畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器

1、安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 課題：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的 減速器 設(shè)計(jì)時(shí)間：2011 年 2 月 20 日 班級(jí)：08 機(jī)電（2）班 學(xué)號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期：2011 年 4 月 20 日 1 目錄 一、前言一、前言.2 1.作用及意義.2 2.傳動(dòng)方案介紹.2 二、電動(dòng)機(jī)的選擇及主要性能的參數(shù)計(jì)算二、電動(dòng)機(jī)的選擇及主要性能的參數(shù)計(jì)算.3 1.電動(dòng)機(jī)的選擇.3 2.各級(jí)傳動(dòng)比的分配.4 3.傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算.4 三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì).7 1.普通 v 帶傳動(dòng).7 2.圓柱直齒輪傳動(dòng).9 （一）第一對(duì)齒輪的確定.9 （二）第

2、二對(duì)齒輪的確定.10 3.軸與軸承的選擇和計(jì)算.12 （一）中間軸即 2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.12 （二）低速軸即 3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.12 （三）高速軸即 1 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.13 4.按彎曲組合強(qiáng)度條件校核軸的直徑.13 （一）中間軸（2 軸）的校核.13 2 一、前言一、前言 1.作用及意義作用及意義 機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來傳遞原 動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組 成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的 傳動(dòng)方案除了要滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低 廉、傳動(dòng)效率搞和使用維護(hù)

3、方便。 本設(shè)計(jì)中的原動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)是帶式輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用二級(jí)傳 動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為 v 帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為二級(jí)圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)。齒輪 傳動(dòng)的傳動(dòng)效率搞，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng) 用最為廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一。說明減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料選用和應(yīng)用場(chǎng)合。 綜合的運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)和繪圖技能，完成傳動(dòng)裝置的測(cè) 繪、計(jì)算與分析，通過這一系列的過程全面的了解一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、 強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的只是，培養(yǎng)綜合分析、實(shí)際解決工程問題 和團(tuán)隊(duì)合作的能力。 2.傳動(dòng)方案介紹傳動(dòng)方案介紹 傳動(dòng)系統(tǒng)方案圖 原始條件：原始條件：電動(dòng)機(jī) 1 通過

4、v 帶將動(dòng)力 2 輸入二級(jí)圓柱齒輪減速器 3，再 通過聯(lián)軸器 4，將動(dòng)力傳至卷筒 5，帶動(dòng)運(yùn)輸帶 6 工作。共奏條件為常溫、連續(xù) 單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微沖擊，兩班制工作，設(shè)計(jì)壽命 10 年，輸送帶速度 v 允 許誤差為5%，工作機(jī)效率為 0.940.96。 （設(shè)電動(dòng)機(jī)軸為 0 軸，二級(jí)減速器的高 速軸、中間軸、低速軸分別為：1 軸、2 軸、3 軸，聯(lián)軸器與滾筒連接軸為 4 軸） 原始數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸帶最大有效拉力 f(n) 6000 運(yùn)輸帶工作速度 v(m/s) 0.45 卷筒直徑 d（mm） 335 3 二、電動(dòng)機(jī)的選擇及主要性能的參數(shù)計(jì)算二、電動(dòng)機(jī)的選擇及主要性能的參數(shù)計(jì)算 1.電動(dòng)

5、機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇 （1）根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用一般用途 y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，臥式 封閉結(jié)構(gòu)，電源電壓為 380v。 （2）電動(dòng)機(jī)容量設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)已知條件，工作機(jī)所需要的有效功率為 kw7 . 2 1000 45 . 0 6000 1000 w f p 確定各個(gè)部分的傳動(dòng)效率為：帶傳動(dòng)效率，一對(duì)滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效95 . 0 1 率，閉式圓柱齒輪效率，聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，輸送帶99 . 0 297 . 0 399 . 0 4 滾筒效率， （以上數(shù)值均參考【1】表 3-3 得出） ，計(jì)算得出輸送機(jī)滾筒96 . 0 5 軸至輸送帶之間的傳動(dòng)效率。9504 . 0 96 . 0 99 . 0

