二級圓錐圓柱齒輪減速器 機電一體化畢業(yè)論文

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1、湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)論文機電一體化?？迫嗄?錄一、設(shè)計任務書2二、傳動方案的擬定3三、電動機的選擇31.選擇電動機的類型32.選擇電動機功率33.確定電動機轉(zhuǎn)速4四、傳動比的計算及分配41.總傳動比42.分配傳動比4五、傳動裝置運動、動力參數(shù)的計算41.各軸轉(zhuǎn)速42.各軸功率43.各軸轉(zhuǎn)矩46、 傳動件的設(shè)計計算51.高速級錐齒輪傳動的設(shè)計計算52.低速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算8七、 齒輪上作用力的計算128、 減速器轉(zhuǎn)配草圖的設(shè)計149、 軸的設(shè)計計算141.高速軸的設(shè)計與計算14 2.中間軸的設(shè)計與計算193.低速軸的設(shè)計計算25十、減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸29十一、潤滑油的選擇與計算3

2、0十二、裝配圖和零件圖31十三、Pro/E虛擬裝配及造型32十四、參考文獻40一、設(shè)計任務書班級 10機電專三班 學號1025112344 姓名 潘東 一、設(shè)計題目：設(shè)計圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計鑄工車間的型砂運輸設(shè)備。該傳送設(shè)備的傳動系統(tǒng)由電動機減速器運輸帶組成。每日二班工作。 （圖1）1電動機；2聯(lián)軸器；3減速器；4鼓輪；5傳送帶二、原始數(shù)據(jù)：傳送帶拉力F(KN)傳送帶速度V(m/s)鼓輪直徑D（mm）使用年限（年）4.00.8528010三、設(shè)計內(nèi)容和要求：1.編寫設(shè)計計算說明書一份，其內(nèi)容通常包括下列幾個方面：（1）傳動系統(tǒng)方案的分析和擬定以及減速器類型的選擇；（2）電動機的選擇與傳動裝置

3、運動和動力參數(shù)的計算；（3）傳動零件的設(shè)計計算（如除了傳動，蝸桿傳動，帶傳動等）；（4）軸的設(shè)計計算；（5）軸承及其組合部件設(shè)計；（6）鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核；（7）減速器箱體，潤滑及附件的設(shè)計；（8）裝配圖和零件圖的設(shè)計；（9）校核；（10）軸承壽命校核；（11）設(shè)計小結(jié)；（12）參考文獻；（13）致謝。 二、傳動方案的擬定運動簡圖如下：（圖2）由圖可知，該設(shè)備原動機為電動機，傳動裝置為減速器，工作機為型砂運輸設(shè)備。減速器為兩級展開式圓錐圓柱齒輪的二級傳動，軸承初步選用深溝球軸承。聯(lián)軸器2選用凸緣聯(lián)軸器，8選用齒形聯(lián)軸器。三、電動機的選擇電動機的選擇見表1計算項目計算及說明計算結(jié)果1.選

4、擇電動機的類型根據(jù)用途選用Y系列三相異步電動機 2.選擇電動機功率 運輸帶功率為 Pw=Fv/1000=4000*0.85/1000 Kw=3.4Kw 查表2-1，取一對軸承效率軸承=0.99，錐齒輪傳動效率錐齒輪=0.96，斜齒圓柱齒輪傳動效率齒輪=0.97，聯(lián)軸器效率聯(lián)=0.99，得電動機到工作機間的總效率為總=4軸承錐齒輪齒輪2聯(lián)=0.994*0.96*0.97*0.992=0.88 電動機所需工作效率為 P0= Pw/總=3.4/0.88 Kw=3.86Kw 根據(jù)表8-2選取電動機的額定工作功率為Ped=4KwPw=3.4Kw總=0.88 P0=3.86KwPed=4Kw 3.確定電動

