單級齒輪減速器設(shè)計說明書

1、 課 程 設(shè) 計 題 目帶式運輸機傳動裝置設(shè)計教 學 院機電工程學院專 業(yè)班 級姓 名指導教師 2012年6月14日 目錄一、課程設(shè)計要求······································

2、83;········2二、確定傳動方案········································

3、·······5三、選擇電動機······························ ···········

4、83;······6（1）選擇電動機··········································

5、·········· （2） 計算傳動裝置的總傳動比并分配各級傳動比·······················（3） 計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)·········

6、3;···················四、傳動零件的設(shè)計計算·····························

7、;···········8（1）普通V帶傳動·····································&

8、#183;············（2）圓柱齒輪設(shè)計···································

9、3;··············五 、低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計··································

10、;······14（1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計··········································

11、·······（2）確定各軸段的尺寸·········································&

12、#183;···（3）確定聯(lián)軸器的型號············································&#

13、183;（4）按扭轉(zhuǎn)強度和彎曲組合進行強度校核·····························六、高速軸(主動軸）的結(jié)構(gòu)設(shè)計··············

14、3;···············21七、鍵的選擇及強度校核································

15、83;······22八、選擇軸承及計算軸承壽命··································23九、選擇軸承潤滑與密封方式····

16、83;·····························26十、箱體及附件的設(shè)計··················

17、83;······················26十一、設(shè)計小結(jié)··························

18、·······················27十二、參考文獻·························

19、83;·······················29 20112012學年第2學期機械部件設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計名稱帶式運輸機傳動裝置設(shè)計班級地點 待定一、課程設(shè)計目的課程設(shè)計是機械設(shè)計基礎(chǔ)課程重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。課程設(shè)計的基本目的是：1綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)和其它先修課程的知識，分析和解決機械設(shè)計問題，進一步鞏固、加深和拓寬所學的知識。2通過設(shè)計實踐，逐步樹立正

20、確的設(shè)計思想，增強創(chuàng)新意識和競爭意見，熟悉掌握機械設(shè)計的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。3通過設(shè)計計算、繪圖以及運用技術(shù)標準、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料，進行全面的機械設(shè)計基本技能的訓練。二、課程設(shè)計內(nèi)容課程設(shè)計的內(nèi)容主要包括：分析傳動裝置的總體方案；選擇電動機；傳動系統(tǒng)計算；傳動零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計計算和選擇；裝配圖和零件圖設(shè)計；編寫設(shè)計計算說明書。課程設(shè)計中要求完成以下工作：1減速器裝配圖1張(A1圖紙)；2減速器零件圖2張(A3圖紙)；3設(shè)計計算說明書1份。附：（1） 設(shè)計原始數(shù)據(jù) 組號運輸帶拉力F(N)運輸帶速度V(m/s)滾筒直徑D（mm)22300 2.2 33

21、0（二）工作條件 該傳動裝備單向傳送，載荷有輕微沖擊，空載起動，兩班制工作，使用期限10年（每年按300天計算），運輸帶容許速度誤差為5%。（三）運動簡圖（四）設(shè)計計算說明書內(nèi)容0、封面（題目、班級、姓名、學號、指導老師、時間）1、目錄（標題、頁次）2、設(shè)計任務(wù)書（裝訂原發(fā)的設(shè)計任務(wù)書）3、前言（題目分析、傳動方案的擬訂等）4、電動機的選擇，傳動系統(tǒng)計算（計算電動機所需的功率、選擇電動機、分配各級傳動比，計算各軸轉(zhuǎn)速、功率和扭矩）5、傳動零件的設(shè)計計算（帶傳動設(shè)計計算，齒輪傳動設(shè)計計算）6、軸的設(shè)計計算及校核7、軸承的選擇和計算8、鍵聯(lián)接的選擇和校核9、聯(lián)軸器的選擇10、箱體的設(shè)計（主要結(jié)構(gòu)和

