機(jī)械設(shè)計(jì)一級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書計(jì)算過程及計(jì)算說明一、傳動(dòng)方案的擬定（1）工作條件：a)使用壽命：使用折舊期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年；b)工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35℃；c)動(dòng)力來源：三相交流電，電壓380/220V;d)使用工況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；e)制造條件：一般機(jī)械廠制造，?。ù螅┡可a(chǎn)。（2）原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力F6.5KN,運(yùn)輸帶工作速度V=1.2m/s（允許帶速誤差±5%）,0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）。滾筒直徑D400mm。滾筒效率j方案擬定：采用V帶傳動(dòng)與斜齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿傳足動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸震性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。二、電動(dòng)機(jī)的選擇2.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇按工作要求和條件，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。2.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量PFv1000得Pw由式P=和dwaFvPkW1000da由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的總效率為????j2a1234分別為帶傳動(dòng)、軸承傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率式中：、、、、1234j4取=0.96，=0.98(滾子軸承），=0.97（齒輪精度8級(jí)，不包括軸承效率），=0.99（齒輪聯(lián)1軸器），則23a0.960.9820.970.990.960.85Fv65001.29.2kWPd所以100010000.85a2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為n601000v6010001.257.32r/min400D由指導(dǎo)書表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為=2∽4，一級(jí)斜齒輪減速器傳動(dòng)i1比=3∽6，則總傳動(dòng)比合理范圍為i6∽24，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為i2ani?n6∽24×57.32=343.92∽1375.68r/minda符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min綜合考慮容量和轉(zhuǎn)速，有設(shè)計(jì)手冊(cè)查出有2種適用的電動(dòng)機(jī)，因此有2種傳動(dòng)方案，如下圖所示：1

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書Ped電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)質(zhì)量Kg額定功率kW方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速12Y160M-4Y160L-61111150010001460970123147綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見方案2比較適合，則選n=1000r/min。2.4確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)根據(jù)以上選用電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160L-6。其主要性能：額定功率：11kW,滿載轉(zhuǎn)速970r/min。三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比n97016.92n57.32（1）總傳動(dòng)比：ima（2）分配傳動(dòng)比：ii?ia0ii式中，、分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。0為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取=3.2（V帶傳動(dòng)取2∽4比較合理）i0i0則減速器的傳動(dòng)比為：i16.92ai3.2i5.290四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)4.1各軸轉(zhuǎn)速n970Ⅰ軸n303.13r/minmi3.20n303.13Ⅱ軸n57.30r/min1i5.29卷筒軸nn57.30r/min卷4.2各軸輸入功率P?p?9.20.968.83kWⅠ軸P=ⅠdⅡ軸P=P01d1???8.830.980.978.39kWPⅠ2ⅡⅠ123???8.390.980.998.14kW卷筒軸P=PP卷Ⅱ24ⅡⅠ、Ⅱ軸的輸出功率則分別為輸入功率乘軸承效率0.98，即24Ⅰ軸的輸出功率為2

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書P′=P×0.98=8.83×0.98=8.65kWⅠⅠⅡ軸的輸出功率為P′=P×0.98=8.39×0.98=8.22KwⅡⅡ4.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：T9550d95509.290.58NmPnm970d各軸輸入轉(zhuǎn)矩Ⅰ軸011T?i?T?i?90.583.20.96278.26NmT=Ⅰd0d0Ⅱ軸12TT?i?T?i??278.265.290.980.971399.28Nm23卷筒軸TT?T??1399.280.980.991357.58Nm卷24Ⅰ、Ⅱ軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.98，即24Ⅰ軸的輸出轉(zhuǎn)矩TT?0.98278.260.98272.69NmⅡ軸的輸出轉(zhuǎn)矩TT?0.981399.280.981371.29Nm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表所示軸名功率P（Kw）轉(zhuǎn)矩T（N﹒m）轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比i效率r/min輸入輸出輸入輸出9.290.58970η電動(dòng)機(jī)軸3.20.96Ⅰ軸8.838.65278.26272.69303.13Ⅱ軸8.398.221399.281371.2957.365.290.951.000.97卷筒軸8.147.981357.581330.4357.30五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)：（1）計(jì)算功率Pc由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本中表5.5查得工作情況系數(shù)KA=1.2，故PKP1.21113.2kWc(2)選取普通V帶型號(hào)A根據(jù)P13.2kW,n970r/min，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5.14確定選用B型。cm3

