二級減速器設(shè)計

1、<p>　　滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車系</p><p>　　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)項目化 </p><p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　課　　題：二級展開式圓柱齒輪減速器</p><p>　　設(shè)計時間： 2013年5月18日 </p><p>　　班

2、　　級：機(jī)械設(shè)計與制造（1）班 </p><p>　　學(xué)　　號： 20111402151 </p><p>　　姓　　名： 徐亮亮 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 張寶霞 </p><p><b>　　目 錄</b><

3、;/p><p>　　目 錄：…………………………………………………………………… 1</p><p>　　第一章：設(shè)計任務(wù)目的 ………………………………………………… 3 </p><p>　　第二章：電動機(jī)的選擇 …………………………………………………… 3</p><p>　　第三章：計算總傳動比及分配各級的傳動比 ……

4、……………………… 4</p><p>　　第四章：運動參數(shù)及動力參數(shù)計算 ……………………………………… 5</p><p>　　第五章：齒輪傳動設(shè)計 ……………………………………………………… 7</p><p>　　第六章：軸的設(shè)計計算及校核 ………………………………………… 12</p><p>　　第七章：鍵的設(shè)計

5、……………………………………………………… 24</p><p>　　第八章：軸承的選擇 ………………………………………………… 25</p><p>　　第九章：聯(lián)軸器的選擇 …………………………………………………… 26</p><p>　　第十章：減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 ………………………………………… 27</p><p&g

6、t;　　第十一章：減速器的各部位附屬零件的設(shè)計 …………………………… 28</p><p>　　第十二章：潤滑方式的確定 ………………………………………………… 29</p><p>　　設(shè) 計 小 結(jié) …………………………………………………………… 30</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………

7、 30</p><p><b>　　一、設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　1.設(shè)計內(nèi)容 帶式輸送機(jī)傳動裝置中的二級圓柱齒輪減速器</p><p>　　2.運動簡圖 由設(shè)計者選擇傳動方案。</p><p>　　3.工作條件 單向運轉(zhuǎn)，有輕微振動，經(jīng)常滿載，空載起動，單班制工作，使用期限5年，</p>

8、;<p>　　輸送帶速度容許誤差為±5%，工作機(jī)效率為0.94~0.96。</p><p><b>　　4.原始數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　5.設(shè)計工作量</b></p><p>　?。?）、設(shè)計說明書1份；</p><p>　?。?）、減速器裝配圖1張；<

9、;/p><p>　　（3）、減速器零件圖1~3張。</p><p><b>　　二、 電動機(jī)的選擇</b></p><p>　　1. 組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。</p><p>　　2. 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。</p><p>　　

10、3. 確定傳動方案： 其傳動方案如下：</p><p>　　4.選擇電動機(jī)類型：</p><p>　　按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動機(jī)，封閉型結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護(hù)方便，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。</p><p>　　5.選擇電動機(jī)的選擇</p><p>　?。?）

11、電動機(jī)所需的功率為： KW</p><p><b>　　KW</b></p><p><b>　　KW</b></p><p>　?。?） 由電動機(jī)到運輸帶的傳動總功率為 ：</p><p>　?。ú闄C(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書第7頁）</p><p>　　η=η12&#

12、215;η24×η32×η4</p><p>　　η1 —聯(lián)軸器的傳動效率：0.99</p><p>　　η2—齒輪傳動的軸承的效率：0.99</p><p>　　η3—圓柱齒輪的傳動效率：0.97</p><p>　　η4—卷筒的效率：0.96</p><p>　　則：η= =0.992

13、5;0.994×0.972×0.96=0.85</p><p>　　(3)電機(jī)所需的工作功率：</p><p>　　Pd=FV/（1000η總）</p><p>　　=3000×1.1/（1000×0.85）KW</p><p><b>　　=3.88KW</b></p>

14、;<p>　　（4）確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　nw=60×1000V/πD</p><p>　　=60×1000×1.1/(300×π) r/min</p><p>　　=70.1 r/min<

15、/p><p>　　經(jīng)查表：按推薦的合理傳動比范圍,二級圓柱齒輪減速器傳動比i齒=8～40，所以總傳動比合理范圍為i總=8～40，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是：</p><p>　　nd= nw×i總=70.1×（8～40）=561～2804r/min</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750，1000，1500和3000r/min。</p

16、><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書查出有四種適用的電動機(jī)型號，方案如下：</p><p>　　綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量和帶傳動、減速器的傳動比，方案一比較適合。 因此選定電動機(jī)型號為Y160M1-8,所選電動機(jī)的額定功率為4kw,滿載轉(zhuǎn)速為720r/min，總傳動比適中，傳動裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。</p><p>　　三、 計算總傳動比及分

17、配傳動比</p><p><b>　　總傳動比：；</b></p><p>　　合理分配傳動比：根據(jù)誤差傳遞規(guī)律，傳動鏈中的傳動比分配應(yīng)盡量采取降速傳動；傳動比一般分配原則是先大后??；查得合理的傳動比分配為i1=(1.3～1.5)i2，取i1=3.8，則i2=2.702（i1為高速級傳動比，i2為低速級傳動比）。</p><p>　　四、運動參

