圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)范例

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1、一級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì) 系部：機(jī)電工程系 學(xué)生： 班級(jí)：機(jī)電一體化 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 裝訂交卷日期： 目錄 一、 電動(dòng)機(jī)的選擇------------------------- 二、 計(jì)算傳動(dòng)設(shè)計(jì)------------------------- 三、 各軸運(yùn)動(dòng)的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比--- 四、 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)--------------------------- 五、 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)-------------------------

2、 六、 軸的設(shè)計(jì)----------------------------- 七、 軸的考核鍵的校核--------------------- 八、 聯(lián)軸器的選擇-------------------------- 九、 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)--------------------- 十、 潤(rùn)滑與密封--------------------------- 十一、 參考資料--------------------------- 機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

3、 設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)直齒減速器。 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 工作條件 傳動(dòng)平穩(wěn)，輸送帶單向工作，24小時(shí)工作制，使用5年，輸送帶速度誤差5% 原始數(shù)據(jù) 已知條件 題號(hào)14 輸送帶拉力 2.1 輸送帶速度 1.6 滾筒直徑 400 設(shè)計(jì)工作量 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份 減速器裝配圖1張 減速器零件大齒輪1張，輸出軸1張 二、電動(dòng)機(jī)的選擇 計(jì)算步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型。 2、電動(dòng)機(jī)輸出功率

4、 按照工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 滾筒的功率: Pw=Fw.Vw/1000ηwη =2100 1.6/（10000.96） =3.5kw 電動(dòng)機(jī)輸出功率：根據(jù)簡(jiǎn)圖，查手冊(cè)2-3得：V帶傳動(dòng)效率 PQ=Pw/η 又因?yàn)棣?η1η2η3η3η4 =0.960.980.970.970.96 =0.82 P0=PW/η

5、 =3.5/0.82=4.27KW 電動(dòng)機(jī)的額定功率： P=(1.0-1.3)P0=4.27-5.55KW 電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5KW. 滾筒轉(zhuǎn)速：NW=60Vw1000/∏D =601.61000/(3.14400) =76.43r/min 確定總傳動(dòng)比的范圍電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n；按表推薦的各種傳動(dòng)比范圍取V帶傳動(dòng)比i1‘=（2-4），單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i2’=（3-5）,總的傳動(dòng)比范圍為： i=i1i2

6、 = (2～4) (3～5)=6～20 n=(6～20) 76.43 =458.58～1528.6r/min 在該范圍內(nèi)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有：750r/min、1000r/min、1500r/min，取電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1000r/min，因此選擇電動(dòng)機(jī)行型號(hào)為：Y132M1-6 同步轉(zhuǎn)速1000r/min 滿載轉(zhuǎn)速：960r/min， 額定功率4KW。 PW=3.5KW

7、 P0=4.27kw Nw=76.43r/min 同步轉(zhuǎn)速為1000r/min 額定功率為4kw 計(jì)算步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 1、 計(jì)算總傳動(dòng)比 2、 各級(jí)傳動(dòng)比分配 i=n

8、m/nw=960/76.43=12.56 為使V帶傳動(dòng)的外部尺寸不至于過(guò)大，初選傳動(dòng)比i=3.2。 則齒輪傳動(dòng)比為：i2=i/i1=12.56/3.2=3.93 i1=3.2 i2=3.93 三、各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 計(jì)算步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 1、0軸（電動(dòng)機(jī)軸） 2、1軸

9、（高速軸） 3、2軸（低速軸） 4、3軸（滾筒軸） P0=4.27KW n0=960r/min T0=9550P0/n0 =95504.27/960=42.48N.m P1=P0η1 =4.270.96=4.10KW n1=n0/i1=960/3.2=300/min T1=9550P1/n1=95504.10/300=130.52N.m P2=P1η2η3 =4.270.980.97=4.06KW n2=n1/i2=300/3.93=76

10、.34r/min T2=9550P2/n2 =95504.06/76.34=507.90N.m PW=P2η3η4 =4.060.970.96=3.78KW nw=n2=76.34r/min TW=9550PW/nw=95503.66/76.34=457.86N.m 參 數(shù) 軸 號(hào) 0軸 1軸 2軸 W軸 功P(KW) 4.27 4.10 4.06 3.78 轉(zhuǎn)速n(r/min) 960 300 76.34 73.89 轉(zhuǎn)矩T（N.m） 42.4

