二級減速器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、目錄第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書 § 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 第二章傳動(dòng)系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì) § 1 電動(dòng)機(jī)的選擇 § 2傳動(dòng)比的分配 § 3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 第三章高速級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)§ 1選定齒輪類型、精度、等級材料 § 2初計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸§ 3 確定傳動(dòng)尺寸 第四章 低速級直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì) § 1選定齒輪類型、精度、等級材料§ 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)§ 3修正計(jì)算 § 4 幾何尺寸計(jì)算第五章 圓柱齒輪上的受力分析§ 1高速級齒輪傳動(dòng)的作用力 § 2低速級齒輪傳動(dòng)的作

2、用力 第六章中間軸設(shè)計(jì)方案§ 1 選擇軸的材料 § 2初算軸徑§ 2初算軸徑 § 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) § 4 鍵連接§ 5 軸的受力分析 § 6 校核軸的強(qiáng)度 § 7 校核鍵的連接 § 8 校核軸承壽命 第七章高速軸設(shè)計(jì)方案§ 1 選擇軸的材料§ 2 初選最小軸徑§ 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) § 4 軸的受力分析§ 5 校核軸的強(qiáng)度§ 6 校核軸承壽命 第八章低速軸設(shè)計(jì)方案§ 1 選擇軸的材料 § 2計(jì)算軸徑§ 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)§ 4

3、 鍵連接§ 5 軸的受力分析 § 6 校核軸的強(qiáng)度 § 7 校核鍵的連接 § 8 校核軸承壽命 第九章減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸§ 1減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 參考文獻(xiàn) 第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書§ 1設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用兩級圓柱齒輪減速器的齒輪 傳動(dòng)。二、運(yùn)動(dòng)簡圖：三、工作條件：單向運(yùn)動(dòng)有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，單班制 作，使用期限5年，輸送帶允許誤差為一5%。F=2800 （ N）V=1.1（ m/s）D=3500 （ mm）四、原始數(shù)據(jù)：輸送帶的有效拉力輸送帶的工作速度輸送帶的卷筒直徑五、設(shè)計(jì)要求：1

4、、設(shè)計(jì)說明書一份（頁數(shù)不少于 20頁）2、減速器裝配圖1張（A1號(hào)圖紙畫）3、減速器零件圖2-3張（可以用計(jì)算機(jī)繪圖）第二章傳動(dòng)系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)§ 1電動(dòng)機(jī)的選擇1）電動(dòng)機(jī)類型的選擇由工作條件，選擇常用的丫系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2）電動(dòng)機(jī)功率選擇工作機(jī)所需要的有效功率為P/=FV/1000=（2800X 1.1）/1000=3.080 KW設(shè)：1一聯(lián)軸器的效率.1=0.9928級圓柱齒輪傳動(dòng)的效率。2=0.973滾動(dòng)軸承。3=0.984輸送機(jī)卷筒效率。4=0.96電動(dòng)機(jī)所需功率為：?w / =3.772kw由【文獻(xiàn)一】表16-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率為4kw。3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇選擇常用

5、的同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min和1000r/min的兩種，初選1000r/min。4）電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定由電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查【文獻(xiàn)一】表16-1可知電動(dòng)機(jī)的各參數(shù)為:電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速/r/mi n滿載轉(zhuǎn)速/r/mi n總傳動(dòng)比/r/mi nY132M1-64.0100096015.985§ 2傳動(dòng)比的分配已知減速器的總傳動(dòng)比i =15.985 ,雙級圓柱齒輪減速器高速級的傳動(dòng)比為：i 二.1.3i =4.55915 985低速級的傳動(dòng)比為：i2 =i/h =.=3.5064.559i 1 i 2都在推薦傳動(dòng)比3-5之間，確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：丫132M1-6。&

6、#167; 3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1）各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算：n! = nm = 960r / minn 2 二厲 / h 960210.572r/min4.559210.572% = n2 /i260.060r / min3.506n4 = n3 = 60.060r /min2）各軸的輸入功率計(jì)算：耳 71=3.772 0.99 = 3.734kw2 =牙23= 3.7340.970.98 = 3.550kw? =?223= 3.5500.970.98 = 3.375kwP4 =213= 3.3750.990.98 = 3.274kw3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：T1=9550仆二竺口型960-3

