機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐報(bào)告圓柱級齒輪減速器

1、機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐報(bào)告機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐報(bào)告一二級圓柱齒輪減速器姓名：趙君學(xué)號：02008525指導(dǎo)老師：陳敏華東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2011年1月 18日摘要摘要內(nèi)容：根據(jù)具體任務(wù)，完成了輸送系統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)。設(shè) 計(jì)內(nèi)容包括傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案的確定，傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，重要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，以及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和一些輔助零件的設(shè)計(jì)，使自己對機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容有了更深刻的認(rèn)識。初步掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程，訓(xùn)練了繪圖能力以及應(yīng)用AutoCAD的能力關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)，減速器，傳動(dòng)系統(tǒng)AbstractThe abstract contents:Completed to transport the design of

2、 the deceleration machine of the system according to the concrete mission, design a contents to include to spread to move a total project of system to really settle, spread the structure design of the design calculation and box body of main spare parts of move the system with some designs that lend

3、support to zero partses. Pass this design makes the oneself design the process contents to have depper understanding to the machine, the first step controlled the general process of the machine design, traning the painting ability and applying an AutoCAD ability.Keyword:Design, machine, principle, m

4、achine,Spare parts, decelerate a machine and spread to move system.摘要2第一章緒論 1.1引言 41.2目的 4第二章設(shè)計(jì)項(xiàng)目2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 52.2 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 62.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 62.4 傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 62.5 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 72.6 各級傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 72.7 寸的尺寸設(shè)計(jì)一一按許用應(yīng)力計(jì)算 162.8 聯(lián)軸器的選擇 182.9 鍵的選擇按軸頸選擇 182.10 滾動(dòng)軸承的選擇 192.11 箱體及減速器附件說明 202.12 滾動(dòng)軸承的外部密封裝置 21第三章裝配圖設(shè)計(jì)21第四章零件圖設(shè)計(jì)22

5、第五章小結(jié)23第六章參考文獻(xiàn)24附頁：軸的強(qiáng)度校核受力分析圖 25第一章緒論1.1 引言機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)是對我們一個(gè)學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)狀況的考察，也是鍛煉同學(xué)自主創(chuàng)新、設(shè)計(jì)及思考的一項(xiàng)課題。對我們也是一種學(xué)習(xí) 后的提高。本次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的主題為“二級展開式圓柱齒輪減速器”， 在設(shè)計(jì)過程中涉及到了很多在過去的一年中我們所學(xué)到的知識，例如齒輪、軸和與它們相關(guān)的知識。這次是我們第一次接觸實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)， 相信無論對于我們知識的強(qiáng)化還是創(chuàng)新能力、思考能力都是一次鍛煉 和挑戰(zhàn)。同時(shí)，也是我們正式開始以自己能力設(shè)計(jì)的實(shí)踐機(jī)會。1.2 目的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識和繪圖技能， 完成 傳動(dòng)裝置的

6、測繪與分析，通過這一過程全面了解一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品所涉及 的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識，培養(yǎng)綜合分析、 實(shí)際解決工程問題的能力。9 / 25第二章設(shè)計(jì)項(xiàng)目2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)書帶式運(yùn)輸機(jī)雙級閉式齒輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)圖例：1 電動(dòng)機(jī) 2 V帶傳動(dòng) 3 二級圓柱齒輪減速器4聯(lián)軸器 5 一卷筒6 一運(yùn)輸帶設(shè)計(jì)要求：1.設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置2,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載起動(dòng)，運(yùn)輸帶允許誤差為5%3.使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作設(shè)計(jì)基本參數(shù)：數(shù)據(jù)組編號5工作機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩T/（N m）800運(yùn)輸帶工作速度v /（m/s）1.4滾筒直徑 D / mm400設(shè)計(jì)任務(wù)：1

