機(jī)械設(shè)計(jì)課程電動(dòng)絞車傳動(dòng)裝置

1、傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖：原始數(shù)據(jù)：項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案12345剛繩牽引力F（N）75009200110001200013000鋼繩速度V（m/s）卷筒直徑D（mm）250250250250250目錄一 . 設(shè)計(jì)任務(wù)書-41工作條件與技術(shù)要求-4 2設(shè)計(jì)內(nèi)容-4 3原始數(shù)據(jù)-42 傳動(dòng)方案的擬定-4 1傳動(dòng)方案的擬定-4 2傳動(dòng)方案的說(shuō)明-5三電動(dòng)機(jī)的選擇- 51 選擇電動(dòng)機(jī)類型- 52 選擇電動(dòng)機(jī)的容量- 53選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速- 5四總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配-61 計(jì)算總傳動(dòng)比-62 分配各級(jí)傳動(dòng)比-6五計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)-7六、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)-8-8-133.開式低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)-16七、 高

2、速軸的設(shè)計(jì)-201. 求作用在齒輪上的力-20 3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-21 4.軸上零件的周向定位-22 5.確定軸上圓角和倒角尺寸-22-22-24八.中速軸的設(shè)計(jì)-241 求作用在齒輪上的力-242.初步確定軸的最小直徑-253軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-254.軸上零件的周向定位-265.確定軸上圓角和倒角尺寸-26-28-289. 低速軸的設(shè)計(jì)-28 1求作用在軸上的力-28 2初步確定軸的最小直徑-293軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-304求軸上的載荷-30-31 6.精確校核軸的強(qiáng)度-32十.軸承的選擇和校核計(jì)算-35十一.鍵連接的選擇與校核計(jì)算-381輸入軸與聯(lián)軸器的鍵連接-382齒輪2與軸2的鍵連接-383齒輪

3、4與軸3的鍵連接-384.聯(lián)軸器與軸3的鍵連接-38十二、聯(lián)軸器的選擇-391輸入軸的聯(lián)軸器的選擇-392輸出軸的聯(lián)軸器的選擇-39十三、減速器附件設(shè)計(jì)-401視孔蓋-402通氣器-403油面指示器-404油塞-405起吊裝置-406定位銷-407起蓋螺釘-40十四、潤(rùn)滑與密封-401齒輪的潤(rùn)滑-402 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑-403密封方法的選取-40十五.箱體設(shè)計(jì)-41總結(jié) -42參考文獻(xiàn)-43設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果一 . 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.工作條件與技術(shù)要求：輸送帶速度允許誤差為±5。輸送機(jī)效率為w=0.96；工作情況：?jiǎn)伟嘀?，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微沖擊，工作年限為5年(每年工作300天，每天1

4、6小時(shí)），工作環(huán)境：室內(nèi)，清潔；動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380V ；檢修間隔期間：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修：制造條件極其生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠，小批量生產(chǎn)。2.設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）確定傳動(dòng)裝置的類型，畫出機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；（2）選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；（3）傳動(dòng)系統(tǒng)中的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）繪制減速器裝配圖草圖和裝配圖各1張（A0）;（5）繪制減速器箱體零件圖1張（A1）、齒輪及軸的零件圖各1張（A2）3.原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶曳引力F（KN）：9200滾筒直徑D (mm)：250二.傳動(dòng)方案的擬定：輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入減速器3，

5、在經(jīng)聯(lián)軸器4傳至輸送機(jī)滾筒5，帶動(dòng)輸送帶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動(dòng)。=24000hF=9200ND=250mm展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器如圖電機(jī)通過聯(lián)軸器傳入減速器，減速器采用兩級(jí)展開式減速器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪位置不對(duì)稱。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩的輸入端，可使軸變形以抵消部分齒輪接觸不均現(xiàn)象。 在多級(jí)傳動(dòng)中，各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置順序不僅影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性，而且對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸有很大影響，此次采用的傳動(dòng)裝置：高速級(jí)采用圓柱斜齒輪傳動(dòng)，低速級(jí)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)，因?yàn)榇蟪叽绲?/p>

