齒輪減速器傳動設(shè)計

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1、減速器齒輪傳動 課程設(shè)計報告 課程名稱： 設(shè)計題目 ： 系 別： 專業(yè)班級 ： 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師 ： 設(shè)計時間 ：  機(jī)械基礎(chǔ) 齒輪減速器傳動設(shè)計 機(jī)電工程系 機(jī)電設(shè)備 4 班 景東方 0208

2、110436 隋冬杰 2012 年 12 月 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué) 1 減速器齒輪傳動 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程系課程設(shè)計任務(wù)書 專業(yè) 機(jī)電設(shè)備 4 學(xué) 0208110 學(xué)生 指導(dǎo) 班級 班 號 436 景東方 隋冬杰 姓名 教師 設(shè)計題目 齒輪減速器傳動設(shè)計 主 要 設(shè)計計算 選擇電動機(jī)，計算傳動裝置的運(yùn)動和動力

3、參數(shù)，進(jìn)行傳動件設(shè) 的設(shè)計計算，校核軸、軸承、鍵，選擇聯(lián)軸器等。 計 內(nèi) 容 主 要 該壓碎機(jī)兩班制連續(xù)工作，單向回轉(zhuǎn)，有較大振動，壓碎機(jī)滾子轉(zhuǎn)速允許 技 術(shù) 誤差為 5%，使用期限 8 年。 指 標(biāo) 工 作 計 劃 及 安 排 [1] 孫桓、陳作模主編 .《機(jī)械原理》 .高等教育出版社出版 .2000.8 主 要 參 [2] 席偉光、楊光、李波主編 .《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》 . 高等教育 考 資 出版社出版 .2002.9 料 及 [3] 吳宗澤、

4、羅圣國主編 .《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 .高等教育出版社 文 獻(xiàn) 出版 .1998.12 2 減速器齒輪傳動 [4] 吳宗澤主編 .《機(jī)械設(shè)計》 .高等教育出版社出版 .2003.5 [5] 岳優(yōu)蘭，馬文鎖 . 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) . 開封：河南大學(xué)出版社， 2009.5 [6] 隋冬杰 . 機(jī)械基礎(chǔ) . 上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， 2010.7 [7] 胡宴費(fèi) . 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) . 北京：高等教育出版社． 2005.10 [8] 吳晗 . 機(jī)械設(shè)計教程 . 北京 : 北京理工大學(xué)

5、出版社 .2007.3 [9] 黃鶴汀 . 機(jī)械制造技術(shù) .. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 .1997.12 [10] 成大先 . 機(jī)械設(shè)計手冊 ( 第五版 ). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2008.04 3 減速器齒輪傳動

6、 目 錄 1 設(shè)計內(nèi)容 .................................................................................. 4 2 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 .............................................................. 4 3 設(shè)計與計算 4 3.1 電動機(jī)的選擇 3.2 計算總傳動比并分配各級傳動比 3.3 各軸的轉(zhuǎn)速，功率及轉(zhuǎn)矩，列成表格 3.4 齒輪的設(shè)計計算 3.5

7、軸與軸承的設(shè)計計算及校核 3.6 鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)鍵的選擇 3.7 減速器的潤滑與密封 3.8 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 小結(jié) .......................................................................................... 19 5 參考文獻(xiàn) .................................................................................. 19

8、 4 減速器齒輪傳動 1 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計計算 選擇電動機(jī)，計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)，進(jìn)行傳動件的設(shè)計計算，校核軸、軸承、鍵，選擇聯(lián)軸器等。 2 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 原始數(shù)據(jù)：碎料箱滾子軸轉(zhuǎn)速 71.66 rpm ；碎料箱輸入軸所需功率 KW 。 技術(shù)條件：該壓碎機(jī)兩班制連續(xù)工作，單向回轉(zhuǎn)，有較大振動，壓碎機(jī)滾子轉(zhuǎn)速 允許誤差為 5%，使用期限 8 年。 3 設(shè)計

9、與計算 3.1 電動機(jī)的選擇 電動機(jī)是常用的原動機(jī)，具體結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制簡便和維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)。電動機(jī)的選擇主要包括選擇其類型和結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速、確定具體型號。 （ 1） 選擇電動機(jī)的類型： 按工作要求和條件選取 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機(jī)。 （ 2） 選擇電動機(jī)的容量：工作所需的功率： Pd = Pw /η Pw = F* V/ （ 1000ηw） 所以： Pd = F*V/ （1000η * ηw） 由電動機(jī)至工作機(jī)之間的總效率（包括工作機(jī)的效率）為 η * ηw = η1*

