機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--兩級(jí)齒輪減速器

1、<p><b>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　兩級(jí)齒輪減速器</b></p><p><b>　　院系：物流工程學(xué)院</b></p><p>　　專業(yè)：機(jī)械電子工程（中荷）</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（兩級(jí)齒輪減速器）<

2、;/p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案（見(jiàn)圖）</p><p>　　帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入兩級(jí)圓柱齒輪減速器3，再通過(guò)聯(lián)軸器4將動(dòng)力傳至輸送機(jī)卷筒5，帶動(dòng)輸送帶6工作。</p><p>　　原始數(shù)據(jù)（將與組號(hào)對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)填入以下空格中）</p><p>　　輸送帶有效拉力 F= _______ N；</p&g

3、t;<p>　　輸送帶工作速度v= _______ m/s （允許誤差±5%）；</p><p>　　輸送機(jī)滾筒直徑d= _______ mm；</p><p>　　減速器設(shè)計(jì)壽命為5年。</p><p><b>　　工作條件</b></p><p>　　兩班制，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷

4、平穩(wěn)；三相交流電源，電壓為380/220伏。</p><p><b>　　計(jì)算說(shuō)明書</b></p><p><b>　　一．?dāng)M定傳動(dòng)方案</b></p><p><b>　　如圖：</b></p><p><b>　　二． 選擇電動(dòng)機(jī)</b></p

5、><p>　　初步選擇1000r/min</p><p><b>　　r/min</b></p><p><b>　　卷筒轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　初步選, </b></p><p><b>　　總傳動(dòng)比</b><

6、;/p><p>　　查表選擇電機(jī)型號(hào)為Y132M1--6</p><p>　　三、確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配</p><p><b>　　1. 確定總傳動(dòng)比</b></p><p>　　2. 各級(jí)傳動(dòng)比分配</p><p>　　帶傳動(dòng)比i1取2.8</p><p>

7、　　各級(jí)齒輪傳動(dòng)比i21,i22</p><p><b>　　,取1.3</b></p><p>　　得 i22=2.7 低速級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　i21=3.5 高速級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　四、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩（運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)）</p><p>&

8、lt;b>　　1. 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?、褫S轉(zhuǎn)速： </b></p><p><b>　　Ⅱ軸轉(zhuǎn)速： </b></p><p><b>　?、筝S轉(zhuǎn)速： </b></p><p><b>　　卷筒軸轉(zhuǎn)速： </b&g

9、t;</p><p>　　2. 計(jì)算各軸輸入功率</p><p><b>　　Ⅰ軸功率： </b></p><p><b>　?、蜉S功率：</b></p><p><b>　?、筝S功率：</b></p><p><b>　　Ⅳ軸功率：<

10、/b></p><p>　　3.計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　?、褫S轉(zhuǎn)矩： </b></p><p><b>　?、蜉S轉(zhuǎn)矩： </b></p><p><b>　　Ⅲ

11、軸轉(zhuǎn)矩： m</b></p><p><b>　　Ⅳ軸轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：</p><p>　　五．帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)與減速器之間采用普通V帶傳動(dòng)。</p><p><b>　　注意事項(xiàng)：</b

12、></p><p>　　1.根據(jù)帶輪直徑并考慮帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率（ε=0.01）計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比和從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，并對(duì)減速器傳動(dòng)比和輸入轉(zhuǎn)矩作出修正。</p><p>　　2.注意帶輪尺寸與傳動(dòng)裝置外廓尺寸的協(xié)調(diào)。一般應(yīng)使小帶輪半徑不超過(guò)電動(dòng)機(jī)中心高，大帶輪半徑不超過(guò)減速器中心高，必要時(shí)進(jìn)行修正。</p><p>　　3.帶輪結(jié)構(gòu)尺寸參閱教材或設(shè)計(jì)手冊(cè)。</p&g

13、t;<p><b>　　1.確定工況系數(shù)：</b></p><p>　　因?yàn)槭沁\(yùn)輸帶結(jié)構(gòu)，查表取KA=1.2</p><p><b>　　2.確定計(jì)算功率：</b></p><p><b>　　3.選擇帶型號(hào)</b></p><p>　　根據(jù)Pca=3.0kW，和

