鏈板輸送機(jī)傳動(dòng)裝置研發(fā)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2傳動(dòng)方案擬定 3電動(dòng)機(jī)的選擇 3總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配 4傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 4各組傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì) 6各組傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 13各傳動(dòng)軸上鍵與聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 29各組傳動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 33箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 36感想 37參考文獻(xiàn) 38設(shè)計(jì)任務(wù)書題目:礦用鏈板輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)條件1）.機(jī)器功用井下煤礦運(yùn)輸2）.工作情況單向運(yùn)輸 ,中等沖擊3）.運(yùn)動(dòng)要求鏈板輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)誤差不超過 74）. 工作能力儲(chǔ)備余量 155）.使用壽命10年,每年 300天,每天 8 小時(shí)6）.修檢周期半年小修 ,一年大修7）.生產(chǎn)批量小批量生產(chǎn)8）.生產(chǎn)廠型礦物局中心廠 ,中型機(jī)械廠2原始數(shù)據(jù)1）運(yùn)輸機(jī)鏈

2、條拉力（ kN） :122）運(yùn)輸機(jī)鏈條速度（ m/s）：0.53）主動(dòng)星輪齒數(shù)： 94）主動(dòng)星輪節(jié)距（ mm）：50 3設(shè)計(jì)任務(wù)1） 設(shè)計(jì)內(nèi)容 電動(dòng)機(jī)選型；鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)；減速器設(shè)計(jì)；聯(lián)軸器選 型設(shè)計(jì)；其他。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。2）設(shè)計(jì)工作量 傳動(dòng)系統(tǒng)安裝圖1張；減速器裝配圖1張；零件圖2 張；設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。4設(shè)計(jì)要求1 ）減速器設(shè)計(jì)成二級(jí)展開式斜齒減速器；2）所設(shè)計(jì)的減速器有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪和一對(duì)斜齒輪。式中 F= 12kN = 12000N, v = 0.5m/s,查表9- 1得V帶傳動(dòng)效率 叫=0.968級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)效率 一 0.97 滾動(dòng)球軸承 5 0.

3、98聯(lián)軸器嗎0.99二級(jí)圓柱-圓錐齒輪減速器傳動(dòng)效率n 0.84。把上述值代入后得pF_12°.5 _7 MkW1000H0.84n 0.84P =7.14kw計(jì)算及說明結(jié)果3.總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配1計(jì)算總傳動(dòng)比i1i=n/ nn 60 X 1000v/Z *p已知主動(dòng)星輪齒數(shù)z=9,主動(dòng)星輪節(jié)距p=64mm49漢50/min在上邊已確疋電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速為 n 730r/min,計(jì)算總傳 動(dòng)比/ ，1440» ci = n/ n =21.666.672 分配傳動(dòng)比由表9-2知：V帶傳動(dòng)比24,取i帶=3。i減=26=72減速器傳動(dòng)比減i帶3減速器為二級(jí)展開式斜齒減速器，11

4、=1.3i2即 b=3.06 , i2=2.353 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算n =66.67r/mi n i=21.6h = 3.06i2 =2.35從減速器的高速軸開始各軸命名為1軸、2軸、3軸。11 第一級(jí)傳動(dòng)比12 第一級(jí)傳動(dòng)比(1)各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算n 1440第一軸轉(zhuǎn)速 a =480r/minn帶3第二軸轉(zhuǎn)速 n2 =156.86 r,'min11第二軸轉(zhuǎn)速 n3 66.75 r.1 min12 2.35n1 =480( r/min) n2 =156.86( r/min)n3 =66.75( r/min)計(jì)算及說明 (2)各軸功率計(jì)算結(jié)果R =6.72kwP2 =6.39kwP3 =

5、6.07kwT1=133.7NmT2 =389.04NmT3 =868.44Nmi 2 二 6.72kWF2 二 R 2 3 二 6.39kWF3 二 P2 2 3 = 6.07kW(3)各軸扭矩計(jì)算M =9550 巳 n1 =133.7X mi =9550 3 m =389.04 二 m一3 =9550 ?3 n3 =868.44、m(4)將以上計(jì)算數(shù)據(jù)列表軸號(hào)轉(zhuǎn)速 n(r/mi n)輸出功率P(kW)輸出扭矩T(N m)電動(dòng)機(jī)14407.547.3514806.72133.72156.866.39388.96366.756.07868.44設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明結(jié)果4.V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)(1) 確定計(jì)

