兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器目錄第1章機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)21.1. 設(shè)計(jì)題目21.2. 設(shè)計(jì)要求21.3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的主要內(nèi)容21.4. 課程設(shè)計(jì)日程安排3第2章傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)42.1. 傳動(dòng)方案擬定42.2. 電動(dòng)機(jī)的選擇42.3. 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比52.4. 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5第3章傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽.第4章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽.第5章滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽.第6章鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽.第7章連軸器的選擇與計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽.設(shè)計(jì)小結(jié)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽.參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽.第1章機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.

2、1. 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器,圖示如示.連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),兩班制工作,使用壽命為5年,作業(yè)場(chǎng)塵土飛揚(yáng),運(yùn)輸帶速度允許誤差為土5%結(jié)構(gòu)緊湊.圖1帶式運(yùn)輸機(jī)1.2. 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶工作拉力F(N)運(yùn)輸帶工作速度V(m/s)卷筒直徑D(mm)62500.453001.3. 設(shè)計(jì)要求1 .設(shè)計(jì)要求到達(dá)齒輪傳動(dòng)的中央距要圓整(0,5結(jié)尾)且兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的中央距和小于320mm安裝在減速器上的大帶輪不碰地面,減速器的中間軸上的大齒輪不與低速軸干預(yù),運(yùn)輸帶速度允許誤差為土5%2 .減速器裝配圖A0(A1)一張3 .零件圖24張.4 .設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份約600080

3、00字.5 .圖紙與設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)電子與紙質(zhì)各一份1.4. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的主要內(nèi)容封面標(biāo)題及班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)、指導(dǎo)老師、完成日期目錄包括頁(yè)次設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)傳動(dòng)方案的分析與擬定簡(jiǎn)單說(shuō)明并附傳動(dòng)簡(jiǎn)圖電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算鍵聯(lián)接選擇和計(jì)算聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)小結(jié)體會(huì)、優(yōu)缺點(diǎn)、改良意見(jiàn)參考文獻(xiàn)1.5. 課程設(shè)計(jì)日程安排表2課程設(shè)計(jì)日程安排表1)準(zhǔn)備階段1天2)傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)階段1天3傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算階段3天4)減速器裝配圖設(shè)計(jì)階段5天5)零件工作圖繪制階段2天6)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)階段1天7)設(shè)計(jì)總結(jié)和辯論1天第二章傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)

4、2.1傳動(dòng)方案擬定如圖1帶式運(yùn)輸機(jī)簡(jiǎn)圖所示,帶式運(yùn)輸機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),電動(dòng)機(jī)6帶動(dòng)V帶1工作,通過(guò)V帶再帶動(dòng)減速器2運(yùn)轉(zhuǎn)最后將運(yùn)動(dòng)通過(guò)聯(lián)軸器3傳送到卷筒軸5上,帶動(dòng)運(yùn)輸帶4工作.帶傳動(dòng)承載水平較低,但傳動(dòng)平穩(wěn),緩沖吸振水平強(qiáng),故布置在高速級(jí).斜齒輪傳動(dòng)比擬平穩(wěn),故在傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開(kāi)式圓柱斜齒輪減速器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但齒輪的位置不對(duì)稱(chēng).高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端,可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形局部的相互抵消,以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象.本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小,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(zhǎng)、剛度差,中間

5、軸承潤(rùn)滑較困難.1.6. 電動(dòng)機(jī)的選擇(1)選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷籠型三相異步電動(dòng)機(jī).(2)選擇電動(dòng)機(jī)容量工作機(jī)所需功率：Pd=-Fv=3.56kW式中,帶式輸送機(jī)的效率n=0.791000其中刈為電動(dòng)機(jī)至滾筒主軸傳動(dòng)裝置的總效率,包括V帶傳動(dòng)、兩對(duì)斜齒輪傳動(dòng)、兩對(duì)滾動(dòng)軸承及聯(lián)軸器等效率,值計(jì)算如下：42=12345經(jīng)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-5知V帶傳動(dòng)效率=0.96,滾子軸承傳動(dòng)效率七=0.98,一般齒輪傳動(dòng)效率=0.97,彈性聯(lián)軸器效率n4=0.99,卷筒效率、=0.96因此=0.960.9840.9720.99=0.79(3)選擇電動(dòng)機(jī)的