14、n1=960r/min 由課本圖13-11初步選定A型帶。</p><p>　　4.選取帶輪基準(zhǔn)直徑dd1和dd2：</p><p><b>　　1.求基準(zhǔn)直徑：</b></p><p>　　由課本中表13-8及推薦的標(biāo)準(zhǔn)系列值選取dd1=125mm</p><p><b>　　2.驗(yàn)算帶速：</b>

15、;</p><p>　　速度在5~25m/s的范圍內(nèi)，帶速合適。</p><p>　　3.計(jì)算大帶輪直徑：</p><p><b>　　設(shè)ε=0.01，</b></p><p><b>　　選用標(biāo)準(zhǔn)推薦值</b></p><p>　　5.確定中心距a和帶長(zhǎng)Ld:</p&

16、gt;<p><b>　　1.初定中心距：</b></p><p>　　在這個(gè)范圍內(nèi)，取a0=610mm。</p><p>　　2.初算帶長(zhǎng)LC和確定帶長(zhǎng)Ld：</p><p><b>　　由公式得</b></p><p>　　查表13-5，取Ld=2000mm</p>

17、<p><b>　　3.確定中心距：</b></p><p><b>　　取a=612mm。</b></p><p>　　中心距可變化范圍為： </p><p><b>　　6.驗(yàn)算包角：</b></p><p><b>　　，包角合適。</b>

18、</p><p><b>　　7.確定帶的根數(shù)：</b></p><p>　　由dd1=125mm，轉(zhuǎn)速nm=960r/min,i1=2.8由課本中表13-2可得出P0=1.4Kw,由表13-3可得，由表13-7可以查出，由表13-5得出。</p><p>　　由公式13-5得z:</p><p><b>　　

19、, 取z=3.</b></p><p><b>　　8.確定初拉力：</b></p><p><b>　　由式13-26得,</b></p><p>　　9.計(jì)算帶輪軸所受的壓軸力：</p><p>　　由課本式13-27得,</p><p>　　六．高速級(jí)齒輪傳

20、動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p><b>　　注意事項(xiàng)：</b></p><p>　　兩對(duì)齒輪均按軟齒面標(biāo)準(zhǔn)斜齒傳動(dòng)設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)整螺旋角使中心距完整。</p><p>　　小齒輪與軸做成一體，所選材料應(yīng)兼顧軸的要求。</p><p>　　同一減速器內(nèi)的兩個(gè)小齒輪或大齒輪材料應(yīng)盡可能一致，以減少材料牌號(hào)和工藝要求。</p

21、><p>　　齒輪結(jié)構(gòu)尺寸參閱p163表11-6或設(shè)計(jì)手冊(cè)。</p><p>　　選擇齒輪精度等級(jí)、齒數(shù)和材料并確定許用應(yīng)力：</p><p><b>　　選擇精度等級(jí)：</b></p><p>　　帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故初選8級(jí)精度。</p><p><b>　　2.選擇齒

22、數(shù)：</b></p><p>　　初選小帶輪齒數(shù)z1=24，則大帶輪齒數(shù)z2=z1u=24*3.5=84，取z2=84.實(shí)際齒數(shù)比為3.50.</p><p><b>　　3.選擇材料：</b></p><p>　　由課本中表11-1選擇小齒輪用45鋼調(diào)制，硬度為217~255HBW,大齒輪用45鋼正火 ，硬度為162~217HBW

23、。</p><p><b>　　4.確定許用應(yīng)力：</b></p><p>　　1.由圖11-14b、c按齒面硬度查取小齒輪彎曲疲勞極限，大齒輪彎曲疲勞極限，由圖11-15b、c按齒面硬度查取小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪接觸疲勞極限。</p><p>　　2.由式11-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</p><p>　　3.由

24、圖11-6查取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.89，=0.90;由圖11-17查取接觸壽命系數(shù)=1.08，=1.05.</p><p>　　4.取彎曲疲勞安全系數(shù)SF=1.3，接觸疲勞安全系數(shù)SH=1.</p><p><b>　　5．計(jì)算許用應(yīng)力：</b></p><p>　　按齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算：</p><p><b&g

25、t;　　選取載荷系數(shù)：</b></p><p>　　由表11-2選載荷系數(shù)K=1.5.</p><p><b>　　計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　選取齒寬系數(shù)：</b></p><p>　　由課本中11-4表可得齒寬系數(shù)為</p><p>

26、<b>　　彈性影響系數(shù)：</b></p><p>　　由課本中表11-3可得出彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa0.5.</p><p><b>　　螺旋角：</b></p><p><b>　　初選螺旋角為</b></p><p><b>　　端面重合度：<

