二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器(課程設(shè)計(jì)說明書)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)名 稱：二級(jí)直齒輪減速器學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：機(jī)自學(xué)生：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)老師：成 績(jī)：201月0日目錄應(yīng)完成的工作任務(wù)緒論 確定傳動(dòng)方案 機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 23443.1 選擇電動(dòng)機(jī) 43.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型 43.1.2 電動(dòng)機(jī)容量的選擇 43.1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 53.2傳動(dòng)比的分配 錯(cuò)誤!未定義書簽。3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 63.3.1 各軸的轉(zhuǎn)速： 63.3.2 各軸的輸入功率： 63.3.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 63.3.4 整理列表 7四、 齒輪的設(shè)計(jì) 74.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1、2輪的設(shè)計(jì)） 74.1.1 齒輪

2、的類型 74.1.2 尺面接觸強(qiáng)度較合 84.1.3 按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 104.2 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（3、4齒輪的設(shè)計(jì)） 124.2.1 齒輪的類型 124.2.2 按尺面接觸強(qiáng)度較合 134.2.3 按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 14五、軸的設(shè)計(jì)及聯(lián)軸器的選擇 17） 軸的材料選擇和最小直徑估(.17（二）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和聯(lián)軸器的確定 171. I軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和聯(lián)軸器2的確定 172. U軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 193. 川軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和聯(lián)軸器4的確定 20六、軸的校核 21軸（中間軸）的力學(xué)模型的建立 211、 軸上力的作用點(diǎn)位置的和支點(diǎn)跨距的確定 212、 計(jì)算軸上的作用力 錯(cuò)誤!未定義書簽。3、 計(jì)算

3、支反力 錯(cuò)誤!未定義書簽。4、 繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。5、 彎扭合成強(qiáng)度的校核 錯(cuò)誤!未定義書簽。七、.鍵的選擇和校核 26八、 滾動(dòng)軸承的選擇和校核 錯(cuò)誤!未定義書簽。十、減速器附件的選擇及簡(jiǎn)要說明.2910.1.檢查孔與檢查孔蓋2910.2.油塞、油標(biāo).和透氣孔.2910.3吊環(huán)螺釘?shù)倪x九、機(jī)座箱體尺寸的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽擇九、機(jī)座箱體尺寸的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。銷3010.5啟蓋螺釘30十 一、減 速 器 潤(rùn) 滑 與 密封3011.1 潤(rùn)滑方式3011.2 密封方式30十二、設(shè)計(jì)總結(jié) 31十三、參考文獻(xiàn) 32機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一用于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)用

4、的二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器給定數(shù)據(jù)及要求：1. 運(yùn)輸工作拉力:F=7KN;2. 運(yùn)輸帶工作速度:V=1.1m/s;3. 滾筒效率:0.96;設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)圓直齒輪減速器。載荷平穩(wěn)，連續(xù)單向運(yùn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作，工作環(huán)境室，灰塵較大，環(huán)境最高溫度 35度 左右；使用折舊期8年，4年一次大修；制造條件及生產(chǎn)批量，一般機(jī)械 小批量生產(chǎn)。1電動(dòng)機(jī)2,4 彈性 聯(lián)軸器3 二級(jí)圓 柱齒輪減速 器5 皮帶6 軸襯二級(jí)圓柱齒輪器簡(jiǎn)圖、應(yīng)完成的工作：1. 減速器裝配圖1 （A0圖紙）。2. 零件工作圖2 （高速軸、齒輪3）3. 設(shè)計(jì)說明書1份。亠、緒論減速器的類別、品種、型式很多，目前已制定為行（國(guó)