7、7.146N *mT2 = 9550?2 / n29550 3.550161.002N210.572*mT3 =95502/ n3T4 = 9550m4 / n49550 3.375536.651 N 60.0609550 3.274520.591 N60.060*m第三章高速級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)§ 1選定齒輪類型、精度、等級材料帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，大小齒輪均選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大 齒輪正火處理，查【文獻(xiàn)二】表 8-17 得齒面硬度HBW=217-255HBW,HBW2=162-217HBW. 平 均 硬 度HBW1=236HBWHBW2 =190HBWHBW -HBW2=4

8、6HBW在 30-50HBW之間。選用 8 級精度。§ 2初計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)公式為d2kT1 U 1（ZEZHZZ：）2di Z（）U6h1）小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為T1=37146N mm.2）因v值未知，kv值不能確定，可初選載荷系數(shù)kt =1.4.3）由【文獻(xiàn)二】表8-18，取齒寬系數(shù)：:d =1.1.4）由【文獻(xiàn)二】表8-19，查得彈性系數(shù)Ze =189.8 Mpa .5）初定螺旋角=12°，由【文獻(xiàn)二】圖9-2查得Zh =2.46.6）初選 4=23，則 z2 =i1z =4.559 23 =104.857，取

9、z2=105，則端面重合度為:1 1；a 二1.88 -3.2（） cos -Z1Z21 1珂1.88 - 3.2（） cos12°23 1051.672軸向重合度為：；:二 0.31 &：d z tan := 0.318 1.1 23 tan 12°1.714由【文獻(xiàn)二】圖8-3查得重合度系數(shù)z； = 0.77.7）由【文獻(xiàn)二】圖11-2查得螺旋角系數(shù)z，0.998）許用接觸應(yīng)力可用下式計(jì)算：Gh二生上皿，由【文獻(xiàn)二】圖8-4e、a查得接Sh觸疲勞極限應(yīng)力為 Hlim1 = 580Mpa®Him2 =390Mpa .9）小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為

10、：N1 =60n1aLh =60 960 1 8 250 8 = 0.922 109N2i10.922 1094.559-0.202109由【文獻(xiàn)二】圖8-5查得壽命系數(shù)Zn1 "Ozn2九14，由【文獻(xiàn)二】表8-20 取安全系數(shù)Sh ".0，小齒輪的許用接觸應(yīng)力為:匚H1ZNH ji J.° 580 =580MpaSh大齒輪的許用接觸應(yīng)力為:樸2 /際H吩1439°=445MpaSh取二h -445Mpa，初算小齒輪的分度圓直徑d1t，得d_ 24 37146 4,559 1 嚴(yán).8 246 0.770。992）2 = 41.994mm1.14.559

11、445§ 3確定傳動(dòng)尺寸1）計(jì)算載荷系數(shù)由【文獻(xiàn)二】表8-21查得使用系數(shù)kA =1.25,= 2.111m/s兀d1tn1兀 x41.994x960v =60 1000 60 1000由【文獻(xiàn)二】圖8-6查得動(dòng)載系數(shù)匕=1.13，圖8-7查得齒向載荷分配系數(shù) k =1.10，由【文獻(xiàn)二】表8-22查得齒間載荷分配系數(shù)k：. =1.2，則 k 二 kAkvk ：k：. =1.25 1.13 1.10 1.2 =1.8652）對d1t修正a =d1t3 : -41.994 3 ：8：5 = 46.207mm.3）確定模數(shù)mnd1t cos PmnZ146.207 0.97823-1.9

12、65mm，按【文獻(xiàn)二】表 8-23，取 mn =2.5.4）計(jì)算傳動(dòng)尺寸2a12.5 漢（23 +105）二 arccos2 165= 14.072°中心距：；訕乙 Z2）/（123 105）= 163mm，取 a 165mm 2cos：2 0.978對B修正，由【文獻(xiàn)二】圖9-2查得zH =2.44,則1 1；.=1.88-3.2(丄J)cos14.072° =1.659*23105=0.318 1.1 23 tan14.072° = 2.019由【文獻(xiàn)二】圖8-3查得z； = 0.775，【文獻(xiàn)二】圖11-2查得z，0.985,_2 x 1.865x 3714

