課程設(shè)計---帶式運輸機傳動系統(tǒng)中的二級圓柱齒輪減速器要點

1、課程設(shè)計一一同軸式二級減速器機械設(shè)計課程設(shè)計姓 名：班 級：指導(dǎo)教師：成 績：日期:1. 設(shè)計目的(3)2. 設(shè)計方案(3)3. 傳動裝置的總體設(shè)計(4)3.1電機選擇(4)3.2傳動裝置的總傳動比及分配(5)3.3傳動裝置各軸的運動機動力參數(shù)(6)4. 傳動件的設(shè)計(7)4.1 V帶的設(shè)計(7)4.2齒輪的設(shè)計(9)5. 軸及軸上零件的設(shè)計(10)5.1高速軸及軸上零件的設(shè)計、校核(10)5.2中速軸及軸上零件的設(shè)計、校核(17)5.3低速軸及軸上零件的設(shè)計、校核(24)6. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(29)7. 潤滑設(shè)計(30)8. 密封類型的設(shè)計(31)9. 其他附件的設(shè)計(31)10. 參考文獻

2、(32)11. 實驗心得(33)、設(shè)計目的:帶式運輸機傳動系統(tǒng)中的二級圓柱齒輪減速器1 ）工作條件要求減速器沿輸送帶運動方向具有最小尺寸，單向運轉(zhuǎn)，有輕微振動，兩班制工作，使用期限10年。2）原始數(shù)據(jù)已知條件題號E1E2E3E4E5E6輸送帶拉力F （N ）130013001400170017001800輸送帶速度v（ m/s）0.680.80.750.850.750.8滾筒直徑D（mm）3003603503803403653）設(shè)計工作量（1）設(shè)計說明書（2）減速器裝配圖（3）減速器零件圖、設(shè)計方案:滾筒輸送帶X -f電動機帶傳動第45頁共34頁數(shù)據(jù)的選用：F=1700N V=0.85m/sD

3、=380mm三、傳動裝置的總體設(shè)計3.1電動機的選擇設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1、選擇電動 機的類 型按工作要求和工作條件選用 丫系列三相鼠 籠型異步電動機，其機構(gòu)為全封閉自扇冷式 結(jié)構(gòu)，電壓為380V2、選擇電動 機的容 量工作機的有效功率為：F二T/(D/2)=4750FV4750 x0.9Pw = 4.275KW1000 1000從電機到工作機輸送帶間的總效率為：七1心廿4兀式中，H分別為聯(lián)軸器，軸承，齒輪 傳動，卷筒和帶的傳動效率，由機械課程設(shè)計表可知 3=0.99，n2=0.98，n 3 =0.96，口 4=0.96，“5=0.96送=0.99江 0.984 xO.962 x 0.96x

4、0.96=0.776所以電動機所需的工作功率為：加竺 = 5.5KW0.776P = 4.275KW七=0.776pd =5.5KW3、確定電動機的 轉(zhuǎn)速按表推薦的傳動比合理范圍，二級圓柱 齒輪減速器傳動比 q=860,而工作機卷軸 筒的轉(zhuǎn)速為：60000v600005.9“ ,nw 一一&53r/min兀d兀320所以電動機的可選范圍為：厲曰土幾=(860 漢(24卜5荒(84712720/min綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、質(zhì) 量和價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊， 決定使用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機nw =53r/m in根據(jù)電動機的類型、容量和轉(zhuǎn)速，由電機產(chǎn)品目錄或有關(guān)手冊

5、選定電動機的型號為Y100L1-4，其主要性能如下表所示電動機額定滿載轉(zhuǎn)型號功率速起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/kw/(r/mi n)額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y100L1-42.214202.22.23.2計算傳動裝置的總傳動比i ；并分配傳動比設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1、總傳動nm1420i -m - 9R 7Q比i ， 26 . 7 9J n w53i送=26.792、分配傳吐皿動比考慮潤滑的條件，為使兩級大齒輪相近，取 i口 = i in i i=2 ,故：ii =2Ji+2 = J26.79 + 2 =3.665日口=3.66葉=3.66i 皿=3.663.3計算傳動裝置各軸的運動和動力參數(shù)設(shè)計內(nèi)容計算及說

