設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、1 / 61 文檔可自由編輯打印西南大學(xué)育才學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書題 目： 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置 專 業(yè)：2009 級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 2 / 61 文檔可自由編輯打印目錄目錄前言前言.3設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書.4設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容.51.傳動方案的分析和擬定 .51.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù).51.2 傳動方案比較與分析.51.3 傳動方案擬定.61.4 傳動方案簡圖.62.各主要部件的比較與選擇 .72.1 原動機(jī)類型比較.72.2 傳動裝置的比較.72.3 各主要部件的選擇.83.電動機(jī)的選擇 .93.1 電動機(jī)功率的選擇.93.2 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇.103.3 電

2、動機(jī)的確定.104. 總傳動比計(jì)算和分配各級傳動比.114.1 傳動裝置的總傳動比.114.2 分配各級傳動比.115. 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算.125.1 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算（r/min）.125.2 各軸功率的計(jì)算（KW）.125.3 各軸扭矩的計(jì)算（Nmm）.126 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算.136.1 高級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算.136.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算.186.3 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖.227、驗(yàn)算傳動系統(tǒng)速度誤差 .228.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .238.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.238.2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.278.3 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.349.軸承的選擇和校核 .429.1 滾動軸承的選

3、擇.429.2 高速軸上軸承的校核.429.3中間軸上軸承校核.439.4 輸出軸上軸承校核.4410.聯(lián)軸器的選擇 .4510.1 高速軸與電動機(jī)之間的聯(lián)軸器.453 / 61 文檔可自由編輯打印10.2 輸出軸與工作機(jī)之間的聯(lián)軸器.4511.鍵聯(lián)接的選擇和校核 .4611.1 鍵的選擇.4611.2 鍵的校核.4612.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .4712.1 箱體結(jié)構(gòu)的主要數(shù)據(jù).4713.緊固件的選擇 .4813.1 緊固件的選擇.4813.2 緊固件的零件圖.4814.其他附件的設(shè)計(jì) .4914.1.窺視孔及窺視孔蓋.4914.2.通氣器.4914.3.放油孔及放油螺塞.4914.4.油面指示器

4、.4914.5.吊耳和吊鉤.4914.6 定位銷.4914.7 起蓋螺釘.4915.潤滑及密封裝置的選擇 .5015.1 箱體內(nèi)齒輪的潤滑.5015.2 滾動軸承的潤滑.5115.3 箱座與箱蓋凸緣接合面的密封.5115.4 觀察孔與油孔等結(jié)合面的密封.5116.減速器的裝配 .5116.1 繪制減速器的裝配圖和零件圖.5116.2 減速器的實(shí)物圖.5117.其他相關(guān)技術(shù)說明 .52設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié).53致謝詞致謝詞.54參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).55附圖附圖.564 / 61 文檔可自由編輯打印前言前言機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在完成機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)后，一次重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生

5、第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，也是對機(jī)械設(shè)計(jì)課程的全面復(fù)習(xí)和實(shí)踐。其目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識。據(jù)具體任務(wù)，完成了輸送系統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括傳動系統(tǒng)總體方案的確定，傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，重要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，以及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和一些輔助零件的設(shè)計(jì)，使自己對機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容有了更深刻的認(rèn)識。初步掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程，訓(xùn)練了繪圖能力以及應(yīng)用 AutoCAD 的能力機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)是對我們一個學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)狀況的考察，也是鍛煉同學(xué)自主創(chuàng)新、設(shè)計(jì)及思考的一項(xiàng)課題。本次機(jī)械

6、設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的主題為“二級齒輪減速器” ，在設(shè)計(jì)過程中涉及到了很多在過去的一年中我們所學(xué)到的知識，例如齒輪、軸和與它們相關(guān)的知識。這次是我們第一次接觸實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，相信無論對于我們知識的強(qiáng)化還是創(chuàng)新能力、思考能力都是一次鍛煉和挑戰(zhàn)。綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識和繪圖技能，完成傳動裝置的測繪與分析，通過這一過程全面了解一個機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識，培養(yǎng)綜合分析、實(shí)際解決工程問題的能力。5 / 61 文檔可自由編輯打印設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名姓名 岑宜康專業(yè)班級專業(yè)班級 2009 級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化一班 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置

7、傳動 原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號12345運(yùn)輸帶工作拉力 F/N11001150120012501300運(yùn)輸帶工作速度 v/(m/s)1.51.601.701.501.55卷筒直徑 D/mm250260270240250 工作條件工作條件：1.連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。2.載荷平穩(wěn)。3.空載起動。4.試用期 8 年。5.小批量生產(chǎn)。6.兩班制工作。7.運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%。 設(shè)計(jì)工作量設(shè)計(jì)工作量：1.減速器裝配圖一張。 （1 號或 0 號圖紙） 。2.零件工作圖 2 張（按 1:1 比例繪制） 。3.設(shè)計(jì)說明書一份。指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)教師簽名： 年年 月月 日日6 / 61 文檔可自由編輯打印設(shè)計(jì)內(nèi)容

