帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的二級(jí)圓柱齒輪減速器詳解

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）設(shè)計(jì)題目帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的二級(jí)圓柱齒輪減速器_機(jī)電工程學(xué)院院（系）過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)班級(jí)裝控07-1學(xué)號(hào)06設(shè)計(jì)人陳明濠指導(dǎo)教師周瑞強(qiáng)老師完成日期2009年12月21日設(shè)計(jì)工作量：設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份減速器裝配圖1張減速器零件圖2張茂名學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書3二、傳動(dòng)方案的擬定4三、電動(dòng)機(jī)的選擇四、計(jì)算總傳動(dòng)比及配合的傳動(dòng)比5五、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算6六、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算71、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算72、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算9七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算131、軸的材料選擇和最小直徑估算132、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)143、軸的校核17八、滾動(dòng)軸

2、承的選擇及校核231、中間軸的滾動(dòng)軸承232、高速軸的滾動(dòng)軸承243、低速軸的滾動(dòng)軸承25九、鍵連接的選擇及核計(jì)算26十、減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸27十一、聯(lián)軸器的選擇29十二、潤(rùn)滑方式的確定29十三、其它有關(guān)數(shù)據(jù)30十四、參考資料目錄30十五、課程設(shè)計(jì)總結(jié)30（一）、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的二級(jí)圓柱齒輪減速器1、總體布置簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī)；2聯(lián)軸器；3齒輪減速器;4一帶式運(yùn)輸機(jī);5一鼓輪；6聯(lián)軸器2、工作情況：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)。3、原始數(shù)據(jù)輸送帶拉力F(N):1800;滾筒直徑D(mm:340;運(yùn)輸帶速度V(m/s):2.35;帶速允許偏差()

3、:±5;使用年限(年)：8;工作制度(班/日)：?jiǎn)伟嘀啤?、設(shè)計(jì)內(nèi)容1 .電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算；2.斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.軸的設(shè)計(jì)4.滾動(dòng)軸承的選擇5.鍵和連軸器的選擇與校核；6.裝配圖、零件圖的繪制；7.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的編寫。5. 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 減速器總裝配圖一張；2.齒輪、軸零件圖各一張；3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份6. 設(shè)計(jì)進(jìn)度第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算；第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)；第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制；第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說(shuō)明書的編寫。三)電動(dòng)機(jī)選擇1 .電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用

4、常用的封閉式丫(IP44)系列的電動(dòng)機(jī)。2 .電動(dòng)機(jī)容量的選擇1)工作機(jī)所需功率PwPw=Fv/1000=1800X2.35/(1000X0,96)=4.41KW2 )電動(dòng)機(jī)的輸出功率Pd=Pw/4一.kW“口=”1箱4箱;由42R其中：?一帶傳動(dòng)效率：0.96“2-每對(duì)滾子軸承的傳動(dòng)效率：0.98“3-8級(jí)精度圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.97"4一彈性聯(lián)軸器白傳動(dòng)效率：0.99、一卷筒的傳動(dòng)效率：0.96則總的效率：“口="1箱4用2'1箱5=0,98父0,984父0,972父0,992父0.96=0.80Pd=Pw/q：=4.41/0.80=5.5125kW從表22

5、-1中可選出額定功率為5.5kw的電動(dòng)機(jī)。3 .電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇卷筒軸轉(zhuǎn)速為n=60X1000v/(兀D)=60X1000X2.35/(3.14乂340)=132.07r/min按表2-2推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i'=840,則從電動(dòng)機(jī)到卷筒子軸的總傳動(dòng)比合理范圍為ia'=840。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：nd=ia'xn=(8-40)義132.07=1056.565282.8r/min可見，電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速可選1500r/min和3000r/min三種。根據(jù)相同容量的三種轉(zhuǎn)速，從表19-1中查出三個(gè)電動(dòng)機(jī)型號(hào)，再將總傳動(dòng)比合理分配給V帶傳動(dòng)和減速器

6、，就得到三種傳動(dòng)比方案，如下表：nmia,其中總傳動(dòng)比為：nw。式中nm-電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速,r/min；nw-工作機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min.股推薦展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器高速傳動(dòng)比i1與低速級(jí)傳動(dòng)比i2之間滿足i1=(1.31.5)i2.表中取i1=1.4Xi2;i=i2xi2x1.4.兩種不同的傳動(dòng)比方案:方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pedkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比高速i1低速i2221Y132S-45.51500144010.903.912.792Y132S1-25.53000292022.113.975.564 .電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定由表221查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-

