課程設(shè)計課程設(shè)計題目:單級直齒圓柱齒輪減速器]姓名：何成海所學專業(yè)名稱：機械設(shè)計與制造指導老師：張孝瓊學號：日期：《機械設(shè)計》課程設(shè)計?設(shè)計題目：單級圓柱式齒輪減速器設(shè)計內(nèi)裝：1.設(shè)計計算說明書一份減速器裝配圖一張軸零件圖一張齒輪零件圖一張學院：滁州學院！班級：設(shè)計者：指導老師：完成日期：成績：滁州學院TOC\o"1-5"\h\z課程設(shè)計任務(wù)書1\o"CurrentDocument"1、傳動裝置的總體設(shè)計3、傳動方案的確定3、電動機選擇3【、傳動比的計算及分配4、傳動裝置運動及動力參數(shù)計算42、傳動件的設(shè)計計算5、皮帶輪傳動的設(shè)計計算5、直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算7\o"CurrentDocument"3、齒輪上作用力的計算104、軸的設(shè)計計算10、高速軸的設(shè)計與計算10&、低速軸的設(shè)計計算15\o"CurrentDocument"5、減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸20\o"CurrentDocument"6、圖形22257、總結(jié)25課程設(shè)計（論文）任務(wù)書年級專業(yè)學生姓名學號題目名稱.單級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計設(shè)計時間課程名稱機械設(shè)計課程設(shè)計課程編號設(shè)計地點一、課程設(shè)計（論文）目的綜合運用所學知識，進行設(shè)計實踐?鞏固、加深和擴展。培養(yǎng)分析和解決設(shè)計簡單機械的能力?為以后的學習打基礎(chǔ)。進行工程師的基本技能訓練?計算、繪圖、運用資料。二、已知技術(shù)參數(shù)和條件技術(shù)參數(shù)：滾筒圓周力F二輸送帶速度V=s卷筒直徑D=420mm工作年限：10年工作條件：每日二班制工作，傳動不逆轉(zhuǎn)，有輕微沖擊，輸送帶速度允許誤差為±5%。三、任務(wù)和要求（繪制單級直齒圓柱齒輪減速器裝配圖1張；標題欄符合機械制圖國家標準；編寫設(shè)計計算說明書1份，計算數(shù)據(jù)應(yīng)正確且與圖紙統(tǒng)一。說明書應(yīng)符學院規(guī)范格式且用A4紙打?。粓D紙裝訂、說明書裝訂并裝袋；

四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實驗室、主要儀器設(shè)備等）《機械設(shè)計》教材《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》減速器實物；%其他相關(guān)書籍五、進度安排設(shè)計內(nèi)容天數(shù)1設(shè)計準備（閱讀和研究任務(wù)書，閱讀、瀏覽指導書）2傳動裝置的總體設(shè)計3各級傳動的主體設(shè)計計算4減速器裝配圖的設(shè)計和繪制5零件工作圖的繪制6編寫設(shè)計說明書7@總計任務(wù)下達日期：任務(wù)完成日期：（指導教師（簽名）：學生（簽名）：1、傳動裝置的總體設(shè)計傳動方案的確定「'I'|||'圖己一]竿袤國任咸速毒冬動裝置聞冒電動機2.帶傳動土戒速器第聯(lián)輪器5一輸送帶6.帶輪電動機選擇,?選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)因為裝置的載荷平穩(wěn)，且在有粉塵的室內(nèi)環(huán)境下工作，溫度不超過35笆，因此可選用Y系列三相異步電動機，它具有國際互換性，有防止粉塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部的特點，B級絕緣，工作環(huán)境也能滿足要求。而且結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。確定電動機功率傳動系得總的效率：門=\3\n門=a2x3x4x1[