8、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1.傳動方案的分析和擬定傳動方案的分析和擬定1.11.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)第 1 組數(shù)據(jù)：運(yùn)送帶工作拉力 F/N 11001100 。運(yùn)輸帶工作速度 v/(m/s) 1.501.50 。 卷筒直徑 D/mm 250250 。1.21.2 傳動方案比較與分析傳動方案比較與分析名稱名稱運(yùn)動簡圖運(yùn)動簡圖推薦傳動比推薦傳動比缺點(diǎn)及其應(yīng)用缺點(diǎn)及其應(yīng)用轉(zhuǎn)開式i=840應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡單，高速級常用斜齒。齒輪相對軸承不對稱，齒向載荷分布不均，故要求高速級小齒輪遠(yuǎn)離輸入端，軸應(yīng)有較大剛性分流式i=840高速級常用斜齒，一側(cè)左旋，一側(cè)右旋。齒輪對稱布置，齒向載荷分布均勻，兩軸承受載均勻。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常

9、用于大功率變載荷場合同軸式i=840箱體長度較小，但軸向尺寸較大。輸入輸出軸同軸線，布置較合理。中間軸較長，剛性差，齒向載荷分布不均，且高速級齒輪承載能力難于充分利用第一組數(shù)據(jù)7 / 61 文檔可自由編輯打印圓錐齒輪i=840應(yīng)用場合與單級圓錐齒輪減速器相同。錐齒輪在高速級，可減小錐齒輪尺寸，避免加工困難；小錐齒輪軸常懸臂布置，在高速級可減小其受力1.31.3 傳動方案擬定傳動方案擬定題目要求設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動裝置，根據(jù)給出的數(shù)據(jù)和工作條件，采用二級展開式二級展開式圓柱齒輪減速器圓柱齒輪減速器，高速級為斜齒，低速級為直齒高速級為斜齒，低速級為直齒為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便

10、于浸油潤滑，軸需水平排放。該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：瞬時(shí)傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動準(zhǔn)確可靠，徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)約材料。軸向尺寸大，要求兩級傳動中心距相同。減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：減速器軸向尺寸及重量較大；高級齒輪的承載能力不能充分利用；中間軸承潤滑困難；中間軸較長，剛度差；僅能有一個輸入和輸出端，限制了傳動布置的靈活性?？傮w來講，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。1.41.4 傳動方案簡圖傳動方案簡圖二級直圓柱二級直圓柱齒輪減速器。齒輪減速器。高速級為斜高速級為斜齒，齒，低速級為

11、直低速級為直齒。齒。8 / 61 文檔可自由編輯打印2.2.各主要部件的比較與選擇各主要部件的比較與選擇2.12.1 原動機(jī)類型比較原動機(jī)類型比較類型類型功率功率驅(qū)動驅(qū)動效率效率調(diào)速調(diào)速性能性能結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸尺寸對環(huán)境對環(huán)境影響影響其他其他電動機(jī)較大高好較大小與被驅(qū)動的工作機(jī)機(jī)械連接簡單，其種類型號較多，并有各自運(yùn)行特點(diǎn)。可以滿足不同類型的機(jī)械工作要求。但是必須具備相應(yīng)的電源。液壓馬達(dá)大較高好小較大必須有高壓油的供應(yīng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的裝配和制造精度較高，否則影響機(jī)械工作。氣動馬達(dá)小較低好較小小空氣作為工作介質(zhì)，容易獲得。氣動馬達(dá)動作迅速，反應(yīng)靈敏，維護(hù)簡單，成本低。但是其穩(wěn)定性較差，氣動系統(tǒng)噪音大

12、，只適合小型或輕型工作機(jī)械。內(nèi)燃機(jī)很大低差大大功率范圍寬，操作簡單，啟動迅速，便于移動。多用于大型機(jī)械，主要缺點(diǎn)是于汽油或柴油為燃料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對環(huán)境一定影響。2.22.2 傳動裝置的比較傳動裝置的比較帶傳動大小不同的兩個帶輪，輪軸線在同一直線上，皮帶連接兩輪，主動帶輪帶動從動帶輪運(yùn)動。摩擦傳動：摩擦傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦力，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞動力（平帶和帶傳動） 。嚙合傳動：嚙合傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時(shí)，由于帶和帶輪間的嚙合，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞動力（同步帶傳動） 。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小并有吸振、緩沖作用；具有過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，制造，安裝及維

13、護(hù)均較方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：效率低（一般平帶傳動0.96；V 帶傳動 0.95） ；外形尺寸大，帶的壽命較短；不宜用于易燃易爆場合；不能保證準(zhǔn)確的傳動比。 原動機(jī)的類原動機(jī)的類型：電動型：電動機(jī)機(jī)9 / 61 文檔可自由編輯打印鏈傳動鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和繞在兩輪上的一條閉合鏈條所組成靠鏈條與鏈輪齒之間的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：鏈傳動結(jié)構(gòu)緊湊；作用在軸上的載荷?。怀休d能力較大；效率較高（一般可達(dá) 9697） ；能保持準(zhǔn)確的平均傳動比等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：鏈傳動對安裝精度要求較高；工作時(shí)有振動和沖擊；瞬時(shí)速度不均勻等現(xiàn)象。齒輪傳動兩個相嚙合的齒輪。利用輪齒間的相互嚙合傳遞運(yùn)動和動力。優(yōu)