6、明結(jié)果1、各軸的轉(zhuǎn)數(shù)I軸 n【=71 r/mini2n軸 n = 3 =Z! =193.99 r/mi ni3.66ni=710 r/minn= 193.99 r /min川軸 n 皿巧193.99 53 r/min 川 53.66卷筒軸 n =n曲=53 r/minn 皿=53 r / min門卷=53 r/min2、各軸的 輸出功率I軸Pl=pd 叫 n5 =5.5漢0.98漢0.96=5.1744 kwn軸p= P n2 n3 =5.i7440.98x0.96 = 4.8681kw川軸Pq = Pq n2 n3 =4.868*0.98096=45799kw卷筒軸P =“2 叫=4.579

7、90.98x0.99 = 4.4434 kw卩廣5.1744 kw p= 4.8681 kw p)H= 4.5799 kw 卩卷=4.4434 kw3、各軸的 輸出轉(zhuǎn)矩Td =9.55SO6 Pd =9.55如06 漢 5.5 nm14204= 3.70 10 n *mm故I軸T=9.5506P =9.55 漢 106 漢 517441n1710=69.5993N *mn軸T)i = 9.55106_P1=9.5510648681 nn2193.99= 239.65N m川軸T皿一9.55漢10-9.55X：10 漢川n353= 825.2461N m卷筒軸T=9.55 汽 106 P =9.

8、55 漢 106漢n53= 800.6503N *mTd = 37.0N mT = 69.5993 N *mTq= 239.65 N *mTm=8252461N m丁卷=8006503N m四、傳動件的設(shè)計4.1減速器外傳動部件V帶的設(shè)計設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1、帶的型 號和根數(shù) 的確定額定功率P= 4.275 KW取 ka=1.1Pc二ka*p=4.7025kw根據(jù)功率pc和小帶輪轉(zhuǎn)速n 1=710r/min 查表得帶型為普通V帶A型普通V帶V帶A型2、主要參 數(shù)的選擇查表得dmin=75mm取小輪基準直徑d1=90mm大輪基準直徑d2=id1 =270 = 180 mm、古閔1 n1兀 x

9、 90420 /帶速 v = = 6.7 m/s60X00060000初步確定中心距即0.7 (d1+d2)2 (d1+d2)189 540取 ao=300基準長度兀/ d _ d fL0 2a0 + +d2 )中 12- 934 mm24a。查表得Ld=1000m實際中心距aL - La 舟玄 + = 333 mm2考慮到傳動的安裝、調(diào)整和V帶張緊的需要，中心距的變動范圍為：221mm257mm小包角 a 1 180 d2 d“57.3 168a円120即滿足條件V帶根數(shù)查表得 Ka=0.98 ki=1.06d1=90mm d2=180mm v =6.7m/sL0 =934mmLd=1000

10、mma =333mm1=1680p0=0.3kw p=0.03kwzPcPc4.7025lpo 】 (P。PpKak (0.3 +0.03$ 098x1.06=1371 韻4查表8-3得Y帶的單位長度質(zhì)量q=0.023kg/m, 所以：初拉力500PC 2.52F0 =-1 +qv =55.82 NZV叫丿作用在帶輪軸上的壓力Fq0(Fq =2zFsin=674.6 Nq 2Z=6Fc=55.82NFq =674.6 N4.2減速器內(nèi)傳動部件的設(shè)計4.2齒輪設(shè)計設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1、選擇材 料、熱處 理方法及 公差等級（1）選用直齒齒輪（2） 大小齒輪均為鍛鋼，小齒輪材料為45 鋼（調(diào)質(zhì)）

11、，硬度為250HBS大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 220HBS。（3）選用的精度等級為8級45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理 大齒輪調(diào)質(zhì)處理 8級精度因為是軟齒面閉式傳動，故按齒面接觸 疲勞強度進行計算，其設(shè)計公式為：2kTi u1ZhZed13一d u1）選擇材料及確定許用應(yīng)力 小齒輪45 鋼，硬度為 250HBS, tiim =600Mpa，二 FE =450 Mpa大齒輪45 鋼，硬度為 220HBS,二 Hiim =600Mpa，二 fe =450 Mpa取 Sf=1.25 Sh=1.1Zh=2.5 Ze=189.82、計算傳動的主要尺寸Sf4501.25=360 MpaH limSh600

