二级斜齿圆柱齿轮-锥齿轮减速器课程设计要点

姓班姓班2013-20142第学期名:级:指导教师：赵烜模具二班钟老师成绩:赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书第一章前言 1 第二章传动装置的总体设计 32.1传动方案的确定 32.1.1两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器 32.2电动机的选择 32.2.1选择电动机的类型 32.2.2选择电动机的功率 32.2.3确定电动机转速 42.3传动比的计算及分配 42.3.1总传动比 4 2.4传动装置运动、动力参数的设计 52.4.1各轴的转速 5 5 5第三章传动件的设计 63.1高速级锥齿轮传动的设计计算 63.1.1选择材料、热处理方式和公差等级 63.1.2初步计算传动的主要尺寸 6 3.1.4校核齿根弯曲疲劳强度 82015届模具设计专业课程设计(论文)3.1.5计算锥齿轮传动其他几何尺寸 83.2低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 93.2.1选择材料、热处理方式和公差等级 93.2.2初步计算传动的主要尺寸 9 324计算齿轮传动其它几何尺寸 12第四章齿轮上作用力的计算 134.1高速级齿轮传动的作用力 134.1.1锥齿轮1的作用力 134.1.2锥齿轮2的作用力 134.2低速级齿轮传动的作用力 134.2.1齿轮3的作用力 134.2.2齿轮4的作用力 13第五章轴的设计计算 145.1高速轴的设计计算 145.1.1选择材料及草图设计 14轴径 14设计 145.1.4键连接 165.1.5轴的受力分析 16 5.1.7校核键连接的强度 17 5.2中间轴的设计计算 185.2.1选择材料及草图设计 18赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书轴径 19设计 195.2.4键连接 20 5.2.7校核键连接的强度 22 5.3.1选择材料及草图设计 23 5.3.7校核键连接的强度 27 第六章减速器附件的选择 29 6.2油面指示器 29 第七章润滑与密封 307.1齿轮的润滑 307.2滚动轴承的润滑 307.3润滑油的选择 302015届模具设计专业课程设计(论文)7.4密封方法的选取.................................................................................................................................30第八章减速器箱体的结构尺寸...................................................................................................................31第九章参考资料目录....................................................................................................................................34赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书12015届模具设计专业课程设计(论文)第一章前言减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖1)检查孔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。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在箱盖上。2)通气器减速器工作时，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。3)轴承盖为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。轴上，外伸轴处的轴承盖是通孔，其比，零件数目较多，尺寸较大，外观不平整。4)定位销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。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。5)油面指示器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2赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书于观察、油面较稳定的部位，装设油面指示器。