帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)方案

1、學(xué)號：課程設(shè)計(jì)題目教 學(xué) 院專業(yè)班級姓名指導(dǎo)教師帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械制造及自動化機(jī)械制造及自動化( 專)2010(1) 班2012年05月28日前言設(shè)計(jì)目的 : 機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教案環(huán)節(jié)，同時(shí)也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是：（1） 通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的的理論與實(shí)際知識去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。（2） 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。（3） 通過制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動機(jī)構(gòu)和零件類型

2、，正確計(jì)算零件的工作能力，確定尺寸及掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程和方法。（4） 學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。目錄1112231V425717283104101313141617117217317417517617717817918參考文獻(xiàn)19一 、確 機(jī)械傳動裝置一般由原動機(jī)、傳動裝置、工作機(jī)和機(jī)架四部定 齒輪 分組成。單機(jī)圓柱齒輪減速器由帶輪和齒輪傳動組成，根據(jù)傳 動方 各種傳動的特點(diǎn)，帶傳動安排在高速級，齒輪傳動放在低速案級。傳動裝置

3、的布置如圖A-1 所示圖 A-1Fw(N)Vw(m/s)Dw(mm) w(%)20002.73800.95二 、選擇 電動機(jī)（ 1 ）選 擇電動機(jī)1) 選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作要求和條件，選用一般用途的Y 系列三相P =5.6W異步電動機(jī)，結(jié)構(gòu)為臥室封閉結(jié)構(gòu)8kw2）確定電動機(jī)功率工作機(jī)所需的功率 Pw（kW）按下式計(jì)算P=FW vW= 20002.75.68kwW1000 W10000.95電動機(jī)所需功率 P0 kW 按下式計(jì)算PWP0式中， 為電動機(jī)到滾筒工作軸的傳動裝置總效率，根據(jù)傳動特點(diǎn)，由表2-4查的： 帶傳動 =0.96, 一對滾動軸承軸承 =0.99 ，彈性聯(lián)軸器 聯(lián)軸器

4、 =0.99 ，一對齒輪傳動 P0 =6.28k齒輪 =0.97 ，因此總效率 為w20.96 0.97 0.992n n帶 n齒輪 n聯(lián)軸器 n聯(lián)軸器0.99 0.904P0PW5.59Pm=7.5kw=6.28kw0.904確定電動機(jī)額定功率Pm（kW），使 Pm=（ 1 1.3 ）xP0wn =6.28 （ 1 1.3 ）135.77r/=6.288.16min查表 2-1 ，取 Pm=7.5(kW)3）確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速nw為nw=60x1000 Vw/3.14D=60X1000X2.7/3.14x380=135.77r/min取 V 帶傳動的傳動比 i 帶 =24一級齒

5、輪減速器 i 齒輪 =3 5 傳動裝置的總傳動比 i 總=620故電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可取范圍為n m=i 總 nw=（ 6 20）x135.77=814.6r/min 2715.4r/min選擇同步轉(zhuǎn)速為 1500r/m 的 Y 系列電動機(jī) Y132M-4，其中 nm=1440r/min 電動機(jī)的參數(shù)見表 A-1表 A-1型號額定功滿載轉(zhuǎn)額定最 大 轉(zhuǎn)率/kW速轉(zhuǎn)矩矩/r ?min-11 ）Y132M7.514402.22.2傳 動裝 置-4的 總傳 動比為i 總= n m/n w=1440/135.77=10.01（ 2 ） 2) 分配各級傳動比計(jì) 算傳 為了符合各種傳動形式的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)緊湊，

6、必須是動 裝置 各級傳動比都在各自的合理范圍內(nèi)，且使各自傳動件尺寸協(xié)的 總傳 調(diào)合理勻稱，傳動裝置總體尺寸緊湊，重量最小，齒輪侵油動比深度合理本傳動裝置有帶輪和齒輪傳動組成，因i 總= i帶 i齒輪，為使減速器部分設(shè)計(jì)方便，取齒輪傳動比i齒輪 =4.2 ，則帶傳動的傳動比為i帶=i 總/i 齒輪=10.01/4.2=2.53（ 3 ）1) 各軸轉(zhuǎn)速帶=1440/2.53=569.17r/min軸 n= n / im計(jì) 算傳軸 n = n / i齒輪 =569.17/4.2=135.52r/min動 裝置滾筒軸 n 滾筒 = n =135.52r/min的 運(yùn)動參 數(shù)和2）各軸功率動 力參軸 P

