圓錐-圓柱齒輪減速器

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 2013-2014第2學(xué)期 姓 名：_______________ 班 級(jí)：__________________ 指導(dǎo)老師：__________________ 成 績(jī)：__________________ 日期：2014年5月6日 專心---專注---專業(yè) 目 錄 前言 1 第1章 、設(shè)

2、計(jì)要求 2 1.1、傳動(dòng)裝置 2 1.2、帶式運(yùn)輸機(jī)原始數(shù)據(jù) 2 1.3、工作條件 2 1.4、應(yīng)完成的工作 3 第二章、設(shè)計(jì)方案 3 2.1、電動(dòng)機(jī)的選擇 3 2.2、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 4 2.3、傳動(dòng)零件的計(jì)算 5 2.4、軸的計(jì)算 12 2.5、鍵連接 27 2.6、箱體的尺寸設(shè)計(jì) 28 2.7、減速器附件的選擇 29 2.8、潤(rùn)滑與封閉 30 第三章、設(shè)計(jì)小結(jié) 30 第四章、參考資料目錄 30 前言 1、 設(shè)計(jì)目的 機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的

3、技術(shù)基礎(chǔ)課。 課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是： （1） 通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，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的理論與實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(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，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。 （3） 通過制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件的工作能力，確定尺寸及掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程和方法。 （4） 學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4、技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 計(jì)算與說明 主要結(jié)果 第1章 、設(shè)計(jì)要求 1.1、傳動(dòng)裝置 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)的圓錐—圓柱齒輪減速器。傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖如下圖所示。 1.2、帶式運(yùn)輸機(jī)原始數(shù)據(jù) 題 號(hào) 5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 運(yùn)輸帶工作拉力F/kN 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s) 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 運(yùn)輸帶滾筒直徑D/mm 250 260 270 280 290 1.3、工作條件

5、單班制工作，空載啟動(dòng)，單向、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作中有輕微振動(dòng)。運(yùn)輸帶速度允許速度誤差為±5%。工作期限為十年，檢修期間隔為三年。在中小型機(jī)械廠小批量生產(chǎn)。 1.4、應(yīng)完成的工作 1)減速器裝配圖一張； 2)零件工作圖二張（大齒輪，輸出軸）； 3)設(shè)計(jì)說明書一份。 第2章 、設(shè)計(jì)方案 2.1、電動(dòng)機(jī)的選擇 2.1.1、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 工作機(jī)轉(zhuǎn)速 錐齒輪圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比范圍一般為i=10～25,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)在范圍內(nèi)(1160～2900) 2.1.2、電動(dòng)機(jī)功率的確定 查表 類別 效率 數(shù)量 彈性柱銷聯(lián)軸器 0.99 2 圓柱齒輪（8級(jí)，稀油潤(rùn)滑） 0.

6、98 1 圓錐滾子軸承（一對(duì)）（稀油潤(rùn)滑） 0.99 4 卷筒 0.95 1 圓錐直齒（8級(jí)，稀油潤(rùn)滑） 0.97 1 計(jì)算得傳動(dòng)的裝置的總效率 工作機(jī)功率所需電動(dòng)機(jī)輸出功率為 查表，選擇電動(dòng)機(jī)額定功率為5.5kW 最后確定電機(jī)Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為Y132S-4，額定功率5.5kW，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min。 2.2、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 2.2.1、分配各級(jí)傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 查表，推薦，且， 固取， 2.2.2、由傳動(dòng)比分配結(jié)果計(jì)算軸速 2.2.3、各軸的輸入功率

7、 2.2.4、各軸輸入轉(zhuǎn)矩 將計(jì)算結(jié)果列在下表 軸號(hào) 功率P/kW 轉(zhuǎn)矩T/() 轉(zhuǎn)速n/（r/min） 電機(jī)軸 4.4 29.18 1440 I軸 4.356 28.89 1440 II軸 4.14 81.0 488.14 III軸 3.98 327.81 115.95 卷筒軸 3.90 321.22 115.95 2.3、傳動(dòng)零件的計(jì)算 2.3.1、圓錐直齒齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 設(shè)計(jì)基本參數(shù)與條件：齒數(shù)比u=2.95，傳遞功率，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，采用一班制工作，壽命10年（一年以250天計(jì)），小錐齒輪懸臂布置。 （1）選擇齒輪材

