1、目錄一、主題 12、傳輸方案的制定23、電機(jī)選型44、傳動(dòng)比分布55、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算66、傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)計(jì)算77. 軸類設(shè)計(jì)計(jì)算228. 軸承選型計(jì)算379. 鍵連接的選擇和檢查10. 聯(lián)軸器的選擇4511、減速機(jī)的潤(rùn)滑與密封4612、減速箱設(shè)計(jì)4713、設(shè)計(jì)總結(jié)4914. 參考文獻(xiàn)51題目：絞盤傳動(dòng)設(shè)計(jì)一、基本資料設(shè)計(jì)參數(shù)如下表所示。數(shù)據(jù)編號(hào)QB- 5輸送帶工作張力 F/N2 000輸送帶工作速度v/(m/s)1.4卷筒直徑 D/mm3 40滾筒效率0.962 、工作條件：兩班倒工作，連續(xù)單向操作，工作時(shí)輕微沖擊； 3.工作環(huán)境：室內(nèi)，多塵，環(huán)境最高溫度35度左右。 4、工期1

2、0年，大修期3年，每年300個(gè)工作日，每天16小時(shí)。 5 、制造條件及生產(chǎn)批次：特殊小廠制造；加工條件：小批量生產(chǎn)。6 、部件：電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、鋼絲繩、卷筒7 、工作條件：連續(xù)單向運(yùn)行、工作時(shí)輕微震動(dòng)、室內(nèi)工作；鋼絲繩速度為5%；兩班倒，3年大修，10年使用壽命。 8 、設(shè)計(jì)工作量：1、減速機(jī)裝配圖1（A1）； 2.零件圖2（A2） ； 3. 設(shè)計(jì)手冊(cè)。起草傳輸方案根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)中預(yù)設(shè)的參數(shù)（卷筒直徑和牽引速度），結(jié)合一般原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（1000轉(zhuǎn)/分鐘），可以估算出傳動(dòng)裝置所需的傳動(dòng)比大致為70 100。提出以下三個(gè)方案。方案一：電動(dòng)機(jī)封閉式三級(jí)圓柱齒輪工作機(jī)（卷筒），示意圖如下圖。方案一

3、示意圖方案二：電動(dòng)機(jī)閉式兩級(jí)圓柱齒輪工作機(jī)（卷筒），其中高速級(jí)為正齒輪，低速級(jí)為正齒輪。見下圖。方案二示意圖方案3：電動(dòng)機(jī)蝸輪閉式單級(jí)圓柱齒輪工作機(jī)（卷筒），示意圖如下圖。方案三示意圖方案論證與定性比較方案一：本方案?jìng)鲃?dòng)部分為三級(jí)圓柱齒輪，具有傳動(dòng)平穩(wěn)可靠、傳動(dòng)效率高、精度高、傳動(dòng)功率大、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是沒有自鎖性能，二是結(jié)構(gòu)不夠緊湊，使減速箱過于笨重。方案2：該方案用V帶代替方案1中轉(zhuǎn)速最高的圓柱齒輪，從而減小了變速箱的體積。此外，三角帶還具有傳動(dòng)相對(duì)平穩(wěn)、傳動(dòng)效率高、有一定的過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是皮帶傳動(dòng)不可避免的彈性滑動(dòng)，會(huì)造成皮帶傳動(dòng)圓周速度的損失，傳動(dòng)效率降低，皮帶磨損和溫升

4、，使用壽命縮短.方案3：本方案用一對(duì)蝸輪代替方案1中高速階段的兩對(duì)圓柱齒輪，使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)更加緊湊。此外，它還具有傳動(dòng)精度高、使用壽命長(zhǎng)、自鎖功能。優(yōu)點(diǎn);其最大的缺點(diǎn)是蝸桿與蝸輪之間存在相對(duì)滑動(dòng)速度，這將導(dǎo)致摩擦效率的較大損失和必須考慮的摩擦發(fā)熱。綜上所述，三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如表1所示。方案序號(hào)傳輸精度平穩(wěn)性傳輸效率使用壽命箱體容積自鎖性能一高的高的高的長(zhǎng)大的沒有任何二更高更高高的更長(zhǎng)中間沒有任何三更高一般來說降低更長(zhǎng)小的有表 1 三種方案比較經(jīng)過綜合比較，確定第二種方案（V帶+二級(jí)圓柱齒輪）為最佳方案。電機(jī)選擇選擇的最佳方案示意圖選定的工作參數(shù)：F=4.1KN，v=1.0m/s，D=460mm

