垂直提升機的設(shè)計1解讀

1、廣播電視大學(xué) 人才培養(yǎng)模式改革 和開放教育試點畢業(yè)論文題 目學(xué)生姓名楊陽學(xué)號 1451201206366入學(xué)時間2014 春專業(yè)機械設(shè)計與自動化指導(dǎo)教師張絨試點單位重鋼分校重慶廣播電視大學(xué)2016年4月15日材料目錄1指導(dǎo)任務(wù)書 (1 )2. 指導(dǎo)記錄表 (2 )3. 寫作提綱 (3 )4. 論文提要 (4 )5. 論文正文 (5 )6. 參考文獻(33)7. 指導(dǎo)教師情況及評語(34)8. 答辯記錄表(35)9. 審查意見(36)畢業(yè)論文題目垂直提升機的設(shè)計學(xué)生姓名楊陽 專 業(yè)指導(dǎo)教師張絨 職 稱副教授1. 垂直提升機的傳動裝置。2. 提升機產(chǎn)品圖1張，裝配圖1張，零件圖若干張，工藝卡片1套

2、，說明書1份。畢業(yè)論文寫作進度計劃：1、期限：自 2016年3月9 日起至2016 年6 月10 日2、具體進度安排：時間完成內(nèi)容2016.03.15廣泛收集資料。2016330垂直提升機工藝開發(fā)草圖設(shè)計2012.10.28垂直提升機工藝開發(fā)草圖修改2012.11.04垂直提升機工藝開發(fā)設(shè)計說明書初稿2013.04.21完成垂直提升機的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計修訂與裝訂工作重慶廣播電視大學(xué)試點單位重鋼分校 指導(dǎo)教師張絨學(xué)生姓名楊陽學(xué)號1451201206366專業(yè)機械設(shè)計與自動化第次 指 導(dǎo)指導(dǎo)時間：2016年3月9日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生確定論文題目，收集資料，撰寫論文提綱。第次 指 導(dǎo)指導(dǎo)時間：2016年

3、4月15 日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生撰寫并修改論文第一稿。第次 指 導(dǎo)指導(dǎo)時間：2016年5月4日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生撰寫并修改論文第二稿。第 四 次 指 導(dǎo)指導(dǎo)時間：2016年5 月30 日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生撰寫并修改論文第三稿。第五 次 指 導(dǎo)指導(dǎo)時間：2016年6 月8日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生按照要求完成論文正稿并做好答辯準(zhǔn)備。一、課程設(shè)計內(nèi)容和要求 5二、電動機的選擇 6三、各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩 7四、V帶的設(shè)計與計算 8五、齒輪的設(shè)計與計算 10六、軸的設(shè)計與計算 18七、鍵的選擇和校核 21八、軸的校核 23九、軸承的校核 29十、聯(lián)軸器的選擇和潤滑 31十一、減速器箱體的設(shè)計 31十二、參

4、考文獻33十三、心得體會33畢業(yè)設(shè)計（論文）論文提要垂直提升機是提升、搬運和輸送物料及產(chǎn)品的設(shè)備。因為其安裝拆卸方便、結(jié)構(gòu)牢固、安 全可靠而廣泛應(yīng)用于采礦、冶煉、碼頭、建筑等行業(yè)中，作提升運輸物料及產(chǎn)品之用。設(shè)計從 實際出發(fā)，按照優(yōu)質(zhì)、安全可靠、經(jīng)濟的設(shè)計原則，努力設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理、便于安裝和維護的 高質(zhì)量產(chǎn)品。斗式提升機具有輸送量大，提升高度高，運行平穩(wěn)可靠，壽命長顯著優(yōu)點。關(guān)鍵詞：電動機、轉(zhuǎn)速、齒輪、傳動比、轉(zhuǎn)矩、軸承、V帶、聯(lián)軸器、潤滑、減速器一、 課程設(shè)計的內(nèi)容和要求1、題目:垂直提升的設(shè)計2、課程設(shè)計的目的本課程設(shè)計為學(xué)生提供了一個既動手又動腦，自學(xué)，查 資料，獨立實踐的機會。將本學(xué)期