8、料和精度等級(jí) ①材料均選取45號(hào)鋼，小齒輪采用調(diào)質(zhì)處理，其齒面硬度為236HBS，大齒輪采用正火處理，其齒面硬度為190HBS。 ②精度等級(jí)取8級(jí)。 ③試選小齒輪齒數(shù) ，取 調(diào)整后 （2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 查有關(guān)公式，有齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 ① 試選載荷系數(shù)：。 ② 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩： ③ 取齒寬系數(shù)： ④ 確定彈性影響系數(shù)：由表得， ⑤ 確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：查圖，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)： ⑥ 根據(jù)循環(huán)次數(shù)公式，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： ⑦ 查圖得接觸疲勞壽命系數(shù)：， ⑧ 查圖得疲勞極限應(yīng)力：， ⑨ 由式

9、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)， ， ⑩ 由接觸強(qiáng)度計(jì)算出小齒輪分度圓直徑：， 則齒寬中點(diǎn)分度圓直徑 齒輪的圓周速度 計(jì)算載荷系數(shù)： a：齒輪使用系數(shù)，查表得 b：動(dòng)載系數(shù)，查表得 c：齒間載荷分配系數(shù)，查表得 d：齒向載荷分布系數(shù)，查表得 e：接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) 按載荷系數(shù)校正分度圓直徑 大端模數(shù) 取標(biāo)準(zhǔn)值，模數(shù)圓整為 計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù) 大端分度圓直徑， ， 確定齒寬： 圓整取 (3)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 載荷系數(shù) 當(dāng)量齒數(shù)， 查表得，，， 取安全系數(shù) 由圖得彎曲疲勞壽命系數(shù)， 查圖得彎

10、曲疲勞極限為：， 許用應(yīng)力 校核強(qiáng)度，由式 計(jì)算得， 可知齒根彎曲強(qiáng)度滿足，參數(shù)合理。 ⑥計(jì)算錐齒輪傳動(dòng)其他幾何尺寸 2.3.2、圓柱斜齒齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 設(shè)計(jì)基本參數(shù)與條件：齒數(shù)比u=4.21，傳遞功率，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，采用一班制工作，壽命10年（一年以250天計(jì)）。 （1）選擇齒輪材料、精度等級(jí)和齒數(shù) ①小齒輪材料選取45鋼調(diào)質(zhì)，大齒輪也選取45鋼正火處理，小齒輪齒面硬度為236HBS，大齒輪齒面硬度為190HBS。 ②精度等級(jí)取7級(jí)。 ③試選小齒輪齒數(shù) ，取 調(diào)整后 初選螺旋角 （

11、2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 查有關(guān)公式，有齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 試選載荷系數(shù)： 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩： 取齒寬系數(shù)： 確定彈性影響系數(shù)：由表， 確定區(qū)域系數(shù)：查圖，標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)： 根據(jù)循環(huán)次數(shù)公式，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 查圖得接觸疲勞壽命系數(shù)：， 查圖得疲勞極限應(yīng)力：， 由式計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)， ， 取接觸疲勞許用應(yīng)力小的，即 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)，和螺旋角系數(shù) 代入數(shù)值計(jì)算 小齒輪直徑 圓周速度

12、 齒寬b， 計(jì)算縱向重合度 計(jì)算載荷系數(shù)： a：齒輪使用系數(shù)，查表得 b：動(dòng)載系數(shù)，查圖得 c：齒間分配系數(shù)，查表得 d：查表得齒向載荷分布系數(shù) 查圖得 e：接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) 按載荷系數(shù)校正分度圓直徑 計(jì)算模數(shù) (3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 試選載荷系數(shù) 由縱向重合度，從圖得 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 由圖得彎曲疲勞強(qiáng)度極限， 由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)， 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由式得 由[3]表10-5得齒形系數(shù)， 得應(yīng)力校正系數(shù)，

13、 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 ， 大齒輪的數(shù)值大，所以取 計(jì)算得，取 校正齒數(shù) ，為使兩齒輪齒數(shù)互質(zhì)取 圓整中心距 圓整中心距為 修正螺旋角 變化不大，不必修正前面計(jì)算數(shù)值。 計(jì)算幾何尺寸及齒輪傳動(dòng)尺寸 ， ，取齒寬為， 2.4、軸的計(jì)算 2.4.1、高速級(jí)軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 (1)軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩， (2)求作用在齒輪上的力 圓周力，軸向力，徑向力 (3)初估軸的最小直徑 先按[3]式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)[3]表15-3，取，于是得 (4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

