...wd......wd......wd...機械設計課程設計說明書(機械設計根基)設計題目雙級斜齒輪減速器山東大學機械工程學院機械制造及其自動化專業班級學號設計人彭指導教師張完成日期2011年1月13日由于時間倉促，設計過程難免有錯誤，假設您有時間可將錯誤發至yanke_007@sina，十分感謝。目錄TOC\o"1-3"\h\u2926一、設計任務書 K=2.40〔二〕對低速級齒輪設計:i=2.800計算工程選材大齒輪小齒輪齒面轉矩T齒寬系數 接觸疲勞極限初步計算許用接觸應力Ad

值初步計算小輪直徑初步計算齒寬b校核計算圓周速度v齒數Z模數m螺旋角使用系數KA動載系數KV齒間載荷分系數齒向載荷分布系數載荷系數彈性系數節點區域系數重合度系數螺旋角系數工作時間應力循環次數接觸壽命系數許用接觸應力驗算中心距螺旋角兩齒輪實際分度圓直徑齒寬b齒形系數

應力修正系數重合度系數螺旋角系數齒間載荷分配系數齒向載荷分布系數載荷系數許用彎曲應力驗算計算內容45鋼調質硬度240HB40Cr調質硬度240+20=260HB 齒面接觸疲勞強度計算由圖12.17c估計取取Z1=27,Z2=iZ1=76.356由表12.3mn=3由表12.9由圖12.9由表12.10先求由此得由表12.11由表12.12由圖12.16由式12.31因取故假定工作時間七年,每年工作365天，雙班制,那么有由圖12.18計算說明,接觸疲勞強度較為適宜，齒輪尺寸無需調整。確定傳動主要尺寸mm將中心距圓整到158mm,那么齒根疲勞強度計算由圖12.21由圖12.22由表12.11注前已求得故由圖12.14 此對齒輪彎曲疲勞強度足夠。計算結果取d1=83mmb=64Z1=27,Z2=76mt=3.074mn=3KA=1.25KV=1.09K=3.192<a=158mm齒輪設計小結：材料齒數螺旋角分度圓直徑mm齒頂圓直徑mm齒寬mm中心距mm模數mm旋向高速級小齒輪40Cr調制2211°51′06″56.19861.198451292.5左旋大齒輪45鋼調制79201.802206.80240右旋低速級小齒輪40Cr調制2612°19′10″79.83885.838661523右旋大齒輪45鋼調制73224.162230.16261左旋五、軸的設計五、軸的設計斜齒螺旋角齒輪直徑帶對軸上載荷小齒輪受力轉矩圓周力徑向力軸向力畫軸受力圖計算支承反力水平面反力垂直面反力許用應力許用應力值應力校正系數當量轉矩當量彎矩校核軸頸軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉矩圖當量彎矩圖軸的構造化斜齒螺旋角齒輪直徑小齒輪3受力轉矩圓周力徑向力軸向力大齒輪2受力轉矩圓周力徑向力軸向力畫軸受力圖計算支承反力水平面反力垂直面反力許用應力許用應力值應力校正系數當量轉矩當量彎矩校核軸頸軸的構造化軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉矩圖當量彎矩圖斜齒螺旋角齒輪直徑小齒輪受力轉矩圓周力徑向力軸向力畫軸受力圖計算支承反力水平面反力垂直面反力許用應力許用應力值應力校正系數當量轉矩當量彎矩校核軸頸軸的構造化軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉矩圖當量彎矩圖對軸II進展設計初定軸長：根據指導書5-1圖所給出的參數初定主動軸的長度如后圖所示：大帶輪中心到左軸承中心的距離：左軸承中心到高速級小齒輪中心的距離：高速級小齒輪中心到右軸承中心的距離：由此前計算結果可知T1=TII圖形如后頁軸材料為40Cr調質插入法查表16.2得右軸頸中間截面MeB==小齒輪中間截面MeC==N·最小軸頸估算對軸III進展設計初定軸長：根據指導書5-1圖所給出的參數初定主動軸的長度如后圖所示：左軸承中心到低速級小齒輪中心的距離：低速級小齒輪中心到高速級大齒輪中心的距離：高速級大齒輪中心到右軸承中心的距離：由此前計算結果可知T3=TIIIT2=TIII圖形如后頁軸材料為45鋼調質插入法查表16.2得右軸頸中間截面MeB==小齒輪中間截面MeC==N·最小軸頸估算對軸IV進展設計初定軸長：根據指導書5-1圖所給出的參數初定主動軸的長度如后圖所示：左軸承中心到低速級大齒輪中心的距離：低速級大齒輪中心到右軸承中心的距離：由此前計算結果可知T4=TIV圖形如后頁軸材料為45鋼調質插入法查表16.2得右軸頸中間截面MeB==小齒輪中間截面MeC==最小軸頸估算取L1=98mm取L2=130mm取L3=58mmd1=56.198mmT1=43160N·mm取L1=70mm取L2=70mm取L3=58mmd2=201.802mmd3=79.838mmT3=149568N·mmT2=149568N·mm取L1=66mm取L2=132mmd4=224.162mmT4=401725N·mm六、軸承的選擇與設計軸II上滾動軸承的設計由齒輪受力情況可求出軸承受力和軸向力預期壽命取13000h按承載較大的滾動軸承選擇其型號。