14、點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：齒輪傳動具有傳遞速度和功率的范圍廣；傳動比穩(wěn)定，傳動效率高；工作可靠，使用壽命長；結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。適用于平行軸、相交軸和交錯軸之間的傳動。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：有些齒輪制作復(fù)雜，成本高；但同時(shí)也受到環(huán)境因素的限制，不適合遠(yuǎn)距離的傳動。液壓傳動由油或者其他液體，和不同大小容器，及其他部分連接組成。利用也在不同容積的容器中流動，而改變其運(yùn)動速度。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：減速效果好，噪音低，安全無污染。結(jié)構(gòu)相對簡單，制作方便。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：不適合運(yùn)動速度較大的場合，同時(shí)受到應(yīng)用范圍的限制。并且不能準(zhǔn)確的改變速度的對應(yīng)值。2.32.3 各主要部件的選擇各主要部件的選擇部件部件因素因素選擇選擇動力源電動機(jī)齒輪斜齒傳動平穩(wěn)

15、 高速級做成斜齒，低速級做成直齒軸承此減速器軸承所受軸向力不大球軸承聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，耐久性好彈性聯(lián)軸器緊固件安全可靠，拆裝方便螺紋連接斜、直齒輪斜、直齒輪球軸承球軸承彈性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器螺紋連接螺紋連接10 / 61 文檔可自由編輯打印3.3.電動機(jī)的選擇電動機(jī)的選擇3.13.1 電動機(jī)功率的選擇電動機(jī)功率的選擇3.1.1 根據(jù)機(jī)械設(shè)備的負(fù)載性質(zhì)選擇電功類型根據(jù)機(jī)械設(shè)備的負(fù)載性質(zhì)選擇電功類型一般調(diào)速要求不高的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)優(yōu)先選用交流電動機(jī)，長期穩(wěn)定工作的設(shè)備，一般選用籠型三相異步電動機(jī)。起動，制動較頻繁及起動轉(zhuǎn)矩要求較大的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)。要求調(diào)速范圍大，調(diào)速平滑位置控制準(zhǔn)確，

16、功率較大的機(jī)械設(shè)備多選用他勵直流電動機(jī)。3.1.23.1.2 根據(jù)電動機(jī)的工作環(huán)境選擇電動機(jī)類型根據(jù)電動機(jī)的工作環(huán)境選擇電動機(jī)類型電動機(jī)的工作環(huán)境不同，應(yīng)選擇不同的防護(hù)型式。開啟電動機(jī)在定子兩側(cè)與端蓋上有較大通風(fēng)口，散熱條件好，價(jià)格便宜，但水氣、塵埃等雜物容易進(jìn)入，因此只在清潔、干燥的環(huán)境下使用。因?yàn)楸緜鲃拥墓ぷ鳡顩r是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式 Y（IP44）系列的電動機(jī)。3.1.3 計(jì)算電機(jī)的功率計(jì)算電機(jī)的功率選擇電動機(jī)功率 Ped設(shè)：工作機(jī)（卷筒）所需功率 PW ，卷筒效率 w，電機(jī)至卷筒軸的傳動總效率a（減速器效率） ，電機(jī)需要的功率 Pd。工作機(jī)所需 Pwkw65. 1

17、100050. 111001000VF電機(jī)需要的功率 Pd wdPP 4234221其中：聯(lián)軸器的效率=0.991軸承的效率=0.992齒輪傳動的效率=0.983卷筒軸的效率=0.964封閉式封閉式Y(jié)（IP44）系）系列的電動機(jī)列的電動機(jī)11 / 61 文檔可自由編輯打印 KWPP90. 196. 098. 099. 099. 065. 1242wd 查表，取電動機(jī)得額定功率 Ped=2.2 KW3.23.2 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇滾筒的轉(zhuǎn)速為： =r/minwn60wVD65.114250100050. 160查表二級齒輪機(jī)構(gòu)傳動比范圍為 840，帶傳動比范圍為 2.04.0，所以

18、電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可選擇范圍相應(yīng)為： n=114.65(840) =(917.24586) r/min inw電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速符合這一范圍的有：電動機(jī)型電動機(jī)型號號額定功率額定功率/kw/kw滿載轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)/(r/min)額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量質(zhì)量/Kg/Kg Y112M-62.29402.02.045Y100L1-42.214302.22.334Y90L-22.228402.22.325為了降低電動機(jī)重量和價(jià)格，查表可選取同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的 Y 系列電動機(jī)。型號為 Y100L1-4；其滿載轉(zhuǎn)速為=1430r/min.mn3.33.3 電動機(jī)的確定電動機(jī)

19、的確定根據(jù)電動機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊表 12-1 選定電動機(jī)型號為 Y100L1-4。其主要性能如下表：電動機(jī)型號電動機(jī)型號額定功率額定功率/kw/kw滿載轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)/(r/min)額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量質(zhì)量/Kg/KgY100L1-42.214302.22.334所選電動機(jī)的主要處型和安裝尺寸如下所示：中心高中心高 H H外型尺寸外型尺寸L(Al/2+AD)HDL(Al/2+AD)HD底角安裝底角安裝栓孔直徑栓孔直徑k k軸伸尺寸軸伸尺寸DEDE裝鍵部位尺寸裝鍵部位尺寸FGDFGD電動機(jī)的額電動機(jī)的額定功率：定功率：Ped=2.2=2.2

