機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、下載可編輯一、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目 ：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的雙級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及條件輸送帶有效拉力 F13000牛；輸送帶工作速度 V0.45米/ 秒；輸送帶滾筒直徑 D420 毫米；傳動(dòng)比允許誤差i（2% 4%）；生產(chǎn)規(guī)模 ：?jiǎn)渭?；工作環(huán)境 ：清潔；載荷特性 ：稍有沖擊 ；工作期限 ：5 年 2 班制其他條件 ：無(wú)。總體方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的方案擬定帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系方案如下圖1 所示。.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 1帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī) 1 通過(guò)連軸器 2 將動(dòng)力傳入減速器 3,再經(jīng)連軸器 4 及開式齒輪 5 將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒 6,帶動(dòng)輸送帶 7 工作 。 傳動(dòng)系統(tǒng)中采

2、用兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器 ，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，但齒輪相對(duì)軸承位置不對(duì)稱 ，因此要求軸有較大的剛度 ，高速級(jí)和低速級(jí)都采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 。二.電動(dòng)機(jī)的選擇（1 ）電動(dòng)機(jī)的功率由已知條件可以計(jì)算出工作機(jī)所需的有效功率Fv13000 0.45pw5.858kw10001000設(shè)：5 w 輸送機(jī)滾筒軸至輸送帶間的傳動(dòng)效率c 連軸器效率 c 0.99g 閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率g 0.97.專業(yè) .整理 .下載可編輯g 開式齒輪傳動(dòng)效率g 0.95b 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率b 0.99cy 輸送機(jī)滾筒效率cy 0.96估算傳動(dòng)系統(tǒng)總效率式中 c0.99 b g0.99 0.970.9603 b g0.99 0

3、.970.9603 b c0.99 0.990.9801， b g0.990.950.9405wbcy0.99 0.960.9504總效率工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)效率pw5.858pr7.32kw（2 ）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇輸送機(jī)滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速w 60000v 60000 0.4520.5 r / mind考慮到整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)為三級(jí)減速，總傳動(dòng)比可適當(dāng)取大一些 ，選同步轉(zhuǎn)速s 1500 r / mim 的電動(dòng)機(jī)為宜 。（3 ）電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇根據(jù)工作條件 ：工作環(huán)境清潔 、兩班制連續(xù)工作 ，工作機(jī)所需功率 pr 7.32kw.專業(yè) .整理 .下載可編輯及電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速s1500 r / mim 等，選用

4、 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī) ，臥式封閉結(jié)構(gòu)，型號(hào)為 Y132M 4,其主要性能數(shù)據(jù)如下 ：電動(dòng)機(jī)的額定功率pm7.5kw電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm1440 r / min電動(dòng)機(jī)軸伸直徑D38mm電動(dòng)機(jī)軸伸長(zhǎng)度E60mm三.傳動(dòng)比的分配帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比nm1440i70.24nw20.5由傳動(dòng)系統(tǒng)方案知 i011； i34 1按書1表 3-1 查取開式圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i 454由計(jì)算可得兩級(jí)圓柱齒輪減速器的總傳動(dòng)比i70.24ii12i 3417.56i01i34i 451 1 4為便于兩級(jí)圓柱齒輪減速器采用浸油潤(rùn)滑，當(dāng)兩對(duì)齒輪的配對(duì)材料相同、齒面硬度 HBS350 、齒寬系數(shù)相等時(shí) ，考

5、慮齒面接觸強(qiáng)度接近相等的條件，取高速級(jí)傳動(dòng)比i121.3i1.3 17.564.778低速級(jí)傳動(dòng)比i17.56i 233.675i124.778傳動(dòng)系統(tǒng)各傳動(dòng)比分別為：.專業(yè) .整理 .下載可編輯i 011, i124.778, i233.675, i341, i454四.傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速 、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下 ：0 軸（電動(dòng)機(jī)軸 ）n nm1440r/min p0 pr 7.32kwT0 9550 p095507.3248.55N mn014401 軸（減速器高速軸 ）n01440n11440r / mini011p1p0 017.320.997.2468kwT

