塔式起重機(jī)行走部減速裝置設(shè)計(jì)書

1、塔式起重機(jī)行走部減速裝置設(shè)計(jì)書計(jì)算及說明結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1、設(shè)計(jì)條件1）機(jī)器功用塔式起重機(jī)有較大的工作空間，用于高層建筑施工和安裝工程起吊物料用,起重機(jī)可在專用鋼軌上水平行走。Lh=10000h2）工作情況過40C;3）運(yùn)動(dòng)要求4）使用壽命減速裝置可以止反轉(zhuǎn)，教向平穩(wěn)，環(huán)境溫度不超運(yùn)動(dòng)速度誤差/、超過5%忙閑程度中等，工作類型中等，傳動(dòng)零件工作總數(shù)104小時(shí)，滾動(dòng)軸承壽命4000小時(shí);5）檢修周期6）生產(chǎn)批量7）生產(chǎn)J型2、原始數(shù)據(jù)500小時(shí)小修；2000小時(shí)大修；單件小批量生產(chǎn)；中型機(jī)械制造廠。F=1600NV=0.7m/sD=350mm題號(hào)運(yùn)行阻力（KN）運(yùn)行速度（m/s）車輪直徑（mm

2、）啟動(dòng)系數(shù)kdH21.60.73501.43、設(shè)計(jì)任務(wù)1）設(shè)計(jì)容電動(dòng)機(jī)選型；減速機(jī)設(shè)計(jì)；開式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)；傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)；軸承選擇計(jì)算；鍵、聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)。2）設(shè)計(jì)工作量減速器裝配圖一（A1）;零件圖2（A3）,分別為高速級(jí)輸入軸和輸出軸上大齒輪；設(shè)計(jì)說明書一份。3）設(shè)計(jì)要求至少一對(duì)斜齒。4.傳動(dòng)裝置總圖1電動(dòng)機(jī)；2減速器；3傳動(dòng)軸；4一開式齒輪傳動(dòng)；5一車輪；6軌道計(jì)算及說明結(jié)果一、傳動(dòng)方某的擬止1）行走部由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入減速器3,在經(jīng)聯(lián)軸器4傳至開式齒輪5,帶動(dòng)車輪6工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)分流式圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，高速級(jí)齒輪相對(duì)于軸承位置對(duì)稱，沿齒寬載荷分布

3、較均勻，高速級(jí)和低速級(jí)分別為斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）根據(jù)機(jī)構(gòu)工作計(jì)算車輪轉(zhuǎn)速v6010000.7601000”c,.n38.2r/minD3.14350備用1500r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)，因此初步計(jì)算總傳動(dòng)比1420，、一，,，一i37.17。查設(shè)計(jì)書表5-1選用二級(jí)分流式圓柱齒輪減38.2速器。3）為加工方便米用水平剖分式。4）由于局速級(jí)轉(zhuǎn)速較圖且無軸向力，故選用深溝球軸承；中、低速級(jí)選用圓柱滾子軸承。5）電動(dòng)機(jī)和輸入軸，工作機(jī)構(gòu)和輸出軸均選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。計(jì)算及說明結(jié)果三、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算及說明結(jié)果查得公式pFv/1000(kw)式中F1.8KN,v0.7m/s,式中”為

4、總效率。查表9-1知：滾動(dòng)軸承效率i0.98,齒輪效率20.97,聯(lián)軸器效率30.99,車輪效率40.90。得總效率0.9930.9960.9730.900.728。故p1.60.7/10000.7281.538kw由題目一直條件取K=1.4,則電動(dòng)機(jī)所需額定功率PKP2.153kw查表16-2得：Y系列1500r/min電動(dòng)機(jī)的具體牌號(hào)為Y100L2-4型，額定功率為3kw,滿載轉(zhuǎn)速為1420r/min。四、計(jì)算總傳動(dòng)比及其各傳動(dòng)比分配已知：運(yùn)行速度v=0.7m/s滿載轉(zhuǎn)速為1420r/min則：利用公式計(jì)算工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為nv601000=38.2r/minD故總傳動(dòng)比為：in/n'