10、η2* η 2* η 3* η4 * η 5* η 6 式中 η1、 η2、 η 3、η 4、 η 5、η 6 分別為齒輪傳動、鏈傳動、聯(lián)軸器、卷筒 軸的軸承及卷筒的效率。 取 η1 = 0.96、η ２= 0.99 、 η3 =0.97 、η 4 = 0.97 、η5 = 0.98 、η6 = 0.96 ，則： η * η w = 0.96 0.99 0.99 0.97 0.97 0.98 0.96 =0.832 所以： 5 減速器齒輪傳動 Pd = F*V/ 1000η* η w = 2600 1.5/(10

11、00 0.832) kW = 4.68 kW 根據(jù) Pd 選取電動機(jī)的額定功率 Pw 使 Pm = (1 ∽1.3) Pd = 4.68 ∽ 6.09 kW 由查表得電動機(jī)的額定功率 Pw = 7.5 kW （ 3） 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速： 卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為： nw = 60 1000V/ π D = 60 1000 1.5/(3.14 400) r/min = 71.66r/min 按推薦的合理傳動比范圍，取鏈傳動的傳動比 i 1 = 2 ∽ 5，單級

12、齒輪傳動比 i2 = 3 ∽ 5 則合理總傳動比的范圍為 : i = 6 ∽ 25 故電動機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為： nd = i*n w = (6 ∽ 25) 71.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5 r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750 r/min 、 1000 r/min 、 1500 r/min ，再根據(jù)計算出的容量，由附 表 5.1 查出有三種適用的電動機(jī)型號，其技術(shù)參數(shù)及傳動比的比較情況見下表。 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 傳動裝置的傳動比 額定功率 r/min

13、 方 案 電動機(jī)型號 Ped/kW 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動比 帶 齒輪 輪 1 YL0L-8 7.5 750 720 10.04 3 3.35 2 Y160M-6 7.5 1000 970 13.54 3.5 3.87 3 Y132M-4 7.5 1500 1440 4.17*3 3 4.17 綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量以及鏈傳動和減速器的傳動比，可知方案 3 比較 適合。因此選定電動機(jī)型號為 Y160M-6, 所

14、選電動機(jī)的額定功率 Ped = 7.5 kW ，滿載轉(zhuǎn)速 nm = 970 r/min ，總傳動比適中，傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊。所選電動機(jī)的主要外形尺寸和安裝尺寸如下 表所示。 外形尺寸 底腳安裝尺寸 中心高 H L (AC/2+AD) A B HD 160 600 417385 254 210  地 腳 螺 栓 孔直徑 K 15  軸伸尺寸 裝 鍵 部 位 D E 尺 寸 F GD 42 110 12 49 3.2 計算總傳動比并分配各級傳動

15、比 電動機(jī)確定后，根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計算傳動裝置的總傳動比。 （ 1） 電動算總傳動比： i = nm/nw = 1440/115=12.52 （ 2） 分配各級傳動比： 6 減速器齒輪傳動 為使鏈傳動的尺寸不至過大，滿足 ib

16、7 r/min nw = nΠ = r/min 各軸的功率 PΙ= Pm*η1 = 7.50.96 = 7.2 kW PΠ=PΙ* η2 * η3 = 7.20.990.97 =6.914 kW Pw = PΠ* η2* η4 = 6.9140.99 0.97 = 6.64 kW (4 ) 各軸的轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)矩 Td Td = 9550Pm/nm =95507.5/970 = 73.84 Nm 其他軸轉(zhuǎn)矩 TΙ = 9550 PΙ /n Ι=9550*6.84*0.96/480=130.644 Nm TΠ = 9550 PΠ

17、 /nΠ =9550*6.06/115=503.24 Nm Tw = 9550Pw/nw = Nm 3.3 各軸的轉(zhuǎn)速，功率及轉(zhuǎn)矩，列成表格 軸 名 參 數(shù) 電動機(jī)軸 Ι 軸 Π 軸 滾筒軸 轉(zhuǎn) 速 1440 480 115 115 功 率 6.84 6.56 6.06 6 轉(zhuǎn) 矩 130.644 503.24 傳動比 3 4.17 效 率 0.96 0.98*0.98*0.98 0.99

18、 3.4 齒輪的設(shè)計計算 計 算 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 項目 1 齒 １． 料選用 20CrMnTi 合金鋼滲碳淬火。 由表 6-5，表 輪 的 7 減速器齒輪傳動 材 料 56-62HRC ， B =1080 MPa ， S = 6-6，齒面硬度 的 選 擇 8 級。 850 MPa 。由表 6-4 選擇齒輪精度 該對齒輪為硬齒面齒輪，先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè) 計，再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。 2 按 齒 根

