機(jī)械綜合課程設(shè)計(jì)_圓錐齒輪減速器設(shè)計(jì)

1、It辜大犀課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)的一級(jí)圓錐齒輪減速器 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)年級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化12級(jí)姓 名：樊旭然班級(jí)學(xué)號(hào)：機(jī)電12-1-04指導(dǎo)教師：張占國(guó)二O四年11月 14 日目錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.二、電動(dòng)機(jī)的選擇 2.三、傳動(dòng)比的分配和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3.四、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 4.五、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算 5.六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.1.七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 1.8八、鍵連接的選擇 2.0.九、聯(lián)軸器的選擇及校核計(jì)算 2.2十、減速器的潤(rùn)滑與密封 2.3.十一、 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.4設(shè)計(jì)小結(jié) 2.5.參考文獻(xiàn) 2.6

2、.機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書第-46-頁(yè)10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：用于帶式輸送機(jī)的一級(jí)圓錐齒輪減速器 工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作平穩(wěn)，使用期限 作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為土 5%I41功機(jī)玄底釉解3圾怔恃於武邂雕&Sitter flffiH原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力? = 2200?運(yùn)輸帶工作速度？?= 1.6?卷筒直徑?= 280?二、電動(dòng)機(jī)的選擇1. 選擇電動(dòng)機(jī)類型根據(jù)工作要求選用 丫系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng) 機(jī)，電壓380V。2. 選擇電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：CC?= ?工作機(jī)所需功率為：? =1000傳動(dòng)裝置的總效率為：n= ?由機(jī)

3、械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第二版表2-5查得的各個(gè)部分的 效率為：彈性聯(lián)軸器 ？= 0.99，錐齒輪傳動(dòng)?= 0.97，軸承?= 0.99，軸承?= 0.99，滾子鏈傳動(dòng)?= 0.96,傳動(dòng)滾筒?= 0.96, 代入得：n= ? = 0.99 X0.97 X0.99 X0.99 X0.96 X0.96=0.833所需電動(dòng)機(jī)功率為：?2200 X 1.6?= = = 4 23?W1000 n 1000 X 0.833."因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率？?略大于P?即可。根據(jù)丫系列電 動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選定電動(dòng)機(jī)的額定功率為 ？?= 5.5kW。3. 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 滾筒工作轉(zhuǎn)速：60 X 1000?6

4、0 X1000 X 1.6? 一cccc 一cc ccc= 109.1 ?X 280由機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第二版表 2-3和表2-4查得錐齒 輪傳動(dòng)的單級(jí)傳動(dòng)比為? < 3,鏈傳動(dòng)的為？ = 25，則總傳動(dòng)比的 范圍？?= ? = 615，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：?= ?= (6 - 15) X 109 ?6541637 ?由機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第二版表 6-164Y查得符合這一 范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、1000和1500?2?現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為1000 選定電動(dòng)機(jī) 丫132M2-6，額定功率？?= 5.5kW，滿載轉(zhuǎn)速 ？?？= 960 ?n = 0.833?= 4.23?W?= 10

5、9.1 ? = 960 ?三、傳動(dòng)比的分配和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1. 分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比：?960?= = =88?109.12. 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 取錐齒輪減速器的傳動(dòng)比：? = 2.2則鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：? = = 4'23 ?1?= 8.8?1? = 2.2?=厶=4 '23?1?四、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算0軸（電動(dòng)機(jī)軸）：?= ?= 4.23? = ? = 960 ?4.23T0 - 9550 X“= 9550- 42.1? ?0?9601軸（高速軸）：?= ? X?= 4.19?=?= 960 ?1?4.19Ti = 9550 X-= 9550 X- = 41.7? ?

