帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置課程設(shè)計(jì)

1、注意：需要的同學(xué)，要根據(jù)要求將相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，以便 設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行！一、設(shè)計(jì)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置課程設(shè)計(jì)1、傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖；2 課程設(shè)計(jì)任務(wù)：已知二級(jí)減速器，運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)矩 T/ (N.m )為1000N. m,運(yùn)輸 帶工作速度1.5m/s,卷陽(yáng)筒直徑:400mm工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作 時(shí)有輕微震動(dòng)，每天工作8小時(shí)，每年工作200天，使用期限為10年, 中等批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸速度允許誤差土 5%。電動(dòng)機(jī)的選擇1、按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V,Y 型。2、計(jì)算功率2VT Pw=Fv/1000=D系統(tǒng)的傳動(dòng)效率i總效率n=0.82Y1

2、32S 4電動(dòng)機(jī)P=5.5KWN=1440(r.m-1 in )機(jī)構(gòu)V帶傳動(dòng)齒輪傳 動(dòng)滾動(dòng)軸 承（一 對(duì)）聯(lián)軸器卷筒傳動(dòng)效率0.900.980.980.990.96符號(hào)12345所以：2351235=0.90 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.99x0.9& 0.0.77其中齒輪為8級(jí)精度等級(jí)油潤(rùn)滑所以 Pd=Pw/ n=9.74 kw確定轉(zhuǎn)速圏筒工作轉(zhuǎn)速nw = 60 1000v =71.65轉(zhuǎn)D二級(jí)減速器的傳動(dòng)比為8: 60 （調(diào)質(zhì)）所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍 573: 4299通過(guò)比較，選擇型號(hào)為 丫160M-4 11其主要參數(shù)如下：電動(dòng)機(jī)額 定功率P電動(dòng)機(jī)滿 載

3、轉(zhuǎn)速nm電動(dòng)機(jī)伸 出端直徑電動(dòng)機(jī)伸出 端安裝長(zhǎng)度11kw1460(r.min-1)38mm80mm二、傳動(dòng)比的分配及轉(zhuǎn)動(dòng)校核總的轉(zhuǎn)動(dòng)比：）=也=遜=30.1 n447.8選擇帶輪傳動(dòng)比i仁3, 級(jí)齒輪傳動(dòng)比i2= 3.7,二級(jí)齒輪傳動(dòng)比i3=2.97、由于電動(dòng)帶式運(yùn)輸機(jī)屬通用機(jī)械，故應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的額定功率 Pe作 為設(shè)計(jì)功率，用以計(jì)算傳動(dòng)裝置中各軸的功率。0軸（電動(dòng)機(jī)）輸入功率：F0 Pe=11kw1軸（高速軸）輸入功率：PP0 1=11 0.90=9.9 kw2軸（中間軸）的輸入功率：P2P）1 - 2 3 =11 0.9 0.98 0.98X=9.51kw3軸（低速軸）的輸入功率：P3 P）

4、 1 22 32 =kw4軸（滾筒軸）的輸入功率:F4 F0 1 23 32 4 5=11x0.9 0.982 0.983 0.99X 0.96=8.50kw&各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算：0軸（電動(dòng)機(jī)）的輸入轉(zhuǎn)矩：5 p5 53T。 95?5 10 0 = 95?5 105=36.47 10 N mmn014401軸（高速軸）的輸入轉(zhuǎn)矩：T1 95?5 105p=95?5 1 05 5.06 =100.67 1 03 N mmm4802軸（中間軸）的輸入轉(zhuǎn)矩：p4 86T2 95?5 105 2 = 95?5 1 05 =357.66 1 03 N mmn 2129.733軸（低速軸）的輸入轉(zhuǎn)矩：T3