6、斜齒輪難以制造，且費(fèi)用較高。 減速器采用二級(jí)閉式傳動(dòng)，便于潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)，能適應(yīng)繁重和惡劣的條件下長(zhǎng)期工作。 原動(dòng)機(jī)采用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，是適用于一般用途的全封閉的自扇冷式電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)錢便宜，維修方便。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=9200× 滾筒的轉(zhuǎn)速=60×1000V/2）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)開式齒輪，中聯(lián)軸器，閉式齒輪傳動(dòng)及滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承597， 3）確定電動(dòng)機(jī)的額定功率電動(dòng)機(jī)的輸出功率為=

7、/選定電動(dòng)機(jī)的額定功率=11 kw3.選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=49.66 r/min 該傳動(dòng)系統(tǒng)為展開式圓柱齒輪傳動(dòng)，查閱教材表18-1推薦傳動(dòng)比為 36 則總傳動(dòng)比可取 27至216之間 則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為=27=27×=60=216×可見同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ，1500r/min ，3000r/min的電動(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)同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y160M1-2113000293

8、02Y160M-411150014603Y160L-61110009704Y180L-811750 730 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)比即選方案1四總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配1.計(jì)算總傳動(dòng)比由參考文獻(xiàn)1中表16-1查得：滿載轉(zhuǎn)速nm=2930 r / min；總傳動(dòng)比i=nm /=2930/=2.分配各級(jí)傳動(dòng)比查閱參考文獻(xiàn)1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中表23各級(jí)傳動(dòng)中分配各級(jí)傳動(dòng)比, 取高速級(jí)的圓柱齒輪傳動(dòng)比，取則低速級(jí)的圓柱齒輪的傳動(dòng)比為 =11kw=電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M12i=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

9、為軸低速級(jí)軸為軸，滾筒軸為軸，則2.按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率3.各軸轉(zhuǎn)矩9550×/2930 =9550×/ =9550×/ = =9550×/ =9550×/ =1六、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 . 帶式運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88） c . 材料選擇。查圖表（P191表10-1），選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為250 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220 HBS，二者的硬度差為30HBS。 d . 初選小

10、齒輪齒數(shù)=26，則大齒輪齒數(shù)×26=135e .初選螺旋角= （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)的各計(jì)算數(shù)值 a . 試選=1.6 （表10-6）選取彈性影響系數(shù)=189.8 d. 查圖表（P215圖10-26）得e. 許用接觸應(yīng)力=510MPa，=480MPaf. 由式 N=60nj 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60×2930×1×29200= g.由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) h.計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得2） 計(jì)算 a. 按式計(jì)算小齒輪分度圓直徑mm =mm b. 計(jì)算圓周速度×4×

11、2930/（60×1000）m/s =6.20m/s c. 計(jì)算齒寬b及模數(shù) b=1.0×mm=mm=cos/= mm×mm=mm b/h=/= d. 計(jì)算縱向重合度××25×tan= e. 計(jì)算載荷系數(shù)K 使用系數(shù)=1，根據(jù)=m/s，7級(jí)精度查圖表（P194圖10-8）得動(dòng)載系數(shù)=1.18 查圖表（P195表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)=1.6查表10-4查的 查圖表（P198圖10-13）得 由式 得載荷系數(shù)=1×××= f. 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑 由式 得=mm g. 計(jì)算模數(shù) =cos

12、/=×cos/26 mm =mm （3）.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式計(jì)算1） 確定計(jì)算系數(shù)a. 計(jì)算載荷系數(shù)由式得K=1×××=2.57b. 根據(jù)縱向重合度=2.061查圖表（P圖10-28）得螺旋角影響系數(shù)=c. 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)21d. 查取齒形系數(shù)查圖表（P表10-5）=2.41 ，42e. 查取應(yīng)力校正系數(shù)查圖表（P表10-5）15 ，=1.828f. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，彎曲疲勞壽命系數(shù)0 ，5 。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500 MPa ，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380 MPa ，由式得0×500/1.

