減速器課程設(shè)計(jì)--帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器

1、<p><b>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　計(jì)算說(shuō)明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　系 別： </b></p><p><b>　　專 業(yè)： &

2、lt;/b></p><p><b>　　班 級(jí)：</b></p><p><b>　　設(shè) 計(jì) 者：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　

3、一、傳動(dòng)方案的分析與擬定3</p><p>　　二、選擇電動(dòng)機(jī)：3</p><p>　　三、確定總傳動(dòng)比、分配傳動(dòng)比：4</p><p>　　四、計(jì)算各軸功率、轉(zhuǎn)速和扭矩：5</p><p><b>　　五、帶傳動(dòng)計(jì)算6</b></p><p>　　六、齒輪傳動(dòng)計(jì)算8</p>

4、;<p>　　七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算11</p><p>　　八、 鍵的選擇、計(jì)算；21</p><p>　　九、減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　十、減速器的潤(rùn)滑23</p><p>　　十一、參考資料索引23</p><p>　　一、傳動(dòng)方案的分析與擬定</p><p&g

5、t;　　工作條件：兩班制連續(xù)工作，工作時(shí)有輕度振動(dòng)，使用年限6年，每年按300天計(jì)，軸承壽命為齒輪壽命的三分之一以上。</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：傳動(dòng)帶滾動(dòng)轉(zhuǎn)速n=120r/min；</p><p>　　減速器輸入功率PW=4.4kw；</p><p><b>　　單機(jī)圓柱齒輪減速器</b></p><p><

6、b>　　方案擬定 ：</b></p><p>　　如上圖所示，采用帶傳動(dòng)傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。</p><p><b>　　二、選擇電動(dòng)機(jī)：</b></p><p>　?、?、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：</p&

7、gt;<p>　　選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。</p><p>　　②、確定電動(dòng)機(jī)功率Pd</p><p>　　Pd=Pw∕ηa，其中Pw=4.4kw為減速器輸入功率，ηa為V帶傳遞效率，其取值范圍為0.94~0.97，經(jīng)綜合考慮取ηa=

8、0.95。</p><p>　　所以有 Pd=Pw∕ηa=4.4kw∕0.95=4.6kw</p><p>　　③確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速na</p><p>　　已知傳動(dòng)帶轉(zhuǎn)速n=120r∕min，查表得傳動(dòng)比合理范圍，取V帶傳動(dòng)比=2~4，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比=3~6，則總傳動(dòng)比合理范圍為=6~24，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p>　

9、　=?n=(6~24)×120=720~2880r∕min</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速器有750、1000和1500r∕min。</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出有三種適用電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有三種傳動(dòng)方案，如下表所示，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和傳動(dòng)比方案，可見(jiàn)第一種比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4，其主要性能如下第二表

10、所示。</p><p>　　三、確定總傳動(dòng)比、分配傳動(dòng)比：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S1-4，滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。</p><p><b>　?、倏倐鲃?dòng)比：</b></p><p>　　ia==1440／120=11.67</p><p><b>　?、诜峙?/p>

11、傳動(dòng)比：</b></p><p><b>　　由ia=i0·i</b></p><p>　　式中i0、i分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。</p><p>　　為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步取i0=2.8，則減速器傳動(dòng)i=ia∕i0=11.67∕2.8=4.17</p><p>　　四、計(jì)算各軸功率

12、、轉(zhuǎn)速和扭矩：</p><p><b>　?、俑鬏S功率：</b></p><p>　　令減速器輸入軸為I軸，輸出軸為Ⅱ軸，其余為卷筒軸。η1、η2、η3、η4分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率。且根據(jù)查表可取其值分別為0.95、0.98、0.97、0.99。</p><p>　　PI即為減速器輸入功率PW,所以：</p>

13、<p>　　Ⅰ軸 PI=PW=4.4kw</p><p>　?、蜉S PII=PI?η12=PI?η2?η3=4.4×0.98×0.97=4.18kw</p><p>　　卷筒軸 PIII=PII?η23=PII?η2?η4=4.4×0.99×0.98=4.27kw</p><p>　　以上各軸