19、 的 彎 曲 設(shè) 計  ２． 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計 由公式 2KT YFa YSaY Y mn 1 3 d Z12 F 由式 T=9.55 106 *P/N 小 齒輪 轉(zhuǎn)矩 T1 =9.55 106 6.84*0.96/480=13.06 104 N.㎜ 取 Z1 =19 i =4.17 , Z2 =19*4.17=79.23=80，取 Z2 =80 實際傳動比 i =80/19=4.21 傳動比相對誤差 =|i - i |/ i =0.0096％，

20、齒數(shù)選擇滿足要求。 大齒輪轉(zhuǎn)速 n2 = n1 / i =480/4.17=115r/min。 由表 6-10，硬齒面齒輪，非對稱安裝，取齒寬系數(shù) d =0.8,由表 6-7 查得，使用系數(shù) K A =1.2；參照圖 6-6b， 齒形系數(shù) YF 按當(dāng)量齒數(shù) ZV =Z/ cos3 ，由圖 6-18 查 得：設(shè)螺旋角 β=15， ZV 1 = Z1 / cos3 =21.08, ZV 2 = Z2 / cos3 =87.66,則小齒輪齒形系數(shù) YF 1 =2.88， 大齒輪齒形系數(shù) YF 2 =2.27 由圖 6-1

21、9 查得，小齒輪應(yīng)力修正系數(shù) YF 1 YSA1=1.57, 大齒輪應(yīng)力修正系數(shù) YF 2 YSA2=1.77 8 減速器齒輪傳動 3 中 心 距 與 螺 旋 角 的 校 核 4 幾 何 尺 寸 的 計算  按式（ 6-14）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 F F =

22、 Flim 0.7/ SF =0.7*850/1.25=476 按圖 6-24 查取齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力 F lim1 = F lim 2 =850Mpa。 500？ 彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) SF =1.25 F 1 = F lim1 YN1 YX YST / SF =664MPa F 2 = F lim 2 YN 2 YX YST / SF =713.6Mpa F 1 = F 2 =1080MPa 比較 F F 1YS 1 =2.881.57/476=0.0095 [ ]F 1

23、F F 2YS 2 =0.0084, F F 1YS 1 > F F 2Y S 2 ,應(yīng)按小齒 [ ]F 2 [ ]F 1 [ ] F 2 齒輪校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度。 代入公式（ 6-20） 2KT1 YFa YSaY Y mn = 3 d Z12 F = 3 2 1.796 7.384 104 2.65 1.59 0.74 0.87 =2.13 ㎜ 0.5 232 664 按表 6-1，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn =2.5 ㎜ 由公式 a=mn（ Z1 + Z2

24、 ）/2cosβ=2.5（ 19+80）/2cos15 =128.12 圓整取中心距 a=128mm 5 校 cos = mn ( Z1 Z2 ) 核 疲 2a =0.9668 勞 強(qiáng) β=14.81 度 ,與假設(shè) β=15相近。 9 減速器齒輪傳動 計算大小齒輪分度圓直徑 d1 = mn Z1 / cosβ=49.18 ㎜ d2 = mn Z2 / cosβ=207.05 ㎜ 校核原假設(shè)的系數(shù) KV

25、 齒輪的速度 v= d1 n2 /60 1000=3.02m/s, v Z1 /100=0.695m/s,由圖 6-8b 查得 KV =1.05，與原 取值一致。 6 模 齒寬 b= d d1 =0.8 49.18=39.34 ㎜=40 數(shù) 取 b1 =35 ㎜ , b2 =30 ㎜ ３． 齒面按觸疲勞強(qiáng)度校核 由式（ 6-17） H = ZE ZH Z KT (u 1) 2 H =935.07<1080 u

26、bd1 由表 6-9 查得，彈性系數(shù) Z E =189.8；由圖 6-14 查 得，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH =2.5；按圖 6-12，圖 6-13 查得，重 合度系數(shù) Z =0.8；由圖 6-28 查得，螺旋角系數(shù) Z =0.982。 由圖 6-23 查得，齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力 H lim =1080Mpa。 彎曲強(qiáng)度疲勞足夠。 V=1.23m/s 7 接 觸 疲 勞 的 校核 10 減速器齒輪傳動

