傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)

1、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)：1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將v帶設(shè)置在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案如下：一、電動(dòng)機(jī)的選擇1)選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求和工作條件選用y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380v。2)選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為pw=fv=30.8=2.4 kw i=0從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為。=12345=0.9600.9940.9720.9910.961=0.859 i=1由機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)可知：1：v 帶傳

2、動(dòng)效率 0.962：滾動(dòng)軸承效率 0.99(球軸承)3：齒輪傳動(dòng)效率 0.97 (7 級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng))4：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 0.99(彈性聯(lián)軸器)5：卷筒傳動(dòng)效率 0.96所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：pd = pw /= 2.4/0.859=2.79 kw i=2式中：pd工作機(jī)實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率，kw；p w工作機(jī)所需輸入功率。kw；電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總功率。3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，v帶傳動(dòng)(24)，一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)5，兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)為(540)。因?yàn)?nw=v 60/(d)=(0.860)/(250)=61.12 r/min i=3 nd=inw=(12

3、0)61.12=(61.121222.4) r/min i=4所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：(61.121222.4) r/min i=5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，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為 750 r/min i=6電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速，查表選定以下電動(dòng)機(jī)，其主要性能如表格1。二、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比1).總傳動(dòng)比i為 i=nm/nw= 710/61.12=11.62 i=72).分配傳動(dòng)比 i=i0i1i2=11.62 i=8考慮潤(rùn)滑條件等因素，初定i0為v型帶傳動(dòng)比i1為第一組齒輪傳動(dòng)比i2為第二組齒輪傳動(dòng)比當(dāng)為兩級(jí)傳動(dòng)時(shí)：

4、 i1=(1.31.4) i2 取1.4 ， i0=3當(dāng)為一級(jí)傳動(dòng)時(shí)： i1=i/i0 i0=3所以經(jīng)過(guò)計(jì)算以后可得： i1=4.03 i=10 i1=1.4i2=1.44.03=2.88 i=11(1).各軸的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸：nm=710 r/min i=13軸 ：n=710/1=710 r/min i=14軸 ：n=710/4.03=176.18 r/min i=15軸 ：n=176.18/2.88=61.17 r/min i=16卷筒軸 ：nw= n=61.17/1=61.17 r/min i=17(2). 各軸的輸入功率電動(dòng)機(jī)軸： pd=3 kw i=19軸 ： p=pd12= 30.9

5、90.96=2.85 kw i=20軸 ： p=p23=2.850.990.97=2.74 kw i=21軸 ： p= p23=2.740.990.99=2.63 kw i=22卷筒軸 ： pw= p24=2.630.990.99=2.58 kw i=23(3).各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩td為： td=9550pd/nm=95503/710=40.35 nm i=25電動(dòng)機(jī)軸： td=40.35 nm i=26軸 ： t=9550p/n=95502.85/710=38.33 nm i=27軸 ： t=9550p/n=95502.74/176.18=148.52 nm i=28軸 ： t

6、=9550p/n=95502.63/61.17=410.6 nm i=29卷筒軸 ： tw=9550pw/nw=95502.58/61.17=402.8 nm i=303、 齒輪的設(shè)計(jì)1)齒輪1、2的設(shè)計(jì)(1)齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高。都采用45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用8級(jí)，輪齒表面精糙度為ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜可取多些。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-1選擇齒輪1材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為280hbs,hlim1=600mpa,fe=450mpa,齒輪2為45鋼(正火)，硬度為240

7、hbs, hlim2=380 mpa, fe=320 mpa。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-5 取sh=1.25,sf=1.6。 i=62h1= hlim1/sh=600/1.25=480 mpa i=63h2= hlim2/sh=380/1.25=304 mpa i=64f1= hfe1/sf=450/1.6=281.25 mpa i=65f2= hfe2/sf=320/1.6=200 mpa i=66(2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)為1.5 i=67。齒寬系數(shù)d為0.8 i=68對(duì)于鑄鋼ze取188，zh取2.5d1(2kt(i1+1)/( di1) (zezh/h)2)(

