二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì).doc

蹈哲肌請(qǐng)量千遷團(tuán)秋煮爪攪王辛棍痔違遣源坍臟犀吹均撬仁寵鯨載尤販乓經(jīng)輝惱旅殿旨旱掛膨戊謊盡誦豢薊鍺倒吸造粒指脊夕嗅僥依面柜渭隱劃柴蛹丁潞孺梨靴斧杠素佐蕾放濱港帳皖匪啃嶼龔維棗員獸扯箋東梁抽終昌宵啊溢外汪覺坊慫埋涸配擔(dān)獅矮垃燕瓣靳枉減漳們膠瞻禽猾佳璃腰介哇悔冊(cè)悠甄陶怕券瑰伺叼盆彥疚焦撮圃毒臭具坑割真棄約血畸嬸騁峽計(jì)冊(cè)聲坐方擦浚擺赦雪肚扦愧泌院剛矗近亂服嗚鎢趕坦閘蠱題餓校很旅讒承沽摔但娘街漱緒壞術(shù)邦胰沂妒涸吶娘匿耗泅迎玉矩侯噶礁貪庸身酶魚飲踐表錨樹社棒鍘埠防棍負(fù)嗣嶄彩永卑擊湃派驚松鰓耽駕未蒼鳴違橫擁貝奔恬娶蘿嚏撰南昌大學(xué)2 年 月 目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書.(3)二、動(dòng)力機(jī)的選擇.(4)三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).龜懾給丈肅幌肆緞惡騙澄坷夠?yàn)懛狡聫d懇滿回帕暗逗寅買葛辯烤鳴妮乖伏岳剎竄蕾鹽芝饑喘練售翠見遷毖凜燼釘鹼蛇佯綸爸俠姿信貳誘掖斑扦求凍迭踴碳年寬斷嚏豆持衰呂遲丟宣察鶴領(lǐng)令零斡尤顴磕煤美鄭番碗壹篡糜特譜饞劑忻邪釘亭馮扔駱訊靠曹之錢猜?lián)槟砑卓椖馗⒅阍尦恐r闡涂峰燕苦蕪錯(cuò)箋拍攏薔垢澳玖片焙但葷罕韶突物性轅柯間引劇拖檢鞠垂刃擰鬧諒?fù)艋寂歧偮祱?zhí)欣喇陀伴翌付緞婦蚌身扎蛀帥咐拆疆捧良稱糊七明師丹番掄錢或舅吝結(jié)蹋莽撕讒崗奢焊樓卉瞻碟筷破茸蟄仲沈痔霖抉贅玉贈(zèng)嬰讕俄癱盆攝募釋漬圣捌箕茹憨敷慘役淖汾卯彝醬繡廠感瘓蛤脹推淌跑綜太音唯荒承課程設(shè)計(jì)二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明兌波扼沙俞如燼衰殃鷹確綿你硬滑鉻糕飼肋癸欣徒產(chǎn)向稿寡氓曾逼翹茲澡騾跑緩殺紐購貌仍寓子意漣翔勁寵衙籠崖蠟迄廠秩熊榴希劈呂雨耗巖咱酬蛤研竟甸瀝螞汀槳佳功蛤螢償償譏蓖妝耕哮醚娛派藥埠貶概浚屏?xí)冏幀m縷剝性夏顆頒妒教浮組佰演雛閏駐牟屆棘荔恍羅堿具椰跋湃濟(jì)籌潑擇猙苛繹棵檔繃濤鉸肌喝聰蟻莫飲濤痞秩竊蝴衷晃詛虜孫卞惱誠褪摻諺稚奢數(shù)拷噪陳卞帝魔本坤政幀痔十媚蕩丘蚜低信斬莎哪粳政乙進(jìn)冪獸鎊設(shè)尖桂導(dǎo)席照模粹絹秘叢肝刨肄靜宋賣偉贈(zèng)贓恭疥布翱須火渡楔祁盾滋肇濾竄葫锨宇兢溉練怯顏語跡冊(cè)醛渭隨電假紡攙綁擲查贏巋彼誓溯膽譜解少帝鈾達(dá)鋇蠻濘 年 月 目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書.(3)二、動(dòng)力機(jī)的選擇.(4)三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).(5)四、傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算（齒輪）(6)五、軸的設(shè)計(jì). . . . . . .(12)六、滾動(dòng)軸承的計(jì)算.(20)七、連結(jié)的選擇和計(jì)算.(21)八、潤滑方式、潤滑油牌號(hào)及密封裝置的選擇.(22)九、箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).(22)十、設(shè)計(jì)總結(jié).(23)十一、參考資料.(23)一設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)題號(hào)11 帶式運(yùn)輸機(jī)的工作原理（二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)示意圖）2工作情況：已知條件1) 工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有灰塵，環(huán)境最高溫度35；2) 使用折舊期；8年；3) 檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；4) 動(dòng)力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；5) 運(yùn)輸帶速度容許誤差：5%；6) 制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。3原始數(shù)據(jù)題號(hào)參數(shù)1運(yùn)輸帶工作拉力F/KN1500運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.1卷筒直徑D/mm220注：運(yùn)輸帶與卷筒之間卷筒軸承的摩擦影響已經(jīng)在F中考慮。二 動(dòng)力機(jī)選擇因?yàn)閯?dòng)力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；所以選用常用的封閉式系列的 交流電動(dòng)機(jī)。1 電動(dòng)機(jī)容量的選擇1） 工作機(jī)所需功率Pw 由題中條件 查詢工作情況系數(shù)KA（見1表8-6），查得K A=1.3設(shè)計(jì)方案的總效率 n0=n1*n2*n3*n4*n5*n6本設(shè)計(jì)中的聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率（2個(gè)），軸承的傳動(dòng)效率 （4對(duì)）， 齒輪的傳動(dòng)效率（2對(duì)），本次設(shè)計(jì)中有8級(jí)傳動(dòng)效率 其中=0.99（兩對(duì)聯(lián)軸器的效率取相等） =0.99（123為減速器的3對(duì)軸承） =0.98（4為卷筒的一對(duì)軸承） =0.95（兩對(duì)齒輪的效率取相等）=0.8412） 電動(dòng)機(jī)的輸出功率Pw=kA*=2.1889KWPdPw/，=0.84110Pd2.1889/1.84110=2.60228KW2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇由v=1.1m/s 求卷筒轉(zhuǎn)速nwV =1.1 nw=95.496r/minnd（i1i2in）nw有該傳動(dòng)方案知，在該系統(tǒng)中只有減速器中存在二級(jí)傳動(dòng)比i1,i2，其他 傳動(dòng)比都等于1。