27、/b></p><p>　　由圖11-21查取端面重合度，，。</p><p><b>　　7．節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：</b></p><p>　　由圖11-22查取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　8.齒面接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　　9.小齒輪分度圓直徑：</p>&l

28、t;p><b>　　. </b></p><p>　　10.初步計(jì)算齒寬和模數(shù)：</p><p><b>　　齒寬 </b></p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p>　　按齒面彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：</p><p>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)

29、，查取齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)：</p><p>　　由課本中圖11-10查取齒形系數(shù), ;由圖11-11可以查取出應(yīng)力修正系數(shù)；。</p><p><b>　　比較兩齒輪的值：</b></p><p>　　，可以看出大齒輪2的值比較大，彎曲疲勞強(qiáng)度較低，故將其代入；</p><p>　　計(jì)算軸面重合度，查取螺旋角影響系數(shù)

30、：</p><p>　　，由圖11-20查取.</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù):</b></p><p>　　.按表5-1，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=1.5mm</p><p><b>　　計(jì)算齒數(shù)：</b></p><p>　　，取z1=39，則z2=136.5，取z2=137

31、.</p><p><b>　　計(jì)算幾何尺寸：</b></p><p><b>　　1.中心距：</b></p><p>　　，取a=136mm。</p><p><b>　　計(jì)算螺旋角：</b></p><p><b>　　，</b&g

32、t;</p><p>　　螺旋角的變化引起的，，很小，不必修正計(jì)算。</p><p><b>　　計(jì)算分度圓直徑：</b></p><p>　　,滿足接觸強(qiáng)度條件。</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度：</b>

33、;</p><p>　　圓整齒寬，60mm，65mm.</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度：</b></p><p>　?。▽?duì)照課本表11-5，應(yīng)選用9級(jí)精度）</p><p><b>　　高速級(jí)齒輪參數(shù)表</b></p><p>　　低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)：</p&

34、gt;<p>　　選擇齒輪精度等級(jí)、齒數(shù)和材料并確定許用應(yīng)力</p><p><b>　　同上。</b></p><p>　　2.按齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算：</p><p><b>　　1.選取載荷系數(shù)：</b></p><p>　　由表11-2選載荷系數(shù)K=1.5.</p>

35、<p>　　2.計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　　3.選取齒寬系數(shù)：</b></p><p>　　由課本中11-4表可得齒寬系數(shù)為</p><p><b>　　4.彈性影響系數(shù)：</b></p><p>　　由課本中表11-3可得出彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa0.5.&l

36、t;/p><p><b>　　5.螺旋角：</b></p><p><b>　　初選螺旋角為</b></p><p><b>　　6.端面重合度：</b></p><p>　　由圖11-21查取端面重合度，，。</p><p><b>　　7.節(jié)點(diǎn)

37、區(qū)域系數(shù)：</b></p><p>　　由圖11-22查取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　8.齒面接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　　9.小齒輪分度圓直徑：</p><p>　　10.初步計(jì)算齒寬和模數(shù)：</p><p><b>　　齒寬 </b></p>&l

38、t;p><b>　　模數(shù) </b></p><p>　　選擇齒輪精度等級(jí)、齒數(shù)和材料并確定許用應(yīng)力：</p><p><b>　　選材同上。</b></p><p>　　3.按齒面彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：</p><p>　　1.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查取齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)：</p>&l

39、t;p>　　由課本中圖11-10查取齒形系數(shù),;由圖11-11可以查取出應(yīng)力修正系數(shù)；。</p><p>　　2.比較兩齒輪的值：</p><p>　　，可以看出大齒輪2的值比較大，彎曲疲勞強(qiáng)度較低，故將其代入；</p><p>　　3.計(jì)算軸面重合度，查取螺旋角影響系數(shù)：</p><p>　　，由圖11-20查取.</p>

40、<p><b>　　4.計(jì)算模數(shù):</b></p><p>　　.按表5-1，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2.5mm</p><p><b>　　5.計(jì)算齒數(shù)：</b></p><p>　　，取z1=36，則z2=97.2，取z2=97.</p><p><b>　　4.計(jì)算幾何尺寸：&

41、lt;/b></p><p><b>　　1.中心距：</b></p><p>　　，取a=171mm。</p><p><b>　　2.計(jì)算螺旋角：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　螺旋角的變化引起的，，很小，

