二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）題目:二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名衛(wèi)芯專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)222012322220019班級(jí)2012級(jí)1班指導(dǎo)教師成績(jī)工程技術(shù)學(xué)院2014年11月機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名 | 劉芯專業(yè)年級(jí) |機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2012級(jí)設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)F-X1功力總持功蠱霍設(shè)計(jì)條件：1、運(yùn)輸帶工作拉力 F = 2500N ；2、運(yùn)輸帶工作速度 v = 1.1m/s ；3、卷筒直徑 D = 400mm ；4、 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 35oC;5、使用折舊期：8年；6、檢修間隔期：四年一次大修

2、，兩年一次中修，半年一次小修；7、 動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380/220V ；& 運(yùn)輸帶速度允許誤差：_5%;9、制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)工作量：1、減速器裝配圖1張（A1）；2、零件工作圖3張；3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。指導(dǎo)教師簽名:1電動(dòng)機(jī)選擇 41.1確定電機(jī)功率41.2確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 52傳動(dòng)比分配 52.1總傳動(dòng)比 52.2分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 53運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 53.1各軸轉(zhuǎn)速 53.2各軸功率 53.3各軸轉(zhuǎn)矩 64傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 74.1第一級(jí)（高速級(jí)）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 74.2第二級(jí)（低速級(jí)）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 115.裝配草圖 145

3、.1軸最小直徑初步估計(jì) 145.2聯(lián)軸器初步選擇 145.3軸承初步選擇 155.4鍵的選擇 155.5潤(rùn)滑方式選擇 156減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸157軸的受力分析和強(qiáng)度校核 177.1高速軸受力分析及強(qiáng)度校核 177.2中間軸受力分析及強(qiáng)度校核 187.3低速軸受力分析及強(qiáng)度校核 208軸承壽命計(jì)算228.1高速軸壽命計(jì)算 228.2中間軸壽命計(jì)算 238.3低速軸壽命計(jì)算 249鍵連接強(qiáng)度計(jì)算 269.1高速軸上鍵連接強(qiáng)度計(jì)算 269.2中間軸鍵強(qiáng)度計(jì)算 279.3低速軸鏈接鍵強(qiáng)度計(jì)算 27參考文獻(xiàn) 283機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)在機(jī)械工程學(xué)科中占有重要地位， 它是理論應(yīng)用于實(shí) 際的重要實(shí)踐環(huán)

4、節(jié)。 本課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們機(jī)械設(shè)計(jì)中的總體設(shè)計(jì)能力， 將機(jī)械 設(shè)計(jì)系列課程設(shè)計(jì)中所學(xué)的有關(guān)機(jī)構(gòu)原理方案設(shè)計(jì)、 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)分析、 機(jī)械零 部件設(shè)計(jì)理論、方法、結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)等內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐訓(xùn)練， 使課程設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際的聯(lián)系更為緊密。 此外，它還培養(yǎng)了我們機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng) 新設(shè)計(jì)的能力，增強(qiáng)了機(jī)械構(gòu)思設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)是展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)。 減速器是一種 將由電動(dòng)機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速降至要求的轉(zhuǎn)速比較典型的機(jī)械裝置， 可以廣泛地應(yīng)用 于礦山、冶金、石油、化工、起重運(yùn)輸、紡織印染、制藥、造船、機(jī)械、環(huán)保及 食品輕工等領(lǐng)域。本次設(shè)計(jì) 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及其他先修課

5、的知識(shí)，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使 已學(xué)知識(shí)得以鞏固、加深和擴(kuò)展；學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零件、部件、機(jī)械傳動(dòng)及 一般機(jī)械的基本設(shè)計(jì)方法和步驟， 培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和分析問(wèn)題， 解決問(wèn)題 的能力；提高我們?cè)谟?jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、 圖冊(cè)）進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算 及考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能，同時(shí)給了我們練習(xí)電腦繪圖的機(jī) 會(huì)。4計(jì)算內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟:5明 說(shuō) 及 算 計(jì)#1.電動(dòng)機(jī)選擇按工作要求選用丫系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。1.1確定電機(jī)功率nw=1Pw =2.75 kw工作機(jī)所需功率 Pw(kw)為Pw=FV = 25 x1-1 =2.75 kw1000 nw1000 xi按機(jī)械課程

