機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)二級(jí)減速器

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)系 專業(yè) 班設(shè)計(jì)者指導(dǎo)老師2011 年 5 月 21 日一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) (2)二、電動(dòng)機(jī)的選擇 (3)三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) (4)四、傳動(dòng)件設(shè)計(jì)(齒輪) (6)五、軸的設(shè)計(jì) (10)六、滾動(dòng)軸承校核 (17)七、連接設(shè)計(jì) (19)八、減速器潤(rùn)滑及密封 (19)(23)九、箱體及其附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (20) 十、設(shè)計(jì)總結(jié) (22)一、參考資料設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)結(jié)果計(jì)算及說(shuō)明一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目 4 ：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器1、系統(tǒng)簡(jiǎn)圖滾筒聯(lián)軸器減速器輸送帶2、工作條件單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，單班制工作，使用期限 5

2、 年，輸送帶速度容許誤差為5%。3、原始數(shù)據(jù)已知條件題號(hào)D1D2D3D4D5D6輸送帶拉 力 F（N ）1.6 1031.8 103321032.2 1032.4 1032.6 103輸送帶速 度v（ m/s ）1.01.10.90.91.21.0滾筒直徑D（mm）400350300300300300注：小組成員按次序選題，本設(shè)計(jì)所選題號(hào)為 D5 。4、傳動(dòng)方案的分析帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)連軸器將動(dòng)力傳入減速器, 再經(jīng)聯(lián)軸器將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒 ,帶動(dòng)輸送帶工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí) 展開(kāi)式圓柱齒輪減速器， 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 但齒輪相對(duì)軸承位置不對(duì)稱， 因此 要求軸有較大的剛度，高速級(jí)和

3、低速級(jí)都采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果電動(dòng)二、電動(dòng)機(jī)的選擇機(jī)的1、類型選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件, 選用 Y 系列封閉式三相異步電動(dòng)選擇機(jī)。2、功率選擇(1) 工作機(jī)主軸所需功率 PWFvPW =1000式中， F 1.6103 N ， v 1.0m s ，代入上式得：1.6103 1.0PW1.6kWPwkW 1.6 kW ；1000(2) 電動(dòng)機(jī)所需功率 Pd電動(dòng)機(jī)所需功率為：Pdpw從電動(dòng)機(jī)至卷筒主動(dòng)軸之間的傳動(dòng)裝置的總效率為242聯(lián)軸器 軸承齒輪 卷筒查2 表 11-9 ：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率(2 個(gè)) 聯(lián)軸器 0.99軸承傳動(dòng)效率 (4對(duì)) 軸承 0.98 ，齒輪傳

4、動(dòng)效率( 8級(jí) 2 對(duì)) 齒輪 0.97，滾筒傳動(dòng)效率( 1個(gè)) 卷筒 0.96 ，則： =0.99 2 0.9840.972 0.96=0.817 ，0.817Pw1.61.96kW ；Pd1.96kWPdwd 0.817(3) 電動(dòng)機(jī)額定功率 Pm選取電動(dòng)機(jī)額定功率 Pm，使 Pm (1: 1.3)Pd ，設(shè)計(jì)內(nèi)容查2 表 20-5 取 Pm 2.2kw ；計(jì)算及說(shuō)明3 、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇 根據(jù)已知條件計(jì)算出工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為：60 1000v 60 1000 1.0nwD 400 48r min ，查2 推薦二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比為：i 840；故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為：nm i nw (8 :

5、40) 48 (384 : 1920) r min3 、電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有： 750r min 、1000 r min 、1500 r min 三 種,綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和減速器的傳動(dòng)比，選用同 步轉(zhuǎn)速為 1000r min 的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。型號(hào)額定功率kW滿載時(shí)額定轉(zhuǎn)速Nm質(zhì)量 kg轉(zhuǎn)速 ndr min電流 A (380V)效率功率因數(shù)Y112M-62.29405.680.50.742.045根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，查 2 表 20-5 ，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y126M-6 的電動(dòng)機(jī)。主要性能如下表：Pm 2.2kW結(jié)果nw 48r mini 840nw

