級(jí)減速器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明(1)

1、.西安科技大學(xué)高新學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書學(xué) 院 機(jī)電信息學(xué)院 課 程 機(jī)械設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)單1001 任務(wù)書姓名學(xué)號(hào)1001140546 專業(yè)班級(jí) 機(jī)單1001設(shè)計(jì)參數(shù)：載荷：383.97N，皮帶速度：0.791m/s,滾筒直徑: 355mm,使用年限:6年完成時(shí)間： 2013年1月6日內(nèi)容及要求：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)通過傳動(dòng)方案的擬定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)計(jì)算，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，使學(xué)生掌握機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)步驟和方法的一般規(guī)律，提高設(shè)計(jì)技能。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)包括：(1)確定機(jī)械系統(tǒng)總體傳動(dòng)方案。（2）選擇電動(dòng)機(jī) 。(3)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的

2、計(jì)算。 (4)傳動(dòng)件如齒輪帶及帶輪的設(shè)計(jì)。(5)軸的設(shè)計(jì)。(6)軸承組合部件設(shè)計(jì)。(7)鍵的選擇和校核。(8)機(jī)架或箱體的設(shè)計(jì)。(9)潤滑設(shè)計(jì)。學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)應(yīng)繪制裝配工作圖1張(A0或A1圖紙)，組件或零件工作圖23張，并編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。指導(dǎo)教師：程安寧 2012 年 12 月 24 日課程設(shè)計(jì)說明書成績：指導(dǎo)教師： 年 月 日.;計(jì) 算 及 說 明結(jié) 果 原始數(shù)據(jù)。運(yùn)行阻力：F（KN）：383.97N皮帶速度：V（m/s）：0.791m/s滾筒直徑：D (mm)：355mm使用年限：6年二傳動(dòng)方案的擬定電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入減速器3，在經(jīng)聯(lián)軸器4傳至減速器外的齒輪5，帶

3、動(dòng)車輪6工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)分流式圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，高速級(jí)齒輪相對(duì)于軸承位置對(duì)稱，沿齒寬載荷分布較均勻，高速級(jí)和低速級(jí)分別為斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 1.電動(dòng)機(jī) 2.聯(lián)軸器 3.減速器 4.聯(lián)軸器 5.齒輪 6.車輪三電動(dòng)機(jī)的選擇1 選擇電動(dòng)機(jī)類型 按已知工作條件和要求，選用Y系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量1）滾筒所需功率： =FV/1000=383.970.791/1000=0.303 kw 滾筒的轉(zhuǎn)速=601000V/D=53.83r/min2）電動(dòng)機(jī)至滾筒之間傳動(dòng)裝置的總效率為： 其中， ，分別為傳動(dòng)系統(tǒng)中聯(lián)軸器，齒輪傳動(dòng)及軸承效率，是齒輪至車輪的效

4、率，=0.97，=0.96，=0.98 =0.96 =0.633 3）確定電動(dòng)機(jī)的額定功率 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 =1.3X1.6X0.303/0.633=0.11Kw K為功率儲(chǔ)備系數(shù)，為啟動(dòng)系數(shù) 確定電動(dòng)機(jī)的額定功率 選定電動(dòng)機(jī)的額定功率=4 kw 3、 選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 =32.74 r/min 該傳動(dòng)系統(tǒng)為分流式圓柱齒輪傳動(dòng)，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)教材表推薦傳動(dòng)比為=860 則總傳動(dòng)比可取 20至150之間 則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為=20=853.83=654.8r/min =150=6053.83=4911r/min可見同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ，1500r/min ，3000r/min的電

5、動(dòng)機(jī)都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ，1500r/min ，3000r/min的三種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表： 由參考文獻(xiàn)1中表16-1查得：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min)質(zhì)量/kg同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y112M-24300028902.22.22Y112M-44150014402.22.23Y132M1-6410009602.02.04Y160M1-8 4750720 2.0 2.0 由表中數(shù)據(jù)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量，價(jià)格以及總傳動(dòng)比，即選定方案3四總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配4.1 計(jì)算總傳動(dòng)比由機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)中表16-2查得：

