兩級斜齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說明書

1、 1 / 44課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)C CO OU UR RS SE E P PR RO OJ JE EC CT T題目： 兩級斜齒圓柱齒輪減速器 系別： 機(jī)械工程系 導(dǎo) i / 44目目錄錄第第 1 1 章章機(jī)機(jī)械械設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)書書1 11.1.設(shè)計(jì)題目 11.2.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 11.3.設(shè)計(jì)要求 11.4.設(shè)計(jì)說明書的主要容 21.5.課程設(shè)計(jì)日程安排 2第第 2 2 章章傳傳動(dòng)動(dòng)裝裝置置的的總總體體設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)3 32.1.傳動(dòng)方案擬定 32.2.電動(dòng)機(jī)的選擇 32.3.計(jì)算總傳動(dòng)比與分配各級的傳動(dòng)比42.4.運(yùn)動(dòng)參數(shù)與動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4第第 3 3 章章傳傳動(dòng)動(dòng)零零件件的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)

2、計(jì)算算6 63.1.V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 63.2.高速級齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 103.3.低速級齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 143.4.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18第第 4 4 章章軸軸的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算 2 22 24.1.軸的材料選擇 224.2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 224.3.軸的校核 25第第 5 5 章章滾滾動(dòng)動(dòng)軸軸承承的的選選擇擇與與校校核核計(jì)計(jì)算算2 29 95.1.滾動(dòng)軸承的選擇 295.2.滾動(dòng)軸承校核 29第第 6 6 章章鍵鍵聯(lián)聯(lián)接接的的選選擇擇與與計(jì)計(jì)算算3 31 16.1.鍵連接的選擇 316.2.鍵連接的校核 31第第 7 7 章章聯(lián)聯(lián)軸軸器器的的選選擇擇與與校校核核3 33 37.1.低速軸上聯(lián)軸器的選

3、擇與校核33第第 8 8 章章減減速速器器潤潤滑滑方方式式和和密密封封類類型型選選擇擇3 34 4第第 9 9 章章減減速速器器附附件件的的選選擇擇和和設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)3 35 5第第 1 10 0 章章減減速速器器箱箱體體設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 3 36 6設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)小小結(jié)結(jié) 3 38 8參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn) 3 39 9 1 / 44第第 1 1 章章 機(jī)機(jī)械械設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)書書1 1. .1 1. .設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)題題目目設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的兩級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)場塵土飛揚(yáng)，運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%。圖 1帶式運(yùn)輸機(jī)1 1. .2 2

4、. .設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)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)77500.453001 1. .3 3. .設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求1.減速器裝配圖 A0 一2.零件圖 23.設(shè)計(jì)說明書一份約 60008000 字 2 / 441 1. .4 4. .設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說說明明書書的的主主要要容容封面 (標(biāo)題與班級、學(xué)號、指導(dǎo)老師、完成日期)目錄（包括頁次）設(shè)計(jì)任務(wù)書傳動(dòng)方案的分析與擬定 (簡單說明并附傳動(dòng)簡圖 )電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)與動(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)、改進(jìn)

5、意見 )參考文獻(xiàn)1 1. .5 5. .課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)日日程程安安排排表 2 課程設(shè)計(jì)日程安排表1 1) )準(zhǔn)備階段12 月 20 月 20 日1 天2 2) )傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)階段12 月 20 日12 月 20 日1 天3 3) )傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算階段12 月 21 日12 月 23 日3 天4 4) )減速器裝配圖設(shè)計(jì)階段12 月 24 日12 月 30 日5 天5 5) )零件工作圖繪制階段12 月 31 日 1 月 4 日2 天6 6) )設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫階段1 月 5 日 1 月 6 日1 天7 7) )設(shè)計(jì)總結(jié)和答辯1 月 7 日1 天 3 / 44第第 2 2 章章 傳傳動(dòng)

