二級圓錐圓柱齒輪減速器畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、學(xué) 專 年 學(xué) 姓本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目二級圓錐圓柱減速器設(shè)計(jì)院機(jī)電與信息工程學(xué)院業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化級 2012 級號2012131047名解鵬飛指導(dǎo)教師范盈圻成 績2015年12月15日摘要1關(guān)鍵詞1abstract 1key words 10引言21總體傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 22電動(dòng)機(jī)的選擇 22.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型 22.2 選擇電動(dòng)機(jī)容量 33傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 33.1 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 43.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 43.3 計(jì)算各軸的輸入功率 43.4 計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 44減速器齒輪的參數(shù)計(jì)算 44.1 高速級減速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 54.2 低速級減

2、速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 85軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 135.1 軸材料選擇和最小直徑估算 145.2 軸i的設(shè)計(jì)計(jì)算145.3 軸ii的設(shè)計(jì)計(jì)算155.4 軸iii 的設(shè)計(jì)計(jì)算165.5 軸的強(qiáng)度校核176鍵的選擇及強(qiáng)度校核 186.1 軸i上聯(lián)軸器和小錐齒輪的連接鍵選擇及校核 186.2 軸ii上大錐齒輪的連接鍵選擇及校核 196.3 軸iii上大錐齒輪和聯(lián)軸器連接鍵選擇及校核 197.1 箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料 197.2 箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系 208潤滑與密封209總結(jié)21參考文獻(xiàn)22致另中23附錄24西南大學(xué)育才學(xué)院2016屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)本科論文二級圓錐圓柱減速器設(shè)計(jì)摘要：齒輪傳

3、動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣的一種形式，它由齒輪、軸、軸承、及 箱體組成的齒輪減速器。齒輪減速器具有效率高、壽命長、維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用 極為廣泛。本文對帶式運(yùn)輸機(jī)的常用傳動(dòng)裝置之一一一二級圓錐圓柱減速器進(jìn)行了相關(guān) 的設(shè)計(jì)，確定了傳動(dòng)方案，并對主要零件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或選型。關(guān)鍵詞：齒輪傳動(dòng)減速器 圓錐齒輪abstract: gear drive is one of the most widely used forms in modern mechanical design. it consists of gears, shafts, bearings, and a gear reducer.

4、the gear reducer has the advantages of high efficiency, long life and easy maintenance,and so on, so the application is very extensive.in this paper,one of the commonly used driving device of belt conveyor,the two stage conical cylindrical gear reducer is designed, the transmission scheme is determi

5、ned, and the main parts of the structure design of selection.key words: gear drive, retarder, design, bevel gear wheel第31頁共24頁0引言齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：瞬時(shí)傳動(dòng)比 恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；適用的功 率和速度范圍廣；傳動(dòng)效率高，“=0.92-0.98 ;工作可靠、使用壽命長；外輪廓 尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器，用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)

6、矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方 向發(fā)展。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和 多種功率型號的產(chǎn)品。近十幾年來，由于近代計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械加 工精度，加工效率大大提高，從而推動(dòng)了機(jī)械傳動(dòng)產(chǎn)品的多樣化，整機(jī)配套的模塊化， 標(biāo)準(zhǔn)化，以及造型設(shè)計(jì)藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致，美觀化。1總體傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器和工作機(jī)組成?？紤]到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將 v 帶設(shè)置在高速級。初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如圖 1-1所示，選擇v帶傳動(dòng)和二級圓錐 圓柱齒輪傳動(dòng)。圖1-1傳

7、動(dòng)方案2電動(dòng)機(jī)的選擇2.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型按照工作要求和工作條件，則選擇 y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，具結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，額定電壓為380v。2.2 選擇電動(dòng)機(jī)容量選擇電動(dòng)機(jī)所需功率為pd =kw,所以選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)的額定功率pedi略大于工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī) pd即可，即padpdoe 計(jì)算帶式運(yùn)輸機(jī)所需的功率為：pw=2vw = 1500x1-1 =i.65kw10001000(2-1)(2)各機(jī)械傳動(dòng)效率的參數(shù)選擇：1=0.99 (彈性聯(lián)軸器)，0 =0.98(圓錐滾子軸承)，1 = 0.96 (圓錐齒輪傳動(dòng))， 狐=0.97 (圓柱齒輪傳動(dòng))，為=0.96 (卷筒)(2-

