齒輪減速箱課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　目        錄</p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù) 3 </p><p>　　二、電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算 4</p><p>　　三、傳動(dòng)比

2、 6</p><p>　　四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 7</p><p>　　五、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 </p><p>　　六、箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算 14</p><

3、;p>　　七、二級(jí)圓錐—圓柱齒輪減速器軸的方案設(shè)計(jì) 16</p><p>　　八、軸承的校核 23</p><p>　　九、鍵的選擇與校核 27</p><p>　　十、軸承的潤(rùn)滑及密封 29&

4、lt;/p><p>　　十一、設(shè)計(jì)小節(jié) 30</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù) </b></p><p>　　帶式輸送機(jī)的原理是通過傳動(dòng)裝置給皮帶傳替力和運(yùn)動(dòng)速度。它在社會(huì)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，包括在建筑、工廠、生活等方面。其執(zhí)行機(jī)構(gòu)如下：</p><p>　　

5、帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.原始數(shù)據(jù)和條件</b></p><p>　　1)推力F=4000；</p><p>　　2)推頭速度V=0.85m/min；</p><p>　　3)工作情況： 兩班制，常溫下連續(xù)工作，空載起動(dòng)，載荷平穩(wěn)；</p><p>　　4)使用折舊期

6、10年。</p><p><b>　　2..參考傳動(dòng)方案</b></p><p>　　二、電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算</p><p>　　類型：按工作要求和條件，選用三相籠式異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)；電壓380v，Y型。</p><p><b>　　容量： </b></p><p>

7、　　由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為</p><p>　　其中 分別代表軸承、彈性聯(lián)軸器、圓錐齒輪、圓柱齒輪、卷筒的效率。</p><p>　　查表1，取=0.98，=0.99 =0.96，=0.97，=0.96</p><p><b>　　3、電機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為： r/min<

8、/p><p>　　按表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取二級(jí)圓錐—圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比</p><p>　　故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p><b>　　r/min</b></p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750，1000，1500 r/min</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手

9、冊(cè)查出有三種傳動(dòng)比方案：</p><p>　　綜合比較而言，選定方案3比較合適，因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2—6</p><p><b>　　其主要性能如下：</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸列于下表：</p><p><b>　　單位：mm</b></p>&

10、lt;p><b>　　三、傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　1、總傳動(dòng)比</b></p><p>　　滿載傳動(dòng) =960 r/min</p><p>　　2、分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比</p><p><b>　　減速器傳動(dòng)比為：</b></p><

11、;p>　　3、分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比</p><p><b>　　圓錐齒輪傳動(dòng)比為：</b></p><p><b>　　圓柱齒輪傳動(dòng)比為：</b></p><p>　　四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　1、各軸轉(zhuǎn)速</b></p>

12、<p><b>　?、?軸 </b></p><p><b>　　Ⅱ 軸 </b></p><p><b>　?、?軸 </b></p><p><b>　　卷筒軸 </b></p><p><b>　　2、各軸輸入功率<

13、/b></p><p><b>　?。?#215;＝×＝ kW</b></p><p><b>　　＝×＝ kW</b></p><p><b>　?。?#215;kW*</b></p><p><b>　　3、各軸輸出功率</b>

14、;</p><p><b>　?、?軸 </b></p><p><b>　?、?軸 </b></p><p><b>　?、?軸 </b></p><p><b>　　4、各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸輸

15、出轉(zhuǎn)矩： </p><p><b>　?、?軸  ＝</b></p><p><b>　?、?軸  </b></p><p><b>　　Ⅲ 軸  </b></p><p><b>　　卷筒輸入轉(zhuǎn)矩：</b></p&g

16、t;<p><b>　　5、各軸輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　Ⅰ 軸 </b></p><p><b>　?、?軸 </b></p><p><b>　　Ⅲ 軸 </b></p><p><b>　　卷筒軸

17、</b></p><p>　　6、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理與下表</p><p>　　五、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　選用齒輪類型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)</p><p>　　1、選直齒圓錐齒輪傳動(dòng)為高速傳動(dòng)，直齒圓柱齒輪為低速傳動(dòng)；</p><p>　　2、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用