6、設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-7確定各部分效率齒輪采用8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)n=0.97軸承采用球軸承(稀油潤(rùn)滑)n2 =0.99高速級(jí)用彈性聯(lián)軸器n =0.992n=0.89低速級(jí)用滑塊聯(lián)軸器n=0.98總效率 n= n 2 n 3 n n = 0.972 x 0.993 x 0.992X 0.98 =0.89P 電動(dòng)機(jī)所需工作功率 Pd(kw)為Pdw =2.75- 0.89=3.1kwn1.2確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速n w = 60 x1000v =52.5r/minnD二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比3 53 i25電機(jī)轉(zhuǎn)速n=(35)x (35) n w=472.5r/min1312.5r/min取 n

7、=1000r/mi n所以，由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1得電動(dòng)機(jī)型號(hào)為丫132M1-6額定功率p=4 kw ,滿載轉(zhuǎn)速n m =960r/minp d =3.1kwn w =52.5r/minn=1000r/minp=4 kwn m =960r/min由表12-3得軸伸尺寸 直徑38mm長(zhǎng)度80mm2傳動(dòng)比分配.nmi=nw=960 = 52.5=18.32.2分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比對(duì)展開式圓柱二級(jí)傳動(dòng)齒輪i1 =(1.31.5)i 2i= i1 i2計(jì)算可得 i1=4.88 i 2 =3.753.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算高速軸n1= n m =：960r/min中間軸n2= nJi 1 = 960

8、/4.88=196.7r/mi n低速軸n3=n 2/ i2 = nm/ i1 i 2 =960/18.3=52.5r/min3.1各軸轉(zhuǎn)速3.2各軸功率高速軸 P1 = Pd n=3.1X 0.992=3.075kw中間軸 p2= p1 n n = 3.075X 0.97 X 0.99=2.953kwi =18.3i 4 = 4.88i 2 =3.75n 1 = 960r/minn2= 196.7r/minn3= 52.5r/minp 1 =3.075kwp 2 =2.953kw2.1總傳動(dòng)比低速軸p3 = p 2 n n = 2.953X 0.97X 0.99=2.836kwp 3 =2.

9、836kw3.3各軸轉(zhuǎn)矩高速軸 T1 =9550 Pl =30.56 N M6中間軸T2 =9550 H2 =143.37 N Mn2低速軸T3=9550V3 =515.88 N MT 1 =30.56 NmT2 =143.37NmT 3 =515.88 Nm4.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1第一級(jí)（高速級(jí)）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）高速級(jí)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，速度不高，故選用 7級(jí)精度;（3）材料選擇選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45 （調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS；（

10、4）初選小齒輪齒數(shù)Z1=24，大齒輪齒數(shù)Z =i1 Z1 =4.88X 24=117.12，??；Z2=118類型：直齒圓柱齒輪, 7級(jí)精度 材料：小齒輪40Cr（調(diào)質(zhì)）280HBS大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBSd2.23 3 心一3( _E)2，d u(h)4.1.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算8#（1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)Kt=1.3。2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1 = 9.55X 106 P1 =30560N M3）由教材表10-7選取齒寬系數(shù) d=1。24）由教材表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)鍛鋼 ZE=189.8MPa95）由教材圖10-21d按齒面硬度查得

11、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限dimi=600MPa；大齒輪的接觸疲勞極限 dim2=550MPao6）由教材公式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（設(shè)每年工作356天）9N, =60厲 jLh =60 X 960 X 1 X 356 X 2 X 8 X 8=2.691 X 10N2N1112.691 1094.88=5.514X 1087）由教材圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)K HN1 = 0.9 K HN 2 =.58）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1則葉產(chǎn) KHN-lim1 =540MPaSCh 2 =K HN 2Tim 2S=577.5MPa計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，由

12、計(jì)算公式得d1t 就23 :113 3056088 1 (1898)2 =41.883mm4.885402）計(jì)算圓周速度dn n160 1000 :960 41.88360 1000=2.105 m/s3)計(jì)算齒寬bb = dd1t =1 X 41.883=41.883mm4）計(jì)算齒寬與齒高比b/h模數(shù)：七:弋圖齒高：h =2.25mt1 =1.745X 2.25=3.926mmb/h =10.67ch 1=540MP ach 2=577.5M Pad 1t =41.883mmv=2.105m/sb=41.883mmmt1 =1.745 mmh=3.926mm115）計(jì)算載荷系數(shù)K。由教材表1

