二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器畢業(yè)設(shè)計(jì)說明

1、設(shè)計(jì)任務(wù)書 1傳動(dòng)方案的擬定及說明 4電動(dòng)機(jī)的選擇 4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 8滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 14鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 16連軸器的選擇 16減速器附件的選擇 17潤滑與密封 18設(shè)計(jì)小結(jié) 18參考資料目錄 18減速器概述1.1 、減速器的主要型式及其特性減速器是一種由封閉在剛性殼體的齒輪傳動(dòng)、 蝸桿傳動(dòng)或齒輪蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件， 常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置； 在少數(shù)場合下也用作增速的傳動(dòng)裝置， 這時(shí)就稱為增速器。 減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、 效率較高、 傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)措中應(yīng)用很廣。減

2、速器類型很多，按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為：單級(jí)、二級(jí)、多級(jí)；按傳動(dòng)件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪- 蝸桿、蝸桿- 齒輪等。1.1.1 圓柱齒輪減速器當(dāng)傳動(dòng)比在 8 以下時(shí)， 可采用單級(jí)圓柱齒輪減速器。 大于 8 時(shí)， 最好選用二級(jí)(i=8 40)和二級(jí)以上(i>40)的減速器。單級(jí)減速器的傳動(dòng)比如果過大，則其外廓尺寸將很大。 二級(jí)和二級(jí)以上圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、 分流式和同軸式等數(shù)種。 展開式最簡單， 但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱布置， 因而將使載荷沿齒寬分布不均勻， 且使兩邊的軸承受力不等。 為此， 在設(shè)計(jì)這種減速器時(shí)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)

3、的軸端輸入， 以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻； 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)。 同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上， 故箱體長度較短。 但這種 減速器的軸向尺寸較大。圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的圍可從很小至40000kW圓周速度也可從很低至60m/s 70Ms,甚至高達(dá)150Ms。傳動(dòng)功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式

4、。 這兩種布置方式可由兩對(duì)齒輪副 分擔(dān)載荷， 有利于改善受力狀況和降低傳動(dòng)尺寸。 設(shè)計(jì)雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式齒 輪傳動(dòng)時(shí)， 應(yīng)設(shè)法采取自動(dòng)平衡裝置使各對(duì)齒輪副的載荷能得到均勻分配， 例如采用滑動(dòng)軸承和彈性支承。圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。 除齒形不同外， 減速器結(jié)構(gòu)基本相同。 傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比相同時(shí)， 圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約 30。此說明書為完整版，下載無須修改！需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系叩叩： 3607025011.1.2 圓錐齒輪減速器它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。 二級(jí)和二級(jí)以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)組成， 所以有時(shí)又稱

5、圓錐圓柱齒輪減速器。 因?yàn)閳A錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的， 為了使它受力小些， 常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。1.1.3 蝸桿減速器主要用于傳動(dòng)比較大(j>10) 的場合。 通常說蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、 輪廓尺寸小，這只是對(duì)傳減速器的傳動(dòng)比較大的蝸桿減速器才是正確的，當(dāng)傳動(dòng)比并不很大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動(dòng)的場合。蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s 時(shí)最好采用蝸桿在下式，這時(shí)，在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度

6、大于 4m/s 時(shí)，為避免攪油太甚、發(fā)熱過多，最好采用蝸桿在上1.1.4 齒輪 - 蝸桿減速器它有齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)和蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高。近年來， 減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。1.2 、減速器結(jié)構(gòu)為了和沿用已久、 國目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別， 這里分列了兩節(jié)， 并稱之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速 器結(jié)構(gòu)。1.2.1 傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強(qiáng)度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強(qiáng)度鑄鐵或鑄鋼。 少量生產(chǎn)時(shí)也可以用焊接箱體。 鑄造或焊接箱體都應(yīng)進(jìn)行時(shí)效或退火處理。 大量生產(chǎn)小型減速器時(shí)有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形

