一級(jí)減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(1)-一級(jí)減速器設(shè)計(jì)

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 設(shè)計(jì)題目: 一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 班級(jí)學(xué)號(hào): 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)老師: 完成日期: 設(shè)計(jì)題目：一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 、傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 、已知條件： 1、有關(guān)原始數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸帶的有效拉力：F=1.47 KN 運(yùn)輸帶速度：V=1.55m/S 鼓輪直徑：D=310mm 2、 工作情況：使用期限 8年，2班制（每年按300天計(jì)算），單向運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速誤差不得超過(guò)土 載荷平穩(wěn)； 3、 工作環(huán)境：灰塵； 5%, 4、 制造條件及生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)； 5、 動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓 三、設(shè)計(jì)任務(wù)： 1、 傳動(dòng)方案的分析和擬定

2、 2、 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 1） 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算，電動(dòng)機(jī)的選擇; 2） 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算； 5）滾動(dòng)軸承的選擇與校核； 7）聯(lián)軸器的選擇。 3、 設(shè)計(jì)繪圖： 1） 減速器裝配圖一張； 2） 減速器零件圖二張； 380/ 220V。 3） 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算； 4） 軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算; 6）鍵的選擇與強(qiáng)度校核; 一、 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 二、 電機(jī)的選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 1、 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 2、 電動(dòng)機(jī)容量 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 3、 電動(dòng)機(jī)額定功率 Pm 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 4、 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 錯(cuò)誤！

3、未定義書(shū)簽。 5、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 三、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 1. 各軸轉(zhuǎn)速 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 2. 各軸輸入功率為（kW） 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 3. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩（N m） 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 四、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 1、 設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的主要參數(shù) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 2、 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 五、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 1、 高速軸的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 2、 低速軸的設(shè)計(jì) 12 六、 軸的疲勞強(qiáng)度校核 13 1、 高速軸的校核 13 2、 低速軸的

4、校核 13 七、 軸承的選擇及計(jì)算 17 1、 高速軸軸承的選擇及計(jì)算 17 2、 低速軸的軸承選取及計(jì)算 18 八、 鍵連接的選擇及校核 19 1、 高速軸的鍵連接 19 2、 低速軸鍵的選取 19 九、 聯(lián)軸器的選擇 20 十、鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表及附件的選擇 20 1、 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表 20 2、 減速器附件的選擇 22 十^一、潤(rùn)滑與密封 21 1、 潤(rùn)滑 21 2、 密封 21 十二、參考文獻(xiàn) 24 -1 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 一. 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 傳動(dòng)方案初步確定為兩級(jí)減速（包含帶傳動(dòng)減

5、速和一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng) 減速），說(shuō)明如下： 為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)擬定傳 動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算其驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速 nW,即 -3 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 60000V 60000 1.55 =95.54 r/min -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 nd 3.14 310 二. 電機(jī)的選擇 1、 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式 按工作要求和工作條件，選用一般用途的 Y系列（IP44 ）三向異步電 動(dòng)機(jī)。它為臥式全封閉結(jié)構(gòu)，具有防止灰塵等其他雜物侵入電機(jī)內(nèi)部的特 點(diǎn)。

6、 2、 電動(dòng)機(jī)容量 1）、 工作機(jī)所需功率p w FW=FV=1.47 1.55 =2.28 KW 2）、電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd 巳=PW u 傳動(dòng)裝置的總效率 二,■ 22 ■ 3 ■ 4 ■ 5 式中，1 - 2…為從電動(dòng)機(jī)至滾筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。 由參 考書(shū)【1】表3-1查得： 齒輪傳動(dòng)效率為 耳=0.97,，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為 2 =0.99，聯(lián)軸器傳動(dòng)效 率為3 =0.99，帶傳動(dòng)效率 4 =0.96，工作機(jī)效率 5 =0.96包含軸承。 則總=0.97 0.992 0.99 0.96 0.96 =0.867 故巳二 Pw =2.63 KW d n

7、 總 3、電動(dòng)機(jī)額定功率 Pm 由【1】表17-7選取電動(dòng)機(jī)額定功率 Fm = 3kW 4、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由任務(wù)書(shū) 中推薦減速裝置（包括V帶和一級(jí)減速器）傳動(dòng)比范圍i =6~20，則 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 nd 廠(chǎng)=95.54 （6 ?20） = 573.25 —佃 10.83 r/min 可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。由【1】表17-7選定電動(dòng)機(jī) 的型號(hào)為Y132S--6。主要性能如下表： 電機(jī)型號(hào) 額定功率 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 Y132S--6 3KW 960r/min 2.