6、 ?9602軸（低速軸）?= ? X?= 3.94? =一 436 4 ?4.19T2 = 9550 X-= 9550 X- = 86.2? ?9603軸（滾筒軸）?= ? X?= 3.67?=匸=109.1 ?4.19T2 = 9550 X-= 9550 X- = 321? ?960? = 4.23? ?= 960 ? T0 = 42.1? ?= 4.19? = 960 ?T = 41.7? ? = 3.94? ?= 436.4 ?T2 = 86.2? ? = 3.67? ?= 109.1 ?T2 = 321? ?軸名輸入功率（kW）輸入轉(zhuǎn)矩（? ?）轉(zhuǎn)速（?min ）傳動(dòng)比0軸（電機(jī)軸）4

7、2.19601軸（高速軸）4.1941.796012軸（低速軸）3.9486.2436.42.23軸（滾筒軸）3.67321109.14五、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算(一)錐齒齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：小齒輪主動(dòng)、懸臂，輸入功率？?= 4.19?小齒輪轉(zhuǎn)速？?=960 ?齒數(shù)比?= 2.2，大齒輪從動(dòng)，懸臂。由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命10年。兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作平穩(wěn)。i亠屯旳IfL?聯(lián)掃肚J樂(lè)M防籃當(dāng)理曲S'-應(yīng)店番"卷JI1.選定齒輪類型、進(jìn)度等級(jí)、材料及齒數(shù)：C I按照?qǐng)D示傳動(dòng)方案，選用標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)，壓力角為20°(2) 帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，選用 8級(jí)進(jìn)度(3) 材

8、料選擇：小齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì))，齒面硬度280HBS 大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，齒面硬度240HBS(4) 選小齒輪齒數(shù)?= 20，大齒輪齒數(shù)?= ?= 2.2 X20 =442.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算(1)由式?爲(wèi)了;)2?X(1?)2得小齒輪風(fēng)度直徑34? 2?' 5?和-0.5?)2?X ( ?)1)確定公式中各值 選定？?= 1.3 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩?4.19?= 9550 X-= 9550 X = 41.7? ?960 選取齒寬系數(shù)？?= 0.3 由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖10-20查得區(qū)域系數(shù)?= 2.5 由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表10-5查得材料的彈性影響系數(shù) ?= 189

9、.8?2 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力?由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖10-25d查得小齒輪和大齒輪 的接觸疲勞極限分別為(r?=io?2 550?由式N = 60nj?得應(yīng)力循環(huán)次數(shù)?= 60?= 60 X960 X1 X(2 X8 X300 X10)=2.765 X 109小齒輪40Cr大齒輪45鋼?= 20?= 44?= 1.3?= 41.7? ?= 0.3?= 2.5?= 189.8?20?1=600?°?2=550?2.765 X1099?=開(kāi) X 2= 1.257 X109由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖10-23查得接觸疲勞壽命系數(shù)? = 0.90， ? = 0.95取失效概率為1%安全系數(shù)為S= 1,

10、由c :?"?得?7?1 0.90 X 600 c一=? 540?"?2 0.95 X 550初2 = 2一? 523?l ?2?1取c?1和c?2中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng) 力，即c?1 = c?2 = 523?2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑23 /4?> v"2 X("')?<1 - 0.5?)2? ' ?734 X1.3 X4.17 X1042.5 X189.8 2=Vx() ?0.3 X(1 - 0.5 X0.3)2 X44?20'523丿=70.068?(2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑1) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的

11、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 圓周速度?1 = ?1 - 0.5? = 72.068 X(1 - 0.5 X0.3)?= 61.258?n ?n X 61.258 X 960? 一_一 -7?= 3.079 ?60 X100060 X 1000 當(dāng)里齒輪齒寬系數(shù)？44 ?v ?A 1°3 X70.°68 X =(20)2 + 1?=_-= ?= 25.399?2 2?25.399?=2 CLC = 0.4146?161.2582) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)？?？ 由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表10-2查得使用系數(shù)？?= 1 根據(jù)? = 3.079 ? 8級(jí)進(jìn)度齒輪，由機(jī)械設(shè)計(jì)第 九版圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)？?=