門-帶式輸送機的傳動效率，取0.96砰—滾動軸承效率，取0.99門2-8級精度齒輪傳動的效率，取0.97門3-聯(lián)軸器的效率，取0.98電動機所需的功率為:P=FV/(1000x門)=2200X(kw)=kw（3）確定電動機轉(zhuǎn)速及型號滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速：N=60x1000V/兀D=60x1000/兀x420=minP二0.85根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P188表13-2P二0.85比范圍Ic=3-5，V帶傳動比I=2-4，則i=6-20，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為n=ixN（6-20）x二。符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500r/min和1000r/min。由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P167表12-1查得有2方案電動機型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速（r/min）1Y132M2-69602Y132S2-4方案電動機型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速（r/min）1Y132M2-69602Y132S2-41440綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動減速器的傳動比，比較兩種方案知:方案2因傳動裝置尺寸有較大的縮小，重量及價格都較小，故選擇電動機型號Y132S2-4,其主要性能：額定功率、滿載轉(zhuǎn)速1440r/min、額定轉(zhuǎn)矩.傳動比的計算及分配1、總傳動比的計算i總二i總二n土?/n^=1440/二電動筒2、分配各級傳動比（1）由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P5表1-8取i帶二4，則i「4.1=1xii=i=總,^i'=戚62、=4.65傳動裝置運動及動力參數(shù)計算1、計算各軸轉(zhuǎn)速高速軸n0=n=1440r/min{中速軸njn/ij1440/4=360r/min低速軸n2=n1/i2=360/=min滾動軸n=n2=min2、計算各軸的功率（kw）n「門x'I'lXX門門XXc、1A4-14-4-lLPjP1=X23XX［匕XX3、計算各軸轉(zhuǎn)矩T=9550Pr=9550x4.4x103=29.18x103N-mmT=9550p-=9550x4.22x103=111.95x103N-mm1N1360T=9550Pr=9550x4.10x103=505.75x103N-mm2TW=玳==490.95X103N?mm2、傳動件的設(shè)計計算2、1皮帶輪傳動的設(shè)計計算,（1）確定功率由《機械設(shè)計》P138表7-7得K「，則P=KP=1.2x4.4=5.28kw（2）選擇帶型根據(jù)n0=1440r/minP「，由《機械設(shè)計》P139圖7-12知選擇A型V帶。（3）確定帶輪基準直徑由《機械設(shè)計》P130表7-4與表7-5知：可選小帶輪直徑dd1=100mm，則大帶輪直徑d=i帶d=4x100=400mm。（4）驗算帶的速度。U帶=Kddn0/60X1000=KX100X1440/60x1000=7.536m/s<u=25m/smaxn筒=77.34r/min#i總=18.62i1=4，2=4.65P=5.5kw0P=4.22kw1P=4.10kw2P=3.98kwT=29.18x103N-mmT=111.95x1031N-mmT=505.75x103N-mmT=490.95x103N-mm￥K=K=1.2P=5.28kw確定中心距和V帶長度根據(jù)0.7(d+d)<a<2(d+d),初步確定中心距，即did20did20.7(100+400)=350mm<a0<2(100+400)=1000mm為使結(jié)構(gòu)緊湊，取偏低值，ao=500mm.V帶計算基準長度為L'r2a+兀(d+d)/2+(d-d)2/4ad0did2d2d10=2x500+兀(100+400)/2+(400-100)2/(4x500)=1830mm由《機械設(shè)計》P128表7-1選V帶長度Ld=2000mm，則d=100mm』=：00mm帶速符合要求實際中心距為a=a0+(Ld-L^')/2=500+(2000-1830)/2d=100mm』=：00mm帶速符合要求$計算小輪包角a=180°-(dd-dd)/a=180。-(400-100)/585x57.3。=150.62。式中57.3。為將弧度轉(zhuǎn)換為角度的常數(shù)。確定V帶根數(shù)V帶根數(shù)可用下式計算z=P/(P+P)/KKd00al由《機械設(shè)計》P137表7-6查得取單根V帶所能傳遞的功率P0=。由《機械設(shè)計》P141表7-8查取功率增量AP=0.17kw，由《機械設(shè)計》P141表7-9查得匕-0.92,由《機械設(shè)計》P128表7-2查得％=,則L^=L^=2000mmz=P=528=4.11取5根a=585mm[(P+AP)W%][(1.30+0.17)x0.92a=585mm計算初拉力由《機械設(shè)計》P128表7-1查得V帶質(zhì)量m=m那么初拉力為

