一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、i機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器學(xué) 院：_班 級(jí)：_姓 名：_學(xué) 號(hào)：_指導(dǎo)教師：_20172017 年丄月 1010 日（江蘇大學(xué)）2江蘇大學(xué)機(jī)械原理及設(shè)計(jì)（U）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（兩周）設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)某一帶式運(yùn)輸機(jī)用一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī) 兩 班制連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。減速器小批 量生產(chǎn)，使用期限 5年，運(yùn)輸帶速度允差士 5%。已知工作條件：F:運(yùn)輸帶拉力（kN） :25_V:運(yùn)輸帶速度（m/s）:丄 3_D:卷筒直徑（mr）：400_詳見(jiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)表（學(xué)號(hào)與題號(hào)對(duì)應(yīng)）設(shè)計(jì)任務(wù)：1. 減速器裝配圖一張；2.零件工作圖若干張（齒輪、軸或

2、箱體等，具體由教師指定）；3. 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1. 圖紙占 40%2. 計(jì)算說(shuō)明書(shū)占 30%;3. 課程設(shè)計(jì)答辯占 30%。3班 級(jí)：機(jī)械（卓越）1402指導(dǎo)教師：朱長(zhǎng)順_時(shí) 間：2016 年 J月 10 日4附：一級(jí)減速器設(shè)計(jì)參數(shù)表學(xué)號(hào)F (kN)V (m/s)D (mm)012.21.0300022.21.2350032.21.4400042.21.6450052.31.2350062.31.3400072.31.4400082.31.5450092.51.2350102.51.3400112.51.4400122.51.5450132.61.0300142.61.2350

3、152.61.4400162.61.5450172.81.2350182.81.3400192.81.4400202.81.5450212.91. 1350222.91.2350232.91.3400242.91.4400253.01.2350263.01.3400273.01.4400283.01.5450293.21.0300303.21. 1350313.21.2350323.21.3400333.31.0200343.31.1250353.31.23005一、設(shè)計(jì)背景計(jì)某一帶式運(yùn)輸機(jī)用一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)兩班制連續(xù)工作,單向 運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。減速器小批量生產(chǎn)

4、，項(xiàng)用期限5_年，運(yùn)輸帶速度允差土 5%。1、V 帶傳動(dòng)2 、一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器3、運(yùn)輸帶4、聯(lián)軸器5、電動(dòng)機(jī)6、卷筒二、設(shè)計(jì)目的和意義機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，是第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，在實(shí)踐學(xué)生總體培養(yǎng)目標(biāo)中占有重要地位。1.綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程及有關(guān)先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī) 械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)張。2.學(xué)習(xí)和掌握設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)和和簡(jiǎn)單機(jī)械的基本方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程能 力及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。3.提高學(xué)生在計(jì)算、制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算、機(jī)械 設(shè)計(jì)方面的基本技能。刖6目錄一、總體方案設(shè)計(jì)

5、 . 7二、 電動(dòng)機(jī)選擇和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 .71. 電動(dòng)機(jī)的選擇 .72. 傳動(dòng)比分配. 93. 機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 .10三、 V 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算.111. 確定計(jì)算功率pea .112. 選取窄 V 帶型號(hào). 113. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2.114. 確定窄 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和傳動(dòng)中心距 a. 115. 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角a1.126. 計(jì)算窄 V 帶根數(shù) z. 127. 計(jì)算預(yù)緊力F0. 128. 計(jì)算壓軸力FQ. 129. 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .13四、齒輪的設(shè)計(jì).131. 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù) .132. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) .133. 計(jì)算.154.