5、）標(biāo)的減速器有40余種。減速器的類別是根據(jù)所采用的齒輪齒形、 齒廓曲線劃分；減速器的品種是 根據(jù)使用的需要而設(shè)計(jì)的不同結(jié)構(gòu)的減速器；減速器的型式是在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 上根據(jù)齒面硬度、傳動(dòng)級(jí)數(shù)、出軸型式、裝配型式、安裝型式、聯(lián)接型式等因素 而設(shè)計(jì)的不同特性的減速器。與減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜， 對(duì)減速器的影響很大，是減速器 選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通 常分為三類： 一均勻載荷； 一中等沖擊載荷； 一強(qiáng)沖擊載荷。減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立封閉式傳動(dòng)裝置， 用來降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。此外，在某些場(chǎng)合，也有用作增速的裝置，并 稱為增速器。我

6、們通過對(duì)減速器的研究與設(shè)計(jì)，我們能在另一個(gè)角度了解減速器的結(jié)構(gòu)、 功能、用途和使用原理等，同時(shí)，我們也能將我們所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。在設(shè)計(jì)的過程中，我們能正確的理解所學(xué)的知識(shí)，而我們選 擇減速器，也是因?yàn)閷?duì)我們過控專業(yè)的學(xué)生來說，這是一個(gè) 很典型的例子，能從中學(xué)到很多知識(shí)。1.1選題的目的和意亠、緒論減速器的類別、品種、型式很多，目前已制定為行（國(guó)）標(biāo)的減速器有40余種。減速器的類別是根據(jù)所采用的齒輪齒形、 齒廓曲線劃分；減速器的品種是 根據(jù)使用的需要而設(shè)計(jì)的不同結(jié)構(gòu)的減速器；減速器的型式是在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 上根據(jù)齒面硬度、傳動(dòng)級(jí)數(shù)、出軸型式、裝配型式、安裝型式、聯(lián)接型式等因素 而設(shè)計(jì)的不同

7、特性的減速器。與減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜， 對(duì)減速器的影響很大，是減速器 選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通 常分為三類： 一均勻載荷； 一中等沖擊載荷； 一強(qiáng)沖擊載荷。減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立封閉式傳動(dòng)裝置， 用來降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。此外，在某些場(chǎng)合，也有用作增速的裝置，并 稱為增速器。我們通過對(duì)減速器的研究與設(shè)計(jì)，我們能在另一個(gè)角度了解減速器的結(jié)構(gòu)、 功能、用途和使用原理等，同時(shí)，我們也能將我們所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。在設(shè)計(jì)的過程中，我們能正確的理解所學(xué)的知識(shí)，而我們選擇減速器，也是 因?yàn)閷?duì)我們過控專業(yè)的學(xué)生來說，這是一個(gè)很典型的

8、例子，能從中學(xué)到很多知識(shí)。二、確定傳動(dòng)方案根據(jù)工作要求和工作環(huán)境，選擇展開式二級(jí)圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)方案。 此方案工作可靠、傳遞效率高、使用維護(hù)方便、環(huán)境適用性好，但齒輪相對(duì)軸承的 位置不對(duì)稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。此外，總體寬度較大。三三機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)3.1選擇電動(dòng)機(jī)3.1.1選擇電動(dòng)機(jī)類型電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境清潔，運(yùn)動(dòng)載荷平穩(wěn)，所以選擇丫系列一般 用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。3.1.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇1、工作機(jī)所需要的功率P為:旦(kW)1000其中：F7000N，1.1m/s(kW)1000700丄17.7kW10002、電動(dòng)機(jī)的輸出功率P）為P。 (kW)

9、電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率彈性聯(lián)軸器的效率0.99，齒輪傳動(dòng)效率0.97 ,滾動(dòng)軸承效率0.98，滾筒效率 40.96，從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為:2312340.992 0.972 0.983 0.960.8333、電動(dòng)機(jī)所需功率為:因載荷平穩(wěn)P。Pw，電動(dòng)機(jī)額定功率9.24kW0.833Pm只需略大于P0即可，查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)新表19-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率為11kw3.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：6 104v 60000 1.1 /n3r / min 52.5r/minD 3.14 400通常選用同步電機(jī)轉(zhuǎn)速1000r/mln和1500r/mln兩種作比較，萬案電動(dòng)

