二級(jí)齒輪減速器

1、課程設(shè)計(jì)安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（2014屆）題 目 二級(jí)圓柱齒輪減速器 指導(dǎo)教師 夏多淮 院 系 機(jī)電工程 班 級(jí) 礦山機(jī)電1101 學(xué) 號(hào) 115403070141 姓 名 孫飛 二一四年五月二十五日畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師評(píng)語 是否同意答辯：_指導(dǎo)老師（簽字）：_年_月_日畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績專業(yè)年級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào): 說明書 頁 圖紙 張 其它材料 答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯(cuò)誤有原則性錯(cuò)誤沒有回答答辯委員會(huì)評(píng)語及建議成績：答辯成績：_答辯委員會(huì)主任簽字：_答辯委員會(huì)副主任簽字:_ 年 月 日安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書（2014屆）題 目 二

2、級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 夏多淮 院 系 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 專 業(yè) 礦山機(jī)電 班 級(jí) 礦山機(jī)電1101 學(xué) 號(hào) 115403070141 姓 名 孫飛 2013年12月 25日至2014年 5 月 25日 共 18 周 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排：起 訖 日 期工 作 內(nèi) 容備 注2013年12月布置畢業(yè)實(shí)習(xí)任務(wù)和畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)2014年1月收集畢業(yè)設(shè)計(jì)資料2014年2月完成畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱第一、二章內(nèi)容2014年3月完成畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱第三、四、五章內(nèi)容2014年4月完成畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱第六、七、八章內(nèi)容2014年5月整理抄寫說明書、繪圖、準(zhǔn)備答辯；2014

3、年6月小組答辯，畢業(yè)設(shè)計(jì)成績評(píng)定。學(xué)生（簽名）： 年 月 日指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作指導(dǎo)小組意見：組長（簽名） 年 月 日 系畢業(yè)論文工作領(lǐng)導(dǎo)小組審核意見：主管領(lǐng)導(dǎo)（簽名） 年 月 日 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開 題 報(bào) 告 （2014屆）題 目 二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 夏多淮 院 系 機(jī)電工程 班 級(jí) 礦山機(jī)電1101 學(xué) 號(hào) 115403070141 姓 名 孫飛 二一四年五月二十五日一、本課題設(shè)計(jì)可行性分析齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛的使用著,是一種不缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置.圓柱齒輪減速器是最常用的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，具有傳遞功率

4、大，制造簡單，維修方便，使用壽命長等許多優(yōu)點(diǎn)，是通用的機(jī)械部件，被廣泛應(yīng)用于冶金，礦山，建筑，物料搬運(yùn)等行業(yè)。.國外的減速器起步比較早,以德國,丹麥和日本處于領(lǐng)先地位,特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢,減速器工作可靠性好,使用壽命長但其傳動(dòng)形式仍以定軸傳動(dòng)為主,體積和重量問題也未解決好.國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng),蝸桿傳動(dòng)為主,但普遍存在著功率與重量比小,或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題.另外,材料品質(zhì)和工藝水平還有許多弱點(diǎn),特別是大型減速器問題更突出,使用壽命不長.當(dāng)今世界各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢是向六高，二低，二化方向發(fā)展。六高即高承載能力，高齒面硬度，高精度，高速度，高可靠性和高傳動(dòng)

5、效率；二低即低噪聲，低成本；二化即標(biāo)準(zhǔn)化，多樣化。技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù),功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。硬齒面技術(shù)到20世界80年代在國外日趨成熟.采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪,精度高,綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的4倍,為軟齒面齒輪的5-6倍,一個(gè)中等規(guī)格的硬齒面齒輪減速器的重量僅為軟齒面齒輪減速器的三分之一左右。 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。二級(jí)齒輪減速器主要用于傳動(dòng)比較大的場合，通過本次設(shè)計(jì)可以對(duì)我所學(xué)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、二維制圖軟件運(yùn)用等方面的內(nèi)容有更深入的理解。二、本課題設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題及解決問題的思路：需要機(jī)械設(shè)計(jì)

