_機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-一級(jí)錐齒輪減速器設(shè)計(jì)f=2.2，v=1.1，d=240

1、<p><b>　　第1章 概述</b></p><p><b>　　1.1</b></p><p><b>　　*</b></p><p><b>　　1.2已知條件</b></p><p>　　工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)

2、工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35℃。</p><p>　　使用折舊期：8年，每年工作350天，每天工作16小時(shí)。</p><p>　　檢修間隔期：2年一次大修，每年一次中修，半年一次小修。</p><p>　　動(dòng)力來源：電力，三相交流，電壓380/220V。</p><p>　　運(yùn)輸帶速度允許誤差：≤5%</p><p>

3、;　　制造條件及生產(chǎn)批量：中型機(jī)械廠，單件小批生產(chǎn)。</p><p>　　滾筒效率：η1=0.96</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　表1-1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b&

4、gt;　　1.4.1*</b></p><p><b>　　1.4.2*</b></p><p><b>　　1.4.3.*</b></p><p><b>　　1.5本方案特點(diǎn)</b></p><p>　　本方案采用錐齒輪減速器——開式齒輪傳動(dòng)方案，齒輪傳動(dòng)具有：

5、</p><p>　　效率高，是常用的機(jī)械傳動(dòng)中齒輪傳動(dòng)效率最高的。</p><p>　　結(jié)構(gòu)緊湊，相對(duì)其它傳動(dòng)機(jī)械，其占用空間較小。</p><p>　　工作可靠壽命長(zhǎng)。設(shè)計(jì)制造正確合理，使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命可長(zhǎng)達(dá)一、二十年，這是其它機(jī)械傳動(dòng)無法比擬的。</p><p><b>　　傳動(dòng)比穩(wěn)定。</b&

6、gt;</p><p>　　5) 使用了一對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，它的失效形式多為齒面磨損，同時(shí)，開式齒輪傳動(dòng)在沒有防護(hù)罩的情況下容易對(duì)靠近的工作人員造成危險(xiǎn)。</p><p>　　第2章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　2.1效率統(tǒng)計(jì)</b></p><p><b>　　*η1=0.96。</b

7、></p><p>　　2.1.1對(duì)軸承的效率統(tǒng)計(jì)</p><p>　　滾筒球軸承效率：η2=0.99（脂潤(rùn)滑）</p><p>　　開式齒輪軸承效率：η3=0.99（脂潤(rùn)滑）</p><p>　　減速器內(nèi)滾柱軸承效率（2對(duì)）：η4=0.98（油潤(rùn)滑）；</p><p>　　η5=0.98（油潤(rùn)滑）</p&

8、gt;<p>　　開式齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)：η6=0.95（8級(jí)精度，脂潤(rùn)滑）</p><p>　　錐齒轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合效率：η7=0.96（8級(jí)精度，油潤(rùn)滑）</p><p>　　2.1.2對(duì)兩個(gè)聯(lián)軸器的效率統(tǒng)計(jì)</p><p>　　電機(jī)—錐齒輪間，使用彈性套柱聯(lián)軸器η8=0.993</p><p>　　錐齒輪—開式齒輪間，使用滑塊聯(lián)軸器η9=0

9、.98</p><p>　　2.2工作機(jī)需求功率</p><p><b>　　傳動(dòng)總效率</b></p><p><b>　　理論需求電機(jī)功率</b></p><p><b>　　2.3電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　滾筒轉(zhuǎn)速

10、為：</b></p><p>　　Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)具有國(guó)際互換性特點(diǎn)其中，Y系列（IP44）電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，具有防止灰塵鐵屑等雜物侵入電電動(dòng)機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn)，B級(jí)絕緣，工作環(huán)境不超過＋40°C相對(duì)濕度不超過95％，海拔不超過1000m，額定電壓380V，頻率50Hz。適用于無特殊要求的機(jī)械上。這里即選用此系列電動(dòng)機(jī)。</p><p>　