12、1.1二 545.5Mpa2）按齒面接觸強度設(shè)計 齒輪按8級精度取載荷系數(shù)K=1.5，齒寬系數(shù) =0.8小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T, = 2.358 104N mm2kT1 u 1ZhZe=44.2mm齒數(shù)取 Z1=20,則 Z2=4.06*20=81 故實際傳動比 i=81/20=4.05 模數(shù)m=44.2 =2.21 mm 乙 20Z1=20Z2=81齒寬b= da =0.8 44.21 =35.36 mm取 b2=45mm b1 =40mmb2=45mmb1=40mm按表4-1取m=2.5，實際的di = z m=20 2.5 = 50 mmm=2.5 d1 = 50 mmd2 = z m=81

13、2.5 =202.5 mm中心距d2 = 202.5 mmd1d2a =50 202.52= 126.25mma = 126.25mm2、計算傳動的主要尺寸3）驗算齒輪彎曲強度：T - 9.01 104 N mmT - 34.47 104 N mm查圖得齒形系數(shù)YFa1=2.36YFa2=2.28Ysa1 = 1.68Ysa2=1.77c2KT1YFa1Ysa1 2 X1.5 x 9.01X104 x 2.3614.8mm+14.8*0.05mm=15.5 mmdmin=15.5mm4、結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)如圖所示1）帶輪及軸段I的設(shè)計:dmin=15.5mm電動機小輪的軸徑為28mm，故大輪應(yīng)不

14、小于 28mm取 d=28mmdI=28mmLi=68mmdii=32mmLii=34mmV帶與軸配合長度L=70mm為了保證軸承 擋圈只壓在V帶輪上不壓在軸的端面上， 故軸段I的長度略短取Li=68向力和徑向力作用，選用圓錐滾子軸承。軸 段III安裝軸承，其直徑應(yīng)即便于軸承安裝， 又符合軸承內(nèi)徑系列，現(xiàn)暫取軸承為30207 ，由此查表得 d=35mm,外徑D=72mm，寬 度 B=17mm,T=18.25mm,故 diii=30mm Liii =17+17=34mm。通常一根軸上的兩個軸承取相同型號，則 dvi=30mm.5）齒輪及軸段iV的設(shè)計：該軸上安裝齒輪，為了便于齒輪的安裝， dv應(yīng)

15、略小于div，可初定dv=40mm齒輪的 分度圓直徑比較小，米用實心式，齒輪寬度 b1=45,為了保證套筒能頂?shù)烬X輪的右端面， 該處軸徑的長度應(yīng)比齒輪寬度略短，取 Lv=43mm.4）軸段iV的設(shè)計： 齒輪左端米用軸間疋位，疋位軸間的咼 度：h=（0.060.1）dv=1.963.2=3mm軸間直徑 div=44mm,Liv=A 1=10mm6）軸段Vi的設(shè)計：d vi=30mm,Lj=17mmdiii=35mmLiii=34mmdiV=40mmLiV=43mmdv=44mmLv=10mmdVi=35mmLVi=17mm5、鍵連接軸上零件的周向定位：小齒輪做成齒輪軸的形式帶輪與軸之間的定位均采

16、用 A型平鍵連接。 查表得：V帶選用的鍵尺寸為b*h*l=6*6*64A型平鍵連接V 帶 b*h*l=6*6*646倒角如圖所示，軸的兩端倒角C1.5，其余圖示。兩端倒角C1.5其余圖示7、軸的受 力分析畫軸的受力分析圖，軸的受力分析分析圖如 圖所示：1|皿已知：作用在齒輪上的圓周力2Ti2 2358 104 =943.2N50F 嚴43.2N徑向力Fr 二 343.3NFF tan 二 943.2 tan20 343.3N法相力Fa 二 F.943.21003.7N cos20Fa 二 1003.7 N齒輪的分度圓直徑d=50mm作用在軸左端的外力F=744.2 N1）求垂直面的支撐反力：F