27、 3.5 軸與軸承的設(shè)計計算及校核 軸的設(shè)計及鍵聯(lián)接的選擇與校核 軸主要用來支承作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的零件，如齒輪、帶輪，以傳遞運(yùn)動和動力。 本減速器有兩根軸，根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計的具體步驟、內(nèi)容如下： 第一軸的設(shè)計 設(shè) 計 計 算 與 說 明 結(jié) 果 1、 選擇軸的材料確定許用應(yīng)力 普通用途、中小功率減速器，選用 45 鋼，正火處理。查表 2-7, σ0b =95 取 B =600 Mpa,

28、σ =95 MPa 0b Mpa 2、 按彎曲許用切應(yīng)力，初估軸的最小直徑 p1 =7.2 kW 由表 2-6,查得 C=110, τ=40 Mpa,按式（ 2-44）得 , n1 =970r/M p1 =26.3mm in d1 C 3 n1 因Ⅰ軸上開有鍵槽 ,應(yīng)增大軸頸以考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱 , 則直徑應(yīng)增大 5%～ 7%， d1 ≥26.3(1+7%)=27.63 ㎜ 初定Ⅰ軸的最

29、小直徑 =30 ㎜。 3. 確定齒輪和軸承的潤滑 dmin =35 ㎜ 計算齒輪圓周速度 v d1n1 =0.75m/s v =1.78m/s 60 1000 齒輪采用浸油潤滑，軸承采用飛濺潤滑。 4. 軸得初步設(shè)計 根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn)，結(jié)合后述尺寸確定，按比例繪 11 減速器齒輪傳動 制軸的草圖，如圖 2-2 ?？紤]到斜齒圓柱齒輪傳動，選用角接觸球軸承，采用內(nèi)嵌式軸承蓋實現(xiàn)軸承兩端單向固定，依靠普通平鍵聯(lián)接實現(xiàn)周向固定，利用軸肩結(jié)構(gòu)實現(xiàn)軸與軸承的軸向固定?？紤]到小齒輪分度圓直徑與

30、軸的直徑差距不大的情況，采用齒輪軸的結(jié)構(gòu)方案，如圖 2-2 示。軸與其它零部件相配合的具體情況見后裝配。 直徑 30 34 40 44 47.5 44 40 長度 83 圖 2-2 18 9 48 9 18 37 5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 `  34 40 45 49.18 45 40 齒 頂 圓 直 徑 da1=49.18+4 =53

31、.18 Da2=207.05+ 4=211.05 齒 根 圓 直 徑 df1=49.18-5 =44.18 Df2=207.05- 5=202.05 Ha=2 Hf=2.5 H=4.5 C=0.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有三項內(nèi)容： （1）各軸段徑向尺寸的確定；（ 2）各軸段軸向長度的確定；（ 3）其它尺寸（如鍵槽、圓角、到角，退刀槽等）的確定。 （1） 徑向尺寸的確定 如上草圖所示，從軸段 d1

32、=30 ㎜開始，逐段選取相鄰軸 12 減速器齒輪傳動 段的直徑。 d2 起定位固定作用， 定位軸肩高度 h 可在（2～3） C 范圍內(nèi)經(jīng)驗選?。?C為大鏈輪內(nèi)孔倒角尺寸，取 C=1㎜）， 故 d2 = d1 +2h≥ 30+2 (1 2)=34 mm, 按軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列 取 d2 =34mm。 d3 與軸承內(nèi)徑相配合，考慮安裝方便，結(jié)合軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列并符合軸承內(nèi)徑系列，取 d3 =40 mm，選定軸 承代號為 30208。 d4 起定位作用，上套擋油環(huán)，按軸的標(biāo)準(zhǔn) 直徑系列，取 d4 =45 mm。d 5

33、即為小齒輪部分，將 d5 作為分度 圓的直徑，即 d5 =49.18 mm。 d6 = d4 =45 mm， d7 = d3 =40mm （2） 軸向尺寸的確定 小齒輪齒寬 b1 =35 ㎜, L5 =38 ㎜, L1 與帶輪相配合 , 因帶 輪寬為 81 ㎜，同理取軸段長 L1 =83?？紤]安裝方便軸承蓋至 d1 =35 ㎜ 帶輪距離 1 =30，初步取 L2 =35 mm。 L3 與軸承相配合，查軸 d2 =37mm 承安裝尺寸寬度 B1 =18mm,于是取 L3 =18 mm。一般情況下，齒 d3 =4

