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減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)題目 二 級(jí)圓柱齒輪減速器 建工 學(xué)院 某某某某 班 設(shè)計(jì)者 某某 指導(dǎo)教師 某 2011年 7 月 5 日 某大學(xué) 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 2 計(jì)算及說明 結(jié)果 目錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………………… 3 傳動(dòng)方案的擬訂…………………………………………………… 3 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 ……………………………………………… 4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算 …… ………… …… … 5 V 帶的設(shè)計(jì) ………… ………… …… ……………………………… 7 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件的計(jì) …… …………… ………………………… 9 軸的設(shè)計(jì)及校核…………………………………………………… 14 選擇聯(lián)軸器 ………………………………………………………… 22 軸承的校核 ………………………………………………… ……… 23 鍵連接的強(qiáng)度校核 ………………………………………………… 29 潤(rùn)滑方式，潤(rùn)滑劑及密封裝置的選擇…………………………… 31 箱體設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 32 設(shè)計(jì)小節(jié)及心得體會(huì) ………………………………………… …… 35 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………… 35 1 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 3 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1、 設(shè)計(jì)任務(wù) 題目：設(shè)計(jì)用于 帶式運(yùn)輸機(jī) 的 展開式二 級(jí)圓柱齒輪減速器 2、 原始數(shù)據(jù) （ 1） 題目編號(hào)： 齒 ) （ 2） 運(yùn)輸機(jī)工作 軸 轉(zhuǎn)矩： ? 850 （ 3） 運(yùn)輸帶工作速度 ： ?? （ 4） 卷筒直徑： 70? 3、 工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微 振 動(dòng)，使用期限為 10 年，小批量 生產(chǎn) ，單 班制工作，輸 送 機(jī)工作轉(zhuǎn)速允許誤差± 5%。 二、 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬訂 螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案如下圖所示： 工作原理：由電動(dòng)機(jī) 1將動(dòng)力 通過 傳至減速器 3，再由聯(lián)軸 4器傳到 卷筒 5，從而帶動(dòng) 運(yùn)輸帶 6工作。 零件選擇： 此方案采用二級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，更能適應(yīng)在繁重及惡劣的條件下長(zhǎng)期工作，且使用維護(hù)方便。展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)軸承的位置不對(duì)稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形將能減緩軸在彎矩作用下產(chǎn)生彎 曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象。 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 4 三、 電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 1、電動(dòng)機(jī)功率 選擇 封閉自扇冷式籠型 三相異步電動(dòng)機(jī) ，電壓 380V 2、 電動(dòng)機(jī)容量 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 1 . 2 5 6 4 . 5 5 5 / m i ? ? ?? ? ?8 5 0 6 4 . 5 2 5 . 7 4 69 5 5 0 9 5 5 0nP k W? ?? ? ? 5423421 ?????? ? 其中，1?為 ?為軸承效率，3?為齒輪效率，4?為聯(lián)軸器效率， 5? 為卷筒效率 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) ,表 21? =2? =3? =4? =5? 以， 5423421 ?????? ? = . 