帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 雷營(yíng)

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1、 西安科技大學(xué)高新學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 學(xué)院名稱(chēng)：機(jī)電信息學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)：機(jī)械1003 學(xué)號(hào)：1001140349 姓名：雷營(yíng) 指導(dǎo)教師：千學(xué)明 目錄 第1章 緒論·····················································3 第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)·······

2、········································6 第3章 傳動(dòng)方案分析·············································8 第4章 電機(jī)的選擇···············································9 第5章 傳動(dòng)比分配···············································10 第6章 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算·······································11 第7章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)··············

3、·······························12 第8章 齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)···········································15 第9章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算·······································25 第10章 滾動(dòng)軸承的選擇及壽命····································48 第11章 鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算······································52 第12章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)····························

4、··············54 第13章 密封件，潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方式的選擇··························57 第14章 裝配草圖設(shè)計(jì)············································58 第15章 裝配圖設(shè)計(jì)··············································71 第16章 零件圖設(shè)計(jì)··············································74 第17章 設(shè)計(jì)小結(jié)············································

5、····77 第18章 參考文獻(xiàn)················································78 第19章 致謝····················································79 第1章 緒論 1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是繼《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程后的一個(gè)重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生第一次較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，其基本目的是： （1） 通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工

6、程實(shí)際問(wèn)題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)展。 （2） 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程。 （3） 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等）以及經(jīng)驗(yàn)估算、數(shù)據(jù)處理等。 1.2機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 選擇作為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的題目，通常是一般傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械，例如圖1-1所示帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置。 1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的步驟 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的步驟通常是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，擬定若干方案并進(jìn)行分析比較，然后確定一個(gè)正確、合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)

7、行必要的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后用圖紙表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，用設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)依據(jù)。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)一般可按表1-1中所述幾個(gè)階段進(jìn)行。 表1-1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)階段及設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 階段 主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 1) 分析設(shè)計(jì)任務(wù)，明確工作條件、設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容和步驟 2) 了解設(shè)計(jì)對(duì)象，閱讀有關(guān)資料、圖紙，觀(guān)察實(shí)物或模型以及進(jìn)行減速器拆裝實(shí)驗(yàn)等 3) 復(fù)習(xí)課程有關(guān)內(nèi)容，熟悉機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法和步驟 4) 準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)需要的圖書(shū)、資料和用具，并擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃等 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 1. 確定傳動(dòng)方案，畫(huà)出傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖 2. 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率

8、、轉(zhuǎn)速，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 3. 確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 4. 計(jì)算各軸的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 各級(jí)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) 8. 減速器外的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)（帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)） 9. 減速器內(nèi)的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)（斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)） 減速器裝配草圖設(shè)計(jì) 1. 選擇比例尺，合理布置視圖，確定減速器各零件的相互位置 2. 初步計(jì)算軸徑，選擇聯(lián)軸器，初選軸承型號(hào)，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3. 確定軸上力作用點(diǎn)及支點(diǎn)距離，進(jìn)行軸、軸承的校核計(jì)算 4. 分別進(jìn)行軸系部件、傳動(dòng)零件、減速器箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 減速器裝配圖設(shè)計(jì) 1. 繪制裝配圖、標(biāo)注尺寸、配合及零件序號(hào) 2. 編寫(xiě)明細(xì)表、標(biāo)題欄、減速器技術(shù)特性

9、及技術(shù)要求 3. 完成裝配圖 零件工作圖設(shè)計(jì) 1. 軸類(lèi)零件工作圖 2. 齒輪類(lèi)零件工作圖 3. 箱體類(lèi)零件工作圖 （具體繪制哪幾個(gè)由指導(dǎo)老師確定） 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 整理編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)總結(jié)及答辯 1. 總結(jié)設(shè)計(jì)的收獲和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，做好答辯前的準(zhǔn)備工作 2. 參加答辯 1.4 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中應(yīng)正確對(duì)待的幾個(gè)問(wèn)題 （1）學(xué)生要明確學(xué)習(xí)目的，端正學(xué)習(xí)態(tài)度。 在設(shè)計(jì)的全過(guò)程中必須嚴(yán)肅認(rèn)真、刻苦鉆研、一絲不苛、精益求精。只有這樣，才能在 設(shè)計(jì)思想、力法和技能等各方面部獲得較好的鍛煉和提高。 （2）在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成。

10、 教師的指導(dǎo)作用主要在于使學(xué)生明確設(shè)計(jì)思路，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，解答疑難問(wèn)題和 按設(shè)計(jì)進(jìn)程進(jìn)行階段審查等。在設(shè)計(jì)中．學(xué)生必須充分發(fā)揮創(chuàng)造性和主觀(guān)能動(dòng)性．認(rèn)真閱 讀有關(guān)設(shè)計(jì)資料和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。仔細(xì)分析參考圖例的結(jié)構(gòu)。提倡獨(dú)立思考問(wèn)題、分析 問(wèn)題和解決問(wèn)題，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)，而不應(yīng)被動(dòng)地依賴(lài)教師和盲目抄襲。 (3)正確處理理論計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系。 機(jī)械零件的尺寸不可能完全由理論計(jì)算確定，而應(yīng)綜臺(tái)考慮零件結(jié)構(gòu)、加工、裝配、經(jīng) 濟(jì)性和使用條件等要求。通過(guò)強(qiáng)度條件計(jì)算出來(lái)的零件尺寸，常常是零件必須滿(mǎn)足的最小 尺寸，而不一定就是最終采用的結(jié)構(gòu)尺寸。例如軸的尺寸，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

