河南理工大學(xué)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、. . . . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 名稱：輸送帶傳動(dòng)裝置 學(xué)院：機(jī)械與動(dòng)力工程班級(jí)：測(cè)控 ： 學(xué)號(hào)：目錄一、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2二、 設(shè)計(jì)要求2三、 設(shè)計(jì)步驟 21. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 32. 電動(dòng)機(jī)的選擇 43. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 54. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 55. V帶和帶輪的設(shè)計(jì) 66. 齒輪的設(shè)計(jì) 87. 軸的設(shè)計(jì) 198. 滾動(dòng)軸承的選擇和校核 269. 聯(lián)軸器的選擇 2710.箱體的設(shè)計(jì) 3011.潤(rùn)滑與密封的設(shè)計(jì) 30四、 設(shè)計(jì)小結(jié) 31五、 參考資料 32一 . 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)課題:設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器.運(yùn)輸機(jī)

2、連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),輕度震動(dòng),環(huán)境溫度不超過(guò)35度,輸送帶運(yùn)動(dòng)速度誤差不超過(guò)5%,減速器單件小批量生產(chǎn),使用期限10年(350天/年),每天16小時(shí)表一: 題號(hào) 參數(shù)D4主滾筒扭矩（Nm）900主滾筒速度（m/s）0.8主滾筒直徑（mm）320二. 設(shè)計(jì)要求1.減速器裝配圖1(A1)。2.軸、齒輪零件圖各2(A3)。3.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1份。三. 設(shè)計(jì)步驟1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:1.組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2.特點(diǎn)：齒輪相對(duì)軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均，要求軸有較大的剛度。3.確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案如下：圖1:(傳動(dòng)裝置

3、總體設(shè)計(jì)圖)4.選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）。5.傳動(dòng)裝置的總效率0.96×××0.97×0.960.759；為V帶的效率, 為第一對(duì)軸承的效率，為第二對(duì)軸承的效率，為第三對(duì)軸承的效率，為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為7級(jí)精度，油脂潤(rùn)滑.因是薄壁防護(hù)罩,采用開式效率計(jì)算)。2.電動(dòng)機(jī)的選擇1.運(yùn)輸帶工作壓力：F=T/0.5d=900/0.5*320=5625N2.電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： PP/5625×1.3/1000×0.7595.93kW,3.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為n=47.77r/min，4.經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合

4、理圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i24，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i840，則總傳動(dòng)比合理圍為i16160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選圍為ni×n（16160）×47.77764.37643.3r/min。5.綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重 量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y132M4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為7.5，額定電流15.4A，滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速重量N傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶減速器1Y132M-47.51500144081030.142.512.06中心高外型尺寸L&#

5、215;（AC/2+AD）×HD底腳安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F132515× 280× 315216 ×1781238× 4010 3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比1. 總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為n/n1440/47.7730.142.  分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比×(分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比)初步取2.5，則減速器傳動(dòng)比為30.14/2.512.06高速級(jí)傳動(dòng)比為=3.96，則3.054.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

6、力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速1440/2.5576r/min576/3.96145.49r/min / 145.49/3.05=47.70 r/min=47.70 r/min（2）各軸輸入功率×5.93×0.965.70kW  ×2×5.70×0.98×0.955.30kW  ×2×5.30×0.98×0.954.93kW×2×4=4.93×0.98×0.974.69kW則各軸的輸出功率： &#

7、160; ×0.98=5.59 kW×0.98=5.19 kW×0.98=4.83kW×0.98=4.60 kW（3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩=××N·m電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550=9550×5.93/1440=39.33 N·所以: ××=39.33×2.5×0.96=94.39 N·m×××=94.39×3.96×0.98×0.95=348 N·m×××=348

8、×3.05×0.98×0.95=988.14N·m=××=988.14×0.95×0.97=910.57 N·m輸出轉(zhuǎn)矩：×0.98=92.50 N·m×0.98=341.04 N·m×0.98=968.38 N·m×0.98=891.8 N·m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率P KW轉(zhuǎn)矩T Nm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸5.9339.3314401軸5.705.5994.3992.505762軸5.305.193