11、8 129.24 507.90 457.86 傳動(dòng)比i 3.2 3.93 1 效率 0.96 0.95 0.96 P0=4.27KW n0=960r/min P1=4.06KW n1=300r/min T1=129.24N.m n2=76.34r/min T2=491.25N.m PW=3.66KW nw=76.34r/min TW=457.86N.m 四、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)

12、計(jì)算步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 1、 確定設(shè)計(jì)功率PC 2、 選擇普通V帶型號(hào) 3、 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。 4、 驗(yàn)證帶速V 5、 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和實(shí)際中心距a。 6、 校核小帶輪包角α1 7、 確定V帶根

13、數(shù)Z 8、 求初拉力F0及帶輪軸上的壓力F0 9、 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10、設(shè)計(jì)結(jié)果 由<<機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>>表8-21得KA=1.3 PC=KAP0=1.34.27=5.55KW 根據(jù)PC=5.55KW,n0=960r/min。由圖8.13應(yīng)選A型V帶。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖8.13取dd1=125m

14、m， dd1=125＞ddmin=75mm dd2=n0dd1/n1=960125/300 =400mm 按表8.3取標(biāo)準(zhǔn)直徑dd2=400mm，則實(shí)際傳動(dòng)比i、從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為： i=dd2/dd1=400/125=3.2 n2=n1/i=960/3.2=300 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為（300-300）/300=0% 在5%以內(nèi)，為允許值。 V=πdd1n1/601000=（125π960）/（601000）m/s=6.28m/s 帶速在5～25m/s范圍內(nèi)。 由式(8.14)得 0.7（dd1+dd

15、2）≤a0≤2（dd1+dd2） 0.7（125+400）≤a0≤2(125+400) 367.5≤a0≤1050 取a0=700 由式（8.15）得 L0=2a0+(dd1+dd2) π/2+(dd2-dd1)2/4a0 =2700+（125+400）π/2+（400-125）2/（4700） =2251.26mm 由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度La=2240mm 由式（8.160得實(shí)際中心距a為 a≈a0+（La-L0）/2 =700+ =694.37mm≈694mm 中心距a的變動(dòng)范圍為 amin=a-

16、0.015Ld =694.37-0.0152240 =660.77mm amax=a+0.03Ld=694.37+0.032240=761.57mm 由式（8.17）得 α1=180o-（dd1-dd2）/α57.3o =180o-57.3o（400-125）/694.37 =157.31o＞120o 由式（8.18）得 Z≥Pc/(P0+△P0)KaKL 根據(jù)dd1=125mm，n1=960r/min，查表8.9得，用內(nèi)插法得 P0=1.1

17、9+(960-800) =1.37666KW 取P0=1.38kw P0=1.38kw 由式（8.11）得功率增量△P0為 △P0=Kbn1（1-1/Ki） 由表8.18查的Kb=1.027510-3 根據(jù)傳動(dòng)比i=3.6，查表8.19得Ki=1.1373，則 △P0=〔1.027510-3960（1-1/1.1373）〕kw =0.12kw 由表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)KL=1.06，由圖8.11查得包角系數(shù)Kα=0.96,得普通V帶根數(shù) Z= =3.995根 圓整得根 由表8.6查得A型普

18、通V帶的每米長(zhǎng)質(zhì)量q=0.10kg/m，根據(jù)式（8.19）得單根V帶的初拉力為 F0= （ -1）+qv2 =〔 （ -1）+0.16.282〕 =177.84N 由式（8.20）可得作用在軸上的壓力FQ為 FQ=2F0Zsin（157.31o/2） =2177.844sin（157.31o/2） =1394.92N 按本章8.2.2進(jìn)行設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)過(guò)程略）。 選用4根A-1600GB 11544-89V帶，中心距a=694mm，帶輪直徑dd1=125，dd2=

19、400mm，軸上壓力FQ=1381.36N。 KA=1.3 Pc=5.55kw dd1=125mm dd2=400mm i=3.2 n2=300 V=6.28m/s a0=700 La=2240mm a≈694mm amin=616.2mm amax=717mm α1=15