6、 幾何尺寸計(jì)算.165. 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 .166. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).17五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.181. 初步估算轉(zhuǎn)軸受扭段的最小直徑 .182. 聯(lián)軸器選型.183. 軸承的選用.194 軸上零件的周向定位 . 195. 校核低速軸（輸出軸）的強(qiáng)度 . 196. 按疲勞強(qiáng)度條件校核輸出軸的強(qiáng)度 . 22六、滾動(dòng)軸承壽命校核 . 241. 齒輪軸（高速軸）上軸承的校核 .242. 低速軸上軸承的校核 .25七、平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 .261. 大齒輪與軸聯(lián)接的鍵的校核 .2672. 低速軸與半聯(lián)軸器聯(lián)接鍵的校核 .273. 高速軸與半聯(lián)軸器聯(lián)接鍵的校核 .27八、減速器箱體設(shè)計(jì) . 28九、潤(rùn)滑和密

7、封的設(shè)計(jì) . 30十、技術(shù)要求 . 30設(shè)計(jì)小結(jié) . 31參考文獻(xiàn) . 328設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程電動(dòng)機(jī)與 V 帶輪連接，通過(guò) V 帶傳動(dòng)將動(dòng) 力傳動(dòng)到一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的輸 入軸，輸出到卷筒帶動(dòng)運(yùn)輸帶進(jìn)行工作。 其中聯(lián)軸器選用彈性聯(lián)軸器，軸承選用圓 錐滾子軸承。一般機(jī)械裝置設(shè)計(jì)中，原動(dòng)機(jī)多選用電動(dòng) 機(jī)。電動(dòng)機(jī)輸出連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，工作時(shí)經(jīng)傳動(dòng) 裝置調(diào)整轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，可滿足工作機(jī)的各種運(yùn) 動(dòng)和動(dòng)力要求。電動(dòng)機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化本品，由專(zhuān)門(mén)廠 家按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，性能穩(wěn)定，價(jià)格較低 設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的具體要求， 從標(biāo) 準(zhǔn)產(chǎn)品目錄中選用。1.電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式電動(dòng)機(jī)按電源分有直流和交流兩種。一般 工程

8、上常用三相異步交流電動(dòng)機(jī)，其中丫系列為全封閉自扇冷式籠型三相異步電 動(dòng)機(jī)，電源電壓 380V,用于非易燃、易爆、 腐蝕性工作環(huán)境，無(wú)特殊要求的機(jī)械設(shè)備，如機(jī)床、 農(nóng)用機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)等，也適用于某些起動(dòng) 轉(zhuǎn)矩有較高要求的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。YZ 系列和 YZR 系列分別為籠型轉(zhuǎn)子和繞線轉(zhuǎn)子三相 異步電項(xiàng)目-內(nèi)容一、總體方案設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果二、 電動(dòng)機(jī)選擇和運(yùn)動(dòng)、 動(dòng)力參數(shù)計(jì)算69項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果可適用于頻繁起制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)工作狀況，如 冶金、起重設(shè)備等。對(duì)有特殊要求的工作場(chǎng) 合，應(yīng)按特殊要求選擇，如井下設(shè)備對(duì)防爆 要求嚴(yán)格，可選用防爆電動(dòng)機(jī)等。2.電動(dòng)機(jī)的容量和轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)主要按照其容量

9、和轉(zhuǎn)速要求選取。電 動(dòng)機(jī)容量大，則體積大、重量重，價(jià)格咼； 轉(zhuǎn)速咼，磁極對(duì)數(shù)少，則體積小、重量輕， 價(jià)格低。運(yùn)輸帶拉力所選電動(dòng)機(jī)的容量應(yīng)不小于工作要求容量，F(xiàn)=2.5KN即電動(dòng)機(jī)額定功率 Ped一般要略大于設(shè)備工運(yùn)輸帶速度作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率 Pd,此功率也是電動(dòng)機(jī)v=1.3m/s的實(shí)際輸出功率，即卷筒直徑PeddD=400mm式中，Pd由工作機(jī)所需功率 Pw和傳動(dòng)裝置 總效率n決定，Pd=Pw/n式中，n等于傳動(dòng)裝置各部分的連乘積，即n=nin2 nn。Pw=Fv/1000=TnJ9550 kW式中，F(xiàn) 位工作機(jī)所需牽引力或工作阻力（N）; v 位工作機(jī)受力方向上的速度（m/s）;T 位工作機(jī)

