1、二級圓柱齒輪減速器說明書作者:日期:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)用于盤磨機(jī)的二級圓柱齒輪減速器班 級：1 1車輛1班設(shè)計(jì)者： 張東升指導(dǎo)教師：智淑亞2013年1 2月9日星期一機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)號 1 104 1 04048班姓名張東升班級車輛1、設(shè)計(jì)題目：盤磨機(jī)傳動裝置、傳動裝置簡圖：5聯(lián)軸器；3圓柱齒輪減速器；1電動機(jī)；2、4一碾輪;6錐齒輪傳動；7主軸三、設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：主軸轉(zhuǎn)速：n主50r/min圓錐齒輪傳動比：i=4電動機(jī)功率：P= 5.5 kW電動機(jī)轉(zhuǎn)速：n電1500r / min每日工作時(shí)數(shù)：8小時(shí)傳動工作年限：8年四、機(jī)器傳動特性:傳動不逆轉(zhuǎn)，有輕微的振動，起動

2、載荷為名義載荷的1.5倍，主軸轉(zhuǎn)速允許誤差為± 5%。五、設(shè)計(jì)工作量:1減速器裝配圖1張（A0）；2零件工作圖2張；3設(shè)計(jì)說明書1份。一、設(shè)計(jì)任務(wù)書二、傳動系統(tǒng)方案的分析與擬定三、電動機(jī)的選擇計(jì)算四、計(jì)算傳動裝置分配各級傳動比五、傳動裝置運(yùn)動及動力參數(shù)的計(jì)算六、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算七、軸及聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)八、驗(yàn)算滾動軸承的壽命九、鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算十、減速器潤滑方式、潤滑油牌號、密封類型的選擇和裝油量計(jì)算十一、減速器箱體設(shè)計(jì)十二、誤差分析十三、參考文獻(xiàn)計(jì)算及 說 明、設(shè)計(jì)任務(wù)書1 .設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)盤磨機(jī)傳動裝置的二級圓柱直齒輪減速器2 .原始數(shù)據(jù)(1) .主軸轉(zhuǎn)速n =50 r/mi

3、n(2) .圓錐齒輪傳動比1=4(3) .電動機(jī)功率P=5.5 kW(4) .電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=150O r/mi n3 .工作條件連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，空載起動，使用期限8年，每日工作時(shí)數(shù)8小時(shí)，有輕微的振動 起動載荷為名義載荷的1 .5倍，主軸轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。二、傳動系統(tǒng)方案的分析與擬定盤磨機(jī)傳動系統(tǒng)方案如下圖所示1 電動機(jī);2、5聯(lián)軸器；3 一圓柱齒輪減速器；4 碾輪6錐齒輪傳動；7 主軸由電動機(jī)帶動高速級齒輪轉(zhuǎn)動，再由低速級齒輪經(jīng)聯(lián)軸器將動力傳遞給錐齒輪， 再 由錐齒輪傳給磨盤。齒輪傳動瞬時(shí)速比穩(wěn)定，傳動效率高，工作可靠 ，壽命長，結(jié)構(gòu) 緊湊，外形尺寸小。選用兩級展開式圓柱齒輪減速器，結(jié)構(gòu)簡單

4、、應(yīng)用廣泛。齒輪相對于軸承位置不對 稱。當(dāng)軸產(chǎn)生彎扭變形時(shí)，載荷在齒寬上分布不均勻，因此軸應(yīng)設(shè)計(jì)得具有較大剛度， 并使高速軸齒輪遠(yuǎn)離輸入端。三、電動機(jī)的選擇計(jì)算1 .選擇電動機(jī)的類型及原因：選才¥ Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，電壓380V。此類型電動機(jī)是按照國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國際互換性的特點(diǎn)，應(yīng)用 廣泛。具結(jié)構(gòu)簡單、起動性能好、工作可靠、價(jià)格低廉 ，維護(hù)方便，適用于不 易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場合。2 .傳動裝置的總效率：按表2-3確定各部分傳動效率：聯(lián)軸器的效率1 0.99球軸承的效率2 0.990.913滾子軸承的效率3 0.98