7、狀簡單和表面平整。 箱體應(yīng)具有足夠的剛度， 以免受載后變形過大而影響傳動(dòng)質(zhì)量。 箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成， 其剖分面則通過傳動(dòng)的軸線。 為了卸蓋容易， 在剖分面處的一個(gè)凸緣上攻有螺紋孔， 以便擰進(jìn)螺釘時(shí)能將蓋頂起來。 聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置， 并注意留出扳手空間。 在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。 為保證箱座和箱蓋位置的準(zhǔn)確性， 在剖分面的凸緣上應(yīng)設(shè)有2 3 個(gè)圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動(dòng)嚙合情況用的視孔、 為排出箱熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。 在箱座上則常設(shè)有為提取整個(gè)減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關(guān)于箱體的壁厚、

8、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，見有關(guān)圖冊。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊和圖冊中查出。 在減速器中廣泛采用滾動(dòng)軸承。 只有在載荷很大、 工作條件繁重和轉(zhuǎn)速很高的減速器才采用滑動(dòng)軸承。此說明書為完整版，下載無須修改！需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系叩叩： 3607025011.2.2 新型減速器結(jié)構(gòu)下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結(jié)構(gòu)，圖中未將電動(dòng)機(jī)部分畫出。1) 齒輪蝸桿二級(jí)減速器；2) 圓柱齒輪圓錐齒輪圓柱齒輪三級(jí)減速器。這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設(shè)剖分面。 為了便于傳動(dòng)零件的安裝，在適當(dāng)部位有較大的開孔。在輸入軸和輸出軸端

9、不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機(jī)械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。輸出軸的尺寸加大了， 鍵槽的開法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同， 甚至跨越了 軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。和傳統(tǒng)的減速器相比，這些結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，既可簡化結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，同時(shí)又改善了制造工藝性。 但設(shè)計(jì)時(shí)要注意裝配的工藝性， 要提高某些裝配零件 的制造精度。1.2.3 、減速器潤滑圓周速度u&12m/s 15m/s的齒輪減速器廣泛采用油池潤滑，自然冷卻。為了減少齒輪運(yùn)動(dòng)的阻力和油的溫升， 浸入油中的齒輪深度以 1 2 個(gè)齒高為宜。速度高的還應(yīng)該淺些， 建議在 0 7 倍齒高左右， 但至少為10mm。 速度低的(0 5m/s

10、0. 8vm/s)也允許浸入深些，可達(dá)到1/6的齒輪半徑；更低速時(shí)，甚至可 到 13 的齒輪半徑。潤滑圓錐齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達(dá)到輪齒的整個(gè)寬度。 對(duì)于油面有波動(dòng)的減速器( 如船用減速器) ， 浸入宜深些。 在多級(jí)減速器中應(yīng)盡量使各級(jí)傳動(dòng)浸入油中深度近予相等。 如果發(fā)生低速級(jí)齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級(jí)齒輪采用惰輪蘸油潤滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的， 從而使高速級(jí)和低速級(jí)傳動(dòng)的浸油 深度大致相等。此說明書為完整版，下載無須修改！需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系叩叩： 360702501減速器油池的容積平均可按1kW約需0. 35L 0. 7L潤滑油計(jì)算

11、(大值用于 粘度較高的油)，同時(shí)應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm 50mm右，以免太淺時(shí)激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過90時(shí)，需采用循環(huán)油潤滑，或其他冷卻措施，如油池潤滑加風(fēng)扇，油池裝冷卻盤管等。循環(huán)潤滑的油量一般不少于0. 5L/kW。圓周速度u>12m/s的齒輪減速器不宜采用油池潤滑， 因?yàn)椋?1) 由齒輪帶上的油會(huì)被離心力甩出去而送不到嚙合處； 2) 由于攪油會(huì)使減速器的溫升增加； 3) 會(huì)攪起箱底油泥， 從而加速齒輪和軸承的磨損； 4) 加速潤滑油的氧化和降低潤滑性能等等。 這時(shí)， 最好采用噴油潤滑。 潤滑油從自備油u<泵或中心供油站送來， 借助管子上的

