展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)方案

齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 0 展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)方案 第一章 緒 論 減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立封閉式傳動(dòng)裝置，用來降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。此外，在某些場合，也有用作增速的裝置，并稱為增速器。 減速器的種類很多，這里 我們涉及圓柱齒輪組成的減速器，最普遍的是展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器，它是兩級(jí)減速器中最簡單、應(yīng)用最廣泛的一種。二級(jí)圓柱齒輪減速器分為展開式、分流式、同軸式， i=840，用斜齒、直齒、人字齒。兩級(jí)大齒輪直徑接近，有利于浸油潤滑。軸線可以水平、上下、垂直布置。它的齒輪相對于支撐位置不對稱，當(dāng)軸產(chǎn)生變形時(shí)， 載荷在齒輪上分布的不均勻，因此，軸應(yīng)設(shè)計(jì)的具有較大的剛度，并使齒輪遠(yuǎn)離輸入端或輸出端。 我們通過對減速器的研究與設(shè)計(jì)，我們能在另一個(gè)角度了解減速器的結(jié)構(gòu)、功能、用途和使用原理等，同時(shí)，我們也能將我們所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。 在設(shè)計(jì)的過程中，我們能正確的理解所學(xué)的知識(shí)，而我們選擇減速器，也是因?yàn)閷ξ覀冞^控專業(yè)的學(xué)生來說，這是一個(gè)很典型的例子，能從中學(xué)到很多知識(shí)。 我們本次設(shè)計(jì)的題目是二級(jí)圓柱斜齒輪減速器，我們對這次設(shè)計(jì)的對象有了更深入的了解。另外，我們通過設(shè)計(jì)可以更加詳盡的了解各部分的功能和設(shè)計(jì)要求，比如， 帶輪的設(shè)計(jì)、齒輪的設(shè)計(jì)及軸的設(shè)計(jì)、箱體的各部分零件的尺寸計(jì)算等等。 同時(shí)，我們還要選取其它附屬部件，如鍵、軸承、聯(lián)軸器等。 在本次設(shè)計(jì)中，我們將運(yùn)用 也給我們帶來了極大的便利。 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 1 第二章 展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)題目 用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器。傳動(dòng)裝置簡圖如下圖所示。 1 電動(dòng)機(jī) 2 3 展開式雙級(jí)齒輪減速器 4 連軸器 5 底座 6 傳送帶鼓輪 7 傳送帶 (1)帶式運(yùn)輸機(jī)數(shù)據(jù) 運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩 T=800/(N m) 運(yùn)輸帶工作速度 v=m/s) 運(yùn)輸帶滾筒直徑 D=400/2)工作條件 單班制工作，空載啟動(dòng)，單向、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作中有輕微振動(dòng)。運(yùn)輸帶速度允許速度誤差為 5%。 (3)使用期限 工作期限為十年，檢修期間隔為三年。 (4)生產(chǎn)批量及加工條件 小批量生產(chǎn)。 2、設(shè)計(jì)任務(wù) 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 2 （ 1）選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)； （ 2）確定帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸； （ 3）設(shè)計(jì)減速器； （ 4）選擇聯(lián)軸器。 3、具體作業(yè) （ 1）減速器裝配圖一張； （ 2）零件工作圖二張（大齒輪，輸出軸）； （ 3）設(shè)計(jì)說明書一份。 4、數(shù)據(jù)表 運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩 T/(N m) 800 850 900 950 800 850 900 800 850 900 運(yùn)輸帶工作速度 v/(m/s) 輸帶滾筒直徑 D/60 370 380 390 400 410 360 370 380 390 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 3 第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)式 選用三相鼠籠是異步電動(dòng)機(jī)，有傳動(dòng)方案選擇圓柱齒輪，無特殊要求，采用 防止雜質(zhì)侵入電機(jī)內(nèi)部，電動(dòng)機(jī)采用封閉式。 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 運(yùn)輸機(jī)的工作轉(zhuǎn)速 m rD vn w 運(yùn)輸機(jī)的所需功率 查表 3 ，取皮帶傳動(dòng) 效率 ，齒輪傳動(dòng)效率 子軸承的傳動(dòng)效率 軸器的傳動(dòng)效率 軸與軸之間的傳動(dòng)效率 9 5 0 軸與軸之間的傳動(dòng)效率 9 5 0 軸與滾筒之間的傳動(dòng)效率 9 5 0 電動(dòng)機(jī)到 滾筒的總效率 3231201 w 總 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 4 所需電機(jī)功率： 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 0 1 2 wn i i i n 0i 為帶傳動(dòng)比，取 24 1i 為高速級(jí)傳動(dòng)比，取 35 3i 為低速級(jí)傳動(dòng)比，取 35 且 12(1 1 則 n=11706000 為減小電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸，降低成本，取 n=1500r/表 12電動(dòng)機(jī)型號(hào) 查表 12動(dòng)機(jī)基本參數(shù) 額定功率 載轉(zhuǎn)數(shù) 1440r/心高度 132 12電動(dòng)機(jī)參數(shù)選擇 額定功率單位為 載轉(zhuǎn)速單位為 1440r/轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)矩單位都為 m。 