8=150.62。F=500P/(zu)(2.5-K)/K+mu28=150.62。0d帶da帶=500x5.28/(5x7.536)[(2.5-0.92)/0.92]+0.1x7.5362=125.5N計算作用在軸上的壓力Q=2zF0sin(合/2)=2x5x125.5xsin(150.62°/2)=1213.59N帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計小帶輪結(jié)構(gòu)：采用實心式由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P168表12-3查得Y132S電動機軸徑D0=38mm，/=15土0.3mm,fmin=9mm取f=10mm。輪轂寬七=(1.5~2)D00=(1.5~2)x38=57~76mm；輪緣寬B=(z-1)￡+2f=(5-1)x15+2x10=80mm。F=125.5N大帶輪結(jié)構(gòu)：采用孔板式結(jié)構(gòu)；輪緣寬可與小帶輪相同，輪轂寬F=125.5N直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算Q=1213.59NQ=1213.59N考慮到帶式運輸機為一般機械，故大、小齒輪均選用45鋼。為制造方便采用軟齒面，小齒輪調(diào)質(zhì)處理、大齒輪正火處理，選用8級精度。由《機械設(shè)計》P152表8-1得小齒輪齒面硬度為217~255HBW,取硬度值240HBW；大齒輪齒面硬度為162~217HBW，取硬度值為200HBW進行計算。初步計算傳動的主要尺寸因為是軟齒面閉式傳動，故按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，則有d>3*x瑚(今―)2。13陌U9H]￥D=38mmL=60mmB=80mm￥D=38mmL=60mmB=80mm試選載荷系數(shù)K「。由《機械設(shè)計》P166表8-8查得、=1。

由《機械設(shè)計》P162表8-6查得彈性系數(shù)Ze=189<MPa。對于標準直齒輪節(jié)點區(qū)域系數(shù)Zh二。齒數(shù)比u=i=4.65。確定齒輪齒數(shù)初選小齒輪齒數(shù)Z1=29，則Z2=uZ1=4.65x29=134.85取22=135⑧重合度端面重合度￡=[1-88-3-2（r+尹°邱=爵8-3.駕脂她小9Z=\?4-&=4-1.79=0.86K=1.44=1V3K=1.44=1<許用接觸應(yīng)札/十由《機械設(shè)計》P168圖8-20與圖8-21查得接觸疲勞極限應(yīng)力為bm1=580MPa,b切.2=400MPa。小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為N=60nyL=60x360x1.0x10x300x16=1.04x10911hN=N=1.04x109=2.27x108由《機械設(shè)計》P169圖8-24查得壽命系數(shù)Zn=1.0,Zn=1.1。由《機械設(shè)計》P170表8-11查得安全系數(shù)S二.HZ1=29Z2=135s=1.79貝，[b]=Z1=29Z2=135s=1.79[b]=Z2bHiS2=wxm=440MPa取fbh]=440MPa1初算小齒輪的分度圓直徑d1t，有d1t>《甘才(r82.26mmZHZE^)2