6、 384 : 1920r min計(jì)算 傳動(dòng) 裝置 的運(yùn) 動(dòng)和 動(dòng)力 參數(shù)三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比： 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 nm和滾筒轉(zhuǎn)速 nw 可算出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 為： i總= nm 940 19.58 ；nw 482、二級(jí)圓柱齒輪減速器分配到各級(jí)傳動(dòng)比： （1）高速級(jí)的傳動(dòng)比為：i1 1.4i總 = 1.4 19.58=5.24（ 2 ）低速級(jí)的傳動(dòng)比為：i總 19.58i23.74i1 5.243、計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：（ 1 ）各軸的轉(zhuǎn)速：1 軸n1 nm 940r minn1 9402 軸n21 179.4 r min ，2 i1 5.24

7、n2 179.43 軸n348r min ，3 i2 3.74卷筒n卷筒 =n3 48r min（2 ）各軸的輸出功率：1 軸P1 =Pd 聯(lián)軸器 1.96 0.99 1.94 kW ，2 軸P2 P1 軸承 齒輪 =1.94 0.98 0.97=1.84 kW ，3 軸P3 P2 軸承 齒輪 =1.84 0.98 0.97=1.75 kW ，卷筒P卷筒 =P3 軸承 聯(lián)軸器 =1.75 0.98 0.99=1.70kW ；（3） 各軸轉(zhuǎn)矩0 軸Td 9550 pd 9550 1.96 19.9N m0 軸d nd 9401 軸T1 9550 P1 9550 1.94 19.7N m，1n19

8、40i總 19.58總i1 5.24i2 3.74各軸轉(zhuǎn)速n1 940r minn2 179.4 r minn3 48r minn卷筒 =48r min各軸功率P1 1.94kWP2 1.84kWP3 1.75kWP卷筒 =1.70kW各軸轉(zhuǎn)矩Td 19.9N mP 1.842 軸T29550 2955098.2Nm ，2n2179.4P31.753 軸T39550 39550349.1Nm，n348P卷筒1.70卷筒T卷筒 =9550 卷筒 =9550 =338.7N m；n卷筒48由以上數(shù)據(jù)得各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)表：T1 19.7N mT2 98.2N mT3 349.1N mT卷筒 =33

9、8.7 N m軸名功率 P kW轉(zhuǎn)矩 T (N m)轉(zhuǎn)速 n (r min)電機(jī)軸1.9619.99401軸1.9419.79402軸1.8498.217943軸1.75349.148卷筒軸1.70338.748設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果傳動(dòng)件設(shè) 計(jì)（齒輪）四、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)（齒輪）1、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（ 1 ）選擇材料及確定許用應(yīng)力 因?yàn)閭鬟f功率不大，轉(zhuǎn)速不高，大小齒輪都采用 45 鋼。大 齒輪正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，均用軟齒面。小齒輪 45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度 197286HBS, Hlim1 585MPa ，F(xiàn)E1 445MPa大 齒 輪 45 鋼 正 火 處 理 ， 齒 面 硬 度 156

10、217HBS ，H lim2 375MPa ， FE2 310MPa由表 11-5 ，取 SH 1.1 , SF 1.25,H1H lim1585532MPaH 1SH1.1H2H lim2375341MPaH 2SH1.1FE1 445F1 FE1 356MPaF1SF 1.25H1 532MPaH 2 341MPaF1 356MPaF2FE2310SF1.25248MPaF2248MPa（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按 8 級(jí)精度制造。d11( ZEZH )2確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：1）查1 表 11-3 ，選擇載荷系數(shù) K 1.5 ；42）小齒輪的轉(zhuǎn)矩： T T1 1.97 104N m