6、轉(zhuǎn)速先計(jì)算工作機(jī)主軸轉(zhuǎn)速,也就是滾筒的轉(zhuǎn)速601000v.nw=28.65r/min二D根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表14-2確定傳動(dòng)比范圍,取V帶傳動(dòng)比i=24,二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i2=840,總傳動(dòng)比i的范圍為i總=(2X8)(4X40)=16160電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)為nd=5=(16160)x28.65r/min=458.3664583.66r/min符合這一范圍的電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min,1500r/min,3000r/min四種,由標(biāo)準(zhǔn)查出兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào),因此有兩種傳動(dòng)比方案,如表11所列.方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pm/kW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/e,-1/r-min同步1

7、Y112M-44150014401.7.計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比(1)總傳動(dòng)比i總=吧=1440r/min=50.26n28.65(2)分配各級(jí)傳動(dòng)比i總=i0i為使帶傳動(dòng)的尺寸不致過(guò)大,滿足V帶傳動(dòng)比小于齒輪傳動(dòng)比,初取i°=2.8,那么減速器傳動(dòng)比為(3).i總一|=17.95i01.8.運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比：ii=0.15i+2.1=4.79所以i2=3.75I軸n1nm=514.29r/mini0II軸n2=-nL=107.4r/mini1田軸n3=曳=28.57r/mini2卷筒軸nw=n3=28.57r/min各軸的轉(zhuǎn)速(1)(2)各軸的輸入

8、功率I軸Pi=Pd1=3.42kWII軸P2=Pi23=3.25kW23田軸P3=P232=3.09kW卷筒軸P4=P324=3.00kWI-III軸的輸出功率分別為輸入功率乘軸承功率0.98,那么P=0.98Pi=3.35kWF2=0.98P2=3.19kW_,P3=0.98P3=3.03kW(3)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩1111vl3iii0i2電動(dòng)軸輸出轉(zhuǎn)矩Td=9550以=23.61N-mnmI軸Ti=Tdi01=64.79NmII軸T2=Tiii,.=295.0iN-m23田軸T3=T2i2,q=i05i.64N-m23卷筒軸輸入功率T4=T324=i020.3N-mI-III軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別

9、為輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承功率0.98,那么T1=0.98Ti=63.49N-mT2=0.98T2=289.11N-mT3=0.98T3=1030.61N-m第三章傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置各主軸主要參數(shù)計(jì)算結(jié)果電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4,額定功率為P=4kW,轉(zhuǎn)速n=1440r/min,傳動(dòng)比i=2.8,兩班制工作.解題步驟及結(jié)果見(jiàn)表21表21V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算工程計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果1.確定設(shè)計(jì)功率Pc根據(jù)工作情況,查教材圖7.6得工況系數(shù)Ka=1.1已知：P=3.56Kw,Pd=3.916kw2.選擇V帶型號(hào)根據(jù)Pd=3.916kw和n=1440r/min,查教材7.11

10、選A型三角帶A型3.計(jì)算傳動(dòng)比ii=2.8i1=2.84.確定小帶輪直徑d1經(jīng)查教材表7.7取d1=100mm要大于或等于最小直徑,并符合直徑系列d1=100mm5.驗(yàn)算V帶速度vMiniv=7.54m/s60x1000在規(guī)定的v<25m/s范圍內(nèi),合理v=7.54m/s6.確定大帶輪直徑d2大市輪直徑d2=id1=280mm經(jīng)查教材表7.3,取d2=280mm其傳動(dòng)比誤差小于5%,故可用.d2=280mm7.初選中心距%a0=(0.72)(d1+d2)d1=100mm,d2=280mm266<a0W760mm取a0=300mma°=300mm8.初選長(zhǎng)度L0_,、2L0

11、=2a0+(d1+d2)+-24a.=1223.9mmL0a:1223.9mm9.選擇V帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld經(jīng)查教材表7.2的數(shù)據(jù),取Ld=1250mmLd=1250mm10.實(shí)際中心距a-d-L0aa°十=313.05mm2a=313.05mm11.驗(yàn)算小帶輪包角0or0d2d1匚7o00a1=180-x57.3=147.05a經(jīng)計(jì)算,小帶輪包角必取值合理0«1=147.0512.計(jì)算單根V帶基本額定功率B經(jīng)查教材表7-3,取得A型V帶的P0=1.3kWP1=1.3kW13.額定功率的增量-3經(jīng)查教材表7-4,7-5得Kb=0.7725父10,Ki=1.14故1、P0=Kb