6、動(dòng)裝裝置置的的總總體體設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)2 2. .1 1. .傳傳動(dòng)動(dòng)方方案案擬擬定定如圖 1 帶式運(yùn)輸機(jī)簡圖所示，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 V 帶再帶動(dòng)減速器 2 運(yùn)轉(zhuǎn)最后將運(yùn)動(dòng)通過聯(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)承載能力較低，但傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖吸振能力強(qiáng)，故布置在高速級。斜齒輪傳動(dòng)比較平穩(wěn)，故在傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級展開式圓柱斜齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪的位置不對稱。高速級齒輪布置在遠(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)生的彎曲變形部分的相互抵消，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

7、速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致一樣。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2 2. .2 2. .電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的選選擇擇項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果1、電動(dòng)機(jī)類型選擇2、電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算3、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1 1、電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)類類型型選選擇擇Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V。2 2、電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)所所需需功功率率計(jì)計(jì)算算由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為=0.794212345 （其中：V 帶輪的傳動(dòng)效率 0.96；滾動(dòng)軸12承的傳動(dòng)效率 0.98 ；齒輪的傳動(dòng)效率 0.97；34聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 0.99；滾筒的傳動(dòng)效率 0.96） 5故電動(dòng)機(jī)所需的功率

8、為：7750 0.454.4010001000 0.79dFvPKW3 3、電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速Pd=4.40KWn=28.65r/min 4 / 444、選擇電動(dòng)機(jī)型號60 100060 1000 0.4528.65 / min300vnrD總傳動(dòng)比 i=16160，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選圍為 =458.374583.7dni n 4 4、選選擇擇電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)型型號號根據(jù)上面所述以與綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格級傳動(dòng)比等，應(yīng)選電動(dòng)機(jī)型號為Y132M2-6。同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min；滿載轉(zhuǎn)速 nm=960r/min；額定功率為P=5.5KW。Y132M2-6滿載轉(zhuǎn)速為960r/m

9、inP=5.5KW2 2. .3 3. .計(jì)計(jì)算算總總傳傳動(dòng)動(dòng)比比與與分分配配各各級級的的傳傳動(dòng)動(dòng)比比項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果1、總傳動(dòng)比計(jì)算2、傳動(dòng)比分配1 1、總總傳傳動(dòng)動(dòng)比比計(jì)計(jì)算算96033.5128.65manin2 2、傳傳動(dòng)動(dòng)比比分分配配選取帶輪傳動(dòng)比為；02.3i 則減速器傳動(dòng)比為；033.5114.572.3aiii根據(jù)指導(dǎo)書圖 12 查得高速級齒輪傳動(dòng)比為；14.26i 則低速級齒輪傳動(dòng)比為2114.573.434.25iii02.3i 14.26i 23.43i 2 2. .4 4. .運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)參參數(shù)數(shù)與與動(dòng)動(dòng)力力參參數(shù)數(shù)計(jì)計(jì)算算項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果1、轉(zhuǎn)速計(jì)算1 1、各

10、各軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速計(jì)計(jì)算算軸；10960417.39 / min2.3mnnri 5 / 442、功率計(jì)算3、轉(zhuǎn)矩計(jì)算軸；12417.3997.98 / min14.25nnri軸；卷筒軸23298.2128.65 / min3.43nnri4328.65 / minnnr2 2、各各軸軸功功率率計(jì)計(jì)算算軸輸入功率；114.40 0.964.23dppKW軸輸入功率；21234.23 0.98 0.974.02ppKW軸輸入功率；32234.02 0.98 0.973.82ppKW卷筒軸輸入功率43243.82 0.98 0.993.71ppKW3 3、各各軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩計(jì)計(jì)算算4.40955095

