帶式輸送機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)09機(jī)制本（二）班

2）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算：3）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：4）滾動(dòng)軸承的選擇：5）鍵和聯(lián)軸器的的選擇與校核：6）裝配圖及零件圖的繪制；7）課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。二、傳動(dòng)方案的確定及簡(jiǎn)要說(shuō)明選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型為：二級(jí)圓柱齒輪減速器。所以只需要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算。二級(jí)圓柱齒輪減速器的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸承受載荷大、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。工作可靠，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定。三、電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1、電動(dòng)機(jī)的選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，可直接接于三相交流電網(wǎng)中，因此在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛，設(shè)計(jì)是優(yōu)先考慮。Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，具有效率高、性能好、噪音低、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械上。所以選用封閉式Y(jié)系列電動(dòng)機(jī)。2、功率的確定1）工作機(jī)所需功率P（kw）PW=FWV/（1000nw）=2.2義103義1.3/1000X0.96=2.98kw式中FW為工作機(jī)的阻力，N；VW為工作機(jī)的線(xiàn)速度，m/s；nw為工作機(jī)效率，帶式輸送機(jī)可取nw=0.96.2）電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率nn=n2Xn3Xn,2=0.982X0.993X0.992=0.91選擇圓柱齒輪傳動(dòng)齒輪級(jí)精度承滾動(dòng)軸器承。3）電動(dòng)機(jī)所需功率Pd（kw）P=p/n=d2.98/0.91=3.27kw4）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)。由表17-7查處電動(dòng)機(jī)型為為Y112M-4,其額定功率為4kW,滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min,基本符合題目所需的要求。3傳動(dòng)比的分配1）計(jì)算總傳動(dòng)比：電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n可確定傳mw動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比，■:n=vX60X1000/（nXD）=1.3X60X1000/（nX390）=63.66r/min總傳動(dòng)比ii=n/n=1440/63.66=22.62計(jì)算得到總傳動(dòng)比為22.622）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i1,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=%131=<1.3x22.62=5.42取i1=5.4,i2=4.1,計(jì)算得i=22.14此時(shí)速度偏差為空62-2214=2.1%<5%符合題意22.623）各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入力矩、傳動(dòng)比、效率:項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸I中間軸I低速軸ni滾筒軸W轉(zhuǎn)速(r/min765.0465.04功率（kw）43.963.843.733.66轉(zhuǎn)矩（N?m）26.526.3137.50535.93525.22傳動(dòng)比115.44.11效率10.990.970.970.98四、傳動(dòng)零件的計(jì)算:直齒圓柱齒輪具有不產(chǎn)生軸向力的優(yōu)點(diǎn)，但傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，在減速器中圓周速度不大的情況下采用直齒輪。II軸高速傳動(dòng)嚙合的兩直齒輪（傳動(dòng)比5.2）1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)

1）按照結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（CB10095-88）。3）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，=者材料硬度相差為40HBS。4）初選小齒輪齒數(shù)為Z1=24,大齒輪齒數(shù)Z2=5.4X24=129.6,取Z2=130。2、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d三2.32：KT.巴f餐1tY6u1『!d'H'（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)Kt=1.3。2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=2.63X104N?mm13）由表3）由表10-7選取齒寬系數(shù)①=1。d4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)z=189.8MPa2。4）E由圖10—21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限O=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限O=550MPa。Hlim1Hlim26）由公式6）由公式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh=60X1440X1X(2X8X300X10)=4.147X1094.147x109__N==7.68X1087）25.47）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.89，KHN2=0.93。8）計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力。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=KhnFlimi=0.89X600=534MPaS=KNF==0.93x550=511.5MPaS

