二同軸式圓柱齒輪減速器課程方案徐海

1、機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書設(shè)計題目 帶式運輸機傳動裝置機自班學號設(shè)計者指導(dǎo)老師2009-12-7學院目錄一 課程設(shè)計任務(wù)書 2二 設(shè)計要求 2三 設(shè)計步驟 31. 傳動裝置總體設(shè)計方案 32. 電動機的選擇 43. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 64. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 65. 齒輪的設(shè)計 76. 滾動軸承和傳動軸的設(shè)計 117. 鍵聯(lián)接設(shè)計258. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 269. 潤滑密封設(shè)計2810. 聯(lián)軸器設(shè)計28四 設(shè)計小結(jié) 28 五參考資料1111 .傳動 裝置總體 設(shè)計方案2、電動機的選 擇1）選擇 電動機 的類型2）選擇 電動機的容量3）確定 電動機 轉(zhuǎn)速3. 計算傳

2、動 裝置的 總傳動 比和分 配傳動比<1 ）總傳動比is（2>分配傳動 比4. 計算傳動裝置的運 動和動 力參數(shù)1 ）各 軸的轉(zhuǎn) 速2 ）各 軸的輸 入功率3 ）各 軸的輸 入轉(zhuǎn)矩5. 齒輪的設(shè)1 選定齒輪類型、課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計題目:原始數(shù)據(jù):設(shè)計帶式運輸機傳動裝置< 簡圖如下）1運輸帶2卷筒3聯(lián)軸器4二級圓柱齒輪減速器5電動機數(shù)據(jù)編號12345678運送帶工作拉力F/N15002200230025002600280033004000運輸帶工作速度v/（m/s>1.11.11.11.11.11.41.21.6卷筒直徑D/mm22024030040022035035

3、0400數(shù)據(jù)編號910111213141516運送帶工作拉力F/N45004800500055006000600080008500運輸帶工作速度v/（m/s>1.81.251.51.21.31.51.21.3卷筒直徑D/mm400500500450450500400450數(shù)據(jù)編號17181920212223運送帶工作拉力F/N900095001000010500110001150012000運輸帶工作速度v/（m/s>1.41.51.61.71.81.92.0卷筒直徑D/mm5005506005505004504001. 工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵

4、，環(huán)境最高 溫度35；2. 使用折舊期：使用折舊期8年；3. 檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；4. 動力來源：電力，三相交流電，電壓 380/220V。5. 運輸帶速度允許誤差：土 5%F = 8500Nv = 1.3m sD = 450mmPW = 11.05kw送=0.87 Pd = 12.7 kw nw = 55 r min 選定電動機型 號 Y160L-4 i 送=26 .55= 5.15 i5.15 n】=1460 r min 闿=283.50卩 min njjj_55r min nw = 55 r min P = 12.45kw P=12.08kw PjH=1

5、1.72kw 卩卷=11.49 kw選用直齒圓 柱齒輪傳動 軟齒輪面閉 式傳動 7級精度小齒輪材料 45鋼 調(diào)質(zhì)） 大齒輪材料45 鋼（調(diào)質(zhì)23119二 1.4KtT廠 8.14410 N mm:：J d = 1Ze= 1898MPaN1109二 4.09精度等 級、材 料及齒 數(shù)2> 初步設(shè)計齒輪主要尺寸6. 滾動軸承 和傳動 軸的設(shè) 計（一 >.軸的設(shè) 計（二 >.齒輪軸的設(shè)計（三>.滾動軸 承的校 核7. 鍵 聯(lián)接 設(shè)計8. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計9. 潤 滑密封 設(shè)計10. 聯(lián)軸器設(shè)計6.制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)二. 設(shè)計要求1. 完成減速器裝配圖

