機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)垂直斗式提升機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、.目錄 3 4 6 7. 81116I21II25III30343637,.第二組：垂直斗式提升機(jī)傳動(dòng)裝置1.設(shè)計(jì)條件：1)機(jī)械功用 :由料斗把散狀提升到一定高度.散狀物料包括:谷物 ,煤炭 ,水泥 ,砂石等；2)工作情況 :單向工作 ,輕微振動(dòng) ;3)運(yùn)動(dòng)要求 :滾筒轉(zhuǎn)速誤差不超過(guò)7%;4)使用壽命 :八年 ,每年 300 天,每天 16 小時(shí)；5)檢修周期 :半年小修 ,二年大修 ;6)生產(chǎn)廠型 :中型機(jī)械制造廠；7)生產(chǎn)批量 :中批生產(chǎn)。2.原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力 F=4000N；滾筒圓周速 V=1.3m/s；滾筒直徑 D=350mm；一、傳動(dòng)方案擬定為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總的傳動(dòng)比范圍， 以

2、便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算其驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速nw,即： V= * D*nw/ （60*1000） n 筒=60*1000*V/( * D)=71 r/min選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min 或 1500r/min 的電動(dòng)機(jī)作為n=71r/min傳動(dòng)方案的原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比約為i=1421,根據(jù)傳動(dòng)比值可初步擬定以二級(jí)傳動(dòng)為主的多種傳動(dòng)方案。,.根據(jù)所給的帶式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可將減速器設(shè)計(jì)為二級(jí)展開(kāi)式減速器。二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇：根據(jù)工作條件和工作要求，先用一般用途的Y（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)功率選擇：（1）傳動(dòng)裝置

3、的總功率：總=帶 ×3 軸承 ×2 齒輪 ×聯(lián)軸器 ×滾筒=0.96×0.993× 0.972×0.99×0.96=0.833電機(jī)所需的工作功率：總=0.833(2)P 工作 = PW/總=FV/（1000總）=4000×1.3/(1000×0.833)=6.243KWP 工 =6.24KW(3)電動(dòng)機(jī)的額定功率P 工作根據(jù)工作功率可以查知Ped=7.5W,.(4)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n 電動(dòng)機(jī)計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速： V= * D*nw/ （60*1000）V=71 r/min n 筒=60*1000*V/

4、( * D)=71 r/min按手冊(cè) P7 表 1 推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)二級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I a=36。取 V 帶傳動(dòng)比 I 1=24，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為I =1896。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范a圍為 n=I ×n 筒=（1896）× 71=127810224r/minda符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有3000 和 1500r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有二種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有二種傳動(dòng)比方案如下表：,.方電動(dòng)額電動(dòng)機(jī)總帶高低機(jī)型定轉(zhuǎn)速質(zhì)傳傳速速案號(hào)功同滿量動(dòng)動(dòng)級(jí)級(jí)率步載比比II1Y132S2-27.530297040.34.53.00000853

5、2Y132M-47.515148120.33.330040288綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2 方案比較適合，則選n=1500r/min 。4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選用傳動(dòng)比的要求，可選用Y132M-4 型號(hào)電動(dòng)機(jī)。其主要性能： 額定功率： 7.5KW ，滿載轉(zhuǎn)速 1440r/min，最在轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩 =2.3，質(zhì)量 81kg。三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的偉動(dòng)比i 總=20.282、總傳動(dòng)比：i總=n 電動(dòng) /n 筒 =1441/71=20.28212、分配各級(jí)傳動(dòng)比1）據(jù)指導(dǎo)書(shū)，取帶傳動(dòng)比為2，低速

6、級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比為 3。2）i 總 = i 帶×i 齒輪低 ×i 齒輪高,. i 齒輪高 =i 總/i 齒輪低 ×i 帶=20.282/(2×3)=3.38 i 齒輪高 /i 齒輪低 =1.126>1.1傳動(dòng)比分配合適。四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（ r/min ）n0=n0= n 電機(jī) =1440r/min1440r/minnI = n0/i 帶 =1440/2=720 r/minnI =720 r/minIII/ i齒輪高 =720/3.38=213(r/min)nII =213r/minn =nnIII =nII /i 齒輪低

