silient的設(shè)計(jì)說明書29號(hào)修改

1、課題：減速器傳動(dòng)裝置分析設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)的目的1、通過機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它冇關(guān)選修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去 分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步地鞏固、深化和發(fā)展。2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力。3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。三、已知條件1、展開式二級齒輪減速器產(chǎn)胡（有關(guān)參數(shù)見名牌）2、工作機(jī)轉(zhuǎn)矩:36n. m,不計(jì)工作機(jī)效率損失。3、動(dòng)力來源：電壓為380v的三相交流電源；電動(dòng)機(jī)輸出功率p=4kw04、工作情況：一班制，連續(xù)單向運(yùn)行，載荷有輕微沖擊。5、使

2、用期：5年，每年按350天計(jì)。6、檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。7、工作環(huán)境：室內(nèi)常溫，灰塵較大。四、工作要求1、畫減速器裝配圖一張（a0或a1圖紙）；2、零件工作圖二張（傳動(dòng)零件、軸、）；3、對傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析并確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、工作能力分析：4、對傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行精度分析，合理確定并標(biāo)注配合與公差；5、設(shè)計(jì)說明書一份。五、結(jié)題項(xiàng)目1、檢驗(yàn)減速能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2、每人一套設(shè)計(jì)零件草圖。3、減速器裝配圖：a0或a1圖紙；每人1張。4、零件工作圖：a3；每人共2張、齒輪和軸各1張。5、課題說明書：每人1份。六、完成時(shí)間共 3 周（2007. 7. 152007. 8

3、.5）七、參考資料【1】、機(jī)械設(shè)計(jì)（笫八版）邱宣懷主編高等教育出版社出版；【2】、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)潘承怡主編哈爾濱理工大學(xué)出版；【3】、呦圖幾何及機(jī)械制圖（第五版）朱冬梅主編華屮理工人學(xué)出版。計(jì)算及 說明減速器結(jié)構(gòu)分析分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況1、傳動(dòng)系統(tǒng)的作用：作用：介于機(jī)械中原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，主要將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)， 在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。2、傳動(dòng)方案的特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、效率高、容易制造、使用壽命長、維護(hù)方便。由于電動(dòng)機(jī)、減速 器與滾筒并列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。但齒輪的位置不對稱，高速級齒輪布 置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)牛:的扭轉(zhuǎn)變形

4、和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎illi變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。3、電機(jī)和工作機(jī)的安裝位電機(jī)安裝在遠(yuǎn)離高速軸齒輪的端;工作機(jī)安裝在遠(yuǎn)離低速軸齒輪的一端。圖一：（傳動(dòng)裝直總體設(shè)汁圖）初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。計(jì)算及說明結(jié)果二、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)()、選擇電動(dòng)機(jī)1、選擇電動(dòng)機(jī)系列按工作要求及工作條件，選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式扇式結(jié)構(gòu)，b|j：電壓為380vy 系列的三相交流電源電動(dòng)機(jī)。2、選電動(dòng)機(jī)功率(1) 、傳動(dòng)滾筒所需有效功率f2400x1.2= 2&kw"1000 1000(2) 、傳動(dòng)裝置總效率23按:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表2一1

5、確定各部分效率如下：聯(lián)軸器1傳動(dòng)效率=0.95聯(lián)軸器2傳動(dòng)效率：ql2= 0.992閉式齒輪傳動(dòng)效率：=0.97(精度8級)滾動(dòng)軸承效率：rb=0.99(對)傳動(dòng)滾筒效率：丫=096得i=0.95x0.972x0.993x0.992x0.96=0. 864(3) 、所需電動(dòng)機(jī)功率pop=w=33kwr) 0.864(4)、電動(dòng)機(jī)的額定功率ped=4kw3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(1) 、傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速1000x60v1000x60x1.2“.nw = 76.4r / min7id7rx3oo(2) 、選岀符合條件的電動(dòng)機(jī)：i'=(36)x(36)=(936)ild'=i'nw=(

