一級(jí)圓錐齒輪減速器設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

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1、 機(jī)械課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目：一級(jí)圓錐齒輪減速器 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指導(dǎo)老師: 目錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 二、電動(dòng)機(jī)的選擇 犯 錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 第10頁(yè) 第18頁(yè) 五、鍵的校核 六、 潤(rùn)滑方式及密封形式的選擇 第19頁(yè) 七、減速器箱體設(shè)計(jì) 第20頁(yè) 八、設(shè)計(jì)總結(jié) 第21頁(yè) 參考文獻(xiàn) 第22頁(yè) 1— 電動(dòng)機(jī) 2— 聯(lián)軸器 3— 圓

2、錐齒輪減速器 4 一鏈傳動(dòng) 5—帶莪運(yùn)輸機(jī) 第一章設(shè)計(jì)任務(wù) 1?設(shè)計(jì)題目 用于帶式運(yùn)輸機(jī)的一級(jí)圓錐齒輪減速器。 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖如右圖所 Zj\o 給定條件：由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 運(yùn)輸帶工作拉力為2800N,運(yùn)輸 帶速度為1 8m/s,運(yùn)輸機(jī)滾筒直 徑為320mm。 （1） 帶式運(yùn)輸機(jī)數(shù)據(jù) 見(jiàn)數(shù)據(jù)表格。 （2） 工作條件 兩班制工作，空載啟動(dòng), 單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。 運(yùn)輸帶速度允許速度誤差為 5%o （3） 使用期限 工作期限為十年，每年工作300天：檢修期間隔為三年。 （4）生產(chǎn)批量 小批量生產(chǎn)。 2. 設(shè)計(jì)任務(wù) 1） 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)； 2） 確定鏈傳動(dòng)的

3、主要參數(shù)及尺寸; 3） 設(shè)計(jì)減速器； 4）選擇聯(lián)軸器。 3. 具體作業(yè) 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(shuō)明書(shū)一份。 第二章電動(dòng)機(jī)的選擇 2-1選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 由電動(dòng)機(jī)工作電源，工作條件荷載和特點(diǎn)選擇三相異步電動(dòng)機(jī)。 2-2選擇電動(dòng)機(jī)容量 標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容最由額定功率表示。所選電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)等于或稍大于工 作要求的功率。容最小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī) 長(zhǎng)期過(guò)載，發(fā)熱大而過(guò)早損壞；容最過(guò)大，則增大成本，并且由于效率和功率 因數(shù)低而造成浪費(fèi)。 由于工作所給的運(yùn)輸帶工作壓力F=2800N,運(yùn)輸帶工

4、作速度V=1.8m/s得工作 所需功率Rv為： pw = FV/1000 = 5.04KW 電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率為： 1] = Th%誡”4“5 = 0.993 X 0.97 X 0.993 X 0.96 X 0.97 a 0.870 所需電動(dòng)機(jī)的功率為： PH = pw/n = 5.04 -r 0.870 = 5.79kw 式中：ni = 0-993——聯(lián)軸器的效率； 112 = 0.97——圓錐齒輪效率； )]3 = 0.99 滾動(dòng)軸承的效率； )]4 = 0.96——鏈輪傳動(dòng)的效率； = 0.97—-傳動(dòng)滾筒的效率。 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定功率P領(lǐng)略大于Pd，

5、選同步轉(zhuǎn)速750r/min?選Y160L-8型三相 異步電動(dòng)機(jī)，其P禎=7.5kw, lb =720 r/min 2-3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，總傳動(dòng)比與各級(jí)傳動(dòng)比 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速= 60v _ 60x1^8 nD nx0.32 =107.43r/niin 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為：i = ^L =』務(wù)=6.7 Hw 1U/.43 式中5 電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，r/min： % 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min0 二級(jí)傳動(dòng)中，總傳動(dòng)比為6.7 減速器傳動(dòng)比ioi = 3,則鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)傳動(dòng)比迪=丄=? = 2.23 101 3 2-4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 1）備軸轉(zhuǎn)速：傳動(dòng)裝置從電

