二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

1、目錄一課程設(shè)計(jì)書2二設(shè)計(jì)要求2三設(shè)計(jì)步驟21.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案32。電動(dòng)機(jī)的選擇43.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比54.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)55.設(shè)計(jì)V帶和帶輪66.齒輪的設(shè)計(jì)87。滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)198.鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)269.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2710.潤滑密封設(shè)計(jì)3011。聯(lián)軸器設(shè)計(jì)30四設(shè)計(jì)小結(jié)31五參考資料32O課程設(shè)計(jì)書設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載起動(dòng)，卷筒效率為0096（包括其支承軸承效率的損失）減速器小批量生產(chǎn)，使用期限8年（300天/年），兩班制工作，運(yùn)輸容許速度誤差為5%,車間有三相交流,電

2、壓380/220V表題號(hào)參數(shù)12345運(yùn)輸帶工作拉力（kN）2.52o32.11o91o8運(yùn)輸帶工作速度（m/s）1.01o11o21o31.4卷筒直徑（mm）250250250300300設(shè)計(jì)要求1. 減速器裝配圖一張（A1）o2. CAD繪制軸、齒輪零件圖各一張（A3）.3. 設(shè)計(jì)說明書一份。三。設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2. 電動(dòng)機(jī)的選擇3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5o設(shè)計(jì)V帶和帶輪6. 齒輪的設(shè)計(jì)7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)&鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)9o箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10o潤滑密封設(shè)計(jì)11.聯(lián)軸器設(shè)計(jì)1。傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案1。組成：傳動(dòng)裝

3、置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成2。特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度.3。確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí).其傳動(dòng)方案如下：圖一：（傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖）初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如：傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）。傳動(dòng)裝置的總效率a321234321234=0.96X0.983X0.952X0.97X0。96=0.759;i為V帶的效率，1為第一對(duì)軸承的效率,3為第二對(duì)軸承的效率，4為第三對(duì)軸承的效率,5為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為7級(jí)精度，油脂潤滑因是薄壁防護(hù)罩，采用開式效率計(jì)算）2。電

4、動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：=P/n=1900X1.3/1000X0。759=3。25kW,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為n=100060v=82.76r/min,D經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比L=24,二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比門=840,II|i9則總傳動(dòng)比合理范圍為i二=16160,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n丄=正Xn=（16160）X82。76=1324。1613241。6r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為丫112M4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為4。0額定電流8。8A，滿載轉(zhuǎn)速nm1440r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/

5、min。t=、方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pedkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速人n電動(dòng)機(jī)重量N參考價(jià)格元傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)減速器1Y112M441500144047023016。152.37。023。確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比中心高外型尺寸LX(AC/2+AD)XHD底腳安裝尺寸AXB地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸DXE裝鍵部位尺寸FXGD132515X345X315216X1781236X8010X41(1) 總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為ia=n二/n=1440/82.76=17.40(2) 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia=i0Xi式中io,h

6、分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取io=2。3,則減速器傳動(dòng)比為i=ia/io=17.40/2.3=7。57根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為i1=3。24,則i2=i/i1=2.334。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n=nm/i0=1440/2.3=626.09r/minnn=n/i1=626o09/3.24=193.24r/minn皿=nn/i2=193.24/2o33=82.93r/minn=n=82.93r/min(2) 各軸輸入功率Pi=pdX1=3o25X0o96=3o12kWPn=piXnX3=3o12X0.98X0。95=2.90kW

7、Pm=PnXnX3=2.97X0o98X0.95=2.70kWPiv=PmXnXn=2.77X0.98X0.97=2.57kW則各軸的輸出功率：R=RX0o98=3o06kWPn=PnX0o98=2.84kWPm=PmX0.98=2.65kWPv=PvX0o98=2o52kW(3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T1=TdXi0X1Nm電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td=9550旦=9550X3。25/1440=21。55N-nm所以：Ti=TdXi0X1=21.55X2o3X0.96=47.58Nm-Th=TiXiiXiX2=47.58X3。24X0.98X0。95=143。53NmT皿=ThXi2X2X3=143。53

