1、目 錄引言 11 概述22 電機(jī)的選擇計(jì)算42.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型42.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量42.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速42.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i 并分配傳動(dòng)比 5 分配原則 5 總傳動(dòng)比i5分配傳動(dòng)比52.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5 各軸的轉(zhuǎn)速 5 各軸的輸入功率 5 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 63 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 63.1 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算63.2 閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算93.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 12減速器高速軸的設(shè)計(jì) 12 減速器的低速軸的設(shè)計(jì) 14 減速器低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 164 滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 184.1 減速器高速I軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命

2、計(jì)算 184.2 減速器低速III軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 195 鍵聯(lián)接的選擇 205.1 高速軸的鍵聯(lián)接 205.2 低速軸的鍵連接 206 減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)206.1 機(jī)體要具有足夠的剛度 206.2 機(jī)體的結(jié)構(gòu)要便于機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封及散熱 216.3 機(jī)體結(jié)構(gòu)要具有很好的工藝性 226.4 確定機(jī)蓋大小齒輪一段的外輪廓半徑 227 潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì) 227.1 潤(rùn)滑227.2 密封238 箱體設(shè)計(jì)的主要尺寸及數(shù)據(jù) 239 三維建模249.1 三維建模技術(shù) 249.2 草圖概念設(shè)計(jì) 25 零件的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)建摸 25 虛擬裝配28 干涉分析309.2.4 應(yīng)力分析3010 結(jié)

3、論 31謝辭32參考文獻(xiàn) 333 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算a選材七級(jí)精度小齒輪材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB=217286，大齒輪材料選用45號(hào)鋼，正火處理，HB=162217，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：Hmin1=0.87HBS+380由公式得出：小齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度Hmin1=600 Mpa ；大齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度Hmin2 =550 Mpab.(1) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N:N1=60njL=60×960×1×8×10×300=2.765×109N2=N1/ i1=2.765×10

4、9/3=9.216×108 (2)查表得疲勞壽命系數(shù)：KHN1=0.91,KHN2=0.93,取安全系數(shù)SHmin =1H=Hmin× KHN / SHmin H1=600×0.91/1=546 MpaH2=550×0.93/1=511.5 MpaH1>H2 取511.5 Mpa(3) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪大端模數(shù)（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計(jì)）:取齒數(shù) Z1=24，則Z2=Z1×i1=24×3=72，取Z2=72實(shí)際傳動(dòng)比u=Z2/Z1=72/24=3，且u=tan2=cot1=31=18.435°2=71

5、.565°則小圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)zm1=z1/cos1=24/cos18.435°=25.3zm2=z2/cos2=72/cos71.565°=227.68(4)查表有材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8，取載荷系數(shù)Kt=2.0有T1=2.65×104 T/(N.mm)，u=3，R1=1/3.試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑為：d1t2.92=63.96mmc.齒輪參數(shù)計(jì)算(1)計(jì)算圓周速度v=*d1t*nI /60000=3.14*63.96*960/60000=3.21335m/s(2)計(jì)算齒輪的動(dòng)載系數(shù)K根據(jù)v=3.21335m/s，查表得：Kv=1.18,又

6、查表得出使用系數(shù)KA=1.00取動(dòng)載系數(shù)K=1.0取軸承系數(shù)K=1.5*1.25=1.875齒輪的載荷系數(shù)K= Kv*KA* K *K=2.215(3)按齒輪的實(shí)際載荷系數(shù)所得的分度圓直徑由公式:d1= d1t×=63.96×=66.15mmm=66.15/24=2.75d按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：Fmin1=0.7HBS+275由公式查得：(1)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度FE1=500 Mpa ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度FE2 =380 Mpam(2)查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KFN1=0.86,KFN2=0.88.計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力，安全系數(shù)取S=1.4由F=Fmin

7、5; KFN / SFmin 得F1=FE1* KFN1/S=500*0.86/1.4=308.929 MpaF2=FE2* KFN2/S=380*0.88/1.4=240.214 Mpa計(jì)算載荷系數(shù)K= Kv*KA* K *K=2.2151.查取齒形數(shù)：YFa1=2.65, YFa2=2.2362.應(yīng)力校正系數(shù)Ysa1=1.58, Ysa2=1.7543.計(jì)算小齒輪的YFa * Ysa /F并加以比較YFa1 * Ysa1 /F1 =2.65*1.58/308.928=0.01355 YFa2 * Ysa2/F 2 =2.236*1.754/240.214=0.01632YFa1 * Ysa