6、 526 估算傳動(dòng)系統(tǒng)總效率 634231201 式中， 9405 . 0 99 . 0 95 . 0 2101 9603 . 0 97 . 0 99 . 0 3212 9603 . 0 97 . 0 99 . 0 3223 99 . 0 434 9504 . 0 96 . 0 99 . 0 526 則傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率為 8160 . 0 9504 . 0 99. 09603 . 0 9603 . 0 9405 . 0 工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)所需的功率為 kw31 . 3 8160 . 0 7 . 2 d w p p 由【1】表 12-1 可知，滿足條件的 y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)額定depp 功率

7、應(yīng)該為 4kw。 （3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 根據(jù)已知條件，可得輸送機(jī)滾筒的工作轉(zhuǎn)速為wn 4 min/67.25 33514 . 3 45 . 0 6000060000 r d nw 初選同步轉(zhuǎn)速為 1550r/min 和 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)，由【1】表 12-1 可知， 對(duì)應(yīng)于額定功率為 4kw 的電動(dòng)機(jī)型號(hào)分別為 y112m-4 型和 y132m-6 型?，F(xiàn)將 y112m-4 型和 y132m-6 型電動(dòng)機(jī)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及相應(yīng)算得的總傳動(dòng)比列于下表 中。 方案的比較方案的比較 方案 號(hào) 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) 額定功 率 （kw） 同步轉(zhuǎn)速 （r/min） 滿載轉(zhuǎn)速 （r/min） 總傳動(dòng) 比

8、 i 外伸軸 徑 d（mm ） 軸外伸 長(zhǎng)度 e（mm ） y112m-44.01500144056.102860 y132m-64.0100096037.403880 通過對(duì)上述兩種方案比較可以看出：方案選用的雖然電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高、質(zhì) 量輕、價(jià)格低，但是總傳動(dòng)比為 56.10，這對(duì)二級(jí)減速傳動(dòng)而言稍大，故選擇 方案較為合理。 y132m-6 型三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率，滿載轉(zhuǎn)速。kw4epmin/ r960mn 由【1】表 12-2 差得電動(dòng)機(jī)中心高h(yuǎn)=132mm，軸伸出部分用于裝帶輪軸段的直 徑和長(zhǎng)度分別為d=38mm 和e=80mm。 2.各級(jí)傳動(dòng)比的分配各級(jí)傳動(dòng)比的分配 由【1】式（3-5

9、）可知，帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比 40.37 67.25 960 w m n n i 由傳動(dòng)系統(tǒng)方案圖知： 134i 按表【1】表 3-4 查取 v 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比得 8 . 201i 計(jì)算可得兩級(jí)圓柱齒輪減速器的總傳動(dòng)比 36.13 8 . 21 40.37 3401 2312 ii i iii 為了方便兩級(jí)圓柱齒輪減速器采用浸油潤(rùn)滑，當(dāng)兩級(jí)齒輪的配對(duì)材料相同、齒 面硬度、齒寬系數(shù)相等時(shí)，考慮齒面接觸強(qiáng)度接近相等的條件，取350hbs 高速級(jí)傳動(dòng)比為 167 . 4 36.133 . 13 . 112ii 低速級(jí)傳動(dòng)比為 21 . 3 167 . 4 36.13 12 23 i i i

10、傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)傳動(dòng)比分別為 ；8 . 201i167 . 4 12i21 . 3 23i134i 5 3.傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： 0 軸（電動(dòng)機(jī)軸）： min 960 0 r nnm kw0 . 40dpp mn n p t80.39 960 0 . 4 95509550 0 0 0 1 軸（減速器高速軸） min/343 8 . 2 960 01 0 1r i n n kw762 . 3 9405 . 0 0 . 40101pp mn n p t74.104 343 762 . 3 95509550 1 1 1 2 軸

