機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書(范文)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書目錄設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1一、課程設(shè)計(jì)題目1二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)2三已給方案2第一部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)2一、傳動(dòng)方案（已給定）2二、該方案的特點(diǎn)分析3三、原動(dòng)機(jī)選擇45四、各級(jí)傳動(dòng)比的分配5五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)5第二部分 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)8V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)8第三部分 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪）10二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪）14第四部分 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18一、高速軸的設(shè)計(jì)18二、中間軸、低速軸的設(shè)計(jì)18三、軸的強(qiáng)度校核21第五部分 軸承選取及校核23一、各軸軸承選擇23第六部分 鍵的選取24一.高速軸鍵的選擇與校核24二.中間軸鍵的選

2、擇24三.低速軸鍵的選擇24第七部分 聯(lián)軸器的選取24第八部分 減速器的潤滑和密封25第九部分 箱體及其附件主要尺寸26一、箱體尺寸26二、起吊裝置27三、窺視孔、窺視蓋27四、放油孔和螺塞M2027五、通氣螺塞M2027六、油標(biāo)尺28第十部分 參考文獻(xiàn)29第十一部分 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)小結(jié)2928設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書一、課程設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡圖如下）1.原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號(hào)61運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T（N·m）820運(yùn)輸機(jī)帶速v(m/s)0.85卷筒直徑D（mm）3402.工作條件：1）每天一班制工作，每年工作300天，使用年限10年，大修期3年；2）連續(xù)單向回轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微

3、振動(dòng)，運(yùn)輸帶允許速度誤差±5；3）室內(nèi)工作，環(huán)境中有粉塵；4）生產(chǎn)廠加工78級(jí)精度的齒輪；5)動(dòng)力源為三相交流電；6）小批量生產(chǎn)。二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)1傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算（總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算）；2減速器裝配草圖設(shè)計(jì)（1張A1圖紙手繪）；3減速器裝配圖設(shè)計(jì)（1張A1圖紙打印）；4減速器零件圖設(shè)計(jì)（2張A3圖紙打印，包括低速級(jí)大齒輪和低速軸）；5減速器三維造型（光盤1個(gè)）。 三已給方案1外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)。2減速器為兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。高速級(jí)用斜齒圓柱齒輪，低速級(jí)為直齒圓柱齒輪。兩級(jí)齒輪的材料均為45號(hào)鋼( 需要調(diào)質(zhì)和正火 )。第一部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)一、傳動(dòng)方案（已給

4、定）1外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。2減速器為展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器。采用斜齒圓柱齒輪。方案簡圖如下：二、該方案的特點(diǎn)分析該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動(dòng)能發(fā)揮其傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖吸振和過載保護(hù)的特點(diǎn)。并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。 減速器部分采用的是二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。二級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，能適應(yīng)在繁重及惡劣的條件下長期工作，且使用維護(hù)方便。該種減速器結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，這樣軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形將能減緩軸在彎矩作用下產(chǎn)生彎曲

5、變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。總體來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低，傳動(dòng)效率高的特點(diǎn) 。計(jì)算及說明結(jié)果三、原動(dòng)機(jī)選擇（Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V）1選擇電機(jī)容量已知運(yùn)輸帶工作轉(zhuǎn)矩T=820N·m，運(yùn)輸機(jī)帶速V=0.85m/s 工作電機(jī)所需功率為Pw=FV/1000kW =4.1kW傳動(dòng)裝置總效率=0.824查表可知:V帶傳動(dòng)效率,閉式齒輪傳動(dòng)效率,滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率(一對) ,聯(lián)軸器效率=0.99，傳動(dòng)滾筒=0.96，代入得0.824所需電動(dòng)機(jī)功率為4.974kW

6、因載荷較為平穩(wěn),電動(dòng)機(jī)額定功率略大于4.85kW 即可,查表,選用電動(dòng)機(jī)額定功率為5.5kW2選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 滾筒轉(zhuǎn)速47.75r/min 通常,V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為;二級(jí)圓柱齒輪減速器為； 則總傳動(dòng)比范圍是,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 =859.56876r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500r/min,綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸,重量,價(jià)格和總的傳動(dòng)比,最終選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4，技術(shù)數(shù)據(jù):滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min, 額定轉(zhuǎn)矩/最大轉(zhuǎn)矩2.2kN·m,重要外形尺寸:中心距地高H=132mm,電機(jī)軸直徑D=38mm。Pw=4.1kW=0.8244.,974 kW