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑D1和D2由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5.6取D1=140mm，ε=1%，得DiD(1)3.2140(10.01)443.52mm201由表5.6取D450mm2。大帶輪轉(zhuǎn)速nD(1)970140(10.01)298.76r/minnm1D4502其誤差為1.4%<5%,故允許。（4）驗(yàn)算帶速vDn3.141409707.12m/sv1m601000601000在5～25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。（5）確定帶長(zhǎng)和中心距a初步選取中心距a1.4(DD)826mm，取a830mm故0120(DD)2L2a(DD)2124a123.14(450140)248302830(140450)22615.25mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5.2選用基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=2800mm。實(shí)際中心距a2L(DD)2L(DD)8(DD)2212212182228003.14(140450)228003.14(450140)8(450140)28923.85mm（6）驗(yàn)算小帶輪包角α1DD2450140923.85180157.3180a57.3160.77>120。合適1（7）確定V帶根數(shù)Zn970mn303.13傳動(dòng)比i3.20由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5.3查得P2.70kW,由表5.4查得P0.29kW00由表5.7查得K0.952,由表5.2查得K1.05LV帶根數(shù)4

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書P13.2(PP)KK(2.700.29)0.9521.05Z4.42c00L取Z=5根。（8）求作用在帶輪軸上的壓力FQ由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5.1查得q=0.17kg/m單根V帶的張緊力500P2.5F(1)qv2CZvK050013.2(2.51)0.177.12257.120.952310.81N作用在帶輪軸上的壓力為161.742F2ZFsin125310.81sin3104.99N2Q05.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選定齒輪材料及精度等級(jí)及齒數(shù)（a）機(jī)器為一般機(jī)械廠制造，速度不高，故選用7級(jí)精度。（b）由于結(jié)構(gòu)要求緊湊，故大小齒輪最好選用硬齒面組合，小齒輪45SiMn表面淬火，HRC45～55大齒輪45鋼表面淬火，HRC40～50(c)確定許用應(yīng)力（Mpa）--由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6.14、圖6.15得1170Mpa(HRC50)1130Mpa(HRC45)Hlim2349Mpa(HRC45)Hlim1Flim1Flim2365Mpa(HRC50)S1.1S1.5)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6.5取HminN60njL60303.1315162505.82108(dFmin使用壽命1hNN1i3.6381085.296.8771072由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6.16曲線Z1.15Z1.0,由圖6.17得N1N2YY1,Y2.0N1N2STZ11701.151.11223.18MpaHlim1N1SHP1Hmin1027.27MpaZHlim2N2HP2SHminYY3652.01486.67Mpa1.5FP1Flim1STN1SFmin5

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書YY3492.01465.33Mpa1.5FP2Flim2STN2SFmin（e）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（長(zhǎng)期單向運(yùn)轉(zhuǎn)的閉式齒輪傳動(dòng)）工作轉(zhuǎn)矩T9.55106(Pn)9.55106(8.83303.13)278186Nmm1T9.55106(Pn)9.55106(8.3957.3)1398.33Nmm確定載荷系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6.2K1.35;由7級(jí)齒輪精度取K1.1；由硬齒面取AK1.2，K1.1則KKKKK1.96VAVZcos0.9910則cos0.985取查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6.12，得Z2.5;查表6.3得Z189.8,Z0.84，由表6.8HE得0.9i5.29dZZZZd3(2KT(1))??HE211HPmind3(2.5189.80.840.9921.96278186(5.291))21027.270.95.2959.25mm（f）確定中心距aad1(1i)(15.29)186.3mm59.2522因盡量圓整成尾數(shù)為0或5，以利于制造和測(cè)量，所以初定a=190mmz、z和螺旋角12m（g）選定模數(shù)、齒數(shù)nmn2cosa(zz)12一般z17~30，10，初選z28，則ziz5.2928148.12(取z148)11212m2acos21900.9852.13則zz281482n1由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6.7，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m2.5nzz2acos149.72則m12n取zz15012z2由于i,ziz，所以zzz(1i)z1211216