8、1/3)=(21.538.331000(4.03+1)/( 0.84.03) (1882.5/480)2)(1/3)=55.61 mm i=69齒數(shù)取z1=28 i=70則z2=i1z1=112 i=71模數(shù)m=d1/z1=55.61/28=1.99 mm i=72齒寬b=dd1=0.855.61=44.49 mm i=73取b1=40 mm i=74b2=30 mm i=75按機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表4-1 取m=2 mm i=76實(shí)際的d1=z1m=282=56 mm i=77d2=z2m=1122=224 mm i=78中心距a=(d1+d2)/2=(56+224)/2=140 mm i=79(3

9、)驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù)(由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11-8 和圖11-9 可得)yfa1=2.54 i=80ysa1=1.62 i=81yfa2=2.03 i=82ysa2=1.63 i=83f1=2kyfa1yfa1/(b1m2z1)=238.3310001.52.541.62/(402228)=105.62 mpa f1 i=84f2= f1yfa2ysa2/( yfa1ysa1)=105.62(2.031.63/(2.541.62)=84.93 mpa f2 i=85所以安全的。(4)齒輪的圓周速度 v1=d1n/(601000)=56710/(601000)=2.08 m/s i=86對(duì)照表

10、11-2選用7級(jí)是正確的！齒輪參數(shù)見(jiàn)表格4 i=872)齒輪3、4的設(shè)計(jì)(1)齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高。都采用45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用8級(jí)，輪齒表面精糙度為ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜可取多些。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-1選擇齒輪3材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為280hbs,hlim3=600mpa,fe=450mpa,齒輪2為45鋼(正火)，硬度為240hbs, hlim4=380 mpa, fe=320 mpa。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-5 取sh=1.25,sf=1.6。h3= hl

11、im3/sh=600/1.25=480 mpa i=88h4= hlim4/sh=380/1.25=304 mpa i=89f3= hfe3/sf=450/1.6=281.25 mpa i=90f4= hfe4/sf=320/1.6=200 mpa i=91(2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按7級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)為1.5 i=92。齒寬系數(shù)d為0.8 i=93對(duì)于鑄鋼ze取188，zh取2.5d1(2kt(i2+1)/( di2) (zezh/h)2)(1/3)=(21.5148.521000(1.44.03=2.88+1)/( 0.82.88) (1882.5/480)2)(1/3)=89.

12、6 mm i=94齒數(shù)取z3=30 i=95則z4=i2z3=86 i=96模數(shù)m=d3/z3=89.6/30=2.99 mm i=97齒寬b=dd3=0.889.6=71.68 mm i=98取b3=70 mm i=99b4=60 mm i=100按機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表4-1 取m=3 mm i=101實(shí)際的d3=z3m=303=90 mm i=102d4=z4m=863=258 mm i=103中心距a=(d3+d4)/2=(90+258)/2=174 mm i=104(3)驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù)(由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11-8 和圖11-9 可得)yfa3=2.5 i=105ysa3=1.63 i

13、=106yfa4=2.21 i=107ysa4=1.61 i=108f3=2kyfa3yfa3/(b3m2z3)=238.3310001.52.541.62/(403230)=180.12 mpa f3 i=109f4=f3 yfa4ysa4/( yfa3ysa3)=180.12(2.211.61/(2.51.63)=157.27 mpa f4 i=110所以安全的。(4)齒輪的圓周速度 v3=d3n/(601000)=90176.18/(601000)=0.83 m/s i=111對(duì)照表11-2選用7級(jí)是正確的！齒輪參數(shù) 見(jiàn)表格4 i=1124、 軸的設(shè)計(jì)1)軸的設(shè)計(jì) i=199圓周力： f

14、t1=2t/d1=238.33/0.056=1368.93 n i=200徑向力： fr1=ft1tan=1368.93tan20=498.25 n i=201軸向力： fa1=0 n i=2022)初步確定軸的最小直徑材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-2，取c=110,于是dmin=c3(p/n)(1/3)=110(2.85/710)(1/3)=17.48 mm i=203由于鍵槽的影響，故最小直徑為：18 mm i=204顯然最小值的軸頸肯定是安在電動(dòng)機(jī)的聯(lián)軸器,故取標(biāo)準(zhǔn)值軸的最小最小直徑d1=28 mm i=205根據(jù)帶輪或者是聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)可選軸軸向長(zhǎng)度l1=56 mm i