5、課本上的理論知識和 實際有機的結(jié)合起來，鍛煉學(xué)生實際分析問題和解決問 題的能力，提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，裝配圖、 零件圖的設(shè)計繪圖能力。3、課程設(shè)計的內(nèi)容和要求垂宜斗式握升機1料斗* 2減速器* 3滾筒事4 一帯傳動# 5電動機2己知條件(1) 機器功用由料斗把散狀物料提升到一定高度。(2) 工作情況 單向工作，有輕微振動。(3) 運轉(zhuǎn)要求滾筒轉(zhuǎn)速誤差不超過7%。 使用壽命8年，每年300天，每天16小時c(5) 檢修周期半年小修，兩年大修。(6) 生產(chǎn)廠型 中小型機械制造廠。1確定 電 動機的 有 效功率2確定 電動機生產(chǎn)批量中批生產(chǎn)。3. 設(shè)計原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力5kN滾筒圓周速度

6、0.9(m/s)滾筒直徑360mm4. 要求：(1) 完成傳動系統(tǒng)與傳動裝置的設(shè)計計算。(2) 完成各類零件的設(shè)計、選擇計算。(3) 認真計算和制圖，保證計算正確和圖紙質(zhì)量。(4) 按預(yù)定計劃循序完成任務(wù)。(5) 按學(xué)校規(guī)定格式書寫說明書，交電子和紙質(zhì)文檔。二，電動機的選擇已知：滾筒直徑D=360mn滾筒圓周速度速度 V=0.9m/s.滾筒圓周力F (N) =5KN按工作條件和需求，先選用常用的 丫系列的三 相異步電動機。工作機所需的有效功率為 P=F*V=5000N 0.9m/s=4500w電動所需功率Pd = P/ nV帶傳動效率：=0.96齒輪的效率為：口2=0.98聯(lián)軸器的效率：n3

7、=0.99滾筒的效率：=0.96滾動軸承的效率：=0.98所以估計傳動系統(tǒng)的總效率為口 =4=0.808則 pd =P/T1 =5.569 (KW)60D000V 60心000漢0.9.由公式 nw =47.77r/min由厶式兀D3.14漢360推算出電動機的轉(zhuǎn)速的范圍nd取帶的傳動比為2： 4,齒輪的總傳動比為8： 40。 則電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為：1 =0.808n w =47.77 r/min的轉(zhuǎn)速n d =i 帶.i 齒 n w =764.32 r 7643.2符合這一條件的電動機轉(zhuǎn)速有：1500r/mi n,1000r/min查表4.12-1得：兩種電動機的可選方案如下表示序 號電

8、動機型 號額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速(r/mi n)滿載轉(zhuǎn)速(r/min )總傳動比1Y132M-47.51500144030.142Y160M-67.5100097020.31綜上，選擇電動機Y160M-6額定功率7.5KW滿載轉(zhuǎn)速 n=970r/min,最大轉(zhuǎn)矩 2.0 ；3傳動 比分配：電動機滿載轉(zhuǎn)速n=970r/min ；那么，機構(gòu)總傳動比i=n/n w=970/47.77=20.31 ；取V帶傳動傳動比i帶=2.03 ( i乞10合理)則齒輪的傳動比為i齒=丄=10i帶分配齒輪各級的傳動比：按展開式布置，高速級傳動比i j =、1.3i齒及i2 =i齒/i 1得兩級圓柱齒輪減速器低速器的

9、傳動比i 2=2.77高速器傳動比i產(chǎn)3.61i=20.31i 齒=10i 1=3.61i 2 =2.771、轉(zhuǎn)速三, 各軸的轉(zhuǎn)速,功率和轉(zhuǎn)矩1 軸(高速軸)nI - nm = 970 =477.8r/min 得 2.032 軸（中間軸）n2=n1 = 477.8 =132.35r/minh 齒3.613 軸（低速軸）玨=.壓=132.35=47.78r/mini2齒輪2.77n1 =477.8r/mi nn2 =132.35r/min滾筒軸n 4 = rh = 47.78r/m inn3 二 47,78r / min n4 = 47.78r / min2、功率:3、扭矩1 軸 R =叨=5.

