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文档简介
目目 录录 设计任务书 3 一一 电动机的选择及运动参数的计算电动机的选择及运动参数的计算 4 1 1 电动机的选择 4 1 2 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 5 1 3 计算传动装置的运动和动力参数 5 二二 直直齿圆柱齿轮的设计齿圆柱齿轮的设计 7 2 1 高速级齿轮设计 7 2 2 低速级齿轮设计 10 三三 轴的设计各轴轴径计算轴的设计各轴轴径计算 14 3 1 高速轴 I I 的设计 15 3 2 中间轴 IIII 的设计 18 3 2 低速轴 IIIIII 的设计及计算 20 四四 滚动轴承的滚动轴承的选择及选择及计算计算 29 4 1 低速轴 IIIIII 上轴承的计算 29 五五 键联接的选择及计算键联接的选择及计算 30 5 1 低速轴 IIIIII 上键和联轴器的设计计算 30 5 2 中间轴 II 上键的设计计算 31 5 3 高速轴 I 上键和联轴器的设计计算 33 1 六六 减速器润滑方式 润滑剂及密封方式的选择减速器润滑方式 润滑剂及密封方式的选择 33 6 1 齿轮的润滑方式及润滑剂的选择 33 6 2 滚动轴承的润滑方式及润滑剂的选择 34 6 3 密封方式的选择 35 七七 减速器箱体及附件的设计减速器箱体及附件的设计 35 7 1 箱体设计 35 7 2 减速器附件设计 37 八八 减速器技术要求减速器技术要求 39 结束语结束语 39 参考文献参考文献 41 2 机械课程设计任务书及传动方案的拟订机械课程设计任务书及传动方案的拟订 一 设计任务书一 设计任务书 设计题目设计题目 二级展开式直齿圆柱齿轮减速器二级展开式直齿圆柱齿轮减速器 工作条件及生产条件 胶带输送机两班制连续单向运转 载荷平稳 空载起动 室内 工作 有粉尘 使用期限 10 年 大修期 3 年 该机动力来源为三相交流电 在中等规 模机械厂小批生产 输送带速度允许误差为5 减速器设计基础数据 输送带工作拉力F N 2500 输送带速度 v m s 1 卷筒直径 D mm 300 二 传动方案的分析与拟定二 传动方案的分析与拟定 图图 1 11 1 带式输送机传动方案带式输送机传动方案 带式输送机由电动机驱动 电动机通过连轴器将动力传入减速器 再经连轴器将动 力传至输送机滚筒 带动输送带工作 传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器 其 结构简单 但齿轮相对轴承位置不对称 因此要求轴有较大的刚度 高速级和低速级 都采用直齿圆柱齿轮传动 3 设计内容 计算与说明 结果 1 1 1 1 电电 动机的选动机的选 择择 一一 电动机的选择及运动参数的计算电动机的选择及运动参数的计算 1 11 1 电动机的选择电动机的选择 1 选择电动机类型 按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全 封闭自扇冷鼠三相异步电动机 2 确定电动机功率 输送带所需拉力为 NN d T F6667 36 0 120022 工作装置所需功率 kwkw vF Pw0 6 1000 9 06667 1000 电动机的输入功率 kw P P w 0 式中 为电动机轴至卷筒轴的转动装置总效率 查 2 表 11 9 V 带传动效率96 0 带 一对轴承效率99 0 轴承 齿轮传动效率 8 级 97 0 齿轮 联轴器效率99 0 联 859 0 99 0 97 0 99 0 96 0 2424 联轴器 齿轮轴承 带 故kw P P w 98 6 859 0 0 6 0 因载荷平稳 电动机额定功率只需略大于即可 m P 0 P 按表 8 169 中 Y 系列中电动机技术数据 选电动机的额 定功率为 7 5kw m P 3 确定电动机转速 卷筒轴作为工作轴 其转速为 NF6667 kwPw0 6 859 0 kwP98 6 0 kwPm5 7 