帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置課程設(shè)計(jì)

,.,.,.,.注意：需要的同學(xué)，要根據(jù)要求將相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，以便設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行！一、設(shè)計(jì)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置課程設(shè)計(jì)1、傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖；2.課程設(shè)計(jì)任務(wù)：已知二級(jí)減速器，運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)矩T/(N.m)為1000N.m,運(yùn)輸帶工作速度1.5m/s,卷陽(yáng)筒直徑:400mm.工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微震動(dòng)，每天工作8小時(shí)，每年工作200天，使用期限為10年，中等批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸速度允許誤差土5%。二、電動(dòng)機(jī)的選擇1、按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V,Y型。2、計(jì)算功率2VTPw=Fv/1000==Dq系統(tǒng)的傳動(dòng)效率q=n1n2n3n4機(jī)構(gòu)V帶傳動(dòng)齒輪傳滾動(dòng)軸聯(lián)軸器卷筒傳動(dòng);.;.;.;.動(dòng)承（一對(duì)）效率0.900.980.980.990.96符號(hào)n1n2n3n4n5所以：”=nnnnnnnn=”"2”3””1323224512345=0.90x0.98x0.98x0.98x0.98x0.98x0.98x0.99x0.96=0.0.77其中齒輪為8級(jí)精度等級(jí)油潤(rùn)滑所以Pd=Pw/n=9.74kw確定轉(zhuǎn)速圈筒工作轉(zhuǎn)速n=60x1000"==71.65轉(zhuǎn)攻兀D二級(jí)減速器的傳動(dòng)比為860（調(diào)質(zhì)）所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍5734299通過(guò)比較，選擇型號(hào)為Y160M-411其主要參數(shù)如下：總效率n=0.82Y132S—4電動(dòng)機(jī)P=5.5KWN=1440(r.min-1)電動(dòng)機(jī)額定功率P電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速nm電動(dòng)機(jī)伸出端直徑電動(dòng)機(jī)伸出端安裝長(zhǎng)度11kw1460(r.min-1)38mm80mm三、傳動(dòng)比的分配及轉(zhuǎn)動(dòng)校核總的轉(zhuǎn)動(dòng)比:i=ni=1140=30.1n447.8選擇帶輪傳動(dòng)比i1=3,一級(jí)齒輪傳動(dòng)比i2=3.7,二級(jí)齒輪傳動(dòng)比i3=2.9P7、由于電動(dòng)帶式運(yùn)輸機(jī)屬通用機(jī)械，故應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的額定功率e作為設(shè)計(jì)功率，用以計(jì)算傳動(dòng)裝置中各軸的功率。0軸（電動(dòng)機(jī)）輸入功率：P=P=11kw0e1軸（高速軸）輸入功率：P=Pn=11x0.90=9.9kw1012軸（中間軸）的輸入功率：p=pn?nn=11x0.9x0.98x0.98X20123=9.51kw3軸（低速軸）的輸入功率：p=pnn2n2==kw301234軸（滾筒軸）的輸入功率：P=Pnn3n2nn=11x0.9x0.982x0.983x0.99X0.96=8.50kw40123458、各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算：0軸（電動(dòng)機(jī)）的輸入轉(zhuǎn)矩：

P5.5V,T=955x105i=955x105——=36.47x103N?mm0?n?144001軸（高速軸）的輸入轉(zhuǎn)矩：T=955x105P=955X105506=100.67x103N?mm?n?48012軸（中間軸）的輸入轉(zhuǎn)矩：P486T=955x105—=955x105=357.66x103N?mm?n?129.7323軸（低速軸）的輸入轉(zhuǎn)矩：P4.62T=955x105—=955x105=986.38x103N?mm?n?44.7334軸（滾筒軸）的輸入轉(zhuǎn)矩：P4.484八°T=955x105-=95.5x105=957.35x103N?mm?n44.734軸編號(hào)名稱(chēng)轉(zhuǎn)速/（r/min）轉(zhuǎn)矩/（N.mm）功率/KWI電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸14403.647<1045.5II高速軸4801.0067X1055.06III中間軸129.733.5766X1054.86IV低速軸44.739.8638X1054.62V卷筒軸44.739.5735X1054.484四、三角帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)確定計(jì)算功功率Pca.由［課］表8-6查得工作情況系數(shù)￡=1.2,故P=KP=1.2x5.5=6.6kwcaAe.選取窄V帶類(lèi)型根據(jù)Pn由［課］圖8-9確定選用SPZ型。cao3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑由［2］表8-3和表8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑d=80mmd14.根據(jù)［2］式（8-15）,從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd4.根據(jù)［2］式（8-15）,從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2=i^^^1=3X80=240mm根據(jù)［2］表8-7取d=250mmd2按［2］式（8-13）驗(yàn)算帶的速度兀?d,,?n兀x80x1440°”/…/毋.、擊由人、工V=d1°==6.29m/s<25m/s帶的速度合適60x10060x100確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑d=80mm

