帶式輸送機(jī)用二級(jí)圓柱齒輪減速器的

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)用二級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一設(shè)計(jì)任務(wù)書二系統(tǒng)傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)2. 1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案簡(jiǎn)圖2.2選擇電動(dòng)機(jī)2. 3計(jì)算該傳動(dòng)系統(tǒng)的總的傳動(dòng)比以及分配傳動(dòng)比2.4傳動(dòng)裝置的參數(shù)計(jì)算三齒輪設(shè)計(jì)3.1高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)3.2低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)四各軸設(shè)計(jì)方案4.1高速軸（一軸）的設(shè)計(jì)及軸上鍵和軸承的設(shè)計(jì)4.2中間軸（二軸）的設(shè)計(jì)及軸上鍵和軸承的設(shè)計(jì)4. 3低速軸（三軸）的設(shè)計(jì)及軸上鍵和軸承的設(shè)計(jì)五齒輪和軸承的潤(rùn)滑六箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)七設(shè)計(jì)總結(jié)八參考文獻(xiàn)第一章帶式輸送機(jī)的簡(jiǎn)介帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。主要由機(jī)架、輸送

2、 帶、托車?yán)ァL筒、緊裝置、傳動(dòng)裝置等組成。它可以將物料在一定的輸送線上， 從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散 物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與 各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過(guò)程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)膠帶 輸送機(jī)又稱皮帶輸送機(jī)，輸送帶根據(jù)摩擦傳動(dòng)原理而運(yùn)動(dòng)，適用于輸送堆積密度 小于1.67/噸/立方米，易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的低磨琢性物料及袋裝物 料，如煤、碎石、砂、水泥、化肥、糧食等。膠帶輸送機(jī)可在環(huán)境溫度-20C至 +40C圍使用，被送物料溫度小于60C。其機(jī)長(zhǎng)及裝配形式可根據(jù)用戶要求確定， 傳動(dòng)可

3、用電滾筒，也可用帶驅(qū)動(dòng)架的驅(qū)動(dòng)裝置。帶式輸送機(jī)主要由兩個(gè)端點(diǎn)滾筒及緊套其上的閉合輸送帶組成。帶動(dòng)輸送帶 轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒稱為驅(qū)動(dòng)滾筒（傳動(dòng)滾筒）；另一個(gè)僅在于改變輸送帶運(yùn)動(dòng)方向的滾 筒稱為改向滾筒。驅(qū)動(dòng)滾筒由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，輸送帶依龕驅(qū)動(dòng)滾筒與輸 送帶之間的摩擦力拖動(dòng)。驅(qū)動(dòng)滾筒一般都裝在卸料端，以增大牽引力，有利于拖 動(dòng)。物料由喂料端喂入，落在轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送帶上，依靠輸送帶摩擦帶動(dòng)運(yùn)送到卸料第二章系統(tǒng)傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)2. 1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案簡(jiǎn)圖如下圖所示圖2.1總共三級(jí)減速，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高采用傳動(dòng)比大的帶傳動(dòng)。第二級(jí)，第三級(jí)都 采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2. 2選擇電動(dòng)機(jī)(1) 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)

4、設(shè)計(jì)本減速器通常在常溫下工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，電 源電壓380V。(2) 電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需的有效功率為： Pw=3000xl. 5/1000KW=4. 5KW彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率為：久=0.99;滾子軸承傳動(dòng)效率：弘=0.99 (三對(duì)齒輪 軸承和一對(duì)卷筒軸軸承)；齒輪副效率：“3 = 0.96 ；齒輪聯(lián)軸器效率：久=0.99 ; 卷筒效率4 = 0.97帶入得則傳動(dòng)裝置的總效率為=0. 992x0. 962x0. 993x0. 97=0. 869電動(dòng)機(jī)所需功率為Pd=Pw/=5. 25KW電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的所需功率匕，即PcPd ，選用的電動(dòng) 機(jī)的額定功率為

5、5. 5KW (3) 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸的轉(zhuǎn)速為nw = -2il222_lL=6o. 50r/min3.14xd因聯(lián)軸器傳動(dòng)傳送比為,=1 ；二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比為i； = 840 ，則 總傳動(dòng)比合理圍是心=840,電動(dòng)機(jī)可選轉(zhuǎn)速圍是nd = ianw = (8 40) x 60.5r / nmi = 484 2420 r /niui根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和轉(zhuǎn)速，可選電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：Y132S-4與Y132M2-6。由于Y132S-4的轉(zhuǎn)速較高，價(jià)格低，外形尺寸小，并且總傳比也不是很大，故采用該類型的電動(dòng)機(jī)/該電動(dòng)機(jī)的參數(shù)數(shù)據(jù)如下表：表2.1電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速/KW(r/

