機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪減速器

機(jī)械課程設(shè)計(jì)任務(wù)書及傳動(dòng)方案的擬訂一、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目:二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪減速器用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器。傳動(dòng)裝置如圖所示。（1）帶式運(yùn)輸機(jī)數(shù)據(jù)見數(shù)據(jù)表格。展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器方案二第二組數(shù)據(jù)卷筒直徑D/mm260運(yùn)輸帶速度v(m/s)1.35運(yùn)輸帶工作拉力T(N.m)1800（2） 工作條件單班制工作，空載啟動(dòng)，單向，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作中有輕微振動(dòng)。運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5%。（3） 使用期限工作期限為十年，檢修期間隔為三年。（4） 生產(chǎn)批量及加工條件小批量生產(chǎn).二、傳動(dòng)方案的分析與擬定圖1-1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)方案帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過連軸器將動(dòng)力傳入減速器，再經(jīng)連軸器將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒，帶動(dòng)輸送帶工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對(duì)軸承位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級(jí)和低速級(jí)用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一、電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇1.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。1.1電動(dòng)機(jī)功率的選擇查［2］表10-1得門=0.95；=FW①1800X1.35=25579「1000q1000x0.95—.03為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需功率P0，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率門。設(shè)門］為彈性聯(lián)軸器（2個(gè)）效率為0.99，n2為齒輪（2對(duì)）傳動(dòng)（8級(jí)）的效率為0.97，n3為滾動(dòng)軸承（4個(gè)）傳動(dòng)效率為0.995，n4為滾筒（1個(gè)）的效率為0.96。則傳動(dòng)裝置的總效率為：n=n2n叫句】=0.992x0.972x0.9554x0.961=0.86771234電動(dòng)機(jī)所需的功率為：P=P=2.5579=2.9479KW0n0.8677在機(jī)械傳動(dòng)中常用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的兩種電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，由［2］P223表10-110查得電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)及計(jì)算總傳動(dòng)比如表1-2所示。表1-2電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)及計(jì)算總傳動(dòng)比方案型號(hào)額定功率（kW）轉(zhuǎn)速(r/min)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩同步滿載1Y100L2-43150014202.22.22Y132S-6310009602.02.0把這兩種方案進(jìn)行比較，方案1電動(dòng)機(jī)質(zhì)量最小，但是總傳動(dòng)比大，傳動(dòng)裝置外廓尺寸大，制造成本高，結(jié)構(gòu)不緊湊故不可取，為了能合理地分配傳動(dòng)比，使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，綜合考慮兩種可選方案后，選擇方案2比較合適。選用方案2電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S-6，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)如表1-3所示。表1-3Y132S-6電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)型號(hào)中心高H/mm軸伸/mm總長L/mmY132S-61320-0.5。=38+0.018x80+0.002470裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速七和滾筒轉(zhuǎn)速七可算出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為:n=60*匕=60*1.35 =99.1658eHxD Hx260x10-3i=nm=960=9.6808n99.1658雙級(jí)圓柱齒輪減速器分配到各級(jí)傳動(dòng)比為:①高速級(jí)的傳動(dòng)比為：i=』37=3.54751②低速級(jí)的傳動(dòng)比為：i2=i/i-=2.72892.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算：a） 各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算：n1=nm=960r/minn2=n/i1=960/3.5475=270.6131r/minn3=n2/i2=270.6131/2.7289=99.1656r/minn4=n3=99.1656r/minb） 各軸的輸入功率計(jì)算：P=2.9479KW0P1=P門1=2.9479x0.99=2.9184kW0P2=P1門2門3=2.9184x0.97X0.995=2.8167kWP3=P2門2門3=2.8167x0.97x0.98=2.6676kWP4=P3門『3=2.6676x0.98x0.99=2.6109kWc） 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：T1=9550Pjn^=9550x2.9184/960=29.0320N?mT2=9550PJn2=9550x2.8167/270.6131=99.4020N?mT3=9550PJn3=9550x2.6676/99.1656=257.8624N-mT4=9550Pn=9550x2.6109/99.1656=251.4390N-m4' 4由以上數(shù)據(jù)得各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)見表1—1。

