2020年二級分流式減速器設(shè)計

1、計算過程及其說明、設(shè)計任務(wù)書1 總體布置簡圖如右圖所示2 .工作條件：使用年限為 15年，(每 年 工 作300天)， 班制，帶式運輸機工作平穩(wěn), 轉(zhuǎn)向不變。3 原始數(shù)據(jù)運輸帶曳引力 F(N) : 1900運輸帶速度 V (m/s): 1.6結(jié)果Lh=72000h滾筒直徑 D (mm) : 3504 .設(shè)計內(nèi)容(1 )電動機的選擇與運動參數(shù)計算(2)傳動裝置的設(shè)計計算(3 )軸的設(shè)計(4 )滾動軸承的選擇與校核(5 )鍵的選擇和校核(6) 聯(lián)軸器的選擇(7) 裝配圖、零件圖的繪制(8) 編寫設(shè)計計算說明書5 設(shè)計任務(wù)(1) 減速器總裝配圖一張(2) 低速軸、悶蓋零件圖各一張(3 )設(shè)計說明書一

2、份6 .設(shè)計進度(1) 第一階段：總體計算和傳動件參數(shù)計算(2) 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(3) 第三階段：軸、軸承、鍵及聯(lián)軸器的校核及草圖繪制(4) 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫 、傳動方案的擬定由設(shè)計任務(wù)書知傳動類型為：分流式二級圓柱齒輪減速器。本傳 動機構(gòu)的特點是：齒輪相對于軸承為對稱布置，沿齒寬載荷分布較均 勻。減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。三、電動機的選擇1、電動機類型的選擇：Y系列三相異步電動機F=1900NV=1.6m/sD=350mm分流式二級圓 柱齒輪傳動Y系列22、選擇電動機容量：(1)工作機所需功率 Pw#Pw=FV/1000=1900 X 1.6/1000=

3、3.04 kwnw=60X 1000V/ n D=87.4 r/mi n(2)電動機輸出功率Fd考慮傳動裝置的功率損耗，電動機的輸出功率為Fd = FW/ n試中n為從電動機到工作機主動軸之間的總效率，即2231 g 3 g 3其中1，2，3分別為傳動系統(tǒng)中聯(lián)軸器，齒輪傳動及軸承的效率，取1=0.99，2=0.96,3=0.98223133223=0.992 0.962 0.983=0.85電動機的輸出功率為Fd = FW/n=3.04/0.85=3.58 kw(3)確定電動機的額定功率Ped選定電動機的額定功率Ped =4 kw3、選擇電動機的轉(zhuǎn)速n w=87.4 r/min該傳動系統(tǒng)為分流

4、式圓柱齒輪傳動，i12 =36則總傳動比可取i1 =9, i2 =36則電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為Pw=3.04kwn w=87.4r/m inn =0.85Pd =3.58 kwPed =4 kw4nd1 =9 nw =9X 87.4=786.6 r/minnd2 =36 nw=36 x 87.4=3146 r/min可見同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min , 1500r/min , 3000r/min的電動機都 符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min , 1500r/min , 3000r/min 的三種電動機進行比較，如下表：nd1 =786.6r/minnd2 =3146r/min萬案電

5、動機型號額定功率（kw）電動機轉(zhuǎn)速（r/min ）電動機質(zhì) 量（kg）傳種裝 置總傳 動比同步滿載1Y132M1-6410009607310.982Y112M-44150014404316.483Y112M-24300028904533.07表1電動機方案比較表（指導(dǎo)書表20-1）由表中數(shù)據(jù)可知，方案1的總傳動比最小，傳種裝置結(jié)構(gòu)尺寸最小，因此可采用方案1，選定電動機型號為 Y132M-6電動機型號Y132M-6型號HABCDEFX GDGY132M-613221617889388010X 833KABADACHDAABBHAL1228021013531560238185154、電動機的技術(shù)參