5、=37.17對(duì)于分流式減速機(jī)，起傳動(dòng)比應(yīng)逐級(jí)遞減，故高速級(jí)傳動(dòng)比i15.05、中速級(jí)傳動(dòng)比i23.95,低速級(jí)傳動(dòng)比i31.86。五、計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)1)各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算從減速器的高速軸開始各軸命名為1軸、2軸、3軸，電動(dòng)機(jī)軸記為0軸，輸出軸為4軸，連接車輪的軸記為5軸。n0n11420/11420r/minn2n1/i1312r/minn3n2/i279r/minn4n3=79r/minn5n4/i338.35r/min2)各軸功率計(jì)算計(jì)算及說明結(jié)果P0Pi30.982.94(KWP1P0122.940.980.972.79(KW)P2P232.790.970.992.679(KW)P3P2

6、232.6790.970.992.573(KW)P4P3132.6040.980.992.496(KW)P5P4232.4960.970.992.397(KW)3)各軸扭矩計(jì)算T0=9500P0/n0=19.77(N.m)Ti=9500印n1=18.76(N.m)T2=9500P2/n2=91.08(N.m)T3=9500P3/n3=359(N.m)T4=9500P4/n4=301(N.m)T5=9500P5/n5=592.4(N.m)4)各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩列表矩軸號(hào)轉(zhuǎn)速n(r/min)輸出功率P(KW)輸出扭T(N.m)014202.9419.77114202.7918.7622812.6

7、7991.8371.12.573359471.12.496301538.212.397592.4六、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：1)選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力計(jì)算及說明結(jié)果由教材表6.2選2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪40cr調(diào)質(zhì)大齒輪45正火確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按5速度vi=3.56m/s（0.013-0.022用而不估取圓周V1=3.56m/s查表6.7、表6.8（教材）選取小輪分度圓百徑di,由式6-15（教材）得3f“ZeZhZZ2KTiu1dTHdu齒寬系數(shù)d參考表6.9（教材）d=1.2d=1.2按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置小輪齒數(shù)乙=27z1=27大輪齒數(shù)z2=z1

8、.i1=136.3z2=137齒數(shù)比u'=z2/Z1=5.07小輪轉(zhuǎn)矩_一2T1=T1/2=198.77N/mm初定螺旋角019載荷系數(shù)KKaKvKKu'=5.07工=198.77N/mm2019-使用系數(shù)查表6.3（教材）Ka1Ka1-動(dòng)載系數(shù)由推薦值1.051.4Kv1.1-齒間載荷分配系數(shù)1.01.2Kv1.1K1.2-齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.01.2計(jì)算及說明結(jié)果K1.1KKaKvKK=1.452材料彈性系數(shù)查表6.4（教材）鍛鋼ZE189.81%m2節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh查圖6-3（教材）ZH2.4重合度系數(shù)Z由推薦值0.75-0.88,Z0.8螺旋角系數(shù)ZZJcos屈

9、"=0.972許用接觸應(yīng)力h由式6-6（教材），h=-HJimZnSHmin接觸疲勞極限Hlim查圖6-4（教材）小齒Hlim1=750N/mm2人兇Hlim2=700N/mm接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式6-7（教材）得小齒輪循環(huán)次數(shù)N1=60.nj.Lh=8.82108N2N1/i1=1.7108查圖6-5（教材）得Zni=1.18Zn2=1.02接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)Shmin=1.2則hi=Hlim11.18/1.2=625N/mm2H2=Hlim21.11/1=595N/mm2取較小的一個(gè)，即h=595N/mm2K1.2K1.1K1.452Ze189.8y2Y/mmZ