8、X2。33X0.98X0。95=311.35NmTw=TmX3X4=311。35X0。95X0.97=286.91Nm輸出轉(zhuǎn)矩：Ti=TiX0.98=46.63NmTh=ThX0.98=140o66NmT皿=TmX0o98=305.12NmTTwX0.98=281。17Nm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率FKW轉(zhuǎn)矩TNm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸3o2521o5514401軸3o123.0647.5846.63626.092軸2o902o84143o53140o66193.243軸2o702o65311o35305o1282o934軸2o572.52286o91281o1782.9

9、35。設(shè)計(jì)V帶和帶輪確定計(jì)算功率查課本P178表9-9得：KA1.2FCakAP1.244.8，式中J為工作情況系數(shù)，P為傳遞的額定功率，既電機(jī)的額定功率。選擇帶型號(hào)根據(jù)巳4.8,kA1.3,查課本R52表88和R53表8-9選用帶型為A型帶.選取帶輪基準(zhǔn)直徑dd1,dd2查課本P|45表83和Pi53表87得小帶輪基準(zhǔn)直徑dd190mm,則大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2i。dd12.390207mm,式中E為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率，通常取(1%2%)，查課本R53表87后取dd2224mm.驗(yàn)算帶速VVddinm9°14°°7.17m/s35m/s在525m/s范圍內(nèi)，V6010

10、00601000帶充分發(fā)揮。確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度二由于"-'-'''u,所以初步選取中心距a:301.5(dd1dd2)1.5(90224)471，初定中心距a。471mm,所以帶長,2(dd2dd)2Ld=2a°-(dd1dd2)1444.76mm。查課本P表8-2選取基準(zhǔn)長24a°度Ld1400mm得實(shí)際中心距47144.76/2448.62mmLdLdaa°2取a450mm驗(yàn)算小帶輪包角11 180dd2dd1180162.94，包角合適。a確定v帶根數(shù)z因dd190mm，帶速v6.79m/s，傳動(dòng)比i02.3

11、,查課本P|48表85a或85c和查課本P|48表85a或85c和85b或8-5d,并由內(nèi)插值法得Po0Po00.17。查課本P142表8-2得Kl=0.96.查課本P154表8-8，并由內(nèi)插值法得K=0由P154公式822得96PeaPeaZ(P0P0)kki故選Z=5根帶。4.84.20計(jì)算預(yù)緊力F0查課本P145表8-4可得q0.1kg/m，故:單根普通V帶張緊后的初拉力為Pea2.522F0500-ea(1)qv初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)0.17.17計(jì)算作用在軸上的壓軸力Fp利用P155公式824可得：1 16294Fp2zF0sinFp2zF0sinp226

12、。齒輪的設(shè)計(jì)(一)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪(1)齒輪材料及熱處理材料：高速級(jí)小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪280HBS取小齒齒數(shù)Z1=24高速級(jí)大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為大齒輪240HBSZ2=iX乙=3.24X24=77。76取乙=78。 齒輪精度1d1t(ZHZE)2確定各參數(shù)的值:試選Kt=1.6查課本P215圖1030選取區(qū)域系數(shù)Zh=2.433由課本P214圖10-26貝U10.7820.82按GB/T10095-1998，選擇7級(jí),齒根噴丸強(qiáng)化。由課本P202公式1013計(jì)算

13、應(yīng)力值環(huán)數(shù)N1=60ng=60X626.09X1X(2X8X300X8)=1。4425X109hN2=4.45X108h#（3.25為齒數(shù)比,即3.25二仝）乙 查課本P2031019圖得：K1=0.93K2=0。96 齒輪的疲勞強(qiáng)度極限取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用P202公式1012得:Kh1=HN1=0。93X550=511.5MPaSKH12=HJim£=0o96X450=432MPaS許用接觸應(yīng)力h（H】1h】2）/2（511.5432）/2471.75MPa 查課本由P198表106得：Ze=189o8MP由P201表107得：d=1T=95。5X105XR/m=

