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力参数的计算 动件的设计计算 处理方式和公差等级 处理方式和公差等级 的设计与计算 的选择与校核 和选择与校核 和联轴器的选择与校核 速器的润滑与密封 速器附件的选择确定 承盖旁连接螺栓，箱体与箱盖连接螺栓八、减速器的箱体尺寸计算九、减速器的绘制与结构分析 构及类型 计任务书 级全直齿圆柱齿轮减速器 转矩N= 线速度v= s 滚筒直径D= 420 班制： 1班 班时： 8h 工作年限： 10年 每年工作天数：300天 根据设计任务书，改传动方案的设计分为原动机、传动机构和执行机构三部分。（1）原动机的选择按设计要求，动力源为三相交流电动机。（2）传动机构的选择可选用的传动机构类型有：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动。带传动平稳性好，噪音小，有缓冲吸震及过载保护的能力，精度要求不高，制造、安装、维护都比较方便，成本也较低，但是传动效率低，传动比不恒定，寿命短；链传动虽然传动效率高，但会引起一定的震动，且缓冲吸震能力差。蜗轮蜗杆传动对然平稳性好，但效率低，没有缓冲吸震和过载保护的能力，制造要求精度高；而齿轮传动传动效率高，使用寿命长，传动比恒定，工作平稳性好，完全符合设计要求。总传动比不是很高，也无传动方向的变化，所以初步决定采用圆柱齿轮减速器，以实现在满足传动比要求的同时拥有较高的效率和比较紧凑的结构，同时封闭的结构有利于在粉尘较大的工作环境下工作。算及说明 送带所需功率 7 带传动比范围为2总传动比范围为16选择的电动机转速范围为582- 5823 r/量、传动比等因素，选定电机型号为：440r/500r/算及说明 带传动的传动比 轴承 齿 联 卷 卷联齿轴承带总 24 总 100060 带i 力参数的计算计算项目 计算及说明 440r/0331 动的设计计算 带总 12 带 112 223 30P 带01 轴承齿12 轴承齿23 轴承联3 000 9550000 111 9550000 222 9550000 333 9550000算及说明 表查得工作情况系数 择小带轮直径为 125s 120带根数可用下式计算由表查取单根K 0d 1 带2 100060 01d带 （）（ 21021 27.0 0a 0a 0 212210d 4 )()(22 2 21 a dd z )( 00 d 0P 1 b 1 bK 表查得 5取 表查得m，1）小带轮结构采用实心式，查表得电动机直径 3815f= 107 7600）大带轮结构采用孔板式结构，轮缘宽可与小带轮相同，算及说明 处理方式和公差等级 考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢。为制造方便采用软齿面，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，选用8级精度查表得小齿轮齿面硬度为217255硬度值为240齿轮齿面硬度为162217按齿面接触强度进行设计，取齿宽系数 1 bK z )( 00 d 2带 2 0D 02轮L 1带轮 3 211 12 d EZ 数比u=i= 选小齿轮齿数22则 由图查得重合度系数 图查得寿命系数 则592 41表查得使用系数 1a Z Z 121 60 910 112 1012S Z 1 Z 2 H 3 212 Z1z 12 m/ 55 5 55 和应力修正系数由图查得 9 K 100060 11 nd t K K 311 11 2 211 1db d 2b 10521 1b 112K 1T 1d 2Y 22Y 11 22 曲应力由图查得弯曲疲劳极限应力为220有表查得安全系数 顶高 0 算及说明 计算结果12Y Y 1212 Y 1 Y 2 1111 2 1F 11 2212 Y 2F fa - - 处理方式和公差等级 考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢。为制造方便采用软齿面，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，选用8级精度查表得小齿轮齿面硬度为217255硬度值为240齿轮齿面硬度为162217按齿面接触强度进行设计，取齿宽系数 数比u=i= 选小齿轮齿数28则 由图查得重合度系数 3a Z Z 34 3 60 810 3 223 12 d EZ Z3z 4z 34 图查得寿命系数 则650 88表查得使用系数 m/ 86 4 234 1012S Z 3 Z 4 H 3 222 100060 23 nd t K K A 2 432 33 44 333 3388 45 和应力修正系数由图查得 9 曲应力由图查得弯曲疲劳极限应力为220有表查得安全系数 顶高 3 3db d 4b 10543 3b 322K 2T 3d 4Y 44Y Y 1234 Y 3 Y 4 3321 2 1F 11 2212 Y 2F fa 33 44 齿高 5%在允许范围内四、齿轮上作用力的计算计算项目 计算及说明 速轴传递的转矩为 76r/647 63N1T1n 1d 111t 2 fa - - 341221 3 100060 动齿轮2各个力与主动齿轮1上相应的力大小相等，速轴传递的转矩为 25r/693 800右方向相反五、和联轴器的选择与校核计算项目 计算及说明 转矩为 转速为 576r/ 小齿轮分度圆直径 55 齿轮宽度 