機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書武漢理工大學(xué).

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書格式論文統(tǒng)一用A4打印紙書寫（不允許用鉛筆書寫文字）封面格式：教務(wù)處統(tǒng)一印制格式扉頁：裝訂設(shè)計(jì)任務(wù)書目錄頁：書寫目錄目錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù) 12. 傳動(dòng)方案分析 頁碼3. 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 頁碼4. 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算 頁碼5. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 頁碼5.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 頁碼5.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 頁碼6. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 頁碼7. 鍵連接的選擇及計(jì)算 頁碼8. 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 頁碼9. 聯(lián)軸器的選擇 頁碼10. 潤滑與密封 頁碼11. 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇 頁碼12. 設(shè)計(jì)小結(jié) 頁碼參考資料 頁碼正文格式舉例:計(jì)算及說主要結(jié)

2、果1. 設(shè)計(jì)任務(wù)要求畫傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖1.1設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)膠帶輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置1.2選擇方案：方案一1.3工作條件：工作年工作班工作環(huán)載荷性生產(chǎn)批限制境質(zhì)量82清潔平穩(wěn)小批1.4技術(shù)數(shù)據(jù)題號(hào)滾筒圓帶速滾筒直滾筒長(zhǎng)周力v(m/s)徑度F(N)D(mm)L(mm)ZL-10A160000.244008502. 傳動(dòng)方案分析。展開式'沿齒寬器時(shí)簡(jiǎn)要分析所給傳動(dòng)方案的特點(diǎn)，各傳動(dòng)件的傳動(dòng)特點(diǎn)等。 最簡(jiǎn)單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱布置， 因而將使載 分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計(jì)這種減: 應(yīng)注意：1）軸的剛度宜取大些；2）轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入，以 減輕載荷沿齒寬分布的不均

3、勻；3）采用斜齒輪布置，而且受載大的低 速級(jí)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開 好。這種減速器的高速級(jí)齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右 旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對(duì)斜齒輪能自動(dòng)調(diào)整以便傳遞 相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)3. 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算3.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇按工作要求和工作條件選用 Y系列鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為 380V。3.2確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按推薦的兩級(jí)同軸式圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比I齒=840和帶的傳動(dòng)比I帶=24，貝y系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍應(yīng)為：I、=| 齒 i帶=(840)(24) =16200工作機(jī)卷

4、筒的轉(zhuǎn)速為60I000V60 "000 漢 0.6=28.7r /minn w =兀 D3.14400所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=| 二 nw= (16200) 28.7r /min=(4595740) r /min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750r/min,1000r/min和1500r/min三種,由于本次課程設(shè)計(jì)要求的電機(jī)同步轉(zhuǎn)速是1000r/min3. 3選擇電動(dòng)機(jī)的功率工作機(jī)有效功率P w二旦，根據(jù)任務(wù)書所給數(shù)據(jù) F=8KN ,1000V=0.s。貝y有：Pw二匸二 8000 0.6 =4.8KW1000 1000從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為.=!4345式中1

5、 ,2 ,3 ,4 ,5分別為V帶傳動(dòng)效率，滾動(dòng)軸承效率，齒輪傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器效率，卷筒效率。據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知1=0.96,2=0.99,3 =0.97,4=0.99,5 =0.99，則有：=0 96 °.994 漢 0.972 x 0.99 x 0.99=0.85所以電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為：Pd=吐二 48=5.88KW0.9耳送 0.967.85取 Pd=6.0KW3.4電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定按工作要求和工作條件查找 【2】表2.1中選用Y132M1-6型號(hào) 三相異步電動(dòng)機(jī)，其數(shù)據(jù)如下：電動(dòng)機(jī)額定功率P=4 kw ;同步轉(zhuǎn)速為1000rmin ；滿載轉(zhuǎn)速nm=960' min

