機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書-送料機(jī)

1、、乙刖百加熱爐裝料機(jī)用于向加熱爐內(nèi)送料，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，室內(nèi)工作，通過傳動(dòng)裝置使裝料機(jī)推桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將物料送入加熱爐內(nèi)。設(shè)計(jì)一臺(tái)裝料機(jī)由減速器與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，配以適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)等零部件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料過程。要求使用期限是雙班制10年。目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書2二、總體方案設(shè)計(jì).21、傳動(dòng)方案擬定22、電動(dòng)機(jī)的選擇.43、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算6(1)蝸輪蝸桿設(shè)計(jì).6(2)齒輪設(shè)計(jì).9(3)軸的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算.14(4)滾動(dòng)軸承的選擇及壽命計(jì)算.21(5)鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)計(jì)算25(6)聯(lián)軸器的選擇計(jì)算.27四、減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)27(1)潤滑和密封形式的選擇，潤滑油和潤滑脂的選擇.2

2、7(2)箱體設(shè)計(jì)27(3)技術(shù)要求28五、參考資料.28、設(shè)計(jì)任務(wù)書1、設(shè)計(jì)題目：加熱爐裝料機(jī)2、設(shè)計(jì)背景：(1)題目簡述：裝料機(jī)用于向加熱爐內(nèi)送料，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，室內(nèi)工作，通過傳動(dòng)裝置使裝料機(jī)推桿作往復(fù)移動(dòng)，將物料送入加熱爐內(nèi)。(2)使用狀況：生產(chǎn)批量為5臺(tái)；動(dòng)力源為三相交流電380/220V,電機(jī)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷較平穩(wěn)；使用期限為10年，每年工作300天，每天工作16小時(shí)；檢修期為三年大修。(3)生產(chǎn)狀況：生產(chǎn)廠具有加工7、8級(jí)精度齒輪、蝸輪的能力。3、設(shè)計(jì)參數(shù)：推桿行程290mm,推桿所需推力6200N,推桿工作周期3.7s。4、設(shè)計(jì)任務(wù)：(1)設(shè)計(jì)總體傳動(dòng)方案，畫總體機(jī)構(gòu)簡圖，完成總體方

3、案論證報(bào)告。(2)設(shè)計(jì)主要傳動(dòng)裝置，完成主要傳動(dòng)裝置的裝配圖(A0)。(3)設(shè)計(jì)主要零件，完成兩張零件工作圖(A3)。(4)編寫設(shè)計(jì)說明書。二、總體方案設(shè)計(jì)1、傳動(dòng)方案的擬定根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，該傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)分成原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置兩部分：(1)原動(dòng)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)要求：動(dòng)力源為三相交流電380/220V.故，原動(dòng)機(jī)選用電動(dòng)機(jī)。(2)傳動(dòng)裝置的選擇減速器電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速較高，并且輸出不穩(wěn)定，同時(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)故障或嚴(yán)重過載時(shí)，可能燒壞電動(dòng)機(jī)，所以要有一個(gè)過載保護(hù)裝置。可選用的有：帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)雖然傳動(dòng)效率高，但會(huì)引起一定的振動(dòng)，且緩沖吸振能力差，也沒有過載保護(hù)；帶傳動(dòng)平穩(wěn)性好

4、，噪音小，有緩沖吸震及過載保護(hù)的能力，精度要求不高，制造、安裝、維護(hù)都比較方便，成本也較低，但是傳動(dòng)效率較低，傳動(dòng)比不恒定，壽命短；而蝸桿傳動(dòng)雖然效率低，沒有緩沖吸震和過載保護(hù)的能力，制造要求精度高，但還是比較符合本設(shè)計(jì)的要求，所以采用蝸桿傳動(dòng)?？倐鲃?dòng)比為86.4,軸所受到的彎扭矩較大，所以初步?jīng)Q定采用蝸輪蝸桿加斜齒輪減速器，以實(shí)現(xiàn)在滿足傳動(dòng)比要求的同時(shí)擁有較高的效率，和比較緊湊的結(jié)構(gòu)，同時(shí)封閉的結(jié)構(gòu)有利于在粉塵較大的環(huán)境下工作。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作機(jī)應(yīng)該采用往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。可選擇的有：連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)，螺旋機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)是要將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且無須考慮是否等速，是否有急回特性。所

