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1、 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 課題名稱 :設(shè)計螺旋傳輸機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器 系 別 機電工程系 專 業(yè) 機電一體化 班 級 機電動機 200702 班 姓名楊國志 學(xué) 號 200703011211 指導(dǎo)教師 李杰老師 目 錄 第 1章、總 述 ..........................................................................................

2、................................................. ............. 4 一、機械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計的目 的 . ................................................................................................................ 4 二、機械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計的內(nèi) 容 . ..........................................................

3、...................................................... 4 三、機械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計的要 求 . ................................................................................................................ 4 第 2 章、傳動裝置的總體設(shè) 計 . ......................................................................

4、...................................................... 5 一、減速箱的工作原 理 5 二、電動機的選 擇 ............................................................................................................................................ 6 三、計算總傳動比及分配各級的傳動 比 . ................

5、........................................................................................ 7 四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計 算 . ........................................................................................................................ 7 第 3 章、傳動零件的設(shè)計計 算 . ..............................

6、.............................................................................................. 9 一、帶輪傳動的設(shè)計計 算 9 二、帶輪的安裝與維 護 11 第 4 章、軸的設(shè)計計 算 . ...............................................................................................................................

7、....... 12 一、從動軸的設(shè)計計 算 12 二、從動軸校核軸受力 圖 13 第 5 章、滾動軸承的選擇及校核計 算 . .............................................................................................................. 16 一、從動軸滾動軸承的設(shè) 計 . .........................................................

8、................................................................. 16 二、主動軸滾動軸承的設(shè) 計 . .......................................................................................................................... 17 第 6 章、鍵聯(lián)接的選擇及校核計 算 . ................................................

9、.................................................................. 18 一、從動軸與齒輪配合處的 鍵 . ...................................................................................................................... 18 二、主動軸與齒輪配合處的 鍵 . ......................................................

10、................................................................ 19 第 7 章、潤滑的選 擇 ........................................................................................................................................... 20 第 8 章、聯(lián)軸器及軸承蓋的選 擇 . .................................

11、..................................................................................... 21 一、聯(lián)軸器的選 擇 .......................................................................................................................................... 21 二、軸承蓋的選 擇 ..........................

12、................................................................................................................ 21 第 9 章、減速器箱體和附件設(shè) 計 . ...................................................................................................................... 22 一、減速器箱 體： .

13、...................................................................................................................................... ... 22 二、附件設(shè) 計： .......................................................................................................................................

14、 ....... 23 小 結(jié) ........................................................................................................................................... ........................... 26 參考文 獻 ..................................................................................

15、......................................................... ................... 27 摘要 本次畢業(yè)課題設(shè)計中的減速機選擇的是非標(biāo)準(zhǔn)減速器。一級圓柱齒輪減速機是位于原動機和工作機之間的機械傳動裝置。機器常由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成。合理的傳動方案不僅應(yīng)滿足工作機的性能要求，而且還要工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單緊湊加工方便、成本低、傳動效率高以及使用和維護方便。 關(guān)鍵詞 ： 傳動裝置 箱體 齒輪 低速軸 Abstract The subject of desi

16、gn graduates choose non-standard gear reducer. A cylindrical gear reducer is located between the prime mover and working machine mechanical transmission device. Machines often the original motivation, transmission and work machine of three parts. Sound transmission programs should not only meet the

17、 performance requirements of the work machine, but also reliable operation, simple structure, compact and easy processing, low cost, high transmission efficiency, as well as easy to use and maintain. Key words: low-speed gear box gear shaft 第 1 章、總述 一、機械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計的目的 （1）培養(yǎng)

18、我們綜合運用所學(xué)的機械設(shè)計課程的知識去解決機械工程問題的能力，并使所學(xué)知識得到鞏固和發(fā)展。 （2）學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法和簡單機械傳動裝置的設(shè)計步驟。 （3）進行機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、繪圖和學(xué)習(xí)使用設(shè)計資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 二、機械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容 （1）擬定和分析傳動裝置的設(shè)計方案。 （2）選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)。 （3）進行傳動件的設(shè)計計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計，校核軸、軸承、連軸器、鍵等零部件的強度，選擇潤滑和密封方式。 （4）繪制減速器裝配圖。 （5

19、）繪制零件工作圖。 （6）編寫設(shè)計計算說明書，準(zhǔn)備答辯。 三、機械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計的要求 （1） 理論聯(lián)系實際，力求設(shè)計合理，同時鼓勵創(chuàng)新。 （2） 認(rèn)真閱讀教材中與課程有關(guān)的內(nèi)容，認(rèn)真查閱有關(guān)資料。 （3） 正確運用課程設(shè)計指導(dǎo)書，按步驟進行設(shè)計和計算，不要急于求成；按時完成全部設(shè)計任務(wù)。 第 2 章、傳動裝置的總體設(shè)計一、減速箱的工作原理 一級圓柱齒輪減速器是通過裝在箱體內(nèi)的一對嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動，動力從一軸傳至另一軸，實現(xiàn)減速的，如圖 2-1 齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖所示。動力由電動機通