5、。1.確定電機(jī)類型根據(jù)工作要求和工況，選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。2、確定電機(jī)的容量w在工作機(jī)卷軸上P w = Fv/1000= 41 00 1. 0 / 1000 = 4. 1 kw(2)電機(jī)所需的輸出功率為了計(jì)算電機(jī)所需的輸出功率Pd，首先確定電機(jī)與工作機(jī)之間的總功率total。設(shè) 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6為彈性聯(lián)軸器、皮帶傳動(dòng)、閉式齒輪傳動(dòng)（設(shè)置齒輪精度為7級(jí)）、滾動(dòng)軸承、彈性聯(lián)軸器、工作效率發(fā)動(dòng)機(jī)由表9-4 P6 , 1 = 0.99 , 2 = 0.9 8 , 3 = 0.9 8 , 4 = 0.9 9 , 5 = 0.9 9 , 6 = 0.96 ,則變速器總效

6、率是total = 12324356 = 0.99x0.98x0.982x0.993x0.99x0.96 = 0.864.1 / 0.86 = 4.77kw _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3.選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速推薦傳動(dòng)比合理皮帶傳動(dòng) i- belt = 24耦合傳輸 i = 1二級(jí)減速機(jī)傳動(dòng)i減速=8 40（i齒=36）那么變速器總傳動(dòng)比的合理范圍為：i總= i皮帶 i鏈節(jié) i齒 1 i齒 2i 合計(jì)=1 (24)(840)=(16160)電機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為n w = = 60 1000 1.0/(3.14 460) =

7、 41.54 r/minn d = i 總 n w = ( 840 ) n w =16n w 160n w =664.646646.4 r/min電機(jī)同步轉(zhuǎn)速，查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版） R2.0-電氣設(shè)備-常用電機(jī)規(guī)格。選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，選用電機(jī)型號(hào)為Y1 32S1 -4，輸出軸直徑為38k5 mm。傳動(dòng)比分布1、變速器總傳動(dòng)比我總計(jì)= n m / n w = 1440/ 41.54 = 34.67式中n m -電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速， 1440 r/min；n w工作機(jī)轉(zhuǎn)速， 41.54r/min。2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比i總= i皮帶 i鏈節(jié) i齒 1 i齒 2分配原則：（1）

8、取皮帶傳動(dòng)比i皮帶=2.7(2) i齒=36 i齒 1 =(1.31.4) i齒 2減速機(jī)的總傳動(dòng)比為i= i總/（i聯(lián)i帶） = 12.8雙級(jí)圓柱齒輪減速機(jī)高速級(jí)傳動(dòng)比為：我的牙齒1 = 4.08低速檔的傳動(dòng)比為：i齒 2 = i/i齒 1 =3.24傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算1、各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算n 0 = n m =1440轉(zhuǎn)/分鐘n = n m / (i-波段 i-波段) =480 r/minn = n / i齒1 =480 / 3.88 = 123.71 r / minn = n / i齒2 =123.71 / 2.98 = 44.51轉(zhuǎn)/分2、各軸輸入功率P 0 = P d =4.7

9、7kwP = P d 1 = 4.77 x0.99= 4.722kwP = P n 2 n 3 n 4 = 4.722 x0.98x0.98x0.99 = 4.490kw _P = P n 3 n 4 = 4.490 x0.98x0.99 = 4.226kw _3 、各軸輸入扭矩T 0 = 9550P d / n 0 = 9550 x 4.77 / 1440 = 31.634T I = 9550P I / n I = 9550 x 4.722 / 480 = 94.943T II = 9550P II / n II = 9550 x 4.490 / 123.71 = 346.613T III

10、= 9550P III / n III = 9550 x 4.226 / 44.51 = 906.724表1 變速器各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)項(xiàng)目軸號(hào)力量轉(zhuǎn)速扭矩0軸4.77144031.634我軸4.72248094.943軸4.490123.71346.613軸4.22644.51906.724傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算漸開線正齒輪的設(shè)計(jì)高速直齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算表項(xiàng)目計(jì)算（或選擇）基于計(jì)算過程單元計(jì)算（或確定）結(jié)果1.選擇齒輪精度等級(jí)檢查設(shè)計(jì)手冊(cè)絞盤是總則工作機(jī)械，速度不高班級(jí)82.材料選擇檢查設(shè)計(jì)手冊(cè)小齒輪 40Cr（調(diào)質(zhì)）大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)）小齒輪250HBS，大齒輪220HBS3.選擇齒數(shù)ZZ 2 = i

