【正文】 說明………………………………… 4 三．齒輪設計計算…………………………………………… 6 四．軸的設計計算…………………………………………… 13 五．軸的校核………………………………………………… 18 六．滾動軸承的壽 命計算…………………………………… 27 七．鍵的選擇及校核………………………………………… 29 八．滾動軸承的組合設計…………………………………… 31 九．潤滑和密封……………………………………………… 31 十．減速器附件的選擇……………………………………… 32 十一．設計小結……………………………………………… 33 十二．參考文獻……………………………………………… 33 2 一、設計任務書 題目 輪減速器。 （一） 總體布置簡圖 1— 電動機； 2— 聯(lián)軸器； 3— 齒輪減速器； 4— 帶式運輸機； 5— 聯(lián)軸器； 6— 鼓輪 （二） 工作情況 載荷平穩(wěn)，單向旋轉(zhuǎn)。 （五） 設計任務 減速器總 裝配圖 1 張（ 1 號圖紙）； 齒輪、軸零件圖各 1 張（ 3 號圖紙）； 設計計算說明書 1 份。 4 設計計算及說明 主要結果 二、 傳動方案的擬定及說明 （一）傳動方案設計 展開式雙級斜齒圓柱齒輪傳動 總體布置簡圖見任務書 （二）電動機的選擇 1. 電動機類型和結構形式 按工作要求和 工作條件，選用一般用途的 Y(IP44)系列三相 異步電動機，臥式封閉結構。 2） 材料選擇：由《機械設計》表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 號鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 4） 選取螺旋角。 2. 按齒面接觸強度設計 按《機械設計》式（ 10－ 21）試算，即 3 21 )][(12HEHdttt ZZuuTkd ??????? （ 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1）試選 ?tK 。 3）由表 106，取彈性影響系數(shù) MPaZE ? 。 5）由圖 1026 查得 , 2121 ????? ????? ????? 。 7）由式 1013 計算應力循環(huán)次數(shù) 8112911)536582(19406060?????????????iNNjLnN h 8） 由圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? HNHN KK 。 取安全系數(shù) S=1，由式（ 1012）得 MP aSK HNH ][ 1lim11 ???? ?? MP aSK HNH ][ 2lim22 ???? ?? 7 級精度 小齒輪 40Cr 大齒輪 45 號鋼 7 MP aHHH ][][][ 21 ????? ??? （ 2） 計算 1） 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由計算公式得 mmd t ) ( 231 ????? ???? 2） 計算圓周速度。 /2114c o o s111???????????????hbmmmhmmzdmmmdbnttnttd?? 4） 計算縱向重合度 ?? 。 已知使用系數(shù) 1?AK ，根據(jù) smv /? ， 7 級精度，由圖 108 查得動載系數(shù) ?vK ；由表 104 查得 ??HK 。故載荷系數(shù) 1 ?????? ?? HHVA KKKKK 6） 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（ 1010a) mmKKddtt 3311 ???? 7） 計算模數(shù) mn。 ?????? ?? FFVA KKKKK 2） 根據(jù)縱向重合度 ??? ，從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù)??Y 。 o s97c o s o s21c o s33223311??????????zzzzvv 4） 查取齒 形系數(shù)。 由表 105 查得 , 21 ?? SaSa YY 6） 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 5001 ?? ；大齒輪的彎曲強度極限 MPaFE 3802 ?? 。 8） 計算彎曲疲勞許用應力。 9 ][ ][222111??????FSaFaFSaFaYYYY?? 大齒輪的數(shù)值大。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1= 來計算應有的齒數(shù)。 4. 幾何尺寸計算 （ 1） 計算中心距 mmmzza n os2 )11124(c os2 )( 21 ??????? ? 將中心距圓整為 104mm。12131042 )11124(a rc t a n2 )(a rc t a n 21 ??? ????? a mzz n? 因 ? 改變不多，故參數(shù) HZK 、 ??? 等不必修正。1213c o s o s1939。40 12 ?? 。1213??? mmd mmd ?? mmB mmB 454012?? 10 1）運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用 7 級精度。 3）選小齒輪齒數(shù) z1=24， z2==，取 z2=85。初選螺旋角 ??14? 。 2）由圖 1030，取區(qū)域系數(shù) ?HZ 。 4）由表 107，取齒寬系數(shù) 1?d? 。 6） 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強度極限MPaH 6001lim ?? ；大齒輪接觸疲勞強度極限 MPaH 5502lim ?? 。 11） 計算接觸疲勞許用應力。 smndv t / 11 ?? ????? ?? 10） 計算齒寬 b 及模數(shù) mnt。 1 ??????? ??? ? zd 12） 計算載荷系數(shù) K。 由圖 1013 查得 ??FK ； 由表 103 查得 ?? ?? FH KK 。 mmzdm n 14c os11 ????? ? 3. 按齒根彎曲強度設計 由式（ 1017） 3 2121][c o s2 F SaFadn YYzYKTm ??? ??? ?? （ 2） 確定計算參數(shù) 12 10） 計算載荷系數(shù)。 12） 計算當量齒數(shù)。 由表 105 查得 , 21 ?? FaFa YY 14） 查取應力校正系數(shù)。 16） 由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 。 去彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式（ 1012）得 M P aSKM P aSKFEFNFFEFNF ][ ][222111???????????? 18） 計算大小齒輪的并加以比較。 （ 3） 設計計算 mmm n 14c 2 23 ???? ??????? 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取 mn=2mm，已可滿足彎曲 mn=2mm 13 強度。于是由 14c os11 ????? nmdz ? 取 291?z ，則 ???? uzz 。 （ 6） 按圓整后的中心距修正螺旋角 5039。 （ 7） 計算大、小齒輪分度圓直徑 mmmzdmmmzdnn5039。5513c o s 229c o s2211???????????? （ 8） 計算齒輪寬度 mmdb d ???? ? 圓整后取 mmBmmB 65。 四、 軸的設計計算 （一） 高速軸的設計計算 1. 已知該軸的功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速 m in/940, 111 rnmNTkWP ???? 2. 計算作用在齒輪上的力 291?z 1032?z mma 136? 5039。選取軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理。 按有一個鍵槽增大軸徑 7%，則 mmd ? 。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 TKT Aca? ，查表 141，運輸機取 ?AK ，則mNTKT Aca ?????? 3 按照計算轉(zhuǎn)矩 caT 應小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，查手冊，選用 LT4 型彈性套柱銷聯(lián)軸器（ 20224323/3820 44284 ??? TGBJAJALT 聯(lián)軸器 ） 其公稱轉(zhuǎn)矩為 mN?63 。 4. 軸的結構設計 （ 1） 擬定軸上零件的裝 配方案 根據(jù)設計要求，選擇如圖所示裝配方案（詳見裝配圖），由于軸徑與小齒輪直徑相差不大，故軸與齒輪采用一體的加工方案。為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，Ⅰ Ⅱ段長度應比 L1 略短一些，取 37mm。 2） 初步選擇滾動軸承。初選 02 系列、標準精度級的單列深 溝球軸承 6205，尺寸 mmmmmmBD