5、機轉(zhuǎn)速輸送帶帶輪的工作轉(zhuǎn)速為 nw=(1000*60V)/d=1000*60*0.85/*280r/min=58.01r/min由表2-2可知錐齒輪傳動傳動比i錐=23，圓柱齒輪傳動傳動比i齒=36，則總傳動比范圍為 i總=i錐i齒=23*(36)=618電動機的轉(zhuǎn)速范圍為n0=nwi總58.01*(618)r/min=348.061044.18r/min 由表8-2知，符合這一要求的電動機同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min考慮到1000r/min接近上限，所以本例選用750r/min的電動機，其滿載轉(zhuǎn)速為720r/min,其型號為Y160M1-8nw=58.01r/minnm=7

6、20r/min四、傳動比的計算及分配傳動比的計算及分配見表2計算項目計算及說明計算結(jié)果1.總傳動比i=nm/nw=720/58.01=12.41i=12.412.分配傳動比高速級傳動比為 i1=0.25i=0.25*12.41=3.10為使大錐齒輪不致過大，錐齒輪傳動比盡量小于3，取i1=2.95低速級傳動比為 i2=i/i1=12.41/2.95=4.21i1=2.95i2=4.21五、傳動裝置運動、動力參數(shù)的計算傳動裝置運動、動力參數(shù)的計算見表3計算項目計算及說明計算結(jié)果1.各軸轉(zhuǎn)速n0=720r/minn1=n0=720r/minn2=n1/i1=720/2.95r/min=244.07

7、r/minn3=n2/i2=244.07/4.21r/min=57.97r/minnw=n3=57.97r/minn1=n0=720r/minn2=244.07r/minnw=n3=57.97r/min2.各軸功率p1=p0聯(lián)=3.86*0.99kw=3.82kwP2=p11-2=p1軸承錐齒=3.82*0.99*0.96kw=3.63kwP3=p22-3=p2軸承直齒=3.63*0.99*0.97kw=3.49kwPw=p33-w=p3軸承聯(lián)=3.49*0.99*0.99kw=3.42kwp1=3.82kwP2=3.63kwP3=3.49kwPw=3.42kw3.各軸轉(zhuǎn)矩T0=9550p0/

8、n0=9550*3.86/720Nmm=51.20NmT1=9550p1/n1=9550*3.82/720Nmm=50.67NmT2=9550p2/n2=9550*3.63/244.07Nmm=142.04NmT3=9550p3/n3=9550*3.49/57.97Nmm=574.94NmTw=9550pw/nw=9550*3.42/57.97Nmm=563.41NmT0=51.20NmT1=50.67NmT2=142.04NmT3=574.94NmTw=563.41Nm六、 傳動件的設(shè)計計算 一、高速級錐齒輪傳動的設(shè)計計算錐齒輪傳動的設(shè)計計算見表4 計算項目計算及說明計算結(jié)果1.選擇材料、熱

9、處理方式和公差等級 考慮到帶式運輸機為一般機械，大、小錐齒輪均選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理，由表8-17得齒面硬度HBW1=217255，HBW2=162217.平均硬度HBW1=236，HBW2=190.HBW1-HBW2=46.在3050HBW之間。選用8級精度。45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪正火處理8級精度2.初步計算傳動的主要尺寸因為是軟齒面閉式傳動，故按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計。其設(shè)計公式為d11) 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為T1=506702) 因v值未知，Kv值不能確定，可初步選載荷系數(shù)Kt=1.33) 由表8-19，查得彈性系數(shù)ZE=189.84) 直齒輪，由圖9-2查得節(jié)點區(qū)

10、域系數(shù)ZH=2.55) 齒數(shù)比=i1=2.956) 取齒寬系數(shù)=0.37) 許用接觸應力可用下式公式 由圖8-4e、a查得接觸疲勞極限應力為 小齒輪與大齒輪的應力循環(huán)次數(shù)分別為N1=60n1aLh=60*720*1*2*8*250*10=1.728*109N2=N1/i1=1.728*109/2.95=5.858*108由圖8-5查得壽命系數(shù)ZN1=1，ZN2=1.05；由表8-20取安全系數(shù)SH=1，則有取 初算小齒輪的分度圓直徑d1t,有 d1t69.78mm3.確定傳動尺寸（1）計算載荷系數(shù) 由表8-1查得使用系數(shù)KA=1.0，齒寬中點分度圓直徑為 dm1t=d1t(1-0.5)=69.

