2022二级减速器设计

《2022二级减速器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022二级减速器设计（30页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、目录第一章 设计题目1第二章 传动装置总体设计22.1传动系统方案设计22.2电动机选用22.3传动比计算及分派32.4传动装置运动、动力参数计算3第三章 传动件设计计算43.1带传动设计计算43.2高速级直齿圆柱齿轮设计计算63.3低速级直齿圆柱齿轮设计计算9第四章 直齿圆柱齿轮上作用力计算12第五章 轴设计与计算135.1中间轴设计与计算135.2高速轴设计与计算185.3低速轴设计与计算22第六章 润滑油选用与计算25设计小结26参照文献27第一章 设计题目展开式二级圆柱齿轮减速器设计用于带式运送机展开式二级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如右图所示。1、已知条件(1) 运送机工作转矩T=8

2、50（N.m），运送带工作速度v=1.25（m/s），运送带滚筒直径d=370 （mm）(2)工作条件单班制工作，空载启动，单向、持续运转，工作中有轻微振动。运送带速度容许速度误差为5%。(3)有效期限工作期限为十年，检修期间隔为三年。(4)生产批量及加工条件小批量生产。设计工作量：1、减速器装配图1张（A0或A1）；2、零件工作图13张； 3、设计阐明书1份。第二章 传动装置总体设计2.1传动系统方案设计两级展开式圆柱齿轮减速器传动装置方案如“设计题目”中图所示。2.2电动机选用设计项目设计根据及内容设计成果1选用电动机类型根据用途选用Y系列一般用途全封闭自冷式三项异步电动机2选用电动机功率

3、输送带所需拉力为：F=2T/d=2850/0.37 N=4594.6 N输送带所需功率为：Pw=FV/1000=4594.61.25/1000 kW=5.74 kW查减速器设计实例精解表2-1，得V带传动效率带=0.96，一对轴承效率轴承=0.99，直齿圆柱齿轮传动效率齿轮=0.97，联轴器效率联=0.99，则电动机到工作机间总效率为：总=带轴承4齿轮2联=0.960.9940.9720.99=0.859电动机所需工作功率为：P0= Pw/总=5.74/0.859 kW=6.68 kW查减速器设计实例精解表8-2，得电动机额定功率：Ped=7.5kWF=4594.6NPw5.74kW总 =0.

4、859P0=6.68kWPed=7.5kW3.拟定电动机转速输送带带轮工作转速为：nw=100060v/（d）=1000601.25/（370）r/min=64.52查减速器设计实例精解表2-2，得V带传动比i带=24，两级减速器传动比i齿=840，则总传动比范畴为：i总=i带i齿=（24）（840）=64.52电动机转速范畴为：n0=nwi总=64.52（16160）r/min=1032.3210323.2r/min查减速器设计实例精解表8-2，得符合规定电动机同步转速有1500r/min和3000r/min，考虑3000r/min电动机转速太高，故选用转速为1500r/min电动机进行试算

5、，其满载转速为1420r/min，其型号为Y132M-4nw =64.52nm =14202.3传动比计算及分派设计项目设计根据及内容设计成果1.总传动比i总= nm/nw=1420/64.52=22.01i总=22.012.分派传动比根据传动比范畴，取带传动传动比i带=2.5，则减速器传动比为：i=i总/i带=22.01/2.5=8.80高速级传动比为：i1 =3.383.51取i1=3.4低速级传动比：i2=i/i1=8.80/3.4=2.5i带=2.5i=8.80i1=3.4i2=2.592.4传动装置运动、动力参数计算设计项目设计根据及内容设计成果1.各轴转速n0=nm=1420r/m

6、inn1=n0/i带=1420/2.5 r/min=568 r/minn2=n1/i1=568/3.4 r/min=167.06 r/minn3=n2/i2=167.06/2.59 r/min=64.50 r/minnw=n3=64.50 r/minn0= 1420r/minn1 =568 r/minn2 =167.06 r/minn3 =64.50 r/minnw =64.50 r/min2.各轴功率P1=P00-1= P0带=6.680.96 kW=6.41 kWP2=P11-2= P1轴承齿=6.410.990.97 kW=6.16 kWP3=P22-3= P2轴承齿=6.160.990