6、算功率巳已知 P=7.14kW, nm =1440r/min查表知工況系數(shù)KA=1.1貝U 巳=KA P=1.1 漢7.14 = 7.85!w(2) 選取V帶(3) 確定大小帶輪的基準(zhǔn)直徑小帶輪直徑，查表4.7知大帶輪直徑D2 = DJnn帶)(4) 驗(yàn)算帶速v=n D1 J60000 =兀 *10144060000要求帶速在525m/s范圍(5) 確定V帶長度Ld和中心距a中心距 0.7( D1 + D2)蘭 a0 蘭 2(D1 + D2 )初選中心距 a0=1.5(D1+D2=1.5X400初算基準(zhǔn)長度 200"(D1 + D2 y2 + (D1+D2)74a°丿 2=

7、2 漢 600 + 兀漢 400 2 + 2007 4 汽 600a “0 +(Ld 丫2Pc = 7.85KwA型，V帶D1 =100mmD2 =300mmV=7.54m/s符合要求a0 =600mmL = 1845mm圓取整Ld =2000mma=678mm：1 =163.1 >120?0 =1.32kW：?0=0.17kWk- =0.95kL =1.03Z=5.38取整Z=6根q=0.1Kg/mF0=145.2：<Q=1747N（6）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角：i:4 =180 - D2 -Dj 2 57.3（7）確定V帶根z由nm=1440r/min, Di=100mm,查表知許用

8、功率?0傳遞功率增量厶?0查表4.5知厶？0包角系數(shù)k：.查表4.8知k.長度系數(shù)kL查表4.3知kL由式 z=2 P0I0 k_.kL = 7.85 1.32 0.170.95 1.03(8) 計(jì)算初拉力F。由式 F° = 500mc ZV 2.5 一 -1q v2每米帶質(zhì)量q,查表4.2知F°= 500 7.85 6 7.542.5 0.95-10.1 7.542(9) 計(jì)算壓力軸Q由式 Q=2zF0si n'1 =2 6 147.2 sin 163.1 22其中：1為小帶輪的包角(10) V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)整理并列表：帶型帶輪基準(zhǔn)直徑（mm）傳動(dòng)比基準(zhǔn)長度（m

9、m）AD1=100D2=30032000中心距（mm）根數(shù)初拉力（N）壓軸力（N）6786147.217475、各組傳動(dòng)齒輪設(shè)1高速級(jí)齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)（斜齒）1.選用齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由表6.2選 小錐齒輪40Cr調(diào)質(zhì)大錐齒輪45剛正火許用接觸應(yīng)力lc J，匕HZnSH min接觸疲勞極限匚Hlim ，查圖接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn ，應(yīng)用循環(huán)次數(shù)N* =60njLh =60 480 18 300 10、2 二i =6.9 108 3.06查圖得ZnZn2接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SHimL hi 】-600 1.03 tHJ-450 1.121）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按w =

10、0.013 0.022 n/. R/口估取圓周速度W = 2.5ms，參考表6.7、表6.8選取小輪大端分度圓直徑d1，由式：2KtT（mZ常eZ卸2齒寬系數(shù)'dm查表，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置HBSj = 280HBSHBS2 =200HBS二 Hiim1= 600X mm2fm2 =450： mm28u 6.9 10X2=2.26 108'i 二 1 .°3t =1.12SH min - 1h= 618 mm2L_h2 = 504i、Fmm2L- h I - 504 彗mm2n公差組8級(jí)'d =0.8小輪齒數(shù)乙 在推薦值2040中選大輪齒數(shù)z2心=宀*i

11、 =27 3.06 , z2 =82.62圓整取齒數(shù)比 u=Z1/Z2=83/27=3.07傳動(dòng)比誤差 u=(3.07-3.06)/3.06=0.003<0.05所以合適小輪轉(zhuǎn)矩T1載荷系數(shù)KX = X ,XvX上、Ka 使用系數(shù)查表(中等沖擊)Kv 動(dòng)載系數(shù)由推薦值1.021.2X.齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1.01.4Ky；. 齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.01.2載荷系數(shù) K 、1.2 1.1 1.1材料彈性系數(shù)ZE查表6.4節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh查圖6-3 =12 ,捲=X2 =0)重合度系數(shù)z；由推薦值0.750.88得螺旋角系數(shù) f I；有' |=cos ： = . cos1

12、23.07 +1 它 2匯1.45江133700 它/2'189.8X2.46X0.8X0.99 3.070.8<504丿故d1 一】齒輪模數(shù) mnmn deos： z =70.20cos12 27 =2.54按表標(biāo)準(zhǔn)圓整中心距 a, a =mn 乙 2cos ： =3 27 83 2 *cos12分度圓螺旋角：，- - arccoshn z z2 2a】= arccos3 2783 2 171】小輪分度圓直徑d1z1 = 27Z2 = 83u=3.07j =133700' mx 1 .5仏=1.2K，1.1< -=1.1X =1.45ZE =189.8. N/mm