10、所需扭矩（N m ； nw位工作機(jī)轉(zhuǎn) 速（r/min ）本次設(shè)計(jì)中運(yùn)輸帶拉力 F=2.5kN，運(yùn)輸帶速 度v=1.3m/s，卷筒直徑 D=400mm選用丫系列全本次設(shè)計(jì)按照工作要求選用 Y 系列全封閉自封閉自扇冷式扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓 380V?；\型三相異步（1）選擇電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)，電壓工作機(jī)所需功率為380V。Pw=Fv/1000=3.25kW工作機(jī)所需功按表 2-5 確定各部分的效率為：V 帶傳動(dòng)效率為率n1=0.96，滾動(dòng)軸承（一對(duì)）n2=0.99Pw=3.25kW閉式齒輪傳動(dòng)n3=0.98， 彈性聯(lián)軸器n4=0.992，傳動(dòng)滾筒效率n5=0.96傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)裝置的總效率

11、為效率為n =njjjj5=0.861n=0.861工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需電Pd=P/n=3.775kW動(dòng)機(jī)功率10Pd=3.775kW11項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果因?yàn)檩d荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped略大于 Pd即可。由 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 Ped為4kW(2)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速， 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速 60000vccc .電動(dòng)機(jī)的功率Ped=4kW滾筒軸工速額定作轉(zhuǎn)wnD通常，V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比常用范圍為 24， 一級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為 18,般 傳動(dòng)比1 5，則總傳動(dòng)比的范圍為nw=62.07r/ minia= 220故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd

12、=ianw= (2 20) x62.07r/min= 124.14 1241.4r/mi n2.傳動(dòng)比分配符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、1000r/min。選取 Y160M1-8，額定功率 4KW，滿載轉(zhuǎn) 速960r/mi n。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nd，和工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速 nw.計(jì)算確定。i=n d/nw當(dāng)傳動(dòng)裝置為多級(jí)組合時(shí)，總傳動(dòng)比 ia為各 級(jí)傳動(dòng)比的連乘積，即ia= i1i2 in傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比的分配結(jié)果對(duì)傳動(dòng)裝 置的外廓尺寸和重量均有影響。分配合理， 可以使其結(jié)構(gòu)緊湊、成本降低，且較易獲得 良好的潤(rùn)滑條件。傳動(dòng)比分配主要應(yīng)考慮以 下幾點(diǎn)1)對(duì)于不同的傳動(dòng)形式

13、、不同的工作條件下，傳動(dòng)比常用值見(jiàn)表 2-4。其傳動(dòng)比一般 應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不要超過(guò)最大值。2) 各級(jí)傳動(dòng)零件應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)， 避免發(fā)生 相互干涉，且要易于安裝。(1)總傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)型號(hào)選取 Y160M1-8ia=%二-96 =15.47nw62.07(2)分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i01=3.5ia=15.4712項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果3.機(jī)械裝置的運(yùn) 動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì) 算取一級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比ia15.47i02 = =-= 4.42ioi3.5注意：以上傳動(dòng)比的分配只是初步的。0 軸（電動(dòng)機(jī)軸）Po = Pd=3.775kWn0= nm =

14、960r / minTo=9550巴=37.55N mn。1 軸（高速軸）Pi= P0 01 =P0 =3.775漢0.96= 3.624kWn0960E =- = =274.3r/mini013.5=9550P1=95503.624=126.17 N m n1274.32 軸（低速軸）p2= 5=2 = 巴=3.516kWrii274.3.n2= =-= 62.05r / mini4.42T2=9550 匹= 542.14N m3 軸（滾筒軸）p3= p2巴 匕=3.453kWn3= n2=62.05r / minT3=9550色=531.44N m見(jiàn)表 113軸名功率 P/kW轉(zhuǎn)矩 T/N

