絞車傳動裝置設(shè)計3

1、金陵科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計設(shè)計計算說明書題 目：絞車傳動裝置院 系：機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)：車輛工程姓 名：蔣達(dá)年 級：11 車輛工程（統(tǒng)） 指導(dǎo)教師：智淑亞二零一四年十二月目錄第一章總體方案的確定 3第二章 傳動部件設(shè)計與計算 6第三章齒輪的設(shè)計與校核 8第四章軸和聯(lián)軸器材料選擇和主要零件 12第五章主動軸的設(shè)計 18第六章從動件的設(shè)計 23第七章軸承的校核27第八章鍵及聯(lián)軸器的選擇 28第九章箱體及附件的設(shè)計 28第十章參考文獻(xiàn)30第1章總體方案的確定結(jié)果計算步驟與說明1.1任務(wù)分析、傳動方案擬訂任務(wù)書中給出的是絞車卷筒，具體參數(shù)如下表1工作參數(shù)表1卷筒圓周力F/N7500卷筒轉(zhuǎn)速 n(

2、r/min)55卷筒直徑D mm400工作間隙每隔2分鐘工作一次，停機(jī) 5分鐘工作年限10批量大批注:總傳動比誤差為+5%，轉(zhuǎn)動可逆轉(zhuǎn)，間歇工作，載荷平穩(wěn)；起動載荷為名 義載荷的1.25倍。1 電動機(jī)；2 聯(lián)軸器；3 圓柱斜齒輪減速器；4 開式齒輪; 5卷筒1.2、電動機(jī)的選擇選擇電動機(jī)的內(nèi)容包括：電動機(jī)類型、結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，要確定 電動機(jī)具體型號。1.2.1選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和條件查表14.1和表14.2，選取一般用途的全封閉自扇冷鼠 籠型y系列三相異步電動機(jī)。具有高效節(jié)能、起動轉(zhuǎn)矩大、性能好、噪聲低、 振動小、可靠性能好、功率等級安裝尺寸符合IEC標(biāo)準(zhǔn)及使用維護(hù)方便等

3、優(yōu) 點(diǎn)。適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體的場合，以及要求有較好的啟動 性能的機(jī)械。1.2.2選擇電動機(jī)的容量電動機(jī)容量選擇是否合適，對電動機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性多有影響.容量小 于工作要求，會使電動機(jī)因超載而損壞，不能保證工作機(jī)正常工作；而容量選 得過大，則電動機(jī)的體積大、價格咼，性能又不能充分利用，并且由于效率和 功率因數(shù)低而造成浪費(fèi).1.2.3. 1、電動機(jī)所需的工作功率：FvPw =1000 w所以：pd =1000 w其中F為卷筒圓周力的有效功率，由已知條件可以得到.w為卷筒效率， 為電動機(jī)至輸出軸傳動裝置的總效率，包括軸承，圓柱齒輪傳動及聯(lián)軸器，電動機(jī)至工作機(jī)之間傳動裝置的總效率為：

4、2w =123 45式中，1、2、3、4、5、6分別為聯(lián)軸器、減速器齒輪、軸承、開式齒輪、卷筒軸的軸承及卷筒的效率。由表9.4可以查到1=0.97、 2=0.97、w =0.833 =0.99、4 =096 5 =0.98,6=096則:5 6 =0.83又已知卷筒卷速n為55r/min,卷筒直徑D為400 mm,故電動機(jī)所需的工作功 率為：Pd =Fv1000 w=(FX nxx D)/(60X 1000x 1000x/ =10.4kw1. 2. 3.2.確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為nw =55 r/min按推薦的合理傳動比范圍，取單級齒輪傳動比i=35,則總傳動比的范圍為 i'

5、; =925故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n'd = i' x nw = (925/x 55r/minn'd =4951375r/mi n符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750r/min、1000r/mi n,再根據(jù)計算出的容量, 考慮到起動載荷為名義載荷的1.25倍，綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、 重量及價格等因素，為使傳動比裝置結(jié)構(gòu)比較好，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機(jī)。由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書選定電動機(jī)的主要性能如下表：電動機(jī)型號額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y180L-615kw1000r/mi n970r/mi n第2章 傳動部件設(shè)計與計算pd =10.4Kwn