5、8級精度齒輪效率4 0.970.99 0.99 0.99 0.97 0.97 0.9133 .電動機(jī)型號的選擇：根據(jù)題意要求選擇同步轉(zhuǎn)速150 0 r/m 1 n ,額定功率5.5kw,故選擇Y132 S-4符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/min , 1500r/min?，F(xiàn)比較，查表16-1 ,電動 機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動比列于下表力殺電動機(jī)型號額定功率P/kW電機(jī)轉(zhuǎn)速n/ r/min同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn) 速1Y132S-45.515001440由表16-3查取電動機(jī)軸外伸端尺寸：D=38mm E=80 mm F=10mm G=33mm計(jì) 算 及說明結(jié)果四、計(jì)算傳動裝置分配各級傳動比1 .傳動

6、裝置的總傳動比nmnw1500"50-302.分配傳動裝置各級傳動比：由題目可知減速器圓錐齒輪傳動比i45 4則減速器內(nèi)的傳動比為ii3 ii2 i23 - 30=7.5i454高速級傳動比i12,1.3i13J1.37.5 3.12低速級傳動比i23i137.52.4i123.12五、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算1 .輸入功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 (1 )0軸(電機(jī)軸)：P0 P 5.5 kWn0 n 1500r / minT0 9550 P0 95505.535N m0n01500I軸P P0 1 5.5 0.99 0.98 5.3361kWn1 n 1500r / minP5.336

7、1T1 9550 1955033.97N mn11500(3) II 軸P2 R 2 4 5.3361 0.98 0.97 5.07kWn2i1215003.12480.77 r; minp25.079550 p2 9550 一 100.71N mn2480.77(4)田軸i總30i454i137.5i123.12i232.4P0 5.5 kWn0 1500r / minT0 35N mR 5.3361kWn1 1500 r minT1 33.97N mF2 5.07kWn2 408.77 r minT2 100.71N mP3P2 2 4 5.07 0.98 0.97 4.8195kWn24

8、80.77i232.4200.32 r minP3 4.8195kWn3 200.32 r minP34.8195T3 229.76N mT3 9550 3 9550229.76N mn3200.32計(jì) 算及說 明結(jié)果2.輸出功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩將上述運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果匯總下傳動比i效率轉(zhuǎn)速n (r/min)輸入功率P(kW)輸入轉(zhuǎn)矩T(N m)0軸10.9715005.535I軸15005.336133.973.120.98 0.970.95n軸480.775.07100.712.40.98 0.970.95m軸200.324.8195229.76計(jì)算 及說 明六、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算一、高

9、速級：1 .選擇齒輪材料及精度等級米用軟齒面閉式齒輪轉(zhuǎn)動。由教材表1 1-8查得：小齒輪選用45,調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為21 72 56HBS。大齒輪選用45,正火處理，齒面硬度為169217HBS因?yàn)槭瞧胀p速器，由表1 1. 2 0選8級精度2 .確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則由于該減速器為閉式齒輪傳動，且兩齒輪均為齒面硬度HBS、于等于350的軟齒 面，齒面點(diǎn)蝕為主要的失效形式。應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算， 確定齒輪 的主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根的彎曲強(qiáng)度。3 .按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：因兩齒輪均為鋼制齒輪，可應(yīng)用式（1 1. 23）求出d1值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：T1 3.4 1

10、04 N mK=1. 2d=11）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩T1 9550 P1 9550 5.3361 3.4 104 N mmn115002）載荷系數(shù)K查表 1 1. 10WK= 1.23）齒數(shù)z,和齒寬系數(shù)d小齒輪的齒數(shù)z1 = 2 2,則大齒輪的齒數(shù)z2 = i12 4 =68.64 ,取6 9因單級直齒圓柱齒輪為對稱布置，而齒輪表面又為軟齒面，由表11.19選取d=14）許用接觸應(yīng)力 H由圖1 1 . 2 5查得小齒輪接觸疲勞極限H lim1 560MPa ,大齒輪接觸疲勞極限H lim 2 530MPa。由表11.9查得SH 1。N1 60njLh 60 1500 1 8 365 82.1 1

