《二級減速箱機(jī)械課程設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《二級減速箱機(jī)械課程設(shè)計(jì)（40頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 目　錄 一、本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的和任務(wù) 2 二　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 三　傳動方案的分析 4 四　電動機(jī)選擇，傳動系統(tǒng)運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 5 一、電動機(jī)的選擇 5 二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配 5 三、運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)計(jì)算 6 五　傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 7 一、V帶傳動設(shè)計(jì) 7 1.設(shè)計(jì)

2、計(jì)算表 7 二、漸開線斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì) 10 （一）高速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算表 10 （二）低速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算表 15 （三）斜齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)表 19 六　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 一、Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 二、Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 三、Ⅲ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 二、校核Ⅱ軸的強(qiáng)度 26 七　軸承的選擇和校核 30 八　鍵聯(lián)接的選擇和校核 31 一、Ⅱ軸大齒輪鍵的選擇 32 二．Ⅱ軸大齒輪鍵的校核 32 九 聯(lián)軸器的選擇 32 十　減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇 32 一、傳動零件的潤滑 32 二、減速器密封 32 十一　減速器箱體設(shè)計(jì)及附件的選擇和說明

3、34 一、箱體主要設(shè)計(jì)尺寸 34 二、附屬零件設(shè)計(jì) 36 十二　設(shè)計(jì)小結(jié) 40 十三　參考資料 40 一、本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的和任務(wù) 1、通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識來分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。 2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。 3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖的訓(xùn)練。 4、聯(lián)系生產(chǎn)、理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析問題的能力和解決實(shí)際問題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。 5、培養(yǎng)學(xué)生舉一反三，觸

4、類旁通分析其它類型的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)及畢業(yè)后從事工作提供基礎(chǔ)知識。 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí)

5、訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告

6、 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報

7、 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告

8、 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告

9、 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告

10、 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 實(shí) 訓(xùn) 報 告 二　機(jī)

11、械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 v F 一、題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓柱齒輪減速器。 二、已知條件：輸送機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動，經(jīng)傳動裝置驅(qū)動輸送帶移動，整機(jī)使用壽命為5年，每天兩班制工作，每年工作300天，工作時不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，允許輸送帶速度偏差為5%。工作機(jī)效率為0.95，要求有過載保護(hù)，小批量生產(chǎn)。 原始數(shù)據(jù)： 學(xué)號 1-9 10-18 19-27 28-36 37-45 46-54 輸送帶拉力F（N） 3300 3200 3400 2900 2600 2400 輸送帶速度v（m/s） 0.9 0.9 0

12、.8 1.05 1.3 1.1 鼓輪直徑D（mm） 350 400 390 390 440 450 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1． 分析傳動方案； 2． 減速器部件裝配圖一張(0號圖幅)； 3． 繪制軸和齒輪零件圖各一張； 4． 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。 三　傳動方案的分析 本設(shè)計(jì)中采用原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為展開式二級斜齒圓柱齒輪減速器。二級斜齒圓柱齒輪減速器的傳動比一般為8-40，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛，展開式由于齒輪相對于軸承為不對

13、稱布置，因而沿齒向載荷分布不均，要求軸有較大的剛度。 帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。 齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，斜齒輪傳動的平穩(wěn)性較直齒好，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。所以本設(shè)計(jì)采用的是雙級斜齒齒輪傳動。 四　電動機(jī)選擇，傳動系統(tǒng)運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 一、電動機(jī)的選擇 1.確定電動機(jī)類型 按工作要求和條件,選用y系列三相交流異步電動機(jī)。 2.確定電動機(jī)的容量 （1）

14、工作機(jī)卷筒上所需功率Pw Pw = Fv/1000 = (2)電動機(jī)所需的輸出功率 為了計(jì)算電動機(jī)的所需的輸出功率Pd，先要確定從電動機(jī)到工作機(jī)之間的總功率η總。設(shè)η1、η2、η3、η4、η5分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動（設(shè)齒輪精度為7級）、滾動軸承、V形帶傳動、工作機(jī)的效率，由[2]表1-7查得η1 = 0.99，η2 = 0.98，η3 = 0.99，η4 = 0.95，η5 = 0.95，則傳動裝置的總效率為 η總=η1η22η33η4η5 = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.95 x 0.95 =0.8326 3.選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速 由[2]表