6、數(shù)和外型、安裝尺寸表2電動機參數(shù)（指導(dǎo)書表20-2）四、計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比（1）傳動裝置總傳動比i n m / nw =960/87.4=10.98（2）分配各級傳動比取高速級的圓柱齒輪傳動比i1 =3.52，則低速級的圓柱齒輪的傳動比i2為i2= i /i1=10.98/3.52=3.12由指導(dǎo)書 表2-1及表2-2知，傳動比合理五、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1.各軸轉(zhuǎn)速電動機軸為軸I,減速器高速級軸為軸n,中速軸為軸川,i =10.98ii =3.52i2 =3.126低速級軸為軸W,帶輪軸為軸V,則niniinm =960 r/minnii960/3.52 r/min

7、=272.73 r/minniv nvniii272.73/3.12 r/min2.按電動機額定功率3.各軸轉(zhuǎn)矩i2=87.4 r/minP.d計算各軸輸入功率PRd =4 kwPiiPI1 =4 x 0.99 kw=3.96 kwPiiiPivPvTiTiiTiiiTivPiPiiiPiv95509550955095503=3.96 x 0.96 x 0.98 kw=3.73 kw3 =3.73 x 0.96 x 0.98 kw=3.51 kw1 =3.51 x 0.98 x 0.99 kw=3.40 kwPl =9550 x 4/960 N mni=39.79 N mP丄=9550 x 3

8、.96/960 N mnii=39.39 N mP-JJJ- =9550 x 3.73/272.73 N mn in=130.61 N m=9550 x 3.51/87.4 N mniv=383.53 N mniniirim =960 r/minn hi =272.73r/minn iv87.4r/minnv =87.4r/mi nPI =4 kwPi =3.96 kwPIII =3.73 kwPiv =3.51 kwFv =3.40 kwTi =39.79 N mTn =39.39 N mTiii =130.61 N mTiv =383.53 N m8TV9550 V =9550 X 3.4

9、0/87.4 N mnv=371.51 N mTv =371.51 N m項目電動機軸1高速級軸II中間軸III低速級軸IV帶輪軸V轉(zhuǎn)速（r/min ）960960272.7387.487.4功率（kw）43.963.733.513.40轉(zhuǎn)矩(N m)39.7939.39130.61383.53371.51傳動比13.523.121效率0.990.940.940.97將計算結(jié)果匯總列表如下表3軸的運動及動力參數(shù)六、齒輪傳動設(shè)計1高速級齒輪傳動設(shè)計（1 ）選擇材料、精度及參數(shù)a .按圖1所示傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動b .帶式運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用7 級精度（GB10095-

10、88）c .材料選擇。查圖表（P表10-1），選擇小齒輪材料為 40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為275 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）， 硬度為236 HBS，二者的硬度差為 39 HBS。d .初選小齒輪齒數(shù) 乙=25，則大齒輪齒數(shù)Z2 =3.52 X 25=88U1 =3.52e .初選螺旋角B =14f .選取齒寬系數(shù)d : d=1.2（2）按齒面接觸強度設(shè)計按下式試算d1t7 級精度(GB10095-88)小齒輪：40Cr (調(diào)質(zhì))275 HBS大齒輪：45鋼(調(diào)質(zhì))236 HBS乙=25Z2 =88U =3.523 =14d =1.2ZhZ1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值a .試選 kt1

11、=1.6kt1=1.610b. 分流式小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩Ti=Th /2=19.70 N mc. 查圖表（P圖10-30）選取區(qū)域系數(shù) ZH =2.4331（表10-6）選取彈性影響系數(shù) ZE =189.8 MPa2d. 查圖表（P圖10-26）得a1 =0.768， a2 =0.87a1a2 =0.768+0.87=1.638=19.70 N mZH =2.4331ZE =189.8 MPa?a1 =0.768a2 =0.87a=1.638e.許用接觸應(yīng)力H 1 =600MPa， H 2 =530MPa11H 1=600MPah 2 =530MPah =565 MPa9N1=4.15 X 10