6、滿載轉(zhuǎn)速nm=960 r / min；總傳動(dòng)比=nm /=960/53.83 =17.834.2 分配各級(jí)傳動(dòng)比查閱機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)中表5-1各級(jí)傳動(dòng)中分配各級(jí)傳動(dòng)比，取減速器外齒輪傳動(dòng)比為，則高速級(jí)的圓柱齒輪傳動(dòng)比=3.83，則 低速級(jí)的圓柱齒輪的傳動(dòng)比為 =/=6.61/3.83=1.72=0.303kw=53.83r/min=0.633=0.11kw=4kw=654.8r/min=4911r/min電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y32M1-6i=17.83= 3.83 =1.72五計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1. 各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為軸，減速器高速級(jí)軸為軸，中速軸為軸，低速級(jí)軸為軸，減速器外的軸為小齒

7、輪軸、大齒輪軸則 = 960 r/min 960/3.83 r/min=250.65 r/min 250.65/ 1.72 r/min = 145.73r/min =145.73/2.7=53.97/min解得車輪速度在速度允許誤差為5范圍內(nèi)2.按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率 =0.303 kw =0.3030.98kw=0.31kw =0.310.98 kw =0.28kw =0.280.960.98 kw =0.26kw =0.260.980.97 kw =0.25 kw =0.250.960.98=0.24kw3.各軸轉(zhuǎn)矩 =95500.303/960 =3.01 =95500.31/

8、960 =3.08 =95500.28/250.65 =10.77 =95500.26/ 145.73 =17.04=95500.25/53.97 =44.24=95500.24/53.97 =42.47表3 軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸I高速級(jí)軸II中間軸III低速級(jí)軸IV減速器外大齒輪軸轉(zhuǎn)速（r/min）960960250.65145.7353.97功率（kw）43.803.4343.2312.889轉(zhuǎn)矩()0.310.280.260.250.24傳動(dòng)比13.832.812.7效率0.950.900.940.65六、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）選擇材料、精度及參數(shù) a .

9、 按圖1所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) b .塔式起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8級(jí)精度（GB10095-88） c . 材料選擇。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖表（P75表6-2），選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240 HBS，二者的硬度差為40 HBS。 d . 初選小齒輪齒數(shù)=24，則大齒輪齒數(shù)=3.8324=92=3.83 e .初選螺旋角= f .選取齒寬系數(shù)：=1.21）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由公式計(jì)算 a. 分流式小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=/2=37.84/2=18.92 b. 查圖表（P79圖6-3）選取區(qū)域系數(shù)=2.

10、45 c. 查圖表（p78表6-4）選取彈性影響系數(shù)=189.8 d. 由公式=0.985 e. 由許用接觸應(yīng)力 , 查表取， 查表取得 =735MPa，=605MPa，則=605MPa f. 由式 N=60nj 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60960110000=5.76 =5.76/3.83=1.5 g.計(jì)算載荷系數(shù) K -使用系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-3，取=1.25 -動(dòng)載系數(shù)，由推薦值1.02-1.2, 取=1.08 -齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.4，取=1.4 -齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2，取=1.2 得=2.08h.確定重合度系數(shù) 由推薦值0.75-0.88，取=0.82

11、2） 計(jì)算 a. 按計(jì)算小齒輪分度圓直徑 =31.71 mm b. 計(jì)算法面模數(shù) =cos/=31.71/24=1.28 ,取標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm c.計(jì)算中心距a a=（Z1+Z2)/2cos=2(24+92) / =119.56 圓整a=120mm d.計(jì)算分度圓螺旋角 =arccos（Z1+Z2)/2a=arccos2（24+92)/2 = e.計(jì)算分度圓直徑 =mZ1/=224/=49.65mm f.計(jì)算圓周速度 =3.1449.65960/（601000）m/s =2.5m/s g. 計(jì)算齒寬b b=1.231.71mm=38.052mm 圓整 大齒齒寬 =b=39mm 小齒齒寬 =44

12、mm 3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 按式校核計(jì)算1） 確定計(jì)算系數(shù)a. 計(jì)算載荷系數(shù)由式 得=1.251.081.41.2=2.08=Kb. 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)26.56 101.80 c. 查取齒形系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表（P81表6-5）=2.58 ，=2.187d. 查取應(yīng)力校正系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表（P81表6-5）=1.596 ，=1.786e. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4， 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-8，取,彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-9取=1。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=600 MPa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500 MPa ，雙向傳動(dòng)乘以0.7 由公式 得

13、=0.7600/1.4 MPa=300MPa =0.7400/1.4 MPa=200MPaf. 計(jì)算重合度系數(shù)不變位時(shí)，端面嚙合角 端面模數(shù) 重合度 =1.692重合度系數(shù)=0.25+0.75/1.692=0.693g.計(jì)算螺旋角系數(shù)螺旋角系數(shù)由推薦值0.85-0.92，取=0.892） （2）校核計(jì)算 = =45.75 =48.96故，齒根彎曲強(qiáng)度滿足。（3） 齒輪其他幾何尺寸計(jì)算 大輪分度圓直徑 =190.3mm 根圓直徑 mm mm 頂圓直徑 2. 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇材料、精度及參數(shù) a. 按圖1所示方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) b. 選用8級(jí)精度（GB10095-85） c.