10、569 X 0.96=5.346KW2 軸 P2-RS? = RS1% =5.134 kw3 軸 R - R2 23=Pz 2 5 =4.931 kw滾筒軸 P4 =F3 343 5 =4.784 kwP5 569T0 =9550 P0 =9550X 5.569 =54.829N.mrm970T19550R =9550 5.346厲=477.8= 106.85N.m9550R2.= 9550x5.134132.35= 370.45N.m9550 F39550 4.93147.78= 985.51N.m9550匯P4T49550 4.78447.78= 956.14N.m軸名功率R（ KV）轉(zhuǎn)矩

11、T (N m)轉(zhuǎn)速nr/min傳動比i效率n輸入輸出輸入輸出電動機軸5.6954.8299701軸5.346106.85477.82軸5.134370.45132.353軸4.931985.5147.78滾筒軸4.784956.1447.78n4則運動的動力參數(shù)計算結(jié)果見下表:四，V帶的設(shè)計與計算R =5.346WF2 -5134KWR =4.931KW 哄 4.784WT0=54.829N.m=106.85N.mT2 =370.45N.mT3 =985.51N.mT4 =956.14N.m1原始 數(shù)據(jù)及 設(shè)計內(nèi) 容2設(shè)計 步驟傳動比 h=2.03，傳遞功率P: P=5.569kw，轉(zhuǎn)速:n=

12、970r/min，電動機型號為 Y160M 6； 工作條件：單向 工作，有輕微振動，使用期限為 8年。中等批量生產(chǎn)， 單班制工作，滾筒轉(zhuǎn)速誤差不超過 7%。設(shè)計內(nèi)容：確定帶的截型，長度，根數(shù)，傳動中心距， 帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸等。1確定計算功率計算功率是根據(jù)傳遞的功率P,并考慮到載荷的性質(zhì)和 每天運轉(zhuǎn)的時間長短等因數(shù)的影響而確定的。即式中：FCa計算功率，單位為kw;P 傳遞的額定功率，單位為kw；Ka工作情況系數(shù)表，由教材表8-7查得工作情況系數(shù)Ka=1.3，巳=KaP =5.569 X 1.3=7.24 kw2選擇帶型根據(jù)計算功率Pea和轉(zhuǎn)速n查教材機械設(shè)計表8-11選擇帶型為普通B型V

13、帶型3確定帶輪基準(zhǔn)直徑由教材表8-8取主動輪直徑為dd1=125mm貝U，從動輪的基準(zhǔn)直徑為 dd2=125X 2.03常254mm因dd2為標(biāo)準(zhǔn)直徑，所以就取dd2 =250mm驗算帶的速度汁 憶小1 =z12070 =6.092m/s,帶速60 勺 000601000合適。4確定窄V帶的基準(zhǔn)長度的傳動中心距根據(jù) 0.7(dd1+dd2)玄 2(dd1+dd2),初選取中心距為 a0 = d d1 +dd2 =125+250=375m。計算帶需的長1252 1度 一|2匯375 + 匯375 +1349.17mm24 漢 375 一Pea = 7.24kwdd1 =125mmdd2 =250

14、mmv =6.092m/ sa=375mm查表8-2 3選取得帶的基準(zhǔn)長度為Ld =1400 mmI則實際中心距 a 為 a =a0 + Ld 一 Ld =400.415 mm 400 mm 25計算主動輪上的包角宀0-180d2 - di57.30aLd =1400 mm= 180 - 250 -12557.30400：162 _120a = 400mm因為大于1200滿足條件6計算窄V帶的根數(shù)zPeaz =（P。：P0）K：.Kl由，n= 970r/mindd1=125mm i =2.03 ，查教材表 8-4a 和表 8-4b 得：F0 =1.64 kw，: F0 =0.3kw查表 8-5

15、 得:K. =0.953，Kl =0.90，7.24則 z4.35，(1.64 +0.3H0.953X 0.90取z=5根。：=16207計算預(yù)緊力F0F0 =500 2.5 一心 Pea qv2Qv=500漢廠5 一953產(chǎn)724 +0.18漢6.0922 =19997N0.953匯 5 2.092查表 8-3 得 q=0.18kg/m，8計算作用在軸上的壓軸力1Fp =2zF0Sin=617.94N2五，齒輪的設(shè)計與計算1選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 由傳動簡圖可選用直齒圓柱齒輪傳動。 運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精Z=5F0 -199.97N1高速 級齒輪：度。 材料