18、數(shù)及動力參數(shù)計算</p><p>　　將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸.</p><p>　　η01 ,η12 ,η23 ，η34依次為電機(jī)與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與聯(lián)軸器之間的傳動效率。</p><p><b>　　1、各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　?、褫S nⅠ= 720r

19、/min</p><p>　?、蜉S nⅡ= r/min ≈189r/min</p><p>　　Ⅲ軸 nⅢ= r/min ≈70r/min</p><p>　　卷筒軸 n卷 ≈nⅢ ≈70r/min</p><p>　　2.各軸輸入功率： </p><p>　?、褫S pⅠ = pd ×η0

20、1 =pd ×η1=3.88×0.99kw =3.84kw</p><p>　?、蜉S pⅡ = pⅠ×η12 = pⅠ×η22×η3 =3.84×0.992 ×0.97kw= 3.65kw </p><p>　?、筝S pⅢ = pⅡ×η23 = pⅡ×η1×η2×η3

21、 =3.65×0.99×0.99×0.97kw= 3.47kw</p><p>　　卷筒軸 p卷 =pⅢ×η34 =pⅢ×η2×η4=3.47×0.99×0.96kw=3.3kw</p><p>　　3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩： </p><p>　　Td =9550=9550×=51

22、.46 N ? m</p><p>　　所以：依據(jù)公式得出：</p><p>　?、褫S TⅠ ==50.93 N ? m</p><p>　?、蜉S TⅡ ==184.4N ? m</p><p>　　Ⅲ軸 TⅢ ==473.4 N ? m</p><p>　　卷筒軸 T卷 ==450.2N

23、? m</p><p>　　運動和動力參數(shù)的計算結(jié)果列于下表：</p><p><b>　　五、齒輪傳動設(shè)計</b></p><p>　　1.高速級大小齒輪的設(shè)計</p><p>　?。?）選擇齒輪材料及精度等級</p><p>　　小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220～250HBS；大齒輪選用45

24、鋼正火，硬度為170～210HBS。因為是普通減速器，由表10.21選8級精度，要求齒面粗糙度Ra≤3.2~6.3μm。</p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p><b>　?、俎D(zhuǎn)矩T1</b></p><p>　　T1=9.55x106 =9.55x106=5.093x104N?mm</p><p&

25、gt;<b>　?、谳d荷系數(shù) </b></p><p>　　查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課本表P179表9-10得：K=1.1。</p><p>　　③齒數(shù)z1和齒寬系數(shù)ψd</p><p>　　小齒輪齒數(shù)Z1取20 ，則大齒輪齒數(shù)Z2= Z1i1=20×3.8=76。</p><p>　　因二級齒輪傳動為不對稱布置，而齒輪

26、齒面又為軟齒面，查表9-19取ψd=1。</p><p><b>　?、茉S用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　工作循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　N1=60n1jL h=60×720×1×(5×52×40) =4.49×108</p>

27、<p>　　N2=60n1jL h= N1/i =4.49×108./3.8=1.18×108</p><p>　　由圖9-27取壽命系數(shù)ZN1=1.05, ZN2= 1.13</p><p>　　查表9-7 查得SH=1</p><p>　　由圖9-25查得=560 MPa， =530MPa </p><p

28、>　　故 d1≥ = =45 mm</p><p><b>　　m===2.3mm</b></p><p>　　由表9-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5mm</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) </p><p><b>　　高1:</b></p><p>

29、;　　齒頂高 ha=ha*×m=1×2.5mm=2.5mm</p><p>　　齒根高 hf=(ha*+c*)m= 1.25×2.5mm= 3.125mm</p><p>　　全齒高 h=ha+hf=(2.5+3.125)mm =5.625mm </p><p>　　頂隙 c=c*×m=0.25×

30、2.5mm=0.625mm </p><p>　　分度圓直徑 d=m?z1 =2.5×20mm =50mm </p><p>　　齒頂圓直徑 da=d+2ha=(50+2×2.5)mm =55mm </p><p>　　齒根圓直徑 df=d-2hf=(50-2×3.125 )mm =43.75mm </p>&l

31、t;p>　　基圓直徑 db=d×cos20。=50×cos20。mm =46.98mm </p><p>　　齒距 p=∏m=∏×2.5=7.85mm </p><p>　　齒厚 s==3.925mm </p><p>　　齒槽寬 e=s =3.925 mm</p><p&

32、gt;<b>　　高2：</b></p><p>　　齒頂高 ha=ha*×m=1×2.5mm=2.5mm</p><p>　　齒根高 hf=(ha*+c*)m= 1.25×2.5mm= 3.125mm</p><p>　　全齒高 h=ha+hf=(2.5+3.125)mm =5.625mm <

33、/p><p>　　頂隙 c=c*×m=0.25×2.5mm=0.625mm </p><p>　　分度圓直徑 d2=m?z2=2.5×76mm=190mm</p><p>　　齒頂圓直徑 da=d2+2ha=(190+2×2.5)mm =195mm</p><p>　　齒根圓直徑 df=d

34、2-2hf=(190-2×3.125)mm =183.75mm</p><p>　　基圓直徑 db=d2×cos20。= 190×cos20mm。= 178.54mm</p><p>　　齒距 p=∏m=∏×2.5=7.85mm </p><p>　　齒厚 s==3.925mm </p>