6、min)(r/min)Y132S-45. 50155014402. 3計(jì)算該傳動(dòng)系統(tǒng)的總的傳動(dòng)比以及分配傳動(dòng)比例n 1440(1) 確定傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比/ = -L = = 17.15n. 84.26(2) 分配傳動(dòng)比由于聯(lián)軸器的傳動(dòng)比為1，那么兩極齒輪的傳動(dòng)比為17. 15(3) 分配各級(jí)傳動(dòng)比由浸油潤(rùn)滑條件it =(1.11. 5)，取高速軸傳動(dòng)比人=1.3/；，而j =仏所以G = J1.3：,取il-=i/i/l (其中、i分別為高速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比)。高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為i, =4. 721，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為in =3. 632 2.4、傳動(dòng)裝置的參數(shù)計(jì)算(1)各軸輸入功率Po

7、= Pe(l = 5.50KWP, =Po/h = 5.21KWPu = Pg, = 5.21x0.99 x 0.96 = 5.02KWPn/ = 5.02x0.99x0.97 = 4.82KWPw = P胡=4.82x0.99x0.97 = 4.58KW(2) 各軸轉(zhuǎn)速= nm = 1440r/niHinn = no /io = 1440/4.721/7 mill = 305廠 / mill nm = nn /in = 3054-3.62r = 84/mui n/v = n/n = 84/7 mill(3) 各軸轉(zhuǎn)矩71 = 9950垃=9550x 土出 Nm = 36.487V m0no1

8、440ps 21T. = 9550 丄=9550x 二一N m = 34.65N m14407； =9550- = 9550x N /n = 157.12/7 /n-n2305p4 oyT. = 9550=9550x Nm = 547.87?/ m心84p4 coT = 9550=9550x= 520.70N m1嘰84將上述結(jié)果列于下表（表1）表2.2各軸參數(shù)匯總表軸號(hào)轉(zhuǎn)速輸入功率轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比(r/min)(KW)(N m )電動(dòng)機(jī)軸14405. 5036.481.01軸14405.2134. 654.62軸3055. 02157.123.73軸844.82547. 871.0工作機(jī)軸844.

9、58520.70第三章齒輪設(shè)計(jì)3. 1、高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選擇精度等級(jí)運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。2）選取齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度因傳遞功率小，轉(zhuǎn)速低，則選用軟齒面齒輪傳動(dòng)。齒輪選用易于制造且價(jià)格低廉 的材料*選小齒輪材料為45Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，大齒輪材料為爭(zhēng)火后的 45鋼，硬度為190HBS。二者材料硬度差為50HBS。3）選齒數(shù) z產(chǎn)20，w = I =4. 7 z2=t/z1=4. 7x20=944）選取螺旗角：初選螺旋角0 = 14。2 根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（6-13）2KlTlu,l（ZHZ

10、EX0/6/ w/ （El 丿確定公式的各計(jì)算數(shù)值1）試選K=1.62）小齒輪的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩T, =34.65加3）選取齒寬系數(shù)給 由圖6-17，選齒寬系數(shù)仏=4）彈性系數(shù)Z&-由表6-5，查取彈性系數(shù)Z. =189. 90VmpT5）節(jié)點(diǎn)、區(qū)域系數(shù)由圖6-19，Zh=2.435 （a=20）6）接觸疲勞強(qiáng)度極限、6圖查得訕=685.2HPa ，6応2 =386. OMPa7）計(jì)算接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)M、N2 = 6074 = 60xl440xlx（2x8x300xl0） = 4.1471xl09N 4 1472M 4 =聾厶10一 8.825x10 h 4.78）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)乙和、ZjV2取

11、接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)Z.vl=0.90 ZjV2 = 1.019）接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)& 取失效概率為1%，接觸疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)Sf= 1. 010）計(jì)算許用接觸應(yīng)力6J、9眈El = K 叫心=09 x 6S5.2MPa = 616.5MPacrH2 = K=1.01x386.0MPa= 389.86MM取較小者g =389.86 Mpa 11）計(jì)算小齒輪分度圓直徑2x1.6x34.650x10001x1.644.7 + 14.72.435xl89.8Y nun503.18 丿=4103?712）計(jì)算圓周速度60x1000x41.03x144060x1000m / s = 3.09m/

