二級(jí)齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求</b></p><p>　　; ; ; ;</p><p>　　; ; ; ;</p><p>　　機(jī)器的年產(chǎn)量： 大批量 ；機(jī)器的工

2、作環(huán)境： 清潔 ；</p><p>　　機(jī)器的載荷特性： 平穩(wěn) ；機(jī)器的最短工作年限： 五年二班 ；</p><p><b>　　其他設(shè)計(jì)要求：</b></p><p><b>　　傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　傳動(dòng)方案：</

3、b></p><p><b>　　工作機(jī)：</b></p><p>　　一、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　1.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求和工作條件選用Y系列三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓

4、為380 V。</p><p>　　1.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)容量</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，工作機(jī)的有效功率為</p><p>　　從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為：</p><p>　　式中，、、、分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動(dòng)和卷筒的傳遞效率。由表9.1取=0.99、=0.98、=0.97、=0.96，則</p>&

5、lt;p>　　所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為</p><p>　　1.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　按表2.1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為</p><p>　　所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min和1500r/min

6、三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量、及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速，查表15.1選定電動(dòng)型號(hào)為Y132S-6，其主要性能如下表：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的主要安裝尺寸和外形尺寸如下表：</p><p>　　1.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比<

7、/p><p><b>　　總傳動(dòng)比為</b></p><p><b>　　分配傳動(dòng)比</b></p><p>　　考慮潤(rùn)滑條件，為使結(jié)構(gòu)緊湊，各級(jí)傳動(dòng)比均在推薦值范圍內(nèi)，取，故</p><p>　　1.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　1.3.1 各軸的轉(zhuǎn)

8、速</p><p><b>　　I軸： </b></p><p><b>　　II軸： </b></p><p><b>　　III軸： </b></p><p><b>　　卷筒軸：</b></p><p>　　1.3.2 各軸

9、的輸入功率</p><p><b>　　I軸： </b></p><p><b>　　II軸： </b></p><p><b>　　III軸： </b></p><p><b>　　卷筒軸：</b></p><p>　　1.3.

10、3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Td為</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　I軸： </b></p><p><b>　　II軸： </b></p><p><b>　　III軸：

11、</b></p><p><b>　　卷筒軸：</b></p><p>　　將以上結(jié)果匯總到表，如下</p><p><b>　　二、傳動(dòng)件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1 選擇齒輪材料、熱處理方

12、式和精度等級(jí)</p><p>　　考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故大、小齒輪均選用45鋼，采用軟齒面，由文獻(xiàn)[1]表8.2得：小齒輪調(diào)制處理，齒面硬度為217~25HBW，平均硬度為236HBW；為保證小齒輪比大齒輪具有更好的機(jī)械性能，大齒輪正火處理，齒面硬度為162~217HBW，平均硬度為190HBW。大小齒輪齒面評(píng)價(jià)硬度差為46HBW，在30~50HBW之間。選用8級(jí)精度。</p><p&

13、gt;　　2.1.2初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸</p><p>　　因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。由</p><p><b>　　式中各參數(shù)為：</b></p><p>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。由前面設(shè)計(jì)可知，</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)，因v值未知，不能確定，故可初選載荷系數(shù)Kt = 1.1~1.8，此處

14、初取Kt = 1.4。</p><p>　　由表8.6取齒寬系數(shù)。</p><p>　　由表8.5查得彈性系數(shù)。</p><p>　　初選螺旋角由圖8.14查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。</p><p><b>　　齒數(shù)比。</b></p><p>　　初選= 17, 則 ，取。傳動(dòng)比誤差<5%，符合設(shè)

15、計(jì)要求。</p><p>　　由式8.1得端面重合度</p><p><b>　　。</b></p><p>　　由式8.2得軸面重合度</p><p>　　由圖8.15查得重合度系數(shù)</p><p>　　由圖8.24查得螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　接

