機械基礎課程設計--一級直齒圓柱齒輪減速器設計說明書

1、<p>　　機械基礎課程設計說明書</p><p>　　一級直齒圓柱齒輪減速器</p><p>　　設計題目： 一級直齒圓柱齒輪減速器 </p><p>　　班級學號： 2012級1207班 </p><p>　　學生姓名：

2、 </p><p>　　指導老師： </p><p>　　完成日期： 2012 年 6 月 25 日</p><p>　　所在單位： </p><p><b>　　設計任務書</b></p><p>　　1、設計任務：設計一級直齒圓柱齒輪減速器。<

3、/p><p><b>　　設計簡圖： </b></p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　工作條件：輸送帶傳動平穩(wěn)，單向傳動，連續(xù)工作，兩班工作制使用五年，輸送帶速度誤差±5﹪</p><p><b>　　目錄</b></p>

4、<p>　　一 傳動裝置的總體設計</p><p>　　1、分析和擬定傳動方案………………………………………………1</p><p>　　2、電動機的選擇………………………………………………………1</p><p>　　3、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)…………………………………3</p><p>　　4、傳動件的設計計算…………

5、………………………………………5</p><p>　　5、軸的設計計算………………………………………………………7</p><p>　　6、滾動軸承的選擇與計算……………………………………………18</p><p>　　5、鍵聯(lián)接的選擇及其校核計算………………………………………19</p><p>　　6、聯(lián)軸器的選擇………………………………

6、………………………20</p><p>　　7、減速器附件的選擇…………………………………………………21</p><p>　　8、潤滑與密封………………………………………………………</p><p><b>　　設計內容：</b></p><p><b>　　傳動裝置的總體設計</b></p

7、><p><b>　　分析和擬定傳動方案</b></p><p>　　合理的傳動方案除了滿足工作及的功能外，還要求結構簡單、制作方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便，本次設計應該擬定一個合理的傳動方案除了綜合考慮工作的載荷，運動及機器的其他要求外，還應該熟悉各種傳動機構的特點，以便選擇一個合適的傳動機構。其傳動裝置見下圖。</p><p>&l

8、t;b>　　電動機的選擇</b></p><p><b>　　選擇電動機的類型</b></p><p>　　按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉自扇冷式結構，電壓380V，Y系列。</p><p>　　選擇電動機的額定功率</p><p>　　帶式輸送機的性能參數(shù)選用表1的第 6組數(shù)據(jù)，即：&l

9、t;/p><p><b>　　表一</b></p><p>　　工作機所需功率為： .24kw</p><p>　　從電動機到工作機的傳動總效率為： </p><p>　　其中、、、分別為V帶傳動、軸承傳動、齒輪軸承、聯(lián)軸器傳動，查取《機械設置基礎》P131的附錄選取=0.96、=0.97、=0.99、=0.99、 <

10、/p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　電動機的工作功率</b></p><p><b>　　電動機的實際公路</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　確定電動機

11、的轉速</b></p><p>　　卷筒軸工作轉速： </p><p>　　查《機械基礎》P459附錄3， V帶常用傳動比為i1=2~4，圓柱齒輪傳動一級減速器常用傳動比范圍為i2=3~5（8級精度）。根據(jù)傳動裝置的總傳動比i與各級傳動比i1、i2、…in之間的關系是i=i1i2…in，可知總傳動比合理范圍為i=6~20。</p><p&

12、gt;<b>　　又 因為 ，</b></p><p>　　故 電動機的轉速可選擇范圍相應為</p><p>　　符合這一范圍的同步轉速有750r/min、1000r/min和1500r/min三種。選1500r/min</p><p>　?。?） 確定電動機的型號</p><p>　　選上述不同轉速的電動機進行比

13、較，查《機械基礎》P499附錄50及相關資料得電動機數(shù)據(jù)和計算出總的傳動比，為降低電動機重量和價格，由選取同步轉速為1460r/min的Y系列電動機，型號為Y160L-4。</p><p>　　傳動裝置的總傳動比的計算和分配</p><p>　?。?） 總傳動比14.8= </p><p>　?。?） 分配各級傳動比</p><p>　　

14、各級傳動比與總傳動比的關系為i=i1i2。根據(jù)V帶的傳動比范圍i1=2 ~ 4 ，初選i1＝3，齒輪傳動比= </p><p>　　3、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　　計算各軸輸入功率</b></p><p>　　0軸（電動機軸）的輸出功率為：</p><p>　?、?1軸的輸入功率： =13

15、.06kw</p><p><b>　　2軸的輸入功率： </b></p><p><b>　　計算各軸轉速</b></p><p><b>　　電機軸的轉速：</b></p><p><b>　　= </b></p><p>　

