西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置專業(yè)：2021級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

目錄TOC\o"1-3"\f\u前言 3設(shè)計(jì)任務(wù)書 4設(shè)計(jì)內(nèi)容 51.傳動(dòng)方案的分析和擬定 51.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 51.2傳動(dòng)方案比擬與分析 51.3傳動(dòng)方案擬定 61.4傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 62.各主要部件的比擬與選擇 72.1原動(dòng)機(jī)類型比擬 72.2傳動(dòng)裝置的比擬 72.3各主要部件的選擇 83.電動(dòng)機(jī)的選擇 93.1電動(dòng)機(jī)功率的選擇 93.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇 103.3電動(dòng)機(jī)確實(shí)定 104.總傳動(dòng)比計(jì)算和分配各級(jí)傳動(dòng)比 114.1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 114.2分配各級(jí)傳動(dòng)比 115.傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 125.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算〔r/min〕 125.2各軸功率的計(jì)算〔KW〕 125.3各軸扭矩的計(jì)算〔N·mm〕 126齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 136.1高級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 136.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 186.3齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖 227、驗(yàn)算傳動(dòng)系統(tǒng)速度誤差 228.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 238.1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 238.2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 278.3中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 349.軸承的選擇和校核 429.1滾動(dòng)軸承的選擇 429.2高速軸上軸承的校核 429.3中間軸上軸承校核 439.4輸出軸上軸承校核 4410.聯(lián)軸器的選擇 4510.1高速軸與電動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)軸器 4510.2輸出軸與工作機(jī)之間的聯(lián)軸器 4511.鍵聯(lián)接的選擇和校核 4611.1鍵的選擇 4611.2鍵的校核 4612.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4712.1箱體結(jié)構(gòu)的主要數(shù)據(jù) 4713.緊固件的選擇 4813.1緊固件的選擇 4813.2緊固件的零件圖 4814.其他附件的設(shè)計(jì) 4914.1.窺視孔及窺視孔蓋 4914.2.通氣器 4914.3.放油孔及放油螺塞 4914.4.油面指示器 4914.5.吊耳和吊鉤 4914.6定位銷 4914.7起蓋螺釘 4915.潤(rùn)滑及密封裝置的選擇 5015.1箱體內(nèi)齒輪的潤(rùn)滑 5015.2滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 5115.3箱座與箱蓋凸緣接合面的密封 5115.4觀察孔與油孔等結(jié)合面的密封 5116.減速器的裝配 5116.1繪制減速器的裝配圖和零件圖 5116.2減速器的實(shí)物圖 5117.其他相關(guān)技術(shù)說(shuō)明 52設(shè)計(jì)總結(jié) 53致謝詞 54參考文獻(xiàn) 55附圖 56前言機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在完成機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)后，一次重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，也是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的全面復(fù)習(xí)和實(shí)踐。其目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，穩(wěn)固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。據(jù)具體任務(wù)，完成了輸送系統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案確實(shí)定，傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，重要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，以及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和一些輔助零件的設(shè)計(jì)，使自己對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容有了更深刻的認(rèn)識(shí)。初步掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，訓(xùn)練了繪圖能力以及應(yīng)用AutoCAD的能力機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們一個(gè)學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)狀況的考察，也是鍛煉同學(xué)自主創(chuàng)新、設(shè)計(jì)及思考的一項(xiàng)課題。本次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的主題為“二級(jí)齒輪減速器〞，在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到了很多在過(guò)去的一年中我們所學(xué)到的知識(shí)，例如齒輪、軸和與它們相關(guān)的知識(shí)。這次是我們第一次接觸實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，相信無(wú)論對(duì)于我們知識(shí)的強(qiáng)化還是創(chuàng)新能力、思考能力都是一次鍛煉和挑戰(zhàn)。綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)根底、機(jī)械制造根底的知識(shí)和繪圖技能，完成傳動(dòng)裝置的測(cè)繪與分析，通過(guò)這一過(guò)程全面了解一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識(shí)，培養(yǎng)綜合分析、實(shí)際解決工程問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名岑宜康專業(yè)班級(jí)2021級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一班Ⅰ設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置Ⅱ原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號(hào)12345運(yùn)輸帶工作拉力F/N11001150120012501300運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.51.601.701.501.55卷筒直徑D/mm250260270240250Ⅲ工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。載荷平穩(wěn)?？蛰d起動(dòng)。試用期8年。小批量生產(chǎn)。兩班制工作。運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5%。Ⅳ設(shè)計(jì)工作量：減速器裝配圖一張?！?號(hào)或0號(hào)圖紙〕。零件工作圖2張〔按1:1比例繪制〕。