二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器

1、設(shè)計(jì)題目1.設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)2已知條件：(1) 工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高 溫度35 C；(2) 使用折舊期：8年；(3) 檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；(4) 動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380/220V ;(5) 運(yùn)輸帶速度允許誤差：土 5%;(6) 制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力 F： 2600N;運(yùn)輸帶工作速度 v: 1.1m/s ;卷筒直徑D： 220mm ;1、方案及主要零部件選擇1.設(shè)計(jì)方案:二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器1-趙愉帶聯(lián)軸器電動(dòng)機(jī)輔助件：觀

2、察孔蓋，油標(biāo)和油尺，放油螺塞，通氣孔，吊環(huán)螺釘，吊耳和吊鉤，定位銷, 啟蓋螺釘，軸承套，密封圈等。2各主要部件選擇目的分析結(jié)論動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)齒輪斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)兩對(duì)斜齒輪軸承軸承所受軸向力不大球軸承聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器二、電動(dòng)機(jī)的選擇Fv26001. 10工作機(jī)所需有效功率巳二2. 86kW1000 1000傳動(dòng)裝置總效率1434查文獻(xiàn)【1】P141表二得各部分傳動(dòng)效率聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 10. 99 （兩個(gè)彈性聯(lián)軸器）；滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 20. 99 （四對(duì)滾動(dòng)軸承）；圓柱斜齒輪傳動(dòng)效率30. 98 （兩對(duì)7級(jí)精度齒輪傳動(dòng)）；輸送機(jī)卷筒傳動(dòng)效率40. 96 ；所以電動(dòng)機(jī)所需工作效率為：PPd旦 3. 3

3、kW工作機(jī)卷筒軸轉(zhuǎn)速為：60vnW 95.5r / mind查文獻(xiàn)【1】P413兩級(jí)式同軸式齒輪傳動(dòng)比范圍i860ndnw i7645730r / min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/min、1500r/min、3000r/min三種，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳 動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，決定選擇同步轉(zhuǎn)速為1500r/m in的電動(dòng)機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，有文獻(xiàn)【2】P173查得，選用Y112M-4,萬(wàn)案 號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn) 速/(r/mi n)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kg1Y112M-4414402.22.343四、傳動(dòng)比及各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計(jì)算n

4、1440總傳動(dòng)比：im144015.08心95.5?= ?= V 15.08= 3.88各軸的轉(zhuǎn)速n1nm1440r / minn.1440n2 371. 13r / mini 13. 88n2371. 13cu cc /n3295. 69r / mini 23. 88n4n395. 69r / min各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率，即軸1RFd123.23kW軸2F2F1233.13kW軸 3F3P2233.04kW工作機(jī) P4P3 1 22. 98kW各軸轉(zhuǎn)矩電機(jī)軸輸出 Td9.55 106 凡2. 19 104Nmmnm軸 1T1Tj 1 22. 15 104N mm軸2乙

5、 T13 2i 18. 09104N mm軸3T3 T23 2i 23. 05105N mm工作機(jī) T4T3 122. 99105 N mm五、高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）選用斜齒圓柱齒輪（2） 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選7級(jí)精度（GB10095-88）（3） 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二者硬度差為 40HBS(4) 選小齒輪齒數(shù)Zi30 :大齒輪齒數(shù) zi Zi3.88 30116(5) 初選取螺旋角142.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)文獻(xiàn)【1】 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 高速級(jí)名稱符號(hào)小齒輪大

6、齒輪螺旋角14傳動(dòng)比i3.88齒數(shù)Z26101基圓螺旋角b14法面模數(shù)m1.5端面模數(shù)m1.55法面壓力角n20端面壓力角t20.5法面齒距Pn6.28mm端面齒距Pt6.50mm法面基圓齒距P bn5.90mm法面齒頂咼系數(shù)h*n1法面頂隙系數(shù)*Cn0.25分度圓直徑d40.54157.46基圓直徑db52.40mm260.07mm齒頂咼ha2mm齒根高h(yuǎn)f2.5mm齒頂圓直徑da43.5354160.4646齒根圓直徑df36.7854153.7146標(biāo)準(zhǔn)中心距a99齒寬b4540低速級(jí)名稱符號(hào)小齒輪大齒輪螺旋角14傳動(dòng)比i3.88齒數(shù)z2099基圓螺旋角b14法面模數(shù)mi2端面模數(shù)m1.