7、.97 kW=5.92 kWPw=P33-w= P3轴承联=5.920.990.99 kW=5.80 kWP1 =6.41 kWP2 =6.16 kWP3 =5.92 kWPw =5.80 kW3各轴转矩T0=9550P0/n0=95506.68/1420 Nm=44.93 NmT1=9550P1/n1=95506.41/568 Nm=107.77 NmT2=9550P2/n2=95506.16/167.06 Nm=352.14 NmT3=9550P3/n3=95505.92/64.50 Nm=876.53 NmTw=9550Pw/nw=95505.80/64.50 Nm=858.76 NmT

8、0 =44.93 NmT1 =107.77 NmT2 =352.14 NmT3 =876.53 NmTw =858.76 Nm第三章 传动件设计计算3.1带传动设计计算设计项目设计根据及内容设计成果1.拟定设计功率Pd=KAP0查减速器设计实例精解表8-6，得工作状况系数KA=1.0，则Pd=1.06.68 kW=6.68 kWPd=6.68 kW2.选用带型n0= 1420r/min，Pd=6.68 kW，查减速器设计实例精解图8-2，选用A型V带选用A型V带3.拟定带轮基准直径查减速器设计实例精解表8-7，选小带轮直径为dd1=100mm，则大齿轮直径为dd2= i带dd1=2.5100

9、mm=250 mmdd1=100mmdd2 =250 mm4.验算带速度V带=dd1 n0/（601000）=1001420/（601000）m/s=7.44 m/sVmax=25 m/s带速符合规定5.拟定中心距和V带长度根据0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2），初步拟定中心距，即0.7（100+250）mm=245mm a0120o 1=154.87o120o合格7拟定V带根数V带根数可用下式计算：z=Pd/（P0+P0）KKL）查减速器设计实例精解表8-9，得单根V带所能传递功率P0=1.30kW，功率增量P0=Kbn1（1-1/Ki）查减速器设计实例精解表8-10，得Kb=

10、0.772510-3，Ki=1.1373，P0=0.772510-31420（1-1/1.1373）=0.132kW查减速器设计实例精解表8-12，得K=0.935，KL=0.93，则带根数为：z=Pd/（P0+P0）KKL）=6.68/（1.3+0.132）0.9350.93）=5.36取6根z=68.计算初拉力查减速器设计实例精解表8-13，得V带质量m=0.1kg/m，则初拉力为F0=500Pd（2.5-K）/（zV带K）+mV带2=5006.68（2.5-0.935）/（67.440.935）N=130.77NF0 =130.77N9.计算作用在轴上压力Q=2zF0sin（/2）=26

11、130.77sin（154.87 o /2）=1531.66NQ=1531.66N10.带轮构造设计（1）小带轮构造，采用实心式，查减速器设计实例精解表8-14，得电动机轴径D0=38，e=150.3mm，f=10+2 -1mm轮毂宽：L带轮=（1.52）D0=（1.52）38 mm=5776 mm其最后宽度结合安装带轮轴段拟定轮缘宽：B带轮=（z-1）e+2f=（6-1）15+210 mm=95 mm（2）大带轮构造，采用孔板式构造，轮缘宽可与小带轮相似，轮毂宽可与轴构造设计同步进行3.2高速级直齿圆柱齿轮设计计算设计项目设计根据及内容设计成果1.选用材料、热解决方式和公差级别考虑到带式运送

12、机为一般机械，故大小齿轮均选用45钢，软齿面，小齿轮调质解决，大齿轮正火解决，查减速器设计实例精解表8-17，得齿面硬度HBW1=217255HBW，HBW2=162217HBW。平均硬度=236HBW，=190HBW。-=46HBW，在3050HBW之间。选用8级精度45钢小齿轮调质解决大齿轮正火解决8级精度2.初步计算传动重要尺寸由于是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计，则有d11） 小齿轮传递转矩为T1=107770 Nmm2） 试选载荷系数Kt=1.43） 查减速器设计实例精解表8-18，得齿宽系数=1，弹性系数=189.84） 对于原则直齿轮，节点区域系数=2.55） 齿数