8、1 /F1 < YFa2 * Ysa2/F 2所以選擇YFa2 * Ysa2/F 2=0.01632m =2.087對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由因?yàn)辇X輪模數(shù)m的大小主要由彎曲強(qiáng)度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān)，所以將取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的值，即m=2.5。按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的分度園直徑d1=66.15得，Z1=d1/m=66.15/2.528,則Z2=Z1*m=28*3=84f.計(jì)算大小錐齒輪的基本幾何尺寸模數(shù)：m=2.5分度圓直徑：d1=m*Z1=2.5*28=70mm； d2=m*Z2=2.5*82=21

9、0mm齒頂圓直徑：da1=d1+2m* cos1=70+2*2.5* cos18.435°=74.74mmda2=d2+2m* cos2= 210+2*2.5*cos71.565°=211.58mm齒根圓直徑：df1= d1-2.4m* cos1=70-2*2.5* cos18.435°=64.31mmdf2= d2-2.4m* cos2=210-2*2.5*cos71.565°=208.11mm齒輪錐距：R=0.5m=110mm將其圓整取R=112mm大端圓周速度：v=*d1t*nI /60000=3.14*63.96*960/60000=3.2133

10、5m/s齒寬：b=R*=112/3=38mm所以去b1=b2=38mm分度園平均直徑：dm1=d1*(1-0.5) =70*5/6=58mmdm2=d2*(1-0.5) =210*5/6=175mm3.2 閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算a選材七級(jí)精度小齒輪材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB=217286，大齒輪材料選用45號(hào)鋼，正火處理，HB=162217，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：Hmin1=0.87HBS+380由公式得出：小齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度Hmin1=600 Mpa ；大齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度Hmin2 =550 Mpab.(1) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N:N1=60njL=60×

11、320×1×8×10×300=9.216×108N2=N1/ i1=91216×108/4.18=2.204×108 (2)查表得疲勞壽命系數(shù)：KHN1=0.96,KHN2=0.98,取安全系數(shù)SHmin =1H=Hmin× KHN / SHmin H1=600×0.96/1=576 MpaH2=550×0.98/1=539 MpaH1>H2 取539 Mpa(3) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪大端模數(shù)（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計(jì)）:取齒數(shù) Z1=24，則Z2=Z1×i1=2

12、4×4.18=100，取Z2=100實(shí)際傳動(dòng)比u=Z2/Z1=100/24=4.167，(4)查表有材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8，取載荷系數(shù)Kt=1.5有T1=7.63×104 T/(N.mm)，u=3，R1=1/3.齒寬系數(shù)：=1試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑為：d1t2.32*=*=60.34mmc.齒輪參數(shù)計(jì)算(1)計(jì)算圓周速度v=*d1t*nI /60000=3.14*60.34*320/60000=1.0104m/s齒寬b=*d1t=1*60.34=60.34計(jì)算齒寬與齒高之比：b/h模數(shù)mt= d1t/Z1=60.34/24=2.514h=2.25mt=5.656

13、5b/h=60.34/5.6565=10.667(2)計(jì)算齒輪的動(dòng)載系數(shù)K根據(jù)v=1.0104m/s，查表得：Kv=1.05,又查表得出使用系數(shù)KA=1.00取動(dòng)載系數(shù)K=1.1取軸承系數(shù)K=1.1*1.25=1.42齒輪的載荷系數(shù)K= Kv*KA* K *K=1.6401(3)按齒輪的實(shí)際載荷系數(shù)所得的分度圓直徑由公式:d1= d1t×=60.34×=62.16mmm=62.16/24=2.59d按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：Fmin1=0.7HBS+275由公式查得：(1)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度FE1=500 Mpa ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度FE2 =380 Mpam(2)查得彎

14、曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)KFN1=0.885,KFN2=0.905.計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力，安全系數(shù)取S=1.4由F=Fmin× KFN / SFmin 得F1=FE1* KFN1/S=500*0.885/1.4=316.07 MpaF2=FE2* KFN2/S=380*0.905/1.4=245.64 Mpa計(jì)算載荷系數(shù)由b/h=10.667,=1.42查得KF=1.45K= Kv*KA* K *KF=1*1.05*1.1*1.35=1.5591.查取齒形數(shù)：YFa1=2.65, YFa2=2.282.應(yīng)力校正系數(shù)Ysa1=1.58, Ysa2=1.793.計(jì)算小齒輪的YFa * Y

15、sa /F并加以比較YFa1 * Ysa1 /F1 =2.65*1.58/316.07=0.01324YFa2 * Ysa2/F 2 =2.28*1.79/245.64=0.01661YFa1 * Ysa1 /F1 < YFa2 * Ysa2/F 2所以選擇YFa2 * Ysa2/F 2=0.01661m =1.98對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由因?yàn)辇X輪模數(shù)m的大小主要由彎曲強(qiáng)度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān)，所以將取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的值，即m=2.5。按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的分度園直徑d1=62.16得，Z1=

