帶式輸送機(jī)二級同軸式減速器

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)課程設(shè)計(jì)(論文)課 題 名 稱 帶式輸送機(jī)二級同軸式減速器 學(xué) 生 姓 名 xxx 學(xué) 號 系、年級專業(yè) 機(jī)械與能源工程系、09級機(jī)制一班 指 導(dǎo) 教 師 xxx 職 稱 博士 2011年12 月 01 日目 錄2.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇2.2電動(dòng)機(jī)功率選擇2.2.1卷筒軸的輸出功率2.2.2電動(dòng)機(jī)輸出功率2.2.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及型號的確定3.1計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速3.2總傳動(dòng)比3.3分配各級傳動(dòng)比3.3.1傳動(dòng)比分配的一般原則3.3.2傳動(dòng)比的確定4.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min

2、）4.2計(jì)算各軸的輸入功率（KW）4.3計(jì)算各軸扭矩（Nmm）5.1選擇普通V帶截型5.2確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速5.3確定中心矩和帶的基準(zhǔn)長度Ld5.4驗(yàn)算小帶輪包角5.5確定帶的根數(shù)5.6確定帶的初拉力F05.7計(jì)算傳帶的壓軸力5.8確定帶輪的結(jié)構(gòu)形式（一）高速級齒輪的設(shè)計(jì)6.1選擇齒輪類型，齒數(shù)，材料及精度等級6.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)6.3計(jì)算6.4按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算6.5幾何尺寸計(jì)算（一）低速級齒輪的設(shè)計(jì)6.6選擇齒輪類型，齒數(shù)，材料及精度等級6.7按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)6.8計(jì)算6.9按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算6.10幾何尺寸計(jì)算兩級齒輪的調(diào)整7軸和軸承選擇計(jì)算7.1高速軸的設(shè)計(jì)7.

3、1.1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算7.1.2各軸段直徑和長度的確定7.1.3按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算7.2中間軸設(shè)計(jì)7.2.1中速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算7.2.2各軸段直徑和長度的確定7.2.3按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算7.3低速軸設(shè)計(jì)7.3.1低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算7.3.2各軸段直徑和長度的確定7.3.3按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算8.1高速軸軸承的校核8.2中速軸軸承的校核8.3低速軸軸承的校核9 鍵聯(lián)接的校核計(jì)算.289.1 V帶輪處的鍵299.2高速軸與小齒輪處的鍵299.3中速軸上兩處的鍵.299.4低速軸與大齒輪處的鍵299.5聯(lián)軸器周向定位鍵2910減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸.3011減速器各部位附屬零件的設(shè)計(jì).11.1窺視孔蓋與窺視孔

4、11.2放油螺塞11.3通氣器11.4啟蓋螺釘11.5定位銷11.6環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤11.7調(diào)整墊片11.8密封裝置11.9油標(biāo)12潤滑方式的確定參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果計(jì)算項(xiàng)目和主要內(nèi)容圖一設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果1 傳動(dòng)方案擬定（方案簡圖如圖一）1.1 工作條件連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用年限10年（每年300個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，二班工作制，輸送帶工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96。1.2該方案的優(yōu)缺點(diǎn) 該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便

5、宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)?？傮w來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)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(dòng)效率高。1.3 原始數(shù)據(jù)輸送帶的牽引力F=5.2KN；輸送帶的速度V=0.8m/s；滾筒直徑D=415mm。有上述工作條件及數(shù)據(jù)選用設(shè)計(jì)二級圓柱直齒輪減速器和V帶傳動(dòng)。2 電動(dòng)機(jī)選擇2.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用

6、途的全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，具有效率高、性能好、噪聲低、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，適用于不易燃不易爆無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械上，故本設(shè)計(jì)選用Y系三相異步電動(dòng)機(jī)2.2 電動(dòng)機(jī)功率選擇2.2.1卷筒軸的輸出功率Pw=Fw*Vw/（1000w）=（5.2*1000*0.8）/（1000*0.96）=4.333Kw2.2.2電動(dòng)機(jī)的輸出功率 Pd=Pw/傳動(dòng)裝置的總效率式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（以下未作說明皆為此書中查得）表2-4查得：V帶傳動(dòng)1=0.96；滾動(dòng)軸承2=0.97(滑動(dòng)軸承，正常潤滑)；圓柱齒輪傳動(dòng)3=0.98（7級精度，油潤滑）；彈性聯(lián)軸

