北工大機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)算說(shuō)明書(shū)教材

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：用于帶式運(yùn)輸機(jī)的一級(jí)圓柱齒輪減速器裝院（系）：建筑工程學(xué)院學(xué)號(hào)：設(shè)計(jì)者：指導(dǎo)教師：許東來(lái)訂2015 年 07月17日校名：北京工業(yè)大學(xué)目錄一. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二. 機(jī)械裝置的總體方案設(shè)計(jì)（）傳動(dòng)方案的分析與擬定（二）電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算（三）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比（四）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算三. 減速器傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 高速級(jí)普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算2. 圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算四. 軸的計(jì)算1、初步計(jì)算軸的最小直徑、選擇滾動(dòng)軸承及聯(lián)軸器2、減速器輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核五. 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算六. 鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核七. 減速器箱

2、體的設(shè)計(jì)八. 潤(rùn)滑方式和密封類(lèi)型的選擇，潤(rùn)滑油牌號(hào)的選擇和裝油量的計(jì)算九. 設(shè)計(jì)小節(jié)及心得體會(huì)十、參考文獻(xiàn)項(xiàng)LI和內(nèi)容設(shè)汁計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)裝1 課程設(shè)計(jì)題U：設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的一級(jí)圓柱齒輪 減速器2. 原始數(shù)據(jù)：(1) 數(shù)據(jù)編號(hào)：A6(2) 運(yùn)輸帶工作拉力F: 1350N(3) 運(yùn)輸帶工作速度v： 1.60 m/s(4) 卷筒直徑D： 260 mm3. 工作條件：連續(xù)單項(xiàng)運(yùn)行，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，使用 期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶速度允許 誤差為5%o二、機(jī)械裝置總 體方案設(shè)計(jì)(-)傳動(dòng)方案的分析與擬定線1 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖1、V帶傳動(dòng)2.運(yùn)輸帶3.減

3、速器(齒輪傳動(dòng))4、聯(lián)軸器5、電動(dòng)機(jī)6、卷筒項(xiàng)LI和內(nèi)容設(shè)訃計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果2、結(jié)構(gòu)說(shuō)明選用V帶傳動(dòng)和閉式齒輪傳動(dòng)。(1) V帶傳動(dòng)1承載能力小、轉(zhuǎn)距相同時(shí)，其結(jié)構(gòu)尺寸要比其他傳動(dòng)形式 的結(jié)構(gòu)尺寸大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振和過(guò)載保護(hù) 因此布置于高速級(jí)，能發(fā)揮它的的優(yōu)點(diǎn)。閉式齒輪傳動(dòng)傳 動(dòng)比不受中心距的影響，瞬時(shí)速比穩(wěn)定，傳動(dòng)效率高，工 作可靠，壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，輪齒可以做成 斜齒，用于速度較高或載荷較重的傳動(dòng)。綜上此方案?jìng)鲃?dòng) 比不太大，效率較高，工藝簡(jiǎn)單，精度易于保證。運(yùn)輸機(jī) 山電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1將動(dòng)力傳到帶輪2再傳到減速器 3經(jīng)聯(lián)軸器4將動(dòng)力傳至運(yùn)輸機(jī)卷筒6帶(二)電動(dòng)機(jī)

4、的 選擇與計(jì)算2 確定電動(dòng)機(jī)的功率(1)工作機(jī)的功率P、Y系列三相異步電 動(dòng)機(jī)，電壓380V10001150x1.61000= 184KW(2)傳動(dòng)裝置總效率Pw = 1.84 Kw動(dòng)運(yùn)輸帶5工作。總效率為0.8675=0. 96 x 0. 99 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 按工作要求選用Y系列(IP23)防護(hù)式籠型三相異步電 動(dòng)機(jī)，電壓380Vo x 0. 98 x 0. 99 x 0. 96 = 0. 8675其中：V帶傳動(dòng)：7=0.96滾動(dòng)球軸承：% = 0- 99設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程3）工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率p 1 84山于載荷平穩(wěn)電動(dòng)機(jī)額定功率等于或略大于工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)功率Pd即可，即Ped