11、78*(1-0.5*0.3)mm=59.313mm故vm1=dm1tn1/60*1000=*59.313*720/60*1000m/s=2.23m/s由圖8-6降低1級精度，按9級精度查得動載荷系Kv=1.19，由圖8-7查得齒向載荷分配系數(shù)K=1.13，則載荷系數(shù)K=KAKvK=1.0*1.19*1.13=1.34(2） 對d1t進行修正 因K與Kt有較大的差異，故需對Kt計算出的d1t進行修正 ，即 d1=69.78=70.485mm（3） 確定齒數(shù) 選齒數(shù)Z1=23，Z2=uZ1=2.95*23=67.85，取Z2=68，則，在允許范圍內(nèi)（4） 大端模數(shù)m ，查表8-23，取標準模數(shù)m=

12、3.5mm（5） 大端分度圓直徑為 d1=mZ1=3.5*23mm=80.5mm70.485 d2=mZ2=3.5*68mm=238mm(6) 錐齒距為 R=（7） 齒寬為 b=0.3*70.374mm=21.112mm 取b=25mm d1=70.485mm Z1=23 Z2=57m=3.5mmd1=80.5mmd2=238mmR=70.374mmb=25mm4.校核齒根彎曲疲勞強度 齒根彎曲疲勞強度條件為 （1） K、b、m和同前（2） 圓周力為 Ft=（3） 齒形系數(shù)YF和應力修正系數(shù)YS 即當量齒數(shù)為 由圖8-8查得YF1=2.65,YF2=2.13，由圖8-9查得YS1=1.58，Y

13、S2=1.88（4） 許用彎曲應力 由圖8-4查得彎曲疲勞極限應力為 由圖8-11查得壽命系數(shù)YN1=YN2=1,由表8-20查得安全系數(shù)SF=1.25， 滿足齒根彎曲強度5.計算錐齒輪傳動其他幾何尺寸ha=m=3.5mmhf=1.2m=1.2*3.5mm=4.2mmC=0.2m=0.2*3.5mm=0.7mda1=d1+2mcos=80.5+2*3.5*0.9474mm=87.132mmda2=d2+2mcos=238+2*3.5*0.3201mm=240.241mmdf1=d1-2.4mcos=80.5-2.4*3.5*0.9474mm=72.542mmdf2=d2-2.4mcos=238

14、-2.4*3.5*0.3201mm=235.311mmha=3.5mmhf=4.2mmC=0.7mda1=87.132mmda2=240.241mmdf1=72.542mmdf2=235.311mm 二、低速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算 斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算見表5計算項目計算及說明計算結(jié)果1.選擇材料、熱處理方式和公差等 大、小錐齒輪均選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理，由表8-17得齒面硬度HBW1=217255，HBW2=162217.平均硬度HBW1=236，HBW2=190.HBW1-HBW2=46.在3050HBW之間。選用8級精度。45鋼小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪正火處理8級精度2

15、.初步計算傳動的主要尺寸因為是軟齒面閉式傳動，故按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計。其設(shè)計公式為1) 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為T2=1460402) 因v值未知，Kv值不能確定，可初步選載荷系數(shù)Kt=1.43) 由表8-19，查得彈性系數(shù)ZE=189.84) 初選螺旋角，由圖9-2查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH=2.465) 齒數(shù)比=i=4.216) 查表8-18，取齒寬系數(shù)=1.17) 初選Z3=23，則Z4=uZ3=4.21*23=96.83，取Z4=97則端面重合度為 = =1.67軸向重合度為由圖8-13查得重合度系數(shù)8） 由圖11-2查得螺旋角系數(shù)Z=0.999） 許用接觸應力可用下式計算 由圖8-4e、a查