10、機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比IY160M 611KW1000r/mI n970r/mI n18.46nY160M 411KW1500r/mI n1460r/mI n27.79綜合考慮為使傳動(dòng)裝置緊湊，選用同步轉(zhuǎn)速 1000r/mln的電機(jī)型號(hào)為Y160M 6,滿載轉(zhuǎn)速nm 970r/mln，功率11KW3.2傳動(dòng)比的分配1、總傳動(dòng)比為I nm舟70 18.46nw 5252、分配傳動(dòng)比考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)該有相近的浸油深度。則兩級(jí)齒輪的 高速級(jí)與低速級(jí)傳動(dòng)比的值取為1.4，取h 1.4i2貝： i1. 1.4i1.4一18.465.08 ；L 18.46i15.083.

11、3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.3.1各軸的轉(zhuǎn)速:n1nm970r/min ；n2n1i1970558190.94r / min ；7n3Dai2190.943.6352.5r/min ；滾筒轉(zhuǎn)速等于川軸轉(zhuǎn)速。3.3.2各軸的輸入功率:I軸P0 19.24 0.999.15kw -H軸Pp 23 9.15 0.97 0.98 8.70kw；皿軸E 23 8.70 0.97 0.98 8.27kw；卷筒軸P3 14 8.27 0.99 0.96 8.02kw3.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩:1軸人9550遵95509.1597090.08 N m ；U軸t29550P295508 70435.14 N

12、 m ；2n2190.94；川軸t39549P395508 271504 .35 N m ；n352.5滾筒軸T4T3334整理列表軸名功率P / kw轉(zhuǎn)矩T/N m轉(zhuǎn)速 n /(r min)I9.1590.08970n8.70435.14190.948.271504.3552.5四、齒輪的設(shè)計(jì)4.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1、2輪的設(shè)計(jì)）4.1.1齒輪的類型1、依照傳動(dòng)方案，本設(shè)計(jì)選用二級(jí)展開式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 11-2，選用8級(jí)精度。3、材料選擇：小齒輪材料為45鋼，齒面硬度為235HBS,接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim 550MPa，彎曲疲勞強(qiáng)

13、度極限FE 380MPa ;調(diào)制處理。大齒輪材料為 45鋼表面正火，齒面硬度為190HBS接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim390MPa ,彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE325MPa。4、選小齒輪齒數(shù) zi 24 ；則 z2 zli1 24 5.08 121.94 122 齒數(shù)比u 絲 1225.083z1244.1.2尺面接觸強(qiáng)度校合d1tu 1( Ze )2u (1)取載荷K=1.6（2）由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10 7,選齒寬系數(shù)d（3）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10 6查的材料的彈性影響Ze 189.8、MPa(4) 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)式1013，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh 60 970 1 (2 8 365 8)2.

14、72 109“N1 2.72 1 09 *N2 15.35 108u 5.0830.95（5） 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)式1019取解除疲勞系數(shù) Khn1 0.92 KHN2（6）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,由式1012得KHN1 lim1H 1SUY厶uuu ivirduuuivirdKHN 2 lim 21.05390MPa409.5MPaH 2S2、計(jì)算中的較小值（1）試算小齒輪的分度圓直徑d1t，代入77.345 mm3 1.6 90.08 103 5.083 1/189.8、2d.2.32 3 ()115.083409.5dm3.14 77.345 970(2) 計(jì)算齒

15、輪圓周速度v口3.926m/s60 1000 60 1000(3) 計(jì)算尺寬bbdd1t 77.345mm(4)計(jì)算尺寬與尺高之比 一hdqt77.345模數(shù) g 3.223mmN 24齒高h(yuǎn) 2.25葉2.25 3.2237.25177.3457.25110.67(5) 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)速度v 3.926m s, 8級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)kv 1.12，直齒輪，kHkF1,由表10 2查得使用系數(shù)KA 1,由表104用插值法查得8級(jí)精度，小齒輪對(duì)軸非對(duì)陣布置，Kh1.463,由b 10.67,Kh 1.463,h查圖1013得Kf 1.4故載荷系數(shù) KKAKvKh Kh 1.64(6

