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课程设计
二级
圆柱齿轮
减速器
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目 录
1 设计任务书3
1.1设计题目3
1.2原始数据和技术要求3
1.3设计内容与要求4
1.4进度安排4
2 设计计算及说明5
2.1传动方案的拟定及说明5
2.2电动机的选择5
2.3传动装置的运动和动力参数的选择和计算5
2.4传动零件的设计计算7
2.5轴的设计计算11
2.6轴承的选择和计算22
2.7键连接的选择和计算25
2.8减速器附件的选择和密封类型的选择26
2.9联轴器的选择27
2.10减速器箱体的设计27
3 设计小结28
参考文献28
2.1传动方案的拟定及说明
两级展开式圆柱齿轮减速器,结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。减速器横向尺寸较小，两对齿轮浸入油中深度大致相同，但轴向尺寸大，且中间轴较长、刚度差，使载荷沿齿宽分布不均匀，因此考虑选择两级展开式圆柱齿轮减速，卷筒与输出轴之间直接使用联轴器相连。
按工作要求 和条件,选用y系列三相交流异步电动机。
2.2.2确定电动机的容量
(1)运输带工作的拉力
(2)运输机所需的功率
(3)电动机所需的输出功率
设η1、η2、η3、η4、η5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7级），
滚动轴承、v带、滚筒的效率，由[2]表2-2 P6查得η1 = 0.99，η2 = 0.98，η3 = 0.99，
η4 = 0.96，η5 = 0.96，则传动装置的总效率为
η总=η1η22η33η4η5 = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.96x0.96=0.85
5.6/0.85=6.6kw
查机械设计手册选用Y 132M-4电动机，其功率为7.5kw，额定转速为1440r/min,同步转速为1500r/min.
- 内容简介：
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第 1 页 共 28 页 机械设计课程设计 计算 说明书 设计题目 用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器 理学院 （ 院 ） 机械电子工程 （专业） 班 级 : 学 号 : 设 计 人 指导教师 2012年 月 日 目 录 nts页第 2 页 共 28 页 2 1 设计任务书 . 3 1.1 设计题目 . 3 1.2 原始数据和技术要求 . 3 1.3 设计内容与要求 . 4 1.4 进度安排 . 4 2 设计计算及说明 . 5 2.1 传动方案的拟定及说明 . 5 2.2 电动机的选择 . 5 2.3 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 . 5 2.4 传动零件的设计计算 . 7 2.5 轴的设计计算 . 11 2.6 轴承的选择和计算 . 22 2.7 键连接的选择和计算 . 25 2.8 减速器附件的选择和密封类型的选择 . 26 2.9 联轴器的选择 . 27 2.10 减速器箱体的设计 . 27 3 设计小结 . 28 参考文献 . 2828 nts页第 3 页 共 28 页 3 1 设计任务书 1.1 设计题目 用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如右图所示 1.2 原始数据和技术要求 (1)工作条件 单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为 5%。 (2)使用期 限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (3)生产批量及加工条件 小批量生产。 （ 4）数据要求 运输机工作轴转矩 T（ N m） 800 运输机带速 v(m/s) 1.3 卷筒直径 D（ mm） 370 nts页第 4 页 共 28 页 4 1.3 设计内容与要求 设计的内容包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。 