11、09N2 N1 6.7 108 i查圖 11.28 得Zni 1,Zn2 1.06hiZn1Hlm11 560MPa 560MPaSh1Zn2 Hlim2 1.06 530h2MPa 562MPaSh1故di76.433KT1 u i76.4du Hi.2 3.4 104 4.12* i 3.12 560242.49mmdi42.49mm 1.93mmzi22又表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m = 2mm4.主要尺寸計(jì)算di m Zi 2 22 44mmd2 m Z2 2 69 i38mmb ddi i 44mm 44mm取 d 44mmbi 2 5mm 49mma m Zi Z22（22 69） 9i

12、mm225.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核由式（11. 2 5 ）得出，如 F F ,則校核合格 確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：1）外齒輪的齒形系數(shù)Yf查表 1 1 . 1 2得Yfi 2.75,Yf2 2.282）應(yīng)力修正系數(shù)Ys查表 1 1 .13 得Ys1 i.58,YS2 1.753）許用彎曲應(yīng)力 f由圖 1 1.26 查得 Flimi 210MPa , Flim2 190MPa。由表1 1 .9查得Sf 1.3。F1由式（11 故YN1 Flim1SFYN 2 Flim2SF% YF1YS1bm z127查得Yn1.16）可得1 2101VmMPa1.31 1901VmMPa1.32 1.2 3.4Y

13、n2 1。162MPa146MPa44 4 22 2.75 1.58 91.57MPaF2YF 2YS2F1 YF1YS12.28 1.7591.5784.08MPa2.75 1.58齒根彎曲強(qiáng)度校核合格6.驗(yàn)算齒輪的圓周速度dm 44 1500v 3.456m/s 5m / s60 10060 100由表1 1 .21可知，選8級精度是合適的。二、低速級：1 .選擇齒輪材料及精度等級采用軟齒面閉式齒輪轉(zhuǎn)動。由教材表 1 1-8查得：小齒輪選用45,調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217256 HB S。大齒輪選用4 5 ,正火處理，齒面硬度為1 692 17HBS因?yàn)槭瞧胀p速器，由表11. 2 0選8

14、級精度2 .確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則由于該減速器為閉式齒輪傳動，且兩齒輪均為齒面硬度H BS小于等于35 0的軟 齒 面，齒面點(diǎn)蝕為主要的失效形式。應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 ，確定 齒輪的主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根的彎曲強(qiáng)度。3 .按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：因兩齒輪均為鋼制齒輪，可應(yīng)用式（1 1 .2 3 ）求出d1值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：1）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩_P25.075T2 9550 2 9550 11.0 10 N mmn2480.772）載荷系數(shù)K查表 1 1. 10 取 K=1 . 23）齒數(shù)Z1和齒寬系數(shù)d小齒輪的齒數(shù)乙二2 2 ,則大齒輪的齒數(shù)z2 = i23 z

15、=52.8,取 53.因單級直齒圓柱齒輪為對稱布置，而齒輪表面又為軟齒面，由表11. 19選取d4)許用接觸應(yīng)力 H由圖11.25查得小齒輪接觸疲勞極限Hlim1560MPa ,由表查圖大齒輪接觸疲勞極限11.9 查得 Sh1 。H lim 2530MPa。N1 60njLh 60 480.77N2 2.8 108 i1 8 365 86.7 10811.28 得 ZN11,ZN2 1.06h1ZN1H lim1Sh1 560MPa 560MPa 1H 2Zn2 H lim2Sh1.06 530MPa 562MPad176.433KT1 u 1du76.41.2 1.0 104 3.4262.