設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。指導(dǎo)教師簽名：年月日設(shè)計(jì)內(nèi)容1.傳動(dòng)方案的分析和擬定1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)第1組數(shù)據(jù)：運(yùn)送帶工作拉力F/N1100。運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.50。卷筒直徑D/mm250。1.2傳動(dòng)方案比擬與分析名稱運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖推薦傳動(dòng)比缺點(diǎn)及其應(yīng)用轉(zhuǎn)開(kāi)式i=8~40應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，高速級(jí)常用斜齒。齒輪相對(duì)軸承不對(duì)稱，齒向載荷分布不均，故要求高速級(jí)小齒輪遠(yuǎn)離輸入端，軸應(yīng)有較大剛性分流式i=8~40高速級(jí)常用斜齒，一側(cè)左旋，一側(cè)右旋。齒輪對(duì)稱布置，齒向載荷分布均勻，兩軸承受載均勻。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用于大功率變載荷場(chǎng)合同軸式i=8~40箱體長(zhǎng)度較小，但軸向尺寸較大。輸入輸出軸同軸線，布置較合理。中間軸較長(zhǎng)，剛性差，齒向載荷分布不均，且高速級(jí)齒輪承載能力難于充分利用圓錐齒輪i=8~40應(yīng)用場(chǎng)合與單級(jí)圓錐齒輪減速器相同。錐齒輪在高速級(jí)，可減小錐齒輪尺寸，防止加工困難；小錐齒輪軸常懸臂布置，在高速級(jí)可減小其受力1.3傳動(dòng)方案擬定題目要求設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置，根據(jù)給出的數(shù)據(jù)和工作條件，采用二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器，高速級(jí)為斜齒，低速級(jí)為直齒為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便于浸油潤(rùn)滑，軸需水平排放。該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)約材料。軸向尺寸大，要求兩級(jí)傳動(dòng)中心距相同。減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。缺點(diǎn)：減速器軸向尺寸及重量較大；高級(jí)齒輪的承載能力不能充分利用；中間軸承潤(rùn)滑困難；中間軸較長(zhǎng)，剛度差；僅能有一個(gè)輸入和輸出端，限制了傳動(dòng)布置的靈活性。總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、本錢低傳動(dòng)效率高。1.4傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖第一組數(shù)據(jù)二級(jí)直圓柱齒輪減速器。高速級(jí)為斜齒，低速級(jí)為直齒。2.各主要部件的比擬與選擇2.1原動(dòng)機(jī)類型比擬類型功率驅(qū)動(dòng)效率調(diào)速性能結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)環(huán)境影響其他電動(dòng)機(jī)較大高好較大小與被驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)機(jī)械連接簡(jiǎn)單，其種類型號(hào)較多，并有各自運(yùn)行特點(diǎn)?？梢詽M足不同類型的機(jī)械工作要求。但是必須具備相應(yīng)的電源。液壓馬達(dá)大較高好小較大必須有高壓油的供給系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的裝配和制造精度較高，否那么影響機(jī)械工作。氣動(dòng)馬達(dá)小較低好較小小空氣作為工作介質(zhì)，容易獲得。氣動(dòng)馬達(dá)動(dòng)作迅速，反響靈敏，維護(hù)簡(jiǎn)單，本錢低。但是其穩(wěn)定性較差，氣動(dòng)系統(tǒng)噪音大，只適合小型或輕型工作機(jī)械。內(nèi)燃機(jī)很大低差大大功率范圍寬，操作簡(jiǎn)單，啟動(dòng)迅速，便于移動(dòng)。多用于大型機(jī)械，主要缺點(diǎn)是于汽油或柴油為燃料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)環(huán)境一定影響。2.2傳動(dòng)裝置的比擬帶傳動(dòng)大小不同的兩個(gè)帶輪，輪軸線在同一直線上，皮帶連接兩輪，主動(dòng)帶輪帶動(dòng)從動(dòng)帶輪運(yùn)動(dòng)。摩擦傳動(dòng)：當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦力，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力〔平帶和Ｖ帶傳動(dòng)〕。嚙合傳動(dòng)：當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的嚙合，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力〔同步帶傳動(dòng)〕。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小并有吸振、緩沖作用；具有過(guò)載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造，安裝及維護(hù)均較方便。缺點(diǎn)：效率低〔一般平帶傳動(dòng)0.96；V帶傳動(dòng)0.95〕；外形尺寸大，帶的壽命較短；不宜用于易燃易爆場(chǎng)合；不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和繞在兩輪上的一條閉合鏈條所組成靠鏈條與鏈輪齒之間的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊；作用在軸上的載荷??；承載能力較大；效率較高〔一般可達(dá)96％~97％〕；能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)：鏈傳動(dòng)對(duì)安裝精度要求較高；工作時(shí)有振動(dòng)和沖擊；瞬時(shí)速度不均勻等現(xiàn)象。齒輪傳動(dòng)兩個(gè)相嚙合的齒輪。利用輪齒間的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)具有傳遞速度和功率的范圍廣；傳動(dòng)比穩(wěn)定，傳動(dòng)效率高；工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。適用于平行軸、相交軸和交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。缺點(diǎn)：有些齒輪制作復(fù)雜，本錢高；但同時(shí)也受到環(huán)境因素的限制，不適合遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)由油或者其他液體，和不同大小容器，及其他局部連接組成。利用也在不同容積的容器中流動(dòng)，而改變其運(yùn)動(dòng)速度。優(yōu)點(diǎn)：減速效果好，噪音低，平安無(wú)污染。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制作方便。缺點(diǎn)：不適合運(yùn)動(dòng)速度較大的場(chǎng)合，同時(shí)受到應(yīng)用范圍的限制。并且不能準(zhǔn)確的改變速度的對(duì)應(yīng)值。2.3各主要部件的選擇部件因素選擇動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)齒輪斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí)做成直齒軸承此減速器軸承所受軸向力不大球軸承聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐久性好彈性聯(lián)軸器緊固件平安可靠，拆裝方便螺紋連接原動(dòng)機(jī)的類型：電動(dòng)機(jī)斜、直齒輪球軸承彈性聯(lián)軸器螺紋連接3.