【導(dǎo)讀】齒輪減速器是一種廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，是一種非常普遍的機(jī)械裝置。的減速機(jī)械裝置通常體積很龐大，或者還有的機(jī)械傳動(dòng)效率低下的問題。首先進(jìn)行了傳動(dòng)方案的評(píng)述，選擇齒輪減速器作為傳動(dòng)裝置，然后進(jìn)行減。運(yùn)用AutoCAD軟件進(jìn)行齒輪減速器的二維平面設(shè)計(jì)，完成齒輪。減速器的二維平面零件圖和裝配圖的繪制。齒輪，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的許用彎曲應(yīng)力；計(jì)算方法檢查軸直徑。

　　

【正文】 邊是 1 套定位裝置，以確保套筒的右端面可以在軸承的內(nèi)圈上，軸的長度應(yīng)比軸承內(nèi)圈略小， 故取4 16L mm? 。 a. 軸段 III 的設(shè)計(jì)： 該軸段的軸承定位，軸承定位軸肩直徑段 的直徑，即 3 42d mm? ，軸的懸臂長度，從而確保第一懸臂長度。 b. 齒輪與軸段 V 的設(shè)計(jì)： 齒輪安裝 軸上的 V，小傘齒輪軸處采用懸臂結(jié)構(gòu)， 5d 應(yīng)小于 4d ，可初定 5 32d mm? 。 錐齒輪齒寬齒輪結(jié)構(gòu)，節(jié)圓總部和大端徑向端確定米的距離，由于齒輪的直徑比較小，固體式的使用，通過測(cè)量距離地圖，杯的側(cè)錐齒輪徑向軸承端面軸承的內(nèi)壁底部，舷側(cè)的距離即 1 10mm?? ，外環(huán)，軸承套杯肩厚度 8C mm? ，徑向齒輪側(cè)端面大、右端面齒輪中心距結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要為 56mm左袖，檔位，端 頭擋板固定在軸上，以便根據(jù)齒輪端面進(jìn)行環(huán)，軸和齒輪輪轂孔略小于齒輪，所不同的是 ， 則 5 1 45 6 0 .7 5 ( 5 6 1 0 8 1 8 .2 5 1 6 0 .7 5 ) 7 5 .5L C T L m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? c. 軸端軸端軸向長度我和 III 的長度與我相關(guān)的軸上零件的例外與軸承端 23 蓋，還包括其他相關(guān)。 由表 41 可知，下箱座壁厚 0 .0 2 5 3 0 .0 2 5 2 5 0 3 9 .2 5a m m? ? ? ? ? ? ?，取壁厚 10mm?? ， 1 7 9 .6 5 2 5 0 3 2 9 .6 5 6 0 0R a m m m m? ? ? ? ?， 以 M20 側(cè)連接螺栓軸承，法蘭的連接螺栓 體是 M16，地腳螺栓，軸承端蓋連接螺釘 0 .4 0 .4 2 4 9 .6d mm mm? ? ? ?， M10 的 值，從表 830 可取軸承端蓋法蘭厚度 2t mm?? ；端蓋和調(diào)整墊片厚度的軸承座連接的高速軸端蓋螺釘，檢查；拆卸空間表 829 用 M10 35 螺栓安裝基準(zhǔn)的直徑比外面直徑螺紋連接集線器就足夠?qū)⒙?lián)軸器轂孔端面距軸承端蓋表面的距離，更方便，結(jié)構(gòu)尺寸；為圓形，軸承端蓋凸緣安裝面與軸承的距離左端面 4 mm? ，軸段我端左端面耦合距離 ，有 1 4 2 1. 75 11 0dL L K B L T L m m m m? ? ? ? ? ? ? ?。 軸段 III 的長度與該軸的懸臂長度 3L 有 關(guān)。 小齒輪的力的作用點(diǎn)和右端點(diǎn)之間的距離的軸力軸承 3 1 3 ( 3 2 . 9 1 0 8 1 5 . 3 ) 6 6 . 2l M C a m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 則兩軸承對(duì)軸的力作用點(diǎn)間的距離為 23( 2 2 .5 ) ( 2 2 .5 ) 6 6 .2 1 3 2 .4 1 6 5 .5l l m m m m? ? ? ? 3 2 32 2 ( 1 3 2 .4 1 6 5 .5 ) 2 1 5 .3 6 2 1 8 .2 5 1 2 6 1 5 9 .1L l a T m m m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 取 3 130L mm? ，則有 2 3 32 2 13 0 2 18 .2 5 2 15 .3 13 5. 9l L T a m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 在其取值范圍內(nèi)，合格。 d. 軸段 I 力作用點(diǎn)與左軸承對(duì)軸力作用點(diǎn)的間距 由圖 124 可得 1 1 2 3 62 1 . 7 5 1 1 0 1 6 1 8 . 2 5 1 5 . 3 3 1 1 . 7 5 9 3 . 82l L L T a m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 5） 鍵連接 皮帶輪與軸段我使用類型普通平鍵連接，查表 831 取其模型的關(guān)鍵 8 56，IV 齒輪與軸段采用普通平鍵連接的類型， 型號(hào)為鍵 10 63。 （ 6） 軸的受力分析 a. 畫軸的受力簡圖軸的受力簡圖如圖所示 b. 計(jì)算支撐反力，在水平面上為 11 3 11 2 .2 19122206 .6135 .9mraHdF l FR N Nl? ? ? ?? ? ? 