6、一張<A0或A1）。2. 繪制軸、齒輪零件圖各一張。3. 編寫設(shè)計計算說明書一份。三. 設(shè)計步驟1.傳動裝置總體設(shè)計方案本組設(shè)計數(shù)據(jù)：第十六組數(shù)據(jù)：運送帶工作拉力 F/N 8500。運輸帶工作速度v/（m/s> 1.3 卷筒直徑D/mm 450。1）外傳動機構(gòu)為聯(lián)軸器傳動。2）減速器為二級同軸式圓柱齒輪減速器。3>方案簡圖如上圖4）該方案的優(yōu)缺點：瞬時傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動準確可靠，徑向尺寸小，結(jié) 構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)約材料。軸向尺寸大，要求兩級傳動中心距相同。減速器橫向 尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。但減速器軸向尺寸及重量較大；高級 齒輪的承載能力不能充分利用；

7、中間軸承潤滑困難；中間軸較長，剛度差；僅能有 一個輸入和輸出端，限制了傳動布置的靈活性。原動機部分為丫系列三相交流異N2 = 7.94 漢108Kh2 = 0.9CKhn2 = 0.95pH 】1=540MPa仃 h 2 =532Mpadt = 60.03mmv 二 4.59m sK =1.288dt t = 58.38mmm 2.5mmdt = 57.5mmd2 = 297.5mma = 177.5mm B1 = 65 mm B2 = 60 mm°f lim 1 = 240MPaCTf lim 2 =220MPaK fn 1 = 0.85K fn 2 = 0.90S=1.4Yst

8、=2.0呃=291.43MPa仃 f2 =282.86 MPaYf3 2.69YFa2=2.16Ysa1= 1.575Ysa2=1.81小齒輪:聯(lián)軸器傳動效率0.99齒式聯(lián)軸器）的數(shù)值較大，應(yīng)按小 齒輪校核齒 根彎曲疲勞 強度2687MPa 蘭 1 b F1 = 286.7 MPa 蘭 p F h 彎曲疲勞強 度足夠Ft =2831.30NF=1030.51NFa"取 C=120 dmin = 2525mmTea =122.1 N m= 30mm d23 = 36mm l12 = 58mm d34 二 40mm d78 = 40mm l34 = 18mm l78 = 18mmdmin

9、 =28.8mm步電動機?？傮w來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可 靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。2、電動機的選擇1）選擇電動機的類型按工作要求和工作條件選用 丫系列三相籠型異步電動機，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu), 電壓380V。2）選擇電動機的容量 工作機的有效功率為從電動機到工作機傳送帶間的總效率為42ri = ri,n /nl12345由機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書表 1-7可知：1 :聯(lián)軸器傳動效率0.99彈性聯(lián)軸器）2 :滾動軸承效率0.99球軸承）3 :齒輪傳動效率0.987級精度一般齒輪傳動）:卷筒傳動效率0.96所以電動機所需工作功率為3）確定電動機轉(zhuǎn)

10、速按表1-8推薦的傳動比合理范圍，兩級同軸式圓柱齒輪減速器傳動比=8 40nw60vD而工作機卷筒軸的轉(zhuǎn)速為所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為% = i； “w = (8 40) 55r min = (440 2200) r min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750min、1000r min、i500r min三種。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量及價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1500r min的電動機。根據(jù)電動機類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書表 12-1選定 電動機型號為丫160L-4。其主要性能如下表：電動機型號額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/mi n>啟

11、動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y160L-41514602.22.3電動機的主要安裝尺寸和外形如下表:中心高外型尺寸L X VAC/2+AD )X HD底腳安裝 尺寸AX B地腳螺 栓孔直徑K軸伸尺寸D X E裝鍵部位尺寸 FX GD160645 X 417.5X 385254 X 2541542 X 11012 X 453.計算傳動裝置的總傳動比i a并分配傳動比(1>.總傳動比i、為(2>.分配傳動比k小考慮潤滑條件等因素，初定i =5.15, i =5.154. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1>.各軸的轉(zhuǎn)速I軸II軸n =1460 r minnn= = 283.50 r

