機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)資料袋機(jī)械工程學(xué)院 學(xué)院（系、部）20132014學(xué)年第1 學(xué)期課程名稱 機(jī)械設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 銀金光 職稱 教 授學(xué)生姓名 張山山 專業(yè)班級(jí)機(jī)械工程1101學(xué)號(hào)509題 目 帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)3成 績(jī) 起止日期2013 年12月16日2013 年12月27日目 錄 清 單廳P材料名稱資料數(shù)量備注1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書共1頁(yè)2課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書共1頁(yè)3課程設(shè)計(jì)圖紙3張45課程設(shè)計(jì)任務(wù)書20102011學(xué)年第1 學(xué)期機(jī)械工程 學(xué)院（系、部）機(jī)械工程 專業(yè)1101 班級(jí)課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)3完成期限：自2013 年12月16日至2013 年12 月

2、27 日共2 周內(nèi) 容 及 任 務(wù)一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)：帶的圓周力：F=4200N帶的帶速：v=1.0,滾筒宜徑 375mm進(jìn)行帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)幾種傳動(dòng)方案并進(jìn)行分析、比較和選擇；對(duì)選定傳動(dòng)方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析與綜合，并選擇出最佳的傳動(dòng)方案；三、設(shè)計(jì)工作量編寫說(shuō)明書一份。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容12月16日一12月17 日設(shè)計(jì)方案分析，電動(dòng)機(jī)的選擇，運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)12月18日一12月20日齒輪及軸的設(shè)計(jì)，軸承及鍵強(qiáng)度校核，箱體結(jié)構(gòu)及減速 器的設(shè)計(jì)12月21日一12月25 日零件圖和裝配圖的繪制12月26日文檔排版及修改主 要 參 考 資 料銀金光劉楊 主編機(jī)械設(shè)計(jì)北京交逋大學(xué)出

3、版社銀金光劉楊 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)北京交逋大學(xué)出版社指導(dǎo)教師（簽字）：2013年 月日系（教研室）主任（簽字）：2013年 月日機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)（3）起止日期：2013 年12月6 日至2013 年12 月27 日學(xué)生 姓名張山山班級(jí)機(jī)工1101班學(xué)號(hào)509成績(jī)指導(dǎo)教師（簽字）機(jī)械工程學(xué)院（部）2013年12月26 日目錄一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 3二、電動(dòng)機(jī)的選擇 5三、傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 7四、高速齒輪的設(shè)計(jì) 8五、低速齒輪的設(shè)計(jì) 13六、高速軸I的設(shè)計(jì) 18七、中間軸U的設(shè)計(jì) 22八、低速軸出的設(shè)計(jì) 26九、高速軸軸承的校核 30十、中間軸軸承的校核

4、 31H一、低速軸軸承的校核 32十二、各軸上鍵的校核 35十三、潤(rùn)滑和密封 36十四、設(shè)計(jì)小結(jié) 37一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1 .設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有兩級(jí)圓柱齒輪減 速器。2 .傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案(見圖1)帶式輸送機(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)力傳入兩級(jí)圓柱齒輪減速器3,再通過聯(lián)軸器4,將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒5,帶動(dòng)輸送帶6工作c圖1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī)；2 聯(lián)軸器；3兩級(jí)圓柱齒輪減速器；4聯(lián)軸器；5滾筒；6輸送帶3 .原始數(shù)據(jù)(見表1)設(shè)輸送帶最大有效拉力為F (N),輸送帶工作速度為v (m/s),輸送機(jī)滾筒 直徑為D (mm,其

5、具體數(shù)據(jù)見表1。表1設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)分組號(hào)1234567F400434334(N)0500000000000200200v0.111111(m/s)8.0.2.0.4.3.0D31344333(mrm55500005500754 .工作條件帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較平穩(wěn)；輸 送帶工作速度v的允許誤差為土 5%;二班制(每班工作8h),要求減速器設(shè)計(jì) 壽命為8年，大修期為23年，大批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為380/220V個(gè)人設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸送帶最大有效拉力為4200F (N)輸送帶工作速度為1.0v (m/s)輸送機(jī)滾筒直徑為375D (mrm二、電動(dòng)機(jī)的選擇Y系列