18、7級(jí)精度（GB10095—88）;</p><p>　　3、材料選擇，由表10—1選擇兩小齒輪材料都為40Cr（調(diào)質(zhì)）、硬度為280HBS；兩大齒輪材料都為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)）、硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS.</p><p>　?。ㄒ唬└咚偌?jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1、選小齒輪齒數(shù)Z=24，大齒輪Z= 。 </p>

19、<p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算：由計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值：</p><p>　　(1)試選定載荷系數(shù)1.3</p><p>　　(2)計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)距：</p><p>　　(3)查表選得齒寬系數(shù)</p><p>　　(4)由表10—6得，材料的彈性影響系數(shù)&l

20、t;/p><p>　　(5)小齒輪的大齒輪的</p><p>　　(6)由公式計(jì)算壓力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　假設(shè)一年工作300天</p><p><b>　　=</b></p><p>　　(7)由圖10—9查得接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　(8)計(jì)算接觸疲勞許

21、用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1，安全敘述為S=1，得可得:</p><p><b>　　2） 計(jì)算</b></p><p>　　⑴計(jì)算小齒輪的分度圓直徑代入中的較小值</p><p><b>　?、朴?jì)算圓周速度v：</b></p><p><b>　?、?/p>

22、計(jì)算齒寬b: </b></p><p>　?、扔?jì)算齒寬與齒高之比b/h</p><p><b>　　模數(shù)：</b></p><p><b>　　齒高：</b></p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　

23、?、捎?jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=3.125m/s ，8級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)K=1.12</p><p><b>　　取</b></p><p>　　由表10—2查得使用系數(shù)：</p><p><b>　　由表10—9查得</b></p><p&g

24、t;<b>　　則 </b></p><p><b>　　故載荷系數(shù) </b></p><p>　?、拾磳?shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑， </p><p>　?、擞?jì)算模數(shù)m： 取</p><p>　　3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：</p><p>　　(1)由式10—23

25、得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p><b>　　確定各項(xiàng)計(jì)算值：</b></p><p>　　1)由圖10—20c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限：，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限為 </p><p>　　2)由圖10—18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>

26、　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，S=1.4，由式（10—12）得 </p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　4)計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　查取齒型系數(shù)，，查取應(yīng)力校正系數(shù)得：, </p>

27、;<p>　　5)計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較</p><p><b>　?、圃O(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)計(jì)算結(jié)果，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大雨由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模</p><p>　　數(shù)。由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p>　　

28、所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模</p><p>　　數(shù)2.142，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，按接觸強(qiáng)度計(jì)算得的分度圓直徑，算</p><p><b>　　出小齒輪齒數(shù)</b></p><p>　　大齒輪齒數(shù) </p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳

29、動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做</p><p>　　到結(jié)構(gòu)緊湊、避免浪費(fèi)。</p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　1)計(jì)算分度圓直徑</b></p><p><b>　　2)計(jì)算中心距 </b></

30、p><p><b>　　3)節(jié)錐頂矩</b></p><p><b>　　4）節(jié)圓錐角</b></p><p><b>　　5）大端齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　小齒輪 </b></p><p><b>　

31、　大齒輪 </b></p><p><b>　　6)齒寬</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　7)驗(yàn)算</b></p><p><b>　　所以設(shè)計(jì)符合條件。</b></p><p&

32、gt;　?。ǘ┑退偌?jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　１、齒輪材料，熱處理及精度</p><p>　　考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪</p><p>　?。?）齒輪材料及熱處理</p><p>　　大小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒面滲碳淬火，硬度為250HRC。</p><p

33、>　?。?）齒輪精度：按GB/T10095－1998，選擇8級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。</p><p>　　2、試選小齒輪的齒數(shù)為=17，=</p><p>　　3、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　由計(jì)算公式d進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值：</p><p>　　⑴試選定載荷系數(shù)1.3；&

34、lt;/p><p>　?、朴?jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)距，由前面算得：；</p><p>　?、遣楸磉x得：齒寬系數(shù)；</p><p>　　⑷由查表得，材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　⑸按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：</p><p>　?、蚀簖X輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：

35、 </p><p>　?、擞晒接?jì)算壓力循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　　N=60=</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　?、滩榈媒佑|疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　(9)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>

36、　　取失效概率為1%，安全敘述為S=1，得可得:</p><p><b>　　[]= </b></p><p><b>　　[]=</b></p><p><b>　　2） 計(jì)算</b></p><p>　?、庞?jì)算小齒輪的分度圓直徑代入[]中的較小值</p>&