8、0 2.2 5、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i總并分配傳動(dòng)比 1）、總傳動(dòng)比i總=匹=960 =10.05 （符合6

9、 / 4.02 =95.54 i2 滾筒軸川的轉(zhuǎn)速 95.54 nw卡二 2.各軸輸入功率為 (kW) -5 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 高速軸I的輸入功率 R =Pm 戸4 = 2.63^0.96 = 2.52 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 低速軸n的輸入功率 滾筒軸川的輸入功率 P2 =R ^2 =2.52x0.99x0.97 = 2.42 R =F2 2 3 = 2.42 0.99 0.99=2.37 -# -

10、 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 3?各軸輸入轉(zhuǎn)矩 m) -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 1）、軸I的轉(zhuǎn)矩為 9550 R1 =62.72 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 2）、軸n的轉(zhuǎn)矩為 T2 ni = 9550 R2 .242.06 n2 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 3）、軸川的轉(zhuǎn)矩為 空証.237.24 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)

11、果 n3 將各數(shù)據(jù)匯總?cè)缦? 軸I 軸n 軸川 轉(zhuǎn)速n(r / mi n) 384.00 95.54 95.54 功率P/ kW 2.52 2.42 2.37 轉(zhuǎn)矩T / (N ? m) 62.72 242.06 237.24 傳動(dòng)參數(shù)的數(shù)據(jù)表 表1 四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的主要參數(shù) 已知帶傳動(dòng)的工作條件：兩班制工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，所需傳 遞的額定功率 p=2.63 kw 小帶輪轉(zhuǎn)速 厲=960.00 r/min 大帶輪轉(zhuǎn)速 n2 = 384.00 r/min，傳動(dòng)比 i1 =2.50。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇

12、帶的型號(hào)、確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度、根數(shù)、中心距、帶的材料、 基準(zhǔn)直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸、初拉力和壓軸力等等（因?yàn)橹耙呀?jīng)選擇了 V帶 傳動(dòng)，所以帶的設(shè)計(jì)按 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行） -7 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 1)、計(jì)算功率 Pa Pa= Ka P =1.1 X 2.63 =2.89 kw 2）、選擇V帶型 根據(jù)Pa、ni由圖8-10《機(jī)械設(shè)計(jì)》p157選擇A型帶（d1=112 —140mm) 3）、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd并驗(yàn)算帶速v （1）、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd，由（《機(jī)械設(shè)計(jì)》p155表8-6和p157表 8-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑 dd = 12

13、5mm （2）、驗(yàn)算帶速v 兀 dd1 n 11X125^960 v = = m / s = 6.28 m/s 60 心 000 60 0000 因?yàn)?m/s<6.28 m/s<30m/s,帶輪符合推存范圍 （3）、計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)式8-15 dd2 =i dd1 =2.5漢 125mm = 312.5mm , 初定 dd2 =315mm （4）、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld a、 根據(jù)式8-20 《機(jī)械設(shè)計(jì)》p152 0.7(dd’ +dd2)蘭a。E2(d% +dd2) 0.7%125+315)蘭a0 蘭

14、2x(125 + 315) 308 蘭 a 蘭 880 初定中心距a0 =600 mm b 、由式8-22計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1 c _ .沢丄」、丄(dd1 - dd2 丫 10 =2 a0 + (dd1 dd2 ) 2 4a。 =2X 600 + n X 0.5 X( 125+315 ) + (315-125 ) ( 315-125 ) /4 X 600 =1906mm 由表8-2先帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1d =1950mm c.計(jì)算實(shí)際中心距 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 a = a+( J - lo)/2 = 6

15、00+ (1950-1906) 12 = 622mm 中心距滿(mǎn)足變化范圍：308— 880 mm (5) .驗(yàn)算小帶輪包角 ：! = 180 - ( dd2- dd1) /a x 57.3 =180 - ( 315-125) /600 X 57.3 =162 >90 包角滿(mǎn)足條件 (6) .計(jì)算帶的根數(shù) 單根V帶所能傳達(dá)的功率 根據(jù) n1 =960r/min 和 dd1 =125mm表 8-4a 用插值法求得p0 =1.37kw 單根v帶的傳遞功率的增量 △ p0 已知A型v帶，小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 =960r/min 轉(zhuǎn)動(dòng)比 i= H = dd1/ dd2=2 門(mén)2