16、觸許用應(yīng)力可由</b></p><p>　　求得，由圖8.28（e）、（a）得接觸疲勞極限應(yīng)力，。</p><p>　　大小齒輪1、2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為</p><p>　　由圖8.29查得壽命系數(shù)，（允許有局部點(diǎn)蝕）；由表8.7，取安全系數(shù)。</p><p><b>　　故取</b></p>

17、<p>　　計(jì)算小齒輪1的分度圓直徑，得</p><p>　　2.1.3確定傳動(dòng)尺寸</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K。</b></p><p>　　由表8.3查得使用系數(shù)KA=1.0。</p><p><b>　　齒輪線速度如下式</b></p><p&g

18、t;　　由圖8.7查得動(dòng)載荷系數(shù)KV = 1.15；</p><p>　　由圖8.11查得齒向載荷分布系數(shù)；</p><p>　　由表8.4查得齒間載荷分布系數(shù)，故</p><p>　　對(duì)進(jìn)行修正。因?yàn)榕c有較大差異，故需對(duì)按照值設(shè)計(jì)出來(lái)的進(jìn)行修正，即</p><p><b>　　確定模數(shù)</b></p>&

19、lt;p><b>　?。ò幢?.1，?。?lt;/b></p><p>　　計(jì)算傳動(dòng)尺寸。中心距</p><p><b>　　圓整為,則螺旋角</b></p><p>　　因?yàn)橹蹬c初選值相差較大，故與有關(guān)的數(shù)值需修正，修正后的結(jié)果是 。顯然值改變后，的計(jì)算值變化很小，因此不再修正和a。故</p><p

20、>　　圓整為b==45 mm。</p><p><b>　　取 mm，。</b></p><p>　　2.1.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　式中各參數(shù)：</b></p><p><b>　　K、、同前。</b></p><p&g

21、t;<b>　　齒寬b = 。</b></p><p>　　齒形系數(shù)與應(yīng)力修正系數(shù)。</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p>　　查圖8.19得齒形修正系數(shù)，。</p><p>　　由圖8.20查得應(yīng)力修正系數(shù)，。</p><p>　　查圖8.21得重合

22、度系數(shù)。</p><p>　　查圖8.26得螺旋角系數(shù)。</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力可由下式算得</p><p>　　查得彎曲疲勞極限應(yīng)力</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　查得壽命系數(shù)。</b></p><p>

23、;<b>　　查得安全系數(shù)，故</b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求。</p><p>　　2.1.5 齒輪傳動(dòng)其它幾何尺寸</p><p>　　各齒輪的尺寸及參數(shù)計(jì)算詳見(jiàn)下表。</p><p>　　2.2 低速級(jí)齒輪尺

24、寸設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級(jí)</p><p>　　與高速級(jí)一樣，低速級(jí)大、小齒輪均選用45#鋼，采用軟齒面，小齒輪調(diào)制處理，齒面硬度為217~25HBW，平均硬度為236HBW；為保證小齒輪比大齒輪具有更好的機(jī)械性能，大齒輪正火處理，齒面硬度為162~217HBW，平均硬度為190HBW。大小齒輪齒面評(píng)價(jià)硬度差為46HBW，在30~50HBW之

25、間。選用8級(jí)精度。</p><p>　　2.2.2 初步計(jì)算傳動(dòng)主要尺寸</p><p>　　因是閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)</p><p><b>　　式中各參數(shù)為：</b></p><p><b>　　小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</b></p><p>　　

26、設(shè)計(jì)時(shí)，因v值未知，不能確定，故可初選載荷系數(shù)Kt = 1.1~1.8，此處初取Kt = 1.3。</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表8.6取齒寬系數(shù)。</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表8.5查得彈性系數(shù)。</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]圖8.14查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。</p><p><b>　　齒數(shù)比。</b&

27、gt;</p><p>　　初選= 21 則 ，取。傳動(dòng)比誤差<5%，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]式8.1得</p><p><b>　　。</b></p><p>　　由圖8.5查得重合度系數(shù)</p><p>　　接觸許用應(yīng)力可由算得，由高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)可知，。而，故