11、　*查取電動(dòng)機(jī)參數(shù)。比較選擇Y系列三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)在2.2節(jié)中求出工作機(jī)至少需要功率3.025kW，在不小于此功率前提下，選取額定功率至少4kW的電動(dòng)機(jī)，有如下備選型號(hào)Y112M-2，Y112M-4，Y132M1-6，Y160M1-8，其中Y112M-2型磁極少體積小，價(jià)格較低，但其轉(zhuǎn)速高會(huì)使傳動(dòng)比增大；Y160M1-8型轉(zhuǎn)速低，磁極多，重量大，成本高，這兩種電動(dòng)機(jī)不宜在此處選用，通過比較選用Y112M-4-B3型電動(dòng)機(jī)。</p&g

12、t;<p><b>　　其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：</b></p><p><b>　　額定功率：4KW</b></p><p>　　滿載轉(zhuǎn)速：1440r/min</p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：2.2</b></p><p><b>　　額定轉(zhuǎn)矩：2.3&

13、lt;/b></p><p>　　Y112M-4-B3型電動(dòng)機(jī)的外型尺寸（mm）： *</p><p>　　A：190 B：140 C：70 D：28 E：60 F：8 G：24 </p><p>　　H：112 K：12 </p><p>　　AB：245 AC：230 AD：190 HD：265 BB：180

14、 L：400</p><p>　　2.4傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及傳動(dòng)比的分配</p><p><b>　　2.4.1總傳動(dòng)比</b></p><p>　　2.4.2分配各構(gòu)件傳動(dòng)比</p><p>　　初定減速器內(nèi)的傳動(dòng)比，則開式齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)比就為</p><p>　　2.5確定各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩&

15、lt;/p><p><b>　　2.5.1轉(zhuǎn)速計(jì)算</b></p><p><b>　　小錐齒輪軸轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　大錐齒輪轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　開式齒輪大齒輪軸轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　2.5.2轉(zhuǎn)矩計(jì)

16、算</b></p><p><b>　　對(duì)電動(dòng)機(jī)軸：</b></p><p><b>　　對(duì)各轉(zhuǎn)動(dòng)軸：</b></p><p><b>　　功率： </b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩： </b></p><p&g

17、t;<b>　　2.6當(dāng)前參數(shù)匯總</b></p><p>　　表2-1 各軸參數(shù)匯總表</p><p>　　第3章 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1減速器內(nèi)錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1.1選定齒輪精度等級(jí)、材料熱處理方式及齒數(shù)</p><p>　　本運(yùn)輸機(jī)工作速度、功

18、率都不高，故選用8級(jí)精度。</p><p>　　* 選擇小齒輪材料為40Gr，調(diào)質(zhì)處理，硬度270HBS，大齒輪材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為230HBS，二者硬度差為40HBS。</p><p>　　選取小齒輪齒數(shù)Z1=27，*初步確定傳動(dòng)比為U1=2.5則大齒輪齒數(shù)Z2= U1 Z1=2.5×27≈68此時(shí)傳動(dòng)比</p><p>　　3.1.2按齒面

19、接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　錐齒輪以大端面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，取齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪作為強(qiáng)度計(jì)算依據(jù)進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　3.1.2.1設(shè)計(jì)齒輪</p><p><b>　　*式10-26 </b></p><p>　　初擬載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù)</p><p><b>　

20、　彈性影響系數(shù)</b></p><p><b>　　*，查得</b></p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p><b>　　使用期：</b></p><p><b>　　*</b></p><p>

21、;　　*，按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為：</p><p><b>　　小齒輪：；大齒輪：</b></p><p>　　接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)</p><p>　　*，選用線型1（允許少量點(diǎn)蝕）查得：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　計(jì)算接觸

22、疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由課本式10-12得</p><p>　　3.1.2.2參數(shù)計(jì)算</p><p>　　試計(jì)算小齒輪（大端）分度圓直徑，代入較小的有：</p><p><b>　　計(jì)算平均圓周速度</b></p><p>　　由*，求平均分度圓直徑