22、設(shè)計計算及必要的說明）11、潤滑和密封的選擇、潤滑劑的型號及容量、減速器的附件及說明12、設(shè)計小結(jié)（設(shè)計體會、本次設(shè)計的優(yōu)缺點及改進意見等）13、參考資料（資料的編號 ，作者，書名，出版單位和出版年、月）三、進度安排第一周 周一 原動機選擇，機械傳動系統(tǒng)運動、動力參數(shù)計算 周二 帶傳動的設(shè)計計算、齒輪傳動的設(shè)計計算 周三 周五 減速器裝配草圖設(shè)計：軸的設(shè)計與校核、軸承的選擇與校核、普通平鍵的選擇及校核、聯(lián)軸器的選擇、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計、潤滑材料、潤滑方式和密封型式的選擇等第二周 周一 周二 畫減速器裝配圖 周三 畫零件圖 周四 編寫課程設(shè)計說明書；課程設(shè)計總結(jié) 周五 答辯四、基本要求課程設(shè)計教學的

23、基本要求是： 1能從機器功能要求出發(fā)，分析設(shè)計方案，合理地選擇電動機、傳動機構(gòu)和零件。2能按機器的工作狀況分析和計算作用在零件上的載荷，合理選擇零件材料，正確計算零件工作能力和確定零件主要參數(shù)及尺寸。3能考慮制造工藝、安裝與調(diào)整、使用與維護、經(jīng)濟性和安全性等問題，對零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。4. 繪圖表達設(shè)計結(jié)果，圖樣符合國家制圖標準，尺寸及公差標注完整、正確，技術(shù)要求合理、全面。5. 在客觀條件允許的情況下，初步掌握使用計算機進行設(shè)計計算和使用計算機繪制裝配圖、零件圖的方法。機電基礎(chǔ)教學部 2012.05.05設(shè)計項目計算機說明計算結(jié)果1、 確定傳動方案機械傳動裝置一般由原動機、傳動裝置、工作機和機

24、架四部分組成。單級圓柱減速器由帶傳動和齒輪傳動組成，根據(jù)各種傳動的特點，帶傳動安排在高速級，齒輪傳動安排在低速級。傳動裝置的布置如圖A-1所示圖A-11）選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作要求和條件，選用一般用途的Y系列三相異步電動機，結(jié)構(gòu)形式為臥式封閉結(jié)構(gòu)2）確定電動機功率工作機所需的功率（kW）按下式計算 =式中，=2100N，=2.5m/s，帶式輸送機的效率=0.95，代入上式得 kw電動機所選功率(kW)按下式計算設(shè)計項目計算面及說明主要結(jié)果=/式中，為電動機到滾筒工作軸的傳動裝置總效率，根據(jù)傳動特點，由表查得:V帶傳動=0.96，一對齒輪傳動=0.97，一對滾動軸承=0.99，彈性聯(lián)軸

25、器=0.99，因此總效率=0.960.970.99=0.904=/=5.33/0.904 kw=5.896 kw確定電動機額定功率（kW），使=（11.3）=（11.3）×5.8965.8967.665kW，查表取=7.5kW3)確定電動機轉(zhuǎn)速工作機卷筒軸的轉(zhuǎn)速為=127.32 r/min根據(jù)表2-3推薦的各類傳動比的取值范圍，取V帶傳動的傳動比=24，一級齒輪減速器=35，傳動裝置的總傳動比=620，故電動機的轉(zhuǎn)速可取范圍為=（620）×127.32r/min=763.92 2546.4 r/min符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有1000 r/min、1500 r/min，選擇

26、同步轉(zhuǎn)速1000 r/min的Y系列電動機Y160M-6，其滿載轉(zhuǎn)速為=970 r/min 電動機的參數(shù)見表A-1表A-1型號額定功率/kW滿載轉(zhuǎn)速/r·額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y160M-67.59702.02.0=5.896 kW=7.5 kW=127.32r/min設(shè)計項目計算及說明主要結(jié)果1）傳動裝置的總傳動比為=/=970/127.32=7.6192）分配各級傳動比 為了符合各種傳動形式的工作特點和結(jié)構(gòu)緊湊，必須使各級傳動比都在各自的合理范圍內(nèi)，且使各自傳動件尺寸協(xié)調(diào)合理勻稱，傳動裝置總體尺寸緊湊，重量最小，齒輪浸油深度合理 本傳動裝置由帶傳動和齒輪傳動組成，因=，為了使減速器部分