15、=2063)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).為滿(mǎn)足帶輪的軸向定位要求，1段需要一軸肩故d2=37 mm i=207(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的做用，故選用接觸球軸承。按照工作求并根據(jù)d2=37 mm i=208查手冊(cè)選取單列角接觸球軸承7009ac i=209其尺寸為ddb=457516 mm i=210故 d3=d7=45 mm i=211故 l7=b=34 mm i=212(3).由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端4的直徑的d4=49 mm i=213故 l4=85 mm i=214由軸肩高度h0.07d，則軸肩的直徑d5=57 mm i=215則d6=49 mm i=216則l

16、6=38 mm i=217(4).根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求。故l2=96 mm i=218(5).根據(jù)安裝時(shí)齒輪中心要在一條線(xiàn)上，可得l3=16 mm i=219至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。見(jiàn)草圖1 i=2204).軸的校核根據(jù)兩個(gè)軸承的位置可確定l=167 mm i=221取齒輪中間為a-a截面，帶輪離最近軸承的距離l2=132 mm i=222取右端軸承至從右到左第一個(gè)齒輪截面的距離為l3=46 mm i=223(1).求垂直面得支撐反力圖1-af1v=(fr1*l3-fa1d1/2)/l=(498.250.046-00.056/2)/0.167=137.24

17、n i=224f2v=fr1-f1v=498.25-137.24=361.01 n i=225(2).求水平的支撐反力圖1-bf1h=ft1l3/l=1368.930.046/167=377.07 n i=226f2h=ft1-f1h=1368.93-377.07=991.86 n i=227(3).v型帶拉力產(chǎn)生的支撐反力圖1-cf1f=fq(l2+l)/l=1642.9(0.132+0.167)/0.167=2941.48 n i=228f2f=f1f-fq=2941.48-1642.9=1298.58 n i=229(4).繪垂直面得彎矩圖圖1-dmav=f2vl3=2941.48-16

18、42.9=16.61 nm i=230mav=f1v(l-l3)=137.24(0.167-0.046)16.61 nm i=231(5).繪水平面的彎矩圖圖1-emah=f1hl3=377.070.046=17.35 nm i=232mah=f1h(l-l3)=377.07(0.167-0.046)=45.63 nm i=233(6).帶輪拉力產(chǎn)生的彎矩圖圖1-fm1f=fql2=1642.90.132=216.86 nm i=234maf=f2fl3=1298.580.046=59.73 nm i=235(7).求合成彎矩圖圖1-g考慮到最不利的情況。ma=(mav2+mah2)(1/2)

19、+maf=(16.612+17.352)(1/2)59.73=83.75 nm i=236ma=(mav2+mah2)(1/2)+maf=(16.612+45.632)(1/2)59.73=108 nm i=237m1=m1f=216.86 nm i=238所以危險(xiǎn)截面為：軸承1 i=239(8).求危險(xiǎn)截面處的當(dāng)量彎矩取危險(xiǎn)彎矩為m，從截面中發(fā)現(xiàn)其當(dāng)量彎矩為me=(m2+(t)2)(1/2)取=0.6.可得：me=(216.862+(0.638.33)2)(1/2)=218.08 nm i=240(9).計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表得b=650mpa，由表14-3

20、查得_1b=60mpa,則d(me/(0.1_1b)(1/3)=(218.08/(0.160)(1/3)=33.12 mm i=241考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值加大5%，故d1.0533.12=34.78 mm i=242查看草圖說(shuō)明當(dāng)初估算的直徑是合理。 i=2435).軸的設(shè)計(jì) i=289圓周力： ft2=2t/d2=2148.52/0.224=1326.07 n i=290徑向力： fr2=ft2tan=1326.07tan20=482.65 n i=291軸向力： fa2=0 n i=292圓周力： ft3=2t/d3=2148.52/0.09=3300.44 n i=293徑向力：