13、2=2.46z=0.80八=0.99d1 _ 70.20mmmn = 3a =170.1 mmd 108mm' =15.23d1 二 83.95mmd1 =mz1 cos : = 3 27 cos15.23重合度/'3.12><83cos20.67T一tanarccosi-ta n 20.67k'、3.12 漢 83 十2 漢 3丿 )83v = 2.12 m sb = 68mmd = 73mmb2 =68mm二 w = 30.0692.40YFa1=2.518YFa2=2.195YSa1=1.63=1.782:t =20.67g =3.12mm；a=1.6

14、4V =0.707:- =0.89圓周速度 v , v = :d1 n1 60000 =-： .83.95 480 60000 齒寬 b=： dd1=0.8 83.95 , b= 67.16mm 圓整大齒輪齒寬b2 , b2二b = 68mm小齒輪齒寬bi, b- = b 5102)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算由式二 f= 2KTl YFaYsaYYY 心 1bdimn當(dāng)量齒數(shù) J =乙 cos3 ： =27 cos15.23二 Z2 coS3 ： =83 cos315.23齒形系數(shù)YFa查表小輪YFa1大輪YFa 2應(yīng)力修正系數(shù)YSa查表小輪Ysa1大輪Ysa2不變位時(shí)，端面嚙合角-t : t二

15、arctan tan20 cos15.23端面模數(shù)mt叫cos15.23/，z3.12><27cos20.67TJ27 xtanarccosi-ta n 20.67°13.12沢27+2漢3丿 丿Z2a:at2 一 tan t:at1tan：、1重合度系數(shù)T ； =0.25+0.75 ；a螺旋角系數(shù),由推薦值0.850.92故2x1.45033700 fi =漢 2.518 漢 1.63匯 0.707 疋 0.8973x83.95x32x1.45x133700<rF2 =漢2.518漢 1.63疋 0.707 漢 0.8968x83.95 x 33）齒輪其他主要尺寸

16、計(jì)算大輪大端分度圓直徑d2d2 =mnz2/cosP =3 匯83；cos15.23*大端根圓直徑dfdf1 =dj+2hf =83.95-21.253df2 =d2 +2hf =258.062 漢 1.25 漢 3大端頂圓直徑dada1 =dj +21% =83.95 + 2x3da2 =d2 +2ha =258.06 + 2 匯 3<jF1 =54.46N/mm2 n>2 = 55.72N/mm2d2=258.06mmdf1 = 76.45mmdf2 = 250.56mmda1 = 89.95mmda2 = 264.06mm2第二級(jí)齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)（低速級(jí)）設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明1) 選用

17、齒輪材料，確定許用應(yīng)力 選小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)大齒輪45正火許用接觸應(yīng)力b円由式fcrH = %問ZN SH lim接觸疲勞極限Hlim 查圖接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn應(yīng)用循環(huán)次數(shù)N由式6-7M =6 On 2jLh =60x156.86x1x(10x300x8) N2 =Nj2 =2.25>d08/2.35查圖，得Zn1、Zn2接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SHlim則卷=600"12 、鼻玆】=4501.15許用彎曲應(yīng)力丘J由式丘fYnYxSF lim彎曲疲勞強(qiáng)度極限<rFlim 查圖彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Yn查圖彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx查圖彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)SFminBF1 】=500勺勺/

18、1.4 bF2 = 310勺"1.42) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算HBSj =280HBSHBS2 =200HBSHiim1 =600N/'mm2Ulm2 =450N/mm2Nj =2.25汽108N2 = 9.6"07Zn1 = 1.12ZN2 = 1.15SH li = 1】=672N/mm2 fc找】=517.5N/mm2 Bh】= 518N/mm2 Fiim1 =500N/mm2°Flim2 =31°N/mm丫陽=Yn2 =1Yx =1SFmin 二1*4trF1 = 357N/ mm2trF2 】=221N/mm2n公差組8級(jí)確定齒輪傳

19、動(dòng)精度等級(jí)，按 V2二0.013 0.022 n，3 F/nr估取圓周速度vt =1ms，參考表6.7、表6.8選取小輪分度圓直徑d,，由式6- 5得d 打ZZhZJkt!（石）di_Vl顯】丿可丁齒寬系數(shù)d查表，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置小輪齒數(shù)Zi在推薦值2040中選大輪齒數(shù) z2 zz1 *i27 2.35小輪轉(zhuǎn)矩一2載荷系數(shù)KKKaKvK一 K-：KA 使用系數(shù) 查表（中等沖擊）Kv 動(dòng)載系數(shù) 由推薦值1.051.4K：.齒間載荷分配系數(shù)由推薦值1.01.2K齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.01.2載荷系數(shù)KK=KaKvK：.K材料彈性系數(shù)ZE查表節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH 查圖重合度系數(shù)Z；由推薦