16、) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，得d177.984(7)計(jì)算模數(shù)m 3血84z1243.249-4.1.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算1、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式105得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式c 2KTi Yf Ysm 32V dZi2 f0.922、 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)，KFN1 0.9 KFN23、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4KFN1 FE1S0.9 3801.4244.29MPaKFN2 FE2F 2 S92 325 213.57MPa1.44、計(jì)算載荷系數(shù)KKaKvKf Kf1 1.151 1.41.615、查取齒形系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10 5

17、 得:Yf 12.65，Yf2 2.16&查取應(yīng)力校正系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖10 5 得:Ys 11.58， Ys2 1.817、計(jì)算大小齒輪Yf Ys并加以比較F* 1論1f126L2.58 0.01714244.29* 2套2F 22.16 1.81 0.018306213.57所以對(duì)大齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。mn26 90.08 103 0.018306 2.10mm21 24對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強(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)，可取有彎曲強(qiáng)度 算得的

18、模數(shù)2.10并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m 2.5mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得得 分度圓直徑d77.984mm，算出小齒輪齒數(shù)Z177.9842.531.19 31Z231 5.08 157.48 1578、幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑d1 Z1m 31 2.5 77.5mmd2Z2m 157 2.5 392.5mm中心距乙 Z2 m 31 1572.5a12235mm2 2齒輪寬度b1d1 1 77.984 77.984 78mm所以B2 78mmB1 83mm高速軸齒輪尺寸表:序號(hào)名稱符號(hào)計(jì)算公式及參數(shù)選擇1模數(shù)m2.5mm2分度圓直徑d1,d277.5mm 392.5mm3傳動(dòng)比i15.084齒頂咼2.5m

19、m5齒根高h(yuǎn)f3.125mm6全齒高h(yuǎn)5.625mm7頂隙c0.625mm8齒頂圓直徑da1,da282.5mm 397.5mm9齒根圓直徑d f1,d f 271.25mm 386.25mm10中心距a235mm4.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（3、4輪的設(shè)計(jì)）421齒輪的類型1、依照傳動(dòng)方案，本設(shè)計(jì)選用二級(jí)展開式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-2，選用8級(jí)精度。3、材料選擇：小齒輪材料為 45鋼，齒面硬度為235HBS,接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim 550MPa，彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE 380MPa ;調(diào)制處理。大齒輪材料為 45鋼表面正火，齒面硬度為190H

20、BS接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim 390MPa ,彎曲疲勞強(qiáng)度極限 fe 325MPa。4、選小齒輪齒數(shù) z 35 ；則 z4 Z3i235 3.63 127.05 127齒數(shù)比u 經(jīng) 1273.629Z3354.2.2尺面接觸強(qiáng)度校合1、d3t 2.322K tT3 u 1 ( Ze )2 u (訂Pd(1)取載荷K=1.6(2) 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10 7,選齒寬系數(shù)d 1(3) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10 6查的材料的彈性影響系數(shù)Ze 189.8MPa(4) 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)式1013,計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N3 60n2jLh 60 190.94 1 (2 8 365 8)5.35 108N3 5.35 1

21、088N431.47 1084 u 3.63(5) 由 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)式1019取解除疲勞系數(shù) KHN3 1.05KHN4 1.13(6)計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,由式1012得KHN3 lim 3SKHN4 lim 4S1.05 550MPa1.13 390MPa577.5MPa440.7MPa2、計(jì)算(1)試算小齒輪的分度圓直徑d3t，代入 H中的較小值d3t32.321.6 435.14 1033.63 1(189.8)23.63 (440.7)127.18mm(2)計(jì)算齒輪圓周速度Vd3tn260 10003.14 127.18 190.9460 10001.2

