1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 0 / 51目 錄1. 設(shè)計(jì)目的12. 設(shè)計(jì)方案及要求13. 電機(jī)選擇24. 裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)計(jì)算45.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核 56.齒輪設(shè)計(jì)與校核 77.軸類零件、軸承及鍵的設(shè)計(jì)與校核168.減速器的結(jié)構(gòu)及附件設(shè)計(jì) 34 9.設(shè)計(jì)心得 3810.參考文獻(xiàn) 391. 設(shè)計(jì)目的 機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是： （1）初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及其它先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)來(lái)解決工程實(shí)際中的具體設(shè)計(jì)問(wèn)題； （2）掌

2、握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力； （3）培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能； （4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，繪圖，查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。2. 設(shè)計(jì)方案及要求2.1 設(shè)計(jì)方案 據(jù)所給題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置（兩級(jí)展開(kāi)式圓柱直齒輪減速器）方案圖如下： 1電動(dòng)機(jī)2V帶傳動(dòng)3減速器4聯(lián)軸器5滾筒6輸送帶 2.2 設(shè)計(jì)要求 1）機(jī)械系統(tǒng)總體方案圖1張（可繪在說(shuō)明書(shū)中）； 2）傳動(dòng)裝置裝配圖1張（1號(hào)圖紙）； 3）零件圖2張（3號(hào)圖紙）； 4）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。 2.3 原始數(shù)據(jù) 1）滾筒圓周力F=6KN 2）滾筒速度

3、 =1.1m/s3） 滾筒直徑 D=380mm4） 傳動(dòng)裝置的使用壽命預(yù)定為10年，每年按300天計(jì)算，每天 8小時(shí)計(jì)算；3. 電機(jī)選擇3.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 按工作要求選用Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。3.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)有效功率P=,根據(jù)任務(wù)書(shū)所給數(shù)據(jù)F=6KN，=1.1m/s。則有：P=6.6KW從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為 =式中，分別為V帶傳動(dòng)效率, 滾動(dòng)軸承效率，齒輪傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器效率，滾筒效率。據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知=0.96，=0.99，=0.97，=0.99，=0.96。則有： =0.96 =0

4、.82所以電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為：P=式中K為功率儲(chǔ)備系數(shù)，取K=1.2 P=9.65KW 取P=9.8KW 3.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 按推薦的兩級(jí)展開(kāi)式圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)比I=860和帶的傳動(dòng)比I=24，則系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍應(yīng)為：I=I=（860）（24）=16240 工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為 n=所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n=I=（16240）52.3 =（88513268）符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min、1500r/min和3000r/min三種，準(zhǔn)備選擇1500r/min。查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)確定電機(jī)的型號(hào)為Y160M-4。其滿載轉(zhuǎn)速為1460r/min,額定功率為11KW。4.

5、裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4.1 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 I=2）分配到各級(jí)傳動(dòng)比 因?yàn)镮=已知帶傳動(dòng)比的合理范圍為24。故取V帶的傳動(dòng)比i0則I。參考機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，對(duì)展開(kāi)式二級(jí)齒輪減速器，為保證其高低速級(jí)大齒輪浸油深度大致相近，其傳動(dòng)比i1=(1.31.4)i2。式中i1為高速級(jí)傳動(dòng)比；i2為低速級(jí)傳動(dòng)比。所以，分配齒輪傳動(dòng)比得高速級(jí)傳動(dòng)比i1=4.1，低速級(jí)傳動(dòng)比為i2=3.1。4.2 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 電動(dòng)機(jī)軸： 轉(zhuǎn)速：n=1460 輸入功率：P0=P=9.8KW 輸出轉(zhuǎn)矩：T0=9550=9550=64.1Nm 軸（高速軸）: 轉(zhuǎn)速：n= 輸入功率：P1