電動(dòng)機(jī)的選擇3.1電動(dòng)機(jī)功率的選擇根據(jù)機(jī)械設(shè)備的負(fù)載性質(zhì)選擇電功類型一般調(diào)速要求不高的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)優(yōu)先選用交流電動(dòng)機(jī)，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的設(shè)備，一般選用籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)，制動(dòng)較頻繁及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較大的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。要求調(diào)速范圍大，調(diào)速平滑位置控制準(zhǔn)確，功率較大的機(jī)械設(shè)備多項(xiàng)選擇用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)類型電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境不同，應(yīng)選擇不同的防護(hù)型式。開(kāi)啟電動(dòng)機(jī)在定子兩側(cè)與端蓋上有較大通風(fēng)口，散熱條件好，價(jià)格廉價(jià)，但水氣、塵埃等雜物容易進(jìn)入，因此只在清潔、枯燥的環(huán)境下使用。因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)〔IP44〕系列的電動(dòng)機(jī)。3.1.3選擇電動(dòng)機(jī)功率Ped設(shè)：工作機(jī)〔卷筒〕所需功率PW，卷筒效率ηw，電機(jī)至卷筒軸Ⅲ的傳動(dòng)總效率ηa〔減速器效率〕，電機(jī)需要的功率Pd。工作機(jī)所需Pw＝電機(jī)需要的功率Pd其中：聯(lián)軸器的效率=0.99軸承的效率=0.99齒輪傳動(dòng)的效率=0.98卷筒軸的效率=0.96查表，取電動(dòng)機(jī)得額定功率Ped=2.2KW3.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇滾筒的轉(zhuǎn)速為：==r/min查表二級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比范圍為8~40，帶傳動(dòng)比范圍為2.0~4.0，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選擇范圍相應(yīng)為：n==114.65×(8~40)=(917.2~4586)r/min電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速符合這一范圍的有：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)質(zhì)量/KgY112M-62.29402.02.045Y100L1-42.214302.22.334Y90L-22.228402.22.325為了降低電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格，查表可選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)。型號(hào)為Y100L1-4；其滿載轉(zhuǎn)速為=1430r/min.3.3電動(dòng)機(jī)確實(shí)定根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速，由?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)?表12-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L1-4。其主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)質(zhì)量/KgY100L1-42.214302.22.334所選電動(dòng)機(jī)的主要處型和安裝尺寸如下所示：中心高H外型尺寸L(Al/2+AD)HD底角安裝栓孔直徑A×Bk軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×GD100380×280.5×245160×1401224×608×604.總傳動(dòng)比計(jì)算和分配各級(jí)傳動(dòng)比4.1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=1430r/min，滾筒的轉(zhuǎn)速=114.65r/min.所以：總傳動(dòng)比：==12.484.2分配各級(jí)傳動(dòng)比初步確定傳動(dòng)比，各級(jí)傳動(dòng)比與總傳動(dòng)比的關(guān)系為：(分別為高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比)由公式，所以得到=4.18而=12.48/4.18=2.99至此，初步確定i=12.48=4.18=2.99封閉式Y(jié)〔IP44〕系列的電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的額定功率：Ped=2.2KW電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：Y90L-2滿載轉(zhuǎn)速為=1430r/min總傳動(dòng)比:i=12.48各級(jí)傳動(dòng)比：=4.18=2.995.傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算〔r/min〕軸1：軸2：軸3：卷筒軸5.2各軸功率的計(jì)算〔KW〕軸1軸2軸3卷筒軸5.3各軸扭矩的計(jì)算〔N·mm〕電動(dòng)機(jī)軸軸1軸2=3\*ROMAN軸3卷筒軸繪制表格如下：軸名參數(shù)軸1軸2軸3卷筒軸轉(zhuǎn)速r/min1430342.11114.65114.65輸入功率P/kw1.881.821.771.67輸入轉(zhuǎn)矩T/N·m1255550805147435139105傳動(dòng)比i3.732.6616齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1高級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。按照擬定的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。速度不高，應(yīng)選用7級(jí)精度〔GB/10095-2001〕材料選擇:小齒輪40Gr調(diào)質(zhì)處理HBS=280大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)處理HBS=240選擇小齒輪齒數(shù)=24,大齒輪齒數(shù)=24×4.18=100.32.取=101選取螺旋角。初選螺旋角β=14o2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式〔10-24〕試算：即⑴.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選=1.6計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由表10-7選取齒寬系數(shù)=1查表10-6差得材料的彈性影響系數(shù)=189.8由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)=2.433由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×1430×1×〔2×8×300×8〕=3.2947×由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90=0.95由圖10-26查得=0.78；=0.87，那么=1.65計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1％，平安系數(shù)S=1。由式〔10-12〕得=0.9×600=540MPa=0.95×550=522.5MPa=MPa⑵.計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得==28.356mm計(jì)算圓周速度。計(jì)算齒寬b及模數(shù)。b==1×28.356mm=28.356mm=h=2.25=2.25×1.15=2.588mmb/h=28.356/2.588=10.96計(jì)算縱向重合度計(jì)算載荷系數(shù)K。使用系數(shù)=1，根據(jù)v=2.12m/s，7級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載系數(shù)=1.10;由表10-4查得的值與直齒齒輪相等，故=1.309由圖10-13查得=1.220由表10-3查得=1.2。故載荷系數(shù)=1×1.10×1.2×1.220=1.61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〕得28.356×mm=28.420mm計(jì)算模數(shù)mm3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式〔10-17〕⑴.