一級減速器設(shè)計說明書(1)-一級減速器設(shè)計

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1、機械設(shè)計課程設(shè)計 說 明 書 設(shè)計題目: 一級直齒圓柱齒輪減速器 班級學(xué)號: 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)老師: 完成日期: 設(shè)計題目：一級直齒圓柱齒輪減速器 、傳動方案簡圖 、已知條件： 1、有關(guān)原始數(shù)據(jù)： 運輸帶的有效拉力：F=1.47 KN 運輸帶速度：V=1.55m/S 鼓輪直徑：D=310mm 2、 工作情況：使用期限 8年，2班制（每年按300天計算），單向運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速誤差不得超過土 載荷平穩(wěn)； 3、 工作環(huán)境：灰塵； 5%, 4、 制造條件及生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)； 5、 動力來源：電力，三相交流，電壓 三、設(shè)計任務(wù)： 1、 傳動方案的分析和擬定

2、 2、 設(shè)計計算內(nèi)容 1） 運動參數(shù)的計算，電動機的選擇; 2） 齒輪傳動的設(shè)計計算； 5）滾動軸承的選擇與校核； 7）聯(lián)軸器的選擇。 3、 設(shè)計繪圖： 1） 減速器裝配圖一張； 2） 減速器零件圖二張； 380/ 220V。 3） 帶傳動的設(shè)計計算； 4） 軸的設(shè)計與強度計算; 6）鍵的選擇與強度校核; 一、 傳動方案的擬定及說明 錯誤！未定義書簽。 二、 電機的選擇 錯誤！未定義書簽。 1、 電動機類型和結(jié)構(gòu)型式 錯誤！未定義書簽。 2、 電動機容量 錯誤！未定義書簽。 3、 電動機額定功率 Pm 錯誤！未定義書簽。 4、 電動機的轉(zhuǎn)速 錯誤！

3、未定義書簽。 5、 計算傳動裝置的總傳動 錯誤！未定義書簽。 三、 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 錯誤！未定義書簽。 1. 各軸轉(zhuǎn)速 錯誤！未定義書簽。 2. 各軸輸入功率為（kW） 錯誤！未定義書簽。 3. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩（N m） 錯誤！未定義書簽。 四、 傳動件的設(shè)計計算 錯誤！未定義書簽。 1、 設(shè)計帶傳動的主要參數(shù) 錯誤！未定義書簽。 2、 齒輪傳動設(shè)計 錯誤！未定義書簽。 五、 軸的設(shè)計計算 錯誤！未定義書簽。 1、 高速軸的設(shè)計 錯誤！未定義書簽。 2、 低速軸的設(shè)計 12 六、 軸的疲勞強度校核 13 1、 高速軸的校核 13 2、 低速軸的

4、校核 13 七、 軸承的選擇及計算 17 1、 高速軸軸承的選擇及計算 17 2、 低速軸的軸承選取及計算 18 八、 鍵連接的選擇及校核 19 1、 高速軸的鍵連接 19 2、 低速軸鍵的選取 19 九、 聯(lián)軸器的選擇 20 十、鑄件減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸計算表及附件的選擇 20 1、 鑄件減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸計算表 20 2、 減速器附件的選擇 22 十^一、潤滑與密封 21 1、 潤滑 21 2、 密封 21 十二、參考文獻(xiàn) 24 -1 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 一. 傳動方案的擬定及說明 傳動方案初步確定為兩級減速（包含帶傳動減

5、速和一級圓柱齒輪傳動 減速），說明如下： 為了估計傳動裝置的總傳動比范圍，以便選擇合適的傳動機構(gòu)擬定傳 動方案，可先由已知條件計算其驅(qū)動卷筒的轉(zhuǎn)速 nW,即 -3 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 60000V 60000 1.55 =95.54 r/min -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 nd 3.14 310 二. 電機的選擇 1、 電動機類型和結(jié)構(gòu)型式 按工作要求和工作條件，選用一般用途的 Y系列（IP44 ）三向異步電 動機。它為臥式全封閉結(jié)構(gòu)，具有防止灰塵等其他雜物侵入電機內(nèi)部的特 點。