16、 查表 8-4b 得△ p0 =0.11kw 計(jì)算v帶的根數(shù) 查表8-5得包角修正系數(shù)k- =0.96,表8-2得帶長(zhǎng)修正系數(shù)kL =0.99 Pr =( P0 +A P0 ) X k-. X kL =(1.37+0.11) X 0.96 X 0.99=1.41KW Z= PC =2.89 /1.41= 2.05 故取 3 根. Pr (7) 、計(jì)算單根V帶的初拉力和最小值 Fmin = 500* (2.5一k鼻血 +qVV=178.9N ZVk. 對(duì)于新安裝的V帶,初拉力為:1.5 F0min =268N 對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶，初拉力為:1.3 F0min =232.5N

17、 (8、.計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 Fp Fp=2ZFsin( ： i/2)= 1064.8N (9).帶輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) A. 帶輪的材料為：HT200 B. V帶輪的結(jié)構(gòu)形式為：腹板式. C ?結(jié)構(gòu)圖(略) 2、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1) 、選定齒輪的類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) (1) 、按圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 (2) 、帶式機(jī)為一般工作機(jī)器， 速度不高，故選用8級(jí)精度(GB10095 — 88)。 ⑶、材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料 40C((調(diào)質(zhì))，硬度280— 320HBS, 大齒輪材料為45 (調(diào)質(zhì))，硬度為250— 290HBS。二者硬度差為 40HB

18、S左 右。 (4) 、選小齒輪齒數(shù)Z1 =24,齒輪傳動(dòng)比為i2=4.02，則大齒輪齒數(shù) Z2 =24 X 4.02 =96.46，取 Z? =96。 2) 、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) d J2K" u+1 ZeZhZ 2 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即鉞% u i ^h］丿進(jìn)行計(jì)算。 3) 、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 (1) 、試選載荷系數(shù)Kt = 1.3 (2) 、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 「= 62.72 nm ⑶、由表【2】10-7選取齒寬系數(shù) d =1o 1 ⑷、由表10-6差得材料的彈性影響系數(shù) ZE=189.8MPa2,ZH =2.5 (5) 、由圖10-21d按

19、齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 0Hlim1 =650MPa ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限叭誠(chéng)=580MPa。 4) 、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 N廠(chǎng)60njLh=60 384 1 (2 8 300 8)=8.85 1(0 8 N2 二 2.2 10 Ni 8.85 10 4.02 - 4.02 (1)、由【2】圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K hni = .93, K hn2二1*01。 (2) 、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=1,則 [廠(chǎng)Hh =KHN1Gm1 =0.93 650 =605MPa S [G】2 =KhN2 lim2 =1.0

20、1 580 =585.5MPa S 5)、 計(jì)算 (1)、 試算小齒輪分度圓直徑代人［兀］中較小的值。 d1t 一 3 「d 2KtT u+1 ZeZhZ [J] / =51.12 mm 計(jì)算圓周速度 二 d1t nt 60 1000 二 51.12 384 1.03 m/s 60 1000 6)、 計(jì)算齒寬。 -11 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 b= d d1t =1x 51.12 =51.12 mm 7)、 計(jì)算齒寬與齒高之比。 模數(shù) mt =歸=51.12 /24=2.1

21、3 mm Z1 齒高 h =2.25mt =2.25 x 2.13 =4.79 mm 齒高比 -=51.12 /4.79 =10.67 h 8)、計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù)v=1.03 m/s, 9級(jí)精度，由【2】圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)KV =1.04； 直齒輪，Kh a = KFa =1。 由【2】表10-2查得使用系數(shù)Ka -1.25。 由【2】表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)布置時(shí)， -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 K h b 二 1.314。 b 由_=10.67 , Khb = 1.422查【2】圖10-13得 心歹1.32，故載荷