12、s13）確定載荷系數(shù)K 由表6-4查得使用系數(shù)Ka=1.0，按v/100 = 3. 09X20/100 = 0.618 m /s,由圖6-11，查取動(dòng)載系數(shù)Kv = . 160，斜齒輪傳動(dòng)， 齒間載荷分配系數(shù)Ka =1.11 齒向載荷分布系數(shù)Kg =1. 418 *那么載荷系數(shù)K/ =昭=1.0x1.160x1.11x1.418 =1.814）修正小齒輪分度圓直徑按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑= 4103x= 42.67mm訃、丄咎+就比/cos/? 42.67xcosl415 ）計(jì)舁模數(shù)口mfj/ = =mm = 203并石203 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)2(7；與cos”滄匕0 J1）確

13、定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)K, =KaK“KfqK柯=l0xl160xl39xl.l = l77 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限o加=585MPa ；大齒輪的 彎曲疲勞強(qiáng)度極限% = 311 MPa。 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S = 1.4，由式10-12得：04曾-罟咖皿7.9?？囊?22T計(jì)算大小齒輪的,并加以比較Y Y 2 724x1 6492.17X1.792MlKT= 417.9=0-01074= 0.01256大齒輪的數(shù)值大(2)設(shè)計(jì)計(jì)算比 J2K/7出 co0 Y幾 KT2x 1.77x 34.65x 1000x0.88x cos? 14 八 c =

14、,00127 加V1X20-X1.64=1.250mm對(duì)比此結(jié)果由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)與由齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì) 算的法面模數(shù)相差不大、取標(biāo)準(zhǔn)值=20、取分度圓的直徑/ =42.67”(1+7%)x17.2 = 18.4。然后將軸徑圓整，取血 =20加。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca = KATk,查表14-1、取 Ka = 1.50，那么 Ta = KJ =1.50x34.65N m = 51.975N m5軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配草圖方案（見下圖4.1）圖4.16、依據(jù)軸向定位要求，確定軸的各段長(zhǎng)度和直徑A段：安裝半聯(lián)軸器，則應(yīng)使該段直徑與半聯(lián)軸器的孔徑相同，應(yīng)為22mm，長(zhǎng) 度比轂孔

15、長(zhǎng)度稍短，長(zhǎng)度為35mm。B段：為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，A段右端需制出一軸肩，取B段直 徑為26mm，長(zhǎng)度為50mm。C段：為了平衡軸向力，安裝圓錐滾子軸承30206，其尺寸為 dxDxT = 30/77/77x 62mmx 17.25? a心14”則該軸段直徑為30，長(zhǎng)度與軸承寬 度相同，為17. 25mm D段：為了滿足軸承軸向定位的要求*取其直徑比30nim要大，為36mm *長(zhǎng)度 待定E段：安裝齒輪，由于齒輪的直徑較小，該段設(shè)計(jì)成齒輪軸。則該軸段直徑為 45.4/77/77 長(zhǎng)度 507加。G段：直徑30mm，長(zhǎng)度待定。F段：取軸肩高度為3/ww，則直徑為36mm *取長(zhǎng)度為6

16、mm。齒輪右端到箱體壁的距離為10?7，軸承距箱體壁的距離3伽，那么G段長(zhǎng)度17.25 + 3 + (10-6) = 24.25加加對(duì)照中間軸得到D段長(zhǎng)度106mm 表4. 1如下：軸段ABCDEFG直徑2226303645.443630長(zhǎng)度355017.2510650624. 25(5)求軸上的載荷表4. 1圖4.2如上圖 4. 2，L2 = 115.25/h/h 、厶=41.257加=F上=1070x115.25 = A 厶 +厶 115.25 + 41.25匸 _ FrlL. + 0.5 _ 402.6 x 41.25 + 0.5 x 280.9x 41.4 _ 1 2115.25 +

17、41.25nvi 丄 qn= Frl-Fwl = 259.3NMh = FnhL = 282.0x115.25 = 32500.502V mmMVi =耳當(dāng)丄=143.3x115.25 = 16515.3QN mmMV2 = F、,厶=259.3x41.25 = 10696. ION=JM： += J32500.5,+ 16515.3 = 36456N mm(6)按照彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度校核時(shí)通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。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a = 06 、則施+ (亦=(364564(0.6x22150尸=4W0.1x45.4之前已經(jīng)選定軸材料為45

