機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(范文)

目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1一、課程設(shè)計(jì)題目 1二、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 2三．已給方案 2第一部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 2一、傳動(dòng)方案（已給定） 2二、該方案的特點(diǎn)分析 3三、原動(dòng)機(jī)選擇 4 5四、各級(jí)傳動(dòng)比的分配 5五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 5第二部分V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 8V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 8第三部分齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪） 10二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪） 14第四部分軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18一、高速軸的設(shè)計(jì) 18二、中間軸、低速軸的設(shè)計(jì) 18三、軸的強(qiáng)度校核 21第五部分軸承選取及校核 23一、各軸軸承選擇 23第六部分鍵的選取 24一.高速軸鍵的選擇與校核 24二.中間軸鍵的選擇 24三.低速軸鍵的選擇 24第七部分聯(lián)軸器的選取 24第八部分減速器的潤(rùn)滑和密封 25第九部分箱體及其附件主要尺寸 26一、箱體尺寸 26二、起吊裝置 27三、窺視孔、窺視蓋 27四、放油孔和螺塞M20 27五、通氣螺塞M20 27六、油標(biāo)尺 28第十部分參考文獻(xiàn) 29第十一部分機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)小結(jié) 29設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下）1.原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號(hào)61運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T（N·m）820運(yùn)輸機(jī)帶速v(m/s)0.85卷筒直徑D（mm）3402.工作條件： 1）每天一班制工作，每年工作300天，使用年限10年，大修期3年； 2）連續(xù)單向回轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，運(yùn)輸帶允許速度誤差±5％； 3）室內(nèi)工作，環(huán)境中有粉塵； 4）生產(chǎn)廠加工7―8級(jí)精度的齒輪； 5)動(dòng)力源為三相交流電； 6）小批量生產(chǎn)。二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)1．傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算（總體設(shè)計(jì)及傳動(dòng)件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算）；2．減速器裝配草圖設(shè)計(jì)（1張A1圖紙手繪）；3．減速器裝配圖設(shè)計(jì)（1張A1圖紙打?。?；4．減速器零件圖設(shè)計(jì)（2張A3圖紙打印，包括低速級(jí)大齒輪和低速軸）；5．減速器三維造型（光盤(pán)1個(gè)）。三．已給方案1．外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)。2．減速器為兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。高速級(jí)用斜齒圓柱齒輪，低速級(jí)為直齒圓柱齒輪。兩級(jí)齒輪的材料均為45號(hào)鋼(需要調(diào)質(zhì)和正火)。第一部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)一、傳動(dòng)方案（已給定）1．外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。2．減速器為展開(kāi)式兩級(jí)圓柱齒輪減速器。采用斜齒圓柱齒輪。方案簡(jiǎn)圖如下：二、該方案的特點(diǎn)分析 該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動(dòng)能發(fā)揮其傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖吸振和過(guò)載保護(hù)的特點(diǎn)。并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。 減速器部分采用的是二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。二級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，能適應(yīng)在繁重及惡劣的條件下長(zhǎng)期工作，且使用維護(hù)方便。該種減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，這樣軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形將能減緩軸在彎矩作用下產(chǎn)生彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)?？傮w來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低，傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。

