機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---二級(jí)減速器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書·························

2、3;· 3</p><p>　　設(shè)計(jì)題目··························· 3</p><p

3、>　　設(shè)計(jì)要求··························· 4</p><p>　　機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)··

4、··················· 5</p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)············

5、83;········ 5</p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)類型····················· 6</p&

6、gt;<p>　　電動(dòng)機(jī)容量的選擇····················· 6</p><p>　　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇······

7、··············· 6</p><p>　　傳動(dòng)比的分配············ ····&

8、#183;···· 7</p><p>　　計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)·············· 7</p><p>　　各軸的轉(zhuǎn)速：······

9、;··············· 7</p><p>　　各軸的輸入功率：················

10、;····· 8</p><p>　　各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：····················· 8</p><p>　　整理列

11、表：····················· 8</p><p>　　V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算·········

12、83;··· ···· 8</p><p>　　V帶的基本參數(shù)····················· 9</p>&

13、lt;p>　　帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)····················· 9</p><p>　　齒輪的設(shè)計(jì)·······

14、3;············ 11</p><p>　　齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1、2輪的設(shè)計(jì)）·················&#

15、183;·· 11</p><p>　　齒輪的類型····················· 12</p><p>　　齒面接觸強(qiáng)度校核··

16、;··················· 13</p><p>　　按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算···········&

17、#183;· 14</p><p>　　幾何尺寸設(shè)計(jì)····················· 15</p><p>　　齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)···

18、;·················· 15</p><p>　　齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（3、4齒輪的設(shè)計(jì)）···········&#

19、183;··· 17</p><p>　　齒輪的類型····················· 17</p><p>　　齒面接觸強(qiáng)度校核·

20、;···················· 18</p><p>　　按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算··········&

21、#183;····· 19</p><p>　　幾何尺寸計(jì)算····················· 20</p><p>　

22、　齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)····················· 22</p><p>　　齒輪參數(shù)表·········&

23、#183;··········· 23</p><p>　　軸的設(shè)計(jì)···················

24、3; 24</p><p>　　低速軸····················· 25</p><p>　　低速軸上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)····

25、83;················ 25</p><p>　　求作用在齒輪上的力··············&

26、#183;······ 26</p><p>　　選取材料····················· 26</p><p&

27、gt;　　軸最小直徑的確定····················· 27</p><p>　　擬定方案········&#

28、183;············ 27</p><p>　　確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度············28</p><p>　　低速軸所受載荷及彎

29、扭圖················· 29</p><p>　　軸的強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算··········· 30</p&g

30、t;<p>　　高速軸····················· 32</p><p>　　選取材料·······

31、83;············· 32</p><p>　　軸最小直徑的確定·················&#

32、183;··· 32</p><p>　　擬定方案····················· 33</p><p>　　確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

33、83;··········· 33</p><p>　　滾動(dòng)軸承的選擇···················

34、3;· 33</p><p>　　鍵聯(lián)接選擇····················· 33</p><p>　　中速軸····

35、················· 33</p><p>　　選取材料··············

36、83;······ 34</p><p>　　軸最小直徑的確定····················· 34</p><

37、p>　　擬定方案····················· 34</p><p>　　確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度·······

38、83;····34</p><p>　　滾動(dòng)軸承的選擇····················· 34</p><p>　　鍵聯(lián)接選擇

39、83;···················· 35</p><p>　　滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算··········

40、··········· 35</p><p>　　鍵聯(lián)接選擇及校核····················

41、;·· 35</p><p>　　聯(lián)軸器的選擇···················· 36</p><p>　　機(jī)座箱體結(jié)構(gòu)尺寸及附件設(shè)計(jì)··

42、83;·················· 36</p><p>　　箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)············

43、3;········ 37</p><p>　　附件設(shè)計(jì)····················· 37</p>

44、<p>　　潤(rùn)滑與密封··························· 38</p><p>　　參考資料··

45、;··························· 40</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>

