=22、-2=18、D°=30M10%=18、c2=14、D0=25地腳螺栓孔凸緣的配置尺寸c']、c'2、D'c',=25、c[=23、D'n=45箱體內(nèi)壁與齒頂圓的距離1 2 0A1 2 015箱體內(nèi)壁與齒輪端面的距離A12底座深度1H118底座高度H1131箱蓋高度h2113連接螺栓d3的間距l(xiāng)150其他圓角 R、、 R0=14、r1=3>r=12五、軸的設(shè)計(jì)5.1高速軸設(shè)計(jì)選擇軸的材料選取45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=230。初步估算軸的最小直徑根據(jù)式d>C?E/n1，取C=110,得d^12.44mm軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸考慮帶輪的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度，取裝帶輪處軸徑dmin=15mm，按軸的結(jié)構(gòu)要求，取軸承處軸徑d=25mm。根據(jù)軸的直徑初選軸承，由書附表H-3，選定角接觸球軸承，由軸頸d=25mm選定軸承7305C，軸承參數(shù)如下：內(nèi)徑d=25mm，外徑D=62mm，B=17mm，a=13.1mm，C「=21.5KN，C0r=15.8KN兩軸承支點(diǎn)間的距離：L廣B1+2氣+2氣+B,式中：B1 小齒輪齒寬，B1=40mm氣 箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，氣=15mmA2 箱體內(nèi)壁與軸承端面的距離，氣=WEB 軸承寬度，選取7305C型角接觸球軸承，得到B=17得到：L]=40+2X15+2X10+17=107mm帶輪對(duì)稱線到軸承支點(diǎn)的距離L=B+1+1+B2 2 2 3 2式中：12 軸承蓋的高度，12=30mm七 軸承座端面至帶輪端面的距離，取l3=20mm，B3 帶輪寬度，B3=50mm得到：L2=17/2+30+20+50/2=83.5mm5.2低速軸設(shè)計(jì)選擇軸的材料選取45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=230。初步估算軸的最小直徑根據(jù)式d>C?『2/氣，取C=110，得d\21.21mm軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸考慮聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度，取裝聯(lián)軸器處軸徑dmin=25mm，按軸的結(jié)構(gòu)要求，取軸承處軸徑d=35mm，安裝齒輪處軸徑d=40mm，軸肩軸徑d=50mm。根據(jù)軸的直徑初選軸承，由書附表H-3,選定角接觸球軸承，由軸頸d=35mm選定軸承7307C，軸承參數(shù)如下：內(nèi)徑d=35mm，外徑D=80mm，B=21mm，a=16.6mm，Cr=34.2KN，C0r=26.8KN兩軸承支點(diǎn)間的距離：L3=B2+2A3+2A2+B，式中：B2 大齒輪輪轂長度，B2=48mm3 箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，△3=11mm4 箱體內(nèi)壁與軸承端面的距離，△4=8mmB 軸承寬度，選取7307C型角接觸球軸承，得到B=21得到：L1=48+2X11+2X8+21=107mm聯(lián)軸器對(duì)稱線到軸承支點(diǎn)的距離 L=B/2+1+1+B/24 2 3 4式中：12 軸承蓋的高度，12=28mm

13 軸承座端面至帶輪端面的距離，取l3=20mm,B4 聯(lián)軸器寬度，B4=52mm得到：L2=21/2+28+20+52/2=84.5mm低速軸圖3兩軸在減速箱中的裝配簡圖5.3校核高速軸的強(qiáng)度求支反力、彎矩、扭矩計(jì)算小齒輪受力分析圓周力 Ft1=2T/d^=741.02N徑向力 Fr1=「「an氣/cosp=275.61N軸向力 Fa1=Ft1tanp=155.89N帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力為Q=346.38N水平平面支反力Rah=Rbh=Ft1/2=370-51N垂直平面支反力因?yàn)椤?"三=-RAx107-F1x53.5-F1xd/-Q(83.5+107)=0Rav=781.66N因?yàn)椋軫=0,RBV=RAV-Q"Fr1=159-67N水平平面彎矩Mch=-Rbhx53.5=-19822.285N*mm垂直平面彎矩MAV=-Qx83.5=-28922.73N*mmMcV1=-Qx(83.5+53.5)+Ravx53.5=-5635.25N*mmMcV2=Rbvx53.5=-8542.345N*mm合成彎矩MA=|MAv|=28922.73N*mmMC1=Jm￡h+M凱=20607.74N*mm臨+略"Mc2=' '=21584.59N*mm扭矩T1=13820N*mm計(jì)算彎矩當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取系數(shù)-=0.6McaD=jM音+(ceT)￡=8292N*mmM= =30087.90N*mmcaAMcaC1-：=22213.42N*mmMcaC1-：=22213.42N*mmMcaC2=--.