單級直齒圓柱齒輪減速器畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應用最廣的一種傳動形式。它的主要優(yōu)點是：</p><p>　　1、瞬時傳動比恒定、工作為平穩(wěn)、傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間運動和動力；</p><p>　　2、適用的功率和速度范圍廣；</p><p>　　3、傳動效率高，η=

2、0.92-0.98；</p><p>　　4、工作為可靠、使用壽命長；</p><p>　　5、外輪廓尺寸小、結構運送。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器，用于原動機和工作為機或執(zhí)行機構之間，起匹配轉速和傳遞轉矩的作為用，在現(xiàn)代機械中應用極為廣泛。</p><p>　　6、國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率

3、過代的問題。另外，材料品質和工世水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于依靠地位，特別在材料和制造工世方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作為可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題也未解決好。當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。減速器與電動機的連體結構，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結構形式和多種功率型號的產(chǎn)品。近

4、十幾年來，由于近代計算機技術與數(shù)控技術的發(fā)展，使得機械加工精度，加工效率大大提高，從而失去了機械傳動產(chǎn)品的多樣化，整機配套的模塊化，標準化，以及造型設計藝術化，使產(chǎn)品更加精致，美觀化。</p><p>　　在21世紀成套機械裝備中，齒輪仍然是機械傳動的基本部件。CNC機床和工世技術的發(fā)展，失去了機械傳動結構的飛速發(fā)展。在傳動系統(tǒng)設計中的電子控制、液壓傳動、齒輪、帶鏈的混合傳動，將成為變速箱設計中優(yōu)化傳動組合的方向

5、。在傳動設計中的學科交叉，將成為新型傳動產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。</p><p>　　關鍵字：減速器 軸承 齒輪 機械傳動</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Wheel gear‘s spreading to move is a the most wide kind of the application sp

6、reads to move a form in the modern machine.Its main advantage.BE:The</p><p>　　1.spreads to move to settle,work than in a moment steady,spread to move accurate credibility ,can deliver space arbitrarily sport

7、 and the motive of the of two stalds;Power and speed scope;</p><p>　　2.applies are wide;</p><p>　　3.spreads to move an efficiency high, η=0.92-0.98; </p><p>　　4.work is dependable,s

8、ervice life long;</p><p>　　5.Ortline size outside the is small,structure tightly pacded.The wheel gear constituted to,from wheel gear,stalk,bearings and boxbody decelerates a machine,useding for prime mover

9、and work machine or performance organization of,have already matched to turn soon and deliver a function of turning,the application is extremely extensive in the modern machine;</p><p>　　6.local deceleration

10、 machine much with the wheel gear spread to move,the pole spread to move for lord ,but widespread exist power and weight ratio small,or spread to move ratio big but the machine efficiency lead a low problem.there are als

11、o many weadnesses on material quality and craft level moreover,the especially large deceleration machine‘s problem is more outstanding,the service life isn’t long.The deceleration machine of abroad,with Germany,Denmark a

12、nd Japan be placed in to lead a position</p><p>　　Become a set a machine material in 21 centuries medium,the wheel gear is still a machine to spread a dynamic basic parts.CNC tool machine and the craft techn

13、ical development,pushed a machine to spread to move structure to fly to develop soon.Be spreading to move the electronics control,liquid in the system design to press to spread to move,wheel gear,take the mixture of chai

14、n to spread to move,will become become soon a box to design in excellent turn to spread to move a combination of direction.</p><p>　　Key words: Reduction gear 、 bearing 、 gear 、 mechanical drive</p>

15、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　一 設計目的2</b></p><p>　　二傳動方案的擬定3</p><p>

16、;　　1傳動方案的分析3</p><p>　　2傳動方案的擬定3</p><p>　　三電動機的選擇及傳動比的確定5</p><p>　　1 電動機類型和結構型式的選擇：5</p><p>　　2 確定電動機的功率：5</p><p>　　3 確定電動機轉速：5</p><p>　

17、　4 確定電動機型號6</p><p>　　四 運動參數(shù)及動力參數(shù)計算7</p><p>　　1計算各軸轉速（r/min）7</p><p>　　2計算各軸的功率（KW）7</p><p><b>　　3計算各軸轉矩7</b></p><p>　　五 傳動零件的設計計算8</

18、p><p>　　1皮帶輪傳動的設計計算8</p><p>　　2齒輪傳動的設計計算9</p><p>　　六 軸的設計計算12</p><p>　　1從動軸的設計12</p><p><b>　　2主動軸設計16</b></p><p>　　七鍵聯(lián)接的選擇及校核計

19、算21</p><p>　　1．根據(jù)軸徑的尺寸選擇鍵21</p><p>　　2．鍵的強度校核21</p><p>　　八軸承壽命的校核22</p><p>　　1校核46208軸承22</p><p>　　2校核46211軸承22</p><p>　　九減速器箱體、箱蓋及附件的