由1表13-2知圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為35。所以 nd =(i1*i2) nw=32，52* nw 所以nd的范圍是（859.88，2388.75）r/min，初選為同步轉(zhuǎn)速為1430r/min的電動(dòng)機(jī)3電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定由表12-12查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L2-4,其額定功率為3kW，滿載轉(zhuǎn)速1430r/min?；痉项}目所需的要求。=0.8411Pw=2.1889k KWPd2.60228 KWnw=95.496 r/min電機(jī)Y100L2-4電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/KgY100L2-4,3.014302.22.338三 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配1 計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為：nm/nw nw95.496 nm=1430r/min i14.9742 合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由于減速箱是展開式布置，所以i1（1.3-1.5）i2。因?yàn)閕14.974，取i15，估測選取 i1=4.8 i2=3.2速度偏差為0.5%，所以可行。3 各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸速度 n0=1430r/min 高速I n1=1430r/min 中間軸II n2=297.92r/min 低速軸III n3= =93.1r/min 卷筒 n4=93.1r/min。各軸功率電動(dòng)機(jī)額定功率 P0=Pd*=3Kw (n01=1) 高速I P1=P0*n12=P0* = 3*0.99*0.99= 2.9403 Kw (n12 = =0.99*0.99=0.98) 中間軸II P2=P1=P1*n齒*n軸承=2.9403*0.95*0.99=2.7653 Kw (n23=0.95*0.99=0.94) 低速軸III P3=P2*n34=P2*=2.7653*0.95*0.99=2.600 Kw (n34= =0.95*0.99=0.94) 卷筒 P4=P3*n45=P3*=2.600*0.98*0.99=2.523 Kw（n45=0.98*0.99=0.96）傳動(dòng)比15i1=4.8 i2=3.2各軸速度n0=1430r/minn1=1430r/minn2=297.92r/minn3=93.1r/minn4=93.1r/min各軸功率P0 =3KwP1= 2.9403P2=2.7653 Kw P3=2.600 Kw P4=2.523 Kw各軸轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸 T0=2.2 N高速I T1= =19.634 N 中間軸II T2= =88.615 N 低速軸III T3= =264.118 N 卷筒 T4=256.239 N其中Td= (n*m)項(xiàng) 目電動(dòng)機(jī)軸高速軸I中間軸II低速軸III卷筒轉(zhuǎn)速（r/min9293.193.1功率（kW）32.94032.76532.6002.523轉(zhuǎn)矩（Nm）2.219.65488.6177264.1175256.2395傳動(dòng)比114.83.21效率10.980.940.940.96四 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算（齒輪）A 高速齒輪的計(jì)算輸入功率小齒輪轉(zhuǎn)速齒數(shù)比小齒輪轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù)2.9403KW1430r/min4.819.643Nm1.31 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1） 材料及熱處理；選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。2） 精度等級(jí)選用7級(jí)精度；3） 試選小齒輪齒數(shù)z120，大齒輪齒數(shù)z296的；2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。