两级斜齿圆柱齿轮减速器—课程设计论文.doc

i 课课程程设设计计 COURSE PROJECT 题目： 两级斜齿圆柱齿轮减速器 系别： 机械工程系 专业： 机械设计制造及自动化 学制： 姓名： 学号： 导师： 目目录录 第第 1 1 章章机机械械设设计计课课程程设设计计任任务务书书1 ii 1.1.设计题目 1 1.2.设计数据 1 1.3.设计要求 1 1.4.设计说明书的主要内容 2 1.5.课程设计日程安排 .2 第第 2 2 章章传传动动装装置置的的总总体体设设计计 3 2.1.传动方案拟定 .3 2.2.电动机的选择 .3 2.3.计算总传动比及分配各级的传动比4 2.4.运动参数及动力参数计算4 第第 3 3 章章传传动动零零件件的的设设计计计计算算 6 3.1.V 带传动设计 .6 3.2.高速级齿轮传动设计 9 3.3.低速级齿轮传动设计 13 3.4.齿轮结构设计 .18 第第 4 4 章章轴轴的的设设计计计计算算 .21 4.1.轴的材料选择 .21 4.2.轴的结构设计 .21 4.3.轴的校核 24 第第 5 5 章章滚滚动动轴轴承承的的选选择择及及校校核核计计算算 .28 5.1.滚动轴承的选择 .28 5.2.滚动轴承校核 .28 第第 6 6 章章键键联联接接的的选选择择及及计计算算 30 6.1.键连接的选择 .30 6.2.键连接的校核 .30 第第 7 7 章章联联轴轴器器的的选选择择与与校校核核 32 7.1.低速轴上联轴器的选择与校核.32 第第 8 8 章章减减速速器器润润滑滑方方式式和和密密封封类类型型选选择择.33 第第 9 9 章章减减速速器器附附件件的的选选择择和和设设计计34 第第 1 10 0 章章减减速速器器箱箱体体设设计计 35 设设计计小小结结 37 参参考考文文献献 38 机械设计课程设计 1 第第 1 1 章章 机机械械设设计计课课程程设设计计任任务务书书 1 1. .1 1. .设设计计题题目目 设计用于带式运输机的两级斜齿圆柱齿轮减速器，图示如示。连续单向运转，载荷 平稳，两班制工作，使用寿命为5 年，作业场尘土飞扬，运输带速度允许误差为 ±5%。 图 1带式运输机 1 1. .2 2. .设设计计数数据据 表 1设计数据 运输带工作拉力 F（N） 运输带工作速度 V(m/s) 卷筒直径 D(mm) 77500.45300 1 1. .3 3. .设设计计要要求求 1.减速器装配图 A0 一张 2.零件图 2 张 3.设计说明书一份约 60008000 字 机械设计课程设计 2 1 1. .4 4. .设设计计说说明明书书的的主主要要内内容容 封面 (标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期) 目录（包括页次） 设计任务书 传动方案的分析与拟定 (简单说明并附传动简图 ) 电动机的选择计算 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 传动零件的设计计算 轴的设计计算 滚动轴承的选择和计算 键联接选择和计算 联轴器的选择 设计小结 (体会、优缺点、改进意见 ) 参考文献 1 1. .5 5. .课课程程设设计计日日程程安安排排 表 2 课程设计日程安排表 1 1) ) 准备阶段12 月 20 月 20 日1 天 2 2) ) 传动装置总体设计阶段12 月 20 日12 月 20 日1 天 3 3) ) 传动装置设计计算阶段12 月 21 日12 月 23 日3 天 4 4) ) 减速器装配图设计阶段12 月 24 日12 月 30 日5 天 5 5) ) 零件工作图绘制阶段12 月 31 日 1 月 4 日2 天 6 6) ) 设计计算说明书编写阶段1 月 5 日 1 月 6 日1 天 7 7) ) 设计总结和答辩1 月 7 日1 天 机械设计课程设计 3 第第 2 2 章章 传传动动装装置置的的总总体体设设计计 2 2. .1 1. .传传动动方方案案拟拟定定 如图 1 带式运输机简图所示，带式运输机由电动机驱动，电动机6 带动 V 带 1 工 作，通过 V 带再带动减速器 2 运转最后将运动通过联轴器3 传送到卷筒轴 5 上，带动 运输带 4 工作。