二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、 二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)題目名稱評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7通過實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力10能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案的設(shè)計(jì)能力5能正確設(shè)計(jì)

2、實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）10具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。10設(shè)計(jì)說明書（論文）質(zhì)量30綜述簡(jiǎn)練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。成績(jī)指導(dǎo)教

3、師評(píng)語指導(dǎo)教師簽名： 年月日目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)書12 傳動(dòng)方案擬定23 選擇電動(dòng)機(jī)34 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)55 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算76 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算177 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算398 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算439 設(shè)計(jì)小結(jié)44設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的二級(jí)減速器設(shè)計(jì)1、課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是課程教學(xué)的一重要內(nèi)容,也是一重要環(huán)節(jié),目的有三:1)使學(xué)生運(yùn)用所學(xué),進(jìn)行一次較為全面綜合的設(shè)計(jì)訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)技能,加深所學(xué)知識(shí)的理解;2)通過該環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握一般傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)步驟,為后續(xù)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ),做好準(zhǔn)備;3)通過該環(huán)節(jié)教學(xué)使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、

4、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱相關(guān)技術(shù)資料的能力，學(xué)會(huì)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的傳動(dòng)及減速裝置。設(shè)計(jì)使用期限8年（每年工作日300天），兩班制工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，空載起動(dòng)，運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)，大修期為3年。轉(zhuǎn)速誤差為+5%，減速器由一般規(guī)模廠中小批量生產(chǎn)。要求裝配圖（0或1號(hào)）（1：1）一張，低速級(jí)齒輪與軸，箱體或箱蓋（共3張零件圖），設(shè)計(jì)說明書（6000-8000字，word）一份。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖（附后）及設(shè)計(jì)原始參數(shù)如下。帶拉力f（n）帶速度v（m/s）滾筒直徑d（mm）47000.62803、

5、主要參考文獻(xiàn)1所學(xué)相關(guān)課程的教材 2陸 玉主編 ,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),北京,機(jī)械工業(yè)出版社 , 2004。3濮良貴主編 ,機(jī)械設(shè)計(jì),北京 ,高等教育出版社 , 1989.4吳宗澤主編 ,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè),北京 ,高等教育出版社,1992.5徐 灝主編 ,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),北京,機(jī)械工業(yè)出版社, 1989.4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃1)、準(zhǔn)備階段（1天）2）、設(shè)計(jì)計(jì)算階段（3-3.5天）3）、減速器的裝配圖繪制（3天）4）、繪零件圖（3-3.5天）5）、編寫設(shè)計(jì)說明書（3天）6）、答辯或考察階段。(0.5-1天)指導(dǎo)教師（簽字）日期年 月 日教研室意見：年 月 日學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時(shí)間： 年

6、月 日設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果二、傳動(dòng)方案的擬訂及說明計(jì)算驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速擬定以下傳動(dòng)方案：圖一設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果三、 選擇電動(dòng)機(jī)（1）電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用途的y（ip44）系列三相異步電動(dòng)機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2）電動(dòng)機(jī)容量(1)卷筒的輸出功率(2)電動(dòng)機(jī)輸出功率傳動(dòng)裝置的總效率式中、為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表2-4查得：v帶傳動(dòng)=0.96；滾動(dòng)軸承=0.988；圓柱齒輪傳動(dòng)=0.97；圓錐齒輪傳動(dòng)=0.96；彈性聯(lián)軸器=0.99；卷筒軸滑動(dòng)軸承=0.96；則故 (3)電動(dòng)機(jī)額定功率由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)

7、計(jì)表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率。設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表1查得圓錐圓柱齒輪減速器，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min，如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量(kg)同步滿載y132m1-641000960734）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形,安裝尺寸軸伸出端直徑(mm)軸伸出端安裝長(zhǎng)度(mm)中心高度 (mm)外形尺寸 長(zhǎng)寬高(mm)38k680132設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比2）分配各級(jí)傳動(dòng)比因?yàn)槭菆A錐圓柱齒輪減速器， 圓錐齒輪取34，故圓柱齒輪傳動(dòng)

8、比3）各軸轉(zhuǎn)速（軸號(hào)見圖一）4）各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)所需功率計(jì)算各軸輸入功率，即5）各軸轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果項(xiàng)目軸1軸2軸3軸4軸5轉(zhuǎn)速(r/min)96096031077.677.6功率(kw)3.483.43.263.123.08轉(zhuǎn)矩(n*m)34.6233.82113.5728.51719.17傳動(dòng)比113.56.71效率10.9780.960.9580.988設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果五、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算圓錐直齒輪設(shè)計(jì)已知輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速960r/min，齒數(shù)比u=3.5，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用期限8年（每年工作日300天），兩班制工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，空載起動(dòng)，運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)，大修期為3年。1、

9、 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1） 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-88)2） 材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1選擇小齒輪材料為(調(diào)質(zhì))，硬度為280hbs，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs。3） 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取整。則2、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即（1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)2） 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩3） 選齒寬系數(shù)4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-6查得材料的彈性

10、影響系數(shù)6） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)7) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)8) 計(jì)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（2） 計(jì)算1） 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值2） 計(jì)算圓周速度v3） 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)直齒輪由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表得軸承系數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果，則接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)4） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得5） 計(jì)算模數(shù)m取標(biāo)準(zhǔn)值6） 計(jì)算齒輪相關(guān)參數(shù)7） 圓整并確定齒寬圓整取，3、 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)