12、噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。 速度高時(shí)， 對(duì)著 嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點(diǎn)蝕能力。速度20心s的齒輪傳動(dòng)常在油管上開一排直徑為4mmi勺噴油孔，速度更高時(shí)財(cái)應(yīng)開多排噴油孔。 噴油孔的位置還應(yīng)注意沿齒輪寬度均勻分布。 噴油潤滑也常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤滑油進(jìn)行冷卻的減速器中。 噴油潤滑需要專門的管路裝置、 油的過濾和冷卻裝置以及油量調(diào)節(jié)裝置等，所以費(fèi)用較貴。此外，還應(yīng)注意，箱座上的排油孔宜開大些，以便熱油迅速排出。蝸桿圓周速度在 10m/s 以下的蝸桿減速器可以采用油池潤滑。當(dāng)蝸桿在下時(shí)， 油面高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部， 并且不應(yīng)超

13、過蝸桿軸上滾動(dòng)軸承的最低滾珠（柱） 的中心， 以免增加功率損失。 但如滿足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時(shí)，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)， 將油甩到蝸輪上以進(jìn)行潤滑。 當(dāng)蝸桿在上時(shí)， 則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m s 以上的減速器應(yīng)采用噴油潤滑。 噴油方向應(yīng)順著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向， 但有時(shí)為了加速熱的散失， 油也可從蝸桿兩側(cè)送人嚙合區(qū)。 齒輪減速器和蝸輪減速器的潤滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0，則使用時(shí)需先將油加熱到0以上。蝸桿上置的，粘度應(yīng)適當(dāng)增大。減速機(jī)是一種動(dòng)力傳達(dá)， 利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器， 將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的。1

14、.2.4 、減速機(jī)的作用1）降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。2）速同畤降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一 般電機(jī)都有一個(gè)慣量數(shù)值。輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)書題目： 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器一 總體布置簡圖1電動(dòng)機(jī)；2聯(lián)軸器；3齒輪減速器；4帶式運(yùn)輸機(jī)；5一鼓輪；6聯(lián)軸器二.工作情況：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)三.原始數(shù)據(jù)鼓輪的扭矩T （ N mm : 850鼓輪的直徑D （mm: 350運(yùn)輸帶速度 V （m/s）： 0.7 帶速允許偏差（） : 5 使用年限（年）：

15、5 工作制度（班/日）：2四.設(shè)計(jì)容1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算；2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3. 軸的設(shè)計(jì)4. 滾動(dòng)軸承的選擇5. 鍵和連軸器的選擇與校核；6. 裝配圖、零件圖的繪制7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫5 設(shè)計(jì)任務(wù)1 減速器總裝配圖一2 齒輪、軸零件圖各一3 設(shè)計(jì)說明書一份6 設(shè)計(jì)進(jìn)度1、 第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算2、 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)3、 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫傳動(dòng)方案的擬定及說明由題目所知傳動(dòng)類型為： 同軸式二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。 故只要對(duì)本傳動(dòng)進(jìn)行分析論 證。本傳動(dòng)的特點(diǎn)是： 減

16、速器橫向尺寸較小， 兩大齒輪浸油深度可以大致相同。 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。電動(dòng)機(jī)的選擇1 .電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié) （IP44）系列的電動(dòng)機(jī)。2 .電動(dòng)機(jī)容量的選擇1）工作機(jī)所需功率PwPw= 3.4kW2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率Pd= Pw/ r32八 cc/刀="聯(lián)刀軸承”齒刀聯(lián)"軸承=0.904Pd= 3.76kW3 .電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇nd= （ i1 ' i2 ' in ' ） nw初選為同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min的電動(dòng)機(jī)4 .電動(dòng)機(jī)型

17、號(hào)的確定由表201查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M1-6,其額定功率為4kW/滿載轉(zhuǎn)速960r/min 。基本符合 題目所需的要求。計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配1 .計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為:i = nm/nwnw= 38.4i =25.142 .合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由于減速箱是同軸式布置，所以i1 =i2。因?yàn)?i = 25.14，取 i = 25, i1=i2=5速度偏差為0.5%<5%所以可行。各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸I中間軸II低速軸III鼓輪轉(zhuǎn)速（r/min ）96096