22、系數(shù) h 卩 K =KaKvKh 一 Kh“1.25 1.04 1 1.314 =1.71 9） 、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 K 1 ~71 d1 =d1t 3i— =51.12計(jì)一=55.99 mm 1 : Kt . 1.3 10） 、計(jì)算模數(shù)m。 m =55.99 /24=2.33 11）、按齒根彎曲疲勞校核公式對(duì)小齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)。 m "（?） I①dZ1 ［葉］ 12）、確定公式內(nèi)的各計(jì)算值： CTFE1 = 550MPa，大 （1）、由【2】圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 齒輪的彎曲疲勞極限 ％E2 =390MPa。 ⑵、由【2

23、】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) K FN1 = 0.91 , K fn2 -0.95。 13）、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞許用安全系數(shù) S=1.4，則 -13 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 ［斥］1 K FN3 OFE3 _ S 0.91 550 1.4 =357.5MPa ［斥］2 K FN4 咎E4 0.95 390 1.4 = 264.6MPa -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 14）、計(jì)算載荷系數(shù) K。 K =KaKvK「Kf，1.25 1.04 1 1.32

24、=1.72 15） 、查取齒形系數(shù)。 由【2】表 10-5 查得 YFa1 =2.65;YFa2 =2.177。 16） 、查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由【2】表 10-5 查得 YSa1 =1.58; YSa2 =1.793。 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 17）、計(jì)算大、小齒輪的 YFaYsa并加以比較。 [a YFalYsal 2.69X1.58 — -0.011712 [葉】1 357.5 YFa2Ysa2 2.177x1.793 一 一 0 014752 [aF ]2 264.6 大齒輪的數(shù)值大。 18）、設(shè)

25、計(jì)計(jì)算 J2X1.37 漢62.72F03 門(mén)— m = ?! 2 x 0.014752 = 1.77 mm V 仆 242 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)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲彎曲強(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， 僅與齒輪直徑（即 模數(shù)與齒數(shù)的乘積） 有關(guān)，可取彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.77 mm，并就近 圓整為標(biāo)準(zhǔn)值為 m=2.0 mm ,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d^ 55.99 mm， 算出小齒輪齒數(shù) d1 廿 Z1 =55.9

26、9 /2=28.00 ，取乙=28 m Z2 =4.02 X 28 =112.54，取 Z 2=112 19）、幾何尺寸的計(jì)算 （1）、計(jì)算分度圓直徑 d1=28 X 2.0 =56.0 mm d2=112 X 2.0 =224.0 mm ⑵、計(jì)算中心距 -J +K a—d1 d2 — 56.0 +224.0 /2=140.0 mm 2 20）、計(jì)算齒輪寬度 b = 4 = 1 X 56.0 =56.0 mm 取 b2=56 mm,b仁61 mm。 五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 -15 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果

27、 選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查【2】表15-1得許用應(yīng)力為[二i]=60MPa 。 為了對(duì)軸進(jìn)行校核，先求作用在軸上的齒輪的嚙合力。 第一對(duì)和第二對(duì)嚙合齒輪上的作用力分別為 3 3 2T1 2 62.72 10 2門(mén) 2 242.06 10 d2 224 ,rF 二 Ft2tan2d=787N R =——= =2240N , F2 =——= =2161N d1 56 … Fr1 =Rta n20 =815N 1、高速軸的設(shè)計(jì) -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 （i）、初步確定軸的最小直徑。

28、45鋼，調(diào)質(zhì)處 按公式dmin=A需初步計(jì)算軸的最小直徑。軸的材料為 理。根據(jù)【2】表15-3，取A 01 =110。貝y dmin1 =A013 2.6mm 01 又因?yàn)楦咚佥SI有1個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱。 故軸應(yīng)相應(yīng)地增大 5%-10%現(xiàn)將軸增大6%則增大后的最小軸徑 dm^ =20.6 （1 0.06） = 21.84mm，取為 25mm （2）、軸上各段直徑的初步確定。 A段:d1=25由最小直徑算出。 B段：d2=32，根據(jù)氈圈油封標(biāo)準(zhǔn)。 C段：d3=35，與軸承（深溝球軸承 6207）配合，取軸承內(nèi)徑 35mm D段：d4=40，設(shè)計(jì)非定