23、</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　使用系數(shù)：由*，取</b></p><p>　　動(dòng)載系數(shù)：由*，按9級(jí)精度查取，</p><p>　　齒間載荷分布系數(shù)：取1</p><p><b>　　齒向載荷分布系數(shù)：</b&

24、gt;</p><p>　　其中，軸承系數(shù)由*查得</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　綜上，載荷系數(shù)</b></p><p>　　校正分度圓直徑，由*</p><p><b>　　模數(shù)</b></p>&

25、lt;p>　　取標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm</p><p>　　3.1.3齒輪部分相關(guān)參數(shù)</p><p>　　由分度圓直徑計(jì)算齒輪</p><p><b>　　最終傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　由齒數(shù)球分度圓直徑</b></p><p><b>　　

26、錐距R，由*</b></p><p><b>　　齒寬</b></p><p><b>　　圓整取 </b></p><p><b>　　計(jì)算 </b></p><p><b>　　* </b></p><p>&l

27、t;b>　　則</b></p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p>　　3.1.4校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)，與接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)相同</p><p>　　確定齒形系數(shù)，應(yīng)力校正系數(shù)，*：</p><p>　　確定彎曲疲勞許用應(yīng)

28、力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，壽命系數(shù)查*</p><p><b>　　查得： </b></p><p><b>　　疲勞極限應(yīng)力，由*</b></p><p><b>　　查得： </b></p><p><b>　　*可

29、求出許用應(yīng)力</b></p><p><b>　　校核彎曲強(qiáng)度</b></p><p>　　輪齒所受切向力，由*，有</p><p><b>　　*校核</b></p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度滿足要求。</b></p><p>　　以上

30、所選參數(shù)合適，至此減速器內(nèi)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)完畢。</p><p>　　3.1.5錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)匯總</p><p>　　取齒頂高系數(shù),頂隙系數(shù)</p><p>　　表3-1 錐齒輪數(shù)據(jù)匯總表</p><p><b>　　傳動(dòng)比。</b></p><p>　　3.1.6核算轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩</p>

31、;<p>　　表3-2 各軸運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)表</p><p>　　3.1.7錐齒輪結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　圖3-1 錐齒輪結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.2開式直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1選擇齒輪精度等級(jí)，材料，熱處理方式及齒數(shù)</p><p>　　對(duì)于低速輕載荷的齒輪，主

32、要失效形式是齒面磨損，需有一定的機(jī)械性能，可選用中碳鋼或灰鑄鐵或球墨鑄鐵,這里為單件小批量生產(chǎn)，所以大小齒輪均為45號(hào)鋼，其中小齒輪調(diào)質(zhì)，硬度250HBS，大齒輪正火，硬度210HBS。</p><p>　　根據(jù)總傳比分配需求，這里的傳動(dòng)比要求為 開式齒輪齒面易磨損，欲讓齒厚些，適當(dāng)取大些模數(shù)，因此取少些齒數(shù)，初擬小齒輪數(shù)為Z1＝19，則大齒輪數(shù),此時(shí)傳動(dòng)比應(yīng)為。（與要求的相等）選用8級(jí)精度。</p>

33、<p>　　3.2.2按齒根彎曲度，疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　　由*進(jìn)行計(jì)算，即</b></p><p>　　3.2.2.1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值 </p><p><b>　　1) 試選載荷系數(shù)</b></p><p>　　2) 考慮為開式齒輪，且大小齒輪均為

34、懸臂布置，為減小齒面載荷分布不均勻情況，選取較小的齒寬系數(shù)，由*，選定 </p><p>　　3) *選取齒形系數(shù)YFa與應(yīng)力校正系數(shù)YSa</p><p>　　4) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，由課本式10-13</p><p>　　5) 由*，查取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　6) 由*按齒面硬度查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p>