37、lt;p><b>　　,取</b></p><p><b>　　⑵計(jì)算圓周速度v：</b></p><p>　?、怯?jì)算齒寬b: b= d1</p><p>　?、扔?jì)算齒寬與齒高之比b/h</p><p><b>　　模數(shù)： </b></p><p&g

38、t;<b>　　齒高：</b></p><p>　　則 b/h=65/8.603=7.56</p><p>　　⑸計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)v=1.089m/s ，7級(jí)精度，由圖10—3查得動(dòng)載系數(shù)K=1.05</p><p><b>　　假設(shè)，可查表得，</b></p><p>　　由表10—2查得使用

39、系數(shù)：K</p><p>　　由表10—4查得7級(jí)精度的小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱分布時(shí)： </p><p>　　有由b/h=7.56，查表得，</p><p><b>　　故載荷系數(shù) </b></p><p>　?、拾磳?shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑， </p><p><b>　

40、　⑺計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　?、诺脧澢鷱?qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為確定各項(xiàng)計(jì)算值；</p><p>　?、?由圖10—20c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限：，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限為；</p><p>　?、?由圖10—18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　?、?/p>

41、 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，S=1.4，由式（10—12）可得 =MPa</p><p><b>　　=MPa</b></p><p><b>　　④ 計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　?、?查取齒型系數(shù)，</b><

42、/p><p>　　⑥ 查取應(yīng)力校正系數(shù)得：, </p><p>　?、?計(jì)算大小齒輪的，并加以比較：</p><p>　?、圃O(shè)計(jì)計(jì)算：, </p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)。</p><p>　　由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能

43、力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決</p><p>　　定的承載能力僅于齒輪直徑（即模數(shù)于齒輪的乘積）相關(guān)；可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)</p><p>　　2.766mm，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑。</p><p><b>　　則小齒輪齒數(shù):，</b></p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)：,&l

44、t;/b></p><p><b>　　⑶幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算分度圓直徑</b></p><p><b>　?、?計(jì)算中心距：</b></p><p>　?、?計(jì)算齒輪寬度： 取 </p><p><b

45、>　　④ 驗(yàn)算：</b></p><p><b>　　所以設(shè)計(jì)符合條件。</b></p><p><b>　　六、箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　已知：中心距 a=244.5mm,a為圓柱齒輪傳動(dòng)中心距。</p><p><b>　　1、機(jī)座壁厚</b&

46、gt;</p><p><b>　　取=10mm</b></p><p><b>　　2、機(jī)蓋壁厚</b></p><p><b>　　取=10mm</b></p><p><b>　　3、機(jī)座凸緣厚度</b></p><p>&l

47、t;b>　　4、機(jī)蓋凸緣厚度</b></p><p><b>　　5、機(jī)座底凸緣厚度</b></p><p><b>　　6、地腳螺釘直徑</b></p><p><b>　　取。</b></p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上查的標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其

48、螺紋規(guī)格d為M（24）</p><p><b>　　7、地腳螺釘數(shù)目</b></p><p><b>　　因?yàn)椋?所以=4</b></p><p>　　8、軸承旁連接螺栓直徑</p><p><b>　??；取mm。</b></p><p>　　查得標(biāo)準(zhǔn)

49、件六角頭螺栓─C級(jí) 其螺紋規(guī)格 d為M（20）</p><p>　　9、機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑</p><p>　　查得標(biāo)準(zhǔn)件六角頭螺栓─C級(jí) 其螺紋規(guī)格 d為M（12）</p><p>　　10、連接螺栓的間距</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　11、軸承端蓋螺釘

50、直徑</p><p><b>　　取 </b></p><p>　　查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M(10)</p><p>　　12、窺視孔蓋螺釘直徑</p><p><b>　　取</b></p><p>　　查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格

51、d 為M（8）</p><p><b>　　13、定位銷直徑</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M（10）</p><p><b>　　14、至外機(jī)壁距離</b></p><p

52、>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中表4，取 </p><p>　　15、至凸緣邊緣距離</p><p><b>　　同樣取</b></p><p>　　16、軸承旁凸臺(tái)半徑</p><p>　　17、外機(jī)壁至軸承座端面距離</p><p>　　18、大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁的距離： 取=20m