7、 =P0 0= P0 帶=6.28X0.96=6.03kW數(shù)軸 P =P = P 齒輪 軸承 =6.03x0.97x0.99=5.79kWY132M-4nm=1440r/minI 總=10.1i 齒 輪=4.2i 帶 =2.53n =569.14r/minn = n 滾筒=135.52r/minP =6.03kwP =5.79kwP 滾 筒=5.68kw T0=41649 N?mT =101157N ?m滾筒軸P 滾筒 = P滾 = P 軸承 聯(lián)軸器T=407992=5.68 KwN?m3) 各軸轉(zhuǎn)速66=9.55x10x6.28/1440N ?m=41649N?mT=399873N?m軸 T

8、 =T0i 0 0 =T0 i帶帶?m=101157N?m軸 T =Ti = T i 齒輪 齒輪 軸承?m=407992 N?m滾筒軸 T = T i = T 軸承 聯(lián)軸器?m=399873 N?m根據(jù)以上計(jì)算列出本傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)數(shù)據(jù)表，見表 A-2表 A-2軸號參數(shù)電 動 機(jī)軸軸滾筒軸軸轉(zhuǎn)速1440569.1135.52135.52n/r?7min-1功率6.286.035.795.68P/kW轉(zhuǎn)矩4164910115407992399873T/N?m7傳動比 i2.654.21效率 0.960.960.98本題目高速級采用普通 V 帶傳動，應(yīng)根據(jù)已知的減速器參數(shù)確定帶的型號、

9、根數(shù)和長度，確定帶的傳動中心距，初拉力三 、傳 及張緊裝置，確定大小帶輪的直徑、材料、結(jié)構(gòu)尺寸等內(nèi)容動 零件的 設(shè)計(jì)和計(jì)算帶傳動的參數(shù)見表 A-3（1 ） 普PC=7.536通 V 帶表 A-3kw傳動工程P /kWn / r? iA 型帶0dd1=125mm0mmin-1d =315mm6.2814402.65d2參數(shù)根據(jù)工作條件，查教材表 8-9 取 K =1.2APC=KA P 0=1.2X6.28=7.536 KwV=9.42m/1 ） 計(jì)由 nm=1440 r ?min-1 、PC=7.536Kw，查教材圖8-10 ，確定為 A s算功率型 V 帶2 ） 選由表 8-10 ，表 8-

10、11選帶輪基準(zhǔn)直徑，小帶輪dd1=125mm、大擇 V 類帶輪型dd1=125mm (n1/n 2)x d d1=(1440/569.17)x125=331.64mm3 ） 確按表 8-11 將 dd2 取標(biāo)準(zhǔn)為 315mm，則實(shí)際從動輪轉(zhuǎn)速：定 V 帶n 2=n1 x( d d1/ d d2)=1440x(125/315) r ?min-1a0=500mm基 準(zhǔn)直=571.43r?min-1徑轉(zhuǎn)速誤差： (571.43-569.17)/569.17x100%=0.040<5%允許由式 8-12 得 V=3.14x d d1x n 1/ （ 60× 1000）=3.14x125

11、x1440/60x1000=9.42m/s帶速在 525m/s 范圍內(nèi)，合適4 ） 驗(yàn)算 帶速由式 8-13 0.7（dd1+ d d2）< a 0 <2（dd1+ d d2）V308a0800根據(jù)前面所計(jì)算的取中心距a0=500mmLd=1800mma=545.575mmamin=518.575mmamax=599.由下式計(jì)算帶的基準(zhǔn)長度Ld05) 初定 Ld0=2 a 0+3.14 （ dd1+ d d2）/2+ （dd2-d d1）2/4 a 0 中 心距 =2x500+3.14(125+315)/2+(315-125) 2/4x500a0=1708.85mm查表 8-8 得

12、相近的基準(zhǔn)長度 Ld=1800mm6 ） 初算 帶長按式 8-15計(jì)算實(shí)際中心距 aLd0a=a0+(L d -L d0)/2=500+(1800-1708.85)=545.575mma =a-0.015Ld=545.575-0.015x1800min=518.575mmamax=a+0.03 L d=545.575+0.03x18007) 計(jì)算=599.575mm575mm?=160.1°中 心距?=1800-( （dd1-d d2）/a)x57.3 0a=1800-(315-125)/545.575)x57.30=160.10包角 ?=160.1 0>1200 合適8) 驗(yàn)

13、算 查表 8-5，用插值法求得單根 V 帶的基本額定功率小 帶輪P0=1.91kW， 按 A 型 帶 和 dd1查 得 n1=1200r/min與 n-的包角1=1460r/min 時(shí)，P 的值分別為 1.66 、1.93 ，當(dāng) n =1400r/min01P0=1.66+(1.93-1.66)/(1460-1200)x(1440-1200)9 ） 確=1.909kWP =0.168kW查表 8-6 ，用插值法求得增量功率0定 帶的查表 8-7 ，用插值法求得包角系數(shù)K?=0.95根數(shù)查表 8-8 ，帶長修正系數(shù) kL=0.99由式 8-17 得ZPc/( P 0 + P0) K ?kL=7.