46、;<b>　　設(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下）</p><p><b>　　—電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　2——V帶</b></p><p><b>　　3——齒輪減速器</b></p>

47、<p><b>　　4——聯(lián)軸器</b></p><p><b>　　5——卷筒</b></p><p><b>　　6——運(yùn)輸帶</b></p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　1.工作條件：每天兩班制工作，載荷

48、較平穩(wěn)，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，環(huán)境最高溫度350C。</p><p>　　2.使用期：使用期八年；</p><p>　　3.運(yùn)輸帶速度允許誤差：±5%；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　減速器裝配圖1張（A1或以上）；</p><p>　　零件工作圖2張（A4或

49、以上）；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說明書一份。</b></p><p>　　機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的類型</b></p><p>　　按工作要求和工作條件選用

50、Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)容量的選擇</b></p><p><b>　　卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　工作機(jī)所需要的功率為：</p><p>　　試中 工作裝置的效率考慮膠帶卷筒器及其軸承的效率取 </p>

51、<p><b>　　代入上試得</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出功率功率 按下式</p><p>　　式中為電動(dòng)機(jī)軸至卷筒軸的傳動(dòng)裝置總效率</p><p>　　由試 由表2-4 V帶傳動(dòng)效率，滾動(dòng)軸承效率：斜齒輪傳動(dòng)效率（7級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)）：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率。</p><p><b>

52、;　　則</b></p><p>　　所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為</p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)核定功率Pw只需要稍大于Po即可。按表20-1中Y系列電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的核定功率Pw為4.0 kw。</p><p><b>　　確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　按表2-1推薦的傳動(dòng)比合理范圍

53、，展開式減速器的傳動(dòng)比為：</p><p>　　而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為</p><p><b>　　V帶的傳動(dòng)比為：</b></p><p><b>　　得總推薦傳動(dòng)比為：</b></p><p>　　所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為7

54、50r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min。</p><p>　　綜合考慮為使傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)緊湊，選用同步轉(zhuǎn)速1500r/min的電機(jī)。型號(hào)為Y132S-4，滿載轉(zhuǎn)速，功率4。電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)形式以及其中心高,外形尺寸,軸的尺寸等都在8-186,表8-187中查的。</p><p><b>　　傳動(dòng)比的分配</b></p>

55、<p><b>　　總傳動(dòng)比為；</b></p><p><b>　　分配傳動(dòng)比</b></p><p>　　為使傳動(dòng)裝置尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱、不發(fā)生干涉現(xiàn)象，現(xiàn)選V帶傳動(dòng)比：；</p><p>　　則減速器的傳動(dòng)比為：；</p><p>　　經(jīng)以下計(jì)算傳動(dòng)比修改為；</p>

56、<p>　　考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)該有相近的浸油深度。則兩級(jí)齒輪的高速級(jí)與低速級(jí)傳動(dòng)比的值取為1.3，取</p><p><b>　　則：；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　經(jīng)以下計(jì)算傳動(dòng)比修改為；</p><p>　　經(jīng)以下計(jì)算傳動(dòng)比修改為

57、；</p><p>　　計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　1軸 ；</b></p><p><b>　　2軸 ；</b></p><p><b>　　3軸 ；<

58、/b></p><p><b>　　滾筒軸 ；</b></p><p><b>　　各軸的輸入功率</b></p><p><b>　　1軸 ；</b></p><p><b>　　2軸 ；</b></p><p><

59、;b>　　3軸 ；</b></p><p><b>　　卷筒軸 ；</b></p><p><b>　　各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　電機(jī)軸 ；</b></p><p><b>　　1軸 ；</b>&l

60、t;/p><p><b>　　2軸 ；</b></p><p><b>　　3軸 ；</b></p><p><b>　　滾筒軸 </b></p><p><b>　　整理列表</b></p><p><b&g

61、t;　　V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　V帶的基本參數(shù)</b></p><p><b>　　確定計(jì)算功率：</b></p><p><b>　　已知：；；</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-8得工況系數(shù)：；</p>