16、d1/m=62.16/2.526,則Z2=Z1*m=26*4.167=108f.計(jì)算大小錐齒輪的基本幾何尺寸模數(shù)：m=2.5分度圓直徑：d1=m*Z1=2.5*26=65mm； d2=m*Z2=2.5*108=270mm齒頂圓直徑：da1=d1+2 ha=65+2*2.5=70mmda2=d2+2 ha=210+2*2.5=275mm齒根圓直徑：df1= d1-2hf=65-2*2.5* (1+0.25)=58.75mm （ha=h*m）df2= d2-2hf=210-2*2.5* (1+0.25)=263.75mm （hf=（1.+0.25）m）齒輪中心距：R=（d1+d2）/2=（65+2

17、70）/2=167.5,mm齒寬：b=d1*=65*1=65mm所以去小直齒輪b1=65mm， 大直齒輪b2=60mm3.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算減速器高速軸的設(shè)計(jì)(1)選擇材料:由于傳遞中功率小，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理查表得，(2)根據(jù) P1=2.663kWT1=2.65×104n1=960r/m3初步確定軸的最小直徑取c=118mmdmin c=118×16.58mm由于該軸有一個(gè)鍵槽，故軸的直徑應(yīng)該加大5-7，故dmin =16.58×1.05=17.409mm(3)考慮I軸與電動(dòng)機(jī)軸用聯(lián)軸器連接，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的軸伸直徑為d=38mm，查表選取聯(lián)軸器的規(guī)

18、格YL7聯(lián)軸器的校核：計(jì)算轉(zhuǎn)矩為:Tc=KTK為工作情況系數(shù)，工作機(jī)為帶式運(yùn)輸機(jī)時(shí)，K=1.25-1.5。根據(jù)需要去K=1.5T為聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩，即:T=9550×P/n=9550×2.663/960=26.19N聯(lián)軸器的需用轉(zhuǎn)矩Tn=1250>39.3許用轉(zhuǎn)速n=4750r/min>n=960r/m所以聯(lián)軸器符合使用要求(4)作用在小錐齒輪上的力：dm1=1-0.5×b/R×d1=1-0.5/112×70=50.125mm圓周力：Ft1=2T1/ dm1=2×2.65×104 /58.125=911.82N

19、徑向力：Fr1= Ft1*tan20°*cos1=911.82N×tan20°×cos18.435°=314.83N軸向力:Fa1= Ft1*tan20°*sin18.435°=104.97N(5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3-1：圖3-1(1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-軸端右端需要制出一軸肩dI- =30mm，故取d- =35mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故I-軸段取L I- =62mm。初步選定滾動(dòng)軸承，因?yàn)檩S承同時(shí)有徑向力和軸向力的作用，故選單列圓錐

20、滾子軸承。參照工作要求根據(jù)d- =35mm，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)，單列圓錐滾子承選用型號(hào)為30208，其主要參數(shù)為d=40mm，D=80mm，T=19.75，B=18，C=16，所以d- =40mm，d- =50mm，d- =40mm，L- =17mm取安裝齒輪處的軸端-的直徑d- =32mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。軸段的長(zhǎng)度取L- =58mm。由軸承蓋寬度和套筒寬寬的確定L- =44mm。d I- =30mm L I- =62mmd- =35mm L- =44mmd- =40mm L- =17mmd- =50mm L- =56mmd- =40mm L- =17mmd

21、- =32mm L- =58mm至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。(6)求軸上的載荷如圖3-2計(jì)算軸上的載荷：圖3-2求垂直面內(nèi)的支撐反力：該軸受力計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖，齒輪受力L- =56mm 軸承的T=19.75mm a=17.6L2= L-+2（T-a）=56+2×(19.75-17.6)=60.3mm根據(jù)實(shí)際情況取L2=60mm，估取L3=40mm=0,Rcy=Ft1(L2+L3)/L2=911.82×(60+40)/60=1519.7N，Rby= Ft1- Rcy=911.82-1519.7=-607.88NMcy=1519.7×60=91182N.mm

22、求水平面內(nèi)的支撐力：=0，RCz= Fr1(L2+L3)-Fal*dm1/2/L2=314.83×(60+40)- 104.97×50.125/2/L2=480.86N合成彎矩：M=作軸的扭矩圖如圖3-3圖3-3計(jì)算扭矩:T=T1=2.65×104 N.m校驗(yàn)高速軸：根據(jù)第三強(qiáng)度理論進(jìn)行校核：又抗彎截面系數(shù)：W=0.1d3 =0.1×323=3276.8mm3 =/W=/3276.8=29.58Pa所以滿足強(qiáng)度要求 減速器的低速軸的設(shè)計(jì)(1)選取材料：由于傳遞中功率小，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得，(2)根據(jù)P=2.557T1=7.63&