20、設計計算23</p><p>　　十潤滑與密封24</p><p><b>　　1齒輪的潤滑24</b></p><p>　　4密封方法的選取24</p><p>　　十一減速器裝配圖如下25</p><p>　　致 謝26</p><p><

21、;b>　　參考文獻27</b></p><p><b>　　一 設計目的</b></p><p>　　1、    通過本次設計，綜合運用《機械設計基礎》及其它有關先修課程的理論和實際知識，使所學的知識進一步鞏固、深化、發(fā)展。2、    本次設計是高等工科學校學生第一次

22、進行比較完整的機械產(chǎn)品設計，通過此次設計培養(yǎng)學生正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，掌握機械設計的基本方法和步驟。3、    使學生能熟練的應用有關參考資料、圖冊和手冊，并熟悉有關國家標準和其它標準，以完成一個工程技術人員在機械設計方面所必須具備的基本訓練。</p><p><b>　　二傳動方案的擬定</b></p><

23、p><b>　　1傳動方案的分析</b></p><p>　　機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要結構簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。 </p><

24、p>　　本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。 </p><p>　　帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其他形式大，但有過載保護的優(yōu)點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小帶傳動的結構尺寸。 </p><p>　　齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣

25、，使用壽命較長，是現(xiàn)代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計采用的是單級直齒輪傳動。 </p><p>　　減速器的箱體采用水平剖分式結構，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。</p><p><b>　　2傳動方案的擬定</b></p><p>　?。?） 工作條件：使用年限10年，每年按300天計算，單班制工作，載荷平穩(wěn)。 </p>&

26、lt;p><b>　?。?） 原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　輸送帶拉力F=3kN</p><p>　　滾筒帶速V=1.6m/s 滾筒直徑D=280mm </p><p><b>　　運動簡圖如下</b></p><p><b>　　1：電動機</b><

27、/p><p><b>　　2：帶傳動</b></p><p>　　3：單級圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　4：齒輪</b></p><p><b>　　5：聯(lián)軸器</b></p><p><b>　　6：滾筒</b><

28、/p><p><b>　　7：帶式輸送機</b></p><p>　　三電動機的選擇及傳動比的確定</p><p>　　1 電動機類型和結構型式的選擇： </p><p>　　2 確定電動機的功率：</p><p>　?。?）傳動裝置的總效率：</p>&

29、lt;p>　?。?）電動機所需的工作功率：</p><p>　　3 確定電動機轉速：</p><p>　　按已知的工作要求和條件，選用Y系列三相異步電動機。</p><p>　　由傳動圖可以看出總計需要</p><p><b>　　軸承 兩對</b></p><p><b>

30、　　齒輪 一對</b></p><p><b>　　聯(lián)軸器 一個</b></p><p><b>　　帶傳動 一副</b></p><p><b>　　滾筒 一個</b></p><p>　　由參考文獻[1]P22表2-4得</p>&

31、lt;p><b>　　η軸承=0.99</b></p><p><b>　　η齒輪=0.97</b></p><p><b>　　η滾筒=0.95</b></p><p><b>　　η聯(lián)軸器=0.99</b></p><p>　　η總=η軸承2η齒

32、輪η滾筒η聯(lián)軸器</p><p>　　=0.992×0.97×0.95×0.99</p><p><b>　　=0.8762</b></p><p>　　Pd=FV/η總 =3×1.6/0.8762 =5.48kW </p><p>　　滾筒軸的工作轉速： Nw=60

33、5;1000V/πD =60×1000×1.6/π×280</p><p>　　=109.2r/min</p><p>　　選用Y系列三相異步電動機</p><p><b>　　η總</b></p><p><b>　　=0.8762</b></p>

34、<p><b>　　Pd</b></p><p><b>　　=5.48kW </b></p><p><b>　　nd</b></p><p>　　=654~2180r/min</p><p>　　4 確定電動機型號</p><p>&l

35、t;b>　　5總傳動比：</b></p><p><b>　　6分配各級傳動比</b></p><p>　　根據(jù)參考資料【1】P20表2-2中推薦的合理傳動比范圍，取V帶傳動比i帶=2~4，單級圓柱齒輪傳動比范圍i齒=3~5，則合理總傳動比i總的范圍為i=6~20，故電動機轉速的可選范圍為nd=i×Nw=（6~20）×109.1

36、9=654~2180r/min</p><p>　　由參考資料【1】P19表2-1選擇Y系列三相異步電動機得出以下三種符合條件的電動機</p><p>　　由以上電機對比及從經(jīng)濟上考慮，選擇Y132M-47.5型電動機</p><p><b>　　其主要參數(shù)如下</b></p><p>　　額定功率：7.5kw</

37、p><p>　　滿載轉速：1440r/min</p><p><b>　　額定轉矩：2.2</b></p><p><b>　　總傳動比i總</b></p><p>　　i總=n電/n筒=1440/109.2=13.19</p><p>　?。?） 取i帶=3 其符合V帶

