二级斜齿圆柱齿轮减速器的课程设计的说明书 二级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书

\u8c01\u6709\u4e8c\u7ea7\u659c\u9f7f\u5706\u67f1\u9f7f\u8f6e\u51cf\u901f\u5668\u7684\u8bfe\u7a0b\u8bbe\u8ba1\u7684\u8bf4\u660e\u4e66

\u8fd9\u662f\u524d\u51e0\u9875
\u76ee \u5f55

\u8bbe\u8ba1\u4efb\u52a1\u4e66\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u20261
\u4f20\u52a8\u65b9\u6848\u7684\u62df\u5b9a\u53ca\u8bf4\u660e\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u20261
\u7535\u52a8\u673a\u7684\u9009\u62e9\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u20261
\u8ba1\u7b97\u4f20\u52a8\u88c5\u7f6e\u7684\u8fd0\u52a8\u548c\u52a8\u529b\u53c2\u6570\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u20263
\u4f20\u52a8\u4ef6\u7684\u8bbe\u8ba1\u8ba1\u7b97\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u20265
\u8f74\u7684\u8bbe\u8ba1\u8ba1\u7b97\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u202613
\u6eda\u52a8\u8f74\u627f\u7684\u9009\u62e9\u53ca\u8ba1\u7b97\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u202621
\u952e\u8054\u63a5\u7684\u9009\u62e9\u53ca\u6821\u6838\u8ba1\u7b97\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u202623
V\u5e26\u8f6e\u7684\u8bbe\u8ba1\u8ba1\u7b97\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u202624
\u51cf\u901f\u5668\u9644\u4ef6\u7684\u9009\u62e9\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u202625
\u6da6\u6ed1\u4e0e\u5bc6\u5c01\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u202626
\u8bbe\u8ba1\u5c0f\u7ed3\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u202626
\u53c2\u8003\u8d44\u6599\u76ee\u5f55\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u2026\u202626

\u4e00\uff0e\u673a\u68b0\u8bbe\u8ba1\u8bfe\u7a0b\u8bbe\u8ba1\u4efb\u52a1\u4e66

\u4e8c\uff0e\u4f20\u52a8\u65b9\u6848\u7684\u62df\u5b9a\u53ca\u8bf4\u660e
\u7531\u9898\u76ee\u6240\u77e5\u4f20\u52a8\u673a\u6784\u7c7b\u578b\u4e3a\uff1a\u540c\u8f74\u5f0f\u4e8c\u7ea7\u5706\u67f1\u9f7f\u8f6e\u51cf\u901f\u5668\u3002\u6545\u53ea\u8981\u5bf9\u672c\u4f20\u52a8\u673a\u6784\u8fdb\u884c\u5206\u6790\u8bba\u8bc1\u3002
\u672c\u4f20\u52a8\u673a\u6784\u7684\u7279\u70b9\u662f\uff1a\u51cf\u901f\u5668\u6a2a\u5411\u5c3a\u5bf8\u8f83\u5c0f\uff0c\u4e24\u5927\u9f7f\u8f6e\u6d78\u6cb9\u6df1\u5ea6\u53ef\u4ee5\u5927\u81f4\u76f8\u540c\u3002\u7ed3\u6784\u8f83\u590d\u6742\uff0c\u4e2d\u95f4\u8f74\u8f83\u957f\u3001\u521a\u5ea6\u5dee\uff0c\u4e2d\u95f4\u8f74\u627f\u6da6\u6ed1\u8f83\u56f0\u96be\u3002

\u4e09\uff0e\u7535\u52a8\u673a\u7684\u9009\u62e9
\u539f\u59cb\u6570\u636e
\u8fd0\u8f93\u673a\u7b52\u8f6c\u77e9 1550
\u5377\u7b52\u7684\u76f4\u5f84D(mm) 400
\u8fd0\u8f93\u5e26\u901f\u5ea6V(m/s) 0.9
\u5e26\u901f\u5141\u8bb8\u504f\u5dee\uff08%\uff09 5
\u4f7f\u7528\u671f\u9650 \uff08\u5e74\uff09 10
\u5de5\u4f5c\u5236\u5ea6 \uff08\u73ed/\u65e5\uff09 2