5、 95?5 105 P3 =95?5 105 4.62 =986.38 103 N mmn344.734軸（滾筒軸）的輸入轉(zhuǎn)矩：5 PR44843T495?5 10 - 4 = 95.5 10=957.35 10 N mmn444.73主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd1 =80 mm從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2 = 250mm軸編 號(hào)名稱轉(zhuǎn)速 /(r/mi n)轉(zhuǎn)矩 /(N.mm)功率/KWI電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 軸14403.647X 1045.5II高速軸48051.0067X 105.06III中間軸129.733.5766X 1054.86IV低速軸44.7359.8638X 104.62V卷筒軸44.739.5735

6、X 1054.484四、三角帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)確定計(jì)算功功率巳a1. 由課表8-6查得工作情況系數(shù)Ka=1.2，故FCa = Ka Pe=1.2 5.5 =6.6 kw2. 選取窄V帶類(lèi)型根據(jù)Ra n。由課圖8-9確定選用SPZ型。3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑由2表8-3和表8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd1=80 mm根據(jù)2式（8-15）,從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2。dd2 = i 曲=3 80=240 mm根據(jù)2表 8-7 取dd2=250 mm按2式（8-13）驗(yàn)算帶的速度V -=6.29 m/s 25 m/s帶的速度合適60 100 60 100可編輯文檔4.確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距根據(jù) 0.7( d

7、di+ dd2) ao120V帶的根數(shù)Z = 4主動(dòng)輪上的包角合適6 .計(jì)算窄V帶的根數(shù)ZZ =(P0P0)K Kl由n0=1440 r/mindd1=80 mm i =3 查課表 8-5c 和課表8-5d 得P0=1.60 kwP0=0.22kw查課表 8-8得 K =0.95 Kl =0.99 ，則=3.8566.6(1.60 0.22) 0.95 0.99取 Z=4 根。7 計(jì)算預(yù)緊力F。Ra 2.52F0 = 500(1) qvVE K查課表 8-4得 q =0.065 Kg/m, 故6.62.52 _n “F0 = 500 (1) 0.065 6.29 =550.3N6.29 40.

8、958 計(jì)算作用在軸上的壓軸力Fp1Fp = 2ZF0sinP 2o=2 4 550.3 sin 161.7 2=4346.38 N9.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)略。五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)選擇齒輪精度為7級(jí)，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS, 大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS兩者材料硬度差為40HBS. 減速器采用圓柱斜齒輪傳動(dòng)，螺旋角初選為=14初選小齒輪齒數(shù)為20。那么大齒輪齒數(shù)為72.8。3、由于減速器采用閉式傳動(dòng)，所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)公式：d1t 32KT.U 1（ZHZE）2 dUH確定公式中各參數(shù)，選 Kt=1.6,ZH=2.433,

9、 ,=0.765, ,=0.945.=0.765+0.945=1.710由表查得齒寬系數(shù)d = 1.0。1查表得：材料彈性影響系數(shù) ZE=189.8MPa2再按齒面硬度查得：小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1 = 590MPa輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限:H Iim2 560MPa.由計(jì)算公式：N= 6 0n ijLh算出循環(huán)次數(shù):N1 = 60X 480X 1X( 2X 8X 8X 300)=2.76X 109N8N2=1 =4.38X 108i再由N1,N2查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.94,Khn2 =1.05.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) S=1 失效概率1%。K-HN；Hlim1 =

10、0.94x 590=554.6MpaKm Hlim2 =1.05x 560=588MpaSH 1H 2 554.6 588H 1H 2=571.3MPa2 24、計(jì)算小齒輪分度圓直徑dit,由計(jì)算公式得:d1=53.87mmd2 =199.32 mm模數(shù)M = 2.376齒寬B = 53.87d1t 53.87mmd2 d1 i =199.32mm3.1460 1000=1.35m/s計(jì)算小齒輪圓周速度：v =60 1000 計(jì)算齒寬b及模數(shù)m.b= d1t d 153.87 mmmntd1t cosZ1cos14222.376齒高:h= 2.25mnt =2.25X 2.376=5.346m