12、1.17 支扌寸錐齒輪精度較低，取齒間載何分布系數(shù)？?= 1 由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表10-4查得用插值法查的8級(jí)精度、小齒輪懸臂時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù) ？?= 1.196由此，得到實(shí)際載荷系數(shù)? = 2.765 X 109? = 1.257 X 109 S= 1?1 = 540? ?2 = 523?= 70.068?1 = 61.258? = 3.079 ?= 25.399? ?= 0.4146?= 1?= 1.17?= 1?= 1.196?= ?= 1 X1.17 X1 X1.196 = 1.3993)由？=y?可以按實(shí)際載荷系數(shù)算得分度圓直徑為 ?>?3 9?3 1.199?= dr 一

13、 72.068 XV?= 70.151?1.3及相應(yīng)的齒輪模數(shù)?70.151?=“="=3.508? 203.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)由m > V?竽?2才 X?'?算得模數(shù)，即v?;o.5-? ?)2? VT+T?3?m?> V2 X?(0.5 - ?2?V ?+ 1?1)確定公式中的各值 選定?= 1.3 計(jì)算?引由分錐角1 208i = arctan (?= arctan(44)= 24.444& = 90 0 - 24.444 ° 65.556 °可得當(dāng)里齒數(shù)? 201?Cos(24.444 ° )?2?44?2?

14、2?os( 65.556 ° )由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖10-17查得齒形系數(shù)?1= 2.78、？?2= 2.22由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)?= 1.56、?2= 1.81由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖10-24c查得大齒輪和小齒輪 的齒根彎曲疲勞極限分別是?=1 500?=2 380?由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖10-22取得彎曲疲勞壽命系數(shù)？?1= 0.85、?2= 0.80取彎曲疲勞安全系數(shù)S= 1.7,由c «?：?得?1 0.85 X 500的 4 = ? 250?L '?1.7?= 1.399? = 70.151?= 3.508?= 1.3& = 24.4

15、44 °& = 65.556 °?1= 21.97?2= 106.33?尸 2.78?2= 2.22?= 1.56?2= 1.81?1 500? ?2 380?1= 0.85?2= 0.80別1 = 250?'?2 0.80 X 380岡2 =2=? 197?1 2.78 X 1.56 =0.0173 ? 1250?2 2.22 X 1.81 一 一 0.0204 ?2197因?yàn)榇簖X輪的？:?;?大于小齒輪，所以取?>? ?2?2 =0.0204 ?科?陰22)計(jì)算模數(shù)3 ,?> V2x ?(0.5 - ?I2?V ? 1?刊31.3 X4.17

16、 X103=VX 0.02040.3 X(1 - 0.5 X 0.3)2 X242 XV2.2 + 1=1.741?(2)調(diào)整齒輪模數(shù)1) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 圓周速度? = ?= 1.741 X20 = 34.822?1 = ?(1 - 0.5? = 34.822 X(1 - 0.5 X0.3)=29.599?X 21.599 X960? =“cc = _7777 =1.086 ?60 X100060 X1000 齒寬?V ? 10.3 X 34.822 XV 2.2 + 1?= = ?2 2 =12.623?2) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)？?？ 根據(jù)？?= 1.068 ?8級(jí)精度，由機(jī)械

17、設(shè)計(jì)第九版 圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)？?= 1 直齒錐齒輪精度較低，取齒間載荷分布系數(shù)？?= 1.06 由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表10-4用插值法查得？?=1.180，于是?= 1.179則載荷系數(shù)為?= ?= 1 X 1.06 X 1 X1.179 = 1.2503) 由?= ?2屠查得按實(shí)際載荷系數(shù)算得齒輪模數(shù)為：?別2 = 197?1=0.0173?1?2?= 0.0204?2?= 1.741? = 34.822?1 = 29.599? = 1.086 ?= 12.623?= 1?= 1.06?= 1.180?<?= 1.179?= 1.2503 "?3 1.250?= Ucr?