在设计中完成以下工作： 减速器装配图 1 张（ A1或 A2图纸）； 零件工作图 2 3张（传动零件、轴、箱体等）； 设计计算说明书 1份， 6000 8000字。 1.4 进度安排 内 容 时间安排 1设计准备 1 天 2传动装置的总体设计 1 天 3传动零件的设计计算 5 天 4装配图设计 2 天 5零件工作图设计 1 天 6编写设计计算说明书 2 天 7设计总结和答辩 1 天 nts页第 5 页 共 28 页 5 2 设计计算及说明 计算及说明 结果 2.1 传动方案的拟定及说明 两级展开式圆柱齿轮减速器 ,结构简 单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。减速器横向尺寸较小，两对齿轮浸入油中深度大致相同，但轴向尺寸大，且中间轴较长、刚度差，使载荷沿齿宽分布不均匀，因此考虑选择两级展开式圆柱齿轮减速，卷筒与输出轴之间直接使用联轴器相连。 2.2 电动机的选择 2.2.1 确定电动机类型 按工作要求 和条件 ,选用 y 系列三相交流异步电动机。 2.2.2 确定电动机的容量 (1)运输带工作的拉力 ND TF 43242/37.0 8002/ (2)运输机所需的功率 KWFVPW 6.51 0 0 0/3.14 3 2 41 0 0 0/ (3)电动机所需的输出功率 设 1、 2、 3、 4、 5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为 7级）， 滚动轴承、 v带、滚筒的效率，由 2表 2-2 P6查得 1 = 0.99， 2 = 0.98， 3 = 0.99， 4 = 0.96， 5 = 0.96，则传 动装置的总效率为 总 =1223345 = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.96x0.96=0.85 总wd PP5.6/0.85=6.6kw 查机械设计手册选用 Y 132M-4 电动机，其功率为 7.5kw， 额定转速为 1440r/min,同步转速为 1500r/min. 2.3 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 2.3.1 总传动比 运输机的转速 kwPW 6.5 kwPd 6.6 选用 Y 132M-4 电动机 nts页第 6 页 共 28 页 6 6 7 .1 4 r / m in3701 .3 / 3 . 1 41 0 0 06060n m DV i 总 = nnwm/=1440/67.14 21.4 2.3.2 分配各装置传动比 展开式二级圆柱齿轮减速器 ， 查表可得 V 带传动单级传动比常用值 24 取 5.2Vi 57.23.1/5.2/4.212 i 34.356.23.13.1 11 ii 2.3.3 各轴的转速 m in/5765.2/1440/1 riPn V min/46.17234.3/576/ 112 rinn m in/11.6757.2/46.172/223 rinn 2.3.4 各轴输入功率 kwPP 2.796.05.741 kwPP 99.699.098.02.73212 kwPP 78.699.098.099.63223 2.3.5 各轴输入转矩 mNnPT .38.11 957 6/2.795 50/95 50 111 mNnPT .07.38546.172/99.69550/9550 222 mNnPT .82.96411.67/78.69550/9550333 表 1 传动装置各轴运动参数和动力参数表 项目 轴号 功率 kw 转速 minrn 转矩 mNT 传动比 轴 7.2 576 119.38 2.5 轴 6.99 172.46 385.07 3.34 轴 6.78 67.11 964.82 2.57 总传动 4.21i 57.234.35.2321iii min/11.67min/46.17 2min/57 6321rnrnrn mNTmNTmNT.82.964.07.385.38.119321 nts页第 7 页 共 28 页 7 2.4 传动零件的设计计算 2.4.1 v 带传动的设计计算 1. 确定计算功率 查机械设计手册表得工作情况系数 2.1Ak 则 kwPKP AC 9.76.62.1 2. 选择 V 带型号 根据 nPC, 查图可以选用 A 型带 3. 