15、13-2推薦的傳動副傳動比合理范圍 普通V帶傳動 i帶=2～4 圓柱齒輪傳動 i齒=3～5 則傳動裝置總傳動比的合理范圍為 i總=i帶i齒1i齒2 i‘總=（2～4）（3～5）（3～5）=（18～100） 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd=i‘總nw=（18～100）nw=18nw～100nw=1856.46～100056.46＝1019.52～5646r/min 根據(jù)電動機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查[2]表12-1，符合這一范圍的常用同步加速有1500、1000。 選用同步轉(zhuǎn)速

16、為1500r/min 選定電動機(jī)型號為Y132S-4 二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配 1.傳動裝置總傳動比 i總= nm / nw=1440/56.46=25.50 式中nm----電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速，1440 r/min; nw----工作機(jī)的轉(zhuǎn)速， 56.46 r/min。 2.分配傳動裝置各級傳動比 i總=i帶i齒1i齒2 分配原則： （1）i帶＜i齒 （2）i帶=2～4 i齒=3～5 i齒1=（1.3～1.5）i齒2

17、 根據(jù)[2]表2-3，V形帶的傳動比取i帶 = 2.3 ，則減速器的總傳動比為 i = i總 / i帶=25.50/2.3=11.09 雙級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比為 i齒1 = = 低速級的傳動比 i齒2 = i/i齒1 = 11.09/3.8=2.92 三、運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)計(jì)算 1.各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 1440r/min nⅠ= nm / i帶 = 1440/2.3=626.09r/min

18、 nⅡ= nⅠ / i齒1 = 626.09/3.8=164.76r/min nⅢ= nⅡ / i齒2 = 164.76/2.92=56.42 r/min 2.各軸輸入功率 P0= Pd=4.06kw PⅠ= Pdη4 = 4.060.95=3.86kw PⅡ= PⅠη2η3 =3.860.980.99=3.74kw PⅢ= PⅡη2η3 =3.740.980.99=3.63kw 3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T0 = 9550Pd/n0 =95504.06/1440=26.93Nm TⅠ = 9550PⅠ/nⅠ =95503.86/626.09=58.88 Nm

19、 TⅡ = 9550PⅡ/nⅡ = 95503.74/164.76=216.78 Nm TⅢ = 9550PⅢ/nⅢ = 95503.63/56.42=614.44Nm 表1 傳動裝置各軸運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)表 項(xiàng)目 軸號 功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 傳動比 0軸 4.06 1440 26.93 2.3 Ⅰ軸 3.86 626.09 58.88 3.8 Ⅱ軸 3.74 164.76 216.78 2.92 Ⅲ軸 3.63 56.42 614.44 五　傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、V帶傳動設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)計(jì)算

20、表 項(xiàng)目 計(jì)算（或選擇）依據(jù) 計(jì)算過程 單位 計(jì)算（或確定）結(jié)果 (1)確定計(jì)算功率Pca Pca=d 查[1]表8-7 Pca =1.24.06=4.87kw 4.87 (2)選擇帶的型號 查[1]圖8-11 取A型帶 A型 (3)選擇小帶輪直徑 85 查[1] 表8-6及8-8 90 (4)確定大帶輪直徑 = ＝2.390＝207mm 取標(biāo)準(zhǔn)值＝208 208 (5)驗(yàn)算傳動比誤差 ＝ 0.48％ (6)驗(yàn)算帶速 合格 (7)初定中心距 ?。?85 385 (

21、8)初算帶長 ＝1246.9 1246.9 (9)確定帶的基準(zhǔn)長度 查[1]表8-2 取=1250 1250 (10)計(jì)算實(shí)際中心 距離 （取整） 取=397 387 11)安裝時所需最小中心距取整） 368 (12)張緊或補(bǔ)償伸長量所需最大中心距 424.5 (13)驗(yàn)算小帶輪包角 度 162.53 (14) 單根V帶的基本額定功率 查[1]表8-4a插值法 =0.93+0.1344 =1.064kw 1.064 (15

22、) 單根V帶額定功率的增量 查[1]表8-5b插值法 ＝0.15+0.0192 ＝0.169kw 0.169 (16) 長度系數(shù) 查[1]表8-2 =0.93 0.93 (17)包角系數(shù) 查[1]表8-8插值法 =0.955 0.955 (18)單位帶長質(zhì)量 查[1]表8-3 =0.1 0.1 (19)確定V帶根數(shù) 取Z=4 根 4 (20)計(jì)算初拉力 查[1]表8-3得q= 0.1 ＝149.85 149.85 (21)計(jì)算帶對軸的壓力 ＝1

