河北工程大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)0

1、 成績：_機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 帶式輸送機(jī)傳送裝置設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)制 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 姚 貴 英 河 北 工 程 大 學(xué) 機(jī) 電 學(xué) 院目錄第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1第二部分 傳動(dòng)方案分析 3第三部分 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 3第四部分 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇計(jì)算 4第五部分 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 5 1、高速級(jí)嚙合齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 5 2、低速級(jí)嚙合齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算10 第六部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及初步選擇鍵與聯(lián)軸器 15 一、軸3的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 二、軸1的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 三、軸2的設(shè)計(jì)計(jì)算 25第七部分 滾動(dòng)軸承的選擇與校核 30第八部分 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算

2、33第九部分 潤滑和密封方式的設(shè)計(jì) 34第十部分 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 35第十一部分 設(shè)計(jì)總結(jié) 36第十二部分 參考資料 3737 第一部分、設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、機(jī)器的功能要求膠帶輸送機(jī)是機(jī)械廠流水作業(yè)線上運(yùn)送物料常用設(shè)備之一，其主要功能是由輸送帶完成運(yùn)送機(jī)器零、部件的工作。其工作裝置的傳動(dòng)示意圖參見圖1-1。圖1-1 帶式輸送機(jī)工作裝置傳動(dòng)示意圖2、機(jī)器工作條件（1）載荷性質(zhì) 單向運(yùn)輸，載荷較平穩(wěn)；（2）工作環(huán)境 室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境溫度不超過35°C；（3）運(yùn)動(dòng)要求 輸送帶運(yùn)動(dòng)速度誤差不超過5%；滾筒傳動(dòng)效率為0.96；（4）使用壽命 8年，每年350

3、天，每天16小時(shí)；（5）動(dòng)力來源 電力拖動(dòng)，三相交流，電壓380/220V；（6）檢修周期 半年小修，二年中修，四年大修；（7）生產(chǎn)條件 中型機(jī)械廠，小批量生產(chǎn)。二、傳動(dòng)方案： 電機(jī)兩極圓柱齒輪斜齒減速器工作機(jī)三、設(shè)計(jì)參數(shù)：輸送帶的牽引力F，（KN）輸送帶的速度v,(m/s)提升機(jī)鼓輪的直徑D，（mm）2.91.6450四、設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)工作內(nèi)容（1）膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)（包括方案構(gòu)思、比選、決策）；（2）選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)及規(guī)格；（3）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；（4）減速器設(shè)計(jì)(包括傳動(dòng)零件、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸承、連接件、潤滑和密封方式選擇，機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì))（5）聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)

4、；（6）繪制減速器裝配圖和零件工作圖；（7）編寫設(shè)計(jì)說明書；（8）設(shè)計(jì)答辯。2、提交設(shè)計(jì)成品需要提交的設(shè)計(jì)成品：紙質(zhì)版、電子版（以班級(jí)學(xué)號(hào)中文姓名作為文件名）各1份。內(nèi)容包括：（1）減速器裝配圖一張；（2）零件圖2張 (完成的傳動(dòng)零件、軸和箱體的名稱)；（3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。五、設(shè)計(jì)中應(yīng)注意事項(xiàng)1.計(jì)算和繪圖應(yīng)交替進(jìn)行，并注意隨時(shí)整理結(jié)果，列表保存。2.設(shè)計(jì)中要貫徹標(biāo)準(zhǔn)。（標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)尺寸）3.全面考慮問題：強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、加工工藝等。4.設(shè)計(jì)應(yīng)有創(chuàng)造性，多方案比較，擇優(yōu)選用。5.設(shè)計(jì)過程中注意培養(yǎng)獨(dú)立工作能力。6.提交的設(shè)計(jì)成品應(yīng)符合指導(dǎo)教師給出的格式要求。六、完成時(shí)間要求在2012年12月

