机械课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书(5)

机械设计 一级直齿圆柱齿轮减速器

高速轴：L1>(A-B)=35-23=12mm；低速轴：L2>(A-B)=45-38=7mm 由前设定高速轴的L1=80mm，低速轴的L2?82mm可知，满足要求。 ( 8 ) 确定轴的轴向尺寸 高速轴（单位：mm）：

D1 各轴段直径 35 L1 各轴段长度 80 80 31 5 93 5 21 38 L2 40 L3 47 L4 87 L5 47 L6 40 L7 D2 D3 D4 D5 D6 D7 低速轴（单位：mm）：

D1 各轴段直径 56 L1 各轴段长度 82

4、滚动轴承的选择与校核计算

根据《机械设计》理论知识可知推荐的轴承寿命最好与减速器寿命相同，取10年，一年按300天计算， T h=(300×10×8×2)= 48000h （1）高速轴承的校核

选用的轴承是6308深沟型球轴承。 轴承的当量动负荷为P?fd(XFr?YFa)

由《机械设计》P321表13－6查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2。 因为Fa1=0N，Fr1= 1757.9N，则P?fdXFr 查《机械设计》P321表13－5得，X= 1，Y= 0 。 P?fdXFr1?1.2?1?1757.9?2109.48N?2.10948KN 查《机械设计》p320表13-3得：ft=1

105 33 85 10 21 60 L2 65 L3 70 L4 75 L5 65 L6 D2 D3 D4 D5 D6 21

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查《机械设计》p319得：深沟球轴承的寿命指数为?＝3 ； 查《机械设计手册（软件2008版）》得：Cr= 40.8KN； 则 L10h106ftCr?1061?40.8003?()?()h?502449h?48000h 60n2P60?2402.10948所以预期寿命足够，轴承符合要求。 （2）低速轴承的校核 选用6213型深沟型球轴承。

轴承的当量动负荷为P?fd(XFr?YFa)

由《机械基础》P407表18－6查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2。 因为Fa2=0N，Fr2=1700N，则 P?fdXFr 查《机械基础》P407表18－5得，X=1，Y=0。

P?fdXFr?1.2?1?1700N?2040N?2.040KN

查《机械设计》P320表13-4得：ft=1 ；

查《机械设计》P321得：深沟球轴承的寿命指数为?＝3; 查《机械设计手册（软件2008版）》得：Cr=57.2KN；

106ftC?1061?57.23()?()?7.5?106h?48000h 则L10h?60nP60?49.1302.04所以预期寿命足够,轴承符合要求。 5、键联接的选择及其校核计算 （1）选择键的类型和规格

轴上零件的周向固定选用A形普通平键，联轴器选用B形普通平键。 ① 高速轴（参考机械设计手册（软件2008版）平键：根据带轮与轴连接处的轴径35mm，轴长为80mm，查得键的截面尺寸b＝10mm ，h＝8mm 根据轮毂宽取键长L＝60mm

高速齿轮是与轴共同制造，属于齿轮轴。 ② 低速轴：

根据安装齿轮处轴径d4?70mm，查得键的截面尺寸b?h?20mm?12mm，根据轮毂宽取键长L?L4?20?65mm。

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根据安装联轴器处轴径d1?56mm，查得键的截面尺寸b?h?16mm?10mm，取键长L=72mm。 （2）校核键的强度

① 高速轴轴端处的键的校核： 键上所受作用力：F?ⅰ）键的剪切强度

2M2?1000?210.1??12005.7N d35????(0.6~0.8)????60~80MPa??F?F12005.7??MPa?20.0MPa??[?]?60MPa Abl10?60键的剪切强度足够。 ⅱ）键联接的挤压强度

??e??(0.～91.5?)＝～90??15 0MPa?e?F2F2?12005.7??MPa?50.02MPa??[?e]?(17.~2.0)?60?102~120MPaAehl8?60键联接的挤压强度足够。 ② 低速轴两键的校核