6、動(dòng)機(jī)到工作機(jī)有三軸，依次為1, 2, 3軸，則: 電動(dòng)機(jī)軸no = Hb>=720r/min 高速軸山=nm=720r/min 低速軸 “2 =工=720/ = 240r/min !01 滾筒軸 1 = 240 i02 > 2.23 =107.6r/niin 2) 各軸輸入功率： 電動(dòng)機(jī)軸Po = Pd=5.79KW 高速軸Pi = P0i]i=5.79 X 0.993=5.75KW 低速軸 P2 = Pi忖3 = 5.75 X 0.97 X 0.99 = 5.52KW 滾筒軸 P3 = P2T13n4 = 5.52 X 0.99 X 0.96 = 5.25KW

7、3) 各軸轉(zhuǎn)矩: 電動(dòng)機(jī)軸 To = 9550 X 彗=76.80N. m 低速軸t2 = =955OX^ = 219.65N.in; 高速軸L = 9550 X箸= 76.27N.m; 滾筒軸 T3 = 9550 X 般=465.96N.nio 107.6 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算如下表2-1所示: 輸入功率 P/KW 轉(zhuǎn)速 n/(r/min) 轉(zhuǎn)矩T/N.m 傳動(dòng)比/i 效率T] 電動(dòng)機(jī)軸 5.79 720 76.80 1 0.993 高速軸 5.75 720 76.27 3 0.96 低速軸 5.52 240 219.65

8、 2.23 0.95  滾筒軸 5.25 107.6 465.96 第三章圓錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1選定齒輪的類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)： （1） 選擇材料及熱處理 小圓錐選用40Cr,調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為280HBS； 大圓錐選用調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為240HBS。 （2） 選齒輪 小齒輪選Z]=24,大齒輪選7=72； 大小圓錐均選用7級(jí)精度。 軸交角為90度的直齒圓錐齒輪傳動(dòng)u=-^-=3=tan^=cot^,得6=71.6, Z1 一 8X =18.4\ 2. 按齒而接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算： di > 2.92 KT】 0)R(l- 0.5

9、r)2u 1）定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)Kt=1.3. （1） 小圓錐齒輪的轉(zhuǎn)矩Ti =7.627 x 104 N.mm ； （2） 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材可知錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)①r = ? （3） 從表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa： （4） 有圖10?21d按齒面硬度查得大小齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 "HiHri^OOMPa, crHhm2=550MPa； （5） 計(jì)算應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)： N] =60 j =60 X 720 X 1 X 2 X 8 X 300 X 10 = 2.07 X 109 2.07X109 =0.69 X 109 

10、 (6) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=l,由式(10-12)得［%］】 = Khn 1 叫 /S=0.9 x 600=540MPa: []2=KHN2crliltt2/S=0.95x550=522.5MPa； 2) 試算小齒輪分度圓直徑 KTi Dr(1-O.5

11、2.445m/s, 7級(jí)精度由圖10-8査得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.14, 査表 10-2 得Ka = 1,査教材可得K% = KFq = l,KHp = KFp = 1.875 計(jì)算載荷系數(shù) K = KAKvKHaKHp = lx 1.14 xlx 1.875 = 2.1375 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所貞得的分度圓直徑，得 計(jì)算模數(shù) =d】/z]=3.83mm 3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式(10-24)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 4KTi Xg R(1 — 0.5①［"］ (1) 計(jì)算載荷系數(shù) K= Ka Kv KFa KF/J =1 x 1.14 x 1 x

12、1.875=2.1375 (2) 由圖10?18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)《時(shí)=0.85, KFN3=0.88： 由圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限crFE1=500MPa,大齒輪的 彎曲疲勞強(qiáng)度極限aFE2 =3 80MPa: （4）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.3,得 [6]i = KFN0FEi=3O3.57MPa S [aF]2 = 陽(yáng)=23&86MPa s （5） 查取齒形系數(shù)（按平均分度圓處的當(dāng)最圓柱査） 由表 10-5 査得7^丄=2.62, YFa2 = 2.06, J = 1.59,YSa2 = 1.97, （6） 計(jì)算大小齒輪