23、184.9 1184.9 2.帶型選用參數(shù)表 帶型 e=15\f=9 A型 90 208 6.78 387 162.53 4 1184.9 63 3．帶輪結(jié)構(gòu)相關(guān)尺寸 項(xiàng)目 計(jì)算（或選擇）依據(jù) 計(jì)算過程 單位 計(jì)算（或確定）結(jié)果 (1)帶輪基準(zhǔn)寬bd 查[1]表8-10 bd＝11mm mm 11 (2)帶輪槽寬b mm 13.07 (3)基準(zhǔn)寬處至齒頂距離ha 查[1]表8-10 取ha＝3mm mm 3 (4)基準(zhǔn)寬處至槽底距離hf 查[1

24、]表8-10 取hf＝9mm mm 9 (5)兩V槽間距e 查[1]表8-10 mm 15 (6)槽中至輪端距離 查[1]表8-10 mm 9 (7)輪槽楔角φ 查[1]表8-10 度 38 (8)輪緣頂徑 mm 214 (9)槽底直徑 mm 190 (10)輪緣底徑D1 查[1]表8-10 ＝6mm mm 178 (11)板孔中心直徑D0 mm 114 (12)板孔直徑d0 取d0＝30mm mm 30 (13)大帶輪孔徑d 由裝帶輪的軸決定見 mm 25 (14

25、)輪轂外徑d1 取d1＝50mm mm 50 (15)輪轂長L 取L＝78mm mm 50 (16)輻板厚S 查表12-1-12 mm 14 (17)孔板孔數(shù) 查表12-1-12 4 個 4 二、漸開線斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì) （一）高速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算表 項(xiàng)目 計(jì)算（或選擇）依據(jù) 計(jì)算過程 單位 計(jì)算（或確定）結(jié)果 1．選齒輪精度等級 查[1]表10-11 選用7級 級 7 2．材料選擇 查[1]表10-1 小齒輪材料：40Cr(調(diào)質(zhì)) 大齒輪材料：45剛（調(diào)質(zhì)） 40Cr(調(diào)質(zhì)) 45剛（調(diào)質(zhì)）

26、3．選擇齒數(shù)Z 取 取 個 4．選取螺旋角β 取 5．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）試選Kt 1.6～2.0 取Kt＝1.8 1.8 （2）區(qū)域系數(shù)ZH 由[1]圖１０－３０ ZH＝2.425 2.425 （3）εa 由[1]圖１０－２6查得εa1=0.765 εa2=0.915 0.765+0.915＝1.68 1.68 (4)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1 查表1 Nmm (5)齒寬系數(shù)Фd 由[1]表１０－７ Фd=1 1 (6)材料的彈性影響系數(shù)ZE 由[

27、1]表１０－６ ZE=189.8 MPa1/2 MPa1/2 189.8 (7) 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 由[1]圖１０－２１ｄ 600 550 600 550 （8）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 由[1]式１０－１３ N160n1jLh= N2= N1/i齒1 = （9）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN 由[1]圖１０－１９ KHN1 = 0.9 KHN2 = 0.95 KHN1 = 0.9 KHN2 = 0.95 （10）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力[σH] 取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，由[1]式１０－１２得 [σH

28、]1= = [σH]2= = [σH]= = = [σH]1=540 [σH]2=522.5 [σH]=531.25 （11）試算小齒輪分度圓直徑 按[1]式（10－21）試算 = mm =49.87 （12）計(jì)算圓周速度v m/s V=1.63 （13）計(jì)算齒寬B b = φdd1t B1=55mm B2= mm B1=55 B2=50 （14）模數(shù) h= 2.25mnt =2.252.09=4.7mm b/h =55/4.7=1

29、1.7 度 =2.09 h=4.7 b/h=11.7 （15）計(jì)算縱向重合度 εβ= 0.318φdz1tanβ εβ==1.96 1.96 （16）計(jì)算載荷系數(shù)K 由[1]表10-2查得使用系數(shù) 根據(jù)v=1.63 m/s，７級精度，由[1]圖１０－８查得動載荷系數(shù)1.07 由[1]表１０－４查得 KHβ=1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.2310-3b =1.12+0.18(1+0.61)1+0.2310-3 55=1.42 由[1]圖１０－１３查得KFβ=1.36 假定，由[1]表１０－３查得1.5 故載荷系數(shù)K=KA

