機(jī)械方案《單斜齒圓柱齒輪減速器》

1、廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙0+6 一、設(shè)計(jì)題目及方案題目：設(shè)計(jì)用于皮帶運(yùn)輸機(jī)的單級斜齒圓柱齒輪減速器已知：輸送帶工作拉力 F=4500N，輸送帶速度V=1.8m/s,卷筒直徑D=400mm方案圖:工作條件:1、兩班工作（每班按8h計(jì)算），連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動(dòng)，輸 送帶速度容許誤差5%，運(yùn)輸機(jī)工作效率w=0.96。2、室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境溫度 30 C左右。3、折舊期10年，5年一次大修，（每年按300天計(jì)算）。4、普通中小制造廠，小批量?！?、選擇電動(dòng)機(jī)的型號設(shè)計(jì)步驟如下序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙1確定電動(dòng)機(jī)類型按照工作

2、要求和條件選用 Y型系列一般用途的全封閉自扇冷籠型三相異步電動(dòng)機(jī)Y型工作機(jī)所需功率PW （ kw）按下式計(jì)算：P _ FVW 10005代人設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)得：4500 1.8PW =kw = 8.44kw1000漢 0.96PW = 8.44電動(dòng)機(jī)的輸出功率按下式計(jì)算kwP _ PwPoVn = 0.885確定電動(dòng)式中，H為電動(dòng)機(jī)至滾筒主動(dòng)傳動(dòng)裝置的總效率，其值按下式計(jì)算n -nn n2nFO = 9.54kw2機(jī)功率b g g c查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（P6表 2-2）可得：帶傳動(dòng)效率nbPm = 11kw=0.95, 對齒輪傳動(dòng)（8級精度、油潤滑）效率 ng =0.97, 一對滾動(dòng)軸承效率nr =0.9

3、85,聯(lián)軸器（彈性）效率nc =0.99，因此n = 0.95 漢 0.97 漢 0.98弓漢 0.99 二 0.885P。= -=8 .44 kw = 9 .54 kwn0.885選取電動(dòng)機(jī)的額定功率，使Pm =（1 1.3）Po，并查電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表（手冊 P148,表16-1）Pm = （11.3）沃 9.54 = 9.54 12.4取電動(dòng)機(jī)功率為Pm=11kw廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙3滾動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為360v60"03x1.8jtD400 n按推薦的各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比范圍，取 V帶傳動(dòng) 比ib =2 4 ，單級圓柱齒輪傳動(dòng)比i c = 3 5g，則總傳動(dòng)比范圍

4、為i = （2 漢 3）（4 漢 5） = 6 20電動(dòng)機(jī)可選擇的轉(zhuǎn)速范圍相應(yīng)為n = inw = （6 20）漢 85.94r / min=516 1718r / mi n電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速符合這一范圍的有 1000r/mi n、 1500r/min兩種。為了降低電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格，由 電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選取同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min的丫 系列電動(dòng)機(jī)丫160M-4，其中滿載轉(zhuǎn)速為nm = 1460 r / min亠、亠m，此外，電動(dòng)機(jī)的安裝和外型尺寸可從技術(shù)數(shù)據(jù)表（手冊 P149,表16-2） 得nw 二85.94r /minnm =1460r/m n確定電動(dòng)機(jī)類型:電動(dòng)機(jī)型號額定功率/kw滿

5、載轉(zhuǎn)速/（r/mi n）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y160M-41114602.02.0三、計(jì)算傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比并分配各級傳動(dòng)比序設(shè)計(jì)項(xiàng)計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙?zhí)柲總鲃?dòng)裝nm146016 .991置總傳i =16.99n w85 .44動(dòng)比 i = i b 1 由式bg ，為使V帶傳動(dòng)的外2分配各 級傳動(dòng)廓尺寸不致過大，取傳動(dòng)比ib = 4ib=4比則齒輪傳動(dòng)比為i16 .99=4.25i g=4.25i=i g ib4四、計(jì)算減速器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果P。二9.54kwFO = 9.54kwO軸1（電no二 nm =146