29、位軸肩高度 h=2.5mm高速軸內(nèi)徑40。 E段：d5=56，高速軸齒輪分度圓直徑 56。 F段：d6=40，設(shè)計(jì)定位軸肩高度 h=2.5mmo G段：d7=35，與軸承（深溝球軸承 6207）配合。 （3）、軸上各段所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。 A段長(zhǎng)度為L(zhǎng)1 =50mm ；根據(jù)帶輪輪轂寬度 B段長(zhǎng)度為L(zhǎng)^38mm；根據(jù)氈圈油封標(biāo)準(zhǔn)。 C段長(zhǎng)度為L(zhǎng)3 =26mm ；由軸承（深溝球軸承 6207）寬度及檔油環(huán)寬 度決定， D段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4 =8mm ；定位軸肩 E段長(zhǎng)度為L(zhǎng)5 =61mm ；齒輪齒寬 F段長(zhǎng)度為L(zhǎng)6 = 8mm ；定位軸肩 G段長(zhǎng)度為L(zhǎng)7 =29mm。由軸承（深溝球軸承

30、6207）寬度及檔油環(huán)寬 度決定 ⑷、各軸段的倒角設(shè)計(jì)按【2】表15-2 （零件倒角C與圓角半徑R的 推薦值）進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2、低速軸的設(shè)計(jì) 1）、初步確定軸的最小直徑。 1 45鋼, 按公式dmin =Ao（P初步計(jì)算軸的最小直徑。選取軸的材料為 調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取A02 =110。則 dmin2 =人02』昱=32.31 mm 又因?yàn)榈退佥SI有兩個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削 弱。故軸應(yīng)相應(yīng)地增大 6%-10%現(xiàn)將軸增大6%。則增大后的最小軸徑 為 d；in2 =32.31 X 1.06= 34.25 mm 圓整為 38mm

31、 —— —— —. — -f ? 1 FED C B A 低速軸的輪廓圖如上所示。 2） 、軸上各段直徑的初步確定。 A段：d仁38mm與彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器配合 B段：d2=43mn，設(shè)定軸肩高 h=2.5mm。 C段：d3=45,與軸承配合。 D段：d4=50mm設(shè)定非軸肩高度為 2.5mm。 E段：d5=55mn，設(shè)定軸肩高為 2.5mm= F段：d6=45mm與軸承配合。 3） 、軸上各段所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。 A段長(zhǎng)度為L(zhǎng)^68mm ；根據(jù)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器寬度 B段長(zhǎng)度為L(zhǎng)^39mm；根據(jù)軸肩與箱體之間的距離 C段長(zhǎng)度為L(zhǎng)3

32、 =42mm；根據(jù)軸承的寬度與檔油環(huán)寬度 D段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4 =54mm ；齒輪齒寬減速2mm E段長(zhǎng)度為L(zhǎng)5 =10mm ；定位軸肩 F段長(zhǎng)度為L(zhǎng)6 =29mm ；根據(jù)軸承的寬度與檔油環(huán)寬度 4） 、各軸段的倒角設(shè)計(jì)按 【2】表15-2 （零件倒角C與圓角半徑R的推 薦值）進(jìn)行設(shè)計(jì)。 六、軸的疲勞強(qiáng)度校核 1、高速軸的校核 Ft, Fr的方向如下圖所示 (1 )軸支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立 力學(xué)模型。 水平面的支反力： RA=RB=Ft/2 =1119.91 N 垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 Fa=O 那么 RA RB

33、=Fr X 62/124=458N (2 )畫(huà)彎矩圖 右起第四段剖面 C處的彎矩： 水平面的彎矩： MC=RA X 62= 116.65 Nm 垂直面的彎矩： MC1 MC2 RA X 62=41.09 Nm 合成彎矩： M d =Mc2 f；Mc2 Md^ -116.652 41.092 -123.68Nm (3) 畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft X d2/2=62.72 Nm (4) 畫(huà)當(dāng)量彎矩圖 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)， a =0.6 可得右起第四段剖面 C處的當(dāng)量彎矩： Mec2ffMC22 (a T)2 =307.56Nm (5) 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度

34、 ◎右起第四段剖面 C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大， 所以剖面C為危險(xiǎn)截面。 已知MeC2=307.56Nm ,由課本表13-1有： [b -1: =60Mpa 貝 d e= MeC2/W= MeC2/(0.1 ? D43) 3 =307.56 X 1000/(0.1 X 60 )=14.24 Nm< : d -1: ◎右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小， 故該面也為危險(xiǎn)截面: MDh(a T )=0.6 91.52 =54.912Nm d e= MD/W= MD/(0.1 ? D13) =54.912 X 1000/(0.1 X 453)=6.026 Nm<

