雙級圓柱齒輪減速器課程設計

1、<p>　　機械設計課程設計計算說明書</p><p>　　題目： 雙級圓柱齒輪減速器 </p><p>　　學院： 機械工程學院 </p><p>　　專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 </p><p>　　年級：

2、 09機制4班 </p><p>　　姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成日期： 2012.6.27 </p>&l

3、t;p><b>　　目錄</b></p><p>　　設計任務書······················ 1</p><p>　　傳動方案的

4、擬定···················· 1</p><p>　　電動機的選擇···········&

5、#183;········· 1</p><p>　　一、電動機類型的選擇</p><p>　　二、電動機功率的選擇</p><p>　　三、電動機的轉速的選擇</p><p>　　四、電動機型號的確定</p><p>　　主要參

6、數(shù)的計算···················· 2</p><p>　　一、確定總傳動比和各級傳動比的分配</p><p>　　二、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算</p><

7、;p>　　減速器傳動零件設計計算················ 4</p><p>　　（一）、 高速級（Ⅰ級）齒輪</p><p>　?。ǘ⒌退偌墸á蚣墸X輪</p><p>　　軸、鍵及軸承的

8、設計計算················ 13</p><p>　　高速軸（I軸）及軸上鍵、軸承的設計</p><p>　　中間軸（II軸）及軸上鍵、軸承的設計</p><p>　　低速軸（III軸）及軸上鍵

9、、軸承的設計</p><p>　　潤滑與密封的設計··················· 31</p><p>　　箱體的設計······&#

10、183;··············· 32</p><p>　　潤滑方式、潤滑油的選擇</p><p><b>　　密封方式的選擇</b></p><p>　　參考文獻··&

11、#183;···················· 34</p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　設計題目：</b&g

12、t;</p><p>　　展開式二級圓柱齒輪減速器（用于帶式輸送機傳動裝置中）</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　輸送帶的工作拉力：。</p><p>　　輸送帶的速度：v = 1.2m/s。</p><p>　　卷筒的直徑：D = 410mm。</p>

13、;<p><b>　　三、工作條件：</b></p><p>　　兩班制工作，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn)；允許輸送帶速度誤差為％；生產(chǎn)條件是中等規(guī)模機械廠，可加工7-8級精度齒輪及蝸輪；動力來源是三相交流電（220V／380V）。</p><p><b>　　四、設計工作量：</b></p>

14、<p>　　1、繪制減速器裝配圖1張(A0或A1)。</p><p>　　2、繪制減速器零件圖1～2張。</p><p>　　3、編寫設計說明書1份。</p><p><b>　　五、設計要求：</b></p><p>　　1、各設計階段完成后方可進行下一階段的設計。</p><p>

15、　　2、在指定的教室內進行設計。</p><p><b>　　二、傳動方案的擬定</b></p><p>　　為確定傳動方案，根據(jù)已知條件計算的工作機滾筒的轉速為：</p><p><b>　　三、電動機的選擇</b></p><p>　　一、電動機類型的選擇</p><p>

16、;　　因其動力源為三相交流電（220V/380V），單向運轉，由此選用Y系列三相異步電機。</p><p>　　二、電動機功率的選擇</p><p>　　工作機所需的有效功率為:</p><p>　　Pw=3800×1.2/1000KW=4.56KW</p><p>　　為計算電動機所需的功率，先要確定從電動機到工作機之間的總效率，

17、設、、、、分別為：彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動（設齒輪精度為7級）、滾動軸承、卷筒的效率。查表2-2得：=0.99，=0.97，=0.99，=0.96。則傳動裝置的總效率為:</p><p>　　=0.99²×0.97²×0.99³×0.96=0.859</p><p><b>　　電動機所需功率為：</b>&l

18、t;/p><p>　　Pd=Pw/=4.56/0.859 KW= 5.31 KW</p><p>　　電動機的額定功率應大于電動機的所需功率， 。查表16-1選用的電動機的額定功率為5.5KW。</p><p>　　三、電動機的轉速的選擇</p><p>　　選擇常用的同步轉速為1500r/min和1000r/min兩種。</p>

19、<p>　　四、電動機型號的確定</p><p>　　根據(jù)電動機所需功率和轉速，由表16-1知電動機的型號為：Y132S-4與Y132M2-6。由于Y132S-6的轉速較低，價格低，外部尺寸小，并且總傳比也不是很大，故采用該類型的電動機，該電動機的參數(shù)數(shù)據(jù)如下表：</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　該電動機