7、55法面壓力角n20端面壓力角t20.5法面齒距Pn6.28mm端面齒距Pt6.50mm法面基圓齒距P bn5.90mm法面齒頂咼系數(shù)h*n1法面頂隙系數(shù)*Cn0.25分度圓直徑d40.41157.59基圓直徑db52.40mm260.07mm齒頂咼ha2mm齒根高h(yuǎn)f2.5mm齒頂圓直徑da44.4082161.5918齒根圓直徑df35.4082152.5918標(biāo)準(zhǔn)中心距a99齒寬b4540八減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)（中間軸）1.1軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)目的過(guò)程分析1 .輸入軸上的功率 Pi3.23kw,轉(zhuǎn)速ni1440r / min結(jié)論選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理T；2.

8、 15104N mm2 求作用在車輪上的輸 入 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 苴 丿、 軸 承 裝 置、鍵 的 設(shè) 計(jì)FtFr2T122. 151041071 5Nd140. 13tan antan 20F1071.5401.2Ncoscos 13 36Fttan1071.5tan 13 36259. 2NFa按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tea應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，根據(jù)文獻(xiàn)【2】中表8-7查得，選用LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為560000N ?mm。半聯(lián)軸器的輸入軸JJ孔徑？ = 20?,故??？2 = 20?，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 ？ = 58?.半聯(lián)軸器與 軸配合的轂孔長(zhǎng)度?= 38?。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）低

9、速軸的裝配方案如下圖所示：（2） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，2-3軸段的左端需要一個(gè)定位軸肩，根據(jù)文獻(xiàn)【3】（P379）可知軸肩高度h=（0.07-0.1）d，所以取直徑 ？?-3 =23?;聯(lián)軸器左端用軸端擋圈固定，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，所以應(yīng)取1-2段的長(zhǎng)度比聯(lián)軸器轂孔稍短一些，?。? =35?。（3）初步選擇滾動(dòng)軸承。因滾動(dòng)軸承同時(shí)受徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。 參照工作要求并根據(jù)？?_3 = 23?，由文獻(xiàn)【2】中表 6-7（ P80）中初步選用圓錐滾子軸承 30305型，其尺寸為內(nèi)徑d = 25mm ，夕卜 徑 D = 62mm ，

10、軸承寬度 T = 18.25mm， a = 13mm ;所以？?-4 = 25?, ?-8 = 25?, ?7-8 = 18.25?。右端滾動(dòng)軸承米用軸肩進(jìn)行軸向定位，根據(jù)文獻(xiàn)【2】表6-7（ P80）查得?=? 32?，所以??？?-7 = 32?。（4） 由于高速小齒輪的齒根圓直徑？?= 41.53?，所以安裝齒輪處的軸段4-5的直徑？?-5 = 28?;齒輪的左端與左軸承之間米用套筒定位。已知齒 輪輪轂的寬度為B=50mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)稍短于齒輪輪轂寬度，故取？?_5 = 46?;齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h0.07d，故取h=3mm,則軸環(huán)處的直徑？?-6

11、 = 34?。由文獻(xiàn)【3】（P379） 軸環(huán)寬度b1.4h，所以??？ = 10?。（5） 軸承端蓋的總寬度為 20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝卸及便于對(duì)軸承添加 潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離？ = 30mm ，故 取?-3 = 50?。（6） 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離 a=16mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確疋 滾動(dòng)軸承位置時(shí)。應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=8mm,已知滾動(dòng)軸承寬度 T=18.25mm，貝U?-4 = T + s+ a+ （50 - 46） = 18.25 + 8 + 16 + 2 = 44.25mm?6-7 = s+ a- ?一6 = 8 + 16 - 10

12、= 14mm至此，已初步確定了高速軸的各段直徑和長(zhǎng)度。軸段直徑（mm）長(zhǎng)度（mm）1-220352-323503-42546.254-528465-634106-732147-82518.25總長(zhǎng)度249.5目的過(guò)程分析結(jié)論1、鍵的設(shè)計(jì)根據(jù)文獻(xiàn)【2】中表4-1 ( P56)按？?-5 接的平鍵截面b X h X | = 8 X 7 X 28，配合為 鍵 A8X 7X 28。聯(lián)軸器與軸連接的平鍵截面b Xh X| =的型號(hào)為 GB/T1096 鍵 A6X 6 X 18。軸的受力分析=28?,查得齒輪輪轂與軸連H7/n6 ;鍵的型號(hào)為 GB/T10966 X 6 X 18,配合為 H7/k6 ;鍵