35、;<p>　　由*查得大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p><b>　　7) 計(jì)算許用應(yīng)力</b></p><p>　　取安全系數(shù)S＝1.4，由課本式（10-20），有</p><p>　　8）計(jì)算大小齒輪的值，并加以比較</p><p>　　大齒輪的數(shù)值較大，取其做下面3.2.2.2 1)的計(jì)算值&l

36、t;/p><p><b>　　3.2.2.2計(jì)算</b></p><p><b>　　試計(jì)算齒輪模數(shù)</b></p><p>　　初求分度圓直徑d,齒寬b</p><p><b>　　此時(shí)齒輪圓周速度</b></p><p><b>　　確定載荷系

37、數(shù)</b></p><p><b>　　由*，取</b></p><p>　　由*，查取載荷系數(shù)；直齒輪</p><p>　　由*，查得8級(jí)精度，小齒輪為懸臂布置</p><p><b>　?。ㄓ刹逯档茫?；齒高</b></p><p><b>　　齒寬高

38、比</b></p><p><b>　　由此數(shù)據(jù)查*，得</b></p><p><b>　　故載荷系數(shù) </b></p><p>　　因?qū)嶋H載荷系數(shù)與初選載荷系數(shù)（Kt＝1.5）相差不大，故不再校正。</p><p><b>　　確定模數(shù)</b></p>

39、;<p>　　計(jì)算值mt=2.253mm，確定較大的模數(shù)為 m=3mm</p><p>　　3.2.3齒輪幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　3.2.3.1分度圓直徑 </p><p>　　3.2.3.2分度圓中心距</p><p>　　3.2.3.3分度圓齒寬 </p><p><b>　　取

40、 </b></p><p><b>　　3.2.3.4齒高</b></p><p>　　3.2.4數(shù)據(jù)核算匯總</p><p>　　表3-3 數(shù)據(jù)匯總表</p><p>　　傳動(dòng)比U2=6.526</p><p><b>　　3.3 帶速核算</b></p

41、><p><b>　　3.3.1總傳動(dòng)比</b></p><p>　　3.3.2運(yùn)輸帶實(shí)際工作速度</p><p>　　3.3.3運(yùn)輸帶速度誤差</p><p>　　誤差在允許的范圍內(nèi)。</p><p><b>　　第4章 軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>

42、;　　4.1 小錐齒輪軸（軸Ⅰ）的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1作用在小齒輪上的力</p><p><b>　　切向力：</b></p><p><b>　　前面已求出</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><

43、b>　　軸向力：</b></p><p>　　4.1.2小齒輪軸上的參數(shù)</p><p>　　表4-1 小齒輪軸參數(shù)表</p><p>　　4.1.3 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按*初步估算軸的直徑，這里選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p><b>　　根據(jù)*

44、，取，于是有</b></p><p>　　安裝聯(lián)軸器處軸的直徑最小</p><p>　　4.1.4 聯(lián)軸器的選用</p><p>　　為減小傳動(dòng)間的振動(dòng)，使傳動(dòng)更平穩(wěn)，及補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)軸與小齒輪軸可能存在的相對(duì)位移并根據(jù)傳遞功率、轉(zhuǎn)矩的大小這里選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。</p><p>　　由課本有，連軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式：</p&g

45、t;<p><b>　　查*，取，則有：</b></p><p>　　根據(jù)，查手冊(cè)（GB/T4323-2002），*</p><p>　　已知電動(dòng)機(jī)輸出軸直徑為28mm，而能與28mm軸配合的彈性套柱銷聯(lián)軸器的最小型號(hào)為L(zhǎng)T4，此型聯(lián)軸器的最小孔徑為20mm，這里就選用LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，與小齒輪配合的半聯(lián)軸器孔徑，所以軸段Ⅰ-Ⅱ直徑

46、為，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=52mm，與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=38mm。</p><p>　　4.1.5軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.5.1擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　通過對(duì)軸及軸系零件的安裝的可行性，難易程度的比較，對(duì)軸上零件的定位，軸的結(jié)構(gòu)工藝性優(yōu)劣的分析，以及對(duì)現(xiàn)有方案的類比，現(xiàn)使用如下裝配方案：</p><p>　