11、（減速器中間軸） min/31.82 167 . 4 343 02 1 2r i n n kw61 . 3 9603 . 0 762 . 3 1212pp mn n p t85.418 31.82 61 . 3 95509550 2 2 2 3 軸（減速器低速軸） min/64.25 21 . 3 31.82 23 2 3r i n n kw47 . 3 9603 . 0 61 . 3 2323pp mn n p t45.1292 64.25 47 . 3 95509550 3 3 3 4 軸（輸送帶卷筒軸） min/64.25 1 64.25 34 3 4r i n n kw44 . 3 9

12、9 . 0 47 . 3 3434pp mn n p t28.1281 64.25 44 . 3 95509550 4 4 4 將上述計(jì)算結(jié)果列于下表，以供查用。 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 6 電動(dòng)機(jī)二級(jí)圓柱齒輪減速器工作機(jī) 軸號(hào) 0 軸1 軸2 軸3 軸4 軸 轉(zhuǎn)速 n（r/min ） 96034382.3125.6425.64 功率 p（kw） 4.03.7623.613.473.44 轉(zhuǎn)矩 t（nm） 39.80104.74418.851292.451281.28 傳動(dòng)比 i 2.84.1673.211 7 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.普通普通 v 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)

13、 計(jì)算與說明結(jié)果 （1）確定計(jì)算功率cap 由【2】表 7-19 查得工作情況系數(shù)2 . 1ak 據(jù)【2】式（7-16）kw8 . 442 . 1capkpa kw8 . 4cap （2）選擇 v 帶截型 查【2】圖 7-12a，選 a 型 v 帶 選 a 型 v 帶 （3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑、d1dd2d 參考【2】圖 7-12a 及【2】表 7-7，選取小帶輪直徑 mm125dd1mm125dd1 驗(yàn)算帶速 由【2】式（7-6）得 m/s28 . 6 100060 960125 100060 nd v 0d1 1 在 525m/s1v 內(nèi)，合格 從動(dòng)帶輪直徑d2d mm85.349125 3

14、43 960 d n n didd1 1 0 d101d2 查【2】表 7- 4，取 mm 5 . 320dd2 傳動(dòng)比6 . 2 125 5 . 320 d d d1 d2 i 6 . 2i 從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速 r/min369 6 . 2 960 n n n 1 0 1 5%07 . 0 %100 343 343369 允r/min369n1 許 （4）確定中心距 a 和帶長(zhǎng) 按【2】式（7-17）初選中心距 a0 0.7(125+320.5)a-02（125+320.5） 312mma0891mm 取a0=600mm 按【2】式（7-18）計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mm1887 6004 125 5 .

15、 320 5 . 320125 2 6002 a4 dd dd 2 a2 2 0 d1d2 2 d2d10d ）（ ）（ ）（ ）（ l 查【2】表 7- 3，取帶基準(zhǔn)長(zhǎng) 度ld=1800mm 按【2】式（7-19）計(jì)算實(shí)際中心距 mm 5 . 556 2 18871800 600 2 aa 0d 0 lla=556.5mm 確定中心距調(diào)整范圍 amax=a+0.03ld=446+0.031800=500mm amax=500mm 8 amin=a-0.015ld=446-0.0151800=419mm amin=419mm （續(xù)表） 計(jì)算與說明結(jié)果 （5）驗(yàn)算小帶輪包角 由【2】式 7-20

16、 得 9 . 159 3 . 57 5 . 556 125 5 . 320 180 3 . 57 a d-d 180a d1d2 1 a1=159.91 （6）確定 v 帶根數(shù) 由表 7-10 查得，n=800r/min時(shí)，單根 a 型 v 帶的mm125dd1 額定功率為 1.99kw；，n=980r/min時(shí)，單根 a 型 vmm125dd1 帶的額定功率為 1.40kw；用線性插值法求n4=960r/min的額定功 率為 kw38 . 1 800960 800980 19 . 1 40 . 1 19 . 1 0 ）（p 由【2】表 7-20 查得08 . 0 0p 由【2】表 7-21