20、KWKW電動機(jī)的型電動機(jī)的型號：號：Y90L-2Y90L-2滿載轉(zhuǎn)速為滿載轉(zhuǎn)速為=1430r/m=1430r/mmn12 / 61 文檔可自由編輯打印ABAB100380280.52451601401224608604.4. 總傳動比計(jì)算和分配各級傳動比總傳動比計(jì)算和分配各級傳動比4.14.1 傳動裝置的總傳動比傳動裝置的總傳動比由電動機(jī)的轉(zhuǎn)速=1430 r/min ，滾筒的轉(zhuǎn)速=114.65 r/min.wnwn所以：總傳動比：= =12.48mwnin65.11414304.24.2 分配各級傳動比分配各級傳動比初步確定傳動比，各級傳動比與總傳動比的關(guān)系為： (分別為高速級齒輪傳動比，低速

21、級齒輪傳動比)21iii由公式，所以得到=4.18ii)5 . 13 . 1 (1ii4 . 11而=12.48/4.18=2.992i1ii至此，初步確定 i=12.48 =4.18 =2.991i2iinin總傳動比總傳動比: :i=12.48i=12.48各級傳動比：各級傳動比：=4.181i=2.992i13 / 61 文檔可自由編輯打印5. 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算5.15.1 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算（各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算（r/minr/min）軸 1 ： min1430rnnm軸 2 ： min11.342/11rinn軸 3 ： min42.114/22rinn

22、卷筒軸 min5.6114rnw5.25.2 各軸功率的計(jì)算（各軸功率的計(jì)算（KWKW）軸 1 kwPPd88.199.00.911軸 2 kwPP2.818.909.908.8123軸 3 kwPP7.718.909.902.8123卷筒軸 kwPP7.618.906.907.7124卷5.35.3 各軸扭矩的計(jì)算（各軸扭矩的計(jì)算（NmmNmm）電動機(jī)軸mmNnpTmdd12689/9550軸 1 mmNnpT12555/955011軸 2 mmNnpT30.50805/955022軸 3 mmNnpT147435/955033卷筒軸 mmNnpTww139105/9550卷繪制表格如下繪制

23、表格如下： 軸名參數(shù)軸 1軸 2軸 3卷筒軸轉(zhuǎn)速 r/min1430342.11114.65114.65輸入功率 P/kw1.881.821.771.67輸入轉(zhuǎn)矩 T/Nm1255550805147435139105傳動比 i3.732.661min1430rn min11.342rn min42.114rnmin5.6114rnwkwP88.1kwP2.81kwP7.71kwP7.61 mmNTd12689mmNT12555mmNT3 .50805mmNT147435mmNT139105 14 / 61 文檔可自由編輯打印6 6 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算6.16.1 高級齒輪傳動

24、的設(shè)計(jì)計(jì)算高級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇精度等級、材料及齒數(shù)。選擇精度等級、材料及齒數(shù)。1)按照擬定的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。2)速度不高，故選用 7 級精度（GB/10095-2001）3)材料選擇:小齒輪 40 Gr 調(diào)質(zhì)處理 HBS=280大齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS=2404)選擇小齒輪齒數(shù)=24,大齒輪齒數(shù)=244.18=100.32.取=1011z2z2z5)選取螺旋角。初選螺旋角 =142.2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（10-24）試算：即 31t 112dHEHadtZZuuTK.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)試選=1.6TK2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩m

25、mNnpT125551430/100088.19550/95501113)由表 10-7 選取齒寬系數(shù)=1d4)查表 10-6 差得材料的彈性影響系數(shù)=189.8EZ21MPa5)由圖 10-30 選取區(qū)域系數(shù)=2.433HZ6)由圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa ;大齒輪的600im1HL接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa550im2HL7)由式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=6014301（283008）=3.2947 hjLN11n60910892108820. 718. 4102947. 3N8)由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90 =0.951HNK2HN

26、K斜齒圓柱齒輪、7 級精度。40Cr45 鋼調(diào)質(zhì)處理HBS=280/240=1.6TK15 / 61 文檔可自由編輯打印9)由圖 10-26 查得=0.78；=0.87，則=1.651a2a21aaa10) 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。由式（10-12）得=0.9600=540MPa SKHNH1lim11=0.95550=522.5 MPa SKHNH2lim22= MPa 221HHH25.53125 .522540.計(jì)算1)試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得t 1d = 31t 112dHEHadtZZuuTK=28.356mm3225.5318 .18943

27、3. 218. 418. 565. 11125556 . 122)計(jì)算圓周速度。smndvt/12. 21000601430356.28100060113)計(jì)算齒寬 b 及模數(shù)。ntmb=128.356mm=28.356mmdt 1d=ntm15. 12414cos356.28cos11zdth=2.25=2.251.15=2.588mmntmb/h=28.356/2.588=10.964)計(jì)算縱向重合度903. 114tan241318. 0tan318. 01dz5)計(jì)算載荷系數(shù) K。已知使用系數(shù)=1，根據(jù) v=2.12m/s，7 級精度，由圖查得動載系數(shù)=1.10;由AKVK表 10-4