13、0-2查得使用系數(shù)Ka=1；根據(jù)、. =2.105 m/s, 7級(jí)精 度，由教材圖10-8查得,動(dòng)載系數(shù)Kv=1.1;直齒輪Kh 一二= 1由教材表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱 布置時(shí)，K/ =1.417;由 b =10.67, Kh ： =1.417查教材圖 10-13得 K 3.護(hù)d乙j#（1）確定計(jì)算參數(shù)1）由教材圖10-20 c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 （FE1=500MPa；大齒輪的疲勞強(qiáng)度極限 cFE2=380MPa；2）由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) Kfn1=0.85, Kfn2=0.88;3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，

14、則有11 =K FN1 FE1S0.85 5001.4= 303.75MPa二 F 】1 =303.75MPa二 F 2K FN2匚 FE2S0.88 3801.4238.86MPa4) 計(jì)算載荷系數(shù)K= KAKvKf.Kf -1 X 1.1 X 1 X 1.38=1.5185) 查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)由教材表10-5用插值法查得Y Fa1=2.65； Y Fa2=2.16； Ysa1=1.58； Ysa2=1.81；f2 =238.86MPaK=1.5186) 計(jì)算大、小齒輪的緒并加以比較Yf* = 2.65 1-58=0.01379二 Fh 303.57丫Fa2丫Sa2F216 叫.0

15、11973238.8613#m1=1.31 mmm13 2 1.518 30560 V 1X2420.01379 =1.31mm小齒輪的數(shù)值大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算#對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的 m大于由齒根彎曲 疲勞強(qiáng)度的計(jì)算值，而齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所 決定的承載能力，取m1=1.5mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度。為了同時(shí)滿 足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=44.495mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由#d1m-i44.4951.5=29.6Z1=30 z2=147#取 Z1-30，則 Z2=i1Z1=4.88X 30=146.4取 147。4.1.4幾何尺寸

16、計(jì)算(1)計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d1=45mmd2=220.5mmd1 =Z 1m1 =30X 1.5=45mmd2 =Z 2 m1 = 147X 1.5=220.5mm（2）計(jì)算中心距a1 =（ d1 + d 2 ）/2= 132.75mm（3）計(jì)算齒輪寬度b = % dj = 1 x 45=45mm圓整后取 B2=45mm, B1=50 mm4.2第二級(jí)（低速級(jí)）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（參照咼速級(jí)設(shè)計(jì)）4.2.1選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)低速級(jí)轉(zhuǎn)速低、傳遞轉(zhuǎn)矩大，故選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)； 精度仍選為7級(jí)；為了減少材料品種和工藝要求，小齒輪 材料仍選用硬度為280 HBS的40Cr（調(diào)質(zhì)）,

17、大齒輪為硬度240 HBS的45 （調(diào)質(zhì)）；仍初選小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù) Z2=i2Z1=3.75X 24=904.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)試算公式：JKT2i2 十 1Ze 2d1t 2.32；*（）*di2U（1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值試選載何系數(shù)Kt=1.3;小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T2=1 43.37 N M,12d=1; ZE=189.8MPa2 ;應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：8N =60 nzjLh =6096.7x2x8x8x356=5.514X 10N15.514088N2 1 =1.47X 10 ;i23.75小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限eiim=600MPa ；大齒輪 cniim=550MPa

18、；接觸疲勞壽命系數(shù)：Khn1=1.05, Khn2=1.12.取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,a1 =135mmB1=50mmB2=45mm類型：直齒圓柱齒輪材料：小齒輪280 HBS40Cr（調(diào)質(zhì)） 大齒輪240 HBS45鋼（調(diào)質(zhì)）16計(jì)算得接觸疲勞許用應(yīng)力K hn 1；limlS1.05 6001=630Mpa550=616Mpa-H 1=630Mpa匸 H2=616MPa17#（2）計(jì)算1）小齒輪分度圓直徑dit=2.32 3 13143370 3.75 1x13.75（898）2 =64.205mm6162）圓周速度-d 牡 n 260 1000-64.205 196.760 10