5、Pd故由2P203表17-1, Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù),選電動(dòng)機(jī)額定功率Ped=kW3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速滾筒軸工作轉(zhuǎn)速60xl000u_ 60x1000x1.607tD7TX 260=117.6r/min傳動(dòng)山V帶和單極圓柱齒輪減速器組成:訃算結(jié)果Pcl=2.489kW（二）選擇電動(dòng)機(jī)nw=I 17.6r/min總傳動(dòng)比范圍：心=人沱心=（1020）故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圉為才()=on X nw = (10 20)x 117.6 = 1176 2352 r/nin方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)質(zhì)量同步滿載1Y100L1-42.21500143034kg2Y100L2-431500143038

6、kg電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)比較選擇方案2,即選用額定功率Ped=3kW.滿載轉(zhuǎn)速為皿=1430 r/min,型號(hào)為Y100L2-4的電動(dòng)機(jī)。ioo= 10-20nd=l1762352r/min選擇Ped =3kWrim = 1430 的 Y100L2-4 型電動(dòng)機(jī)設(shè)訃計(jì)算依據(jù)和過(guò)程【注：設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)傳動(dòng)裝置的各級(jí)功率時(shí)，按電動(dòng) 機(jī)實(shí)際功率Pd進(jìn)行計(jì)算，Ped作為設(shè)計(jì)功率。設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)裝置各級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)，按電動(dòng)機(jī)滿載進(jìn)行訃算，不能按同 步轉(zhuǎn)速1500r/niin進(jìn)行計(jì)算?！坑囁憬Y(jié)果（三）計(jì)算傳動(dòng)裝置 的總傳動(dòng)比及分配各 裝級(jí)傳動(dòng)比1 確定總傳動(dòng)比ia1430117.6= 12.162 分配各級(jí)傳動(dòng)比由2JP10

7、表2-1取V帶傳動(dòng)比3則減速器的傳動(dòng)比為i =i = = 4.05io 31各軸的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T(1)零軸Po = Pd = 2.489kWn0 = nm = 1430r/minp2 489To = 9550 亠=9550 x -=16. 62V mn01430(2)1 軸P、= Po 仏=尸 = 2. 489 x 0. 96 = 2. 389M1430=476.67 r/ min=9550 空=9550 x - 2- = 47. 87Ar m q476.67(3)2 軸減速器傳動(dòng)比 i =4.05Po=2.489kW no=143Or/minT()=16.62NmPi=2.389kW

8、m=476.6r/minTi =47.87Nm匕=P】九=尸 % = 2317丹項(xiàng)口和內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程廠行需如.6曲-9頸斜跑。45（四）傳動(dòng)裝置的運(yùn) 動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算(4)3軸(滾筒軸)Pz = P2 n2Z = A 77i = 2. 211kWmH7.5/ n3 = = = 117. 6 r/min231計(jì)算結(jié)果P2 =2.317kWn2=117.6r/ininT2= 188.04NmP3= 2.27kW113 =117.6r/minT3=184.31NmTz = 9550 5- = 184. 3LV m”31-3軸各軸輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩乘以軸承效率13軸各軸輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩0.