13、比u=i1=3.46） 拟定齿轮齿数。初选小齿轮齿数z1=29，则z2=uz1=3.429=98.6，取z2=997） 许用接触应力=Hlim/SH查减速器设计实例精解图11-2，得接触疲劳极限应力为Hlim1=570MPa，Hlim2=390MPa小齿轮和大齿轮应力循环次数分别为N1=60n1aLh=605681825010=6.82108N2=N1/i1=6.82108/3.4=2.01108查减速器设计实例精解图8-4e、a，得寿命系数ZN1=1.05，ZN2=1.12，SH=1.0，则= ZN1Hlim1 / SH =1.05570/1MPa=598.5MPa= ZN2Hlim2 /

14、SH =1.12390/1MPa=436.8MPa取=436.8MPa初算小齿轮分度圆直径d1t，有d1t=77.24mmz1=29z2=99=598.5MPa=436.8MPa=436.8MPad1t77.24mm3.拟定传动尺寸（1）计算载荷系数查减速器设计实例精解表8-21，得使用系数KA=1.25，因v=d1tn1/（601000）=77.24568/（601000）m/s=2.30m/s查减速器设计实例精解图8-7，得动载荷Kv=1.12，齿向载荷分派系数K=1.09，齿间载荷分派系数K=1.1，则载荷系数K=KAKvKK=1.251.121.091.1=1.68（2）对d1t进行修

15、正因K与Kt有较大差别，故需对Kt计算出d1t进行修正，即d1d1t=77.24mm=82.08mm（3）拟定模数mm=d1/z1=82.08/29 mm=2.83 mm查减速器设计实例精解表8-23，得m=3mm（4）计算传动尺寸，中心距为a1=m（z1+z2）/2=3（29+99）/2 mm=192 mm分度圆直径为d1=mz1=329 mm=87 mmd2=mz2=399 mm=297 mmb=d1=187 mm=87 mm取b2=90mmb1=b2+（510）mm=90+（510）mm取b1=95mmK=1.68d182.08mmm=3mma1=192 mmd1=87 mmd2=297

16、 mmb2=90mmb1=95mm4.校核齿根弯曲疲劳强度F =2KT1YF YS /bmd11）K、T1、m和d1同前2）齿宽b=b2=90mm3）齿形系数YF 和应力修正系数YS查减速器设计实例精解图8-8，得YF1=2.53，得YF,2=2.23，得YS1=1.62，得YS2=1.804）许用弯曲应力=YNFlim /SF查减速器设计实例精解图8-10，得弯曲疲劳极限应力为Flim1=220HBW，Flim2=160HBW，寿命系数YN1= YN2 =1，安全系数SF=1.25，=YN1Flim1 /SF=1220/1.25 MPa=176 MPa=YN2Flim2 /SF=1160/1

17、.25 MPa=128 MPaF1 =2KT1YF1 YS1 /bmd1 =21.681077702.531.62/（90387）MPa=62.18MPaF2 =F1 YF2 YS2 /（YF1 YS1）=62.182.231.8/（2.531.62）MPa=60.90MPa满足齿根弯曲疲劳强度5.计算齿轮传动其她几何尺寸齿顶高ha=ha*m=13mm=3mm齿根高hf=（ha*+c*）m=（1+0.25）3mm=3.75 mm全齿高h=ha+hf=3+3.75 mm=6.75 mm顶隙c=c*m=0.253 mm=0.75mm齿顶圆直径为da1=d1+2ha=87+23 mm=93 mmda

18、2=d2+2ha=297+23 mm=303 mm齿根圆直径为df1=d1-2hf=87-23.75 mm=79.5 mmdf2=d2-2hf=297-23.75 mm=289.5 mmha=3mmhf=3.75 mmh =6.75 mmc =0.75mmda1 =93 mmda2 =303 mmdf1 =79.5 mmdf2 =289.5 mm3.3低速级直齿圆柱齿轮设计计算设计项目设计根据及内容设计成果1.选用材料、热解决方式和公差级别大小齿轮均选用45钢，软齿面，小齿轮调质解决，大齿轮正火解决，查减速器设计实例精解表8-17，得齿面硬度HBW1=217255HBW，HBW2=162217

19、HBW。平均硬度=236HBW，=190HBW。-=46HBW，在3050HBW之间。选用8级精度45钢小齿轮调质解决大齿轮正火解决8级精度2.初步计算传动重要尺寸由于是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计，则有d18） 小齿轮传递转矩为T2=352140 Nmm9） 试选载荷系数Kt=1.410） 查减速器设计实例精解表8-18，得齿宽系数=1，弹性系数=189.811） 对于原则直齿轮，节点区域系数=2.512） 齿数比u=i2=2.5913） 拟定齿轮齿数。初选小齿轮齿数z3=31，则z4=uz3=2.5931=80.29，取z4=8114） 许用接触应力=Hlim/SH查减速器