7、4,其額定功率為5.5kW,滿載轉(zhuǎn)速1440r/min?；痉项}目所需的要求。（四）計(jì)算總傳動(dòng)比及配各級(jí)的傳動(dòng)比1 .計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nmf口工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為：i>&=nm/nw=1440/132.07=10.902 .傳動(dòng)比分配分配原則：各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個(gè)大齒輪直徑接近以便潤(rùn)滑.（浸油深度）i減減速器傳動(dòng)比i低減速器內(nèi)低速級(jí)傳i總"i«=i高*i低=nm/nwi高一一減速器內(nèi)高速級(jí)傳動(dòng)比動(dòng)比nm電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nw工作機(jī)轉(zhuǎn)速i高=1.4*i低，i低xi高=i總由上表可得：i高=口=3.91;i

8、低口2=2.79。速度偏差為0.2%<5%,所以可行。（五）運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速：I軸n1=nm/1=1440r/minII軸n2=n1/i高=1440/3.91=368.29/minIII軸n3=n2/i彳氐=368.29/2.97=132.00r/min滾筒n4=n3=132.00r/min2）各軸輸入功率：電動(dòng)機(jī)軸：Pd=5.5kwI軸:PI=PdX4=5.5義0.99=5.445kwII軸：PII=PIX2>xr3=5.445X0.98X0.97=5.176kwIII軸:pIII=PII義2>xr3=5.176X0.98X0.97=4.92kw滾筒

9、:pIV=pIIIX律X沼=4.92X0.98X0.99=4.774kw各軸的輸出功率為輸入功率乘軸承效率0.98,分別為:I軸p二R.2=5.4450.98=5.337KwII軸p口=口刀2=5.176x0.98=5.072kWIII軸n=nm=4.92x0.98=4.82kwp-pn2'滾筒軸pv=pv.2=4.7740.98=4.68kw3)各軸扭矩電動(dòng)機(jī)軸：Td=9550XPd/nm=9550X5.5/1440=36.48(Nm)I軸：TI=9550XPI/n1=9550X5.445/1440=36.11(Nm)II軸：TII=9550xPII/n2=9550X5.176/36

10、8.29=134.22(Nm)III軸：TIII=9550XpIII/n3=9550X4.92/132.00=355.95(Nm)滾筒：t滾=9550Xp滾/n4=9550X4.774/132.00=345.39(Nm)(六)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算）、高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)：P1=5.337KwT1=36.11Nm；N1=1440r/minN2=368.29r/min；i1=3.91;1、選材：因要求結(jié)構(gòu)緊湊，故采用硬齒面的組合。小齒輪用45號(hào)表面淬火鋼，仃=1130MPa,仃ff=690MPa;大齒輪參數(shù)也一樣。（書H/im1FE本表11-1)根據(jù)書本表11-5得：取SFmin=1.25,

11、Shmin=1.0；根據(jù)書本表11-4得：ZH=2.5,ZE=189.8;2、確定許用應(yīng)力:二二二FE1690fJ氣二F=552MPaF1F2SF1.25hJ=23m1=1130/1=1130MPa;HIH2SH3小齒輪的工作轉(zhuǎn)矩：pi5.337ti=9550=9550=35.39Nmni14404根據(jù)接觸強(qiáng)度，求小齒輪分度圓直徑：設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)K=1.3,齒寬系數(shù)a=0.8選取Ze=188,ZH=2.5;初選螺旋角：6=15°螺旋度系數(shù)：z=.cos-=15=0.983選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)乙=iZ1=3.91x19=93.84,取乙=94。實(shí)際傳動(dòng)比

12、為i=74/19=3.9167,所以,取齒數(shù)乙=24;Z2=94o齒數(shù)系數(shù)242663Zv2coS1594cos315=104.3查書本圖11-8得:查書本圖11-9得:YFa1=2.68,YFa2=2.22,YSa1=1.60,Ysa2=1.79.因,YFab0.007768YFa2Ysa2=0.0071989F1F1故要對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算法向模數(shù)：Mn2KT1Yf"3-1，dZ1M1Cos2:3235.9310000.8242-2,0.007768Cos15.13mma二（乙Z2）mn=91.6mm取a=92mm.確定螺旋角:a=arcCOs（Z1乙）缶/=15.85取mn