38、傳動一般傳動比范圍（2）i總=i齒×i帶 </p><p>　　故i齒=i總/i帶=13.19/3=4.40</p><p>　　則i齒=4.4符合一般單級直齒圓柱齒輪減速器的傳動比范圍。</p><p>　　選擇Y132M-47.5型電動機</p><p><b>　　其主要參數(shù)如下</b>&

39、lt;/p><p>　　額定功率：7.5kw</p><p>　　滿載轉速：1440r/min</p><p><b>　　額定轉矩：2.2</b></p><p><b>　　i總=</b></p><p><b>　　13.19</b></p>

40、;<p><b>　　i帶=3</b></p><p><b>　　i齒=4.4</b></p><p>　　四 運動參數(shù)及動力參數(shù)計算</p><p><b>　　設電動機軸為0軸</b></p><p><b>　　減速器高速軸為Ⅰ軸</b&

41、gt;</p><p><b>　　減速器低速軸為Ⅱ軸</b></p><p>　　1計算各軸轉速（r/min） </p><p>　　2計算各軸的功率（KW）</p><p><b>　　3、計算各軸轉矩 </b></p><p>　　n0=1440r/min</p&

42、gt;<p>　　nⅠ=n0/i帶=1440/3=480r/min</p><p>　　nⅡ=nⅠ/i齒=109.2r/min</p><p><b>　　P0=7.5kw</b></p><p>　　PI=P0×η帶×η帶</p><p><b>　　=7.5×0.

43、98</b></p><p><b>　　=7.35kw</b></p><p>　　PII=PI×η軸承×η齒輪</p><p>　　=7.35×0.99×0.97</p><p><b>　　=7.06kw</b></p><

44、;p>　　T0=9.55P0/n0</p><p>　　=9550×7.5/1440</p><p>　　=49.74N?m </p><p>　　TI=9.55PI /nI</p><p>　　=9550x7.35/480</p><p>　　=146.23N?m TII =9.55PII /nII

45、</p><p>　　=9550x7.06/109.2</p><p>　　=617.43N?m</p><p>　　n0=1440r/min</p><p>　　nⅠ=480r/min</p><p>　　nⅡ=109.2r/min</p><p><b>　　P0=7.5kw<

46、;/b></p><p><b>　　PI=7.35kw</b></p><p>　　PII=7.06kw</p><p>　　T0==49.74N?m </p><p>　　TI =146.23N?m TII=617.43N?m </p><p>　　五 傳動零件的設計計算</p

47、><p>　　1 皮帶輪傳動的設計計算 （1） 確定普通V帶截型 </p><p>　?。?） 確定帶輪基準直徑，并驗算帶

48、速</p><p>　?。?）確定大帶輪的基準直徑</p><p>　?。?）確定帶長和中心距 初定中心距a0=600mm 帶基準長度</p><p>　　(5) 驗算小帶輪包角</p><p>　　由參考資料[2] P174表9-3得：</p><p><b>　　kA=1.1</b><

49、;/p><p>　　P0=7.5kw Pd=kAP0=1.1×7.5=8.25kw 據(jù)Pd=8.25kw和n0=1440r/min 由參考資料[2]P174圖9-10得：</p><p><b>　　選用B型V帶 </b></p><p>　　dd=125-140mm</p><p>　　由參考資料[2]P

50、175表9-4，取dd1=125mm</p><p>　　帶速V：V=πdd1n0/60×1000 =π×125×1440/60×1000 =9.42m/s 在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。</p><p>　　通常帶傳動的滑動系數(shù)ε=0.01~0.02，則取ε=0.02</p><p>　　dd2=i帶dd1(1-ε

51、)</p><p>　　=3×100×（1-0.02）</p><p><b>　　≈375mm</b></p><p>　　查參考資料[2]P174表9-4取標準值dd2=400mm</p><p>　　Ld0=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0 </p>

52、<p>　　=2×600+π(125+400) /2+(400-125)2/4×600</p><p>　　=2055.76mm </p><p>　　根據(jù)參考資料[2]P178表9-8選取標準值Ld=2240mm </p><p><b>　　確定中心距</b></p><p>　　a≈a

53、0+(Ld-Ld0)/2</p><p>　　=600+(2240-2055.76)/2 =692mm</p><p>　　α1=180°-57.30° ×(dd2-dd1)/a =180°-57.3°×(400-125)/692 =157.2°</p><p><b>　　選用B

54、型V帶 </b></p><p><b>　　dd1=125mm</b></p><p><b>　　帶速合適</b></p><p><b>　　dd2=400mm</b></p><p>　　Ld0=2055.76mm</p><p>&

55、lt;b>　　a=692mm</b></p><p>　　α1=157.2°＞120°，故小帶輪符合設計要求。</p><p>　　6） 確定帶的根數(shù)。</p><p>　　7）單根V帶的拉力。</p><p>　　(8)作用在軸上的力</p><p>　　2齒輪傳動的設計計算