6、=P0KW 輸入轉(zhuǎn)矩：T1=9550Nm 軸（中間軸）: 轉(zhuǎn)速：n= 輸入功率：P2=P1=8.94KW 輸入轉(zhuǎn)矩：T2=9550Nm 軸（低速軸） 轉(zhuǎn)速：n= 輸入功率：P3=8.59KW 輸入轉(zhuǎn)矩：T3Nm 滾筒軸： 轉(zhuǎn)速：n 輸入功率：P4= =8.59=8.42KW 輸入轉(zhuǎn)矩：T4Nm 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表4-1軸 號(hào)功率（KW）轉(zhuǎn)矩（Nm）轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)軸9.864.11460軸9.31133.9664軸8.94527162軸8.591567.652.3滾筒軸8.421537.552.3表4-15. 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明結(jié)果1. 確定V帶型號(hào)查表4-6，每天工作8小

7、時(shí)的帶式輸送機(jī)確定計(jì)算功率 Pc=KAP1=1.19.8據(jù)Pc和n0值查圖4-6選用A帶。2. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑D1、D2 （1）由表4-7，初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑D1 （2）大帶輪基準(zhǔn)直徑D2 D2=i0D1=2.2112=246.4mm 按表4-7圓整 3. 驗(yàn)算帶速v =8.56m/s 因?yàn)?.56m/s在5m/s25m/s之間，故帶速合適。 新的傳動(dòng)比i0=2.23 軸的轉(zhuǎn)速修正為 4. 確定V帶長(zhǎng)度Ld和中心距a（1）初定中心距a0范圍為 0.7（D1+D2） 2（D1+D2） （2）初算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 KA=1.1Pc=10.78KWA型帶D1=112mmD2=250mmV=8.56

8、m/s符合要求i0=2.23a0=700mm =1977mm由表4-3圓整（3）計(jì)算實(shí)際中心距 中心局變動(dòng)范圍： 5. 驗(yàn)算小帶輪上的包角6. 確定V帶的根數(shù)z（1）單根V帶實(shí)驗(yàn)條件下許用功率P0 由和r/min查表4-4 （2）傳動(dòng)功率增量P0 據(jù)n=1460r/min，i=2.23和A型帶，查表4-5 （3）查表4-8確定 （4）查表4-3確定 （5）計(jì)算V帶根數(shù)z 7. 確定帶輪寬度B=(z-1)e+2f Ld=2000mma=712mm= P0=1.62KWP0=0.17KW=0.98=1.03圓整取z=6B=93mm 查表12-1得 A型帶e=15mm f=9mm8. 確定張緊力 單

9、根普通V帶合適的張緊力為： 查表4-2得A型帶的單位長(zhǎng)質(zhì)量q 9. 計(jì)算壓軸力Q壓軸力的最小值為： 10. 帶輪設(shè)計(jì) （1）小帶輪設(shè)計(jì) 由Y160M電動(dòng)機(jī)可知其軸直徑為d=42mm，故因小帶輪與其裝配，故小帶輪的軸孔直徑d=42mm。由表12-3可知小帶輪結(jié)構(gòu)為實(shí)心輪。 （2）大帶輪設(shè)計(jì) 大帶輪軸孔取d2=32mm，由表12-3可知其結(jié) 構(gòu)為四孔板輪。q=0.1kg/mF0=170.1NQ=2032Nd=42mm實(shí)心輪d2=32mm四孔板輪6. 齒輪設(shè)計(jì)與校核計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明結(jié)果1. 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力由表6-2選 小齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì) 大齒輪 45鋼 正火許用

10、接觸應(yīng)力 接觸疲勞強(qiáng)度極限 查圖6-4接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N N1=60n1jLh=606541(103008)N2=N1/i1 查圖6-5得 ZN1,ZN2接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 則 許用彎曲應(yīng)力彎曲疲勞極限，查圖6-7，雙向傳動(dòng)乘以0.7 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)，查圖6-8HBS1=240HBSHBS2=200HBSN1=9.42×108N2=2.30×108ZN1=1.02ZN2=1.11.1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)，查圖6-9彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 則 （2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按估取圓周速度，參考表6-7、表6-8選取小齒輪分度圓直徑齒寬系