21、 fr3=ft3tan=3300.44tan20=1201.26 n i=294軸向力： fa3=0 n i=2956)初步確定軸的最小直徑材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-2，取c=110,于是dmin=c3(p/n)(1/3)=110(2.74/176.18)(1/3)=27.46 mm i=296由于鍵槽的影響，故最小直徑為：35 mm i=2977)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(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的做用，故選用接觸球軸承。查手冊(cè)選取單列角接觸球軸承7010ac i=298其尺寸為ddb=508016 i=299故 d5=d1=50 mm i=300(2).

22、由齒輪2、齒輪3的尺寸可知，齒輪處的軸端4的直徑的d4=54 mm i=301故 l4=28 mm i=302故 d2=55 mm i=303故 l2=68 mm i=304(3).根據(jù)齒輪到內(nèi)壁的距離以及軸承定位的要求。故l1=38 mm i=305故 l5=43 mm i=306至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。見(jiàn)草圖2 i=3078).軸的校核根據(jù)兩個(gè)軸承的位置可確定l=171 mm i=308取齒輪2中間為b-b截面，齒輪3中間為c-c截面。b與c截面的距離l2=58 mm i=309取右端軸承至從右到左第一個(gè)齒輪截面的距離為l3=50 mm i=310(1).求垂直面得支撐反力圖2-

23、af3v=(fr2(l3+l2)+fa3d3/2+fa2d2/2-fr2l3)/l=(1201.26(0.05+0.058)+00.09/2+0224/2-482.650.05)/0.171=617.56 n i=311f4v=fr2+f3v-fr3=482.65+617.56-1201.26=-101.05 n i=312(2).求水平的支撐反力圖2-bf4h=ft2(l-l3)-ft3(l-l2-l3)/l=(1326.07(0.171-0.05)+3300.44(0.171-0.058-0.05)/0.171=-1696.75 n i=313f3h=ft3+ft2-f4h=1326.07

24、+3300.44-277.62=-277.62 n i=314(3).繪垂直面得彎矩圖圖2-cmbv=f4vl3=-101.050.05=-5.05 nm i=315mbv=fa3d3/2+fr3l2-f3v(l-l3)=00.05/2+1201.260.058-617.56(171-50)=-5.05 nm i=316mcv=f4v(l2+l3)+fa2d2/2-fr2l3=-101.05(0.058+0.05)+00.224/2-482.650.05=-35.05 nm i=317mcv=-f3v(l-l2-l3)=-617.56(0.171-0.058-0.05)=-38.91 nm i

25、=318(4).繪水平面的彎矩圖圖2-dmbh=f4hl3=-277.620.05=-13.88 nm i=319mbh=f3h(l-l3)=-1696.75(0.171-0.05)=-205.31 nm i=320mch=f3h(l-l2-l3)=-1696.75(0.171-0.058-0.05)=-106.9 nm i=321mch=f3h(l2+l3)=-277.62(0.058+0.05)=-29.98 nm i=322(5).求合成彎矩圖圖2-e考慮到最不利的情況。mb=(mbv2+mbh2)(1/2)=(-5.05)2+(-13.88)2)(1/2)=14.77 nm i=323

26、mb=(mbv2+mbh2)(1/2)=(-5.052+-205.312)(1/2)=205.37 nm i=324mc=(mcv2+mch2)(1/2)=(-35.05)2+(-29.98)2)(1/2)=46.12 nm i=325mc=(mcv2+mch2)(1/2)=(-38.91)2+(-106.9)2)(1/2)=114 nm i=326所以危險(xiǎn)截面為：截面b i=3276).求危險(xiǎn)截面處的當(dāng)量彎矩取危險(xiǎn)彎矩為m，從截面中發(fā)現(xiàn)其當(dāng)量彎矩為me=(m2+(t)2)(1/2)取=0.6.可得：me=(205.372+(0.6148.52)2)(1/2)=223.87 nm i=328(