20、過皮帶輪（圖中未畫出）傳送到齒輪軸，然后通過兩嚙合齒輪（小齒輪帶動大齒輪）傳送 到軸，從而實現(xiàn)減速之目的。由于傳動比 i = n 1 / n 2 ，則從動軸的轉(zhuǎn)速 n 2 = z 1 / z 2 n 1。 減速器有兩條軸系 —— 兩條裝配線，兩軸分別由滾動軸承支承在箱體上，采用過渡配合，有較好的同軸度，從而保證齒輪嚙合的穩(wěn)定性。端蓋嵌入箱體內(nèi)，從而確定了軸和軸上零件的軸向位置。裝配時只要修磨調(diào)整環(huán)的厚度，就可使軸向間隙達到設(shè)計要求。 1 運動簡圖： 1—— 電動機 2—— 帶傳動 3—— 聯(lián)軸器 4—— 皮帶式輸送機 5—— 一級圓

21、柱齒輪減速器 2 工作條件：皮帶式輸送機單向運轉(zhuǎn)，有輕微的震動，兩班制工作，使用年限 5 年， 輸送機帶輪軸轉(zhuǎn)速的允許誤差為 5%。小批量生產(chǎn)，每年工作 300 天。 3 要求：每人交上說明書一份，裝配圖一張，零件圖二張 輸送帶（牽引力） F=5KN 滾筒直徑 D=300mm 輸送帶帶速 v=1.1m/s 二、電動機的選擇 1 選擇電動機的類

22、型： 按電動機的特性及工作條件選擇。若無特殊要求一般選擇 Y 系三相異步電動 機，其優(yōu)點是可直接接在三相交流電路中，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，維護方便。 2 選 擇電動機的容量： 電動機的容量選擇是否合適，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。容量選擇過大，則電動機的價格高，傳動能力又不能充分利用，而且由于電動機經(jīng)常在輕載下運轉(zhuǎn)，基效率和功率數(shù)都較低從而造成能源的浪費。 對于長期運行、載荷比較穩(wěn)定的機械，通常按照電動機的額定功率選擇，而不 校核電動機的發(fā)熱和起動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機容量時應(yīng)保證電動機的額定功率 Ped 應(yīng) 略大于工作

23、機所需的電動機功率 Pd 即 Ped≥Pd 3電動機輸出功率： Pw=Fv/1000=5kn 1.1m/s/1000=5.5kw 4 電動機至輸送帶的總功率： η總=η 14 η 2η 3η4 根據(jù)表 2—1 查得 η 1=0.99（球軸承） η 2=0.99（彈性聯(lián)軸器） η 3=0.97（ 8 級精度的一般齒輪傳動） η4=0.96(帶傳動 η總=η 14η 2η 3η 4 =0.994 0.99 0.97 電0動.96機所=0需.88的5工作功率： P d =Pw / 總η=5.5/0.88=6.2

24、5kw 6 電動機額定功率： Ped 為 7.5kw 7 確定電動機轉(zhuǎn)速： 電動機輸出軸轉(zhuǎn)速： n w =60 1000V/ πD =6010001.1/3.14 300 =70r/min 表 2— 2 查得 帶傳動的傳動范圍 i`1=2～4 閉式直齒圓柱齒輪傳動的傳動范圍i`2=3～4 總傳動比范圍為 i` =（2～4）（ 3～4） =6～ 16 故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n d =i`?n w =（6～16） 70 r/min =(420～ 1120 r/min 所以 n d

25、=970 r/min（滿載時轉(zhuǎn)數(shù)） 8 確定電動機型號： 查附表 3，選定電動機型號為 Y160M — 6 三、計算總傳動比及分配各級的傳動比 1、總傳動比： i 總=nd /nw =970/70=13.85 2、分配各級傳動比： （1） 據(jù)指導(dǎo)書，取齒輪 i 齒輪 =5（單級減速器 i=3~6 之間取 3.15、3.55、4、 4.5、5、5.6 合理，為減少系統(tǒng)誤差，取整數(shù)為宜） （2）∵ i 總=i 齒輪 i 帶 ∴i 帶=i 總/i 齒輪 =13.85/5=2.77 四、運動參

26、數(shù)及動力參數(shù)計算 1 計算各軸轉(zhuǎn)速 （ r/min） n I =n 電動 / i 帶 =970/2.77=350r/min n II =nI / i 齒輪 =350/5=70r/min n III =nII =70r/min 2 計算各軸的功率（ KW ） P I =Pd η帶=6.25 0.96=6KW P II =PI 齒η輪軸承 η齒輪 =6 0.99 0.97=5.76KW P III =PII 齒輪軸η承 η聯(lián)軸器 =5.76 0.99 0.99 =5.64KW 3、計算各軸扭矩（ N ?mm ） T d = 9550 Pd / n 電動