7、 .完成裝配圖1張（A1）,零件圖（低速軸齒輪和低速軸）2張（A3）。2 .編寫機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐報(bào)告。2.2 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案：電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)輸入到雙級圓柱齒輪減速器，其中高速級用圓柱 斜齒輪，低速級采用圓柱斜直齒輪。然后低速級通過聯(lián)軸器輸入到滾筒上。2.3 電動(dòng)機(jī)的選擇(1)類型選擇：由于生產(chǎn)單位普遍使用三相交流電源，所以一般多選用三相交流異步電動(dòng) 機(jī)；止匕外，還應(yīng)該根據(jù)電動(dòng)機(jī)的防護(hù)要求，選擇電動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)形式；根據(jù)電動(dòng)機(jī) 的安裝要求，選擇其安裝形式。(2)定功率選擇：電動(dòng)機(jī)輸出功率為P =Tv/1000=800X 1.4/200KW=5.6KW工作機(jī)所需功率為Pd=k Pw/4(載荷平

8、穩(wěn)時(shí)k=1)由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率為 3=.?情？情？中？隼式中，m平邛、小不分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的效率。查指導(dǎo)書表 1 可取 ti=0.96, 72=0.99, 73=0.97,邙=0.99,噂=0.96。貝U g=0.96X 0.994 義 0.972X 0.99X 0.96 =0.8246所以，Pi=P /q=6.788KW依照已選才¥ Y132M1-4型電機(jī)所以彳4到P額=7.5kw滿載轉(zhuǎn)速n=1440r/min伸出端直徑D=38mm伸出端長度E=80mm中心高H=132mm鍵槽寬度F=10mm2.4 傳動(dòng)比的計(jì)算與分配(1)計(jì)算總傳動(dòng)比輸送機(jī)滾筒

9、的轉(zhuǎn)速 n=60X 1000V/ tD=60 X 1000X 1.4/( kX 400)=66.845r/min總傳動(dòng)比 ia= nm/ n=1440/66.845=21.54(2)分配傳動(dòng)比(取i0=2.5)齒輪減速器傳動(dòng)比i=ia/i0=21.54/2.5=8.616由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中圖12查得減速器高速級齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=3.3,因 此低速級齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i2=8.616/3.3=2.612.5 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算1 .各軸轉(zhuǎn)速：軸 Ini=1440/2.5=576r/min軸 Hn2= ni/ i1=576/3.3=174.54r/min軸出n3= n2/i2=174.54/2.61=

10、66.87r/min2 .各軸輸入功率：軸 Ip1=Pd ?勺=7.4 X 0.94=7.104kw軸 IIp2= p1* 也？中=7.104 X 0.99 X 0.97=6.822kw軸出p3 = p2* 皿？中=6.822 X0.99 X0.97=6.551kw3 .各軸輸出功率：軸 I R =7.104 X 0.99=7.033kw軸 nP2 = 6.822 義 0.99=6.754kw軸 mP3 =6.551 義 0.99=6.485kw4 .各軸輸入轉(zhuǎn)矩：電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩Td = 9550 xU = 49.08N ?1440軸 IT1=Td ? i0? h = 49.08 X 2.5 乂

11、 0.96=117.79N - m軸 HT2= T1?i1? % ?華=117.79 X 3.3 X 0.99 X 0.97=373.28N - m軸出T3= T2?i2? T2 ?那二 373.28 X 2.61 乂 0.99 乂 0.97=935.58N - m滾筒軸T4 = T3 ?邛？串=935.58 X 0.99 乂 0.99 = 916.97N m2.6各級傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算高速級大小齒輪均選用硬齒面漸開線斜齒輪(左旋)低速級大小齒輪均選用硬齒面漸開線直齒輪一.高速級斜齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)齒輪材料、熱處理及精度大小齒輪材料均采用20CrMoTi ,齒面滲碳淬火，硬度 5862HRC

12、,有效硬化層深0.50.9mm根據(jù)圖9.55和圖9.58,Hlim大 Hlim小1500MPa, Flim大 f向小500MPa齒面最終成形工藝為磨齒。齒輪精度按 GB/T10095-1986, 6級，齒面粗糙度 0.8um,齒根噴丸強(qiáng)化。裝配后齒面接觸率為70%。(2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩106 XP16T1 = 9.55 X= 9.55 X106 X7.104 +576 = 117783N ?mmn1(3)確定齒數(shù)z取 Z1=28Z2= i1XZ1=3.3X 28=92 (取 Z2=92)傳動(dòng)比誤差 i1= Z2/ Z1=92/28=3.286 二 | (3.286-3.3)/3.31 X