35、<p>　　齒槽寬 e=s =3.925 mm</p><p>　　齒輪寬度 b2=ψd ? d1 =1×50 =50mm b1= b2+5=55mm</p><p><b>　　中心距 mm</b></p><p><b>　　校核齒根的彎曲強(qiáng)度</b></p><p

36、>　　由式9-26(機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ))得出σF ，如果σF≤[σF]則校核合格。</p><p>　　確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：</p><p>　?、冽X形系數(shù) 　　　查表9-12得 YF1=2.81， YF2=2.26。</p><p>　?、趹?yīng)力修正系數(shù)　　查表9-13得 Ys1=1.56， Ys2=1.76。</p><p>　　

37、③許用彎曲應(yīng)力 </p><p>　　彎曲疲勞極限 查圖9-26得 σFlim1=210 MPa ,σFlim2=190MPa。</p><p>　　彎曲疲勞安全系數(shù) 查表9-7得 SF=1.3。</p><p>　　彎曲疲勞壽命系數(shù) 查圖9-28得 YN1= YN2=1。</p><p>　　故

38、 </p><p>　　=72.76MPa<</p><p>　　齒根彎曲強(qiáng)度校核合格</p><p>　　（5）驗算齒輪的圓周速度</p><p>　　v=π××/（60×1000）</p>

39、<p>　　=3.14×50×720/（60×1000）</p><p><b>　　=1.884m/s</b></p><p>　　由查表9-9可知，選取該齒輪傳動為8級精度合適。</p><p>　　2.低速級大小齒輪的設(shè)計</p><p>　　（1）選擇齒輪材料及精度等級&l

40、t;/p><p>　　小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220～250HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為170～210HBS。因為是普通減速器，由表10.21選8級精度，要求齒面粗糙度Ra≤3.2~6.3μm 。</p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p><b>　?、俎D(zhuǎn)矩T2</b></p><p>　

41、　T2=9.55x106 =9.55x106=1.844 x105N?mm</p><p><b>　?、谳d荷系數(shù) </b></p><p>　　查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課本表P179表9-10得：K=1.1。</p><p>　　③齒數(shù)z1和齒寬系數(shù)ψd</p><p>　　小齒輪齒數(shù)Z3取25 ，則大齒輪齒數(shù)Z4= Z3i2=

42、25×2.702=68</p><p>　　因二級齒輪傳動為不對稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，查表9-19取ψd=1。</p><p><b>　　④許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　工作循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　N3=60n1jL h=60×189&

43、#215;1×(5×52×40) =1.18×108</p><p>　　N2=60n1jL h= N1/i2 =1.18×108./2.71=4.35×107</p><p>　　由圖9-27取壽命系數(shù)ZN3=1.12, ZN4= 1.04。</p><p>　　查表9-7 查得SH=1</p>

44、;<p>　　由圖9-25查得=560 MPa， =530MPa </p><p>　　故 d3≥ = =68mm</p><p>　　m===2.72mm</p><p>　　由表9-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3mm</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)</p><p><b>　　低

45、1： </b></p><p>　　齒頂高 ha=ha*×m=1×3mm=3mm</p><p>　　齒根高 hf=(ha*+c*)m= 1.25×3mm= 3.75mm</p><p>　　全齒高 h=ha+hf=(3+3.75)mm =6.75mm </p><p>　　頂隙

46、 c=c*×m=0.25×3mm=0.75mm </p><p>　　分度圓直徑 d3=m?z3=3×25mm= 75mm </p><p>　　齒頂圓直徑 da=d3+2ha=(75+2×3)mm= 81mm </p><p>　　齒根圓直徑 df=d3-2hf=(75-2×3.75)mm= 67.

47、5mm </p><p>　　基圓直徑 db=d3×cos20。= 75×cos20。mm= 70.48mm</p><p>　　齒距 p=∏m=∏×3=9.42mm</p><p>　　齒厚 s==4.71mm</p><p>　　齒槽寬 e=s =4.17mm<

48、;/p><p><b>　　低2：</b></p><p>　　齒頂高 ha=ha*×m=1×3mm=3mm</p><p>　　齒根高 hf=(ha*+c*)m= 1.25×3mm= 3.75mm</p><p>　　全齒高 h=ha+hf=(3+3.75)mm =6.75mm

49、</p><p>　　頂隙 c=c*×m=0.25×3mm=0.75mm </p><p>　　分度圓直徑 d4=m?z4=3×68=204mm</p><p>　　齒頂圓直徑 da=d4+2ha=(204+2×3)mm= 210mm</p><p>　　齒根圓直徑 df=d4-

50、2hf=(204-2×3.75)=196.5mm </p><p>　　基圓直徑 db=d4×cos20。= 204×cos20。= 191.7mm </p><p>　　齒距 p=∏m=∏×3=9.42mm</p><p>　　齒厚 s==4.71mm</p>&l

51、t;p>　　齒槽寬 e=s =4.17mm</p><p>　　齒輪寬度 b3=ψd ×d3 =1×75 =75mm b4= b3-5=70mm</p><p>　　中心距 mm </p><p>　　（4）校核齒根的彎曲強(qiáng)度</p><p>　　由式9-26(機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ))得出σ

52、F ，如果σF≤[σF]則校核合格。</p><p>　　確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：</p><p>　?、冽X形系數(shù) 　　　查表9-12得 YF3=2.65， YF4=2.87。</p><p>　　②應(yīng)力修正系數(shù)　　查表9-13得 Ys3=1.59， Ys4=1.75。</p><p>　?、墼S用彎曲應(yīng)力 </p>