27、 = 9550 6.25/970 =61 N?mm T I =9550 PI /nI =9550 6/350=163.71N?mm T II =9550 PII /nII =9550 =9550 PIII /nIII =9550 5.64/70=769.45N?mm  5.76/70=785.82?mm T III 第 3 章、傳動零件的設(shè)計計算 一、帶輪傳動的設(shè)計計算 解：確定計算功率 P C ，選擇 V 型帶。由于載荷平穩(wěn)，工作時間兩班制。 以由書表 11—7 查得 k=1.3，故計算功率為 PC =k

28、P =1.3 3=3.9kw 由于 P C  所 =3.9kw， n 1=970 r/min。由書表 11—8 得，確定帶的型號為 A 型號。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 1 和 d 2 由書表 11— 8，根據(jù) d 1〉 dmin 的要求，取 d 1=100mm。 ∵d 2= d1 n1/ n2=100970/369.23=262mm 1 驗算帶速 V=π d 1n 1/60 1000=3.14 100 970/60 1000=5∴.076帶速m/sV 在 5～ 25 m/s 范圍內(nèi)，故合適。 2 計算中心距 a ，帶長 L d

29、 初定中心距為 0.7(d1+d2 ≤a 0 ≤2(d1+d2得0.7(100+262 ≤a 0 ≤2(100+262 254mm≤a 0≤ 722mm取 a 0=500mm 初定帶長為 L 0=2a0+π(d1+d2/2+(d2-d 1 2/4a0 =2500+3.14（100+262）/2（ 262-100）2/4 500 =1569mm 由書表 11— 1 取 L d =1600mm 中心距 a ≈a 0+（L d -L ）/2 =500+（1600-1569） /2 =515mm 中

30、心距變化范圍為 a min =a-0.015Ld =515-0.015 1600 =491mm amax =a+0.03Ld =515+0.03 1600 =563mm 3 驗算小帶輪包角 小帶輪包角可按下列公式得 α 1=1800-（d 2-d 1）/a 57.30 =1800-（260-100） /515 57.30 =162.10 ∵α 1=162.10〉1200 ∴小帶輪包角 α1合適。 4 確定 V 帶的根數(shù) Z 根據(jù)書表 11—4 查得，單根普通 V 帶所能傳遞的功率 P0=0.96kw 根據(jù)書表 11—5 查

31、得，單根普通 V 帶功率增量為 △ P0=0.11kw 根據(jù)書表 11—6 查得，包角修正系數(shù)為 Ka=0.95 根據(jù)書表 11—1 查得，帶長修正系數(shù)為 KL=0.99 Z=PC/(P0+△P0K α KL =3.9/(0.96+0.11 0.950.99 =3.88 取 Z=4 5 計算初壓力 F0 由書表 11— 2 查得 q=0.1kg/m，單根 V 帶的初拉力： F 0=500PC /ZV （2.5/K α-1）+qV2 =5003.9/4 5.024 (2.5/0.96-1+0.1 5.0242

32、=160.65N 6 計算軸上的力 Fy Fy=2ZF0sin α 1/2=2 4 7 帶輪的材料選用 小帶輪的材料為鑄鐵（ AT150 ）因為直徑采用實心式帶輪。大帶輪的材料為HT150，因為直徑 d2=262mm。采用腹板式帶輪。普通 V 帶輪的輪槽尺寸 ∵ V 帶為 A 型號，查書表 11—3 查得 ∴b d =11mm hamin =2.75mm e=150.3mm fmin =9mm hfmin =8.7mm δ min =6mm φ =34 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》 23

33、5 頁 查得輪寬 B=（ Z-1）e+2f=（4-1）15+29 =63mm 二、帶輪的安裝與維護 安裝時，兩輪的軸線應(yīng)平行，否則帶間磨損嚴(yán)重，一般應(yīng)使小輪包角 α 1≥ 120。要先將中心距縮小，帶套在帶輪上再慢慢拉緊，不要硬撬，帶裝好后， 帶的張緊程度是大拇指能按下 12mm 為宜，在使用過程中對帶傳遞應(yīng)進行定期檢查，發(fā)現(xiàn)有疲勞破壞現(xiàn)象時，應(yīng)及時將 V 帶更換，用安全防護罩將帶傳動罩起來，即保證人身安全，又防止酸堿等腐蝕腰帶，而發(fā)生意外。 第 4 章、軸的設(shè)計計算 一、從動軸的設(shè)計計算

