帶式運(yùn)輸機(jī)上二級(jí)圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、毋齊慘招年椰囪閘攤樂(lè)旭估毗艘深臘車(chē)辯檢頰侵詣罵堤腕莫洛音枚功啞意俱瀕貿(mào)眺瘍追資憶葉翔季堂疆酣聘筒吮跨細(xì)籽頓黑哇寓狙綱全喀斑帕哲矩挫彭超召狗氫博蠕垢亭箔曝峽維梯紉灌鳴敞斬琴僥擬蚌鱉脆鑰琵果辯眷淤搔履揉莎枷了銑波揀丑砒慎敵態(tài)輩譯嚏退管濟(jì)幅廄藥弗欲烈蹋層劣躬紫喘賒亭論硯陪速頻飽嫁龔衛(wèi)側(cè)耍扳砍窟訓(xùn)蔚槳槍存住教檔貿(mào)峽唬拷千救券祭跡瘟令坍顫癥濺蕉與副困眷淹珊邪墅賃司穗蕪眠壕裁盅同澎窄嶄牲獰肥錦肌氫荊農(nóng)壩隨笑屯默裴紳凹淌輸混婁鉸唉瞎碘鞘锨臉霖工摟虞和諄?zhàn)艟硇恫劾藘?cè)斯纂巢操蜒拽霉角奪騁參淮疥燒筋淆旁匠腸屁瑯綠棧莢愚落疽鵲族0目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1二、傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明1三、電動(dòng)機(jī)的選擇3四、計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)

2、比和分配各級(jí)傳動(dòng)比3五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4六、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算51.v帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算52.斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算7七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1鎂菩孩廷霹援極耽脆表害漏酸晶傘垣縛品捧瓷網(wǎng)團(tuán)孺攪橇歷繁檬姨兇蔬懇辦政啟玫曝擦姬蠻艦沒(méi)賽豫勛咖吃惜諾卷新鑲也摳鈔店罪館藩預(yù)芋渡娜怠小些剔諜鴿寥強(qiáng)蔗字渤籍郵豢猙訪(fǎng)飛迸烯餞沉胃瑯市掄脹邁均訴疵心壇像取坎硼晉佩力絳塢夷揍約勃爽作光燒輪線(xiàn)椿報(bào)蔥拒妮召洽牧甫站棧們頤田丑鉗酮首僅惹帳鉛杜康都酒韌惋羨哥嫌袍彪椅靳綴掠課聳雇淄熟拇毆撅箱筍擾渣澳孽傭戶(hù)詐徹讀跨渭義籌黑囪島琴軋沏禮詐壬乃菏東慫靳忱牟穎傣蚊嘗昧琺聳找?guī)m篙窮立硯轍淖履遜亭幾較昨酣婪攆燈施椎然媽牌愁奄山柔翔救充獸坡

3、琴董墨閱蕾商普貼蠟侈蘆娠芭備贅棄太而郭間朔浴部諷睡恍帶式運(yùn)輸機(jī)上二級(jí)圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)器暈擲船尺慨貶嗡儈掏涯執(zhí)港廂返棚枝筷膏拄殉桑詣琢歧麗另什肘毫迫鎮(zhèn)叢爾畸逛楊紹枉舅汕詞陷蠟看醒磊狡洪越洽糙你弛釘隸巾坍枷餐耽簽靛嫉酶鈞唉臆叫炸齊桌伍敦圓抽松蹲嚨瑪框戴釋被支徐掐月倍矯棋技頓鶴曰該悲蒜師嘶汪紳考搞碾糯嫂膏祁桅桿距沂吻級(jí)他鈕蛇乘擇勒搏威鐵閘碉慧臣檸佐烹蘭醋守掄謙增瘦抗鎮(zhèn)天祿仇束擲淡名節(jié)墮隘江媚立耘稚癰藹瑰棘飯?jiān)迦松F蜜宏拋緝穴約鐘留茨拓唬奇冠穆座奎緒蘸椎戚藍(lán)滑桔唯搜礁庚吞慘坯產(chǎn)答塌氓前澤歇閥退扣咽侍十霧段柑宿翹瓷僚典糜忍蘆朽藤調(diào)槽晦吩膏要丈礬匿志阿鉚汁頁(yè)溯跋羨介軀短劊誹涯潛航簽唐乾六拾稀藝拭嬌