6、687.62750)由此可以選出,y112m-4,結(jié)構(gòu)緊湊。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中表20 1 選取電動(dòng)機(jī)的參數(shù)如下：pw =10.0kw r| =0.816pr =12.25kw % =41.18/7 min電動(dòng)機(jī)的額定功率4 kw,電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速nl=1500,滿載轉(zhuǎn)速n2=1440. 主軸直徑d= 2 8 mm.電動(dòng)機(jī)長度為4 0 0 mm.電動(dòng)機(jī)的底部安裝寬度為1 9 0 mm.4、傳動(dòng)比分配（1）、兩級齒輪傳動(dòng)比公式z； = （11 .5）z2l=j（1.3 1.4）$（2）、減速器傳動(dòng)比由選定電動(dòng)機(jī)y112m-4,滿載荷轉(zhuǎn)速n0=1440r/min,滾筒軸轉(zhuǎn)速 nw = 76.4 廠

7、/min,同步轉(zhuǎn)速 1500r / min?？倐鲃?dòng)比心z?o - 1440 -18.85nw 76.4（3）分配傳動(dòng)比i =4.954=3.815、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)0軸：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸p0=pr=3.2kw, n0 =1440r/min, % =9550x坨= 21.07n加/軸：高速軸p, =%=坨=3.2x0.993 = 31776kwnt = 1440r/minp3 17767； =9550 7 =9550x =2107m加1nt1440計(jì)算及說明結(jié)果軸：屮間軸p =r|i2 =3.3x0.99x0.97x0.97 = 3.05 wnu = = 290.91r / min11 i

8、n 4.95p3 05tn =9550x = 9550x = 100.13n.加11nu290.91/軸：低速軸pul = pu xn23 = 3.05x0.99x0.97 = 2.988kws a1 23.290 91 =76.4,/n3.81tlu =9550x 血 = 9550>< 竺坐= 374.75m 加 n.n76.4數(shù)據(jù)匯總:項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 軸高速軸i中間軸ii低速軸iii轉(zhuǎn)速r/mi9176.4功率kw3.23.17763.052.998轉(zhuǎn)矩n.m2.321.07100.13374.75傳動(dòng)比14.953.811效率0.9930.96030.

9、98310.993(三)、高速級齒輪的設(shè)計(jì)與校核1、選材(1) 選擇使用圓柱斜齒輪(2) 般機(jī)器，速度不高，選用8級精度(gb10095-88)(3) 材料選擇，山機(jī)械設(shè)計(jì)10-1中知選擇： 小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì)處理)硬度為280hbs.人齒倫材料為45鋼(調(diào)質(zhì)處理)硬度為240hbs, 喚度差為40hbs.2、初步計(jì)算選取小齒輪齒數(shù)z2 =24則人齒輪的齒數(shù)為j =118.選取螺旋角0=14.>2i(zezh u + lk77巧)u佔(zhàn)(1)試取載荷系數(shù)為kt=1.6. 小齒輪的轉(zhuǎn)矩為tl=21.07n.m 取區(qū)域系數(shù)zh =2.433(3)由表107取齒寬系數(shù)0=1.市表106查

10、得材料彈性影響系數(shù)ze=189.8mpg(5) 由圖10-2按齒而<1 更度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限(timl=600mpa.人齒 輪接觸疲勞強(qiáng)度極限(tlim2 =580mpa.(6) 山圖 1026 查得為=0.78, =0.87 則 eaea2=.65 .(7) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n、= 60x1440x1x(5x300x8x1) = 1.38235xl091.38235x109 =2 8x1q8-4.95iii 10-194x接觸疲勞壽命系數(shù)陥=0.86khn2 °92接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%.安全系數(shù)為s=l.ah = 0.88x500 = 440l：ll 式

11、s= k"2%2 = 0.95x380 = 361計(jì)算及 說明2計(jì)算(1)小齒輪分度圓肓徑.w + 1 kt、2x1.6x21.07x105.95 <2.433x189.8?40.681x1.64.95400.5 丿(2)計(jì)算圓周速度v =兀心叫 =兀 x40.68x960 = 2()4_ 60x100"60x1000- 寬度b及模數(shù)叫b二諷=1x40.68 = 40.68m.u4£ = 40.68xc°sl4 十4z,24h = 2.25mn/ =2.25x1.64 = 3.70% = 40.6% 彳= 10.99(4) 計(jì)算縱向重合度j

