機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)二級(jí)圓柱斜齒輪減速器說(shuō)明書(shū)

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題目名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 20120206 指導(dǎo)老師： 日 期： 2012年02月06日 目 錄一、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的 31.2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目 31.3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 41.4機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排 4二、 設(shè)計(jì)步驟2.1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 42.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 52.3 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 62.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 62.5齒輪的設(shè)計(jì) 72.6傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及校核 142.7滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)及校核 232.8鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 252.9箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 262

2、.10潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 282.11聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 28三設(shè)計(jì)小結(jié) 29四參考資料 29 一、機(jī)械課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是一次全面設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是重要的綜合性、實(shí)踐性教育環(huán)節(jié)。其目的是：1. 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和其他先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題。 2. 掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生具備簡(jiǎn)單機(jī)械和零部件的設(shè)計(jì)能力、培養(yǎng)學(xué)生正確設(shè)計(jì)思想、分析問(wèn)題和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 3. 提高學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖能力和運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，圖表、手冊(cè)及相關(guān)資料的能力。1.2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目設(shè)計(jì)一用于用于膠帶傳輸機(jī)卷筒（圖1-2）的傳動(dòng)裝置。圖 1-1膠帶輸送機(jī)工

3、作裝置原始條件：膠帶傳輸機(jī)兩班制連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，室內(nèi)工作，有粉塵；使用期限10年，大修3年。該廠動(dòng)力來(lái)源為三相交流電，在中等規(guī)模機(jī)械廠小批量生產(chǎn)。輸送帶速度允許誤差為5%。原始數(shù)據(jù)：送帶工作拉力 n；輸送帶速度 m/s；卷筒直徑 mm。1.3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)；傳動(dòng)件（齒輪、軸等）的設(shè)計(jì)計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)件（軸承、鏈、聯(lián)軸器等）的選擇及校核；裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)；編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中應(yīng)完成的任務(wù)：工作分成兩部分，一部分是方案分析和設(shè)計(jì)計(jì)算,另一部分是繪制圖紙。1. 減速器裝配工作圖1張（a0或a1）；2. 零件工作

4、圖2張（齒輪、軸各1張，a2）；3. 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（a4） 圖紙先手工繪制草圖，再用autocad軟件繪制計(jì)算機(jī)圖紙。設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)按規(guī)范用計(jì)算機(jī)打印。1.4機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間為3周。具體安排如下：1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)（2天）2. 裝配草圖設(shè)計(jì)（4天、包含上機(jī)）3. 零件工作圖設(shè)計(jì)(4天、包含上機(jī))4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)（3天、包含圖紙和說(shuō)明書(shū)打?。?5. 答辯（2天）以上天數(shù)不包含雙休日。二、設(shè)計(jì)步驟2.1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案根據(jù)工作工作條件、制造的經(jīng)濟(jì)性，選擇齒輪減速器作為傳動(dòng)裝置。同時(shí)考慮原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，而工作要求轉(zhuǎn)速又較低，因此傳動(dòng)比較大，故采用二

5、級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器（圖2-1）。此類(lèi)減速器齒輪相對(duì)軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。圖 2-1傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖2.2 選擇電動(dòng)機(jī)（1） 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 按已知工作要求和條件選用y系列一般用途的全封閉自扇鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。（2） 確定電動(dòng)機(jī)功率 工作裝置所需功率按式（2-2）計(jì)算 kw式中，=2500 n, =1.6 m/s, 工作裝置的效率考慮膠帶卷筒及其軸承的效率取=1（不考慮這里的誤差）。代入上式得： kw 電動(dòng)機(jī)的輸出功率按式（2-1）計(jì)算： kw式中，為電動(dòng)機(jī)軸至卷筒軸的傳動(dòng)裝置總效率。由式（2-4），；由表2-4，取滾動(dòng)軸承效率，8級(jí)精度齒輪傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）效率，滑塊聯(lián)軸器效率，