15、 m轉(zhuǎn)速傳動(dòng) 比i效率輸入輸出輸入輸出n/（r/mi n）n0 軸3.77537.559601 軸3.6243.588126.17124.9274.33.50.962 軸3.5163.481541.14535.7362.054.420.973 軸3.4533.418531.44526.1362.0510.98表 1 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果三、V 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 確定計(jì)算功率Pca2. 選取窄 V 帶型 號(hào)3. 確定帶輪基準(zhǔn) 直徑dd1、dd24. 確定窄 V 帶的 基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和傳 動(dòng)中心距 a由表 2-6-7 查得工礦系數(shù)KA=1.1Pea=KAp=1.1;

16、4kW = 4.4kW根據(jù)圖 2-6-10 選擇 SPZ 型帶小帶輪轉(zhuǎn)速n = 960r/min、Pea=4.4kW由表2-6-4、表 2-6-11 及圖 2-6-10 取主 動(dòng)輪直徑dd1=100mm根據(jù)式（2-16-19a），計(jì)算從動(dòng)輪直徑dd2常 idd1=3.5 漢 100 = 350mm按表 2-6-12 取dd2=355mm按式（2-6-20 ）驗(yàn)算帶速v = dd1 n/（60 DOOOjm/s = 5.03m/s根據(jù)式（2-6-21 ）、0.7（dd1+dd2）a。2（dd1+dd2）初步定中心距a0= 500mm根據(jù)式（2-6-22）Pea=4.4kWSPZdd1=100mm

17、dd2=355mm帶的速度合格14項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果5. 驗(yàn)算主動(dòng)輪上 的包角 ai6. 計(jì)算窄 V 帶根數(shù) z7. 計(jì)算預(yù)緊力Fo8. 計(jì)算壓軸力FQ2I，“ + 応 “d+（ddi-dd2）Ld2a0（dd1dd2）24a計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld= 1747.22mm由表 2-6-3 選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld= 1800mm1按式（2-6-23）a a0+Ld Ld2計(jì)算實(shí)際中心距 a =526.39mm根據(jù)式（2-6-25 ）、式（2-6-26 ）計(jì)算中 心距變動(dòng)范圍最小中心距amin=a0.015Ld= 499.39mmamax=a+0.03Ld=554mm按式（2-6-

18、7、驗(yàn)算包角% 80dd2_dd1x60 = 151a由表 2-6-5 查得PN.9kW由表 2-6-6 查得K = 0.94由表 2-6-3 查得KN=1.01根據(jù)式（2-6-28、計(jì)算帶的根數(shù)z=pca=4.4kW=2.44（Po+Po） 1.9漢0.94沃1.01取帶的根數(shù) z=3 根由表 2-6-5 查得q = 0.072kg / m根據(jù)式（2-6-29、計(jì)算預(yù)緊力F0 500Pca（2.5 K） +qv2243.77N vzK根據(jù)式（2-6-30、計(jì)算壓軸力aFQ=2F0zsi n=1416Na = 526.39 mmLd= 1800mmamin=499.39mmamax= 554m

19、m主動(dòng)輪包角合格z = 3 根F0=243.77 NFQ=1416N15項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果9.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四、齒輪的設(shè)計(jì)1. 選定齒輪精度 等級(jí)、材料及齒 數(shù)2. 按齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)V 帶輪的材料（v300mm從動(dòng)輪選用輪輻式結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)1）運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)器，速度不咼，故選用 7 級(jí)精度。2）用硬齒面齒輪設(shè)計(jì)此傳動(dòng)。大、小齒輪的材料為 40Cr,并進(jìn)行調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 4844HRC3） 選用小齒輪齒數(shù)乙=23，大齒輪齒數(shù)z2= iz1= 4.36漢23 = 100.28齒輪減速器的傳動(dòng)比960i=+ 62.07 氐 4.363.55齒數(shù)應(yīng)為互質(zhì)數(shù)

20、，取 乙=23,Z2=100（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由式（2-8-1 ）T1 =9.55X106B = 1.267X105N mp1=3.588kW, m = 270.42r / min2）試選Kt=16 初估B =14:由表 2-8-7取 =0.8。3）由圖2-8-18h查得。FE1 =FE2= 620MPa，由表 2-8-8 查得SF min=4。4）由式（2-8-14 ），計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60nJLh=60 況 270.42 江 1（283005V 帶路材料 HT200主動(dòng)輪為實(shí)心式結(jié)構(gòu)從動(dòng)輪為輪輻式結(jié)構(gòu)山 4.36乙=23z2=100=1.267漢105N mp1=3.5

