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目 錄
一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2
二 分配傳動(dòng)比 3
三 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3
四 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 5
五 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10
六 錐齒輪齒輪的設(shè)計(jì) 15
七 減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì) 20
八 滾動(dòng)軸承及鍵的校和計(jì)算壽命 29
九 潤(rùn)滑與密封 33
十 減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸 33
總 結(jié) 35
參考文獻(xiàn) 35
一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)一用于盤磨機(jī)上的兩級(jí)圓柱齒輪減速器。
給定數(shù)據(jù)及使用要求：
1）已知參數(shù)
主軸轉(zhuǎn)速：n=50r/min
圓錐齒輪傳動(dòng)比： i=2~3
電動(dòng)機(jī)功率：P=5.5KW
電機(jī)轉(zhuǎn)速：n0=1440r/min
2）工作有輕微震動(dòng)，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)；
3）兩班制工作，工作年限為10年；
4）主軸轉(zhuǎn)速的誤差為±5％
5）傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下：
1電動(dòng)機(jī)；2、4—聯(lián)軸器；3—圓柱斜齒輪減速器；
5—開式圓錐齒輪傳動(dòng)；6—主軸；7——盤磨
圖1-1 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
二 分配傳動(dòng)比
2.1總傳動(dòng)比
已知電機(jī)功率為5.5KW，轉(zhuǎn)速為1440r/min，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)確定電機(jī)型號(hào)為Y132S-4，其滿載轉(zhuǎn)速。故總傳動(dòng)比為：
2.2分配傳動(dòng)比
已知圓錐傳動(dòng)比為2~3，??；
則減速器的傳動(dòng)比為：；
考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)該有相近的浸油深度。則兩級(jí)齒輪的高速級(jí)與低速級(jí)傳動(dòng)比的值取為1.3~1.4，取
則：；
；
三 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算
以下計(jì)算取聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，圓柱齒輪傳動(dòng)效率，滾子軸承效率，開式圓錐齒輪的傳動(dòng)效率。
3.1各軸的轉(zhuǎn)速：
1軸 ；
2軸 ；
3軸 ；
4軸
主軸
3.2各軸的輸入功率：
1軸 ；
2軸 ；
3軸 ；
4軸 ；
主軸 ；
3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：
1軸 ；
2軸 ；
3軸 ；
4軸 ；
主軸 ；
3.4整理列表
軸名
功率
轉(zhuǎn)矩
轉(zhuǎn)速
傳動(dòng)比
1軸
5.445
36.11
1440
2軸
5.23
138.74
360
4
3軸
5.02
383.53
125
2.88
4軸
4.873
372.30
125
1
主軸
4.44
848.04
50
2.5
四 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
4.1齒輪的類型
1）依照設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)高速級(jí)選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。
2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-2，選用8級(jí)精度。
3）材料選擇：材料選擇 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS。
（1）由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-5，取，。
查表11-4，取區(qū)域系數(shù)。
（2）由圖6.14按齒面硬度查得
小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
（3）由式6.11計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
（4）由圖6.16查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)
（5）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力
取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.0，由式10-12得
4）螺旋角：8°<β<20°,初選β=15°
5）齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：；
大齒輪齒數(shù)：
4.2尺面接觸強(qiáng)度較合
1、
（1）取載荷
（2）兩支承相對(duì)小齒輪非對(duì)稱分布，故取
（3）， ，
2、計(jì)算模數(shù)
，查表取
3、,取整b=40mm
4、計(jì)算齒輪圓周速度
4.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算
因?yàn)樗x材料硬小于350HBS,所以為軟齒面。
1）法向模數(shù)
2）查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3
3）查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-6，得齒寬系數(shù)
由圖6.15查得
小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
由圖6.16查得彎曲疲勞壽命系數(shù)
計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.3，由式10-13得
4）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
5）齒形系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-8得：，
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-9得：，
因?yàn)?