30、KVKHαKHβ=11.071.51.42=2.28 v=1.63m/s1.07 KHβ=1.42 KF=1.361.5 K=2.28 （17）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑 由[1]式１０－１０ａ d1=d1t=49.87 53.96 （18）計(jì)算模數(shù) = mm 2.27 6．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）計(jì)算載荷系數(shù)K K=KAKVKFαKFβ K=11.071.51.36=2.18 2.18 （2）螺旋角影響系數(shù) 根據(jù)縱向重合度εβ= 1.824從[1]圖１０－２８ 0.87 0.87 （3）計(jì)

31、算當(dāng)量齒數(shù)ZV = = =25.52 =99.86 （4）齒形系數(shù)YFa 由[1]表１０－５ YFa1= YFa2= YFa1=2.610 YFa2=2.198 （5）應(yīng)力校正系數(shù)YSa 由[1]表１０－５ YSa1=YSa2= YSa1=1.593 YSa2=1.781 （6）齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由[1]圖１０－２０ｃ 500 380 500 380 （7）彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 由[1]圖１０－１８ 0.85 0.88 0.85 0.88 （8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力[σF] 取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.

32、3，由式１０－１２得 [σF]1= = [σF]2= = [σF]1 =326.92 [σF]2 =257.23 （9）計(jì)算大小齒輪的并加以比較 = = 結(jié)論：大齒輪的數(shù)值大 ＝0.0127 ＝0.0152 （10）齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 由[1]式１０－１７　 ＝1.61 1.61 結(jié)論：對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，?。? mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1= 53.96 mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由=

33、 取27 ，則Z2 = Z1i齒1 =273.8＝102.6 取Z2 = 103 3．幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算中心距a 將中心距圓整為125mm mm 135 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角β 因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。 度 （3）計(jì)算齒輪的分度圓直徑d = mm =56.08 =213.92 （4）計(jì)算齒輪的齒根圓直徑df =56.08-2.52=51.08mm = 213.92-2.52=208.92mm

34、 mm =51.08 =208.92 （5）計(jì)算齒輪寬度B b = φdd1 圓整后取： B1 =

35、65 mm B2 = 60 mm mm B1 = 65 B2 = 60 （6）驗(yàn)算 =N = 2099.86N = N/mm = 35 N/mm＜100N/mm 合適 （二）低速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算表 項(xiàng)目 計(jì)算（或選擇）依據(jù) 計(jì)算過程 單位 計(jì)算（或確定）結(jié)果 1．選齒輪精度等級 查[1]表10-11 選用7級 級 7 2．材料選擇 小齒輪材料：40Cr(調(diào)質(zhì)) 大齒輪材料：45剛（調(diào)質(zhì)） 40Cr(調(diào)質(zhì)) 45剛（調(diào)質(zhì)） 3．選擇齒數(shù)Z 取 個

36、 4．選取螺旋角β 取 5．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）試選Kt 1.6～2.0 取Kt＝1.8 1.8 （2）區(qū)域系數(shù)ZH 由[1]圖１０－３０ ZH＝2.425 2.425 （3）εa 由[1]圖１０－２6查得εa3=0.8 εa4=0.84 0.8+0.84=1.64 1.64 (4)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩TⅡ 查表1 Nmm (5)齒寬系數(shù)Фd 由[1]表１０－７ Фd=1 1 (6)材料的彈性影響系數(shù)ZE 由[1]表１０－６ ZE=189.8 MPa1/2 MPa1/2 189.8

37、(7) 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 由[1]圖１０－２１ｄ 600 550 600 550 （8）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 由[1]式１０－１３ N360n3jLh= N4= N3/i齒2 = （9）接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN 由[1]圖１０－１９ KHN3 = 0.92 KHN4 = 0.95 KHN1 = 0.92 KHN2 = 0.95 （10）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力[σH] 取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，由[1]式１０－１２得 [σH]3= = [σH]4= = [σH]= = = [σ

38、H]3=552 [σH]4=522.5 [σH]=537.25 （11）試算小齒輪分度圓直徑 按[1]式（10－21）試算 = mm =77.69 （12）計(jì)算圓周速度v m/s V=0.67 （13）計(jì)算齒寬B b = φdd3t B1=85mm B2= mm B1=85 B2=80 （14）模數(shù) h= 2.25mnt =2.252.35=5.29mm b/h =85/5.29=16.07 度 =2.35 b/h=16.07 （15）計(jì)算縱向重合度 εβ= 0.318φdz3