6、的相關(guān)書籍，尤其是與齒輪設(shè)計(jì)有關(guān)的文獻(xiàn),AutoCAD等機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。 主要困難有：不熟悉二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，對(duì)計(jì)算過程中，面臨的一些參數(shù)，難以選擇確定。參考資料有限，書中內(nèi)容不夠完善。 通過與同學(xué)探討，老師請教，上網(wǎng)查找相關(guān)資料的方式，解決自己的困惑三、本課題設(shè)計(jì)綱要（或思路）：查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料，了解設(shè)計(jì)過程。熟悉齒輪各種配合方式和參數(shù)的計(jì)算，熟練運(yùn)用AutoCAD,軟件，做出機(jī)械零件和裝配圖。最后整理資料，完成畢業(yè)論文。 目標(biāo)：樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力及學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法

7、和步驟。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。四、主要參考文獻(xiàn)：1 吳宗澤，羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊S.第三版,北京：高 等教育出版社，2006. 2 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M.第八版，北京：高等教育出 版社，2006.3 范元?jiǎng)?，宋梅利，梁醫(yī).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.南京： 南京理工大學(xué)，2010.2 4 徐學(xué)林.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)M.長沙：湖南大學(xué)出版社， 2006指導(dǎo)教師意見：簽名： 年 月 日系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作指導(dǎo)小組意見： 簽名：年 月 日系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作領(lǐng)導(dǎo)小組意見： 簽名：年 月 日二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書二0一四年五月目錄一、傳動(dòng)方案的擬定

8、151.1 傳動(dòng)方案簡圖 15二、電動(dòng)機(jī)的選擇和傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 152.1 選擇電動(dòng)機(jī)152.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型 152.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 162.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 162.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比172.2.1 總傳動(dòng)比172.2.2 分配傳動(dòng)比 172.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 172.3.1 各軸的轉(zhuǎn)速 172.3.2 各軸的輸入功率 172.3.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 18三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 183.1 高速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 183.1.1 選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級(jí) 183.1.2 初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸 183.

9、1.3 確定傳動(dòng)尺寸 203.1.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 213.2 低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 213.2.1 選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級(jí) 213.2.2 初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸 223.2.3 確定傳動(dòng)尺寸 233.2.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 243.3 直齒圓柱齒輪幾何尺寸表 25四、軸的校核 274.1輸入軸的校核274.1.1 選擇軸的材料 274.1.2 初算軸徑 274.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 284.1.4軸的受力分析 284.1.5校核軸的強(qiáng)度 304.2 中間II的校核 314.2.1 選擇軸的材料314.2.2 初算軸徑 314.2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 314.2.4軸的受力分

10、析 324.2.5校核軸的強(qiáng)度 334.3 輸出軸III的校核 344.3.1 選擇軸的材料 344.3.2 初算軸徑 354.3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 354.3.4軸的受力分析 364.3.5校核軸的強(qiáng)度 37五、滾動(dòng)軸承的選擇和基本額定壽命計(jì)算 385.1 輸出軸的軸承校核 385.1.1 滾動(dòng)軸承的選擇 385.1.2 計(jì)算軸承的軸向力 385.1.3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 385.1.4 校核軸承壽命 395.2 中間軸的軸承校核 395.2.1 滾動(dòng)軸承的選擇 395.2.2 計(jì)算軸承的軸向力 395.2.3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 395.2.4 校核軸承壽命 395.3 輸入軸的軸承校核 405.3.

11、1 滾動(dòng)軸承的選用 405.3.2 計(jì)算軸承的軸向力 405.3.3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 405.3.4 校核軸承壽命 40六、鍵的選擇和鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算 406.1 輸出軸上鍵的校核 406.1.1 鍵的選擇 406.1.2 鍵連接強(qiáng)度校核 416.2 中間軸上鍵的校核 416.2.1 鍵的選擇 416.2.2 鍵連接強(qiáng)度校核 416.3 輸入軸上鍵的校核 416.3.1 鍵的選擇 416.3.2 鍵連接強(qiáng)度校核 41七、聯(lián)軸器的選擇 427.1 輸入軸上聯(lián)軸器的選擇 427.2 輸出軸上聯(lián)軸器的選擇 42八、嚙合件及軸承的潤滑 428.1 齒輪及軸承的潤滑方式 428.2 潤滑劑牌號(hào) 428.