13、4 MPa= MPa5×380/1.4 MPa= MPag. 計(jì)算大小齒輪的并加以比較41×15/=42×1.828/=大齒輪的數(shù)值大2） 2）.設(shè)計(jì)計(jì)算mm =1.165 mm 由以上計(jì)算結(jié)果，取= ，按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑=mm計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)=×cos/=32取=32 ，則=×32=166（4） 幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距15mm將中心距圓整為153mm 2）按圓整的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù) ， ，等不必修正3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑=32×/cos =mm=166×/ cos =mm 4）計(jì)算齒輪

14、寬度=1.0×mm=mm圓整后取=55mm ，=50mm 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由e2，小齒輪做成齒輪軸 由160mm<<500mm ，大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)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7級(jí)精度（GB10095-85） c. 材料選擇 小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為250HBS 大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220HBS d. 初選小齒輪齒數(shù)=24 ，=24×3.60=86 e. 選取齒寬系數(shù)=1.0（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. 試選b. 確定小齒輪傳遞的

15、轉(zhuǎn)矩=c. 查圖表d. 查圖表（P圖10-21d）得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=575MPa ，=550MPae. 由式確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60××1×24000=f. 查圖表（P圖10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù)0 ，=g. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式得0×575MPa=518MPa =×550MPa=525MPa2）計(jì)算 a. 由式試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值=518MPa得 =mm b. 計(jì)算圓周速度××/60000m/s=m/s c. 計(jì)算齒寬=1.0×mm= mm d.

16、 計(jì)算模數(shù)、齒寬高比 模數(shù)=/=/24=× mm= mm 則/=1/= e. 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)= m/s ，7級(jí)精度，查圖表（P圖10-8）得動(dòng)載荷系數(shù)= ，直齒輪=1 ，由=1.0和= mm ，根據(jù)表10-4得= 由/=1和=1.424查圖表（P圖10-13）得=故根據(jù)式得=1.595 f. 按實(shí)際載荷系數(shù)系數(shù)校正所得分度圓直徑。得=mm g. 計(jì)算模數(shù)=/24mm= mm（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式為1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a. 查圖表（P圖10-20c）得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa 。b. 查圖表（P圖10-18）取彎

17、曲疲勞壽命系數(shù)5，8c. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4 ，由式得5×500/1.4MPa=MPa 8×380/1.4MPa=MPad. 計(jì)算載荷系數(shù)。由e. 得=1.12××1×1.35=1.512f. 查取齒形系數(shù)。查圖表（P表10-5）得=2.65=2.215g. 查取應(yīng)力校正系數(shù)。查圖表（P表10-5）得 =1.58 ，=1.775h. 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 =2.65×1.58/2137915×1.775/46大齒輪的數(shù)值大2） 設(shè)計(jì)計(jì)算mm=mm由以上計(jì)算結(jié)果，取模數(shù)=mm。按分度圓直徑

18、=mm計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)得=/=取=30 ，則=×30=108 （4）幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距=×（30+108）/2 mm=mm 2）計(jì)算分度圓直徑×30mm=75mm×108 mm=270mm 3）計(jì)算齒輪寬度=1.0×75 mm=75mm 取 4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪（齒輪3）采用實(shí)心結(jié)構(gòu)大齒輪（齒輪4）采用腹板式結(jié)構(gòu)3. 開式低速級(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7級(jí)精度（GB10095-85） c. 材料選擇 大齒輪小齒輪均為：40Cr（調(diào)質(zhì)和表面淬火），硬度為4855HRC