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書zz21i15.29150z23.811取z24，則1z150241262齒數(shù)比iz2z245.251261與i=5.29比，誤差為0.8%，可用m(zz)2.51502coscos1n12a9.32則12190（h）計(jì)算齒輪分度圓直徑mz2.52460.8mm小齒輪：dn1cos0.9871mz2.5126319.1mm大齒輪：dn2cos0.9872（i）齒輪寬度按強(qiáng)度計(jì)算要求，取0.9，則齒輪工作寬度dbd0.960.853.3mmd1圓整為大齒輪的寬度b75mm2則小齒輪寬度b75580mm1（j）接觸疲勞強(qiáng)度的校核?2KT(1)H1ZZZZ1bd211HE2.5189.80.840.9921.982781865.2518060.825.25831.02Mpa1223.18MpaHP1?2KT(1)HZZZZbd222HE2.5189.80.840.9921.9813983305.25175319.125.25467.0Mpa1027.27MpaHP2故滿足強(qiáng)度要求(k)齒輪的圓周速度7

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書dn3.1460.89703.09m/s1mv601000601000由手冊(cè)查得，選8級(jí)制造精度最合宜。（f）歸納如下9.32螺旋角中心距a=190mm模數(shù)m2.5mmn齒數(shù)及傳動(dòng)比z24,z126,i5.2512分度圓直徑d60.8mm,d319.1mm1齒寬2b80mm,b75mm125.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算兩軸上的功率P、轉(zhuǎn)數(shù)n和轉(zhuǎn)矩由前面的計(jì)算已知：P=8.83kWn=303.13r/minT=278.26N·mⅠⅠⅠ8

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書P=8.39kWn=57.30r/minT=1399.28N·mⅡⅡⅡ(a)求作用在齒輪上的力已知小齒輪的分度圓直徑d60.8mm1F作用在小齒輪周向力：tF2Td227826060.89153.29Nt1小齒輪的徑向力：Frtan20FFrcos9153.290.3640.9873375.68Nt小齒輪的軸向力F：aFFtan9153.29tan9.321502.2Nat帶輪給軸I的載荷FQ:F3104.99NQ帶輪給軸I的轉(zhuǎn)矩TITI=278.26N.m已知大齒輪的分度圓直徑d319.1mm2大齒輪的周向力：F2T21399280319.18770.17Ndt2大齒輪徑向力：tan20FFrcos5366.370.36423234.78Nt大齒輪的軸向力：FFtan8770.17tan9.321439.31Nat作用在聯(lián)軸器端的轉(zhuǎn)矩T：TT1357.58N.mm卷(b)初步確定軸的最小直徑5.3.1Ⅰ軸的設(shè)計(jì)及校核（i）選取的軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.3選C=112dCP1128.8334.4mm3n3303.13min（ii）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度9

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書①從大帶輪開始左起第一段，由于帶輪與軸通過鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取d37mm，又帶輪的寬B=(1.5～2)d,即B=2d1=74mm,則第一段長(zhǎng)度L90mm111②左起第二段直徑取d40mm2根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面的距離為30mm,則取第二段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=50mm.③左起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用角接觸球軸承，選用7009C型軸承，其尺寸為dDB457516，那么該段的直徑d3=45mm,長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=40mm.④左起第四段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩，其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取d4=51mm,長(zhǎng)度取L4=10mm⑤左起第五段，因?yàn)辇X輪分度圓直徑為60.8mm<1.8倍軸的直徑，故做成齒輪軸段，齒輪寬度為80mm，則此段的直徑為d5=65.8mm,長(zhǎng)度為L(zhǎng)5=80mm⑥左起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩，其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取d4=51mm,長(zhǎng)度取L6=10mm⑦左起第七段，為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑d7=45mm,長(zhǎng)度為L(zhǎng)7=40mm綜上:軸的總長(zhǎng)為L(zhǎng)=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=320mm(iii)軸上零件的周向定位V帶與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，由軸起右第一段直徑d1=37mm，查手冊(cè)得平鍵截面bh108，鍵槽采用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度系列為L(zhǎng)=80mm，同時(shí)為了保證H7帶輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇帶輪轂與軸的配合，滾動(dòng)軸承與軸的周n6向定位是有過渡配合來保證，此處選擇的軸的直徑尺寸公差為m6.(iv)確定軸上圓角和倒角尺寸由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.2查得，取軸端右倒角為1.245，軸起右1、2段圓角半徑為1.2mm,2、3段圓角半徑為1.2mm，3、4段圓角半徑為2.0mm,4、5段圓角半徑為2.0mm，5、6段圓角半徑為2.0mm，6、7段圓角半徑為2.0mm，軸左端倒角為1.245(v)軸上支反力①繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如圖所示）因兩軸承對(duì)稱布置，由手冊(cè)查得30209型圓錐滾子軸承10