6、1T0 i01 0148.5510.9948.0645N m2 軸（減速器中間軸 ）n11440n2301.38r / mini124.778p2 p112 7.2468 0.9603 6.9559 kwT2T1i12 1248.06454.7780.9603220.54 N m3 軸（減速器低速軸 ）n3n2301.38i2382.01r / min3.675p3p26.95590.96036.6798kwT3T2i2323 220.543.6750.9603 6.6798 kw.專業(yè) .整理 .下載可編輯4 軸（開式圓柱齒輪傳動(dòng)高速軸）n4n382.01i3482.01r / min1p4

7、p36.67980.9801 6.547kwT4T3i3434 6.67981 0.9801 762.82kw5 軸（開式圓柱齒輪傳動(dòng)低速軸）n5n482.01i4520.5r / min4p4p36.547 0.9405 6.157 kwT5T4i4545 762.82 4 0.9405 2869.73kw五.開式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 選擇齒輪材料 、熱處理方式大小齒輪材料均選用20CrMnTi 滲碳淬火 ，齒面硬度 5862HRC(2) 確定許用應(yīng)力確定極限應(yīng)力H lim 和F lim按齒面硬度查書 2圖 3-6 得，H lim11500MPa ，H lim21500MPa ；查書2圖

8、3-7 得，F(xiàn) lim1450MPa ，F(xiàn) lim2450MPa 。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 、確定壽命系數(shù) ZN 、 YNN160an1t60182.01(530016)1.181088N2N1 1.18 102.95 107i14查書2的圖 3-8 得，ZN 1ZN2 1；查書的圖3-9 得， YN 1YN2 12 計(jì)算許用應(yīng)力.專業(yè) .整理 .下載可編輯由書2的表 3-2取 SH min1.1 ， SF lim1.5 ，從而HP 1H lim1 ZN115001 MPa1363.6 MPaSH min1.1HP 2H lim2 ZN 215001 MPa1363.6 MPaSH min1.1

9、取 YST2 ，則FP 1(120%)F lim1 YSTYN 10.845021 MPa480MPaSF min1.5(120%)F lim2 YSTYN 20.845021480MPaFP 2SF min1.5MPa（ 3 ）分析失效形式 、確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則由于設(shè)計(jì)的是硬齒面開式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面磨損和輪齒折斷，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì),再將求出的模數(shù)加大10 -15% 后取標(biāo)準(zhǔn)值 。（ 4）初步確定齒輪的基本參數(shù)和主要尺寸 小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩T1762820 N m 選擇齒輪類型初步估計(jì)齒輪圓周速度v3m / s根據(jù)齒輪傳動(dòng)的工作條件，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 選擇齒輪傳動(dòng)的的精度等級(jí)由

10、書2表 3-3 初選 8 級(jí)精度初選：121 125 4 100,120，由書2的表 3-6 取10 , z 25, zzid 0.5 。 初步計(jì)算齒輪的主要尺寸.專業(yè) .整理 .下載可編輯由書2式（ 3-16 ）設(shè)計(jì)計(jì)算 mn 時(shí)，需要先確定系數(shù) K ,Y , Y ,YFa ,Ysa因其是用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) ，稍有沖擊 ，齒輪速度不高 ，非對(duì)稱布置 ，取K1.4,Y0.75,Y0.88因當(dāng)量齒數(shù) ZvZ / cos3由書2圖 3 18 和 3-19 查得YFa 12.65,Ysa11.59;YFa 22.23,Ysa21.79因 YFa1Ysa10.00878YFa 2Ysa 20.00832FP

11、1FP 2取小齒輪參數(shù)代入設(shè)計(jì)式2KT1 cos2Y YYFa 1Ysa1mn3d Z12FP13 2 1.4 762820cos2 100.75 0.88 2.65 1.590.52524803.4mm將 mn 加大 10%-15% 后取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn 4mm則中心距amn( Z1Z2 )4100)253.86 mm2cos(252 cos10圓整后取 a 254mm調(diào)整螺旋角arccos mn ( Z1Z2 )arccos 4 (25100)10 10 542a2254計(jì)算分度圓直徑 ：mn z1425101.6mmd1mmcoscos10 10 54mn z24100406.4mmd2m