确定带轮的基准直径并验算带速 查 机械设计手册取 V 小带轮基准直径 d1=125mm 验算带速 smndv /42.9100060 144012514.3100060 1 因为 5v25m/s,故此带速合适。 大带轮的基准直径 mmdidv 5.3121255.212 查表，取 mmd 3152 4. 确定 V 带的中心距 a 和基准直径 L 初定 )(2()(7.0( 21021 ddadd 0a 500mm mmaddddaL1 7 095004)125315()315125(250024)()(22202122100查机械设计基础普通 V 带基准长度表取 L=1800mm 按选取的基准长度计算中心距 mmLLaa 5.5452 170918005002 00 考虑安装调整， 中心距的变化范围为（ a-0.015L） (a+0.03L) 即（ 518.5mm599.5mm） 5. 验算小带轮上的包角1 kwPC 9.7 A 型带 mmd 3152 a=545.5mm 1601 nts页第 8 页 共 28 页 8 1 2 01 6 03.575.5 4 5 1 2 53 1 51 8 03.571 8 0 121 a dd 6. 计算带的根数 V 带 根数的计算公式为 LaCC kKPP PPPZ )(000 由 d1=125mm， i=2.5 和 n=1440r/min 查 机械设计基础 表得kwPkwP16.092.100 由 mm1800,1601 L 查机械设计基础表 得 01.1，95.0 La KK ，将查得得值代入得 96.301.195.0)16.092.1( 9.7 Z 故取 V 带的根数为 4 根 7. 计算单根 V 带的初拉力 查表可得 A 带单位长度质量 q=0.1kg/m 普通 V 带的初拉力计算公式 NqvKzvPFaC9.17 942.91.0)195.05.2(42.949.750 0)15.2(50 02208. 计算作用在带轮轴上的压力 NzFFQ 1417380s in9.179422s in2 10 9. 带轮的轮宽 大带轮的带轮宽 mmfezB 3662832)1( 2.2.4 高速级齿轮的设计 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料 （ 1）选用斜齿圆柱齿轮，且速度不高，故选用 9 级精度 （ 2）查机械设计基础表取小齿轮为 20CrMnTi（渗碳淬火）， 齿面硬度为 5662HRC, M P aM P a FH 8 5 0,1 5 0 0 1lim1lim 大齿轮材料为 20Cr（渗碳淬火），齿面硬度为 5662HRC，kwPkwP16.092.100 01.1，95.0 La KK Z=4 根 大带轮轮宽B=36mm 小齿轮为20CrMnTi 大齿轮材料为 20Cr（渗碳淬火） nts页第 9 页 共 28 页 9 MPaMPa FH 850,1 5 0 0 1l i m2l i m 2.按齿轮弯曲强度设计 查机械设计基础表取 25.1,1.1 FH SS M P aSHHHH 1 3 641.11 5 00 1l i m21 M P aSFFFF 68025.1850 1l i m21 查机械设计基础表取载荷系数 K=1.5，齿宽系数 1d 弹性系数 5.2,8.18 9 HE ZZ ， 初选螺旋角 =15 齿数取 94,52.932834.3,28 121 取 izzz 实际传动比 36.32894i 当量齿数 3.10415c o s 94,1.3115c o s 28 3231 vv zz查机械设计基础表取齿形系数 25.2,80.221 FaFa YY应力修正系数 74.1,55.121 SaSa YY0158.0248 74.125.20123.0352 55.180.2222111 FSaFaFSaFa YYYY 需进行弯曲强度计算 法面模数 mmC O SC O SYYzKTmFSaFadn7.11535255.180.2281100038.1195.1223 2232111211 查机械设计基础表取模数 m=2 中心距 mmzzman 3.12615c o s2 )9428(2c o s2 )( 21 取中心距为 127mm 确定螺旋角 13.161272 )9428(2a r c c o s2 )(a r c c o s 21 a zzm n齿轮分度圆直径 mmzmd n 3.5813.16c o s/282c o s/11 载荷系数 K=1.5，齿宽系数 1d 94,28 21 zz实际传动比 i=3.36 mmmn 7.1 m=2 a=126.3mm 13.16 nts页第 10 页 共 28 页 10 mmmzd 7.19513.16c os/942c os/22 齿宽 mmbmmbmmdbd 65,60,3.588.411 121 取3. 