西 南 科 技 大 学 机械设计课程设计说明书
齿根圆直径 齿宽 材料 热处理状态 齿面硬度 mm mm HBS 41.25 50 40Cr 调质 280 203.25 45 45 调质 240 68.75 80 40Cr 调质 280 238.75 75 45 调质 240 续表3.1 圆柱齿轮传动参数表
b
3.4验算带式运输机带速
由各齿轮齿数z1?30，z2?138，z3?30，z4?98得传动比
i?z2z4138?98??15.03， z1z330?30则卷筒转速n?nd1440??95.81r/min， i15.03
带速v'??Dn???0.22?95.81?60?1.104m/s，
v'?v1.104?1.1?100%??100%?0.36%，在允许的误差?5%内，故误差??v1.1减速设计满足设计要求。
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第四章 减速器结构设计
4.1减速器结构
前面已知低速级齿轮传动中心距a=160,由[2]查表3，并经计算后得减速器结构尺寸如表4.1所示，其中有些数据是后面设计后再填上的。
表4.1减速箱机体结构尺寸 名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱座凸缘厚度 箱盖凸缘厚度 箱座底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁联接螺栓直径 机盖与座联接螺栓直径 联接螺栓d2的间距 轴承端盖螺栓直径 视孔盖螺钉直径 定位销直径 df、d1、d2到外箱壁距离 df、d2至凸缘边缘距离 符号 ? 减速器型式及尺寸关系/mm 8 8 12 12 20 18 4 14 10 150 8 6 8 24、20 、16 22、14 22 35 40 10 16.5 7、7 120 10 130~150 ?1 b b1 b2 df n d1 d2 l d3 d4 d C1 C2 R1 轴承旁凸台半径 h 凸台高度 l1 外箱壁至轴承座端面距离 ?1 大齿轮顶圆与内箱壁距离 ?2 齿轮端面与内箱壁距离 m1、m 箱盖、箱座肋厚 D2 轴承端盖外径 t 轴承端盖凸缘厚度 S 轴承旁联接螺栓距离 4.2
轴类零件设计
4.2.1初选轴
在进行轴的结构设计之前，应首先初步计算轴的直径。一般按受扭作用下的扭转强度估算各轴的直径，计算公式为d?C3
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Pmm，式中： n西 南 科 技 大 学 机械设计课程设计说明书
P—轴所传递的功率，kW； n—轴的转速，r/min；
A—由轴的需用切应力所确定的系数。
由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求，故选择常用材料45钢，调质处理，查[1]表11.3取C=118，则 轴 1 d1?C3 轴2 d2?C3轴3 d3?C33.96P1=118?3=16.5mm,
1440n13.84P2=118?3=27.2mm,
313.04n23.73P3=118?3=40.0mm，
95.44n3将各轴圆整为d1=20mm , d2=30mm , d3=40mm。 4.2.2初选轴承
轴1选轴承为：6006， 轴2选轴承为：6006，
轴3选轴承为：6010。
表4.2 轴承代号 6006 6006 6010 基本尺寸/mm d D B 30 30 50 55 55 80 13 13 16 安装尺寸/mm da Da 36 36 56 49 49 74 基本额定/kN 动载荷静载荷Cr Cor 13.2 8.3 13.2 8.3 22.0 16.2
4.2.3联轴器的选取
轴1和轴3需要与联轴器连接，为使该段直径与联轴器的孔径相适应，所以需要同时选用联轴器，又由于本减速器属于中小型减速器，其输出轴与工作机的轴线偏移不大。其次为了能够使传送平稳，所以必须使传送装置具有缓冲，吸振的特性。因此选用弹性注销联轴器
（1）轴1的联轴器
轴1的联轴器与电机相联接，前面已知电机输出转矩Td=26.53N?m，功率
Pd?4kW，转速nd?1440r/min，
查[1]表10.1知工作情况系数KA=1.3，于是计算转矩
Tca?KATd?1.3?26.53?34.49N?m，
根据以上参数并考虑轴1直径d1=20和电机轴直径dd=28相配合，查[3]表8-7，对轴1选用LX2-Y型轴孔。
（2）轴3的联轴器
前面已知轴3输出转矩T3=373.23N?m，功率P3'?3.69kW，转速
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nd?95.44r/min，
查[1]表10.1知工作情况系数KA=1.3，于是计算转矩
Tca?KATd?1.3?373.23?485.20N?m，
查[3]表8-7，对轴3选用LX3-Y型轴孔。 各轴的联轴器尺寸如表4.3
表4.3联轴器外形尺寸 轴号 型号 轴1 轴3 LX2 LX3 公称扭矩 N2m 560 1250 许用转速 r/min 6300 4700 轴孔直径 mm 20 40 轴孔长度 mm 52 112 外径转动惯量 D/mm kg2m2 120 160 0.009 0.026 4.2.4轴的结构设计
低速轴
图4-1 低速轴结构简图
根据轴向定位要求，确定轴的各段直径和长度。
（1）I段与联轴器配合取dⅠ=40,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上取LⅠ?110。 （2）为了满足半联轴器轴向定位，Ⅱ段右侧设计定位轴肩，由[3]表7-12 毡圈油封的轴颈取dII=45,由轴从轴承孔端面伸出15-20,由结构定取LII=60。
（3）初选球轴承内径为50，故取dIII=50，轴承宽16，故取LⅢ=16，右端的轴肩用于轴承轴向定位。
（4）由于轴承的的定位需要轴肩，且由表4.3知该轴承轴肩尺寸da=56,所 以dⅣ?56，又根据轴上零件（轴承）的定位要求及箱体之间关系尺寸取LIV?70 （5）先说VI段，VI段为齿轮安装轴段，齿轮宽75，此段长应小于轮毂宽，取LVI=72,取d6=55.
（6）V段右边用于齿轮轴向定位，轴肩定位高度h?(0.07~0.1)dVI,取h=4轴环宽度b?1.4h=5.6，取b=12,故dV?63,LV?12
（7）7段用于安装轴承，已选轴承孔径50，故dVII=50,根据轴承宽度，箱
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体结构，及用套筒轴向定位,取LVII?42
（8）轴上齿轮、半联轴器零件的轴向定位均采用圆头普通平键连接。根据轴直径，由[3]查表4-1得I段轴选用平键b3h=1238,选键长系列L=90，如图4-1所示；VI轴选用平键b3h=16310，键长选择63，左端与轴肩相距5，如图4-1所示。
（9）轴端倒角及各轴段之间的圆弧过渡，取轴端倒角为C2。至于定位轴肩，根据[1]表11.2，III段与IV段圆弧过渡取R1.6，V段与VI段间圆弧为R2，轴承的定位轴肩处是R1，其余圆弧R1.6。
中速轴
图4-2 中速轴结构简图
高速轴
图4-3 高速轴结构简图
4.2.5低速轴强度校核
由于低速轴上所承受的转矩最大，所以仅对低速轴按弯扭合成强度条件进行校核计算。
该轴的简化如图4-4所示。
A B C D E
图4-4 低速轴的简化
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