12、mcoscos10 10 54.專業(yè) .整理 .下載可編輯計(jì)算齒輪圓周速度 ：vn1 d182.0176.4 m / s 0.32m / s6000060000滿足初估齒輪圓周速度v3m / s計(jì)算齒寬：大齒輪b2bd d1 0.5 101.6mm50.8mm ，圓整后取 b251mm ；小齒輪b1b2(5 10) (51 7) mm58mm六.減速器傳動(dòng)零件（齒輪）的設(shè)計(jì)計(jì)算高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 選擇齒輪材料 、熱處理方式小齒輪（齒輪 1 右旋）： 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 ，硬度為 217 255HBS；大齒輪 (齒輪 2 左旋 )： 45 鋼，正火處理 ，硬度為 169 21

13、7HBS。取小齒輪齒面硬度為230HBS，大齒輪為 200HBS。(2) 確定許用應(yīng)力確定極限應(yīng)力 H lim 和 F lim按齒面硬度查書 2的圖 3-6得， H lim1580MPa ， H lim2550MPa ；查參考資料的圖 3-7得， F lim1220MPa ， F lim2210MPa 。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 、確定壽命系數(shù) ZN 、 YNN160anI t 601 1440 (530016)20.74 108N2N120.741084.34108i14.778查書2的圖 3-8 得，ZN 1Z N 2；查書的圖3-9得，YN1YN2 112計(jì)算許用應(yīng)力.專業(yè) .整理 .下載可

14、編輯由書2的表 3-2取 SH min1， SF lim1.4 ，從而HP1H lim1 Z N 15801 MPa580MPaSH min1HP 2H lim2 ZN 25501 MPa550MPaSH min1取 YST2 ，則FP1F lim1YST YN 1220 21 MPa314MPaSF min1.4FP 2F lim 2YST YN 2210 21MPa300MPaSF min1.4（2 ）分析失效形式 、確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則由于設(shè)計(jì)的是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面疲勞點(diǎn)蝕，若模數(shù)過(guò)小，也可能發(fā)生輪齒疲勞折斷。因此，該齒輪傳動(dòng)應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)、確定主參數(shù) ，然后

15、再校核輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度。（3 ）初步確定齒輪的基本參數(shù)和主要尺寸 小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩T148065 N mm 選擇齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)初估齒輪圓周速度v4m / s按估計(jì)的圓周速度 ，由書2的表 3-3 初步選用 8 級(jí)精度 。 初選參數(shù)初選：12 , z121, z2z1i12214.778100,120 ，由書2的表 3-6 取d 1。 初步計(jì)算齒輪的主要尺寸.專業(yè) .整理 .下載可編輯因電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) ，載荷稍有沖擊 ，非對(duì)稱布置 ，軸的鋼性較小 ，取 K1.4。 由書2的圖 3-15 查得 ZH2.45 ；查書2的表 3-5 得 ZE 189.8MPa ；取 Z0.8 ；Zcoscos120

16、.989 ； HPHP 2550MPa ，從而d1ZH ZEZ Z)2 2KT1 i1 13 (i1HPd3 (2. 45 189.8 0. 8 0.)2989 2 1. 4 48065 4. 778 155014.77841. 760mmmnd1 cos41.760 cos12 mm 1.945mmz121按書2的表 3-7 ，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn2mm ，則中心距mn( z1 z2 )2(21100)mm 123.7mma12 cos122cos圓整后取 ： a1125mm調(diào)整螺旋角：arccos mn (z1z2 )arccos 2 (21 100)143222a12125計(jì)算分度圓直徑 ：

17、mn z122143.39mmd1mmcoscos14 32 2mn z22100206.61mmd2mmcoscos14 32 2計(jì)算齒輪圓周速度 ：vn1 d1 144043.388 m / s 3.271m / s6000060000滿足初估齒輪圓周速度v4m / s計(jì)算齒寬：.專業(yè) .整理 .下載可編輯大齒輪 b2bd d1143.388mm43.388mm ，圓整后取 b244mm ；小齒輪 b1b2(5 10)(446)mm50mm（4 ）驗(yàn)算輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z12123.2zv1cos3 14 32 2cos3z2108110.2zv 2cos3 14 32 2co