14、的輸出功率分別為輸入功率乘軸承效率0.98。</p><p><b>　?、诟鬏S轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　?、褫S </b></p><p><b>　　Ⅱ軸 </b></p><p><b>　　卷筒軸 </b><

15、;/p><p><b>　　③各軸扭矩：</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)軸輸出扭矩</b></p><p><b>　　各軸輸入扭矩</b></p><p>　?、褫S T1=Td?i0η01= Td?i0?η1 </p><p>　　=36

16、.48×2.8×0.95=97.03N?m</p><p>　?、蜉S T2=T1?i1?η12=T1?i1?η2?η3</p><p>　　=97.03×4.17×0.98×0.97</p><p>　　=384.61N?m</p><p>　　卷筒軸 T3=T2?η2?η4=384.

17、61×0.98×0.99=373.15N·m</p><p>　　各軸輸出扭矩則分別為各軸輸入扭矩乘軸承效率0.98。</p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：</p><p><b>　　表2-1</b></p><p><b>　　五、帶傳動(dòng)計(jì)算</b>

18、;</p><p>　　1、選擇帶的剖面型號(hào)： </p><p>　　V帶的橫截面為等腰梯形，其工作表面是與輪槽相接觸的兩側(cè)面。由于輪槽的楔形效應(yīng)，張緊力相同時(shí)，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能長(zhǎng)生更大的摩擦力，故具有較大的拉拽能力。所以選用V帶。V帶型號(hào)可根據(jù)計(jì)算功率Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速nd觀察普通V帶選型圖從中可選出相應(yīng)的型號(hào)，又知Pd=P·KA=5.5×1.2=6.6

19、kw，nd=1440r/min。故可根據(jù)其從V帶選型圖上選出屬于V帶A型號(hào)，所以帶為A型普通V帶。</p><p>　　2、計(jì)算帶傳動(dòng)的主要尺寸和帶的根數(shù)</p><p>　?、賻鲃?dòng)的主要尺寸：</p><p>　?、糯_定帶輪的直徑D1、D2。由普通V帶選型圖可知，、A型V帶推薦直徑D=80~100mm?？紤]到帶速不宜過(guò)低，否則帶的根數(shù)將要增多，對(duì)傳動(dòng)不利。因此確

20、定小帶輪直徑D1=100mm。大帶輪直徑</p><p>　　由V帶輪基準(zhǔn)值及系列表，取D2=280mm。 </p><p><b>　?、乞?yàn)算帶速v</b></p><p><b>　?、谴_定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</b></p><p>　　若中心距沒(méi)有限定時(shí)，可

21、按下式</p><p>　　0.7（D1+D2）<a0 <2(D1+D2) => 266<a0<760</p><p>　　暫取a0=510mm，則根據(jù)式</p><p>　　得出L=1633mm，再?gòu)谋碇羞x取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1600mm。</p><p><b>　?、却_定實(shí)際中心距a&l

22、t;/b></p><p>　?、沈?yàn)算小帶輪包角α1</p><p><b>　　②帶的根數(shù)</b></p><p>　　經(jīng)查表得P0≈1.32kw，Ka=0.95，KL=0.99，ΔP0=0.17kw，則V帶的根數(shù)</p><p><b>　　取z=3。</b></p><

23、;p><b>　　3、計(jì)算壓軸力</b></p><p>　　查表得A型V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.10kg·m-1，則可計(jì)算單根V帶張緊力F0。</p><p><b>　　有 </b></p><p>　　則可計(jì)算出軸上載荷即壓軸力Q</p><p><b>　　即

24、 </b></p><p><b>　　六、齒輪傳動(dòng)計(jì)算</b></p><p><b>　　選擇齒輪材料；</b></p><p>　　在精密機(jī)械中，由于齒輪的工作條件不同，輪齒的損壞形式也不同。對(duì)于傳遞載荷較大的齒輪，應(yīng)選用強(qiáng)度、硬度等綜合性能較好的材料，如40Cr。故考慮到減速器外廓尺寸不致過(guò)大，