10、h2.4Z0.8Z=0.972Zni=1.18Zn2=1.02SHmin=1.2計(jì)算及說明結(jié)果綜上，32,ZeZhZZ2KT1u1行&i1=2754mm2HdUH=法面模數(shù)mnd1cos/z10.99取標(biāo)準(zhǔn)mn1.5中心距amn(z1Z2)/(2cos0)=125圓整595N/mm2a=130d1=27.54mm分度圓螺旋角arccosmn(z1Z22a=19分度圓直徑d1mnz1/cos42.8mm圓整取42mm齒寬b=d1巾=50.4圓整取55mma=130大輪齒竟b2b=55mm小輪兇竟Db2(510)d142mmb160mmb=55mm由式6-16（教材）得3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

11、校核計(jì)算2KT1FYFaYSaYYFbd1mnD60mm，3ZviZi/cos31.21,3，一一zv2z2/cos156.06查表6.5（教材）應(yīng)力修正系數(shù)齒形系數(shù)小輪YSa11.83YFa12.13大輪YSa21.63YFa22.52/、父位時(shí)，端面嚙合角a'arctan(tan20o/cos)21.15°Ysa11.83端面模數(shù)mfmn/cos1.55mmYFa12.13計(jì)算及說明結(jié)果''重合度a1/2zitanaatitanatZ2tanaat2tanat1.69YSa21.63重合度系數(shù)Y0.250.75/a0.694YFa22.52螺旋角系數(shù)Y,推

12、薦0.850.92選0.89a'21.15oFi-2KT-YFaiYsaiYY43.3N/mm2bidimnmf1.55mm2KT1F2tttYYYY45.3b2d1mn2/2N/mmY=0.694許用彎曲應(yīng)力f由式6-12（教材），f亞SFmin彎曲疲勞極限Flim查圖6-7（教材），雙向傳動(dòng)乘以YnYx0.7F1足,F2滿2flimi=420N/mmcr，一，2Flim2=371N/mm彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)YN查圖6-8（教材）YN1YN21彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX查圖6-9（教材）（設(shè)模數(shù)m小于5mm）Yx=1彎曲強(qiáng)度戢小安全系數(shù)半min舁min=1.4則-2F1=300N/mm.2F2

13、=265N/mm綜上知，齒輪彎曲強(qiáng)度滿足大四分度圓直徑d2mnZ2/cos217mm,圓整取218mm根圓直徑dfdf1d12hf40.5mm計(jì)算及說明結(jié)果df2d22hf214.5mm頂圓直徑dada1d12ha46mmda2d22ha220mmd2218mm2、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：由表6.2（教材）選小齒輪40cr調(diào)質(zhì)大齒輪45正火df140.5df2214.5mm許用接觸應(yīng)力h由式6-6（教材），H=Hlim7ZNda146mm解除疲勞極限Hiim查圖6-4（教材）SHminda2220mmrv，2hiimi=700N/mm2Hlim2600N/mm接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式6-

14、7（教材）得小齒輪循環(huán)次數(shù)-4Ni60n2jLh602841101.41108N2N"i2N24.12107查圖6-5（教材）得Zni=1.18Zn2=1.11接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SHmin取SHmin=1則Zni=1.18-_2hi=7001.18/1=826N/mmZn2=1.11計(jì)算及說明結(jié)果H2=6001.11/1=666N/mm2貝H=666N/mm2許用彎曲應(yīng)力f由式6-12（教材），fYnYxSFminH1=666N/mm2彎曲疲勞極限Flim查圖6-7（教材），雙向傳動(dòng)乘以0.7Flim1378N/mm22Flim2295N/mm彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Yn查圖6-8（教材）

15、YN1YN21彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx（由機(jī)械設(shè)計(jì)課本）查圖6-9（設(shè)模數(shù)m小于5mm）Yx=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)SFminSfmin=1.5fi37811/1.5252N/mm2F229411/1.5210N/mm2因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按Vi（0.018）4汴方估取圓周速度v1t1.08m/s參考表6.7、表6.8（教材）選取II公差組8級(jí)小輪分度圓直徑d1,由式6-15（教材）得II公差組8級(jí)計(jì)算及說明結(jié)果3dZeZhZZ2KTiu1HHdu齒寬系數(shù)d(由機(jī)械設(shè)計(jì)課本)參考表6.9(Dd1.2按齒輪相對(duì)軸承為對(duì)稱布置(2)小輪齒數(shù)25(3