28、壽命系數(shù)（允許有局部點(diǎn)蝕），，由參考文獻(xiàn)[1]圖8.29查得壽命系數(shù)（允許有局部點(diǎn)蝕）；則</p><p><b>　　故取</b></p><p>　　計(jì)算小齒輪3的分度圓直徑</p><p>　　2.2.3 確定傳動(dòng)尺寸</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K。</b></p>

29、<p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表8.3查得使用系數(shù)KA=1.0。</p><p><b>　　齒輪線速度如下式</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]圖8.7查得動(dòng)載荷系數(shù)KV = 1.1；由參考文獻(xiàn)[1]圖8.11查得齒向載荷分布系數(shù)；由參考文獻(xiàn)[1]表8.4查得齒間載荷分布系數(shù)，故</p><p>　　因?yàn)橄嗖钶^大，故值計(jì)

30、算出的進(jìn)行修正，即</p><p><b>　　確定模數(shù)m</b></p><p>　　計(jì)算傳動(dòng)尺寸。中心距</p><p>　　對(duì)齒輪4進(jìn)行變位，圓整中心距</p><p><b>　　計(jì)算嚙合角</b></p><p><b>　　計(jì)算變位系數(shù)</b>

31、;</p><p><b>　　計(jì)算重合度</b></p><p><b>　　計(jì)算傳動(dòng)尺寸</b></p><p><b>　　取。</b></p><p>　　2.2.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　式中各參數(shù)：<

32、;/b></p><p><b>　　K、、m同前。</b></p><p>　　齒寬b = = 80mm。</p><p>　　齒形系數(shù)與應(yīng)力修正系數(shù)。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[1] 圖8.19得</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[1] 圖8.20得</p><

33、p>　　查參考文獻(xiàn)[1] 圖8.15得重合度系數(shù)。</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力可由下式算得</p><p>　　查得彎曲疲勞極限應(yīng)力</p><p><b>　　由前面計(jì)算</b></p><p>　　查參考文獻(xiàn)[1] 圖8.30得壽命系數(shù)。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[1] 表8

34、.7得安全系數(shù)，故</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　容易看出</b></p><p>　　設(shè)計(jì)滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求。</p><p>　　2.2.5 齒輪其他幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　各齒輪的尺寸及參數(shù)計(jì)算詳見(jiàn)下表。</p

35、><p>　　三、減速器裝配草圖設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 草圖準(zhǔn)備</b></p><p>　　3.1.1 選定聯(lián)軸器類(lèi)型</p><p>　　對(duì)于連接電動(dòng)機(jī)和減速器高速軸的聯(lián)軸器，為了減小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其聯(lián)軸器類(lèi)型應(yīng)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較好的減震性能，故采用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，對(duì)于低速軸和工作機(jī)相連的聯(lián)軸器，因其轉(zhuǎn)

36、速較低，轉(zhuǎn)矩較大，考慮到本設(shè)計(jì)安裝時(shí)不易保證同心度，采用具有良好補(bǔ)償位移偏差的金屬滑塊聯(lián)軸器。</p><p>　　3.1.2 確定滾動(dòng)軸承類(lèi)型</p><p>　　對(duì)于高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因有軸向力，選擇角接觸軸承；低速級(jí)采用角接觸軸承。</p><p>　　3.1.3 確定滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封方式</p><p>　　由前面計(jì)算可知高

37、速級(jí)齒輪線速度，低速級(jí)齒輪線速度，均小于2，故滾動(dòng)軸承采用鈉基ZN-3潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑（填充量不大于軸承空間的1/3），并在軸上安裝擋油板?？紤]減速器工作環(huán)境清潔，軸頸圓周速度，故采用毛氈圈密封。</p><p>　　3.1.4 確定軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　凸緣式軸承端蓋調(diào)整軸承間隙比較方便，密封性能也好，故選用凸緣式軸承端蓋，采用鑄鐵鑄造成型。</p><p