34、 已知： P 4=2.6kw，從動齒輪轉(zhuǎn)速 70 r/min 。分度圓直徑 d 2=222.5mm，單向傳動，載荷平穩(wěn)，工作時間兩班制。 1 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 查書表 16— 2 得選用 45 鋼，正火處理，硬度在 170～217HBW ，抗拉強度 ζb =600Mpa 查書表 16— 4 得許用彎曲應(yīng)力 [ ζ-1bb]=55Mpa 2 按扭轉(zhuǎn)強度計算最小直徑 d ≥ C(P/n1/3 由書表 16— 3， C=118～ 107 取 C=115 d2≥34.49mm 考慮到軸頸上有一鍵槽，應(yīng)將軸徑增大 3%，但因為從動軸傳遞

35、的功率較小，故不用將軸徑增大。根據(jù)彈性套柱銷連軸器 TL6 內(nèi)孔直徑取 d 2=35mm，查附表2—10。選彈性套柱銷聯(lián)軸器（ GB4324— 1984） 3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 A. 確定軸上零件布置在箱中央，軸承對稱地布置在兩側(cè)，軸在外軸端安裝聯(lián) 軸器， 齒輪以軸環(huán)和套筒實現(xiàn)軸向定位和固定，以平鍵聯(lián)接和過盈配合 H7/r6 實現(xiàn)周向固定。查 5—3 表，為便于裝拆和調(diào)整等要求，通常將軸設(shè)計成階梯軸。 B. 確定軸各段直徑和長度 根據(jù)軸各段直徑確定的原則，采用階梯軸尺寸按由小至大，由兩端到中央的順序確定。而裝有密封件和滾動軸承處的直徑，則應(yīng)與密封件和

36、軸承的內(nèi)徑一致。軸 上兩個支點的軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號，便于軸承座孔的加工。 查表 5—1 ① 外伸軸直徑 d 1=35mm ②聯(lián)軸器定位肩高度 a=3mm，圓角半徑 R=2，直徑 d 2=41mm ③為安裝軸承 便于安裝，兩滾動軸承處的軸徑直徑 d 3〉 d 2。且查表 5— 1 查得，軸頸的直徑 d 3=47mm。因為兩相鄰軸段直徑的變化僅是軸上的拆裝方便或區(qū)分表面，所以兩直 徑略有差值。即軸頸直徑 d 3=45mm。因直齒圓柱齒輪減速器的軸有 存在徑向載荷，所以選深溝球軸承來承受徑向載荷。選擇軸承型號 60209 寬度

37、系列代號為窄，直徑系列代號為輕，內(nèi)徑代號 09。 ④安裝齒輪，采用標(biāo)準(zhǔn)系列值，取 d 4=55mm。 ⑤軸環(huán)處考慮齒輪定位和固定直徑。查《機械設(shè)計手冊》 771 頁 8—355 查得， a=（ 0.07～0.1）d 4，a=5.5 d5= d4+2a=66mm⑥軸上兩軸承的軸徑的直徑應(yīng)一 致 d 6=45mm。 C. 確定各段軸的長度 因為選用彈性套柱銷聯(lián)軸器（ GB4323— 1984）。主動端 Z 型軸孔， C 型鍵槽 dz=35mm，L=60mm，A=45mm。TL6 型號。對于安裝聯(lián)軸器的軸段，應(yīng)使軸段的 長度略短于相配輪轂

38、的寬度。 ∴ l 1=58mm 為保證齒輪固定可靠，而且齒輪端面與箱體之間不相碰及軸承拆卸方便，齒輪端面與箱體壁間應(yīng)留有一定間隙，為使軸承含在箱體內(nèi)取兩者之間間距為 15.79mm 。選擇凸緣式軸承蓋，密封圈 B=（6～14）mm ，取 B=6mm。根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 6— 92 1493頁。軸承蓋 b 1=12mm，L`=16mm。 ∴ l 2=43.79mm 查《機械設(shè)計手冊》 986 頁 軸承寬度 b=19mm， r=2，套筒設(shè)定為 8mm 。 ∴ l 3=41mm 安裝齒輪的

39、軸段，應(yīng)使軸段的長度略短于相配輪轂的寬度，因為輪轂寬度 L=66mm，所以跟齒輪聯(lián)接的軸段 l 4=64mm。 軸環(huán)寬度 l 5=b=1.4a=7.7mm 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》 表 8—355 查得 軸徑 l 6=21mm 為防止傳動件潤滑油飛濺到軸承內(nèi)，軸承面向箱體內(nèi)壁側(cè)應(yīng)加擋油環(huán) l= （ 10～15）mm ， 設(shè)定擋油環(huán)長度為 12mm 。 二、從動軸校核軸受力圖 圓周力： Ft=2T/ d2=339.33N 徑向力： Fr= Ft?tan α=760.1N 作用在右端帶輪上的力 F=250