7 4 6 6 . 9 6 50 . 8 2 5k W?? ? ? 因?yàn)?工作時(shí)有輕微振動(dòng)，因此，電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)大于其所需功率。即：由表 17 取 電動(dòng)機(jī)功率： 3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 V 帶傳動(dòng)比范圍為 — 4，二級(jí) 圓柱齒輪 減速器 — 40， 則 總傳動(dòng)比 160~1621 ??? 故， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為： ( 1 6 ~ 1 6 0 ) 6 4 . 5 5 5 1 0 3 2 . 8 8 ~ 1 0 3 2 8 . 8 / m i i n r? ? ? ? ? 符合 這一同步 范圍的有 3000 1500 動(dòng)機(jī) ，將兩方案進(jìn)行比較。 方 案 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) 額定功率/電機(jī)轉(zhuǎn)速 /( / 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 000 2920 70 500 1440 81 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 5 方案 1重量輕，價(jià)格便宜，但總傳動(dòng)比大，傳動(dòng)裝置外廓尺寸大，制造成本高，結(jié)構(gòu)不緊湊，故不可取。相比較下方案 2結(jié)構(gòu)較緊湊， 質(zhì)量比 1相差不大。 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格，應(yīng)選方案 2。即選定電動(dòng)機(jī) 動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸：A=216,B=178,C=89,D=38,E=80,F=10,G=33,H=132,K=12,80,70,10,15,38,L=515 四、 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算 一） 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比的確定和分配 1、確定總傳動(dòng)比 1440 2 2 . 36 4 . 5 2ma n? ? ? 2、分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 由表 2 V 帶 傳 動(dòng)傳 動(dòng) 比 30 ?i ， 則 減 速 器 傳 動(dòng)比 為02 2 . 3 2 7 . 4 33i? ? ? 取高速級(jí)的傳動(dòng)比為 1 1 . 4 1 . 4 7 . 4 4 3 . 2 3? ? ?則低速級(jí)傳動(dòng)比為 2 17 . 4 4 2 . 3 13 . 2 2 7ii i? ? ? 二） 計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （ 1）輸入功率、轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)矩 0 軸（電機(jī)軸）：0 6 . 9 6 5 k W??4400 m ?? 0006 . 9 6 59 5 5 0 9 5 5 0 4 6 . 1 91440 ? ? ? 1 軸（高速軸）：1 0 0 1 0 1 6 . 9 6 1 0 . 9 6 6 . 6 8 6 4P P P k W??? ? ? ? ?80314400101 ??1116 . 6 8 6 49 5 5 0 9 5 5 0 1 3 3 . 0 3480 ? ? ? 4 型電動(dòng)機(jī) 1 3. 3i ?2 0 kW?4400 0 4 6 T N m??1 kW?801 1 1 3 3 T N m??減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 6 2 軸（中間軸）：2 1 1 2 1 2 3 6 . 6 8 0 . 9 9 0 . 9 7 6 . 4 2P P P k W? ? ?? ? ? ? ? ?1212480 1 4 8 . 6 / m i 2 3? ? 2226 . 4 29 5 5 0 9 5 5 0 4 1 2 . 5 91 4 8 . 6 ? ? ? 3 軸（低速軸）：3 2 2 3 2 2 3 6 . 4 2 0 . 9 9 0 . 9 7 6 . 1 6 5P P P k W? ? ?? ? ? ? ? ?23231 4 8 . 6 6 4 . 6 / m i 3? ? 3336 . 1 6 59 5 5 0 9 5 5 0 9 1 1 . 3 96 4 . 6 ? ? ? 4 軸（卷筒軸）：4 3 3 4 3 2 4 6 . 1 6 5 0 . 9 9 0 . 9 9 6 . 0 4P P P k W? ? ?? ? ? ? ? ?34346 4 . 6 6 4 . 6 / m i ? ? 4446 . 0 49 5 5 0 9 5 5 0 8 9 2 . 9 16 4 . 6 ? ? ? （ 2）輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩 1 軸（ 高速 軸） 1111' 0 . 