16、　1軸（減速器高速軸）的轉速：</p><p>　　2軸（減速器低速軸）的轉速：99.3r/min</p><p>　?。?） 計算各軸轉矩</p><p>　　T=9550 </p><p>　　把上述計算結果列于下表：</p><p><b>　　表五</b></p>&l

17、t;p><b>　　傳動零件的設計</b></p><p>　　箱外傳動件設計（V帶設計）</p><p>　?。?）計算設計功率Pd</p><p>　　根據(jù)V帶的載荷有輕微振動，一班工作制（8小時），查《機械基礎》P296表13－6，取KA＝1.1。</p><p>　　即 </p&g

18、t;<p><b>　?。?）選擇帶型</b></p><p>　　普通V帶的帶型根據(jù)傳動的設計功率Pd和小帶輪的轉速n1按《機械基礎》P297圖13－11選取。根據(jù)算出的Pd＝2.42kW及小帶輪轉速n1＝1420r/min ，查圖得：d d=80～100可知應選取Z型V帶。</p><p>　?。?）確定帶輪的基準直徑并驗證帶速</p>

19、<p>　　由《機械基礎》P298表13－7查得，小帶輪基準直徑為50～90mm（ddmin=50mm），則取dd1= 80mm> ddmin.（dd1根據(jù)P295表13-4查得）</p><p>　　由《機械基礎》P295表13-4查“V帶輪的基準直徑”，得=250mm</p><p>　　誤差驗算傳動比： （為彈性滑動率）</p><p>&l

20、t;b>　　誤差 符合要求</b></p><p>　?、?帶速 </p><p>　　滿足5m/s<v<25~30m/s的要求，故驗算帶速合適。</p><p>　?。?）確定中心距離、帶的基準長度并驗算小輪包角</p><p><b>　　由式</b></p&g

21、t;<p>　　可得0.7（80+250）2（80+250）</p><p>　　即231660，選取=500mm </p><p><b>　　所以有：</b></p><p>　　由《機械基礎》P293表13－2查得Ld＝1600mm</p><p>　　實際中心距 </p>

22、<p>　　符合要求。3.042 1420 80</p><p>　?。?）確定帶的根數(shù)z</p><p>　　查機械設計手冊，取P1=0.35KW，△P1=0.03KW</p><p>　　由《機械基礎》P299表13－8查得，取Ka=0.95 </p><p>　　由《機械基礎》P293表13－2查得，KL＝1.16 <

23、;/p><p><b>　　則帶的根數(shù)</b></p><p><b>　　所以z取整數(shù)為6根</b></p><p>　?。?）確定帶輪的結構和尺寸</p><p>　　根據(jù)V帶輪結構的選擇條件，Y100L1-4型電機的主軸直徑為d=28mm；</p><p>　　由《機械基礎

24、》P293 ，“V帶輪的結構”判斷：當3d＜dd1(90mm)＜300mm，可采用H型孔板式或者P型輻板式帶輪，這次選擇H型孔板式作為小帶輪。</p><p>　　由于dd2>300mm，所以宜選用E型輪輻式帶輪。</p><p>　　總之，小帶輪選H型孔板式結構，大帶輪選擇E型輪輻式結構。</p><p>　　（7）確定帶的張緊裝置</p>&

25、lt;p>　　選用結構簡單，調整方便的定期調整中心距的張緊裝置。</p><p><b>　?。?）計算壓軸力</b></p><p>　　由《機械基礎》P303表13－12查得，Z型帶的初拉力F0＝55N，上面已得到=161.74o，z=6，則</p><p><b>　　（9）帶輪的材料</b></p>

26、;<p>　　選用灰鑄鐵，HT200。</p><p>　　減速器內傳動件的設計（齒輪傳動設計）</p><p>　?。?）選擇齒輪材料、熱處理方法及精度等級</p><p>　?、?齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度</p><p>　　因為載荷中有輕微振動，傳動速度不高，傳動尺寸無特殊要求，屬于一般的齒輪傳動，故兩齒輪均可用軟齒

27、面齒輪。查《機械基礎》P322表14－10，小齒輪選用45號鋼，調質處理，硬度260HBS；大齒輪選用45號鋼，調質處理，硬度為220HBS。</p><p><b>　?、?精度等級初選</b></p><p>　　減速器為一般齒輪傳動，圓周速度不會太大，根據(jù)《機械設計學基礎》P145表5－7，初選8級精度。</p><p>　?。?）按齒面

28、接觸疲勞強度設計齒輪</p><p>　　由于本設計中的減速器是軟齒面的閉式齒輪傳動，齒輪承載能力主要由齒輪接觸疲勞強度決定，其設計公式為：</p><p><b>　　確定載荷系數(shù)K</b></p><p>　　因為該齒輪傳動是軟齒面的齒輪，圓周速度也不大，精度也不高，而且齒輪相對軸承是對稱布置，根據(jù)電動機和載荷的性質查《機械設計學基礎》P1