13、 100%=0.43%<5% 允許(4)初選齒寬系數(shù)/d由非對稱布置，查表9.16得Jd =0.5(5)初選螺旋角B =12°(6)載荷系數(shù)K使用系數(shù)Ka可由表9.11查得Ka=1.0動(dòng)載荷系數(shù)Kv 假設(shè)齒輪圓周速度v=2m/s查圖9.44得Kv=1.04齒向載荷分布系數(shù)KF3預(yù)估齒寬b=40mm,查表9.13得KHb=1.170初取 b/h=6,再由圖 9.46查得KFb =1.13。齒間載荷分配系數(shù)K版由表9.12得Kh =%片1.1。載荷系數(shù) K K=KAKvKFaKFB=1.0X 1.04X1.1X1.13= 1.29(7)齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)Ysa當(dāng)量齒數(shù) Z

14、vi=Zi/cos3B =28/cos312° =29.91Zv2=Z2/cos3 B =92/cos3120 =98.30查圖 9.53 得YFa1=2.54, YFa2=2.18由圖 9.54 得Ysa1二1.62, Ysa2=1.78。(8)重合度系數(shù)Ye端面重合度近似為t arctan 里 costan20arctancos1220.41031b arctan tan cos tarctantan12 cos20.4103111.26652則重合度系數(shù)為0.25c rL20.75cos b0.667 0.75cos 11.266520.25 1.69(9)螺旋角系數(shù)丫日 軸向

15、重合度0.5 28tan12o0.95o1201 0.95o12o1200.905(10)許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù)查表9.15得Sf=1.25 (按1%實(shí)效概率考慮)小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) Ni 60nikth 60 576 1 10 300 2 8 1.66 1099大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2.6605.05 108i13.3查圖9.59得壽命系數(shù)Yn10.92, Yn2 0.94實(shí)驗(yàn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)Yst 2.0預(yù)取尺寸系數(shù)Yx許用彎曲應(yīng)力F limYN1YSTYXFPSFF limYN2YSTYXFP2SFYFa1YSa1 _ 2.67 1.62FP1-736500 0.92 2 1 736MPa1

16、.25500 0.94 2 11.25752MPa0.0055907YfhzYs和2.18 1.78=0.0051601752比較 YO0 與 Ya上，取"=Ya0 =0.0055907 FP1FP2FPFP1(11)計(jì)算模數(shù)-3 2KTi YFaYSaMn > aZ-2 ?Yg ?Yb ?cos2 B = 1.3645?dZ1 阡PH按表 9.3 取 mn=2.0mm(12)計(jì)算主要尺寸初算中心距 a mn(Z1 z2) 2.0 (28 92) 122.68mm 取a =123mm 2cos 2 cos12mn z1 z22.0 28 92o修正螺旋角arccos arcco

17、s 12.682a2 123分度圓直徑d1mnz1 -20-28o 57.40mmcos cos12.68機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐報(bào)告15/25d2mnZ2cos2.0 92cos12.68o188.60mm齒寬 b dd1 0.5 57.40 28.7mm取 b2=29mm, b1=29+6=35mm齒寬系數(shù)d包上0.505 di 57.40(13)驗(yàn)證載荷系數(shù)Kdi ni 57.40 576圓周速度 v 1.730m/s6000060000由圖9.44查得Kv=1.04,不變。按 d 0.505, b 29mm,由表 9.13 查得 Kh 1.170又因?yàn)椋篵/h=b/ 2.25mn29/ 2.2

18、5 2.06.44由圖9.46查得Kf 1.12 ,不變又Ka 1.0和Kh Kf 1.1不變，貝U K=1.28與1.29接近故無需校核大小齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度(14)確定載荷系數(shù)K其中，Ka=1Q Kv=1.04, Kh Kf 1.1 , Kh =1.170K= Ka Kv Kh Kh =1.0 1.04 1.1 1.170 1.28(15)確定各系數(shù)材料彈性系數(shù)Ze,由表9.14查得Ze =189.8、MPa節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh,由圖9.48查得Zh=2.45重合度系數(shù)Z , 由圖9.49查得ZL0.773螺旋角系數(shù) Z , ZJcosJcos12.68 0.988(16)許用接觸能力試驗(yàn)齒