9、48341.04145.493軸4.934.83988.14968.3947.704軸4.694.60910.57891.847.705.設(shè)計(jì)帶和帶輪1.確定計(jì)算功率, 為工作情況系數(shù)， 為傳遞的額定功率,既電機(jī)的額定功率.2.選擇帶型號(hào)根據(jù)，,選用帶型為B型帶3.選取帶輪基準(zhǔn)直徑查表得小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑,取。4.驗(yàn)算帶速v在525m/s圍，V帶充分發(fā)揮。5.確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由于,所以初步選取中心距a：，初定中心距，所以帶長(zhǎng), =.查表選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度，得實(shí)際中心距， 取6.驗(yàn)算小帶輪包角，包角合適。7.確定v帶根數(shù)z因，帶速，傳動(dòng)比,查表,并由插值法得, =0.96, =

10、0.96。故選Z=5根帶。8.計(jì)算預(yù)緊力查表可得,故:單根普通帶緊后的初拉力為計(jì)算作用在軸上的壓軸力6.齒輪的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1，齒輪材料，熱處理與精度考慮此減速器的功率與現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪（1）齒輪材料與熱處理  材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=24高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z=i×Z=3.96×24=95.016 取Z=96. 齒輪精度按GB/T100951998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。2，初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定

11、各參數(shù)的值:試選=1.6選取區(qū)域系數(shù) Z=2.433 則計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =60×576×1×（16×350×8）=1.935×10hN=N/i=4.89×10h 查課本 10-19圖得：K=0.93 K=0.96齒輪的疲勞強(qiáng)度極限安全系數(shù)取1=550=450 許用接觸應(yīng)力 =189.8MP ， =1T=95.5×10×=95.5×10×9/576=9.44×10N.m3.設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d=計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b和模數(shù)計(jì)算齒寬b b=58.05mm計(jì)算摸

12、數(shù)m 初選螺旋角=14=，取=2.5mm計(jì)算齒寬與高之比齒高h(yuǎn)=2.25 =2.25×2.5=5.625 = =10.32計(jì)算縱向重合度=0.318=1.903計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)=1根據(jù),7級(jí)精度, 動(dòng)載系數(shù)K=1.07,K=+0.23×10×b =1.12+0.18(1+0.61)×1+0.23×10×58.05=1.47K=1.35 ， K=1.2故載荷系數(shù):KK K K K =1×1.07×1.2×1.47=1.88按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=580.5×=60.63計(jì)

13、算模數(shù)=4. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 確定公式各計(jì)算數(shù)值小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩94.4kN·m   確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z24，zi z3.96×2495.04傳動(dòng)比誤差  iuz/ z96/244i15，允許計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)zz/cos24/ cos1426.27  zz/cos96/ cos14105.09 初選齒寬系數(shù)   1 初選螺旋角  初定螺旋角14  載荷系數(shù)KKK K K K=1×1.07×1.2×1.3

14、51.73  查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y查課本由表10-5得:齒形系數(shù)Y2.592 Y2.182  應(yīng)力校正系數(shù)Y1.596  Y1.784  重合度系數(shù)Y端面重合度近似為1.88-3.2×（）1.883.2×（1/241/96）×cos14 1.713arctg（tg/cos）arctg（tg20/cos14）20.6469014.07609因?yàn)?cos，則重合度系數(shù)為Y0.25+0.75 cos/0.673  螺旋角系數(shù)Y 軸向重合度1.841,Y10.79 

15、;計(jì)算大小齒輪的 安全系數(shù)由表查得S1.35小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160nkt60×576×1×10×350×1619.35×10大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2N1/u4.89×10彎曲疲勞強(qiáng)度極限           小齒輪 大齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)均取1，取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4=大齒輪的數(shù)值大.選用. 設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算模數(shù)對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按

16、GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=60.63來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:z=29.41 取z=30那么z=3.96*30=119  幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距 a=153.56將中心距圓整為154按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos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d=61.84d=245.297計(jì)算齒輪寬度B=圓整后 （二） 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算材料：低速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=30高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240

17、HBS z=2.33×30=69.9 圓整取z=70.齒輪精度按GB/T100951998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.確定公式的各計(jì)算數(shù)值試選K=1.6查課本由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z=2.45試選,查得 =0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60×n×j×L=60×145.49×1×(16×350×10)=4.89×10N=1.61×10接觸疲勞壽命系數(shù)均取1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)度極限取失效