56、（1）選擇齒輪材料與熱處理：</p><p>　　(2)按齒面接觸疲勞強度設計</p><p><b>　　許用接觸力[δH]</b></p><p><b>　　齒寬系數(shù)</b></p><p><b>　　ψd</b></p><p>　　據(jù)dd1和

57、n1，查參考資料[2]P176表9-5得P1=2.1kw i≠1時單根V帶的額定功率增量.據(jù)帶型及i帶查參考資料[2]P177表9-6得 △P1=0.46kw查參考資料[2]P178表9-7，得Kα=0.94；</p><p>　　查參考資料[2]P178表9-8,得KL=1.0Z= Pd/[(P1+△P1)KαKL] =8.25/[(2.1+0.46) ×0.94×1.0] =

58、3.4</p><p><b>　　取Z=4根</b></p><p>　　查參考資料[2]P170表9-1取q=0.17kg/m</p><p>　　則F0=500[(2.5/Ka)-1](Pd/ZV)+qV2</p><p>　　=500[（2.5/0.94）-1] [8.25/（4×9.42 ）] +0.

59、17×9.422=196.78 N?m</p><p>　　FQ=2ZF0sin(α1/2)</p><p>　　=2×4×196.78 sin(α1/2)</p><p><b>　　=610.04N</b></p><p>　　所設計齒輪傳動屬于閉式傳動，通常齒輪采用軟齒面。<

60、/p><p>　　查閱參考資料[2]P200表11-3，選用價格便宜便于制造的材料，小齒輪材料為45鋼，調質，齒面硬度230HBS；</p><p>　　大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為200HBS； </p><p><b>　　精度等級：</b></p><p>　　查閱參考資料[2]P201表11-5運輸機是一

61、般機器，速度不高，故選8級精度。</p><p>　　α1=157.2°＞120°，故小帶輪符合設計要求。</p><p>　　按中等質量查參考資料[2]P200表11-3得</p><p>　　[δH]=520Mpa</p><p>　　單級齒輪減速器中齒輪相對軸承呈對稱布置，由于是軟齒面的閉式齒輪傳動，查參考資料[2]

62、P200表11-4，選取</p><p><b>　　Z=4根</b></p><p>　　F0=196.78 N?m</p><p>　　FQ=610.04N</p><p>　　小齒輪材料為45鋼，調質，齒面硬度230HBS；</p><p>　　大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為200H

63、BS；</p><p><b>　　8級精度</b></p><p>　　[δH]=520Mpa</p><p><b>　　材料彈性系數(shù)ZE</b></p><p><b>　　載荷系數(shù)K</b></p><p>　　按齒面接觸強度疲勞強度設計<

64、/p><p>　　①選擇齒輪齒數(shù)、模數(shù)</p><p><b>　?、谟嬎阒饕獛缀纬叽?lt;/b></p><p>　　(3)校核齒根彎曲疲勞強度</p><p>　　①計算齒根彎曲許用應力</p><p><b>　　ψd=1.0</b></p><p>　

65、　查參考資料[2]P204表11-7，材料彈性系數(shù)ZE=189.8</p><p>　　查參考資料[2]P203表11-6，取K=1.5</p><p><b>　　u=i齒=4.4</b></p><p><b>　　計算小輪直徑d1</b></p><p><b>　　d1≥ <

66、/b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=76.3mm</b></p><p>　　取小齒輪齒數(shù)z1=24</p><p>　　則大齒輪齒數(shù)z2=z1i=24×4.4=105.6</p><p>　　取標準值z2=106&l

67、t;/p><p>　　齒輪模數(shù)m=d1/z1=76.3/24=3.188</p><p>　　參考資料[2]P193表11-1，取標準模數(shù)m=4mm</p><p><b>　　分度圓</b></p><p>　　d1=mz1=4×24=96mm</p><p>　　d2=mz2=4

68、5;106=424mm</p><p><b>　　中心距</b></p><p>　　a=m(z1+z2)/2=4×(24+106)/2=260mm</p><p><b>　　齒寬</b></p><p>　　b=ψdd1=1.0×106=106mm</p>&

69、lt;p><b>　　取b2=106mm</b></p><p>　　b1=b2+(5～10)</p><p><b>　　取b1=114mm</b></p><p>　　按中等質量查參考資料P200[2]表11-3得</p><p>　　[σF1]=310Mpa</p><

70、;p>　　[σF2]=290Mpa</p><p>　　查參考資料[2]204表11-8得</p><p><b>　　YF1=2.68</b></p><p><b>　　YF2=2.18</b></p><p><b>　　YS1=1.59</b></p>

71、<p><b>　　YS2=1.8</b></p><p>　　σF1= =</p><p>　　=45.9N/mm2</p><p><b>　　σF2=σF1</b></p><p><b>　　ψd=1.0</b></p><p&

72、gt;<b>　　ZE=189.8</b></p><p><b>　　K=1.5</b></p><p><b>　　d1≥76.3mm</b></p><p><b>　　z1=24</b></p><p><b>　　z2=106</

73、b></p><p><b>　　m=4mm</b></p><p><b>　　d1=96mm</b></p><p><b>　　d2=424mm</b></p><p><b>　　a=260mm</b></p><p>

74、;<b>　　b2=106mm</b></p><p><b>　　b1=114mm</b></p><p>　　[σF1]=310Mpa</p><p>　　[σF2]=290Mpa</p><p><b>　　σF1</b></p><p>　　=4

75、5.9N/mm2</p><p>　　σF2=42.3 N/mm2</p><p><b>　?、隍炈泯X根彎曲應力</b></p><p>　　(4)計算齒輪的圓周速度V 計算圓周速度</p><p><b>　　=68.3×</b></p><p>　　=42.