38、>　　3.1.5 確定減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　考慮工藝性能、材料消耗和制造成本，選用剖分式機(jī)體，鑄鐵材料鑄造成型。結(jié)構(gòu)示例圖如下圖所示：</p><p>　　與機(jī)體有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)下表：</p><p>　　3.2 草圖第一階段</p><p>　　3.2.1 間距確定</p><p>　　

39、取中間軸上兩齒輪軸向間距。</p><p>　　因采用脂潤(rùn)滑，軸承外圈端面至機(jī)體內(nèi)壁的距離要留出安放擋油板的空間，?。蝗跤桶鍖挾菴=11 mm。</p><p>　　取中間軸上齒輪2端面至機(jī)體內(nèi)壁的距離</p><p>　　3.2.2 高速軸軸系部件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　選擇軸的材料</b></p&g

40、t;<p>　　因傳遞功率不大，且對(duì)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用45鋼并進(jìn)行調(diào)制處理。</p><p>　　初步軸徑，并根據(jù)相配聯(lián)軸器的尺寸確定軸徑和長(zhǎng)度</p><p>　　對(duì)于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初算軸徑，由參考文獻(xiàn)[3]第759頁(yè)得，C=106~118，考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取C= 103，則</p><p><b>　　考慮鍵槽影響，

41、取。</b></p><p>　　確定軸的軸向固定方式</p><p>　　因?yàn)辇X輪減速器輸出軸的跨距不大，且工作溫度變化不大，故軸向固定采用兩端固定方式。</p><p><b>　　聯(lián)軸器及軸段①</b></p><p>　　前面計(jì)算的即為軸段①的直徑，又考慮軸段①上安裝聯(lián)軸器，因此軸段①的設(shè)計(jì)與聯(lián)軸器的

42、設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)可知，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。查文獻(xiàn)[1]表13.1取KA=1.5，計(jì)算轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]表13.1查詢可得GB/T 5272-2002中的LM3型梅花形彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器符合要求，其參數(shù)為：公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩100 N·m，許用轉(zhuǎn)速為6900 r/min，軸孔直徑范圍是24~40 mm。滿足電動(dòng)機(jī)軸徑要求。取與軸相連端軸徑24

43、 mm，軸孔長(zhǎng)度38 mm，J型軸孔。</p><p>　　相應(yīng)的，軸段①的直徑，軸段長(zhǎng)度應(yīng)該比聯(lián)軸器略短，故取其長(zhǎng)度為l1=36 mm</p><p><b>　　密封圈與軸段②</b></p><p>　　聯(lián)軸器右端采用軸肩固定，取軸肩高度h=2.45~3.5 mm，相應(yīng)的軸段②的直徑范圍為28.9~31 mm，查文獻(xiàn)[2]表14.4，選用

44、氈圈油封JB/ZQ 4604-1986中的軸徑為35 mm的，則軸段②的直徑。</p><p>　　軸承與軸段③及軸段⑦</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)知，軸承類(lèi)型為角接觸軸承，暫取軸承型號(hào)為7207C，由文獻(xiàn)[2]表12.2查得內(nèi)徑d=35 mm，外徑D=72 mm，寬度B=17 mm，定位軸肩直徑，。故軸段③的直徑。</p><p>　　軸段⑦的直徑應(yīng)與軸段③相

45、同，即。</p><p><b>　　軸段④</b></p><p>　　由于齒輪齒根圓直徑較小，若選擇，選用平鍵連接 ，則</p><p>　　故軸與齒輪應(yīng)做成齒輪軸，取過(guò)渡軸段</p><p><b>　　齒輪軸段⑤</b></p><p><b>　　取。&l

46、t;/b></p><p><b>　　軸段⑥</b></p><p>　　在軸段⑦和齒輪軸段間取過(guò)渡軸段段</p><p>　　機(jī)體與軸段②③④⑥⑦的長(zhǎng)度</p><p>　　因采用凸緣式軸承蓋，其凸緣厚度e=8 mm。由于所選聯(lián)軸器不影響軸承端蓋螺栓的拆卸，軸肩與軸承端蓋之間的間隙取K=10 mm。</p

