電動(dòng)機(jī)減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p>　　電動(dòng)機(jī)減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p><b>　　一. 課程設(shè)計(jì)書</b></p><p><b>　　三. 設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2. 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　4. 確定

2、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比</p><p>　　5. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　6. 齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)</b></p><p>　　9

3、. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)</p><p><b>　　11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:</p><p>　　1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。</p><p>　　2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿

4、軸向載荷分布不均勻，</p><p>　　要求軸有較大的剛度。</p><p>　　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)。</p><p><b>　　其傳動(dòng)方案如下：</b></p><p>　　圖一:(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖)</p><p>　　初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總

5、體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。</p><p>　　選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱高速級(jí)斜齒，低速級(jí)直齒輪減速器（展開(kāi)式）。</p><p><b>　　傳動(dòng)裝置的總效率</b></p><p>　　＝0.96×××0.97×0.96＝0.759；</p><p>　　為V帶的效率,為

6、第一對(duì)軸承的效率，</p><p>　　為第二對(duì)軸承的效率，為第三對(duì)軸承的效率，</p><p>　　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(rùn)滑.</p><p>　　因是薄壁防護(hù)罩,采用開(kāi)式效率計(jì)算)。</p><p><b>　　2.電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需

7、工作功率為： P＝P/η＝3000×1.2/1000×0.759＝4.74kW, 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為n＝=65.5r/min，</p><p>　　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i＝2～4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i＝8～40，</p><p>　　則總傳動(dòng)比合理范圍為i＝16～160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（16～160）&#

8、215;65.5＝1048～10480r/min。</p><p>　　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，</p><p>　　選定型號(hào)為Y132S-2的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為5.5</p><p>　　額定電流8.8A，滿載轉(zhuǎn)速2900 r/min，同步轉(zhuǎn)速3000r/min。</p><p>　　3.

9、 設(shè)計(jì)V帶和帶輪：</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)V帶</b></p><p><b>　?、俅_定V帶型號(hào)</b></p><p>　　查課本表13-6得： 則</p><p>　　根據(jù)=4.4, =960r/min,由課本圖13-5，選擇A型V帶，取。</p><p&g

10、t;　　查課本第206頁(yè)表13-7取。</p><p><b>　　為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率。</b></p><p>　?、隍?yàn)算帶速： 帶速在范圍內(nèi)，合適。</p><p>　　③取V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距a：</p><p>　　初步選取中心距a：，取。</p><p>　　由課本第195頁(yè)式（13-2

11、）得：查課本第202頁(yè)表13-2取。由課本第206頁(yè)式13-6計(jì)算實(shí)際中心距：。</p><p>　　④驗(yàn)算小帶輪包角：由課本第195頁(yè)式13-1得：。</p><p>　?、萸骎帶根數(shù)Z：由：</p><p>　　查表，由內(nèi)插值法得，。</p><p><b>　　則</b></p><p>&

12、lt;b>　　取根。</b></p><p>　　4.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比</p><p>　　（1）       總傳動(dòng)比</p><p>　　由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n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＝n/n＝2900/65.5＝44.3</p>

13、<p>　?。?）       分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比</p><p><b>　?。?#215;</b></p><p>　　式中分別為帶傳動(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?。?.4，則減速器傳動(dòng)比為＝＝44.3/3.4＝13<

14、/p><p>　　根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為＝4.06，則＝=3.2</p><p>　　5.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　?。?）　各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　?。剑?900/3.4＝852.9r/min</p><p>　　＝＝852.9/4.06＝210.