6、 2、 電動機容量 1）、 工作機所需功率p w FW=FV=1.47 1.55 =2.28 KW 2）、電動機輸出功率Pd 巳=PW u 傳動裝置的總效率 二,■ 22 ■ 3 ■ 4 ■ 5 式中，1 - 2…為從電動機至滾筒軸之間的各傳動機構(gòu)和軸承的效率。 由參 考書【1】表3-1查得： 齒輪傳動效率為 耳=0.97,，滾動軸承傳動效率為 2 =0.99，聯(lián)軸器傳動效 率為3 =0.99，帶傳動效率 4 =0.96，工作機效率 5 =0.96包含軸承。 則總=0.97 0.992 0.99 0.96 0.96 =0.867 故巳二 Pw =2.63 KW d n

7、 總 3、電動機額定功率 Pm 由【1】表17-7選取電動機額定功率 Fm = 3kW 4、電動機的轉(zhuǎn)速 為了便于選擇電動機轉(zhuǎn)速，先推算電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍。由任務(wù)書 中推薦減速裝置（包括V帶和一級減速器）傳動比范圍i =6~20，則 電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為 nd 廠=95.54 （6 ?20） = 573.25 —佃 10.83 r/min 可見同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min的電動機均符合。由【1】表17-7選定電動機 的型號為Y132S--6。主要性能如下表： 電機型號 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 Y132S--6 3KW 960r/min 2.

8、0 2.2 5、計算傳動裝置的總傳動比i總并分配傳動比 1）、總傳動比i總=匹=960 =10.05 （符合6

9、 / 4.02 =95.54 i2 滾筒軸川的轉(zhuǎn)速 95.54 nw卡二 2.各軸輸入功率為 (kW) -5 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 高速軸I的輸入功率 R =Pm 戸4 = 2.63^0.96 = 2.52 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 低速軸n的輸入功率 滾筒軸川的輸入功率 P2 =R ^2 =2.52x0.99x0.97 = 2.42 R =F2 2 3 = 2.42 0.99 0.99=2.37 -# -

10、 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 3?各軸輸入轉(zhuǎn)矩 m) -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 1）、軸I的轉(zhuǎn)矩為 9550 R1 =62.72 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 2）、軸n的轉(zhuǎn)矩為 T2 ni = 9550 R2 .242.06 n2 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 3）、軸川的轉(zhuǎn)矩為 空証.237.24 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)

11、果 n3 將各數(shù)據(jù)匯總?cè)缦? 軸I 軸n 軸川 轉(zhuǎn)速n(r / mi n) 384.00 95.54 95.54 功率P/ kW 2.52 2.42 2.37 轉(zhuǎn)矩T / (N ? m) 62.72 242.06 237.24 傳動參數(shù)的數(shù)據(jù)表 表1 四、傳動件的設(shè)計計算 1、設(shè)計帶傳動的主要參數(shù) 已知帶傳動的工作條件：兩班制工作，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，所需傳 遞的額定功率 p=2.63 kw 小帶輪轉(zhuǎn)速 厲=960.00 r/min 大帶輪轉(zhuǎn)速 n2 = 384.00 r/min，傳動比 i1 =2.50。 設(shè)計內(nèi)容包括選擇

12、帶的型號、確定基準(zhǔn)長度、根數(shù)、中心距、帶的材料、 基準(zhǔn)直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸、初拉力和壓軸力等等（因為之前已經(jīng)選擇了 V帶 傳動，所以帶的設(shè)計按 V帶傳動設(shè)計方法進行） -7 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 1)、計算功率 Pa Pa= Ka P =1.1 X 2.63 =2.89 kw 2）、選擇V帶型 根據(jù)Pa、ni由圖8-10《機械設(shè)計》p157選擇A型帶（d1=112 —140mm) 3）、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd并驗算帶速v （1）、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd，由（《機械設(shè)計》p155表8-6和p157表 8-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑 dd = 12

13、5mm （2）、驗算帶速v 兀 dd1 n 11X125^960 v = = m / s = 6.28 m/s 60 心 000 60 0000 因為5m/s<6.28 m/s<30m/s,帶輪符合推存范圍 （3）、計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)式8-15 dd2 =i dd1 =2.5漢 125mm = 312.5mm , 初定 dd2 =315mm （4）、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld a、 根據(jù)式8-20 《機械設(shè)計》p152 0.7(dd’ +dd2)蘭a。E2(d% +dd2) 0.7%125+315)蘭a0 蘭

