(公式可編輯,電腦查看)一級(jí)圓錐(電機(jī)-V帶-減速器-工作機(jī))F=4000 V=2 D=700 8年2班

PAGE"pagenumber"38機(jī)械設(shè)計(jì)減速器設(shè)計(jì)說明書系別：專業(yè)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：職稱：目錄TOC{\\o\1-2\\\h\\z\\u}第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)書 _1_9_0000000001\h1一、初始數(shù)據(jù) _1_9_0000000002\h1二.設(shè)計(jì)步驟 _1_9_0000000003\h1第二部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 _1_9_0000000004\h2一、傳動(dòng)方案特點(diǎn) _1_9_0000000005\h2二、計(jì)算傳動(dòng)裝置總效率 _1_9_0000000006\h2第三部分電動(dòng)機(jī)的選擇 _1_9_0000000007\h23.1電動(dòng)機(jī)的選擇 _1_9_0000000008\h23.2確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 _1_9_0000000009\h3第四部分計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) _1_9_0000000010\h4（1）各軸轉(zhuǎn)速: _1_9_0000000011\h4（2）各軸輸入功率: _1_9_0000000012\h4（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩: _1_9_0000000013\h5第五部分V帶的設(shè)計(jì) _1_9_0000000014\h55.1V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 _1_9_0000000015\h55.2帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) _1_9_0000000016\h7第六部分齒輪的設(shè)計(jì) _1_9_0000000017\h9第七部分傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) _1_9_0000000018\h147.1輸入軸的設(shè)計(jì) _1_9_0000000019\h147.2輸出軸的設(shè)計(jì) _1_9_0000000020\h20第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 _1_9_0000000021\h278.1輸入軸鍵選擇與校核 _1_9_0000000022\h278.2輸出軸鍵選擇與校核 _1_9_0000000023\h28第九部分軸承的選擇及校核計(jì)算 _1_9_0000000024\h289.1輸入軸的軸承計(jì)算與校核 _1_9_0000000025\h299.2輸出軸的軸承計(jì)算與校核 _1_9_0000000026\h29第十部分聯(lián)軸器的選擇 _1_9_0000000027\h30第十一部分減速器的潤(rùn)滑和密封 _1_9_0000000028\h3011.1減速器的潤(rùn)滑 _1_9_0000000029\h3011.2減速器的密封 _1_9_0000000030\h31第十二部分減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 _1_9_0000000031\h3212.1減速器附件的設(shè)計(jì)與選取 _1_9_0000000032\h3212.2減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 _1_9_0000000033\h36設(shè)計(jì)小結(jié) _1_9_0000000034\h38參考文獻(xiàn) _1_9_0000000035\h38第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)書一、初始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一級(jí)圓錐齒輪減速器，初始數(shù)據(jù)F=4000N，V=2m/s，D=700mm，設(shè)計(jì)年限（壽命）：8年，每天工作班制（8小時(shí)/班）：2班制，每年工作天數(shù)：300天，三相交流電源,電壓380/220V。二.設(shè)計(jì)步驟·傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案·電動(dòng)機(jī)的選擇·確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比·計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)·齒輪的設(shè)計(jì)·滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)·鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)·箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案一、傳動(dòng)方案特點(diǎn)1.組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、V帶、減速器、工作機(jī)組成。2.特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布。3.確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，V帶具有緩沖吸振能力，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。選擇V帶傳動(dòng)和齒輪減速器。二、計(jì)算傳動(dòng)裝置總效率ηh1為V帶的效率，h2為軸承的效率，h3為齒輪的效率，h4為聯(lián)軸器的效率，h5為工作機(jī)的效率。