34、0 mm 輪端面與箱壁的距離 2 取 10～ 15 mm,軸承端面與箱體內(nèi)壁 d4 =45 mm 的距離 3 =3～ 5 mm,L 4 >箱體的內(nèi)壁，結(jié)合大軸的尺寸 L4 取 d5 =59.51m L4 =20mm m d6 =45 mm L6 = L4 =20mm, L7 = L3 =18 mm d7 =40 ㎜ 兩軸承中心間跨距 L =140mm 6. 軸得強(qiáng)度校核 b1 =35 ㎜ （3） 計算齒輪受力 130.644

35、 轉(zhuǎn)矩 T1 =130.644kNmm L1 =110 ㎜ 齒輪切向力 Ft 2T1 d1 =5.313kN L2 =35 mm 徑向力： F r = Ft tan =5.313 tan20 =1.93kN L3 =25mm 13 減速器齒輪傳動 軸向力 F = Ft tan β=5.313 tan15 =1.42kN （2） 計算支反力和彎矩并校核 （ a）水平面上 FAH = FBH = Ft =2.656kN 2 L =12

36、7.5 kN.mm C 點(diǎn)彎矩 : M CH FAH 2 D 點(diǎn)彎矩： M DH FAH 35 =73.85 kN.mm 水平面彎矩和受力圖如上圖： （ b）垂直面上 F d1 Fr 110 支反力： FAr 2 2 =0.95kN 110 FBr FA Fr =0.586KN C 點(diǎn)彎矩： M C FA L 48=45.6kN. ㎜ 2

37、 D 點(diǎn)彎矩： M D = FA 48=45.6kN. ㎜ （ c）求合成彎矩 M C = M CH 2 M C 2 =135.41kN. ㎜ M D = M DH 2 M D 2 =86.79kN. ㎜ C 點(diǎn)當(dāng)量彎矩： M C = M C 2 T 2 161.982 0.6 2 = 107 =169.04KN.㎜ D M D = M D 2 T 2 點(diǎn)當(dāng)量彎矩： =116.95KN.㎜ 所以 , dC 3

38、10 M C = 3 10 174240 ㎜ =16.11 0b 95 dD 10 M d =23.10 ㎜ 3 0b 考慮到鍵 , 所以 dC =16.11 105%=16.92㎜ dD =23.10 105%=24.24㎜ 實際直徑為 49 ㎜ , 強(qiáng)度足夠 . 如所選超凡直徑和鍵連接等計算后壽命和強(qiáng)度均能滿足 , 則該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計  L4 =20mm

39、L5 =35mm L6 =20 ㎜ L7 =25 mm L=96 =20 L=140 ㎜ d1 =35mm Ft =4.219kN F r =1.536kN F =1.13kN F =1.13kN FAH =2.11kN M CH 147. 7 kN.mm M DH 73.8 5 kN.mm FAr 0.95k N FBr 0.586 KN M C =161.98 kN. ㎜ M D =81kN. ㎜ M C =

40、174.2 4KN.㎜ 14 減速器齒輪傳動 無須修改 . M D =103.3 （ 3）繪制軸的零件工作圖。 （從略） 6KN.㎜ 軸徑滿足要 求 根據(jù)上述設(shè)計結(jié)果設(shè)計第二軸， 2.4 第二軸的設(shè)計 設(shè) 計 計 算 與 說 明 1. 擇軸的材料確定許用應(yīng)力 普通用途、中小功率減速器，選用 45 鋼，正火處理。查表 2-7 取 σ b =600 MPa, σ =95 MPa。 0b 2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初估軸的最小直徑 由表 2-6 查得 C

41、=110， τ=40 Mpa 按式（ 2-44 ）得 d≥ C3 P =41.24mm N 由于鍵槽的存在 , 應(yīng)增大軸頸以考慮其對軸強(qiáng)度的影響 到 d=d(1+7%)=45.36 ㎜ ==45 軸伸安裝聯(lián)軸器， 考慮到該軸傳遞的扭矩較大， 選用彈性柱銷 聯(lián) 器，查設(shè)計手冊得聯(lián)軸器型號標(biāo)記為 HL 4連軸器 JA60 107 GB5014-85 ，可知，與聯(lián)軸器相聯(lián)的 JA60 107 軸的直徑為 45 ㎜，也即 dΠmin =45 ㎜。 1. 確定齒輪和軸承的潤滑計算齒輪圓周速度 v =小齒輪的速度 =0.508m/s