和比較
大齒輪的數(shù)值較大。
6）法向模數(shù)
對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),取,已可滿足彎曲強(qiáng)度.但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度,需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù),于是由
，取25，則
7）中心距
圓整為130mm。
8）確定螺旋角：
9）確定齒輪的分度圓直徑：
10）齒輪寬度：
圓整為42 mm
圓整后??；。
11）重合度確定
，查表得
所以
=
12）齒輪尺寸表：
將幾何尺寸匯于表：
序號(hào)
名稱
符號(hào)
計(jì)算公式及參數(shù)選擇
1
端面模數(shù)
2
螺旋角
3
分度圓直徑
4
齒頂高
5
齒根高
6
全齒高
7
頂隙
8
齒頂圓直徑
9
齒根圓直徑
10
中心距
130mm
4.4 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度
可知是安全的
校核安全。
4.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度
校核安全
五 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
5.1齒輪的類型
1）依照設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)高速級(jí)選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。
2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-2，選用8級(jí)精度。
3）材料選擇：材料選擇 選擇小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS。
（1）由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-5，取，。
查表11-4，取區(qū)域系數(shù)。
（2）由圖6.14按齒面硬度查得
小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
（3）由式6.11計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
（4）由圖6.16查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)
（5）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力
取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.25，由式10-12得
4）螺旋角：8°<β<20°,初選β=15°
5）齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：；
大齒輪齒數(shù)：取58
5.2尺面接觸強(qiáng)度較合
1、
（1）取載荷
（2）兩支承相對(duì)小齒輪非對(duì)稱分布，故取
（3）， ，
2、計(jì)算模數(shù)
，查表取
3、,取整b=64mm
4、計(jì)算齒輪圓周速度
5.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算
因?yàn)樗x材料硬小于350HBS,所以為軟齒面。
1）法向模數(shù)
2）查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3
3）查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-6，得齒寬系數(shù)
由圖6.15查得
小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
由圖6.16查得彎曲疲勞壽命系數(shù)
計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.3，由式10-12得
4）小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
5）齒形系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-8得：，
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-9得：，
因?yàn)?
和比較
大齒輪的數(shù)值較大。
6）法向模數(shù)
對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),取,已可滿足彎曲強(qiáng)度.但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度,需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù),于是由
，取26
則取75
7）中心距
圓整為157mm。
8）確定螺旋角：
9）確定齒輪的分度圓直徑：
10）齒輪寬度：
圓整為65 mm
圓整后??；。
11）重合度確定
，查表得
所以
=
12）齒輪尺寸表：
將幾何尺寸匯于表：
序號(hào)
名稱
符號(hào)
計(jì)算公式及參數(shù)選擇
1
端面模數(shù)
2
螺旋角
3
分度圓直徑
4
齒頂高
5
齒根高
6
全齒高
7
頂隙
8
齒頂圓直徑
9
齒根圓直徑
10
中心距
157mm
5.4 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度
可知是安全的
校核安全。
5.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度
校核安全
六 錐齒輪齒輪的設(shè)計(jì)
6.1選精度等級(jí)、材料和齒數(shù)
選用直齒錐齒輪傳動(dòng)。
速度不高，故選用7級(jí)精度
材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.1選取小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。
選小齒輪齒數(shù)Z1＝20，大齒輪齒數(shù)Z2＝i1·Z1＝2.5×20=50,取Z2=50。
6.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即
１）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
（１）試選載荷系數(shù)
（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
（3）選取齒寬系數(shù)
（4）知齒輪，查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
（4）由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)
（5）由圖6.14按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
（6）由式6.11計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
（7）由圖6.16查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)
（8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.25
