分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

1、分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器1 /135目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).3二、傳動(dòng)方案擬定.3三、電動(dòng)機(jī)的選擇.4.四、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比.5五、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算.7六、皮帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.8七、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.10八、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算.19九、鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算.31十、聯(lián)車由器的選擇.33H一、潤(rùn)滑與密封.34十二、總結(jié).35十三、參考文獻(xiàn).37十三、附錄（零件及裝配圖）.分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器2 /235計(jì) 算 及 說(shuō) 明一.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1.工作條件與技術(shù)要求：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微震動(dòng)，戶外工作有粉塵。兩班制工作，3年大修，使用期限10年（卷筒支撐及卷筒與運(yùn)輸帶之

2、 間摩擦影響在運(yùn)輸帶工作拉力F中已考慮）。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容減速器裝配圖1張（A0或A1）零件圖2張?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份1.3設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)輸帶工作拉力F（N）:F=2600N運(yùn)輸帶工作速v（m/s）： v 1.1m/s卷筒直徑D（mm）：D 300mm二.傳動(dòng)方案的擬定輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 電動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸 器2將動(dòng)力傳入減速器3,在經(jīng)聯(lián)軸器4傳至 輸送機(jī)滾筒5,帶動(dòng)輸 送帶6工作。 傳動(dòng)系統(tǒng) 中采用兩級(jí)分流式圓 柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜， 高速級(jí)齒輪相對(duì) 于軸承位置對(duì)稱， 沿齒寬載荷分布較均勻，高速級(jí)和低速級(jí) 分別為斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)Lh=12000hF=5500NV=1.1m/sD=300

3、mm3減速至分流式二級(jí)圓柱齒輪減速器運(yùn)輸機(jī)傳成方軍.1電成機(jī)2聯(lián)輯器一旺蜩 5德尚分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器3 /335計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器4 /335三.電動(dòng)機(jī)的選擇1選擇電動(dòng)機(jī)類型 按已知工作條件和要求，選用Y系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)2選擇電動(dòng)機(jī)的容量1）滾筒所需功率P :P=T n/9550=4.2kw滾筒的轉(zhuǎn)速n :n=60 x 1000V/兀D=51r/min2）電動(dòng)機(jī)至滾筒之間傳動(dòng)裝置的總效率為：312311234其中1 ,2，3，4，分別為傳動(dòng)系統(tǒng)中聯(lián)軸器、帶傳動(dòng)效率、齒輪3傳動(dòng)及軸承的效率，是滾筒的效率，10.99,20.96,30.96,40.

4、99,0.963123112340.803）確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped電動(dòng)機(jī)的輸出功率為PdPdP /4.2/0.80=5.25kw確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped選取功率儲(chǔ)備系數(shù)為K=1RdK Pd5.25kw選定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped=5.5kw3、選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=51 r/mini初選25n i n1273.25r/min電動(dòng)機(jī)Y132M-4查得：Pw=2.86kwnw=70r/minr=0.83Pd=3.43kwPed=4 kw分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器4似35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果方案電動(dòng)機(jī)型 號(hào)額定功 率(Kvy電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y

5、112M-41=20.57i1= 3.15i2=2.42同步轉(zhuǎn)速湎載轉(zhuǎn)速Y132M-47.5150014402.22.2二由表中數(shù)據(jù)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量，價(jià)格以及總 傳動(dòng)比，即選定電動(dòng)機(jī)Y132M-4四.總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配4.1計(jì)算總傳動(dòng)比由參考文獻(xiàn)1中表16-1查得：滿載轉(zhuǎn)速nm=1440 r / min；總傳動(dòng)比i= nm/n =1440/50.93=28.274.2分配各級(jí)傳動(dòng)比查閱 M文獻(xiàn)1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中表2 3各級(jí)傳動(dòng)中分配各級(jí)傳動(dòng)比一 ，. .:取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng) 比|=2.7 ,則兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為320.57/2.7=7.62取高速級(jí)的圓