6、'd =495 1375r/mi n電動機(jī)型號為:Y180L-6nm =970 r/mini =17.63h =3.5i2=4.5m =970r/mi nn2 =277r/m inn3 = 62/minP1 =10.088kwF2 =9.688 kw p3=9.207 kwTd =1.024 X105 N.mmTi =9.933 X410 N.mmTn =3.372 X2.1. 計算總傳動比并分配各級傳動比電動機(jī)確定后，根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計算傳動裝置 的總傳動比。2.1.2總的傳動比i = nm/n w =970/55=17.632.1.3分配傳動比i=i! i

7、2根據(jù)分配傳動比的原則，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊可查得，單級減速器的傳動比h：35.開式齒輪的傳動比i2：8，因此可以分配h=3.5, i2=4.5。2.2計算傳動裝置及各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)2.2.1各軸的轉(zhuǎn)速I 軸口 = nm =970r/minU軸n2= n1 =970/3.5=277r/mini1川軸（輸出軸）n3=n2 =277/4.5=62 r/mi ni22.2.2各軸的輸入功率I 軸5 = Pd 1=10.4 0.97=10.088kwII 軸P2= P1 2 3=10.088X 0.97X 0.99=9.688 kwIII 軸（輸出軸）P3= P2 3 4=9.688X 0.99X

8、 0.96=9.207 kw2.2.3各軸的輸入轉(zhuǎn)距電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)距Td為Td =9.55X 106 Pd =9.55X 106 X 10.4/970=1.024X 105N.mmnmI 軸Ti =Td 1=10.24X 104 X 0.97=9.933X 104N.mm5II 軸Tn =Ti 2i1=9.933X 104 X 0.97 X 3.5=3.372X 10 N.mmIII 軸（輸出軸）Tm =Th 3 4 i2 =3.372X 105 X 0.99X Q.96X 4.5=1.442X 106N.mm最后將所計算的結(jié)果填入下表:參數(shù)軸名電動機(jī)軸I軸n軸川軸轉(zhuǎn)速r/min9709702

9、7762功率Kw10.410.0889.6889.207轉(zhuǎn)矩N mm51.024X 109.933X 1043.372X 1051.442 X 106各軸參數(shù)表2.3軸的初步計算：軸選用45鋼,did2d3調(diào)質(zhì)處理.C值查表得118106,可選C=100.由軸的設(shè)計公式得:9.55 106p0.2 t n3 9.55 106p3 02 T n3 9.55 106p 0.2 T n1001001003 10.088kw 970r/min3 9.207kw 62r/min39.688kw 277r/min21.83mm32.70mm52.96mm105 N.mmTih =1.442 X106 N.

10、mm由于上式求出的直徑，只宜作為承受轉(zhuǎn)距作用的軸段的最小直徑。 當(dāng)軸上開有 鍵槽時，應(yīng)增大軸頸以考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱。當(dāng)直徑 d< 100 mm時，單鍵 應(yīng)增大5%7%,雙鍵應(yīng)增大10%15%。所以：d1的最小直徑為21.83mm增大后取25mmd2的最小直徑為32.70mm增大后取38mmd1 取 25mmd2 取 38mmd3 取 60mmd3的最小直徑為52.96mm 增大后取60mm第三章齒輪的設(shè)計與校核3.1. 減速齒輪傳動的設(shè)計計算3.1.1選擇材料、熱處理、齒輪精度等級和齒數(shù)：由表11.8,選擇小齒輪材料40鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為220250HBS,大齒輪材料45鋼正火，硬

11、度為170210HBS;參考表11.20,可選精度等級為8級.要求齒面粗糙度 Ra 3.26.3 m.Z1=28z2=98因 i1 =3.5取 Z1 =28, Z2= i1 Z1=3.5X 28=98 取 Z2=98實(shí)際傳動比U= Z2/z1=98/28= 3.5在傳動比范圍內(nèi) 3.1.2確定設(shè)計準(zhǔn)則由于該減速器為閉式軟齒面?zhèn)鲃?HBS 350,所以齒面點(diǎn)蝕為主要失效形式，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計算，確定齒輪的你主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根 的彎曲疲勞強(qiáng)度。3.1.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算公式按式11.36d1u 1u(3.17Ze)2HK=1.1d =1(1) 轉(zhuǎn)矩T1、

