帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：用于帶式運(yùn)輸機(jī)的減速器設(shè)計(jì)學(xué)院名稱： 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù) 二、傳動(dòng)方案的確定及簡(jiǎn)要說(shuō)明 三、.選擇電動(dòng)機(jī) 四、傳動(dòng)比分配。計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速，計(jì)算各軸扭矩 五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 六計(jì)算軸類零件 七鍵連接的選擇及計(jì)算八滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 26九參考文獻(xiàn) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)摘要本說(shuō)明書主要針對(duì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的減速器設(shè)計(jì)過(guò)程作了較為詳細(xì)的闡述。該減速器的布置形式為單級(jí)直齒輪傳動(dòng)，設(shè)計(jì)參數(shù)分別為帶的工作拉力F=N，帶速=1.1 m；s，滾筒直徑D=300mm。全書主要分為匕大部分,包括設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)方案的確定，電動(dòng)機(jī)的選型,聯(lián)軸器的選擇，傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸的初步設(shè)計(jì),軸承的選擇、壽命計(jì)算及其潤(rùn)滑密封，軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核，減速器附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。在主要傳動(dòng)零件齒輪的設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則和齒面接觸疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則；在軸的設(shè)計(jì)中，首先按照扭矩估算了軸的最小直徑，然后進(jìn)行軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后對(duì)軸的抗彎強(qiáng)度作了較為詳細(xì)的校核。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是困難的，設(shè)計(jì)時(shí)要統(tǒng)籌兼顧，保證重點(diǎn)要求。圖2.1減速器傳動(dòng)方案任務(wù)書上圖所示為帶式運(yùn)輸機(jī)的四種傳動(dòng)方案。我選擇第四組，如圖2.1所示。該方案減速器的長(zhǎng)度較短，但尺寸及重量較大兩對(duì)齒輪浸入油中深度大致相等，高速級(jí)齒輪的承載能力難于充分利用；中間軸承潤(rùn)滑困難；中間軸較長(zhǎng)，剛性差，載荷沿齒寬分布不均勻。三、電動(dòng)機(jī)的選擇。1、功率的確定1)工作機(jī)所需功率Pw(kw)Pw=FwVw/(1000nw)=1.8X103義1.1/1000=1.98式中FW為工作機(jī)的阻力，N；VW為工作機(jī)的線速度，m/s；nw為工作機(jī)效率.2)電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率n選取卷筒效率n1=0.96選取齒式聯(lián)軸器效率 n2=0.99選取8精度齒輪效率n3=0.97選取滾動(dòng)軸軸承效率 n4=0.99n=n2Xn3Xn,2=0.96x0.973x0.992x0.99=0.86選擇圓柱齒輪傳動(dòng)齒輪級(jí)精度承滾動(dòng)軸承。3)電動(dòng)機(jī)所需功率Pd(kw)Pd=p/n=1.6/0.86=1.86KW2.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的運(yùn)算作機(jī)轉(zhuǎn)速nw：因：V=(nDn)/60*1000(m/s)故：nw=(V*60*1000)/nD(rpm)因?yàn)闇p速器為開(kāi)式，所以選擇傳動(dòng)比i=3?5,2級(jí)減速器i=9?25Nw=70.1m/min所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍Nd=i*70.1=(630.9-1752.5)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)4)電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定初選電動(dòng)機(jī)為同步轉(zhuǎn)速1500r/min的電動(dòng)機(jī)。查表查處電動(dòng)機(jī)型為為Y100L—4,其額定功率為2.2kW，滿載轉(zhuǎn)速1430r/min,堵轉(zhuǎn)/額定轉(zhuǎn)矩2.2最大轉(zhuǎn)矩2.3，質(zhì)量34P=4kw四、傳動(dòng)比的分配"=0.911)計(jì)算總傳動(dòng)比：P-4.4kw電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)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m w動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比i 總傳動(dòng)比ii=n/n=1430/70.2=20.42)合理分配各級(jí)的傳動(dòng)比：為了使兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度，應(yīng)該使兩級(jí)的大齒輪具有相近的直徑。設(shè)高速級(jí)傳動(dòng)比為i「低速級(jí)傳動(dòng)比為i2,減速器的總傳動(dòng)比為i,對(duì)于二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)比按照以下分配： 2i總=1M=i高*1低=口向口0i高二(1.2--1.3)i低i減二(1.2--1.3)i低2取i低=3,i高=6.83)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速1.I軸nI=nm=1430軸nII=pII=pI*12=210.29r/min軸nIII=70.09電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S--4i=22.64）各軸輸出功率I軸PI=1.84II軸PII=1.84*0.97*0.99=1.77III軸PIII=1.77*0.97*0.99=1.585）各軸扭矩Td=9550*1.86/1430=12.4I軸T1=12.4II軸T2=T1*0.99*0.97*6.8=80.9III軸T3=T2*n23*i低=233.16）各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入扭矩、傳動(dòng)比、效率：i=5.4.1i=4.125