18、概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力=550/1=550 575查材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP選取齒寬系數(shù)T=95.5×10×=95.5×10×5.30/145.49=34.79×10N.m =77.472.計(jì)算圓周速度0.590 3.計(jì)算齒寬b=d=1×77.47=77.474.計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) m= 齒高 h=2.25×m=2.25×2.526=5.6835 =77.47/5.6835=14.405.計(jì)算縱向重合度6.計(jì)算載荷系數(shù)KK=1.12+0.18(1+0.6+0.23×

19、;10×b =1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10×77.47=1.4772使用系數(shù) K=1 同高速齒輪的設(shè)計(jì),查表選取各數(shù)值=1.04 K=1.35 K=K=1.2故載荷系數(shù)K=1×1.04×1.2×1.4772=1.8447.按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑d=d=77.47×計(jì)算模數(shù)3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m確定公式各計(jì)算數(shù)值（1）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩347.9kN·m（2） 確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z30，zi ×z3.05×3091.5傳動(dòng)比誤差 

20、 iuz/ z92/303.07i0.665，允許（3）初選齒寬系數(shù)   由表查得1（4） 初選螺旋角  初定螺旋角12（5）載荷系數(shù)KKK K K K=1×1.04×1.2×1.351.6848（6） 當(dāng)量齒數(shù)      zz/cos30/ cos1232.056  zz/cos92/ cos1298.30由課本表10-5查得齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y（7）螺旋角系數(shù)Y 軸向重合度2.03Y10.797（8計(jì)算大小齒輪的查得齒輪彎曲疲

21、勞強(qiáng)度極限  彎曲疲勞壽命系數(shù)均取1 S=1.4= 計(jì)算大小齒輪的,并加以比較                 大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算. 計(jì)算模數(shù)對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=3mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=87.04來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).z=28.38 取z

22、=30z=3.05×30=91.5 取z=92    初算主要尺寸計(jì)算中心距 a=124.726將中心距圓整為125修正螺旋角=arccos因值改變不多,故參數(shù),等不必修正   分度圓直徑 d=92.01d=282.17計(jì)算齒輪寬度圓整后取 V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表1.各傳動(dòng)比V帶高速級(jí)齒輪低速級(jí)齒輪2.53.963.05 2. 各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)(r/min)(r/min)(r/min)576145.4947.7047.703. 各軸輸入功率 P（kw）（kw）（kw）(kw)5.69 5.304.934.694. 各

23、軸輸入轉(zhuǎn)矩 T(kN·m)(kN·m)(kN·m) (kN·m)94.39348988.14910.57 5. 帶輪主要參數(shù)小輪直徑（mm）大輪直徑（mm）中心距a（mm）基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mm）帶數(shù)z12531545016005 7.軸的設(shè)計(jì)(一).軸的材料選擇和最小直徑估計(jì) 根據(jù)工作條件，初定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸的最小直徑計(jì)算公式 Ao的值確定為1101、 高速軸 =23.60因?yàn)楦咚佥S最小直徑處裝大帶輪，設(shè)一個(gè)鍵槽，因此取=23.60*(1+5%)=24.78，取=25mm2、 中間軸 =36.46，根據(jù)軸承的選擇，取=40m

24、m3、 低速軸 =51.62mm，安裝聯(lián)軸器設(shè)一個(gè)鍵槽，=51.62*（1+5%）=54.20mm，再根據(jù)后面密封圈的尺寸，取=54mm（二）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、高速軸1）高速軸的直徑的確定：最小直徑處 安裝大帶輪的外伸軸段，因此：密封處軸段 根據(jù)大帶輪的軸向定位要求，定位高度，取36mm：滾動(dòng)軸承軸段40mm，滾動(dòng)軸承選取30208 ：d×D×B=40mm×68mm×18mm:過(guò)渡段 由于各級(jí)齒輪傳動(dòng)的線速度為2m/s左右，滾動(dòng)軸承采用脂潤(rùn)滑，考慮擋油盤的軸向定位，取42mm齒輪軸段：由于齒輪直徑較小，所以采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。：滾動(dòng)軸承段，40mm2）高速軸