19、d. 初選小齒輪齒數(shù) e. 選取齒寬系數(shù)=（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h. 試選i. 確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩j. 查圖表k. 查圖表（P圖10-21e）得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=1000MPal. 由式確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60××1×24000=m. 查圖表（P圖10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95，n. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式得5×1000MPa=950MPa =1×1000MPa=1000MPa2）計(jì)算 a. 由式試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值=950MPa得 =

20、mm b. 計(jì)算圓周速度××/60000m/s=m/s c. 計(jì)算齒寬=×mm= mm d. 計(jì)算模數(shù)、齒寬高比 模數(shù)=/=/24= 齒高× mm= mm 則 e. 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)= m/s ，7級(jí)精度，查圖表（P圖10-8）得動(dòng)載荷系數(shù)，直齒輪 ，由=和mm，根據(jù)表10-4得 由和查圖表（P圖10-13）得故根據(jù)式得 f. 按實(shí)際載荷系數(shù)系數(shù)校正所得分度圓直徑。得=mm g. 計(jì)算模數(shù)（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式為1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a. 查圖表（P圖10-20c）得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 。b. 查圖表（P圖1

21、0-18）取彎曲疲勞壽命系數(shù)c. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式得8×600/1.4MPa=MPa =0.90×500/1.4MPa=MPad. 計(jì)算載荷系數(shù)。由e. 得=1.0×5×1×1.28=1.344f. 查取齒形系數(shù)。查圖表（P表10-5）得=2.652.226g. 查取應(yīng)力校正系數(shù)。查圖表（P表10-5）得 ，1.764h. 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 =2.65×1.58/111026×1.764/1222大齒輪的數(shù)值大2）設(shè)計(jì)計(jì)算mm=mm由以上計(jì)算結(jié)果，取模數(shù)=4mm。按分度圓直徑=mm計(jì)

22、算應(yīng)有的齒數(shù)得=/4=取=20 ，則×20=63（3） 幾何尺寸計(jì)算1） 計(jì)算中心距=4×（20+63）/2 mm=166mm2） 計(jì)算分度圓直徑4×20mm=80mm4×63mm=252mm3） 計(jì)算齒輪寬度=×80 mm=56mm 取 4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪（齒輪3）采用實(shí)心結(jié)構(gòu)大齒輪（齒輪4）采用腹板式結(jié)構(gòu)七.高速軸的設(shè)計(jì)1. 求作用在齒輪上的力已知2.初步確定軸的最小直徑。初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。查圖表（表15-3），取=112，得 112mm=mm該軸直徑100mm，有一個(gè)鍵槽，軸頸增大5%7%,安全起

23、見，取軸頸增大5%則，圓整后取d2=16mm。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 （11） 查圖表（P351表14-1），取=，則=× = 根據(jù)=及電動(dòng)機(jī)軸徑D=42mm，查標(biāo)準(zhǔn)GB4323-84，選用HL3型彈柱銷聯(lián)軸器。確定軸最小直徑=30 mm 3.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，選用如圖所示的裝配方案=11kw=10.89 kw=9.639 kw=9.352 kw7級(jí)精度（GB10095-88）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）250 HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）220HBS=26= 135=189.0=b= mm= mmh=

24、mmb/h=1=1.18=1.6=2.68 =mmK78=2.4142=1.82805= Mpa= MPa=436=97=32166153mmmmmmmm=55mm=50mm7級(jí)精度（GB10095-85）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）250HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）220HBS；=24=1.0=189=575Mpa=550MPa0=518Mpa=525MPamm=1.424=1.35=1.595mmmm=500Mpa=380Mpa58pa=379=4675mm270mm7級(jí)精度（GB10095-85）大小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)淬火）4855HBC；=1000MPa=0.95，=950Mpa=100

25、0MPammmm111022280mm252mmN N Nmm=30 mm根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1） 聯(lián)軸器采用軸肩定位，1-2段=304）d ，取=34mm ，軸端用軸端擋圈固定，查圖表（指導(dǎo)書表13-19），取擋圈直徑=32mm，=58mm2） 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)=34mm，查GB276-89初步取0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6307，其尺寸為d×D×B=35mm×80mm×21mm ，故=35mm3） 取=44mm，=55mm 4） 由指導(dǎo)書表4-1知箱體內(nèi)壁