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 5 第四章 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 傳動(dòng)比分配 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比要求為 m 式中： r/多級(jí)傳動(dòng)中，總傳動(dòng)比為： 0 1 2i i i i 分配傳動(dòng)比要考慮以下幾點(diǎn)： (1)齒輪各級(jí)傳動(dòng)比要在要求的范圍內(nèi)： i=3傳動(dòng)比范圍：i=2(2)應(yīng)使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸最小、重量最輕 . (3)應(yīng)使各傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理 可采用推薦的 12(1 ，取 1i =取帶傳動(dòng)比 0 2i 則 2 ii 但是在實(shí)際傳動(dòng)中有誤差，一般允許相對誤差為 (3 5)% 。 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 6 設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)件時(shí)，要用各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率，因此要將工作機(jī)上的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率推算到各軸上。 各軸轉(zhuǎn)速 軸： m 202144001m 軸： m 2 1 4 4 010112 m 軸： m i n/ 4 4 0210223 m 1n ， 1n ， 2n 分別表示 1， 2， 3 軸的轉(zhuǎn)速 r/1 軸為高速軸、 2軸為中速軸、 3軸低速軸； 0i ， 1i ， 2i 分別表示帶輪、高速軸；高、中速軸；中、低速軸間的傳動(dòng)比； 各軸功率 軸： 軸： 0 軸： 0 滾筒軸： 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 7 1P ， 2P ， 3P ， 4P 1， 2， 3，滾筒軸輸入功率； ，表示各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和摩擦副效率； 各軸轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩： 4 06 . 7 99 5 5 0 5 0 軸： 5 09 5 5 0111 軸： 5 09 5 5 0222 軸： 967 5 09 5 5 0333 滾筒軸： 367 5 09 5 5 0444 1T ， 2T ， 3T ， 4T 1， 2， 3，滾筒軸輸入轉(zhuǎn)矩 mN ； 軸（電動(dòng)機(jī)軸）： m in/ 4 5 09 5 5 0000 軸（高速軸）： 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 8 m 202144001m 5 09 5 5 0111 軸（中間軸）： 0 m 21 4 4 010112 m 5 09 5 5 0222 軸（低速軸）： 0 m i n/ 4 0210223 m 967 5 09 5 5 0333 軸（滾筒軸）： m 44034 367 5 09 5 5 0444 見表 4細(xì)介紹各軸的功率、轉(zhuǎn)速、及轉(zhuǎn)矩等 值。 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 9 4軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名 輸入功率 入轉(zhuǎn)矩 N m 轉(zhuǎn)速 r/動(dòng)比 i 效 率 電動(dòng)機(jī)軸 440 2 軸 20 軸 19 軸 7 1 筒軸 7 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 10 第五章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 率 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 8K = 7 9 K 7 91 帶帶型 根據(jù) 1,表 8， 并驗(yàn)算帶速 v 1）初選小帶輪的直徑 1由表 8表 8小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 901 2）驗(yàn)算帶速 v d / 0 060 1 4 4 0901 0 0 060 11 30/5 故帶速合適 3）大帶輪的基準(zhǔn)直徑 22 0 1 2 9 0 1 8 0i d m m 已圓整。 帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距 1）根據(jù) 1 2 0 1 20 . 7 2d d d dd d a d d ，初步確定中心距 0a =300）計(jì) 算帶所需的基準(zhǔn)長度 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 11 2210 0 1 202 1 0 3 0 . 