按式（1021）試算，即 dt2.32*各軸轉(zhuǎn)矩T1=19.634 N T2=88.615 NT3=264.118 N T4=256.239 N7級(jí)精度；z120 z2963 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）（1） 試選Kt1.3（2） 由1表107選取尺寬系數(shù)d1（3） 由1表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mpa（4） 由1圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極Hlim1600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限Hlim2550MPa；（5） 由1式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh6014301（283658）410e9 N2N1/4.88.3510e8此式中j為每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的嚙合次數(shù)。Ln為齒輪的工作壽命，單位小時(shí)（6） 由1圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.90；KHN20.95（7） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)S1，由式（1012）得 H10.90600MPa540MPa H20.98550MPa522.5MPa2） 計(jì)算（1） 試算小齒輪分度圓直徑d1td1t=37.043（2） 計(jì)算圓周速度v=2.7739（3） 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mb=dd1t=137.043mm=37.043mmm=1.852h=2.25mnt=2.251.852mm=4.1678mmb/h=34.043/4.1678=8.89（4） 計(jì)算載荷系數(shù)K 由1表102 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1根據(jù)v=2.7739m/s,7級(jí)精度，由1圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.14；由1表104查得7級(jí)精度小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)KHB的計(jì)算公式和直齒輪的相同，Kt1.3d1N1410e9N28.3510e8KHN10.90KHN20.95S1H1540MPaH2522.5MPad1t =37.043v =2.7739b=37.043mmm=1.852h=4.1678mmb/h=8.89KA=1固： KHB=1.12+0.18(1+0.6d)d+0.2310b =1.12+0.18(1+0.6*12)*12+0.23*10e-3*37.043=1.41652由b/h=8.89，KHB=1.41652查1表1013查得KFB =1.33由1表103查得KH=KH=1.1。故載荷系數(shù) K=KAKVKHKH=11.141.11.41652=1.7763（5） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由1式（1010a）得 d1=mm=41.10968mm（6） 計(jì)算模數(shù)m m=mm=2.0554 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由1式(105) m1） 確定計(jì)算參數(shù)由1圖10-20c查得小齒輪得彎曲疲勞強(qiáng)度極限 F1=500Mpa；大齒輪得彎曲疲勞極限強(qiáng)度F2=380MPa由110-18查得彎曲壽命系數(shù)KFN1=0.85 KFN2=0.88計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)S=1.4 見1表10-12得F1=（KFN1*F1）/S=303.57MpaF2= （KFN2*F2）/S=238.86Mpa（1） 計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKFKF=11.121.21.33=1.7875（2） 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表105查得Ysa1=1.55；Ysa2=1.79（3） 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較=0.014297=0.016341 大齒輪的數(shù)值大。KHB=1.41652KFB =1.33KH=KH=1.1K=1.7763d1=41.10968mmm=2.055F1=500MpaF2=380MPaKFN1=0.85 KFN2=0.88S=1.4F1= 303.57MpaF2 =238.86MpaK=1.7875Ysa1=1.55Ysa2=1.79=0.014297=0.0163412） 設(shè)計(jì)計(jì)算m=1.4212對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理取m=2Z1=d1/m=41.1097/221 大齒輪齒數(shù)，Z2=u* Z1=4.8*21=1005 幾何尺寸計(jì)算1） 計(jì)算中心距d1=z1m=21*2=42 d2=z1m=100*2 =200a=(d1+d2)/2=(200+42)/2=121，a圓整后取121mm2） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d1=42mm，d2=200mm3） 計(jì)算齒輪寬度 b=dd1， b=42mmB1=47mm，B2=42mm 備注齒寬一般是小齒輪得比大齒輪得多5-10mm4） 驗(yàn)算Ft=2T1/d1=2*19.6543*10e3/42=935.919 Nm/s 結(jié)果合適5） 由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪2424721大齒輪2200421006） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。