16、選擇,查表10-1選擇小齒輪材料為40Cr （調(diào) 質(zhì)），硬度為280HBS大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬 度為240HBS二者材料硬度差為40HBS 選小齒輪齒數(shù) 乙=22由i1 =3.61大齒輪齒數(shù)z2=792按齒面接燭強度設(shè)計 設(shè)計公式：.“ “ KJ； u!1 Ze 2d1t 12.32；1寸一-_）Y 2u 血 試選載荷系數(shù)心=1.6 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1 =106.85N.m 由查表10-7選取齒寬系數(shù) 站=1 由查表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)1Ze =189.8Mpa2 由查教材圖10-21按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限冊“1 600MPa ；大齒輪接觸疲勞強度極限

17、Hlinm2 =550MPa . 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)M =60nJLh =60 匯 477.8漢（仆 8 匯 3006）=1.仆109N2 = NJ3.61 =3.05漢108 由查教材圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.93 ;Khn2=0.97 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)S=1，得取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,由教材公式10-12得 切 J = KHN1；Hlim1, =0.93600 =558MpatH - Khn2 Hlim2 -0.97 漢550-533.5MpaS1.試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入Hh中較小的值Fp =617.94NZ1 =22Z2 =

18、79Kt =1.6T1 = 106.85N.m d =11Z=18S0MpaHlin1 =60MPa田誠=55(MPaN1 =1.109N2 =3050 08KtT1 爭島）2=70.152.計算圓周速度v二 dtm60 10003.14 70.15 477.8601000m/s 二 1.75m/sJh 1 =558Mpa2 =5335Mpad1t = 70.153.計算齒寬bb 二 dd1t =1 70.15 = 70.15mm4.計算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) 口玳二 d1t /乙二 70.15/22 二 3.19mm齒高 h = 2.25mnt =2.25 3.19 = 7.18mmb/h

19、 =70.15/7.18 =9.775.計算載荷系數(shù)根據(jù)v = 1.75m/s , 7級精度，由查圖10-8查得動載荷系 Kv=1.03 ；查教材表10-3得Kh：.二心：.=1 ,；由表10-2查得使用系數(shù)KA =1.25;由表10-8查得7級精度、小齒輪相對非對稱布置時,心：=1.424查教材表10-13得Kf ： 42所以載荷系數(shù)K二心Kv S K” =1.836. 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得d1=d1tJ%T =70.158%6 =75.027. 計算模數(shù) mn nd/乙 =75.02/22=3.413按齒根彎曲強度設(shè)計2Kf T1rd z12i-F 1 Yf： Y

20、f Y1.查取齒形系數(shù)由教材表 10-5 查得 YFa1 =2.72,YFa2 =2.222.查取應(yīng)力校正系數(shù)v = 1.75m /sb = 70.15mmmnt 二 3.19mmh = 7.18mmb/h =9.77Kv=1.03Ka =1.25;=1.424K = 1.83d1 = 75.02mn 二 3.41由教材表 10-5 查得 Ysai =1.57,Ysa2 =1.773. 由教材圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限ctfe! =500Mpa，大齒輪為 FE2 =380Mpa4. 由教材圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 = 0.86， KFN2 = .89 ；5. 計算

21、彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由教材式10-12得rK fn2 fe1 0.86 x 500治F，=MPa = 307.14MPaS1.4r iK fn 2 fe20.89x380f 2 =MPa =241.57MPa2S1.46. 計算載荷系數(shù)KK=Ka Kv KfKfB = 1 837. 計算大小齒輪的YFaYSa閃fYFa1YSa12.72 匯 1.57 門“ya 0.0139J307.14YFa2YSa22.22 X1.77-U =0.016266tf2241.57大齒輪數(shù)值大8. 設(shè)計計算、32 漢 1.83 漢 106850m* 啟 32x 0.016266仆22

22、2.=2.36mm對比計算結(jié)果，由齒面接舳疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的系數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大 小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸 疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎 曲強度算得的模數(shù)2.36并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值2.5,按接觸強度算得的分度圓直徑d 75.02mm.算出小齒輪齒數(shù)N - 30.008 ,取乙一30;大齒輪齒數(shù)mn2.5Z2 =巴=30汶 3.61 =108.3,取Z2 =108。F 1 =307.14MPaF 2 -241.57MPaK =1.83丫 Fa 1Y Sa1Qf】1=0.0139YFa2Ysa2升】2=0.016266mn