27、設(shè)計方便，取齒輪傳動比=3.5，則帶傳動的傳動比為=/=7.619/3.5=2.181）各軸轉(zhuǎn)速 軸=/=970/2.18=444.95 r/min軸=/=444.95/3.5=127.13 r/min滾筒軸=127.13r/min2）各軸功率軸=5.896 kW×0.96=5.66 kW軸=5.66kW×0.97×0.99=5.435 kW滾筒軸=5.435kW×0.99×0.99=5.327 kW3）各軸轉(zhuǎn)矩電動機軸=×N·mm軸=58048×2.18×0.96 N·mm=121483 N&

28、#183;mm軸=121483×3.5×0.97×0.99 N·mm=400186 N·mm=7.619=3.5=2.18r/minr/minr/min=5.66kW=5.435kW kw=58048 N .mm=121483 設(shè)計項目計算及說明主要結(jié)果三、傳動零件的設(shè)計計算（1）普通V帶傳動1) 計算功率2）選擇V帶類型滾筒軸=408312×0.99×0.99 N·mm=400186 N·mm根據(jù)以上計算列出本傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)數(shù)據(jù)表，見表A-2表A-2參數(shù)軸號電動機軸軸軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n/（r&

29、#183;）970444.95127.13127.13功率P/kW5.8965.665.4355.327轉(zhuǎn)矩T/ N·mm58048121483408312400186傳動比i2.183.51效率0.960.960.98本項目高速級采用普通V帶傳動，應(yīng)根據(jù)已知的減速器參數(shù)確定帶的型號、根數(shù)和長度，確定帶傳動的中心距，初拉力及張緊裝置，確定大小帶輪的直徑、材料、結(jié)構(gòu)尺寸等內(nèi)容帶傳動的計算參數(shù)見表A-3表A-3項目/kW/ r·參數(shù)5.8969702.18根據(jù)工作條件，查教材表8-9，取=1.2=P=1.2×5.896KW =7.075KW根據(jù)=7.075KW 、=9

30、70r/min，查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖8-10可知處在A、B的中間區(qū)域，可同時選擇A、B兩種帶型來計算，最后根據(jù)結(jié)果來分析選擇。由機械設(shè)計基礎(chǔ)表8-11可取A型帶=140mm,取滑動率=0.02=408312 N·mm=400186 N·mm=7.075 kwA、B型帶設(shè)計項目計算及說明主要結(jié)果3) 驗算帶速4） 確定帶的基準長度和實際中心距=·×（1-）=2.18×140×（1-0.02）mm=299.096mm取=315mmB型帶=180mm,取滑動率=0.02×（1-）=2.18×180×（1-0.02）

31、mm=384.552mm取=400mmA型帶V=7.11m/s帶速在5 25m/s范圍內(nèi)，合適B型帶V=9.14m/s帶速在5 25m/s范圍內(nèi)，合適A型帶因沒有給定中心距的尺寸范圍，按公式0.7（+）<<2(+)計算中心距318.5mm<<910mm,取=600mm. 計算V帶基準長度 =2+(+)+=2×600mm+3.14×(140+315)/2mm+(315-140)×(315-140)/(4×600)mm=1927.5mm查書由機械設(shè)計基礎(chǔ)表8-8可得：=2000mm計算實際中心距a =+(-)/2=600mm+(200

32、0-1927.5)/2mm=636.25mm考慮安裝、調(diào)整和補償張緊力的需要，中心距應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍為A型帶=140 mm=315 mmV=7.11m/sB型帶=180mm=400mmV=9.14m/sA型帶=600mm=2000 mma=636.25 mm設(shè)計項目計算及說明主要結(jié)果5) 驗算小帶輪包角6）確定V帶根數(shù)=a-0.015=636.25mm-0.015×2000mm=606.25mm =636.25+0.03×2000=696.25mmB型帶 同理可得=2+（+）+=2427.2mm,查教材標準，取標準值=2500mm計算實際中心距a =+(-)/2