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸I中間軸n低速軸ni轉(zhuǎn)速（r/min2970.09功率（kw）2.21.841.771.58轉(zhuǎn)矩（N?m）12.412.480.9233.1傳動(dòng)比116.83效率10.990.970.97五齒輪傳送設(shè)計(jì)：。1、高速斜齒齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1）材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Gr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,二者材料硬度相差為40HBS。兩者皆為軟齒面。2）初選小齒輪齒數(shù)為Z1=21,大齒輪齒數(shù)4=6.8X24=142.6,取22=143。初選螺旋角8=142、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行式算，即人＞「"KTu+1（Z￥d三2.32.t?一1t ￥6u（injd H（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)K=1.6。t2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩［=2.63X104N?mm3）由表10-7選取齒寬系數(shù)①尸1。4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=188.9MPa2。ZE H=2.4336機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)5）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。 =550MPa。6)由公式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh=60X1430X1X(1X8X300X10)=2.059X1093.27X1082.059x1093.27X108N= 2 6.87）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khni=0.90,Khn2=0.95。8）計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式10-12得L ]=Khn『-=0.90x600=540MPaH1SHH]2=+=(540+52—31.25MPa540+522.5許用接觸應(yīng)力22 1= =531.25MPa許用接觸應(yīng)力22 1（2）計(jì)算d試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d『代入L」中取較小的值。d1t12KTu+1(ZZ￥2x1.6x12.47.8x——x

d1t12KTu+1(ZZ￥2x1.6x12.47.8x——x

6.8mm2)計(jì)算圓速度v兀dnv 6(r-3)計(jì)算齒寬b。(188.9x2.433^153T.25)2=39.371=口泡37x1430m/s=2.94m/s60x1000b=0?d=1x39.37mm=39.37mm機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)4）計(jì)算齒寬與齒高之比2。模數(shù)4）計(jì)算齒寬與齒高之比2。模數(shù)hd

m=.

tz139.37 .皿 mm=1.87mm21齒高h(yuǎn)4.25）計(jì)算載荷系數(shù)K。h=2.25m=2.25x1.87=4.21t齒高h(yuǎn)4.25）計(jì)算載荷系數(shù)K。h=2.25m=2.25x1.87=4.21t2二也二9.35根據(jù)v=2.94m/s,8級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.10；由10-4查的斜齒輪與直齒相同，K氏二1-41；由表10-13查得使用系數(shù)k=1.35邱由表10-3查的，K=K=1.4；HP Ha故載荷系數(shù)K=KKKK=lxl.lxl.4xl.41=2.176）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式10-13a得/ ，3、K 3'2.17d=d,^3-=39.27x mm=43.19mm1 1t\K \1.67）計(jì)算模數(shù)m。m=色=43」9X0.97mm=1.99mZ2113、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式10-5得彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式為>3'>3'32ktryy1d（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)；K=KKKK=lxl.lxl.4X1.35=2.0792）查表得根據(jù)縱向重合度印=1.744；從圖查螺旋角影響系數(shù)nP=0.88機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZZv3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)ZZv1= cos321 …°= mm=24.08p cos3pmm=119.32mm=119.32 2 = -ccos3pcos3p4查取齒形系數(shù)由表10-5查的Y=2.65,Y=2.17。Fa1 Fa25）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得Y=1.58；Y=1.814。Sa1 Sa2.由10-20C查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。PE廣500MPa，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。PE2=380MPa，由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KPN1=0.85,KPN2=0.90.計(jì)算彎曲疲勞應(yīng)力b]=，F(xiàn)FN1=0.85X500MPa=303.57MPaf1S 1.4b]二鼠2bfn2=0.9X380MPa=244.28MPaF2S 1.4YrY8）計(jì)算大、小齒輪的jFa]?a并加以比較。FY/iFa1S2.65Y/iFa1S2.65x1.58卜= =0.01379F1YYFa2sF2大齒輪的數(shù)值大。303.572.17X1.80:0.01599244.28（2）設(shè)計(jì)計(jì)算x0.01599—1.241X222X1.66；2X1.46x0.01599—1.241X222X1.66由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)數(shù)，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，而齒面接觸疲勞的強(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）m=1.5m=1.5值！^1.5!^，按接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑的d=43.706mm，算出小齒ZJZJ2943,22c0sp14氏26.27取Z—271.5 1大齒輪齒數(shù)Z—6.8大齒輪齒數(shù)Z—6.8X29―157取Z2—157。Z2157這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4、幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑d—d—43.5mmd—235.5m2d——1——26x1.5mm—40mm1cospZZmd———2——157x1.5mm=200mm2cosP（2）計(jì)算中心距a—（2）計(jì)算中心距a—139.5mm（3）計(jì)算齒輪寬度b—50mm（3）計(jì)算齒輪寬度b—50mm1b=0d―40mmd1―45.1mm，B—45mm。b—43.5mm