13、6 4.559+1 “189.8漢 2.44 x 0.775x 0.985、2“d1t _3() = 45.937mm1.14.559445精確計(jì)算圓周速度為745.937 960 =2.309m/s60x1000由【文獻(xiàn)二】圖8-6查得kv =1.14,45.937X0.97, “rmn1.937mm，取 mn =2.5k 二 kAkVk：k，1.25 1.14 1.2 1.10 = 1.881,與 1.865 接近。232.5 (23 105)6/ = 165mm2 cos 14.072R 2.5x(23+105)2 165-=arccos14.072修正完畢，得:2.5漢23 °

14、;= 59.278mmcos -cos14.0722.5105d2o = 270.619mmcos14.072°b = ：=© =1.1 59.278 = 65.206mm,取 b2 =66mm b| = b2 8 =74mm第四章 低速級直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)§ 1選定齒輪類型、精度、等級材料1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng).2）材料選擇由【文獻(xiàn)三】附表8-1選擇小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為241289HBS取 270HBS,大齒輪材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 217255HBS取240HBS,大小齒輪 差為30HBS,由于低速級速度不高，參考【文獻(xiàn)三】附表 8-12，選

15、擇齒輪精度為 9級3）選取小齒輪齒數(shù)=25，大齒輪齒數(shù)zi2z1 =25 3.506 =87.65,取88.§ 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)即：d1 3 766 |kTr 打1 mm.譏汀u1）確定式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選Kt=2.0. 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩Ti “61.002N *m. 由【文獻(xiàn)三】表8-3選取叮=1.0. 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為:82 =60m jLh =60 257.926 1 (8 250 5)=1.548 10查查N2 =【文獻(xiàn)三】【文獻(xiàn)三】N11.548 108i2附圖附圖3.5068-6f，得:8-7f，得:= 0.44 108kHN1 = 0.95, kHN2 = 0.98

16、.小齒輪二H|im1 =720N /mm2大齒輪匚£說=580N / mm2.查【文獻(xiàn)三】表8-4,取安全系數(shù)Sh =1.05，則:Gh1kHN'Hlim1 °.95 720 =651.429MpaSh1.05二H1k”"20.9L_58 =541.333Mpa1.05Sh2）試算d1t，取接觸疲勞強(qiáng)度二H =541.333N / mm2,d 766、2.0 1.61.002 3.506 1.X.21.0 541.3333.506=85.941mm§ 3修正計(jì)算1)圓周速度 心 阪941 21°.572 "948m/s.60

17、"0002）圓周力= 3746N-2T12 161.002Ftd1t 85.9413）載荷系數(shù)k由v = 0.948m/s ,查【文獻(xiàn)三】附表8-12、附表8-2,選擇9級精度、k1.25查【文獻(xiàn)三】附表8-1 kv=1.11o根據(jù) 沾 J 3746 =43.588N/mm，查【文 獻(xiàn) b 85.941三】附表8-3, k*二=1.2。由查【文獻(xiàn)三】附表8-4,選擇軟齒面及裝配時(shí)不做檢驗(yàn)調(diào)整，可按8級精度公式計(jì)算，然后放大10%來考慮9級精度的齒間 載荷分布系數(shù)，則也，（1 10%） 1.23 0.18（1 0.6 1.02） 1.02 0.61 10 85.9 41= 1.7 2

18、71 7274）校正小齒輪直徑 d1 =85.9413 81.838mm.81 8385）傳動(dòng)模數(shù) m低=一 -3.274mm，由【文獻(xiàn)三】附表8-8，取m低=3.5.25§ 4幾何尺寸計(jì)算1）分度圓直徑di =3.5 25 = 87.5mm,取a = 88mm d2 =3.5 88 二 308mm2）中心距dr +d2 a 二88 3082=198mm2）齒寬 b1=dd1=1.0 88=88，d=83.第五章 圓柱齒輪上的受力分析§ 1高速級齒輪傳動(dòng)的作用力1）齒輪1的作用力圓周力：2T12 匯 37146KlFt111253.28Nd159.278徑向力：Fr1 二