76、3 N/mm2</p><p>　　由于σF1＜[σF1]</p><p>　　σF2＜[σF2]，故滿足齒根彎曲強度要求，設計合理</p><p>　　V===2.4m/s 因為V＜6m/s，故取8級精度合適． </p><p>　　由上可得，齒輪設計合理。</p><p><b>　　確定有關參數(shù)如下：

77、</b></p><p><b>　　傳動比i齒=4.4</b></p><p>　　小齒輪齒數(shù)z1=24</p><p>　　大齒輪齒數(shù)z2=106</p><p>　　中心距a=260mm</p><p><b>　　i齒=4.4</b></p>

78、<p><b>　　a=260mm</b></p><p>　　z2=106 z1=24</p><p>　　滿足彎曲強度要求，設計合理。</p><p><b>　　V=2.4m/s</b></p><p><b>　　齒輪設計</b></p>&l

79、t;p><b>　　合理</b></p><p><b>　　六 軸的設計計算</b></p><p><b>　　1從動軸的設計 </b></p><p>　　1選擇軸的材料 確定許用應力 </p><p>　　2按扭轉強度估算軸的最小直徑</p>

80、<p><b>　　3軸承的確定</b></p><p><b>　　4聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　5設計軸的結構并繪制軸的結構藍圖</p><p>　?、俅_定軸上零件的位置和固定方式</p><p>　　選軸的材料為45號鋼，調質處理。</p><p&g

81、t;　　查參考資料[2]P200表11-3可知： σb=650Mpa</p><p>　　查參考資料[2]P200表11-4可知：</p><p>　　[σb-1]b=60Mpa</p><p>　　單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為： d≥C 查參考資料[2]P208表11-8可得，45鋼取C=

82、118～107 則d≥（118～107）×</p><p>　　=（118～107）× </p><p>　　=47.2～43mm </p><p>　　考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標準，取標準值d=50mm</p><p>　　為簡化安裝，選擇兩軸承一致。</p><p>　　據(jù)參考資料[

83、1]P211附表4-1選擇角接觸球軸承46211型</p><p><b>　　其內(nèi)徑d=55mm</b></p><p>　　可采用彈性柱銷聯(lián)軸器，查參考資料[1]P231附表6-3可取聯(lián)軸器的型號為HL5聯(lián)軸器</p><p>　　由于設計的是單級減速器，可將齒輪布置在齒輪箱體的中內(nèi)，將軸承對稱安裝在齒輪兩側，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器。<

84、/p><p><b>　　如下圖所示</b></p><p>　　要確定軸的結構，先確定軸上零件的裝配順序和固定方式</p><p><b>　　σb=650Mpa</b></p><p>　　[σb-1]b=60Mpa</p><p><b>　　d=50mm<

85、/b></p><p>　　角接觸球軸承46211型</p><p><b>　　HL5聯(lián)軸器</b></p><p><b>　?、诖_定各段軸的直徑</b></p><p><b>　　③確定各軸段的長度</b></p><p><b>

86、;　　6軸上作用力的計算</b></p><p>　　確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承對稱安裝于齒輪的兩側，其軸上采用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。</p><p>　　將估算軸d=50mm作為外伸端直徑d1與聯(lián)軸器相</p><p>　　配（如上圖），考

87、慮聯(lián)軸器用套筒實現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑為d2=53mm ，齒輪和左端軸承從左側裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處d3應大于d2，取d3=55mm，為便于齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應大于d3，取d4=60mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用套筒定位,軸肩直徑d5=60+2×0.1×60=72mm 滿足齒輪定位的同時,還應滿足右側軸承的安裝要求,根據(jù)選定軸承型號確定.右端軸承型號與左端軸承相同,取d6=55

88、mm.</p><p>　　由于齒輪輪轂寬度為106mm，為保證齒輪固定可靠，軸段④的長度略短于齒輪輪轂寬度，取軸段④長度為100mm;為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間就留有一定的間距，取該間距為25mm,為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬21mm），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm,故取軸段⑤長度為30mm(軸承支點距離C=185mm);由齒輪寬度及套筒寬度和軸承寬度