20、中心高H=132mm，軸外伸周徑38mm，軸外伸長度80 mm。</p><p>　　四、齒輪主要參數(shù)的計算</p><p>　　一、確定總傳動比和各級傳動比的分配：</p><p>　　傳動裝置的總傳動比：</p><p>　　=（1.1～1.5），=,取=（其中、分別為高速級和低速級的傳動比）。</p><p>　

21、　高速級齒輪傳動比為=4.720，低速級齒輪傳動比為=3.631。</p><p>　　二、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算：</p><p><b>　　1、各軸轉速計算：</b></p><p>　　2、各軸的輸入功率計算：</p><p>　　3、各軸的輸入轉矩計算：</p><p>　　將上述

22、結果列于下表（表1），便于查用</p><p>　　表1 各軸運動和動力參數(shù)匯總表</p><p>　　五、減速器傳動零件設計</p><p>　　一、減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算</p><p>　?。ㄒ唬?、高速級（Ⅰ級）齒輪</p><p>　　1、選定齒輪的類型，精度等級，材料及齒數(shù)。</p>

23、<p>　?。?）由于斜齒傳動平穩(wěn)，沖擊震動噪聲小，故選用斜齒圓柱齒輪。</p><p>　?。?）運輸裝置為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）。</p><p>　?。?）材料的選擇：查表10-1選小齒輪材料為45Cr（調質），硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼（正火），硬度為190HBS。</p><p>　?。?）初選

24、小齒輪的齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)，取。</p><p>　?。?）選取螺旋角：初選螺旋角。</p><p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p><b>　　按計算式計算：</b></p><p>　　確定公式內的各計算數(shù)值。</p><p><b>　　試選取。</b>&l

25、t;/p><p>　　由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　查表2知小齒輪傳遞的轉矩。</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)。</p><p>　　由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　由圖10-26查得，。則</p><p>　　由圖10-21d按齒面硬度查得

26、小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限</p><p>　　由式10-13計算應力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，</p><p>　　計算接觸疲勞許用應力。</p><p>　　取失效率為1％，安全系數(shù)。由式10-12得：</p><p><b>　　則許用接觸應

27、力為：</b></p><p><b>　　計算</b></p><p>　　試計算小齒輪分度圓半徑，由計算式得：</p><p><b>　　計算圓周速度:</b></p><p><b>　　計算齒寬及模數(shù)。</b></p><p>&l

28、t;b>　　計算縱向重合度:</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　根據(jù)，7級精度，由圖10-8查得動載荷系數(shù)。</p><p>　　查表10-2查得使用系數(shù)。</p><p>　　由表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)。</p><p>　　

29、由表10-4的差值法查得7級精度，小齒輪相對支撐非對稱布置時。</p><p>　　由， 查圖10-13得。</p><p><b>　　故載荷系數(shù)：</b></p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑。由式10-10a</p><p><b>　　計算模數(shù)。</b></p&g

30、t;<p>　　3、按齒根彎曲強度設計。</p><p>　　由式10-17得彎曲強度設計式：</p><p><b>　　確定計算參數(shù)。</b></p><p>　　由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。</p><p>　　由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)；。</

31、p><p>　　計算彎曲疲勞許用應力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式10-12得：</p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。</p><p><b>　　計算當量齒數(shù)。</b><

32、/p><p><b>　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p><b>　　查表10-5的；。</b></p><p><b>　　查取應力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5查得；。</p><p>　　計算大小齒輪的，并加以比較<

33、/p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　設計計算</b></p><p>　　對此計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關，可取由彎曲強度算得

34、的模數(shù)。為同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)，于是有：</p><p><b>　　取，則，取。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計算。</b></p><p><b>　?、?計算中心距：</b></p><p>　　將中心距圓

35、整為141mm。</p><p>　　⑵ 按圓整后的中心距修正螺旋角：</p><p>　　因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。</p><p>　　計算大小齒輪的分度圓直徑。</p><p><b>　　計算齒輪寬度。</b></p><p><b>　　圓整后??；</b>&l