查P17表1-4得3—1各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速n/(r/min)功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/N.mm傳動(dòng)比1960.00002.443624.30845.27892181.81112.3229122.01264.0617344.76242.2081471.09651.0000444.76242.1423457.0578二、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)參數(shù)壓力角a廣20。，齒頂高系數(shù)、=1,頂隙系數(shù)七、0.25。高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1） 選擇齒輪材料及熱處理方式：由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)選軟齒面組合：根據(jù)[1]P191表10-1得：小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),HBS1=217?255；取230大齒輪選擇45鋼?；?HBS2=162-217；取190此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217-162=55；比希望值略小些，可以初步試算。2） 齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選z「24z2=i1z1=3.5475x24=75取大齒輪齒數(shù)z=75，則齒數(shù)比（即實(shí)際傳動(dòng)比）為|1=z/z=75/24=3.125。與原2 2 1要求僅差（3.125-3.5475）/3.1250.48%，故可以滿足要求。3） 選擇螺旋角0：按經(jīng)驗(yàn)，8°<P<25°，現(xiàn)初選P=13°4） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：z1=z1/cos30=24/cos313°=25.9443

z力=…邛=122/C0S313°=8L°758由書P200表10-5線性差值求得：=2.65+(2.65—2.60)x(25.9443-24)=2.6986Fa (26-24)2一22—2一18=2.22+ x(181.0758-80)=2.2221F2 100-805） 選擇齒寬系數(shù)：由于減速器為展開式雙級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以兩支撐相對(duì)小齒輪做不對(duì)稱布置，故齒寬系數(shù)不宜選得過大，參考［1］表10-7,若大小齒輪皆為軟齒面或僅大齒輪為軟齒面時(shí)，0d可取偏上限數(shù)值，選擇中d為0.7?1.15，現(xiàn)選中廣0.96） 選擇載荷系數(shù)：由齒輪承受輕微沖擊載荷，選載荷系數(shù)K為1.2?1.6。取K=1.3。7） 計(jì)算I號(hào)齒輪軸上的扭矩T:IP 2.9184T=9.55x106i=八=29032N?mi8） 計(jì)算幾何參數(shù)：tga=tga/cosP=tg20°/cos13°=0.3735t na=20.4823°=20°28'56〃sinP=sinPcosa==sin13°cos20°=0.2114Pb=12.2062°=12°12'22〃￡a= 1 JG］+2cosPE-G￡osat上+JG2+2cosPI-G2cosat上-"1+z2Ainatt -=1.6470￡p=1/兀中^z1tgP=1/3.14159x0.9x24xtg13°=1.5873按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：區(qū)域系數(shù)： Z=J2cosPb/sinatcosat=2.4421彈性影響系數(shù)：P201彈性影響系數(shù)：P201鍛鋼:ZE=189.8E/MPa壽命系數(shù)：查［1］P207圖10-19齒輪齒面接觸疲勞極限:HBS=190,2由P209HBS=190,2520-450q =450+ x(190-135)=501.3333hlim 210-135

取安全系數(shù)SH取安全系數(shù)SH=1.0許用接觸應(yīng)力：[b]=——HN Hlim-=501.3333MPahSH小齒輪分度圓直徑:dz3若土(淬)213q8u [b])2_38.2605_dz3若土(淬)213q8u [b])2_38.2605_3 0.9X1.6838 5.2971(501.3333計(jì)算法面模數(shù)mnm=cospxd/z=cos13°x34.9323/24=1.5533mm按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：13x =0.9981120計(jì)算螺旋角系數(shù)Y13x =0.9981120YP=1-印音=1-1計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：HBS]=230,HBS2=190b=155+185一155(230-120)=191.6667MPaFiim1 210-120b =155+185-155(190-120)=178.3333MPaFlim2 210-120取安全系數(shù)Sf=1.25?1.5,取5尸=1.3查[1]P207圖10-19得Kfn=1.?.[b]="fnbe=147.4359F1SF[b] =KFNbFiim2=137.1795F2 SFYf1/[b]f1=2.6986/147.4359=0.0183YF2/[b]f2=2.2221/137.18=0.0162由于YFa1〃b]f1較大，用小齒輪的參數(shù)YFa1/[b]f」弋入公式，計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)：>]2KT人cos2p丫' 1￡a F1