11、m；3）查1 表 11-6 ，選擇齒寬系數(shù) d 0.8；4） 齒數(shù)比 u i1 5.24 ；5）由1表 11-4 ，選擇彈性系數(shù) ZE 188 ；6）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，區(qū)域系數(shù) ZH2.5；d1 55.1mm小齒輪分度圓直徑：2KT 1 u 1(Z E Z H ) 2 u2 1.5 1.97 1040.85.24 1(188 2.5)25.24 ( 341 )55.1mm齒數(shù)取 Z132, 則 z2i1z1 5.24 32 168設(shè)計(jì)模數(shù) m d1 55.1 1.72Z1 3211-6 )：（3）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度查1 有輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式（2KT YFa YSa d z12 F 確定公式中的各計(jì)

12、算數(shù)值：1）查1 圖 11-8 ，取齒形系數(shù) YFa1 2.56；2）查1 圖 11-9 ，取應(yīng)力集中系數(shù) YSa1 1.63；3）查1 表 11-5 ，取安全系數(shù) SF 1.25 ，則：2KT 1 YFa1YSa1m 321Fa 1 Sa1d Z12F3 2 1.5 1.97 10 4 2.56 1.630.8 32 2 2481.07mmm 1.07mm設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果（4）決定模數(shù) 綜合按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)與按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)結(jié)果的比較， 以相對(duì) 大者為基準(zhǔn)，并按 1 表 4-1 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m 2mm。（5）幾何尺寸計(jì)算1）分度圓直徑：d1 mz1 2 32 64mm ，d2 mz

13、2 2 168 336mm ；2）齒輪齒寬： b dd1 0.8 64 51.2mm ，取 b2 55mm， b1 60mm ；d1 d2 64 3364） 中心距： a 1 2 200mm22 （ 6 ）齒輪的圓周速度d1n13.14 64 940v 1 1 3.15m / s60 1000 60000 對(duì)照1表 11-2 可知選用 8 級(jí)精度是合宜的。 2、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（ 1 ）選擇材料及確定許用應(yīng)力 因?yàn)閭鬟f功率不大，轉(zhuǎn)速不高，大小齒輪都采用 45 鋼。大 齒輪正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，均用軟齒面。小齒輪 45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度 197286HBS, Hlim1 585MPa ，

14、FE1 445MPa大 齒 輪 45 鋼 正 火 處 理 ， 齒 面 硬 度 156217HBS ， H lim2 375MPa ， FE2 310MPa由表 11-5 ，取 SH 1.1 , SF 1.25,m 2mm z1 32z2 168d1 64mmd2 336mmb1 55mmb2 60mm a 200mmH1H lim15851.1532MPaSHH lim2375H2341MPaSH1.1FE1445F1356MPaSF1.25F2FE 2310248MPaSF1.25（2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)查1 公式（ 11-3）有小齒輪最小d1 設(shè)計(jì)依據(jù)322KTu1ZEZHd1H1H2F

15、1F2532MPa341MPa356MPa248MPad u H確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：1）查1 表 11-3 ，選擇載荷系數(shù) K 1.5 ；42）小齒輪的轉(zhuǎn)矩： T T2 9.82 104 N.mm ；3）查1 表 11-6 ，選擇齒寬系數(shù) d 0.8；4）齒數(shù)比 u i2 3.74 ；5）由1表 11-4 ，選擇彈性系數(shù) ZE 188 ；6)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，區(qū)域系數(shù) ZH 2.5 ； 小齒輪分度圓直徑：d1 96.1mm2 KT u 1 Z E Z H 2 d1 3 ( E H ) 2 d u H3 2 1.5 9.82 10 4 3.741 ( 188 2.5 )20.8 3.74 ( 3

16、41 )96.1 mm齒數(shù)取 z1 32,則 z2 i2 z13.7 32 120設(shè)計(jì)模數(shù)： m dz11 9362.1 3mm（3）按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)查1 有輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式( 11-6 )：2KT YFa YSa d z12 F 確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：1)查1 圖 11-8 ，取齒形系數(shù) YFa2 2.15；2)查1 圖 11-9 ，取應(yīng)力集中系數(shù) YSa2 1.83；計(jì)算：2KT 1 YFa YSad z12 F 以相對(duì)大者0.92mm1.5 9.82 10 4 2.56 1.630.8 32 2 2480.92 mm4) 決定模數(shù) 綜合按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)與按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)結(jié)果的