齿面接触强度 70133.333.43.5860100038.1195.1213.16c os5.28.1891212211HHEHM P abdKTZZZ 所以是安全的 4. 圆周速度 smndv /76.160000 5763.5814.3100060 11 查机械设计基础表可知选用 9 级精度是合适的 2.2.5 速级齿轮的设计 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料 （ 1）选用 直齿圆柱齿轮，且速度不高，故选用 9 级精度 （ 2）查机械设计基础表取小齿轮为 45 钢（调质）， 齿面硬度为 197286HBS M P aM P a FH 4 4 0,5 8 0 3lim3lim 大齿轮材料为 45 钢（正火），齿面硬度为 156217HRC，M P aM P a FH 3 1 0,3 8 0 4lim4lim 2. 齿面接触疲劳强度设计 查机械设计基础表取 25.1,1.1 FH SS M P aS HHH 5271.1580 3l i m3 M P aSHHH 3451.1380 4l i m4 M P aS FFF 35225.1440 3l i m3 M P aSFFF 2 4 825.13 1 0 4l i m4 查机械设计基础表取载荷系数 K=1.5，齿宽系数 1d 弹性系数 5.2,8.189 HE ZZ mmbmmb606521 V=1.26m/s 小齿轮为 45 钢（调质） 大齿轮材料为 45钢（正火） nts页第 11 页 共 28 页 11 mmZZKTdHHED145)3455.28.189(56.2156.2193.3855.12)(123 23213 齿数取 82取,9.813256.2,32 343 izzz 模数 5m取5.43214533 zdm 齿宽 mmbmmbmmdb d 155,150取,1451451 343 mmmzd 1 6 032533 mmmzd 41082544 3. 齿弯曲强度 查机械设计基础表取齿形系数 18.2,49.2 43 FaFa YY 应力修正系数 79.1,65.1 43 SaSa YY 55.39325150 65.149.207.3855.122 12323313 FSaFaF M P azbm YYKT 56.3765.149.2 79.118.255.39 2334434 FSaFaSaFaFF M P aYY YY 所以是安全的 4. 齿轮的圆周速度 smndv /44.160000 46.17216014.3100060 33 查机械设计基础表可知选用 9 级精度是合适的 2.5 轴的设计计算 2.5.1 高速轴的设计 1. 作用在齿轮 上的力 高速级齿轮的分度圆直径为 mmd 3.581 NdTF t 4 0 9 53.58 1 0 0 038.1 1 922111 82,32 43 zz m=5 mmd 1603 mmd 4104 smv /44.1 NFt 40951 nts页第 12 页 共 28 页 12 NFFntr 1 5 5213.16c o s 20t a n4 0 95c o st a n11 NFF ta 118413.16t a n4095t a n11 2 选择轴的材料 可选轴的材料为 45 钢，调质处理，查表得 MPab 650 由插值法得 MPab 60 1 3.计算轴的最小直径，查表取 C=110， mmnPCd 5.25576 2.7110 33 考虑到轴上开有键槽，故将轴的直径增大 5则 mm8.26515.25 ）（d 将其圆整后取 28mm 应该设计成齿轮轴，轴的最小直径是安装连接大带轮。 4.拟定轴的装配草图 5.