d1從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑d=250d2mmmm根據(jù)mmmm根據(jù)［2］式(8-20)計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度根據(jù)0.7(d+d)<a<2(d+d)，初步確定中心距a=500TOC\o"1-5"\h\z八兀/.L=2a+—(ddo2d1兀(250一80)24義500=2x500+_(250+80)+-4義500=1532.55mm由［2］表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=1600mmd按⑵式（8-12）計(jì)算實(shí)際中心距aLL—Ld=400+1600—1532.55=533.73mm.演算主動(dòng)輪上的包角a1由⑵式（8-6）得a=180+i=180+a=180+i=180+d一dd2d1a250-80533.73x57.5x57.5=161.7>120實(shí)際中心距

a533.73mm包角a=包角a=161.71主動(dòng)輪上的包角合適.計(jì)算窄V帶的根數(shù)ZPca(P+APKKooo)aL由n=1440r/mind=80mmi=3查［課］表8-5c和［課］表0d18-5d得P=1.60kwP=1.60kw0AP=0.22kw0查［課］表8-8得查［課］表8-8得K=0.95K=0.99，則L6.6(1.60+0.22)6.6(1.60+0.22)*0.95*0.99=3.856取Z=4根。7.計(jì)算預(yù)緊力F0P2.57.計(jì)算預(yù)緊力F0P2.5F=500。。(-1)+qv20匕K查［課］表8-4得q=0.065Kg/m,故F=500x6.6x(06.29x42.50.95—1)+0.065x6.292=550.3NV帶的根數(shù)Z=48.計(jì)算作用在軸上的壓軸力Fp-.aF=2ZFsin1p02161.7=2x4x550.3xsin2=4346.38N9.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)略。五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)㈠高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)選擇齒輪精度為7級(jí)，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,兩者材料硬度差為40HBS.減速器采用圓柱斜齒輪傳動(dòng)，螺旋角初選為0=14°初選小齒輪齒數(shù)為20。那么大齒輪齒數(shù)為72.8。3、由于減速器采用閉式傳動(dòng)，所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。、八4八T2KTU+1（ZZ、設(shè)計(jì)公式：d/.（HE）2TOC\o"1-5"\h\z113①￡uLs］daH確定公式中各參數(shù)，選Kt=1.6,ZH=2.433,,￡=0.765,,￡=0.945.ala2￡=￡+￡

aa1a2=0.765+0.945=1.710,.,.,.,.由表查得齒寬系數(shù)①=1.0。d查表得：材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa2大齒再按齒面硬度查得：小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限8=590MPa,大齒Hlim1輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限：8=560MPa.Hlim2由計(jì)算公式：N=60njL算出循環(huán)次數(shù):

ihN=60X480X1X(2X8X8X300)

1=2.76*109N，.N=-1=4.38X1082i再由N1,N2查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.94,K=1.05.HN1HNHN1計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1,失效概率1%。[8]=H1[[8]=H1[8]=H2K8—HN1Hlim1SK8=0.94X590=554.6Mpa=1.05X560=588Mpa[8]二H[8]+[8]554.6+588r=571.3MPa4、計(jì)算小齒輪分度圓直徑d,由計(jì)算公式得:1172KTU+1zZZ、d11>3▽.-U~(ITT)2daH2x1.6xl.0067xl02x1.6xl.0067xl054.7<2,433x1.89.8^1x1.71x——x

3.7d三53.87mm11d=dxi=199.32mm21計(jì)算小齒輪圓周速度:兀dn計(jì)算小齒輪圓周速度:兀dnv=60x1000314―=1.35m/s60x1000計(jì)算齒寬b及模數(shù)m.53.87mmb=d①=1x53.87=53.87mm53.87mm11d