33、=786.4 mm考慮安裝、調(diào)整和補償張緊力的需要，中心距應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍為=a-0.015=748.9 mm，=861.4 mmA型帶=180°- =180°-（355-140）/636.2557.3°=164°>120° 合適B型帶=180°-=163°>120° 合適A型帶 查教材表8-5，用插值法求單根V帶的基本額定功率=1.31+(970-730)x（1.66-1.31)/(980-730)=1.646kw查教材表8-6，用插值法求得增量功率 ，=0.109KW查教材表8-7，用插

34、值法求得包角系數(shù)=0.958查教材表8-8，帶長修正系數(shù)=1.03=606.25mm=696.25mmB型帶=2500mma=786,4 mm=748.9 mm=861.4 mmA型帶=164°B型帶=163°7） 計算初拉力8）計算對軸的壓力(2) 圓柱齒輪設(shè)計1)選擇齒輪材料及確定許用應(yīng)力2）按齒面接觸強度設(shè)計計算3）齒輪的主要參數(shù)和計算幾何尺寸4）校核齒輪彎曲疲勞強度5）驗算齒輪的圓周速度4、 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(2) 確定軸的尺寸（3）確定聯(lián)軸器型號（4） 按鈕轉(zhuǎn)和彎曲組合進行強度校核5、 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計6、 鍵的選擇及強度校核七、選擇軸承及計算軸

35、承壽命八、選擇軸承潤滑與密封方式九、箱體及附件的設(shè)計十、課程小結(jié)十一、參考文獻 由教材8-17式得 Z/(+)=7.075/(1.646+0.109)0.9581.03 =4.09 取Z=5B型帶查教材表8-5，用插值法求單根V帶的基本額定功率 =3.272 kw查教材表8-6，用插值法求得增量功率 ，=0.297查教材表8-7，用插值法求得包角系數(shù)=0.9586查教材表8-8，帶長修正系數(shù)=1.03 由教材8-17式得 Z/(+) =2.01, 取Z=3由于5> 3，故取Z=3且小于5根，合理。由教材公式有 = = 214.8 N=1234.8N 帶型/mm/mmV/m/s/mmA/m

36、mZ/根B1804009.142500786163°3 已知齒輪傳動的參數(shù)，見表A-4齒輪相對于軸承為對稱布置，單向運輸、輸送機的工作狀況應(yīng)為輕微沖擊 A-4 項目 /KW /r 參數(shù) 5.66 444.953.5由于該減速器無特殊要求，為制造方便，選用價格便宜、貨源充足的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，采用軟齒面 1)選擇齒輪材料 查教材圖10-22 b得 小齒輪 42SiMn調(diào)質(zhì) 217286HBS 大齒輪 45鋼 正火 169217HBS按齒面接觸疲勞強度條件計算小齒輪直徑 首先確定教材10-24式中各參數(shù)： 查教材表10-8取K=1.2 查教材表10-10取=1 u=i=3.5 =121483N

37、.mm 查教材表10-9取=189.8查教材圖10-21得=700MPa =540MPa 查教材表10-11=1 由教材10-25式計算得=700MPa =540MPa H取較小的=540MPa 按教材公式10-24計算小齒輪直徑 = =66.15mm 確定齒輪的齒數(shù)：取=20，則大齒輪=20×3.5=70 確定齒輪模數(shù)：=66.15/20=3.3075 查教材表10-1取 計算齒輪傳動中心距：=m/2=3.5×90/2=157.5mm。取=160mm計算齒輪的幾何參數(shù)： 分度圓直徑=3.5×20=70mm =3.5×70=245mm 齒寬=1×

38、;70=70mm 取75mm70mm(齒寬尺寸的尾數(shù)應(yīng)為0或5；為便于安裝，mm） 齒頂圓直徑77mm 252mm 齒根圓直徑=61.25mm =243.25mm 查教材表10-12，取=2.80 =1.55 =2.24 =1.75 查教材圖10-22得=550MPa =410MPa 查教材表10-11取=1 由教材10-26式計算得=530MPa =360MPa 由教材10-26式驗算齒根疲勞強度 = =73.78MPa< = = =66.64MPa< 經(jīng)驗算，齒根彎曲疲勞強度滿足要求，故合格=1.63m/s根據(jù)圓周速度=1.63m/s，查教材齒輪的圓周速度表10-7可取齒輪傳動

