機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)采用兩級圓錐—圓柱齒輪減速器

1、目錄第一章 、設(shè)計(jì)任務(wù)41.1題目：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，采用兩級圓錐圓柱齒輪減速器。41.2原始數(shù)據(jù)41.3已知條件41.4設(shè)計(jì)內(nèi)容41.5設(shè)計(jì)任務(wù)4第二章 、電動(dòng)機(jī)的選擇42.1選擇電動(dòng)機(jī)類型42.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量52.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速5第三章 、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)選擇和計(jì)算63.1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配63.11計(jì)算總傳動(dòng)比63.12分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比63.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算63.2.1各軸轉(zhuǎn)速63.2.2各軸輸入功率73.2.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩73.3和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：7第四章 、圓錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算84.1圓錐齒輪材料、熱處理、精度及齒數(shù)84.2按齒

2、面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)84.2.1確定各項(xiàng)系數(shù)84.2.2確定接觸疲勞許用應(yīng)力：84.2.3計(jì)算94.2.4驗(yàn)算載荷系數(shù)：94.2.5校正直徑：94.2.6齒輪的參數(shù)94.3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度104.3.1確定各項(xiàng)系數(shù)104.3.2計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：104.3.3確定許用應(yīng)力：104.3.4校核彎曲強(qiáng)度10第五章 、圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算115.1圓柱齒輪材料、熱處理、精度及齒數(shù)115.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)115.2.1確定各項(xiàng)系數(shù)115.2.2確定接觸許用應(yīng)力115.2.3計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力115.2.4計(jì)算125.2.5校正直徑125.2.6齒輪的相關(guān)參數(shù)125.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度135.3

3、.1確定計(jì)算數(shù)值135.3.2確定許用應(yīng)力：135.3.3校核彎曲強(qiáng)度：13第六章 、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核136.1 軸的設(shè)計(jì)136.1.1求作用在齒輪上的力146.1.2初步確定輸入軸的最小直徑146.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)146.1.4求軸上的載荷166.1.5按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度176.2 軸i的設(shè)計(jì)176.2.1求作用在軸上的載荷176.2.2初步確定軸的最小直徑176.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)186.2.4求軸上的載荷196.2.5按彎扭合成應(yīng)力校核該軸的強(qiáng)度206.3 軸的設(shè)計(jì)206.3.1求作用在齒輪上的力206.3.2初步確定輸入軸的最小直徑206.3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)216.3.4求

4、軸上的載荷236.3.5校核軸的疲勞強(qiáng)度24第七章 、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算277.1高速軸277.1.1求兩軸承受到的徑向載荷和277.1.2求兩軸承的計(jì)算軸向力和277.1.3軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和287.1.4驗(yàn)算軸承壽命287.2中間軸287.2.1求兩軸承受到的徑向載荷和287.2.2求兩軸承受的計(jì)算軸向力和287.2.3求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和297.2.4驗(yàn)算軸承壽命297.3低速軸297.3.1求兩軸承受到的徑向載荷和297.3.2求兩軸承受的計(jì)算軸向力和297.3.3求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和307.3.4驗(yàn)算軸承壽命30第八章 、鍵聯(lián)結(jié)的選擇及計(jì)算30第九章 、聯(lián)軸器的選擇319.1高速軸用聯(lián)軸

5、器的設(shè)計(jì)計(jì)算319.2低速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算32第十章 、箱體設(shè)計(jì)3210.1減速器附件的選擇3210.1.1通氣器3210.1.2油標(biāo)3210.1.4放油螺塞3210.2減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算32第十一章 、潤滑和密封3311.1齒輪的潤滑3311.2滾動(dòng)軸承的潤滑3311.3潤滑油的選擇3411.4密封方法的選取34第十二章 、設(shè)計(jì)小結(jié)34第十三章 、參考資料34第一章 、設(shè)計(jì)任務(wù)1.1題目：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，采用兩級圓錐圓柱齒輪減速器。傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案，如下圖1.電動(dòng)機(jī)2.聯(lián)軸器3.兩級圓錐-圓柱齒輪減速器4.聯(lián)軸器5.滾筒6.運(yùn)輸帶帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2