36、t;/p><p><b>　　結構設計。 </b></p><p>　　小齒輪用實心式，大齒輪因圓齒頂圓直徑大于而又小于，故以選用腹板式結構為宜。</p><p>　?。ǘ?、低速級（Ⅱ級）齒輪設計</p><p>　　1、選定齒輪的類型，精度等級，材料及齒數(shù)。</p><p>　?。?）按圖示方案第

37、Ⅱ級傳動仍選用斜齒圓柱齒輪。</p><p>　　（2）運輸裝置為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）。</p><p>　　（3）材料的選擇：在同一減速器各級小齒輪（或大齒輪）的材料在沒有特殊情況，應選用相同牌號。以減少材料品種和工藝要求。故查表殼選擇小齒輪材料為45Cr（調質），硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼（正火），硬度為190HBS。</p&

38、gt;<p>　?。?）選小齒輪的齒數(shù)z1=24，大齒輪的齒數(shù)，取。</p><p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p><b>　　按計算式計算：</b></p><p>　　確定公式內的各計算數(shù)值。</p><p><b>　?、僭囘x取。</b></p>&l

39、t;p>　?、诓楸?知小齒輪傳遞的轉矩</p><p>　?、苡杀?0-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　⑤由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　?、抻蓤D10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。</p><p>　　⑧由式10-13計算應力循環(huán)次數(shù)</p><p

40、>　?、嵊蓤D10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，。</p><p>　　⑩計算接觸疲勞許用應力。</p><p>　　取失效率為1％，安全系數(shù)。由式10-12得：</p><p><b>　　計算</b></p><p>　　試計算小齒輪分度圓半徑，由計算式得：</p><p><b>

41、　　計算圓周速度</b></p><p><b>　　計算齒寬及模數(shù)。</b></p><p>　?、苡嬎憧v向重合度 </p><p><b>　?、萦嬎爿d荷系數(shù)。</b></p><p>　　根據(jù)，7級精度，由圖10-8查得動載荷系數(shù)。</p><p>　　查

42、表10-2查得使用系數(shù)。</p><p>　　由表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)。</p><p>　　由表10-4的差值法查得7級精度，小齒輪相對支撐非對稱布置時。</p><p>　　由， 查圖10-13得。</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校

43、正所算得的分度圓直徑。由式10-10a</p><p><b>　　計算模數(shù)。</b></p><p>　　3、按齒根彎曲強度設計。</p><p>　　由式10-17得彎曲強度設計式：</p><p><b>　　確定計算參數(shù)。</b></p><p>　　由圖10-20c

44、查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。</p><p>　　由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)；。</p><p>　　計算彎曲疲勞許用應力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式10-12得：</p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p><b&

45、gt;　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p><b>　　查表10-5的；。</b></p><p><b>　　查取應力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由表10-5查得；。</p><p>　　計算大小齒輪的，并加以比較</p><p><b&

46、gt;　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　設計計算</b></p><p>　　對此計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)（2.97）大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取可滿足彎曲強度，并為同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)，于是有：</p><p><b>　

47、　取，則，取。</b></p><p><b>　　4、幾何尺寸計算。</b></p><p><b>　?。?）計算中心距a</b></p><p>　　，圓整后為157mm</p><p>　　(2) 按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　?。?）計

48、算大小齒輪的分度圓直徑。</p><p>　?。?）計算齒輪寬度。</p><p><b>　　圓整后??；</b></p><p><b>　　（5）結構設計。</b></p><p>　　小齒輪用實心式，大齒輪因圓齒頂圓直徑大于而又小于，故以選用腹板式結構為宜。</p><p&

49、gt;　　把各齒輪的主要參數(shù)列于下表。便于查看：</p><p>　　表2 齒輪參數(shù)匯總表</p><p>　　六、軸、鍵及軸承的設計計算</p><p>　　一、中間軸（Ⅱ軸）的設計。</p><p>　　1.中間軸的尺寸計算</p><p>　　1、查表1得：該軸上的輸出功率為，轉速為，轉矩為。</p>

50、;<p>　　2、求作用于齒輪上的力。</p><p>　　中間軸上小齒輪圓周力：</p><p><b>　　徑向力：</b></p><p>　　軸向力： </p><p>　　中間軸上大齒輪圓周力：</p><p>　　徑向力： </p>