14、2x(125 + 315) 308 蘭 a 蘭 880 初定中心距a0 =600 mm b 、由式8-22計算帶所需的基準(zhǔn)長度 1 c _ .沢丄」、丄(dd1 - dd2 丫 10 =2 a0 + (dd1 dd2 ) 2 4a。 =2X 600 + n X 0.5 X( 125+315 ) + (315-125 ) ( 315-125 ) /4 X 600 =1906mm 由表8-2先帶的基準(zhǔn)長度 1d =1950mm c.計算實際中心距 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 a = a+( J - lo)/2 = 6

15、00+ (1950-1906) 12 = 622mm 中心距滿足變化范圍：308— 880 mm (5) .驗算小帶輪包角 ：! = 180 - ( dd2- dd1) /a x 57.3 =180 - ( 315-125) /600 X 57.3 =162 >90 包角滿足條件 (6) .計算帶的根數(shù) 單根V帶所能傳達(dá)的功率 根據(jù) n1 =960r/min 和 dd1 =125mm表 8-4a 用插值法求得p0 =1.37kw 單根v帶的傳遞功率的增量 △ p0 已知A型v帶，小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 =960r/min 轉(zhuǎn)動比 i= H = dd1/ dd2=2 門2

16、 查表 8-4b 得△ p0 =0.11kw 計算v帶的根數(shù) 查表8-5得包角修正系數(shù)k- =0.96,表8-2得帶長修正系數(shù)kL =0.99 Pr =( P0 +A P0 ) X k-. X kL =(1.37+0.11) X 0.96 X 0.99=1.41KW Z= PC =2.89 /1.41= 2.05 故取 3 根. Pr (7) 、計算單根V帶的初拉力和最小值 Fmin = 500* (2.5一k鼻血 +qVV=178.9N ZVk. 對于新安裝的V帶,初拉力為:1.5 F0min =268N 對于運轉(zhuǎn)后的V帶，初拉力為:1.3 F0min =232.5N

17、 (8、.計算帶傳動的壓軸力 Fp Fp=2ZFsin( ： i/2)= 1064.8N (9).帶輪的設(shè)計結(jié)構(gòu) A. 帶輪的材料為：HT200 B. V帶輪的結(jié)構(gòu)形式為：腹板式. C ?結(jié)構(gòu)圖(略) 2、齒輪傳動設(shè)計 1) 、選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù) (1) 、按圖所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。 (2) 、帶式機為一般工作機器， 速度不高，故選用8級精度(GB10095 — 88)。 ⑶、材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料 40C((調(diào)質(zhì))，硬度280— 320HBS, 大齒輪材料為45 (調(diào)質(zhì))，硬度為250— 290HBS。二者硬度差為 40HB

18、S左 右。 (4) 、選小齒輪齒數(shù)Z1 =24,齒輪傳動比為i2=4.02，則大齒輪齒數(shù) Z2 =24 X 4.02 =96.46，取 Z? =96。 2) 、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 d J2K" u+1 ZeZhZ 2 由設(shè)計計算公式進行計算，即鉞% u i ^h］丿進行計算。 3) 、確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 (1) 、試選載荷系數(shù)Kt = 1.3 (2) 、計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 「= 62.72 nm ⑶、由表【2】10-7選取齒寬系數(shù) d =1o 1 ⑷、由表10-6差得材料的彈性影響系數(shù) ZE=189.8MPa2,ZH =2.5 (5) 、由圖10-21d按

19、齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強度極限 0Hlim1 =650MPa ；大齒輪的接觸疲勞強度極限叭誠=580MPa。 4) 、計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 N廠60njLh=60 384 1 (2 8 300 8)=8.85 1(0 8 N2 二 2.2 10 Ni 8.85 10 4.02 - 4.02 (1)、由【2】圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K hni = .93, K hn2二1*01。 (2) 、計算接觸疲勞許用應(yīng)力。 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1,則 [廠Hh =KHN1Gm1 =0.93 650 =605MPa S [G】2 =KhN2 lim2 =1.0

20、1 580 =585.5MPa S 5)、 計算 (1)、 試算小齒輪分度圓直徑代人［兀］中較小的值。 d1t 一 3 「d 2KtT u+1 ZeZhZ [J] / =51.12 mm 計算圓周速度 二 d1t nt 60 1000 二 51.12 384 1.03 m/s 60 1000 6)、 計算齒寬。 -11 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 b= d d1t =1x 51.12 =51.12 mm 7)、 計算齒寬與齒高之比。 模數(shù) mt =歸=51.12 /24=2.1