62、;<p><b>　　則：</b></p><p><b>　　選取V帶型號(hào)：</b></p><p>　　根據(jù)、查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-11選用A型V帶</p><p>　　確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑：</p><p>&l

63、t;b>　　；</b></p><p>　　計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑：</p><p><b>　??；</b></p><p>　　圓整取，誤差小于5%，是允許的。</p><p><b>　　修正后的傳動(dòng)比為：</b></p><p><b>　　驗(yàn)算

64、帶速：</b></p><p><b>　　帶的速度合適。</b></p><p>　　確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距：</p><p><b>　　中心距：</b></p><p><b>　　初選中心距</b></p><p><b

65、>　　基準(zhǔn)長(zhǎng)度：</b></p><p><b>　　對(duì)于A型帶選用</b></p><p><b>　　實(shí)際中心距：</b></p><p><b>　　中心距的變化范圍為</b></p><p>　　驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角：</p><p&

66、gt;<b>　　由</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　主動(dòng)輪上的包角合適。</p><p><b>　　計(jì)算V帶的根數(shù)：</b></p><p>　　，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a 得： ；</p><p><b&g

67、t;　　，查表得：；</b></p><p>　　由查表得，包角修正系數(shù)：</p><p>　　由，與V帶型號(hào)A型查表得：于是</p><p><b>　　計(jì)算V帶的根數(shù)：</b></p><p><b>　　取合適。</b></p><p>　　計(jì)算預(yù)緊力（初拉

68、力）：</p><p>　　根據(jù)帶型A型查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3得：</p><p>　　計(jì)算作用在軸上的壓軸力：</p><p>　　其中為小帶輪的包角。</p><p>　　V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)整理并列表：</p><p><b>　　帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p>

69、;<b>　　1、帶輪的材料：</b></p><p>　　采用鑄鐵帶輪（常用材料HT200）</p><p>　　2、帶輪的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與V帶的基準(zhǔn)直徑有關(guān)。</p><p>　　小帶輪接電動(dòng)機(jī)，，所以采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)帶輪。</p><p>　　大帶輪，且，所以

70、采用孔板式結(jié)構(gòu)帶輪。</p><p>　　小帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)： 大帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)：</p><p><b>　　齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1、2輪的設(shè)計(jì)）</p><p><b>　　齒輪的類型</b></p><p>　　選定齒輪類型、精度等級(jí)、材

71、料及齒數(shù)</p><p>　　依照傳動(dòng)方案，本設(shè)計(jì)選用二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB10095-88)。</p><p>　　為盡量減少中間軸上的軸上力選小齒輪為左旋</p><p>　　材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》，小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為 250HBS；大齒

72、輪材料為45鋼表面淬火，齒面硬度為220HBS。兩者硬度相差30HBS</p><p>　　螺旋角：,初選β=15°</p><p>　　選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù) </p><p><b>　　取</b></p><p>　　按齒輪面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度

73、設(shè)計(jì)，即</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　試選載荷系數(shù)。</b></p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》選取齒寬系數(shù)。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。<

74、/p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-266查得</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　??；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b>

75、;</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—19取接觸疲勞壽命系數(shù)；。</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p><b>　　取安全系數(shù)S=1</b></p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　因?yàn)樗匀　?lt

76、;/b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，代入以上參數(shù)的值。</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度。</b></p><p>　　計(jì)算齒寬與齒高之比b/h及計(jì)算齒寬b</p><p><b>　　計(jì)算

77、縱向重合度</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　查表10-2得使用系數(shù)=1.0;根據(jù)：7級(jí)精度，由圖10-8</p><p>　　得動(dòng)載系數(shù) 由表10-3查的； 查表10-4用插值法得7級(jí)精度查《機(jī)械設(shè)計(jì)》，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置</p><p>　　由 由圖10-

78、13得故載荷系數(shù)

79、 </p><p><b>　　校正分度圓直徑</b></p><p><b>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》</b></p><p>　　計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸</p><p><b>　　計(jì)算模