12、3;# =0.318%z tan/3 = 0.318xlx24xtanl4 = 1.90(5) 計(jì)算載荷系數(shù)k 使用系數(shù)£=1.25.由v二2.04.八級精度,由圖10-18查得心=1.05 由表10-4查得k”=1.42由表1013查得心0 = 35.10-3查得心=心0=1.4k = kakhakh/.=2.09(6)校正實(shí)際載荷系數(shù)下的分度圓直徑 d = d 胃f = 40.68點(diǎn)® = 44.5u ktv 1.6(8)模數(shù)結(jié)果d取 93mma 取250mmz, =30z2 =131dx =93.161915”叫=3p=14°58'13"d

13、2 =407mmb =93mmb、= 103mmb2 = 93 mmv = 2.84m/.y8級粕度k, =1.35k=l12ft =6318nd cos b 44.5 x cos 14八24mn = = 1.8073按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)確定參數(shù)1.k = kakv kfakfft =1x1.05x1.4x1.35 = 1.98452.根據(jù)縱向重合度切=19，由圖10-28 s得螺旋介影響系數(shù)坊0.883.計(jì)算當(dāng)雖齒數(shù)724z,，i = cos；0 = cos314 = 22-988 j 丄= 113.50 cos p cos 144.由表10-5查得齒行系數(shù)為怙二 2.65 冷2 &qu

14、ot;.218丿應(yīng)力矯正系數(shù):“1.582=1-7725.彎illi疲勞應(yīng)力的計(jì)算由圖10-20c查得小齒倫彎曲疲勞強(qiáng)度 se= 500m巧查得大齒輪彎illi疲勞強(qiáng)度% = 380a/p由圖1018取小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度k刖=0.82収大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度kfn1 = 0.86収彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.40.82x5001.4=292.856.kg? ° °fe25380x0.86_l4-= 233.42計(jì)算牛罕匹込0.014297292.85丫叢2.2空空= o o68233.427.設(shè)計(jì)計(jì)算廿2綜合考慮取m=2./cos0 = 44.5xcosl4 = 24.589叫于是

15、取乙=26則 z2=z,x4.95 = 1294.幾何尺寸的計(jì)算(1)計(jì)算幾何中心距（乙十乙）加 a= j = 159.742cos0岡整為160(2)按鬪整后的中心距修止螺旋角0 = arccos> = arc 遇處空宦=13.99。 r2x1602d因?yàn)?值改變不多。故參數(shù)kp,z”£a,等不必修正。(3)計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d二26x2=53 89cos0 cos 13.99d?二空l = is? = 265& cos0 cosl3.99(4)計(jì)算齒輪寬度b =1x53.589 = 53.589圓整后取b2=55,=60(四)、低速級齒輪的設(shè)計(jì)與校核1、選材(

16、1) 選擇使用圓柱斜齒輪(2) 般機(jī)器，速度不鬲，選用8級精度(gb10095-88)(3) .材料選擇，由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1中知選擇: 小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì)處理)硬度為280hbs.大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)處理)硬度為240hbs,硬度差為40hbs.2、初步計(jì)算選取小齒輪齒數(shù)z?=24.則大齒輪的齒數(shù)為=92.選取螺旋角0=14.恥腫z打“ + wk升丿“ 0屁(1) 試収載荷系數(shù)為kt=16(2) 小齒輪的轉(zhuǎn)矩為tl=100o bn.m 取區(qū)域系數(shù)zh =2.433(3) 由表107収齒寬系數(shù)©=1.1(4) 由表106查得材料彈性影響系數(shù)z£=189.8mp6

17、z5.(5) 由圖102按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限ctlinil =600mpa.大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限0曲2 =580mpa.(6) 由圖 10-26 查得為=0.78, £a2=0.82 則 £al + £a2=1.60 .(7) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n = 60x290.91x1x(5x300x8x1) = 2.0945xl09 2.0945x109 =5 5x1q83.81=0.95 rtl 10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)叩 khn2 = 096接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%.安全系數(shù)為s=l.=心小 =0.95x600 = 570由式5ah2 =

18、k冊 2% = 0.96x550 = 5282 計(jì)算(1)小齒輪分度闘直徑.、2u + 1 kt、(2xl.6xl00.13xl03 4.81 <2.433x189.8?62.631x1.63.81549 丿(2)計(jì)算圓周速度寬度b及模數(shù)=1x62.63 = 62.63cos& 62.63xcos 14 on=2.89z3h = 2.25% = 2.25x2.89 = 6.5025%血咳5025皿3(4) 計(jì)算縱向重合度勺£p = 0.31 盹3z3 tan/? = 0.318xlx24xtanl4 = 1.456(5) 計(jì)算載荷系數(shù)k使用系數(shù)ka=1.25由v = 2