■-：=23122.54N*mm5.3.2 5.3.2 繪制彎矩、扭矩圖(F)計(jì)算翱窗Mcdl:fl.?9NnMcveA.S^INn3O.P9NnMcdCi(F)計(jì)算翱窗Mcdl:fl.?9NnMcveA.S^INn3O.P9NnMcdCi圖4高速軸的受力、彎矩、合成彎矩、轉(zhuǎn)矩、計(jì)算彎矩圖McdIcs按彎扭合成校核高速軸的強(qiáng)度由于軸材料選擇45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得。三=600MPa,由計(jì)算彎矩圖可見，A剖面的計(jì)算彎矩最大，該處的計(jì)算應(yīng)力為：ocaA=McaA/0.1d3A=19.26MPa<[d_1]=60MPaD剖面的軸徑最小，該處得計(jì)算應(yīng)力為：ocaD=McaD/0.1d3D=24.59MPa<[cr_1]=60MPa5.4校核低速軸的強(qiáng)度5.4.1求支反力、彎矩、扭矩計(jì)算大齒輪受力分析圓周力梧=叫/"=776.40N徑向力 Fr2=Ft2tan%/cosp=288.77N軸向力 Fa2=Ft2tanp=163.33N（1）水平平面支反力Rah=Rbh=Ft2/2=388.2垂直平面支反力RAx107-F2x53.5+F2xd/=0Rav=9.83N因?yàn)閉F=0，RbV=RAV-Fr2=-278.94N水平平面彎矩MCH=-RBHx53.5=-20768.7N*mm垂直平面彎矩MAv=0N*mmMCV1=RAVx53.5=523.94N*mmMCV2=RBVx53.5=-14923.29N*mm合成彎矩MA=MAv=0N*mmMC1=..：-=20775.31N*mm=25574.27N*mm扭矩T2=68440N*mm計(jì)算彎矩當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取系數(shù)-=0.6McaD=jM音+(虹尸=41064N*mmMcaA=jM富+(ctiy=41064N*mmMcaC1=jMii+（即=46020,27N*mmMcaC2=-==48376.60N*mm5.4.2繪制彎矩、扭矩圖彎矩、合成彎矩、轉(zhuǎn)矩、計(jì)算彎矩圖CF1IMM彎矩、合成彎矩、轉(zhuǎn)矩、計(jì)算彎矩圖CF1IMM圖4低速軸的受力、六、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算6.1高速軸上的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)6.1.1 軸上徑向、軸向載荷分析1）計(jì)算軸承的徑向載荷：Rb6.1.2 軸承選型與校核（1） 軸承選型與安裝方式選用7305C型角接觸滾子球軸承，采取面對(duì)面安裝方式。（2） 軸承內(nèi)部軸向力與軸承載荷計(jì)算由表12.12可知7000C型軸承的內(nèi)部軸向力SA、SB為Sa=0.5Ra=432.515N；SB=0.5Rb=201.725N因?yàn)镾A-Fa1=276.62N>SB所以軸承2壓緊，A2=Sa-Fa1=276.62N而A1=Sa=432.515N（3） 軸承當(dāng)量載荷A/C0=0.027,e=0.4A2/C0=0.0175,e=0.38A]/R]=0.5>e=0.4A2/R2=0.69>e=0.38查表12.11可得X]=0.44,Y]=1.40；X2=0.44,Y2=1.47P1=X1R]+Y]A]=986.13NP2=X2R2+Y2A2=584.15N（4） 軸承壽命校核因兩端選擇同樣尺寸的軸承，而P1>P2,故應(yīng)以軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷P1為計(jì)算依據(jù)。工作溫度正常，查表12.8得七=1,按輕微沖擊載荷，查表12.9得fF=1.3軸承壽命虹=（暮）（拐=277697b》5。。。皿因此初選的軸承7305C滿足使用壽命的要求6.2低速軸上的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)6.2.1 軸上徑向、軸向載荷分析Ra=底+R%h=368.32^Re=^|Rgv+RgH=478.0^V6.2.2 軸承選型與校核（1） 軸承選型與安裝方式選用7307C型角接觸滾子球軸承，采取面對(duì)面安裝方式。（2） 軸承內(nèi)部軸向力與軸承載荷計(jì)算由表12.12可知7000C型軸承的內(nèi)部軸向力SA、SB為Sa=0.5Ra=194.16N；Sb=0.5Rb=239.01N因?yàn)镾A+Fa1=357.49N>SB所以軸承2壓緊，A2=Sa+Fa1=357.49N而A1=Sa=194.16N（3） 軸承當(dāng)量載荷A/C0=0.0105,e=0.38A2/C0=0.0193,e=0.38A]/R]=0.5>e=0.38A2/R2=0.748>-0.38查表12.11可得X]=0.44,Y]=1.47；X2=0.44,Y2=1.47P1=X1R]+Y]A]=456.276NP2=X2R2+Y2A2=735.84N（4） 軸承壽命校核因兩端選擇同樣尺寸的軸承，而P2>P1，故應(yīng)以軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷P2為計(jì)算依據(jù)。