【導(dǎo)讀】三級圓柱齒輪減速器作為重要的機(jī)械傳動(dòng)部件具有體積小、重量輕、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。了該具有合理結(jié)構(gòu)的三級圓柱齒輪減速器。軸承性能指標(biāo)均符合要求。用本文的方法設(shè)計(jì)的三級圓柱齒輪減速器，具有設(shè)計(jì)快捷、方便等特點(diǎn)。裝置，這時(shí)就稱為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)。當(dāng)傳動(dòng)比在8以下時(shí)，可采用單級圓柱齒輪減速器。單級減速器的傳動(dòng)比如果過大，則其外廓尺寸將很大。級以上圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。為此，在設(shè)計(jì)這種減速器時(shí)應(yīng)注意：1)軸的剛度宜取大些；2)轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸。位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動(dòng)調(diào)。整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)。輸出軸位于同一軸線上，故箱體長度較短。它傳遞功率的范圍可從很小至40000kW，圓

　　

【正文】 * d1=d6=25mm,取 L1==26mm, L2=19， L4=120mm,d2=d4=35mm,L3=12mm D3=50mm,d5=30mm,L5=*d5=69mm， L6=55mm 齒輪用鍵：圓頭普通鍵： b*h=12*8,長 L=61mm 中間軸 2 設(shè)計(jì) 中間軸簡圖如下： 初定最小直徑 dmin=31mm 選用 6309 軸承， d*D*T=45*85*19 d1=d6=25mm,取 L1==26mm, L2=19， L4=120mm,d2=d4=35mm,L3=12mm D3=50mm,d5=30mm,L5=*d5=69mm， L6=55mm 齒輪用鍵：圓頭普通鍵： b*h=12*8,長 L=61mm 低速 軸設(shè)計(jì) 初定最小直徑： dmin= 取小軸徑處有鍵槽 dmin’== 取 d1=65mm,d2=90mm,d3=97mm,d4 =75mm d5=65mm,d6=60mm, L1=35mm,L2=94mm,L3=15mm,L4=28mm,L5=38mm,L6=40mm,L7=107mm 齒輪用鍵：圓頭普通鍵： b*h=18*12,長 L=90mm 選用 6316 軸承： d*D*T=90*160*30mm,B=30mm 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 高速軸的校核 由于減速器中，最容易出現(xiàn)損壞的軸為高速軸，故在進(jìn)行軸的校驗(yàn)的時(shí)候，只需對高速軸進(jìn)行校驗(yàn)。 高速軸的校驗(yàn)計(jì)算如下所示： P=,n=960r/min,T= 齒輪受力： Ft=1095N,Fr=370N,Fe=148N 支持力： Fv1=365N,Fv2=1460N,FH1=66N,FH2=431N Mr=Fv1*90= MH1=FH1*90= MH2=M= T= M= 211。ca= [211。1]=60MPa211。ca 所以軸安全。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 第 六 章 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的功用 聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來并傳遞扭矩及運(yùn)動(dòng)的部件并具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，為了減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、降低沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時(shí)也兼有過載安全保護(hù)作用。 聯(lián)軸器的類型特點(diǎn) 剛性聯(lián)軸器： 剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，能保證被聯(lián)兩軸軸線相對偏移極小的情況下，才 可選用剛性聯(lián)軸器。 撓性聯(lián)軸器： 具有一定的補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，最大量隨型號不同而異。 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器 ： 承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時(shí)，有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場合。 非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器 ： 在轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)時(shí)有很好的緩沖減震性能；但由于非金屬（橡膠、尼龍等）彈性元件強(qiáng)度低、壽命短、承載能力小、不耐高溫和低溫，故適用于高速、輕載和常溫的場合 金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器 ： 除了具有較好的緩沖減震性能外，承載能力較大， 適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場合。 