25、各段長(zhǎng)度的確定：由于大帶輪的寬度B=99mm，確定=99：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定=55mm：由滾動(dòng)軸承確定=18mm：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定=109mm：長(zhǎng)度由軸肩確定，取=6mm：由高速齒輪寬度B=62 確定60mm：滾動(dòng)軸承軸段，由裝配關(guān)系，和箱體結(jié)構(gòu)確定=32mm2、中間軸1）中間軸各軸段的直徑確定：最小直徑處 滾動(dòng)軸承軸段，因此45mm>.滾動(dòng)軸承選取30209 d×D×B=45mm×75mm×19mm。：低速齒輪軸段 取50mm： 軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 取75mm:高速帶齒輪軸段50mm：滾動(dòng)軸承段，45mm2）中

26、間軸各軸段長(zhǎng)度的確定：由滾動(dòng)軸承，擋油盤與裝配關(guān)系 取=30mm：由低速小齒輪輪寬B=97 取95mm：軸環(huán)， =15mm：由高速齒輪大齒輪輪寬B=62mm，取60mm：30mm3, 低速軸1) 低速軸各軸段的直徑確定： 滾動(dòng)軸承軸段，因此=60mm.滾動(dòng)軸承選取30212 d×D×B=60mm×95mm×22mm。：低速大齒輪軸段 取=64mm：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 取 =77mm: 過(guò)度段取，考慮擋油盤的軸向定位： =62mm：滾動(dòng)軸承段，=60mm：封密軸段處，根據(jù)聯(lián)軸器的定位要求以與封面圈的的標(biāo)注，取=55mm：最小直徑，安裝聯(lián)軸器的外伸

27、軸段=50mm2）低速軸各軸段長(zhǎng)度的確定：由滾動(dòng)軸承、擋油盤以與裝配關(guān)系等確定取=22mm：由低速大齒輪輪寬B=97mm 取=95mm：軸環(huán)，：由由裝配關(guān)系和箱體結(jié)構(gòu)取=90mm：滾動(dòng)軸承、擋油盤以與裝配關(guān)系=34mm：軸套與裝配關(guān)系=40mm：由聯(lián)軸器的孔轂L=107 取4. 軸上零件的周向固定為了保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過(guò)盈配合H7/r6。與軸承圈配合軸勁選用k6，齒輪與大帶輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，分別為16*63 GB1096-1979與鍵10*80 GB1096-1979。5. 軸上倒角與圓角為保證6008軸承圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊(cè)的推薦，取軸肩圓角半徑為1mm

28、。其他軸肩圓角半徑均為2mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為1*。（三）、中間軸的校核102.5112.567C2D2圖f-131、中間軸上作用力的計(jì)算因?yàn)椴捎玫氖侵饼X圓柱齒輪，所以軸向力如下圖，中間軸的力學(xué)模型如圖f-13齒輪2 齒輪32、支反力的計(jì)算由上面數(shù)學(xué)模型圖知 總長(zhǎng)L=285mm1)垂直面受力如圖f-14：對(duì)于點(diǎn)得： 圖f-14 方向向下對(duì)于點(diǎn)得： 方向向下。由上軸的合力 ，校核圖f-15 計(jì)算無(wú)誤2）水平支反力如圖f-15對(duì)于點(diǎn) =5491.39N對(duì)于點(diǎn)得：由上軸的合力 ，校核： 計(jì)算無(wú)誤。3）A2 點(diǎn)總支反力 B2 點(diǎn)總支反力3、繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖M6538

29、-146796.4圖f-161）垂直平面的轉(zhuǎn)矩圖如右圖f-16：C2點(diǎn) MD2點(diǎn) 562867.482）水平面彎矩圖如右圖f-17：352627.8C2點(diǎn) 圖f-17D2點(diǎn) 3)合成彎矩圖如右圖f-18：M581694.9352688.40圖f-18C2點(diǎn) D2點(diǎn) M468770圖f-194、轉(zhuǎn)矩圖中間軸的轉(zhuǎn)矩圖如右圖f-195、彎矩強(qiáng)度校核由上面可知C2處截面的轉(zhuǎn)矩最大，是危險(xiǎn)截面。根據(jù)選定的軸材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得 故安全。6、安全系數(shù)法疲勞強(qiáng)度校核1）由上面可知C2處是危險(xiǎn)截面2）根據(jù)選定軸45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表15-1確定材料性能：3）抗彎截面系數(shù)：C截面有一個(gè)鍵槽 b