6、將動(dòng)力傳入兩級圓錐圓柱齒輪減速器3，再通過聯(lián)軸器4將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒5，帶動(dòng)輸送帶6工作。1.2原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶的有效拉力f=2600n 運(yùn)輸帶速度v=1.5m/s 卷筒直徑d=300mm 減速器設(shè)計(jì)壽命為5年。1.3已知條件工作情況：兩班制，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，三相交流電源，電壓為380/220伏；1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容1、電動(dòng)機(jī)的選擇與傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；2、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)；3、軸的設(shè)計(jì)；4、軸承及其組合部件設(shè)計(jì)；5、鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇與校核；6、潤滑設(shè)計(jì)；7、箱體、機(jī)架及附件的設(shè)計(jì)；8、裝配圖和零件圖的設(shè)計(jì)與繪制；9、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫。1.5設(shè)計(jì)任務(wù)1、減速器裝

7、配圖一張2、零件工作圖若干張3、設(shè)計(jì)說明書一份第二章 、電動(dòng)機(jī)的選擇2.1選擇電動(dòng)機(jī)類型因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：兩班制，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，三相交流電源，電壓為380/220伏。所以選用常用的封閉式y(tǒng)（ip44）系列的電動(dòng)機(jī)。2.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率：又因?yàn)椋阂虼耍簁w有電動(dòng)機(jī)至主軸的傳動(dòng)總效率為：式中、中分別為聯(lián)軸器、軸承、圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)、和滾筒的傳動(dòng)效率。取=0.99（齒形聯(lián)軸器），=0.98（圓錐滾子軸承），=0.97（齒輪傳動(dòng)效率），=0.99。則：所以：2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為：因?yàn)槎増A錐圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為：=1025所以總傳

8、動(dòng)比的合理范圍為：=1025故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速只有：750r/min、1000 r/min和1500 r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出此電動(dòng)機(jī)的型號為y132m2、額定功率為5.5kw、同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min、滿載轉(zhuǎn)速為960 r/min。 中心高h(yuǎn)外形尺寸l(ac/2+ad) hd底角安裝尺寸ab地腳螺栓孔直徑k軸伸尺寸de裝鍵部位尺寸fgd132 5153453152161781238801041第三章 、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)選擇和計(jì)算3.1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配3.11計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)轉(zhuǎn)速n可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總

9、傳動(dòng)比為：3.12分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比由式得： 式中、 分別是圓錐和圓柱齒輪傳動(dòng)比。按展開式布置?？紤]潤滑條件，為使兩大齒輪直徑相近，可查表確定，3.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算3.2.1各軸轉(zhuǎn)速軸：式中 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速軸：軸： 滾筒軸： 3.2.2各軸輸入功率電動(dòng)機(jī)輸出功率：各軸的輸入功率：軸：軸：軸：滾筒軸：注：-軸的輸出功率則分別為輸入功率乘軸承效率0.983.2.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：軸：軸：軸：滾筒軸：注：-軸的輸出轉(zhuǎn)矩則分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.98。3.3和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：軸名功率p轉(zhuǎn)矩t轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸4.7

10、6473529601.000.99軸4.714.624687845940960軸4.484.391114061091783842.50.95軸4.264.174236104151389640.95滾筒軸4.134.05410986402766961.000.97第四章 、圓錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1圓錐齒輪材料、熱處理、精度及齒數(shù)1、選擇7級精度2、由表10-1選擇小齒輪材料均為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280hbs；大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs。3、選小齒輪的齒數(shù)，則：。4.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式試算得： 4.2.1確定各項(xiàng)系數(shù)1. 試選載荷系數(shù)。2.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。3.

11、對于錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)。4.齒輪的傳動(dòng)比。5.查得材料的彈性影響因素。6.確定區(qū)域載荷系數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)。4.2.2確定接觸疲勞許用應(yīng)力：1.循環(huán)次數(shù)：注：其中一年按300天，兩班制，工作壽命為5年2.取接觸疲勞壽命系數(shù)：，3.根據(jù)齒面硬度得齒面接觸疲勞強(qiáng)度極限： 取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1.0，由式（1012）得 4.2.3計(jì)算1.由接觸強(qiáng)度試算小齒輪分度圓直徑2.計(jì)算圓周速度：4.2.4驗(yàn)算載荷系數(shù)：1.齒輪的使用系數(shù)：2.根據(jù)v3.35，7級精度查表得：。又：，依據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置，查得軸承系數(shù)：。由公式得：3.接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)：4.2.5校正直徑：取標(biāo)準(zhǔn)