21、3 mm Z1 齒高 h =2.25mt =2.25 x 2.13 =4.79 mm 齒高比 -=51.12 /4.79 =10.67 h 8)、計算載荷系數(shù)。 根據(jù)v=1.03 m/s, 9級精度，由【2】圖10-8查得動載系數(shù)KV =1.04； 直齒輪，Kh a = KFa =1。 由【2】表10-2查得使用系數(shù)Ka -1.25。 由【2】表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承對稱布置時， -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 K h b 二 1.314。 b 由_=10.67 , Khb = 1.422查【2】圖10-13得 心歹1.32，故載荷

22、系數(shù) h 卩 K =KaKvKh 一 Kh“1.25 1.04 1 1.314 =1.71 9） 、按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 K 1 ~71 d1 =d1t 3i— =51.12計一=55.99 mm 1 : Kt . 1.3 10） 、計算模數(shù)m。 m =55.99 /24=2.33 11）、按齒根彎曲疲勞校核公式對小齒輪進行設(shè)計。 m "（?） I①dZ1 ［葉］ 12）、確定公式內(nèi)的各計算值： CTFE1 = 550MPa，大 （1）、由【2】圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 齒輪的彎曲疲勞極限 ％E2 =390MPa。 ⑵、由【2

23、】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) K FN1 = 0.91 , K fn2 -0.95。 13）、計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞許用安全系數(shù) S=1.4，則 -13 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 ［斥］1 K FN3 OFE3 _ S 0.91 550 1.4 =357.5MPa ［斥］2 K FN4 咎E4 0.95 390 1.4 = 264.6MPa -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 14）、計算載荷系數(shù) K。 K =KaKvK「Kf，1.25 1.04 1 1.32

24、=1.72 15） 、查取齒形系數(shù)。 由【2】表 10-5 查得 YFa1 =2.65;YFa2 =2.177。 16） 、查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由【2】表 10-5 查得 YSa1 =1.58; YSa2 =1.793。 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 17）、計算大、小齒輪的 YFaYsa并加以比較。 [a YFalYsal 2.69X1.58 — -0.011712 [葉】1 357.5 YFa2Ysa2 2.177x1.793 一 一 0 014752 [aF ]2 264.6 大齒輪的數(shù)值大。 18）、設(shè)

25、計計算 J2X1.37 漢62.72F03 門— m = ?! 2 x 0.014752 = 1.77 mm V 仆 242 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲 勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲彎曲強度所決 定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力， 僅與齒輪直徑（即 模數(shù)與齒數(shù)的乘積） 有關(guān)，可取彎曲疲勞強度算得的模數(shù) 1.77 mm，并就近 圓整為標(biāo)準(zhǔn)值為 m=2.0 mm ,按接觸強度算得的分度圓直徑 d^ 55.99 mm， 算出小齒輪齒數(shù) d1 廿 Z1 =55.9

26、9 /2=28.00 ，取乙=28 m Z2 =4.02 X 28 =112.54，取 Z 2=112 19）、幾何尺寸的計算 （1）、計算分度圓直徑 d1=28 X 2.0 =56.0 mm d2=112 X 2.0 =224.0 mm ⑵、計算中心距 -J +K a—d1 d2 — 56.0 +224.0 /2=140.0 mm 2 20）、計算齒輪寬度 b = 4 = 1 X 56.0 =56.0 mm 取 b2=56 mm,b仁61 mm。 五、軸的設(shè)計計算 -15 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果

27、 選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查【2】表15-1得許用應(yīng)力為[二i]=60MPa 。 為了對軸進行校核，先求作用在軸上的齒輪的嚙合力。 第一對和第二對嚙合齒輪上的作用力分別為 3 3 2T1 2 62.72 10 2門 2 242.06 10 d2 224 ,rF 二 Ft2tan2d=787N R =——= =2240N , F2 =——= =2161N d1 56 … Fr1 =Rta n20 =815N 1、高速軸的設(shè)計 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 （i）、初步確定軸的最小直徑。

28、45鋼，調(diào)質(zhì)處 按公式dmin=A需初步計算軸的最小直徑。軸的材料為 理。根據(jù)【2】表15-3，取A 01 =110。貝y dmin1 =A013 2.6mm 01 又因為高速軸I有1個鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強度的削弱。 故軸應(yīng)相應(yīng)地增大 5%-10%現(xiàn)將軸增大6%則增大后的最小軸徑 dm^ =20.6 （1 0.06） = 21.84mm，取為 25mm （2）、軸上各段直徑的初步確定。 A段:d1=25由最小直徑算出。 B段：d2=32，根據(jù)氈圈油封標(biāo)準(zhǔn)。 C段：d3=35，與軸承（深溝球軸承 6207）配合，取軸承內(nèi)徑 35mm D段：d4=40，設(shè)計非定