20、7.30o P0=1.38kw Kb=1.027510-3 △P0=0.12kw Kα=0.96 Z=4 F0=177.84N FQ=1394.92N 結(jié)果選擇4根A-1600GB 11544-89V帶。

21、 五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器中齒輪傳動(dòng)，已知：傳遞功率P1=4.06KW電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=300r/min，大齒輪轉(zhuǎn)速n2=76.34r/min，傳遞比i=3.93，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，使用期限五年，兩班工作。 設(shè)計(jì)步驟 計(jì)算方法和內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 1、 選擇齒輪材料及精度等級(jí)。 2、按齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

22、 3、 主要尺寸計(jì)算 4、 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 5、 驗(yàn)算齒輪的圓周速度v。 6、驗(yàn)算帶的帶速誤差。 小齒輪選用45調(diào)質(zhì)鋼，硬度為230HBS；大齒輪選用

23、45鋼正火，硬度為200HBS。因?yàn)槭瞧胀p速器，由表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第二版中表選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度Ra≤3.2～6.3um。 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用式（10.22）求出d1值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)： （1） 轉(zhuǎn)矩T1 T1=9.55106P/n =9.55106 =130516.67N.mm （2） 載荷系數(shù)K 查表10.11取K=1.1 （3） 齒輪Z1和齒寬系數(shù)ψd 小齒輪的齒數(shù)z1取為25，則大齒輪齒數(shù)Z2=3.9325=99。故Z2=99因

24、單級(jí)齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由表10.20選取 d=1。 （4） 許用接觸應(yīng)力【σH】由圖《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中10.24查的 σHlim1=580MPa σHlim2=550Mpa 由表10.10查得SH=1 N1=60njLh=60960（552524） =1.80109 N2=N1/i=1.80109/3.93=4.58108 查圖10.27得：ZNT1=1 ，ZNT2=1.07 由式（10.13）可得 【σH】1= ZNT1σHlim1/SH =1580

25、/1=580MPa 【σH】2=ZNT2σHlim2/SH 1.07550/1=588.5MPa 故d1≥76..43 =76.43 =62.06mm m= = =2.48 由表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5mm d1=mz1=2.525mm=62.5mm d2=mz2=2.5100=250mm b2= dd1=162.5mm=62.5mm 經(jīng)圓整后取b2=65mm b1=b2+5mm=70mm a= m（z1+z2）=0.52.5（25

26、+99）=155mm 由式（10.24）得出σF,如σF≤【σF】則校核合格確定有關(guān)系與參數(shù)： （1）、齒形系數(shù)YF 查表10.13得YF1=2.65 ， YF2=2.184 （2）、應(yīng)力修正系數(shù)YS 查表10.14得YS1=1.59， YS2=1.7985 （3）、許用彎曲應(yīng)力【σF】 由圖10.25查得σFlim1=210MPa，σFlim2=190MPa。 由表10.10查得SF=1.3 由圖10.26查得YNT1=YNT2=1 由式（10.14）可得 【σF】1= = =162MPa 【σF】

27、2= = =146MPa 故σF1= YFYS = 2.651.59 =113.15MPa＜【σF】1=162MPa σF2=σF1 =113.15 MPa =105.48MPa＜【σF】2=146MPa 齒根彎曲強(qiáng)度校核合格 V= = =0.98m/s 由表10.22可知，選8級(jí)精度是合適的。 nw= = =960/（3.23.93） =76.34r/min γ2= = =3.3%

28、輸送帶允許帶速誤差為5%合格。 T1=130516.67N.mm Z1=25 Z2=100 σHlim1=580MPa σHlim2=550Mpa N1=1.80109 N2=4.58108 ZNT1=1 ，ZNT2=1.07 【σH】1=580MPa 【σH】2=588.5MPa

29、 m=2.5mm b=62.5mm b1=70mm a=155mm SF=1.3 YNT1=YNT2=1 V=0.98m/s 齒輪的基本參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)齒輪有ha*=1 c*=0.25 齒頂高h(yuǎn)a=ha*m=2.5mm 齒根高h(yuǎn)f=1.25m=1.252.5