12、%(1)=0.14kWKiR=0.14kW14.計(jì)算V帶根數(shù)Z根據(jù)%=147.05,Ld=1250mm,查教材表7-8,7-2分別得包角系數(shù)Ka=0.91,長(zhǎng)度系數(shù)KL=0.93PdZ=3.2(Po+AB/oKl取Z=4根Z=4根15.計(jì)算單本V帶的初拉力F0500Pd,2.5八+2Fo=(-1)+mvZvK«=125.43N經(jīng)查教材表7.1每米長(zhǎng)度質(zhì)量m=0.10kg/mFo=125.43N16.確定帶對(duì)軸的壓力QQ=2ZF0Sin-=913.83N2Q=913.83N3.2 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳遞功率P1'=3.35kW,小齒輪轉(zhuǎn)速n=514.29r/min,i2=u=4

13、.79,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),兩班制工作,使用壽命5年.計(jì)算結(jié)果及步驟如下:計(jì)算工程計(jì)算和說(shuō)明(1)選擇材料及熱處理查教材表8.2,小齒輪選用45鋼,調(diào)質(zhì),HBW1=217-255,取HBW1=250,大齒輪選用45鋼,調(diào)質(zhì),HBW2=217255,取HBW2=220.選8級(jí)精度(GB1009588).精度等級(jí)齒數(shù)選小齒輪齒數(shù)乙=21,大齒輪齒數(shù)Z2=uz=100.64,圓整取z=101初選螺旋角P初選螺旋角P=12：(2)按齒間接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定計(jì)算參數(shù)查參考文獻(xiàn)5中式8-18知設(shè)計(jì)公式：叫uV卜卜J小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T1由式T1=9.55父106且得：T1=62237.35Nmmn1查教材表8.5得

14、：ZE=189.81MPa齒輪材料彈性系數(shù)ZE齒寬系數(shù)中d齒數(shù)比u節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH查教材表8.6,取中d=1查教材圖8.14:ZH=2.47%*=1.88-3.21Jcos口端卸重合度Eg螺旋角系數(shù)ZpJ1乙Z2立=1.65教材圖8.15得螺旋角系數(shù)Zp=0.99軸向重合度鄧名p=0.318jz1tgp=1.30重合度系數(shù)ZZ初選載荷系數(shù)Kt接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N口ri接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn取小乂土系數(shù)SHmin接觸疲勞極限CTHlim許用接觸應(yīng)力<1h試計(jì)算小齒輪分度圓直徑dti計(jì)算圓周速度v使用系數(shù)Ka動(dòng)載系數(shù)Kv齒間載荷分配系數(shù)Ka齒向載荷分配系數(shù)Kp修正小齒輪分度圓直徑di查教材圖

15、8.15取Z©=0.77Kt=1.4Nh=60nlaLh=61.71x107N拄=NH/i1=12.83X107由教材圖8.29:Zn1=1.08,Zn2=1.15由教材表8.7：SHmin=1由教材圖8.28得接觸接觸疲勞極限仃Hiim1=590MPa仃Hiim2=560MPa由:教材圖8.28:一,Him1ZN1LCCC仃h1=-615.60MPaSJinRim2ZN2仃h2=11=644.00MPaSJ£min所以應(yīng)取較小由Th1值代入計(jì)算333i2KtT1u*1ZEZHZgZpdt1-3u】=41.91mmndt1nl/cv-1.13m/s60M1000查教材圖8.