計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果三、原動(dòng)機(jī)選擇（Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V）1．選擇電機(jī)容量已知運(yùn)輸帶工作轉(zhuǎn)矩T=820N·m，運(yùn)輸機(jī)帶速V=0.85m/s工作電機(jī)所需功率為Pw=FV/1000kW=4.1kW傳動(dòng)裝置總效率=0.824查表可知:V帶傳動(dòng)效率,閉式齒輪傳動(dòng)效率,滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率(一對(duì)),聯(lián)軸器效率=0.99，傳動(dòng)滾筒=0.96，代入得0.824所需電動(dòng)機(jī)功率為4.974kW因載荷較為平穩(wěn),電動(dòng)機(jī)額定功率略大于4.85kW即可,查表,選用電動(dòng)機(jī)額定功率為5.5kW2．選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滾筒轉(zhuǎn)速47.75r/min通常,V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為;二級(jí)圓柱齒輪減速器為；則總傳動(dòng)比范圍是,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為=859.5~6876r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500r/min,綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸,重量,價(jià)格和總的傳動(dòng)比,最終選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4，技術(shù)數(shù)據(jù):滿載轉(zhuǎn)速1440r/min,額定轉(zhuǎn)矩/最大轉(zhuǎn)矩2.2kN·m,重要外形尺寸:中心距地高H=132mm,電機(jī)軸直徑D=38mm。Pw=4.1kW=0.8244.,974kWnw=47.75r/min電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S-4計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率P滿載轉(zhuǎn)速n軸直徑D軸長(zhǎng)度L中心高HY132S-45.5Kw1440r/min38mm475mm132mm四、各級(jí)傳動(dòng)比的分配總的傳動(dòng)比為:1440/64.598=30.16查表2-1取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為3,取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為4.478則低速級(jí)的傳動(dòng)比為2.589五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)1．各軸轉(zhuǎn)速1440r/min2．各軸輸入功率（kW）4.974kW3．各軸輸入轉(zhuǎn)矩（N·m）4．各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)匯總編號(hào)功率P/kW轉(zhuǎn)速n/(r/min)轉(zhuǎn)矩/(N.m)傳動(dòng)比效率電動(dòng)機(jī)軸4.974144032.9872.840.95Ⅰ4.72550789.003.990.9603Ⅱ4.538127341.242.660.9603Ⅲ4.35847.75871.610.99卷筒軸4.27142.75854.2總傳動(dòng)比30.16計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第二部分V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知外傳動(dòng)帶選為普通V帶傳動(dòng)1.確定計(jì)算功率：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》(P156)表8-7查得工作情況系數(shù)2、選擇V帶型號(hào)根據(jù)、查圖8-11《機(jī)械設(shè)計(jì)》選A型V帶。（=112—140mm）3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑（、）并驗(yàn)算帶速V1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑:由表8-6和表8-8(P157),取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=125mm,且,即電機(jī)中心高符合要求2)驗(yàn)算帶速v:按式在(5-30)m/s范圍內(nèi),故帶速合適.3)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑.根據(jù)表8-8,取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)4.確定中心距和帶長(zhǎng)Ld1)初選中心距初定2)求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表8-2取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1800mm3)計(jì)算中心距:a500+QUOTE=510mm選擇帶型為A型Ld=1800510mm計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果從而確定中心距調(diào)整范圍510+0.031800=564QUOTEmm510-0.151800=483mm5.