20、设计实例精解图8-4e、a，得接触疲劳极限应力为Hlim3=570MPa，Hlim4=390MPa小齿轮和大齿轮应力循环次数分别为N3=60n2aLh=60167.061825010=2108N4=N3/i2=2108/2.59=7.72107查减速器设计实例精解图8-5，得寿命系数ZN3=1.14，ZN4=1.2，SH=1.0，则= ZN3Hlim3 / SH =1.14570/1MPa=649.8MPa= ZN4Hlim4 / SH =1.2390/1MPa=468MPa取=468MPa初算小齿轮分度圆直径d3t，有d3t=112.00mmz3=31z4=81=649.8MPa=468MP

21、a=468MPad3t112mm3.拟定传动尺寸（1）计算载荷系数查减速器设计实例精解表8-21，得使用系数KA=1.25，因v=d3tn2/（601000）=112167.06/（601000）m/s=0.98m/s查减速器设计实例精解表8-6，得动载荷Kv=1.1，齿向载荷分派系数K=1.09，齿间载荷分派系数K=1.1，则载荷系数K=KAKvKK=1.251.11.091.1=1.65（2）对d3t进行修正因K与Kt有较大差别，故需对Kt计算出d1t进行修正，即d3d3t=112mm=118.31mm（3）拟定模数mm=d3/z3=118.31/31 mm=3.82 mm查减速器设计实例

22、精解表8-23，得m=4mm（4）计算传动尺寸，中心距为a2=m（z3+z4）/2=4（31+81）/2 mm=224 mm分度圆直径为d3=mz3=431 mm=124 mmd4=mz4=481 mm=324 mmb=d3=1124 mm=124 mm取b4=125mmb3=b4+（510）mm=125+（510）mm取b3=130mmK=1.65d3118.31mmm=4mma2=224 mmd3=124 mmd4=324 mmb4=125mmb3=130mm4.校核齿根弯曲疲劳强度F =2KT2YF YS /bmd31）K、T2、m和d3同前2）齿宽b=b4=125mm3）齿形系数YF

23、和应力修正系数YS查减速器设计实例精解表8-8，得YF3=2.51，得YF,4=2.26，得YS3=1.64，得YS4=1.784）许用弯曲应力=YNFlim /SF查减速器设计实例精解图8-4f、b，得弯曲疲劳极限应力为Flim3=220HBW，Flim4=160HBW，寿命系数YN3= YN4 =1，安全系数SF=1.25，=YN3Flim3 /SF=1220/1.25 MPa=176 MPa=YN4Flim4 /SF=1160/1.25 MPa=128 MPaF3 =2KT2YF3 YS3 /bmd1 =21.653521402.511.64/（1254124）MPa=77.15MPaF

24、4 =F3 YF4 YS4 /（YF3 YS3）=77.152.261.78/（2.511.64）MPa=75.40MPa满足齿根弯曲疲劳强度5.计算齿轮传动其她几何尺寸齿顶高ha=ha*m=14mm=4mm齿根高hf=（ha*+c*）m=（1+0.25）mm=5 mm全齿高h=ha+hf=4+5 mm=9 mm顶隙c=c*m=0.254 mm=1 mm齿顶圆直径为da3=d3+2ha=124+24 mm=132 mmda4=d4+2ha=324+24 mm=332 mm齿根圆直径为df3=d3-2hf=124-25 mm=114 mmdf4=d4-2hf=324-25 mm=314 mmha

25、=4 mmhf=5 mmh =9 mmc =1 mmda3 =132 mmda4 =332 mmdf3 =114 mmdf4 =314 mm第四章 直齿圆柱齿轮上作用力计算设计项目设计根据及内容设计成果1.高速级齿轮传动作用力（1）已知条件高速轴传递转矩为T1=107770 Nm，转速为n1=568r/min，小齿轮分度圆直径为d1=87mm（2）小齿轮1作用力1）圆周力为Ft1=2T1/d1=2107770/87 N=2477.47 N其方向与力作用点圆周速度方向相反2）径向力为Fr1=Ft1tann=2477.47tan20o N=901.73 N其方向由力作用点指向轮1转动中心（3）大齿