8、2)(2-3)傳動(dòng)總效率：= 12 22 3 4 5 =0.992 0.982 0.96 0.97 0.96 = 0.8081123 4 5(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率：pd =%=2.042kw三 0.808(4)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：選擇二級圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比合理范圍i三二82260 100v 60 1000 1.1 ,工作機(jī)探筒轉(zhuǎn)速：nw95.54r/mind 3.14 220(2-4)所以電動(dòng)機(jī)車速范圍為nd =(822) x95.54= (764.322101.88) r/min ,符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為：750r/mim , 1000r/min , 1500r/min。考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)

9、裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)選擇如表所示：表2-1電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號額定功率/kw滿載功率(r/min)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩y112m-62.29402.02.23傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.1確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比：i= nm= 940 ： 9.839(3-1)(3-2)-nw 95.54分配各級傳動(dòng)比：i= i - i .i = 0.25i 尸 0.25父 9,839 =2.46 3,成立i； 9.839 , i4i -2.463.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速i軸 n = nm =940

10、r/minnjj = nj = _940_ =382,1r /minii 軸 il 2.46niii軸= n = 382=95.5/min3.3 計(jì)算各軸的輸入功率(3-3)i軸：ppd2 =2.042x0.99= 2.022kwii軸：pn=p1n2n3 = 2.002x0.98x0.96 = 1.902kwiii 軸：p/24 = 1.902 x0.98x0.99 = 1.754kw滾筒軸 p滾：p2、=1.808x0.98x0.99= 1.754kw3.4 計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩. . .6 p“6 2.0426因電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 td =9.55 10 hd =9.55 10 2.074

11、6 10 n.mmnm940(3-4)(3-5)所以 i 軸：t=ti = td，=2.0746m0.99父104 =2.054m104n.mmii 軸：tu=12t13i 1=2,054義 0.98. 0.96乂 2.46義 104 =4.754乂 104 n.mmiii 軸：丁也=丁?244=4.754父0,98父0,97父4m104 = 1.80810n.mm滾筒軸：t滾=2 1 -1.808 0.98 0.99 105 =1.75410n.mm4減速器齒輪的參數(shù)計(jì)算4.1高速級減速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)選定高速齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)按傳動(dòng)方案方案選用直齒圓錐傳動(dòng)，壓力角取為20。

12、帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，查手冊2選用7級精度小齒輪、大齒輪材料選擇如下表：齒輪型號材料牌號熱處理方法強(qiáng)度極限%/mpa屈服極限ismpa s小齒輪45調(diào)質(zhì)650360大齒輪45正火580290表4-1齒輪材料參數(shù)選擇小齒輪齒數(shù) 乙=19,則大齒輪齒數(shù)z2 =i1z1 =2.46父19 = 46.74,取z? = 47、一zc 47頭際內(nèi)數(shù)比u =2.47z219(4-1)(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直徑：% =3/4khtt2 (zhze)2丁:，r(1 -05：，r) 二 h(4-2)1)確定各式中參數(shù)：取kht =1.3 ,小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩t = 2.054父104 n.

13、mm ,選取齒寬系數(shù)6r=0.3,查手1冊2得區(qū)域系數(shù)zh=2.5,彈性影響系數(shù)ze =189.8mpa2 ,查手冊2得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為%m1570mpa、仃lim2 =390mpa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):_9n1 =60nljlh =60 940 1 (2 8 300 10)=2.7072 10999n2 = ni/u =2.7072 10 /2.47 =1.096 10查手冊2得接觸疲勞壽命系數(shù)khni=0.90、khn2=0.95(4-3)(4-4)取失效概率為1%安全系數(shù)s=1(4-5)(4-6)4khttd1t -3.：r(1_0.5：，r)2 c?24 1.3 2.05