9、99輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩分別為珂”=珂仏=2. 389 x 0. 99 = 2. 365&護(hù)T、* =1 = 47. 87 x 0. 99 = 47. 39 m4* = & . Z = 2. 317 x 0. 99 = 2. 293M T“ = Z = 188. 04 x 0. 99 = 186. 159；V m=Pq 仏=2 271 x 0. 99 = 2. 248kWTq* = Tz - % = 184. 31 x 0. 99 = 182. 4669Ar m【注：設(shè)計(jì)軸是應(yīng)該按其輸入功率汁算。設(shè)計(jì)傳動(dòng) 零件時(shí)應(yīng)按主動(dòng)軸的輸岀功率計(jì)算。后三軸的輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩為各軸的輸入功率或輸入轉(zhuǎn)矩乘以軸

10、承效率0.98得到。將上述運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的訃算結(jié)果匯總?cè)缦卤?項(xiàng)L1和內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/Nm轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比in輸入輸出輸入輸出0軸2.4816.6214301軸2.362.3647.8747.39476.630.962軸2.3172.2918&04186.15117.64.050.9703軸2.2712.24184.31182.4117.610.980三、減速器傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算(-)高速級(jí)普通V帶傳動(dòng)的設(shè)線 計(jì)計(jì)算(1)確定設(shè)計(jì)功率Pc由于電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)，兩班制工作(機(jī)器一天工作16個(gè)小時(shí)), 由前而的計(jì)算得出P = 3kw7.5kw由表

11、得載荷平穩(wěn)工況系數(shù)Ka= 1.2Pc=KaP= 1.2x3.6 = 3.6kW(2)選泄帶型根據(jù) Pc= 3.6kW 和 no = 1430r/min,由1圖 8-9a 確定選 A 型 V帶(3)小帶輪和大帶輪基準(zhǔn)直徑由1表8-6,取小帶輪基準(zhǔn)直徑僉=75” ,則大帶輪基準(zhǔn)直徑dd： = i - dd =3*100 =225/故由表8-7取/ = 225mm(4)驗(yàn)算帶速v根據(jù) P86E1式 (8-17)，帶速 v 為引d/rx75 x 143060x1000 60x1000= 5.61m/s帶速在5-25m/s范囤內(nèi),Pc=3.6kW選擇A型V帶d(ii = 75mmdd? =225mmv

12、= 5.61ni/s符合要求。項(xiàng)目和內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果（5）確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)P861式（8-18 ）,中心距他為：0.7（如 +詁5 4） 2（如 + %）a（）= 400mm裝取 d（） =400/72/72根據(jù)1式（8-19）,帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度乙。為乙。=2“。+彳仏+僉）+幾：汀2 %_ OpVOO + 34+。5）+（ 一75） _ 285 亦“24 x 400Ld = 1250mm由1表8-2選取標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld（）= 1285.3mn定（6）.實(shí)際中心距由1式（8-20 ）,實(shí)際中心距 a 為L(zhǎng)d - Ld0 “c 1250-1285.3 “c ca a

13、a + = 400 += 382.3mm 2 2（7）驗(yàn)算小帶輪包角由1式（8-22）,小帶輪包角務(wù)為a = 382.3mmd. -dA?25 -751a382.3a =157.5線故小帶輪包角e 120。，符合要求。（8）確定V帶的根數(shù)z由11式V帶糧旳7山.7 P。III L丄亠 V O 3 , ip TK XX.乙 zJ 厶/、（幾+咖心心查1表 8-1,根據(jù) Ld = 1250 ,查1表 8-2 取 Kl = 0.93 表 8-5AP =0.17 表 8-3 仇=068所以znPc-4.8根，取5根（Pi+切）燈紅z=5根項(xiàng)目和內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果(二)圓柱齒輪的傳功設(shè)計(jì)計(jì)算

14、(9)確定初拉力F(由1P89式(8-24 ),單根V帶的初拉力吒為：凡-500x5-Ka)2KQ由1表 8-1 査得q = OAOkg/mF廠 500 X a 5 +河5- 500 x 5-0.94)x3+q56p 仁 109Fu=109.64N0.94x5x5.61由1式(8-25),帶作用在V帶上的壓力為：Fq=1075.3N=2 人 Z sin # = 2x5x109.64 x sin 157.5/2 = 1075.3N6.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)由式試算小齒輪分度圓直徑，即dt 2 4 2XKHt XT (pdXu +1 uX(ZH xZE xZs xZp aH) 231)確定