11、數(shù) 查表6-9，按齒輪相對(duì)于軸承為非對(duì)稱布置小齒輪齒數(shù) 在推薦值2040中選取 大齒輪齒數(shù) 圓整取 齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差 軸的轉(zhuǎn)速修正為小齒輪轉(zhuǎn)矩 由前面計(jì)算得載荷系數(shù) 使用系數(shù) 查課本表6.3 公差組8級(jí)合適動(dòng)載系數(shù) 由推薦值1.051.4齒間載荷分配系數(shù) 由推薦值1.01.2齒向載荷分配系數(shù) 由推薦值1.01.2載荷系數(shù) 材料彈性系數(shù) 查表6-4節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查圖6-3重合度系數(shù) 由推薦值0.850.92 故 法面模數(shù) 按表6-6圓整 分度圓直徑 圓周速度 中心距 齒寬b 大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 （3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 齒形系數(shù) 查表6-5 小齒輪 大齒輪 應(yīng)力修正系數(shù) 查課本表6-

12、5 小齒輪 大齒輪重合度 重合度系數(shù) 故 （4）齒輪其他主要尺寸計(jì)算 大齒輪分度圓直徑 齒根圓直徑 齒頂圓直徑 2. 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力齒根彎曲強(qiáng)度滿足HBS1=240HBS由表6-2選 小齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì) 大齒輪 45鋼 正火許用接觸應(yīng)力 接觸疲勞強(qiáng)度極限 查圖6-4接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N N1=60n2jLh=601611(103008)N2=N1/i2 查圖6-5得 ZN1,ZN2接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 則 許用彎曲應(yīng)力彎曲疲勞極限，查圖6-7，雙向傳動(dòng)乘以0.7 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)，查圖6-8彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)，查圖6-9彎曲強(qiáng)度最小安全系

13、數(shù) 則 HBS2=200HBSN1=2.32×108N2=7.48×107ZN1=1.08ZN2=1.171.1 （2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按估取圓周速度，參考表6-7、表6-8選取小齒輪分度圓直徑齒寬系數(shù) 查表6-9，按齒輪相對(duì)于軸承為非對(duì)稱布置小齒輪齒數(shù) 在推薦值2040中選取 大齒輪齒數(shù) 圓整取 齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差 小齒輪轉(zhuǎn)矩 由前面計(jì)算得載荷系數(shù) 使用系數(shù) 查課本表6.3 動(dòng)載系數(shù) 由推薦值1.051.4齒間載荷分配系數(shù) 由推薦值1.01.2齒向載荷分配系數(shù) 由推薦值1.01.2載荷系數(shù) 公差組8級(jí)合適材料彈性系數(shù) 查表6-4節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)

14、查圖6-3重合度系數(shù) 由推薦值0.850.92 故 法面模數(shù) 按表6-6圓整 分度圓直徑 圓周速度 中心距 齒寬b 大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 （3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 齒形系數(shù) 查表6-5 小齒輪 大齒輪 應(yīng)力修正系數(shù) 查課本表6-5 小齒輪 大齒輪重合度 重合度系數(shù) 故 （4）齒輪其他主要尺寸計(jì)算 大齒輪分度圓直徑 齒根圓直徑 齒頂圓直徑 齒根彎曲強(qiáng)度滿足7. 軸類零件、軸承及鍵的設(shè)計(jì)與校核7.1 I軸的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明結(jié)果1. 計(jì)算作用在齒輪上的力 轉(zhuǎn)矩由前面計(jì)算得 輸入軸上齒輪分度圓直徑 圓周力 直齒輪螺旋角為0 故： 徑向力 軸向力 2. 初步估算軸的直徑 選取軸的材料為45

15、鋼，調(diào)質(zhì)處理 計(jì)算軸的最小直徑并加大5%以考慮兩個(gè)鍵槽的影響。查表8-6 取A=110 則 又此段軸與大帶輪裝配，綜合考慮兩者要求取d=32mm3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定軸上零件的裝配方案通過(guò)分析比較，擬定裝配示意圖7-1 d=32mm圖7-1右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位，齒輪和左軸承從軸的左端裝入，齒輪右側(cè)端面靠軸肩定位，齒輪左側(cè)端面靠套筒定位，左軸承靠套筒和端蓋定位，齒輪和軸、軸和帶輪均采用普通平鍵聯(lián)接。采用深溝球軸承。（2） 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度1 I-II段是與帶輪連接，帶輪寬度B=93mm，d1=32mm，l1=90mm。2 II-III段用于安裝軸承端蓋，軸承端蓋的厚度e=