14、95。5X105X3。19/626.09=4o86X1024（2433189.8）249.53mm 計(jì)算圓周速度Nom3.設(shè)計(jì)計(jì)算 小齒輪的分度圓直徑d1td1t2KEu1ZHZEu（i：E）234J11.63.14計(jì)算齒寬601000b和模數(shù)沁孕1.62m/s601000mnt計(jì)算齒寬b=b=dd1t=49.53mm計(jì)算摸數(shù)mn初選螺旋角=14d1tcosmnt=Z1d1tcosmnt=Z1猖53如42.00mm計(jì)算齒寬與高之比齒高h(yuǎn)=2.25mnt=2.25X2。00=4。50mmbh=49.534.5=11°01計(jì)算縱向重合度=0o318ditan0.318124tan14=1

15、。903計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA=1根據(jù)v1.62m/s,7級(jí)精度，查課本由P192表108得動(dòng)載系數(shù)KV=1。07,查課本由P194表104得Kh的計(jì)算公式：Kh=1.120.18(10.6d2)d2+0.23X103Xb=1o12+0。18(1+0.61)X1+0o23X103X49o53=1o42查課本由P195表1013得：KF=1.35查課本由P193表103得：KH=Kf=1o2故載荷系數(shù)：K=K衛(wèi)KKhKh=1X1o07X1.2X1.42=1o82按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d1=d1/,K/Kt=49o53X3 1.82=51o73mm.1.6計(jì)算模數(shù)mnd1cosm

16、n5173cos142.09mm24齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式Y(jié)fYsYfYs|'2KT1Ycos2/、dZ21a(F)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=48.6kN-m確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z=24,=i二z=3.24X24=77°76傳動(dòng)比誤差i=u=z；/z=78/24=3.25i0o032%蘭5%,允許 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z=zi/cos=24/cos314=26。27z:=z：/cos=78/cos314=85.43初選齒寬系數(shù)T-按對(duì)稱布置，由表查得二1初選螺旋角初定螺旋角-=14°載荷系數(shù)KK=K-4KK代K=1X1.07X1。2X1

17、。35=1。73查取齒形系數(shù)丫丘和應(yīng)力校正系數(shù)丫工查課本由P197表10-5得：齒形系數(shù)丫兀=2.592丫乏=2.211應(yīng)力校正系數(shù)丫也=1.596丫比=1。774重合度系數(shù)丫：端面重合度近似為匚=1.88-3。2X(丄)cos=1.88-3。2X(1/24乙J+1/78)Xcos14=1.655=arctg(tg'/cos-)=arctg(tg20°/cos14)=20。64690A二"口創(chuàng)"冷礙)=14.07609因?yàn)?/cos八，則重合度系數(shù)為Y=0.25+0。75cos*二=0。673螺旋角系數(shù)丫軸向重合度二八",猖53sin14

18、6;=1。825,2.09丫二=1-2'-山=°。78計(jì)算大小齒輪的計(jì)算大小齒輪的YfFsT7安全系數(shù)由表查得SF=1。25工作壽命兩班制，8年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60nk世=60X271。47X1X8X300X2X8=6.255X103大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2=N1/u=6。255X10/3.24=1。9305X10查課本由P204表10-20C得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限小齒輪FF1500MPa大齒輪FF2380MPa查課本由R97表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)：KFN1=0。86KFN2=0.93取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1。4KFN1FF1f1=r-KFN1F

19、F1f1=r-0.86500307.141.4KFN2FF2SKFN2FF2SO.93380252.431.4YfTs1f1307.140.01347Yf2Fs2F2252.430.01554大齒輪的數(shù)值大。選用.設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算模數(shù)31040.78cos2mm1.26mm2 1040.78cos2mm1.26mm2421.655對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)叫大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取叫=2mmE為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=51。73mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由：51.73cos14

20、z1=25.097取z1=25mn那么z2=3.24X25=81 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距a=(Z1Z2)mn=812=109.25mm2cos2cos14將中心距圓整為110mm按圓整后的中心距修正螺旋角(12)mn(2581)2一=arccosarccos14.012109.25因值改變不多，故參數(shù)，k,Zh等不必修正.計(jì)算大。小齒輪的分度圓直徑140.01554,Zgn252LCd1=51。53mmcoscos14.01d2=812=166.97mmcoscos14.01計(jì)算齒輪寬度B=d1圓整的B250B155(二)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算材料：低速級(jí)小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒

21、輪280HBS取小齒齒數(shù)乙=30速級(jí)大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為大齒輪240HBSz2=2。33X30=69。9圓整取z2=70齒輪精度按GB/T10095-1998,選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。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 試選Kt=1.6查課本由P215圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Zh=2。45 試選12o,查課本由P214圖10-26查得1=0.832=0。88=0.83+0.88=1。71應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60Xn2XjXLn=60X193.24X1X(2X8X300X8)=4.45X1088N2=N14.45101.91X108i2.33由課本P203圖1019查得接觸疲

22、勞壽命系數(shù)Khn1=0.94Khn2=0。97查課本由氐7圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600MPa,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1550MPa取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力H1=KHN1Hlim1=°.94600564MPah】2=Khn2Hlim2=0.98x550/1=517MPaSh(Hlim1540.5MPa2查課本由P,98表106查材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa選取齒寬系數(shù)d1T=95。5X105Xp,/n2=95.5X105X2。90/193。24=14.33X104N.md1t2K6u1仁E）2432

23、3（）11.71=65。71mm2.計(jì)算圓周速度d1tn26010006010000.665m/s3.計(jì)算齒寬b=dd1t=1X65.71=65.71mm4。4。計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)mnt=s65.71cos12Z1模數(shù)mnt=s65.71cos12Z1302.142mm齒高h(yuǎn)=2.25Xgt=2.25X2。142=5。bh=65。71/5.4621=12.03計(jì)算縱向重合度0.318dz1tan0.31830tan12齒高h(yuǎn)=2.25Xgt=2.25X2。142=5。bh=65。71/5.4621=12.03計(jì)算縱向重合度0.318dz1tan0.31830tan124621mm5。2.0

24、286。計(jì)算載荷系數(shù)KKh=1。12+0.18（1+0。6.2）（2+0.23X103=1。12+0.18（1+0。6）+0.23X10X65.71=1.4231使用系數(shù)Ka=1同高速齒輪的設(shè)計(jì)，查表選取各數(shù)值Kv=1.04Kf=1.35Kh=Kf=1。2故載荷系數(shù)K=KaKvKhKh=1X1。04X1.2X1。4231=1.7767.按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑31.33d1=d1tKKt=65。71X計(jì)算模數(shù)mndicos72.91cos12Zi302.3772mm3。按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m>32KT1Ycos2dZ2iYfYsf確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值(1)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩廠=

25、143.3kNm確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z=30,z=iXz=2。33X30=69。9傳動(dòng)比誤差i=u=z?/zi=69。9/30=2.33=0.032%5%允許(3) 初選齒寬系數(shù)7-按對(duì)稱布置，由表查得=1初選螺旋角初定螺旋角=12°(4) 載荷系數(shù)KK=K蓋KK=1X1.04X1.2X1。35=1.6848(5) 當(dāng)量齒數(shù)zi=z：/cos=30/cos312=32。056z2=z：/cos*=70/cos312=74.797由課本P197表105查得齒形系數(shù)丫咒和應(yīng)力修正系數(shù)丫工Yf12.491,Yf22.232Ys11.636,Ys21.751(7)螺旋角系數(shù)丫二軸向重

26、合度S二處血0/7=如四0加=2.03丫=1-1=0。797(8)YfFs計(jì)算大小齒輪的f查課本由P204圖1020c得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限查課本由P202圖1018得彎曲疲勞壽命系數(shù)FE1500MPaFE1500MPafE2380MPaKFN1=0。90KFN2=0.93S=1。4_KFN1FE110.905001.4321.43MPaKFN2SFF20.933801.4252.43MPa計(jì)算大小齒輪的肯，并加以比較YFa1FSa1f12.4911.6360.01268321.43YFa2FSa2F20.01548252.43大齒輪的數(shù)值大，選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算模數(shù)21.68481