確定計(jì)算參數(shù)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限MPa.由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85=0.88計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞平安系數(shù)S=1.4，由式〔10-12〕得計(jì)算載荷系數(shù)=1×1.10×1.4×1.220=1.879根據(jù)縱向重合度=1.903，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。查取齒形系數(shù)由表10-5查得=2.594=2.178查應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得=1.596=1.798計(jì)算大小齒輪的并加于比擬。大齒輪的數(shù)值大。⑵.設(shè)計(jì)計(jì)算==0.178mm比照計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取=1.0，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=28.420來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由27.567取=28，那么=.i=4.18×28=117.04取=1184.幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心矩mm按圓整后的中心距修正螺旋角14o1＇7＇＇因β值改變不多，故參數(shù)，,等不必修正。計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑=28.866mm121.650mm計(jì)算齒輪寬度=1×28.866=28.866mm圓整后取得=30mm;=35mm計(jì)算齒頂高=1×1=1mm計(jì)算齒根高=1+0.25=1.25mm計(jì)算全齒高=2.25mm計(jì)算齒頂圓直徑=28+2×1=30mm=118+2×1=120mm計(jì)算齒根圓直徑=28-2-0.5=25.5mm=118-2-0.5=115.5mm計(jì)算齒厚和齒槽寬s、e=1.57mm計(jì)算齒距=3.14mm計(jì)算頂隙=0.25mm6.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇精度等級(jí)、材及齒數(shù)。按照擬定的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。速度不高，應(yīng)選用7級(jí)精度〔GB/10095-2001〕材料選擇:小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)處理HBS=280大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)處理HBS=240選擇小齒輪齒數(shù)=24,大齒輪齒數(shù)=24×2.99=71.76.取=722.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式〔10-24〕試算：即⑴.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選=1.3計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由表10-7選取齒寬系數(shù)=1查表10-6差得材料的彈性影響系數(shù)=189.8由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×1430×1×〔2×8×300×8〕=3.2947×由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90=0.95計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1％，平安系數(shù)S=1。由式〔10-12〕得=0.9×600=540MPa=0.95×550=522.5MPa⑵.計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。由計(jì)算公式得==52.564mm計(jì)算圓周速度。m/s計(jì)算齒寬b及模數(shù)。b==1×52.564=52.564mm=mmh=2.25=2.25×2.19=4.928mmb/h=52.564/40928=10.67計(jì)算載荷系數(shù)K。根據(jù)v=3.934m/s，7級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載系數(shù)=1.16.直齒輪，=1由表10-2查得=1由表10-4用插值法得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置=1.418。由b/h=10.67，=1.418查圖10-13得=1.30故載荷系數(shù)=1×1.16×1×1.418=1.645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〕得52.564×=56.769mm計(jì)算模數(shù)3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式〔10-17〕⑴.確定計(jì)算參數(shù)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限MPa.由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85=0.88計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞平安系數(shù)S=1.4，由式〔10-12〕得計(jì)算載荷系數(shù)=1×1.16×1×1.3=1.508查取齒形系數(shù)由表10-5查得=2.65=2.182查應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得=1.58=1.789計(jì)算大小齒輪的并加于比擬。大齒輪的數(shù)值大。⑵.設(shè)計(jì)計(jì)算=mm比照計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取=2，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=56.769mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取=29，那么=29×2.99=86.71取=874.幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心矩mm計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑mmmm計(jì)算齒輪寬度=1×58=58mm圓整后取得=60mm=65mm計(jì)算齒頂高=1×2=2mm計(jì)算齒根高=1.25×2=2.5mm計(jì)算全齒高=2.25×2=5mm計(jì)算齒頂圓直徑=(29+2)×2=62mm=(87+2)×2=178mm計(jì)算齒根圓直徑=(29-2-0.5)×2=53mm=(87-2-0.5)×2=169mm計(jì)算齒厚和齒槽寬s、e=3.14mm計(jì)算齒距=6.28mm計(jì)算頂隙=0.5mm6.3齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖高速齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其零件圖小齒輪：因?yàn)辇X輪的頂圓直徑為30mm.故做成齒輪軸。見(jiàn)圖紙。大齒輪：因?yàn)槌稣摰捻攬A直徑為120mm,故做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。見(jiàn)附圖。低速齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其零件圖小齒輪：因?yàn)辇X輪的頂圓直徑為62mm.故做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。見(jiàn)附圖。大齒輪：因?yàn)槌稣摰捻攬A直徑為178mm,故做成腹板式結(jié)構(gòu)。見(jiàn)附圖。7、驗(yàn)算傳動(dòng)系統(tǒng)速度誤差因?yàn)檩斔蛶賹?shí)際VW在求解過(guò)程中與理論V發(fā)生了變化，故應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差。來(lái)判斷傳動(dòng)系統(tǒng)的速度是否符合要求。由前面計(jì)算出的實(shí)際帶速理論帶速根據(jù)公式可知：由條件〔運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5%〕得到：＜5%所以傳動(dòng)系統(tǒng)的速度滿足條件。斜齒圓柱齒輪、7級(jí)精度。