19、輪的齒面接觸疲勞極限Hlim1 Hlim2 1500MPa壽命系數(shù)Zn ,由圖9.56查得Zn1 0.92, Zn2 0.94工作硬化系數(shù)Zw=1尺寸系數(shù)Zx ,由圖9.57查得Zx 1安全系數(shù)Sh ,由表9.15查得Sh 1.06則許用接觸應(yīng)力HP1H lim Z N1ZwZxSH1500 0.92 1 1 1301.89MPa1.06HP 2H limZN2ZWZXSH1500 0.94 1 1 1330.19MPa1.06取HPhpi 1301.89MPa(17)校核齒面接觸強(qiáng)度hZeZhZZKFt i1bd1i1189.8 2.45 0.773 0.9881.28 4020.77.29

20、 57.40713.17MPa HP 1301.89MPa滿足齒面接觸強(qiáng)度(18)計(jì)算幾何尺寸3.286 13.286分度圓直徑d1=mZ1/cos0 =57.40mm d2=m Z2/cos0 =188.60mm標(biāo)準(zhǔn)中心距a=(d1+d2)/2=123mm嚙合角20齒頂高h(yuǎn)a1ha2ha mncos2.05mm2029齒根局hf1hf 2(hac )mn / cos2.56mm齒頂圓直徑da1 d1 2ha157.402.05 61.50mmda2 d22ha 2188.60 2 2.05192.70mm齒根圓直徑df1d1 2hf157.40 2 2.5652.28mmd f2 d22hf

21、2188.60 2 2.56183.48mm二低速直齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算(1)齒輪材料、熱處理及精度：大小齒輪材料均采用20CrMoTi ,齒面滲碳淬火，硬度 5862HRC,有效硬化層深0.50.9mm根據(jù)圖9.55和圖9.58,Hlim大 Hlim小1500MPa, f im大 f向小500MPa齒面最終成形工藝為磨齒。齒輪精度按 GB/T10095-1986, 6級，齒面粗糙度 0.8um,齒根噴丸強(qiáng)化。裝配后齒面接觸率為70%。(2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2 = 9.55 X106P3= 9.55 X106 義史，=358439N ?mmn2174.54(3)確定齒數(shù)z取 Z3=28 Z4 =

22、 i2X Z3 =2.61X28=73 (取 Z4=73)傳動(dòng)比誤差 i2= Z4/Z3=73/28=2.607二 | (2.607-2.61)/2.61 I 乂 100%=0.11%<5% 允許(4)初選齒寬系數(shù)/d由非對稱布置，查表9.16得Jd =0.5(5)載荷系數(shù)K使用系數(shù)Ka可由表9.11查得Ka=1.0動(dòng)載荷系數(shù)Kv 假設(shè)齒輪圓周速度v=2m/s查圖9.44得Kv=1.04齒向載荷分布系數(shù)KF3預(yù)估齒寬b=40mm,查表9.13得KHb=1.170初取 b/h=6,再由圖 9.46查得KFb =1.13。齒間載荷分配系數(shù)Kf由表9.12得Kh = "=1.1。載荷

23、系數(shù) K K=KAKvKFaKF3=1.0X 1.04X1.1X1.13= 1.29(6)齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)Ysa當(dāng)量齒數(shù)Zv3=Zi=28Zv4=Z2=73查圖 9.53 得YFa3=2.52, YFa4=2.2由圖 9.54 得Ysas=1.63, Ysa4=1.76。(7)重合度系數(shù)Ye端面重合度近似為1111葭=1.88- 3.2X(?i)= 1.88- 3.2X(28+73) = 1.72貨=arctan(tan n) = arctan (tan20 ) = 20則重合度系數(shù)為Y =拓=arctan(tan 0 0 coS= 00.25 + 075 = 0.25 + 075

24、 = 0.6861.72(8)螺旋角系數(shù)Y3機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐報(bào)告軸向重合度Y” 1(9)許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù)查表9.15得Sf=1.25 (按1%實(shí)效概率考慮)小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N3 = 60n2kth = 60 X 174.54 X1 X10 X300 X2 X8 = 5.03 X1089大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N45.03 101.93 108i22.61查圖9.59得壽命系數(shù)Yn3 0.94, Yn4 0.98實(shí)驗(yàn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)YST2.0預(yù)取尺寸系數(shù)Yx1許用彎曲應(yīng)力FP3f imYnbYstYxSF500 0.94 2 11.25752MPaFP4F limYn4YstYxSF500 0