17、查得包角系數(shù)95 . 0 k 由【2】表 7-22 查得長(zhǎng)度系數(shù)kl=1.01 計(jì)算 v 帶根數(shù) z 根 （ 43 . 3 01 . 1 95 . 0 )08 . 0 38. 1 ( 8 . 4 ) ca z 00 lkkpp p z 取 4 根 （7）計(jì)算單根 v 帶初拉力 由【2】式（7-23） n k p f 8 . 162 6.28 1 . 01 95 . 0 5 . 2 428 . 6 8 . 4 500qv1 5 . 2 vz 500 2 2 ca 0 f0=162.8n （8）計(jì)算對(duì)軸的壓力 fq 由【2】式 7-24 nffq1280 2 9 . 159 sin 8 . 162

18、42 2 sinz2 1 0 fq=1280n （9）確定帶輪結(jié)構(gòu)尺寸，小帶輪基準(zhǔn)直徑，采用實(shí)mm125dd1 心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑，采用空板式結(jié)構(gòu)。mm125dd1 2.圓柱直齒輪傳動(dòng)圓柱直齒輪傳動(dòng) （一）第一對(duì)齒輪的確定 （1）選擇齒輪材料及確定極限應(yīng)力 由于該減速器無特殊要求，為制造方便，采用軟齒面。根據(jù)【2】表 9-6，小齒 輪采用 45 鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 229280hbs；大齒輪采用 45 鋼正火，硬度為 170220hbs。 9 由【2】圖 9-25 查得（試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限）limh ，a550lim1mpha540lim2mph 由【2】圖 9-26 查得（試驗(yàn)齒輪玩去疲

19、勞極限）limh ，a220lim1mpha200lim2mph （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 m 1005 . 1 343 762 . 3 1055 . 9 n 1 1055 . 9 5 6 1 6 1 n p t 載荷系數(shù) 查表【2】9-10 取 k=1.1 齒數(shù) z1和齒寬系數(shù) d 小齒輪齒數(shù) z1取為 25，則大齒輪齒數(shù) z2=z1i=254.167=104。因單極齒輪傳動(dòng) 為非對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，查【2】表 9-19 取 d=0.8 許用接觸應(yīng)力 工作循環(huán)次數(shù) n1=60n1jlh=603431（1052528）=0.86109 10 21 . 0 167 . 4

20、1086 . 0 i n1 jl60nn 9 9 h12 查【2】圖 9-27 取壽命系數(shù) zn1=1.05，zn2=1.1 由【2】表 9-7 查得 sh=1 由【2】式（9-16）和式（9-17）得 a 5 . 577 1 55005 . 1 lim12 1 mp s z h hn h a594 1 5401 . 1li22 2 mp s z h hn h 故 mm61 594167 . 4 8 . 0 167 . 5 1005 . 1 1 . 1 43.76 ) 1( 43.76d 3 2 5 3 2 d 1 1 h kt mm44 . 2 25 61 z d m 1 1 由【2】表 9

21、-2 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2.5mm （3）主要尺寸計(jì)算 d1=mz1=2.525=63mm d2=mz2=2.5104=260mm b=dd1=0.862.5=50mm 經(jīng)圓整后取 b2=50mm 小齒輪齒寬 b1=b2+5=55mm 中心距mm25.16110425 2 5 . 2 )zz 2 m a21）（ （4）檢驗(yàn)齒根的彎曲強(qiáng)度 齒形系數(shù)，查【2】表 9-12 得，yf1=2.65，yf2=2.18, 10 應(yīng)力修正系數(shù)，查【2】表 9-13 得，ys1=1.59，ys2=1.80 許用彎曲應(yīng)力 彎曲疲勞安全系數(shù)，查【2】圖 9-7 得，sf=1.3 彎曲疲勞壽命系數(shù)，查【2】圖 9-2