6、電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，具有效率 高、性能好、噪聲小、振動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和 無(wú)特殊要求的機(jī)械上。1、確定功率(1)、工作機(jī)所需功率w FwVw /(1000 w) 取 W =0.96(2 )、電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率取圓柱齒輪傳動(dòng)效率1 0.98取滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 2 0.98取聯(lián)軸器傳動(dòng)效率3 0.99故12 4 ： 0.982 0.984 0.992 0.8712 3(3)、所需電動(dòng)機(jī)的功率(4) 、按電動(dòng)機(jī)的額定功率選用電動(dòng)機(jī)查Y系列(IP44)三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)選定型號(hào)為Y160L-6 的電動(dòng)機(jī)其額定功率為m 11KWd 5.0

7、3KW滿載轉(zhuǎn)速 n m 970r / min2、傳動(dòng)比的分配工作機(jī)輸送帶滾筒轉(zhuǎn)速nw v/ D (1.m/s 60s)/( 3.14 0.375m)51r / min總傳動(dòng)比 i nm /nw 970/51 19.02取高速級(jí)傳動(dòng)比i14.6 低速級(jí)傳動(dòng)比i2 3.4三、傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算1 、各軸的轉(zhuǎn)速n ( r/min )高速軸I的轉(zhuǎn)速n1n m 970r / min中間軸II的轉(zhuǎn)速n2n1 /i1 210.9r/ min低速軸m的轉(zhuǎn)速n3n 2 /i 2 nm (/ i1i2)62.r / min滾筒軸IV的轉(zhuǎn)速n4n 62r/ min 32 、各軸的輸入功率P (KW)高速軸的輸入功率P1

8、Pm11KW30.9910.89KW中間軸的輸入功率P2P11210.890.980.9810.46KW低速軸的輸入功率P3P21210.460.980.9810.05KW滾筒軸的輸入功率P4P33210.050.990.989.75KW3、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T (N*m )高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T1 9550 P1 / n19550 10.89 / 970 107.22N * m中間軸的輸入轉(zhuǎn)矩T29550P2 /n2955010.46/210.9 471.17N * m低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T39550P3/n3955010.05/62 1548.02N * m滾筒*由的輸入轉(zhuǎn)矩T49550P4/n495

9、509.75/62 1501.81N * m電機(jī)軸軸I軸H軸田滾筒軸IV功率P/KW11KW10.89KW10.46KW10.05KW9.75KW轉(zhuǎn)矩T/(N*m)107.22107.22471.171548.021501.81轉(zhuǎn)速n/ (r/min )970970210.96262傳動(dòng)比i14.63.41效率；刀0.990.980.980.99四、高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)：輸入功率1 10.89KW ,小齒的轉(zhuǎn)速n1 970r/min傳動(dòng)比ii 4.6 工作壽命8年(設(shè)每年工作300天)兩班制，工作平穩(wěn)2、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)按照任務(wù)書的傳動(dòng)方案，選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪

10、傳動(dòng)(2)輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB 10095- 88)(3)材料選擇。選擇小齒輪材料為 40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBs大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBs二者材料硬度差為40HBS(4)選小齒輪齒數(shù)1 24 ,大齒輪齒數(shù)2 4,6 24 110.4取齒數(shù)為Z2110(5)初選螺旋升角14o3、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按公式試算，即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選Kt1.6齒寬系數(shù)d 1小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩Ti 107.22N * m 區(qū)域系數(shù) Zh 2.433端面重合度系數(shù)1 材料的彈性影響系數(shù)Ze 189.8MPa工小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1 600

11、MPa大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim 2550MPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 取接觸疲勞壽命系數(shù)Khni 0.90 Khn2 0.95失效概率為1%安全系數(shù)S=1許用接觸應(yīng)力(2)代入?yún)?shù)數(shù)值并計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt計(jì)算縱向重合度計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)Ka 1根據(jù)v=3.458m/s 7精度得動(dòng)載系數(shù)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑計(jì)算模數(shù)4、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)確定計(jì)算參數(shù)根據(jù)縱向重合度1.903查得螺旋影響系數(shù)Y 0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)查小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1 500MPa查大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2 380MPa查大小齒輪的疲勞壽命系數(shù)Kfni 0.85K