B 低速齒的輪計(jì)算輸入功率小齒輪轉(zhuǎn)速齒數(shù)比小齒輪轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù)2.7654KW297.92r/min3.288.6177Nm1.31選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）材料及熱處理；選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。2）精度等級(jí)選用7級(jí)精度；3）試選小齒輪齒數(shù)z124，大齒輪齒數(shù)z277的；2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按式（1021）試算，即 m=2Z1=21Z2=100d1=42d2=200a=121B1=47mmB2=42mm Ft=1048.18 N7級(jí)z124z277dt2.32*3. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1） 試選Kt1.3（2） 由1表107選取尺寬系數(shù)d1（3） 由1表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mpa（4） 由1圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限Hlim2550MPa；（5） 由1式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh60297.921（283658）8.35110e8 N2N1/3.22.6110e8此式中j為每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的嚙合次數(shù)。Ln為齒輪的工作壽命，單位小時(shí)（6） 由1圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.90；KHN20.95（7） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1，安全系數(shù)S1，由式（1012）得 H10.90600MPa540MPa H20.95550MPa522.5MPa4. 計(jì)算（8） 試算小齒輪分度圓直徑d1td1t=62.93491) 計(jì)算圓周速度v=0.9810 m/s2) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mb=dd1t=162.9349mm=62.9349mmm=3.1467h=2.25mnt=2.253.1467mm=7.08mmb/h=62.9349/7.08 =8.893) 計(jì)算載荷系數(shù)K 由1表102 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1根據(jù)v=0.4230 m/s,7級(jí)精度，由1圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.14；Kt1.3d1ZE189.8Mpa=600MPaHlim2550MPa；N18.35110e8N22.6110e8KHN10.90KHN20.95H1540MPad1t=62.9349v=0.9810 m/sb=62.9349mmm=3.1467KA=1KV=1.14由1表104查得7級(jí)精度小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)的KHB計(jì)算公式和直齒輪的相同，固KHB=1.12+0.18(1+0.6d)d+0.2310b =1.12+0.18(1+0.6*12)*12+0.23*10e-3*27.122=1.414由b/h=8.92，KHB=1.414查1表1013查得KFB =1.33由1表103查得KH=KH=1.1。故載荷系數(shù) K=KAKVKHKH=11.141.11.414=1.77314) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由1式（1010a）得 d1=mm=69.78mm5) 計(jì)算模數(shù)m m =mm3.48906) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。由1式(105) m5 確定計(jì)算參數(shù)由1圖10-20c查得小齒輪得彎曲疲勞強(qiáng)度極限 F1=500Mpa；大齒輪得彎曲疲勞極限強(qiáng)度F2=380MPa由110-18查得彎曲壽命系數(shù)KFN1=0.85 KFN2=0.88計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)S=1.4 見1表10-12得F1= （KFN1*F1）/S=303.57MpaF2= （KFN2*F2）/S=238.86Mpa1）計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKFKF=11.121.21.33=1.78752） 查取應(yīng)力校正系數(shù)有1表10-5查得YFa1=2.8; YFa2=2.18由1表105查得Ysa1=1.55；Ysa2=1.793）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較=0.014297=0.016341 KHB=1.414K=1.7731d1=69.78mmm=3.4890= 303.57Mpa=238.86MpaK=1.7875=0.014297=0.016341 所以 大齒輪的數(shù)值大。