機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)---一級(jí)直齒輪減速器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)1</b></p><p>　　第一章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案1</p><p>　　1.1 傳動(dòng)方案1</p><p>　　1.2 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)1</p><p>　　第二章 電動(dòng)機(jī)

2、的選擇3</p><p>　　2.1 計(jì)算過(guò)程3</p><p>　　2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型3</p><p>　　2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量3</p><p>　　2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3</p><p>　　2.1.4 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速4</p><p>　　2.1.5 計(jì)

3、算各軸輸入功率、輸出功率4</p><p>　　2.1.6 計(jì)算各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩5</p><p>　　2.2 計(jì)算結(jié)果5</p><p>　　第三章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算6</p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)步驟6</p><p>　　3.2 帶傳動(dòng)的計(jì)算結(jié)果8</p><p>　　

4、3.3 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9</p><p>　　第四章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　第五章 軸的設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.1軸的概略設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核14</p><p>　　5.2.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p><p>

5、　　5.2.2 高速軸的校核16</p><p>　　5.2.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.2.4 低速軸的校核20</p><p>　　5.3軸承的選擇及校核22</p><p>　　5.3.1軸承的選擇22</p><p>　　5.3.2軸承的校核23</p><p

6、>　　5.4 聯(lián)軸器的選擇及校核24</p><p>　　5.5鍵的選擇及校核計(jì)算24</p><p>　　第六章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26</p><p>　　6.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26</p><p>　　6.2軸上零件的固定方法和緊固件27</p><p>　　6.3軸上軸承的潤(rùn)滑和密封27</

7、p><p>　　6.4齒輪的潤(rùn)滑方式27</p><p>　　第七章 附件設(shè)計(jì)及選擇28</p><p>　　7.1 軸承端蓋28</p><p>　　7.2 窺視孔和視孔蓋28</p><p>　　7.3 通氣器28</p><p>　　7.4 放油堵29</p><

8、;p><b>　　7.5 油標(biāo)29</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　第一章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案&

9、lt;/p><p><b>　　1.1 傳動(dòng)方案 </b></p><p>　　傳動(dòng)方案已給定，外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)，減速器為一級(jí)圓柱齒輪減速器。方案簡(jiǎn)圖如1.1所示。</p><p>　　圖 1.1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖 </p><p>　　一級(jí)減速器中齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱(chēng)布置，因而沿齒向載荷分布均勻，相較不對(duì)稱(chēng)分布的減速

10、器來(lái)講，軸的剛性相對(duì)較小。 </p><p>　　1.2 該方案的優(yōu)缺點(diǎn) </p><p>　　該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V帶有緩沖吸振能力，采用 V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V 帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。 </p><p>　　減速器部分一級(jí)圓柱齒輪減速，這是減速器中應(yīng)用最廣泛的一種

11、。齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱(chēng)分布，原動(dòng)機(jī)部分為 Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 </p><p>　　總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿(mǎn)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、成本低傳動(dòng)效率高。</p><p>　　第二章 電動(dòng)機(jī)的選擇 </p><p><b>　　2.1 計(jì)算過(guò)程 </b></p><p>　　

12、2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 </p><p>　　按工作要求和工況條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，電壓為 380V，Y 型。 </p><p>　　2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 </p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)所需的功率為</b></p><p>　　由電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的傳動(dòng)總效率為</p><p&g

13、t;　　式中、、、、分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和工作機(jī)的傳動(dòng)效率。取0.95（帶傳動(dòng)），0.99（軸承），0.97（齒輪精度為8級(jí)），0.98（彈性聯(lián)軸器），0.96（工作機(jī)效率，包含滑動(dòng)軸承效率），則：</p><p>　　=×0.97×0.98×0.96 =0.850 </p><p><b>　　所以</b></p&

14、gt;<p><b>　　=3.460 </b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選額定功率為4kW的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 </p><p><b>　　工作機(jī)軸轉(zhuǎn)速為</b></p><p><b>　　==40.11 </b