=1.5360_；2x1.3x29032x0.9981x0.90742x=1.5360_3 0.9x232x1.674211）決定模數(shù)由于設(shè)計(jì)的是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面疲勞點(diǎn)蝕，若模數(shù)過小，也可能發(fā)生輪齒疲勞折斷。所以對(duì)比兩次求出的結(jié)果，按接觸疲勞強(qiáng)度所需的模數(shù)較大，齒輪易于發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，即應(yīng)以mnN1.3693mm為準(zhǔn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表（機(jī)械原理P180表10-1），暫定模數(shù)為：m=2.0mm12）初算中心距:a=m(q+知)/2cosp=2.0x(24+75)/2cos12°=101.6010mm標(biāo)準(zhǔn)化后取 a=102mm修正螺旋角6按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正。：m(z+z) 2.0(24+75)p=arccos―1 『=arccos =13.9306°=13°55502a 2x155計(jì)算端面模數(shù)：m

m=—n-

tm

m=—n-

tcosp計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸：d=mxz=2.0606x24=49.4544mmd=mxz=2.0606x75=154.545mmb=4xd=0.9x49.4544=44.509mm總45mmb=b+5~10=44.509+8=52.509mmr53mm計(jì)算齒面上的載荷：Ft叫—2x29032=1174.0917Ft49.2715=Fxtan以=1174.0917xtan20.4829°=438.5233Ntt17)F=Fxtanp=1174.0917xtan13.045°=291.2239Nat17)選擇精度等級(jí)齒輪的圓周轉(zhuǎn)速：兀dn60x1000=2.4858m/s3.14159x49.2715x960兀dn60x1000=2.4858m/s60x1000對(duì)照P210表10-8,因運(yùn)輸機(jī)為一般通用機(jī)械，主傳動(dòng)為齒輪傳動(dòng)，故選齒輪精度等級(jí)為8級(jí)是合宜的。18）齒輪圖:低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1） 選擇齒輪材料及熱處理方式：由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)選軟齒面組合：根據(jù)[1]P191表10-1得：小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì)，HBS21=217-255；大齒輪選擇45鋼?；?，HBS22162?217；此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217-162=55；比希望值略小些，可以初步試算。2） 齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選z1=31z2=i1z1=2.7289x31=84.5959取大齒輪齒數(shù)z2=85，則齒數(shù)比（即實(shí)際傳動(dòng)比）為r=z2/z「85/31=2.7419。與原要求僅差（2.7419-2.7289）/2.7419=0.4741%，故可以滿足要求。3） 選擇螺旋角。：按經(jīng)驗(yàn)，8°<p<20°，現(xiàn)初選

P=11°4）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：z=z1/cos3p=31/cos311°=31.5811z=z/cos3p=85/cos310°=86.5933由[1]P200表10-5線性差值求得：5） 選擇齒寬系數(shù)：由于減速器為展開式雙級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以齒輪相對(duì)支承只能為非對(duì)稱簡支結(jié)構(gòu)，故齒寬系數(shù)不宜選得過大，參考［1］表8-5，選擇中』為0.7?1.15，現(xiàn)選中廣0.956） 選擇載荷系數(shù)：由齒輪承受中等沖擊載荷，選載荷系數(shù)K為1.2?1.6。取K=1.3。7） 計(jì)算II號(hào)齒輪軸上的扭矩T:IIP=2.8167，%=270.6131PT[[=9.55X106f=99402.0060N?mII8）計(jì)算幾何參數(shù)：tga=tga/cosp=tg20°/cos11°=0.3708t na=20.3444°=20。20'40"sinp=