16、3mm1 2.4 5602d 62.3mm4222.83mm又表1 1.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)4.主要尺寸計(jì)算d1 m乙3 22 66 mmd2 m Z23 53 159mmbdd11 66 mm 66mm取 d 66mmbi b2 5mm 71mmm3a 乙 Z2（22225.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核53)112.5mm由式（1 1.2 5 ）得出,F ,則校核合格。確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：1)外齒輪的齒形系數(shù)Yf2)3)由圖查表1 1 .1應(yīng)力修正系數(shù)Ys查表1 1 .許用彎曲應(yīng)力 F11.26查得Flim1YF12.75,YF2 2.283 得 Ys1210Mpa1.58,YS2 1.75，F(xiàn)lim21

17、90MPa。由表11. 9查得SF 1.3由圖11. 27查得Yn1YN 21由式(1 1 . 16) 故可得F1F2Yn1 Flim1SFYN 2 F lim 2SF* YfiYsibm z1YF 2YS2YfiYsi1 210 MMPa1.31 1901Vm MPa1.32 1.2 1.0162MPa146MPa66 32 2294.9齒根彎曲強(qiáng)度校核合格6.驗(yàn)算齒輪的圓周速度dm662.75 1.58 79.80MPa2.28 1.75 73.28MPa f22.75 1.582v 60 10060 100480.771.66m/s 5m/s由表11. 2 1可知，選8級精度是合適的。七

18、、軸及聯(lián)軸器的初步計(jì)算高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1 .選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力高速軸與低速軸均用 45號鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。由表 16. 1查得強(qiáng)度極限b 637MPa，再由表16.3查得許用彎曲應(yīng)力1b 60MPad(叫118)：露2 .按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑16.33“ 18.01mm3 .設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)(1)確定軸上零件的位置和固定方式，確定裝配簡圖取齒輪距箱體內(nèi)壁距離12.5mm,軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5mm由于 高速軸上的小齒輪的尺寸較小，通常設(shè)計(jì)成齒輪軸(2)確定各軸段直徑由于軸的最右端要安裝半聯(lián)軸器，需有一鍵槽，則增加后得直徑d= 2 0mm為 滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I - R段的左

19、端需制出一軸肩，故取R -田段直徑為2 4 mm,選取單列圓錐滾子軸承型號為 30 205,其內(nèi)徑為25 mm,故田一IV段和叩-Vffl 段的直徑為2 5mm兩端軸承均選用軸肩定位，因此IV - V段和VI -叩段直徑為32mm (3)確定各軸段長度高速級齒輪齒寬輪轂寬度為 49mm因?yàn)辇X輪距箱體內(nèi)壁距離12.5mm且軸承 端面距箱體內(nèi)壁距離為5mm, VI-叩段寬度為17.5mm兩端采用型號為30205的單 列圓錐滾子軸承，軸承田一IV段和VH -Vffl段寬度為15mm故一V段寬度為100 .5mm 兩軸承支點(diǎn)之間的距離為188mm(4)按彎矩合成強(qiáng)度校核軸徑1)畫出軸的受力圖根據(jù)齒輪傳

20、遞的功率和轉(zhuǎn)速，算出齒輪1、2的模數(shù)m =2,因而d1 44mm,d2 138mm;齒輪 3、4 的模數(shù) m=2.5,所以 d3 66mm,d4 159mm，F(xiàn)t22T12 3.397 104di>*441544.09NFr1Ft3Fr2Ft4Ft1 tan1544.09 tan 20 N =562.00 N_ _ 52T22 1.0071 105d3663052NFr3Fr4Ft3tan3052tan20 N 1110.84N2） 作水平面的彎矩圖支點(diǎn)反力F HB1544.09 50.125 N415.56NF HA186.25(1544.09 395.26) N 1148.83N截面

21、處的彎矩為M“1148.83 52.5N mm 60313.57N mmH3）作垂直面的彎矩圖 支點(diǎn)反力FVBFr1 l1l562 52.5 N186.26(562 143.86) N158.41N418.14N截面處的彎矩為MV 418.14 52.5N mm 21952.35N mm4)作合成彎矩圖M MH2 MV2I - I截面：M ,：MH 2 MV2.60313.572 21952.3N mm 64184.4N mm5）作扭矩圖Ti 33970N mm6 ）求當(dāng)量彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù) 為0. 6I-I截面：Me M 2 （ T）2 ,60313.