11、齒1 Z1Z3=(2040)Z 4 = i齒2 Z3Z1= 24Z2= 4.08x24=97.92U1=98/ 24 =4.08Z3= 24Z4= 3.24x24=77.76U2=78/ 24 =3.25個(gè)人= 24=98U1=4.08Z3 = 24Z4=78U2=3.25計(jì)算與說明主要結(jié)果按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由于減速機(jī)的齒輪傳動(dòng)為閉式傳動(dòng)，可采用齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲疲勞強(qiáng)度校核。按設(shè)計(jì)計(jì)算公式計(jì)算(5-1)1）確定公式的每個(gè)計(jì)算值(1) 負(fù)載率的試選(2) 齒輪傳遞的扭矩T I = 9550P I / n I = 9550 x 4.722 / 480 = 94.943(3)查看設(shè)計(jì)

12、手冊(cè)選擇齒系數(shù)(4) 檢查設(shè)計(jì)手冊(cè)中獲得的材料的彈性影響系數(shù)。(5) 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，小齒輪的疲勞極限為：600大齒輪的疲勞極限為： 550計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 1 = 60njL h = 60 480 x1x(300 x2x8x10 x15%) = 2.07x10 8N 2 =2.07x107/3.88=5.34x10 7(7) 從設(shè)計(jì)手冊(cè)得到的接觸疲勞壽命系數(shù)為：K HN1 = 0.90K HN 2 = 0.95 ,計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：以失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1 H 1 = =0.90X600/1=540 H 2 = 0.95X550 /1 = 522.52 ) 計(jì)算( 1 ) 試計(jì)

13、算小齒輪分度圓的直徑，代入較小的值：=56.16mm( 2 )計(jì)算圓周速度=1.41米/秒( 3 )計(jì)算齒寬b = d d 1t = 56.16mm( 4 )計(jì)算模數(shù)與齒高的比值模數(shù)： = 2.34齒高： h = 2.25m nt = 5.265b/h = 56.16/5.265 = 10.667( 5 ) 計(jì)算負(fù)載系數(shù)根據(jù), =1.41 m/s , 8級(jí)精度 , 查設(shè)計(jì)手冊(cè) , 載荷系數(shù) K V =1 , 因?yàn)槭侵饼X輪 , 假設(shè),查設(shè)計(jì)手冊(cè),查設(shè)計(jì)手冊(cè)，使用系數(shù)K A =1.50 （ *中等沖擊） ，查設(shè)計(jì)手冊(cè)，小齒輪為7級(jí)精度，不對(duì)稱排列時(shí)：從 b/h = 10.667，K H = 1.4

14、08，檢查設(shè)計(jì)手冊(cè)，因此載荷系數(shù)為( 6 ) 設(shè)計(jì)的實(shí)際載荷系數(shù)修正計(jì)算的分度圓直徑d 1 =d 1t = 62.88mm(7)計(jì)算模量m=62.88/ 24= 2.6203.根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度檢查抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：1）確定公式各參數(shù)的值：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為： ，大齒輪的彎曲疲勞極限為：從設(shè)計(jì)手冊(cè)中找到的彎曲疲勞壽命系數(shù),計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)，取自機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：( 4 ) 計(jì)算安全載荷系數(shù)：( 5 )計(jì)算齒形系數(shù)：查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)得：( 6 )計(jì)算齒廓修正系數(shù)：檢查設(shè)計(jì)手冊(cè)(7) 計(jì)算大小齒輪并比較：相比之下，大齒輪的價(jià)值就大了。2 ）設(shè)計(jì)計(jì)算：代入公式可得

15、：=2.09對(duì)于這個(gè)計(jì)算結(jié)果，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模量（ m= 2.620）大于齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模量（ m= 2.09 ） 。因?yàn)辇X輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度決定的承載能力只與齒輪的直徑有關(guān)，所以由彎曲計(jì)算的模數(shù)可以進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)，模數(shù)四舍五入到標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5。根據(jù)接觸強(qiáng)度分度圓直徑d 1 = 62.88mm ，小齒輪齒數(shù)計(jì)算：= 62.88/2.5 = 25.15輪齒數(shù)： Z 2 = Z 1 i齒 1 = 2 5 x 4.08 = 1024、幾何尺寸的計(jì)算：1) 計(jì)算分度圓的直徑：d1=2 .5 x2 4 = 60mmd2= 2.5 x 102