20、值0.850.92l'.:-2.、189.8乂2.5沃0.8721.45父389037 y 3.37丄,3糾!代代 故 <518 丿0.82.37Vt=1m/s'-d=0.8乙=27Z2=64一2 =389037、mmKa=1Kv =1.2K. =1.1K： =1.1K=1.45ZE =189.8、N/mm2Zh 二 2.5Z； = 0.87d3 一 108.4mmm= 5mmd3 = 135mm齒輪模數(shù) m=108.43/27= 4.016mm 圓整小輪分度圓直徑 d3d3 = mZ =5漢27 = 135mmd3 =di圓周速度vv-ndn/60000標(biāo)準(zhǔn)中心距aa

21、= m(z +z2卩2齒寬 bb =屮上4 =0.8x135=108mm大輪齒寬b2b2 = b小輪齒寬 b,b =b2 +(510 )3)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算有式升 -1 YFaYsaY/ &F bd,m齒形系數(shù)YFa查表小輪YFa1大輪YFa 2應(yīng)力修正系數(shù)YSa查表小輪YSa1大輪Ysa2重合度備=丄匕(ta n a a1 ta n a) + z2 (ta n a a2 ta n a)】 2兀 r3沃27COS20T , 腫 127 漢 tan arccosi-tan20I <327 + 25 丿丿2?！?13漢64cos20 , “J十64匯 tan arccos-t

22、an20< i364+25 丿丿”重合度系數(shù)丫名=0.25+0.75/ %故S = 2 E.45 % 389037 汽 2.57 ".60 汽 0.53/(113X35漢 5) F2 = 2 勺.45 匯 389037 匯 2.262 ".738 匯 0.53(108 勺35 匯 5)v = 1.11mF sa = 227.5mmb2 = 108mm b| =113mm*a1 = 2.57丫Fa2 =2.262Ysa1 = 1.60Ysa2 =1.738力=2.67丫汀0.53礙1 =32.24N/'mm2 bF2 =32.25N/ mm2d2 =320mm4

23、）齒輪其他主要尺寸計(jì)算大輪分度圓直徑d2 d2 =mz2=5x64df1 = 112.5mm根圓直徑dfdf2 = 307.5mmdf1 =4 2hf =135 2漢1.25 漢 5df2 =d2 2hf =320 da1 = 145mm頂圓直徑dada2 = 330mmda1 =d<i +20 =135 + 25 da 2 =d2 +2ha =320 + 25綜上，得兩組齒輪的相關(guān)幾何參數(shù)齒輪ma(mm)d (mm)da (mm)df (mm)zb (mm)高速 級(jí)小斜齒輪317083.9589.9576.452773大斜齒輪258.06264.06250.568368低速 級(jí)小圓柱輪

24、5227.5135145122.527113大圓柱輪320330307.5641086.各組傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)1高速軸設(shè)計(jì)與校核設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明結(jié)果1）繪制軸的布置簡圖2）計(jì)算作用在齒輪上的力轉(zhuǎn)矩Ti輸出軸齒輪分度圓直徑dj =83.95mm十=133.7、m d1 = 83.95mmFt =3185.23NF 1201.53XFa1 =86727圓周力F2'1二di2 13370083.95徑向力 F i 二 Ft tan. cos :軸向力Fa Ft tan3）初步估算軸的直徑選取40Cr作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理d -=112dmin _ 27.8mm計(jì)算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響

25、查表8.6 取丄=112I Q -7Q心汀03"12、盂4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 確定軸的結(jié)構(gòu)方案右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位。左軸承從軸的左端裝入，同時(shí)靠軸肩定位。采用單列圓錐滾子軸承，確 定各軸段直徑和長度。(2) 確定各軸段直徑和長度1 段 根據(jù) dm.圓整(按 GB4323-1984), di = 30mm，li =1.8 di = 1.8 302段 軸肩高度h=c (23)mm，孔倒角 C取3mm (GB6403.4-86)，dd1 2h且符合標(biāo)準(zhǔn)密封內(nèi)徑 (JB/ZQ4606-86)。取端蓋寬度 20mm,端蓋外端面與半 連軸器右端面25mm，同時(shí)考慮到方便軸承端蓋的螺

26、栓的 擰緊，所以要適當(dāng)加大2段長度。3段 為方便裝拆軸承內(nèi)圈，d3 d2且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承 內(nèi)徑。查表選滾動(dòng)軸承型號(hào)30209，d3 =45mm，寬度T=22mm，軸承潤滑方式選脂潤滑。取 L3=40mm。4段d4 = d3+( 1 3)根據(jù)幾何關(guān)系L 4=92mm5段 安裝齒輪直徑為小齒輪的分度圓直徑，d5 = d1L5 = 0 '1 3 mm6 段 d6 = d4， L6 =22mm7 段 dy= d3， L7 = L3d1 =30mmL1 =54mmd2 = 40mmL2 二 55mmd3 =45mmL3 =40mmd4 =52mmL4 =92mmd5 =84mmL5 =70mmd6

