山大機械設(shè)計說明書一級減速器教材

1、機械課程設(shè)計說明書山東大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 設(shè)計計算說明書 院系 材料科學(xué)與工程學(xué)院 年級 2012 專業(yè) 模具姓名學(xué)號 201200150020指導(dǎo)老師2015年 12月 29 號機械課程設(shè)計說明書第一章 設(shè)計任務(wù)課題題目原料車間一運輸冷料的帶式運輸機， 由電動機經(jīng)一級減速傳動裝 置，該減速傳動裝置系由單級齒輪減速器配合其他傳動件組成。 該 帶式運輸機折合每日兩班工作制， 工作期限 5 年。設(shè)計此傳動裝置。參數(shù)：工況：設(shè)計任務(wù)設(shè)計說明書：一份 草圖： 一張 裝配圖： 一張 零件圖： 一張機械課程設(shè)計說明書第二章 機械傳動裝置的總體設(shè)計1. 確定傳動方案電動機的同步轉(zhuǎn)速初選初估總傳動比

2、i 工作機的輸入轉(zhuǎn)速1500r/min60 1000 vwnwDw60 1000 1.5 81.851r /min3.14 350nD 1500r /minnw=81.851r/min i 18.326i確定傳動系統(tǒng)由帶，齒輪，鏈傳動組成，平面簡圖如下所示：nD1500 18.326nw 81.851Pwnw Tw9550500 81.85195504.285kW電動機所需的輸出功率 P0 計算查機械設(shè)計課程設(shè)計式2-4 得：PW=4.285kW總 0.808總 帶 齒輪 鏈條 2 *聯(lián)軸器 4 軸承 0.808機械課程設(shè)計說明書V 帶取 帶 =0.95齒輪取 7 級精度 齒輪 =0.98鏈條

3、取用開式滾子鏈 鏈條 =0.92軸承選用滾動球軸承 軸承 =0.99聯(lián)軸器選用彈性聯(lián)軸器 =0.991聯(lián)軸器Pw 4.285P05.303kW總 0.808確定電動機型號P0=5.303kw， nD =1500r/min 查機械設(shè)計課程設(shè)計表 2-3 用 Y132S-4Pm =5.5kw， n滿 =1440r/min查機械設(shè)計課程設(shè)計表 2-4 得：D=38 00.000128 E=80 3.傳動裝置總傳動比的計算及其分配nm 1440計算總傳動比 i 17.593 nw 81.851分配傳動比 取普通 V 帶的傳動比： i帶 2 取減速器傳動比： i 減 4 則 i 鏈i 2.199i帶i減

4、4.傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)的計算各軸輸入功率P0=P 電 =5.303KwP=P0 帶 =5.303 0.95=5.038kwP=P1 齒 軸承 =5.038 0.99 0.98=4.888kw各軸轉(zhuǎn)速n0=nm=1440r/min齒輪 =0.98P0=5.303kwPm =5.5kw n滿 =1440r/mini 17.593i 帶 2i 減 4i 鏈 2.199P0=5.303kWPI=5.038kWPII=4.888kWn0=1440r/min4機械課程設(shè)計說明書n = n0 i帶nm = 1440 =720 r/mini 帶2n 720r /minn 180r /minnn174

5、20 =180r/mini減( 3)各軸轉(zhuǎn)矩P0T 0 9550 9550 5. 303 /1440 35.169N m n0PTI 9550 9550 5.038 / 720 66.823N mnPT 9550 9550 4.888 / 180 259.336N m nT0 35.169 N mT1 66.823N mT2 259.336 N m軸號參數(shù)IIIIII輸入功率 /kW5.3035.0384.888轉(zhuǎn)速 /(r/min)1440720180輸入轉(zhuǎn)矩 /(N*m)35.16966.823259.336第三章 普通 V 帶設(shè)計計算1. 確定計算功率計算功率 Pc工作機為帶式運輸機 ,

6、 載荷變動小， 電動機為每天工作時間為兩班制，每班 8 小時，共 16 小時查機械設(shè)計基礎(chǔ)表 13-6 得：I 類普通籠型異步電動機，K A 1.2Pc KA P0 1.2 5.303 6.36kW2. 選擇普通 V 帶的型號K A 1.2Pc 6.36kW根據(jù)計算功率 Pc 6.36kW 和小帶輪帶速n01440r /min 查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖 13-12 得：選用普通 V 帶的 A型號，且 dd1 112 140mm機械課程設(shè)計說明書3. 確定帶輪的基準直徑 dd1和 dd2( 1)選擇小帶輪基準直徑 dd1由 機械設(shè)計基礎(chǔ)表 13-4 得： dd1 ddmin 75mm 符合 V帶 A型號