6、0 r / minno = nm= 1460Y/m n動(dòng)機(jī)）To =c c P。-=9550 x9.54T。= 62.40N m9550 丄N mn。1460=62.40 N m2I軸P =巴 = 9.54漢 0.95kw = 9.06kwn 1 = n “= 1460 r / min = 365 r / minib4R9.06=95501 =9550 漢N m=237.0N m%365P = 9.06kw山=365? / min1 = 237.0N m3u軸P|i = P| 口 g = 9.06 漢 0.985 漢 0.97 kw = 8.66 kwn |365n | =r / min =

7、85 .88 r / minig4.25Th = 9550 -P1L = 955 8.66 = 963 N m n|85.88Pi = 8.66 kw nh = 85.88?/minT| =963N m4W軸（卷 筒軸）Pw PiinrHc =8.66 匯 0.985匯 0.99kw = 8.44kwnw =腳=85.88r / minFw8.44Tw =95509550 漢N m= 938 .54 N mnw85.88P = 8i44<wn w =85.88? /minTW =938.54 N m廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙為了方便于下一階段的設(shè)計(jì)計(jì)算，將以上結(jié)果列表如下

8、:參數(shù)軸號電機(jī)（0）軸I軸II軸滾筒（w ）軸功率P/kw9.549.068.668.44轉(zhuǎn)速n/r min146036585.8885.88轉(zhuǎn)矩T/N m62.40237.0963938.54傳動(dòng)比i44.251效率0.950.9650.98廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙五、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，可得如下設(shè)計(jì):根據(jù)前面設(shè)計(jì)獲得的數(shù)據(jù)P。no i01，參照V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟序設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果號項(xiàng)目計(jì)算查表（課本P118, 5-7）取工況系數(shù)1功率K a =仁2Ka =1.2Pc = 11.45kwPcPc = KaP。=1.2 沃 9.54 = 11.45kw選擇由

9、 Pc = 11 .45 kw 和 n。= 1460 r /min 查圖2V帶（課本P119, 5-15）選取B型型號確定根據(jù)B型查表（課本P119, 5-8）取dd = 140mm帶輪dd1 =140mmno 14603基準(zhǔn)i 一一- 4帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比n1365，所以大帶輪基準(zhǔn)dd2 = 560mm直徑dd2直徑 dd2 idd1 4 沢 140560mm，按表（5-8）dd2將dd2圓整為560mm廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙驗(yàn)算兀 dd1n。3.14x140x1460V 在 525m/s4帶速7 ai。_- io 70m/ s60 燈00060X000范圍，符合要求V初定由

10、 °.7(ddi * dd2)蘭a。蘭 2(dd1 * dd2)，得：a。= 700mm5中心490 a。蘭 1400距根據(jù)條件取a。a。= 700 mm2 兀(dd2 一 ddq)Ld廠"皿叫廠 *初算2n(560 140)=2 X700 + x (140 +560) + 24 x 7006-H± / 帶長Ldo=2562 .6mmLd = 2500mm確定帶的基準(zhǔn)長度Ld=2500mm1as。+ 牙(Ld -Ld。)確定1=700 + 乂(2500 - 2562 .6) = 669 mm27實(shí)際amin = a - 0.0 1 5_da = 669 mm中心=

11、 669 0.015 沢 2500 = 632 mm距aamax = a * 0.0 3Ld=669 十 0.03 漢 2500 = 744 mm驗(yàn)算小帶.57 .3°。118°（dd2ddi）a57 3 =180' x（560140）669=144 J 120 =0（1 =144 >120 故符合要求8輪包根據(jù)dd1和no查表（課本P117, 5-3）得：角«iR = 2.82kw （用內(nèi)查法）根據(jù) i = 4和 n0 = 1460 r /min 查表（5-4）得 也 P = 0.4 6kwQ根據(jù)“1二144查表（5-5）得P1 = 2.83k w

12、AP1 =0.4 6kw2 = 0.91Ka =0.91根據(jù)Ld = 2500 mm 查表（5-6）得K L = 1 .03確定KL =1.03V帶PPcZ =4Z、c_C"P （P+ap）GKl根數(shù)Z910.2= 3.17 取 z = 4單根PC 252F。=500 （1） + qvZv K（課本P107查表5-1）1V帶0的張11452 5Fo =253.2N5UU（1）U.1/TU./U緊力4 "0.700.91Fo=253.2N廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙作用在軸Fq =也 F°sin 二211上的144-2沃 4沃 2532沃 sinFq