6)放油螺塞换油时，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，放油螺塞和箱体接合面间应加防漏用的垫圈。7)启箱螺钉为加强密封效果，通常在装配时于箱体剖分面上涂以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。为此常在箱盖联接凸缘的适当位置，加工出〜2个螺孔，旋入启箱用的圆柱端或平端的启箱螺钉。旋动启箱螺钉便可将上箱盖顶起。小型减速器也可不设启箱螺钉，启盖时用起子撬开箱盖，启箱螺钉的大小可同于凸缘联接螺栓。32015届模具设计专业课程设计(论文)第二章传动装置的总体设计2.1传动方案的确定2.1.1两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器1-电动机2-联轴器3-圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器4-卷筒5-带式运输机2.2电动机的选择2.2.1选择电动机的类型丫系列三相异步电动机2.2.2选择电动机的功率4赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书.9kw1000100052015届模具设计专业课程设计(论文)查表取各部分效率轴承锥斜联=0.99,=0.96,=0.97轴承锥斜联4242二=0.990.960.970.99=0.88总4轴承锥斜2联电动机所需的功率P=^^=4.5kw;查表选取电动机额定功率P额=5.5kw0W%0.882.2.3确定电动机转速输送带带轮的工作转速nw=100060v=1000601.5=106.1r?minnd兀疋270圆查表取锥齿轮传动传动比i锥=2〜3,斜齿圆柱齿轮传动传动比i=3〜6,则：圆电动机的转速范围n0二仇i总空106.16[_8=636.6〜1909.8r/min查表选取同步转速为1500rJmin的电动机，其满载转速为1440r/min，型号为丫132S-4。2.3传动比的计算及分配2.3.1总传动比ni=1440=m总=-配传动比高速级传动比：i^0.25^0.2513.5^3.39;为使大锥齿轮不致过大，锥齿轮传动比尽量小于3,则取h=2.95;6016赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书2.4传动装置运动、动力参数的设计2.4.1各轴的转速on=1440r/min；oii2-1-24.60106.12r/min；nw=n3=106.12r/min2.4.2各轴的功率5=Po联=4.50.99=4.455kw;p2=口轴承锥=4.4550.990.96=4.24kw;32轴承斜w3轴承联P二P=4.240.990.97=4.0732轴承斜w3轴承联0T=955022n2TT=9550wwwnw488.1433n359.07Nm72015届模具设计专业课程设计(论文)第三章传动件的设计3.1高速级锥齿轮传动的设计计算3.1.1选择材料、热处理方式和公差等级考虑到带式运输机一般为机械，大小锥齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理。齿面硬度BHV=217〜255,HBW=162〜217.平均硬度HBW1=326,HBW2=190;HBW-HBWfe=46,在30〜50BHW之间，选用8级精度。i3.1.2初步计算传动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。设计公式d>J_________4K^_____________0EZ1R)24KHT1ZH)(1).「=29550Nmm;(2).初选载荷系数K=1.3;(3).查表得弹性系数tZ=189.MP；a(4).查得节点区域系数Z=2.5;(5).齿数比h二u=2.95;(6).取齿宽系数：EH「R=0.3;(7).许用接触应力=玉込‘又查得接触疲劳极限应力8赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书SHpaN1=60qaLh=6014401(1830010)=2.07109;92015届模具设计专业课程设计(论文)N2Nii2.07109=7.0210;8為詁1SH取bL=409.5MPa580=580MPa，t1H2SH初算小齿轮分度圆直径，代入公式(3.1)得：_74.406mm3.1.3确定传动尺寸(1).计算载荷系数：查得使用系数KA=1.0，齿宽中点分度圆直径为dm1t二尙(1-05：収)=72.406(1-0.50.3)故Vm1二601000二61.5451440601000降低1级精度，按9级精度查得动载荷系数K=1.24，再查得齿向载荷分配系数VK[=1.13;贝9载荷系数KH二KAKVK：=11.241.13=1.4⑵.