51、<p>　　軸向力： </p><p><b>　　3、選取材料。</b></p><p>　　可選軸的材料為45號鋼，調質處理。</p><p>　　4、初步確定軸的最小直徑。</p><p>　　根據(jù)表15-3查取，于是：</p><p>　　軸的最小直徑顯然是安裝

52、于軸承處，為了使軸承便于安裝，且對于直徑的軸，有兩個鍵槽時軸徑增加10％～15％，然后將軸徑圓整，故取,然后將軸徑圓整，故取mm。</p><p>　　2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　A、F段：選定圓錐滾子軸承30207，尺寸為，，則該軸段的直徑為35mm，長度待定</p><p>　　B段：：軸肩高度，取，則該段直徑為41mm，取

53、長度為5mm。</p><p>　　C段：由于齒輪的直徑較小，該段設計成齒輪軸，內徑與小齒輪的齒頂圓直徑相同，為77mm，長度與輪轂寬度相同，為80mm。</p><p>　　E段：該段安裝大齒輪，選其直徑為46mm，長度比輪轂略短，為48mm。</p><p>　　D段：取軸肩高度為，則該段直徑為52mm，取長度為7mm。</p><p>

54、　　取齒輪3左端和高速軸上齒輪右端到箱體內壁的距離為，則齒輪2右端到箱體內壁的距離為10+（56-50）/2=13。取軸承距離箱體內壁的距離為，則</p><p><b>　　A段長度為</b></p><p><b>　　F段長度為</b></p><p><b>　　列表如下：</b></p

55、><p><b>　　5、軸的結構設計</b></p><p>　　擬定軸上零件的裝配草圖方案（見下圖－圖1）。</p><p><b>　　圖 1</b></p><p>　　（2）把軸部件受空間力系分配到水平面上和鉛垂面上。</p><p>　　①水平面受力分析如圖1，有平

56、衡條件得：</p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡： </b></p><p>　　求得：（負號說明方向相反）</p><p>　　做出水平彎矩圖（如圖1），截面處彎矩：</p><p><b>　　齒輪3截面處彎矩：&

57、lt;/b></p><p>　?、阢U垂面受力分析如圖1，有平衡條件得：</p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡：</b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　做出鉛垂面方向

58、的彎矩圖（圖1）.</p><p><b>　　截面左側處彎矩：</b></p><p><b>　　截面右側處彎矩</b></p><p><b>　　截面右側處彎矩：</b></p><p><b>　　截面左側處彎矩：</b></p>

59、<p>　　③根據(jù)求合成彎矩，并做出合成彎矩圖。</p><p><b>　　截面左側處：</b></p><p><b>　　截面右側處：</b></p><p><b>　　截面左側處：</b></p><p><b>　　截面右側處：</b>

60、;</p><p>　?、茏龀雠ぞ貓D（圖1）</p><p>　　C截面為危險截面，則截面的、及值列于下表</p><p>　　10、按彎扭合成應力校核軸的強度。</p><p>　　核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取，則</p><p><b>　

61、　校核剖面：</b></p><p>　　之前已選定材料為45號鋼調質處理，查表15-1得，</p><p><b>　　因為 ＜，故安全。</b></p><p>　　2.中間軸軸承的選擇計算</p><p>　　從減速器的壽命考慮，軸承的使用年限為10年（年工作日為300天，兩班制） 則軸承的預期壽命 &

62、lt;/p><p><b>　?。?）軸承的選擇</b></p><p>　　因軸承同時受有徑向力和軸向作用力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標準精度級的單列圓錐滾子軸承30207（GB/T 297-1944），其主要尺寸如下.</p><p><b>　?。?）計算使用壽命</b>

63、;</p><p><b>　　1）計算徑向載荷</b></p><p><b>　　2)計算派生軸向力</b></p><p><b>　　3）計算軸向力</b></p><p>　　，則軸承1被壓緊，軸承2被放松。因此</p><p><b&g

64、t;　　4）計算當量動載荷</b></p><p><b>　　根據(jù)工況，選擇</b></p><p><b>　　，取，</b></p><p>　　則軸承1處的當量載荷</p><p><b>　　，取，</b></p><p>　　則軸

65、承2處的當量載荷</p><p><b>　　5）驗算軸承壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承1的受力大小驗算</p><p>　　，滾子軸承。則軸承的使用壽命</p><p>　　所選軸承滿足壽命要求。</p><p><b>　　3.中間軸的鍵聯(lián)接</b>&