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書所以LL70mmL=255mm12FD1502.265.8Ma49422.04N.mm（D為齒輪處軸22a直徑）②繪制水平面、垂直面彎矩圖（如圖所示）軸承支反力：水平面支反力:RRFt29153.2924576.65NH1H2垂直面內(nèi)支反力：RRFF…………①Q(mào)V1V2r以軸承1作用點(diǎn)求矩：MF?LR?(LL)FL0…………②a將數(shù)據(jù)代入①②得r1V212QR4591.38NV1R4320.69NV2根據(jù)簡(jiǎn)圖，水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)各力產(chǎn)生彎矩為MRL4576.6570320365.5N.mmHH11MRL4591.3870321396.6N.mmV1V1AMRLMaV1V114591.387049422.04271974.56N.mmMR(L1L2)MFLr2V2V1a4591.3814049422.043375.6870357073.56N按計(jì)算結(jié)果分別作出水平上的彎矩圖MH和垂直面上的彎矩圖MV,然后計(jì)算總彎矩并作出M圖MM2MH2VM320365.52321396.62453794.92N.mm1M320365.52271974.562420243.04N.mm1M320365.52357073.562479724.48N.mm2根據(jù)已做出的彎矩圖和扭矩圖，求彎矩McaMM2(T)2ca所以M479724.482(0.6278260)2ca2(其中α=0.6)507946.73N.mm11

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書MM420243.04N.mmca11MM479724.48N.mmca12已知軸的計(jì)算彎矩后，即可對(duì)某些危險(xiǎn)截面的（及計(jì)算彎矩大而直徑可能不足的截面，）做強(qiáng)度校核計(jì)算，通常只校核軸上承受最大計(jì)算彎矩的截面（即左邊軸承的截面）則M507946.731ca55.74Mpa0.1453ca2W（其中由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4查得60Mpa）1故，安全12

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書5.3.2II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核（i）選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.3查得C=112dC31128.3959.02mmP3n57.30min（ii）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度13

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書①聯(lián)軸器的選擇為了使所選輸出軸的最小直徑與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需選聯(lián)軸器的型號(hào)，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TKT,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.2，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取caAK1.5,則ATKT1.51399.282098.92NmcaA應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用LX4型彈性柱銷按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為2500N.m，半聯(lián)軸器I的孔徑d60mm，故取軸的右端第一段的直徑為d60mm；半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=142mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)1度L1=142mm②右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段直徑d64mm，根據(jù)軸承端蓋2的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端與半對(duì)聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長(zhǎng)為L(zhǎng)2=50mm③右起第三段，該段有滾動(dòng)軸承，選用角接觸球軸承，選用7014C型軸承，其尺寸為dDB7011020,那么該段直徑為d3=70mm,長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=30mm④右起第四段為滾動(dòng)軸承的定位軸肩，其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈外徑，取d4=77mm，L4=10mm⑤右起第五段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓為319.1mm，為了便于齒輪的裝拆與齒輪的配合，則d5=86mm，齒輪寬為75mm，為了保證定位的可靠性，取軸的長(zhǎng)度為73mm。⑥右起第六段，該段為齒輪的軸向定位，定位軸肩，取軸肩直徑為d6=94mm，長(zhǎng)度取L6=10mm⑦右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑d7=70mm,長(zhǎng)度L7=30mm綜上軸的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=345mm(iii)軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，按齒輪處軸徑d5=86mm，查手冊(cè)得平鍵截面bh2514，鍵的長(zhǎng)度系列為L(zhǎng)=70mm。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合轂與軸的配合為H7n6，半聯(lián)軸器與齒輪的聯(lián)接，有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪選用平鍵bh1811，長(zhǎng)度系列L=100mm。半聯(lián)軸器與軸的配合為H7k6，滾14