15、08r/min</p><p>　　＝ / ＝210.08/3.2=65.5 r/min</p><p>　　==65.5 r/min</p><p>　?。?）　各軸輸入功率</p><p>　　＝×＝4.74×0.96＝4.55kW</p><p>　?。?#215;η2&#

16、215;＝4.55×0.98×0.95＝4.24kW</p><p>　　＝×η2×＝4.24×0.98×0.95＝3.94kW</p><p>　?。?#215;η2×η4=3.94×0.98×0.97＝3.75kW</p><p>　　則各軸的輸出功率： 

17、0;</p><p>　　＝×0.98=4.46 kW</p><p>　?。?#215;0.98=4.16 kW</p><p>　?。?#215;0.98=3.86kW</p><p>　?。?#215;0.98=3.68 kW</p><p><b>　　各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b><

18、;/p><p><b>　　=×× N·m</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550×4.74/2900=15.61 N·</p><p>　　所以: ＝×× =15.61×3.4×0.96=50.94 N·m</

19、p><p>　?。?#215;××=50.94×4.06×0.98×0.95=192.58 N·m</p><p>　　＝×××=192.58×3.2×0.98×0.95=573.73N·m</p><p>　　=××=5

20、73.73×0.95×0.97=528.69 N·m</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)矩：＝×0.98=49.92 N·m</p><p>　?。?#215;0.98=188.73 N·m</p><p>　?。?#215;0.98=562.26N·m</p><p>　　＝&#

21、215;0.98=518.12 N·m</p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表</p><p><b>　　6.齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。ㄒ唬└咚偌?jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　齒輪材料，熱處理及精度</p><p>　　考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制

22、，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪</p><p>　?。?）       齒輪材料及熱處理</p><p>　　① 材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=24</p><p>　　高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z=i×Z

23、=4.06×24=97.4 取Z=97.</p><p><b>　?、?齒輪精度</b></p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。</p><p>　　２．初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸</p><p><b>　　按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p&

24、gt;<p><b>　　確定各參數(shù)的值:</b></p><p><b>　?、僭囘x=1.6</b></p><p>　　查課本圖10-30 選取區(qū)域系數(shù) Z=2.433 </p><p>　　由課本圖10-26 </p><p><b>　　則</b&g

25、t;</p><p>　?、谟烧n本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)</p><p>　　N=60nj =60×852.9×1×（2×12×350×8）</p><p><b>　　=3.44×10h</b></p><p>　　N= =8.51×

26、10h (4.04為齒數(shù)比,即4.04=)</p><p>　?、鄄檎n本 10-19圖得：K=0.93 K=0.96</p><p>　?、荦X輪的疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式10-12得:</p><p>　　[]==0.93×550=511.5 </p><p

27、>　　[]==0.96×450=432 </p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力 </b></p><p>　?、莶檎n本由表10-6得： =189.8MP </p><p>　　由表10-7得: =1</p><p>　　T=95.5×10×=95.5×

28、10×4.55/859.2</p><p>　　=5.06×10N.m</p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　①小齒輪的分度圓直徑d</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?、谟?jì)算圓周速

29、度</b></p><p><b>　?、塾?jì)算齒寬b和模數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬b</b></p><p>　　b==49.47mm</p><p><b>　　計(jì)算摸數(shù)m</b></p><p><b>　

30、　初選螺旋角=14</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　④計(jì)算齒寬與高之比</b></p><p>　　齒高h(yuǎn)=2.25 =2.25×2.00=4.50</p><p><b>　　= =10.99</b></

31、p><p><b>　?、萦?jì)算縱向重合度</b></p><p>　　=0.318=1.903</p><p><b>　?、抻?jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　　使用系數(shù)=1</b></p><p>　　根據(jù),7級(jí)精度, 查課本由表10-8得

32、</p><p>　　動(dòng)載系數(shù)K=1.07,</p><p>　　查課本由表10-4得K的計(jì)算公式:</p><p>　　K= +0.23×10×b</p><p>　　=1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×49.53=1.42</p><p>　

33、　查課本由表10-13得: K=1.35</p><p>　　查課本由表10-3 得: K==1.2</p><p><b>　　故載荷系數(shù):</b></p><p>　　K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82</p><p>　?、甙磳?shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直

34、徑</p><p>　　d=d=49.47×=51.73</p><p><b>　?、嘤?jì)算模數(shù)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　4. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式</p><