13、的呈直并加以比較 [帀] Yra2Ysa2 . 9f〕2 =2,238.867 - 0 01699 YfJsb 丄 [f]1 2.62x159 303.57 =0.01372 大齒輪數(shù)值大。 （7）設(shè)計(jì)計(jì)算 > 31 4KT丄 Y^Ysa m_ >Ji>r（i-o.S4r）2Z12VU2+i [Of] =2.98 對(duì)此結(jié)果，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模 數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，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)。取由彎曲強(qiáng)度算 得的模數(shù)，就近圓整為m=3o按接觸算得的分度圓直徑^=

14、91.866111111,算 得小齒輪齒數(shù)勺=30,大齒輪齒數(shù)花=90。 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸強(qiáng)度乂滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度， 并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4. 幾何尺寸計(jì)算： 1） 計(jì)算分度圓直徑 d] = z1 m=90mm ch =厶 m=270mm 2） 錐度 R= di = 90 X 學(xué)=142.3mm 3） 錐齒寬度 b= ^R=|x 142.3=47.4nuiio 選取寬度B] = B2 = 45mm。 4） 數(shù)據(jù)整理 名稱 符 公式 直齒圓錐 直齒圓錐大  號(hào) 小齒輪 齒輪 齒數(shù) Z z 30 90 模數(shù) m

15、 m 3 傳動(dòng)比 ? 1 ■ 1 3 分度圓錐 度 8 = arctg -, i & = 90 18.4# 71.6 分度圓直 徑 d d = niz 90 270 齒頂高 広 h_ = h：m 0 fl 3 3 齒根高 hf hf =（h； + c* ）m 3.6 3.6 齒全髙 h h = g+hf 6.6 6.6 齒頂圓直 徑 4 dal = dj + 21\mcos^ ■ da2 = cU + 21yncos& 95. 69（大 端） 271. 89 （大 端） 齒根圓直 徑 df df] = 4 -

16、 2h；mcos<5（, df 2 = d2 - 2hfincos& 83. 17 267. 73 齒距 p p = ;zm 9. 42 9. 42 齒厚 s /mi s=—— 2 4. 71 4. 71 齒槽寬 e ^in e =—— 2 4. 71 4. 71 頂隙 c c = c*m 0. 6 0.6 錐距 R R =丄 yj df + d? 142.3 142.3 齒頂角 q %=&門(mén) 齒根角 % = 2 = aictg（hf/R） 齒頂圓錐 角 戈1 = 4 ， 心=6 + %

17、 齒根圓錐 角 % 為胡- &fi， 當(dāng)量齒數(shù) j \ = z/cosJ 31. 65 285. 13 齒寬 b b=%R 45 45 第四章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 4-1軸一的設(shè)計(jì) （一） 、選擇軸的材料 初選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，其機(jī)械性能査表可得: [cFt] = 60MPa,o; =640MPa,cr_1 =275MPa,ZL[ =155MPa 0 （二） 、軸的尺寸計(jì)算 1、 輸入軸上的功率耳=5?75KW,轉(zhuǎn)速n】=720i7min,轉(zhuǎn)矩Ti = 76.27N.m; 2、 初步確定軸的最小直徑 取 A。= 112 d > A。霽

18、=112 X 黑^ = 22.39mm 3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）下圖為I軸的裝配方案： 4、 選擇聯(lián)軸器：根據(jù)條件選取Ka = 1.3 確定聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩TCJ1 = KaTx = 1.3 X 76.27 = 99.15N. m 結(jié)合電動(dòng)機(jī)型號(hào)，選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，型號(hào)TL7聯(lián)軸器 即該端選用的半軸連接器的孔徑<1 = 40mm,故取軸徑山=40mm,半聯(lián)軸器 轂空的長(zhǎng)度L = 112mm 故取 h = 112 mm 5、 初步選擇滾動(dòng)軸承 軸承同時(shí)承栽徑向力和軸向力，但軸向力較小，故選用單列深溝球軸承。 參照工作耍求，并根據(jù)尺寸，選取0基本游隙組、標(biāo)