53、m</p><p>　　19、圓錐齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離： 取</p><p>　　20、機(jī)蓋、機(jī)座肋厚</p><p><b>　　21、凸臺(tái)高度 </b></p><p>　　22、軸承端蓋凸緣厚度</p><p><b>　　，取</b></p>

54、<p><b>　　23、軸承端蓋外徑</b></p><p>　　=軸承孔直徑+=38+，取</p><p>　　24、軸承旁聯(lián)接螺柱距離</p><p>　　七、二級(jí)圓錐—圓柱齒輪減速器軸的方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第一根軸的設(shè)計(jì)</b></p><p&

55、gt;　　確定輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可知=4.89KW，=960r/min, =48.645。</p><p><b>　　求作用在軸上的力</b></p><p>　　3、初步確定軸的最小直徑：</p><p>　　低速軸Ⅲ材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，根據(jù)15─3取，于是得：,顯然此處為軸的最小直徑為使

56、得出軸與聯(lián)軸器的孔徑相同，需確定聯(lián)軸器的型號(hào)。</p><p>　　聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)距： 取 。</p><p>　　采用彈性塊聯(lián)軸器（TL 4型）,其公稱轉(zhuǎn)矩為125，軸孔直徑為25mm，軸孔長(zhǎng)度聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度所以.</p><p><b>　　4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　擬定軸上零件的裝配方案

57、；</p><p>　　具體的裝配與結(jié)構(gòu)圖如裝配圖所示。</p><p>　　2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。</p><p>　　（1）為了滿足軸向定位要求，在軸Ⅰ―Ⅱ處右邊設(shè)一軸肩，取左端用軸端擋圈擋住，按軸端直徑取擋圈直徑32mm,為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸上，故段長(zhǎng)度比稍短些，現(xiàn)取</p><p>　?。?）初步選擇滾動(dòng)軸承，

58、根據(jù)在軸承中選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，基本尺寸為故取其右端采用軸肩進(jìn)行軸向定位，取h=2mm,故 </p><p>　　(3)軸承蓋的總寬度取為20mm,軸承距離箱體內(nèi)壁為8mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承加以添加潤(rùn)滑劑的要求。取端蓋的外端與半聯(lián)軸器左端的距離為30mm，即=30。</p&g

59、t;<p>　　3）軸上零件的周向定位：聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接。由手冊(cè)查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為20mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處的選軸的尺寸公差為m6。小圓錐齒輪跟軸的連接采用平鍵，由手冊(cè)查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為32mm。</p><p>　　4)確定軸上圓角和倒角尺寸：

60、取軸左端的倒角為，其右端倒角。從左至右軸肩的圓角半徑分別為1.6mm，1.0mm，2.0mm，2.0mm，1.0mm，1.6mm。</p><p><b>　　5、求軸上載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定支點(diǎn)位置時(shí)承，應(yīng)從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30306型圓錐滾子軸承由手冊(cè)查得a=16mm,因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為：,根

61、據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的，，值列于下表：</p><p>　　6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　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C的強(qiáng)度。查表可得</p><p>　　前已選軸的材料為45鋼，調(diào)

62、質(zhì)處理。查得,因此，故安全。</p><p><b>　　第二根軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、確定輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可知=4.696w，=320r/min, =140.146N.m </p><p>　　2、求作用在軸上的力</p><p>　　由前面第一根軸的受力分析可得作用在第二根軸上大圓

63、錐齒輪的力</p><p>　　由后面第三根軸的受力分析可得作用在第二根軸上小圓柱齒輪的力</p><p>　　3、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　軸Ⅱ材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算公式，初步計(jì)算軸徑，取</p><p>　　。取此處為軸的最小直徑。 </p><p><b>　　4、軸的

64、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）擬定軸上零件的裝配方案；</p><p>　　2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。</p><p>　?。?）初選軸承為滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)選取0基本游隙，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承（型號(hào)為30307），基本尺寸為取 </p>

65、<p>　?。?）右端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位。由手冊(cè)查得30307型軸承的定位軸肩高度h=5mm，因此。錐齒輪距左端箱體的距離為16mm, 考慮到箱體的鑄造誤差，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=8mm。已知滾動(dòng)軸承寬度T=34mm,大錐齒輪輪轂長(zhǎng)L=40mm。所以。錐齒輪和軸承之間用軸環(huán)確定距離，取其寬度為。 </p><p