7、的要求由機械設(shè)計基礎(chǔ)表 13-5 ，表 13-7 及圖 13-12 得： dd1 112mm(2)確定大帶輪基準直徑 dd2 由于對傳動比無嚴格要求，故不需要考慮滑動率，因此采用 dd2 n1 dd1 1440 112 219.52mmd2 n2 d1 720因 219.52mm 是非標準直徑，故按照表 13-7 取大帶輪標準基準直徑 為： dd2 224mm4. 驗算帶速dd1n0112 1440v8.44m / s60 1000 60 1000 因為帶速在 5-25m/s 范圍內(nèi)，所以帶速合適。5. 確定中心距和帶長初步確定中心距 a0,即 0.7(dd1 dd2) a0 2(dd1 dd

8、2)0.7(112 224) a0 2(112 224)235.2mm a0 672mm取 a0 =500mm初定 V 帶基準長度 由機械設(shè)計基礎(chǔ)式 13-18 得 L 2a (d d ) dd2 dd1 L0 2a0(dd1 dd2)24a0224 112 2= 2 500 112 2242 4 500=1534.06mmdd1 112mmdd2 224mmv 8.44m/ s6由機械設(shè)計基礎(chǔ)表 13-2 選取接近的基準長度 L d 1600mmLd 1600mm a 533mm機械課程設(shè)計說明書實際中心距由機械設(shè)計基礎(chǔ)式 13-19 得：Ld L01600 1533.79a a0 d 0

9、500 mm 533mm 0 2 26. 驗算小帶輪包角由機械設(shè)計基礎(chǔ)式 13-20 得：1 180 dd2 dd1 57.3a= 180 224 112 57.3 = 167.96 120532.97故包角符合要求。7. 確定 V 帶的根數(shù)（1）由機械設(shè)計基礎(chǔ)表 13-5 查得 :dd1 112mm n0 1440r /min型 V 帶： P0 1.62kW由式 P0 K bn1 1Ki其中傳動比 i 2.00由機械設(shè)計基礎(chǔ)表13-9 得 Ki 1.12 ，由機械設(shè)計基礎(chǔ)表13-8 得 Kb 1.03 10 3則P0 K bn11 Ki1.03 10 3 1440 1 11.12kw 0.1

10、6kwP0 1.62kWKi 1.12Kb 1.03 10 33）由機械設(shè)計基礎(chǔ)表13-10K 0.96由機械設(shè)計基礎(chǔ)表13-2 得 KL 0.99,則V 帶根數(shù)由機械設(shè)計基礎(chǔ) 1式 3-21 得：cP0P0 K K L6.36(1.62 0.16) 0.96 0.99=3.75取 z=4 根。K 0.96KL 0.99Z=4機械課程設(shè)計說明書8. 計算張緊力 F0由機械設(shè)計基礎(chǔ)表 13-1 查得 q=0.1kg/m500Pc 2.5F00 zv K21 qv=500 6.36 2.5 1 0.1 8.442 =158.23N4 8.44 0.969. 計算壓軸力 FQ由機械設(shè)計基礎(chǔ)式（ 13

11、-24）得：FQ 2zF0 sin 1 =2 4 158.23 sin 167.96 =1258.883N Q 0 2 2故選用 A-1400GB11544-89 V 帶 4 根；中心距 533mm； 小帶輪基準直徑 dd1 112mm ，大帶輪直徑 dd2 224mm第四章 齒輪傳動的設(shè)計選用閉式斜齒圓柱齒輪材料： 小齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 230HBS大齒輪選用 45 鋼，正火處理 200HBS精度： 7 級精度工作環(huán)境： 載荷平穩(wěn)，齒輪在軸上作對稱布置，工作有中等沖擊，單向 轉(zhuǎn)動選小齒輪齒數(shù) Z1 26 ，則大齒輪齒數(shù) Z 2 Z1 i 26 4 104 。 初選螺旋角 =10。1

12、. 接觸疲勞強度計算(1) 計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 T1P 5.038 4T1 9550 9550 6.682 104 N m 1n1720（ 2）確定載荷系數(shù) K由于載荷平穩(wěn)，由表 11-4 取 K A 1F 0 158.23NFQ 1258.88N =10KA 1Kv 1K 1.23 d1K 1.05K 1.29ZE 189.8 MPa11-9 可查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH 2.46 ，重合度系數(shù)Xt：ZH 2.46機械課程設(shè)計說明書已知齒輪為 7級精度，調(diào)質(zhì)處理，并初設(shè) v 3m/s，由表 11-5 取 Kv 大齒輪許用接觸應(yīng)力為SH 對于 7 級精度軟齒面齒輪，由表 11-9 取 K 1.23 齒輪

