展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說明書

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題目題號(hào)：展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器 學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：機(jī)械102 學(xué)生姓名：吉洪濤 學(xué) 號(hào)：2010111046 指導(dǎo)教師：王銀彪成 績：優(yōu)秀2012 年 12 月 2 日目 錄一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3二 設(shè)計(jì)要求3三 設(shè)計(jì)步驟41.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案52.電動(dòng)機(jī)的選擇53.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比74.傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算75.設(shè)計(jì)V帶和帶輪96.齒輪的設(shè)計(jì)127.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算228.滾動(dòng)軸承的選擇及壽命計(jì)算289.鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算3010.聯(lián)軸器的選擇3111.減速器箱體及附件3212.潤滑密封設(shè)計(jì)36.四設(shè)計(jì)小結(jié)38.五參考資料39

2、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)成績評(píng)閱表題目評(píng)分項(xiàng)目分值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)等級(jí)得分A級(jí)（系數(shù)1.0）C級(jí)（系數(shù)為0.6）選題合理性題目新穎性20課題符合本專業(yè)的培養(yǎng)要求，新穎、有創(chuàng)新基本符合，新穎性一般內(nèi)容和方案技術(shù)先進(jìn)性20設(shè)計(jì)內(nèi)容符合本學(xué)科理論與實(shí)踐發(fā)展趨勢，科學(xué)性強(qiáng)。方案確定合理，技術(shù)方法正確有一定的科學(xué)性。方案及技術(shù)一般文字與圖紙質(zhì)量30設(shè)計(jì)說明書結(jié)構(gòu)完整，層次清楚，語言流暢。設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量高，錯(cuò)誤較少。設(shè)計(jì)說明書結(jié)構(gòu)一般，層次較清楚，無重大語法錯(cuò)誤。圖紙質(zhì)量一般，有較多錯(cuò)誤獨(dú)立工作及創(chuàng)造性10完全獨(dú)立工作，有一定創(chuàng)造性獨(dú)立工作及創(chuàng)造性一般工作態(tài)度10遵守紀(jì)律，工作認(rèn)真，勤奮好學(xué)。工作態(tài)度一般。答辯情況10

3、介紹、發(fā)言準(zhǔn)確、清晰，回答問題正確，介紹、發(fā)言情況一般，回答問題有較多錯(cuò)誤。評(píng)價(jià)總分總體評(píng)價(jià)注：1、評(píng)價(jià)等級(jí)分為A、B、C、D四級(jí)，低于A高于C為B，低于C為D。2、每項(xiàng)得分分值×等級(jí)系數(shù)（等級(jí)系數(shù)：A為1.0，B為0.8，C為0.6，D為0.4）3、總體評(píng)價(jià)欄填寫“優(yōu)”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)題目 用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器。傳動(dòng)裝置簡圖如右圖所示。(1)帶式運(yùn)輸機(jī)數(shù)據(jù)見數(shù)據(jù)表格。(2)工作條件單班制工作，空載啟動(dòng)，單向、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作中有輕微振動(dòng)。運(yùn)輸帶速度允許速度誤差為±5%。(3)使

4、用期限 工作期限為十年，檢修期間隔為三年。(4)生產(chǎn)批量及加工條件 小批量生產(chǎn)。2.設(shè)計(jì)任務(wù)1)選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；2)確定帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸；3)設(shè)計(jì)減速器；4)選擇聯(lián)軸器。3.具體作業(yè)1)減速器裝配圖一張；2)零件工作圖二張（大齒輪，輸出軸）；3)設(shè)計(jì)說明書一份。4.數(shù)據(jù)表運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T/(N·m)800850900950800850900800850900運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.21.251.31.351.41.451.21.31.551.4運(yùn)輸帶滾筒直徑D/mm360370380390400410360370380390工作條件：(1)單班制工作，空載啟動(dòng)，單向、

5、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作中有輕微振動(dòng)。運(yùn)輸帶速度允許速度誤差為±5%。(2)使用期限 工作期限為十年，檢修期間隔為三年。(3)生產(chǎn)批量及加工條件 (4) 小批量生產(chǎn)。原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T（N.m）800運(yùn)輸帶工作速度V（m/s）1.4卷筒直徑（mm）400二. 設(shè)計(jì)要求(1)選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；(2)確定帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸；(3)設(shè)計(jì)減速器；(4)選擇聯(lián)軸器。三. 設(shè)計(jì)步驟 1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2. 電動(dòng)機(jī)的選擇3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4. 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案1）傳動(dòng)裝置由三相交流電動(dòng)機(jī)、二級(jí)減速器、工作機(jī)組