17、比較， 為基準(zhǔn)，并按 1 表 4-1 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m 3mm。(5)幾何尺寸計(jì)算1)分度圓直徑：d1 mz1 3 32 96mm ，d2 mz2 3 120 360mm ；2)齒輪齒寬： b d d1 0.8 96 76.8mm ，取 b2 80mm ， b1 85mm ；d1d2b1b2a96mm360mm85mm80mm228mm3) 中心距： ad1 d2296 3602228mm；6 )齒輪的圓周速度d1n260 10003.14 96 179.4600000.9m/ s對(duì)照1表 11-2 可知選用 8 級(jí)精度是合宜的。3、傳動(dòng)齒輪主要參數(shù)表高速級(jí)低速級(jí)齒數(shù) z3216832120中心

18、距 a(mm)200228模數(shù) m(mm)23齒寬 b(mm)60558580分度圓直徑 d(mm)6433696360設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果軸的軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(在本次設(shè)計(jì)中為減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，只進(jìn)行高速軸的強(qiáng)度校核)一 高速軸 1 的設(shè)計(jì)1、選擇材料及熱處理方式選取軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。2、初估軸徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算高速軸的直徑， 由1表 14-2 ，取常數(shù) C 110，由1公式 (14-2) ，軸的最小直徑滿足：d1min15mmdmin C3 PnC3 nP1 110 3 19.4904 14mm；該段軸上有一鍵槽將計(jì)算值加大3% ，取 d min 15mm此軸的最小直徑 dmin

19、即安裝在聯(lián)軸器處軸的最小直徑 d1min ，為了使所選的軸的直徑 d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。3 、選擇聯(lián)軸器根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件擬選用 HL 型彈性注銷聯(lián)軸器。查1 表 17-1 ，取 K A 1.5 ,則計(jì)算轉(zhuǎn)矩：TC29.55 N mTC KT 1.5 19.7 29.55 N m ；按照 TC Tn 及電動(dòng)機(jī)軸尺寸等限制條件，查 3 表 13-1 ，選用 HL2選用 HL2 柱銷聯(lián)軸器型彈性型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩Tn 315N m ，半聯(lián)軸器的孔徑d 20 : 32mm ，可滿足電動(dòng)機(jī)的軸徑 ()要求 .d1min20mm最后確定減速器高速軸外伸直徑 d

20、1min 20mm 。4、初選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， 工作中容許一定的內(nèi)外圈軸線偏選用 6005深溝球斜量，大量生產(chǎn)價(jià)格最低等因素， 根據(jù)1 表 16-2 選用深溝球軸承。 又根軸承據(jù)設(shè)計(jì)尺寸 d 33mm ，由 2 表 18-2 選用軸承型號(hào)為 6005 ，其d 25mm ， B 12mm 。5 、高速軸 1 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸的結(jié)構(gòu)方案如圖(采用齒輪軸設(shè)計(jì))：52680385212202121060 4963052I II III IVV VI VII VIIIIX設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果(2)各軸段直徑與長(zhǎng)

21、度的確定1) 由 所 選 半 聯(lián) 軸 器 的 孔 徑 d 20 : 32mm ， 取 高 速 軸 最 小 直 徑 d1min 20mm ；半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 L 52mm ，VIII-IX 斷的長(zhǎng)度應(yīng)比 L 略短一些，現(xiàn)取 LVIII IX 50mm ；7) 為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， -軸段右端要求制出一軸肩， 故取 VII-VIII 段的直徑 dVII VIII 22mm ；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(rùn) 滑脂 的 要求 ，取端 蓋外 端面與 聯(lián)軸 器的距 離為 15mm 。故 取 LVII VIII