[bH]:2x1.4x111950x4.65+1x(189x2.5x0.86)2'14.65440Zg=0.86（3）確定傳動尺寸①C計算載荷系數(shù)②由《機械設(shè)計》P157表8-4查得使用系數(shù)Ka=,因。=兀d1tn1=兀乂82.26乂360=1.55m/S60x100060x1000由《機械設(shè)計》P158圖8-11查得動載荷系數(shù)K二v由《機械設(shè)計》P159圖8-14查得齒向載荷分配系數(shù)%=1.06由《機械設(shè)計》P159表8-5查得齒間載荷分配系數(shù)K=1.1,則載荷0系數(shù)K=KK^K§Ko=1.0x1.1x1.06x1.1=1.28。對d1「進行修正。因K與Kt有較大差異，故需對Kt計算出的"進行修正，即d產(chǎn)d^W=82.26x加=79.88mm。確定模數(shù)m。m==寫88=2.75mm按《機械設(shè)計》P165表87，取m=3.計算傳動尺寸中心距為a=m(z1+z2)=3(29+135)=246mm122分度圓直徑為d=mz=3x29=87mmd=mz=3x135=405mmb=ed=1x87=87mm取b=90mmb=b2+(5~10)mm=90+(5~10)mm1取b=95mm(4)校核齒根彎曲疲勞強度b=2K1YYY<[b]Fbmd1FS&FK,T1，m,d]同前。齒寬b=b=90mm。2齒寬系數(shù)Yf和應(yīng)力修正系數(shù)YS：《N=1.04x109N2=2.27x108[b]=440MPaH》d]>79.88mmv=1.55m/sK=1.28m=3

由《機械設(shè)計》P164圖8-18查得Yfi=,Yf2=.由《機械設(shè)計》P165圖8-19查得Ys1=,Ys2=.重合度系數(shù)Y—0.25+075=0.25+-0775=0.67ee1.79許用彎矩應(yīng)捫。卜=十。由《機械設(shè)計》P171圖8-25與圖8-26查得彎矩疲勞極限應(yīng)力為。刊.]=220MPa,。刊.2—170MPa，由《機械設(shè)計》P172圖8-29查得壽命系數(shù)Yn1—丫霍=1,由《機械設(shè)計》P170表8-11查得安全系數(shù)Sf=1.25,故［。］=Yn1。fIim1—1^20—176MPaF1SFL25［。］=Yn2。Flim2—1^70—136MPaF2SF1.25?！猋YY=2婦.28x111950X2.53X1.62x0.67F1bmdF1S1e90x3x87n1—33.504MPa<［。〃］。=。YF2YS2—33.504x2.12x1.84—31.89MP。FF1,小血“上"滿足齒根彎曲疲勞強度。(5)計算齒輪傳動其他尺寸齒頂高h=h*m=1x3—3mm齒根高h=(h*+h*)m=(1+0.25)x3—3.75mm全齒高h=ha+hf=C3+3.75—6.75mm頂隙c=c*m=0.25x3—0.75mm齒頂圓直徑為d=d+2h=87+2x3—93mma11ad=d+2h=405+2x3=411mma22a齒根圓直徑為d廣d1-2hf=87-2x3.75=79.5mmdf2=d2-2hf=405-2x3.75=397.5mm3、齒輪上作用力的計算a=246mmd1—87mmd1—405mm2a=246mmd1—87mmd1—405mm2b=90mmb=95mmYe=0.67Sf=1.25n「360r/min,小齒輪分度圓直徑dj87mm。（2）小齒輪1的作用力：

圓周力為F=2T=2乂111950=2573.56N其方向與力作用的圓周速度方向相反。徑向力為F1="and=2573.56xtan20o=936.70N其方向由力的作用點指向輪1的轉(zhuǎn)動中心。（3）大齒輪2的作用力：從動齒輪2各個力與主動輪齒輪1上相應(yīng)的力大小相等，作用方向相反。$4、軸的設(shè)計計算4、1高速軸的設(shè)計與計算（1）已知條件：高速軸傳遞的功率P「，轉(zhuǎn)速n「360r/min，小齒輪分度圓直徑d1=87mm，齒輪寬度bj95mm，轉(zhuǎn)矩孔=111950N-mm。（2）選擇材料因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由《機械設(shè)計》P240表11-1選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（3）計算軸徑因為高速軸外伸段上安裝帶輪，所以軸徑可按下式求得，通常取C=110?160，由《機械設(shè)計》P250表11-3取C=120，則d>C3P=120x%，422=27.26mm，考慮到軸上有鍵槽，軸徑應(yīng)增大n33603%?5%，則d>27.26+27.26（0.03?0.05）=28.08?28.62mm，則取d.=。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計①@軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計②軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計及構(gòu)想如圖1所示。為方便軸承部件的裝拆，減速器的機體采用剖分式結(jié)構(gòu)，該減速器發(fā)熱小，軸不長，故軸承采用兩端固定方式。然后，可按軸上零件的安裝順序，從dmin處開始設(shè)計。軸段1的設(shè)計：軸段1上安裝帶輪，此段設(shè)計應(yīng)與帶輪設(shè)計同步進行。由最小直徑可滿足齒根彎曲疲勞強度h=3mmh=3.75mmh=6.75mmc=0.75mmd=93mmd=411mma2d=79.5mmfd=397.5mmf]Ft1=2573.56NF1=936.70N)