40Cr\45鋼調(diào)質(zhì)處理HBS=280/240=1.6K=1.879=28=118α=75.25814o1＇7＇＇28.866mm121.65mm=30mm;=35mm1mm1.25mm2.25mm30mm120mm=25.5mm115.5mm=1.57mm=3.14mm直齒圓柱齒輪、7級(jí)精度。45鋼調(diào)質(zhì)處理BHS=280/240=1.3m/s1.645=29=87mm58mm174mm=60mm;=65mm2mm2.5mm5mm62mm178mm=25.5mm115.5mm=3.14mm=6.28mm齒輪軸實(shí)心式實(shí)心式腹板式實(shí)際帶速理論帶速滿足條件8.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8.1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇軸的材料普通用途，中小功率減速器定用45鋼，調(diào)質(zhì)處理求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速：功率：轉(zhuǎn)矩：求作用在齒輪的力標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪。因齒輪的分度圓直徑=28.866mm初步確定軸的最小軸徑由表11-2查得=112，按式〔11-2〕得d≥·=110×=12.32mm軸上開(kāi)一鍵槽將軸徑增大5%。d×1.05=12.32×1.05=12.94mm，故取鍵5×5×25GB1096-2003。滾動(dòng)軸承：7003CGB/T292-1994輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d1.為了使所選的軸直徑d1與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3,那么，N·mm查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?，選用GY1型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為25000N·ｍｍ,聯(lián)軸器的孔徑d=14mm，故取半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L1＝32ｍｍ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)L=32mm。軸初步設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的位置，齒輪、套筒、右軸承、軸承差和聯(lián)軸器由右端裝配，左軸承從左端裝配，軸上零件要做到定位準(zhǔn)確，固定可端。因?yàn)槭切饼X輪，采用角接觸球軸承。軸承蓋使用嵌入式。齒輪通常采用油浴潤(rùn)滑。軸承采用飛濺潤(rùn)滑。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸的結(jié)構(gòu)軸徑確定d1=14mmd2=17mm〔符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆〕軸承型號(hào)7003C型角接觸球軸承。D3=23mmd4=35mm〔因與小齒輪一體)。D5=23mm(根據(jù)軸承內(nèi)圈高度h1確定)。d6=d2=17mm〔兩軸承型號(hào)相同〕。軸段長(zhǎng)度確定L1=55mm(因?yàn)檩S外端連接聯(lián)軸器B=27mmL比B短2-3mm)L2=25mmL3=70mmL4=35mm(因?yàn)辇X輪和軸為一體)L5=18mmL6=10mm兩軸承間的跨距〔認(rèn)為支點(diǎn)在軸承寬度的中點(diǎn)〕L==L4+L5+L6+2×L3/2=154mm確定軸上的圓角和倒角軸端倒角1×450各軸肩處的圓角半徑如上圖.軸上的載荷計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距L==L4+L5+L6+2×L3/2=154mm根據(jù)軸的計(jì)算，簡(jiǎn)單作出軸的彎矩圖和扭矩圖。計(jì)算支承反力：在水平面上：在垂直面上：由；故總支承反力：2)計(jì)算彎矩在水平面上：27628.575N·mm在垂直面上：合成彎矩圖：3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖繪制表格如下：載荷A端B端總支反力總彎矩最大彎矩扭矩軸的載荷分布圖：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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〔即齒輪軸的齒輪中心〕的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(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)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表11.2查得因此，故平安。因?yàn)辇X輪軸彎扭應(yīng)力校核平安，故不必進(jìn)行精確疲勞校核。8.2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇軸的材料普通用途，中小功率減速器定用45鋼，調(diào)質(zhì)處理求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速：功率：轉(zhuǎn)矩：求作用在齒輪的力標(biāo)準(zhǔn)直齒輪因齒輪的分度圓直徑所以求的齒輪上的力如下：=174mm初步確定軸的最小軸徑由表11-2查得=112，按式〔11-2〕得d≥·=120×=29.76mm軸上開(kāi)一鍵槽將軸徑增大5%。d×1.05=29.76×1.05=31.25mm，故取鍵1：12×8×63GB1096-2003鍵2：16×10×45GB1096-2003滾動(dòng)軸承：6009GB/T276-1994輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d1.為了使所選的軸直徑d1與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3,那么，N·mm查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?，選用GY4型彈凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為224000N·ｍｍ,聯(lián)軸器的孔徑d=35mm，故取半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L1＝82ｍｍ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)L=82mm。軸初步設(shè)計(jì)。根據(jù)軸上零件的位置，大齒輪、套筒、右軸承、軸承差由右端裝配；小齒輪，左軸承從左端裝配，軸上零件要做到定位準(zhǔn)確，固定可端。因?yàn)槭侵饼X輪，采用角深溝球軸承。軸承蓋使用嵌入式。齒輪通常采用油浴潤(rùn)滑。軸承采用飛濺潤(rùn)滑。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸的結(jié)構(gòu)如下列圖：軸徑確定d1=40mmd2=45mmd3=54mm〔符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆〕軸承型號(hào)6009型深溝球軸承。d4=68mmd5=58mm〔裝置大齒輪)。d6=54mm(根據(jù)軸承內(nèi)圈高度h1確定)。d7=d2=45mm〔兩軸承型號(hào)相同〕。軸段長(zhǎng)度確定L1=110mm(因?yàn)檩S外端連接聯(lián)軸器B=82mmL比B短2-3mm)L2=20mm〔滾動(dòng)軸承的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度〕L3=47mmL4=12mmL5=58mm(安裝大直齒齒輪)L6=36mm兩軸承間的跨距〔認(rèn)為支點(diǎn)在軸承寬度的中點(diǎn)〕L=L2+L3+L4+L5++2×L1/2=160mm確定軸上的圓角和倒角軸端倒角2×450各軸肩處的圓角半徑如上圖.軸上的載荷計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。1〕計(jì)算支承反力：在水平面上：=0在水平面上：由；故總支承反力：2)計(jì)算彎矩在水平面上：在Z平面上：合成彎矩：3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖載荷A端B端總支反力總彎矩最大總彎矩扭矩軸的載荷分布圖如下：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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C〕的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(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)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表11.2查得因此，故平安。