19、00=0.661m/s3）齒寬b= dd1t = 1 x 64.205=64.205mmd1t 64.205 r模數(shù)mt = =2.67 mmz124齒高h(yuǎn)=2.25x mt=2.25x 2.67=6.019 mmb 寬高比=10.666h4）載荷系數(shù)。d 1t =64.205mm v=0.661m/s=64.205mmmt =2.67mmh=6.019mm#K=1.5653 d 1 =68.305mmm=2.846mmKv=1.01 ;直齒輪 Kh,=Kf,=1.0 ; Ka=1 ; K 1.423,心：39;則 K = KaKvKh： K： = 1.56535）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的

20、分度圓直徑_ i1 K _= dt3=68.305mmKt6）計(jì)算模數(shù) m =蟲=68.305 mm = 2.846mmz1244.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)公式：(2KT2FaYsa、m - 3刁()忖 6(1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限cFEi=500MPa;大齒輪的疲勞強(qiáng)度極限(FE2=380MPa;彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfni=0.88, Kfn2=0.9;載荷系數(shù) K 二 KaKvKf：K=1.529;Y Fa1=2.65, Y Fa2=2.21 ； Y Sa1=1.58, Y Sa2=1.78； S=1.4；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：則：*1=51 = 10.88500

21、丫Fa1丫Sa1心1K FN 2；- FE21.4二314.20.9 3801.4265 1=0.01332314.2=244.29 Mpa二 F1 =314.2MPa二 F2 =244.29 Mpa丫Fa 2丫Sa2；十22.21 1.78 =0.01610244.29大齒輪數(shù)值較大(2)設(shè)計(jì)計(jì)算2 1.529 14750021 240.0161=2.33 mmm= 2.33mm取m2=2.5，則小齒輪齒數(shù)d168.305廿=27.3 取乙=282.5大齒輪齒數(shù) Z2=i2Z1=3.75X28=1054.2.4幾何尺寸計(jì)算(1)分度圓直徑d3 =Z1m=28X 2.5=70mmZ1=28Z2

22、=105d3=70mmd4 =z2m=105 2.5 =262.5mmd4=262.5mm中心距a2坐色=70 262.5 =166.25 mm2齒輪寬度b二d d! = 1 x 70 =70 mm取 B4=70mm, B3=75 mm。5裝配草圖a2=166.25mm B3=75 mmB4=70mm5.1軸最小直徑初步估計(jì)5.1.1高速軸材料40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，由教材表15-3取A0=105d1_A03 R =105=15.52 mm取 22mmd 1 =22mm20#d 2 =30mmd 3 =40mmT c1 =45.84N MT C3 =773.82N M5.1.2中

23、間軸材料40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS，由教材表15-3取A=110fpT2963廿d2 蘭代3=110 江3i=27.14mm 取 30mm2 n2 196.75.1.3低速軸材料45鋼調(diào)質(zhì)，硬度250HBS，由教材表15-3取A0=110 d AnJ =11J.836 =41.58mm 取 40mm3 0 n3； 52.55.2聯(lián)軸器初步選擇由教材表14 1查得工作情況系數(shù)K=1.5計(jì)算轉(zhuǎn)矩Td=KT1 =1.5X 30.56=45.84N MTC3=KT3=1.5X 515.88=773.82N M高速軸選梅花形彈性聯(lián)軸器，由設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-8得聯(lián)軸器型號(hào)為21#LM4JB38 60Y

24、B22 52低速軸選滑塊聯(lián)軸器，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-9得聯(lián)軸器型號(hào)為WH7JM0 84J140 84#第一次放大第二次放大高速軸26mm30mm中間軸33mm35mm低速軸46mm50mm5.3軸承初步選擇根據(jù)以上數(shù)據(jù)，高速軸用角接觸球軸承，查手冊(cè)表6-6得軸承高速軸中間軸低速軸7006C7007C6010代號(hào)為7006C;中間軸用角接觸球軸承，查手冊(cè)表6-6得軸承代號(hào) 為7007C；低速軸用深溝球軸承，查手冊(cè)表6-1得軸承代號(hào)為6010。5.4鍵的選擇高速軸：輸入聯(lián)軸器連接鍵：6X6X 32中間軸：大齒輪連接鍵：12X 8X 32低速軸：大齒輪連接鍵：16X 10X 50輸出聯(lián)軸器連接鍵：12