80、數(shù)</b></p><p>　　按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，公式為</p><p>　　確定公式內(nèi)的各參數(shù)值</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用

81、應(yīng)力；</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4得</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度,從圖10—28查得螺旋角影響系數(shù)。</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　。

82、</b></p><p>　　查取齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表查得；；；</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較；</p><p><b>　　小齒輪大</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p&

83、gt;<p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.42并就進(jìn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑mm，算出小齒輪齒數(shù)</p><p><b>　　大齒輪</b></p

84、><p><b>　　故實(shí)際傳動(dòng)比</b></p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p><p><b>　　幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算中心距</b></p>

85、<p>　　將中心距圓整得117mm。</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　因值改變不多，故參數(shù)等不必修正</p><p>　　計(jì)算分圓周直徑、 </p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　取，。<

86、/b></p><p><b>　　齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)</p><p>　　大齒輪的有關(guān)尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　軸孔直徑40mm 輪轂長(zhǎng)度 與齒寬相等 </p><p><b&g

87、t;　　輪轂直徑 </b></p><p>　　輪緣厚度 板厚度 </p><p>　　腹板中心孔直徑 腹板孔直徑</p><p><b>　　齒輪倒角 取</b></p><p>　　齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（3、4齒輪的設(shè)計(jì)）</p><p>　　選定齒輪類型、精度

88、等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　依照傳動(dòng)方案，本設(shè)計(jì)選用二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB10095-88)。</p><p>　　為盡量減少中間軸上的軸上力選小齒輪為右旋</p><p>　　材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》，小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為 250HB

89、S；大齒輪材料為45鋼表面淬火，齒面硬度為220HBS。兩者硬度相差30HBS</p><p>　　螺旋角：,初選β=15°</p><p>　　選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù) </p><p>　　按齒輪面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即</p><p><b>　　1、&

90、lt;/b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　試選載荷系數(shù)。</b></p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》選取齒寬系數(shù)。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)

91、。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-266查得</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　?。淮簖X輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)<

92、/b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—19取接觸疲勞壽命系數(shù)；。</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p><b>　　取安全系數(shù)S=1</b></p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　因?yàn)樗?/p>

93、取。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，代入以上參數(shù)的值。</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度。</b></p><p>　　計(jì)算齒寬與齒高之比b/h及計(jì)算齒寬b</p><p><b>

94、;　　計(jì)算縱向重合度</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　查表10-2得使用系數(shù)=1.0;根據(jù)：7級(jí)精度，由圖10-8</p><p>　　得動(dòng)載系數(shù) 由表10-3查的； 查表10-4用插值法得7級(jí)精度查《機(jī)械設(shè)計(jì)》，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置</p><p>　　由

95、由圖10-13得故載荷系數(shù)

96、 </p><p><b>　　校正分度圓直徑</b></p><p><b>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》</b></p><p>　　計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸</p><p><b>

97、　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，公式為</p><p>　　確定公式內(nèi)的各參數(shù)值</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，</p><p>　　計(jì)算彎

98、曲疲勞許用應(yīng)力；</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4得</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度,從圖10—28查得螺旋角影響系數(shù)。</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b&g

99、t;　　。</b></p><p>　　查取齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表查得；；；</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較；</p><p><b>　　小齒輪大</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b>&l

100、t;/p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.04并就進(jìn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑mm，算出小齒輪齒數(shù)</p><p><b>　　大齒輪</b>&

101、lt;/p><p><b>　　故實(shí)際傳動(dòng)比</b></p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p><p><b>　　幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算中心距</b></

102、p><p>　　將中心距圓整得131mm。</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　因值改變不多，故參數(shù)等不必修正</p><p>　　計(jì)算分圓周直徑、 </p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　取，

103、。</b></p><p><b>　　齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用實(shí)心打孔式結(jié)構(gòu)</p><p>　　大齒輪的有關(guān)尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　軸孔直徑60mm 輪轂長(zhǎng)度 與齒寬相等 </p><p>