29、47表5－8，得K的范圍為1.4~1.6， 取K＝1.5。</p><p><b>　　小齒輪的轉矩</b></p><p><b>　　接觸疲勞許用應力</b></p><p>　　?。┙佑|疲勞極限應力</p><p>　　由《機械設計學基礎》P150圖5－30中的MQ取值線，根據(jù)兩齒輪的齒面硬度

30、，查得45鋼的調質處理后的極限應力為</p><p>　　=600MPa ， =560MPa </p><p>　?、ⅲ┙佑|疲勞壽命系數(shù)ZN </p><p>　　應力循環(huán)次數(shù)公式為 N=60 n jth </p><p>　　工作壽命每年按300天，每天工作8小時，故</p><p>　　th=(300&

31、#215;10×8)=24000h</p><p>　　N1=60×466.798×1×24000=6.722×108</p><p>　　查《機械設計學基礎》P151圖5－31，且允許齒輪表面有一定的點蝕</p><p>　　ZN1=1.02 ZN2=1.15</p><p>　　ⅲ)

32、接觸疲勞強度的最小安全系數(shù)SHmin</p><p>　　查《機械設計學基礎》P151表5－10，得SHmin＝1 </p><p>　?、ぃ┯嬎憬佑|疲勞許用應力。</p><p>　　將以上各數(shù)值代入許用接觸應力計算公式得</p><p><b>　?、ィX數(shù)比</b></p><p>　　

33、因為 Z2=i Z1，所以</p><p><b>　?、ВX寬系數(shù)</b></p><p>　　由于本設計的齒輪傳動中的齒輪為對稱布置，且為軟齒面?zhèn)鲃樱椤稒C械基礎》P326表14－12，得到齒寬系數(shù)的范圍為0.8～1.1。取。</p><p>　　ⅵ）計算小齒輪直徑d1</p><p>　　由于，故應將代入齒面接觸疲

34、勞設計公式，得</p><p><b>　?、?圓周速度v</b></p><p>　　查《機械設計學基礎》P145表5－7，v1<2m/s，該齒輪傳動選用9級精度。</p><p>　　主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計算</p><p><b>　　齒數(shù)</b></p><p&g

35、t;　　對于閉式軟齒面齒輪傳動，通常z1在20～40之間選取。為了使重合度較大，取z1＝20，則z2＝iz1＝80。使兩齒輪的齒數(shù)互為質數(shù)，最后確定z2=81。</p><p><b>　　模數(shù)m</b></p><p>　　標準模數(shù)應大于或等于上式計算出的模數(shù)，查《機械基礎》P311表14－1，選取標準模數(shù)m=3mm。</p><p><

36、;b>　　分度圓直徑d</b></p><p><b>　　中心距a</b></p><p><b>　　齒輪寬度b</b></p><p>　　大齒輪寬度 </p><p>　　小齒輪寬度 </p><p>　　其他幾何尺寸的計算（，）&l

37、t;/p><p>　　齒頂高 由于正常齒輪，</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　齒根高 由于正常齒</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　全齒高 </b></p><

38、p><b>　　齒頂圓直徑 </b></p><p><b>　　齒根圓直徑 </b></p><p><b>　　齒根校核</b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強度的校核公式為</p><p><b>　　齒形系數(shù)YF</b></p&

39、gt;<p>　　根據(jù)Z1、Z2,查《機械設計學基礎》P153表5－11，得YF1＝2.81，YF2＝2.24</p><p>　　彎曲疲勞許用應力計算公式 </p><p>　?、?彎曲疲勞極限應力</p><p>　　根據(jù)大小齒輪的材料、熱處理方式和硬度，由《機械設計學基礎》P154圖5－33的MQ取值線查得</p><p&

40、gt;<b>　　， </b></p><p>　?、ⅲ澢趬勖禂?shù)YN</p><p>　　根據(jù)N1=6.722>和N2=>，查《機械設計學基礎》P156圖5－34得，</p><p>　　YN1=1 , YN2=1 </p><p>　?、?彎曲疲勞強度的最小安全系數(shù)SFmin</

41、p><p>　　本傳動要求一般的可靠性，查《機械設計學基礎》P151表5－10，取SFmin＝1.2。</p><p>　　ⅳ）彎曲疲勞許用應力 </p><p>　　將以上各參數(shù)代入彎曲疲勞許用應力公式得</p><p>　　ⅴ）齒根彎曲疲勞強度校核</p><p>　　因此，齒輪齒根的抗彎強度是安全的。</p&