19、Ft1 =1253.28怕門2°° 0 =470.3Ncos ：cos14.O720軸向力：Fa1=Ft1tan：? =1253.28 tan14.072° =456.2N法向力:Fn11253.28cos200 COS14.0720= 1374.5N2）齒輪2上的作用力從動(dòng)輪2各個(gè)力與主動(dòng)輪1上相應(yīng)的力大小相等，方向相反。§ 2低速級齒輪傳動(dòng)的作用力1）齒輪1的作用力圓周力：2T22S61002K1Ft323680.05Nd387.5徑向力：Fr3 二 Ft3tan： = 3680.05 0.364 = 1339.54N法向力：Ft33680.05“F

20、n3空3793.87Ncosan cos14.0722）齒輪4上的作用力從動(dòng)輪4各個(gè)力與主動(dòng)輪3上相應(yīng)的力大小相等，方向相反。第六章中間軸設(shè)計(jì)方案及校核§ 1選擇軸的材料傳遞功率不大，對重量無特殊要求，查【文獻(xiàn)二】表 8-26選常用的材料45鋼, 調(diào)質(zhì)處理§ 2初算軸徑查【文獻(xiàn)二】表 9-8 得 c=106 135,取 c=110,則 dmin =110 33.55= 28.2mm.V 210.572§ 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)L結(jié)構(gòu)構(gòu)想1）軸承的選擇與軸段與軸段設(shè)計(jì)齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承查【文獻(xiàn)二】表11-9，選軸承7210C,則內(nèi)經(jīng) d 二 50mm，外徑 D

21、= 90mm .則 d5 = 50mm.2）軸段和軸段的設(shè)計(jì)軸段上安裝齒輪，d2和d4應(yīng)分別略大于d5，初定d2二d4=57mm.齒輪2輪輪轂寬度范圍為（1.21.5） d 68.4 85.5mm，取輪轂和齒輪寬度為 b2 =66mm，齒輪3直徑較小，采用實(shí)心式，取輪轂和齒輪寬度 4 = 88mm相等. 軸段和軸段的長度L2 =86mm, L4 =64mm .3）軸段該段為中間軸的兩個(gè)齒輪提供定位，軸肩高度為（0.07 0.1）d2二3.99 5.7mm， 取 4.5mm，故 d 66mm.齒輪3左端面與高速軸齒輪右端距箱體內(nèi)壁距離 冷10m m,齒輪2與齒輪3的距離為5 =10mm，箱體內(nèi)壁

22、之間的距離八 Abi +b274+66Bx =2：1：3 b3 1=2 10 10 88188mm2 2齒輪2的右端面與箱體內(nèi)壁距離.二冷（4 b2）/2 =10 （74 一 66）/2 =14mm，軸段的長度為L = . 3 =10mm.4）軸段及軸段的長度軸承采用脂潤滑，需用擋油環(huán)，軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁距離為 : =12mm，中間軸上兩個(gè)齒輪固定由擋油環(huán)完成，則軸段和軸段的長度為：匚=B 亠 '亠 1 2 = 20 12 10 2 二 44mmL5 =20 12 14 2 = 48mm5）軸上力作用點(diǎn)的間距查【文獻(xiàn)二】表11-9，a19.4，由圖得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為：h 二

23、 L 直-a3 -2 = 44 88 -19.4-2 = 66.6mm2 2,d+b2”c66+88“12 二 L3- = 1087mm2 2b26613 = L5%-2 =4819.4-2 = 59.6mm22§ 4鍵連接齒輪與軸間采用A型普通平鍵連接，查【文獻(xiàn)二】表 8-31得鍵分別為:鍵16 56GB/T1095-1990,鍵16 80GB/T1095-1990§ 5軸的受力分析1）軸的受力簡圖2）計(jì)算支撐反力 水平面上：Fr23 - Fr3 （2 l 3）_ Fa2R1H111213d22d32270.619470.3 66.6 -1339.54 （8759.6）-