22、7m/s(3) 計(jì)算尺寬bbdd3t 127.18mm(4) 計(jì)算尺寬與尺高之比 -h模數(shù)譏d3t127.183t3.634mmZg35齒高h(yuǎn) 2.25mt 2.25 3.6348.176mmb 127.18 15.555h 8.176(5)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)速度v 1.27m s ,8級(jí)精度，由圖10 8查得動(dòng)載系數(shù)kv 1.06，直齒輪，kHkF1,由表102查得使用系數(shù)KA 1,由表10 4用插值法查得8級(jí)精度，小齒輪對(duì)軸非對(duì)陣布置，Kh1.348,由b 15.555,Kh 1.348,h查圖 1013 得 Kf 1.37 故載荷系數(shù) K KAKvKh Kh 1.429（6）按實(shí)際的載荷系

23、數(shù)校正所得分度圓直徑，得33 ,丨 k1.429 C AFd3 d3t yk 127.18122.477mmd 122 477（7）計(jì)算模數(shù)m比3.499mmz3354.2.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算1、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式10 5得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式32 KT2 Yf Ys.dZ扌f2、查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10 18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，Kfn3 0.92 Kfn4 0.953、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4Kfn3 fe3 0.92 380 249.71MPaS1.40.95 325 21589MPaKFN4 FE41.4F 4 S1.06 1 1.371.45224、計(jì)算載

24、荷系數(shù)K心心心Kf 15、查取齒形系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表105得：Yf 32.45 , Yf 42.166、查取應(yīng)力校正系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖105得： YS 3 1.65，YS 4 1 .817、計(jì)算大小齒輪丫F Ys并加以比較F丫F 3 他 3F】12.45 1.65249.710.01619丫F 4 丫S 4F 22.16 1.81215.890.01811所以對(duì)大齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算mn2_1.429_435.14 1031 3520.018112.639mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承

25、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)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.639并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m 3mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得得分 度圓直徑d3 122.477mm,算出小齒輪齒數(shù)Z3122.47740.8 41低速軸齒輪尺寸表:序號(hào)名稱符號(hào)計(jì)算公式及參數(shù)選擇1模數(shù)m3mm2分度圓直徑d1,d2123mm 447mm3傳動(dòng)比i13.634齒頂咼d3mm5齒根高h(yuǎn)f3.75mm6全齒高h(yuǎn)6.75mm7頂隙c0.75mm8齒頂圓直徑da3 , da4129mm 453mm9齒根圓直徑d f1，d f 2115.5mm 439.5mm10中心距a285mm乙 41 3.63148

26、.81498、幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑d3Z3m41 3 123mm中心距齒輪寬度所以B4d4Z4m123mm149 3 447 mmZ3m 41 虬蟲 285mm2dd31 123 123mmB3 128mm五、軸的設(shè)計(jì)及聯(lián)軸器的選擇（一）軸的材料選擇和最小直徑估算根據(jù)工作條件，初選軸的材料為 45鋼，調(diào)制處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直3 rp徑估算，即：dmin A。初算軸頸時(shí)，若最小直徑軸段開有鍵槽，還要考 n慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。當(dāng)該軸段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5%7%兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%15% A值由所引用教材表15-3確定：1軸A01 126 U軸A02120川軸Aq3112d

27、1 minA013礙 126 3 鬻 26-63mmd1 mind 1 min (1+7%)=28.49mmd 2 minA023 J 120冷盤9b 42.86mmd2 minId 2min =42.86mm川軸 d 3 min心*112 3 52.58.2760.488mmd3min d 3min （1+7%）=64.72mm（二）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和聯(lián)軸器的確定1、I軸（高速軸）軸的直徑確定及聯(lián)軸器2的確定聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca KAT1，查表14 1，考慮到軸的轉(zhuǎn)矩變化小，故KA=2.3Tea KAT1 =90.08 2.3=207.184N.m查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014 2003或手冊(cè)，選用