13、=1926 .5N壓力2Fq=1926 .5N帶輪圖六、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)由于該傳動(dòng)載荷不大，結(jié)構(gòu)尺寸要求緊湊，為了方便加工，采用硬齒輪傳動(dòng)，根據(jù)已有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，參照直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法：設(shè)計(jì)步驟廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果小: 20Cr 鋼材料由于要求結(jié)構(gòu)緊湊，故采用硬齒面齒輪傳動(dòng)。小齒輪滲碳淬火選擇60HRC1選用20Cr ，滲碳淬火處理，齒面平均硬度為，20 C及熱60HRC;大齒輪選用 20C大：20C鋼處理表面淬火表面淬火處理，齒面平均硬度為 60HRC60HRC(1)齒數(shù)：取 19，貝yz 2= iZ =4.25 漢 19= 80.75取 Z

14、 2 = 81(2)齒寬系數(shù)：兩輪為硬齒面，對稱布置，查表(課本P146, 6-9)19取Z 2 = 812參數(shù)5 = 0.60.6選擇(3)載荷系數(shù)：K=1.1由于載荷為均勻、輕微沖擊，且米用硬齒面齒輪，應(yīng)P =14°取大值，查表(P143,6-6)取K=1.1(4)初選螺旋角：取 B = 14 =查表（P140,6-4）;小齒輪：°H = 1350 MPa3確定° f 1 = 645MPa許用ri大齒輪：°Hl 1350MPa應(yīng)力匸 F ； = 645MPa廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙P1一 9.55 江10 6 n1小齒9.55沃10

15、 6沢9.064輪轉(zhuǎn)365矩=2.37沢 105N mm齒形系數(shù)：rZ乙V3小任立曰-心來/rcco 3 R按當(dāng)里齒數(shù)COS P，得Z v1 = 20 .79 ； Z v2 =88.67按齒根彎查表（課本P145, 6-8）得：再根據(jù)內(nèi)查法計(jì)算得牟=2.79;Ys1 -1.575曲疲論二 2.22;Ys2 二1.78勞強(qiáng)YF1YS1 Af0.0067961162 <度計(jì)YF2YS2F = 0.008015415 （取大值）算由式（6-36）得m n = 2.5mm）1.6KTcos2 yfys=2.44mm查表（6-1）,取 mn =2.44mm廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙

16、齒輪傳動(dòng)中心距為：a= mn（S + S）/2a= 3x(19 +81) 一 2 os 14' = 128.82將中心距取為a=130mm，以便加工，則螺旋角調(diào)整為：B = arccosm/Zj + z 2)/2a3x(19 + 81)=arccos2如30a = 130mmP =15.942”= 15.942 'q =60.86mmmnS3匯19八一n 1- 60 86 mmd2 =210.60mm計(jì)算U 1OU OO 11II11cos 卩cos 15.942 '6齒輪mnZ22 沢 811060mmda1 = 65.86mm幾何 2iu .oummcosBcos

17、15.942 ：da2 = 215.6mm尺寸da1 = d + 2hafm nb = 36.52mm=60.86+ 2父 1 江 2.5= 65.86mmda2 = d2 + 2ha nmn5 = 37mm=210.60+2漢 1 漢 2.5= 215.6mmb =屮 d 4 = 0.6沃 60.86 = 36.52mm 取b2 = 45mmb2二37mm, d = 45mm，由于取的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)比計(jì)算值大，故 b2向小值圓整后仍能滿足要求。校核查表（P144，6-7）得 S =189.8 由式（6-33）7齒面接觸r 丨 KTu±1% -3.17ZeJ 舄 f bd?uaH =126

18、9.16MPa疲勞= 1269.16MPa v k H =1350 MPa廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙強(qiáng)度齒面疲勞強(qiáng)度足夠驗(yàn)算d1 njV 60 沢10008齒輪3.14疋 60.86漢 210.60圓周60如000v = 0.67m/s速度=0.67m/s七、I軸設(shè)計(jì)計(jì)算序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1選擇 軸的 材料，確定 許應(yīng) 力軸的材料選擇45鋼，正火處理。查表（課本P206,10-1）, 得 b = 600M Pa, s = 300MPa。珂=60CMPas = 300MPa2估算軸的最小直徑輸出端與帶輪相配合的軸段軸徑最小。查表（P221，10-4），C 在 11810