7、器4=0.99；卷筒軸滑動(dòng)軸承5=0.96，則0.800故 Pd=Pw/=4.333/0.800=5.416 kw2.2.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及型號的確定 滾動(dòng)軸工作轉(zhuǎn)速為n=(1000*60v)/（D）=(1000*60*0.8)/(*400)=36.818r/min經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)比為24，圓柱齒輪的傳動(dòng)比35，=18100,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍n總=*n=(18100)*36.818=662.7193681.772常用的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min，查表可以去Y132S-4和Y132M2-6型電動(dòng)機(jī)，因同步轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)磁極多的，尺寸小，質(zhì)量大，價(jià)格

8、高，但可使傳動(dòng)比和機(jī)構(gòu)尺寸減小，其中=5.5kN，符合要求，但傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)容易制造且體積小。由此選擇電動(dòng)機(jī)型號：Y132M2-6 電動(dòng)機(jī)型號額定功率(kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y132M2-65.59602.02.0 3 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級的傳動(dòng)比3.1 計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速N簡=601000V/D=6010000.8/415 =36.817r/min3.2 總傳動(dòng)比i總=n電動(dòng)/n筒=960/36.817=26.0753.3 分配各級傳動(dòng)比3.3.1 傳動(dòng)比分配的一般原則 各級傳動(dòng)比可在自薦用值的范圍內(nèi)選取，格內(nèi)機(jī)械傳動(dòng)比自薦用值和最大值表如下：V帶傳

9、動(dòng) 圓柱齒輪傳動(dòng)單極薦用值=2-4 =3-5單極最大值 7 83.3.2設(shè)V帶傳動(dòng)比為i0,高速級傳動(dòng)比為i1，低速級傳動(dòng)比為i2。取i0 2.3，則i=26.075/2.3=11.34，則i1= i2=3.37。4 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4.1 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）高速軸1的轉(zhuǎn)速 n1=n電機(jī)/i3=960/2.3= 417.39（r/min）中間軸2的轉(zhuǎn)速 n2=n1/i1=417.39/3.4= 122.76（r/min）低速軸3的轉(zhuǎn)速 n3=n2/i2=122.76/3.4=36.11（r/min）滾筒軸4的轉(zhuǎn)速 n4=n3= 36.11（r/min）4.2 計(jì)算各軸的輸入功率（

10、KW）高速軸：P1=P電機(jī)*帶傳動(dòng)=5.50.96=5.28 KW中間軸：P2=P1*軸承*齒輪=5.2800.970.98=5.019 KW低速軸：P3=P2*軸承*齒輪=5.0190.980.97=4.77 KW滾筒軸：P4 = P 3 *聯(lián)軸器*軸承=4.770.990.97=4.580 KW4.3 計(jì)算各軸輸入扭矩（Nm）高速軸：T1=9.55103P1/n1=9.551035.28/417.39=120.80 Nm中速軸：T2=9.55103P2/n2=9.551035.019/122.76=390.448 Nm低速軸：T3=9.55103P3/n3=9.551034.77/36.1

11、06=1261.695Nm滾筒軸：T4=9.55103P4/n4=9.551034.58/36.106=1211.409 Nm5 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 選擇普通V帶截型由課本表8-7得：kA=1.1 ，已知P=5.5KwPCa=KAP=5.5*1.1=6.05KW ，小帶輪轉(zhuǎn)速n=960r/min由課本圖8-11得：選用A型V帶 ，dd1=100mm。5.2 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由課本圖8-8得，取小帶輪基準(zhǔn)直徑為dd1=100mm，大輪直徑dd2=i0* dd1=2.3*100=230mm，由表8-8，取dd2=224mm。速度驗(yàn)算V=(*n* dd1)/60000=5.024m/s

12、1200（適用）5.5 確定帶的根數(shù)根據(jù)課本P152表（8-4a）P0=1.07KW根據(jù)課本P153表（8-4b）P0=0.17KW根據(jù)課本P155表（8-5）K=0.95根據(jù)課本P146表（8-2）KL=0.99 由課本P158式（8-26）得Z=PCa/Pr=PCa/(P0+P0)KaKL=6.05/(0.95+0.11) 0.960.99=6.0054則取Z=7根.5.6 確定帶的初拉力F0由課本P149表8-3查得q=0.1kg/m，由式（8-27）單根V帶的初拉力：（F0）min=500PCa*（2.5-K）/ K*Z*qV2=500(2.5-0.96)*6.05/（0.96*7*5