4 1 21 2 计算计算 传动装置传动装置 的总传动的总传动 比和分配比和分配 各级传动各级传动 比比 1 31 3 计算计算 传动装置传动装置 的运动和的运动和 动力参数动力参数 min 77 47 360 9 0106106 44 r D v n w w 按表 2 1 推荐的各传动机构传动比范围 V 带 传动比 两级减速器传动比 则总4 2 带 i40 8 齿 i 的传动比范围为可见电动机转速的可选范围为 160 1610 84 2 齿带总 iii 电动机的转速范围为 min 2 7643 32 764 160 16 77 47rinn wo 总 符合这一范围的同步转速有 1000r min 1500r min 和 3000r min 三种 为减少电动机的重量和价格 由表 8 184 选常用的同步转速为 1500r min 的 Y 系列电动机 Y132M 4 其满载转速 min 1420rnm 主要性能如下表 型号额定功率 满载转速 额定转矩 堵转转矩 额定转矩 最大转矩 Y132M 47 5kW1420r min 2 22 2 1 21 2 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 1 传动装置总传动比 73 29 77 47 1420 w m n n i总 根据传动比范围 取带传动的传动比 则减速5 2 带 i 器的传动比为 89 11 5 2 73 29 带 总 i i i 2 分配传动装置各级传动比 高速级的传动比为 08 4 93 3 89 11 4 1 3 1 4 1 3 1 1 ii 取4 1 i 低速级的传动比为 min 77 47rnw min 1420rnm 73 29 总 i 89 11 i 4 1 i 5 97 2 4 89 11 1 2 i i i 1 31 3 计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数 1 各轴的转速 min 1420 0 rnn m I 轴min 568 5 2 1420 0 1 r i n n 带 II 轴min 142 4 568 1 1 2 r i n n III 轴min 81 47 97 2 142 2 2 3 r i n n 工作轴min 81 47 3 rnnw 2 各轴输入功率由式 2 7 I 轴kwPP7 696 098 6 01 带 II 轴kwPP43 6 97 0 99 0 7 6 12 齿轮轴承 III 轴kwPP17 6 97 0 99 0 43 6 23 齿轮轴承 工作轴kwPPw05 699 0 99 0 17 6 3 联轴承 3 各轴输入转矩由式 2 8 电动机轴mN n P T 94 46 1420 98 6 95509550 0 0 0 I 轴mN n P T 65 112 568 7 6 95509550 1 1 1 II 轴mN n P T 44 432 142 43 6 95509550 2 2 2 III 轴mN n P T 45 1232 81 47 17 6 95509550 3 3 3 97 2 2 i min 1420 0 rn min 568 1 rn min 142 2 rn min 81 47 3 rn min 81 47rnw kwP7 6 1 kwP43 6 2 kwP17 6 3 kwPw05 6 mN T 4 469 0 mN T 65 112 1 mN T 44 432 2 mN T 45 1232 3 6 2 12 1 高速高速 级齿轮的级齿轮的 设计设计 工作轴mN n P T w w w 48 1208 81 47 05 6 95509550 将以上算的的运动和动力参数列表如下 轴名 参数 电动机 轴 I 轴 II 轴 III 轴工作轴 转速 n r min 142056814247 8147 81 功率 P kW 6 986 76 436 176 05 转矩 T Nm 46 94112 65432 441232 4 5 1208 4 8 传动比 i 12 542 