带式运输机的一级圆柱(或圆锥)齿轮减速器课程设计说明书(编辑修改稿)

带式运输机的一级圆柱(或圆锥)齿轮减速器课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

距 a 2/)( 21 zzma  125 七、轴的设计 （一）输入轴的设计计算： 齿轮轴的设计： 轴简图： ① 选 择轴材料： 由已知条件知减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经调质处理。 有《机械设计基础》表 得： 抗拉强度极限 σB=650MPa ，屈服极限 13 轴的结构设计 σs=360MPa； ② 按扭转强度估算轴的直径： 轴的输入功率为 PⅠ = KW； 转速为 n1=320 r/min 根据课本 P271（ 142）式，并查表 141， c=107~118则 d≥ 33 )118~107( ⅠnPC =（ 107~118） mm =~ 考虑有键槽，将直径增大 3%~5%，则 d=（ ~） (1+5%)mm=~ ∴ 选 d=30mm 1）轴上零件的定位，固定和装配： 一级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，用平键作周向过渡配合固定。 轴的轴向定位是用轴端盖凸缘单向固定外圈来实现的。 轴外伸段半联轴器用轴肩和轴端挡圈作轴向定位的，用平键作周向过渡配合定位。 2）确定轴的各段直径 ① 由上述可知轴段 1 直径最小 d1=30mm。 轴的直径 d 10～ 18 ＞ 18 ～ 30 ＞ 30 ～ 50 ＞ 50 ～ 80 ＞ 80 ～ 100 轴上圆角 /倒角 C1/R1 最小轴肩高度 Hmin 2 轴环宽度 b b≈ 轴上圆角半径 R 2 ② 轴段 2 考虑到要对安装在轴段 1 上的联轴器进行定位，轴段 2 上应有轴肩，同时为能很顺利地在轴段 2 上安装轴承，轴段 2 必须满足轴承内径的标准，至少应满足：d1+2=30+5=35mm； ③ 轴段 3 不考虑对安装在轴 2 上的零进行定位，只 要 求有 一 定圆 角即 可 ，至 少 应满 足 ： d=30mm d1=30mm d2=35mm 14 d3=d2+21mm=37mm。 圆整后取 d3=40mm。 ④ 轴段 4 一般要比轴段 3 的直径大 10mm，所以有 d4=d3+10mm=50mm ⑤ 、为了便于拆卸左轴承，根据书 2， 129 页附表 可知， 所选 61909 型轴承的安装直径： 50≤ da≤ 63mm，所以取 d5=60mm ⑥ 、轴段 6 与轴段 2 安装相同型号的轴承，所以该轴径为： d6=d2=35mm 3）确定轴的各段长度 ① 已知毂宽为 65mm，为了保证齿轮固定可靠，轴段 4 的长度应略短于齿轮轮毂宽度 2mm，取轴段 3 的长度为 63mm。 ② 轴环的宽度约为该最小轴肩高度的 倍，即附表如上可得：所以轴环的宽度为。 ③ 为保证齿轮端面与箱体内壁不相碰，齿轮端面与箱体内壁间应留有一定的间距，可取该间距为18mm。 ③ 为了保证轴承安装在箱体轴承座孔中，并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为2mm。 又查书《机械设计基础 课程设计指导书》的附表 知， 所选 滚动轴承的宽度为：B=14mm。 所以轴承支点的距离为： L=（ 14/2+2+14+65/2） 2=111mm ⑤ 确定轴段 2 的长度时，要根据轴段安装的零件尺寸来决定，所以有： a、上有一套筒，与齿轮端面与箱体内壁间应留有一定的间距相同，故取套筒的长度为 20mm。 套筒左端紧靠与齿轮的内圈横截面，套筒右端有2mm的倒角，且右端使其轴承定位。 b、减速器中两个齿轮的中心距 a =125mm，并且设轴承座端面距外箱体的距离为 y，则：查书《机械设计基础 课程设计指导书》 17 页表 得， 地脚螺钉直径为： df =+12=125+12= 圆整后得： df =20mm 箱盖的壁厚为： δ1=+1mm =125+1=≥8mm 取 δ1=8mm 轴承端盖螺钉直径： d3=（ ） d f =（ ～ ） 20mm=（ 8～ 10）mm 取 d3=8mm 轴旁连接螺栓直径为： d′1 = df =20=15mm 由于较大的偶数则 d′1=16mm，所以轴承的连接d3=40mm d4=50mm d5=60mm d6=35mm L=111mm 15 求齿轮上作用力的大小、方向： 螺栓直径为 16mm写为 M16； 查《机械设计基础 课程设计指导书》手册表 得 C1min=22， C2min=20； 所以轴承座端面距离内箱壁的距离为 y 为： y=δ1+C1min+ C2min + （ 5 ～ 10 ）=8+22+20+5=55mm c、外壁圆角半径一般为 3～ 5mm，取圆角半径为 4mm。 d、由 b、步可知 d3=8mm 查书《机械设计基础 课程设计指导书》 23页表 得，螺钉连接外装式轴承的厚度为：e==8mm= e、轴段 2 伸出箱体外的长度一般为 15～ 20mm，为了方便计算取该轴段的伸出长度为。 综合 上 述 ， 轴 段 2 的 长 度 为 ：2+18+55+4++=106mm ⑥ 轴段 1 的长度确定，根据联轴器的长度来确定其长度，查书《机械 设计基础 课程设计指导书》68 页附表 得， L′=58mm。 ⑦ 在轴段 3 上分别加工出键槽，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应的轮廓宽度约小 5～ 10mm，键槽的规格查书《机械设计基础 课程设计指导书》 108 页附表 得，轴段 1 的键槽深度为 ，宽度为 8mm；轴段 3 的键槽深度为 5mm，宽度为 12mm。 ① 小齿轮分度圆直径： d1=50mm； ② 作用在齿轮上的转矩为： T1 =105 Nmm ③ 求圆周力 Ft： Ft=2T1/d1=2105 /50= ④ 求径向力 Fr： Fr=Fttanα=tan200= ⑤ 强度校核（图如下）： A 绘制轴受力简图（如图 a）： L1=58mm L2=106mm L3=20mm L4=63mm L5=10mm L6=18mm Ft= Fr= 16 a B 绘制弯矩图： （ b） 水平支点反力为： HBHA FF  = 2tF = 2 = 垂直支点反力 : 2rVBVA FFF = = a、水平面弯矩图（ 如图 c） Ⅰ Ⅱ 截面处的弯矩为： MH1= 2/LFHA = 111/2= Ⅱ Ⅱ 截面处的弯矩为： MH2= 29HAF =29= HBHA FF  = VBVA FF  = MH1 = Nmm MH2= Nmm 17 （ c） b、垂直平面弯矩图（如图 d）： Ⅰ Ⅰ 截面处的弯矩为： MV1= 2LFVA =111/2=mm Ⅱ Ⅱ 截面处的弯矩为： MV2= 29VBF =29 Nmm=mm （ d） C、 绘制合弯矩图（如图 e） 由 M= 22 VH MM  得到： Ⅰ Ⅰ 截面的合成弯矩为： M1= 212 1 VH MM  =mm Ⅱ Ⅱ 截面的合成弯矩为： MV1= Nmm MV2= Nmm M1= Nmm M2= Nmm 18 M2= 222 2 VH MM  =mm (e) D、绘制扭矩图（如图 f） 转矩： T= nP =108870Nmm (f) E、求当量弯矩： 因减速器单向运转，故可以认为转矩为脉动循环变化，取修正系数。