23、 = 2.5mm這樣設(shè)計出的齒輪傳動既滿足了齒面接觸疲勞強 度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避 免破費。4幾何尺寸計算1.分度圓直徑4=乙口=30 2.5 = 75mm d2=z2m=108 2.5 = 270mm2. 計算中心距a =dld2,=l72.523. 計算齒輪寬度b =討=1 75 = 75mm圓整后取 B2 = 75mm, B 80mm1選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 由傳動簡圖可選用直齒圓柱齒輪傳動。 運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精 2低速度。級齒輪： 材料選擇,查表10-1選擇小齒輪材料為40Cr （調(diào) 質(zhì)），硬度為280HBS大齒輪材料為4

24、5鋼（調(diào)質(zhì)），硬 度為240HBS二者材料硬度差為40HBS 選小齒輪齒數(shù)乙=26由i2 = 2.77大齒輪齒數(shù)z2 =652按齒面接燭強度設(shè)計設(shè)計公式：g 一2.323：蟲（務(wù)）2v d u 二 h 試選載荷系數(shù) Kt =1.6 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1 =370.45N.m 由查表10-7選取齒寬系數(shù)d =1 由查表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)1Ze =189.8Mpa2 由查教材圖10-21按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞 強度極限 Hlinm600MPa ;大齒輪接觸疲勞強度極限Z1 = 30 z2 =108_116 mmdi = 75mmd2 二 270mma = 172.5mmB2

25、 二 75mmBi = 80mmZ1 =26z2 = 65Kt =1.6=370.45N.md = 11Ze = 189.8Mpa二 Hiin1 = 600MPacH lim 2 = 550 MPaN1 =3.05 108N2 =1.1 108Jinm2 =550MPa ； 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)M =60nJLh =60 477.8 1 (1 8 300=3.05 108N2 = NJ3.61 =1.1 108 由查教材圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.97 ;Khn2=0.99 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,由教材公式10-12得K HN1- H lim 1S-

26、0.97 600 =582Mpa口邛壯訕299 550 S.5Mpa1.試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入；H 中較小的值心32愕羅竊2 =106.972.計算圓周速度vgnv 二60 10003.計算齒寬b3.14 106.97 132.3560 X1000m/s = 0.741m/sb 二 dd1t=1 106.97 = 106.97mm4.計算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) mnt =d1t/w =106.97/26 =4.11mmbH li = 582Mpa 卜 h 】2 = 544.5Mpad1t =106.97v = 0.741m/ sb = 106.97mmmnt 二 4.11mmh =

27、 9.25mmb/h =11.56齒高 h = 2.25mnt =2.25 4.11 =9.25mmb/h 106.97/9.25 =11.565. 計算載荷系數(shù)根據(jù)v =0.741m/s，7級精度，由查圖10-8查得動載荷系 Kv=1.03 ；查教材表10-3得KhKf：. =1Kv=1.03由表10-2查得使用系數(shù)KA =1.25;由表10-4查得7級精度、小齒輪相對非對稱布置時，Kh ,1.424查教材表10-13得Kf ： =1.42所以載荷系數(shù)K二Ka Kv Kh_. Kh，1.836.按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得= 106.97 疋嚴 6 =114.47.計算模數(shù)

28、 mn -d./z =114.4/26 = 4.4523按齒根彎曲強度設(shè)計m, 2KfT1V甲d zj ”E1 0.89 500I 1 FN1 FE1MPa =317.86MPa1 S1.4r 1KfnfE20.91 疋380I=F 2 ： 一fN2_fe2 二MPa =247MPaS1.46. 計算載荷系數(shù)KK =Ka Kv Kf：. Kf： =1 837.計算大小齒輪的:f h =317.86MPa二 f2 =247MPaK =1.83込=3=0.01343二 Fh 317.86YFa2Ysa2于 2.23 X76_ 001589Ef】2247大齒輪數(shù)值大8.設(shè)計計算J2X 1.83X37

29、0450 門m* 312x 0.01589n Y1X262= 3.17mm對比計算結(jié)果，由齒面接舳疲勞強度計算的模數(shù) m大于 由齒根彎曲疲勞強度計算的系數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大 小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸 疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎 曲強度算得的模數(shù)3.17并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值3.5,按接觸強度算得的分度圓直徑d1=114.4mm.算出小齒輪齒數(shù)Z -32.68,取z1_33,大齒輪齒數(shù)mn3.5z2 = Z| =33匯 2.77 = 91.41,取 z2 = 91這樣設(shè)計出的齒輪傳動既滿足了齒面接觸疲勞強 度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避