13、=1.5mm中心距：齒輪分度圓直徑：di=mnZi/cos-1.519/cos18.670mm=30mm0d2=mnz2/cos：=1.5101/cos18.67mm=159.92mm小齒輪齒頂圓：da1=&+2汽=d+2h；m=37.42+2乂1.5=40.42mm_*大齒輪齒頂圓：da2=d22ha=d22ham=146.57+2X1.5=149.57mm小齒輪齒根圓：df1=a-2hf=d12(ha+c*)m=37.42-3x1.25=34.92mm大齒輪齒根圓：df2=d2-2hf=d2-2(ha+c)m=146.57-3x1.25=114.17mm齒輪寬度：b=ldd=0.8

14、X30.64=24mm,取b二30mmb=25mm3、驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度將各參數(shù)代入下面得：齒面硬度：人=ZeZh：2KT廠1=189.8*2.5-.cos15.85*Z*1.3*3向1*1。4:bdyU.30*47.422491=68.163Mpa<1130Mpa故女全。4、齒輪的圓周速度二dn6010003.14301420601000=2.23m/s對(duì)照書本表11-2,所以選8級(jí)制造精度合理的；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：大齒輪采用腹板式，小齒輪制成實(shí)心式。二）、低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選擇材料及許用應(yīng)力因要求結(jié)構(gòu)緊湊，故采用硬齒面的組合。小齒輪用45號(hào)表面淬火鋼,10齒面硬度為45,二H/im1=1

15、130MPa,二FE=690MPa;大齒輪選用參數(shù)一樣。根據(jù)書本表11-5得：取SFmin=1.25,Shmin=1.0；根據(jù)書本表11-4得：ZH=2.5,ZE=189.8;許用應(yīng)力：二F1=二F2=皿=-690=552MPaF1F2SF1.25二hJ=二hJJHm1=1130/1=1130MPaH1H2Sh2、按齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算由上計(jì)算得：P=4.82kW,n=132.00r/min,i=2.79齒輪按八級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)K=1.3（書本表11-3）,齒寬系數(shù)*d=0.8（書本表11-6）小齒輪的轉(zhuǎn)距：3.0470.11,一5=4.1410Nmm_6P36T=9.5510=9.5510

16、n3初選螺旋角：6=15選小齒輪齒數(shù)Zi=24,大齒輪齒數(shù)Z2=iZ1=2.79x24=66.96,取乙=67實(shí)際傳動(dòng)比為i=67/24=2.79,齒數(shù)系數(shù)24ZV1=26.63ZV2cos31567T3COS315=74.34查書本圖11-8彳4,齒形系數(shù)：YFa1=2.66,YFa2=2.26,查書本圖11-9彳4,齒形系數(shù)：YSa1=1.61,YSa2=1.75因因11YFa2Ysa2二F2七二0.007758>YFa2Ysa2二F22.261.75=0.0071648552故要對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。法向模數(shù):mn=32KTYFa1YFa1cos”：,dZ12二fi_5_22*

17、1.3*3.49*10*0.007758*cos150.8*242=2.42mm取mn=2.5mm中心距：a=(Z1+Z2)mn/2cosP=(24+67)*25/2*cos15=117.763取a=120mm確定螺旋角:=arccos(Z1Z2)mn=arccos(2467)*2.5=18.75°2a2*120齒輪分度圓直徑:d1=mnZ1/cos-=25*24/cos18.57°=63.30mmd2=mnZ2/cos-=25*67/cos18.57°=176.6mm小齒輪齒頂圓：da1=d1+2%=d1+2h；m=63.30+2乂2.5=68.30mmrrJ人

18、人！J-r-1一t*大齒輪齒頂圓：da2=d2+2ha=d2+2ham=176.70+2X3=181.70mmr/.ariur*小齒輪齒根圓：df1=&-2hf=d1-2(ha+c)m=63.30-5乂1.25=57.05mm大齒輪齒根圓：df2=d2-2hf=d2-2(h；+c*)m=176.70-5x1.25=170.45mm齒輪寬度：b=4dd1=0Cx63.3=50.64mm,取b=60mmb2=55mm3、驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度將各參數(shù)代入下面得：齒面硬度：12Oh=ZeZhPJ2-J=189.8*2.5Jcos18.57©*J2*1.3*3.61二12_:bdvU.30