6、柱齒輪傳動(dòng)比II=(1.3 1.4)i=3.15,則低速級(jí)的圓柱齒輪的傳動(dòng)比為i2=i/|1=7.62/3.15=2.42分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器6 /535計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果五.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為軸,，減速:,V,滾筒軸為軸V,器高速級(jí)軸為軸n,中速軸為軸 川，低速級(jí)軸為軸則n,1440r/minn,533r /minn,n,533r / min169.20r/minn69.92r/minn.lv70r / min69.92r/minn,169.20r/minnv70r/min解得滾筒速度在輸送帶速度允許誤差為土5 %范圍內(nèi)2按電動(dòng)機(jī)額定功率Ped計(jì)

7、算各軸輸入功率P=4kwPed=4 kwP,=3.86 kwP,1=4 x 0.96 kw=3.86kwPnPn3=3.86 x 0.96 x 0.98 kw=3.82kwPvPm3=3.82 X 0.97X 0.98 kw=3.56kwPVPv1=3.56 X 0.98 X 0.99 kwP川=3.82kwPiv=3.56 kwR =3.52 kw分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器7 /535計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果=3.52 kw2.各軸轉(zhuǎn)矩PT 9550 =9550 X 4/1440N m=26.53N mT|9550=9550 x 3.86/533N m=69.16N m_ _ nTIII9

8、550 =9550 X 3.82/169.2N m=215.61N m_PIVTIV9550 =9550 X 3.56/ 70N m h=485.7N m表3軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸I高速級(jí)軸II中間軸III低速級(jí)軸IV帶輪軸V轉(zhuǎn)速(r/min)1440533169.2069.9270功率（kw）43.863.823.563.52轉(zhuǎn)矩(N m)26.5369.16215.61485.7480.22傳動(dòng)比13.152.421效率0.990.940.940.97六、皮帶輪設(shè)計(jì)和計(jì)算1.求Pc查表13-8得：KA1 .1P TI9550I=nI26.53N m.PITII9550=ni69.1

9、6N mT川9550P|=niii215.61N mPVTIV9550VniV=485.7N m分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器8 /735計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器9 /735PCp KA4.1.1 4.4kw2.選V帶型號(hào)選用普通V帶，由p 44kW和小帶輪轉(zhuǎn)速n=1440r/min查圖13-15得此坐標(biāo)位于B型區(qū)域內(nèi)3、求大小帶輪基準(zhǔn)直徑d 180mm大帶輪的基切徑d2id2.7 1804864、驗(yàn)算帶速VM dn 13.57m/s 60 1000帶的速度合適5、求V伸準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心距a初定中心距a。400mm2d dLd02a- d1d2d11846mm24a查表得L

10、d1800mma a377mm26、驗(yàn)算小帶輪包角57 31800d2d,573133.490900a故小帶輪上的包角符合要求。7、 確定V帶根數(shù)Z查表得p 4.39kwP 0.46kwK 0.88 KL0.95則RZPeaP KKL1.109P 4.4kwA帶V=13.57m/sL=1846ma=377mm133.490Z=2分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器8啟35計(jì) 算 及 說(shuō) 明故取2根8、求作用在帶輪軸上的壓力Fa查表13-1得：q 0.1kg /m，由式13-17得：?jiǎn)胃鵙帶初拉力作用在帶輪軸上的壓力Fa為:七、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇材料、精度及參數(shù)a .按圖1所示

11、傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)b.帶式運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）c .材料選擇。查圖表（P191表10-1），選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）， 硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240 HBS ,二 者的硬度差為40 HBS。d .初選小齒輪齒數(shù)ZI=20,則大齒輪齒數(shù)500P 2.5Zv Kqv2167.64NFO167.64 NF 2ZFsin1616.08N2F 616.08N7級(jí)精度（GB10095-88）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280 HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）9、帶輪結(jié)構(gòu)尺寸同*II分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器1

12、1 Q35計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果Z2=3.15 X 20=63U1=3.15e.初選螺旋角3 =14f .選取齒寬系數(shù)d:d=12）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值a .試選kt1=1.6b.分流式小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=T|/2=34.58N mc.查圖表（P217圖10-30）選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.4331（表10-6）選取彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa2d.查圖表（P215圖10-26）得a1=0.76，a2=0.86a1 a2=0.768+0.87=1.62e.按齒面硬度查表:小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限:H lim1600MPa大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限:H lim 2550M