22、30mm 。3) 根 據(jù) 所 選 軸 承 尺 寸 確 定 dI II dVI VII 25mm ，LI II LVI VII 12mm ；4)為滿足軸承的軸向定位要求，取dII III 10mm ，綜合中間軸設(shè)計(jì)取LIV V 5mm ；5)軸的齒輪段直徑 dIII IV 60mm ，長(zhǎng)度 L 95mm ；至此已初步確定各軸段的直徑與長(zhǎng)度。(3)軸上零件的周向固定1) 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，配合選 H7/k6 。按 dVIII-IX 20mm ，由1 表 10-9 查得平鍵的截面 b 6mm ，h 6mm， 根據(jù)該軸段長(zhǎng)度，取 L 45mm 。d1min20mmLVIII IX50

23、mmdVII VIII22mmLVII VIII30mmdI II dVI VII 25mm LI II LVI VII 12mm dII III 10mmd 50mmdIII IV 60mmL 95mm鍵 6 6 45GB/T1069-1979四、滾動(dòng)軸承與軸的周向定位， 是借過(guò)渡配合來(lái)保證的， 此處選軸的尺寸 公差為 m6 。倒角 C1.2(4)軸上倒角與圓角根據(jù)4 表 15-2 ，取軸端倒角 C1.2 ，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)齒輪軸 零件圖。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果6、軸的受力分析 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。確定軸的支點(diǎn)位置，對(duì)與軸 承 6207 ，由于它的對(duì)中性好所以它的支點(diǎn)在軸

24、承的正中位置。因此作為 簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距為 266.5mm 。計(jì)算軸齒輪上的圓周力：2T1 2 23640d150945.6N ，F(xiàn)t 945.6NFr 344.2N徑向力： Fr Ft tan945.6 tan20 344.2N根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。7、判斷危險(xiǎn)截面 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出 C 截面是危險(xiǎn)截面。 現(xiàn)將 C 截面處的 M H、MV 及 M 的值列于下表：載荷水平面 H垂直面 VFNH 1 260.3NFNV194.8N支反力FNH 2 685.3NFNV 2 249.4N彎矩M H 33579N mmM V 12221N mm總彎矩M 357

25、34N mm扭矩T1 23640N mm8、軸的彎扭合成強(qiáng)度校核進(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。計(jì)算及說(shuō)明根據(jù)4公式 15-5 及4表 15-4 中軸的抗彎截面系數(shù)的計(jì)算公式， 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 =0.6 ，軸的計(jì)算應(yīng) 力：M 2 ( T1)2caca3.1MPa22357342 (0.6 23640)230.1 5033.1MPa之前已選定軸的材料為45號(hào)調(diào)制鋼，由 4 表15-1 查得許用彎曲應(yīng)1 60MPa 。因此ca1 ，故安全。B 中間軸 2 的設(shè)計(jì)1、選擇材料及熱處理方式 選取軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處

26、理。dmin 25 .92mm2、初估軸徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算高速軸的直徑， 由1表 14-2 ，取常數(shù) C 116，由 1公式 (14-2) ，軸的最小直徑滿足：選用 6206 深溝球軸承3、初選軸承 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， 工作中容許一定的內(nèi)外圈軸線偏 斜量，大量生產(chǎn)價(jià)格最低等因素， 根據(jù)1 表 16-2 選用深溝球軸承。 又根 據(jù)設(shè)計(jì)尺寸取 d 30mm dmin ，由 2 表 18-2 選用軸承型號(hào)為6206 ，其 d 30mm ， B 16mm 。5 、中間軸 2 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸的結(jié)構(gòu)方案如圖：結(jié)果

27、d d - 36mm L 61mm L 36mm d 43mm L 15mm鍵 10 8 50GB/T1069-1979鍵 10 8 28GB/T1069-1979倒角 C1.2d- d- 30mmL L- 40mm(2)各軸段直徑與長(zhǎng)度的確定1) 根 據(jù) 所 選 軸 承 的 直 徑 d 30mm ， 取 中 間 軸 最 小 直 徑d- d- 30mm ； 綜 合 壁 厚 及 箱 體 尺 寸 等 因 素 ， 現(xiàn) 取L L- 40mm ；設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明2) 為滿足齒輪的軸向定位要求， -軸段右端及 - 軸段左端要求制 出一軸肩，故取 d d - 36mm 。根據(jù)高速級(jí)大齒輪及低速級(jí)小 齒輪的