27、 =52mmL6 =22mmd7 =45mmL7 =40mm(3) 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖求軸承反力U 面FU2 =1906.689NFU3 =357.684NV 面F/2 =4419.938NFV3 T020.616N求最大彎矩U 面 MU2 = 90540N|_mmV 面 MV2 = 726719NLmm合成彎矩M 二 M U22 M V22 N|_mm扭矩TT =175524NLmmFU2 =1906.689NFU3 =357.684NFv2 =4419.938NFV3 =1020.616NM U2 = 90540NmmMV2 =726719NLmM = 752188NmmT =1755

28、24NLmm軸的受力圖如下圖所示5)按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度Mca 二 759525NLmm2；ca 二 18N / mm該軸滿足強(qiáng)度要求當(dāng)量彎矩Mca = .M2 (T)2，取折合系數(shù)=0.6，貝y齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩：Mca 二 7521882(0.6 175524)2軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8.2查得2 匚b = 640N /mm2 ,由表8.9查得材料許用應(yīng)力卜“ -60N/mm由式8-4得軸的計(jì)算應(yīng)力為門 _ M cai _ M cai _ 759525°caW0.1d43 0.1 匯 7536)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1) 軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圓角半徑：各軸肩處圓角

29、半徑見裝配圖。鍵槽：齒輪、半連軸器與軸向固定采用A型平鍵聯(lián)接，由Ti和ni初選HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，按GB/T1096-2003半聯(lián)軸器處的鍵為：14沃9沃70。配合：參考現(xiàn)有設(shè)計(jì)圖紙或設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)精加工方法：參考現(xiàn)有設(shè)計(jì)圖紙或設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)(2) 選擇危險(xiǎn)截面在裝配圖中可以看到各截面均有應(yīng)力集中源，選擇其中 應(yīng)力較大、應(yīng)力較集中較嚴(yán)重的截面。計(jì)算危險(xiǎn)截面工作應(yīng)力51M 752188 x截面彎矩：76截面扭矩：T=175524NLmm33抗彎截面系數(shù)：W=0.1d =0.7533抗扭截面系數(shù)：州=0創(chuàng)=°.曠75截面上彎曲應(yīng)力：礙=M /W = 504758/42187.5截面上

30、扭剪應(yīng)力：e = T /州=175524/84375M =504758NL|mm3W = 42187.5mm州=84375mm3軌=11.965N / mm3 t = 2.080 N / mm3=11.965N/mm3m"J = J = 3.89N/mm2坊斗=275N / mm屮十 °.1，屮 i = 0.05彎曲應(yīng)力副：；二二:丁b 二 11.965N / mm3彎曲平均應(yīng)力：=0扭切應(yīng)力：-a = - m =-2(3) 確定軸材料機(jī)械性能查表8.2，彎曲疲勞極限；=275N/mm2，剪切疲勞極限2二=275N / mm碳鋼材料特性系數(shù)：屮= 0.1,屮訐0刖存(4)

31、確定綜合影響系數(shù)K:、K軸肩圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù)k；：、k ，根據(jù) r/d =5/75 =0.067，D/d =93/ 75 =1.24，由表 8.9 差值 計(jì)算得 匕=1.80,k =1.35無配合和開槽影響尺寸系數(shù)；：、；.，根據(jù)d由圖8-12查得；產(chǎn)0.73, ；. =0.72表面狀況系數(shù),根據(jù)J ,表面加工方法查圖8-2得:二二 0.88軸肩處綜合影響系數(shù)Ky K為：K；k；二1.800.73 0.88= 2.8021.350.72 0.88= 2.131(5)計(jì)算安全系數(shù)由表8.13取需用安全系數(shù)S = 1.5 由式8-6s 一= c 275Ka+屮ym2.802 漢 11.965

32、+0.1 漢 0k"1.80,k =1.35=0.73, ； = 0.72L0.88K；：- = 2.802K =2.131S；= 8.203S 二 68.3352 =8.145疲勞強(qiáng)度安全1552.131 1.0400.05 1.042中間軸設(shè)計(jì)與校核設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明1）繪制軸的布置簡圖2）計(jì)算作用在齒輪上的力轉(zhuǎn)矩 T2 =492.01NLmm= 258.06mm輸出齒輪分度圓直徑dm2 =135mm圓周力Ft2'2甩=2一2ddd2徑向力F，1tan: cos :F 2 - Ft2 *tan：T2 二 492.01NLmm = 258.06mmdm2 二 135mmFt1