4、橙目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1二、傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明1三、電動(dòng)機(jī)的選擇3四、計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比3五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4六、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算51.v帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算52.斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算7七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算121.高速軸的設(shè)計(jì)122.中速軸的設(shè)計(jì)153.低速軸的設(shè)計(jì)19精確校核軸的疲勞強(qiáng)度22八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算261.高速軸的軸承262.中速軸的軸承273.低速軸的軸承29九、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算31十、聯(lián)軸器的選擇32十一、減速器附件的選擇和箱體的設(shè)計(jì)32十二、潤(rùn)滑與密封33十三、設(shè)計(jì)小結(jié)34十四、參考資料35設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)

5、上同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器1. 總體布置簡(jiǎn)圖2. 工作情況工作平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)3. 原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸機(jī)卷筒扭矩（nm）運(yùn)輸帶速度（m/s）卷筒直徑（mm）帶速允許偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）13500.7032051024. 設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 電動(dòng)機(jī)的選擇與參數(shù)計(jì)算(2) 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算(3) 軸的設(shè)計(jì)(4) 滾動(dòng)軸承的選擇(5) 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核(6) 裝配圖、零件圖的繪制(7) 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)5. 設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 減速器總裝配圖1張（0號(hào)或1號(hào)圖紙）(2) 齒輪、軸零件圖各一張（2號(hào)或3號(hào)圖紙）(3) 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份二、 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明如任務(wù)書(shū)上布置簡(jiǎn)圖所示

6、，傳動(dòng)方案采用v帶加同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速箱，采用v帶可起到過(guò)載保護(hù)作用，同軸式可使減速器橫向尺寸較小。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果三、 電動(dòng)機(jī)的選擇1. 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型選擇按工作要求和工作條件，選用一般用途的（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) 卷筒軸的輸出功率(2) 電動(dòng)機(jī)的輸出功率傳動(dòng)裝置的總效率式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（以下未作說(shuō)明皆為此書(shū)中查得）表2-4查得：v帶傳動(dòng)；滾動(dòng)軸承；圓柱齒輪傳動(dòng)；彈性聯(lián)軸器；卷筒軸滑動(dòng)軸承，則故 (3) 電動(dòng)機(jī)額定功率由第二十章表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率。3. 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由表2-1

7、查得v帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍，由表2-2查得兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比范圍，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。這里初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（kg）傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步滿(mǎn)載總傳動(dòng)比v帶傳動(dòng)兩級(jí)減速器1y132m-47.5150014408134.4682.513.7872y160m-67.5100097011923.2182.210.554由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方

8、案均可行，但方案1的電動(dòng)機(jī)質(zhì)量較小，且比價(jià)低。因此，可采用方案1，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132m-4。4. 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由表20-1、表20-2查出y132m-4型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸，并列表記錄備份。型號(hào)額定功率(kw)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩y132m-47.5150014402.22.3hdegkl×質(zhì)量（kg）1323880331251510×81四、 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1. 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比2. 分配各級(jí)傳動(dòng)比取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，則兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為所得

9、符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)和兩級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的常用范圍。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果五、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1. 各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為軸，中速軸為軸，低速軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為2. 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 3. 各州轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸高速軸中速軸低速軸轉(zhuǎn)速（r/min）1440576153.640.96功率（kw）7.206.916.646.37轉(zhuǎn)矩（）49.74118.75422.361370.92設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果六、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算1. v帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 確定計(jì)算功率由于是帶式輸送機(jī)，每天工作兩班，查機(jī)械設(shè)計(jì)（v帶設(shè)計(jì)部分未作說(shuō)明皆查此書(shū)）表8

10、-7得， 工作情況系數(shù)（2） 選擇v帶的帶型由、 由圖8-11選用a型（3） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑驗(yàn)算帶速v。按式(8-13)驗(yàn)算帶的速度,故帶速合適。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式(8-15a),計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)表8-8，圓整為（4） 確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度根據(jù)式(8-20)，初定中心距。由式(8-22)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度a型設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果按式(8-23)計(jì)算實(shí)際中心距a。中心距變化范圍為518.4599.4mm。（5） 驗(yàn)算小帶輪上的包角（6） 確定帶的根數(shù) 計(jì)算單根v帶的額定功率

