计 算 及 说 明
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结 果 九、验算滚动轴承的寿命 由设计指导书P129?131附表10.1进行轴承型号的选择: 输入轴：选取轴承类型6007。 输出轴：选取轴承类型6009 低速轴轴承正装受力如图 ⑴受力分析 22FrA?FAH?FAV?2249.622?818.82?2394.0N FrB?F2BH?F2BV?1066.63?388.22?1135.1N22 ⑵ 计算当量动载荷P 因为此轴承只承受径向载荷,根据教材P280公式16-5可得：P?Fr。 ⑶轴承寿命计算 根据教材P279表16-8可查得：温度系数ft?1； 根据教材P279表16-9可查得：载荷系数fP?1.2； 根据设计指导书P129?131附表10.1可查得：基本额定动载荷Cr?21.0kN； 根据教材P278可查得：寿命系数??3。 根据教材P279公式16-3得 10?ftCr?Lh????60n?fP?p?6??1?21.0?103?106Lh????32510h60?200.25?1.2?2394.0?3 每天工作8小时，每年按250天计算，轴承寿命为：32510.07/(250?8)?16年。 因此轴承寿命足够。 - 17 - 计 算 及 说 明 十、键联接的强度校核 1．许用挤压应力 键、轴和轮毂的材料都是45钢，由教材P10?10查得连接件的许用挤压158表应力??P??100~120MPa，取其平均值??P??110MPa。 2．校核联接大齿轮和输出轴Ⅲ的键 联接大齿轮和输出轴Ⅲ的键采用普通A型平键。尺寸为b?h?L?14?9?48。 键的工作长度为l?L?b?48?14?34mm。 键的高度h?9。 4T4?239.45?103??62.6MPa???P? ?P?dhl50?9?34 故满足挤压强度要求。 3．校核联接输出轴Ⅲ与联轴器的键 联接输出轴Ⅲ与联轴器的键采用普通A型平键。尺寸为b?h?L?10?8?70。 键的工作长度为l?L?b?70?10mm?60mm。 键的高度h?8mm。 4T4?239.45?103?P???57.01MPa???P? dhl35?8?60 故满足挤压强度要求。 4．校核联接联轴器与输入轴Ⅰ的键 联接联轴器与输入轴Ⅰ的键采用普通A型平键。尺寸为b?h?L?8?7?70。 键的工作长度为l?L?b?70?8?62mm。 键的高度h?7mm。 4T4?36.48?103??11.2MPa???P? ?P?dhl30?7?62 故满足挤压强度要求。 结 果 十一、减速器润滑方式、润滑油牌号、密封类型的选择和装油量计算 １．轴承润滑方式和润滑油牌号的选择 输出轴上轴承：dⅢ?n3?45?200.25mm?r/min?9.011?103mm?r/min 输入轴上轴承：dⅠ?n2?35?1440mm?r/min?5.04?104mm?r/min 因为d?n?(1.5~2)?105mm?r/min,所以滚动轴承均采用润滑脂润滑。脂润滑因润滑脂不易流失，故便于密封和维护，且一次充填润滑脂可运转较长时间。选用通用钙基润滑脂（GB491-87），牌号为L-XAAMHA1。其耐水性能。适用于工作温度低于55?C?60?C的机械设备的轴承润滑，特别是有水或潮湿处。润滑脂的装填量不宜过多，一般不超过轴承内部空间容积的1/3～2/3。 ２．齿轮润滑方式、润滑油牌号的选择和装油量的计算 当v?12m/s时闭式齿轮传动的润滑法多采用油池润滑。大齿轮浸入油池一定深度，齿轮运转时就把润滑油带到啮合区，同时也甩到箱壁上，借以散热。齿轮浸入油池中的深度一般为一个齿高，但不应小于10mm。为避免搅油损失过大，大齿轮的浸油深度不应该超过其分度圆半径的1/3。为避免搅油时将油池底部的脏油带起，造成齿面磨损，大齿轮齿顶到油池底面的距离应大于30～50mm，现取为50mm。为保证润滑及散热的需要，减速器内应有足够的油量。二级减速器每传递1kW的功率， - 18 - 计 算 及 说 明 需油量为Q0?(0.7?1.4)L。?装油量Q?(5.445?0.7?5.445?1.4)L?(3.81?7.62)L ３．密封类型的选择 （１）轴外伸处的密封设计 为防止润滑剂外漏及外界的灰尘、水分和其他杂质渗入，造成轴承磨损或腐蚀， 应设置密封装置。深沟球轴承为脂润滑，选用毡圈油封，材料为半粗羊毛毡。 （２）剖分面的密封设计 为保证密封，箱体剖分面处的连接凸缘应有足够的宽度，连接螺栓的间距也不应过大，以保证足够的压紧力；在剖分面间涂水玻璃，以防止漏油，保证了密封。 结 果 十二、减速器箱体设计 减速器箱体起着支承和固定轴系部件、保证传动零件啮合精度和良好润滑以及轴组件的可靠密封等重要作用，其质量约占减速器总质量的30%~50%。因此，应具有足够的强度和刚度。为提高箱体强度，采用铸造的方法制造。 