2名稱結(jié)果模數(shù)1.5法面壓力角20分度圓直徑402005、高速傳動(dòng)幾何尺寸10a——__2-=119.81mm，將中心距元整為120mm2齒頂圓直徑43203齒根圓直徑齒頂圓直徑43203齒根圓直徑36196中心距120齒寬4045第一部分初估軸徑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)六軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、高速軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于高速軸轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)載荷不大時(shí)，為保證傳動(dòng)平穩(wěn)，提高傳動(dòng)效率，將高速軸取為齒輪軸，使用深溝球軸承承載，一軸端連接電動(dòng)機(jī)，采用剛性聯(lián)軸器，對(duì)中性好。1）初軸的最小直徑。先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3,選取A0=110,于是得到dA3：P 3'5.445mm=17.448mmd=A1=112mm=17.448mmmin10\n \1440高速軸I的最小直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所以同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KT,查表14-1,考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，選取caAK=1.3，則:AT=KT=1.3x2.63x1。4N?mm=31490N?mmcaA1按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003,選用GY3ca型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑dj20mm，所以選用高速軸的最小直徑為20mm。2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（見(jiàn)草圖）

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度：①為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,A軸端一端需制出一軸肩，故取b段的軸頸D=22mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L=42mm,A段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，故取LA=40②因軸承同時(shí)受到軸向力和徑向力作用，故選用圓錐滾動(dòng)軸承，選取dn=22mm,選取軸承30305 ，其尺寸dxDxT=25mmx60mmx18.25mmf,故d=d=25mm,而l=18.25，右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，故d=32mm。③因?yàn)辇X輪1的齒根圓直徑d=36mm與齒輪相近，故選用齒輪軸，所以取D=36mm,取齒輪處的長(zhǎng)度Ln=45mm。④軸承蓋的總長(zhǎng)度取18mm，根據(jù)軸承端蓋的拆裝既便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端的間距取27mm，故取Ln=45mm。⑤取齒輪據(jù)箱體內(nèi)壁的距離a=16mm，考慮到箱體的制造誤差，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)，應(yīng)據(jù)箱體內(nèi)部一段距離S=8mm故Ln=a+s+T=45.25。⑥由各軸位置及箱體寬度決定，故Ld=104.5mm。2、中速軸H的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：低速嚙合、高速嚙合均用鍛造齒輪，低速嚙合齒輪左端用甩油環(huán)定位，右端用軸肩定位，高速嚙合齒輪左端用軸肩，右端用甩油環(huán)定位，兩端深溝球軸承承載。1）初軸的最小直徑。先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3,選取A0=110,于是得到=112x1528mm=112x1528mm=27.18mm2266.72 212兩端選用深溝球軸承，初選深溝球軸承代號(hào)為6208。所以選取軸的最小直12機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)徑Dmj；40mm。2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。用 Z1 4^4- 4己」_3E① ② ⑶④c根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度：①該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6208,根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D=40mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=38mm。②該處需安裝低速齒輪嚙合中的小齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D=46mm。小齒輪的齒寬B=73mm。為了使甩油杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=71mm。③此段為軸肩，軸肩高度h=0.1d=0.1X46=4.6mm選取故選取此處直徑為D=56mm。此段是定位軸肩寬度bN1.4h=1.4X5=7mm,所以選取L=8mm。④該處需安裝高速齒輪嚙合中的大齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D=46mm。大齒輪的齒寬B=43.5mm。為了使甩油13