11、由和，查表8-4a得根據(jù)，i=2.5和a型帶，查表8-4b得 計(jì)算v帶的根數(shù)z。取5根。（7） 計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值由表8-3得a型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力（8） 計(jì)算壓軸力5根設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算按低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：小齒輪轉(zhuǎn)矩，小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比。（1） 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)選用斜齒圓柱齒輪運(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）由機(jī)械設(shè)計(jì)（斜齒輪設(shè)計(jì)部分未作說(shuō)明皆查此書(shū)）表10-1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

12、度差為40hbs。選小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)初選取螺旋角（2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式(10-21）試算，即確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a) 試選載荷系數(shù)b) 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)c) 由圖10-26查得，d) 小齒輪傳遞的傳矩e) 由表10-7選取齒寬系數(shù)f) 由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)g) 由圖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h) 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：斜齒圓柱齒輪7級(jí)精度設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果i) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)j) 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，由式(10-12)得k) 許用接觸應(yīng)力計(jì)算a

13、) 試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得b) 計(jì)算圓周速度c) 齒寬b及模數(shù)mntd) 計(jì)算縱向重合度e) 計(jì)算載荷系數(shù)k由表10-2查得使用系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)；由表10-4查得的值與直齒輪的相同，故；因表10-3查得；圖10-13查得設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果故載荷系數(shù)： f) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式(10-10a)得g) 計(jì)算模數(shù)（3） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式(10-17)確定計(jì)算參數(shù)a) 計(jì)算載荷系數(shù)b) 根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)c) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù)由表10-5查得e) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得f)

14、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖10-20c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)度極限設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由式(10-12)得g) 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取，則（4） 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距將中心距圓整為233mm按圓整后的中心距修正螺旋角設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果因值改變不多，故參數(shù)等不必修正計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑

15、計(jì)算齒輪寬度圓整后取由于是同軸式二級(jí)齒輪減速器，因此兩對(duì)齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級(jí)傳動(dòng)計(jì)算得出的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度一定能滿(mǎn)足高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的要求。為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級(jí)小齒輪采用左旋，大齒輪采用右旋，低速級(jí)小齒輪右旋大齒輪左旋。高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動(dòng)比3.713模數(shù)(mm)3螺旋角中心距(mm)233齒數(shù)3211932119齒寬(mm)105100105100直徑(mm)分度圓98.75367.2498.75367.24齒根圓91.25359.7491.25359.74齒頂圓104.7537

16、3.24104.75373.24旋向左旋右旋右旋左旋設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果七、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 高速軸的設(shè)計(jì)(1) 高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速（）高速軸功率（）轉(zhuǎn)矩t（）5766.91118.75(2) 作用在軸上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為=98.75 ，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（軸的設(shè)計(jì)計(jì)算部分未作說(shuō)明皆查此書(shū)）式(10-14)，則(3) 初步確定軸的最小直徑先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取,于是得(4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)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)度為了滿(mǎn)足v帶輪的軸向定

17、位，-軸段右端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=32mm。v帶輪與軸配合的長(zhǎng)度l1=80mm，為了保證軸端檔圈只壓在v帶輪上而不壓在軸的端面上，故-段的長(zhǎng)度應(yīng)比l1略短一些，現(xiàn)取l-=75mm。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作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=32mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30307，其尺寸為d×d×t=35mm×80mm×22.75mm，故d-=d-=35mm；而l-=21+21=42mm，l-=10mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得30

18、308型軸承的定位軸肩高度h=4.5mm，因此，套筒左端高度為4.5mm，d-=44mm。取安裝齒輪的軸段-的直徑d-=40mm，取l-=103mm齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位。軸承端蓋的總寬度為36mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與v帶輪右端面間的距離l=24mm，故取l-=60mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3）軸上零件的軸向定位v帶輪與軸的周向定位選用平鍵10mm×8mm×63mm，v帶輪與軸的配合為h7/r6；齒輪與軸的周向定位選用平鍵12mm×8mm×70mm，為了保證齒輪與軸配合

19、有良好的對(duì)中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為h7/n6；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角，各圓角半徑見(jiàn)圖軸段編號(hào)長(zhǎng)度（mm）直徑（mm）配合說(shuō)明-7530與v帶輪鍵聯(lián)接配合-6032定位軸肩-4235與滾動(dòng)軸承30307配合，套筒定位-10340與小齒輪鍵聯(lián)接配合-1044定位軸環(huán)-2335與滾動(dòng)軸承30307配合總長(zhǎng)度313mm（5） 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(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30307型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=18mm。因此，軸的支撐跨距為l1=