19、.04.八級精度，由圖10-18查得仏=102 由表10-4查得k叨=1.42624由表 10-13 s得k" =1.35.表 103 查得 kha = kha=l2k二心©k股心廠2.182校止實(shí)際載荷系數(shù)下的分度闘直徑d3=d3i£= 62.63刃刃里=64.45kt1.6(9)模數(shù)叫二 d£ = 64.45xcosl4=2 98243 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)(2)確定參數(shù)1. k = kakv kfakfp = 1.25 x 1.02x 1.2x 1.35 = 2.06552. 根據(jù)縱向重合度引=1.665,由圖10-28 «得螺旋和影響系數(shù)

20、與=0.883. 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)=乙=923 q 3 / / ,刁3】3005.山表105查得齒行系數(shù)為怙=2.65粘2= 2198應(yīng)力矯正系數(shù)：也=158 匕4 =17815.彎曲疲勞應(yīng)力的計(jì)算由圖10-20c查得小齒輪彎illi疲勞強(qiáng)度 ctf£1 = 500mp查得大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度cree2 = 380m£山圖1018収小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度心勒=0.84取人齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 k/.r2 = 0.9取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.41 _9 fe3 0.84x500魯電pg設(shè)計(jì)計(jì)算7.綜合考慮取m=3.z 二 4cos卩二 62.63xcosl4 二3叫于是取z3 = 23則

21、z4=z3x3.81=884.幾何尺寸的計(jì)算（1）計(jì)算兒何中心距（z, +乙）加 a= =171.62cos0圓整為172（2）按圓整后的中心距修正螺旋角2a卩=arccos>= "（ex =必砂r2x171.6因?yàn)?值改變不多。故參數(shù)kyz,ea,等不必修正。（3）計(jì)算人小齒輪的分度圓直徑% 二23x2 =71.113cos0 cos 14.003d?二空l = 磁彳 =272.08 cos 0 cos 14.003（4）計(jì)算齒輪寬度b = 0屛 3 = 1x71.113 = 71.113 圓整后取b4 = 75,儀=80（五）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1高速級齒輪受力圖2低速級齒輪受力圖

22、二.低速軸in的設(shè)計(jì)計(jì)算1、求輸出軸上的動(dòng)力參數(shù)輸入功率p3 = 2.998kw轉(zhuǎn)速兀=76.4r/min轉(zhuǎn) m3 =374.75n-m2、求作用在齒輪上的力因已知低速級大齒倫的分度圓總徑為d4 = 250.01mm則耳=經(jīng)=2x374.75 “ = 2997.88n1 d2 327.91fr = ft = 2997.88 x tan2°° n = 1122.62n cos/?cos 14.003°fa = f（tan0 = 2997.88xtanl4.003°n = 725.26n圓周丿j ft，徑向力f及軸向力fa的方向如圖2所示3、初步確定軸的最小

23、直徑先按機(jī)械設(shè)計(jì)式（15-2）初步估算周的最小直徑，選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3,取a。=110,于是得p i2 998d = ao 3=h0（ = 37.38min nnn °n. v 76.4輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的fi徑，為了使所選的軸血徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同吋選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩tca = kat3 ,杳表141,考慮為輸送機(jī)，轉(zhuǎn)矩變化很小，故取ka =1.5,則:ta = kat3 = 1.5x374750n-mm = 562130n mm按照讓算轉(zhuǎn)矩tca應(yīng)小丁聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)gb4323-84,選用tl7型彈

24、性柱銷聯(lián)軸器, 其公稱轉(zhuǎn)矩為500nm。半聯(lián)軸器的孔徑d)=45mm,故収da=45mm；半聯(lián)軸器長度l=112mm,半 聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度l1=84mn)o4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).擬訂軸上零件的裝配方案如圖所示裝配方hfeb(2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度和宜徑.1) 為了滿足半連軸器的軸向定位要求，a-b軸段左端需制出一軸肩，故取b段的db=47mm, 右端用軸端擋圈定位。半連軸器為軸配合的輪轂長度為ll=84mm,為了保證軸端擋圈只壓在半連軸 器上而不壓在軸的端面上，故a段的長度應(yīng)比l1略短一些，現(xiàn)取laii=82mm2) .初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力