33、=3015、Ft2 =5763.5、軸向力 =FtitanB耳=1137.8N 匚2 = 2097.75N3）初步估算軸的直徑F&= 825.94N選取45鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理由d “匹 n計(jì)算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響A =112查表8.6取A =112dmin = 39.96 mm貝 “dmin= 1.03X12 嗚 P2/ “24）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定各軸段直徑和長度L1 =36mm1段 選取軸承型號(hào)為30210,同時(shí)考慮齒輪與箱壁的d1 =50mm距離取d1、Lj 0d2 =60mm2 段 d2 =a +6 10 ,L2=b_2 4。l2 =110mm3段為使

34、齒輪定位，齒輪緊靠軸肩，軸肩高度d3 =68mmh=8mm。L3 =16mm4段 安裝咼速大齒輪，d4 = d2 , L4 = b2- (1 4)d4 =60mm5 段ds = d1Ls= L1l4 =66mm5）繪制軸的彎矩圖和扭矩圖d5 =30mm求軸承反力L5 =36mmU 面FU-896.71N&2 =6159.38NV 面 &!=-131.05NR/2 = -2483.09N求彎矩U 面 Mu =508148.85N|_mmV 面 MV =204854.93NJmm合成彎矩M =jMU22+Mv22NLmm扭矩TT =653271NLhm軸的受力圖如下圖所示% = -

35、896.71NFU2 =6159.38NFV1=-131.05NFV2 = -2483.09NMu =508148.85NnMV = 204854.93NLJmM =547887.58 NLmmT =653271NLJmm6)按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩Mca = .M2 (T)2，取折合系數(shù):=0.6，貝y齒 寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩：Mca 二.547887.582(0.6 653271)2軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表 8.2查得2Mca = 547887.72NmmMca = 759525NUmm2二ca 二 19.06N /mm該軸滿足強(qiáng)度要求匚b =640N/mm2，由表8.9查

36、得材料許用應(yīng)力卜“ -60N/mm 由式8-4得軸的計(jì)算應(yīng)力為仃 _Mcai _ Mcai _ 547887.72 耳aW0.1d430.1 漢 6537)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1)選擇危險(xiǎn)截面在裝配圖中可以看到各截面均有應(yīng)力集中源， 選擇選擇A截面校核其中應(yīng)力較大、應(yīng)力較集中較嚴(yán)重的截面。計(jì)算危險(xiǎn)截面工作應(yīng)力M =294393.65NLmmM 42.66 匯+106323.20截面彎矩：100.16W = 21600mm3截面扭矩：T=653271NLmmWT = 43200mm3抗彎截面系數(shù)：W =0.1d3 =0仔603仃b =10.24N/mm3抗扭截面系數(shù)：州=0勿3 =0公6033

37、i =11.36N / mm截面上彎曲應(yīng)力：=M /w = 294393.65/21600j = 10.24N/mm3截面上扭剪應(yīng)力：可=T /州=653271/43200m =03彎曲應(yīng)力副：S =%=10.24N/mmJ =im = 5.68N / mm彎曲平均應(yīng)力：TT = E =扭切應(yīng)力：a " 2= 275N / mm2確定軸材料機(jī)械性能2J = 275N / mm查表8.2，彎曲疲勞極限 b_,=275N/mm2，剪切疲勞 極限忤=0.1,寧號(hào)=0.05=275N / mm2心=3.43,心=2.47碳鋼材料特性系數(shù):壯= 0.1嚴(yán)十。.別貯(2) 確定綜合影響系數(shù)K、K

38、g(3) 計(jì)算安全系數(shù)由表8.13取需用安全系數(shù)S = 1.8 由式8-6二 275 K 申a+屮占 m 3.43 漢 10.24+0s 訐=155Ka +尸mS _S鳳caJs*2S=7.83S，= 10.83Sea = 6.35疲勞強(qiáng)度安全3輸出軸設(shè)計(jì)與校核設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明結(jié)果1）計(jì)算作用在齒輪上的力轉(zhuǎn)矩 T3 =868.44N mT3 =868.4職 m輸出軸上大齒輪分度圓直徑 dd = 320mm圓周力R = 213dFt =8745.79N徑向力 Ft = Ft *tanaF=3183.21N2）初步估算軸的直徑選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理由式 dA3慎 計(jì)算軸的最小直徑并加大

