大學(xué)本科機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),(葡萄收獲機(jī)的傳動(dòng)部分),絕對(duì)的原創(chuàng)!

1、.目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)·11.1已知條件·11.2設(shè)計(jì)要求·11.3設(shè)計(jì)示意圖·12 電機(jī)選擇·12.1 各傳動(dòng)效率的確定··22.2各主要功率的計(jì)算··22.3各傳動(dòng)比及其分配··23 帶輪皮帶的設(shè)計(jì)··34直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)54.1軸和軸上一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)··44.2軸和軸上一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)··74.3軸和軸上一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)··105軸的設(shè)計(jì)及軸承的校核155.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算··135.2

2、軸承的校核··186鍵的設(shè)計(jì) .236.1 鍵的選擇·196.2 校核鍵連接的強(qiáng)度··197 聯(lián)軸器的選擇計(jì)算 . .247.1 軸端的聯(lián)軸器選擇計(jì)算··207.2 軸的聯(lián)軸器選擇計(jì)算··20.8減速器箱體及其附件的設(shè)計(jì)258.1 減速器附件的選擇··218.2 選擇適當(dāng)型號(hào)··219 潤(rùn)滑與密封 . .279.1 齒輪的潤(rùn)滑··219.2 軸承潤(rùn)滑·229.3 減速器密封··229.4 密封方法的選取·&

3、#183;2210 設(shè)計(jì)總結(jié) . .28參考文獻(xiàn)·24.1 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 已知條件：數(shù)據(jù)編號(hào)： 48輸出力矩 1：10N/m輸出速度 1：20r/min輸出力矩 2：200N/m 輸出速度 2：50r/min 1.2 設(shè)計(jì)要求工作條件：一班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。載荷平穩(wěn)，室工作，有粉塵（運(yùn)輸帶與卷筒及支承間，包括）卷筒軸承的摩擦阻力影響已在 F 中考慮）。使用期限：十年，大修期三年。生產(chǎn)批量： 10 臺(tái)。生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工7-8 級(jí)精度齒輪及蝸輪。動(dòng)力來源：電力，三相交流（220/380V）。運(yùn)輸帶速度允許誤差：± 5%。1.3設(shè)計(jì)示意圖：圖 任務(wù)設(shè)計(jì)示意圖2

4、電機(jī)選擇2.1 各傳動(dòng)效率的確定. 聯(lián)軸器 聯(lián)軸器效率： 聯(lián)軸器 =0.99 齒輪 閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率 ： 齒輪 =0.98 軸承 一對(duì)滾動(dòng)軸承效率： 軸承 = 0.99 皮帶 運(yùn)輸機(jī)皮帶效率： 皮帶 = 0.95 總 =( 軸承 ) 3 皮帶（ 聯(lián)軸器 ）2 ( 齒輪 ）2 =0.9820.95 0.9930.972 =0.8442.2各主要功率的計(jì)算T1n11020pw10.0209 KW95509550T2n220050pw21.047KW95509550pw1pw 21.068p01.265KW總0.844由以上計(jì)算，可以初步確定電機(jī)的型號(hào)為Y100L-6 1.5KW。2.3各傳動(dòng)比

5、及其分配電機(jī)轉(zhuǎn)速： n m =940r/min ，輸出軸轉(zhuǎn)速 n 4 =20r/min ，所以 i 總 =940/20=47。由此可以確定各個(gè)傳動(dòng)比分別為：i皮帶 - 皮帶之間的傳動(dòng)比： i 皮帶 =2.5iI-軸 I 與軸 II之間齒輪的傳動(dòng)比： iI=3iII-軸 II與軸 III之間小齒輪與大齒輪的傳動(dòng)比：iII=2.5iIII-軸 III與軸 IV 之間小齒輪與大齒輪的傳動(dòng)比：iIII=2.5由此可得各軸的轉(zhuǎn)速為：軸 I ：940/2.5=376r/min軸 II:376/3=125r/min軸 III:125/2.5=50r/min軸 IV:50/2.5=20r/min(2) 各軸的

6、輸入功率計(jì)算：P0 =1.265kwP1 =P02 =1.265 0.95=1.165kWP2= P113 =1.1650.990.98=1.10 kWP3=P2130.990.98=1.067kW=1.10 pP4= 1.035kW(3) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：TT01=9550P0 / n0 = 12.851 N ·m=9550P1 / n1 = 30.517 N ·mT 2=9550 P2/ n2= 88.83 N·mT 3=9550 P3/ n3=209.03 N·m.T 4 =9550 P4 / n4 =501 N ·m3 帶輪皮帶的設(shè)