47、><p>　　在確定齒輪、機(jī)體、軸承、軸承蓋的相互位置與尺寸之后，即可確定各軸段的長(zhǎng)度。</p><p><b>　　取軸段③⑦的長(zhǎng)度；</b></p><p><b>　　軸段②的長(zhǎng)度；</b></p><p><b>　　軸段⑥的長(zhǎng)度；</b></p><p

48、><b>　　軸段④的長(zhǎng)度</b></p><p>　　軸的各部分尺寸均確定。取聯(lián)軸器輪轂中間位置為力的作用點(diǎn)，可得跨距；；。完成的結(jié)構(gòu)草圖如下所示。</p><p><b>　　鍵連接設(shè)計(jì)</b></p><p>　　聯(lián)軸器與軸之間采用A型普通平鍵連接，型號(hào)為：鍵 ，h=7，。</p><p&g

49、t;　　3.2.2 中間軸軸系部件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　選擇軸的材料</b></p><p>　　因傳遞功率不大，且對(duì)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用45鋼并進(jìn)行調(diào)制處理。</p><p>　　初步軸徑，并根據(jù)相配聯(lián)軸器的尺寸確定軸徑和長(zhǎng)度</p><p>　　對(duì)于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初算軸徑，由參考文獻(xiàn)[3]第

50、759頁(yè)得，C=106~118，考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取C= 103，則</p><p><b>　　考慮鍵槽影響，取。</b></p><p>　　確定軸的軸向固定方式</p><p>　　因?yàn)辇X輪減速器輸出軸的跨距不大，且工作溫度變化不大，故軸向固定采用兩端固定方式。</p><p>　　軸承與軸段①及軸段⑤<

51、/p><p>　　由前面設(shè)計(jì)知，軸承類(lèi)型為角接觸軸承，暫取軸承型號(hào)為7208C，由文獻(xiàn)[2]表12.2查得內(nèi)徑d=40 mm，外徑D=80 mm，寬度B=18 mm，定位軸肩直徑，。故軸段①的直徑。</p><p>　　軸段⑤的直徑應(yīng)與軸段①相同，即。</p><p><b>　　齒輪3與軸段②</b></p><p>　　

52、由于齒輪齒根圓直徑較小，若選擇，選用平鍵連接 ，則</p><p>　　故軸與齒輪應(yīng)做成齒輪軸，取</p><p>　　齒輪3右端用軸肩固定，由文獻(xiàn)[1]圖10.9中公式得到軸肩高度h=2.45~3.5 mm，相應(yīng)的軸段③的直徑范圍為49.9~52 mm，取。</p><p><b>　　齒輪2與軸段④</b></p><p

53、>　　齒輪2左端也用軸肩固定。可取，齒輪2右端用套筒固定，則軸段④的長(zhǎng)度應(yīng)略小于齒輪2的寬度，取。</p><p><b>　　軸段①⑤的長(zhǎng)度</b></p><p>　　完成的結(jié)構(gòu)草圖如下所示。</p><p><b>　　鍵連接設(shè)計(jì)</b></p><p>　　齒輪2與軸之間采用A型普通平

54、鍵連接，型號(hào)分別為：</p><p><b>　　鍵 ，h=9，。</b></p><p>　　3.2.3 低速軸軸系部件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　選擇軸的材料</b></p><p>　　因傳遞功率不大，且對(duì)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故選用45鋼并進(jìn)行調(diào)制處理。</p>&l

55、t;p>　　初步軸徑，并根據(jù)相配聯(lián)軸器的尺寸確定軸徑和長(zhǎng)度</p><p>　　對(duì)于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初算軸徑，由參考文獻(xiàn)[3]第759頁(yè)得，C=106~118，考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取C= 103，則</p><p><b>　　考慮鍵槽影響，取。</b></p><p>　　確定軸的軸向固定方式</p><p>