16、得接觸疲勞極限應力為 小齒輪與大齒輪的應力循環(huán)次數(shù)分別為N3=60n2aLh=60*244.07*1*2*8*250*10=5.86*108N4=N3/i2=5.86*108/4.21=1.39*108由圖8-5查得壽命系數(shù)ZN3=1.05，ZN4=1.13；由表8-20取安全系數(shù)SH=1.0，則有 取初算小齒輪的分度圓直徑d3t，得 =66.59mmZ3=23Z4=97d3t66.59mm3.確定傳動尺寸（1）計算載荷系數(shù) 由表8-21查得使用系數(shù)KA=1.0因=0.85m/s，由圖8-6查得動載荷系數(shù)Kv=1.08，由圖8-7查得齒向載荷分配系數(shù)K=1.11，由表8-22查得齒向載荷分配系

17、數(shù)K=1.2，則載荷系數(shù)為 K=KAKvKK=1.0*1.08*1.11*1.2=1.44（2） 對d3t進行修正 因K與Kt有較大的差異，故需對Kt計算出的d3t進行修正，即 =67.22mm(3) 確定模數(shù)mn mn=按表8-23，取mn=3mm（4） 計算傳動尺寸 中心距為 =184.03mm取整，螺旋角為 因值與初選值相差不大，故對與有關(guān)的參數(shù)無需進行修正 則可得， b4=78mm b3=85mm K=1.44mn=3mma=184mmd3=70.531mmd4=297.455mmb4=78mmb3=85mm4.校核齒根彎曲疲勞強度 齒根彎曲疲勞強度條件為 1） K、T3、mn和d3同

18、前2） 齒寬b=b4=78mm3） 齒形系數(shù)YF和應力修正系數(shù)YS。當量齒數(shù)為 由圖8-8查得YF3=2.62，YF4=2.24；由圖8-9查得YS3=1.59，YS4=1.824） 由圖8-10查得重合度系數(shù)5） 由圖11-23查得螺旋角系數(shù)6） 許用彎曲應力為 由圖8-4f、b查得彎曲疲勞極限應力由圖8-11查得壽命系數(shù)YN3=YN4=1，由表8-20查得安全系數(shù)SF=1.25，故=63.93Mpa20.58+20.58*（0.030.05）mm=21.1921.61mmdmin=20.58mm4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1） 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 為方便軸承部件的裝拆，減速器的機體采用剖分式結(jié)構(gòu)，該

19、減速器發(fā)熱小，軸不長，故 軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細處開始設(shè)計（2） 聯(lián)軸器與軸段 軸段 上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計應與聯(lián)軸器的選擇設(shè)計同步進行。為補償聯(lián)軸器所聯(lián)接兩軸的安裝誤差，隔離振動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表8-37，取載荷系數(shù)KA=1.5，計算轉(zhuǎn)矩為 Tc=KAT1=1.5*50670Nmm=76005Nmm 由表8-38查得GB/T5014-2003中的LX1型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為250Nmm，許用轉(zhuǎn)速8500r/min，軸孔范圍為1224mm。考慮到d120.58mm，取聯(lián)軸器孔直徑為22mm，軸孔長度L聯(lián)=52mm，Y型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器從動端代號為L

20、X1 22*52GB/T50142003，相應的軸段 的直徑d1=22mm。其長度略小于孔寬度，取L1=50mm(3) 軸承與軸段和的設(shè)計 在確定軸段的軸徑時，應考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸。 若聯(lián)軸器采用軸肩定位，軸肩高度h=（0.070.1）d1=（0.070.1）*30mm=2.13mm。軸段的軸徑d2=d1+2*(2.13）mm=34.136mm，其值最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度均小于3m/s，可選用氈圈油封，查表8-27初選氈圈35JB/ZQ46061997，則d2=35mm，軸承段直徑為40mm，經(jīng)過計算，這樣選取的軸徑過大，且軸承壽命過長，故此處改用軸套定位，軸套內(nèi)徑