14、536/(1.91+0.168)x0.95x0.99=3.866取 Z=4根帶的計(jì)算結(jié)果見表 A-4D /mD /mV/mL /ma/mm?Z/ 根表 A-4d1d2dmm?s-1mA 1253159.41800545160.142F0=(500 P c /ZV) （2.5/K ?）-1+mv 2=500x7.536/(4x9.42)(2.5/0.95）-1+0.11x(9.42)2=172.92N式中 m=0.11kg/m10）計(jì)由式 8-19 得算 初拉F Q=2ZF0sin?/2力=2x5x172.92sin160.1° /2=1364.384N11 ）作已知齒輪傳動的系數(shù)，見

15、表A-5用在軸表A-5上的力Z=4 根F0=172.92NFQ=1364.384N小齒輪42SiMn調(diào)質(zhì)大齒輪45 鋼 正火選用 8精度K=1.2 d=1（ 2 ）工程P /kWn / r ?i 齒輪圓 柱齒min-1T1=10117輪設(shè)計(jì)參數(shù)6.03569.174.26 N· mm減速器是閉 式 傳動，可以采用齒面硬度350HBS的軟齒面鋼制齒輪。該齒輪ZE=189.8傳動無特殊要求，故可采用普通齒輪材料，根據(jù)表10-6 ，并考慮小齒輪的齒面硬度大于大齒輪的齒面硬度3050HBS的1 ） 選要求，選小齒輪的材料42SiMn, 調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度217擇 齒輪286HBS，大齒輪的材

16、料45 鋼，正火處理，齒面硬度169H lim 1 材料217HBS；選用 8 級精度 .=700MpaH=54首先確定式 10-24 中各參數(shù)；0 Mpad1=61.44查表 10-8 取 K=1.2mm2 ） 按齒 面接觸 疲勞強(qiáng) 度條件 計(jì)算小 齒輪直徑 d1查表 10-10 取 d=1Z =30u=i=4.21T1161=9.55Z2=126=9.55×10P/n×106x6.03/569.17N ·mm=101176 N·mmm=2.5mm查表 10-9 取 ZE=189.8查圖 10-21H lim 1 = 700 Mpa， H lim 2

17、=540 Mpa查表 10-11SH =1a=195mmd1=75mm由式 10-25計(jì)算得 H lim 1= 700 Mpa ， H lim 2=540d =315mm2Mpab2=75mmb1=80mmH使用較小的H=540 Mpa按 公 式 10-24計(jì)算小齒輪直徑：d1 2.323KT1ZE2u1d()61.44mmGHu1) 確定齒輪齒數(shù)：取消齒輪 Z1 =30，則大齒輪Z2= Z 1 i=30 × 4.2=1262）確定齒輪模數(shù)： m=d/ Z=2.05mm查表 10-1 取標(biāo)準(zhǔn)11m=2.5mm3 ） 齒3）計(jì)算齒輪傳動中心距： a=m(Z+ Z2)/2=195mm1輪

18、 的主4) 計(jì) 算 齒 輪 的 幾 何 參 數(shù) ： 分 度 圓 直 徑 d1=75m要 參數(shù)和 計(jì)算Z =75mm,d=315mZ =2.5x126=315mm, 齒 寬b= d =1 ×222d 1幾 何尺75=75mm,取 b2 =75mm，b1=80mm。寸查表 10-12，查取 YF1=2.52 ， YS1=1.625 ，YF2=2.16 ，YS2=1.812.23m/ s查 10-22 得F lim 1550MPaMPa齒輪傳動, F lim 2410選 8級精查表10-11取S =1Fmin度由式10-28計(jì)算得F 1550MPaF 2 410MPa按式10-26驗(yàn)算齒根