19、準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸 承6309其尺寸為d X D X B = 45 X 100 X 25。從而可以知道： d3 = 45mm, 13 = 2 4mm 6、 由經(jīng)驗(yàn)公式算肩高度：h = 0.07d + (1-2) = (4.15-5.15)mm 故取h二5mm,從而確定d4 = 50mm 取 I4 = 8 Omni 7、 根據(jù)軸承安裝方便的要求，取，dzd均比d?小2mm,則： d? = ds = 43nmi 根據(jù)安裝軸承旁螺栓的要求取U= 50m 11)0 ■ 根據(jù)齒輪與內(nèi)壁的距離要求，取k = 16nmi 8、 根據(jù)齒輪孔的軸徑和長(zhǎng)度，確定d6 = 33mm, 16

20、 = 54mm 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 9、 軸上零件的周向定位 齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按手冊(cè)查得，半聯(lián)軸器 與軸的聯(lián)接處的平鍵截面bxh= 12mnix8nmi,鍵槽用鍵槽銃刀加工，長(zhǎng)為 8011U11 (標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn)GB/T 1096-1079 )o 為了保證聯(lián)軸器與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇聯(lián)軸器輪轂與軸配合為 H7/k6 0齒輪與軸的聯(lián)接處的平鍵截面bxh= lOnim X 8mm (CT/T1096-2003 ),長(zhǎng)度為40mm,鍵槽用鍵槽銃刀加匸。 10、確定軸上的圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為2X45 ,圓角大小見(jiàn)零件圖。 (三

21、) 、求軸上的載荷及其校核 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖： (齒輪取齒寬中點(diǎn)處的分度圓直徑作為力的作用點(diǎn)，軸承在寬度中點(diǎn)為作用點(diǎn))。 軸承1和軸承2之間的距離為105mm,軸承2和錐齒輪間的距離為54.5mm 1、計(jì)算作用在齒輪上的力 圓錐小齒輪 因已知高速級(jí)小錐齒輪的半均分度圓直徑為如1 = 75力mm,而 2x7627 0.07577 =2023.76N F] 1 = Fttanacos8i = 2023.76 X tari20*cosl8.4* = 689.93N Fai = Fttanasin8i = 2023.76 X tari

22、i20 sinl8.4 = 234.94N 2、 求作用在軸上的支反力 FHi = -273.34N FH2 = 963.27N FN1 = -105 0.43 N Fn2 = 3074.19N Fai = 234.94N Fa2 = 0 Frl = J273.342 + 1050.432 = 1085.41N Fr2 = x/963.272 + 3 074.192 = 3221.57N 3、 校核軸承壽命： 查手冊(cè)得6309型深溝球軸承參數(shù)G = 52800N = 31800N 查表13-6得$ = 1.1 （1）計(jì)算軸承所承受的軸向載荷 因?yàn)檩S承1固定，軸承2游離，結(jié)

23、合受力分析圖可知，軸承1被“壓緊”，軸承 2被“放松”。由此可得軸承2不受軸向力，所以 Fai = 234.94N = 0 （2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 軸承1：善=讐:=0.0074,由表13-5,用線性插值法可求得：ei = 0.175 234.94 1085.41 =0.02165 > 由勺査表13-5,并用線性插值法求得：X1 = 0.56Y1 = 2.36,由此可得 Pi = fp(XiFrl + YiFal) = 1.1 X (0.56 X 1085.41 + 2.36 X 234.94) = 1278.52N 軸承2： * = 0 由表13-5,