第三部分電動(dòng)機(jī)的選擇3.1電動(dòng)機(jī)的選擇圓周速度vV工作機(jī)的功率Pw:P電動(dòng)機(jī)所需工作功率為:P工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為:n經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i0=2～4，一級(jí)圓錐齒輪減速器傳動(dòng)比i=2～3，則總傳動(dòng)比范圍為ia=4～12，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=ia×n=(4～12)×54.6=218.4～655.2r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y160M-4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為11Kw，滿載轉(zhuǎn)速1460r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。電動(dòng)機(jī)主要外形尺寸：中心高外形尺寸地腳螺栓安裝尺寸地腳螺栓孔直徑電動(dòng)機(jī)軸伸出段尺寸鍵尺寸HL×HDA×BKD×EF×G160mm600×385254×21015mm42×11012×373.2確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比（1）總傳動(dòng)比：由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為:i（2）分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比:i式中i0、i分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取i0=4，則減速器傳動(dòng)比為:i第四部分計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速:輸入軸：n輸出軸：n工作機(jī)軸：n（2）各軸輸入功率:輸入軸：P輸出軸：P工作機(jī)軸：P則各軸的輸出功率：輸入軸：P輸出軸：P工作機(jī)軸：P（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩:電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩：T輸入軸：T輸出軸：T工作機(jī)軸：T各軸輸出轉(zhuǎn)矩為：輸入軸：T輸出軸：T工作機(jī)軸：T第五部分V帶的設(shè)計(jì)5.1V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.確定計(jì)算功率Pca由表查得工作情況系數(shù)KA=1.1，故P2.選擇V帶的帶型根據(jù)Pca、nm由圖選用B型。3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。由表，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=125mm。2）驗(yàn)算帶速v。按課本公式驗(yàn)算帶的速度v因?yàn)?m/s<v<30m/s，故帶速合適。3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)課本公式，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑d根據(jù)課本查表，取標(biāo)準(zhǔn)值為dd2=500mm。4.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1）根據(jù)課本公式，初定中心距a0=850mm。2）由課本公式計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L由表選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2800mm。3）按課本公式計(jì)算實(shí)際中心距a0。a按課本公式，中心距變化范圍為847~973mm。5.驗(yàn)算小帶輪上的包角a1α6.計(jì)算帶的根數(shù)z1）計(jì)算單根V帶的額定功率Pr。由dd1=125mm和nm=1460r/min，查表得P0=2.2Kw根據(jù)nm=1460r/min，i0=4和B型帶，查表得DP0=0.46Kw查表得Kα=0.93，查表得KL=1.04，于是P2）計(jì)算V帶的根數(shù)zz取5根。7.計(jì)算單根V帶的初拉力F0由表查得B型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.17kg/m，所以F8.計(jì)算壓軸力FpF9.主要設(shè)計(jì)結(jié)論帶型B型根數(shù)5根小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1125mm大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2500mmV帶中心距a889mm帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld2800mm小帶輪包角α1155.8°帶速9.55m/s單根V帶初拉力F0198.46N壓軸力Fp1940.22N5.2帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）小帶輪的結(jié)構(gòu)圖2）小帶輪主要尺寸計(jì)算代號(hào)名稱計(jì)算公式代入數(shù)據(jù)尺寸取值內(nèi)孔直徑d電動(dòng)機(jī)軸直徑DD=42mm42mm分度圓直徑dd1125mmdadd1+2ha125+2×3.5132mmd1(1.8～2)d(1.8～2)×4284mmB(z-1)×e+2×f(5-1)×19+2×11.599mmL(1.5～2)B(1.5～2)×99149mm2.大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）大帶輪的結(jié)構(gòu)圖2）大帶輪主要尺寸計(jì)算代號(hào)名稱計(jì)算公式代入數(shù)據(jù)尺寸取值內(nèi)孔直徑d輸入軸最小直徑D=34mm34mm分度圓直徑dd2500mmdadd2+2ha500+2×3.5507mmd1(1.8～2)d(1.8～2)×3468mmB(z-1)×e+2×f(5-1)×19+2×11.599mmL(1.5～2)d(1.5～2)×3468mm第六部分齒輪的設(shè)計(jì)1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）材料選擇：由表選小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理，硬度范圍取為280HBS，大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度范圍取為240HBS。（2）一般工作機(jī)器，選用8級(jí)精度。（3）選小齒輪齒數(shù)Z1=26，大齒輪齒數(shù)Z2=26×（4）壓力角a=20°。