7、計(jì)由所確定的電機(jī)功率p=1.5KW，轉(zhuǎn)速 n m =940r/min ，傳動(dòng)比 i=4 ，可以確定以下參數(shù)：3.1確定計(jì)算功率 p ca由表 8-7 查得工作情況系數(shù)k A =1.1 ，故 p ca =k A p=1.11.5kw=1.65kw。3.2選擇 V 帶的帶型根據(jù) p ca 、n m ，由圖 8-10 選用 A 型。3.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d d ，并驗(yàn)算帶速1）初選小帶輪 d d1 =112mm。dd 1nm1129402）驗(yàn)算帶速。按式（8-13 ） = 6010005.51m / s60 1000，因?yàn)?5m/s< <30m/s, 故所選帶速合適。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直

8、徑。 d d 2 =id d1 =1122.5=280mm，由表 8.8 取整得 d d 2 =280mm。3.4 確定 V 帶的中心距 a 0 ，基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L d1）根據(jù)式（ 8-20 ），0.7 （d d 1 +d d 2 ） a 02（ d d 1 +d d 2 ），初定中心距 a 0 =400。2）根據(jù)式（ 8-22 ）計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度( dd1 dd2 )(d d2 dd1 ) 2400(112(280112)2280)400 =1432mm，由表L d 02a0 + 24a0=248-2 ，選帶的基準(zhǔn)直徑L d =1400mm。3）根據(jù)式（ 8-23 ），計(jì)算實(shí)際中心距aLdLd

9、 0400 1400 1432384mma a 0 +22，a min =384-0.015Ld =363mm，a max =384+0.03L d =426mm。3.5驗(yàn)算小帶輪上的包角1. 1057.301800(280112) 57.301550900180 - （d d 2 -d d 1 ）a384。3.6計(jì)算帶的根數(shù) Z。1）計(jì)算單根 V 帶的和額定功率 p r由 d d 1 =112mm和 n m =940r/min ，查表 8-4a 得 p0 =1.15KW，由 i 皮帶 =2.5 ，以及 Z 型帶，查表 8-4b 得p 0 =0.11KW。查表 8-5 得 k=0.91 。查表

10、 8-2 得 k L =1.03 。所以 p r =（ p0 +p 0 ） kk L =1.1809。計(jì)算 V帶根數(shù) ZpcaZ= pcr =1.15/1.1809=1.393.7計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值（ F0 ） min由表 8-3A 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m, 得（ F 0 ） min =133.08N3.8計(jì)算壓軸力 F p1550壓軸力的最小值為（ F p ） min =2 2133sin2=519.38N。3.9帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).4、直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)4.1軸和軸上一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)1. 選用直齒圓柱齒輪， 7 級(jí)精度，小齒輪采用 HT350，硬度為 260HBS，大

11、齒輪采用 HT300，硬度為 220HBS，兩者相差 40HBS。2. 選用小齒輪的齒數(shù) Z1 =22，則 Z2 =3 22=66。3. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3K tT1 U1 ( ZE) 2由表 10-9a 進(jìn)行試算，即 d 1t 2.32dUH。（ 1）確定公式的各個(gè)計(jì)算數(shù)值。試選 k t =1.3 。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩95.5 1051.5 0.95 0.993.583 10 4 N .mmT 1 =376。由表 10-7 選取 ? d =1。1由表 10-6 ，取 Z E =161.4MPa2 。由表 10-21 （ d）按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim 1550MPa

12、 。對(duì)于大.齒輪，由表10-21 （ b）可得H lim 2500MPa 。由式 10-73 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)對(duì)于小齒輪 ,N 1 =60n1 jL h =60376 1 (2812015) 6.49 108。對(duì)于大齒輪,N21108。=N /3=2.16曲線2) kHN 2曲線3) 。由圖 10-19 ，取 kHN 10.90, (0.95(計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式 10-12 得 :0.905500.95500475 MPaH11500MPaH 21，。計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑d1t 。31.33.581044161.4 2mm2.32325678