12、值m=4 mm4.2.6齒輪的參數(shù)圓整取 4.3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度4.3.1確定各項(xiàng)系數(shù)1.彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)與接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)相同：2.齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)： 4.3.2計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： 4.3.3確定許用應(yīng)力：1.彎曲疲勞壽命系數(shù)：2.取安全系數(shù)：（1.251.5）3.查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限：4.按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力，即： 4.3.4校核彎曲強(qiáng)度注：滿足彎曲強(qiáng)度，所以所選參數(shù)合格。第五章 、圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1圓柱齒輪材料、熱處理、精度及齒數(shù)1、選擇7級精度2、由表10-1選擇小齒輪材料均為40（調(diào)質(zhì)），齒輪硬度為280hbs, 大齒輪材料均為45鋼（調(diào)質(zhì)）齒輪硬度為

13、240hbs。3、選小齒輪的齒數(shù)=20，則 。5.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式得：5.2.1確定各項(xiàng)系數(shù)1. 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：2. 初選載荷系數(shù)3. 確定齒寬系數(shù)，小齒輪做不對稱布置，取4. 確定彈性影響系數(shù)：查得5. 確定區(qū)域載荷系數(shù)：按標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)6. 齒數(shù)比：5.2.2確定接觸許用應(yīng)力1.循環(huán)次數(shù)： 2.查接觸疲勞壽命系數(shù)：, 3.合金鋼調(diào)質(zhì)得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：5.2.3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=1.0，得： 5.2.4計(jì)算1 由接觸強(qiáng)度計(jì)算小齒輪分度圓直徑 2.計(jì)算圓周速度：3.驗(yàn)算載荷系數(shù)：齒輪的使用系數(shù)：，根據(jù)v=1.

14、2m/s，7級精度查得動(dòng)載荷系數(shù)：，對于軟齒面齒輪：，齒寬：。齒寬與齒高比：查得，故接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)：5.2.5校正直徑 注：取標(biāo)準(zhǔn)值m=4mm。5.2.6齒輪的相關(guān)參數(shù)圓整后，取。5.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度5.3.1確定計(jì)算數(shù)值1.確定彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù)：2.齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)：；5.3.2確定許用應(yīng)力：1.彎曲疲勞壽命系數(shù)：2.取安全系數(shù)3.彎曲疲勞強(qiáng)度極限：4.按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力，得5.3.3校核彎曲強(qiáng)度： 注：滿足彎曲強(qiáng)度。以上所選參數(shù)適合。第六章 、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核由要求得，輸出軸與電動(dòng)機(jī)相連，輸出軸通過齒形聯(lián)軸器與工作機(jī)相連，輸出軸為單向旋轉(zhuǎn)。已知電動(dòng)機(jī)功率p=4

15、.76kw，轉(zhuǎn)速n=960r/min。6.1 軸的設(shè)計(jì)軸 的輸入功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。6.1.1求作用在齒輪上的力圓錐齒輪 圓柱齒輪 小圓柱齒輪的分度圓直徑；6.1.2初步確定輸入軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40cr調(diào)質(zhì)處理。取,得圓整得輸入軸的最小直徑顯然是安裝軸承，故需選取軸承型號。選取單列圓錐滾子軸承，型號320/28，0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級，其尺寸為。所以。6.1.3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各段的直徑和長度（1）為非定位軸肩，則取，由于大錐齒輪齒寬，小直齒輪齒寬，所以除去軸向緊固空隙，得，。（2）為滿足大錐齒輪和小直齒輪的軸

16、向定位要求，軸段右端需要制出一軸肩，軸段左端需要制出一軸肩，由：取,則，。（3）確定兩端軸承處的軸段長度左端右端注：至此確定軸的各段直徑和長度。3.軸上零件的周向定位齒輪軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。因?yàn)?所以選用平鍵為，鍵槽用銑刀加工，圓錐齒輪處鍵槽長，圓柱齒輪處鍵槽長。同時(shí)為了保證齒輪與軸的配合有良好的對中性，選擇齒輪輪轂與軸的配合為h7/n6過盈配合；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位配合為h7/m6過渡配合。4.確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑如圖。6.1.4求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，查取a=12.6mm。因此，作為簡支梁的軸的支承跨