13、在軸上對稱布置，軸剛性大，軟齒面，由表 11-8 取 d 1 ，由圖 11-7取 K 1.05K K K KAKv 1.23 1.05 1 1 1.293）確定彈性系數(shù) ZE 、節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH 、重合度系數(shù) Z 和螺旋角系數(shù) Z鋼對鋼的彈性系數(shù)查表 11-6 得 ZE 189.8 MPa ，初設(shè) 10 ，則由圖對斜齒輪可取 X 0.9t 1.88 3.2 1 1z1 z2cos.88 3.2cos10 1.69926 1040.9 1.699 0.811螺旋角系數(shù) Z cos cos10 0.9924）計算許用接觸應(yīng)力H大齒輪的硬度比較低，其強度較差，故接疲勞強度按大齒輪計算即可。大齒輪

14、45 鋼，正火處理， 200HBS，由圖 11-10 取 H lim 500MPa ，按表500 MPa 500MPa111-7 查得其失效概率為 1%得 SH 1 。H lim 2 H25）計算小齒輪分度圓直徑d1d1 3機械課程設(shè)計說明書ZEZH Z Z2KT11H22189.8 2.46 0.811 0.992 2 2 1.29 66820 4 13500mm49.428mm6）驗算速度d1n1v60 1000 與初設(shè)相符 2. 確定傳動尺寸3.14 49.428 720 m/s 1.86m/s60 10001）確定模數(shù) mnmn d1 cos 49.428 cos10z126mm 1.

15、87mm，取 mn 2mmmn 2mm2）確定中心距 amn z1 z22 26 104a2cos2 cos10mm 132.005mm，中心距應(yīng)圓整為整數(shù)，取a 132mma 132mm3）確定螺旋角arccosmn z1 z2arccos2 26 104 9.986 9 59122 1322a9o59124）確定齒輪分度圓直徑d1、d2d1mnz12 26d2cosmnz2cos9 59122 104mm 52.800mm mm 211.200mm coscos9 59125）確定齒寬 b1、 b2d1 52.800mm d2 211.200 mm10機械課程設(shè)計說明書b2dd1 1 52

16、.800mm 52.800mm，取 b2 55mmb1 b2 5 55 5 60mm3. 彎曲疲勞強度驗算（1）確定齒形系數(shù) YFa 、應(yīng)力修正系數(shù) Ysa 、重合度系數(shù) Y 及螺旋角系數(shù) Yzv1133 27.22小齒輪的當(dāng)量齒數(shù)為 cos cos9.986 ，z2115zv2233 108.87大齒輪的當(dāng)量齒數(shù)為 cos cos9.986 。查圖 11-12 和圖 11-13 得YFa1 2.53、 Ysa1 1.63、YFa 2 2.14、Ysa2 1.8211 Y 0.65 重合度系數(shù)因已知 X 0.9、 t 1.7 故X t 0.9 1.79.986Y 1 1 0.929螺旋角系數(shù)

17、140 140（ 2）計算許用彎曲應(yīng)力F 小齒輪 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 230HBS，查圖 11-14 得 F lim1 430MPa 、 F lim 2 400 MPa因為 mn 2，查圖 11-15 ，可取尺寸系數(shù) YX 1.0失效概率為 1%，查圖 11-7 得安全系數(shù) SF 1F1Flim1 YX 430 1MPa 430MPaF1SF X1F2Flim2 YX4001MPa 400MPa計算許用彎曲應(yīng)力SF1（ 3）驗算彎曲疲勞強度F1YFa1Ysa1Y Ybd1mn2 1.29 668202.53 1.63 0.65 0.929MPa 62.34MPa60 52.800 2F

18、1 430MPab2 55mmb1 60mmYFa 2Ysa211F2F1YFa1Ysa162.342.14 1.822.53 1.63MPa 58.87MPaF1 400MPa機械課程設(shè)計說明書YFa2Ysa22.14 1.82F 2 F1 Fa2 sa2 62.34 MPa 58.87MPa F2 F1 YFa1Ysa12.53 1.63F1 400MPa 因此，滿足彎曲疲勞強度條件。4. 齒輪相關(guān)參數(shù)的計算（1） 小齒輪參數(shù)的計算 分度圓直徑 d1 52.800mm ； 齒頂圓直徑 da1 d1 2mn 52.800 2 2 mm 56.800mm ； 齒根圓直徑 df1 d1 2.5m