13、 44.737d2.321()1t3475mm。2 ）計(jì)算圓周速度。d1t n144.737 3760.88m / sV= 60 100060 1000。3) 計(jì)算齒寬 b。b=dd1t 1 44.737 44.737 。b4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 h 。d1t44.7372.0168模數(shù) mt = z122，h=2.25mt =2.25 2.0168=4.537 。b44.7379.86mmh4.537。5) 計(jì)算載荷系數(shù)。.由 v=0.88m/s ， 7 級(jí)精度，查動(dòng)載系數(shù) k v =1.12 ，直齒輪 kHkF1 ，由表 10-2 ，b1.436,查得 k A =1, 由表 10-4 ，

14、小齒輪非對(duì)稱布置 kH1.4269.860, kH, 由 h查圖10-13 得kF 1.2,故載荷系數(shù) k k A k V k H k H1 1.121 1.4261.597。6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑。d1 d1t 3k44.7373 1.59747.9kt1.3。7) 計(jì)算模數(shù) m。d147.8m2.177mmz122。按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m2kT1YFa YSa)2(3由式（ 10-5 ）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為d z1F。(1) 確定公式的各計(jì)算數(shù)值1 ）由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為FE 150MPa ，由圖 10-20a 查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限

15、為FE 2300MPa 。2）由圖 10-18 ，取彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN 10.85, kFN 20.88 。3 ）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲安全系數(shù) S=1.4，得F1K FN1 FE10.85 500 MPa303.57MPaS1.4，F(xiàn) 2KFN 2 FE20.88 300 MPa188MPPaS1.4。4 ）計(jì)算載荷系數(shù) k。kk AkV kF kF1 1.121 1.21.344 。5 ）查取齒形系數(shù)。.由表 10-5查得 YFa1 2.72,YFa 2 2.18。6 ）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表 10-5查得 YSa11.57,YSa21.79 。7 ）計(jì)算大小齒輪 YFa YSa

16、 /F , 并加以比較。YFa 1YSa12.721.570.01406, YFa 2YSa22.181.790.020756F 1303.57F 2188, 大齒輪的數(shù)值大。m321.3445.7321040.0207561.876mm1 222(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算。44.73723369z123, z2由機(jī)械原理 p 180 表 10-1 ，就近圓整 m=2mm，2。幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑： d1 23246mm,d269 2138 。ad1d2138 4692mm22計(jì)算中心距：。計(jì)算齒輪寬度： bd d146mm ，取 B2 =40mm， B1 =45mm。6. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件

17、圖 ( 略) 4.2 軸和軸上一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)同理，由以上計(jì)算過程可得軸和軸上一對(duì)齒輪的各個(gè)參數(shù)計(jì)算。1. 選用直齒圓柱齒輪， 7 級(jí)精度，小齒輪采用 40Cr，硬度為 300HBS，大齒輪采用 40Cr，硬度為 250HBS，兩者相差 50HBS。2. 選用小齒輪的齒數(shù) Z1 =22，則 Z2 =3 22=55。3. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3K tT1 U 1 ( ZE) 2由表 10-9a 進(jìn)行試算，即 d 1t 2.32dUH。（ 1）確定公式的各個(gè)計(jì)算數(shù)值。.1）試選 k t =1.3 。95.510 51.50.95(0.99)20.98105N .mm2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1 =1

18、251.0456。3）由表 10-7 選取 ? d =1。14）由表 10-6 ，取 Z E =189.9MPa2 。5 ）由表 10-21 （d）按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim 1780MPa 。對(duì)于大齒輪，由表10-21 （b）可得H lim 2700MPa 。6 ）由式 10-73 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)對(duì)于小齒輪 ,N11h=60 1251(2 8120 15)2.16 108=60n jL。對(duì)于大齒輪 ,N21108=N /3=8.64。7 ）由圖 10-19 ，取 kHN 1曲線2) kHN 2曲線0.90,(0.95(3) 。8 ）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力H 10.906

19、00475MPa1.2取失效率為 1%，安全系數(shù) S=1.2，由式 10-12 得：，0.95500395.8MPaH 21.2。計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑d 1t 。31.31.04561053.5189.823() mm2.32 22359 65.39d1t 2.3212.5554mm。2 ）計(jì)算圓周速度。d1t n165.35 1250.4277m / sV= 60 100060 1000。3 ）計(jì)算齒寬 b。b=dd1t 1 65.35 65.35 。.b4 ）計(jì)算齒寬與齒高之比h 。d1t65.352.97模數(shù) mt = z122，齒高 h=2.25mt =2.25 2.97=6