1\uff0e \u7535\u52a8\u673a\u7c7b\u578b\u548c\u7ed3\u6784\u7684\u9009\u62e9
\u56e0\u4e3a\u672c\u4f20\u52a8\u7684\u5de5\u4f5c\u72b6\u51b5\u662f\uff1a\u5de5\u4f5c\u5e73\u7a33\u3001\u5355\u5411\u8fd0\u8f6c\u3002\u6240\u4ee5\u9009\u7528\u5e38\u7528\u7684\u5c01\u95ed\u5f0fY\uff08IP44\uff09\u7cfb\u5217\u7684\u7535\u52a8\u673a\u3002
2\uff0e \u7535\u52a8\u673a\u5bb9\u91cf\u7684\u9009\u62e9
1\uff09 \u5377\u7b52\u8f74\u7684\u8f93\u51fa\u529f\u7387Pw
Pw\uff1d 6kW
2\uff09 \u7535\u52a8\u673a\u7684\u8f93\u51fa\u529f\u7387
\uff1dPw/\u03b7
\u4f20\u52a8\u88c5\u7f6e\u7684\u603b\u6548\u7387 \u03b7\uff1d
\u5f0f\u4e2d\uff0c \u2026\u2026\u4e3a\u4ece\u7535\u52a8\u673a\u81f3\u5377\u7b52\u8f74\u4e4b\u95f4\u7684\u5404\u4f20\u52a8\u673a\u6784\u548c\u8f74\u627f\u7684\u6548\u7387\u3002\u7531\u672c\u88682-4\u67e5\u5f97\uff1aV\u5e26\u8f6e\u4f20\u52a8 =0.96\uff1b\u6eda\u52a8\u8f74\u627f =0.99\uff1b\u5706\u67f1\u9f7f\u8f6e\u4f20\u52a8 =0.97\uff1b\u8054\u8f74\u5668 =0.99\uff1b\u5377\u7b52\u8f74\u6ed1\u52a8\u8f74\u627f =0.96,\u5219
=0.83
\u6545 Pd\uff1d =8.4kW
3\uff09\u7535\u52a8\u673a\u7684\u989d\u5b9a\u529f\u7387
\u7531\u672c\u886820-1\u9009\u53d6\u7535\u52a8\u673a\u7684\u989d\u5b9a\u529f\u7387 \uff1d11kW

3\uff0e \u7535\u52a8\u673a\u8f6c\u901f\u7684\u9009\u62e9 \u4e3a\u4e86\u4fbf\u4e8e\u9009\u62e9\u7535\u52a8\u673a\u8f6c\u901f\uff0c\u5148\u63a8\u7b97\u7535\u52a8\u673a\u8f6c\u901f\u7684\u53ef\u9009\u8303\u56f4\uff0c\u7531\u672c\u88682-1\u67e5\u5f97V\u5e26\u4f20\u52a8\u5e38\u7528\u7684\u4f20\u52a8\u6bd4\u8303\u56f4 ~4\uff0c\u5355\u7ea7\u5706\u67f1\u9f7f\u8f6e\u4f20\u52a8\u6bd4\u8303\u56f4 ~6\uff0c\u5219\u7535\u52a8\u673a\u8f6c\u901f\u53ef\u9009\u8303\u56f4\u4e3a
=773~6187r/min
\u53ef\u89c1\u540c\u6b65\u8f6c\u901f\u4e3a3000 r/min\uff0c1500 r/min\uff0c1000 r/min\u7684\u7535\u52a8\u673a\u7b26\u5408\u3002\u5bf9\u4e8e\u540e\u4e24\u8005\u8fdb\u884c\u6bd4\u8f83\uff0c\u5982\u4e0b\u8868\uff1a
\u65b9\u6848 \u7535\u52a8\u673a\u578b\u53f7 \u989d\u5b9a\u529f\u7387\uff08Kw\uff09 \u7535\u52a8\u673a\u8f6c\u901f\uff08r/min\uff09 \u7535\u52a8\u673a\u8d28\u91cf
(Kg) \u603b\u4f20\u52a8\u6bd4 \u4f20\u52a8\u6bd4
\u540c\u6b65 \u6ee1\u8f7d
1 Y160M-4 11 1500 1460 123 33.95 3.54
2 Y160L-6 11 1000 970 147 22.56 2.89

\u7531\u8868\u4e2d\u6570\u636e\u6bd4\u8f83\u53ef\u77e5\u9053\uff0c\u65b9\u68482\u4f20\u52a8\u6bd4\u5c0f\uff0c\u4f46\u7ed3\u6784\u5c3a\u5bf8\u5927\uff0c\u9020\u4ef7\u9ad8\uff1b\u7efc\u5408\u8003\u8651\uff0c\u9009\u7528\u9020\u4ef7\u8f83\u4f4e\uff0c\u7ed3\u6784\u5c3a\u5bf8\u8f83\u5c0f\uff0c\u603b\u4f20\u52a8\u6bd4\u8f83\u5c0f\u7684\u65b9\u68481\u3002
4\uff0e\u7535\u52a8\u673a\u578b\u53f7\u7684\u786e\u5b9a
\u7531\u672c\u886820\uff0d1\uff0c\u672c\u886820-2\u67e5\u51fa\u7535\u52a8\u673a\u578b\u53f7\u4e3aY160M-4,\u5176\u989d\u5b9a\u529f\u7387\u4e3a11 kW\uff0c\u6ee1\u8f7d\u8f6c\u901f1460 r/min\u3002\u57fa\u672c\u7b26\u5408\u9898\u76ee\u6240\u9700\u7684\u8981\u6c42\u3002
5.\u4f20\u52a8\u88c5\u7f6e\u7684\u603b\u4f20\u52a8\u6bd4\u53ca\u5176\u5206\u914d
\uff081\uff09 \u8ba1\u7b97\u603b\u4f20\u52a8\u6bd4
i\uff1d =33.95
\uff082\uff09 \u5408\u7406\u5206\u914d\u5404\u7ea7\u4f20\u52a8\u6bd4
\u7531\u4e8e\u51cf\u901f\u7bb1\u662f\u540c\u8f74\u5f0f\u5e03\u7f6e\uff0c\u6240\u4ee5\u4e24\u7ea7\u4f20\u52a8\u6bd4\u76f8\u540c\u3002
\u56e0\u4e3ai\uff1d33.95\uff0c\u53d6V\u5e26\u8f6e\u4f20\u52a8\u7684\u4f20\u52a8\u6bd4 \uff1d2.7\uff0c\u5219\u5355\u7ea7\u5706\u67f1\u9f7f\u8f6e\u4f20\u52a8\u7684\u4f20\u52a8\u6bd4
=3.54