9 9 6 . 6 8 6 4 0 . 9 9 6 . 6 2' 0 . 9 9 1 3 3 . 0 3 0 . 9 9 1 3 1 . 7P P k N m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?2 軸（ 中間 軸） 2222' 0 . 9 9 6 . 4 2 0 . 9 9 6 . 3 5 6' 0 . 9 9 4 1 2 . 5 9 0 . 9 9 4 0 8 . 4 6P P k N m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?3 軸（ 低速 軸） 3333' 0 . 9 9 6 . 1 6 5 0 . 9 9 6 . 1' 0 . 9 9 9 1 1 . 3 9 0 . 9 9 9 0 2 . 2 8P P k N m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?4 軸（卷筒軸） 4444' 0 . 9 9 6 . 0 4 0 . 9 9 5 . 9 8' 0 . 9 9 8 9 2 . 9 1 0 . 9 9 8 8 3 . 9 8P P k N m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?所以，上述運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)匯總?cè)缦? 2 1 4 8 . 6 0 / m i 4 1 2 T N m??3 6 4 / m i 9 1 1 T N m?? 4 6 4 / m i 8 9 2 T N m??11' 6 ' 1 3 1 m???22' 6 6' 4 0 8 P m???33' 6 9 0 2 P m???44' 5 ' 8 8 3 P m???減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 7 軸名 功率 轉(zhuǎn)矩 )( 轉(zhuǎn)速? ?i 效率 ? 輸入 輸出 輸入 輸出 0 440 3 80 五、 1、傳遞功率 ： 小輪轉(zhuǎn)速 4401 查表 8 計(jì)算功率 1 . 2 7 . 5 9c a P k W? ? ? ?2、選擇帶型： 根據(jù)計(jì)算功率及小帶輪轉(zhuǎn)速，由圖 8 型 3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑： 由表 8 8主動(dòng)輪直徑 1 125dd 式（ 8：12121440 1 2 5 3 7 5480d m ? ? ? 由表 8直徑系列值 ，2 375dd 、驗(yàn)算帶速 ： 11 9 . 4 2 /6 0 1 0 0 0m s???? 帶速在 5 25 /范圍內(nèi)，所以 帶速合適 5、確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由式（ 8 )(2)(???即：03 5 0 1 0 0 0a??因此， 初定中心距 500 ?由式 8計(jì)算帶長(zhǎng)得 9 12125375? ?5, 25 /v m 500 ? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 8 2210 0 1 202()2 ( )243 . 1 4 ( 3 7 5 1 2 5 )2 4 5 0 (1 2 5 3 7 5 )2 4 4 5 01720d a d ?? ? ? ??? ?? ? ? ? ? ???????由表 8得 1800dL 算實(shí)際中心距00 1 8 0 0 1 7 2 04 5 0 4 9 022a m m? ?? ? ? ? ?元整，取 490a 驗(yàn)算m i n 0 . 0 1 5 4 9 0 0 . 0 1 5 1 8 0 0 4 6 3da a L m m? ? ? ? ? ?m a x 0 . 0 3 4 9 0 0 . 0 3 1 8 0 0 5 4 4da a L m m? ? ? ? ? ?所以 490a 滿足要求 6、驗(yàn)算小帶輪包角 1? ： 211 1 8 0 5 7 . 33 1 5 1 2 01 8 0 5 7 . 3 1 5 1 . 9 1 2 0490?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?包角合適 7、確定帶的根數(shù) ： 由表 8查得：0 表 8查得： 由表 8查得： ?由表 8查得： 19 4 . 5 4( ) (1 . 9 2 0 . 1 7 ) 0 . 9 2 4 1 . 0 1 P K K?? ? ?? ? ? ? ? 取根數(shù)為 5根 8、確定初拉力 0F ： 202( 2 . 5 )500( 2 . 5 0 . 9 2 4 ) 9[ 5 0 0 0 . 1 7 . 5 4 ] 1 7 1 . 8 70 . 9 2 4 5 9 . 4 2q vK z ?? ? ???? ? ? ? ???9、計(jì)算軸壓力 ： 1800dL 490a 1 1 5 1 . 9 1 2 0? ? ? ? ?Z=5 0 1 7 1 6 6 7 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 9 10 1 5 1 . 92 s i n 2 5 1 6 7 . 5 4 . 5 4 s i n 1 6 6 7 . 2 422QF z F N? ?? ? ? ? ? ?