14、材料選擇 小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS 大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS d. 初選小齒輪齒數(shù)=25 ，=252.81=70 e. 選取齒寬系數(shù)=1.2（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按下式試算 1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 a. 確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=130.84 b. 查圖表（P79圖6-3）選取區(qū)域系數(shù)=2.45c. 查圖表（p78表6-4）選取彈性影響系數(shù)=189.8 d. 由許用接觸應(yīng)力 , 查表取， 查表取得 =735MPa，=605MPa，則=605MPae. 確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60250.65110000=1.5=1.5/2.81=5.4f.計(jì)算載荷系數(shù) K

15、-使用系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-3，取=1.25 -動(dòng)載系數(shù)，由推薦值1.02-1.2, 取=1.08 -齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2，取=1.2 -齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2，取=1.1 得=1.782g.確定重合度系數(shù) 由推薦值0.85-0.92，取=0.872）計(jì)算 a. 由公式計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值=605MPa得 =62.63 mm b.計(jì)算齒輪模數(shù)m m=62.63/25=2.51 ,取標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm c.計(jì)算小輪分度圓直徑 =m=75mm d.計(jì)算圓周速度 =3.1462.63250.65/60000m/s=0.98m/s e.計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中心距 a

16、=（Z3+Z4)/2=2(25+70) / 2=142.5mm 圓整145mm d. 計(jì)算齒寬b b= 大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 （3） 按齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算計(jì)算公式為 1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4， 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-8，取,彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-9取=1。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=600 MPa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500 MPa ，雙向傳動(dòng)乘以0.7 由公式 得=0.7600/1.4 MPa=300MPa =0.7400/1.4 MPa=200MPa b.計(jì)算載荷系數(shù)。 由公式得 =1.782c.查

17、取齒形系數(shù)。查圖表（P81表6-5）得=2.62 ,=2.24d. 查取應(yīng)力校正系數(shù)。查圖表（P81表6-5）得=1.59，=1.75e.計(jì)算重合度系數(shù) 重合度 =1.71重合度系數(shù)=0.25+0.75/1.71=0.689(2)設(shè)計(jì)計(jì)算 = =74.4 = =74.6（4） 計(jì)算齒輪其他幾何尺寸計(jì)算1） 計(jì)算中心距=3（25+70）/2 mm=145mm2） 計(jì)算分度圓直徑 325mm=75mm 370 mm=210mm（CAD圖修正為215） 3)根圓直徑 4）頂圓直徑 3. 減速器外齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）選擇材料、精度及參數(shù) a . 按圖1所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) b .塔式起重

18、機(jī)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8級(jí)精度（GB10095-88） c . 材料選擇。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖表（P75表6-2），選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240 HBS，二者的硬度差為40 HBS。（2）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式計(jì)算 a.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4， 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-8，取,彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-9取=1。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=600 MPa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500 MPa ，雙向傳動(dòng)乘以0.7 由公式 得=0.7600/1.4 MPa=3

19、00MPa =0.7400/1.4 MPa=200MPa b.選取齒寬系數(shù)=1.2 c.初選小齒輪齒數(shù)=26 ，=262.7=71 d.確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 e.查圖表（P79圖6-3）選取區(qū)域系數(shù)=2.45 f. 查圖表（p78表6-4）選取彈性影響系數(shù)=189.8 g. 確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=6089.20110000=0.54=0.54/2.7=0.2 h.計(jì)算載荷系數(shù) K -使用系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-3，取=1.25 -動(dòng)載系數(shù)，由推薦值1.02-1.2, 取=1.08 -齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2，取=1.2 -齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2，取=1.1 得=1.78

20、2 i.查取齒形系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表（P81表6-5）=2.60 ，=2.23 j.查取應(yīng)力校正系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表（P81表6-5）=1.595 ，=1.76 k.比較大小 ，取兩者大值。 l.重合度系數(shù)取=0.687 將上面參數(shù)帶入公式 = =2.69mm 由于減速器外是開式齒輪傳動(dòng)，所以將模數(shù)加大10%20%，故=1.15m=3.09,圓整取=3mm. (3)計(jì)算齒輪相關(guān)幾何參數(shù) a.計(jì)算齒輪分度圓直徑 b.計(jì)算圓周速度 = c.計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中心距 d.計(jì)算齒寬 大齒輪寬，小齒輪寬 e.根圓直徑 f.頂圓直徑 七、 高速軸的設(shè)計(jì)已知=3.8024kw ，=960r/min ，=37.84 ，=18.