TOC\o"1-5"\h\zdcosB53.87xcos14°_,d=199.322mmm=-it==d=199.322mmnt22齒高：h=2.25m=2.25X2.376=5.346mmh二5346位08模數(shù)M=2.376齒寬B=53.87計(jì)算縱向重合度：￡=0.318①ZtanpB模數(shù)M=2.376齒寬B=53.87=0.318X1X22Xtan14=1.744計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)K=1A已知V=1.35m/s7級(jí)齒輪精度，由表查得動(dòng)載荷系數(shù)K=1.05V由表查得：K的計(jì)算公式：HPK=1.12+0.18(1+0.6①2)①2+0.23x10-3bHpdd=1.12+0.18(1+0.6)+0.23X10-3x53.87=1.42再由表查的：K=1.33,K=K=1.2FpHaFa公式：K=KKKKAVHaHp=1X1.2X1.05X1.42=1.789再按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得分度院圓直徑:1789=53.87x1789=53.87x3——-=55.91mm1.6dcosp55.91xcos14°計(jì)算模數(shù)：m=n221計(jì)算模數(shù)：m=n225、再按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)公式：2KTYcos2m>'pn3①Z2￡d1a確定計(jì)算參數(shù):計(jì)算載荷系數(shù):

=1X1.05X1.2X1.33=1.676根據(jù)縱向重合度：8=1.744,從表查得螺旋角影響系數(shù)7=0.88PP一一.…722計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：7=71==24.82V1C0S3PC0S314。7Z81—QAQ77——2==86.87v2C0S3PC0S314。由［課］表10—5查取齒形系數(shù)Y=2.63,Y=2.206Fa1Fa2查取應(yīng)力校正系數(shù)Y=1.588,Y=1.777Sa1Sa2再由表查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限：5=500MPa,大齒輪彎曲疲勞FE1強(qiáng)度極限5=380MPaFE2再由表查得彎曲疲勞系數(shù)：K=0.85,K=0.9FN1FN2計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)：S=1.35「c］K5_0.85X500-L8J——fn1fe1==314.8Mpaf1S1.35「，］K5_0.9x380一「5J——fn2fe2==253.3MPaF2S1.35..YY計(jì)算大，小齒輪的"[5",，并加以比較:F1,588x2,63=0.01327314.8a2YJa2L777x2.206=0.0155253.3YY大齒輪的數(shù)值大，選用大齒輪[5Sa=0.0155F設(shè)計(jì)計(jì)算:2KTYcos2pYY

p二_...aa3①728「5d1aF2xl.676xl.0067x105x0.88xcos214。x0.01551x222x1.744;.;.;.;.m>1.725n對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2mm,既滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度，但為了滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度需要按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得分度圓直徑d=53.87口來(lái)計(jì)算齒數(shù)：irdcosB53.87義cos14?！?Z===26.1m2取z=26i則Z=iZ=9716、幾何尺寸計(jì)算：計(jì)算中心距：(Z+Z)m(26+97)*2a=—i2——==126.76mm2cosB2義cos14。將中心距圓整為：127mm按圓整后中心距修正螺旋角：a(Z+Z)m(26+97)x2〃<B=arccos—i2—=arccos=14.4。2a2x127因B的值改變不大，故參數(shù)￡述,Z等不必修正。aBH計(jì)算大小齒輪分度圓直徑：,Zm26x2yqa。d=—i—=—53.69mmcosBcos14.4。Zm97x2d=—2—=—200.3mmcosBcos14.4。計(jì)算齒輪寬度：b=①d=1X53.69—53.69mmd1取B=54mm,B=60mm218、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸齒數(shù)z=261z=972中心距a=127mm螺旋角B=14.4。分度圓直徑d=53.69mm1d=200.3m2m名稱(chēng)計(jì)算公式結(jié)果/mm法面模數(shù)mn2