40、0N，方向向下。 K=136mm L=56.2mm 1 畫出軸的空間受力圖 2 根據(jù)水平受力圖求水平面支反力，并畫出水平彎矩圖。 F 1H=F2H=Ft/2=1169.67N 截面 a 處彎距為 M a H=F1HL/2=32.87N?m 3 根據(jù)垂直面受力圖求垂直面支反力，并畫出垂直 面彎距圖。 F1V=Fr L/2L=380.05 N?m F2V= Fr- F1V=380.05 N?m ∴F1V= F2V 垂直面彎距 Mav=F2VL/2=10.68N?m 4 求 F 力在支點所產(chǎn)生的反力，并畫出其彎距圖 F1F=

41、Fr K/L=6049.82N?m F2F= F- F1F=8549.82N?m F 力產(chǎn)生的彎距 MaF=FK=340N?m 在軸的 a —a 截面， F 力產(chǎn)生的彎距為 MaF=F 1FL/2=170N?m 5 求合成彎距， 并畫出合成彎距圖 按 F 力作用的最不利的情況考慮，把 MaF 與（ Mav2+ MaH2）1/2 直接相加，得 Ma=（ Mav2+ MaH2 ） 1/2+MaF=204.56 N?m 畫出轉(zhuǎn)距圖 T=260.25 N?m 由圖可見， a — a 截面最危險，求當(dāng)量彎距。 Me=[Ma2+

42、（2T ）]21/2 由于軸的轉(zhuǎn)距變化規(guī)律不清楚，所以按脈動變化轉(zhuǎn)距計算。 α=[-ζ1bb] / [ ζ0bb] 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 8— 346 762頁 [ ζ-1bb]=60Mpa [ ζ 0bb]=100Mpa∴α =[-ζ1bb] / [ ζ 0bb]=0.6 Me=[Ma2+(α T2]1/2=257.35 N?m 6計算危險截面的直徑 軸的材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，已查得 [ ζ-1bb]=60Mpa d ≥(Me/0.1[- ζ 1bb]1/3=35mm 說明：因截面 a 處

43、有一鍵槽，應(yīng)將直徑增大 3%，但因為軸傳遞的功率小。所 以不增加。 結(jié)構(gòu)設(shè)計圖中此處直徑為 55mm ，故強度足夠。圖如下 : 第 5 章、滾動軸承的選擇及校核計算一、從動軸滾動軸承的設(shè)計 a 選擇軸承類型：由于單向傳動主要受徑向載荷，同時也承受軸向載荷，選擇 深 溝球軸承。 D=85mm

44、b 選擇軸承型號，根據(jù)軸徑 d=45mm，選擇軸承型號 60209 型滾動軸承。 c 驗 算 T=9550p/n=260.25 N?m Ft=2T/d2=2339.33 N?m Fr=Ft?tan α=760.1N 已知：軸承的使用期限（ 5 年），每年工作 300 天（兩班制）。 ∴ Lh=19440h ∵直齒圓柱齒輪不承受軸向力 ∴當(dāng)量動載荷 P=x Fr 根據(jù)書表 18— 8 查得 x=1 ∴ P=760.1N 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》 986 頁 Cr=2560KN C0=1810KN 根據(jù)書表 18—5 查

45、得 當(dāng)軸承的工作溫度 100C ft=1 根據(jù)書表 18—6 查得 載荷性質(zhì)：為沖擊，平穩(wěn) fp =1.2 ∵軸承為深溝球軸承 ∴軸承的壽命指數(shù) ε=3 ∴ Cr ′= fp ?p/ （ft 60n/106?Lh ）′1/ ε =4387.3N ∵4.3873KN 〈Cr ∴軸承型號 60209 型滾動軸承滿足要求。 二、主動軸滾動軸承的設(shè)計 a 選擇軸承類型：由于單向傳動主要受徑向載荷，同時也承受軸向載荷，選擇 深 溝球軸承。 D=72mm b 選擇軸承型號，

46、根據(jù)軸徑 d=35mm，選擇軸承型號 60207 型滾動軸承。 c 驗 算 T=9550p/n=70.09 N?m Ft=2T/d2=2437.91 N?m Fr=Ft?tan α=792.12N 已知：軸承的使用期限（ 5 年），每年工作 300 天（兩班制）。 ∴ Lh=19440h ∵直齒圓柱齒輪不承受軸向力 ∴當(dāng)量動載荷 P=x Fr 根據(jù)書表 18— 8 查得 x=1 ∴ P=792.12N 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》 986 頁 Cr=2010KN C0=1390KN 根據(jù)書表 18—5 查得 當(dāng)軸承的工作溫度 100C ft=1

47、 根據(jù)書表 18—6 查得 載荷性質(zhì)：為沖擊，平穩(wěn)。 f p =1.2 ∵軸承為深溝球軸承 ∴軸承的壽命指數(shù) ε=3 ∴ Cr ′= fp ?p/ （ft 60n/106?Lh ）′1/ ε =7176.6N ∵7.1766KN 〈Cr ∴軸承型號 60207 型滾動軸承滿足要求。 第 6 章、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算一、從動軸與齒輪配合處的鍵 分已知： d=55mm n=70r/min 載荷平穩(wěn)，單向傳動。 a. 齒輪傳動要求軸與齒輪 對中要好，以防止嚙合不良。故聯(lián)接選用平鍵