22、57 20.6 33970 2N mm 63664.37 N mm7）確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度因?yàn)镮-I處所受的彎矩最大，所以只需對I I截面進(jìn)行校核，因?yàn)镮 - I截面做成了 齒輪軸。故MPa=7.47MPa1b 60MPaM e 63664.37 e=3W 0.1 443故軸有足夠的強(qiáng)度中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算2 .選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力高速軸與低速軸均用45號鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。由表16. 1查得強(qiáng)度極限b 637MPa ,再由表1 6 . 3查得許用彎曲應(yīng)力化 60MPa2 .按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑d5.07(107118)480.7723.468 25.88mm3 .設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)(1)確定軸上零

23、件的位置和固定方式，確定裝配簡圖取齒輪距箱體內(nèi)壁距離15mm兩齒輪端面之間的距離15mm軸承端面距箱體 內(nèi)壁的距離為5mm齒輪從軸的左右兩端裝入，齒輪一端用軸肩定位，另一端用套筒定 位；齒輪的周向固定采用平鍵連接。軸承一端用套筒定位 ，另一端用端蓋固定。(2)確定各軸段直徑兩端軸徑最小，為d1 25mm;考慮到齒輪的安裝，取安裝齒輪端得軸徑為32mm齒輪一側(cè)用軸肩定位，取中間軸段的直徑為40mm(3)確定各軸段長度高速級齒輪齒寬輪轂寬度為44mn,為保證齒輪固定可靠，取該軸段長度為42 mm同理取低速級軸段長度為6 5 mu ;由于取兩齒輪端面之間距離1 5 mm因而中 間軸段的長度為15mm

24、又因?yàn)辇X輪距多!體內(nèi)壁距離1 5mm且軸承端面距箱體內(nèi)壁距 離為5 mm假定兩端采用型號為302 0 5的單列圓錐滾子軸承，軸承寬度為15 mm , 因而中間軸段長度為37mm右端軸段長度為3 8mm兩軸承支點(diǎn)之間的距離為18 8mm(4)按彎矩合成強(qiáng)度校核軸徑1)畫出軸的受力圖根據(jù)齒輪傳遞的功率和轉(zhuǎn)速，算出齒輪1、 2的模數(shù)m =2,因而d1 44mm,d2 138mm;齒輪 3、4 的模數(shù) m=2 . 5,所以 d3 66mm,d4 159mmioFt1Ft22T 2 3.397 1041N 1540.09 Nd144Fr1Fr2Ft1 tan1540.09 tan 20 N=560.8N

25、Ft3Ft42T22d31.0071 105N 3051.8 N66Fr3Fr4Ft3 tan3051.8 tan 20 N 1110.7 N2)作水平面的彎矩圖 支點(diǎn)反力Ft? L Ft. (L L) 1540.09 52.5 3051 125FHB121t3 (1 2)N 2481,77Nl186.25Fha Ft2 Ft3 Fhb (1540.09 3051 2627.31)N 1963.78N截面處的彎矩為M“2481.77 52.5N mm 130292.92N mmHn - ii截面處的彎矩為MH 2627.31 63N mm 165520.53N mm3)作垂直面的彎矩圖Fr3。

26、13Fr21l支點(diǎn)反力1881221.85 125 515.17 52.5 N 668.54 NFva Fr2 Fvb Fr3 (515.17 668.54 1221.85) N 38.14N截面處的彎矩為Mv 38.14 52.5N mm 2002.35N mmn ii截面處的彎矩為Mv 668.54 63N mm 42118.02N mm4)作合成彎矩圖M,；M1H2 MV2I - I截面：M Mh 2 MV2.112618.282 ( 2002.35)2 N mm 112636.08N mmn - n截面：M MH 2 MV 2*165520.532 ( 42118.02)2N mm 1

27、70795.12N mm5)作扭矩圖T2 100710N mm6)求當(dāng)量彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)為0 .6I -I截面：MeI Mj ( T)2.112636.0820.6 100710 2N mm 127820.92 N mmn - n截面：MeIIVm 2ii左 + T 2 = Ji70795.122+ 0.6 100710 2N mm 181169.19N mm7）確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度因?yàn)镮-I和H - II處的軸徑相同。且H- II處所受的Me更大，因?yàn)橹恍鑼 -II截面進(jìn)行校核eIIMPa=55.29MPaMa _181169.19 _ 1811