39、為8級精度.低速軸的參數(shù)見下表 項目/KW /r 參數(shù) 5.435 127.131) 軸上的零件布置 對于單級減速器，低速軸上安裝一個齒輪、一個聯(lián)軸器，齒輪安裝在箱體的中間位置；兩個軸承安裝在箱體的軸承座內(nèi)，相對于齒輪對稱布置；聯(lián)軸器安裝在箱體的外面一側(cè)。為保證齒輪的軸向位置，還應(yīng)在齒輪和軸承之間加一個套筒2)零件的拆裝順序軸上的主要零件是齒輪，齒輪的安裝可以從左側(cè)拆裝，也可以從右側(cè)拆裝。從方便加工角度選從右端拆裝，齒輪、套筒、軸承、軸承蓋、聯(lián)軸器依次從軸的右端裝入，左端的軸承從左端裝入3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計為便于軸上零件的安裝，把軸設(shè)計為階梯軸，后段軸的直徑大于前段軸的直徑，低速軸的具體設(shè)計如下

40、軸段安裝聯(lián)軸器，用鍵周向固定軸段高于軸段形成軸肩，用來定位聯(lián)軸器軸段高于軸段，方便安裝軸承軸段高于軸段，方便安裝齒輪；齒輪在軸段上用鍵周向固定軸段高于軸段形成軸環(huán)，用來定位齒輪軸段直徑應(yīng)和軸段直徑相同，以便使左右兩端軸承型號一致軸段高于軸段形成軸肩，用來定位軸承；軸段高于軸段的部分取決于軸承標準軸段與軸段的高低沒有影響，只是一般的軸身連接低速軸的結(jié)構(gòu)如圖2所示 圖2 1）各軸段的直徑 因本減速器為一般常規(guī)用減速器，軸的材料無特殊要求故選用45鋼 查教材13-10 45鋼的 A=118107 代入設(shè)計公式 =（118107）×41.2637.41mm 考慮該軸段上有一個鍵槽，故應(yīng)將軸徑

41、增大5%即 （37.4141.26）×（1+0.05）=39.2843.32mm 軸段的直徑確定為=42mm 軸段的直徑應(yīng)在的基礎(chǔ)上加上兩倍的非定位軸肩高度。這里取定位軸肩高度=(0.070.1) 取=4 =+2=42+2×4=50mm 考慮該段軸安裝密封圈，故其直徑還要符合密封圈的標準取=50mm 軸段的直徑應(yīng)在的基礎(chǔ)上加上兩倍的非定位軸肩高度，但因該軸段要安裝滾動軸承，故其直徑要與滾動軸承內(nèi)徑相符合。這里取=55mm 同一根軸上的兩個軸承，在一般情況下應(yīng)取同一型號，故安裝滾動軸承處的直徑應(yīng)相同，即 =55mm 軸段上安裝齒輪，為安裝方便取 =55+2×1.5=

42、58mm軸段的直徑=70mm軸段6的直徑d6應(yīng)根據(jù)所用的軸承類型及型號查軸承標準取得，預選該軸段用6211軸承（深溝球軸承，軸承數(shù)據(jù)見附錄B），查得d6=64mm。2） 各軸段的長度 軸段L4與齒輪寬度有關(guān)L4略小于齒輪輪廓的寬度L齒輪-L4=23mm。 取=68mm ,軸的各段長度如下所示： 軸段3的長度包括三部分，再加上L4小于齒輪輪廓的數(shù)值（L齒輪-L4）=(75-73)mm=2mm），即。B為滾動軸承的寬度，查附錄B可知6211軸承的B=21mm；2為齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離，查表5-2，通常取2=1015mm；3為滾動軸承內(nèi)端面至減速器內(nèi)壁的距離，軸承的潤滑方式不同3的取值不同，這里