104、<b>　　輪轂直徑 </b></p><p>　　輪緣厚度 板厚度 </p><p>　　腹板中心孔直徑 腹板孔直徑</p><p><b>　　齒輪倒角 取</b></p><p><b>　　齒輪傳動(dòng)參數(shù)表</b></p><

105、;p><b>　　軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　低速軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)</b></p><p><b>　　功率：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b>

106、;</p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　求作用在齒輪上的力</b></p><p>　　低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為d</p><p><b>　　選取材料</b></p><p>　　可選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。&l

107、t;/p><p>　　計(jì)算軸的最小直徑，查表可取</p><p>　　軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)故需要同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表14-1考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小故取則按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件查標(biāo)準(zhǔn)（GB5014-85）選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為聯(lián)軸器的孔徑為42m

108、m,故取=42，聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=84mm,半聯(lián)軸器配合的轂孔長(zhǎng)度mm</p><p>　　擬定軸上零件的裝配草圖方案(見下圖)</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　根據(jù)半聯(lián)軸器配合的轂孔長(zhǎng)度mm,故取，為滿足半聯(lián)軸器的定位要求，則其左側(cè)有一軸肩，故取，右端用軸端擋圈定位按軸端直徑取擋圈直徑D=55mm。</p>

109、;<p><b>　　初選滾動(dòng)軸承</b></p><p>　　因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故取角接觸球軸承，參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄初取0組基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的角接觸球軸承7211AC則其尺寸為，故，根據(jù)裝配關(guān)系，段左邊有一定位軸肩，故取</p><p>　　取安裝齒輪處的軸端的直徑，齒輪的左端與右端軸承之間采用套筒定位，已知齒輪

110、的寬度為65mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度故取，齒輪的左端采用軸肩定位。軸肩高度則此軸環(huán)處的直徑為mm, 軸環(huán)寬度取。</p><p>　　齒面和箱體內(nèi)壁取a=18.5mm,軸承距箱體內(nèi)壁的距離取s=8mm,轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪之間的距離c=20mm,則</p><p>　　軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，取端蓋的外面與半聯(lián)軸器的

111、距離為30mm,故取。</p><p><b>　　計(jì)算可得、</b></p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　軸上零件的軸向定位為</p><p>　　齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用普通平鍵A型連接，</p><p>　　齒輪按由（GB1095-79）尺寸

112、為,齒輪與軸的配合為，半聯(lián)軸按由（GB1095-79）尺寸為，半聯(lián)軸與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為m6.</p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　軸端倒角皆為，圓角半徑為。</p><p>　　低速軸所受載荷及彎扭圖</p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸上的簡(jiǎn)圖（

113、如圖一），在確定軸承的支撐位置時(shí)應(yīng)從手冊(cè)查取a值，對(duì)于7211AC型角接觸球軸承由手冊(cè)查得a=29.4mm，因此作簡(jiǎn)支梁（如圖二）的軸的支撐跨距L=171.2mm。</p><p>　　將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個(gè)平面力系</p><p>　　做出軸上的彎矩和扭矩圖如下</p><p>　　彎矩圖的計(jì)算和扭矩計(jì)算如下</p>&l

114、t;p><b>　　水平面：段：</b></p><p><b>　　鉛垂面：段：</b></p><p><b>　　段： </b></p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面處的、及的值列于下表</p><p>&l

115、t;b>　　表3</b></p><p>　　軸的強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面)的強(qiáng)度。根據(jù)計(jì)算式及上表的數(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</p><p>　　前已選

116、定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得，因此，故安全。</p><p>　　精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　判斷危險(xiǎn)截面</b></p><p>　　截面A，2，4，B只受扭矩作用雖然鍵槽軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的所以截面A，2，4，B均無需校核。</

117、p><p>　　從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面3和5處過盈配合所引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，從截面情況來看截面C上的應(yīng)力最大。截面5的應(yīng)力集中的影響和截面3的相近但截面5不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核，截面C上雖然應(yīng)力最大但應(yīng)力集中不大（過盈配合鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端）而且這里軸的直徑最大，故不必校核由第三章附錄可知鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合小，因而該軸校核截面3左右兩側(cè)即可。</p&