16、15mm（由減速器及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，取端蓋與I-II段左端的距離為30mm。軸承端蓋伸入箱體的長(zhǎng)度取15mm，故取l2=55mm，因其右端面需制出一軸肩故取d2=38mm。3 III-IV段為便于裝拆軸承內(nèi)圈，d3>d2，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查表13-3，暫選深溝球軸承型號(hào)為6309，其尺寸為dDB=45mm100mm25mm，軸承的潤(rùn)滑方式選擇d3n1=45664=29880<180000，選擇脂潤(rùn)滑。左端采取軸肩定位，取l3=28mm，d3=45mm。4 由于齒輪直徑過(guò)小，可將原圖中的V-VI段取消，直接在IV-V段做成齒輪軸

17、，為了便于定位軸承，以及滿足軸承拆卸要求，取dd1=32mml1=90mml2=55mmd2=38mml3=28mmD3=45mm4=54mm。該段的長(zhǎng)度由I的總長(zhǎng)度l減去各段軸長(zhǎng)，總長(zhǎng)度l由中間軸各齒輪寬度，齒輪間的間隙和齒輪與箱體間的間隙組成，以及各軸承及套筒寬度等組成，經(jīng)計(jì)算取l=396mm，l4=l-l1-l2-l3-l5=195mm。5 因改為齒輪軸，故VII-VIII段無(wú)需軸套定位齒輪，故該段長(zhǎng)度與l3相等。（3） 確定軸承及齒輪作用力位置先確定軸承支點(diǎn)位置，查6309軸承，其支點(diǎn)尺寸a=12.5mm，考慮減速器整體結(jié)構(gòu)，選取軸承的支撐點(diǎn)到齒輪載荷作用點(diǎn)的距離，L1=AC=55mm

18、，L2=AB=165mm。4. 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖 帶輪的壓軸力為Q=2032N（1）求軸承支反力H水平面RH1=2511N，RH2=837NV垂直面Rv1=1957.2N，Rv2=-2771.2N（2） 求齒寬中點(diǎn)彎矩及右端軸承支撐點(diǎn)彎矩 齒寬中點(diǎn)彎矩l4=195mmD4=54mml5=28mmD5=45mmL1=55mmL2=165mmRH1=2511NRH2=837NRv1=1957.2NRv2=-2771.2N H水平面 MH1=138105V垂直面 MV1=107646 右端軸承支撐點(diǎn)彎矩 H水平面 MH2=0 V垂直面 MV2=229616 合成彎矩 齒寬中點(diǎn)處 M1=1751

19、02 右端軸承支撐點(diǎn)處 M2=229616 扭矩T=133900彎矩圖、扭矩圖見(jiàn)圖7-25. 按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩，折合系數(shù)則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩右端軸承支撐點(diǎn)處當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖見(jiàn)圖7-2軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8-2查得，由表8-7查得材料的許用彎曲應(yīng)力則軸的計(jì)算應(yīng)力為滿足強(qiáng)度條件齒寬中點(diǎn)處 右端軸承支撐點(diǎn)處 6. 鍵的設(shè)計(jì)與校核（1）鍵的設(shè)計(jì)軸與帶輪采用平鍵聯(lián)接，鍵的材料選用45號(hào)剛，調(diào)質(zhì)處理。選用A型鍵，根據(jù)軸的直徑選擇鍵的截面尺寸bh=108,鍵槽深5mm，轂槽深3.3mm。取鍵長(zhǎng)L=80mm，其工作長(zhǎng)度為l=L-b。（2） 鍵的強(qiáng)度校核查表3-2得 許用擠壓應(yīng)