带传动承载能力较低，但传动平稳，缓冲吸振能力强，故布置在高速级。 斜齿轮传动比较平稳，故在传动系统中采用两级展开式圆柱斜齿轮减速器，其结构简单， 但齿轮的位置不对称。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的 扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分的相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不 均匀的现象。 本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结 构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难 2 2. .2 2. .电电动动机机的的选选择择 项 目计算及说明结 果 1、电动机 类型选择 2、电动机 功率计算 3、电动机 转速 1 1、电电动动机机类类型型选选择择 Y 系列三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V。 2、电电动动机机所所需需功功率率计计算算 由电动机至运输带的传动总效率为 =0.79 42 12345 （其中：V 带轮的传动效率 0.96；滚动轴 1 2 承的传动效率 0.98 ；齿轮的传动效率 0.97； 3 4 联轴器的传动效率 0.99； 滚筒的传动效率 0.96） 5 故电动机所需的功率为： 7750 0.45 4.40 10001000 0.79 d Fv PKW 3、电电动动机机转转速速 Pd=4.40KW n= 28.65r/min 机械设计课程设计 4 4、选择电 动机型号 60 100060 1000 0.45 28.65 / min 300 v nr D 总传动比 i=16160， 故电动机转速可选范围为 =458.374583.7 d ni n 4、选选择择电电动动机机型型号号 根据上面所述以及综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重 量、价格级传动比等，应选电动机型号为Y132M2-6。同步 转速为 1000r/min；满载转速 nm=960r/min；额定功率为 P=5.5KW。 Y132M2-6 满载转速为 960r/min P=5.5KW 2 2. .3 3. .计计算算总总传传动动比比及及分分配配各各级级的的传传动动比比 项 目计算及说明结 果 1、总传动 比计算 2、传动比 分配 1 1、总总传传动动比比计计算算 960 33.51 28.65 m a n i n 2 2、传传动动比比分分配配 选取带轮传动比为； 0 2.3i 则减速器传动比为； 0 33.51 14.57 2.3 a i i i 根据指导书图 12 查得高速级齿轮传动比为； 1 4.26i 则低速级齿轮传动比为 2 1 14.57 3.43 4.25 i i i 0 2.3i 1 4.26i 2 3.43i 2 2. .4 4. .运运动动参参数数及及动动力力参参数数计计算算 项 目计算及说明结 果 1、转速计 算 1 1、各各轴轴转转速速计计算算 轴； 1 0 960 417.39 / min 2.3 m n nr i 机械设计课程设计 5 2、功率计 算 3、转矩计 算 轴； 1 2 417.39 97.98 / min 14.25 n nr i 轴；卷筒轴 2 3 2 98.21 28.65 / min 3.43 n nr i 43 28.65 / minnnr 2 2、各各轴轴功功率率计计算算 轴输入功率； 11 4.40 0.964.23 d ppKW 轴输入功率； 2123 4.23 0.98 0.974.02ppKW 轴输入功率； 3223 4.02 0.98 0.973.82ppKW 卷筒轴输入功率 4324 3.82 0.98 0.993.71ppKW 3 3、各各轴轴转转矩矩计计算算 4.40 9550955043.81 960 d d m P TN m n 电动机输出转矩为 轴输入转矩； 