16、)大輪齒數(shù)Z2iizi98.75,取Z299(4)齒數(shù)比uz2/z13.96(5)小輪轉(zhuǎn)矩T19.55104/仙90086N/mm(6)載荷系數(shù)KKaKvKK-使用系數(shù)查表6.3(教材)Ka1-動(dòng)載系數(shù)由推薦值1.051.4Kv1.2Z299u3.96Ti90086N/mmKa1Kv1.2計(jì)算及說明結(jié)果計(jì)算及說明結(jié)果-齒間載荷分配系數(shù)1.01.2K1.1-齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.01.2K1KKaKvKK11.21.111.32材料彈性系數(shù)查表6.4（教材）鍛鋼ZE189.卬%巾2節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh查圖6-3Zh2.5重合度系數(shù)Z由推薦值0.75-0.88,Z0.8.ZeZhZZ22KT1u

17、1故143.17mmHHdu法面模數(shù)md1/z11.79取標(biāo)準(zhǔn)m=2.5分度圓直徑d1mz162.5mm,圓整取70mmd2mz2247.5mm中心距am（z1z2）/2150mm內(nèi)竟bd1d75mm大輪齒竟b2b=80mm小輪兇竟bb2（510）b180mm由式6-16（教材）得FFaYSaYYFbd1mn查表6.5（教材）應(yīng)力修正系數(shù)齒形系數(shù)K1.32Ze189NZm2Zh2.5Z0.8i3d143.79mmm=2.5d162.5a150b75b2=75b180mm計(jì)算及說明結(jié)果小輪Ysai2.65小輪YFai1.58大輪Ysa22.19大輪YFa278重合度a1/2z,tanaat1ta

18、natz2tanaat2tanat1.12重合度系數(shù)Y0.250.75/a0.694故2KT12F1-YFa1YSa1Y92.2N/mmfiFa1saibd1mn2KT12F2-YFa2YSa2Y93.6N/mm根圓直徑dfdf1d12hf53.5mmdf2d22hf233.75mm頂圓直徑dada1d12ha65mmda2d22ha245mma=1.12Y0.694滿足強(qiáng)度df153.5mmdf2233.75mmda165mmda2245mm計(jì)算及說明結(jié)果3、開式齒輪計(jì)算：表6.2（教材）選小齒輪40cr表面淬火大齒輪45表面淬火由于是開式齒輪傳動(dòng)，主要形式是疲勞打斷和齒面磨損，所只能進(jìn)行彎

19、曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，并將模數(shù)增加10%20焉慮磨損的影響。許用彎曲應(yīng)力f由式6-12（教材），f-YnYxSFmin彎曲疲勞極限Flim（教材）查圖6-7,雙向傳動(dòng)乘以0.72Flim1378N/mm2Flim2295N/mm彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Yn查圖6-8（教材）YniYn21彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx查圖6-9（教材）Yx=1（初設(shè)模數(shù)小于5）彎曲強(qiáng)度戢小安全系數(shù)SFminSFmin=2則f137811/2一一一，2245N/mmF239511/2197.5N/mm2因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按v4（0.013-0.022）n43Pt/n4=0.418估

20、取圓周速度v4t0.418m/sv4t0.418m/s參考表6.7、表6.8（教材）選取II公差組8級(jí)II公差組8級(jí)小輪分度圓宜徑d1,由式6-15（教材）得37|ZeZhZ，2KTiu1di.yhdu齒寬系數(shù)d參考表6.9（教材）d0.8d0.8由于齒輪為非對(duì)稱布置選小輪齒數(shù)428428大輪齒數(shù)z2西1.552843.4,z243.4齒數(shù)比uz2/z11.55小輪轉(zhuǎn)矩T533209N/mm2_2T533209N/mm載荷系數(shù)KKaKvKK-使用系數(shù)查表6.3（）教材Ka1.25Ka1.25-動(dòng)載系數(shù)由推薦值1.051.4取Kv1.2-齒間載荷分配系數(shù)1.01.2Kv1.2取K1.1-齒向載荷