6、；電動(dòng)機(jī)軸伸出端安裝長(zhǎng)度為80 mm ;電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑為38 mm ;4. 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算 4.1計(jì)算總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配 1、總傳動(dòng)比i總為其中：ih為高速級(jí)傳動(dòng)比；ii為低速級(jí)傳動(dòng)比。運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)速:601000 V 6010006 = 67.945：|, ）-450總傳動(dòng)比:nm960-14.130nw67.942. 分配傳動(dòng)比1 .25ii=（1.2 1 .3）hih * iiih4 .203ii=3.3623. 確定齒輪齒數(shù)高速級(jí)齒輪組:大齒輪：ZZ1 ih =24 4.203 =100.872小齒輪:二 24（估）乙整圓 Z2 =101低速級(jí)齒輪組:小齒輪

7、：Z3 =28（估）大齒輪:Z4 =Z3 q =28 3.362 = 94.136整圓乙=95整圓乙=95校核數(shù)據(jù):整圓乙=95整圓乙=95=4.20824|實(shí)Z4N95= 3.39328整圓乙=95整圓乙=95= 4.208 *3.393 =14.277運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速:nw實(shí)nmi總實(shí)整圓乙=95整圓乙=95驗(yàn)證誤差:nw實(shí)一nw100%67.241 67.94nw67.94100% =1.02% 乞 5%整圓乙=95整圓乙=95誤差符合要求。4.2各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算高速軸轉(zhuǎn)速:ni960中間軸轉(zhuǎn)速:nii =ni9604.208228.137r min整圓乙=95整圓乙=95低速軸轉(zhuǎn)速:n in

8、960|總實(shí)14 .277=67 .241n min整圓乙=95整圓乙=95卷筒轉(zhuǎn)速:n卷筒nw實(shí)n川= 67.241min4.3各軸的輸入功率計(jì)算高速軸I的輸入功率：R = P *= 4 0.99 = 3.96kw中間軸II的輸入功率：Pi = P *3 耳？ =4 汽 0.99匯 0.97 = 3.84kw低速軸III的輸入功率：P” = P 4 2 = 4 0.99 0.972 二 3.73kw卷筒的輸入功率：P卷筒二 p ； ； 3 = 4 0.992 0.972 0.99 =3.61kw4.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算高速軸輸入轉(zhuǎn)矩：P3.96TI =9550 L=955039.394N m

9、nI960中間軸輸入轉(zhuǎn)矩：P3 84Tii =9550 U -9550160.746 N mnH228.137低速軸輸入轉(zhuǎn)矩:p3 73T川=9550 匕=9550529.759 N mn 川67.241卷筒輸入轉(zhuǎn)矩：T卷筒=9550P卷筒=95503-61 =512.715 N mn 卷筒67.241P4T電動(dòng)機(jī)=9550955039.792 N mnm960由以上數(shù)據(jù)得各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)表：軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/(N m)轉(zhuǎn)速 n(r min)電機(jī)軸439.7929601軸3.9639.3949602軸3.84160.746228.1373軸3.73529.75967.241卷筒軸3.6

10、1512.71567.2415. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料、熱處理及齒數(shù)（1）按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，軟齒輪面閉式傳動(dòng)。（2） 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度。（3）材料選擇。由【1】表10-1選擇齒輪材料：小齒輪材料為40Gr （調(diào)質(zhì)），硬度為260HBS大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220HBS二者材料硬度差為40HBS（4）根據(jù)上一步的設(shè)計(jì)計(jì)算中得到高速級(jí)齒輪組齒數(shù)：小齒輪齒數(shù)乙=24（估）大齒輪齒數(shù)Z2 *015.1.2確定計(jì)算準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核

11、5.1.3齒輪強(qiáng)度計(jì)算5.1.3.1 按XXX）疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX5.1.3.2 校核XXXX疲勞強(qiáng)度XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX5、幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分圓周直徑d1、d2z1m 30 1.5= 45 mmd2 二 z2m1 二 1271.5 二 190 .5mm（2）計(jì)算中心距(3) 計(jì)算齒輪寬度ai=(45190 .5)/ 2 = 117 .75 mmb八dd1取 B2 =45 mm .=145 = 45 mmBt = 50mm。6、其