24、456.2=266.6+87 +59.6-1071.98N&H =Fr2 Rh Fr3 =470.3 （ 1547.4）1339.54 =678.16N在垂直平面上為R _斤3（12 十 13）+珀3 3680.05X87+ 59.6）十1253.28沃 66.6漢59.6 27957N v 一 h l2 l3 一66.6 87 60.8一R2v =Ft3 +Ft3 -FU =3680.05+125328-2795.7 = 2137.58N軸承1和2的總支撐反力為：R = . R2h R； = 2795.722137.582 = 3519.3NR2 = . Rh R；v = 678.1

25、62 2137.582 = 2242.6N3）畫彎矩圖TrrT*111 iii 1 水平面上，a-a剖面圖左側(cè)和右側(cè)為：MaH = RHh = 1088.1 x66.6 = 78125.6N *mmM aH 二 M aH =78125.6N mmb-b剖面右側(cè)為：M b'H = M 2H I3 =678.16 59.6 = 43944.8N * mmMbH 二 M 州Faz =43944.8-456.2 270.619 二 _17783.4N mm 2 2在垂直平面上為Mav =Rvh =2795.7 66.6 -200731.3N *mmMbv 二 R2vl3 =2137.58 59

26、.6 =138515.2N *mm合成彎矩，在a-a剖面左側(cè)為Ma M；hM：二.78125.62 200731.32 = 208110.9N mma-a剖面右側(cè)為：Ma, = M；,h M： = 78125.62 200731.32 = 208110.9N «mmb-b剖面右側(cè)和左側(cè)為：MbMbH Mbv 二、1778342 13851522 =177257.5N *mmMb，= ,M；h MbV = 43944.82 138515.22 = 1835947N *mm§ 6校核軸的強(qiáng)度因a-a剖面右側(cè)彎矩較大，且作用有轉(zhuǎn)矩，故 a-a剖面為危險(xiǎn)面二 d；bt(d2 t)2

27、二 533322d2-32二 d；bt(d2 -t)2兀 x533162d2-32Ma208110.9b抗扭截面系數(shù)：W =抗彎截面系數(shù)：W =16 6(57一6)2 =15991.8mm32 57216 6(57一6)=341723mm32 57a-a剖面左側(cè)和右側(cè)應(yīng)力:13.0MpaW 15991.8Ma'208110.9-13.0MpaW 15991.8扭剪應(yīng)力：._ T2 _ 161002WT - 34172.34.7Mpa，取折合系數(shù)0.6，當(dāng)量應(yīng)力為:a-a剖面右側(cè)為危表8-32查得許用二e - .； '2 4()2 =032 4 (0.6 4.7)2 =14.2M

28、pa，二6， 險(xiǎn)截面，由【文獻(xiàn)三】表8-26得匚b =650Mpa，由【文獻(xiàn)三】 彎曲應(yīng)力二巾=60Mpa，二e :： Jb，強(qiáng)度滿足。§ 7校核鍵連接強(qiáng)度齒輪2處鍵連接擠壓應(yīng)力 J =毎 =4 161002 =28.82Mpa，查【文獻(xiàn)三】表p d4hL 57漢7漢568-33，門p =125150Mpa，s : fp，強(qiáng)度足夠。齒輪3處鍵長于齒輪2處，故強(qiáng)度也足夠。§ 8校核軸承壽命1）計(jì)算軸承的軸向力查【文獻(xiàn)三】表 11-9，表 9-10，得 7208C 軸承 C=42800N，C0 =32000N ,S =0.4R =0.4 3519.3 =1407.72N，S0.