5、20日之前完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)。指導(dǎo)教師：姚貴英第二部分、傳動(dòng)方案分析 題目：設(shè)計(jì)一用于膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的展開式二級(jí)圓柱 斜齒輪減速器一 總體布置簡圖 二.分析結(jié)構(gòu)及工作情況： 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為：展開式二級(jí)圓柱斜齒輪減速器。故只對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，兩邊軸較長、剛度差。而且工作情況較平穩(wěn)，要進(jìn)行各部分的設(shè)計(jì)，電機(jī)的選擇，軸的設(shè)計(jì)，聯(lián)軸器的選擇，齒輪的設(shè)計(jì)，來滿足工作要求。 第三部分、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算一、 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、

6、重量、價(jià)格和減速器的傳動(dòng)比，所以選用常用的封閉式Y(jié)系列的電動(dòng)機(jī)。二、 電動(dòng)機(jī)容量的選擇1. 卷筒所需功率 2.電動(dòng)機(jī)的輸出功率 由表1-7查出:1=0.99，為輸入聯(lián)軸器的效率，2=0.99，為第一對(duì)軸承的效率，3=0.99，為第二對(duì)軸承的效率，4=0.99，為第三對(duì)軸承的效率，5=0.98，為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為7級(jí)精度，稀油潤滑），6=0.99，為輸出聯(lián)軸器的效率，7=0.96, 為卷筒的效率，12345670.99×0.99×0.99×0.99×0.98×0.960.88；所以5.27kw三、 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇，8=<i=

7、<40,所以求的轉(zhuǎn)速的范圍，,543.52=<n=<2717.6r/min四、 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定由表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)121查出，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6的三相異步電動(dòng)機(jī),其額定功率為5.5kw，轉(zhuǎn)速1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速960r/min?；痉项}目所需的要求。第四部分 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)選擇計(jì)算一、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配1. 計(jì)算總傳動(dòng)比卷筒轉(zhuǎn)速=60×1000×V/(D)=67.94由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為：i/14.132. 合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由于減速箱是展開式布置，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中

8、的圖12，考慮到滿足浸油潤滑要求，及一級(jí)閉式斜齒最佳傳動(dòng)比為3到5之間，所以4.5，=3.14速度偏差為0，所以可行。二、 各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩1. 各軸轉(zhuǎn)速 960r/min/ i1960/4.5213.33r/min / =67.94 r/min2. 各軸輸入功率   P×15×0.995.455 kw  =×2×55.455×0.99×0.985.28 kw   ×3×55.28×0.99×0.985.12 kw3. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩&

9、#160;  1軸  9550 / =9550×5.445/960=54.17N·m  2軸  9550 / =9550×5.28/213.33= 213.33N·m3軸  9550 / =9550×5.12/67.94=719.69N·m列表如下：項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸1中間軸2低速軸3轉(zhuǎn)速 （r/min)960960213.3367.94輸入功率 （ kw ) 5.55.4455.285.12輸入轉(zhuǎn)矩 （N*m)54.7154.17236.37719.69傳動(dòng)比114.53.14第五部

10、分、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算一、高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1選定齒輪類型精度等級(jí)、材料及齒數(shù)材料及熱處理(1)齒輪材料及熱處理小齒輪材料為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,二者材料硬度差為40HBS；(2)齒輪精度 選擇7級(jí) (3)選擇小齒輪齒數(shù)為=20（20-40）,大齒輪齒數(shù) =4.520=90,選取螺旋角。初選螺旋角=（）。 2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按公式計(jì)算（1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1) 試選=1.6。2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 3) 查圖10-30看區(qū)域系數(shù)圖選取=2.433.4) 查看標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)的端面重合度，查得 =0.75