2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）由式(10-29)試算小齒輪分度圓直徑，即d1）確定公式中的各參數(shù)值①試選載荷系數(shù)KHt=1.3。②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T③選取齒寬系數(shù)jR=0.3。④由圖10-20查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.5。⑤由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa1/2。⑥計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[sH］由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為sHlim1=600MPa、sHlim2=550MPa。由式（10-15）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：NN由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)：KHN1=0.89、KHN2=0.92。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式10-14得:σσ取[sH1］和[sH2］中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即σ2）試算小齒輪分度圓直徑d（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①圓周速度vdv②當(dāng)量齒輪的齒寬系數(shù)bφ2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH①由表10-2查得使用系數(shù)KA=1。②根據(jù)vm=1.472m/s、8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.08。③直齒錐齒輪精度較低，取齒間載荷分配系數(shù)KHα=1、KFα=1。④由表10-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪懸臂時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù)KHβ=3.062；于是KFβ=2.992。由此，得到實(shí)際載荷系數(shù)K3）由式（10-12）可得按實(shí)際載荷系數(shù)算的的分度圓直徑為d及相應(yīng)的齒輪模數(shù)m模數(shù)取為標(biāo)準(zhǔn)值m=5mm3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核（1）由式（10-26），即σ1）確定公式中的各參數(shù)值①計(jì)算載荷系數(shù)K②計(jì)算分錐角δδ③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZZ④由圖10-17查得齒形系數(shù)YFa1=2.58、YFa2=2.1⑤由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=1.61、YSa2=1.93⑥計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為sFlim1=500MPa、sFlim2=380MPa。由圖10-22取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85、KFN2=0.89。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-14）得σσ2）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核σσ齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。4.幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑dd（2）計(jì)算分錐角δδ（3）計(jì)算齒輪寬度b取b1=b2=132mm。主要設(shè)計(jì)結(jié)論：齒數(shù)Z1=26、Z2=173，模數(shù)mn=5mm，壓力角a=20°，分錐角d1=8°33'4''、d2=81°26'56''，錐距R=437.357mm，齒寬b1=b2=132mm。齒輪參數(shù)總結(jié)和計(jì)算代號(hào)名稱計(jì)算公式小錐齒輪大錐齒輪模數(shù)m5mm5mm齒數(shù)Z26173齒寬b132mm132mm分度圓直徑d130mm865mm分錐角δ8°33'4''81°26'56''錐距R437.357mm437.357mm齒頂高h(yuǎn)am×ha5mm5mm齒根高h(yuǎn)fm×(ha+c)6mm6mm全齒高h(yuǎn)ha+hf11mm11mm齒頂圓直徑dad+2×ha×cosδ1139.89mm866.49mm齒根圓直徑dfd-2×hf×cosδ2118.13mm863.21mm齒根角θfarctan(hf/R)0°47'10''mm0°47'10''mm頂錐角δaδ+θf9°20'13''mm82°14'6''mm根錐角δfδ-θf7°45'54''mm80°39'47''mm第七部分傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)7.1輸入軸的設(shè)計(jì)1.輸入軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1P2.求作用在齒輪上的力已知小圓錐齒輪的平均分度圓直徑為:d則:FFF3.初步確定軸的最小直徑:先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，取A0=112，得：d輸入軸的最小直徑是安裝大帶輪處的軸徑，由于安裝鍵將軸徑增大5%，故選取:d12=34mm。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖5.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足大帶輪的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩，故取II-III段的直徑d23=39mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=39mm。大帶輪寬度B=99mm，為了保證軸端擋圈只壓在大帶輪上而不壓在軸的端面上，故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比大帶輪寬度B略短一些，現(xiàn)取l12=66mm。