14、 擬定軸上零件的裝配方案，如下圖 由于輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸徑。為了使所選軸徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查[3]表14-1 查表，選擇GB/T 5014-2003中的LX1型聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩 ，許用轉(zhuǎn)速，軸孔的直徑范圍為12~24mm，。聯(lián)軸器的轂孔直徑為20mm， 軸段①，由聯(lián)軸器型號(hào)直徑為20mm，右端應(yīng)有軸肩定位，軸向長(zhǎng)度應(yīng)該略小于52mm，取50mm。Y型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器從動(dòng)端代號(hào)為L(zhǎng)X1 GB/T 5014-2003 軸段②，④，先初選軸承型號(hào)，由受力情況選擇圓錐滾子軸承，型號(hào)取30205，內(nèi)徑為25mm，，，

15、，，，。所以軸段直徑為25mm，即，長(zhǎng)度應(yīng)略小于軸承內(nèi)圈寬度15mm，取為。 軸段③，其內(nèi)徑。左端聯(lián)軸器右端面距離短蓋取30mm，加上軸承寬度和端蓋寬度，軸段長(zhǎng)度定為65.25mm。 軸段⑤，直徑為，，。齒輪大端側(cè)徑向端面與輪轂右端面按齒輪結(jié)構(gòu)需取56mm，軸與齒輪配合段比齒輪輪轂孔略短，差值為0.75mm。。 軸段③和①的長(zhǎng)度，軸承端蓋凸厚度，取聯(lián)軸器轂孔端面距軸承端蓋表面距離，軸承左端面距軸承安裝面距離為，取①軸段端面與連軸器左端面距離為1.75mm,則有。小齒輪受力作用點(diǎn)與右端軸承對(duì)軸作用點(diǎn)間距為，則兩軸承對(duì)軸的力作用點(diǎn)間距距離為取在其取值范圍內(nèi)，為合格。 零件的周向定位

16、查[1]表14-24得 左端半聯(lián)軸器定位用A型平鍵，寬度為6mm，長(zhǎng)度略小于軸段，取45mm，選取鍵GB/T 1096-1990， 右端小齒輪定位用A型平鍵，寬度為8mm，長(zhǎng)度略小于軸段，取63mm，選取鍵GB/T 1096-1990。 (5) 求軸上的載荷 載荷 水平面H(軸承1) 垂直面V(軸承2) 支反力R 總支承反力 a截面彎矩 b截面彎矩 總彎矩 扭矩T 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖和受力情況得出軸所受彎矩扭矩如圖

17、 (6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由上圖可知，a截面為應(yīng)力最大的位置，只需校核此處即可，根據(jù)[3]式15-5及以上數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 查[3]表15-1得，因此，強(qiáng)度滿足要求。 (7) 校核鍵連接的強(qiáng)度 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為； 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表得，強(qiáng)度足夠。 (8)①校核軸承壽命 計(jì)算軸承的軸向力：查表得30205軸承的,,。則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為 外部軸

18、向力,各軸向力方向如圖6所示，則 則兩軸承的軸向力分別為 ②計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)?，軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為 因?yàn)椋S承2的當(dāng)量動(dòng)載荷為 因?yàn)?故只需校核軸承2，。軸承在100°C一下工作，查表得。 ③校核軸承壽命 軸承2的壽命為 減速器預(yù)期壽命為： ，故軸承壽命足夠。 2.4.2、中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 (1)軸上的功率，轉(zhuǎn)速，錐齒輪大端分度圓直徑，其齒寬中點(diǎn)處分度圓直徑，，齒輪寬度。 (2)選用常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 (3)求作用在齒輪上的力 大圓錐齒輪：圓周力，軸向力，徑向力 圓柱齒輪：圓周力