11、，=0.87，則=1.62。 5）查看表格選取齒寬系數(shù)=1. 6）查10-6表得到材料的彈性影響系數(shù)=。 7）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550 Mpa。 8）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9）取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95，=1.06 10）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 （2） 計(jì)算1) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得 =43.78mm1） 計(jì)算圓周速度。2） 計(jì)算齒寬b及模數(shù)。b=3） 計(jì)算縱向重合度 4） 計(jì)算載荷系數(shù)K.已知使用系數(shù)=1(表10-2),根據(jù)v=2.2m/s,7級(jí)精度，查表得到動(dòng)載系數(shù)=1.09；(表

12、10-4)。查圖得(圖10-13)；查表得（表10-3）。故載荷系數(shù)5） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 6） 計(jì)算模數(shù) 3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式 (1) 確定計(jì)算參數(shù)1） 計(jì)算載荷系數(shù)。 2） 根據(jù)縱向重合度=1.59，查圖10-28得螺旋角影響系數(shù)=0.88.3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 4） 查取齒形系數(shù)。查10-5表得=2.724 =2.1835) 查取應(yīng)力校正系數(shù)。查10-5表得 =1.569 =1.789 6）查圖的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限500MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限380MPa； 7) 查圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.86 =0.89； 8）計(jì)算彎曲疲勞

13、許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式 9）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力。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)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng) 度計(jì)算的齒面模數(shù)，取=1.389mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度，圓整為標(biāo)準(zhǔn)值， 取=2.0mm. 齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模 數(shù)與齒數(shù)的乘積） 有 關(guān)。按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=45.95mm， 算出 小齒輪齒數(shù)應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 取=22，則。取=99. 4. 幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算中心距 （應(yīng)盡量圓整為0和5）將中心距圓整為1

14、25mm。（2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 因改變不大，所以不用修正參數(shù)、。計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 mm mm（3） 計(jì)算齒輪寬度 圓整后取 （4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而小于500mm,顧應(yīng)選用腹板式為 宜。2、 低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算1選定齒輪類型精度等級(jí)、材料及齒數(shù)材料及熱處理(1)齒輪材料及熱處理小齒輪材料為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,二者材料硬度差為40HBS；(2)齒輪精度 選擇7級(jí) (3)選擇小齒輪齒數(shù)為=20（20-40）,大齒輪齒數(shù) =3.1420=62.8,取 63，選取螺旋角,，初選螺旋角=（

15、）。 2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按公式計(jì)算（1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選=1.6。2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 3）查圖10-30看區(qū)域系數(shù)圖選取=2.433.4）查看標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)的端面重合度，查得 =0.75，=0.86，則=1.61。5）查看表格選取齒寬系數(shù)=1.06）查10-6表得到材料的彈性影響系數(shù)=。7）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550 Mpa。 8）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=1.06，=1.12. 10）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 （2） 計(jì)

16、算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得 =69.59mm 2）計(jì)算圓周速度。3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)。b=4）計(jì)算縱向重合度 5）計(jì)算載荷系數(shù)K.已知使用系數(shù)=1(表10-2),根據(jù)v=0.78m/s,7級(jí)精度，查表得到動(dòng)載系數(shù)=1.05；(表10-4)。查圖得(圖10-13)；查表得（表10-3）。故載荷系數(shù)6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 7） 計(jì)算模數(shù) 3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式 （1） 確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)。 2）根據(jù)縱向重合度=1.59，查圖10-28得螺旋角影響系數(shù)=0.88.3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 4）查取齒形系數(shù)。查10-5表得由表10-5查得=2.724

17、=2.2445）查取應(yīng)力校正系數(shù)。查10-5表得 =1.569 =1.748 6）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa；=380 MPa； 7) 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.89，=0.9 8）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，由式 9）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力。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)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取=1.389mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度，圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，取=3mm. 而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與

18、齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)。按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=72.24mm，算出小齒輪齒數(shù)應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 取=23，則。取=72 4. 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距 （應(yīng)盡量圓整為0和5）將中心距圓整為147mm。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 因改變不大，所以不用修正參數(shù)、。計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 mm（3）計(jì)算齒輪寬度 圓整后取 （4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而小于500mm,顧應(yīng)選用腹板式為 宜。3、名 稱符號(hào)高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪法面模數(shù)2mm 2mm3mm3mm螺旋角14°314814°314814°1236