11、5043.81960ddmPTN mn電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為軸輸入轉(zhuǎn)矩；10143.81 2.3 0.9696.73dTTiN m軸；2112396.73 4.25 0.98 0.97391.73TTiN m 軸32223390.81 3.43 0.98 0.971273.56TTiN m卷筒軸43241273.56 0.98 0.991235.61TTN m則得傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如下表（注：輸出功率和轉(zhuǎn)矩分別等于各軸的輸入功率和轉(zhuǎn)矩乘軸承效率 0.98）表 3 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)效率 P（KW）轉(zhuǎn)矩 T(Nm)軸名輸入輸出輸入輸出轉(zhuǎn)速 n(r/min)傳動(dòng)比i效率電動(dòng)機(jī)軸4.4043.81

12、960I 軸4.234.1496.7394.80417.392.300.96II 軸4.023.94391.73383.8997.984.260.95 6 / 44III 軸3.823.741273.561248.0928.653.420.95卷 筒軸3.713.631235.611210.9028.651.000.97 7 / 44第第 3 3 章章 傳傳動(dòng)動(dòng)零零件件的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算3 3. .1 1. .V V 帶帶傳傳動(dòng)動(dòng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果已知數(shù)據(jù)1、確定設(shè)計(jì)功率2、選擇V 帶型號3、確定V 帶的基準(zhǔn)已已知知數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)： 額定功率 P=5.50KW；轉(zhuǎn)速 n=960r/mi

13、n；傳動(dòng)比 i0=2.301 1、確確定定設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)功功率率dP設(shè)計(jì)功率表達(dá)式為：dPdAPK P式中：P所需傳遞的名義功率（ KW）,即為電機(jī)功率 30KW;工作情況系數(shù)，按教材表選取=1.1。AKAK所以：=1.10 5.5=6.05KW。dAPK P2 2、選選擇擇 V V 帶帶型型號號V 帶的型號看根據(jù)設(shè)計(jì)功率和小帶輪轉(zhuǎn)速選取。根據(jù)教材圖dP1n7.11 普通 V 帶選型圖，可知應(yīng)選取 B 帶。3 3、確確定定 V V 帶帶的的基基準(zhǔn)準(zhǔn)直直徑徑和和d1dd2d一般取大于等于許用的最小帶輪基準(zhǔn)直徑,所選帶輪直徑d1dd mind應(yīng)圓整為帶輪直徑系列表。根據(jù)教材表 7.7 知：d1d min

14、dd125mm故根據(jù)教材表 7.3 對小帶輪直徑圓整可取=125mm。d1d于是 d20d1dd2.30 125287.50mmi故根據(jù)教材表 7.3 對大帶輪直徑圓整可取=280mm。d2d=1.1AK=6.05KdPWB 帶=125md1dm 8 / 44直徑d1d和d2d4、驗(yàn)算帶的速度5、確定中心距a和 V帶基準(zhǔn)長度其傳動(dòng)比誤差，故可用。02.61%5%i4 4、驗(yàn)驗(yàn)算算帶帶的的速速度度由可知，傳遞一定功率時(shí)，帶速愈高，圓周力愈小，所需FP=1000帶的根數(shù)愈少，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使。max對于 C 型帶=25m/s，根據(jù)帶的公式可求得：maxd1maxdn125 9606.28m/s25m/s

15、=60 100060 1000故符合要求。5 5、確確定定中中心心距距和和 V V 帶帶基基準(zhǔn)準(zhǔn)長長度度adL根據(jù)初步選取中心距:d1d20d1d20.7 dd2 dda（）（）0a0.7 2506302 250630a（）=283. 50（）=810 根據(jù)上述要求應(yīng)?。?380mm0a 計(jì)算 V 帶基準(zhǔn)長度：1411.98mm2d2d1d0d1d20ddL2dd24aa（）（）由教材表 7.2 選 V 帶基準(zhǔn)長度=1600mm。dL則實(shí)際中心距為：dd0LL1600 1411.98=380474.01mm22a a6 6、計(jì)計(jì)算算小小輪輪包包角角根據(jù)教材式 7.3 得到：d2d1dd280