13、Pa查表得接觸疲勞強(qiáng)度系數(shù):KHNI0.92KHN20.97取失效概率為1%,安全系數(shù)為S=1KNlimS240HBSZ1=20Z2=63U13.153 =14d=1kt1=1.6T1=34.58N mZH=2.433ZE=189.82Mpa泌=0.76a2=0.86a1.62H1=552MPaH 2=533.5MPaH=565 MPaU1分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 12 35計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果許用接觸應(yīng)力H1=552MPa,H2=533.5MPa貝UH= ( H 1+H2)/2=(600+530) /2=565 MPa f.由式N=60njLh計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh8

14、=60X 533 X 1X 19200=6.14 X10N2NI/4.8088=6.14X10/3.15=1.95X102)計(jì)算a.按式計(jì)算小齒輪分度圓直徑dt】2 1.6 6.9103(3.15 1) ,2.433 189.8dt3-(-1 1.62 3.15542.6=50.67mmb.計(jì)算圓周速度Vdm/60 1000=3.14 X 50.67 X 533/ (60X 1000) m/s=1.41m/sc.計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb=dd1t=1 x 50.67mm=50.67mmmnt=d1tcos 6 /Z1= 2.458mmh =2.25mnt=2.25 x 1.983mm=5.53

15、1mmb/h=51.76/4.462=9.16d.計(jì)算縱向重合度=0.318dZ1tan3VI1.41m/sb=50.67mmmnt=2.458 mmh=5.531mmb/h=9.16NI6.14 1088N21.95 X10分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器13 1 353）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)22K1TY cosYFYSdZ計(jì)算F1）確定計(jì)算系數(shù)a.計(jì)算載荷系數(shù)由式=0.318 x 1X 20 x tan14=1.59e.計(jì)算載荷系數(shù)KKA=1，根據(jù)V=1.4m/s, 7級(jí)精度查圖表（P194圖10-8）得由式得載荷系數(shù)K1=1 X 1.06 X 1.2X 1.417=2.1f.按實(shí)際載荷系數(shù)

16、校正所得分度圓直徑 由式g.計(jì)算模數(shù)mn1mi=d1cos 3/乙=55.48 x cos14/20 mm動(dòng)載系數(shù)Kv=1.06查圖表（P195表10-3)得齒間載荷分布系數(shù)KHKF=1.4由公式KH1.120.18d20.23 103bKA=1Kv=1.06KHKF=1.4得KH11.120.181.220.23 10349.3921.417查圖表（P198圖10-13)得KF1=1.40KH11.390=1.59使用系數(shù)KKAKVKHKHKF1=1.351KI=2.65d 50.672.1mm 55.481.6d,55.48mm=2.69mmmi=2.69mmKdt3Kt分流式二級(jí)直齒圓柱

17、齒輪減速器32 14 35根據(jù)縱向重合度=1.59查圖表（P圖10-28）輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FEI=380 MPa,由式得1=0.85 X 500/1.4 MPa=303.57 MPa2=0.88 X 380/1.4 MPa=238.86 MPaY Yo .計(jì)算大小齒輪的 一并加以比較FYFIYS1F 1 S 1=2.80 X 1.55/303.57=0.01430F 1YF2YS22=238.86 MPab.得K1=1 X 1.06 X 1.4 X 1.4=2.078K1=2.078c.d.e.f.得螺旋角影響系數(shù)Y計(jì)算當(dāng)量齒ZVIZ1/cos3V 1ZV2Z2/cos3查取齒形系數(shù)查圖表（

18、P表10-5）查取應(yīng)力校正系數(shù)查圖表（P表10-5）=0.8720/cos31463/cos3141=2.80 ,YF 2=2.77Y=0.87YS1=1.55 , K2=1.74計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力21.8968.96ZV127.37ZV2131.36YF1=2.563YFYSYS2=2.1871=1.6042=1.786取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，彎曲疲勞 壽命系數(shù)KFN1=0.85 ,KFN2=0.88。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500 MPa,大齒S=1.4KFN1=0.85KN limSKFN2=0.88FE1=500MpaFE1=380 MPa1=303.57 Mpag.