传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用材料45钢，调质处理轴径可按下式求得，有表取C= 径应增大3%5%，则d= P1T 1n 1d 1b 3 2T2n 3d 32500略小于带轮轮毂宽度）根据轴承内径选择）根据轴承内径选择）62d 1L 2d 2L 3d 3L 4d 4L 6d 6L 7d 7L 1l 2l 3l 125.1 41 在垂直面上为 739 支承1的总支承反力 62100 19280 34477 32 31ll 1 32 31t1 ll 1 21211 22222 32a H 21a V 2H 1b 2H 1点截面为危险截面其抗弯截面系数为 4207 扭截面系数为 8414 大弯曲应力为 于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数 3233 1633 当量应力为19表查得轴的许用弯曲应力=60，强度满足要求。轮键联接选用h= 8 7（1096 32及联轴器的材料都为钢，由表查得125150，B/T 276承内径d= 35径D= 721725500 N 15200 故只需校核轴承2。轴承在100以下工作，查表得 1 h，和联轴器的选择与校核计算项目 计算及说明 转矩为 22e 4 AB 1 1 p 4 p 0P 3010 L 2P 2T 2n 11 22 转速为 125r/ 齿轮分度圆直径 2554 齿轮宽度 55传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用材料45钢，调质处理轴径可按下式求得，有表取C= 根据轴承内径选择）根据轴承内径选择）4T 2n 2d 2b 3 d 1L 2d 2L 3d 3L 4d 4L 5d 5L 1l 2l 3l3d 1568 5775 支承1的总支承反力 5985119973 441818 57817 l 321 323( 3H 321 32（ 221211 22222 11a H 32b H 32b V 11a V 2H 2H 1195 扭截面系数为 42390 大弯曲应力为 3233 1633 弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处理，表查得轴的许用弯曲应力=60，强度满足要求。轮2键联接选用h= 16 10（1096 45及联轴器的材料都为钢，由表查得125150，强度足够齿轮3键联接选用h= 16 10（1096 80及联轴器的材料都为钢，由表查得125150，B/T 276承内径d= 45径D= 851931500 N 20500 故只需校核轴承1。轴承在100 22 左B 1 1 p 4 p 0P p 4 p 11 22 下工作，查表得 1 h，和联轴器的选择与校核计算项目 计算及说明 转矩为 1062356 转速为 小齿轮分度圆直径 288 齿轮宽度 传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用材料45钢，调质处理轴径可按下式求得，有表取C= 径应增大3%5%，则d= 略小于联轴器宽度）P3T 3n 4d 4b 3 d 1L 2d 2P 3010 L根据轴承内径选择）根据轴承内径选择）44843629211d 2L 3d 3L 4d 4L 7d 7L 5d 5L 1l 2l 3l 21 24r1 ll 21 2ll 21211 22222 22a H6d 37315 95865 39204 时截面还作用有转矩，因此此截面为危险截面其抗弯截面系数为 33657 扭截面系数为 67314 22a H 11a V 2H 3236 1636大弯曲应力为 于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处理，表查得轴的许用弯曲应力=60，强度满足要求。择B/轮4处键联接选用h= 20 12（1096 7001 及联轴器的材料都为钢，由表查得125150，强度足够联轴器处键联接选用h= 16 10（1096 7043 B/T 276承内径d= 65径D= 12023 1636 22e 4 AB 1 1 p 4 p p 4 = 57200 N 40000 故只需校核轴承2。轴承在100以下工作，查表得 1 1626082.4 h，故轴承寿命足够六、为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于150m/以选择油润滑。对于圆柱齿轮而言，齿轮浸入油池深度至少为1浸油深度不得大于分度圆半径的1/3。大齿轮齿顶距油池底面距离不小于30据以上要求，减速箱使用前须加注润滑脂，使油面高度达到33而选用滑油或固体润滑剂。选择何种润滑方式可以根据齿轮圆周速度判断。由于s2m/s，所以均选择脂润滑。采用脂润滑轴承的时候，为避免稀油稀释油脂，需用挡油环将轴承与箱体内部隔开，且轴承与箱体内壁需保持一定的距离。在本箱体设计中滚动轴承距箱体内壁距离故选用通用锂基润滑脂（324它适用于宽温度范围内各种机械设备的润滑，选用牌号为构成箱体的各零件间，如箱盖与箱座间、及外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间，需设置不同形式的密封装置。对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等；对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。本设计中由于密封界面的相对速度较小，故采用接触式密封。