18、鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得aJ = 60MPa。% vj，因此滿足強(qiáng)度條件4.2高速軸軸承的選擇和計(jì)算(1)軸承的選擇高速軸選用30205型圓錐滾子軸承，其參數(shù)表4. 3所示.型號(hào)基本尺寸基本額定 動(dòng)載荷計(jì)算系數(shù)d (nmi)D(mm)T (mm)a (mm)CRkN)eFx YxY30205252516. 251332.20.37100.41.6表4. 3(2)計(jì)算使用壽命1) 計(jì)算徑向載荷Ff J% + F為=7282.0+ 143.32 = 316.30/VFr2 = J總 2 +唸=J78&0 +259.3 = 829.60N2) 計(jì)算派生軸向力= 31630 = 98 8/vrf

19、l 2Y 2x1.6鼻=竺聖= 2592on2Y 2x1.63) 計(jì)算軸向力巧1 V你+你2，則軸承1被壓緊，軸承2被放松。因此你=巧 +巧2 = 280.9+259.20 = 540.10，F(xiàn)a2 = Fd2 = 259.20AT4)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷根據(jù)工況，選擇力,=1.2F 540 1=_ =1.7e，取X = 0.4，r = 1.6Frl 3163則軸承1處的當(dāng)量動(dòng)載荷片=幾住巧 +吒)=1.2x(0.4x316.30+1.6x540.10) = 1188.7NF 259 2- = = 0.32p所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算io6 CinLh =顧（戸，滾子軸承訂則軸承的使用壽命船（牆）畀

20、環(huán)冊(cè)M4。”所選則的軸承滿足壽命要求。4.3高速軸的鎮(zhèn)聯(lián)接聯(lián)軸器與軸段A選用鍵5X25GB1096-79聯(lián)接鍵的高度為h = 5mmk = 0.5/? = 25”I = L-b-25-10 = YSmm d = 16mm2x22.15x10002.5x15x16= 7381MPa v鍵的強(qiáng)度滿足使用要求。4.4中間軸（二軸）的設(shè)計(jì)1、查表1得：二軸上的輸出功率為P=5.02KW，轉(zhuǎn)速為nz/ =305r/niii， 轉(zhuǎn)矩為T =157.12N 加。2作用在齒輪上的力中間軸上小齒輪的圓周力：如= 2x157.12x1000 392d,80軸向力：F/3 =好3 tan0 = 3928 x tan

21、 14.96 = 1049.60徑向力：翥“928 翳Z479.80N中間軸上大齒輪圓周力：2T/= 2x1157.12x1000 = 1614 8()-d2194.6軸向力：F爲(wèi)=Fi2 tanp = 1614.80 x tan 14.96 = 431.47徑向力：F爲(wèi)- F tana,f - 1614.80 tail2 N-608.40N cos0cos 14.96軸的材料選45號(hào)鋼/經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。4確定軸的最小直徑 1)根據(jù)表15-3查取Ao=112 則：軸的最小直徑安裝在軸承處，為了使軸承方便安裝，且對(duì)直徑為d (1 + 7%)x28.5 = 30.59/w?，將軸徑圓整，取dmm =

22、31 mm 2)根據(jù)軸向定位要求確定軸各段長(zhǎng)度和直徑A F 段：選圓錐滾子軸承 30207 尺寸dxDxT = 35mmx72nvnx 13.25mm a 15/77/n 則該軸段直徑為35mm 長(zhǎng)度待定B段：軸肩高度為/? 0.07x35 = 2.45勁，取h = 3mm /則該段直徑為41mm， 取長(zhǎng)度為5mm C段：由于齒輪的直徑很小，該段設(shè)計(jì)成齒輪軸/徑和小齒輪的齒頂圓直徑相同、取為85mm、長(zhǎng)度與輪轂寬度相同，為87n)m E段：安裝大齒輪、選其直徑為42mn)、長(zhǎng)度比輪轂稍短、長(zhǎng)為40仞D段:取軸肩高度3mm 則該段直徑是48mm 取長(zhǎng)為取高速軸上齒輪右端和齒輪3左端到箱體壁的距離