12、3 裝油量 42九、密封方式的選擇 43十、減速器的附件及其說明 4310.1 窺視孔和窺視孔蓋 4310.2 放油口及放油螺塞 4310.3 油面指示器 4310.4 通氣孔 4310.5 吊耳和吊鉤 4310.6 定位銷 4410.7 啟箱螺釘 44十一、參考文獻(xiàn) 44一、 傳動(dòng)方案的擬定1.1 傳動(dòng)方案簡圖參照設(shè)計(jì)任務(wù)書，本設(shè)計(jì)采用傳動(dòng)方案（），即二級(jí)圓柱齒輪減速器。圖1-1 傳動(dòng)裝置簡圖二、電動(dòng)機(jī)的選擇和傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.1 選擇電動(dòng)機(jī)2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型按工作要求和工作條件選用Y系列三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。2.1.2 選擇

13、電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為從動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為式中，分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動(dòng)和卷筒的傳動(dòng)效率。由參考文獻(xiàn)1表9.1可知，則所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按參考文獻(xiàn)1表9.2推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min， 1000r/min，1500r/min三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表14.1和表14.2，所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L2-4，其主要性能如表

14、2-1所示，安裝尺寸如表2-2所示，表中各代號(hào)所表示的含義見參考文獻(xiàn)1表14.2。電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kW滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y112M-62.29402020表2-1 Y112M-6型電動(dòng)機(jī)的主要性能型號(hào)HABCDEFGDGY112M1121901407028608724型號(hào)Kbb1b2hAABBHAL1Y112M122451901152655018015400表 2-2 Y112M-6型電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸2.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比2.2.1 總傳動(dòng)比2.2.2 分配傳動(dòng)比考慮潤滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，取，故2.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的

15、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)2.3.1 各軸的轉(zhuǎn)速軸 軸 軸 卷筒軸 2.3.2 各軸的輸入功率軸 軸 軸 卷筒軸 2.3.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩故軸 軸 軸 卷筒軸 將上述計(jì)算結(jié)果匯總于表2-3，以備查用。軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/(N*mm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比i效率電機(jī)軸2.232.27×10494010.99軸2.212.255×104940軸2.179.64×104215.14.370.98軸2.132.96×10568.753.130.98卷筒軸2.092.90×10568.7510.98表2-3 帶式傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)

16、三、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 高速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1.1 選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級(jí)考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大齒輪均選用45鋼，小齒輪選40Cr，采用軟齒面，由參考文獻(xiàn)2表6.2得：大、小齒輪均調(diào)質(zhì)處理，小齒輪齒面硬度為241286HBW，平均硬度為264HBW，大齒輪齒面硬度為217255HBW，平均硬度為236HBW。大、小齒輪齒面硬度差為28HBW，接近在3050HBW范圍內(nèi)，選用7級(jí)精度。3.1.2 初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸由于是軟齒面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。式中各參數(shù)為：小齒輪傳遞的扭矩設(shè)計(jì)時(shí)，因v未知，Kv 不能確定，故可初選載荷系數(shù)Kt =1

17、.11.8，本設(shè)計(jì)初取Kt =1.3。由參考文獻(xiàn)2表6.6取齒寬系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2表6.5查得彈性系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.15查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)齒數(shù)比。初選，則，取。端面重合度由參考文獻(xiàn)2圖6.16查得重合度系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.29e得接觸疲勞極限應(yīng)力、。小齒輪1與大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為由參考文獻(xiàn)2圖6.30查得壽命系數(shù).0。由參考文獻(xiàn)2表6.7，取安全系數(shù)，得故取初算小齒輪1的分度圓直徑，得3.1.3 確定傳動(dòng)尺寸 計(jì)算載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2表6.3查得使用系數(shù)。因由參考文獻(xiàn)2圖6.7查得動(dòng)載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.12查得齒向載荷分布系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2表6.4查得齒間載荷分配系數(shù)