28、69.19WT0.1d2- 0.1 323因?yàn)?b 60MPa, e 1b,故軸有足夠的強(qiáng)度e低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力高速軸與低速軸均用4 5號鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。由表 16.1查得強(qiáng)度極限b 637MPa ,再由表1 6. 3查得許用彎曲應(yīng)力1b 60MPa2 .按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑C%4.8(107 “118)200.330.85 34.02mm3 .設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)(1)確定軸上零件的位置和固定方式，確定裝配簡圖取齒輪距箱體內(nèi)壁距離17.5mm,軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5mmi低速軸 左端用軸肩定位，右端用套筒定位。(2)確定各軸段直徑由于軸的最左端要安裝半聯(lián)軸器，需有

29、一鍵槽，則增加后得直徑d=35mm, 為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I -R段的左端需制出一軸肩，故取R -田段直徑為 38mn,選取單列圓錐滾子軸承型號為 30208,其內(nèi)徑為4 0mm,故mIV段和叩 Vffl段的直徑為4 0 mm左端軸承選用軸肩定位，因此IV -V段直徑為4 4 mm右端軸承 選用套筒定位。齒輪左端用軸肩定位，軸肩直徑為 50mm右端用套筒定位。(3)確定各軸段長度低速級齒輪齒寬輪轂寬度為 66mm,因?yàn)辇X輪距箱體內(nèi)壁距離17. 5mm且軸 承端面距箱體內(nèi)壁距離為5 mmyi 叩段寬度為6 0mm兩端采用型號為30205的單歹 圓錐滾子軸承，軸承田一IV段寬度為1 9.

30、7 5 mmyn-Vffl段寬度為40.5mm,IV-V段寬度 為72.5mm,軸肩寬度為1 5mm兩軸承支點(diǎn)之間的距離為1 92. 75mn。(4 )按彎矩合成強(qiáng)度校核軸徑1)畫出軸的受力圖一 一42 3.4 10 N44Fr1根據(jù)齒輪傳遞的功率和轉(zhuǎn)速，算出齒輪1、2的模數(shù)m=2,因而 d1 44mm, d2 138mm;齒輪 3、4 的模數(shù) m=2.5,所以 d3 66mm,d4 159mmio1415.42 NFr2 Ft1 tan 1415.42 tan20 N=515.17N_ _ 5Ft32T2 2 1.0071 10 , Ft4 N 3357 Nd366Fr3Fr4 Ft3tan

31、3357 tan20 N 1221.85N2)作水平面的彎矩圖fhb支點(diǎn)反力2218.4 N1138.6 NFt4 li 3357 127.375 Nl192.75FhaFt4Fhb(3357 2218.4)N截面處的彎矩為M 1138.6 127.375N mm 145029.18N mmH3 )作垂直面的彎矩圖支點(diǎn)反力FvbF4 l11221.85 127.375 N 807.44Nl192.75FvaFvb Fr4 (807.44 1221.85) N 414.41N截面處的彎矩為Mv 414.41 127.375N mm 52785.47 N mm4 ) 作合成彎矩圖MMHLMV2I

32、- I截面：M：Mh 2 MV2745029.182 52785.472N mm 154336.2N mm5）作扭矩圖T3 229760N mm6）求當(dāng)量彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)為0.6I -I截面：Me 、,M2 （ T）2N mm 154336.220.6 229760 2N mm 206939.46N mm7）確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度因?yàn)镮 -I處所受的彎矩最大，所以只需對I- I截面進(jìn)行校核。故化 60MPaM e 206939.46 206939.46_ 30.1d3e= e=3=3 MPa=22.71MPaW0.1d30.1 453故軸有足夠的強(qiáng)度計(jì)

