机械(减速箱)设计说明书(编辑修改稿)

机械(减速箱)设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

低 速级 直 齿圆柱齿轮设计计算表 项目 计算（或选择）依据 计算过程 单位 计算（或确定）结果 1．选齿轮精度等级 查 [1]表 112 级 7 2．材料选择 查 [1]表 111 小齿轮 为 40CrMnMo调质 大齿轮 为 35SiMn调质 小 齿轮40CrMnMo大齿轮35SiMn 3．选择齿数 Z )40~20(1 Z 12 iZZ  12ZZU 301Z Z2 = 30 =≈92 U 个 301Z Z2 =92 U 4．按齿面接触强度设计 （ 1）载荷系数K 查 [1]113 表 取 K= （ 2）区域系数ZH ZH = ZH = (3)计算小齿轮传递的转矩 T1 T1 = 10 6  =  105 Nmm  105 (4)齿宽系数Фd 由 [1]表 116 取 Фd= (5)材料的弹性 由 [1]表 11 4 取 ZE=188 MPa 188 12 系数 ZE 1/2 (6) 齿轮接触疲劳强度极限limH 由 [1]表 111 1limH 710 2limH 680 MPa 1limH 710 2limH 680 （ 7）计算接触疲劳强度许用应力 [σH] 取失效概率 ≤１％， 查［ 1］表115，得安全系数SH= [σH]1= HHS 1lim =710 [σH]2= HHS 2lim = 680 MPa 代入较小的 ［ σ H］=680 （ 8）试算小齿轮分度圆直径1d 按 [1]式（ 11 － 3）试算 3251)(d= mm （ 9）计算圆周速度 v 100060 11 ndv  100060   v = m/s （ 10）计算齿宽 B B= φdd1 B =  = 圆整取 B2=75mm，而 B1 B2 5~10mm，取 B1=80 mm B1=80 B2=75 （ 11）模数 m 11zdm 30m = 5．按齿根弯曲强度设计 （ 1）载荷系数K 查 [1]113 表 取 K= （ 2）齿形系数YFa 根据齿数和 由 [1]图 118 YFa1= YFa2= YFa1= YFa2= （ 3）应力校正系数 YSa 由 [1]图 119 YSa1= YSa2= YSa1= YSa2= （ 4）齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE 由 [1]表 111 1FE 630 2FE 580 MPa 1FE 630 2FE 580 13 （ 5）计算弯曲疲劳许用应力[σF] 取失效概率 ≤１％， 查［ 1］表 115 取弯曲疲劳安全系数SF＝ [σF]1= FFES1 =504 [σF]2= FFES2 =464 MPa [σF]1=504 [σF]2=464 （ 6）计算大小齿轮的][ FSaFaYY并加以比较 111 ][FSaFaYY = 222 ][FSaFaYY = 结论：111 ][FSaFaYY 222 ][FSaFaYY 111 ][FSaFaYY 222 ][FSaFaYY （ 7）齿根弯曲强度设计计算 由 [1]式 1111 3 21 21 ][co s2 F SFdn YYZYKTm    3 250 0 8  nm = 结论： 由 齿根弯曲疲劳强度计算模数，取 m ＝ 3 mm。 为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分 度圆直径 d1= 来计算应有的齿数。 于是由 mdz 11= = 取 1z 31，则 Z2 = Z1i 齿 1 =31= 取Z2 = 95 6．几何尺寸计算 （ 1）计算中心距 a 2 )( 21 mzza   2 3126a 189 将中心距圆整为 189 mm 189 （ 2）计算齿轮的分度圆直径d mzd 11 mzd  =93 22 mzd  =285 mm 931d 2852d （ 3）计算齿轮的齿根圆直径df mddf  mddf  = mdd f  = mm 1fd fd （ 4）计算齿轮宽度 B B = φdd1 B =  93= 圆整取 B2=75mm，而 B1 B2 5~10mm，取 B1=80 mm B1 = 80 B2 = 75 14 （三） 直 齿轮设计参数表 传动类型 模数 齿数 中心距 齿宽 高速级 直 齿圆柱齿轮 2 Z1= 32 Z2 = 138 170 B1 = 60 B2 = 55 低速级 直 齿圆柱齿轮 3 Z1= 31 Z2 = 95 189 B1 = 80 B2 = 75 167。 5 轴的设计计算 减速器轴的结构草图 一、 Ⅰ 轴的结构设计 轴的结构草图（直径和长度标号） 1．