13、）+0.152 =141.15N取F0=1.5 F0min =211.725N5.7計(jì)算傳帶的壓軸力 （F0）min=2z（F0）minsin（1/2）=2*7*141.15*sin(166.88/2)=1963.16 N5.8 確定帶輪的結(jié)構(gòu)形式小帶輪dd1=100mm 采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)；大帶輪dd2=224mm 采用孔板式結(jié)構(gòu) 6減速齒輪的設(shè)計(jì) （一）高速級齒輪的設(shè)計(jì)6.1 選擇齒輪類型，齒數(shù)，材料及精度等級考慮減速器傳遞功率不大，傳動(dòng)方案選用直齒圓柱齒輪，由于轉(zhuǎn)速不高選用7級精度。又有要求為同軸式減速器，故兩對齒輪可取為同一型號大小的齒輪，由于低速級齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，故可按低速級齒輪來設(shè)

14、計(jì)，由表10-1小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為280HBS。大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS，取小齒輪的齒數(shù)為Z1=19，于是Z2=3.37* Z1=64.03，取Z2=66。6.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（10-9a） d1t2.32kT1(u+1) *ZEH2/du1/3 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值(1）選擇載荷系數(shù)Kt=1.3(2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。T1=5.471*104Nm(3）由表10-7選取齒寬系數(shù)d=1(4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8 Mpa1/2(5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限HlimZ1=600 M

15、pa HlimZ2=550Mpa(6）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh =60*417.39*（2*8*300*10）=1.20*109N2=N1/3.4=3.53*108(7)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.90 KHN2=0.95(8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式10-12得H1=Hlim1KNT1/S=6000.90/1=540MpaH2=Hlim2KNT2/S=5500.95/1=522.5Mpa6.3 計(jì)算(1）代入H中最小的值得d1t2.32kT1(u+1) *ZEH2/du1/3 =2.231.354710(3.

16、4+1)（189.8/522.5）2 /3.41/3=53.3mm(2）計(jì)算圓周速度。V=d1tn1/601000=（3.1453.3417.39）/（601000）=1.166m/s(3）計(jì)算齒寬b b=dd1t=153.34mm=53.34mm(4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。模數(shù)mt=d1t/Z1=53.3/19=2.807mm齒高 h=2.25*mt=2.25*2.807=6.316mm故 b/h=53.3/6.316=8.45(5)計(jì)算載荷系數(shù) 據(jù)V=2.68m/s 7精度等級由圖10-8查得 動(dòng)載系數(shù)Kv=1.10 KHa=KHb=1 由表10-2查得 系數(shù)KA=1.25 由表10-

17、4用插值法查得KH2=1.318 由圖10-13查得 KF2=1.403所以載荷系數(shù)K=KAKvKHaKH2=1.25*1.10*1*1.318=1.812(6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 由式10-10a得d1=d1t(K/Kt)1/3=53.3*(1.812/1.3)1/3=59.576mm計(jì)算模數(shù)m= d1Z1=59.576/19=3.146.4 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算m(2KT1* YFa YSa/d*Z12F)1/3(1）由圖10-20c得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500 Mpa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE2=380 Mpa(2)又圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) KF

18、N1=0.85 KFN2=0.88(3)計(jì)算彎曲疲勞許用力，彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 由式10-12得F1=FE1* KFN1/s=0.85*500/1.4=303.57Mpa F2=FE2*KFN2/s=0.88*380/1.4=238.86 Mpa計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKvKHaKH2=1.25*1.10*1*1.403=1.929(4)查應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5YFa1=2.850 YSa1=1.540 YFa2=2.256 YSa2=1.742(5)計(jì)算大 小齒輪的YFa* YFa/FYFa1* Ysa1/F1=2.85*1.54/303.57=0.0145 Yfa2* Ya2/F2

19、=2.256*1.742/238.86=0.01645 大齒輪的數(shù)值大(6）計(jì)算m(2KT1* YFa*YSa/d*Z12F)1/3=(2*1.929*54710*0.01645/192*1) 1/3=3.103mm 對比計(jì)算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決與彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.103并就近圓為標(biāo)準(zhǔn)值m=3.5 算出小齒輪的齒數(shù)Z1=d1/m=59.576/3.5=17.02 取Z1=18 則Z2=3.4*18=61.2取Z2=62實(shí)際傳動(dòng)比：