29、4R0.4 2242.6 = 897.04N ,夕卜部軸 向力：A= Fa? =1339.54N ,軸反力：Fa1 = S =1407.72N,Fa2 = S A = 68.18N ,因R aR2,F-1 >Fa2，只需校核軸承1的壽命。2）計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷Fa1/C0 二生6£ =0.0176 ,查 【文 獻(xiàn)三】 表 11-9 ，取 "0.38 ，320001407.72, - CL""Fa, Ri =0.054 ce ,故片=& =3519.3N .3519.368 18Fa2/Co 二688 =0.003,查 【文 獻(xiàn)三】 表 11

30、-9, e = 0.3632000Fa2 / R268180.03 : e，故 P2 =R2 =2242.6N .2242.63）校核軸承壽命因RaP2,取P = P，查【文獻(xiàn)三】表11-9 , C=42.8kN.610 6 10-=必（C）32（42800） 3 =22502h LI，軸承壽命足夠。60n2 P 60 漢 210.572 3519.3第七章高速軸設(shè)計(jì)方案§ 1選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對重量結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，由【文獻(xiàn)二】表 8-26選 用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理.§ 2初選最小軸徑查【文獻(xiàn)二】表9-8得c=106135，取c=120，則：dmin 2 P

31、 =120 3 3.734 = 18.87mm，軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑增厲 960大 3% 5%，d1 蘭18.87 +18.87 漢(0.03 0.05) =19.44 19.81mm，取 dmin=20mm.§ 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想：Bx 3心住11) 軸段軸段上安裝聯(lián)軸器，初定軸段 的軸徑d, =30mm. T, =37.140Nm ,查【文獻(xiàn)二】表8-38，取聯(lián)軸器型號(hào) LX2 30 X 60 GBIT5014-2003,相應(yīng)的軸段的直徑 di=30mm長度略小于轂孔，取 L, =58mm.2) 密封圈與軸段聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度 (0.07 0.1)d (0

32、.07 0.1) 3 2.1 3mm ,軸 段 d? “12 h = 34.2 36mm，查【文獻(xiàn)二】表 8-27，選氈圈 35 JB/ZQ4606-1997,貝U d2 =35mm。2) 軸承與軸段及軸段的設(shè)計(jì)軸段安裝軸承，暫取軸承7208C,由【文獻(xiàn)二】表11-9得軸承內(nèi)徑d2二40mm，外徑D=80mm寬度B=18mm內(nèi)圈定位軸肩直徑d 47mm外圈定位內(nèi)徑Da=73mm在軸上力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離 a17mm，取軸段 直徑d40mm.軸承 采用脂潤滑，需安裝擋油環(huán)，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距離取厶， 擋 油環(huán)的擋油凸緣內(nèi)側(cè)面凸出箱體內(nèi)壁 1-2mm擋油環(huán)軸孔寬度初定為B1

33、=15mm，則 L3 = B B1 =18 15= 33mm.則 d7 二 40mm， L7 = 33mm.3) 齒輪與軸段該軸段安裝齒輪，初定 d 42mm，查【文獻(xiàn)二】表 8-31鍵的截面尺寸為b h =12mm 8mm，輪轂鍵槽深為t 3.3mm，該處齒輪上齒根圓與輪轂鍵槽頂部距離e二仏-色7 = 53028 絲3.37二2.214，小于2.5 m.，該軸設(shè)計(jì)成齒2 2 2 2輪軸，d5 =df1 =53, L5=74mm.6) 軸段和軸段設(shè)計(jì)軸承座寬度為丨u h |2 (5 -8)，查【文獻(xiàn)二】表4-1 ，、=0.025a2 13=(0.025 198 3)mm =7.95取'

34、 =8，a1 a? = 165 198 = 363mm， 取軸承旁連接螺栓為M16，則q =24mm,c2 =20mm，箱體軸承座寬度為: 丨=8 24 20 (5 -8) =5760mm，取丨=58mm ;箱體凸緣連接螺栓為 M12，地腳螺栓為d：嚴(yán)M20，軸承旁連接螺釘為0.4d：嚴(yán)0.4 20 = 8mm，查【文獻(xiàn)二】表8-30得軸承端蓋凸緣厚度為Bd =10mm;取端蓋與軸承座的調(diào)整墊片厚度為冷=2mm;端蓋連接螺釘查【文獻(xiàn)二】表 8-29采用螺釘GB/T5781 M 8 25;取聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離為 k2 =10m m。有：L2 = L =t Bd k2 - B - .