23、為10“，則齒輪2右端到R -B50-42箱體壁的距離為10+ =10+= 14/77/77。取軸承距離箱體壁的距離為2 23并，貝q:A 段長(zhǎng)度 1 &25 + 3 + (10-5) = 26.25mmF 段長(zhǎng)度 1 &25 + 3 + 14+(42-40) = 37.25mm如表4.4 :軸段ABCDEF直徑354185484235長(zhǎng)度26. 2558784037. 25表4. 45求軸上的載荷2一nTf Mv nlflTITFTTMH33hl VBrnnTTTmTTTr 川 1仃“ 1 2圖4.3厶= 51.25” L2 = 64mm，厶=41.25?F42156.5好2（A +厶!）

24、一刁3厶厶+厶+厶F_ 你厶-(厶 + 厶)_ 1026.2x41.25-3353.5x(41.25 + 64) _ 血仁NH11026.2(1.25 + 64)-3血必=_342 156.5巴厶+ ( +厶)+川3-厶+厶386.2x41.25 + 1261.2x(41.25 + 64) + 27059.9 - 27290.22156.5= 948.5238&.2x(51.25 +64) + 1201.2x51.25+27290.22 - 27059.9156.5=698.92VM” =為匸=1984.8x51.25 = 1017212VMH2 = FNH2L = 342.5x41.25 =

25、 14128.17V /n/wMVi = FwL = 948.5 x 51.25 = 48610.62V mmMV2 = 呦厶=698.9x41.25 = 28829.6N 加= Jm：3 + M；3 = J10172F+ 48610.6, = 112739.3?/ mm(6)按彎扭合成應(yīng)力對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核校核時(shí)只對(duì)校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度進(jìn)行校核。因?yàn)檩S單向徙 轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a = 0.6，則=4.28MP。_ J112739.3+(0.6x103960)2W _0.1x67根據(jù)之前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由表15-1查得b_J = 60MRz。血因

26、此滿足強(qiáng)度條件4.5.中間軸軸承的選擇計(jì)算要考慮減速器的壽命，軸承的使用年限為10年(每年工作日300 天，兩班制)則軸承的預(yù)期壽命是L；. =10x300 x2x8/? = 4.8xio5/z(1)選擇軸承因軸承同時(shí)受徑向力和軸向力作用，因此選單列圓錐滾子軸承，依據(jù)工作要求 6u_m = 32nun 從軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30207 (GB/T 297-1944)，其主要尺寸如下表：型號(hào)基本尺寸基本額定動(dòng)載荷計(jì)算系數(shù)DQrun)T (mm)a(mm)C)e收F*XYXY3020735721& 251554.20.37100.41.6表4. 5(2)計(jì)

27、算軸承的使用壽命1) 徑向力Fri = 丁總+唸=J2127.7,+1121.85, = 2445.2/VJ = J 用心 +圧2 = J140.5+966.3 = 976.5N2) 派生軸向力&J廠 =2445 2：- 764.13/V2x1.6=976,5 - 305.20?/幾2Y2x13)軸向力耳】V你+巧2，因此軸承1被壓緊軸承2被放松所以Fd = Fa + F/2 = 618.1+ 305.20 = 923 3川,尸心=F/2 = 305.2O7V4)當(dāng)量動(dòng)載荷選擇fp = L2923 3=24452= 0.3825, -1.6則軸承1處的當(dāng)量動(dòng)載荷是P嚴(yán) fp(XFrl + YF

28、al) = 1.2x (0.4x 2445 .2 +1.6x 923.3) = 2946.407V5 噥“6，取H軸承2處的當(dāng)量動(dòng)載荷P2 = fp(XFr2 + KF4，因此按軸承1的受力大小進(jìn)行驗(yàn)算io6 Cin顧申，滾子軸承“齊則軸承的使用壽命是4 =總拙總y = 8.98 X 10訕 厶=4.80 X10/i因此該軸承滿足壽命要求。4.6中間柚的鍵聯(lián)接普通平鍵強(qiáng)度校核公式& =丄？：卩 %kla其中，T ：傳遞的轉(zhuǎn)矩；k :鍵和輪轂鍵槽接觸高度，k = 0.5/? 、/?為鍵的高度；I :鍵的工作長(zhǎng)度；圓頭平鍵l = L-b，L為鍵的長(zhǎng)度、b為鍵的寬度d :軸的直徑；勺,:許用擠壓應(yīng)力