118、gt;<p><b>　　截面3左側(cè)</b></p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)：</b></p><p>　　截面3左側(cè)的彎矩M為</p><p><b>　　截面3左側(cè)的扭矩為</b&g

119、t;</p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力：</b></p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：</p><p>　　軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理由表15-1查得，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表3-2查取經(jīng)插值后查得又由附圖3-1得軸的材料敏性系數(shù)為</p><p>　　故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附表3-

120、4）為</p><p>　　由附圖3-2的尺寸系數(shù)由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)</p><p>　　軸按摩削加工附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)</p><p>　　軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理即按式（3-12）及式（3-12a）的綜合系數(shù)</p><p>　　又由得碳鋼的特性系數(shù)取，取。</p><p>　　于是計(jì)算安全系數(shù)按式則得&l

121、t;/p><p><b>　　故可知安全。</b></p><p><b>　　截面3右側(cè)</b></p><p>　　按抗彎截面系數(shù)W按表15-4中的公式計(jì)算</p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)：</b></p><p>　　截面3左側(cè)的彎矩M為&l

122、t;/p><p><b>　　截面3左側(cè)的扭矩為</b></p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力：</b></p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：</p><p>　　過盈配合處為 由附表3-8用插值法求出并取于是得</p><p>　　軸按摩削加工附圖3-4得表面質(zhì)量系

123、數(shù)</p><p><b>　　故得綜合系數(shù)</b></p><p>　　所以軸在截面3右側(cè)的安全系數(shù)為</p><p><b>　　故可知安全。</b></p><p><b>　　高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　高速軸

124、的運(yùn)動(dòng)參數(shù)</b></p><p><b>　　功率：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　選取材料</b></p><p>　　可

125、選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　計(jì)算軸的最小直徑，查表可取</p><p>　　軸的最小直徑顯然是安裝V帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與V帶輪的孔徑相適應(yīng)故=25mm。V帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　擬定方案如下圖&

126、lt;/b></p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　為了滿足V帶輪的軸向定位要求軸1段右端需要制出一軸肩故取，右端用軸端擋圈定位按軸端直徑取擋圈直徑D=40mm。</p><p>　　軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，選用角接觸球軸承7207AC，參照工作要求。</p><p><b&

127、gt;　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　大齒輪與軸的周向定位均采用平鍵定位</p><p><b>　　根據(jù)，選用C型鍵，</b></p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　軸端倒角皆為，圓角半徑為。</p><p><b>　　中間軸

128、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　中間軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)</b></p><p><b>　　功率：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>

129、;<b>　　選取材料</b></p><p>　　可選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　計(jì)算軸的最小直徑，查表可取</p><p>　　軸的最小直徑顯然是安裝V帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與V帶輪的孔徑相適應(yīng)故=25mm。V帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

130、</b></p><p><b>　　擬定方案如下圖</b></p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，選用角接觸球軸承7207AC，參照工作要求。</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b><

131、/p><p>　　大齒輪與軸的周向定位均采用平鍵定位</p><p><b>　　根據(jù)，選用A型鍵，</b></p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　軸端倒角皆為，圓角半徑為。</p><p>　　滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)（低速軸上的軸承）</p><p><

132、;b>　　軸承的選擇</b></p><p>　　軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力，選用角接觸球軸承參照工作要求并根據(jù)初選7211AC型，其尺寸為。</p><p><b>　　校核</b></p><p>　　由上述可知軸上齒輪受力</p><p>　　軸的轉(zhuǎn)速，運(yùn)動(dòng)中有輕微沖擊要求壽命</p>

133、<p>　　查角接觸球軸承樣本可知</p><p>　　該軸承的基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷</p><p><b>　　齒輪受徑向載荷</b></p><p><b>　　軸承正裝</b></p><p><b>　　兩軸承的計(jì)算軸向力</b></p>