六、 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）、高速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1、選擇材料及確定許用應(yīng)力 小齒輪： 20碳淬火， 62~561 ? 601 ? 大齒輪： 45 鋼，表面淬火， 48~432 ? 452 ? 則 380602323][ 11 ????? 95451150011500][ 22 ??????? 11 ????? 22 ??????? 2、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：硬齒面應(yīng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。 （ 1）選擇齒數(shù)： 取 231 ?z ，則 ??? 取752 ?z （ 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T 6 6 51116 . 6 29 5 5 0 1 0 9 5 5 0 1 0 1 . 3 0 3 1 0480 m ? ? ? ? ? ? ? （ 3）選擇齒寬系數(shù) d? 對(duì)于非對(duì)稱布置硬齒面，取 d? = 4）確定載荷系數(shù) K 取 K = 5）初選螺旋角 ? 取 ?? 10? （ 6）確定模數(shù) 小齒輪： 20碳淬火 大齒輪： 45 鋼，表面淬火 380][ 1 ?? 95][ 2 ?? 48][ 1 ?? 2 ?? 231 ?z 752 ?z 51 1 . 3 0 3 1 0T N m m? ? ? 5.2?m 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 10 3 11 ??? ?1 24322 ??? ? 取2 71齒型系數(shù)由表 9得： ? [F?相同，故取 6 c o s[]1 . 6 1 . 4 1 . 3 1 5 1 0 2 . 6 7 0 . 9 8 5 2 . 2 00 . 5 2 3 2 7 2 . 5 ??? ? ? ? ?????故取 5.2?m （ 7）齒輪幾何尺寸計(jì)算： 確定中心距： 523(( 21 ?? ????? ? 圓整為 25? 9 8 (c o s 21 ??? a 螺旋角 "42'co s ???? 分度圓直徑 1 ???? ?2 ???? ?齒頂圓直徑 a ???? a ???? 齒根圓直徑 f ???? f ???? 齒寬 d ???? ? 5521 ??? 241 ?712 ?25? 1 1 2 8 ' 3 6 "? ?? a a f f 02 ? 51 ? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 11 （ 8）齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 ][(6101252211??????????][(6102252212??????????強(qiáng)度滿足要求 (9)齒輪精度 1 ?? ????? ? 由表 9 級(jí)精度 （二 ） 、 低 速級(jí) 圓柱齒 輪傳動(dòng) 設(shè)計(jì) 1、 選擇材料及確定許用應(yīng)力 小齒輪： 20滲碳淬火， 62~563 ?取 603 ? 大齒輪： 45 鋼， 表面淬火， 48~434 ?取 454 ? 則 380602323][ 33 ????? 95451150011500][ 44 ??????? 33 ????? 44 ??????? 2、 齒面 接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：硬齒面應(yīng)按齒根彎曲 疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。 （ 1） 選擇 齒數(shù) ： 取 273 ?z ，則 ??? 取622 ?z （ 2） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 2T ][1 ? ??][2 ? ??強(qiáng)度滿足要求 8 級(jí)精度 小齒輪： 20碳淬火 大齒輪： 45 鋼，表面淬火 380][ 3 ?? 95][ 4 ?? 48][ 3 ?? 4 ?? 273 ?z 622 ?z ?? 52 09044222 蓋軼靜 12 ??????? 562262 3）選擇齒寬系數(shù)d?對(duì)于非對(duì)稱布置硬齒面，取d?= 4）確定載荷系數(shù) K 取 K = 5）初選螺旋角 ? 取 ?? 15? （ 6）確定模數(shù) 309 6 o s 33 33 ??? ?344 ??? ? 694 ?齒型系數(shù)由表 9得： 3 ?? Y 因?yàn)?][F? 相同，故取 Y 322???????????故取 3?m （ 7）齒輪幾何尺寸計(jì)算 ： 確定中心距： 2 3)6227(( 43 ?? ????? ?圓整為 40? (3 ??? a 螺旋角 "45'co s ???? 分度圓直徑 733 ???? ?3?m 40? 1 7 2 6 ' 4 4 "? ?? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 13 234 ???? ?齒頂圓直徑 ????????齒根圓直徑 ????????齒寬 ??? ?，取為54 ? 