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書動(dòng)軸承和軸的配合是借過渡配合來保證的，此處選擇軸的直徑尺寸公差為m6.（iv）軸上圓角和倒角尺寸由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.2，取軸的右端倒角為2.045，右端起1、2軸段圓角半徑為2.0mm,2、3段圓角半徑為2.0mm,3、4段圓角半徑為2.5mm，4、5段圓角半徑為2.5mm,5、6段圓角半徑為2.5mm,6、7段圓角半徑為2.5mm,左端倒角為245（v）軸上支反力及軸上強(qiáng)度校核①繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如圖所示）因兩軸承對(duì)稱布置，由手冊(cè)查得7014C型角接觸球軸承，其尺寸為所以LL61.5mmL=123mm12FD1439.3161,5M61890.33N.mm（D為齒輪處軸直徑）a22a②繪制水平面、垂直面彎矩圖（如圖所示）軸承支反力：水平面支反力:RRFt28770.1724385.09NH1H2垂直面內(nèi)支反力：RRF…………①V1V2以軸承1作用點(diǎn)求矩：rMF?LR?(LL)0…………②a將數(shù)據(jù)代入①②得r1V212R1114.22NV1R2120.56NV2根據(jù)簡(jiǎn)圖，水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)各力產(chǎn)生彎矩為MRL4385.0961.5269683.04N.mmHH11MRL1114.2261.568524.53N.mmV1V11MRLMaV2V111114.2261.561890.33130414.86N.mm按計(jì)算結(jié)果分別作出水平上的彎矩圖MH和垂直面上的彎矩圖MV,然后計(jì)算總彎矩并作出M圖MM2MH2VM269683.04268524.532278252.67N.mm1M269683.042130414.862299561.3N.mm2根據(jù)已做出的彎矩圖和扭矩圖，求彎矩McaMM2(T)2ca15

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書M299561.32(0.61357580)2(其中α=0.6)ca2867885.60N.mmMM278252.67ca11已知軸的計(jì)算彎矩后，即可對(duì)某些危險(xiǎn)截面的（及計(jì)算彎矩大而直徑可能不足的截面，）做強(qiáng)度校核計(jì)算，通常只校核軸上承受最大計(jì)算彎矩的截面（即左邊軸承的截面）則M867885.60ca2ca25.3Mpa1W0.1703（其中由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4查得60Mpa）1故，安全16

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書六，滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算6.1I軸上滾動(dòng)軸承選擇及校核計(jì)算(a)由前面計(jì)算知軸I上軸承型號(hào)為30209型圓錐滾子軸承，其尺寸為dDTB458520.7519RR4576.65NR4591.38N已知：n=303.13r/minⅠH1H2V1R4320.69NF1502.2NV2軸I的受力如下圖所示：aRR2R24576.6524591.3826489N1H1V1RR2R24576.6524320.6926294N1H2V217

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書(b)根據(jù)已知條件，預(yù)計(jì)軸承的使用壽命為81625032000h（c）由手冊(cè)查得，C67.8kNC83.5kNe=0.4Y=1.5r由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.6查得orf1.2p(d)計(jì)算派生軸向力S1、S2由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.5查得圓錐滾子軸承當(dāng)A/R>e時(shí)，y=0.4cotα則由表8.7查得圓錐滾子軸承SR/(2y)（y即為表ARe的y值）即S0.27R/0.80.34RS0.34R0.3464892206.3N11S0.34R0.3462942140N22(e)計(jì)算軸承所受的軸向負(fù)荷因?yàn)镾F21401502.23642NS12a并由軸承受力圖分析知，右邊軸承受緊，左邊軸承被放松。由此可得ASF3642N12aAS2140N22(f)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷左邊軸承A36420.56e0.4因?yàn)镽648911所以Pf(0.4RYA)r1p111.2(0.464891.53642)9670.32N右邊軸承A21400.34e0.4因?yàn)镽62942218