12、/minill 軸n " "55minin卷筒軸 % 二 n = 55r min2>.各軸的輸入功率I 軸 P = Fd 1 2 = 12.45kwII 軸 P = P 3 2 = 12.08kwIll 軸 Pm P 3 2 二 11 .72kw卷筒軸P卷二 Phi. 4 2 二 11.49kw3).各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td為Td = 9.55 江 10 6 江巴 =8.31江104” mmn ml 軸 T = Td 1 2 = 8.1410 4 N mmll 軸 T =T 3 2i = 4.07 105 N mmIll 軸 T =T 3 2= 2.03

13、106N mm卷筒軸 T卷二 T|4 2 = 1.97 106 N mm將上述計算結(jié)果匯總與下表，以備查用軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩 T/(N mm>I軸12.458.14X04II軸12.0854.07x10III軸11.722.03Q06卷筒軸11.4961.97 00-轉(zhuǎn)速 n/(r/mi n>傳動比i效率口14605.150.97283.505.150.975510.98555. 齒輪的設(shè)計1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)(1按簡圖所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動，軟齒輪面閉式傳動。(2運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度(GB10095-88。(3材料選擇。由

14、機械設(shè)計表 6.1，選擇小齒輪材料為 45鋼調(diào)質(zhì))，硬度為270HBS大齒輪為45鋼調(diào)質(zhì))，硬度為230HBS二者材料硬度差為40HBS(4選小齒輪齒數(shù) 乙=23，則大齒輪齒數(shù)Z2 =乙=1192初步設(shè)計齒輪主要尺寸(1設(shè)計準則：先由齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。(2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，即d1t - 2.323u1( Ze )2：Jd U J1確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值I .試選載荷系數(shù)Kt = 1.4。n .計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩9.55 106P4K1T18.14 104 N mmnIm.按軟齒面齒輪非對稱安裝，由機械設(shè)計表6.5選取齒寬系數(shù)“ d -1IV.由機械設(shè)計表6

15、.3查得材料的彈性影響系數(shù) ZE - 189.8 MPa。V .由機械設(shè)計圖6.8按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限-H limi = 600MPa ；大齒輪的接觸疲勞強度極限、二H lim 2工560MPa。w.計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N廠 60njLh= 60 1460 1 8 365 16=4.09 109N2 二 Ni 二 7.94 108 iVD.由機械設(shè)計圖6.6取接觸疲勞壽命系數(shù)Kh = 0.90 ; Khn2二0.95Vffl .計算接觸疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)S=1K HN H lim1<!h1 =1= 0.90 疋600MPa =540MPaSk 二h 2 - HN2 Hl

16、im2 =0.95 560MPa =532MPaS2>.設(shè)計計算I .試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入匚h 中較小的值d1t - 2.323 KT1 山（-）2 = 60.03mm''d u jn .計算圓周速度v*160 100060.03 146060 1000二 4.59 m srn.計算載荷系數(shù)K查表6.2得使用系數(shù)Ka = 1.0。根據(jù)v= 4.59 ms、7級精度查機械設(shè)計圖 6.10得動載系數(shù)Kv = 1.12 ;查機械設(shè)計圖6.13得K ; =1.15。貝 UK=KaKvKi：=1 1.12 1.15=1.288IV.校正分度圓直徑d1<6.14）由

17、 機 械 設(shè) 計 式dd1t3 k/Kt = 60.03 31.288/1.4mm = 58.38mm3>.計算齒輪傳動的幾何尺寸I .計算模數(shù)mm = d1tz1 = 58.38/23= 2.42mm按標準取模數(shù) m = 2.5mmn .計算分圓周直徑d1、d2= m = 2.5 N 23 = 57.5mmd2 = z2m= 119 江 2.5= 297.5mm川.計算中心距d + d2a - 12 - (57.5 + 297.5) / 2 - 177.5mm2IV.計算齒輪寬度b = dd = 57.5mm取 B2 = 60mm， B1 = 65mm。v.齒高h = 2.25m =