19、n 52.800 2.5 2 mm 47.800mm； 旋向：左旋。（2）大齒輪參數(shù)的計算 分度圓直徑 d2 211.200mm； 齒頂圓直徑 da2 d2 2mn 211.200 2 2 mm 215.200mm； 齒根圓直徑 df2 d2 2.5mn 211.200 2.5 2 mm 206.200mm；旋向：右旋。參數(shù)主動輪從動輪模數(shù) /mm22齒數(shù)26104齒寬 /mm6055分度圓直徑 /mm52.800211.200齒頂圓直徑 /mm56.800215.200齒根圓直徑 /mm47.800206.200螺旋角 9 5912中心距 /mm132旋向左旋右旋精度等級7級12機械課程設(shè)計

20、說明書第五章 軸系零件設(shè)計計算軸I 的設(shè)計和計算設(shè)計條件： FQ 1258.88N TI 66.823N m軸上齒輪分度圓直徑 d1 52.800mm對稱分布、剛性大、階梯軸、主動軸左旋 設(shè)計中用到的圖、表由機械設(shè)計基礎(chǔ)查得（ 1 ）選材選用 45 鋼并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理， 由表 15-1 和表 15-3 查得：硬度為 217255HBS， b 650MPa 、 1b 60MPa、 0b 102.5MPa 。軸長的估算 參照機械設(shè)計課程設(shè)計對軸長進行估算 兩軸承之間跨距為：l E 2D 2a b1 20 2 20 2 12 60 144mm 靠近帶輪軸承的中心到大帶輪中心的距離：a M K H G-

21、D F E 1mm（墊圈）65 2020 6 10 20 50 1 89.5mm22軸總長：L M K H G l-D F 1mm（墊圈）65 20 6 10 144 - 20 50 1 276mm其中，大帶輪寬度 M B （z 1） e 2f （4 1） 15 2 10 65mm （ 3）畫軸的空間受力簡圖，如圖 12T1 2 66823Ft11 N 2529.55Nt1 d152.800Fr1 Ft1 tanan 2.53 103 tan20 N 935.01Ncos cos9.986Fa1 Ft1 tan2.53 103 tan9.986 N 445.51Nb 650MPa-1b 60M

22、Pa0b 102.5MPal 144mma 89.5mmL 276mmFt1 2529.55NFr1 935.01NFa1 445.51N13機械課程設(shè)計說明書4）作水平面內(nèi)的彎矩 M H 圖, 如圖 2FFa1d1 FQ(l a) Fr1lFRHA2l445.51 52.800 / 2 1258.88 233.5 935.01 144/2 N 1655.48N144F2FQa Fr1l Fa1d1FRHB2l2 1258.88 88.5 935.01 144 445.51 52.800N 1331.61N2 144截面 C 左側(cè)的彎矩為M HC1 FRHA l/2 FQ(a l /2)165

23、5.48 72 10 3 1258.88 10 3 (89.5 72)N m 84.11N m截面 C 右側(cè)的彎矩為MHC2 FRHBl /21331.61 72/1000N m 95.88N m截面 A 處的彎矩為M HA FQa1258.88 89.5/1000N m 112.67N m( 5)作垂直面內(nèi)的彎矩 M v圖，如圖 3Ft1 2529.55FRVA FRVBt1 N 1264.78N22MVC FRVA l 1264.78 72/1000N m 91.08N m 截面 C 處的彎矩為 2( 6)作合成彎矩 M 圖，如圖 4截面 C 左側(cè)合成彎矩為M C1M 2HC1MV2C84

24、.11291.082 Nm 123.98N m截面 C 右側(cè)合成彎矩為M C2M 2HC2M V2C95.88291.082Nm 132.24N mFRHAFRHBMHC1M HC 2M HAVCM C1MC21655.48N1331.61N84.11N m95.88N m112.67N m91.08N m123.98N m132.24N m14機械課程設(shè)計說明書截面 A 處的合成彎矩為 M A M HA 112.67N m （ 7）作轉(zhuǎn)矩 T 圖，如圖 5T TI 66.823N m（ 8）作當(dāng)量彎矩 Me 圖，如圖 61b 1b 0.585單向傳動，轉(zhuǎn)矩脈動循環(huán)，校正系數(shù) = 0bM eA