18、。故載荷系數(shù)。對(duì)進(jìn)行修正。因K與差異較大，故需對(duì)按值計(jì)算出的進(jìn)行修正，即確定模數(shù)m。按參考文獻(xiàn)2表6.1，取。計(jì)算傳動(dòng)尺寸。中心距，采用變位齒輪的方法對(duì)中心距圓整。對(duì)小齒輪1、大齒輪2采用正變位，圓整中心距，則中心距變動(dòng)系數(shù) 取。3.1.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度式中各參數(shù)：值同前。由參考文獻(xiàn)2圖6.20查得齒形系數(shù)。 由參考文獻(xiàn)2圖6.21查得應(yīng)力修正系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.22查得重合度系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.29f和圖6.29b查得彎曲疲勞極限應(yīng)力由參考文獻(xiàn)2圖6.32查得壽命系數(shù)由參考文獻(xiàn)2表6.7查得安全系數(shù)故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。3.2 低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.2.1 選擇齒輪

19、材料、熱處理方式和精度等級(jí)考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大齒輪均選用45鋼，小齒輪選40Cr，采用軟齒面，由參考文獻(xiàn)2表6.2得：大、小齒輪均調(diào)質(zhì)處理，小齒輪齒面硬度為241286HBW，平均硬度為264HBW，大齒輪齒面硬度為217255HBW，平均硬度為236HBW。大、小齒輪齒面硬度差為28HBW，接近在3050HBW范圍內(nèi)，選用7級(jí)精度。3.2.2 初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸由于是軟齒面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。式中各參數(shù)為：小齒輪傳遞的扭矩設(shè)計(jì)時(shí)，因v未知，Kv 不能確定，故可初選載荷系數(shù)Kt =1.11.8，本設(shè)計(jì)初取Kt =1.3。由參考文獻(xiàn)2表6.6取齒寬系數(shù)。由參考文

20、獻(xiàn)2表6.5查得彈性系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.15查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)齒數(shù)比。初選，則，取。端面重合度由參考文獻(xiàn)2圖6.16查得重合度系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.29e得接觸疲勞極限應(yīng)力、。小齒輪1與大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為由參考文獻(xiàn)2圖6.30查得壽命系數(shù).0。由參考文獻(xiàn)2表6.7，取安全系數(shù)，得故取初算小齒輪1的分度圓直徑，得3.2.3 確定傳動(dòng)尺寸 計(jì)算載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2表6.3查得使用系數(shù)。因由參考文獻(xiàn)2圖6.7查得動(dòng)載荷系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.12查得齒向載荷分布系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2表6.4查得齒間載荷分配系數(shù)。故載荷系數(shù)。對(duì)進(jìn)行修正。因K與差異較大，故需對(duì)按值計(jì)算出的進(jìn)行修正，即確定模

21、數(shù)m。按參考文獻(xiàn)2表6.1，取。計(jì)算傳動(dòng)尺寸。中心距，采用變位齒輪的方法對(duì)中心距圓整。對(duì)小齒輪3采用正變位，圓整中心距，則中心距變動(dòng)系數(shù) 取。3.2.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度式中各參數(shù)：值同前。由參考文獻(xiàn)2圖6.20查得齒形系數(shù)。 由參考文獻(xiàn)2圖6.21查得應(yīng)力修正系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.22查得重合度系數(shù)。由參考文獻(xiàn)2圖6.29f和圖6.29b查得彎曲疲勞極限應(yīng)力由參考文獻(xiàn)2圖6.32查得壽命系數(shù)由參考文獻(xiàn)2表6.7查得安全系數(shù)故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。3.3 直齒圓柱齒輪幾何尺寸表序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)結(jié)果1齒數(shù)齒輪1Z118齒輪2Z2792模數(shù)m2mm3壓力角20º4齒頂高系數(shù)15頂隙系數(shù)

22、0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距97mm7實(shí)際中心距a100mm8嚙合角24.29º9變位系數(shù)齒輪1X10.8齒輪2X20.710齒頂高齒輪1ha13.6mm齒輪2ha23.4mm11齒根高齒輪1hf10.9mm齒輪2hf21.1mm12分度圓直徑齒輪1d136mm齒輪2d2158mm13齒頂圓直徑齒輪1da143.2mm齒輪2da2164.8mm14齒根圓直徑齒輪1df134.2mm齒輪2df2155.8mm15齒頂圓壓力角齒輪138.46º齒輪225.72º16齒寬齒輪1B140mm齒輪2B236mm17重合度1.36表3-1 高速級(jí)直齒圓柱齒輪幾何尺寸序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)結(jié)果1