66、lt;/p><p>　　一般8級精度以上的齒輪有同心精度要求，應選用平鍵連接，由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵A型。普通平鍵的強度校核公式</p><p>　　其中，：傳遞的轉矩，</p><p>　　k：鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，，為鍵的高度，</p><p>　　：鍵的工作長度，，圓頭平鍵，為鍵的長度，為鍵的寬度</p>&l

67、t;p><b>　　：軸的直徑， </b></p><p>　　：許用擠壓應力，鋼在輕微沖擊時的</p><p>　　大齒輪與軸段D間選用鍵聯(lián)接，高度h=8mm， k=0.5h=4mm</p><p><b>　　d=42mm </b></p><p>　　鍵的強度滿足使用要求。</

68、p><p>　　二、高速軸（I軸）的設計</p><p>　　1. 高速軸的尺寸計算 </p><p>　　1、查表1得：該軸上的輸出功率為，轉速為，轉矩為。</p><p>　　2、求作用于齒輪上的力。</p><p>　　高速級齒輪的分度圓直徑，則作用于高速級齒輪上的圓周力：</p><p>&

69、lt;b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p><b>　　3、選取材料。</b></p><p>　　可選軸的材料為45號鋼，調質處理。</p><p>　　4、初步確定軸的最小直徑。</p><p>　　根據(jù)

70、表15-3查取，于是：</p><p>　　應設計成齒輪軸，軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，對于直徑的軸，有一個鍵槽時軸徑增加5％～7％， d</p><p>　　然后將軸徑圓整，故取。聯(lián)軸器的計算轉矩,查表14-1，取,測。</p><p><b>　　5、軸的結構設計</b></p><

71、p>　　擬定軸上零件的裝配草圖方案（見下圖）。</p><p><b>　　高速軸</b></p><p>　　6、根據(jù)軸向定位要求，確定各軸的各段直徑和長度。</p><p>　　A段：安裝半聯(lián)軸器，則該段直徑與半聯(lián)軸器的孔徑相同，為22mm，長度比轂孔長度略短，為35mm。</p><p>　　B段：為了滿足半

72、聯(lián)軸器的軸向定位要求，A段右端需制出一軸肩，取B段直徑為26mm，長度為。</p><p>　　C段：安裝圓錐滾子軸承30206，其尺寸為則該軸段直徑為30，長度為軸承寬度相同，為17.25mm。</p><p>　　D段：為了滿足軸承軸向定位的要求，取其直徑為36mm，長度待定</p><p>　　E段：安裝齒輪，因為齒輪的直徑較小，該段設計成齒輪軸。則該軸段直徑

73、為53.4mm，長度為56mm。</p><p>　　G段：直徑為30mm，長度待定。</p><p>　　F段：取軸肩高度為，則直徑為36mm，取長度為5mm。</p><p>　　齒輪右端到箱體內壁的距離為，軸承距離箱體內壁的距離為，則G段長度為</p><p>　　對照中間軸，可得D段長度為106mm</p><p&

74、gt;<b>　　列表如下：</b></p><p>　?。?）做出軸的計算簡圖（圖2） </p><p><b>　　圖 2</b></p><p>　　(2)把軸部件受空間力系分配到水平面上和鉛垂面上。</p><p>　?、偎矫媸芰Ψ治鋈鐖D3-a，有平衡條件得：</p>

75、<p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡： </b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　做出水平彎矩圖（如圖2），截面處彎矩：</p><p>　?、阢U垂面受力分析如圖2，有平衡條件得：</

76、p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡： </b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　做出鉛垂面方向的彎矩圖（圖2）.</p><p><b>　　截面右側處彎矩：<

77、;/b></p><p><b>　　截面左側處彎矩：</b></p><p>　　③根據(jù)求合成彎矩，并做出合成彎矩圖（圖2）。</p><p><b>　　截面左側處：</b></p><p>　?、茏龀雠ぞ貓D（圖2）</p><p>　　10、按彎扭合成應力校核軸的

78、強度</p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取，之前已選定軸的材料為45鋼，調質處理，由表15-1查得。則</p><p>　?。?，故滿足強度條件故安全。</p><p>　　2. 高速軸軸承的選擇計算</p><p><b>　?。?）軸承的選擇&l