39、tanβ εβ==2.73 2.73 （16）計(jì)算載荷系數(shù)K 由[1]表10-2查得使用系數(shù) 根據(jù)v= 0.67 m/s，７級精度，由[1]圖１０－８查得動載荷系數(shù)1.06 由[1]表１０－４查得 KHβ=1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.2310-3b =1.12+0.18(1+0.61)1+0.2310-3 85=1.43 由[1]圖１０－１３查得KFβ=1.35 假定，由[1]表１０－３查得1.4 故載荷系數(shù)K=KAKVKHαKHβ=11.061.41.43＝2.12 v=0.67m/s1.06 KHβ=1.43 KF=

40、1.351.4 K=2.12 （17）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑d3 由[1]式１０－１０ａ D3=d3t=77.69 82.05 （18）計(jì)算模數(shù) ＝ mm ＝2.49 6．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）計(jì)算載荷系數(shù)K K=KAKVKFαKFβ K＝11.061.41.35＝2 2 （2）螺旋角影響系數(shù) 根據(jù)縱向重合度εβ= ，從[1]圖１０－２８ 0.87 0.87 （3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZV = = =35.51 =105.41 （4）齒形系數(shù)YFa 由[1]表１０－５ YFa

41、3=YFa4= YFa3=2.445 YFa4=2.176 （5）應(yīng)力校正系數(shù)YSa 由[1]表１０－５ YSa3=YSa4= YSa3=1.652 YSa4=1.794 （6）齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由[1]圖１０－２０ｃ 500 380 500 380 （7）彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 由[1]圖１０－１８ 　0.9 0.92 0.9 0.92 （8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力[σF] 取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.3，由式１０－１２得 [σF]3= = [σF]4= = [σF]3 =346.15 [σ

42、F]4= 268.92 （9）計(jì)算大小齒輪的并加以比較 = = 結(jié)論：大齒輪的數(shù)值大 =0.0117 =0.0145 （10）齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 由[1]式１０－１７　 ＝1.82 1.82 結(jié)論：對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，?。?.5 mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d3= 82.05 mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由= 取 32 ，則Z4 = Z3i齒2 = 322.92＝93.44 取Z4 = 95 3．幾何尺寸計(jì)算

43、 （1）計(jì)算中心距a 將中心距圓整為164 mm mm 164 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角β 因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。 度 （3）計(jì)算齒輪的分度圓直徑d ＝ ＝ mm ＝82.64 ＝245.36 （4）計(jì)算齒輪的齒根圓直徑df ＝82.64-2.52.5＝76.4mm =245.36-2.52.5=239.1mm mm =76.4 =239.1 （5）計(jì)算齒輪寬度B b = φdd3 圓整后?。? B3 = 95mm B4 = 90mm mm B3 = 95 B4

44、= 90 （6）驗(yàn)算 = N =5.25N = N/mm = 55.26 N/mm＜100N/mm 合適 （三）斜齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)表 傳動類型 模數(shù) 齒數(shù) 中心距 齒寬 螺旋角 高速級 斜齒圓柱齒輪 2mm 135mm B1 = 65 mm B2 = 60 mm 低速級 斜齒圓柱齒輪 2.5mm 164mm B3 = 95mm B4 = 90mm  六　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖 一、Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1．選擇軸的材料及熱處理方法 查[1]表15-1選擇軸的材

45、料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火。 2．確定軸的最小直徑 查[1]的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式： 再查 [1]表15-3， =118~107 考慮鍵：齒輪直徑小于100mm，有一鍵時，軸徑增大5％～7％，則 3．確定各軸段直徑并填于下表內(nèi) 名稱 依據(jù) 單位 確定結(jié)果 用鍵與V帶連接，帶有鍵槽 ?。?5 25 考慮氈圈，查[2]表7-12，取＝30mm 30 軸承同時受到徑向力和軸向力作用選用角接觸軸承，考慮大于，選用7207AC，B=17mm,a=21mm, =42mm, =35mm

46、 35 考慮軸承定位,力用軸肩定位,取mm 42 小于2，＝51.08mm 51.08 mm 42 mm 35 4．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。 查 [2]，小于， 故選用脂潤滑。將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表 名稱 依據(jù) 單位 確定結(jié)果 箱體壁厚 查 [2]表11-1 取 ＝8mm 8 地腳螺栓直徑及數(shù)目n 查 [2]表11-1 ＝20mm =4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 查 [2]表11-1 ，取＝16mm