18、s3查書2的圖 3-18 得， Y2.7，Y2.2；查書的圖3-19得，F(xiàn)a1Fa 22YSa11.57 ， YSa21.78計(jì)算彎曲應(yīng)力F 12KT1 YFa 1YSa1Y Y21.4480652.71.57 0.70.9MPa 118.3 MPabd1 mn5043.3882YFa 2YSa2118.32.21.78MPa109.3MPaF 2F 1 YFa1YSa12.71.57FP 2FP 1強(qiáng)度滿足要求 。（5 ）齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒輪 1 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于齒輪 1 的直徑太小 ，故應(yīng)該將齒輪 1 做成齒輪軸的形式 。選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)參數(shù) (參看書4的 110 頁(yè)和書5的 109 頁(yè))，從而壓

19、力角n20 ，齒頂高系數(shù) han*1，頂隙系數(shù) cn*0.25 。 齒輪 2 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于齒輪 2 的直徑在 200 500 范圍內(nèi)，故應(yīng)該將齒輪 2 與軸分開來(lái)制造 ，且做成鍛造腹板圓柱齒輪的形式（腹板上開 6 個(gè)孔）。由于是單件生產(chǎn) ，故采用自由.專業(yè) .整理 .下載可編輯鍛，此時(shí)沒(méi)有拔模斜度 。同樣 ，壓力角n20 ，齒頂高系數(shù) han*1 ，頂隙系數(shù)cn *0.25 。 結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算如下 ( d f 是齒根圓直徑 ，其它參數(shù)符號(hào)說(shuō)明如右圖2 所示)：因?yàn)?2 軸上滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑為35mm （參見(jiàn)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分），故取d40mmd11.6d1.640mm64mmd fmn z22(

20、han*cn* ) mn2 1002(1 0.25) 2mm 201.612mmcoscos14 322取 l44mm0(2.5 4) mn (2.5 4) 2mm 5 8mm ，又 08 10mm，故 0 8mmD1d f2 0206.612 2 8 190.612mm ，圓整后取 D1 190mmC0.3B0.344mm 13.2mm，圓整后取 C 13mmn0.5mn0.52mm1mm取 r5mm， n12mm.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 2低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 選擇齒輪材料 、熱處理方式小齒輪 (齒輪 3 左旋 )：45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 ，硬度為 217 255HBS

21、；大齒輪 (齒輪 4右旋 )：45 鋼，正火處理 ，硬度為 169 217HBS。 取小齒輪齒面硬度為230HBS，大齒輪為 200HBS。(2) 確定許用應(yīng)力根據(jù)高速級(jí)的確定方法可得HP 3580MPaHP 4550MPaFP 3314MPaFP 4300MPa(3) 分析失效形式 、確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則由于設(shè)計(jì)的是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面疲勞點(diǎn)蝕，若模數(shù)過(guò)小，也可能發(fā)生輪齒疲勞折斷。因此，該齒輪傳動(dòng)應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)、確定主參數(shù) ，然后再校核輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度。(4) 初步確定齒輪的基本參數(shù)和主要尺寸小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩T3220540 N mm選擇齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)初估齒輪

22、圓周速度v4m / s.專業(yè) .整理 .下載可編輯按估計(jì)的圓周速度 ，由書2的表 3-3 初步選用 8 級(jí)精度 。初選參數(shù)初選：12 , z325, z4z3i 23213.67592,340 ，由書2的表 3-6 取d 1。初步計(jì)算齒輪的主要尺寸因電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) ，載荷稍有沖擊 ，非對(duì)稱布置 ，軸的鋼性較小 ，取 K1.4。 由書2的圖 3-15 查得 ZH2.45 ；查書2的表 3-5 得 ZE189.8MPa ；取 Z0.8 ；Zcoscos120.989 ； HPHP 4550MPa ，從而d3ZH ZEZ Z)2 2KT1 i1 13 (i1HPd3 (2. 45 189. 8 0. 8