28、TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩 為250N.m,電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y160M 6,查手冊(cè)電動(dòng)機(jī)的外伸軸頸為42mmd =42mm d11最小直徑，安裝聯(lián)軸器；d12，密封段，根據(jù)軸向定位，高h(yuǎn)(0.070.1) d11,以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)(擬采用氈圈)JB/ZQ 46061986h=0.0842=2.94mm d12 50mm； d13段裝軸承，d13=55mm軸承用 6311,深溝球軸承，d D B 55 120 29 ； q4過度軸段，由于各級(jí)齒輪傳動(dòng)的 線速度均小于 2m/s，深溝球軸承采用脂潤(rùn)滑，考慮到擋油盤的軸向定位， d14=63mm 齒輪處軸段，由于小齒輪直徑較小，采用齒輪結(jié)構(gòu)

29、，所以軸和齒輪 的材料和熱處理方式需一樣，均為45鋼，調(diào)制處理；d16處深溝球軸承處，d16 d13 55mm各軸段長(zhǎng)度的確定l11:由聯(lián)軸器 L=84mm 確定：l11=80mm112 :由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋，裝配關(guān)系等確定，l12 50mm113 :由深溝球軸承，擋油型及裝配關(guān)系等確立，l13=50mm114 :由裝配關(guān)系，箱體結(jié)構(gòu)等確立，l14=140mml15:由高速及小齒輪寬度 Bi=83mml16 :由深溝球軸承，擋油盤及裝配關(guān)系等確立，l16=50mm科I上gJInL吃Li-I-1A.L5LllI軸結(jié)構(gòu)圖2、U軸(中間軸)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)各軸段的直徑確定 d21段為最小直徑段，安

30、裝深溝球軸承，滾動(dòng)軸承選擇 6309，其尺寸為 d D B 45mm 100mm 25mm，d21=45mm d22低速級(jí)小齒輪軸段，d22=55mm小23軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求，d23=70mmd24高速級(jí)大齒輪軸段，d24 =55mm d25軸段安裝深溝球軸承，d25=d21=45mm(2)各軸段長(zhǎng)度的計(jì)算l21 :由深溝球軸承，擋油型及裝配關(guān)系等確立，l2150mml22 :由低速級(jí)小齒輪的輪轂孔寬度 b3128m m確定,l22123mml23 :軸間寬度l23 15mml24 :由高速級(jí)大齒輪的輪轂孔寬度b278mm確定，l2476mml25 :由深溝球軸承，擋油型及裝配關(guān)系等

31、確立，125l2150mm3、川軸(低速軸)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及聯(lián)軸器 4的確定(1) 各軸段直徑的確定聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tea KAT3，查表14 1,考慮到軸的轉(zhuǎn)矩變化小，故KA=1.3Tca KaT31.3 1504.35 1955.655N.m查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50141984或手冊(cè)，選用HL6型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為3150N.m,孔徑d 70mm， L 142mm ； d31最小直徑，安裝聯(lián)軸器， d31 d 70mm; d32，密封段，d32 75mm; d33段裝軸承，軸承用 6216, 深溝球軸承，d D B 80mm 140mm 26mm, d33 d 80mm ； d14 過

32、度軸段，d34 90mm； d35軸間，根據(jù)齒輪的軸向定位要求，d35 1 00mm；d36低速軸大齒輪段，d36 85mm ； d37軸承段，d37 d33 80mm。(2) 各軸段長(zhǎng)度的確定l31:由聯(lián)軸器 L=107mn確定，l31105mm132 :由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋，裝配關(guān)系等確定，132 80mm133 :由深溝球軸承，擋油型及裝配關(guān)系等確立，I33 50mm134 :由裝配關(guān)系，箱體結(jié)構(gòu)等確立，I34 80mm135 :軸間寬度l35 15mm136 :由低速級(jí)大齒輪寬度 B4=123mn確定，I36=120mml37 :由深溝球軸承，擋油盤及裝配關(guān)系等確立，l37 50mmL