42、 齒輪采用浸油潤滑，軸承采用飛濺潤滑。 2. 軸得初步設(shè)計 根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn)，結(jié)合后述尺寸確定，按比例繪制 軸的草圖， 如圖 2-4 。 考慮到斜齒圓柱齒輪傳動，選用角接觸球軸承，采用螺栓聯(lián)接式軸承蓋實現(xiàn)軸兩端單向固定， 依靠普通平鍵聯(lián)接實現(xiàn)周向固定，大齒輪的軸向固定采用軸肩與套筒相配合實現(xiàn)， 軸采用階梯軸的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)零件的軸向固定， 如圖 2-4 示。軸與其  結(jié) 果 P=6.914K N N=71.62 r/min dΠmin =60

43、㎜ v =0.508 m/s d1 =60 ㎜ d2 =65 mm d3 =70 mm d4 =72 mm d5 =75 mm d6 =70 mm L=110mm L1 =110mm L2 =50 mm 15 減速器齒輪傳動 它零部件相配合的具體情況見后裝配。 L3 =40mm L4 =30 mm L5 =10 mm

44、 L6 =30 mm 直徑 45 50 55 60 65 60 55 長度 112 50 35 40 8 5 22 圖 2-4 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ` σ 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有三項內(nèi)容： （ 1）各軸段徑向尺寸的確 0b 定；（ 2）各軸段軸向長度的確定；（3）其它尺寸（如鍵槽、圓 =95MPa 角、到角，退刀槽等）的確定。 a) 徑向尺寸的確定 如上草圖所示，從軸段 d1 =45 ㎜開始，逐段選取相鄰軸段 的直徑。 d2 起定位固定作用，定位軸

45、肩高度 h min 可在（ 2～3）C（C 為聯(lián)軸器內(nèi)孔倒角尺寸，取 C=1 ㎜）范圍內(nèi)經(jīng)驗選取， 故 d2 = d1 +2 2C≥ 60+2（ 21）=50 mm,按軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取 d2 =50 mm 。d 3 與軸承內(nèi)徑相配合，考慮安裝方便，結(jié)合軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列并查機(jī)械設(shè)計手冊，取 d3 =55 mm，選定軸承代號為 30210。 d4 為與大齒輪裝配部分，其直徑應(yīng)與大齒輪的內(nèi)孔直徑相一致，即 d4 =60 mm。d5 為軸肩直徑，起定位作用， 同理，按軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，取 d5 =65mm， d6 = d3 =55 mm b) 軸向尺寸的確定 大齒輪齒寬

46、b2 =30 mm,取 L4 =30 mm，L 1 與聯(lián)軸器配合 , 因選 取聯(lián)軸器是彈性柱銷聯(lián)軸器，取軸段長 L1 =112/84 mm?？紤]軸 承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離 1 =30，軸承端蓋長為 20，初步取 L2 =50 mm。L3 與軸承相配合，查軸承寬度 B1 =20 mm，, 定位環(huán)長 13 mm, 于是取 L3 =40mm。 L5 起定位作用，取 L5 =2h=10mm。 L6 與軸承相  d2t =252 mm L=140 ㎜ F r =2.664 KN

47、F =1.96K N =0.6 T= 0.92193 106 N mm 16 減速器齒輪傳動 配，查軸承寬度 B1 =20mm,于是取 L6 =22 mm 4. 軸的強(qiáng)度校核 1) 計算齒輪受力 前面計算出 : 轉(zhuǎn)矩 T=503240 Nmm 齒輪切向力 : Ft = 2T =4.861KN d2t 徑向力 : Fr = F t tan =4.861 tan20 0 =1769.25KN 軸向力 : F = Ft tan β=13

48、02KN 2) 計算支承反力及彎矩（a）水平面上 FAH = FBH = Ft =2430.5kN 2 L =2430.5 1202=145.83KN. C 點(diǎn)彎矩 M CH FAH ㎜ 2 （b）垂直面上 F d Fr 140 2 2 FAr =1037.25KN 140 FBrFA Fr =732N C 點(diǎn)彎矩： M C FA L ㎜

49、 622.35kN. （ c）求合成彎矩 2 M C = M CH 2 M C 2 =639.21kN. ㎜ C 點(diǎn)當(dāng)量彎矩： = M CH 2 T 2 M C =523.94KN.㎜ 所以 , dC 3 10 M C =38.06 ㎜ 0b 考慮到鍵 , 所以 dC =38.06 105%=39.96㎜ 實際直徑為 60 ㎜, 強(qiáng)度足夠 . 如所選超凡直徑和鍵連接等計算后壽命和強(qiáng)度均能滿足 , 則該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