66、>　　(3)已知大圓錐齒輪輪轂寬度為40mm,為了使套筒端面可靠地壓緊圓錐齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪轂寬度，故取。圓錐齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，取h=4mm，則軸環(huán)處直徑。軸環(huán)寬度取。</p><p>　　(4)已知小圓柱齒輪輪轂的寬度為80mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪轂寬度，故取。至此軸Ⅱ的各端長(zhǎng)度和直徑都已確定。 </p><p>　　3）軸上零件的周

67、向定位</p><p>　　圓柱齒輪和軸的聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接。由手冊(cè)查得平鍵截面，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為63mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6；同樣查得圓錐齒輪與軸的聯(lián)結(jié)：平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為36mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處的選軸的尺寸公差為m6。

68、 </p><p>　　4)確定軸上圓角和倒角尺寸：取軸左端倒角為，其右端倒角。從左至右軸肩的圓角半徑均為2.0mm。</p><p>　　5)軸承由手冊(cè)查得寬度為a=17mm，因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為。 </p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的，，值列于下表：</p><p&g

69、t;　　6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　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C的強(qiáng)度。查表可得</p><p>　　前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得,因此，故安全。</p><p><b>　　第三根軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、確定輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可

70、知=4.51KW，=71.67r/min, =600.936。</p><p><b>　　求作用在齒輪上的力</b></p><p>　　因已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為mm</p><p><b>　　N</b></p><p>　　初步確定軸的最小直徑</p><p>　

71、　低速軸Ⅲ材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，取</p><p>　　,輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需確定聯(lián)軸器的型號(hào)。</p><p><b>　　聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)距：取。</b></p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014―1985,選用彈性塊柱聯(lián)軸器HL 4型，其公稱

72、轉(zhuǎn)矩為半聯(lián)軸器的孔徑故?。婚L(zhǎng)度聯(lián)軸器與軸的配合長(zhǎng)度為</p><p><b>　　4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）擬定軸上零件的裝配方案；</p><p>　　2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。</p><p>　?。?）為了滿足軸向定位要求，在Ⅰ―Ⅱ軸處右邊需制出一軸肩，取左端用軸端擋圈擋住，按

73、軸端直徑取擋圈直徑60mm。為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸上，故段長(zhǎng)度比L稍短些，現(xiàn)取</p><p>　　（2）初選軸承為滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)承受有徑向力和軸向力的作用，故選取單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承，其基本尺寸為故取 </p><p>　　(3)取安裝齒輪處的軸段Ⅵ—Ⅶ的直徑，齒輪的右段與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為

74、75mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪轂寬度，故取左端采用軸肩定位，軸肩高度所以取齒輪距右端箱體的距離為16mm, 考慮到箱體的鑄造誤差，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=8mm。已知滾動(dòng)軸承寬度T=34mm,所以。</p><p>　　(4)錐齒輪距左端箱體的距離為16mm, 錐齒輪與圓柱齒輪的距離為c=25mm?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距

75、離s，取s=8mm。已知滾動(dòng)軸承寬度T=34mm,大錐齒輪輪轂長(zhǎng)L=40mm。則：</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　至此軸的各端長(zhǎng)度和直徑都已確定。 </p><p>　　3）軸上零件的周向定位</p><p&g

76、t;　　齒輪和半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接都采用平鍵聯(lián)接。按有手冊(cè)查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為63mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接也選用平鍵截面為14mmmm,長(zhǎng)度70mm, 半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6.滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處的選軸的尺寸公差為m6.</p><p>　　4)確定軸上圓角和倒角尺寸：取軸左端的

77、倒角為2.5，其右端倒角2.0。從左至右軸肩的圓角半徑分別為1.6mm，1.6mm，2.0mm，2.0mm，2.0mm，1.6mm.</p><p>　　5)首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定支點(diǎn)位置時(shí)承，應(yīng)從手冊(cè)中查a值。對(duì)于30312型圓錐滾子軸承由手冊(cè)查得a=27mm,因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為L(zhǎng)=192mm,根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。</p><p>　

78、　從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的，，值列于下表：</p><p>　　6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　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C的強(qiáng)度。查表可得</p><p>　　前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得,因此，故安全。</p><p><b&

79、gt;　　八、軸承的校核</b></p><p>　　高速級(jí)軸的軸承的校核</p><p>　　初步選滾動(dòng)軸承：因軸承受有徑向力和軸向力作用，選用圓錐滾子軸承，根據(jù)在軸承中選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，基本尺寸為。</p><p>　　1、軸承的受力分析 </p><p>　　Fr