30、×h=16×10 t=6抗扭截面系數(shù)：彎曲應(yīng)力扭轉(zhuǎn)應(yīng)力4)影響系數(shù) 截面上由于軸肩引起的理論應(yīng)力集中系數(shù)和按表3-2查取。由 取=2.10 =1.68 由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù) 故有效應(yīng)力集中系數(shù)：由附圖3-2的尺寸系數(shù) 由附圖3-4得的扭轉(zhuǎn)系數(shù)軸按磨削加工 由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 則可得綜合系數(shù)：取鋼的特性系數(shù)：則安全系數(shù)如下：>S=1.4 故 設(shè)計(jì)的軸安全。C321469f-20（四）、低速軸的校核1、低速軸上作用力的計(jì)算因?yàn)椴捎玫氖侵饼X圓柱齒輪，所以軸向力如圖f-20，低速軸的力學(xué)模型：齒輪1 f-212、支反力的計(jì)算由上面數(shù)

31、學(xué)模型圖知 總長(zhǎng)L=283mm1)垂直面受力如右圖f-21：對(duì)于點(diǎn)得： 方向向下。對(duì)于點(diǎn)得： 方向向下。由上軸的合力 ，校核 計(jì)算無(wú)誤。2）水平支反力如圖f-22對(duì)于點(diǎn)f-22對(duì)于點(diǎn)得：由上軸的合力 ，校核： 計(jì)算無(wú)誤。3）A3 點(diǎn)總支反力圖f-23M-177997.04 B3 點(diǎn)總支反力3、繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖1）垂直平面的轉(zhuǎn)矩圖如右圖f-23：M489043.36C3點(diǎn) 圖f-242）水平面彎矩圖如右圖f-24：C3點(diǎn) 圖f-25520429M3)合成彎矩圖如右圖f-25：M1532690C1點(diǎn) 4、轉(zhuǎn)矩圖高速軸的轉(zhuǎn)矩圖如右圖f-26圖f-26T=5、彎矩強(qiáng)度校核由上面可知C1處截面的轉(zhuǎn)矩最大，

32、是危險(xiǎn)截面。據(jù)選定的軸材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得故是安全的。6、安全系數(shù)法疲勞強(qiáng)度校核1）由上面可知，所以C3處是危險(xiǎn)截面2）根據(jù)選定軸45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表15-1確定材料性能：3）C3處設(shè)一鍵槽 b×h=25×14 t=9抗彎截面系數(shù)：抗扭截面系數(shù)： 彎曲應(yīng)力: 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: 4)影響系數(shù) 截面上由于軸肩引起的理論應(yīng)力集中系數(shù)和按表3-2查取。由 取=2.01 =1.45由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)故有效應(yīng)力集中系數(shù)：由附圖3-2的尺寸系數(shù) 由附圖3-4得的扭轉(zhuǎn)系數(shù)軸按磨削加工 由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 則可得綜合系數(shù)：取鋼的特性

33、系數(shù)：則安全系數(shù)如下：>S =1.4故 設(shè)計(jì)的軸安全。7、鍵的選擇和校核（一）、高速軸上鍵的選擇和校核 高速軸上只有安裝大帶輪的鍵。根據(jù)安裝大帶輪處直徑d=32，查（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)）表10-1選擇普通平鍵。因?yàn)閹л喌膶払=99mm，所以選擇的鍵尺寸：b×h×l=10×8×90 （t=5.0r=0.25）。標(biāo)記：鍵10×8×90 GB/T1096-2003。鍵的工作長(zhǎng)度L=l-b=90-10=80mm,鍵的接觸高度k=0.5h=0.5×8=4mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩=94.39Nm。按表6-2差得鍵的輕度沖擊連接時(shí)需用應(yīng)力則=