14、4 104= 3 0.3 (1 -0.5 0.3)2 2.472.5 189.8 2()2 =68.921mm370.53）調(diào)整小齒輪分度圓直徑計(jì)算圓周速度vdm1 二dt(1-0.5：，r) =68.921 (1-0.5 0.3) = 58.583mm(4-7)二dm1nl3.14 58.583 94012.882m/s60 100060 1000(4-8)當(dāng)量齒輪的齒寬系數(shù)b = ：rd1t ,u2 1 /2 =0.3 68.921 . 2.472 1 /2 = 27.549mm(4-9):d =b/dmi =27.549 ： 58.583 = 0.47mm計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)查手冊2得使用系

15、數(shù)ka=1,動(dòng)載系數(shù)kv=1.07,齒間載荷分配系數(shù)khu = 1 ，齒向載荷分配系數(shù)khp =1.815。實(shí)際載荷系數(shù) kh = ka kv kh：. kh ： =1 1.07 1 1.815 = 1.942(4-10)按實(shí)際載荷系數(shù)得分度圓直徑:kh1.924d1 =d1t 3 h =68.921 378.788mm1 1.3(4-11)齒輪模數(shù):m = d1 /zi = 78.788/19 = 4.147mm(4-12)則有：以1 二 mi二hlimi，90 570 :592 slbh = khn20hlim2= 0.95父390 =370 5mpa sl取二者中較小者作為該齒輪的接觸疲

16、勞需用應(yīng)力，既h】=eh 2 =370.5mpa2）計(jì)算小齒輪分度圓直徑（3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1）試算模數(shù)m _3_2 _ 22：，r(1 05：，r)乙.u 1/yfaysa、(!、)(4-13)確定公式中的各參數(shù)值:試選取kft =1.3,查手冊2得齒形系數(shù)：yfa1=2.69、yfa2=2.13,應(yīng)力修正系數(shù):ysa1 =1.55 %iim2 =340mpa、ysa2 =1.89 ,小齒輪和大齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限分別為fiim1 =360mpa ,彎曲疲勞壽命系數(shù)kfn1=0.85 , kfn2 = 0.88。取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.50則有f1=：:0 fa(4-14)k

17、 i _ kfn 2；- flim 2s0.88 360yfa2ysa2=211.2mpa , f s1.5rf!2.13 1.89二 0.0191211.2(4-15)因?yàn)榇簖X輪的yfaysa大于小齒輪，所以取%丫必丫引丫“ tfvt= 0.01912）計(jì)算模數(shù)m*,5：工,2折.崎）(4-16)0.01911.3 2.05 1040.3 (1 -0.5 0.3)2 1 92 、2.4721=1.347mm對比計(jì)算結(jié)果，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，因?yàn)辇X輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲 勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑

18、有關(guān)，所以可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.347mm,并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1 = 78.788mm。算出小齒輪齒數(shù) 乙=a/m = 78.788/2=39.394，取z1=39則大齒輪數(shù)乙=乙=2.47兆.394:97.3為了使兩齒輪的齒數(shù)互質(zhì)，取z2=972）查手冊4得計(jì)算小齒輪的基本幾何尺寸3）計(jì)算分度圓直徑：d1=z1 m=39m2=78mmd2 =z2 m =97 2 = 194mm11計(jì)算分錐角：、1 = arctan(-) = arctan() =20 9031u2.47(4-17)-2 =90 一20 9031=69 969計(jì)算齒輪寬度：

19、b = ：，rd1 u2 1/2 =0.3 79 . 2.492 1/2 = 31.79(4-18)取 b1 =b2 =32mm(4)校核計(jì)算1)分度圓直徑校核i4kh t1/zhze、2d1t 32t)l0.5 6 r)2u石j修正各式中參數(shù)(4-19)yfa1 =2.71yfa2 =2.13ysa1 =1.56ysa2 = 1.85取 kv =1.182, 5 = = 1 =% kh 隊(duì)=1.25 k p = khm =小陽父 1.5 = 1.375即 k =ka kv kh1khb=1 1.25 1 1.375-1.7182)校核4kh tizhze.2d1t -6r(1-0.56r)2