23、 0.)2989 2 1. 4 220540 3.675 155013.67570. 574mmd3 cos70.574 cos122.76mmmnz325mm按書2的表 3-7 ，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn3mm ，則中心距a2mn( z3z4 )2(2592)mm 179.4mm2coscos122圓整后取 ： a2180 mm調(diào)整螺旋角：arccos mn ( z3z4 )arccos 2(2592)12 50 192a22180計(jì)算分度圓直徑 ：mn z33 25d3mm 76.923mmcoscos12 50 19.專業(yè) .整理 .下載可編輯mn z43 92d4mm 283.077mmcos

24、cos12 50 19計(jì)算齒輪圓周速度 ：vn3 d3301.3876.923 m / s 1.214m / s6000060000滿足初估齒輪圓周速度v4m / s計(jì)算齒寬：大齒輪b4bd d3176.923mm76.923mm ，圓整后取 b477 mm ；小齒輪 b3b4(5 10)(778)mm85mm(5) 驗(yàn)算輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z325zv3cos326.97cos312 50 19z492zv 4cos399.26cos312 50 19查書2的圖 3-18 得，YFa 32.58，YFa 42.23；查書的圖3-19得，2YSa31.61 ， YSa41.78計(jì)算彎

25、曲應(yīng)力F 12KT3 YFa 3 YSa 3Y Y21.42205402.58 1.61 0.70.9 MPa 82.38 MPabd3 mn85 76.923 3F 4F 3 YFa 4YSa482.382.231.78 MPa 78.73MPaFP 4YFa 3YSa32.581.61FP 3強(qiáng)度滿足要求 。(6) 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒輪 3 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于齒輪 3 的直徑較小 ，根據(jù)書319 章關(guān)于圓柱齒輪的論述 ，應(yīng)該將齒輪 3.專業(yè) .整理 .下載可編輯做成實(shí)心式的 。選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)參數(shù) (參看書4的 110 頁(yè)和書5的 109 頁(yè))，從而壓力角n20 ，齒頂高系數(shù) han*1，頂隙系數(shù)

26、cn*0.25 。 齒輪 4 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于齒輪 4 的直徑在 200 500 范圍內(nèi)，故應(yīng)該將齒輪 4 與軸分開來(lái)制造 ，且做成鍛造腹板圓柱齒輪的形式（腹板上開 6 個(gè)孔）。由于是單件生產(chǎn) ，故采用自由鍛，此時(shí)沒(méi)有拔模斜度 。同樣 ，壓力角 n 20 ，齒頂高系數(shù) han*1 ，頂隙系數(shù)cn *0.25 。 結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算如下 ( d f 是齒根圓直徑 ，其它參數(shù)符號(hào)說(shuō)明如圖 2所示)：因?yàn)?3 軸上滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑為 55mm(參見(jiàn)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分 )，故取 d63mmd11.6d1.6 63mm 100.8mm 圓整后取 101mmd fmn z22( han*cn* )mncos3922(

27、10.25)3mmcos12 50 19275.577mm取 l77mm0(2.5 4) mn(2.5 4)3mm7.5 10mm，又08 10mm，故0 8mmD1d f2 0275.5772 8 259.577mm ，圓整后取 D1 260mmC0.3B0.333mm23.1mm，圓整后取 C 23mmn0.5mn0.53mm1.5mm取 r 5mm， n1 2mm七 .軸及軸上零件 （軸承 ，鍵）的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核.專業(yè) .整理 .下載可編輯（ 1）聯(lián)軸器和滾動(dòng)軸承的型號(hào)以及鏈輪輪轂寬度是根據(jù)軸端直徑確定的 ，而且軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初步計(jì)算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的 ，故先要初算軸徑 ，如下：軸的材

28、料選 45 號(hào)鋼，對(duì)于 1 軸（減速器高速軸 ），根據(jù)受載情況取 C=118 ，則dmin1C 3 P1 / n11183 7.2468/1440mm20.22mm考慮到該軸段截面上有一個(gè)鍵槽， d 增大 5%，即d1(15%)20.22mm21.231mm圓整后， d122mm對(duì)于 2 軸（減速器中間軸 ），根據(jù)受載情況取 C=113 ，則dmin2C 3 P2 / n21133 6.9558/ 301.38mm32.17mm圓整后， d233mm對(duì)于 3 軸（減速器低速軸 ），根據(jù)受載情況取 C=107 ，則d3C 3 P3 / n31073 6.6798/82.01mm46.38mm考慮