89、得，取軸段③長度為56mm;由軸承蓋寬度及裝配要求選擇軸段②長度為57mm；考慮聯(lián)軸器裝配要求取軸段①為90mm。</p><p>　　在軸段①④上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽長度比相應的輪轂寬度小約5～10mm,鍵槽寬度按軸段直徑查手冊得得。</p><p><b>　　選定軸的結構結節(jié)</b></p><p>　　軸

90、兩端的倒角均為2×45°</p><p>　　軸段⑤上的倒角為2×5×2.5</p><p>　　軸段③④上的圓角均為2×R2</p><p>　　軸段①②上的圓角均為2×R1</p><p><b>　　軸所受力如下圖所示</b></p><

91、;p><b>　　d1=50mm</b></p><p><b>　　d2=53mm</b></p><p><b>　　d3=55mm</b></p><p><b>　　d4=60mm</b></p><p><b>　　d5=72mm

92、 </b></p><p><b>　　d6=55mm.</b></p><p><b>　　L4=100mm</b></p><p><b>　　L3=56</b></p><p><b>　　L2=57</b></p><

93、;p><b>　　L5=30</b></p><p><b>　　L6=40</b></p><p><b>　　L1=90</b></p><p>　　7 按彎矩合成強度校核軸徑是否合格</p><p><b>　　做出水平面彎矩圖</b><

94、/p><p><b>　　支點反力</b></p><p><b>　　Ⅰ—Ⅰ截面處彎矩為</b></p><p><b>　?、颉蚪孛嫣帍澗貫?lt;/b></p><p><b>　　做出垂直面彎矩圖</b></p><p><b

95、>　?、瘛窠孛?lt;/b></p><p><b>　　軸上所受的轉矩：</b></p><p>　　TⅡ=9.55× ×1000</p><p>　　=9.55××1000</p><p>　　=617.43N?m軸上作用力： 圓周力：Ft=2TⅡ/d2=2&

96、#215;617.43/0.424=2912.41N 徑向力：Fr=Fttan20°=2912.41×tan20°=1060.03N </p><p>　　FHA=FHB==1456.2N</p><p>　　支點反力F==530.02N</p><p>　　MHI=FHAC/2=1456.2×185/2=134698.5

97、N?mm</p><p>　　MHⅡ=1456.2×35.5=51712.85N?mm</p><p>　　MVI=FC/2=530.02×185/2=49026.85N?mm</p><p>　　TⅡ=617.43N?m</p><p><b>　　Ft</b></p><p&g

98、t;<b>　　=1060.03N</b></p><p><b>　　Fr</b></p><p>　　=2912.41N </p><p><b>　　FHA=FHB</b></p><p><b>　　=1456.2N</b></p>

99、<p><b>　　F</b></p><p><b>　　=530.02N</b></p><p><b>　　MHI=</b></p><p>　　134698.5N?mm</p><p>　　MHⅡ=51712.85N?mm</p><p&g

100、t;<b>　　MVI</b></p><p>　　=49026.85N?mm</p><p><b>　　Ⅱ—Ⅱ截面</b></p><p><b>　　做出合成彎矩圖</b></p><p><b>　?、瘛窠孛婧铣蓮澗?lt;/b></p>

101、<p><b>　?、颉蚪孛婧铣蓮澗?lt;/b></p><p><b>　　做出轉矩圖</b></p><p><b>　?、瘛窠孛?lt;/b></p><p><b>　?、颉蚪孛?lt;/b></p><p>　　MVⅡ=F×35.5=

102、530.02×35.5=18815.71N?mm</p><p><b>　　M=</b></p><p><b>　　MI=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=143343.36N?mm</p><p>&

103、lt;b>　　MⅡ=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=55029.54N?mm</p><p>　　TⅡ=9.55×106P/n</p><p>　　=617430N?mm</p><p><b>　　a=0.6</

104、b></p><p><b>　　d3=55mm</b></p><p><b>　　MeⅠ=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=397223.42 N?mm</p><p><b>　　MeⅡ=<

105、;/b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=374522.87 N?mm</p><p><b>　　MVⅡ</b></p><p>　　=8815.71N?mm</p><p><b>　　MI</b></p&g

106、t;<p>　　=143343.36N?mm</p><p><b>　　MⅡ</b></p><p>　　=55029.54N?mm</p><p><b>　　MeⅠ</b></p><p>　　=397223.42 N?mm</p><p><b&g

107、t;　　MeⅡ</b></p><p>　　=374522.87 N?mm</p><p><b>　?、瘛窠孛?lt;/b></p><p><b>　　Ⅱ—Ⅱ截面</b></p><p>　　σeⅠ= ==13.49Mpa</p><p>　　σeⅡ ===12.