根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度 （ 1）取左端与带轮连接处轴直径 mmd 281 ，查机械设计手册取 mmL 421 ，为满足大带轮的定位要求，则其右侧有一轴肩，故取 mmLmmd 30,34 22 ，根据轴的直径初选角接触球轴承 7208AC，则其尺寸为 mmBDd 188040 ，左右轴承取相同型号，右侧轴肩 mmd 454 ，由前面设计知齿轮齿宽为 65mm，齿面和箱体内壁距离取 mmdmmL 45,5.1766 ,根据计算及配合知 mmL 5.1814 （ 2）大带轮与轴的周向定位采用普通平键 C 型连接，其尺寸为mmLhb 3078 ,大带轮与轴的配合为 76Hr，深沟球轴承与轴的轴向定位是通过轴套和轴承内圈固定的，此外选轴的 直径尺寸公差为 m6. NFr 15521 NFa 11841 选轴的材料为 45钢，调质处理 d=28mm nts页第 13 页 共 28 页 13 6.轴的强度校核 （ 1）画轴的受力简图 （ 2）求支反力并画出弯矩图 垂直面内 02011211LFdFLFFFFAVarrBVAV 其中mmLmmL592822 解得NFNFBVAV 1105447 截面 C左侧弯矩 mNLFMAVCV .7.991000/2234471 截面 C右侧弯矩 mNLFMBVVC .2.651000/5911052 水平面内00211 LFLF FFFAHttBHAH 解得 NF NFBHAH 2.3288 8.856 截面 C处弯矩 NLFMAHCH 1.1911 0 0 0/2238.8561 （ 3）绘制合成弯矩图 NFNFBVAV 1105447 mNM cv .7.99 mNM VC .2.65 NFNFBHAH 2.3288 8.856 NM CH 1.191 nts页第 14 页 共 28 页 14 根据 得22VH MMM m.9.2012.651.191m.5.2157.991.19122222222NMMMNMMMCVCHCCVCHC （ 4）绘制扭矩图 mNT .38.119 (5) 绘制当量弯矩图 由前面图可知， C 处可能是危险截面，轴和齿轮的交界处也有可能是危险截面 此处的轴的扭矩应力视为脉动循环，取 6.0 C截面mNTMMmNTMMCeCCCe.2.2 1 4)38.1 1 96.0(9.2 0 1)(.1.2 2 7)38.1 1 96.0(5.2 1 5)(22222222 （ 6） 校核危险截面处得强度 用齿轮轴左侧轴直径来校核 9.24451.0 10001.2271.0 133 bCeCCe M P adMWM m.9.201m.5.215NMNMCC mNT .38.119 mNMmNMeCCe .2.214 .1.227 nts页第 15 页 共 28 页 15 所设计轴满足要求。 2.5 2 中间轴的设计 1.求作用在齿轮上的力 高速级齿轮的分度圆直径为 mmd 7.1952 NdTF t 1 2 2 07.1 9 5 1 0 0 038.1 1 922212 NFFntr 46213.16c o s 20t a n1 2 2 0c o st a n22 NFFta 38513.16t a n1220t a n22 低速级齿轮的分度圆直径为 mmd 1603 NdTF t 4813160 100007.38522323 NFFntr 175220t a n4813t a n33 NFF tn 512 220c os481 3c os 3 2 选择轴的材料 可选轴的材料为 45 钢，调质处理，查表得 MPab 650由插值法得 MPab 60 1 3.计算轴的最小直径，查表取 C=110， mmPCd 8.3746.172 99.6110 332n 考虑到轴上开有键槽，故将轴的直径增大 5则 mm7.39518.37 ）（d 将其圆整后取 40mm 4.拟定轴的装配草图 5.根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度 MPa1.56 NFt 12202 NFr 4622 NFa 3852 NFt 48243 NFr 17563 NF n 5134 选轴的材料为 45钢，调质处理 d=40mm nts页第 16 页 共 28 页 16 （ 1）取左端轴直径 mmD 401 ，根据轴的直径初角接触球轴承7208AC，则其尺寸为 mmBDd 188040 ，左右轴承取相同型号，齿面和箱体内壁距离取 mml 200 ，由前面设计知齿轮齿宽为 155mm，右侧轴肩 mmlD 9,55 22 ，齿面和箱体内壁距离取20mm，右侧齿轮齿宽为 60mm，直径取 45mm。 （ 2）左侧齿轮与轴的周向定位采用普通平键 A 型连 接，其尺寸为mmLhb 100914 ,轴向定位采用轴套，右侧齿轮与轴的周向定位采用普通平键 A 型连接，其尺寸为mmLhb 40914 ，齿轮与轴配合都为 76Hr，角接触球轴承与轴的轴向定位是通过轴套和轴承外圈固定的，此外选轴的直径尺寸公差为 m6. 6.轴的强度校核 （ 1）画轴的受力简图 （ 2）求支反力并画出弯矩图 垂直面内 0)(20232322323222LFLLFdFLFFFFFVArarrrVBvA 其中mmLmmLmmL595.11628232 解得NFNFVBVA 1004121022 nts页第 17 页 共 28 页 17 截面 C弯矩 mNLFMAVCV .9.1401 0 0 0/5.1161 2 1 01 截面 D弯矩 mNLFMVBDH .2.591000/59100432 水平面内0)(03232322322 LFLLFLF FFFFttHAttHBHA 解得 NF NFBHAH 8532740 截面 C处弯矩 mNLFMHAHC .2.3191000/5.1162740122 截面 D处弯矩 mNLFMHDHD .501000/59853322 （ 3）绘制合成弯矩图 根据 得22VH MMM m.7.72508.52m.3492.3199.14022222222NMMMNMMMCVHCDCVCHC NFNFVBVA 1004131022 NFNFBHAH8542750 NM HC 9.2922 NM HD 502 nts页第 18 页 共 28 页 18 （ 4）绘制扭矩图 mNT .38.119 （ 4）绘制当量弯矩图 由前面图可知， C 处可能是危险截面，轴和齿轮的交界处也有可能是危险截面 此处的轴的扭矩应力视为脉动循环，取 6.0 C截面mNTMMmNTMMDDeCCe.1.102)38.1196.0(7.72)(.3.356)38.1196.0(349)(22222222 （ 5）校核危险截面处得强度 校核 C处轴 5.36451.0 8.3321.0 133 bCeCCe M P adMWM 所设计轴满足要求。 m.7.72m.349NMNMDC mNT .38.119 mNM mNM DeCe .1.102 .8.332nts页第 19 页 共 28 页 19 2.5.3 低速轴的设计 1.求作用在齿轮上的力 低速级齿轮的分度圆直径为 mmd 4104 NdTF t 4706410 100082.96422434 NFFntr 171320t a n4706t a n44 NFF tn 182320c os1713c os 42 2 选择轴的材料 可选轴的材料为 45 钢，调质处理，查表得 MPab 650由插值法得 MPab 60 1 3.计算轴的最小直径，查表取 C=110， mmnPCd 1.5157.67 78.6110 33 考虑到轴上开有键槽，故将轴的直径增大 5则 mm7.53511.51 ）（d 将其圆整后取 55mm 4.拟定轴的装配草图 5.根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度 （ 1）取左端轴直径 mmD 6501 ，齿面和箱体内壁距离取 17.5mm，根 据 轴 的 直 径 初 选 角 接 触 球 轴 承 7213AC ，则其尺寸为mmBDd 2312065 ，左右轴承选相同型号，由前面设计知 齿 轮 齿 宽 为 150mm ， 取 直 径 mmD 7002 右 侧 轴 肩mmlD 10,80 033 ，为满足联轴器的定位要求，则其左侧有一轴肩，直径取 60mm，长度为 50mm，与联轴器相配合轴直径取为 55mm，查表取长度为 112mm。 （ 2）左侧角接触球轴承与轴的轴向定位是通过轴套和轴承外圈固MPa5.36 NFNFNFnrt20046851883244 材料为 45 钢，调质处理 d=55mm nts页第 20 页 共 28 页 20 定的，齿轮与轴的周向定位采用普通平键 A 型连接，其尺寸为mmLhb 1 0 01220 ,轴向定位采用轴端挡圈，右侧轴承轴向定位是通过轴肩和轴承内圈固定的，齿轮与轴配合都为 76Hr，此外选轴的直径尺寸公差为 m6,联轴器 的轴向定位采用普通平键 C 型连接，其尺寸为 801016 Lhb 6.