21、為28mm，外徑既要滿足密封要求，又要滿足軸承的定位標準，考慮該軸為懸臂梁，且有軸向力的作用，選用圓錐滾子軸承，初選軸承30207，由表9-9得軸承內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm，寬度B=17mm，T=18.25mm，內(nèi)圈定位直徑da=42mm，外徑定位Da=65mm，軸上力作用點與外圈大端面的距離a3=15.3mm，故d2=35mm，聯(lián)軸器定位軸套頂?shù)捷S承內(nèi)圈端面，則該處軸段長度應略短于軸承內(nèi)圈寬度，取L2=16mm。該減速器錐齒輪的圓周速度大于2m/s，故軸承采用油潤滑，由齒輪將油甩到導油溝內(nèi)流入軸承座中。通常一根軸上的兩個軸承取相同的型號，則d4=35mm，其右側(cè)為齒輪1的定位軸套，

22、為保證套筒能夠頂?shù)捷S承內(nèi)圈右端面，該處軸段長度應比軸承內(nèi)圈寬度略短，故取L4=16mm（4） 軸段的設(shè)計 該軸段為軸承提供定位作用，故取該段直徑為軸承定位軸肩直徑，即d3=42mm，該處長度與軸的懸臂梁長度有關(guān)，故先確定其懸臂梁長度（5） 齒輪與軸段的設(shè)計 軸段上安裝齒輪，小錐齒輪所處的軸段采用懸臂結(jié)構(gòu)，d5應小于d4，可初定d5=32mm小錐齒輪齒寬中點分度圓與大端處徑向端面的距離M由齒輪的結(jié)構(gòu)確定，由于齒輪直徑比較小，采用實心式，由圖上量得M=32.9mm，錐齒輪大端側(cè)徑向端面與軸承套杯端面距離取為，軸承外圈寬邊側(cè)距內(nèi)壁距離，即軸承套杯凸肩厚C=8mm，齒輪大端側(cè)徑向端面與輪轂右端面的距離

23、按齒輪結(jié)構(gòu)需要取為56mm，齒輪左側(cè)用軸套定位，右側(cè)采用軸端擋圈固定，為使擋圈能夠壓緊齒輪端面，取軸與齒輪配合段比齒輪轂孔略短，差值為0.75mm，則 L5=56+C+T-L4-0.75=（56+10+8+18.25-16-0.75）mm=75.5mm（6） 軸段與軸段的長度 軸段的長度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承端蓋等零件有關(guān)。由表4-1可知，下箱座壁厚=0.025a+3mm=0.025*184+3mm=7.6mm，取壁厚，R+a=70.374+184=254.374mm27.05+27.05*（0.030.05）mm=27.8628.40mmdmin=27.05mm4.結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)

24、想如圖5所示(1) 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 為方便軸承部件的裝拆，減速器的機體采用剖分式結(jié)構(gòu)，該減速器發(fā)熱小，軸不長，故 軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細處開始設(shè)計(2) 軸段及軸段的設(shè)計 該軸段上安裝軸承，此段設(shè)計應與軸承的選擇設(shè)計同步進行。考慮到齒輪上作用較大的軸向力和圓周力，選用圓錐滾子軸承。軸段及軸段上安裝軸承，其直徑應既便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列。根據(jù)dmin=27.05mm，暫取軸承30206，由表9-9得軸承內(nèi)徑d=30mm，外徑D=62mm，寬度B=16mm，內(nèi)圈定位直徑da=36mm，外徑定位Da=53mm，軸上力作用點與外圈大端面的距離a3=13.8mm