108、38 Mpa</p><p>　　查參考資料[2]P200表11-4可知：</p><p>　　[σ-1]b=60Mpa</p><p>　　滿足σe＜[σ-1]b的條件，故設計的從動軸有足夠的強</p><p><b>　　σeⅠ=</b></p><p><b>　　13.49Mpa

109、</b></p><p><b>　　σeⅡ=</b></p><p><b>　　12.38 Mpa</b></p><p>　　σe＜[σ-1]b的條件，故設計的從動軸有足夠的強度，設計合理。</p><p><b>　　2主動軸設計</b></p>

110、<p>　　1、選擇軸的材料 確定許用應力 。</p><p>　　2、按扭轉強度估算軸的最小直徑</p><p><b>　　3、軸承的確定</b></p><p>　　選軸的材料為45號鋼，調質處理</p><p>　　查參考資料[2]P200表11-3可知： σb=650Mpa</p>

111、<p>　　參考資料[2]P200表11-4可知：</p><p>　　[σb-1]b=60Mpa </p><p>　　單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為： d≥C 查參考資料[2]P208表11-8可得，45鋼取C=118～107 則d≥（118～107）×</p><p&

112、gt;　　=（118～107）× </p><p>　　=29.30～26.57mm </p><p>　　考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標準，取標準值d=35mm 為簡化安裝，選擇兩軸承一致。</p><p>　　據(jù)參考資料[1]P211附表4-1選擇深溝球軸承46208型</p><p>　　軸的材料為45號鋼，調質處理&

113、lt;/p><p><b>　　σb=650Mpa</b></p><p>　　[σb-1]b=60Mpa </p><p><b>　　d=35mm</b></p><p>　　深溝球軸承46208型</p><p><b>　　4、設計軸的結構并</b>

114、</p><p><b>　　繪制軸的結構藍圖</b></p><p>　?、俣ㄝS上零件的位置和固定方式</p><p><b>　?、诟鞫屋S的直徑</b></p><p><b>　　③定各軸段的長度</b></p><p><b>　　其內(nèi)

115、徑d=40mm</b></p><p>　　由于設計的是單級減速器，可將齒輪布置在齒輪箱體的中內(nèi)，將軸承對稱安裝在齒輪兩側，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器。</p><p>　　要確定軸的結構，須先確定軸上零件的裝配順序和固定方式</p><p>　　確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的右端用軸肩定位，左端套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定，齒輪的周向固定采用

116、平鍵連接，軸承對稱安裝于齒輪的兩側，其軸上采用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。軸的結構如下圖所示</p><p>　　將估算軸d=35mm作為外伸端直徑d1與帶輪相配（如上圖），考慮軸承蓋的裝配，取第二段直徑為d2=38mm ，齒輪和左端軸承從左側裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處d3應大于d2，取d3=40mm，為便于齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應大于d3，取d4=45mm。齒輪左端用用套筒固定,右端

117、用軸肩定位,軸肩直徑d5=45+2×0.1×45=54mm滿足齒輪定位的同時,還應滿足右側軸承的安裝要求,根據(jù)選定軸承型號確定.右端軸承型號與左端軸承相同, 取d6=40mm.</p><p>　　軸段①為裝配軸承，取其長25mm;由于齒輪輪轂寬度為114mm，為保證齒輪固定可靠，軸段③的長度略短于齒輪輪轂寬度，取軸段③長度為100mm;為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間就留

118、有一定的間距，取該間距為2mm,為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬18mm），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm,故取軸段②長度為25mm(軸承支點距離C=185mm); 由齒輪寬度及套筒寬度和軸承寬度得，取軸段④長度為57mm;由軸承蓋寬度及裝配要求選擇軸段⑤長度為47mm；考慮帶輪裝配要求取軸段⑥為90mm。</p><p>　　在軸段③⑥上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上

119、，鍵槽長度比相應的輪轂寬度小約5～10mm,鍵</p><p><b>　　d1=35mm</b></p><p><b>　　d2=38mm</b></p><p><b>　　d3=40mm</b></p><p><b>　　d4=45mm</b>&

120、lt;/p><p><b>　　d5=54mm</b></p><p><b>　　d6=40mm</b></p><p><b>　　L1=25mm</b></p><p><b>　　L2=25mm</b></p><p><

121、b>　　L3=100mm</b></p><p><b>　　L4=57mm</b></p><p><b>　　L5=47mm</b></p><p><b>　　L6=90mm</b></p><p>　　5、軸上作用力的計算 </p>&l

122、t;p><b>　　軸所受力如圖</b></p><p><b>　　軸上所受的轉矩</b></p><p><b>　　軸上作用力</b></p><p>　　6、按彎矩合成強度校核軸徑是否合格</p><p><b>　　作出水平面彎矩圖</b>

123、</p><p><b>　?、瘛窠孛嫣帍澗貫?lt;/b></p><p><b>　?、颉蚪孛嫣帍澗貫?lt;/b></p><p>　　槽寬度按軸段直徑查手冊得得。</p><p><b>　　選定軸的結構結節(jié)</b></p><p>　　軸兩端的倒角均為

124、2×45°</p><p>　　軸段②上的倒角為5×45°</p><p>　　軸段③④上的圓角均為2×R2</p><p>　　軸段⑤⑥上的圓角均為2×R1</p><p>　　TⅡ=9.55× ×1000</p><p>　　=9.55