28、 查得的值與直齒齒輪相等，故=1.309HBKHBKsmv/12. 216 / 61 文檔可自由編輯打印由圖 10-13 查得=1.220FBK由表 10-3 查得= 1.2。故載荷系數(shù)FaHKKa=11.101.21.220=1.61HbHaVAKKKKK 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得28.356mm=28.420mm311ttKKdd36 . 161. 17)計(jì)算模數(shù)nmmm146. 12414cos356.28cos11zdmn3.3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-17） FSaFadnYYzYKTm2121cos2.確定計(jì)算參數(shù)1

29、)由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限5001FE MPa.3802FE2)由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85 =0.881FNK2FNK3)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 a57.3034 . 150085. 011MPSKFEIFNF a86.2384 . 138088. 0222MPSKFEFNF4)計(jì)算載荷系數(shù)=11.101.41.220=1.879FbFaVAKKKKK 5)根據(jù)縱向重合度=1.903，從圖 10-28 查得螺旋角影響系數(shù)=0.88Y6)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。27.2614cos24

30、cos3311zzvK=1.87917 / 61 文檔可自由編輯打印66.11014cos101cos3322zzv7)查取齒形系數(shù)由表 10-5 查得=2.594 =2.1781FaY2FaY8)查應(yīng)力校正系數(shù)。由表 10-5 查得=1.596 =1.7981SaY2SaY9)計(jì)算大小齒輪的并加于比較。 FFaFaYY21 01363. 057.303596. 1592. 2121FFaFaYY 01639. 086.238798. 1178. 2221FFaFaYY大齒輪的數(shù)值大。.設(shè)計(jì)計(jì)算=0.178mm 32121cos2FSaFadnYYzYKTm3201639. 065. 1241

31、94. 012555879. 12對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法nm面模數(shù)，取=1.0，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞nm強(qiáng)度算得的分度圓直徑=28.420 來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由1d27.567114cos420.28cos11nmdz取=28，則=.i=4.1828=117.04 取=1181z2z1z2z4.4.幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算中心矩 mm258.7514cos2111828cos2)(21）（nmzza2)按圓整后的中心距修正螺旋角1417258.7521)11828(arccos2)(arcco

32、s21amzzn=281z=1182z=75.258141718 / 61 文檔可自由編輯打印因 值改變不多，故參數(shù)，,等不必修正。aKHZ3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑=28.866mm 7114cos128cos11nmzd121.650mm 7114cos1118cos22nmzd4)計(jì)算齒輪寬度=128.866=28.866mm1dbd圓整后取得=30mm; =35mm1B2B5)計(jì)算齒頂高 =11=1mmnaaamhhh216)計(jì)算齒根高 =1+0.25=1.25mmnaffmchhh)(217)計(jì)算全齒高 =2.25mmnamchhh)2(218)計(jì)算齒頂圓直徑=28+21=30m

33、mnaamhzd)2(11=118+21=120mmnaamhzd)2(229)計(jì)算齒根圓直徑=28-2-0.5=25.5mm nafmchzd)22(11=118-2-0.5=115.5mmnafmchzd)22(2210) 計(jì)算齒厚和齒槽寬 s、e=1.57mm2nmes11) 計(jì)算齒距=3.14mmnmp12) 計(jì)算頂隙 =0.25mmnmcc28.866mm1d121.65mm2d=30mm;1B=35mm2B1mm1ah1.25mm1fh2.25mm1h30mm1ad120mm2ad=25.5mm 1fd115.5mm2fd2nmes=1.57mmnmp=3.14mm19 / 61

34、文檔可自由編輯打印6.26.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算低速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇精度等級、材及齒數(shù)。選擇精度等級、材及齒數(shù)。a)按照擬定的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。b)速度不高，故選用 7 級精度（GB/10095-2001）c)材料選擇:小齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS=280大齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS=240d)選擇小齒輪齒數(shù)=24,大齒輪齒數(shù)=242.99=71.76.取=721z2z2z2.2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（10-24）試算：即 322t1132. 2dHEdtZuuTK.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)試選=1.3TK2)計(jì)算小齒輪傳遞的

35、轉(zhuǎn)矩mmNnpT5080511.342/100082. 19550/9550223)由表 10-7 選取齒寬系數(shù)=1d4)查表 10-6 差得材料的彈性影響系數(shù)=189.8EZ21MPa5)由圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa ;大齒輪的600im1HL接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa550im2HL6)由式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=6014301（283008）=3.2947 hjLN11n60910 892108820. 718. 4102947. 3N7)由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90 =0.951HNK2HNK8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為

36、 1，安全系數(shù) S=1。由式（10-12）得=0.9600=540MPa SKHNH1lim11直齒圓柱齒輪、7 級精度。45 鋼調(diào)質(zhì)處理BHS=280/240=1.3TK20 / 61 文檔可自由編輯打印=0.95550=522.5 MPa SKHNH2lim22.計(jì)算1)試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。由計(jì)算公式得t 1d H 322t1132. 2dHEdtZuuTK=52.564mm 325 .5228 .18999. 299. 3130.508053 . 12)計(jì)算圓周速度。m/s934. 31000601430564.5210006011ndvt3)計(jì)算齒寬 b 及模數(shù)。nt