21、分布系數(shù)由推薦值1.01.2取K1.1K1.1KKaKvKK1.251.21.11.11.81材料彈性系數(shù)查表6.4（教材）鍛鋼ZE189.8,%1m2K1.1節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh查圖6-3（教材）ZH2.4K1.81重合度系數(shù)Z由推薦值0.85-0.92，取Z0.9Ze189.NZh2.4計(jì)算及說明結(jié)果2mm計(jì)算及說明結(jié)果344rZeZhZ2KTiu1故11102.16mmHHdu齒輪模數(shù)m=di/zi=3.64加大15%即mm'1.15=4.19取標(biāo)準(zhǔn)m=4.5小輪分度圓直徑d1mz1=126mm大四分度圓直徑d2mz2195.3mm圓周速度vd1nl/60000v0.46m/s標(biāo)準(zhǔn)中

22、心距am(4z2)/2107mm內(nèi)竟bd1d100.8mm給b=100mm大輪齒竟b2b=100mm小輪內(nèi)竟bb2(510)=105mm由式6-10(教材)得2KT1F/XaKaYFbd1m查表6.5(教材)應(yīng)力修正系數(shù)齒形系數(shù)小輪YSa11.61小輪YFa12.55大輪YSa21.725大輪至22.29重合度a1/24tanaa1tana4tanaa2tana1.704重合度系數(shù)Y0.250.75/a0.69故F1YFaYsa112.4N/mmbid1mZ0.9d1102.16mmm=4.5d1126mmd2195.3mmv0.46m/sa107mmb=100mmb2100mmb1105mm

23、Ysa11.61YFa12.55Ysa21.725YFa22.29a1.704Y0.69計(jì)算及說明結(jié)果2KTiyYF2；YFa2YSa2b2dlm根圓直徑dfdM5.4N/mm2d12hf114.35mmfi12.4N/mm2df2d22hf184.05mmF25.4頂圓直徑dada2d22ha204.3mm2N/mm七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)（一）.高速軸設(shè)計(jì)已知n=1420r/min,T=19.77NmT'=T/2=9.885Nm1.求作用在齒輪上的力（斜齒）一一.2T周用力Ft10.45KNd1徑向力FrFttann0.16KNdf1114.35mmdf2184.05mmda220

24、4.3mmFt10.45KN軸向力FacosFttan0.17KNFr0.16KN法向力FnFt/(cosncos)0.488KNFa0.17KNFn0.488KN計(jì)算及說明結(jié)果圓周力Fti,徑向力及軸向力Fai的方向如圖所示1.初步確定軸的最小直徑。公式dAo'E（教材）Ao=11Odmin=14.77mm初選軸的材料為45#,調(diào)質(zhì)處理。查表8.6（教材）A0=110,得dminA：14.77mm因?yàn)橐谧钚≥S徑處開聯(lián)軸器固定鍵槽，故最小軸徑應(yīng)加大3%d11.03dmin14.19mm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(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式為(11)查表14-1（

25、教材），取KA=1.3,則Tca=1.3X18.76Nm=24.38Nm根據(jù)Tca=22.5Nm及電動(dòng)機(jī)軸徑D=28mm查標(biāo)準(zhǔn)GB4323-1984選用TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器。確定軸最小直徑dmin=25mm2 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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計(jì)算及說明結(jié)果41«r-ivm根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度vnivnV11）2)聯(lián)軸器采用軸肩定位，查GB聯(lián)軸器尺寸可知LIII=42mm又因聯(lián)軸器采用軸肩定位，肩高3.5mm有前面?zhèn)鲃?dòng)方案分析知，初選深溝球軸承。根據(jù)d111H=30mm查GB276-89初步取0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承