42、gt;<p><b>　　軸的設計</b></p><p><b>　　高速軸的設計 </b></p><p>　?、?選擇軸的材料和熱處理</p><p>　　采用45鋼，并經(jīng)調質處理，查《機械基礎》P369表16－1，得其許用彎曲應力，。</p><p><b>　　初

43、步計算軸的直徑</b></p><p>　　由前計算可知：P1=2.09KW,n1=466.798r/min</p><p><b>　　其中，A取112。</b></p><p>　　考慮到有一個鍵槽，將該軸徑加大5%，則</p><p>　　查《機械基礎》P458附錄1，取d=25mm</p>

44、<p><b>　　軸的結構設計</b></p><p>　　高速軸初步確定采用齒輪軸，即將齒輪與軸制為一體。根據(jù)軸上零件的安裝和固定要求，初步確定軸的結構。設有7個軸段。</p><p>　　1段：該段是小齒輪的左軸端與帶輪連接，該軸段直徑為25mm，查《機械基礎》P475附錄23，取該軸伸L1＝60mm。 </p><p>　

45、　2段： 參考《機械基礎》P373，取軸肩高度h為1.5mm，則d2=d1+2h=28mm。</p><p>　　此軸段一部分用于裝軸承蓋，一部分伸出箱體外。</p><p>　　3段：此段裝軸承，取軸肩高度h為1mm，則d3=d2+2h=30mm。</p><p>　　選用深溝球軸承。查《機械基礎》P476附錄24，此處選用的軸承代號為6306，其內徑為30mm，

46、寬度為19 mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小1~2mm。取此段長L3=17mm。</p><p>　　4段與6段：為了使齒輪與軸承不發(fā)生相互沖撞以及加工方便，齒輪與軸承之間要有一定距離，取軸肩高度為2mm，則d4=d6=d3+2h=33mm，長度取5mm，則L4= L6＝5mm。</p><p>　　5段：：此段為齒輪軸段。由小齒輪分度圓直徑d=60mm可知，d6=60mm。因

47、為小齒輪的寬度為70mm，則L5=70mm。</p><p>　　7段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d7=30mm，L7＝17mm。</p><p>　　由上可算出，兩軸承的跨度L＝mm</p><p>　　高速軸的軸段示意圖如下：</p><p>　?、?按彎矩復合強度計算</p><p><b&

48、gt;　　A、圓周力：</b></p><p><b>　　B、徑向力： </b></p><p><b>　?、。├L制軸受力簡圖</b></p><p>　　ⅱ）繪制垂直面彎矩圖</p><p><b>　　軸承支反力： </b></p><

49、p>　　由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為</p><p><b>　　如圖</b></p><p>　?、＃├L制水平面彎矩圖</p><p><b>　?、ぃ├L制合彎矩圖</b></p><p><b>　?、ィ├L制扭轉圖</b></p>

50、<p>　　轉矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取α=0.6，</p><p><b>　　ⅵ）繪制當量彎矩圖</b></p><p>　　截面C處的當量彎矩：</p><p>　?、?校核危險截面C的強度</p><p>　　軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W＝0.1d43</p>

51、<p><b>　　所以 軸強度足夠。</b></p><p><b>　　（2）低速軸的設計</b></p><p>　　① 選擇軸的材料和熱處理</p><p>　　采用45鋼，并經(jīng)調質處理，查《機械基礎》P369表16－1，得其許用彎曲應力，。</p><p>　?、?初步計算軸的直

52、徑</p><p>　　由前計算可知：P2=2.007KW,n2=116.700r/min</p><p><b>　　計算軸徑公式：</b></p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　　其中，A取106。</b></p><p&g

53、t;　　考慮到有一個鍵槽，將該軸徑加大5%，則</p><p>　　查《機械基礎》P458附錄1，取d=30mm</p><p><b>　　軸的結構設計</b></p><p>　　根據(jù)軸上零件得安裝和固定要求，并考慮配合高速軸的結構，初步確定低速軸的結構。設有6個軸段。</p><p>　　1段： 此段裝聯(lián)軸器。裝聯(lián)

54、軸器處選用最小直徑d1=32mm，根據(jù)《機械基礎》P482附錄32，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為32mm，軸孔長度為60mm。根據(jù)聯(lián)軸器的軸孔長度，又由《機械基礎》P475附錄23，取軸伸段（即Ⅰ段）長度L1＝58mm。</p><p>　　2段：查《機械基礎》P373，取軸肩高度h為1.5mm，則d2=d1+2h=mm</p><p>　　此軸段一部分長度用于裝軸承蓋，一部分伸出箱

55、體外。</p><p>　　3段：取軸肩高度h為2.5mm，則d3=d2+2h=35+2mm。此段裝軸承與套筒。選用深溝球軸承。查機械基礎P476附錄24，此處選用的軸承代號為6208，其內徑為40mm，寬度為18mm。為了起固定作用，此段的寬度比軸承寬度小1~2mm。取套筒長度為10mm，則此段長L3=（18-2）+10+2=28mm。</p><p>　　4段：此段裝齒輪，取軸肩高度h