16、125=18057.318057.3161.26474.017 7、確確定定 V V 帶帶根根數(shù)數(shù) z z帶的根數(shù) z 愈多，其受力愈不均勻，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)限制根數(shù)。一般z2.5d =2.535=87.5mm，dd1300mm（其中 d 為電動(dòng)機(jī)輸出軸的直徑）大帶輪 dd2 =280mm200mm,故選擇腹板式結(jié)構(gòu)，如圖 2 所2ad示（具體由教材圖 8.23a 所示）。齒頂圓直徑=217.84+2 3=223.84mm222aaddh齒根圓直徑=217.84-2 3. 676=210.49mm222ffddh其相關(guān)尺寸如下：圖 2 腹板式齒輪結(jié)構(gòu)圖=1.6d=1.6 45=72mm1D3.676

17、mmfh 158.61mmad144.81mmfd選齒輪軸腹板式結(jié)構(gòu)2223.84mmad2210.49mmfd=72mm1D=2D 22 / 44=-10=217.84-10 3=187.84mm2D2adnm=0.5(+)=129.92mm0D1D2D=0.25(-)=28.96mm0d2D1D=(2.54)=3 4=12mm0nmC=(0.20.3)b=5.2mm8.6mm,取 C=7mm。187.84mm=0D129.92mm=12mm0C=7mm3 3. .4 4. .2 2 低低速速級級齒齒輪輪結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果1、小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、大帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 1、小小齒齒

18、輪輪結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)端面模數(shù)=4/cos=4.09mmtm/cosnm12.45端面壓力角=tantan20arctanarctancoscos12.45nt20.44端面齒頂高系數(shù)=1 cos=0.976*cosatanhh12.45端面頂隙系數(shù)=0.25 cos=0.244*costncc12.45齒頂高=0.976 4.09=4.00mm*aatthhm齒根高=（0.976+0.244）4.09=4.99mm*()fattthhcm全齒高=4.00 +4.99=8.99mmafhhh齒頂圓直徑=77.83+2 4=85.83mm112aaddh齒根圓直徑=77.83-24.99=67.8

19、5mm112ffddh由第 4 章軸的計(jì)算可知小齒輪處直徑取=44mm，則小齒d輪處的鍵選擇為 12 836。則小齒輪的齒根圓到鍵槽地面的徑向距離18.6752.51022fnddethmmmmm 所以軸為齒輪軸，如圖 4 所示。2 2、大大齒齒輪輪結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)3.00mmah 3.676mmfh 158.61mmad144.81mmfd選齒輪軸腹板式結(jié)構(gòu) 23 / 44由于=262.17mm200mm,故選擇腹板式結(jié)構(gòu)，如圖 2 所2ad示。齒頂圓直徑=262.17+2 4=270.17mm222aaddh齒根圓直徑=262.17-2 4.99=252.19mm222ffddh其相關(guān)尺寸

20、與上述高速級大齒輪設(shè)計(jì)一樣，求得：=112mm =280mm1D2D=170mm =29mm0D0d=16mm C=10mm。02223.84mmad2210.49mmfd=72mm1D=280mm2D=170mm0D=16mm0C=10mm 24 / 44第第 4 4 章章 軸軸的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算4 4. .1 1. .軸軸的的材材料料選選擇擇項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果軸的材料根據(jù)工作條件，初選 軸的材料為 45 號鋼，、軸為40Cr，均調(diào)質(zhì)處理。4 4. .2 2. .軸軸的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果1、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 1、軸軸的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（齒齒輪輪軸軸）(1)、初算軸