11、時(shí)，要綜合地考 慮軸上零件的裝拆、調(diào)整和固定以及加工工藝等要求，并進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算，之后才確定 軸的尺寸。因此，在設(shè)汁過(guò)程中，設(shè)計(jì)汁算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是相互補(bǔ)充、交替進(jìn)行的。應(yīng)計(jì)意 “邊計(jì)算、邊畫(huà)圖、邊修改”，因?yàn)楫a(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)修改才能得到較高的設(shè)計(jì) 質(zhì)量。 此外，一些次要尺寸不需強(qiáng)度校核。有的可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，如箱體的結(jié)構(gòu)尺寸等； 有的則由設(shè)計(jì)者考慮加工、使用等條件，參照類(lèi)似結(jié)構(gòu)，用類(lèi)比的方法確定，例如軸上的定 位軸套、擋油環(huán)等。 (4)正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。 長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐已經(jīng)積累了許多可供參考和借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)和資料．繼承和發(fā)展這

12、些經(jīng)驗(yàn)和成果，不但可以減少重復(fù)丁作，加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，而且是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保證。設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意利用和繼承已有的成果和經(jīng)驗(yàn)，不應(yīng)閉門(mén)造車(chē)、憑空臆造．要善于吸取前人的經(jīng)驗(yàn)和成果，學(xué)握和使用已有的設(shè)計(jì)資料。但是，不能盲目地、機(jī)械地抄襲已有的類(lèi)似產(chǎn)品，應(yīng)在繼承的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體條件和要求．敢于創(chuàng)新．敢于提出新方案．不斷地完善和改進(jìn)設(shè)計(jì)。所以，設(shè)計(jì)是繼承和創(chuàng)新相結(jié)合的過(guò)程，這樣才能使設(shè)計(jì)工作不斷地向前發(fā)展。 (5)正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 設(shè)計(jì)中是否盡量采用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，也是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)。例如設(shè)計(jì)中采用的 滾動(dòng)軸承、帶、聯(lián)軸器、密封件和緊固件等，其參數(shù)和尺寸必須嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)

13、定。 此外，繪圖時(shí)，圖紙的幅面及格式、比例、圖線(xiàn)、字體、視圖表達(dá)、尺寸標(biāo)注等應(yīng)嚴(yán)格遵守機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，要求圖紙表達(dá)正確、清晰、圖面整潔，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求計(jì)算正確無(wú)誤．書(shū)寫(xiě)工整清晰。 第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2.1設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。 2.2已知條件 2.2.1機(jī)器功用 由輸送帶傳送機(jī)器的零、部件； 2.2.2工作情況 單向運(yùn)輸，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境溫度不超過(guò)35°C； 2.2.3運(yùn)動(dòng)要求 輸送帶運(yùn)動(dòng)速度誤差不超過(guò)5%；滾筒傳動(dòng)效率為0.96； 2.2.4使用壽命 8年，每年350天，每天16小時(shí)； 2.2.5動(dòng)力來(lái)源 電力拖動(dòng)，三相

14、交流，電壓380/220V； 2.2.6檢修周期 半年小修，二年中修，四年大修； 2.2.7生產(chǎn)規(guī)模 中型機(jī)械廠(chǎng)，小批量生產(chǎn)。 2.3主要技術(shù)數(shù)據(jù) 2.3.1輸送帶工作拉力F= 2.65 kN； 2.3.2輸送帶工作速度v= 0.964 m/s； 2.3.3滾筒直徑D= 330 mm； 2.3.4電機(jī)轉(zhuǎn)速n= 3000 r/min. 2.4設(shè)計(jì)工作及內(nèi)容： 2.4.1傳動(dòng)方案的確定； 2.4.2電機(jī)選型； 2.4.3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算； 2.4.4帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)； 2.4.5減速器設(shè)計(jì)(齒輪、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、軸承、連接件、潤(rùn)滑和密封方式選擇，

15、機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì))； 2.4.6聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)； 2.4.7繪制減速器裝配圖和零件工作圖； 2.4.8編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 2.4.9設(shè)計(jì)答辯。 2.5傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 2.5.1 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 2.5.2 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)分布，故沿軸向載荷分布不均勻， 要求軸有較大的剛度。 2.5.3 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。

16、

17、 圖2-1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 2.6設(shè)計(jì)任務(wù)： 應(yīng)完成：①減速器裝配圖一張； ②齒輪、軸的零件圖 2 張； ③設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。 第三章 傳動(dòng)方案分析 已知:已知輸送帶工作速度為0.933m/s，滾筒直徑為355mm,輸送帶工作拉力為3.6kN。連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)載荷較平穩(wěn)有輕微振動(dòng)，使用壽命為6年。 該傳送機(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)

18、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，大幅度降低了成本。減速器部分用兩級(jí)圓柱齒輪減速器。 第四章 電機(jī)的選擇 4.1傳動(dòng)裝置的總效率 ＝ 為V帶的效率,為四對(duì)滾動(dòng)軸承的效率，為每對(duì)齒輪嚙合的效率，為聯(lián)軸器的效率，為滾筒傳動(dòng)效率。 4.2卷筒的轉(zhuǎn)速 工作機(jī)主動(dòng)軸所需功率 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 4.3由表可選取電動(dòng)機(jī)功率 4.4電動(dòng)機(jī)常選用Y系列三向異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)所需功率在設(shè)計(jì)手冊(cè)中選擇Y112M-2型。 Y112M-2型電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)如下表4-1所示： 表4-1 Y112M-2型電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù) 額定功率

