【導(dǎo)讀】設(shè)計一個帶式輸送機(jī)傳動用的二級圓柱齒輪展開式減速器。小批量生產(chǎn)，兩班制，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許的誤差為±5%。

　　

【正文】 。 （ 1） 低速軸三 的結(jié)構(gòu) 設(shè)計： 圖四 .低速軸 的結(jié)構(gòu)簡圖 1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（從右向左 ）： 我們在上面中間軸的最小軸徑我們?nèi)?2min 31d mm? 并 且我們在此軸的一 端裝軸承， 另外一端裝一個鏈輪，鏈輪的直徑我們?nèi)∑渲睆綖?34mm，然后下一段的有一個定位軸肩，我們?nèi)《ㄎ惠S肩的高度為 3mm（單向），故下一段軸的直徑為 40mm，在這一軸段上我們安裝軸承、軸承蓋、甩油環(huán)、定距環(huán)等零件 定位軸肩，我們?nèi)≥S肩的高度為 3mm（單側(cè)），故此段軸的直徑為 46mm。 ，我們?nèi)≥S肩的高度為 5mm（單側(cè)），故此段軸的直徑為 56mm。 ， 考慮到有配合關(guān)系的軸的直徑要滿足標(biāo)準(zhǔn)系列，并且上一段的軸肩是 定位軸肩，我們?nèi)≈睆?的增量為 6mm（單側(cè)）。故我們此段 ~ 29 ~ 的直徑取 48mm。 非 定位軸肩，在這里我們?nèi)≥S肩的高度為 4mm(單側(cè) )，所以該段直徑為 40mm。 2)． 各段長度的確定： 各段長度的確定從左到右分述如下： 6208（ 2 系列）軸承和甩油環(huán)，軸承的寬度為 17mm，而且甩油環(huán)的寬度為 21mm，并且還要使得定位穩(wěn)定可靠，所以我們?nèi)〈硕蔚拈L度為32mm。 ，此時取此段的長度為 13mm。 ，其工作要求長度為 B=46mm，考慮 到此段的定位要求， 。我們?nèi)≡摱屋S的長度為 44mm 綜合考慮 齒輪與軸的定位的穩(wěn)定以及可靠，我們?nèi)≥S肩的高度為4mm， 該段軸的長度為 8mm。 段考慮齒輪的 安裝和齒輪的定位，在這里我們用套筒定位，股取此段的長度為 87mm。 段軸連接 6207（ 2 系列）軸承和甩油環(huán)，軸承的寬度為 17mm，而且甩油環(huán)的寬度為 21mm，并且還要使得定位穩(wěn)定可靠，所以我們?nèi)〈硕蔚拈L度為31mm。 （ 2）．低速軸三 的強(qiáng)度校核 （ 1） 輸入軸上的功率 113. 86 , n 41 1. 43 / m inP k w r??轉(zhuǎn) 速 轉(zhuǎn)矩 1 N m?? （ 2） 求作用在齒輪上的力 24343528tnrFNFN??? 圓周力為 tF ， 徑向力為 rF ，壓軸力為 nF 。 下圖是受力簡圖： ~ 30 ~ 下面計算力 1tF 、 2tF 、 2rF 、 1rF 。 L1= L2= L3=（具具體位置見圖 f） 求垂直面的支反力： （受力簡圖如 b 圖所示） 23112 1 4 5 1 .8 9rnr l F F lFNll???? 21 88 5. 9 35 28 14 51 .8 9 58 65r r n rF F F F N? ? ? ? ? ? ? 求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖： （彎矩簡圖如圖 d 所示） 311 1 4 5 1 .8 9 7 0 .5 1 0 1 0 2 .3 5 .a r rM F l N m?? ? ? ? ? 1323 3 5 2 8 1 1 3 .5 1 0 4 0 0 .4 .a r rM F l N m?? ? ? ? ? 求水平面的支承力： （受力簡圖如 a 圖所示） 2112 1567tt lFFNll??? 21 24 34 15 67 86 6t t tF F F N? ? ? ? ? 求并繪制水平面彎矩圖： （彎矩簡圖如圖 c 所示） 311 1 5 6 7 7 0 .5 1 0 1 1 0 .4 7 .a t tM F l N m?? ? ? ? ? ? 39。322 8 6 6 1 2 7 .5 1 0 1 1 0 .4 7 .a t tM F l N m?? ? ? ? ? ? 彎矩圖如圖 e 所示。 ~ 31 ~ 求合成彎矩圖： 考慮最不利的情況，把 arM 和 atM 的最大值 直接相加。 22 4 0 0 .4a a r a tM M M N m? ? ? 按照軸的彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度： 又由于最危險截面在安裝 齒輪處，通過一個 12 8 63b h l? ? ? ? ? 從圖可見， 有齒輪 處截面最危險，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù) ?? ） 22()aeM M T? ? ? 則計算得到的軸的計算應(yīng)力： ? ? ? ?22223222[ 1 ]32()()32 240 0. 4 ( 0. 6 21 7. 03 )44 .5 6 700. 04 8 0. 01 2 0. 00 5 0. 04 75()32 2 0. 04 8caM T M Td bt d tWdMpa Mpa?????? ?????????? ? ? ?? ? ??? ~ 32 ~ （ 3）低速軸三 的 軸承壽命校核： 軸承壽命可由式 610 ()60 th PCfLhn Pf ??進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用 （我們?nèi)∈芰ψ畲蟮妮S的），我們可以知道軸三 上受力最 大的軸承所受到的力為： 22m a x 2 2 5928r r tF F F N? ? ?。 