26、到軸承座孔端面的距離mm ，取=50mm，采用凸緣式軸承蓋，則=70mm5） 取小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為=20mm，旋轉(zhuǎn)零件的軸向之間的距離=1mm，滾動(dòng)軸承端面距箱體內(nèi)壁=5mm則=20mm ,=34mm，=10mm=110mm 4.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=30 mm，=58mm 查圖表（P表6-1）選用鍵=8mm×7mm×45mm 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過渡配合來(lái)保證，選用直徑尺寸公差為m6。 5.確定軸上圓角和倒角尺寸×，各軸肩處圓角半徑為R1。（1）.計(jì)算支撐力 在水平面上：在垂直面上：總支承反力：(2) .

27、計(jì)算彎矩并作彎矩圖 水平彎矩：垂直彎矩：合成彎矩：(3) .計(jì)算轉(zhuǎn)矩已經(jīng)選定州的材料為40cr，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查的，因此 ，軸強(qiáng)度安全八.中速軸的設(shè)計(jì) 1.求作用在齒輪上的力 已知高速大齒輪 低速小齒輪軸上力的方向如下圖所示2.初步確定軸的最小直徑先按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。查圖表（表15-3），取=112，得 112mm=mm該軸直徑100mm，有一個(gè)鍵槽，軸頸增大5%7%,安全起見，取軸頸增大5%則，圓整后取d2=40mm。3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案，如圖（2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和

28、長(zhǎng)度3） 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)=40mm，查GB276-89初步取0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6308，其尺寸為d×D×B=40mm×90mm×23mm 。4） 高速級(jí)大齒輪有軸向定位要求，需加裝套筒，低速級(jí)小齒輪軸承有擋油環(huán)，故1-2段=40mm ，=54mm，=37mm，4）d ，取=48mm ，=54mm，4）d，=60mm，做成齒輪軸，=80mm=80mm。3.取小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為=20mm，旋轉(zhuǎn)零件的軸向之間的距離=1mm，滾動(dòng)軸承端面距箱體內(nèi)壁=5mm則=12.5mm

29、，=8mm。 4.軸上零件的周向定位大齒輪與軸的周向定位采用普通A型平鍵連接，按=48 mm，=48mm 查圖表（P表6-1）選用鍵=10mm×8mm×40mm 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過渡配合來(lái)保證，選用直徑尺寸公差為m65.確定軸上圓角和倒角尺寸×，各軸肩處圓角半徑為R1（1）.計(jì)算支撐力 在水平面上：在垂直面上：總支承反力：(4) .計(jì)算彎矩并作彎矩圖 水平彎矩：垂直彎矩：合成彎矩：(5) .計(jì)算轉(zhuǎn)矩已經(jīng)選定州的材料為40cr，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查的，因此 ，軸強(qiáng)度安全九低速軸的設(shè)計(jì)1求作用在軸上的力 已知=kw ，=r/min ，=N =N軸上力的

30、方向如下圖所示2初步確定軸的最小直徑 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112×mm=mm 。 又因?yàn)檩S上有兩個(gè)鍵槽，所以=×（1+10%）=4該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 根據(jù)式（11），查圖表（P表14-1），取=2.3，則2.3×=根據(jù)，查標(biāo)準(zhǔn)GB5014-85（指導(dǎo)書表17-4）選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器。選取軸孔直徑d=42mm，其軸孔長(zhǎng)度L=112mm，則軸的最小直徑=42mm3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