初定軸段1的直徑d1=30mm，帶輪輪轂的寬度為(1.5~2.0)d1=(1.5~2.0)x30=45-60mm，取為60mm，則軸段145鋼d=min的長度略小于轂孔寬度，取L145鋼d=min軸段2的設(shè)計考慮帶輪的軸向固定及密封圈的尺寸，帶輪用軸肩定位，軸肩高度為h=(0.07~0.1)d1=(0.07~0.1)x30=2.1~3mm。軸段2的軸徑d2=d1+2x(2.1~3)=34.2~36mm，該處軸的圓周速度u=制2n1=兀x36x360-0.68m/s<3m/s。由《機械設(shè)計課程設(shè)計手帶60x100060x1000冊》P90表7-12可選用氈圈油封30JB/ZQ4606-1997，則d「30mm，由于軸段2軸段的長度L2涉及的因素較多，稍后再確定。軸段3和7的設(shè)計軸段3和7安裝軸承，考慮齒輪只受徑向力和圓周力，所以選用球軸承即可，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承為6212,由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P64表6-1查得軸承內(nèi)徑d=60mm，外徑D=110mm，寬度B=22mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑d=69mm，外圈定位凸a肩內(nèi)徑D=101mm，故d=60mm，該減速器齒輪的圓周速度小于2m/s，故a3軸承采用脂潤滑，需要擋油環(huán)，取擋油環(huán)端面到內(nèi)壁距離B1=2mm，為補償箱體的制造誤差和安裝擋油環(huán)，靠近箱體內(nèi)壁的軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離取△=14mm，則L=B+A+B=22+14+2=38mm。通常一根軸上的兩個軸承取相同型號，則d7=40mm，L7=L3=33mm。]c軸段2的長度設(shè)計⑦軸段2的長度L2除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端面零件有關(guān)。由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P158表11-1知下箱座壁厚由公式8牝0.025a1+1=0.025x246+1=7.15mm取8=8mm。上箱座壁厚由公式8=0.858=0.85x8=6.8mm取8=8mm；由于中心距a1=246mm<300mm，可確定軸承旁連接螺栓直徑M12，相應(yīng)的Cj18mm，

C2=16mm，箱體凸緣連接螺栓直徑M10,地腳螺栓直徑M16，軸承端蓋連接螺栓直徑M8，由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P39表3-9取螺栓GB/T5782-2000M8乂25。計算軸承蓋厚e=1.2xd端螺=1.2x8=9.6mm取e=10mm。軸承座寬度為u帶=0.68m/sd=30mm氈圈油封L=5+C1+C2+(5?8)mm=8+18+16+(5?8)mm=47?50mmu帶=0.68m/sd=30mm氈圈油封取L=50mm。取端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度為氣=2mm；為了在不拆卸帶輪的條件下，方便裝拆軸承蓋連接螺栓，取帶輪凸緣端面至軸承蓋表面的距離K=28mm，帶輪采用腹板式，螺栓的拆裝空間足夠，則有L2=L+e+K+A-A-B=50+10+28+2-14-22=54mm。軸段4和6的設(shè)計該軸段間接為軸承定位，可取d「d6=45mm，齒輪兩端面與箱體內(nèi)壁距離取為A]=10mm，則軸段4和6的長度為L=L=A—B=10—2=8mm。軸段5的設(shè)計軸段5上安裝齒輪，為了便于安裝，烏應(yīng)略大于d3,可初定d5=52mm，則由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P53表4-1查得該處鍵的截面尺寸為16mmx10mm輪轂鍵槽深度t「，該處齒輪輪轂鍵槽到齒根的距離為e。