12、fn2 0.88計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) S=1.4查取齒形系數(shù)查取應(yīng)力校正系數(shù)YFaY Sa 計(jì)算大小齒輪的f值，并比較YFa1YSa1小齒輪：J F 12.592 1.5960.01363303.57YFa2YSa2 大齒輪：F 22.164 1.806 238.860.01636大齒輪的數(shù)值比較大(2)代入?yún)?shù)數(shù)值并設(shè)計(jì)計(jì)算取mn按 d1 68.08 計(jì)算齒數(shù) Z1d1COs68.08 cos14 33.03mn2取乙 33則 Z2 i1Z1 33 4.6 151.8 取 Z2 1525、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距將中心距圓整為a 191mm(2)按中心距修正螺旋角因?yàn)锽值改變

13、不多，故參數(shù)K ZH等不必修正(3)大小齒輪分度圓乙mn 33 2d1'-； 68.14mm 取整 d1 68mmcoscos14 23 57Z2mn152 2d2 o一；一六 313.86mm取整2 314mmcos cos14 23 57(4)齒輪寬度 b dd1 68mm取整后取B2 68mm B1 73mm五、低速齒輪的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)：輸入功率 2 10.35KW ,小齒的轉(zhuǎn)速n1 210.9r/min傳動(dòng)比i1 3.4工作壽命8年(設(shè)每年工作300天)2、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)按照任務(wù)書的傳動(dòng)方案，選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)(2)輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不

14、高，故選用7級(jí)精度(GB 10095 88)(3)材料選擇。選擇小齒輪材料為 40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為 240HBs二者材料硬度差為40HBS(4)選小齒輪齒數(shù) 3 24,大齒輪齒數(shù) 4 3.4 24 81.6取齒數(shù)為Z4 82(5)初選螺旋升角16°3、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按公式試算，即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選Kt 1.4 齒寬系數(shù) d 1 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T2471 .17 N * m選取區(qū)域系數(shù)ZH 2.4端面重合度系數(shù)1材料的彈性影響系數(shù)Ze 189.8MPa2小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim 3 600MPa大齒輪的接觸疲

15、勞強(qiáng)度極限Hlim4 550MPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù)取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn3 0.93 Khn4 0.98取失效概率為1%安全系數(shù)S=1許用接觸應(yīng)力(2)代入?yún)?shù)數(shù)值并計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt計(jì)算縱向重合度計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)Ka 1根據(jù)v=1.166m/s 7精度得動(dòng)載系數(shù)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑計(jì)算模數(shù)4、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)確定計(jì)算參數(shù)根據(jù)縱向重合度 2.188查得螺旋影響系數(shù)Y0.87計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)查小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE3 500MPa查大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE4 380MPa查大小齒輪的疲勞壽命系數(shù)Kfn3 0.9 Kfn4 0.95

16、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) S=1.4查取齒形系數(shù)YFa3 2.570YFa4 2.195查取應(yīng)力校正系數(shù) YSa3 1.60YSa4 1.782計(jì)算大小齒輪的YFaYa值，并比較f小齒輪：YFa3Ysa32.57 1.6 0.01279f3321.43大齒輪：YFa4Ysa42.195 1.782 0.01517f4257.86大齒輪的數(shù)值比較大(2)代入?yún)?shù)數(shù)值并設(shè)計(jì)計(jì)算M mn 3按d3 110.86計(jì)算齒數(shù)Z3d3 cos mn110.86 cos16o335.5取乙 36則 Z2 iZ 36 3.4 122.4 取Z2 1225、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距將中心距圓整為a 2

17、47mm(2)按中心距修正螺旋角因?yàn)锽值改變不多，故參數(shù)K Zh等不必修正(3)大小齒輪分度圓d3 Z3mn 360 37 112.56mm 取整 d3 113mmcos cos16 21 33Z,m_122 3d4 '-r 381.44mm取整 d4 381mmcos cos16 21 33(4)齒輪寬度 b dd3 113mm取整后取 B4 113mm B3 118mm六、高速軸I的設(shè)計(jì)1、高速軸的主要設(shè)計(jì)參數(shù)軸的輸入功率P1 10.89KW 轉(zhuǎn)速n1 970r/min轉(zhuǎn)矩T1107.22N * m14o23 57n 20o2、齒輪上的作用力小齒輪的分度圓直徑d1 68 mm圓周力