安全聯(lián)軸器： 在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是，存在一個(gè)保險(xiǎn)環(huán)節(jié)（如銷釘可動(dòng)聯(lián)接等），其只能承受限定載荷。當(dāng)實(shí)際載荷超過事前限定的載荷時(shí)，保險(xiǎn)環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截?cái)噙\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，從而保護(hù)機(jī)器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護(hù)作用。 起動(dòng)安全聯(lián)軸器： 除了具有過載保護(hù)作用外，還有將機(jī)器電動(dòng)機(jī)的帶載起動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動(dòng)的作用。 聯(lián)軸器的選用 聯(lián)軸器選擇原則： 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 轉(zhuǎn)矩 T： T↑，選剛性聯(lián)軸器、無彈性元件或有金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器； T 有沖擊振動(dòng)，選有彈性元件的撓性聯(lián)軸器； 轉(zhuǎn)速 n： n↑，非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器； 對中性： 對中性好選剛性聯(lián)軸器，需補(bǔ)償時(shí)選撓性聯(lián)軸器； 裝拆： 考慮裝拆方便，選可直接徑向移動(dòng)的聯(lián)軸器； 環(huán)境： 若在高溫下工作，不可選有非金屬元件的聯(lián)軸器； 成本： 同等條件下，盡量選擇價(jià)格低，維護(hù)簡單的聯(lián)軸器； 聯(lián)軸器材料 半聯(lián)軸器的材料常用 4 20Cr 鋼，也可用 ZG270— 500 鑄鋼。鏈齒硬度最好為 40HRC一 45HRC。聯(lián)軸器應(yīng)有罩殼，用鋁合金鑄成。用單排鏈時(shí)，滾子和套筒受力，銷軸只起聯(lián)接作用，結(jié)構(gòu)可靠性好；用雙排鏈時(shí)，銷軸受剪力，承受沖擊能力較差，銷軸與外 鏈板之間的過盈配合容易松動(dòng)。在高速輕載場合，宜選用較小鏈節(jié)距的鏈條，重量輕，離心力??；在低速重載場合，宜選用較大鏈節(jié)距的鏈條，以便加大承載面積。鏈輪齒數(shù)一般為 12~22。為避免過渡鏈節(jié)，宜取偶數(shù)。 本機(jī)構(gòu)查 GB432384，選用 TL4 型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其尺寸參數(shù)如表所示， 型號 公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑 軸孔長度 L、 L1 D S A D0 B 質(zhì)量 Y,J,J1,Z Kg d1， d2， dz L、 L1 Tl TLL TL1 914 1432 71 3 18 TL2 16 1219 2042 80 3 18 TL3 1622 3052 95 4 35 TL4 63 2028 3862 106 4 35 TL5 TLL1 125 2535 4482 130 5 45 200 85 TL6 TLL2 250 3242 60112 160 5 45 250 105 TL7 TLL3 500 4048 84112 190 5 45 315 132 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 TL8 TLL4 710 4563 84142 224 6 65 315 132 TL9 TLL5 1000 5071 84142 250 6 65 315 168 31 TL10 TLL6 2020 6095 107172 315 8 80 400 168 TL11 TLL7 4000 80110 132212 400 10 100 500 210 TL12 TLL8 8000 100130 167252 475 12 130 500/630 210/265 TL13 TLL9 16000 120170 167302 600 14 180 710 298 T=T0= 取 KA= 則 TCA=KA*T=**M=*M 許用轉(zhuǎn)距： 63N*M 許用最大轉(zhuǎn)速： 5700r/min 軸徑： 2080mm 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 七 軸承的設(shè)計(jì)及校核 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》第二版 吳宗澤 羅圣國 主編 高等教育出版社出版 P62 滾動(dòng)軸承由于采用兩端固定，采用深溝球軸承。型號為 6307 和 6309,6316。 深溝球軸承 一般由一對套圈，一組保持架，一組鋼球組成。其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，是生產(chǎn)最普遍，應(yīng)用最廣泛的一類軸承。 該類軸承主要用來承受徑向負(fù)荷，但也可承受一定量的任一方向的軸向負(fù)荷。當(dāng)在一定范圍內(nèi)，加大軸承的徑向游隙，此種軸承具有角接觸軸承的性質(zhì)，還可以承 受較大的軸向負(fù)荷。 深溝球軸承裝在軸上以后，可使軸或外殼的軸向位移限制在軸承的徑向游隙范圍內(nèi)。