24、用線性插值法可得:血=1.6 由勺差表13-5得X? = 1均=0,由此口J得 P2 = fp(X2Fr2 + Y2Fa2) = 1.1 X 1 X 3221.57 = 3543.73N 軸承壽命S計(jì)算 因?yàn)镻] vP-所以按軸承2計(jì)算軸承的壽命 106 60 X 720 S543.73丿 =76566.03 > 48000 所選軸承6309深溝球軸承合格 4、做彎矩圖和扭矩圖如下 FH1 I F I FH2 HH F+ 5、校核軸的強(qiáng)度 由彎矩圖可知危險(xiǎn)截面出現(xiàn)在軸承

25、2處。 校核軸上最大彎矩截面的強(qiáng)度: 全。 小12+（燈尸 J28.702+ 110.252+(0.6x76.27)久 9.11X10-6 =13.47MPa < [J] = 60MPa，故安 4-2軸二的設(shè)計(jì) （一）鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算： 采用滾子鏈傳動(dòng) 1選擇鏈輪齒數(shù)zbz2 取Z1 二 17, Z2 = 2.23 X 17 = 38, 2計(jì)算功率査手冊(cè)得工作系數(shù)kA=l ,由圖9-13査得kz=1.52單排鏈，則 計(jì)算功率Ra = KaKzP = lx 1.52 X 5.52 = 8.39KW 3選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù)P

26、ca=8. 39kw 及n2=240r/min 査圖 9-11,可選 16A; 査表9-1,鏈條節(jié)距為P=25. 4 mmo 4計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初定中心距ao=(3O~5O)P=(3O~5O) X 25.4 = 762?1270mm, 取a0=l000mm 則相應(yīng)的鏈節(jié)數(shù)為L(zhǎng)po n 1000 t 17+38 , ,38-17、2 25.4 2 X 25.4 + 2 +( 2“)1000 = 106. 52 鏈節(jié)數(shù)為L(zhǎng)p = 106 查表9-7得中心距計(jì)算系數(shù)f廣0. 24909：則鏈傳動(dòng)的最大中心距 a = fiPpLp - 5、計(jì)算鏈速， (Z

27、1 + z2)J = 0.24909 X 25.4 X [2 X 106 一 55] 993mm 確定潤(rùn)滑方式 _ ZiP — 60x1000 240x19x25.4 , =“ “心=193m/s 60x1000 7 由v=l. 93m/s和鏈號(hào)16A,查圖9-14可知應(yīng)采用汕池潤(rùn)滑。 6、作用在軸上的壓軸力Fp 有效圓周力Fe = 1000 - = 1000 X 祟 2 2288N v 2.413 按水平布置，取壓軸力系數(shù)kFP=l. 15,則壓軸力Fp=kFpFe=l. 15X2288 = 2631No （二）軸二的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 求輸出軸上的功率Pr，轉(zhuǎn)速山

28、和轉(zhuǎn)矩H ■ ■ ■ 由前面的計(jì)算可得 P2 = 5.52KW n2 = 240r/min 鳥(niǎo)=219.65N.ni 2. 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，取A。= 112 d>A0^=112x^=31.9mm 由于有鍵槽的存在，取山曲=40mm 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段豈徑和長(zhǎng)度，如下圖: ( A 11 Z T ~ra : 1） 取d] = 40mm Lq = 70mm 2） 初步選擇滾動(dòng)軸承。 軸承同時(shí)承載徑

29、向力和軸向力，但軸向力較小，故選用單列深溝球軸承。 參照工作要求，并根據(jù)尺寸，選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸 承 6309,其尺寸為d X D X B = 45 X 100 X 25。 確定 d3 = 45 mm 取 I3 = 24mm。 3） 套筒的長(zhǎng)度取為8mm,取17 = 35mm 4） 査滾動(dòng)軸承手冊(cè)，可取d6 = 50mm 取齒輪的輪轂長(zhǎng)為80mm,則可取k = 78mm,定位軸肩的高度h> 0.07d6,故 取 h=4mm,可得ds = 58mm,取 I5 = 8mm d4 = 5 Omni 14 = 142 mm 各段的直徑和長(zhǎng)度如下表所示 各段標(biāo)號(hào)