971 效率 10 960 960 960 98 二 二 直齿圆柱齿轮减速器的设计直齿圆柱齿轮减速器的设计 2 12 1 高速级齿轮的设计高速级齿轮的设计 2 1 1 选定齿轮类型 精度等级 材料及齿数 1 选用直齿圆柱齿轮传动 2 选用 8 级精度 3 材料选择 由表 10 1 选择小齿轮材料为 40Cr 调质 硬度为 280HBS 疲劳极限 弯曲疲MPa H 730 1lim 劳极限 大齿轮材料为 45 钢 调质 MPa FE 450 1 硬度为 240HBS 接触疲劳极限 弯曲MPa H 600 2lim 疲劳极限 二者材料硬度差为 40HBSMPa FE 450 2 4 试选小齿轮齿数 大齿轮齿数为20 1 z 80204 2 z 2 1 2 按齿面接触强度设计 mN Tw 48 1208 20 1 z 80 2 z 7 按设计计算公式 10 9a 进行试算 即 1 d 3 2 1 2 H HE d ZZ u u KT 1 确定公式内的各计算数值 试选载荷系数 Kt 1 3 计算小齿轮传递的转矩 mmN 112650T1 由表 10 7 选取尺宽系数 d 1 1 齿数比4 1 iu 由表 11 4 查得材料的弹性影响系数 2 1 a 8 189 MPZE 对于标准齿轮 区域系数5 2 H Z 7 查 1 表 11 5 取安全系数 则0 1 H S 小齿轮许用接触应力 MPaMPa SH H H 730 0 1 730 1lim 1 大齿轮许用接触应力 MPaMPa SH H H 600 0 1 600 2lim 2 2 计算 试算小齿轮分度圆直径 1 d 3 2 1 1 2 H HE d ZZ u u TK 59 26mm 3 2 600 5 28 189 4 14 1 1 1126503 12 计算模数 m m mm 2 963mm 1 1 z d 20 59 26 2 1 3 按齿根弯曲强度设计 由式 10 5 得弯曲强度的设计公式为 MPa H 730 1 MPa H 600 2 mmd26 59 1 963 2 m 8 m 3 2 1 2 F SaFa d YY z KT 确定公式内的各计算数值 1 查 1 图 11 8 取齿形系数 92 2 Fa Y 2 查 1 图 11 9 取应力集中系数 56 1 Sa Y 3 查 1 表 11 5 取安全系数 则 25 1 F S 小齿轮许用弯曲应力 MPa SF FE F 360 25 1 450 1 1 大齿轮许用弯曲应力 MPa SF FE F 360 25 1 450 2 2 计算 mm YY z KT m F SaFa d 03 2 360 56 1 92 2 201 1 1126503 122 3 2 3 2 1 1 2 1 42 1 4 决定模数决定模数 综合按齿面接触强度设计与按轮齿弯曲强度设计结果 的比较 以相对大者为基准 并按 1 表 4 1 取标准模数 mmm3 2 1 4 几何尺寸计算 1 计算大 小齿轮的分度圆直径 mmmzd60320 11 mmmzd240380 22 2 计算齿轮宽度 加以圆整为mmdb d 66601 1 1 2 b 取 mmb75 1 mmb70 2 3 计算中心距 mm dd a150 2 60240 2 21 4 齿轮圆周速度 Mpa F 360 1 Mpa F 360 2 mmm03 2 mmd60 1 mmd240 2 mmb75 1 mmb70 2 mma150 9 2 22 2 低速低速 级齿轮的级齿轮的 设计设计 sm nd v 78 1 60000 56860 100060 11 对照 1 表 11 2 可知选用 8 级精度是合宜的 2 22 2 低速级齿轮的设计低速级齿轮的设计 2 2 1 选定齿轮类型 精度等级 材料及齿数 1 选用直齿圆柱齿轮传动 2 选用 8 级精度 3 由 1 表 11 1 选择 小齿轮材料为 40Cr 调质 取 硬度 280HBS 接触疲劳极限 弯曲疲MPa H 730 1lim 劳极限 大齿轮材料为 45 钢 调质 MPa FE 450 1 取硬度 240HBS 