37、mb=152.564=52.564mmdt 1d=mmtm19. 224564.5211zdth=2.25=2.252.19=4.928mmtmb/h=52.564/40928=10.674)計(jì)算載荷系數(shù) K。根據(jù) v=3.934m/s，7 級精度，由圖查得動載系數(shù)=1.16.VK直齒輪，=1FaHKKa由表 10-2 查得=1AK由表 10-4 用插值法得 7 級精度，小齒輪相對支承非對稱布置=1.418。由HBKb/h=10.67，=1.418 查圖 10-13 得=1.30HBKFBK故載荷系數(shù)=11.1611.418=1.645HbHaVAKKKKK 5)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分

38、度圓直徑，由式（10-10a）得52.564=56.769mm311ttKKdd33 . 1645. 16)計(jì)算模數(shù)m m/s934. 3v1.645K21 / 61 文檔可自由編輯打印365. 224769.5611zdm3.3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-17） FSaFadnYYzKTm2112.確定計(jì)算參數(shù)1)由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限5001FE MPa.3802FE2)由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85 =0.881FNK2FNK3)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

39、）得 a57.3034 . 150085. 011MPSKFEIFNF a86.2384 . 138088. 0222MPSKFEFNF4)計(jì)算載荷系數(shù)=11.1611.3=1.508FbFaVAKKKKK 5)查取齒形系數(shù)由表 10-5 查得= 2.65 =2.1821FaY2FaY6)查應(yīng)力校正系數(shù)。由表 10-5 查得=1.58 =1.7891SaY2SaY7)計(jì)算大小齒輪的并加于比較。 FFaFaYY21 01379. 057.30358. 165. 2121FFaFaYY 01634. 086.238789. 1182. 2221FFaFaYY大齒輪的數(shù)值大。.設(shè)計(jì)計(jì)算22 / 61

40、 文檔可自由編輯打印=mm FSaFadYYzKTm2112632. 101634. 024150805508. 1232對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法nm面模數(shù)，取=2，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)m度算得的分度圓直徑=56.769mm 來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由1d40.282789.5611mdz取=29，則=292.99=86.71 取=871z2z2z4.4.幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算中心矩 mm1162287292)(21）（nmzza2)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑mm5822911mzdmm17428

41、722mzd3)計(jì)算齒輪寬度=158=58mm1dbd圓整后取得=60mm =65mm1B2B4)計(jì)算齒頂高 =12=2mmmhhhaaa215)計(jì)算齒根高 =1.252=2.5mmmchhhaff)(216)計(jì)算全齒高 =2.252=5mmmchhha)2(217)計(jì)算齒頂圓直徑=(29+2)2=62mmmhzdaa)2(11=(87+2)2=178mmmhzdaa)2(228)計(jì)算齒根圓直徑=291z=872zmm116a58mm1d174mm2d=60mm;1B=65mm2B2mm1ah2.5mm1fh5mm1h62mm1ad178mm2ad23 / 61 文檔可自由編輯打印 =(29-

42、2-0.5)2=53mmmchzdaf)22(11=(87-2-0.5)2=169mmmchzdaf)22(229)計(jì)算齒厚和齒槽寬 s、e=3.14mm2mes10) 計(jì)算齒距=6.28mmmp11) 計(jì)算頂隙 =0.5mmmcc6.36.3 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖6.3.1 高速齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其零件圖高速齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其零件圖小齒輪：小齒輪：因?yàn)辇X輪的頂圓直徑為 30mm.故做成齒輪軸。 見圖紙。大齒輪：大齒輪：因?yàn)槌稣摰捻攬A直徑為 120mm,故做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。見附圖。6.3.2 低速齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其零件圖低速齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其零件圖小齒輪：小齒輪：因?yàn)辇X輪的頂圓直

43、徑為 62mm.故做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。見附圖。大齒輪：大齒輪：因?yàn)槌稣摰捻攬A直徑為 178mm,故做成腹板式結(jié)構(gòu)。 見附圖。7、驗(yàn)算傳動系統(tǒng)速度誤差、驗(yàn)算傳動系統(tǒng)速度誤差因?yàn)檩斔蛶賹?shí)際 VW在求解過程中與理論 V 發(fā)生了變化，故應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差。來判斷傳動系統(tǒng)的速度是否符合要求。由前面計(jì)算出的實(shí)際帶速smV/2.4114 理論帶速smVW/65.114根據(jù)公式可知：%.20%100114.65114.42-.65114%100VVVW由已知條件（運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%）得到： 5%.2%0=25.5mm 1fd115.5mm2fd2nmes=3.14mmnmp=6.28mm齒輪軸實(shí)心式實(shí)心式腹板式