20、i=62/18=3.446.5 幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑 d1=Z1*m=18*3.5=63mm d2=Z2*m=62*3.5=217mm(2)計(jì)算中心距 a=( d1+ d2)/2=(63+217)/2=140mm(3)計(jì)算齒寬 b=d * d1=1*63=63mm 取 B2=65mm B1=70mm 由于是同軸式二級齒輪減速器，因此兩對齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級傳動(dòng)計(jì)算得出的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度一定能滿足高速級齒輪傳動(dòng)的要求。因?yàn)閐1160mm,所以小齒輪可以做成實(shí)心齒輪，d2500mm所以大齒輪可以做成腹板式齒輪。 （二）低速級齒輪

21、的設(shè)計(jì)6.6 選擇齒輪類型，齒數(shù)，材料及精度等級 考慮減速器傳遞功率不大，傳動(dòng)方案選用直齒圓柱齒輪，由于轉(zhuǎn)速不高選用7級精度。又有要求為同軸式減速器，故兩對齒輪可取為同一型號大小的齒輪，由于低速級齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，故可按低速級齒輪來設(shè)計(jì)，由表10-1小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為280HBS。大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS，取小齒輪的齒數(shù)為Z1=19，于是Z2=3.37* Z1=64.03，取Z2=66。6.7 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（10-9a） d1t2.32kT1(u+1) *ZEH2/du1/3 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值(1）選擇載荷系數(shù)Kt=1.3(2) 計(jì)算

22、小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。T1=366.082Nm(3）由表10-7選取齒寬系數(shù)d=1(4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8 Mpa1/2(5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限HlimZ1=600 Mpa HlimZ2=550Mpa(6）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh =60*122.76*（2*8*300*10）=3.535*108N2=N1/3.4=1.04*108(7)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.97 KHN2=0.98(8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式10-12得H1=Hlim1K

23、NT1/S=6000.97/1=582MpaH2=Hlim2KNT2/S=5500.98/1=539Mpa6.8 計(jì)算(1）代入H中最小的值得d1t2.32kT1(u+1) *ZEH2/du1/3 =2.321.351975(3.4+1)（189.8/539）2 /3.41/3=50.6mm(2）計(jì)算圓周速度。V=d1tn1/601000=（3.1450.6122.76）/（601000）=0.629m/s(3）計(jì)算齒寬b b=dd1t=150.6mm=50.6mm(4）計(jì)算齒寬與齒高之比。模數(shù)mt=d1t/Z1=50.6/19=2.66mm齒高 h=2.25*mt=2.25*2.66=5.9

24、85mm故 b/h=50.6/5.985=8.45(5)計(jì)算載荷系數(shù) 據(jù)V=0.629m/s 7精度等級由圖10-8查得 動(dòng)載系數(shù)Kv=1.10 KHa=KHb=1 由表10-2查得 系數(shù)KA=1.25 由表10-4用插值法查得KH2=1.318 由圖10-13查得 KF2=1.403所以載荷系數(shù)K=KAKvKHaKH2=1.25*1.10*1*1.318=1.812(6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 由式10-10a得d1=d1t(K/Kt)1/3=50.6*(1.812/1.3)1/3=56.523mm計(jì)算模數(shù)m= d1Z1=56.523/19=2.9756.9 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)

25、算m(2KT1* YFa YSa/d*Z12F)1/3(1）由圖10-20c得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500 Mpa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE2=380 Mpa(2)又圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.85 KFN2=0.88(3)計(jì)算彎曲疲勞許用力，彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 由式10-12得F1=FE1* KFN1/s=0.85*500/1.4=303.57Mpa F2=FE2*KFN2/s=0.88*380/1.4=238.86 Mpa 計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKvKHaKH2=1.25*1.10*1*1.403=1.929(4)查應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5YFa1=

26、2.850 YSa1=1.540 YFa2=2.256 YSa2=1.742(5)計(jì)算大 小齒輪的YFa* YFa/FYFa1* Ysa1/F1=2.85*1.54/303.57=0.0145 Yfa2* Ya2/F2=2.256*1.742/238.86=0.01645 大齒輪的數(shù)值大(6）計(jì)算m(2KT1* YFa*YSa/d*Z12F)1/3=(2*1.587*51975*0.01645/192*1) 1/3=2.9475mm 對比計(jì)算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決與彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載