25、的作用，故選川角接觸球軸承。參照 工作要求并根據(jù)db=47mm,由軸承產(chǎn)品目錄屮初步選取0基木游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的j角接觸球軸 承 7210c 型，其尺寸 d x d x t=50mm x 90mm x 20mm,故 dc = dh=50mm。左端軸承采用軸勵(lì)定位，由手冊上查得7210c型軸承的定位軸啟高度為h=6mmo所以取 dg = 56mm.3) .取安裝齒倫處的軸段f的直徑df = 56/nm ,齒輪的左端采用套筒定位，已知齒輪輪轂的 寬度為75mm,為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小丁輪轂寬度，故収lf=73mm。齒輪 的右端采用軸啟定位，軸用高度h > 0.07d ,

26、故取h=8mm，則軸環(huán)處的直徑de = 64mm,軸壞寬度 h > 1.4/?,取 liv-v = 8mm o4) .軸承端蓋的總寬度為12mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及便于對軸承添加潤滑油的要求，取 端蓋的外側(cè)面與半連軸器右端面間的距離l=30mm,故取lb=42mm5) .取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為13mn),(此內(nèi)壁是固定內(nèi)部滾動(dòng)軸承而用)，已知滾動(dòng)軸承的 寬度t=20mm故得 lvi-vn= (13 + 20+5) mm=43mm至此，已初步確定了軸的各段直徑及其氏度。(3) .軸上零件的軸向定位齒輪，半連軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接，按da=40mm iii機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表1

27、4-1查的平鍵截ffi bxh=12mmx8mm,鍵槽丿ij鍵槽銃刀加工長為65mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合lin有良好的對屮性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為,同樣，半連軸器與軸的連接，選用平鍵16mmx h610mmx60mm,半連軸器和軸的配合為竺。滾動(dòng)軸承與軸的定位是由過渡配合來保證。此處軸的選擇 k6直徑尺寸公差為m6o（4）.確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2,取軸端倒角為2x45°。高速軸i的設(shè)計(jì)計(jì)算1、求輸入軸上的功率p、轉(zhuǎn)速m和轉(zhuǎn)矩t由總體設(shè)計(jì)知：p, =3.1776kwii】=1440r/ mint=21.07nm2、求作用在齒輪上的力因已知高速級小齒輪的分度圓肓

28、徑為4 = 53.6mm而f“ = zl = 2x21.07 “ = 786.2n d dj 53.6x10l 廠 tan%r tan20° “cr= ' cos0 二 xcos 13.99°=fa = ft tan = 786.2 x tan 13.99°n = 2886.15n3、初步確定軸的最小直徑按機(jī)械設(shè)計(jì)屮式（152）初步計(jì)算軸的最小直徑，選取軸的材料為40gr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)資料1表15-3,取ao =110,于是得dgn =a°3中=125f沖呦十23嘰1440同時(shí)選擇聯(lián)軸器，選用tl5型彈性套柱銷聯(lián)軸器。軸孔長度為62mm,直徑28

29、mm,則取da = 2smm,半聯(lián)軸器的長度為62mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度l,=44mmo4、軸的結(jié)構(gòu)圖高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 中間軸ii的設(shè)計(jì)計(jì)算1、求輸入軸上的功率卩2、轉(zhuǎn)速匝和轉(zhuǎn)矩t2由總體設(shè)計(jì)知：p2 =3.056kwn2 = 290.9 lr/mint2 =100.13nm2、求作川在齒輪上的力因已知高速級大齒輪的分度圓直徑為d2 = 265.8mmip2t22x100.13 .ifn ft? = =r n = 753.4n“d2265.8x107tan%彳 tan20° xt “小fr2 = 753.4xn = 282.6n cos0cosl3.99°fa2

30、= ft2tan/7 = 753.4xtanl3.99°n = 187.8n己知低速級小齒倫的分度圓直徑為d3 =71.113mm而簾=玉= "100.13 n = 2816. in13 d3 71.113x10-3tan%cos/?tq n ? 0。=753.4xn = 1056.4ncosl4.003°fa3 = %taii0 = 2816.1 x tan 14.003°n = 702. in 3、初步確定軸的最小直徑按機(jī)械設(shè)計(jì)屮式（15-2）初步計(jì)算軸的最小直徑，選取軸的材料為40cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)v機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3,取a。=122,于是得3.0