19、 14°1236齒 數(shù)22992372分度圓直徑45.45 204.54 71.18 222.82 齒頂高系數(shù)1111頂隙系數(shù)0.250.250.250.25齒頂高=2mm2mm3mm3mm齒根高=(+) 2.5mm2.5mm3.75mm3.75mm齒頂圓直徑=49.45208.54 77.18 228.82齒根圓直徑= 40.45199.54 63.68 215.32齒 寬51mm46mm77mm72mm法面壓力角20°20°20°20°傳動(dòng)中心距125mm147mm齒輪精度等級(jí)7級(jí)7級(jí)材料及熱處理小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)，硬度為280HBS大

20、齒輪：45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度為240HBS 第六部分、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及初步選擇鍵及聯(lián)軸器一、 軸3的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 軸3上的功率,轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩. 由前面已經(jīng)算出，2. 求作用在齒輪上的力 mm 3. 初步確定軸的最小直徑 先按課本15-1初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本表15-1取，輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)由表14-1，查得則：，查表得選用4型彈性柱銷聯(lián)軸器,許用轉(zhuǎn)矩為1250N·m許用最大轉(zhuǎn)速為4000r/min,考慮到聯(lián)軸器與軸之間存在鍵槽，軸直徑須增大5%-7%。半聯(lián)軸器的孔徑故取，半聯(lián)

21、軸器的長度L=112mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度=84mm。4.軸3的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案 選用上圖的裝配方案. （2）根據(jù)軸向定位的要確定軸的各段直徑和長度1）為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取-的直徑;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑，半聯(lián)軸器與 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故-的長度應(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,故選用圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)目錄中初步選取0基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承33012型.其尺寸為對(duì)于選取的單列圓錐滾子

22、軸承其尺寸為:故;而 .左端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上查得33012型軸承定位軸肩 高度h=6mm,因此，。 3）取安裝齒輪處的軸段; 齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為72mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取. 齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高6,取.軸環(huán)寬度,取b=12mm. 4）軸承端蓋的總寬度為20mm(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 ,故取.這僅是初步確定，等到安裝時(shí)，還要考慮密封等裝置。 5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=18.5mm

23、,兩圓柱齒輪間的距離c=20+2.5=22.5mm.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 s,取s=8,已知滾動(dòng)軸承寬度T=33.5mm,高速大齒輪輪轂長L=46,則至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3） 軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按表61查得平鍵截面的各項(xiàng)的尺寸，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長L為70mm，鍵的材料選用鋼。 半聯(lián)軸器與軸配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過渡配合來保證，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。(4) 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考課本表152，取聯(lián)軸器軸端倒角為和軸承相配合的軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見3軸零件圖。5

24、. 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)做出軸的計(jì)算簡圖。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30304型圓錐滾子軸承，查得，因此，作為簡支粱的軸的支承跨距。且可得根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖 相關(guān)力計(jì)算如下： 1）由前面已算得，=6459.83N,2）軸承1對(duì)軸的作用力 3) 軸承2對(duì)軸的作用力4）T=T=719.695）分析可知過齒輪的截面彎矩最大 總彎矩為6. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度。根據(jù)上表中的數(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 前面選定軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表151查得。 ，因此安全

25、。二、軸1的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.軸1上的功率,轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩. ， 2.求作用在齒輪上的力 mm 3. 初步確定軸1的最小直徑 先按下式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153， 取，得，這是軸的最小直徑. 因軸與聯(lián)軸器通過一個(gè)鍵聯(lián)接，所以軸徑要增大5%7%，取為21mm；電動(dòng)機(jī)軸和聯(lián)軸器處的軸相配合至此可以選擇聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表141，取，所以 ，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T60692002選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器，它的公稱轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速3800r/min，選孔徑32mm，則 半聯(lián)軸器長度L82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L160mm。 4. 軸1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1