bsinpsinp=

bPb=10.3286°=10。19'43"￡a= JG]+2cosp力一G￡osatX+JG2+2cosp力一G2cosat》-（z1+z2t=1.7004sp=1/兀中^z1tgp=1/3.14159x0.95x31xtg11°=1.82229）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：區(qū)域系數(shù)： Z=』2cospb/sinatcosat=2.4567彈性影響系數(shù)： Ze=189.8nMMKHNKHN=1ahi.=501.3333MPaSh=1.0許用接觸應(yīng)力:[b] =KhNhlim=501.3333MPHSH小齒輪分度圓直徑：d＞菖土(徉)2d＞菖土(徉)21 398ubJ=3, ( )=55.6616計(jì)算3 0.95x1.694 4.0645501.3333法面模數(shù)m:nm=cosPxd/z=cos11°x59.3720/31=1.7625mm10）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：查[1]P217得%=1。計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：Y八"b]f1=2.5421/148.9744=0.0171Yf2/[b]f2=2.2332/137.1795=0.0163由于YFa1/[b]f1較大，用大齒輪的參數(shù)YFa1/[b]f」弋入公式計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)：2KT1Ypcos2P9 ￡a=1.3999mm11)按接觸強(qiáng)度決定模數(shù)值，取11)按接觸強(qiáng)度決定模數(shù)值，取m=2.0mm12)初算中心距:12)初算中心距:a=m(Z]+z2)/2cosP=2.0x(31+85)/2cos11°=118.1708mm標(biāo)準(zhǔn)化后取 a=119mm修正螺旋角8：按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正們p=arccos.Z+z2=arccos2.0x1+85=12.8926。=12。53'33〃

2a 2x119計(jì)算端面模數(shù)：m= cos^2.0517mm15）計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸:d=mxz=2.0517x31=63.6028mmd=mxz=2.0517x85=174.3945mmb=4xd=0.95x55.6616=52.8785mm^53mmb=b+5~10=52.8785+8=60.8785mm"61mm16）計(jì)算齒面上的載荷：F=曳=2x99402.0060=3571.6546Nt d1 55.6616F=Fxtan以=3571.6546x0.378=1324.3695Nrt tF=Fxtanp=3571.6546xtan12.8926O=817.5316N

齒輪的主要參數(shù)高速級(jí)低速級(jí)齒數(shù)乙24753185中心距^102119法面模數(shù)mn2.02.0端面模數(shù)mt2.06062.0517螺旋角P13。55'50"12。53'33"法面壓力角an20。。20。端面壓力角at20。28'56〃20。20'40〃齒寬b53456153齒根高系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值11齒頂高系數(shù)h*at=h*cosp0.97060.9748齒頂系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值c*0.250.25當(dāng)量齒數(shù)zV25.944381.075831.581186.5933分度圓直徑d49.4544154.545563.6028174.3945齒頂高h(yuǎn)a2.02.0齒根高h(yuǎn)f2.52.5齒全高h(yuǎn)4.54.5齒頂圓直徑da53.4544158.54567.6028178.3945齒根圓直徑df44.4544149.54558.6028169.3945基圓直徑db4614159160三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算軸是組成機(jī)械的主要零件，它支撐其他回轉(zhuǎn)件并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過軸承和機(jī)架連接。所有軸上零件都圍繞軸心做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體——軸系部件。<1>軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1高速軸：1.1初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算軸的直徑，由[1]P370表15—3，取A0=126~103,取A0=112.P、do-%：P.2.91

