雙級(jí)圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書</p><p>　　題目： 雙級(jí)圓柱齒輪減速器 </p><p>　　學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　年級(jí)：

2、 09機(jī)制4班 </p><p>　　姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期： 2012.6.27 </p>&l

3、t;p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書······················ 1</p><p>　　傳動(dòng)方案的

4、擬定···················· 1</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的選擇···········&

5、#183;········· 1</p><p>　　一、電動(dòng)機(jī)類型的選擇</p><p>　　二、電動(dòng)機(jī)功率的選擇</p><p>　　三、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的選擇</p><p>　　四、電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定</p><p>　　主要參

6、數(shù)的計(jì)算···················· 2</p><p>　　一、確定總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配</p><p>　　二、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><

7、;p>　　減速器傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算················ 4</p><p>　?。ㄒ唬?、 高速級(jí)（Ⅰ級(jí)）齒輪</p><p>　?。ǘ?、低速級(jí)（Ⅱ級(jí)）齒輪</p><p>　　軸、鍵及軸承的

8、設(shè)計(jì)計(jì)算················ 13</p><p>　　高速軸（I軸）及軸上鍵、軸承的設(shè)計(jì)</p><p>　　中間軸（II軸）及軸上鍵、軸承的設(shè)計(jì)</p><p>　　低速軸（III軸）及軸上鍵

9、、軸承的設(shè)計(jì)</p><p>　　潤滑與密封的設(shè)計(jì)··················· 31</p><p>　　箱體的設(shè)計(jì)······&#

10、183;··············· 32</p><p>　　潤滑方式、潤滑油的選擇</p><p><b>　　密封方式的選擇</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)··&

11、#183;···················· 34</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目：</b&g

12、t;</p><p>　　展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器（用于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中）</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　輸送帶的工作拉力：。</p><p>　　輸送帶的速度：v = 1.2m/s。</p><p>　　卷筒的直徑：D = 410mm。</p>

13、;<p><b>　　三、工作條件：</b></p><p>　　兩班制工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn)；允許輸送帶速度誤差為％；生產(chǎn)條件是中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工7-8級(jí)精度齒輪及蝸輪；動(dòng)力來源是三相交流電（220V／380V）。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)工作量：</b></p>

14、<p>　　1、繪制減速器裝配圖1張(A0或A1)。</p><p>　　2、繪制減速器零件圖1～2張。</p><p>　　3、編寫設(shè)計(jì)說明書1份。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1、各設(shè)計(jì)階段完成后方可進(jìn)行下一階段的設(shè)計(jì)。</p><p>

15、　　2、在指定的教室內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　二、傳動(dòng)方案的擬定</b></p><p>　　為確定傳動(dòng)方案，根據(jù)已知條件計(jì)算的工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為：</p><p><b>　　三、電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　一、電動(dòng)機(jī)類型的選擇</p><p>

16、;　　因其動(dòng)力源為三相交流電（220V/380V），單向運(yùn)轉(zhuǎn)，由此選用Y系列三相異步電機(jī)。</p><p>　　二、電動(dòng)機(jī)功率的選擇</p><p>　　工作機(jī)所需的有效功率為:</p><p>　　Pw=3800×1.2/1000KW=4.56KW</p><p>　　為計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的功率，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率，

17、設(shè)、、、、分別為：彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動(dòng)（設(shè)齒輪精度為7級(jí)）、滾動(dòng)軸承、卷筒的效率。查表2-2得：=0.99，=0.97，=0.99，=0.96。則傳動(dòng)裝置的總效率為:</p><p>　　=0.99²×0.97²×0.99³×0.96=0.859</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)所需功率為：</b>&l

18、t;/p><p>　　Pd=Pw/=4.56/0.859 KW= 5.31 KW</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的所需功率， 。查表16-1選用的電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5KW。</p><p>　　三、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的選擇</p><p>　　選擇常用的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min兩種。</p>