30、=3.125mm 齒全高h(yuǎn)=2.25m=2.252.5=5.625mm 齒頂高直徑da=m（z+2ha）=2.5（99+21）=252.5mm 齒根圓直徑df=m（z-2ha*-2c*）=2.5（99-21-20.25）=241.25mm 六、軸的設(shè)計(jì) 由前面計(jì)算可知：傳動(dòng)功率P2=4.06KW,轉(zhuǎn)速n2=73.89r/minh，工作單向轉(zhuǎn)動(dòng)軸采用深溝球軸承支撐。 設(shè)計(jì)步驟 計(jì)算方法和內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 1、 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力。 2、 按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑。

31、 3、 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 （1）、確定軸上零件的位置和固定方式 （2）、確定各軸段的直徑 （3）、確定各軸段的長(zhǎng)度

32、

33、 4、 按彎曲扭合成強(qiáng)度校核軸徑 (!)、畫出軸的受力圖。 （2）、作水平面內(nèi)的彎矩圖，支點(diǎn)反力為。 （3）、作垂直面內(nèi)的彎矩圖， （4）、作合成彎矩圖

34、 （5）、作轉(zhuǎn)矩圖 （6）、求當(dāng)量彎矩 （7）、確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度。 由已知條件知減速器傳遞的功率屬于中小功率，對(duì)材料五特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查書1(見備注)273頁(yè)表14.2得強(qiáng)度極限σB=650MPa，在查書1，272頁(yè)表1402得許用彎曲應(yīng)力【σ-1b】=60MPa。 根據(jù)書1，271頁(yè)表14.1得C=107～118.又由式（14.2）得：

35、d≥C . =（107～118） =40.23～44.37mm 考慮到軸的最小直徑出要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%～5%，取為41.71～46.59mm。查書2（見備注），127頁(yè)附表9.4彈性柱銷聯(lián)軸器（GB5014-85摘錄）得d1=45mm 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： TC=9550103 =9550103 =507898.87N.m） 查書2，127頁(yè)附表9.4彈性柱銷聯(lián)軸器，（GB5014-85摘錄）得HL4型聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器輪轂長(zhǎng)L=112mm，鍵槽長(zhǎng)L1=84mm。 （1）、確定軸上零件的布置方案和

36、定位方式，如14.8圖所示將齒輪布置在中間，對(duì)稱于兩端軸承。齒輪用軸肩與軸套作軸向定位，用平鍵和配合H7/K6作周向定位。軸的軸向定位是用軸端蓋凸緣單向固定外圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的。軸外伸段半聯(lián)軸器用軸肩和軸端擋圈作軸向定位的，用平鍵和配合H7/K6作周定位。 （2）、確定軸的各段直徑 ①、由上述可知軸段1直徑最小d1=45mm。 軸的直徑 d 10～18 ＞18～30 ＞30～50 ＞50～80 ＞80～100 軸上圓角/倒角 C1/R1 1.6 2.0 3.0 4.0 5.0 最小軸肩高度 hmin 2

37、 2.5 3.5 4.5 5.5 軸環(huán)寬度 b b≈1.4h 軸上圓角半徑 R 0.8 1.0 1.6 2 2.5 ②、軸段2考慮到要對(duì)安裝在軸段1上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段2上應(yīng)有軸肩，同時(shí)為能很順利地在軸段2上安裝軸承，軸段2必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，至少應(yīng)滿足： d1+23.5mm=45+7=52mm 取軸徑d2=55，并根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（第二版）》129頁(yè)附表10.1選用6011型軸承。 ③、軸段3不考慮對(duì)安裝在軸2上的零進(jìn)行定位，只要求有一定圓角即可，至少應(yīng)滿足：

38、 d3=d2+22mm =55+4=59mm 圓整后取d3=60mm。 ④、軸段4一般要比軸段3的直徑大10mm，所以有 d4=d3+10mm=70mm ⑤、為了便于拆卸左軸承，根據(jù)書2，129頁(yè)附表10.1可知，6011型軸承的最小安裝直徑： da=62mm，所以取d5=62mm ⑥、軸段6與軸段2安裝相同型號(hào)的軸承，所以該軸徑為： d6=d2=55mm （3）、確定軸的各段長(zhǎng)度 ①、已知轂寬為65mm，為了保證齒輪固定可靠，軸段3的長(zhǎng)度應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度2mm，取軸段3的長(zhǎng)度為63mm。