d.=Ai—=112x^-6o=16.2091mm1考慮到該軸段截面上有一個(gè)鍵槽，d增大5%，即dmin=16.2091x(1+5%)=17.0196mm減速器高速軸外伸端用聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連，外伸端軸徑用電動(dòng)機(jī)軸直徑D估算:d=(0.8?1.2)D=(0.8?1.2)x38=30.4mmd=d=30mm為了使所選的外伸端軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器：由于軸的轉(zhuǎn)速較高且稍有沖擊，為了減小進(jìn)去載荷，緩和沖擊，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有彈性的聯(lián)軸器，由于彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、耐久性好，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。選擇聯(lián)軸器的型號(hào)：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KA-T，查[1]P351表14—1，取Ka=1.5，貝UT=K-T=K-T「1.5x29032=43548N.mm由[2]P184表10-43選聯(lián)軸器型號(hào)為HL3，聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩[T]=630N?m，半聯(lián)軸器的外孔徑d=30mm,故取與輸入軸相連處d1-2=30mm,半聯(lián)軸器長度L=82mm(J型孔)，與軸段連接處長度L1=60mm.1.2按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度考慮聯(lián)軸器的定位要求，1—2軸段需定位軸肩，取軸肩高度 h=2.25mm(h=0.07?0.1d)，則^3=34.5mm；聯(lián)軸器左端用螺栓緊固軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=338。半聯(lián)軸器與軸配合長度L「60mm，為了保證軸端擋圈壓緊半聯(lián)軸器，故1-2軸段的長度應(yīng)比L1略短一些，故L1-2=58mm

2） 軸段2-3的直徑需對(duì)1-2軸段有定位軸肩，故d2-3=35mm。軸承端蓋的總寬度為38mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離L=18mm,故取L=56mm。2-33） 初步選擇滾動(dòng)軸承，由于主要承受徑向載荷，所以選用深溝球軸承，故選擇深溝球軸承，取安裝軸承段直徑d3-4=d7-8=35mm,查P167表10-35選取6207型深溝球軸承，其尺寸為，其內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm，寬度B=17mm，安裝尺寸d裝尺寸d'.=42mm D=65mm4） 對(duì)4-5段，由中間軸可知L=89mm,由軸肩定位可得d=42mm。5） 取安裝齒輪處的軸段5-6的直徑，由于高速級(jí)齒輪df1=44.4544,則取d5-6=44.5mm，由于高速軸為齒輪軸，所以齒輪的右端無須軸肩定位，L5-6=53mm。6） 取小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離△=8mm,考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，現(xiàn)取s=5mm，則L=△+s=8+5=13mm，右端軸承的軸肩定位從手冊中查得6207型的安裝尺寸d:二42mm，因此d6-7=42mm。2中間軸： ""2.1初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算軸的直徑，由[1]P370表15—3，取A0=112[ .P2.8167七廣hn= i：2706Hi=24.4539Y22.2按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度1） 查P167表10-35,初步選擇滾動(dòng)軸承。由于主要承受徑向載荷，所以選用深溝球軸承，取安裝軸承段直徑d1-2=d7-8=40mm，選取6208型深溝球軸承，其尺寸為，dxDxB=40x80x18，安裝尺寸d.=47mm，D=73mm。軸段L1-2=L7-8=18mm.2）由于軸承的安裝尺寸d=47mm，現(xiàn)取d2-3=47mm，低速級(jí)小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離△=10mm，由于已選擇油潤滑，所以滾動(dòng)軸承位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁距離s，現(xiàn)取s=5mm，則L2-3=A+s=10+5=15mm3）由于低速級(jí)小齒輪df3=58.,6028，則取d3-4=58.5mm，由于高速軸為齒輪軸，所以齒輪的右端無須軸肩定位，由于低速級(jí)小齒輪齒寬為61mm，所以L3-4=61mm。4）中間軸的兩齒輪間軸段4-5的直徑d4-5=54mm，L4-5=12mm。5） 取安裝齒輪處的軸段5-6的直徑d5-6=46mm，由于高速級(jí)大齒輪的輪轂寬為45mm，且由于高速級(jí)大齒輪左端與軸承右端之間采用套筒定位，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，故取L5-6=43mm。6） 高速級(jí)大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離△=14mm,由于已選擇油潤滑，所以滾動(dòng)軸承