13、2、輸 入 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 苴 丿、 軸 承 裝 置、鍵 的 設(shè) 計(jì)一心F啊rrTTinl根據(jù)軸的尺寸確定rmTrnrrn! UnnTrnmnrrrnnnTlTI fiTrTTTmTTTM -?=?、L1-2? = L3-4?+?-5? = L5-6 -?+(1)在水平面上F1HF2H(2)在垂直面上?、？?的長(zhǎng)度?= 35 + 50 + 13 = 98?+ ?-3 +1-L ?=2 ?1?-7 + 2? +=54.25?3Fad2L2L3210. 9N146.25 - 13 + 46 -2?-8 = 10 - 13 + 14422. 5N hhtX 50 =54.25?1+ 2 X 50

14、+185320 5425 24445.28254. 2554. 25所以 F2vFrF1v320210. 9109. 1N(3)求彎矩MhM2HFihL2422.5 54.2522920. 63N.mmF1vL2210.954. 2511441.33N.mmd45 28M2vF1vLFa210. 954. 25 - 244:2 25917. 17N.mm所以合成后的彎矩M十V22920. 63211441.33225617. 56N mmM2、泌日M2；J22920.6325917. 17223672. 10N mm(4 )計(jì)算扭矩T = 19130?3、軸的強(qiáng)度校核由文獻(xiàn)【3】(P380)可

15、知進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎 矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度。因?yàn)閱蜗蛐D(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取a =0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力由文獻(xiàn)【3】式15-5?= “?+(?T)2 = “25211.062+(0.6 3X 5524謝=11 58?-?0.1 X 28已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)文獻(xiàn)【3】中表15-1查得-160MPa 因此 ca 1，故安全。4、軸強(qiáng)度的精確校核截面A, 2, 3, B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)度配合所引起 的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面 A, 2, 3, B均無(wú)需校核。應(yīng)力集中

16、對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面4和5處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載荷的情況來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大。截面 5的應(yīng)力集中的影響和截面4的相近，但截面5不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大(過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端)，而且軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面6和7顯然更不必校核。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知， 鍵槽的 應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面4左右兩側(cè)即可。(1)分析截面4左側(cè)抗彎截面系數(shù)：W 0.1d30. 1 2531562.5mm抗扭截面系數(shù)：W 0. 2d30.22533125mm截面4左側(cè)的彎矩：L T5

17、4 2518 25M M225617.5616999.67NmmL254. 25截面4上的扭矩：T= 19130?截面4上的彎曲應(yīng)力：b MW16999. 67 1562. 510. 88MPa2f截面4上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：TJW1913031256. 12MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻(xiàn)【3】中表15-1查得B 640MPa1 275MPa1 155MPa截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及 ，由文獻(xiàn)【3】附表3-2查取，因r/d2250.08，Dd 2&251. 12，經(jīng)插值后可查得，1.74,1.28又由文獻(xiàn)【3】附圖3-1( P41)可得軸材料的敏性系數(shù)為q0.82, q0.

18、85所以有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn)【3】附表3-4可得?= 1 + ?(?- 1)= 1 + 0.82 X (1.74 - 1) = 1.61?= 1 + ?d(?- 1)= 1 + 0.85 X (1.28 - 1) = 1.238由文獻(xiàn)【3】附圖3-2取尺寸系數(shù)為?= 0.9,扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為0.92軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【3】附圖3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)為0.92軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即表面高頻淬火強(qiáng)化系數(shù)q 1，按照文獻(xiàn)【3】中式3-12和式3-12a可得綜合系數(shù)為：Kk/1 /1.61/0.91/0.922.876Kk/1 /1.238/0.921/0.922.433又由文獻(xiàn)【3】3-1 (P2

19、5)取碳鋼的0.1 ,0.05計(jì)算安全系數(shù)？?由式15-6,15-7和15-8得到目的過(guò)程分析結(jié)論2)計(jì)算支承反力在水平面上fihF2h483N輸 入 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 苴 丿、 軸 承 裝 置、鍵 的 設(shè) 計(jì)在垂直面上M20, FivFrL3Fad2L3401.247. 5故 F2vFrFiv401.2 280121. 3N259. 23947. 5F1.F1HFj,48322802651NF2F2HFlJ4832151. 52506Na) 畫(huà)彎矩圖MihF1HL24833922932N.mmM2HF2hL-348347. 522943N.mmMivF1vL22803910920.mmM&