19、7之間，取 C=110,則由式（10-13）得：Ip/ 9.06d=C即=110 匯3= 32.1mmUnI 365d = 32.1mmdmi n =34mm】C = 110軸端有一個(gè)鍵槽，直徑增大 3%,由表（P221，10-5）取 dmi門=34mm3計(jì)算齒輪受力分度圓直徑為mnZ2.5如9d = 60.86mmcoWcos15.942 =轉(zhuǎn)矩為69.065T 9.55+106 匯2.37"05N mm365=963kN mm圓周力為2T2 漢 237X03斤9595.1Ntd60.86徑向力為Ft tanan9595.仆 tan 20'F= _ = 3632Ncos&#

20、174;cos15.942'軸向力為Fa = Fttsn B = 9595.仆 tan 15.942 ” = 2741Nd = 60.866mm T = 237kN mnFt =9595.1NFr =3632NFa =2741N4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸上零件的裝配和定位方案的確定，繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖（2）確定軸的各段直徑從左到右，第一段與帶輪配合，所以確定= 34mm;d2 = 34+ 2him = 34 + 2兀 3.5 = 41mm （him查表課本P224, 10-7）; d3要符合軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)系列，選用角接觸球軸承，查（手冊P119, 12-6）代號 7211C，故 d3 =55m

21、m,d4 =6°mm, d5=60+2hmin = 60 十2 漢 3.5 = 67mm 。（1）確定軸的各段長度= 63mmd2 = 72mmd3 = 75mmd4 = 80mm,d5 = 89mm與傳動(dòng)零件(如齒輪、聯(lián)軸器等)相配合的軸段 長度應(yīng)比傳動(dòng)零件輪轂寬度略小 2mm左右， Li =51-2=105mm，第二段軸長考慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器 距離 也1為1015mm取L2=55mm,其余各段軸長與 箱體的設(shè)計(jì)有關(guān)，可由齒輪開始向兩端逐步確定。齒輪端面與箱壁的距離 也2取1015mm此軸取 15mm軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離與軸承的潤滑有關(guān)， 此軸取5mm軸承寬21mm,L4=1

22、.2x60-2 = 70mm ,軸環(huán)寬度 L5=8mm，與 軸承配合的軸段長L6*L7 -12*21- 43mm ，兩支 點(diǎn)間的距離L =L 3 +L4 十 L5 十 L6 = 43 + 70 十 8 +12 = 133mm(2)軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)L1=51-2=105 mm L2=55mmL3 = 43mmL4 = 70mmL5=8mmL = 133mm5軸的強(qiáng)度計(jì)算(1)繪制軸的受力簡圖為9，a n 2(2)計(jì)算支承丿水平面支承力：ITX丿丿彳1 II132(a)反力(如圖(b)、圖(c)。M1 =0解得133Fh2 -66.8Fr60.86FH2 =1307;Fh1 =2325NFH2 =

23、1307NFh1 =2325NFaFtrJIF»i(b)Fhii垂直面支承力:19595.1 =4797.6N21lFtJFv>3)J1Fv1 二 Fv2 = 3 Ft（3）繪制水平面彎矩圖、垂直面彎矩圖及合成彎矩圖（圖（c）、（e）、（f）。=4797.6N'I Hb-二15461U mm訂Hb =86916N mmXI vb =319040N m廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙(<)(e)Mb-二1 b 二330667N mrM e =381985N mMb-二354530N mm(f)(4)水平面彎矩、垂直面彎矩及合成水平面彎矩水平面彎矩為：I H

24、b _ 二 66.8Fh 66.8 2325 二 154613 N mmHb 二 66.8Fh 2 = 66.8 1307 二 86916N mm 垂直面彎矩為M vb 二 66.8Fv1 二 66.8 4797.6 二 319040N mm合成彎矩為:31904021546132廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙35 =41.1mm0.1 55增大 3%為 d - 64.0mm因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軸徑為80mm,故滿足條件八、II軸設(shè)計(jì)計(jì)算序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1選擇 軸的 材料，確定 許應(yīng) 力軸的材料選擇45鋼，正火處理。查表(課本P206,10-1), 得 b = 600MPa f