12、載荷系數(shù)K、齒寬系數(shù)d、螺旋角取T1 =9.933 104 N mm，軟齒面齒輪，對稱安裝，由表11.19 d =0.81.4取d=1由表11.10取載荷系數(shù)K=1.1，初選螺旋角=15o(2) 彈性系數(shù)由表 11.11 查得 Ze =189.8(3) 許用接觸應(yīng)力HHlim1= 550Mpa， Hiim2=520Mpa。由表11.9查取安全系數(shù)sH=1N160njLh60 2 720 0.7 (10 52 16 5)3.57 108N2Ni 3.57 108i13.51.02 108查圖 11.28 得 ZNi=1.07 , Zn2=1.12由式 11.15可得：H1=凸 9 "U

13、07550Mp=588.5MpaShH2 = ZN2-gHlim2= 1.12520Mp =582.4MpaSh1d1將有關(guān)數(shù)據(jù)代入以上公式得:d1 =66.93mm3.2mnd1 cos2.32mm由表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn 2.5(6)確定中心距a和螺旋角2.5 (Z1 Z2)2 cos2.5 (28 98)2 COS1516306mm圓整后取a=163mm圓整中心距后確定的螺旋角arccoS?：/) 1492此值與初選值15相差不大，不必重新計算主要尺寸計算d1mh Z1cos72.47mmd2mn Z2cos253.64mmb= d d1 =1 72.47mm=72.47mmh1 =5

14、88.5Mpah2 =582.4Mp ab1 =80mmb2 =72mmd=72.47mmd2=253.64m m取 b2=72mm； b3.3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核(1)當(dāng)量齒數(shù)zv1z13 cosZ23cos$14.92(2)齒形系數(shù)查表11.12得YF1b2 8 80mm28cos314.921092.54 , Yf2應(yīng)力修正系數(shù)Ys查表11.13得Ys11.63，Ys2(3)許用彎曲應(yīng)力由圖由表由圖由式11.26查得11.9SF11.2711.16F1F2Yn1Flim1 210 MPa，1.3YN 2 =1YN 1 g F Iim1SFYn2 F lim 2SF312.181.80F

15、lim 2190 MPa162 MPa146MPa1.6KT1 cosYfYs 55.15MPabmnz1F1 :士 52.70MPa f 22YF1S1齒根彎曲強(qiáng)度校核合格3.4驗(yàn)算齒輪的圓周速度F1=55.15Mpa f 2 =52.70Mpaw卯1V 6010007247 9706010003.6m/s 10m/s由表11.21可知 選8級精度是合適的3.5齒輪幾何尺寸計算小齒輪：da1 d1 2ha (72.472 1 2)76.47mmdf1 d1 2hf (72.47 2 1.25 2)67.47mm齒根圓只鍵槽底部的距離d f 1x 亍(20 2) 11.735 (22.5)m

16、56.25所以主動軸采用實(shí)體式齒輪結(jié)構(gòu)大齒輪：da2 d2 2da (253.64 2 1 2.5)258.64mm由于200mm da2 500mm 所以采用腹板式結(jié)構(gòu)第4章軸和聯(lián)軸器材料選擇和主要零件4.1選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力d1 取 30mmd2取 40mmd3取 70mm選45鋼，正火處理。根據(jù)許用切應(yīng)力強(qiáng)度極限估計軸的最小直徑, 面設(shè)計選擇聯(lián)軸器的時候進(jìn)行過初步計算。軸的初步計算知：di的最小直徑為21.69mm增大后取30mmd2的最小直徑為36.59mm增大后取40mmd3的最小直徑為60.89mm增大后取70mm在前由齒輪的初步設(shè)計可以看出，對小齒輪采用齒輪軸， 式。對大