19、<p>　　四、電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定</p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和轉(zhuǎn)速，由表16-1知電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：Y132S-4與Y132M2-6。由于Y132S-6的轉(zhuǎn)速較低，價(jià)格低，外部尺寸小，并且總傳比也不是很大，故采用該類型的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的參數(shù)數(shù)據(jù)如下表：</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　該電動(dòng)機(jī)

20、中心高H=132mm，軸外伸周徑38mm，軸外伸長度80 mm。</p><p>　　四、齒輪主要參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　一、確定總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配：</p><p>　　傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：</p><p>　　=（1.1～1.5），=,取=（其中、分別為高速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比）。</p><p>　

21、　高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為=4.720，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為=3.631。</p><p>　　二、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算：</p><p><b>　　1、各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：</b></p><p>　　2、各軸的輸入功率計(jì)算：</p><p>　　3、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：</p><p>　　將上述

22、結(jié)果列于下表（表1），便于查用</p><p>　　表1 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)匯總表</p><p>　　五、減速器傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)</p><p>　　一、減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。ㄒ唬?、高速級(jí)（Ⅰ級(jí)）齒輪</p><p>　　1、選定齒輪的類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)。</p>

23、<p>　　（1）由于斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊震動(dòng)噪聲小，故選用斜齒圓柱齒輪。</p><p>　　（2）運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。</p><p>　?。?）材料的選擇：查表10-1選小齒輪材料為45Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼（正火），硬度為190HBS。</p><p>　?。?）初選

24、小齒輪的齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)，取。</p><p>　?。?）選取螺旋角：初選螺旋角。</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　按計(jì)算式計(jì)算：</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值。</p><p><b>　　試選取。</b>&l

25、t;/p><p>　　由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　查表2知小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)。</p><p>　　由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　由圖10-26查得，。則</p><p>　　由圖10-21d按齒面硬度查得

26、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　由圖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>　　取失效率為1％，安全系數(shù)。由式10-12得：</p><p><b>　　則許用接觸應(yīng)

27、力為：</b></p><p><b>　　計(jì)算</b></p><p>　　試計(jì)算小齒輪分度圓半徑，由計(jì)算式得：</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度:</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬及模數(shù)。</b></p><p>&l

28、t;b>　　計(jì)算縱向重合度:</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)。</p><p>　　查表10-2查得使用系數(shù)。</p><p>　　由表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)。</p><p>　　

29、由表10-4的差值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)。</p><p>　　由， 查圖10-13得。</p><p><b>　　故載荷系數(shù)：</b></p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑。由式10-10a</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)。</b></p&g

30、t;<p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。</p><p>　　由式10-17得彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)式：</p><p><b>　　確定計(jì)算參數(shù)。</b></p><p>　　由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)；。</

31、p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式10-12得：</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</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><

32、/p><p><b>　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p><b>　　查表10-5的；。</b></p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5查得；。</p><p>　　計(jì)算大小齒輪的，并加以比較<

33、/p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)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有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得

34、的模數(shù)。為同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：</p><p><b>　　取，則，取。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算。</b></p><p><b>　?、?計(jì)算中心距：</b></p><p>　　將中心距圓

35、整為141mm。</p><p>　　⑵ 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)算大小齒輪的分度圓直徑。</p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度。</b></p><p><b>　　圓整后?。?lt;/b>&l

36、t;/p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 </b></p><p>　　小齒輪用實(shí)心式，大齒輪因圓齒頂圓直徑大于而又小于，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。</p><p>　　（二）、低速級(jí)（Ⅱ級(jí)）齒輪設(shè)計(jì)</p><p>　　1、選定齒輪的類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)。</p><p>　?。?）按圖示方案第

37、Ⅱ級(jí)傳動(dòng)仍選用斜齒圓柱齒輪。</p><p>　?。?）運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。</p><p>　?。?）材料的選擇：在同一減速器各級(jí)小齒輪（或大齒輪）的材料在沒有特殊情況，應(yīng)選用相同牌號(hào)。以減少材料品種和工藝要求。故查表殼選擇小齒輪材料為45Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼（正火），硬度為190HBS。</p&