26、）擬定軸上零件的裝配方案 裝配圖如下 （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段的直徑和長度 1)為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸 肩,故取-的直徑;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈 直徑，半聯(lián)軸器與 , 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸 器上而不壓在軸端上, 故-的長度應(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,故選用圓錐滾 子軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)目錄中初步選取0基本游 隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30308型.其尺寸為 對(duì)于選取的單列圓錐滾子軸承其尺寸為:故;而 ,左端軸承進(jìn)行軸肩定位，查表得，h=4.5mm,軸

27、端軸承采用軸肩定位，查表得，。 3）安裝齒輪處的軸段直徑應(yīng)稍大于49mm，若取為52mm，而此處裝的齒輪分度45.45mm，知故宜用齒輪軸。因?yàn)樽龀升X輪軸后，輪齒的材料與軸的材料相同，故結(jié)合前 面得齒輪設(shè)計(jì)，重新校核之：齒輪的當(dāng)量齒數(shù)為 查課本表105，得 ， 仍安全，可設(shè)計(jì)成齒輪軸。4）軸承端蓋的總寬度為20mm(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 ,故取.5）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=13.5mm,兩圓柱齒輪間的距離c=20-2.5=17.5mm.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

28、體內(nèi)壁一段距離 s,取s=8,已知滾動(dòng)軸承寬度T=25.25mm,則至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3)軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按表61查得平鍵截面各部分持尺寸 ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長L為45mm，鍵的材料選用鋼。 半聯(lián)軸器與軸配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過渡配合來保證，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考課本表152，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見高速軸零件圖。5. 求軸上的載荷。 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)做出軸的計(jì)算簡圖。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30308型圓錐滾子軸承，查得，因此，作為簡支粱的軸

29、的支承跨距。且可得 根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖 相關(guān)力計(jì)算如下：1）已算得作用在齒輪上的力，。軸力產(chǎn)生的對(duì)軸的彎矩 2）軸承1對(duì)軸的作用力。 3）軸承2對(duì)軸的作用力。 4)扭矩T=5)從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出齒輪段截面是軸的危險(xiǎn)截面 總彎矩為 6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度。根據(jù)上表中的數(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 前面選定軸的材料為40鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表151查得。 ，因此安全。 3、 軸2的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.軸2上的功率,轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩. ， 2. 低速級(jí)的小齒輪與大齒輪嚙合，其軸向力，徑向力

30、，圓周力，都是作用力 和反作用力， 高速級(jí)的齒輪也一樣，其軸向力，圓周力，徑向力，都是作用力和反作用力，大小相等，方向相反。則 3 初步確定軸2的最小直徑 先按下式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153，取 ，得，這是軸的最小直徑，因軸與齒輪通過一個(gè)鍵聯(lián)接，所以與小齒輪聯(lián)接處的最小軸徑要增大5%7%，則取，它應(yīng)該是與軸承配合處的直徑。 4 軸2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定軸上零件的裝配方案 選用下圖的裝配方案。（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段的直徑和長度1）初步選擇滾動(dòng)軸承軸承同時(shí) 受徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)選定 最小直徑，初步選

31、取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30307，其尺寸為，則=，左端軸承進(jìn)行軸肩定位，查表得，,。 2）安裝齒輪處的軸徑應(yīng)該大于44mm,若取 47mm, 進(jìn)行計(jì)算便可知道,做成齒輪軸 查課本表105，得 則 ，右端軸承與大齒輪間用套筒定位，套筒壓緊大齒輪的右端，取大齒輪處直徑,為了使套筒能夠更好的壓緊齒輪，輪轂長略大于軸段長，大齒輪的左端進(jìn)行軸肩定位，取，3）取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離，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s，取，兩齒輪之間的距離c=20mm,軸承T=22.75mm. 則：， 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）軸上零件的周向定位