25、X 8X 70材料都為Q275A。5.5潤(rùn)滑方式選擇5.5.1軸承潤(rùn)滑方式選擇高速軸 dn=22800mm r/min沖間軸 6884.5mm r/min,低速軸 dn=2625 mm - r/min。都小于160000。所以選用脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑劑由 手冊(cè)表7-2查得用通用鋰基潤(rùn)滑脂ZL-1。5.5.2齒輪潤(rùn)滑方式選擇齒輪采用浸油潤(rùn)滑。圓柱齒輪浸入油的深度最低約一個(gè)齒高， 但不少于10mm,最高不超過(guò)三分之一分度圓半徑，大齒輪的齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x 30mm。6.減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)尺寸關(guān)系結(jié)果（mm）箱座壁厚0.025a+3=8.287 88箱蓋壁厚0.02a+3=7.23 88箱蓋凸

26、緣厚度b11.5 812箱座凸緣厚度bi.5S12箱座底凸緣厚度b22.5 S20地腳螺釘直徑df0.036a+i220地腳螺釘數(shù)目na 250 500,n=6, a500時(shí)，n=84軸承旁聯(lián)接螺栓直徑di0.75df16蓋與座聯(lián)接螺栓直徑d2（0.5 0.6）df10連接螺栓d2的間距Li50 200150軸承端蓋螺釘直徑d3（0.4 0.5）df8視孔蓋螺釘直徑d4（0.3 0.4）df8定位銷直徑d（0.7 0.8）d28di d2 df至外箱壁距離Ci表 11-2Cif=26Cii=22Ci2=16df d2凸緣邊遠(yuǎn)距離C2表 11-2C2f=24C2i=20C22 = 14軸承旁凸臺(tái)

27、半徑RiC2120凸臺(tái)高度h根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑 確定，以便于扳手操作42外箱壁至軸承座端面距離LiCi+C2+（5 10）4723鑄造過(guò)渡尺寸x,y表 1-38x=3y=15大齒輪頂圓與內(nèi)壁距離 i 1.2 S10齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 2 S10箱蓋箱座肋厚mi,mm忤 0.85 Si, m0.86 Sm1=7m=7軸承端蓋外徑D2D+ （55.5） d3D21=95D22=102D23=120軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，Mdi和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般取s心D2S1=95S2=102S3=1207軸的受力分析和強(qiáng)度校核7.1高速軸受力分析及強(qiáng)度校核FNHlFNH2MV24如圖小齒輪受力:

28、2Tidi2 30.56 10345=1358.2 NFr1 =Ft1tan： =1358.2 tan20 =494.4 N受力分析：由軸的結(jié)構(gòu)圖得：L1=134mmL2=51.5mm水平面：由FNH 1(L1 L2 - Fr1 L2Fnh 2( L1* L2 ) = Fm L1得：Fnh1=137.3NFnh2=357.1N彎矩 M h =FNH1L1=18390.7 N mm鉛垂面：由FNV 1(L1 L2 = Ft1L2FnV 2 ( L1 L2 - Ft1 L1得：Fnv1=377.1N Fnv2=981.14 N彎矩 MV = FNV1L1=50526.7N mm22總彎矩 M1 =

29、 ,；M h Mv =53770 N mm扭矩 T1=30560 N mm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，計(jì)算取a=0.6caM2 CTJ2w=21MPa之前已選軸材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理，查教材表15-1得J=70 MPajv=，故安全。7.2中間軸受力分析及強(qiáng)度校核Ft1 =1358.2NF r1 =494.4NFnh1=137.3NFnh2=357.1NM H =8390.7 N - mmFnv1=377.1NFnV2=981.14NM V =50526.7N - mmM 1=53770N - mm二 ca =21MPaca安全2627#如圖大齒輪受力:#2T2d22 143.37 1032

30、20.5=1300.4NFr2 = Ft2 tan 匚-1300.4 tan20 =473.3N小齒輪受力:Ft32T2 _ 2 143.37 103d3 一 70=4096.3NFr3 二 Ft3tan： =4096.3 tan20 =1490.9N.Ft2 =1300.4NF r2 =473.3NFt3 =4096.3NF r3 =1490.9N28#受力分析：由軸的結(jié)構(gòu)圖得：Li=64.5mm , L2=70mm , L3=52mm.#水平面:FNH 1( L1 L2 L3) Fr3(L1 L2 - Fr2L3FNH 2 (L1 L2 L3) Fr3 L| = Fr2 (L1 L2 )得