35、: d -1: 所以確定的尺寸是安全的 。 -19 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 以上計(jì)算所需的圖如下: -21 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 出 I I I 匚 2L Pl him r 1 1 L 026Nn || 1 1 I 7?嚴(yán)葉 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果

36、 2、低速軸的校核 (1)軸長(zhǎng)支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力 學(xué)模型。 水平面的支反力： RA=RB=Ft/2 =1080.62 N 垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 Fa=0 那么 RA RB =Fr X 62/124= 430N (2 )畫(huà)彎矩圖 右起第四段剖面C處的彎矩： 水平面的彎矩： MC=RA X 62= 119.72 Nm 垂直面的彎矩： MC1 MC2 RA X 62=59.86 Nm 合成彎矩： -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 M C1 =M C2 =訓(xùn) C2

37、+M C12 = J119.722 +59.862 =133.85Nm (3)畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft X d2/2=242.06 Nm (4) 畫(huà)當(dāng)量彎矩圖 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)， a =0.6 可得右起第四段剖面 C處的當(dāng)量彎矩： M ec2 = JM c2 + (a T ) =330.7Nm (5)判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 ⑴右起第四段剖面 C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大， 所以剖面C為危險(xiǎn)截面。 已知 MeC2=330.7Nm ,由課本表13-1有： [b -1] =60Mpa 貝 3 b e= MeC2/W= MeC

38、2/(0.1 ? D4 ) =330.7 X 1000/(0.1 X 653)=12.04 Nm< : b -1: ①右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： 「 2" M D = ( a T) =0.6漢 504.0=302.4Nm 3 b e= MD/W= MD/(0.1 ? D1 ) 3 =302.4 X 1000/(0.1 X 50 )=24.19Nm< : b -1: 所以確定的尺寸是安全的 。 以上計(jì)算所需的圖如下： -23 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 -41 - 41 r 1 I

39、 Pi L 4rr C itix rt 1 1 ] ■ \ 11 XT 1 1 1 祁 i 「2 f 1 sin i i Re H II 1 II 1 r T- 1 1 1 I Pr il I [I I I il II A — I R住 1 1 1 1 Rb1 1 u-fali TTr1 時(shí)_ 訃＞ 55.S3 Mm 貝 * I ■!_“ nFfr1 七、軸承的選擇及計(jì)算 1、高速軸軸承的選擇及計(jì)算 1 ）、高速軸的軸承選取

40、深溝球軸承 6207型Cr=31.5kN 2） 、計(jì)算軸承的徑向載荷 A 處軸承徑向力 F” = \ Fnh/ ■ FnvJ 二 ■■ 1092 2 ■ 795? = 1351N C 處軸承徑向力 Fr^ - \ Fnh^ Fnv^^ ~ -1053 767 = 1303N 所以在C處軸承易受破壞。 3） 、軸承的校驗(yàn) （1）、軸承的當(dāng)量載荷，因深溝球軸承只受徑向載荷，故 P二fp F「2,查 【2】表13-6得載荷系數(shù)fp =1.2。 -25 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 P =1.2 燈 351 =1621N (2)、軸承的使用壽命為

41、8年，2班制，即預(yù)計(jì)使用計(jì)算壽命 Lh =16 漢 300 匯 8=38400h 軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值 C-Pg6"〉，其中名3，則 \ 106 小 )60漢384漢38400 小 C -1621 “ 6 - 18864N - 18.864kN < Cr V 106 r (3)、驗(yàn)算6207軸承的壽命 6 6 , 10 / Cr、3 10 31500、3 ccc , “ Lh- ( ) — x( ) - 70325h > 38400h 60n P 60 084 1621 綜上所得6207軸承符合設(shè)計(jì)要求。 2、低速

42、軸的軸承選取及計(jì)算 1)、低速軸的軸承選取深溝球軸承 6209型，Cr=31.5kN。 2、、計(jì)算軸承的徑向載何 Fr =Jf2nh2 +F2NV2 =山0532 + 76 7 2 =1303N 3)、軸承的當(dāng)量載何，因深溝球軸承只受徑向載何，故 P=fp Fr,查表 【2】13-6得載荷系數(shù)fp=1.2。 P =1.2 0303 =1564N 軸承的使用壽命為 8年，即預(yù)計(jì)使用計(jì)算壽命 L；=38400h軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值 」60n Lh 亠 C—P* 6h ,其中呂-3，則 \ 106 小，c 【60 75.5