27、能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.95并就近圓為標(biāo)準(zhǔn)值m=3 算出小齒輪的齒數(shù)Z1=d1/m=50.6/3=16.87取Z1=18則Z2=3.4*18=61.2.取Z2=62實(shí)際傳動(dòng)比：i=62/18=3.446.10 幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑 d1=Z1*m=18*3=54mm d2=Z2*m=62*3=186mm(2)計(jì)算中心距 a=( d1+ d2)/2=(54+186)/2=120mm(3)計(jì)算齒寬 b=d * d1=1*54=54mm 取 B2=60mm B1=70mm 由于是同軸式二級齒輪減速器，因此兩對齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且

28、根據(jù)低速級傳動(dòng)計(jì)算得出的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度一定能滿足高速級齒輪傳動(dòng)的要求。因?yàn)閐1160mm,所以小齒輪可以做成實(shí)心齒輪，d2500mm所以大齒輪可以做成腹板式齒輪。（三）對兩級齒輪進(jìn)行調(diào)整（1）調(diào)整中心距 由于減速器結(jié)構(gòu)為同軸式，故兩級齒輪副的中心距應(yīng)相等，且中心距數(shù)值為整數(shù)為好。由于低速級的中心距較小，在保證強(qiáng)度要求的情況下，增加低速級齒輪的齒數(shù)可使兩中心距相等，同時(shí)保證所要求的傳動(dòng)比，應(yīng)盡量按傳動(dòng)比增加齒數(shù)，故低速級小齒輪齒數(shù)增加3，大齒輪增加7，此時(shí)低速級尺寸為：Z1=18+4=21 d1=21*3=63Z2=62+10=72 d2=72*3=216中心距a=（66+21

29、6）/2=139.5mm 為使低速級的中心距與高速級的中心距相等，故高速級尺寸為：Z1=18 d1=18*3.5=63Z2=62 d2=62*3.5=217中心距a=（63+217）/2=1406.11齒輪參數(shù)高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動(dòng)比3.44模數(shù)(mm) 3.5 3中心距(mm)140齒數(shù)18622172齒寬(mm)65706070直徑(mm)分度圓6321763216齒根圓5520955209齒頂圓72226722267 軸和軸承選擇計(jì)算7.1 高速軸的設(shè)計(jì)7.1.1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 （r/min） 功率（Kw） 轉(zhuǎn)矩T （Nm） 417

30、.39 5.28 120.80（2）作用在軸上的力 已知作用在軸上的小齒輪的分度圓直徑d1=63mm 圓周力： Ft=2T/d1=2*/63=3834.92N徑向力：Fr=Fttan=3834.92*tan20=1395.80N（3）初步確定低速軸的最小直徑 先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取,于是得dmin1 = A 0 P1/n11/3=26.097，根據(jù)軸的鍵槽數(shù)可將直徑增大10% 則；dmin337.1.2 各軸段直徑和長度的確定（1）-段 取d1=30mm V帶輪與軸的配合長度L1=108，為了保證軸端檔圈只壓在V帶輪上而不壓在

31、軸的端面上，故-段的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取L2=106mm，其上的鍵槽 查表6-1 取鍵的型號為bhL= 10891. （2）-段 端蓋的總寬為23，根據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對軸進(jìn)行潤滑，端蓋外端與帶輪間距離為l=10mm，取d2=33mm 取L2=33mm（3）-段 因?yàn)檩S承只受到徑向力，沒有軸向力，所以選用6007深溝球軸承，其內(nèi)徑為d=35mm,寬度為B=14mm.所以取軸直徑為d3=35mm。齒輪距箱體內(nèi)壁距離為：9mm；由于箱體鑄造誤差，在確定軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離：5mm。安裝齒輪段長度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故段長：L3=（14+9+5+2）=30。（4）-段 此段與

32、齒輪1配合 ， 直徑d4=37mm L4=B1-2=75-2=63mm,其上的鍵槽 查表6-1 取鍵的型號為bhL= 10*8*48，齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6。 （5）-段 取d5=42mm, L5=6mm（6）-段 此段與6007深溝球軸承配合故 取d6=35mm, L6=14mm（7）軸的兩端采用倒角445，各軸肩的圓角半徑取R=1mm軸段編號長度（mm）直徑（mm）配合說明-10630與V帶輪鍵聯(lián)接配合-3333定位軸肩-3035與滾動(dòng)軸承6007配合，套筒定位-6337與小齒輪鍵聯(lián)接配合-642定位軸環(huán)-1435與滾動(dòng)軸承6007配合總長度252mm7.1.3 按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算