18、019238.438.4功率（kW43.963.843.723.57轉(zhuǎn)矩（Nmm39.839.4191925.2888.4傳動(dòng)比11551效率10.990.970.970.97傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算1 .選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1)材料及熱處理；選擇小齒輪材料為 40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBs大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBG二者材料硬度差為 40HBs2)精度等級(jí)選用7級(jí)精度；3)試選小齒輪齒數(shù) z1 = 20,大齒輪齒數(shù) z2 = 100的；4)選取螺旋角。初選螺旋角3=14。2 .按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按式(1021)試

19、算，即3 2 心"口咨兒晨 U (Th1)確定公式的各計(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= 2.433(3)由表107選取尺寬系數(shù)。d=1(4)由圖 1026 查得 e a 1 = 0.75 , s a 2= 0.87，貝U e a = e a 1+ s a 2=1.62(5)由表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE= 189.8Mpa(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bHlim1 = 600MPa大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限(T Hlim2 = 550MPa(7)由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh =60X 1

20、92X 1 X ( 2X8X 300X 5) = 3.32 X 10e8N2 = N1/5 = 6.64 X 107(8)由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN仁0.95; KHN2= 0.98(9)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(1012)得b H1 = = 0.95 x 600MPa= 570MPad H2 = 0.98 x 550MPa= 539MPa(rH=川 + (rH2/2 =554.5MPa2)計(jì)算(1)試算小齒輪分度圓直徑 d1t32空L空' M% uO-H3Q22 1.6 191 103 6 2.433 189.8:=67.851 1.

21、625554.5(2)計(jì)算圓周速度冗 dtn2冗 67.85192 02，v= =0.68m/s60 100060 1000(3)計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb=()dd1t=1 x 67.85mm=67.85mm h=2.25mnt=2.25 x 3.39mm=7.63mmmnt= c0sB j5cos14z120=3.39b/h=67.85/7.63=8.89(4)計(jì)算縱向重合度e 6£ 0 = 0.318&6乙 tan B =0.318 x 1 x tan14 =1.59(5)計(jì)算載荷系數(shù)K已知載荷平穩(wěn)，所以取Ka=1根據(jù)v=0.68m/s,7 級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)

22、 KV=1.11 ;由表104查的KH3的計(jì)算公式和直齒輪的相同，故 KH 3=1.12+0.18(1+0.6 X 1 2)1 X 1 2 +0.23 X 10 3 67.85=1.42由表 10-13 查得 KF3 =1.36由表10-3查得KHa =KHa =1.4。故載荷系數(shù)K=KAKVKH a KH3 =1 X 1.03 X 1.4 X 1.42=2.05(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式(1010a)得3 3d1= d1t , K /Kt =67.85. 2.05/1.6 mm=73.6mm(7)計(jì)算模數(shù)mnd 1 cos S 73.6 cos14m n =mm=3.7

23、4Z1203.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式(1017)m>3：2KTYb CoS2B YFaYSamnF 12V 弧乙晨 與1）確定計(jì)算參數(shù)(1)計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKF KF 3 =1 X 1.03 X 1.4 X 1.36=1.96(2)根據(jù)縱向重合度e 3 =0.318。dz1tan 3=1.59,從圖10 28查得螺旋角影響系數(shù) 丫3 = 0。88(3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z1=z1/cos 3 3 =20/cos 314 =21.89z2=z2/cos 3 3 =100/cos 3 14 ° =109.47(4)查取齒型系數(shù)由表 105 查得 YFa1=2.724; Yfa2=

24、2.172(5)查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 105 查得 Ysa1=1.569 ; Ysa2=1.798(6)計(jì)算1Fb F1=500Mpab F2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98b F1=339.29Mpab F2=266MPa(7)計(jì)算大、小齒輪的 丫a0 并加以比較YF2.74 "一。儂用 1339.29YFa2丫Sa2°F 22.172 1.798=0.01468266大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算3 2 1.96 cos214 0.88 191 :1 202 1.620.01468=2.4mn=2.54 .幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距2)z1d1 cos-