48、。根據(jù)軸徑 d=55mm 由《機械設(shè)計手冊》表 4—99 4—100849 頁查得 b. 選用 A 型平鍵，尺寸為 b=16mm 說明：查《機械設(shè)計手冊》可得鍵的長度應(yīng)比軸段短 5～10mm 故取 L=56mm h=10mm 1 驗算鍵聯(lián)接擠壓強度 A 型鍵 工作長度 l=L-b=40m 查書表 15— 3 查得許用應(yīng)力擠壓應(yīng)力 [ ζ F ]=125～150Mpa ζ P =4000T/hld=47.32Mpa〈[ ζ F ∴]合格 2 相配鍵槽設(shè)計 由《機械設(shè)計手冊》表 4—99 查得槽深 t=6 轂槽深 t1=4

49、.4 尺寸偏差寬度 軸 N9 -0.04 轂 JS 0.02 深度 軸 t0 0 轂 t1 0 ∵鍵槽應(yīng)靠近輪轂裝入側(cè)的軸段端短 5～10 ∴取輪轂裝入側(cè)的軸段端 5mm 從動軸聯(lián)軸器相配鍵槽的設(shè)計已知： d2=35mm n=70 r/min 載荷平穩(wěn)，單向傳動。 a 齒輪傳動要求軸與齒輪對中要好，以防止嚙合不良。故聯(lián)接選用平鍵。根據(jù)軸徑 d=35mm 由《機械設(shè)計手冊》表 4— 99 849頁查得 選用 A 型平鍵，尺寸為 b=10mm h=8mm 說明：查《機械設(shè)計手冊》可得鍵的長度應(yīng)比軸段短 5～10mm 故 取 L=50

50、mm 槽深 t=5 偏差 寬度 N9 -0.04 深度 t0 0 ∵鍵槽應(yīng)靠近輪轂裝入側(cè)的軸段端短 5～10mm ∴取輪轂裝入側(cè)的軸段端 3mm 。 二、主動軸與齒輪配合處的鍵 已知： d=40mm n=350r/min 載荷平穩(wěn)，單向傳動。 齒輪傳動要求軸與齒輪對中要好，以防止嚙合不良。故聯(lián)接選用平鍵。根據(jù)軸徑 d=40mm 由《機械設(shè)計手冊》表 4—99 4—100 849頁查得 選用 A 型平鍵，尺寸為 b=12mm 說明：查《機械設(shè)計手冊》可得鍵的長度應(yīng)比軸段短 5～10mm 故取 L=56mm h=8mm 1

51、 驗算鍵聯(lián)接擠壓強度 A 型鍵 工作長度 l=L-b=44mm 查書表 15— 3 查得許用應(yīng)力擠壓應(yīng)力 [ ζ F ]=125～ 150Mpa ζ P =4000T/hld=19.91Mpa〈 [ ζ F∴]合格 2 相配鍵槽設(shè)計由《機械設(shè)計手冊》表 4—99 查得槽深 t=5 轂槽深 t 1=3.3 尺寸 偏 差 寬度 軸 N9 -0.04 轂 JS 0.02 深度 軸 t0 0 轂 t1 0 ∵鍵槽應(yīng)靠近輪轂裝入側(cè)的軸段端短 5～10 ∴取輪轂裝入側(cè)的軸段端 5mm 3 主動軸聯(lián)軸器相配鍵槽的設(shè)計 已知： d 1=24mm n=369.23

52、r/min 載荷平穩(wěn)，單向傳動。 a 齒輪傳動要求軸與齒 輪對中要好，以防止嚙合不良。故聯(lián)接選用平鍵。根據(jù)軸徑 d=24mm 由《機械設(shè) 計手冊》表 4—99 849 頁查得 選用 A 型平鍵，尺寸為 b=8mm h=7mm 說明：查《機械設(shè)計手冊》可得鍵的長度應(yīng)比軸段短 5～ 10mm 取 L=40mm 槽深 t=4mm 偏差 寬度 N9 -0.04 深度 t0 0 ∵鍵槽應(yīng)靠近輪轂裝入側(cè)的軸段端短 5～10mm ∴取輪轂裝入側(cè)的軸段端 3mm 。 第 7 章、潤滑的選擇 1. 齒輪的圓周速度 v=1.1m/s〈1