56、　　因?yàn)辇X輪減速器輸出軸的跨距不大，且工作溫度變化不大，故軸向固定采用兩端固定方式。</p><p><b>　　聯(lián)軸器及軸段①</b></p><p>　　前面計(jì)算的即為軸段①的直徑，又考慮軸段①上安裝聯(lián)軸器，因此軸段①的設(shè)計(jì)與聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)可知，選用凸緣聯(lián)軸器。查文獻(xiàn)[1]表13.4取KA=1.2，計(jì)

57、算轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]表13.5查詢可得JB/ZQ 4384-1997中公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩500 N·m的GY5凸緣聯(lián)軸器滿足要求，其許用轉(zhuǎn)速為8000 r/min，軸孔直徑范圍是30-42mm。取與軸相連端軸徑35 mm，軸孔長(zhǎng)度為，型軸孔。相應(yīng)的，軸段①的直徑，取其長(zhǎng)度為l1=60 mm。</p><p><b>　　密封圈與軸段②</b>&

58、lt;/p><p>　　聯(lián)軸器右端采用軸肩固定，取軸肩高度h=2.52~3.6 mm，相應(yīng)的軸段②的直徑范圍為41.04~43.2 mm，查文獻(xiàn)[2]表14.4，選用氈圈油封JB/ZQ 4604-1986中的軸徑為42 mm的，則軸段②的直徑。</p><p>　　軸承與軸段③及軸段⑦</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)知，軸承類(lèi)型為深溝球軸承，暫取軸承型號(hào)為6209，由文

59、獻(xiàn)[2]表12.1查得內(nèi)徑d=45 mm，外徑D=85 mm，寬度B=19 mm，定位軸肩直徑，。故軸段③的直徑。</p><p>　　軸段⑦的直徑應(yīng)與軸段③相同，即。</p><p><b>　　軸段⑥</b></p><p>　　為了便于齒輪的安裝，應(yīng)略大于，取，齒輪3右端用擋油板固定，則軸段⑥的長(zhǎng)度應(yīng)略小于齒輪4的寬度，取。</p&

60、gt;<p><b>　　軸段⑤</b></p><p>　　齒輪4右端用軸肩固定，由文獻(xiàn)[1]圖10.9中公式得到軸肩高度h=3.36~4.8 mm，相應(yīng)的軸段③的直徑范圍為54.72~57.6 mm，取。</p><p><b>　　軸段④</b></p><p><b>　　取過(guò)渡軸段④直徑。

61、</b></p><p>　　機(jī)體與軸段②③④⑤⑦的長(zhǎng)度</p><p>　　因采用凸緣式軸承蓋，其凸緣厚度e=8 mm。由于所選聯(lián)軸器不影響軸承端蓋螺栓的拆卸，軸肩與軸承端蓋之間的間隙取K=10 mm。</p><p>　　在確定齒輪、機(jī)體、軸承、軸承蓋的相互位置與尺寸之后，即可確定各軸段的長(zhǎng)度。</p><p><b&g

62、t;　　取軸段③的長(zhǎng)度；</b></p><p><b>　　軸段②的長(zhǎng)度；</b></p><p><b>　　軸段⑦的長(zhǎng)度；</b></p><p><b>　　取軸段⑤的長(zhǎng)度；</b></p><p><b>　　軸段④的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為</b>

63、;</p><p>　　軸的各部分尺寸均確定。取聯(lián)軸器輪轂中間位置為力的作用點(diǎn)，可得跨距；；。完成的結(jié)構(gòu)草圖如下所示。</p><p><b>　　鍵連接設(shè)計(jì)</b></p><p>　　聯(lián)軸器、和齒輪4與軸之間采用A型普通平鍵連接，型號(hào)分別為：</p><p><b>　　鍵 ，h=8，。</b>

64、</p><p><b>　　鍵 ，h=8，。</b></p><p>　　3.2.4 軸系部件校核計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)已完成高、中、低速軸的軸系部件校核計(jì)算，均滿足設(shè)計(jì)要求，此處只給出低速軸校核計(jì)算過(guò)程。</p><p><b>　　軸的受力分析</b></p><

65、p><b>　　畫(huà)受力簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b>　　計(jì)算支反力</b></p><p>　　軸承1的總的支反力為</p><p&g