35、p><b>　　≥第二次</b></p><p>　　⑴ 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p>　?、?小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝48.6kN·m</p><p><b>　　確定齒數(shù)z</b></p><p>　　因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝24，z＝i z＝3.24×24＝9

36、7.4</p><p>　　傳動(dòng)比誤差  i＝u＝z/ z＝97/24＝4.04</p><p>　　Δi＝0.032％5％，允許</p><p>　?、?#160;     計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</p><p>　　z＝z/cos＝24/ cos14＝26.27  </p&

37、gt;<p>　　z＝z/cos＝78/ cos14＝106.24</p><p>　?、?#160;      初選齒寬系數(shù)</p><p>　　按對(duì)稱布置，由表查得＝1</p><p>　?、?#160;      初選螺旋角</p>

38、<p><b>　　初定螺旋角 ＝14</b></p><p>　?、?#160;      載荷系數(shù)K</p><p>　　K＝K K K K=1×1.07×1.2×1.35＝1.73</p><p>　?、?#160;   

39、;   查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y</p><p>　　查課本由表10-5得:</p><p>　　齒形系數(shù)Y＝2.592 Y＝2.211 </p><p>　　應(yīng)力校正系數(shù)Y＝1.596  Y＝1.774</p><p>　?、?#160;      重合

40、度系數(shù)Y</p><p>　　端面重合度近似為＝[1.88-3.2×（）]＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14＝1.655</p><p>　?。絘rctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos14）＝20.64690</p><p><b>　?。?4.07609</b></p

41、><p>　　因?yàn)椋?cos，則重合度系數(shù)為Y＝0.25+0.75 cos/＝0.673</p><p>　?、?#160;      螺旋角系數(shù)Y</p><p>　　軸向重合度 ＝＝1.825,</p><p><b>　　Y＝1－＝0.78</b></p>

42、<p>　?、?#160;      計(jì)算大小齒輪的 </p><p>　　安全系數(shù)由表查得S＝1.25</p><p>　　工作壽命兩班制，8年，每年工作300天</p><p>　　小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60×271.47×1×8×300×

43、;2×8＝6.255×10</p><p>　　大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝6.255×10/3.24＝1.9305×10</p><p>　　查課本由表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限             &#

44、160;    </p><p>　　小齒輪 大齒輪</p><p>　　查課本由表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù):</p><p>　　K=0.86 K=0.93 </p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4</p><p><b>　　

45、[]=</b></p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　大齒輪的數(shù)值大.選用.</p><p><b>　?、?設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒

46、面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m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m=2mm但為了同時(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d=51.73來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:</p><p>　　z==25.097 取z=25</p><p>　　那么z=4.06×25=101 </p><

47、;p>　?、?幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　計(jì)算中心距 a===129.90</p><p>　　將中心距圓整為130</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　　=arccos</b></p><p>　　因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正.

48、</p><p>　　計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　d==51.53</b></p><p><b>　　d==208.20</b></p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　B=&

49、lt;/b></p><p><b>　　圓整的 </b></p><p>　?。ǘ?、低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)：</p><p>　?、俨牧希旱退偌?jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。Z1=30</p><p>　　低速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為220HBS。Z2=96</p><

50、p><b>　?、?齒輪精度</b></p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。</p><p>　?、?按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　①試選K=1.6</b></p>

51、<p>　　②查課本由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z=2.45</p><p>　?、墼囘x,查課本由圖10-26查得</p><p>　　=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　N=60×n×j×

52、;L=60×210.08×1×(2×8×300×8)</p><p><b>　　=4.84×10 </b></p><p>　　N=1.51×10（i=3.2）</p><p>　　由課本圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　

53、　K=0.94 K= 0.97 </p><p>　　查課本由圖10-21d</p><p>　　按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限,</p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p><

54、b>　　[]==</b></p><p>　　[]==0.98×550/1=517</p><p><b>　　[540.5</b></p><p>　　查課本由表10-6查材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP</p><p>　　選取齒寬系數(shù) </p><p&