\u56db\uff0e\u8ba1\u7b97\u4f20\u52a8\u88c5\u7f6e\u7684\u8fd0\u52a8\u548c\u52a8\u529b\u53c2\u6570

1\uff0e \u5404\u8f74\u8f6c\u901f
\u7535\u52a8\u673a\u8f74\u4e3a0\u8f74\uff0c\u51cf\u901f\u5668\u9ad8\u901f\u8f74\u4e3aI\u62bd\uff0c\u4e2d\u95f4\u8f74\u627f\u4e3aII\u8f74\uff0c\u4f4e\u901f\u8f74\u4e3aIII\u8f74\uff0c\u5404\u8f74\u8f6c\u901f\u4e3a
=1460 r/min
=1460/2.7=540.7 r/min
=540.7/3.54=152.7 r/min
=152.7/3.54=43r/min
2\uff0e \u5404\u8f74\u8f93\u5165\u529f\u7387
\u6309\u7535\u52a8\u673a\u989d\u5b9a\u529f\u7387 \u8ba1\u7b97\u5404\u8f74\u8f93\u5165\u529f\u7387\uff0c\u5373
=11 Kw
=11\u00d70.96=10.56 Kw
=10.56\u00d70.99\u00d70.97=10.14 Kw
=10.14\u00d70.99\u00d70.97=9.74 Kw
3\uff0e \u5404\u8f74\u8f6c\u77e9
71.95 Nm
186.51 Nm
634.16 Nm
2163.19 Nm






\u5404\u8f74\u8f6c\u901f\u3001\u8f93\u5165\u529f\u7387\u3001\u8f93\u5165\u8f6c\u77e9\u5982\u4e0b\u8868\uff1a
\u9879 \u76ee \u7535\u52a8\u673a\u8f740 \u9ad8\u901f\u8f74I \u4e2d\u95f4\u8f74II \u4f4e\u901f\u8f74III
\u8f6c\u901f\uff08r/min\uff09 1460 540.7 152.7 43
\u529f\u7387\uff08kW\uff09 11 10.56 10.14 9.74
\u8f6c\u77e9\uff08N•m\uff09 71.95 186.51 634.16 2163.19
\u4f20\u52a8\u6bd4 2.7 3.54 3.54
\u6548\u7387 0.96 0.96 0.96