25、大小齒輪都選用40Cr，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，硬度335HBS,大齒輪調(diào)質(zhì)處理，硬度300HBS。</p><p>　　2計(jì)算和確定齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)；</p><p>　　由之前對(duì)各軸功率、轉(zhuǎn)速計(jì)算的結(jié)果知齒輪減速器傳遞功率P=4.4kw，nI=514.29r/min，n2=123.33r/min，傳動(dòng)比i1=u=4.17，每日工作16h，每年工作300天，使用年限6年。</p>

26、<p><b>　?、糯_定許用應(yīng)力：</b></p><p><b>　　查表得</b></p><p>　　故應(yīng)按接觸極限應(yīng)力較低的計(jì)算，即只需求出【σH】2。</p><p>　　對(duì)于正火處理的齒輪，SH=1.1。</p><p>　　由于載荷穩(wěn)定，故有輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NH<

27、/p><p>　　NH=60n2t=60×123.33×16×300×6=21.3×107</p><p>　　循環(huán)基數(shù)NH0由查NH0-HBS關(guān)系曲線得，當(dāng)HBS為300時(shí)，NH0=2.5×107。因NH>NH0,所以KHL=1。</p><p><b>　?、圃S用彎曲應(yīng)力</b>

28、</p><p>　　查表得 σFlimb1=1.8HBS=1.8×335N/mm2=603N/mm2</p><p>　　σFlimb2=1.8HBS=1.8×300N/mm2=540N/mm2</p><p>　　取SF=2，KFC=1，因NFV>NF0,所以KFC=1。</p><p>　　得

29、 </p><p>　　由之前計(jì)算得減速器輸入軸扭矩T=70570N·mm</p><p>　　3、確定齒輪的結(jié)構(gòu)和主要尺寸</p><p><b>　　⑴求齒輪分度圓直徑</b></p><p><b>　　初步計(jì)算時(shí)，取。</b></p><p>&

30、lt;b>　　小齒輪；</b></p><p><b>　　有 </b></p><p><b>　　取值d1=55mm</b></p><p>　　b=ψdd1=1×55mm=55mm</p><p><b>　　小齒輪圓周力為</b><

31、;/p><p><b>　　徑向力為</b></p><p>　　其方向由力的作用點(diǎn)指向小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。</p><p>　　大齒輪各力的作用力大小與小齒輪相等，方向相反。</p><p>　　⑵求中心距、齒輪齒數(shù)、模數(shù)</p><p><b>　　中心距 </b><

32、;/p><p>　　所以初定a=140mm。</p><p><b>　　又 </b></p><p>　　一般z1=17~30，初選z1=22，則z2=iz1=4.17×22=91.7，取值為z2=92。</p><p><b>　　則有 </b></p><p&g

33、t;　　由標(biāo)準(zhǔn)取mn=2.5mm</p><p><b>　　取z1=22，則</b></p><p>　　Z2=112-22=90</p><p>　　齒數(shù)比 z2/z1=90/22=4.09</p><p>　　與i=4.17的要求比較，誤差為1.9%，可用。</p><p>　　則可

34、得大圓分度圓直徑d2=z2?mn=90×2.5=225mm</p><p>　　驗(yàn)算齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)</p><p><b>　?、膨?yàn)算接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　又小齒輪圓周速度</b></p><p>　　查表得khv=1.15（8級(jí)精度齒輪）</p>

35、<p><b>　?、乞?yàn)算彎曲應(yīng)力</b></p><p>　　觀察齒形系數(shù)曲線圖得</p><p><b>　　(X=0)</b></p><p>　　故應(yīng)驗(yàn)算大齒輪的彎曲應(yīng)力</p><p><b>　　七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p

36、>　?、?、高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；</p><p><b>　　知條件；</b></p><p>　　高速軸傳遞功率PI=4.4kw，轉(zhuǎn)速nI=514.29r/min，小齒輪分度圓直徑d1=55mm，齒輪寬度bI=55mm，扭矩T1= 95090N?mm。</p><p><b>　?、草S的材料；</b></p>