6、成。2）齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，傳動(dòng)功率大，將帶輪設(shè)置在高速級(jí)。傳動(dòng)裝置簡圖：2. 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：Pw=Tw*nw/9550 =Tw*60*1000V/(d*9550)=800*60*1000*1.4/(3.14*400*9550)=5.6 kw執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為：nw=60×1000v/d=66.9r/min效率范圍:1：帶傳動(dòng)： V帶 0.952：圓柱齒輪 0.99 7級(jí)3：滾動(dòng)軸承 0.984：聯(lián)軸器 浮動(dòng)聯(lián)軸器 0.970.99,取0.99w 滾筒： 0.99=1*2*2*3*3*3*4

7、*w =0.95*0.97*0.97*0.99*0.99*0.99*0.98*0.99 =0.839Pd = Pw / =5.6/0.839=6.67Kw又因?yàn)轭~定轉(zhuǎn)速Ped Pd=6.67 Kw取Ped=7.5kw常用傳動(dòng)比：V帶：i1=24圓柱齒輪：i2=35圓錐齒輪：i3=23i=i1×i2×i2=24×35×35=18100 取i=1840N=Nw×i=（1840）×57.83=10412313.2 r/min取N=1500r/min選Y132M-4電動(dòng)機(jī) Nm=1440r/min型號(hào)額定功率Ped滿載轉(zhuǎn)速 nm 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大

8、轉(zhuǎn)矩中心高H Y132M-4 7.5KW 1440r/min 2.2. 2.2132mm3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比i=Nm/Nw=iv×i減=i0×i1×i2i0為帶傳動(dòng)傳動(dòng)比；i1為高速齒輪傳動(dòng)比；i2為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；總傳動(dòng)比i=Nm/Nw=1440/67.7=21.27取V帶傳動(dòng)比i0=3減速箱的傳動(dòng)比 i減=i/ i0= i1×i2=7.09按浸油深度要求推薦高速級(jí)傳動(dòng)比：一般i1=（1.11.2）i2，取i1=1.1 *i2。i1*i2=1.1 *i2i2=2.5，i1

9、=1.1*i2=2.754. 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(r/min)n0=nm=1440 r/minn=nm/i0=480minn= n/i1=174.55r/minn = n/i2=69.82 r/min2）各軸輸入功率（kW）P0=Pd=6.67 kWP=P0×1=6.67×0.95=6.34 kWP = P×2×3=6.34×0.97×0.98=6.03kWP = P ×2×3=6.03×0.99×0.98=5.85 kWP= P ×3×4=5.85&

10、#215;0.98×0.99=5.68 kW1=v=0.95, 2=齒=0.99，3=滾=0.98，4=聯(lián)=0.99；注意：滾筒軸負(fù)載功率是指其輸出功率，即： Pw=Pw=5.68*0.99=5.62kW3）各軸輸入扭矩（N.m）T0=9550×Pd/nm=44.24 N.mT=9550×P/n=126.14 N.mT =9550×P/n=329.91 N.mT =9550×P/n=800.16 N.mT=9550×P/n=776.91 N.m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表編號(hào)理論轉(zhuǎn)速（r/min）輸入功率（kw）輸入轉(zhuǎn)矩(N·m

11、m)傳動(dòng)比效率電機(jī)軸14406.6744.2430.95高速軸4806.34126.142.750.97中間軸174.556.03329.912.50.97低速軸69.825.85800.16滾筒軸57.835.62848.040.995.設(shè)計(jì)V帶和帶輪電動(dòng)機(jī)功率P=6.67KW，轉(zhuǎn)速n=1440r/min 傳動(dòng)比i0=31 確定計(jì)算功率Pca由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表8-7查工作情況系數(shù)KA=1.1Pca=KA×P=1.1×6.67KW=7.34KW2.選擇V帶的帶型根據(jù)Pca，Nm查圖8-11，選A帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd和驗(yàn)算帶速V1） 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1由表8-6和表