101 43.81 2.3 0.9696.73 d TTiN m 轴； 21123 96.73 4.25 0.98 0.97391.73TTiN m 轴 32223 390.81 3.43 0.98 0.971273.56TTiN m 卷筒轴 4324 1273.56 0.98 0.991235.61TTN m 则得传动装置运动和动力参数如下表（注：输出功率和转矩分别等于各轴的输入 功率和转矩乘轴承效率 0.98） 表 3 传动装置运动和动力参数 效率 P（KW）转矩 T(N·m) 轴名 输入输出输入输出 转速 n (r/min) 传动比 i 效率 电动机轴4.4043.81960 I 轴4.234.1496.7394.80417.39 2.300.96 II 轴4.023.94391.73383.8997.984.260.95 机械设计课程设计 6 III 轴3.823.741273.561248.0928.653.420.95 卷 筒轴3.713.631235.611210.9028.651.000.97 机械设计课程设计 7 第第 3 3 章章 传传动动零零件件的的设设计计计计算算 3 3. .1 1. .V V 带带传传动动设设计计 项 目计算及说明结 果 已知数据 1、确定设 计功率 2、选择 V 带型号 3、确定 V 带的基 准 直径和 d1 d d2 d 已已知知数数据据： 额定功率 P=5.50KW；转速 n=960r/min； 传动比 i0=2.30 1 1、确确定定设设计计功功率率 d P 设计功率表达式为： d P dA PK P 式中：P所需传递的名义功率（ KW）,即为电机功率 30KW; 工作情况系数，按教材表选取=1.1。 A K A K 所以： =1.10 5.5=6.05KW。 dA PK P 2 2、选选择择 V V 带带型型号号 V 带的型号看根据设计功率和小带轮转速选取。根 d P 1 n 据教材图 7.11 普通 V 带选型图，可知应选取 B 带。 3 3、确确定定 V V 带带的的基基准准直直径径和和 d1 d d2 d 一般取大于等于许用的最小带轮基准直径,所选 d1 d d min d 带轮直径应圆整为带轮直径系列表。 根据教材表 7.7 知： d1d min dd125mm 故根据教材表 7.3 对小带轮直径圆整可取=125mm。 d1 d 于是 d20d1 dd2.30 125287.50mmi 故根据教材表 7.3 对大带轮直径圆整可取=280mm。 d2 d =1.1 A K =6.05KW d P B 带 =125mm d1 d =280mm d2 d 机械设计课程设计 8 4、验算带 的速度 5、确定中 心距和a V 带基准 长度 d L 6、计算小 轮包角 7、确定 V 带根数 z 其传动比误差，故可用。 0 2.61%5%i 4 4、验验算算带带的的速速度度 由可知，传递一定功率时，带速愈高，圆周力愈 F P= 1000 小，所需带的根数愈少，设计时应使。 max 对于 C 型带=25m/s，根据带的公式可求得： max d1 max dn125 960 6.28m/s2.5d =2.535=87.5mm，dd1200mm,故选择腹板式结构，如图 2 所 2a d 示（具体由教材图 8.23a 所示）。 齿顶圆直径=217.84+2 3=223.84mm 22 2 aa ddh 齿根圆直径=217.84-2 3. 676=210.49mm 22 2 ff ddh 其相关尺寸如下： 3.00mm a h 3.676mm f h 1 58.61mm a d 1 44.81mm f d 选齿轮轴 腹板式结构 2 223.84mm a d 2 210.49mm f d 机械设计课程设计 21 图 2 腹板式齿轮结构图 =1.6d=1.6 45=72mm 1 D =-10=217.84-10 3=187.84mm 2 D 2a d n m =0.5(+)=129.92mm0D1D2D =0.25(-)=28.96mm0d2D1D =(2.54) =3 4=12mm0nm C=(0.20.3)b=5.2mm8.6mm,取 C=7mm。 =72mm 1 D = 2 D 187.84mm =0D 129.92mm =12mm0 C=7mm 3 3. .4 4. .2 2 低低速速级级齿齿轮轮结结构构设设计计 项 目计算及说明结 果 1、小齿轮 结构设计 1 1、小小齿齿轮轮结结构构设设计计 端面模数=4/cos=4.09mm t m/cos n m12.45 端面压力角= tantan20 arctanarctan coscos12.45 n t 20.44 端面齿顶高系数=1 cos=0.976 * cos atan hh12.45 端面顶隙系数=0.25 cos=0.244 * cos tn cc12.45 齿顶高=0.976 4.09=4.00mm * aatt hhm 齿根高=（0.976+0.244）4.09=4.99mm * () fattt hhcm 3.00mm a h 3.676mm f h 机械设计课程设计 22 2、大带结 构设计 全齿高=4.00 +4.99=8.99mm af hhh 齿顶圆直径=77.83+2 4=85.83mm 11 2 aa ddh 齿根圆直径=77.83-24.99=67.85mm 11 2 ff ddh 由第 4 章轴的计算可知小齿轮处直径取=44mm，则小齿d 轮处的键选择为 12 836。 则小齿轮的齿根圆到键槽地面的径向距离 1 8.6752.510 22 f n d d ethmmmmm 所以轴为齿轮轴，如图 4 所示。 2 2、大大齿齿轮轮结结构构设设计计 由于=262.17mm200mm,故选择腹板式结构，如图 2 所 2a d 示。 齿顶圆直径=262.17+2 4=270.17mm 22 2 aa ddh 齿根圆直径=262.17-2 4.99=252.19mm 22 2 ff ddh 其相关尺寸与上述高速级大齿轮设计相同，求得： =112mm =280mm 1 D 2 D =170mm =29mm0D0d =16mm C=10mm。0 1 58.61mm a d 1 44.81mm f d 选齿轮轴 腹板式结构 2 223.84mm a d 2 210.49mm f d =72mm 1 D =280mm 2 D =170mm0D =16mm0 C=10mm 机械设计课程设计 23 第第 4 4 章章 轴轴的的设设计计计计算算 4 4. .1 1. .轴轴的的材材料料选选择择 项 目计算及说明结 果 轴的材料 根据工作条件，初选 轴的材料为 45 号钢，、轴为 40Cr，均调质处理。 4 4. .2 2. .轴轴的的结结构构设设计计 项 目计算及说明结 果 1、轴的 结构设计 1 1、轴轴的的结结构构设设计计（齿齿轮轮轴轴） (1)、初算轴径 33 1min 4.23 10823.37mm 417.39 P dC n （由教材表 10.2 查得 C=108） 考虑到有一个键直径需加大5%，取整为。 1 25mmd (2)、各轴段直径的确定 图 3 输入轴简图 如上图所示，从左到右一次为第 1、2、3、4、5、6、7 段。 ：最小直径，安装带轮的外伸段取 25mm。 11 d ：轴承端盖处直径为 30mm。 12 d ：所以轴径取 35mm。 13 d ：过渡台阶段为 42mm 。 14 d 1 25mmd =25mm 11 d =30mm 12 d =35mm 13 d =42mm 14 d 机械设计课程设计 24 2、轴的 结构设计 ：齿轮轴段，按所安装的齿轮取值。 15 d d:过渡台阶处，取 42mm。 16 ：滚动轴承处，同样取轴径为 35mm。 17 d (3)、各轴段长度确定 ：由安装的带轮确定，带轮轮毂宽度常取 11 l(1.52)ld: 故取 50mm。 ：由箱体结构，轴承端盖，装配关系等确定，取 63mm。 12 l ：由轴承及挡油环确定，取 29mm。 13 l ：过渡轴段由装配关系，箱体结构等确定，取 61mm。 14 l ：齿轮轴处，有小齿轮宽度确定，为 34mm。 15 l ：过渡轴段取为 8mm。 16 l ：由轴承及挡油环确定，取 29mm。 17 l 2 2、轴轴的的结结构构设设计计（齿齿轮轮轴轴 ） (1)、初算轴径 33 2min 4.02 10536.21mm 97.98 P dC n （由教材表 10.2 查得 C=105）考虑到有一个键直径需 加大 5%，则取整为。 