接触疲劳极限 弯曲MPa H 600 2lim 疲劳极限 二者材料硬度差为 40HBS MPa FE 450 2 4 试选小齿轮齿数25 1 z 大齿轮齿数为 取25 742597 2 2 z75 2 z 2 2 2 按齿面接触强度设计 按设计计算公式 10 9a 进行试算 即 1 d 3 2 1 2 H HE d ZZ u u KT 确定公式内的各计算数值 1 查 1 表 11 3 选择载荷系数3 1 K 2 小齿轮的转矩 mmNTT 432440 2 3 查 1 表 11 6 选择齿宽系数 1 1 d 4 齿数比 97 2 2 iu 5 由 1 表 11 4 选择弹性系数 8 189 E ZMpa 6 对于标准齿轮 区域系数 5 2 H Z 7 查 1 表 11 5 取安全系数 则 1 H S 小齿轮许用接触应力 smv 78 1 25 1 z 75 2 z 10 Mpa SH H H 730 1 730 1lim 1 大齿轮许用接触应力 Mpa SH H H 600 1 600 2lim 2 计算 小齿轮分度圆直径 1 d 3 2 2 1 2 H HE d ZZ u u TK 3 2 600 5 28 189 97 2 197 2 1 1 4324403 12 94 89mm 设计模数 mm z d m80 3 25 89 94 1 1 2 2 3 按齿根弯曲强度设计 由式 10 5 得弯曲强度的设计公式为 m 3 2 1 2 F SaFa d YY z KT 1 确定公式内的各计算数值 1 查 1 图 11 8 取齿形系数 73 2 Fa Y 2 查 1 图 11 9 取应力集中系数6 1 Sa Y 3 查 1 表 11 5 取安全系数 则 25 1 F S 小齿轮许用弯曲应力 MPa SF FE F 360 25 1 450 1 1 大齿轮许用弯曲应力 MPa SF FE F 360 25 1 450 2 2 计算 Mpa H 730 1 Mpa H 600 2 mmd89 94 1 MPa F 360 1 MPa F 360 2 11 mm YY z KT m F SaFa d 71 2 360 6 173 2 251 1 4324403 12 2 3 2 3 2 1 1 4 决定模数 综合按齿面接触强度设计与按轮齿弯曲强度设计结果 的比较 以相对大者为基准 并按 1 表 4 1 取标准模数 mmm4 2 2 4 几何尺寸计算 1 计算大 小齿轮的分度圆直径 1 dmz1mm100425 mmmzd300475 22 2 计算齿轮宽度 mmdb d 1101001 1 1 取 mmb115 1 mmb110 2 备注齿宽一般是小齿轮得比大齿轮得多 5 10mm 3 计算中心距 a 2 100 300 2 200mm 1 d 2 d 4 齿轮圆周速度 sm nd v 74 0 60000 142100 100060 21 对照 1 表 11 2 可知选用 8 级精度是合宜的 2 32 3 传动齿轮主要参数表传动齿轮主要参数表 高速级低速级低速级 齿数 2020808025257575 中心距 a mm 150200 模数 m mm 3 34 4 齿宽 b mm 75757070115115110110 分度圆直径 d mm 6060240240100100300300 mmm71 2 mmm4 mmd100 1 mmd300 2 mmb115 1 mmb110 2 mma200 smv 74 0 12 三 三 轴的设计各轴轴径计算轴的设计各轴轴径计算 3 13 1 高速轴高速轴 的设计的设计 1 总结以上的数据 已知条件 高速轴传递功率 转速KwP7 6 1 小齿轮分度圆直径 齿min 568 1 rn mmd60 1 轮宽度mmb75 1 2 选择材料及热处理方式 选取轴的材料为 45 号钢 调质处理 3 初估轴径 按扭转强度法估算高速轴的直径 由 1 表 14 2 取常数 由 1 公式 14 2 轴的最小直径116 C 满足 mm n P Cd41 26 568 7 6 116 3 3 11 1 min 