18、 = 1.741 X V ?= 1.717?1.3按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，就近選擇標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)？=2mm，按照接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑？=70.151mm，算出小齒輪齒數(shù)？= ?=廠=35.07，則大齒輪齒數(shù)?= ?色35.07 X2.2 = 77.17。為了使兩 齒輪互質(zhì)，取?= 35?= 774.幾何尺寸計(jì)算(1) 計(jì)算分度圓直徑?= ?= 35 X2 = 70? = ?= 77 X2 = 144?(2) 計(jì)算分錐角1 35 = arctan ( ? = arctan (77) = 2422 ' 38 ''= 90 °- 24 ° 238

19、 = 65 ° 33 ' 22 ''(3) 計(jì)算齒輪寬度?V ?+ 10.3 X70 X V 2.2 + 1?= = ?2 2=25.37?取? = ? = 26?= 1.717?1?= 35?= 77?= 70? = 144?Si = 24?= ?= 26（二）鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算額定功率?= 3.67?主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速?= 436.4 ?專動(dòng)比?= 4,傳動(dòng)平穩(wěn)，中心線水平布置?1?= 25?= 1001. 選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)?= 25，大鏈輪齒數(shù)為? = ? = 25 X4 = 1002. 確定計(jì)算功率由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表9-6查得工況系數(shù)？?= 1由機(jī)械設(shè)

20、計(jì)第九版圖9-13查得主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)？?= 1， 單排鏈，則計(jì)算功率為：?= ?= 3.67?3. 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)?= 3.67?, ?= 436.4 ?和？?弄?由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖9-11，查得可選10A-1。型號(hào)10A-1由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表9-1查得，鏈條節(jié)距為？?= 15.875mm4. 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距?= (3050)? (3050 ) X 15.875 = 467793?取?= 500?相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為? ?+ ? ?- ? ?0 = 2+ + ( ) ? 2 2? ?50025 + 100100 - 25 215.875=2 X+ ()2 X15.8752&

21、#39;2? '500=130.02取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)？?= 130由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖9-7，采用線性插值，計(jì)算得到中心距計(jì)算系數(shù)？?= 0.24532，則鏈傳動(dòng)的最大中心距為?尸?2?-(?+?)=0.24532 X 15.875 X2 X130 - (25 + 100) =971?5. 計(jì)算鏈速？確定潤(rùn)滑方式?436.4 X25 X 15.875?-一=29 ?60 X100060 X1000由v = 2.9?和鏈號(hào)10-A。由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖 9-14查得因采用油池潤(rùn)滑6. 計(jì)算壓軸力？?？ 有效圓周力為1000? ?=“ - 1266?鏈輪水平布置的壓軸力系數(shù)？?= 1.15，貝U壓軸

22、力為?= 1.15 X 1266? - 1455?= 130油池潤(rùn)滑?= 1266? - 1455?六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(一)減速器輸入軸設(shè)計(jì)計(jì)算1. 輸入軸上的參數(shù)：功率?= 4.19?轉(zhuǎn)速? = 960 ?和轉(zhuǎn)矩?= 41.7? ?2. 求作用在齒輪上的力因已知小齒輪的分度圓直徑為?= ?= 2 X 35?= 70?而:3.?=2?2 X41700r=1194?1 = ?命？?=?9?S4 X ?20 ° ?28>?24 仃924?1 = ?1?/=?1?4 X ?20 ° ?2?24 39428?初步確定軸的最小直徑:治 1191.4?湖=179.4? ?1= 39

23、4.8?嚴(yán)50 X1000?0.2:?3 ?=?> 19.58?= 20.6mm?= 54.7? ?彈柱銷聯(lián)軸器LX3聯(lián)軸器?= 30?_? 30?= 60?先按？?y;：0? = ?僥?初步估算軸的最小直徑。選取 軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表15-3, ??？ = 120，于是得：120 X 4.17 = 19.58?960考慮到軸上鍵槽，現(xiàn)將軸徑擴(kuò)大5%,即?= 19.58 X 105% = 20.6mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝半聯(lián)軸器處軸的直徑？?-?為了使所選的軸直徑：?-?與聯(lián)軸器的孔相應(yīng)。故，需要選取聯(lián) 軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩?= ?查機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表