驗(yàn)算小帶輪包角6.確定V帶根數(shù)Z1)計(jì)算單根V帶的額定功率由=125mm,n1=1440r/min,查表8-4a得=1.910kW由n0=1440r/min,傳動(dòng)比為2.84,A型帶,查表8-4b得△P0=0.17kW查表8-5得=0.928,表8-2得=1.01于是1.95kW2)計(jì)算V帶根數(shù)Z2.82取Z=3根7．計(jì)算單根V帶初拉力最小值其中q由表8-3查得8．計(jì)算對(duì)軸的壓力最小值2QUOTE3174sin152°／2≈1013N9．確定帶輪的重要結(jié)構(gòu)尺寸小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=125mm，采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=355mm，采用孔板式結(jié)構(gòu).由A型帶，根數(shù)Z=3，查表8-10，可計(jì)算大帶輪軸向厚度取L=80帶數(shù)：3根1013NL=80mm計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第三部分齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪）兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為高速軸實(shí)際轉(zhuǎn)速1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)及螺旋角的選擇因運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，故可以選用7級(jí)精度。材料按題目要求，都采用45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處理，硬度200HBS，小齒輪調(diào)質(zhì)，硬度240HBS，均為軟齒面。軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式主要為疲勞點(diǎn)蝕?？紤]傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，初取=25則100初選螺旋角2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選=1.6由圖10-30《機(jī)械設(shè)計(jì)》選取區(qū)域系數(shù)=2.433=25計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果由非對(duì)稱布置，由表10-7取齒寬系數(shù)由圖10-26查得=0.78，=0.87，則=+=1.65由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)齒數(shù)比QUOTE由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650Mpa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限320Mpa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，求出接觸疲勞許用應(yīng)力由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則許用接觸應(yīng)力為計(jì)算將上述有關(guān)值代入得結(jié)果高速級(jí)小齒輪的圓周速度齒寬b模數(shù)2.33mmmm縱向重合度=637MPa=383.8MPa510.4QUOTEMPa計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果修正由使用系數(shù)，根據(jù)v=1.53m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)，由表10-4查得，由圖10-13查得，由表10-3查得所以載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)矯正所得的分度圓直徑則3．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)2）根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)由表10-5查取對(duì)應(yīng)的齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)4）確定許用彎曲應(yīng)力由圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞極限；大齒輪的彎曲疲勞極限計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果6)計(jì)算大.小齒輪的,并加以比較經(jīng)計(jì)算=0.01599<=0.02302,所以應(yīng)代入較大值參與運(yùn)算.7)轉(zhuǎn)矩T1=89.00N·m(2)計(jì)算將上述相關(guān)數(shù)據(jù)代入結(jié)果為(3)修正由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),所以可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值mn=2mm.。