50、無須修改。 17 減速器齒輪傳動 （ 8）繪制軸的零件工作圖。 （從略） 3.6 鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)鍵的選擇 標(biāo)準(zhǔn)鍵的選擇包括鍵的選擇，聯(lián)軸器的選擇，螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇，銷的選擇、墊圈、墊片的選擇。 （ 1） 鍵的選擇 查表 4-1（機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計） Ι軸與帶輪相配合的鍵： b = 8mm, h = 7mm, t = 7.0mm, t1 = 4.4mm l=18-90 Π軸與相聯(lián)軸器配合的鍵： b = 14 mm, h = 9 mm, t = 5.0

51、mm, t1=3.3mm l=36-60 Π軸與齒輪相配合的鍵： b = 18mm, h = 11mm, t = 5.5mm, t 1= 3.8mm l=50-200 （ 2） 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)軸設(shè)計中的相關(guān)數(shù)據(jù)，查表 4-1（機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計） ，選用聯(lián)軸器的型號為 GICL2 45D, 112/84 0.02kg 每平方米 螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇 考慮到減速器的工作條件，后續(xù)想體的附件的結(jié)構(gòu)，以及其他因素的影響 選用螺栓 GB5782 –86, M6*25 和 GB5782 –86, M10*35 ，GB5782 –86, M10*25

52、三種。 選用螺母 GB6170 –86, M10 和 GB6170 –86, M12 兩種。 選用螺釘 GB5782 –86, M6*25 和 GB5782 –86, M6*30 兩種。 3.7 減速器的潤滑與密封 1、 傳動件的潤滑 浸油潤滑：浸油潤滑適用于齒輪圓周速度 V ≤ 12m/s 的減速器。為了減小齒輪的阻力和油 的升溫，齒輪浸入油中的深度以 1∽2 個齒高為宜， 速度高時還應(yīng)淺些， 在 0.7 個齒高上下，但至少要有 10mm,速度低時， 允許浸入深度達(dá) 1/6∽1/3 的大齒輪頂圓半徑。 油池保持一定 深度，一般大齒輪齒

53、頂圓到油池底面的距離不應(yīng)小于 30∽ 50mm。以免太淺會激起沉積在 箱底的油泥， 油池中應(yīng)保持一定的油量， 油量可按每千瓦約 350∽ 700cm3 來確定， 在大功率時用較小值。 2、 滾動軸承的潤滑：減速器中滾動軸承的潤滑應(yīng)盡可能利用傳動件的潤滑油來實現(xiàn)， 通常根 據(jù)齒輪的圓周速度來選擇潤滑方式，本設(shè)計采用潤滑脂潤滑，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油環(huán)，以免油池中的稀油進(jìn)入舟車功能而使?jié)櫥♂尅? 3、 潤滑劑的選擇：潤滑劑的選擇與傳動類型、載荷性質(zhì)、工作條件、轉(zhuǎn)動速度等多種因素有關(guān)。軸承負(fù)荷大、溫度高、應(yīng)選用粘度較大的潤滑油。而軸承負(fù)荷較小、溫度低、轉(zhuǎn)速高 時，應(yīng)選用

54、粘度較小的潤滑油，一般減速器常采用 HT-40,HT-50 號機(jī)械油，也可采用 一、 。 HL-20,HL-30 齒輪油。當(dāng)采用潤滑脂潤滑時，軸承中潤滑脂裝入量可占軸承室空間的 1/3~1/2 。 4、 減速器的密封： 減速器的密封是為了防止漏油和外界灰塵和水等進(jìn)入常見的漏油部位有分 18 減速器齒輪傳動 箱面、軸頭、蓋端及視孔蓋等。 分箱面的密封，可在箱體剖分面上開回油槽，軸伸出處密封的裝置有墊圈， O 型橡膠圈和唇形密封圈。 3.8 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 名稱 符號 箱

55、體壁厚 δ δ 1  減速器形式及尺寸關(guān)系 /mm 本 次 設(shè) 計 取 值 齒 輪 /mm 0.025a 1 8 δ=8 0.02a 1 8 δ=8 1 箱蓋凸緣厚度 b1 箱座凸緣厚度 b 箱座底凸緣厚度 b2 地腳螺栓直徑及數(shù) d f 、 n 目 軸承旁聯(lián)接螺栓直 d1 徑 蓋與座聯(lián)接螺栓直 d2 徑 聯(lián)接螺栓 d2 的間距 l 檢查孔蓋螺釘直徑 d4