53、<p>　　彎曲疲勞極限 查圖9-26得 σFlim3=210 MPa ,σFlim4=190MPa。</p><p>　　彎曲疲勞安全系數(shù) 查表9-7得 SF=1.3。</p><p>　　彎曲疲勞壽命系數(shù) 查圖9-28得 YN3= YN4=1。</p><p>　　故

54、 =120.74MPa<</p><p>　　齒根彎曲強(qiáng)度校核合格</p><p>　　（5）驗算齒輪的圓周速度</p><p>　　v=π×d3×n2/（60×1000）</p><p>

55、;　　=3.14×75×189/（60×1000）</p><p><b>　　=0.742m/s</b></p><p>　　由查表9-9可知，選取該齒輪傳動為8級精度合適。</p><p><b>　　六、軸的設(shè)計及校核</b></p><p><b>　

56、　1、高速軸的設(shè)計：</b></p><p>　?。?）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力及相關(guān)參數(shù)</p><p>　　該減速器為一般機(jī)械，無特殊要求，選用45號鋼，配以調(diào)質(zhì)處理。由表13-1查得強(qiáng)度極限σB =650Mpa,再由表13-4得許用彎曲應(yīng)力[σ-1b] =60Mpa。</p><p>　?。?）按扭矩強(qiáng)度確定各軸段直徑：</p>&

57、lt;p>　　(3)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑</p><p>　　由表機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)13-2查得C=107~115，</p><p><b>　　d≥</b></p><p><b>　　(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　確定軸上零件的位置與固定方式</p><p

58、>　　二級級減速器中，齒輪采用不對稱分部。小齒輪直徑較小，可做成齒輪軸；兩端軸承靠軸肩實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定 ，軸通過兩端軸承蓋實現(xiàn)軸向定位。</p><p>　　確定軸各段的徑向尺寸（從左端起) </p><p>　　軸段1因開鍵槽，應(yīng)增大3--5%，故選定d1=20mm；</p><p>　　軸段2要考慮到密封圈與軸承的安裝需要，按經(jīng)驗公式

59、h=R（C）+(0.5--2)mm,d2=22mm；</p><p>　　軸段3考慮到軸承的安裝，需要查標(biāo)準(zhǔn)件軸承的相關(guān)參數(shù)，所以d3=25mm（選用6205型軸承，其尺寸為d×D×B=25×52×15）；</p><p>　　軸段4為軸肩定位（左軸承），按經(jīng)驗公式h=R（C）+(0.5--2)mm，h取2.5mm（單邊），所</p>

60、<p><b>　　以d4=30mm；</b></p><p>　　軸段5為齒輪段，由于圓柱齒輪的齒根圓直徑和軸徑相差不多，圓柱齒輪的齒根圓至鍵槽底部的距離X≤2.5m,所以該齒輪做成齒輪軸，齒輪的齒頂圓直徑為55mm，齒根圓直徑43.75mm，分度圓直徑為50mm，取d5=55mm；</p><p>　　軸端6為滾動軸承的定位軸肩,于軸段4相同，d6 =d

61、4 =30；</p><p>　　軸段7為安裝軸承，取d7=25mm（選用6208型軸承，其尺寸為d×D×B=25×52×15）。</p><p>　　確定軸各段的軸向尺寸（從左端起) </p><p>　　軸段1由于安裝有聯(lián)軸器，故查表L1=52； </p><p>　　軸段2根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及添

62、加潤滑脂的要求和箱體的要求，一端在箱蓋外 </p><p>　　一端在箱蓋內(nèi)，取L2=40mm；</p><p>　　軸段3安裝軸承，L3=15mm；</p><p>　　軸段4考慮該為二級減速器，齒輪不對稱分布，為軸段5與中速軸所對應(yīng)的齒輪嚙合，</p><p>　　故L4==111mm；</p><p>　　軸段5

63、 該為齒輪段，故取L5=55mm；</p><p>　　軸段6為軸肩定位，考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，保證傳動件與不動部件之間的間隙，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離,以供軸承的安裝調(diào)整用，故L6=25mm；</p><p>　　軸段7為滾動軸承，L7=15mm。</p><p>　　總長L=52+40+15+111+55+25+15=313mm</p>&

64、lt;p>　　總結(jié)：軸段一d1=20mm，L1=52mm（安裝聯(lián)軸器）；軸段二d2=22mm，L2=40mm（安裝需求）；軸段三d3=25mm，L3=15mm（安裝軸承）；軸段四d4=30mm，L4==111mm（保持協(xié)調(diào)）；軸段五d5=55mm，L5=55mm（齒輪寬度)；軸段六d6=30mm；L6=25mm(軸肩定位)；</p><p>　　軸段七d7=25mm，L7=15mm（安裝軸承）。</p

65、><p><b>　　（5）高速軸校核</b></p><p>　　按彎矩組合強(qiáng)度條件校核軸的軸徑：</p><p>　　繪制軸的受力及簡化模型圖，如圖1-a所示</p><p>　　水平面內(nèi)的受力及彎矩圖，如圖1-b、1-c所示</p><p>　　圓周力：=2328.2N</p>&