17、 L - F dr 2 a 2 343.2 4435-10037 25F1v88.7F1v-111.3N一111.3NF2V-Fiv =343.3- -111.3i=454.6N2）水平面的支撐反力：FtF1H 二 F2H = J =471.6N23）F在支撐點產(chǎn)生的反力:F2v 二 454.6 NFm = F2H = 471.6NFif744.2 110.588.7= 927.1NF2F = F F1f =744.2 927.1 =1671.3N外力F作用方向與帶傳動的布置有關(guān)，在具 體位置尚未確定前，可按最不利的情況考 慮，見（7）的計算4）繪垂直面的彎矩圖：M av = F2V = 45

18、4.6 疋 44.35 = 20.1N M2LMav=F1v111.3 44.35 = -4.9N.M25) 繪水平面的彎矩圖：M ah = F1H = 236 漢 44.35 = 10.5N.M 26) F產(chǎn)生的彎矩圖：M2F =F K =744.2 110.5 =82.2N.Ma-a截面F力產(chǎn)生的彎矩為：MAF =F1F L =927.1 44.35 =41.1N.M 27）求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把M af與M AV M AH直接相加Ma= .M Av mAh +Maf= . 20.12 20.92+41.仁 70.1 N.mMa= vM Av M Ah +Maff 4.92 2

19、0.92+41.仁62.57 N.m8）求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：T = 2.358 104 N.mm9）求危險截面的當量轉(zhuǎn)矩如圖所示，a-a截面最危險，其當量轉(zhuǎn)矩 為：Me =M：+T 2如認為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)應(yīng)變力，取 折合系數(shù)a=0.6,帶入上式可得：環(huán)二 927.1NF2F 二 1671.3NMav = 20.1 N MM av - -4.9N .MM ah = 10.5N.MM2F =82.2N.MM af = 41.1N.MMA=70.1N.mMA=62.57N.mT =23.58N.mMe =+0T 2 *70.12 +(0.6x23.582= 71.51N.m10)計算危險截面處軸

20、的直徑 軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表14-1 查得 S B=650Mp,由表 14-3 查得S-ib=60Mpa,則：MeJ71.5W03d 啟 3Jr1 = 3= 22.8mm丫0.10丄0.仆 60考慮到鍵槽對軸的消弱，將d值加大5%,故：d=22.8*1.05=24mm104mm3抗扭截面系數(shù)為：wnd3 bt(d t f n 503 6沢6(506Wt =162d162疋50= 2E104mm3彎曲應(yīng)力為：,M b 70.1 心036b 一4 5.608MpaW 1.2510扭切應(yīng)力為：T1 2.358 心04 4 0.94MpaW2.5 漢 104按彎扭合成強度進行校核計算，對

21、于單向轉(zhuǎn) 動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合 系數(shù)a=0.6則當量應(yīng)力為：=尿 +40 2 =5.6082 十4(0.6漢 0.94)2= 5.721Mpa由表查得 45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限久=640Mpa，則由表查得軸的許用彎曲應(yīng)力S -ib=60Mpa, S -ib,強度滿足要求。9、鍵連接 強度的校 核V帶處鍵連接的擠壓應(yīng)力為：4弋4T4x2.358x106 p = 6.14 Mpap dhl40心64取軸、鍵的材料都是鋼，查表得S p=6090Mpa,pFd1即：Fa仁 Fae+Fd2=1024.6NFa2=Fd2=522.3N(2) 計算當量動載荷PFa11024.6 ,小-一

22、 1.1neFr1927.1即P =xFr +yFa = 0.4 乂 103.4+1.6314 = 543.76(3) 校核軸承壽命查表得：fT=1.0 fp=1.1z z / 10L106(fTc106，Z1.54.2103h 60n Jpp 一60710( 1.1X54376 丿=7.8Lh即滿足使用壽命要求5.2中軸的設(shè)計與計算設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1、已知條 件中間齒輪的功率為1.649kw，轉(zhuǎn)速 n2=174.88r/mi n,大齒輪的分度圓直徑 d1=202.5m m大齒輪的分度圓直徑d2=50mm2、選擇軸 的材料因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸 無特殊要求，故選用常用的材料