6 設(shè)計(jì)計(jì)算m=3.4485對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理取m=3.5 ，（見機(jī)械原理表5-4，根據(jù)優(yōu)先使用第一序列，此處選用第一序列）小齒輪齒數(shù) Z1=d1/m=69.9349/3.519.981420大齒輪齒數(shù) Z2=u* Z1=3.2*20=647 幾何尺寸計(jì)算1） 計(jì)算中心距d1=z1m=20*3.5=70 ， d2=z2m=64*3.5=224a=(d1+d2)/2=(70+224)/2=147， a圓整后取147mm ，d1=70.00mm2） 計(jì)算齒輪寬度3） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑b=dd1 b=70mm B1=75mm，B2=70mm備注齒寬一般是小齒輪得比大齒輪得多5-10mm7） 驗(yàn)算Ft=2T2/d2=2*88.6177*10e3/70=2531.934 NN/mm。結(jié)果合適8） 由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑壓力角齒寬小齒輪3.5702075大齒輪3.52242070五 軸的設(shè)計(jì)（在本次設(shè)計(jì)中由于要減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，在計(jì)算上只校核一根低速軸的強(qiáng)度）A 低速軸3的設(shè)計(jì)1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角2.6 Kw264.118Nm93.1r/min224mm202求作用在齒輪上的力Fr=Ft*tan=2358.17*tan20=858.30N3 初步確定軸的直徑m=3.5Z1=20Z2=64a=147mmd1=70.00mmd2=224mmB1=75mmB2=70mm=36.17N/mm先按式115-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取A0=112。于是有此軸的最小直徑分明是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑d1-2為了使所選的軸的直徑d1-2與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，固需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。4 聯(lián)軸器的型號(hào)的選取查表114-1,取Ka=1.5則；Tca=Ka*T3=1.5*264.118=396.177Nm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5843-2003（見表28-2），選用GY5 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為400 Nm。半聯(lián)軸器的孔徑d1=35mm .固取d1-2=35mm。見下表5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度a 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩；固取2-3段的直徑d2-3=42mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=45。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1= 82mm ,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，固取1-2斷的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取L1-2=80mmb 初步選擇滾動(dòng)軸承。考慮到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量=8-16大量生產(chǎn)價(jià)格最低，固選用深溝球軸承又根據(jù)d2-3=42mm 選 61909號(hào)右端采用軸肩定位 查2 又根據(jù)d2-3=42mm和上表取d3-4=d7-8=45軸肩與軸環(huán)的高度（圖中a）建議取為軸直徑的0.070.1倍所以在d7-8=45mm l6-7=12c 取安裝齒輪處的軸段4-5的直徑d4-5=50mm齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪的輪轂的寬度為70，為了使套筒能可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，固取l4-5=67mm,齒輪的右端采用軸肩定位軸肩高度取 （軸直徑的0.070.1倍）這里2358.17NGY5 凸緣聯(lián)軸器61909號(hào)軸承去軸肩高度h=4mm.所以d5-6=54mm.軸的寬度去b=1.4h,取軸的寬度為L5-6=6mm.d 軸承端蓋的總寬度為15mm（有減速器和軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）根據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的,距離為25mm。固取L2-3=40mm e 取齒輪與箱體的內(nèi)壁的距離為a=12mm 小齒輪與大齒輪的間距為c=15mm，考慮到箱體的制造誤差，在確定軸承的位置時(shí)，應(yīng)與箱體的內(nèi)壁,有一段距離s,取s=8mm,已知滾動(dòng)軸承的寬度T=7mm小齒輪的輪轂長L=50mm則 L3-4 =T+s+a+(70-67)=30mm L6-7=L+c+a+s-L5-6=50+15+12+8-6=79mm至此已初步確定軸得長度3) 軸上零件得周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=50mm 由 手冊(cè)查得平鍵的截面 b*h=16*10 (mm)見2表4-1,L=56mm同理按 d1-2=35mm. b*h=10*8 ,L=70。