f"^yt79.5"60—4.3=5.45mm<2.5m=2.5x3mm=7.5mm故該軸應(yīng)設(shè)計成齒輪軸，L=b=95mm。51箱體內(nèi)壁之間的距離#B=2A+b=2x10+95=115mm11。力作用點間的距離d=60mmB=2mmA=14mmd=40mmLd=60mmB=2mmA=14mmd=40mmL=L=33mm5=8mm5=8mme=10mmL=50mm11=g+L2+a=25+54+11=90mm,1=L+L+L5-a=38+8+95-11=82.5mm,1=1=82.5mm(5)鍵連接聯(lián)軸器與軸段間采用A型普通平鍵連接，由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P53表4-1得鍵的型號為鍵8x45GB/T1096-1990O(6)軸的受力分析支承反力\在水平面上為R—Q(1+1+1)+F11C1C/CCre..CCU_/-411/-4/\/1\Q'1+’2+’3*+'r13^-1213.59x(90182.5182.5)1936.70x82.5匕。U/.UQIY:AH12+1382.5+82.5Rbh=-Q—Rah+F1=-1213.59+2500.69+936.70=2223.80N；在垂直面上為R=R=-Ft113=-2573.56x82.5=-1286.78N,AVBV12+q82.5x82.5軸承A的總支承反力為RA=JRah2+Rav2=J2307.632+1286.782=2642.15N,軸承B的總支承反力為Rb=』Rbh2+Rbv2=「2223.802+1286.782=2569.26N。彎矩計算>Ma=Mah=Q11=1213.58x90=109223.1N-mm。(7)校核軸的強度危險處的抗彎截面系數(shù)為W=*=E03=21205.75mm33232抗扭截面系數(shù)為W=呻=E03=42411.50mm3T1616最大彎矩應(yīng)力為?=Ma=109223.1=5.15MPaAW21205.75L=54mmd=d=45mmL=L=8mmL=95mmB=115mm1=90mm11=82.5mm1=82.5mm$|

扭剪應(yīng)力為t=T—11950=2.64MPa咯424115°按彎扭合成強度進行校核計算，對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù)8=。則當量應(yīng)力為b=Jb;+4(aT)2=J5.152+4(2.64x0.6)2=6.05MPa。由《機械設(shè)計》P152表8-1查得鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限bb=650MPa，由《機械設(shè)計》P241表11-1查得軸的許用彎曲應(yīng)力為[b_J=60MPa.be<”"，強度滿足要求。&(8)校核鍵連接的強度帶輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為b=吒=4x111950=134.47MPa取鍵、pd[hl30x3x(45-8)軸及帶輪的材料都為鋼，由《機械設(shè)計》P101表5-2查得[b「=125-150MPa,bp<[b「強度足夠。(9)校核軸承壽命當量動載荷：由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P64表6-1查6212軸承得C=47800N，C0=32800N。因為軸承不受軸向力，軸承A、B當量動載荷為P=%=2642.15N,PBB=Rb=2569.26N軸承壽命：因為PA>PB，故只需校核軸承A，P=PA。軸承在100°C以下工作，fT=1。對于減速器，載荷系數(shù)fp=，Lh=-^0^(fC)360n1fpP，減速器壽命有=^-(1x47800)3h=131547.54h60x3601.2x2812.34''=16x300x10h=48000h,L>L'…。RA=2642.15NRb=2569.26NMa=109223.1N-mmi!強度滿足要求強度足夠P=A