34、120MPa=18.44MPa<故高速軸上的鍵強(qiáng)度足夠。（二）、中間軸上的鍵選擇和校核 中間軸上的鍵是用來(lái)安裝齒輪的，因此選用圓頭普通平鍵。因?yàn)楦咚俅簖X輪的輪寬B=62mm ，軸段直徑d=50mm，所以選用b×h×l=16×10×61（t=6.0，r=0.3），標(biāo)記：鍵16×10×61GB/T1096-2003 。低速小齒輪的輪寬B=97，軸段直徑d=50，所以選用b×h×l=16×10×90（t=6.0，r=0.3），標(biāo)記：鍵16×10×90 GB/T1096-200

35、3 。由于兩個(gè)鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩都一樣，所以只要校核短的鍵。短鍵的工作長(zhǎng)度L=l-b=60-16=44mm,鍵的接觸高度k=0.5h=0.5×10=5mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩=988.14Nm則=175.3MPa>,因此設(shè)置雙鍵<*1.5=180MPa,故軸上的鍵強(qiáng)度足夠。再校驗(yàn)長(zhǎng)軸，強(qiáng)度也符合。（三）、低速軸的鍵選擇和校核低速上有兩個(gè)鍵，一個(gè)是用來(lái)安裝低速級(jí)大齒輪，另一個(gè)是用來(lái)安裝聯(lián)軸器。齒輪選用圓頭普通平鍵，齒輪的軸段的直徑d=64mm，輪寬B=92mm 查表（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)）選鍵的參數(shù)：b×h×l=18×11×90（t=7.0，r=0.3

36、）標(biāo)記鍵18×11×90GB/T1096-2003 。鍵的工作長(zhǎng)度 L=l-b=90-18=72mm,鍵的接觸高度k=0.5h=0.5×11=5.5mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩=910.57則=71.87MPa<故安裝齒輪的鍵強(qiáng)度足夠。安裝聯(lián)軸器的鍵用單圓頭普通平鍵。由后面的聯(lián)軸器選擇所選的聯(lián)軸器TL10聯(lián)軸器可知 軸孔長(zhǎng)度L1=107 又因?yàn)檩S直徑d=50mm，所以選鍵b×h×l=16×11×125。標(biāo)記：鍵C16×10×125 GB/T1096-2003。鍵的工作長(zhǎng)度 L=l-b=125-16=109mm,

37、鍵的接觸高度k=0.5h=0.5×10=5mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩=910.57MPa則=66.83Mpa故選的鍵強(qiáng)度足夠。8、滾動(dòng)軸承的選擇和校核（一）、高速軸軸承的選擇和校核1、滾動(dòng)軸承的選擇 根據(jù)載荷與速度情況，選用深溝球軸承。由高速軸的設(shè)計(jì)，根據(jù)，選軸承型號(hào)為30208，其基本參數(shù)：軸承1軸承22、滾動(dòng)軸承的校核1）軸承受力圖如右圖2）當(dāng)量動(dòng)載荷 根據(jù)工作情況（無(wú)沖擊或輕微沖擊），由表13-6查得載荷系數(shù)3）驗(yàn)算軸承的壽命 因?yàn)椋?，只需?yàn)算軸承3，軸承預(yù)期壽命與整機(jī)一樣，l=10×350×16=56000h=89046>56000h所以，軸承壽命足夠。（

38、二）、中間軸軸承的選擇和校核 1、滾動(dòng)軸承的選擇軸承3軸承4 根據(jù)載荷與速度情況，選用深溝球軸承。由中間軸的設(shè)計(jì)，根據(jù)，選軸承型號(hào)為30209，其基本參數(shù)：2、滾動(dòng)軸承的校核1）軸承受力圖如右圖 2）當(dāng)量動(dòng)載荷 根據(jù)工作情況（無(wú)沖擊或輕微沖擊），由表13-6查得載荷系數(shù)3）驗(yàn)算軸承的壽命 因?yàn)?，所以，只需?yàn)算軸承3，軸承預(yù)期壽命與整機(jī)一樣，l=10×350×16=56000h=77490>56000h 所以，軸承壽命足夠。（三）、低速軸軸承的選擇和校核1、滾動(dòng)軸承的選擇 根據(jù)載荷與速度情況，選用深溝球軸承。由低速軸的設(shè)計(jì)，根據(jù)=60，選軸承型號(hào)為30212，其基本參數(shù)：軸承5軸承62、滾動(dòng)軸承的校核1）軸承受力圖如右圖2）