21、921. 求作用在齒輪上的力 =218.92/31.71N=1193.3N N=449.23 N =1193.3114.8N=315.29N圓周力 ，徑向力及軸向力的方向如圖所示1 初步確定軸的最小直徑。先按式 初步估算軸的最小直徑。 選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表8-6取=112，得 112mm=17.72mm該軸直徑d100mm，有一個(gè)鍵槽，軸頸增大3%,安全起見，取軸頸增大3%則，圓整后取d2=19mm。輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的直徑。選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式為 查圖表（P173表11-2），取=2.3，則=2.337.84 =87.032 根據(jù)=

22、87.032及電動(dòng)機(jī)軸徑D=38mm，查標(biāo)準(zhǔn)GB4323-84，選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器。確定軸最小直徑=32 mm= 960 r/min =53.97r/m=0.303kw=0.31 kw=0.28kw=0.26 kw=0.25kw=0.24kw=3.01 =3.08=10.77=17.04=42.24=42.478級(jí)精度（GB10095-88）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280 HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBS=24= 92=1.2=18.92=2.45=189.8=735MPa=605MPa=605 MPa 1.5=1.25=1.08=1.4=1.22.08=0.82m=2mm=

23、a=120mm =49.65mm=2.5m/s=39mm=44mm=1.25=1.08=1.4=1.2=2.08=26.56=101.80=2.58 =2.187=1.596 =1.786=1.4=1=600 MPa=500 MPa=300MPa=200MPa=0.693=0.89=45.75=48.96圓整后=190mm8級(jí)精度（GB10095-85）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBS；=25=1.2130.84=2.45=189.8=700Mpa=550MPa=735Mpa =605MPa=605MPa1.5=1.25=1.08=1.2=1.11.782

24、=0.87m=3mm=75mm=0.98m/s a=145mm =300MPa=200MPa=1.782=2.62 =2.24=1.59=1.75=0.689=145mm8級(jí)精度（GB10095-88）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280 HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBS=26=71=300MPa=200MPa=1.2=2.45=189.8 =1.25=1.08=1.2=1.11.782=2.6=2.23=1.59=1.76=0.687=3mm.=78mm=213mm=0.36m/sa=145.5mmd2=19mm=87.032 =32 mm2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案。經(jīng)分析比較

25、，選用如圖所示的裝配方案（1） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1） 右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位，1-2段比半聯(lián)軸器轂孔長短14mm，=80mm。聯(lián)軸器靠軸肩定位并考慮O型密封圈標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑，取=35mm 。2） 初步選擇滾動(dòng)軸承。該傳動(dòng)方案沒有軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承。根據(jù)=35mm，查GB276-89初步取0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6008，其尺寸為dDB=40mm68mm15mm ，故=40mm3） 為減少裝配軸承處的精加工而設(shè)置的軸肩，取=44mm，取軸承到減速器箱體內(nèi)壁為8mm，取箱體內(nèi)壁到高速軸小齒輪距離為15mm,故=23mm。4） 由機(jī)械

26、設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)查箱體內(nèi)壁到軸承座孔端面的距離mm ，取=65mm，采用凸緣式軸承蓋，取軸承蓋的總寬度為50mm，到聯(lián)軸器的距離為15mm，則=68mm.5）3-4段裝配軸承，取軸徑長度小于軸承寬度3mm，故=15-3=12mm， 同理10-11段裝配軸承，并需倒角，故=18mm， =80+20-5=95mm6）5-6和7-8段為齒輪，長度，直徑=54mm（3）軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用普通C型平鍵連接，按=32 mm，=80mm 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)圖表（11-1）選用鍵=10mm8mm72mm 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過渡配合來保證，選用直徑尺寸公差為m64）