29、，鋼在輕微沖擊時(shí)的, = 100120MPd大齒輪與軸段1)間選用鍵12x36(51096-79聯(lián)接、高度h=8mm / k=0. 5h=4mni/ =厶一 b = 36 -12 = 24勸 d=42nim27x1000 _kid2x157.12x10004x24x42=77.93 8P鍵強(qiáng)度滿足使用要求。4.7低速軸（三軸）的設(shè)計(jì)1渣表1得：該軸上的輸出功率為心= 4.82KW，轉(zhuǎn)矩為厲=547.87027， 轉(zhuǎn)速為 Hin = 84r/niii。2、作用在齒輪上的力因?yàn)榈退偌?jí)軸上的大齒輪4與中間軸上的小齒輪3相互嚙合，所以兩齒輪受力 為作用力和反作用力的關(guān)系，大齒輪4所受的力為：中間軸上小

30、齒輪所受圓周力：2 x 547.87x1000288N = 3804 70N軸向力：= Ft. tan p = 3804 70乂如11372。= 92890徑向力：尸=F= 3804 .70 tan2Q .N = 1425 5Nr3 /3 COS0COS13.723 x選取軸的材料仍選軸的材料為45號(hào)鋼/經(jīng)調(diào)質(zhì)處理4初步確定軸的最小直徑。根據(jù)表15-3查取4。=112 /貝U ：因?yàn)榇硕屋S有鍵連接/則dmin、（1 + 7%） X 432 = 46.2mm軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑d_w，初步選定聯(lián)軸器型號(hào)，聯(lián)軸 器轉(zhuǎn)矩Tca = KaTII，查表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化小，則取心=1

31、.51，則：Ty/ = K八7； = 1.51 x 547870 N mm = 821805 N mm根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-85，選用HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩是1250N加7。半聯(lián)軸器長(zhǎng)度是112/W7?，孔徑是 42nnn，與軸配合的轂孔長(zhǎng)度是84/?。依據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩7；。應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，選用HL4彈性柱銷聯(lián)軸 器，其公稱轉(zhuǎn)矩為12.5x106“訓(xùn)，為了使所選軸直徑dT與聯(lián)軸器孔徑相配 合，對(duì)直徑d 100加7的軸，有兩個(gè)鍵槽時(shí)軸徑增加10%15%，將軸徑圓整， 取= 5577 o，長(zhǎng)度L = 112mm 半聯(lián)軸器與軸的配合的轂

32、孔長(zhǎng)度為 厶=84 o1）擬定軸上零件的裝配方案裝配方案如下圖圖4.42）依據(jù)軸向定位要求確定軸的各段長(zhǎng)度和直徑A段：安裝半聯(lián)軸器，該段直徑與半聯(lián)軸器的孔徑相同，均為48伽，長(zhǎng)度比轂孔長(zhǎng)度略短，長(zhǎng)度為8277B段：為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，A段左端需要制出一個(gè)軸肩，因此取B段直徑為54mm 長(zhǎng)度為50m C段：安裝圓錐滾子軸承軸承型號(hào)為30212，軸承尺寸為 dxDxT = 60”xllOmmx23.75/wh a q23，則該軸段直徑為 60mm，長(zhǎng)度與軸 承寬度相同，為23. 75 mm 1)段：為了滿足軸承軸向定位要求，直徑應(yīng)比60大，取其直徑為70mm，長(zhǎng)度 待定。G段：因安裝與

33、C段相同的軸承，直徑也為60mm，長(zhǎng)度待定。F段：安裝齒輪，考慮比G段直徑略大，取該段直徑為68mm，長(zhǎng)度比輪轂s 稍短，為78mm。E段：考慮比F段直徑*取軸肩高度為6mm 則E段直徑為80mm 長(zhǎng)度取為 12mm R _ R0-7 _ OQ齒輪左端到箱體壁的距離為10+ 廠 丄= 10+ 一 = 13.5W7/H 、軸承距離箱 2 2體壁的距離為3mm 則G 段長(zhǎng)度為 23. 75+13. 5+3+(80-78)=42. 25mm對(duì)照中間軸，可得1)段長(zhǎng)度為47. 5mm列表如下：軸段ABCDEFG直徑48546070806860長(zhǎng)度825023. 7547.5127842. 25表4.