26、61907,故dI”ivdvnviii=35mm3）取dvvi=37mm根據(jù)小斜齒齒范取LivvLvivii=76mm4）由于箱體壁到軸承座孔端面的距離L1C1C2（510）mm（教材）,取L1=45mm采用凸緣式軸承蓋，則L111H=53mm5）選定齒輪端面到箱體壁的距離為16mm根據(jù)角接觸球軸承尺寸標(biāo)準(zhǔn)可知L1111V=25mm（軸承多出軸外端面3=2mmLviiviii25mm6）根據(jù)總的傳動(dòng)方案，參考大小斜齒齒寬及中速軸上直齒齒寬選定LvLw=115mm3 .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dIII=25=mm,LIII=42mm查GB/T1095-20

27、03取bhl=8mrH7mme33mm。校核：4 ）繪制軸的彎矩圖與扭矩圖計(jì)算及說/WillIIII、111川I載荷水平向H垂直向V支反力FRH1RH2470NRV1RV2190N彎矩Mh=27260NmmMV=13570Nmm總彎矩MM=30531.5Nmm扭矩TT=19570Nmm當(dāng)量彎矩Mca：M2（T）2=36265.1N.mm（教材）取a=1根據(jù)扭力彎矩圖確定危險(xiǎn)面并根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(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ca町4.9MPaW前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表8.2,8.9（教材），得1=60MPa因此ca<1,故

28、軸安全。（二）中速軸的設(shè)計(jì)與校核已知TH=91.8Nm,nil=281r/min1.求作用在齒輪上的力計(jì)算及說明結(jié)果Ft2Fti=293.7N,EFM=106N,Fa2Fai=130N2TnFt32T=2937.3Nd3Fr3Ft3tan20°=1069NI軸上力的方向如下圖所示初步確定軸的最小直徑初步確定軸的最小直徑，方法同上，選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查表8.6(教材),取A0=110,于是得dminAX才-P-mm=24.64mm該軸的最小直徑為安裝軸承處的直Vnn徑，參考GB取diimin=30mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸上零件的裝配方案，如圖(2)確定軸的各段直徑

29、和長度1)根據(jù)dnmin=30mm®dIII=30mm軸承與齒輪1,3之間采用擋油環(huán)定位，取diiiiidvvi=36mm齒輪1與齒計(jì)算及說明結(jié)輪2之間用套筒定位，取dmiv=42mm,齒輪2與3之間采用軸環(huán)定位，查閱資料取h=5mm，則dIVV=52mm,查資料知兩齒輪之問間隙為10mm計(jì)算得出LIVv7.5mm取LIIIIV=105-3=102mm,則LIIiii62.5mmLvvi52mm2 ）根據(jù)GB/T283-1994選NF206型圓柱滾子軸承，初步選取0組游隙，0級(jí)公差的，則取LuILV1Vli=42.5mm,3 ）軸上零件的周向定位齒輪的周向定位都采用普通A平鍵連接查G

30、B/T1095-2003取各鍵的尺寸為1 、bXhXL=10mm8mme40mm2 、bxhxL=10mm8mm<70mm3 、bxhxL=10mm8mm<30mm中速軸的校核：4 ）繪制軸的彎矩圖與扭矩圖一寸#1TIe.載荷水平面H垂直面V計(jì)算及說明結(jié)果支反力FRhiRh2872.15NRviRv2298.5N彎矩MH=365262.675NmmMV=47080.75Nmm總彎矩MM=368284.4Nmm扭矩TT=93950Nmm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)扭力彎矩圖確定危險(xiǎn)面，并根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單1可旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循劃、艾應(yīng)力，取a=0.6,軸的計(jì)

31、算應(yīng)力4M2（T）2ca-51.2MPaW前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表8.2（教材）得1=60MPa因此ca<1,故軸安全。（三）低速軸（軸III）的設(shè)計(jì)已知TIB=359000Nm1 .求作用在軸上的力Ft4Ft3=2901.1NFr4Fr3=1055N2 ,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。查表8.6（教材）取Ao=110,于是得dminAX3mm=36.4mmnH該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，根據(jù)GBB取聯(lián)軸器的型號(hào)為TL8型。選取軸孔直徑d=62mm具軸孔長度L=84mm則軸的最小直徑dm=40mm3 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案。