12、9N2 =1.178 X 10貝 VH =( H 1+ H 2)/2=(600+530) /2=565 MPaf.由式N=60nj Lh計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160nijLh=60 X 960 X 1X 72000=4.15 X 109N2 N1/3.52#99=4.15 X 10 /3.52=1.178 X 102）計算按式計算小齒輪分度圓直徑d1t#d1t3 2 1.6 19.70 103 3.52 1V 1.2 1.6383.5222.433 189.8565mmd1t =30.19 mm12=30.19 mma. 計算圓周速度V1d1tn.| / 60 1000=3.14 X 30.19X

13、 960/ ( 60X 1000) m/sV =1.52 m/s=1.52 m/sb. 計算齒寬b及模數(shù)口玳b= d d1t=1.2 x 30.19 mm=36.23 mmb=36.23 mmmnt = d1t cos 3 /Z1 =1.17 mm h =2.25 mnt =2.25 x 1.17 mm=2.64 mmb/h=36.23/2.64=13.74c. 計算縱向重合度=0.318 d Z1 tan3=0.318 x 1.2X 25x tan 14 =2.378d. 計算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA=1，根據(jù)V=1.52 m/s , 7級精度查圖表（P圖10-8）得動載系數(shù) Kv=1.08查

14、圖表（P表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)KhKf =1.4由公式Kh 1.12 0.18 d2 0.23 10 3b 得 Kh 11.12 0.18 1.22 0.23 1 0 3 36.23=1.387查圖表（P 圖 10-13）得 Kf 1 =1.352由式KKaKvKh Kh得載荷系數(shù) K1=1 x 1.13x 1.4 x 1.387=2.194e. 按實際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑由式mnt =1.17 mmh =2.64 mmb/h=13.74=2.378Ka=1Kv=1.08Kh =1.4Kf =1.4Kh 1 =1.387Kf 1 =1.352K1=2.194ddt3K得d130.

15、193 2.194V 1.6mm=33.54 mmd1 =33.54 mm Kt13#g.計算模數(shù)m*1#mn1 = d 1 cos 3 /Zr =33.54 x cos14 125 mm=1.3 mmmn1 =1.3 mm（3）按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計2K1T1Y cof按式g1Yf Ysd1Z1計算1）確定計算系數(shù) a.計算載荷系數(shù) 由式KKaKvKf Kfb.c.d.e.f.得 Ki=1 x 1.13X 1.4X 1.352=2.14根據(jù)縱向重合度=2.378查圖表(P 圖 10-28)得螺旋角影響系數(shù)計算當量齒數(shù)Zv1 Z1 / cosZv 2 Z2 / cos查取齒形系數(shù)Y =0.87

16、25 / cos31488/cos314=27.37=96.33查圖表（P表10-5）查取應(yīng)力校正系數(shù)查圖表（P表10-5）Ki=2.14Y =0.87ZV1 =27.37Zv 2 =96.33Yf1 =2.563Yf 1 =2.563YS 1 =1.604計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4YfYs2=2.1872=1.786曲疲勞壽命系數(shù)Kfn1=0.85，Kfn2=0.88。查得小齒輪彎曲疲勞強度極YfYsYs2=2.1871 =1.6042=1.786S=1.4K fn 1 =0.85限fe1=500 MPa，大齒輪彎曲疲勞強度極限 fe2=380 Kfn2=0.88MPa

17、，由式Kn limS得 1 =0.85 x 500/1.4 MPa=303.57 MPa=0.88 x 380/1.4 MPa=238.86 MPaFE1=500 MPa fe 2 =380 MPa1=303.57 MPac =238.86 MPa15g.計算大小齒輪的 yf Ys并加以比較FYF 1YS 1=2.563 X 1.604/303.57=0.01354YF 2YS 2=2.187 X 1.786/238.86=0.01635大齒輪的數(shù)值大2）設(shè)計計算mn1 3 2 2" 19.70 103 0.87 cos% 0.01635mm1.2 251.638=0.97 mm由以