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=42mm。⑤該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6208,根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D=40mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=38mm。3、低速軸m的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鍛造齒輪，齒輪左端用甩油環(huán)定位，右端用軸肩定位，為減輕軸的重量采用中軸頸，使用角接觸球軸承承載，右端連接單排滾子鏈。1）初軸的最小直徑。先按公式15-2初步估計(jì)軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表15-3,選取A0=110,于是得到dmin3―112x；：5.122mm―38mm

1127.43dmin33低速軸m的最小直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所以同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。m=2.5聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=Ktm=2.5Z1=27Z1=27Zc=1112d—67.5mmd—277.5mm2a—172.5mm14K=1.3，則:T=KT—1,3x5.477x1。5N?mm―711991N?mm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Ta應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003,選用GY6型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑d1-45mm,所以選用低速軸的最小直徑為45mm。2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)7373mm67.5mm色?.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度：①該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6211,根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D=55mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=43mm。②該處需安裝低速齒輪嚙合中的大齒輪，考慮到軸肩需要有圓角過(guò)度，初步經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算選取此處直徑為D=60mm。大齒輪的齒寬B=67.5mm。為了使甩油杯端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)短于齒輪寬度，所以選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=66mm。③此段為軸肩，軸肩高度h=0.1d=0.1X60=6mm選取故選取此處直徑為D=72mm。此段是定位軸肩寬度bN1.4h=1.4X6=8.4mm,所以選取L=9mm。④此段與安裝大齒輪直徑相同，取D=60mm。此段長(zhǎng)度與高速齒輪嚙合的寬度有關(guān)。選取L=47mm。⑤該處安裝軸承，初選軸承型號(hào)為6211,根據(jù)軸承的尺寸要求，選取該段直徑為D=55mm。此段需安裝軸承和甩油杯，用甩油杯以及端蓋定位，故選取此段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=43mm。⑥該段需要軸有一定的伸出長(zhǎng)度與聯(lián)軸器相配合，考慮到軸肩要有2mm的圓角。故選取直徑D=50mm。長(zhǎng)度L=40.⑦該段與聯(lián)軸器相配合，尺寸受聯(lián)軸器限制。選取聯(lián)軸器的型號(hào)為GY6型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑d1=45mm，所以此段直徑為D=45mm。該段軸連接15

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=84mm,該段長(zhǎng)度定為L(zhǎng)=80mm。強(qiáng)度校核選取中間軸n進(jìn)行強(qiáng)度校核:1、軸的強(qiáng)度校核計(jì)算：按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算。通過(guò)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。d可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。d尸20mm1）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，從傳動(dòng)件輪轂寬度中點(diǎn)算起。（簡(jiǎn)圖和彎矩圖起）2）做出彎矩圖根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩。校核該軸L=63.5mm L=66.5mmL=49.25mm作用在齒輪上的圓周力：2T2T2X137.5x103F=#= =4074Nd67.51口 2T2x137.5xl。3F=才= =1168Nd235.52徑向力:F=Ftan200=1483NF=F2tan20』425N水平面支承力：FNH1勺之江］L3=3205N1 2 316機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)F=F+F-F =2037N垂直面的反支力：F F(L+L)-FL1483X115.5—425x49.25八一”F =—r1-^2__T-%->r23= =912Nnv1 L+L+L 164.752 3FNV2=Fr1-FNV1-Fr1=146N水平面彎矩M=FL=3205x63.5=203517.5N?mmM=FL=2037x49.25=100322.25N?mm垂直彎矩M=FL=912x63.5=57912N?mmM=-FL=-146x49.25=-7190.5N?mm總彎矩M=《M2+M2=/203517.52+579122=211596.7n?mm1 H1 V1M/M2+M2=.100322.252+71905=100579n?mmk H2 V2”軸的載荷分析圖：軸I的長(zhǎng)度直徑確定d=40mmmin17軸H軸H的長(zhǎng)度尺寸確定機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)Ft2 Ftl63.566.549.251 1oca、；1005792+(0.6x137500)20.1oca、；1005792+(0.6x137500)20.1x463=13.37MPa選擇的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得L]=60MPa。-118機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)O<0］因此材料安全。ca —1七鍵連接的選擇和計(jì)算。1、中間軸n中大齒輪的選擇和校核:1）選擇鍵連接的類型和尺寸因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵6型）。根據(jù)軸的直徑D=46mm,中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=14mm,高度h=9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系歹列，h=9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系歹列，取鍵長(zhǎng)L=36mm。2）校核鍵連接的強(qiáng)度產(chǎn)、軸、輪轂的材料都是45