25、M A2T 2 112.672 0.585 66.823 2 N m 119.29N mM eC1M C21T 2123.982 0.585 66.823 2 N m 130.00N mM eC2 132.24N m 130.00N m,所以， M eC MeC2M eD T 0.585 66.823N m 39.07N mD處：9）計算危險截面處的直徑3A 處：C處：119.25 1000 mm 27.09mm0.1 603 130.00 1000 mm 27.87mm0.1 60C處有鍵槽，故將直徑擴大 5%，即 27.87mm 1.05 29.26mm因3因39.07 1000mm 18

26、.67mm0.1 60D處有鍵槽，故將直徑擴大 5%，即 18.67mm 1.05 19.60mmM A 112.67N mT 66.823N mM eA 119.29N mM eC 132.24N mM eD 39.07N m15機械課程設(shè)計說明書16機械課程設(shè)計說明書（10）設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖 a.軸的結(jié)構(gòu)分析由于齒輪 1 的尺寸較小，故高速軸設(shè)計成齒輪軸。 顯然，軸承只能從軸的兩端分別裝入和拆卸，軸伸出端安裝 V 帶輪， 該處用鍵聯(lián)接大帶輪和軸 I ：由電動機外伸端直徑及第五章軸的設(shè)計，該處軸的直徑設(shè)定為 d1 32mm 。由機械設(shè)計課程設(shè)計查表 5-1 ，選擇 A型普通平鍵

27、 公稱尺寸 b 10， h 8 。大帶輪寬度 M B （z 1） e 2f （4 1） 15 2 10 65mm ，帶輪 與軸接觸部分軸長取為 65mm 。故 鍵長為 L 65 9 56mm （ 按 L 系 列取值）， 工作 長度 為 l L b 56 10 mm 46mm材料為 45 鋼。 鍵的校核：由于輪轂材料為鑄鐵，故其強度最弱，按其擠壓應(yīng)力進行校核。 該處鍵聯(lián)接有輕微沖擊，50 60MPa 查機械設(shè)計基礎(chǔ)表 10-11 得 p 50 60MPa ，軸 1 轉(zhuǎn)矩 T1 66.823N m4T1 4 66.823 103 p 1 MPa 22.70MPa pdlh 32 46 8 ，符合設(shè)

28、計要求。 選擇圓頭普通平鍵（ A 型）b=10mm、h=8mm、L=56mm：鍵 A10 56 GB1096 90 。聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過渡配 合固定。軸 I 兩端軸承的選擇和計算：設(shè)計條件：承受徑向軸向聯(lián)合載荷， 選用公稱接觸角為 25 的70000 AC 型角接觸球軸承；轉(zhuǎn)速 n 720r / min 軸承內(nèi)徑 d 40mm ，預(yù)期使用壽命為12000 到15000h 設(shè)計中用到的圖、表由機械設(shè)計基礎(chǔ)查得。d1 32mm17機械課程設(shè)計說明書計算軸承 1、2 的軸向負荷 Fr 1、 Fr 2、 F ：Fr1FAF 2RHAFR2VA1655.48212

29、64.782 N2083.47NFr2FBF 2RHBFR2VB1331.6121264.782 N1836.68NF Fa 445.51N計算軸承 1、 2 的內(nèi)部軸向力：FS1 0.68Fr 1 0.68 2083.47N 1416.76NFS2 0.68Fr 2 0.68 1636.68N 1248.95N因為 FS1 F 1416.76 445.51N 1862.27N FS2因此，軸承 2 被壓緊， 1 被放松Fa1 FS1 1416.76NFa2 F FS1 445.51 1416.76N 1862.27N計算軸承 1、2 的當(dāng)量動負荷：由表 17-8 查得 70000 AC 型軸

30、承 e 0.68 ，1862.27 1416.76Fa2 / Fr21.01 0.68 Fa1/Fr10.68而 a2 r2 1836.68 a1 r1 2083.47查表 17-8 得 X2 0.41、Y2 0.87，X1 1、Y1 0Pr2 X2Fr2 Y2Fa2 0.41 1836.68 0.87 1862.27 N 2373.21N Pr1 X1Fr1 Y1 Fa1 1 2083.47N 2083.47N 計算所需的徑向基本額定動負荷 Cr ：因為 Pr2 Pr1 ， 故以軸承 2的當(dāng)量動負荷 Pr1為計算依據(jù)，輕微沖擊負荷， 查表 17-6 得 fp 1.1，工作溫度正常，查表 17