47、　圖4-1 裝配方案圖</p><p>　　4.1.5.2根據(jù)軸向定位的要求，硬度軸各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　前已得到，半聯(lián)軸器右端以軸肩定位，所以取，連軸器左端用軸端擋圈定位，型號(hào)為：擋圈GB/T891 28，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=38mm，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L1略短，現(xiàn)取。</p><p&

48、gt;<b>　　初步選擇滾動(dòng)軸承</b></p><p>　　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)，查取手冊(cè)表6-7，由軸承產(chǎn)品目錄中初步取基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30206，其尺寸。故，， ，</p><p>　　軸承端蓋的總寬度為25mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與半 聯(lián)軸器右端面間的距離L

49、=30mm故取</p><p>　　*由軸承的軸向定位需求取，長(zhǎng)度初步取為</p><p>　　安裝小錐齒輪處軸段的直徑</p><p>　　由*，齒輪輪轂長(zhǎng)計(jì)算式L=(1~1.2)d，即L=1.2×22=26.4mm。但，小齒輪齒寬已為32mm，所以輪轂長(zhǎng)應(yīng)大于32mm，于是取輪轂長(zhǎng)為40mm也由手冊(cè)表11-7，可求出輪轂外徑：。圓整取。</p&g

50、t;<p>　　小齒輪與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離避免干擾，同時(shí)小齒輪與軸承的距離應(yīng)盡量小，以改善受力，綜合考慮，取，小齒輪右端伸出軸右端2mm，小齒輪與軸承間用一擋油環(huán)定位。</p><p>　　至此，已初步確定了軸Ⅰ的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　齒輪、半聯(lián)軸器于軸的周

51、向定位全采用平鍵連接。*，軸Ⅰ-Ⅱ段使用鍵位GB/T 1096鍵 6×6×25，半聯(lián)軸器與軸向配合為；軸Ⅵ-Ⅶ段使用鍵為GB/T 1096鍵 C6×6×36，為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，選擇齒輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承周向定位由過渡配合保證，選用軸直徑的公差為m6。</p><p>　　確定軸上圓角和側(cè)角尺寸</p><p>　　軸端倒角，圓角

52、均為R1.0</p><p>　　4.1.6求軸上的載荷</p><p>　　圖4-2 小齒輪軸上載荷圖</p><p>　　對(duì)于30206型圓錐滾子軸承，由*查得a=13.8mm。固此可求得作為筒與梁的軸的支撐跨距L2+L3=87mm+49mm=136mm。</p><p>　　根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖，即如上圖（b）(c)

53、(d)所示。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。</p><p>　　截面C處的各種受力值列表如下：</p><p>　　表4-2 截面C處的受力參數(shù)列表</p><p>　　4.1.7按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　這里只校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度。*及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循動(dòng)循

54、環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)</p><p>　　首先計(jì)算截面C的抗彎截面系數(shù)W</p><p><b>　　軸的計(jì)算應(yīng)力</b></p><p>　　該軸材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由*查得許用應(yīng)力因此，，故安全。</p><p>　　4.2 大錐齒輪軸（軸Ⅱ）的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1作用在

55、大齒輪上的力 </p><p>　　由前對(duì)小齒輪受力的計(jì)算結(jié)果及兩齒輪間的作用與反作用對(duì)應(yīng)關(guān)系有：</p><p>　　大齒輪上運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　功率 轉(zhuǎn)速 </p><p>　　4.2.2類似軸Ⅰ的設(shè)計(jì)過程</p><p><b>　　初步估算最小直徑</b></

56、p><p>　　安裝輸出聯(lián)軸器的直徑最小</p><p>　　4.2.3聯(lián)軸器的選用</p><p><b>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ，有</b></p><p>　　這里選用撓性聯(lián)軸器以補(bǔ)償兩軸間可能的相對(duì)位移。十字滑塊聯(lián)器一般用于轉(zhuǎn)速，而此處 滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，具有較高極限轉(zhuǎn)速，適用于小功率，高轉(zhuǎn)速，無劇烈沖擊處，這