21、徑331min4.2310823.37mm417.39PdCn （由教材表 10.2 查得 C=108） 考慮到有一個(gè)鍵直徑需加大5%，取整為。125mmd (2)、各軸段直徑的確定圖 3 輸入軸簡圖如上圖所示，從左到右一次為第 1、2、3、4、5、6、7 段。：最小直徑，安裝帶輪的外伸段取 25mm。11d：軸承端蓋處直徑為 30mm。12d：所以軸徑取 35mm。13d：過渡臺階段為 42mm 。14d125mmd =25mm11d=30mm12d=35mm13d=42mm14d 25 / 442、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：齒輪軸段，按所安裝的齒輪取值。15dd:過渡臺階處，取 42mm。16：滾動(dòng)軸

22、承處，同樣取軸徑為 35mm。17d(3)、各軸段長度確定：由安裝的帶輪確定，帶輪輪轂寬度常取11l(1.52)ld故取 50mm。：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋，裝配關(guān)系等確定，取 63mm。12l：由軸承與擋油環(huán)確定，取 29mm。13l：過渡軸段由裝配關(guān)系，箱體結(jié)構(gòu)等確定，取 61mm。14l：齒輪軸處，有小齒輪寬度確定，為 34mm。15l：過渡軸段取為 8mm。16l：由軸承與擋油環(huán)確定，取 29mm。17l2 2、軸軸的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（齒齒輪輪軸軸 ）(1)、初算軸徑332min4.0210536.21mm97.98PdCn （由教材表 10.2 查得 C=105）考慮到有一個(gè)鍵直徑需

23、加大 5%，則取整為。240mmd (2)、各軸段直徑的確定圖 4 中間軸簡圖如上圖所示，從左到右一次為第 1、2、3、4、5 段。d=42mm16=35mm17d=50mm11l=63mm12l=29mm13l=61mm14l=34mm15l=8mm16l=29mm17l240mmd 26 / 443、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由軸承、擋油環(huán)、套筒決定，最小軸徑處取40mm。21d：齒輪軸段，按所安裝的齒輪取值。22d：軸肩處取為 54mm。23d：高速級大齒輪軸段取 45mm。24d：由軸承、擋油環(huán)、套筒決定，最小軸徑處取40mm。25d(3)、各軸段長度確定：由軸承，擋油盤與套筒確定取 38mm。2

24、1l：齒輪軸處，有小齒輪寬度確定，為 34mm。22l：軸段過渡處取 11mm。23l：由高速級大齒輪轂孔寬度確定，比其小 2，取為24l24mm。：由軸承，擋油盤、套筒與結(jié)構(gòu)確定，取 44mm。25l3 3、軸軸的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)(1)、初算軸徑3333.829749.56mm28.65PdCn （由教材表 10.2 查得 C=97） 考慮到有二個(gè)鍵直徑需加大10%，取整為。355mmd (2)、各軸段直徑的確定圖 5 輸出軸簡圖如上圖所示，從左到右一次為第 1、2、3、4、5、6、7 段。=40mm21d=54mm23d=45mm24d=40mm25d=38mm21l=34mm22l=1

25、1mm23l=24mm24l=44mm25l355mmd 27 / 44：最小軸徑處連接聯(lián)軸器決定，取為55mm。31d：軸承端蓋處軸段取 60mm。32d：安裝軸承處取軸徑為 65mm。33d：過渡臺階段取 76mm。34d：齒輪軸肩處取 82mm。35d：低速級大齒輪處取 70mm。36d：軸承端蓋處軸段取 60mm。37d(3)、各軸段長度確定：由聯(lián)軸器確定，取 110mm。31l：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋，裝配關(guān)系等確定，取 60mm。32l：由軸承、擋油環(huán)確定，取 35mm。33l：過渡臺階段取 44mm。34l：齒輪軸肩處取為 8mm。35l：比低速級大齒輪輪轂寬度小 2，取為 38m