(2)計(jì)算1td>2.321it、:KTu+1(Z—t—?“1td>2.321it、:KTu+1(Z—t—?“u23,1.3X2.63X:2.32104X6.4(189.8)5.415TT32mm=41.14mm2)計(jì)算圓速度2)計(jì)算圓速度v。兀dn兀x41.14x1440,?！?v:1t-1:m/s=3.10m/s6060x10003)計(jì)算齒寬b。3)b=0?d=1x41.14mm=41.14mmd1t4)計(jì)算齒寬與齒高之比2。4)計(jì)算齒寬與齒高之比2。hd模數(shù)41.14mm=1.714mm24齒高h(yuǎn)=2.25m=2.25x1.714=3.856齒高tb41.14-==10.67h3.8565)計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=3.10m/s,7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)K=1.10；V對(duì)于直齒輪，K=K=1;HaFa由表10-2查得使用系數(shù)K=1；A由表10-4插值法查的7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，K=1.417；HP由b=41,14=10.67,K=1.417查圖10-13得K=1.33；故載荷系數(shù)h3.856hpfpK二KKKK=1.559AVHaHp

6）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d=d3JL_=41.14x?"至9mm=43.706mm111K11.3tt7）計(jì)算模數(shù)m。d43.706.0Cm=-1=mm=1.82mmz2413、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；2KT317k1dd（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖10-20c查得小齒輪彎曲強(qiáng)度極限O=520MPa，大齒輪彎曲強(qiáng)度FE1極限O=380MPa；FE22）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.87，K=0.91；FN1FN23）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10-12得□J…=當(dāng)空=323.14MPaFiS1.41LK□=1LK□=FFNg~FE20.91x380=247MPa1.44）計(jì)算載荷系數(shù)K。K=KKKK=1x1.1x1x1.33=1.46AVFaFP5）查取齒形系數(shù)。由表10-5查得Y=2.65；Y=2.164。Fa1Fa26）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得Y=1.58；Y=1.814。Sa1Sa2

YrY7）計(jì)算大、小齒輪的-|^并加以比較。F2.65x1.58==0.012957廠(chǎng)323.142.164xL814=0.0158932.164xL814=0.015893YrY1F2247大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算1.282x1.46x2.63x1041.28fx0.015893二1x242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）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.28優(yōu)先采用第一系列并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值山=1.5山山，按接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑的d=43.706mm，算出小齒輪齒數(shù)Zd43.706°。乙=-1=229m1.5大齒輪齒數(shù)Z=5.4x29=156.6取Z=157。2這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)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=Zm=29x1.5mm=43.5mm1d=Zm=157x1.5mm=235.5mm2（2）計(jì)算中心距d+da=-12=139.5mm2(3)計(jì)算齒輪寬度b=。d=43.5mmdi取B=43.5mm,B=50mm。215、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)等因素有關(guān)。小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪。齒輪零件圖另繪圖紙上。II——III軸低速傳動(dòng)嚙合的兩直齒輪（傳動(dòng)比4.1）1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）按照結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（CB10095-88）。3）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。4）初選小齒輪齒數(shù)為Z1=24,大齒輪齒數(shù)4=4.1X24=98.4,取Z2=98。2、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d三2.3231''KT.S「Z1t（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)Kt=1.3。2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=1.375x105N?mm513）由表10-7選取齒寬系數(shù)①=1。d4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa2。E5）由圖10—21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限O=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限O=550MPa。Hlim1Hlim26)由公式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh=60X266.7X1X(2X8X300X10)=7.68X1087.68xlQN==1.873xlU24.17)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=1.02,K6)由公式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N1=60n1jLh=60X266.7X1X(2X8X300X10)=7.68X1087.68xlQN==1.873xlU24.17)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=1.02,KHN2=1.1。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=KhnFlimi=1.02X600=612MPaS=KhnFlim2=1.1x550=605MPaS（2）計(jì)算1）試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d，代入口］中取較小的值。1t./',KTu+1(Z>2.32」?1—1tT：@u\-dHH2=2.32：衛(wèi)2x皂x14.1(189.8^2mm2)計(jì)算圓速度v。兀dnv=1t—603)4)=64.89mm產(chǎn)兀，包.89X266,m/s=0.906m/s60X1000計(jì)算齒寬b。b=0?d=1x64.89mm=64.98mmd1t計(jì)算齒寬與齒高之比^。模數(shù)hdm二一tz16489mm=2.703mm24齒高h(yuǎn)=2.25m=2.25x2.703mm=6.083mm齒高b64.89“r-==10.67h6.0835）計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=0.906m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)K=1.05；v對(duì)于直齒輪，K=K=1；HaFa由表10-2查得使用系數(shù)K=1；A由表10-4插值法查的7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，K=1.423；HP由b=10.67，K=1.423查圖10-13得K=1.35；故載荷系數(shù)hHpFPK=KKKK=1.494AVHaHp6）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…八3.1.49=64.89xmm=67.90mm1.37）計(jì)算模數(shù)m。d67.9「…m=—1=mm=2.829mmZ2413、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i2k7JYY])\-^Sr'F)（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖10-20c查得小齒輪彎曲強(qiáng)度極限O=520MPa，大齒輪彎曲強(qiáng)度FE1極限O=380MPa；FE22）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.87,K=0.91；FN1FN23）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10-12得KKo0.87x520KKoF1==323.14MPa1.4Lj=KzF2=FFN2JFE20.%*380=247MPa1.44）計(jì)算載荷系數(shù)K。K=KKKK=1x1.05x1x1.35=1.4175AVFaFP5）查取齒形系數(shù)。由表10-5查得Y=2.65；Y=2.18。Fa1Fa26）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得Y=1.58；Y=1.79。Sa1Sa2YrY7）計(jì)算大、小齒輪的一F+并加以比較。2.65x1.5801==0.012957YY節(jié)產(chǎn)二0.015798YY節(jié)產(chǎn)二0.015798F2大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算32ktrYrk［吃［-Ma'd3：2x32ktrYrk［吃［-Ma'dI，1x242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）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.203優(yōu)先采用第一系列并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值山=2.5山山，按接觸疲勞強(qiáng)度算的的分度圓直徑的d=67.9mm，算出小齒輪齒數(shù)Z.d.67.90?27