为便于轴系部件的安装和拆卸，箱体采用剖分式结构，由箱座和箱盖组成，剖分面取轴的中心线所在平面,箱座和箱盖采用普通螺栓连接，圆锥销定位。 １．减速器箱体的结构设计 首先保证箱体具有足够的刚度，使箱体有足够的壁厚，箱座和箱盖的壁厚取???1?10mm。 其次，为保证减速器箱体的支承刚度，箱体轴承座处要有足够的厚度，并设置加强肋，且选用外肋结构。为提高轴承座孔处的联接刚度，座孔两侧的连接螺栓应尽量靠近（以避免与箱体上固定轴承盖的螺纹孔干涉为原则）。为提高联接刚度，在轴承座旁联接螺栓处做出凸台，要有一定高度，以留出足够的扳手空间。由于减速器上各轴承盖的外径不等，各凸台高度设计一致。 另外，为保证箱座与箱盖的联接刚度，箱座与箱盖联接凸缘应有较大的厚度b?b1?15mm。 为保证箱体密封，除箱体剖分面联接凸缘要有足够的宽度外，合理布置箱体凸缘联接螺栓，采用对称均匀布置，并不与吊耳、吊钩和定位销等发生干涉。 ２．油面位置及箱座高度的确定 对于圆柱齿轮，通常取浸油深度为一个齿高，对于多级传动中的低速级大齿轮，其浸油深度不得超过其分度圆半径的1/3。为避免传动零件传动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，应使大齿轮齿顶圆距油齿底面的的距离大于30～50mm。取50mm。 ３．箱体结构的工艺性 箱体结构工艺性的好坏对于提高加工精度和装配质量，提高生产率以及便于检修维护等有很大影响。主要考虑铸造工艺和机械加工工艺两方面。 （1）、由于采用铸造箱体，所以要注意铸造的工艺要求，力求壁厚均匀、过渡平缓、外形简单、不要出现局部金属积聚；考虑液态金属的流动性，箱体壁厚不应过薄，砂形铸造圆角半径取R?5mm；为便于造型时取模，铸件表面沿拔模方向设计成1:10～1:20的拔模斜度，应尽量减少沿拔模方向的凸起结构，以利于拔模。箱体上应尽量避免出现狭缝，以免砂型强度不够，在浇铸和取模时易形成废品。 （2）、设计箱体的结构形状时，应尽量减小机械加工的面积，减少工件和刀 计 算 及 说 明
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结 果 具的调整次数。例如同一轴心线上的两轴承座孔的直径应尽量一致，以便镗孔并保证镗孔精度。同一方向上的平面尽量能一次调整、加工完成。各轴承座端面应在同一平面上。箱体加工面与非加工面必须严格分开。另外，窥视孔盖、通气器、油标和油塞等的结合面处，与螺栓头部或螺母接触处都应做出凸台(凸起高度h?3~5mm)。也可将螺栓头部或螺母接触处做出沉头座坑。箱体形状力求均匀、美观。 ４．减速器附件的结构设计 1、窥视孔用于检查传动件的啮合情况、润滑状态、接触斑点等，还可用于注入润滑油。窥视孔应开在便于观察传动件啮合区的位置，尺寸以便于观察为宜。 2、放油孔应设在箱座底面的最低处，常将箱体的内底面设计成向放油孔方向倾斜1?~1.5?，并在其附近做一小凹坑，以便攻丝及油污的汇集和排放。 3、油标用来指示油面高度，应设在便于检查及油面较稳定处，选用杆式油标。 4、应在窥视孔盖上安装通气器，使箱体内的热胀气体自由逸出，以保证箱体内外压力均衡，提高箱体由缝隙处的密封性能。 5、要设计启盖螺钉，其上的螺纹长度要大于箱盖连接凸缘的厚度，钉杆端部要做成圆柱形，加工成半圆形或大倒角，以免顶坏螺纹。 6、为了保证剖分式箱体轴承座孔的加工与装配精度，在箱体联接凸缘的长度方向两端各设一圆锥定位销。两销间的距离尽量远，以提高定位精度。定位销直径一般取(0.7~0.8)d2，取d?8mm，长度应大于箱盖和箱座连接凸缘的总厚度，以利于装拆。 7、为了拆卸及搬运减速器，应在箱盖上铸出吊耳，，并在箱座两端凸缘下面铸出吊钩，用于调运整台减速器。 根据设计指导书表4-1计算得铸铁减速器箱结构尺寸列于下表 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 箱盖与箱座联接螺栓直径 联接螺栓d2的间距 窥视孔盖螺钉直径 定位销直径 内箱壁至轴承座端面距离 大齿轮顶圆与内箱壁距离 齿轮端面与内箱壁距离 箱座肋厚 符 号 ? ?1 b b1 减 速 器 型 式 及 尺 寸 关 系 10mm 10mm 1.5??15mm 1.5?1?15mm b2 df 2.5??25mm M16 n d1 d2 l d4 4 0.75df?M12 (0.5~0.6)df?M10 106mm (0.3~0.4)df?M6 (0.7~0.8)d2??8 l1?C1?C2?(5~10)?1018?16?6?10?50mm ?1>1.2?=12mm，取12mm ?2>??10mm，取10mm ??8.5,取8mm m≈0.85?，d l1 ?1 ?2 m
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