18、Ft2Ti 2 107220di 683153.5N徑向力Frtan nFt cos3153.5tan20o14o23'571185N軸向力Fa Ft tan3153.5 tan14o2357' 809.6N3、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。取A0 115選擇聯(lián)軸器計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩Tca K aT3 ,取K A 1.3則 Tca KaT3 1.3 107220 139386N*mm查標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 5843-1986),選用YL7型凸緣聯(lián)軸器 J30 60 ,其 公JB28 44稱轉(zhuǎn)矩為160000N*mm半聯(lián)軸器的孔徑d1 28mm,故取軸第一段d1 2

19、 28mm半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=92mm半聯(lián)軸器與軸配合的軸徑長(zhǎng)度L1 44mm4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸上零件的裝配方案，如下圖為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑為d2 3 35mm ；左端用擋圈定位，取擋圈直徑為D=37mm 1-2軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比軸徑長(zhǎng)度略短一些，故取11 2 42mm初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承。初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承33208,其尺寸為 d*D*T=40mm*80mm*32mm,d3 4 d7 8 40mm , 13 4 17 8 32mm 3 4783 4

20、78d4 5d67 45mm123 50mm145 167mm156 73mm167 40mm(3)軸上零件的周向定位齒輪采用齒輪軸，半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。采用平鍵為滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡H 78mm*7mm*32mm聯(lián)軸命與軸的配合為 k6配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為(4)確定軸上圓角和倒角尺寸。取軸端倒角2 45o各軸肩處取圓角半徑為2mm5、求軸上的載荷做出彎矩圖和扭矩圖如下從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩扭矩圖可以看出齒輪軸的中間截面是危險(xiǎn)截面。將此截面的數(shù)值列于下表載荷水平向H垂直面V支反力FFNH1=860N,FNH2=22935NFNV1=423.3N,FNV

21、2=761.7N彎矩MMH=172000N*mmMv1=84660N*mmMv2=57127.5N*mm總彎矩M1=191706.3N*mm, M2=181238.9N*mm扭矩TT1=107220N*mm6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a =0.6軸的計(jì)算應(yīng)力為而查出1 60MPa ,因此ca 1,故軸的設(shè)計(jì)滿足彎扭強(qiáng)度要求。七、中間軸n的設(shè)計(jì)1、中間軸的主要設(shè)計(jì)參數(shù)軸的輸入功率P2 10.46KW 轉(zhuǎn)速n2210.9r / min2、齒輪上的作用力小齒輪的分度圓直徑d3 113mm圓周力Ft12T22 471170d31138339.3N徑向力F

22、r1tan nF t1 cos8339.3tan20o16o21 333163.3N_o_'',_軸向力Fa1Ft1 tan8339.3 tan16o21332447.9N大齒輪的分度圓直徑d2314mm圓周力 Ft2 Ft 3153.5N徑向力 Fr2 Fr 1185N軸向力 Fa2 Fa 809.6N3、初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理取 Ao 110該軸上有兩個(gè)鍵槽，故最小軸徑增大 11%則dmg44.87 mm軸的最小直徑是裝在滾動(dòng)軸承上的，故初選滾動(dòng)軸承。軸承同時(shí)受到徑向和軸向的作用力，故選用單列圓錐滾子軸承，選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐

23、滾子軸承32309,其尺寸為d*D*T=45mm*100mm*38.25mm故取軸的第一段di 2 45mm4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定在軸上的裝配方案，如下圖(2)根據(jù)軸向定位及高速軸位置的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度數(shù)值如下表：(單位：mm)軸徑d軸長(zhǎng)l1 :23,1567123456-2段-3段-4段-5段-6段-7段-8段-2段-3段-4段-5段-6段-7段-8段456(6554311184555050529216852(3)軸上零件的定位齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。選小齒輪白平鍵為18mm*11mm*100mm,選大齒輪的平鍵為16mm*10mm*50mm選擇齒輪輪轂與軸的配合為

24、H7/n6;滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配 合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 ma軸端倒角為2*45,各軸肩處的圓角半徑為2mm軸的結(jié)構(gòu)圖如下：5、求軸上的載荷做出彎矩圖和扭矩圖如下:載荷水平向H垂直面V支反力FFNH1=4872N,FNH2=358FNV1=2373.9N,FNV2=-398N5.6N彎矩MMH1=433608N*mmMv1=211277.1N*mmMH2=27448.2N*mmMv1' =72970.7N*mmMv2=30263.4N*mm總彎矩M1=482342.1N*mm,M1' =439705.2N*mmM2=40856.8N*mm扭矩TT2=4