16、=2 55mm2）計(jì)算中心距：=(24+102)2.5/2=157.5mm3) 計(jì)算齒輪寬度：b = d d 1 = 60mm四舍五入后，取：B 1 = 65mmB 2 = 60mm5.校驗(yàn)計(jì)算：= 2 x 9494.3 / 60N = 316.48N= 1 x 316.48/60N /mm = 5.27 N/mm 100N/mm因此，尺寸計(jì)算是適當(dāng)?shù)?。高速齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸如下表所示：高速齒輪傳動(dòng)幾何姓名計(jì)算公式數(shù)值模具 數(shù)字米2.5 _壓力 力量 喇叭分鐘 花費(fèi) 圓形的 直的 小路d 16 0d 2255齒 最佳 圓形的 直的 小路65毫米260mm齒 根 圓形的 直的 小路=53.75m

17、m53.75毫米 =248.75mm248.75毫米中間 心 距離157.5齒 寬度65607.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于小齒輪（齒輪1 ）直徑小，采用齒輪軸設(shè)計(jì)。大齒輪（齒輪2 ）的結(jié)構(gòu)尺寸和后設(shè)計(jì)的軸孔直徑計(jì)算如下：表：齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)姓名結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)數(shù)值（單位： mm）D 1在輪轂花鼓軸長(zhǎng)L倒角尺寸n根圓厚度最大卷筒直徑D 0板孔直徑d 0腹板厚度C8 、高速齒輪的設(shè)計(jì)草圖如下：齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)低速齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料（同齒輪1、2）和齒數(shù)；直齒輪，精度8級(jí)，小齒輪40Cr（調(diào)質(zhì)），調(diào)質(zhì)后250HBS ，大齒輪45 （調(diào)質(zhì)）250HBS，硬度220HBS。選擇小齒輪作為大齒輪的齒數(shù)

18、=3.25 x2 4=78，取=782、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：(5-15)1）確定公式的每個(gè)計(jì)算值：試載系數(shù)軸扭矩T = 346.613Nm選擇齒輪寬度系數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，材料彈性的影響系數(shù)為齒面的接觸疲勞強(qiáng)度極限是從設(shè)計(jì)手冊(cè)中檢查出來的計(jì)算應(yīng)力循環(huán)數(shù)：N 3 = 60n 3 jL h = 60 x 123.71 x 16x300 x1 。 5 = 5.344 x 10 7N 4 = N 3 / i齒 2 = 5.344 x 10 7 /3= 1.78 x 10 7(7)接觸疲勞壽命系數(shù)取自設(shè)計(jì)手冊(cè),計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：以失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1 H 3 = =700X0.93/1=65

19、1 H 4 = = 0.95x5 6 0 /1 = 5322 ) 計(jì)算( 1 )試計(jì)算小齒輪分度圓的直徑：=98.47mm( 2 )計(jì)算圓周速度= 3.14 x 98.47 x 123.71 /60 x1000= 0.638米/秒計(jì)算齒寬b = d d 3 t = 98.47mm( 4 ) 計(jì)算模數(shù)模數(shù)： = 98.47 /2 4 = 4.10h=2.25m nt = 9.225b/h = 10.674( 5 ) 計(jì)算負(fù)載系數(shù)使用表 10-2 中的系數(shù)根據(jù)， v= 0.638m/s， 8級(jí)精度，動(dòng)載荷系數(shù)為1.06，由圖10-8求得見表10-4K H =1.12+0.18(1+0.6 d 2

20、) d 2 +0.2310 3 b=1.12+0.18(1+ 0.6X ) +0.23X10 3 X64.579=1.4 751 圖 10-13，K F = 1.4假設(shè)，從1P195的表 10-3 中，我們找到 1.4因此，負(fù)載系數(shù) K=K A K V K H K H = 1X1.06X1.4 X1.4 75 = 2.1889( 6 ) 設(shè)計(jì)的實(shí)際載荷系數(shù)修正計(jì)算的分度圓直徑d 3 =d 3 t =105.15mm(5-18)(7)計(jì)算模量m= 105.15/24=4.383.根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度檢查抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：1）確定公式各參數(shù)的值：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為： 500 ，大