6 524 d d a d d m 由表 8000dL 3）計(jì)算實(shí)際中心距 a 00 2852a m m 中心矩的變動(dòng)范圍 m i n 0 . 0 1 5 2 7 0da a L m m m a x 0 . 0 3 3 1 5da a L m m a 211 1 8 0 5 7 . 3 1 6 1 . 9 9 0a 主動(dòng)輪上的包角合 適。 帶的根數(shù) z 1）計(jì)算單根 V 帶的額定功率 由 d 901 和 4401 查表 8 根據(jù) 2 表 8 查表 8k 表 89.0于是 0 2）計(jì)算 L 取 8根 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 12 F 由表 8型帶的單位長度質(zhì)量 q=m i ）（）（）（ 應(yīng)該使帶的實(shí)際拉力 ( p 10m i n 小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪采用腹板式 1 01440 7 2 0 / m i 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 度等級(jí)、材料及齒數(shù)：選取直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)為一般工作機(jī)器，速度不高，選取 7級(jí)精度（ 材料選擇：小齒 輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240 選小齒輪齒數(shù) 1z =24，則大齒輪齒數(shù) 取 2z =94。 2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)公式 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 13 321112 . 3 2 t 確定公式內(nèi)的各計(jì)數(shù)數(shù)值并計(jì)算 （ 1）選取載荷系數(shù) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 41151 106 4 選取齒寬系數(shù) 1d ；材料的彈性影響系數(shù) 1 21 8 9 P a 齒面硬度查 10li m 1 600H M P a ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 li m 2 550H M P a （ 2）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 911 030081(17206060 8212 接觸疲勞壽命系數(shù) 120 . 9 0 , 0 . 9 4H N H 。 （ 3）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1， 1 l i m 12 l i m 20 . 9 0 6 0 0 5 4 00 . 9 4 5 5 0 5 1 7H N P a M P P a M P （ 4）試算小齒輪分度圓直徑 1齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 14 17 ( 243 211 （ 5） 計(jì)算圓周速度 v t /2097.100060 . 11 （ 6）計(jì)算齒寬 b （ 7）計(jì)算齒寬與齒高之高比 b/h t （ 8）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=s， 7級(jí)精度，查圖 108.1 直齒輪，假設(shè) 1 0 0 / b N m m 。得 1 由表 10 ， 7級(jí)精度，非對稱布置 4 2 由 ， ，則載荷系數(shù) 5 3 （ 9）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 311 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 15 （ 10） 計(jì)算模數(shù) 彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式 3 1212 F a S 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 （ 1）小齒輪的彎曲疲勞極限 1 500 P a ，大齒輪的彎曲疲勞極限 2 380 P a 。 （ 2）由圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) 120 . 8 5 , 0 . 8 8F N F 。 （ 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取 S=1 1112220 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 40 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4F N F F P P （ 4）計(jì)算載荷系數(shù) K 4 5 （ 5）查 10 1 Y ， （ 6）查 101 Y ， （ 7）計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較 0 1 3 7 3 111 Y 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 16 0 1 6 3 8 222 Y 大齒輪的數(shù)值大。 4 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算的模數(shù) 于齒輪模數(shù) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，則可取模數(shù) m=徑 算出小齒輪齒數(shù) 1 2 （ 1）計(jì)算分度圓直徑 623311 5 621 2 822 （ 2）計(jì)算中心距 612 )25662(2 )( 21 （ 3）計(jì)算齒輪寬度 d 666611 取 570 12 ， 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 17 （ 4）驗(yàn)算 t 11 K 100/ 合適。 