57、里就選用滑塊聯(lián)軸器，查取手冊(cè)，由表8-9，選用型號(hào)為WH4型，其公稱轉(zhuǎn)矩為，許用轉(zhuǎn)速 ，半聯(lián)軸器孔徑 ，半聯(lián)軸器與轂孔配合的長(zhǎng)度。</p><p>　　4.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.4.1擬定軸上零件的裝配方案（見圖4-3）</p><p>　　4.2.4.2根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　為

58、了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ—Ⅱ軸右端制出一軸肩，故取Ⅱ—Ⅲ段的直徑左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D＝28mm，Ⅰ—Ⅱ段 的長(zhǎng)度應(yīng)比略短，取。</p><p><b>　　初步選擇滾動(dòng)軸承</b></p><p>　　因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾動(dòng)軸承，參照工作要求并根據(jù)，查*初步選?。夯居蜗督M，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾動(dòng)軸承30

59、206，其尺寸，故；滾動(dòng)軸承采用長(zhǎng)為10mm的擋油環(huán)右端定位，取。由手冊(cè)查詢，取</p><p>　　取安裝齒輪處的軸段Ⅳ—Ⅴ的直徑，齒輪左端以軸套定位，軸肩的高度h>0.07d，取h=4mm，則軸環(huán)直徑。軸環(huán)寬度，取。</p><p>　　Ⅱ—Ⅲ軸段參考前一根軸設(shè)計(jì)原則，取</p><p>　　考慮齒輪與箱體壁間距，與軸承的安裝，取，齒輪軸與軸承間的擋油環(huán)長(zhǎng)

60、度取15mm，外徑取40mm</p><p>　　綜合考慮，減速器的對(duì)稱及空間需求取</p><p>　　至此，以初步確定了軸Ⅱ的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　圖4-3 大齒輪軸結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>　　軸上零件的周向定位</b></p><p>　　齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向

61、定位均采用平鍵連接。由手*得所選平鍵尺寸，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過渡配合來保證，選取軸的直徑尺寸公差為</p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸,參考課本表15-2</p><p>　　取軸端倒角為，軸肩Ⅵ圓角均為R1.6,其余為R1。</p><p>　　4.2.5求軸上載荷</p><p>　　圖4-4 大齒輪軸

62、上載荷圖</p><p>　　對(duì)于30206型圓錐滾子軸承，由*a=13.8mm。因此可求得作為筒與梁的軸的支撐跨距L2+L3=52mm+104mm=156mm，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖，即如上圖所示。</p><p>　　從軸的機(jī)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。C處各面的彎矩值列表如下</p><p>　　表4-3 截面C處彎矩值

63、列表</p><p>　　4.2.6 按彎扭矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　這里只校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度，根據(jù)課本式（15-5）及上表中的數(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α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　其中抗彎截面系數(shù)W由式計(jì)算</p><p>　　前已選定軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由課本表15

64、-1查得，因此，故安全。</p><p>　　4.2.7 精確校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　4.2.7.1判斷危險(xiǎn)截面</p><p>　　考查圖a、圖b、圖d可知，從應(yīng)力集中且M、T又較大考慮，Ⅳ截面和C截面都有較大的合彎矩，但C截面處鍵槽引起的應(yīng)力集中較小，鍵槽引起的應(yīng)力集中是在鍵槽兩側(cè)，鍵槽引起的應(yīng)力集中小于軸肩和過盈配合，故把危險(xiǎn)斷面定在Ⅳ處，在Ⅳ處左側(cè)

65、是軸肩應(yīng)力集中，在Ⅳ處右側(cè)是過盈應(yīng)力集中由于截面IV處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險(xiǎn)截面。</p><p>　　4.2.7.2截面Ⅳ左側(cè)</p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)</b></p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)</b></p><p>　　截面Ⅳ左側(cè)的彎矩M為</p&