28、齒寬，分別取 L 61mm ， L 36mm ；3) 為滿足齒輪的軸向定位要求， 取 d 43mm 。根據(jù)齒輪間間隙推薦 值，取 L 15mm ； 至此已初步確定各軸段的直徑與長(zhǎng)度。1) 軸上零件的周向固定 1)齒輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。- 段平鍵，按 d- 36 mm ，由 1表 10-9 查得平鍵的截面 b 10mm ， h 8mm，由該軸段長(zhǎng)度取 L 50mm 。 -段平鍵，按 d- 36 mm ，由 1表 10-9 查得平鍵的截面 b 10mm ， h 8mm，由該軸段長(zhǎng)度取 L 28mm 。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 。

29、2) 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位， 是借過(guò)渡配合來(lái)保證的， 此處選軸的尺寸公 差為 m6 。(4)軸上倒角與圓角 根據(jù)4表15-2 ，取軸端倒角 C1 ，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)中間軸零件圖。C 低速軸 3 的設(shè)計(jì)1、選擇材料及熱處理方式選取軸的材料為 40Cr ，調(diào)質(zhì)處理。2、初估軸徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算高速軸的直徑， 由1表 14-2 ，取常數(shù) C 100，由 1 式(14-2) ，軸的最小直徑滿足：3 3 3dmin C P C P3 100 2.236 32.7mm ；n n 3 60此軸的最小直徑 dmin 即安裝在聯(lián)軸器處軸的最小直徑 d ，為了使所 選的軸的直徑 d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所

30、以需要同時(shí)選取聯(lián)軸器的 型號(hào)。dmin 32.7 mm設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3 、選擇聯(lián)軸器查1 表 17-1 ，取 K A 1.5 ,則計(jì)算轉(zhuǎn)矩：TC K AT3 1.5 355.9 533.85 N m ；按照 TC Tn 及電動(dòng)機(jī)軸尺寸等限制條件，查 3表 13-1 ，選用 HL3 型 彈性 柱銷 聯(lián)軸器 。其公 稱轉(zhuǎn) 矩 Tn 630 N m ， 半聯(lián)軸 器的孔 徑 d 30 42mm ，故取低速軸 3 最小直徑 d- 35mm d min 。 4、初選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， 工作中容許一定的內(nèi)外圈軸線偏

31、 斜量，大量生產(chǎn)價(jià)格最低等因素， 根據(jù)1 表 16-2 選用深溝球軸承。 又根 據(jù)設(shè)計(jì)尺寸 d 42mm ，由 2 表 18-2 選用軸承型號(hào)為 6209 ，其 d 45mm ， B 19mm 。5 、低速軸 3 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸的結(jié)構(gòu)方案如圖：選用 HL3 型彈性柱 銷聯(lián)軸器選用 6209 深溝球軸承設(shè)計(jì)內(nèi)容(2)各軸段直徑與長(zhǎng)度的確定1) 由 所 選 半 聯(lián) 軸 器 的 孔 徑 d 30 42mm ， 取 低 速 軸 最 小 直 徑 d- 35 mm ；半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 L 82mm ，-斷的長(zhǎng)度應(yīng)比 L 略短一些，現(xiàn)取 L 80mm ；2) 為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求

32、， -軸段右端要求制出一軸肩， 故取 - 段的直徑 d 42mm ；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(rùn)滑 脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的距離為 25mm 。故取 L 40 mm 。計(jì)算及說(shuō)明3) 根 據(jù) 所 選 軸 承 直 徑 尺 寸確 定 d d - 45 mm ，L 19mm ， L- 45mm ；4)為滿足軸承的軸向定位要求，取d 50mm ，綜合中間軸設(shè)計(jì)取L 68mm ；5) 為滿足齒輪的軸向定位要求，取該段直徑d 60 mm ，長(zhǎng) 度L 10 mm ；6) 根據(jù) 齒 輪 幾 何 尺寸 ， - 段 直 徑 d 5