23、齒數(shù)齒輪3Z320齒輪4Z4632模數(shù)m3mm3壓力角20º4齒頂高系數(shù)15頂隙系數(shù)0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距124.5mm7實(shí)際中心距a125mm8嚙合角20.62º9變位系數(shù)齒輪3X30.2齒輪4X4010齒頂高齒輪3ha33.6mm齒輪4ha42.4mm11齒根高齒輪3hf33.15mm齒輪4hf43.75mm12分度圓直徑齒輪3d360mm齒輪4d4189mm13齒頂圓直徑齒輪3da366.6mm齒輪4da4193.8mm14齒根圓直徑齒輪3df353.7mm齒輪4df4181.5mm15齒頂圓壓力角齒輪332.16º齒輪423.59º16齒寬齒輪3B

24、364mm齒輪4B460mm17重合度1.41表3-2 低速級(jí)直齒圓柱齒輪幾何尺寸四、 軸的校核4.1輸入軸的校核4.1.1 選擇軸的材料40Cr調(diào)質(zhì)處理。4.1.2 初算軸徑由參考文獻(xiàn)2表9.4可知，對(duì)于40Cr鋼，有C=10697，取C=100，則考慮鍵槽的影響，將軸徑加大5%，則，按Ra20系列圓整，又考慮聯(lián)軸器，取。4.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按要求，設(shè)計(jì)成階梯軸形式，共分七段，如圖4-1所示。圖4-1 輸出軸示意圖各軸段長度、軸徑及功能見表4-1。表4-1 輸出軸尺寸及功能軸段號(hào)1234567軸徑d/mm2024303637.23630長度l/mm3050287638630功能裝聯(lián)軸器裝軸承端

25、蓋裝軸承定位齒輪軸軸肩裝軸承4.1.4軸的受力分析 圖4-21) 計(jì)算支承反力。齒輪圓周力為；徑向力為;軸向力；在水平面上;在垂直平面上在軸承的總支承反力;在軸承的總支承反力2) 畫彎矩圖（圖3 C,D,E）在水平面上a-a剖面在垂直平面上合成彎矩a-a剖面3) 畫轉(zhuǎn)矩圖(圖3 F)4.1.5校核軸的強(qiáng)度a-a剖面，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，故a-a剖面為危險(xiǎn)剖面。由文獻(xiàn)【1】表【9.6】查得， 抗彎剖面模量抗扭剖面模量彎曲應(yīng)力扭切應(yīng)力對(duì)于一般用途的轉(zhuǎn)軸，按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)，則當(dāng)量力已知軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理由表【9.3】查得，

26、由表【9.7】查得。顯然，故軸的a-a剖面的強(qiáng)度滿足要求。4.2 中間II的校核4.2.1 選擇軸的材料40Cr鋼調(diào)質(zhì)處理。4.2.2 初算軸徑，取。4.2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按要求，設(shè)計(jì)成階梯軸形式，共分五段，如圖4-1所示。圖4-3 輸出軸示意圖各軸段長度、軸徑及功能見表4-1。軸段號(hào)12345軸徑d/mm35424560.535長度l/mm423486438功能軸承齒輪1軸肩齒輪軸軸承表4-2 輸出軸尺寸及功能4.2.4軸的受力分析 圖4-41） 計(jì)算支承反力。2） 齒輪1圓周力為；齒輪2圓周力為；徑向力為;徑向力為;軸向力；在水平面上;在垂直平面上在軸承的總支承反力;在軸承的總支承反力3） 畫