30、 1 2 3 4 5 6 7 d/mm 40 42 45 50 58 50 45 1/nim 70 50 24 142 8 78 35  至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （3）、軸上的零件的周向定位 齒輪、鏈輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。查設(shè)計(jì)手冊(cè)選鏈輪與軸周向 定位的鍵的公稱尺寸為bxh= 12X8,鍵的長(zhǎng)度定為60imn,齒輪與軸周向定 位的鍵的公稱尺寸為b X11 = 14X9,鍵的長(zhǎng)度定為60111111 1、 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為2X45 2. 求軸上的載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖3）作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖

31、 （齒輪取齒寬中點(diǎn)處的分度圓直徑作為力的作用點(diǎn)，軸承在寬度中點(diǎn)為作 用點(diǎn)）。 軸承1和軸承2之間的距離為261mm,軸承2和錐齒輪間的距離為 91.4mm 大錐齒輪: 因己知大錐齒輪的平均分度圓直徑為dg = 227.31nun,而 2T丄 2x219.65 02273 =1932.69N Frl = FttanacosSx = 1932.69 X tai*弦0cos71?6 = 222.04N Fal = FttanasinSi = 1932.69 X tai20sin71.6 = 667.48N 3

32、、求作用在軸上的支反力 FHi = -212.37N FH2 = 434.41N FV1 = 675.77N FV2 = 12 5 6.92 N Fal = 0 Fa2 = 667.48N Frl = >/212.372 + 675.772 = 708.35N Fr2 = x/434.412 + 1256.922 = 1329.87N 4、校核軸承壽命： 查手冊(cè)得6309型深溝球軸承參數(shù)G = 52800N = 31800N 查表13-6得$ = 1.1 （1）計(jì)算軸承所承受的軸向載荷 因?yàn)檩S承1固定，軸承2游離，結(jié)合受力分析圖可知，軸承2被“壓緊”，軸承 1被“放松”。

33、由此可得軸承1不受軸向力，所以 Fal = 0 = 667.48N （2）計(jì)算當(dāng)屋動(dòng)負(fù)荷 片 =0<61 軸承、= 島=，由表用線性插值法可求得：5 = 0.16 （Jo 31OUU 可 一 684.03 由勺査表13?5,并用線性插值法求得：X] = lYi = 0,由此可得 Pi = fp(XiFri + YxFai) = 1.1X 1 X 708.35 = 779.19N 軸承厶滬寫(xiě)= 126 由表13-5,用線性插值法可得:釵=0.20 J ^1 = 0.50“ Fr 1329.87 2 由e2査表13-5得X2 = 0.56 Y2 = 2.2,由此可得 P

34、2 = fp(X2Fr2 + Y2Fa2) = 1.1 X (0.56 X 1329.87 + 2.2 X 667.48) = 2434.5ON (3) 軸承壽命5計(jì)算 因?yàn)镻1 < P2,所以按軸承2計(jì)算軸承的壽命 106 52800 , Lh = ———X (……J = 708451.20 > 48000 h 60 X 240 2434.50丿 所選軸承6309深溝球軸承合格 5、做彎矩圖和扭矩圖如下 FH1 nn llTntirrr^ %?0? IFV1 V nr FV2 I; 1U.51 6、校孩軸的強(qiáng)度 由彎矩圖可知危險(xiǎn)截面出現(xiàn)在軸承2

35、處。 校核軸上最大彎矩截面的強(qiáng)度： =曲空=阿.792+】：：竽型=18 43Mp v ［「訂=60MPa ,故 ca W 9.72x10-6 a L 1J a 安全。 第五章鍵的校核 5-1軸一鍵校核 （一）鍵的校核: 軸一左鍵強(qiáng)度計(jì)算： =ZljXlO^ = 2X76QX1O[ = 1409Mj> < 60MF^ P1 kid 4x68x40 a a 軸一右鍵強(qiáng)度計(jì)算 2T, x 103 2 x 76.67 x 103 … — = = = 38.72MB < 60MB P2 kid 4x 30 x 33 a 所以兩鍵均安全。 5-2軸二鍵校核 （一）鍵