33、 算及 說 明結(jié)果八、驗(yàn)算滾動軸承的壽命由設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P29 131附表10.1進(jìn)行軸承型號的選擇輸入軸:選取軸承類型6007。輸出軸:選取軸承類型6009低速軸軸承正裝受力如圖00F f X優(yōu)FrAF；h FAv.2239.642 816.82 2293.4NFrBFbH-FbV- % 1056.542378.322- 1135.1N 計(jì)算當(dāng)量動載荷P因?yàn)榇溯S承只承受徑向載荷，根據(jù)教材P280公式16-5可得：P Fr軸承壽命計(jì)算根據(jù)教材P279表16-8可查得：溫度系數(shù)ft 1;根據(jù)教材P279表1 6 -9可查得:載荷系數(shù)fP1.2 ;根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P129131附表10.1可查得:基本額

34、定動載荷Cr 21.0kN ; rZJ rI根據(jù)教材P278可查得:壽命系數(shù)3根據(jù)教材P279公式1 6- 3得LhLh106 ftCr60n fDP p31453.6h1061 21.0 10360 200.25 1.2 2293.4每天工作8小時(shí)，每年按2 5 0天計(jì)算，軸承壽命為：31453.6/(250 8) 16年 因此軸承壽命足夠。計(jì) 算 及說明九、鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核1 .許用擠壓應(yīng)力鍵、軸和輪轂的材料都是4 5鋼，由教材P58表10 10查得連接件的許用擠壓應(yīng)力 P 100120MPa ,取其平均值P 110MPa。2 .校核聯(lián)接大齒輪和輸出軸出的鍵聯(lián)接大齒輪和輸出軸田的鍵采用普通

35、 A型平鍵。尺寸為b h L 14 9 48鍵的工作長度為l L b 48 14 34mm。鍵的高度h 9。4Tdhl34 229.76 1050 9 3460.07MPa故滿足擠壓強(qiáng)度要求。3 .校核聯(lián)接輸出軸in與聯(lián)軸器的鍵聯(lián)接輸出軸田與聯(lián)軸器的鍵采用普通 A型平鍵。尺寸為b h L 10 8 70鍵的工作長度為l L b 70 10mm 60mm。鍵的高度h 8mm o4Tdhl_354.7MPa4 229.76 1035 8 60故滿足擠壓強(qiáng)度要求。4 .校核聯(lián)接聯(lián)軸器與輸入軸I的鍵聯(lián)接聯(lián)軸器與輸入軸I的鍵采用普通A型平鍵。尺寸為 b h L 8 7 70鍵的工作長度為l L b 70

36、 8 62mm。鍵的高度h 7mm4TP dhl4 33.97 103 10.44MPa30 7 62故滿足擠壓強(qiáng)度要求十、減速器潤滑方式、潤滑油牌號、密封類型的選擇和裝油量計(jì)算1 .軸承潤滑方式和潤滑油牌號的選擇輸出軸上軸承:dm n3 44 200.32mm r/min 8.814 103mm r/min輸入軸上軸承：di n2 35 1500mm r / min 5.25 104mm r / min因?yàn)閐 n (1.52) 105mm r/min ,所以滾動軸承均采用潤滑脂潤滑。脂潤滑因潤滑脂不易流失，故便于密封和維護(hù)，且一次充填潤滑脂可運(yùn)轉(zhuǎn)較長時(shí)間。 選用通用 鈣基潤滑脂(G B491

37、87),牌號為L XA A MIHM 0其耐水性能。適用于工作溫 度低于55：C 60：C的機(jī)械設(shè)備的軸承潤滑，特別是有水或潮濕處。潤滑脂的裝填量 不宜過多，一般不超過軸承內(nèi)部空間容積的1 / 32/3。2 .齒輪潤滑方式、潤滑油牌號的選擇和裝油量的計(jì)算當(dāng)v 12m/s時(shí)閉式齒輪傳動的潤滑法多采用油池潤滑。大齒輪浸入油池一定深 度，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就把潤滑油帶到嚙合區(qū)，同時(shí)也甩到箱壁上，借以散熱。齒輪浸入 油池中的深度一般為一個(gè)齒高，但不應(yīng)小于10 mm為避免攪油損失過大，大齒輪的 浸油深度不應(yīng)該超過其分度圓半徑的1/3 o為避免攪油時(shí)將油池底部的臟油帶起，造成齒面磨損，大齒輪齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x應(yīng)