37、;<p>　　因小齒輪分度圓直徑較小，與軸徑相差不大，故采用齒輪與軸制成一體，即制成連軸齒輪，所以材料與處理方式均與小齒輪一致，即為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。</p><p><b>　?、吵跛爿S徑；</b></p><p>　　因?yàn)楦咚佥S外伸段上安裝帶輪，所以軸徑可按下式求的，查表知C=107~97.8，取C=100，則</p><p&g

38、t;　　考慮到軸上有鍵槽，軸頸應(yīng)增大3%~5%,則</p><p>　　d>20.45+20.45（0.03~0,05）=20.96~21.47mm</p><p>　　取dmin=21mm。</p><p><b>　?、摧S的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；</b></p><p>　　⑴軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及構(gòu)想如上

39、圖所示。為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體采用剖分式結(jié)構(gòu)。該減速器發(fā)熱小、軸不長(zhǎng)故軸承采用兩端固定方式。然后，可按軸上零件的安裝順序，從dmin開(kāi)始設(shè)計(jì)。</p><p>　?、戚S段①的設(shè)計(jì) 軸段①上安裝帶輪，此段設(shè)計(jì)與帶輪設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。由最小直徑可初定軸段d1=25mm，帶輪輪轂的寬度為（1.5~2.0）×25mm=37.5~50mm，取為50mm，則軸段①的長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取L1=48mm。

40、</p><p>　?、禽S段②軸徑設(shè)計(jì) 考慮帶輪的軸向固定及密封圈的尺寸，帶輪用軸肩定位，軸間高度為h=（0.07~0.1）d1=（0.07~0.1）×25mm=1.75~2.5mm。軸段②的軸徑d2=d1+2×（1.75~2.5）mm=28.5~30mm，該處軸的圓周速度</p><p>　　可選用氈圈油封。查表，選取氈圈30 JB/ZQ 406—1997，則d2=

41、30mm。</p><p>　　由于軸段②的長(zhǎng)度L2涉及的因素較多，稍后再確定。</p><p>　?、容S段③和軸段⑦的設(shè)計(jì) 軸段③和⑦安裝軸承，考慮齒輪只受徑向力和圓周力，所以選用深溝球軸承即可，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列。查表取6207軸承，其中內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm、寬度B=17mm，內(nèi)圈定位軸間直徑da=42mm，外圈定位凸間內(nèi)徑Da=65mm，故d3

42、=35mm，該減速器齒輪的圓周速度小于2m/s，故軸采用脂潤(rùn)滑，需要擋油環(huán)，靠近箱體內(nèi)壁的軸承端面之箱體內(nèi)壁的距離取Δ=14mm，則L3=B+Δ+B1=17+14+2=33mm。通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同型號(hào)，則d7=35mm，L7=L3=33mm。</p><p>　?、奢S段②的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) </p><p>　　軸段②的長(zhǎng)度L2除與軸上零件有關(guān)外，還與軸承寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。查

43、表知下箱壁厚度由公式</p><p><b>　　取</b></p><p>　　上箱座壁厚=8mm，所以取δ2=8mm；</p><p>　　由于齒輪中心距a1=140mm<300mm，可確定軸承旁連接螺栓直徑M12，相應(yīng)的c1=20mm，c2=16mm。所以軸承座寬度為</p><p>　　軸承端蓋連接螺栓直徑

44、M8，查表取螺栓GB/T 5781—2000 M8×25。則可計(jì)算軸承端蓋厚e=1.2d端螺=1.2×8mm=9.6mm，取值e=10mm。</p><p>　　取軸承座寬度L=50mm，端蓋與軸承間的調(diào)整墊片厚度Δt=2mm；為了拆裝方便，取帶輪凸緣斷面至軸承端蓋表面的距離K=28mm。則有</p><p>　?、瘦S段④和軸段⑥的設(shè)計(jì)</p><p