66、t;　　軸承2的總的支反力為</p><p><b>　　畫(huà)彎矩圖</b></p><p>　　在水平面上,軸承1處，A-A面左側(cè)</p><p><b>　　A面右側(cè)</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>

67、　　垂直面上，彎矩為</b></p><p><b>　　A-A面左側(cè)</b></p><p><b>　　A-A面右側(cè)</b></p><p><b>　　畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p><b>　　校核軸的強(qiáng)度</b></p>

68、<p>　　A-A剖面左側(cè)彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，為危險(xiǎn)截面。</p><p><b>　　該截面抗彎模量為</b></p><p>　　該截面的抗扭截面模量為</p><p><b>　　彎曲應(yīng)力</b></p><p><b>　　扭剪應(yīng)力</b></p>

69、<p>　　調(diào)質(zhì)處理的45鋼，由參考文獻(xiàn)[3]可以查得，，=155 MPa；材料等效系數(shù)，。</p><p>　　鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù)可由參考文獻(xiàn)[1]附表10.3得：，=1.625。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[1]附圖10.1得，。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[1]附圖10.1與附表10.2得。</p><p>　

70、　由此，安全系數(shù)計(jì)算如下：</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表10.5得許用安全系數(shù)[S]=1.3~1.5，顯然S>[S]，故A-A截面安全。</p><p><b>　　校核鍵連接的強(qiáng)度</b></p><p>　　滾筒與軸連接處為平鍵連接，擠壓應(yīng)力</p><p>　　式中：d——鍵連接處的軸徑，mm；&l

71、t;/p><p>　　T——傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·mm；</p><p>　　h——鍵的高度，mm；</p><p>　　l——鍵連接長(zhǎng)度，mm；</p><p><b>　　故</b></p><p>　　鍵、軸材料均為45鋼，[]= 120~150MPa。，故強(qiáng)度滿足需要。</p>

72、<p><b>　　校核軸承強(qiáng)度</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[3]查得6209軸承的。軸承工作環(huán)境無(wú)軸向力，軸承1的工作環(huán)境比軸承2工作環(huán)境惡劣，故只需校核軸承2。</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p>　　其中，X為動(dòng)載荷徑向系數(shù)，為軸承徑向載荷。由參考文獻(xiàn)[1]表

73、11.12可知，X=1。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　校核軸承壽命</b></p><p>　　軸承在100℃下工作，。根據(jù)其載荷性質(zhì)，取。</p><p><b>　　軸承壽命為</b></p><p>　　已知

74、減速器使用五年，二班工作制，則預(yù)期壽命為</p><p><b>　　軸承壽命很充裕。</b></p><p>　　3.3 草圖第二階段</p><p>　　3.3.1 傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　齒輪4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　齒輪2 齒頂圓直

75、徑180.82 mm，為了減少質(zhì)量和節(jié)約材料，采用腹板式結(jié)構(gòu)。考慮本設(shè)計(jì)生產(chǎn)批量較大，采用模鍛毛坯結(jié)構(gòu)，如下圖所示。</p><p><b>　　圖中各尺寸如下：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　為增強(qiáng)齒根部強(qiáng)度，取取</p><p><b>　　取c=

76、18 mm</b></p><p><b>　　齒輪2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　齒輪2 齒頂圓直徑182.03 mm，做成實(shí)心式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.3.2 軸承端蓋的設(shè)計(jì)</p><p>　　采用凸緣式軸承端蓋，結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　(1)高速軸

77、軸承端蓋設(shè)計(jì)</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)可知，D=72 mm，，</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]表14.4可知，，</p><p>　　(2)中間軸軸承端蓋設(shè)計(jì)</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)可知，D=80 mm，</p><

78、p><b>　　，取。</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]表14.4可知，，</p><p>　　(3)低速軸軸承端蓋設(shè)計(jì)</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)可知，D=85 mm，，</p><p><b>　　，取。</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[2]