12、他參數(shù)計(jì)算h；為齒頂高系數(shù)h； = 1c*為頂隙系數(shù)c* = 0.25模數(shù)g =1-5中心距 a1 = 117.75mm齒頂咼 h；二h；=1 1.5 = 1.5齒根咼 hf =(h； c*)m1 = (1 0.25) 1.5 = 1.875齒頂圓直徑：da12h；m, =45 2 1 1.5=48mmd；2 二 d22忙口 =127 2 1 1.5 = 130mm齒根圓直徑：df1 =4 -2hf =45-2 1.87 41.25mmdf2 二d2-2hf =127-2 1.875 = 123.25mm7、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪3由于直徑較小，采用實(shí)體齒輪；大齒輪4的結(jié)構(gòu)尺寸按【2】 表3.1

13、1和后續(xù)設(shè)計(jì)出的軸孔直徑計(jì)算如下表：由于 da4 = 255 .4mm - 500 mm 選擇鍛造齒輪代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式結(jié)果（mr）輪轂處直徑D!Di = 1 6dsio5.6輪轂軸向長(zhǎng)度LL =(1.2 1.5)ds99倒角尺寸nn = 0.5m3o.975齒根圓處厚度CoCTo = (2.5 4m7.8腹板最大直徑Do = d f 4 - 2。o231.125Do板孔分布圓直D2 =0.5(D0 +DJ168.36徑D2板孔直徑didj =o.25(Do -DJ31.38腹板厚度CC =O.3B422.2主要結(jié)果計(jì)算及說明5.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算521選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料、

14、熱處理及齒數(shù)（1）按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，軟齒輪面閉式傳動(dòng)。（2） 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度。（3）材料選擇。由【1】表10-1選擇齒輪材料：小齒輪材料為40Gr （調(diào)質(zhì)），硬度為260HBS大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220HBS二者材料硬度差為40HBS（4）根據(jù)上一步的設(shè)計(jì)計(jì)算中得到高速級(jí)齒輪組齒數(shù)：小齒輪齒數(shù)乙=24（估）大齒輪齒數(shù)Z2 *015.2.2確定計(jì)算準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。5.2.3齒輪強(qiáng)度計(jì)算5.2.3.1按XXXX疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

15、XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX523.2校核XXXX 疲勞強(qiáng)度XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX5、幾何尺寸計(jì)算(1) 計(jì)算分圓周直徑d3、d4d3 二 z3m3 二 381 .95 二 74 mmd4 = z4 m 3 = 1291 .95 = 251 . 6 mm(2) 計(jì)算中心距d da2 =3 2 4 二(74251 .6)/2 二 162.8mm(3) 計(jì)算齒輪寬度b = ：d d 3 = 174 =

16、74 mm取 B4 =74 m m ； B3 = 80 mm。6、其他參數(shù)計(jì)算h；為齒頂高系數(shù)h； = 1c*為頂隙系數(shù)c* = 0.25模數(shù) m3 =1.95中心距 ；2 = 162.8mm齒頂咼 h； = h； *m3 =1 1.95 = 1.95齒根高 hf =(h* C*)m3=(1 0.25) 1.95=2.44齒頂圓直徑：d；3 二 d3 2h；m3 =74 1.95 1 1.9 77.7mmd；4 二 d4 2h；m3 = 251.6 1.95 1 1.95 二 255.4mm齒根圓直徑：df3 二d3-2hf =74 -1.95 2.5 =69.125mmd f 4 = d 4

17、2h f = 251 .6 -1.952.5 = 246 .725 mm7、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪3由于直徑較小，采用實(shí)體齒輪；大齒輪4的結(jié)構(gòu)尺寸按【2】表3.11和后續(xù)設(shè)計(jì)出的軸孔直徑計(jì)算如下表：由于 da4 = 255 .4mm 豈 500 mm 選擇鍛造齒輪代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式結(jié)果（mm輪轂處直徑DiDi =1.6ds105.6輪轂軸向長(zhǎng)度LL =（1.2 1.5）ds99倒角尺寸nn = 0.5m30.975齒根圓處厚度o'。= （2.5 4）m37.8腹板最大直徑Do = d f 4 -2口 o231.125Do板孔分布圓直D2 =0.5（D0 +DJ168.36徑D2板孔直徑