66、gt;<p>　　截面Ⅳ上的扭矩T2為：</p><p><b>　　截面上的彎曲應(yīng)力</b></p><p><b>　　截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力</b></p><p>　　軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由*15-1查得抗拉強(qiáng)度極限，抗彎疲勞極限，剪切疲勞極限截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ，按*附表

67、3-2查取。</p><p>　　因，，經(jīng)帶值后查得。</p><p>　　又由*附圖3-1可得軸的材料的剛性系數(shù)為</p><p>　　故有效應(yīng)力集中系數(shù)，由課本式（附3-4）有</p><p>　　由附圖3-2的尺寸系數(shù)；</p><p>　　由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)</p><p>　　

68、軸按磨削加工，由附圖3-4的3表面質(zhì)量系數(shù)為</p><p>　　軸末徑表面強(qiáng)化處理，即，則按式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為</p><p>　　又有碳鋼的特性系數(shù)，取</p><p>　　計(jì)算安全系數(shù)值，按課本式（15-6）~（15-8）得</p><p><b>　　故可知其安全</b></p&g

69、t;<p>　　4.2.7.3截Ⅳ右側(cè)</p><p>　　抗彎截面系數(shù)W按表15-4中的公式計(jì)算</p><p><b>　　抗扭系數(shù)</b></p><p><b>　　彎矩M及彎曲應(yīng)力為</b></p><p>　　扭矩T2及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為</p><p>

70、　　過盈配合處的，由*附表3-8用插值法求出，并取</p><p>　　軸按磨削加工，由*附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為</p><p><b>　　故得綜合系數(shù)為</b></p><p>　　所以軸在截面Ⅳ右側(cè)的安全系數(shù)為</p><p>　　故該軸在截面Ⅳ右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。該軸無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，

71、故不對(duì)軸進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。</p><p>　　第5章 軸承基本額定壽命計(jì)算</p><p>　　5.1小錐齒輪軸軸承額定壽命計(jì)算(30206)</p><p>　　如圖4-1，記B處軸承為1，C處軸承為2。由前述已知，外界產(chǎn)生的</p><p><b>　　軸向力：</b></p><p>&l

72、t;b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　各支點(diǎn)力：；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　5.1.1 軸承所受徑向力計(jì)算</p><p>　　5.1.2 計(jì)算派生軸向力</p><p>　　5.1.2.1確定

73、動(dòng)載系數(shù)</p><p>　　查*得計(jì)算系數(shù)，軸向動(dòng)載荷系數(shù)。</p><p>　　因?yàn)?，所以，由*查得：</p><p><b>　　徑向動(dòng)載荷系數(shù)</b></p><p>　　5.1.2.2派生軸向力計(jì)算</p><p><b>　　由*派生軸向力公式</b></

74、p><p>　　5.1.3 判斷、計(jì)算軸向力</p><p>　　5.1.3.1軸承1受軸向力</p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p>　　所以軸承1所受的軸向力</p><p>　　5.1.3.2軸承2受軸向力</p><p>　　5.1.4 確定當(dāng)量動(dòng)載荷

75、</p><p>　　由*查取動(dòng)載荷系數(shù)：</p><p><b>　　由*求當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p>　　5.1.5 計(jì)算小錐齒輪軸承壽命</p><p>　　*得軸承30206基本額定動(dòng)載荷C=43200N</p><p><b>　　*求壽命得：</b><

76、;/p><p>　　以上計(jì)算壽命都遠(yuǎn)大于要求的使用折舊時(shí)間44800h，所以選取的軸承合適。在本設(shè)計(jì)中，軸承工作載荷教平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，故此不對(duì)軸承進(jìn)行靜載荷能力計(jì)算。</p><p>　　5.2大錐齒輪軸軸承額定壽命計(jì)算(30206)</p><p>　　如圖4-3，記B處軸承為1，D處軸承為2。方法、計(jì)算步驟與5.1類似，外界產(chǎn)生</p><p&g