20、.68 。b65.359.78mmh6.68。5 ）計(jì)算載荷系數(shù)。由 v=0.477m/s ， 7 級(jí)精度，查動(dòng)載系數(shù) k v =1.12 ，直齒輪 kH kF1 ，由表 10-2 ，查b1.426,得 k A =1, 由表 10-4 ，小齒輪非對(duì)稱布置 kH1.4269.63,kH, 由 h查圖 10-13得kF 1.2, 故載荷系數(shù) k k A k V k H k H 11.12 11.426 1.597。6 ）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑。d1d1t 3k65.353 1.59769.98kt1.3。7 ）計(jì)算模數(shù) m。d169.98m3.18mmz122。4. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)

21、計(jì)m2kT1YFa YSa)2(3由式（ 10-5 ）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為d z1F。（ 1）確定公式的各計(jì)算數(shù)值1 ）由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為FE 1700MPa ，由圖 10-20a 查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為FE 2600MPa 。2）由圖 10-18 ，取彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN 1 0.90,kFN 2 0.95。3 ）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。.K FN1 FE10.90 700450MPaF1SMPa取彎曲安全系數(shù) S=1.4，得1.4，KFN 2 FE20.95600407MPPaF 2MPa。S1.44 ）計(jì)算載荷系數(shù) k。k k AkV kF kF

22、11.12 1 1.21.344 。5 ）查取齒形系數(shù)。由表 10-5查得 YFa1 2.72, YFa 2 2.32 。6 ）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表 10-5查得 YSa11.57,YSa21.70。7 ）計(jì)算大小齒輪 YFa YSa /F, 并加以比較。YFa 1YSa12.721.570.00948, YFa 2YSa22.321.700.00969F 1450F 2407, 大齒輪的數(shù)值大。m321.3441.04561050.009691 2221.778mm（ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算。由機(jī)械原理 p180 表 10-1 ，z165.3526, z2262.5 65就近圓整 m=2mm，2.5

23、。5. 幾何尺寸計(jì)算（ 1）計(jì)算分度圓直徑： d126 2.565mm,d 265 2.5162.5 。ad1d265162.5（ 2）計(jì)算中心距：22113.75mm。（ 3）計(jì)算齒輪寬度： bd d165mm，取 B2 =60mm， B1 =65mm。6. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖（略）4.3軸和軸上一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)同理，由以上計(jì)算過程可得軸和軸上一對(duì)齒輪的各個(gè)參數(shù)計(jì)算。.1. 選用直齒圓柱齒輪， 7 級(jí)精度，小齒輪采用 40Cr，硬度為 300HBS，大齒輪采用 40Cr，硬度為 250HBS，兩者相差 50HBS。2. 選用小齒輪的齒數(shù) Z1 =22，則 Z2 =3 22=55。3. 按

24、齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3K tT1 U 1 ( ZE) 2由表 10-9a 進(jìn)行試算，即 d 1t 2.32dUH。（ 1）確定公式的各個(gè)計(jì)算數(shù)值。1）試選 k t =1.3 。95.5 105 1.50.95 (0.99)30.9822.536 105 N .mm2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1 =50。3）由表 10-7 選取 ? d =1。14）由表 10-6 ，取 Z E =189.8MPa2 。5) 由表 10-21 （d）按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限H lim 1780 MPa 。對(duì)于大齒輪，由表10-21 （b）可得H lim 2700MPa 。6) 由式 10-73 計(jì)算應(yīng)力

25、循環(huán)次數(shù)對(duì)于小齒輪 ,N 1 =60n1 jL h =60501(28120 15)8.64 107。對(duì)于大齒輪 ,N21107=N /3=3.45。曲線2)kHN 2曲線3) 。7) 由圖 10-19 ，取 kHN 10.95, (0.95(8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率為 1%，安全系數(shù) S=1.2，由式 10-12 得：H 1475MPa ， H 2 554MPa 。(2) 計(jì)算1 ）試算小齒輪的分度圓直徑d 1t 。d1t87.68mm。.2 ）計(jì)算圓周速度。d1t n187.68 500.229m / sV= 60 100060 1000。3) 計(jì)算齒寬 b。b=dd1t 1 8