56、為2.5mm，則d4=d3+2h=mm。因為大齒輪的寬度為60mm，則L4=60-2=58mm</p><p>　　5段：取軸肩高度h為2.5mm，則d5=d4+2h=50mm，長度與右面的套筒相同，即L5=10mm。</p><p>　　6段：此段裝軸承，選用的軸承與右邊的軸承一致，即d6=40mm，L6＝17mm。</p><p>　　由上可算出，兩軸承的跨度L

57、＝。</p><p>　　低速軸的軸段示意圖如下：</p><p><b>　　按彎矩復合強度計算</b></p><p><b>　　A、圓周力：</b></p><p><b>　　B、徑向力：</b></p><p>　?、。┣笾Х戳AX、FBY

58、、FAZ、FBZ</p><p>　?、?由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為</p><p><b>　　受力圖：</b></p><p>　?、＃┙孛鍯在水平面上彎矩為：</p><p><b>　?、ぃ┖铣蓮澗貫椋?lt;/b></p><p>　?、ィ┺D矩

59、產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取α=0.6，截面C處的當量彎矩：</p><p>　　ⅵ)校核危險截面C的強度</p><p>　　軸上合成彎矩最大的截面在位于齒輪輪緣的C處，W＝0.1d43</p><p><b>　　所以軸強度足夠。</b></p><p>　　（3）確定滾動軸承的潤滑和密封</p>&

60、lt;p>　　由于軸承周向速度為1m/s <2m/s，宜用軸承內充填油脂來潤滑。滾動軸承外側的密封采用凸緣式軸承蓋和氈圈來密封。</p><p><b>　?。?）回油溝</b></p><p>　　由于軸承采用脂潤滑，因此在箱座凸緣的上表面開設回油溝，以提高箱體剖分面處的密封性能。</p><p>　?。?）確定滾動軸承在箱體座孔

61、中的安裝位置</p><p>　　因為軸承采用脂潤滑，那么可取軸承內側端面到箱體的距離為10mm，并設置封油盤，以免潤滑脂被齒輪嚙合時擠出的或飛濺出來的熱油沖刷而流失。</p><p>　　( 6 ) 確定軸承座孔的寬度L</p><p>　　，為箱座壁厚，，為箱座、箱蓋連接螺栓所需的扳手空間，查機械基礎表19-1得，取＝8mm，C1＝18mm，C2＝16mm，L＝

62、8+18+16+8＝50mm。</p><p>　?。?）確定軸伸出箱體外的位置</p><p>　　采用凸緣式軸承蓋，LH3型彈性柱銷聯(lián)軸器，高速軸軸承蓋所用螺栓采用規(guī)格為GB/T5782 M630，低速軸采用螺栓采用規(guī)格為GB/T5782 GB/T5782M835為了方便在不拆卸外接零件的情況下，能方便拆下軸承蓋，</p><p>　　查《機械基礎》附錄33，得

63、出A、B的長度，則：</p><p>　　高速軸：L1>(A-B)=35-23=12mm；低速軸：L2>(A-B)=45-38=7mm</p><p>　　由前設定高速軸的L=60mm，低速軸的可知，滿足要求。</p><p>　　( 8 ) 確定軸的軸向尺寸</p><p>　　高速軸（單位：mm）：</p>&l

64、t;p>　　低速軸（單位：mm）：</p><p>　　4、滾動軸承的選擇與校核計算</p><p>　　根據(jù)《機械基礎》P437推薦的軸承壽命最好與減速器壽命相同，取10年，一年按300天計算， T h=(300×10×8)=24000h</p><p>　　（1）高速軸承的校核</p><p>　　選用的軸承是6

65、306深溝型球軸承。</p><p>　　軸承的當量動負荷為 </p><p>　　由《機械基礎》P407表18－6查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2。</p><p>　　因為Fa1=0N，F(xiàn)r1= 518.8N，則 </p><p>　　查《機械基礎》P407表18－5得，X= 1，Y= 0 。</p><

66、p>　　查《機械基礎》p406表18-3得：ft=1 ，</p><p>　　查《機械基礎》p405得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為＝3 ，</p><p>　　Cr= 20.8KN；</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　所以預期壽命足夠，軸承符合要求。</p><p&g

67、t;　?。?）低速軸承的校核</p><p>　　選用6208型深溝型球軸承。</p><p><b>　　軸承的當量動負荷為</b></p><p>　　由《機械基礎》P407表18－6查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2。</p><p>　　因為Fa2=0N，F(xiàn)r2=492N，則 </p>