39、②、軸環(huán)的寬度約為該最小軸肩高度的1.4倍，即附表如上可得：所以軸環(huán)的寬度為7mm。 ③、為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的間距，可取該間距為18mm。 ④、為了保證軸承安裝在箱體軸承座孔中，并考慮軸承的潤(rùn)滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為2mm。又查書2的附表10.1知，6011型滾動(dòng)軸承的寬度為：B=18mm。 所以軸承支點(diǎn)的距離為： L=（18/2+2+18+65/2）2 =123mm ⑤、確定軸段2的長(zhǎng)度時(shí)，要根據(jù)軸段安裝的零件尺寸來(lái)決定，所以有： a、上有一套筒，與齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的間距相同

40、，故取套筒的長(zhǎng)度為20mm。套筒左端緊靠與齒輪的內(nèi)圈橫截面，套筒右端有2mm的倒角，且右端使其軸承定位，由上述可知6011型滾動(dòng)軸承的寬度為18mm。 b、減速器中兩個(gè)齒輪的中心距a =156.25mm，并且設(shè)軸承座端面距外箱體的距離為y，則： 查書2，17頁(yè)表4.1得，地腳螺釘直徑為： df=0.036a+12=0.036156.25+12 =17.625mm 圓整后得：df=20mm 箱蓋的壁厚為： δ1=0.02a+1mm =0.02155+1=4.125mm≥8mm 取δ1=8mm 軸承端蓋螺釘直徑：

41、d3=（0.4-0.5）df =（0.4～0.5）20mm=（8～10）mm 取d3=8mm 查書2，17頁(yè)表4.1的，軸旁連接螺栓直徑為： d′1=0.75df =0.7520=15mm 由于較大的偶數(shù)則d1′=16mm，所以軸承的連接螺栓直徑為16mm寫為M16 查手冊(cè)表4.2,cmin=22，c2min=20 所以軸承座端面距離內(nèi)箱壁的距離為y為： y=δ1+C1min+C2min+（5～10） =8+22+20+5=55mm C、外壁圓角半徑一般為3～5mm，取圓角半徑為4mm。

42、d、由b、步可知d3=8mm查書2，23頁(yè)表4.5得，螺釘連接外裝式軸承的厚度為： e=1.2d3 =1.28mm=9.6mm e、軸段2伸出箱體外的長(zhǎng)度一般為15～20mm，為了方便計(jì)算取該軸段的伸出長(zhǎng)度為17.4mm。綜合上述，軸段2的長(zhǎng)度為： 2+18+55+4+9.6+17.4=106mm ⑥、軸段1的長(zhǎng)度確定，根據(jù)聯(lián)軸器的長(zhǎng)度來(lái)確定其長(zhǎng)度，查書2，68頁(yè)附表1.7得，L′=82mm。 ⑦、在軸段1、3上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽的長(zhǎng)度比相應(yīng)的輪廓寬度約小5～10mm，鍵槽的規(guī)格查書2，108頁(yè)附表5.11得，

43、軸段1的鍵槽深度為5.5mm，寬度為14mm；軸段3的鍵槽深度為7mm，寬度為18mm。 （1） 、畫出軸的受力圖如圖b所示 （2） 、作水平面內(nèi)的彎矩圖 列出平衡彎矩圖如下： FHAL+FHBL=0 支點(diǎn)為：Ft= = =4135.68N Fr=Fttan20o =4135.68tan20o=1505.26N FHA=FHB =Ft/2=4135.68/2=2067.84N Ⅰ-Ⅱ截面處的彎矩為： MHC1= = =127

44、172.16N.mm Ⅱ-Ⅱ截面處的彎矩為： MHC2=FHA29 =2067.8429=59967.36N.mm 其彎矩圖如c圖所示。 （3）、作垂直平面內(nèi)的彎矩圖 去掉A支點(diǎn)保留B支點(diǎn)，則有： FVA=FVB= =1505.26/2=752.63N Ⅰ-Ⅰ截面處的彎矩為： MV=FVA =752.63 =46286.75Nmm Ⅱ-Ⅱ截面的合成彎矩為： MVⅡ= =752.6329mm=21826.27Nmm 其彎矩圖d圖所示。 （4）、由M= 得： Ⅰ-Ⅰ截面的合成彎矩為