23、#215;×104 Nn1=320r/m(3)初步確定軸的最小直徑取c=118mmdmin c=118×23.59mm由于該軸有一個(gè)鍵槽，故軸的直徑應(yīng)該加大5-7， 故dmin =23.59×1.05=24.77mm，取d=25mmdm1=（1-0.5×b/R）×d=174.375mm(4)大錐齒輪圓周力：Ft1=2T1/ dm1=2×7.63×104 /174.375=875.125N徑向力：Fr1= Ft1*tan20°*cos2=875.125×tan20°×cos18.44&#

24、176;=302.105N軸向力:Fa1= Ft1*tan20°*sin2=875.125×tan20°×sin18.44°=100.75N(5)作用在小齒輪上力：圓周力：Ft3=2T2/d1=2×7.63×104 /60=2543.33N徑向力：Fr3= Ft3×tan20°=243.33×tan20°=925.7N(6)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸的各定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初步選定滾動(dòng)軸承，因?yàn)檩S承同時(shí)有徑向力和軸向力的作用，故選單列圓錐滾子軸承。參照工作要求根據(jù)dmin=25mm

25、取d I- =30mm，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)，單列圓錐滾子承選用型號(hào)為30206，其主要參數(shù)為d=30mm，D=62mm，T=17.25，B=16，C=14，所以d- =30mm。如圖3-4圖3-4取安裝大圓錐齒輪處的軸端-的直徑d- =50mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。軸段的長(zhǎng)度取L-=58.5mm。由軸承蓋寬度和套筒寬寬的確定L- =59.8mm。安裝小齒輪為齒輪軸，其齒寬為65mm，直徑為55mm，所以d- =55mm，L- =64mm軸-段根據(jù)擋油環(huán)河套筒得出d- =40mm，L- =38mm。d I- =30mm L I- =38mmd- =50mm L- =

26、49mmd- =55mm L- =64mmd- =40mm L- =38mmd- =30mm L- =17mm至此已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度 減速器低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)選擇材料：由于傳遞中功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得，(2)由軸上扭矩初算軸的最小直徑：機(jī)用的減速器低速軸通過聯(lián)軸器與滾筒的軸相連接，其傳遞功率P=2.43kw。轉(zhuǎn)速n=76.6r/m，轉(zhuǎn)矩T=3.03×105 由機(jī)械設(shè)計(jì)查得c=118，所以：dmin c=118×33.24mm由于該軸有一個(gè)鍵槽，故軸的直徑應(yīng)該加大5-7， 故dmin =33.24×1.05=34.9

27、mm，取d=35mm(3)考慮軸與卷筒伸軸與聯(lián)軸器連接。查表選用聯(lián)軸器規(guī)格為L(zhǎng)H3聯(lián)軸器的校核：計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：Tc=KTK為工作情況系數(shù)，工作機(jī)為帶式運(yùn)輸機(jī)時(shí)，K=1.25-1.5。根據(jù)需要去K=1.5T為聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩，即:T=9550×P/n=9550×2.43/76.6=302.95N聯(lián)軸器的需用轉(zhuǎn)矩Tn=1250>454.43許用轉(zhuǎn)速n=4750r/min>n=76.6r/m所以聯(lián)軸器符合使用要求(4)作用在大直齒輪上的力： 圓周力：Ft4= Ft3=2543.33NFr4= Fr3=925.7N(5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3-5如圖3-5根據(jù)軸向定位的要求

28、確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-軸端右端需要制出一軸肩dI- =40mm，故取d- =50mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故I-軸段取L I- =80mm。初步選定滾動(dòng)軸承，因?yàn)檩S承只有軸向力的作用，故選深溝球軸承。參照工作要求根據(jù)d- =50mm，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)，深溝球承選用型號(hào)為60210，其主要參數(shù)為d=50mm，D=90mm，B=20mm，所以d- =56mm，為大齒輪的右端定位制造出一軸肩的高度為65mm，寬度為10mm，即d- =65mm，L-=10mm，d- =50mm，L- =17mm取安裝齒輪處的軸端-的直徑d- =6

29、0mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。大直齒輪的齒寬為60mm，所以軸段-的長(zhǎng)度取L- =58mm。為保證機(jī)箱的寬度，故為確保機(jī)箱的寬度，軸和軸安裝軸承的軸的長(zhǎng)度應(yīng)向?qū)?yīng)，故取L- =322.5mm。由軸承蓋端的總寬度和擋圈寬度軸承的寬度來確定L- =58.5mmd I- =40mm L I- =88mmd- =50mm L- =66mmd- =56mm L- =59.8mmd- =65mm L- =10mmd- =60mm L- =58mmd- =50mm L- =58.5mm至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑很長(zhǎng)度。(6)求軸上的載荷該軸受力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-6：計(jì)算軸的載荷