17、齒輪米用腹板根據(jù)條件軸1806 tano20需要有如下基本的零件：聯(lián)軸器一個，軸承端蓋兩cos15個，調(diào)整環(huán)一個，軸承一對，齒輪一個。根據(jù)條件軸 需要有如下基本的零件：軸承端蓋兩個，調(diào)整環(huán)一個，軸承一對，齒輪一個。對輸出軸軸川需要如下基本的零件：軸承端蓋兩個，調(diào)整環(huán)一個,軸承一對，齒輪一個.對與四個軸相關(guān)的零件可列表如下：表4-1 與軸相聯(lián)接的零件零件軸承軸承端蓋調(diào)整環(huán)或套筒齒輪聯(lián)軸器軸I一對兩個一個一個一個軸U一對兩個套筒兩個兩個無軸一對兩個套筒兩個一個無4.2聯(lián)軸器的選擇與校核421聯(lián)軸器的選擇按工作情況，轉(zhuǎn)速咼低，轉(zhuǎn)矩大小及兩軸對中情況選疋聯(lián)軸的類型.連接電動 機(jī)和減速器的聯(lián)軸器，為了減

18、小起動轉(zhuǎn)矩，應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動慣量和良好的減 震性能.但在本設(shè)計中傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，所以也可選擇剛性聯(lián)軸器.可選擇 GT30對中榫凸緣聯(lián)軸器.4.2.2聯(lián)軸器的校核1. 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tc KT選擇工作情況系數(shù)K查表可得取K=1.7,Tc KT 1.7 102.4N.m174.08N.m2. 選擇聯(lián)軸器的型號查手冊可得,選擇用GT30凸圓型聯(lián)軸器，其許用轉(zhuǎn)矩T =500Nm,軸孔直徑為30mm.符合要求。Tc 174.08N.m聯(lián)軸器符合要求4.1選擇材料、熱處理、齒輪精度等級和齒數(shù):由機(jī)械設(shè)計書表6-3、表6-6,選擇小齒輪材料45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220250HBS, 大齒輪選用45鋼正火，硬度1

19、70210HBS。參考機(jī)械設(shè)計課本中表 6-5可選精 度等級為9級，要求表面粗糙度 Ra 6.3. m。4.2確定設(shè)計準(zhǔn)則由于該減速器為閉式軟齒面?zhèn)鲃?HBS 350,所以齒面點(diǎn)蝕為主要失效形式，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計算，確定齒輪的你主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核 齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。4.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計：計算公式按式11-36d! > 3巴 (17)2V d uH(1) 轉(zhuǎn)矩 t1 = Ti =1.64X 105 N.mm(2) 載荷系數(shù)K查表 11.10,取 K=1.1(3) 齒數(shù)，螺旋角，齒寬系數(shù)因 ii =5 取 Zi =30， Z2= i1 Zi=3.5X

20、30=105實(shí)際傳動比U= Z2/zi=105/30= 3.5在傳動比范圍內(nèi)。初選螺旋角=15因單級圓柱齒輪為對稱布置，而齒輪表面又為軟齒面，由表11.19選取 d=i.(4) 彈性系數(shù)由表 11.11 查得 Ze =189.8(5) 許用接觸應(yīng)力由圖11.25查得h limi = 550Mpa，h im2=520Mpa。由表11.9查取安全系數(shù)sH =12 8Z =20z2=100K=1.676】Hi=588.5MpaNi 60njLh 60720 0.7 (10 52 16 5) 3.57 1083.57 1083.51.02108查圖 11.28 得 Zni=1.07, Zn2=1.12

21、由式11.15可得：治二乙刑 5=1.07 550MP =588.5MpaShh2 =582.4Mpab1 =75mmb2 =70mmZ N2 H2= 2g 皿12 520MP =582.4MpaSh1d1將有關(guān)數(shù)據(jù)代入以上公式得：d1=68.80mm2.56mmd1gcosmn Z1由表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn 2.5(6)確定中心距a和螺旋角2.5 （乙Z2）a2gcos2.2 151.41mm2 cos15d1 =67.11mmd2=234.89mm圓整后取a=151mm圓整中心距后確定的螺旋角arc cosmn(Z1 Z*14.412a此值與初選值15相差不大，不必重新計算4.4主要尺