47、 16 軸承旁聯(lián)接螺栓扳手空間、 查 [2]表11-1 , =22 =20 軸承蓋聯(lián)接螺釘直徑 查 [2]表11-1 ,?。?0 10 軸承蓋厚度 查 [2]表11-10 12 小齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離 查 [2] >，＝8mm,?。?0mm 10 軸承內(nèi)端面至箱體內(nèi)壁距離 查 [2] 小于 選擇脂潤滑＝8～12mm,?。?0mm 10 軸承支點(diǎn)距軸承寬邊端面距離a 查[2]表6-6 21 軸承座寬度 =(55~60)mm,?。?5mm

48、 55 5.計(jì)算各軸段長度。 名稱 計(jì)算公式 單位 計(jì)算結(jié)果 48 59 28 182-10-65-2=105 105 =65mm 65 =10-2=8mm 8 =17+10+2-1=28mm 28 L（總長） L=++++++=341mm 341 （支點(diǎn)距離） =+++++2-2a=28+108.5+60+8+28+2 -221=192.5mm 192.5 二、Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1．選擇軸的材料及熱處理方法 查[1]表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼4

49、5；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。 2．確定軸的最小直徑 查[1]的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式： 再查 [1]表15-3，=118~107 考慮鍵：最小直徑處沒有裝鍵，故不考慮鍵的影響。 3．確定各軸段直徑并填于下表內(nèi) 名稱 依據(jù) 單位 確定結(jié)果 選用軸承7308AC,d=40mm,B=23mm，a=27.5mm， mm 40 考慮大于，查表[2]1-16,取＝42mm,考慮鍵， 45 53 考慮大于，查表[2]1-16,?。?2mm,考慮鍵 45 選用軸承

50、7308AC,d=40mm,B=23mm， a=27.5mm， mm 40 4．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。 查 [2] 小于故選用脂潤滑。將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表 名稱 依據(jù) 單位 確定結(jié)果 軸承支點(diǎn)距軸承寬邊端面距離a 查表[2]6-6， 27.5 5.計(jì)算各軸段長度 名稱 計(jì)算公式 單位 計(jì)算結(jié)果 ＝23-1+10+10+2.5+2＝46.5mm 46.5 =60-2=58mm 58 =(0.07~0.1)d=3.15~4.5 4.5 =95-2=93mm

51、 93 =10+10+2+23-1=44 44 L（總長） L=++++=248.5mm 248.5 （支點(diǎn)距離） = L-2a+2=195.5mm 195.5 三、Ⅲ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1．選擇軸的材料及熱處理方法 查[1]表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。 2．確定軸的最小直徑 查[1]的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的公式： 再查 [1]表15-3，=118~107 考慮鍵：齒輪直徑小于100mm，有一鍵時，軸徑增大5％～7％，則 3．確定各軸段直徑并填于下表內(nèi) 名稱 依據(jù) 單位 確定結(jié)

52、果 選用TX4彈性柱銷聯(lián)軸器，＝50mm 50 考慮聯(lián)軸器定位和密封圈 60 選用7213AC軸承, =65mm, B=23mm a=33.5mm,mm 65 考慮軸承定位，取安裝直徑并查[2]表1-16，取標(biāo)準(zhǔn)值＝75mm 75 ?。?5mm 85 非定位軸肩，，查[2]表1-16?。?7，考慮鍵， 71 65 4．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。 查 [2] 小于故選用脂潤滑。將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表 名稱 依據(jù) 單位 確定

53、結(jié)果 軸承支點(diǎn)距軸承寬邊端面距離a 查表[2]6-6， 33.5 5.計(jì)算各軸段長度 名稱 計(jì)算公式 單位 計(jì)算結(jié)果 =100-(2~3)=98~97mm，?。?8mm 98 =50-10-23+25+10+1=53mm 53 =2+10+23-1=34mm 34 =67.5 67.5 ?。?0mm 10 =90-2=88mm 88 46.5 L（總長） L=++++++=396.5mm 396.5 （支點(diǎn)距離） =+++++2-2a=181mm 1

54、81 二、校核Ⅱ軸的強(qiáng)度 齒輪的受力分析： 高速級齒輪2受力: 低速級齒輪3受力: 齒輪2上的圓周力 齒輪2上的徑向力 齒輪2上的軸向力 2099.86 793.67N 587.87N 齒輪3上的圓周力 齒輪3上的徑向力 齒輪3上的軸向力 5246.37N 1972.7N 1360.71N 1． 求支反力、繪彎矩、扭矩圖 （1）垂直平面支反力 （2）垂直平面彎矩圖 （3）水平平面支反力 （4）水平平面彎矩圖 （5）合成彎矩圖 （6）扭矩圖 2．按彎扭合成校核軸的強(qiáng)