31、-5 得 fT 1 。所以，18機械課程設(shè)計說明書f pPr1nL10h1CrrfT166701.1 2373.217201667022.59KN由機械設(shè)計常用標準查得 7208AC 型軸承的徑向基本額定動負荷Cr 35.2KN Cr ，符合設(shè)計要求。19機械課程設(shè)計說明書b.確定各軸段的直徑和長度外傳動件到軸承透蓋端面距離K=20mm ；軸承端蓋厚度 G=10mm ；調(diào)整墊片厚度 t=1mm 。各軸段直徑的確定：d1：由電動機外伸端直徑及第五章軸的設(shè)計，該處軸的直徑設(shè)定為d 32mm 。d2：密封處軸段，左端用于固定 V 帶輪軸向定位，根據(jù) V 帶輪的軸向定位要求，軸的直徑 為 d2 d1

32、2a 36mm 。d3：滾動軸承處軸段，應(yīng)與軸承內(nèi)圈尺寸一致，且較d2 尺寸大 13mm，選取 d3=40mm，選取軸承型號為 7208 AC 。d4：軸肩段，選擇 d4=46mm。 d5：齒輪處軸段，由于小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。d6：過渡軸段，要求與 d4 軸段相同，故選取 d6=d4=46mm。 d7：滾動軸承軸段，要求與 d3 軸段相同，故選取 d7=d3=40mm。各軸段長度的確定：L1：根據(jù) V 帶輪的尺寸規(guī)格確定，選取L1=65mm。L2：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取L2=56mm。L3：由滾動軸承寬度以及軸承端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取L3=34mm。L4：

33、根據(jù)齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，取L4=10mm。L5：由小齒輪的寬度確定，取 L5=60mm。L6：根據(jù)齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，取L6=10mm。L7：由滾動軸承寬度以及軸承端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取L7=34mm。20機械課程設(shè)計說明書軸的設(shè)計和計算設(shè)計條件： T 259.336N m軸上齒輪分度圓直徑 d2 211.200mm 設(shè)計中用到的圖、表由機械設(shè)計基礎(chǔ)查得（ 1 ）選材 選用 45 鋼并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，由表 15-1 和表 15-3 查得硬度為 217 255HBS， b 650MPa、 1b 60MPa、 0b 102.5MPa （ 2）軸長的估算該軸的軸承之間的長度應(yīng)與軸

34、 I 軸承之間的長度相同，即 l 144mm （ 3）畫軸的空間受力簡圖，如圖 1Ft2 Ft1 2529.55N在數(shù)值上Fa2 Fa1 445.51NFr2 Fr1 935.01N（ 4）作水平面內(nèi)的彎矩 M H 圖, 如圖 2Fa2d2/2 Fr2l /2 445.51 211.200 / 2 935.01 144/2FRHBNRHB l 144140.80NFRHAFRHB Fr2140.80 935.01 N 794.93N截面 C左側(cè)彎矩為144 10 3M HC1 FRHAl /2 794.93 N m 57.23N m截面 C 右側(cè)彎矩為144 10 3M HC2 FRHBl /

35、2 140.80 N m 10.09N m2（ 5）作垂直面內(nèi)的彎矩 M v圖，如圖 3Ft22529.55FRVA FRVB t2 N 1264.78N 22M VC FRVAl /21264.78 144/2N m 91.06N mFt2 Ft1 2529.55N Fa2 Fa1 445.51N Fr2 Fr1 935.01NFRHB140.80NFRHA 794.93NM HC1 57.23N mM HC 2 10.09 N mFRVA FRVB 1264.78NMVC91.06N m21機械課程設(shè)計說明書6）作合成彎矩 M 圖，如圖 4截面 C 左側(cè)合成彎矩為M C1 M 2HC1 M

36、V2C57.23 2 91.06 2 N m 107.57 N m截面 C 右側(cè)合成彎矩為MC2M2HC2 MV2C10.092 91.06 2N m 91.64N m（ 7）作轉(zhuǎn)矩 T 圖，如圖 5T T 259.336N m（ 8）作當(dāng)量彎矩 Me 圖，如圖 6單向傳動，轉(zhuǎn)矩脈動循環(huán)，校正系數(shù)1b 0.585M eCM c21T 2107.572 0.585 259.336 2N m 185.91N mM eB M eD T 0.585 259.336N m 151.71N m9）計算危險截面處的直徑d C 3 C 處：3 M eC 20.1 1b3 185.91 1000 mm 31.4