30、 免破費。4幾何尺寸計算1. 分度圓直徑4 =zm =333.5 = 115.5mmd2 =z2m =91 漢 3.5 = 318.5mm2. 計算中心距a =d1 出2 =21723. 計算齒輪寬度b =酗=仆 115.5 = 115.5mm圓整后取 B2 =115mm,R = 120mm驗算傳動比：91 081 -9.92733 漢 3010 9 927兇00%0.73% 卞 5%10所以滿足設(shè)計要求。YFa“Sa1口 F 1=0.01343YFa2Ysa2o_ F 2=0.01589mn = 3.5mmz1 = 33z2 = 91a 116 mmdt =115 .5m md 2 =318

31、 .5 mma = 217mmB2 = 115mmB 120mm六，軸的設(shè)計計算已知 n1 =477.8r/min , 5 = 5.346kw ,=106.85N/m。1高速 軸（齒輪 軸）1選軸的材料與齒輪1的材料相同為40Cr調(diào)質(zhì)。2初步估算軸的最小直徑先按教材式（15-2 ）初步估算軸的最小直徑。選軸的材 料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)教材表15-3，取Ao =110，于是得d min. 1103 5-346 477.8=24.6mm，由于開了一個鍵槽，所以 dmin 14.74 (1 0.05) = 25.8mm,取26mm3.軸的機構(gòu)設(shè)計 設(shè)計如下圖所示:dmin=26mm（1）根據(jù)軸向

32、定位的要求確定軸上各段直徑和長度1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，在12段的右邊加了一個軸套，所以ddmin =26mm，23段為過度軸，取 d23 二 30mm2）初步選取軸承，由于是直齒輪，所以選用深溝球軸承， 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小 查機械設(shè)計手冊 選用6307型軸承d D B = 35mm 80mm 21mm所以,d34 =35mm，根據(jù)軸承的右端采用軸肩定位，從表中可知d45 =44mm，56斷的直徑為齒輪的齒頂圓直徑， 所以d56 = 80mm， d78 二 d34 = 35mm,d67 二 d45 = 44mm。 軸段12：與帶輪相配處，帶輪輪轂長 L=75mm取L12

33、= 75 - 2 二 73 mm;軸段23 :為過度段，L23 =70mm ；軸34:軸承段，根據(jù)查表可知L34 =21mm ；軸段45 :考慮56段齒輪與中間軸上齒輪2嚙合:L45 = 147.5mm ；軸段56：取決于齒輪的尺寬，L56 = 80mm軸段67 :考慮與箱壁的距離L67 =15mm軸段78:裝軸承的軸段，查表可得L78 =21mmd12 = 26 mm d23 二 30mm d34 = 35mm d 45 = 44 mm d 56 = 80 mm d67 = 44mmd78 二 35mm已知 n2 =132.35r/min，P2 =5.134kw , T2 = 370.45N

34、 / m。1選軸的材料 選用材料為45鋼調(diào)質(zhì)。2初步估算軸的最小直徑軸承的型號為6307L12 = 73mmL23 二 70mmL34 二 21mmL45 = 147.5mmL56 二 80mmL67 = 15mmL78 二 21mm于是得d min=110舍 5.134V 132.75=37.23mm。先按教材式（15-2 ）初步估算軸的最小直徑。選軸的材 料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)教材表15-3，取A =110，3軸的結(jié)構(gòu) 設(shè)計如下圖所示:（1）各軸段直徑的確定dmin =40mm因為軸的最小軸與軸承相配合，所以應(yīng)該先確定軸承的型號從而確定軸的最小值，選用深溝球軸承。查機械設(shè)計課程設(shè)計表

35、9-16（ GB/T297-1994），根據(jù)上面計算的dmin - 37.23mm，選擇軸承的型號為6308,其尺寸為 d D B = 40mm 90mm 23mm所以，d12 =d67 =40m m，根據(jù)查表得臺階處軸的直徑，d23 = d56 =49mm，34 段裝齒輪，取 d34 = 60mm，45 段 為軸環(huán)取d470mm軸承的型號為（2）各段軸長度的確定軸段12:由軸承寬度和實際位置確定，2 =41mm;軸段23:考慮齒輪三和齒輪四的嚙合和齒輪輪轂與軸的安裝 L23 = 117mm軸段34:軸環(huán)，取 L34 = 15mm軸段45:考慮與齒輪一的嚙合和齒輪輪轂與軸的安裝取L45 = 7