36、的校孩 軸二左鍵強(qiáng)度計(jì)算： =2T2 X = 2 X 220.84 X 10? = 57.5M為 < 60M匕 P 丄 kid — 4 X 48 X 40 軸二右鍵強(qiáng)度計(jì)算 =2丁2 X 103 = 2 X 220.84 x IP3 = 42.67M匕 < 60M片 F2 kid — 4.5 X 46 X 50 所以兩鍵均安全。 第六章潤(rùn)滑方式及密封形式的選擇 6-1潤(rùn)滑方式 （一）侵油潤(rùn)滑，這種潤(rùn)滑方式是軸承直接侵入箱內(nèi)油中潤(rùn)滑（例如卞置式蝸桿減速器 的蝸桿軸承），但是油面高度不應(yīng)超過(guò)軸承最低滾動(dòng)體中心，以免加大攪油損失。油而接觸 高度為H = 40mm,對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的蝸桿

37、和斜齒輪?由于齒的螺旋線作用?會(huì)迫使?jié)櫥?沖向軸承帶入雜質(zhì)，影響潤(rùn)滑效果，故在軸承前常設(shè)冇油環(huán)，擔(dān)扌為油環(huán)不應(yīng)封死軸承孔, 以利于油進(jìn)入潤(rùn)滑軸承。 (二) 脂潤(rùn)滑 當(dāng)滾動(dòng)軸承速度較低時(shí)，常采用脂潤(rùn)滑，脂潤(rùn)滑的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于密拊，一般每隔半 年左右補(bǔ)充或更換一次潤(rùn)滑脂，潤(rùn)滑脂的填裝量不應(yīng)超過(guò)軸承空間的1/2,町通過(guò)座上的 注油孔及通道注入，為了防止箱內(nèi)的油侵入軸承與潤(rùn)滑脂混合，并防止?jié)櫥魇В瑧?yīng)在 箱體內(nèi)測(cè)裝擋油環(huán)。 (三) 飛賤潤(rùn)滑 這是一般閉式齒輪傳動(dòng)裝置中的軸承常用的潤(rùn)滑方式，本次設(shè)計(jì)的軸承采用飛賤潤(rùn)滑。 6-2密封形式的選擇 軸伸端密封方式有接觸式和非接觸式兩種。橡膠油封

38、是接觸性密封中性能最好的一種， 町用于油或脂的潤(rùn)滑的軸承中。以防漏油為主時(shí)，油対盾邊對(duì)看箱內(nèi)，以防外界灰塵為主 時(shí)，唇邊對(duì)著箱外，當(dāng)兩油封相背放置時(shí)，則防漏防塵能力強(qiáng)，為安裝油封方便，軸上町 做出斜角。 第七章減速器箱體設(shè)計(jì) 7-1箱體設(shè)計(jì) 1選擇材料，選擇箱體的材料為HT150,碩度為140HBSo 2設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸 (1) 箱座壁厚d與查表得0.01(d1 +(i2)+ 1 >8 取8= 10 (2) 箱蓋璧厚 ％,査表得為0.0085((1!+ d2) + 1 >8 取 5i = 10 (3) 箱座凸緣厚度b= 1.55= 15 (4) 箱蓋凸緣厚度：bA = 1.5& =

39、 15 (5) 箱座底凸緣厚度b? = 2.5S = 25 (6) 地腳螺栓設(shè)計(jì) df = 0.015(d 丄 + d2) + 1 > 12 取 df = 16 (7) 地腳螺栓數(shù)目n = 4 (8) 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑心= 0.7df = 11.2取d1= 12 (9) 箱蓋與座箱聯(lián)接螺栓直徑d? = (0.5~0.6)df = 8-9.6 取d? = 10 (10) 聯(lián)接螺檢CU的間距1 = 150-200 (11) 軸承端蓋螺釘直徑 cig = (0.4-0.5) df = 6.4-8： 取 dg = 8 (12) 窺視孔蓋螺釘直徑dq = (0.3-0.4) df =