16、7得：Ka=1.00查教材圖8.7得：Kv=1.11由教材圖8.11:Ka=1.20Kp=1.11修正a=dt13'Kv/Kvt=40.84mm確定齒輪參數(shù)及主要尺寸法面卞髡數(shù)mn中央距a確定螺旋角一：分度圓直徑d1、d2mnd1cos:1.92mm,Z1取標(biāo)準(zhǔn)值mn=2.0mma=9n,1?2-,123.88mm2cos:圓整為c=125mm由于d1mnZiZ2arccos2a=12.58B值與初選值相差較小,故無(wú)需修正心乙二43.03mmcos-d2mnz2n2'=206.97mmcos:b2=dd1=47.34mm確定齒寬b1、b2圓整后取b2=47mm,b1=55mm(

17、3)校核彎曲疲勞強(qiáng)度bd1mn斜齒輪當(dāng)量齒Zv齒形系數(shù)YFa1、YFa2應(yīng)力修正系數(shù)YSa1、YSa2重合度系數(shù)Y由乙=21,Z2=101,P=12.58°,可得Zv1Zv2Z13cosZ23cos查查教材圖查查教材圖:=22.59:=108.648.19,8.20,YFa1=2.68,YFa2=2.24Ysa1=1.57,Ysa2=1.78查教材圖8.2得：丫名=0.70螺旋角系數(shù)Y：彎曲疲勞強(qiáng)度極限查教材圖8.26得：Yp=0.91仃Fliml,仃Flim2甯曲應(yīng)力循環(huán)次數(shù)nf彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)Yn彎曲疲勞強(qiáng)度平安系數(shù)SFmin計(jì)算許用彎曲應(yīng)力查教材圖8.28得：aFlim1=

18、220MPaOFlim2=230MPa由查教材圖8.30得：Yni=1,Yn2=1由查教材表8.7,SFmin=1.25L1仃Flim1YN1A-7nggF1=176MPaSFminL1FFlimYN2AaA隊(duì)KF2=184MPaSFmin2KT1仃F1YFa1YSa1YlP-bd1mn122.62MPavk"合格仃F2=仃F1丫12峰2=116.19MPavk】F2合格YFaYSa1滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度3.3 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳遞功率p2=3.25kW,小齒輪轉(zhuǎn)速1=107.3lr/min,i3=u'=3.75,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),兩班制工作,使用壽命5年.計(jì)算結(jié)果及步驟如下：

19、計(jì)算項(xiàng)11計(jì)算和說(shuō)明(1)選擇材料及熱處理精度等級(jí)齒數(shù)初選螺旋角P'材料均選40Cr外表調(diào)質(zhì)+淬火,硬度均選50HRC.選8級(jí)精度(GB1009588).選小齒輪齒數(shù)z3=18,大齒輪齒數(shù)z4=uz3=67.42,圓整取z4=67初選螺旋角P'=12二(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定計(jì)算參數(shù)小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩t2齒寬系數(shù)6d端卸重合度%重合度系數(shù)YP軸向重合度6P螺旋角系數(shù)Yp初選載荷系數(shù)Kvt、【/日.11.也力312KT1YYYFYScos2PmnGdZ；t4由式T2=9.55父106得：叫T2=289324.32Nmm,查教材表8.16取d=0.5l一一r1.1"口

20、%=1.88-3.2!+cosP=1.62.Iz3z4刈查教材圖8.21取重合度系數(shù)丫名=0.71名P=0.318Gdz3tgp=0.61YP=0.94初取Kvt=1.2T甲人【女齒形系婁X攵Z3Zv1-319.23cosPZv2-含釬71.59cosP修正系數(shù)查教材圖8.19?。篩Fi=2.85YF2=2.3查教材圖8.20取：YS=1.53YF2=2.3接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N7riN坤=60n2aLh=12.88父107接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)N坤=N竹/i=3.46x107YnYn3=1,Yn4=1取小安土亦數(shù)SHmin接觸疲勞極限CTHlimSHmin=1.25燈Hiim3=330MPa仃Hi

21、im4=330MPa:許用接觸應(yīng)力<1h,e、Mim3ZN3-一.H3=1=264MPSJmin仃H4=Him4ZN4=264MPaSJmin計(jì)算圓周速度vnMnZ3n2八v=0=0.42m/s60乂1000cosP使用系數(shù)Ka查教材表8.3取,使用系數(shù)Ka=1動(dòng)載系數(shù)kv查教材圖8.7取動(dòng)載系數(shù)Kv=1.1齒間載荷分配系數(shù)Ka查教材表8.4KKa=1.4齒向載荷分配系數(shù)Kp查教材圖8.11取Kp=1.08確定載荷系數(shù)kK=K/VKaKp=1.66小齒輪模數(shù)mni：2KT1Y¥/fYscos2B小寸gZ12kLf10mm大齒輪模數(shù)j2KFYYNfYscos2P功2TGdZ；bL