43、選擇潤滑方式為油潤滑，查表5-2，可取3=35mm，在此取2=15mm，3=5mm，軸段2的長度包括三部分：，其中部分為聯(lián)軸器的內(nèi)端面至軸承端蓋的距離，查表5-2，通常取=1520mm。e為軸承端蓋的厚度，查表5-7（6211軸承D=100mm，d3=8mm），；m部分為軸承蓋的止口端面至軸承座孔邊緣距離，此距離應(yīng)按軸承蓋的結(jié)構(gòu)形式、密封形式及軸承座孔的尺寸來確定，要先確定軸承座孔的寬度，軸承座孔的寬度減去軸承寬度和軸承距箱體內(nèi)壁的距離就是這一部分的尺寸。則 軸段1安裝聯(lián)軸器，其長度L1與聯(lián)軸器的長度有關(guān)，因此先選擇聯(lián)軸器的型號和類型，才能確定L1的長度。為了補償和安裝等的誤差及兩軸線的偏差，

44、優(yōu)先考慮彈性套柱銷聯(lián)軸器，根據(jù)安裝聯(lián)軸器軸段的直徑，查附錄F選聯(lián)軸器的型號為TL7彈性套柱銷聯(lián)軸器，聯(lián)軸器安裝長度L=84mm，考慮到聯(lián)軸器的鏈接和固定的需要，因此取L1=82mm。 軸段5的長度L5及軸環(huán)的寬度b（一般b=1.4h45），h45=5mm取L5=8mm 軸段6長度L6由2、3的尺寸減去L5的 尺寸來確定， 軸段7的長度L7應(yīng)等于或略大于滾動軸承的寬度B,B=21mm，取L7=23mm 軸的總長度 低速軸軸承的支點之間的距離為131mm 為了補償由于制造、安裝等的誤差及兩軸線的偏移，優(yōu)先考慮彈性套柱銷聯(lián)軸器，根據(jù)安裝聯(lián)軸器軸的的直徑，查附錄F選聯(lián)軸型號為TL7，聯(lián)軸器安裝長度L=

45、84mm（1）繪制軸的計算簡圖 為計算軸的強度，應(yīng)將載荷簡化處理，直齒圓柱齒輪，其受力可分解為圓周力Ft、徑向力Fr。兩端軸承可簡化為一端活動鉸鏈。一端為固定鉸鏈，如圖A-3b 所示。為計算方便，選擇兩個危險截面-、-，-危險截面選擇安裝齒輪的軸段中心位置，位于兩個支點的中間，距B支座距離為131/2=65.5mm；-危險截面選擇在軸段和軸段的截面處，距B支座的距離21/2+20+2mm=32.5mm（2）計算軸上的作用力從動輪的轉(zhuǎn)矩 T=408312N.mm齒輪分度圓直徑=245mm齒輪的圓周力=N =3333N齒輪的徑向力=3333N=1083N =/2=1063/2=541.5Nb.求垂

46、直平面的彎矩-截面：=541.5×65.5mm=35468.25N.mm-截面：=541.5×32.5mm=17598.75N.mm計算水平平面內(nèi)的支反力及彎矩a.求支反力：對稱布置，只受一個力，故=/2=3333/2=1666.5Nb.求水平平面的彎矩-截面：=1666.5×65.5mm=109155.75N.mm-截面：=1666.5×32.5mm=54161.25N.mm求各截面的合成彎矩-截面：=114773.58N.mm-截面：=56948.72NmIII-III截面處僅受轉(zhuǎn)矩，但其直徑較小，則該剖面也為危險剖面。=244987.2N.m計算轉(zhuǎn)