68、<p>　　查《機械基礎》P407表18－5得，X=1 ，Y=0 。</p><p>　　查《機械基礎》p406表18-3得：ft=1 ，</p><p>　　查《機械基礎》p405得：深溝球軸承的壽命指數(shù)為＝3 ，Cr=22.8KN；</p><p><b>　　則</b></p><p>　　所以預期壽

69、命足夠,軸承符合要求。</p><p>　　5、鍵聯(lián)接的選擇及其校核計算</p><p>　　（1）選擇鍵的類型和規(guī)格</p><p>　　軸上零件的周向固定選用A形普通平鍵，聯(lián)軸器選用B形普通平鍵。</p><p>　　高速軸（參考《機械基礎》p471、附錄17，《袖珍機械設計師手冊》p835、表15-12a）：根據(jù)帶輪與軸連接處的軸徑25

70、mm，軸長為60mm，查得鍵的截面尺寸b＝8mm ，h＝7mm </p><p>　　根據(jù)輪轂寬取鍵長L＝40mm</p><p>　　高速齒輪是與軸共同制造，屬于齒輪軸。</p><p><b>　　低速軸：</b></p><p>　　根據(jù)安裝齒輪處軸徑，查得鍵的截面尺寸，根據(jù)輪轂寬取鍵長。</p>&

71、lt;p>　　根據(jù)安裝聯(lián)軸器處軸徑，查得鍵的截面尺寸，取鍵長L=50mm。</p><p>　　根據(jù)輪轂寬取鍵長L＝72mm（長度比輪轂的長度小10mm）</p><p><b>　?。?）校核鍵的強度</b></p><p>　　① 高速軸軸端處的鍵的校核：</p><p>　　鍵上所受作用力： </

72、p><p>　　?。╂I的剪切強度 </p><p><b>　　鍵的剪切強度足夠。</b></p><p>　?、ⅲ╂I聯(lián)接的擠壓強度</p><p><b>　　<</b></p><p>　　鍵聯(lián)接的擠壓強度足夠。</p><p>　?、?

73、低速軸兩鍵的校核</p><p>　　低速軸裝齒輪軸段的鍵的校核：</p><p><b>　　鍵上所受作用力：</b></p><p>　?、。╂I的剪切強度 </p><p><b>　　鍵的剪切強度足夠。</b></p><p>　?、ⅲ╂I聯(lián)接的擠壓強度</p&

74、gt;<p>　　鍵聯(lián)接的擠壓強度足夠。</p><p>　　B、低速軸軸端處的鍵的校核：</p><p><b>　　鍵上所受作用力 ：</b></p><p><b>　?、。╂I的剪切強度</b></p><p><b>　　鍵的剪切強度足夠。</b><

75、/p><p>　?、ⅲ╂I聯(lián)接的擠壓強度</p><p>　　鍵聯(lián)接的擠壓強度足夠。</p><p>　　6、聯(lián)軸器的扭矩校核</p><p><b>　　低速軸：</b></p><p>　　選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，查《機械基礎》P484附錄33，得許用轉速[n]＝3800r/min</p>

76、<p>　　則 n2＝116.7r/min<[n]</p><p><b>　　所以符合要求。</b></p><p>　　7、減速器基本結構的設計與選擇</p><p>　?。?）齒輪的結構設計</p><p>　?、?小齒輪：根據(jù)《機械基礎》P335及前面設計的齒輪尺寸，可知小齒輪齒根圓直徑為5

77、2.5mm，根據(jù)軸選擇鍵的尺寸h為7 ，則可以算出齒根圓與軸孔鍵槽底部的距離x=mm，而2.5，則有x<2.5，因此應采用齒輪軸結構。</p><p>　?。?）滾動軸承的組合設計</p><p>　?、?高速軸的跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5=60+60+17+5+70+5+17=234mm，采用分固式結構進行軸系的軸向固定。</p><p>　　②

78、低速軸的跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5=58+60+28+58+10+17=231mm，采用分固式結構進行軸系的軸向固定。</p><p>　?。?）滾動軸承的配合</p><p>　　高速軸的軸公差帶選用j 6 ，孔公差帶選用H 7 ；</p><p>　　低速軸的軸公差帶選用k 6 ，孔公差帶選用H 7 。</p><p>　　高速

79、軸：軸頸圓柱度公差/ P 6 = 2.5，外殼孔/ P 6 = 4.0；</p><p>　　端面圓跳動軸肩/ P 6 = 6，外殼孔/ P 6 = 10。</p><p>　　低速軸：軸頸圓柱度公差/ P 6 = 4.0，外殼孔/ P 6 = 6；</p><p>　　端面圓跳動軸肩/ P 6 = 10，外殼孔/ P 6 = 15。</p><