32、經(jīng)比較，選取如下圖所示的方案計(jì)算及說明結(jié)57232125113349L1皿viivivivmni（2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度1）取dix-X=di-II=40mmLIX-X=LI-H=81mm考慮至U避免干涉現(xiàn)象，聯(lián)軸器采用套筒定位。因此取dVI-VU=43mm聯(lián)軸器外部用軸端擋圈固定。2）查68初選NF20州圓柱滾子軸承，故d!H-IV=dVII-Vffl=45mm3）軸承采用嵌入式端蓋定位?？紤]到端蓋的軸肩定位，取dIV-V=60.4）考慮到齒輪采用軸肩定位，給dm-IV=55mmLIZ-IV=100-3=97mm齒輪的另一端采用軸套定位。給dn-m=50mm5）因?yàn)橄潴w壁

33、軸的長度應(yīng)相等，根據(jù)結(jié)構(gòu)圖，確定LH-田=86.5mmLIV-V=83.5mm6）參考軸承寬度，以及軸承到箱體壁的距離取8mm確定LV-VI=25mm3）軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器采用普C連接，軸的周向定位采用普A連接，查GB得：1 、3:bxhXL=16mm10mme60mm2 :bxhxL=14mm9mm50mm校核：4）繪制軸的彎矩圖與扭矩圖計(jì)算及說明結(jié)果_I1TJ-r-TTTTTTTT11111111T-.nTnTrnTrrrrnrnrTTrT載荷水平向H垂直向V支反力FRhiRh21342.15NRviRV2488.5N彎矩Mh=202664NmmMV=73763.5Nmm總彎

34、矩MM=215638.6Nmm扭矩TT=306860Nmm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，出轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循劃、父應(yīng)力，取a=0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力而2（T）2ca-22.49MPacaW前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表8.2（教材）得1=60MPa因此ca<1,故軸安全。八、軸承的選擇和校核計(jì)算已知軸承的預(yù)計(jì)壽命為Lh=2000h1.輸入軸承的選擇與計(jì)算由軸I的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承，由于受力對(duì)稱，只需要計(jì)算一個(gè)，其受力Fr=jFr12Ft12=506.95N,Fa=0,£=3,轉(zhuǎn)速n=1420r/min1）查GB知深溝球軸承的

35、基本額定動(dòng):載荷C=9500N基本額定計(jì)算及說明結(jié)果靜載荷C0=6800N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載何P因?yàn)镕a=0,徑向載荷系數(shù)X=1,軸向載荷系數(shù)丫=0,因工作情況平穩(wěn)，查表13-6（教材）,取f=1.2,則pP=fp（XFr+YFa）=2283）驗(yàn)算軸承壽命.106CLh-60nP_'=849000h>Lh故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用角接觸球軸承7007AC2.軸II上的軸承選擇與計(jì)算由軸II的設(shè)計(jì)已知，初步選用角接觸球軸承7010ACS,由于受力對(duì)稱，故只需要校核一個(gè)。其受力Fr=298.5N,Fa=0,£=10/3,n=281r/min1）查GB®圓柱

36、滾子軸承的基本額定動(dòng)載荷C=19500N基本額定靜載荷C0=18200N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P因?yàn)镕a=0,徑向載荷系數(shù)X=1,軸向載荷系數(shù)丫=0,因工作情況平穩(wěn)，查表13-6（教材），取P=fp（XFr+YFa）=298.5N3）驗(yàn)算軸承壽命LhC66000000h>Lh60nP故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用角接觸軸承7010AC型。3.輸出軸上的軸承選擇與計(jì)算由軸田的設(shè)計(jì)知，初步選角接觸球軸承7010型，由于受力對(duì)稱，只需要計(jì)算一個(gè)，其受力Fr=Jf.42Ft42=488.5N,Fa=0,£=10/3,轉(zhuǎn)速n=91.8rad/min1）查GB知角接觸7010AC的基本額定動(dòng)載荷C=25800N基本計(jì)算及說明結(jié)額定靜載荷C0=41000N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P因?yàn)镕a=0,徑向載荷系數(shù)X=1,軸