二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器軸的方案設(shè)計(jì).doc

目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù) 3二、電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算 4三、傳動(dòng)比 6 四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 7五、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 六、箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算 14七、二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器軸的方案設(shè)計(jì) 16八、軸承的校核 23九、鍵的選擇與校核 27十、軸承的潤(rùn)滑及密封 29十一、設(shè)計(jì)小節(jié) 30一、設(shè)計(jì)任務(wù) 帶式輸送機(jī)的原理是通過(guò)傳動(dòng)裝置給皮帶傳替力和運(yùn)動(dòng)速度。它在社會(huì)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，包括在建筑、工廠、生活等方面。其執(zhí)行機(jī)構(gòu)如下：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)1.原始數(shù)據(jù)和條件1)推力F=4000；2)推頭速度V=0.85m/min；3)工作情況： 兩班制，常溫下連續(xù)工作，空載起動(dòng)，載荷平穩(wěn)；4)使用折舊期10年。2.參考傳動(dòng)方案 二、電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算1、 類型：按工作要求和條件，選用三相籠式異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)；電壓380v，Y型。2、 容量： 由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為 其中 分別代表軸承、彈性聯(lián)軸器、圓錐齒輪、圓柱齒輪、卷筒的效率。查表1，取=0.98，=0.99 =0.96，=0.97，=0.963、電機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為： r/min按表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750，1000，1500 r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種傳動(dòng)比方案：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min電動(dòng)機(jī)重量 同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y132S45.5kw15001440812Y160M85.5kw7507201253Y132M265.5kw100096085綜合比較而言，選定方案3比較合適，因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M26其主要性能如下：型號(hào)額定功率KW滿載時(shí)轉(zhuǎn)速r/min電流（380v 時(shí) ） A效率%功率因數(shù)%Y132M265.59606.585.3846.52.02 電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸列于下表：?jiǎn)挝唬簃m中心高H外形尺寸底腳安裝尺寸地腳螺柱孔直徑軸伸尺寸裝鍵部位尺寸1325153453152161781238801041三、傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比滿載傳動(dòng) =960 r/min2、分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 減速器傳動(dòng)比為：3、分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比 圓錐齒輪傳動(dòng)比為： 圓柱齒輪傳動(dòng)比為：四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、各軸轉(zhuǎn)速 軸 軸 軸 卷筒軸 2、各軸輸入功率 kW kWkW*3、各軸輸出功率 軸 軸 軸 4、各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩： 軸 軸 軸 卷筒輸入轉(zhuǎn)矩：5、各軸輸出轉(zhuǎn)矩 軸 軸 軸 卷筒軸 6、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理與下表軸名效率P（KW）轉(zhuǎn)距T (NM)轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)4.2041.789601.000.99軸4.164.0841.3640.539603.000.94軸3.913.83116.73114.313205.520.95軸3.723.65612.52600.2757.971.000.97卷筒軸3.613.54594.27582.3857.97 五、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 選用齒輪類型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù) 1、選直齒圓錐齒輪傳動(dòng)為高速傳動(dòng)，直齒圓柱齒輪為低速傳動(dòng)； 2、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB1009588）; 3、材料選擇，由表101選擇兩小齒輪材料都為40Cr（調(diào)質(zhì)）、硬度為280HBS；兩大齒輪材料都為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)）、硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS.（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選小齒輪齒數(shù)Z=24，大齒輪Z= 。 