21、88kWE = 270.42r /mi naFE1= 620MPabFE2=620MPa)16項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果M =2.99“08N2=N“/i =2.99“08/4.36 = 6.85 燈 075）由圖2-8-16查得KFN1=0.9, KFN2=0.926）由式（2-8-13 ）計(jì)算齒根彎曲許用應(yīng)力FI】=KFN1FZ1=398.57MPaSF min1TF2】=KFN22=407.43MPaSF min7） 計(jì)算當(dāng)里齒數(shù)z123“re乙1-3R-3仃-25.18cos Q cos 14z2100CrZv2 =牯；=109.47cos P cos 148）由表 2-8-

22、6 插值計(jì)算的：YFa1=2.624,Ysa1=1.591YFa2=2.172,Ysa2=1.7989）計(jì)算大、小齒輪的YF0FJ丫嚴(yán)1/624591“.0105bF1398.57YFa2YSa22.172漢1.798胃Sa2 =- = 0.0096kiF2407.4310）由圖 2-8-12 查得=色a +呂o（2 = 0.765 + 0.87 = 1.63511）由式（1-5-39 ）得sp =-=0.318 汶 d ztanB兀 mn邛=0.318 況 0.8T3a n14 ” = 1.459 1當(dāng)邛:1時(shí)，取邛=1M =2.99 燈 08N2=6.85 如 07KFN1= 0.9KFN

23、2= 0.92pF1】=398.57MPabF2】=407.43MPaYFa1=2.624Ysa1=1.591YFa2=2.172Ysa2=1.798與丫辱1=0.0105hF1J一產(chǎn)；20.0096F2備= 1.635邛=117項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果12）由是（1-5-35 ）及式（1-5-32 ）得tan%=tanan/cosP=ta n20/cos14 = 0.375at=20.556 勺tan Pb=tan 理=ta nBcosxt=ta n14cos20.556 = 0.2334% =20.556*13.141*0b=13.141。13）由式（2-8-21 ）得0.75

24、 cos2Pb丫嚴(yán)5十紜0.75cos213.1446= 0.25 +- =0.685Y&= 0.6851.63514）由式（2-8-22 ）得P140.833鄧亠邙 120 廠1120.8333.計(jì)算1）計(jì)算法向模數(shù)2 心品沁丫抑2 咒 1.6 況 1.26710 xcoS14=3-3-X0.01050.6850883mn= 1.7880823=1.7882）計(jì)算分度圓直徑d1=mnZ1/cosP =2漢23/cos14” = 47.41mmd1= 47.41mm3）計(jì)算圓周速度叱小n =47.4270.42v = 0.67m/sn G7 m / oV _一0.6 / m/60 00

25、060 匯 10004）計(jì)算齒寬b “b = 37.928mmjd1=0.847.41 = 37.928mm5）計(jì)算載荷系數(shù) K一直使用系數(shù)KA0；根據(jù)v = 0.67m/s，7 級(jí)精度，由圖 2-8-7 查得Kv =1.07;假設(shè)KAFt/b100N/mm由表2-8-3查得KHG=KFG= 1.2，由表 2-8-418項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果4. 幾何尺寸計(jì)算5. 校核齒面接觸 疲勞強(qiáng)度中硬齒面齒輪查得小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱布置、6 級(jí)精度、K非蘭34時(shí)心p =1.05 + 0.26 轉(zhuǎn) + 0.16x 10b = 1.222考慮齒輪實(shí)際為 7 級(jí)精度，取KH目=1.222心尸心0