12、8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=160 mm2） 驗(yàn)算帶速v，按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度V=×n1Dd1/(60*1000)=3.14*160*1440/(60*1000)=12.06 m/s又5 m/s <V<25 m/s 故帶速合適3計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2dd2=i0*98%* dd1=3*160*98%=470.4 mm根據(jù)表8-8圓整為200mm 此時(shí)帶傳動(dòng)實(shí)際傳動(dòng)比i0= dd2/ dd1=3.1254.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld 1)0.7（dd2+dd1）a0 2（dd2+dd1） 460mma013

13、20mm取a0=500mm2)由式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度：Ld0=2a0+/2（dd2+dd1）+（dd2+dd1）×（dd2+dd1）/4a0 =2×500+3.14×660/2+340×340/（4*500） =2094mm查表8-2，選Ld=2000mm，帶的修正系數(shù)KL=1.033）按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距aa=a0+（Ld-Ld0）/2=500+（2094-2000）/2=547mmamin=a-0.015Ld=517mmamax=a+0.03Ld=560mm所以中心距變化范圍 517560 mm5驗(yàn)算小帶輪上的包角11=180

14、°-（dd2-dd1）×57.3°/a =180°-(500-160)×57.3°/538 =144°90°滿足要求7計(jì)算帶的根數(shù)1)計(jì)算單根V帶的額定功率PrN1=1440r/min ，dd1=160mm查表8-4a得，P0=2.73KW查表8-4b得，P0=0.17 KW查表8-5得，Ka=1.03查表8-2得，KL=0.961于是Pr=（P0+P0）*K*KL=（2.73+0.17）*0.91*1.03=2.69 KW2)計(jì)算V帶的根數(shù)zz=Pca/Pr=7.34/2.69=2.73取Z=36.齒輪設(shè)計(jì)（一）

15、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入功率P=6,34 KW，小齒輪轉(zhuǎn)速n=480r/min 齒數(shù)比u=3.04，工作壽命10年（每年工作300天），一班制1. 選定高速級(jí)齒輪的類型，精度等級(jí)，材料 (1)選用直齒圓柱齒輪；(2)由于工作平穩(wěn)，速度不高，選用7級(jí)精度；(3)材料選擇：由表10-1選擇小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼（正火）硬度為200HBS，二者材料硬度差為40HBS；(4)選小齒輪齒數(shù)為Z1=24，大齒輪齒數(shù)為Z2=3.04*24=72.96取Z2=73；5）選取螺旋角。初選螺旋角=15°2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由計(jì)算公式（10-21）進(jìn)行計(jì)算

16、，即d1t1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：（1） 試選Kt=1.6（2） 由圖10-30，選取區(qū)域系數(shù)ZH =2.425（3） 由圖10-26，查的a1= 0.765 a2=0.87 a=a1+a2=1.65（4）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=126000 N.mm(5) 由表10-7選取齒寬系數(shù)d=1(6)由表10-6，查的材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8Mpa1/2（7） 由圖10-21d，按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hlim1=570 Mpa ，由圖10-21c，按齒面硬度查的大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=350Mpa（8）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60njLh=60

17、5;480×1×（1×10×300×8）=6.912×108N2=N1u=2.5×108(9)由圖10-19，查的接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95，KHN2=0.92(10)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12），得H1=Hlim1 KHN1S=600×0.95570MpaH2=Hlim2 KHN2S=350×0.92=322MpaH= （H1+ H2）2=（570+350）2=460Mpa2）計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，由公式得d1t=69.10mm（2）計(jì)

18、算圓周速度V=d1t n160000=×69.10×480601000=1.74ms（3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntB=d d1t=1×69.10=69.10 mmmnt=d1t cosZ1=（69.10×cos15°）24=2.78 mmh=2.25mnt=6.25mm bh=11.05（4）計(jì)算縱向重合度=0.318dZ1tan=0.318×1×24×tan15=2.045（5）計(jì)算載荷系數(shù)KKA=1，根據(jù)V=1.74m/s，7級(jí)精度，由圖10-8，查的動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.08；由表10-4，查的KH=1.420；

19、由圖10-13，查得KF=1.35;由表10-3,查得KH=KF=1.2K=KAKvKHKH=1×1.08×1.2×1.42=1.84(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10-10a）得d=d1t =69.1 ×=72.39mm(7)mn=d1cos/Z1=2.78 mm3.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式10-17，得mn 1） 確定計(jì)算參數(shù)（1） 計(jì)算載荷系數(shù)K=KKvKFKF1×1.08×1.2×1.351.75（2）根據(jù)縱向重合度=2.045，由圖10-28,得螺旋線影響系數(shù)Y=0.875（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Zv1