5、以連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)均可，凸輪機(jī)構(gòu)雖然能較容易獲得理想的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但要使執(zhí)行滑塊達(dá)到200mm的行程，并保證工作時(shí)處于較小的壓力角范圍，凸輪的徑向尺寸較大，此外凸輪與從動(dòng)件為高副接觸，不宜用于低速重載。且凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)加工復(fù)雜，成本都較高，所以還是連桿機(jī)構(gòu)更合適一些。在連桿機(jī)構(gòu)中，可以選擇的又有對(duì)心曲柄滑快機(jī)構(gòu)，正切機(jī)構(gòu)和多桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，工作機(jī)應(yīng)該帶動(dòng)裝料推板，且結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡單，所以選擇對(duì)心曲柄滑快機(jī)構(gòu)。2電動(dòng)機(jī)的選擇(D類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇：按工作條件和要求：電動(dòng)機(jī)所需功率Pd=Pw/ri工作所需功率：Pw=Fv/1000=F*2s/1000*T=6200

6、*2*0.29/1000*3.7=0.972kw選用一般用途的Y系列三相異步臥式電動(dòng)機(jī)，封閉結(jié)構(gòu)。(2)電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算傳動(dòng)效率：Y一對(duì)軸承：40=0.99齒式聯(lián)軸器：7b=0.99蝸輪蝸桿：油潤滑2頭蝸桿42=0.84一對(duì)圓柱斜齒輪：8級(jí)精度43=0.97滑塊摩擦：槽形摩擦輪“4=0.90總傳動(dòng)效率：33q=0.9930.990.840.970.90=0.7041 01234(3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算工作機(jī)轉(zhuǎn)速60s/minnW60s/min.=16.2r/min，3.7s齒輪傳動(dòng)比范圍i齒=1-4；蝸桿傳動(dòng)比范圍=1040二電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍%=%勺蝸MnW之324.33243r/min在相關(guān)手冊中查

7、閱符合這一轉(zhuǎn)速范圍的電機(jī)，綜合考慮總傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)尺寸及成本，選擇堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩較大的Y90L-4型電機(jī)。Y90L-4型電機(jī)額定功率1.5kW電動(dòng)機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速nm=1400r/min3.傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)nM1400r/min計(jì)算總傳動(dòng)比：1aVM86.4nW16.2r/min1、分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比：86.4=28.8若齒輪的傳動(dòng)比取i34=3,則蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為ai12二一i342、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速電機(jī)軸：nM=1400r/minI軸：n1=nM=1400r/minn軸:n2nii121400r/min28.8=48.6r/minm軸:n248.6

8、r/min（二一3一-=16.2r/min(2)計(jì)算各軸輸入功率電機(jī)軸：pd=1.5kw1軸：P=PdM”0=1.5kWx0.99m0.99=1.47kW2軸：p2=pm2m0=1.47.kWx0.84m0.99=1.22kW3軸：P3=P2m“3ko=1.22kWx0.97x0.99=1.17kW推桿：Ph=E4=1.17kW0.90=1.06kWa、計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩Pd.電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：Td-9550-=95501.5:1400-10.23NmnM1軸：T1=Td，？=10.23N，mM0.99=10.13Nm2軸：T2。2i12-10.13Nm0.840.9928.8-240.18Nm3