2、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算：由計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值：(1)試選定載荷系數(shù)1.3(2)計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)距：(3)查表選得齒寬系數(shù)(4)由表106得，材料的彈性影響系數(shù)(5)小齒輪的大齒輪的(6)由公式計(jì)算壓力循環(huán)次數(shù) 假設(shè)一年工作300天=(7)由圖109查得接觸疲勞壽命系數(shù)(8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全敘述為S=1，得可得: 2） 計(jì)算計(jì)算小齒輪的分度圓直徑代入中的較小值 計(jì)算圓周速度v：計(jì)算齒寬b: 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)：齒高：則 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=3.125m/s ，8級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)K=1.12取由表102查得使用系數(shù)：由表109查得則 故載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑， 計(jì)算模數(shù)m： 取3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：(1)由式1023得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為確定各項(xiàng)計(jì)算值：1)由圖1020c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限：，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限為 2)由圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，S=1.4，由式（1012）得 =4)計(jì)算載荷系數(shù)K查取齒型系數(shù)，查取應(yīng)力校正系數(shù)得：, 5)計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)計(jì)算結(jié)果，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大雨由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)。由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.142，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，按接觸強(qiáng)度計(jì)算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊、避免浪費(fèi)。4、幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算分度圓直徑2)計(jì)算中心距 3)節(jié)錐頂矩 4）節(jié)圓錐角5）大端齒頂圓直徑 小齒輪 大齒輪 6)齒寬 取7)驗(yàn)算 所以設(shè)計(jì)符合條件。（二）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪（1）齒輪材料及熱處理大小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒面滲碳淬火，硬度為250HRC。（2）齒輪精度：按GB/T100951998，選擇8級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。2、試選小齒輪的齒數(shù)為=17，=3、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算由計(jì)算公式d進(jìn)行計(jì)算1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值：試選定載荷系數(shù)1.3；計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)距，由前面算得：；查表選得：齒寬系數(shù)；由查表得，材料的彈性影響系數(shù)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限： 由公式計(jì)算壓力循環(huán)次數(shù)N=60=N查得接觸疲勞壽命系數(shù)(9)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全敘述為S=1，得可得:= =2） 計(jì)算計(jì)算小齒輪的分度圓直徑代入中的較小值,取計(jì)算圓周速度v：計(jì)算齒寬b: b= d1計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)： 齒高：則 b/h=65/8.603=7.56計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)v=1.089m/s ，7級(jí)精度，由圖103查得動(dòng)載系數(shù)K=1.05假設(shè)，可查表得，由表102查得使用系數(shù)：K由表104查得7級(jí)精度的小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱分布時(shí)： 有由b/h=7.56，查表得，故載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑， 計(jì)算模數(shù)：3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為確定各項(xiàng)計(jì)算值； 由圖1020c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限：，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限為； 由圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)； 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，S=1.4，由式（1012）可得 =MPa=MPa 計(jì)算載荷系數(shù)K 查取齒型系數(shù)， 查取應(yīng)力校正系數(shù)得：, 計(jì)算大小齒輪的，并加以比較： 設(shè)計(jì)計(jì)算：, 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)。由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅于齒輪直徑（即模數(shù)于齒輪的乘積）相關(guān)；可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.766mm，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑。則小齒輪齒數(shù):，大齒輪齒數(shù)：,幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算分度圓直徑 計(jì)算中心距： 計(jì)算齒輪寬度： 取 驗(yàn)算： 所以設(shè)計(jì)符合條件。六、箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算已知：中心距 a=244.5mm,a為圓柱齒輪傳動(dòng)中心距。