22、8 得，yn1=yn2=1 a169 3 . 1 2201lim11 1mp s y f fn f a154 3 . 1 2001lim22 2mp s y f fn f 故 a169a124 25 5 . 2 50 59 . 1 65 . 2 10 05 . 1 1 . 12 z bm 2 1 2 5 1 2 112 1mpmp yykt f sf f a154a88 59 . 1 65 . 2 80 . 1 18 . 2 95 2 11 22 11mp f mp yy yy sf sf ff （5）驗(yàn)算齒輪的圓周速度 m/s13 . 1 100060 3436314 . 3 100060

23、nd v 1d1 1 （二）第二對(duì)齒輪的確定 （1）第二對(duì)齒輪與第一對(duì)采用相同材料 （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 m 102 . 4 31.82 61 . 3 1055 . 9 n 1 1055 . 9 5 6 1 6 1 n p t 載荷系數(shù) 查表【2】9-10 取 k=1.1 齒數(shù) z1和齒寬系數(shù) d 小齒輪齒數(shù) z1取為 30，則大齒輪齒數(shù) z2=z1i=33.210=96。因單極齒輪傳動(dòng)為 非對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，查【2】表 9-19 取 d =0.8 許用接觸應(yīng)力 工作循環(huán)次數(shù) n1=60n1jlh=6082.311（1052528）=0.21109 10 65 .

24、0 210 . 3 1021 . 0 i n1 jl60nn 8 9 h22 查【2】圖 9-27 取壽命系數(shù) zn1=1.1，zn2=1.2 由【2】表 9-7 查得 sh=1 由【2】式（9-16）和式（9-17）得 a605 1 5501 . 1lim11 1mp s y h fn h a648 1 5402 . 1lim22 2mp s y h fn h 11 故 由【2】表 9-2 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=4mm （3）主要尺寸計(jì)算 d1=mz1=430=120mm d2=mz2=496=384mm b=dd1=0.8120=96mm 經(jīng)圓整后取 b2=95mm 小齒輪齒寬 b1=b2+5=

25、100mm 中心距mm2529630 2 4 zz 2 m a21）（）（ （4）檢驗(yàn)齒根的彎曲強(qiáng)度 齒形系數(shù)，查【2】表 9-12 得，yf1=2.54，yf2=2.19 應(yīng)力修正系數(shù)，查【2】表 9-13 得，ys1=1.63，ys2=1.79 許用彎曲應(yīng)力 彎曲疲勞安全系數(shù)，查【2】圖 9-7 得，sf=1.3 彎曲疲勞壽命系數(shù)，查【2】圖 9-28 得，yn1=yn2=1 a169 3 . 1 2201lim11 1mp s y f ff f a154 3 . 1 2001lim22 2mp s y f ff f 故 a169a83 30 4 95 63 . 1 54 . 2 10 2

26、 . 41 . 12 z bm 2 1 2 5 1 2 112 1mpmp yykt f sf f a154a62 63 . 1 54 . 2 79 . 1 19 . 2 66 2 11 22 11mpmp yy yy f sf sf ff （5）驗(yàn)算齒輪的圓周速度 m/s52 . 0 100060 31.8212014 . 3 100060 nd v 1d1 1 由【2】表 9-9 可知，選取該齒輪傳動(dòng)為 9 級(jí)精度。 將上述結(jié)果列于下表，以供查用。 第一對(duì)齒輪第二對(duì)齒輪齒輪 參數(shù)齒輪 1齒輪 2齒輪 3齒輪 4 齒數(shù) z 251043096 模數(shù) m/（mm） 2.54 分度圓直徑 d/（