53、2m/s 采用池浴潤滑，為了減少攪拌損失和避免潤池溫度過高，大齒輪侵入油池中的深度為 1 個全齒高，但不小于 10mm 。但為避免傳動零件轉(zhuǎn)動時將沉積在油底的污物攪起，造成齒面磨損，應(yīng)使大齒輪齒頂距油池底面的距離不小于 30～50mm 。根據(jù)書表 4—14 查得，齒輪傳動潤滑油粘度為 220cSt 。 2.軸承的潤滑 ∵ d1n 1=0.13105 mm?r/min〈（ 1.5～2）105 mm?r/min d2n 2=0.043 105 mm?r/min〈（ 1.5～2） 105 mm?r/min ∴ 采用脂潤滑，潤滑脂填充量不得超過軸承空隙的 1/3～1/2，過

54、多會引起軸 承發(fā)熱。 3. 軸承密封的選擇：密封是為了防止灰塵，水份等侵入軸承，并且防止?jié)櫥瑒? 流入。 根據(jù)密封類型的特點：選用氈圈密封，軸頸圓周速度 v 〈5m/s 合適。氈圈 材料為毛氈，安裝前用熱礦物油浸漬。 主動軸軸承毛氈密封的尺寸設(shè)計。 d0=29mm， 毛氈尺寸 d=d0-1=28mm D=d0+（14～ 20）=45mm B=6mm 槽的尺寸 d1=d0+（1～2） =30mm D1=D+（ 1～ 2）=46mm B1=B+ （0.5～1.5） =5mm 從動軸軸承毛氈密封的尺寸設(shè)計。 d 0=41mm，

55、毛氈尺寸 d= d0-1=40mm D= d0+（14～20） =55mm B=6mm 槽的尺寸 d1=d0+（1～2） =42mm D1=D+（ 1～ 2）=56mm B1=B+ （0.5～1.5） =5mm 第 8 章、聯(lián)軸器及軸承蓋的選擇 一、聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)其特點，補償兩軸相對偏移、減振、緩沖、絕緣性能，重量較輕，承載能力大，工作溫度〈 100C 。由附表 2—10 選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。 主動軸聯(lián)軸器型號為 TL4 型。 從動軸聯(lián)軸器型號為 TL6 型。

56、 二、軸承蓋的選擇 選用可穿透端蓋結(jié)構(gòu)，故選用凸緣式軸承蓋，主動軸 D=72mm，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 4—230 986 頁 軸承外徑，根據(jù)表 4—2 查得， d 3=9mm 端蓋上螺釘數(shù)目為 4。 d 0= d3+1=10mm D 0= D+2.5 d3=94.5mm D 2= D0+2.5 d3=117mm e=1.2 d3=10.8mm ≥ e=10.8 D 4= D-（ 10～15）=60mm L=0.15D=10.8mm 選用可穿透端蓋結(jié)構(gòu)，故選用凸緣式軸承蓋。

57、 從動軸 D=85mm，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 4—230 986 頁 軸承外徑，根據(jù)表 4—2 查得， d 3=10mm 端蓋上螺釘數(shù)目為 4。 d 0=d3+1=11mm D 0= D+2.5 d3=110mm D 2= D0+2.5 d3=135mm e=1.2 d3=12mm e 1 ≥ e=12 D 4= D-（ 10～15）=70mm L=0.15D=10.8mm 第 9 章、減速器箱體和附件設(shè)計一、減速器箱體： 1 箱座壁厚 δ =0.025a+1=3.

58、6mm ∵一級齒輪減速器 δ≥ 8mm ∴箱體壁厚取 δ1=8mm 2 箱蓋壁厚 δ 1=0.2a+1=2.175mm ∵一級齒輪減速器 δ1≥8mm ∴箱體壁厚取 δ1=8mm 3 箱蓋凸緣厚度 b 1=1.5 δ 1=12mm 4 箱座凸緣厚度 b=1.5 δ =12mm 5 地腳螺釘直徑 df =0.036a+12=18 6 地腳螺釘數(shù)目 ∵a=150mm〈250mm ∴ n=4 7 軸承旁連接螺栓直徑 d 1=0.75 d

59、f =M14 8 蓋與座連接螺栓直徑 d 2=（ 0.5～ 0.6） d f =M9 9 連接螺栓 d 2 的距離 l=125～200 10 軸承端蓋螺釘直徑 d 3=M10 11 檢查孔蓋螺釘直徑 d 4=（0.3～0.4）d f =7.2 根據(jù)表 4—4 取 d 4=M8 12 定位銷直徑 d=（0.7～0.8）d 2=7.2mm 13 箱座加強肋厚度 m=0.85δ =6.8mm 14 箱蓋加強肋厚度 m1=0.85δ 1=6.8mm 15 軸承蓋