23、 45鋼，調(diào)質(zhì) 處理材料45鋼 調(diào)質(zhì)處理3、初選軸 徑由教材表14-2查得C=118107，考慮到軸端 既承受轉(zhuǎn)矩又承受彎矩故取中間值 C=110， 則：叫74.88 =225mm軸和聯(lián)軸器之間有一個鍵槽，軸徑軸徑應(yīng)該增 大5%,軸端最細處的直徑：d122.5*1.05mm=23.6 mm心=23.6 mmd =dv=30mm L =32mm Lv=32mmdu =40mmLi =38mm dm =46mmLiii =55mm dv =40mmLv =43mm(1) 軸段I和軸段V的設(shè)計：考慮到齒輪有軸向力存在，且有較大的周 向力和，故選用圓錐滾子軸承，軸段I和軸段 VI安裝軸承，其直徑應(yīng)便于

24、安裝，有復(fù)合軸 承內(nèi)徑系列，現(xiàn)暫取軸承30206查 表得：d=30mm,夕卜徑 D=62mm,寬 度 B=16mm,T=17.25mm故取 di=dv=30mm Li=32mm Lv=32mm(2) 大齒輪及軸段II的設(shè)計：該軸上安裝齒輪，為了便于齒輪的安裝， dv應(yīng)略小于du，可初定du =40mm齒輪的分 度圓直徑比較小，采用實心式，齒輪寬度 b1=40,為了保證套筒能頂?shù)烬X輪的右端面， 該 處軸徑的長度應(yīng)比齒輪寬度略短，取Lii =38mm.(3) 軸段III的設(shè)計： 考慮到高低速軸的配合及大小齒輪的定位取 dm =46mm L =32+17+6=55mm(4)小齒輪及軸段IV設(shè)計：該軸

25、上安裝齒輪，為了便于齒輪的安裝，dv應(yīng)略小于dIv，可初定dIv=40mm齒輪的分度圓直徑比較小，采用實心式，齒輪寬度b1=45,為了保證套筒能頂?shù)烬X輪的右端面， 該處軸徑的長度應(yīng)比齒輪寬度略短，取Lv=43mm.5、鍵連接軸上零件的周向定位：齒輪，帶輪與軸之間的定位均采用A型平鍵連接。查表得：大齒均選用的鍵尺寸為 b*h*l=10*8*38 小齒均選用的鍵尺寸為 b*h*l=10*8*43A型 平鍵連接 大齒均b*h*l=10*8*38小齒均b*h*l=10*8*406倒角兩端倒角為：1.2*45 0其余見圖兩端倒角為：1.2*45 07、軸的受已知：作用在齒輪上的力分析大齒輪:大齒輪:圓周

26、力l2T2 2x9.01 工104 cc“F= 890NTd1202.5Fy=890N徑向力Fr = 324 NFr = FTta n 0 = 890漢 tan 20 = 324N法相力F 一 J _ 890Fa =947.1Ncos。cos 20小齒輪：小齒輪：圓周力F _2T2 _290仆 104_3604n耳=3604NrT oouh-i v d250徑向力Fr = 1131.7NFr =F/a n = 3604a n200 =1131.7N法相力F= 604 = 3835.3Ncos。 cos 20Fa =3835.3N(1)畫軸的受力分析圖，軸的受力分析圖如下圖 所示：求支撐反力:

27、水平面上：F1H訊5+F丄+逼牛嘉號=4刑L1 L2 L3F2H =FrFr2-F1H =324 1131.7-451 =1004.7N垂直面上：_F2 L3-Fj L2 L3F1V L1 L2 L3=890匯46-36.497.5 + 46）_ 25467N 187F2V = F 2 - F.1 - F1v=3604-890-（-2546） = 5260.7 N軸承1的總反力為：F1 = F1H2 - F1V2 = 4512_25462 =2585.6 NJ 2222F2 二 F2HF2V = -10047 5260.7 =5355.8NFih = 451NF2H = 1004.7NF1v