15、></p><p>　　取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比2-4，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比3-5，則從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)軸的總傳動(dòng)比合理范圍為6-20。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為40.11 =241 —802 r/min</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M1-8，將總傳動(dòng)比合理分配給 V帶傳動(dòng)和減速器，就得到傳動(dòng)比方案，如表2.1

16、所示。</p><p>　　表2.1 電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M1-8，主要外形尺寸見(jiàn)表 2.2。</p><p>　　圖2.1 電動(dòng)機(jī)安裝參數(shù)</p><p>　　表2.2 電動(dòng)機(jī)主要尺寸參數(shù)</p><p>　　2.1.4 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速</p><p>　

17、　Ⅰ軸 =180.000 </p><p>　?、蜉S =40.107 </p><p>　　工作機(jī)軸 40.107 </p><p>　　2.1.5 計(jì)算各軸輸入功率、輸出功率</p><p><b>　　各軸輸入功率</b></p><p>　　Ⅰ軸

18、 ==3.460 ×0.950 =3.287 </p><p>　?、蜉S ==3.287 ×0.99×0.97=3.156 </p><p>　　工作機(jī)軸 =3.156 ×0.99×0.98=3.062 </p><p><b>　　各軸輸出功率</b></p>

19、<p>　?、褫S ==3.287 ×0.99=3.254 </p><p>　?、蜉S ==3.156 ×0.99=3.125 </p><p>　　工作機(jī)軸 ==3.062 ×0.99=3.032 </p><p>　　2.1.6 計(jì)算各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩</p><

20、;p><b>　　電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為</b></p><p><b>　　=45.891 </b></p><p>　?、褫S輸入轉(zhuǎn)矩 =174.384 </p><p>　　Ⅱ軸輸入轉(zhuǎn)矩 =751.563 </p><p>　　工作機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩 =729.167 </p><

21、;p>　　各軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.99。</p><p><b>　　2.2 計(jì)算結(jié)果 </b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理后填入表 2.3中。 </p><p>　　表 2.3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第三章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

22、<p><b>　　3.1 設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)的已知條件包括：所需傳遞的額定功率；小帶輪轉(zhuǎn)速；大帶輪帶輪轉(zhuǎn)速與初選帶傳動(dòng)傳動(dòng)比=4。</p><p><b>　?。?）確定計(jì)算功率</b></p><p>　　查得工作情況系數(shù)KA=1.1。故有：</p><p

23、>　　=1.1×3.460 =3.806 </p><p><b>　?。?）選擇V帶帶型</b></p><p><b>　　據(jù)和選用A帶。</b></p><p>　?。?）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速</p><p>　　1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，取小帶輪直徑=140。<

24、/p><p>　　2）驗(yàn)算帶速v，有：</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=5.28 m/s</b></p><p>　　因?yàn)?.28 m/s在5m/s—30m/s之間，故帶速合適。</p><p>　　3）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑</p>

25、;<p>　　140×4=560 取=560</p><p>　　（4）確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 </p><p>　　1)初定中心距=840</p><p>　　2)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p>　　= +(140+560) + ,4×840) =2832</p><p&

26、gt;　　選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=2800</p><p><b>　　3）計(jì)算實(shí)際中心距</b></p><p>　　=840+=824 </p><p>　　中心距變動(dòng)范圍：824-0.015×2800 = 782.00 </p><p>　　824+0.03×2800 = 908.00 </p&

27、gt;<p>　?。?）驗(yàn)算小帶輪上的包角</p><p>　　=180°-（560-140）×=150.79 >90</p><p>　?。?）計(jì)算帶的根數(shù)z</p><p>　　1）計(jì)算單根V帶的額定功率</p><p>　　由140和720r/min查得</p><p>&

28、lt;b>　　P=1.32</b></p><p>　　據(jù)720r/min，=4.000 和A型帶，查得</p><p><b>　　P=0.095</b></p><p>　　查得=0.92，=1.11，于是：</p><p><b>　　=(+)</b></p>