18、2.25漢 2.5 = 5.625mm(3>.按齒根彎曲疲勞強度校核2 kt由機械設(shè)計式<6.12 ), f = YFaYsa蘭Qf憶m1>.確定公式內(nèi)的各參數(shù)值I .由機械設(shè)計圖6.9查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 升訕1 = 240皿卩3 ；大 齒輪的彎曲強度極限 6訕2 =220MPa ；n .由機械設(shè)計圖6.7取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 =0.85 , KFN2=0.90 ;川.計算彎曲疲勞許用應(yīng)力；取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，應(yīng)力修正系數(shù)Yst =2.0,得K Y FN1 ST FE1 240x0.852/1.4 291.43MPaSK Y<jf2 FN2 S

19、T FE2 2200.90 匯 2/1.4 282.86MPaSV .查取齒形系數(shù)YFa1、YFa2和應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1、Ysa2由機械設(shè)計表 6.4 查得 YFai=2.69 ； YFa2=2.16 ； Ysai =1.575 ； Ysa2 =1&v.計算大、小齒輪的并加以比較；2fYf= 0.0145EhYFa2Ysa2 =0.01382 F 2W .校核計算2KT12x1 288><8 14疋1。4竹1 =樂 zYFaYsaJ 14匸2x 2.61.575 = 268.7MPa 蘭 Q F 1dz；m31.0漢232 漢2.52(4>.結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖

20、首先考慮大齒輪，因齒輪齒頂圓直徑大于160mm而又小于500mm故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按機械設(shè)計圖6.26(a>薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，并繪制大齒輪零件圖如下。其次考慮小齒輪，因為小齒輪齒頂圓直徑較小，若采用齒輪結(jié)構(gòu)，不宜與軸進 行安裝，故采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，其零件圖見滾動軸承傳動軸的設(shè)計部分。6.滾動軸承和傳動軸的設(shè)計（一.軸的設(shè)計I.輸出軸上的功率P-、轉(zhuǎn)速n-和轉(zhuǎn)矩T-由上可知 P -11.72kw , n - 55r min, T - 2.03 106 N mmn .求作用在齒輪上的力因已知低速大齒輪的分度圓直徑d2 二 mz2 二 2.5 119 二 297.5mm而Ft

21、 -2TT3647.O6Nd2Fr 二 Ft tan ：二 4967.12NFa 7in.初步確定軸的最小直徑材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機械設(shè)計表 11.3，取C =110，于是d min = CP"= 65.7mm，因為鍵槽的影響，故 dmin = 1.03dmin = 67.67mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d-。為了使所選的軸直徑d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tea二KAT，查機械設(shè)計表10.1，取KA =1.3，貝U：Tea = K aT =2639 N m按照計算轉(zhuǎn)矩Tea應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機械設(shè)計手冊，選用

22、 GICL4型鼓 型齒式聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為5000N m。半聯(lián)軸器的孔徑 d，70mm，故取d 一=70mm ，半聯(lián)軸器長度L = 142mm ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度IV.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1>.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1>.為了滿足辦聯(lián)軸器的軸向定位要求，i- u段右端需制出一軸肩，故取u - m段的直徑du=76mm ;左端用軸端擋圈定位。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L = 107mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-U段的長度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取I=105mm2>.初步選擇滾動軸承。因軸承只受有徑向力的作用，故選用深溝球軸承。

23、按照 工作要求并根據(jù)du二76mm，查機械設(shè)計手冊表6-1選取深溝球軸承6016,其尺 寸為 d D B = 80mm 125mm 22mm ， 故 dm=d 町二 80mm ； 而 l =24mm。3>.取安裝齒輪處的軸端V - V的直徑d= 85mm ;齒輪的左端與左軸承之間 采用套筒定位。已知齒輪輪轂的跨度為 60mm為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此 軸端應(yīng)略短于輪轂寬度，故取I二58 m m。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h :>0.07d，故取h =6mm，則軸環(huán)處的直徑dv=97mm。軸環(huán)寬度b Kl.4h，取l v=15mm。4>.軸承端蓋的總寬度為30mm