27、mm） 63260120384 齒寬 b/（mm） 555010095 傳動(dòng)比 i 4.1673.210 中心距 a/（mm） 161.25252 12 3.軸與軸承的選擇和計(jì)算軸與軸承的選擇和計(jì)算 （一）中間軸即 2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）選擇材料 該減速器為一般機(jī)械，無特殊要求，選用 45 號(hào)鋼，配以調(diào)質(zhì)處理。由【2】表 13-1 查得其強(qiáng)度極限 b=650mpa，由【2】表 13-4 查得其許用應(yīng)力-1b =60mpa。 （2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初估軸徑 由【2】表 13-2 查得 c=107118，帶入【2】式（13-2）中，得 mm4238 31.82 61. 3 118107 n d 3

28、3 ）（ p c 軸段 1 要安裝滾動(dòng)軸承，軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，查【1】表 15-4，取直徑 40mm，初步 估計(jì)使用型號(hào)為 6208 的軸承，由表得，6211 軸承的參數(shù)： d=40mm，d=80mm，b=18mm，即軸段 1 直徑為 40mm，由于軸段 1 安裝了擋油盤， 軸段 1 的軸段長(zhǎng)為軸承寬 18mm、軸承內(nèi)側(cè)到箱體內(nèi)壁距離 812mm、齒輪端面距 箱體內(nèi)壁距離 1015mm、軸段伸入齒輪端面 2mm 四段長(zhǎng)度之和，即軸段 1 軸段 長(zhǎng)為 40mm；軸段 2 的軸徑根據(jù)【1】表 6-2，取標(biāo)準(zhǔn)直徑 50mm，軸段 2 長(zhǎng)為齒 輪 2 齒寬減去軸伸入的 2mm 為 48mm；軸段 3 軸徑

29、為 50+6=56mm，軸段 3 長(zhǎng)為 （0.10.15）d=5.6mm；軸段 5 也安裝了軸承，同理可得軸段 5 的軸徑為 40mm，長(zhǎng)度為 40mm；軸段 4 安裝了齒輪 3，同理查表得軸徑 50mm，軸段長(zhǎng)為齒 輪齒寬減去軸伸入 2mm，即軸段 4 長(zhǎng)度為 98mm。 （二）低速軸即 3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)中間軸的計(jì)算過程，確定低速軸的軸徑應(yīng)該 mm6155 64.25 47 . 3 118107 n d 33 ）（ p c 由于低速軸裝有聯(lián)軸器，查【1】表 16-1 選取型號(hào)為 yl11 聯(lián)軸器，其軸孔直徑 為 50mm，軸孔長(zhǎng)度為 56mm，即軸段 1 軸徑為 50mm，軸段長(zhǎng) 56

30、mm；軸段 2 根據(jù) 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得軸徑為 55mm，軸段長(zhǎng)根據(jù)不妨礙軸承端蓋上連接螺栓裝卸的原 則，取長(zhǎng)度為 50mm；軸段 3 安裝軸承，查【1】表 15-4 選取 6212 軸承，由表 得，6212 軸承的參數(shù)：d=60mm，d=110mm，b=22mm，即軸徑為 60mm，軸段長(zhǎng)為 22mm；軸段 7 安裝軸承，軸徑為 60mm，軸段長(zhǎng)為 22+（812）+（1015）+2， 取 45mm；軸段 6 安裝齒輪 4，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算軸徑為 65mm，軸段長(zhǎng)為齒輪 4 的齒寬減軸伸入 2mm，為 93mm；軸段 5 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得軸徑為 70mm，軸段 長(zhǎng)為 7mm。軸段 4 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)