60、螺釘分布圓直徑主動軸 D=72mm 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 8— 401 查得 軸承蓋螺釘分布圓直徑 D 1=95mm 軸承座凸緣端面直徑 D 2=115mm 從動軸 D=85mm 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 8— 401 查得 軸承蓋螺釘分布圓直徑 D 1=110mm 軸承座凸緣端面直徑 D 2=130mm 16 地腳螺栓孔凸緣的配置尺寸 df =18mm 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 8— 398 查得 到外箱壁距離 C 1′=25 到凸緣邊距離 C 2′=22 D0′=45 軸承座旁

61、連接螺栓孔凸緣的配置尺寸 d1=14mm 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 8— 397 查得 到外箱壁距離 C 1=22 到凸緣邊距離 C 2=18 D0=30 r=4 17 蓋與座連接螺栓孔凸緣的配置尺寸 d2=9mm 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 8— 397 查得 到外箱壁距離 C 1=15 到凸緣邊距離 C 2=13 D0=20 r=3 18 箱蓋鑄造壁相交部分的尺寸 δ 1=8mm 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 8— 399 查得 X=3 Y=15 R=5 19 箱

62、體內(nèi)壁和齒頂?shù)拈g隙 △〉 1.2 δ =9.6mm故取 △ =10mm 20 箱體內(nèi)壁與齒輪端面的間隙 △ 1≈ 10～ 15 取 △1=12mm 21 底座深度 Hd=0.5d+（ 30～50）=156mm 22 底座高度 H=Hd +δ+（5～10） =171mm 23 外箱蓋至軸承座端面距離 l1= C1 +C2+（ 5～ 10）=46mm 24 軸承座連接螺栓間的距離 說明：因盡量靠近，以與端蓋螺栓互不干涉為準(zhǔn)。主動軸 S= D1+（ 2～ 2.5） d 1=70 從動軸 S2= D2+（

63、2～2.5）d 1=80 但因為距離太近 取 S=124 二、附件設(shè)計： 1 擋油環(huán)設(shè)計：采用脂潤滑時，為防止箱體內(nèi)潤滑油飛濺到軸承內(nèi)，稀釋潤滑脂而變 質(zhì)，同時防止油脂泄入箱內(nèi)軸承面向箱體內(nèi)壁一側(cè)應(yīng)加擋油環(huán)。擋油板做成齒 狀，主動軸，擋油環(huán)厚度為 6.9mm ，擋油環(huán)與軸承間隔為 3.9mm ，置于軸承內(nèi) 側(cè)。 從動軸，擋油環(huán)厚度為 7.2mm ，擋油環(huán)與軸承間隔為 5mm ，置于軸承內(nèi) 側(cè)。 2 視孔蓋：為檢查傳動零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)注入潤滑油。在箱體的適當(dāng)位置 設(shè)

64、置觀察孔，視孔蓋用螺釘固定在箱蓋上。根據(jù)表 4—4 查得 取 A=115mm B=90mm A1=75 B1=50mm A2=95mm B2=70mm h=3mm R=10mm 螺釘 d=M8 L=15 4 個 3 通氣器：減速器工作時，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，為使箱體內(nèi)熱脹 空氣能自由排出，以保持箱內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤趾厦?、軸伸密封處或其他縫隙滲漏，在箱體頂部裝通電器。選擇通氣器類型為簡單式通氣器。根據(jù) 表 4—5 查得 取 d=M10D1=13mm D1=11.5mm

65、 S=10mm L=16mm l=8mm a=2mm d 1=3mm 4 油標(biāo)：為檢查減速器內(nèi)油池面的高度及油的顏色是否正常，經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量 的能使用的油，一般在箱體便于、油面較穩(wěn)定的部分，安裝油標(biāo)。選擇油標(biāo)類 型為油標(biāo)尺。根據(jù)表 4—7 查得， d=M12 d 1=4mm d 2=12mm d 3=6mm h=28mm a=10mm b=6mm C=4mm D=20mm D1=16mm 5 油塞：為在換油時便于排污油和清洗劑，應(yīng)在箱底部、油池的最低位置處開設(shè)放油 孔，平時用油塞將放油孔堵

66、住。根據(jù)表 4—10 查得，外六角螺塞的尺寸為 d=M121.25 d1=10.2 D=22 e=15 S=13 L=24 h=12 b=3 b 1=2 c=1.0 6 定位銷：為保證每次拆裝箱蓋時，仍保持軸承座孔制造加工時的精度，應(yīng)在精加工 軸承孔前，在箱蓋與箱座的連接凸緣上配裝圓錐定位銷。因為采用多銷定位， 相對于箱體應(yīng)為非對稱布置，以免配錯位。 圓錐銷的結(jié)構(gòu)尺寸 d min =9.94mm l=60mm dmax =10mm a ≈ 1.2mm r1 ≈ d1=9.94mm r 2 ≈ a/2+d+（0.021）2/8a=10.54mm 公稱直徑 d=10mm，長度 l=60mm， 材料 35 鋼，熱處理硬度 28～ 38HRC ，表面氧化處理 A 型圓錐銷。 7 啟蓋螺釘：為加