22、=3.97mm修正小齒輪分度圓直徑d'1=d't13,K'/K't=74.11mmdi確定齒輪參數(shù)及主要尺寸模數(shù)m、修正模數(shù)中央距a確定螺旋角P分度圓直徑d1、d2確定齒寬b1、b2(3)校核彎曲疲勞強(qiáng)度K、T、b、d值同前齒輪比齒輪材料彈性系數(shù)ZE節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH螺旋角系數(shù)Zp重合度系數(shù)Zz巾3n一mn=k=4.1mmt60x1000cosPmn=mnt'Kv/Kvt=3.98mm查教材取mn=4mmmn(Z3+Z4)oa=1=173.8mm2cosP圓整為c=175mmmn(Z3Z4a=arccosn*3=13.732ad1=mnz3=74.12mm

23、cosPmnZ4d2=275.88mmcosPb=小dd=37.06mm圓整后取b2=37mm,b1=45mm12KT1(u+1)-ri0H-ZEZhZ?pj2*"Lbd1uu=i=3.746查教材表8.5得：ZE=189.8<MPa查教材圖8.14:ZH=2.47查教材圖8.42?。篫p=0.99查教材圖8.15?。篫s=0.78接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nri接觸疲勞極限二Hlim壽命系數(shù)ZN,ZN12平安系數(shù)SH許用接觸應(yīng)力二H=884.57MPaHN；1=60nlaLh=61.7141077N竹=Nh/u=12.876X10由教材圖8.28得接觸接觸疲勞極限:Hlim1=1150

24、MPa二Hlim2=1150MPa查教材圖8.29得ZNi=ZN2=1查教材表8.7BSh=1.0由:教材圖8.28:lim1ZN1cthi=-m1150MPaS；,minlim2ZN2:-h2=1150MPaSmin%=ZeZhZZ2K:1；u1,bd12u所以滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度.第四章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1軸的材料選擇工程計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果軸的材料根據(jù)工作條件,初選I軸、H、田軸為45鋼,均調(diào)質(zhì)處理.4.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明1、I軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(齒輪軸)(1)初算軸徑dmin(由教材表10.2查得0=110)考慮到有一個(gè)鍵直徑需加大5%,取整為d1=22mm(2)各段軸直徑確實(shí)定從左到右依次取

25、為L(zhǎng)1、L2、L3、L4、L4、L5.L1段為該軸的最小直徑段,并且與V帶連接,取直徑為25mmL2段與L5段相同,都為滾動(dòng)軸承段,直徑為30mmL3段為一光軸,確定直徑為28mmL4段為齒輪軸段,由2d<da可取齒輪軸段的直徑為47.03mm與L5段形成軸肩.L5段為該軸的滾動(dòng)軸承段,查表取直徑為30mm(3)各段軸的長(zhǎng)度確定L2、L5段都為滾動(dòng)軸承段,取L2=46mm,L5=38mmL4段長(zhǎng)度為53mm齒輪寬度為55mmL1段與V帶寬度相等,取45mm結(jié)果d1=22mmdu=25mmd12=30mmd13=28mmd14=47.03mmd15=30mm111=45mml12=46mm

26、l13=28mm114=53mmI15=28mmL3段長(zhǎng)度確定由結(jié)構(gòu)確定,取為28mm2、II軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(齒輪軸)(1)初算軸徑(由教材表10.2查得0=110)考慮到有一個(gè)鍵直徑需加大5%,那么取整為d2=36mm.(2)各軸段直徑確定如下圖,從左到右依次取為L(zhǎng)1、L2、L3、L4、L5.L1段直徑最小,為安裝滾動(dòng)軸承段,d1=40mmL2:高速級(jí)大齒輪軸段,取d2=43mmL3;根據(jù)齒輪的軸向定位要求取為大段d3=50mm形成一定的軸肩.L4:低速級(jí)小齒輪段,取為d4=82.12mm直徑與高速級(jí)大齒輪軸段相等.L5:與軸段L1相同,都為安裝滾動(dòng)軸承段,取d=40mm(3)各軸段長(zhǎng)度確實(shí)定