19、4kw 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 2890r/min 同步轉(zhuǎn)速 3000r/min 電動(dòng)機(jī)伸出端直徑D 28mm 電動(dòng)機(jī)伸出端 安裝長(zhǎng)度E 60mm 機(jī)座中心高H 112mm 第五章 傳動(dòng)比分配 5.1總傳動(dòng)比 == 5.2各級(jí)傳動(dòng)比分配： 為了使傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為緊湊，據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)p4表2-1所述，取V型帶傳動(dòng)比=2.8，則得減速器的傳動(dòng)比i： 高速齒輪嚙合的傳動(dòng)比為 低速齒輪嚙合的傳動(dòng)比為 由=（1.3—1.4），則取=4.3 =4.4 本章結(jié)論：=2.8 、 =4.3 、 =4.4。 第六章 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參

20、數(shù)計(jì)算 6.1各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 6.2各軸輸入功率的計(jì)算 按電動(dòng)機(jī)的額定功率=4kw計(jì)算各軸輸入功率: I軸的輸入功率: Ⅱ軸的輸入功率： Ⅲ軸的輸入功率： 6.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算 I軸的轉(zhuǎn)矩 Ⅱ軸的轉(zhuǎn)矩 Ⅲ軸的轉(zhuǎn)矩 各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩列于表6-1： 表6-1 功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩表 軸名 功率（Kw） 轉(zhuǎn)速（r/min） 轉(zhuǎn)矩（N·m） I 3.84 1032 35530 Ⅱ 3.69 240 146830 Ⅲ 3.54 55 614672 第七章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 外傳動(dòng)帶選為普通V帶傳動(dòng) 7.1確定

21、計(jì)算功率 工作情況系數(shù)KA：據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表5-10查得KA=1.1 計(jì)算功率： 7.2選擇V帶的帶型 由 、 由圖5-9選取V帶型號(hào)為： Z型V帶 7.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v 7.3.1初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。 由機(jī)械設(shè)計(jì)表5-4，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=63mm。 7.3.2驗(yàn)算帶速。按式（5-16）驗(yàn)算帶的速度 帶速在5-25m/s范圍內(nèi)，合適。 7.3.3計(jì)算大帶輪的直徑。 根據(jù)式（5-12），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 由表5-4知、是Z型帶的基準(zhǔn)直徑系列 7.4確定v帶中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 7.4.1初定中心距 取，符合

22、 7.4.2由式（5-3）得帶長(zhǎng) 查表5-2，對(duì)Z型帶選用。 7.4.3由式（5-17）計(jì)算實(shí)際中心距。 7.5驗(yàn)算小帶輪包角 7.6計(jì)算V帶根數(shù)z 7.6.1計(jì)算單根V帶的額定功率 由=63mm和，查表5-5得。 據(jù)， 和Z型帶，查表5-7得 查表5-9得，表5-2得，則有： 7.6.2 計(jì)算V帶的根數(shù)Z 取11根 7.7求作用在帶輪軸上的壓力 查表5-1得q=0.06kg/m，故由式5-19得單根V帶的初拉力： 作用在軸上的壓力 7.8帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶輪寬度: 查表5-3得e=12mm,fmin=7mm,取 B= 查表得小

23、帶輪的輪轂長(zhǎng)度140mm,大帶輪輪轂長(zhǎng)度為150mm 第八章 齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì) 8.1高速齒輪。 8.1.1選擇齒輪材料和熱處理方式 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用8級(jí)精度，有方案圖知齒輪為直齒圓柱齒輪。大小齒輪都選用鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為40-50HRC。齒面硬度240HBS。 8.1.2選擇齒數(shù)、選齒寬系數(shù)。 1) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表7-7取。 2) 由圖7-9（c）（d）取接觸疲勞極限，。 3) 選取載荷系數(shù)。 4) 由表7-6查得材料的彈性影響系數(shù)。 5) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)。 6) 由圖7-7取接觸疲勞壽命系數(shù) 7) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率

24、、安全系數(shù) 則： 8.1.3計(jì)算小齒輪分度圓直徑 5) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（7-13）進(jìn)行試算，即 6) 計(jì)算圓周速度 7) 計(jì)算齒寬 8) 計(jì)算齒寬與齒高之比 取小齒輪齒數(shù)為24,則： 模數(shù) 齒高 9) 計(jì)算載荷系數(shù)K。 根據(jù)，、8級(jí)精度。兩支承相對(duì)于小齒輪非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)由圖7-14查得，； 直齒輪，假設(shè)由表（7-3）得；由表7-2查得使用系數(shù)，；由表7-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)。由，查圖7-17得；故載荷系數(shù) 8.1.4校核所得分度圓直徑 由式10-10a得 計(jì)算模數(shù)。 1) 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 由式7-10得

25、彎曲強(qiáng)度的計(jì)算公式為： 2) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 由圖7-8查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限； 由圖7-6取彎曲疲勞系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取安全疲勞系數(shù)，由式7-1得 計(jì)算載荷系數(shù)K。 查取齒數(shù)系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，由表7-5查得： 、、、 。 3) 計(jì)算大小齒輪的并加以比較。 小齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小要取決于彎曲程度所決定的承載能力，而吃面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)，就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直