轴与带轮连接 有一个键槽 轴径应增大 3 5 所以轴径最细端直径为 mm mmd 73 27 2 27 05 0 03 0 41 2641 26 1 取 mmd28 min 4 轴的结构设计 mmd28 min 13 1 轴段 1 轴段 1 上安装带轮 此段轴的设计应与带轮轮 毂轴孔设计同步 考虑到该轴太细 轴承寿命不能 满足预期要求 初定 带轮轮毂宽为mmd35 1 结合带轮结构 取带轮mmd70 5 52 0 2 5 1 1 轮毂宽 轴段 1 的长度略小于轮毂宽 mmL60 带轮 取mmL58 1 2 轴段 2 考虑带轮轴向定位 轴肩高度 所以mmdh5 3 45 2 1 0 07 0 1 选用毛毡圈密封 mmdd42 9 39 5 3 45 2 2 12 查表选毛毡圈 则 轴19974606 40 ZQJBmmd40 2 段 2 的长度与轴承座宽度及轴端盖等有关 轴承座宽 下箱座壁厚mmccL 8 5 21 mma83200025 0 3025 0 2 mmaa350 21 取轴承连接螺栓 M16 得 mmcmmc20 24 21 取 L 58mmmmL60 57 综合考虑取 mm LB KBLL td 5 75 2 2 带轮带轮 3 轴承与轴段 3 和 7 考虑到主要承受径向力 轴向也可承受小的轴向 载荷 当量摩擦系数最少 在高速转时也可承受纯的轴 向力 工作中容许一定的内外圈轴线偏斜量 大量生产 价格最低等因素 根据 1 表 16 2 选用深沟球轴承 mmd35 1 mmL58 1 mmd40 2 14 3 13 1 高速高速 轴轴 的设的设 计计 6209 其内径 外径 mmd45 mmD85 mmB19 故轴 3 直径 轴承用脂润滑 档油环宽度为mmd45 3 mmB15 1 mmBBL341519 13 通常一根轴上两个轴承选同一型号 故 mmd45 7 mmL34 7 4 齿轮和轴段 5 为安装齿轮 初定 35 dd mmd50 5 装配齿轮段直径 判断是不是作成齿轮轴 5d 查手册 51 页表 1 31 2 t dd e f 3 3 t 得 e 0 45 6 25 故设计为齿轮轴 mmdd f 5 52 15 mmbL75 15 5 轴段 4 6 的设计 该轴段直径可略大于轴承定位轴肩直径 取 由高低速级齿轮宽度取箱体内线长 mmdd48 64 则mmBx210 mmLBBL x 12275151012210 5114 mmBL7151012 116 至此已初步确定各轴段的直径与长度 5 键连接 带轮与轴段 1 间采用 A 型普通平键连接 查表 8 31 得 mmd45 3 mmL34 3 mmd45 7 mmL34 7 mmd 5 52 5 mmL75 5 mmdd48 64 mmL122 4 mmL7 6 15 其型号为 齿轮上键选用 A 型平键1990 1096 458TGB 公称尺寸为 的键914 hb 3 23 2 中间轴中间轴 的设计的设计 1 已知条件 中间轴传递的功率 转速 KwP43 6 2 mmn142 2 齿轮分度圆直径 齿轮宽度mmd240 2 mmd100 3 mmb70 2 mmb115 3 2 选择材料及热处理方式 选取轴的材料为 45 号钢 调质处理 3 初步确定轴的直径 先按式 1 15 2 初步估算轴的最小直径 查表取mmC110 则mmmm n P Cd2 39 142 43 6 110 3 3 2 2 min 4 轴的结构设计 1 轴承选择和轴段 1 5 的设计 轴承选择两端固定式 考虑到主要承受径向力 轴 向也可承受小的轴向载荷 当量摩擦系数最少 在高速 转时也可承受纯的轴向力 工作中容许一定的内外圈轴 线偏斜量 大量生产价格最低等因素 根据 1 表 16 2 选用深沟球轴承 型号为 6210 其内径 外径mmd50 故轴径 mmD90 mmB20 mmd50 1 mmd50 5 2 轴段 2 4 的设计 轴段 2 安装齿轮三 轴段 4 安装齿轮二 为便于安 装 略大于 取 为了 2 d 4 d 1 d 5 dmmdd52 42 轴向定位 取轴段长比相应齿轮轮毂宽短 