33、0mm ， 長(zhǎng) 度 取L 56mm ；至此已初步確定各軸段的直徑與長(zhǎng)度。d L 35mm80mm42mm40mm結(jié)果d L L-d L d L d L d- 45mm19mm45mm50mm68mm60mm10mm50mm56mm(4)軸上零件的周向固定1)齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按 d- 35mm ， 由 1 表 10-9 查 得 平 鍵 的 截 面 b 10mm ， h 8mm ，根據(jù)該軸段長(zhǎng)度，取 L 70mm 。同理按 d- 50mm ，由1表 10-9 查得平鍵的截面 b 14mm，鍵 10 8 70GB/T1069-1979h 9mm，根據(jù)該軸段長(zhǎng)度，取 L 4

34、5mm 。鍵 14 9 同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性， 故選擇齒輪輪轂與軸45GB/T得配合選 H7/n6 。1069-19792) 半聯(lián)軸器與軸得配合選 H7/k6 。五、滾動(dòng)軸承與軸的周向定位， 是借過(guò)渡配合來(lái)保證的， 此處選軸的尺寸 公差為 m6 。(4)軸上倒角與圓角根據(jù)4 表 15-2 ，取軸端倒角 C1.6 ，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)低速軸零件圖。倒角 C1.6設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果滾動(dòng)滾動(dòng)軸承校核軸承(本次設(shè)計(jì)中為減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，只進(jìn)行高速軸上軸承的校核)根據(jù)要求對(duì)所選的在高速軸 1 上的兩滾動(dòng)軸承進(jìn)行校核，深溝球軸校核承型號(hào)均為 6207 ，其基本額定動(dòng)載荷 Cr 255

35、00 N ，基本額定靜載荷C0r 15200N 。前面求得的兩個(gè)軸承所受的載荷分別為：FNH1 260.3N ， FNV1 94.8N ，F(xiàn)NH2 685.3N ，F(xiàn)NV2 249.4N ；由上可知軸承 2 所受的載荷大于軸承 1 ，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 也必滿足要求。1、求比值對(duì)于深溝球軸承所受徑向力：Fr685.32 249.42 N 731.3NFr731 .3N所受的軸向力 ： Fa 0N ，F(xiàn)a 0N根據(jù)4表 13-5 ，深溝球軸承的最小 e值為 0.19 ，故此時(shí) Fa e。Fr2、計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P根據(jù)4式(13-8a) ，P fP(X

36、Fr YFa ) ，按照 4表 13-5 ，X=1 ， Y=0 ，按照4表 13-6 ， fP 1.0 1.2，取 fP 1.1。則： P fP(XFr YFa ) 1.1 1 731.3 804.43N3 、驗(yàn)算軸承的壽命按要求軸承的最短壽命為：Lh 5 365 8h 14600 h；所選軸承 6207 基本額定壽命，根據(jù) 4 式(13-5) 有：6L h 10 ( C r )60 n 1 P ； 6；10 6255003()3553010 h60 9 60804 .43則Lh 14600 h Lh 553010 h ，故所選的軸承 6207 滿足要求。P 804.43NLh 14600 h

37、L h 553010設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果連接設(shè)計(jì)連接設(shè)計(jì)(本次設(shè)計(jì)中為減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，只進(jìn)行高速軸上鍵的校核) 1、選擇鍵連接的類型和尺寸本設(shè)計(jì)半聯(lián)軸器與高速軸的周向定位采用圓頭普通平鍵(A 型 )聯(lián)接。按 d- 30mm ， 由 1 表 10-9 查 得 平 鍵 的 截 面 尺 寸 b 8mm ， h 7 mm ，由該軸段長(zhǎng)度取 L 70mm 。2、校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度由1 式(10-26) 有平鍵連接的擠壓強(qiáng)度條件：4T ；p p ；p dhl p 1)鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，承受輕微沖擊，由1 表 10-10 查得許用擠壓應(yīng)力 p 100 120MPa ，取 p 110MPa ； 2)鍵