45、>　　該軸段間接為軸承定位，可取d4=d6=40mm，齒輪兩端面與箱體內(nèi)壁距離取為</p><p>　　Δ1=15mm，則軸段④和⑥的長(zhǎng)度為</p><p>　　L4=L6=Δ1-B1=15mm-2mm=13mm</p><p><b>　?、溯S段⑤的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　軸段⑤上安裝齒輪，因?yàn)榇她X輪為

46、連軸齒輪，故該軸段為齒輪軸，即L5=b=55mm，此時(shí)d5視小齒輪分度圓直徑大小而定，因齒輪與軸即為一體。</p><p>　?、滔潴w內(nèi)壁之間的距離為</p><p><b>　?、土ψ饔命c(diǎn)間的距離</b></p><p>　?、萎嫵鲚S的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)尺寸 如上圖所示。</p><p><b>　　軸的強(qiáng)度計(jì)算

47、</b></p><p>　?、女嬢S的受力簡(jiǎn)圖 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖所示。</p><p>　?、浦С蟹戳?在水平面上為</p><p>　　式中符號(hào)表示與圖中所示方向相反，下同。</p><p><b>　　在垂直平面上為</b></p><p>　　軸承 A的總支承反力為&l

48、t;/p><p>　　軸承B的總支承反力為</p><p><b>　?、菑澗赜?jì)算</b></p><p><b>　　在垂直平面上為</b></p><p><b>　　合成彎矩，有</b></p><p><b>　　扭矩</b>&

49、lt;/p><p>　　彎矩圖和扭矩圖如下圖所示，</p><p><b>　　校核軸的強(qiáng)度</b></p><p>　　齒輪軸與點(diǎn)A處彎矩較大，且軸徑較小，故點(diǎn)A剖面為危險(xiǎn)剖面。</p><p><b>　　其抗彎截面系數(shù)為</b></p><p><b>　　抗扭截

50、面系數(shù)為</b></p><p><b>　　最大彎曲應(yīng)力為</b></p><p><b>　　扭剪應(yīng)力為</b></p><p>　　按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α=0.6，則當(dāng)量應(yīng)力為</p><p>　　查表得，40Cr調(diào)質(zhì)處理

51、抗拉強(qiáng)度極限σB=750MPa，軸的許用彎曲應(yīng)力【σ-1b】=75MPa，σe<【σ-1b】,強(qiáng)度滿足要求。</p><p><b>　　校核軸承壽命</b></p><p><b>　?、女?dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p>　　由表查6207軸承得C=25500N,C0=15200N,軸承受力圖如上圖所示。因?yàn)檩S承

52、不受軸向力，軸承A、B當(dāng)量動(dòng)載荷為</p><p><b>　　⑵軸承壽命 </b></p><p>　　因故只需校核軸承B，P=PB。軸承在1000C以下工作，查表得溫度系數(shù)fT=1。對(duì)于減速器，查表知載荷系數(shù)fp=1.2。</p><p><b>　　減速器預(yù)期壽命為</b></p><p>

53、;<b>　　故軸承壽命足夠。</b></p><p>　　㈡、低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　知條件；</b></p><p>　　低速軸傳遞功率PII=4.18kw，轉(zhuǎn)速n2=123.33r/min，傳遞轉(zhuǎn)矩</p><p>　　T2=376.92N?m，大齒輪的分度圓直徑d2=2

54、25mm，齒輪寬度b2=b1-5mm=55mm-5mm=50mm。</p><p><b>　　⒉材料選擇；</b></p><p>　　因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選應(yīng)用最為廣泛的材料45號(hào)鋼 ，調(diào)質(zhì)處理。</p><p><b>　　初算軸徑；</b></p><p>　　

55、取C=110，低速軸外伸段的直徑可按下式求得；</p><p>　　軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑3%~5%,即</p><p>　　d>35.6+35.6(3%~5%)=36.7~37.4mm。</p><p>　　圓整，取dmin=37mm。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；</b></p&