30、： 圖3-6求垂直面內(nèi)的支撐力：MC=0，RBY= Ft4L1/（ L1+L2）=2543.33×109.8/（109.8+78.5）=1484.04NY=0，Rcy= Ft4- RBY =2543.33-1484.04 =1059.29 N，垂直面內(nèi)D點(diǎn)彎矩：MDy= RcyL1=1059.29×109.8=116310.04 N·m ，M= RBY L2=1484.04×78.5=116497.14N·m水平面內(nèi)的支撐反力：MC=0，RBz=Fr4 L1/（ L1+L2）=925.7×109.8/188.3=539.78NZ=0，

31、RCz= Fr4- RBz =925.7-539.78=385.92N，水平面內(nèi)D點(diǎn)彎矩MDz= RCz L1=385.92×109.8=42420.32N·m，M= RBz =539.78×78.5=42372.73 N·m合成彎矩：MD=123804.31 N·m，M=42407.7N·m作舟的扭矩圖如圖3-7圖3-7計(jì)算扭矩:T=T1=3.03×105 N.mm。校核低速軸:根據(jù)第三強(qiáng)度理論進(jìn)行校核：由圖可知，D點(diǎn)彎矩最大，故驗(yàn)算D處的強(qiáng)度MD<M1D,取M=M1D=123804.31N又抗彎截面系數(shù)：W=0.1

32、d3 =0.1×583=19511.2mm3 =/W=/19511.2=17.48Pa所以滿足強(qiáng)度要求.4 滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算4.1 減速器高速I軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算(1)高速軸的軸承既承受一定徑向載荷，同時(shí)還承受軸向外載荷，選用圓錐滾子軸承，初取d=40，選用型號(hào)為30208，其主要參數(shù)為：d=40，D=80，Cr=59800 N，=0.37，Y=1.6，Y0=0.9，Cr0=42800查表,當(dāng)A/R時(shí)，X=1，Y=0； 當(dāng)A/R>e時(shí)，X=0.4,Y=1.6(2)計(jì)算軸承D的受力（圖1.5）， 支反力RB=630.04 N，RC=1593.96 N附加軸向力（對(duì)

33、滾子軸承 S=Fr/2Y）SB=RB/2Y=630.04/3.2=196.88 N，SC=RC /2Y=1593.96/3.2=498.1125 N軸向外載荷 FA=Fa1=104.97 N(4)各軸承的實(shí)際軸向力 AB=max（SB，F(xiàn)A -SC）= FA -SC =104.97-498.1125=393.14N，AC=（SC，F(xiàn)A +SB）= SC =498.15N(5)計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載 由于受較小沖擊查表得 fd=1.2，又軸I受較小力矩，取fm =1.5 AB/RB=393.14/630.04=0.623=0.37 ，取X=0.4，Y=1.6， PB= fdfm（X RB +YAB）=

34、1.8×（0.4×630.04+1.6×393.14）=1585.872NAC/ RC =498.15/1585.872=0.314=0.37 ，取X=1，Y=0，PC= fdfm（X RC +YAC）=1.2×1.5×1×1593.96=2869.128N(6)計(jì)算軸承壽命 又PB PC，故按PC計(jì)算，查表，得ft=1.0L10h=106 （ftC/P）/60n1=106 （59800/2869.128）10/3 /（60×960）=0.032×106 h。4.2 減速器低速III軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算(1)

35、高速軸的軸承只承受一定徑向載荷，選用深溝球軸承，初取d=55，由表選用型號(hào)為6210，其主要參數(shù)為：d=50，D=90，Cr=33500 N，Cr0=25000(2)計(jì)算軸承D的受力支反力:RB=1579.15 N，RC=1127.39 N(3)軸向外載荷 FA=0 N(4)計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載 由于受較小沖擊查表fd =1.2，又軸I受較小力矩，取fm =1.5PB= fdfm RB =1.2×1.5×1579.15=2842.47 NPC= fd fm RC =1.2×1.5×1×1127.39= 2029.3N(5)計(jì)算軸承壽命 又PB &g