35、 ： =58 2 10 10 -18-12 = 50mm.8）軸上力作用點(diǎn)的間距as =17mm,由圖得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間距離為：L158l1- L2 a350 17 = 96mm22L574l2=L3 L45-a3 =33 10117=154mm22l3L6 La74 7 33-17 二 60mm2 2§ 4軸的受力分析1）軸的受力簡圖2）計(jì)算軸承支承反力 在水平面上：Fr412 - Fa4d4R.1H1339.54 145.665.6 145.6= 923.5NR2H = Fr4 - R1h = 1339.54-923.5 = 416N在垂直平面上為RvFt4l223680.05

36、 145.665.6 145.6= 2537NR2v 二已-志=3680.05-2537 = 1143.05N軸承1和2的總支撐反力為:R = . R2h R： = . 923.52 25372 = 3547.4NR2 二.R；h R2. = .4162 1144.72 =1218N4) 畫彎矩圖水平面上，a-a剖面圖右側(cè)和左側(cè)為：MaH = RHh =923.5漢65.6 = 60581.6N mmM ；h =R2hL =416 145.6 = 60569.6N * mm在垂直平面上為Mav 二-RJ2 =-2537 65.6 = -166472.2N *mm合成彎矩，在a-a剖面左側(cè)為Ma

37、 = m2h M av = .60581.62 166427.22 =180010N *mma-a 剖面左側(cè)為：M'a 二.M ；H M；v 二.60569.62 166427.2 180000.6N彎矩圖：因a-a剖面右側(cè)彎矩較大，故a-a剖面為危險(xiǎn)面抗彎截面系數(shù)：兀d； W5 -bg -t)兀 X 62316 6 (62-6)2321247.4mm3322d5322 62抗扭截面系數(shù)：兀d；bt© -t)兀 x62316 6 (62-6)2 344645.2mm3VVt162d5162 62彎曲應(yīng)力:180000.621247.4二 8.47Mpa扭剪應(yīng)力：.二衛(wèi)二536

38、651 =i2Mpa，取折合系數(shù)=0.6，當(dāng)量應(yīng)力為：WT44645.2二e - ；.：4（： . ）28.4724 （0.6 12）16.7Mpa，查【文獻(xiàn)三】表 8-26 得門=650Mpa，由【文獻(xiàn)三】表8-32查得許用彎曲應(yīng)力j =60Mpa，e : - jb， 強(qiáng)度滿足。§ 6校核軸承壽命1）計(jì)算軸承的軸向力查【文獻(xiàn)三】表 11-9，表 9-10，得 7210C 軸承 C = 47800N，C0 = 32800N ,S =0.4R =0.4 3547.4 =1418.96N，S2=0.4R2 = 0.4 1218 =487.2N ,外 部軸向 力：A =0,軸反力：Fa1

39、=3 =1418.96N,Fa2 =1418.96N ,2）計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷Fa1/C0418.96 "043 ,查【文獻(xiàn)三】表 11-9 ，取 e=0.24 ，32800Fa, R1 = 1418.96 =0.4 e，故 X =0.56,Y =1.76,則：3547.4R =XR=0.56匯3547.4+1.76漢 1418.96 = 4483.9N .Fa2/ R2418.96 -1.2 e,故X =0.6,Y =1.76,貝U:1218R =XR2 YFa2 =0.6 1218 1.76 1418.96 = 3228.2N .3）校核軸承壽命因RaP2,取P=P2,查【文獻(xiàn)三

40、】表11-9，C=36.8kN.610 6 10-=2（C）'（ 47800）98300h L'h，軸承壽命足夠。60n2 R6060.06 4483.9第八章低速軸設(shè)計(jì)方案§ 1選擇軸的材料傳遞功率不大，對重量無特殊要求，查【文獻(xiàn)二】表 8-26選常用的材料45鋼, 調(diào)質(zhì)處理.§ 2計(jì)算軸徑查【文獻(xiàn)二】表9-8，取c=106，則dm”=106 3 60篇=40簡，軸上有 一個(gè)鍵槽，則軸徑最細(xì)處直徑 dj畠40.6+40.6漢(0.03 0.05) =41.82 42.63mm.§ 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖所示1-><X1 31 &#