33、首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖（如圖a），由已知量可知支撐跨距為：L1=93mm，L2=55mm，L3=44mm。 (1)求垂直面的支承反力：FV1=333.17N FV2=380.234N(2)求水平面的支承反力：FH1=915.7 FH2=1044.8N(3)繪制垂直面彎矩圖（如圖b）MV=FN1*L2=449.9*63=28.343 Nm(8)繪制水平面彎矩圖（如圖c）MH=FH1*L2=1235.9*63=77.86 Nm(9)繪制合彎矩圖（如圖d）M=(MH2+MV2)1/2=(28.342+77.862)1/2=82.86Nm(10)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T1=122.76

34、Nm (11)求危險(xiǎn)截面B的計(jì)算應(yīng)力ca從圖可見，截面B最危險(xiǎn)，（取折合系數(shù)=0.6） W=d3/32-bt（d-t）2/0.032=5.15由課本15-5式得，ca = M2+(*T)21/2/W= 105.5752+(0.6*132.69)21/2/6.28=50.05Mpa,-1=60 Mpa，所以該軸是安全的。7.2 中速軸的設(shè)計(jì)7.2.1中速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速（）中速軸功率（）轉(zhuǎn)矩T（）122.765.019390.45（2）作用在軸上的力 已知作用在軸上的小齒輪的分度圓直徑d1=63mm ，大齒輪直徑d1=217 圓周力： Ft1=2T/d1=2*/6

35、3=12395.2N Ft2=2T/d2=2*/217=3598.6N徑向力： Fr1=Ft1tan=12395.2*tan20=4511.48N Fr2=Ft2tan=3598.6*tan20=1309.8N（3）初步確定小齒輪的最小直徑 先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取,于是得dmin = A 0 P1/n11/3=38.58，根據(jù)軸的鍵槽數(shù)可將直徑增大10% 則；dmin45。7.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）-段 此段與軸承相配合，因?yàn)檩S承只受到徑向力，沒有軸向力，所以選用6009深溝球軸承，其內(nèi)徑為d=45mm,寬度為B=16m

36、m.所以取軸直徑為d1=45mm。齒輪距箱體內(nèi)壁距離為：9mm；由于箱體鑄造誤差，在確定軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離：6mm。安裝齒輪段長度應(yīng)比輪轂寬度小2mm取 L1=16+9+6+2=33mm（2）-段 此段與齒輪2相配合取d2=50mm，取L2=B2-2=68mm，其上的鍵槽 查表6-1 取鍵的型號為bhL= 14953，齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6。 （3）-段 此段主要是定位兩邊的齒輪 取d3=56mm ，L3=51mm。（4）-段 此段與齒輪3相配合 取直徑d4=48mm L4=B3-2=58mm，其上的鍵槽 查表6-1 取鍵的型號為bhL= 14950，齒輪輪轂與軸的配合為

37、H7/n6。 （5）-段 此段與軸承相配合，因?yàn)檩S承只受到徑向力，沒有軸向力，所以選用6009深溝球軸承，其內(nèi)徑為d=45mm,寬度為B=16mm.所以取軸直徑為d1=45mm 取d5=45mm, L5=33mm（6）軸的兩端采用倒角445，各軸肩的圓角半徑取R=1.6mm軸段編號長度（mm）直徑（mm）配合說明-3345與滾動(dòng)軸承6209配合，套筒定位-6850與大齒輪鍵連接配合-5156定位軸環(huán)-5848與小齒輪鍵聯(lián)接配合-3345與滾動(dòng)軸承6209配合，套筒定位總長度243mm7.2.3 按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖，由已知量可知支撐跨距為：L1=50.5mm，L

38、2=114mm，L3=62mm。（1)求垂直面的支承反力：FV1=9745.46N FV2=2261.3N（2)求水平面的支承反力：FH1=438.8N FH2=4094.7N（3)繪制垂直面彎矩圖MV=FV2*L3=2261.3*0.092=208.03 Nm （4)繪制水平面彎矩圖MH=FH2*L3=376.7Nm（5)求合彎矩M=(MH2+MV2)1/2=(208.032+376.72)1/2=430.3Nm（6)繪制扭矩圖轉(zhuǎn)矩：T2=390.45Nm （7)求危險(xiǎn)截面B的計(jì)算應(yīng)力ca從圖可見C截面最危險(xiǎn)，（取折合系數(shù)=0.6）W=d3/32-bt（d-t）2/0.032=7958.9，