42、不必修正計(jì)算。</p><p>　　3.計(jì)算分度圓直徑：</p><p>　　,滿足接觸強(qiáng)度條件。</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　4.計(jì)算齒輪寬度：</b></p><p>　　圓整齒寬， 95mm， 100mm.</p>

43、<p><b>　　計(jì)算圓周速度：</b></p><p>　?。▽?duì)照課本表11-5，應(yīng)選用9級(jí)精度）</p><p>　　低速級(jí)齒輪傳動(dòng)參數(shù)參照表</p><p><b>　　八．輸入軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.輸入軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1</p>

44、<p>　　P1 = 2.4 KW n1 = 960 r/min T1 = 66.85 Nm</p><p>　　2.求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為:</p><p>　　d1 = 60.72 mm</p><p><b>　　則:</b></p>&l

45、t;p>　　Ft = = N</p><p>　　Fr = Ft× =2201.9×= 825.96 N</p><p>　　Fa = Fttan? = 2201.9×tan140 = 548.99 N</p><p>　　3.初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先初步估算軸的最小直徑。選取軸的

46、材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，取:A0 = 110，于是得</p><p>　　dmin = A0× = 110×= 21.04 mm</p><p>　　輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d12，為了使所選的軸直徑d12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)。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca = KAT1，查表，考慮

47、轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA = 1.3，則:</p><p>　　Tca = KAT1 = 1.3×66.85 =86.905 Nm</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4323-2002或手冊(cè)，選用LT5型聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑為25 mm故取d12 = 25 mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為44 mm。</p><

48、;p><b>　　4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖</b></p><p>　　5.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩，故取II=III段的直徑d23 = 31 mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D = 35 mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L = 44 mm，為了保證軸端擋

49、圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取l12 = 42 mm。</p><p>　　2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23 = 31 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇角接觸球軸承7207C，其尺寸為d×D×T = 35×72×17 mm，故d34 = d78 = 35 mm，取擋油

50、環(huán)的寬度為15，則l34 = l78 = 17+15 = 32 mm。</p><p>　　軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得7207C型軸承的定位軸肩高度h = 3 mm，因此，取d45 = d67 = 38 mm。</p><p>　　3）由于齒輪的直徑較小，為了保證齒輪輪體的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪和軸做成一體而成為齒輪軸。所以l56 = B = 65 mm，d56 = d1 = 60.

51、72 mm</p><p>　　4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面有一定距離，取l23 = 50 mm。</p><p>　　5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ = 16 mm，低速小齒輪和高速小齒輪之間的距離c = 12 mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s = 8 mm，已知低速小齒輪的寬度b3 = 100 mm，則</

52、p><p>　　l45 = b3+c+Δ+s-15 = 100+12+16+8-15 = 121 mm</p><p>　　l67 = Δ+s-15 = 9 mm</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　6.軸的受力分析和校核</p><p><b>　?。眨?&l

53、t;/b></p><p><b>　　九．中間軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.求中間軸上的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2</p><p>　　P2 = 2.33 KW n2 = 97.7 r/min T2 = 175.12 Nm</p><p>　　2.求作用在齒輪上的力</p><

54、;p>　　已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為：</p><p>　　d2 = 214.82 mm</p><p><b>　　則:</b></p><p>　　Ft1 = = N</p><p>　　Fr1 = Ft1× = 1630.39×= 611.58 N</p><p

55、>　　Fa1 = Ft1tan? = 1630.39×tan140 = 406.50 N</p><p>　　已知低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為：</p><p>　　d3 = 92.58 mm</p><p><b>　　則:</b></p><p>　　Ft2 = = N</p><

56、p>　　Fr2 = Ft2× = 3783.11×= 11419.09 N</p><p>　　Fa2 = Ft2tan? =3783.11×tan140 = 943.24 N</p><p>　　3.初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，?。篈0 = 115，得

57、:</p><p>　　dmin = A0× = 115×= 33.10 mm</p><p><b>　　4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖</b></p><p>　　5.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　1）初步選擇滾動(dòng)軸承。中間軸最小直徑是安裝滾動(dòng)軸承的直徑d12和d56,因軸承同

58、時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin = 33.10 mm由軸承產(chǎn)品目錄中選取角接觸球軸承7207C，其尺寸為d×D×T = 35×72×17 mm，故d12 = d56 = 35 mm。</p><p>　　2）取安裝大齒輪處的軸段V-VI的直徑d45 = 40 mm；齒輪的右端與右軸承之間采用擋油環(huán)定位。已知高速大齒輪齒輪輪轂的寬度