34、6(5)求軸上載荷受力情形如下圖所示厶=4&75mmL2 = 102.75/77/?陥厶+厶一 3225.1x102.75一2187.31“48.75 + 102.75圖4.5厶+厶3225.1x48.7548.75 + 102.75= 1037.83NF丄-05臨心厶+厶1213x102.75-0.5x839.5x248 =_135 60/v48 + 102.75 = -1 = 1348.67VMr =近明厶=218731x4875 = 106630.90N 加加Mvl = FnviLl = 135.6x48.75 = 661Q.5QN mmMV2 = FNV2L2 = 1348.6x102

35、.75 = 138568.607V /nn?M, = V10663002 + 1385680r = 174846.8N mm(6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度校核時(shí)通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取cr = 0.6，則=37 MPaJm；+(q7；)2 _ J174846.82+(0.6x399910)2W _0.1x60根據(jù)之前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得cr_J = 60MPa (Jca 7、故滿足強(qiáng)度條件。4.8低速軸軸承的選擇和計(jì)算(1)軸承的選擇低速軸選用30211型圓錐滾子軸承，其參數(shù)如下表所示.型號(hào)基本尺寸基本額定 動(dòng)

36、載荷計(jì)算系數(shù)d (mm)D(mm)T (mm)a (mm)CQN)eAXYXY302115510022. 752286.50.4100.41.48表4.7(2)計(jì)算使用壽命1)計(jì)算兩軸承徑向載荷Ff +略=(2187.3,+ 135.& = 2191.5NFi2 = J唸 + 用” =J1037.83+ 1348.6 =1701.7N2)計(jì)算軸上兩派生向力F 21915 尸=仝 = 740.40N2Y 2x1.48匸 J 1764.8 onAZF= = 574.90N2Y 2x1.483）計(jì)算軸向力Fd2 ,取X = 04，y = 1.48 J 1701.7軸承2處的當(dāng)量動(dòng)載荷p2 = fp（

37、XFr + ?；） = 1.2 x （0.4 x 1701.7 +1.48 x 1381.8） = 3270.96Af5)驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)椋园串?dāng)量動(dòng)載荷較大的軸承2的受力大小驗(yàn)算io6 cin厶滾子軸承 = = 則軸承的使用壽命 60/?2 P23Lh = 10 14400/?；，60x48 3270.96則所選軸承滿足壽命要求。4.9低速柚上鍵的選擇(1 )聯(lián)軸器與軸段A間選用型號(hào)為12 x 80GB1096-79的縫聯(lián)接，高度為力=Snvnk = 0.5/? = 4nim/ = L-b = 80-12 = 68mm d - 42mm2x399.91x10004x68x42= 7004M

38、Pa V0則鍵的強(qiáng)度滿足使用要求。(2)齒輪與軸段E間選用型號(hào)為18X56GM096-79的鍵聯(lián)接，高度為h = lmmk = 0.5/? = 5.5/77/7?/ = L-Z? = 56-18 = 38/ww d = 60twn2x399.91x10005.5x38x60= 6383MPa則鍵的強(qiáng)度滿足使用要求。第五章潤(rùn)滑及密封類型選擇7. 1潤(rùn)滑方式齒輪采用飛濺潤(rùn)滑，在箱體上的四個(gè)軸承采用脂潤(rùn)滑，在中間支撐上的兩個(gè) 軸承采用油潤(rùn)滑。7.2密封類型的選擇1、軸伸出端的密封軸伸出端的密封選擇毛氈圈式密封。2、箱體結(jié)合面的密封箱蓋與箱座結(jié)合面上涂密封膠的方法實(shí)現(xiàn)密封3、軸承箱體，外側(cè)的密封軸承箱體側(cè)采用擋油環(huán)密封。軸承箱體外側(cè)采用毛氈圈密封。第六章箱體及附件設(shè)計(jì)減速器的箱體采用灰鑄鐵制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)，由箱座和箱蓋構(gòu)成，取軸 心線所在的平面為剖分面，箱座和箱蓋采用普通螺栓連接，用軸銷定位。1、機(jī)體結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足剛度條件為了保證箱體具有足夠的剛度，箱體應(yīng)具有一定的壁厚，并在軸承座孔處設(shè)置 加強(qiáng)肋。2、保證部零件的潤(rùn)滑和散熱因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)速度小于12m/5,所以采用浸油潤(rùn)滑，同時(shí)為了避免齒輪攪起箱底部 的沉渣，齒頂?shù)接偷酌娴木嚯xH定為35mm。3、機(jī)體