25、，故d1=30mm 通常一根軸上的兩個軸承取相同的型號，則d5=30mm（3） 齒輪軸段與軸段的設(shè)計 軸段上安裝齒輪3，軸段上安裝齒輪2。為便于齒輪的安裝，d2和d4應略大于d1和d5，此時安裝齒輪3處的軸徑可選為33mm，經(jīng)過驗算，其強度不滿足要求，可初定d2=d4=32mm由于齒輪的直徑比較小，采用實心式，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定，齒輪2輪廓的寬度范圍為（1.21.5）d4=38.448mm，取其輪轂寬度，其左端采用軸肩定位，右端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段長度應比齒輪2的輪轂略短，b3=85mm，故取L2=83mm，L4=40mm（4） 軸段的設(shè)計 該段位

26、中間軸上的兩個齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為（0.070.1)d2=2.243.2mm，取其高度h=3mm，故d3=38mm齒輪3左端面與箱體內(nèi)壁距離和齒輪2的輪轂右端面與箱體內(nèi)壁的距離軍取為，且使箱體兩內(nèi)側(cè)壁關(guān)于高速軸軸線對稱，量得起寬度為Bx=193.92mm，取Bx=194mm，則軸段的長度為=194-40-2*10-85mm=49mm此時錐齒輪沒有處在正確安裝位置，在裝配時可以調(diào)節(jié)兩端蓋下的調(diào)整墊片使其處與正確的安裝位置（5） 軸段及軸段的長度 由于軸承采用油潤滑，故軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁距離取為，則軸段的長度為 軸段的長度為 （6） 軸上力作用點的間距 軸承反力的作用點距軸承外圈大端面

27、的距離a3=13.8mm，則由圖12-7可得軸的支點與受力點間的距離為由裝配圖知d1=30mmd5=30mmd2=d4=32mmL2=83mmL4=40mmd3=38mmBx=194mmL3=49mmL1=34mmL5=41mm5.鍵連接 齒輪與軸段間采用A型普通平鍵連接，查表8-31取其型號為鍵12100 GB/T10961990，齒輪與軸段間采用A型普通平鍵連接，型號為鍵12 GB/T109619906.軸的受力分析 （1）畫軸的受力簡圖 軸的受力簡圖如圖5所示 （2）計算支承反力 在水平面上為 R2H=Fr3-R1H-Fr2=731.6-586.2-111.7N=33.7N在垂直平面上為

28、軸承1的總支承反力為軸承2的總支承反力為（4） 畫彎矩圖 彎矩圖如圖5c、d、e所示在水平面上，a-a剖面為 MaH=-R1Hl2=-586.2*54.55=-31977.2Nmma-a剖面右側(cè)為b-b剖面右側(cè)為在垂直平面上為合成彎矩a-a剖面左側(cè)為 a-a剖面左側(cè)為 b-b剖面左側(cè)為b-b剖面右側(cè)為（4）畫轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩圖如圖5f所示，T2=50250NmmR1H=586.2NR2H=33.7NR1v=1662.5NR2V=1179.8NR1=1762.8NR2=1180.3NMa=96161.9NmmMa=93067.1NmmMb=66816.4NmmMb=66508.8NmmT2=5025

29、0Nmm7.校核軸的強度 雖然a-a剖面左側(cè)彎矩大，但a-a剖面右側(cè)除作用有彎矩外還作用有轉(zhuǎn)矩，其軸頸較小，故a-a剖面兩側(cè)均可能為危險面，故分別計算a-a剖面的抗彎截面系數(shù)其抗彎截面系數(shù)為 抗扭截面系數(shù)為 a-a剖面左側(cè)彎曲應力為 a-a剖面右側(cè)彎曲應力為 扭剪應力為 按彎扭合成強度進行校核計算，對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù)則當量應力為 故a-a剖面右側(cè)為安全截面由表8-26查得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限，則由表8-32查得軸的許用彎曲應力強度滿足要求軸的強度滿足要求8.校核鍵連接的強度齒輪2處鍵連接的擠壓應力為 取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表8-33查得，強度足夠