mm 3 2 故 mmL112 2 mmL68 4 3 轴段 3 设计 提供定位 轴肩高度范围 mmd2 5 64 3 1 0 07 0 2 mmd2 39 min mmd50 1 mmd50 5 mmdd52 42 mmL112 2 mmL68 4 mmd62 3 16 取 则 齿轮 3 的左端面与箱体内mmh5 mmd62 3 壁距离与高速轴齿轮右端面距箱体内壁距离取 齿轮 2 3 距离为 齿轮 2 右端面与箱体mm10 1 3 内壁距离为 则箱体内壁之间距离为 2 mm bb bBx210 2 2 21 31 所以mmL5 12 33 2 21 12 bb 4 轴段 1 和轴段 5 的长度 该减速器圆周速度小于 选用脂润滑 需用档油sm 2 环 齿轮固定由档油环完成 轴承内端面距箱体内壁位 置取为 则mm12 mmmmmmBL4531012203 11 mmmmBL 5 46 5 1212202 25 5 键连接 齿轮和轴之间采用 A 型平键连接 查 8 31 得键的型号 分别为 19901096 10016 TGB 19901096 6316 TGB 3 33 3 低速轴低速轴 的设计的设计 1 已知条件 低速轴传递的功率 转速 KwP17 6 3 Kwn15 40 3 齿轮 4 的分度圆直径 齿轮宽度mmd300 4 mmBx210 mmL5 12 3 mmL45 1 mmL5 46 5 17 3 23 2 中中 间轴间轴 的的 设计设计 mmb110 4 2 选择材料及热处理方式 选取轴的材料为 45 号钢 调质处理 3 初算轴径 取 C 106 则mmmm n P Cd57 53 81 47 17 6 106 3 3 3 3 min 轴与联轴器连接 有一个键槽 轴径应增大 3 5 轴 端最细处直径 mmmmd25 56 18 55 05 0 03 0 57 5357 53 1 4 轴的结构设计 1 联轴器和轴段 1 轴段 1 安装联轴器 此段设计应与联轴器的选择同步进 行 选用弹性柱销联轴器 查表 8 37 取 5 1 A K mmNmmNTKT Ac 184717512324505 1 3 查表 8 38 得中型联轴器符合要求 20035014 TGB 4 LX 其公称转矩为 2500 N m 许用转速为 取min 3870r 联轴器毂宽直径为 轴孔长度为 故轴段mm60mm107 1 直径 其长度小于轮毂宽度 取mmd60 1 mmL105 1 2 密封圈和轴段 2 联轴器用轴肩定位 所以 由密封圈决定 mmddd72 4 68 1 0 07 0 2 112 mmd57 53 min mm d 25 56 18 55 1 mmd60 1 mmL105 1 mmd70 2 18 该处圆周速度小于 选用毛毡圈油封 查表 8 sm 3 27 选用 毛毡圈 其轴径为19974606 70 ZQJB 则 mm70mmd70 2 3 轴承与轴段 3 和 6 的设计 考虑到主要承受径向力 轴向也可承受小的轴向载荷 当量摩擦系数最少 在高速转时也可承受纯的轴向力 工作中容许一定的内外圈轴线偏斜量 大量生产价格最 低等因素 根据 1 表 16 2 选用深沟球轴承 6215 由表 得轴承内径 外径 宽度mmd75 mmD130 轴承采用脂润滑 档油环宽度为 则mmB25 1 B mmd75 3 mmmmBBL401525 13 故mmd75 6 4 齿轮和轴段 5 轴段 5 上安装齿轮 为便于齿轮安装 取 65 dd 轴段 5 的长度略小于轮毂宽 取mmd80 5 mmL108 5 5 轴段 4 该轴段为齿轮提供轴向定位和固定 所以 取mmddd96 2 91 1 0 07 0 2 554 mmd93 4 齿轮左端面距箱体内壁距离为 4 mmmm bb 5 12 2 5 10 2 43 14 mmd75 3 mmL40 3 mmd75 6 mmd80 5 mmL108 5 mmd93 4 mmL 5 89 4 19 3 33 3 低速低速 轴轴 的设的设 计计 mm mmBbBL x 5 89 1215 110 5 