31、公式計(jì)算得軸徑為 65mm，軸段長(zhǎng)根據(jù)箱體內(nèi)壁距離 以及 5、6、7 段軸的長(zhǎng)度確定軸段長(zhǎng)為 195.2-20-95-7+（812）取 75mm。 13 （三）高速軸即 1 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 同理確定高速軸的軸徑應(yīng)該 mm6155 64.25 47 . 3 118107 n d 33 ）（ p c 軸段 1 安裝聯(lián)軸器，查【1】表 16-1 選取型號(hào)為 yl6 的聯(lián)軸器，即軸段 1 軸徑 為 25mm，軸段長(zhǎng)為 62mm；軸段 2 軸徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得 30mm，軸段長(zhǎng)根據(jù)不妨 礙軸承端蓋上連接螺栓裝卸的原則，取長(zhǎng)度為 90mm；軸段 3 安裝軸承，查 【1】表 15-4 選取 6207 軸承，62

32、07 軸承的參數(shù)：d=35mm，d=72mm，b=17mm， 即軸徑為 35mm，軸段長(zhǎng)為 17mm；軸段 7 安裝軸承，即軸徑為 35mm 軸段長(zhǎng)為 17mm；軸段 6 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得其軸徑為 40mm，軸段長(zhǎng)為 4mm；軸段 5 設(shè)計(jì)成齒 輪軸形式，軸徑為 63，軸段長(zhǎng)為 55mm；軸段 4 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可得軸徑為 40mm，軸段長(zhǎng)根據(jù)箱體內(nèi)壁距離和 5、6 段軸長(zhǎng)可確定為 195.2-（812）-55- （1015） ，取 120mm。 4.按彎曲組合強(qiáng)度條件校核軸的直徑按彎曲組合強(qiáng)度條件校核軸的直徑 （一）中間軸（2 軸）的校核 繪制軸的受力及簡(jiǎn)化模型圖，如圖 a 所示。 水平面內(nèi)的受

33、力及彎矩圖，如圖 b、c 所示。 求齒輪 2 圓周力 n3222 260 1085.4182 d 2t f 3 2 ct nff116036 . 0 3222tanctcr n3427 94 . 0 3222 cos f f ct ca 求齒輪 3 圓周力 n8377 100 1085.4182 d 2t f 3 3 dt nff301636 . 0 8377tandtdr n8912 94 . 0 8377 cos f f dt da 支反力，選取 e 點(diǎn)作為研究對(duì)象 rha+rhb=fct+ fdt rha31+rhb151.2= fct24+ fdt102.2 解得， rha=6825n

34、, rhb=4774n h 面內(nèi) c 截面處的彎矩為m375 1055 3 hc n r m ha 14 h 面內(nèi) d 截面處的彎矩為m382 1080 3 hd n r m hb h 面內(nèi) e 截面處的彎矩為m212 1031 3 he n r m ha h 面內(nèi) f 截面處的彎矩為m148 1031 3 hf n r m hb 豎直面內(nèi)的受力及彎矩圖，如圖 d、e 所示。 由 mb=0 得， 080 2 . 158 2 d 2 d 2 . 213drcr 3 da 2 caffffrva 求得，rva=1406n，方向見圖 d。 由 f=0 得， rva+rvb-fcr-fdr =0 求得

35、， rvb=2770n v 面內(nèi) c 截面處左側(cè)的彎矩為m77 1055 3 vcl n r m va v 面內(nèi) c 截面處右側(cè)的彎矩為m438 10 2 . 158 3 vcr n r m vb v 面內(nèi) d 截面處左側(cè)的彎矩為m187 10 2 . 133 3 vdl n r m va v 面內(nèi) d 截面處右側(cè)的彎矩為m222 1080 3 vdr n r m vb v 面內(nèi) e 截面處的彎矩為m77 1055 3 ve n r m va v 面內(nèi) f 截面處的彎矩為m86 1031 3 vf n r m vb 用公式計(jì)算 c、d、e、f 截面的合成彎矩并作圖，如圖 f 所 vhmm m

36、22 示。 c 截面左側(cè)：m383 77375 2222 cln mm m vclhc c 截面右側(cè)：m577 438375 2222 crn mm m vcrhc d 截面左側(cè)：m425 187382 2222 dln mm m vdlhd d 截面右側(cè):m442 222382 2222 drn mm m vdrhd e 截面:m2261 77212 2222 en mm m vehe f 截面:m171 86148 2222 fn mm m vfhf 作扭矩圖，如圖 f 所示。 mn n p t418 31.82 61 . 3 95509550 求當(dāng)量扭矩 15 單向運(yùn)轉(zhuǎn)的減速器，扭矩產(chǎn)生