11、度1） 確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)2） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-5查得齒形系數(shù)應(yīng)力校正系數(shù)4） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖20-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限5） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)6） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得7）校核彎曲強(qiáng)度根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式進(jìn)行校核設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。圓柱斜齒輪設(shè)計(jì)已知輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速274.3r/min，齒數(shù)比u=6.7，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命8年（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作平穩(wěn)，不反轉(zhuǎn)。

12、1、 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1） 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-88)2） 材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1選擇大小齒輪材料均為40cr鋼（調(diào)質(zhì)），小齒輪齒面硬度為280hbs，大齒輪齒面硬度為250hbs。3） 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)4） 選取螺旋角。初選螺旋角 2、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)2） 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩,設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3） 選齒寬系數(shù)4） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)5） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-26查得，則6） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八

13、版）表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)7） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)8） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限9） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)10）計(jì)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（3） 計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果2） 計(jì)算圓周速度v3） 計(jì)算齒寬b及模數(shù)4） 計(jì)算縱向重合度5） 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-3查得由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-2查得使用系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-13查得

14、由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-4查得接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果7） 計(jì)算模數(shù) 取8） 幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算中心距（2） 按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正（3） 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑（4）計(jì)算齒輪寬度圓整后取 3、 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1） 確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)2） 根據(jù)重合度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-5查得齒形系數(shù)應(yīng)力校正系數(shù)5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖20-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限

15、6） 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 7） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得8） 校核彎曲強(qiáng)度根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式進(jìn)行校核設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)說明結(jié)果六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸設(shè)計(jì)1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力 已知高速級(jí)小圓錐齒輪的分度圓半徑為而圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖二所示設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果圖二設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3、 初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，得，輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的

16、孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則查機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表17-4，選hl1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為60mm。4、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 擬定軸上零件的裝配方案（見圖三）圖三設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果（2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1） 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑2） 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基

17、礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承32908，其尺寸為，而。這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7查得32908型軸承的定位軸肩高度，因此取3）取安裝齒輪處的軸段6-7的直徑；為使套筒可靠地壓緊軸承， 5-6段應(yīng)略短于軸承寬度，故取。4）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油 的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故取 5）錐齒輪輪轂寬度為64.86mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取。7） 由于，故取（3） 軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表

18、6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。（4） 確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為5、 求軸上的載荷載荷水平面h垂直面v支反力f彎矩m 總彎矩扭矩t6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得，故安全。6、 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1） 判斷危險(xiǎn)截面截面5右側(cè)受應(yīng)力最大（2）截面5右側(cè)抗彎截面系數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)

19、算及說明結(jié)果抗扭截面系數(shù)截面5右側(cè)彎矩m為截面5上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表3-2查取。因，經(jīng)插值后查得又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2可得軸的材料敏感系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2的尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為又取碳鋼的特性系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)值故可知安全。中間軸設(shè)計(jì)1、求中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的

20、分度圓半徑而設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果已知圓錐直齒輪的平均分度圓半徑而圓周力、，徑向力、及軸向力、的方向如圖四所示設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果圖四3、初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，得，中間軸最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑和4、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 擬定軸上零件的裝配方案（見下圖圖五）設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承

21、30206，其尺寸為，。 這對(duì)軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7查得30206型軸承的定位軸肩高度，因此取套筒直徑。2） 取安裝齒輪的軸段，錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪轂長(zhǎng)，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。3） 已知圓柱直齒輪齒寬，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取。4）箱體一小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱軸，則取。（3）軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為22m

22、m，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為5、 求軸上的載荷載荷水平面h垂直面v支反力f彎矩m 總彎矩扭矩t6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為（調(diào)質(zhì)），由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15

23、-1查得，故安全。7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果截面5左右側(cè)受應(yīng)力最大（2）截面5右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面5右側(cè)彎矩m為截面5上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表3-2查取。因，經(jīng)插值后查得又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2可得軸的材料敏感系數(shù)為設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2的尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為又取合金鋼的特性

24、系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)值故可知安全。（3）截面5左側(cè)抗彎截面系數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果抗扭截面系數(shù)截面5左側(cè)彎矩m為截面5上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力過盈配合處的，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表3-8用插值法求出，并取，于是得 軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)為計(jì)算安全系數(shù)值設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果故可知安全。輸出軸設(shè)計(jì)1、求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2、求作用在齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的分度圓半徑而圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖六所示設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果圖六設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3、初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)

25、機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，得，輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則查機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表17-4，選hll4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為84mm。4、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 擬定軸上零件的裝配方案（見圖六）圖六設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的 直徑，左端用軸端擋圈定

26、位，按軸端擋圈直徑， 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，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，故1-2段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短些，現(xiàn)取 。2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表15-7中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承32910，其尺寸為，而。3）左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程表15-7查得32910型軸承的定位軸肩高度，因此?。积X輪右端和右軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為51mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。

27、齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。軸環(huán)寬度，取。4）軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故取 5）箱體一小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱軸，則取。設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果（3）軸上的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。（4）確定

28、軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為5、求軸上的載荷載荷水平面h垂直面v支反力f彎矩m 總彎矩扭矩t6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果，故安全。7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面截面7右側(cè)受應(yīng)力最大（2）截面7右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面7右側(cè)彎矩m為截面7上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表3-2設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果查取。因，經(jīng)插值后查得又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2可得軸的材料敏感系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2的尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為又取碳鋼的特性系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)值設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果故可知安全。設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果七、滾動(dòng)