77、t;<b>　　軸向力：</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　各支點(diǎn)力：；</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　　5.2.1 軸承所受徑向力計(jì)算</p><p

78、>　　5.2.2 計(jì)算派生軸向力</p><p>　　5.2.2.1確定動(dòng)載系數(shù)</p><p><b>　　查*，得</b></p><p>　　計(jì)算系數(shù)，軸向動(dòng)載荷系數(shù)。</p><p>　　因?yàn)?所以，*查得：</p><p><b>　　徑向動(dòng)載荷系數(shù)</b>&

79、lt;/p><p>　　5.2.2.2派生軸向力計(jì)算</p><p><b>　　*派生軸向力公式</b></p><p>　　5.2.3 判斷、計(jì)算軸向力</p><p>　　5.1.3.1軸承1受軸向力</p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><

80、p>　　所以軸承1所受的軸向力</p><p>　　5.1.3.2軸承2受軸向力</p><p>　　5.2.4 確定當(dāng)量動(dòng)載荷</p><p><b>　　*查取</b></p><p><b>　　動(dòng)載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　*求當(dāng)量動(dòng)

81、載荷</b></p><p>　　5.2.5 計(jì)算大錐齒輪軸承壽命</p><p>　　查*，得軸承30206基本額定動(dòng)載荷C=43200N</p><p><b>　　由*求壽命得：</b></p><p>　　以上計(jì)算壽命都遠(yuǎn)大于要求的使用折舊時(shí)間44800h，所以選取的軸承合適。在本設(shè)計(jì)中，軸承工作載荷

82、教平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，固此時(shí)不對(duì)軸承進(jìn)行靜載荷能力計(jì)算。</p><p><b>　　第6章 潤(rùn)滑與密封</b></p><p><b>　　6.1 齒輪的潤(rùn)滑</b></p><p>　　采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度為5.1m/s，為錐齒輪傳動(dòng)，浸油高度應(yīng)沒過大錐齒輪齒寬，至少應(yīng)沒過1/3齒寬，齒頂距箱底至少30mm,這

83、里為設(shè)計(jì)為44mm。選用L-AN15潤(rùn)滑油。</p><p><b>　　6.2軸承的潤(rùn)滑</b></p><p>　　減速器內(nèi)兩組滾動(dòng)軸承的dn值如下：</p><p><b>　　*分析如下：</b></p><p>　　減速器中軸承的dn值較小，宜選用脂潤(rùn)滑方式，且脂潤(rùn)滑具有形成潤(rùn)滑膜強(qiáng)度高，

84、不容易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，也有利于傳動(dòng)裝置的維護(hù)。</p><p>　　*選用ZL-2號(hào)通用鋰基潤(rùn)滑脂（GB 7324-1994） 。</p><p><b>　　6.3密封</b></p><p><b>　　端蓋與軸間的密封</b></p><p>　　軸承用軸承蓋緊

85、固，已知軸承用脂潤(rùn)滑，且軸的最高圓周速度不超過3m/s，屬于低速范疇，因此這里可以使用氈圈油封。氈圈油封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦較大，易損耗，應(yīng)注意及時(shí)更換。</p><p><b>　　第7章 箱體的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　減速器為單件小批量生產(chǎn)，所以減速器箱體使用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，在這樣的生產(chǎn)規(guī)模下，焊接比鑄造更經(jīng)濟(jì)更靈活而且鋼的彈性模量與切變摸量較鑄鐵大40%～70

86、%之間，可以得到重量較輕剛性更好的箱體。</p><p>　　7.1減速器附件的選擇</p><p>　　起吊裝置：采用箱蓋吊孔、箱座吊耳</p><p>　　通氣器：由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M10</p><p>　　油面指示器：選用油標(biāo)A16</p><p>　　放油螺塞：選用外六角油塞及墊片M1