低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 度等級(jí)、材料及齒數(shù) 選取直齒圓柱齒輪 傳動(dòng)。 傳輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選取 7級(jí)精度 材料選擇：小齒輪材料為 40（調(diào)質(zhì)），硬度為 240齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240 選小齒輪齒數(shù) 3z =23，則大齒輪齒數(shù) 取 644 z 。 由設(shè)計(jì)公式 322212 . 3 2 t 確定公式內(nèi)的各計(jì)數(shù)數(shù)值 （ 1）選取載荷系數(shù) . 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 52253 選取齒寬系數(shù) 1d ；材料的彈性影響系數(shù) 1 21 8 9 P a 。 齒面硬度查 10li m 3 600H M P a ；齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 18 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 li m 4 550H M P a 。 （ 2）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 823 03008( 7234 （ 3）接觸疲勞壽命系數(shù) 120 . 9 5 , 0 . 9 9H N H ；計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1， 1 l i m 32 l i m 40 . 9 5 6 0 0 5 7 00 . 9 9 5 5 0 5 4 4 . 5H N P a M P P a M P （ 1）試算小齒輪分度圓直徑 ( 253 233 （ 2）計(jì)算圓周速度 v t /3 （ 3）計(jì)算齒寬 b （ 4）計(jì)算齒寬與齒高之高比 b/h 2 t 2 9 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 19 （ 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) ， 7級(jí)精度，查圖 104.1直齒輪，假設(shè) 1 0 0 / b N m m 。得 1 K 。使用系數(shù) ，7級(jí)精度，非對稱布置。 由 1 0 . 2 2 , 1 . 4 3 1 . 3 5 5h K K 得 ：，則載荷系數(shù) （ 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 333 （ 7）計(jì)算模數(shù) 彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式 3 1212 F a S 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 （ 1）小齒輪的彎曲疲勞極限 3 535 P a ，大齒輪的彎曲疲勞極限 4 385 P a 。 由圖 1040 . 9 0 , 0 . 9 2F N F 。 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 20 （ 2）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取 S= 1112220 . 9 5 3 5 3 4 3 . 9 31 . 40 . 9 2 3 8 5 2531 . 4F N F F P P （ 3）計(jì)算載荷系數(shù) K 7 6 1 （ 4）查 101 Y ， （ 5）查 101 Y ， （ 6）計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較 0 1 2 3 5 7 111 Y 0 1 5 3 222 Y 大齒輪的數(shù)值大。 5 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算的模數(shù) 于齒輪模數(shù) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，則可取模數(shù) m=徑 d 算初齒數(shù) 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 21 （ 1）計(jì)算分度圓直徑 7 （ 2）計(jì)算中心距 27398(2 )( 43 （ 3 ） 計(jì) 算 齒 輪 寬 度 3 1 9 8 9 8db d m m ，取439 3 , 9 8B m m B m m。 （ 4）驗(yàn)算 t 32 K 100/ 合適。齒 輪結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)型。 （ 5）因減速器的低速軸與運(yùn)輸機(jī)連接用的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較底不必要求具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，又因?yàn)闇p速器與工作機(jī)不在同一底座上，要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償，因此，選用無彈性的擾性聯(lián)軸器，選用滾子鏈?zhǔn)铰?lián)軸器。 由 取 5 73 查表 8齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 22 第六章 軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 高速軸設(shè)計(jì) ， 1 7 2 0 / m ， 取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），查表 15 0A =115。 