15、公式中的各參數(shù)值 試選載荷系數(shù)KHt=1.3 小齒輪傳遞的扭矩：T = 9550000 xP n= 9550000x2.47 384= 61428.39N mm 查表選取齒寬系數(shù)”d=l 由圖查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.46Zi =31查表得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPaZ2= 125重合度端面重合度為：Ti = 42525Nmmsa = 1.88-3.2(1 zl+1 z2)cosp = 1.88-3.2(123+175)cosl3= 1.65軸向重合度為：sp = 0.31 Sx(pd xz 1 xtanp = 0.318x1 x23xtanl3 = 1.69查得重合度系數(shù)Z =0.6

16、96查得螺旋角系數(shù)Z P =0.987計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力o H山圖查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為：aHlimi = 600Mpa ,oHliml = 550Mpa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL1 = 60xn xjxLh = 60x384 xlxl6x300x 10 = 1.106x 109NL2 =NL iz=l.106x109 3.24= 3.413x108山圖查取接觸疲勞系數(shù)：KHN 1 =0.874 ,KHN2 = 0.943取失效概率為1%,安全系數(shù)S=I,得oH =KHN1 xaHlim S=0.874x600 1=524MPaaH2 =KHN2 xaHlim2 S=0.943x5

17、50 1= 519MPa取o H1和o H2中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許 用應(yīng)力，即aH = 59MPa2) 試算小齒輪分度圓直徑dt N J 2XKHt XT (pdXu +1 uX(ZH xZE xZs xZpaH) 23= V 2 X 1.3 X 61428.39 1 X 3.24+1 3.24 X(2.46x189.8x0.696x0.987 519) 23= 43.057mm(2) 調(diào)整小齒輪分度圓直徑1) 訃算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。 圓周速度vv =n xdt xn 60x1000= x43.057x384 60x1000= 0.865齒寬bb =(pd xdlt = 1x

18、43.057 = 43.057mm2) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH 查表得使用系數(shù)KA=1.25 查圖得動(dòng)載系數(shù)Kv= 1.067 齒輪的圓周力。Ft = 2xTdl= 2x61428.39 43.057= 2853NKA xFt b= 1.25x2853 43.057=83N mm100N mm查表得齒間載荷分配系數(shù)：KHa=1.4查表得齒向載荷分布系數(shù)：KHP =1.436實(shí)際載荷系數(shù)為KH = KA xKV xKHa xKHR = L25xl.067xl.4xl.436 =2.6813) 按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑d = dt X V KH KHt3= 43.057 X V 2.681 1

19、.33= 54.8067/im4) 確定模數(shù)mn =d xcosp zl=54.806xcosl3 23= 2322mm ,取 mn =2.5?nm。6.3確定傳動(dòng)尺寸(1) 計(jì)算中心距a =(zl +z2)xmn 2xcos= 125.72mm ,圓整為 125mm(2) 按圓整后的中心距修正螺旋角B = acos( (z 1 +z2)xmn 2xa)= 11.4842B=ll293”(3) 計(jì)算小、大齒輪的分度圓直徑dl =zl x?nn cosR= 58.675mm d2 =zl xmn cos0=191.331m?n(4) 計(jì)算齒寬b =(pd xdl = 58.68mm取 Bl =6

20、5mmB2=60mm6.4校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件為2xK xT b xmn xdlXYFa XYSa XYs XYp Xcos2p W aF1) K、T、mn 和 dl 同前齒寬 b=b2=60齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa,當(dāng)量齒數(shù)為：小齒輪當(dāng)量齒數(shù)：Zv =zl cos3 023 cos3 11.4842= 24.439大齒輪當(dāng)量齒數(shù)：Zv2 =z2 cos3 “=75 cos3 11.4842= 79.691查表得：YFa =2.6 ,FFa2 = 2.214YSa = 1.59 ,YSa2 = 1.774查圖得重合度系數(shù)Y e =0.684查圖得螺旋角系數(shù)YB =