对d进行修正：1tw406：(3).确定齿数：.21亦3选齿数Z=23,Z=uZ=2.9523=67.85,取Z=68;121(4).大端模数m:d74217m-3.227mm，查表取标准模数m=4mm(5).大端分度圆直径：d<m乙=423=92mm74.217，dmZ=468=272mmi=2=2⑹锥顶距：Y赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书Y2222.961=143.720mm27).齿宽:b_R=0.3143.720=43.116mm,取b=45mm3.1.4校核齿根弯曲疲劳强度2T229550aRN2.962cos20.9474233,ZV1则当量齿数：3,ZV1cosd0.9474查得YF1=2.65,YF2=2.13;YS1=1.58浪2=1.88u122-----------0.32012.9&1NFiim1Fiim2Fiim1Fiim2SFY1N2'-|imF2Y1N2'-|imF2S1410YiFF将所得数据代入公式(3.2)得：二=35.65MPa：：：L「1F1F1210MPa;F2-2.131.88=34.10MPa2.651.583.1.5计算锥齿轮传动其他几何尺寸2015届模具设计专业课程设计(论文)afh=m=4mmh=1.2m=1.2汇4=4.8mm,C=0.2m=0.2汇af赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书u2.96arccos--------arccos—"1,2.96112t11=arccosu1.2.961da1=d12mco、v=92240.947499.579mm；ddf1]dP-2.4mcos.=92-2.440.9474=f1]df2=d2-2.4mcos.2=272-2.440.3201=268.927mm；3.2低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算3.2.1选择材料、热处理方式和公差等级大小斜齿圆柱齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理。齿面硬度BHV=217〜255,HBW=162〜217.平均硬度HBW1=326,HBW2=190;HBW1-HBW2=46,在30〜3.2.2初步计算传动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度设计，设计公式:(3.3)(1)T=82950Nmm;(2)初选载荷系数K=1.1~1.8;(3)齿宽系数叮」d=1.1;(4)弹性系数Z2k=1899、辰;(5)初选螺旋角]=12，查图得节点区域系数ZH=2.46;(6)齿数比u=i2=4.60;(7)初选f=f11、2015届模具设计专业课程设计(论文)ZJlZ34赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书=轴向重合度为：sinPsin12一^—cos一O.*重一^—cos一O.*二[1.88-3.2——cosl206(9)许用接触应力可用该式计算：SH小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别：NnjLh(1830010)=7.03108，N4新"I。；8ZNZNSH0；1363SH3H初算小齿轮的分度圆直径,将数据代入公式(3.3)得:Z4-NHIim4S440.Z4-NHIim4S440.7MPa1d3t-51.104mm3.2.3确定传动尺寸(1).计算载荷系数KA=1.0,由V51.10448814=1.31m/;查表取动载60沢100060H000荷系数Kv=1.1,齿向载荷分配系数K，1.11,齿间载荷分配系数K/1.2，故：(2).对d3t进行修正：d3_d3t3K=51.10431.45=52.929mm;VKV1.4t(3).确定模数mn二一=2.25mm；2015届模具设计专业课程设计(论文)nt_32若按齿根弯曲强度设计，有：m25nt_32\①dZ②重合度系数丫；：:b=arctan(tan：cos：t)=arctan(tanl2cos20.4100)=9.1930s二一cos2■-b=1.67,cos29.193=1.7140Y；=0.250.75*=0.250.751.714=0.688;p=0.8290③计算当量齿数Z=二」二24.58,Z二二113.26v3v4-Z^cosPcosPFlim=500MPa，二Flim4=380MPa⑤取弯曲疲劳寿命系数KFN3=0.95,KFN4=0.98⑥取弯曲疲劳安全系数SF=1.4KFNFlinMPaFKFNFlim266MPaSFSF⑦查得齿形系数Y=2.68,Y=2.18；得应力校正系数Y=1.58,Y=1&Fa3Fa4sa3$a4⑧计算大、小齿轮的丫丛并加以比较：丫Fa3Ysa3=0.0125,丫Fa4丫sa4=0.0148，取YY=0.0148Fasa[J]4⑨计算得mnt=1.441mm⑩调整齿轮模数：Zm1441汉23d33t0cos-cos12Kli45mn二mnt3---1.4431.458mm;KFt-1.4赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模n数。