18、上計算結(jié)果，取mn1 =2 ,按接觸疲勞強度得的分度圓直徑d1=33.54 mm計算應(yīng)有的齒數(shù)Z1 d1 cos /mn =33.54 X cos14 /2=16.27取乙=28，則Z2UZ1=3.52 X 28=98(4)幾何尺寸計算1)計算中心距mn1 (乙Z2)2 (28 98)a1mm2cos2 cos14=129.86 mm將中心距圓整為 130 mm2) 按圓整的中心距修正螺旋角arccos %(乙 乙)arccos2 (2898)14。1512''2耳2 130因 值改變不多，故參數(shù) a , K , ZH等不必修正3) 計算大小齒輪的分度圓直徑o '

19、9;'d1乙 mn1 / cos =28 x 2/cos14 1512=57.78 mmo '''d2 Z2mn1 / cos =98 x 2/ cos14 1512=202.22 mm4) 計算齒輪寬度b|dd1 =1.2 X 57.78mm=69.34mmYF 1YS 1F 1=0.01354Yf 2Ys 2F 2=0.01635mn1 =2 mm乙=28Z2 =98a1 =130 mm14o1512'd1 =57.78 mmd2 =202.22mmB1=75mm17圓整后取 B1=75mm , B2 =70mmB2 =70mm5）結(jié)構(gòu)設(shè)計由ev 2

20、 mt1，小齒輪做成齒輪軸由160mm<da2<500mm，大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)2低速級齒輪傳動設(shè)計（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b. 選用7級精度（GB10095-85）c. 材料選擇小齒輪：40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為275HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為236HBSd.初選小齒輪齒數(shù)Z3=25 ，乙Z3i2 =25 X 3.12=78e.選取齒寬系數(shù) d2=1.2（2）按齒面接觸強度設(shè)計按下式試算d3t3 Kt2T2 u21, d2 U22Ze1）確定公式內(nèi)各計算數(shù)值a.試選 Kt2=1.3b. 確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T3 Tin =

21、130.61 N m5=1.3061 x 10 N mm1c. 查圖表（P表10-6）選取彈性影響系數(shù)ZE =189.8 MPa'd. 查圖表（P圖10-21d ）得小齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim3 =600MPa ,Hlim4=530MPae. 由式確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)9N360n3jLh =60X 272.73 X 1X 72000=1.178 X 1098N4 N3/3.12=1.178 X 10 /3.12=3.776 X 10f. 查圖表（P圖10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù)K HN 3 =0.90 , K HN 4 =0.95g. 計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%,安全系

22、數(shù)S=1 ,由式得7級精度（GB10095-85） 小齒輪：40Cr （調(diào)質(zhì)） 275HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）236HBSZ3 =25乙=78d2 =1.2Kt2=1.3T3=1.3061 X510 N mm1ZE =189.8 MPa2H lim3 =600MPaH lim 4 =530MPa9N3=1.178 X 108N4 =3.776 X 10khn 3 =°.9OK hn 4 =0.95S=119H 3=0.9 x 600MPa=540MPah 4=0.95 x 530MPa=503.4MPa2）計算a.由式試算小齒輪分度圓直徑d3t，代入 h中的較小值H 4=503.

23、4MPa 得d3t 2.323KtzT?U21Zed2U2= 2.32 3521.3 1.3061 105 3.12 1 189.9 mm3.12503.41.2=69.22 mmb.計算圓周速度乂V3d3t nin /60 1000=3.14 x 272.73 x 69.22/60000m/s=0.99 m/sc.計算齒寬b3b3d2d3t =1.2 x 69.22 mm=83.06 mmd.計算模數(shù)、齒寬高比模數(shù) mt2 = d3t /Z3=69.22/25 mm=2.77 mm齒高 h3=2.25 02 =2.25 x 2.77 mm=6.23 mm則 b3/h3=83.06/6.23=