19、*47.422J491=68.163Mpa<1130Mpa故安全。4、齒輪的圓周速度力向3.14*63.30*132.00V=0.44m/s60*100060*1000對(duì)照書本表11-2,所以選8級(jí)制造精度合理的；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：大齒輪采用腹板式，小齒輪制成實(shí)心式。三）得出畫圖尺寸數(shù)據(jù)表格:高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸名稱計(jì)算公式結(jié)果/mm名稱計(jì)算公式結(jié)果/mm模數(shù)mn1.5模數(shù)mn2.5壓力角«n20°壓力角«n20°螺旋角P15.85°螺旋角P18.57°齒數(shù)zZ22494齒數(shù)鳥42467傳動(dòng)比123.91傳動(dòng)比i32

20、.79分度圓直d1d237.42146.57分度圓直徑之463.30176.613徑0齒頂圓直徑da1=d1+2h*mnaiianda2=d2+2h*mnaan40.42149.57齒頂圓直徑%=+2h*m/=L+2h：m68.30181.70齒根圓直徑df1=d12(hj+(iiiadf2=dz_2(ha*+c*)力處92m147.07齒根圓直徑dfs=4-2(hJ+C*df4=d4-2(h：+C57.50170.4加5中心距mn(Z1+Z2)a一住2cosP92中心距_mn(Z3+Z4)22cosB120B=b+5民=b3025B=b+5B4=b6055（七）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算一）軸的材料選擇和

21、最小直徑估算根據(jù)工作條件，初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算，即：dmin=A03Pmm初算軸徑時(shí)，若最小直徑周段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。當(dāng)該軸段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5豚7%兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10豚15%4值由書本表14-2確定高速軸Aoi=110;中間軸A02=115;低速軸A03=110高速軸d'min=A013A=110*3/也454=23.62,因高速軸最小直徑處要n1.1460安裝大帶輪，設(shè)有一個(gè)鍵槽，則:14dmin=dmin(1+7%)=23.62*(1+0.07)=25.3mm,取整數(shù)dmin=30mm中間軸：d2mhi=A

22、023：匹=115*3113=42.65因中間軸最小直徑處要安n2:269.37裝滾動(dòng)軸承，則取為標(biāo)準(zhǔn)值：d=45低速軸：d3min=A033=110*：|生=63mm因高速軸最小直徑處.1n369.6要安裝連軸器，設(shè)有一個(gè)鍵槽，則：d3min=d3min(1+7%)=63*(1+0.07)=67.4mm取為聯(lián)軸器LT6d3min=70mm二)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中間軸軸系的結(jié)構(gòu)如下圖：圖2中間軸(1)各軸段直徑確定d21:最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段，D=45o根據(jù)表6-6得：角接觸軸承選取7209AC,尺寸為dxDXB=45X85X19mmd22:高速級(jí)大齒輪軸段，d24=55mmd

23、23：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求，d23=65mmd24：低速級(jí)小齒輪軸段d22=55mmd25：滾動(dòng)軸承處軸段，d25=d21=45mm(2)各軸段長(zhǎng)度的確定L21：由滾動(dòng)軸承、擋油環(huán)及裝配關(guān)系等確定，L21=55mm151.22:由高速級(jí)大齒輪轂孔寬度B2=45mrfj1定，L24=43mmL23：軸環(huán)寬度，.23=10mmL24：由低速級(jí)小齒輪的轂孔寬度B1=60mm.22=57mmL25:由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，L25=40mm(3)細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由課程設(shè)計(jì)表16-28可查的：高速大齒輪處取A鍵：bXH-L=16mmX10mm-50mm(軸深t=6.0mm,轂深t1=4.3

24、;半徑r=0.250.40mm);低速小齒輪處取A鍵：bxH-L=16mmx10mm-50mm(軸深t=6.0mm,轂深t1=4.3;半徑r=0.250.40mm);齒輪輪轂與軸的配合選為,55Js9/N9;滾動(dòng)軸承與軸的配合采用過(guò)渡配合，此軸段的直徑公差選為45m6參考課程設(shè)計(jì)表14-27、14-29得：各軸肩處的過(guò)渡圓角半徑若a=(0.071)d,a>R取R2,倒角為C2。2、高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高速軸軸系的結(jié)構(gòu)如下圖：高速軸16(1)各軸段的直徑的確定du：最小直徑，安裝聯(lián)軸器的外伸軸段，dii=dimin=30mm九：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，定位高度h=(0.070di