25、.98 2 11.25784MPa泡泡=2.52 1.63FP37520.00546血鼻二 2.2 1.76FP47840.00493831 / 25HYFa YSa 一 YfaYsa仃 YFaYSa YFaYSa比較一3 與一,取-Fa-Sa = -3 =0.00546 FP3FP4FPFP3(10)計(jì)算模數(shù)a?Ye ?唧=2.07?n, 3 /丁2 /FaYsMn > V；-2?dZ1OFP按表 9.3 取 mn=3.0mm(11)計(jì)算主要尺寸 初算中心距mn(Z3 + Z4)a=2151.5mm取 a =152mm分度圓直徑d3 = mnZ3 = 3 X28 = 84mm4d= m

26、n Xz4 = 3 X73 = 219mm齒寬 b = ?dd3 = 0.5 x 84 = 42mmb4=42mm, b3=42+6=48mm齒寬系數(shù)(12)驗(yàn)證載荷系數(shù)K圓周速度由圖9.44查得kv=1.02,b4 _ 42d3 = 83冗由n2V =60000不變。0.506=0.758m/s按？d = 0.5, b = 42mm ,由表 9.13 查得 Kh1.170又因?yàn)閎 b 42 =6.22h 2.25mn 2.25 X3由圖9.46查得Kf 1.13,不變又KA 1.0ffi Kh KF 1.1 不變，貝U K=1.27 與 1.29接近故無需校核大小齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度(13)

27、確定載荷系數(shù)K其中，Ka=1Q Kv=1.02, Kh KF 1.1, Kh =1.170K= Ka Kv Kh Kh =1.0 1.02 1.1 1.170 1.27(14)確定各系數(shù)材料彈性系數(shù)Ze,由表9.14查得Ze =189.8v'MPa節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh,由圖9.48查得Zh=2.46重合度系數(shù)Z , 由圖9.49查得ZL0.772螺旋角系數(shù)Z =0(15)許用接觸能力試驗(yàn)齒輪的齒面接觸疲勞極限Hlim1 Hlim2 1500MPa壽命系數(shù)Zn ,由圖9.56查得Zn3 0.92, Zn4 0.95工作硬化系數(shù)Za = 1尺寸系數(shù)Zx ,由圖9.57查得Zx 1安全系數(shù)Sh

28、,由表9.15查得Sh 1.06則許用接觸應(yīng)力HP3Hlim Zn3ZwZxSH1500 0.92 1 11061301.89MPaHP 4H lim Z n 4ZwZxSH1500 0.95 1 11.061334.34MPa取 HP HP3 1301.89MPa(16)校核齒面接觸強(qiáng)度H ZeZhZZ189.8 2.46 0.772 0.9891.27 8340.33- 43 85.942.607 12.607709.92MPa HP 1301.89MPa滿足齒面接觸強(qiáng)度(17)計(jì)算幾何尺寸分度圓直徑d3=mZ3=84mmd4=mZ4=219mm標(biāo)準(zhǔn)中心距a=(d3 + d4)/2=151

29、.5mm嚙合角 20齒頂高h(yuǎn)a3 = ha4 = ham = 3mm齒根高h(yuǎn)f3 = hf4 = (ha + c?)m = 1.25 X3 = 3.75mm齒頂圓直徑da3 = d3 + 2ha3 = 84 + 2 x 3 = 90mm44 = d4 + 2ha4 = 219 + 2 X3 = 225mm齒根圓直徑df3 = d3 - 2hf3 = 84 - 2 X3.75 = 76.5mmd4 = d4 - 2hf4 = 219 - 2 X3.75 = 211.5mm2.7寸的尺寸設(shè)計(jì)一一按許用應(yīng)力計(jì)算軸的設(shè)計(jì)：(1)選材由于該軸設(shè)計(jì)齒輪會刻在軸上做成齒輪軸， 所以材料和齒輪選擇一樣的為20