7、=213/3=71(r/min)nIII =71r/min2、 計(jì)算各軸的功率（ KW ）P0= Ped=7.5KWPI = P0×帶=7.5 0.96=7.2KWIII ×齒輪 ×軸承P0 =7.5KWP =P=7.2×0.97×0.99=6.91416KWPI =7.2KWPIII =PII ×軸承 ×齒輪PII =6.91416×0.97×0.996.9142KW=6.6397KWPIII =6.64KW3、計(jì)算各軸扭矩（ N·mm）T0=9.55×103P0/n0=9.55&#

8、215;103×7.5/1440=49.74N·mTI=9.55×103PI /nI =9.55×103×7.2/720,.=95.5 N·mT0=49.7N·mTII =9.55×103PII /nIITI =95.5N·m×103×6.91416/213TII =310N·m=9.55=310 N· mTIII =893N·m×3×3×6.6397/71TIII =9.5510 PIII/nIII =9.5510=893.

9、09 N·m項(xiàng)目電動(dòng)高速低速軸低速軸機(jī)軸軸轉(zhuǎn)速144072021371（r/min）功率（kw）7.57.26.916.64轉(zhuǎn)矩49.7495.5310893.09（N·m）傳動(dòng)比23.383五、皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)已知：普通 V 帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率P=7.5KW，轉(zhuǎn)速N0=1440r/min，傳動(dòng)比為 i=2，每天工作 16 小時(shí)1.確定計(jì)算功率 PCAPCA =查表 8-7 可知工作情況系數(shù) K A =1.39.75KWPCA =KA P=1.3×7.5=9.75KW2. 選擇普通 V 帶截型,.根據(jù) PCA 和 N0 由圖 8-10 可知應(yīng)選取 A 型帶3確定帶

10、輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速dd1=125mm1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，由表8-6 和 8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=125mmV=9.42m/s2）驗(yàn)算帶速V= （×dd1×N0）/（60×1000）=9.42m/s因?yàn)?5m/s<V<30m/s,幫帶速合適。dd2=250mm3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2dd2=i·dd1=2×125=250mm4.確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L da0= 500mm1)據(jù)式0.7(dd1+dd2) a0 2(dd1+dd2),初定中心距為a0=500mm2)計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L dL

11、d=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)/4a0L d=1600mm=2×500+1.57(125+250)+(250-125)2/4×500=1596.86mm根據(jù)課本表（ 8-2）取 L d=1600mma =502mm根據(jù)課本式（ 8-23）得：aa0+L d-L 0/2=500+(1600-1596.86)/2=502mm 3)驗(yàn)算小帶輪包角001=180 -(dd2-dd1)/a×57.300=180 -(250-125)/502×57.3,.=166.248>1200（適用）5.確定帶的根數(shù)1)計(jì)算單根 V 帶的額定功

12、率P0=1.92KW根據(jù)課本表（ 8-4a）P0=1.92KWP1=0.17KW根據(jù)課本表（ 8-4b） P1=0.17KWK =0.96根據(jù)課本表（ 8-5）K=0.96K L =0.99根據(jù)課本表（ 8-2）KL =0.99由課本 P83 式（ 5-12）得Z=PCA /P =PCA/ (P1+P1)KKL=9.75/(1.92+0.17) ×0.96×0.99Z =5=4.665所以取 5根V 帶。6計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值由課本表 8-3 查得 q=0.1kg/m，單根 V 帶的最小初拉力：(F0)min =(F0) min =500PCA （2.5/K -

13、1）/(ZV K )+qV 2163.13N=500×9.75×(2.5/0.96-1)/(5×9.42×0.96)+0.1×9.422N=163.13N7計(jì)算壓軸力作用在軸承的最小壓力FpFp=1619.57NFp=2ZF0sin1/2=2×5×=1619.57N,.六齒輪設(shè)計(jì)(一)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)已 知 ：輸 入 功 率 PIII =7.2KW, 小 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 速 n1 =720r/min，傳動(dòng)比為 I=3.38，工作壽命 8 年，每天工作 16 小時(shí)，每年 300 天，傳動(dòng)輸送機(jī)輕微振動(dòng)，單向工作。1選擇齒

14、輪類型、材料、精度等級(jí)和齒數(shù)1）按擬定的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）因?yàn)闈L筒為一般工作器，速度不高，選用法級(jí)精度（GB 10095-88）。3)材料選擇，由表10-1 選擇小齒輪材料為40 Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 275HBS，大齒輪選用 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBSZ1=25二者材料相差為30HBS。Z2 =854）選用小齒輪齒數(shù)為Z1=25，則大齒輪的齒數(shù)為Z2=3.38=150×25=84.5，取 Z2 =85。,.5）選用螺旋角：初選螺旋角為=1502按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由 d1t確定有關(guān)參數(shù)如下：1)傳動(dòng)比 i=3.38實(shí) 際 傳 動(dòng) 比 I 0=85/