25、1,)以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)(擬采用氈圈密封)，di2=33mmdi3：角接觸軸承處軸段，di3=40mm,角接觸軸承選取72058AC,其尺寸為dxDXB=40mm80mmexi8mmdi4:過(guò)渡軸段，由于高速齒輪傳動(dòng)的線速度大于2m/s,角接觸軸承可采用飛濺式潤(rùn)滑?？紤]到用軸肩定位軸承，所以di4=50mm齒輪處軸段：由于小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。所以軸和齒輪的材料和熱處理方式需一樣，均為45鋼，調(diào)質(zhì)處理；di5:滾動(dòng)軸承處軸段，di5=di3=40mm(2)各軸段長(zhǎng)度的確定lii：由連軸器的軸孔寬度Li=84(根據(jù)表i9-5),確定LngOmm112 ：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承擋圈、裝配關(guān)系等

26、確定，li2=55mm113 ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系決定，li3=50mm114 :由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)等確定，li4=60mm115 ：由高速級(jí)小齒輪寬度Bi=65mm確定，h=65mm116 ：由角接觸軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定l16=50mm(3)細(xì)部結(jié)構(gòu)聯(lián)軸器處鍵取C型：bxh-L=i0mm8mm-100mm(t=7.5,r=0.40.6)在處采用過(guò)盈配合，起到密封作用：角接觸軸承與軸的配合采用過(guò)渡配合，此軸段的直徑公差選為帖40m6參考課程設(shè)計(jì)查表i4-27、i4-29得：各軸肩處的過(guò)渡圓角半徑，若a=(0.07i)d,a>c,取R2,倒角為C2。i73、低速軸的結(jié)構(gòu)

27、設(shè)計(jì)低速軸軸系的結(jié)構(gòu)如下圖:圖4低速軸(1)各軸段直徑的確定d3i:動(dòng)軸承處軸段，d3i=80mm。角接觸軸承選取7211AC,其尺寸為dxDXB=80mm140mm26mmd32:低速級(jí)大齒輪軸段，d32=85mmd33:軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向地位要求，d33=90mmd34：過(guò)渡軸段，考慮擋油盤的軸向定位，d34=85mmd35：角接觸軸承處軸段，d35=d31=80mmd36：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)(擬采用氈圈密封)，d36=75mmd37：最小直徑，安裝聯(lián)軸器的外伸軸段，d37=70mm(2)各軸段長(zhǎng)度的確定131：由滾動(dòng)軸承、擋油環(huán)以及外伸軸段等確定，l

28、31=56mmI32：由低速大齒輪的轂孔寬度B4=105,確定132=100mm18的:軸環(huán)寬度，l33=10mmI34：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)等確定，l34=70mmI35：由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，135=60mmI36:由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，136=80mmI37：由連軸器的軸孔寬度Li=84mm，確定L37=82m(3)細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)低速大齒輪處取A鍵：bxh-L=18mm義11mm-45mm(t=7.0mm,r=0.250.40mm);聯(lián)軸器處鍵取C型：bxh-L=12mmx8mm-70mm(t=5.0,r=0.2560.40)齒輪輪轂與軸的配合選為460H7/

29、n6；滾動(dòng)軸承與軸的配合采用過(guò)渡配合.參考教材查表8-2得：各軸肩處的過(guò)渡圓角半徑，若70>d>50取C2。三)軸的校核1)高速軸的校核L1=40mm,L2=55mm,L3=46mm,L4=58mm,L5=30mm,L6=50mmL1=57mmL2=111mmL3=78mm2T1作用在齒輪上的圓周力為：Ft=2X36.11X1000/37.42=1930Nd1徑向力為Fr=Fttg=1930X0.364=702.46N作用在軸1帶輪上的外力：F=1800N求垂直面的支反力：”F1v=r=(111X702.46)/(57+111)=464.13N1112F2V=Fr-F1v=702.