應支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號7000AC計算工程計算內容計算結果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數當量動載荷計算額定動載荷選軸承Fa=272.747N表18.7因由表18.7表18.8因為P1<P2用P2計算根據基本額定動載荷Cr>Cr'可得，應選用7207AC軸承Cr=22000N>Cr'Fa=272.747Ne=0.68X1=1Y1=0X2=0.41Y2=0.87fd=1.1選用7207AC軸承軸III上滾動軸承的設計按承載較大的滾動軸承選擇其型號。應支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號7000AC計算工程計算內容計算結果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數當量動載荷計算額定動載荷選軸承指向軸承4表18.7因由表18.7表18.8因為P3<P4用P4計算根據基本額定動載荷Cr>Cr'可得，應選用7207AC軸承Cr=22000N>Cr'e=0.68X3=1Y3=0X4=0.41Y4=0.87fd=1.1選用7207AC軸承軸IV上滾動軸承的設計按承載較大的滾動軸承選擇其型號。應支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號7000AC計算工程計算內容計算結果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數當量動載荷計算額定動載荷選軸承Fa=783N表18.7因由表18.7表18.8因為P6<P5用P5計算根據基本額定動載荷Cr>Cr'可得，應選用7210AC軸承Cr=31600N>Cr'Fa=783Ne=0.68X5=1Y5=0X6=0.41Y6=0.87fd=1.1選用7210AC軸承七、鍵聯接的設計設計要求：根據軸徑選擇鍵選用平鍵鍵圓頭A型取[]=100MPa設計參數：軸徑d鍵槽寬b輪轂長L1鍵長L(比輪轂小5~10mm,標準值)有效長度L’=L-b連接傳遞的轉矩T=σp擠壓應力[σp]許用擠壓應力材料：標號位置dmmb×hL1mmLmmL’mmTN.mmσpMPa[σp]MPa深度軸t(mm)轂t’(mm)1大帶輪258x76556484321420.66504.03.32高速大齒輪4012x840322614956893.481005.03.33低速小齒輪4012x866564414956842.491005.03.34低速大齒輪5416x1061564040172574.391006.04.35聯軸器4012x81121008840172557.061005.03.3八、聯軸器的計算與設計初步分析，選用GB5014-85彈性柱銷聯軸器T=401725N·mm由表19.3，動力機為電動機，工作機載荷平穩，取K=1.4Tc=KT=1.4X401725=562415根據：Tn>Tc取HL3型Y型軸孔Tn=630000N.mmd=40mmL=112mm九、減速器潤滑方式，潤滑油牌號及密封方式的選擇齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇齒輪潤滑方式的選擇高速級小齒輪圓周速度：高速級大齒輪圓周速度：低速級小齒輪圓周速度：低速級大齒輪圓周速度：滾動軸承的潤滑方式和潤滑劑的選擇滾動軸承潤滑方式的選擇高速級大齒輪齒頂圓線速度：低速級大齒輪齒頂圓線速度：滾動軸承內徑和轉速的乘積為：高速軸〔II軸〕：中間軸〔III軸〕：低速軸〔IV軸〕：滾動軸承潤滑劑的選擇V＝＝V＝＝V＝＝V＝＝〔1〕齒輪潤滑方式的選擇V=MAX【V,V,V,V】=2.36m/sV>2m/s,齒輪采用油潤滑。V<12m/s，齒輪采用浸油潤滑。即將齒輪浸于減速器油池內，當齒輪轉動時，將潤滑油帶到嚙合處，同時也將油甩直箱壁上用以散熱。〔2〕齒輪潤滑劑的選擇由表6-29查得，齒輪潤滑油選用工業閉式齒輪油，代號是：L-CKC220,GB443—84運動粘度為：28.8~35.2〔單位為：，40℃〕。V＝＝V＝＝d×n=35×801=28035mm·r/mind×n=35×222.222=7777.77mm·r/mind×n=50×79.365=3968.25mm·r/min可見，d×n均未超過2×105mmr/min。