22、寸計算d1 mngZ167.11mmcosmngz2d2-2234.89mmcosb= d d1 =1 67.11mm=67.11mm取 b2=67mm；b1 b2 8 75mm4.5按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核(4)當(dāng)量齒數(shù)zZvi 329cosZv2Z2100cos(5) 齒形系數(shù)查表 11.12 得 Yfi2.56, Yf22.18(3) 應(yīng)力修正系數(shù)Ys查表 11.13 得 Ys1 1.62，Ys21.80(6) 許用彎曲應(yīng)力 F由圖 11.26 查得 Flim1 210 MPa， Flim2 180 MPa由表 11.9 SF1.3由圖 11.27 Yn1Yn2=1由式11.16F2YN1

23、g F lim1SfYN2g Flim2Sf1.6k% cosbmz.YF2YS2YF1YS1162MPa138.5MPaF2 =113.26MpaF2 =107.2MpaYfYs113.26MPa107.2MPa齒根彎曲強(qiáng)度校核合格4.6驗(yàn)算齒輪的圓周速度da1 72.1mmd1n167.11 720 c廠/ c廠,v 2.5m/s 3.5m/s60 1000 60 1000由表11.21可知 選9級精度是合適的4.6齒輪幾何尺寸計算小齒輪：da1d12ha(67.112 1 2.5)72.1mmdf1d12hf(67.112 1.25 2.5)60.86mmda1 239.89mm齒根圓只

24、鍵槽底部的距離d f1x(202)8.43(2 2.5)m5 6.252所以主動軸采用實(shí)體式齒輪結(jié)構(gòu)大齒輪：da2 d2 2ha (234.892 1 2.5)239.89mm由于200mm da2 500mm 所以采用腹板式結(jié)構(gòu)d=30mm第5章主動軸的設(shè)計5.1選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件可知，此減速器傳遞的功率屬中小功率，對材料無特殊要求。 故選45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表16.1查得強(qiáng)度極限 B 637MPa，再由表16.3得許用彎曲因應(yīng)力1b 60MPa5.2按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑據(jù)表16.2得C = 118107，又由式16.2得d c3 P （107118片 90；mm 23.6

25、 26.0mm考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會有鍵槽的存在，故直徑加大3% 5%，取為24.7827.3mm,由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)值 25mm5.3軸承的初選由于斜齒輪傳動，軸承初選向心角接觸球軸承7207AC，d=35mm,D=72mm,B=17mm。5.4設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制草圖由于設(shè)計的是單級減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對稱 安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝半聯(lián)軸器。（1） 確定軸上零件位置和固定方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形式，必須先確定軸上零件的裝配順序和固定形式。齒輪從軸的左端裝入，齒輪的左端用套筒定位，右端用軸肩固定。這樣齒 輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪周向固定采用平鍵連接

26、。軸承對稱安裝于齒輪兩側(cè)，其軸向用軸肩和軸承端蓋固定，周向采用過盈配合 固定。（2） 確定各軸段直徑軸段1直徑最小，d仁30mm ；考慮到要對安裝在軸段 1上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段2上應(yīng)有軸肩，同時為了能很順利地在軸段2上安裝軸承，軸段2必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故軸段2的直徑：d2=35mm ;用相同的方法確定軸段 3、4的直徑d3、d4分別為：40mm、50mm ;為了 便于拆卸左軸承，可查7207AC型向心角接觸球軸承的安裝高度為3.5mm，取 d5=42mm， d6= d2=35mm。確定各軸段的長度：齒輪輪轂寬度為80mm，為保證齒輪固定可靠，軸段3的長度應(yīng)略微短于齒輪輪轂的寬度， 卻

27、為78mm；為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相 碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)有一段間距，取間距為15mm ；為保證軸承安裝在箱體軸承座孔內(nèi)(軸承寬度17mm)，并考慮軸承的潤滑，取軸端面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm，所以軸段4長度為20mm，軸承支點(diǎn)距離1135mm,根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一段距離的要求，取1' =75mm ;查閱聯(lián)軸器相關(guān)資料取1 =70mm ;在軸段1、3上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽的長度 比相應(yīng)的輪轂寬度小約 510mm,鍵槽寬度按軸段直徑可查手冊得到。5.5按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑(1) 畫出軸的受力圖(2) 作水平面內(nèi)的彎矩圖。支點(diǎn)反力為