27、L1:由滾動(dòng)軸承,擋油盤(pán)及裝配關(guān)系取為40mmL2:由高速級(jí)大齒輪軸段長(zhǎng)度為45mm與大齒輪齒寬相等.L3:由定位關(guān)系,取長(zhǎng)度為10mmL4:由低速級(jí)小齒輪軸段長(zhǎng)度為43mmmL5:由滾動(dòng)軸承,擋油盤(pán)及裝配關(guān)系取為40mmd2=36mmd21=40mmd22=43mmd23=50mmd24=82.12mmd25=40mmI21=40mmI22=45mmI23=10mml24=43mm錯(cuò)誤！未找到引用源.=40mm3、in軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)初算軸徑dmin=C3=52.36mm(由教材表10.2查得0=110)d3=55mm考慮鍵槽影響,取整為d3=55mm.(2)各軸段直徑確實(shí)定L1:安裝聯(lián)軸

28、器,為使軸與聯(lián)軸器吻合.故同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào),查表,取ka=1.5,Tc=KamT=1.5父1030000=1545000Nmm.由于計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩條件,查取機(jī)械表,選用LX4型公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為2500N.m故適合,故d取直徑為55mmL2:密封處軸段,根據(jù)聯(lián)軸器定位要求及密封圈(采用氈圈密封)取直徑為65mmL3、L7為該軸的滾動(dòng)軸承段,查表取直徑為70mmL4段為一光軸,直徑取為75mmL5段根據(jù)結(jié)構(gòu)要求,直徑取為82mmL6段為低速大齒輪軸段,取直徑為72mm與L7段形成軸肩.(3)各段軸長(zhǎng)度確實(shí)定L3、L7段由滾動(dòng)軸承,擋油盤(pán)及裝配器關(guān)系確定,長(zhǎng)度取為46mmL6段長(zhǎng)度由低速級(jí)大

29、齒輪的輪轂寬度確定,取為35mmL5段長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取為10mmL4段由裝配關(guān)系,箱體結(jié)構(gòu)等確止,長(zhǎng)度為44mmL2段由滾動(dòng)軸承,擋油盤(pán)及裝配器關(guān)系確定,取為47mmL1段由聯(lián)軸器的轂孔寬確定取為82mmd31=55mmd32=65mmd33=70mmd34=75mmd35=82mmd36=72mmd37=70mm1i=82mml32=47mml33=46mmL34=44mml36=10mml37=46mm4.3軸的校核項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果已知數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：以低速軸為例進(jìn)行校核,T=945.83Nm.1、軸的受力分析(1)、計(jì)算支撐反力Ft=7017.8NFy=2625.2N齒輪圓周力:齒輪軸向力

30、:齒輪徑向力:Ft=Fa2T3=7017.8Nd2Fttan=7017.8tan20o=2625.2Ncos13.35FtanB=622.9N根據(jù)作圖求得跨距為:L1=121.3mmL2=101.7mmL3=33.7mmFa=622.9NL1=121.3mmL2=101.7mmL3=33.7mmR1h=814.4N2、計(jì)算彎矩在水平向上：2625.2X33.7+622.9X35二814.4N_101.7+33.7''FR2=2625.2-814.4=1810.8NR2由式可知R2H的方向與假設(shè)方向相同.在垂直平面上：二衣2r=W'2=7017.8/2=3508.9N軸承

31、1的總支承反力%=Jk1+曙=3602.2N軸承2的總支承反力4=木也+叼=3948.6N2、計(jì)算彎矩在水平向上a-a剖面左側(cè)V由二瑞丹4=814.4x101.7=82824.48N.mma-a剖面右側(cè)陽(yáng)二&,4二1810.8x33.7=61023.96N.mm在垂直平面上必應(yīng),=£-4=3508.9x101.7=356855.13N.mm合成彎矩a-a剖面左側(cè)R2h=1810.8NR1v=R2V=3508.9NR1=3602.2NR2=3948.6N3、校核軸的強(qiáng)度%=366340.7N.mma-a剖面右側(cè)凡二小£+"5=362035.23N.mm3、校