30、CrMoTi。滲碳淬火。查得硬度 56-62HRC,1 525MPa。(2)初步計(jì)算軸徑據(jù)式19.3取 0 ,由表19.3選參數(shù)A=110,得：3 P13 7.104d1,min = AV = 110 x v 576 = 25.414mm取 28mm(3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，軸上零件的布置方案如下：根據(jù)軸的受力，選取7208c角接觸球軸承，其尺寸d D B為 40mm80m佛18mm與其配合軸段的軸徑為40mm兩端軸承采用軸肩定位。具體方案見零件圖。(4) 軸結(jié)構(gòu)的工藝性取軸端倒角為2 45 ,按規(guī)定確定各軸肩圓角半徑，鍵槽位于同一

31、軸線上。(5) 按照彎扭合成校核軸的強(qiáng)度畫軸空間受力圖，將軸作用力分解為垂直面受力和水平面受力，取集中 力作用于齒輪和軸承寬度的中點(diǎn)。2軸上受力分析 齒輪圓周力：Ft=2T1 d12 X11779057.40=4104N齒輪徑向力：F r =tan onFt-； cos B=4104 Xtan 20cos12.681531N齒輪軸向力： Fa = Ft tan 0= 4104 xtan 12.68 = 923N計(jì)算作用于軸上的支反力其中，Iac = 43.5mm , Ibc = 103.5mm , d = 57.40mm水平面內(nèi)的支反力_103.5Fha =HA 43.5 + 103.5垂直面

32、內(nèi)的支反力XFt =2889.5N ,Fhb43.543.5 + 103.5XFt = 1214.5NFva =71 (FrXIbc+FaXd1)= 1258N ,Fvb=Fr -Fva= 273NIab2計(jì)算軸的彎矩、并畫彎矩圖計(jì)算截面C處的彎矩Mh = Iac XFha = 125693N ?mmMvi = Iac 乂 Fva = 54723N ?mm,diMv2 = Iac XFva - Fa X -2 = 28232N ?mm分別畫出垂直面和水平面的彎矩圖，求和成彎矩并畫其彎矩圖M1 = vH + MV1 = 137088N ?mmM2 = vH + MV2 = 128824N ?mm

33、畫扭矩圖(見后面)校核軸的強(qiáng)度2 + ( a T)2-=8.459MPa ? 0-1 = 180MPa取口= 0.70.1d3=故安全。軸的設(shè)計(jì)：(1)選材選擇材料45鋼、調(diào)質(zhì)處理，硬度為217255HBs由表19.1查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力1 180MPa。(2)初步計(jì)算軸徑據(jù)式19.3取 0 ,由表19.3選參數(shù)A=110,得：3 /巳3/6.822d2,min = AV= 110 義，174 54 = 33.937mm取 40mm軸田的設(shè)計(jì)：(1)選材選擇軸材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理，硬度為217255HBs由表19.1查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力1 180MPa。(2)初步計(jì)算軸徑據(jù)式19.3

34、取 0 ,由表19.3選參數(shù)A=110,得：。3 艮3 6.551d3,min = AV = 110 X ”6 87 = 50.71mm因?yàn)檩S端開鍵槽，會削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%5%取軸的直徑為55mm2.8 聯(lián)軸器的選擇由表18.1得，聯(lián)軸器工作情況系數(shù)為k=1.3 , T3=925.58Nm，故 Tc=kT3=1.3X 925.58=1203.254 N - m查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選擇 HL4型聯(lián)軸器，J型軸孔，其公稱轉(zhuǎn)矩T=1250 N m，孔徑d3=50mmf軸配合為H7/r6 ,聯(lián)軸器軸孔長112mm2.9鍵的選擇按軸頸選擇所有的鍵均采用45鋼，f=130MPa軸I :按軸徑爐=2

35、8mnm&用A型平鍵，截面尺寸為bx h=8X 7mm鍵長50mm選用 一般鍵聯(lián)接，軸H9,轂JS9。強(qiáng)度校核：p1 竺 4115.3447.07MPap ,故合格。p dhl 28 7 50p軸H :按軸徑爐二50mm£用A型平鍵，截面尺寸為 bXh=14X 9mm鍵長42mm選 用一般鍵聯(lián)接，軸H9,轂JS9。強(qiáng)度校核:pi舒4泮42 77'MPa p '故合格。按軸徑爐二50mm選用A型平鍵，截面尺寸為bXh=14X 9mm鍵長22mm選 用一般鍵聯(lián)接，軸H9,轂JS9。強(qiáng)度校核：P1£ 4358.09150.7MPa p ,不滿足強(qiáng)度條件，p