80、 Ft</p><p>　　FV1 F v2 FH1 F H2 </p><p>　　垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)軸的受力 </p&

81、gt;<p>　　齒輪減速器高速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩： </p><p>　　軸承的垂直面的支座反力分別為：N；N；</p><p>　　所處軸承的水平面的支座反力分別為N；N； </p><p>　　根據(jù)受力分析及實(shí)際情況，選擇深溝球軸承。軸承型號(hào)為：30306</p><p>　　2、軸承受徑向力分析</p>&

82、lt;p>　　軸承輕微沖擊或無沖擊，查表13-6得沖擊載荷系數(shù)： ；</p><p>　　軸承A受的徑向力F=N,</p><p>　　軸承B受的徑向力：F=N；</p><p>　　3、軸承壽命計(jì)算與校核</p><p>　　因：，則按軸承B來計(jì)算軸承壽命。</p><p><b>　　Lh</

83、b></p><p>　　實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。</p><p>　　中間級(jí)軸承的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　初步選滾動(dòng)軸承：因軸承受有徑向力和軸向力作用，選用圓錐滾子軸承，根據(jù)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30307，其基本尺寸為。</p><p><b>　　中間級(jí)受力分析<

84、;/b></p><p>　　F v 2 FV1 FH1 F H2</p><p>　　垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)的受力 </p><p>　　作

85、用在圓錐大齒輪（從動(dòng)輪）上的力為：</p><p><b>　　圓周力： ,</b></p><p><b>　　徑向力： </b></p><p>　　其所受力的方向與速級(jí)小圓錐齒輪的方向相反，大小相同。</p><p>　　作用在中間級(jí)小圓柱齒輪（主動(dòng)輪）上的力為：</p><

86、;p><b>　　圓周力：</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p>　　2、計(jì)算軸上的支反力</p><p>　　垂直面的支座反力分別為：, </p><p>　　水平面的支座反力分別為：,</p><p>　　3、軸承的選擇與計(jì)算&

87、lt;/p><p>　　根據(jù)受力分析及實(shí)際情況，選擇深溝球軸承，型號(hào)為30307。</p><p>　　軸承A受的徑向力：=N,</p><p>　　軸承B受的徑向力：F=N</p><p>　　4、軸承壽命計(jì)算與校核</p><p>　　因：，則按軸承B來計(jì)算軸承壽命。</p><p><b

88、>　　Lh</b></p><p>　　實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。</p><p>　?。ㄈ┑退偌?jí)軸承的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　低速級(jí)軸和軸承所受的力</p><p><b>　　圓周力：==N,</b></p><p><b>　　徑向力

89、： F= </b></p><p>　　作用在低速級(jí)齒輪上的力為：</p><p>　　軸承的垂直面的支座反力分別為：,</p><p>　　軸承的水平面的支座反力分別為：,；</p><p><b>　　2、 初選軸承型號(hào)</b></p><p>　　根據(jù)受力分析及實(shí)際情況，初選圓錐

90、滾子軸承,軸承代號(hào):30312.內(nèi)徑為60mm、0級(jí)公差、0組游隙的圓錐滾子軸承。</p><p>　　3、 計(jì)算軸承受的徑向力</p><p>　　軸承A受的徑向力：=N,</p><p>　　軸承B受的徑向力：F=N,</p><p>　　4、軸承壽命計(jì)算與校核</p><p>　　因：，則按軸承B來計(jì)算軸承壽命。

91、</p><p><b>　　Lh</b></p><p>　　實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。</p><p><b>　　九、鍵的選擇與校核</b></p><p>　　設(shè)定輸入軸與聯(lián)軸器之間的鍵為1 ，大圓錐齒輪與中間軸之間的鍵為鍵2，小圓柱齒輪與中間軸之間的鍵為鍵3，大圓柱齒輪

92、與輸出軸之間的鍵為鍵4，輸出軸與聯(lián)軸器之間的鍵為鍵5，輸入軸與小圓錐齒輪之間的鍵為鍵6。</p><p><b>　　鍵的類型</b></p><p><b>　　圖</b></p><p>　　1、根據(jù)軸的直徑選擇鍵</p><p>　　根據(jù)條件選取的鍵型號(hào)規(guī)格如下（參考表2）：</p>