12215 1444 6 轴段 2 6 的长度 轴段 2 的长度除了与轴上零件有关 还与轴承座宽度等 有关 轴承端盖连接螺栓为 取联轴2585781 MTGB 器轮毂端面与端盖外端面的距离为 则有mmK10 2 mm BKBLL dt 4312251010258 22 mmBL 5 512 5 1212252 46 5 键连接 联轴器与轴段 1 及齿轮 4 和轴段 5 均采用 A 型普通平键 连接 查表 8 31 得其型号分别为键 和键 19901096 8014 TGB19901096 1818 TGB 6 轴的校核 1 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图 确定 轴的支点位置 对与轴承 由于它的对称性好所以它的 支点在轴承的正中位置 则轴的跨距 mmmmBBL xx 258191222152 力的作用点到右支点距离 mm Bb l69 2 19 1210 2 75 22 1 1 2 则到右支点距离 mmmmlLl x 18969258 21 2 计算轴齿轮上的圆周力 N d T Ft3755 60 11265022 1 1 mmL43 2 mmL5 51 6 mmLx258 mml69 2 mml189 1 NFt3755 NFr 7 1366 NFNV 5 365 1 NFNV2 1001 2 20 径向力 NFF tr 7 136620tan3755tan 3 计算垂直面支反力 N L lF F x r NV 5 365 258 69 7 1366 2 1 N L lF F x r NV 2 1001 258 189 7 1366 1 2 4 计算水平面支反力 N L lF F x t NH 24 1004 258 693755 2 1 N L lF F x t NH 76 2750 258 1893755 1 2 5 根据轴的计算做出轴的弯矩图和扭矩图 计算得 mmNlFM NHH 189801 36 11max mmNlFM NVV 69079 5 11max 6 判断危险截面 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出 C 截面是 危险截面 现将 C 截面处的 MH MV及 M 的值列于下 表 载荷水平面 H垂直面 V N FNH24 1004 1 N FNH76 2750 2 mmN MH 189801 36 max mmN MV 69079 5 max 21 支反 力 NFNH24 1004 1 NFNH76 2750 2 NFNV 5 365 1 NFNV 2 1001 2 弯矩 mmN MH 189801 36 max mmN MV 69079 5 max 总弯 矩 mmNM 86 258880 扭矩mmNT 112650 1 7 求当量弯矩 2 1 2 TMMe 对于不变的转矩 3 0 1 1 b b 带入上式得mmNMe 4 261077 8 校核危险截面处直径 轴的材料选用 45 钢调质处理 查表 14 3 得 Mpa b 60 1 mmmm M d b e 17 35 601 0 4 261077 1 0 3 3 1 考虑键槽对轴的削弱 将 d 值增大 5 mmmmd93 3617 3505 1 mmmmdc93 36 5 52 所以该轴满足强度要求 mmN Me 4 261077 mmd93 36 mmdc5 52 22 23 五 键连接的选择和计算五 键连接的选择和计算 5 15 1 低速轴低速轴 上键和联轴器的设计计算上键和联轴器的设计计算 1 对连接齿轮与轴的键的计算 1 选择键连接的类型和尺寸 一般 7 级以上精度的齿轮有定心精度要求 应选用 平键连接 由于齿轮不在轴端 故选用圆头普通平键 A 型 根据 d 55 mm 从表 6 1 中查的键的截面尺寸为 宽度 b 16 mm 高度 10 mm 由轮毂宽度并参考键 24 的长度系列 取键长 L 55 5 mm 比轮毂宽度小些 2 校核键连接的强度 键 轴和轮毂的材料都是钢 由表 6 2 查得许用 