36、2mm軸段56：由軸承寬度和實際位置確定，L56 = 43.5mm3低速軸已知 n3 =47.78r/min, P = 4.931kw,T3 = 985.51N / m 1選軸的材料 選用材料為45鋼調(diào)質(zhì)。2初步估算軸的最小直徑先按教材式（15-2 ）初步估算軸的最小直徑。選軸的材 料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)教材表15-3，取110，于是d12 = 40mm d23 = 49m m 6308d34 = 60mmd45 二 70mmd56 = 49m md67 二 40mmL12 = 23mmL23 二 15mmL34 = 117mmL45 = 15mmL56 二 72mmL67 二 43.5m

37、m P.4 931得dmin=紳=11呻石礦WE，由于開了一 個鍵槽，所以 dmin -51.56 (1 0.05) -54.14mm軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使軸 的直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選聯(lián)軸器的型 號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tea =KaT1，查教材表14-1取Ka =1.5，又 T1 =985.51 105N 代入數(shù)據(jù)得Tea =1478N.m查機械設(shè)計課程設(shè)計表 9-21 （ GB/T4323-1984），選 用HL5型彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的孔徑 d=55mm所以dmin=55mm2.軸的機構(gòu)設(shè)計56CJc（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸上各段直徑和長度1）為

38、了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，在78段的左邊加1高速 軸鍵選 擇及校 核了一個軸套，所以 d?8 =dmin =55mm2)初步選取軸承，選用深溝球軸承，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最 小軸的直徑大小 查機械設(shè)計課程設(shè)計表 9-16(GB/T297-1994)選用 6313 型軸承d x D x B = 65mm x140mmx 33mm 所以,d12 = 65mm，軸承的右端上一個臺階，d23 =65 + 5 = 70mm，軸肩的高度 h K0.07d =4.55 取 5mnp34 段為軸環(huán) d34 = 100mm，右軸承左端用軸肩定位，查表得d45 = 77mm67段為過度 段取 d67 =60mm， d

39、56=d12=65mm。(2)各段軸長度的確定軸段12:取決于軸承的寬度軸承與箱壁的距離，齒輪與箱壁的距離L,2=51mm軸段23:由齒輪寬度和保證嚙合確定L23= 112mm軸段34:軸環(huán)處L34 =12mm軸段45:由其他段決定L45 =98mm軸段56:由軸承寬度確定L56 = 33mm軸段67：段過度段取L67 =70mm軸段78：半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L78 =84mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，所以長度應(yīng)取短些，取 L, =82mm。七，鍵的選擇及強度校核1確定鍵的類型及尺寸一般7級精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用 A型圓頭 普通平鍵聯(lián)接對于安裝帶輪

40、以及鍵處軸徑d-25mm，由機械設(shè)計課 程設(shè)計表9-14( GB/T1095-1979)查得鍵的截面尺寸：b=8mm,h=7mr參照帶輪輪轂長L=75mm及普通平鍵長度 系列得鍵長L -60mm .dmin =55mmd12 = 65mmd23 = 70mmd34 = 100mmd45 = 77mmd56 = 65mmd67 = 60mmd78 = 55mm軸承的型號為6013L12 = 51mmL23 = 112mmL34 = 12mmL45 = 98mmL56 = 33mmL67 = 70mmL78 = 82mm2中間 軸鍵選 擇及校 核3低速2強度驗算由教材式（6-1 ） ap =Wgp

41、p dlkp式中 T =106.85N md =26mml = L b = 60 8 = 52mmk =0.5h =0.5 疋 7 =3.5由教材表15-1查取許用擠壓應(yīng)力為j=110MPa一 2 106850 MPa - 45.16MPa 】，滿足強度要 3.5 疋 52 匯 26p求。鍵標(biāo)記為：鍵 8x60 GB/T 1095-19791確定鍵的類型及尺寸一般7級精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用 A型圓頭 普通平鍵聯(lián)接對于安裝鍵處軸徑d =49mm，由，由機械設(shè)計課程設(shè)計表9-14（ GB/T1095-1979）查得鍵的截面尺寸：b=14mm,h=9mn普通平鍵長度系列得鍵長 Lj _ 1