11、m53.87=10.085.346計(jì)算縱向重合度：0.318d 乙 tan=0.318X 1 x 22 x tan 14=1.744計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)Ka=1 已知V = 1.35m/s7級(jí)齒輪精度，由表查得動(dòng)載荷系數(shù) Kv =1.05由表查得：Kh的計(jì)算公式：Kh1.12 0.18(1 0.6 d2) d2 0.23 10 3b=1.12+ 0.18 ( 1 + 0.6)+ 0.23X 10 3 53.87=1.42再由表查的：Kf =1.33, KhKf =1.2公式：K KaKvKh Kh=1 X 1.2X 1.05X 1.42 =1.789再按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得分度院圓直徑

12、:5、再按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)公式:mn2KTY cos2 Yf YsdZ；確定計(jì)算參數(shù):計(jì)算載荷系數(shù):KaKvKf Kf=1 X 1.05X 1.2X 1.33根據(jù)縱向重合度:計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：Z=1.676=1.744,從表查得螺旋角影響系數(shù)Y =0.88v1乙cos3平 =24.82 cos314Zv2Z23 cos=86.87cos 14由課表10- 5查取齒形系數(shù)Yf 1 =2.63, Yf=2.206查取應(yīng)力校正系數(shù)Ys 1 =1.588, Ys 2 =1.777再由表查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限：fe1 = 500MPa大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE2 = 380MPa再由表查得彎曲疲

13、勞系數(shù)：Kfn1 =0.85 ,KFN2 =0.9齒數(shù)乙=26計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)：S=1.35Kfn1 FE1 = 0.85 500=314.8MpaS1.35Kfn2 fe2 = 0.9 380 =253.3MPa1.35z2 = 97計(jì)算大，小齒輪的Yf Ys,并加以比較:=0.01327314.8中心距a=127 mmYf Ys=0.0155253.3大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪Yf Ys =0.0155螺旋角設(shè)計(jì)計(jì)算:mn22KTY cos Yf Ysd乙2mn3：210588曲14- 0.0155對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒面接觸強(qiáng)度

14、計(jì)算的法面模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m =2mm，既滿足彎曲強(qiáng)度,但為了滿足接觸疲勞強(qiáng)度需要按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得分度圓直徑d1 =53.87mm來(lái)計(jì)算齒數(shù):d1 cosCOS14 =26.12= 14.4分度圓直徑d1 =53.69md2 =200.3m齒寬b=53.69mmB1 =60mm取 Z1 = 26則 Z2 iZ1=97B2 =54mm,6、幾何尺寸計(jì)算:計(jì)算中心距:(Zi Z2)m (2697) 2a126.76mm2cos2 cos14將中心距圓整為：127 mm按圓整后中心距修正螺旋角：Zi Z2)m arccos(2697)14 4arc cos arccos 14.42a2 127

15、因 的值改變不大，故參數(shù),Zh等不必修正。計(jì)算大小齒輪分度圓直徑：,Z1m2“ccd1 =53.69mmcoscos14.4d2 Z2m =200.3mmcoscos14.4計(jì)算齒輪寬度：bdd1=1 x 53.69=53.69mm取 B2 =54mm, B1 =60mm8高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸名稱計(jì)算公式結(jié)果/mm法面模數(shù)mn2面壓力角a n20。螺旋角B14.4。分度圓直徑d153.69d2200.3齒頂圓直徑da仁d1+2ha mn=53.69+2xix 257.69da2=d2+2ha*mn=200.3+2 x 2204.3（二八低速齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1、已知 n3 = 129.73r/m

16、in2、選擇齒輪精度為7級(jí)，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS, 大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS兩者材料硬度差為40HBS. 減速器采用圓柱斜齒輪傳動(dòng)，螺旋角初選為 =14初選小齒輪齒數(shù)為28。那么大齒輪齒數(shù)為81。3、由于減速器采用閉式傳動(dòng)，所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)公式:d3t =87.86m確定公式中各參數(shù)，選 Kt=1.6,ZH=2.433,=0.768, ,=0.945=0.789+0.945 =1.713選齒寬系數(shù)d = 1.0。1查表得：材料彈性影響系數(shù) ZE=189.8MPa2再按齒面硬度查得：小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限Hiimi = 59