2）初步選擇軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d23=39mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇單列圓錐滾子軸承30208，其尺寸為d×D×T=40×80×19.75mm，故d34=d56=40mm，III-IV段和V-VI段均為安裝軸承段，長(zhǎng)度等于軸承寬度，所以取l34=l56=19.75mm。軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得30208型軸承的定位軸肩高度h=3.5mm，因此，取d45=40+2×3.5=47mm。取=l45=118mm。3）為保證軸承的安裝取=d67=d56-5=35mm。4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面有一定距離，取=l23=50mm。5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ=16mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，小錐齒輪輪轂長(zhǎng)度范圍為L(zhǎng)=(1～1.2)B=132～158.4，取小錐齒輪輪轂長(zhǎng)度L=152mm，為保證小錐齒輪定位可靠，軸長(zhǎng)度應(yīng)比小齒輪輪轂長(zhǎng)度小2mm，則：L至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。第一段第二段第三段第四段第五段第六段直徑(mm)343940474035長(zhǎng)度(mm)665019.7511819.751746.軸的受力分析和校核1）作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖:根據(jù)30208軸承查手冊(cè)得a=16.9mm帶輪中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離:L兩軸承支點(diǎn)之間的距離:L齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離:LV帶壓軸力Fq=1940.22N2）計(jì)算軸的支反力：水平面支反力：FF垂直面支反力：FF左側(cè)軸承1的總支承反力：F右側(cè)軸承2的總支承反力：F3）計(jì)算軸的水平彎矩并繪制彎矩圖：截面A處的水平彎矩：M截面B處的水平彎矩：M截面C處的水平彎矩：M截面D處的水平彎矩：M4）計(jì)算軸的垂直彎矩并繪制彎矩圖：截面A處的垂直彎矩：M截面B處的垂直彎矩：M截面C處的垂直彎矩：M截面D處的垂直彎矩：M5）計(jì)算合成彎矩并繪制彎矩圖：截面A處的合成彎矩：M截面B處的合成彎矩：M截面C處的合成彎矩：M截面D處的合成彎矩：M6）繪制扭矩圖T7）計(jì)算當(dāng)量彎矩并繪制彎矩圖截面A處的當(dāng)量彎矩：M截面B處的當(dāng)量彎矩：M截面C處的當(dāng)量彎矩：M截面D處的當(dāng)量彎矩：M8）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面A）的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸旋轉(zhuǎn)方向，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6，則軸的計(jì)算應(yīng)力：σ故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時(shí)，忽略單鍵槽的影響）。軸的彎扭受力圖如下：7.2輸出軸的設(shè)計(jì)1.輸出軸上的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2P2.求作用在齒輪上的力已知大圓錐齒輪的平均分度圓直徑為:d則:FFF3.初步確定軸的最小直徑:先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，取A0=112，得：d輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d12，為了使所選的軸直徑d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=T按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，同時(shí)考慮最小直徑60.5mm查標(biāo)準(zhǔn)GB/T4323-2002或手冊(cè)，選用LT10型聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑為63故取d12=63mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為107mm。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖5.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩，故取II-III段的直徑d23=68mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=68mm。聯(lián)軸器軸孔長(zhǎng)度L=107mm，為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比聯(lián)軸器軸孔長(zhǎng)度L略短一些，現(xiàn)取l12=105mm。2）初步選擇軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d23=68mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇單列圓錐滾子軸承30214，其尺寸為d×D×T=70×125×26.25mm，故d34=d67=70mm，取擋油環(huán)的寬度為15，則=l34=26.25+15=41.25mm。左端軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得30214型軸承的定位軸肩高度h=0mm，因此，取d45=79mm。3）取安裝齒輪處的軸段V-VI段的直徑d56=75mm；齒輪的左端與左軸承之間采用擋油環(huán)定位。已知大錐齒輪輪轂的寬度范圍L=(1～1.2)d56=75～90mm，取大錐齒輪輪轂寬度為B=86mm，為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l56=84mm。