28、= 2546.7NF2v = 5260.7 NF1 二 2585.6NF5355.8NMaH = 19.6N.mMaH =115.5N.mMbH = 46.2 N .mIMaH =115.5N.mMav =111N.mMbv =242 N m a- a剖面左側(cè)：Ma=112.7N m a- a剖面右側(cè)：Ma = 160.2N mb-b剖面左側(cè)：Mb=246.4 N mb - b剖面右側(cè)：Mb 二 268.2 N m(3)畫彎矩圖：在水平面上：a-a剖面左側(cè)為：MaH = Fih L = 451 43.5 =19.6N.ma-a剖面右側(cè)為：Ma二 MaH Fa2d2 =19.6 10 947.1

29、 101.25 2= 115.5N.mb-b剖面右側(cè)為：MbH 二 F2H L3 =10047 46 =46.2N.mb-b剖面左側(cè)為：MaH =MaH +Fa3並=19.6N.m+3835.3匯 25 2-115.5N.m垂直面上：MaV =-F1V=2546.7 43.6 =111N.mM bV - F2V L3 =5260.7 46 = 242N .m合成彎矩圖：a-a剖面左側(cè)：Ma =”M aH2 MaV2 二 19.62 1112F12.7N ma -a剖面右側(cè):M a 二節(jié)M ；h2 MaV2 = 115.52 1112=160.2N mb -b剖面左側(cè)：Mb 二.MbH2 MbV

30、2 = 46.222422=246.4N mb-b剖面右側(cè)：M b M bH2 M bV2 15.522422= 268.2N m8、校核軸 的強度因b-b右側(cè)彎矩大，同時有轉(zhuǎn)矩。故 b-b左側(cè) 為其危險剖面其彎矩系數(shù)：3232w ndbt(d t ) 50 6x6(50 6)W =322d322 x 503= 12500mm3232W ndbt(d t ) n 4066(406)-162d322 漢40=25000mm3彎曲應(yīng)力：、Mb 2.682 056b = =21.456 MpaW12500扭切應(yīng)力：4T290.1X0“t 3.064MpaW25000按彎曲合成強度進行校核計算，對于單

31、向轉(zhuǎn)動 的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù) a=0.6,貝U當量應(yīng)力為：軸的強度滿足要 求Q=J2+40t 2=丁21.4562 +4江(0.63.0642= 22Mpa由表查得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限=640Mpa，貝U由表查得軸的許用彎曲應(yīng)力S -1b=60Mpa, e S -1b,強度滿足要求。9、校核鍵 連接強度齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為：、4T 47.01 勺04%_56Mpap dhl40 漢 7 漢 23取軸、鍵的材料都是鋼，查表得S p=6090Mpa,心pFd1即：Fa仁 Fae+Fd2=4532.45NFa2=Fd2=1644.25N 計算當量動載荷P1和P2Fai4

32、532.45 1 7_ e=1.75 a eFR12585.6Fa2 1644.25廠二=0.3125 ceFr25261.6即R =xFr1 + yFa1 =0.4漢2585.6 + 1.6江4532.45= 8286.16N_、(3)F2 =Fr2 =5261.6N校核軸承壽命因R2R1故只需校核軸承1查表得：fT=1.0 fp=1.1z z / 10 ,106(fTc 1061.0漢43.3疋103ELh i 60n fppl60X17488 11.1漢828616 丿= 1.7VLh即滿足使用壽命要求軸承壽命滿足要求5.3低速軸的設(shè)計與計算設(shè)計內(nèi)容計算及說明1、已知條 中間齒輪的功率為