17、0MPa大齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限：Hiim2 = 560MPa.由計(jì)算公式：N= 60nj jLh算出循環(huán)次數(shù)：b=87.86mmm=3.04h=6.85N3 = 60X 129.73X 1X( 2X 8X 8X 300)=2.99X 109N4N3=1 X 109i再由N1,N2查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.90,Khn2 =0.95.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) S=1 失效概率1%KhN1 H lim1S=0.90X 590=531MpaKHN2 H Iim2S=0.95X 560=532Mpa531 5322=531.5MPa4、計(jì)算小齒輪分度圓直徑d3t,由計(jì)算公式得:d3t

18、 32KT U 1(ZhZe)2 U ( Hd3t 32 1.61 1.713d3t 87.86mmdn計(jì)算小齒輪圓周速度：v = 60 10003.14=0.596m/s60 1000計(jì)算齒寬b及模數(shù)m.b= d3t d 187.86mmd1t cosntcos143.04mm28齒高:h= 2.25mnt =2.25X 3.04=6.85mmb 87竺=12.83h 6.85計(jì)算縱向重合度:0.318 d 乙 tan=0.318X 1 X 28 X tan 14=2.22計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)Ka=1已知 V = 0.596m/s,7級(jí)齒輪精度，由表查得動(dòng)載荷系數(shù) Kv =1.03由表

19、查得：Kh的計(jì)算公式:Kh1.12 0.18(1 0.6 d2) d2 0.23 10 3b=1.15+ 0.18 ( 1 + 0.6)+ 0.23X 10 3 87.86=1.428再由課表10 3查的:Kf =1.33, KhKf =1.2公式：K KaKvKh Kh=1 X 1.03X 1.428X 1.2=1.765再按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑:da d計(jì)算模數(shù)：mn5、再按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)公式:Z3 二 44!2KTY cos2 Yf Ysmn 3亍.片dZiF確定計(jì)算參數(shù)：計(jì)算載荷系數(shù)：K KaKvKf Kf=1 X 1.03X 1.2X 1.33=1.644根據(jù)縱向

20、重合度：=2.22,從課圖10- 28查得螺旋角影響系數(shù)Y =0.88乙=127中心距a=177.3mm計(jì)算當(dāng)量齒數(shù):Zv3乙3 COS28cos314=31.59v4Z23COS81cos314=91.38再由課表10 5查取齒形系數(shù)Yf 1=2.505, Yf=2.20查取應(yīng)力校正系數(shù)Ys 1=1.63, Ys 2=1.781計(jì)算大，小齒輪的Yf Ys，并加以比較：FYf 乂F 1Yf YsF 2小齒輪的數(shù)值大，選用小齒輪Yf Ys =0.00737F2.505 1.63 =0.007695312 2 1 781 =0.00737532設(shè)計(jì)計(jì)算:螺旋角= 13.7分度圓直徑d3 =90.5

21、6m md4 =263.44 mmB2 =90mm,B1 =95mm2KTY cos2mnYf Ys3：2105 880 cos2140.00769mnmm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m =2mm，既滿足彎曲強(qiáng)度,但為了滿足接觸疲勞強(qiáng)度需要按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得分度圓直徑d3 =90.78mm來(lái)計(jì)算齒數(shù):d3 coscos14 =44.042取 Z3 = 44得乙 iZ3 = 127 6、幾何尺寸計(jì)算:計(jì)算中心距:a (Z3 Z4)m2cos將中心距圓整為：177mm(44127)177.3mm2 cos14按圓整后中心距修正螺

22、旋角:arccos(Z3 Z4)m2aarccos(44127)13.740Cr調(diào)質(zhì)軸承選30207因的值改變不大，故參數(shù),Z h等不必修正。Z3”!計(jì)算大小齒輪分度圓直徑:d3_3 =90.56mmcos cos13.7d4Z4m=263.44mmcoscos13.7計(jì)算齒輪寬度：bdd3=1 x 90.56=90.56mm取 B2=90mm, B1=95mm7、低數(shù)級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸名稱計(jì)算公式結(jié)果/mm面基數(shù)mn2面壓力角a n20o螺旋角B13.7o分度圓直徑d390.56d4263.44齒頂圓直徑da1=d1+2ha mn=90.56+2x 1X294.56da2=d2+2ha m