24、13.33e.計算載荷系數(shù)根據(jù)V3 =0.99 m/s , 7級精度，查圖表（P圖10-8）得動載荷系數(shù) KV2=1.06，直齒輪Kh 2 Kf 2=1 ,由d2=1.2和 bs=83.06 mm，根據(jù)式得 Kh 2=1.398由 bs/h3=13.33 和 Kh 2=1.398 查圖表（P 圖 10-13）得 Kf 2=1.352H 3=540MPah 4=503.4MPad3t 69.22 mmV3=0.99 m/sb383.06 mm% =2.77 mm h3=6.23 mm b3/h3=13.33Kv2=1.06kh 2 =1Kf 2=1Kh 2=1.398Kf 2=1.35221故根

25、據(jù)式得 K2 =1.482f.按實際載荷系數(shù)系數(shù)校正所得分度圓直徑。由式得d3 =72.31 mmg.計算模數(shù)m2m2 d3 / Z3 =72.31/25 mm=2.89 mm(3)按齒根彎曲強度設(shè)計 計算公式為m2 32K2T2 Yf 2Ys 2d2Z；1）a.確定公式內(nèi)各計算數(shù)值查圖表（P圖10-20C ）得小齒輪的彎曲疲勞強度極限fe3 =500MPa, 大齒輪的彎曲疲勞強度極b.c.d.e.f.fe4 =380MPa。查圖表（P圖10-18）取彎曲疲勞壽命系數(shù)K fn 4 =0.88計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)KFN FEF F得500/1.4MPa=303.57MPa38

26、0/1.4MPa=236.86MPa計算載荷系數(shù)K2。由式得KFN 3KFN 3 =°85S2 =1.4 ,S2竺=0.85Kfn4 FE4 =0.88S2K2=1 X 1.06 X 1X 1.352=1.433查取齒形系數(shù)。查圖表（P表10-5）得Yf 3=2.62 Yf 4=2.224查取應(yīng)力校正系數(shù)。查圖表（P表10-5）得Y 3=1.59 ,Y 4 =1.758Y yg.計算大、小齒輪的旦丄，并加以比較FK2 =1.482 d3 =72.31 mmm2 =2.89 mmfE3 =500MPafe 4 =380MPaKfn 3 =°.85K fn 4 =0.88S2

27、=1.4F 3 =303.57MPaF , =236.86MPa F 4K2 =1.433Yf 3=2.62Yf 4=2.224Ys 3=1.59Ys 4=1.75823Yf 3YS 3=2.62 X 1.59/303.57 =0.01372YF 3YS 3=0.01372=2.224 X 1.758/238.86=0.01637YF 4YS 4=0.01637大齒輪的數(shù)值大2）設(shè)計計算m23 2一1.433一1.3061一105V 1.2 2520.01637 mm=2.01mm由以上計算結(jié)果，取模數(shù)m2 =3mm。按分度圓直徑d3 =72.31mm計算應(yīng)有的齒數(shù)得Z3 ds/m2 =72.

28、31/3=24.1取Z3 =25，則Z4 u2Z3=3.12 X 25=78（4）幾何尺寸計算1）計算中心距m2（Z3 乙）a2- - =3 X（ 25+78） /2 mm=154.5mm22）計算分度圓直徑d3 m2Z33 25 mm=75 mmd4 m2Z43 78 mm=234mm3）計算齒輪寬度b3d2d3 =1.2 X 75 mm=90 mm取 B3 =95 mm , B4 =90 mm（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計小齒輪（齒輪3）采用實心結(jié)構(gòu)大齒輪（齒輪4）采用腹板式結(jié)構(gòu) 七、軸的設(shè)計（一）高速級軸（軸II）的設(shè)計已知 Ri =3.96 kw , n“ =960r/min,Tn =39.39 N