26、轮2作用力从动齿轮2各个力与积极齿轮1上相应力大小相等，作用方向相反Ft1 =2477.47 NFr1 =901.73 N2.低速级齿轮传动作用力（1）已知条件低速轴传递转矩为T2=352140 Nm，转速为n2=167.06r/min，小齿轮分度圆直径为d3=124mm（2）小齿轮3作用力1）圆周力为Ft3=2T2/d3=2352140/124 N=5679.68 N其方向与力作用点圆周速度方向相反2）径向力为Fr3=Ft3tann=5679.68tan20o N=2067.23 N其方向由力作用点指向轮3转动中心（3）大齿轮4作用力从动齿轮4各个力与积极齿轮3上相应力大小相等，作用方向相反

27、Ft3 =5679.68 NFr3 =2067.23 N第五章 轴设计与计算5.1中间轴设计与计算设计项目设计根据及内容设计成果1.已知条件中间轴传递功率P2=6.16kW，转速n2=167.06 r/min，齿轮分度圆直径d2=297mm，d3=124mm，齿轮宽度b2=90mm，b3=130mm2.选用轴材料因传递功率不大，并对重量及构造尺寸无特殊规定，查减速器设计实例精解表8-26，选常用材料45钢，调质解决45钢，调质解决3.初算轴径查减速器设计实例精解表9-8，得C=106135，考虑轴端不承受转矩，只承受少量弯矩，故取较小值C=110，则dmin=C=110 mm=36.61mmd

28、min =36.61mm4.构造设计轴构造设想如图5-1（1） 轴承部件构造设计轴不长，故轴承采用两端固定方式。然后，按轴上零件安装顺序，从dmin处开始设计（2） 轴承选用与轴段及轴段设计该轴端上安装轴承，其设计应于轴承选用同步进行。考虑轴承只受径向力和圆周力，采用深沟球轴承。轴段、上安装轴承，其直径既应便于轴承安装，又应符合轴承内径系列。暂取轴承为6210查减速器设计实例精解表11-9，得内径d=50mm，外径D=90mm，宽度B=20mm，定位轴肩直径da=57mm，外径定位直径Da=83mm，故d1=50mm一般一根轴上两个轴承取相似型号，则d5=50mm（3） 轴段和轴段设计轴段上安

29、装齿轮3，轴段上安装齿轮2，为便于齿轮安装，d2和d4应分别略不不不小于d1和d5，可初定d2=d4=52mm齿轮2轮毂宽度范畴为（1.21.5）d2=62.478 mm，小齿轮宽度b2=90mm，取其轮毂宽度与齿轮宽度b2=90mm相等，左端采用轴肩定位，右端采用套筒固定，由于齿轮3直径比较小，采用实心式，取其轮毂宽度与齿轮宽度b3=130mm相等，其右端采用轴肩定位，左端采用套筒固定。为使套筒端面可以顶到齿轮端面，轴段和轴段长度应比相应齿轮轮毂略短，故取L2=127mm，L4=88mm（4） 轴段该轴段为中间轴上两个齿轮提供定位，其轴肩高度范畴为（0.070.1）d2=3.645.2 mm

30、，取其高度为h=5mm，故d3=62mm齿轮3左端面与箱体内壁距离与高速轴齿轮右端面距箱体内壁距离均取为1=10mm，齿轮2与齿轮3距离初定为3=10mm，则箱体内壁之间距离为Bx=21+3+b3+（b1+b2）/2=210+10+130+（90+95）/2 mm=252.5 mm，取3=10.5mm,则Bx=253mm。齿轮2右端面与箱体内壁距离2=1+（b1-b2）/2=10+（95-90）/2 mm=12.5 mm，则轴段长度为L3=3=10.5mm（5） 轴段及轴段长度该处轴承dn=8353 mmr/min，查机械设计手册软件版v3.0，轴承采用脂润滑，需要用挡油环制止箱体内润滑油溅入

31、轴承座，轴承内端面距箱体内壁距离取为=12mm，中间轴上两个齿轮固定均由挡油环完毕，则轴段长度为L1=B+1+3 mm=20+12+10+3 mm=45 mm轴段长度为L5=B+2+2 mm=20+12+12.5+2 mm=46.5 mm（6） 轴上力作用点间距轴承力作用点距轴承外圈a=B/2=10mm，则1 =L1+b3/2-a-3mm=45+130/2-10-3 mm=97 mm2 =L3+（b2+b3）/2=10.5+（90+130）/2 mm=120.5 mm3 =L5+b2/2-a-2mm=46.5+90/2-10-2 mm=79.5 mmd1=50mmd5=50mmd2=d4=52