20、=Z1cos3=24cos3 15°=26.63Zv2=Z2cos3=73cos3 15°=75.26（4）查表10-5取齒形系數(shù)，應(yīng)力校正系數(shù)YFa1=2.60 Ysa1=1.595 YFa2=2.14 Ysa2=1.83(5)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500Mpa;由圖10-20b查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=380 Mpa;（6）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.88 KFN2=0.90（7）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 F1= KFN1FE1S=0.88×500/1.4=314.29 MpaF

21、2= KFN2FE2S=0.90×3801.4=244.3Mpa（9）計(jì)算YFa Ysa1F并加以比較YFa 2Ysa1/F1=2.60×1.595/314.29=0.0132YFa 2Ysa2/F2=0.01601大齒輪的數(shù)值大2） 設(shè)計(jì)計(jì)算mn =2.35 mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，mn大于由彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=2.5mm，已可以滿足彎曲疲勞強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=69.1mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是由Z1=d1cosmn=69.1×cos15°2.5=26.70

22、取Z1=27Z2=uZ1=27×3.04=82.08 取Z2=82此時(shí)u=Z2/Z1=8227=3.04 在誤差范圍內(nèi)4.幾何尺寸計(jì)算1） 計(jì)算中心距a=(Z1+Z2) mn2cos =(27+82)×2.52cos15°=141.06mm圓整為141 mm2)按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos(Z1+Z2) mn2a=arccos(27+82)×2.52141=14.913) d1=Z1 mncos=27×2.5cos14.91o=69.85 mm d2=Z2 mncos=82×2.5cos14.91o=212.14mm4)計(jì)

23、算齒輪寬度b=d d1=1×69.85=69.85 mm圓整后取B2=70 mm， B1=75 mm（二） 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入功率P=6.03KW，小齒輪轉(zhuǎn)速n=174.55 r/min 齒數(shù)比u=2.34，工作壽命10年（每年工作300天），一班制1選定低速級(jí)齒輪的類型，精度等級(jí)，材料(1)選用直齒圓柱齒輪；(2)由于工作平穩(wěn)，速度不高，選用7級(jí)精度；(3)材料選擇：由表10-1選擇小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼（正火）硬度為200HBS，二者材料硬度差為40HBS；(4)選小齒輪齒數(shù)為Z1=24，大齒輪齒數(shù)為Z2=24*2.34=55.

24、16取Z2=56；5）選取螺旋角。初選螺旋角=15°3. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由計(jì)算公式（10-21）進(jìn)行計(jì)算，即d1t2） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：（4） 試選Kt=1.6（5） 由圖10-30，選取區(qū)域系數(shù)ZH =2.425（6） 由圖10-26，查的a1= 0.79 a2=0.86 a=a1+a2=1.65（4）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=329914N.mm(5) 由表10-7選取齒寬系數(shù)d=1(6)由表10-6，查的材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8Mpa1/2（7） 由圖10-21d，按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hlim1=600 Mpa ，由圖10-21c，按

25、齒面硬度查的大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=350 Mpa（8）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60njLh=60×174.55×1×（1×10×300×8）=0.25×109N2=N1u=0.11×108(9)由圖10-19，查的接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95，KHN2=0.98(10)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（10-12），得H1=Hlim1 KHN1S=600×0.95570 MpaH2=Hlim2 KHN2S=350×0.98=343 MpaH= （H1+

26、 H2）2=（570+343）2=456.5 Mpa2）計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，由公式得d1t=97.61 mm（2）計(jì)算圓周速度V=d1t n160000=×97.61×174.55601000=0.89ms（3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntB=d d1t=1×97.61=97.61 mmmnt=d1t cosZ1=（97.61×cos15°）24=3.93 mmh=2.25mnt=8.84 mm bh=11.04（4）計(jì)算縱向重合度=0.318dZ1tan=0.318×1×24×tan15=2.045（

27、5）計(jì)算載荷系數(shù)KKA=1，根據(jù)V=0.89m/s，7級(jí)精度，由圖10-8，查的動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.04；由表10-4，查的KH=1.429；由圖10-13，查得KF=1.425;由表10-3,查得KH=KF=1.2K=KAKvKHKH=1×1.04×1.2×1.429=1.783(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10-10a）得d=d1t =97.61×=101.29mm(7)mn=d1cos/Z1=3.93mm3.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式10-17，得mn 3） 確定計(jì)算參數(shù)（2） 計(jì)算載荷系數(shù)K=K*Kv*KF*KF1×1.