33、35EP亶PPpLs61.34L32Ln川軸結(jié)構(gòu)圖六、軸的校核軸(中間軸)的力學(xué)模型的建立1、軸上力的作用點(diǎn)位置的和支點(diǎn)跨距的確定齒輪的力的作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則在齒輪寬度的中點(diǎn)，軸上安裝6309的軸承。2、計(jì)算軸上的作用力齒輪 2Ft2Ft12Tdi2 90.08 1032.5 312324.6NFr2 Fr1Ft ta n 846.08N齒輪3Ft32Td32 435.14 10341 37075.44NFr3 Ft3 tan2575.25N3、計(jì)算支反力(1)垂直面支反力由繞支點(diǎn)B的力矩和Mbv 0得,FRAv(l1 l2 l3)F r2l3 Fr3(l2 l3)279 Frav 846.08

34、 68.5 2575.25 183Frav1502.96N 方向向下由繞支點(diǎn)A的力矩和Mav 0FRBV (l1 l2 l3) Fr2(l1 l2) Fr3l1275Frav 846.08 206.5 2575.25 92Frav226.21N方向向下(2)水平面支反力mmIM J占包口L LfH Ti1 士Ff2由繞支點(diǎn)B的力矩和 M BH 0 ,FRAH (l1 l2 l3) F t3(l2 13)拠3275Frah 7075.44 183 2324.6 68.5Frah 5287.42N 方向向下同理，由繞支點(diǎn)A的力矩和Mah 0F RBH (ll 1213) Ft2(h I2) F r

35、311275Frbh 2324.6 206.5 7075.44 92Frbh 4112.62N方向向下計(jì)算總支反力A點(diǎn)的總支反力Fra、fRAv fRah1502.962 5287.422 5496.88NB點(diǎn)的總支反力Frb . Ff2BVFbh- 226.212 4113.622 4118.83N4、繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖(1)垂直面的彎矩圖FRAV tIJf FRBVFs/N 1072.29 226.211503.9615498.55138277,32Mc FraV l11502.96 92138272.32N mmMD MC 1072.29 l215498.55N mm(2)水平面的彎矩圖M

36、/N.rn i281714.35486442.64C處彎矩：M c Frahl1486442.64N mmD處彎矩：MdFrbh I3281714.35N mm(3) 合成彎矩圖MC, M 2ch M 2cvJ486442.642 138272.322 505713.03N mm(4)當(dāng)量扭矩圖Md 一 Mdh2 Mdv2.281714.35215496.55282140.355N mm(5) 當(dāng)量彎矩因?yàn)槭菃蜗蜣D(zhuǎn)軸，所以扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力視為脈動(dòng)的循環(huán)變應(yīng)力，折算系數(shù)0.6T20.6 435140261084N.mmC處：MMC( T2)2、505713.0322610842569131.38N.m

37、mD處：MMg( T)22 821 40.3552261 084 23844 06.08N.mm5、彎扭合成強(qiáng)度的校核進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。Me0.1d3569131.380.1 553MPa34.207MPa根據(jù)選定的軸的材料 45鋼，調(diào)制處理，由所用教材查得60MPa。因1，故強(qiáng)度足夠七、鍵的選擇和校核選定：高速級(jí)大齒輪處鍵1為 b h L 16mm 10mm 68mm(t 6mm,r 0.3mm )標(biāo)記：鍵 1610 68 GB/T 1906 2003；低速級(jí)小齒輪鍵 2 為 b h L 16mm 10mm110mm(t 6mm,r 0.3

38、mm)標(biāo)記:鍵16 10 110 GB/T 1906 2003；由于同一根軸上的鍵，傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以只需校核短的鍵1即可。齒輪軸段d 55mm，鍵的工作長(zhǎng)度6816 52mm，鍵的接觸高度k 0.5h0.5 10 5mm,傳遞的轉(zhuǎn)矩T2435.14N.mm ；按所引用教材查表6 2查出鍵靜連接是的擠壓許用應(yīng)力100MPa （鍵、齒輪輪轂、軸的材料均為45鋼調(diào)制）。2Tp kld1032 435.14 1035 52 5560.86MPa p鍵的連接強(qiáng)度足夠。同理可選定：低速級(jí)大齒輪處鍵3 為 b h L 25mm 14mm 110mm(t 9mm,r0.5mm ）標(biāo)記：鍵2514 110