26、m。36l：由軸承，擋油環(huán)、套筒與裝配關(guān)系確定取48mm。37l=55mm31d=60mm32d=65mm33d=76mm34d=82mm35d=70mm36d=60mm37d=110mm31l=60mm32l=35mm33l=44mm34l=8mm35l=38mm36l=48mm37l4 4. .3 3. .軸軸的的校校核核項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果已知數(shù)據(jù)1、軸的受力分析已已知知數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)： 以低速軸為例進(jìn)行校核， T=1273.56Nm。1 1、軸軸的的受受力力分分析析 (1)、計(jì)算支撐反力齒輪圓周力：322 12735609715.53262.17tTFNd齒輪軸向力：tan9715.53

27、tan12.452144.99atFFN 9715.53tFN2144.99aFN 28 / 44齒輪徑向力：9715.53tantan203621.32coscos12.45tnFFraN 根據(jù)作圖求得跨距為：1142.62, 273.18, 332.11Lmm Lmm Lmm圖 6 軸的受力分析在水平面上：3123/ 23621.32 32.112144.99 262.17/273.1832.113774.88raHFLFdRLLN213621.323774.88153.56NHrHRFR 由式可知的方向與假設(shè)方向相反。2HR在垂直平面上：12/ 29715.53/ 24857.77NVV

28、tRRF3621.32FrN1142.62Lmm273.18Lmm332.11Lmm13774.88HRN2153.56NHR 29 / 442、計(jì)算彎矩3、校核軸的強(qiáng)度軸承 1 的總支承反力22221113774.884857.776152.04NHVRRR軸承 2 的總支承反力2222222( 153.56)(4857.77)4860.20NHVRRR2 2、計(jì)計(jì)算算彎彎矩矩在水平面上剖面左側(cè) aa123774.88 73.18276245.72aHHMRLN mm剖面右側(cè)aa23153.56 32.114930.81NaHHMRLmm在垂直平面上124857.77 34.45167350

29、.18NaVVMRLmm合成彎矩剖面左側(cè)aa2222276245.72167350.18322982.16NaaHaVMMMmm剖面右側(cè)aa22224930.81167350.18167422.81aaHaVMMMNmm3 3、校校核核軸軸的的強(qiáng)強(qiáng)度度剖面的左側(cè)，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)aa力集中，故剖面的左側(cè)為危險(xiǎn)面。由附表10.1 得:aa抗彎剖面模量23233()0.1220 7.5 (707.5)0.1 7030114.732 70bt dtWddmm抗扭剖面模量124857.77NVVRR16152.04NR 24860.20NR 276.25aHMN m4.93NaHMm

30、167.35NaVMm322.98NaMm167.42aMN m 30 / 4423T233()0.2220 7.5 (707.5)0.2 7064417.732 70bt dtWddmm彎曲應(yīng)力 322982.1610.7330114.73bMMPaW10.73abMPa0m扭剪應(yīng)力 127356019.7764417.73TTTMPaW/ 29.89amTMPa對于調(diào)質(zhì)處理的 40Gr 鋼，由表 10.1 查得:11750,350,200bMPaMPaMPa:0.2,0.1查得材料的等效系數(shù)鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù)，由附表10.4 查得:。1.58,1.785KK絕對尺寸系數(shù)，由附圖 10.

31、1 查得:。0.68,0.56軸磨削加工時(shí)的表面質(zhì)量系數(shù)由附圖10.2 查得:0.91所以求得安全系數(shù) :135012.781.5810.730.1 00.91 0.68amSK 12005.321.78510.730.1 00.91 0.56amSK 222212.73 5.324.9112.735.32S SSSS查表 10.5 得許用安全系數(shù),顯然，故 1.31.5S SS剖面安全。aa330114.73WmmT364417.73Wmm10.73abMPa0m19.77TMPa=9.89amMPa4.91S 31 / 44 1.31.5S SS合格。 32 / 44第第 5 5 章章 滾