38、的工作長(zhǎng)度 l L b 70 8 62mm ，則由上式得：4T1 4 23640 ；p 1 7.9MPa p 110MPa ；dhl 30 7 62故所選的平鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵 8 7 70GB/T 1069-1979。 p 110MPapph減速減速器潤(rùn)滑及密封器潤(rùn)1、齒輪的潤(rùn)滑由于兩對(duì)嚙合齒輪中的大齒輪直徑徑相差不大，計(jì)算它們的速度：滑及v 2 n1 d 2 960 0.05 5. 024 m s，密封v1d10.055. 024 m s ，60 60v 2 n3 d 2 60 0.258 1.6m s ；v2d20.258 1.6m s ；2 60 2 60全損耗系統(tǒng)用油v2

39、 v1 12m s ，所以齒輪傳動(dòng)可采用浸油潤(rùn)滑，查 2 表19-1 ，(GB/T433-1989)，代號(hào)選用全損耗系統(tǒng)用油( GB/T 433-1989 )，代號(hào)為 L-AN32 。2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑為 L-AN32由于滾動(dòng)軸承的速度較低，所以可用脂潤(rùn)滑。查2 表 19-2 ，選用鈣基潤(rùn)滑脂( GB/T 491-1987 )，代號(hào)為 L-XAMHA1 。鈣基潤(rùn)滑脂3、減速器的密封(GB/T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491-1987)，代號(hào)軸與輸出軸處用氈圈密封。為 L-XAMHA1設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果箱體 及其 附件 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)箱體及其附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A 箱

40、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(guò)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，首先確定合理的箱體壁厚 。 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。4、由 2 表 6-5 設(shè)計(jì)減速器的具體結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)下頁(yè)表格。B 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(rùn)滑情況、

41、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間 隙，還可用來(lái)注入潤(rùn)滑油， 檢查要開(kāi)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，其附近留有足夠的空間，以便于放容 器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點(diǎn)， 并在其附近形成凹坑， 以便于油污 的匯集和排放。 放油螺塞為六角頭細(xì)牙螺紋， 在六角頭與放油孔的接觸面 處加封油圈密封。3、油標(biāo) 油標(biāo)用來(lái)指示油面高度，將它設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。4、通氣器 通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)箱內(nèi)溫度 升高，內(nèi)壓增大， 而引起減速器潤(rùn)滑油的滲漏。 將通氣器設(shè)置在檢查孔上， 其里面

42、還有過(guò)濾網(wǎng)可減少灰塵進(jìn)入。5、起吊裝置 起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。減速器箱蓋上設(shè)有吊孔，箱座凸 緣下面設(shè)有吊耳，它們就組成了起吊裝置。6、起蓋螺釘 為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設(shè) 2 個(gè)起蓋螺釘。拆卸箱蓋時(shí)，可先 擰動(dòng)此螺釘頂起箱蓋。7、定位銷 在箱體連接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個(gè)圓錐銷，保證箱體軸承孔的 加工精度與裝配精度。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱公式數(shù)值 (mm)箱座壁厚 =0.025a+3 810箱蓋壁厚 1=0.02a+3 88箱體凸緣厚度箱座b=1.5 15箱蓋b1=1.5 12箱座底b2=2.5 25加強(qiáng)肋厚箱座m 0.85 8.5箱蓋m1 0.85 8.

43、5地腳螺釘直徑和數(shù)目df=0.036a+12M20n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=0.72 d fM16箱蓋和箱座聯(lián)接螺栓直徑d 2 =0.6 d fM12軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目高速軸d3 =0.4-0.5 d fM8n=4中間軸M8低速軸M10軸承蓋外徑D2高速軸D 2 =D+5d 3122中間軸112低速軸135觀察孔蓋螺釘直徑d 4 =0.4 d fM8df、d 1、d2至箱外壁距離dfC126d122d218df、d 1、d2 至凸緣邊緣的 距離dfC224d120d216大齒輪齒頂圓與內(nèi)壁距離11.2 14齒輪端面與內(nèi)壁距離212外壁至軸承座端面的距離l1=C2+C1+(510)50設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié)1、分析方案優(yōu)缺點(diǎn)