0」=100產(chǎn)、軸、輪轂的材料都是45

0」=100?120MPa,取平均值，p表6-2查得許用擠壓應(yīng)力d=45mm

minl=L—b=36mm—14mm=22mm,鍵'」=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度p輪轂的鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5x9mm=4.5mm。由式6-1得2Tx1032Tx1032x137.5x103kld 二60.38MPa<4.5x22x46O1110MPa （合適）p2、中間軸n中小齒輪的選擇和校核:1）選擇鍵連接的類型和尺寸因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵6型）。根據(jù)軸的直徑D=46mm,中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=14mm,高度h=9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系歹列，h=9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系歹列，取鍵長(zhǎng)L=63mm。2）校核鍵連接的強(qiáng)度產(chǎn)、軸、輪轂的材料都是45

0」=產(chǎn)、軸、輪轂的材料都是45

0」=100?120MPa,取平均值，p表6-2查得許用擠壓應(yīng)力l=L—b=63mm—14mm=49mm,鍵1」=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度p輪轂的鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5x9mm=4.5mm。由式6-1得2Tx1032x137.5x103kld 二27.11MPa<4.5x49x46OL110MPa （合適）p19機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3、低速軸川中大齒輪的選擇和校核：1)選擇鍵連接的類型和尺寸因齒輪的精度為7級(jí)具有定心要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵6型)。根據(jù)軸的直徑D=60mm,中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=18mm,高度h—11mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L—56mm。2)校核鍵連接的強(qiáng)度產(chǎn)、軸、輪轂的材料都是45鋼，查表6-2查得許用擠壓應(yīng)力L」=100?120MPa,取平均值，L」=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度p pl=L-b=56mm-18mm=38mm,鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5x11mm=5.5mm。由式6-1得r 2Tx1032x535.93x103 L] /人、h、O二 二 二85.47MPa〈01110MPa (合適)p kld 5.5x38x60 p軸ni長(zhǎng)度直徑確定代號(hào)直徑（mm）工作長(zhǎng)度(mm)工作高度(mm)轉(zhuǎn)矩（N,m）極限應(yīng)力(MPa)高速軸無(wú)鍵安裝中間軸14X9X36（圓頭）46224.5137.560.3814X9X63（圓頭）46494.5137.527.1低速軸18X11X56（圓頭）60385.5535.9385.47由于鍵采用靜聯(lián)接，材料鋼，沖擊所以上述鍵皆安全。八 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)孝1、高速軸I：軸承6206的校核，即軸承壽命…上人…丁106(C軸承壽命可由式L=——h60n1P,亍輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為[o]=110MPa,pT校核。進(jìn)行校核，軸承只承受徑向載荷的作用，/20機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取f=1.00,于=1.1。取￡=3。基本額定動(dòng)載荷C=19500N。因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即p=FrF=F2+F2=RO?+1862*43n11、 NH1 NV1'F=、F2+F2=.12432+4522二1323N12'-NH2 NV2”1066010660x1440[11.1x1323)=27844h<48000h以題意不符合，重新選取軸承為6306型，基本額定動(dòng)載荷C=27000N。此時(shí)106S10106S106(27000)60nlP)—60X144011.1x1323):73913h>48000h符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。2、中間軸H：106106軸承壽命可由式L=——h60n￡……、山一,………進(jìn)行校核，軸承只承受徑向載荷的作用，由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取f—1.00,于—1.1。t p取￡=3?；绢~定動(dòng)載荷C=29500N。因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即p—FrF-.F2+F2—32052+9122―3332N11%NH1 NV11F=[F2+F2—20372+1462二2042N12 NH2NV2%106S 106106S 10660x266.711.1X3332)3二32583h<48000h21機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)以題意不符合，重新選取軸承為6308型，基本額定動(dòng)載荷C=40800N。此時(shí)106￡ 10106￡ 10660nlP/60x266.711.1x3332)186201h>48000h符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。3、低速軸m：軸承6211的校核，3、低速軸m：軸承6211的校核，即軸承壽命校核。軸承壽命可由式L106h60n￡",…、心 一,進(jìn)行校核，軸承只承受徑向載荷的作用，由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取f=1.00,f=1.1。t p取e=3?；绢~定動(dòng)載荷C=43200N。因傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。所以只考慮受徑向力，即P=FF=、F2+F2)126612+9682:2831Nr1,NH1 NV1F-F2+F2二.12002+4372)1277nr2"NH2 NV2、106￡ 10106￡ 106(43200)60x65.0411.1X2831)3二684524h>48000h符合設(shè)計(jì)要求，可以達(dá)到使用壽命。聯(lián)軸器的選擇。1、高速軸I與電動(dòng)機(jī)處聯(lián)軸器的選擇初步選擇聯(lián)軸器型號(hào)為GY3型，公稱轉(zhuǎn)矩T=112N?m，許用轉(zhuǎn)速為9500r/min。計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩公稱轉(zhuǎn)矩 T=9.55x106P=9.55x106x =26527.8N?mmn 144022由表14-1查得k=1.5，故由式14-1計(jì)算轉(zhuǎn)矩為