80、p>　　軸配合面Ra選用IT6磨0.8，端面選用IT6磨3.2；</p><p>　　外殼配合面Ra選用IT7車3.2，端面選用IT7車6.3。</p><p>　　（4）滾動軸承的拆卸</p><p>　　安裝時，用手錘敲擊裝配套筒安裝；為了方便拆卸，軸肩處露出足夠的高度h，還要留有足夠的軸向空間L，以便放置拆卸器的鉤頭。</p><p&

81、gt;　　（5）軸承蓋的選擇與尺寸計算</p><p><b>　?、佥S承蓋的選擇：</b></p><p>　　選用凸緣式軸承蓋，用灰鑄鐵HT150制造，用螺釘固定在箱體上。其中，軸伸端使用透蓋，非軸伸端使用悶蓋。</p><p><b>　?、诔叽缬嬎?lt;/b></p><p>　　Ⅰ）軸伸端處的

82、軸承蓋（透蓋）尺寸計算</p><p><b>　　A、高速軸：</b></p><p>　　選用的軸承是6306深溝型球軸承，其外徑D＝72mm，采用的軸承蓋結構為凸緣式軸承蓋中a圖結構。查《機械基礎》P423計算公式可得：</p><p>　　螺釘直徑d3＝8，螺釘數(shù) n＝4 </p><p><b>　

83、　B、低速軸：</b></p><p>　　選用的軸承是6208型深溝型球軸承，其外徑D＝80mm。尺寸為：</p><p>　　螺釘直徑8，螺釘數(shù)4</p><p><b>　　圖示如下：</b></p><p>　?、颍┓禽S段處的軸承蓋（悶蓋）尺寸計算：高速軸與低速軸的悶蓋尺寸分別與它們的透蓋尺寸相同。&

84、lt;/p><p><b>　　（6）潤滑與密封</b></p><p><b>　?、?齒輪的潤滑</b></p><p>　　采用浸油潤滑，浸油深度為一個齒高，但不小于10mm。</p><p><b>　?、?滾動軸承的潤滑</b></p><p>　

85、　由于軸承周向速度為1m/s <2m/s，所以選用軸承內充填油脂來潤滑。</p><p><b>　?、?潤滑油的選擇</b></p><p>　　齒輪選用普通工業(yè)齒輪潤滑油，軸承選用鈣基潤滑脂。</p><p><b>　?、?密封方法的選取</b></p><p>　　箱內密封采用擋油盤。

86、箱外密封選用凸緣式軸承蓋，在非軸伸端采用悶蓋，在軸伸端采用透蓋，兩者均采用墊片加以密封；此外，對于透蓋還需要在軸伸處設置氈圈加以密封。</p><p>　　三、箱體尺寸及附件的設計</p><p><b>　　1、箱體尺寸</b></p><p>　　采用HT250鑄造而成，其主要結構和尺寸如下：</p><p>　　中

87、心距a=151.5mm，取整160mm </p><p><b>　　總長度L：</b></p><p><b>　　總寬度B： </b></p><p><b>　　總高度H： </b></p><p>　　箱座壁厚：，未滿足要求，直接取8 mm</p&g

88、t;<p>　　箱蓋壁厚：，未滿足要求，直接取8mm </p><p>　　箱座凸緣厚度b： =1.5*8=12 mm</p><p>　　箱蓋凸緣厚度b1： =1.5*8=12mm</p><p>　　箱座底凸緣厚度b2：=2.5*8=20 mm</p><p>　　箱座肋厚m：=0.85*8=6.8 mm</p&

89、gt;<p>　　箱蓋肋厚m1：=0.85*8=6.8mm</p><p>　　扳手空間： C1＝18mm，C2＝16mm</p><p>　　軸承座端面外徑D2：高速軸上的軸承： </p><p><b>　　低速軸上的軸承： </b></p><p>　　軸承旁螺栓間距s：高速軸上的軸承： </p

90、><p><b>　　低速軸上的軸承： </b></p><p>　　軸承旁凸臺半徑R1： </p><p>　　箱體外壁至軸承座端面距離： </p><p><b>　　地腳螺釘直徑： </b></p><p>　　地腳螺釘數(shù)量n：因為a=160mm<250mm，所以n=

91、4 </p><p><b>　　軸承旁螺栓直徑： </b></p><p>　　凸緣聯(lián)接螺栓直徑： ,?。?0mm</p><p>　　凸緣聯(lián)接螺栓間距L：， 取L＝100mm</p><p>　　軸承蓋螺釘直徑與數(shù)量n：高速軸上的軸承：d3=6, n＝4</p><p>　　低速軸上的軸承：

92、d3=8，n＝4</p><p>　　檢查孔蓋螺釘直徑：,取d4＝6mm</p><p>　　檢查孔蓋螺釘數(shù)量n：因為a=160mm<250mm,所以n=4</p><p>　　啟蓋螺釘直徑d5（數(shù)量）：（2個）</p><p>　　定位銷直徑d6（數(shù)量）： （2個）</p><p>　　齒輪圓至箱體內壁距離：