29、位軸肩高度 h=2.5mm高速軸內(nèi)徑40。 E段：d5=56，高速軸齒輪分度圓直徑 56。 F段：d6=40，設(shè)計定位軸肩高度 h=2.5mmo G段：d7=35，與軸承（深溝球軸承 6207）配合。 （3）、軸上各段所對應(yīng)的長度。 A段長度為L1 =50mm ；根據(jù)帶輪輪轂寬度 B段長度為L^38mm；根據(jù)氈圈油封標(biāo)準(zhǔn)。 C段長度為L3 =26mm ；由軸承（深溝球軸承 6207）寬度及檔油環(huán)寬 度決定， D段長度為L4 =8mm ；定位軸肩 E段長度為L5 =61mm ；齒輪齒寬 F段長度為L6 = 8mm ；定位軸肩 G段長度為L7 =29mm。由軸承（深溝球軸承

30、6207）寬度及檔油環(huán)寬 度決定 ⑷、各軸段的倒角設(shè)計按【2】表15-2 （零件倒角C與圓角半徑R的 推薦值）進行設(shè)計。 2、低速軸的設(shè)計 1）、初步確定軸的最小直徑。 1 45鋼, 按公式dmin =Ao（P初步計算軸的最小直徑。選取軸的材料為 調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取A02 =110。則 dmin2 =人02』昱=32.31 mm 又因為低速軸I有兩個鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強度的削 弱。故軸應(yīng)相應(yīng)地增大 6%-10%現(xiàn)將軸增大6%。則增大后的最小軸徑 為 d；in2 =32.31 X 1.06= 34.25 mm 圓整為 38mm

31、 —— —— —. — -f ? 1 FED C B A 低速軸的輪廓圖如上所示。 2） 、軸上各段直徑的初步確定。 A段：d仁38mm與彈性柱銷聯(lián)軸器配合 B段：d2=43mn，設(shè)定軸肩高 h=2.5mm。 C段：d3=45,與軸承配合。 D段：d4=50mm設(shè)定非軸肩高度為 2.5mm。 E段：d5=55mn，設(shè)定軸肩高為 2.5mm= F段：d6=45mm與軸承配合。 3） 、軸上各段所對應(yīng)的長度。 A段長度為L^68mm ；根據(jù)彈性柱銷聯(lián)軸器寬度 B段長度為L^39mm；根據(jù)軸肩與箱體之間的距離 C段長度為L3

32、 =42mm；根據(jù)軸承的寬度與檔油環(huán)寬度 D段長度為L4 =54mm ；齒輪齒寬減速2mm E段長度為L5 =10mm ；定位軸肩 F段長度為L6 =29mm ；根據(jù)軸承的寬度與檔油環(huán)寬度 4） 、各軸段的倒角設(shè)計按 【2】表15-2 （零件倒角C與圓角半徑R的推 薦值）進行設(shè)計。 六、軸的疲勞強度校核 1、高速軸的校核 Ft, Fr的方向如下圖所示 (1 )軸支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立 力學(xué)模型。 水平面的支反力： RA=RB=Ft/2 =1119.91 N 垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 Fa=O 那么 RA RB

33、=Fr X 62/124=458N (2 )畫彎矩圖 右起第四段剖面 C處的彎矩： 水平面的彎矩： MC=RA X 62= 116.65 Nm 垂直面的彎矩： MC1 MC2 RA X 62=41.09 Nm 合成彎矩： M d =Mc2 f；Mc2 Md^ -116.652 41.092 -123.68Nm (3) 畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft X d2/2=62.72 Nm (4) 畫當(dāng)量彎矩圖 因為是單向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)， a =0.6 可得右起第四段剖面 C處的當(dāng)量彎矩： Mec2ffMC22 (a T)2 =307.56Nm (5) 判斷危險截面并驗算強度