6、則 故 kw因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于即可，按表8-169中y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5kw。（3） 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒軸作為工作軸，其轉(zhuǎn)速為： r/min按表2-1推薦的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比范圍：?jiǎn)渭?jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍，則總傳動(dòng)比范圍為，可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min和1500r/min三種，為減少電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格，由表8-169選常用的同步轉(zhuǎn)速為1440r/min的y系列電動(dòng)機(jī)y132s-4,其滿載轉(zhuǎn)速r/min。電動(dòng)機(jī)的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等均可由表8-170、表8-172中查得，這

7、里略。2.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比（4） 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 (2) 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比由1式2-5得，取高速級(jí)與低速級(jí)的傳動(dòng)比之比為1.3：1。 所以有 故得：； 。2.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速由1式2-6得： 軸： r/min 軸： r/min 軸： r/min（2）各軸輸入功率由1式2-7得： 軸： kw 軸： kw軸： kw工作軸： kw（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩由1式2-8得：軸：軸：軸：工作軸：電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：根據(jù)以上計(jì)算得有關(guān)參數(shù)如下表1.表2 減速器各軸有關(guān)參數(shù) 軸名參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸軸軸軸工作軸轉(zhuǎn)速1440144014.2767.8967.89功率

8、4.1854.1644.1434.0814.02轉(zhuǎn)矩27.7527.59142.7568.3559.86傳動(dòng)比15.254.041效率0.9950.9850.9850.992.5 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪實(shí)用期限為10年（每年工作300天），兩班制。（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選齒輪材料，熱處理及精度等級(jí)及齒數(shù)1）考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，選用漸開(kāi)線斜齒輪2）根據(jù)表2有關(guān)數(shù)據(jù)，按gb/t100951998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。3）材料選擇。根據(jù)2表10-1選擇小齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280hbs，大齒輪材料為45號(hào)鋼（正火），齒面硬度為200hbs4）取小齒輪齒數(shù)

9、，故大齒輪齒數(shù)，取。5）選取螺旋角。初選螺旋角2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由2設(shè)計(jì)計(jì)算公式10-9a進(jìn)行計(jì)算，即 （1） 確定公式內(nèi)的各個(gè)計(jì)算數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù)。2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。由表2可知：3) 由表10-7選取尺寬系數(shù)=1。4) 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。5) 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)6) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 。7) 由圖10-26查得；則：8）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 9）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù);。10）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)s=1，由式10-12得 (2) 計(jì)算1）試算小齒輪

10、分度圓直徑，代入中較小的值。2）計(jì)算圓周速度。 3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)。 4）計(jì)算縱向重合度 5）計(jì)算載荷系數(shù)k使用系數(shù)=1,根據(jù),7級(jí)精度, 由1圖10-8得：動(dòng)載系數(shù)k=1.05,由2表10-4得k=1.404 查2表10-13得: k=1.26查2表10-3 得: k=1.1.故載荷系數(shù):6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式10-10a得： d=d=37.189=37.3567）計(jì)算模數(shù) （3） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由2式10-17 1）確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷參數(shù)。 根據(jù)縱向重合度，從機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 查取齒形系數(shù)。由2表10-5查得： 計(jì)算大

11、小齒輪的,并加以比較。由圖10-20c得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，由圖10-18得，取,;取安全系數(shù)s=1.4.，計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按gb/t1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2.0mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=37.189來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:取，則，取。（4）幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距。a=122.643，將中心距圓整為123mm 。2）按圓整后的中心距修正螺旋角= 因值改變不多，故參數(shù),等不必修正。3）計(jì)算大、小齒輪的

12、分度圓直徑 4）計(jì)算齒輪寬度。 圓整后?。?。5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。小齒輪采用齒輪軸式結(jié)構(gòu)，大齒輪采用孔板式結(jié)構(gòu)。（二）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選齒輪材料，熱處理及精度等級(jí)及齒數(shù)1）考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，選用漸開(kāi)線斜齒輪2）根據(jù)表2有關(guān)數(shù)據(jù)，按gb/t100951998，選擇6級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。3）材料選擇。根據(jù)2表10-1選擇小齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280hbs，大齒輪材料為45號(hào)鋼（正火），齒面硬度為200hbs4）取小齒輪齒數(shù)，故大齒輪齒數(shù)，取。5）選取螺旋角。初選螺旋角2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由2設(shè)計(jì)計(jì)算公式10-9a進(jìn)行計(jì)算，即 （2） 確定公式內(nèi)的各個(gè)計(jì)算數(shù)值