42、00mm，L2 =60mm2強度驗算2 T 由教材式（6-1）p = 9=4.5由教材表15-1查取許用擠壓應(yīng)力為bp=110MPa2 漢 370450r 1=MPa =27.38MPa v 丘p1 5.5 匯82 江 602漢370450r 1 、卄口宀黃町2 MPa 73.05MPa v bp，滿足強度要2 4.5 漢 46 漢 49p求。鍵標(biāo)記為：鍵14漢60 GB/T 1095-197918X00 GB/T 1095-1979bx h = 8漢 7 L = 60 mmip = 110MPa升=45.16MPabx h =14X9Li = 100mmL2 = 60mmp=110MPaCT

43、F =73.05 MPa軸鍵的 選擇及 校核1. 齒輪處1確定鍵的類型及尺寸一般7級精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用 A型圓頭 普通平鍵聯(lián)，對于安裝鍵處軸徑d 70mm ,機械設(shè)計課程設(shè)計表9-14（ GB/T1095-1979）查得鍵的截面尺 寸：b=20mm,h=12mr普通平鍵長度系列得鍵長L =100mm .2強度驗算2T由教材式（6-1） CT p -蘭CTpdlk式中 T =985.51N md =70mmh =L| b=100-20 = 80mmk =0.5h=6由教材表15-1查取許用擠壓應(yīng)力為rp=110MPa坊尸=2 985510 MPa =58.66MPa bp】，滿足強

44、度要 692x70求。鍵標(biāo)記為：鍵 20 X100GB/T 1095-19792. 聯(lián)軸器處3確定鍵的類型及尺寸選用單圓頭普通平鍵聯(lián)接（A型）對于安裝聯(lián)軸器處軸 徑d =55mm,查得鍵的截面尺寸：b=16mm,h=10mm參照 軸段長度和鍵的長度系列取鍵長 L=70mm.4強度驗算2T由教材式（6-1）ap=蘭竹dlk式中 T =985.51N md =55mmh =Li -b/2 = 70-8= 62mmk =0.5h =0.50 =5由教材表15-1查取許用擠壓應(yīng)力為bp=110MPa町一 2 985510抽卩玄96.34MPa v g】，滿足強度要 5漢62江55求。鍵標(biāo)記為：鍵 B

45、16漢70 GB/T 1095-1979八，軸的校核bx h = 20x12 L = 100mm110MPa6 =96 .34 MPaFt1 = 2849NFr1 =1037NFt1 = 2Tl =2849N,Fr1 = Ft1 ta n： =1037N di1輸入 軸的校 核1. 畫軸的空間受力圖將齒輪所受載荷簡化為集中力，并通過輪轂中截面作用 于軸上。軸的支點反力也簡化為集中力通過載荷中心作 用于軸上；2. 作垂直平面受力圖和水平平面受力圖求出作用于軸上 的載荷。并確定可能的危險截面。F.1T3312斗56將計算出的危險截面處的Mh,Mv,M的值列入下表:載荷水平面H垂直面V支反力FFNH

46、 -637NFNM = 708NFNH 2 =1056NFNV2 =2141N玩矩MM H1 = 75166N.mmMV1 =0N.mmM H2 =69168N.mmM v 2 =140235 N .mm總彎Mi = 75166N.mm矩M2 = J691682 +1402352 =156365N.mm扭矩T =106850 N.mm3 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度已知材料為40Cr鋼調(diào)質(zhì)，由教材表15 1查得A J-70MPa，由已知條件，對軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度進行校核。根據(jù)教材式15-5以上表中的數(shù)據(jù)，并取二=0.6 軸的計算應(yīng)力ca，M：(： T2)2W=23.04MPa 7

47、0MPa_ 751662(0.6 106850)20.仆 753j 22(22r _丫皿2 +( T2) _ ：1563652 +(0.6。06850)2ca3W20.1 35= 4.006MPa 70MPa結(jié)論：按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度，軸的強度足夠。Ft2 二 Ft1 = 2849N, Fr2 二 Fr1 = 1037NFt3 =- T2348N, Fr3 = Ft3 tan： - 4494N d21. 畫軸的空間受力圖將齒輪所受載荷簡化為集中力，并通過輪轂中截面作用 于軸上。軸的支點反力也簡化為集中力通過載荷中心作 用于軸上；2. 作垂直平面受力圖和水平平面受力圖求出作用于軸上 的載荷。并確定可能的危險截面。甩=2849N 卩邊二1037NFt3 = 12348NFr3 二 4494NFb3將計算出的危險截面處的Mh,Mv,M的值列入下