36、t;PC，故按PC計(jì)算，查表得ft=1.0L10h=106 （ftC/P）/60n3=106 （33500 /2842.47）10/3 /（60×76.6）=14.82×106 h當(dāng)減速器內(nèi)的浸油傳遞零件（如齒輪）的圓周速度V2m/s時(shí)，采用齒輪傳動(dòng)時(shí)飛濺出來的潤(rùn)滑油來潤(rùn)滑軸承室最簡(jiǎn)單的，當(dāng)浸油傳動(dòng)零件的圓周速度v2m/s時(shí)，油池中的潤(rùn)滑油飛濺不起來，可采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承。然后，可根據(jù)軸承的潤(rùn)滑方式和機(jī)器的工作環(huán)境是清潔或多塵選定軸承的密封方式。5 鍵聯(lián)接的選擇5.1 高速軸的鍵連接1高速軸I輸出端與聯(lián)軸器的鍵連接采用圓頭普通平鍵（GB1095-79 ，GB1096-79）

37、，由d=30，查表得 b×h=8×7，因L1長(zhǎng)為60，故取鍵長(zhǎng)L=50 ，2.小圓錐齒輪與高速軸I的的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵（GB1095-79 ，GB1096-79），由d=32，查表得 b×h=10×8，因小圓錐齒輪寬為38，L1長(zhǎng)為40mm，故取鍵長(zhǎng)L=30 5.2 低速軸的鍵連接1.大圓錐齒輪與低速軸II的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵（GB1095-79 ，GB1096-79），由d=50，查表得 b×h=14×9，因大圓錐齒輪寬為38，且L1長(zhǎng)為60mm，故取鍵長(zhǎng)L=50 2小柱齒輪與低速軸II的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵（GB109

38、5-79 ，GB1096-79），由d=55，查表得 b×h=16×10，因小圓柱齒輪寬為65，且L1長(zhǎng)為65mm，故取鍵長(zhǎng)L=553.大圓柱齒輪與低速軸III的的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵（GB1095-79 ，GB1096-79），由d=60，查表得 b×h=18×11，因大圓柱齒輪寬為60，且L1長(zhǎng)為60mm，故取鍵長(zhǎng)L=50 3.低速軸III輸出端與聯(lián)軸器的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵（GB1095-79 ，GB1096-79），由d=40，查表得 b×h=12×8，因L1長(zhǎng)為80，故取鍵長(zhǎng)L=706 減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器機(jī)體是用

39、來支持和固定軸系部件的重要零件。機(jī)體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，可靠的潤(rùn)滑與密封及良好的工藝性。鑄鐵機(jī)體被廣泛采用，它具有較好的吸震性，良好的切削性能和承壓性能。6.1 機(jī)體要具有足夠的剛度設(shè)計(jì)機(jī)體時(shí)，要保證機(jī)體有足夠的剛度，主要措施是：(1)保證軸承座的剛度。為了增加軸承座的剛度，軸承座應(yīng)有足夠的厚度，當(dāng)軸承座孔采用凸緣式軸承蓋時(shí)，軸承座的厚度常取為2.5d3，d3為軸承蓋的鏈接螺栓的直徑。為了增加軸承座的剛度，可在軸承座附近加支撐肋板或采用凸壁式機(jī)體。肋板有外肋和內(nèi)肋兩種結(jié)構(gòu)形式。內(nèi)肋結(jié)構(gòu)剛度大，外表面光滑美觀，且存油量增加。因此，雖然工藝比較復(fù)雜，內(nèi)壁阻礙潤(rùn)滑油的流動(dòng)，但是目前采用內(nèi)肋的機(jī)體還

40、在逐漸增加。為了提高軸承座鏈接的剛度，座孔兩側(cè)的鏈接螺栓距離s1應(yīng)盡量小一些，但不與端蓋螺釘孔相干涉。通常s1D2，D2為軸承座外徑，取螺栓中心線與軸承座外徑D2的圓相切的位置。為此軸承座旁邊應(yīng)州出凸臺(tái)，軸承座凸臺(tái)的高度可以根據(jù)c1的大小用作圖法來確定。設(shè)計(jì)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)在三個(gè)基本 視圖上同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)凸臺(tái)位置在機(jī)壁外側(cè)是，凸臺(tái)可設(shè)計(jì)成圓弧結(jié)構(gòu)。當(dāng)機(jī)體同一側(cè)有多個(gè)大小不等的軸承座時(shí)，除了要保證扳手空間c1和c2外，軸承旁邊凸臺(tái)的高度應(yīng)盡量去相同的高度，以使軸承旁邊鏈接螺栓長(zhǎng)度都一樣，減少了螺栓的品種，而且應(yīng)按直徑最大的軸承座確定凸臺(tái)的高度。(2)機(jī)蓋和機(jī)座的連接凸緣及機(jī)座底部凸緣應(yīng)具有足夠的厚度