結(jié)合按接觸強(qiáng)度算得的小齒輪分度圓直徑,算出小齒輪的齒數(shù)大齒輪齒數(shù)3.9932=128QUOTE中心距164.90mm將中心距圓整為165mm按圓整后的中心距修正螺旋角小齒輪分度圓直徑66.0mm大齒輪分度圓直徑計(jì)算齒輪寬度66.0mm圓整后取=66mm,mn=2mm128165mm計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（斜齒圓柱齒輪）輸入功率P1=4.47kw，低速級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)比為2軸(中間軸)的實(shí)際轉(zhuǎn)速齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇因運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，故可以選用8級(jí)精度。材料按題目要求，選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)和正火），硬度240HBS，大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)和正火），硬度200HBS，均為軟齒面，兩者材料硬度差為40HBS。軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式主要為疲勞點(diǎn)蝕。小齒輪齒數(shù)初取=25,則2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì),即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)試選=1.62)因?yàn)闉榉菍?duì)稱布置，由表10-7取齒寬系數(shù)3)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)4)齒數(shù)比QUOTE5)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650Mpa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限315Mpa6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，求出接觸疲勞許用應(yīng)力由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則許用接觸應(yīng)力為721.5Mpa=25=67計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果QUOTE計(jì)算將上述有關(guān)值代入得結(jié)果低速級(jí)小齒輪的圓周速度齒寬b模數(shù)mm(3)修正由使用系數(shù)，根據(jù)v=0.57m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)，由表10-4查得，由圖10-13查得，由表10-3查得所以載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)矯正所得的分度圓直徑則3．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即V=0.57m/s計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)2）由表10-5查取對(duì)應(yīng)的齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)3）確定許用彎曲應(yīng)力由圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞極限；大齒輪的彎曲疲勞極限由圖10-28取彎曲疲勞壽命系數(shù)，KFN2=0.95取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,則許用彎曲應(yīng)力可由下式計(jì)算為4)計(jì)算大.小齒輪的,并加以比較經(jīng)計(jì)算=0.01607<=0.02389,所以應(yīng)代入較大值參與運(yùn)算。(2)計(jì)算將上述相關(guān)數(shù)據(jù)代入結(jié)果為(3)修正對(duì)比按兩種方法設(shè)計(jì)的模數(shù),由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),所以可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.06并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果算出小齒輪的齒數(shù)大齒輪齒數(shù)中心距，圓整為180mm小齒輪分度圓直徑大齒輪分度圓直徑計(jì)算齒輪寬度圓整后取=100mm,180mm99.3mm第四部分軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、高速軸的設(shè)計(jì)1.軸的材料及熱處理選擇由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無(wú)特殊要求故選擇常用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。2.初估軸的最小直徑按扭矩初估軸的直徑,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3,得,取則：=112×QUOTEmm因?yàn)楦咚佥S上安裝有大帶輪,所以高速軸的直徑不能和電機(jī)軸的直徑相差太多.已知選用的電機(jī)型號(hào)Y132S-4,其電機(jī)軸直徑為38mm.所以高速軸,安裝大帶輪一段的直徑初定為32mm.3.