1?乙］1m2.5

大齒輪齒數(shù)Z=4.1X27=110.7取Z=111。22這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)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-Zm=27x2.5mm=67.5mm1d-Zm-111x2.5mm=277.5mm2（2）計(jì)算中心距d+da--12-172.5mm2（4）計(jì)算齒輪寬度b=0d=67.5mmd1取B=67.5mm，B=73mm。215、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)等因素有關(guān)。小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪。齒輪零件圖另繪圖紙上。6、相關(guān)數(shù)據(jù)：齒輪內(nèi)數(shù)/n模數(shù)內(nèi)寬mm分度圓直徑mm高速傳動(dòng)嚙合小齒輪291.55043.5大齒輪15743.5235.5低速傳動(dòng)嚙合小齒輪272.57367.5大齒輪11167.5277.5五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算第一部分初估軸徑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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A=110,于是得到0d二Ad二A3mini0二110x33.961440mm=15.41mm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=1.3x2.63x104N?mm=31490N?mmcaA1按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩條件查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003，選用GY3型凸緣聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑d=20mm，所以選用高速軸的最小直徑為20mm。12）軸的結(jié)構(gòu)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由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為D=20mm。該段軸連接聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=38mm,該段長(zhǎng)度定為L(zhǎng)①=34mm。②考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm,所以該段直徑選為D=25mm。選取該段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=54mm。③該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角。因傳動(dòng)為圓柱直齒輪傳動(dòng)，只受徑向力，故選用深溝球軸承。根據(jù)尺寸限制，初選用軸承型號(hào)為6206型，即該段直徑定為D=30mm。該段安裝軸承，參照工作要求長(zhǎng)度至少16mm,考慮間隙和左端蓋取該段為L(zhǎng)=32mm。④該段軸為齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為D=40mm。綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離、軸承與箱體內(nèi)壁距離（采用油潤(rùn)滑），還有二級(jí)齒輪的寬度，定該段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=80mm。⑤為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm,所以該段直徑選為D=46mm?？紤]齒輪的寬度，根據(jù)齒輪校核，選定該段L=50mm。⑥軸肩固定軸承，直徑為40mm。軸肩選定長(zhǎng)度L=4mm。⑦該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，選用軸承6206型，即該段直徑定為D=30mm。與③段一樣取L=32mm。2、中速軸H的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：低速?lài)Ш稀⒏咚賴(lài)Ш暇缅懺忑X輪，低速?lài)Ш淆X輪左端用甩油環(huán)定位，右端用軸肩定位，高速?lài)Ш淆X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A=110,于是得到03,P3:3一84d-A,-2=110xmm=26.76mmmin20）n2266.72兩端選用深溝球軸承，初選深溝球軸承代號(hào)為6208。所以選取軸的最小直徑Di=40mm。2）軸的結(jié)構(gòu)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8=73山山。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8=43.5山山。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)=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ni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A=110,于是得到031rP3：3.73d-A?-3=110義mm=42.41mmmin30t幾65.073低速軸n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-1,3x5.477x105N?mm-711991N?mmcaA1按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)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d-45mm，所以選用低速軸的最小直徑為45mm。12）軸的結(jié)構(gòu)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8=67.5山山。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d=45mm，所以此段直徑為D=45mm。該段軸連接1