32、核軸的強(qiáng)度a-a剖面的左側(cè),因與矩大,后轉(zhuǎn)矩,還后鍵槽引起的應(yīng)力集中,故aa剖面的左側(cè)為危險(xiǎn)面.由附表10.1得：2W=0.1d3bt(d4)2d2320M7.5父(70-7.5)23=0.1父70-=30114.73mm2M70抗扭剖面模量2WT=0.2d3_bt(d_t)2d_、2320M7.5父(70-7.5)23=0.270<-=64417.73mm2M70M、一.S二=彎曲應(yīng)力甲36634Q7,cc=12.16MPa30114.73bLC=12.16MPa仃m=0T一,rr-扭剪應(yīng)力=945830=14.68MPa64417.73q=q二%,2=7.34MPa對(duì)于調(diào)質(zhì)處理的45

33、鋼,由表10.1查得：Mah=82824.48N.mmMah'=61023.96N.mmMav=356855.13N.mmMa=366340.7N.mmMa'=362035.23N.mm弓二650MPa,b-i=300MPa,Q=155MPa查得材料的等效系數(shù)：中仃=0.2甘七=0.1鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù),由附表10.4查得：K-1.58,C=1.7850絕對(duì)尺寸系數(shù),由附圖10.1查得：=0.68,%=0.56.軸磨削加工時(shí)的外表質(zhì)量系數(shù)由附圖10.2查得：P=0.91所以求得平安系數(shù)：S-4300=74.63MPa158+0.2m7.340.91父0.68s-J1之久15

34、5:36.56MPa=1.785-+0.1父7.340.91父0.56$二$田用+S；_g-=5.89V36.56x36.56+74.63父74.63查表10.5得許用平安系數(shù)S】=1.31.5,顯然SaS】,故a-a剖面平安.W=30_3114.73mmWr=64_3417.73mm口L%=126MPaOm=0Z-T=14.68MPaq=G=7.34MPaS=5.89s=1.31.5SAS合格.第五章滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算5.1滾動(dòng)軸承的選擇軸承均采用角接觸型滾動(dòng)軸承,具體選擇如下表所示：表4滾動(dòng)軸承選擇位置軸徑型號(hào)I軸30mm角接觸球型滾動(dòng)軸承7206CII軸40mm角接觸球型滾動(dòng)軸承7

35、208C田軸70mm角接觸球型滾動(dòng)軸承7214C1.1.滾動(dòng)軸承校核工程計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：以低速軸軸承為例,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查7214c軸承的C=70.2kN,C0r=60.0kN.C=70.2kN1、計(jì)算軸承軸向力1、計(jì)算軸承軸向力C0r=60.0kN圖7軸承布置及受力圖1.低速軸傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用選用單列角接觸球軸(1)求輸出軸上的功率P3,轉(zhuǎn)速n3,轉(zhuǎn)矩丁3P3=2.84KW,n3=28.64r/minT3=945.83N.m.求作用在齒輪上的力低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d2=269.55mm工2T3而Ft3-7017.8Nd2F=.F

36、ttan二ncos:=7017.8tan20ocos13.35o=2625.2NFa=Ftan=622.9N低速軸選取的軸承：型號(hào)為6014型角接觸球軸承軸承的內(nèi)部軸向力分別為:C=70.2kN,C0r=60.0,Fa=622.9N2、計(jì)算當(dāng)量載荷S1=0.4Fr1=0.4R1=0.43602.2=1440.88NS2/N=0.4Fr2=0.4R2=0.43948.6=1579.44NSi及S2的方向如下圖.由圓周力可判斷Si與Fa同向,那么(Si+Fa)=1440.8+622.9=2603.7N3、校核軸承壽顯然,S+Fa>S2,因此軸有右移趨勢(shì),但由軸承部件的結(jié)構(gòu)圖分析可知軸承D將使

37、軸保持平衡,故兩軸承的軸向力分別為：Fa1=S1Fa=2603.7NFa2=S2=1579.44N比擬兩軸承的受力,因R2>Ri及Fa2<Fa1,需對(duì)兩個(gè)軸承進(jìn)行校核.計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷軸承1：變=26031=0.043,查表11.12得：e=0.43C0r6010Fa12603.7R13602.2=0.72ae,查表得：X=0.44,Y=1.30P1-XR1YFa1-0.443602.21.302603.7-4969.8N軸承2:Fa2C°r157944,1579.44=0.02,查表11.12得：e=0.4060103Fa2R21579.44=0.4>e,查表得：X