38、gt;<p>　　（4）選小齒輪的齒數(shù)z1=24，大齒輪的齒數(shù)，取。</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　按計(jì)算式計(jì)算：</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值。</p><p><b>　?、僭囘x取。</b></p>&l

39、t;p>　?、诓楸?知小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　④由表10-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　?、萦杀?0-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　?、抻蓤D10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　⑧由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p

40、>　　⑨由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，。</p><p>　?、庥?jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取失效率為1％，安全系數(shù)。由式10-12得：</p><p><b>　　計(jì)算</b></p><p>　　試計(jì)算小齒輪分度圓半徑，由計(jì)算式得：</p><p><b>

41、　　計(jì)算圓周速度</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬及模數(shù)。</b></p><p>　　④計(jì)算縱向重合度 </p><p><b>　?、萦?jì)算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)。</p><p>　　查

42、表10-2查得使用系數(shù)。</p><p>　　由表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)。</p><p>　　由表10-4的差值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)。</p><p>　　由， 查圖10-13得。</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校

43、正所算得的分度圓直徑。由式10-10a</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)。</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。</p><p>　　由式10-17得彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)式：</p><p><b>　　確定計(jì)算參數(shù)。</b></p><p>　　由圖10-20c

44、查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)；。</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式10-12得：</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><b&

45、gt;　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p><b>　　查表10-5的；。</b></p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5查得；。</p><p>　　計(jì)算大小齒輪的，并加以比較</p><p><b&

46、gt;　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)（2.97）大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取可滿足彎曲強(qiáng)度，并為同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：</p><p><b>　

47、　取，則，取。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算。</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算中心距a</b></p><p>　　，圓整后為157mm</p><p>　　(2) 按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　?。?）計(jì)

48、算大小齒輪的分度圓直徑。</p><p>　?。?）計(jì)算齒輪寬度。</p><p><b>　　圓整后??；</b></p><p><b>　　（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</b></p><p>　　小齒輪用實(shí)心式，大齒輪因圓齒頂圓直徑大于而又小于，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。</p><p&

49、gt;　　把各齒輪的主要參數(shù)列于下表。便于查看：</p><p>　　表2 齒輪參數(shù)匯總表</p><p>　　六、軸、鍵及軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　一、中間軸（Ⅱ軸）的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.中間軸的尺寸計(jì)算</p><p>　　1、查表1得：該軸上的輸出功率為，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)矩為。</p>

50、;<p>　　2、求作用于齒輪上的力。</p><p>　　中間軸上小齒輪圓周力：</p><p><b>　　徑向力：</b></p><p>　　軸向力： </p><p>　　中間軸上大齒輪圓周力：</p><p>　　徑向力： </p>

51、<p>　　軸向力： </p><p><b>　　3、選取材料。</b></p><p>　　可選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　4、初步確定軸的最小直徑。</p><p>　　根據(jù)表15-3查取，于是：</p><p>　　軸的最小直徑顯然是安裝

52、于軸承處，為了使軸承便于安裝，且對(duì)于直徑的軸，有兩個(gè)鍵槽時(shí)軸徑增加10％～15％，然后將軸徑圓整，故取,然后將軸徑圓整，故取mm。</p><p>　　2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　A、F段：選定圓錐滾子軸承30207，尺寸為，，則該軸段的直徑為35mm，長度待定</p><p>　　B段：：軸肩高度，取，則該段直徑為41mm，取

53、長度為5mm。</p><p>　　C段：由于齒輪的直徑較小，該段設(shè)計(jì)成齒輪軸，內(nèi)徑與小齒輪的齒頂圓直徑相同，為77mm，長度與輪轂寬度相同，為80mm。</p><p>　　E段：該段安裝大齒輪，選其直徑為46mm，長度比輪轂略短，為48mm。</p><p>　　D段：取軸肩高度為，則該段直徑為52mm，取長度為7mm。</p><p>