0543 ??? （ 8）齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 ][(6103252423??????????][(6104252424??????????強(qiáng)度滿足要求 （ 9） 齒輪精 度 0 060 0 060 23 ?? ????? ? 由表 9 級(jí)精度 （三）驗(yàn)算工作速度誤差 ?? ????? ?%5%?????? a a f f 54 ? 03 ? ][3 ? ??][4 ? ??強(qiáng)度滿足要求 8 級(jí)精度 %5%??? v 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 14 七 、 軸的 設(shè)計(jì) 及校核 （一）高速軸設(shè)計(jì) 1、選擇軸的材料： 選用 20碳淬火 由表 1150??由表 115][ 1 ???2、軸的初步計(jì)算 確定 查表 11A=112~97，因?yàn)闉闇p速器的高速軸，所以 初選 A=110 初步計(jì)算軸的直徑： 311???考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度削弱的影響，應(yīng)將直徑加大 3%， 故 31(??? 圓整為 01 ? 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）確定各軸段的直徑 及軸向長(zhǎng)度 將各段軸徑依次取為 305050輪軸軸徑 ) ， 450將 各 段 軸 向 長(zhǎng) 度 依 次 取 為5002851圖所示 初定軸承： 7208C，正向成對(duì)安裝 （ 3,7 段） （ 2）軸上零件的周向固定 與電機(jī)軸相連 處采用 鍵的尺寸 ：為寬度 長(zhǎng)度 =8 7 45?? 4、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）畫出軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，確定軸上的作用力 01 ? 1 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 15 主 動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩為 T=m 作用在齒輪上的圓周力 徑向力 軸向力 別為 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 16 ????? ???? ?（ 2）作水平面內(nèi)的彎矩圖 支承反力： ??? ???? 截面 C 處的彎矩： ??? 799 （ 3）作垂直面內(nèi)的彎矩圖 支承反力： 51)1432 2 1 ??????? 0 2 9)1432 2 11 ??????? 截 面的彎矩： 左側(cè) . 4 5 3???????????? ? 右 （ 4）作合成彎矩 M 圖 截面 C 左側(cè)的合成彎矩：????? 22 左21 截面 C 右側(cè)的合成彎矩： ????? 22 右22 （ 5）作轉(zhuǎn) 矩 T=m （ 6）作當(dāng)量彎矩 , 因單向傳動(dòng)，轉(zhuǎn)矩可認(rèn)為按脈動(dòng)循環(huán)變化，所以應(yīng)力校正系數(shù)取 危險(xiǎn)截面 A B C ?? 51?029? ?C ?? ?? ?? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 17 ?????(22222 ? （ 7）校核危險(xiǎn)截面軸徑 31???????在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖中，此處軸徑為 65強(qiáng)度足夠。 （二）中間軸 設(shè)計(jì) 1、選擇軸的材料： 選用 20碳淬火 由表 1150??由表 115][ 1 ??? 2、軸的初步計(jì)算 確定 查表 11A=112~97，初選 A=105 初步計(jì)算軸的直徑： 48 322??? 考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度削弱的影響，應(yīng)將直徑加大 3%， 故 31(??? 圓整為 01 ? 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）確定各軸段的直徑及軸向長(zhǎng)度 將各段軸徑依次取為 450齒輪軸軸徑 ),6005將各段軸向長(zhǎng)度依次取為36596如圖所示 初定軸承： 7209C，正向成對(duì)安裝 （ 1,5 段） （ 2）軸上零件的周向固定 齒輪 處采用 A 型普通圓頭平鍵聯(lián)接， 鍵的尺寸： 2段 為寬度 長(zhǎng)度 =14 9 50?? C ?? 01 ? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 18 4段 為寬度 長(zhǎng)度 =14 9 45?? 4、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）畫出軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，確定軸上的作用力 齒 輪上的轉(zhuǎn)矩為 T=m 作用在齒輪 1 上的圓周力1向力1向力1??? ? ???? ?