15、25=3.4,傳動(dòng)比誤差：(i-i 0)/I=(3.4-3.38)/3.38=0.59%<2.5% 可用 .u=i 0=3.4齒數(shù)比： u=i0=3.4Kt=1.42)由課本表 10-7 取d=1ZH =2.4253)選取載荷系數(shù) Kt=1.4=0.794)由圖 10-30 選取區(qū)域系數(shù)為 ZH =2.425=0.885）由圖 10-26， 可 知=0.79,=0.88, 所 以=1.67=+=0.79+0.88=1.67ZE=189.86)由表 10-6 查知材料的彈性影響系數(shù) ZE =189.8MPa1/2MPa1/27) 由圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極=限

16、=600MPa 和大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限600MPa=550MPa=計(jì)算兩齒的循環(huán)次數(shù)550MPa8)N1 =60* n1* j* LhN1=1.66×× ×××8)×109=607201(16300=1.66×109N2 =4.91,.N2 = N1/3.4=4.91×108由圖 10-19 取疲勞壽命系數(shù)K HN1 =0.90，KHN2 =0.949）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式（ 10-12）可知：1 =K HN1*/S=0.96×600=540MPa2= K HN

17、2*/S=0.94*550=517MPa=(1+2)/2=(540+517)/2MPa=528.5MPa(2)計(jì)算1）試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t ,由上述公式可得d1t>=54mm2)計(jì)算圓周速度V= （×ddt×N0）/（60×1000）=2.04m/s3)計(jì)算齒寬系數(shù) b 以及模數(shù) mntb=d×d1t=1×54=54mmmnt=(d1t* cos150)/ Z1=2.09h=2.25×mnt=4.69mmb/h=11.54）計(jì)算縱向重合度=0.318 *d* Z 1 *tan=0.318*tan150×25&#

18、215;1× 108K HN1 =0.90K HN2 =0.94=540MPa2=517MPa=528.5MPaV=2.04m/sb=54mmmnt=2.09h=4.69mmb/h=11.5=2.13,.=2.13K A =1.255)計(jì)算載荷系數(shù) KK V =1.09使用系數(shù) KA=1.25 ,根據(jù) V=2.04m/s,7 級(jí)精度， KV =1.09K H=1.419由表 10-4 查得 KH=1.419 由表 10-13 查得 KF =1.32K F=1.32由表 10-3 查得 KH=K H =1.1K H= 1.1K=K AKVKH KH=1.25*1.09*1.419*1.

19、1=2.13K H=1.16)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由d1=62.11mmd1=d1t（K/K t）1/3 得d1=54×（ 2.13/1.4）1/3=62.11mm7)計(jì)算模數(shù) mnmn= d1*cos/ z1 =2.43.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)mn >=(1) 確定參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)K= K A K V KFKF2)根據(jù)縱向重合度，由圖 10-28 查得螺旋角影響系數(shù)Y=0.883)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZV1=Z1/(cos)3=27.743ZV2=Z2/(cos) =94.32mn=2.4K=1.98Y=0.88ZV1 =27.74ZV2 =94.32Y Fa1=

20、2.56Y Sa1=1.607,.根據(jù)齒數(shù) Z1=25,Z2=85 由表 6-9 相得Y Fa2=2.19YFa1=2.56YSa1=1.607Y Sa2=1.78YFa2=2.19YSa2=1.78FE1由圖查知小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度=520MPa5)10-20cFE1 =520MPa,大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 FE2 =480MPaFE2由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1 =0.88，KFN2 =0.91=480MPa6)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：S=1.5取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.5 F1 F1= KFN1 FE1/S=0.88*520/1.5=293.33=293.33 F2= K

21、FN2FE2/S=0.91*480/1.5=291.2 F2=291.28)計(jì)算大小齒輪的 YFaYSa/F 并加以比較YFa1YSa1/FYFaY Sa/F小齒輪的數(shù)值大（2）設(shè)計(jì)計(jì)算mn>對(duì)于比較計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) mn，取 mn=2mm 已滿足要求，但是為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按齒面接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑Z1=30d1=62.1mm 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是Z2=101Z1=d1× cos150/mn=62.1*cos150/2=29.99,取 Z1=30,.Z2=i*Z 1=3.4*30=102,為了與小齒互質(zhì)，取Z2=1014幾何尺寸