精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1)判斷危險(xiǎn)截面截面A，Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)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扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面A,Ⅱ,Ⅲ,B均無(wú)需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面Ⅳ和Ⅴ處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大。截面Ⅴ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅳ的相近，但截面Ⅴ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上最然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大〔過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端〕，而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面Ⅵ顯然更不必校核。由?機(jī)械設(shè)計(jì)?第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面Ⅳ左右兩側(cè)即可。(2).截面Ⅳ左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面Ⅳ左側(cè)的彎矩為截面Ⅳ上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力平均應(yīng)力，應(yīng)力幅，軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表11.2得，，。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按?機(jī)械設(shè)計(jì)?附表1.6查取。因，，經(jīng)差值后可查得，又由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖2.7可得軸的材料的敏性系數(shù)為，故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖2.9的尺寸系數(shù)；由圖2.9的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖2.12得外表質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)外表強(qiáng)化處理，即，那么綜合系數(shù)為查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù)，取，取于是，計(jì)算平安系數(shù)值，那么故可知其平安。(3).截面Ⅳ右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面Ⅳ右側(cè)的彎矩為截面Ⅳ上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力平均應(yīng)力，應(yīng)力幅，過(guò)盈配合處的，由附表1.4用插值法求出，并取，于是得，軸按磨削加工，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖2.12得外表質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)為所以軸在截面Ⅳ右側(cè)的平安系數(shù)為故該軸在截面Ⅳ右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。8.3中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇軸的材料普通用途，中小功率減速器定用45鋼，調(diào)質(zhì)處理求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速：功率：轉(zhuǎn)矩：求作用在齒輪的力高速大齒輪〔斜齒〕：因齒輪的分度圓直徑=121.65mm低速小齒輪〔直齒〕：因齒輪的分度圓直徑=58mm初步確定軸的最小軸徑由表11-2查得=112，按式〔11-2〕得d≥·=120×=20.95mm軸上開(kāi)鍵槽將軸徑增大5%。d×1.05=20.95×1.05=22.0mm，故取鍵1：8×7×22GB1096-2003鍵2：8×7×45GB1096-2003滾動(dòng)軸承：7005CGB/T292-1994軸初步設(shè)計(jì)。根據(jù)軸上零件的位置，斜齒輪、套筒、右軸承從右端裝配；直齒輪，左軸承從左端裝配，軸上零件要做到定位準(zhǔn)確，固定可端。因?yàn)橛行饼X輪，采用角接觸球軸承。軸承蓋使用嵌入式。齒輪通常采用油浴潤(rùn)滑。軸承采用脂潤(rùn)滑。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸的結(jié)構(gòu)軸徑確定d1=25mmd2=30mm〔符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆〕軸承型號(hào)7005C型角接觸球軸承。d3=36mm〔直齒輪安裝部位〕d4=45mmd5=36mm〔斜齒輪安裝部位)d6=30mm(根據(jù)軸承內(nèi)圈高度h1確定)。d7=d1=25mm〔兩軸承型號(hào)相同〕。軸段長(zhǎng)度確定L1=12mm〔軸承的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度〕L2=18mmL3=63mm〔安裝直齒小齒輪，比B小2mm〕L4=20mmL5=28mm(安裝斜齒大齒輪，比B小2mm)L6=18mmL7=12mm〔軸承的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度〕兩軸承間的跨距〔認(rèn)為支點(diǎn)在軸承寬度的中點(diǎn)〕確定軸上的圓角和倒角軸端倒角2×450各軸肩處的圓角半徑如上圖軸上的載荷計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。1〕計(jì)算支承反力：在水平面上：在垂直面上：由；故總支承反力：2)計(jì)算彎矩在水平面上：在垂直面上：合成彎矩圖：3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩繪制表格如下：載荷12總支反力彎矩最大彎矩扭矩4〕確定危險(xiǎn)截面根據(jù)彎矩圖可知，中間軸的危險(xiǎn)截面為大齒輪中心處，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：載荷水平面H垂直面V彎矩扭矩截面直徑36mm最大彎矩5〕根據(jù)數(shù)據(jù)，繪制轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖如下：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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C〕的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(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)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表11.2查得因此，故平安。精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1).判斷危險(xiǎn)截面截面A，Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)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扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面A,Ⅱ,Ⅲ,B均無(wú)需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面Ⅳ和Ⅴ處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大。截面Ⅴ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅳ的相近，(2).