\u4e94\uff0e\u4f20\u52a8\u4ef6\u8bbe\u8ba1\u8ba1\u7b97
\uff08\u5176\u8bbe\u8ba1\u53c2\u6570\u89c1\u300a\u673a\u68b0\u8bbe\u8ba1\u300b\uff09
1.\u9ad8\u901f\u7ea7\u9f7f\u8f6e\u4f20\u52a8\u8bbe\u8ba1
1\uff0e \u9009\u7cbe\u5ea6\u7b49\u7ea7\u3001\u6750\u6599\u53ca\u9f7f\u6570
1\uff09 \u7528\u659c\u9f7f\u5706\u67f1\u9f7f\u8f6e
2\uff09 \u6750\u6599\u53ca\u70ed\u5904\u7406\uff1b
\u5c0f\u9f7f\u8f6e\uff1a40Cr\uff08\u8c03\u8d28\uff09\uff0c\u786c\u5ea6\u4e3a280 HBS\u3002
\u5927\u9f7f\u8f6e\uff1a45\u94a2\uff08\u8c03\u8d28\uff09\uff0c\u786c\u5ea6\u4e3a240 HBS\uff0c
\u7cbe\u5ea6\uff1a7\u7ea7\u7cbe\u5ea6\uff1b
3\uff09 \u9f7f\u6570 \uff1d24\uff0c =u =3.54\u00d724=84.96, \u53d6 =85\uff1b
4\uff09 \u9009\u53d6\u87ba\u65cb\u89d2\u3002\u521d\u9009\u87ba\u65cb\u89d2\u03b2\uff1d14\u00b0
2\uff0e \u6309\u9f7f\u9762\u63a5\u89e6\u5f3a\u5ea6\u8bbe\u8ba1
\u6309\u5f0f\uff0810\u201421\uff09
\u2265
1\uff09 \u786e\u5b9a\u516c\u5f0f\u5185\u7684\u5404\u8ba1\u7b97\u6570\u503c
\u8bd5\u9009 \uff1d1.6
\uff081\uff09 \u7531\u56fe10\uff0d30\u9009\u53d6\u533a\u57df\u7cfb\u6570 \uff1d2.433
\uff082\uff09 T1=186.51\u00d710 N•mm
\uff083\uff09 \u7531\u886810\uff0d7\u9009\u53d6\u9f7f\u5bbd\u7cfb\u6570 \uff1d1
\uff084\uff09 \u7531\u56fe10\uff0d26\u67e5\u5f97 \uff1d0.78, \uff1d0.89\uff0c\u5219 \uff1d + \uff1d1.67
\uff085\uff09 \u7531\u886810\uff0d6\u67e5\u5f97\u6750\u6599\u7684\u5f39\u6027\u5f71\u54cd\u7cfb\u6570 \uff1d189.8 Mp
\uff086\uff09 \u7531\u56fe10\uff0d21d \u6309\u9f7f\u9762\u786c\u5ea6\u67e5\u5f97 \u5c0f\u9f7f\u8f6e\u7684\u63a5\u89e6\u75b2\u52b3\u5f3a\u5ea6\u6781\u9650 \uff1d600 MPa\uff1b\u5927\u9f7f\u8f6e\u7684\u89e3\u9664\u75b2\u52b3\u5f3a\u5ea6\u6781\u9650 \uff1d550 MPa\uff1b
\uff087\uff09 \u7531\u5f0f\uff0810\uff0d13\uff09\u8ba1\u7b97\u5e94\u529b\u5faa\u73af\u6b21\u6570
N1\uff1d60n1jLh\uff1d60\u00d7540.7\u00d71\u00d7\uff082\u00d78\u00d7300\u00d710\uff09\uff1d1.557
N2\uff1dN1/3.54\uff1d4.399
\uff088\uff09 \u7531\u56fe10\uff0d19\u67e5\u5f97\u63a5\u89e6\u75b2\u52b3\u5bff\u547d\u7cfb\u6570 \uff1d0.93\uff1b \uff1d0.98
\uff089\uff09 \u8ba1\u7b97\u63a5\u89e6\u75b2\u52b3\u8bb8\u7528\u5e94\u529b
\u53d6\u5931\u6548\u6982\u7387\u4e3a1\uff05\uff0c\u5b89\u5168\u7cfb\u6570S\uff1d1\uff0c\u7531\u5f0f\uff0810\uff0d12\uff09\u5f97
\uff1d558MPa
=539MPa
[\u03c3H]\uff1d\uff08 + \uff09/2\uff1d548.5MPa
2\uff09 \u8ba1\u7b97
\uff081\uff09 \u8bd5\u7b97\u5c0f\u9f7f\u8f6e\u5206\u5ea6\u5706\u76f4\u5f84
\u2265
= =68.47 mm
\uff082\uff09 \u8ba1\u7b97\u5706\u5468\u901f\u5ea6
v= = =1.94m/s
\uff083\uff09 \u8ba1\u7b97\u9f7f\u5bbdb\u53ca\u6a21\u6570
b=\u03c6d =1\u00d768.47mm=68.47 mm
= = =2.768 mm
h=2.25 =2.25\u00d72.768mm=6.228mm
b/h=68.47/6.228=10.99
\uff084\uff09 \u8ba1\u7b97\u7eb5\u5411\u91cd\u5408\u5ea6

\u673a\u68b0\u8bbe\u8ba1\u8bfe\u7a0b\u8bbe\u8ba1\u4efb\u52a1\u4e66 0
\u4e00.\u7535\u52a8\u673a\u7684\u9009\u62e9 3
1)\u3001\u7535\u52a8\u673a\u8f93\u5165\u529f\u7387 3
2)\u3001\u7535\u52a8\u673a\u8f93\u51fa\u529f\u7387 3
\u4e8c.\u4e3b\u8981\u53c2\u6570\u7684\u8ba1\u7b97 3
1\uff09\u3001\u786e\u5b9a\u603b\u4f20\u52a8\u6bd4\u548c\u5206\u914d\u5404\u7ea7\u4f20\u52a8\u6bd4 3
2)\u3001\u8ba1\u7b97\u4f20\u52a8\u88c5\u7f6e\u7684\u8fd0\u52a8\u548c\u52a8\u529b\u53c2\u6570 3
\u4e09.V\u5e26\u4f20\u52a8\u7684\u8bbe\u8ba1\u8ba1\u7b97 5
1)\u3001\u786e\u5b9a\u8ba1\u7b97\u529f\u7387 5
2)\u3001\u9009\u62e9V\u5e26\u7684\u5e26\u578b 5
3)\u3001\u786e\u5b9a\u5e26\u8f6e\u7684\u57fa\u51c6\u76f4\u5f84\u5e76\u9a8c\u7b97\u5e26\u901f 5
\u56db.\u51cf\u901f\u5668\u659c\u9f7f\u5706\u67f1\u9f7f\u8f6e\u4f20\u52a8\u7684\u8bbe\u8ba1\u8ba1\u7b97 7
1)\u3001\u9ad8\u901f\u7ea7\u9f7f\u8f6e 7
2)\u3001\u4f4e\u901f\u7ea7\u9f7f\u8f6e 11
\u4e94.\u8f74\u7684\u8bbe\u8ba1\u8ba1\u7b97 15
1)\u3001\u9ad8\u901f\u8f74\u7684\u8bbe\u8ba1 15
2)\u3001\u4e2d\u95f4\u8f74\u7684\u8bbe\u8ba1 23
3)\u3001\u4f4e\u901f\u8f74\u7684\u8bbe\u8ba1 31
\u516d.\u7bb1\u4f53\u7ed3\u6784\u7684\u8bbe\u8ba1 39
\u4e03.\u6da6\u6ed1\u5bc6\u5c01\u8bbe\u8ba1 41
\u516b.\u8bfe\u7a0b\u8bbe\u8ba1\u5fc3\u5f97\u4f53\u4f1a 42
\u53c2\u8003\u6587\u732e 42
[email protected]