38、大于305 0mm現(xiàn)取為50mm o為保證潤滑及散熱的需要，減速器內(nèi)應(yīng)有足夠的油量。二級減速器每傳遞1kW 勺功率，計(jì)算及 說明 結(jié)果需油量為 Qo (0.7 1.4)L 0 裝油量 Q (5.445 0.7 5.445 1.4)L (3.81 7.62)L3 .密封類型的選擇(1)軸外伸處的密封設(shè)計(jì)為防止?jié)櫥瑒┩饴┘巴饨绲幕覊m、水分和其他雜質(zhì)滲入，造成軸承磨損或腐蝕應(yīng)設(shè)置密封裝置。深溝球軸承為脂潤滑，選用氈圈油封，材料為半粗羊毛氈。(2)剖分面的密封設(shè)計(jì)為保證密封，箱體剖分面處的連接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，連接螺栓的間距也不應(yīng) 過大，以保證足夠的壓緊力；在剖分面間涂水玻璃，以防止漏油，保證了密封

39、。十一、減速器箱體設(shè)計(jì)減速器箱體起著支承和固定軸系部件、保證傳動零件嚙合精度和良好潤滑以及軸組件的可靠密封等重要作用，其質(zhì)量約占減速器總質(zhì)量的30% 50%。因此，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。為提高箱體強(qiáng)度，采用鑄造的方法制造。為便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體采用剖分式結(jié)構(gòu) ，由箱座和箱蓋組成，剖分面 取軸的中心線所在平面，箱座和箱蓋采用普通螺栓連接，圓錐銷定位。1 .減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先保證箱體具有足夠的剛度，使箱體有足夠的壁厚，箱座和箱蓋的壁厚取1 10mm o其次，為保證減速器箱體的支承剛度，箱體軸承座處要有足夠的厚度 ， 并設(shè)置加強(qiáng)肋，且選用外肋結(jié)構(gòu)。為提高軸承座孔處的聯(lián)接剛度 ，座孔

40、兩側(cè)的 連接螺栓應(yīng)盡量靠近(以避免與箱體上固定軸承蓋的螺紋孔干涉為原則)。為 提高聯(lián)接剛度，在軸承座旁聯(lián)接螺栓處做出凸臺，要有一定高度 ，以留出足夠 的扳手空間。由于減速器上各軸承蓋的外徑不等，各凸臺高度設(shè)計(jì)一致。另外，為保證箱座與箱蓋的聯(lián)接剛度，箱座與箱蓋聯(lián)接凸緣應(yīng)有較大的厚度 b b1 15mm。為保證箱體密封，除箱體剖分面聯(lián)接凸緣要有足夠的寬度外，合理布置 箱體凸緣聯(lián)接螺栓，采用對稱均勻布置，并不與吊耳、吊鉤和定位銷等發(fā)生干 涉。2 .油面位置及箱座高度的確定對于圓柱齒輪，通常取浸油深度為一個(gè)齒高 ，對于多級傳動中的低速級 大齒輪，其浸油深度不得超過其分度圓半徑的1/3 o為避免傳動零件傳動時(shí)將 沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，應(yīng)使大齒輪齒頂圓距油齒底面 的的距離大于3 050mm取50 mm3 .箱體結(jié)構(gòu)的工藝性箱體結(jié)構(gòu)工藝性的好壞對于提高加工精度和裝配質(zhì)量，提高生產(chǎn)率以及 便于檢修維護(hù)等有很大影響。主要考慮鑄造工藝和機(jī)械加工工藝兩方面。(1)、由于采用鑄造箱體，所以要注意鑄造的工藝要求，力求壁厚均勻、 過渡平緩、外形簡單、不要出現(xiàn)局部金屬積聚 ；考慮液態(tài)金屬的流動性，箱 體壁厚不應(yīng)過薄，砂形鑄造圓角半徑取R 5mm;為便于造型時(shí)取模，鑄件表 面沿拔模方向設(shè)計(jì)成1:101:20的拔模斜度，應(yīng)盡量減少沿拔模方向的凸起 結(jié)構(gòu)，以利于拔模。箱體上應(yīng)盡量避免