20、力 擠壓強(qiáng)度條件 7. 軸承壽命校核 預(yù)期壽命： 軸承壽命可由公式進(jìn)行校核，其中，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，故x=1,y=0。查表10-3得，查表10-6得.1。查設(shè)計(jì)手冊(cè)，深溝球軸承6309，得 水平支反力 RH1=2511N，RH2=837Nb=10mmh=8mml=70mm滿足強(qiáng)度條件壽命滿足要求 垂直支反力 Rv1=1957.2N，Rv2=-2771.2N合成支反力 當(dāng)量動(dòng)載荷 軸承壽命為 圖7-2 I軸的受力分析7.2 II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明結(jié)果1. 計(jì)算作用在齒輪上的力 轉(zhuǎn)矩由前面計(jì)算得 軸上大齒輪分度圓直徑 軸上小齒輪分度圓直徑 大齒輪圓周力 小齒輪圓周力 直齒輪螺

21、旋角為0 故： 大齒輪徑向力 小齒輪徑向力 軸向力 2. 初步估算軸的直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理 計(jì)算軸的最小直徑并加大5%以考慮兩個(gè)鍵槽的影響。查表8-6 取A=110 則 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定軸上零件的裝配方案通過(guò)分析比較，擬定裝配示意圖7-3 圖7-3左右軸承裝入時(shí)，均由套筒定位，兩齒輪內(nèi)側(cè)端面均由軸肩定位，齒輪和軸普通平鍵聯(lián)接。采用深溝球軸承。（2）確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度1 II -III段為高速級(jí)大齒輪，由前面計(jì)算得其寬度為57mm，為了使套筒端面與大齒輪可靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取l=54mm，d=68mm。2 III-IV段為大小齒輪的軸向定位，此

22、段軸長(zhǎng)度應(yīng)由同軸條件計(jì)算得l =12mm，d=78mm。3 IV-V段為低速級(jí)小齒輪的軸向定位，由其寬度為100mm，為了使套筒端面與小齒輪可靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取l=95mm，d=68mm4 I-II段為安裝軸承用，暫選取深溝球軸承6211，其尺寸為dDB=55mm100mm21mm，軸承的潤(rùn)滑方式選擇d1n2=55162=8910<180000，選擇脂潤(rùn)滑。為保證高速級(jí)大小齒輪完全嚙合，該段長(zhǎng)度取ll2=54mmD2=68mml3=12mmD3=78mml4=95mmD4=68mm=43mm。5 V-VI段為安裝軸承用，由I軸兩軸承之間的距離確定II的總長(zhǎng)度為l=2

23、47mm,該段長(zhǎng)度取lV-VI=43mm。（4） 確定軸承及齒輪作用力位置先確定軸承支點(diǎn)位置，查6211軸承，其支點(diǎn)尺寸a=10.5mm，因此，軸的支撐點(diǎn)到大齒輪載荷作用點(diǎn)的距離L1=AB=55mm，L2=BD=165mm。軸的支撐點(diǎn)到小齒輪載荷作用點(diǎn)的距離L3=AC=145.5mm，L4=CD=74.5mm。4. 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖（1）求軸承支反力H水平面RH1=671N，RH2=5221NV垂直面Rv1=243.9N，Rv2=1900.1N（2）求齒寬中點(diǎn)彎矩 H水平面 MH1=36570 MH2=386354V垂直面 MV1=13293 MV2=140607l1=43mmD1=55

24、mml5=43mmD5=55mmRH1=671NRH2=5221NRv1=243.9NRv2=1900.1N合成彎矩 M1=38911 M2=411144扭矩T=527000彎矩圖、扭矩圖見(jiàn)圖7-45. 按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 當(dāng)量彎矩，折合系數(shù) 則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩 當(dāng)量彎矩圖見(jiàn)圖7-4軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8-2查得，由表8-7查得材料的許用彎曲應(yīng)力則軸的計(jì)算應(yīng)力為6. 鍵的設(shè)計(jì)與校核（1）鍵的設(shè)計(jì)軸與齒輪采用平鍵聯(lián)接，鍵的材料選用45號(hào)剛，調(diào)質(zhì)處理。選用A型鍵，根據(jù)軸的直徑選擇鍵的截面尺寸bh=2012,鍵槽深7.5mm，轂槽深4.9mm。取大齒輪鍵長(zhǎng)L1=48mm，其工