4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面有一定距離，取K=25mm，取軸承凸臺(tái)距離箱體外壁距離L=35mm，軸承端蓋厚度e=0mm，箱座壁厚δ=11mm，軸承距離箱體內(nèi)壁距離s=8mm，則l5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ=16mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，已知滾動(dòng)軸承的寬度T=26.25mm，則：l為保證軸承兩側(cè)對(duì)于中心軸線對(duì)稱，取l45=178mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。第一段第二段第三段第四段第五段第六段直徑(mm)636870797570長(zhǎng)度(mm)1055041.251788452.256.軸的受力分析和校核1）作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖:根據(jù)30214軸承查手冊(cè)得a=25.8mm齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離:L齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離:L聯(lián)軸器中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離:L2）計(jì)算軸的支反力：水平面支反力：FF垂直面支反力：FF右側(cè)軸承1的總支承反力：F左側(cè)軸承2的總支承反力：F3）計(jì)算軸的水平彎矩并繪制彎矩圖：截面A處和B處的水平彎矩：M齒輪所在軸截面C在水平面上所受彎矩：M截面D在水平面上所受彎矩：M4）計(jì)算軸的垂直彎矩并繪制彎矩圖：截面A在垂直面上所受彎矩：M截面B在垂直面上所受彎矩：M齒輪所在軸截面C在垂直面上所受彎矩：M截面D在垂直面上所受彎矩：M5）計(jì)算合成彎矩并繪制彎矩圖：截面A處的合成彎矩：M截面B處的合成彎矩：M齒輪所在截面C處的合成彎矩：M截面D處的合成彎矩：M6）繪制扭矩圖T7）計(jì)算當(dāng)量彎矩并繪制彎矩圖截面A處的當(dāng)量彎矩：M截面B處的當(dāng)量彎矩：M截面C處的當(dāng)量彎矩：M截面C處的當(dāng)量彎矩：M8）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸旋轉(zhuǎn)方向，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6，則軸的計(jì)算應(yīng)力：σ故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度（注：計(jì)算W時(shí)，忽略單鍵槽的影響）。軸的彎扭受力圖如下：第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算8.1輸入軸鍵選擇與校核(1)校核大帶輪處的鍵連接：該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=10mm×8mm×63mm，接觸長(zhǎng)度:l′=63-10=53mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:TT≥T1，故鍵滿足強(qiáng)度要求。(2)小齒輪處鍵連接：該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=10mm×8mm×0mm，接觸長(zhǎng)度:l′=0-10=-10mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:TT≥T1，故鍵滿足強(qiáng)度要求。8.2輸出軸鍵選擇與校核(1)校核第一段軸處的鍵連接：該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=18mm×11mm×100mm，接觸長(zhǎng)度:l′=100-18=82mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:TT≥T1，故鍵滿足強(qiáng)度要求。(2)大齒輪處鍵連接：該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=20mm×12mm×80mm，接觸長(zhǎng)度:l′=80-20=60mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:TT≥T2，故鍵滿足強(qiáng)度要求。第九部分軸承的選擇及校核計(jì)算根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：L9.1輸入軸的軸承計(jì)算與校核（1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P:因該軸承既受徑向力也受軸向力，有課本表12-5查得徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y分別為：X=1，Y=0所以:P（2）求軸承應(yīng)有的基本額定載荷值C為:C（3）選擇軸承型號(hào):查課本表11-5，選擇:30208軸承，Cr=63KN，由課本式11-3有：L所以軸承預(yù)期壽命足夠。9.2輸出軸的軸承計(jì)算與校核（1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P:因該軸承既受徑向力也受軸向力，有課本表12-5查得徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y分別為：X=0.4，Y=1.1所以:P（2）求軸承應(yīng)有的基本額定載荷值C為:C（3）選擇軸承型號(hào):查課本表11-5，選擇:30214軸承，Cr=132KN，由課本式11-3有：L所以軸承預(yù)期壽命足夠。第十部分聯(lián)軸器的選擇（1）載荷計(jì)算公稱轉(zhuǎn)矩：T由表查得KAT（2）型號(hào)選擇選用LT10型聯(lián)軸器，聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩為T=2000Nm，許用最大轉(zhuǎn)速為n=2300r/min，軸孔直徑為63mm，軸孔長(zhǎng)度為107mm。Tn聯(lián)軸器滿足要求，故合用。第十一部分減速器的潤(rùn)滑和密封11.1減速器的潤(rùn)滑（1）齒輪的潤(rùn)滑通用的閉式齒輪傳動(dòng)，其潤(rùn)滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。由于低速大齒輪的圓周速度v≤12m/s，將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑。這樣，齒輪在傳動(dòng)時(shí)，就把潤(rùn)滑油帶到嚙合的齒面上，同時(shí)也將油甩到箱壁上，借以散熱。齒輪浸入油中的深度通常不宜超過一個(gè)齒高，但一般亦不應(yīng)小于10mm。為了避免齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，大齒輪齒頂距油池底面距離不小于30mm，取齒頂距箱體內(nèi)底面距離為30mm。由于低速大齒輪全齒高h(yuǎn)=11mm＞10mm，取浸油深度為11mm，則油的深度H為H根據(jù)齒輪圓周速度查表選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-2011），牌號(hào)為150潤(rùn)滑油，粘度薦用值為118cSt。（2）軸承的潤(rùn)滑軸承常用的潤(rùn)滑方式有油潤(rùn)滑及脂潤(rùn)滑兩類。此外，也有使用固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑的。選用哪一類潤(rùn)滑方式，可以根據(jù)低速大齒輪的圓周速度判斷。由于低速大齒輪圓周速度v=1.472m/s≤2m/s，所以采用脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂形成的潤(rùn)滑膜強(qiáng)度高，能承受較大的載荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。滾動(dòng)軸承的裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的1/3~2/3為宜。為避免稀油稀釋油脂，需用擋油環(huán)將軸承與箱體內(nèi)部隔開。在本設(shè)計(jì)中選用通用鋰基潤(rùn)滑脂，它適用于溫度寬溫度范圍內(nèi)各種機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑，選用牌號(hào)為ZL-1的潤(rùn)滑脂。11.2減速器的密封為防止箱體內(nèi)潤(rùn)滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部影響箱體工作，在構(gòu)成箱體的各零件間，如箱蓋與箱座間、外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對(duì)于無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中由于密封界面的相對(duì)速度較小，故采用接觸式密封。輸入軸與軸承蓋間v＜3m/s，輸出軸與軸承蓋間v＜3m/s，故均采用半粗羊毛氈密封圈。第十二部分減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸12.1減速器附件的設(shè)計(jì)與選取（1）檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、潤(rùn)滑狀態(tài)、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤(rùn)滑油，故檢查孔應(yīng)開在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋可用鑄鐵、鋼板制成，它和箱體之間應(yīng)加密封墊，還可在孔口處加過濾裝置，以過濾注入油中的雜質(zhì)。視孔蓋示意圖及相關(guān)尺寸計(jì)算如下：查輔導(dǎo)書手冊(cè)得具體尺寸如下：代號(hào)L1L2b1b2dRh取值(mm)1201059075754（2）放油螺塞放油孔應(yīng)設(shè)在箱座底面最低處或設(shè)在箱底。箱外應(yīng)有足夠的空間，以便于放容器，油孔下也可制出唇邊，以利于引油流到容器內(nèi)。放油螺塞常為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處，應(yīng)加封油圈密封。放油螺塞及對(duì)應(yīng)油封圈尺寸如下圖所示：（3）油標(biāo)（油尺）油標(biāo)用來指示油面高度，應(yīng)設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。本設(shè)計(jì)采用桿式油標(biāo)，桿式油標(biāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其上有刻線表示最高及最低油面。油標(biāo)安置的位置不能太低，以防油溢出。其傾斜角度應(yīng)便于油標(biāo)座孔的加工及油標(biāo)的裝拆。查輔導(dǎo)書手冊(cè)，具體結(jié)構(gòu)和尺寸如下：（4）通氣器通氣器用于通氣，使箱體內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)箱體內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤(rùn)滑油的滲漏。簡(jiǎn)易的通氣器鉆有丁字形孔，常設(shè)置在箱頂或檢查孔蓋上，用于較清潔的環(huán)境。較完善的通氣器具有過濾網(wǎng)及通氣曲路，可減少灰塵進(jìn)入。查輔導(dǎo)書手冊(cè)，本設(shè)計(jì)采用通氣器型號(hào)及尺寸如下：（5）起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。它常由箱蓋上的吊孔和箱座凸緣下面的吊耳構(gòu)成。也可采用吊環(huán)螺釘擰入箱蓋以吊小型減速器或吊起箱蓋。本設(shè)計(jì)中所采用吊孔（或吊環(huán)）和吊耳的示例和尺寸如下圖所示：吊耳尺寸計(jì)算：代號(hào)計(jì)算公式取值(mm)KK=C1+C2=12+1022HH=0.8×K=0.8×2218hh=0.5×H=0.5×189rr=0.25×K=0.25×226bb=(1.8～2.5)δ=(1.8～2.5)×1122（6）起蓋螺釘為便于起箱蓋，可在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個(gè)起蓋螺釘。拆卸箱蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起箱蓋。起蓋螺釘釘頭部位應(yīng)為圓柱形，以免損壞螺紋。本設(shè)計(jì)起蓋螺釘尺寸如下：（7）定位銷為保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度，應(yīng)在箱體連接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個(gè)圓錐銷，并盡量放在不對(duì)稱位置，以使箱座與箱蓋能正確定位。為便于裝拆，定位銷長(zhǎng)度應(yīng)大于連接凸緣總厚度。本設(shè)計(jì)定位銷尺寸如下：12.2