25、71170N*mm6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由彎矩扭矩圖可知，小齒輪的中間截面是危險(xiǎn)截面，故只校核此截面的 強(qiáng)度M1取大值。根據(jù)軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a =0.6軸 的計(jì)算應(yīng)力為而查出1 60MPa,因此ca 1,故軸的設(shè)計(jì)滿足彎扭強(qiáng)度要求。 八、低速軸田的設(shè)計(jì)1、低速軸的主要設(shè)計(jì)參數(shù)軸的輸入功率p3 10.05KW 轉(zhuǎn)速n3 62r/min2、齒輪上的作用力齒輪的分度圓直徑d3 381mm 3圓周力 FtFt18339.3N徑向力 FrFM3163.3N軸向力 FaFa12447.9N3、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。取 Ao 110dmin

26、A03 P3 110 3 10.05 59.98mmn3, 62低速軸端上有一個(gè)鍵槽，故軸徑增大6%則dmin63.57mm選擇聯(lián)軸器計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩Tca K AT3,取K a 1.3貝iJTca KAT3 1.3 1548020 2012426N*mm查標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5843-1986),選用HL6型彈性柱銷聯(lián)軸器 JB65 107 ,其 JiB65 107公稱轉(zhuǎn)矩為3150000N*mm半聯(lián)軸器的孔徑d1 65mm,故取軸第的最后一段的直徑為65mm半聯(lián)軸器與軸配合的軸徑長(zhǎng)度L1 107mm4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸上零件的裝配方案，如下圖軸徑d軸長(zhǎng)l1234567123456-2段-

27、3段-4段-5段-6段-7段-8段-2段-3段-4段-5段-6段-7段-8段7789776331117050050552.511224.5005(2)根據(jù)軸向定位及中間軸位置的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度數(shù)值如下表：(單位：mm)71(3)軸上零件的定位齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。選齒輪的平鍵為 22mm*14mm*90mmi軸器白鍵為18mm*11mm*90mm選擇齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6;滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6軸端倒角為2*45,各軸肩處的圓角半徑為2mm軸的結(jié)構(gòu)圖如下：5、求軸上的載荷做出彎矩圖和扭矩圖如下:載荷水平向H垂直

28、面V支反力FFNH1=5688.6N,FNH2=2650.7NFNV1=2651.8N,FNV2=511.5N彎矩MMH=506285.4N*mmMv1=236010.2N*mmMv2=97696.5N*mm總彎矩M1=558592.6N*mm, M2=515625.4N*mm扭矩TT3=1548020N*mm6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由彎矩扭矩圖可知，齒輪的中間截面是危險(xiǎn)截面，故只校核此截面的強(qiáng)度根據(jù)軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a =0.6軸的計(jì)算應(yīng)力為而查出i 60MPa,因此ca 1,故軸的設(shè)計(jì)滿足彎扭強(qiáng)度要求。九、高速軸軸承的校核1、設(shè)計(jì)參數(shù)軸上齒輪受切向力Ft 31

29、53.5N ,徑向力Fr 1185N ,軸向力Fa 809.6N 齒輪分度圓di 68mm 轉(zhuǎn)速ni 970r/min 4-一一一 ,預(yù)期壽命Lh8300 8238400h初選兩個(gè)軸承型號(hào)均為332082、求兩軸承受到的徑向載荷3、求兩軸承的計(jì)算軸向力Fr一一對(duì)于圓錐探子軸承，軸承派生軸向力 Fd 2Y查表得，Y=1.7 e=0.36故兩軸承計(jì)算系數(shù)均為X=0.4 Y=1.7軸承運(yùn)轉(zhuǎn)只有輕微振動(dòng)，故取fp 1.1則Rfp(XFr1 YFa1)1.1 (0.4 2373.4 1,7 1104,1) 3108.96NP2fp(XFr2 YFa2) 1.1 (0.4 1001.4 1,7 698,1