29、mT-! TII /2 =19.70 N m1.求作用在齒輪上的力Ft12T| cosd13o'''=2 X 19.70 X 10 X cos14 1512 /57.78 Nm2 =3 mmZ3=25乙=78a2 =154.5 mmd3 =75 mmd4 =234 mmB3=95 mmB4 =90 mm25=660.92NFr1Ft1 tan660.92COStan 200o ' tN=248.19 Ncos14 1512Fa1Ft1 tan660.92 tan 14o1512'' n=167.85 N圓周力Fti ,徑向力Fri及軸向力Fai的

30、方向如圖所示初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 40Cr,調(diào)質(zhì)處理。15-3)，取 Ah =105 ，得查圖表 (P 表1053.96mm=16.84 mm960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。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩公式為(11)Ft1 =660.92 NFm =248.19 NFa1=167.85 Nd | min 16.84 mm =51.21 N md II min =35 mm27查圖表(P 表 14-1)，取 Ka=1.3，則 Tm =1.3X 39.39 N m=51.21 N m根據(jù)Tcaii =51.21 N m及電動機軸徑D=38 mm ,查標準GB43

31、23-84，選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器。確定軸最小 直徑 d | min =35 mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)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#H IVVII VIII(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1)聯(lián)軸器采用軸肩定位，I-II段d| | =35 mm，由式h=D1 =45mm28#d| | =35 mm2)查圖表(指導(dǎo)書表13-19 ),取擋圈直徑Li ii =80mm初步選擇滾動軸承。 該傳動方案沒有軸向力,較高，載荷不大，故選用深溝球軸承。根據(jù)D1 =45mm ,高速軸轉(zhuǎn)速d=38mm ,查GB276-89初步取0組游隙，0級公差的深溝球軸承6

32、008，其尺寸為 d x D x B=40mm x 68mm x 15mm，故L| | =80mmdiiLiidmLiiihi =38mm川=56mmIV =40mmIV =34 mm(0.07-0.1) d，取d| hi =38mm ,軸端用軸端擋圈固定,#d hi ivdvii viii =40mm3)取 dv vi =44mm ,LIV VLvi vii =80mm4)由指導(dǎo)書表4-1知箱體內(nèi)壁到軸承座孔端面的距離Livv =80mmdv Vl =44mmC1 C2(5:10) mm ，取L1 =60mm，采用凸Lv vi =110mm緣式軸承蓋，取軸承蓋的總寬度為40.2mm，到聯(lián)軸器

33、的Lvi vii =80mm距離為15.8mm,貝U L“川=56mmdw Viii =40mm5)取小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為a1=12mm ,大齒輪2和2與齒輪3之間的距離 c=10mm ,滾動軸承端面距箱體內(nèi)壁S( =12mm 則 Lm iv B S a (L|v v B1)=15+12+12-5=34mmLvii viii =34mma1 =12mmc=10mmL vii viiiL Ill lv =34 mmS =12mmLv Vl B3 2c 5=110mm(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d| | =35 =mm, Ll ll =80mm 查圖表

34、(P 表 6-1)選用鍵b h l =10mm x 8mm x 70mm 。L1 =60mml-ll 段：鍵 C10X 70GB1096-79滾動軸承內(nèi)圈與#軸的配合：m6軸端倒角：1.6X 45軸肩圓角：R1Ft2 =660.92NFr2 =248.19NFa2 =167.85NFt3 =3482.93NFr3=1267.68NF 22.初步確定軸的最小直徑 根據(jù)式（10）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A0III =110，于是得III min3.73110X mm=26.31mm272.73。該軸的最小直徑為安裝軸承處的直徑，取為 dm m

35、in =30mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擬定軸上零件的裝配方案，如圖軸III材料：45鋼調(diào)質(zhì)處理d iii min =30mm滾動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）,取軸端倒角為1.6 X 45，各軸肩處圓角半徑為R1（二）中速軸（III軸）的設(shè)計已知 Pm =3.73 kw, Tin =130.61 N m ,門川=272.73r/min1 求作用在齒輪上的力Ft2Ft1 =660.92 N , Fr2Fr1 =248.19 N , Fa2Fa1 =167.85 N2TiiiFt3 =2 X 130.61/0.075