2）計(jì)算
（1）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得
（2）計(jì)算圓周速度
（3）模數(shù)及主要尺寸的確定
模數(shù)：，取。
分度圓直徑：
節(jié)錐角：
錐距
平均分度圓直徑：
齒寬，取
6.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
（1） 彎曲強(qiáng)度校核公式：
（2）確定各參數(shù)
平均分度圓處螺旋角，則
查得動(dòng)載系數(shù)1.05 齒向載荷分布系數(shù)
使用系數(shù) 故
（3）分度圓圓周
（4）齒輪系數(shù)YF和應(yīng)力修正系數(shù)YS
查表4.4得
（5）許用彎曲應(yīng)力可由下式算得
由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.15可查出彎曲疲勞極限應(yīng)力
小錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
大錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
查得壽命系數(shù) ；，
查得安全系數(shù)是
故許用彎曲應(yīng)力
因此滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
6.4驗(yàn)算
1）齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算
接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)；最小安全系數(shù)
因此齒面強(qiáng)度足夠
圓錐齒輪參數(shù)數(shù)據(jù)整理如下：
名稱
符號(hào)
公式
直齒圓錐小齒輪
直齒圓錐大齒輪
齒數(shù)
20
50
模數(shù)
m
m
8
傳動(dòng)比
i
i
2.5
分度圓錐度
，
分度圓直徑
160
400
齒頂高
8
8
齒根高
10
10
齒全高
h
18
18
齒寬
145
145
七 減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)
7.1 軸1的設(shè)計(jì)
（1）尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
1）高速軸上的功率P1,轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1
，，
2）初步確定軸的最小直徑
先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是得：
該處開有鍵槽故軸徑加大5％～10％，且高速軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故??；。
3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
（a）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求2軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度，取故取2段的直徑，長(zhǎng)度。
(b) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30205，故，，軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，軸肩高度軸肩高度，取，因此，取。
(c) 齒輪處由于齒輪分度圓直徑，故采用齒輪軸形式，齒輪寬度B=47mm，齒故取。另考慮到齒輪端面與箱體間距10mm以及兩級(jí)齒輪間位置配比，取，。
4）軸上零件的周向定位
查機(jī)械設(shè)計(jì)表，聯(lián)接聯(lián)軸器的平鍵截面。
（2）強(qiáng)度校核計(jì)算
1）求作用在軸上的力
已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為=52 ，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》（軸的設(shè)計(jì)計(jì)算部分未作說明皆查此書）式(10-14)，則
2）求軸上的載荷
首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30205型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=15mm。因此，軸的支撐跨距為L(zhǎng)1=72mm。
根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面C處的MH、MV及M的值列于下表。
載荷
水平面H
垂直面V
支反力F
，
，
C截面彎矩M
總彎矩
扭矩
3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)
，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力
已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。
4）鍵的選擇
采用圓頭普通平鍵A型（GB/T 1096—1979）連接，聯(lián)接聯(lián)軸器的平鍵截面，。齒輪與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為。
7.2軸2的設(shè)計(jì)：
1） 軸2的轉(zhuǎn)速和功率轉(zhuǎn)矩：
P2=5.23Kw，n2=360n/min，T2=138.74N.m
2） 求作用在齒輪上的力
（1）求作用在低速級(jí)小齒輪上的力
圓周力：
徑向力：
軸向力：
（2）求作用在高速級(jí)大齒輪上的力。因大齒輪為從動(dòng)輪，所以作用在其上的力與主動(dòng)輪上的力大小相等方向相反。
圓周力：
徑向力：
軸向力：
3）初步確定軸的最小直徑
先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)-表15-3，取，于是得：
該軸有兩處鍵槽，軸徑應(yīng)增加5~10%，Ⅱ軸的最小直徑顯然是軸承處軸的直徑和，故
4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
?。?）擬定軸上零件的裝配方案
（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
(a)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承不受軸向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求，根據(jù) ，選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30206型，其尺寸為，得：
軸段取安裝齒輪處的Ⅱ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅴ取，根據(jù)齒輪寬并為保證齒輪定位準(zhǔn)確軸段適當(dāng)縮短1~2mm，故：，
軸段Ⅲ-Ⅳ為兩側(cè)齒輪定位軸環(huán)，根據(jù)箱體尺寸。(3)軸上零件的周向定位
齒輪采用平鍵聯(lián)接，按，查機(jī)械設(shè)計(jì)表得平鍵截面，聯(lián)接小圓柱齒輪的平鍵長(zhǎng)度為40mm，聯(lián)接大圓柱齒輪的平鍵長(zhǎng)度為50mm.