1、機(jī)座壁厚 取=10mm2、機(jī)蓋壁厚 取=10mm3、機(jī)座凸緣厚度4、機(jī)蓋凸緣厚度5、機(jī)座底凸緣厚度6、地腳螺釘直徑 取。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上查的標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d為M（24）7、地腳螺釘數(shù)目因?yàn)椋?所以=48、軸承旁連接螺栓直徑；取mm。查得標(biāo)準(zhǔn)件六角頭螺栓C級(jí) 其螺紋規(guī)格 d為M（20）9、機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑查得標(biāo)準(zhǔn)件六角頭螺栓C級(jí) 其螺紋規(guī)格 d為M（12）10、連接螺栓的間距，取11、軸承端蓋螺釘直徑 取 查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M(10)12、窺視孔蓋螺釘直徑 取查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M（8）13、定位銷直徑 取查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M（10）14、至外機(jī)壁距離由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中表4，取 15、至凸緣邊緣距離同樣取16、軸承旁凸臺(tái)半徑17、外機(jī)壁至軸承座端面距離18、大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁的距離： 取=20mm19、圓錐齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離： 取20、機(jī)蓋、機(jī)座肋厚21、凸臺(tái)高度 22、軸承端蓋凸緣厚度，取23、軸承端蓋外徑 =軸承孔直徑+=38+，取24、軸承旁聯(lián)接螺柱距離 七、二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器軸的方案設(shè)計(jì)第一根軸的設(shè)計(jì)1 確定輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可知=4.89KW，=960r/min, =48.645。2 求作用在軸上的力 3、初步確定軸的最小直徑：低速軸材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，根據(jù)153取，于是得：,顯然此處為軸的最小直徑為使得出軸與聯(lián)軸器的孔徑相同，需確定聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)距： 取 。采用彈性塊聯(lián)軸器（TL 4型）,其公稱轉(zhuǎn)矩為125，軸孔直徑為25mm，軸孔長(zhǎng)度聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度所以.4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1） 擬定軸上零件的裝配方案；具體的裝配與結(jié)構(gòu)圖如裝配圖所示。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。（1）為了滿足軸向定位要求，在軸處右邊設(shè)一軸肩，取左端用軸端擋圈擋住，按軸端直徑取擋圈直徑32mm,為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸上，故段長(zhǎng)度比稍短些，現(xiàn)?。?）初步選擇滾動(dòng)軸承，根據(jù)在軸承中選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，基本尺寸為故取其右端采用軸肩進(jìn)行軸向定位，取h=2mm,故 (3)軸承蓋的總寬度取為20mm,軸承距離箱體內(nèi)壁為8mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承加以添加潤(rùn)滑劑的要求。取端蓋的外端與半聯(lián)軸器左端的距離為30mm，即=30。3）軸上零件的周向定位：聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接。由手冊(cè)查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為20mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處的選軸的尺寸公差為m6。小圓錐齒輪跟軸的連接采用平鍵，由手冊(cè)查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為32mm。4)確定軸上圓角和倒角尺寸：取軸左端的倒角為，其右端倒角。從左至右軸肩的圓角半徑分別為1.6mm，1.0mm，2.0mm，2.0mm，1.0mm，1.6mm。5、求軸上載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定支點(diǎn)位置時(shí)承，應(yīng)從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30306型圓錐滾子軸承由手冊(cè)查得a=16mm,因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為：,根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的，值列于下表：載荷水平面垂直面支反力,彎矩總彎矩扭矩6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面C的強(qiáng)度。查表可得前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得,因此，故安全。第二根軸的設(shè)計(jì)1、確定輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可知=4.696w，=320r/min, =140.146N.m 2、求作用在軸上的力由前面第一根軸的受力分析可得作用在第二根軸上大圓錐齒輪的力由后面第三根軸的受力分析可得作用在第二根軸上小圓柱齒輪的力3、初步確定軸的最小直徑軸材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算公式，初步計(jì)算軸徑，取。取此處為軸的最小直徑。 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案；2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。（1）初選軸承為滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)選取0基本游隙，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承（型號(hào)為30307），基本尺寸為取 （2）右端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位。