24、(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而疋 >。根據(jù)軸 承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面 間的距離1 =20mm，故1口=50mm。5>.取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離a=12mm ,考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動 軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s = 3mm，已知滾動軸承寬度 T 22 mm，大齒輪輪轂長度L 60mm，貝Ul 皿=T + s+a+(60-58) = (22 +12+ 3+ 2)mm = 37mm至此，已初步確定了軸的各段和長度。(2>.軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d即由機械設(shè)計手冊表4-

25、1查得平鍵截面b><h-22mm x 14mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 50mm，同H 7時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配額為；同n6樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為 20mm汽12mm"00mm，半聯(lián)軸器與軸的配H 7合為一。滾動軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸 k6公差為m6。(3>.確定軸上圓角和倒角尺寸參考機械設(shè)計表1-27，取軸端圓角2漢45。V .求軸上的載何首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖，作為簡支梁的軸的支撐跨距 L2 +L3 =55mm+55mm=110mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖

26、和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險截面。現(xiàn)將計算處的截面C處的M h、M v及M的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力FFnh t =6823.53NFnh 2 =6823.53NFNV1 =2483.56NFNV2 =2483.56N彎矩MM h =375294.15N mmMv =136595.8總彎矩M 二=399379.66 N mm扭矩TT = 2030000 N mm> >ifKRkw.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面 <即危險截面C）的強 度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈

27、動循環(huán)變應(yīng)力，取G =0.6，軸的計算應(yīng)力Jm2 +QT）2屮20.87MPaW前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機械設(shè)計表11.2查得j =60MPa因此 ca <_1，故安全。VD .精確校核軸的疲勞強度（1>.判斷危險截面截面A,n ,川,b只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中 均將削弱軸的疲勞強度，但因為軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，所以 截面a, n,川,b均無需校核。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面W和V處過盈配合引起的應(yīng)力集 中最嚴重；從受載的情況來看，截面C上的應(yīng)力最大。截面V的應(yīng)力集中的影響和截面W的相近，但截面V不受扭矩作

28、用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。截 面C上最然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大<過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面 C也不必校核。截面w顯然更不必校核。由 機械設(shè)計第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸 只需校核截面W左右兩側(cè)即可。（2>.截面W左側(cè)抗彎截面系數(shù)W =0.1d3 =0.仆803 = 51200mm3抗扭截面系數(shù)州 =0.2d 3 = 0.2漢40 102400mm3截面W左側(cè)的彎矩M為5529M 左一M 匯-177411.78N mm55截面W上的扭矩T為T = 2030000 N mm截面上的彎曲應(yīng)力M c 一&

29、quot;cfb = =3.47MPaW截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力T S - 19.82MPaWT平均應(yīng)力%=OMPa , tm=-=9.91MPa 2應(yīng)力幅a "b =3.74MPa , Ta =5 =9.91MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機械設(shè)計表11.2得b b = 640MPa ,j =275MPa，j =155MPa。截面上因為軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)?？诩敖邪礄C械設(shè)計附表 1.6查取。因丄= Z° = 0.025，2 =墮=1.0625，經(jīng)差值后可查得d 80d 80%=1.90，S =1.30又由機械設(shè)計圖2.7可得軸的材料的敏性系數(shù)為= 0.80，=0.8

30、5故有效應(yīng)力集中系數(shù)為1)=1.72心=1 +q宀-1) =1.26由機械設(shè)計圖2.9的尺寸系數(shù)備= 0.65 ；由圖2.9的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)= 0.76軸按磨削加工，由機械設(shè)計圖 2.12得表面質(zhì)量系數(shù)為Pa = PT = 0.92軸未經(jīng)表面強化處理，即 =1，則綜合系數(shù)為K廣嚴古十2.73% 花k1K 工="廠 T =1.74STPT查機械設(shè)計手冊得碳鋼的特性系數(shù)怙=0.10.2，取怙= 0.1=0.05 0.1，取®亍=0.05T7T于是，計算安全系數(shù)Sca值，則CT 1S汚46.08S=J=8.74S SSca - e T4.92 aS 1.5應(yīng)+ s；故可知其安全。(