输入轴与轴承盖间V 3m/s，输出轴与轴承盖间也为V 3m/s，故均采用半粗羊毛毡封油圈。七、d0=0=D +2=e=e1e；4=D -(1015)5=36=D -(24)mm；d1、b=510，h=()P 3010 L 22 11 箱座油池的最低处设置放油孔，箱体内底面做成斜面，向放油孔方向倾斜12，使油易于流出。滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油。保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可将箱盖顶起。承盖旁连接螺栓，箱体与箱盖连接螺栓用作安装连接用。八、减速器的箱体尺寸计算名称 代号 尺寸/ 8箱盖壁厚 8箱座凸缘厚度 =2箱盖凸缘厚度 =2箱座底厚度 =0地脚螺栓直径 16地脚螺栓数目 4轴承旁联接螺栓直径 12箱盖与箱座联接螺栓直径 10轴承端盖固定螺钉直径 =（8视孔盖固定螺钉直径 =（6箱体内壁至轴承座端面距离 50定位销直径 8箱座加强筋厚度 m箱盖加强筋厚度 轴承端盖直径 112 125 160九、 按拆卸的顺序给所有零、部件编号，并登记名称和数量，然后分类、分组保管，避免产生混乱和丢失；拆卸时避免随意敲打造成破坏，并防止碰伤变形等，以使再装配时仍能保证减速器正常运转。 拆卸顺序：拆卸观察孔盖。 拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖。 拆卸各轴两边的轴承盖、端盖。11b 1b p D 一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下，再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来。 最后拆卸其它附件如油标尺、放油螺塞等。 按照先拆后装的原则将原来拆卸下来的零件按编好的顺序返装回去。 检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内； 将嵌入式端盖装入轴承压槽内，并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。 将箱内各零件，用棉纱擦净，并塗上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。经检查无误后，合上箱盖。 松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。 装好轴承小盖，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。构及类型主要零部件： 轴：主要功用是直接支承回转零件，以实现回转运动并传递动力。高速轴属于齿轮轴；低速轴为转轴，属阶梯轴。 轴承：用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。 齿轮：用来传递任意轴间的运动和动力，在此起传动及减速作用，都为斜齿圆柱齿轮。 （1）装配图的作用 装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构，所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联接性质及减速器的工作原理，是减速器装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使用方法。 （2）设计内容 进行轴的设计，确定轴承的型号、轴的支点距离和作用在轴上零件的力的作用点，进行轴的强度和轴承寿命计算，完成轴系零件的结构设计以及减速器箱体的结构设计。 （3）初绘减速器装配草图主要绘制减速器的俯视图和部分主视图： 1、画出传动零件的中心线； 2、画出齿轮的轮廓； 3、画出箱体的内壁线； 4、确定轴承座孔宽度，画出轴承座的外端线； 5、轴的结构设计（径向尺寸、轴向尺寸）； 6、画出轴、滚动轴承和轴承盖的外廓。 （1）视图布局： 选择3个基本视图，结合必要的剖视、剖面和局部视图加以补充。 选择俯视图作为基本视图，主视和左视图表达减速器外形，将减速器的工作原理和主要装配关系集中反映在一个基本视图上。 布置视图时应注意： a、整个图面应匀称美观，并在右下方预留减速器技术特性表、技术要求、标题栏和零件明细表的位置。 b、各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。 （2）尺寸的标注： 特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如传动零件的中心距及其极限偏差等。 b) 外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装配图中整体所占空间。 c) 安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置、间距及其通孔直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。 （3）标题栏、序号和明细表： 、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图号以及设计者姓名等内容。 装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。 （4）技术特性表和技术要求： 技术特性表说明减