18、did1 =0.25（D0 -DJ31.38腹板厚度CC =0.3B422.26.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）中間軸II的設(shè)計(jì)6.1選擇軸的材料選擇材料及熱處理方式因中間軸是有兩個(gè)齒輪，而該軸的材料應(yīng)該和硬度高的齒輪材 料一樣。即和小齒輪3的材料一樣同為45Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為260 HBS6.2 XXXXXXXXXXXXXX6.2.1 I軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,5由前面算得 P1=5.76KW，ni=440r/min，T 1=1.3 10 N mm2. 求作用在齒輪上的力已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為 d1 =70mmF-2T1d12 13000070=3625NFr=Ftta=3

19、625 tan20 =1319N壓軸力F=1696N3. 初步確定軸的最小直徑現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)2表15-3，取A 0 = 110，于是得：dmin =A0 3：旦二“謝570 = 26mmY 門“V 440因?yàn)檩S上應(yīng)開2個(gè)鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%-7%故d=20.33mm,又此段軸與大帶輪裝配，綜合考慮兩者要求取dmin =32mm，查4P 620表14-16知帶輪寬B=78mm故此段軸長(zhǎng)取76mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖7-1(2) 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1) 1-11段是與帶輪連接的其 d1J

20、I =32mm， l1=76mmo2) II-III段用于安裝軸承端蓋，軸承端蓋的e=9.6mm (由減速 器及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對(duì)軸承添加潤 滑油的要求，取端蓋與I-II段右端的距離為38mm。故取l =58mm， 因其右端面需制出一軸肩故取 d “=35mm。3) 初選軸承，因?yàn)橛休S向力故選用深溝球軸承，參照工作要求 并據(jù)d =35mm，由軸承目錄里初選6208號(hào)其尺寸為 d D B=40mm 80mm 18mm故d川V=40mm。又右邊采用軸肩定位 取dw_v=52mm所以 I心=139mm, dv =58mm, lv=12mm4) 取安裝齒輪段軸徑為 d在=4

21、6m m,齒輪左端與左軸承之間用套筒定位，已知齒輪寬度為 75mm為是套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度故取I=71mm。齒輪右邊 -忸段為軸套定位，且繼續(xù)選用6208軸承，則此處d皿=40mm。取I w-w =46mm(3) 軸上零件的周向定位齒輪，帶輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d1由5P53表4-1查得平鍵截面b h "0 8,鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為70mm。同時(shí)為了 保證帶輪與軸之間配合有良好的對(duì)中性， 故選擇帶輪與軸之間的配合 為 巴，同樣齒輪與軸的連接用平鍵14 9 63，齒輪與軸之間的配合 n6為也軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直

22、n6徑尺寸公差為m6。6.2.2 II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面的計(jì)算得 Pi=5.76KW, n 1=440汕,T 1=1.3 1o5N mm2. 求作用在齒輪上的力已知中間軸大小齒輪的分度圓直徑為d2 =327.5mm d3=108mmFt12T1 _ 2 1.3 105d2327.5=767NFr1=Ft1tan： =767 tan 20 =279N同理可解得：2T22漢56漢105Ft2- = 2 5.6 10 =10498N, F2二Ft1tan： =1730Nd4108'3. 初步確定軸的最小直徑現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)

23、2表15-3，取Ao = 11O,于是得:d min =A 0= 1105.592.1=43.0mm因?yàn)檩S上應(yīng)開2個(gè)鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%-7%故dmin =45.2mm, 又此段軸與軸承裝配，故同時(shí)選取軸承，因?yàn)檩S承上承受徑向力，故 選用深溝球軸承，參照工作條件可選6210其尺寸為： d D B=50 90 20故d=50mm右端用套筒與齒輪定位，套筒長(zhǎng)度 取24mm所以11=48mm4. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖7-4圖7-4據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1) II -III段為高速級(jí)大齒輪，由前面可知其寬度為70mm,為了使套筒端面與大齒