3110m i n 因?yàn)橛墟I槽，則 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 23 71(71(m i i ，圓整取 1 m 6d （ 1）確定各軸段直徑 12d ：最小軸段， 1 2 m i n 26d d m m 23d ：軸肩 2處對帶輪定位， 2 3 1 2 7 3 3d d m m m m 34d ：軸肩 3 處為過度部位，區(qū)分加工表面，軸段 34 與軸承配合，軸承僅承受徑向力，初取軸承型號(hào) 6307，其主要參數(shù) 3 5 8 0 2 1d D T ， 34 35d ， 1 21T 。 該軸跨距 1 1 3 12 ( ) 4 0 8 0 1 5 9 8 2 1 2 5 4L c k B s B T m m 。 45d ：由軸承對軸肩要求，查 6307得， 45 44d 67d ：同理 3 4 6 7 3 4, 4 4d d d m m 78d ：同理 34d ， 7 8 3 4 35d d m m （ 2）確定各軸段長度 12l ：由與 12軸段配合的帶輪寬 B=52 12 2 ( 5 2 2 ) 5 0l B m m m m m m 23l ：查表 11腳螺栓 0 . 0 3 6 1 2 2 0fd a m m m m ，得軸承旁連接螺栓 1 0 1 5fd d m m，取 16fd 。 由表 11 122 2 , 2 0c m m c m m 箱體軸承孔長 12 ( 5 1 0 ) 9 2 2 2 0 9 6 0L c c m m 軸承端蓋厚 e=10齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 24 裝拆螺釘余量取 20L 則 2 3 1 2 6 0 1 0 2 0 5 2 1 6 4l L e L c l 34l ：與軸承配合，取 3 4 1 21l T m m 56l ：軸環(huán)寬度 56 15l 67l ：由與之相配合的齒輪 1寬 1 80B 6 7 1 2 ( 8 0 2 ) 7 8l B m m m m m m 78l ： 7 8 1 ( 2 1 5 1 5 ) 4 1l T c k m m m m 4 5 1 1 1 5 6 ( 2 5 4 2 1 2 0 8 0 1 5 ) 1 1 8l L T c k B l m m m m 確定軸上倒角和圓角 2 4 5 , 1 . 6 軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定，齒輪對軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬的中心，因此可決定軸上齒輪力的作用點(diǎn)位置 67178 2 1 7 84 1 6 9 . 52 2 2 2AB 111 2 1 8 0( ) 2 5 4 ( 5 1 5 ) 1 8 3 . 52 2 2 2Bl l c k m m 1 1 223 2 1 5 06 4 9 9 . 52 2 2 2ll l m m (2) 繪軸的受力圖 (如下圖 ) (3) 計(jì)算軸上的作用力 齒輪 1的嚙合力 1112 2 8 6 . 7 1 0 0 0 231275m m 11 t a n 2 3 1 2 t a n 2 0 7 5 1 . 2 N 1869 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 25 (4)計(jì)算支反力 水平面內(nèi) 1 0A X C X F 2 3 1 2 0A X C N 1t A B C Y A CF l F l 2 3 1 2 6 9 . 5 2 7 5m m m 解得 1 7 2 7 5 8 4 彎矩 1 2 0 0 7 5 . 1 5B X A X A l N m m 0A X C 垂直面內(nèi) 1 0 C Y F F 7 5 1 . 2 1 8 6 9 0A Y C N N 1 0 B C Y A C A DF l F l F l 7 5 1 . 2 06 9 . 5 2 7 5 1 8 6 9 3 3 9 解得 9 9 6 2 1 1 4 彎矩 6 9 2 4 4 . 2 401 8 5 9 6 5 . 5B Y A Y A l N m m m 兩平面合成，得 22221 2 0 0 7 5 . 1 5 6 9 2 4 4 1 3 8 6 1 0 . 1 50 1 8 5 9 6 5 . 5 1 8 5 9 6 5 . 5 m m m 1 8 6 m 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 26 1 9 9 4 2 1 9 3 受力彎矩圖 (5)計(jì)算當(dāng)量彎矩 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 27 因?yàn)椴牧蠟?45 鋼（調(diào)質(zhì)），由表 15得 1 60M ；應(yīng)力校正系數(shù) B， 別校核： 22221131 3 8 6 1 0 . 1 5 0 . 6 8 6 7 0 0 1 7 . 3 8 0 . 1 4 4Bc a P a M P 22221131 8 5 9 6 5 . 5 0 . 6 8 6 7 0 0 4 5 . 0 4 0 . 1 3 5Cc a P a M P ，截面強(qiáng)度足夠，高速軸安全； 中速軸設(shè)計(jì) ， ， 3192 （ 1）取軸的材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），查表 15 0A =115。 