26、徑則算出小齒輪的齒數(shù)。 大齒輪的齒數(shù)， 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿(mǎn)足了吃面接觸強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 8.1.5幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算分度圓直徑： 計(jì)算中心距： 計(jì)算齒輪寬度： 取，。 8.1.6驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 取，。實(shí)際傳動(dòng)比 安全。 齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷（）。 由式7-3有 圓周力 徑向力 軸向力 8.2 低速齒輪。 8.2.1選擇齒輪材料和熱處理方式 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用8級(jí)精度，有方案圖知齒輪為直齒圓柱齒輪。大

27、小齒輪都選用鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為40-50HRC。齒面硬度240HBS。 8.2.2選擇齒數(shù)、選齒寬系數(shù)。 1) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表7-7取。 2) 由圖7-9(c)（d）取接觸疲勞極限。 3) 選取載荷系數(shù)。 4) 由表7-6查得材料的彈性影響系數(shù)。 5) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)。 6) 由圖7-7取接觸疲勞壽命系數(shù) 7) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率、安全系數(shù) 則： 8.2.3計(jì)算小齒輪分度圓直徑 1) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即 2) 計(jì)算圓周速度 3) 計(jì)算齒寬 4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 取小齒輪齒數(shù)為24,則： 模數(shù)

28、 齒高 5) 計(jì)算載荷系數(shù)K。 根據(jù)，、8級(jí)精度。兩支承相對(duì)于小齒輪非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)由圖7-14查得，； 直齒輪，；由表7-2查得使用系數(shù)，；由表7-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)。由表7-3得,由，圖7-17得；故載荷系數(shù) 校核所得分度圓直徑 由式10-10a得 計(jì)算模數(shù)。 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 有式7-10得彎曲強(qiáng)度的計(jì)算公式為： 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 由圖7-8查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限； 由圖7-6取彎曲疲勞系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取安全疲勞系數(shù)，由式7-1得 計(jì)算載荷系數(shù)K。 查取齒數(shù)系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，由表7

29、-5查得： 、、、 。 計(jì)算大小齒輪的并加以比較。 小齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小要取決于彎曲程度所決定的承載能力，而吃面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)，就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑，則算出小齒輪的齒數(shù)。 大齒輪的齒數(shù)， 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿(mǎn)足了吃面接觸強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算分度圓直徑： 計(jì)算中心距： 計(jì)算齒輪寬

30、度： 取，。 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 取，。實(shí)際傳動(dòng)比 安全。 齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷（）。 由式7-3有 圓周力 徑向力 軸向力 (3)高低齒輪的參數(shù)列表如下： 表8-1 齒輪參數(shù) 名 稱(chēng) 高速級(jí) 低速級(jí) 模數(shù)(mm) 2 3 中心距（mm） 128 202.5 齒數(shù) 24 25 104 110 分度圓直徑（mm） 48 75 208 330 齒寬(mm) 60 80 48 75 材料及熱處理 鋼調(diào)質(zhì) 鋼調(diào)質(zhì) 8.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 以大齒輪為例。因齒

31、輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式為宜。如圖8-1所示，其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖 圖8-1 低速齒結(jié)構(gòu) 第九章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9.1中間軸 9.1.1中間軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。 據(jù)表上述表5-1知：, , 9.1.2 作用在齒輪上的力 據(jù)第八章設(shè)計(jì)計(jì)算知： 9.1.3 初步確定軸的最小直徑 據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（15-2）初步估算最小直徑，選取軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3取 中間軸的最小直徑顯然是安裝軸承處的直徑。為使所選與軸承的轂孔直徑相適應(yīng)，故同時(shí)選取軸承型號(hào)。因軸承同時(shí)收油徑向力和軸向力

32、作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求，據(jù)由軸承產(chǎn)品中初步選取30208。其尺寸為。故 9.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1) 擬定軸上零件的裝配方案。 采用如圖9-1所示裝配方案。 圖9-1 中間軸裝配方案 2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 取按裝低速齒的安裝軸段，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂寬為113mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于輪轂寬度，故取。齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取。取軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，且軸環(huán)右端定位高速齒的左端。為使兩輪保持一定間隙又保證定位要求，取。 取安裝高速齒軸段的直徑。齒輪左端軸肩定位，右端與

33、油軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂寬，則為使套筒端面可靠地壓緊齒輪，齒輪段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，?。▍⒖磮D9-1）。則：已知滾動(dòng)軸承寬， 軸上零件的周向定位 齒輪的周向定位均采用平鍵連接，按，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1查得平鍵截面。鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為。同樣，小齒輪與軸的連接選用平鍵為。輪轂與軸的配合均為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的。此處選軸的直徑公差為。 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，取軸端倒角，各軸肩處圓角半徑均為1.5。 9.1.5求軸上的載荷

34、 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算圖（圖9-2）。對(duì)于30208型圓錐滾子軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為。 圖9-2 軸的載荷分析圖 據(jù)圖計(jì)算各平面的支反力及彎矩 求軸上的載荷，將計(jì)算出的F,M值列于表9-1： 表9-1 各平面的支反力及彎矩 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 彎矩M 總彎矩 扭矩T 抗彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上的承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及表9-1中的數(shù)值，并取，軸的計(jì)算應(yīng)力 又已選定軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1

35、查得 ，，故安全。 9.1.6精確校核軸的疲勞強(qiáng)度。 1).判斷危險(xiǎn)截面 據(jù)受力彎矩圖及結(jié)構(gòu)圖分析知，只需校核截面左右兩側(cè)即可. 2).截面左側(cè): 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面左側(cè)的彎矩M為 截面上的扭矩T 截面上的彎曲應(yīng)力： 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由教材表15-1查得，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2查取。因，, ．經(jīng)插值后可查得 又由附表3-1可得軸的材料敏感系數(shù)為 ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由附圖3-2的尺寸系數(shù);由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 軸按磨削加工,由附圖3-4的表