13、 8) 試選載荷系數(shù)。9) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。由表2可知：10) 由表10-7選取尺寬系數(shù)=1。11) 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。12) 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)13) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ； 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 。14) 由圖10-26差得；則：8）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 9）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù);。10）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)s=1，由式10-12得 (2) 計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。2）計(jì)算圓周速度。 3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)。 4）計(jì)算縱向重合度 5）計(jì)算載荷系數(shù)k使用系數(shù)=1,根

14、據(jù),7級(jí)精度, 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8得：動(dòng)載系數(shù)k=1.05,由2表10-4得k=1.40 查2表10-13得: k=1.34查2表10-3 得: k=1.1.故載荷系數(shù):6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式10-10a得： d=d=64.927=64.6427）計(jì)算模數(shù) （3） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由2式10-17 1）確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷參數(shù)。 根據(jù)縱向重合度，從機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 查取齒形系數(shù)。由2表10-5查得： 計(jì)算大小齒輪的,并加以比較。由圖10-20c得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，由圖10-18得，取,;取安全系數(shù)s=1.4.，計(jì)算彎

15、曲疲勞許用應(yīng)力。 大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按gb/t1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2.5mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=64.927來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:取，則，取106。（4）幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距。a=170.05，將中心距圓整為171mm 。2）按圓整后的中心距修正螺旋角= 因值改變不多，故參數(shù),等不必修正。3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 4）計(jì)算齒輪寬度。 圓整后??；。5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。小齒輪采用齒輪軸式結(jié)構(gòu)，大齒輪采用孔板式結(jié)構(gòu)。有關(guān)數(shù)據(jù)如表2

16、：表2 齒輪的有關(guān)數(shù)據(jù) 參數(shù)名稱高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪齒數(shù)1910026106尺寬（mm）50457065分度圓直徑39.277206.72367.364274.636齒頂圓直徑43.207210.65372.220279.492齒根圓直徑34.561202.00761.537268.809模數(shù)（mm）2.02.5螺旋角（）14.65215.2232.6 軸的設(shè)計(jì)及校核1）低速軸的設(shè)計(jì)（1） 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 ，nmm（2） 求作用在齒輪上的力 （3） 初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù) 表15-3，取，于是得 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取 nm選用t

17、l9型的彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1000nm，半聯(lián)軸器的孔徑為50mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為84mm。 （4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸的裝配方案（如上圖所示） 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)聯(lián)軸器的直徑要求，取，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端制作出一軸肩，故取2-3段的直徑。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為84mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2段的長(zhǎng)度應(yīng)比轂孔長(zhǎng)度略短一些，先取。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中

18、初步選取0組游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承7212，其尺寸為ddt=6011022mm，故。取安裝齒輪處的軸段6-7的直徑，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為78mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。取。齒輪的右端采用軸肩定位，故取，。根據(jù)軸承端蓋的寬度取。根據(jù)右端軸承的軸向定位，取。對(duì)照與中間軸的齒輪嚙合位置，取。3） 軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，按由表6-1查得平鍵為201256mm，同時(shí)為了保證在工作條件下鍵的強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)計(jì)算得，應(yīng)取雙鍵，對(duì)稱布置，為使齒輪和軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的

19、配合為，同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為161056mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6. 2）中間軸的設(shè)計(jì)（1） 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3，取，于是得 （2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 據(jù)最小許用直徑以及軸承的規(guī)格，取，故，。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列角接觸球軸承。由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0組游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承7208，其尺寸為ddt=408018mm，。軸承的寬度為