19、彎曲疲勞強(qiáng)度4 ） 校2K12 1.2 101176F1F1TF1 S12.52 1.625 70.71 核 輪齒d1bmY Y75 75 2.5彎 曲疲2K2 1.2 101176勞強(qiáng)度F 2d1bmT1YF2YS275 75 2.52.16 1.81 67.51MPa F2經(jīng)驗(yàn)算，齒輪彎曲強(qiáng)度滿足要求，故合格d 1n175569. 172 .23 m / s601000601000根據(jù)圓周速度2.23m / s ，查表 10-7可取齒輪傳動為8 級精度課程設(shè)計(jì)一般是先設(shè)計(jì)低速軸，把低速軸設(shè)計(jì)出來后根據(jù)低速軸的長度尺寸就可以確定箱體的寬度等尺寸，故先設(shè)計(jì)低速軸5 ） 驗(yàn)低速軸的參數(shù)見表 A-

20、6算 齒輪表 A-6的 圓周工程P /kWn / r ?min-1速度參數(shù)5.79135.521）軸上零件的布置：對于單級減速器，低速軸上安裝一個(gè)齒輪，一個(gè)聯(lián)軸器，齒四 、低 輪安裝在箱體的中間位置。兩個(gè)軸承安裝在箱體的軸承座孔速 軸的 內(nèi)，相對于齒輪對稱布置；聯(lián)軸器安裝在箱體的外面一側(cè)。結(jié) 構(gòu)設(shè) 為保證齒輪軸向位置，還應(yīng)在齒輪和軸承之間加一個(gè)套筒計(jì)2）零件的裝拆順序軸上的主要零件是齒輪，齒輪的安裝可以從左側(cè)裝拆，也可以從右側(cè)裝拆。本題目從方便加工的角度選軸上的零件從軸的右端裝拆，之論，套筒，軸承。軸承蓋，聯(lián)軸器依次從軸的左端裝入（ 1 ）3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸 的結(jié) 為便于軸上零件的安裝，把軸設(shè)

21、計(jì)為階梯軸，后段軸的直徑構(gòu)設(shè)計(jì) 大于前端軸的直徑，低速軸的具體設(shè)計(jì)如下軸段安裝聯(lián)軸器，用鍵周向固定軸段高于軸段形成軸肩，用來定位聯(lián)軸器軸段高于軸段，方便安裝軸承軸段高于軸段，方便安裝齒輪；齒輪在軸段上用鍵周d1=40mm向固定軸段高于軸段形成軸環(huán)，用來定位齒輪軸段直徑應(yīng)該和軸段直徑相同，以使左右兩端軸承型號一致。軸段高于軸段形成軸肩用來定位軸承；軸d =48mm2段高于軸段的部分取決于軸承標(biāo)準(zhǔn)軸段與軸段的高低沒有什么直接影響，只是一般的軸身d3=d7=55m連接低速軸的結(jié)構(gòu)如圖 A-2 所示m圖 A-2d4=58mmd5=68mmd6=65mm1）各軸段的直徑因本減速器為一般常規(guī)用減速器，軸的

22、材料無特殊要求，故選擇 45 鋼，正火處理查教材知45鋼的 A=118107帶入設(shè)計(jì)公式dA3 P(118 107) 35.7941.25 37.41mmn135.52考慮到該軸段上有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將軸徑增大5%，d=（ 37.417 41.25 ） （ 1+0.05 ）=（39.28 43.31 ）mm查附錄 F，按聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取 d1=40mm（ 2 ）軸段 1 的直徑確定為 d1=40mm確 定各軸段 2 的直徑 d2 應(yīng)在 d1 的基礎(chǔ)上加上兩倍的定位軸肩高。這軸 段的里取定位軸肩高h(yuǎn)12= （ 0.07 0.1） d1=4mm, 即尺寸d2=d1 +2h12=40+2 4=48

23、mm軸段 3 的直徑 d3 應(yīng)在 d2 的基礎(chǔ)上增加兩倍的非定位軸肩高，但因該軸段要安裝滾動軸承，故其取直徑要與滾動軸承內(nèi)徑相符合。這里去 d3=d7=55mm軸段 4 上安裝齒輪，為安裝齒輪的方便，取h34=1.5mm，取d4=58mm軸段 5 的直徑 d5=d4+2h45=68mmh12=（0.07 0.1 ）d4=5mm軸段 6 的直徑 d6 應(yīng)根據(jù)所用的軸承類型及型號查軸承標(biāo)準(zhǔn)取得，預(yù)選該軸段用 6311 軸承（深溝球軸承，軸承數(shù)據(jù)見附錄B），查得 d6=65mm。L473mmL3 51m m2）各軸段的長度計(jì)算軸段 L4 與齒輪寬度有關(guān)L4 略小于齒輪輪廓的寬度L 齒輪 -L 4 =