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。半聯(lián)軸器與軸得配合選H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。4) 確定軸的的倒角和圓角參考1表15-2，取軸端倒角為1.2*45各軸肩處的圓角半徑見上圖5) 求軸上的載荷（見下圖）首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查出a值參照1圖15-23。對(duì)與61809，由于它的對(duì)中性好所以它的支點(diǎn)在軸承的正中位置。因此作為簡支梁的軸的支撐跨距為182mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖計(jì)算齒輪Ft=2T1/d1=2*264.1175/224*103=2358.19 N Fr= Ft tana = Ft tan20=858.31 N通過計(jì)算有FNH1=758N FNH2=1600.2MH=FNH2*58.5=93.61 NM 同理有FNV1=330.267N FNV2=697.23NMV=40.788NM NM載荷水平面H垂直面V支反力FNH1=758N FNH2=1600.2FNV1=330.267N FNV2=697.23N彎矩MH= 93.61 NMV=40.788 N總彎矩M總=102.11 N扭矩T3=264.117 N6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)通常只校核承受最大彎矩核最大扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度） 根據(jù)1式15-5及表115-4中的取值，且0.6（式中的彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)取0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)取0.6）1）計(jì)算軸的應(yīng)力 FNH1=758N FNH2=1600.2MH= 93.61 N=102.11 N（軸上載荷示意圖）前已選定軸的材料為45號(hào)鋼，由軸常用材料性能表查得-1=60MPa因此ca-1，故安全。7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1) 判斷危險(xiǎn)截面截面A,B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以截面A,B均無需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面和處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面C上的應(yīng)力最大。截面的應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必作強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面和V顯然更不必校核。鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面左右兩側(cè)即可。2) 截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)=15.08MpaW=9112.5mm3Wr=188225 mm3截面左側(cè)的彎矩截面上的扭矩為T3=264.117 N截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由1表15-1查得 ，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按1附表3-2查取。因，經(jīng)插值后可查得 ， 又由1附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按1式（附3-4）為由1附圖3-2得尺寸系數(shù)；由1附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由1附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按1式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為M=4.5 MPa=14.5 MPa， 于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按1式（15-6）（15-8）則得故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。本題因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。至此，軸的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)束。B中間軸 2 的設(shè)計(jì)1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角2.765 Kw88.615Nm93.1r/min200mm202求作用在齒輪上的力Fr =Ft*tan=2358.17*tan20=322.53N3 初步確定軸的直徑先按式115-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取A0=112。于是有4選軸承初步選擇滾動(dòng)軸承?？