23、n=263.44+2X 1 x 2267.44齒根圓直徑df1=d1 2hf*mn=90.56 2X 1.25 X 285.56df2=d2 2hf*mn=263.44 2X 1.25X 2258.44中心距a=mn(Z1 +Z2)/2cos B177齒寬b2=b90b1=b2+(5 10)mm95六、1、2、軸的設(shè)計(jì)（一）、高速軸的設(shè)計(jì)軸的材料與齒輪1的材料相同為40G調(diào)質(zhì)。按切應(yīng)力估算軸徑由表15 3查得，取A0=106軸伸出段直徑di A(pi/n i)1/3=106 x (06/480)1/3=23.2mm取 di=32mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 、劃分軸段軸伸段di；過(guò)密封圓處軸段d2

24、；軸頸d3,d7；軸承安裝定位軸段d4,d6； 齒輪軸段。2) 、確定各軸段的直徑由于軸伸直徑比強(qiáng)度計(jì)算的值要大許多，考慮軸的緊湊性，其它階 梯軸段直徑應(yīng)盡可能從較小值增加，因此，取 d2=34mm，選擇滾 動(dòng)軸承30207,軸頸直徑d3=d7=35mm。齒輪段尺寸。分度圓直徑 d=53.69da=57.69df=48.693) 、定各軸段的軸向長(zhǎng)度。由中間軸的設(shè)計(jì)知 軸長(zhǎng)L = 253.5+L伸出伸出端的長(zhǎng)度由帶輪厚度確定L伸出=(1.5-2) d,取L伸出=64mm選取d2軸向長(zhǎng)度為20 Ld2 =( 20: 30)其余長(zhǎng)度根據(jù)中間軸各段長(zhǎng)度確定4、按許用彎曲應(yīng)力校核軸。(1)、軸上力的作

25、用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定。AC=57mm CD=170mm AB=227mm(2)、繪軸的受力圖。(3)、計(jì)算軸上的作用力:Fti=2T/d 1=2 X 100.67X l0/54=3728.5N45鋼調(diào)質(zhì)Fri=Fti x tan n/cos 目=3728.5X tar20/cos14.4=1401NFa=FtiX tan i=3728.5x tan14.=957N(4)、計(jì)算支反力繞支點(diǎn)B的力矩和2mbz=0，得Raz=F ri x 170+Fai xd i/2227=(1401 x 70+957X 27)227=1163N同理：工MAZ=0 ,得RBZ = Fr1X 57-Fa1Xd3/22

26、27=(1401 x 57-975X 27)227=238N校核：藝 z=Raz 已+Rbz =238+1163-1401=0計(jì)算無(wú)誤同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和藝MBy=0,得Ray=3728.5x 170/227=2792由工MAy=0，得Rby=3728.5x 5/227=936N校核：藝 z=Ray+ Rby 已=936+2792-3728=0計(jì)算無(wú)誤(5)轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖垂直平面內(nèi)的彎矩圖。選滾動(dòng)軸承30208A(Fr1(b) RaTFa1RbzBC 處彎矩：Mcz 左=Raz X 57=66291NmmMcz 右=Rbz X 170=40460NmmMcy=Ray X 57=2792X

27、57=159144Nmm(6) 、合成彎矩Mc 左=(M 2cz 左+M 2cy)1/2 =(662912+4O460)1/2=77663NmmMc 右=(M 2cz 右 +M 2cy)1/2 =(4046(f+159144y/2=164207Nmm(7) 、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖。T 2=100670Nmm(8) 計(jì)算當(dāng)量彎矩應(yīng)力按正系數(shù)a =血/ b=55/95=0.58疔2=0.58 X00670=58389NmmC 處：M c 左=Mc左=159144M c右=M 2c右+( 0 2)21/2=(1642072+1591442)1/2=174279Nmm(9) 、校核軸徑。C 剖面：dc= (M