27、確定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-12），取軸端倒角為1.6，各軸肩處圓角半徑為R2（二）中速軸（III軸）的設(shè)計(jì) 已知=3.434kw，=130.84 ，=250.65r/min 1求作用在齒輪上的力 =1193.31 N ，=449.23N，=315.29 N =2130.84/62.5N=4186.88N=1523.9 N軸上力的方向如下圖所示初步確定軸的最小直徑 根據(jù)初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查圖表（8-6），取=112 ，于是得=112mm=26.8mm 。該軸的最小直徑為安裝軸承處的直徑，取為=30mm3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案，

28、如圖（2）確定軸的各段直徑和長度 1）根據(jù)=30mm 取=30mm，軸承與齒輪2，之間采用軸肩定位，取=35mm，齒輪2，與齒輪3之間用套筒定位，取=43mm ，由于軸環(huán)寬度b1.4h 軸II的設(shè)計(jì)，取=c=10mm 因?yàn)?80 mm ， =39mm 取=80，=39-3mm=36mm . 2）初步選擇滾動(dòng)軸承 由于配對(duì)的斜齒輪相當(dāng)于人字齒，初步選取0組游隙，0級(jí)公差的軸承30306，其尺寸為dDB=30mm72mm19mm 。 又由于箱體內(nèi)壁之間距離相等，故21+8+15+2.5+3=49.5,軸的兩端倒角，取52mm 取軸承端蓋的總寬度為45mm 3）軸上零件的周向定位 齒輪的周向定位都采

29、用普通平鍵連接 按=43mm，=80mm =35mm =36mm 查圖表（表11-1）取各鍵的尺寸為 2-3段和6-7段=10x8x28 滾動(dòng)軸承的周向定位靠過渡配合來保證，選公差為m6 4）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為1.6，各軸肩處的圓角半徑為R2（三）低速軸（軸IV）的設(shè)計(jì) 已知=3.231kw ，=345.92 ，=89.20r/min 1求作用在軸上的力 =4189.88N =1523.9N 2初步確定軸的最小直徑 按初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。查圖表（P表15-3）取=112，于是得 112mm=37.1mm 。該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，選

30、取聯(lián)軸器的型號(hào)。 根據(jù)式，查圖表（P173表11-2），取=2.3 ，則=2.3345.92=795.616根據(jù)=795.616，查標(biāo)準(zhǔn)GB5014-85考慮到起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器。選取軸孔直徑d=40mm，其軸孔長度L=84mm，則軸的最小直徑=40mm3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案。經(jīng)比較，選取如下圖所示的方案（2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 1）取=40mm，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，采用軸肩定位，由h=1.5mm，取=45mm 2）初步選擇滾動(dòng)軸承 根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6210，其尺寸為d

31、DB=50mm90mm20mm 故=50mm 3）取=55mm，=28mm 4）根據(jù)軸頸取安裝齒輪處軸段=60mm，齒輪左端采用軸肩定位，取h=1.5mm，則=63mm ，軸環(huán)寬度b1.4h=1.43mm=4.2mm，取10mm5）已知=75mm。取=55.8mm ，=2.3mm（S=2mm） =74.7mm ，=8mm6）根據(jù)軸II，軸III的設(shè)計(jì)，取滾動(dòng)軸承與內(nèi)壁之間的距離=8mm，則=14+2.5+20+10+2.5-8-2.3=57.7mm7)根據(jù)箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離=60mm，及=8mm，B=20mm，取軸承蓋的總寬度為45mm，軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離為=20mm則=65m

32、m(3）軸上零件的周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用普通平鍵連接，根據(jù)=40mm,=84mm 查圖表（P表11-1）得 1-2和12-13段：bhL=12mm8mm78mm 7-8段：bhL=18mm11mm68mm 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位靠過渡配合來保證，選用直徑尺寸公差為m6（4）確定軸上圓角和倒角尺寸 查圖表（P表15-12），取軸端倒角尺寸為1.6,軸上圓角R2.（4） 軸的校核 1求高速軸的校核 1.） 軸的計(jì)算簡圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖知，深溝球軸承6008， a=7.5mm, 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）可以看出Ft作用處 是危險(xiǎn)截面， L=248mm，將該