2 40mmd (2)、各轴段直径的确定 图 4 中间轴简图 如上图所示，从左到右一次为第 1、2、3、4、5 段。 d=42mm 16 =35mm 17 d =50mm 11 l =63mm 12 l =29mm 13 l =61mm 14 l =34mm 15 l =8mm 16 l =29mm 17 l 2 40mmd 机械设计课程设计 25 3、轴的 结构设计 ：由轴承、挡油环、套筒决定，最小轴径处取40mm。 21 d ：齿轮轴段，按所安装的齿轮取值。 22 d ：轴肩处取为 54mm。 23 d ：高速级大齿轮轴段取 45mm。 24 d ：由轴承、挡油环、套筒决定，最小轴径处取40mm。 25 d (3)、各轴段长度确定 ：由轴承，挡油盘及套筒确定取 38mm。 21 l ：齿轮轴处，有小齿轮宽度确定，为 34mm。 22 l ：轴段过渡处取 11mm。 23 l ：由高速级大齿轮毂孔宽度确定，比其小 2，取为 24 l 24mm。 ：由轴承，挡油盘、套筒及结构确定，取 44mm。 25 l 3 3、轴轴的的结结构构设设计计 (1)、初算轴径 33 3 3.82 9749.56mm 28.65 P dC n （由教材表 10.2 查得 C=97） 考虑到有二个键直径需加大10%，取整为。 3 55mmd (2)、各轴段直径的确定 图 5 输出轴简图 如上图所示，从左到右一次为第 1、2、3、4、5、6、7 段。 =40mm 21 d =54mm 23 d =45mm 24 d =40mm 25 d =38mm 21 l =34mm 22 l =11mm 23 l =24mm 24 l =44mm 25 l 3 55mmd =55mm 31 d 机械设计课程设计 26 ：最小轴径处连接联轴器决定，取为55mm。 31 d ：轴承端盖处轴段取 60mm。 32 d ：安装轴承处取轴径为 65mm。 33 d ：过渡台阶段取 76mm。 34 d ：齿轮轴肩处取 82mm。 35 d ：低速级大齿轮处取 70mm。 36 d ：轴承端盖处轴段取 60mm。 37 d (3)、各轴段长度确定 ：由联轴器确定，取 110mm。 31 l ：由箱体结构，轴承端盖，装配关系等确定，取 60mm。 32 l ：由轴承、挡油环确定，取 35mm。 33 l ：过渡台阶段取 44mm。 34 l ：齿轮轴肩处取为 8mm。 35 l ：比低速级大齿轮轮毂宽度小 2，取为 38mm。 36 l ：由轴承，挡油环、套筒及装配关系确定取48mm。 37 l =60mm 32 d =65mm 33 d =76mm 34 d =82mm 35 d =70mm 36 d =60mm 37 d =110mm 31 l =60mm 32 l =35mm 33 l =44mm 34 l =8mm 35 l =38mm 36 l =48mm 37 l 4 4. .3 3. .轴轴的的校校核核 项 目计算及说明结 果 已知数据 1、轴的受 力分析 已已知知数数据据： 以低速轴为例进行校核， T=1273.56N·m。 1 1、轴轴的的受受力力分分析析 (1)、计算支撑反力 齿轮圆周力： 3 22 1273560 9715.53 262.17 t T FN d 齿轮轴向力：tan9715.53 tan12.452144.99 at FFN 9715.53 t F N 2144.99 a F N 机械设计课程设计 27 齿轮径向力： 9715.53 tantan203621.32 coscos12.45 t n F FraN 根据作图求得跨距为： 1142.62, 273.18, 332.11Lmm Lmm Lmm 图 6 轴的受力分析 在水平面上： 3 1 23 / 23621.32 32.112144.99 262.17/2 73.1832.11 3774.88 ra H FLFd R LL N 21 3621.323774.88153.56N HrH RFR 由式可知的方向与假设方向相反。 