41、和寬度。一般機(jī)蓋和機(jī)座的連接凸緣厚度為機(jī)體壁厚的1.5倍，即b=1.5，b=1.5。機(jī)蓋和機(jī)座連接凸緣的寬度和凸緣的類型有關(guān)，對(duì)外凸緣，其寬度為B+ c1+c2，式中，為機(jī)壁厚，c1，c2為凸緣上連接螺栓d2的扳手空間尺寸；對(duì)內(nèi)凸緣，其寬度為：K(2-2.2)d式中，d為機(jī)蓋和機(jī)座間連接螺栓直徑機(jī)座底部凸緣承受很到的傾覆力矩，應(yīng)該很好地固定在機(jī)架或地基上，因此，所設(shè)計(jì)的機(jī)座底部凸緣應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。為增加機(jī)座底部凸緣的剛度，常取凸緣厚度p=2.5，為機(jī)座的壁厚，而凸緣的寬度按地腳螺栓直徑df，由扳手空間c1和c2的大小確定。為了增加地腳螺栓的連接剛度，地腳螺栓孔的間隔距離不應(yīng)太大，一般為(

42、150-200)mm地腳螺栓的數(shù)量通常取4-8個(gè)。6.2 機(jī)體的結(jié)構(gòu)要便于機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封及散熱減速器的傳動(dòng)件，通常采用浸油潤(rùn)滑，為了滿足潤(rùn)滑和散熱的需用，機(jī)體油池必須有足夠的儲(chǔ)油量。同時(shí)為了避免浸油傳動(dòng)件回轉(zhuǎn)式將油池底部沉積的污物攪起，大齒輪的的齒頂圓到油池地面的距離H1應(yīng)不小于（30-50）mm，由此可決定機(jī)座的中心高H，如果H值與相連電動(dòng)機(jī)的中心高相接近，則可取電動(dòng)機(jī)的中心高作為減速器機(jī)座的中心高，從而簡(jiǎn)化安裝減速器和電動(dòng)機(jī)的平臺(tái)機(jī)架結(jié)構(gòu)。傳動(dòng)件在油池中的浸油深度。圓柱齒輪應(yīng)浸入1-2各齒高，但不應(yīng)該小于10mm，這個(gè)有油面位置為最低油面位置。考慮使用中油不斷蒸發(fā)損耗，還應(yīng)給春一個(gè)

43、允許的最高油面。對(duì)中小型減速器，其最高油面比最低油面高處（10-15）mm即可。此外還應(yīng)保證傳動(dòng)件浸油深度最低不得超過齒輪半徑的1/4-1/3，以免攪油損耗過大。錐齒輪的浸油深度取齒寬的1/2最為最低油面位置。浸油也不應(yīng)小于10mm。為了保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處的密封，可采取的措施有：連接凸緣出應(yīng)有足夠的寬度外，連接表面應(yīng)精刨，其表面粗糙度應(yīng)不小于6.3，密封要求高的表面還要經(jīng)過刮研。裝配時(shí)可涂密封膠，但不允許放任何墊片。在螺栓的布置上應(yīng)盡量做到均勻，對(duì)稱，并注意不要與吊耳，吊鉤，定位銷等發(fā)生干涉。6.3 機(jī)體結(jié)構(gòu)要具有很好的工藝性機(jī)體結(jié)構(gòu)工藝性主要包括鑄造工藝性和機(jī)械加工工藝性等方面。良好的工藝

44、性對(duì)提高加工精度和生產(chǎn)率，降低成本及提高裝配質(zhì)量等有重大影響，因此設(shè)計(jì)機(jī)體時(shí)要特別注意。(1)鑄造工藝性要求設(shè)計(jì)鑄造機(jī)體時(shí)應(yīng)充分考慮鑄造過程的規(guī)律。力求形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)合理，壁厚均勻，過渡平緩，保證鑄造方便，可靠，盡量避免產(chǎn)生縮孔，裂紋，澆鑄不足和冷隔等各種鑄造缺陷。(2)機(jī)械加工工藝性的要求機(jī)械加工工藝性性綜合反映了零件機(jī)械加工的可行性和經(jīng)濟(jì)性。在進(jìn)行機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)室，為獲得良好的機(jī)械加工工藝性，應(yīng)盡可能減少機(jī)械加工量，為次在機(jī)體上需要合理設(shè)計(jì)凹坑和凸臺(tái)，采用銑沉頭座孔等，減少機(jī)械加工表面的面積，還應(yīng)盡量減少在機(jī)械加工時(shí)工件和刀具的調(diào)整次數(shù)，方便加工。螺栓連接的支承面應(yīng)當(dāng)進(jìn)行機(jī)械加工，經(jīng)常采用圓