21、0.817查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為：oFlim = 500MPa、oFliml = 380MPa山圖查取彎曲疲勞系數(shù)：KFN =0.788 ,KFN2 = 0.869取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,得許用彎曲應(yīng)力aFl =KFN xaFluni 5=0.788x500 1.4= 281.429MPaoF2 =KFN2 xaFlim2 5=0.869x380 1.4= 235.87IMPqoF =2xK xT b xm xd 1 X YFa 1 xYSal xYs xY xcos2 0 =56.415MPa v oF 1 = 281.429MPaoF2 =(jF xYFa2 xY

22、Sa2 YFa xYSa= 53.6MPQ =20.46mm取 di=22mmd2=35mm因?yàn)橛墟I槽,需將軸徑增大7%,即di =20.46x107% = 21.8大齒輪：A= 120D2=32.2mm因?yàn)橛袃蓚€(gè)鍵槽，需將軸徑增大7%,即 d2=32.2x 107% = 34.45mm查表8-4得標(biāo)準(zhǔn)直徑，取高速軸di=22mm,低速軸d2=35mm 乂滾筒軸傳遞的功率和轉(zhuǎn)矩與大齒輪軸相近，故取 d3=35mmT= 157.5N.mmTea =245.5Nm2 滾動(dòng)軸承的選擇a.軸承的選擇（二）減速器輸 出軸的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)及強(qiáng)度校核因?yàn)橹饕惺軓较蜉d荷且功率較小，所以可以選用深溝 球軸承。初步

23、選定大齒輪所在軸上軸承為6009型、小齒輪 所在軸上軸承為6006型b.軸承組合的設(shè)計(jì)因支撐跨距不大，采用兩端固定式軸承組合方式，選用 嵌入式軸承蓋。另外，為了更好的密封性，與O型密封圈 配合使用。3 聯(lián)軸器a.選聯(lián)軸器類(lèi)型運(yùn)輸機(jī)的安裝精度一般不高，易用撓性聯(lián)軸器，輸出端 轉(zhuǎn)速低，動(dòng)載荷小，轉(zhuǎn)矩較大，選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易. 具有微量補(bǔ)償兩軸線偏移和緩沖吸振能力彈性套柱銷(xiāo)聯(lián) 軸器。項(xiàng)目和內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果b.求計(jì)算轉(zhuǎn)矩TeaT=163.7由1表 13-1 取 K=1.5Tca=KT=1.5X163.7=245.5NmC聯(lián)軸器型號(hào)選擇查表113-3,選擇TL6型聯(lián)軸器。其許用轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)

24、速分別為T(mén) =250Nm, n = 3800r/min1 進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)訃（1）確定各軸段的直徑考慮軸上零件的定位和固定、加工工藝和裝拆工藝等的 要求，將軸制成兩端小、中間大的階梯狀結(jié)構(gòu)?？紤]以 下因素：a. 定位軸肩的直徑：軸肩高度h應(yīng)比零件孔的倒角C或圓 角半徑r大2-3mm,軸肩的圓角半徑r應(yīng)小于零件孔的倒角C或圓角半徑尸。曲d知C取2b. 非定位軸肩的尺寸：直徑變化量較小，一般取0.5-3mm。c. 有配合處的軸徑：選取標(biāo)準(zhǔn)值d. 軸徑尺寸e. 低速軸（軸2）軸的外伸端直徑山所選聯(lián)軸器的型號(hào)及軸 孔直徑確定，取dl=35mm,為使聯(lián)軸器軸向固定，一般取下 一段軸的直徑d2=42mm,裝