54、　　取齒輪3左端和高速軸上齒輪右端到箱體內(nèi)壁的距離為，則齒輪2右端到箱體內(nèi)壁的距離為10+（56-50）/2=13。取軸承距離箱體內(nèi)壁的距離為，則</p><p><b>　　A段長度為</b></p><p><b>　　F段長度為</b></p><p><b>　　列表如下：</b></p

55、><p><b>　　5、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　擬定軸上零件的裝配草圖方案（見下圖－圖1）。</p><p><b>　　圖 1</b></p><p>　　（2）把軸部件受空間力系分配到水平面上和鉛垂面上。</p><p>　　①水平面受力分析如圖1，有平

56、衡條件得：</p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡： </b></p><p>　　求得：（負(fù)號(hào)說明方向相反）</p><p>　　做出水平彎矩圖（如圖1），截面處彎矩：</p><p><b>　　齒輪3截面處彎矩：&

57、lt;/b></p><p>　?、阢U垂面受力分析如圖1，有平衡條件得：</p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡：</b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　做出鉛垂面方向

58、的彎矩圖（圖1）.</p><p><b>　　截面左側(cè)處彎矩：</b></p><p><b>　　截面右側(cè)處彎矩</b></p><p><b>　　截面右側(cè)處彎矩：</b></p><p><b>　　截面左側(cè)處彎矩：</b></p>

59、<p>　?、鄹鶕?jù)求合成彎矩，并做出合成彎矩圖。</p><p><b>　　截面左側(cè)處：</b></p><p><b>　　截面右側(cè)處：</b></p><p><b>　　截面左側(cè)處：</b></p><p><b>　　截面右側(cè)處：</b>

60、;</p><p>　?、茏龀雠ぞ貓D（圖1）</p><p>　　C截面為危險(xiǎn)截面，則截面的、及值列于下表</p><p>　　10、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。</p><p>　　核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。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，則</p><p><b>　

61、　校核剖面：</b></p><p>　　之前已選定材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表15-1得，</p><p><b>　　因?yàn)?＜，故安全。</b></p><p>　　2.中間軸軸承的選擇計(jì)算</p><p>　　從減速器的壽命考慮，軸承的使用年限為10年（年工作日為300天，兩班制） 則軸承的預(yù)期壽命 &

62、lt;/p><p><b>　?。?）軸承的選擇</b></p><p>　　因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向作用力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30207（GB/T 297-1944），其主要尺寸如下.</p><p><b>　　（2）計(jì)算使用壽命</b>

63、;</p><p><b>　　1）計(jì)算徑向載荷</b></p><p><b>　　2)計(jì)算派生軸向力</b></p><p><b>　　3）計(jì)算軸向力</b></p><p>　　，則軸承1被壓緊，軸承2被放松。因此</p><p><b&g

64、t;　　4）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p><b>　　根據(jù)工況，選擇</b></p><p><b>　　，取，</b></p><p>　　則軸承1處的當(dāng)量載荷</p><p><b>　　，取，</b></p><p>　　則軸

65、承2處的當(dāng)量載荷</p><p><b>　　5）驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算</p><p>　　，滾子軸承。則軸承的使用壽命</p><p>　　所選軸承滿足壽命要求。</p><p><b>　　3.中間軸的鍵聯(lián)接</b>&

66、lt;/p><p>　　一般8級(jí)精度以上的齒輪有同心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接，由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵A型。普通平鍵的強(qiáng)度校核公式</p><p>　　其中，：傳遞的轉(zhuǎn)矩，</p><p>　　k：鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，，為鍵的高度，</p><p>　　：鍵的工作長度，，圓頭平鍵，為鍵的長度，為鍵的寬度</p>&l

67、t;p><b>　?。狠S的直徑， </b></p><p>　　：許用擠壓應(yīng)力，鋼在輕微沖擊時(shí)的</p><p>　　大齒輪與軸段D間選用鍵聯(lián)接，高度h=8mm， k=0.5h=4mm</p><p><b>　　d=42mm </b></p><p>　　鍵的強(qiáng)度滿足使用要求。</