位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁距離s,取s=5mm，由于高速級(jí)大齒輪左端與軸承右端之間采用套筒定位，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，故取 L6-7=19.5mm，d6_7=40mmo3低速軸：3.1初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算軸的直徑，由[1]P370表15-3，取A0=1161 」1 」Pdm廣A03才'3=1163, =34.8006\99.1656輸入軸受扭段的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的軸徑。為了使所選的軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KA-T，查[1]P351表14—1，取KA=1.5，貝UT=ka-T=k-T3=1.5x257.8624=386.79^N.mm根據(jù)工作要求，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，由P184表10-43選聯(lián)軸器型號(hào)為HL3,聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩[T]=630N-m，半聯(lián)軸器的外孔徑 d=35mm,故取與輸出軸相連處d1-2=35mm，半聯(lián)軸器長度L=82mm（J型孔），與軸段長度L「60mm.3.2按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 11）考慮聯(lián)軸器的定位要求，1—2軸段需定位軸肩，取軸肩高度h=3.5mm，則^3=42mm；聯(lián)軸器左端用螺栓緊固軸端擋圈定位，由[3]P207表7-6按軸端直徑取擋圈直徑D=44；半聯(lián)軸器與軸配合長度L1=60mm，為了保證軸端擋圈壓緊半聯(lián)軸器，故1-2軸段的長度應(yīng)比L1略短一些，故L1-2=58mm2） 軸段2-3的直徑需對(duì)1-2軸段有定位軸肩，故d2-3=48mm。軸承端蓋的總寬度為35mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定），根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離L=18mm,故取L=53mm。2-33）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承受徑向載荷較大，故選擇深溝球軸承，取安裝軸承段直徑d34=d8-9=50mm,選取6210型深溝球軸承，其尺寸為，dxDxB=50x90x20，軸段L =L8-9=20mm。4）對(duì)4-47段，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得62T。型深溝球軸承的定位軸肩高度為h=3.5mm，取d4-4/=57mm，L4-4/=7mm。對(duì)4’-5軸段，d4，-5=42mm，由中間軸可知L4,-5=61mm，對(duì)5-6軸段，為右側(cè)齒輪的定位軸肩，取d5-6=65mm，L5-6=7mm。5） 取安裝齒輪處的軸段6-7的直徑d6-7=57mm，由于低速級(jí)大齒輪的輪轂寬為53mm，且由于高速級(jí)大齒輪右端與右軸承之間采用套筒定位，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，故取L6-7=51mm。6）低速級(jí)大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離A=14mm,由于已選擇油潤滑，所以滾動(dòng)軸承位置應(yīng)距箱體內(nèi)壁距離s，取s=5mm，由于低速級(jí)大齒輪右端與左軸承之間采用套筒定位，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，故取L7,-8=19.5mm，d7-8=50mm。

根據(jù)以上軸最小直徑的計(jì)算，聯(lián)軸器的選用，滾動(dòng)軸承的選用，以及齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，初步設(shè)計(jì)軸的基本結(jié)構(gòu)如下：高速軸中間軸

四、 聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算聯(lián)軸器是連接兩軸和回轉(zhuǎn)件，在傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過程中使他們一同回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置。聯(lián)軸器還具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移、緩沖和減振以及安全防護(hù)等功能.4.1聯(lián)軸器的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以輸入軸為例進(jìn)行聯(lián)軸器的介紹：根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)的公稱直徑38mm和設(shè)計(jì)所要求的機(jī)械特性選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。因其結(jié)構(gòu)簡單裝配維護(hù)方便使用壽命長和應(yīng)用較廣。4.2聯(lián)軸器的校核校核公式:查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得[t]=630Nm，查表[1]P351表14-1得七二1?5