32、滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過渡配合來保證，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。齒輪與軸的周向定位由平鍵保證，根據(jù)軸的直徑為44mm,但因軸段長度不同，查標(biāo)準(zhǔn)后，選鍵的類型。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑參考課本表152。 5 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)做出軸的計(jì)算簡圖。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30306型圓錐滾子軸承，查得，因此，作為簡支粱的軸的支承跨距。 可知。 可計(jì)算出，所以 根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。 相關(guān)力的計(jì)算如下： 1）軸承1對(duì)軸的作用力2）軸承2對(duì)軸的作用力3) 彎矩總彎矩 過齒輪處的截面為危險(xiǎn)截面，過小齒輪處的截面

33、為應(yīng)該校核的截面。4） 扭矩5） 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強(qiáng)度。根據(jù)上表中的數(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 前面選定軸的材料為40，調(diào)質(zhì)處理，由表151查得。第七部節(jié) 、滾動(dòng)軸承的選擇和校核 1. 軸1上的軸承的選擇和校核 該軸上所選的軸承為單列圓錐滾子軸承30308型.其尺寸為 1)徑向力 2)軸向力 查表得30308軸承e=0.35,Y=1.7,C=90800N 3） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷,又 因?yàn)?根據(jù)表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù) 對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)受輕微載荷，取，則 4）軸承壽命的校核

34、，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得C=90800 N，又，所以有 ,故滿足要求。2. 軸2上的軸承的選擇和校核標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30307，其尺寸為 1)徑向力 2)軸向力 查表得30307軸承e=0.31,Y=1.9,C=75200 ， 3） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷,又 因?yàn)?根據(jù)表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù) 對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)受中等載荷，取，則 4）軸承壽命的校核，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得Cr=75200N，又，所以有 ,故滿足要求。3. 軸3上的軸承的選擇及校核 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承33012型.其尺寸為對(duì)于選取的單列圓錐滾子軸承其尺寸為: 1)徑向力 2)軸向力 查表得30312軸承e=0.

35、35,Y=1.7,C=170000N 3） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷,又 因?yàn)?根據(jù)表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù) 對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)受中等載荷，取，則 4）軸承壽命的校核，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得Cr=19500 N，又，所以有 ,故滿足要求。 第八部分、 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算1.軸1選擇的鍵及其校核 由軸的設(shè)計(jì)已初步把鍵的類型選擇，聯(lián)軸器上的鍵，普通平鍵B型，普通平鍵連接，連接鍵校核：（，為工作長度）因?yàn)殒I的材料為鋼，而且有輕微沖擊，（100-120Mpa)，所以安全。2.軸2選擇的鍵及其校核 由前面軸的設(shè)計(jì)已選出鍵的類型，齒輪上的鍵 ，為圓頭平鍵，,因?yàn)殒I的材料為鋼，而且有輕微沖擊,(100-

36、120Mpa),，所以安全。3.軸3選擇的鍵及其校核 由軸的設(shè)計(jì)已初步把鍵的類型選擇，聯(lián)軸器上的鍵，普通平鍵C型,因?yàn)殒I的材料為鋼，而且有輕微沖擊，（100-120Mpa)，所以安全。齒輪上的鍵,普通平鍵A型，工作長度，因?yàn)殒I的材料為鋼，而且有輕微沖擊,(100-120Mpa),，所以安全。第九部分、潤滑和密封方式的設(shè)計(jì) 1潤滑方式的選擇 因?yàn)闈櫥惺艿呢?fù)荷能力較大、粘附性較好、不易流失，齒輪靠機(jī)體油的飛濺潤滑。1，2，3I軸的速度因子，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選用鈉基潤滑劑2號(hào) 2密封方式的選擇 由于1，2，3軸與軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封 3潤滑油的選擇 因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械手冊(cè)