26、=1.222,故實(shí)際載荷系數(shù)K =KAKvKFXKFB= 1.07漢1.2漢1.222 =1.57K 與試選載何系數(shù)Kt基本接近，無(wú)需校正1） 計(jì)算中心距（乙+z2mn（23+100 ）_a =-126.77mm2 cos P2cos14 將中心距圓整為 127mm2）按圓整后的中心距修正螺旋角RarccoJz +Z2mn（23 + 1002戸-arccos- - arccos-2a2 如 27= 14.42。3）計(jì)算分度圓直徑4 =m,z/cosP = 2 匯 23/844.42。= 47.5mm d2=mnz2/co 少=2 H100/cos14.42=20651mm4）計(jì)算齒輪寬度b=%

27、 dj=0.847.5 =38mm取 &=40mm , B11匯28149x7010漢8匯40T=52mFt=51135N mFa=13148NFH1=278.4NFH 2= 2200.1 N22a)hlF；_F11L QF；FVE1FEL21004.5NL82000N-nn1360QON*nrnj-TTTTTT529000N *nn31GSOONmh)317DOON*nna）軸結(jié)構(gòu)圖 b）軸受力圖 c）軸水平受力圖d）水平面彎矩圖e）軸垂直面受力圖f）垂直面彎矩圖 g）合成彎矩圖 h）轉(zhuǎn)矩圖 i）當(dāng)量彎矩圖23項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果垂直面支反力Fvi- Fv2 Ft51

28、13.52556.75N2 23）計(jì)算水平面彎矩MH和垂直面彎矩MV大齒輪中間斷面右側(cè)水平彎矩為Fv1=2556.75NFv2=2556.75NMRFH5-Fa：2206.51 =(278.4漢53 1314.8漢-)2=-121004.5N mm右軸頸中間斷面處水平彎矩為MRH=-1210045N mmMBH = 0大齒輪中間斷面處的垂直彎矩為MCV= FV1漢53 = 135507.75 N mm4）計(jì)算合成彎矩按式M= JMH +MH合成彎矩圖。大齒輪中間斷面左側(cè)彎矩為MCL=佃二+MCVMBH= 0MCV=135507.75 N mm225= 14755.2 +135507.75 =1

29、.3600 N mm大齒輪中間斷面右側(cè)彎矩為MCL=1.36O05N mmMCR = ；MRH+MCV=J12 1 004.52+135 5 07.752=1.82X105N mm5)計(jì)算軸的轉(zhuǎn)矩 T 并畫(huà)轉(zhuǎn)矩 T 圖MCR=1.82X105NmmT =528000 N mmT =528000N mmT =0.6 r =316800 N mm6）計(jì)算當(dāng)量彎矩按式 Me-PM2+（UT）2求當(dāng)量彎矩并畫(huà)當(dāng)量彎矩圖T =316800N mm24項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果大齒輪中間斷面右側(cè) C 處和右軸頸中間斷 面B 處的當(dāng)量彎矩最大MC=GMCR+(otT $ =3.45匯105N mm

30、MB=QMBH+(aT f =3.17如05N mm7)選軸的材料，確定許用應(yīng)力。軸的材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)。kJ-GOMPa5Me=3.45d0 N mmM3L1105Nmm60 MPa8)校核軸的強(qiáng)度，取 B 和 C 兩截面為危 險(xiǎn)截面B 截面處強(qiáng)度條件MBMB3.17X05W)0.1d30.仆 603= 14.7MPa B】B 截面處強(qiáng)度符 合C 截面處強(qiáng)度條件5MCMC3.45 00 一一3一3Wb0.1df0.1X201.51C 截面處強(qiáng)度符= 0.42MPa kJ合6.按疲勞強(qiáng)度條df=d -2(ha+c Kin=206.51 -2(1 +0.25 $ 2 = 201.51mm結(jié)論