20、F1vL2Fad25719Nmm總支承反力故 MlMH25399N mmM2MIhm2：23645N mm4)畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖6校核軸的強(qiáng)度按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，通常轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)0.6，則ca12. 98mpa280N查表15-1得1 =60mpa,因此ca 1,故安全精確校核軸的疲勞強(qiáng)度C剖面左側(cè)，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故C剖面左側(cè)為危險(xiǎn)剖面抗彎截面系數(shù)：W 0.1d30. 1 2531562.5mm抗扭截面系數(shù)：W0. 2d30.22533125mm截面4左側(cè)的彎矩：L T54 2518 25M M 725617.5616999.67

21、NmmL254. 25目的過(guò)程分析結(jié)論abM1699910.88mpam 0abW1562卩mwTT2.48mpaam-11. 24mpa軸的材料為45剛，調(diào)質(zhì)處理.由表15-1查得b 640mpa輸1 275mpa ,1 155mpa.截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系入 軸射-r1D數(shù) 及 按附表3-2查取.因一0.03 , d 30d361.2，經(jīng)插值后可30的查得設(shè)計(jì)2.091.66及又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為苴丿、軸q0.74q0.77承故有應(yīng)力集中系數(shù)按式（附3-4）為裝 置k 1 q (1) 10.74(2.09 1)1.81、鍵k 1 q (1)1 0.77(1.

22、66 1)1.51的 設(shè)由附圖3-2得尺寸系數(shù)0.77;由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)0.88計(jì)由附圖3-4得0.92軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即q 1 ,則按式3-12及3-12a得綜合系數(shù)值為Kk11 佃112.440.770.92目的過(guò)程分析結(jié)論k11.511K11 1.810.880.92由3-1及3-2得碳鋼的特性系數(shù)0.10.2,取0.10.050.1,取0.05鍵校核安全輸 入 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 苴 丿、 軸 承 裝 置、鍵 的 設(shè) 計(jì)Sea2756.092.44 18.50.1 0155i?8l_1?24_0?05_1.24S S3. 9467. 2S 1. 3 1.5故安聯(lián)軸器：4T

23、 p djl42150020. 5mpa257(2882)查表得p 120 150mpa. pp故強(qiáng)度足夠.齒輪：4T142150019mpapd/l288(5610)8校核鍵連接強(qiáng)度查表得 p 120 150mpa. p p故強(qiáng)度足夠于是,計(jì)算安全系數(shù)Sea值，按式(15-6)(15-8)則得9.校核軸承壽命軸承載荷軸承1徑向：Fr1F1651N輸入 軸的 設(shè)計(jì) 及其 軸承 裝置、 鍵的 設(shè)計(jì)軸向：FalFa259. 2N軸承2 徑向:Fr2F2506N軸向:Fa2 0因此，軸承1為受載較大的軸承，按軸承1計(jì)算Fai259. 20.4 eFr1651按表13-6, fp 1.0 1.2 ,取

24、fp 1.0按表13-5注1,對(duì)深溝球軸承取fo14.7,則相對(duì)軸向載荷為f%14.7610.%3001.08在表13-5中介于1.031.38之間，對(duì)應(yīng)的e值為0.280.3,丫值為1.551.45線性Q佔(zhàn)L、X/佔(zhàn)、/ “ (1.55 1.45) (1.380 1.08). cyl插值法求 丫 值丫 1.45 1.541.380 1.03故 Pfp(XFr YFa) 1.0(0.56 1311.28 1.54 610.65) 1674N106(Or)3106(19500)318294h60n P6014401674查表13-3得預(yù)期計(jì)算壽命Lh 1200 Lh軸校核安全軸承校核安全壽命（h

25、）為L(zhǎng)h 271593.3軸（輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)目的過(guò)程分析結(jié)論輸1.輸出軸上的功率 F33. 04kw,轉(zhuǎn)速 n395. 69r /min出 軸轉(zhuǎn)矩T33. 05105Nmm及苴丿、2.求作用在車輪上的力105l2T323. 05軸F33875 N廠t38 7 5 IM承d1157. 4裝ll tan antan 20-FrF -38751454 N置、coscos 14鍵FaF tan3875tan 14966 N的設(shè)3.初定軸的最小直徑計(jì)選軸的材料為4 5鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153，取A112于是由式15 2初步估算軸的最小直徑dminA#R /巳36mm這是安裝聯(lián)軸器處軸的