29、<p>　　=(1.32+0.095)×1.11×0.92 =1.44 </p><p><b>　　2）計(jì)算V帶根數(shù)z</b></p><p>　　=2.63 故取3 根。</p><p>　?。?）計(jì)算單根V帶的初拉力最小值</p><p>　　查得A型帶的單位長(zhǎng)質(zhì)量q=0

30、.1kg/m。所以</p><p>　　=500×+0.1× =209.18 N</p><p><b>　　應(yīng)使實(shí)際拉力大于</b></p><p><b>　　（8）計(jì)算壓軸力</b></p><p><b>　　壓軸力的最小值為：</b></p&

31、gt;<p><b>　　=</b></p><p>　　=2×3 ×209.18 × =1214.55 N</p><p>　　3.2 帶傳動(dòng)的計(jì)算結(jié)果 </p><p>　　把帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)結(jié)果記入表中，如表 3.1。 </p><p>　　表 3.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)<

32、;/p><p>　　3.3 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　d=42 </b></p><p>　　因?yàn)樾л喼睆?140<300</p><p>　　因此小帶輪結(jié)構(gòu)選擇為實(shí)心式。</p>&

33、lt;p><b>　　因此V帶尺寸如下：</b></p><p>　　d1=1.8d=1.8×42=75.6</p><p>　　L=1.6d=1.6×42=67.2</p><p>　　B=(z-1)e+2f=(3-1)×15+2×9=48</p><p>　　da=+2h

34、a=140+2×2.75=145.5</p><p><b>　　大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　d=35 </b></p><p>　　因?yàn)榇髱л喼睆?560</p><p>　　因此大帶輪結(jié)構(gòu)選擇為輪輻式。</p><p><b&g

35、t;　　因此V帶尺寸如下：</b></p><p>　　d1=1.8d=1.8×35=63</p><p>　　L=1.6d=1.6×35=56</p><p>　　B=(z-1)e+2f=(3-1)×15+2×9=48</p><p>　　da=+2ha=560+2×2.75=5

36、65.5</p><p>　　第四章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　選用直齒圓柱齒輪，齒輪1材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，齒輪2材料為45 鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS。齒輪1齒數(shù)20，齒輪2齒數(shù)90。</p><p><b>　　按齒面接觸強(qiáng)度：</b></p><p><b>　　

37、齒輪1分度圓直徑</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　——載荷系數(shù)，選1.3</p><p>　　——齒寬系數(shù)，取1.2</p><p>　　——齒輪副傳動(dòng)比，4.488 </p><p>　　——材料的彈性影響系數(shù)，查得189.8</p>

38、;<p><b>　　——許用接觸應(yīng)力</b></p><p>　　查得齒輪1接觸疲勞強(qiáng)度極限650。</p><p>　　查得齒輪2接觸疲勞強(qiáng)度極限600。</p><p>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：（設(shè)2班制，一年工作300天，工作8年）</p><p>　　180.000 2×8×30

39、0×84.15 </p><p>　　,4.488 ) =0.92 </p><p>　　查得接觸疲勞壽命系數(shù)0.95，0.97</p><p>　　取失效概率為，安全系數(shù)1，得：</p><p><b>　　617.5</b></p><p><b>　　=582</

40、b></p><p><b>　　帶入較小的有</b></p><p>　　=2.32×××)\s(2) ) =67.44 </p><p>　　圓周速度 =0.64 </p><p>　　齒寬 1.2×67.44 =80.93 </p>&l

41、t;p>　　模數(shù) =3.37 </p><p>　　齒高 22.5×3.37 =7.59 </p><p><b>　　=10.67 </b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)：</b></p><p><b>　　已知使用系數(shù)1；</

42、b></p><p>　　根據(jù)0.64 ，8級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)1.05；</p><p>　　用插值法查得8級(jí)精度、齒輪1相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)布置時(shí)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)1.43 ；</p><p>　　查得彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒向載荷分布系數(shù)1.35；</p><p>　　查得齒間載荷分配系數(shù)1；</p><p&g

43、t;<b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p>　　1×1.05×1×1.43 =1.50 </p><p>　　按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑 </p><p>　　67.44 ×) =70.69 </p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)：</b>&l