19、，軸向力，徑向力。 (4)初估軸的最小直徑 先按[3]式15-2初步估算軸的最小直徑。由于此軸為齒輪軸，選取軸的材料應(yīng)同圓柱齒輪一樣，為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)[3]表15-3，取，于是得 (5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 該軸不長(zhǎng)，固采用兩端固定方式，按軸上零件的安裝順序，從處開始設(shè)計(jì)。 軸段①及軸段⑤的設(shè)計(jì) 該軸承選用圓錐滾子軸承，根據(jù)，暫取軸承30205，軸承內(nèi)徑，外徑，總寬度，內(nèi)圈寬度，內(nèi)圈定位直徑，外圈定位直徑軸承對(duì)軸上力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離，固，通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則。 齒輪軸段②和軸段④的設(shè)計(jì) 軸段②上安裝齒輪3，軸段④

20、上安裝齒輪2。為了便于安裝,應(yīng)分別大于,所以可以取，經(jīng)驗(yàn)算，其強(qiáng)度不滿足要求，可暫定進(jìn)行計(jì)算。 齒輪3的直徑較小，采用實(shí)心式，其右端采用軸肩定位，左端采用軸套定位，齒輪2的輪轂的寬度范圍約為，取其輪轂寬度，其左端采用軸肩定位，右端采用軸套固定。為使套筒端面能夠頂?shù)酱溯喍嗣妫S段②和軸段④的長(zhǎng)度應(yīng)比相應(yīng)的齒輪輪轂略短，，故取，。 軸段③的設(shè)計(jì) 該段為中間軸上的兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為，取其高度，。 齒輪3左端面與箱體內(nèi)壁距離和齒輪2的輪轂右端面與箱體內(nèi)壁的距離均取為，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取，使箱體兩內(nèi)側(cè)壁關(guān)于高速軸軸線對(duì)稱，其寬度。此時(shí)錐齒輪沒有處在正確的安裝位置，在裝配時(shí)可

21、以調(diào)整兩端蓋下的調(diào)整墊片使其處在正確位置。 軸段①和軸段⑤的長(zhǎng)度 由于采用油潤(rùn)滑，故軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁距離取為，則軸段①的長(zhǎng)度為 軸段⑤的長(zhǎng)度為 軸上力的作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離，則由圖4可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間距為 (6) 鍵連接 齒輪和軸段間采用A型普通平鍵連接，查表得鍵的尺寸、型號(hào)分別為3號(hào)齒輪所用鍵寬度，厚度，長(zhǎng)度， GB/T1096-1990，2號(hào)齒輪所用鍵寬度，厚度，長(zhǎng)度， GB/T1096-1990 (7)求軸上的載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖和受力情況得出軸所受力和彎矩扭矩如表所示 載荷 水平面H(軸承1) 垂直面V(軸承2)

22、 支反力R 總支承反力 a截面彎矩 b截面彎矩 總彎矩 扭矩T 彎矩和扭矩圖如下： (8)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由上圖可知，a-a剖面左側(cè)彎矩大，但其右側(cè)除了有彎矩還作用有扭矩，其軸頸較小，故其兩側(cè)都有可能是危險(xiǎn)面，故需要分別計(jì)算。 a-a剖面的抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù)為 a-a剖面左側(cè)彎曲應(yīng)力為 a-a剖面右側(cè)彎曲應(yīng)力為 剪切應(yīng)力為 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承，彎矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)，當(dāng)量應(yīng)力為故a-a剖面右側(cè)為危險(xiǎn)面，而45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限查表得其許用彎曲應(yīng)力，

23、強(qiáng)度滿足要求。 (9)校核鍵連接的強(qiáng)度 齒輪3處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 錐齒輪2處鍵連接擠壓應(yīng)力為 取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表得，強(qiáng)度足夠。 (10)校核軸承的壽命 ①計(jì)算軸承的軸向力 查表得30205軸承得，，，。查表得30205軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為,，由圖6得，外部軸向力,,則兩軸的軸向力分別為 ②計(jì)算軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷 因故只需校核軸承1的壽命。 查表得當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算公式即 軸承在以下工作，查表得，對(duì)于減速器查表的載荷系數(shù) 校核軸承壽命 軸承1的壽命為 ，而減速器預(yù)計(jì)壽命為 ， 故軸承壽命足夠。

24、 2.4.3、低速級(jí)軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 (1)已知條件 低速軸上的傳送功率；轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，齒輪4的分度圓直徑，齒輪寬度 (2)選擇軸的材料 因傳遞的功率不大又沒有對(duì)重量和尺寸有特殊的要求，故查表選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 (3)求作用在齒輪上的力 圓周力，軸向力，徑向力。 (4) 初估軸的最小直徑 (5) 根據(jù)表，取112，于是得，軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%~5%,軸端最細(xì)處直徑為 (6)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案，如下圖 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 該減速器發(fā)熱小，軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細(xì)處開始設(shè)計(jì)。軸段5-