41、163;|1Bi1) 聯(lián)軸器及軸段軸段安裝聯(lián)軸器查【文獻(xiàn)二】表8-37， kA =1.5，計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc =kAT3 =1.5 536651 = 8049765N mm查【文獻(xiàn)二】表 3-38 得 GB/T5014-2003 中的LX3聯(lián)軸器符合要求：聯(lián)軸器轂孔直徑為 42mm，軸孔長度為84mm，J型 軸孔，A型鍵，相應(yīng)的軸段的直徑和長度 d 42mm, 82mm .2) 密封圈與軸段聯(lián)軸器用軸肩定位，高度 h =(0.070.1)d (0.07 0.1) 4 2.94 4.2mm，軸段的軸徑d二 2h，47.8850.4mm,查【文獻(xiàn)二】表8-27，選氈圈50JB/ZQ4606 -1997

42、,則 d2 =50mm.3) 軸承與軸段及軸段的設(shè)計(jì)軸段和上安裝軸承，有軸向力選角接觸球軸承，取7212C,查【文獻(xiàn)二】得軸承內(nèi)徑d =60m m，外徑D =110m m，故d3 =60m m。軸承采用脂潤滑，需 擋油環(huán)，初定擋油環(huán)寬度為 B1,故LB B22 1 37mm.4）齒輪與軸段該段上安裝齒輪4, d5略大于d6，初定d5 =62mm,齒輪4輪轂寬度范圍為:（1.21Q d5 =74.493mm，齒輪寬度b83mm，軸段的長度應(yīng)比輪轂略短, 取 L5 =81mm.5）軸段該段為齒輪提供定位和固定作用，定位軸肩高度為h二4.34 6.2mm，取h =5m m，則d72mm，齒輪左端面距

43、箱體內(nèi)壁距離為：.冷=.冷（b3 -b4） /2 =10 （88 -83） =12.5mm，則軸段的長度為：L4 二 Bx-.J -b4 厶- Bi =188-12.5-83*12-15 = 89.5mm.6）軸段與軸段的比較軸承端蓋連接螺栓為螺栓 GB/T5781M8 25,其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂外 徑，取聯(lián)軸器輪轂端面與段端外端面的距離為k2 .10mm.有：L2 二 L 二 t Bd k2 - B - ： - 58 2 10 10 - 22 -12 二 46mmL6 = B ：J 2 =22 12 12.5 2 = 48.5mm7）軸上力作用點(diǎn)的間距軸承反力的作用點(diǎn)與軸承外圈大端面的距

44、離a 22.4mm，由圖可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為：b483h =L6 L5 - 4 -a48.5 81 -22.4 = 65.6mm22b48312=L3 L4a3 二 37 89.522.4 二 145.6mm228413二 a3 L222.4 46 42 = 110.4mm3 2 2§ 4鍵連接聯(lián)軸器與軸段及齒輪4與軸段均采用A型普通平鍵連接，查【文獻(xiàn)二】表8-31得型號(hào)為：鍵 12 80GB/T1096 -1990和鍵 18 70GB/T1096 -1990 .§ 5軸的受力分析3）軸的受力簡圖4）計(jì)算軸承支承反力在水平面上：d160F3 Fai 1470.3

45、60 456.2Rh22 =195.8Nl2 -13154 60R2H 二 &h - Fr1 =195.8 470.3 =666.1N在垂直平面上為r旦=253=351.4N154 60l 2 I3R2v = Ft1 R1v = 125328351.4 = 901.9N軸承1和2的總支撐反力為:R = . R2h 隘二 195.82 351.42 =402.3NR2 二Rh R；v 二 666.12 901.92 =1121.2N 4）畫彎矩圖水平面上，a-a剖面圖右側(cè)和左側(cè)為：M 'aH =R2H3 =666.1 60 = 39966 N* mmd160MaH =M'aH -Fa1 1 =39966 -456.226280N *mm22在垂直平面上為Mav =-Rvl2 =-351.4 154 54115.6N