22、計(jì)算（1）計(jì)算中心距a=(Z1+Z2)* m n/(2*cos )=(30+101)*2/(2*cos15 0)a=136mm=135.62mm將其圓整為 a=136mm(2) 按圓整后的中心距修正螺旋角= 15.5850=arccos(Z1+Z2)* mn/(2*a)=arccos(30+101)*2/(2*136)= 15.5850由于改變不多，故參數(shù)等不必修正。d1=62.12mm（3）計(jì)算大小齒輪分度圓直徑d2 =209.mmd1=Z1* mn/cos =30*2/cos150=62.12mmd2 = Z2* m n/cos =101*2/cos 150 =209.12mmB1=70m

23、m(4)計(jì)算齒輪寬度B2=65mmB=d×d1 =1*62.12=62.12mm經(jīng)圓整后，取 B1=70mm,B2=65mm二低速級(jí)齒輪傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)已 知： 輸 入 功 率 PII =6.91KW, 小齒 輪 的 轉(zhuǎn) 速 n1=213r/min，傳動(dòng)比為 I=3.38，工作壽命8 年，每天工作 16小時(shí)，每年 300 天，傳動(dòng)輸送機(jī)輕微振動(dòng)，單向工作。,.1選擇齒輪類型、材料、精度等級(jí)和齒數(shù)1）按擬定的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）因?yàn)闈L筒為一般工作器， 速度不高，選用法級(jí)精度（GB10095-88）。3)材料選擇，由表 10-1 選擇小齒輪材料為 40 Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為

24、275HBS，大齒輪選用 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS二者材料相差為30HBS。4）選用小齒輪齒數(shù)為Z1=24，則大齒輪的齒數(shù)為Z2=3×24=72。2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由 d1t 2.32確定有關(guān)參數(shù)如下：d=0.81)傳動(dòng)比 i=3Kt=1.32)由課本表 10-7 取d=0.83)選取載荷系數(shù) Kt=1.34)由表 10-6 查知材料的彈性影響系數(shù) ZE =189.8MPa1/2=5) 由圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極580MPa限=580MPa 和 大 齒 輪 的 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限 =500MPa500MPa6)計(jì)算兩齒的循

25、環(huán)次數(shù)N3=5.53N3 =60* n2* j* Lh×108,.=60×213×1×(16×300×8)N4=2.31×8×106=5.5310N4= N3/3=2.31×106由圖 10-19 取疲勞壽命系數(shù) K HN3，HN3=0.98=0.95 K7）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式（ 10-12）可知：3=K HN3*/S=0.95×580=551MPa3= KHN4*/S=0.98*500=490MPa=(1+2)/2=(540+517)/2MPa=528

26、.5MPa(2)計(jì)算1）試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t ,由上述公式可得d3t>=107.945mmV=1.2m/s2)計(jì)算圓周速度V= （×d3t×N0）/（60×1000）=1.2m/sb=86.35mm3)計(jì)算齒寬系數(shù) b 以及模數(shù) mntmt=4.4975b=d×d1t=0.8×107.94=86.35mmh=10.119mmmt=d3t/ Z1=107.94/24=4.4975b/h=8.534h=2.25×mt=10.119mmb/h=8.5344)計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù) KA =1.25 ,根據(jù) V=1.2m/s,7

27、 級(jí)精度， KV =1.06,.由表 10-4 查得 KH=1.301 由表 10-13 查得 KF=1.26K=1.724由表 10-3 查得 KH=KH=1K=K A KV KHKH5)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由d1=118.59d3=d3t（K/K t）1/3 得mmd1=107.945×（ 1.724/1.3）1/3=118.59mm6)計(jì)算模數(shù) mnmt=4.94mt= d3/ z3 =4.943.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)mt>=(1)確定參數(shù)K=1.671） 計(jì)算載荷系數(shù)K= K AK VKFKF=1.25*1.06*1*1.26=1.672)齒形系數(shù) Y

28、Fa 和應(yīng)力修正系數(shù) YSaY Fa3=2.65根據(jù)齒數(shù) Z34由表6-9相得=24,Z =72Y Fa4=2.236YFa3=2.65YSa3=1.58Y Sa3=1.58YFa4=2.236Y Sa4=1.734Y Sa4=1.7343)由圖 10-20c 查知小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度FE4FE3 =450MPa,大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 FE4 =410MPa由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN3，F(xiàn)N4=410MPa=0.97=0.93 KK FN3 =0.934)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：K FN4 =0.97取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,. F3= KFN1 FE1/S=0.93*450