33、截面的所受彎矩和扭矩列于下表 其中彎矩合成公式 當(dāng)量彎矩公式 計(jì)算應(yīng)力公式表4 危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩載荷水平面H垂直面V支反力F=1193.31N =449.23N彎矩=65035.395=24483.035=32365.285總彎矩M=69491.162 =72643.75扭矩TT=11352=32mm=80mm=35mm深溝球軸承6008=40mm=44mm=23mm=68mm=12mm=18mm=54mm鍵=10mm8mm72mm過渡配合m6=1193.31 N=449.23N=315.29 N=30mm=30mm=35mm=43mm=10mm =80=36mm 圓錐滾子軸承30306

34、52mm=80mm鍵=10x8x28=3.231kw=345.92 =89.20r/min=4189.88N =1523.9N37.1mm =795.616HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器=40mm=84mm=40mm=45mm深溝球軸承6210=50mm=55mm=28mm=60mm=63mm 10mm=55.8mm=2.3mm=74.7mm =8mm=57.7mm=65mm鍵bhL=12mm8mm78mm bhL=18mm11mm68mm 2.） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，取=1，軸的計(jì)算應(yīng)力 =5.88 =5.63前已選定軸

35、的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查圖表（P表15-1）得=60MPa，因此，故軸安全。2.求中間軸的校核 1） 軸的計(jì)算簡圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖知，圓錐滾子軸承30306， a=23mm, 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）可以看出Ft作用處 是危險(xiǎn)截面， L=225mm，將該截面的所受彎矩和扭矩列于下表 其中彎矩合成公式 當(dāng)量彎矩公式 計(jì)算應(yīng)力公式 表4 危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩載荷水平面H垂直面V支反力F=900.13N =312.72N彎矩=38705.6=145494.08=13446.96=16505.59=36450總彎矩M =40974.92=42078 =187771.5扭矩T

36、 T=130.842.） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，取=1，軸的計(jì)算應(yīng)力 =1.5 =1.53 = 6.94前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查圖表（P表15-1）得=60MPa，因此，故軸安全。3.求低速軸的校核 1.） 軸的計(jì)算簡圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖知，深溝球軸承6210， a=10mm, 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）可以看出Ft作用處 是危險(xiǎn)截面， L=249mm，將該截面的所受彎矩和扭矩列于下表 其中彎矩合成公式 當(dāng)量彎矩公式 計(jì)算應(yīng)力公式 表4 危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩載荷水平面H垂直面V支反力

37、F=2093.44N =761.95N彎矩=260633.28=94852.78總彎矩M=277360扭矩TT=345.922）. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，取=1，軸的計(jì)算應(yīng)力 =0.53MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查圖表（P表15-1）得=60MPa，因此，故軸安全。八、 軸承的選擇和校核計(jì)算已知軸承的預(yù)計(jì)壽命為=10000h 1輸入軸承的選擇與計(jì)算由軸II的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承6008，由于受力對(duì)稱，只需要計(jì)算一個(gè)，其受力=1275.07 N，=0，=3 ，轉(zhuǎn)速n=960r/min1）查滾動(dòng)軸承

38、樣本（GB/T276-1994）知深溝球軸承6008的基本額定動(dòng)載荷C=17000N，基本額定靜載荷=11800N 2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P 因?yàn)?0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作情況平穩(wěn)，按課本（P160表10.6），取=1.2，則 P=（X+Y）=1.2（11257.07+0）N =1530.08N 3）驗(yàn)算軸承壽命 h=23811.23=10000h 故所選用軸承滿足壽命要求。2軸III上的軸承選擇與計(jì)算由軸III的設(shè)計(jì)已知，初步選用圓錐滾子軸承30306，由于受力對(duì)稱，故只需要校核一個(gè)。其受力=952.9N=0，=10/3，n=272.73r/min1）查滾動(dòng)軸承樣本（

39、GB/T276-1994）知圓錐滾子軸承30306的基本額定動(dòng)載荷C=52500N，基本額定靜載荷=60500N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P 因?yàn)?0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作情況平穩(wěn)，按課本（P60表10.6），取P=（X+Y）=1.2（1952.9+0）N =1143.5N3）驗(yàn)算軸承壽命 h=23042246h=10000h 故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用圓錐滾子軸承303063輸出軸上的軸承選擇與計(jì)算由軸IV的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承6210，由于受力對(duì)稱，只需要計(jì)算一個(gè)，其受力=3=2227.8N，=0，=3 ，轉(zhuǎn)速n=89.20r/min1）查滾動(dòng)軸承樣本（GB/T279-1994）知深溝球軸承6210的基本額定動(dòng)載荷C=35000N，基本額定靜載荷