25、s = 300MPa。b = 600MPas = 300MPa2估算軸的最小直徑輸出端與聯(lián)軸器相配合的軸段軸徑最小。查表(P221,10-4)，C 在 118107之間，取 C=110,則由式(10-13) 得：/ P/ 8.66d =C百=110 沃如=32.1mmUnV 85.88軸端有一個(gè)鍵槽，直徑增大 3%,由表(P221, 10-5)取 dmin = 53mmd = 51.2mm dmi n = 53mm】廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙mnCOS：分度圓直徑為2.5 81cos15.942二 210.6mm轉(zhuǎn)矩為T= 9.55 1068669.63 105N mm85.8

26、8T = 963kN m計(jì)算3 齒輪受力= 963kN mmTc 二 KT 二 963 1.5 = 1444.5圓周力為2 1444.5 103210.6徑向力為= 13717.9N13717.9 tan20二5193Ncos15.942軸向力為Fa 二 Ft tan := 13717.9 tan 14.942 = 2490.8N(1)軸上零件的裝配和定位方案的確定，繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖如：軸的4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Ft =137179NF廠 5193NFa 二919Ng = 63mm d2 = 72mm d3 二 75mm d4 = 80mm, d5 二 89mm廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙

27、（2）確定軸的各段直徑 從左到右，第一段與聯(lián)軸器配合，選擇彈性套柱銷聯(lián)軸 器的規(guī)則（手冊P129,表13-5）取LT10，聯(lián)軸器J型 軸孔的孔徑為63mm,孔長B 107mm，所以確定= 63mm;d2 = 63 + 2him = 63 + 2匯 4.5 = 72mm （him查表課本P224, 10-7）; d3要符合軸承內(nèi)徑標(biāo) 準(zhǔn)系列，選用角接觸球軸承，查（手冊 P119, 12-6） 代號 7215C，故 d3 = 75mm, d 80mm, d5=80 + 2hmi門=80 + 2 x 4.5 = 89mm 。（6）確定軸的各段長度與傳動(dòng)零件（如齒輪、聯(lián)軸器等）相配合的軸段長度應(yīng)比傳動(dòng)

28、零件輪轂寬度略小 2mm左右， L1=107-2=105mm,第二段軸長考慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸 器距離 糾 為1015mm取L2=55mm，其余各段軸長 與箱體的設(shè)計(jì)有關(guān)，可由齒輪開始向兩端逐步確定。齒輪端面與箱壁的距離 也2取1015mm此軸取 15mm軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離與軸承的潤滑有關(guān)， 此軸取5mm軸承寬25mmL3 = 2 皿2 皿 3 + 25=47,L4 =1.2漢 80 -2 =94mm ,軸環(huán)寬度 L5=8mm，與 軸承配合的軸段長L6 L7 12 25 37mm，兩支 點(diǎn)間的距離L =L3+L4 + L5 + L6 = 47 + 94+ 8 + 12 = 161mm（7）

29、軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)L1=105mmL2=55mmL3 = 47mmL 4 = 94mmL5=8mmL = 161mm廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙(3)繪制軸的受力簡圖(4)計(jì)算支承反力計(jì)算水平面支承力:161FH2 - 80.5Fr210.6解得FH 2 = 33.3; Fhi=5159.7NFaFtHIF HIFh = 33.3NFh . = 5159.7NFV .二 Fv.垂直面支承力:1F .i 二 F、.| = 斤113717.9 二 6859N21FtJh(d)F m(3)繪制水平面彎矩圖、垂直面彎矩圖及合成彎矩圖(圖二 6859NHb 415355.9N廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)