56、gt;<p>　?、泡S承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及構(gòu)想如圖所示，該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從直徑最小處開(kāi)始設(shè)計(jì)。</p><p>　　⑵軸段①的設(shè)計(jì) 軸段①上安裝聯(lián)軸器此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選折設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。</p><p><b>　?、俾?lián)軸器的選擇</b&g

57、t;</p><p>　　為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表取KA=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩</p><p>　　Te=KAT2=1.5×376920N?mm=565380N?mm</p><p>　　查表得GB/T 5014—2003中LX3型聯(lián)軸器符合要求：</p><p>　　公稱轉(zhuǎn)矩Tn /(N&

58、#183;m): 1250</p><p>　　許用轉(zhuǎn)速[n] /(r/min): 4700</p><p>　　軸孔直徑/mm: 45</p><p>　　軸孔長(zhǎng)度|J型|L1 /mm: 60</p><p>　　采用A型鍵，相應(yīng)的軸段①的直徑d1=35mm，其長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取L1=58mm。</p>

59、<p>　?、禽S段②軸徑設(shè)計(jì) 在確定軸段②的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸固定及密封圈的尺寸兩個(gè)方面的問(wèn)題。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度h=（0.07~0.1）d1=2.45~3.5mm。軸段②的軸徑d2=d1+2h=35mm+2×(2.45~3.5)=39.9~42mm,最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度小于3m/s，可選用氈圈油封，查表，選用氈圈40 JB/ZQ4606—1997，則d2=40mm</p

60、><p>　?、容S段③和軸段⑥ 軸徑設(shè)計(jì)以及軸承的選擇 軸段③及軸段⑥上安裝軸承考慮齒輪沒(méi)有軸向力存在，因此選用深溝球軸承。軸段③和軸段⑥直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列。現(xiàn)暫取軸承為6009，查表得軸承內(nèi)徑d=45mm，外徑75mm，寬度B=16mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑da=51mm，外圈定位凸肩內(nèi)徑Da=69mm，故選d3=45mm，通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，所以d6=d3=45mm。&

61、lt;/p><p>　?、奢S段④的設(shè)計(jì) 軸段④上安裝齒輪，為便于齒輪的安裝，d4必須略大于d3，則可初定d4=50mm，又大齒輪齒寬b2=50mm，所以L‘=1.2b2=60mm軸段④長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂略短，所以取L4=58mm。</p><p>　　⑹軸段②的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 軸段②的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外還與軸承座寬度及軸承端蓋等有關(guān)。軸承座寬度L、軸承端蓋厚e、軸承端蓋連接螺栓、軸承靠

62、近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距離Δ、端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度 Δt均同高速軸，為避免聯(lián)軸器輪轂外徑與端蓋螺栓的拆裝發(fā)生干涉，聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離取K=13mm，則有</p><p>　?、溯S段⑤的設(shè)計(jì) 該軸段為齒輪提供定位作用，定位軸肩的高度h=（0.07~0.1）d4=3.5~5mm，取h=5mm，則d5=60mm，齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離為，取擋油環(huán)端面到內(nèi)壁距離為Δ4=2.5mm，則軸段⑤

63、的長(zhǎng)度為</p><p>　?、梯S段③和軸段⑥的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　軸段⑥的長(zhǎng)度</b></p><p>　　圓整，取L6=32mm。</p><p><b>　　軸段③的長(zhǎng)度</b></p><p>　　圓整，取L3=44mm。</p>&l

64、t;p>　?、洼S上作用點(diǎn)間的距離</p><p>　　軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離a=B/2=8mm，則可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為</p><p>　　⑽畫出軸的結(jié)構(gòu)及相因尺寸 如圖所示。</p><p><b>　　受力分析；</b></p><p>　?、泡S的受力簡(jiǎn)圖 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖所

65、示。</p><p>　?、浦С蟹戳?在水平面上為</p><p><b>　　在垂直平面上為</b></p><p>　　軸承A、B的總支承反力為</p><p>　?、乔髲澗?、畫出彎矩圖 彎矩圖如圖所示</p><p>　　在水平面上，齒輪所在軸截面為</p>&l