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。第二部分強(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。1）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)圖和彎矩圖一起）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=63.5mmL=66.5mmL=49.25mmTOC\o"1-5"\h\z123作用在齒輪上的圓周力：22T2x137.5x103F=#==4074Nd67.512T2T2X137.5x103F=才==1168Na235.52徑向力:F=Ftan200=1483Nr111F=Ftan200=425Nr212水平面支承力：FNH1FFNH1F（L+L）+FLt23=3205NF=F+F-F=2037NNH11112NH1垂直面的反支力:

FF（L+L）-FL1483x115.5-425x49.25八…,F=-r1-^2—r23==912Nnv1L+L+L164.75123F=F-F-F=146nNV2r1NV1r1水平面彎矩M=FL=3205x63.5=203517.5N?mmH1NH11M=FL=2037x49.25=100322.25N?mmH2NH23垂直彎矩M=FL=912x63.5=57912N?mmV1NV11M=-FL=-146x49.25=-7190.5N?mmV2NV23M=M=M1VM=M2%M=、,203517.52+579122=211596.7N?mmV1M=100322.252+7190.52=100579N?mmV2'軸的載荷分析圖:

Ft2FtlFH1FV1Ft2FtlFH1FV1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的強(qiáng)度。根據(jù)公式15-5及上面的數(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)切應(yīng)力，取a=0.6,軸的抗彎截面系數(shù)W-0.1^3。軸的計(jì)算應(yīng)力OcaM2+(aT2OcaM2+(aT2)222w1005792+(0.6x137500》0.1x463=13.37MPa選擇的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得=60MPa。-1O<O]因此材料安全。ca-1六、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(lèi)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（A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。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

O產(chǎn)、軸、輪轂的材料都是45

O」=100~120MPa,取平均值，p表6-2查得許用擠壓應(yīng)力l=L-b=36mm-14mm=22mm,鍵」二110MPa。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2Tx102Tx1032x137.5x103kld二60.38MPa<4.5x22x46OL110MPa（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(lèi)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（人型）。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。h=9mm。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系歹歹,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

O產(chǎn)、軸、輪轂的材料都是45

O]=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」二110MPa。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2Tx1032x137.5x103kld4.5x49x46r]人工=27.11MPa<O-L110MPa（合適）3、低速軸^I中大齒輪的選擇和校核：1)選擇鍵連接的類(lèi)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—llmm。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)度鍵、軸、輪轂的材料都是45鋼，查表6-2查得許用擠壓應(yīng)力b」=100~120MPa,取平均值，b」=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度ppl=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r2Tx1032x535.93x103L]b===85.47MPa<b1110MPa(合適)pkld5.5x38x60p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。七、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算1、高速軸I：軸承6206的校核，即軸承壽命…上人106C軸承壽命可由式L=——Fh60n1P亍輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為[b]=110MPa,p校核。"…、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。tp取￡=3?；绢~定動(dòng)載荷C=19500N。r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=iF2+F