29、/1.5=298.93MPa F3=298.9 F4= K FN2FE2/S=0.97*410/1.5=284.07 MPaMPa5)計(jì)算大小齒輪的 YFaY Sa/F 并加以比較 F4=284Fa3Sa3F3MPaY Y/=2.65*1.58/298.73=0.01401Y Fa4YSa4/F4（2）設(shè)計(jì)計(jì)算m>=3.157對(duì)于比較計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m，取 mn=4mm 已滿足要求，但是為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按齒面接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑Z3=30d3=118.59mm 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是Z4=90Z3=d3/m=118.59/4=30Z4=i*Z

30、3=90a=240mm4幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距d3=120mma=(Z3+Z4)*m /2=(30+90)*4/2=240mmd4 =360mm（2）計(jì)算大小齒輪分度圓直徑d3=Z3* m=30*4 =120mmB4=96mmd4 = Z4* m=90*4 =360mmB3=100mm(3)計(jì)算齒輪寬度B=d×d3=0.8*120=100mm經(jīng)圓整后，取B4=96mm,B3=100mm,.5大帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示：七、軸的設(shè)計(jì)I 軸的設(shè)計(jì)已知： PI =7.2KW ，nII =720r/min, TI =95.5 N·m,B=70mm1. 求作用在齒輪上的力已知高速

31、級(jí)小齒輪直徑為 d =62.12mm,Ft=3074.7NFt=2* T I /dFr=1158.6N=2*95.5*1000/62.12mm=3074.69NFr=Ft×tan=3074.69*tan200=1158.57N,.2. 初選軸的最小直徑先按式 d>=A 。，選軸為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取 A。=125，于是得（dmin）=125*=26.93mm因?yàn)橹虚g軸上開(kāi)有鍵槽，所以應(yīng)增大7%，所以dmin =（dmin）（1+7%）=28.32mm軸上的最小直徑顯然出現(xiàn)在軸承上。3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段長(zhǎng)度和直徑1）初步選用滾動(dòng)軸承

32、，因軸承中同時(shí)受徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin =28.32mm,由軸承產(chǎn)品中初步選取0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的角接觸軸承7207AC 軸承，其尺寸是d×D×B=35×72×117, 所以 dI-II =35mm即 dI-II =d-=35mmdmin =28.3mm,.2）I-II 段左端要有一軸肩，故取dII-III=32mm ，右端用軸承檔圈定位，摟軸端直徑取檔圈直徑D=35mm，由于皮帶與軸的配合長(zhǎng)度為56mm，為了保證軸端檔圈只壓在皮帶輪上而不壓在軸上，故取LI-II=54mm 。3） II-III 段的

33、軸頭部分 LII-III=50mmIII- 段部分 LIII- =35mm-段部分 L-=41mma1=15mm-段部分 L-=41mma2 =15mm4）取兩齒輪齒面距箱體內(nèi)壁a1=15mm,兩齒面距離為a2S=8mm=15mm，在確定軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁S，取 S=8mm,倒角 R=2mm5）軸上零件的周向定位齒輪與軸之間用平鍵連接。齒輪與軸之間的鍵選取b× h=8mm×7mm,鍵槽用鍵槽銑刀來(lái)加工， 長(zhǎng)為 40mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性， 故選用齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6；軸承與軸之間的配合用過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。

34、6）確定軸上圓角和倒角的尺寸參照表 15-2，取軸端倒角為2×450 ，各軸肩處圓角半徑依表查得。,.4求軸上載荷載荷支反力 F（N）彎矩 M（ N·mm）總彎矩（ N·mm）水平面垂直面Fax =1634Fay =866.43Fbx =3175.2Fby =-144.65Fp=1734.5M H1=95589.05M V1 =50686.16M H2=154370.5M V1 =-25097.07M 1 =108195.9M 2 =98828.98扭矩TII =95500 N·mm5.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承客觀存在最大彎