初選軸承因?yàn)楦咚佥S上裝有斜齒輪,則在齒輪嚙合過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生軸向力,為了能承受軸向力的作用,并且適應(yīng)相對(duì)較高的轉(zhuǎn)速,所以選用角接觸球軸承,型號(hào)為7207AC根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:d=32mm且因?yàn)榇簖X輪的圓周速度超過(guò)2m/s,所以選擇油潤(rùn)滑,則高速軸每個(gè)軸承旁邊都要安裝擋油環(huán).4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（參見(jiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖）(1)各軸直徑的確定初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從左端開(kāi)始確定直徑，1段裝大帶輪，取為32mm>dmin，2段前部應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用d1=34mm的氈圈，故取2段34mm后部分與軸承配合，該軸軸段3安裝軸承7207AC和擋油環(huán),故該段直徑為35mm，通過(guò)公差選取不一樣控制。軸承成對(duì)使用，d5=35mm。5段與齒輪配合，考慮到齒輪的軸向定位，取d3=40mm，4段為軸肩，取d4=50mm，3段不裝任何零件，但考慮到擋油環(huán)的軸向定位，及整個(gè)軸的比例協(xié)調(diào),取為34mm。（2）各軸段長(zhǎng)度的確定軸段6的長(zhǎng)度為軸承7207AC的寬度和擋油環(huán)厚度和箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離之和，定為32mm,段5的長(zhǎng)度根據(jù)齒輪寬度可得，定為70mm，4段為軸肩，取6mm。3段的長(zhǎng)度考慮與其他軸的關(guān)系，取107mm，軸2考慮軸承7207AC和擋油環(huán)的厚度和端蓋，定為70mm。1段的長(zhǎng)度是在確定大帶輪的寬度得到，取50mm。二、中間軸、低速軸的設(shè)計(jì)1.軸的材料及熱處理選擇同高速軸,選擇常用材料45鋼（低速級(jí)用40Cr）,調(diào)質(zhì)處理。2.初估軸的最小直徑按扭矩初估軸的直徑,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3,得,?。ǖ退佥S取，則：QUOTE折算出的為軸受扭段的最小直徑.(1)對(duì)于中間軸來(lái)說(shuō),軸受扭段即為兩齒輪中間軸段.但根據(jù)兩齒輪的大小,并且中間軸尺寸應(yīng)比高速軸大,所以將中間軸的最小直徑定在兩端裝軸承處.則其受扭段的直徑必然超過(guò)此估算的最小直徑,肯定能滿足按扭轉(zhuǎn)剪切計(jì)算的強(qiáng)度要求.(2)對(duì)于低速軸來(lái)說(shuō),軸受扭段即為大齒輪到聯(lián)軸器端的軸段,則最小軸段應(yīng)定為外伸端裝聯(lián)軸器的軸段,根據(jù)聯(lián)軸器的選擇,最小直徑定為48mm。3.初選軸承(1)因?yàn)橹虚g軸上裝有斜齒輪,則在齒輪嚙合過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生軸向力,為了能承受軸向力的作用,并且適應(yīng)相對(duì)較高的轉(zhuǎn)速,和較高速軸更粗的直徑,所以選用角接觸球軸承,型號(hào)為7208AC根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:d=40mm,也即為中間軸的最小直徑.(2)因?yàn)榈退佥S上安裝直齒圓柱齒輪,所以采用角接觸球軸承,型號(hào)為7211AC根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為d=55mm.4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（參見(jiàn)結(jié)構(gòu)圖）(1)中間軸圖一.中間軸1)各軸直徑的確定初估軸徑后,句可按軸上零件的安裝順序,從右端開(kāi)始確定直徑.該軸軸段5安裝軸承7208AC和定位套筒,故該段直徑為40mm。因?yàn)橹虚g軸齒輪分度圓較大,不宜與齒輪做成一體,所以將軸4段,軸2段裝齒輪,軸4段定為44mm,軸2段定為44mm。段3考慮到齒輪的軸向定位，所以以軸環(huán)的形式設(shè)計(jì)，直徑定為50mm，1段裝軸承和擋油環(huán)，與5段直徑相同，取直徑為40mm。2)各軸段長(zhǎng)度的確定軸段1，5的長(zhǎng)度為軸承7208AC的寬度和定位套筒厚度，1段定為43.5mm，5段定為37.5。4段考慮用于高速級(jí)大齒輪定位，應(yīng)比該齒輪稍窄,定為64mm。2段同樣需要安裝低速級(jí)小齒輪，考慮該齒輪的周向定位,定長(zhǎng)度為110mm。3段軸環(huán)的寬度取6mm。3）軸上零件的周向固定為了保證良好的對(duì)中性，與軸承內(nèi)圈配合軸頸選用k6，與高速級(jí)大齒輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，為鍵2：14×9QUOTEGB1096-79,與低速級(jí)小齒輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，為鍵3：14×9QUOTEGB1096-79。4)軸上倒角與砂輪越程槽與圓角根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為1×45。因?yàn)檩S上裝有軸承，所以軸段1，軸段5需要磨削,則應(yīng)該在軸段1的右側(cè)，軸段5的左側(cè)有砂輪越程槽,根據(jù)刀具的寬度,槽的尺寸為4×1。齒輪軸肩定位處需要設(shè)計(jì)過(guò)渡圓角。根據(jù)低速級(jí)小齒輪齒頂圓直徑為107mm,其圓角半徑為3mm，所以軸環(huán)3左側(cè)過(guò)渡圓角半徑定為2mm.根據(jù)高速級(jí)大齒輪齒頂圓直徑為268mm,其圓角半徑為5mm，所以軸環(huán)3左側(cè)過(guò)渡圓角半徑也定為2mm。(2)低速軸圖二低速軸1)各軸直徑的確定初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從右端開(kāi)始確定直徑.該軸軸段1安裝聯(lián)軸器,故該段直徑為48mm。