从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中就近取m=2mm;为了同时满足接ndZmn=53.061mmdZmn=53.061mm,d4=触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径d52.929mm=dcosp数，即Z334圆整中心距(ZZ)m34n2cos:二2612102=150.284mm，取a=150mm2cos12(Z•Z)m=arccos(Z•Z)m(26121)2150°cos:b=d3=58.367mm，取齿宽为b4=59mm,d二b4(5L10)=64mm3.2.4计算齿轮传动其它几何尺寸端面模数m=端面模数m=2.04齿根高hf=hacmn=10.252=2.5mm全齿高h二hahf=22.5二4.5mmccmn=0.252=0.25mm齿顶圆直径为da3=d32ha=57.061mmda4二d42ha=250.938mm齿根圆直径为f3d二d3—2hf=53.061-2.52=48.061mmf3d=d-2h=246.938-2.52=241.938mmf44f点赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书点第四章齿轮上作用力的计算4.1高速级齿轮传动的作用力4.1.1锥齿轮1的作用力並229550755.8N，其方向与力作用点圆周dm14(1—0.56R)92叫1—0.5疋0.3)为由力的作用点指向齿轮1的转动中心；轴向力：a1t10F=Ftan〉sin「=755.8tan20a1t10指向大端；法向力：FFt04.1.2锥齿轮2的作用力锥齿轮2上的圆周力、径向力和轴向力与分别与锥齿轮力大小相等，作用方向相反。4.2低速级齿轮传动的作用力1上的圆周力、轴向力和径向4.2.1齿轮3的作用力F2；83670=3108.7N，其方向与力作用点圆周速度方向相反；径向力:t-3108.7cos11.4g=1154.6N,其方向为由力的作用点指向齿轮n转动中心；轴向力：F=Ftan-3108.7tan11.478-631.2N,其方向由右手法则a3t30确定；法向力：=Ft=04.2.2齿轮4的作用力从动齿轮4各个力与主动齿轮3上相应的力大小相等，方向相反。2015届模具设计专业课程设计(论文)第五章轴的设计计算5.1高速轴的设计计算5.1.1选择材料及草图设计4545钢，调质处理其草图为：.1.2初算轴径d二d二CA=118=17.19mmm33:n2m33轴与带轮连接，有一个键槽，轴径应增大3疥5%轴端最细处直径dL18.05mm.1.3结构设计为方便轴承部件的拆装，减速器的机体采用剖分式结构，轴承采用两端固定方式(1).联轴器与轴段①轴段①上安装联轴器，此段设计应与联轴器的选择设计同步进行。为补偿两轴安装误差、隔离振动，选用弹性联轴器。查得，取T^KAT1=1.529550=44325Nmm.AK=1.5计算转矩为A赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书查得GB/T5014-2003中的LT4型联轴器符合要求，公称转矩为63Nm，许用转速mmmLmm轴孔，A型键，从动端代号：LT420>52GB/T5014-2003;相应的轴段①的直径*=20mm。(2).轴承与轴段②和④的设计确定轴段②的轴径时，应考虑联轴器的轴向固定及密封圈的尺寸。若联轴器采用轴肩定位，轴肩高度h=(0.07~0.1妙=1.2~2mm。轴段②的轴径d二422^24.2~26mm，其值最终由密封圈确定。该处轴的圆周速度均小于3m/s,可选用毛毡圈25FZ/T92010-1991，则d2=25mm;经过计算，这样选取的轴径过大，且轴承寿命过长，故此改用轴套定位，轴套内径为20mm外径既满足密封要求，又满足轴承的定位标准，考虑该轴为悬臂梁，且有轴向力作用，选用圆锥滚子轴承30205GB/T297-1994，轴承内径d=25mm，夕卜径D=52mm，宽度B=15mm，T=16.25mm,da=31mm,Da=46mm,a3=12.6mm;故d2=25mm，取L2=14mm。该减速器锥齿轮的圆周速ms轴承取相同型号，套，为保证套筒能够顶到轴承内圈有端面，该处轴段长度应该比轴承内圈宽度略短，故取L4=14mm。(3).轴段③的设计该轴段为轴承提供定位作用，故取该段直径为轴承定位轴肩直径，即d3=31mm臂长度。(4).