37、的剪應(yīng)力應(yīng)當(dāng)是脈動(dòng)循環(huán)，取 =0.6，將以上數(shù) 據(jù)帶入【2】公式（13-4）可得 m458)4186 . 0( 383 )( 2 2 2 2 eclnt m m cl m611)4186 . 0( 577 )( 2 2 2 2 ecrnt m m cr m493)4186 . 0( 425 )( 2 2 2 2 edlnt m m dl m508)4186 . 0( 442 )( 2 2 2 2 edrnt m m dr m338)4186 . 0( 226 )( 2 2 2 2 eent m m e m304)4186 . 0( 171 )( 2 2 2 2 efnt m m f 分析危險(xiǎn)截

38、面，校核強(qiáng)度 c：a49 501 . 0 3 10611 3 d1 . 0 e 3 ecr cmp m d：a41 501 . 0 3 10508 3 d1 . 0 e 3 edr dmp m e：a53 401 . 0 3 10338 3 d1 . 0 e 3 ee emp m f：a48 401 . 0 3 10304 3 d1 . 0 e 3 ef fmp m 查【2】表 13-4，許用彎曲應(yīng)力-1b=60mpa，所有截面的均小于-1b，強(qiáng) 度合乎要求。無需再修改軸的結(jié)構(gòu)。 繪制軸的零件圖 。 1 2 （二）低速軸（3 軸）的校核 繪制軸的受力及簡(jiǎn)化模型圖，如圖 a 所示。 水平面內(nèi)的受

39、力及彎矩圖，如圖 b、c 所示。 求齒輪 4 圓周力 n3325 63 1074.1042 d 2t f 3 t nff119736 . 0 3325tantr n3537 94 . 0 3325 cos f f t a 支反力，選取 d 點(diǎn)作為研究對(duì)象 rha+rhb=ft rha196+rhb34=ft46.5 解得，rha=1351n，rhb=5381n h 面內(nèi) c 截面處的彎矩為m188 10 5 . 139 3 hc n r m ha h 面內(nèi) d 截面處的彎矩為m183 1034 3 hd n r m hb 豎直面內(nèi)的受力及彎矩圖，如圖 d、e 所示。 由 mb=0 得， 0 5

40、 . 80 2 d 220raffrva 求得，rva=-5254n，方向與選定方向反向，見圖 d。 由 f=0 得， rva+rvb+fr=0 求得, rvb=7978n v 面內(nèi) c 截面處左側(cè)的彎矩為m733 10 5 . 139 3 vcl n r m va v 面內(nèi) c 截面處右側(cè)的彎矩為m642 10 5 . 80 3 vc n r m vb r v 面內(nèi) d 截面處的彎矩為m271 1034 3 vd n r m vb r 用公式計(jì)算 c、d 截面的合成彎矩并作圖，如圖 f 所示。 vhmm m 22 c 截面左側(cè)：m757 733188 2222 cln mm m vclhc c 截面右側(cè)：m669 642188 2222 crn mm m vcrhc d 截面：m327 271183 2222 dln mm m vdhd 作扭矩圖，如圖 f 所示。 mn n p t1292 64.25 47 . 3 95509550 求當(dāng)量扭矩 3 單向運(yùn)轉(zhuǎn)的減速器，扭矩產(chǎn)生的剪應(yīng)力應(yīng)當(dāng)是脈動(dòng)循環(huán)，取 =0.6，將以上數(shù) 據(jù)帶入【2】公式（13-4）可得 m1084)12926 . 0( 757 )( 2 2 2 2 eclnt m m cl m1024)12926 . 0( 669 )(