25、滾動(dòng)軸承的軸段取標(biāo)準(zhǔn)直徑， 6009型的內(nèi)圈直徑是45mm所以取d3=45mm裝齒輪的軸段 直徑取標(biāo)準(zhǔn)直徑d4=46mm,為使齒輪軸向定位穩(wěn)定，做一 軸肩取直徑d5=60mmo（2）確定各段軸的長(zhǎng)度大齒輪齒輪輪轂寬度56mm,所以取安裝齒輪的軸頭長(zhǎng) 度為55mmo由2表11-4查得6009型軸承寬度B=16mm, 擋油環(huán)寬取10mm,因此取高速軸軸頸長(zhǎng)度62mm；根據(jù)齒 輪端面與箱體內(nèi)壁保持一定的距離，取軸環(huán)和套筒寬度均為 8mm;軸肩寬取8mm,山結(jié)構(gòu)草圖可知，跨距1= （2+28+） mm=130mm.左邊的q40軸段應(yīng)該根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)以及箱外的 旋轉(zhuǎn)零件至端蓋間的距離要求來(lái)綜合決定，現(xiàn)在取

26、為40mm. 安裝聯(lián)軸器的軸頭長(zhǎng)度根據(jù)聯(lián)軸器的尺寸取為82mm.（3）軸上零件的軸向固定d 1=35 mmd2=42mmd3=45mmd4=46mmd5=74mm1= 130mm聯(lián)軸器及齒輪處均采用A型普通平鍵連接，曲2表10-26 查得鍵的尺寸為寬度，聯(lián)軸器處為（10x8x82）mm,齒輪處 為（14x9x40）mmoFt =6847.8N2.畫(huà)出軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和軸的受力圖，并確定軸上的作用力Fr=2994N由之前的計(jì)算可知，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)距T=186N.m作用在齒輪Fa= 1537N上的圓周力Ft,徑向力Fr、軸向力Fa分別為2T耳=二8086NRha = Rhb =4043NMhc =212

27、N.m人=F曲=6847.8tan20=2994NFa=2536. 2tanl5=1537Na.做水平面彎矩Mh支承反力 Rha = Rhb = Ft/2 =6847.8/2 = 4043N界面 C 處的彎矩 Mhc = Rha*L/2 =212N.mb.作垂直面內(nèi)的彎矩Mv支承反力：心/J138N 山22/Rvb=1833N門(mén)F, Fad,R - +2 =1833N“2 21Mvci =59.5N.m截面C左側(cè)的彎矩：RvA= 1138N項(xiàng)I和內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程M VC| = Rva 丄二 59.5N.m2截面C右側(cè)的彎矩：MVC2 = Rb 丄二 96.2N.m訃算結(jié)果Mvc2 =96

28、.2N.niMei = 220N.mMe? =232.8N.mc作合成彎矩M界面C的合成彎矩=220NmMc2 =咗 + 叭J 二257N.m做轉(zhuǎn)矩T圖，T=157.5N.md. 作當(dāng)量彎矩Me因單向傳動(dòng)，轉(zhuǎn)矩可以認(rèn)為按脈動(dòng)循環(huán)變化，所以，應(yīng) 力校正系數(shù)蟄=帥6則 T = 0.6xl57.5=94.5N.m危險(xiǎn)截面C處的彎矩Ml：c = JAY： +（刃）2 =257N.mT=157.5N.mT=94.5N.mMec =257N.md=36mme. 校核危險(xiǎn)截面軸徑因C處有兩個(gè)鍵槽，故將軸徑增大7%, 36*107% = 38.52mm在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖中，此處軸徑為46mm,故強(qiáng)度足 夠，但考慮