25、作長(zhǎng)度為l滿足強(qiáng)度條件b=20mmh=12mml1=28mml2=60mm1=L1-b。取小齒輪鍵長(zhǎng)L2=80mm，其工作長(zhǎng)度l2=L2-b（2）鍵的強(qiáng)度校核查表3-2得 許用擠壓應(yīng)力 擠壓強(qiáng)度條件 7. 軸承壽命校核 預(yù)期壽命： 軸承壽命可由公式進(jìn)行校核，其中，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，故x=1,y=0。查表10-3得，查表10-6得。查設(shè)計(jì)手冊(cè)，深溝球軸承6211，得 水平支反力 RH=5221N 垂直支反力 Rv=1900.1N合成支反力 當(dāng)量動(dòng)載荷 軸承壽命為 故壽命滿足要求。滿足強(qiáng)度條件壽命滿足要求圖7-4 II軸的受力分析7.3 III軸的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明結(jié)果1. 計(jì)算

26、作用在齒輪上的力 轉(zhuǎn)矩由前面計(jì)算得 輸出軸上齒輪分度圓直徑 圓周力 直齒輪螺旋角為0 故： 徑向力 軸向力 2. 初步估算軸的直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理 計(jì)算軸的最小直徑并加大5%以考慮兩個(gè)鍵槽的影響。查表8-6 取A=110 則 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定軸上零件的裝配方案通過(guò)分析比較，擬定裝配示意圖7-5圖7-5右軸承從軸的右端裝入，靠套筒定位，左軸承從左端裝入，靠軸肩定位。齒輪從右端裝入，右側(cè)端面靠套筒定位，左側(cè)端面靠軸肩定位。齒輪和軸、軸和聯(lián)軸器均采用普通平鍵聯(lián)接。采用深溝球軸承。（3） 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 I-II段用來(lái)安裝聯(lián)軸器，根據(jù)T3和n3及表14-5選擇聯(lián)軸器

27、YL12，J型。輪轂長(zhǎng)L=107mm，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上，故I-II段長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取l1=104mm。為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，I-II右端需制出一軸肩,取I-II段的直徑d1=70mm。 II-III段用于安裝軸承端蓋，為了拆裝及潤(rùn)滑方便，取l2=70mm，d2=78mm。 III-IV段為便于裝拆軸承，d3>d2，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查表13-3，暫選深溝球軸承型號(hào)為6217，其尺寸為dDB=85mm150mm28mm，軸承的潤(rùn)滑方式選擇d3n3=8552.3=4445.5<180000，選擇脂潤(rùn)滑。左端采取軸肩定位，取l3=31mm，d3=85

28、mm。 VI-VII段為安裝齒輪用，齒輪寬度為B=93mm，該段軸長(zhǎng)應(yīng)略短于輪轂寬度，故取ll1=104mmd1=70mml2=70mmd2=78mml3=31mmD3=85mml6=90mmd6=95mm6=90mm，d6=95mm。 V-VI段為定位齒輪的軸肩，取l5=15mm，d5=105mm。 VII-VIII為安裝軸承用，為保證與中間軸小齒輪準(zhǔn)確嚙合，則CD=74.5mm,且軸應(yīng)超出軸承2-3mm，故取l7=48mm，d7=85mm。 為保證兩軸承準(zhǔn)確裝入箱體軸承孔，取IV-V段長(zhǎng)度為l4=53mm，d4=95mm。（4）確定軸承及齒輪作用力位置先確定軸承支點(diǎn)位置，查6217軸承，其

29、支點(diǎn)尺寸a=14mm，軸承的支撐點(diǎn)到齒輪載荷作用點(diǎn)的距離，L1=BC=145.5mm，L2=CD=74.5mm。4. 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖（1）求軸承支反力H水平面RH1=2949.2N，RH2=5759.7NV垂直面Rv1=1073.4N，Rv2=2096.4N（3） 求齒寬中點(diǎn)彎矩及右端軸承支撐點(diǎn)彎矩 齒寬中點(diǎn)彎矩H水平面 MH=429098l5=15mmd5=105mml7=48mmD7=85mml4=70mmD4=95mmRH1=2949.2NRH2=5759.7NRv1=1073.4NRv2=2096.4N V垂直面 MV=156180 合成彎矩 齒寬中點(diǎn)處 M=456637 扭矩