21、齒輪的彎曲疲勞極限為： 3801的圖10-18得到0.920.97計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù) ，可由數(shù)據(jù)1的公式（10-12）得到： F 3 = = 0. 92 x500/1。 4 = 328.57 F 4 = = 0.97 x 380/ 1.4 = 263.29計(jì)算安全載荷系數(shù)：K= K A K V K F K F = 1X1.06X1.4 X1.4 = 2.0776( 5 )計(jì)算齒形系數(shù)：查資料 1 表10-5得Y發(fā)3 =2.6 5Y發(fā)4 = 2.236( 6 )計(jì)算齒廓修正系數(shù)：查看數(shù)據(jù) 1 表10-5得到Y(jié) Sa 3 = 1.5 8 _Y Sa 4 =1.7 5 +(1.

22、7 7 -1.7 5 )( 72 - 70 )/( 8 0 - 7 0) = 1.754 ,1）計(jì)算大齒輪和小齒輪并進(jìn)行比較：=(2.6 5x 1.5 8 )/3 28.57 =0.0 1274=2.2 36x 1.7 54 /2 63.29 =0.01 4896結(jié)論：相比之下，大齒輪的價(jià)值大。2 ）設(shè)計(jì)計(jì)算：代入公式可得：=3.34對(duì)于該計(jì)算結(jié)果，由齒面的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模量大于由齒根的彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模量。因?yàn)辇X輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度決定的承載能力只與齒輪的直徑有關(guān)，所以由彎曲計(jì)算的模數(shù)可以進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)，模數(shù)四舍五入到標(biāo)準(zhǔn)值m= 3.5 。根據(jù)

23、接觸強(qiáng)度計(jì)算出的指標(biāo)圓直徑d 3 = 105.15 mm ，計(jì)算小齒輪齒數(shù)：= 105.15/3.5 = 30.04取30，則大齒輪齒數(shù)： Z 4 = Z 3 i齒2 = 97.5 取Z 4 = 974、幾何尺寸的計(jì)算：1) 計(jì)算分度圓的直徑：d3 =30 x 3.5=105mmd4 =97 x 3.5=339.5mm2）計(jì)算中心距：=(30+97)3.5 /2=222.25mm3) 計(jì)算齒輪寬度：b = d d 3四舍五入后，?。築3 = 110mm _B4 = 105mm _5.校驗(yàn)計(jì)算：=2x 346.613 x 10 3 /105 N = 6.002 x 10 3 N=1x 6.002

24、 x 10 3 /105 N/mm = 54.072 N/mm 100N/mm因此，設(shè)計(jì)的大小是合理的。T I =94.943600550N 1 =2.07x10 8N 2 =5.34x10 7K HN1 = 0.90K HN 2 = 0.95 H 1 =540 H 2 = 522.556.16mmb56.16mm=2.34h = 5.265b/h = 10. 667K A =1.50d 1 = 62.88 毫米米= 2.620m2.5Z 1 = 2 5Z2 = 102d1= 60mmd2= 255mma = 157.5 毫米B 1 = 65mmB 2 = 60mm=78i齒2 =3.25T

25、= 346.613NmN 3 = 5.344 x 10 7N 4 = 1.78 x 10 7 H 3 = 651 H 4 53298.47mmv= 0.638米/秒b = 98.47 毫米m nt = 4.10h= 9.225b/h =10.6741.06K H =1.4 75K F =1。 41. 4K= 2.1889d 3 =105.15mm= 4.385003800.920.97 F 3 = 328.57 F 4 = 263.29K= 2.0776Y發(fā)3 =2.6 5Y Fa 4 =2。 236Y Sa 3 = 1. 5 8Y Sa 4 = 1.754=0.0 1274=0.01 489

26、6米= 3 .530Z 4 = 97d3 =105mmd4 =339 .5毫米a= 222.25 毫米B3 = 110mm _B4 = 105mm _(3) 正齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)表傳輸類型模量齒數(shù)中心距齒寬高速正齒輪2.52 5102157.56055低速正齒輪3.53097222.25110105軸設(shè)計(jì)計(jì)算減速機(jī)軸結(jié)構(gòu)示意圖I軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、軸材料和熱處理方法的選擇查表15-1，選擇軸材料為40Cr ；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找公式 15-2 的抗扭強(qiáng)度公式來估算軸的最小直徑：= 25.57 毫米再查表15-3，A 0 =(112 97)考慮鍵：有鍵槽，d25.57(1