66、lt;p>　　徑向力：Fr = Ft tana =2328.2×tan20。 =847.4N</p><p>　　分別求支承反力FHA、 FHB,以C點作為參考點：</p><p>　　H面內(nèi)C截面處的左側(cè)的彎矩為MHC左 =FHA?L1=678.1N×146×10-3 m =99N?m</p><p>　　H面內(nèi)C截面處的右側(cè)的

67、彎矩為MHC右=FHB?L2=1650.1N×60×10-3 m =99N?m</p><p>　　豎直面內(nèi)的受力彎矩圖，如圖1-d、1-e所示：</p><p>　　V面內(nèi)C截面處的左側(cè)彎矩為：MVC左=FVA?L1=246.8N×146×10-3m=36N?m</p><p>　　V面內(nèi)C截面處的右側(cè)彎矩為：MVC右= F

68、VB?L2=600.6N×60×10-3m=36N?m</p><p>　　4)根據(jù)公式,計算C截面的合成彎矩并作圖。如圖6-f 所示：</p><p><b>　　C截面處的左側(cè)：</b></p><p><b>　　C截面處的右側(cè)：</b></p><p>　　5）作扭矩圖，

69、如圖1-g 所示：</p><p><b>　　6）求當(dāng)量彎矩：</b></p><p>　　因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)a為0.6。</p><p>　　7）確危險截面及校核強(qiáng)度</p><p>　　查表13-4得[σ-1b] =60 Mpa,滿足σe≤[σ-1b] 的條件，故設(shè)計的軸有足夠

70、的強(qiáng)度，</p><p><b>　　并有一定的裕量。</b></p><p><b>　　2、中間軸的設(shè)計：</b></p><p>　　（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力及相關(guān)參數(shù)</p><p>　　該減速器為一般機(jī)械，無特殊要求，選用45號鋼，配以調(diào)質(zhì)處理。由表13-1查得強(qiáng)度極限σB =65

71、0Mpa,再由表13-4得許用彎曲應(yīng)力[σ-1b] =60Mpa。</p><p><b>　　.</b></p><p>　　（3)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑</p><p>　　由表機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)13-2查得C=107~115，</p><p><b>　　d≥</b></p><

72、p>　　該段安裝軸承，通過查表取d=30mm</p><p><b>　　(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　確定軸上零件的位置與固定方式</p><p>　　二級級減速器中，齒輪采用不對稱分部。右端軸承靠定距環(huán)實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定 ，軸通過兩端軸承蓋實現(xiàn)軸向定位；左端軸承靠軸肩實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向

73、固定 ；左邊齒輪一端通過定距環(huán)，一端通過軸肩實現(xiàn)軸向定位，周向定位通過鍵來實現(xiàn)。</p><p>　　確定軸各段的徑向尺寸（從左端起) </p><p>　　軸段1 安裝軸承,通過查表取d1=30mm（選用6206型軸承，其尺寸為d×D×B=30×62×</p><p><b>　　16）；</b><

74、;/p><p>　　軸段2 為軸肩定位，按經(jīng)驗公式h=R（C）+(0.5--2)mm，，所以d2=38mm；</p><p>　　軸段3 為齒輪段，圓柱齒輪的齒根圓至鍵槽底部的距離X≤2.5m,故該軸取d3=81mm；</p><p>　　軸段4為軸肩定位，按經(jīng)驗公式h=R（C）+(0.5--2)mm，h取3mm（單邊），所以d4=51mm；</p>&l

75、t;p>　　軸段5為齒輪段，考慮在該段上安裝齒輪，承載齒輪和較大的轉(zhuǎn)矩扭矩，故取d5=45mm；</p><p>　　軸段6為安裝軸承，取d6=30mm。</p><p>　　確定軸各段的軸向尺寸（從左端起) </p><p>　　軸段1由于安裝軸承，故L1=16；</p><p>　　軸段2為軸承軸肩定位，考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，保證

76、傳動件與不動部件之間的間隙，</p><p>　　軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離,以供軸承的安裝調(diào)整用，故 L2=27mm；</p><p>　　軸段3 該為齒輪段，已知齒輪輪轂寬是75mm，故取L3=75；</p><p>　　軸段4 為軸肩定位，考慮左右都有齒輪，避免兩齒輪離得太近，同時承受左右的軸向力，軸長于高速軸保持協(xié)調(diào)， 故L3=10mm；</p&g

77、t;<p>　　軸段5該為齒輪段，已知齒輪輪轂寬是50mm，為使套筒牢靠壓緊在齒輪右端面上，故取</p><p><b>　　L5=48；</b></p><p>　　軸段6為滾動軸承，同時考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，保證傳動件與不動部件之間的間隙， </p><p>　　軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離,以供軸承的安裝調(diào)整用，故L6=

78、45mm。</p><p>　　總長L=16+27+75+10+48+45=221mm。</p><p>　　總結(jié)：軸段一d1=30mm，L1=16mm（安裝軸承）；軸段二d2=38mm，L2=27mm（軸肩定位）；</p><p>　　軸段三d3=81mm，L3=75mm（齒輪）；軸段四d4=51mm，L4==10mm（軸肩定位）；</p><