面壓力角an20o齒寬b=53.69mm,螺旋角B14.4oB=60mm1分度圓直徑di53.69d2200.3b54mlm2齒頂圓直徑da1=d1+2ha*mn=53.69+2X1a"X257.69da2=d2+2ha*mn=200.3+2X2204.3齒根圓直徑df]=d]-2hf*mn=53.69—2X1.25x248.69df2=d2—2hf*mn=200.3—2X2X1：25195.3中心距a=mn(Z1+Z2)/(2cosB)127=2X(22+81)/(2cos14.4o)齒寬b2=b54b1=b2+(5?10)mm603、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪由于直彳:大齒輪采用腹為殺較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。攵式結(jié)構(gòu)。代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式結(jié)果/mm輪轂處直徑D1D1=1.6d=1.6X4572輪轂軸向長(zhǎng)LL二(1.2?1.5)dNB54倒角尺寸nn=0.5mn1齒根圓處厚度。0。0=(2.5?4)mn8腹板最大直徑D0D0=df2—2a。216板孔分布圓直徑D2D2=0.5(D0+D1)144板孔直徑d1d1=0.25(D0—D1)35腹板厚CC=0.3b218（二）、低速齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1、已知n=129.73r/min32、選擇齒輪精度為7級(jí)，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,兩者材料硬度差為40HBS.減速器采用圓柱斜齒輪傳動(dòng)，螺旋角初選為P=14°初選小齒輪齒數(shù)為28。那么大齒輪齒數(shù)為81。3、由于減速器采用閉式傳動(dòng)，所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。、八4八T/>2KTU+1（ZZ、設(shè)計(jì)公式：d/.（HT）2TOC\o"1-5"\h\z313”uLs]daH確定公式中各參數(shù)，選Kt=1.6,ZH=2.433,￡=0.768,,s==0.945ala2￡=￡+￡aala2=0.789+0.945=1.713選齒寬系數(shù)①=1.0。d查表得：材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa2再按齒面硬度查得：小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限S=590MPa,大齒Hliml,.,.,.,.輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限：8=560MPa.Hlim2由計(jì)算公式：N=60njL算出循環(huán)次數(shù):

ihN=60X129.73X1X(2X8X8X300)3=2.99*109N-N=-3=1X1094i再由N1,N2查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.90,K=0.95.HN1HNHN1計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1,失效概率1%。[8]=H1[8][8]=H1[8]H2K8—HN1Hlim1SK8=0.90X590=531Mpa[8]二HS[8]+[8]=0.95X560=532Mpa531+532r=531.5MPa24、計(jì)算小齒輪分度圓直徑d,由計(jì)算公式得:312x1.6x3.5766x1052x1.6x3.5766x1053.9<2,433x1.89.8^1x1.713x——x2.9I531.5；d三87.86mm31兀dn3.14x87.86xl29.73,計(jì)算小齒輪圓周速度：v===0.596m/s60x100060x1000計(jì)算齒寬b及模數(shù)m.b=d①=1x87.86=87.86mm31ddcosB87.86xcos14。m=11==3.04mmnt28齒高：h=2.25m=2.25X3.04=6.85mm87.866.8587.866.85=12.83計(jì)算縱向重合度：￡=0.318①ZtanpBd1,?,?,.,.d=d=87.86m31mb=87.86mmm=3.04h=6.85=0.318X1X28Xtan14°=2.22計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)K=1A已知V=0.596m/s,7級(jí)齒輪精度，由表查得動(dòng)載荷系數(shù)K=1.03V由表查得：K邱的計(jì)算公式:K=1.12+0.18(1+0.6①2)①2+0.23x10-3bHpdd=1.15+0.18(1+0.6)+0.23X10-3x87.86=1.428再由［課］表10—3查的：K=1.33,K=K=1.2FpHaFa公式：K=KKKKAVHaHp=1X1.03X1.428X1.2=1.765再按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑:dcosp90.78xcos14。計(jì)算模數(shù)：m=3l==3.146mmnZ2835、再按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)公式：2KTYcos2PYYm>1P.FaSn3①Z2￡L5d1aF確定計(jì)算參數(shù):計(jì)算載荷系數(shù):K=KKKKAVFaFP=1X1.03X1.2X1.33=1.644根據(jù)縱向重合度：￡0=2.22,從［課］圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)［=0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：Z=Z1==8—=31.59V3COS3PCOS314。Z=z2=81=91.38v4C0S3PCOS314。再由［課］表10—5查取齒形系數(shù)Y=2.505,Y=2.20FalFal查取應(yīng)力校正系數(shù)y=1.63,Y=1.781Sal..YY計(jì)算大，小齒輪的YF?",，并加以比較:FYY2.505x1.63_(一FalSal———=0.00769lb\531F1Y2.2x1.781_,a2Sa2==0.00737b\532F2YY小齒輪的數(shù)值大，選用小齒輪Fasa=0.00737小齒輪的數(shù)值大，選用小齒輪L5了F設(shè)計(jì)計(jì)算:2KTYcos2pYYP萬(wàn)zaa1①Z2￡Ls\d1aF2x1.6x3.5766x105x0.880xcos214。x00076g1x282x1.713m>1.77mmn對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2mm,既滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度，但為了滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度需要按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得分度圓直徑d=90.78m來(lái)計(jì)算齒數(shù)：3rdcosP90.78xcos14。Z=3===44.043m2取Z=443得Z=iZ=127436、幾何尺寸計(jì)算:計(jì)算中心距：