27、7).計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表得b=650mpa，由表14-3查得_1b=60mpa,則d(me/(0.1_1b)(1/3)=(223.871000/(0.160)(1/3)=33.42 mm i=329考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值加大5%，故d1.0533.42=35.09 mm i=330查看草圖說(shuō)明當(dāng)初估算的直徑是合理。 i=3319).軸的設(shè)計(jì) i=332圓周力： ft4=2t/d2=2410.6/0.258=3182.95 n i=333徑向力： fr4=fttan=3182.95tan20=1158.5 n i=334軸向力： fa4=0 n i=3

28、3510)初步確定軸的最小直徑材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-2，取c=110,于是dmin=c3(p/n)(1/3)=110(2.63/61.17)(1/3)=27.46 mm i=336由于鍵槽的影響，故最小直徑為：1.0534=45 mm i=337顯然最小值的軸頸肯定是安在聯(lián)軸器(取標(biāo)準(zhǔn))故軸的最小直徑d7=45 mm i=338根據(jù)帶輪或者是聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)可選軸軸向長(zhǎng)度l7=90 mm i=33911)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).為滿(mǎn)足帶輪的軸向定位要求，1段需要一軸肩故d6=49 mm i=340(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的做用，故選用接觸球軸承。查

29、手冊(cè)選取單列角接觸球軸承7012ac i=341其尺寸為ddb=609518 i=342故 d5=d1=60 mm i=343故 l5=b=18 mm i=344(3).由齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端4的直徑的d2=70 mm i=345故 l2=58 mm i=346由軸肩高度h0.07d，則軸肩的直徑d3=78 mm i=347故 d4=70 mm i=348根據(jù)軸承的定位故 l1=45 mm i=349(4).根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求。故l6=44 mm i=350(5).根據(jù)減速箱尺寸的布置，可得l4=50 mm i=351至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。見(jiàn)草圖3

30、 i=35212).軸的校核根據(jù)兩個(gè)軸承的位置可確定l=163 mm i=353取齒輪中間為d-d截面，帶輪離最近軸承的距離l2=98 mm i=354取右端軸承至從右到左第一個(gè)齒輪截面的距離為l3=99 mm i=355(1).求垂直面得支撐反力圖3-af5v=(fr4l3-fa4d4/2)/l=(1158.50.099-00.258/2)/0.163=703.63 n i=356f5v=fr4-f5v=1158.5-703.63=454.87 n i=357(2).求水平的支撐反力圖3-bf5h=ft4l3/l=3182.950.099/0.163=1933.2 n i=358f6h=ft

31、4-f5h=3182.95-1933.2=1249.75 n i=359(3).傳輸帶拉力產(chǎn)生的支撐反力圖3-cf6f=fw(l+l2)/l=(0.163+0.098)/0.1633000=4803.68 n i=360f5f=f6f-fw=4803.68-3000=1803.68 n i=361(4).繪垂直面得彎矩圖圖3-dmdv=f6vl3=454.870.099=45.03 n i=362mdv=f5v(l-l3)=617.56(0.171-0.05)=-5.05 nm i=363(5).繪水平面的彎矩圖圖3-emdh=f6hl3=1249.750.099=123.73 n i=364

32、mdh=f6h(l-l3)=1933.2(0.163-0.099)=123.72 n i=365(6).帶輪拉力產(chǎn)生的彎矩圖圖3-fm6f=fwl2=30000.098=294 n i=366mdf=f5f(l-l3)=1803.68(0.163-0.099)=115.44 n i=367(7).求合成彎矩圖圖3-g考慮到最不利的情況。md=(mdv2+mdh2)(1/2)+mdf=(45.032+123.732)(1/2)+115.44=247.11 nm i=368md=(mdv2+mdh2)(1/2)+mdf=(45.032+123.722+)(1/2)+115.44=247.1 nm