2H R 在垂直平面上： 12 / 29715.53/ 24857.77N VVt RRF 3621.32 Fr N 1 142.62 L mm 2 73.18 L mm 3 32.11 L mm 1 3774.88 H R N 2 153.56N H R 12 4857.77N VV RR 机械设计课程设计 28 2、计算弯 矩 3、校核轴 的强度 轴承 1 的总支承反力 2222 111 3774.884857.776152.04N HV RRR 轴承 2 的总支承反力 2222 222 ( 153.56)(4857.77)4860.20N HV RRR 2 2、计计算算弯弯矩矩 在水平面上 剖面左侧 aa 12 3774.88 73.18276245.72 aHH MRLN mm 剖面右侧aa ' 23 153.56 32.114930.81N aHH MRLmm 在垂直平面上 12 4857.77 34.45167350.18N aVV MRLmm 合成弯矩 剖面左侧aa 22 22 276245.72167350.18322982.16N aaHaV MMM mm 剖面右侧aa ''2'2 22 4930.81167350.18167422.81 aaHaV MMM Nmm 3 3、校校核核轴轴的的强强度度 剖面的左侧，因弯矩大，有转矩，还有键槽引起的应aa 力集中，故剖面的左侧为危险面。由附表10.1 得:aa 抗弯剖面模量 2 3 2 33 () 0.1 2 20 7.5 (707.5) 0.1 7030114.73 2 70 bt dt Wd d mm 抗扭剖面模量 1 6152.04N R 2 4860.20N R 276.25 aH M N m ' 4.93N aH M m 167.35N aV M m 322.98N a M m ' 167.42 a M N m 3 30 114.73 W mm 机械设计课程设计 29 2 3 T 2 33 () 0.2 2 20 7.5 (707.5) 0.2 7064417.73 2 70 bt dt Wd d mm 弯曲应力 322982.16 10.73 30114.73 b M MPa W 10.73 ab MPa 0 m 扭剪应力 1273560 19.77 64417.73 T T T MPa W / 29.89 amT MPa 对于调质处理的 40Gr 钢，由表 10.1 查得: 11 750,350,200 b MPaMPaMPa :0.2,0.1 查得材料的等效系数 键槽引起的应力集中系数，由附表10.4 查得: 。1.58,1.785KK 绝对尺寸系数，由附图 10.1 查得: 。0.68,0.56 轴磨削加工时的表面质量系数由附图10.2 查得: 0.91 所以求得安全系数 : 1 350 12.78 1.58 10.730.1 0 0.91 0.68 am S K 1 200 5.32 1.785 10.730.1 0 0.91 0.56 am S K 2222 12.73 5.32 4.91 12.735.32 S S S SS 查表 10.5 得许用安全系数,显然，故 1.31.5S SS 剖面安全。aa T 3 64 417.73 W mm 10.73 ab MPa 0 m 19.77 T MPa =9.89 am MPa 4.91S 1.31.5 S SS 合格。 机械设计课程设计 30 第第 5 5 章章 滚滚动动轴轴承承的的选选择择及及校校核核计计算算 5 5. .1 1. .滚滚动动轴轴承承的的选选择择 轴承均采用角接触型滚动轴承，具体选择如下表所示： 表 4 滚动轴承选择 位置轴径类型型号 轴 35mm 角接触型滚动轴承 7207AC 轴 40mm 角接触型滚动轴承 7208AC 轴 65mm 角接触型滚动轴承 7213AC 5 5. .2 2. .滚滚动动轴轴承承校校核核 项 目计算及说明结 果 已知数据 1、计算轴 承轴向力 已已知知数数据据： 以低速轴轴承为例， 由机械设计手册查 7213AC 轴承的。 0 69800,55200CNCN动载荷静载荷 1 1、计计算算轴轴承承轴轴向向力力 图 7 轴承布置及受力图 由机械设计第五版表 11.13 查得 7213AC 轴承内部轴向力 计算公式，则轴承 I、II 的内部轴向力为： 111 0.70.70.7 6152.044306.43 r SFRN 222 0.70.70.7 4860.203402.14 r SFRN 以及的方向如图 6 所示。