43、4疋 38400 “ 小 C -156少 3 6 - 13628N — 13.628kN < Cr V 106 r 4 )、驗(yàn)算6209軸承的壽命 6 6 106 Cr 3 106 31500 3 Lh = ( ) = x( ) = 75264h > 38400h 60n P 60 75.54 1564 -# - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 綜上所得6209軸承符合設(shè)計(jì)要求。 八、 鍵連接的選擇及校核 1、 高速軸的鍵連接 1 )、高速軸鍵的選取 查【1】表14-26普通平鍵的型式和尺寸(GB/T1096-2003 )選取A

44、型 鍵，bx h X L=8 X 7 X 42。 鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，鍵為靜連接并有輕微沖擊，查【 2】表 6-2 tp =100 ?120MPa 2 )、強(qiáng)度校核 2T x103 2X62.72X103 -p 40MPa 十p] p kid 3.5x32x25 p 故滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 2、 低速軸鍵的選取 1 )、連接大齒輪的鍵：查【 1】表14-26普通平鍵的型式和尺寸 (GB/T1096-2003 )選取 A 型鍵，bx hx L=14 X 9X 41,軸的直徑為 50mm。 連接聯(lián)軸器的鍵：查【1】表14-26普通平鍵的型式和尺寸 (GB/T1096-2003

45、 )選取 A 型鍵，bX hX L=12 X 8X 63,軸的直徑為 36mm。 鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，鍵為靜連接并有輕微沖擊，查【 2】表 6-2 -P =100 ?120MPa。 2 )、強(qiáng)度校核 2T^103 2 漢 242 06^10’ S 79.69MPa 十 p] p kid 0.5 9 (41一14) 50 p 故也符合設(shè)計(jì)要求 九、 聯(lián)軸器的選擇 -27 - 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 在減速器輸出軸與卷筒之間聯(lián)接用的聯(lián)軸器。查表得選用 Lx2型號(hào)的 軸孔直徑為38的彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 Tn=560N?m K=1.3 = 1 242.06

46、 nm Tc=1.3xT2=314.68 N m - 選用Lx2型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，公稱(chēng)尺寸轉(zhuǎn)矩 Tn =560 , TC

47、2.5 S =20mm取 20mm 地腳螺釘直徑 df 0.036a+12=17.47mm 取 20mm 地腳螺釘數(shù)目 n a<250mm, n=6 軸承旁連接螺栓直 徑 d1 12mm 機(jī)蓋與機(jī)座連接螺 栓直徑 d2 10mm 軸承端蓋螺釘直徑 d3 8mm 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 6mm 定位銷(xiāo)直徑 d 6mm  設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 df、di、d2至外機(jī) 壁距離 C1 26mm,18mm,16mm df、di、d2至凸緣 邊緣距離 C2 24mm,16mm 14mm 凸臺(tái)高度 h 45mm 大齒輪頂圓

48、與內(nèi)機(jī) 壁距離 △ 1 8mm 小齒輪端面與內(nèi)機(jī) 壁距離 △ 2 10mm 機(jī)座肋厚 m m=0.85 S =8.5mm 啟蓋螺釘 d5 10mm 軸承端蓋凸緣厚度 e 10mm 2、減速器附件的選擇 包括：軸承蓋，窺視孔，視孔蓋，油標(biāo)，通氣孔，吊耳，吊鉤，放油 孔，螺塞，封油墊，氈圈，甩油環(huán)等。 十^一、潤(rùn)滑與密封 1、 潤(rùn)滑 1 ）、減速器內(nèi)傳動(dòng)零件采用浸油潤(rùn)滑 （L-AN46GB443-1989），減速器的 滾動(dòng)軸承采用油潤(rùn)滑。 2 ）、其他零件采用油脂潤(rùn)滑。 2、 密封 1） 、箱體的剖封面可用密封膠或水玻璃密封。 2） 、視孔蓋、放油孔處的螺塞用石棉橡膠紙進(jìn)行密封。 3） 、伸出軸端處采用氈圈密封。 4 ）、軸承端蓋采用調(diào)整  設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 十二、參考文獻(xiàn) [1] 李育錫?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2008. [2] 濮良貴?機(jī)械設(shè)計(jì)（第九版）[M].北京：高等教育出版社，2012. [3] 成大仙.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第 5版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007. -31 -