26、7.68 87.68 。b4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 h 。d1t87.683.98模數(shù) mt = z122，齒高 h=2.25mt =2.25 3.98=8.96mm。b87.689.77mmh8.96。5) 計(jì)算載荷系數(shù)。由 v=0.299m/s ， 7 級(jí)精度，查動(dòng)載系數(shù) k v =1.12 ，直齒輪 kH kF1 ，由表 10-2 ，查b1.426,得 k A =1, 由表 10-4 ，小齒輪非對(duì)稱布置 kH1.4269.63,kH, 由 h查圖 10-13得kF 1.2, 故載荷系數(shù) k k A k V k H k H 11.12 11.426 1.597。6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所

27、得的分度圓直徑。d1d1t 3 k87.683 1.59793.90kt1.3。7) 計(jì)算模數(shù) m。d193.904.26mmm22z1。按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m2kT1YFa YSa)2(3由式（ 10-5 ）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為d z1F。（ 1）確定公式的各計(jì)算數(shù)值.1 ）由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為FE 1700MPa ，由圖 10-20a 查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為FE 2600MPa 。2）由圖 10-18 ，取彎曲疲勞壽命系數(shù) kFN 10.90, kFN 20.95 。3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。F1K FN1 FE10.90 700 MPa 450MPa

28、取彎曲安全系數(shù) S=1.4，得S1.4，F(xiàn) 2KFN 2 FE20.95 600 MPa407MPPaS1.4。4）計(jì)算載荷系數(shù) k。kk AkV kF kF1 1.12 11.21.344 。5 ）查取齒形系數(shù)。由表 10-5查得 YFa1 2.72, YFa 2 2.32 。6 ）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表 10-5查得 YSa11.57,YSa21.70。7 ）計(jì)算大小齒輪 YFaYSa /F, 并加以比較。YFa 1YSa12.721.570.00948, YFa 2YSa22.32 1.700.00969F 1450F 2407, 大齒輪的數(shù)值大。321.3442.53610 50.09

29、69m2222.326mm1(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算。由機(jī)械原理 p180 表 10-1 ，93.737, z2372.5 93就近圓整 m=2.5mm，z12.5。5. 幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑： d1372.5 92.5mm,d2 932.5 232.5mm 。d1d292.5 232.5(2)a162.5mm計(jì)算中心距：22。.(3) 計(jì)算齒輪寬度：bd d192.5mm，取 B2 =80mm，B1 =90mm。6. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖（略）5 軸的設(shè)計(jì)5.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 初步確定軸的最小直徑dA03 P由n 來初步計(jì)算。高速軸的功率P1 =0.922 ， n1 =260r/m

30、in ， T 1 =33.88Nm（ 2）作用在齒輪上的力F t2T12 33801434 Nd147.25F rF ttan14340.36 516.24 NF nF t14341526NCOS0.93由于結(jié)構(gòu)和工作需要將該軸定位齒輪軸，其材料選為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，材料系數(shù)取.A0 =112, 軸的一端接皮帶輪，整根軸上不需使用聯(lián)軸器。2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)結(jié)構(gòu)及使用要求，把該軸設(shè)計(jì)圖如下：(1 ）設(shè)計(jì)軸上零件的裝配方案其中左端 1 處是直徑最小處，連接大帶輪，2 處安裝深溝球軸承，其與右邊的階梯軸用套筒定位。 3 處接的是小齒輪，用鍵以及套筒定位，最右端5 處接的是另外一個(gè)深溝球軸承。

31、(2 ）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑長(zhǎng)度1) 初選滾動(dòng)軸承。因主要承受徑向載荷，軸向載荷不大，故選用深溝球軸承。參照工作要求及相關(guān)機(jī)械手冊(cè)查詢，選取深溝球軸承代號(hào)為 6205，孔孔徑直徑 d=25mm，外孔孔徑 D=52mm，軸承寬度 B=15mm，0 級(jí)公差， 0 組游隙，左端軸承以套筒和透蓋固定，考慮到箱體的鑄造誤，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)，應(yīng)距箱體位置有一定距離，因此取第2段直徑取 25mm。第 5 段采用軸肩和悶蓋固定，因此直徑也是取25mm?？紤]整體結(jié)構(gòu)，兩段長(zhǎng)度分別取225mm和 20mm。2 ）第 3 段安裝圓柱直齒齒輪。 由于齒輪輪轂長(zhǎng)度為52.25mm，為了使套筒端面可靠