45、： M1= = =135333.74Nm Ⅱ-Ⅱ截面的合成彎矩為： M2= = =63815.91Nm 其合成彎矩圖如e圖所示。 （5）、作轉(zhuǎn)矩圖 T=9.55106 =9.55106 =507898.87mm 其轉(zhuǎn)矩圖如f圖所示。 （6） 求當(dāng)量轉(zhuǎn)矩（彎矩合成圖） 因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，修正系數(shù)α=0.6.由Me= 得： Ⅰ-Ⅰ截面的彎矩合成為： Me1=

46、 =333438.56Nmm Ⅱ-Ⅱ截面的彎矩合成為： Me2= = =311349.52 其彎矩合成如g圖所示。 （7）、確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度 由以上圖可以看出，截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ所受轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩Me1＞Me2，且軸上還有鍵槽，故截面Ⅰ-Ⅰ可能為危險(xiǎn)截面。但由于軸徑d3＞d2，故也對(duì)Ⅱ-Ⅱ進(jìn)行校核。 截面Ⅰ-Ⅰ： 由W=0.1d3，【σ-1b】= 得 σe1= = =15.44MPa 截面Ⅱ-Ⅱ： σe2= = =18.71MPa 查教材272頁(yè)

47、表14.2得【σ-1b】=60MPa，滿足σe≤【σ-1b】的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的余量。 因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度裕度不大，此軸不必再作修改。 【σ-1b】=60MPa d1=45mm TC=507898.87N.m L1=84mm L=112mm

48、 d2=52mm d3=60mm d4=70mm d5=62mm d6=d2=55mm 轂寬為65mm B=18mm L=123mm

49、 a =156.25mm df=20mm δ1=8mm d′1=15mm cmin=22，c2min=20 y=55mm e=9.6mm L′=82mm。

50、 Ft=4135.68N Fr==1505.26N FHA=FHB=2067.84N MHC1=127172.16N.mm MHC1=127172.16N.mm MHC2=59967.36N.mm FVA=FVB=752.63N MV=46286.75Nmm MVⅡ=21826.27Nmm

51、 M1=135333.74Nm M2=63815.91Nm T=507898.87mm Me1=333438.56Nmm Me2=311349.52 σe1=15.44MPa σe2=18.71MPa 七、軸承的選擇與校核 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容

52、設(shè)計(jì)結(jié)果 一、 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 二、 試選軸承型號(hào) 三、 由預(yù)期壽命求所需c并校核 由前面計(jì)算知d2=55mm，選用6011型號(hào)的軸承。 查書1，295頁(yè)查表15.12知：載荷系數(shù)fp=1.2 查書1，296頁(yè)查表15.14知：溫度系數(shù)fT=1 因?yàn)榇薋a=0N 由式15.2得P=fpFr =1.21505.26 =1806.312N 因?yàn)槭乔?/p>

53、軸承ε=3 根據(jù)軸頸d=55mm，選擇6011型，并查書2129頁(yè)附表10.1得該型號(hào)軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=30.2KN 基本額定靜載荷Cor=21.8KN 由表15.15知：軸承預(yù)期壽命「Lh」的參數(shù)值為50000～60000h 在因?yàn)樵撦S承要工作5年且24小時(shí)連續(xù)工作，所以有： Lh=552524=31200h Cmax= = =9443.77N 選擇6011軸承Cr=30.2KN 滿足要求Cmax＜Cr，選擇合適。 fp=1.2 fT=1 P=1806

54、.312N ε=3 Cr=30.2KN Cor=21.8KN 滿足要求Cmax＜Cr，選擇合適 八、鍵的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 一、 聯(lián)軸器的鍵 1、 選擇健的型號(hào) 2、

55、 寫出健的型號(hào) 二、 齒輪鍵的選擇 1、 選健的型號(hào) 2、寫出鍵的型號(hào) 選擇C型健 由軸徑d1=45mm，在同表查得健寬b=14mm，健高h(yuǎn)=9mm，L=36～160mm。 L=70mm≤（1.6～1.8）d l1=L-0.5b=70-0.514=63mm 由式14.7得 σjy1= =（4457.861000）/（45963）=71.77MPa＜【σjy】 選健為C1470GB/T1096-1979 選擇A型健 軸徑d3=60mm，為了使加工方便，應(yīng)盡量選取