30、46-464.13=238.3N求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖：Mav=F2V12=238.3X111/1000=26.45N.mMav=F1Vli=464.13X57/1000=26.45N.m求水平面的支承力：由5W(11+12)=日2得19FihFt=111X1930/(57+111)=1275.2NF2H=Ft-F1H=1930-1275.2=654.82N求并繪制水平面彎矩圖：MaH=F1hl1=1275.2X57/1000=72.69N.mMaH=F2Hl2=654.82X111/1000=72.69N.m求F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力：Ll3FF1F=78X1800/(111+57)=853

31、.7Nl1l2F2FuF1FF=853.7+1800=2635.7N求并繪制F力產(chǎn)生的彎矩圖：M2FFl3=1800X78/1000=140.4N.mMaF=F1Fl1=853.7X57/1000=48.6N.mF在a處產(chǎn)生的彎矩：MaF=F1Fl1=853.7X57/1000=48.6N.m求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把MaF與Jm：+M；h直接相加。22-22Ma=MaF,MavMaH=48.6+.26.4573.69=126.0N.mMa=MaF,Ma：MaH=48.6+.26.45272.692=126N.m求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：最危險(xiǎn)截面其當(dāng)量彎矩為：(取折合系數(shù)d=0.6)Me=

32、Ma+(cT2=(1262+(0.6M36.11f=127.85N.m計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：因?yàn)椴牧线x擇45#調(diào)質(zhì)，查課本第166頁(yè)表11-1得仃B=650MPa,許用彎曲應(yīng)力b'b】二60MPa,則：Med一0.1Lb】3127.85,0.160-2.77mm因?yàn)閐5>d4=55mm>d,所以該軸是安全的。軸承壽命校核：軸承壽命可由式Lh=-(-CfL)、進(jìn)行校承受徑向載荷核，由于軸承主要60nPfP的作用，所以P=坪，查課本279頁(yè)表16-8,9,10取ft=1,fp=1.2,取名=3按最不利考慮，則有：20Fr1ujF；F1HF1f=463.1321275.22+8

33、53.7=2210.4NFr2=.F22F22HF2F=23.832654.822+2635.7=3291N則3個(gè)1父15.8父101.2x2210.4，=5.5年5年4）、彎矩及軸的受力分析圖如下:2）中間軸的校核：L1=52.5mmL2=50mmL3=50.5mm作用在2、3齒輪上的圓周力：21Ft2=2T2=2X134.22X1000/146.57=1831.48Nd22T3Ft3=2X355.95X1000/63.3=1246.45Nd3徑向力：Fr2=Ft2tgf=1831.48X0.364=666.66NFr3=Ft3tgF=1246.45X0.364=453.71N求垂直面的支反

34、力：F1v_-Fr3l3'Fr2l2l3l1l2l3=-453.7150.5+666.66(50+50.5)/(185)=285.3NF2v=Fr3F1v-Fr2=453.71+285.3-666.66=72.34N計(jì)算垂直彎矩：Mavm二F1Vli=285.3X52.5/1000=14.98N.mMavn=F1V(11l2)-Fr2l2=285.3X(52.5+50)/1000-666.66X50/1000=-4.09N.m求水平面的支承力：E3I3Ft2(I2I3)1246.4550.51831.48(5050.5)K1F1H=1619N11l2l352.55050.5F2H二Ft

35、2Ft3-F1H=1831.48+1246.45-1619=1458.9N2)、計(jì)算、繪制水平面彎矩圖：MaHmF1H11=1619X52.5/1000=85N.mMaHn-F2H(1112)-Ft312=-1458.9X(52.5+50)/1000-1246.45X50/1000=-211.86N.m求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：Mam=M；vmMaHm=14.982852=86.3N.mMan=M；vnM；Hn=,(-4.09)2(-211.86)2=211.90N.m求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：最危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩為：(取折合系數(shù)2=0.6)Me=v'M；m+(CT2=V；86.32+(

36、0.6父143.22f=121.79N.mMe=.M：nfT2=86.320.6143.222=3976N.m計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：因?yàn)椴牧线x擇45#調(diào)質(zhì)，查課本第166頁(yè)表11-1得。B=650MPa,許用彎曲應(yīng)力b=b】二60MPa,貝U：22=25.74mmd3；Me33976一：0.11jbI-0.160因?yàn)閐1=30mm>d,所以該軸是安全的。3）、彎矩及軸的受力分析圖如下：3）低速軸的校核：Li=58mml_2=106mml_3=147.5mm求作用力、力矩和和力矩、危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩。作用在齒輪上的圓周力：l2T3Ft=-3=2X355.95X1000/63.3=1124