30、齒輪3處的鍵長于齒輪2處的鍵，故其強度也足夠鍵連接的強度足夠三、低速軸的設(shè)計計算低速軸的設(shè)計計算見表9 計算項目計算及說明計算結(jié)果1.已知條件低速軸傳遞的功率p3=3.49kw,轉(zhuǎn)矩T3=574940Nmm，轉(zhuǎn)速n3=57.97r/min，齒輪4分度圓直徑d4=297.455mm，齒輪寬度b4=78mm2.選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由表8-26選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理45鋼，調(diào)制處理3.初算軸徑查表9-8得C=106135，取中間值C=106，則軸與帶輪連接，有一個鍵槽，軸徑應增大3%5%，軸端最細處直徑 d141.54+41.54*（0.030.05

31、）mm=42.7943.62mmdmin=41.54mm4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計（1） 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 為方便軸承部件的裝拆，減速器的機體采用剖分式結(jié)構(gòu)，該減速器發(fā)熱小，軸不長，故 軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最細處開始設(shè)計（2） 聯(lián)軸器與軸段 軸段上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計應與聯(lián)軸器的選擇設(shè)計同步進行。為補償聯(lián)軸器所聯(lián)接兩軸的安裝誤差，隔離振動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表8-37，取載荷系數(shù)KA=1.5，計算轉(zhuǎn)矩為 Tc=KAT1=1.5*574940Nmm=862410Nmm 由表8-38查得GB/T5014-2003中的LX3型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nmm，許用轉(zhuǎn)速47

32、50r/min，軸孔范圍為3048mm。取聯(lián)軸器孔直徑為45mm，軸孔長度L聯(lián)=112mm，J型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器從動端代號為LX3 45*112GB/T50142003，相應的軸段 的直徑d1=45mm。其長度略小于孔寬度，取L1=110mm(3) 密封圈與軸段的設(shè)計 在確定軸段的軸徑時，應考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸。 若聯(lián)軸器采用軸肩定位，軸肩高度h=（0.070.1）d1=（0.070.1）*45mm=3.154.5mm。軸段的軸徑d2=d1+2*（3.154.5）mm=51.354mm，其值最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度均小于3m/s，可選用氈圈油封，查表8-27初選氈圈

33、55JB/ZQ46061997，則d2=55mm(4) 軸承與軸段和軸段的設(shè)計 考慮齒輪油軸向力存在，但此處軸徑較大，選用角接觸球軸承。軸段上安裝軸承，其直徑應既便于安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列。現(xiàn)暫取軸承為7008C 由表11-9得軸承內(nèi)徑d=40mm，外徑D=68mm，寬度B=15mm，內(nèi)圈定位直徑da=50mm，外徑定位Da=65mm，軸上力作用點與外圈大端面的距離a3=15.7mm，故d3=40mm。由于該減速器錐齒輪的圓周速度大于2m/s，軸承采用油潤滑，無需放擋油環(huán)，取L3=15mm。為補償箱體的鑄造誤差，取軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面與箱體內(nèi)壁距離。通常一根軸上的兩個軸承取相同的型號，則d

34、7=40mm（5） 齒輪與軸段的設(shè)計 軸段上安裝齒輪4，為便于齒輪的安裝，d6應略大于d7，可初定d6=42mm,齒輪4輪廓的寬度范圍為（1.21.5）d6=50.463mm，取其輪轂寬度與齒輪寬度b4=60mm相等，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段長度應比齒輪4的輪轂略短，取L6=58mm（6） 軸段和軸段的設(shè)計 軸段為齒輪提供軸向定位作用，定位軸肩的高度為h=（0.070.1)d6=2.944.2mm，取h=4mm,則d5=50mm，L5=1.4h=5.6mm，取L5=8mm 軸段的直徑可取軸承內(nèi)圈定位直徑，即d4=50mm，齒輪左端面與箱體內(nèi)壁距離為則軸段的長度=194+5-13.5-95-8mm=82.5mm(7) 軸段與軸段的長度 軸段的長度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承座的寬度為，軸承旁連接螺栓為M20，則c1=28mm，c2=24mm，箱體軸承寬度L=10+2