79、t;/b></p><p>　　高速軸選用30206型圓錐滾子軸承，其參數(shù)如下表所示.</p><p><b>　?。?）計算使用壽命</b></p><p><b>　　1）計算徑向載荷</b></p><p><b>　　2)計算派生軸向力</b></p>

80、<p><b>　　3）計算軸向力</b></p><p>　　，則軸承1被壓緊，軸承2被放松。因此</p><p><b>　　4）計算當量動載荷</b></p><p><b>　　根據(jù)工況，選擇</b></p><p><b>　　，取，</

81、b></p><p>　　則軸承1處的當量載荷：</p><p><b>　　，取，</b></p><p>　　則軸承2處的當量載荷</p><p><b>　　5）驗算軸承壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承1的受力大小驗算</p>&l

82、t;p>　　，滾子軸承。則軸承的使用壽命</p><p>　　所選軸承滿足壽命要求。</p><p>　　3. 高速軸的鍵聯(lián)接</p><p>　　大齒輪與軸段D間選用鍵聯(lián)接，高度h=6mm， k=0.5h=3mm</p><p><b>　　d=22mm </b></p><p>　　

83、鍵的強度滿足使用要求。</p><p>　　三、低速軸（III軸）的設計</p><p>　　1、查表1得：該軸上的輸出功率為，轉速為，轉矩為。</p><p>　　2、求作用于齒輪上的力。</p><p>　　因低速級軸上的大齒輪4與中間軸上的小齒輪3相嚙合，故兩齒輪所受的力為作用力和反作用力的關系，則大齒輪4上所受的力：</p>

84、;<p>　　中間軸上小齒輪圓周力：</p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　軸向力： </b></p><p><b>　　3、選取材料。</b></p><p>　　仍選軸的材料為45號鋼，調質處理。</p>

85、<p>　　4、初步確定軸的最小直徑。</p><p>　　根據(jù)表15-3查取，于是：</p><p>　　由于此段軸有鍵連接，則</p><p>　　軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，初選聯(lián)軸器型號，聯(lián)軸器計算轉矩，查表14-1，考慮到轉矩變化小，故取，則：</p><p>　　按照計算轉矩應小于聯(lián)軸器公稱轉矩的條件，查標

86、準GB/T5014-85，選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，公稱轉矩為1250。半聯(lián)軸器的長度為，孔徑為55mm，與軸配合的轂孔長度為。</p><p>　　1）擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　裝配方案如下圖所示。</p><p><b>　　低速軸</b></p><p>　　2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直

87、徑和長度</p><p>　　A段：安裝半聯(lián)軸器，則該段直徑與半聯(lián)軸器的孔徑相同，為55mm，長度比轂孔長度略短，為</p><p>　　B段： 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，A段左端需制出一軸肩，取B段直徑為63mm，長度為。</p><p>　　C段：安裝圓錐滾子軸承30214，其尺寸為，，則該軸段直徑為70mm，長度與軸承寬度相同，為26.75mm。<

88、/p><p>　　D段：為了滿足軸承軸向定位的要求，取其直徑為80mm，長度待定。</p><p>　　G段：直徑為70mm，長度待定。</p><p>　　F段：安裝齒輪，考慮G段直徑，取該段直徑76mm，長度比輪轂略短，為71mm。</p><p>　　E段：考慮F段直徑，取軸肩高度為，則E段直徑為88mm，長度取為。</p>

89、<p>　　齒輪左端到箱體內壁的距離為，軸承距離箱體內壁的距離為，則</p><p>　　G段長度為26.25+14+3+(80-78)=45.25mm</p><p>　　對照中間軸，可得D段長度為51mm</p><p><b>　　列表如下：</b></p><p><b>　?。?）求軸上載荷

90、</b></p><p>　　如下圖所示：（圖3）</p><p><b>　　圖 3</b></p><p>　?。?）首先根據(jù)圖做出軸的計算簡圖（圖3）。</p><p>　?。?）把軸部件受空間力系分配到水平面上和鉛垂面上。</p><p>　?、偎矫媸芰Ψ治觯衅胶鈼l件得：&

91、lt;/p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡： </b></p><p><b>　　求得： </b></p><p>　　做出水平彎矩圖，F(xiàn)截面處彎矩：</p><p>　?、阢U垂面受力分析，有平衡條件得：&l