27、彎矩圖（圖3 C,D,E）在水平面上a-a剖面b-b剖面在垂直平面上合成彎矩a-a剖面b-b剖面4） 畫轉(zhuǎn)矩圖(圖3 F)4.2.5校核軸的強(qiáng)度a-a剖面，因彎矩大，軸頸小故a-a剖面為危險(xiǎn)剖面。由文獻(xiàn)【1】表【9.6】查得， 抗彎剖面模量抗扭剖面模量彎曲應(yīng)力扭切應(yīng)力對(duì)于一般用途的轉(zhuǎn)軸，可按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)，則當(dāng)量力已知軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理由表【9.3】查得，由表【9.7】查得。顯然，故軸的b-b剖面的強(qiáng)度滿足要求。4.3 輸出軸III的校核4.3.1 選擇軸的材料因傳遞功率不大，且對(duì)質(zhì)量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用常

28、用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，以提高其綜合性能。4.3.2 初算軸徑由參考文獻(xiàn)2表9.4可知，對(duì)于45鋼，有C=106118，取C=106，則考慮鍵槽的影響，將軸徑加大5%，則，取。4.3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按要求，設(shè)計(jì)成階梯軸形式，共分七段，如圖4-1所示。圖4-5 輸出軸示意圖各軸段長度、軸徑及功能見表4-1。軸段號(hào)1234567軸徑d/mm32354048554540長度l/mm5840304665642功能裝聯(lián)軸器裝軸承端蓋裝軸承定位軸肩齒輪裝軸承表4-3 輸出軸尺寸及功能4.3.4軸的受力分析 圖4-64) 計(jì)算支承反力。齒輪圓周力為；徑向力為;軸向力；在水平面上;在垂直平面上在軸承的總支承反力;

29、在軸承的總支承反力5) 畫彎矩圖（圖3 C,D,E）在水平面上a-a剖面在垂直平面上合成彎矩a-a剖面6) 畫轉(zhuǎn)矩圖(圖3 F)4.3.5校核軸的強(qiáng)度a-a剖面，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，故a-a剖面為危險(xiǎn)剖面。由文獻(xiàn)【1】表【9.6】查得， 抗彎剖面模量抗扭剖面模量彎曲應(yīng)力扭切應(yīng)力對(duì)于一般用途的轉(zhuǎn)軸，也可按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)，則當(dāng)量力已知軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由表【9.3】查得，由表【9.7】查得。顯然，故軸的a-a剖面的強(qiáng)度滿足要求。五、 滾動(dòng)軸承的選擇和基本額定壽命計(jì)算5.1 輸出軸的軸承校核5.1.1 滾動(dòng)軸承的選擇為了增加滾

30、動(dòng)軸承的壽命，選用角接觸球軸承，由參考文獻(xiàn)1表12.1查得，軸承代號(hào)為6208C，基本額定動(dòng)負(fù)荷，基本額定靜負(fù)荷。5.1.2 計(jì)算軸承的軸向力軸承、內(nèi)部力分別為比較兩軸承受力，因，故只需校核軸承即可。5.1.3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷為5.1.4 校核軸承壽命軸承在100以下工作，由參考文獻(xiàn)2表10.10得，溫度系數(shù)；由于載荷平穩(wěn)無沖擊，由參考文獻(xiàn)2表10.11得，載荷系數(shù)，取。軸承的壽命已知減速器使用4年，兩班制工作，則預(yù)期壽命顯然， ，故軸承壽命很充裕。5.2 中間軸的軸承校核5.2.1 滾動(dòng)軸承的選擇選用角接觸球軸承，代號(hào)6207C，。5.2.2 計(jì)算軸承的軸向力比較兩軸承受力，因，故

31、只需校核軸承即可。5.2.3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷5.2.4 校核軸承壽命顯然， ，故軸承壽命很充裕。5.3 輸入軸的軸承校核5.3.1 滾動(dòng)軸承的選用同5.2.1。5.3.2 計(jì)算軸承的軸向力比較兩軸承受力，因，故只需校核軸承即可。5.3.3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷5.3.4 校核軸承壽命顯然， ，故軸承壽命很充裕。六、 鍵的選擇和鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算6.1 輸出軸上鍵的校核6.1.1 鍵的選擇所有鍵均選用A型平鍵，根據(jù)參考文獻(xiàn)1表11.28，連接大齒輪與軸的鍵與聯(lián)軸器的鍵的各項(xiàng)尺寸如表6-1所示。鍵序號(hào)長度L/mm寬度b/mm高度h/mm5014945108表6-1 A型普通平鍵尺寸6.1.2 鍵