机械设计课程设计

说明书

学院:西安交通大学机械学院
专业:机械设计制造及其自动化
班级:机设0602
姓名:XXX
教师:XXX

目 录
一、设计数据及要求 2
1.工作机有效功率 2
2.查各零件传动效率值 2
3.电动机输出功率 3
4.工作机转速 3
5.选择电动机 3
6.理论总传动比 3
7.传动比分配 3
8.各轴转速 4
9.各轴输入功率: 4
10.电机输出转矩: 4
11.各轴的转矩 4
12.误差 5
三、选择齿轮材料,热处理方式和精度等级 5
四、齿轮传动校核计算 5
(一)、高速级 5
(二)、低速级 9
五、初算轴径 13
六、校核轴及键的强度和轴承寿命: 14
(一)、中间轴 14
(二)、输入轴 20
(三)、输出轴 24
七、选择联轴器 28
八、润滑方式 28
九、减速器附件: 29
十一 、参考文献 29

一、设计数据及要求
F=2500N d=260mm v=1.0m/s
机器年产量:大批; 机器工作环境:清洁;
机器载荷特性:平稳; 机器的最短工作年限:五年二班;

二、 确定各轴功率、转矩及电机型号
1.工作机有效功率

2.查各零件传动效率值
联轴器(弹性) ,轴承 ,齿轮 滚筒

故:
3.电动机输出功率

4.工作机转速

电动机转速的可选范围: 取1000
5.选择电动机
选电动机型号为Y132S—6,同步转速1000r/min,满载转速960r/min,额定功率3Kw
电动机外形尺寸
中心高H 外形尺寸

底脚安装尺寸

底脚螺栓直径
K 轴伸尺寸
D×E 建联接部分尺寸
F×CD
132
216×140 12 38×80 10×8

6.理论总传动比

7.传动比分配
故 ,

8.各轴转速

9.各轴输入功率:

10.电机输出转矩:

11.各轴的转矩

12.误差

带式传动装置的运动和动力参数
轴 名 功率 P/
Kw 转矩 T/
Nmm 转速 n/
r/min 传动比 i 效率 η/
%
电 机 轴 2.940 29246.875 960 1 99
Ⅰ 轴 2.9106 28954.406 960 4.263 96
Ⅱ 轴 2.7950 118949.432 225.40 3.066 96
Ⅲ 轴 2.6840 348963.911 73.46
Ⅳ 轴 2.6306 345474.272 73.46 1 98

三、选择齿轮材料,热处理方式和精度等级
考虑到齿轮所传递的功率不大,故小齿轮选用45#钢,表面淬火,齿面硬度为40~55HRC,齿轮均为硬齿面,闭式。
选用8级精度。

四、齿轮传动校核计算
(一)、高速级
1.传动主要尺寸
因为齿轮传动形式为闭式硬齿面,故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和
尺寸。由参考文献[1]P138公式8.13可得:

式中各参数为:
(1)小齿轮传递的转矩:
(2)初选 =19, 则
式中: ——大齿轮数;
——高速级齿轮传动比。
(3)由参考文献[1] P144表8.6,选取齿宽系数 。
(4)初取螺旋角 。由参考文献[1]P133公式8.1可计算齿轮传动端面重合度:

由参考文献[1] P140图8.21取重合度系数 =0.72
由式8.2得
由图8.26查得螺旋角系数
(5)初取齿轮载荷系数 =1.3。
(6)齿形系数 和应力修正系数 :

齿轮当量齿数为

由参考文献[1] P130图8.19查得齿形系数 =2.79, =2.20
由参考文献[1] P130图8.20查得应力修正系数 =1.56, =1.78
(7)许用弯曲应力可由参考文献[1] P147公式8.29算得:
由参考文献[1] P146图8.28(h)可得两齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为:
和 。
由参考文献[1] P147表8.7,取安全系数 =1.25。
小齿轮1和大齿轮2的应力循环次数分别为:

式中: ——齿轮转一周,同一侧齿面啮合次数;
——齿轮工作时间。
由参考文献[1] P147图8.30查得弯曲强度寿命系数为:
故许用弯曲应力为
=

所以
初算齿轮法面模数

2 .计算传动尺寸
(1)计算载荷系数
由参考文献[1] P130表8.3查得使用

由参考文献[1] P131图8.7查得动载系数 ;
由参考文献[1] P132图8.11查得齿向载荷分布系数 ;
由参考文献[1] P133表8.4查得齿间载荷分配系数 ,则

(2)对 进行修正,并圆整为标准模数

由参考文献[1] P124按表8.1,圆整为
(3)计算传动尺寸。
中心距
圆整为105mm
修正螺旋角
小齿轮分度圆直径
大齿轮分度圆直径

圆整b=20mm
取 ,
式中: ——小齿轮齿厚;
——大齿轮齿厚。
3.校核齿面接触疲劳强度
由参考文献[1] P135公式8.7
式中各参数:
(1)齿数比 。
(2)由参考文献[1] P136表8.5查得弹性系数 。
(3)由参考文献[1] P136图8.14查得节点区域系数 。
(4)由参考文献[1] P136图8.15查得重合度系数
(5)由参考文献[1]P142图8.24查得螺旋角系数
(5)由参考文献[1] P145公式8.26 计算许用接触应力
式中: ——接触疲劳极限,由参考文献[1] P146
图8.28()分别查得 ,