30、學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙(C)、(e)、(f)Mvb切Hb =2680.7N m-vb =5521495NMb-切Hb二551256N mJ e 二13150429N(4)水平面彎矩、垂直面彎矩及合成水平面彎矩水平面彎矩為：M Hb_ = 80.5FHi =80.5 沃 5159.7 = 415355.9N mmM Hb+ = 80.5Fh 2 = 80.5 況 33.3 = 2680.7N mm 垂直面彎矩為合成彎矩為：M b_ 二何 vb = 80.5Fvi =80.5漢 6859 =551249.5N mm.(vb)2 C'l Hb-)2551249.52415355.92廣西

31、工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙= 690933.9N mmb . = Jc、l vb)2 C'l Hb )2551249.522680.72= 551256N mm(8) 繪制扭矩圖(g)Icb-(9) 繪制當(dāng)量彎矩圖(h)危險(xiǎn)截面的當(dāng)：、le(鑒)2 CT)2690933.92(0.6 1444500)2=1315042.9N mm(10) 校核危險(xiǎn)截面的直徑查表(P220, 10-3)得t J=55MPa，則廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙M e0化-1b1315042.90.1 55二 62.1mm增大3%為d - 64mm因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軸徑為80mm,故滿足條件

32、九、I軸軸承選擇計(jì)算已知：Fa =2N7Fr =4= 33 r/62 軸頸的直徑d 55mm ； h 10 300 16 = 48000序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果求當(dāng)查表(P241,11-7),取 Kp = 1.1 o 載荷系數(shù) X、YP = 4970N量動(dòng)要根據(jù)Fa/Cor查取，Cor是軸承的徑向基本額定載荷P載荷，軸承型號為7211C o由查表11-8，暫取1Fa/C°r =0.058，則 e=0.43 由2741 小Fa / Fr 二=- 0.755“e。查表 11-8,得3632X=0.44,Y=1.30由式（11-4）,得P = KP(XFr+YFJ= 1.V(0.44X

33、3632 +1.30咒 2741) = 4970N計(jì)算C' =50534N2所需由式（11-3），得的徑'廠斗 J 60nLhc60 漢 365 漢 48000門 c c c “向額C106-P = 3漢 4970 = 50534N1106定動(dòng)載荷3確定軸承型號查有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊P119,根據(jù)軸頸直徑75mm，選取7211C軸承，其 Cr = 52800N > 50534N ,Cor = 40500N ,7211C軸承的 Fa/Cor = 0.068 ，與初定值相近所以選擇7211C型軸承合適選7211C型廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙十、II軸軸承選擇計(jì)算已

34、知：Fa =3919N;F=5193N;n=85.88r/m i軸 頸 的直徑d 75mm ； h 10 300 16 = 48000序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果求當(dāng)查表(P241, 11-7),取Kp=1.1。載荷系數(shù)X、YP = 4970N量動(dòng)要根據(jù)Fa/C°r查取，C°r是軸承的徑向基本額定載荷P載荷，軸承型號為7211C o由查表11-8，暫取1Fa/C。廠 0.058，則 e=0.43 由3919Fa / Fr = 0.755 n e。杳表 11_8a r 5193。旦表，得X=0.44,Y=1.30由式(11-4)，得P=Kp(XF+YFJ= 1.1 x（0.4

35、4 匯 3919 + 1.30 況 3919） =8117N廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙2計(jì)算 所需 的徑 向額 定動(dòng) 載荷由式（11-3），得'丿60 nLh'60沃 85.88x48000C =S P =3 x8117 =50958Nf 106Y 106C' =50958N3確定軸承型號查有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊P119,根據(jù)軸頸直徑75mm，選取7215C 軸承，其 C= 79200N > 53663N ,Co= 40500N,7215C軸承的Fa/C°= 0.05955，與初定值相近所以選擇7211C型軸承合適選7215C型(1)主動(dòng)軸所傳

36、遞的轉(zhuǎn)矩T = 237N m齒輪的材料為鑄鋼，載荷有輕微沖擊。序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1鍵的類 型與尺 寸選擇齒輪傳動(dòng)要求齒輪與軸對中性好，以避免嚙合不良， 故聯(lián)接選用普通平鍵 A型鍵。d 4 = 6 0mm根據(jù)軸的直徑，及輪轂寬度L = (1.5 2)d4 = 1.5 沢 60 = 90mm 杳表12-1得鍵寬b = 18mm鍵高h(yuǎn)imm計(jì)算得L = 90mm b= 8mm h = 11mm 取 80mmL = 90-（5 10） =80 85mm鍵長，L=80mm,標(biāo)記為：鍵 1仆 80GB 仃1。96 - 2003取強(qiáng)度計(jì)由表12-2差得L P-OOM Pa，鍵的工作長度算21 =