44、t;/p><p><b>　　=3.53 </b></p><p><b>　　按齒根彎曲強(qiáng)度：</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　1×1.05×1×1.35=1.42 </p><p&g

45、t;　　查取齒形系數(shù)：查得2.80 ，2.20 </p><p>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)： 1.55，1.78</p><p>　　查得齒輪1彎曲疲勞極限500</p><p>　　查得齒輪2彎曲疲勞極限380</p><p>　　取彎曲疲勞壽命系數(shù)0.95，0.97</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞使用應(yīng)力：</

46、p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)1.4，得</p><p><b>　　=339.29 </b></p><p><b>　　=263.29 </b></p><p>　　計(jì)算齒輪1的并加以比較</p><p><b>　　=0.0128 </b><

47、/p><p><b>　　=0.0149 </b></p><p><b>　　齒輪2的數(shù)值大</b></p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　=) ×0.01490 ) =2.49 </p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒

48、面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，取模數(shù)3.00 ，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算的分度圓直徑70.69 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。</p><p>　　則有： =23.56 24</p><p>　　取24，則 =24×4.488 =107.71 108</p><p>　　計(jì)算齒輪分度圓直徑

49、：</p><p>　　24×3.00 =72</p><p>　　108×3.00 =324</p><p><b>　　幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算中心距：</b></p><p><b>　　==198</b

50、></p><p><b>　　計(jì)算齒輪寬度：</b></p><p><b>　　1.2×72≈90</b></p><p><b>　　取95，90。</b></p><p>　　表4.1 各齒輪主要參數(shù)</p><p><b&

51、gt;　　第五章 軸的設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　5.1軸的概略設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。?）材料及熱處理</b></p><p>　　根據(jù)工作條件，初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　（2）按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算</p&

52、gt;<p>　　。算出軸徑時(shí)，若最小直徑軸段開(kāi)有鍵槽，還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。當(dāng)該軸段界面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5%-7%，當(dāng)該軸段界面上有兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%-15%。查得A=103—126，則取A=110。</p><p>　?、褫S110×) =28.97 </p><p>　　Ⅱ軸110×) =47.14 </p><p

53、>　?。?）裝V帶輪處以及聯(lián)軸器處軸的直徑</p><p>　　考慮鍵槽對(duì)各軸的影響，則各軸的最小直徑分別為：</p><p><b>　?、褫S30.99 </b></p><p><b>　　Ⅱ軸51.85 </b></p><p>　　將各軸的最小直徑分別圓整為：=35，=55。</

54、p><p>　　5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核</p><p>　　5.2.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　高速軸的軸系零件如圖所示</p><p>　　圖5.1 高速軸的結(jié)構(gòu)</p><p>　　各軸段直徑及長(zhǎng)度的確定</p><p>　　d11：軸1的最小直徑，d11==35。</p&

55、gt;<p>　　d12：密封處軸段，根據(jù)大帶輪的軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（氈圈密封）d12應(yīng)比d11大5-10，取d12=41。</p><p>　　d13：安裝滾動(dòng)軸承處軸段，d13較d12大1-5mm，選取軸承型號(hào)為深溝球軸承6209，根據(jù)軸承內(nèi)圈尺寸取d13=45。</p><p>　　d14：過(guò)渡軸段，考慮軸承安裝的要求，根據(jù)軸承安裝選擇d14=52。<

56、/p><p>　　d15：齒輪處軸段，由于小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，小齒輪齒頂圓直徑d15=78.00 。</p><p>　　d16：過(guò)渡軸段，要求與d14軸段相同，d16=d14=52。</p><p>　　d17：滾動(dòng)軸承軸段，d17=d13=45。</p><p><b>　　各軸段長(zhǎng)度的確定</b><

57、/p><p>　　l11：根據(jù)大帶輪或者聯(lián)軸器的尺寸規(guī)格確定，取l11=56。</p><p>　　l12：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取l12=63.6</p><p>　　l13：由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取l13=32</p><p>　　l14：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和小齒輪的寬度確定，取l14=10</p><