——寿命系数,由参考文献[1] P147图8.29查得 , ;
——安全系数,由参考文献[1] P147表8.7查得 。故

满足齿面接触疲劳强度。
(二)、低速级
1.传动主要尺寸
因为齿轮传动形式为闭式硬齿面,故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。由参考文献[1]P138公式8.13可得:

式中各参数为:
(1)小齿轮传递的转矩:
(2)初选 =23, 则
式中: ——大齿轮数;
——低速级齿轮传动比。
(3)由参考文献[1] P144表8.6,选取齿宽系数
(4)初取螺旋角 。由参考文献[1]P133公式8.1可计算齿轮传动端面重合度:
由参考文献[1] P140图8.21取重合度系数 =0.71
由式8.2得
由图8.26查得螺旋角系数
(5)初取齿轮载荷系数 =1.3。
(6)齿形系数 和应力修正系数 :
齿轮当量齿数为

由参考文献[1] P130图8.19查得齿形系数 =2.65, =2.28
由参考文献[1] P130图8.20查得应力修正系数 =1.57, =1.76
(7)许用弯曲应力可由参考文献[1] P147公式8.29算得:
由参考文献[1] P146图8.28(h)可得两齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为:
和 。
由参考文献[1] P147表8.7,取安全系数 =1.25。
小齿轮3和大齿轮4的应力循环次数分别为:

式中: ——齿轮转一周,同一侧齿面啮合次数;
——齿轮工作时间。
由参考文献[1] P147图8.30查得弯曲强度寿命系数为:
故许用弯曲应力为
=

所以
初算齿轮法面模数

2 .计算传动尺寸
(1)计算载荷系数
由参考文献[1] P130表8.3查得使用

由参考文献[1] P131图8.7查得动载系数 ;
由参考文献[1] P132图8.11查得齿向载荷分布系数 ;
由参考文献[1] P133表8.4查得齿间载荷分配系数 ,则

(2)对 进行修正,并圆整为标准模数

由参考文献[1] P124按表8.1,圆整为
(3)计算传动尺寸。
中心距
圆整为145mm
修正螺旋角
小齿轮分度圆直径
大齿轮分度圆直径

圆整b=35mm
取 ,
式中: ——小齿轮齿厚;
——大齿轮齿厚。
3.校核齿面接触疲劳强度
由参考文献[1] P135公式8.7
式中各参数:
(1)齿数比 。
(2)由参考文献[1] P136表8.5查得弹性系数 。
(3)由参考文献[1] P136图8.14查得节点区域系数 。
(4)由参考文献[1] P136图8.15查得重合度系数
(5)由参考文献[1]P142图8.24查得螺旋角系数
(5)由参考文献[1] P145公式8.26 计算许用接触应力
式中: ——接触疲劳极限,由参考文献[1] P146
图8.28()分别查得 ,

——寿命系数,由参考文献[1] P147图8.29查得 , ;
——安全系数,由参考文献[1] P147表8.7查得 。故

满足齿面接触疲劳强度。

五、初算轴径
由参考文献[1]P193公式10.2可得:
齿轮轴的最小直径: 。考虑到键对轴强度的削弱及联轴器对轴径的要求,最后取 。
中间轴的最小直径: 。考虑到键对轴强度的削弱及轴承寿命的要求,最后取
输出轴的最小直径: 。考虑到键对轴强度的削弱及联轴器对轴径的要求,最后取 。
式中: ——由许用扭转应力确定的系数,由参考文献[1]P193表10.2,取

六、校核轴及键的强度和轴承寿命:
(一)、中间轴

1.齿轮2(高速级从动轮)的受力计算:
由参考文献[1]P140公式8.16可知

式中: ——齿轮所受的圆周力,N;
——齿轮所受的径向力,N;
——齿轮所受的轴向力,N;

2.齿轮3(低速级主动轮)的受力计算:
由参考文献[1]P140公式8.16可知

式中: ——齿轮所受的圆周力,N;
——齿轮所受的径向力,N;
——齿轮所受的轴向力,N;
3.齿轮的轴向力平移至轴上所产生的弯矩为:

4.轴向外部轴向力合力为:
5.计算轴承支反力:
竖直方向,轴承1
轴承2
水平方向,轴承1 ,与所设方向相反。
轴承2 ,与所设方向相反。
轴承1的总支撑反力:
轴承2的总支撑反力:
6.计算危险截面弯矩
a-a剖面左侧,竖直方向
水平方向
b-b剖面右侧,竖直方向
水平方向
a-a剖面右侧合成弯矩为
b-b剖面左侧合成弯矩为

故a-a剖面右侧为危险截面。
7.计算应力
初定齿轮2的轴径为 =38mm,轴毂长度为10mm,连接键由参考文献[2]P135表11.28选择 =10×8,t=5mm, =25mm。齿轮3轴径为 =40mm,连接键由P135表11.28选择 =12×8,t=5mm, =32mm,毂槽深度 =3.3mm。