33、 1.551kw ,轉(zhuǎn)速 件n3=43r/min,齒輪的分度圓直徑 d1=202.5mm2、選擇軸 的材料因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸材料45鋼 無特殊要求，故選用常用的材料 45鋼，調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)處理 處理3、初選軸由教材表14-2查得C=118107，考慮到軸端既承受轉(zhuǎn)矩又承受彎矩故取中間值C=110,則：dmin-1101.5513i 174.88=20.89mm4、結(jié)構(gòu)設(shè) 計軸和聯(lián)軸器之間有一個鍵槽，軸徑軸徑應(yīng)該增 大5%,軸端最細處的直徑：d120.89*1.05mm=21.9mm低速軸軸的結(jié)構(gòu)如圖所示：dmin = 21.9mm(1)聯(lián)軸器及軸段VI的設(shè)計：dVI=30mm L

34、vi=58mm軸段VI安裝聯(lián)軸器此段設(shè)計應(yīng)與聯(lián)軸器 的選擇同步選擇，為補償聯(lián)軸器所連接兩軸的 安裝誤差、隔離震動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器查 表得ka=1.3,則計算轉(zhuǎn)矩Tc =ka T3 =1.3 1.04 104= 1.35 104查表得：LX2型聯(lián)軸器滿足要求，工稱轉(zhuǎn)矩 Tn=560n.m,需用轉(zhuǎn)速 n=4300r/min,軸孔范圍 2035由于d21.9，取dVI=30mm。軸孔長度 60mm，J型軸孔，A型鍵，為了保證軸段擋圈 只在半聯(lián)軸器上，故Lvi略短，取LVI=58mm（2）軸承及軸段1和軸段IV的設(shè)計： 考慮到齒輪有軸向力存在，且有較大的周向力 和徑向力作用，選用圓錐滾子軸承。軸段

35、1和di=diV=35mmIV安裝軸承，其直徑應(yīng)即便于軸承安裝，又Li=17mm符合軸承內(nèi)徑系列，現(xiàn)暫取軸承為 30207 ，由此查表得 d=35mm,外徑D=72mm,寬度B=17mm,T=18.25mm,故di=div=35mmLi=17mmLiv=17+17=34mmLiV=34mm（3）齒輪及軸段III的設(shè)計：該軸上安裝齒輪，為了便于齒輪的安裝，dmdiii =40mm應(yīng)略小于dii，可初定dm =40mm齒輪的分度圓 直徑比較小，采用實心式，齒輪寬度 b仁30, 為了保證套筒能頂?shù)烬X輪的右端面，該處軸徑Liii =38mm的長度應(yīng)比齒輪寬度略短，取 Liii =28mm. 軸段ii的

36、設(shè)計：dii =42mm h=(0.07-0.1)d=2.8-4 取 dii =42mm,L=10mmL=10mm軸段V的設(shè)計：軸承端蓋的總長度為 30 （由減速器及軸承端 蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋便于拆裝，LV=60mm取軸承端面與聯(lián)軸器的距離L=30mm故LV=60mm ,d=33mmdV=33mm5、鍵連接軸上零件的周向定位：A型平鍵連接齒輪，聯(lián)軸器與軸之間的定位均采用A型齒輪平鍵連接。查表得：b*h*l=12*12*42齒輪選用的鍵尺寸為 b*h*l=12*12*42聯(lián)軸器b*h*l=12*12*54聯(lián)軸器選用鍵尺寸為 b*h*l=12*12*546倒角兩端倒角為：1.2*45其

37、余見圖兩端倒角為：1.2*45 07、軸的受 力分析已知：作用在齒輪上的齒輪：齒輪：圓周力2T2di2 3.447 104202.5二 3402.2N徑向力F 二 3402.2NFr F238.3NF=F tan 234022 tan 200 =1238.3NT法相力COS :-3402.2cos 20-3620.5NFa =3620.5N(2)畫軸的受力分析圖，軸的受力分析圖如下圖 所示：F2H = -406.8N求支撐反力: 水平面上：F 2HFr LFa 2L + L212383 45.5-362Q5 2584Fih =1645N=-406.8NF2V =1842.8NF1H =Fr -

38、F2H 2383 406.8 J645N垂直面上:LiL23402.2 45.584= 1842.8NFiv=1559.1NF 1887.2 NF1 = 2266.5 N= 1887.2NF1V = F .2 _ F2v= 3402-1842.8 “559.1N 軸承的總反力為：/ 2 2 1 2 2F2 二F2hF2V 二典-406.81842.8F1 = F1H2 F1V2 二16452 1559.12 =2266.5N（4）畫彎矩圖： 在水平面上： a-a剖面左側(cè)為：MaH -F2h L）=406.8 38.5 =15.6N.ma-a剖面右側(cè)為：M；h =F1H L2 =1645 45.