44、實(shí)際帶速smV/2.4114 理論帶速smVW/65.11424 / 61 文檔可自由編輯打印 所以傳動系統(tǒng)的速度滿足條件。滿足條件25 / 61 文檔可自由編輯打印8.8.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8.18.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.1.選擇軸的材料選擇軸的材料普通用途，中小功率減速器定用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理2.求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)速： min1430rnnm功率： kwPPd88.199.00.911轉(zhuǎn)矩： mmNnpT12555/9550113.求作用在齒輪的力求作用在齒輪的力 標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪。因已知齒輪的分度圓直徑 =28.866mm 7114

45、cos128cos11nmzdNdTF88.869866.28125552211tNFFntr40.3267114cos20tan88.869costan NFFta47.21725. 088.869tan4.初步確定軸的最小軸徑初步確定軸的最小軸徑由表 11-2 查得=112，按式（11-2）得0Ad=110=12.32mm0A3/np31430/88. 1軸上開一鍵槽將軸徑增大 5%。d1.05=12.321.05=12.94mm，故取鍵 5525 GB1096-2003。滾動軸承：7003C GB/T292-1994輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 d1.為了使所選的軸直徑 d

46、1與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT1,查表 14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取 KA=1.3,則，Nmm5 .16321125553 . 11caTKTA查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 ，選用 GY1 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 25000N,聯(lián)軸器的孔徑 d=14mm，故取半聯(lián)軸器長度 L132，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長L=32mm。5.軸初步設(shè)計(jì)軸初步設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上零件的位置，齒輪、套筒、右軸承、軸承差和聯(lián)軸器由右端裝配，左軸承從左端裝配，軸上零件要做到定位準(zhǔn)確，固定可端。45 鋼 調(diào)質(zhì)處理min1430rn kwP88.1mmNT12555=28.866m

47、m1dNF88.869tNFr40.326NFa47.217d12.32mm5 .16321caTNmm26 / 61 文檔可自由編輯打印因?yàn)槭切饼X輪，采用角接觸球軸承。軸承蓋使用嵌入式。齒輪通常采用油浴潤滑。軸承采用飛濺潤滑。6.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸的結(jié)構(gòu)1417233023173518 102131451452555252)軸徑確定 d1 =14mm d2=17 mm（符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆）軸承型號 7003C 型角接觸球軸承。D3=23mm d4=35mm（因與小齒輪一體)。 D5=23mm(根據(jù)軸承內(nèi)圈高度 h1確定)。 d6=d2=17mm（兩軸承型號相同） 。3

48、)軸段長度確定 L1=55mm(因?yàn)檩S外端連接聯(lián)軸器 B=27mm L 比 B 短 2-3mm) L2=25mm L3=70mm L4=35mm(因?yàn)辇X輪和軸為一體)L5=18mm L6=10mm 4)兩軸承間的跨距（認(rèn)為支點(diǎn)在軸承寬度的中點(diǎn)） L=L4+L5+L6+2L3/2=154mm5)確定軸上的圓角和倒角軸端倒角 1450 各軸肩處的圓角半徑如上圖.7.軸上的載荷計(jì)算軸上的載荷計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖。作為簡支梁的軸的支撐跨距L=L4+L5+L6+2L3/2=154mm根據(jù)軸的計(jì)算，簡單作出軸的彎矩圖和扭矩圖。1） 計(jì)算支承反力： 在水平面上： d1 =14mm d2=1

49、7mmd3=23mm d4=35mm d5=23mmd6=d2=17mmL1=55mm L2=25mmL3=70mmL4=35mmL5=18mmL6=10mmNFNH01.257127 / 61 文檔可自由編輯打印NLLLFFtNH01.2575.455.1075.4588.8693231 NFFFNVtNH87.61201.25788.86912NFFaNV47.2171在垂直面上：由；0BMNLLdFLFFarNV55.765 .455 .1072866.2847.2175 .4540.326232131 故NFFFNVrNV85.24955.7640.32612總支承反力：NFFFFNV

50、NVNH26.34555.7647.21701.2572222121211NFFFNVNH84.66185.24987.61222222222)計(jì)算彎矩在水平面上： mmNLFMNHH575.276285 .10701.25721127628.575Nmm12HHMM在垂直面上： mmNLFMNVV40.114295 .10732.106211 mmNLFMNVV18.113685 .4585.249322 合成彎矩圖： mmNMMMVH32.2989940.1142958.276282222211 mmNMMMVH97.2987518.11136858.2762822222223)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并

51、作轉(zhuǎn)矩圖mmNTT125551繪制表格如下：載荷A 端B 端總支反力FNF06.3531NF326.6512總彎矩MmmNM32.29899 mmNM972.29875 最大彎矩mmNM32.29899扭矩TmmNT12555612.872NHFNNF26.3451NF84.6612mmNM32.298991mmNM97.29875228 / 61 文檔可自由編輯打印軸的載荷分布圖：FrFaFtFNV2FNV1FNH1FNH2F,NV1L1L2L3FtFNH2FNH1FrFaFNV1F,NV1FNV2水平面H垂直面V總彎矩轉(zhuǎn)MHMVMT8.8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)

52、度進(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（即齒輪軸的齒輪中心）的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，6 . 0軸的計(jì)算應(yīng)力 MPaWTMca43.11301.0125556.032.29899)(32222）（前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表 11.2 查得MPa601因此，故安全。1caMPaca43.11安全 29 / 61 文檔可自由編輯打印因?yàn)辇X輪軸彎扭應(yīng)力校核安全，故不必進(jìn)行精確疲勞校核。8.2 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.1. 選擇軸的材料選擇軸的材料普通用途，中小功率減速器定用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理2. 求軸上