32、滾動(dòng)動(dòng)軸軸承承的的選選擇擇與與校校核核計(jì)計(jì)算算5 5. .1 1. .滾滾動(dòng)動(dòng)軸軸承承的的選選擇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)軸承選擇位置軸徑類型型號軸35mm角接觸型滾動(dòng)軸承7207AC軸40mm角接觸型滾動(dòng)軸承7208AC軸65mm角接觸型滾動(dòng)軸承7213AC5 5. .2 2. .滾滾動(dòng)動(dòng)軸軸承承校校核核項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果已知數(shù)據(jù)1、計(jì)算軸承軸向力已已知知數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)： 以低速軸軸承為例， 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查 7213AC軸承的。069800,55200CNCN動(dòng)載荷靜載荷1 1、計(jì)計(jì)算算軸軸承承軸軸向向力力圖 7 軸承布置與受力圖 由機(jī)械設(shè)計(jì)第五版表 11

33、.13 查得 7213AC 軸承部軸向力計(jì)算公式，則軸承 I、II 的部軸向力為：1110.70.70.7 6152.044306.43rSFRN2220.70.70.7 4860.203402.14rSFRN以與的方向如圖 6 所示。與同向。1S2S2SA+=3402.14+2144.99=5547.13N,2SA故+，因此軸有左移趨勢，但由軸承部件的結(jié)構(gòu)可2SA1S69800CN055200CN 33 / 442、計(jì)算當(dāng)量載荷3、校核軸承壽命知軸承 I 將保持平衡，故兩軸承的軸向力為：=5547.13N,=3402.12N。12+AaFS22aFS比較兩軸承的受力：因,故只需校核軸承 I。

34、2a1a21FFFFrr及2 2、計(jì)計(jì)算算當(dāng)當(dāng)量量載載荷荷由,查表 11.12 得。105547.13 552000.10aFC 0.68e 113402.14 6152.040.9020.68Fa Fre由機(jī)械設(shè)計(jì)第五版表 11.12 得 X=0.41,Y=0.87當(dāng)量動(dòng)載荷120.41 6152.040.87 4682.206594.11rrPXFYFN3 3、校校核核軸軸承承壽壽命命軸承在 100 攝氏度以下工作，查機(jī)械設(shè)計(jì)第五版表11.9得.由于其中機(jī)械的沖擊屬于中等沖擊，查機(jī)械設(shè)計(jì)第五1Tf 版表 11.10 得。1.5Pf 故軸承 I 的壽命663310101 6980020000

35、()()204431.576060 28.651.5 6594.11ThPf CLhhnf P預(yù)期壽命20000hLh顯然，故滿足要求。hhLL15547.13NaF 23402.12NaF6594.11PN204431.57hLh20000hLhhhLL合格 34 / 44第第 6 6 章章 鍵鍵聯(lián)聯(lián)接接的的選選擇擇與與計(jì)計(jì)算算6 6. .1 1. .鍵鍵連連接接的的選選擇擇本設(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數(shù)量軸25mmA 型鍵8 7 45 1軸45mmB 型鍵14 9 20 155mmA 型鍵

36、16 10 1001軸70mmB 型鍵20 12 3216 6. .2 2. .鍵鍵連連接接的的校校核核項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié) 果1、軸上鍵的校核2、軸上鍵的校核1 1、軸軸上上鍵鍵的的校校核核 帶輪處的鍵連接壓力為：44 9673059.7625 7 (458)pTMPadhl 鍵、軸、聯(lián)軸器的材料都是鋼，查教材表6.1 知，顯然，,故強(qiáng)度足夠。120 150pMPa Pp2 2、軸軸上上鍵鍵的的校校核核 齒輪處的鍵連接壓力為：44 391730128.971.51.5 45 9 20pTMPadhl ，,故強(qiáng)度足夠。120 150pMPa PpPp合格Pp合格 35 / 443、軸上鍵的校核3