28、Ft12T1彳鵲102741NFha FhbF2n1371N1截面處彎矩：M H1 1371 竽 92542 .5N mm1截面處彎矩：M H2 1371 2939759N mm(3) 作垂直面里的彎矩圖(4) Fri用處“ 1032NFa1Ft1 tan 658NF/bF2F2ld339Nd仁 30mmd2=35mmd3=47mmd4=35mml 135 mm1l 75mmnl 70mmFha 1371NM H1 92542.5N mmM H 239759 N mmFr1 1032NFa1 658NFvb 339 NFva 693NFVAFriFvb693N1截面右側(cè)面彎矩為MV1 右FVb

29、 丨/2 228825N mm1截面左側(cè)面彎矩為MV1 左Fva l/2 46777.5 N mm2截面處彎矩為M V2 Fva (20 17/2)19750.5N(4) 作合成彎矩圖m , mH m；1截面M 左 x M 2V1左 M 2h 1103693N mmi1 22M1右 M V1 右 M H1 95330N mm2截面M2. M 2v2 M 2h2 44394N mm(5 )作轉(zhuǎn)矩圖Td=9.55X 106 Pd =9.55X 106 X 10.4/970=1.02X 105N.mm nm(6)求當(dāng)量彎矩因減速器傳動可逆，故修正系數(shù)=11截面Me1 M21 右(T)2139613

30、N mmMe2 L M 22 ( T)2111242 N mmM V1右M V1左M V 222882.5N46777.5N19750.5NM1左M 1右M2103693N mm95330N mm44394 N mmMe1Me2139613J mm111242N mm7)確定危險截面及校核強(qiáng)度由圖可看出，1,2截面所受轉(zhuǎn)矩相冋，但彎 M el Me2 , 且軸上還有鍵槽，故 1截面可能為危險截面，但軸徑 d2 d3 故也應(yīng)對2截面校核。Me1Me1e1 麗忌 13.4 MPaMe2Me2e2 耐 25.9 MPa查表得16.3得1b 60MPa，所以滿足條件，故設(shè)計的軸有足夠強(qiáng)度，并有一定裕度

31、。彎矩圖，受力圖見后頁e1 13.4MPae2 25.9MPa第6章從動軸設(shè)計6.1選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件可知， 此減速器傳遞的功率屬中小功率，對材料無特殊要求。故選45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表16.1查得強(qiáng)度極限 B 637MPa， 再由表16.3得許用彎曲因應(yīng)力1b 60MPa6.2按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑據(jù)表16.2得C _118107，又由式16.2得d c_P- （107118）3 零 35.0 38.9mmd=40mm考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會有鍵槽的存在，故直徑加大3% 5%，取為36.140.8mm,由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)值 40mm6.3軸承的初選由于斜齒輪傳動，軸承

32、初選向心角接觸軸承7210AC，d=50mm,D=90mm,B=20mm。6.4設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制草圖由于設(shè)計的是單級減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將 軸承對稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝半聯(lián)軸器。（1）確定軸上零件位置和固定方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形式，必須先確定軸上零件的裝配順序和固定形式。齒輪從軸的右端裝入，齒輪的右端用套筒定位， 左端用軸肩固定。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪周向固定采用平鍵連接。軸承對稱安裝于齒輪兩側(cè)，其軸向用軸肩和軸承端蓋固定，周向采用 過盈配合固定。（3）確定各軸段直徑d1=45mmd2=50mmd3=55mm軸段1直徑最小，d仁45mm ;考慮到要對

33、安裝在軸段 1上的聯(lián)軸 器進(jìn)行定位，軸段2上應(yīng)有軸肩，同時為了能很順利地在軸段2上安裝軸承，軸段2必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故軸段2的直徑：d2=50mm ；用相同的方法確定軸段 3、4的直徑d3、d4分別為：55mm、65mm ； 為了便于拆卸左軸承，可查7210AC型向心角接觸球軸承的安裝高度為 3.5mm，取 d5=57mm， d6= d2=50mm。確定各軸段的長度：齒輪輪轂寬度為70mm，為保證齒輪固定可靠，軸段 3的長度應(yīng)略 微短于齒輪輪轂的寬度，卻為68mm ;為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)有一段間距，取改間距為15mm ;為保證軸承安裝在箱體軸承座孔內(nèi)（軸