9、軸：T3=T203i34=240.18Nm0.990.983=699.07Nm將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于下表:軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/N-m轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比i效率n輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸1.510.23140010.9801I軸1.4710.13140028.80.8316n軸1.22240.1848.630.9702m軸1.17699.0716.2三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1.選擇傳動(dòng)精度等級(jí)，材料考慮傳動(dòng)功率不大，精度等級(jí)為7級(jí)，蝸桿用45號(hào)鋼淬火，表面硬度4550HRC,蝸輪輪緣材料用ZCuSn10P1沙模鑄造。2,確定蝸桿，渦輪齒數(shù)

10、傳動(dòng)比i12=28.8，沙表28.4,Mz1=1,z2=iz1=28.8父129渦輪轉(zhuǎn)速為：n2=n1/i=1400/29=48.3r/minZi=1,Z2=293.確定渦輪許用接觸應(yīng)力蝸桿材料為錫青銅，則crHP=cthpZvsZn,2pp=200N/mm,初估滑動(dòng)速度VS=5.3m/s,浸油潤滑?；瑒?dòng)速度影響系數(shù)Zvs=0.90，單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)取了=1,渦輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL=60尸n2th=60父1父48.3父10父16父300=1.39父108由圖28-10查得:Zn=0.95，一，2仃hp=。hpZvsZn=200乂0.90M0.95171N/mm仃HP=171N/mm24.接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)m2

11、d1(15000)2KT2載荷系數(shù)K=1.1hpZ2蝸輪轉(zhuǎn)矩：由表28.8,估取蝸桿傳動(dòng)效率-一15n=0.8;T2=T1in1=9550父x0.8乂29=237.4Nm1440皿21500023則m2dl()2黑1.1黑237.4=2524.73mm3120.6父40查表28.3可選用m2d=5376mm3傳動(dòng)基本尺寸：m=8,d1=80,q=10則蝸桿的寬度b1=2.5*mjz2+1=2.5父8痛+1上109.5mmT2=237.4Nmm=8d1=80mm5.主要幾何尺寸計(jì)算渦輪分度圓直徑：d2=mz2=8父29=232mmd2=232mm5=5.71二tanz/q=2/10=0.15.7

12、1b2=62mma=156.0mm6.計(jì)算渦輪的圓周速度和傳動(dòng)效率v2=1.21m/svs=5.98m/s=0.85由式2837查出當(dāng)量摩擦角：v=117=1.28渦輪尺寬b2：2m(0.5q1=28(0.5,101)=61.066mE傳動(dòng)中心距a=0.5(d1+d2)=156mm渦輪圓周速度v2=nd2n2/(60m100C)=1.21m/s,齒面相對(duì)滑動(dòng)速度vs=v1/cos=415/(601000)cos5.71=5.98m/s由式28.4=123123tantan11.3由式28.51.0.895tan(:v)tan(11.31.28)攪油效率匕=0.96滾動(dòng)軸承效率,=0.99=12

13、3=0.8950.960.99=0.85與估取值近似7.校核接觸強(qiáng)度由式28.11TH=Ze94嗎2KaKvK：MbHP,d1d2入=57.50N/mm2仃HWHP合格由表28.11可查彈性系數(shù)ZE=155由表28.13使用系數(shù)KA=1v2=1.21m/s3m/s取動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.05載荷分布系數(shù)K=1二1559400240.18彳11.051=57.50N/mm8046428.輪齒彎曲強(qiáng)度校核由式28.12-f666T2KAKVK:d1d2mYFSY1-CFP確定許用彎曲應(yīng)力二F=c-fpYn由表28.10查出iFP=51N/mm2由圖28.10查出彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)確定渦輪的復(fù)合齒形系數(shù)

14、Yfs=YFaYSa二fp=38.25N/mm2Yn=0.7皿；：FP=；：fpYn=510.75=38.25N/mm2渦輪當(dāng)量齒數(shù)ZV=Z2/cos37=58/cos35.71=61.51V22YFa=2.4渦輪無變位查圖27.17,27.20得丫加=1.68saYFs=2.41.68=4.032導(dǎo)程角的系數(shù)Yp=1尸/120=1113113-=0.906120其他參數(shù)同接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)666240.1811.0518046484.0320.9062=2.066N/mm二F=2.066一，2N/mm二H:二二FP合格9.蝸桿軸剛度驗(yàn)算Ft12000Td1200010.1380=253.25NFt