截面Ⅳ左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面Ⅳ左側(cè)的彎矩為截面Ⅳ上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力平均應(yīng)力，應(yīng)力幅，軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表11.2得，，。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按?機(jī)械設(shè)計(jì)?附表1.6查取。因，，經(jīng)差值后可查得，又由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖2.7可得軸的材料的敏性系數(shù)為，故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖2.9的尺寸系數(shù)；由圖2.9的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖2.12得外表質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)外表強(qiáng)化處理，即，那么綜合系數(shù)為查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù)，取，取于是，計(jì)算平安系數(shù)值，那么故可知其平安。(3).截面Ⅳ右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面Ⅳ右側(cè)的彎矩為截面Ⅳ上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力平均應(yīng)力，應(yīng)力幅，過(guò)盈配合處的，由附表1.4用插值法求出，并取，于是得，軸按磨削加工，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖2.12得外表質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)為所以軸在截面Ⅳ右側(cè)的平安系數(shù)為故該軸在截面Ⅳ右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。45鋼調(diào)質(zhì)處理=28.866mmd≥12.32mmN·mmd1=14mmd2=17mmd3=23mmd4=35mmd5=23mmd6=d2=17mmL1=55mmL2=25mmL3=70mmL4=35mmL5=18mmL6=10mm612.87N平安45鋼調(diào)質(zhì)處理=174mmd≥29.76mmN·mmd1=40mmd2=45mmd3=54mmd4=68mmd5=54mmd6=d2=45mmL1=110mmL2=20mmL3=47mmL4=12mmL5=58mmL6=36mm582.54N平安45鋼調(diào)質(zhì)處理=121mm=58mmd≥29.76mmd1=25mmd2=30mmd3=36mmd4=45mmd5=36mmd6=30mmd7=d1=25mmL1=12mmL2=18mmL3=63mmL4=20mmL5=28mmL6=18mmL7=12mm1247.88N平安9.軸承的選擇和校核9.1滾動(dòng)軸承的選擇根據(jù)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，初步選擇滾動(dòng)軸承，如下表：軸承代號(hào)軸承類型根本尺寸根本額定負(fù)載dDB動(dòng)載荷靜載荷高速軸7003C角接觸球軸承1735106.603.85中間軸7005C角接觸球軸承25471211.57.45低速軸6009深溝球軸承45751621.014.8以上所選軸承，需進(jìn)行校核。9.2高速軸上軸承的校核⒈求兩軸承受到的徑向載荷⒉求兩軸承受到的軸向載荷故有：⒊求軸承擔(dān)量動(dòng)載荷對(duì)軸承1：由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表13-5分別查處徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)對(duì)軸承1：由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為。那么有⒋驗(yàn)證軸承壽命＞故所選軸承滿足壽命要求。9.3中間軸上軸承校核⒈求兩軸承受到的徑向載荷⒉求兩軸承受到的軸向載荷故有：⒊求軸承擔(dān)量動(dòng)載荷由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表13-5分別查處徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)對(duì)軸承1：由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為。那么有⒋驗(yàn)證軸承壽命＞故所選軸承滿足壽命要求。9.4輸出軸上軸承校核求兩軸承受到的徑向載荷求兩軸承受到的軸向載荷=0由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表13-5分別查處徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)對(duì)軸承一：對(duì)軸承二：由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為。那么有驗(yàn)證軸承壽命故所選軸承滿足壽命要求。7003C7005C600910.聯(lián)軸器的選擇10.1高速軸與電動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)軸器電動(dòng)機(jī)輸出軸與減速器高速軸之間聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算相聯(lián)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出軸與減速器高速軸相聯(lián)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速較高.傳遞轉(zhuǎn)矩較高，所以選擇GYS1凸緣聯(lián)軸器。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，維護(hù)簡(jiǎn)便，適用于兩軸對(duì)中精度較好的軸傳動(dòng)。但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連，其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑〔直徑為24mm〕限制，所以選用GYS1凸緣聯(lián)軸器GB/T5843-2003其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩：軸孔直徑：軸孔長(zhǎng)：半聯(lián)軸器厚：10.2輸出軸與工作機(jī)之間的聯(lián)軸器輸出軸與工作機(jī)之間聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于輸出軸的轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，又因減速器與工作機(jī)不在同一機(jī)床上，要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償，且此題中載荷平穩(wěn)，沒(méi)有沖擊。因此常選用承載能力較好的凸緣聯(lián)軸器。所以選用GY4凸緣聯(lián)軸器GB/T5843-2003其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩：軸孔直徑：軸孔長(zhǎng)：半聯(lián)軸器厚：GYS1凸緣聯(lián)軸器GY4凸緣聯(lián)軸器11.鍵聯(lián)接的選擇和校核11.1鍵的選擇選普通平鍵，材料為鋼。所選的結(jié)果見(jiàn)下表：減速器軸上的鍵〔GB1096-2003〕代號(hào)型號(hào)鍵寬b×鍵高h(yuǎn)×鍵長(zhǎng)L軸直徑d(mm)工作長(zhǎng)度L〔mm〕工作高度k〔mm〕轉(zhuǎn)矩T〔N·mm〕輸入軸1C型5×5×251422.52.512555中間軸2A型10×8×2236144.050805.33A型10×8×4536354.050805.3輸出軸4A型16×10×4058295.01474355C型12×8×6340574.014743511.2鍵的校核普通平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，對(duì)于常用的材料而言，其最主要的實(shí)效形式是被壓潰。由普通平鍵連接的強(qiáng)度條件可得：鍵1：鍵2：鍵3：鍵4：鍵5：一由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆平安。鍵C5×5×25鍵10×8×22鍵10×8×45鍵16×10×40鍵C12×8×6312.