32、mmL2=127mmL4=88mmd3=62mmBx=253mmL3=10.5mmL1=45 mmL5=46.5 mm1 = 97 mm2 = 120.5 mm3 = 79.5 mm5.键连接齿轮与轴间采用A型一般平键连接，查减速器设计实例精解表8-31，得键型号分别为键16110GB/T 10961990和键1680 GB/T 109619906.轴受力分析（1）画轴受力简图，轴受力简图如图5-1（2）计算支承反力在水平面上为RAH =（Fr23 Fr3（2 +3 ）/（1 +2 +3 ）=（901.7379.5-2067.23（120.5+79.5）/（97+120.5+79.5）N=-1

33、150.7 NRBH =Fr2- RAH Fr3=901.73+1150.7-2067.23 N=-14.8 N式中负号体现与图中所画力方向相反在垂直平面上为RAV =（Ft3（2 +3 ）+Ft23 ）/（1 +2 +3 ）=（5679.68（120.5+79.5）+2477.4779.5）/（97+120.5+79.5）N=4487.86NRBV =Ft3+Ft2-RAV =5679.68+2477.47-4487.86 N=3669.29 N轴承A总支承反力为RA = N=4633.03 N轴承B总支承反力为RB = N=3669.32 N（3）画弯矩图，弯矩图如图5-1在水平面上为M3

34、H= RAH1 =-1150.797 Nmm=-111617.9 NmmM2H= RBH3 =-14.879.5 Nmm=-1176.6 Nmm在垂直平面上为M3V= RAV1 =4487.8697 Nmm=435322.42 NmmM2V= RBH3 =3369.2979.5 Nmm=267858.56 Nmm合成弯矩M3= Nmm=449404.23 NmmM2= Nmm=267861.14 Nmm（4）画转矩图，转矩图如图5-1，T2=352140 NmmRAH=-1150.7 NRBH=-14.8 NRAV =4487.86NRBV =3669.29 NRA =4633.03 NRB

35、=3669.32 NM3=449404.23 NmmM2=267861.14 NmmT2=352140 Nmm7.校核轴强度3齿轮轴剖面弯矩最大，故3齿轮轴剖面为危险剖面，抗弯截面系数为W=/32-bt（-t）2/（2）=523/32-166（52-6）2/（252） mm3=11850.93 mm3 抗扭截面系数为WT =/16-bt（-t）2/（2）=523/16-166（52-6）2/（252） mm3=25655.09 mm3 弯曲应力为3=M3/W=449404.23/11850.93 MPa=37.92 MPa扭剪应力为=T2/ WT =352140/25655.09 MPa=13

36、.73 MPa按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动转轴，转矩按脉动循环解决，故折合系数=0.6，则当量应力为e= MPa=41.34 MPa查减速器设计实例精解表8-26，得45钢调质解决抗拉强度极限B=650 MPa，轴许用弯曲应力=60MPa，e，强度满足规定轴强度满足规定8.校核键连接强度齿轮2处键连接挤压应力为P =4T2/（d4h）=4352140/（5210（80-16） MPa=43.32MPa取键、轴、及齿轮材料都为钢，查减速器设计实例精解表8-33，得P =100120 MPa，P PB，故只需校核轴承A，P= PA 。轴承在100如下工作，查减速器设计实例精解表11-9

37、，得fT =1，对于减速器，查得载荷系数fP =1.2Lh= h=24890.94 h减速器预期寿命为Lh=825010 h=0 hLh Lh，故轴承寿命足够轴承寿命足够5-15.2高速轴设计与计算设计项目设计根据及内容设计成果1.已知条件高速轴传递功率P1=6.41kW，转速n1=568 r/min，小齿轮齿轮分度圆直径d1=87mm，齿轮宽度b1=95mm2.选用轴材料因传递功率不大，并对重量及构造尺寸无特殊规定，查减速器设计实例精解表8-26，选常用材料45钢，调质解决45钢，调质解决3.初算轴径查减速器设计实例精解表9-8，得C=106135，考虑轴端不承受转矩，只承受少量弯矩，故取较