53、的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)速：min65.114/22rinn功率：kwPP7.718.909.902.8123轉(zhuǎn)矩：mmNnpT147435/9550333. 求作用在齒輪的力求作用在齒輪的力 標(biāo)準(zhǔn)直齒輪因已知齒輪的分度圓直徑所以求的齒輪上的力如下： =174mm28711mzdNdTF66.16941741474352213tNFFntr81.61620tan66.1694tan4. 初步確定軸的最小軸徑初步確定軸的最小軸徑由表 11-2 查得=112，按式（11-2）得0Ad=120=29.76mm0A3/np365.114/77. 1軸上開一鍵槽將軸徑增大 5%

54、。d1.05=29.761.05=31.25mm，故取鍵 1：12863 GB1096-2003 鍵 2：161045 GB1096-2003 滾動軸承：6009 GB/T276-1994輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 d1.為了使所選的軸直徑 d1與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT1,查表 14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取 KA=1.3,則，Nmm5 .1916651474353 . 13caTKTA查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 ，選用 GY4 型彈凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 224000N,聯(lián)軸器的孔徑 d=35mm，故取半聯(lián)軸器長度 L182，

55、半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長L=82mm。5.5. 軸初步設(shè)計(jì)。軸初步設(shè)計(jì)。 根據(jù)軸上零件的位置，大齒輪、套筒、右軸承、軸承差由右端裝配；小齒輪，左軸承從左端裝配，軸上零件要做到定位準(zhǔn)確，固定可端。因?yàn)槭侵饼X輪，采用角深溝球軸承。軸承蓋使用嵌入式。45 鋼 調(diào)質(zhì)處理min65.114rn kwP77.1mmNT147435=174mm1dNF66.1694tNFr81.616d29.76mm5 .191665caTNmm30 / 61 文檔可自由編輯打印齒輪通常采用油浴潤滑。軸承采用飛濺潤滑。6. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸的結(jié)構(gòu) 如下圖：5840456854451101258287245

56、24536202)軸徑確定 d1 =40mm d2 =45mm d3=54mm（符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆）軸承型號 6009 型深溝球軸承。d4=68mm d5=58mm（裝置大齒輪)。 d6=54mm(根據(jù)軸承內(nèi)圈高度 h1確定)。 d7=d2 =45mm（兩軸承型號相同） 。3)軸段長度確定 L1=110mm(因?yàn)檩S外端連接聯(lián)軸器 B=82mm L 比 B 短 2-3mm) L2=20mm（滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)長度） L3=47mm L4=12mm L5=58mm(安裝大直齒齒輪)L6=36mm4)兩軸承間的跨距（認(rèn)為支點(diǎn)在軸承寬度的中點(diǎn)） L=L2+L3+L4+L5+2L1/2=160mm5

57、)確定軸上的圓角和倒角軸端倒角 2450 各軸肩處的圓角半徑如上圖.7. 軸上的載荷計(jì)算軸上的載荷計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖。作為簡支梁的軸的支撐跨距mmL160根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。1）計(jì)算支承反力：在水平面上： d1 =40mm d2=45mmd3=54mm d4=68mm d5=54mmd6=d2=45mmL1=110mm L2=20mmL3=47mmL4=12mmL5=58mmL6=36mmNFNH12.11121582.542NHFN31 / 61 文檔可自由編輯打印NLLLFFtNH12.1112551051056.616942121 NFFFNHtN

58、H54.58212.111266.169412=0aNVFF1在水平面上：由；0BMNLLdFLFFarNV94.397155010581.616221121 故NFFFNVrNV87.21894.39781.61612總支承反力：NFFFNVNH50.116394.39733.10932221211NFFFNVNH30.62287.21854.58222222222)計(jì)算彎矩在水平面上：mmNLFMNHH15.601335533.1093111 mmNMMHH15.6013312在 Z 平面上： mmNLFMNVV7.218865594.397111 mmNLFMNVV35.22981105

59、87.218222 合成彎矩： mmNMMMAZAXA37.639927 .2188615.601332222 mmNMMMBZBXB98.6437435.2298115.6013322223)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖mmNTT1474353載荷A 端B 端總支反力FNF50.11631NF30.6222總彎矩MmmNMA37.63992mmNMB98.64374最大總彎矩mmNM98.64374扭矩TmmNTT1474352NF5 .11631NF30.6222mmNM37.639921mmNM98.64374232 / 61 文檔可自由編輯打印軸的載荷分布圖如下：FrFtFNV2FNV1FNH1

60、FNH2L1L2L3FNH1FNH2FtFrFNV1FNV2水平面H垂直面V總彎矩轉(zhuǎn)矩MHMVMT8.8.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)6 . 0算應(yīng)力 MPaWTMca61. 5581 . 0)1474356 . 0(98.64374)(32222前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表 11.2 查得MPaca61. 5安全33 / 61 文檔可自由編輯打印MPa601因此，故安全。1ca9.9. 精確校核軸的疲勞