轴的强度校核 （ 1）画轴的受力简图 （ 2）求支反力并画出弯矩图 垂直面 00414444 LFLF FFFBVrrBVAV 其中 mmL mmL 1042771 解得NFNFVBVA 2.257 8.42744 截面 C弯矩 mNLFMVAVC .5.441 0 0 0/1048.427144 截面 D弯矩 mNLFMVBVD .5.441000/1732.257244 水平面 00414444LFLFFFFBHttBHAH 其中 mmL mmL 1042401 解得NFNFHBHA 707117644 截面 C弯矩 NFNFVBVA 2.257 8.42744 nts页第 21 页 共 28 页 21 mNLFMHAHC .3.1221000/1041176144 截面 D弯矩 mNLFMVBVD .3.1221000/173707244 （ 3）绘制合成弯矩图 根据 得22VH MMM m.1.1303.1225.44m.1.1303.1225.4422222222NMMMNMMMCVHCCCVCHC （ 4）绘制扭矩图 mNT .07.385 （ 5）绘制当量弯矩图 由前面图可知， C 处可能 是危险截面，轴和齿轮的交界处也有可能是危险截面 此处的轴的扭矩应力视为脉动循环，取 6.0 NFNFHBHA 707117644 MNM Hc .3.1224 mNM VD .3.1224 NMNMCc 1.130 1.130 mNT .07.385 nts页第 22 页 共 28 页 22 C截面mMNTMM CeC .2.265)07.3856.0(1.130)( 22242 44 （ 6）校核危险截面处得强度 用 D轴直径来校核 1.23551.0100007.3851.0 133 bD e M P adTWM 所设计轴满足要求。 2.6 轴承的选择和计算 2.6.1 高速轴承 由前面设计可得初选 角接触球轴承 7208AC，则其尺寸为 mmBDd 188040 ， 查 机 械 设 计 基 础 ， 可 得NCNC r 2 4 5 0 0,3 5 2 0 0 0 （ 1） 计算轴承受到的径向载荷 由前面计算知NFNFrr 110544721 （ 2） 计算轴承所受轴向力 查表知NFFNFFrSrs 4.7 5 11 1 0 568.068.0 96.3 0 34 4 768.068.02211 齿轮受到轴向力 NFA 1184 12 SsA FFF ,则轴承 1 压缩，轴承 2 放松 轴承 1 所受轴向力NFFF SAa 4.1 9 3 54.7 5 11 1 8 421 轴承 2 所受轴向力 NFFSa 4.75122 mNM ec .2.2654 MPa1.23 初选角接触球轴承7208AC NFNFrr 110544721 nts页第 23 页 共 28 页 23 (3) 算轴承当量动载荷 查机械设计基础可得 e=0.68 轴承 1 eFF ra 3.4447 4.19 3 511轴承 2 eFF ra 68.01105 4.75122查机械设计基础可得径向动载荷系数和轴向动载荷系数 0,1,87.0,41.0 2211 YXYX 当量动载荷分别为 NFYFXPar 18674.193587.044741.011111 NFYFXP rr 11 0511 05122222 (4)验算轴的寿命 应以 1轴承的当量动载荷为计算依据，由轴承温度正常， 查表得 1tf，因载荷 平稳无冲击，取 1pf轴承预期寿命 hLh 29200836510 2 9 2 0 0)(1093.1)186713 5 2 0 0 01(5766010)(6010 8366 hPfCfnL p rrh 故所选轴承满足要求 2.6.2 中间轴轴承 由前面设计可得初选 角接触球轴承 7208AC，则其尺寸为mmBDd 156840 ， 查 机 械 设 计 基 础 ， 可 得NCNC r 2 4 5 0 0,3 5 2 0 0 0 （ 1） 轴承受到的径向载荷 由前面计算知NFNFrr 895132321 （ 2） 计算轴承所受轴向力 查表知NFFNFFrSrs 6.6 0 88 9 568.068.0 6.8 9 91 3 2 368.068.01211 NFa 4.19351 NFa 4.7512 0,187.0,41.02211 YX YXNPNP1105186721 hLh 29200 初选角接触球轴承7208AC nts页第 24 页 共 28 页 24 齿轮受到轴向力 NFA 385 12 SsA FFF ,则轴承 1 压缩，轴承 2 放松 轴承 1 所受轴向力 NFFFSAa 6.9936.60838521 轴承 2 所受轴向力 NFFSa 6.60822 (3)计算轴承当量动载荷 