68、p><p>　　二、高速軸（I軸）的設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 高速軸的尺寸計(jì)算 </p><p>　　1、查表1得：該軸上的輸出功率為，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)矩為。</p><p>　　2、求作用于齒輪上的力。</p><p>　　高速級(jí)齒輪的分度圓直徑，則作用于高速級(jí)齒輪上的圓周力：</p><p>&

69、lt;b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p><b>　　3、選取材料。</b></p><p>　　可選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　4、初步確定軸的最小直徑。</p><p>　　根據(jù)

70、表15-3查取，于是：</p><p>　　應(yīng)設(shè)計(jì)成齒輪軸，軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，對(duì)于直徑的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)軸徑增加5％～7％， d</p><p>　　然后將軸徑圓整，故取。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查表14-1，取,測(cè)。</p><p><b>　　5、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><

71、p>　　擬定軸上零件的裝配草圖方案（見下圖）。</p><p><b>　　高速軸</b></p><p>　　6、根據(jù)軸向定位要求，確定各軸的各段直徑和長度。</p><p>　　A段：安裝半聯(lián)軸器，則該段直徑與半聯(lián)軸器的孔徑相同，為22mm，長度比轂孔長度略短，為35mm。</p><p>　　B段：為了滿足半

72、聯(lián)軸器的軸向定位要求，A段右端需制出一軸肩，取B段直徑為26mm，長度為。</p><p>　　C段：安裝圓錐滾子軸承30206，其尺寸為則該軸段直徑為30，長度為軸承寬度相同，為17.25mm。</p><p>　　D段：為了滿足軸承軸向定位的要求，取其直徑為36mm，長度待定</p><p>　　E段：安裝齒輪，因?yàn)辇X輪的直徑較小，該段設(shè)計(jì)成齒輪軸。則該軸段直徑

73、為53.4mm，長度為56mm。</p><p>　　G段：直徑為30mm，長度待定。</p><p>　　F段：取軸肩高度為，則直徑為36mm，取長度為5mm。</p><p>　　齒輪右端到箱體內(nèi)壁的距離為，軸承距離箱體內(nèi)壁的距離為，則G段長度為</p><p>　　對(duì)照中間軸，可得D段長度為106mm</p><p&

74、gt;<b>　　列表如下：</b></p><p>　　（1）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖2） </p><p><b>　　圖 2</b></p><p>　　(2)把軸部件受空間力系分配到水平面上和鉛垂面上。</p><p>　　①水平面受力分析如圖3-a，有平衡條件得：</p>

75、<p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡： </b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　做出水平彎矩圖（如圖2），截面處彎矩：</p><p>　?、阢U垂面受力分析如圖2，有平衡條件得：</

76、p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡： </b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　做出鉛垂面方向的彎矩圖（圖2）.</p><p><b>　　截面右側(cè)處彎矩：<

77、;/b></p><p><b>　　截面左側(cè)處彎矩：</b></p><p>　?、鄹鶕?jù)求合成彎矩，并做出合成彎矩圖（圖2）。</p><p><b>　　截面左側(cè)處：</b></p><p>　?、茏龀雠ぞ貓D（圖2）</p><p>　　10、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的

78、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的強(qiáng)度。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，之前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。則</p><p>　?。?，故滿足強(qiáng)度條件故安全。</p><p>　　2. 高速軸軸承的選擇計(jì)算</p><p><b>　?。?）軸承的選擇&l

79、t;/b></p><p>　　高速軸選用30206型圓錐滾子軸承，其參數(shù)如下表所示.</p><p><b>　?。?）計(jì)算使用壽命</b></p><p><b>　　1）計(jì)算徑向載荷</b></p><p><b>　　2)計(jì)算派生軸向力</b></p>

80、<p><b>　　3）計(jì)算軸向力</b></p><p>　　，則軸承1被壓緊，軸承2被放松。因此</p><p><b>　　4）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p><b>　　根據(jù)工況，選擇</b></p><p><b>　　，取，</