31、56290.91mm = 26.37mm4、軸的結(jié)構(gòu)ab c nfiiiiii圖中間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(六) 軸的強(qiáng)度計(jì)算(1)對中間軸進(jìn)行精確校荷.fr3fa2fr2水平m從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面處的mh>mv及m的值列于下表。載荷水平面h垂直面v支反力ff科h=2t2.35n 巧m2 =1464.5n=386.3fnv2=632.6n彎矩m=u2j37n-mm”2 236.96n 加mv=2jsnmm#2 =31.382 加mv3 = 50.60n 加mv4=25.63nm總彎 矩m = 124.6w -m m2=22jnmm3 =242.3/v-m仏=23

32、8.3n 加扭矩tt = lq0a3n-m6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件，収0 = 0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力jm2+(6zt3)2j23.062+(0.6x100.13)26 =二 6.74mpacdw0.1x0.0713前已選定軸的材料為40cr,調(diào)質(zhì)處理。由<機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得(7_ = 70mpa 。因此%v6，故安全。7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面e軸段截面i左側(cè)配介引起應(yīng)力集中；f軸段i右側(cè)受較大彎矩和扭矩，n直徑較小，最終確定此兩 個(gè)面為危險(xiǎn)截面。（2）截面左側(cè)抗彎截面系數(shù) w = 0d3 =0.1x 403mm3 = 6400mm3抗扭截

33、而系數(shù) wt = 0.2d3 = 0.2x403 mm3 = 12800mm3截面i左側(cè)的彎矩m = 83.84n-m截面i上的扭矩t2為t2 =100.13n-mm截而上的彎曲應(yīng)力咕絆涪 mpa"3.09mpat 100130截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)切= = mpa=7.822mpa軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由v機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得 ab =640mpaq_=275mpa, j =155mpa過盈配合處的乞值，山附表38用插入法求出，于是得 = 1.1216,= 1.003軸按磨削加匸 由附表34的表面質(zhì)輦系數(shù)為=/?r=0.92o故得綜合系數(shù)為k 11k八二 + 1 = 1.121

34、6 +1 = 1.21務(wù)氏0.92v 11k嚴(yán)二 + 1 = 1-003 +1 = 1.09j a0.92乂由機(jī)械設(shè)計(jì)笫3-1節(jié),32節(jié)得到碳鋼的特性系數(shù),必=1.0 1.2 必=1.0°取°（pt 0.05 0.1 （pt 0.05所以軸在截面i左側(cè)的安全系數(shù)為2751.21x13.09 + 0.1x0= 17.301.09x7.8220.8725+ 0.05x0.8725= 15.728sca17.36x15.728v17.362 +15.7282所以是安全的.（3）截面i右側(cè)=11.656 » s=1.5抗彎截面系數(shù) w = o.ld3=o.lx573 mm

35、3 =18519.3mm3抗扭截面系數(shù) wt =0.2d3 =0.2x573 mm3 = 37038.6mm3截面vi左側(cè)的彎矩m=403367n-mm截面vi上的扭矩t2為t2 = 499200n mm截面上的彎曲應(yīng)力rb= = 403367 mpa = 21.78mpa w 18519.3t 499200截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力q = 丄 =mpa = 15.85mpat wt 31492.8截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集屮系數(shù).及勺按附表32查取。因r2d46-=0.05, = = 1.15,經(jīng)插值后可查得為=2.05,at = 1.48 d 40d40乂市附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為

36、q（t = 0.82,qr =0.85故冇效應(yīng)力集中系數(shù)為：心=1 + qz 1）二 1 + 0.82x（0.82 一 1） = 0.8524kr=l + qr(ar-l) = l + 0.85x (0.85-1) = 0.8725山附圖3-2得尺寸系數(shù)£a = 0.76 ；山附圖33得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)r=0.87軸按濟(jì)削加工，由附表34的表面質(zhì)量系數(shù)為代=（3r =0.926故得綜合系數(shù)為/丄亠沖+丄亠1.21° ea (3o0.760.92所以軸在截面vi左側(cè)的安全系數(shù)為s = t= = 17 36° 心+仏盒 1.21x13.09 + 0.1x0q -sd-7.