31、：按彎扭合成強(qiáng)度校核輸出軸的強(qiáng)度足夠安全。1)判斷并確定危險(xiǎn)截面。選取截面I為件校核輸出軸的危險(xiǎn)截面。強(qiáng)度2)選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力。軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查得陣=650MPaS =360MPa屮 S在這里，設(shè)計(jì)安全系數(shù) S=1.5故軸的強(qiáng)度符合要求。1 ）軸承選用 30208 型圓錐滾子軸承，fp=1.1查附表 D 的 丫=1.6 e=0.37 C=63KN轉(zhuǎn)矩 T=125Nm對(duì)齒輪軸進(jìn)行受力分析切向力32T12況125匯103Ft = 1=-= 5263.2 Nd47.5徑向力Fttan%5263.2匯tan20F= _=- -=1978Ncos Pcos14.42軸向力Fa= F

32、ttan B =5263.2S2故 S2被壓緊4）計(jì)算軸承的軸向載荷Fai=827.2N Fa2=2180.5N5）計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷空1=0.31 ce 故 X,=1第=0Fr 1R = fp,=1.1 x2647.1 =2912N電=0.64 Ae 故X2=0.4匕=1.6Fr2P2 = fp（X2Fr2+YFa2）= 1.1X（0.4X2647.1 +1.6X2180.5）=5002N6）校核軸承的壽命軸承壽命Lh因 P P2故106E2Lh=605（P2）10106（63000 詁=-1 =285812h60771 15002 丿軸承壽命合格1）軸承選用 302011 型圓錐滾子軸承

33、fp=1.1查附表 D 的 丫=1.5 e=0.4 C=90.8KN2）計(jì)算軸承徑向力FH1=278.4N ,FV1=2556.75NFr1=2571 .86NFH2=2200N,FV2=2556.75NFr1=2631.6NFr2=3416.8NFa1=827.2NFa2=2180.5N“ =0.31 ceFr1Xi=1 =0P =2912NFa2- 0.64eFr2X2=0.4丫2=1.6P2 = 5002NLh=285812hFri=2571.86NFr2= 3373NF2=3373N28項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果七、平鍵聯(lián)接的 強(qiáng)度計(jì)算1.大齒輪與軸聯(lián) 接的鍵的校核3）計(jì)算軸

34、承派生軸向力S,-Fr1857.3N S2-邑-1124.3N2Y2YFa+3AS2故 S2被壓緊4） 計(jì)算軸承的軸向載荷Fa1=857.3N Fa2= 2172.1 N5）計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷-=0.33 e 故 X1= 1 Y|= 0Fr 1R = fp沢汗門(mén)=1.1x2571.86 =2829N皂=0.64e 故 X2=0.4% =1.5Fr 2R2 = fp（X2F2+YFa2）= 1.1x（0.4x3373+1.5x2172.1） =5068.1 N6）校核軸承壽命軸承壽命Lh因 R a P2故106g2Lh -（）60S P210106（90800 卩“=i=404181h60 漢

35、62.05 15068.1 丿故軸承壽命合格。1） 確定鍵的類(lèi)型及尺寸選擇 B 型平鍵， 由軸徑 d=60mn 查表 2-5-1 得B 型平鍵的斷面尺寸 b=18mm,h=11mm 根據(jù)輪轂長(zhǎng)度 38mm 及鍵長(zhǎng)度系列選取鍵 長(zhǎng)L=28mm 采用雙鍵聯(lián)接。2）擠壓強(qiáng)度校核鍵的工作長(zhǎng)度 l=L=28mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k=0.5h=5.5mm2T 漢 103則廠kld2 乂 53603_ L 1-77.3MPakp=857.3NS2=1124.3NFa1=857.3NFa2=2172.1NFa1=0.33n 根據(jù)輪轂長(zhǎng)度 80mm 及鍵長(zhǎng)度系列選取鍵長(zhǎng)L=70mm 采用單鍵聯(lián)接。2）擠壓