37、6.4Nd3徑向力：Fr=Fttgf=11246.4X0.36=4093.4N求垂直面的支反力：2312、&=106X418.75/(58+106)=272.3mml1l2F2v=Fr-F1V=4093.4-272.3=3821.1mm計(jì)算垂直彎矩：Mav=F2vl2=3821.1X106/1000=405.3N.mMav=F1Vli=15.80N.m求水平面的支承力。匚12FtRh2-=106X11246.4/(58+106)=7269N1112F2H=Ft-F1H=11246.4-7269.=3977.4N計(jì)算、繪制水平面彎矩圖。MaH=F1h1=7269X58/1000=421.

38、6N.m_'_MaH=F2H12=3977.4106/1000=421.6N.m求F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力13F1800147.5F1F=1618.9n111258106F2F=F1f-F=1618.9+1800=3419.9N求并繪制F力產(chǎn)生的彎矩圖：M2F=F13=1800X147.5/1000=265.5N.mMmF=F1F11=1618.9x58/1000=93.9N.mF在a處產(chǎn)生的彎矩：MmF=F1F11=1618.958/1000=93.9N.m求合成彎矩圖：Mam=MmF,MavM2H=93.9+.405.32421.62=1378.7N.m求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：最危險(xiǎn)截面其當(dāng)

39、量彎矩為：(取折合系數(shù)2=0.6)Me=.M；m訂2=.1378.720.6355.952=1395.1N.m計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：#因?yàn)椴牧线x擇45調(diào)質(zhì)，查課本第166頁(yè)表11-1得仃b=650MPa,許用彎曲應(yīng)力卜為】=60MPa,則：d-3?尸骨=15.2mm,0.1匕0.160因?yàn)閐=42mm>d,所以該軸是安全的。3）彎矩及軸的受力分析圖如下:24（八）滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算一）中間軸的滾動(dòng)軸承（1）、角接觸球軸承的選擇根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用角接觸球軸承。由中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)d25=d2i=30mm,角接觸球軸承選取7206AC,根據(jù)表17-5得：尺寸為25dXD

40、XB=30X62X16mmCr=22kNo（2）、角接觸球軸承的校核軸承受力圖：暫略1、先計(jì)算軸承1、2的軸向力Fa1和Fa2齒輪2產(chǎn)生的軸向力2T2FA1Ft2tan-2=-tan15.85=2246.360.284=638.04Nd2齒輪2的產(chǎn)生軸向力FA2=Ft3tanP3=3778.3N外部軸向力Fa=FaiFa2=4416.3NFs1=0.68Fr1=0.68M817.6=556N（方向見圖示）Fs2=0.68Fr2=0.684093.4=2783.5N（方向見圖示）因?yàn)镕siFa>Fs2所以軸承1為松端Fa1=Fs1=556N所以軸承2為壓緊端Fa2=Fs1+Fa=4972.

41、3N2、計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷查表得e=0.68a1=0.68=eFa2a2=0.960.68Fr2查表得Xi=0.41,Yi=0.87;X2=0.41,丫2=0.87,故當(dāng)量動(dòng)載荷為:耳二XFr1YFa1=0.41938.80.87556=868.64NB=X2Fr2YFa2=0.417312.20.874972.3=7323.9N263、驗(yàn)算軸承壽命因P2P,故只需驗(yàn)算2軸承。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為8（年）X300（天）X8（小時(shí)）=19200匕106/fO、.106/22103、3Lh=（）名=父（）h:55236.1h>60n2fpP260368.291.12134.5

42、619200h其中，溫度系數(shù)ft=1（軸承工作溫度小于120°）,fp=1.1（輕微沖擊）軸承具有足夠壽命。二）高速軸的滾動(dòng)軸承（1）、角接觸球軸承的選擇根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用角接觸球軸承。由高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，角接觸球軸承選取7205AC,根據(jù)表17-5得：尺寸為dxDXB=25X52x16mmCr=15.8kN。（2）、角接觸球軸承的校核軸承受力圖：暫略4、先計(jì)算軸承1、2的軸向力Fa1和Fa2外部軸向力Fa=Fttan-621.3NFs1=0.68F.1=403.58N（方向見圖示）Fs2=0.68Fr2=1002.78N（方向見圖示）因?yàn)镕s1Fa>Fs2所以軸承1