56、 定位銷直徑 d d f 、d1 、d2 至外箱 C1 壁距離 d2 、 d2 至凸緣距離 C2 軸承旁凸臺半徑 R1 凸臺高度 h 外箱壁至軸承座端 l1 面的距離 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁  1.5δ 1 1.5δ 2.5δ 0.036a 12 a 250 時， n=4 0.75 d f 0.5 0.6 d f 150 200 0.3 0.4 d f 0.7 0.8 d2 由螺栓 d2 確定

57、 由螺栓 d2 確定 C2 根據(jù)低速級軸承座外徑確定 C1 C2 5 10  b1 =12 b =12 b2 =20 d f =18,n=4 d1 =13 d2 =10 l =180 d4 =6 d =7 C1 =16 C2 =14 R1 =14 h =30 l1 =50 間的距離 1  >1.2δ 1 =20 19 減速器齒輪傳動 齒

58、輪端面與內(nèi)箱壁 > δ 2 =10 間的距離 2 箱蓋、箱座肋厚 m 、 m1 m1 0.85δ1, m 0.85δ m =7 m1 =7 軸承座外徑 D2 D 5 5.5 d3 D2 =125/90 軸承端蓋螺釘直徑 d3 0.4 0.5 d f d3 =6 軸承旁聯(lián)接螺栓距 S 一般取 S D 2 S=150 離 4 小結(jié) 在隋冬杰老師的耐心指導(dǎo)下，以及各位同學(xué)的討論中，經(jīng)過兩周多時間的設(shè)計， 本課題——單級斜齒圓柱齒輪

59、傳動設(shè)計 +鏈傳動。其說明書的編寫終于完成。本設(shè)計雖然較簡單，但通過這一設(shè)計實踐，我感到自己在這方面仍存在許多不足之處，對于我的本次設(shè)計，我覺得設(shè)計計算部分非常認(rèn)真，該方案結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，裝配。且經(jīng)濟(jì)實用，可適用于精度要求不高的場所。同時也存在有一些尺寸設(shè)計方面的誤差，對材料的選擇也并非完全合理。希望指導(dǎo)老師能批正。通過此設(shè)計，使我加深了對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)及有關(guān)課程和知識，提高了綜合運(yùn)用這些知識的能力。并為在今后學(xué)習(xí)本專業(yè)打下了 必須的基礎(chǔ)，并提高了運(yùn)用設(shè)計資料，及國家標(biāo)準(zhǔn)的能力。 5 參考文獻(xiàn) [1] 孫桓、陳作模主編 .《機(jī)械原理》 .高等教育出版社出版 .2000.8

60、 [2] 席偉光、楊光、李波主編 .《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》 . 高等教育出版社出版.2002.9 [3] 吳宗澤、羅圣國主編《.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 .高等教育出版社出版 .1998.12 [4] 吳宗澤主編 .《機(jī)械設(shè)計》 .高等教育出版社出版 .2003.5 [5] 岳優(yōu)蘭，馬文鎖 .機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) .開封：河南大學(xué)出版社， 2009.5 [6] 隋冬杰 . 機(jī)械基礎(chǔ) . 上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， 2010.7 [7] 胡宴費(fèi) . 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) . 北京：高等教育出版社． 2005

61、.10 [8] 吳晗 . 機(jī)械設(shè)計教程 . 北京 : 北京理工大學(xué)出版社 .2007.3 20 減速器齒輪傳動 [9] 黃鶴汀 . 機(jī)械制造技術(shù) .. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 .1997.12 [10] 成大先 . 機(jī)械設(shè)計手冊 ( 第五版 ). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2008.04 [11] 黃祖德 . 機(jī)械設(shè)計 . 北京：北京理工大學(xué)出版社， 2007.9 河南質(zhì)量職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系 課程設(shè)計綜合成績評定表 姓名 景東方 學(xué)號 02081

62、10436 班級 機(jī)電設(shè)備 4 班 課程名稱 機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)計 設(shè)計題目 齒輪減速器傳動設(shè)計 指導(dǎo)教師評語 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 設(shè)計報告成績綜合評定 項 目 標(biāo)準(zhǔn) 成績 1、計算和繪圖能力 10 2、綜合運(yùn)用專業(yè)知識能力 20 3、運(yùn)用計算機(jī)能力和外語能力 10 4、查閱資料、運(yùn)用工具書的能力 10 5、獨(dú)立完成設(shè)計能力 10 6、

63、書寫情況（文字能力、整潔度） 10 21 減速器齒輪傳動 7、表述能力（邏輯性、條理性） 10 平時考核成績（ 20） 設(shè)計考核成績（ 80） 綜合成績 教研室主任簽名： 年 月 22