选择轴的材料及热处理方法 查 [1]表 141 选择轴的材料为优质碳素结构钢 45；根据齿轮直径 mm100 ，热处理方法为正火。 15 2．确定轴的最小直径 查 [1] 370P 的扭转强度估算轴的最小直径的公式：    3 1133 nPCnPd  1183 =~ 再查 [1]表 142， 查 C= 118~107 考虑键： 考虑有 键槽，且 d＜ 100mm，轴径增大 5%～ 8%， d ~ 3．确定各轴段直径并填于下表内 名称 依据 单位 确定结果 1d d ~，由带轮的孔径为30， 1d =30 mm 30 2d 2d = 1d +2（ ~） 1d =30+（ ~6） =~36 查［ 2］表 127 取 2d =35 mm 35 3d 考虑轴承 d3 d2 查［ 2］ 表 66 选取 轴承代号： 7008AC d=40mm B=15mm， a=， da=46mm，故取 3d =40mm mm 40 4d 考虑 d4 d3且 轴承代号： 7008AC 由 da=46mm ， 取 4d =46 mm mm 46 5d 根据高速直齿圆柱齿轮的齿 顶圆半径 684641 ad mm 取 5d =68mm mm 68 6d 6d = 3d =40mm mm 40 4．选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。 查 [2] 25P （二）“滚动轴承的润滑”，及说明书“六、计算齿轮速度 v ” smv＜ 2 ，故选用脂润滑。 将与轴长度有关的各参数填入下表 16 名称 依据 单位 确定结果 箱体壁 厚 查 [2] 158P 表 111  a = 189+3 8 mm 8 地脚螺栓直径 fd 及数目 n 查 [2] 158P 表 111，  ad f = 189+12=，查 [2] 表 313 取fd =20；由 a=189250，取 n=4 fd =20mm n=4 个 轴承旁联接螺栓直径 1d 查 [2] 158P 表 111  fdd 查 [2]39 取1d =16 mm 16 轴承旁联接螺栓扳手空间 1C 、2C 查 [2] 158P 表 112 1min 22C  2min 20C  mm 1 22C 2 20C 轴承盖联接螺钉直径 3d 查 [2] 158P 表 111，10~820)~()~(3  fdd 查 ［ 2］表 1110,D=70～ 100 时， 3 8d ，D=110～ 140 时， 3 10d mm 8 轴承盖厚度 e 查 [2] 166P 表 1110 31. 2 1. 2 8 9. 6ed    ，取 10e mm 10 小齿轮端面距箱体内壁距离2 查 [2] 204P 2 8   ，取 2 10 mm 10 轴承内端面至箱体内壁距离3 查 [2] 208P ，因为选择脂润滑， 3 =8~12，取 3 =10 mm 10 17 轴承支点距轴承宽边端面距离 a 查 ［ 2］ 表 66 a= mm。 名称 计算公式 单位 计算结果 1l 带轮的轮毂宽度为 L=60，为了连接紧凑 1l =L（ 2~3） =58~57 mm 58 2l 2l =20+10+5610152=59 mm 59 3l 3l =2+15+10+10=37 mm 37 4l 4l == mm 5l 齿轮轮毂宽度为 60， 5l = 1b （ 2~3） =60（ 2~3） =58~57 mm 58 6l 6l =2+15+10+10=37 mm 37 L（总长） L=1l +2l +3l +4l +5l +6l =58+59+37++58+37 = mm l （支点距离） l =L2a4= = mm 二、 Ⅱ 轴的结构设计 1．选择轴的材料及热处理方法 查 [1]表 151 选择轴的材料为优质碳素结构钢 45；根据齿轮直径 mm100 ，热处理方法为正火回火。 2．确定轴的最小直径 查 [1] 370P 的扭转强度估算轴的最小直径的公式：    333 ⅡⅡnPCnPd  3 )107~118( =~ 再查 [1]表 142， C= 118~107 考虑键： 最小直径处没有键，此 处不用考虑键 18 3．确定各轴段直径并填于下表内 名称 依据 单位 确定结果 1d 因为 d ~ 处安装轴承，选用轴承 7208AC， 查 ［ 2］表 66 得 1 40d mm 40 2d 2d = 1d +2（ ~） 1d =40+(~8)=~48mm查 ［ 2］表 66得，轴承 ad =47，则 2d =47 mm 47 3d 3d = 2d +2（ ~） 2d =47+ （ ~） =~查 ［ 2］表 129得 3 55d mm 55 4d 4247dd mm 47 5d 5d 处安装轴承，选用轴承7208AC， 查 ［ 2］表 66 得5 40d 。