帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)圓柱直齒減速器-課程設(shè)計(jì).docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì)題目 帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)圓柱直齒減速器院系 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造班級(jí) 學(xué)號(hào)設(shè) 計(jì) 人 指導(dǎo)教師 完成日期 2014 年 12 月 25 日目 錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書（3）2. 設(shè)計(jì)方案（4）3.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)（4） 3.1 電機(jī)選擇（4） 3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配（6） 3.3傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)（7）4.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)（9） 4.1 V帶的設(shè)計(jì)（9） 4.2 齒輪的設(shè)計(jì)（11） 5.軸及軸上零件的設(shè)計(jì)（22） 5.1 高速軸的設(shè)計(jì)（22） 5.2 中速軸的設(shè)計(jì)（24） 5.3 低速軸的設(shè)計(jì)（26）5.4 中間軸的校核（28）6. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（32）7. 潤(rùn)滑及密封類型的設(shè)計(jì)（33）8. 參考文獻(xiàn)（33）9. 課程設(shè)計(jì)心得（34）1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最后一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是工科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)的目的為：1、綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其它先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固、加深和擴(kuò)展。2、在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零部件、機(jī)械傳動(dòng)及一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法與步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力。3、提高學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與題目課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：電動(dòng)機(jī)的選擇；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、聯(lián)軸器、潤(rùn)滑、密封和連接件的選擇及校核計(jì)算；箱體結(jié)構(gòu)及附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配工作圖及零件工作圖；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。在規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)內(nèi)，要求每個(gè)學(xué)生在設(shè)計(jì)中完成以下工作：減速器裝配圖一張（A0號(hào)圖紙）；零件工作圖2張（A3號(hào)圖紙，軸一張、齒輪一張）；設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份 2. 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)題目:帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器運(yùn)輸帶工作拉力F (N)：2200，運(yùn)輸帶工作速度v (m/s)：1.6，卷筒直徑D(mm)：450，工作條件：每日兩班制工作，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有中等沖擊，鏈速允許誤差為5%。根據(jù)任務(wù)書有以下設(shè)計(jì)方案：3.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)3.1 電機(jī)選擇設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件選，選用用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，其機(jī)構(gòu)為封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380V,Y型。2、選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為：PW=從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為：式中：分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒的傳動(dòng)效率。 取=0.96,（滾子軸承），,所以： 所以電動(dòng)機(jī)所需的功率：PdPW=3.52kWPd=4.51kW3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 根據(jù)傳動(dòng)比的合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比,二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比則總傳動(dòng)比合理范圍為,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132S-4，其主要性能如下表所示:電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/k w滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)Y132S-45.514402.22.3n=67.94r/min3.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、總傳動(dòng)比=21.202、分配傳動(dòng)比考慮潤(rùn)滑的條件，為使兩級(jí)大齒輪相近，取 ，,故：3.3傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、各軸的轉(zhuǎn)數(shù)軸 軸 軸 卷筒軸 2、各軸的輸出功率軸：軸：軸：卷筒軸：3、各軸的輸出轉(zhuǎn)矩故軸：軸：軸：卷筒軸：將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表:帶式傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸名功率P/k w轉(zhuǎn)矩T/N. m轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸4.5129.911440 2.52.912.9114.3371.79576軸4.07196.40197.94軸3.83537.7368.02卷筒軸3.72522.2968.024.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)4.1 V帶的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、帶的型號(hào)的確定額定功率P=4.51 kW 根據(jù)工作情況由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6.13查得KA=1.2P ca=KAp=5.412kw 根據(jù)功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速nm=1440r/min按機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.12選擇：普通V帶A型 普通V帶V帶A型2、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速查機(jī)械設(shè)計(jì)表6.13和表6.14 圖6.12取小輪基準(zhǔn)直徑dd1=80mm帶速因?yàn)?