34、 ◎右起第四段剖面 C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大， 所以剖面C為危險截面。 已知MeC2=307.56Nm ,由課本表13-1有： [b -1: =60Mpa 貝 d e= MeC2/W= MeC2/(0.1 ? D43) 3 =307.56 X 1000/(0.1 X 60 )=14.24 Nm< : d -1: ◎右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小， 故該面也為危險截面: MDh(a T )=0.6 91.52 =54.912Nm d e= MD/W= MD/(0.1 ? D13) =54.912 X 1000/(0.1 X 453)=6.026 Nm<

35、: d -1: 所以確定的尺寸是安全的 。 -19 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 以上計算所需的圖如下: -21 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 出 I I I 匚 2L Pl him r 1 1 L 026Nn || 1 1 I 7?嚴(yán)葉 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果

36、 2、低速軸的校核 (1)軸長支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力 學(xué)模型。 水平面的支反力： RA=RB=Ft/2 =1080.62 N 垂直面的支反力：由于選用深溝球軸承則 Fa=0 那么 RA RB =Fr X 62/124= 430N (2 )畫彎矩圖 右起第四段剖面C處的彎矩： 水平面的彎矩： MC=RA X 62= 119.72 Nm 垂直面的彎矩： MC1 MC2 RA X 62=59.86 Nm 合成彎矩： -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 M C1 =M C2 =訓(xùn) C2

37、+M C12 = J119.722 +59.862 =133.85Nm (3)畫轉(zhuǎn)矩圖： T= Ft X d2/2=242.06 Nm (4) 畫當(dāng)量彎矩圖 因為是單向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)， a =0.6 可得右起第四段剖面 C處的當(dāng)量彎矩： M ec2 = JM c2 + (a T ) =330.7Nm (5)判斷危險截面并驗算強度 ⑴右起第四段剖面 C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大， 所以剖面C為危險截面。 已知 MeC2=330.7Nm ,由課本表13-1有： [b -1] =60Mpa 貝 3 b e= MeC2/W= MeC

38、2/(0.1 ? D4 ) =330.7 X 1000/(0.1 X 653)=12.04 Nm< : b -1: ①右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險截面： 「 2" M D = ( a T) =0.6漢 504.0=302.4Nm 3 b e= MD/W= MD/(0.1 ? D1 ) 3 =302.4 X 1000/(0.1 X 50 )=24.19Nm< : b -1: 所以確定的尺寸是安全的 。 以上計算所需的圖如下： -23 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 -41 - 41 r 1 I

39、 Pi L 4rr C itix rt 1 1 ] ■ \ 11 XT 1 1 1 祁 i 「2 f 1 sin i i Re H II 1 II 1 r T- 1 1 1 I Pr il I [I I I il II A — I R住 1 1 1 1 Rb1 1 u-fali TTr1 時_ 訃＞ 55.S3 Mm 貝 * I ■!_“ nFfr1 七、軸承的選擇及計算 1、高速軸軸承的選擇及計算 1 ）、高速軸的軸承選取

40、深溝球軸承 6207型Cr=31.5kN 2） 、計算軸承的徑向載荷 A 處軸承徑向力 F” = \ Fnh/ ■ FnvJ 二 ■■ 1092 2 ■ 795? = 1351N C 處軸承徑向力 Fr^ - \ Fnh^ Fnv^^ ~ -1053 767 = 1303N 所以在C處軸承易受破壞。 3） 、軸承的校驗 （1）、軸承的當(dāng)量載荷，因深溝球軸承只受徑向載荷，故 P二fp F「2,查 【2】表13-6得載荷系數(shù)fp =1.2。 -25 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 P =1.2 燈 351 =1621N (2)、軸承的使用壽命為

41、8年，2班制，即預(yù)計使用計算壽命 Lh =16 漢 300 匯 8=38400h 軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值 C-Pg6"〉，其中名3，則 \ 106 小 )60漢384漢38400 小 C -1621 “ 6 - 18864N - 18.864kN < Cr V 106 r (3)、驗算6207軸承的壽命 6 6 , 10 / Cr、3 10 31500、3 ccc , “ Lh- ( ) — x( ) - 70325h > 38400h 60n P 60 084 1621 綜上所得6207軸承符合設(shè)計要求。 2、低速

42、軸的軸承選取及計算 1)、低速軸的軸承選取深溝球軸承 6209型，Cr=31.5kN。 2、、計算軸承的徑向載何 Fr =Jf2nh2 +F2NV2 =山0532 + 76 7 2 =1303N 3)、軸承的當(dāng)量載何，因深溝球軸承只受徑向載何，故 P=fp Fr,查表 【2】13-6得載荷系數(shù)fp=1.2。 P =1.2 0303 =1564N 軸承的使用壽命為 8年，即預(yù)計使用計算壽命 L；=38400h軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值 」60n Lh 亠 C—P* 6h ,其中呂-3，則 \ 106 小，c 【60 75.5