39、5 = 74.8N.mMaH =15.6N.mIM aH = 74.8N.mM av = 71 N .ma- a剖面左側(cè):Ma =72.7 N ma- a剖面右側(cè):Ma=103.1N m垂直面上：MaV 二 F2V J =1842 38.5 = 71N.m合成彎矩圖：a-a剖面左側(cè)：Ma = fMaH2 MaV2 h；：15.6271?= 72.7N ma - a剖面右側(cè)：Ma P：MaH2 Mav2 二 74.82 - 7= 103.1N m8、校核軸因b-b左側(cè)彎矩大，同時有轉(zhuǎn)矩。故b-b左側(cè)的強度為其危險剖面其彎矩系數(shù)：3232w ndbt(d t ) 506x6(50 6)W =322

40、d322 x 503= 12500mm3232W ndbt(d t ) 5066(506)-162d162疋50=25000mm3彎曲應(yīng)力：、Mb 1.03056b = = 8.248 MpaW12500扭切應(yīng)力：4T2 34.47X0 mt =13.8MpaW25000按彎曲合成強度進行校核計算，對于單向轉(zhuǎn)動 的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù) a=0.6,貝U當量應(yīng)力為：Q =松 +40弋 $ = J8.2482 +4匯(0.6X13.8)2= 23.57 Mpa由表查得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限b =640Mpa，貝U由表查得軸的許用彎曲應(yīng)力S -1b=60Mpa, &e S -1

41、b,強度滿足要求。軸的強度滿足要求9、校核鍵齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為：連接強度4.4T 4 漢34.47 00“彷p 一- 53.44 Mpap dhl5012 漢 424=4T434.47 勺0心p 一 44.2Mpapdhl502江54取軸、鍵的材料都是鋼，查表得S p=鍵連接強度滿足6090Mpa,心pFd1即：Fa仁 Fae+Fd2=4210.5NFa2=Fd2=590N(4)計算當量動載荷PFa14210.5 , 亠二=1.86Fr1 2266.5即R =xFr1 +yFa1 =0.4x2266.5 + 1.6x3620.5= 61234(3)校核軸承壽命查表得：fT=1.0 fp=

42、1.1 10 ,106ifTc 106 1.0X54.2X103 運h6 On ifppj 一6043( 1.12321.4 丿=4.04I05S =10 沁 365I8 = 6.57Lh即滿足使用壽命要求軸承壽命滿足要求11、聯(lián)軸器的選擇軸段VI安裝聯(lián)軸器此段設(shè)計應(yīng)與聯(lián)軸器的選 擇同步選擇，為補償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝 誤差、隔離震動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器查表得 ka=1.3，則計算轉(zhuǎn)矩4Tc =ka T3 =1.3.04漢10=1.3504查表得：LX2型聯(lián)軸器滿足要求LX2型聯(lián)軸器六、箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計兩級同軸式圓柱齒輪減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸如下表:名稱公式數(shù)值（mm）箱座壁厚S =0.025a+3 88箱蓋壁厚S i=0.02a+3 88箱體凸緣厚度箱座b=1.5 S12箱蓋bi=1.5 S12箱座底b2=2.5 S20加強肋厚箱座0.85 S7箱蓋0.85 S7地腳螺釘直徑和數(shù)目df=0.036a+12M20n=4軸承旁連接螺栓直徑di=0.72 d fM16箱蓋和箱座連接螺栓直徑d2=0.6 d fM10軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目高速軸d3 =0.4-0.5 d fM8n=6中間軸M8低速軸M8軸承蓋外徑D2高速軸D=D+5d112中間軸102低速軸112觀察孔蓋螺釘直徑d4=0.4 d fM8df、di、d2至箱外壁距離dfC26di18d216df、 di、 d2至凸緣