27、+ 5 % ) =26.85mm3、確定各軸段的直徑，填入下表姓名依據(jù)單元確定結(jié)果大于軸的最小直徑 26.85 和考慮配合帶輪孔的標(biāo)準(zhǔn)直徑30大皮帶輪定位 d2= d1+2 (0.070.1) d1=30+4.26=34.236考慮密封圈，d=3535考慮軸承d3d2從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件（R2.0）中選擇6206軸承40考慮軸承定位=4646考慮到齒輪分度圓與軸徑相差不大，選用齒輪軸，此時(shí)d 5 =d 1a =6565d 6d 6 = （同一對(duì)軸承）404、選擇軸承潤(rùn)滑方式，確定與軸長(zhǎng)有關(guān)的參數(shù)。在下表中填寫與軸長(zhǎng)相關(guān)的參數(shù)姓名依據(jù)單元確定結(jié)果箱壁厚度選擇 1212地腳螺栓直徑和數(shù)量nd f =

28、0.036a+12a ，考慮聯(lián)軸器定位，考慮與墊片的配合，取d=7070考慮與軸承的公稱直徑匹配 ，軸承代號(hào)： 6 015大=7575考慮軸承定位， d4 = 8282考慮到齒輪定位，d5=9595考慮到與齒輪孔的定位= 8080= （一對(duì)相同類型的軸承）754.計(jì)算每個(gè)軸段的長(zhǎng)度姓名單元計(jì)算結(jié)果=104=53=40= 6 0= 12=102=45L（總長(zhǎng)度）L=416L （支點(diǎn)距離）毫米L = 236四、檢查I軸的強(qiáng)度齒輪受力分析：齒輪 1 上的圓周力齒輪 1 上的經(jīng)向力齒輪 1 上的軸向力3164.767 = 1151.881N01.求支撐力和反作用力，畫彎矩和扭矩圖軸的跨度和齒輪位置對(duì)軸

29、的作用力如上圖所示。在 XAY 平面上：F t1 X174.5= 2353164.767X174.5=235所以， = 2 350.008N = F t1 =814.759N所以，C段=174.5 =174.5x814.759=142.175X在 XAZ 平面上：F r1 x174.5= x2351151.881x174.5= x235所以， =855.333N = F r1 =296.548N所以，C段= X174.5=296.548X174.5=51.748X復(fù)合彎矩C截面= 151.300X= = =25.261MPa查表15-1，得到 =70MPa，因?yàn)槭?，所以 D 部分是危險(xiǎn)部分。

30、= = =42.74MPa表 15-1 得 =55MPa，因?yàn)槭?，所以是安全的。6.檢查軸的強(qiáng)度齒輪受力分析：齒輪 4 上的圓周力齒輪 4 上的經(jīng)向力齒輪 4 上的軸向力5333.671 = 1941.297N01.求支撐力和反作用力，畫彎矩和扭矩圖軸的跨度和齒輪位置對(duì)軸的作用力如上圖所示。在 XAY 平面上：F t4 X205= 2365333.671X205 =236所以， =4633.062N = F t4 =700.609N所以，C段=205 =205x700.609=143.625X在 XAZ 平面上：F r4 x205= x2361941.297x205= x236所以， =16

31、86.296N = F r4 =255.001N所以，C段= X205=255.001X205=52.275X復(fù)合彎矩C截面= 152.842X= = =11.037MPa表 15-1 得 =55MPa，因?yàn)槭?1630010)h=48000h結(jié)論：所選軸承滿足壽命要求。2 、類軸承的選型與校核1、軸軸承選型查機(jī)械手冊(cè)，軸軸承選用一對(duì)6309軸承，檢查軸承，減速機(jī)的使用壽命為10年，按每年300天計(jì)算。2. 根據(jù)滾動(dòng)軸承的類型，隔離和。鉻=5280 0 N心=31800N3、檢查軸軸承是否滿足工作要求(1)畫出軸的受力圖。(2) 求軸承的徑向支撐反作用力，(a) 垂直平面支撐反作用力,= =4