39、3%以考慮鍵槽的影響查表取A=110110.30則dK1.03"10¥52.07根據(jù)dmin圓整，根據(jù) GB/T297-95，暫選軸承為深溝球軸承6016,于是得 dmin = 70mm。dmin = 70mm根據(jù)軸上的零件布置、安裝和定位的需要，初定個(gè)軸段的直徑Rhi =7071.14N印2 二 3384.27NFV2574.34N尺2 =1231.77NMr =243.28NLmM = 711130 mm及長度，其中軸頸、軸頭結(jié)構(gòu)尺寸與軸上相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系 起來統(tǒng)籌考慮。如圖減速器高速軸結(jié)構(gòu)圖u卜0jLD 卜 011uOC0寸cc ccuoc01077? wn95

40、56.3).繪制軸的彎矩圖和扭矩圖 求軸承反力H面Rhi =7071.14NRH2 =3384.27NV垂直面：Rr1 =2574.34NRr2 =1231.77N彎矩Mr =243.28NLm合成彎矩M 二、,Mu22 MV22NLmm扭矩T =2509.30NLm軸的受力圖如下圖所示4)按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩Mca二M2 (T)2，取折合系數(shù):=0.6，則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩 Mca = '.711.132(0.6 2509.30)2軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8.2查得6 =640N/mm2，由表8.9查得材料許用應(yīng)力 H60N/mm2由式8-4得軸的計(jì)算應(yīng)力為M

41、 ca M ca 1665.08G" = = =ca W0.1d430.1 9835)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1)選擇危險(xiǎn)截面在裝配圖中可以看到各截面均有應(yīng)力集中源，選擇其中應(yīng)力較大、應(yīng)力較集中較嚴(yán)重的截面。(2)計(jì)算危險(xiǎn)截面工作應(yīng)力截面彎矩：= 711.13143.45197.45截面扭矩：T =2590300N|_mm抗彎截面系數(shù)：W =0.1d3 =0.1 983Mca 二 1665.08NLm2二b 二 60N /mm2；ca 二 17.69N /mm該軸滿足強(qiáng)度要求選擇危險(xiǎn)截面AM =516.65NLmW =94119.2mm3抗扭截面系數(shù)： 州 =0.2d3 =0.2x98

42、WT = 188238.4mm3截面上彎曲應(yīng)力： =M /W =516650/94119.2crb =5.49N / mm3截面上扭剪應(yīng)力：E =T /Wr = 2509300/188238.4t =13.33N /mm3彎曲應(yīng)力畐 H： er a =cTb = 5.49N / mm3cra = 5.49N / mm彎曲平均應(yīng)力：bm=0f = 0扭切應(yīng)力：5=0=上2ia =為=6.67N / mm(3)確定軸材料機(jī)械性能查表8.2，彎曲疲勞極限=275N/mm2，剪切疲勞極2j =275N / mm2限 ci=275N/mm2j =275N / mm碳鋼材料特性系數(shù)：屮= 0.1,屮i =

43、 0.5屮 u = 0.1，屮 i = 0.05(4)確定綜合影響系數(shù)K& K,軸肩圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù)k$ k,，根據(jù)r/d=0.04，D/d =1.102，由表8.9差值計(jì)算得 匕=1.94,心=1.35Q = 1.94,k = 1.35配合處綜合影響系數(shù)K廳 心，根據(jù)d,%，配合H7/k6G = 3.75由表8.11差值計(jì)算得Kb = 3.75,Kg = 0.4 + 0.6漢K口0=2.65鍵槽處有效應(yīng)力集中系數(shù) Q kT，根據(jù)由表8.10差值計(jì)算得Q = 1.81，心= 1.62心=1.81,鬆=1.62尺寸系數(shù) 咕,根據(jù)d由圖8-12查得 務(wù)=0.70, % = 0.70呂

44、g=0.70, % = 0.70表面狀況系數(shù)PCT，根據(jù) b，表面加工方法查圖 8-2得町= *0.88Pa = PT = 0.88軸肩處綜合影響系數(shù)K巧為：k1 94-.-3.15Pa 0.70 漢 0.88心1.35K = = 2.19 %哄 0.7° 5.88鍵槽處綜合影響系數(shù)K、K巧為：° V佃=2.94Pa 0.70 x 0.882*倔=2.630.70 匯 0.88同一截面如有兩個(gè)以上得應(yīng)力集中源，取其中較大得綜 合影響系數(shù)來計(jì)算安全系數(shù)，故按軸肩處取綜合影響系 數(shù)K&心。(5)計(jì)算安全系數(shù)由表8.13取需用安全系數(shù)S = 1.8 由式8-6S 一 27