93、，取 ＝10mm</p><p>　　小齒輪端面至箱體內壁距離： ，取 ＝10mm </p><p>　　軸承端面至箱體內壁距離：當軸承脂潤滑時，＝10～15 ，取 ＝10</p><p>　　大齒輪齒頂圓至箱底內壁距離：>30～50 ，取 ＝40mm </p><p>　　箱體內壁至箱底距離： ＝20mm</p><

94、;p>　　減速器中心高H： ，取H＝185mm。</p><p>　　箱蓋外壁圓弧直徑R： </p><p>　　箱體內壁至軸承座孔外端面距離L1：</p><p>　　箱體內壁軸向距離L2： </p><p>　　兩側軸承座孔外端面間距離L3： </p><p><b>　　2、附件的設計<

95、;/b></p><p><b>　?。?）檢查孔和蓋板</b></p><p>　　查《機械基礎》P440表20－4，取檢查孔及其蓋板的尺寸為：</p><p>　　A＝115，160，210，260，360,460，取A＝115mm</p><p>　　A1＝95mm，A2＝75mm，B1＝70mm，B＝90m

96、m</p><p>　　d4為M6，數(shù)目n＝4</p><p><b>　　R＝10</b></p><p><b>　　h＝3</b></p><p><b>　?。?）通氣器</b></p><p>　　選用結構簡單的通氣螺塞，由《機械基礎》P441

97、表20－5，取檢查孔及其蓋板的尺寸為（單位：mm）： </p><p><b>　　（3）油面指示器</b></p><p>　　由《機械基礎》P482附錄31，取油標的尺寸為：</p><p>　　視孔 </p><p><b>　　A形密封圈規(guī)格</b></p&g

98、t;<p><b>　?。?）放油螺塞</b></p><p>　　螺塞的材料使用Q235，用帶有細牙螺紋的螺塞擰緊，并在端面接觸處增設用耐油橡膠制成的油封圈來保持密封。由《機械基礎》P442表20－6，取放油螺塞的尺寸如下（單位：mm）：</p><p><b>　?。?）定位銷</b></p><p>　

99、　定位銷直徑 ，兩個，分別裝在箱體的長對角線上。</p><p>　?。?2+12＝24，取L＝25mm。</p><p><b>　?。?）起蓋螺釘</b></p><p>　　起蓋螺釘10mm，兩個，長度L>箱蓋凸緣厚度b1=12mm，取L＝15mm ，端部制成小圓柱端，不帶螺紋，用35鋼制造，熱處理。</p><

100、p><b>　?。?）起吊裝置</b></p><p>　　箱蓋上方安裝兩個吊環(huán)螺釘，查《機械基礎》P468附錄13，</p><p>　　取吊環(huán)螺釘尺寸如下（單位：mm）：</p><p>　　箱座凸緣的下方鑄出吊鉤，查《機械基礎》P444表20－7得，</p><p>　　B=C1+C2=18+16=34mm&

101、lt;/p><p>　　H=0.8B=34*0.8=27.2mm</p><p>　　h=0.5H=13.6mm</p><p>　　r2 =0.25B=6.8mm</p><p>　　b=2 =2*8=16mm</p><p><b>　　四、設計心得</b></p><p>

102、;　　終于，做到了這里，作圖部分也已經(jīng)用AutoCAD磕磕碰碰地做完了，我們本專業(yè)的第二個設計——一級直齒圓柱齒輪減速器的設計終于告一段落。</p><p>　　回顧整個設計過程，除了難還有的是感慨。簡簡單單的一個減速器，只是簡單的齒輪減速，一級的，還只是直齒而已，就已經(jīng)繁復到這個地步。由外到內，由大到小，減速器的幾乎每個原子都需要精心計算設計。而且整個設計過程中，我們學過的知識只占很小很小的一部分，在設計的時候

103、時常會感到茫然無措。在用AutoCAD作圖時，更是發(fā)現(xiàn)無處下手，重新學習一個以前完全沒有接觸過的軟件，然后用自己十分膚淺的技術去努力拼湊出一個心中設想好的藍圖</p><p><b>　　五、參考文獻</b></p><p>　　[1]范思沖主編.機械基礎（非機類專業(yè)適用）.北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[2]孫建東主編.

104、機械設計學基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[3]王昆，何小柏，汪信遠主編.機械設計課程設計.北京：高等教育出版社，1996</p><p>　　[4]沈樂年，劉向鋒主編.機械設計基礎.北京：清華大學出版社，1996</p><p>　　[5]吳宗澤，肖麗英主編.機械設計學習指南.北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><