27、.4331050.797cos2120.01548mn2mm1.5472mm13021.71對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)叫大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T13571987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取mn=3mm(l為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=72.91mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)cos12cos12=27.77取z1=30mnz2=2.33X30=69。9取z2=70初算主要尺寸初算主要尺寸計(jì)算中心距a=臼zmn=（3070）2=102。234mm2cos2cos12將中心距圓整為103mm修正螺旋角=arccos=arccosarccos

28、心13.862103因值改變不多，故參數(shù)因值改變不多，故參數(shù),k,Zh等不必修正分度圓直徑=zm_1=cos=zm_1=cosd2二Z2mncos302f=61。34mmcos12702仆=143。12mmcos12計(jì)算齒輪寬度bdd1圓整后取B175mmB280mm低速級(jí)大齒輪如上圖:V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表1各傳動(dòng)比V帶高速級(jí)齒輪低速級(jí)齒輪2.33.242.332。各軸轉(zhuǎn)速n心(r/min)%(r/min)(r/min)(r/min)626.09193。2482.9382.933.各軸輸入功率P馬(kw)%(kw)吃(kw)Piv(kw)3。122。902。702。574。各軸輸入轉(zhuǎn)矩T兀(

29、kN-mTv(kN-m(kN-m(kN-m47。58143。53311。35286。915.帶輪主要參數(shù)小輪直徑心(mm)大輪直徑(mm)中心距a(mm)基準(zhǔn)長度(mm)帶的根數(shù)z90224471140057。傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。求輸出軸上的功率P3，轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩TaP3=2.70KWn3=82.93r/minT3。求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d2=143.21mm2T3而Ft-d22311.3534348.16N143.21103Fr=Fttanntan20°-4348.16-1630.06Ncoseos13.86Fa=Fttan=4348。16

30、X0.246734=1072.84N圓周力Ft,徑向力Fr及軸向力Fa的方向如圖示:。初步確定軸的最小直徑先按課本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)課本F36i表153取Ao112輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑di口,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)查課本P343表141，選取Ka1.5TeaKaT3因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，所以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)22112選取LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500Nm半聯(lián)軸器的孔徑d140mm,故取di口40mm半聯(lián)軸器的長度L112mm半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為L184mm。根據(jù)軸向定位的

31、要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求，1-U軸段右端需要制出一軸肩，故取nm的直徑dn皿47mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D50mm半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂孔長度為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上，故I-n的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取hn82mm 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，故選用單列角接觸球軸承參照工作要求并根據(jù)dnm47mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承7010C型。dDBd2D2軸承代號(hào)45851958.873。27209AC45851960.570.27209B4510025

32、66。080.07309B50801659.270.97010C50801659.270.97010AC50902062.477.77210C2。從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)對(duì)于選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的dDB50mm80mm16mm，故d皿即d皿呱50mm;而1皿呱16mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得7010C型軸承定位軸肩高度h0.07d,取h3.5mm,因此v57mm, 取安裝齒輪處的軸段d刑町58mm；齒輪的右端與左軸承之間米用套筒定位。已知齒輪轂的寬度為75mm為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取I刑町72mm。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高3。5,取

33、dv65mm.軸環(huán)寬度b1.4h,取b=8mm. 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(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)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I30mm，故取ln皿50mm。 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm，兩圓柱齒輪間的距離c=20mm?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm,已知滾動(dòng)軸承寬度T=16mm,高速齒輪輪轂長L=50mm,則l町麵Tsa(7572)(168163)mm43mm1ivvLSCaI皿即Iv(5082016248)mm62mm至此，已初步確定了軸的各端直徑和長度.5.