T=1.5x29.032=43.548NM<T]T1=1.5x257.8624=386.7936NM<T]Ca2所以經(jīng)校核后符合設(shè)計(jì)的要求。五、鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，通常用于聯(lián)接軸和軸上的零件，起到周向固定的作用并傳遞轉(zhuǎn)矩。有些類型的鍵還可以實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)。根據(jù)所設(shè)計(jì)的要求。此次設(shè)計(jì)采用平鍵聯(lián)接。5.1鍵的選擇取中間軸段的普通平鍵進(jìn)行說明，具體結(jié)構(gòu)：-型據(jù)中間軸尺寸d=46mm，由［3］P106表6-1中查得鍵尺寸：鍵寬b=14mm，鍵高h(yuǎn)=9mm,由軸轂寬B=50mm并參考鍵的長度系列，取鍵長L=32mm，選圓頭普通平鍵（A型）。5.2鍵的校核鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k等于0.5h=4.5mm,鍵的工作長度l=L-b=18mm，由⑶P106表6-2，由于鍵承受輕微沖擊，許用擠壓應(yīng)力仲,」=100-120MPa，取中間值卜］=110，可知:2Tx103 2x99.4020x值卜］=110，可知:b= = =53.3559<pkld 4.5x18x46該平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。六、軸!六、軸!滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算軸承是支承軸的零件，其功用有兩個(gè)：支承軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減輕轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有啟動(dòng)靈活、摩擦阻力小、效率高、潤滑簡便及易于互換等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。它的缺點(diǎn)是抗沖擊能力差，高速時(shí)有噪聲，工作壽命也不及液體摩擦滑動(dòng)軸承。6.1軸承的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于轉(zhuǎn)速較高，軸向力又比較小，主要承受徑向載荷，故選用深溝球軸承。下面以中間軸為例初選軸承型號(hào)為6208型。：根據(jù)初算軸徑，考慮軸上零件的定位和固定，估計(jì)出裝軸承處的軸徑，再假設(shè)選用輕系列軸承，這樣可初步定出滾動(dòng)軸承的型號(hào)。軸承具體結(jié)構(gòu)如下6.2軸承的校核（1）軸承的固定方式為全固式，故軸向外載荷F全部由軸承1承受具體如下圖:1F2A*R\R2（2）軸承的校核一，中間軸軸承的校核查P167表10-35得Cr=22.8KN，匕=15.8KN，[1]P321表13-6f=1.2，對(duì)于球軸承￡=3計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P：裝軸承處的軸徑D=40mm（中間軸上有兩個(gè)齒輪）低速級(jí)小齒輪 Ft1=3571.6546N，F(xiàn)a1=817.5316N,Fr1=1324.3695N,高速級(jí)大齒輪 Ft2=1174.0917N,Fa2=291.2239N,Fr2=438.5233N=F1-F2=526.3077N,F=F1-F2=885.8462NF a-F a-C0r=0.0292P321表13-5插值法求的e=0.2256，Y=1.944Ff=0.5941>e=0.2256Fr計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P=1.2li).56F+YF]=1823.0592NL=h60nL=h60n106(FC￥106(29500，3而[1610.0797j=260953.824>87600h即所選軸承滿足工作要求。二，高速軸查P167表10-35得Cr=19.8KN，C°=13.5KN，[1]P321表13-6f=1.2，對(duì)于球軸承&=3[=1174.0917,F=291.2239,F=438.5233貝U匚=紈2239=0.0216 P321表13-5插值法求的e=0.2175，Y=2.0026C13500291.2239438.5233291.2239438.5233=0.6641>e106(1980060n[994.5336/計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P=1.21106(1980060n[994.5336/3=136998.151>87600hL=您[既]3