32、247.27N= =5073.38N(b) 水平面支撐反作用力,= =2723.422N= =1309.90N(c) 合成支撐和反作用力，=5045.427N=5073.509N(5) 計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷，由于 Fa=0檢查1表13-6并取負(fù)載系數(shù)1.1P 1 = f P F r1 =1 .1 5045.427=5549.97NP2 = f P F r2 = 1 .1 5073.509 = 5580.86 N(6)檢查選定的軸承由于兩種支承采用同一軸承，故按當(dāng)量動(dòng)載荷較大的軸承P 2計(jì)算，球軸承=3 ，溫度系數(shù)1取自表13-4 1 ，計(jì)算軸承的工作壽命：= =114088.6h(1630010

33、)h=48000h結(jié)論：所選軸承滿足壽命要求。3. 軸承選型與驗(yàn)證1.軸軸承選型軸軸承選用一對(duì)6015軸承，檢查軸承，減速機(jī)的使用壽命為10年，按每年300天計(jì)算。2. 根據(jù)滾動(dòng)軸承的類型，隔離和。Cr=4020 0 N, Cor=33200N3、檢查軸軸承是否滿足工作要求(1)畫出軸的受力圖。(2) 求軸承的徑向支撐反作用力，(a) 垂直平面支撐反作用力,= =700.609N= =4633.062N(b) 水平面支撐反作用力,= =255.001N= =1686.296N(c) 合成支撐和反作用力，=745.573N=4930.401N(5) 計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷，由于 Fa=0查表13-6

34、，取負(fù)載系數(shù)1P 1 = f P F r1 =1745.573=745.573NP2 = f P F r2 = 14930.401=4930.401 N(6)檢查選定的軸承由于兩種支承采用同一軸承，故按當(dāng)量動(dòng)載荷較大的軸承P 2計(jì)算，球軸承=3 ，溫度系數(shù)1取自表13-4 1 ，計(jì)算軸承的工作壽命：= =202965.7h(1630010)h=48000h結(jié)論：所選軸承滿足壽命要求。選擇和檢查鍵控連接1. I軸齒輪鍵1. 按鍵選擇選擇普通圓頭平鍵A型，軸徑d=30mm，查看1表6-1，得到寬度b=8mm，高度h=7mm，2.密鑰檢查根據(jù)鍵長(zhǎng)系列選擇鍵長(zhǎng)L=50mm（查看1表6-1）。鍵、軸、輪

35、轂材質(zhì)均為鋼，查1 6-2，得內(nèi)容擠壓應(yīng)力 p =100120Mpa，取 p = 100Mpa。鍵的工作長(zhǎng)度=50b=508=42mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.57=3.5mm。由公式1 6-1得到p = _因此，選擇的平鍵強(qiáng)度就足夠了。2.軸齒輪鍵(1) 軸大齒輪鍵1. 按鍵選擇選擇普通圓頭平鍵A型，軸徑d= 4 8mm，查看1表6-1，得到寬度b=14mm，高度h=9mm，2.密鑰檢查密鑰的長(zhǎng)度小于集線器的長(zhǎng)度，并且不應(yīng)超過密鑰的長(zhǎng)度。大齒輪的寬度計(jì)算為110mm，根據(jù)鍵系列的長(zhǎng)度選擇鍵長(zhǎng)L=100mm（查看1表6-1）。鍵、軸、輪轂均為鋼制，檢查1 6-2的許用擠壓應(yīng)力

36、p =100120Mpa，取 p = 100Mpa。鍵工作長(zhǎng)度=Lb=10014=86mm,鍵與輪轂鍵槽接觸高度k=0.5h=0.59=4.5mm由公式1 6-1p = _因此，選擇的平鍵強(qiáng)度就足夠了。(2) -軸小齒輪鍵1. 按鍵選擇選擇普通圓頭平鍵A型，軸徑d= 4 8mm，查看1表6-1，得到寬度b=14mm，高度h=9mm，2.密鑰檢查密鑰的長(zhǎng)度小于集線器的長(zhǎng)度，并且不應(yīng)超過密鑰的長(zhǎng)度。大齒輪的寬度計(jì)算為60mm，根據(jù)鍵系列長(zhǎng)度選擇鍵長(zhǎng)L=56mm（查看1表6-1）。鍵、軸、輪轂均為鋼制，檢查1 6-2的許用擠壓應(yīng)力 p =100120Mpa，取 p = 100Mpa。鍵工作長(zhǎng)度=56