36、N=3482.93Nd30Fr3Ft3ta n20 =1267.68 N軸上力的方向如下圖所示Ini.jr i ii inivv vi vnvir(2) 確定軸的各段直徑和長度1)根據(jù) dm min =30mm 取 di ii =30mm，軸承與齒輪 2, 2 之 di =M27間米用套筒定位， dV VI =32mm，齒輪2與齒輪 LI' I 16mm3之間用套筒定位，取dm iv =34mm，齒輪3采用軸肩定 d| H =30mm位，取 h=3mm ,貝V diV v =40mm ,由于軸環(huán)寬度 b> 1.4hLi ii =42.5mm軸 ii 的設(shè)計，取 Liv v biV

37、 V=c=10mm 因為 B3 =95 d =32mmmm ,B2B2' =70mm 取 Liii iV =92 mm ,則L11 hi =80mmLii iiiB2c (B3Liii iv) 3 =70+10+3-3mm=80mmdm iv =34mmLv viB2' 2 =70-2mm=68mmLiii iv =92 mm2）初步選擇滾動軸承由于配對的斜齒輪相當于人字齒，軸II相對于機座固定，則III軸應(yīng)兩端游動支承，選取外圈無擋邊圓柱滾子軸承，初步選取0組游隙，0級公差的N系列軸承N206，其尺 寸為dx D x B=30mm x 62mm x 16mm。由于軸承內(nèi)圈受

38、軸向力，軸端不受力，軸承內(nèi)圈軸端采用圓螺母與墊片緊固，根據(jù) GB812-88 （指導(dǎo)書表13-17）選用M27 X 1.5規(guī)div v =40mmLiv v 10mmdv vi =32mmLv vi =68mm度 s=1mm，則取 L|，|Lvii vii' =16mm,由 a1 =12mm,dvi vii =30mmS=12mm 取 a2=14.5mm , S2 =11mm，則Liiia2S2 B 3 2=14.5+11+16+3-2mm=42.5mm選用嵌入式軸承蓋，取軸承端蓋的總寬度為27mm3）軸上零件的周向定位齒輪的周向定位都采用普通平鍵連接Lvi vii 42.5mmdvi

39、i vii' =M27Lvii vii' =16mma2=14.5mm格的圓螺母及相應(yīng)的墊片，圓螺母厚度m=10mm，墊片厚S2 =11mmIII-IV 段：鍵 10mm x 8mm x 80mmII-III 段及 V-VI 段 鍵 10mm x 8mm x 56mm倒角：1.0x 45圓角半徑：R1按 dm iv =34mm , Lm iv =92 mmd=32mm , B2 =70mmdv VI =32mm , Lv VI =68mm查圖表（P表6-1 ）取各鍵的尺寸為III-IV 段：b x h x L=10mm x 8mm x 80mmII-III 段及 V-VI 段：

40、bx hx L=10mm x 8mm x 56mm滾動軸承的周向定位靠過渡配合來保證，選公差為m64）確定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-2），取軸端倒角為 1.0 x 45，各軸肩 處的圓角半徑為R1（三）低速軸（軸IV）的設(shè)計已知 RV =3.51 kw , T|V =383.53 N m , n|V =87.4r/minFt4 =3482.93NFr4 =1267.68N1 求作用在軸上的力Ft4Ft3=3482.93NFr4Fr3=1267.68N2.初步確定軸的最小直徑按式（10）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A0IV =112，于是