28、 c 右/0.1訃)1/3=(1742790.1 X 515)=31mmv 43mm強(qiáng)度足夠。（10）、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由表6 1查出鍵槽尺寸：bX h=14 X 9（t=5好0.3）；由表6 2查出鍵長(zhǎng)：L=45 ;(b) RazFa1If1llllinilll|j rillkllr.A：（BRtyRtybilT| 1.iiiifilHl 11 IIIHnnirC(c)(d)BRbz（二八中間軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料。因中間軸是齒輪軸，應(yīng)與齒輪 3的材料一致，故材料為45鋼調(diào)質(zhì) 由表15 1查得：硬度 217255HBS紡=95MPa $1b=55MPa抗拉強(qiáng)度極限：S尸640MPa屈服強(qiáng)度

29、極限：Ss=355MPa彎曲疲勞極限：b=275MPa剪切疲勞極限：T-i=155MPa許用彎曲應(yīng)力：b-i=60MPa2、軸的初步估算根據(jù)表15 3,取Ao=112d A 3 P2 =1123 4.86 =37.46mm 仆2 V129.73考慮該處軸徑應(yīng)當(dāng)大于高速級(jí)軸頸處直徑，取D1=dmin =40mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）、各軸段直徑的確定。初選滾動(dòng)軸承，代號(hào)為30208軸頸直徑d1=d5=dmin=40mm.齒輪2處軸頭直徑d2=45mm齒輪2定位軸角厚度。hmin=（0.070.1）d,取 hmin=5mm 該處直徑 d2=54mm齒輪 3 的直徑：d3=90.54mm,d3=94

30、.54mm,df3=85.56mm由軸承表511查出軸承的安裝尺寸d4=49mm（2）各軸段軸向長(zhǎng)度的確定。軸承寬度B=19.75mm兩齒輪端面間的距離 4=10mm其余的如圖4、按許用彎曲應(yīng)力校核軸。(1)、軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定。AC=57mm CD=88mm CB=72mm AD=217mm(2)、繪軸的受力圖。-ajr圧F環(huán)F嚴(yán)P(1*丿 /Ify(3) 、計(jì)算軸上的作用力：齒輪 2: Ft2=2T2/d 2=2 X 357.66X 10/2OO.3=3571.2NFr2=Ft2 x tan n/cos $=3571.2X tar20/cos14.4=1342NF2=Ft2X

31、tan 2=3571 x tan14.4o=917N齒輪 3: Ft3=2T3/d 3=2 x 357.66X l0/90.56=7899NFr3=Ft3X tarn/cos B=7899X tan20/cos13.7=2959NFa=Ft3 x tan 3=7899X tan13.7o=1926N(4)、計(jì)算支反力繞支點(diǎn)B的力矩和2mbz=0，得RAZ=Fr2(88+72) + Fa2Xd2/2 + F a3Xd3/2 Fr3X 72 217=(1342X 160+917X 100.15+192& 45.26-72X 2959)217=833N同理：工MAZ=0 ,得RBZ = Fr3(57

32、+88) + Fa3Xds/2+F a2Xd2/2 Fr2 X 57217=(2959X 165+917X 100.15+192& 45.26-134X 57)217=2450N校核：藝 z=Raz+F3 Fr2 Rbz =833+2959-1342-2450=0計(jì)算無(wú)誤同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和MBy=0,得Ray=(3571 X 160+7899X 72)/217=5449N由藝MAy=0，得Rby= (3571X 57+7899X 145) /217=6021校核：藝 z=Ray+ Rby Ft3 Ft2=5449+6021-3571-7899=0計(jì)算無(wú)誤45鋼調(diào)質(zhì)(5) 轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖垂

33、直平面內(nèi)的彎矩圖。Fa2Raz,Rbz CD選擇滾動(dòng)軸承30211Fr3Fa3C 處彎矩：Mcz 左=Raz X 57=833X 57=43316NmmMcz 右= RaZ X 57 Fa2d2/2=833 X 57 917X 100.15=-48522NmmD 處彎矩：MdZ 左=RbZ X 72+Fa3Xd 3/2=2450X 72+1926X 45.26=263609NmmM dz 右=只 bz X 72=176400水平面彎矩圖。Ft3 c-Mdy1 flllllTriiAFt2 B(c)Mcy一.L J L I 1 I 丨丨丨 I . I 111Mcy=Ray X 57=5449X

34、57=283348NmmMdy=RbvX 72=6021 X 72433512Nmm(6) 、合成彎矩處：Me左=(M 2cz左 +M 2cy)1/2 =(4331涇+28334肉1/2 =286640NmmMc 右=(M 2cz 右 +M 2cy)1/2 =(485222+283348?)1/2 =287473Nmm D處：Md 左=(M 2dz 左 +M 2DY)1/2=(263609?+4335122)1/2=507368NmmMd 右=(M 2+M 2dy)1/2 =(17640C2+4335122)1/2 =468027Nmm(7) 、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖。T 2=533660Nmm(8)

35、計(jì)算當(dāng)量彎矩應(yīng)力按正系數(shù)a =血/覘=55/95=0.58oT2=0.58 X33660=309523NmmC 處：M c 左=M c左=286640m c右=側(cè) 2C右+(兀)21/2=(28747才+309523y/2=422428NmmD處：M d 左=M 2d 左 +(oT2)21/2=(5O7368?+3O9523?)1/2=588346Nmm 2M d右=M d 右=468027Nmm(9)、校核軸徑。C 剖面：dc= (M c 右/0.1弘)1/3 =(4224280.1 X 55) =42.5mmv 45mm強(qiáng)度足夠。D 剖面：dD= (M d 右/0.1血)1/3=(5883

36、480.1 X 55) =46.7mmv 85.56mm齒根圓直徑)強(qiáng)度足夠。(10)、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由表6 1查出鍵槽尺寸：bX h=14 X 9(t=5好0.3)；由表6 2查出鍵長(zhǎng)：L-45 ;r n Tf 1 1 11 1 T1 11 1 1 川Md左Mdz右minlrillllrrvMcz右川 IITmi 心AFt21BFt3CDRb3(C)Mcy 十1仃価MdyT aT(e)(11)中間軸的精確校核：對(duì)照軸的晚矩圖和結(jié)構(gòu)圖，從強(qiáng)度和應(yīng)力集中分析I ,U, G都是 危險(xiǎn)段面，但是由于I,U還受到扭矩作用，再由 II斷面的彎矩要大 于I處，所以現(xiàn)在就對(duì)II處進(jìn)行校核。軸的材料為45鋼

37、，調(diào)質(zhì)處理，由手冊(cè)查得：弘=64OMPa0s 355MPa。由手冊(cè)查得：匚=275MPa.i 155MPa= 45OMPa；r02 3_1 - 3 03。I剖面的安全系數(shù):抗彎斷面系數(shù):WI.3n d32bt(d t)2d288MPa2X275 4500.234502X 180 2880.252883.14x 4733216沖(476)28470.87mm2x 47抗扭斷面系數(shù):,3n dWT i1 16bt(d t)2d3.14x 4731616XX(4： 6)218658.5mm2x 47彎曲應(yīng)力幅：3a3.72x10543.92MPa8470.87彎曲平均應(yīng)力3 m扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅:53.5

38、766 x10算:2WT i2x 18658.5 10MPa平均切應(yīng)力：TmaTa 10MPa鍵槽所引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)Ks 1,Kt 1.5再由手冊(cè)查得，表面狀態(tài)系數(shù)P =0.92,尺寸系數(shù)s =0.80,務(wù)0.83.Ks 1 1.3630.92x0.8剪切配合零件的綜合影響系數(shù)(K)d 2.52，取(Ks )d2.52進(jìn)行計(jì)Kt卩 T1.50.92x0.831.96剪切配合零件的綜合影響系數(shù)（Kt）d 0.4 0.6（K s）d 1.91，?。↘Jd 1.91進(jìn)行計(jì)算，由齒輪計(jì)算循環(huán)次數(shù)4.38x108 107，所以取壽命系數(shù)Kn 1Kn$ 1(KS )d/1x2752.52x35.74