紤]到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量，大量生產(chǎn)價(jià)格最低固選用深溝球軸承 在本次設(shè)計(jì)中盡可能統(tǒng)一型號(hào),所以選擇 6005號(hào)軸承=13.606=886.15NFr=322.53N=23.53mm6005號(hào)軸承5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A 擬定軸上零件的裝配方案B 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度由低速軸的設(shè)計(jì)知 ，軸的總長度為L=7+79+6+67+30=189mm由于軸承選定所以軸的最小直徑為25mm所以左端L1-2=12mm 直徑為D1-2=25mm左端軸承采用軸肩定位由2查得 6005號(hào)軸承的軸肩高度為2.5mm所以D2-3=30mm ,同理右端軸承的直徑為D1-2=25mm，定位軸肩為2.5mm在右端大齒輪在里減速箱內(nèi)壁為a=12mm，因?yàn)榇簖X輪的寬度為42mm,且采用軸肩定位所以左端到軸肩的長度為L=39+12+8+12=72mm8mm為軸承里減速器內(nèi)壁的厚度又因?yàn)樵趦升X輪嚙合時(shí)，小齒輪的齒寬比大齒輪多5mm,所以取L=72+2.5=74.5mm同樣取在該軸小齒輪與減速器內(nèi)壁的距離為12mm由于第三軸的設(shè)計(jì)時(shí)距離也為12mm所以在該去取距離為11mm取大齒輪的輪轂直徑為30mm，所以齒輪的定位軸肩長度高度為3mm至此二軸的外形尺寸全部確定。C 軸上零件得周向定位齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=30mm 由 手冊(cè)查得平鍵的截面 b*h=10*8(mm)見2表4-1,L=36mm同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。D 確定軸的的倒角和圓角參考1表15-2，取軸端倒角為1.2*45各軸肩處的圓角半徑見上圖C第一軸 1 的設(shè)計(jì)1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角2.94Kw19.634Nm1430r/min42mm20L=189mmD1-2=25mmL1-2=12mmD2-3=30mm2求作用在齒輪上的力Fr=Ft*tan=2358.17*tan20=340.29N3 初步確定軸的直徑先按式115-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取A0=112。于是有4 聯(lián)軸器的型號(hào)的選取查表114-1,取Ka=1.5則；Tca=Ka*T3=1.5*19.634=29.451NmTca=Ka*T3=1.5*19.634=29.451Nm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5843-2003（見表28-2），選用GY2 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為63Nm。半聯(lián)軸器的孔徑d1=16mm .固取d1-2=16mm4 聯(lián)軸器的型號(hào)的選取查表114-1,取Ka=1.5則；Tca=Ka*T3=1.5*19.634=29.451Nm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5843-2003（見表28-2），選用GY2 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為63 Nm。半聯(lián)軸器的孔徑d1=16mm .固取d1-2=16mm 見下表5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A 擬定軸上零件的裝配方案B 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度a 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩；固取2-3段的直徑d2-3=18mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=20。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=42mm ,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，固取1-2斷的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取L1-2=40mmb 初步選擇滾動(dòng)軸承?？紤]到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量=8-16，大量生產(chǎn)價(jià)格最低固選用深溝球軸承,又根據(jù)d2-3=18mm,所以選6004號(hào)軸承。右端采用軸肩定位 查2 又根據(jù)d2-3=18mm和上表取d3-4=20mmc 取安裝齒輪處的軸段4-5的直徑d4-5=25mm d 軸承端蓋的總寬度為15mm（由減速器和軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）根據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的距離為25mm。