33、i=369m6=m6f=294 nm i=370所以危險(xiǎn)截面為：軸承6 i=371(8).求危險(xiǎn)截面處的當(dāng)量彎矩取危險(xiǎn)彎矩為m，從截面中發(fā)現(xiàn)其當(dāng)量彎矩為me=(m2+(t)2)(1/2)取=0.6.可得：me=(2942+(0.6410.6)(1/2)=383.57 nm i=372(9).計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表得b=650mpa，由表14-3查得_1b=60mpa,則d(me/(0.1_1b)(1/3)=(383.571000/(0.160)(1/3)=39.99 mm i=373考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值加大5%，故d1.0539.99=41.99 mm

34、 i=374查看草圖說(shuō)明當(dāng)初估算的直徑是合理。 i=375五、滾動(dòng)軸承的校核 i=377軸承的預(yù)計(jì)壽命lh=24000 h i=3781)軸承1、2的計(jì)算(1).計(jì)算徑向反力和軸向反力fr1=f1v=137.24 n i=379fr2=f2v=361.01 n i=380由初步選定的角接觸球軸承7009ac i=381，軸承內(nèi)部的軸向力fs=0.68frfs1=0.68fr1=0.68137.24=93.32 n i=382fs2=0.68fr2=0.68361.01=245.49 n i=383fa1=fs2-fa=245.49-0=245.49 n i=384fa2=fs1=93.32 n

35、 i=385(2).計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表16-11 查得e=0.68 i=386fa1/fr1=245.49/137.24=1.79 i=387fa2/fr2=93.32/361.01=0.26 i=388查表16-11 可得x1=0.41 i=389y1=0.87 i=390x2=1 i=391y2=0 i=392故 當(dāng)量動(dòng)載荷為：p3=x1fr1+y1fa1=0.41137.24+0.87245.49=269.84 n i=393p2=x2fr2+y2fa2=1361.01+093.32=361.01 n i=394(3).計(jì)算所需的徑向基本額定動(dòng)載荷cr因軸的結(jié)構(gòu)要

36、求兩端選擇同樣尺寸的軸承，因?yàn)?69.84小于361.01 i=395故即為徑向當(dāng)量動(dòng)載荷的依據(jù)為p2 i=396根據(jù)是否載荷，查表16-9的fp=1.5 i=397工作溫度正常，查表16-8的ft=1 i=398(4).由手冊(cè)查的軸承的徑向基本額定動(dòng)載荷cr2=fpp2/ft(60nlh/1000000)(1/3)=1.5361.01/1(6071024000/1000000)(1/3)=5455.28 n i=399查表得所選的軸承cr=25.8 kn i=400因?yàn)樾∮赾r,所以所選的軸承適用。 i=401(5).軸承壽命的計(jì)算已知=3 lh2=1000000/(60n)(fpc/(fp

37、p)3=1000000/(60710)(125.8/(1.5361.01)3=2538738.95 h24000 h i=402所以壽命是合格的。 i=4032)軸承3、4的計(jì)算(1).計(jì)算徑向反力和軸向反力fr3=f3v=617.56 n i=429fr4=f4v=101.05 n i=430由初步選定的角接觸球軸承7010ac i=431，軸承內(nèi)部的軸向力fs=0.68frfs3=0.68fr3=0.68617.56=419.94 n i=432fs4=0.68fr4=0.68-101.05=68.71 n i=433外軸向力的合力fa=|fa2-fa3|=0 i=434fa3=419.9

38、4 n i=435fa4=419.94 n i=436(2).計(jì)算軸承3、4的當(dāng)量動(dòng)載荷由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表16-11 查得e=0.68 i=437fa3/fr3=68.71/617.56=0.11 i=438fa4/fr4=419.94/-101.05=-4.16 i=439查表16-11 可得x3=1 i=440y3=0 i=441x4=1 i=442y4=0 i=443故 當(dāng)量動(dòng)載荷為：p3=x3fr3+y3fa3=1617.56+068.71=617.56 n i=444p4=x4fr4+y4fa4=1-101.05+0419.94=-101.05 n i=445(3).計(jì)算所需的徑向基本