32、連接強(qiáng)度校核由于轉(zhuǎn)矩相同，故相比之下鍵更脆弱，因此，需對(duì)鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。按擠壓強(qiáng)度校核為許用擠壓應(yīng)力，查相關(guān)資料得，。故強(qiáng)度校核滿足。6.2 中間軸上鍵的校核6.2.1 鍵的選擇該軸上只有一個(gè)鍵，用于連接高速級(jí)從動(dòng)齒輪與軸。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表11.28查得鍵的尺寸如下：6.2.2 鍵連接強(qiáng)度校核故強(qiáng)度校核通過。6.3 輸入軸上鍵的校核6.3.1 鍵的選擇6.3.2 鍵連接強(qiáng)度校核故強(qiáng)度校核通過。七、 聯(lián)軸器的選擇7.1 輸入軸上聯(lián)軸器的選擇根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件，擬選用LH型彈性柱銷聯(lián)軸器(GB/T 5104-2003)。計(jì)算轉(zhuǎn)矩為式中，為聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，即K為工作系數(shù)，查相關(guān)資料可知，

33、K=1.21.5，取K=1.5。經(jīng)過綜合考慮，根據(jù)參考文獻(xiàn)1表13.1，最終確定選用LH2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為2032mm，可滿足電動(dòng)機(jī)的軸徑要求。7.2 輸出軸上聯(lián)軸器的選擇由于輸出軸與工作機(jī)軸相連，轉(zhuǎn)速不大，且載荷平穩(wěn)，故選用剛性聯(lián)軸器即可。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表13.4得，選用KL6型滑塊聯(lián)軸器(JB/ZQ 4384-1986)，軸孔直徑為3045mm，可滿足使用要求。八、 嚙合件及軸承的潤滑8.1 齒輪及軸承的潤滑方式齒輪采用油潤滑方式。高速級(jí)齒輪的圓周速度為1.60m/s小于2m/s，因此，高速軸軸承仍采用脂潤滑方式，而低速級(jí)齒輪的圓周速度遠(yuǎn)小于2m/s，所以低速軸軸承應(yīng)采用脂潤

34、滑，綜合考慮，滾動(dòng)軸承采用脂潤滑方式。8.2 潤滑劑牌號(hào)齒輪潤滑油：L-AN68潤滑油。軸承潤滑脂：ZN-3鈉基潤滑脂。8.3 裝油量圓柱齒輪浸油深度不應(yīng)小于10mm，這個(gè)油面位置為最低油面，當(dāng)考慮使用中油不斷蒸發(fā)損耗，還應(yīng)給出一個(gè)允許的最高油面，對(duì)于中小型減速器，其最高油面比最低油面高出1015mm，但還應(yīng)保證傳動(dòng)件浸油深度不得超過齒輪半徑的1/41/3，以免攪油損失過大。綜合以上考慮，在本設(shè)計(jì)中，裝油深度為6585mm。九、 密封方式的選擇由于機(jī)器工作環(huán)境清潔，且軸承潤滑方式為脂潤滑，因此選用毛氈圈密封。十、 減速器的附件及其說明10.1 窺視孔和窺視孔蓋窺視孔蓋用鑄鐵鑄造，機(jī)蓋凸臺(tái)高度5mm，窺視孔蓋用M6的螺釘連接。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表14.7，窺視孔蓋的具體尺寸如表10-1所示。單位：mmABA1B1CC1C2R螺釘尺寸螺釘數(shù)目11090140120125801055M6x154表10-1 窺視孔蓋板尺寸表中各符號(hào)所表示含義見參考文獻(xiàn)1表14.7。10.2 放油口及放油螺塞放油螺塞選用六角螺塞(JB/ZQ 4450-1986),用油圈密封。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表14.14，具體型號(hào)如下：六角螺塞 M24×2(JB/ZQ 4450-1986)油圈 35x12 ZB 70-1962。10.3 油面指示器桿式油標(biāo)，參見參考