17、距。根據(jù)力的平衡，力矩的平衡求得：總彎矩： 扭矩：現(xiàn)將上述計(jì)算結(jié)果的值列于下表載荷水平面垂直面支反力f 彎矩m總彎矩扭矩t 6.1.5按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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)的強(qiáng)度，從軸的機(jī)構(gòu)圖以及扭矩圖中可以看出，直齒輪作用處中心截面是軸的危險(xiǎn)截面。取=0.6，所以校核直齒輪處：因，所以安全。6.2 軸i的設(shè)計(jì)軸i 的輸入功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。6.2.1求作用在軸上的載荷6.2.2初步確定軸的最小直徑 初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為40cr調(diào)質(zhì)處理，取，于是得： i軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑，故需選用聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計(jì)

18、算轉(zhuǎn)矩，取，則：轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械手冊，選用lak1型鞍形塊彈性聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為63000nmm，半聯(lián)軸器的孔徑，故，半聯(lián)軸器的軸孔長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。6.2.3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度（1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，-軸段。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑d=26mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，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-段的長度比略短一些，現(xiàn)取，軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距

19、離（2）初步選擇滾動(dòng)軸承。軸承同時(shí)承受有徑向和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。-軸端左端需制出一軸肩，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30305，其尺寸為,故選，又-、-軸段要略短于軸承長度，故取 ，左右兩端采用軸肩來定位。查得32305型號的軸肩h2.5，故取，。（3）圓錐齒輪齒寬，因?yàn)橛叶诵枰獡跞吐葆敼潭?，所以取軸端與齒輪接觸的長度，取固定軸承的擋圈長度a=15mm。得：注：至此，以初步確定軸的各段直徑和長度。3.軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查得軸與聯(lián)軸器的平鍵尺寸，軸與齒輪的平鍵尺寸。4.確定軸上圓角和倒角尺

20、寸取軸端的倒角，各軸肩的圓角半徑為如圖。6.2.4求軸上的載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，查取a=13mm。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距。根據(jù)力的平衡，力矩的平衡求得： 總彎矩：。扭矩：現(xiàn)將上述計(jì)算結(jié)果的值列于下表載荷水平面h垂直面v支反力f彎矩m總彎矩扭矩t6.2.5按彎扭合成應(yīng)力校核該軸的強(qiáng)度 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的強(qiáng)度。取，軸上的計(jì)算應(yīng)力： 所以滿足強(qiáng)度要求，此軸安全。6.3 軸的設(shè)計(jì)軸的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩。6.3.1求作用在齒輪上的力大圓柱齒輪的分度圓直徑6.3.2初步確定輸入軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為4

21、0cr調(diào)質(zhì)處理。取， ，于是得：輸出軸的最小直徑顯然是安裝在聯(lián)軸器處。為了所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取，則：轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械手冊，選用 lak6型鞍形塊彈性聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630000nmm，半聯(lián)軸器的孔徑，故，半聯(lián)軸器的軸孔長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。6.3.3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各段的直徑和長度（1）為非定位軸肩，則取，軸承端蓋的總寬度為30mm，根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取

22、擋圈直徑d=60mm。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，故取-長度比略短一些，?。?）因軸承同時(shí)受徑向力和軸向力作用，故取用單列圓錐滾子軸承。因?yàn)?，選取單列圓錐滾子軸承型號32911，其尺寸，故。左右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。取。由于大直齒輪的齒寬，所以除去軸向緊固空隙，。（3）為了使軸的次軸與軸二配合，取，又、處需一軸肩，取。至此，以初步確定了軸的各段直徑和長度。3.軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。齒輪與軸的連接，選用平鍵尺寸為，鍵槽用銑刀加工，同時(shí)為了保證齒輪與軸的配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為h7/n6；同樣，半聯(lián)軸器

23、與軸的連接，選用平鍵尺寸為，半聯(lián)軸器與軸的配合為h7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位配合為h7/m6。4.確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑如圖。6.3.4求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，查得a=14.3mm，得，。根據(jù)力的平衡，力矩的平衡求得：總彎矩：扭矩：現(xiàn)將上述計(jì)算結(jié)果的值列于下表載荷水平面垂直面支反力f彎矩m總彎矩扭矩t 從軸的機(jī)構(gòu)圖以及扭矩圖中可以看出，齒輪作用處中心截面是軸的危險(xiǎn)截面。6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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)的強(qiáng)度，取=0.6，以下是軸計(jì)算應(yīng)力：所以，故