20、u f4 1.718 2.054 1 04, 2.5 1 89.9、2=32()0.3 (1 -0.5 0.3)2 2.47370.5-68.167mm(2)校核模數(shù)因早午:二笄牛，故按大齒輪校核4k tiyfa ysa、mn -3,-：222=(),邛r(1 -0.5 0.3:)2 z1u2 1 j4 2.344 2.144 104二 3 3 ,0.3 (1 -0.5 0.3)2 1622.752 10.0198=1.631mm因?qū)嶋Hd=78mm, m=2mm均大于要求值，故所設(shè)計(jì)的齒輪強(qiáng)度足夠。4.2低速級減速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算選定低速齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)按傳動(dòng)方案選用直齒圓柱齒輪傳

21、動(dòng)查手冊2選用7級精度材料選擇及熱處理如下表：表4-2齒輪材料參數(shù)齒輪型號材料牌號熱處理方法齒面硬度(hb0小齒輪45cr調(diào)質(zhì)280大齒輪45正火240齒輪齒數(shù)選擇:選齒輪齒數(shù)z3=19,根據(jù)傳動(dòng)比i) = 4,則大齒輪齒數(shù)為z4 = z3旬=19父4 = 76,取z2 =76，實(shí)際傳動(dòng)比明=4o(1)按齒面接觸疲勞設(shè)計(jì) 1)試算分度圓直徑 ,12kht 幣 u+1 /zhzezdit -3(4-20)t 丁 ,f)確定公式中的各參數(shù)值:丁口=4.754 父 104 n mm,試選 kht =1.3查手冊zh =2.5,材料的彈性影響系數(shù)ze =189.8mpa,。2)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度重合系數(shù)

22、z,; a1 =arccosz1cos: /(z1 2ha )1 = arccos19 cos20 /(19 2 1) = 31.896:a2 =arccosz2 cos： /(z2 2ha ) l arccos76 cos20 /(76 2 1)1 = 23.794-z1(tan二 a1 -tan： ) z2(tan： a2-tan： )1/2 =19(tan31.896 -tan20 ) 76(tan33.794 -tan20 ) e =1.713得齒寬系數(shù)gd =1 ,區(qū)域系數(shù)(4-21)(4-22)z-0.873(4-23)3)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力lh】查手冊2得小齒輪和大齒輪接觸疲勞

23、極限分別為1hlim =600mpa、0hlim =550mpa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：n1 =60n-jlh =60 382.1 1 (2 8 300 10)=1.100458 109n2 =n/u =2.75112 108查手冊2得接觸疲勞壽命系數(shù) khn1=0.94、khn2=0.97取失效率為1%安全系數(shù)s=1o則有一*09” 564mpa(4-24)!hk hn 2 h lim 2s0.96 5501= 528mpa取兩者較小者作為齒輪的解除疲勞許用應(yīng)力，即th i- !.-h =528mpa4）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d#3 2k ht t- u 1u(4-25)3 2 1.3 4.754

24、10412.5 189.8 0.893528)2=46.339mm5）調(diào)整小齒輪分度圓直徑計(jì)算實(shí)際載荷前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度：v。=二 d3tn -60 1000二 46.339 382.160 1000= 0.927m/s(4-26)(4-27)齒輪齒寬：b-：,d d1t =1 46.339 = 46.339mm計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)kh查手冊2得ka =1 ,動(dòng)載系數(shù)kv =1.09(4-28)齒輪的圓周力：ft1=21/d1t =2 4.754 104/46.339 = 2.052 103n.mmka f1t/b=1 2.052 103 / 46.339 = 444.28n / mm yfa2

25、 =2.11應(yīng)力修正系數(shù) ysa1 = 1.88、ysa2 =1.82 ,丁口=4.754父104、d=1、m=2mm、z3=26 o所以二一f1二 2kft-yfa1ysa2y,= 2 1,58 4.754 104 2.15 1.88 0.671:m3z321 23 262= 75.341 二 lf 11二jkftffazys-； =2 1.58 4.754 104 2.11 1.82 =2616；: i- 1f2 力 dm3z421 23 1052. f所以齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足條件。5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核5.1 軸材料選擇和最小直徑估算查手冊2選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，則許用應(yīng)力確定的