22機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)T=KT=1.5X26.5N?mm=39.75N?mm所選聯(lián)軸器符合設(shè)計(jì)要求，可以選用。2、低速軸m與工作機(jī)處聯(lián)軸器的選擇初步選擇聯(lián)軸器型號(hào)為 GY6型，公稱轉(zhuǎn)矩T=900N?m，許用轉(zhuǎn)速為6800r/min。計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩公稱轉(zhuǎn)矩 T=9.55x106P=9.55x106x^66^=5.37x105N?mmn 65.04由表14-1查得kA=1.5,故由式14-1計(jì)算轉(zhuǎn)矩為T=KT-1.5x537N?mm-806N?mm強(qiáng)度符合所選聯(lián)軸器符合設(shè)計(jì)要求，可以選用。強(qiáng)度符合箱體的設(shè)計(jì)。減速器的箱體是用以支持和固定軸系零件，保證傳動(dòng)件的嚙合精度、良好輪滑及密封的重要零件。箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本有很大的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必需全面考慮。1、減速器采用鑄造箱體的方法獲得，并采用剖分式。名稱符號(hào)公式取值(mm)箱座壁厚55-0.025a+3mm>8mm8箱蓋壁厚515-(0.8?0.85》>8mm18地腳螺栓直徑dfd-0.036a+12mmf20地腳螺栓數(shù)目na<250mm時(shí)，n-44注：對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，a為低速級(jí)中心距。b=14mmh=9mmL=36mm23機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)由表5-2的箱體結(jié)構(gòu)尺寸：b=14mmh=9mmL=63mmb=18mmh=11mmL=56mm名稱符號(hào)公式取值（mm）箱座凸緣厚度b1.5512箱蓋凸緣厚度bi1.55i12箱座底凸緣厚度b22.5520軸承旁連接螺栓直徑di0.75dfM16箱蓋與箱座連接螺栓直徑d20.5?0.6dfM12連接螺栓d的間距2L150?200150軸承蓋螺釘直徑d30.4?0.5df8視孔蓋螺釘直徑d40.3?0.4df8定位銷直徑d0.7?0.8d210d、d1、d2至外箱壁距離c1查表5-3df、d2至凸緣邊緣距離c2查表5-3軸承旁凸臺(tái)半徑Ric2凸臺(tái)高度h圖7-224

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)外箱壁至軸承座端面距離L1c+c+(5?8)mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離A1>=510齒輪端面與內(nèi)箱壁距離A2>=510箱蓋肋厚mi0