25、=32.9 ,取 z1=33 mnz2=165zi z2 mna =255.07mm2 cosa圓整后取255mm按圓整后的中心距修正螺旋角3 =arcos _z_z2 mn =130 55' 50”2a3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑z1mndi=85.00mmcos0z2mn d2=425mmcos04）計(jì)算齒輪寬度b= （）ddlb=85mmB1=90mm B2=85mm500mm故以選用腹板式為5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm而又小于宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算擬定輸入軸齒輪為右旋II軸：1 ,初步確定軸的最小直徑,3 P 3 3.84d

26、> Ao J = 126q=34.2mmN . 1922 .求作用在齒輪上的受力2TFt1= - =899NFr1=Ft nn =337NcosBFa1=Fttan 3 =223N;Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案I it inivvV1 Vil vui. I-II段軸用于安裝軸承 30307,故取直徑為35mmii. II-III段軸肩用于固定軸承，查手冊得到直徑為44mmiii. III-IV段為小齒輪，外徑90mmiv. IV-V段分隔兩齒輪，直徑為55mmv. V-VI段安裝大齒輪，直徑為40mmvi. VI-VI

27、II 段安裝套筒和軸承，直徑為 35mm2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1. I-II段軸承寬度為22.75mm,所以長度為22.75mmb2. II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm軸承和箱體的間隙4mm所以長度為16mm3. III-IV段為小齒輪，長度就等于小齒輪寬度90mm4. IV-V段用于隔開兩個(gè)齒輪，長度為 120mm5. V-VI段用于安裝大齒輪，長度略小于齒輪的寬度，為 83mm6. VI-VIII 長度為 44mm63.54.求軸上的載荷7.5HlUWnimmliiiirFr1=1418.5NFr2=603.5N查得軸承30307的Y值為1.6Fd1=

28、443NFd2=189N因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪旋向都是左旋。故：Fa1=638NFa2=189N 5.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1）判斷危險(xiǎn)截面由于截面IV處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險(xiǎn)截面2）截面IV右側(cè)的Mm b W17.5MPa截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為生 7.64MPaWt15.987.99MPa由于軸選用40cr,調(diào)質(zhì)處理，所以B 735MPa1 386MPa ,1 260MPa 。(2P355 表 15-1 )a）綜合系數(shù)的計(jì)算,r2D由0.045,1.6經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)d55d力集中為 2.23,1.81,（2P38附表3-2經(jīng)直線插入）軸的材料敏感系數(shù)為q 0.85, q

29、 0.87,（2P37 附圖 3-1 ）故有效應(yīng)力集中系數(shù)為k 1 q （1） 2.05k 1 q （1） 1.70查得尺寸系數(shù)為0.72 ,扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為0.76 ,（2P37 附圖 3-2） （2P39 附圖 3-3）軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為0.92 ,（2P40 附圖 3-4 ） _， 一 一 1“一，一，軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即 q 1 ,則綜合系數(shù)值為k 1K 1 2.93k 1K 1 2.11b）碳鋼系數(shù)的確定碳鋼的特性系數(shù)取為0.1 ,0.05c）安全系數(shù)的計(jì)算 軸的疲勞安全系數(shù)為S 1 6.92KamS 1 24.66K amS S Sca 6.66 1.5 SS2S2故軸

30、的選用安全。I軸：1 .作用在齒輪上的力FH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.52,初步確定軸的最小直徑da1A03fp 17.9mm,ni3 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）確定軸上零件的裝配方案F VI I TI litIV VITTVIT2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度d）由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為25mme）考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm,所以該段直徑選為30。f）該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mni勺圓角，則軸承選用 30207型，即該段直徑定為 35m