28、04×1.2×1.4251.7784（2）根據(jù)縱向重合度=2.556，由圖10-28,得螺旋線影響系數(shù)Y=0.875（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Zv1=Z1cos3=24cos3 15°=26.67Zv2=Z2cos3=56cos3 15°=62.22（4）查表10-5取齒形系數(shù)，應(yīng)力校正系數(shù)YFa1=2.65 Ysa1=1.58 YFa2=2.28 Ysa2=1.73(5)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500Mpa;由圖10-20b查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=380Mpa;（6）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.95 K

29、FN2=0.96（7）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 F1= KFN1FE1S=0.95×5001.4=339.3 MpaF2= KFN2FE2S=0.96×3801.4=260.57 Mpa（9）計(jì)算YFa Ysa1F并加以比較YFa 2Ysa1/F1=2.65×1.58339.3=0.01234YFa 2Ysa2/F2=0.015038大齒輪的數(shù)值大4） 設(shè)計(jì)計(jì)算mn =2.37mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，mn大于由彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=2.5mm，已可以滿足彎曲疲勞強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按

30、接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=101.29mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是由Z1=d1cosmn=101.29×cos15°2.5=39.1取Z1=40Z2=uZ1=40×2.34=93.6取Z2=95此時(shí)u=Z2/Z1=95/40=2.375 在誤差范圍內(nèi)4.幾何尺寸計(jì)算2） 計(jì)算中心距a=(Z1+Z2) mn2cos =(95+40)×2.52cos15°=174.87mm圓整為175mm2)按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos(Z1+Z2) mn2a=arccos(40+95)×2.52175=15.36°3) d1

31、=Z1 mncos=40×2.5cos15.36o=103.7 mmd2=Z2 mncos=95×2.5cos15.36o=246.29 mm4)計(jì)算齒輪寬度b=d d1=1×103.7=103.7mm圓整后取B2=100 mm， B1=105 mm7.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算高速軸：1） 求輸出軸上的功率P=6.34kw，轉(zhuǎn)速n=480r/min，轉(zhuǎn)矩T=126.14 N.m2) 作用在齒輪上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為d=72.39mm Ft=3485. 01N 1315.46 Fa= Ft *tan=1268.44 N3) 初步確定軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑,

32、選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)課本表153，取=25.96mm又軸上有單個(gè)鍵槽，軸徑增加百分之5，取d=35 mm，電動(dòng)機(jī)軸的直徑為38mm，整體具有一定的協(xié)調(diào)性。4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）端蓋端面距離帶輪端面30 mm；（2）初步選取軸承因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用角接觸球軸承，0組游隙， 7208AC型。（3）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=10mm?？紤]到箱體的鑄造誤差,在確定軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取s=25mm；（4）又齒輪為油潤滑，軸承為脂潤滑，添加擋油環(huán)，擋油環(huán)和軸肩長為24mm；（5）齒輪的寬度為B=85mm，且為齒輪軸；（6）軸承內(nèi)壁內(nèi)軸的總長為L=(

33、84+70+24+200+17)=395 mm；（7）為方便軸承的安裝，軸承兩端做成階梯。中間軸：1） 求輸出軸上的功率P=6.03kw，轉(zhuǎn)速n=174.55 r/min，轉(zhuǎn)矩T=329.91 N.m2) 作用在齒輪上的力中速級(jí)小齒輪：分度圓直徑為101.29mmFt=6514.1 N Fr= 2458.79 Fa= Ft tan=1789.25 N中速級(jí)大齒輪：因?yàn)橹兴偌?jí)大齒輪和高速級(jí)小齒輪嚙合，所以他們之間的力的大小相等，即 Ft=3504.0 N Fr= 1322.9N Fa= Ft *tan=965.82 N3) 初步確定軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理