43、為松端Fa1=Fs1=403.58N所以軸承2為壓緊端Fa2=Fs2+Fa=1624.08N5、計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷27查表得e=0.68Fa1上二1.0250.68F.1Fa2上=0.850.68F2查表得Xi=0.41,Yi=0.87;X2=0.41,丫2=0.87,故當(dāng)量動(dòng)載荷為:P1=X1Fr1Y1Fa1=594.5NP2=X2Fr2Y1Fa2-2017.6N6、驗(yàn)算軸承壽命因P1>P2,故只需驗(yàn)算2軸承。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為8（年）X300（天）X8（小時(shí)）=19200匕,106/ft。、.10615.810.3、3Lh=（）*=M（）3h=163239h1920

44、0h60n2fpF26014401.1594.5其中，溫度系數(shù)ft=1（軸承工作溫度小于120°）,fp=1.1（輕微沖擊）軸承具有足夠壽命。三）低速軸的滾動(dòng)軸承（1）、角接觸球軸承的選擇根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用角接觸球軸承。由高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，角接觸球軸承選取7211AC,根據(jù)表17-5得：尺寸為dXDXB=55X100x21mmCr=50.5kN。（2）、角接觸球軸承的校核軸承受力圖：暫略先計(jì)算軸承1、2的軸向力Fa1和Fa228外部軸向力Fa=FttanB：=3778.3NFs1=0.68Fr1=-963.7N（方向見圖示）Fs2=0.68Fr2=2630.852N（方向見

45、圖示）因?yàn)镕s2-Fa>Fs1所以軸承1為松端Fa1=Fs2+Fa=2814.6Nas所以軸承2為壓緊端Fa2=Fs2=2630.85N7、計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷查表得e=0.68呈=0.68=eFr2Fa1上=3.46>0.68；Fr1查表得X1=0.41，Y=0.87；X2=1,丫2=。，故當(dāng)量動(dòng)載荷為:nP28、驗(yàn)算軸承壽命因PlAP2,故只需驗(yàn)算軸承。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為8（年）x300（天）X（小時(shí)）=19200hol360n2ftCr106fpP260368.2950510.3,50.5I0）3h=27124h>1.11173.09=X1Fr1Y1Fa

46、1=1173.09N=X2Fr2YFa2=4093.4N19200h其中，溫度系數(shù)ft=1（軸承工作溫度小于120°）,fp=1.1（輕微沖擊）軸承具有足夠壽命。（九）鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算）中間軸上鍵的選擇與校核由中間軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選定：高速級(jí)大齒輪處的鍵為1鍵：b29義H-L=12mmX8mm-20mm（軸深t=5.0mm,轂深t1=3.3;半徑r=0.250.40mm）;標(biāo)記：鍵12X36GB/T1096-1979圓頭普通平鍵（A型）；低速級(jí)小齒輪處取2鍵：bxH-L=12mmx8mm-40mm（軸深t=5.0mm,轂深t1=3.3;半彳至r=0.250.40mm）;標(biāo)記：

47、鍵12X40GB/T1096-1979圓頭普通平鍵（A型）;由于是同一軸的鍵，傳遞的扭矩相同，所以只需要校核短的鍵即可。齒輪軸段d=40mm,鍵的工作長(zhǎng)度為l=L-b=36-12=28mm鍵的接觸高度k=0.5h=0.5X8=4.0mm;傳遞的轉(zhuǎn)矩為：T2=134.42N/m;由書本表10-10查得鍵靜連接時(shí)的擠壓許用應(yīng)力op=100Mpa（45鋼調(diào)質(zhì)）<tp-2X114.71X1000Mpa=51.21Mpa<Qp,鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。4.02840二）高速軸由于取了齒輪軸所以無(wú)需校核三）低速軸上鍵的選擇與校核由低速軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選定：與聯(lián)軸器聯(lián)接處的鍵為5鍵：bXh-L=12mmx8mm-70mm（t=5.0,r=0.2560.40）標(biāo)記：鍵12x70GB/T1096-1979圓頭普通平鍵（C型）;低速齒輪處的鍵為6鍵：bxh-L=18mmx11mm-50m（t=7.0mm,r=0.250.40mm）;標(biāo)記：鍵18X63GB/T1096-1979圓頭普通平鍵（A型）;傳