134、;<p>　　對(duì)于7211AC型軸承按表13-7軸承派生軸向力</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　因</b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷和</p><p&g

135、t;<b>　　對(duì)于軸承1</b></p><p><b>　　對(duì)于軸承2</b></p><p>　　查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)分別為：</p><p><b>　　對(duì)于軸承1，</b></p><p><b>　　對(duì)于軸承2， </b><

136、/p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊按表13-6取則</p><p>　　求該軸承應(yīng)具有的額定載荷值</p><p><b>　　因?yàn)閯t有</b></p><p><b>　　故符合要求。</b></p><p>　　鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)（低速軸上的鍵）</p><

137、p><b>　　鍵選擇</b></p><p>　　由上可知低速軸左端鍵的尺寸為右端鍵的尺寸為</p><p><b>　　連接強(qiáng)度的校核</b></p><p>　　鍵，齒輪和軸的材料都是45鋼，由表6-2查得許用應(yīng)力取</p><p><b>　　左端鍵：</b>&l

138、t;/p><p><b>　　工作的長(zhǎng)度為</b></p><p>　　齒輪與輪轂鍵槽接觸的高度為</p><p>　　由式6-1得，故合適。</p><p>　　所以選用：鍵A </p><p><b>　　右端鍵：</b></p><p><

139、b>　　工作長(zhǎng)度</b></p><p>　　鍵和輪轂鍵槽的接觸高度</p><p><b>　　則，故合適。</b></p><p><b>　　所以選用：鍵C </b></p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p&g

140、t;　　由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器</p><p><b>　　，</b></p><p>　　選用HL4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，采用Y型軸孔，C型鍵，軸孔直徑選d=45mm,軸孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=84mm</p><p><b>　　機(jī)座箱體結(jié)構(gòu)尺寸</b></p&g

141、t;<p><b>　　箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中箱體材料選擇鑄鐵HT200即可滿足設(shè)計(jì)要求</p><p><b>　　附件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　A 視孔蓋和窺視孔</p><p>　　在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并

142、有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固</p><p><b>　　B 油螺塞：</b></p><p>　　放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承

143、面，并加封油圈加以密封。在本次設(shè)計(jì)中，可選為，封油圈材料為耐油橡膠，油塞材料為Q235</p><p><b>　　C 油標(biāo)：</b></p><p>　　油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。</p><p>　　油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.</p><p>　　選用帶螺紋的游標(biāo)尺，可選為．

144、</p><p><b>　　D 通氣孔：</b></p><p>　　由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.</p><p><b>　　可選為．</b></p><p><b>　　E 蓋螺釘：</b

145、></p><p>　　啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。</p><p>　　釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.</p><p><b>　　F 位銷：</b></p><p>　　為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.</p

146、><p><b>　　G 吊鉤：</b></p><p>　　在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.</p><p>　　可選單螺釘起吊，其螺紋規(guī)格為．</p><p><b>　　潤(rùn)滑、密封</b></p><p><b>　　潤(rùn)滑</b>

147、;</p><p><b>　　齒輪潤(rùn)滑方式</b></p><p>　　齒輪，應(yīng)采用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要選用浸油潤(rùn)滑。</p><p><b>　　軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑</b></p><p><b>　　潤(rùn)滑方式</b></p><p>　　齒輪

148、潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量</p><p>　　齒輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油（GB 443－1989），最低－最高油面距(大齒輪)10～20mm，需油量為1.5L左右</p><p>　　軸承潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量</p><p>　　軸承潤(rùn)滑選用ZL－3型潤(rùn)滑脂（GB 7324－1987）用油量為軸承間隙的1/3～1/2為宜</p><p><b>

149、;　　密封形式</b></p><p>　　用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。</p><p>　　軸與軸承蓋之間用接觸式氈圈密封，型號(hào)根據(jù)軸段選取。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　濮良貴，紀(jì)名剛 主編. 機(jī)械設(shè)計(jì).第八版.高等教育出版社.2