59、B = 60 mm，為了可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l45 = 58 mm。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h = (2~3)R，由軸徑d45 = 40 mm查表，故取h = 4 mm，則軸環(huán)處的直徑d34 = 48 mm。軸環(huán)寬度b≥1.4h，且大小齒輪間距不宜過(guò)短，取l34 = 14.5 mm。</p><p>　　3）左端滾動(dòng)軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得7207C型軸承的定位軸肩

60、高度h = 3 mm，因此，取d23 = 40 mm。</p><p>　　4）考慮材料和加工的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)將低速小齒輪和軸分開(kāi)設(shè)計(jì)與制造。已知低速小齒輪的輪轂寬度為B = 100mm，為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l23 = 98 mm。</p><p>　　5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ = 16 mm，高速小齒輪和低速小齒輪之間的距離c = 12 mm?？紤]

61、箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s = 8 mm，已知滾動(dòng)軸承寬度T = 17 mm，則</p><p>　　l12 = 44 mm</p><p>　　l67 =44.5 mm</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　6.軸的受力分析和校核</p><

62、;p><b>　?。眨?lt;/b></p><p><b>　　十．輸出軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.求輸出軸上的功率P3、轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩T3</p><p>　　P3 = 2.26 KW n3 = 36.2 r/min T3 =594.65 Nm</p><p>　　2.求作用

63、在齒輪上的力</p><p>　　已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為:</p><p>　　d4 = 249.44 mm</p><p><b>　　則:</b></p><p>　　Ft = = N</p><p>　　Fr = Ft× = 4645.4×= 1742.55

64、 N</p><p>　　Fa = Fttan? = 4645.4×tan140 = 1158.23 N</p><p>　　3.初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表，取:A0 = 112，于是得</p><p>　　dmin = A0× = 112

65、15;= 44.43 mm</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d12，為了使所選的軸直徑d12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)。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca = KAT3，查表，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA = 1.3，則:</p><p>　　Tca = KAT3 = 1.3×594.65 = 773

66、.05 Nm</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4323-2002或手冊(cè)，選用LT9型聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑為50 mm故取d12 = 50 mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為84 mm。</p><p><b>　　4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖</b></p><p>　　5.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各

67、段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩，故取II-III段的直徑d23 = 55 mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D = 60 mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L = 84 mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取l12 = 82 mm。</p><p>　　2

68、）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23 = 55 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選取角接觸球軸承7212C，其尺寸為d×D×T = 60mm×110mm×22mm，故d34 = d78 = 60 mm，取擋油環(huán)的寬度為15，則l34 = 22+15 = 37 mm</p><p>　　左端滾動(dòng)軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。

69、由手冊(cè)上查得7212C型軸承的定位軸肩高度h = 4.5 mm，因此，取d45 = 69 mm。</p><p>　　3）取安裝齒輪處的軸段VI-VII段的直徑d67 = 65 mm；齒輪的右端與右軸承之間采用擋油環(huán)定位。已知低速大齒輪輪轂的寬度為B = 95 mm，為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l67 = 93 mm。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h = (2~3)R，由軸徑d6

70、7 = 65 mm查表，得R = 2 mm，故取h = 6 mm，則軸環(huán)處的直徑d56 = 77 mm。軸環(huán)寬度b≥1.4h，取l56 = 12 mm。</p><p>　　4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面有一定距離，取l23 = 50 mm。</p><p>　　5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ = 16 mm，低速小齒輪和高速小齒輪之間的距離c = 12 mm

71、?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s = 8 mm，已知滾動(dòng)軸承的寬度T = 22 mm高速大齒輪輪轂寬度B2 = 48 mm，則</p><p>　　l45 = B2+c+5+2.5+Δ+s-l56-15 = 60+12+5+2.5+16+8-12-15 = 76.5 mm</p><p>　　l78 = 44.5 mm</p><

72、p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p><b>　　軸的受力分析和校核</b></p><p><b>　　（空）</b></p><p>　　十一.鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算</p><p><b>　　輸入軸鍵選擇與校核</b></p>

73、<p>　　校核聯(lián)軸器處的鍵連接：</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l = 6mm×6mm×32mm，接觸長(zhǎng)度:l' = 32-6 = 26 mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:</p><p>　　T = 0.25hl'd[?F] = 0.25×6×26×20×1