55、gt;　　T=95.5×10×=95.5×10×4.24/210.08</p><p>　　=19.28×10N.m</p><p><b>　　=70.51</b></p><p>　　2. 計(jì)算圓周速度</p><p><b>　　0.775</b

56、></p><p><b>　　3. 計(jì)算齒寬</b></p><p>　　b=d=1×70.51=70.51</p><p>　　4. 計(jì)算齒寬與齒高之比</p><p><b>　　模數(shù) m= </b></p><p>　　齒高 h=2.2

57、5×m=2.25×2.142=5.175</p><p>　　=70.51/5.175=13.63</p><p>　　5. 計(jì)算縱向重合度</p><p>　　6. 計(jì)算載荷系數(shù)K</p><p>　　K=1.12+0.18(1+0.6+0.23×10×b</p><p&g

58、t;　　=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10×65.71=1.4231</p><p>　　使用系數(shù)K=1 </p><p>　　同高速齒輪的設(shè)計(jì),查表選取各數(shù)值</p><p>　　=1.04 K=1.35 K=K=1.2</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b>

59、</p><p>　　K＝=1×1.04×1.2×1.4231=1.776</p><p>　　7. 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑</p><p>　　d=d=65.71×</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　3.

60、 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　m≥</b></p><p>　?、宕_定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p>　?。?）       計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝143.3kN·m</p><p>　?。?）   

61、    確定齒數(shù)z</p><p>　　因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝30，z＝i ×z＝3.2×30＝96</p><p>　　傳動(dòng)比誤差  i＝u＝z/ z＝96/30＝3.2</p><p>　　Δi＝0.032％5％，允許</p><p>　?。?）   

62、;    初選齒寬系數(shù)</p><p>　　按對(duì)稱布置，由表查得＝1</p><p>　?。?）      初選螺旋角</p><p><b>　　初定螺旋角＝12</b></p><p>　?。?）  

63、0;   載荷系數(shù)K</p><p>　　K＝K K K K=1×1.04×1.2×1.35＝1.6848</p><p>　?。?） 當(dāng)量齒數(shù)     </p><p>　　z＝z/cos＝30/ cos12＝32.056  </

64、p><p>　　z＝z/cos＝70/ cos12＝74.797</p><p>　　由課本表10-5查得齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y</p><p>　　（7）       螺旋角系數(shù)Y</p><p>　　軸向重合度 ＝＝2.03</p><p>　　Y＝1－＝

65、0.797</p><p>　?。?）       計(jì)算大小齒輪的 </p><p>　　查課本由圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　查課本由圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　K=0.90 K=0.93 S=1.4</p&

66、gt;<p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　計(jì)算大小齒輪的,并加以比較</p><p>　　大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算.</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)</b></p>

67、<p>　　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)m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m=3mm但為了同時(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d=72.91來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).</p><p>　　z==27.77 取z=30</p><p>　　z=3.2×30=96 取z=96<

68、/p><p>　?、?初算主要尺寸</p><p>　　計(jì)算中心距 a===128.815</p><p>　　將中心距圓整為129 </p><p><b>　　修正螺旋角</b></p><p><b>　　=arccos</b></p><p&g

69、t;　　因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正</p><p><b>　　分度圓直徑</b></p><p><b>　　d==61.34</b></p><p>　　d==196.28 </p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>

70、　　圓整后取 </p><p>　　低速級(jí)大齒輪如上圖：</p><p>　　V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表</p><p><b>　　1.各傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　2. 各軸轉(zhuǎn)速n</b></p><p>　　3. 各軸輸入功率 P</p>

71、;<p>　　4. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T</p><p><b>　　5. 帶輪主要參數(shù)</b></p><p>　　7.傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)</p><p>　?、? 求輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩</p><p>　　P=3.94KW

72、 =65.5r/min</p><p>　　=562.63N．m</p><p>　?、? 求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為</p><p><b>　　=143.21 </b></p><p><b>　　而 F=</