7、nw=47.75r/min電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S-4計(jì)算及說明結(jié)果電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Ped滿載轉(zhuǎn)速nm軸直徑D軸長度L中心高HY132S-45.5Kw1440r/min38mm475mm132mm四、各級(jí)傳動(dòng)比的分配總的傳動(dòng)比為: 1440/64.598=30.16查表2-1取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為3,取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為4.478則低速級(jí)的傳動(dòng)比為2.589五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)1各軸轉(zhuǎn)速1440 r/min2各軸輸入功率（kW）4.974kW3各軸輸入轉(zhuǎn)矩（N·m）4各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)匯總編號(hào)功率P/kW轉(zhuǎn)速n/(r/min)轉(zhuǎn)矩/(N.m)傳動(dòng)比效率電動(dòng)機(jī)軸

8、4.974144032.9872.840.954.72550789.003.990.96034.538127341.242.660.96034.35847.75871.610.99卷筒軸4.27142.75854.2總傳動(dòng)比30.16計(jì)算及說明結(jié)果第二部分 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 已知外傳動(dòng)帶選為普通V帶傳動(dòng)1.確定計(jì)算功率：由機(jī)械設(shè)計(jì)( P156)表8-7查得工作情況系數(shù) 2、選擇V帶型號(hào)根據(jù)、查圖8-11機(jī)械設(shè)計(jì)選A型V帶。（=112140mm）3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑（、）并驗(yàn)算帶速V 1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑:由表8-6和表8-8(P157),取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=125mm,且,即電機(jī)

9、中心高符合要求 2)驗(yàn)算帶速v: 按式在(5-30)m/s范圍內(nèi),故帶速合適. 3)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑. 根據(jù)表8-8,取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)4.確定中心距和帶長Ld1)初選中心距 初定2)求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長度由表8-2取帶的基準(zhǔn)長度Ld=1800mm3)計(jì)算中心距:a 500+ =510mm選擇帶型為A型Ld=1800510mm計(jì)算及說明結(jié)果從而確定中心距調(diào)整范圍510+0.031800=564mm510-0.151800=483mm5.驗(yàn)算小帶輪包角 6.確定V帶根數(shù)Z 1)計(jì)算單根V帶的額定功率 由=125mm,n1=1440r/min ,查表8-4a得=1.910kW 由 n0=1440r/min,

10、傳動(dòng)比為2.84,A型帶,查表8-4b得P0=0.17kW 查表8-5得=0.928,表8-2得=1.01 于是1.95kW2)計(jì)算V帶根數(shù)Z 2.82 取Z=3根 7計(jì)算單根V帶初拉力最小值 其中q由表8-3查得 8計(jì)算對軸的壓力最小值 23174sin152°21013N9確定帶輪的重要結(jié)構(gòu)尺寸 小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=125mm，采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=355mm，采用孔板式結(jié)構(gòu).由A型帶，根數(shù)Z=3，查表8-10，可計(jì)算大帶輪軸向厚度取L=80帶數(shù)：3根1013NL=80mm計(jì)算及說明結(jié)果第三部分 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪） 兩級(jí)圓柱齒輪

11、減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為 高速軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)及螺旋角的選擇因運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，故可以選用7級(jí)精度。材料按題目要求，都采用45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，硬度200HBS，小齒輪調(diào)質(zhì)，硬度240HBS，均為軟齒面。軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式主要為疲勞點(diǎn)蝕?？紤]傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，初取=25 則100初選螺旋角2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 （1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） 試選=1.62） 由圖10-30機(jī)械設(shè)計(jì)選取區(qū)域系數(shù)=2.433=25計(jì)算及說明結(jié)果 由非對稱布置，由表10-7取齒寬系數(shù) 由圖10-26查得=0.78，=0.87，