29、到該軸段截面上有一個(gè)鍵槽， d 增大 5%，即d3(15%)46.38mm48.699 mm圓整后， d349mm對(duì)于 4 軸（開式齒輪傳動(dòng)的高速軸 ），根據(jù)受載情況取 C=107 ，則d4C 3 P4 / n41073 6.574/82.01 mm46.13mm考慮到該軸段截面上有一個(gè)鍵槽， d 增大 5%，即d3(15%)46.13mm48.437 mm圓整后， d349mm（2 ）聯(lián)軸器的選用.專業(yè) .整理 .下載可編輯選擇聯(lián)軸器的類型由于軸的轉(zhuǎn)速較高且稍有沖擊，為了減小進(jìn)去載荷 ，緩和沖擊 ，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有彈性的聯(lián)軸器，由于彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便 、耐久性好，故

30、選用彈性柱銷聯(lián)軸器 。選擇聯(lián)軸器的型號(hào)查書2的表 9-1 得工作情況系數(shù)K A1.5 ，下面分別對(duì)電機(jī)外伸軸（0 軸）與 1軸的聯(lián)接和 3 軸與 4 軸的聯(lián)接選擇聯(lián)軸器 ：對(duì)于電機(jī)外伸軸與1 軸的聯(lián)接計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcaK AT11.548.0645 N m72.097 N m由于電機(jī)外伸軸徑 (38mm)遠(yuǎn)大于 I 軸的最小直徑 ( 22mm)，故按電機(jī)外伸軸徑選擇。查書3的表 13-7 ，選用 HL3 型彈性柱銷聯(lián)軸器 。其技術(shù)參數(shù) ：公稱轉(zhuǎn)矩Tn630N m ，滿足 TcaTn ；其許用轉(zhuǎn)速 n5000 r / min ，滿足 n1n ；結(jié)構(gòu)參數(shù)：其軸孔直徑最小為 30mm，大于 1 軸的最小

31、直徑 ，故聯(lián)軸器輸出端軸徑選擇30mm；考慮到電機(jī)軸外伸長(zhǎng)度 ，主動(dòng)端選用有沉孔的短圓柱形軸孔(J 型)，因無(wú)特殊要求，選用結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的平鍵單鍵槽(C 型)，電機(jī)輸出端孔徑及孔長(zhǎng)為42 84mm；因?yàn)闊o(wú)特殊要求 ，從動(dòng)端選用結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的長(zhǎng)圓柱形孔 (Y 型)，A 型鍵槽，減速器輸入端孔徑及孔長(zhǎng)為3082mm。該 聯(lián)軸器標(biāo)記為HL3 JA4284GB5014-85YA3082對(duì)于 3 軸與 4 軸的聯(lián)接計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcaK ATIV1.5 1051.425 N m1577.138 N m.專業(yè) .整理 .下載可編輯同樣，根據(jù)軸徑和轉(zhuǎn)矩 ，查書3的表 13-7 ，選用 HL5 型彈性柱銷聯(lián)軸器 。其技

32、術(shù)參數(shù) ：公稱轉(zhuǎn)矩 Tn2000 N m ，滿足 TcaTn ；其許用轉(zhuǎn)速 n3550r / min ，滿足 nIn ；孔徑范圍 50 75mm，故孔徑大小與相應(yīng)的軸相同。結(jié)構(gòu)參數(shù) ：因無(wú)特殊要求，兩半聯(lián)軸器均選結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的Y 型軸孔和 C 型鍵槽，減速器輸出端孔徑及孔長(zhǎng)為 50 142mm；4 軸轉(zhuǎn)矩輸入端孔徑及孔長(zhǎng)為50142mm。該聯(lián)軸器標(biāo)記為HL5 YA50142GB5014-85YA50142（3 ）選擇變速器中各根軸上的支承軸承滾動(dòng)軸承類型選擇根據(jù)書2的表 7-2 ，由于 1、2 軸轉(zhuǎn)速較高 ，載荷較小且同時(shí)存在徑向載荷和軸向載荷，先選用角接觸球軸承 ，接觸角取 15 ；由于 3