24、 14-1,考慮轉(zhuǎn)矩變化很少，故：:?= 1.3，貝?= ?= 54.7? ?按照計(jì)算扭矩?>?= 54.7? ?，應(yīng)選取聯(lián)軸器公稱扭矩大 于計(jì)算扭矩。查機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第二版表6-100,查得LX2型彈柱銷聯(lián)軸器，它的公稱扭矩560? ?，半聯(lián)軸器 孔徑？ = 20,22,24,25,28,30,32,35 mm?？紤]到所選電機(jī)型號(hào)丫132M2-6,查機(jī)械設(shè)計(jì)課程綜合設(shè) 計(jì)第二版表6-166得，電動(dòng)機(jī)軸直徑D= 38,42,48?不 能與聯(lián)軸器相匹配，故選擇LX3聯(lián)軸器，可選孔徑?=30,32,35,38,40，能與電機(jī)相匹配，它的公稱轉(zhuǎn)矩為1250? ?, 許用轉(zhuǎn)速？?= 475

25、0 ?徑為？?= 30，故取軸的直徑？?_?= 30?半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L = 82?半聯(lián)軸器于軸配合的轂孔長(zhǎng) 度?= 60?4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸上零件的裝配方案。裝配方案如圖示：由于齒輪直徑較小，加工內(nèi)孔和鍵槽不能滿足強(qiáng)度和剛度 的要求，故做成齒輪軸的。(2) 根據(jù)定位要求確定軸的各段長(zhǎng)度和直徑1) 半聯(lián)軸器軸段設(shè)計(jì)為了滿足半聯(lián)軸器的定位要求，1-11段軸的左端需要制出一 軸肩，故取II-III段的直徑為？?一?=?32?左端用軸端擋圈 定位，按軸端直徑取擋圈？?= 34?半聯(lián)軸器與軸配合的 轂孔長(zhǎng)度？?= 60?為了保證軸段擋圈只壓在半聯(lián)軸器 上，而不壓在軸的端面上，故1-11段的長(zhǎng)度應(yīng)

26、比？?= 60?各 短一些，現(xiàn)??？?-? 58?2) 初步選擇滾動(dòng)軸承因?yàn)檩S承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列的圓錐滾子軸承。按照工作要求根據(jù)？?-?另?32?由機(jī)械 設(shè)計(jì)課程綜合設(shè)計(jì)第二版表 6-67選取0基本游隙組、 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度的單列圓錐滾子軸承 30207,其尺寸？?x?x?= 35?X72?X 18.25?故 III-IV 的軸徑取？?活?？ 35?軸段長(zhǎng)取審?-?=?20?2兩軸承內(nèi)圈通過(guò)軸套固 定，可以選擇同一型號(hào)的軸承，所以左端V-VI軸的軸徑?-?= 35?3) 為了減少加工面的長(zhǎng)度，軸段IV-V加工直徑較軸承處略小， ?。?_?= 32?4) 滿足軸承端蓋油氈密封的需要

27、，取II-HI段軸長(zhǎng)為？?-?刊?？ 40?5) 為了防止?jié)櫥椭械幕覊m雜質(zhì)進(jìn)入軸承，再軸承與齒輪之間放置擋油圈，加上軸承的寬度，取 V-VI軸段長(zhǎng)？?-?= 35?6) 保證齒輪段與箱體由足夠的距離，取 ？?= 48 至此，已初步確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。(3) 軸上零件的周向定位由于該軸為齒輪軸，故齒輪無(wú)需周向定位。半聯(lián)軸器與軸 的周向定位采用平鍵鏈接。按?-?= 30?仙機(jī)械設(shè)計(jì)綜合 課程設(shè)計(jì)第二版表6-57查得平鍵截面？?x? = 8?X 7?鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為40mm,同時(shí)為了保證半聯(lián) 軸器與軸有較好的對(duì)中性，故選擇半聯(lián)軸器轂孔與軸的配合為?7。?6(4) 確定軸上的倒角和圓角尺