12、則=+=1.653） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)4） 齒數(shù)比5） 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650Mpa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限320Mpa6） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，求出接觸疲勞許用應(yīng)力 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則許用接觸應(yīng)力為 （2） 計(jì)算 將上述有關(guān)值代入 得結(jié)果 高速級(jí)小齒輪的圓周速度 齒寬b 模數(shù) 2.33mm mm縱向重合度 =637MPa=383.8MPa510.4MPa計(jì)算及說明結(jié)果（3） 修正由使用系數(shù)，根據(jù)v=1.53m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)，由表10-4查得，由圖10-13查

13、得，由表10-3查得所以載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)矯正所得的分度圓直徑 則 3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 （1）確定計(jì)算參數(shù) 1）計(jì)算載荷系數(shù) 2）根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) 3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 由表10-5查取對應(yīng)的齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 4）確定許用彎曲應(yīng)力 由圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞極限；大齒輪的彎曲疲勞極限計(jì)算及說明結(jié)果 6)計(jì)算大.小齒輪的,并加以比較 經(jīng)計(jì)算=0.01599<=0.02302,所以應(yīng)代入較大值參與運(yùn)算. 7)轉(zhuǎn)矩T1=89.00N·m (2)計(jì)算 將上述相關(guān)數(shù)據(jù)代入 結(jié)果為 (3)修正 由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲

14、疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),所以可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值mn =2mm.。結(jié)合按接觸強(qiáng)度算得的小齒輪分度圓直徑,算出小齒輪的齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)3.9932=128 中心距164.90mm 將中心距圓整為165mm 按圓整后的中心距修正螺旋角 小齒輪分度圓直徑66.0mm 大齒輪分度圓直徑 計(jì)算齒輪寬度66.0mm 圓整后取=66mm, mn = 2mm128165mm計(jì)算及說明結(jié)果二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪）輸入功率P1=4.47kw，低速級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)比為2軸(中間軸)的實(shí)際轉(zhuǎn)速1. 齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇 因運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，故可以選用8級(jí)

15、精度。材料按題目要求，選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)和正火），硬度240HBS，大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)和正火），硬度200HBS，均為軟齒面，兩者材料硬度差為40HBS。軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式主要為疲勞點(diǎn)蝕。小齒輪齒數(shù)初取=25,則2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì),即 (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)試選=1.62)因?yàn)闉榉菍ΨQ布置，由表10-7取齒寬系數(shù)3)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)4)齒數(shù)比5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650Mpa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限315Mpa6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，求出接觸疲勞許用應(yīng)力 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)取失效概率為1%，安全系

16、數(shù)S=1，則許用接觸應(yīng)力為 721.5Mpa=25=67計(jì)算及說明結(jié)果 (2) 計(jì)算 將上述有關(guān)值代入 得結(jié)果 低速級(jí)小齒輪的圓周速度 齒寬b 模數(shù) mm (3)修正由使用系數(shù)，根據(jù)v=0.57m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)，由表10-4查得，由圖10-13查得，由表10-3查得所以載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)矯正所得的分度圓直徑 則 3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 V=0.57m/s計(jì)算及說明結(jié)果（1）確定計(jì)算參數(shù) 1）計(jì)算載荷系數(shù) 2）由表10-5查取對應(yīng)的齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 3）確定許用彎曲應(yīng)力 由圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞極限；大齒輪的彎曲疲勞極限 由圖10-28取彎曲疲

17、勞壽命系數(shù)， KFN2=0.95 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,則許用彎曲應(yīng)力可由下式計(jì)算為 4)計(jì)算大.小齒輪的,并加以比較經(jīng)計(jì)算=0.01607<=0.02389,所以應(yīng)代入較大值參與運(yùn)算。 (2)計(jì)算 將上述相關(guān)數(shù)據(jù)代入 結(jié)果為(3)修正對比按兩種方法設(shè)計(jì)的模數(shù),由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),所以可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.06并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。計(jì)算及說明結(jié)果算出小齒輪的齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) 中心距，圓整為180mm小齒輪分度圓直徑 大齒輪分度圓直徑計(jì)算齒輪寬度圓整后取=100mm, 180mm99.3mm第四部分 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、高速軸的設(shè)計(jì) 1.軸