26、系數(shù)為 103 ma0 17.266mm ,取聯(lián)軸器孔直徑為d=25mm。軸孔長度l聯(lián)=62mm (y型)，相應(yīng)軸段 直徑為di = 25mm,其長度略小于寬度，取l1 =60mm(2)軸承與軸段、的設(shè)計(jì)，軸段采用軸肩定位，選用氈圈油密封。該軸為懸臂梁，且有軸向力的作用，所以查手冊1選用深溝球軸承，初選軸承 6205,尺寸為d m d父b = 25mm父52mmm 15mm ,所以取d3 =30mm ,聯(lián)軸器定位軸套頂?shù)捷S承內(nèi)圈端 面，該處軸段長度應(yīng)略短于軸承內(nèi)圈寬度，取l3=14mm ,在該軸上的兩個(gè)軸承取相同型號，則 d5 =30mm, l5 =15mm , d6 =29mm , l6 =

27、14mm。(3)軸承端蓋的總寬度為 23mm根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋的裝拆及添加潤滑油的要 求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器右端面間的距離為l=30mm故取l2=40mm,為滿足大帶輪的軸間定位及密封圈標(biāo)準(zhǔn)，取d2=30mm。(4)小錐齒輪處的軸段采用懸臂結(jié)構(gòu)，d6=30mm、l6=42mm ,選用普通平鍵8 m7 m 25定位，小錐齒輪與軸的配合為 上工。n6(5) d4段為軸環(huán)段，d4應(yīng)大于d3 ,所以取d4=50mm,由箱體裝配關(guān)系確定l4 =100mm。5.3軸ii的設(shè)計(jì)計(jì)算中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖：圖5-2軸ii的結(jié)構(gòu)圖(1)軸段和軸段的設(shè)計(jì)，改軸段上安裝軸承，考慮到齒輪上有作用較大的軸向 力及圓

28、周力，選用圓錐滾子軸承，軸承段及軸段上安裝軸承，查手冊 1選取軸承為 30207,尺寸為，所以取di=35mm, l1 = 32mm通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號， 則d5 =35mm , l5 =30mm ,軸的配合為公差為m6(2)齒輪與軸段和軸段的設(shè)計(jì)，軸段上安裝齒輪3,軸段上安裝齒輪 2,為了便于安裝齒輪，2和4應(yīng)略大于d1和ds ,所以選取d2=40mm、d4=64mm。由于 齒輪的直徑比較小，齒輪右端采用軸肩定位，左端采用軸套固定，齒輪 2輪廓的寬度范 圍為(1.21.5) d4=6075mm取其輪轂寬度l4=70mm ,齒輪其左端采用軸肩定位， 右端采用套筒固定，為了使套筒端

29、面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段長度應(yīng)比齒輪2的輪轂略短，故取l2=45mm,選用普通平鍵12m8m32定位，大錐齒輪與軸的配合為 電。2n6(3)軸段的設(shè)計(jì)，該段位中間軸上的兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為 (0.07 0.1)d 2=2.8 4mm 所以可得 ds=46mm、l3=18mm。5.3軸”的設(shè)計(jì)計(jì)算輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖：圖5-3軸iii的結(jié)構(gòu)圖(1)根據(jù)d djmin =35mm查手冊1得lx2型聯(lián)軸器符合要求，公稱轉(zhuǎn)矩為 560n.mm 許用轉(zhuǎn)速為 6300r/min ,軸孔范圍為 2035mm取聯(lián)軸器直徑為 35mm軸承上度 l聯(lián)=82mm , j型孔軸，a型鍵，相應(yīng)的軸段的直徑