25、6，此處與大齒輪配合，取直徑為齒輪孔徑45mm，長(zhǎng)度略小于輪轂長(zhǎng)度取為58mm。 軸段①及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差，隔離震動(dòng)，采用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表，取載荷系數(shù),則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 根據(jù)查表得GB/T 5014-2003中的LX3符合要求，公稱轉(zhuǎn)矩為，許用轉(zhuǎn)速，由聯(lián)軸器型號(hào)及①軸段的直徑范圍得聯(lián)軸器內(nèi)徑為40mm，長(zhǎng)度84mm,J型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器主動(dòng)端代號(hào)： LX3, GB/T5014-2003 相應(yīng)的軸段①直徑其軸向長(zhǎng)度應(yīng)該略小于84mm，取。 軸段②與密封圈的設(shè)計(jì) 在確定軸段②的直徑時(shí)，應(yīng)同事考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩

26、高度。軸段②的軸徑最終由密封圈確定。該處軸段的圓周速度小于，可選用毛氈圈油封，查表選毛氈圈65JB/ZQ4606-1997,則 軸段③和軸段⑦及軸承的設(shè)計(jì) 考慮到軸承有軸向力的存在，但此處軸徑較大，選用角接觸球軸承。 軸段③上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承7210C，由表得軸承內(nèi)徑，外徑，寬度，內(nèi)圈定位直徑，外圈定位直徑，軸上定位端面圓角半徑最大，軸承對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離，故。由于齒輪圓周速度大于2m/s，軸承采用油潤(rùn)滑，無需放擋油環(huán)，。為補(bǔ)償箱體的鑄造誤差，取軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面與箱體內(nèi)壁距離。 通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，故

27、軸段⑥與齒輪 可初定，齒輪4的寬度范圍為，取其輪轂寬度與齒輪寬度相等，其右端采用軸肩定位，左端采用軸套固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段⑥長(zhǎng)度應(yīng)比齒輪4的輪轂略短，取。 軸段⑤和軸段④的設(shè)計(jì) 軸段⑤為齒輪提供軸向定位作用，定位軸肩的高度為取,則,,取 軸段④的直徑可，齒輪左端面與箱體內(nèi)壁距離為，。 ⑧軸段②與軸段⑦的長(zhǎng)度 軸段②的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承座的寬度為，軸承旁連接螺栓為M20，軸承端蓋連接螺釘選GB/T5781 ,其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂外徑，輪轂外徑不與端蓋螺釘?shù)牟鹧b空間干涉，故取聯(lián)軸器輪轂端面與軸承端蓋外端面的距離為。

28、則有 軸段⑦ (7) 軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離，則有圖7可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為 (8) 鍵連接 聯(lián)軸器與軸段①及齒輪④與軸段⑥鍵采用A型普通平鍵連接，由表選型號(hào)分別為鍵 GB/T1096-1990和鍵GB/T 1096-1990 (9) 軸的受力、彎矩及扭矩 如下表 載荷 水平面H(軸承1) 垂直面V(軸承2) 支反力R 總支承反力 a截面彎矩 總彎矩 扭矩T 彎矩、扭矩圖如下 (10) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由上圖可知，a-a剖面

29、右側(cè)彎矩最大，且作用有扭矩，故a-a剖面右側(cè)是危險(xiǎn)面，其抗彎系數(shù)為 抗扭截面系數(shù)為 彎曲應(yīng)力為 剪切應(yīng)力為 彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算，強(qiáng)度滿足要求。 (11)校核鍵連接的強(qiáng)度 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為； 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表得，強(qiáng)度足夠。 (12)校核軸承的壽命 ①計(jì)算軸承的軸向力 查表得7210C軸承得，。查表得7210C軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為 , ， 由圖6得，外部軸向力, ,則兩軸的軸向力分別為 ②計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 由查表得因故軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷 由，查表