34、。根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表153，取A0=110=35.81 mm又軸上有1個(gè)鍵槽，軸徑增加百分之五，取d=50 mm4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）初步選取軸承軸承用7210AC型；（2）又軸承為油潤滑，添加擋油環(huán)；（3）總長L=262 mm（4）為使套筒能夠壓緊齒輪，軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,取寬度為60 mm；（5）齒輪軸向采用軸肩與軸環(huán)定位,軸肩高度4mm, 取d=58mm。 低速軸1） 求輸出軸上的功率P=5.85kw，轉(zhuǎn)速n=69.82 r/min，轉(zhuǎn)矩T=800.16N.m2) 作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d=246.29mmFt=6498.0 N Fr= 2452.89Fa= F

35、t tan=1785.1N3) 初步確定軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)課本表153，取=48.18mm因?yàn)檩S上有兩個(gè)鍵槽，軸頸增加10-15所以dmin=（10+1）*48.18=53.0mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)：齒式聯(lián)軸器。4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）為了半聯(lián)軸器的軸向定位,軸段右端需要制出一軸肩,直徑d=65mm.（2）選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用角接觸球軸承，7213AC型。（3）采用軸套進(jìn)行軸向定位。（4）取安裝齒輪處的軸段d=67mm;齒輪的左端與左

36、軸承之間采用軸套定位。為了使軸套端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,取寬度為95mm 。齒輪的右端采用軸肩定位,軸肩高5mm,取d=77mm；(5)求軸上的載荷及校驗(yàn) 對于7213AC型角接觸球軸承,a=38.9mm,簡支梁的軸的支承跨距如下 L2=83.1mm ，L3=119.1mmFt=FNH1+FNH2FNH1×L2=FNH2×L3得，F(xiàn)NH1= 4176.71N，F(xiàn)NH2=2920.78NMNH= FNH1×L2=347.08N·mFr=FNv1+FNv2FNv1×L2=FNv2×L3+MaMa= Fa×D/

37、2=240.8得，F(xiàn)NV1= 1835.3N，F(xiàn)NV2=653.6NMv1=127.5N·mMv2=74.15N·mM1=183.07N·mM2=131.36N·m載荷水平垂直支反力FFNH1= 1889.3NFNH2=1317.1NFNV1= 1835.3NFNV2=653.6N彎矩MH=156.74N.mMv1=127.5N.mMv2=74.15N.m總彎矩M1=183.07 N.mM2=131.36 N.m扭矩TT=800.16N.m5. 軸的載荷分析圖6.按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度=7.69MPa選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=6

38、0MPa 此軸安全8.滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)減速器各軸所用軸承代號(hào)及尺寸型號(hào)外形尺寸（mm）安裝尺寸（mm）內(nèi)徑d外徑D寬度TdaminDamaxramax高速軸7208AC40801847731中間軸7210AC50902057831低速軸7213AC6512023721132輸出軸軸承計(jì)算角接觸球軸承7213AC的=25°,其基本額定動(dòng)載荷C=85kN,基本額定靜載荷C0=74.5kN預(yù)期壽命=3×300×8=7200 h1 ) 軸承所受的徑向載荷Fr和軸向載荷Fd內(nèi)部軸向力:Fd1=0.68Fr1 =2152.58N Fd2=0.68Fr2=787.44NFae=18

39、85N因?yàn)镕ae+Fd2>Fd1所以被“壓緊”的軸承1 Fa1= Fae+ Fd2=2672.44N被“放松”的軸承2 Fa2=Fd2=787.44N 2) 當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2低速軸軸承選用7213AC， 由于有輕微震動(dòng)，取,Fa1/Fr1=0.84>e,查表13-5 取X=0.41,Y=0.87P1=fp(XFr1+YFa1)=3985.19NFa2/Fr2=e,取X=1,Y=0P2=fp(XFr2+YFa2)= 1158.0N取Pmax=3985.19N3）驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?gt;，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算L>>Lh所選軸承可滿足壽命要求。9. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 1高

40、速軸帶輪的鍵聯(lián)接根據(jù)d =35 mm，查機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊，選用A型，b×h=10×8，L=32 mm2中間軸齒輪的鍵聯(lián)接根據(jù)d =54 mm，查機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊，選用A型，b×h=16×10，L=50 mm3低速軸齒輪的鍵聯(lián)接（1） 選擇類型及尺寸根據(jù)d =67 mm，查機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊，選用A型，b×h=20×12，L=70 mm（2）鍵的強(qiáng)度校核(1) 鍵的工作長度l及鍵與輪轂鍵槽的接觸高度kl = L -b= 70-20=50 mmk = 0.5h =6 mm(2) 強(qiáng)度校核此處，鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查表6-2，有輕微震動(dòng)