37、 3、軸軸上上鍵鍵的的校校核核(1)、聯(lián)軸器處的鍵連接壓力為：44 1273560110.2755 10 (100 16)pTMPadhl，顯然，,故強(qiáng)度足夠。120 150pMPa Pp (2)、齒輪處的鍵連接壓力為：44 1273560126.351.51.5 70 12 32pTMPadhl，,故強(qiáng)度足夠。120 150pMPa PpPp合格Pp合格 36 / 44第第 7 7 章章 聯(lián)聯(lián)軸軸器器的的選選擇擇與與校校核核7 7. .1 1. .低低速速軸軸上上聯(lián)聯(lián)軸軸器器的的選選擇擇與與校校核核軸段直徑為 55mm,可選為 LX4 型彈性柱銷聯(lián)軸器。選擇 J 型軸孔， A 型鍵，聯(lián)軸器主

38、動(dòng)端的代號為 LX4 聯(lián)軸器 JA55 112GB/T5014-2003。其公稱轉(zhuǎn)速為 2500Nm，許用轉(zhuǎn)速為 3870r/min，軸孔長度為 112mm，故符合要求，可以使用。 37 / 44第第 8 8 章章 減減速速器器潤潤滑滑方方式式和和密密封封類類型型選選擇擇1 1、潤潤滑滑方方式式的的選選擇擇齒輪采用油潤滑，滾動(dòng)軸承采用脂潤滑 。 由于減速器是一般機(jī)床的齒輪變速箱，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表7.11 查得潤滑油可采用代號為 L-AN22 的全損耗系統(tǒng)用油 GB 443-1989。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表 7.12 查得潤滑脂可用代號為 L-XACMGA2 的合成鋰基潤滑脂 GB/T492-19

39、89。2 2、密密封封類類型型的的選選擇擇減速器的密封方式采用氈圈油密封。 38 / 44第第 9 9 章章 減減速速器器附附件件的的選選擇擇和和設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)1 1窺窺視視孔孔和和視視孔孔蓋蓋窺視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況等，并可用該孔向箱注入潤滑油，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用 M8 緊固。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如裝配圖中所示。2 2. . 油油螺螺塞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(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

40、如裝配圖中所示。3 3. .油油標(biāo)標(biāo)油標(biāo)位在便于觀察減速器油面與油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出 . 其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如裝配圖中所示。4 4. .通通氣氣孔孔由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體為壓力平衡 . 其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如裝配圖中所示。5 5 吊吊鉤鉤在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。6 6起起蓋蓋螺螺釘釘減速器在安裝時(shí)，為了加強(qiáng)密封效果，防止?jié)櫥蛷南潴w剖分面處滲漏，通常在剖分面上涂水玻璃，因而在拆卸時(shí)往往因粘接較緊而不易分開，為了便于開啟箱蓋，設(shè)置起蓋螺釘，只要擰動(dòng)此螺釘，就可頂起箱蓋

41、。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如裝配圖中所示。7 7. .定定位位銷銷為了保證箱體軸承座孔的鏜削和裝配精度，并保證減速器每次裝拆后軸承座的上下半孔始終保持加工時(shí)的位置精度，箱蓋和箱座需用兩個(gè)圓柱定位銷定位。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如裝配圖中所示。 39 / 44第第 1 10 0 章章 減減速速器器箱箱體體設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（ HT150）制成，采用剖分式結(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H7 r6長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度。為了避免油攪得沉渣濺起，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

42、良好的工藝性，外型簡單，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）序號名稱符號尺寸關(guān)系結(jié)果1箱座壁厚=7.25mm0.0253a82箱蓋壁厚1=6.4mm10.023a83箱座凸緣厚度b1.51.5 812bmm 124箱蓋凸緣厚度1b111.51.5 812bmm 125箱座底凸緣厚度2b222.52.5 820bmm 206地腳螺釘直徑fd0.0361218.12fdammM207地腳螺釘數(shù)目n250a 時(shí), n=44 個(gè)8軸承旁連接螺栓直徑1d10.750.75 2015fddmmM169蓋與座連接螺栓直徑2d20.60.6 2012fddmmM1210軸承端蓋