齿轮与轴段⑤的设计轴段⑤上安装齿轮，小锥齿轮所处的轴段采用悬臂结构，d应该小于d，可初定d^23mm。小锥齿轮齿宽中点分度圆与大端处径向端面的距离54M=23.5mm,锥齿轮大端侧径向端面与轴承套杯端面距离取为厚C=8mm，齿轮与轮毂又端面的距离按齿轮结构需要取为46mm,取轴与齿轮配合段比齿毂孔略短，差值为0.75,则:L5=46冷CT-L4-0.75=63.5mm。(5).轴段①与轴段③的长度轴承端盖凸缘厚度Bd=11mm,联轴器毂孔端面距轴承端盖表面距离K=9mm,为便于结构尺寸去整，轴承端盖凸缘安装表面与轴承左端面的距离取为l^23.5mm,取轴段①与联轴器左端面的距离为1.75mm则有：J=L联KBdl4T-L2-1.75=5291123.516.25-14-1.75=96mm;又有I=M1Ca^23.58812.6=52.1mm，则L=(2L2.5)b=104.2口130.25mm,L3=l22a3—2T=(104.2L130.25)212.6—216.25=96.9_122.95mm，取L^110mm则有J二L，2T-2a=117.3mm，在其取33值范围内，合格。(6).轴段①力作用点与左轴承对轴力作用点的间距2015届模具设计专业课程设计(论文)h=L「L2-Ta3—L联2-1.75=82.7mm带轮与轴段①间采用A型普通平键连接,段⑸间采用A型普通平键连接，其型号为5.1.5轴的受力分析(1).画轴的受力简图,如图5.1b其型号为6X40GB/T1096-2003;8X54GB/T1096-2003.齿轮与轴(2).计算支撑反力在水平面上为:Rl226052.1-88.161.5452—=92.3NR=FMRH=260.692.3=352.9N;2H在垂直平面上为:755.852.1R1V二117.3-335.7N,=Ft1RV=755.8335.7=755.852.1轴承1的总支承反力为:R*R!H-RIV=348.2N轴承2的总支承反力为:R2赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书H2MaH=-Rl二―92.3117.3=—10826.79NH2MM=F=88.161.545=2711.1NmmbHa1m122MaV二RVI2=335.7117.3=39377.6NmmMbv=0(4).画转矩图如图5.1f所示，T^29550Nmm；5.1.6校核轴的强度M=2711.1NM=2711.1Na-a剖面为危险面，其抗弯截面系数为:W二253二1534.0mm;其抗扭截面3二M2711.1bW-1534.0H;W13068r系数为：吩诸.详^3068.系数为：吩诸.详^3068.0mm；其弯曲应力为:=1.8MPa3按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，故取折联轴器处键连接的挤压应力为:4T1dhl142955020640-6二29.0MPa5.1.7校核键连接的强度齿轮处键连接的挤压应力为：；「p2二上42955019.8MPapd5hl23汉7汉(45—8)取键轴及带轮的材料都为钢，查得LP=125MPaL150MPa，因此强度足够。5.1.8校核轴承寿命(1).计算轴承的轴向力2015届模具设计专业课程设计(论文)查30205轴承得C=32200N,C0=37000N,e=0.37,Y=1.6。查得30205轴承内部轴向h赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书h21.62Y21.6R外部轴向力A=88.1N,各轴向力方向如下所示:口&5-----«------------*--------------------e----------------------w-------•-----—=0&则S•A=358.5•88.1=446.6NS(,则两轴承的轴向力分别为:a12a22F=SA=446.6Na12a22(2).计算当量动载荷因为卩%h446.%483T.3Ae，轴承1的当量动载荷为:R=0.4R+1.6F=0.4x348.3+1.6x446.6=853.9N因为F%2=358.%1471=0.3^e，贝峙由承2的当量动载荷为：^=R2=1147.1N;只需校核轴承2,P=F。轴承在100C以下工作，查得匸=1.0;对于减速器，查得载2荷系数fP=1.5o轴承2的寿命为L106fC込101322006Ph60n^fPP；6014401.51147.1(3).校核轴承寿命减速器预期寿命：L=1830010=24000h6h5.2中间轴的设计计算5.2.1选择材料及草图设计4545钢，调质处理其草图为：2015届模具设计专业课程设计(论文).2.2初算轴径d-CP=110min32.2.3结构设计32.61mm488.14min轴承采用两端固定方式，按轴上零件的安装顺序，从dmin(1).轴段①及轴段⑤的设计该轴段上安装轴承，其设计应与轴承的选择同步进行。