故帶速合適大輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)表6.14可得 ，不用圓整dd1=80mm 3、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)(6.31）初定中心距a0=400mm由式（6.32）計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 = =1248.6mm由表6.3選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1250mm.按式（6.33）計(jì)算實(shí)際中心距a；根據(jù)式（8-24）中心距的變換范圍382439mmLd=1250mma =401mm4、驗(yàn)算小帶輪上的包角和計(jì)算帶的根數(shù)z最小包角 = 計(jì)算帶的根數(shù)z由dd1=80mm和nm=1440r/min,由表6.6得P0=0.68kW。根據(jù)nm=1440r/min，i=2.5和Z型帶，查表6.12得P0=0.17kW。查表6.11的K=0.96，表6.3得KL=0.93，于是 Pr= （P0+P0）KKL=0.76kWZ= =5.412/0.76=4.11取5根Z=55、計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值壓軸力F p由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-3得Z型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.105kg/m所以 = 79.38N 應(yīng)使帶的實(shí)際初壓力壓軸力的最小值為 N4.2 齒輪的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）選用8級(jí)精度3）材料選擇，由表8.8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40HBS4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=202.9159直齒圓柱齒輪45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度z1=20z2=592、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4、尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)：Kt=1.3 計(jì)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表8.14選取齒寬系數(shù)=1 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表8.14查的材料的彈性影響系數(shù)=189由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖8.45按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa。計(jì)算齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； N1=2由教材圖8.38取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.90;KHN2=0.95計(jì)算接觸疲勞需用力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1, 按教材許用力公式 1=0.90600=540MPa 2=0.95550=522.5MPa試算小齒輪分度圓直徑d1,代入中較小的值。=34.39mm計(jì)算圓周速度v=計(jì)算齒寬bb=d.d1t=134.39=34.39mm計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) m t =34.39/20=1.72mm齒高 h=2.25mt=2.251.72=3.87mm其比為 =34.39/3.87=8.89計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作機(jī)載荷特性:中等沖擊，由教材表8.10查的載荷系數(shù):1.2,取K=1.3按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑公式得d1=d1t34.39=34.39mm計(jì)算模數(shù)m.m=34.39/20=1.72mm 由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式得m.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由教材查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=300MPa.2）由教材取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN2=0.88;3)計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由公式得1=303.57MPa2=238.86MPa計(jì)算載荷系數(shù)4）K=KAKV KFKF=11.1511.19=1.3695)查取齒形系數(shù)由教材查得YFa1=2.80; YFa2=2.226。6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材查得YSa1=1.55; YSa2=1.756。7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。=0.01439=0.01444大齒輪的數(shù)值大（2）計(jì)算m對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小注意取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)1.49并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm,按接觸強(qiáng)度算的分度直徑d1=34.39mm算的小齒輪齒數(shù) Z1=39.71/1.5=30 大齒輪齒數(shù) Z2=302.91=88 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，即滿足齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊促，避免浪費(fèi)。（1） 計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=301.5=45mm d2=z2m=881.5=132mm(2)計(jì)算中心距a=81mm （3）計(jì)算齒輪寬度b=145=45mm 取B1=50mm,B2=45mm。所以小結(jié)得由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪1.5455030大齒輪1.51324588N1= 1=540MPa2=522.5MPa=34.39mmVm t =1.72mmh=3.87mmK=1.3d1=34.39mmm=1.72mm1=303.57MPa2=238.86MPaK =1.369mm=1.5mm Z1=30 Z2=88d1= 45mmd2 =132mma=81mmb=45mmB1=50mmB2=45mm低速齒輪的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）選用8級(jí)精度3）材料選擇，由表8.8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40HBS4）試選小齒輪齒數(shù)z1=20大齒輪齒數(shù)z2=202.91=59直齒圓柱齒輪45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度z1=20z2=592、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)4、尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)：Kt=1.3 計(jì)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：由機(jī)械設(shè)計(jì)教材選得齒寬系數(shù)=1 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材查得材料的彈性影響系數(shù)=189由機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖8.38按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa。計(jì)算齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； N1=2由教材取得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN1=0.98;KHN2=1.08計(jì)算接觸疲勞需用力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1, 按教材許用力公式 1=0.98600=588MPa 2=1.02550=561MPa試算小齒輪分度圓直徑d1,代入中較小的值。=48.98mm計(jì)算圓周速度V=計(jì)算齒寬bb=d.d1t=148.98=48.98mm計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù) mt =48.98/20=2.45mm齒高 h=2.25mt=2.252.45=5.51mm其比為 =48.98/5.51=8.89計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作機(jī)載荷特性:中等沖擊，由教材表8.10查的載荷系數(shù):1.2,取K=1.3按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由公式得d1=d1t48.98=48.98mm計(jì)算模數(shù)m.m=48.98/20=2.45mm由教材式（10-5）的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式m.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由教材圖10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500MPa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=300MPa.2）由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.88，KFN2=0.95;3)計(jì)算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由公式得1=314.29MPa2=203.57MPa計(jì)算載荷系數(shù)4）K=KAKV KFKF=11.0511.173=1.255)查取齒形系數(shù)由教材查得YFa1=2.80; YFa2=2.226。6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材查得YSa1=1.55; YSa2=1.756。7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。=0.01381=0.02415大齒輪的數(shù)值大（2）計(jì)算m對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小注意取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)2.30并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm,按接觸強(qiáng)度算的分度直徑d1=48.98mm算的小齒輪齒數(shù) Z1=54.79/2.5=20 大齒輪齒數(shù) Z2=202.91=59 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，即滿足齒面的接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊促，避免浪費(fèi)。（1） 計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=202.5=50mm d2=z2m=592.5=147.5mm(2)計(jì)算中心距a=97.75mm （3）計(jì)算齒輪寬度b=155=50 取B1=55mm,B2=50mm。所以小結(jié)得由此設(shè)計(jì)有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪2.5505520大齒輪2.5147.55059N1= 1=588MPa2=561MPa=48.98mmVm t =2.45mmh=5.51mmK=1.3d1=48.98mmm=2.45mm1=314.29MPa2=203,57MPaK =1.25mZ1=20Z2=59d1= 50mmd2 =147.5mma=97.75mmb=50mmB1=55mmB2=55mm5.軸及軸上零件的設(shè)計(jì)5.1 高速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪齒寬4.33Kw71.79 Nm576r/min45.5mm2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸的直徑先按機(jī)械設(shè)計(jì)教材初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45號(hào)鋼。選取A0=112。于是有:=d min=12.15mm4、選擇滾動(dòng)軸承初步選擇滾動(dòng)軸承。選6005深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6005深溝球軸承d=25(mm) ，B=12（mm）6005深溝球軸承5、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度于此軸的相配合的齒輪分度圓直徑比較小，所以將此軸設(shè)計(jì)成齒輪軸。: 軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩，取L1-2=37.5mm ， 且d1-2=25mm, 與1-2段軸相配合的深溝球軸承，左端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，右端采用套筒進(jìn)行軸向定位:2-3段軸要與齒輪配合，此段齒輪與軸一體，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d2-3=35mm ； 又由于小齒輪齒寬B=50mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短23mm ，所以取 L2-3=48mm；: 4-5段軸沒(méi)有什么與之相配合的零件，考慮到下段有個(gè)軸肩，但直徑仍設(shè)計(jì)為d4-5=35mm,L4-5=63.5mm: 5-6段 d5-6=25,L5-6=40mm,右端用軸端擋圈固定軸承。：6-7段, 由于輸入端是與v帶輪的輪轂相連，由于v帶為z型故v帶的寬度為4e+2f=65mm.d6-7=25,L6-7=75mm,其中末端的的65mm與v帶的輪轂進(jìn)行連接，中間與箱體的10mm用檔圈進(jìn)行輪轂與左端軸承的定位。L1-2=37.5mmd1-2=25mmd2-3=35mmL2-3=48mmd4-5=35mm L4-5=63.5mmd5-6=25L5-6=40mmd6-7=25mmL6-7=75mm6、確定軸的的倒角和圓角 取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為1.6。5.2 中速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速4.07Kw196.40 Nm197.94r/min2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸的直徑 =dmin=21.31mm4、選軸承. 初步選擇滾動(dòng)軸承。選6006深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6006深溝球軸承d=30(mm) ，B=13（mm） ，c=13.2kN。選6006深溝球軸承5、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度:1-2段軸我們?nèi)?L1-2=40mm，d1-2=30mm 。與1-2段軸相配合的深溝球軸承，左端用軸端擋圈進(jìn)行軸向定位，右端采用套筒進(jìn)行軸向定位。：2-3段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d2-3=40mm ； 又由于大齒輪齒寬B=45mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短23mm，所以取 L2-3=42mm；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的右端的軸向定位，應(yīng)將3-4段軸的直徑比2-3段稍微大一些，h0.07d這里取其直徑為 d3-4=46mm；由于3-4段軸主要是起軸肩的作用，沒(méi)有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，這里取L3-4=10mm 。