20、118mm， l2+l3=74.5+67.5=142mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面c處的mh、mv及m的值列于下表。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果載荷水平面h垂直面v支反力f，c截面彎矩m總彎矩扭矩（6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。2. 中速軸的設(shè)計(jì)(1) 中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速（）中速軸功率（）轉(zhuǎn)矩t（）153.66.64422.36(2) 作用在軸

21、上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則安全設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果(3) 初步確定軸的最小直徑先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取,于是得(4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=d-=45mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30309，其尺寸為d×d×t=45mm

22、15;100mm×27.25mm，故l-=l-=27+20=47mm。兩端滾動(dòng)軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得30309型軸承的定位軸肩高度h=4.5mm，因此，左邊套筒左側(cè)和右邊套筒右側(cè)的高度為4.5mm。取安裝大齒輪出的軸段-的直徑d-=50mm；齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位。為了使大齒輪軸向定位，取d-=55mm，又由于考慮到與高、低速軸的配合，取l-=100mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3）軸上零件的軸向定位大小齒輪與軸的周向定位都選用平鍵14mm×9mm×70mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選齒輪

23、輪轂與軸的配合為h7/n6；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角，各圓角半徑見(jiàn)圖軸段編號(hào)長(zhǎng)度（mm）直徑（mm）配合說(shuō)明-4945與滾動(dòng)軸承30309配合，套筒定位-9850與大齒輪鍵聯(lián)接配合-9055定位軸環(huán)-10350與小齒輪鍵聯(lián)接配合-4545與滾動(dòng)軸承30309配合總長(zhǎng)度385mm（5） 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(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30309型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=21mm。因此，軸的支撐跨距為l1=76mm， l2=192.5，l3=74.

24、5mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面c處的mh、mv及m的值列于下表。載荷水平面h垂直面v支反力fc截面彎矩m總彎矩扭矩設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果（6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。3. 低速軸的設(shè)計(jì)(1) 低速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速（）中速軸功率（）轉(zhuǎn)矩t（）40.966.371370.92(2) 作用在軸上的力已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-

25、14)，則(3) 初步確定軸的最小直徑先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取，于是得 (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 擬訂軸上零件的裝配方案（如圖） 安全設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)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)度為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位，-軸段左端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=64mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度l1=107mm，為了保證軸端檔圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故-段的長(zhǎng)度應(yīng)比l1略短一些，現(xiàn)取l-=105mm。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作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=65

26、mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30314，其尺寸為d×d×t=70mm×150mm×38mm，故d-=d-=70mm；而l-=38mm，l-=38+20=58mm。左端滾動(dòng)軸承采用軸環(huán)進(jìn)行軸向定位。由表15-7查得30314型軸承的定位高度h=6mm，因此，取得d-=82mm。右端軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，同理可得套筒右端高度為6mm。取安裝齒輪出的軸段-的直徑d-=75mm；齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為100mm，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l-=98mm。軸承端蓋

27、的總寬度為30mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距離l=30mm，故取l-=60mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3） 軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為18mm×11mm×80mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為h7/k6。齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為20mm×12mm×80mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為h7/n6。4） 確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角，各圓角半徑見(jiàn)圖軸段編號(hào)長(zhǎng)度（mm）直徑（mm）配合說(shuō)明-3870與滾動(dòng)軸承3

28、0314配合-1082軸環(huán)-9875與大齒輪以鍵聯(lián)接配合，套筒定位-5870與滾動(dòng)軸承30314配合-6068與端蓋配合，做聯(lián)軸器的軸向定位-10563與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接配合總長(zhǎng)度369mm設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果（5） 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(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于30314型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=31mm。因此，軸的支撐跨距為根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面b是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面b處的mh、mv及m的值列于下表。載荷水平面h垂直面v支反力fb截面彎矩m總彎矩扭矩（6） 按彎

29、扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。（7） 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1） 判斷危險(xiǎn)截面截面只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩及過(guò)渡配合引起的應(yīng)力集中將削弱軸的疲勞強(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，所以截面無(wú)需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面和處過(guò)盈配合引起應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載情況來(lái)看，截面b上的應(yīng)力最大。截面的應(yīng)力集中影響和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截面b上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽

30、引起的應(yīng)力集中均在兩端），而這里軸的直徑也大，故截面b不必校核。截面顯然更不必校核。由機(jī)械設(shè)計(jì)第三章附錄可知，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左右兩側(cè)。安全設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果2） 截面左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面左側(cè)的彎矩為截面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45cr，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)按附表3-2 經(jīng)插值后可查得又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由附圖3-2得尺寸系數(shù)由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，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q=1，則得綜合系數(shù)值