38、小值C=120，则dmin=C=120 mm=26.92mm轴与带轮连接，有一种键槽，轴径应增大3%5%，轴端最细处直径为d126.92+26.92（0.030.05）mm=27.7328.27mm，取dmin=29 mmdmin =29mm4.构造设计轴构造设想如图5-2（1） 轴承部件构造设计为以便轴承部件装拆，减速器机体采用剖方式构造，该减速器发热小，轴不长，故轴承采用两端固定方式。按轴上零件安装顺序，从轴最细到处开始设计（2）轴段轴段上安装带轮，此段轴设计应于带轮轮毂轴孔设计同步进行。根据第三步初算成果，考虑到如该段轴径获得太小，轴承寿命也许满足不了减速器预期寿命规定，初定轴段轴径d1

39、=35mm，带轮轮毂宽度为（1.52.0）d1=（1.52.0）35 mm=52.570 mm，结合带轮构造L带轮=5776 mm，取带轮轮毂宽度L带轮=60mm，轴段长度略不不小于毂孔宽度，取L1=58mm（3）密封圈与轴段在拟定轴段轴径时，应考虑带轮轴向固定及密封圈尺寸。带轮用轴肩定位，轴肩高度h=（0.070.1）d1=（0.070.1）35 mm=2.453.5 mm轴段轴径d2=d1+2（2.453.5） mm=39.942 mm其最后由密封圈拟定。该处轴圆周速度v5 m/s，可选用毡圈油封，查减速器设计实例精解表8-27，选毡圈40JB/ZQ 4606-1997，则d2=40mm（

40、4） 轴段及轴段设计考虑轴承只受径向力和圆周力，采用深沟球轴承。轴段上安装轴承，其直径应符合轴承内径系列。暂取轴承为6209查减速器设计实例精解表11-9，得内径d=45mm，外径D=85mm，宽度B=19mm，定位轴肩直径da=52mm，外径定位直径Da=78mm故轴段直径d3=45mm。轴承采用脂润滑，需要用挡油环制止箱体内润滑油溅入轴承座。为补偿箱体锻造误差和安装挡油环，轴承办近箱体内壁端面距离取，挡油环挡油凸缘内侧面凸出箱体内壁12mm，挡油环轴孔宽度初定为B1=15mm，则L3=B+B1=19+15 mm=34 mm一般一根轴上两个轴承取相似型号，则d6=45mm（5） 齿轮与轴段该

41、段上安装齿轮，为便于齿轮安装，d5应略不不不小于d3，可初定d5=47mm，由于齿轮1直径比较小，采用实心式，取其轮毂宽度与齿轮宽度b1=95mm相等，其左端采用轴肩定位，右端采用挡油环固定。为使挡油环端面可以顶到齿轮端面，轴段长度应比相应齿轮轮毂略短，故取L5=92mm（6） 轴段该轴段为齿轮1提供定位，其轴肩高度范畴为（0.070.1）d5=3.294.7 mm，取其高度为h=4mm，故d4=55mm齿轮右端面距箱体内壁距离为1，轴段长度为L4=Bx+-1-b1-B1=253+12-10-95-15 mm=145 mm（7）轴段和轴段长度该轴段长度除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端

42、盖等零件有关。轴承座宽度为L=+C1+C2+（58） mm查减速器设计实例精解表4-1，下箱座壁厚=0.025a2+3mm=0.025224+3 mm=8.6mm8mm，a1+a2=192+224 mm=416mm47.81+47.81（0.030.05）mm=49.2450.2mm，取dmin=51 mmdmin =51mm4.构造设计轴构造设想如图5-3（1） 轴承部件构造设计该减速器发热小，轴不长，故轴承采用两端固定方式。按轴上零件安装顺序，从轴最细到处开始设计（2） 联轴器与轴段轴段上安装联轴器，此段设计应与联轴器选用同步进行为补偿联轴器所连接两轴安装误差、隔离振动，选用弹性柱销联轴器