38、=0.44,Y=1.403948.6徑向當(dāng)量動(dòng)載荷P2=XR2YFa2=0.443948.61.401579.44-4059.2N(3)、校核軸承壽命軸承在100P,查11.9表得fT=1；查表11.10得fp=1.5承1的壽命P1=4969.8NP2=4059.2NLh1=485955.6hLh2=891850.3hLh=20000hLh1>Lh'Lh2>Lh'合格Lh106fTCL60n.fpP軸承2的壽命Lh1063fg60n1fpP1066028.641066028.6411x70200VI=485955.6h<1.5x4969.8j11x70200、

39、I=891850.3h<1.5父4059.2J減速器使用5年,兩班工作制,那么預(yù)期壽命Lh=20000顯然Lh»Lh,故軸承壽命很充裕.第六章鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算1.2. 鍵連接的選擇本設(shè)計(jì)中采用了普通A型平鍵和普通B型平鍵連接,材料均為45鋼,具體選擇如下表所示：表5各軸鍵連接選擇表位置軸徑型號(hào)數(shù)量I軸21mmA型鍵6x6x501II軸40mmA型鍵12x8x502田軸55mmA型鍵16x10x80174mmA型鍵20x12x5611.3. 鍵連接的校核工程計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、I軸上1、I軸上鍵的校核鍵的校核帶輪處的鍵連接壓力為：一一2.103_2父56.21父103一Op-,p

40、kld6M50M21鍵、軸、聯(lián)軸器的材料都%p=120150MPa,顯然,0<.2riviaLdpJ,是鋼,查教材表6.1Op,故強(qiáng)度足夠.知0rp<合格尸.12、II軸上2、II軸上鍵的校核鍵的校核齒輪處的鍵連接壓力為：_3.32TM102261.841065.46MPa<外Op-一一pkld4M50M40巴N3、田軸上鍵的校核ap=120150MPa,qp<KP,故強(qiáng)度足夠.3、田軸上鍵的校核(1)、聯(lián)軸器處的鍵連接壓力為：_332TM102x945.83x10匚1bp53.74MPa引bpkld8x80x55op=120150MPa,顯然,仃P(guān)<tip,故強(qiáng)

41、度足夠.(2)、齒輪處的鍵連接壓力為：2TM1032M926.91父103人“1%-一一44.73MPa<與pkld10M56M74p,p=120150MPa,仃P(guān)父仃",故強(qiáng)度足夠.合格a<bp合格%<凡合格第2章聯(lián)軸器的選擇與校核2.1.低速軸上聯(lián)軸器的選擇與校核軸段直徑為55mm,可選為L(zhǎng)X4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器.選擇J型軸孔,A型鍵,聯(lián)軸器主動(dòng)端的代號(hào)為L(zhǎng)X4聯(lián)軸器JA55M112GB/T5014-2003其公稱(chēng)轉(zhuǎn)速為2500Nm,許用轉(zhuǎn)速為3870r/min,軸孔長(zhǎng)度為84mm,故符合要求,可以使用.第3章減速器箱體設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造HT150制成,采用

42、剖分式結(jié)構(gòu).為了保證齒輪嚙合精度,大端蓋分機(jī)體采用H7/r6配合.為了保證機(jī)體有足夠的剛度,在機(jī)體外加肋,外輪廓為長(zhǎng)方形,增強(qiáng)了軸承座剛度.為了防止油攪得沉渣濺起,齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為3050mm.為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封,聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度.機(jī)體結(jié)構(gòu)應(yīng)有良好的工藝性,外型簡(jiǎn)單,拔模方便.其減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸如下：表6減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸結(jié)果未注單位：mm設(shè)計(jì)小結(jié)之前我對(duì)?機(jī)械設(shè)計(jì)根底?這門(mén)課的熟悉是很淺薄的,實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)自己學(xué)得知識(shí)太少,而且就算上課的時(shí)候再認(rèn)真聽(tīng)課,光靠課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)根本就無(wú)法解決實(shí)際問(wèn)題,必須要靠自己學(xué)習(xí).我的設(shè)計(jì)中存在很多不完美、缺憾甚至是錯(cuò)誤的地方,但由于時(shí)間的原因,是不可能一一糾正過(guò)來(lái)的了.盡管設(shè)計(jì)中存