考虑齿轮上的作用较大的轴向力和圆周力，选用圆锥滚子轴承。根据T=16.25mm,da=31mm,Da=46mm,a3二12.6nm；故Q=25mm，通常一根轴上两个轴承取相同型号，则d5=25mm。(2).齿轮轴段②和轴段④的设计轴段②上安装齿轮3,轴段④上安装齿轮2。为便于齿轮安装，d2端采用轴肩定位，左端采用套筒固定，齿轮2轮毅的宽度范围约为1.2L1.5d=36L45mm,取其轮毂宽度l^40mm,其左端采用轴肩定位，右端采用4套筒固定。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段②和轴段④的长度应比相应的轮毂略短，Q二64mm，故取L2二61mm,L4二30mm。⑶.轴段③的设计该段为中间轴上的两个齿轮提供定位，其轴肩高度范围距离和齿轮2的轮毅右端面与箱体内壁的距离均取为，且使箱体两内侧壁关于高速轴轴线对称，且得其宽度BX=124mm,则轴段③的长度为：3X43L=B-L-b-2=124-30-64-23X43赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书(4)轴段①与轴段⑤的长度由于轴承采用油润滑，故轴承内端面距箱体内壁的距离取为厶4=:「1-1_=155840-30二384(5).轴上力作用点的间距轴承反力的作用点距轴承外圈大端面的距离U草图由图可得轴的支点及受力点间的距离为：a3=12.6mm,贝3—a=16.2558322由草图量得l2=70mm,l3=32.65mm。齿轮与轴段间采用A型普通平键连接，齿轮与轴段②键的型号齿轮与轴段④键的型号8>28GB/T1096-200轴的受力分析(1)画轴的受力简图，如图5.2b8>45GB/T1096-2003,2015届模具设计专业课程设计(论文)(2).计算支撑反力在水平面上为:d赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书dr323-F223a2~3a3F3a3RIHll知2+I31154.6(7032.65)-88.132.65260.618；17.248.657032.65R,H=Fr3-RH-Fr2=1154.6-1032.4-88.仁34N;在垂直平面上为：3108.7x(70+32.65)+755.8x32.6548.652.2N2Vt3t2—RvR-FF2Vt3t2—Rv：R二.R2HR1V=2495.7NaHH2M=一RI=一1032.4汉70=aHH2aHaHa3M=MFd^=-72268631.2aHaHa322MbH=I&HL二_3432.65=-1110.1Nmmd18217bHbHa202M=M一F-bHbHa20222aVvM二Rh=2272.248.65=110542.5aVvMbV=&丿3=1592.332.65=51988.6Nmm=aHa合成弯矩：MMM2F32069.3N=aHabHbV「MM=57621.0bHbV5.2.6校核轴的强度(4).画转矩图如图5.2f所示，乙=82950Nmm5.2.6校核轴的强度MM=52000.5Nmmb：bV2015届模具设计专业课程设计(论文)虽然a-a剖面左侧弯矩大，但其剖面右侧除作用有弯矩外还作用有转矩，其轴颈较小,故少a-a剖面两侧均有可能为危险面，故分别计算剖面的抗弯截面系数：32Wr：dbtd?-t322d2抗扭截面系数:二3032WT二btd2-t162d2a-a两侧的弯曲应力分别为:3二b:；2mM；22290.382950扭W4940.9W按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，按转矩脉动循环处理，故取折合系数:=0.6，则当量应力为：=^|'54+^(0.6<16.7=57.6MPa2c查得45钢调质处理抗拉强度极限二B=640MPa，轴的许用弯曲应力匕-60MPa，巴成&盘】，5.2.7校核键连接的强度齿轮2处键连接的挤压应力为：S二丑48295079MPa取键轴及带轮的材料都为钢，查得fp=125MPaL150MPa，因此强度足够；齿轮3处键长于齿轮2处的键，故其强度也足够。5.2.8校核轴承寿命(1).计算轴承的轴向力查30205轴承得C=32200N,C。=37000N,e=0.37,Y=1.6。查得30205轴承内部轴向力计赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书外部轴向力A=631.2N,各轴向力方向如下所示:，2015届模具设计专业课程设计(论文)，则S2•A=631.2•497.7"110.9N•S,则两轴承的轴向力分别为：a12a22F=SA=1110.9Na12a22(2).计算轴承1的当量动载荷动载荷为：a轴承在100C以下工作，查得f=1.0;对于减速器，查得载荷系数f1.5。