2 1 1 5 6 5 . 2 2 0 6 . 6 7 7 1 . 8H r HR F R N N N? ? ? ? ? 24 在垂直平面上為 13121 6 3 9 .1 6 6 .2 7 9 8 .41 3 5 .9tV FlR N Nl ?? ? ? 2 1 1 1 6 3 9 .1 7 9 8 .4 2 4 3 7 .5V t VR F R N N N? ? ? ? ? 軸承 1 的總支撐反力為 12 2 2 211 2 0 6 . 6 7 9 8 . 4 8 2 4 . 7H VR R R N N? ? ? ? ? 軸承 2 的總支撐反力為 22 2 2 212 7 7 1 . 8 2 4 3 7 . 5 2 5 5 6 . 8H VR R R N N? ? ? ? ? c. 畫彎矩圖 彎矩圖如圖所示 在水平面上， aa 剖面為 12 20 6. 6 13 5. 9 28 07 6. 9a H HM R l N m m? ? ? ? ? ? ? ? bb 剖面左側(cè)為 11 9 7 . 7 51 9 1 . 0 9 3 3 5 . 122mb H a dM F N m m? ? ? ? ? 在垂直平面上為 12 79 8. 4 13 5. 9 10 85 02 .6a V VM R l N m m? ? ? ? ? 0bVM N mm?? 合成彎矩 aa 剖面為 2 2 2 2( 2 8 0 7 6 . 9 ) 1 0 8 5 0 2 . 6 1 1 2 0 7 6 . 4aHa a VM M M N m m? ? ? ? ? ? ? bb 剖面左側(cè)為 2 2 2 29 3 3 5 . 1 0 9 3 3 5 . 1bHb b VM M M N m m? ? ? ? ? ? d. 畫轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩圖如圖所示， 1 80110T N mm?? 25 （ 7） 校核軸的強(qiáng)度 因 aa 剖面彎矩大，同時(shí)作用有轉(zhuǎn)矩， aa 剖面為危險(xiǎn)面，其抗彎截面系數(shù)為 3 3 34 35 42 07 .132 32dW m m? ? ?? ? ? 抗扭截面系數(shù)為 3 3 34 35 84 14 .216 16T dW mm? ? ?? ? ? 彎曲應(yīng)力為 1 1 2 0 7 6 .4 2 6 .64 2 0 7 .1bb M M p a M p aW? ? ? ? 扭剪應(yīng)力為 1 80110 9 .58 4 1 4 .2TT M pa M paW? ? ? ? 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理， 故取折合系數(shù) ? ，則當(dāng)量應(yīng)力為 2 2 2 24 ( ) 2 6 . 6 4 (0 . 6 9 . 5 ) 2 8 . 9ab a M p a M p a? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由表 826 查得 45 鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限 650b Mpa? ? ，則由表 832 查得軸的許用彎曲應(yīng)力 ? ?1 60b Mpa?? ? ， ? ?1a bs???? ，強(qiáng)度滿足要求。 （ 8） 校核鍵連接的強(qiáng)度 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 11 14 4 8 0 1 1 0 3 4 . 12 8 7 ( 5 6 8 )p T M p a M p ad h l? ?? ? ?? ? ? 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 1254 4 8 0 1 1 0 2 3 . 63 2 8 ( 6 3 1 0 )p T M p a M p ad h l? ?? ? ?? ? ? 取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表 833 查得 ? ? 125 150p Mpa Mpa? ? ，強(qiáng)度 足夠。 （ 9） 校核軸承壽命 a. 計(jì)算軸承的軸向力， 由表 99 查 30207 軸承得 54200CN? ， 0 63500CN? ， ? ， ? 。由表 910 查得 30207 軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，則軸承 2 的內(nèi)部軸向力分別為 26 11 8 2 4 . 7 2 5 7 . 72 2 1 . 6RS N NY? ? ?? 22 2 5 5 6 .8 7 9 9 .02 2 1 .6RS N NY? ? ?? 外部軸向力 ? ，各軸向力方向如圖所示，則 A N S? ? ? ? ? 則兩軸承的軸向力分別為 12 S A N? ? ? S N?? b. 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷，因?yàn)?11/ 9 9 0 .0 / 8 2 4 .7 1 .2aF R e? ? ?，軸承 1 的當(dāng)量動(dòng)載荷 1 1 10. 4 1. 6 0. 4 82 4. 7 1. 6 99 0. 0 19 13 .9aP R F N N? ? ? ? ? ? ? 因?yàn)?22/ 7 9 9 .0 / 2 5 5 6 .8 0 .3 1aF R e? ? ?