73、b></p><p><b>　　F= F</b></p><p>　　F= Ftan=7857.41×0.246734=1938.69N</p><p>　　圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如圖示:</p><p>　?、? 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按課

74、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)課本取</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,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)</p><p><b>　　查課本,選取</b></p><p>　　因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以</p><p><

75、;b>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》</b></p><p>　　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</p><p>　?、? 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需要制出一軸肩,故?、?Ⅲ的直徑;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑半聯(lián)軸

76、器與 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-Ⅱ的長(zhǎng)度應(yīng)比 略短一些,現(xiàn)取</p><p>　　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),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.</p><p>　　2. 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) </p><p>　　對(duì)于選取的

77、單向角接觸球軸承其尺寸為的,故;而 .</p><p>　　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mm,</p><p>　?、?取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為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. 齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高3.5,取.軸環(huán)寬度,取b=8mm. &

78、lt;/p><p>　?、?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(rùn)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 ,故取.</p><p>　?、?取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16,兩圓柱齒輪間的距離c=20.考慮到箱體的鑄造誤差,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=8,已知滾動(dòng)軸承寬度T=16,&

79、lt;/p><p>　　高速齒輪輪轂長(zhǎng)L=50,則</p><p>　　至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.</p><p>　　6. 求軸上的載荷 </p><p>　　首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖, 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》20-149表20.6-7.</p&g

80、t;<p>　　對(duì)于7010C型的角接觸球軸承,a=16.7mm,因此,做為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距.</p><p>　　傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖:（設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖可以不畫，重點(diǎn)是受力分析圖）</p><p><b>　　(從動(dòng)軸)</b></p><p><b>　　(主動(dòng)軸)</b></p><

81、p><b>　　(中間軸)</b></p><p>　　從動(dòng)軸的載荷分析圖:</p><p>　　6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p><b>　　根據(jù)</b></p><p><b>　　==</b></p><p>　　

82、前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　查表15-1得[]=60MP</p><p>　　〈 [] 此軸合理安全</p><p>　　8. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度.</p><p>　　⑴. 判斷危險(xiǎn)截面</p><p>　　截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B無(wú)需校核.從

83、應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看,截面Ⅵ和Ⅶ處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,從受載來(lái)看,截面C上的應(yīng)力最大.截面Ⅵ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ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,故C截面也不必做強(qiáng)度校核,截面Ⅳ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(guò)盈配合的小，因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可.</p&

84、gt;<p>　?、? 截面Ⅶ左側(cè)。</p><p>　　抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=12500</p><p>　　抗扭系數(shù) =0.2=0.2=25000</p><p>　　截面Ⅶ的右側(cè)的彎矩M為 </p><p>　　截面Ⅳ上的扭矩為 =311.35</p><p><b>　

85、　截面上的彎曲應(yīng)力</b></p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p><b>　　==</b></p><p>　　軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　由課本表15-1查得：</p><p>　　因

86、 </p><p><b>　　經(jīng)插入后得</b></p><p>　　2.0 =1.31</p><p><b>　　軸性系數(shù)為</b></p><p><b>　　=0.85</b></p><p><b>　　K=1+=1

87、.82</b></p><p>　　K=1+（-1）=1.26</p><p>　　所以 </p><p>　　綜合系數(shù)為： K=2.8</p><p><b>　　K=1.62</b></p><p>　　碳鋼的特性系數(shù) 取0.1<

88、/p><p><b>　　取0.05</b></p><p><b>　　安全系數(shù)</b></p><p><b>　　S=25.13</b></p><p><b>　　S13.71</b></p><p>　　≥S=1.5 所

89、以它是安全的</p><p><b>　　截面Ⅳ右側(cè)</b></p><p>　　抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=12500</p><p>　　抗扭系數(shù) =0.2=0.2=25000</p><p>　　截面Ⅳ左側(cè)的彎矩M為 M=133560</p><p>　　截面Ⅳ上的扭矩為