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書所以PR6294Nr22(g)計(jì)算軸承壽命因?yàn)镻P，故按左邊軸承計(jì)算軸承的壽命r210由圓錐滾子軸承得r1310C106(678006L())1036267h32000hr1360nP60303.139670.32hr1所選軸承30209型圓錐滾子軸承合6.2II軸滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)（a）有前面的計(jì)算知II軸上滾動(dòng)軸承的型號(hào)為7014C型，其尺寸為dDB7011020，只承受徑向力。n57.3r/minRR4385.09N已知II軸各參數(shù)為：H1H2F1439.31NR1114.22NR2120.56Na（b）根據(jù)已知條件，軸承的使用壽命為v1V281625032000h（c）由手冊(cè)查得，C48.2kNC43.5kNror由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.6查得f1.2p軸II的受力如圖所示則RR2R24385.0921114.2224524.43N1H1V1RR2R24385.0922120.5624870.91N1(d)計(jì)算派生軸向力S1、S2H2V2由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.7查得70000C型軸承的派生軸向力為S=0.5R，則可求得軸

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書承派生軸向力為S0.5R0.54524.432262.22N1AS0.5R0.54870.912435.46N2(e)計(jì)算軸承所受的軸向負(fù)荷AASF2262.221439.313701.53N21aAS2262.22N11(f)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷A3701.530.085軸承1C4350020由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.5，用線性插值法可求得：e0.462A3701.530.76eR4870.91222x0.44,y1.232由e1查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.5，用線性插值法求得：2Pf(xRyA)1.2(0.444870.911.233701.53)8035.30N1p2222A2262.220.05軸承2C4350010由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8.5，用線性插值法查得，e0.451A2262.220.5eR4524.43111由e2查表8.5，并用線性插值法求得：x0.44,y1.3311Pf(xRyA)1.2(0.444524.431.332262.22)5999.4Np11（g）軸承壽命計(jì)算1113因P2>P1，故按右邊軸承的計(jì)算壽命（）10C10648200)362781h32000h(6L()60nP6057.38035.30h2故選軸承合格七，鍵的選擇及校核7.1I軸：帶輪與軸用平鍵聯(lián)接，其型號(hào)為bh108，長(zhǎng)度系列L=80mm鍵的工作長(zhǎng)度：lLb801070mm110Mpa(輕度沖擊載荷)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表3.1，由軸和齒輪的材料，選取p4T427826053.7Mpa110Mpapdhl37870故,滿足擠壓強(qiáng)度條件7.2II軸：20

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書（i）齒輪與軸用平鍵聯(lián)接，其型號(hào)為bh2514長(zhǎng)度系列L=70mm鍵的工作長(zhǎng)度lLb702545mm4T41399280dhl861445103.3Mpa110MpaP5故,滿足強(qiáng)度擠壓要求(ii)聯(lián)軸器與齒輪的聯(lián)接用平鍵聯(lián)接，其型號(hào)為bh1811，長(zhǎng)度系列L=100mm鍵的工作長(zhǎng)度為：lLh1001189mm則103.4Mpa110Mpap4T41399280dhl6011821滿足強(qiáng)度擠壓要求。八，密封與潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)8.1密封由于選用的電動(dòng)機(jī)為低速，常溫，常壓的電動(dòng)機(jī)則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄露間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可存儲(chǔ)潤(rùn)滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又可以將潤(rùn)滑油自行刮下反復(fù)自行潤(rùn)滑。8.2潤(rùn)滑齒輪的圓周速度dn3.1460.89703.09m/s<12m/s1mv601000601000所以采用油潤(rùn)滑九，聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)（1）由于軸兩相對(duì)位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器（2）為了使所選輸出軸的最小直徑TKT與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需選聯(lián)軸器的型號(hào)，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.2，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取AcaK1.5,則ATKT1.51399.282098.92NmcaA按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用LX4型彈性柱銷聯(lián)Tca軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為2500N.m，半聯(lián)軸器I的孔徑，故取軸的右端第一d60mm；半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=142mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度d60mm段的直徑為1L1=142mm十，箱體的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制造，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪的配合質(zhì)量，H7大端蓋分機(jī)體采用配合。is621

西南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書1，機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體內(nèi)加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2，考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱因其傳動(dòng)件的速度小于12m/s，故采用浸油潤(rùn)滑，同時(shí)為了避免油攪拌時(shí)沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH大于40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)靜創(chuàng)，其表面粗糙度為6.33，機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性鑄件壁厚為8mm，圓角半徑為5mm，機(jī)體外形簡(jiǎn)單，拔模方便4，附件的設(shè)計(jì)（1）窺視孔和窺視孔蓋在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件嚙合的區(qū)位置，