36、面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 查手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù) ，取 ，取 則計(jì)算安全系數(shù)值，得 故可知其安全． 3).截面右側(cè): 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面右側(cè)的彎矩M 截面Ⅲ上的扭矩T 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 過(guò)盈配合處的，由附表3-8用插值法求出。，并取，于是得 ， 軸按磨削加工,由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 所以截面左側(cè)的安全系數(shù)為 故可知其安全．至此，中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)

37、計(jì)及強(qiáng)度校核完畢。 9.2高速軸 9.2.1中間軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。 據(jù)表上述表5-1知：， ， 9.2.2 作用在齒輪上的力 據(jù)第八章設(shè)計(jì)計(jì)算知： 9.2.3 初步確定軸的最小直徑 據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（15-2）初步估算最小直徑，選取軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3取 高速軸的最小直徑是安裝帶輪處軸的直徑（圖9-3）取. 9.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1) 擬定軸上零件的裝配方案。 采用如圖9-3所示裝配方案。 圖9-3 高速軸軸裝配方案 2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿(mǎn)足大帶輪的軸向定位要求，軸段

38、右側(cè)需制出一軸肩。故， 。大帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為50mm，故取段的長(zhǎng)度為。 初選滾動(dòng)軸承。為使所選與軸承的轂孔直徑相適應(yīng)，故同時(shí)選取軸承型號(hào)。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力作用，故選用單列圓錐滾子軸承30207。其尺寸為。則 而 。 取按裝低速齒的安裝軸段，右端軸承采用套筒定位，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，軸段應(yīng)短于輪轂寬度，故取。齒輪左端采用軸肩定位，軸肩高度，故取。取軸環(huán)處的直徑，。軸環(huán)寬度，取。 軸承端蓋的總寬度為（有減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與大帶輪的輪轂右端面的距離，則，。 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離，考慮

39、到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，?。▍⒖磮D9-3）。則：已知滾動(dòng)軸承寬，則， 3) 軸上零件的周向定位 帶輪、齒輪的周向定位均采用平鍵連接，按，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1查得平鍵截面。鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合的良好對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸配合為同樣，帶輪與軸的連接選用平鍵為。輪轂與軸的配合均為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的。此處選軸的直徑公差為。 4) 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，取軸端倒角，各軸肩處圓角半徑均為1。 9.2.5求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算圖（圖9-4）。對(duì)于30

40、207型圓錐滾子軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為。 圖9-4 軸的載荷分析圖 據(jù)圖計(jì)算各平面的支反力及彎矩 求軸上的載荷，將計(jì)算出的F,M值列于表9-2： 表9-2 各平面的支反力及彎矩 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 彎矩M 總彎矩 扭矩T 抗彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上的承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及表9-2的數(shù)值，并取，軸的計(jì)算應(yīng)力 又已選定軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得 ，，故安全。 9.2.6精確校核軸的疲勞強(qiáng)度。 1).判斷

41、危險(xiǎn)截面 據(jù)受力彎矩圖及結(jié)構(gòu)圖分析知，只需校核截面左右兩側(cè)即可. 2).截面左側(cè): 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面左側(cè)的彎矩M為 截面上的扭矩T 截面上的彎曲應(yīng)力： 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由教材表15-1查得，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2查取。因， ．經(jīng)插值后可查得 又由附表3-1可得軸的材料敏感系數(shù)為 ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由附圖3-2的尺寸系數(shù);由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 軸按磨削加工,由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 查手冊(cè)得

42、碳鋼的特性系數(shù) ，取 ，取 則計(jì)算安全系數(shù)值，得 故可知其安全． 3).截面右側(cè): 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面右側(cè)的彎矩M 截面上的扭矩T 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 過(guò)盈配合處的，由附表3-8用插值法求出。，并取，于是得 ， 軸按磨削加工,由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 所以截面左側(cè)的安全系數(shù)為 故可知其安全．至此，高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核完畢。 9.3低速軸 9.3.1低速軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩

43、。 據(jù)表上述表5-1知：， ， 9.3.2 作用在齒輪上的力 據(jù)第八章設(shè)計(jì)計(jì)算知： 9.3.3 初步確定軸的最小直徑 據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（15-2）初步估算最小直徑，選取軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3取 高速軸的最小直徑顯然是聯(lián)軸器處的直徑（圖9-5）。為了使所選直徑.與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查手選用HL5彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑，故取 9.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案。

44、 采用如圖9-5所示裝配方案。 圖9-5 低速軸軸裝配方案 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段左側(cè)需制出一軸肩。故，右端采用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑，即。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為，為了保證軸端擋圈質(zhì)壓在半聯(lián)軸器端面上而不壓在軸端面上故取段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。 初選滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力作用，故選用單列圓錐滾子軸承參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品中選取30214。其尺寸為。則 而 。 右端軸承采用軸肩進(jìn)行定位，據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)知30214型軸承的定位軸肩高度，因此取。 取安裝齒輪處的軸段的直徑，齒輪左端與

45、左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂寬度為，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，軸段應(yīng)短于輪轂寬度，故取。齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取。則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。 軸承端蓋的總寬度為（有減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與大帶輪的輪轂右端面的距離，則，。 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取（參看圖9-5）。則：已知滾動(dòng)軸承寬，， 5) 軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器、齒輪的周向定位均采用平鍵連接，按，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1查得平鍵截面。鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為。同時(shí)