工作機(jī)要求工作在輕微載荷下，可以查得其 pf = 故 m a x 1 .1 5 9 2 8 6 5 2 1prp f F N? ? ? ? ? 根據(jù) 1 軸高速軸選軸承為 6207（ 2 系列）深溝球軸承可以查得其 Cr=。 則 66 310 10 ( ) ( ) 60 h CrL nP ?? ? ? ?? 年 因此所該軸承符合要求 . 因此我們在生產(chǎn)過程中對于低速軸三需要每隔 年換一次軸承 （ 4）低速軸三 上的 鍵的設(shè)計與校核 : 根據(jù) 1148 , 21 7. 03d m m T N m??，裝鍵處的輪轂的長度為 L=74mm， 查表可以得到 1d 軸段上采用鍵 b h l??=14 9 63?? 。 采用 A 型普通 鍵 :在這里我們?nèi)℃I的材料為鋼。 ? ?312 2 2 1 7 . 0 3 1 0 6 0 . 0 2 1 1 50 . 5 8 ( 6 3 1 0 ) 3 4T M p a p M p ak L d?? ???? ? ? ?? ? ? ? 故選用的鍵符合要求。 綜上所述，我們可以得到在軸上安裝的鍵槽的尺寸如下表所示： 代號 直徑（ mm） 工作長度（ mm） 工作高度（ mm） 轉(zhuǎn)矩 （ N m） 材料 高速軸 6 6 32（圓頭） 20 26 3 鑄鐵 ~ 33 ~ 綜上所述，我們可以得到在軸上安裝的 軸承如下： 軸承代號（深溝球軸承） 基本尺寸 /mm 基本額定負(fù)荷 /kN 需要更換的時間（年） d D B 動載荷 Cr 靜載荷 Cor 6205（ 2 系列） 25 52 15 5 6207（ 2 系列） 35 72 17 無需更換 6208（ 2 系列） 40 80 18 七． 減速箱的設(shè)計 箱體采用水平刨分式，刨分面與軸線平面重合，將箱體分為箱蓋和箱座兩部分。材料選為 HT150。 箱體設(shè)計主要是在滿足強(qiáng)度，鋼度的前提下，同時考慮結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，重量輕及使用等方面要求進(jìn)行設(shè)計。 鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸之一 名稱 符號 圓柱齒輪減速器 箱座壁厚 ? a:高速級與低速級的中心矩 +3= ? 8mm 箱蓋壁厚 1? 10 地腳螺拴直徑 fd 16 地腳螺拴數(shù)目 n 4 鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸之二 中間軸 12 8 40（圓頭） 40 28 4 鑄鐵 12 8 70 (圓頭 ) 34 58 4 鑄鐵 低速軸 10 8 63（圓頭） 43 53 4 鋼 ~ 34 ~ 名稱 符號 尺寸關(guān)系 箱座凸 緣厚度 b ? =15 箱蓋凸緣厚度 1b 1? =15 箱座底凸緣厚度 2b ? =25 軸承旁連接螺拴直徑 1d fd =16 箱蓋與箱座連接螺拴直徑 2d (~) fd =10 連接螺拴 2d 的間距 l 150~200mm 軸承蓋螺釘直徑 3d 軸承 35 為 8。軸承 25 為 6 視孔蓋螺釘直徑 4d 8 定位銷直徑 d 8 凸臺高度 h 外箱壁至軸承座端面距離 1l 16+18+5=40 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 1? 12 箱蓋肋厚 1m 8 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 2? 12 八 、減速器的附件選擇及說明 及其密封 采用脂潤滑由于減速器的 d*n 最大 值 為 10dn? ? ? 416 10? (脂潤滑的臨界 dn 值 )，故可以選擇脂潤滑、油潤滑。我們在這里選擇脂潤滑。 轉(zhuǎn)速 最高軸 1 的轉(zhuǎn)速為： ~ 35 ~ 1 4 4 0 2 1 8 2 .3 1 / 5 /60 m s m s??? ? ? ? 所以可選氈圈密封 確定檢查孔尺寸為 A 為 120， 14(5 ~ 6) 16 8A A d? ? ?， 211 ( ) 1442A A A? ? ?， 14(5 ~ 6) 10 2B B d? ? ?， 1B =箱體寬 50=150， 211 ( ) 1262B B B? ? ?， 4 6 8~d M M? 螺釘數(shù) 4 ， 選擇簡易式通氣器 11 6 1 .2 5 , 2 2 , 1 9 .6d M D D? ? ? ? 17 23sL??， ； 選用游標(biāo)尺，尺寸為： 1 2 312 , 4 , 12 , 6 , 28 。d M d d d h? ? ? ? ? 110 , 6 , 4. 20 , 16a b c D D? ? ? ? ? 六角螺塞及封油圈尺寸： 01 4 1 .5 , 2 2 , 2 2 , 1 2 , 3d M D L l a? ? ? ? ? ? 1119 .6 , 17 , 0. 95 , 15 , 2D s D s d H? ? ? ? ? 吊鉤尺寸為： ? ?1 2 1 21 8 , 1 6 3 0K C C C C? ? ? ? ? ~ 36 ~ ? ?0 .8 2 4 0 .5 1 2 。0 .2 5 5 1 .8 ~ 2 .5 2 0H K h Hr K b ?? ? ? ?? ? ? ?， 吊耳尺寸為 : d=20， R=22， e=18 定位銷尺寸確定 定位銷直徑可取 ? ? ~ 8dd??（ 2d 為凸緣上螺栓的直徑）長度應(yīng)大于分箱面凸緣的總厚度。 起蓋螺釘?shù)拇_定 為便于開啟箱蓋，在箱蓋側(cè)邊的凸緣上裝一個啟蓋螺釘。取 10M 的螺釘 。