55、度 （1）確定軸的危險截面 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和彎矩圖可知：危險截面是D截面。 （2）按彎矩組合強(qiáng)度校核軸危險截面強(qiáng)度 查[1]表15-1得,因此,故安全。 七　軸承的選擇和校核 一、Ⅱ軸承的選擇和校核 1．Ⅱ軸軸承的選擇 選擇Ⅱ軸軸承的一對7308AC 軸承，校核軸承，軸承使用壽命為5年，每年按300天計(jì)算。 2．根據(jù)滾動軸承型號，查出和。 =38.5kN =30.5kN 3．校核Ⅱ軸軸承是否滿足工作要求 （1）畫軸的受力簡圖。 （2）求軸承徑向支反力、 （a）垂直平面支反力、 （b）水平面支反力、

56、 （c）合成支反力、 （3）求兩端面軸承的派生軸向力、 （4）確定軸承的軸向載荷、 （5）計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷、 查[1] 表13-5、13-6 ： （6）校核所選軸承 由于兩支承用相同的軸承，故按當(dāng)量動載荷較大的軸承 計(jì)算，滾子軸承的0.68 ，查[1]表13-6取沖擊載荷系數(shù)1.1,查[1]表13-4取溫度系數(shù) 1 ,計(jì)算軸承工作壽命： 結(jié)論：軸承受命合格 八　鍵聯(lián)接的選擇和校核 一、Ⅱ軸大齒輪鍵的選擇 選用普通圓頭平鍵 A 型,軸徑45 ,查[1]表6-1得 二．Ⅱ軸大齒輪鍵的校核 鍵長度小于輪轂長度5mm-10mm，前面算得大齒輪寬度60

57、 ,根據(jù)鍵的長度系列選鍵長50 。查[1]表16-2得 所以所選用的平鍵強(qiáng)度足夠。 九　聯(lián)軸器的選擇 查[1]表14-1得: 查[2]表8-7，選用彈性柱銷聯(lián)軸器: LX4 十　減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇 一、傳動零件的潤滑 1．齒輪傳動潤滑 因?yàn)辇X輪圓周速度，故選擇浸油潤滑。 2．滾動軸承的潤滑 　　由前面設(shè)計(jì)可知，所有滾動軸承的線速度（，d為軸承的內(nèi)徑，n為轉(zhuǎn)速）較低，故均是選用脂潤滑。 二、減速器密封 1.軸外伸端密封 　　因?yàn)檩S承選用脂潤滑，工作環(huán)境較清潔，軸頸圓周速度，工作溫度不超過，所以軸外伸端選用毛氈圈密封。 1軸氈圈

58、 3軸氈圈 2.軸承靠箱體內(nèi)側(cè)的密封 　　因?yàn)檩S承采用脂潤滑，為防止箱內(nèi)潤滑油和潤滑脂混合，所以在軸承前設(shè)置擋油環(huán)。查圖16-12可得 3.箱體結(jié)合面的密封 為保證密封，箱體剖分面連接凸緣應(yīng)有足夠?qū)挾?，并要?jīng)過精刨或刮研，連接螺栓間距也不應(yīng)過大（小于150-200mm），以保證跢的壓緊力。為了保證軸承孔的精度，剖分面間不得加墊片。為提高密封性，可在剖分面上制出回油溝，使?jié)B出的油可沿回油溝的斜槽流回箱內(nèi)。

59、  十一　減速器箱體設(shè)計(jì)及附件的選擇和說明 一、箱體主要設(shè)計(jì)尺寸 名稱 計(jì)算依據(jù) 計(jì)算過程 計(jì)算結(jié)果 箱座壁厚 取＝8mm 8 箱蓋壁厚 ?。?mm 8 箱座凸緣厚度 12 箱蓋凸緣厚度 12 箱座底凸緣厚度 20 地腳螺栓直徑 =18.3mm,取=20mm 20 地腳螺釘數(shù)目 6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 取＝16mm 16 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 10 聯(lián)接螺栓的間距 查表[1]11-1 ：(150~200)mm ,?。?60mm 160 軸承端蓋螺