31、定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1）取=42mm，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，采用軸肩定位，由h=（0.07-0.1）d，取=48mm，根據(jù)聯(lián)軸器配合尺寸大小和內(nèi)壁到軸承孔外壁距離大小得. 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6310，其尺寸為d×D×B=50mm×110mm×27mm 故50mm,軸7-8段大齒輪采用套筒定位，. 3）軸承采用套筒定位，查得軸承的最小安裝直徑為60mm，故,根據(jù)箱體內(nèi)壁寬度l=179.5mm，得。3） 根據(jù)軸頸查圖表（P表15-2，指導(dǎo)書表13-21）取安裝齒輪處軸段55mm，齒輪采

32、用軸肩定位，則66mm ，由大齒輪齒寬得，根據(jù)軸向零件距離要求取。4.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) 查圖表（P表6-1）得 1-2段：b×h×L=12mm×8mm×70mm 6-7段：b×h×L=16mm×10mm×63mm 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位靠過渡配合來(lái)保證，選用直徑尺寸公差為m6 5.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×。 6.求軸上的載荷（1）求支承反力 已知大齒輪的分度圓直徑為在水平面上：在垂直面上：(2)計(jì)算彎矩

33、已經(jīng)選定州的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查的，因此 ，軸強(qiáng)度安全 8.精確校核軸的強(qiáng)度 截面123只受扭矩的作用，雖然鍵槽及過度配合所引起的應(yīng)力集中將消弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按照扭矩強(qiáng)度較為寬松設(shè)計(jì)的，所以無(wú)需校核。又因?yàn)殒I槽應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合小，因而只需校核7左右截面即可。×55=×55=33275彎矩M及彎曲應(yīng)力 扭矩及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力=421050=MPa 過盈配合處的，并取由表15-1與附表3-8查得，=275MPa，=155MPa.= 軸按磨削加工，由附圖3-4，得表面質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)為=+-1=+1/0.92-1=+-1=+1/0.92

34、-1=又由碳鋼的特性系數(shù)所以軸在7左側(cè)的安全系數(shù)為故可知其安全×50=12500mm×50=25000mm彎矩M及彎曲應(yīng)力 扭矩及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力=MPa軸的材料為45鋼，由表15-1得=640MPa，截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集 中系數(shù)按附表3-2查取。因經(jīng)插值法后可查得，又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為1故有效應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-4為由附圖3-2的尺寸系數(shù)，由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為過盈配合處的，由表15-1與附表3-8差得，=275MPa，=155MPa.12=2.514 軸按磨削加工，由附圖3-4，得表面質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)為=+-1=2.514+1/0.9

35、2-1=2.60=+-1=1.53+1/0.92-1=1.62又由碳鋼的特性系數(shù)于是軸7右側(cè)的安全系數(shù)為故可知其安全十.軸承的選擇和校核計(jì)算已知軸承的預(yù)計(jì)壽命為=29200h(每天8小時(shí)，一年365天，工作10年)1由軸1的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承63073 .校核軸承A的使用壽命 已知1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表15-3）知深溝球軸承6307的基本額定動(dòng)載荷C=25800N，基本額定靜載荷=17800N 2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)?，徑向載荷系數(shù)X=，利用插值法求得軸向載荷系數(shù)Y=，因工作情況有波動(dòng)，按課本（P表13-6），取=1.2，則= 3）驗(yàn)算軸承壽命 故所選用軸承滿足壽命要求。確定使

36、用深溝球軸承6307。4 .軸承B校核已知1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表15-3）知深溝球軸承6307的基本額定動(dòng)載荷C=25800N，基本額定靜載荷=17800N 2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)橹挥袕较蜉d荷，故X=1，Y=0，= 3）驗(yàn)算軸承壽命 故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6307.2軸2上的軸承選擇與計(jì)算由軸2的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承6308 (1 ).校核軸承A的使用壽命 已知1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表15-3）知深溝球軸承6308的基本額定動(dòng)載荷C=31200N，基本額定靜載荷=22200N 2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)?，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作情