5）求軸上的載荷
對(duì)于單列圓錐滾子軸承30206，，
計(jì)得：，，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。如下圖所示
載荷
水平面
垂直面
支反力F
彎矩M
總彎矩
扭矩T
6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面，即圓柱齒輪的截面，取，軸的計(jì)算應(yīng)力：
前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表，查得，因此，安全。
7.3 軸3的設(shè)計(jì)
6.3.1 尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
1）低速軸上的功率P3,轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩T3
，，
2）初步確定軸的最小直徑
先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是得：
該處開有鍵槽故軸徑加大5％～10％，且Ⅲ軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取。
按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用HL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630N.m。半聯(lián)軸器的孔徑為40mm，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為，半聯(lián)軸器與軸配合的長(zhǎng)度。
3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
（a）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求2軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度，取故取2段的直徑，長(zhǎng)度。
(b) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30210，其尺寸為，故，考慮到還需安裝檔油環(huán)取，軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，軸肩高度，取，因此，取。
(c)取安裝齒輪處的軸的直徑；齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為65mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，取，則。因三根軸在箱體內(nèi)的長(zhǎng)度大致相等，取， 。
4）軸上零件的周向定位
查機(jī)械設(shè)計(jì)表，聯(lián)接聯(lián)軸器的平鍵截面；聯(lián)接圓柱齒輪的平鍵截面
6.3.2 強(qiáng)度校核計(jì)算
1）求作用在軸上的力
已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則
2）求軸上的載荷
首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30310型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=21mm。因此，軸的支撐跨距為
根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面B是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面B處的MH、MV及M的值列于下表。
載荷
水平面H
垂直面V
支反力F
B截面彎矩M
總彎矩
扭矩
3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力
已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。
4）鍵的選擇
（a）采用圓頭普通平鍵A型（GB/T 1096—1979）連接，查機(jī)械設(shè)計(jì)表，聯(lián)接聯(lián)軸器的平鍵截面；聯(lián)接圓柱齒輪的平鍵截面，。齒輪與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為。
八 滾動(dòng)軸承及鍵的校和計(jì)算壽命
8.1輸入軸的軸承
1）.按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承的預(yù)期壽命取為：L'h＝29200h
由上面的計(jì)算結(jié)果有軸承受的徑向力為Fr1=340.43N，
軸向力為Fa1=159.90N，
2）．初步選擇圓錐滾子軸承30205，其基本額定動(dòng)載荷為Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為C0r=63.8KN。
3）．徑向當(dāng)量動(dòng)載荷
動(dòng)載荷為，查得，則有
由式13-5得
滿足要求。
8.2 輸入軸的鍵
1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸
聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為
2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度
鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為
鍵的工作長(zhǎng)度
，合適
8.3 2軸的軸承
（1）選擇的圓錐滾子軸承30206，尺寸為，基本額定動(dòng)載荷。
（2） 當(dāng)量動(dòng)載荷
前面已求得，，，，
軸承 1、2受到的徑向載荷為：
軸承 1、2受到的軸向載荷為：
查簡(jiǎn)明機(jī)械工程師手冊(cè)-表7.7-39得
軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為：
按機(jī)械設(shè)計(jì)-表13-6查得
（3）驗(yàn)算軸承壽命
因?yàn)?，所以按軸承2的受力驗(yàn)算。
對(duì)于滾子軸承，。
減速器的預(yù)定壽命
，合適。
8.4 2軸的鍵