60、釘直徑 8 定位銷直徑 8 、、至外箱壁距離 查[1]表11-2 、至凸緣邊緣距離 查[2]表5-1 軸承旁凸臺半徑 軸承旁聯(lián)接螺栓的 ＝＝20mm 20 凸臺高度 保證扳手操作為準(zhǔn) 由實(shí)際知＝48.56mm 48.56 軸承座寬度 =8+20+22+(5+10)=55~60mm 55 鑄造過渡尺寸 表1-38 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 ≥ =,?。?0mm 10 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 ≥10~15 ≥10~15mm,取＝10mm 10 箱蓋、箱昨筋厚、 =7 =7 軸承端

61、蓋外徑 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 二、附屬零件設(shè)計(jì) 1窺視孔和窺視孔蓋 查[2] 表11-4得，因?yàn)?，所以選取蓋厚為mm，長為l=180mm，寬為b=140mm的窺視孔蓋，如下圖所示。 2.通氣塞和通氣器 　　減速器工作時，箱體內(nèi)的溫度和氣壓都很高，通氣器用于通氣，能使熱膨脹氣體及時排出，保證箱體內(nèi)，外氣壓平衡一致，以避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時箱內(nèi)油溫升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油沿接合面、軸伸處及其他縫隙滲漏出來。查[2] 表11-5，選取通氣塞如下圖所示： 3.油標(biāo)、油尺 　　油標(biāo)尺一般安裝在箱體側(cè)面，設(shè)計(jì)時應(yīng)注意其在箱座側(cè)壁上的安置高度和

62、傾斜角，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足不溢油、易安裝、易加工的要求，同時保證油標(biāo)尺傾角在于或等于45度。 油標(biāo)用來指示箱內(nèi)油面高度，它應(yīng)設(shè)置在便于檢查及油面穩(wěn)定之處，所以安裝在低速級傳動件附近。查[2] 表7-10得，選取桿式油標(biāo)， 4.油塞、封油墊 為了排除油污，更換減速器箱體內(nèi)的污油，在箱座底部油池的最低設(shè)置有排油孔。排油孔設(shè)置在箱座底部油池的最低處，箱座內(nèi)底面常做成外傾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以能將污油放盡。排油孔平時用放油螺塞堵住。 　　箱壁排油孔處應(yīng)有凸臺，并加工沉孔，放封油圈以增強(qiáng)密封效果。放油螺塞有六角頭圓柱螺紋，油塞自身不能防止漏油，應(yīng)在六角頭與放油孔接觸處加封油墊片。放油螺塞的直

63、徑可按減速箱座壁厚的2~2.5倍選取。查[2] 表7-11得 5.起吊裝置 為了裝卸和搬運(yùn)減速器，常在箱蓋上鑄出吊耳或吊耳環(huán)，用于起吊箱蓋，也可用于起吊輕型減速器，但不允許起吊整臺減速器。吊鉤在箱座兩端凸緣下部直接鑄出，其寬度一般與箱壁外凸緣寬度相等，吊鉤可以起吊整臺減速器。 查[2] 表11-3得 吊耳環(huán)： 吊鉤： 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 6.軸承端蓋、調(diào)整墊片 (1) 軸承端蓋的設(shè)計(jì) 　　軸承端蓋是用來對軸承部件進(jìn)行軸向固定，它承受軸向載荷，可以調(diào)整軸承間隙，并起密封作用。根據(jù)軸

64、是否穿過端蓋，軸承端蓋分為透蓋和悶蓋兩種。透蓋中央有孔，軸的外伸端穿過此孔伸出箱體，穿過處需有密封裝置。悶蓋中央無孔，用在軸的非外伸端。 a、 Ⅰ軸的端蓋的設(shè)計(jì)，表11-10得 b、Ⅱ軸的端蓋的設(shè)計(jì)，表11-10得 c、Ⅲ軸的端蓋的設(shè)計(jì)，表11-10得 （2）調(diào)整墊片的設(shè)計(jì) 調(diào)整墊片的是用來調(diào)整軸承間隙或游隙以及軸的軸向位置。墊片組由多片厚度不同的墊片組成，使用時可根據(jù)調(diào)整需要組成不同的厚度。 十二　設(shè)計(jì)小結(jié) 十三　參考資料 [1] 濮良貴主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第八版），高等教育出版社，2006。 [2] 吳宗澤、羅圣國主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》（第三版），高等教育出版社，2006。 [3] 陳錦昌主編，《計(jì)算機(jī)工程制圖》（第三版），華南理工大學(xué)出版社，2004 簽字： 年 月 日 注：1、文中單位名稱可采用國際通用符號或中文名稱，但全文應(yīng)統(tǒng)一，不可混用。 2、字?jǐn)?shù)一般不少于2000字，可另加同規(guī)格紙張。 40