37、80- 18= 62mmi則：4T4 漢 237 匯 10323.2 MPa <1P dhl60X162P故此平鍵聯(lián)接滿足強(qiáng)度要求。廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙(2)主動(dòng)軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T - 237N m齒輪的材料為鑄鋼，載荷有輕微沖擊。序設(shè)計(jì)項(xiàng)計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)號目果齒輪傳動(dòng)要求齒輪與軸對中性好，以避免嚙合不良，L= 61.5mm故聯(lián)接選用普通平鍵 A型鍵。b=12mm1鍵的類d4=4 mm根據(jù)軸的直徑，及輪轂寬度h=8mm 取 52mm型與尺 寸選擇L = （1.5 2）d4 = 1.5械 41= 61.5mm 杳表12-1得鍵寬b = 12mm鍵高h(yuǎn) = 8mm,計(jì)算得鍵

38、L = 61.5-（5 10）= 51.5 56.5mm 冃長，取L = 52mm 標(biāo)記為.鍵 12>< 52GB/T1096 - 2003L100M Pa由表12-2差得p，鍵的工作長度2強(qiáng)度計(jì) 算1 = 52T2= 40mml則： 一 4T4 漢 237S03” “仆 ” L p/iJVII'a、 pPdhl4仆 8 沢 40P故此平鍵聯(lián)接滿足強(qiáng)度要求。廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙十二、II軸鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙(1)主動(dòng)軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =963N m齒輪的材料為鑄鋼，載荷有輕微沖擊。序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果齒輪

39、傳動(dòng)要求齒輪與軸對中性好，以避免嚙合不良，L= 96mm故聯(lián)接選用普通平鍵 A型鍵。b= 22mm1鍵的類 型與尺d4=8 0mm根據(jù)軸的直徑4 8 omm ,及輪轂寬度h= 14mm 取 90mm寸選擇L = （1.5 2）d4 = 15 80 二 96mm 查表 12-1得鍵寬b=22mm鍵高h(yuǎn) = 14mm,計(jì)算得鍵長L = 96 - （5 10） = 86 91mm，取L=90mm 標(biāo)記為.鍵 22 漢 90GB/096 - 2003匸 n L 100M Pa由表12-2差得P，鍵的工作長度2強(qiáng)度計(jì) 算 = 90-22= 68mm 口i則：4T4 漢 963 "03L P -

40、一一 50.6MPa v 汀 Pdh80X468故此平鍵聯(lián)接滿足強(qiáng)度要求。廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙(2)主動(dòng)軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =963N m齒輪的材料為鑄鋼，載荷有輕微沖擊。序號設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果齒輪傳動(dòng)要求齒輪與軸對中性好，以避免嚙合不良，L= 61.5mm故聯(lián)接選用普通平鍵 A型鍵。b=12mmh=8mm1鍵的類 型與尺d 4 7 2mn根據(jù)軸的直徑，及輪轂寬度取 52mm寸選擇L = （1.5 2）d4 = 1.5 72= 86.4mm 杳表/口 "宀 b = 20mm *亠 h = 12mm 12-1得鍵寬鍵咼,計(jì)算得“ L = 86.4 -（5 10） = 76.4 81.4mm 鍵長i丿取L =80mm,標(biāo)記為：鍵12 漢 80GB/T1096-20032強(qiáng)度計(jì) 算t L100M Pa由表12-2差得p，鍵的工作長度1 = 80- 20= 60mm 口i則：4T4 漢 963X03r 1 p = 74.3MPa v * p卩dhl72漢12 漢 60P故此平鍵聯(lián)接滿足強(qiáng)度要求。廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)等用紙十三、主要零件的配合及精度表齒輪傳動(dòng)主要尺寸及其它參數(shù)表參數(shù)名稱符號ZiZ2齒數(shù)Z1980模數(shù)m2.52.5中心距a130130分度圓直徑