46、為了保證齒輪與軸配合的良好對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸配合為。同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接選用平鍵為。半聯(lián)軸器與軸的配合均為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的。此處選軸的直徑公差為。 6) 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，取軸端倒角，各軸肩處圓角半徑均為2。 9.3.5求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算圖（圖9-6）。對(duì)于30214型圓錐滾子軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為。 圖9-6 軸的載荷分析圖 據(jù)圖計(jì)算各平面的支反力及彎矩 求軸上的載荷，將計(jì)算出的F,M值列于表9-3： 表9-3 各平面的支反力及彎矩 載荷 水

47、平面H 垂直面V 支反力F 彎矩M 總彎矩 扭矩T 抗彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上的承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及表9-2的數(shù)值，并取，軸的計(jì)算應(yīng)力 又已選定軸的材料為鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得 ，，故安全。 9.3.6精確校核軸的疲勞強(qiáng)度。 1).判斷危險(xiǎn)截面 據(jù)受力彎矩圖及結(jié)構(gòu)圖分析知，只需校核截面左右兩側(cè)即可. 2).截面右側(cè): 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面左側(cè)的彎矩M為 截面上的扭矩T 截面上的彎曲應(yīng)力： 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力

48、 由教材表15-1查得，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2查取。因， ．經(jīng)插值后可查得 又由附表3-1可得軸的材料敏感系數(shù)為 ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由附圖3-2的尺寸系數(shù);由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 軸按磨削加工,由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 查手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù) ，取 ，取 則計(jì)算安全系數(shù)值，得 故可知其安全． 3).截面左側(cè): 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面右側(cè)的彎矩M 截面上的扭矩T 截面上的彎曲應(yīng)力

49、 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 過(guò)盈配合處的，由附表3-8用插值法求出。，并取，于是得 ， 軸按磨削加工,由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 所以截面左側(cè)的安全系數(shù)為 故可知其安全．至此，低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核完畢。 第十章 滾動(dòng)軸承的選擇及校核 10.1高速軸上軸承的設(shè)計(jì)和校核 10.1.1確定軸承的類(lèi)型和參數(shù)。 采用圓錐滾子軸承，選取左右軸承為3027標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)，單列圓錐滾子軸承： 。 10.1.2軸承正裝，軸的受力情況分析。 求得徑向力 10.1.3求得派生軸向力（查課本表13-5得

50、Y=1.9） 由表13-6，取載荷系數(shù)， 又因?yàn)? 則 因，取 。 所以所選軸承可用,至此，高速軸上的軸承校核完畢。 10.2中間軸上軸承的設(shè)計(jì)和校核 10.2.1確定軸承的類(lèi)型和參數(shù)： 采用圓錐滾子軸承，選取左右軸承為30308E標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)，單列圓錐滾子軸承： 。 10.2.2軸承正裝，軸的受力情況分析： 求得徑向力 10.2.3求得派生軸向力（查課本表13-5得Y=1.9） 由表13-6，取載荷系數(shù)， 又因?yàn)? 則： 因，取 。

51、 所以所選軸承可用。至此，中間軸上的軸承校核完畢。 10.3低速軸上軸承的設(shè)計(jì)和校核 10.3.1確定軸承的類(lèi)型和參數(shù)： 采用圓錐滾子軸承，選取左右軸承為30312E標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)，單列圓錐滾子軸承： 。 10.3.2軸承正裝，軸的受力情況分析： 求得徑向力 10.3.3求得派生軸向力（查課本表13-5得Y=1.7） 由表13-6，取載荷系數(shù)， 又因?yàn)? 則： 因，取 。 所以所選軸承可用。至此，軸3上的軸承校核完畢。 第十一章 鍵的選擇及校核 11.1高速軸與帶輪用鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 選用A型平鍵,查

52、手冊(cè)選鍵,鍵材料用鋼，查表得許用應(yīng)力,鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度按公式得擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠。 11.2高速軸與小齒輪用鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 選用A型平鍵,查手冊(cè)選鍵，鍵材料用45鋼，查表得許用應(yīng)力～，鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度按公式得擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠。 11.3 中間軸與大齒輪用鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 選用A型平鍵,查手冊(cè)選鍵，鍵材料用45鋼，許用應(yīng)力，鍵的工作長(zhǎng)度按公式得擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠。 11.4 中間軸與小齒輪用鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 選用A型平鍵,查手冊(cè)選鍵，鍵材料用45鋼，許

53、用應(yīng)力，鍵的工作長(zhǎng)度按公式得擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠。 11.5 低速軸與大齒輪用鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 選用A型平鍵,查手冊(cè)選鍵，鍵材料用45鋼，許用應(yīng)力，鍵的工作長(zhǎng)度按公式得擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠。 11.6低速軸與聯(lián)軸器用鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 選用A型平鍵,查手冊(cè)選鍵，鍵材料用45鋼，許用應(yīng)力，鍵的工作長(zhǎng)度按公式得擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠。 第十二章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪嚙合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合. 12.1 機(jī)體有足夠的剛度 在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度

54、 12.2 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。 因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm，為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精加工，其表面粗糙度為 12.3 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性. 鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便. 12.4 對(duì)附件設(shè)計(jì) A 視孔蓋和窺視孔 在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔處應(yīng)設(shè)計(jì)凸臺(tái)，以便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面，并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制