47、矩T=408312N.mm確定危險截面及校核其強度按彎矩組合計算時，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化考慮，取=0.6.按兩個危險截面校核其強度-截面的應(yīng)力：=13.86MPa-截面的應(yīng)力：=15.12MPaIII-III截面的應(yīng)力=33.07Mpa查教材表13-3得 =54MPa. 、 、均小于 ，故軸的強度滿足要求高速軸的設(shè)計主要是設(shè)計各軸段的直徑，為設(shè)計俯視圖做準備。有些軸段的長度可以根據(jù)軸上的零件來確定；有些軸段的長度在確定低速軸處的箱體后，取箱體內(nèi)壁為一直線就可確定 經(jīng)設(shè)計高速軸可以做成單獨的軸面而不是齒輪軸。為使零件定位和固定，高速軸也和低速軸一樣設(shè)計為七段，如下圖。各軸段直徑尺寸為=28mm=3

48、5mm =40mm (取軸承型號為6208)=42mm=50mm=47mm=40mm1）選擇鍵的尺寸低速軸上在段軸和段軸兩處各安裝一個鍵，按一般使用情況選擇采用A型普通平鍵連接，查教材表選取鍵的參數(shù)，見表段軸=42mmb×h=12mm×8mm=78mm段軸=58mmb×h =16mm×10mm=64mm標記為：鍵1：GB/T 1096 鍵 12×8×78鍵2：GB/T 1096 鍵 16×10×642）校核鍵的強度軸段上安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的材料為鑄鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，查表得=5060MPa軸段上安裝齒輪，齒輪的

49、材料為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，=100120MPa靜聯(lián)接校核擠壓強度: 軸段：=MPa 略大于許用應(yīng)力，因相差不多可以用已經(jīng)確定的尺寸，合理軸段：=MPa小于許用應(yīng)力，合理所以鍵連接強度滿足要求。1）軸承型號的選擇高速軸選軸承類型為深溝球軸承，型號為6208低速軸選軸承類型為深溝球軸承，型號為62112）軸承壽命計算高速軸各軸段的長度： 同低速軸計算方法一樣算得 軸的總長度高速軸軸承的支點之間的距離. 因?qū)ΨQ布置，故=133mm/2=66.5mm，帶輪中心到軸承A支點的距離=50/2+43+18/2=77mm.高速軸上齒輪的受力和低速軸的力大小相等，方向相反，即：=1083N, =3333N

50、注：高速軸上安裝有帶輪，帶對軸的壓力=1234.8N本示例具體情況不明，故方向不確定，采用在求出齒輪受力引起的支反力后直接和該壓力引起的支反力想加來確定軸承最后的受力.因齒輪相對于軸承對稱布置，A、B支座的支反力數(shù)值一樣，故只計算一邊即可. 假設(shè)帶對軸的壓力和作用在同一平面，求軸承A處支反力： 求軸承A處的支反力水平面：垂直平面：求合力 水平平面：MB=0 ()-=0 = =1949.7N軸承受到的最大力為=3701.7N=3.7017KN正常使用情況，查教材表14-5和14-7得: ft=1,fp=1.2,=3 查附錄B:軸承6208的基本額定載荷C=29.5kw,代入公式：=10971h低

51、速軸： 正常使用情況，查教材表14-5和14-7得: ft= 1,fp=1.2,=3 查附錄B:軸承6211的基本額定載荷C=43.2kw,因齒輪相對于軸對稱分布，軸承的受力一樣，可只算A處，當量動載荷P=N=1752N=1.752KN代入公式：=1.14×h.計算結(jié)果看，高速軸軸承使用時間較短。按最短時間算，如按每天兩班制工作，每年按250天計算，約使用近兩年，這只是理論計算，實際情況比較復雜，應(yīng)根據(jù)使用情況，注意觀察，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換。低速軸軸承因轉(zhuǎn)速太低，使用時間太長，實際應(yīng)用中會有多種因素影響，要注意觀察，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換軸承的潤滑方式取決于浸油齒輪的圓周轉(zhuǎn)速度，即大齒輪的圓周速度，大齒輪的的圓周速度v=/60000=3.14×245×127.13/60000=1.67m/s接近于2 m/s, 可選用油潤滑高速軸的軸頸圓周速度=d2/60000=0.82m/s5m/s，故高速軸處選用接觸式氈圈密封低速軸軸頸的圓周速度為v=d2n/60000=0.33m/s5m/s，故低速軸處也選用接觸式氈圈密封注：確定潤滑方式后就可確定、段的