34、承寬度20mm），并考慮軸承的潤滑，取軸端面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm,所以軸段4長度為20mm，軸承支點(diǎn)距離1130 mm,根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一段d4=65mm距離的要求，取1=75mm;查閱聯(lián)軸器相關(guān)資料取1 =75mm ;在軸段1、3上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽d5=57mm的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約510mm,鍵槽寬度按軸段直徑可查手冊得到。l 130mm6.5按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑1l75mm（1）畫出軸的受力圖（2）作水平面內(nèi)的彎矩圖。支點(diǎn)反力為nl75mm匸2T12 9.933 1040-7 A M廠 t1d172.47乙f1八FHAFhb學(xué)

35、 1371N1截面處彎矩：Ft12741NM H1 1371 罟 89115N mm1截面處彎矩：F HA1371NM H2 1371 (2020/2)41130N mm（3）作垂直面里的彎矩圖M H1 89115N mm匚匚tan nFr1Ft1 cos1032NM h241130 N mmFa1Ft1 tan658N廠F1Fa1 dFVA22l78.5NFVBF r1FVA1110.5N78.5N1截面右側(cè)面彎矩為1 VAM v 1 右fvb丨 /272182 .5N mmFvb2102.6NMv1右 721825N mm1截面左側(cè)面彎矩為M V1左F va ! / 2-5102.5 N

36、mm2截面處彎矩為M V1 左-5102 .5N mMV2Fva (20 20/2) -2355 N mm(4)作合成彎矩圖mJmH2 mVi截面M 左Jm2vi左 M 2hi 89261.0 N mmM Jm2v佑 M2H1114681.3N mm2截面M2Jm 2v2 M 2h2 =41197.4 N mm(5)作轉(zhuǎn)矩圖Td =9.55X 106 Pd -9.55X 106 X 9.688/277=3.3X 105 N.mm nm(6)求當(dāng)量彎矩因減速器傳動可逆，故修正系數(shù)=11截面Me1 v'M 21 右(T)2349359 N mm22Me2 'M 2 ( T) 332

37、561 N mm7)確定危險截面及校核強(qiáng)度由圖可看出，1,2截面所受轉(zhuǎn)矩相冋，但彎 M e1 Me2， 且軸上還有鍵槽，故 1截面可能為危險截面，但軸徑 d2 d3 故也應(yīng)對2截面校核。Me1Me1e1Wo.1d321MPaM e2M e2e2W01d扌 20MPa查表得16.3得1b 60MPa，所以滿足條件，故設(shè)計的軸有足M V22355 N mmM 佐 89261 .0N mmM1右 114681.3N mmM 241197.4N mmM e1 349359 N mmM e2 332561 N mme1 21MPae2 20MPa夠強(qiáng)度，并有一定裕度。第7章軸承的校核7.1、軸承類型的選

38、擇根據(jù)載荷條件、承載轉(zhuǎn)速、調(diào)心性能、安裝及拆卸要求、經(jīng)濟(jì)性等條件。初步選定角接觸球軸承中的 7207AC和7210AC型。計算步驟與說明計算結(jié)果（1）7207AC型校核查手冊得d 35mm D 72mm B 17mm G 29KNCor 19.2軸承的預(yù)期壽命L 9359.7hL 10 52 518 29359.7h查表17.8動載荷系數(shù)Fa0.71 eCor0.68Fa eFr所以X0.41當(dāng)量動載荷P fp(XFr YFa)1840 0.41)取 fr1720r / min0.87P 1893.2N0.87 13091893.2 Np 1.4Lh 30320.5Lh 30320.5 L所以所選軸承滿足條件(2) 7210AC型校核因?yàn)閺膭虞S上當(dāng)量動載荷與主動軸上一樣，而