43、。查减速器设计实例精解表8-37，取KA=1.5，则计算转矩TC=KAT3=1.5876530 Nmm=1314795 Nmm查得GB/T 5014-中LX4型联轴器符合规定：公称转矩为2500 Nmm，许用转速3870 r/min，轴孔范畴为4063 mm。考虑d50.2mm，取联轴器毂孔直径为55mm，轴孔长度84mm，J型轴孔，A型键，联轴器积极端代号为LX4 5584GB/T 5014-，相应轴段直径d1=55mm，其长度略不不小于毂孔宽度，取L1=82mm（3） 密封圈与轴段在拟定轴段轴径时，应考虑联轴器轴向固定及密封圈尺寸。联轴器用轴肩定位，轴肩高度h=（0.070.1）d1=（0

44、.070.1）55 mm=3.855.5 mm轴段轴径d2=d1+2h mm=62.766 mm其最后由密封圈拟定。该处轴圆周速度v5 m/s，可选用毡圈油封，查减速器设计实例精解表8-27，选毡圈65JB/ZQ 4606-1997，则d2=65mm（4） 轴段及轴段设计考虑轴承只受径向力和圆周力，采用深沟球轴承。轴段和上安装轴承，其直径应符合轴承内径系列。暂取轴承为6214查减速器设计实例精解表11-9，得内径d=70mm，外径D=125mm，宽度B=24mm，定位轴肩直径da=79mm，外径定位直径Da=116mm，轴上定位端面圆角半径最大为=1.5mm，故轴段直径d3=70mm。轴承采用

45、脂润滑，需要挡油环，挡油环轴孔宽度初定为B1，则L3=B+B1=24+15 mm=39 mm一般一根轴上两个轴承取相似型号，则d6=70 mm（5） 齿轮与轴段该段上安装齿轮4，为便于齿轮安装，d5应略不不不小于d6，可初定d5=72mm，齿轮4轮毂宽度范畴为（1.21.5）d5=86.4108 mm，小齿轮宽度b4=125mm，取其轮毂宽度与齿轮宽度相等，右端采用轴肩定位，左端采用挡油环固定，为使挡油环端面可以顶到齿轮端面，轴段长度应比轮毂略短，故取L5=123mm（6） 轴段该轴段为齿轮提供定位，其轴肩高度范畴为（0.070.1）d5=5.047.2 mm，取其高度为h=6mm，故d4=8

46、4mm齿轮左端面距箱体内壁距离为 4=1+（b3-B4）/2=10+（130-125）/2 mm=12.5 mm则轴段长度为L4=Bx-4-b4+-B1=253-12.5-125+12-15 mm=112.5 mm（7） 轴段和轴段长度该轴段长度除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件有关。轴承端盖连接螺栓为螺栓GB/T 5781 M1035，其安装圆周不不不小于联轴器轮毂外径，轮毂外径不与端盖螺栓拆装空间干涉，故取联轴器轮毂端面与端盖外端面距离为K2=10mm，则有L2=L+t +Bd+K2-B -=67+2+12+10-24-12 mm=55 mmL6=B+4+2 mm=24+1

47、2+12.5+2 mm=50.5 mm（1） 轴上力作用点间距轴承力作用点距轴承外圈a=B/2=12mm，则由图10-1可得轴支点及受力点间距离为1 =L6+L5-b4/2-a=50.5+123-125/2-12 mm=99 mm2 =L3+L4+b4/2-a=39+112.5+125/2-12 mm=202 mm3 =a+L2+84/2=12+55+42 mm=109 mmd1=55mmL1=82mmd2=65mmd3=70mmL3= 39 mmd6=70 mmd5=72mmdL5=123mmd4=84mmL4= 112.5 mmL2= 55 mmL6= 50.5 mm1 = 99 mm2

48、= 202 mm3 = 109 mm5.键连接联轴器与轴段和齿轮与轴间均采用A型一般平键连接，查减速器设计实例精解表8-31，得键型号分别为键1670GB/T 10961990和键20110 GB/T 109619905-3第六章 润滑油选用与计算轴承选用ZN-3钠基润滑脂润滑。齿轮选用全耗损系统用油L-AN68润滑油润滑，润滑油深度为0.649dm，箱体底面尺寸为7.132.53 dm，箱体内所装润滑油量为V=7.132.530.649 dm3=11.71 dm3该减速器所传递功率Po=6.68 kW，对于二级减速器，每传递1kW功率需油量为Vo=0.71.4 dm3，则该减速器所需油量为V1=PoVo=6.68（0.71.4）dm3=4.6769.352 dm3V1V，润滑油量满足规定设计小结通过这次