軸7段和軸3段安裝軸承和定位套筒,所以定為55mm.軸2段應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用d=52mm的毛氈圈，故取2段52mm.段4定位軸承，直徑取為60mm，6段安裝低速級(jí)大齒輪,定為60mm.5段考慮齒輪的軸向定位,以軸肩的形式設(shè)計(jì),定為66mm。2）各軸段長(zhǎng)度的確定軸段1應(yīng)該按選用聯(lián)軸器的尺寸定為70mm,軸段7和軸段3長(zhǎng)度為軸承7211AC的寬度與擋油環(huán)寬度之和，定為48mm和36mm，軸段2長(zhǎng)度為軸承蓋厚度與向外部分軸長(zhǎng)，為60mm。5段用于定位齒輪，定為6mm，第6段為96mm，4段的長(zhǎng)度是在確定其他段長(zhǎng)度后自然形成的，為70mm。3)軸上零件的周向固定與低速級(jí)大齒輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵18×11×90GB1096-794)軸上倒角與砂輪越程槽與圓角根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為2×45。因?yàn)檩S上裝有軸承,所以軸段3,軸段7需要磨削,則應(yīng)該在軸段3的右側(cè),軸段7的左側(cè)有砂輪越程槽,根據(jù)刀具的寬度,槽的尺寸為4×1齒輪軸肩定位處需要設(shè)計(jì)過(guò)渡圓角.根據(jù)低速級(jí)大齒輪齒頂圓直徑為268mm,其圓角半徑為3mm,所以軸肩5右側(cè)過(guò)渡圓角半徑定為2mm.30.4mm三、軸的強(qiáng)度校核因?yàn)榈退佥敵鲚S上扭矩最大，所以以校核低速軸為例。畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖。計(jì)算相關(guān)力。圓周力Ft=徑向力Fr=齒輪輸入扭矩垂直面內(nèi)可計(jì)算出軸承在垂直面內(nèi)的支撐力Fay=1019.2NFby=2565.6N求得彎矩My=-295.575N·m水平面內(nèi)可計(jì)算出軸承在水平面內(nèi)的支撐力Fax=1448.4NFbx=2800.3N求得彎矩Mx=-297.37N·m畫(huà)彎矩,扭矩圖。判斷危險(xiǎn)截面。如圖所示,齒輪嚙合初的力會(huì)產(chǎn)生垂直面彎矩(My),水平面彎矩(Mx),則該處產(chǎn)生的合彎矩是QUOTE是所有截面中彎矩最大的,所以需要校核.按彎扭合成校核。軸的當(dāng)量彎矩為,其中,因?yàn)辇X輪嚙合扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力應(yīng)為非對(duì)稱循環(huán)邊應(yīng)力,所以0.6.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得軸彎扭合成強(qiáng)度條件為其中：Ft=4248.7NFr=1546.4NT=Fay=1019.2NFby=2565.6N（）求得：My=-295.575N·mFax=1448.4NFbx=2800.3N求得：Mx=-297.37N·mM=419.28N·m因?yàn)檩S為實(shí)心圓軸，故?、谝?yàn)檩S的材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1取軸的許用彎曲應(yīng)力為：[]=60Mpa所以對(duì)齒輪軸段,d=96mm,=QUOTE=670.28N.m,=7.572QUOTEMpa<[],滿足強(qiáng)度要求.結(jié)論：軸的強(qiáng)度合格第五部分軸承選取及校核一、各軸軸承選擇中間軸因?yàn)橐惭b有斜齒輪,需要承受軸向力,所以也需要向心推力軸承,且由于軸的加粗,所以選用7208AC,低速軸因?yàn)檠b有直齒圓柱齒輪,所以可以不用承受齒輪的軸向力,所以不選用推力軸承,所以選用角接觸軸承7211AC。各軸軸承：低速軸：7211ACB=21mm，D=100mm中間軸：7208ACB=18mm，D=80mm高速軸：7207ACB=17mm，D=72mm低速軸軸承校核已知低速軸選用的是7211AC軸承.現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行校核:徑向力的求解參考第四部分對(duì)軸的校核,可以得到如下的已知條件:軸承在垂直面內(nèi)的支撐力Fay=1019.2NFby=2565.6N軸承在水平面內(nèi)的支撐力Fax=1448.4NFbx=2800.3N所以,兩軸承的徑向載荷分別為:軸向力的求解，因?yàn)镕a=0，所以e=0，當(dāng)量動(dòng)載荷的求解經(jīng)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-5可得由式子,其中因?yàn)槭茌p微振動(dòng),取為1;所以,只需對(duì)B軸承進(jìn)行校核.驗(yàn)算B軸承壽命由=>7200h所以滿足使用年限的要求。第六部分鍵的選取一.高速軸鍵的選擇與校核鍵110×8QUOTE45GB1096-79則強(qiáng)度條件為查表許用擠壓應(yīng)力所以鍵的強(qiáng)度足夠二.中間軸鍵的選擇鍵314×9×80QUOTEGB1096-79鍵414×9×50QUOTEGB1096-79三.低速軸鍵的選擇鍵418×11×90GB1096-79C型鍵槽因?yàn)榈退佥S外伸端要裝聯(lián)軸器,所以根據(jù)聯(lián)軸器的規(guī)格選用C型鍵鍵514×9×63GB1096-79A型鍵槽第七部分聯(lián)軸器的選取根據(jù)題目的要求要選擇彈性套注銷(xiāo)聯(lián)軸器，又因?yàn)榻?jīng)各軸功率的計(jì)算，低速軸的輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)=820N·m,所以選用GICL2聯(lián)軸器ZBJ19013-89。第八部分減速器的潤(rùn)滑和密封1.齒輪的潤(rùn)滑根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P233,對(duì)于閉式齒輪傳