20、40mm，故可知齒輪寬度，在2-3段，齒輪的輪轂長(zhǎng)度為70mm，取。在4-5段，齒輪的輪轂長(zhǎng)度為56mm，取。3）軸上零件的周向定位軸上零件的周向定位采用平鍵連接，由表6-1查得該軸上的平鍵2-3為14950mm，平鍵4-5為14936mm，和與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。4） 確定軸上圓角和倒角尺寸倒角為2mm，倒圓半徑均為5mm。3)高速軸的設(shè)計(jì)（1） 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15-3，取，于是得 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取 nm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，但同時(shí)需要滿足另一半聯(lián)軸器需連接與電

21、動(dòng)機(jī)一端，故另一端孔徑為20mm，所以選用tl4，其許用半聯(lián)軸器孔徑為20mm，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為42mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為42mm。 （2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬定軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)聯(lián)軸器的直徑要求，取，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，2-3軸段左端制作出一軸段，故取2-3段的直徑。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為36mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2段的長(zhǎng)度應(yīng)比轂孔長(zhǎng)度略短一些，先取。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初

22、步選取0組游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承7206，其尺寸為ddt=306216mm，故，取。選用齒輪軸，故齒輪處直徑。根據(jù)齒輪安裝位子及尺寸，取，。 3）軸上零件的周向定位聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接，按由表6-1查得平鍵為6624mm，為使齒輪和軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。4） 確定軸上圓角和倒角尺寸1處、7處倒角為2mm。4） 高速軸承的校核（1）做軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（力學(xué)模型）首先求出軸上受力零件的載荷，并將其分解為水平分力和垂直分力，如圖5-1a所示。然后求出各支承處的水平反力垂直反力。

23、（2）做出彎矩圖根據(jù)上述簡(jiǎn)圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果分別做出水平面上的彎矩圖和垂直面上的彎矩圖；然后按下式計(jì)算總彎矩并做出圖。由表2可得：工作軸轉(zhuǎn)矩。由表3得 ,斜齒輪分度圓直徑。根據(jù)得 又根據(jù)2page198（式10-14）得： 求軸上的載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖, 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)20-149表20.6-7.對(duì)于7206c型的角接觸球軸承,a=14.2mm,因此,做為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距. 從動(dòng)軸的載荷分析圖: 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)=前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=60mp 此軸合理安全7. 精確校

24、核軸的疲勞強(qiáng)度. 判斷危險(xiǎn)截面截面a,b只受扭矩作用。所以a b無(wú)需校核.從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看,截面和處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,從受載來(lái)看,截面c上的應(yīng)力最大.截面的應(yīng)力集中的影響和截面的相近,但是截面不受扭矩作用,同時(shí)軸徑也較大,故不必做強(qiáng)度校核.截面c上雖然應(yīng)力最大,但是應(yīng)力集中不大,而且這里的直徑最大,故c截面也不必做強(qiáng)度校核,截面和顯然更加不必要做強(qiáng)度校核.由第3章的附錄可知,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而,該軸只需膠合截面左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可. 截面左側(cè)?？箯澫禂?shù) w=0.1=0.1=3593.7抗扭系數(shù) =0.2=0.2=7187.4截面的右側(cè)的彎矩m為

25、 截面上的扭矩為 =27590截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。由課本表15-1查得： 因 經(jīng)插入后得2.0 =1.31軸性系數(shù)為 =0.85k=1+=1.82k=1+（-1）=1.26所以 綜合系數(shù)為： k=2.8k=1.62碳鋼的特性系數(shù) 取0.1 取0.05安全系數(shù)s=10.34s48.34s=1.5 所以它是安全的截面右側(cè)抗彎系數(shù) w=0.1=0.1=4106.36抗扭系數(shù) =0.2=0.2=8212.73截面左側(cè)的彎矩m為 m=34097.3截面上的扭矩為 =27590截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =k=k=所以 綜合系數(shù)為：k=2.8 k=1.6