39、額定動(dòng)載荷cr因軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承，因?yàn)?69.84小于361.01 i=446故即為徑向當(dāng)量動(dòng)載荷的依據(jù)為p2 i=447根據(jù)是否載荷，查表16-9的fp=1.5 i=448工作溫度正常，查表16-8的ft=1 i=449(4).由手冊(cè)查的軸承的徑向基本額定動(dòng)載荷cr3=fpp3/ft(60nlh/1000000)(1/3)=1.5617.56/1(60176.1824000/1000000)(1/3)=5864.22 n i=450查表得所選的軸承cr=25.2 kn i=451因?yàn)樾∮赾r,所以所選的軸承適用。 i=452(5).軸承壽命的計(jì)算已知=3 lh3=10000

40、00/(60n)(fpc/(fpp)3=1000000/(60176.18)(125.2/(1.5617.56)3=1904506.74 h24000 h i=453所以壽命是合格的。 i=4543)軸承5、6的計(jì)算(1).計(jì)算徑向反力和軸向反力fr5=f5v=703.63 n i=455fr6=f6v=454.87 n i=456由初步選定的角接觸球軸承7012ac i=457，軸承內(nèi)部的軸向力fs=0.68frfs5=0.68fr5=0.68703.63=478.47 n i=458fs6=0.68fr6=0.68454.87=309.31 n i=459fa5=fs5=478.47 n

41、i=460fa6=fs5+fa=478.47+0=478.47 n i=461(2).計(jì)算軸承5、6的當(dāng)量動(dòng)載荷由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表16-11 查得e=0.68 i=462fa5/fr5=478.47/703.63=0.11 i=463fa6/fr6=478.47/454.87=-4.16 i=464查表16-11 可得x5=1 i=465y5=0 i=466x6=0.41 i=467y6=0.87 i=468故 當(dāng)量動(dòng)載荷為：p5=x5fr5+y5fa5=1703.63+0478.47=703.63 n i=469p6=x6fr6+y6fa6=0.41454.87+0.87478.47=602.

42、77 n i=470(3).計(jì)算所需的徑向基本額定動(dòng)載荷cr因軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承，因?yàn)?03.63602.77 i=471故即為徑向當(dāng)量動(dòng)載荷的依據(jù)為p5 i=472根據(jù)是否載荷，查表16-9的fp=1.5 i=473工作溫度正常，查表16-8的ft=1 i=474(4).由手冊(cè)查的軸承的徑向基本額定動(dòng)載荷cr5=fpp5/ft(60nlh/1000000)(1/3)=1.5703.63/1(6061.1724000/1000000)(1/3)=4696.08 n i=475查表得所選的軸承cr=36.2 kn i=476因?yàn)樾∮赾r,所以所選的軸承適用。 i=477(5).軸

43、承壽命的計(jì)算已知=3 lh5=1000000/(60n)(fpc/(fpp)3=1000000/(6061.17)(136.2/(1.5703.63)3=10993327.35 h24000 h i=478所以壽命是合格的。 i=479六、鍵的設(shè)計(jì)1).軸鍵的設(shè)計(jì) i=481(1).聯(lián)軸器鍵的設(shè)計(jì)已知軸徑d=28 mm i=489輪轂長(zhǎng)度l=56 mm i=490查手冊(cè)，選a型平鍵，其尺寸為b=8 mm i=491h=7 mm i=492l= 36 mm i=493p= 4t/(dhl)=438330/(28736)=21.73 mpa i=494查手冊(cè)的p=110mpa,因?yàn)閜小于p，故鍵符合強(qiáng)度要求。 i=495(2).齒輪1鍵的設(shè)計(jì)已知軸徑d=49 mm i=496輪轂長(zhǎng)度l=38 mm i=497查手冊(cè)，選a型平鍵，其尺寸為b=14 mm i=498h=9 mm i=499l= 28 mm i=500p= 4t/(dhl)=438330/(49928)=12.42 mpa i=501查手冊(cè)的p=110mpa,因?yàn)閜小于p，故鍵符合強(qiáng)度要求。 i=5022).軸鍵的設(shè)計(jì) i=503(1).齒輪2鍵的設(shè)計(jì)已知軸徑d=54 mm i=504輪轂長(zhǎng)度l=28 mm i=505查手冊(cè)，選a型平鍵，其尺寸為b=16 mm i=506h=