由于脂潤滑易于密封，構造簡單，維護方便，在較長的時間內無須補充及更換潤滑劑，所以滾動軸承的潤滑選用脂潤滑。脂的種類為通用鋰基潤滑脂〔GB7342-87〕,代號為ZL-2，滴點不低于175℃，工作錐入度,25℃每150g265~295〔1/10mm〕。V＝2.36m/sV＝2.35m/sV＝0.93m/sV＝0.93m/s齒輪采用油潤滑齒輪采用浸油潤滑工業閉式齒輪油代號是：L-CKC32V＝2.35m/sV＝0.93m/s滾動軸承采用脂潤滑代號為ZL-2密封方式的選擇滾動軸承在透蓋處的密封選擇滾動軸承靠近箱體內壁的密封箱體密封選擇放油螺塞凸緣式軸承端蓋檢查孔蓋滾動軸承采用氈圈密封。使用擋油環箱體剖分面上應該用水玻璃密封或者密封膠密封采用材質為石棉橡膠板的油封墊使用調整墊片組進展密封采用軟鋼紙板進展密封十、裝配圖設計〔一〕、裝配圖的作用作用：裝配圖說明減速器各零件的構造及其裝配關系，說明減速器整體構造，所有零件的形狀和尺寸，相關零件間的聯接性質及減速器的工作原理，是減速器裝配、調試、維護等的技術依據，說明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調整和使用方法。〔二〕、減速器裝配圖的繪制1、裝備圖的總體規劃：〔1〕、視圖布局：①、選擇3個基本視圖，結合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補充。②、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關系集中反映在一個基本視圖上。布置視圖時應注意：a、整個圖面應勻稱美觀，并在右下方預留減速器技術特性表、技術要求、標題欄和零件明細表的位置。b、各視圖之間應留適當的尺寸標注和零件序號標注的位置。〔2〕、尺寸的標注：①、特性尺寸：用于說明減速器的性能、規格和特征。如傳動零件的中心距及其極限偏差等。②、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應標注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機座、軸與齒輪的配合、聯軸器與軸等應標注公稱尺寸、配合性質及精度等級。③、外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸說明裝配圖中整體所占空間。④、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。〔3〕、標題欄、序號和明細表：①、說明機器或部件的名稱、數量、比例、材料、標準規格、標準代號、圖號以及設計者姓名等內容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989標題欄和明細表的格式。②、裝備圖中每個零件都應編寫序號，并在標題欄的上方用明細表來說明。〔4〕、技術特性表和技術要求：①、技術特性表說明減速器的主要性能參數、精度等級、表的格式參考機械設計標準，布置在裝配圖右下方空白處。②、技術要求包括減速器裝配前、滾動軸承游隙、傳動接觸斑點、嚙合側隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗、包裝運輸要求。2、繪制過程：〔1〕、畫三視圖：①、繪制裝配圖時注意問題：a先畫中心線，然后由中心向外依次畫出軸、傳動零件、軸承、箱體及其附件。b、先畫輪廓，后畫細節，先用淡線最后加深。c、3個視圖中以俯視圖作基本視圖為主。d、剖視圖的剖面線間距應與零件的大小相協調，相鄰零件剖面線盡可能取不同。e、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。十一、零件圖設計〔一〕、零件圖的作用：作用：1、反映設計者的意圖，是設計、生產部門組織設計、生產的重要技術文件。2、表達機器或部件運載零件的要求，是制造和檢驗零件的依據。〔二〕、零件圖的內容及繪制：1、選擇和布置視圖：〔1〕、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖。〔2〕、齒輪：采用主視圖和側視圖。主視圖按軸線水平布置〔全剖〕，反映基本形狀；側視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。2、合理標注尺寸及偏差：〔1〕、軸：參考?機械設計課程設計?P92，徑向尺寸以軸線為基準標注，有配合處徑向尺寸應標尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準，反映加工要求，不允許出現封閉尺寸鏈。〔2〕、齒輪：參考?機械設計課程設計?P99：徑向尺寸以