機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置1081101225機(jī)自1082班設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 2010年12月20日淮陰工學(xué)院目 錄一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3二 設(shè)計(jì)要求 3三 設(shè)計(jì)步驟 41. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 42. 電動(dòng)機(jī)的選擇 53. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 64. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 75. 設(shè)計(jì)v帶和帶輪 86. 齒輪的設(shè)計(jì) 117. 軸的設(shè)計(jì) 148軸承的設(shè)計(jì) 279鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 29 10箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3011.減速器的潤(rùn)滑與密封 3212.聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 33 13.減速器裝配圖設(shè)計(jì) 四 設(shè)計(jì)小結(jié) 33五 參考資料 341. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)

2、方案一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、課程設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（見(jiàn)以下示意圖）2、已知條件1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35。2）使用折舊期：8年3）檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修4）動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380/220v5）運(yùn)輸帶速度允許誤差：5%6）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編號(hào)123 45678運(yùn)送帶工作拉力f/n15002200230025002600280033004000運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.11.11.11.11.11.41.21.6卷筒直徑d/mm220240

3、300400220350350400數(shù)據(jù)編號(hào)91011 1213141516運(yùn)送帶工作拉力f/n45004800300030002500250032003200運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.81.251.21.41.21.41.41.2卷筒直徑d/mm400500350400350400400450二、設(shè)計(jì)要求1.減速器裝配圖一張。1號(hào)圖紙比例1：22.繪制軸、齒輪零件圖各一張。2號(hào)圖紙比例1：13.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。三. 設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：第十五組數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力f/n 3200 。運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s) 1.4 。 卷筒直徑d/mm 400 。1）外

4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為v帶傳動(dòng)。2）減速器為帶-單級(jí)圓柱齒輪減速器。3）方案簡(jiǎn)圖如上圖4）該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于v帶有緩沖吸振能力，采用v帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用v帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分一級(jí)圓柱齒輪減速，這是一級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。原動(dòng)機(jī)部分為y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。2、電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳

5、動(dòng)比（1）總傳動(dòng)比(2)分配傳動(dòng)比4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸的轉(zhuǎn)速2）各軸的輸入功率3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩5.設(shè)計(jì)v帶和帶輪1).確定計(jì)算功率2).選擇v帶類型3).確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速4).確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度5).驗(yàn)算小帶輪上的包角6).計(jì)算帶的根數(shù)7).計(jì)算單根v帶的初拉力8).計(jì)算壓軸力9).帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.齒輪的設(shè)計(jì)1) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)2) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸7.軸的設(shè)計(jì)(一).軸的設(shè)計(jì)2、電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件選用y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380v/220。2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量由機(jī)

6、械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知工作機(jī)的有效功率為 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-7可知： ： v帶傳動(dòng)效率 0.96 ：滾動(dòng)軸承效率 0.99（球軸承） ：齒輪傳動(dòng)效率 0.98 （7級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)） ：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 0.99（彈性聯(lián)軸器） ：卷筒傳動(dòng)效率 0.96所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表13-2可知：按照表中推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比,所以總傳動(dòng)比的合理范圍為 而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min和1500r/

7、min三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)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)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132m2-6。其主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)質(zhì)量/kgy132m2-65.59602.02.084中心高外型尺寸l（ac/2+ad）hd底腳安裝尺寸ab地腳螺栓孔直徑k軸伸尺寸de裝鍵部位尺寸fg132515 345 315216 1781238 8010333.計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比(1).總傳動(dòng)比為 (2).分配傳動(dòng)比 考慮潤(rùn)滑條件等因

8、素，初定 4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1).各軸的轉(zhuǎn)速 i軸 ii軸 iii軸 卷筒軸 2).各軸的輸入功率 i軸 ii軸 iii軸 卷筒軸 3）.各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為 ii軸 ii軸 iii軸 卷筒軸 將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表，以備查用。 軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/(nmm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比效率i軸5.379603.60.95ii軸5.102674.00.97iii軸4.956710.98卷筒軸4.85675. 設(shè)計(jì)v帶和帶輪電動(dòng)機(jī)輸出功率 ，轉(zhuǎn)速，帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i=3.6，每天工作16小時(shí)。1).確定計(jì)算功率由機(jī)械設(shè)計(jì)表4-6查得工作情況系數(shù)，故2).選擇v帶類

9、型 根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖4.11可知，選用a型帶3).確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 =112-140mm(1).初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖4.11和表4.4，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑，而，其中h為電動(dòng)機(jī)機(jī)軸高度，滿足安裝要求。(2).驗(yàn)算帶速因?yàn)椋蕩俸线m。(3).計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表4.4，選取，則傳動(dòng)比，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 4).確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 (1).由機(jī)械設(shè)計(jì)式（4.32）得 ，取(2).計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由機(jī)械設(shè)計(jì)表4.2選取v帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度(3).計(jì)算實(shí)際中心距 5).驗(yàn)算小帶輪上的包角 6).計(jì)算帶的根數(shù) (1) 計(jì)算單根v帶的額定功率由、和，查機(jī)械設(shè)計(jì)表4.