：4-5段軸要與小齒輪相配合，且為能利用3-4段軸的軸肩，所以此段軸的直徑要比4-5段軸要小一些，這里我們?nèi)?d4-5=40mm；由于小齒輪的齒寬為B=55mm，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短23mm，所以取L4-5=53mm。：5-6段軸與之相配合的零件是軸承，所以其直徑和長(zhǎng)度與軸最右端的軸承一樣，故d5-6=30mm, L5-6=40 mm， 。L= L1-2 +L2-3+L3-4 +L4-5 +L5-6=40 +42+10+53+40=185mm，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(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。L1-2=40mmd1-2=30mmd2-3=40mmL2-3=42mmd3-4=46mmL3-4=10mmd4-5=40mmL4-5=53mmd5-6=30mmL5-6=40 mmL=185mm6、倒角參考教材表，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為25.3 低速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié) 果1、已知條件 功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪齒寬3.83Kw537.37 Nm68.02r/min50mm2、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理45鋼，調(diào)制處理3、初算軸直徑 =dmin=32.13mm4、選取聯(lián)軸器輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的，為了所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適宜，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ca=KAT3,查表又考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小，故取KA=1.5，則：T ca=KAT3=1.5537.37=806.06N.m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)選用型號(hào)為WH7型聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為900N.m聯(lián)軸器的孔徑為40mm,故軸的最小直徑選擇40mm，TCA=301.38N.m。聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L=112mm,聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=84mm.選用型號(hào)為WH7型聯(lián)軸5、選擇軸承6、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初步選擇滾動(dòng)軸承。由于軸的直徑為40mm選6008深溝球軸承；通過(guò)查手冊(cè)可知6008深溝球軸承d=40(mm) ，B=15（mm）。:1-2段軸由于與聯(lián)軸器的轂孔長(zhǎng)度L1=84m，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，故軸的長(zhǎng)度比L1略短一些我們?nèi)?L1-2=82+8mm，d1-2=40mm 。，右端采用套筒進(jìn)行聯(lián)軸器和軸承的軸向定位。：2-3段軸上要有一個(gè)擋圈固定軸承，下段軸設(shè)計(jì)個(gè)軸肩，所以d2-3=40mm ，取 L2-3=25mm；：3-4段軸要進(jìn)行軸端配合，故要有一個(gè)軸肩，這段軸沒(méi)有與之相配合的零件，這里我們?nèi)=4mm，所以d2-3=48mm ； L3-4=55.5mm；：為了實(shí)現(xiàn)齒輪的右端的軸向定位，應(yīng)將5-6段軸的直徑比4-5段稍微小一些，h0.07d這里取其直徑為 d4-5=66mm；由于5-6段軸主要是起軸肩的作用，沒(méi)有與之相配合的零件，且根據(jù)設(shè)計(jì)方案，這里取L4-5=10mm：5-6段軸要與齒輪配合，故要有一個(gè)軸肩，這里我們?nèi)=5mm，所以d5-6=58mm ； 又由于大齒輪齒寬B=50mm ，根據(jù)與齒輪相配合部分的軸段長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短23mm，所以取 L5-6=48mm；6；6-7段只有與軸承相連接，所以取d6-7=40mm L6-7=42.5mm.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(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。軸上零件得周向定位 齒輪，半軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=58mm ， bh=1811 ，L=40（mm）。選6008深溝球軸承L1-2=90md1-2=40mmd2-3=40mmL2-3=25mmd2-3=48mmL3-4=55.5mmd4-5=66mmL4-5=10mmd5-6=58mmL5-6=48mmd6-7=40mm L6-7=42.5mm7、確定軸的的倒角和圓角參考教材，取軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為2。軸端倒角為1.245，各軸肩處的圓角為25.4 中間軸的校核作用在兩個(gè)齒輪上的圓周力： 徑向力：求垂直面的支反力：L3=6.5+24.5+20.25=51.25mm; L2=20.25+10+30=60.25mm;L1=30+25+6.5=61.5mm 計(jì)算垂直彎矩： =求水平面的支承力： 計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： 求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：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界面，即危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度根據(jù)以上的數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPa 52.56MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表查得因此故安全。軸承壽命校核：軸承壽命可由式進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以P=Fr，查表f1=1,fp=1.1,取. 45.35年因此該軸承符合要求。鍵的設(shè)計(jì)與校核：軸上零件得周向定位（1）齒輪，軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=40mm ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 bh=128mm,取L=40mm（比輪轂寬度小些）；按d2-3=40mm ，由手冊(cè)查得平鍵的截面 bh=128mm見(jiàn)表4-1,取L=28（mm）（比輪轂寬度小些）。（2）：校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)教材查得許用擠壓用力=100120MPa ，取中間值，=110MPa 。鍵的工作長(zhǎng)度l1=L-b=40-12=28（mm），l2= L-b=28-12=16mm.鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 8=4mm。由式機(jī)械設(shè)計(jì)公式可得：由計(jì)算可知均小于所以都安全可用。即所選鍵為bhL=12840和bhL=128286.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)箱體的支撐強(qiáng)度和鑄造、加工工藝要求及其內(nèi)部傳動(dòng)零件、外部附件的空間位置確定二級(jí)齒輪減速器箱體的相關(guān)尺寸如下：（表中a=225） 箱體結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果箱座壁厚0.025a+3=8.99考慮鑄造工藝，所有壁厚都不應(yīng)小于8箱蓋壁厚10.02a+388箱座凸緣厚度b1.513.35箱蓋凸緣厚度b11.5112箱座底凸緣厚度b22.522.25地腳螺栓直徑df0.036a+1220.1地腳螺栓數(shù)目na250時(shí)，n=44軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d10.75df16箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑d 2(0.50.6)df12軸承端蓋螺釘直