1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸
聯(lián)接小圓柱齒輪處選用圓頭平鍵，尺寸為
聯(lián)接大圓柱齒輪處選用圓頭平鍵，尺寸為。
2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度
鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為。鍵的工作長(zhǎng)度，
，合適
，合適
8.5 輸出軸的軸承
（1）選擇的圓錐滾子軸承30210，尺寸為，基本額定動(dòng)載荷。
（2） 當(dāng)量動(dòng)載荷
前面已求得
，，，
軸承 1、2受到的徑向載荷為：
軸承 1、2受到的軸向載荷為：
查簡(jiǎn)明機(jī)械工程手冊(cè)-表7.7-39得
軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為：
按機(jī)械設(shè)計(jì)查得
（3）驗(yàn)算軸承壽命
因?yàn)?，所以按軸承1的受力驗(yàn)算。
對(duì)于滾子軸承，。
減速器的預(yù)定壽命
，合適。
8.6輸出軸的鍵
1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸
聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為
圓柱齒輪處選用普通平頭圓鍵，尺寸為。
2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度
鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為。鍵的工作長(zhǎng)度，
，合適
九 潤(rùn)滑與密封
9.1潤(rùn)滑方式的選擇
齒輪用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，并利用箱內(nèi)傳動(dòng)件濺起的油潤(rùn)滑軸承。
根據(jù)I，II，III軸的速度因子，I，II，III軸的軸承用脂潤(rùn)滑
9.2密封方式的選擇
由于I，II，III軸與軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封
9.3潤(rùn)滑油的選擇
因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)可選用中負(fù)載
工業(yè)齒輪油N100號(hào)潤(rùn)滑油。
十 減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸
1
箱座壁厚
，
2
箱蓋壁厚
3
箱座凸緣厚度
4
箱蓋凸緣厚度
5
箱座底凸緣厚度
6
地底螺釘直徑
，取M20
7
地底螺釘數(shù)目
8
軸承旁聯(lián)接螺栓直徑
，取M14
9
箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑
取M10
10
聯(lián)接螺栓的間距
12
窺視孔蓋螺釘直徑
,取M6
13
定位銷直徑
14
，，至外箱壁距離
15
軸承旁凸臺(tái)半徑
16
凸臺(tái)高度
17
箱體外壁至軸承座端面距離
19
大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離
20
齒輪端面與內(nèi)箱壁距離
21
箱蓋，箱座筋厚
，
22
軸承端蓋外徑
23
軸承旁聯(lián)接螺栓距離
24
大齒輪齒頂圓至箱底內(nèi)壁的距離
25
箱底至箱底內(nèi)壁的距離
26
減速器中心高
27
箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離
28
軸承端蓋凸緣厚度
29
軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離
30
旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離
31
齒輪頂圓至軸表面的距離
總 結(jié)
從設(shè)計(jì)過程中，我復(fù)習(xí)了以前學(xué)過的機(jī)械制圖知識(shí)，AUTOCAD的畫圖水平有所提高，Word輸入、排版的技巧也有所掌握，這些應(yīng)該是我最大的收獲。再次，嚴(yán)謹(jǐn)理性的態(tài)度在設(shè)計(jì)中是非常重要的，采用每一個(gè)數(shù)據(jù)都要有根據(jù)，設(shè)計(jì)是一環(huán)扣一環(huán)的，前面做錯(cuò)了，后面就要全改，工作量差不多等于重做。
只有做了才真正明白什么是什么.通過這次的設(shè)計(jì),極大的提高了我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的掌握和運(yùn)用，讓我們熟悉了手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的使用。
由于課程設(shè)計(jì)過程及工程設(shè)計(jì)本身的固有特性要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中稟承仔細(xì)、認(rèn)真、耐心、實(shí)事求是的態(tài)度去完成這項(xiàng)課程，也提高了我們各個(gè)方面的素質(zhì)。
現(xiàn)在我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在很多不完美、缺憾甚至是錯(cuò)誤的地方，但由于時(shí)間的原因，是不可能一一糾正過來的了。盡管設(shè)計(jì)中存在這樣或那樣的問題，我還是從中學(xué)到很多東西。
參考文獻(xiàn)
1．《機(jī)械設(shè)計(jì)》楊忠志、朱家誠(chéng)主編，武漢理工大學(xué)出版社
2．《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》第二版 龔溎義主編，高等教育出版社
3．《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第3版，吳宗澤、羅圣國(guó)主編，高等教育出版社
4．《機(jī)械精度設(shè)計(jì)檢測(cè)》應(yīng)琴主編，西南交通大學(xué)出版社
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