(Z+Z)m(44+127)x2-a=34==177.3mm2cosP2xcos14。將中心距圓整為：177mm按圓整后中心距修正螺旋角：(Z+Z)m(44+127)x2P=arccos—34——=arccos=13.7。2a2xl77因P的值改變不大，故參數(shù)￡述,Z等不必修正。apH計(jì)算大小齒輪分度圓直徑：Zm44x2d=-3—==90.56mmcospcos13.7。,Zml28x2//d=-4—==263.44mmcospcos13.7。計(jì)算齒輪寬度：b=①d=1X90.56=90.56mmd3取B=90mm,B=95mm217、低數(shù)級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸Z=443Z=1274中心距a=177.3mm螺旋角p=13.7。分度圓直徑d=90.56m3md=263.444mmB=90mm,2B=95mm1名稱(chēng)計(jì)算公式結(jié)果/mm面基數(shù)mn2面壓力角an20o螺旋角B13.7o分度圓直徑d390.56d4263.44齒頂圓直徑da1=d1+2ha*mn=90.56+2X1X294.56da2=d2+2ha*mn=263.44+2X1X2267.44齒根圓直徑df1=d1-2hf*mn=90.56-2X1.25X285.56df2=d2—2hf*mn=263.44—2X1.25X2258.44中心距a=mn(Z1+Z2)/2cosB177齒寬b2=b90b「b2+(5?10)mm95六'、軸的設(shè)計(jì);.;.;.;.（一）、高速軸的設(shè)計(jì)1、軸的材料與齒輪1的材料相同為40C調(diào)質(zhì)。..r2、按切應(yīng)力估算軸徑由表15—3查得，取A=106軸伸出段直徑0d1NA0（p1/n1）i/3=106X（5.06/480）i/3=23.2mm取d1=32mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）、劃分軸段軸伸段d1；過(guò)密封圓處軸段d2；軸頸d3,d7；軸承安裝定位軸段d4,d6;齒輪軸段。2）、確定各軸段的直徑由于軸伸直徑比強(qiáng)度計(jì)算的值要大許多，考慮軸的緊湊性，其它階梯軸段直徑應(yīng)盡可能從較小值增加，因此，取d2=34mm,選擇滾動(dòng)軸承30207,軸頸直徑d3=d7=35mm。齒輪段尺寸。分度圓直徑d=53.69d=57.69df=48.693）、定各軸段的軸向長(zhǎng)度。"由中間軸的設(shè)計(jì)知軸長(zhǎng)L=253.5+L伸出伸出端的長(zhǎng)度由帶輪厚度確定L=（1.5-2）d,取L=64mm伸出伸出選取d軸向長(zhǎng)度為20L=（2030）2d2其余長(zhǎng)度根據(jù)中間軸各段長(zhǎng)度確定40C調(diào)質(zhì)軸承選30207%EtEEjj；—■1上「klr1j'_?唳卜產(chǎn)■2.w—4、按許用彎曲應(yīng)力校核軸。(1)、軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定。AC=57mmCD=170mmAB=227mm(2)、繪軸的受力圖。(3)、計(jì)算軸上的作用力：Ft1=2T1/d1=2X100.67X103/54=3728.5NFr1=Ft1Xtana/cosB=3728.5Xtan20o/cos14.4=1401NFa1=Ft1Xtan31=3728.5Xtan14.4o=957N(4)、計(jì)算支反力i繞支點(diǎn)B的力矩和2MBz=0,得Raz北1X170+Fa1Xd/2]+227二(1401X70+957X27)+227二1163N同理：2maz=0居RBZ=[Fr1X57-Fa1Xd3/2]+227=(1401X57-975X27)+227二238N校核：2%=RAZ—Fr1+RBZ=238+1163-1401=0計(jì)算無(wú)誤同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和2MBy=0,得Ray=3728.5X170/227=2792由2MAy=0，得Rby=3728.5X5/227=936N校核：2z=Ray+Rby—Ft1=936+2792--3728=0計(jì)算無(wú)誤(5)、轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖垂直平面內(nèi)的彎矩圖。