,故齿轮3可与轴分离。
又a-a剖面右侧(齿轮3处)危险,故:
抗弯剖面模量

抗扭剖面模量

弯曲应力

扭剪应力

8.计算安全系数
对调质处理的45#钢,由参考文献[1]P192表10.1知:
抗拉强度极限 =650MPa
弯曲疲劳极限 =300MPa
扭转疲劳极限 =155MPa
由表10.1注②查得材料等效系数:
轴磨削加工时的表面质量系数由参考文献[1]P207附图10.1查得
绝对尺寸系数由附图10.1查得:
键槽应力集中系数由附表10.4查得: (插值法)
由参考文献[1]P201公式10.5,10.6得,安全系数

查P202表10.5得许用安全系数[S]=1.5~1.8,显然S>[S],故危险截面是安全的
9.校核键连接的强度
齿轮2处键连接的挤压应力
齿轮3处键连接的挤压应力
由于键,轴,齿轮的材料都为45号钢,由参考文献[1]查得 ,显然键连接的强度足够!
10.计算轴承寿命
由参考文献[2]P138表12.2查7207C轴承得轴承基本额定动负荷 =23.5KN,基本额定静负荷 =17.5KN

轴承1的内部轴向力为:
轴承2的内部轴向力为:
故轴承1的轴向力 ,
轴承2的轴向力
由 由参考文献[1]P220表11.12可查得:




根据轴承的工作条件,查参考文献[1]P218~219表11.9,11.10得温度系数 ,载荷系数 ,寿命系数 。由P218公式11.1c得轴承1的寿命

已知工作年限为5年2班,故轴承预期寿命
,故轴承寿命满足要求

(二)、输入轴

1.计算齿轮上的作用力
由作用力与反作用力的关系可得,齿轮轴1所受的力与齿轮2所受的力大小相等,方向相反。即:轴向力 ,径向力 ,圆周力
2.平移轴向力所产生的弯矩为:

3.计算轴承支撑反力
竖直方向,轴承1
轴承2
水平方向,轴承1 , 轴承2 ,
轴承1的总支撑反力:
轴承2的总支撑反力:

4.计算危险截面弯矩
a-a剖面左侧,竖直方向
水平方向
其合成弯矩为
a-a剖面右侧,竖直方向
水平方向
其合成弯矩为
危险截面在a-a剖面左侧。
5.计算截面应力
由参考文献[1]P205附表10.1知:
抗弯剖面模量
抗扭剖面模量
弯曲应力

扭剪应力

6.计算安全系数
对调质处理的45#钢,由参考文献[1]P192表10.1知:
抗拉强度极限 =650MPa
弯曲疲劳极限 =300MPa
扭转疲劳极限 =155MPa
由表10.1注②查得材料等效系数:
轴磨削加工时的表面质量系数由参考文献[1]P207附图10.1查得
绝对尺寸系数由附图10.1查得:
由参考文献[1]P201公式10.5,10.6得,安全系数

查P202表10.5得许用安全系数[S]=1.5~1.8,显然S>[S],故危险截面是安全的
7.校核键连接的强度
联轴器处连接键由参考文献[2]P135表11.28选择 =8×7,t=4mm, =40mm。轴径为 =25mm
联轴器处键连接的挤压应力
由于键,轴的材料都为45号钢,由参考文献[1]查得 ,显然键连接的强度足够!
8.计算轴承寿命
由参考文献[2]P138表12.2查7206C轴承得轴承基本额定动负荷 =17.8KN,基本额定静负荷 =12.8KN

轴承1的内部轴向力为:
轴承2的内部轴向力为:
由于
故轴承1的轴向力 ,
轴承2的轴向力
由 由参考文献[1]P220表11.12可查得:




根据轴承的工作条件,查参考文献[1]P218~219表11.9,11.10得温度系数 ,载荷系数 ,寿命系数 。由P218公式11.1c得轴承2的寿命

已知工作年限为5年2班,故轴承预期寿命
,故轴承寿命满足要求
(三)、输出轴

1.计算齿轮上的作用力
由作用力与反作用力的关系可得,齿轮4所受的力与齿轮3所受的力大小相等,方向相反。即:轴向力 ,径向力 ,圆周力

2.平移轴向力所产生的弯矩为:

3.计算轴承支撑反力
竖直方向,轴承1
轴承2
水平方向,轴承1 , 轴承2 ,
轴承1的总支撑反力:
轴承2的总支撑反力:
4.计算危险截面弯矩
a-a剖面左侧,竖直方向
水平方向
其合成弯矩为
a-a剖面右侧,竖直方向
水平方向
其合成弯矩为
危险截面在a-a剖面左侧。
5.计算截面应力
初定齿轮4的轴径为 =44mm,连接键由参考文献[2]P135表11.28选择 =12×8,t=5mm, =28mm。
由参考文献[1]P205附表10.1知:
抗弯剖面模量

抗扭剖面模量

弯曲应力

扭剪应力

6.计算安全系数
对调质处理的45#钢,由参考文献[1]P192表10.1知:
抗拉强度极限 =650MPa
弯曲疲劳极限 =300MPa
扭转疲劳极限 =155MPa
由表10.1注②查得材料等效系数:
轴磨削加工时的表面质量系数由参考文献[1]P207附图10.1查得
绝对尺寸系数由附图10.1查得:
键槽应力集中系数由附表10.4查得: (插值法)
由参考文献[1]P201公式10.5,10.6得,安全系数