31、：Fnhi=-843.3NFnh2=174.3N彎矩 M hi= FnhiLi=-54393 N mmM H2 =F3L2+Fnhi(L什L2)= 102987.6 N mm 鉛垂面：FNV1 ( L1L2 L3) =Ft3(L2 L3)Ft2L3FNV 2( L1L2 L3) =Ft2(Li L2 )Ft3L1得：Fnvi=3042.2NFnv2=2354.5N彎矩 Mv1 = FnviLi = 196222 N mmM V2 =Ft3 L2 Fnvi (Li+L2)= 122434 N mm總彎矩 M2i.= ., MhiMvi =203621 N mmM 22= M H22 M V22

32、=159989 N mm扭矩T2 =143370 N mm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，計(jì)算取a=0.6Mi2 CT2)2ca=51.6MPa之前已選軸材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理，查教材表15-1得J =70 MPa匚ca ；7，故安全7.3低速軸受力分析及強(qiáng)度校核Fnhi=-843.3NFnh2=174.3NFnvi=3042.2NFnV2 =2354.5NM 21 .=203621N - mmM 22 =159989N - mm匚 ca =51.6MPa安全3031#T,#如圖所示，齒輪受力為：l 2T32 漢 515880Ft4=3931Nd4262.5Fr4= Ft4 tan a=3931

33、 x tan20 =1431N由軸的結(jié)構(gòu)圖得：Li=62.5mmL2=123mm受力分析水平面：Fnh 1（ L1 + L2 ） = Fr 4 L2FNH2（L1+L2）=Fr4L|得：Fnhi =933.8 NFnh2=497.2 N彎矩M H =FnhiLi=61164 N mm垂直面：FNV1（L1+ L2）= Ft4 L2FnV2（L1 +L2）= Ft4L1得：Fnv1=2565 NFnv2=1366N彎矩M V =FnwL1=168008 N mm總彎矩： M3 = Jmh2 + Mv2 =178795N mm扭矩T3 =515880 N mm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，計(jì)算取a=

34、0.6Jm2 +（町3）2ca = =21.5MPaw此軸材料為45,調(diào)質(zhì)處理，由教材表15-1查得J=60 MPa%a Fd1,所以左端軸承1被壓緊，右端軸承2放松。 所以軸向力：Fa1=Fae+Fd2=392.4 NFa2=Fd2=392.4 N7006C軸承判斷系數(shù)e=0.4o皂=1.04 e丘=0.4F r1F r2由教材表13-5得動(dòng)載何系數(shù)：X1=0.44, 丫1=1.40X2=1 , 丫2=0由教材表13-6取fp=1.1當(dāng)量動(dòng)載荷P1=fp(X 1 Fr1+Y1Fa1)=786.8N P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)= 1079.2 N因?yàn)镻1VP2，所以以軸承2作為壽命計(jì)

35、算軸承。 球軸承& =3106 C 3Lh =(一 )3=48507 h 60n1 P2Ly =h=8.3 年2 年2疋8疋365所以壽命滿足使用要求。8.2中間軸壽命計(jì)算中間軸軸承為7007CoF r1 =377.1NF r2 =981.1NP1=786.8NP2=1079.2 NLy =8.3 年合格33由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-6得基本額定動(dòng)載荷：C=19.5 kNF r1 =3042.2NF r2 =2354.5N軸承受到的徑向載荷：Fr1 =F NV1 =3042.2NFr2=FNV2 =2354.5N派生軸向力為：取e=0.4Fdi=eFri=1216.9 NFd2=eFr2=941.8 N兩軸承正裝，由于齒輪為直齒，無(wú)軸向力，所以 Fae=0o 因?yàn)镕ae+Fd2 eFr1Fr2由教材表13-5得動(dòng)載荷系數(shù)：X1=1 , 丫1=0X2=0.44, Y2=1.40P1=3346.4 NP2=3013.6 N由教材表13-6取fp=1.1當(dāng)量動(dòng)載荷P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=3346.4 NP2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=3013.6 N因?yàn)镻1P2，所以以軸承1作為壽命計(jì)算軸承。球