37、1mm0.1 60因 C 處有鍵槽，故加大 5%，即 31.41mm 1.05 32.98mmdBB 處、 D 處M eDd D 3 0.1 1b151 .71 1000mm 29.31m m0.1 60M C1 107.57N mM C 2 91.64N mT 259.336N mM eC 185.91N mM eB 151.71N mM eD 151.71N mB處、 D處也加大 5%，即 29.31mm 1.05 30.78mm22機械課程設(shè)計說明書23機械課程設(shè)計說明書（10）設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖 a.軸的結(jié)構(gòu)分析低速軸設(shè)計成普通階梯軸， 軸上的齒輪、 一個軸承從軸伸出端裝入

38、和拆卸， 而另一個軸承從軸的另一端裝入和拆卸。軸兩端軸承的選擇和計算：設(shè)計條件：承受徑向軸向聯(lián)合載荷， 選用公稱接觸角為 25 的 70000 AC 型角接觸球 軸承；轉(zhuǎn)速 n 180r /min ，軸承內(nèi)徑 d 45mm ，預(yù)期使用壽命為 12000 到 15000h 設(shè)計中用到的圖、表由機械設(shè)計基礎(chǔ)查得。計算軸承 1、2 的軸向負荷 Fr 1、 Fr 2、 F ：Fr1FAF 2RHAFR2VA794.9321264.782N1494.03NFr 2FBF 2RHBFR2VB140.8021264.782 N1272.50NF Fa 445.51N 計算軸承 1、 2 的內(nèi)部軸向力：FS1

39、 0.68Fr 1 0.68 1494.03N 1015.94NFS2 0.68Fr 2 0.68 1272.50N 865.30N因為 FS2 F 865.30 445.51N 1310.81N FS1， 1 被壓緊，2 被放松；Fa2 FS2 865.30NFa1 F FS2 445.51 865.30N 1310.81N 計算軸承 1、2 的當(dāng)量動負荷： 由表 17-8 查得 70000 AC 型軸承 e 0.68 ，1310.81 865.30Fa1/Fr10.88 0.68 Fa2 /Fr20.68而 1494.03 1272.50查表 17-8 得 X1 0.41、Y1 0.87，

40、 X 2 1、Y2 024機械課程設(shè)計說明書Pr1 X1Fr1 Y1 Fa1 0.41 1494.03 0.87 1310.81 N 1752.96NPr2 X2 Fr2 Y2 Fa2 1 1272.50N 1272.50N 計算所需的徑向基本額定動負荷 Cr ： 因為 Pr1 Pr2 ， 故以軸承 1的當(dāng)量動負荷 Pr1 為計算依據(jù)，因為輕微沖擊負 荷，查表 17-6 得 fp 1.1 ，工作溫度正常，查表 17-5 得 fT 1所以， fpPr1 nL1 0 h1.1 1752.96 180 15000 3Crp r1 10h N 10.51KNrfT 16670 1 16670由機械設(shè)計

41、常用標準查得 7209 AC 型軸承的徑向基本額定動負荷Cr 36.8LN Cr ，符合設(shè)計要求。 兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過渡配合固定。 從動輪外伸端聯(lián)軸器的選擇設(shè)計條件： T 2 259.336N m、 n 180r / min選擇類型： 考慮到轉(zhuǎn)速較低， 傳遞功率不太大， 安裝時不易保證完全同軸線，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。計算名義轉(zhuǎn)矩：由機械設(shè)計基礎(chǔ)查表 18-1 取 KA 1.5 ，TC K AT 1.5 259.336 N m 389.00N m ，軸的徑為 d 35mm 選擇型號：參考機械設(shè)計課程設(shè)計表6-4 選擇聯(lián)軸器型號為HL3聯(lián)軸器YA35 60YA35 60 ,GB/T

42、5014-2003,d 35mmY型孔， A 型鍵，孔長 60mm 。軸鍵的選擇和計算25機械課程設(shè)計說明書鍵的選擇：該處用鍵聯(lián)接從動軸和從動齒輪，直徑為 d 50mm ，由機械設(shè)計課程設(shè) 計查表 5-1 ，選擇 A型普通平鍵 14 9 ，大齒輪輪緣寬度 b2=55mm，輪轂 寬度 L=（ 1.2-1.5 ）d，取 65mm，配合段軸長 60mm左右。故鍵長為 L=60-10=50mm，工作長度為 l L b 50 14mm 36mm 材料選 45 鋼鍵的校核： 齒輪輪轂材料為 45 鋼，按其擠壓應(yīng)力進行校核。該處鍵聯(lián)接有輕微沖擊，查機械設(shè)計基礎(chǔ)表 10-11 得p 125 150MPa ，