37、況有波動(dòng)，按課本（P表13-6），取=1.2，則= 3）驗(yàn)算軸承壽命 故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6308。（2）.軸承B校核已知1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表15-3）知深溝球軸承6307的基本額定動(dòng)載荷C=25800N，基本額定靜載荷=17800N 2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)橹挥袕较蜉d荷，故徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，= 3）驗(yàn)算軸承壽命 故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6308.3軸3上的軸承選擇與計(jì)算由軸3的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承6310 (1 ).校核軸承A的使用壽命 已知1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表15-3）知深溝球軸承6310的基本額定動(dòng)

38、載荷C=47500N，基本額定靜載荷=35600N 2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)橹挥袕较蛄?，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作情況有波動(dòng)，按課本（P表13-6），取=1.2，則= 3）驗(yàn)算軸承壽命 故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6310。 （2）.軸承B校核已知1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表15-3）知深溝球軸承6307的基本額定動(dòng)載荷C=47500N，基本額定靜載荷=35600N 2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)橹挥袕较蜉d荷，故徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，= 3）驗(yàn)算軸承壽命 故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6310.d2=40mm=kw =r/min

39、 =N =N=112=48mm十一.鍵連接的選擇與校核計(jì)算1輸入軸與聯(lián)軸器的鍵連接 1) 由軸1的設(shè)計(jì)知初步選用鍵C8×45，= 2) 校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=L-b/2=45mm-4mm=41×7mm=mm。由式可得=2×/×41×30MPa=MPa<=110MPa 可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵C8×452齒輪2與軸2的鍵連接 1) 由軸2的設(shè)計(jì)知初步選用鍵10×40， 2) 校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料

40、都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=L-b=40mm-10mm=30×8mm=4mm。由式可得=2×/4×30×48MPa=MPa<=110MPa 可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵10×403齒輪4與軸3的鍵連接 1) 由軸3的設(shè)計(jì)知初步選用鍵16×63， 2) 校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=L-b=63mm-16mm=47×10mm=5mm。由式可得=2×

41、;/5×47×55MPa=MPa<=110MPa 可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵16×634.聯(lián)軸器與軸3的鍵連接 1) 由軸3的設(shè)計(jì)知初步選用鍵C12×70， 2) 校核鍵連接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=L-b/2=70mm-12/2mm=64×8mm=4mm。由式可得=2×/4×64×42MPa=MPa<=110MPa 可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵C12×70十二、聯(lián)軸器的選擇1輸入軸的聯(lián)軸器的選擇 根

42、據(jù)軸1的設(shè)計(jì)，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器（35鋼），其尺寸如下表所示型號(hào)T（）（r/min）（mm）L（mm）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）HL3630500030820.62輸出軸的聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)軸3的設(shè)計(jì)，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器（35鋼），其尺寸如下表所示型號(hào)T（）（r/min）（mm）L（mm）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）HL3630500042112十三、減速器附件設(shè)計(jì)1視孔蓋 選用A=150mm，,的視孔蓋。2通氣器 選用通氣器（經(jīng)兩次過濾）M18×型3油面指示器 根據(jù)指導(dǎo)書表9-14，選用2型油標(biāo)尺M(jìn)20。4油塞 根據(jù)指導(dǎo)書9-16，選用M16×。5起吊裝置 根據(jù)指導(dǎo)書表9-20，箱蓋選用吊耳d=20mm。6定位銷 根據(jù)指導(dǎo)書表14-3，選用銷GB117-86 A7×35。7起蓋螺釘選用螺釘GB70-85 M10×35。十四、潤(rùn)滑與密封1齒輪的潤(rùn)滑由于齒輪圓周速度V<12m/s,采用浸油潤(rùn)滑，浸油齒輪圓周速度為，根據(jù)表16-2選取潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度為120由于高速級(jí)大齒輪浸油深度不小于10mm，取為油深h=60 mm。根據(jù)指導(dǎo)書表16-1，選用GB5903-86中負(fù)荷工業(yè)齒輪油 N100。3 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 當(dāng)減速器中浸油