26、2碳鋼的特性系數(shù) 取0.1 取0.05安全系數(shù)s=11.83s55.25s=1.5 所以它是安全的2.7 軸承的選擇及校核1. 軸承的選擇由于軸上安裝的零件有斜齒輪，對(duì)軸有軸向的作用力，因此采用角接觸球承支撐軸，再根據(jù)最小軸段的軸徑查標(biāo)準(zhǔn)（gb/t297-1944）選取相應(yīng)的軸承型號(hào)，見(jiàn)表3。表3 各軸的軸承的選擇軸名軸1軸2軸3軸承型號(hào)7206c7208c7212cd(mm)304060d(mm)6280110b(mm)1618222高速軸軸承的校核查標(biāo)準(zhǔn)gb/t297-1994可知角接觸球軸承7206a的基本額定動(dòng)載荷 kn，基本額定靜載荷 kn,軸向動(dòng)載荷系數(shù)。 ()sdx () 124

27、 51(a) (b) (c)圖7-1軸系3部件的受力情況(1) 計(jì)算軸承受到的徑向載荷和將軸系3部件受到的空間力系分解為鉛垂面（圖7-1b）和水平面（圖7-1c）兩個(gè)平面力系。其中，圖7-1c中的為通過(guò)另加轉(zhuǎn)矩而平移到指向軸。圖7-1中各力的值已在軸的彎扭合成強(qiáng)度校核中求出，具體如下 n n n n nn n則 n n(3) 計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和所以 e = 0.55 y = 1.02因?yàn)椴?表13-6取載荷系數(shù)。根據(jù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算公式計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷： n因?yàn)楦鶕?jù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算公式因此，取(4)驗(yàn)算軸承壽命 軸承預(yù)期壽命 h軸承的基本額定壽命 h故所選軸承滿足壽命要求。2.8 鍵的設(shè)計(jì)及

28、校核（1）中間軸上鍵的設(shè)計(jì)：該處軸的直徑，查1表8-61得：鍵寬；鍵高；取鍵長(zhǎng)為50,取鍵長(zhǎng)為36（2）低速軸上鍵的設(shè)計(jì)： 裝齒輪處軸的直徑，查1表8-61得：鍵寬；鍵高；取鍵長(zhǎng)為56.與聯(lián)軸器處軸的直徑，查1表8-61得：鍵寬；鍵高；取鍵長(zhǎng)為56.。(4) 高速軸上鍵的設(shè)計(jì)及校核：該處軸的直徑，查1表8-61得：鍵寬；鍵高；取鍵長(zhǎng)為24所以可得：工作長(zhǎng)度： 鍵與軸的接觸長(zhǎng)度：又由上述表2得，故根據(jù)2page106校核公式： 得： 故該鍵符合要求。2.9 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體選用灰鑄鐵ht200鑄造制成，為了有利于多級(jí)齒輪傳動(dòng)的等油面浸油潤(rùn)滑箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)。1、考慮箱體要有足夠的剛度

29、在箱體上加加強(qiáng)肋，增強(qiáng)了軸承座剛度。有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5（下同）。2、考慮到箱體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，采用密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xh為40mm。為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為6.3，采用密封油膠或水玻璃進(jìn)行箱體的密封。3、箱體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.箱體壁厚取10mm，箱蓋壁厚取9.5mm，外圓角半徑為r=5mm。箱體外型簡(jiǎn)單，拔模方便。4、箱體附件的設(shè)計(jì)（1）視孔蓋和檢查孔為了檢查傳動(dòng)件嚙合情況、潤(rùn)滑狀態(tài)以及向箱體內(nèi)注油，在箱體蓋上部便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置開(kāi)足夠大的檢查孔，平