工作溫度正常，查表12.8得fT=1,按輕微沖擊載荷，查表12.9得fF=1.3軸承壽命虹=（焉）（號(hào)）=^xl0fih>50000h因此初選的軸承7307C滿足使用壽命的要求表7滾動(dòng)軸承參數(shù)參數(shù)軸承型號(hào)基本額定動(dòng)載荷（kn）高速軸軸承7305C21.5低速軸軸承7307C34.2七、聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算7.1聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT=(L5/1.3)X68.44=78.97Nm7.2許用轉(zhuǎn)速低速軸轉(zhuǎn)速為120r/min，故選用[n]=250r/min7.3配合軸徑軸孔直徑d=25mm7.4配合長度配合長度52mm。表8聯(lián)軸器參數(shù)聯(lián)軸器型號(hào)許用轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速配合軸徑配合長度SL90250Nm250r/min25mm52mm八、鍵連接的選擇和強(qiáng)度校核8.1高速軸V帶輪用鍵連接選用鍵類型選用C型單圓頭普通平鍵，參數(shù)如下：按軸頸15mm，輪轂長度50mm，查表14-1得：選鍵C5X5(GB/T1096-2003),長度選用40mm,即鍵的代號(hào)為C5X5X40鍵的強(qiáng)度校核鍵的材料為45鋼，V帶輪的材料為鑄鐵，查表14.2得，該處鍵連接的許用應(yīng)力為2]p=50~60MPa，鍵的工作長度為：l=l-b/2=40-5/2=37.5mm，鍵與輪轂槽的接觸高度為：k=0.5h=2.5mm，則鍵的工作擠壓應(yīng)力為：。=2T/(kld)=2X13820/(2.5X37.5X15)=19.66MPa<[a]=50~60MPa「所以此處鍵的強(qiáng)度符合要求。 「8.2低速軸齒輪用鍵連接選用鍵類型選用A型圓頭普通平鍵，參數(shù)如下：按軸頸40mm，輪轂長度48mm，查表14-1得：選鍵12X8(GB/T1096-2003)，長度選用40mm，即鍵的代號(hào)為12X8X40鍵的強(qiáng)度校核鍵的材料為45鋼，齒輪與軸的材料均為45鋼，表14-2得，該處鍵連接的許用應(yīng)力為[o]p=100~120MPa，鍵的工作長度為：l=l-b=40-12=28mm，鍵與輪轂槽的接觸高度為：k=0.5h=4mm，則鍵的工作擠壓應(yīng)力為：b=2T/(kld)=2X68440/(4X28X40)=30.55MPaV[o]=100~120MPa「鍵的工作擠壓應(yīng)力滿足要求。 「8.3低速軸聯(lián)軸器用鍵連接8.3.1選用鍵類型選用C型單圓頭普通平鍵，參數(shù)如下：按軸頸25mm，輪轂長度52mm，查表14-1得：選鍵C8X7(GB/T1096-2003)，長度選用45mm，即鍵的代號(hào)為C8X7X45鍵的強(qiáng)度校核鍵的材料為45鋼，聯(lián)軸器的材料為鑄鋼，查表14-2得，該處鍵連接的許用應(yīng)力為[a]p=100~120MPa，鍵的工作長度為：l=l-b/2=45-8/2=41mm，鍵與輪轂槽的接觸高度為：k=0.5h=3.5mm，則鍵的工作擠壓應(yīng)力為：。=2T/(kid)=2X68440/(3.5X41X25)=38.15MPaV[a]=100~120MPa「鍵的工作擠壓應(yīng)力滿足要求。 「表9各鍵參數(shù)參數(shù)型號(hào)鍵長鍵高高速軸帶輪鍵C5X5X40405低速軸齒輪鍵12X8X40408低速軸聯(lián)軸器鍵C8X7X45457九、減速器的潤滑齒輪傳動(dòng)的圓周速度兀ddndv=―——X1000=1.22m/s齒輪的潤滑方式與潤滑油選擇因vV12m/s，所以采用浸油潤滑，有附表I.1，選用L-AN68全損耗系統(tǒng)用油(GB443-1987)，大齒輪浸入油中深度1~2個(gè)齒高，但不應(yīng)少于10mm。軸承的潤滑方式與潤滑劑選擇對(duì)軸承的潤滑，因vV2m/s，采用脂潤滑，有附表I.2選用鈣基潤滑脂L-XAAMHA2(GB491-1987),只需填充軸承空間的1/3~1/2,并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)擋油環(huán)，使油池中的油不能浸入軸承以致稀釋潤滑脂。十、繪制裝配圖及零件工作圖減速器的裝配圖和零件工作圖參考附帶的圖紙。十一、設(shè)計(jì)小結(jié)通過為期兩周的沒日沒夜的課程設(shè)計(jì)過程，反復(fù)的修改設(shè)計(jì)，終于完成了一級(jí)閉式圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)過程，現(xiàn)在寫起心得總結(jié)的時(shí)候真的是頗有感慨啊，在李靜蓉老師剛開始在課堂上和我們說我們要做課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，覺得課程設(shè)計(jì)是怎么一回事都不知道，似乎離我好遙遠(yuǎn)，我不認(rèn)識(shí)它，它更不認(rèn)識(shí)我一樣，似乎感覺這么龐大的工程我是不可能做得出來的，但是迫于考試等等原因，我們當(dāng)然很清楚這是我們必須要經(jīng)歷的一個(gè)過程。所以剛開始時(shí)候真的可以用舉步維艱來形容了。剛開始