28、寸查機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表15-2,取軸段倒角為C1,各軸肩 上的圓角半徑為R1。?-?=?32?= 34?-?= 58?-?=?32?軸承30207?-?=?20?-?= 35?-?= 32?-?4 0?-?= 35?存485.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。如圖所示:F玳IFrlDF TL此力系為空間任意力系，對(duì) B點(diǎn)取矩得:F JC jBhi刀?；? = -?1?+ ?2? 0.?2= ?蔦?=394.8 X6168=354.2?2= 354.2?對(duì)C取矩得:刀?(?= -?1? ? 0.雪纟94 = 690.9?總扭矩平衡:68-M + M = 0.M' = M =

29、 ? -R = 41.7? ?以1= 690.9?M = 41.7? ?煩?尸 394.8?= 24.1? ?= 41.7? ?彎矩圖，扭矩圖和彎矩圖可得：?尸 394.8? ?尸 24.1? ? ?尸 41.7? ? 6.按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，對(duì)只校核軸上承受彎矩和扭矩最大截面 (B點(diǎn)的左截面)，根據(jù)上述數(shù)據(jù)以及軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 脈沖循環(huán)應(yīng)力，取a= 0.6,應(yīng)用第四強(qiáng)度理論，計(jì)算軸的計(jì)算 應(yīng)力：V ?+ ( a ?V 241?" (0.6 X 41700) 2(£a?=8.10?已選定的軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)第二版 表15-1的40

30、Cr的許用彎曲應(yīng)力? = 70?因?yàn)?0Ca = 8.10? ? = 70?所以該軸的強(qiáng)度時(shí)足夠的(二)減速器輸出軸設(shè)計(jì)計(jì)算1.0.1 X353a= 0.6oca = 8.10? = 70?2.求輸入軸上的功率？?？轉(zhuǎn)速？?和扭矩？?？?= ? = 4.19 X0.97 X0.97 = 3.94? ? = 436.4 ?2?T2 = 9550 X-= 9550?求作用在齒輪上的力因已知小齒輪的分度圓直徑為?= ?= 2 X77?= 154?4.19x= 86.2?彩?3.4.而:2?2 X 86200?'= oo =1191.4?154?2= ?=?9?.4 X ?20 °

31、?655 39433? ?2= ?4 X ?20 ° ?65 17934? 初步確定軸的最小直徑先按？?v9550 X 1000? = ?V初步估算軸的最小直徑。選取0.2?軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表15-3,??？ = 110，于是得：?= 1191.4?22 '?2= 394.8?22 '?2= 179.4?550 X 1000?3 ?=?7?V = 110 0.2? ?考慮到軸上有鍵槽，現(xiàn)將軸徑加大?>'X 工49 = 22.00?436.45%，即: ?= 22 X105% = 23.1?軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸上零件的裝配

32、方案。 裝配方案如圖示：?> 22.00?= 23.1?(2) 根據(jù)定位要求確定軸的各段長(zhǎng)度和直徑1) 齒輪軸段的設(shè)計(jì)為了滿足齒輪的定位要求，III -IV段軸的右端需要制出 一軸肩，故取III-IV段的直徑為?-?38?根據(jù)箱體的對(duì)稱分布，現(xiàn)??？?=?90?,齒輪左端由擋油圈 定位，為了使擋油圈頂再齒輪端面上而不頂在軸的軸肩上， 現(xiàn)取II-III軸段長(zhǎng)度略小于齒輪寬度，取?_?48?2) 初步選擇滾動(dòng)軸承因?yàn)檩S承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單 列的圓錐滾子軸承。按照工作要求根據(jù)？?_?=?34?,由 機(jī)械設(shè)計(jì)課程綜合設(shè)計(jì)第二版表 6-67選取0基本游 隙組、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度的單列圓錐滾

33、子軸承30206,其尺寸?X ?X?= 30?X 62? X 17.25?故 III-IV 的軸徑 取?-?35?軸段長(zhǎng)取?3?-?/34?2將右端軸承也選擇30206軸承。所以V-V軸段直徑 ?-?= 30? ?，該軸段上有擋油圈，油氈密封，取該軸段 長(zhǎng)為？?_?= 80?3) 為了減少加工面的長(zhǎng)度，軸段IV-V加工直徑較軸承處略小， ??？?_?= 32?2至此，已初步確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。(3) 軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵鏈接，按照？?-?=?34?由機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第二版表6-57查得平 鍵截面？?X? = 10?X8?鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 40mm，同時(shí)為了