79、表14.4可知，，</p><p>　　3.3.3 擋油板的設(shè)計(jì)</p><p>　　擋油板結(jié)構(gòu)如左圖所示，取b=2 mm，a=6 mm，總寬l=11mm。</p><p>　　3.3.4 套筒設(shè)計(jì)</p><p><b>　　中間軸套筒設(shè)計(jì)</b></p><p>　　取內(nèi)徑，外徑，長(zhǎng)度l=9

80、mm。</p><p><b>　　低速軸套筒設(shè)計(jì)</b></p><p>　　取內(nèi)徑，外徑，長(zhǎng)度l=11.5 mm。</p><p>　　3.4 草圖第三階段</p><p>　　3.4.1減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　機(jī)體中心高和油面位置的確定</p><p&g

81、t;　　為防止浸油齒輪將油池底部沉積物攪起，大齒輪的齒頂圓到油池底面的距離應(yīng)不小于30~50 mm。應(yīng)保證齒輪浸入深度應(yīng)不小于10 mm，最高油面應(yīng)比最低油面高出10~15mm，且齒輪浸油深度最多不超過(guò)齒輪半徑的1/4~1/3。按照以上原則，選擇機(jī)體中心高H=170 mm，油面高度為90mm，滿足以上要求。</p><p>　　驗(yàn)算油量：?jiǎn)渭?jí)減速器傳遞1kW功率需要油量為0.35~0.7，本設(shè)計(jì)為二級(jí)齒輪減速器，

82、傳遞的需油量</p><p><b>　　油池容量</b></p><p>　　，滿足設(shè)計(jì)，潤(rùn)滑條件較好。</p><p>　　其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳見(jiàn)A0圖紙。</p><p>　　3.4.2 減速器的附件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　窺視孔蓋和窺視孔</b></p>

83、;<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)窺視孔與鑄造的凸緣一塊，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，蓋板用鋼板焊接制成，用M6螺栓緊固。</p><p>　　按要求選取A=90,B=60，A1=120，B1=90，C=105，C1=70，C2=75，R=5,螺釘尺寸M615螺釘數(shù)目為6，具體尺寸見(jiàn)參考文

84、獻(xiàn)[2]P167頁(yè)。</p><p><b>　　放油螺塞</b></p><p>　　放油孔位于油池最底處，并安排在減速器中部，以便放油，放油孔用螺塞堵住，并加皮封油圈加以密封。選用六角螺塞M20（JB/ZQ 4450-1986），油圈 22×12 ZB 70-62。</p><p><b>　　油標(biāo)指示器</b&g

85、t;</p><p><b>　　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。由于是在清潔無(wú)塵的環(huán)境下，只需使用簡(jiǎn)易通氣孔。選取簡(jiǎn)易通氣孔。具體尺寸選取查閱參考文獻(xiàn)[2]P167頁(yè)(5)。</p><p><b>　　吊鉤和吊耳&

86、lt;/b></p><p>　　在機(jī)蓋上上直接鑄出吊耳和吊鉤，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。吊耳參數(shù)如下：，取d=16 mm；，取e=15 mm；；取R=16 mm。</p><p>　　吊鉤參數(shù)如下：，取d=16 mm；，??；；，取H=30 mm；，取h=15 mm。</p><p>　　具體尺寸由參考文獻(xiàn)[2]P55頁(yè)的經(jīng)驗(yàn)公式選取。</p>

87、<p><b>　　定位銷(xiāo)：</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)度方向各安裝一圓錐定位銷(xiāo)，以提高定位精度。選取公稱(chēng)直徑為8的圓錐銷(xiāo)，采用非對(duì)稱(chēng)布置。具體尺寸見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]P142頁(yè)表11.30圓錐銷(xiāo)（GB/T117-2000）。</p><p><b>　　啟蓋螺釘</b><

88、;/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。選取與機(jī)蓋和機(jī)座連接螺栓相同規(guī)格的螺栓作為啟蓋螺栓。螺釘桿端部要做成圓柱形或大倒角，以免破壞螺紋。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]王黎欽，陳鐵鳴. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M].4版. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008</p><