作用在齒輪 2 上的圓周力 2徑向力 2軸向力 2別為 ??? ? ? ??? ? （ 2）作水平面內(nèi)的彎矩圖 支承反力： 21 ??? ???? ?????? 截面 C 處的彎矩： ??? 面 D 處的彎矩： ??? 645D （ 3）作垂直面內(nèi)的彎矩圖 支承反力 : ]2452) 312221????????????????? r r A B C ?? ?? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 19 ]2)312221????????????????????截面 C 的彎矩： 左側(cè) 6 . 4 5 . 52 6 6 24 7 . 5R ??????右側(cè) ?????????????????22312右截面 D 的彎矩： 左側(cè) ???????????????2(322311?????? ? 右（ 4）作合成彎矩 M 圖 截 面 C 左側(cè)的合成彎矩：????? 349 . 14 4373 . 3 222 左21 截面 C 右側(cè)的合成彎矩： ????? 22 右22 截面 D 左側(cè)的合成彎矩：????? 22 左21 截面 D 右側(cè)的合成彎矩： ????? 5276 . 3 222 右22 （ 5）作轉(zhuǎn)矩 T=m （ 6）作當(dāng)量彎矩 , 因單向傳動(dòng)，轉(zhuǎn)矩可認(rèn)為按脈動(dòng)循環(huán)變化，所以應(yīng)力校正系數(shù)取 危險(xiǎn)截面 ?? ?? ?? ?? C ?? D ?? 01 ? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 20 ?????(22222 ? 危險(xiǎn)截面 ?????(22221 ? （ 7）校核危險(xiǎn)截面軸徑 31???????在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖中，此處軸徑為 50強(qiáng)度足夠。 31???????在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖中，此處軸徑為 50強(qiáng)度足夠。 （三）低速軸設(shè)計(jì) 1、選擇軸的材料： 選用 20碳淬火 由表 1150?? 由表 115][ 1 ??? 2、軸的初步計(jì)算 確定 查表 11A=112~97，因?yàn)闉闇p速器的低速軸，初選 A=97 初步計(jì)算軸的直徑： 333??? 考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度削弱的影響，應(yīng)將直徑加大 3%， 故 31(??? 圓整為 01 ? 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）確 定各軸段的直徑及軸向長(zhǎng)度 將各段軸徑依次取為 50555050各段軸向長(zhǎng)度依次 取為370051210圖所示 A B C ?? ?? ?? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 21 初定軸承： 7210C，正向成對(duì)安裝 （ 1,5 段） （ 2）軸上零件的周向固定 聯(lián)軸器處采用 鍵的尺寸：為寬度 長(zhǎng)度 =12 8 100?? 齒輪處采用 A 型普通圓 頭平鍵聯(lián)接， 鍵的尺寸：為寬度 長(zhǎng)度 =16 10 56?? 4、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）畫出軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，確定軸上的作用力 主動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩為 T=m 作用在齒輪上的圓周力 徑向力 軸向力 別為 ????? ? ??? ? （ 2）作水平面內(nèi)的彎矩圖 支承反力： ??? ???? 截面 C 處的彎矩： ??? 3）作垂直面內(nèi)的彎矩圖 支承反力： 2 4 ???? ????? 2 4 ??? ?????C ?? 聯(lián)軸器 r r 200 ? Y=F r NF r 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 22 截面的彎矩： 左側(cè) 6 5 . 5- 1 6 4 . 75 2 . 5R ??????右 側(cè)?????? ? 3 右 （ 4）作合成彎矩 M 圖 截面 C 左側(cè)的合成彎矩：????? 22 左21 截面 C 右側(cè)的合成彎矩： ????? 05 222 右22 （ 5）作轉(zhuǎn)矩 T=m （ 6）作當(dāng)量彎矩 , 因單向傳動(dòng)，轉(zhuǎn)矩可認(rèn)為按脈動(dòng)循環(huán)變化，所以應(yīng)力校正系數(shù)取 危險(xiǎn)截面 ?????(22222 ? （ 7）校核危險(xiǎn)截面軸徑 31???????在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖中，此處軸徑為 60強(qiáng)度足夠。 八、選擇聯(lián)軸器 （一）選聯(lián)軸器類型 運(yùn)輸機(jī)的安裝精度一般不高，易用撓性聯(lián)軸器，輸出端轉(zhuǎn)速低，動(dòng)載荷小，轉(zhuǎn)矩較大，故應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、具有微量補(bǔ)償兩軸線偏移和緩沖吸振能力彈性柱銷聯(lián)軸器。