24、輪可靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故 取 lII JJI =64mm，dII=56mm。2) III-IV段為大小齒輪的軸向定位，此段軸長(zhǎng)度應(yīng)由同軸條件計(jì)算得 | 川矽=15mm，dIII qv =68mmo3) IV-V段為低速級(jí)小齒輪的軸向定位，由其寬度為113mm可取 | iv n =l09mm, dIV* =56mm4) V-VI段為軸承同樣選用深溝球軸承 6210,左端用套筒與齒輪定位，取套筒長(zhǎng)度為 24mm則lV“ =48mm dV$=50mm(3)軸上零件的周向定位兩齒輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按dm由5P53表4-1 查得平 b h L =16 10 63,按 di

25、vy 得平鍵截面 b h L=16 10 110其與軸的配合均為 也。軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)n6的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。6.2.3.3III軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩6由前面算得 P3=5.28KW, n3=28.6r/min, T3=1.76 10 N mm2. 求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d4=352mm而 pt 佳=2 1.76 10° =10081Nd4352Fr=Ftta n： =10081 tan 20 =3669N3. 初步確定軸的最小直徑現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理據(jù)2表15-3,

26、取A0 = 110,于是得：dmin =A03：空二“。3；528 =62.8mmV n3V 28.6同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT3查2表14-1取KA = 1.3.則：Tea 二 KaT3 =1.3 1.76 106 =2288000N mm按計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件查5P99表8-7可選用LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為 2500000N mm。半聯(lián)軸器孔 徑d=63mm,故取d=63mm半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=142mm，半聯(lián)軸器與 軸配合的轂孔長(zhǎng)度l1=132mmo8.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案通過分析比較，裝配示意圖7-5H工一III IV

27、圖7-5（2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1-11右端需制出一軸肩故II-III段的 直徑dzyGSmm;左端用軸端擋圈定位取軸端擋圈直徑 D=65mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)為132m m,為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上，故I-II段長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取l iji =132mm.2）II-III段是固定軸承的軸承端蓋 e=12mm。據(jù)d111 =65mm和方 便拆裝可取111=95mm。3 ）初選軸承，因?yàn)橛休S向力故選用深溝球軸承，參照工作要求d J =70mm ,由軸承目錄里初選 6214號(hào)其尺寸為 d D B=70mm 125mm

28、 24mm, I川4V =24mm由于右邊是軸肩定位,d卬-v =82mm, l=98mm, dv" =88mmmm, l=12mm。4)取安裝齒輪段軸徑為dw=80mm,已知齒輪寬為 108mm取I=104mm。齒輪右邊 -忸段為軸套定位，軸肩高 h=6mm則此處d 皿=70mm。取 Iw -w =48mm(3) 軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d由5P53表4-1查得平鍵截面b h"8 11鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為125mm。選擇 半聯(lián)軸器與軸之間的配合為 也，同樣齒輪與軸的連接用平鍵 22 14k6齒輪與軸之間的配合為 也 軸承與軸之間的

29、周向定位是用過渡配合實(shí)n6現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。6.3校核低速軸1彎扭合成強(qiáng)度條件校核計(jì)算(1) 軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定 齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒輪寬的中點(diǎn)，因此可決 定低速軸上齒輪力的作用點(diǎn)位置。 軸頸上安裝的深溝球軸承 6211 ,可知它的載荷中心，也可為 軸承寬的中心。1 b2174L1- I3 10472.5 10130mm2 222L2 二 B421.5 三=74 21.5 21 = 69mm2 2 2 2LL2 =130 6 199mm(2) 計(jì)算軸上的作用力及受力圖由于該減速器的齒輪組齒輪是一般的直齒圓柱齒輪，其壓力角:=200Th =5.29漢1