36、強(qiáng)度校核鍵的工作長(zhǎng)度 l=L-b=56mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k=0.5h=4.5mm2T匯103 p則kld3=2”5360=88.6MPa 阮】4.556x48p材料為 45 鋼，查表 2-5-2 得bp=100120MPa取kp】=110MPa故該鍵強(qiáng)度符合要求。1） 確定鍵的類(lèi)型及尺寸選擇 B 型平鍵， 由軸徑 d=32mn 查表 2-5-1 得B 型平鍵的斷面尺寸 b=10mm,h=8mn根據(jù)輪轂長(zhǎng)度 55mm 及鍵長(zhǎng)度系列選取鍵長(zhǎng)L=40mm 采用單鍵聯(lián)接。2）擠壓強(qiáng)度校核鍵的工作長(zhǎng)度 l=L-b=30mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k=0.5h=4mm3口2T0則p_kld322

37、503r 1-65.1MPa v匕p43032p取#J=110MPa故該鍵強(qiáng)度符合要求kp=110MPacTp=88.6MPap= 65.1MPa30項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果八、減速器箱體 設(shè)計(jì)鑄鐵減速箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看 到傳動(dòng)零件嚙合處要開(kāi)窺視孔，以便檢查 齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情 況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上 有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油 飛濺出來(lái)。放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排 出污油，注油前用螺塞賭注。油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)檢查油面咼度，以保證有正 常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，有的已 定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)

38、時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使 機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油 從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺 視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自 由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提咼機(jī) 體有縫隙處的密封性能。啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水 玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分 開(kāi)。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一 至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此 螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝 啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對(duì)于需作軸向 調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便 于調(diào)整。定位銷(xiāo) 為了保證軸承座孔的安裝精 度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之 前裝上兩個(gè)定位銷(xiāo)，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如 機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷(xiāo)孔位

39、置不應(yīng)該對(duì)稱布 置。調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬 制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要 起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。減速器箱體的主要尺寸見(jiàn)表 231項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首 螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸 機(jī)蓋。密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間 隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物 進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封 效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱座厚度8箱蓋壁厚8箱座凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座凸緣厚度20地腳螺釘直徑20地腳螺釘數(shù)目4軸旁連接螺栓直徑16蓋與座連接螺栓直徑12連接螺栓 d 的間距 1160軸承端蓋螺釘

40、直徑8檢查孔蓋螺釘直徑5定位銷(xiāo)直徑6軸承旁臺(tái)半徑 Ri14凸臺(tái)高度根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定外箱壁至軸承座端面的距離 li62齒輪頂圓與內(nèi)箱之間的距離10齒輪端面與內(nèi)箱之間距離10箱蓋、箱座肋厚8，8軸承端蓋外徑110， 135軸承旁連接螺栓距離138表 2 減速器箱體主要尺寸32項(xiàng)目-內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果九、潤(rùn)滑和密封 的設(shè)計(jì)十、技術(shù)要求潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)1.齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，由于為單級(jí)圓柱齒輪減速 器，速度V12m/s,當(dāng) m20 時(shí)，浸油深 度 h 約為 1 個(gè)齒高，但不小于10mm所以 箱體內(nèi)油深約為 48mm2. 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為較慢，采用脂潤(rùn)滑。3. 潤(rùn)

41、滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮 到該裝置用于小型設(shè)備，選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油 L-AN15 潤(rùn)滑油。4. 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝 毛氈油圭寸實(shí)現(xiàn)密圭寸。毛氈及裝氈圈的溝槽 尺寸按所裝配軸的直徑確定，軸承蓋結(jié)構(gòu) 尺寸按用其疋位的軸承的外徑?jīng)Q疋。技術(shù)要求1. 用機(jī)械油對(duì)構(gòu)件進(jìn)行潤(rùn)滑。2.在試運(yùn)行過(guò)程中所有聯(lián)接面及延伸密 封處不允許漏油。3. 作空載實(shí)驗(yàn)正反轉(zhuǎn)各一小時(shí)，要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小聯(lián)接固定處不得松動(dòng)，負(fù)載 實(shí)驗(yàn)時(shí)，油池溫升不得超過(guò)，軸承溫升不得超過(guò)。4. 對(duì)外伸軸極其零件需涂油包裝嚴(yán)密，機(jī) 體表面應(yīng)涂漆，運(yùn)輸和裝卸時(shí)不可倒裝。33設(shè)計(jì)小結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的一級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論