39、由課本15-5式得，ca = M2+(*T)21/2/W=+(0.6*.8)21/2/9706=4947Mpa,ca-1=70 Mpa，所以該軸是安全的。7.3 低速軸設(shè)計(jì)7.3.1低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）低速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速（）中速軸功率（）轉(zhuǎn)矩T（）36.114.771236.13（2）作用在軸上的力已知低速級齒輪的分度圓直徑為d=216mm，根據(jù)式(10-14)，則 圓周力： Ft=2T/d=2*/216=11445.6N 徑向力： Fr=Fttan=4165.86N（3）初步確定軸的最小直徑先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，

40、取，于是得 dmin = A 0 P1/n11/3=57.04mm，根據(jù)軸的鍵槽數(shù)可將直徑增大10% 則；dmin63mm7.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）-段 該段是與軸承相配合，因?yàn)檩S承只受到徑向力，沒有軸向力，所以選用6014深溝球軸承，其內(nèi)徑為d=65mm,寬度為B=18mm.所以取軸直徑為d1=65mm，L1=18mm（2）-段 此段為軸環(huán)，取d2=74mm，軸肩寬度b1.4h 取L2=8mm（3）-段 該段是與齒輪相配合，取d=67mm，長度L3=70-2=68mm,故段長：L3=68mm。其上的鍵槽 查表6-1 取鍵的型號為bhL= 161055，齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6。 （4

41、）-段 該段是與軸承相配合，因?yàn)檩S承只受到徑向力，沒有軸向力，所以選用6014深溝球軸承，其內(nèi)徑為d=65mm,寬度為B=18mm。所以取軸直徑d4=65mm取L4=2+6+8+18=34mm（5）-段 此段主要是起定位的作用，取d=63mm，L5=36mm。（6）-段 該段是與聯(lián)軸器相配合 ，計(jì)算轉(zhuǎn)矩：Tca=Ka*T=1.5*1261.61 Nm =1892.41 Nm 查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003,選用LX4型聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩2500Nm，半聯(lián)軸器的孔徑為55mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為84mm，取d5=55mm, L6=82mm，其上的鍵槽 查表6-1 取鍵的型號為bhL=

42、 161068，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。 （7）軸的兩端采用倒角445，各軸肩的圓角半徑取R=2mm軸段編號長度（mm）直徑（mm）配合說明-1865與滾動(dòng)軸承6014配合-874軸環(huán)-6867與大齒輪以鍵聯(lián)接配合，套筒定位-3465與滾動(dòng)軸承6014配合-3663與端蓋配合，做聯(lián)軸器的軸向定位-8255與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接配合總長度246mm7.3.3 按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖（如圖a），由已知量可知支撐跨距為：L1=51mm，L2=43mm, L3=102mm。（1)求垂直面的支承反力：FV1=1181.6N，F(xiàn)V2=1055.9N（2)求水平面的支承反力：F

43、H1=3246.5N，F(xiàn)H2=2901.8N（3)繪制垂直面彎矩圖（如圖b）MV=Fv1*L1=116.5 Nm（4)繪制水平面彎矩圖（如圖c）MH=FH1*L1=272.7 Nm（5）求合彎矩: M=(MH2+MV2)1/2=(272.72+116.52)1/2=295.9Nm（6) 轉(zhuǎn)矩：T=1091.6Nm (7) 求危險(xiǎn)截面B的計(jì)算應(yīng)力ca從圖可見，裝齒輪3的截面最危險(xiǎn)，（取折合系數(shù)=0.6），W=d3/32-bt（d-t）2/0.032=32430.4由課本15-5式得，ca= M2+(*T)21/2/W=+(0.6*)21/2/.4=7.12Mpa,-1=60 Mpa所以該軸是安全

44、的。8 軸承的校核8.1高速軸軸承的校核 （1）力的校核：由前面的計(jì)算可知Fv1=333.17N，F(xiàn)v2=380.2N=Fr，由于該軸上的滾動(dòng)軸承為同一軸承，故只需校核受力較大的軸承。 由課本式13-9a 取fp=1.2，P=fp*Fr=1.2*380.2=456.3 Lh=2*8*300*10=48000h ，取=3。 根據(jù)式13-6 C= P（60n Lh/）1、=4702.06N48000h所以深溝球軸承6007合格。8.2中速軸軸承的校核（1）力的校核：由前面的計(jì)算可知Fv1=745.5N，F(xiàn)v2=2261.3N=Fr，由于該軸上的滾動(dòng)軸承為同一軸承，故只需校核受力較大的軸承。 由課本