19、YF IYS1=0.01430分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器15 1 35=2.27 X 1.74/238.86=0.01653F 2分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器i3 35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算YF2YS2-=0.0i653F 222.078 69 i030.87 cosi4八八“”mniU-2 0.0i653 i.8ii 20 i.653由以上計(jì)算結(jié)果，取mni=2，按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑di=53.83mm計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)Zidicos /mn=53.83 X cos14/2=27分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器17科35取Zi=27，貝UZ2UiZi=3.15 X 27=

20、85mni=2Zi27(4)幾何尺寸計(jì)算i)計(jì)算中心距2 (27 85) a -2 cosi4ii5.432)將中心距圓整為ii5mm按圓整的中心距修正螺旋角mni(ZiZ2)arccos- i5.i2 a.因值改變不多，故參數(shù)a, K , ZH等不必修正3)計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑diZimni/ cos=27 x 2/cosi5. i=55.93 mmd2Z2mni/ cos=85 x 2/ cosi5.i=i76.08mm4)計(jì)算齒輪寬度燈ddi=i x 55.42mm=55.42mmZ285aiii5.43mmi5.idi55.93 mmd2i76.08mm分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

21、18科35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果圓整后取B1=55mm ,B2=60mm5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由e v 2mt1,小齒輪做成齒輪軸由160mmda2500mm，大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)2.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇材料、精度及參數(shù)a.按圖1所示方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)b.選用7級(jí)精度（GB10095-85）c.材料選擇小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBSd.初選小齒輪齒數(shù)Z3=20 ,Z4Z3i2=20 X 2.42=48e.選取齒苑系數(shù)d2=1（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按下式試算Kt2T2u 1ZFd3t2.323- Vd2U2H1）確定公式1內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a

22、.試選Kt2=1.3b.確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T3Tm=215.61N m一一一5 =2.1561 x10 N mm1c.查圖表（P表10-6）選取彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa2d.查圖表（P圖10-21d）得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim3=600MPa ,Hlim4=550MPae.由式確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N360n3jLh=60 x 533x 1X 19800=6.14x108N,NJ2.42=6.14X108/2.42=42.54 X108b55.48mmB1=55mmB2=60mm7級(jí)精度（GB10095-85）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBS

23、 ;Z3=25Z477d2=1.2Kt2=1.3T3=2.1561 X105N mmZE=189.8MPa2Hiim3=550MpaHiim4=530MPaN36.14 X108M 2.54 108分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 19 35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器20松35KHN3=0.95 ,KHN4=0.97g.計(jì)算接觸許用應(yīng)力，取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式得H 3=0.95 x 600MPa=540MPaH4=0.97 x 550Mpa=522.5Mpa2）計(jì)算a.由式試算小齒輪分度圓直徑d3t，代入H中的較小值H4=522.5MPa得,c cc Kt2

24、T2u21 ZEd3t- 2.323 d2U2H=85.5mmb.計(jì)算圓周速度V3V3d3tn川/60 1000=3.14X 85.5 X 533/60000m/s=2.39m/sc.計(jì)算齒寬t3bsd2d3t=1 x 85.5 mm=85.5mmd.計(jì)算模數(shù)、兇免局比模數(shù)m2=d3t/Z3=85.5/20=4.275齒高h(yuǎn)3=2.25mt 2=2.25 X 4.275mm=9.62 mm則b3/h3=85.5/9.62=8.89e.計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)V3=0.51 m/s ,7級(jí)精度，查圖表（P圖10-8）得動(dòng)載荷系數(shù)KV2=1.03，直齒輪KH2KF2=1，由d2=1和b3=85.5mm,根

25、據(jù)式得KH2=1.424由b3/h38.89和KH2=1.424查圖表（P圖10-13）得KF2=1.34KHN3=0.95KHN4=.97H3=540MpaH 4=522.5MPad3t85.5mmV32.39mm/ sb385.5mmmt24.275h39.62mmb3/h38.89KV2=1.03KH2=1424KF2=1.34分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 21 35m2d3/ Z3=89.01/20mm=4.45 mm查圖表（P圖10-20c）得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE3=500MPa ,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE4=380MPa。FFE得F3KFN；FE3=0.87 X 5

26、00/1.4MPa=310.71MPaF4KFN4FE4=0.89x380/1.4MPa=241.57MPaS2計(jì)算載荷系數(shù)K2。由式得K2=1x1.03x1X 1.34=1.38YF3YS 3F 3 S 3=0.013968F 3故根據(jù)式得f.按實(shí)際d3dg.計(jì)算模數(shù)K2=1.467載荷系數(shù)系數(shù)校正所得分度圓直徑。由式得K2=1.467dtK=89.01mmKtd389.01 mm(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式為m24.45mm1)m232K2T2冷2% 2d2Z2確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.FE3=500Mpab.查圖表（P圖10-18）取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN3=0.87,KFN4=0.8