与同向。1S2S2SA +=3402.14+2144.99=5547.13N,2SA 故+，因此轴有左移趋势，但由轴承部件的结构可2SA1S 69800 C N 0 55200 C N 机械设计课程设计 31 2、计算当 量载荷 3、校核轴 承寿命 知轴承 I 将保持平衡，故两轴承的轴向力为： =5547.13N,=3402.12N。 12+Aa FS 22a FS 比较两轴承的受力： 因,故只需校核轴承 I。 2a1a21 FFFF rr 及 2 2、计计算算当当量量载载荷荷 由,查表 11.12 得。 10 5547.13 552000.10 a FC 0.68e 113402.14 6152.040.9020.68Fa Fre 由机械设计第五版表 11.12 得 X=0.41,Y=0.87 当量动载荷 12 0.41 6152.040.87 4682.206594.11 rr PXFYFN 3 3、校校核核轴轴承承寿寿命命 轴承在 100 摄氏度以下工作，查机械设计第五版表11.9 得.由于其中机械的冲击属于中等冲击，查机械设计第五1 T f 版表 11.10 得。1.5 P f 故轴承 I 的寿命 66 33 10101 69800 20000()()204431.57 6060 28.651.5 6594.11 T h P f C Lhh nf P 预期寿命 ' 20000 h Lh 显然，故满足要求。 ' hh LL: 1 5547.13N a F 2 3402.12N a F 6594.11 P N 20 4431.57 h L h ' 20000 h L h ' hh LL: 合格 机械设计课程设计 32 第第 6 6 章章 键键联联接接的的选选择择及及计计算算 6 6. .1 1. .键键连连接接的的选选择择 本设计中采用了普通 A 型平键和普通 B 型平键连接，材料均为 45 钢，具体选择 如下表所示： 表 5 各轴键连接选择表 位置轴径型号数量 轴 25mm A 型键8 7 45 1 轴 45mm B 型键14 9 20 1 55mm A 型键16 10 100 1 轴 70mm B 型键20 12 32 1 6 6. .2 2. .键键连连接接的的校校核核 项 目计算及说明结 果 1、轴上 键的校核 2、轴上 键的校核 1 1、轴轴上上键键的的校校核核 带轮处的键连接压力为： 44 96730 59.76 25 7 (458) p T MPa dhl 键、轴、联轴器的材料都是钢，查教材表6.1 知 ，显然，,故强度足够。120 150 p MPa Pp 2 2、轴轴上上键键的的校校核核 齿轮处的键连接压力为： 44 391730 128.97 1.51.5 45 9 20 p T MPa dhl ，,故强度足够。120 150 p MPa Pp Pp 合格 Pp 合格 机械设计课程设计 33 3、轴上 键的校核 3 3、轴轴上上键键的的校校核核 (1)、联轴器处的键连接压力为： 44 1273560 110.27 55 10 (100 16) p T MPa dhl ，显然，,故强度足够。120 150 p MPa Pp (2)、齿轮处的键连接压力为： 44 1273560 126.35 1.51.5 70 12 32 p T MPa dhl ，,故强度足够。120 150 p MPa Pp Pp 合格 Pp 合格 机械设计课程设计 34 第第 7 7 章章 联联轴轴器器的的选选择择与与校校核核 7 7. .1 1. .低低速速轴轴上上联联轴轴器器的的选选择择与与校校核核 轴段直径为 55mm,可选为 LX4 型弹性柱销联轴器。选择 J 型轴孔， A 型键，联轴 器主动端的代号为 LX4 联轴器 JA55 112GB/T5014-2003。 其公称转速为 2500N·m，许用转速为 3870r/min，轴孔长度为 112mm，故符合要 求，可以使用。 