18、的材料及熱處理選擇由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 2.初估軸的最小直徑按扭矩初估軸的直徑,查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3,得,取則：=112×mm 因?yàn)楦咚佥S上安裝有大帶輪,所以高速軸的直徑不能和電機(jī)軸的直徑相差太多.已知選用的電機(jī)型號(hào)Y132S-4,其電機(jī)軸直徑為38mm.所以高速軸,安裝大帶輪一段的直徑初定為32mm. 3.初選軸承因?yàn)楦咚佥S上裝有斜齒輪,則在齒輪嚙合過程中會(huì)產(chǎn)生軸向力,為了能承受軸向力的作用,并且適應(yīng)相對較高的轉(zhuǎn)速,所以選用角接觸球軸承,型號(hào)為7207AC根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:d=32mm且因?yàn)榇簖X輪的圓周

19、速度超過2m/s,所以選擇油潤滑,則高速軸每個(gè)軸承旁邊都要安裝擋油環(huán).4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（參見結(jié)構(gòu)簡圖）(1)各軸直徑的確定初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從左端開始確定直徑，1段裝大帶輪，取為32mm>dmin，2段前部應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用d1=34mm的氈圈，故取2段34mm后部分與軸承配合，該軸軸段3安裝軸承7207AC和擋油環(huán),故該段直徑為35mm，通過公差選取不一樣控制。軸承成對使用，d5=35mm。5段與齒輪配合，考慮到齒輪的軸向定位，取d3=40mm，4段為軸肩，取d4=50mm，3段不裝任何零件，但考慮到擋油環(huán)的軸向定位，及整個(gè)軸的比例協(xié)調(diào),取為

20、34mm。（2）各軸段長度的確定軸段6的長度為軸承7207AC的寬度和擋油環(huán)厚度和箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離之和，定為32mm,段5的長度根據(jù)齒輪寬度可得，定為70mm，4段為軸肩，取6mm。3段的長度考慮與其他軸的關(guān)系，取107mm，軸2考慮軸承7207AC和擋油環(huán)的厚度和端蓋，定為70mm。1段的長度是在確定大帶輪的寬度得到，取50mm。 二、中間軸、低速軸的設(shè)計(jì)1.軸的材料及熱處理選擇 同高速軸, 選擇常用材料45鋼（低速級(jí)用40Cr）,調(diào)質(zhì)處理。 2.初估軸的最小直徑按扭矩初估軸的直徑,查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3,得,取（低速軸取，則： 折算出的為軸受扭段的最小直徑.(1)對于中間軸來說, 軸

21、受扭段即為兩齒輪中間軸段.但根據(jù)兩齒輪的大小,并且中間軸尺寸應(yīng)比高速軸大,所以將中間軸的最小直徑定在兩端裝軸承處.則其受扭段的直徑必然超過此估算的最小直徑,肯定能滿足按扭轉(zhuǎn)剪切計(jì)算的強(qiáng)度要求.(2)對于低速軸來說,軸受扭段即為大齒輪到聯(lián)軸器端的軸段,則最小軸段應(yīng)定為外伸端裝聯(lián)軸器的軸段,根據(jù)聯(lián)軸器的選擇,最小直徑定為48mm。 3.初選軸承(1)因?yàn)橹虚g軸上裝有斜齒輪,則在齒輪嚙合過程中會(huì)產(chǎn)生軸向力,為了能承受軸向力的作用,并且適應(yīng)相對較高的轉(zhuǎn)速,和較高速軸更粗的直徑,所以選用角接觸球軸承,型號(hào)為7208AC根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:d=40mm,也即為中間軸的最小直徑.(2)因?yàn)榈退?/p>

22、軸上安裝直齒圓柱齒輪,所以采用角接觸球軸承,型號(hào)為7211AC根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為d=55mm.4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（參見結(jié)構(gòu)圖）(1)中間軸圖一. 中間軸1)各軸直徑的確定初估軸徑后,句可按軸上零件的安裝順序,從右端開始確定直徑.該軸軸段5安裝軸承7208AC和定位套筒,故該段直徑為40mm。因?yàn)橹虚g軸齒輪分度圓較大,不宜與齒輪做成一體,所以將軸4段,軸2段裝齒輪,軸4段定為44mm,軸2段定為44mm。段3考慮到齒輪的軸向定位，所以以軸環(huán)的形式設(shè)計(jì)，直徑定為50mm，1段裝軸承和擋油環(huán)，與5段直徑相同，取直徑為40mm。2)各軸段長度的確定軸段1，5的長度為軸承7208AC的寬度和定位