31、mg）該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為40mmh）為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm所以該段直徑選為46mmi）軸肩固定軸承，直徑為 42mmj）該段軸要安裝軸承，直徑定為35mm2）各段長度的確定各段長度的確定從左到右分述如下：a）該段軸安裝軸承和油盤，軸承寬18.25mm,該段長度定為18.25mm=b）該段為軸環(huán)，寬度不小于7mm定為11mmc）該段安裝齒輪，要求長度要比輪轂短 2mm齒輪寬為90mm定為88mmd）該段綜合考慮齒輪與多f體壁的距離取13.5mm軸承與箱體壁距離取4mm（采用油潤滑），軸承寬18.25mm,定為41.25mm=e）該段

32、綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸，定為57mmf）該段由聯(lián)軸器孔長決定為 42mm4.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度W=62748N.mmT=39400N.mm45鋼的強(qiáng)度極限為p 275MPa ,又由于軸受的載荷為脈動(dòng)的，所以 0.6。Mm （ T3）243MPa pIII軸1 .作用在齒輪上的力 FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5N2,初步確定軸的最小直徑.Pida1A0351.4mm, A3 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）軸上零件的裝配方案2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度I-IIII-IVIV-VV-VIVI-VIIVI

33、I-VIII直徑607075877970長度105113.758399.533.255 .求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6 .彎扭校合W 0.1d3 0.1 60321600mm3Mm （ T1）251.2MPa p p滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算I軸：1.求兩軸承受到的徑向載荷5、軸承30206的校核1）徑向力Fr.后一FV；168.52）派生力_FrA_FrBFdA上52.7N ,FdB上 52.7N2Y2Y3）軸向力由于 Fa1FdB 223 52.7 275.7NFdA，所以軸向力為FaA223, FaB 52.74）當(dāng)量載荷由于 FaA 1.32 e,里 0.

34、31 e, FrAFrB所以 Xa 0.4 , Ya 1.6, Xb 1 , Yb0。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為fp 1.2,故當(dāng)量載荷為202.22Pafp（XAFrA YaFha） 509.04N Pbfp（XBFrBYbF,b）5）軸承壽命的校核106 Cr7Lh（一）3.98 107h 24000h60nPaII軸:6、軸承30307的校核1）徑向力Fra, FH21Fvi1418.5NFrbJf；2Fv22603.5N2）派生力FdA FA 443N , FdB -FrB- 189N2YdB 2Y3）軸向力由于 FaiFdB 892 189 1081N FdA，所以軸向力為FaA

35、 638N , FaB 189N4）當(dāng)量載荷由于 FaA 0.45 e, FB 0.31 e,FrAFrB所以 XA 0.4 , ya 1.6, XB 1 , Yb 0 o由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為fp 1.2,故當(dāng)量載荷為Pafp（XAF,A YaF,a） 1905.84NPbfp（XBFrB Yb FaB） 724.2N5）軸承壽命的校核106 Cr7Lh-（Cr） 1.50 107 h 24000h60nl PaIII 軸：7、軸承32214的校核1）徑向力FrA- FH21Fv21 842.5NFrb F；2 Fv22842.5N2）派生力FdA Fr 294.6N , FdBFB

36、_ 294.6N2Y2Y3）軸向力由于 Fa1 FdB 294.6 1115 1409.6NFdA，所以軸向力為FaA 1115N , FaB 294.6N aAaB4)當(dāng)量載荷由于 FaA 1.32 e,左 0.34 e, FrAFrB所以 Xa 0.4 , Ya1.5, Xb 1 , Yb0。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為fp 1.2,故當(dāng)量載荷為Pafp（XAFrA YaFha） 2317.87N Pbfp（XBFrB YbFhb） 1011N5）軸承壽命的校核106 Cr7Lh -（Cr） 56.1 107h 24000h60nl Pa鍵連接的選擇及校核計(jì)算代號(hào)直徑(mm工作長度(mm工作局度(mm轉(zhuǎn)矩(N 成極限應(yīng)力 (MPa高 速 軸8X7X60 （單頭）25353.539.826.012X8X80 （單頭）4068439.87.32中 間 軸12X8X70 （單頭）4058419141.2低 速 軸20X 12X 80 （單頭）75606925.268.518X 11X110 （單頭）601075.5925.252.4由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為p 110MPa ,所以上述鍵皆安全。連軸器的選擇由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。二、高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于運(yùn)輸