66、t;p>　　在垂直平面上，齒輪所在軸截面為</p><p>　　合成彎矩，齒輪所在軸截面為</p><p>　　扭矩圖如圖所示， T2=-279740N?mm。</p><p><b>　　軸強(qiáng)度計(jì)算；</b></p><p>　　因齒輪所在軸截面彎矩較大，同時(shí)截面還具有扭矩，所以此截面為危險(xiǎn)截面。其抗彎截面系數(shù)為

67、</p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)為</b></p><p><b>　　彎曲應(yīng)力為</b></p><p><b>　　扭剪應(yīng)力為</b></p><p>　　一般可認(rèn)為軸傳遞的扭矩是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。查表取其強(qiáng)度極限σB=650MPa，故可取折合系數(shù)α=0.6，則當(dāng)

68、量應(yīng)力為</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　故強(qiáng)度滿足要求。</b></p><p><b>　　計(jì)算軸承壽命</b></p><p>　?、女?dāng)量動(dòng)載荷 查表得軸承6009軸承C=21000N,C0=14800N.因軸承不受軸向力，如圖所示

69、，有</p><p>　?、戚S承壽命 軸承在1000C以下工作，查表得fT=1，fp=1.5，則有</p><p>　　年數(shù)x=LH/(300*16)=130346.85/4800≈27年</p><p><b>　　故壽命足夠。</b></p><p><b>　　鍵的選擇、計(jì)算；</b>

70、</p><p>　　1、高速軸鍵連接 </p><p>　　聯(lián)軸器與軸段間采用A型普通平鍵連接，查表得鍵的型號(hào)為鍵8×40 </p><p>　　GB/T 1096—2003。</p><p><b>　　校核鍵連接的強(qiáng)度</b></p><p>　　帶輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為&

71、lt;/p><p>　　取鍵的材料為鋼，則鍵、軸及齒輪最弱材料為鋼，且有輕微沖擊，查表得[σ]p=100~120MPa，σp2<[σ]P,強(qiáng)度足夠。</p><p>　　2、低速軸鍵的選擇；</p><p>　　聯(lián)軸器與軸段①及齒輪與軸段④間采用A型普通平鍵連接，查表選取其型號(hào)分別為鍵10×50 GB/T1096-2003和鍵14×50

72、GB/T1096-2003。</p><p><b>　　鍵強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　大齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為</p><p>　　取鍵、軸及齒輪的最弱材料為鋼，查表得【σ】p=125~150MPa，則有</p><p>　　σp2<【σ】p ，強(qiáng)度足夠。</p><p>　　

73、聯(lián)軸器處的鍵的擠壓應(yīng)力為</p><p>　　同樣，其強(qiáng)度也足夠。</p><p><b>　　九、減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　十、減速器的潤(rùn)滑</b></p><p>　　齒輪選擇全損耗系統(tǒng)用油L-AN68，潤(rùn)滑油深度為5.7cm，箱底地面尺寸為8.5×36.8c

74、m3所以箱體內(nèi)所裝潤(rùn)滑油量為</p><p>　　V=8.5×36.8×5.7cm3=1783cm3</p><p>　　該減速器傳遞功率P=4.4kw，對(duì)于單級(jí)減速器，沒(méi)傳遞1kw功率耗油量為350~700cm3 則該減速器所需油量為</p><p>　　V1=4.4×﹙350~700﹚cm3=1540~3080cm3</p&g

75、t;<p>　　所以潤(rùn)滑油量基本滿足要求。</p><p>　　由于軸承轉(zhuǎn)速較小，所以可采用脂潤(rùn)滑，這樣不僅密封簡(jiǎn)單，不宜流失，同時(shí)也能形成將滑動(dòng)表面完全分開(kāi)的一層薄膜。潤(rùn)滑牌號(hào)為ZN-2。</p><p><b>　　十一、參考資料索引</b></p><p>　　《機(jī)密機(jī)械設(shè)計(jì)》 龐振基 黃其圣主編<