由手冊(cè)查得30307型軸承的定位軸肩高度h=5mm，因此。錐齒輪距左端箱體的距離為16mm, 考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm。已知滾動(dòng)軸承寬度T=34mm,大錐齒輪輪轂長(zhǎng)L=40mm。所以。錐齒輪和軸承之間用軸環(huán)確定距離，取其寬度為。 (3)已知大圓錐齒輪輪轂寬度為40mm,為了使套筒端面可靠地壓緊圓錐齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪轂寬度，故取。圓錐齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，取h=4mm，則軸環(huán)處直徑。軸環(huán)寬度取。 (4)已知小圓柱齒輪輪轂的寬度為80mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪轂寬度，故取。至此軸的各端長(zhǎng)度和直徑都已確定。 3）軸上零件的周向定位圓柱齒輪和軸的聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接。由手冊(cè)查得平鍵截面，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為63mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6；同樣查得圓錐齒輪與軸的聯(lián)結(jié)：平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為36mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處的選軸的尺寸公差為m6。 4)確定軸上圓角和倒角尺寸：取軸左端倒角為，其右端倒角。從左至右軸肩的圓角半徑均為2.0mm。5)軸承由手冊(cè)查得寬度為a=17mm，因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為。 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的，值列于下表：載荷水平面垂直面支反力,彎矩總彎矩扭矩6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面C的強(qiáng)度。查表可得前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得,因此，故安全。第三根軸的設(shè)計(jì)1、確定輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可知=4.51KW，=71.67r/min, =600.936。2、 求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為mmN3、 初步確定軸的最小直徑低速軸材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，取,輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需確定聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)距：取。查標(biāo)準(zhǔn)GB/T50141985,選用彈性塊柱聯(lián)軸器HL 4型，其公稱轉(zhuǎn)矩為半聯(lián)軸器的孔徑故?。婚L(zhǎng)度聯(lián)軸器與軸的配合長(zhǎng)度為4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案；2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度。（1）為了滿足軸向定位要求，在軸處右邊需制出一軸肩，取左端用軸端擋圈擋住，按軸端直徑取擋圈直徑60mm。為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸上，故段長(zhǎng)度比L稍短些，現(xiàn)?。?）初選軸承為滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)承受有徑向力和軸向力的作用，故選取單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承，其基本尺寸為故取 (3)取安裝齒輪處的軸段的直徑，齒輪的右段與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為75mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段長(zhǎng)度略短輪轂寬度，故取左端采用軸肩定位，軸肩高度所以取齒輪距右端箱體的距離為16mm, 考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm。已知滾動(dòng)軸承寬度T=34mm,所以。 (4)錐齒輪距左端箱體的距離為16mm, 錐齒輪與圓柱齒輪的距離為c=25mm?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm。已知滾動(dòng)軸承寬度T=34mm,大錐齒輪輪轂長(zhǎng)L=40mm。則：；。至此軸的各端長(zhǎng)度和直徑都已確定。 3）軸上零件的周向定位齒輪和半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接都采用平鍵聯(lián)接。按有手冊(cè)查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為63mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接也選用平鍵截面為14mmmm,長(zhǎng)度70mm, 半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6.滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處的選軸的尺寸公差為m6.4)確定軸上圓角和倒角尺寸：取軸左端的倒角為2.5，其右端倒角2.0。從左至右軸肩的圓角半徑分別為1.6mm，1.6mm，2.0mm，2.0mm，2.0mm，1.6mm.5)首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定支點(diǎn)位置時(shí)承，應(yīng)從手冊(cè)中查a值。對(duì)于30312型圓錐滾子軸承由手冊(cè)查得a=27mm,因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為L(zhǎng)=192mm,根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的，值列于下表：載荷水平面垂直面支反力,F,彎矩總彎矩扭矩6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面C的強(qiáng)度。查表可得前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得,因此，故安全。