45、5° K 申a+W 申 m 3.15X2.27+0.1X0二155St _-K+ 屮尸m2.63 漢 6.67 + 0.05 匯 6.67S 一Sdca卮+S；心=3.15 2.190=2.94g = 2.63G = 3.150=2.6338.46S年= 8.67Sea = 8.46疲勞強(qiáng)度安全6.軸上鍵與聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)1高速軸(1軸)上聯(lián)軸器處和鍵選擇與校核設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明結(jié)果輸入端（聯(lián)軸器孔連接）1. 選聯(lián)軸器和鍵。由1軸工作轉(zhuǎn)矩 T仁149027N®工作轉(zhuǎn)速聯(lián)軸器：TL6n1=730r/min,以及最小允許軸徑dmin = 32mm即外伸軸徑，查 GB/T5014-85，

46、選彈性柱銷連軸器型號(hào)為TL6連軸器JA55 92JC50 88GB5014 -85，許用轉(zhuǎn)矩T=1250Nm,許用轉(zhuǎn)速n=4000r/min 。因T1<T，n1<n，故聯(lián)軸器滿足要求。選A型普通平鍵。d=50mm L'=88mm查表 GB/T1095-2003,選鍵：b=10mm h=8mm，L=60mmA型普通平鍵b = 10mm h 二 8mmL = 60mm匚 p =90N / mm24 149270= 26N/mm50 10 542= 26N /mm滿足擠壓應(yīng)力要求2 .鍵的強(qiáng)度較合。驗(yàn)算其擠壓強(qiáng)度，查表得其許用擠壓應(yīng)力二p4T1dhl鍵的工作長度丨二L -b =6

47、0 -10 = 50mm ,2中間軸上齒輪處鍵設(shè)計(jì)與校核設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明結(jié)果輸入端（與大錐齒輪孔連接）1.選A型普通平鍵。d=52mm L'=90mm查表 GB/T1095-2003,選鍵：b=20mm h=12mm, L=90mm2.鍵的強(qiáng)度較合。驗(yàn)算其擠壓強(qiáng)度，查表得其許用擠壓應(yīng)力<Sa = 4丁2 <kt p dhlp鍵的工作長度丨=L b=9016mm，貝U4X92.01 勺000 一 = 47.13N / mm66"2 漢70輸出端（與小圓柱齒輪空孔連接）1.選A型普通平鍵。d=66mm L'=67mmA型普通平鍵b = 16mmh = 10mmL

48、 = 90mmJ =90N / mm2竹=47.13N/mm2滿足擠壓應(yīng)力要求A型普通平鍵b = 16mmh = 10mmL 二 40mm二 p =90N / mm22匚 p 二 82.48N / mm滿足擠壓應(yīng)力要求查表 GB/T1095-2003,選鍵：b=20mm h=12mm , L=60mm2. 鍵的強(qiáng)度較合。驗(yàn)算其擠壓強(qiáng)度，查表得其許用擠壓應(yīng)力；p4T2 dhl鍵的工作長度丨二L b =40 一16 =24mm，則» 4 492-01 =82.48N/mm 66漢12漢403輸出軸上齒輪處鍵和聯(lián)軸器設(shè)計(jì)與校核設(shè)計(jì)項(xiàng)目及說明結(jié)果輸入端（與大圓柱齒輪空孔連接）1. 選A型普通

49、平鍵。d=70mm L'=l07mm查表 GB/T1095-2003,選鍵：b=20mm h=12mm, L=90mm2. 鍵的強(qiáng)度較合。驗(yàn)算其擠壓強(qiáng)度，查表得其許用擠壓應(yīng)力 Qpp =玉勻竹dhl鍵的工作長度丨=L b=9020mm，貝V4X653.271 X1000 一 礙=24.51 N / mm98X16X68輸出端（聯(lián)軸器孔連接）1.選聯(lián)軸器和鍵。由3軸工作轉(zhuǎn)矩T3=2509.299Nm工作轉(zhuǎn) 速n3=51.063r/min,以及最小允許軸徑dmin =80mm即外伸軸 徑,查 GB/T5014-85 , 選彈性柱銷聯(lián)軸器 HL6 80勺07 GB5014 -85，許用轉(zhuǎn)T=

50、3150Nm,矩許用轉(zhuǎn)速J185><132n=2800r/min。因T3<T , n3<n，故聯(lián)軸器滿足要求。選A型普通平鍵。d=80mm L'=103mm查表 GB/T1095-2003,選鍵：b=22mm h=14mm, L=85mmB型普通平鍵b = 20mmh = 12mmL = 90mmpp=90N/mm2丨=68mm單鍵2= 24.51N / mm滿足擠壓應(yīng)力要求聯(lián)軸器：HL6B型普通平鍵b = 22mmh = 14mm L = 85mmBp=90N/mm2單鍵3鍵的強(qiáng)度較合。驗(yàn)算其擠壓強(qiáng)度，查表得其許用擠壓應(yīng)力 Bp bp =145.25N/mm24&#