30、 d1 =35mm ,其長度略小于孔寬度，取l1 =72mm ,聯(lián)軸器與軸的配合為h1。1 k6(2)密封圈與軸段的設(shè)計(jì)，在確定軸段的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸，采用軸肩定位，則軸肩高度h = (0.07 0.1)d1 =2.45 3.5mm,軸段的軸徑d2 =d1 +2父(2.453.5),選用氈圈油封，取d2=40mm。(3)軸承與軸段、的設(shè)計(jì)，考慮齒輪油軸向力的存在，軸徑較大，選用圓錐滾子軸承，軸段上安裝軸承，選用軸承為 30209 ,其尺寸為d父d父b =45mmx85mmm19mm ,所以選取d3=45mm, l3 = 38mm .通常一根軸上的兩根 軸承取相同的型

31、號，則軸段的 d?=45mm、l7=40mm。軸的配合公差為 m6(4)齒輪與軸段的設(shè)計(jì)，軸段上安裝齒輪4,為便于安裝，d6應(yīng)略大于d7,齒輪4輪廓寬度范圍為(1.21.5/45 = 5467.5mm ,取de = 60mm ,其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定，軸段長度應(yīng)比齒輪 4的輪轂略短，取l6=64mm。(5)軸段、的設(shè)計(jì)，軸段為齒輪提供軸向定位作用，定位軸肩的高度h =(0.070.1)d6 =4.2 6mm ,取 h=6mm,則 d =70mm、 l5 = 1.4h = 8.4mml5=15mm。軸段直徑可取軸承內(nèi)圈定位直徑，即 d4=60mm、l4=44mm ,大直齒輪與軸的配

32、合為業(yè)。n65.3軸的強(qiáng)度校核(1)畫出軸的載荷分析圖(2)計(jì)算軸上的作用力，查手冊5得如下公式小錐齒輪1:(5-1)圓周力 f” 2.0544 104 =1643.： di30徑向力 fr1 = ft1 tan 二 sin、=221.89n軸向力 fac1 =ft1 tan： cos、=453.52nac水平面支反力：fnh1 = ft1 -36 =492.96nfnh2 = 父156 2135.9n(5-2)120120同理，垂直面支反力fnv1 =67n、fnv2 =298n垂直面彎矩 m h1 =41520n mm水平面彎矩 mnv1=40440n mm合成彎矩 m1 =jmh12+m

33、nv： =56441n mm(5-3)軸的強(qiáng)度校核：因選定的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查手冊1得s =0.6,許用應(yīng)力k】=60mpa 0查手冊3根據(jù)第三強(qiáng)度理論：m = m 1 +t- =41.6mpa 卜工】(5-4)w故高速軸強(qiáng)度足夠。(3)中間軸及輸出的校核強(qiáng)度方式同上，計(jì)算得校核強(qiáng)度足夠。6鍵的選擇及強(qiáng)度校核6.1 軸i上聯(lián)軸器和小錐齒輪的連接鍵選擇及校核(1)聯(lián)軸器處選用普通平鍵尺寸為bhl =8mmm7mmm50mm ,接觸長度l = 508 =42mm, k =0.5h =0.5黑 7 =3.5mm , d = 25mm。 &p 】=120 150mpa則鍵聯(lián)接所受的應(yīng)力為：0p

34、 =.=2父20540 =11.18mpa 88箱座凸緣厚度s i0.0i (dim+d2m) +i 用8箱蓋凸緣厚度bi.5 si2箱座凸緣厚度bii.5 sii2箱座底凸緣厚度b22.5 s20地腳螺釘直徑df0.0i8 (dim+d2m) +ii2i2地腳螺釘數(shù)目n44軸承連接螺栓直徑di0.75d fi0機(jī)蓋機(jī)座連接螺栓直徑d2(0.5 0.6df)6連接螺栓d2的間距l(xiāng)i50200i80軸承端蓋螺釘數(shù)目d3(0.4 0.5)6窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.3 0.4) df4定位銷直徑d(0.7 0.8 ) d25d、di、d2至外機(jī)壁距離ci2020d、d2之凸緣的距離c2i8i8軸承旁凸臺(tái)半徑ri99凸臺(tái)高度h4040外機(jī)壁至軸承座端面距離lici+g+ (5 i0)40內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離l2c+g+ (5-8)58大齒輪定遠(yuǎn)至內(nèi)機(jī)壁 i i.2 ai2齒輪端面與內(nèi)機(jī)