24、安全。6.3.5校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面只需校核截面左右兩側(cè)即可。（2）截面右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面右側(cè)的彎矩m為截面上的扭矩t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40cr，調(diào)質(zhì)處理。由教材表151查得。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按教材附表查取。因，經(jīng)插值后可查得。又由教材附圖31可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為：可得軸的尺寸系數(shù)；軸的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，得綜合系數(shù)為：又碳鋼的特性系數(shù)：，取，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值得：故該軸在截面iv右側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。（3）截面左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面左

25、側(cè)的彎矩m為截面上的扭矩t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40cr，調(diào)質(zhì)處理。由教材表151查得。過盈配合處的，用插值法求出，于是得，=2.85軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)于是，計(jì)算安全系數(shù)值：故該軸在截面iv左側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。第七章 、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算7.1高速軸查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可知單列圓錐滾子軸承30305的基本額定動(dòng)載荷,基本額定靜載荷。7.1.1求兩軸承受到的徑向載荷和7.1.2求兩軸承的計(jì)算軸向力和對于30000型圓錐滾子軸承，軸承的派生軸向力為，由手冊查得30305型圓錐滾子軸承y=2，e=0.3。則：，。又由受力分析可得：，則，。，。7.1.3軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和

26、查得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：對軸承1：，；對軸承2：，。因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中載荷平穩(wěn)，查得： 則：7.1.4驗(yàn)算軸承壽命由已知的，預(yù)期壽命因?yàn)椋园摧S承2的受力大小來驗(yàn)算故所選軸承滿足壽命要求。7.2中間軸查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可知圓錐滾子軸承320/28的基本額定動(dòng)載荷,基本額定靜載荷。7.2.1求兩軸承受到的徑向載荷和7.2.2求兩軸承受的計(jì)算軸向力和對于30000型圓錐滾子軸承，軸承的派生軸向力為，由手冊查得320/28型圓錐滾子軸承y=1.4，e=0.43。則：，。又由受力分析可得：，則，。，。7.2.3求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和查得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：對軸承3：，；對軸承4：，。因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)

27、中載荷平穩(wěn)，查得： 則：7.2.4驗(yàn)算軸承壽命由已知的，預(yù)期壽命因?yàn)?，所以按軸承3受力大小來驗(yàn)算故所選軸承滿足壽命要求。7.3低速軸查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可知圓錐滾子軸承32911的基本額定動(dòng)載荷,基本額定靜載荷。7.3.1求兩軸承受到的徑向載荷和7.3.2求兩軸承受的計(jì)算軸向力和對于30000型圓錐滾子軸承，軸承的派生軸向力為，由手冊查得32911型圓錐滾子軸承y=1.9，e=1.31。則：，又由受力分析可得：則，。，。7.3.3求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和查得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：對軸承5和軸承6：，。因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中載荷平穩(wěn)，查得： 則：7.3.4驗(yàn)算軸承壽命由已知的，預(yù)期壽命因?yàn)?，所以按軸承4的受力

28、大小來驗(yàn)算故所選軸承滿足壽命要求。第八章 、鍵聯(lián)結(jié)的選擇及計(jì)算代號直徑（mm）工作長度（mm）工作高度（mm）轉(zhuǎn)矩（nm）極限應(yīng)力（mpa）高速軸2022347.35271.752030346.87852.09中間軸30203.5111.406106.130623.5109.17833.54低速軸50564.5415.13865.8960525.5423.61049.37由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆安全。第九章 、聯(lián)軸器的選擇由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。9.1高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于帶式傳動(dòng)機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連，其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制，選用lak1型鞍形塊彈性聯(lián)軸器其主要參數(shù)如下：型號: lak1公稱轉(zhuǎn)矩tn/(nm): 63許用轉(zhuǎn)速n/(r/min): 3700軸孔直徑 dl、dz: 2032軸孔長度|y: 5282軸孔長度|j1、z1: 3860轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/(kgm2): 0.005重量/kg: 3.4 9.2低速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于帶式傳動(dòng)機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為選用la