26、最小直徑d1 2 ，由于此處開(kāi)鍵槽，取dmin361.0537.8mm聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca KAT1查表14-1取 KA 1.3，則 TeaKATi1. 3 3.05 105396500N mm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tea應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，根據(jù)文獻(xiàn)【2】中表8-7查得，選用LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000N ?mm。半聯(lián)軸器的孔徑?= 38?,故??？?-2 - 38?,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度？ - 82?半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 ?- 60?.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件的裝配方案(見(jiàn)前圖)2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度目的過(guò)程分析結(jié)論(1)為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位

27、要求，1 2軸段右端需制處一軸肩，軸軸的尺寸(mm):肩咼度h 0.07 0.1d ,故取2段的直徑d244mm初步選擇滾動(dòng)軸承。因滾動(dòng)軸承同時(shí)受徑向力和軸向力的作用，故選d138用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d244mm獻(xiàn)【2】中d244表6-7 (P80)中初步選用圓錐滾子軸承30309型，其尺寸為內(nèi)徑d -4545mm ，外徑 D - 100mm，軸承寬度 T - 27.25mm , a - 21.3mm ;d345所以? - 45?, ? - 45?, ? - 27.25?。右端滾動(dòng)軸承米用軸肩進(jìn)行軸向定位，根據(jù)文獻(xiàn)【2】表6-7 ( P80)查得d 450輸出? 54?，所以

28、取？ - 54?。d560軸及其軸段4上安裝齒輪，為便于齒輪的安裝，d4應(yīng)略大與 d3,可取d654其、軸d450mm ；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬d745承裝度為B-45mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)稍短于齒輪輪轂1158裝置、寬度，故取? - 41?;齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h0.07d ,故1250取h-5mm,則軸環(huán)處的直徑 ? - 60?。由機(jī)械設(shè)計(jì)(P379)軸環(huán)寬度鍵的b1.4h，所以取 ？- 10?。1355. 25口 J 設(shè)(5)軸承端蓋的總寬度為 20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝卸及便于對(duì)軸承添1441設(shè)計(jì)加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外

29、端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離？ - 30mm ，1 510故取? - 50?。1 614(6)取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離 -16mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確疋滾動(dòng)軸承位置時(shí)。應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s，取s-8mm,已知滾動(dòng)軸承寬度I727o25T-27.25mm，貝U?- T+ s+ ? + (45 - 41) - 27.25 + 8 + 16 + 4 - 55.25mm5、鍵的設(shè)計(jì)根據(jù)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)中表 軸連接的平鍵截面 b Xh X l = GB/T1096 鍵 C14X 9X 32。聯(lián)軸器與軸連接的平鍵截面 號(hào)為 GB/T1096 鍵 C10X 8X 45。6、軸的受力分析4-1 ( P5

30、6)按?=14 X 9 X 32，配合為h根據(jù)軸的尺寸確定?=I TflTrnnTmnrnrnnmTi-l Fdr v、ciiIr 550? = ?“ 所以軸承1被壓緊,軸承2被放松。于是有?1=?2+ ?= 1085?2 = ?2 = 482?所以 Fa110850. 45 e 0. 35,由文獻(xiàn)【3】表13-5查得X=0.4；Fr12421由文獻(xiàn)【2】表6-7查得丫=1.7。F24820. 25 e0.35，有文獻(xiàn)【3】表13-5查得X=1Fr 21937Y=0b(4)計(jì)算當(dāng)量載荷按文獻(xiàn)【3】表13-6, fp 1.0 1.2 ,取fp 1.0，所以按照式13七a得F2fp(XF2Y冃2)

31、1.0 (0.4 1937 0482)775N(4),軸承壽命的校核因?yàn)檩S承1的當(dāng)量載荷比軸承2的當(dāng)量載荷大，所以按軸承1來(lái)進(jìn)行壽 命校核。有文獻(xiàn)【2】表6-7得30309型軸承？?= 108?由文獻(xiàn)【3】(P319) 可知對(duì)于圓錐滾子軸承 = 10，所以3,106。、106/ 108000 書(shū) WLh(亠)()31134285h60n P6095. 69775根據(jù)工作要求可知軸承的預(yù)期壽命L = 2 X8 X365 X 8 = 46720h ? ?,所以高速級(jí)選擇30309型軸承合適，滿足壽命要求。中 速 軸 的 設(shè) 計(jì)1.中間軸上的功率P23. 13kw,轉(zhuǎn)速 n2371. 13r / m