八、軸承的校核（一） 高速級(jí)軸的軸承的校核 初步選滾動(dòng)軸承：因軸承受有徑向力和軸向力作用，選用圓錐滾子軸承，根據(jù)在軸承中選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306，基本尺寸為。1、軸承的受力分析 Fr Ft FV1 F v2 FH1 F H2 垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)軸的受力 齒輪減速器高速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩： 軸承的垂直面的支座反力分別為：N；N；所處軸承的水平面的支座反力分別為N；N； 根據(jù)受力分析及實(shí)際情況，選擇深溝球軸承。軸承型號(hào)為：303062、軸承受徑向力分析軸承輕微沖擊或無(wú)沖擊，查表13-6得沖擊載荷系數(shù)： ；軸承A受的徑向力F=N, 軸承B受的徑向力：F=N；3、軸承壽命計(jì)算與校核因：，則按軸承B來(lái)計(jì)算軸承壽命。Lh實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。（二） 中間級(jí)軸承的設(shè)計(jì)與校核初步選滾動(dòng)軸承：因軸承受有徑向力和軸向力作用，選用圓錐滾子軸承，根據(jù)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30307，其基本尺寸為。1、 中間級(jí)受力分析 F v 2 FV1 FH1 F H2 垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)的受力 作用在圓錐大齒輪（從動(dòng)輪）上的力為：圓周力： ,徑向力： 其所受力的方向與速級(jí)小圓錐齒輪的方向相反，大小相同。作用在中間級(jí)小圓柱齒輪（主動(dòng)輪）上的力為：圓周力：徑向力：2、計(jì)算軸上的支反力垂直面的支座反力分別為：, 水平面的支座反力分別為：,3、軸承的選擇與計(jì)算根據(jù)受力分析及實(shí)際情況，選擇深溝球軸承，型號(hào)為30307。軸承A受的徑向力：=N, 軸承B受的徑向力：F=N 4、軸承壽命計(jì)算與校核因：，則按軸承B來(lái)計(jì)算軸承壽命。Lh實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。（三）低速級(jí)軸承的設(shè)計(jì)與計(jì)算1、 低速級(jí)軸和軸承所受的力圓周力：=N,徑向力： F= 作用在低速級(jí)齒輪上的力為：軸承的垂直面的支座反力分別為：,軸承的水平面的支座反力分別為：,；2、 初選軸承型號(hào)根據(jù)受力分析及實(shí)際情況，初選圓錐滾子軸承,軸承代號(hào):30312.內(nèi)徑為60mm、0級(jí)公差、0組游隙的圓錐滾子軸承。3、 計(jì)算軸承受的徑向力軸承A受的徑向力：=N, 軸承B受的徑向力：F=N, 4、軸承壽命計(jì)算與校核因：，則按軸承B來(lái)計(jì)算軸承壽命。Lh實(shí)際工作需要的時(shí)間為，故所選軸承滿足壽命要求。九、鍵的選擇與校核設(shè)定輸入軸與聯(lián)軸器之間的鍵為1 ，大圓錐齒輪與中間軸之間的鍵為鍵2，小圓柱齒輪與中間軸之間的鍵為鍵3，大圓柱齒輪與輸出軸之間的鍵為鍵4，輸出軸與聯(lián)軸器之間的鍵為鍵5，輸入軸與小圓錐齒輪之間的鍵為鍵6。 鍵的類型 圖 1、根據(jù)軸的直徑選擇鍵根據(jù)條件選取的鍵型號(hào)規(guī)格如下（參考表2）：鍵1：圓頭普通平鍵（A型） b= 8mm h=7mm L=20mm 鍵2：圓頭普通平鍵（A型） b=14mm h=9mm L=36mm鍵3：圓頭普通平鍵（A型） b=14mm h=9mm L=63mm 鍵4：圓頭普通平鍵（A型） b=20mm h=12mm L=63mm 鍵5：圓頭普通平鍵（A型） b=14mm h=9mm L=70mm 鍵6：圓頭普通平鍵（A型） b=6mm h=6mm L=32mm2、校核鍵的承載能力因?yàn)椋烘I1受到的轉(zhuǎn)距T1=40.53Nm 鍵6受到的轉(zhuǎn)距T1=40.53Nm鍵2受到的轉(zhuǎn)距T2=114.39Nm鍵3受到的轉(zhuǎn)距T2=114.39Nm鍵4受到的轉(zhuǎn)距T4=600.27Nm鍵5受到的轉(zhuǎn)距T5=600.27Nm鍵的材料為鋼，輕微沖擊，為100120 MPa，取=110 MPa鍵的校核公式：（k=0.5h, l=L-b ,d為軸的直徑）校核第一個(gè)鍵：校核第二個(gè)鍵：校核第三個(gè)鍵：校核第四個(gè)鍵：校核第五個(gè)鍵：校核第六個(gè)鍵：十、軸承的潤(rùn)滑及密封 根據(jù)軸頸的圓周速度,軸承可以用潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,由于齒輪的轉(zhuǎn)速根據(jù)以知是大于2m/s,所以潤(rùn)滑可以靠機(jī)體的飛濺直接潤(rùn)滑軸承或引導(dǎo)飛濺在機(jī)體內(nèi)壁上的油經(jīng)機(jī)體泊分面上的油溝流到軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，這時(shí)必須在端蓋上開(kāi)槽。如果用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承時(shí)，應(yīng)在軸承旁加擋油板以防止?jié)櫥魇?。并且在輸入軸和輸出軸的外伸處，都必須密封。以防止?jié)櫥屯饴┮约盎覊m水汽及其它雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封形式很多，密封效果和密封形式有關(guān)，通常用橡膠密封效果較好，一般圓周速度在5m/s以下選用半粗羊毛氈封油圈。十一、設(shè)計(jì)小節(jié)算起來(lái)做這門(mén)機(jī)械課程設(shè)計(jì)足足有幾個(gè)月的時(shí)間了，但真正用心、費(fèi)心去做的只有最后一個(gè)月。對(duì)這課程設(shè)計(jì)也逐漸由迷茫向光明行走。中間經(jīng)歷了不少的挫折，就比如設(shè)計(jì)那三根軸時(shí)，拿起題目渺無(wú)頭緒，就只知道套用公式，連查表也不怎么會(huì)，且設(shè)計(jì)步驟做錯(cuò)了，令我后來(lái)重新又設(shè)計(jì)計(jì)算了兩遍！最難的就是畫(huà)圖了，雖然有圖可照，可是對(duì)照起自己的數(shù)據(jù)就發(fā)現(xiàn)畫(huà)得不倫不類，且剛開(kāi)始時(shí)對(duì)AutoCAD不怎么熟練，進(jìn)展緩慢；多虧了同學(xué)之間互相指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)某些快捷方式，所以越到后來(lái)，運(yùn)用的相當(dāng)順手。為了趕這份設(shè)計(jì)，我連續(xù)畫(huà)了兩個(gè)通宵才搞定。這中間的酸甜苦辣，夠我喝上一壺的了。可以跟暑假數(shù)學(xué)建模相比較了。沒(méi)有壓迫就沒(méi)有動(dòng)力，這是當(dāng)代大多數(shù)大學(xué)生的寫(xiě)照！所以很希望以后老師能提供這樣比較有意義和實(shí)在點(diǎn)的任務(wù)。這對(duì)我們畢業(yè)后工作十分的有現(xiàn)實(shí)利益。最后，感謝X老師的耐心指導(dǎo)！