35、矩的截面（即最危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度，按式 15-5 能上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， 取 =0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力：ca=38 .4MPa ca= 38.4MPa首選材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)，由表 15-1 查 -1=70MPa因此 ca< -1，故安全。,.II 軸的設(shè)計(jì)已知： PII=6.91KW， III=310 N·m,n =213r/min, TB 斜=65mm, B 直 =100mm1 求作用在齒輪上的力1）已知高速級(jí)大齒輪直徑為d2 =209.12mm,Ft2=2965NFt2=2* F I/d2=2*310*1000/209.13NFr2=1

36、117N=2965NFa2=795Nr2t2×tan/cos =2965*tan200=1117NF =F/cosFa2=Ft2×tan=2965*tan150=795NFt1=5167N2)低速級(jí)小齒輪直徑 d1=120mmFr1=1881NFt1=2TII /d1=2*310*1000/120=5167NFr1=Ft1×tan=5167*tan200=1881N2初選軸的最小直徑先按式 d>=A 。，選軸為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取 A。=118，于是得（dmin）=118*=37.6mmdmin=40mm因?yàn)橹虚g軸上開(kāi)有兩面?zhèn)€鍵槽，所以應(yīng)

37、增大7%，所以dmin =（dmin）（1+7%）=40.232軸上的最小直徑顯然出現(xiàn)在軸承上。3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),.（2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段長(zhǎng)度和直徑1）初步選用滾動(dòng)軸承，因軸承中同時(shí)受徑向力和軸向力的伯用，故選用角接觸軸承。參照工作要求并根據(jù)dI-II =40.232mm,由軸承產(chǎn)品中初步選取0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的角接觸軸承9309AC 軸承，其尺寸是d×D×B=45×85×18, 所以 dI-II =45mm即 dI-II =d-=45mm2)II-III 段的軸頭部分 LII-III=50mmIII- 段軸頭部分LIII- =54m

38、m -段軸肩部分 L-=64mm -段部分 L-=54mm3）取兩齒輪齒面距箱體內(nèi)壁a1=15mm,兩齒面距離為a2=15mm，在確定軸承位置時(shí)， 應(yīng)距箱體內(nèi)壁 S，取 S=10mm,倒角 R=2mm，B2=65mm.B1=100mm,L=272mmL=2*R+B1+B2+2* a 1+a2+2*S+2B=2*2+65+100+2*15+15+2*10+2*19=272mm,.4）軸上零件的周向定位齒輪與軸之間用平鍵連接。斜齒輪與軸之間的鍵選取 b× h=16mm× 10mm,鍵槽用鍵槽銑刀來(lái)加工， 長(zhǎng)為 50mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性， 故選用齒輪輪轂與

39、軸的配合為 H7/n6；直齒輪與軸之間的鍵選取 b×h=14mm×9mm,鍵槽用鍵槽銑刀來(lái)加工，長(zhǎng)為 82mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選用齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6。軸承與軸之間的配合用過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。5）確定軸上圓角和倒角的尺寸參照表 15-2，取軸端倒角為2×450 ，各軸肩處圓角半徑依表查得。,.4求軸上載荷載荷水平面垂直面支反力 FFNH1 =4211.25FNV1 =942.11（N）FNH2 =3920.65FNV2 =178.11彎矩 MM NH1 =-355859M NV1 =-78120

40、.25（ N·mm）M NH2 =262683.2M NV1 =11933.48總彎矩M1 =-364332.8167M 2 =262954.12（ N·mm）扭矩TII =310000 N·mm5.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承客觀存在最大彎矩的截面（即最危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度，按式 15-5 能上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， 取 =0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力：ca=32.725MPa ca= 32.725MPa首選材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)，由表15-1 查-1=60MPa因此 ca< -1 ，故安全。,.,.III

41、軸的設(shè)計(jì)已知： PIII =6.639KW ，nIII =71r/min, TI =893.13N· m,B=96mm3求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪直徑為d =360mm,Ft=4961.8 NFt=2* T I /d=2*893.13*1000/360mmFr=1805 N=4961.83NFr=Ft×tan=4961.83*tan200=1805.96N4初選軸的最小直徑先按式 d>=A 。，選軸為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取 A。=112，于是得（dmin）=112*=50.835mmdmin =因?yàn)橹虚g軸上開(kāi)有鍵槽，所以應(yīng)增大 7%，所以52.36mmdmin =（dmin）（1+7%）=52.36mm3軸上的最小直徑顯然出現(xiàn)在安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需要同時(shí)選K A =1.7取聯(lián)軸器型號(hào)。Tca=1518.353聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=K A T3,查表 14-1 可知考慮到轉(zhuǎn)N· m矩變化很小，故