30、得，因故, 則軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷為 ③校核軸承壽命 由于故只需校核軸承2，。軸承在以下工作，查表得，對(duì)于減速器查表的載荷系數(shù) 軸承2的壽命為 ，而減速器預(yù)計(jì)壽命為 ， 故軸承壽命足夠。 2.5、鍵連接 將各個(gè)連接的參數(shù)列于下表 鍵 直徑 mm 工作長(zhǎng)度mm 工作高度mm 20 39 6 23 55 7 32 52 8 32 22 8 52 40 10 40 66 8 2.6、箱體的尺寸設(shè)計(jì) 名稱 代號(hào) 尺寸/mm 錐齒輪錐距 R 143.72 低速級(jí)中心距 a 150 下

31、箱座壁厚 17 上箱座壁厚 6 下箱座剖分面處凸緣厚度 上箱座剖分面處凸緣厚度 9 地腳螺栓底腳厚度 地腳螺栓直徑 M20 地腳螺栓通孔座直徑 25 地腳螺栓沉頭尺寸 48 箱座上肋厚 6 箱底肋厚 6 底腳凸緣尺寸 32 30 地腳螺栓數(shù)目 n 4 軸承旁連接螺栓 M16 箱體凸緣連接螺栓 M12 上箱壁厚 6 軸承旁連接螺栓通孔直徑 17.5 部分面凸緣尺寸 24 20 軸承蓋螺釘直徑 8 檢查孔蓋連接螺栓直徑 6 圓錐定位銷

32、直徑 10 上下箱連接螺栓直徑 M12 上下箱連接螺栓通孔直徑 13.5 上下箱連接螺栓沉頭直徑 26 減速器中心高 1.65 軸承凸臺(tái)高度 h 55 軸承凸臺(tái)半徑 20 軸承端蓋外徑 14 軸承旁連接螺栓距離 14 箱體外壁至軸承座端面的距離 50 軸承座孔長(zhǎng)度 58 大齒輪頂圈與箱體內(nèi)壁間距 8.4 齒輪斷面與箱體內(nèi)壁間距 7 2.7、減速器附件的選擇 2.71、通氣器 由于在室內(nèi)使用，選簡(jiǎn)易式通氣器，采用M12×1.25 2.7.2、油面指示器 油面變動(dòng)范圍大約為17mm

33、，取A20型號(hào)的圓形游標(biāo) 2.7.3、起吊裝置 采用箱蓋吊換螺釘，按重量取M12，箱座采用吊耳 2.7.4、放油螺塞 選用外六角油塞及墊片M16×1.5 2.8、潤(rùn)滑與密封 2.8.1、齒輪的潤(rùn)滑 采用浸油潤(rùn)滑，浸油高度為半個(gè)齒寬到一個(gè)齒寬，取為35mm。 2.8.2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 由于軸承周向速度為3.4m/s，所以開設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。 2.8.3、潤(rùn)滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于閉式齒輪設(shè)備，選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油220。 2.8.4、密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用氈圈密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺

34、寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 第三章、設(shè)計(jì)小結(jié) 由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如某些尺寸沒有考慮圓整，齒輪的計(jì)算不夠精確等。通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。另外認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作，是需要明晰的條理與充分的耐心才可以圓滿完成的。 第4章 、參考資料目錄 [1]《減速器設(shè)計(jì)實(shí)例精析》，機(jī)械工業(yè)出版社，張春怡，郝廣平，劉敏編著，2010年1月第一版第一次印刷； [2]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第3卷》，化學(xué)工業(yè)出版社，成大先主編，1992年第三版； [3]《機(jī)械設(shè)計(jì)》，

35、高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)明剛主編，2012年12月第九版； [4]《機(jī)械原理》，高等教育出版社，孫桓主編，2005年12月第七版；

36、 45號(hào)鋼 小齒輪采用調(diào)質(zhì)處理 大齒輪采用正火處理 精度等級(jí)8級(jí) 滿足齒根彎曲強(qiáng)度 45鋼 小齒輪調(diào)質(zhì)處理 大齒輪正火處理 7級(jí)精度

37、 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 20mm 50mm

38、 軸的強(qiáng)度滿足要求 鍵連接強(qiáng)度足夠 軸承壽命滿足要求 45鋼，調(diào)質(zhì)處理

39、 軸的強(qiáng)度滿足要求 鍵連接強(qiáng)度足夠 軸承壽命滿足要求 45鋼，調(diào)質(zhì)處理

40、 軸的強(qiáng)度滿足要求 鍵的連接強(qiáng)度足夠 軸承的壽命足夠