32、的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂長(zhǎng)度，故取長(zhǎng)度為43mm。因齒輪的孔徑為30mm，故第二段軸的直徑也是取30mm，齒輪的右端采用軸肩定位， 左端采用套筒定位， 以及鍵槽定位。軸肩高度 h>0.07d ，故取軸肩直徑36mm，取長(zhǎng)度為 6mm。.3 ）在第 1 段，根據(jù)左邊軸承端蓋的拆裝及便于軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，故取端蓋距帶輪為 20mm，帶輪的寬度為 68.45mm，所以取 80mm。4 ）對(duì)于其他沒有零件安裝的軸段，根據(jù)整體結(jié)構(gòu)以及前面齒輪計(jì)算的數(shù)據(jù)，以及部齒輪距離箱體壁的距離，取第4 段軸段的長(zhǎng)度為 121mm，整根軸的總長(zhǎng)度為475mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。由此可

33、以得到軸的示意圖為：（ 5）軸向零件的周向定位齒輪、皮帶輪與軸的周向定位均采用平鍵，同時(shí)，為了使帶輪具有更準(zhǔn)確、 牢固的定位，在帶輪的左端采用螺栓固定。根據(jù)齒輪的輪轂長(zhǎng)度及安裝齒輪軸的直徑，由表6-1 查得第 3 段平鍵截面 b h8mm 7mm ，長(zhǎng)度為 36mm，第 1 段平鍵截面 b h8mm7mm ，長(zhǎng)度為 36mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工， 同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選H 7擇齒輪與軸的配合為n6 。參考 15-2 ，取軸段倒角為 1.0 45°3. 求軸上的載荷及其校核1) 中間軸的各參數(shù)如下：T 2 =122.0375N·mn2 =181.89r/

34、minP2 =2.324kW2) 中間軸上的各力：.低速級(jí)小齒輪： Ft2=3178.639N Fr2=1156.930N Fa2=694.79N d2=70.5高速級(jí)大齒： Ft1=1034.21N Fr1=376.437NFa1=245.440N d1=247.4453）繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖.4) 校核軸的強(qiáng)度（ 1）計(jì)算支反力垂直面軸承支反力 :RH1=Ft1265+Ft2152.5/(58+81.5+70.5)=1490.749RH2=2558.389水平面d1=280.568 d2=64.03 m1=fa1d10.5= 27649.295N ? mmm2=23292.289N ? mm（

35、 2）計(jì)算彎矩鉛錘面：MMH 1RH 126580500.65N.mH 2RH 2152.5127873.99N.m水平面M V 1RV 12658976.66N .mmM V 2RV 2152.550287.78N .mm'Fa1dM V 232864.87 N .mm2'M V 1m145771.38N .mmM V 1（ 3）合成彎矩.MMH2MV2M 12280802.604 N .mmM H 1M V 1M 22287633.3N .mmM H 1M V 2M 322135000 N .mmM H 2M V 3M 422130000 N .mmM H 2M V 4（

36、4）計(jì)算扭矩TT 2T2104.667 N ? m減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取系數(shù)=0.59 ，則TT20.5910466761753.53 N ? m（ 5）計(jì)算彎矩M caM 22TM ca12283129.774N ? mM 1TM ca2M2T2H 1107000N ? mM ca3M2T2H 2148400N ? mM ca4M2T2H 2129600N ?m判斷危險(xiǎn)截面：由計(jì)算彎矩圖可見， C剖面處得計(jì)算彎矩最大，該處得計(jì)算應(yīng)力為：ca M ca / W M ca / 0.1d 323.188MPa查表軸的材料為45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，可知：0.09 0.1B58 . 5

37、 60 MPa, 取60 MPa，故ca, 因此該軸滿足強(qiáng)度要求由圖可看出第二段軸的截面是危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出該截面處的MV、MH 、M，如下表所示載荷水平面 H垂直面 V.彎矩 MMH=475x111.5=433556.3NmmMV1=229321Nmm總彎矩M總 =320203Nmm扭矩 TT1=33880N.mm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度根據(jù)式（15-5 ）及表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)切應(yīng)力，取=0.6 ，軸的計(jì)算應(yīng)力2M 1ca222( T1) 170149 (0.633880)W31.08MPa0.130前面已選定的材料為40cr ，調(diào)質(zhì)處理，有表15-1 查得 1 =70MPa,因此ca1 ，故安全5.2 軸