74、20/1000 = 93.6 Nm</p><p>　　T≥T1，故鍵滿足強(qiáng)度要求。</p><p><b>　　中間軸鍵選擇與校核</b></p><p>　　1）中間軸與高速大齒輪處鍵</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l = 10mm×8mm×40mm，接觸

75、長(zhǎng)度:l' = 40-10 = 30 mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:</p><p>　　T = 0.25hl'd[?F] = 0.25×8×30×35×120/1000 = 252 Nm</p><p>　　T≥T2，故鍵滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　2）中間軸與低速小齒輪處鍵</p>

76、<p>　　該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l = 10mm×8mm×70mm，接觸長(zhǎng)度:l' = 70-10 = 60 mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:</p><p>　　T = 0.25hl'd[?F] = 0.25×8×60×35×120/1000 = 504 Nm</p><p&

77、gt;　　T≥T2，故鍵滿足強(qiáng)度要求。</p><p><b>　　輸出軸鍵選擇與校核</b></p><p>　　1）輸出軸與低速大齒輪處的鍵</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l = 18mm×11mm×63mm，接觸長(zhǎng)度:l' = 63-18 = 45 mm，則鍵聯(lián)接所能傳

78、遞的轉(zhuǎn)矩為:</p><p>　　T = 0.25hl'd[?F] = 0.25×11×45×65×120/1000 = 965.2 Nm</p><p>　　T≥T3，故鍵滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　2）輸出軸與聯(lián)軸器處鍵</p><p>　　該處選用普通平鍵尺寸為：b×h&

79、#215;l = 14mm×9mm×70mm，接觸長(zhǎng)度:l' = 70-14 = 56 mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:</p><p>　　T = 0.25hl'd[?F] = 0.25×9×56×50×120/1000 = 756 Nm</p><p>　　T≥T3，故鍵滿足強(qiáng)度要求。</p>&

80、lt;p>　　十二. 軸承的壽命計(jì)算</p><p><b>　　輸入軸的壽命計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算徑向載荷、</b></p><p>　　軸承1和軸承2所受的徑向力應(yīng)為Ｖ、Ｈ面內(nèi)所受的徑向力的合力，即</p><p><b>　　＝＝</b>&

81、lt;/p><p><b>　　＝６２６．７Ｎ</b></p><p><b>　?。剑?lt;/b></p><p><b>　　＝１７３０．１Ｎ</b></p><p><b>　　確定軸向力、</b></p><p>　　對(duì)于７２０７軸

82、承，按表１５－８，派生軸向力＝，查軸承手冊(cè)可知　＞ｅ時(shí)，Ｘ＝０．４４，Ｙ＝１．００，ｅ＝０．５６，因此</p><p>　　＝＝Ｎ＝３１３．４Ｎ</p><p>　?。剑剑危剑福叮担保?lt;/p><p><b>　　兩軸正裝，</b></p><p>　?。健。担矗福梗梗危福叮担保?lt;/p><

83、p>　?。剑保矗保矗埃梗危荆剑玻玻常福?lt;/p><p>　　軸承１被“壓緊”，軸承２被“放松”</p><p>　　＝＋＝５４８．９９Ｎ＋８６５．１Ｎ</p><p><b>　?。剑保矗保矗埃梗?lt;/b></p><p><b>　　＝＝８６５．１Ｎ　</b></p>&l

84、t;p>　　求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷、</p><p>　?。剑剑玻玻叮荆澹剑埃担丁。剑埃矗础。剑?lt;/p><p>　?。剑剑埃担埃迹澹剑埃担丁。剑薄。剑?lt;/p><p>　?。剑ǎ剑保?#215;（０．４４×６２６．７＋１×１４１４．０９）＝１６８９．８Ｎ</p><p>　?。剑ǎ剑保?#215;

85、（１×１７３０．１＋０×８６５．１）＝１７３０Ｎ</p><p><b>　　計(jì)算軸承壽命</b></p><p>　　因＜，且兩軸承類型、尺寸相同，故按主城２計(jì)算軸承壽命即可，?。校健?lt;/p><p>　　查軸承手冊(cè)可知，７２０７軸承Ｃ＝１７．８×Ｎ；工作溫度不超過(guò)１２０℃，查表，＝１；圓錐滾子軸承ε＝３，則&l