同時(shí)，當(dāng)外殼孔和軸（或外圈對內(nèi)圈）相對有傾斜時(shí)，（不超過 8~—16~根據(jù)游隙確定）仍然可以正常地工作，然而，既有傾斜存在，就必然要降低軸承的使用壽命。 深溝球軸承與其它類型相同尺寸的軸承相比，摩擦損失最小，極限轉(zhuǎn)速較高。在轉(zhuǎn)速較高不宜采用推力球軸承的情況下，可用此類軸承承受純軸向負(fù)荷。如若提高其制造精度，并采用膠木、青銅、硬鋁等材質(zhì)的實(shí)體保持架，其轉(zhuǎn)速還可提高。 型號 內(nèi)徑 d 外徑 D 寬度 B 倒角 r 額定負(fù)荷 kN 鋼球 極限轉(zhuǎn)速 rpm 重 量 kg mm inch mm inch mm inch mm inch 動(dòng)態(tài) 靜態(tài) 數(shù)量 大小 油脂 油 635 5 .1969 19 .7840 6 .2362 .012 9 34000 40000 6300 10 .3937 35 11 .4331 .024 7 15000 21000 6301 12 .4724 37 12 .4724 .039 6 14000 20200 6302 15 .5906 42 13 .5118 .039 7 13000 18000 6303 17 .6693 47 14 .5512 .039 7 12020 17000 6304 20 .7874 52 15 .5906 .043 7 11000 15000 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 6305 25 .9843 62 17 .6693 .043 7 10000 13000 6306 30 72 19 .7480 8 8000 10000 6307 35 80 21 .8268 .059 8 6800 8000 6308 40 90 23 .9055 .059 8 5800 7200 6309 45 100 25 .9843 .059 8 5000 6200 6310 50 110 27 .079 8 4400 5500 深溝球軸承結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，是生產(chǎn)批量最大、應(yīng)用范圍最廣的一類軸承，主要用以承受徑向負(fù)荷。當(dāng)軸承的徑向游隙加大時(shí)，具有角接觸球軸承的性能，不承受加大的軸向負(fù)荷。此類軸承摩擦系數(shù)小，震動(dòng)、噪聲低 ,極限轉(zhuǎn)速高。不耐沖擊，不適宜承受較重負(fù)荷。 深溝球軸承一般采用鋼板沖壓浪形保持架，也可采用工程塑料、銅制實(shí)體保持架。密封軸承內(nèi)部根據(jù)不同的使用環(huán)境可添加相應(yīng)的軸承專用潤滑脂。 可大批量的生產(chǎn)外徑小于 260mm 的普通級深溝球軸承。應(yīng)用于各類汽車的變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、水泵等部位，并 適合其它各種機(jī)械上采用。根據(jù)用戶的要求，可制造高級精度（ P PP4 級），各種游隙組別，特殊振動(dòng)，噪聲要求（ Z Z2 或 V V2）的深溝球軸承。 60000 型； 60000N 型； 60000Z 型， 兩面帶防塵蓋的 600002Z 型； （接觸式）的深溝球軸承 60000RS 型，兩面接觸密封 600002RS 型； （非接觸式）的深溝球軸承 60000RZ 型，兩面非接觸式的深溝球軸承600002RS 型； 40000 型； 200、 300 型或 200V、 300V型。 高速軸軸承 Ft1=1095N Fa2=Fr1tanαsinδ1=370N Fr2=Fa1=Ftanαsinδ1=148N FV1=Ft1=365N FV2=Ft1=1460N M= FH2*90=Fv2*120M 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 FH1*90=Fv1*30+M FH1=66N。FH2=431N Fr1=317N Fr2=1522N Fd1= Fd2= 軸承Ⅰ壓緊，Ⅱ放松。 Fa1=Fae+Fd2=148N+380N=528N Fa2=Fd2=380N 。x1==2 0. 25。x2=1 y2=0 1. 取 fp=,則 P1=fp(X1Fr1+y1Fa1)=1808N P2=fp(X2Fr+y2Fa2)=2283N Ln1=*105h Ln=*105h 滿足十年（ 300 天 *十年 =72020 小時(shí)）壽命。 所選軸承合格。 低速軸軸承 基本步驟同上。 結(jié)論：滿足十年（ 300 天 *10 年 =72020 小時(shí)）壽命。 八 箱體設(shè)計(jì) 根據(jù)手冊表，取箱體座壁厚度為 δ=6mm， 箱蓋厚為 δ1=6mm 箱座凸緣厚度為 b=12mm，箱蓋凸緣厚度為 b1=12mm，地腳螺釘df=20mm,數(shù)目為 4。 軸承離連接螺栓直徑 d1=*df=12mm。 箱蓋與箱座連接螺栓直徑 d2==12mm。 窺視孔蓋螺釘直徑 d4=*16=6mm。 定位銷直徑 d==10mm. 連接螺栓 d2 間距 L=140mm。 Df、 d d2 至外箱壁距離 c1=18mm。df、 d2 至凸緣邊緣距離 c2=12mm。 軸承離合器半徑 R1=12mm。 外箱壁至軸承座端面距離 L1=40mm。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 大齒輪與內(nèi)箱壁距離 ΔL1=7mm。 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 ΔL2=15mm。 箱蓋、箱座肋厚 m1=,m=10mm。 軸承離連接螺栓距離 s=60mm。 氈圈油封高速軸取 d=35， D=42,B1=7,d1=24 . 桿載油標(biāo) Ф選從 16。 D1=4， d3=6,h=35,d2=16,a=12。 圓柱銷選 GB11986， A8*3。 九 結(jié)