29、到外伸端直徑以及結(jié)構(gòu)上的需要，不宜將C處軸 徑減小，所以，仍保持結(jié)構(gòu)草圖中的尺寸，這樣軸的剛度會(huì) 更好。項(xiàng)LI和內(nèi)容設(shè)訃汁算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果作彎矩圖和扭矩圖FlL: 丫1 :iTTtnTrrrfJ 宓M*cflvBf-rTnQJCJLDrrTx-j -rfinTTTrrrTTTar訝FWT丨11丨丨I丨丨i丨I仃 Mee Tnmwrrr五、滾動(dòng)軸承 的選擇和計(jì) 算1確定基本額定動(dòng)載荷Cr,基本額定靜載荷Cor,查表得深溝球軸 承6009的基本額定動(dòng)載荷Cr=29.5KN,基本額定靜載荷Cor = 18.0KN2汁算軸承的壽命項(xiàng)L1和內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果n =117.6r/min,

30、P=Ft = 1317.2N,對(duì)于球軸承=3, C=Cr = 29.5KN 查表得：溫度系數(shù)ft =1.0,載荷系數(shù)fp=1.2六、鍵連接的選擇和強(qiáng)度校核軸承壽命厶=65083h所以，軸承的壽命計(jì)算符合要求、材料為45鋼，校核時(shí)準(zhǔn)則為鍵的擠壓強(qiáng)度。校核前先選擇若干鍵連接中最危險(xiǎn)的部位進(jìn)行校核，若校核成功其他鍵連接也是安全的。在鍵、軸、輪轂三者中材料最弱的是輪轂。擠汗強(qiáng)度條件是:(rp= crpMPa p dkl bp二100-120MPS1 高速軸外伸端與聯(lián)軸器V帶處該軸段直徑d=20mm,該鍵的尺寸為6x6x23mm所以，k=h/2 =3mm, 1 = L-b = 23-6= 17mmT=4

31、1.16N.mm2x 41. 16 xlO3=切前20 X 3X 17-vfPa1.26=12 mm 取12mmV=1.26Lv =1.42m/s齒輪端面與內(nèi)箱壁 距離A2 6=10 mm 取13mm箱蓋、箱座筋厚叫m-0.8561 = 8.5 nim取8mmin -0.856 = 8.5mm取8mm軸承端蓋外徑D2114mm, 80mm軸承旁聯(lián)接螺栓距 離s165 mm, 155mm1、齒輪傳動(dòng)零件齒輪釆用浸油潤(rùn)滑，對(duì)于圓柱齒輪，通常取浸油 深度為一個(gè)齒高，其浸油深度不得超過(guò)其分度圓的1/3。為避免 傳動(dòng)零件傳動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物絞起，造成齒面磨損， 應(yīng)使大齒輪距油齒底面的的距離不小于

32、30-50mmo取50mm。為 保證潤(rùn)滑及散熱的需要，減速器內(nèi)應(yīng)有足夠的油量。單級(jí)減速 器每傳遞lkW的功率，需油量為 =0.35-0.7厶。因?yàn)樽畲蠊β适?.14LW,所以取油量是0.720 1.439L,應(yīng)使油池容積VVO ill設(shè)訃，油池的長(zhǎng)寬分別為360mm和78mm,齒輪浸油為一個(gè) 齒高，即 2.25x2=4.5mm,則油面高 h=40+4.5=44.5mm,取 h=45mm, 則裝油量為V=(3607845)/1000000=1.26L滿足要求。2. 軸承浸油齒輪的圓周速度60 =1.42m/s 2m/s所以，飛濺的油量不夠，宜采用脂潤(rùn)滑，選用鈣-鈉基潤(rùn)滑 脂(乂稱(chēng)軸承潤(rùn)滑脂)，其油膜粘度髙，粘附性好，耐水耐熱， 工作溫度可達(dá)80-200C ,使用時(shí)間長(zhǎng)，廣泛用于機(jī)械的滾動(dòng)軸 承潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂的裝填量應(yīng)不超過(guò)軸承空間的1/3-1/2。為防止 向體內(nèi)的乂浸入軸承于潤(rùn)滑脂混合，防止?jié)櫥魇?，在箱體 內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)?？紤]軸的圓周速度%嗣=-60.62m/s八、潤(rùn)滑方式和 密封類(lèi)型的