30、) 1746N4、驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)镻1 P2 ,所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算故該軸承滿足壽命要求，為了避免浪費(fèi)，可選為 30208,經(jīng)檢驗(yàn)，仍符合要求十、中間軸軸承的校核1、設(shè)計(jì)參數(shù)軸上齒輪受切向力Ft1 8339.3N , F123153.5N徑向力 Fr1 3163.3N , Fr21185N軸向力 Fa1 2447.9N Fa2 809.6N齒輪分度圓d1 113mm d2381mm轉(zhuǎn)速 n2210.9r/min.,_ _ 預(yù)期壽命 Lh 8 300 8 2 38400h初選兩個(gè)軸承型號(hào)均為323092、求兩軸承受到的徑向載荷3、求兩軸承的計(jì)算軸向力Fr一一對(duì)于圓錐探子軸承，軸承派生軸向力

31、 Fd 查表得，Y=1.7 e=0.35 2Y故兩軸承計(jì)算系數(shù)為 X1=1 Y1=0 X2=0.4 Y2=1.7軸承運(yùn)轉(zhuǎn)只有輕微振動(dòng)，故取fp 1.1則4、驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)镻i P2 ,所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算故該軸承滿足壽命要求，為了避免浪費(fèi)，可選為 30309,經(jīng)檢驗(yàn)，仍符合要求H一、低速軸軸承的校核1、設(shè)計(jì)參數(shù)軸上齒輪受切向力Ft8339.3N ,徑向力F.3163.3N ,軸向力Fa2447.9N 齒輪分度圓d1 381mm轉(zhuǎn)速n3 62r/min.' 一 一 _ 預(yù)期壽命 Lh 8 300 8 2 38400h初選兩個(gè)軸承型號(hào)均為303142、求兩軸承受到的徑向載荷3、求兩

32、軸承的計(jì)算軸向力對(duì)于圓錐滾子軸承，軸承派生軸向力 Fd2 查表得，Y=1.7 e=0.35 2Y故兩軸承計(jì)算系數(shù)為 X1=0.4 Y1=1.7 X2=1 Y2=0軸承運(yùn)轉(zhuǎn)只有輕微振動(dòng)，故取fp 1.1 則4、驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)镻i P2,所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算故該軸承滿足壽命要求，為了避免浪費(fèi)，可選為30214,經(jīng)檢驗(yàn)，仍符合要求十二、各軸上鍵的校核1、高速軸上聯(lián)軸器的鍵為 8mm*7mm*32mm專欠I T1 107.22N * m由于p p 120 150MPa故此鍵滿足擠壓強(qiáng)度要求2、中間軸上鍵為 18mm*11mm*100mm16mm*10mm*50mm轉(zhuǎn)矩T2 471170N *

33、mm由于p1 p 120 150MPa故此鍵滿足擠壓強(qiáng)度要求由于p2 p 120 150MPa故此鍵滿足擠壓強(qiáng)度要求3、低速軸上的鍵為 22mm*14mm*90mm18mm*11mm*90mm轉(zhuǎn)矩 T3 1548020N * mm由于p1 p 120 150MPa故此鍵滿足擠壓強(qiáng)度要求由于p2 p 120 150MPa故此鍵滿足擠壓強(qiáng)度要求十三、潤(rùn)滑和密封1. 潤(rùn)滑方式的選擇在減速器中，良好的潤(rùn)滑可以減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的摩擦、磨損和發(fā)熱， 還可起到冷卻、散熱、防銹、沖洗金屬磨粒和降低噪聲的作用，從而保證減速器的 正常工作及壽命。齒輪圓周速度：高速齒輪低速齒輪由于V均小于4m/s,而且考慮到潤(rùn)滑脂承受的負(fù)荷能力較大、粘附性較好、 不易流失。所以軸承采用脂潤(rùn)滑，齒輪靠機(jī)體油的飛濺潤(rùn)滑。2. 潤(rùn)滑油的選擇由于該減速器是一般齒輪減速器，故選用 N200工業(yè)齒輪油，軸承選用ZGN 2 潤(rùn)滑脂。3. 密封方式的選擇輸入軸和輸出軸的外伸處，為防止?jié)櫥饴┘巴饨绲幕覊m等造成軸承的磨損或腐蝕，要求設(shè)置密封裝置。因用脂潤(rùn)滑，所以采用毛氈圈油封，即在軸承蓋上開出梯形槽，將毛