58、;p>　　l15：由小齒輪的寬度確定，取l15=95</p><p>　　l16：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和小齒輪的寬度確定，取l16=10</p><p>　　l17：由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取l17=34</p><p>　　圖5.2高速軸的尺寸圖</p><p>　　表5.1高速軸各段尺寸</p><p>　

59、　5.2.2 高速軸的校核</p><p>　　圓周力=4795.57 </p><p>　　徑向力4795.57 ×20°=1745.44 </p><p>　?。?）畫(huà)出軸的受力簡(jiǎn)圖，受力簡(jiǎn)圖如下圖所示；</p><p>　　（2）支撐反力，在水平面上為</p><p>　　其中帶輪壓軸力==1

60、214.55 </p><p>　　如高速軸結(jié)構(gòu)圖所示 =99.1 =82 =82</p><p>　　==-1075.75 </p><p>　　式中負(fù)號(hào)表示與圖中所示力的方向相反，以下同。</p><p>　　-1214.55 –(-1075.75 )+1745.44 =1606.64 </p><p>

61、<b>　　在垂直平面上為</b></p><p>　　- =-2397.78 </p><p>　　軸承A的總支承反力為</p><p>　　+) =2628.04 </p><p>　　軸承B的總支承反力為</p><p>　　+ ) =2886.29 </p><p>

62、;<b>　?。?）彎矩計(jì)算</b></p><p>　　1214.55 ×99.1=120362.24 </p><p>　　1606.64 ×82=131744.29 </p><p><b>　　在垂直平面上為</b></p><p>　　-2397.78 ×82

63、=-196618.19 </p><p><b>　　合成彎矩，有</b></p><p>　　120362.24 </p><p>　　+) =236675.45 </p><p>　?。?）畫(huà)出彎矩圖如下圖所示</p><p><b>　?。?）轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩圖</b><

64、;/p><p>　　172640.36 </p><p>　　齒輪軸和點(diǎn)A處彎矩較大，且A點(diǎn)軸頸較小，故A點(diǎn)剖面為危險(xiǎn)剖面。</p><p><b>　　其抗彎截面系數(shù)為</b></p><p>　　,32) =8941.64 </p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)為</b>

65、</p><p>　　,16) =17883.28 </p><p><b>　　最大彎曲應(yīng)力為</b></p><p><b>　　=13.46 </b></p><p><b>　　扭剪應(yīng)力為</b></p><p><b>　　=9.65

66、 </b></p><p>　　按彎扭合成進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)0.6，則當(dāng)量應(yīng)力為</p><p>　　+4×) =17.76 </p><p>　　查得60 < ，故強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　高速軸彎扭受力圖</b></

67、p><p>　　5.2.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　低速軸的軸系零件如圖所示</p><p>　　圖5.3 低速軸的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　各軸段直徑及長(zhǎng)度的確定</p><p>　　d21：滾動(dòng)軸承軸段，d21=65，選取軸承型號(hào)為深溝球軸承6213。</p><p>　　d22：

68、軸環(huán)，根據(jù)齒輪以及軸承的定位要求d22=74。</p><p>　　d23：齒輪處軸段，d23=67。</p><p>　　d24：滾動(dòng)軸承處軸段d24=65。</p><p>　　d25：密封處軸段，根據(jù)密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（氈圈密封）確定，d25=63。</p><p>　　d26：軸3的最小直徑，d26=d2min=55。</p>

69、<p><b>　　各軸段長(zhǎng)度的確定</b></p><p>　　l21：由滾動(dòng)軸承的型號(hào)和外形尺寸確定，取l21=38。</p><p>　　l22：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和大齒輪的寬度確定，取l22=12.5</p><p>　　l23：大齒輪寬度，取l23=88</p><p>　　l24：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和大齒

70、輪的寬度以及軸承型號(hào)確定，取l24=50.5</p><p>　　l25：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取l25=54.6</p><p>　　l26：，根據(jù)減速器的具體規(guī)格確定取l26=84</p><p>　　圖5.4低速軸的尺寸圖</p><p>　　表5.2低速軸各段尺寸</p><p>　　5.2.4