10、5得單根a型v帶額定功率分別為1.00kw和1.18kw，用線性插值法求時(shí)的額定功率由機(jī)械設(shè)計(jì)式4.28，查機(jī)械設(shè)計(jì)表4.7得查機(jī)械設(shè)計(jì)表4.8得查機(jī)械設(shè)計(jì)表4.2得根，取6根7).計(jì)算單根v帶的初拉力由機(jī)械設(shè)計(jì)表4.1得a型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，以及式4.29，所以故取。 8).計(jì)算壓軸力由機(jī)械設(shè)計(jì)式4.30得壓軸力為 9).帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪為輻條式，由單根帶寬為13mm，取帶輪寬為95mm。6. 齒輪的設(shè)計(jì)1) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，載荷較平穩(wěn)，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb100

11、95-88)。(3)材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.1選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220hbs，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為190hbs，二者材料硬度差為30hbs。(4)選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.5，2) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 (1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由機(jī)械設(shè)計(jì)式6.11即 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值.試選載荷系數(shù)。.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 . 由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.5，.由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)。.由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.8按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限

12、。.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù).由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.6取接觸疲勞壽命系數(shù)；。.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù) 2.計(jì)算. 試算小齒輪分度圓直徑，代入的值。 .計(jì)算圓周速度。 .查機(jī)械設(shè)計(jì)表6.2得使用系數(shù)，根據(jù)、7級(jí)精度查圖6.10得動(dòng)載系數(shù)查圖6.13得則 由機(jī)械設(shè)計(jì)式6.14 按標(biāo)準(zhǔn)取計(jì)算齒寬。取，.計(jì)算齒寬與齒高之比齒高 (3).按齒根彎曲強(qiáng)度校核 彎曲強(qiáng)度的校核公式 1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值.由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.9查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；.由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.7取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力； 取彎曲疲勞安全系數(shù)，應(yīng)力修正系數(shù)有 . 查取齒形系數(shù)由

13、機(jī)械設(shè)計(jì)表6.4查得； . 查取應(yīng)力校正系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.4查得；. .計(jì)算大、小齒輪的并加以比較； 小齒輪的數(shù)值較大，按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度.校核計(jì)算 (4).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 首先考慮大齒輪，因齒輪齒頂圓直徑為300mm大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按機(jī)械設(shè)計(jì)圖6.26推薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，并繪制大齒輪零件圖。其次考慮小齒輪，由于小齒輪齒頂圓直徑為75mm較小，若采用齒輪結(jié)構(gòu)，不宜與軸進(jìn)行安裝，故采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，其零件圖見(jiàn)滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)部分。7.軸的設(shè)計(jì)(一).軸的設(shè)計(jì).輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，.求作用在齒輪

14、上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 而 .初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是 ，由于鍵槽的影響，軸徑應(yīng)增大5%-7%故，直徑增大至49.42mm-50.36mm 取 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)表10.1，取，則： 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hl4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 。半聯(lián)軸器的孔徑 ，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1).

15、為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，-段右端需制出一軸肩，取故取-段的直徑；左端用軸端擋圈定位。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故-段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取2).初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。按照工作要求并根據(jù)，取查手冊(cè)選取單列角接觸球軸承7012ac，其尺寸為，而。 3).查機(jī)械設(shè)計(jì)表11.5取安裝齒輪處的軸端-的直徑；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的跨度為75mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸端應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑。由機(jī)

16、械設(shè)計(jì)表11.6軸環(huán)寬度，取。 4).軸承端蓋的總寬度為(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故。 5).取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，取，已知滾動(dòng)軸承寬度，大齒輪輪轂長(zhǎng)度，則 至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。(2).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。按由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配額為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選

17、用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)盈配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。(3).確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)圖11.17，取軸端倒角，圓角。.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取值。對(duì)于7012ac型角接觸球軸承，由手冊(cè)中查得。因此。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距，所以，。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算處的截面c處的、及的值列于下表。載荷 水平面h 垂直面v支反力彎矩總彎矩 ，扭矩.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

18、最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(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)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2查得因此，故安全。.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 (1).判斷危險(xiǎn)截面截面a，,b只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為放寬確定的，所以截面a,b均無(wú)需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面和處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面c上的應(yīng)力最大。截面的應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截

19、面c上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面c也不必校核。截面顯然更不必校核。由機(jī)械設(shè)計(jì)附表1.8和附表1.4可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面左右兩側(cè)即可。 (2).截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面左側(cè)的彎矩為 截面 上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2得，。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)附表1.6查取。因，經(jīng)差值后可查得 ， 又由機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.8和r=2.0mm和可得軸的材料的敏性系數(shù)為 ，故有效應(yīng)力集中系數(shù)為