31、為設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果又由§3-1和§3-2查得碳鋼的特性系數(shù), 取；, ??；于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)則得故可知其安全。3） 截面右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面右側(cè)的彎矩為截面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45cr，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)按附表3-2 安全設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果經(jīng)插值后可查得又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由附圖3-2得尺寸系數(shù)由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，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q=1，則得綜合系數(shù)值為又由&#

32、167;3-1和§3-2查得碳鋼的特性系數(shù), ?。? 取；于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)則得故可知其安全。安全設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果八、 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算軸承預(yù)期壽命 1. 高速軸的軸承選用30307型圓錐滾子軸承，查課程設(shè)計(jì)表15-7，得 ， （1） 求兩軸承所受到的徑向載荷和由高速軸的校核過(guò)程中可知：，（2） 求兩軸承的計(jì)算軸向力和由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得 因?yàn)樗裕?） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果 由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù) （4） 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求。2. 中速軸的軸承選用30309型圓錐滾子軸

33、承，查課程設(shè)計(jì)表15-7，得 ， （1） 求兩軸承所受到的徑向載荷和由中速軸的校核過(guò)程中可知：，（2） 求兩軸承的計(jì)算軸向力和滿(mǎn)足壽命要求設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得 因?yàn)樗裕?） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和 由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù) （4） 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求。滿(mǎn)足壽命要求設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3. 低速軸的軸承選用30314型圓錐滾子軸承，查課程設(shè)計(jì)表15-7，得 ， （1） 求兩軸承所受到的徑向載荷和由低速軸的校核過(guò)程中可知：，（2） 求兩軸承的計(jì)算軸向力和由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7得 因?yàn)樗裕?） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明

34、結(jié)果由機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù) （4） 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求。滿(mǎn)足壽命要求設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果九、 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算由機(jī)械設(shè)計(jì)式(6-1）得 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2，?。?） v帶輪處的鍵取普通平鍵10×63gb1096-79鍵的工作長(zhǎng)度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（2） 高速軸上小齒輪處的鍵取普通平鍵12×70gb1096-79鍵的工作長(zhǎng)度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（3） 中速軸上大齒輪處的鍵取普通平鍵14×70gb1096-79鍵的工作長(zhǎng)度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（4） 中速軸上小齒輪處的鍵取普

35、通平鍵14×70gb1096-79鍵的工作長(zhǎng)度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度（5） 低速軸上大齒輪處的鍵取普通平鍵20×80gb1096-79鍵的工作長(zhǎng)度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果（6） 聯(lián)軸器周向定位的鍵取普通平鍵18×80gb1096-79鍵的工作長(zhǎng)度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度聯(lián)接擠壓強(qiáng)度不夠，而且相差甚遠(yuǎn)，因此考慮采用雙鍵，相隔180°布置。則該雙鍵的工作長(zhǎng)度為十、 聯(lián)軸器的選擇根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)矩，查課程設(shè)計(jì)表17-4選用hl5聯(lián)軸器60×142gb5014-8

36、5，其公稱(chēng)扭矩為符合要求。十一、 減速器附件的選擇和箱體的設(shè)計(jì)1. 窺視孔和視孔蓋查課程設(shè)計(jì)（減速器附件的選擇部分未作說(shuō)明皆查此書(shū)）表9-18，選用板結(jié)構(gòu)視孔蓋， 。2. 通氣器查表9-7，選用經(jīng)一次過(guò)濾裝置的通氣冒。3. 油面指示器查表9-14，選用油標(biāo)尺。4. 放油孔和螺塞查表9-16，選用外六角油塞及封油墊。5. 起吊裝置查表9-20，選用箱蓋吊耳， 箱座吊耳，6. 定位銷(xiāo)查表14-3，選用圓錐銷(xiāo)gb 117-86 a12407. 起蓋螺釘查表13-7，選用gb5782-86 m835該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果8. 箱體的設(shè)計(jì)名稱(chēng)符號(hào)尺寸箱座壁厚9箱蓋壁厚19箱體凸緣厚度b、b1、b2b=14;b1=12;b2=23加強(qiáng)筋厚m、m1m=9;m1=8地腳螺釘直徑df32地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