圖1、高速軸軸承壽命足夠4、2低速軸的設(shè)計計算軸承壽命足夠（1）,⑵已知條件：低速軸傳遞的功率P「，轉(zhuǎn)速n2=min，齒輪2分度圓直徑d2=405mm，齒輪寬度b「90mm，轉(zhuǎn)矩匕=505750N-mm。（2）選擇材料因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由《機械設(shè)計》P240表11-1選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（3）計算軸徑由《機械設(shè)計》P250表11-3取C=120，則低速軸外伸段的直徑可按下式求得d>C3p=120x3：'f=45.06mm，考慮到軸上有鍵槽，軸徑n77.42應(yīng)增大3%?5%，則d>45.06+45.06（0.03?0.05）=46.41?47.31mm，則取d.=50mm。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計①軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計及構(gòu)想如圖2所示。該減速器發(fā)熱小，軸不長，故軸承采用兩端固定方。然后，可按軸上零件的安裝順序，從dmin處開始設(shè)計。軸段1的設(shè)計:軸段1上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇同步進行。為補償

聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差，隔離振動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。由《機械設(shè)計》P324表14-2取Ka=則計算轉(zhuǎn)矩TC=KAT2=1.5x505750=758625N-mm。由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P99表8-7查得GB/T5014-2003中Lx3型聯(lián)軸器符合要求，公稱轉(zhuǎn)矩為1250N?mm，許用轉(zhuǎn)速4700r/min，軸孔長度60mm，相應(yīng)的軸段1的直徑di=30mm，其長度略小于轂孔寬度取Lj58mm。軸段2的設(shè)計在確定軸段2的軸徑時，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸兩方面問題。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度為h=(0.07~0.1)《二(0.07~0.1)x30=2.1~3mm。軸段2的軸徑d廣d1+2x(2.1?3)=34.2~36mm，最終密封圈確定，用氈圈油封，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P90表7-12選用40JB/ZQ4606-1997，則d=40mm。2軸段3和6的設(shè)計軸段3和6上安裝軸承，考慮齒輪只受徑向力和圓周力，所以選用深溝球軸承即可，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承為6009，由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P64表6-1查得軸承內(nèi)徑d=45mm，外徑D=75mm，寬度B=16mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑d=51mm，外圈a定位凸肩內(nèi)徑D=69mm，故d=45mm，通常一根軸上的兩個軸承取相同型a3號，則d=45mm。6軸段4的設(shè)計軸段4上安裝帶輪，為便于齒輪的安裝，d4必須略大于d3可初定d=50mm。齒輪2輪轂的寬度為4(1.2~1.5)d=(1.5?2.0)x50=60~75mm，取其輪轂寬度等于齒輪寬度，其左端采用軸肩定位，右端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段4的長度應(yīng)比輪轂略短，由于b2=90mm，故取L4=88mm。d.=50mmT=758625Nd.=50mmT=758625N-mmCd=30mm1L=58mm1c軸段2的長度設(shè)計⑦軸段靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距離△、端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度^t均同高速軸，為避免聯(lián)軸器輪轂外徑與端蓋螺栓的拆裝發(fā)生干涉，聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離取K=13mm，則有L2=L+A+e+K-B-△=(50+2+10+13-16-14)mm=45mm軸段5的設(shè)計該軸段為齒輪提供定位作用，定位肩的高度為h=(0.07~0.1)%=35~5mm。