45、柱銑刀銑出沉頭座孔。6.4 確定機(jī)蓋大小齒輪一段的外輪廓半徑(1)機(jī)蓋大齒輪一端的外輪廓半徑的確定輪廓半徑=大齒輪的齒頂圓半徑+，式中有經(jīng)驗(yàn)公式確定。外輪廓半徑數(shù)值應(yīng)適當(dāng)圓整(2)機(jī)蓋小齒輪一端的外輪廓半徑的確定這一端的外輪廓圓弧半徑不能像大齒輪一端那一用公式確定。因?yàn)樾↓X輪直徑較小，按上述公式計(jì)算會(huì)是機(jī)體的內(nèi)壁不能超出軸承座孔。一般這個(gè)圓弧半徑的選取應(yīng)使得外輪廓 弧線在軸承旁邊的凸臺(tái)邊緣的附近。這個(gè)圓弧線可以超出軸承旁邊的凸臺(tái)。7 潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)7.1 潤(rùn)滑當(dāng)減速器內(nèi)的浸油傳遞零件（如齒輪）的圓周速度V2m/s時(shí)，采用齒輪傳動(dòng)時(shí)飛濺出來的潤(rùn)滑油來潤(rùn)滑軸承室最簡(jiǎn)單的，當(dāng)浸油傳動(dòng)零件的圓周速度v

46、2m/s時(shí)，油池中的潤(rùn)滑油飛濺不起來，可采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承。然后，可根據(jù)軸承的潤(rùn)滑方式和機(jī)器的工作環(huán)境是清潔或多塵選定軸承的密封方式。浸油潤(rùn)滑不但起到潤(rùn)滑的作用，同時(shí)有助于箱體的散熱。為了避免浸油的攪動(dòng)功耗太大及保證齒輪合嚙區(qū)的充分潤(rùn)滑，傳動(dòng)件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計(jì)的減速器的合適浸油深度H對(duì)應(yīng)圓柱齒輪一般為1個(gè)齒高，但不應(yīng)小于10mm，保持一定的深度和存油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱。換油事件為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化，被污染程度。7.2 密封減速器需要密封的部位很多，有軸伸出處，軸承內(nèi)側(cè)，箱體接受能力合面和軸承蓋，窺視孔和放油的接合面等處

47、。軸伸出處的密封:作用是使?jié)L動(dòng)軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外的雜質(zhì)，水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤(rùn)滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，安裝方便，但對(duì)軸頸接觸的磨損較嚴(yán)重，因而功耗大，氈圈壽命短。軸承內(nèi)側(cè)的密封：該密封處選用擋油換密封，其作用用于脂潤(rùn)滑的軸承，防止過多的油進(jìn)入軸承內(nèi)，破壞脂的潤(rùn)滑效果箱蓋與箱座的密封：接合面上涂上密封膠。8 箱體設(shè)計(jì)的主要尺寸及數(shù)據(jù)箱體的尺寸及數(shù)據(jù)如表8-1：表8-1名稱符合減速器形式及尺寸mm圓錐齒輪減速器機(jī)座壁厚0.01(d1+d2)810機(jī)蓋壁厚10.02a+3810機(jī)座凸緣厚度b1.515機(jī)蓋凸緣厚度b11.5115

48、機(jī)座底凸緣厚度P2.525地腳螺釘直徑df0.015(d1+d2)+11212地腳螺釘數(shù)目n66軸承旁邊連接螺栓直徑d10.75 df10機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑d2(0.5-0.6) df8連接螺栓d2的間距l(xiāng)150-200180軸承蓋螺釘直徑d3(0.4-0.5) df6窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.3-0.4) df6定位銷直徑d(0.7-0.8)d25d1，d2，d3至外壁距離C11818d1，d2至凸緣邊緣距離C21616軸承旁凸臺(tái)半徑R11818凸臺(tái)高度H36外機(jī)壁至軸承座端面距離L1C1+c2+(5-8)40外、內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離L2+c1+c2(5-8)58大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1>1.212齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離210機(jī)蓋，機(jī)座肋厚m1,m2m1=0.851,m2=0.8518軸承端蓋外徑D2軸承座孔直徑+5d370軸承端蓋凸緣厚度e(1-1.2)d37軸承旁邊連接螺栓距離s一般取s=D220圖9-43箱體類零件模型建立箱體零件作為機(jī)器或部件的基礎(chǔ)件，將機(jī)器及部件中的軸、軸承和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個(gè)整體，并按預(yù)定傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。箱體類零件一般起支承、容納、定位和密封等作用，因此這類零件多數(shù)是中空的殼體，具有空腔和壁，此外還常有軸孔、軸承孔、凸臺(tái)和肋板等結(jié)構(gòu)。為了方便其他零件的安裝或