h3=136998.151>87600h即所選軸承滿足工作要求。三，低速軸查[2]P117表10-35得C=27000N，C。=19800N，[2]P321表13-6f=1.2，對(duì)于球軸承8=3F=3571.6546N,F廣817.5316N,F=1324.3695N則F=817.5316=0.0413查P321表13-5插值法求的e=0.2413，Y=1.7913C198000r817.53161324.3659817.53161324.3659=0.6173>e計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P=1.210.56F+YF]=2647.3095N=178305.542>87600h106(27000)360n[2647.3095/=178305.542>87600h即所選軸承滿足工作要求。七、潤滑和密封方式的選擇減速器的潤滑為了減輕機(jī)械傳動(dòng)零件、軸承等的磨損，降低摩擦阻力和能源消耗，提高傳動(dòng)效率，延長零件使用壽命，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減速器必須要有良好的潤滑，同時(shí)潤滑還可起到冷卻、散熱、吸振、防銹、降低噪聲等作用1齒輪潤滑潤滑方式：浸油潤滑潤滑劑的選擇：齒輪傳動(dòng)所用潤滑油的粘度根據(jù)傳動(dòng)的工作條件、圓周速度或滑動(dòng)速度、溫度等按來選擇。根據(jù)所需的粘度按選擇潤滑油的牌號(hào)取潤滑油牌號(hào)為L-CKC220。為了保證齒輪嚙合處的充分潤滑，并避免攪油損耗過大，減速器內(nèi)的傳動(dòng)件浸入箱體油池中的深度不宜過深。高速級(jí)齒輪，浸油深度約為0.7個(gè)齒高，但不得小于10mm；低速級(jí)齒輪，浸油深度按圓周速度而定，低速級(jí)圓周轉(zhuǎn)速V=0.8?12m/s，浸油深度約為1個(gè)齒高?1/6齒輪半徑（但不小于10mm）2滾動(dòng)軸承的潤滑滾動(dòng)軸承可采用潤滑油或潤滑脂進(jìn)行潤滑。減速器采用潤滑油潤滑，可直接用減速器油池內(nèi)的潤滑油進(jìn)行潤滑，潤滑和冷卻效果較好。潤滑方式飛濺潤滑減速器中當(dāng)浸油齒輪的圓周速度V>1.5?2m/s時(shí)，即可采用飛濺潤滑?？繖C(jī)體內(nèi)油的飛濺直接潤滑軸承或經(jīng)濟(jì)體剖分面上的油溝，沿油溝經(jīng)軸承蓋上的缺口進(jìn)入軸承進(jìn)行潤滑。減速器的密封減速器需要密封的部位很多，為了防止減速器內(nèi)潤滑劑泄出，防止灰塵、其他雜物和水分滲入，減速器中的軸承等其他傳動(dòng)部件、減速器箱體等都必須進(jìn)行必要的密封，以保持良好的潤滑條件和工作環(huán)境，使減速器達(dá)到預(yù)期的工作壽命。密封類型的選擇1伸出軸端的密封在輸入或輸出軸的外伸處，為防止灰塵、水汽及其他雜質(zhì)滲入，引起軸承急劇磨損或腐蝕，以及潤滑油外漏，都要求在端蓋軸孔內(nèi)裝密封件。因?yàn)樯斐鲚S頸圓周轉(zhuǎn)速：工作溫度不超過90度，對(duì)于軸承蓋中的透蓋選擇氈圈油封的方式進(jìn)行密封，具體根據(jù)軸承蓋處軸徑查⑵P144表15-8選擇。高速軸的透蓋氈圈為：氈圈35JB/ZQ4406-86材料：半粗羊毛氈低速軸的透蓋氈圈為：氈圈55JB/ZQ4406-86材料：半粗羊毛氈

軸頸為44mm氈圈不在標(biāo)準(zhǔn)系列中需另行加工。八、箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇8.1減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體是加速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正確相對(duì)位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤滑油的油箱。機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸，主要根據(jù)地腳螺栓的尺寸，再通過地板固定，而地