41、得3.51d|Vmin112x 3mm=38.35mm。該軸的最小直徑為安.87.4裝聯(lián)軸器處的直徑，選取聯(lián)軸器的型號。根據(jù)式（11）,查圖表（P表14-1）,取Ka=1.3，貝U軸IV聯(lián)軸器：HL3型彈性柱 銷聯(lián)軸器D=42mmL=112mmdIV min =42mmTcaIV =1.3x 383.53 N m=498.59 N m根據(jù) TcaIV =498.59 N m,查標準 GB5014-85 （指導(dǎo)書表 17-4） 考慮到帶式運輸機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，帶具有緩沖的性能，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器。選取軸孔直徑d=42mm，其軸孔長度L=112mm，則軸的最小直徑 diVmin=42mm3 .軸

42、的結(jié)構(gòu)設(shè)計（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32-IXA(2)根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度1)取 dviii ix =42mm ,為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，采用diII =50mm2）軸肩定位，由h=用軸端擋圈緊固,Lviii ix =110mm(0.07-0.1) d,取 dVii viii =48mm，聯(lián)軸器查圖表（指導(dǎo)書表13-19），取D2=55mm，初步選擇滾動軸承根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用0組游隙，0級公差的深溝球軸承 6210,其尺寸為 d x D x B=50mm x 90mm x 20mm 故di 11dvi vii =50mm承采用

43、套筒定位，取d dv vi =58mm ,LidiiLiidmLiiiLi11 Lvi vii =36mm4）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dIII111，d iv，Iv =62mm，齒輪采用軸肩定位，根據(jù)h=(0.07-0.1) d=4.34mm-6.4mm ,取 h=5mm，則 dIV v =74mm ,軸環(huán)寬度b > 1.4h=1.4 x 5mm=7mm，取 Liv v 10mm5）查圖表（指導(dǎo)書表13-21 )，已知 B4 =90 mm。d III ' iv '=57.8mm,L| iv， =2.3mm( S=2mmII =3

44、6mmIII =58mmIII =81mm川，=62mmhi ' =8mmdivLiv'IV =62mmIV =89.7mmdiv v =74mmLiv v 10mmdv vi =58mmLv vi =81mmdw vii =50mmLvi vii =36mmLiv，iv =89.7mm,liiiIII '=8mmdviiVIII=48mm6）根據(jù)軸II，軸III的設(shè)計，取滾動軸承與內(nèi)壁之間的距離VIII=60mmS3 =10mm，貝U LIIiii = S3 + a? + B2 +c+2.5- ( n+S) -16=(10+14.5+70+10+2.5-8-2-16

45、) mm=81mmLv vi = S3 + a2 + B2 +c+2.5- L|v v -16dVIIILVIIIIXIX=42mm=110mm34S3 =10mmS蓋聯(lián)=20.4mm軸用彈性擋圈：擋圈 GB894.1-86-62滾動軸承：6210 軸端擋圈：擋圈 GB892-86 55iv 'v 段：鍵 18x 80GB1096-79viII-IX 段：鍵 C12x 100GB1096-79滾動軸承與軸的配合：m6軸端倒角：1.6 x 45軸上圓角：RII Rvi f/II RviII=1.0mmRiiiRivRv =1.6mm=（10+14.5+70+10+2.5-10-16 ）

46、mm=81mm7 ）根據(jù)箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離L1 =60mm ,及S3 =10mm , B=20mm，根據(jù)指導(dǎo)書表 9-9，取軸承蓋的總寬度為39.6mm,軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離為S蓋聯(lián)=20.4mm則 Lvii viii =60mm（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)div' iv =62mm ， Liv' iv =89.7mmdvm ix =42mm ， Lvm ix =110mm查圖表（P表6-1 ）得IV '-IV 段：bx hx L=18mm x 11mm x 80mmVIII-IX 段：bx h x L=12mm x 8mmx 100mm滾動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 1.6x 45。軸上圓角R|RviRviiRviii =1.0mm,只川RvR/ =1.6mm4. 求軸上的載荷軸的計算簡圖如下圖所示，由機械設(shè)計圖 15-23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作用處是危險截面，L=162mm，將該截面的所受彎矩和扭矩列于下表表4危險截面所受彎矩和扭矩載荷水平面H垂直面v支反力FF nh1Fnh2 =633.84NF nv