39、03.05Knt 1(Ks)DTa1x 1801.91 x 5 0.25x 516.67綜合安全系數(shù):3.04 S 1.5所以具有足夠的強(qiáng)度（三）低速軸的設(shè)計(jì)1、軸的材料與齒輪4的材料相同為45鋼調(diào)質(zhì)。2、按切應(yīng)力計(jì)算軸徑。由表15-3查得，取A0=112軸伸出段直徑d1 A0（pn 3）1/3=112X（4.62/44.73j/3=52.5mm考慮與卷筒軸半聯(lián)軸器相匹配的孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選用，取d1=50mm,則軸孔長(zhǎng)度L1=84mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）、劃分軸段 W過(guò)密封圓處軸段d2；軸頸d3,d8；軸承安裝定位軸段d4； 軸身d5,d7；軸頭d6。2）、確定各軸段直徑。取 d2=52mm選

40、擇滾動(dòng)軸承30211,軸頸直徑d3=d8=55mm.,軸承寬22.754、按許用彎曲應(yīng)力校核軸。(1) 、軸上力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定。AC=67mm CB=141mm AB=208mm(2) 、繪軸的受力圖。rfEF 4111(3) 、計(jì)算軸上的作用力：Ft4=2T 4/d 4=2 X 986380/263.44=7488NFr4=Ft4 X tan n/cos ft=7488.5X tar20/cos13.7=2805NFa=Ft4X tan 4=7488X tan13.7o=684N(4) 、計(jì)算支反力繞支點(diǎn)B的力矩和工MBZ=0，得RaZ=F r4 X 141+Fa4 Xd 4/22

41、08=2335N同理：工MAZ=0 ,得Rbz = F r4 X 67-Fa4Xd/2208=470N校核：藝 z=Raz Fri+RBZ =4708+2335-2805=0計(jì)算無(wú)誤同樣，由繞支點(diǎn)B的力矩和藝MBy=0,得Ray=7488X 141/2208=5076由藝MAy=0，得Rby=7488 X 67/208=2412N校核：藝 z=Ray+ Rby 片=2412+5076-7488=0計(jì)算無(wú)誤(5) 轉(zhuǎn)矩，繪彎矩圖垂直平面內(nèi)的彎矩圖。Fa1A(Fr1(b) Ra；TRbzBC 處彎矩：Mcz 左=Raz X 67=156445NmmMcz 右=Rbz X 141=340374Nmm

42、Mcy=Ray X 67=340092Nmm(6)、合成彎矩Mc 左=(M2cz 左+M2cY)1/2=(15646$+34037#)1/2=374614NmmMc 右=(M 2cz 右 +M 2cy)1/2=(3403742+340072嚴(yán)=481162Nmm(7)、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩圖。T 2=986380Nmm(8)計(jì)算當(dāng)量彎矩應(yīng)力按正系數(shù)a =血/ b=55/95=0.58疔2=0.58 X86380=572100NmmC 處：M c 左=Mc左=374614M c右=M 2c右+( O_2)21/2=(57210C2+3764142)1/2=684826Nmm(9) 、校核軸徑。C 剖面：dc= (M c 右/0.1弘)1/3=(6848280.1 X 55) =50mmv 62mm強(qiáng)度足夠。(10) 、軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由表6 1查出鍵槽尺寸：bhX18X 11由表6 2查出鍵長(zhǎng)：L-70 ;Fa1ACFr .(b) RazIIIII1iiiiiihilC(c)ARtyBRbzBRty(d)nlll七、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算(一)中間滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算選用的軸承型號(hào)為 30208由表9- 16查得Cr=59.8 kN, C0r =42.8kNe=