125、××1000</p><p>　　=146.23N?m 圓周力：Ft=2TⅡ/d2=2×146.23/0.096=3046.55N 徑向力：Fr=Fttan20°=3046.55×tan20°=1108.85N </p><p>　　FHA=FHB==1523.28N</p><p><b>

126、;　　支點反力</b></p><p>　　F==554.43N</p><p>　　MHI=FHAC/2=140903.4N?mm</p><p>　　MHⅡ=FHA×35.5=54076.44N?mm</p><p>　　TⅡ=146.23N?m </p><p>　　Ft=3046.55N

127、Fr=1108.85N </p><p>　　FHA=FHB=1523.28N</p><p><b>　　F=554.43N</b></p><p>　　MI=149946.31N?mm</p><p>　　MⅡ=57546.96N?mm</p><p><b>　　作出垂直面彎矩

128、圖</b></p><p><b>　　Ⅰ—Ⅰ截面</b></p><p><b>　?、颉蚪孛?lt;/b></p><p><b>　　作出合成彎矩圖</b></p><p><b>　　Ⅰ—Ⅰ截面合成彎矩</b></p><

129、;p><b>　　Ⅱ—Ⅱ截面合成彎矩</b></p><p><b>　　作出轉矩圖如下</b></p><p>　　MVI=FC/2=51284.78N?mm</p><p>　　MVⅡ=F×35.5=19682.27N?mm</p><p><b>　　M=</b

130、></p><p><b>　　MI=</b></p><p>　　=149946.31N?mm</p><p><b>　　MⅡ=</b></p><p>　　=57546.96N?mm</p><p>　　TⅡ=9.55×106P/n</p>

131、<p>　　=146230N?mm</p><p><b>　　a=0.6</b></p><p><b>　　d3=40mm</b></p><p><b>　　MVI=</b></p><p>　　51284.78N?mm</p><p>

132、;<b>　　MVⅡ</b></p><p>　　=19682.27N?mm</p><p><b>　?、瘛窠孛?lt;/b></p><p><b>　　Ⅱ—Ⅱ截面</b></p><p><b>　?、瘛窠孛?lt;/b></p><p&

133、gt;<b>　?、颉蚪孛?lt;/b></p><p><b>　　MeⅠ=</b></p><p>　　=173729.25N?mm</p><p><b>　　MeⅡ=</b></p><p>　　= 104926.69N?mm</p><p>　　σ

134、eⅠ= ==10.86Mpa</p><p>　　σeⅡ ===6.56Mpa</p><p>　　查參考資料[2]P200表11-4可知：</p><p>　　[σ-1]b=60Mpa</p><p>　　滿足σe＜[σ-1]b的條件，故設計的主動軸有足夠的強度，設計合理。</p><p>　　MeⅠ=173729.

135、25N?mm</p><p>　　MeⅡ= 104926.69N?mm</p><p>　　σeⅠ=10.86Mpa</p><p>　　σeⅡ =6.56Mpa</p><p>　　σe＜[σ-1]b故設計的主動軸有足夠的強度，設計合理。</p><p>　　七鍵聯(lián)接的選擇及校核計算</p><

136、p>　　1．根據(jù)軸徑的尺寸選擇鍵</p><p><b>　　2．鍵的強度校核</b></p><p>　　由參考資料[1]P211附表4-1中取 小齒輪與軸連接的鍵為：鍵14×90 GB1096-79</p><p>　　大齒輪與軸連高速軸(主動軸)與V帶輪聯(lián)接的鍵為：鍵14×70 GB1096-79 接的鍵為：

137、鍵12×90 GB1096-79 軸與聯(lián)軸器的鍵為：鍵12×70 GB1096-79 </p><p>　　大齒輪與軸上的鍵 ：鍵12×90 GB1096-79 b×h=14×9,L=90,則Ls=L-b=76mm Σp=4T/dhl</p><p>　　=21.38Mpa＜[σR=110Mpa] </p><

138、;p><b>　　因此剪切強度足夠 </b></p><p>　　另外三個鍵均按照以上校核，強度均符合要求。</p><p><b>　　Σp</b></p><p>　　=21.38Mpa＜[σR=110Mpa] </p><p><b>　　因此剪切強度足夠 </b&g

139、t;</p><p>　　另外三個鍵均按照以上校核，強度均符合要求 </p><p><b>　　八軸承壽命的校核</b></p><p>　　設計時粗選角接觸球軸承46208型與46211型</p><p>　　校核軸承的壽命由設計要求使用年限10年，每年按300天計算，單班制工作，載荷平穩(wěn)得大約總工作為時間T

140、=10×300×8=21000h</p><p>　　1校核46208軸承1.軸承的技術標準</p><p><b>　　2.計算軸承的壽命</b></p><p>　　2校核46211軸承1.軸承的技術標準</p><p><b>　　2.計算軸承的壽命</b></p