86、t;/p><p><b>　　＝＝</b></p><p>　?。?29957.8ｈ>43800h</p><p><b>　　中間軸的壽命計(jì)算</b></p><p>　　由中間軸的應(yīng)力分布情況和輸入軸的軸向力比較得出輸入軸軸向力比較大,故中間軸壽命計(jì)算省略.</p><p&

87、gt;<b>　　輸出軸的壽命計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算徑向載荷、</b></p><p>　　軸承1和軸承2所受的徑向力應(yīng)為Ｖ、Ｈ面內(nèi)所受的徑向力的合力，即</p><p><b>　　＝＝</b></p><p><b>　?。剑玻玻矗常担?

88、lt;/b></p><p><b>　?。剑?lt;/b></p><p><b>　?。剑常埃保担梗?lt;/b></p><p><b>　　確定軸向力、</b></p><p>　　對(duì)于７２０７軸承，按表１５－８，派生軸向力＝，查軸承手冊(cè)可知?。荆鍟r(shí)，Ｘ＝０．４４，Ｙ＝１．

89、０２，ｅ＝０．５５，因此</p><p>　?。剑剑危剑保埃梗梗福?lt;/p><p>　?。剑剑危剑保矗罚福矗?lt;/p><p><b>　　兩軸正裝，</b></p><p>　?。健。保保担福玻常危保矗罚福矗?lt;/p><p>　?。剑玻叮常叮叮危荆剑保埃梗梗福?lt;/p>

90、<p>　　軸承１被“壓緊”，軸承２被“放松”</p><p>　　＝＋＝１１５８．２３Ｎ＋１４７８．４Ｎ</p><p><b>　?。剑玻叮常叮叮?lt;/b></p><p>　?。剑剑保矗罚福矗巍?lt;/p><p>　　求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷、</p><p>　?。剑剑保保福荆澹剑?/p>

91、．５５?。剑埃矗础。剑保埃?lt;/p><p>　?。剑剑埃矗梗迹澹剑埃担丁。剑薄。剑?lt;/p><p>　?。剑ǎ剑保?#215;（０．４４×２２４３．５＋１．０２×２６３６．６）＝３６７６．５Ｎ</p><p>　　＝（＋）＝１．０×（１×３０１５．９＋０×１４７８．４）＝３０１５．９Ｎ</p>

92、;<p><b>　　計(jì)算軸承壽命</b></p><p>　　因＞，且兩軸承類型、尺寸相同，故按主城２計(jì)算軸承壽命即可，取Ｐ＝。</p><p>　　查軸承手冊(cè)可知，７２１２軸承Ｃ＝４４．８×Ｎ；工作溫度不超過(guò)１２０℃，查表，＝１；圓錐滾子軸承ε＝３，則</p><p><b>　　＝＝</b>&

93、lt;/p><p>　　＝８３３０４８．９ｈ>43800h</p><p><b>　　十三.聯(lián)軸器的選擇</b></p><p><b>　　輸入軸處聯(lián)軸器</b></p><p><b>　　1.載荷計(jì)算</b></p><p><b>

94、　　公稱轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　T = T1 = 66.85 Nm</p><p>　　由表查得KA = 1.3，故得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　Tca = KAT1 = 1.3×66.85 = 86.905 Nm</p><p><b>　　2.型號(hào)選擇</b></p>

95、;<p>　　選用LT4型聯(lián)軸器，聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩為T = 125 Nm，許用最大轉(zhuǎn)速為n = 4600 r/min，軸孔直徑為25 mm，軸孔長(zhǎng)度為44 mm。</p><p>　　Tca = 86.905 Nm ≤ T = 125 Nm</p><p>　　n1 = 342.8 r/min ≤ n = 4600 r/min</p><p>　　聯(lián)軸器

96、滿足要求，故合用。</p><p><b>　　輸出軸處聯(lián)軸器</b></p><p><b>　　1.載荷計(jì)算</b></p><p><b>　　公稱轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　T = T3 = 594.65 Nm</p><p>　　由表查

97、得KA = 1.3，故得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　Tca = KAT3 = 1.3×594.65 = 773.045 Nm</p><p><b>　　2.型號(hào)選擇</b></p><p>　　選用LT9型聯(lián)軸器，聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩為T = 1000 Nm，許用最大轉(zhuǎn)速為n = 2850 r/min，軸孔直徑為50 mm，軸孔長(zhǎng)度