Fa131RbzFa131RbzB(b)Raz川山四山川四川川川liC處彎矩：MCZ=RAZX57=66291NmmMCZ右=RbzX170=40460NmmMCY=RAYX57=2792X57=159144Nmm(6)、合成彎矩MC=(M2cz+M2CY)i/2=(6629l2+404602)i/2=77663NmmM；二(M2c;+M2CY)i/2=(404602+1591442)i/2=164207Nmm⑺、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖。T2=100670Nmm(8)、計(jì)算當(dāng)量彎矩應(yīng)力按正系數(shù)a=[5-1b]/[50b]=55/95=0.58aT2=0.58X100670=58389NmmC處：M'=M=159144M′二[儲(chǔ);(aT)2]i/2=(1642072+1591442)i/2=174279Nmm(9)、校核軸轉(zhuǎn)。2C剖面：dC=(M,右/0.1[51b])i/3=(174279/0.1X55)i/3=31mm<43mm強(qiáng)度足夠。(10)、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由表6—1查出鍵槽尺寸：bXh=14X9(t=5.5,r=0.3)；由表6—2查出鍵長(zhǎng)：L=45；

_Fa1A廣1Fr]Rb)RazACBiRbz「“Illilllllll「一：A/R(c)」CRbyRbyL川iiHllllllllllii.，川millIllllllii(d)/((二)、中間軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料。因中間軸是齒輪軸，由表15—1查得：硬度217?255HBs應(yīng)與齒輪3的材料一致，故材料為45鋼調(diào)質(zhì)?？估瓘?qiáng)度極限:屈服強(qiáng)度極限:彎曲疲勞極限:剪切疲勞極限:6=640MPaB6=355MPasb-1=275MPat尸155MPa-1[60b]=95MPa[6-1b]=55MPa許用彎曲應(yīng)力：[b1]=60MPa2、軸的初步估算根據(jù)表15—3,取A=1120dNAJ2=11234.86=37.46mm03n129.732考慮該處軸徑應(yīng)當(dāng)大于高速級(jí)軸頸處直徑，取D1=dmin=40mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45鋼調(diào)質(zhì)(145鋼調(diào)質(zhì)初選滾動(dòng)軸承，代號(hào)為30208.軸頸直徑d1=d5=d.=40mm.齒輪2處軸頭直徑d2=45mm齒輪2定位軸角厚度。hmin=Q07?0」)d，取hmin=5mm該處直徑d2=54mm齒輪3的直徑：d3=90.54mm,da3=94.54mm,df3=85.56mm由軸承表5—11查出軸承的安裝尺寸d=49mm4(2)、各軸段軸向長(zhǎng)度的確定。軸承寬度B=19.75mm，兩齒輪端面間的距離△4=10mm