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)12.1箱體結(jié)構(gòu)的主要數(shù)據(jù)名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度14箱座凸緣厚度13箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑M16地腳螺釘數(shù)目6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑M10軸承端蓋螺釘直徑10視孔蓋螺釘直徑6定位銷直徑6，，至外機(jī)壁距離查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表221816，至凸緣邊緣距離查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表201614外機(jī)壁至軸承座端面距離=++〔8~12〕504238軸承旁凸臺(tái)半徑R1C21816凸臺(tái)高度h低速級(jí)軸承座外徑確定35大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離>1.215齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>15機(jī)蓋，機(jī)座肋厚8軸承端蓋外徑+〔8~10〕45〔1軸〕57〔2軸〕85〔3軸〕軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離45〔1軸〕57〔2軸〕85〔3軸〕88141320M166M12M1010662218162016145042381816351515845〔1軸〕57〔2軸〕85〔3軸〕45〔1軸〕57〔2軸〕85〔3軸〕13.緊固件的選擇13.1緊固件的選擇類型緊固件數(shù)目地腳螺釘螺釘GB/T70.1-2000M14×506軸承旁螺栓螺栓GB/T27-1988M12×11208機(jī)箱與機(jī)蓋連接的螺栓螺栓GB/T27-1988M10×552吊環(huán)螺釘螺釘GB/T825M201(GB/T27-1988)13.2緊固件的零件圖軸承旁螺栓：機(jī)箱與機(jī)蓋連接的螺栓：14.其他附件的設(shè)計(jì)14.1.窺視孔及窺視孔蓋由于受集體內(nèi)壁間距的限制，窺視孔的大小選擇為長(zhǎng)90mm，寬60mm。蓋板尺寸選擇為長(zhǎng)120mm，寬90mm。蓋板周圍分布6個(gè)M6×16的全螺紋螺栓。由于要防止污物進(jìn)入機(jī)體和潤(rùn)滑油飛濺出來(lái)，因此蓋板下應(yīng)加防滲漏的墊片?？紤]到濺油量不大，應(yīng)選用石棉橡膠紙材質(zhì)的紙封油圈即可?？紤]蓋板的鑄造加工工藝性，應(yīng)選擇帶有凸臺(tái)的鑄鐵蓋板。14.2.通氣器為防止由于機(jī)體密封而引起的機(jī)體內(nèi)氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙及密封處向外滲漏，使密封失靈。故在窺視孔蓋凸臺(tái)上加安通氣裝置。由于減速器工作在情節(jié)的室內(nèi)環(huán)境中，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的通氣螺塞即可，其規(guī)格為M22×15。14.3.放油孔及放油螺塞為了能在換油時(shí)將油池中的污油排出，清理油池，應(yīng)在機(jī)座底部油池最低處開(kāi)設(shè)放油孔。為了能到達(dá)迅速放油地效果，選擇放油螺塞規(guī)格為M20×15?？紤]到其位于油池最底部，要求密封效果好，故密封圈選用材質(zhì)為工業(yè)用革的皮封油圈。14.4.油面指示器為了能隨時(shí)監(jiān)測(cè)油池中的油面高度，以確定齒輪是否處于正常的潤(rùn)滑狀態(tài)，故需設(shè)置油面指示器。在本減速器中選用桿式油標(biāo)尺，放置于機(jī)座側(cè)壁，油標(biāo)尺型號(hào)選擇為M12。14.5.吊耳和吊鉤為了方便裝拆與搬運(yùn)，在機(jī)蓋上設(shè)置吊耳，在機(jī)座上設(shè)置吊鉤。吊耳用于翻開(kāi)機(jī)蓋，而吊鉤用于搬運(yùn)整個(gè)減速器?？紤]到起吊用的鋼絲直徑，吊耳和吊鉤的直徑都取20mm。14.6定位銷本減速器機(jī)體為剖分式，為了保證軸承座孔的加工和裝配精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)接后，在鏜孔之前，在機(jī)蓋與機(jī)座的連接凸緣上應(yīng)裝配定位銷。定位銷采用圓錐銷，安置在機(jī)體縱向兩側(cè)的聯(lián)接凸緣得結(jié)合面上，呈非對(duì)稱布置。圓錐銷型號(hào)選用GB117-20006×35。14.7起蓋螺釘在機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接凸緣的結(jié)合面上，為了提高密封性能，常涂有水玻璃或密封膠。因此聯(lián)接結(jié)合較緊，不易分開(kāi)。為了便于拆下機(jī)蓋，在機(jī)蓋地凸緣上設(shè)置一個(gè)起蓋螺栓。取其規(guī)格為M10×22。其中螺紋長(zhǎng)度為16mm，在端部有一個(gè)6mm長(zhǎng)的圓柱。15.潤(rùn)滑及密封裝置的選擇15.1箱體內(nèi)齒輪的潤(rùn)滑圓柱齒輪減速器的軸I、軸II、軸III的轉(zhuǎn)速分別為：4個(gè)齒輪的分度圓直徑分別為：=28.866mm121.650mmmmmm由得那么4個(gè)齒輪的分度圓速度分別為由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表10-12查得低速齒輪傳動(dòng)所需潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度為高速齒輪傳動(dòng)所需潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度為由?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)?表7-1查得閉式齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度的值。查得潤(rùn)滑油的牌號(hào)為：L-CKC100GB5903-1995采用的潤(rùn)滑方式為：浸油潤(rùn)滑15.2滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于三對(duì)軸承的速度均較高，故采用飛濺潤(rùn)滑。15.3箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法。15.4觀察孔與油孔等結(jié)合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封軸承孔采用氈圈進(jìn)行密封。悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部軸的外伸端與透蓋的間隙，由于，應(yīng)選用半粗羊毛氈加以密封軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部16.減速器的裝配16.1繪制減速器的裝配圖和零件圖裝配圖見(jiàn)圖紙。16.2減速器的實(shí)物圖17.其他相關(guān)技術(shù)說(shuō)明〔1〕裝配前所有零部件用煤油清洗，滾動(dòng)軸承用汽油清洗，機(jī)體內(nèi)不允許有任何雜物存在。內(nèi)壁涂上不被機(jī)油浸蝕的防銹涂料?！?〕滾動(dòng)軸承裝配后，用手轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)輕快靈活。軸承的軸向游隙如需要在裝配時(shí)調(diào)整，應(yīng)調(diào)至規(guī)定數(shù)值〔如調(diào)整軸承間隙：φd1為0.05～0.1mm，φd2為0.08～0.15mm〕?！?〕嚙合側(cè)隙用鉛絲檢驗(yàn)不小于0.16mm，鉛絲不得大于最小側(cè)隙的4倍?！?〕用涂色法檢驗(yàn)斑點(diǎn)，按齒高接觸斑點(diǎn)不小于40％，按齒長(zhǎng)接觸斑點(diǎn)不小于50％，必要時(shí)可用研磨或刮研以改善接觸情況?！?〕箱蓋及箱座接合面嚴(yán)禁使用墊片及其它任何填料，必要時(shí)允許涂密封膠或水玻璃。各接觸面運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不允許有漏油和滲油現(xiàn)象出現(xiàn)?！?〕減速器裝配后，選擇適宜的機(jī)油〔如HJ－50〕，加至所要求的油面高度，到達(dá)規(guī)定的油量?！?〕空載跑合試驗(yàn)：在額定轉(zhuǎn)速下正、反運(yùn)轉(zhuǎn)1～2小時(shí)，要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，響聲均勻〔如噪音小于70dB〕，聯(lián)接不松動(dòng)，不漏油不滲油等；負(fù)載跑合試驗(yàn)：在額定轉(zhuǎn)速及額定功率下運(yùn)轉(zhuǎn)至油溫穩(wěn)定為止。油池溫升不得超過(guò)35℃，軸承溫升不得超過(guò)40℃?！?〕跑合試驗(yàn)合格后，更換潤(rùn)滑劑，用煤油擦洗零件，用汽油洗凈軸承再進(jìn)行裝