56、相同得健高和健寬。但強(qiáng)度不夠。 故 健寬b=18mm，高h(yuǎn)=11mm，L=50mm l2=L-18=50-18=32mm σjy2= = =96.2MPa 選取鍵A1850GB/T1096-1979 選擇C型鍵 b=14mm h=9mm L=36～160mm 選擇A型鍵 九、聯(lián)軸器的選擇 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 一、 計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩 二、 確定聯(lián)軸器的型號(hào) 由表16.1查得工作

57、情況系數(shù)K=1.3 由式16.1得 主動(dòng)端 TC1=KT2 =1.3507.94=660.322Nmm 從動(dòng)端TC2=KTW =1.3457.86 =595.23Nm＜Tm=1250Nm 由前面可知： d≥C =40.23～44.37mm 又因?yàn)閐（1+0.05） =（40.23～44.37）（1+0.05） =42.2415～46.59mm n2=76.34r/min＜〔n〕=4000r/min 由附表9.4可確定聯(lián)軸器的型號(hào)為彈

58、性柱銷聯(lián)軸器 HL4 GB5014-85。 TC1=660.322Nmm TC2=595.23Nm 標(biāo)記為： HL4 GB5014-85。 十、減速器箱體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 軸中心距 箱體壁厚 箱蓋壁厚 機(jī)座凸緣厚度 機(jī)蓋凸緣厚度 機(jī)蓋底凸緣厚度 地腳螺栓直徑 地腳螺釘數(shù)目 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 蓋與座連接螺栓直徑 聯(lián)結(jié)螺

59、栓d2的間距 軸承端蓋的螺釘直徑d3 窺視孔蓋螺釘直徑d4 定位銷直徑 df、d1、d2至外壁距離 df、d2至凸緣距離 凸臺(tái)高度 外箱壁至軸承座端面與內(nèi)箱壁距離 機(jī)蓋機(jī)座力厚 軸承端蓋外徑 軸承旁連接螺栓距離 a=155mm δ1=0.02a+1mm=4.125mm≥8mm δ1=0.02a+1≥8mm b=1.5 δ=12mm b1=1.5δ1=12mm b2=2.5δ=2.58=20mm df=0.036a+12 =17.58mm 取整偶數(shù)20mm a≤250，n

60、=4 d1=0.75df=15mm查表3-3取16mm d2=（0.5～0.6）df =10～12mm 取d2=12mm l=150～200mm 由表3-17得：d3=（0.4～0.5）df =8～10mm d4=（0.3～0.4）df=6～8mm d=（0.3～0.4）d2=8.4～9.6mm C1=20mm C2=18mm h=0.36D2 =0.36130=46.8mm l1=C1+C2+(5～10) =43～48mm 取

61、l1=47mm △1＞1.2δ △1=9.6mm △2＞δ △2=9.6mm m1≈0.85δ1 m≈0.85δ =6.8mm ≈7mm =6.8mm≈7mm D2=D+(5～5.5)d3 =90+（5～5.5）8 =130～134mm S=D2 a=155mm δ1=8mm δ1=≥8mm b=12mm b2=20mm df=17.58mm n=4 d1=0.75df=15mm d2=12mm

62、l=150～200mm d3=8～10mm d4=6～8mm C1=20mm C2=18mm h=46.8mm l1=47mm △1=9.6mm △2=9.6mm m1=7mm m=7mm D2=132mm S=D2 十一、減速器的潤(rùn)滑、密封 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 一、 齒輪的潤(rùn)滑 （1） 選擇潤(rùn)滑方式

63、 （2） 確定油深 二、 軸承潤(rùn)滑 三、 密封 V= = =1.00m/s V≈12m/s,采用侵油潤(rùn)滑 由查參考書2圖10.52可知 齒輪侵油深度為10mm； 油總深度為30mm dm= n1 = 300 =21750m/s 采用脂潤(rùn)滑 軸承兩端加設(shè)擋油環(huán)； 軸承端蓋采用氈圈密封 V=0.98m/s 油總深度為30mm。 Dm=21750m/s 采用氈圈密封。 十二、參考資料 書名 主編 1、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版）》 2、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 陳立德 陳立德 牛玉麗 需要圖的加我qq:765999717