43、T2 259.336N m4T 2 4 259.336 103 p MPa 60.03MPa pdlh 50 36 9 ，符合設(shè)計要求。 選擇圓頭普通平鍵（ A型） b=14mm、h=9mm、L=50mm：鍵 A14 50 GB1096 90軸外伸端（與聯(lián)軸器配合）處鍵的選擇和計算 鍵的選擇：該處用鍵聯(lián)接從動軸和聯(lián)軸器，直徑為 d 35mm ，由機械設(shè)計課程設(shè)計查表 5-1 ，選擇 A型普通平 鍵 10 8軸段長 58mm，故鍵長為 L=58-8=50mm（按 L 系列取值），工作長度為l L b 50 10 mm 40mm 材料選 45 鋼。鍵的校核： 聯(lián)軸器的鍵不需校核 選擇圓頭普通平鍵

44、（A 型）b=10mm、h=8mm、L=50mm：鍵 A10 50 GB10969026機械課程設(shè)計說明書b.確定各軸段的長度和直徑各軸段直徑的確定 d1：用于連接鏈輪，直徑大小為鏈輪的內(nèi)孔徑，d1=35mm 。d2：密封處軸段，左端用于固定鏈輪軸向定位，根據(jù)鏈輪的軸向定位要求， 軸的直徑大小較 d1 增大 2a， d2=42mm d3：滾動軸承處軸段，應(yīng)與軸承內(nèi)圈尺寸一致，且較d2 尺寸大 1-5mm，選取 d3=45mm ，選取軸承型號為角接觸軸承 7209 AC d4：齒輪處軸段，選取直徑 d4=50mm 。d5：軸肩，故選取 d5=55mm 。 d6：滾動軸承軸段，要求與 d3 軸段相

45、同，故選取 d6=d3=45mm 。各軸段長度的確定L1 ：根據(jù)鏈輪的尺寸規(guī)格確定，選取 L1=58mm 。L2 ：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，取 L2=55mm 。L3 ：由滾動軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取 L3=45mm 。L4 ：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和齒輪的寬度確定，選取 L4=62mm 。L5 ：過渡軸段，選取 L5=8mm 。L6 ：由滾動軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取 L6=35mm 。27機械課程設(shè)計說明書第六章 減速器草圖設(shè)計1.箱 體的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械設(shè)計課程設(shè)計 P34 表 6-1 減速器鑄鐵箱體的結(jié)構(gòu)尺寸知（1）減速箱體厚度部分下箱座壁厚及上箱蓋

46、壁厚均取8mm下箱座剖分面處凸緣厚度 b 1.5 1.5 8mm 12mm 上箱座剖分面處凸緣厚度 b1 1.5 1 1.5 8mm 12mm 地腳螺栓底角厚度 P 2.5 2.5 8mm 20mm 箱座上肋厚度 m 0.85 0.85 8mm 6.8mm 取 8mm 箱蓋上肋厚度 m 0.85 1 0.85 8mm 6.8mm 取 8mm （ 2 ）安裝地腳螺栓部分單級圓柱減速傳動中心，距 a 200mm ， 則 地腳螺栓直徑 d 16mm 地腳螺栓通孔直徑 d 20mm 地腳螺栓沉頭座直徑 D0 45mm 地腳螺栓凸緣尺寸（扳手空間） L1 25mm、L 2 22mm 地腳螺栓數(shù)目 4（3

47、）安裝軸承旁螺栓部分單級圓柱齒輪傳動中心距 a 200mm 則軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d 12mm 軸承旁連接螺栓通孔直徑 d 13.5mm 軸承旁聯(lián)接螺栓沉頭座直徑 D0 26mm 剖分面凸緣尺寸 （ 扳手空間） C1 20mm、C2 16mm （4）安裝上下箱體螺栓部分單級圓柱齒輪傳動中心距 a 200mm 則上下箱連接螺栓直徑 d 2=10mm 上下箱聯(lián)接螺栓通孔直徑 d 2 11mm 上下箱連接螺栓沉頭座直徑 D0=22mm 箱緣尺寸（扳手空間） C1=18mm、 C2=14mm28機械課程設(shè)計說明書軸承蓋螺釘直徑 d3 8mm軸承座外徑 D21 120mm D22 125mm箱體內(nèi)壁至軸承蓋端面的距離 K C1 C2 (5 8) 20 16 (5 8) 41 44mm,取 44mm箱體內(nèi)壁與軸承座端面的距離 F K 44 8mm 52mm 軸承旁凸臺的高度 h 綜合考慮低速軸軸承蓋外徑 D2 、M d1 對扳手空間 L 要