15、1=253.25N由式28.14y1二化+fl3工48EI蝸桿所受圓周力蝸桿所受徑向力2000T2d2tan：x2000240.18464tan20、=376.80N蝸桿兩支撐間距離L取Fr1=376.80NL=0.9d2=0.9464-417.6mm10.蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算I=6.711054mmyp=80mpy1yp合格3=33.7C95二C合格蝸桿危險(xiǎn)及面慣性矩.44,.：dfi二(80-2.48.0)54I6.7110mm6464許用最大變形yp=0.001d1=80m蝸桿軸變形,253.252376.802,八3y1=zrx417.6=49myp合格482.11056.71105由式

16、28.15t1;P1+t2Ad3KT1u1由表1丫以。HpUA1取Ad=756,動(dòng)載荷系數(shù)K=1.6,轉(zhuǎn)矩K=1.6校齒核面接觸疲勞強(qiáng)度T1=240.18NM,由表27.11查取凡=1.0接觸疲勞極限0Hlim1=710MPa0Hliim2=580MPa二hp1=0.9；=Hiim1-0.9710MPa=639MPa二HP2=0.9cHliim2=0.9580MPa=522MPaKT1ch_232ROhp=75631.6240.18311.05222=93.3mmdm二10072-圓周速度v=0.262m/s精601000601000度等級(jí)取8級(jí)精度合理62取z1=21,z2=62,i=2.9

17、5:321確定模數(shù)mt-d1/z1=100/21=4.762,查表取mn-4.5確定螺旋角P:mn4.5-arccos-arccos-19.091mt4.762小齒輪直徑d1=mtz1=4.76221=100mm大齒輪直徑d2=mtz2=4.76262-295.238mm初步尺寬b=:與弓=1.0100=100校核傳動(dòng)比誤差：因齒數(shù)未做圓整，傳動(dòng)比不變。二H=ZhZeZZ：,KaKvKh：K1計(jì)算齒面接觸應(yīng)力節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：查圖27-16彈性系數(shù)：查表27.11ZE重合度系數(shù)Z.:端面重合度FtHd1bu1._“-HPu非變位余齒輪ZH=189.8、MPa=2.39T1=240.18Nm:Hii

18、m1=710MPa二Hiiim2=580MPa二HP!-639MPa二HP2=522MPa取d1=100mm8級(jí)精度合理4二21z2=62取mn=4.5di=100mmd2=295.238mmb=100mmZhZe二2.39=189.8、MPaz1(tanaa1-tana)+z2(tanc(a2-tanatan、，二t=arctan(一)=arctan(cos：tan20cos19.091)=21.064：-t=21.064db1：-a1=arccos1da1=arccos-J100cos21.06410024.5-31.115db2a2=arccosda2arccos295.238cos21

19、.064295.23824.525.099由于沒有變位所以端面嚙合角t=一二21.064一.二1.552縱向重合度bsin=2.3111.Z100sin19.0973.144.5=0.803螺旋角系數(shù)Z:=cos：=0.972KA=1.25KV=1.05一=1.552Z：=0.797Z=0.972KA=1.25KV=1.05KH.:Ft=2T1/d1=2240.18/100=4.80kN3Ft_1.254.8010b一100=60N/mm：100N/mmKh：=1.684Kh：=1.229；H=466.83N/mm2cosb=cos:cos：n/cos：t=0.96Kh：=./cos2b=1.