31、3>.截面W右側(cè)333抗彎截面系數(shù)W=0.1d =0.仆85 = 61412.5mm抗扭截面系數(shù)叫 =0.2d3 =0.2 x853 = 122825mm3截面W右側(cè)的彎矩M為5529M 右=M 匯=177411.78N mm55截面W上的扭矩T為T = 2030000 N mm截面上的彎曲應(yīng)力M右吧=右=2.89MPaW截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 = =16.53MPaWt平均應(yīng)力 m =0MPa，tm =h=8.27MPa2應(yīng)力幅° =% = 2.89MPa，芯a =£m =8.27MPakkk過盈配合處的 0，由附表1.4用插值法求出，并取-一 =0.8匚，于是得k _

32、k3.16，2.53zzCTT軸按磨削加工，由機械設(shè)計圖 2.12得表面質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)為1 一1 =2.62所以軸在截面W右側(cè)的安全系數(shù)為% K aaa； m= 36.32朋.11a . mSca7.92 S = 1.5xS2 s2故該軸在截面W右側(cè)的強度也是足夠的。Vffl .繪制軸的工作圖，如下:E，斜蹶lb4,砂或捕GMT蛙曲-"*181 IL（二.齒輪軸的設(shè)計I .輸出軸上的功率P ?轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T由上可知 P = 12.45kw , n j = 1460r/mn , T = 8.14 漢 104 N mmn .求作用在齒輪上的力因已知小齒輪的分度圓直徑=mZ =2.

33、5 23 = 57.5mm而Ft 二 2T 二 2831.30NdiFr 二 Ft tan ：二 1030.51 NFa 7in.初步確定軸的最小直徑材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機械設(shè)計表11.3，取C =120，于是dmin =C#P= 24.52mm，因為鍵槽的影響，故 dmin = 1.03dmin = 25.25mm ,輸出軸 的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 d12。為了使所選的軸直徑d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tea二KaT.,查機械設(shè)計表10.1，取Ka =1.5，貝U：Tea 二 KaT =122.1N m按照計算轉(zhuǎn)矩Tea應(yīng)小于聯(lián)軸

34、器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機械設(shè)計手冊，選用LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250N m。半聯(lián)軸器的孔徑 d -30mm，故取di2 = 30mm，半聯(lián)軸器長度L = 82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L - 60mmIV .齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1>.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1>.為了滿足辦聯(lián)軸器的軸向定位要求，1- U段右端需制出一軸肩，故取U -川段的直徑d23 =36mm ；左端用軸端擋圈定位。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L = 60mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I- U段的長度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取Ii2 =58mm。2>

35、.初步選擇滾動軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。按照工作要求并根據(jù)d23 = 36mm,查機械設(shè)計手冊表 6-1選取深溝球軸承6208,其尺 寸為 d D B = 40mm 80mm 18mm，故 d34 =d78 =40mm , l34 =l78 =18mm。3>.軸肩高度h 0.07d，故取h =4mm，則軸環(huán)處的直徑 d45 =d67 =48mm。 軸環(huán)寬度b -1.4h，取&列67 =12mm。4>.軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定 >。根據(jù)軸 承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面

36、間的距離l = 30mm，故G =50mm。5>.由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端V - V的直徑d56二62.5mm ,l56 =65mm。至此，已初步確定了軸的各段和長度。(2>.軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按 d12由機械設(shè)計設(shè)計手冊表 4- 1查得平鍵截面b x h =10mm=<8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 48mm。同時為了 保證半聯(lián)軸器與軸配合有良好的對中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸的配額為H7 ；滾動k6軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。(3>.確定軸上圓角和倒角尺寸參考機械設(shè)計手冊表1-27，

37、取軸端圓角2沃45°。V .求軸上的載何首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。作為簡支梁的軸的支撐跨距 L2 +L3 =57.5mm+57.5mm=115mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩 圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算處的截面C處的M h、M v及M的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力FF NH1415 .65 NFnh 2 = 1415 .65 NFNV1 =515.26NFnv2 =515.26N彎矩MM H =81399.88N mmMV =29627.45N mm總彎矩M =86624.05N mm扭矩TT =81400N