37、b=5614=42mm,鍵與輪轂鍵槽接觸高度k=0.5h=0.59=4.5mm由公式1 6-1p = _因此，選擇的平鍵強(qiáng)度就足夠了。軸齒輪鍵(1) 軸齒輪鍵1. 按鍵選擇選擇普通圓頭平鍵A型，軸徑d=80mm，檢查1表6-1，得到寬度b=22mm，高度h=14mm，2.密鑰檢查密鑰的長(zhǎng)度小于集線器的長(zhǎng)度，并且不應(yīng)超過密鑰的長(zhǎng)度。大齒輪的寬度計(jì)算為105mm，鍵長(zhǎng)L=90mm根據(jù)鍵系列長(zhǎng)度選擇（查看1表6-1）。鍵、軸、輪轂均為鋼制，檢查1 6-2的許用擠壓應(yīng)力 p =100120Mpa，取 p = 100Mpa。鍵工作長(zhǎng)度=90b=9022=68mm，鍵與輪轂鍵槽接觸高度k=0.5h=0.5

38、14=7mm由公式1 6-1p = _因此，選擇的平鍵強(qiáng)度就足夠了。(2) 聯(lián)軸器鍵1. 按鍵選擇選擇普通圓頭平鍵A型，軸徑d=60mm，檢查1表6-1，得到寬度b=18mm，高度h=11mm，2.密鑰檢查根據(jù)鍵長(zhǎng)系列選擇鍵長(zhǎng)L=90mm（查看1表6-1）。鍵、軸、輪轂均為鋼制，檢查1 6-2的許用擠壓應(yīng)力 p =100120Mpa，取 p = 100Mpa。鍵工作長(zhǎng)度=90b=9018=72mm，鍵與輪轂鍵槽接觸高度k=0.5h=0.511=5.5mm由公式1 6-1p = _因此，選擇的平鍵強(qiáng)度就足夠了。聯(lián)軸器選擇I軸聯(lián)軸器：查表14-1，因?yàn)榕ぞ刈兓苄?，K A = 1.31. 3 31

39、.634=41.1242Nm并且因?yàn)殡姍C(jī)的輸出軸直徑是38mm查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇彈性銷聯(lián)軸器：LXZ2，其內(nèi)容扭矩n=1250N.m，內(nèi)容最高轉(zhuǎn)速為3750r/min，軸孔直徑在3038之間。軸徑固定為38mm，1根軸的軸徑估計(jì)為30mm。因此，聯(lián)軸器是一起使用的。 聯(lián)軸器：查表14-1，因?yàn)榕ぞ刈兓苄?，K A = 1.31. 3 906.724=1178.74Nm查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用彈性銷聯(lián)軸器：LXZ4，其許用扭矩n=2 500 Nm，最大許用轉(zhuǎn)速為243 0 r/min，軸徑在6063之間，估計(jì)為兩側(cè)可選軸徑為60mm。聯(lián)軸器一起使用。減速機(jī)的潤(rùn)滑與密封1、傳動(dòng)部件的潤(rùn)滑1.齒輪

40、傳動(dòng)潤(rùn)滑由于齒輪的圓周速度，選擇油浸潤(rùn)滑。2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于 = 1 * ROMAN I軸、 = 2 * ROMAN II軸、 = 3 * ROMAN III軸滾動(dòng)軸承采用油潤(rùn)滑，而且由于齒輪圓周速度v2m/s，齒輪不能飛濺和潤(rùn)滑。因此，采用刮油器將油從 = 3 * ROMAN 軸大齒輪邊緣引導(dǎo)到凹槽中，從而達(dá)到潤(rùn)滑的目的。承載目的。二、減速機(jī)密封1.軸伸端密封= 1 * ROMANI軸：與其結(jié)合的軸直徑為35mm ，選用d=35mm的氈圈油封= 2 * ROMANII : 不需要密封= 3 * ROMANIII軸：要匹配的軸直徑為70mm ，選用d=70mm的氈圈油封2 、箱體結(jié)合面的密封石棉橡膠紙減速箱設(shè)計(jì)一、箱體主要設(shè)計(jì)尺寸姓名計(jì)算依據(jù)計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果箱座壁厚0.03*213+3=9.3912蓋壁厚度12=0.8 5 x 12 = 10.212箱座法蘭厚度1.51218蓋板法蘭厚度1.51218箱座底法蘭厚度2.51230地腳螺栓直徑0.036a+12=0.036x 213 +12= 19.6682 2地腳螺釘數(shù)量4軸承旁連接螺栓直徑0.75 2 0 =151