32、in轉(zhuǎn)矩T28.09 104N mm2、求作用在齒輪上的力高速級(jí)大齒輪：2T2d2F2274020155. 871038NFt3Fr 2Fa2低速小齒輪2T2datan ant 2 cos27402040.6斤 3 tan an / cosFt 3 tan1、初定軸的軸的材料為4 5鋼,F r3Fa3364610381038tan 20cos 13 36tan 13 363646N3646 tan 20 /tan 13 36882N調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻(xiàn)【388N251Ncos 13 361364N3】表15-3，取A 112于是由式15-2初步估算軸的最小直徑dminA 3 P2 / n2112

33、 3 3. 13 / 371.1322. 8mm所以軸的最小直徑d123mm4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 擬定軸上零件的裝配方案(2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)初選型號(hào)30305型圓錐滾子軸承，由文獻(xiàn)【2】表6-7查得其參數(shù)： d D B 256217，基本額定動(dòng)載荷Cr46. 8KN，基本額定靜載荷 C48KN，故d1de25mn。2 )軸段2加工成低速級(jí)小齒輪，已知齒寬B150mm所以2軸段的長(zhǎng)度? = 48?。3 )大齒輪裝在 4段，取齒輪的安裝孔直徑為 30mm則軸段4的直徑 ? = 30?因?yàn)樽驜2 40mm為保證齒輪的右端的可靠定位，軸 5的 長(zhǎng)度應(yīng)該略短與大齒輪齒寬

34、， 所以? = 38?。大齒輪的左端用軸肩固定, 由文獻(xiàn)【3】軸肩高度h 0.07 0.1d ,所以取d4 36mm為了減小應(yīng)力集中，取軸段3-4的直徑d330mm4 )取齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁間留有足夠間距,取16 mm,取軸承上靠近機(jī)體內(nèi)壁的端面與機(jī)體內(nèi)壁見(jiàn)的距離S=8mm由文獻(xiàn)【2】表6-7查得軸 承B=18.25mm所以軸段1-2的長(zhǎng)度為?-2 = ?+ s+ B+（45 - 41） = 16 +8 + 17 + 4 = 45mm同理軸段6-7的長(zhǎng)度？?寸=45?。5 ）輸入軸和輸出軸的跨距之和為197.25mm,所以中間軸的跨距必須大于197.25mm,為了保證中間軸上兩齒輪之間不發(fā)生運(yùn)

35、動(dòng)干涉，取兩齒 輪之間的距離為140mm.軸段直徑mm長(zhǎng)度mm125452294833814043038525456 ）為了保證小齒輪一端軸承的可靠定位，其右端使用軸套定位，由文獻(xiàn)【2】表6-7查得da 32mm,所以軸套的外徑？外=32mm ,軸套裝 在軸段1上，所以其內(nèi)徑？外=25mm。左端靠軸承端蓋定位，由文獻(xiàn)【 2 表6-7查Da54mm,所以軸承端蓋凸緣的內(nèi)徑為54mm凸緣厚度趣味10mm7 ）為了保證大齒輪的右端面的可靠定位和軸承左端面的可靠定位，此處使用一個(gè)階梯軸套，取外徑 ？鄉(xiāng)卜小=32mm , ?外大=36mm，軸套裝在軸段5上，所以其內(nèi)徑？外=25mm。5、軸的受力分析根據(jù)

36、軸的基本尺寸，取兩齒輪的中點(diǎn)為力的作用點(diǎn)，得到?=:?-2? ?+ =241 -13 +502=53mm?=? ?5045:? +2廠 140 + -22 =187.5mm?=:?-7-? ?-6?-2=45-4513 + 38 - 2 = 47.5mmM(L2FiLiL2L3FiF2HFiH(L2IttbJFr 2L3Faid、計(jì)算支承反力1225N810. 5在垂直面上333N3415. 1812253000N119447.5234155.87 / 2307(87.5147.5)87. 5147. 553在水平面上F1H3415. 1847. 5810. 5(187. 547. 5)531