40、 4.8-64； 取血=6 (13) 定位銷(xiāo)直徑 d= (0.7~0.8)d2 = 7~8： 取d = 8 (14) 螺栓扳手空間與凸緣寬度： 安裝螺 栓直徑 1 M8 MIO M12 M16 M20 M24 M30 至外箱 壁直徑 ^lnnn 13 16 18 co 26 34 40 至凸緣 邊距離 11 14 16 20 24 28 34 沉頭座 直徑 Dzmm 20 24 26 32 40 48 60 (15) 軸承旁凸臺(tái)半徑Ri = C2 = 16： (16) 凸臺(tái)高度：11 = 20 (17) 外箱

41、壁至軸承座端距離h = q + C2 + (5-10) = 39-44 取1丄=42 (18) 人齒輪頂圓與內(nèi)壁距離山＞ 1.25 取人丄=14 (19) 齒輪端面與內(nèi)距離山＞ 心 取山=12 (20) 箱蓋,箱座肋#nh 0.85& = 8.5 m 0.858 = 8.5； (21) 軸承端蓋外徑D?=軸承孔直徑+ (5~5.5)d3 = 140-144 取D? = 142 (22) 軸承端蓋凸緣厚度t= (l-1.2)d3 = 8-9.6： 取t = 9 (23) 軸承旁聯(lián)接螺栓距離s D2 = 142 第八章設(shè)計(jì)總結(jié) 1、 做設(shè)計(jì)時(shí)，存在很多問(wèn)題，碰到很多麻煩

42、。因?yàn)樽约菏堑谝淮巫稣麄€(gè)機(jī)器的設(shè)計(jì)，所以 一開(kāi)始很多東西都沒(méi)考世周全，只是按著課本一步步去進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)后面有些 情況跟前面的對(duì)不上，只好又從頭來(lái)過(guò)。開(kāi)始的計(jì)算一些尺寸沒(méi)有從箱體總體結(jié)構(gòu)去分析, 當(dāng)畫(huà)裝配圖時(shí)才發(fā)現(xiàn)很多不能相配合，所以又回到前面去改。雖然現(xiàn)在完成了，町能還存 在一些不合理的地方。 2、 設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到不少的困難，手頭的資料只有課本還有就是?本機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo), 有時(shí)候發(fā)現(xiàn)資料不夠，只能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)到處找資料，這花費(fèi)了不少的時(shí)間。尤其后面處于考 試復(fù)習(xí)階段，一邊復(fù)習(xí)一邊抽時(shí)間做設(shè)計(jì)，整天的時(shí)間都花在里面，經(jīng)常到了晚上睡覺(jué)的 時(shí)候，整個(gè)人腦都有點(diǎn)暈暈的。 3、 雖然設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到不少的困難，但址終還是一步步地將設(shè)計(jì)完成了，我覺(jué)得這次 設(shè)計(jì)是人學(xué)以來(lái)學(xué)到專業(yè)知識(shí)瑕多的一次，并且很多以前學(xué)過(guò)的知識(shí)這次都運(yùn)用上了，相 當(dāng)于重新地復(fù)習(xí)了一遍，對(duì)于繪圖軟件的應(yīng)用進(jìn)一步地熟練了。所以整個(gè)過(guò)程卜來(lái)學(xué)到的 東西還是挺多的，挺有意義的。 參考文獻(xiàn) [1] 濮良貴，紀(jì)名剛?機(jī)械設(shè)計(jì).8版.北京:高等教育出版社,2011. [2] 孫恒，陳作模，貝文杰?機(jī)械原理.7版 北京：高等教育出版社，2011. ⑶孔凌熱張春林機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)北京：北京理工大學(xué)出版社，2004 [4]胡鳳蘭?互換性與技術(shù)測(cè)最基礎(chǔ)北京：高等教育出版社，2011