23、套筒厚度，1段定為43.5mm，5段定為37.5。4段考慮用于高速級(jí)大齒輪定位，應(yīng)比該齒輪稍窄,定為64mm。2段同樣需要安裝低速級(jí)小齒輪，考慮該齒輪的周向定位,定長度為110mm。3段軸環(huán)的寬度取6mm。3）軸上零件的周向固定為了保證良好的對中性，與軸承內(nèi)圈配合軸頸選用k6，與高速級(jí)大齒輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，為鍵2 ：14×9 GB1096-79, 與低速級(jí)小齒輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，為鍵3 ：14×9 GB1096-79。4)軸上倒角與砂輪越程槽與圓角根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為1×45。因?yàn)檩S上裝有軸承，所以軸段1，軸段5需要

24、磨削,則應(yīng)該在軸段1的右側(cè)，軸段5的左側(cè)有砂輪越程槽,根據(jù)刀具的寬度,槽的尺寸為4×1。齒輪軸肩定位處需要設(shè)計(jì)過渡圓角。根據(jù)低速級(jí)小齒輪齒頂圓直徑為107mm,其圓角半徑為3mm，所以軸環(huán)3左側(cè)過渡圓角半徑定為2mm. 根據(jù)高速級(jí)大齒輪齒頂圓直徑為268mm,其圓角半徑為5mm，所以軸環(huán)3左側(cè)過渡圓角半徑也定為2mm。(2)低速軸圖二 低速軸1)各軸直徑的確定初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從右端開始確定直徑.該軸軸段1安裝聯(lián)軸器,故該段直徑為48mm。軸7段和軸3段安裝軸承和定位套筒,所以定為55mm. 軸2段應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用d=52mm的毛氈圈

25、，故取2段52mm.段4定位軸承，直徑取為60mm，6段安裝低速級(jí)大齒輪,定為60mm.5段考慮齒輪的軸向定位,以軸肩的形式設(shè)計(jì),定為66mm。2）各軸段長度的確定軸段1應(yīng)該按選用聯(lián)軸器的尺寸定為70mm,軸段7和軸段3長度為軸承7211AC的寬度與擋油環(huán)寬度之和，定為48mm和36mm，軸段2長度為軸承蓋厚度與向外部分軸長，為60mm。5段用于定位齒輪，定為6mm，第6段為96mm，4段的長度是在確定其他段長度后自然形成的，為70mm。3)軸上零件的周向固定與低速級(jí)大齒輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵 18×11×90 GB1096-79 4)軸上倒角與砂輪越程槽與圓角根據(jù)標(biāo)

26、準(zhǔn)GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為2×45。因?yàn)檩S上裝有軸承,所以軸段3,軸段7需要磨削,則應(yīng)該在軸段3的右側(cè),軸段7的左側(cè)有砂輪越程槽,根據(jù)刀具的寬度,槽的尺寸為4×1齒輪軸肩定位處需要設(shè)計(jì)過渡圓角.根據(jù)低速級(jí)大齒輪齒頂圓直徑為268mm,其圓角半徑為3mm,所以軸肩5右側(cè)過渡圓角半徑定為2mm.30.4mm三、軸的強(qiáng)度校核因?yàn)榈退佥敵鲚S上扭矩最大，所以以校核低速軸為例。畫軸的受力簡圖。（1） 計(jì)算相關(guān)力。圓周力Ft =徑向力Fr =齒輪輸入扭矩 垂直面內(nèi) 可計(jì)算出軸承在垂直面內(nèi)的支撐力Fay=1019.2N Fby=2565.6N求得彎矩My=-295.5