30、05 N mm2Tm齒輪1Ft4d42 5.29 104308-3437.7NFr4 二 Ft4tan： =3437.7 tan200 =1251.2N(3) 計(jì)算出支反力作用點(diǎn)及作用力的簡(jiǎn)圖:繞支點(diǎn)B的力矩和Mbz =0得：RaZ L-Fr4*L2=0即RaZ 199-1251.2 69 = 0RaZ = 423.2N mm繞支點(diǎn)A的力矩和' Maz =0得:RBZ * L ' Fr4 L1 = 0即RbZ 199 1251.2 130 = 0Rbz = -828 N mmRbz = -828 N mm校核:Rbz = -828 N mmRbz = -828 N mm.二.Z

31、 = Raz - Fr4 - RBZ= 423.2 -1251.2-（-828）=0計(jì)算無誤 繞支點(diǎn)B的力矩和Mby =0 得:Ray L ' Ft4 L2 = 0即Ray 199 3437.7 69=0Ray - -1162.8N mm繞支點(diǎn)A的力矩和a May =0得:即Rby 199-3437.7 130 = 0RBY 二 2274.9 N mm校核：一丫 = RayFt 4 - Rby二-1162.8 3437.7 -2274.9 =0計(jì)算無誤合彎矩Rbz = -828 N mmRbz = -828 N mm因?yàn)镸 cz= Raz *LiM CY= RbY <2Rbz =

32、 -828 N mmRbz = -828 N mm所以M c = . M cz M cyi22= . (RazLJ(Rby *L2)2 2= .(423.2 130)(2274.9 69)=167042.06N mm(4) 彎扭合成根據(jù)公式Me2 CT)2W其中：5:-=0.6Tin =5.29 10 N mmW由【1】表15-4選擇無鍵槽:d333W0.1d =0.1d6 =0.1 63 =25004.732匕丨由【1】表15-1選擇l-70MPa所以ca.Me2 GTiii)2W.167042.06(0.6 529404)25004.7= 14.35MPa 乞 70MPa滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)條件要

33、求2按安全系數(shù)法校核7.鍵連接的選擇及計(jì)算7.1、中間軸II大齒輪處鍵的選擇(1) 以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為43mm則在【2】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為：b h =12 8t =5.0ti =3.3該鍵為一般鍵聯(lián)接(2) 以轂寬選擇鍵的長(zhǎng)度由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該轂寬為 63mm因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由【2】表6.1選 擇長(zhǎng)度L = 63mm A型(圓頭)(3) 校核由【1】第106頁，根據(jù)公式2T 103kid其中：t 二T =160.746 103N mmd = 43mm丨二 L - b = 63-12 = 51mmk =0.5h =

34、0.5 8 = 4mmtp 1由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、 輕微沖擊，則 L110MPa2T存 103p kld3 2 160.746 1045143= 36.65MPa 一 T10MPa強(qiáng)度條件符合要求。7.2、中間軸II小齒輪處鍵的選擇(1) 以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為47 mm則在【2】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為：b h =14 9t=5.5ti =3.8該鍵為一般鍵聯(lián)接(2) 以轂寬選擇鍵的長(zhǎng)度由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該轂寬為 99mm因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由參考資料【2】表6.1選擇長(zhǎng)度L = 70mm A型(圓

35、頭)(3) 校核由【1】，根據(jù)公式2T 103kid其中：t 二T =160.746 103N mmd 二47mm丨二L-b=70 -14 = 56mmk =0.5h =0.5 9 = 4.5mmtp 1由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 LuoMPa2T存 103-p-kld32 160.746 104.5 56 47= 27.144MPa 乞 t/110MPa強(qiáng)度條件符合要求7.3、低速軸III大齒輪處鍵的選擇(1) 以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為64mm則在【2】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為：b h =18 11t =7.0匕=

36、4.4該鍵為一般鍵聯(lián)接(2) 以轂寬選擇鍵的長(zhǎng)度由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該轂寬為99mm因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由【2】表6.1選 擇長(zhǎng)度L = 80mm A型(圓頭)(3) 校核由【1】，根據(jù)公式2T”103kld2T 103kid其中：T =T川=529.759 105.5 62 63= 49.286MPa =110MPaN mmd = 63mm丨二L-b=80 -18 = 62mmk =0.5h =0.5 11 =5.5mm時(shí)由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 LuOMPa7.4低速軸III軸端處聯(lián)軸器的鍵的選擇(1) 以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高由