34、保證齒輪與軸有較好的對(duì)中性，故選擇齒輪與軸的配合為？?6鏈輪與軸周向定位采用平鍵鏈接，按照 ？?-?= 28? 由機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第二版表 6-57查得平鍵截面 ?X? = 8?X7?鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為40mm,同 時(shí)為了保證齒輪與軸有較好的對(duì)中性，故選擇鏈輪與軸的配合為?-70?6(4)確定軸上的倒角和圓角尺寸查機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表15-2,取軸段倒角為C1,各軸肩 上的圓角半徑為R1o5.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。如圖所示：?-?8?-?0?-?4 8?9?-?34?軸承30206?-?=?34?-?= 80?-?= 32?Pr2ILfw此力系為空間任意力系，

35、對(duì) A點(diǎn)取矩得:? 0刀？?(？ = -?2 ? ?2 ? 394.8 X56 ?=?173=127.5?= 127.5? 0對(duì)C取矩得:刀?(? = -?2 ? ?初？?=?=39°8 X119 = 267.3?= 267.3?68-MM' = M =M = 86.2? ?總扭矩平衡:+ M = 0 ? R = 86.2? ?= 267.3? ?= 7.14? ? ?= 86.2? ?得剪力圖、彎矩圖、扭矩圖，如圖所示：?= 267.3?= 7.14? ?= 86.2? ?6.按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，對(duì)只校核軸上承受彎矩和扭矩最大截面 (B點(diǎn)的右截面)，根據(jù)上

36、述數(shù)據(jù)以及軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 脈沖循環(huán)應(yīng)力，取a= 0.6,應(yīng)用第四強(qiáng)度理論，計(jì)算軸的計(jì)算 應(yīng)力：V ? ( a?2V 7140(2 + (0.6 X 86200) 2°Ca?0.1 X343=22 4?已選定的軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)第二版 表15-1的45號(hào)鋼的許用彎曲應(yīng)力? = 60?因?yàn)?oca = 22.4? ? = 60? 所以該軸的強(qiáng)度時(shí)足夠的a= 0.6oca = 22.4? = 60?七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算(一)輸入軸軸承選擇與計(jì)算初選軸承為30207圓錐滾子軸承，面對(duì)面安裝。根據(jù)工作條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 ？ = 10 X300 X24 = 7

37、2000h1. 輸入軸軸上軸承的工作參數(shù)：轉(zhuǎn)速?= 960 ?兩軸承的徑向反力?1= 690.9?, ?2= 354.2?兩軸承的軸向力?n = 0?, ?12= 179.4?2. 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷m 斗？?1 c如？2 179.4因?yàn)?1= 0<。和?2= 354.2 < e由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版查得徑向動(dòng)載何系數(shù)X和軸向動(dòng)載何系數(shù)丫的值為：? = 1 丫1 = 0? = 1 丫2 = 0由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表 13-6查得載荷系數(shù)?= 1.2,則軸承的 當(dāng)量動(dòng)載荷？?= ?(?+ ?歹為：?= ?冰？?11+ ?1?11)= 1.2 X(1 X690.9 + 0) = 829.1? ?=

38、?(?12 + ?12)= 1.2 X(1 X354.2 + 0) = 425.0? 因?yàn)?> ?所以當(dāng)量動(dòng)載荷取P= ?= 829.1?3. 求所選軸承額疋動(dòng)載何,10?60?丁 60 X960 X72000?=討 106_= 829.1 X1= 10.1?由機(jī)械設(shè)計(jì)課程綜合設(shè)計(jì)第二版查得所選30207圓錐滾子軸承的額定動(dòng)載荷系數(shù)。？?0= 54.2?因?yàn)?0 > ?所以所選的軸承壽命足夠。(一)輸出軸軸承選擇與計(jì)算初選軸承為30206圓錐滾子軸承，面對(duì)面安裝。根據(jù)工作條件，軸承預(yù)計(jì)壽命？ = 10 X300 X24 = 72000h1. 輸入軸軸上軸承的工作參數(shù)：轉(zhuǎn)速?= 43