33、軸的轉(zhuǎn)速較低 ，徑向載荷較大，先選用深溝球軸承各軸軸承具體選用1 軸：根據(jù)上面計(jì)算出的最小軸徑及軸1 與連軸器相聯(lián)軸徑知，選用內(nèi)徑為35mm 的軸承比較恰當(dāng) ，查書3表 12-6 ，先選用 7207C 的角接觸球軸承 ，其內(nèi)徑d 35mm ， 外 徑 D72mm , 寬 度 B17mm ， 安 裝 尺 寸 da m i n 4 2m m，Damax 65mm 。2 軸：查參書3的表 12-6 根據(jù)軸 2 的最小直徑 (33mm )初步選擇軸承代號(hào)為7307C ， 其 內(nèi) 徑 d40mm ， 外 徑 D80mm , 寬 度 B21mm ， 安 裝 尺 寸damin49mm ， Da max81m

34、m 。3 軸：查書3的表 12-6 根據(jù)軸的最小直徑 ( 49mm)及軸 3 與外傳動(dòng)連軸器連接軸徑值50 初步選擇軸承代號(hào)為6211 ，其內(nèi)徑 d55mm，外徑 D100mm,寬度B21mm，安裝尺寸 damin64mm， D amax91mm 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯（4 ）軸的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)以上軸最小直徑的計(jì)算，聯(lián)軸器的選用 ，滾動(dòng)軸承的選用 ，以及齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，初步設(shè)計(jì)軸的基本結(jié)構(gòu)如下：1 軸：如圖 3圖 32 軸：如圖 4圖 43 軸：如圖 5.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 5以上各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是綜合考慮三根軸在箱體中的布置和軸上各安裝件后綜合考慮調(diào)整的結(jié)果 （其中參考了書

35、 1的第五章和書 3的第五章 ），詳細(xì)論述略 。針對(duì)以上設(shè)計(jì)結(jié)果 ，本說(shuō)明書選第 3 根軸進(jìn)行軸承 、鍵、軸的校核計(jì)算 ：（5 ）軸 3 低速軸的受力分析軸的受力簡(jiǎn)圖 ，如圖 6 所示圖 6圖中 l AB198.5mm,l BC65mm, l AC198.565133.5計(jì)算齒輪嚙合力Ft 42000T32000778.315498.93Nd4283.077Fr 4Ft 4 tantan2001.45 NFa 4Ft 4 tantan12 50 19 1253.22 N求水平面內(nèi)的支反力 ，作水平面內(nèi)的受力簡(jiǎn)圖如圖7 所示：.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 7RAxFt 4l BC5498.93

36、651800.66 NlAB198.5RBxFt 4RAx 5498.93 1800.66 3698.27 NM AxM Bx0M CxRAx l ACRBxl BC240387.55 N mm軸在水平面內(nèi)的彎矩圖如圖8 所示：圖 8求垂直面的支承反力 ，作垂直面內(nèi)的受力簡(jiǎn)圖如圖9 所示：.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 9RAyFr 4l BCFa4 d4 / 22001.4565 1253.22 283.077 / 2l AB1548.98 N198.5RByFr 4RAy2001.451548.98452.46 NM AyM By0M Cy1RAyl AC206788.83 N mmM C

37、y 2RBy l BC29409.9 N mm軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖如圖10 所示：圖 10求支承反力 ，作軸的合成彎矩圖如圖11 所示：.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 11作軸的合成彎矩圖如圖12 示：圖 12RARAx2RAy21800.66 21548.9822375.23 NRBRBx2RBy23698.27 2452.46 23725.85NM AM B0MMC1M Cx2M Cy21240387.552206788.83 2317092.72 N mmC2M Cx2M Cy22240387.55229409.92242179.93 N mmT3778310 N mm（ 6 ）這樣便可進(jìn)行軸承的壽命校核 使用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) （軟件版 ）自動(dòng)校核，結(jié)果如下 ：軸承類型 ：深溝球軸承軸承代號(hào) ：6211.專業(yè) .整理 .