98、為84 mm。</p><p>　　Tca = 773.045 Nm ≤ T = 1000 Nm</p><p>　　n3 = 36.2 r/min ≤ n = 2850 r/min</p><p>　　聯(lián)軸器滿足要求，故合用。</p><p>　　十四.減速器的潤(rùn)滑和密封</p><p><b>　　減速器

99、的潤(rùn)滑</b></p><p><b>　　1）齒輪的潤(rùn)滑</b></p><p>　　通用的閉式齒輪傳動(dòng)，其潤(rùn)滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。由于低速大齒輪的圓周速度v ≤ 12 m/s，將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑。這樣，齒輪在傳動(dòng)時(shí)，就把潤(rùn)滑油帶到嚙合的齒面上，同時(shí)也將油甩到箱壁上，借以散熱。</p><p>　　齒

100、輪浸入油中的深度通常不宜超過(guò)一個(gè)齒高，但一般亦不應(yīng)小于10mm。為了避免齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，大齒輪齒頂距油池底面距離不小于30mm，取齒頂距箱體內(nèi)底面距離為30mm。由于低速大齒輪全齒高h(yuǎn) = 5.625 mm ≤ 10 mm，取浸油深度為10mm，則油的深度H為</p><p>　　H = 30+10 = 40 mm</p><p>　　根據(jù)齒輪圓周速度查

101、表選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB 5903-2011），牌號(hào)為220潤(rùn)滑油，粘度薦用值為177 cSt。</p><p><b>　　2）軸承的潤(rùn)滑</b></p><p>　　軸承常用的潤(rùn)滑方式有油潤(rùn)滑及脂潤(rùn)滑兩類。此外，也有使用固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑的。選用哪一類潤(rùn)滑方式，可以根據(jù)低速大齒輪的圓周速度判斷。</p><p>　　由于低速大齒輪采用脂潤(rùn)滑

102、。潤(rùn)滑脂形成的潤(rùn)滑膜強(qiáng)度高，能承受較大的載荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。滾動(dòng)軸承的裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的1/3~2/3為宜。為避免稀油稀釋油脂，需用擋油環(huán)將軸承與箱體內(nèi)部隔開(kāi)。在本設(shè)計(jì)中選用通用鋰基潤(rùn)滑脂，它適用于溫度寬溫度范圍內(nèi)各種機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑，選用牌號(hào)為ZL-1的潤(rùn)滑脂。</p><p><b>　　減速器的密封</b></p><

103、;p>　　為防止箱體內(nèi)潤(rùn)滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部影響箱體工作，在構(gòu)成箱體的各零件間，如箱蓋與箱座間、外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對(duì)于無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中由于密封界面的相對(duì)速度較小，故采用接觸式密封。輸入軸與軸承蓋間v ＜ 3 m/s，輸出軸與軸承蓋間v ＜ 3 m/s，故均采

104、用半粗羊毛氈密封圈。</p><p>　　十五.減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　十六.設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　之前通過(guò)課堂上的理論學(xué)習(xí)是有瑕疵的，并不能完全的讓我們掌握并熟練運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，只是盲目的進(jìn)行解題和計(jì)算。通過(guò)這次機(jī)械課程設(shè)計(jì)，讓我們初步理解并運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)物體

105、，自己有了較大的提升。</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程。這次的課程設(shè)計(jì)將大一所學(xué)的機(jī)械制圖和大二學(xué)的工程力學(xué)融為一體，綜合性的來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)二級(jí)齒輪減速器。之前遺忘的知識(shí)通過(guò)查閱書籍得到回顧，這學(xué)期學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)通過(guò)設(shè)計(jì)得到熟練運(yùn)用并提高，加深了對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理解和這個(gè)專業(yè)的認(rèn)知。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思

106、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)際反應(yīng)和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì)，也是耗時(shí)頗久，在老師的幫助下，終于完成了這次的任務(wù)，在此由衷的對(duì)老師表示感謝。有了這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，我們相信在今后的學(xué)科中我們也能借鑒這次設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，更高效率的去完成任務(wù)，并且未來(lái)在工作中也能得到更好的發(fā)揮余地。</p>

107、;<p><b>　　十七.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王軍、何曉玲.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 龔溎義、羅圣國(guó)、李林平、張立乃.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書</p><p>　　[3] 于惠力、張春宜、潘承怡.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).科學(xué)出版社</p><p>　　[4