43、4疋 38400 “ 小 C -156少 3 6 - 13628N — 13.628kN < Cr V 106 r 4 )、驗算6209軸承的壽命 6 6 106 Cr 3 106 31500 3 Lh = ( ) = x( ) = 75264h > 38400h 60n P 60 75.54 1564 -# - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 綜上所得6209軸承符合設(shè)計要求。 八、 鍵連接的選擇及校核 1、 高速軸的鍵連接 1 )、高速軸鍵的選取 查【1】表14-26普通平鍵的型式和尺寸(GB/T1096-2003 )選取A

44、型 鍵，bx h X L=8 X 7 X 42。 鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，鍵為靜連接并有輕微沖擊，查【 2】表 6-2 tp =100 ?120MPa 2 )、強度校核 2T x103 2X62.72X103 -p 40MPa 十p] p kid 3.5x32x25 p 故滿足設(shè)計要求。 2、 低速軸鍵的選取 1 )、連接大齒輪的鍵：查【 1】表14-26普通平鍵的型式和尺寸 (GB/T1096-2003 )選取 A 型鍵，bx hx L=14 X 9X 41,軸的直徑為 50mm。 連接聯(lián)軸器的鍵：查【1】表14-26普通平鍵的型式和尺寸 (GB/T1096-2003

45、 )選取 A 型鍵，bX hX L=12 X 8X 63,軸的直徑為 36mm。 鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，鍵為靜連接并有輕微沖擊，查【 2】表 6-2 -P =100 ?120MPa。 2 )、強度校核 2T^103 2 漢 242 06^10’ S 79.69MPa 十 p] p kid 0.5 9 (41一14) 50 p 故也符合設(shè)計要求 九、 聯(lián)軸器的選擇 -27 - 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 在減速器輸出軸與卷筒之間聯(lián)接用的聯(lián)軸器。查表得選用 Lx2型號的 軸孔直徑為38的彈性柱銷聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩 Tn=560N?m K=1.3 = 1 242.06

46、 nm Tc=1.3xT2=314.68 N m - 選用Lx2型彈性柱銷聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩 Tn =560 , TC

47、2.5 S =20mm取 20mm 地腳螺釘直徑 df 0.036a+12=17.47mm 取 20mm 地腳螺釘數(shù)目 n a<250mm, n=6 軸承旁連接螺栓直 徑 d1 12mm 機蓋與機座連接螺 栓直徑 d2 10mm 軸承端蓋螺釘直徑 d3 8mm 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 6mm 定位銷直徑 d 6mm  設(shè)計計算及說明 結(jié)果 df、di、d2至外機 壁距離 C1 26mm,18mm,16mm df、di、d2至凸緣 邊緣距離 C2 24mm,16mm 14mm 凸臺高度 h 45mm 大齒輪頂圓

48、與內(nèi)機 壁距離 △ 1 8mm 小齒輪端面與內(nèi)機 壁距離 △ 2 10mm 機座肋厚 m m=0.85 S =8.5mm 啟蓋螺釘 d5 10mm 軸承端蓋凸緣厚度 e 10mm 2、減速器附件的選擇 包括：軸承蓋，窺視孔，視孔蓋，油標(biāo)，通氣孔，吊耳，吊鉤，放油 孔，螺塞，封油墊，氈圈，甩油環(huán)等。 十^一、潤滑與密封 1、 潤滑 1 ）、減速器內(nèi)傳動零件采用浸油潤滑 （L-AN46GB443-1989），減速器的 滾動軸承采用油潤滑。 2 ）、其他零件采用油脂潤滑。 2、 密封 1） 、箱體的剖封面可用密封膠或水玻璃密封。 2） 、視孔蓋、放油孔處的螺塞用石棉橡膠紙進行密封。 3） 、伸出軸端處采用氈圈密封。 4 ）、軸承端蓋采用調(diào)整  設(shè)計計算及說明 結(jié)果 十二、參考文獻(xiàn) [1] 李育錫?機械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2008. [2] 濮良貴?機械設(shè)計（第九版）[M].北京：高等教育出版社，2012. [3] 成大仙.機械設(shè)計手冊（第 5版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007. -31 -