，軸承 2 的當(dāng)量動(dòng)載荷為 R N?? 因 12PP? ，故只需校核軸承 2， 2PP? 。軸承在 100℃以下工作，查表 834 得 1f?? 。對(duì)于減速器，查得載荷系數(shù) ? c. 校核軸承壽命 軸承 2 的壽命為 10 10663311 0 1 0 1 5 4 2 0 0 1578236 0 6 0 7 2 0 1 .5 2 5 5 6 .8ThpfCL h hn f P?? ???? ? ? ??? ???????? 減速器預(yù)期壽命為 2 8 25 0 10 40 00 0hL h h? ? ? ? ? ?， hhLL?? ，故軸承壽命足夠。 減速器中間軸設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 已知條件： 二級(jí) 軸 傳動(dòng) 的功率 2 kw? ，轉(zhuǎn)速 2 / minnr? ， 大 傘 齒輪端分度圓直徑 2 340d mm? ，齒寬中點(diǎn)處分度圓直徑 22(1 0. 5 ) 28 9mRd d mm?? ? ?，3 mm? ，齒輪寬度 3 110b mm? 。 （ 2） 選擇軸的材料 因 傳動(dòng) 的功率 很小 ，并對(duì)和重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求。故選用常用的材料45 鋼，調(diào)制處理。 （ 3） 初算最細(xì)處軸徑 查表 98 得 106 135C? ，考慮軸端不承受轉(zhuǎn)矩，只承受少量的彎矩，故取較 小值 110C? ，則 27 2 33m i n25 . 7 41 1 0 3 1 . 5 22 4 4 . 0 7Pd C m m m mn? ? ? ? （ 4） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a. 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：該軸不長，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零 件的安裝順序。從 mind 處開 始計(jì)算。 I 和 V 軸端的軸向截面的設(shè)計(jì)： 軸承安裝部分，同步它的設(shè)計(jì)應(yīng)與軸承的選擇。考慮到齒輪的軸向力較大的切向和軸向力，圓錐滾子軸承的選擇。安裝軸段I 和 V 的軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承的安裝，并根據(jù)軸承內(nèi)徑系列。 根據(jù)min mm? ，取軸承 30207，由表 99 得軸承內(nèi)徑 35d mm? ，外徑 72D mm? ，寬度 mm? ，內(nèi)圈寬度 17B mm? ，定位直徑 42ad mm? ，外徑定位直徑 62aD mm? ，軸承對(duì)軸上力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離 3 mm? ，故 1 35d mm? ，通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則 5 35d mm? 。 軸段 II 和 IV部分的設(shè)計(jì)：軸的軸段設(shè)置 II 軸上的齒輪 3，第四部分設(shè)有齒輪 2，便于安裝齒輪， 2d 和 4d 應(yīng)分別略大于 1d 和 5d ，此時(shí)安裝齒輪 3 處的軸徑可選 38mm，經(jīng)過驗(yàn)算，其強(qiáng)度不滿足要求，可暫定 2442d d mm??進(jìn)行計(jì)算。 由于小直徑齒輪 3，固體式的使用，和左肩的右端軸向定位，用套筒固定，齒輪寬度范圍 2 中心是 4(1. 2 1. 5 ) 50 .4 63d m m? ，取其輪轂寬度 4 52l mm? ， 通過定位軸肩左，右端蓋固定，為了使齒輪軸端軸套端面，軸段 II 和長第四部分應(yīng)稍短于相應(yīng)的齒輪輪轂， 3 110b mm? ，故取 2 108L mm? ， 4 50L mm? 。 b. 軸段 III 的設(shè)計(jì)：該段為中間軸上的兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩高度范圍 為 2( ) m m?，取其高度為 3h mm? ，故 3 48d mm? 。 3 左端面齒輪、 2 齒輪箱和距離的輪轂端與箱體內(nèi)壁內(nèi)壁之間為軸對(duì)稱，并在箱高速軸的兩內(nèi)側(cè)壁，測(cè)量寬度 mm? ，取 194xB mm? ，則軸段 III 的長度為 3 4 3 12 ( 1 9 4 5 2 1 1 0 2 1 0 ) 1 2xL B L b m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在 這一點(diǎn)上的錐齒輪是不正確的安裝位置，在裝配時(shí)可調(diào)整墊片端蓋下使其 28 處于正確的安裝位置。 c. 軸端 I 與軸端 V 的長度：由于軸承采用油潤滑，故軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁的 距離取為 5mm?? ，則軸段 I 的長度為 1 1 3 2( ) 1 7 5 1 0 ( 1 1 0 1 0 8 ) 3 4L B b L m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?