查P202表10.5得许用安全系数[S]=1.5~1.8,显然S>[S],故危险截面是安全的
7.校核键连接的强度
联轴器处连接键由参考文献[2]P135表11.28选择 =10×8,t=5mm, =70mm。轴径为 =35mm
联轴器处键连接的挤压应力
齿轮选用双键连接,180度对称分布。
齿轮处键连接的挤压应力
由于键,轴的材料都为45号钢,由参考文献[1]查得 ,显然键连接的强度足够!
8.计算轴承寿命
由参考文献[2]P138表12.2查7208C轴承得轴承基本额定动负荷 =26.8KN,基本额定静负荷 =20.5KN

轴承1的内部轴向力为:
轴承2的内部轴向力为:
由于
轴承1的轴向力
故轴承2的轴向力
由 由参考文献[1]P220表11.12可查得:




根据轴承的工作条件,查参考文献[1]P218~219表11.9,11.10得温度系数 ,载荷系数 ,寿命系数 。由P218公式11.1c得轴承2的寿命

已知工作年限为5年2班,故轴承预期寿命
,故轴承寿命满足要求

七、选择联轴器
由于电动机的输出轴径(d=38mm)的限制,故由参考文献[2]P127表13-1选择联轴器为HL1型弹性柱销联轴器联,孔径取25mm。由于输出轴上的转矩大,所选联轴器的额定转矩大,故选HL3型,孔径取35mm。

八、润滑方式
由于所设计的减速器齿轮圆周速度较小,低于2m/s,故齿轮的润滑方式选用油润滑,轴承的润滑方式选用脂润滑。考虑到减速器的工作载荷不是太大,故润滑油选用中负荷工业齿轮油(GB5903——1986),牌号选68号。润滑油在油池中的深度保持在68——80mm之间。轴承的润滑脂选用合成锂基润滑脂(SY1413——1980)。牌号为ZL——2H。由于轴承选用了脂润滑,故要防止齿轮的润滑油进入轴承将润滑脂稀释,也要防止润滑脂流如油池中将润滑油污染。所以要轴承与集体内壁之间设置挡油环。

九、减速器附件:
1.窥视孔及窥视孔盖:由于受集体内壁间距的限制,窥视孔的大小选择为长90mm,宽60mm。盖板尺寸选择为长120mm,宽90mm。盖板周围分布6个M6×16的全螺纹螺栓。由于要防止污物进入机体和润滑油飞溅出来,因此盖板下应加防渗漏的垫片。考虑到溅油量不大,故选用石棉橡胶纸材质的纸封油圈即可。考虑到盖板的铸造加工工艺性,故选择带有凸台的铸铁盖板。
2.通气器:为防止由于机体密封而引起的机体内气压增大,导致润滑油从缝隙及密封处向外渗漏,使密封失灵。故在窥视孔盖凸台上加安通气装置。由于减速器工作在情节的室内环境中,故选用结构简单的通气螺塞即可,其规格为M22×1.5。
3.放油孔及放油螺塞:为了能在换油时将油池中的污油排出,清理油池,应在机座底部油池最低处开设放油孔。为了能达到迅速放油地效果,选择放油螺塞规格为M20×1.5。考虑到其位于油池最底部,要求密封效果好,故密封圈选用材质为工业用革的皮封油圈。
4.油面指示器:为了能随时监测油池中的油面高度,以确定齿轮是否处于正常的润滑状态,故需设置油面指示器。在本减速器中选用杆式油标尺,放置于机座侧壁,油标尺型号选择为M12。
5.吊耳和吊钩:为了方便装拆与搬运,在机盖上设置吊耳,在机座上设置吊钩。吊耳用于打开机盖,而吊钩用于搬运整个减速器。考虑到起吊用的钢丝直径,吊耳和吊钩的直径都取20mm。
6.定位销:本减速器机体为剖分式,为了保证轴承座孔的加工和装配精度,在机盖和机座用螺栓联接后,在镗孔之前,在机盖与机座的连接凸缘上应装配定位销。定位销采用圆锥销,安置在机体纵向两侧的联接凸缘得结合面上,呈非对称布置。圆锥销型号选用GB117-86 A6×35。
7.起盖螺钉:在机盖与机座联接凸缘的结合面上,为了提高密封性能,常涂有水玻璃或密封胶。因此联接结合较紧,不易分开。为了便于拆下机盖,在机盖地凸缘上设置一个起盖螺栓。取其规格为M10×22。其中螺纹长度为16mm,在端部有一个6mm长的圆柱。

十一 、参考文献
1 陈铁鸣主编.机械设计.第4版.哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社,2006
2 王连明,宋宝玉主编.机械设计课程设计.第2版.哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社,2005
3 陈铁鸣, 王连明主编.机械设计作业指导.哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社,2003
4徐灏主编.机械设计手册(第二版).北京:机械工业出版社,2004
5陈铁鸣主编.新编机械设计课程设计图册.北京:高等教育出版社,2003
6王知行,刘廷荣主编..机械原理..北京:高等教育出版社,2005

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