79、p>　　軸段五d5=45mm，L5=48mm（安裝大齒輪）；軸段六d6=30mm；L6=45mm（安裝軸承)。</p><p><b>　?。?）中速軸校核</b></p><p>　　按彎矩組合強(qiáng)度條件校核軸的軸徑。</p><p>　　1）繪制軸的受力及簡化模型圖，如圖2-a所示</p><p>　　2）水平

80、面內(nèi)的受力及彎矩圖，如圖2-b、2-c所示</p><p><b>　　圓周力：</b></p><p>　　徑向力：Fr1 = Fttana =4553×tan20。 =1657N</p><p><b>　　同理 圓周力：</b></p><p>　　徑向力：Fr2 = Ft2tan

81、a =8195.6×tan20。 =2983N</p><p>　　分別求支承反力FHA、 FHD,以B、C點作為參考點：</p><p>　　H面內(nèi)B截面處的彎矩為MHB =FHA?L1=5341.5×72.5×10-3 m =387.3N?m</p><p>　　H面內(nèi)C截面處的彎矩為MHC =FHD?L3=7407×60

82、×10-3 m =444.4N?m</p><p>　　豎直面內(nèi)的受力彎矩圖，如圖2-d、2-e所示：</p><p>　　V面內(nèi)B截面處的彎矩為MVB =FVA?L1=1944.1×72.5×10-3 m =140.95N?m</p><p>　　V面內(nèi)C截面處的彎矩為MVC =FVD?L3=2632.3×60×1

83、0-3 m =157.94N?m</p><p>　　4)根據(jù)公式,計算B、C截面的合成彎矩并作圖。如圖2-f 所示：</p><p><b>　　B截面處的左側(cè)：</b></p><p><b>　　C截面處的右側(cè)：</b></p><p>　　5）作扭矩圖，如圖2-g 所示：</p>

84、<p><b>　　6）求當(dāng)量彎矩：</b></p><p>　　因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)a為0.6。</p><p><b>　　對于B截面：</b></p><p><b>　　對于C截面：</b></p><p>　　7）確危

85、險截面及校核強(qiáng)度：</p><p><b>　　對于B截面：</b></p><p><b>　　對于C截面：</b></p><p>　　查表14.2得[σ-1b] =60 Mpa,滿足σe≤[σ-1b] 的條件，故設(shè)計的軸有足夠的強(qiáng)度， 并</p><p><b>　　有一定的裕量。&

86、lt;/b></p><p><b>　　3、低速軸的設(shè)計：</b></p><p>　　（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，由表14.7查得強(qiáng)度極限σB =650Mpa,再由表14.2得許用彎曲應(yīng)力[σ-1b] =60Mpa。</p><p>　　（2）按扭矩強(qiáng)度確定各軸段

87、直徑：</p><p><b>　　.</b></p><p>　　(3)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑</p><p>　　由表機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)13-2查得C=107~115，</p><p><b>　　d≥</b></p><p><b>　　(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</

88、b></p><p>　　確定軸上零件的位置與固定方式</p><p>　　二級級減速器中，齒輪采用不對稱分部。左邊軸承右端面靠軸肩實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定 ；軸通過兩端軸承蓋實現(xiàn)軸向定位；右邊軸承左端面靠定距環(huán)實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定 ；齒輪左右端面分別靠軸肩，定距環(huán)實現(xiàn)軸向定位，鍵實現(xiàn)周向定位。</p><p>　　確定軸各段的徑向

89、尺寸（從左端起) </p><p>　　軸段1因該軸開兩個鍵槽，并在此段上安裝有聯(lián)軸器，應(yīng)增大7--10%，查表取d1=40mm；</p><p>　　軸段2要考慮到密封圈與軸承端蓋的安裝需要，按經(jīng)驗故d2=42mm；</p><p>　　軸段3 安裝軸承，查標(biāo)準(zhǔn)取d3=45mm（選用6209型軸承，其尺寸為d×D×B=45×85

90、×19）；</p><p>　　軸段4為軸肩定位，按經(jīng)驗公式h=R（C）+(0.5--2)mm，h取3mm（單邊），所以d4=51mm；</p><p>　　軸段5為軸肩定位，按經(jīng)驗公式h=R（C）+(0.5--2)mm，h取4.5mm（單邊），所以d5=60mm；</p><p>　　軸端6為齒輪段,考慮在該段上安裝齒輪，承載齒輪和較大的轉(zhuǎn)矩扭矩，故該軸

91、取，故取</p><p><b>　　d6=55；</b></p><p>　　軸段7為安裝軸承，取d7=45mm（選用6209型軸承，其尺寸為d×D×B=45×85×19）。</p><p>　　確定軸各段的軸向尺寸（從左端起) </p><p>　　軸段1由于安裝有聯(lián)軸器，故查

92、表L1=84； </p><p>　　軸段2根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對添加潤滑脂的要求和箱體的要求，一端在箱蓋外 </p><p>　　一端在箱蓋內(nèi)，取L2=40mm;</p><p>　　軸段3為滾動軸承,故L3=19mm；</p><p>　　軸段4 與中高速軸保持協(xié)調(diào)，故L4=77mm；</p><p>　　軸段5