其余的如圖選滾動(dòng)軸承30208——,郭一4、按許/⑴、軸AC=57⑵、用h'm繪彎曲應(yīng)力校核軸。二力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)品mCD=88mmC仔軸的受力圖。RT夸距的確定。:B=72mmAHRD=217mm,72/Ney(3)、計(jì)算4齒輪2齒輪Fa「FA「-/1Z?口二>DBRbz42N)9NRaz軸上的作用力：耳2=2T2/d2=Fr2=Ft2XtanFa2=Ft2>3：Ft3=2T3/d3：Fr3=Ft3X3=Ft3XtanB32X357.66X103/200.3an/cosB2=357L2Xt<tanB=3571Xtan14.=2X357.66X103/90.5tan/cosB3=7899Xta=7899Xtan13.7o=1926次FcJR的二3571.2Nan20o/cos14.4=134o=917N6=7899Nm20o/cos13.7=295)N;.;.;.;.,.,.(4)、計(jì)算支反力繞支點(diǎn)B的力矩和Wmbz=0,得RAz=%(88+72)+Fa2Xd2/2+Fa3Xd3/2-Fr3X72]+217=(1342X160+917X100.15+1926X45.26-72X2959)+217二833N同理：》maz=0居RBz=[F13(57+88)+Fa3Xd3/2+Fa2Xd2/2-Fr2X57]+217=(2959X165+917X100.15+1926X45.26-1342X57)+217=2450N校核：WZ=RAZ+Fr3—Fr2-Rbz=833+2959-1342-2450=0計(jì)算無(wú)誤11同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和WMBy=0,得RAY=(3571X160+7899X72)/217=5449N^MAy=0，得Rby=(3571X57+7899X145)/217=6021校核：Wz=Ray+RBY—Ft3—Ft2=5449+6021-3571-7899=0計(jì)算無(wú)誤(5)、轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖垂直平面內(nèi)的彎矩圖。RbzFa2Rbz尸2Fr3(b)Raz(b)RazFa3Mcz左Mcz右Mcz右Mdz左川Mdz右C處彎矩：MCZ=RazX57=833X57=43316Nmm

ML^=RAZX57-Fa2d2/2=833X57-917X100.15=-48522NmmD處彎矩：MDZ^=RBZX72+F3Xd/2=2450X72+1926X345.26=263609NmmMdz『RbzX72=176400水平面彎矩圖。AFt2BFt3C(c)MdmMdyMcy..r-|7"TTi-tFr-一「rTTTTlTIU川II「「「[TTrMcy=RayX57=5449X57=283348NmmMdy=RbX72=6021X72433512Nmm(6)、合成彎矩處：MC=(M2cz+M2CY)i/2=(433162+2833482)i/2=286640NmmMc左二(M2cz左+M2CY)i/2=(485222+2833482)i/2=287473NmmD處「右MD=(M2DZ+M2DY)i/2=(2636092+4335122)i/2=507368Nmm左MD=(M2+M2dy)1/2=(1764002+4335122)i/2=468027Nmm⑺、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖。T2=533660Nmm(8)、計(jì)算當(dāng)量彎矩應(yīng)力按正系數(shù)a=[5-ib]/[50b]=55/95=0.58aT2=0.58X533660=309523^^C處：M‘=Mc=286640M'二笳+左aT)2]i/2=(2874732+3095232)i/2=422428NmmD處:，右，右2M'=[M2+(aT)2]1/2=(5073682+3095232)i/2=588346Nmm。左讓左=M22=468027Nmm(9)、校核軸徑。。右C剖面：dC=(M,右/0.1[51b])i/3=(422428/0.1X55)i/3=42.5mm<45mm強(qiáng)度足夠。D剖面：dD=(M'D/0.1[51b])i/3=(588346/0.1X55)i/3=46.7mm<85.56mm(齒根圓直徑)強(qiáng)度足夠。(10)、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由表6—1查出鍵槽尺寸：bXh=14X9(t=5.5,r=0.3)；由表6—2查出鍵長(zhǎng)：L=45；..1『口丁口1「nMcz左nillT1^^r^rirT"-1Mdz左MHillIdz右iiiiiiII111乂02右AFt21||l」1BFt3TCDMcyIllllll..?■■.■iMdy11111111??..(c)(d)aT(11)中間軸的精確校核：對(duì)照軸的晚矩圖和結(jié)構(gòu)圖，從強(qiáng)度和應(yīng)力集中分析I,II,G都是危險(xiǎn)段面，但是由于1,11還受到扭矩作用，再由II斷面的彎矩要大于I處，所以現(xiàn)在就對(duì)II處進(jìn)行校核。軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由手冊(cè)查得：648=355MPa。由手冊(cè)查得:5t=155MPa□=450MPa,o二288MPao2口-□-10□02275-450=0.23450Rb3n21-12180—288…□=——1——0-==0.25r□2880I剖面的安全系數(shù)：抗彎斷面系數(shù)：wnd3bt(d-1)3.14X16x6x(47—6)2W===8470.87mm3/322d322x抗扭斷面系數(shù)：巾nd3bt(d-1)3.14x316x6x(47-6)2W=-=二18658.5mm3ti162d162x彎曲應(yīng)力幅：8="b左=IS_43.92mp。aW8470.87i彎曲平均應(yīng)力□=0m扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅：t=-2L=766.=10MPaa2W2xTI平均切應(yīng)力：t=t=10MPamaa鍵槽所引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)K=1,K=1.5□T再由手冊(cè)查得，表面狀態(tài)系數(shù)B=0.92,尺寸系題二0.80,=0.83.□rK1…—□—==1.36□□0.900.8□剪切配合零件的綜合影響系數(shù)(K)=2.52，取(K)=2.52進(jìn)行計(jì)□D□D算：K1.5——t-==1.96口0.900.83T剪切配合零件的綜合影響系數(shù)(K)=0.4+0.6(K)=1.91,取TD□D(K)=1.91進(jìn)行計(jì)算，TD由齒輪計(jì)算循環(huán)次數(shù)4.3羽108>107，所以取壽命系數(shù)K=1N