机械设计课程设计 35 第第 8 8 章章 减减速速器器润润滑滑方方式式和和密密封封类类型型选选择择 1、润润滑滑方方式式的的选选择择 齿轮采用油润滑，滚动轴承采用脂润滑 。 由于减速器是一般机床的齿轮变速箱，根据机械设计手册表7.11 查得润滑油可采 用代号为 L-AN22 的全损耗系统用油 GB 443-1989。根据机械设计手册表 7.12 查得润 滑脂可用代号为 L-XACMGA2 的合成锂基润滑脂 GB/T492-1989。 2 2、密密封封类类型型的的选选择择 减速器的密封方式采用毡圈油密封。 机械设计课程设计 36 第第 9 9 章章 减减速速器器附附件件的的选选择择和和设设计计 1 1窥窥视视孔孔和和视视孔孔盖盖 窥视孔用于检查传动件的啮合情况等，并可用该孔向箱内注入润滑油，窥视孔有盖 板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封， 盖板用铸铁制成，用 M8 紧固。其结构设计如装配图中所示。 2 2. . 油油螺螺塞塞 放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油 孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面， 并加封油圈加以密封。 其结构设计如装配图中所示。 3.油油标标 油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进 入油尺座孔而溢出 . 其结构设计如装配图中所示。 4.通通气气孔孔 由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔 改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡. 其结构设计如装配图中所示。 5 吊吊钩钩 在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体。 6 6起起盖盖螺螺钉钉 减速器在安装时，为了加强密封效果，防止润滑油从箱体剖分面处渗漏，通常在剖 分面上涂水玻璃，因而在拆卸时往往因粘接较紧而不易分开，为了便于开启箱盖，设置 起盖螺钉，只要拧动此螺钉，就可顶起箱盖。其结构设计如装配图中所示。 7 7. .定定位位销销 为了保证箱体轴承座孔的镗削和装配精度，并保证减速器每次装拆后轴承座的上下 半孔始终保持加工时的位置精度，箱盖和箱座需用两个圆柱定位销定位。其结构设计 如装配图中所示。 机械设计课程设计 37 第第 1 10 0 章章 减减速速器器箱箱体体设设计计 减速器的箱体采用铸造（ HT150）制成，采用剖分式结构。为了保证齿轮啮合精度， 大端盖分机体采用配合。为了保证机体有足够的刚度，在机体外加肋，外轮廓为H7 r6 长方形，增强了轴承座刚度。为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H 为 3050mm。为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度。 机体结构 应有良好的工艺性，外型简单，拔模方便。 其减速器箱体的主要结构设计尺寸如下： 表 6 减速器箱体的结构设计尺寸（结果未注单位：mm） 序号名称符号尺寸关系结果 1 箱座壁厚 =7.25mm0.0253a 8 2箱盖壁厚 1 =6.4mm 1 0.023a 8 3 箱座凸缘厚度b1.51.5 812bmm 12 4箱盖凸缘厚度 1 b 11 1.51.5 812bmm 12 5箱座底凸缘厚度 2 b 22 2.52.5 820bmm 20 6地脚螺钉直径 f d0.0361218.12 f damm M20 7 地脚螺钉数目n250a 时, n=44 个 8轴承旁连接螺栓直径 1 d 1 0.750.75 2015 f ddmm M16 9盖与座连接螺栓直径 2 d 2 0.60.6 2012 f ddmm M12 10轴承端盖螺钉直径 3 d 3 0.50.5 2010 f ddmm M10 11视孔盖螺钉直径 4 d 4 0.40.4 208 f ddmm M8 12定位销直径d 2 0.70.7 128.4ddmm