37、822廠 kq+mi.09x津+ 0.05x催t *ca=11.656 »ss$ _17.36x15.728js, +s,717.362 + 15.7282因此該軸的強(qiáng)度是足夠的 截面i左側(cè)抗彎截而系數(shù) w = o.ld3 =0.1 x463mm3 =9733.6mm3抗扭截面系數(shù) wt = 0.2d3 = 0.2x463mm3 = 19467.2mm3截面iii左側(cè)的彎矩m二83838.96n m截面iii上的扭矩t3為t2 =100130n mm截1衍上的彎曲應(yīng)力磯83838.969733.6mpa=8.61mpa截血上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力qt3wt般 w3mpa軸的材料為40cr,調(diào)質(zhì)

38、處理。由表15-1查得"b =735mpa,cr=355mpa, j = 200mpa 過盈配合處的顯值，由附表38用插入法求出，并取1<昇5 = 0.81</% ,于是得二= 3.6 = 0.8x3.16 = 2.53軸按磨削加工，由附表34的表面質(zhì)量系數(shù)為0”=0=0.92。故得綜合系數(shù)為k 11=二 + 1 = 3.16 +1 = 3.255氏°92v 11k嚴(yán)二 + 1 = 2.53 +1 = 2.626 a0.92所以軸在截而iii左側(cè)的安全系數(shù)為s = 9 82”心6+仏久 3.25x8.61 + 0.1x0*$0+00“1552.62+0.05 x

39、25.1432=22.578= 7.75»s_9.82x22.578" js, +sj a/22.5 7 82 + 9.822所以是安全的(2)高速軸的校荷.載荷水平而h垂直面v支反 力f為1 =502.36nf網(wǎng)=155.47.3"九2=283.84"f沖2 =139.44n彎矩mm小二 283.83n"mv =87.84/v-mmv1 = 11.15n m總彎 矩:m2= 29.712"= 28.40n"1)從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎愆和扭矩圖可以看出危險(xiǎn)截血。先計(jì)算出截血處的m, mv及 m的值列于下表。t = 2mnm7m2

40、+(6zt3)2 _ j29.712+(0.6x21.07)212.45mpaw因此(7ca (7a ,故安全。扭矩t6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件，取0 = 0.6,軸的訃算應(yīng)力sa0.1x0.0563前已選定軸的材料為40cr,調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì) 表151查得(t., = 70mpa(3)低速軸的校荷.載荷水平面h垂直面v支反 力ffw1 =1838.722vfa7/2= 915.977v臨=140.76n fnv2 = 892.56n1)從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截而處的 、mv及 m的值列于下表。彎矩m必和=25.282"

41、加= 112.7862v-mmv2 =19.354/77總彎 矩a/】 =115.586n加 他=31.840nm扭矩tt =374.75n 加6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件，取0 = 0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力w根據(jù)軸承型號(hào)7008c取軸承基木額定動(dòng)載荷為：c, = 26800a ；基木額定曲4vafnvl%a中間軸上的滾動(dòng)軸承驗(yàn)算壽命計(jì)算（三）、滾動(dòng)軸承由 機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1杳得= 70mpa o因此vqj，故安全。靜載荷為：c”=20500njmftj _ )15.582+(0.6x37丙=】& oimpa0.1x40 s1求兩軸承的計(jì)算軸向力©和巴2

42、對于7208c型的軸承，按表137.軸承的派生軸向力fd=efrc為表中的判 斷系數(shù)，其值由乜 的大小來確定，現(xiàn)在e未知,故先取e=0.4,因此可估算；cofdx = oafr =0.4x2162.1 = 864.847v巧2 二°4x 巧i =638. 12n因此軸承1被壓，軸承2被放松.fa = fdl + f 3 - fa2 = 638.12 + 702.1-187.8 = 1152.42nf；2 = fd2=63 8.2n如= 0.0576co也= 0.0319co= 0.4026, e2 =0.4033得到 fdl =e fr =0.4026x2162.1 = 870.46

43、耳2 =0.4033® =643.38f, = fdl + fa3 - fa2 =643.12 + 643,38 187.8 = 1093.62nf°2=fd2 =643.38n0.402,匕=0403也= 0.05468co得到弓仏= 0.032169co所以確定弓= 0.4026心=0.40333求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷人和鬥因?yàn)?093.882162.1=0.506 > e查表得對軸承1:對軸承2：x| 二 0.44/ =1.33;x2=l,y2=0.因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊，按表136 fp=a= 1.1x(0.44x2162.1 + 1330x1093.68)= 26