20、由查機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.9 的尺寸系數(shù)；由圖2.10的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由查圖2.12得表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 查手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù) ，取 ，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，則 故可知其安全。 (3).截面右側(cè)抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面右側(cè)的彎矩為 截面 上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 過(guò)盈配合處的，由和和配合為查附表1.4用插值法求出，并取，于是得 ，軸按磨削加工，由查圖2.12得表面質(zhì)量系數(shù)為 故得綜合系數(shù)為 所以軸在截面右側(cè)的安全系數(shù)為 故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。.繪制軸的工作圖，如下：(二).齒輪軸的設(shè)計(jì).輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和

21、轉(zhuǎn)矩 由上可知，.求作用在齒輪上的力 因已知高速小齒輪的分度圓直徑 而 .初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是 ，由于鍵槽的影響，軸徑應(yīng)增大5%-7%故直徑增大至32.57mm-33.19mm 輸出軸的最小直徑顯然是安裝帶輪處的直徑，取，根據(jù)帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸，取。.齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1).根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1).為了滿足帶輪的軸向定位要求，-段右端需制出一軸肩，取故取-段的直徑； 2).初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。按照工作要求并根據(jù)，查手冊(cè)選取單列角接觸球軸承7008ac，其尺寸為，故；

22、而。 3).由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端-的直徑，。軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。 4).軸承端蓋的總寬度為(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故。 5).取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，取，已知滾動(dòng)軸承寬度，則 至此，已初步確定了軸的各段和長(zhǎng)度。(2).軸上零件的周向定位 帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)度配合來(lái)保證的，此處選軸

23、的直徑尺寸公差為。(3).確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)圖11.17，取軸端倒角。.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取值。對(duì)于7008ac型角接觸球軸承，由手冊(cè)中查得。因此。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距，所以，。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算處的截面c處的、及的值列于下表。載荷 水平面h 垂直面v支反力彎矩總彎矩 ，扭矩.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)上表數(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)變應(yīng)力，取，

24、軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2查得因此，故安全。.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 (1).判斷危險(xiǎn)截面由上圖可知只要校核左軸承支撐點(diǎn)截面即可 (2).截面抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面的彎矩為 截面的扭矩t為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2得，。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)附表1.6查取。因，經(jīng)差值后可查得 又由機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.8和r=0mm和可得軸的材料的敏性系數(shù)為 ，故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由查機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.9 的尺寸系數(shù)；由圖2.10的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由查圖2.12得表面

25、質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 查手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù) ，取 ，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，則 故可知其安全。 (三).滾動(dòng)軸承的校核軸承的預(yù)計(jì)壽命 計(jì)算輸入軸承 (1).已知，兩軸承的徑向反力 由選定的角接觸球軸承7008ac，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-6得，軸承內(nèi)部的軸向力 (2).因?yàn)?，?故， (3). ，查機(jī)械設(shè)計(jì)表8.1可得 由于，故; ,故 (4).計(jì)算當(dāng)量載荷、 由機(jī)械設(shè)計(jì)表8.7取，則 (5).軸承壽命計(jì)算 由于，取，角接觸球軸承，取，由機(jī)械設(shè)計(jì)表8.7取，表8.8得 故滿足預(yù)期壽命。 . 計(jì)算輸出軸承 (1).已知，兩軸承的徑向反力 由選定的角接觸球軸承70

26、12ac，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-6得，軸承內(nèi)部的軸向力 (2).因?yàn)?，?故， (3). ，查機(jī)械設(shè)計(jì)表8.1可得 由于，故; ,故 (4). 計(jì)算當(dāng)量載荷、 由機(jī)械設(shè)計(jì)表8.7取，則 (5).軸承壽命計(jì)算 由于，取，角接觸球軸承，取，由機(jī)械設(shè)計(jì)表8.7取，表8.8得，則 故滿足預(yù)期壽命。8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) .帶輪與輸入軸間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-1，選a型平鍵，其尺寸為，(gb/t 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：,， 查機(jī)械設(shè)計(jì)表12.1得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。.輸出軸與齒輪間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-1，選a型平

27、鍵，其尺寸為，(gb/t 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：,， 查機(jī)械設(shè)計(jì)表12.1得，因?yàn)椋舒I符合強(qiáng)度要求。.輸出軸與聯(lián)軸器間鍵的選擇及校核軸徑，輪轂長(zhǎng)度，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-1，選a型平鍵，其尺寸為，(gb/t 1095-2003)現(xiàn)校核其強(qiáng)度：,，查機(jī)械設(shè)計(jì)表12.1得，因?yàn)?，故鍵符合強(qiáng)度要求。9.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（ht200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合.1.機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體外加肋板，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。采用浸油潤(rùn)滑，由于為單級(jí)圓柱齒輪減速器，速度1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離10箱蓋、機(jī)座肋厚, 軸承端蓋外徑+（55.5） 118 9610. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)對(duì)于