挤压用力 100 取中间值 110MPa 键的工作长度 l L b 55 5 16 39 5 mm 键与轮毂 键槽的接触高度 k 0 5h 0 5 由式 6 1 可得 110MPa 所选的键满足强度要求 2 对联轴器及其键的计算 b h 12 8 d1 42 L 72 所以 l L b 72 12 60 k 0 5h 4 81 232 齿轮采用油润滑 12 齿轮采用浸油润滑 即将齿轮浸于减速器油池内 当齿轮转动时 将 润滑油带到啮合处 同时也将油甩直箱壁上用以散热 2 齿轮润滑剂的选择 查表表 7 1 齿轮润滑油选用中负荷工业齿轮油 GB5903 1995 运动粘度为 90 110 单位为 smm 2 6 2 滚动轴承的润滑方式及润滑剂的选择滚动轴承的润滑方式及润滑剂的选择 1 轴承润滑方式的选择 高速轴深沟球轴承速度 28 4 14 1 低速低速 轴轴 上的上的 轴承计算轴承计算 中间轴深沟球轴承速度 低速轴深沟球轴承速度 因为都低于脂润滑速度 所以它们都选 择脂润滑 2 滚动轴承润滑剂的选择 查表 13 10 选择合适的润滑脂 6 3 密封方式的选择密封方式的选择 滚动轴承密封选择 滚动轴承采用毡圈密封 箱体密封选择 箱体剖分面上应该用水玻璃密封或者密封胶密封 七七 减速器箱体及附件的设计减速器箱体及附件的设计 7 17 1 箱体设计箱体设计 低速级中心距 a 147 5 mm 29 5 15 1 低速低速 轴轴 上键上键 和联轴器和联轴器 的设计计的设计计 算算 箱座壁厚 0 025a 2 5 6 18 mm 取为 8 mm 箱盖壁厚 0 025a 2 5 6 18 mm 取为 1 8 mm 箱座凸缘厚度 b 1 5 12 mm 箱盖凸缘厚度 1 5 12 mm 1 b 1 箱座底凸缘厚度 p 2 5 20 mm 箱座上的肋厚 m0 85 6 8 mm 取 m 7 mm 箱盖上的肋厚 0 85 6 8 mm 取 7 mm 1 m 1 1 m 地脚螺栓直径 0 04a 8 13 9 取 M16d 轴承旁连接螺栓直径 0 75 12 取 M12 1 dd 上下箱连接螺栓直径 0 5 0 6 2 d 6 95 8 34 取 M8d 定位销孔直径 0 7 0 8 5 6 6 4 取 3 d 2 d 6 mm 3 d 7 27 2 减速器附件设计 减速器附件设计 名称规格 或参 数 作用 窥视 孔 视孔 盖 120 10 0 为检查传动零件的啮合情况 并 向箱内注入润滑油 应在箱体的适当 位置设置检查孔 图中检查孔设在上 箱盖顶部能直接观察到齿轮啮合部位 处 平时 检查孔的盖板用螺钉固定 30 5 25 2 中间中间 在箱盖上 材料为 Q235 通气 器 通气 螺塞 M12 1 减速器工作时 箱体内温度升高 气体膨胀 压力增大 为使箱内热胀 空气能自由排出 以保持箱内外压力 平衡 不致使润滑油沿分箱面或轴伸 密封件等其他缝隙渗漏 通常在箱体 顶部装设通气器 材料为 Q235 轴承 盖 凸缘 式轴 承盖 六角 螺栓 M1 2 固定轴系部件的轴向位置并承受 轴向载荷 轴承座孔两端用轴承盖封 闭 轴承盖有凸缘式和嵌入式两种 图中采用的是凸缘式轴承盖 利用六 角螺栓固定在箱体上 外伸轴处的轴 承盖是通孔 其中装有密封装置 材 料为 HT200 定位 销 M6 35 为保证每次拆装箱盖时 仍保持 轴承座孔制造加工时的精度 应在精 加工轴承孔前 在箱盖与箱座的联接 凸缘上配装定位销 中采用的两个定 位圆锥销 安置在箱体纵向两侧联接 凸缘上 对称箱体应呈对称布置 以 免错装 材料为 45 号钢 油面 指示 器 油标 尺 M16 检查减速器内油池油面的高度 经常保持油池内有适量的油 一般在 箱体便于观察 油面较稳定的部位 装设油面指示器 油塞 M16 1 5 换油时 排放污油和清洗剂 应 在箱座底部 油池的最低位置处开设 放油孔 平时用螺塞将放油孔堵住 油塞和箱体接合面间应加防漏用的垫 31 轴轴 上键上键 的设计计的设计计 算算 圈
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