39、GB/T 1906 2003；低速級(jí)聯(lián)軸器鍵4為bh L 20mm 12mm100mm( t 7.5mm,r0.5mm)標(biāo)記：鍵20 12100GB/T 1906 2003；高速級(jí)聯(lián)軸器鍵5為b h L 12mm8mm 70mm(t 5mm,r 0.3mm)標(biāo)記： 鍵 12 8 70 GB/T 1906 2003。八、滾動(dòng)軸承的選擇與校核1、根據(jù)載荷及速度的情況，擬定選用深溝球軸承。由中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)d 45mm，選取 6309,查基本參數(shù)查表 12 1,Cr 52.8KN Cor 31.8KN2、深溝球軸承的校核A點(diǎn)總支反力Fr1 Fra 5496.88NB點(diǎn)總支反力 Fr2Frb 4

40、118.83N當(dāng)量動(dòng)載荷P（1）軸承 pfpFr1 1.1 5496.886046.568N（2）軸承 F2fpFr2 1.1 4118.83 4530.713N驗(yàn)算軸承的壽命應(yīng)為P, F2，所以只需驗(yàn)證 1軸承。軸承語(yǔ)氣壽命與整機(jī)壽命相同，為:8 365 2 846720h-610；(fCr31060.95 52.8 103 3)3()3 49830.769h 46720h60 190.946046.568其中，溫度系數(shù)為ft 0.95，軸承具有足夠的是壽命。九、機(jī)座箱體結(jié)構(gòu)尺寸箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中箱體材料選擇鑄鐵 HT200即可滿足設(shè)計(jì)要求代號(hào)名稱設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果箱座壁厚=0.025a

41、30.025 285 3 10=10mm1箱蓋壁厚i = 0.02a 30.02 285 3 9i=9mm21箱座加強(qiáng)肋厚2i=0.850.85 86.82i = 7mm22箱蓋加強(qiáng)肋厚22=0.85 i0.85 9 822=8mmb箱座分箱面凸緣厚b i.5i.5 i0 i5b 15mmb箱蓋分箱面凸緣厚bi i.5i.5 i0 i5b 15mmb2箱座底凸緣厚b22.52.5 i0 25b2 25mmdf地腳螺栓df 0.036a i2=0.036 285 i2 24df 24mmdi軸承旁螺栓di 0.7df=0.75 24=i8mmdi 18mmd2聯(lián)結(jié)分箱面的螺栓d2(0.50.6)

42、df0.5 24 12mmd2 12mmd3軸承蓋螺釘d3(0.4 0.5)df0.5 24 12d3 12mmd4檢查孔螺釘d4(0.30.4)df8mmd4 8mmd定位銷直徑d (0.7 0.8)d29mmd 10mmn地腳螺栓數(shù)目a 285 時(shí)，n 6n 6Cidf、di、d2至外箱壁距離由推薦用值確定Ci 20mmC2dd2至凸緣壁距離由推薦用值確定C2 16mmRi軸承旁凸臺(tái)半徑由推薦用值確定Ri 16mmLi軸承座孔外端面至箱外壁的距離Li Ci C2(510)Li 42mmD1D2D3軸承座孔外的直徑D 5d3180mm160mm200mm 1大齒輪齒頂圓與相體壁的距離1.215mm 2大齒輪的端面與箱體壁的距離12mm十、減速器附件的選擇及簡(jiǎn)要說明10.1. 檢查孔與檢查孔蓋二級(jí)減速器總的中心距a a12 a34 235 285 520mm ,則檢查孔寬 b 120mm,長(zhǎng)L 235mm，檢查孔蓋寬b 180mm,長(zhǎng)L1 270mm.螺栓孔定位 尺寸：寬 b2 150m