qK口\一]-1275—305口口（K）□+□□2.5235.74+0'□Da□mKKT、—N11180_16.67口口（K）T+□[□Da1.91X5+0.2學(xué)5口m綜合安全系數(shù)：ssS=，□口t0—=3.04>[S]=1.5CFi+St2i所以具有足夠的強(qiáng)度。(三)、低速軸的設(shè)計(jì)1、軸的材料與齒輪4的材料相同為45鋼調(diào)質(zhì)。2、按切應(yīng)力計(jì)算軸徑。由表15—3查得，取A=112軸伸出段直徑0d1NA0(p3/n3)i/3=112X(4.62/44.73)i/3=52.5mm考慮與卷筒軸半聯(lián)軸器相匹配的孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選用，取d1=50mm,則軸孔長(zhǎng)度L1=84mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)、劃分軸段d1;過(guò)密封圓處軸段d2;軸頸d3,d8;軸承安裝定位軸段d4;軸身d5,d7；軸頭d6。2)、確定各軸段直徑。取d2=52mm選擇滾動(dòng)軸承30211,軸頸直徑d3=d8=55mm.,軸承寬22.754、按許用彎曲應(yīng)力校核軸。(1)、軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定。AC=67mmCB=141mmAB=208mm(2)、繪軸的受力圖?！肛?「引韜4F-i.CZ/'1',45鋼調(diào)質(zhì)(3)、計(jì)算軸上的作用力：選擇滾動(dòng)軸承30211Ft4=2T4/d4=2X選擇滾動(dòng)軸承30211Fr4=Ft4Xtana/cosB4=7488.5Xtan20o/cos13.7=2805NF4=Ft4XtanB=74884Xtan13.7o=684N(4)、計(jì)算支反力4繞支點(diǎn)B的力矩和2MBz=0,得RAZ=[Fr4X141+Fa4Xd4/2]+208二2335N同理：2maz=0居RBZ=[Fr4X67-Fa4Xd4/2]+208二470N校核：Wz=RAZ—Fr1+RBZ=4708+2335-2805=0計(jì)算無(wú)誤1同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和2MBy=0,得RAY=7488X141/2208=5076由2MAy=0，得Rby=7488X67/208=2412N校核：2z=RAY+Rby—Ft1=2412+5076--7488=0計(jì)算無(wú)誤(5)、轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖垂直平面內(nèi)的彎矩圖。31Fa131RbzB(b)RazC處彎矩：MCZ=RAZX67=156445NmmMCZ右=RBZX141=340374NmmMcy=RX67=340092Nmm(6)、合成彎矩MC=(M2cz+M2CY)i/2=(1564652+3403742)i/2=374614NmmM；二(M2c;+M2CY)i/2=(3403742+340072)i/2=481162Nmm⑺、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)危圖。T2=986380Nmm(8)、計(jì)算當(dāng)量彎矩應(yīng)力按正系數(shù)a=[5-1b]/[50b]=55/95=0.58aT2=0.58X986380=572100NmmC處：M‘=Mc=374614M'=[儲(chǔ)+左aT)2]i/2=(5721002+3764142)i/2=684826Nmm(9)、校核軸相。2C剖面：dc=(M.右/0.1[51b])i/3=(684826/0.1X55)i/3=50mm<62mm強(qiáng)度足夠。(10)、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由表6—1查出鍵槽尺寸：bXh=18X11由表6—2查出鍵長(zhǎng)：L=70；七、滾動(dòng)