36、 dhl 48 9 22p因此采用雙鍵。單鍵強(qiáng)度校核：p1 包 4179.0475.3MPa p滿p dhl 48 9 22p足強(qiáng)度條件故合格。軸田：按軸徑爐=80mnm£用A型平鍵，截面尺寸為bx h=22X 14mm鍵長36mm選 用一般鍵聯(lián)接，軸H9,轂JS9。強(qiáng)度校核：曲=5 = 4 * 808791： 36= 87.23Mpa < p,故合格。按軸徑爐=55選用C型平鍵，截面尺寸為 bxh=16x 10mm鍵長110mm選用一般鍵聯(lián)接，軸H9,轂JS9。強(qiáng)度校核：pi dTl 4 50 627Mpa2.10 滾動(dòng)軸承的選擇軸I上的軸承：根據(jù)實(shí)際要求，選擇角接觸球軸承7

37、208c查簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，得：Cr = 36.8kN , C0r = 25.8kN。再由表17.8得:fp 1.0 (軸承所受載荷平穩(wěn))(1)、計(jì)算附加軸向力Fs1、Fs2Fsi = 0.5Fr1 = 0.5 X1258 = 629NFs2 = 0.5Fr2 = 0.5 X273 = 136.5N(2)、計(jì)算軸承所受軸向載荷因?yàn)椋現(xiàn)a = 923N ,Fs2 + Fa = 1059.5N > Fs1分析得知，左端軸承被“壓緊”，右端軸承被“放松。由此可得：Fa1 = 1059.5N ,Fa2 = 136.5N(3)、計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷左端軸承：Fa1 1059.5=0.041C025800

38、由表17.7 ,用線性插值法可求得：e 0.4134，故生=黑5 = 0.84 > ?F r1 1258再由線性插入法，可得：X1 0.44, Y1 1.36由此可得:R = fp(X1 Fr1 + Y1 Fa1) = 1994.4N右端軸承： 號=蕓= 0.0053Cq 25800e=0.12136.5-=0.5 > ?273Y2 = 1.53由表17.7,用線性插值法可得,Fa2 _F2 =再由線性插值法，得：X2 = 0.44 , 由此可得：P2 = fp (X2 Fr2 + Y>Fa2)= 328.9N、軸承壽命Lh計(jì)算因P P2 ,故按左端軸承計(jì)算軸承壽命:106

39、C54Lh = k(70 = 1.8 X105h > 2 X8 X300 X10 = 4.8 X 104h h 60n ' P故所選軸承7208c合格。軸H上的軸承：選擇角接觸球軸承 7208c軸田上的軸承：選擇角接觸球軸承 7214c2.11箱體及減速器附件說明箱體說明:箱殼是安裝軸系組件和所有附件的基座， 它需具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的 工藝性。箱殼多數(shù)用HT150或HT200灰鑄鐵鑄造而成，易得道美觀的外表，還易于切削。 為了保證箱殼有足夠的剛度，常在軸承凸臺上下做出剛性加固筋。當(dāng)軸承采用潤滑時(shí)，箱殼內(nèi)壁應(yīng)鑄出較大的倒角，箱殼接觸面上應(yīng)開出油槽， 一邊把運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)飛濺在箱蓋內(nèi)

40、表面的油順列而充分的引進(jìn)軸承。當(dāng)軸承采用潤滑脂潤滑時(shí)，有時(shí)也在接合面上開出油槽，以防潤滑油從結(jié)合面流出箱外。箱體底部應(yīng)鑄出凹入部分，以減少加工面并使支撐凸緣與地量好接觸。減速器附件說明：1）視孔和視孔蓋箱蓋上一般開有視孔，用來檢查嚙合，潤滑和齒輪損壞情況，并用來加注潤 滑油。為了防止污物落入和油滴飛出，視孔須用視孔蓋、墊片和螺釘封死。視孔 和視孔蓋的位置和尺寸由查表得到。2）油標(biāo)采用油池潤滑傳動(dòng)件的減速器，不論是在加油還是在工作時(shí)，均續(xù)觀察箱內(nèi) 油面高度，以保證箱內(nèi)油亮適當(dāng)，為此，需在箱體上便于觀察和油面較穩(wěn)定的地 方，裝上油標(biāo)油標(biāo)已標(biāo)準(zhǔn)化。3）油塞在箱體最底部開有放油孔，以排除油污和清洗減速