27、75N·m水平面內(nèi) 可計(jì)算出軸承在水平面內(nèi)的支撐力Fax=1448.4N Fbx=2800.3N求得彎矩Mx=-297.37N·m（2） 畫彎矩,扭矩圖。（3） 判斷危險(xiǎn)截面。如圖所示,齒輪嚙合初的力會(huì)產(chǎn)生垂直面彎矩(My),水平面彎矩(Mx),則該處產(chǎn)生的合彎矩是 是所有截面中彎矩最大的,所以需要校核.（4） 按彎扭合成校核。 軸的當(dāng)量彎矩為 ,其中,因?yàn)辇X輪嚙合扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力應(yīng)為非對稱循環(huán)邊應(yīng)力,所以0.6.由機(jī)械設(shè)計(jì)得軸彎扭合成強(qiáng)度條件為 其中：Ft=4248.7NFr=1546.4NT=Fay=1019.2NFby=2565.6N（）求得：My=-295.575N

28、83;mFax=1448.4NFbx=2800.3N求得：Mx=-297.37N·mM=419.28N·m 因?yàn)檩S為實(shí)心圓軸，故取因?yàn)檩S的材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1取軸的許用彎曲應(yīng)力為：=60Mpa 所以對齒輪軸段,d=96mm, =670.28N.m, =7.572Mpa<,滿足強(qiáng)度要求.（5） 結(jié)論：軸的強(qiáng)度合格第五部分 軸承選取及校核一、各軸軸承選擇中間軸因?yàn)橐惭b有斜齒輪,需要承受軸向力,所以也需要向心推力軸承,且由于軸的加粗,所以選用7208AC,低速軸因?yàn)檠b有直齒圓柱齒輪,所以可以不用承受齒輪的軸向力,所以不選用推力軸承,所以選用角接觸軸承7

29、211AC。各軸軸承：低速軸：7211AC B=21mm，D=100mm中間軸：7208AC B=18mm，D=80mm高速軸：7207AC B=17mm，D=72mm低速軸軸承校核已知低速軸選用的是7211AC軸承.現(xiàn)對其進(jìn)行校核:a) 徑向力的求解參考第四部分對軸的校核,可以得到如下的已知條件:軸承在垂直面內(nèi)的支撐力Fay=1019.2N Fby=2565.6N軸承在水平面內(nèi)的支撐力Fax=1448.4N Fbx=2800.3N所以,兩軸承的徑向載荷分別為:b) 軸向力的求解，因?yàn)镕a=0，所以e=0，c) 當(dāng)量動(dòng)載荷的求解經(jīng)查機(jī)械設(shè)計(jì)表13-5可得由式子 ,其中 因?yàn)槭茌p微振動(dòng),取為1;

30、所以 ,只需對B軸承進(jìn)行校核.d) 驗(yàn)算B軸承壽命 由 =>7200h 所以滿足使用年限的要求。第六部分 鍵的選取一.高速軸鍵的選擇與校核鍵1 10×845 GB1096-79 則強(qiáng)度條件為查表許用擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠二.中間軸鍵的選擇鍵3 14×9×80 GB1096-79鍵4 14×9×50 GB1096-79 三.低速軸鍵的選擇鍵4 18×11× 90 GB1096-79 C型鍵槽因?yàn)榈退佥S外伸端要裝聯(lián)軸器,所以根據(jù)聯(lián)軸器的規(guī)格選用C型鍵鍵5 14×9×63 GB1096-79 A型鍵槽

31、第七部分 聯(lián)軸器的選取根據(jù)題目的要求要選擇彈性套注銷聯(lián)軸器，又因?yàn)榻?jīng)各軸功率的計(jì)算，低速軸的輸出轉(zhuǎn)矩為T=820N·m,所以選用GICL2聯(lián)軸器ZB J19013-89。第八部分 減速器的潤滑和密封1.齒輪的潤滑根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)P233,對于閉式齒輪傳動(dòng),當(dāng)齒輪的圓周速度<12 m/s，用浸油潤滑的潤滑方式。所以根據(jù)計(jì)算采用油潤滑. 高速齒輪浸入油里約0.7個(gè)齒高，但不小于10mm，低速級(jí)大齒輪浸入油高度約為1個(gè)齒高（不小于10mm），不超過其1/3齒輪的分度圓。 為避免傳動(dòng)零件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物攪起,造成齒面的磨損,應(yīng)使低速級(jí)大齒輪距油池地面的距離不小于30-50mm. 2滾動(dòng)軸承的潤滑因潤滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度V2m/s