27、9FE4=380Mpac.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S2=1.4 ,由式KFN 3=0.87KFN4=0.869 S=1.4F3310.71MPaF4241.57Mpad.e.查取齒形系數(shù)。查圖表（P表10-5）得YF3=2.80YF4=2.33K2=1.38f.查取應(yīng)力校正系數(shù)。查圖表（P表10-5）得YS 3=1.55, YS 4=1.69Y=2.80YF 4=2.33F 3g.計(jì)算大、小齒輪的YFYS,并加以比較FYs 3=1.55, Y.4=1.69=2.80乂F 31.55/310.71 =0.013968分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器22松35計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果Y

28、F4YS4=2.33 X 1.69/241.57=0.016300F 4大齒輪的數(shù)值大2）設(shè)計(jì)計(jì)算（4）幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距m2（Z3Z4）a2-=3X （ 30+73） /2 mm=155mm22）計(jì)算分度圓直徑d3m2Z33x 30mm=90mmd4m2Z43x 73mm=219mm3）計(jì)算齒輪寬度b3d2d3=1 x 90 mm=90mm取B3=90mm ,B4=95 mm5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪（齒輪3）采用實(shí)心結(jié)構(gòu)大齒輪（齒輪4）采用腹板式結(jié)構(gòu)八、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算YF4YS4=0.016300m22 1.38 2.156 1051 2020.016302.89由以上計(jì)算結(jié)果，

29、取模數(shù)m2=3mm。按分度圓直徑d3=89.1mm計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)得Z3d3/m2=89.1/3=30 ,則Z4U2Z3=2.42X 30=73m23乙30L73a2204mmd390mmd4219mmB3=90 mmB4=95mm分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 23 35高速軸的設(shè)計(jì)分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器24 1 35N m1.求作用在齒輪上的力Fa1Ft1tan=2473.09 Xtan15.1 N=641.61N圓周力Ft1,徑向力Fr1及軸向力Fa1的方向如圖所示初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼r，調(diào)質(zhì)處理。查圖表 （表15-3）, 取A011=126,得P33 86

30、 dminA3P1263.8624.38mmn533該軸直徑d 1.4hII的設(shè)計(jì)，取LIV VbIV V=c=10mm因?yàn)锽33=85.5B2B2=55mm取L|IV=92 mm ,則L11IIIB2c (B3LIIIIV)3=55+10-7-3mm=55mm:VVVi VI1 vir分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 29 35齒輪的周向定位都采用普通平鍵連接分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器30 /2 35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 31 35按dm|V=50mm , LmIV=92 mmd.=44mm ,B2=55mmdV VI=45mm ,LV VI=53mm查圖表（

31、P表6-1）取各鍵的尺寸為III-IV段：b x h x L=10mm x 8mm x 80mmII-III段及V-VI段：bx hx L=8mm x 8mm x 40mm滾動(dòng)軸承的周向定位靠過(guò)渡配合來(lái)保證，選公差為m61）確定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-2），取軸端倒角為1.0X45，各軸肩處的圓角半徑為R1（三）低速軸（軸IV）的設(shè)計(jì)已知PIV=3.56kw ,TIV=485.7N m , nIV=69.92r/min1.求作用在軸上的力Ft4Ft3=2377.90NF4F3=896.44N2.初步確定軸的最小直徑按式（10）初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。查圖

32、表（P表15-3）取A0IV=112,于是得3.56dmin1123,41.50mm 70該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，選取聯(lián)軸器的型號(hào)。根據(jù)式（11）,查圖表（P表14-1）,取KA=1.5,則TcaIV=1.5 X 485.7N m=728.55N m根據(jù)TcaIV728.55N m ,查標(biāo)準(zhǔn)GB5014-85（指導(dǎo)書(shū)表17-4）考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，帶具有緩沖的性能，選用HL6型彈性柱銷聯(lián)軸器。選取軸孔直徑d=45mm，其軸孔長(zhǎng)度L=107mm，則軸的最小直徑dIV min=45mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案。經(jīng)比較，選取如下圖所示的方案分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪

33、減速器32 32 35（2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）取dvili IX=45mm ,為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，采用軸肩定位,由h= （0.07-0.1） d，取dvii viii=50mm,聯(lián)軸器用軸端擋圈緊固，查圖表（指導(dǎo)書(shū)表13-19），取D2=75mm ,LVIII IX=130mm2）初步選擇滾動(dòng)軸承根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6313,其尺寸為d x D x B=65mm x 140mm x 33mm故dI IIdVI VII=55mm3）軸承米用套筒定位，取dii iiidv vi=60mm,LiIILvi vii=36mm4）

34、根據(jù)軸頸查圖表（P表15-2,指導(dǎo)書(shū)表13-21）取安裝齒輪處軸段diii iiidiv iv=66mm，齒輪采用軸肩定位，根據(jù)h= （ 0.07-0.1 ） d=4.34mm-6.4mm ,取h=5mm，貝Udiv v=74mm，軸環(huán)寬度b 1.4h=1.4x 5mm=7mm，取Liv v10mm5)查圖表(指導(dǎo)書(shū) 表13-21)，已知B4=90 mm。取dIIIiv.=57.8mm ,LIII.iv.=2.3mm ( S=2mm)Liv，iv=89.7mm ,L.,=8mm6)根據(jù)軸II ,軸III的設(shè)計(jì)，取滾動(dòng)軸承與內(nèi)壁之間的距離&=10mm,則Lii iii=S3+a?+B2+

35、c+2.5- (n+S) -16=(10+14.5+70+10+2.5-8-2-16 ) mm=81mm分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 33 35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié)果LVvi=S3+ & +B2+C+2.5-LIV V-16=(10+14.5+70+10+2.5-10-16 ) mm=81mm6）根據(jù)箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離L1=60mm ,及S3=10mm ,B=20mm，根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表9-9，取軸承蓋的總苑度為39.6mm,軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離為SU聯(lián)=20.4mm貝ULVIIviii=60mm7)3）軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用普通平鍵連接，根據(jù)diV

36、iV=62mm ,LiViV=89.7mmdvmix=42mm ,堂山區(qū)=110mm查圖表（P表6-1）得IV -IV段：b x hx L=16mm x 11mm x 60mmVIII-IX段：b x h x L=12mm x 8mm x 100mm滾動(dòng)軸承與軸的周向定過(guò)渡配合來(lái)保證，選用直徑尺寸公差為m6（4）確定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-12），取軸端倒角尺寸為1.6 X45。軸上圓角RIIR/iRVIIRVIII=1.0mm,RIIIRIVRv=1.6mm4.求軸上的載荷軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖15-23知，深溝球軸承6210,a=10mm,從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭

37、矩圖（見(jiàn)下圖）可以看出Ft作用處是危險(xiǎn)截面，L=162mm ,將該截面的所受彎矩和扭矩列于下表分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 34 35表4危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器35 25 35_ _一2一_ _ _ 一 _計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1FNH2=485.7NFNV1FNV2=856.44N彎矩MH=78683.4N mmMV=138743.28N mm總彎矩MM=217426.68N mm扭矩TT=295120.09N mm5.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a =

38、0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 36 35217426.680.6 295120.09622；18 5.5(62 5.5)2/2 62=280408.40/20849.146MPa=13.449MPaca分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 37 35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 38 35前已選定軸的材料為45鋼，倜質(zhì)處理，查圖表（P表15-1）得1=60MPa,因此caLh=72000h故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承60082.軸III上的軸承選擇與計(jì)算由軸III的設(shè)計(jì)已知，初步選用外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承N206 ,由于受力對(duì)稱，故只需

39、要校核一個(gè)。其受力Fr=896.44N ,Fa-0,=10/3, n=533r/min1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書(shū)表15-5）知外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承N206的基本額定動(dòng)載荷C=36200N，基本額定靜載荷C0=22800N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P因?yàn)镕a=0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0,因工作情況平穩(wěn)，按課本（P表13-6）,取P= f （xFr+YFa）=1.2X（1 X 896.44+0）Np 1=1075.728N分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 39 35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié) 果3）驗(yàn)算軸承壽命66L. H（必L）h60n P 60 533 1075.728_=777446hLh=