30、時(shí)則將檢查孔蓋板蓋上并用螺釘予以固定，蓋板與箱蓋凸臺(tái)接合面間加裝防滲漏的紙質(zhì)封油墊片。蓋板材料選用鑄鐵。蓋板用鑄鐵制成，并用m6的螺釘緊固，有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5.（2）排油孔螺塞為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污，在箱體底部油池最低處設(shè)有排油孔，平時(shí)排油孔用螺塞及封油墊封住。排油孔螺塞材料選用q235，封油墊材料選用石棉橡膠紙。排油孔螺塞的直徑根據(jù)1可知，取箱座壁厚的2-3倍，故取d=20mm。（3）油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)指示箱內(nèi)油面的高度，在此選用桿式油標(biāo)（游標(biāo)尺）。桿式油標(biāo)上有按最高和最低油面的確定的刻度線，觀察時(shí)拔出桿式油標(biāo)，由其上的油痕判斷油面高度是否適當(dāng)。油標(biāo)應(yīng)安置在油面穩(wěn)定及便于觀察處。（4）通氣器為溝

31、通箱體內(nèi)外的氣流使箱體內(nèi)的氣體的氣壓不會(huì)因減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫升而增大、從而造成減速器密封處滲漏，在箱蓋頂部或檢查孔蓋板上安裝通氣器。通氣器結(jié)構(gòu)應(yīng)具防止灰塵進(jìn)入箱體以及足夠的通氣能力。在此，選擇鋼制通氣器，并焊接在鋼制檢查孔蓋板上。（5）起蓋螺釘箱蓋、箱座裝配時(shí)在剖分面上所涂密封膠給拆卸箱蓋帶來(lái)不便，為此常在箱蓋的聯(lián)接凸緣上加工出螺孔，拆卸時(shí)，擰動(dòng)裝于其中的起蓋螺釘便可方便地頂起箱蓋。起蓋螺釘?shù)闹睆揭话闩c箱體凸緣聯(lián)接螺栓直徑相同，其螺紋長(zhǎng)度大于箱體凸緣的厚度，材料為35號(hào)鋼并通過(guò)熱處理使硬度達(dá)hrc28-38.(6) 定位銷(xiāo)為確定箱座與箱蓋的相互位置。保證軸承座孔的鏜孔精度與裝配精度，應(yīng)在箱體的聯(lián)

32、接凸緣上距離盡量遠(yuǎn)處安置兩個(gè)定位銷(xiāo)，并盡量設(shè)置在不對(duì)稱位置。取銷(xiāo)的直徑（小端直徑），為箱座、箱蓋凸緣聯(lián)接螺栓的直接。故其直徑；取其長(zhǎng)度應(yīng)稍大于箱體聯(lián)接凸緣的總厚度，以利于裝卸。（7）起吊裝置吊環(huán)裝置裝在箱蓋上，用來(lái)拆卸和吊運(yùn)箱蓋箱座。在此直接在箱蓋上鑄出吊耳環(huán)提吊箱體，以便減少機(jī)工加工量。（8）軸承蓋選用螺釘聯(lián)接式的軸承蓋結(jié)構(gòu)形式。材料為q235，當(dāng)軸承采用輸油溝飛濺潤(rùn)滑時(shí)為使油溝中的油能順利進(jìn)入軸承室，需在軸承蓋端部車(chē)出一段小直徑和銑出徑向?qū)ΨQ缺口。以上有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表表5 減速器箱體及附件主要結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚10箱蓋壁厚9.5箱蓋凸緣厚度14.25箱座凸緣厚度15箱座

33、底凸緣厚度25地腳螺釘直徑16地腳螺釘數(shù)目查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表4-66軸承旁聯(lián)接螺栓直徑12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）12軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）8視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）8定位銷(xiāo)直徑=（0.70.8）8至外機(jī)壁距離查械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表430 20 18至凸緣邊緣距離查械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表426 16外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（812）50大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1.220齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離15機(jī)蓋，機(jī)座肋厚8 8.5軸承端蓋外徑+（55.5）75 75 80大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離75 75 802.10 潤(rùn)滑及密封設(shè)計(jì)經(jīng)上述計(jì)算可知，低速軸上齒輪轉(zhuǎn)速大于2m/s，故選用浸油潤(rùn)滑，由1查得，箱體內(nèi)油深保持在305