71、 低速軸的校核</p><p>　　圓周力=4639.28 </p><p>　　徑向力4639.28 ×20°=1688.56 </p><p>　?。?）畫(huà)出軸的受力簡(jiǎn)圖，受力簡(jiǎn)圖如下圖所示；</p><p>　?。?）支撐反力，在水平面上為</p><p>　　如低速軸結(jié)構(gòu)圖所示 =108.1

72、 =83 =83</p><p>　　- =-844.28 </p><p><b>　　在垂直平面上為</b></p><p><b>　　=2319.64 </b></p><p>　　軸承A、B的總支承反力為</p><p>　　+) =2468.51 <

73、/p><p><b>　?。?）彎矩計(jì)算</b></p><p>　　-844.28 ×83=-70075.22 </p><p><b>　　在垂直平面上為</b></p><p>　　2319.64 ×83=192530.09 </p><p><b

74、>　　合成彎矩，有</b></p><p>　　+) =204886.24 </p><p>　　（4）畫(huà)出彎矩圖如下圖所示</p><p><b>　?。?）轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　751563.25 </p><p>　　因齒輪所在截面彎矩較大，同時(shí)截面還作

75、用轉(zhuǎn)矩，因此此截面為危險(xiǎn)剖面。</p><p>　　已知低速大齒輪鍵槽=20,=6。其抗彎截面系數(shù)為</p><p>　　,32) - ,2×65) =23734.35 </p><p><b>　　抗扭截面系數(shù)為</b></p><p>　　,16) - ,2×65) =50681.93 </

76、p><p><b>　　最大彎曲應(yīng)力為</b></p><p><b>　　=8.63 </b></p><p><b>　　扭剪應(yīng)力為</b></p><p><b>　　14.83 </b></p><p>　　按彎扭合成進(jìn)行校核計(jì)

77、算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)0.6，則當(dāng)量應(yīng)力為</p><p>　　+4×) =19.78 </p><p>　　查得60 < ，故強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　低速軸彎扭受力圖</b></p><p>　　5.3軸承的選擇及校核</p><

78、;p>　　5.3.1軸承的選擇</p><p>　　軸承類(lèi)型選擇為深溝球軸承。</p><p>　?、褫S選軸承為：6209； </p><p>　?、蜉S選軸承為：6213； </p><p>　　所選軸承的主要參數(shù)見(jiàn)表5.3。</p><p>　　表 5.3 所選軸承的主要參數(shù)</p><p&

79、gt;　　5.3.2軸承的校核</p><p><b>　　輸入軸軸承校核</b></p><p>　　查滾動(dòng)軸承樣本可知，軸承6209的基本額定動(dòng)載荷Cr=31.5kN，基本額定靜載荷Cr0=20.5kN。</p><p>　　1.求兩軸承受到的徑向載荷和</p><p>　　將軸系零件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平

80、面兩個(gè)平面力系。其中</p><p>　　A點(diǎn)總支反力=2628.04 N</p><p>　　B點(diǎn)總支反力=2886.29 N。</p><p>　　2.由于是直齒傳動(dòng)，兩軸承不承受軸向力</p><p>　　3.求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P</p><p>　　根據(jù)工況，查得載荷系數(shù)fP=1.2;X1 =1,X2 =1&l

81、t;/p><p>　　P1=fP（X1）=3153.65 N</p><p>　　P2=fP（X2）=3463.54 N</p><p><b>　　4.驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因P1<P2，故只需驗(yàn)算2軸承。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為8（年）×300（天）×16（小時(shí)）=38

82、400h。</p><p>　　=69654 h>38400h 軸承具有足夠壽命。</p><p><b>　　輸出軸軸承校核</b></p><p>　　查滾動(dòng)軸承樣本可知，軸承6213的基本額定動(dòng)載荷Cr=57.2kN，基本額定靜載荷Cr0=40kN。</p><p>　　1.求兩軸承受到的徑向載荷和&