41、器。放油孔平時(shí)用油塞和 封油圈封死。油塞用細(xì)牙螺紋，材料為 235鋼。封油圈可用工業(yè)用革、石棉橡膠 紙或耐油橡膠制成。4）吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘為了便于搬運(yùn)減速器，常在箱體上鑄出吊鉤、吊耳或在箱蓋上安裝吊環(huán)螺釘。 起調(diào)整個(gè)減速器時(shí)，一般應(yīng)使用箱體上的吊鉤。對重量不大的中小型減速器，如 箱蓋上的吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘?shù)某叽绺鶕?jù)減速器總重決定， 才允許用來起調(diào)整 個(gè)減速器，否則只用來起吊箱蓋。5）定位銷為了加工時(shí)精確地鏈制減速器的軸承座孔，安裝時(shí)保證箱蓋與箱體的相互位 置，再分箱面凸緣兩端裝置兩個(gè)圓錐銷，以便定位。圓錐銷的位置不應(yīng)該對稱并 盡量遠(yuǎn)離。直徑可大致取凸緣連接螺栓直徑的一半，長度應(yīng)大于凸緣的

42、總厚度， 使銷釘兩端略伸凸緣以利裝拆。2.12 滾動(dòng)軸承的外部密封裝置為了防止外界灰塵，水分等進(jìn)入軸承，并防止軸承潤滑油的泄漏，在透蓋上 需加密封裝置。在此，我們用的是氈圈式密封。因?yàn)闅秩κ矫芊膺m用于軸承潤滑 脂潤滑,摩擦面速度不超過4-5 m/s的場合。第三章裝配圖設(shè)計(jì)(一)裝配圖的作用作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系， 表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所 有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序 及減速器的調(diào)整和使用方法。(二)、減速器裝配圖的繪制1、裝備圖的總體規(guī)劃：(1)、視圖布局：、

43、選擇3個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的 工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。布置視圖時(shí)應(yīng)注意：a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、 標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號標(biāo)注的位置。(2)、尺寸的標(biāo)注：、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距 及其極限偏差等。、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。 如：軸承與軸、 軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、 配合性質(zhì)及 精度等級。、外形

44、尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空問。、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔 直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。(3)、標(biāo)題欄、序號和明細(xì)表：、說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號、圖 號以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。、裝備圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。(4)、技術(shù)特性表和技術(shù)要求：、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級、表，布置在裝配圖 右下方空白處。、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、 箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。2、繪制過程：(1

45、)、回三視圖：、繪制裝配圖時(shí)注意問題：a先畫中心線，然后由中心向外依次畫出軸、傳動(dòng)零件、軸承、箱體及其附 件。b、先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)，先用淡線最后加深。c、3個(gè)視圖中以俯視圖作基本視圖為主。d、剖視圖的剖面線間距應(yīng)與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取 不同。e、對零件剖面寬度2mm的剖視圖，剖面允許涂黑表示。f、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。、軸系的固定：a、軸向固定：滾動(dòng)軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同b、周向固定：滾動(dòng)軸承采用內(nèi)圈與軸的過渡配合，齒輪與軸除采用過盈配 合還采用圓頭普通平鍵。(2)、潤滑與密封、潤滑：齒輪采用浸油潤滑。當(dāng)齒輪圓周速度v 12m/s時(shí)，圓柱齒輪浸入油的深度約 一個(gè)齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3060mm軸承潤滑采用潤滑脂，潤滑脂的加入量為軸承空隙體積的-,采用稠度較小潤32滑脂。、密封：防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А?、完成裝配圖：(1)、標(biāo)注尺寸：標(biāo)注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸。(2)、零件編號(序號)：由重要零件，按順時(shí)針方向依次編號，并對齊。(3)、技