38、 mmfLt仟HrVIK筍.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面 即危險截面C）的強 度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取:=0.6，軸的計算應(yīng)力JM2 +(aT)2<jca = = 5.23MPaW前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機械設(shè)計表11.2查得j =60MPa因此CT ca <j，故安全。(三>.滾動軸承的校核軸承的預(yù)計壽命L'h =8"6x：365 =46720hI .計算輸入軸承(1>.已知 n = 1460r./min，兩軸承的徑向反力 FR1 = FR2 = 1

39、506.51N(2>.計算當量載荷P1、P2R =1506.51NP2 = F=1506.51N(3>.軸承壽命計算因為 R = P2，取 P =1506.51N，深溝球軸承，取 e =3， ft =1 .0，f p = 1.2。查手冊得6208型深溝球軸承的=17kN，貝q16667 f£Lh =(-) £ = 49621.7811十nfpP故滿足預(yù)期壽命。n.計算輸出軸承(1>.已知 n=55r/min，兩軸承的徑向反力 Fr1 = Fr? = 7261.45N(2>.計算當量載荷P1、P2R=7261.45NP2 = F=7261.45N(3&

40、gt;.軸承壽命計算因為R=P2，取P = 7261.45N，深溝球軸承，取呂=3， ft = 1 .0，f p =1.2。查手冊得6208型深溝球軸承的C=17kN，貝U16667 ftC 案Lh =( t 嚴= 49086.47h a Lhnf pP故滿足預(yù)期壽命。7. 鍵聯(lián)接設(shè)計I .輸入軸與聯(lián)軸器間鍵的選擇及校核軸徑d =30mm，輪轂長度L =60mm，查手冊，選A型平鍵，其尺寸為b=8mm， h = 7mm， L=50mm(GB/T 1095-2003現(xiàn)校核其強度：1 =L-b=42mm, T =81400N mm，2bp =2T/kld =36.92MPa查手冊得p=110MPa

41、，因為坊p £®p，故鍵符合強度要求。n.輸出軸與齒輪間鍵的選擇及校核軸徑d =85mm，輪轂長度L=60mm，查手冊，選A型平鍵，其尺寸為b = 22mm， h =14mm， L = 50mm (GB/T 1095-2003現(xiàn)校核其強度：l = L - b = 28mm, T =203000N mm，k=2坊 p = 2T "03/kld = 86.54MPa查手冊得bp=110MPa，因為b p 閃卩，故鍵符合強度要求。川.輸出軸與聯(lián)軸器間鍵的選擇及校核軸徑d =70m m,輪轂長度L=107mm，查手冊，選A型平鍵，其尺寸為b = 20mm， h =12mm

42、， L= 100mm (GB/T 1095-2003現(xiàn)校核其強度：l = L b = 80mm,T =203000N mm，k =勺23 fbp = 2T 漢 10 /kid =108.45MPa查手冊得p=110MPa，因為 pCRp，故鍵符合強度要求。8. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計減速器的箱體采用鑄造VHT200)制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量， 大端蓋分機體采用H7配合.is61.機體有足夠的剛度在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度2. 考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動件速度小于 12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒 頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH大于40

43、mm為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表 面粗糙度為6.3。3. 機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10mm，圓角半徑為R=5。機體外型簡單，拔模方便.4. 對附件設(shè)計A視孔蓋和窺視孔在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于 能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出 支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M8緊固B油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放 油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支 承面，并加封油

44、圈加以密封。C油標：油標位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出 .D通氣孔：因為減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升咼，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視 孔改上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡.E位銷：為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安 裝一圓錐疋位銷，以提咼疋位精度.F吊鉤：在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體.減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚 = 0.025a +3 色810箱蓋壁厚巧円=0.02a +3 狂88箱蓋凸緣厚度bibi “旳 i12箱座凸緣厚度:bb = 1和15箱