44、46.5np產(chǎn)打(xfj+yfq=1x(lxl595.3 + 0)= 1754.83n4.驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)閜>p2,為齊（谿）57693.心4.拜5年故軸承使用壽命足夠、合格。c從動(dòng)軸上的滾動(dòng)軸承驗(yàn)算壽命計(jì)算根據(jù)軸承型號(hào)7010c取軸承基本額定動(dòng)載荷為：c=26500n；基本額定靜載 荷為：c” =22000"1.求兩軸承的計(jì)算軸向力fa和fal對于7010c型的軸承，軸承派生力fd = efr;其值由九的大小決定，但現(xiàn)在q軸承派生力的大小巧未知,故先取e=0.4因此可以算得:f小=737. 64n傷2=511. 56nfa2 = fa4-f(n= 686.8-511.56

45、= 175.24n 巧嚴(yán)巧嚴(yán)737.64川亠型生0.0367c()22000f 1175 24 ©1=55 = 0.01876co 22000al進(jìn)行插值計(jì)算，得弓二0. 407, e2=0. 397再計(jì)算fdl =e,frl =0.407x1844.1 = 750.54f(l2 =e27；2 =0.0.397x1278.9 = 507.72n 巧2 二巧4 一巧2 =686.8 - 507.72 = 179.08n 巧嚴(yán)巧嚴(yán)750.54n= 0.007co 22000空斗.0375c° 22000兩次計(jì)算的z相差不大，因此確定c。e】二0. 408, e2=0. 395,

46、 fal=737. 64n, fa2=179. 08n.3求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷片和鬥因?yàn)閒ax 737.64 n .=0.4 < e.fr 18441 179.08fr2 1278.9=0.38 < e2查表得對軸承1:對軸承2：x嚴(yán)1必=0;x2=l, =0.因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)小有輕微沖擊，fp=1.0-1.2選擇：厶=1.1px=fp(xcfrycfax)= 1.1x(1x1844.1 + 0)= 2028.51/v巴=幾遲2+2代2) =1x(lxl27&9 + 0) "046.79n4.驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)閜2>pi，10660x76.42028.51-7415.2

47、9/7 = 13.2年 >5 年故軸承使用壽命足夠、合格。（五）鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算a.主動(dòng)軸上同聯(lián)軸器相連的鍵的設(shè)計(jì) 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 選擇單圓頭普通平鍵.根據(jù) d=28mml二34mm查表取： 鍵寬 b=8mm h=7mm 校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 查表 6-2 得 sllomp工作長度 l=l-b=34-8=26mm 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0. 5h二0. 5x7=3. 5mm 由式(6t)得：2tx1032x21.07x1000 讓.= 16.5mpn <(jj"kid 3.5x26x287所以鍵比較安全.取鍵標(biāo)記為：鍵 c8x34gb/t1096-1979b中間軸上

48、定為高速級大齒輪鍵的設(shè)計(jì) 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.根據(jù) d=46mm查表?。?鍵寬 b二 14mmh=9mm l=50 校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度查表6-2得內(nèi)二110曲“工作長度 1 二l-b 二 50-14 二 36n)m 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0. 5h二0. 5x9=4- 5mmftl 式(6-1)得:4.5x50x46匹竺=2x100.2000 十35 mpa <., 卩 kid"、心、""所以鍵比較安全.取鍵標(biāo)記為：鍵：14x50gb/t1096-1979c.從動(dòng)軸上定為低速級大齒輪鍵和聯(lián)軸器相連的鍵

49、的設(shè)計(jì)選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級以上精度的尺寸的齒輪自定心精度要求，應(yīng)用平鍵.根據(jù)d 二56mmd 2 =40mm查表6-1?。?鍵寬 s二16h二10厶二65b2=12h2=8厶二 74 校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度查表6-2得內(nèi)二110曲“工作長度 人=厶一勺二65-16二4912 =厶2 你=74-12二62 鍵與輪轂鍵椚的接觸高度k =0.5% = 0.5x10 = 5mmk2 = 0.5h2 = 0.5x8 = 4mm ch 式(6-1)得：27；xl03km2x374.75x10005x65x56=41.2mpa <(tp2t3x103kj 3d 32x374.75x10004x74x40= 63.3mpa<©兩者都合適 取鍵標(biāo)記為:鍵 16x65gb/t1096-1979鍵 c12x74gb/t1096-1979計(jì)算及 說明（六）箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用