55、成，用M6螺釘緊固 B 放油孔和螺塞： 放油孔位于油池最底處，并安排在減速器，不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)設(shè)置凸臺(tái)，并加封油圈加以密封。 C 油標(biāo)： 油標(biāo)位在便于觀(guān)察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。 油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出. D 通氣孔： 由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡. E 蓋螺釘： 啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。 釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋. F 定位銷(xiāo)： 為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加

56、工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一個(gè)圓錐定位銷(xiāo)，以提高定位精度. G 吊鉤： 在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體. 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如表12-1： 表12-1 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 名稱(chēng) 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 箱座壁厚 10 箱蓋壁厚 9 箱蓋凸緣厚度 12 箱座凸緣厚度 15 箱座底凸緣厚度 25 地腳螺釘直徑 M20 地腳螺釘數(shù)目 查手冊(cè) 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 M16 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 =（0.5~0.6） M10 軸承端蓋螺釘

57、直徑 =（0.4~0.5） 10(6個(gè)) 視孔蓋螺釘直徑 =（0.3~0.4） 8 定位銷(xiāo)直徑 =（0.7~0.8） 8 ，，至外機(jī)壁距離 查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4 26 22 18 ，至凸緣邊緣距離 查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4 24 16 外機(jī)壁至軸承座端面距離 =++（8~12） 50 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 >1.2 15 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 > 10 機(jī)蓋，機(jī)座肋厚 8 軸承端蓋外徑 +（5-5.5） 130（1軸） 140（2軸） 165（3軸） 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離

58、 1300（1軸） 140（2軸） 165（3軸） 第十三章 密封件，潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方式的選擇 13.1密封件 密封的主要目的是防止灰塵、水分等進(jìn)入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑牧魇?。因?yàn)榇藴p速器的工作條件無(wú)特殊要求，所以選擇密封圈密封即可。 13.2齒輪潤(rùn)滑 因?yàn)閮蓪?duì)齒輪嚙合的圓周速度都小于12m/s，所以采用油池潤(rùn)滑。常用潤(rùn)滑油的主要性能和用途，選用L-CKB工業(yè)閉式齒輪油，浸油深度取為浸沒(méi)大齒輪齒頂10mm 13.3滾動(dòng)軸承 因?yàn)? 高速軸 中間軸 低速軸 所以軸承均采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，查表根據(jù)常用潤(rùn)滑脂的主要性能和用途，選用滾動(dòng)軸承脂（ZGN69-2

59、）潤(rùn)滑。 第十四章 裝配草圖設(shè)計(jì) 裝配圖是表達(dá)各零件的相互關(guān)系、位置、形狀和尺寸的圖樣，也是機(jī)器組裝、調(diào)試、維護(hù)和繪制零件圖等的技術(shù)依據(jù)。由于裝配圖的設(shè)計(jì)和繪制比較復(fù)雜，因此，應(yīng)先做裝配草圖設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須綜合考慮零件的工作條件、材料、強(qiáng)度、剛度、制造、安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑和密封等方面的要求，以期得到工作性能好、便于制造維護(hù)、成本低廉的機(jī)器。 裝配草圖的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定軸的結(jié)構(gòu)及其尺寸；選擇軸承型號(hào)；確定軸的支點(diǎn)距離和軸上零件力的作用點(diǎn)；設(shè)計(jì)和繪制軸上的傳動(dòng)零件和其它零件的結(jié)構(gòu)；箱體及其附件的結(jié)構(gòu)，為工作圖（裝配工作圖和零件工作圖等）的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。在繪圖過(guò)程中要注

60、意：傳動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)尺寸是否協(xié)調(diào)和是否有干涉；驗(yàn)算軸的強(qiáng)度和軸承的壽命。 在裝配草圖的設(shè)計(jì)過(guò)程中，繪圖與計(jì)算是交互進(jìn)行的，經(jīng)過(guò)反復(fù)修改，以獲得較好的設(shè)計(jì)效果。應(yīng)該避免單純追求圖紙的表面美觀(guān)，而不愿意修改已發(fā)現(xiàn)的不合理結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)通常采用“邊計(jì)算、邊畫(huà)圖、邊修改”，逐步完善和細(xì)化設(shè)計(jì)圖紙。 裝配草圖設(shè)計(jì)可按初繪裝配草圖，軸、軸承的校核計(jì)算，完成裝配草圖三個(gè)階段進(jìn)行。 14.1 初繪減速器裝配草圖 14.1.1 初繪裝配草圖前的準(zhǔn)備 在繪制裝配草圖前，應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作： （1）通過(guò)參觀(guān)和拆裝實(shí)際減速器，觀(guān)看有關(guān)減速器的錄象，閱讀減速器裝配圖，了解各零部件的功用、結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系，做到對(duì)

61、設(shè)計(jì)內(nèi)容心中有數(shù)； （2）確定主要零件的主要尺寸，如齒輪的分度圓和齒頂圓直徑、寬度、輪轂長(zhǎng)度、傳動(dòng)中心矩等； （3）按工作條件和轉(zhuǎn)矩選定聯(lián)軸器的類(lèi)型和型號(hào)，查出對(duì)兩端軸孔直徑和孔寬及其有關(guān)裝配尺寸的要求。具體的型號(hào)確定還有賴(lài)于軸的結(jié)構(gòu)尺寸的確定； （4）按工作條件初步選擇軸承類(lèi)型； （5）確定滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封方式。當(dāng)大齒輪的圓周速度時(shí)，可采用飛濺的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑軸承；當(dāng)時(shí)，可采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承。軸承的密封型式可根據(jù)軸承的潤(rùn)滑方式和工作環(huán)境選定； （6）推薦減速器箱體的結(jié)構(gòu)采用剖分式，如圖14-1。圖14-2和14-3為鑄造箱體的減速器結(jié)構(gòu)圖，其各部分尺寸可按表14-1、14-2所列公