34、求軸上的載荷首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖，確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)20149表20.67。對(duì)于7010C型的角接觸球軸承，a=16o7mm因此，做為簡支梁的軸的支承跨距L2L3L360.8FNH13Ft4348.161506NL2L3175.6L2114.8FNH22Ft4348.162843NL2L3175.6FNV1FNV2FrL3FaDL2L3809NFrFNV21630809821NMH172888.8NmmMV1FNV1L2M2179951Nmm傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖:（從動(dòng)軸）（中間軸）（主動(dòng)軸）從動(dòng)軸的載荷分析圖:6。6。按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)Mi2(T

35、3)2caW前已選軸材料為查表151得1962552(1311.35)210.82ca<Y0.12746545鋼，調(diào)質(zhì)處理。i=60MPa此軸合理安全精確校核軸的疲勞強(qiáng)度判斷危險(xiǎn)截面503=12500503=25000截面的右側(cè)的彎矩M為MM160144609Nmm60.87o。截面A,n,川,b只受扭矩作用。所以anmb無需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面切和處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，從受載來看，截面c上的應(yīng)力最大。截面切的應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但是截面W不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核.截面C上雖然應(yīng)力最大，但是應(yīng)力集中不大，而且這里的直徑最大

36、，故C截面也不必做強(qiáng)度校核，截面W和V顯然更加不必要做強(qiáng)度校核.由第3章的附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過盈配合的小，因而，該軸只需膠合截面左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可.。截面左側(cè)?？箯澫禂?shù)W=0o1d3=0.1抗扭系數(shù)wT=0.2d3=0.2截面W上的扭矩T3為T3=311o35N截面上的彎曲應(yīng)力M144609b11.57MPaW12500截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力T=k=31135°12.45MPaWt25000查得:查得:軸的材料為45鋼.調(diào)質(zhì)處理。由課本P355表15-1B640MPa275MPaTi155MPat=1.31581.16r2.0因0.04d50經(jīng)插入后得2o0軸性系數(shù)為q0.8

37、2q=0.85K=1+q(1)=1。82K=1+q(T-1)=1.26所以0.92綜合系數(shù)為：K=2.8K=1.62碳鋼的特性系數(shù)0.10.2取0.10.050.1取0.05安全系數(shù)Sea25。1313。71aatmcaSS10.5>S=1.5所以它是安全的截面w右側(cè)抗彎系數(shù)W=0.1d3=0。1503=12500抗扭系數(shù)wT=0.2d3=0.2503=25000截面W左側(cè)的彎矩M為M=133560截面W上的扭矩T3為T3=295截面上的彎曲應(yīng)力b13356010.68W12500截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力t=T=29493011.80k=丄12.8Wt25000K=11.620.820.820.

38、92所以0.67綜合系數(shù)為：K=2.8K=1.62碳鋼的特性系數(shù)0.10.2取0.1安全系數(shù)Sca0.050.1取0.0525.13aam13。71cacaSSs2s210.5>S=1.5所以它是安全的8. 鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵。根據(jù)d2=55d3=65查表61?。烘I寬b2=16h2=10L2=36b3=20h3=12L3=50校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度查表62得p=110MP工作長度12L2b23616=20丨3L3b350-20=30 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度K2=0.5h2=5K3=0。5h3=6由式（6-1）得:2T2103

39、K2丨2d22143.5310005205552.20p2T3103K3432311.3510006306553.22兩者都合適取鍵標(biāo)記為:鍵2:16X36AGB/T10961979鍵3:20X50AGB/T1096-19799。箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）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(jī)體采用巴配合。is6機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm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

40、度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為6.33。機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性。鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡單，拔模方便。4。對(duì)附件設(shè)計(jì)A視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，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M6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(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。C油標(biāo)：油標(biāo)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

41、位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。D通氣孔:由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)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)到體內(nèi)為壓力平衡。E蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。F位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度G吊鉤：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。減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚0.025a3810箱蓋壁厚110.02a389箱蓋凸緣厚度bibi1.5i12箱座凸緣厚度bb1.515箱座底凸緣厚度b2b22.525地腳螺釘直徑dfdf0.036a12M24地腳螺釘數(shù)目n查手冊(cè)6軸承旁聯(lián)接螺栓did10.72dfM12直徑機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接d2d2=（0.50.6）dfM10螺栓直徑軸承端蓋螺釘直徑d3d3=（0。40.5）df10視孔蓋螺釘直徑d4d4=（0o30o4）df8定位銷直徑dd=（0o70。8）d28df,di,d2至外Ci查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)34機(jī)壁距