20、552/0.962=1.684KHp=A+Bb-+C10b驗(yàn)算：HP2=736.8N/mm2接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無須調(diào)整oH=466.83N/mm2由式27.11，/，/，,，/Ft二F=KAKVKFIKF-bimnYFaYsaYY：三二FPKA=1.25,KV=1.05,KF：=KH：=1.708Yu=2.78,Y、2=2.28,Ysm=1.56,Ys：2=1.74Y=0.250.75/-v=0.250.75：./cos2-b：二205822d1=101.205mmd2=298.795mmb2=100mmb1=105mm=0.250.752=0.6551.574/0.962=2.0

21、9,Y：=0.86b/h-124.8/2.25)=11.3KF：=1.15齒根彎曲應(yīng)力KA=1.25KV=1.05KF：=1.708Yf：=2.78Yf：2=2.28Ys：.i=1.56Ys：.2=1.74Y=0.655Y：=0.86KF：=1.15二F1=63.98MPa二F2=80.34MPa由式27.17.二FP二FlimYSTYNTYVrelTYRrelTYXSFlim試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限。Flim查圖27-24c仃Flim1=330MPa,仃Flim2=320MPa另外取二FHm1=330MPa二Flim2=320MPaYNT1=0.93YNT2=0.95仃F1=KAKVKfP

22、KFub展YFalYSalYgYP4800-=1.251.051.151,7082.781054.51.560,6550.86=63.98MPa二F2=；F1YFa2YSa2/YFa1/YSa1a=80,34MPa2計(jì)算許用彎曲應(yīng)力YX1=YX2=1Sfmin=1.25YST1=YST2=2YVrelT1YVrelT2YST1=YST2=2.0,YVrelT1=YVrelT2=1YRrelT1=YRrelT2=1，YNT1=0.93,YNT2=。秫由圖27-26確定尺寸系數(shù)YX1=YX2=1由表27.14查最小安全系數(shù)SFmin=1.25FP133020.93111491MPaYY_1Rrel

23、T1RrelT21.2543020.95111471MPa二FP1=491MPa3彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算1.25二FP2=471MPa合格;F1=63.98MPa二FP1二F2=80.34MPa二FP2靜強(qiáng)靜強(qiáng)度校核，因傳動(dòng)無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核度校核3.軸的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算、蝸桿軸的設(shè)計(jì)水平面反力垂直面受力圖水平面受力圖垂直面彎矩圖FahFbh156Ft1153156153Ft1153156156253.25153156153253.25153156Mx2Fah=127.85NFbh=125.40N計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果材料的選擇材料選擇45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理仃B=650MPa材料系數(shù)查表16.

24、2有C=112估算軸徑dC3；=11231.5=11.5mmnnV1400取dmin=30mm蝸桿受轉(zhuǎn)矩T1=29.31N.m圓周力2T22m10.13m103Ft1=-=253.25Nd180Ft1=253.25N徑向力l2T2,2M240.18父103,ccFr=tgax=ccc父tg20d2295.238Fr1=592.19N軸向力2T22M240.18m103Fa1=d2295.238Fa1=1627N蝸桿受力圖Pz_4ULHL垂直面反力匚156Fr1+40Fa1FAV一,153+156156M592.19540M1627153+156_153Fn40Fa1廠BV-153+156153

25、X592.1940X1627一153+156Fav=509.58NFbv=82.61N水平面彎矩圖Mx卡卜Irip合成彎矩圖22M=MvMh1/MMH轉(zhuǎn)矩圖川UMWI門IIIILT=Ti10230Nmm用插入法由表16.3中求得MPa,I：.ibI-215MPa應(yīng)力校正系數(shù)=0.28當(dāng)量彎矩圖校核軸徑L11b1b廣600.28215biL：dfi150340=25.1mm0.160合格圖5.3、蝸輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果材料的選擇考慮到相互摩擦作用，材料選擇與齒輪相同，為40Cr,調(diào)質(zhì)處理，ab=800MPa材料系數(shù)查表16.2有C=106估算軸徑dC3=10