81、b></p><p>　　則軸承1處的當(dāng)量載荷：</p><p><b>　　，取，</b></p><p>　　則軸承2處的當(dāng)量載荷</p><p><b>　　5）驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)椋园摧S承1的受力大小驗(yàn)算</p>&l

82、t;p>　　，滾子軸承。則軸承的使用壽命</p><p>　　所選軸承滿足壽命要求。</p><p>　　3. 高速軸的鍵聯(lián)接</p><p>　　大齒輪與軸段D間選用鍵聯(lián)接，高度h=6mm， k=0.5h=3mm</p><p><b>　　d=22mm </b></p><p>　　

83、鍵的強(qiáng)度滿足使用要求。</p><p>　　三、低速軸（III軸）的設(shè)計(jì)</p><p>　　1、查表1得：該軸上的輸出功率為，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)矩為。</p><p>　　2、求作用于齒輪上的力。</p><p>　　因低速級(jí)軸上的大齒輪4與中間軸上的小齒輪3相嚙合，故兩齒輪所受的力為作用力和反作用力的關(guān)系，則大齒輪4上所受的力：</p>

84、;<p>　　中間軸上小齒輪圓周力：</p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　軸向力： </b></p><p><b>　　3、選取材料。</b></p><p>　　仍選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p>

85、<p>　　4、初步確定軸的最小直徑。</p><p>　　根據(jù)表15-3查取，于是：</p><p>　　由于此段軸有鍵連接，則</p><p>　　軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，初選聯(lián)軸器型號(hào)，聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，故取，則：</p><p>　　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)

86、準(zhǔn)GB/T5014-85，選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩為1250。半聯(lián)軸器的長度為，孔徑為55mm，與軸配合的轂孔長度為。</p><p>　　1）擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　裝配方案如下圖所示。</p><p><b>　　低速軸</b></p><p>　　2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直

87、徑和長度</p><p>　　A段：安裝半聯(lián)軸器，則該段直徑與半聯(lián)軸器的孔徑相同，為55mm，長度比轂孔長度略短，為</p><p>　　B段： 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，A段左端需制出一軸肩，取B段直徑為63mm，長度為。</p><p>　　C段：安裝圓錐滾子軸承30214，其尺寸為，，則該軸段直徑為70mm，長度與軸承寬度相同，為26.75mm。<

88、/p><p>　　D段：為了滿足軸承軸向定位的要求，取其直徑為80mm，長度待定。</p><p>　　G段：直徑為70mm，長度待定。</p><p>　　F段：安裝齒輪，考慮G段直徑，取該段直徑76mm，長度比輪轂略短，為71mm。</p><p>　　E段：考慮F段直徑，取軸肩高度為，則E段直徑為88mm，長度取為。</p>

89、<p>　　齒輪左端到箱體內(nèi)壁的距離為，軸承距離箱體內(nèi)壁的距離為，則</p><p>　　G段長度為26.25+14+3+(80-78)=45.25mm</p><p>　　對(duì)照中間軸，可得D段長度為51mm</p><p><b>　　列表如下：</b></p><p><b>　?。?）求軸上載荷

90、</b></p><p>　　如下圖所示：（圖3）</p><p><b>　　圖 3</b></p><p>　?。?）首先根據(jù)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖3）。</p><p>　?。?）把軸部件受空間力系分配到水平面上和鉛垂面上。</p><p>　?、偎矫媸芰Ψ治觯衅胶鈼l件得：&

91、lt;/p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡： </b></p><p><b>　　求得： </b></p><p>　　做出水平彎矩圖，F(xiàn)截面處彎矩：</p><p>　?、阢U垂面受力分析，有平衡條件得：&l

92、t;/p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡：</b></p><p><b>　　求得：</b></p><p><b>　　F截面左側(cè)處彎矩：</b></p><p><b>　　