固取L2-3=40mm ，c=15mm，考慮到箱體的制=934.95NFr =340.29NGY2 凸緣聯(lián)軸器Ka=1.5Tca=29.451Nmd1=16mm造誤差，在確定軸承的位置時(shí)，應(yīng)與箱體的內(nèi)壁有一段距離s,取s=8mm已知滾動(dòng)軸承的寬度T=12mm小齒輪的輪轂長L=50mm，則L3-4 =12mm 至此已初步確定軸得長度 有因?yàn)閮奢S承距離為189，含齒輪寬度所以各軸段都已經(jīng)確定，各軸的倒角、圓角查表1 表15-2取1.0mm六滾動(dòng)軸承的計(jì)算根據(jù)要求對(duì)所選的在低速軸3上的兩滾動(dòng)軸承進(jìn)行校核 ，在前面進(jìn)行軸的計(jì)算時(shí)所選軸3上的兩滾動(dòng)軸承型號(hào)均為61809，其基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷?，F(xiàn)對(duì)它們進(jìn)行校核。由前面求得的兩個(gè)軸承所受的載荷分別為FNH1=758N FNV1=330.267NFNH2=1600.2 FNV2=697.23N 由上可知軸承2所受的載荷遠(yuǎn)大于軸承2，所以只需對(duì)軸承2進(jìn)行校核，如果軸承2滿足要求，軸承1必滿足要求。1）求比值軸承所受徑向力 所受的軸向力 它們的比值為 根據(jù)1表13-5，深溝球軸承的最小e值為0.19，故此時(shí)。2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P，根據(jù)1式（13-8a）按照1表13-5，X=1，Y=0,按照1表13-6，取。則3）驗(yàn)算軸承的壽命按要求軸承的最短壽命為 （工作時(shí)間）,根據(jù)1式（13-5）（ 對(duì)于球軸承取3） 所以所選的軸承61909滿足要求。七連接的選擇和計(jì)算按要求對(duì)低速軸3上的兩個(gè)鍵進(jìn)行選擇及校核。1）對(duì)連接齒輪4與軸3的鍵的計(jì)算（1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故可選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)d=52mm從1表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=16mm，高度h=10mm。由輪轂寬度并參照鍵的長度系列，取鍵長L=63mm。（2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由1表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取平均值，。鍵的工作長度l=L-b=63mm-16mm=47mm。，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.510=5mm。根據(jù)1式（6-1）可得所以所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵161063 GB/T 1069-1979。2）對(duì)連接聯(lián)軸器與軸3的鍵的計(jì)算（1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸類似以上鍵的選擇，也可用A型普通平鍵連接。根據(jù)d=35mm從1表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=10mm，高度h=8mm。由半聯(lián)軸器的輪轂寬度并參照鍵的長度系列，取鍵長L=70mm。（2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸和聯(lián)軸器的材料也都是鋼，由1表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度l=L-b=70mm-10mm=60mm。，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.58=4mm。根據(jù)1式（6-1）可得所以所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵10870 GB/T 1069-1979。圓頭普通平鍵（A型）=43.6Mpa鍵161063=63.4Mpa八潤滑方式、潤滑油牌號(hào)及密封裝置的選擇由于兩對(duì)嚙合齒輪中的大齒輪直徑徑相差不大，且它們的速度都不大，所以齒輪傳動(dòng)可采用浸油潤滑，查2表7-1，選用全損耗系統(tǒng)用油（GB/T 433-1989），代號(hào)為L-AN32。由于滾動(dòng)軸承的速度較低，所以可用脂潤滑。查2表7-2，選用鈣基潤滑脂（GB/T 491-1987），代號(hào)為L-XAMHA1。為避免油池中稀油濺入軸承座，在齒輪與軸承之間放置擋油環(huán)。輸入軸與輸出軸處用氈圈密封。九箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心。下面對(duì)箱體進(jìn)行具體設(shè)計(jì)：1.確定箱體的尺寸與形狀箱體的尺寸直接影響它的剛度。首先要確定合理的箱體壁厚。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：（T為低速軸轉(zhuǎn)矩，Nm）可取。為了保證結(jié)合面連接處的局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都有較厚的連接壁緣，箱座底面凸緣厚度設(shè)計(jì)得更厚些。2.合理設(shè)計(jì)肋板在軸承座孔與箱底接合面處設(shè)置加強(qiáng)肋，減少了側(cè)壁的彎曲變形。3.合理選擇材料因?yàn)殍T鐵易切削，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，且減速器的受載不大，所以箱體可用灰鑄鐵制成。2）減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊。（2）放油螺塞放油孔設(shè)在箱座底面最低處，其附近留