41、，取p=110MPaT=884.08N.mp = p鍵安全合格4.低速軸聯(lián)軸器的鍵聯(lián)接1 選擇類型及尺寸根據(jù)d =60mm，查機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊，選用C型，b×h=18×11 L=70mm2 鍵的強(qiáng)度校核(1) 鍵的工作長度l及鍵與輪轂鍵槽的接觸高度kl = Lb/2=61 mmk = 0.5*h =6 mm(2) 強(qiáng)度校核此處，鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查表6-2，有輕微震動(dòng)，取p=110MPaT=884.08 N.mp = p鍵安全合格10.聯(lián)軸器選擇1.類型選擇.選取聯(lián)軸器的型號(hào)：齒式聯(lián)軸器11. 減速器箱體及附件1） 箱體主要尺寸采用HT200鑄造箱體，水平剖分式箱體

42、采用外肋式結(jié)構(gòu)。箱內(nèi)壁形狀簡單，潤滑油流動(dòng)阻力小，鑄造工藝性好，但外形較復(fù)雜。箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)尺寸關(guān)系箱座壁厚=10mm箱蓋壁厚11=10mm箱體凸緣厚度b，b1，b2箱座b=1.5*=15mm箱蓋b1=1.5*=15mm箱底座b2=2.5*=25mm肋厚m，m1箱座m=0.85*=8mm箱蓋m=0.85*=8mm地腳螺釘直徑df0.036*a+12=21.08mm 取M22地腳螺釘數(shù)目nn=6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1d1=0.75*df=18 mm 取M20箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑d2(0.50.6)* df取M10軸承端蓋螺釘直徑d3d3=（0.40.5）*df 取M8窺視孔蓋螺釘直徑

43、d4d4=(0.30.4)*df 取 M10定位銷直徑dd=（0.70.8）*d2=10 mmdf、d1、d2至箱壁外距離C1df: C1=30mmd1: C1=30mmd2: C1=30mmdf、d2至凸緣邊緣的距離C2df: C2=26mmd1：C2=26mmd2: C2=26mm軸承旁凸臺(tái)高度半徑R1R1= C2=26mm箱體外壁至軸承座端面的距離l1l1=C1+C2+(510)=66 mm大齒輪頂圓至箱體內(nèi)壁的距離11.2取18 mm齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離2>取15mm軸承端蓋外徑+（55.5）*120（1軸）140（2軸）176（3軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離120（1軸）140（

44、2軸）176（3軸）2） 主要附件a）窺視孔和視孔蓋窺視孔應(yīng)設(shè)在箱蓋頂部能夠看到齒輪嚙合區(qū)的位置，其大小以手能伸進(jìn)箱體進(jìn)行檢查操作為宜;窺視孔處應(yīng)設(shè)計(jì)凸臺(tái)以便于加工。視孔蓋可用螺釘緊固在凸臺(tái)上，并應(yīng)考慮密封。b)通氣器通氣器設(shè)置在箱蓋頂部或視孔蓋上。較完善的通氣器內(nèi)部制成一定曲路，并設(shè)置金屬網(wǎng)?？紤]到環(huán)境因素選用了防塵性能好的二次過濾通氣器。通氣器選M22油面指示器用油標(biāo)尺，其結(jié)構(gòu)簡單、在低速軸中常用。油標(biāo)尺上有表示最高及最低油面的刻線。油標(biāo)尺的安裝位置不能太低，以避免有溢出油標(biāo)尺座孔。油標(biāo)尺選用M22 c)放油孔和油塞放油孔應(yīng)設(shè)置在油池的最低處，平時(shí)用螺塞堵住。采用圓柱螺塞時(shí)，箱座上裝螺塞處應(yīng)設(shè)有凸臺(tái)，并加封油墊片。放油孔不能高于油池底面，以免排油不凈。選M22 d)起吊裝置減速器箱體沉重，采用起吊裝置起吊，在箱蓋上鑄有箱蓋吊耳，為搬運(yùn)整個(gè)減速箱，在箱座兩端凸緣處鑄有箱座吊耳。結(jié)構(gòu)