30、T=1567600彎矩圖、扭矩圖見(jiàn)圖7-65. 按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩，折合系數(shù)則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖見(jiàn)圖7-2軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8-2查得，由表8-7查得材料的許用彎曲應(yīng)力則軸的計(jì)算應(yīng)力為齒寬中點(diǎn)處 6. 鍵的設(shè)計(jì)與校核（1）鍵的設(shè)計(jì)軸與齒輪、聯(lián)軸器均采用平鍵聯(lián)接，鍵的材料選用45號(hào)剛，調(diào)質(zhì)處理。聯(lián)軸器處選用C型鍵，根據(jù)軸的直徑選擇鍵的截面尺寸b1h1=2012,鍵長(zhǎng)L1=100mm，其工作長(zhǎng)度為l1=L1-b1/2，鍵槽深7.5mm，轂槽深4.9mm。齒輪處選用A型鍵，根據(jù)軸的直徑選擇鍵的截面尺寸b滿足強(qiáng)度條件b1=20mmh1=12mml1=90mmb

31、2=25mmh2=14mml2=55mm2h2=2514,鍵長(zhǎng)L2=80mm，其工作長(zhǎng)度為l2=L2-b2，鍵槽深9mm，轂槽深5.4mm。（2）鍵的強(qiáng)度校核查表3-2得 許用擠壓應(yīng)力 擠壓強(qiáng)度條件 7. 軸承壽命校核 預(yù)期壽命： 軸承壽命可由公式進(jìn)行校核，其中，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，故x=1,y=0。查表10-3得，查表10-6得.1。查設(shè)計(jì)手冊(cè)，深溝球軸承6217，得 水平支反力 RH1=2949.2N，RH2=5759.7N 垂直支反力 Rv1=1073.4N，Rv2=2096.4N合成支反力 滿足強(qiáng)度條件壽命滿足要求當(dāng)量動(dòng)載荷 軸承壽命為 圖7-6 III軸的受力分析8.減速

32、器的結(jié)構(gòu)及附件設(shè)計(jì)8.1箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合。1. 機(jī)體有足夠的剛度 在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度。2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。 因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm。為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為6.3。3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性. 鑄件壁厚為10mm，圓角半徑為R=3mm。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便。8.2 減速器箱體附件設(shè)計(jì)1. 觀察孔及觀察孔蓋 觀察

33、孔用來(lái)檢查傳動(dòng)零件的嚙合，潤(rùn)滑情況，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油。平時(shí)觀察孔蓋用螺釘封住，。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤(rùn)滑油滲漏，在蓋板與箱蓋之間加有紙質(zhì)封油墊片，油孔處還有慮油網(wǎng)。 查表15-8選觀察孔和觀察孔蓋的尺寸分別為和。2. 油標(biāo) 油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。 油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。3. 通氣器通氣器用來(lái)排出熱膨脹，持氣壓平衡。在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器。查表15-6選 型通氣螺塞。4. 放油孔及放油螺塞 放油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面做成外傾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能將污油放盡，排油孔平時(shí)用螺塞堵住，并加油封墊片加以密封。查表15-12選型外六角螺塞及皮封油圈厚度H=2mm,外徑D0=25mm。5. 起吊裝置 為裝卸和搬運(yùn)減速器，在箱蓋上鑄出吊環(huán)用于吊起箱蓋。6. 起蓋螺釘?shù)倪x擇 為便于臺(tái)起上箱蓋，在上箱蓋外側(cè)凸緣上裝有1個(gè)啟蓋螺釘，直徑與箱體凸緣連接螺栓直徑相同，螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。7. 定位銷選擇 為保證箱體軸承座孔的鏜孔精度和裝配精度，在精加工軸承座孔前，在箱體聯(lián)接凸緣長(zhǎng)度方向的兩端，各裝配一個(gè)定位銷。采用圓錐銷，直徑是凸緣連接螺栓直徑的0.8倍。8. 地腳螺栓為了防止減速器傾倒和振動(dòng)，減速器底座下部凸緣應(yīng)設(shè)有地腳螺釘與地基聯(lián)接。