93、;<p>　　鍵1：圓頭普通平鍵（A型） b= 8mm h=7mm L=20mm </p><p>　　鍵2：圓頭普通平鍵（A型） b=14mm h=9mm L=36mm</p><p>　　鍵3：圓頭普通平鍵（A型） b=14mm h=9mm L=63mm </p><p>　　鍵4：圓頭普通平鍵（A型） b=20mm h=12mm

94、 L=63mm </p><p>　　鍵5：圓頭普通平鍵（A型） b=14mm h=9mm L=70mm </p><p>　　鍵6：圓頭普通平鍵（A型） b=6mm h=6mm L=32mm</p><p>　　2、校核鍵的承載能力</p><p>　　因?yàn)椋烘I1受到的轉(zhuǎn)距T1=40.53N·m</p>&

95、lt;p>　　鍵6受到的轉(zhuǎn)距T1=40.53N·m</p><p>　　鍵2受到的轉(zhuǎn)距T2=114.39N·m</p><p>　　鍵3受到的轉(zhuǎn)距T2=114.39N·m</p><p>　　鍵4受到的轉(zhuǎn)距T4=600.27N·m</p><p>　　鍵5受到的轉(zhuǎn)距T5=600.27N·

96、m</p><p>　　鍵的材料為鋼，輕微沖擊，為100~120 MPa，取[]=110 MPa</p><p>　　鍵的校核公式：（k=0.5h, l=L-b ,d為軸的直徑）</p><p><b>　　校核第一個(gè)鍵：≤</b></p><p><b>　　校核第二個(gè)鍵：≤</b></p&

97、gt;<p><b>　　校核第三個(gè)鍵：≤</b></p><p><b>　　校核第四個(gè)鍵：≤</b></p><p><b>　　校核第五個(gè)鍵：≤</b></p><p><b>　　校核第六個(gè)鍵：≤</b></p><p>　　十、軸承

98、的潤(rùn)滑及密封</p><p>　　根據(jù)軸頸的圓周速度,軸承可以用潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,由于齒輪的轉(zhuǎn)速根據(jù)以知是大于2m/s,所以潤(rùn)滑可以靠機(jī)體的飛濺直接潤(rùn)滑軸承或引導(dǎo)飛濺在機(jī)體內(nèi)壁上的油經(jīng)機(jī)體泊分面上的油溝流到軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，這時(shí)必須在端蓋上開槽。如果用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承時(shí)，應(yīng)在軸承旁加擋油板以防止?jié)櫥魇А２⑶以谳斎胼S和輸出軸的外伸處，都必須密封。以防止?jié)櫥屯饴┮约盎覊m水汽及其它雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封形式很多，密封效

99、果和密封形式有關(guān)，通常用橡膠密封效果較好，一般圓周速度在5m/s以下選用半粗羊毛氈封油圈。</p><p><b>　　十一、設(shè)計(jì)小節(jié)</b></p><p>　　算起來做這門機(jī)械課程設(shè)計(jì)足足有幾個(gè)月的時(shí)間了，但真正用心、費(fèi)心去做的只有最后一個(gè)月。對(duì)這課程設(shè)計(jì)也逐漸由迷茫向光明行走。中間經(jīng)歷了不少的挫折，就比如設(shè)計(jì)那三根軸時(shí)，拿起題目渺無頭緒，就只知道套用公式，連查表

100、也不怎么會(huì)，且設(shè)計(jì)步驟做錯(cuò)了，令我后來重新又設(shè)計(jì)計(jì)算了兩遍！最難的就是畫圖了，雖然有圖可照，可是對(duì)照起自己的數(shù)據(jù)就發(fā)現(xiàn)畫得不倫不類，且剛開始時(shí)對(duì)AutoCAD不怎么熟練，進(jìn)展緩慢；多虧了同學(xué)之間互相指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)某些快捷方式，所以越到后來，運(yùn)用的相當(dāng)順手。</p><p>　　為了趕這份設(shè)計(jì)，我連續(xù)畫了兩個(gè)通宵才搞定。這中間的酸甜苦辣，夠我喝上一壺的了?？梢愿罴贁?shù)學(xué)建模相比較了。沒有壓迫就沒有動(dòng)力，這是當(dāng)代大多數(shù)大