37、前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為45mm則在【2】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為：b h =14 9t =5.51 =3.8該鍵為一般鍵聯(lián)接(2) 以該段軸寬選擇鍵的長(zhǎng)度由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該段軸長(zhǎng)為109.5mm因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由【2】表6.1選 擇長(zhǎng)度L = 80mm A型(圓頭)(3) 校核由【1】，根據(jù)公式2T 103kid其中：T =T川=529.759 103N mmd = 45mm丨二L-b=80-14 = 66mmk=0.5h=0.5 9 = 4.5mm時(shí)由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、輕微沖擊，則 LuOMPa32Tiii 10kld32

38、 529.759 104.5 66 45= 79.2Pa =110MPa強(qiáng)度條件符合要求7.5高速軸I軸端處聯(lián)軸器的鍵的選擇(1) 以軸的直徑大小選擇鍵的寬和高由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該鍵處的軸直徑為20mm則在【2】表6.1選擇鍵的公稱尺寸為：b h = 6 6t =3.5右=28該鍵為一般鍵聯(lián)接(2) 以該段軸寬選擇鍵的長(zhǎng)度由前面的設(shè)計(jì)步驟可得該段軸寬為 52mm因?yàn)殒I的長(zhǎng)度L要比軸段略小，即鍵的長(zhǎng)度由【2】第110頁表6.1選擇長(zhǎng)度L = 40mm A型(圓頭)(3) 校核由【1】第106頁，根據(jù)公式2T 103kid其中：t =TI =39.394 103N mmd = 20mm丨二L-b

39、=40-6 二 34mmk =0.5h =0.5 6 = 3mmJp】由【1】表6-2根據(jù)：軸、齒輪、鍵三者都是鋼材料、 輕微沖擊，則 LuOMPa2丁 103kld2 39.394 103 34 20= 38.6MPa =110MPa強(qiáng)度條件符合要求8滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算低速軸III的軸承的驗(yàn)證8.1選用根據(jù)前面的設(shè)計(jì)可得知低速軸III兩個(gè)軸承選用的是深溝球軸承6211: 9Cr =43.2kNn川=67.241r min乞n軸承=6000r m i n（該軸的轉(zhuǎn)速小于該軸承的極限轉(zhuǎn)速，符合選用要求8.2驗(yàn)算根據(jù)公式=610幕丄其中：Lh =8 300 8= 19200h；=3根據(jù)公式:r

40、max其中：fp由【1】表13-6選擇fp =1.1：423.221162.82=1237.42N mmF rBrBz rBy二 8282 2274.92二 2420.9N mm比較FrA和FrB的大小，選擇較大代入公式計(jì)算:P = fp FrA =1.1 2420.9 =2662.99N mm,106 (Cr 丫Lh 60嚴(yán)丿_106債3.2 x 103 ' 60x67.286( 2662.99 =1057466.63h _ L19200h壽命符合條件要求。9. 聯(lián)軸器的選擇見PDF10. 潤滑與密封由于所設(shè)計(jì)的減速器齒輪圓周速度較小，低于12m/s,故齒輪的潤滑方式選用油潤滑，軸承

41、的潤滑方式選用脂潤滑?？紤]到減速器的工 作載荷不是太大，故潤滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油(GB5903 1986)，牌號(hào)選68號(hào)。潤滑油在油池中的深度保持在 6880mm之 間。軸承的潤滑脂選用合成鋰基潤滑脂(SY1413 1980)。牌號(hào)為 ZL 2H。由于軸承選用了脂潤滑，故要防止齒輪的潤滑油進(jìn)入軸 承將潤滑脂稀釋，也要防止?jié)櫥魅缬统刂袑櫥臀廴?。所以要軸承與箱體內(nèi)壁之間設(shè)置擋油環(huán)。箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇（一）箱體的結(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

42、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。（二）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、 潤滑情況、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè) 間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察傳動(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，而引起減速器潤滑油的