A、 低速轴装齿轮轴段的键的校核： 键上所受作用力：F?ⅰ）键的剪切强度

2M2?1000?995.237??28435.3N d70??F?F28435.3??MPa?21.87MPa??[?]?60MPa Abl20?65键的剪切强度足够。 ⅱ）键联接的挤压强度

?e?F2F2?28435.3??MPa?72.91MPa??[?e]?(17.~2.0)?60?102~120MPaAehl12?65键联接的挤压强度足够。

B、低速轴轴端处的键的校核： 键上所受作用力 ：F?ⅰ）键的剪切强度

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2M2?1000?975.80??34850N d56机械设计 一级直齿圆柱齿轮减速器

??F?F34850??MPa?30.25MPa??[?]?60MPa Abl16?72键的剪切强度足够。 ⅱ）键联接的挤压强度

?e?F2F2?34850??MPa?96.80MPa??[?e]?(17.~2.0)?60?102~120MPaAehl10?72键联接的挤压强度足够。 6、联轴器的扭矩校核 低速轴： 选用LT6J56?112弹性套柱销联轴器，查《机械设计手册（软件2008版）》P484

J1B56?112附录33，得许用转速[n]＝3800r/min 则 n2＝49.130r/min<[n] 所以符合要求。

7、减速器基本结构的设计与选择 （1）齿轮的结构设计

① 小齿轮：根据《机械基础》P335及前面设计的齿轮尺寸，可知小齿轮齿根圆直径为79.5mm，根据轴选择键的尺寸h为7 ，则可以算出齿根圆与轴孔键槽底部的距离x=

79.5?57?10?6.125mm，而2.5mn?2.5?3?7.5mm，则有

2x<2.5mn，因此应采用齿轮轴结构。 （2）滚动轴承的组合设计

① 高速轴的跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=80+80+21+5+93+5+21=305mm，采用分固式结构进行轴系的轴向固定。

② 低速轴的跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5+L6 =82+105+33+85+10+21=336mm，采用分固式结构进行轴系的轴向固定。 （3）滚动轴承的配合

高速轴的轴公差带选用j 6 ，孔公差带选用H 7 ； 低速轴的轴公差带选用k 6 ，孔公差带选用H 7 。 高速轴：轴颈圆柱度公差/ P 6 = 2.5，外壳孔/ P 6 = 4.0；

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端面圆跳动轴肩/ P 6 = 6，外壳孔/ P 6 = 10。 低速轴：轴颈圆柱度公差/ P 6 = 4.0，外壳孔/ P 6 = 6； 端面圆跳动轴肩/ P 6 = 10，外壳孔/ P 6 = 15。

轴配合面Ra选用IT6磨0.8，端面选用IT6磨3.2； 外壳配合面Ra选用IT7车3.2，端面选用IT7车6.3。 （4）滚动轴承的拆卸

安装时，用手锤敲击装配套筒安装；为了方便拆卸，轴肩处露出足够的高度h，还要留有足够的轴向空间L，以便放置拆卸器的钩头。 （5）轴承盖的选择与尺寸计算

①轴承盖的选择：

选用凸缘式轴承盖，用灰铸铁HT150制造，用螺钉固定在箱体上。其中，轴伸端使用透盖，非轴伸端使用闷盖。

②尺寸计算

Ⅰ）轴伸端处的轴承盖（透盖）尺寸计算 A、高速轴：

选用的轴承是6308深沟型球轴承，其外径D＝90mm，采用的轴承盖结构为凸缘式轴承盖中a图结构。查《简明机械设计手册》P344表13-22计算公式可得： 螺钉直径d3＝8，螺钉数 n＝4 d0?d3?1?8?1?9

D0?D?2.5d3?90?2.5?8?110D2?D0?2.5d3?110?2.5?8?130e?1.2d3?1.2?8?9.6e1?e,e1?9.6，取e1＝10D4＝D-（10～15），取D4＝90-12＝78D5＝D0?3d3?110?3?8?86D6?D?(2~4)?90?2?88m＝e1＝10

B、低速轴：

选用的轴承是6213型深沟型球轴承，其外径D＝120mm。查《简明机械设计手册》P344表13-22计算公式可得： 螺钉直径10，螺钉数6；

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