90、 =295</p><p>　　截面上的彎曲應(yīng)力 </p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p><b>　　==K=</b></p><p><b>　　K=</b></p><p>　　所以

91、</p><p><b>　　綜合系數(shù)為：</b></p><p>　　K=2.8 K=1.62</p><p><b>　　碳鋼的特性系數(shù)</b></p><p>　　取0.1 取0.05</p><p><b>　　安全系數(shù)</b>

92、</p><p><b>　　S=25.13</b></p><p><b>　　S13.71</b></p><p>　　≥S=1.5 所以它是安全的</p><p><b>　　9.鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算</b></p><p>　?、龠x擇鍵聯(lián)接的類型

93、和尺寸</p><p>　　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.</p><p>　　根據(jù) d=55 d=65</p><p>　　查表6-1取： 鍵寬 b=16 h=10 =36</p><p>　　b=20 h=12 =50</p><p><

94、;b>　　②校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度</b></p><p>　　查表6-2得 []=110MP</p><p>　　工作長(zhǎng)度 36-16=20</p><p><b>　　50-20=30</b></p><p>　?、坻I與輪轂鍵槽的接觸高度</p><p><b&g

95、t;　　K=0.5 h=5</b></p><p><b>　　K=0.5 h=6</b></p><p><b>　　由式（6-1）得：</b></p><p><b>　?。糩]</b></p><p><b>　　＜[]</b></

96、p><p><b>　　兩者都合適</b></p><p><b>　　取鍵標(biāo)記為：</b></p><p>　　鍵2：16×36 A GB/T1096-1979</p><p>　　鍵3：20×50 A GB/T1096-1979</p><p>　　10.

97、箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　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，</p><p>　　大端蓋分機(jī)體采用配合.</p><p>　　1. 機(jī)體有足夠的剛度</p><p>　　在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度</p><p>　　2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件

98、的潤(rùn)滑，密封散熱。</p><p>　　因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)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</p><p>　　為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為</p><p>　　3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.</p><p>　　鑄件壁厚為10，

99、圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.</p><p>　　4. 對(duì)附件設(shè)計(jì)</p><p>　　A 視孔蓋和窺視孔</p><p>　　在機(jī)蓋頂部開(kāi)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(kāi)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</p&g

100、t;<p><b>　　B 油螺塞：</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　C 油標(biāo)：</b></p><p>　　

101、油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。</p><p>　　油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.</p><p><b>　　D 通氣孔：</b></p><p>　　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.</p><p>&

102、lt;b>　　E 蓋螺釘：</b></p><p>　　啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。</p><p>　　釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.</p><p><b>　　F 位銷：</b></p><p>　　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(zhǎng)度方向各

103、安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.</p><p><b>　　G 吊鉤：</b></p><p>　　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.</p><p>　　減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p>　　11. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)?/p>

104、傳動(dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度.</p><p><b>　　油的深度為H+</b></p><p><b>　　H=30 =34</b></p><p>　　所以H+=30+34=64</p><p>

105、　　其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。</p><p>　　密封性來(lái)講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封，聯(lián)接</p><p>　　凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為 </p><p>　　密封的表面要經(jīng)過(guò)刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太</p><p>　　大，國(guó)150mm。并勻均布置，保證部分面處的密封性。&

106、lt;/p><p><b>　　12.聯(lián)軸器設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.類型選擇.</b></p><p>　　為了隔離振動(dòng)和沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器</p><p><b>　　2.載荷計(jì)算.</b></p><p>　　公稱轉(zhuǎn)矩：T=

107、95509550333.5</p><p><b>　　查課本,選取</b></p><p><b>　　所以轉(zhuǎn)矩 </b></p><p>　　因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以</p><p><b>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》</b></p><p&g

108、t;　　選取LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500Nm</p><p><b>　　13.參考資料：</b></p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第二版)——清華大學(xué) 吳宗澤，北京科技大學(xué) 羅圣國(guó)主編。</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》（第二版）——羅圣國(guó)，李平林等主編。</p><p>