P=0.4a轴承在100C以下工作，查得f=1.0;对于减速器，查得载荷系数f1.5。Tp=(3).校核轴承寿命轴承2的寿命为减速器预期寿命：6106*fTC肓10132200厅6二24620h5.3低速轴的设计计算5.3.1选择材料及草图设计4545钢，调质处理其草图为：赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书2015届模具设计专业课程设计(论文).3.2初算轴径m:n3.106.12轴与联轴器连接，有一个键槽，轴径应增大3疥5%轴端最细处直径4_35.735.70.03L0.05=36.771_37.485mm.3.3结构设计轴承采用两端固定方式，按轴上零件的安装顺序，从d出开始设计min(1).联轴器及轴段①的设计轴段①上安装联轴器，此段设计应与联轴器的选择设计同步进行。为补偿联轴器所连接两轴的安装误差、隔离振动，选用弹性柱销联轴器。取A载荷系数K=1.5，则转矩：ATc=KAT3=1.5366270=549405Nmm查得GB/T5014-2003中LX3联轴器符合要求。公称转矩为1250Nm，许用转速rmin轴孔范围30~48mm。考虑d1_37.485mm，取孔径为40mm，L联=84mmJ型轴孔，A型键，从动端代号：LX340>84GB/T5014-2003;相应的轴段①的直径d=40mm,其长度略小于毂孔长度，1取L^82mm。(2).密封圈与轴段②的设计确定轴段②的轴径时，应考虑联轴器的轴向固定及密封圈的尺寸。联轴器采用轴肩定位，轴肩高度h=(0.07~0.1屁=2.8~4mm。轴段②的轴径d二42FZT92010-1991，则d2=48mm。3m/s，(3).轴承与轴段③和轴段⑦的设计考虑齿轮有轴向力存在，但此处轴径较大，选用角接触球轴承。轴段③上安装轴承，其直径应既便于轴承安装.义符合轴承内径系列。现CGBTd0mm，外径D=90mm，宽度B=20mm，Da=83mm,轴上定位端面圆角半径最大为ra=1mm，a3=19.4，故d3=50mm。该齿轮的圆周速度大于2m/s，故轴采用油润滑，无需放挡油环，L3=B=20mm。为补偿箱体的铸造误差，取轴承靠近箱体内壁的端面与箱体内壁距离二=5mm，通常一根轴上的两个轴承取相同的型号.故d7=50mm。(4).齿轮与轴段⑥的设计该段上安装齿轮4,为便于齿轮的安装，d应略大于d，可初定d=52mm。齿轮4676bmm肩定位，左端采用套筒固定。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段⑥长度应比齿轮4的轮毅略短，取Lmm。赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书(5).轴段⑤和轴段④的设计轴段⑤为齿轮提供轴向定位作用，定位轴肩的高度为h二0.07L0.1d6=3.29_4.7mm，取h二4mm，贝Ud5二55mm,L5=1.4h二5.6mm。取L5=8mm。轴段④的直径可取轴承内圈定位直径，即d^52mm，齿轮左端面与箱体内壁距离为亠「•入七281=64-592jo.564-59.轴段②与轴段⑦的长度轴段②的长度除与轴上的零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件有关。轴承座的宽度为轴承座的宽度为L=65mm，轴承旁连接螺栓为M2Q轴承端盖连接螺钉选GB/T5781M1025,其安装圆周大于联轴器轮毂外径，轮毂外径不与端盖螺钉的拆装空间干涉，故取联轴器轮毂端面与轴承端盖外端面的距离为L7=B亠亠4b4弋=19512.5(59「55)=40.5mm。(6).轴上力作用点的间距轴承反力的作用点距轴承外圈大端面的距离a^18.2mm，则由草图可得轴的支点及受力点间的距离为：11二L7LB-直-a3=40.555-聖-18.2=47.8mm2212二LL12二LLL-a=1951.58-18.^89.8mm35353L132二a322-=18.263122.2mm2联轴器与轴段①及齿轮④与轴段⑥键采用A型普通平键连接，由表选型号分别为键1270GB/T1096-2003和键1445GB/T1096-200轴的受力分析-Mtu-MtuT(3).计算支撑反力在水平面上为：RIHFrlFa689.8-631.2246.938247.889.847.889.82—2Hr4|HRFR2Hr4|HFi31087X898II22028.8N，&v=Ft4-Rv=3108.7-2028.8=1079.9N;47.889.8R2037.6N轴承2的总支承反力为：R「RR=1448.6N；22H'2vMaH二RIHh=189.147.8=9038.9NmmaH=?H2M=Rl^2028.8aH=?H2M=Rl^2028.847.8=96916.6Nmmav1v赵烜：两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器设计书合成弯矩