机械设计基础可得 e=0.68 轴承 1 eFF ra 75.01 3 2 3 6.9 9 311轴承 2 eFF ra 68.0895 6.60822查机械设计基础 可得径向动载荷系数和轴向动载荷系数 0,1,87.0,41.0 2211 YXYX 当量动载荷分别为 NFYFXPar 9.14066.99387.0132341.011111 NFYFXP rr 895895122222 (4)验算轴的寿命 应以 1轴承的当量动载荷为计算依据，由轴承温度正常， 查表得 1tf ，因载荷平稳无冲击，取 1pf轴承预期寿命 hLh 29200836510 29200)(105.1)9.14061352001(97.1726010)(6010 6366 hPfCfnL p rrh 故所选轴承满足要求 2.6 3 低速轴承 由前面设计可得 初选角接触球轴承 7213AC，则其尺寸为mmBDd 108565 ， 查 机 械 设 计 基 础 ， 可 得NCNC r 5 2 5 0 0,6 6 5 0 0 0 NFNFrr 895132321 NFA 385 NFa 6.9931 NF a 6.6082 0,1 87.0,41.0 22 11 YX YXNPNP8959.140621 nts页第 25 页 共 28 页 25 （ 1）计算轴承受到的径向载荷 由前面计算知NFNFrr 2.257 8.42721 (2) 计算轴承当量动载荷 查机械设计基础可得径向动载荷系数和轴向动载荷系数 0,1,0,1 2211 YXYX 当量 动载荷分别为 NFYFXPar 8.4278.427111111 NFYFXP rr 2.2572.257122222 (3) 验算轴的寿命 应以 1轴承的当量动载荷为计算依据，由轴承温度正常， 查表得 1tf ，因载荷平稳无冲击，取 1pf轴承预期寿命 hLh 29200836510 29200)102.9()8.4271665001(57.676010)(6010 8366 hPfCfnL p rrh 故所选轴承满足要求 2.7 键连接的选择和计算 大 带轮与轴的周向定位采用普通平键 C 型连接，其尺寸为mmLhb 3078 设载荷均匀分布，查表得 MPap 120100 则平键连接的挤压强度 8130728 100038.11944 11 pp M P adhlT 轴 2 左侧齿轮与轴的周向定位采用普通平键 A 型连接，其尺寸为mmLhb 100914 设载荷均匀分布，查表得 MPap 120100 则平键连接的挤压强度 38100945 100007.38544 22 pp M P adhlT 轴 2 右侧齿轮与轴的周向定位采 用普通平键 A 型连接，其尺寸为hLh 6105.1 NFNFrr .257 7.8.42721 0,10,12211YXYX NPNP3.2017.32321 hL h 8102.9 平键 C 型连接 nts页第 26 页 共 28 页 26 mmLhb 40914 设载荷均匀分布，查表得 MPap 120100 则平键连接的挤压强度 1.9540945 100 007.38544 23 pp M P adhlT 轴 3 齿轮与轴的周向定位采用普通平键 A 型连接，其尺寸为mmLhb 1 0 01220 设载荷均匀分布，查表得 MPap 120100 则平键连接的挤压强度 9.451001270 100082.96444 34 pp M P adhlT 轴 3 联轴器的轴向定位采用普通平键 C 型连接，其尺寸为801016 Lhb 设载荷均匀分布，查表得 MPap 120100 则平键连接的挤压强度 7.87801055 100 082.96444 32 pp M P adhlT 由以上计算知键符合要求 2.8 减速器附件的选择和密封类型的选择 2.8.1 减速器附件的选择 1 窥视孔和窥视孔盖 设在箱盖顶部能够看到齿轮啮合区的位置，其大小以手能够伸进箱体进行检查操作为宜。 其尺寸选择为： 5,4,8,7,110,125,140,150,165,180 321321 Rndbbblll 2.通气塞和通气器 通气器设置在 箱盖顶部或视孔盖上，较完善的通气器内部制成一定曲路，并设置金属网。 主要尺寸： M16x1.5,D=22,D1=19.8,S=17,L=23,l=12,a=2,d1=5 3.油标
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