83、lt;/p><p>　　將軸系零件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系。其中</p><p>　　A點(diǎn)總支反力=2468.51 N</p><p>　　B點(diǎn)總支反力=2468.51 N。</p><p>　　2.由于是直齒傳動(dòng)，兩軸承不承受軸向力</p><p>　　3.求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P</p>

84、<p>　　根據(jù)工況，查得載荷系數(shù)fP=1.2;X1 =1，X2 =1</p><p>　　P1=fP（X1）=2962.21 N</p><p>　　P2=fP（X2）=2962.21 N</p><p><b>　　4.驗(yàn)算軸承壽命</b></p><p>　　因P1=P2，故只需驗(yàn)算1軸承。軸承預(yù)期壽命

85、與整機(jī)壽命相同，為8（年）×300（天）×16（小時(shí)）=38400h。</p><p>　　=2992044 h>38400h 軸承具有足夠壽命。</p><p>　　5.4 聯(lián)軸器的選擇及校核</p><p>　　由于設(shè)計(jì)的減速器伸出軸55 ，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五篇-軸及其聯(lián)接表5-2-4選取聯(lián)軸器：</p><

86、;p>　　主動(dòng)端：J型軸孔、A型鍵槽、55 、 84</p><p>　　從動(dòng)端：J1型軸孔、A型鍵槽、55、84 </p><p><b>　　J55×84</b></p><p>　　選取的聯(lián)軸器為：TL9 GB/T4323</p><p><b>　　J155×

87、84</b></p><p>　　聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=744.048 ，查得工況系數(shù)KA=1.3，聯(lián)軸器承受的轉(zhuǎn)矩為</p><p><b>　　967.26 </b></p><p>　　查得該聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為1000，因此符合要求。</p><p>　　5.5鍵的選擇及校核計(jì)算</p>

88、<p>　　高速軸端鍵選擇的型號(hào)為鍵A10×50 GB/T1096</p><p>　　鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=50-10=40，輪轂鍵槽的接觸高度為k=h/2=4，根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得150MPa，則其擠壓強(qiáng)度</p><p>　　108.99 MPa150MPa</p><p><b>　　滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。<

89、/b></p><p>　　低速軸齒輪處鍵選擇的型號(hào)為鍵A20×84 GB/T1096</p><p>　　鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=84-20=64，輪轂鍵槽的接觸高度為k=h/2=6，根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得150MPa，則其擠壓強(qiáng)度</p><p>　　58.42 MPa150MPa</p><p><

90、;b>　　滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。</b></p><p>　　低速軸端聯(lián)軸器鍵選擇的型號(hào)為鍵A16×78 GB/T1096</p><p>　　鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=78-16=62，輪轂鍵槽的接觸高度為k=h/2=5，根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查得150MPa，則其擠壓強(qiáng)度</p><p>　　88.16 MPa150MPa<

91、/p><p><b>　　滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。</b></p><p>　　第六章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　箱體是減速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正確相對(duì)位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤(rùn)滑油的油箱。機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸，主要根據(jù)地腳螺

92、栓的尺寸，再通過(guò)地板固定，而地腳螺尺寸又要根據(jù)兩齒輪的中心距a來(lái)確定。設(shè)計(jì)減速器的具體結(jié)構(gòu)尺寸如下表：</p><p>　　表6.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2軸上零件的固定方法和緊固件</p><p><b>　?。?）齒輪的安裝</b></p><p>　　高速軸的齒輪與軸設(shè)計(jì)為齒輪軸式設(shè)計(jì)，既齒輪與

93、軸在同一零件上，該結(jié)構(gòu)主要是當(dāng)齒輪的齒頂圓直徑與軸的直徑相差不大是，可以做成齒輪軸。</p><p>　　低速軸的齒輪與軸的安裝方法為鍵連接，考慮低速軸的直徑較大，因此齒輪與軸分開(kāi)制造，采用鍵連接主要是由于齒輪要承受一定的載荷，鍵槽加工相對(duì)簡(jiǎn)單。</p><p>　?。?）聯(lián)軸器與低速軸的裝配</p><p>　　聯(lián)軸器初選類(lèi)型為彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，本聯(lián)軸器具有一定補(bǔ)