3220m i n ， 圓整取 m 8d （ 2）確定各軸段 直徑 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 28 12d ：最小軸段為使之與軸承相適應(yīng)，選軸承型號(hào) 6308，4 0 9 0 2 3d D T ，則 12 40d ， 2 23T 該軸跨距 2 1 3 22 ( ) 4 0 8 0 1 5 9 8 2 3 2 5 6L c k B s B T m m 23d ：軸肩 2為過渡部位，區(qū)分加工表 2 3 1 2 4 4 0 4 4 4d d m m m m 34d ：軸肩 3處對齒輪 2有軸向定位要求，取 3 4 2 3 6 4 4 6 5 0d d m m m m 45d ：同理與 23d ， 4 5 2 3 44d d m m 56d ：同理 1 2 6 7 1 2, 4 0d d d m m （ 3）確定各軸段長度 12l ：與軸承配合段 1 2 2 2 3 ( 2 3 5 1 5 2 3 ) 4 8l T c k m m m m m m m m 23l ：與齒輪 2配合段 2 3 1 2 3 3 ( 8 0 2 3 3 ) 7 2l B m m m m m m m m m m 45l ：與齒輪 3配合取 4 5 3 3 ( 9 8 3 )l B m m m m 56l ：與軸承配合 5 6 2 3 ( 2 3 5 1 5 3 ) 4 6l T c k m m m m m m 34l ：軸環(huán)寬度 3 4 2 2 1 2 4 5 5 6 ( 2 5 6 2 3 4 8 7 2 9 5 4 6 ) 1 8l L T l l l m m m m （ 4）確定軸上倒角和圓角 2 4 5 , 1 . 6 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 29 （ 1）軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定；齒輪對軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬的中心，因此可決定軸上兩齒輪力的作用點(diǎn)位置。 2 256 m m ；23212 2 3 7 24 8 7 2 . 52 2 2 2EF l m m 2 3 4 534 7 2 9 51 8 1 0 1 . 52 2 2 2FG l m m ；45 256 9 5 2 34 6 8 22 2 2 2Gh l Tl l m m (2) 繪軸的受力圖 (3) 計(jì)算軸上的作用力 齒輪 1的嚙合力 2222 2 3 3 3 1 0 0 0 2 6 8 5 . 4 8248m m 22 t a n 2 6 8 5 . 4 8 t a n 2 0 9 7 7 . 4 4 N 2332 2 3 3 3 1 0 0 0 6 7 9 5 . 9 298m m 33 t a n 6 7 9 5 . 9 2 t a n 2 0 2 4 7 3 . 5 1 N (4)計(jì)算支反力 水平面內(nèi) 23 0E X H F F 6 7 9 5 . 9 2 02 6 8 5 . 4 8E X H 23 0E F H X E Ht t E GF l F l F l 02 6 8 5 . 4 8 7 2 . 5 6 7 9 5 . 9 2 1 7 4 2 5 6m m N m m m m 解得 4 1 4 1 . 5 85 3 3 9 . 8 2 彎矩 3 0 0 2 6 4 . 5 5F X E X E l N m m 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 30 4 3 5 1 9 5 . 3 3 m m 垂直面內(nèi) 23 0E Y H F F 09 7 7 . 4 4 2 4 7 3 . 5 1E Y H 23 0E F H Y E Hr r E GF l F l F l 09 7 7 . 4 4 7 2 . 5 2 4 7 3 . 5 1 1 7 4 2 5 6m m N m m m m 解得 9 1 1 4 0 4 彎矩 6 6 4 6 . 0 81 1 5 1 6 0 . 8 m m m兩平面合成，得 3 0 0 3 3 8 . 0 94 5 0 1 7 4 . 3 9 m m m2 333000T N m m 4 1 4 2 5 5 2 1 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 31 (5)計(jì)算當(dāng)量彎矩 因?yàn)椴牧蠟?45 鋼（調(diào)質(zhì)），由表 15得 1 60M ；應(yīng)力校正系數(shù) ， F 為危險(xiǎn)截面，分別校核 22222134 5 0 1 7 3 . 3 9 0 . 6 3 3 3 0 0 0 5 7 . 8 0 . 1 4 4Gc a P a M P 22222133 0 0 3 3 8 . 3 9 0 . 6 3 3 3 0 0 0 4 2 0 . 1 4 4Fc a P a M P 重新設(shè)計(jì)軸段 45 的直徑為保證軸的強(qiáng)度及鍵的削弱，取2 3 4 5 50d d m m 則， 3 4 4 5 7 5 7d d m m m m ； 校核 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 32 22222134 5 0 1 7 3 . 3 9 0 . 6 3 3 3 0 0 0 3 9 . 4 0 0 . 1 5 0Gc a P a M P 重新設(shè)計(jì)后， G 截面安全。 低速軸設(shè)計(jì) ， 73 ， 3 9 1 1 m 取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），查表 15 0A =108。 3330m i n 因?yàn)橛墟I槽，則 71(71(m i i ；圓整取 1 m 3d （ 1）定各軸段直徑 12d ：最小軸段，與聯(lián)軸器 12 55d 齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育課程設(shè)計(jì) 33 23d ：軸肩 2處對半聯(lián)軸器有軸向定位， 2 3 1 2 7 6 2d d m m m m 34d ：軸肩 3 處為過度部位，區(qū)分加工表面，軸段 34 與軸承配合，軸承僅承受徑向力，因 23 62d ，查表 6取軸承型號(hào) 6013，其主要參數(shù) 6 5 1 0 0 1 8d D T ， 34 65d ， 3 18T 該軸跨距 3 1 3 32 ( ) 4 0 8 0 1 5 9 8 1 8 2 5 1L c k B s B T m m 45d ：由軸承對軸肩要求，查表 6013得， 45 72d 78d ：同理 34d ， 7 8 3 4 65d d m m 67d ： 對 軸 承 軸 肩 的 要 求 通 過 套 筒 來 實(shí) 現(xiàn) ，6 7 7 8 5 6 5 5 7 0d d m m 56d ：軸肩 8對齒輪