92、t;/p><p><b>　　受力平衡：</b></p><p><b>　　力矩平衡：</b></p><p><b>　　求得：</b></p><p><b>　　F截面左側處彎矩：</b></p><p><b>　　

93、F截面右側處彎矩：</b></p><p><b>　　F 截面處：</b></p><p>　?、茏龀雠ぞ貓D（圖9-f）</p><p>　　（6）按彎扭合成應力校核軸的強度</p><p>　　進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取，則<

94、/p><p>　　之前已選定軸的材料為45鋼，調質處理，由表15-1查得。，故滿足強度條件。</p><p>　　2.低速軸軸承的選擇計算</p><p><b>　?。?）軸承的選擇</b></p><p>　　高速軸選用30211型圓錐滾子軸承，其參數(shù)如下表所示.</p><p><b>

95、;　?。?）計算使用壽命</b></p><p><b>　　1）計算徑向載荷</b></p><p><b>　　2)計算派生軸向力</b></p><p><b>　　3）計算軸向力</b></p><p>　　，則軸承1被壓緊，軸承2被放松。因此</p&

96、gt;<p><b>　　4）計算當量動載荷</b></p><p><b>　　根據(jù)工況，選擇</b></p><p>　　，取X=0.4，Y=1.5 。 </p><p>　　則軸承1處的當量載荷</p><p><b>　　，取X=1，Y=0</b><

97、/p><p>　　則軸承2處的當量載荷</p><p><b>　　5）驗算軸承壽命</b></p><p>　　因為，所以按軸承1的受力大小驗算</p><p>　　，滾子軸承。則軸承的使用壽命</p><p>　　所選軸承滿足壽命要求。</p><p><b>　

98、　3.低速軸的鍵聯(lián)接</b></p><p>　?。?）聯(lián)軸器與軸段A間選用鍵聯(lián)接，高度h=9mm， k=0.5h=4.5mm</p><p><b>　　d=48mm </b></p><p>　　鍵的強度滿足使用要求。</p><p>　　(2) 齒輪與軸段E間選用鍵聯(lián)接，高度h=12mm， k=0.

99、5h=6mm</p><p><b>　　d=68mm </b></p><p>　　鍵的強度滿足使用要求。</p><p><b>　　七、潤滑密封設計</b></p><p>　　查課程設計教材表16-1，齒輪選擇全損耗系統(tǒng)用油L-AN22潤滑油潤滑。</p><p>

100、;　　由于圓周速度，因而可以利用齒輪濺起的油形成油霧進入軸承飛到箱蓋內壁的油匯集到輸油溝內，再流入軸承進行潤滑。</p><p>　　潤滑方式、潤滑油的選擇</p><p>　　對于二級圓柱齒輪減速器，因其轉速較低，，采用油池浸油潤滑，齒輪浸入油池一定深度，齒輪運轉時就把油帶到嚙合區(qū)，同時也甩到箱壁上，借以散熱。查得二級減速的浸油潤滑是高速級大齒輪的浸油深度以1~3個齒高為宜。故輪浸入油的

101、深度取，同時為避免齒輪攪的箱底的沉渣濺起，取齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x為，故潤滑油的深度，考慮到油飛濺影響潤滑油液面的高度，把潤滑油的深度修正為。</p><p>　　潤滑油選用中負荷工業(yè)齒輪油（GB/T 5903-1995）中的L-CKC220進行潤滑。軸承采用脂潤滑，潤滑脂選用通用的鋰基潤滑脂（GB 7324-1991）中的2號潤滑脂進行潤滑。</p><p><b>　　二、密封方

102、式的選擇</b></p><p>　　密封性是為了保證機蓋與幾座連接處密封，連接凸緣應該有足夠的寬度，連接表面應精創(chuàng)。應其軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封。</p><p><b>　　八、箱體結構設計</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]

103、 唐增寶，常建娥. 機械設計課程設計，第3版. 武漢：華中科技大學出版社，2006.</p><p>　　[2] 濮良貴，紀名剛. 機械設計，第八版. 北京：高等教育出版社，2006.</p><p>　　[3] 孫恒，陳作摸. 機械原理，第七版. 北京：高等教育出版社，2006.</p><p>　　[4] 劉鴻文. 材料力學I，第4版. 北京：高等教育出版社，2