93、F截面右側(cè)處彎矩：</b></p><p><b>　　F 截面處：</b></p><p>　　④做出扭矩圖（圖9-f）</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的強(qiáng)度。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，則<

94、/p><p>　　之前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得。，故滿足強(qiáng)度條件。</p><p>　　2.低速軸軸承的選擇計(jì)算</p><p><b>　　（1）軸承的選擇</b></p><p>　　高速軸選用30211型圓錐滾子軸承，其參數(shù)如下表所示.</p><p><b>

95、;　?。?）計(jì)算使用壽命</b></p><p><b>　　1）計(jì)算徑向載荷</b></p><p><b>　　2)計(jì)算派生軸向力</b></p><p><b>　　3）計(jì)算軸向力</b></p><p>　　，則軸承1被壓緊，軸承2被放松。因此</p&

96、gt;<p><b>　　4）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p><b>　　根據(jù)工況，選擇</b></p><p>　　，取X=0.4，Y=1.5 。 </p><p>　　則軸承1處的當(dāng)量載荷</p><p><b>　　，取X=1，Y=0</b><

97、/p><p>　　則軸承2處的當(dāng)量載荷</p><p><b>　　5）驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算</p><p>　　，滾子軸承。則軸承的使用壽命</p><p>　　所選軸承滿足壽命要求。</p><p><b>　

98、　3.低速軸的鍵聯(lián)接</b></p><p>　?。?）聯(lián)軸器與軸段A間選用鍵聯(lián)接，高度h=9mm， k=0.5h=4.5mm</p><p><b>　　d=48mm </b></p><p>　　鍵的強(qiáng)度滿足使用要求。</p><p>　　(2) 齒輪與軸段E間選用鍵聯(lián)接，高度h=12mm， k=0.

99、5h=6mm</p><p><b>　　d=68mm </b></p><p>　　鍵的強(qiáng)度滿足使用要求。</p><p><b>　　七、潤滑密封設(shè)計(jì)</b></p><p>　　查課程設(shè)計(jì)教材表16-1，齒輪選擇全損耗系統(tǒng)用油L-AN22潤滑油潤滑。</p><p>

100、;　　由于圓周速度，因而可以利用齒輪濺起的油形成油霧進(jìn)入軸承飛到箱蓋內(nèi)壁的油匯集到輸油溝內(nèi)，再流入軸承進(jìn)行潤滑。</p><p>　　潤滑方式、潤滑油的選擇</p><p>　　對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，因其轉(zhuǎn)速較低，，采用油池浸油潤滑，齒輪浸入油池一定深度，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就把油帶到嚙合區(qū)，同時(shí)也甩到箱壁上，借以散熱。查得二級(jí)減速的浸油潤滑是高速級(jí)大齒輪的浸油深度以1~3個(gè)齒高為宜。故輪浸入油的

101、深度取，同時(shí)為避免齒輪攪的箱底的沉渣濺起，取齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x為，故潤滑油的深度，考慮到油飛濺影響潤滑油液面的高度，把潤滑油的深度修正為。</p><p>　　潤滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB/T 5903-1995）中的L-CKC220進(jìn)行潤滑。軸承采用脂潤滑，潤滑脂選用通用的鋰基潤滑脂（GB 7324-1991）中的2號(hào)潤滑脂進(jìn)行潤滑。</p><p><b>　　二、密封方

102、式的選擇</b></p><p>　　密封性是為了保證機(jī)蓋與幾座連接處密封，連接凸緣應(yīng)該有足夠的寬度，連接表面應(yīng)精創(chuàng)。應(yīng)其軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封。</p><p><b>　　八、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]

103、 唐增寶，常建娥. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，第3版. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006.</p><p>　　[2] 濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)，第八版. 北京：高等教育出版社，2006.</p><p>　　[3] 孫恒，陳作摸. 機(jī)械原理，第七版. 北京：高等教育出版社，2006.</p><p>　　[4] 劉鴻文. 材料力學(xué)I，第4版. 北京：高等教育出版社，2