45、式13-9a 取fp=1.2，P=fp*Fr=1.2*2261.3=2713.56N Lh=2*8*300*10=48000h ，取=3。 根據(jù)式13-6 C= P（60n Lh/）1、=22204.29N48000h所以深溝球軸承6009合格。8.3低速軸軸承的校核（1）力的校核：由前面的計(jì)算可知Fv1=1181.6N，F(xiàn)v2=1055.9N=Fr，由于該軸上的滾動(dòng)軸承為同一軸承，故只需校核受力較大的軸承。 由課本式13-9a 取fp=1.2，P=fp*Fr=1.2*1055.9=1417.8N Lh=2*8*300*10=48000h ，取=3。 根據(jù)式13-6 C= P（60n Lh/）

46、1、=15693.39N48000h所以深溝球軸承6014合格。9 鍵聯(lián)接的校核計(jì)算由課本6-1得，因?yàn)殒I、軸和轂的材料都是鋼，由表6-2取p=110Mp。9.1 V帶輪處的鍵取普通平鍵10106GB1096-2003鍵的工作長度l=L-b=106-15=91鍵與輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*8=4mmp =2T*1000/kld=24.96Mpa 合格。9.2高速軸與小齒輪處的建取普通平鍵1063GB1096-2003鍵的工作長度l=L-b=63-15=48鍵與輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*8=4mmp =2T*1000/kld=34.01Mpa 合格。9.3中速軸上兩處的鍵

47、取普通平鍵1468GB1096-2003鍵的工作長度l=L-b=68-15=53鍵與輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*9=4.5mmp =2T*1000/kld=65.48Mpa 合格。9.4低速軸與大齒輪處的鍵取普通平鍵1668GB1096-2003鍵的工作長度l=L-b=68-13=55鍵與輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*10=5mmp =2T*1000/kld=104.6Mpa 合格。9.5聯(lián)軸器周向定位鍵取普通平鍵1682GB1096-2003鍵的工作長度l=L-b=82-14=68鍵與輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5*10=5mmp =2T*1000/kld=114.2

48、Mpa 合格。10減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 箱體選用球墨鑄鐵QT400,布氏硬度130180HBS ,根據(jù)工作條件的要求,箱體具體設(shè)計(jì)參數(shù)如表：名稱符號計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚度10箱蓋壁厚度1（0.80.85）8mm9地腳螺釘直徑M14地腳螺釘數(shù)目6箱蓋凸緣厚度15箱座底凸緣厚度25軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑M8蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑=（0.50.6）M6軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）8視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）8定位銷直徑=（0.70.8）8外箱壁至軸承端面距離=+（510）50大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離115齒輪端面與內(nèi)箱壁距離29箱蓋，箱座肋厚分別為0.851、0.8599軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離20011

49、 減速器各部位附屬零件的設(shè)計(jì)11.1 窺視孔蓋與窺視孔在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔, 大小只要夠手伸進(jìn)操作可。以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙,了解嚙合情況。取蓋長度A=140。11.2 放油螺塞放油孔的位置設(shè)在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側(cè)，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強(qiáng)密封。取M14*1.5。11.3 通氣器 減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱,機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏,所以在機(jī)蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱空氣自由逸處，保證機(jī)體內(nèi)外壓力均衡，提高機(jī)體有縫隙處的密封性，通氣器用帶空螺釘制成. 取有過濾網(wǎng)式通氣器M36*211.

50、4 啟蓋螺釘為了便于啟蓋，在機(jī)蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個(gè)啟蓋螺釘。在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋；螺釘上的長度要大于凸緣厚度，釘桿端部要做成圓柱形伙半圓形，以免頂壞螺紋；螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋.對于需作軸向調(diào)整的套環(huán),裝上二個(gè)螺釘,便于調(diào)整。11.5 定位銷為了保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)接凸緣的長度方向兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠(yuǎn)些，以提高定位精度。如機(jī)體是對稱的,銷孔位置不應(yīng)對稱布置.11.6 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤 為了拆卸及搬運(yùn)，應(yīng)在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機(jī)座上鑄出吊鉤。11.7 調(diào)整墊片用于調(diào)整軸承間隙,有的起到調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。11.8 密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙,必須安裝密封件,以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi).11.9 油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面及油面穩(wěn)定之處即低速級傳動(dòng)件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度