40、72000h故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承N2063.輸出軸上的軸承選擇與計(jì)算由軸IV的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承6210,由于受力對(duì)稱，只需要計(jì)算一個(gè)，其受力Fr=jFr42Ft42=2541.26 N ,Fa=0 ,=3,轉(zhuǎn)速n=69.20/min1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書(shū)表15-3）知深溝球軸承6210的基本額定動(dòng)載荷C=27000N，基本額定靜載荷C0=19800N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P因?yàn)镕a=0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0,因工作情況平穩(wěn)，按課本（P表13-6），取 舄=1.0,則pP= L （XFr+YFa） =1.X （ 1X 3706.4

41、6+0） Np 1=2541.26N3）驗(yàn)算軸承壽命,106,CV106, 27000 L （）（-）hh60n P 60 169.20 2541.26=118139hLh=72000h故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6210。分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 40 35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié)果九、鍵連接的選擇與校核計(jì)算1.輸入軸與聯(lián)軸器的鍵連接1）由軸II的設(shè)計(jì)知初步選用鍵C10X 70,Tn=69.16N m2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力p=100-120MPa ,取p=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b/2=70mm-5mm=65mm

42、 ,鍵與 輪轂鍵槽的接 觸高度k=0.5h=0.5 X_.2T 1038mm=4mm。由式p-可礙pkld2L_=2 X 69.16103/4X 65X 35MPapkld=15.2MPap=110MPa可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵C10 X 702.齒輪2 （2）與軸III的鍵連接1）由軸III的設(shè)計(jì)知初步選用鍵10X 56,T=TIII/2=107.805N m2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力p=100-120MPa ,取p=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=56mm-10mm=46mm ,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 X_.2

43、T 1038mm=4mm。p可礙pkld2TJi_1=2 x 107.805103/4X 46 X 32MPapkld=36.62MPap=110MPa可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵10X 563.齒輪3與軸III的鍵連接1）由軸III的設(shè)計(jì)知初步選用鍵10X 80,T=Tm=215.61N m2）校核鍵連接的強(qiáng)度分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 41 35計(jì)算及 說(shuō)明結(jié)果鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力p=100-120MPa ,取p=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=80mm-10mm=70mm ,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 X_.2T 1038m

44、m=4mm。由式p-可礙pkld2TII_=2 x 215.61103/4 X 70X 34MPapkld=45.29MPap=110MPa可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵10X 804.齒輪4與軸IV的鍵連接1）由軸IV的設(shè)計(jì)知初步選用鍵18X 80,T=TIV=485.7N m鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力p=100-120MPa ,取p=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=80mm-18mm=62mm ,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 X一 _2T 10311mm=5.5mm。由式p可礙pkldp11=2 X 485.710/5.5X62 X 62MP

45、apkld=45.95MPap=110MPa可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵18X 805.聯(lián)軸器與軸IV的鍵連接1）由軸IV的設(shè)計(jì)知初步選用鍵12X 100,T=T|v=383.53N m2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力p=100-120MPa ,取p=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=100mm-12mm=88mm,鍵與輪 轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 X_.2T 1038mm=4mm。由式p可礙pkld分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器32 42 35計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié) 果=51.88MPap=110MPa可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵12X

46、100十、聯(lián)軸器的選擇1.輸入軸（軸II）的聯(lián)軸器的選擇根據(jù)軸II的設(shè)計(jì)，選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器（35鋼），其尺寸如卜表所小型號(hào)T( N m)n(r/min)d2(mm)L (mm)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,-2（kg m）TL6250380035820.0262.輸出軸（軸IV）的聯(lián)軸器的選擇根據(jù)軸IV的設(shè)計(jì)，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器（35鋼），其尺寸如下表所示型號(hào)T ( N m)n(r/min )d2(mm)L (mm)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，-2（kg m ）HL36305000421120.6十、減速器附件設(shè)計(jì)1.視孔蓋選用A=120mm的視孔蓋。2.通氣器選用通氣器（經(jīng)兩次過(guò)濾）M18 X 1.53.油面指示器根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表9-14,選用2型油標(biāo)尺M(jìn)164.油塞根據(jù)指導(dǎo)書(shū)9-16,選用M16 X 1.5型油塞和墊片5.起吊裝置根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表9-20，箱蓋選用吊耳d=20mm6.定位銷根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表14-3,選用銷GB117-86 A6 X 302TH103=2 X 383.533 ,一 _10/4 X 8