取h=5mm則d5=60mm。齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離為氣=A1-偵=10+T=12-5ww。取擋油環(huán)端面到內(nèi)壁距離為A4=2.5mm，則軸段5的長度為L5=A3-A4=12.5-2.5=10mm。軸段3和6的長度設(shè)計軸段6的長度L=B+A+A=16+14+2.5=32.5mm取L=32mm。L=b-L+A+A+B軸段3的長度為3243=95-88+12.5+14+16=79.5mm取L=79mm軸上力作用點間的距離#軸承反力作用點距距離軸承外圈大端面的距離a=B=8mm，則軸的2支點及受力點間的距離為l=-60mm+L+a=30+45+8=83mm,=l=L+L—a+b=32+10+60-8=74mm,36522(5)鍵連接聯(lián)軸器與軸段1及齒輪與軸段4間采用普通平鍵連接，由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P53表4-1得鍵的型號為鍵10x50GB/T1096-1990和鍵d=40mm2]d=45mm3d=45mm6d=50mm4#L=88mm4*L=45mm214x50GB/T1096-1990OA=12.5mmAA=12.5mmA耳=2.5mm支承反力在水平面上為R=R=—F^=—936.70x74=-468.35N；AHBH匕+L74+74L=10mmL=10mm5在垂直面上為L=32mm6L=79mm3R=R=-FtJ2=-2573.56xL=32mm6L=79mm3AVBV匕+l374+74軸承A、B的總支承反力為RB=Ra=^Rah2+Rav2=7‘468.352+1286.782=1369.36N,彎矩計算在水平面上M2h=Rah13=—468.35x74=—34657.9N-mm在垂直面上M2v=Rv13=1268.78x74=93889.72N-mmM=(M2+m2=弟4657.92+93889.722lj83mml3=l2=74mm=100082.23N-mmlj83mml3=l2=74mm(7)校核軸的強度、危險處的抗彎截面系數(shù)為w=*-"(d4-n2=rtx503-14x5.5(14-5.5)2=10740.83mm3322d4322x50抗扭截面系數(shù)為W=%-M_(d4-t)2=兀x503-14x5.5(14-5.5)2=23006.46mm3t162d4162x50彎矩應(yīng)力為。=m2=100082.23=9.32MPabW10740.83校核軸強度扭剪應(yīng)力T=專=505750=21.98MPaOWT23006.46對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故折合系數(shù)8=0.6,則當量應(yīng)力為c=寸氣2+4(8t)2=、『9.322+4(0.6x21.98)2=27.97MPa。查《機械設(shè)計》P152表8-1得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限"b=650MPa，由《機械設(shè)計》P241表11-1查得軸的許用彎曲應(yīng)力[c-1b]=60MPa，氣v"1，強度符合要求。(8)校核鍵連接的強度齒輪2處鍵連接的擠壓應(yīng)力為。=四t=4x505750=124.88MPa取p2dhl50x9x(50-14)鍵、軸及齒輪的材料都為鋼，由《機械設(shè)計》P101表5-2查得[c「=125~150MPa,c,2v[c「強度足夠。聯(lián)軸器處的鍵的擠壓應(yīng)力為c=捋=4x505750=210.73MPa，故其強度也足夠。P1d4hl50x8x(50-10)(9)校核軸承壽命①當量動載荷：由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》P64表6-1查6009軸承得C=21000N，C0=14800N。因為軸承不受軸向力，軸承A、B當量動載荷為P=PB=RA=1369.36N,②軸承壽命：軸承在10昨以下工作，『。對于減速器，載荷系數(shù)f=，L=-40^(fC)3=—10—(1x21000)3h=423757.63h，減速器Ph60?2fPP60x77-421-2x1396-36壽命有L'=2x8x300x10h=48000h,L>L'故軸承壽命足夠。M2=-W=cb=10.07MPat=21.98MPa氣=27.97MPa強度符合強度足夠圖2低速軸軸承壽命足夠5、減速器箱體