26、63122-=31.04mmYn48.6取dmin=40mm所受轉(zhuǎn)矩T2=464.27Nm齒輪圓周力2T22x240.18x103K1Ft2=-=4803.6Nd1100Ft2=4803.6N齒輪徑向力Fr2=Ft2tgn-=4803.6xtg-20二cosPcos20.973Fr2=1872N齒輪軸向力Fa2=Ft2tgP=4803.6父tg20.973：Fa2=1841Na2蝸輪圓周力FFt2=Fa1=1627NFFt2=1627N蝸輪徑向力F：=FM=592.19NF:=592.19N蝸輪軸向力FFa2=Ft1=253.25NFFa2=253.25N軸受力圖.|_Ltl_14_AA審1f

27、_跖人ii垂直面反力FFl(136+62)F.2十62Ft2+M2Faz一一一86+136+62FFl86Fr2+(86+136)Ft2-M2FBz,86+136+62FAz=-1537.2NFbz=-3806.2N水平面反力Fl(136+62)Ft2+62Fr2-M2Fav,y86十136十62l86Ft2+(86+136)Fr2+M2FBy,y86+136+62Fav=-11035NFBy=-1836.8N垂直面受力圖Fa水平面受力圖Fh垂直面彎矩圖FD水平面彎矩圖3J6174I:；7T下7D195431,5合格合成彎矩圖M=XMV2+MH2轉(zhuǎn)矩圖應(yīng)力校正系數(shù)見圖5.4(i)T=r=464

28、270Nmm用插入法由表16.3中求得，b二b】=75MPa,b*b】=270MPabb75o=f0=0.28h+b1270a=0.28當(dāng)量彎矩圖M=JM2+(T)2d2IC3=1123=46.2mmVn16.2取dmin=50mm所受轉(zhuǎn)矩T3=599.1Nm齒輪圓周力Ft3=Ft2=4803.6NFt3=4803.6N齒輪徑向力I=%=1872N114Fr3=1872N齒輪軸向力Fa3=Fa2=1841Na3a2Fa3=1841Na3軸受力圖IHHIDAF：垂直面反力匚82Ft3FAz194+82F_194Ft3Bz-194+82FAz=1427.2NFbz=1315.8N水平面反力F_82

29、Fr3+M3Ay-194+82匚194Ft3-M3卜-=y194+82FAy=1562.5NFBy=492.7N垂直向受力圖見圖5.5(c)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果水平面受力圖JI小七jf31必L.一_%丫垂直面彎矩圖水平囿門矩圖合成彎矩圖M=Jm22V+MH轉(zhuǎn)矩圖T=T3=699070N.mm應(yīng)力校正系數(shù)用插入法由表16.3中求得bb】=60MPa,b+b1b1bl60a=,-1=0.28口曲1215=215MPaa=0.28當(dāng)量彎矩圖Errnnihki尾_M=Jm2+(aT)2校核軸徑0.1k_J最大彎矩處/】=3631-47.22mmV0.1x60設(shè)計(jì)時(shí)彈鍵的削弱B3j=1.03d3=4

30、8.63mm33F匕312合格4、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算.蝸桿軸承的選擇蝸桿軸采用一端固定一端游動(dòng)的支撐方案，固定端采用兩個(gè)角接觸球軸承，以承受蝸桿軸向力，按軸徑初選7210AC;游動(dòng)端采用一個(gè)深溝球軸承，只承受徑向力，按軸徑初選6210。卜面進(jìn)行校核:計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果軸承主要性能參數(shù)查手冊7210AC軸承主要性能參數(shù)如下：a=25二；Cri=1.71Cr=1.71父40800N=69768NCori=2C0r=2M30500N=61000NN01=(0.60.8)N0=(3780-5040)r/minCr1=69768NC0r1=61000NN01=3780r/min查手冊6210軸承

31、主要性能參數(shù)如下：Cr2=3500N；C0r2=2320N；N02=6700r/minCr2=3500NC0r2=2320NN02=6700r/min軸承受力情況Fr1=421.9N；Fa1=FA=1627N；Fr2=170.1N；Fa2=0NFr1=421.9NFa1=1627NaFr2=170.1NFa2=0NX、Y值由表18.7查得X10.67Y1=1.41沖擊載荷系數(shù)由表18.8查得fd=1.1當(dāng)量動(dòng)載荷Pi=fd(X1F1+fFa1)=1.1父(0.67父421.9+1.41X1627)P2=fdFr2=187.11NP1=2834.4NP2=187.11N軸承壽命,16670Cr產(chǎn)