93、為軸肩定位，承受齒輪的軸向力，查表故L5=10mm；</p><p>　　軸段6為齒輪段，已知齒輪輪轂B=70mm,為使定距環(huán)牢靠壓緊在齒輪右端面上,故L6=68mm；</p><p>　　軸段7為滾動軸承，考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，保證傳動件與不動部件之間的間隙，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離,以供軸承的安裝調(diào)整用L7=47mm。</p><p>　　總長L=84+

94、40+19+77+10+68+47=345mm。</p><p>　　總結(jié)：軸段一d1=40mm，L1=84mm（安裝聯(lián)軸器）；軸段二d2=42mm，L2=40mm（安裝需要）；軸段三d3=45mm，L3=19mm（安裝軸承）；軸段四d4=51mm，L4==77mm（保持協(xié)調(diào)）；軸段五d5=60mm，L5=10mm（軸肩定位）；軸段六d6=55mm；L6=68mm（安裝齒輪）；</p><p&

95、gt;　　軸段七d7=45mm；L7=47mm（安裝軸承）。</p><p><b>　　（5）低速軸校核</b></p><p>　　按彎矩組合強(qiáng)度條件校核軸的軸徑。</p><p>　　1)繪制軸的受力及簡化模型圖，如圖3-a所示</p><p>　　2)水平面內(nèi)的受力及彎矩圖，如圖3-b、3-c所示</p&g

96、t;<p><b>　　圓周力：</b></p><p>　　徑向力：Fr = Fttana =17214.5×tan20。 =6265.6N</p><p>　　分別求支承反力FHA、 FHB,以C點作為參考點：</p><p>　　H面內(nèi)C截面處的左側(cè)的彎矩為MHC =FHA?L1=6008N×131.5&

97、#215;10-3 m =790N?m</p><p>　　H面內(nèi)C截面處的左側(cè)的彎矩為MHC =FHB?L2=11206.5N×70.5×10-3 m =790N?m</p><p>　　3）豎直面內(nèi)的受力彎矩圖，如圖3-d、3-e所示：</p><p>　　V面內(nèi)C截面處的左側(cè)彎矩為：MVC左=FVA?L1=2186.8N×131.

98、5×10-3m=287.6N?m</p><p>　　V面內(nèi)C截面處的右側(cè)彎矩為：MVC右= FVB?L2=4078.8N×70.5×10-3m=287.6N?m</p><p>　　4)根據(jù)公式,計算C截面的合成彎矩并作圖。如圖6-f 所示：</p><p><b>　　C截面處的左側(cè)：</b></p>

99、;<p><b>　　C截面處的右側(cè)：</b></p><p>　　5）作扭矩圖，如圖3-g 所示：</p><p><b>　　6）求當(dāng)量彎矩：</b></p><p>　　因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)a為0.6。</p><p>　　7）確危險截面及校核

100、強(qiáng)度</p><p><b>　　σe == </b></p><p>　　查表13-4得[σ-1b] =60 MPa,滿足σe≤[σ-1b] 的條件，故設(shè)計的軸有足夠的強(qiáng)度，并 </p><p><b>　　有一定的裕量。</b></p><p><b>　　七、鍵的設(shè)計</b&

101、gt;</p><p>　　1、高速軸聯(lián)軸器鍵的選擇</p><p>　　選擇C型鍵，由軸徑d=20mm，查得鍵寬b=6mm,鍵高h(yuǎn)=6mm,已知該段軸長L1=52mm,查表取標(biāo)準(zhǔn)鍵長L=45。</p><p>　　故選擇型號為C6×6GB/T1096-2003的鍵合適。</p><p>　　2、中間軸大齒輪鍵的選擇</p&g

102、t;<p>　　大齒輪：選擇A型鍵，由軸徑d=45mm，查得鍵寬b=14mm,鍵高h(yuǎn)=9mm,已知該段軸長L=48mm,查表取標(biāo)準(zhǔn)鍵長L=45。</p><p>　　故選擇型號為A14×9GB/T1096-2003的鍵合適。</p><p>　　3、低速軸齒輪與聯(lián)軸器鍵的選擇</p><p>　　齒輪鍵：選擇A型鍵，由軸徑d=55mm，查得鍵

103、寬b=16mm,鍵高h(yuǎn)=10mm,已知該段軸長L=68mm,查表取標(biāo)準(zhǔn)鍵長L=60。</p><p>　　故選擇型號為A16×10GB/T1096-2003的鍵合適。</p><p>　　聯(lián)軸器鍵：選擇C型鍵，由軸徑d=40mm，查得鍵寬b=12mm,鍵高h(yuǎn)=8mm,已知該段軸長L=84mm,查表取標(biāo)準(zhǔn)鍵長L=70。</p><p>　　故選擇型號為C12

104、×8GB/T1096-2003的鍵合適。</p><p><b>　　八、軸承的選擇</b></p><p>　　根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命：Lh=5×52×40=10400小時</p><p>　　1.高速軸軸的軸承設(shè)計計算</p><p>　?。?）初步計算當(dāng)量動載荷P</p>

105、<p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=847.4N</p><p>　　(2)求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p><p>　　查公式機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)P279 14-6，查表14-12fT=1.</p><p>　　C=P/ft=847.4\1=6490.2N</p><p>　　（3）選擇軸承的型號

106、</p><p>　　查有關(guān)的軸承手冊，根據(jù)d =20mm,選用6205型軸承，其Cr=14000N＞6490.2N</p><p>　　所以選擇深溝球軸承6205合適。</p><p>　　2.中速軸軸的軸承設(shè)計計算</p><p>　?。?）初步計算當(dāng)量動載荷P</p><p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr

107、徑向力作用，所以P=Fr=2983N</p><p>　　(2)求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p><p>　　查公式機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)P279 14-6，查表14-12fT=1.</p><p>　　C=P/ft=2983\1=14628.6N</p><p>　?。?）選擇軸承的型號</p><p>　　查有關(guān)的軸承

108、手冊，根據(jù)d =30mm,選用6206型軸承，其Cr=195000N＞14628.6N</p><p>　　所以選擇深溝球軸承6206合適。</p><p>　　3.低速軸軸的軸承設(shè)計計算</p><p>　?。?）初步計算當(dāng)量動載荷P</p><p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=6265.6</p&g

109、t;<p>　　(2)求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p><p>　　查公式機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)P279 14-6，查表14-12fT=1.</p><p>　　C=P/ft=6265.6\1=22066N</p><p>　　（3）選擇軸承的型號</p><p>　　查有關(guān)的軸承手冊，根據(jù)d =45mm,選用6209型軸承，其Cr

110、=315000N＞22066N</p><p>　　所以選擇深溝球軸承6209合適。</p><p><b>　　九、聯(lián)軸器的選擇</b></p><p><b>　　1.高速軸</b></p><p>　　（1）由表15-1查得工作情況系數(shù)K=1.4</p><p>　?。?/p>

111、2）確定聯(lián)軸器的型號， 由式16.1得：</p><p>　　主動端：TC1=KTd =1.4×51.46N?m =72.044N?m</p><p>　　從動端：TC2=KT1 =1.4×50.93N?m =71.302N?m＜Tm=160N?m</p><p>　　由前面可知：d=20mm,n=720r/min＜[n]=7100r/min&l

112、t;/p><p>　　由附表9.4可確定聯(lián)軸器的型號為彈性柱銷聯(lián)軸器 HL1 GB/T5014-2003。</p><p><b>　　2.高速軸</b></p><p>　　（1）由表15-1查得工作情況系數(shù)K=1.4</p><p>　?。?）確定聯(lián)軸器的型號， 由式15-1得：</p><p>

113、　　主動端：TC1=KT3 =1.4×473.4N?m =662.76N?m＜Tm=1250N?m</p><p>　　從動端：TC2=KT卷 =1.4×450.2N?m =630.28N?m</p><p>　　由前面可知：d=40mm,n=76r/min＜[n]=4000r/min</p><p>　　由附表9.4可確定聯(lián)軸器的型號為彈性柱銷

114、聯(lián)軸器 HL4 GB/T5014-2003。</p><p>　　十、減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p>　　十一、減速器的各部位附屬零件的設(shè)計</p><p>　　減速器的各部位附屬零件的設(shè)計：</p><p>　　(1)窺視孔蓋與窺視孔：</p><

115、p>　　在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔, 大小只要夠手伸進(jìn)操作可。</p><p>　　以便檢查齒面接觸斑點和齒側(cè)間隙,了解嚙合情況.潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi).</p><p><b>　　(2)放油螺塞</b></p><p>　　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</p>&

116、lt;p>　　油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強(qiáng)密封。</p><p><b>　　(3)油標(biāo)</b></p><p>　　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件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度線應(yīng)按傳動件浸入深度確定。</p><p><b>　　(4)通氣

117、器</b></p><p>　　減速器運轉(zhuǎn)時，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.</p><p><b>　　(5)啟蓋螺釘</b></p><p>　　為了便于啟蓋，在機(jī)蓋

118、側(cè)邊的邊緣上裝一至二個啟蓋螺釘。在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機(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。</p><p>　　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),裝上二個螺釘,便于調(diào)整.</p><p><b>　　6）定位銷</b></p><p>

119、;　　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.</p><p>　　(7)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤</p><p>　　為了拆卸及搬運，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。</p><p><b>　　(8)調(diào)

120、整墊片</b></p><p>　　用于調(diào)整軸承間隙,有的起到調(diào)整傳動零件軸向位置的作用.</p><p><b>　　(9)密封裝置</b></p><p>　　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).</p><p>　　十二、 潤滑方式的確定</p><

121、p>　　對于齒輪來說，由于傳動件的的圓周速度v< 12m/s,采用浸油潤滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于30~50mm。對于多級減速器，浸油深度為一個齒全高，這樣就可以決定所需油量，多級傳動,每傳遞1KW需油量V0=0.35~0.7m3。</p><p>　　對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用G

122、B443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤滑油。這樣不僅密封簡單，不宜流失，同時也能形成將滑動表面完全分開的一層薄膜。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?）《機(jī)械制圖》 合肥工業(yè)大學(xué)出版社 張信群主編 2005年12月</p><p>　?。?）《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》 合肥工業(yè)大學(xué)出版社 丁守寶 李皖主編 2

123、005年12月第1版</p><p>　?。?）《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)用書》高等教育出版社 陳立德主編 2007年8月第3版</p><p>　　（4）《工程力學(xué)》 北京航空航天大學(xué)出版社 張信群主編 2009年9月第1版</p><p>　?。?）《機(jī)械工程材料》高等教育出版社 許德珠主編 2010年12月第6版</p><p>