39、6.4 ?兩軸承的徑向反力?1= 58.1?, ?2= 123.4?兩軸承的軸向力?21 = 0?, ?22= 394.8?2. 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷因?yàn)?1=0<e和?J 394'8 ve?1?2 123.4由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版查得徑向動(dòng)載何系數(shù)X和軸向動(dòng)載何系數(shù)丫的值為：? = 1 丫1 = 0? = 72000h?= 1丫 = 0?= 1 丫2 = 0?= 829.1?= 425.0?= 10.1?0= 54.2?= 1丫 = 0?= 1丫2 = 0? = 1 Y2 = 0由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表 13-6查得載荷系數(shù)?= 1.2,則軸承的 當(dāng)量動(dòng)載荷？?= ?療?+ ?歹為：?= ?(?

40、21+ ?21)= 1.2 X(1 X58.1 + 0) = 69.7? ?= ?(?22+ ?22) = 1.2 X(1 X 123.4 + 0) = 148.1? 因?yàn)?> ?所以當(dāng)量動(dòng)載荷取P= ?= 148.1?3.求所選軸承額疋動(dòng)載何 10?60?丁 Q0 X436.4 X72000?= ?/6 - - 148.1 X V6- 1.4?106106由機(jī)械設(shè)計(jì)課程綜合設(shè)計(jì)第二版查得所選30207圓錐滾子軸承的額定動(dòng)載荷系數(shù)。？?0= 43.2?因?yàn)?0 > ?所以所選的軸承壽命足夠。?= 69.7?= 148.1?= 1.4?0= 43.2?八、鍵連接的選擇及校核計(jì)算1.

41、輸入軸與半聯(lián)軸器采用平鍵鏈接軸徑?= 30?,軸長(zhǎng)?= 58?傳遞扭矩?= 41.7? ?(1) 鍵連接的選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第二版表 6-57查得，選用A型平鍵，？?X ? X?= 8 X 7 X40，即鍵 8 X40(2) 鍵連接的校核計(jì)算鍵，軸，半聯(lián)軸器材料都是鋼。由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表 6-2查得許用擠壓應(yīng)力? = 120150?取? = 135? 鍵的工作長(zhǎng)度：2? ? ?= 40 - 8 = 32?,2000?4000?/曰由'?=?=?得:2000? 4000? 4000 X41.7 ?=- 93.1?7 X 8 X 32因?yàn)?= 93.1? ? = 135?所以，該鍵

42、連接強(qiáng)度足夠。2. 輸出軸與齒輪米用平鍵鏈接軸徑?= 34?軸長(zhǎng)?= 48?傳遞扭矩?= 86.2? ?(1) 鍵連接的選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)第二版表 6-57查得，選用A型平鍵，？?X ? X?= 10 X8 X 40，即鍵 10 X40(2) 鍵連接的校核計(jì)算鍵，軸，齒輪材料都是鋼。由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版表6-2查得許用擠壓應(yīng)力? = 120150?取? = 135? 鍵的工作長(zhǎng)度：? ? ?= 40 - 8 = 30?由？?= 2000?= 40竺?得：2000? 4000?4000 X86.2?= = = = 143 7?7 X8 X 30因?yàn)?= 143.7? ? = 135?所以，該鍵連接擠壓強(qiáng)度不夠，考慮到相差不大，現(xiàn)將鍵改用A 型平鍵？?X ? X?= 10 X8 X 45，即鍵 10 X45。(3) 校核調(diào)整后強(qiáng)度鍵的工作長(zhǎng)度：?= ? 0.5?= 45 - 0.5 X8? 41?,2000? 4000? 4000 X86.2 ? = = = =112 1?7 X8 X 41因?yàn)?= 112.1? ? = 135?所以，該鍵連接足夠。"據(jù)此，對(duì)輸出軸進(jìn)行修改。將原鍵槽改成A型鍵槽10 X45。? = 135? 32?= 93.1?鍵 10 X40? 30?= 143.