94、償兩軸線相對(duì)偏移和減震緩沖能力，適用于安裝底座性能好，沖擊載荷不大的中，小功率軸系傳動(dòng)，可用于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，啟動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。聯(lián)軸器與軸的連接選用鍵連接方式。</p><p>　　6.3軸上軸承的潤(rùn)滑和密封</p><p>　　當(dāng)?shù)退俅簖X輪轉(zhuǎn)速>2m/s時(shí)，軸承潤(rùn)滑方式為油潤(rùn)滑；當(dāng)≤2m/s時(shí)，軸承潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑。</p><p>　　低速大齒輪線速度為0.69

95、 m/s，軸承潤(rùn)滑方式選擇為脂潤(rùn)滑。脂潤(rùn)滑型號(hào)選擇為：ZG-S石墨鈣基潤(rùn)滑脂。</p><p>　　密封件的選擇上選氈封油圈，主要是考慮結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，由于減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氈封油圈的條件已經(jīng)滿(mǎn)足減速的設(shè)計(jì)要求。并且氈封油圈工作性能可靠。選擇的氈圈材料是半粗羊毛氈，型號(hào)為氈圈41 JB/TQ4606。</p><p>　　6.4齒輪的潤(rùn)滑方式</p><p>　　減速器

96、齒輪的潤(rùn)滑方式選擇為浸油潤(rùn)滑，浸油潤(rùn)滑主要適用于圓周速度v<12m/s的齒輪傳動(dòng)。傳動(dòng)件浸入有種的深度要適當(dāng)，既要避免攪油損失太大，又要保證充分的潤(rùn)滑。油池要有一定的深度和貯油量。</p><p>　　第七章 附件設(shè)計(jì)及選擇</p><p><b>　　7.1 軸承端蓋</b></p><p>　　軸承端蓋選擇為凸緣型軸承端蓋，以方便拆裝

97、及軸承游隙調(diào)整。</p><p>　　7.2 窺視孔和視孔蓋</p><p>　　窺視孔應(yīng)位于箱體頂部，能夠看到齒輪嚙合情況，視孔蓋板一般采用鋼板或鑄鐵支撐，用M5-M10螺栓進(jìn)行緊固。</p><p><b>　　7.3 通氣器</b></p><p>　　通氣器主要作用是保持箱體內(nèi)外氣壓均勻，避免由于跑和造成箱體內(nèi)氣

98、壓上升，造成滲油或漏油。附圖通氣器可用于清潔、多塵等環(huán)境。</p><p><b>　　7.4 放油堵</b></p><p>　　放油孔的位置，位于箱體油池最低處，并保證螺孔內(nèi)徑低于箱體底座內(nèi)壁。放油孔用螺栓堵住，安裝時(shí)應(yīng)加封油圈以加強(qiáng)密封。</p><p><b>　　7.5 油標(biāo)</b></p><

99、;p>　　油標(biāo)位于齒輪箱側(cè)面，以便觀察齒輪箱油面位置。本次設(shè)計(jì)才有游標(biāo)尺，因游標(biāo)尺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在減速器中較常采用，且安裝孔易于加工。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié) </b></p><p>　　這次關(guān)于一級(jí)圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)，是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械

100、設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí)，為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 </p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 </p><p>　　由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說(shuō)箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)

101、出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 濮良貴、紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì). 8版. 北京：高等教育出版社，2006.5 </p><p>　　[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第1 卷、第2 卷、第3卷）（新版）北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004 </p>

102、<p>　　[3] 鄭文緯、吳克堅(jiān)主編. 機(jī)械原理. 7版. 北京：高等教育出版社，1997.7 </p><p>　　[4] 陳立德主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)</p><p>　　[5] 龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)（第三版）</p><p>　　[6] 陳鐵鳴主編.新比恩機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)</p><p>　　[7]