62、式確定。 圖14-2二級(jí)圓柱齒輪減速器 名稱(chēng) 符號(hào) 尺寸關(guān)系 箱座壁厚 箱蓋壁厚 箱座凸緣厚度 箱蓋凸緣厚度 箱座底凸緣厚度 地腳螺釘直徑 地腳螺釘數(shù)目 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 箱蓋與箱座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 聯(lián)結(jié)螺栓的間距 軸承端蓋螺釘直徑 窺視孔蓋螺釘直徑 定位銷(xiāo)直徑 定位銷(xiāo)直徑 、、至外箱壁距離 見(jiàn)表14-2 、至凸緣邊緣距離 見(jiàn)表14-2 軸承旁凸臺(tái)半徑

63、 凸臺(tái)高度 各處凸臺(tái)高度一致，以便扳手操作為準(zhǔn)，一般按低速級(jí)軸承座外徑確定 外箱壁至軸承座端面距離 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 箱蓋、箱座筋厚 、 ， 軸承端蓋外徑 軸承座直徑 嵌入式端蓋：1.25D+10 D為軸承外徑。 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 盡量靠近，以和互不干涉為準(zhǔn)， 一般取 表14-2 、值 螺栓直徑 M8 M10 M12 M16 M20 M24 M30 沉頭座直徑 14 12 18 16 14 22 18 16 26 22 20 33 26

64、 24 40 34 28 48 40 35 61 14.1.2 初繪裝配草圖的步驟 傳動(dòng)零件（齒輪）、軸和軸承是減速器的主要零件，其它零件的結(jié)構(gòu)隨之確定。繪圖時(shí)先畫(huà)主要零件，后畫(huà)次要零件；由箱內(nèi)零件畫(huà)起，內(nèi)外兼顧，逐步向外畫(huà)；先畫(huà)零件的中心線(xiàn)及輪廓線(xiàn)，后畫(huà)細(xì)部結(jié)構(gòu)。畫(huà)圖時(shí)以一個(gè)視圖為主，兼顧其它視圖。 初繪裝配草圖的步驟如下： 14.1.2.1選擇比例尺，合理布置視圖 盡量選用1：1比例。布圖時(shí)，應(yīng)根據(jù)齒輪的中心矩、頂圓直徑及輪寬等主要尺寸，估計(jì)出減速器的輪廓尺寸，合理布置圖面。 14.1.2.2確定減速器各零件的相互位置 繪圖順序如下： （1）確定傳動(dòng)件的輪廓

65、和相對(duì)位置 在主、俯視圖上畫(huà)出箱體內(nèi)齒輪的中心線(xiàn)、齒頂圓、分度圓、齒寬和輪轂長(zhǎng)等輪廓尺寸，其它細(xì)部結(jié)構(gòu)暫不畫(huà)出。 （2）確定箱體內(nèi)壁和軸承座端面的位置 大齒輪頂圓和齒輪端面與箱體內(nèi)壁之間留有一定距離和 ，以避免由于箱體鑄造誤差引起的間隙過(guò)小，造成齒輪與箱體相碰。和 取值參見(jiàn)表14-1。小齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁間的距離，可待完成裝配草圖階段由主視圖上箱體結(jié)構(gòu)的投影關(guān)系確定。 減速器箱體內(nèi)壁至軸承內(nèi)側(cè)之間的距離為。如軸承采用箱體內(nèi)潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí)，的值見(jiàn)圖14-4(a)，如軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)，則需要裝擋油環(huán)，的值見(jiàn)圖14-4(b)。在軸承位置確定后，畫(huà)出軸承輪廓。 箱體內(nèi)壁至軸承座端面的距離的

66、值的確定要考慮扳手空間的尺寸、，參見(jiàn)圖14-5；、值見(jiàn)表14-2。 14.1.2.3初步計(jì)算軸徑 畫(huà)出齒輪和箱體的輪廓圖后，根據(jù)軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算軸的直徑， 當(dāng)從動(dòng)軸外伸部分與聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)時(shí)，計(jì)算軸徑應(yīng)在所選聯(lián)軸器孔徑的允許范圍內(nèi)，否則應(yīng)改變軸徑，與其相匹配。 14.1.2.4進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。 軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足：軸和軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置；軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制作工藝等。通常把軸做成階梯形（圖14-6）。 圖14-6 軸的結(jié)構(gòu) （a）軸承脂潤(rùn)滑（b）軸承油潤(rùn)滑 ． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考有關(guān)教材。 注意：軸的外伸長(zhǎng)度取決于外接零件及軸承蓋的結(jié)構(gòu)。 14.1.2.5初步選擇軸承型號(hào) 軸承型號(hào)和具體尺寸可根據(jù)軸的直徑初步選出，一般一根軸上取同一型號(hào)的軸承，使軸承孔可一次鏜出，保證加工精度。 14.1.2.6選擇鍵的類(lèi)型及型號(hào) 14.1.2.7畫(huà)出軸承蓋外形 除畫(huà)出軸承蓋外形外，還要完整畫(huà)出一個(gè)聯(lián)結(jié)螺栓，其余