其優(yōu)點(diǎn)是裝拆方便，不需潤(rùn)滑，有較好的耐磨性，可補(bǔ)償兩軸相對(duì)位 移和緩和沖擊。 （ 二 ）輸出軸端聯(lián)軸器選擇 1、 轉(zhuǎn)矩 T=m 由表 13=算轉(zhuǎn)矩 1 . 3 9 1 1 . 3 9 1 1 8 5 . 9 9 T N m? ? ? ? ?2、 選擇型號(hào) 由計(jì)算轉(zhuǎn)矩及低速軸伸出端軸頭的最小直徑為 d=40 表13F S ? ? 5000? ? 27307' r r 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 23 型 號(hào) 公稱轉(zhuǎn)矩 N2 m 許用轉(zhuǎn)速 r/孔直徑 d(孔長(zhǎng)度 L 250 2800 40 112 九 、 軸承的校核 （一）高速軸 1、滾動(dòng)軸承的選擇 7208 軸承采用正裝 2、驗(yàn)算滾動(dòng)軸承壽命 （ 1）確定 表 11207承 基本額定動(dòng)載荷 r 基本額定靜載荷 r 200 ? （ 2）計(jì)算確定 2e 線性插值法確定 e 值 e≈ Y= 3）計(jì)算內(nèi)部軸向力 已知 A B 51? 029? 則 2221 ????? 2222 ????? 2 3 42 11 ???? Y=F r NF r 2931 ? 5292 ? 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 24 3 0 42 22 ????（ 4）計(jì)算軸承所受的軸向載荷 因?yàn)?2 ????此時(shí)整個(gè)軸有向左 移動(dòng)的趨勢(shì)，所以軸承 1 被“壓緊”，而軸承 2被“放松” 1 ????? a ? （ 5）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 承 1： ?? 3 4 5 211查表 121 ?? 1111??????? 軸承 2： ?? 20,1 22 ?? 2222?????? 12 ，軸承 2比軸承 1 危險(xiǎn) （ 6）驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)檩S承 2比軸承 1危險(xiǎn) ,所以在此只校核軸承 1,若其壽命滿足工作要求 ,則高速軸所選軸承合適 . 1） 選擇溫度系數(shù) 載荷系數(shù)命指數(shù) ? 認(rèn)為軸承的工作溫度 t ≤ 120° , 所以 0.1?工作時(shí)有輕微沖擊 ，取 0.1?3?? 2）預(yù)期壽命 單 班制工作，使用期限為 10年 ， 5000? ? ? ? 25019' r 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 25 3）計(jì)算軸承 1 壽命 ????? 27307)8016667)(16667 3' ?所以所選軸承滿足壽命要求。 （二）中間軸 1、滾動(dòng)軸承的選擇 7209 軸承采用正裝 2、驗(yàn)算滾動(dòng)軸承壽命 （ 1）確定 表 11209基本額定動(dòng)載荷 r 基本額定靜載荷 r （ 2）計(jì)算確定 ???? 2e 線性插值法確定 e 值 e≈ Y= 3）計(jì)算內(nèi)部軸向力 已知 A B 662? 03? 則 2221 ????? 2222 ????? 2 9 9 82 11 ???? r 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 26 2 ????（ 4）計(jì)算軸 承所受的軸向載荷 因?yàn)?2 3709)15292180( ????此時(shí)整個(gè)軸有向右 移動(dòng)的趨勢(shì)，所以軸承 2 被“壓緊”，而軸承 1被“放松” 709)15292180(21 ????? a 152922 ?? （ 5）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 承 1： ?? 4 4 9 83 7 0 911查表 120,1 11 ?? 1111?????? 軸承 2： ?? 20,1 22 ?? 2222?????? 12 ，軸承 1危險(xiǎn) （ 6）驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)檩S承 1比軸承 2危險(xiǎn) ,所以在此只校核軸承 1,若其壽命滿足工作要求 ,則高速軸所選軸承合適 . 1）選擇溫度系數(shù) 載荷系數(shù) 壽命指數(shù) ? 認(rèn)為軸承的工作溫度 t ≤ 120° , 所以 0.1?工作時(shí)有輕微沖擊，取 0.1?對(duì)于球軸承， 3?? 2）預(yù)期壽命 ? ? L ?? 30338' 減速器設(shè)計(jì)說明書 09044222 蓋軼靜 27 單班制工作，使用期限為 10 年， 5000?3）計(jì)算軸承 1壽命 ????? 250 1 9) 01( 7)(166 6 7 3' ?所以所選軸承滿足壽命要求。 （三）低速軸 1、滾動(dòng)軸承的選擇 7210 軸承采用正裝 2、驗(yàn)算滾動(dòng)軸承壽命 （ 1）確定 表 11210基本額定動(dòng)載荷 r 8.42