32、L10h-n1P/(球軸承名=3)L10m=65791.1hL10h2=16284h48000h壽命合格Xo、Yo查表18.12,升1=1丫01=0.76當(dāng)量靜載荷P0rX0FrYFa兩式中取大值P0r=FF0rl=1658.42NF0r2=170.1N安全系數(shù)正常使用球軸承，查表18.14S0=1.0計(jì)算額定靜載荷C0r=S。P0r；C0r1=3186.82N；Cr2=170.1NC0IC0r靜載合格載荷系數(shù)P12834.4c.-0.041,Cr169768f11=f12=1計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果士二1871=0.053，48000h,壽命合格X、丫0查表18.12,Xo=0.6,丫0=0

33、.5當(dāng)量靜載荷Por=X0Fr+YFa兩式中取大值P0r=FrPOr=7166N安全系數(shù)正常使用球軸承，查表18.14So=1.O計(jì)算額定靜載荷Co；=SoPor；C0r=7166N；COrCr靜載合格載荷系數(shù)P,7882.6_o165查圖18.19Cr478OOf1=O.83載荷分布系數(shù)史=674.125=oo94查圖18.2OFr7166f2=1許用轉(zhuǎn)速N=f1f2NoN=4648r/min大于工作轉(zhuǎn)速72r/min結(jié)論：所選軸承能滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求。大齒輪軸軸承的選擇該軸為工作于普通溫度下的短軸，故支點(diǎn)采用兩端單向固定的方式，所受軸向力比較小，選用一對(duì)深溝球軸承，按軸徑初選

34、6215。下面進(jìn)行校核：計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果軸承主要性能參數(shù)查手冊6215軸承主要性能參數(shù)如下：Cr2=66000N；Cor2=49500N；N02=4500r/minCr=66000NCor=49500NNo=4500r/min軸承受力情況Fr1=1910.1N;Fa1=Fa2=0.5FA=907N;Fr2=3244.8NFr1=1910.1NFr2=3244.8NFa1=Fa2=907N校核軸承2即可X、Y值由表18.7,Fa/C0r=907/49500=0.018,e=0.26,Fa七=907/3244.8=0.18348000h,壽命合格X0、丫。查表18.12,X0=0.6,丫0

35、=0.5當(dāng)量靜載荷PorX0Fr*Y0Fa兩式中取大值P0r=FrF0r=5681.6N安全系數(shù)正常使用球軸承，查表18.14S0=1.0計(jì)算額定靜載荷C0r=SP。r；C0r=5681.6N；C0r/靜載合格載荷系數(shù)載荷分布系數(shù)P=3569.28.0245查018.19Cr66000巳-=-90Z=0279查圖18.20Fr3244.8.f1=0.65f2=1許用轉(zhuǎn)速N=jN。N=5525r/min大于工作轉(zhuǎn)速22.22r/min結(jié)論：所選軸承能滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求。5、鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)計(jì)算蝸桿連接鍵接觸長度li=L1-b=54-10l1=44mm許用擠壓應(yīng)力b匕校核鋼的許用擠壓應(yīng)力為b=120MPa4T4M10230pp.一一一一hld8M44x38=30.6Pa仃p=30.6MPabp故滿足要求蝸輪軸鍵的選擇與校核鍵的選擇和參數(shù)為靜聯(lián)接，選用普通平鍵，圓頭。由表6-57查彳導(dǎo)d=60mm寸，應(yīng)選用鍵A18M90GB1096轉(zhuǎn)矢巨T=240180N.mm鍵長L1=90mm接觸長度l1=L1b=9018l1=