24、23mmL 齒輪 =75mm L4 73mm軸段 3 的長度包括三部分，再加上 L4小于齒輪輪廓的數(shù)值（ L齒輪 -L 4 ）=(67.79-65.79)mm=2mm），即L3B232。B為滾動軸承的寬度，查附錄 B 可知 6311 軸承的 B=29mm；2為齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離，查表5-2 ，通常取2=1015mm；3 為滾動軸承內(nèi)端面至減速器內(nèi)壁的距離，軸承的潤滑方式不同3的取值不同，這里選擇潤滑方式為油潤滑，查表5-2 ，可取3 =3 5mm， 在此 取2=15mm3=5mm ，L3B23 2 =29+15+5+2=51mm軸段 2的長度包括三部分： L2l1 em，其中 l1部分為

25、聯(lián)軸器的內(nèi)端面至軸承端蓋的距離，查表5-2 ，通常取1l=1520mm。e 為軸承端蓋的厚度，查表5-7 （6311 軸承 D=120mm，d3=10mm）， e1.2d3 1.2 1012mm；m 部分為軸承蓋的止口端面至軸承座孔邊緣距離，此距離應(yīng)按軸承蓋的結(jié)構(gòu)形式、密封形式及軸承座孔的尺寸來確定，要先確定軸承座孔的寬度，軸承座孔的寬度減去軸承寬度和軸承距箱體內(nèi)壁的距離就是這一部分的尺寸。軸承座孔的寬度L座孔c1c 26mm ，為下箱座壁厚，應(yīng)查表5-3 ，這里取 =8mm； c1 、c2 為軸承座旁連接螺栓到箱體外壁及箱邊的尺寸，應(yīng)根據(jù)軸承座旁連接螺栓的直徑查表 5-3 ，這里取軸承座旁連

26、接螺栓 Md=12mm，查表 5-3得： c1 =20mm、c2=16mm；為加工軸承座孔端面方便，軸承座孔的端面應(yīng)高于箱體的外表面，一般可取兩者的差值為5 10mm； 故 最 終 的L座孔（820 16 6 50mm）反算mL座孔 -3 - B （50 - 5 - 29） 16mm則L 2l1 em (15 12 16) 43mm軸段 1 安裝聯(lián)軸器，其長度 L1 與聯(lián)軸器的長度有關(guān)，因此先選擇聯(lián)軸器的型號和類型，才能確定 L1 的長度。為了補(bǔ)償和安裝等的誤差及兩軸線的偏差，優(yōu)先考慮彈性套柱銷聯(lián)軸器，根據(jù)安裝聯(lián)軸器軸段的直徑，查附錄F 選聯(lián)軸器的型號為 TL7，聯(lián)軸器安裝長度 L=84mm，

27、考慮到聯(lián)軸器的鏈接和固定的需要，因此取 L1 =82mm。L2 =43mmL1=82mmL5=7mmL6 =13mmL7=31mm軸段 5 的長度L5 及軸環(huán)的寬度b（一般 b=1.4h 45）， h45=5mm取 L5 =7mm軸段6長度L由2、3的尺寸減去L 的尺寸來確定，65L623L5(15 57) mm 13mm軸段 7 的長度 L7 應(yīng)等于或略大于滾動軸承的寬度B,B=29mm，取 L7 =31mm軸的總長度L總長度L1L 2L3L 4L5L 6L 78243517371331（ 3）300mm確 定聯(lián)低速軸軸承的支點(diǎn)之間的距離為軸 器的B29型號l b2 ( 23 )75(155

28、)2 144mm222221）繪制軸的計(jì)算簡圖為了計(jì)算軸的強(qiáng)度，應(yīng)將載荷化簡處理，直齒圓柱齒輪，其受力可分解為圓周力 F，徑向力 F。倆端軸承可化簡為一端活動鉸鏈，一端固定鉸鏈。如圖 A-3b ，為計(jì)算方便，選擇倆個(gè)危險(xiǎn)截面， I I ， II II,I I 危險(xiǎn)截面選擇安裝齒輪的軸段中心位置，位于倆個(gè)支點(diǎn)的中間，距 B 支座的距離為144/2=72mm。 II II 危險(xiǎn)截面選擇在軸段 4 和軸段 的截面處，距 B 支座的距離為 lB2 36.5mm 。2322) 計(jì)算軸上的作用力T 9.55 103 P408020 N mmn(4) 按扭 轉(zhuǎn)和彎 曲組合 進(jìn)行強(qiáng) 度效核d125mmd230

29、mmd335mmd438mmd545mmd644mmd735mm齒輪分度圓直徑為 d315mm齒輪的圓周力2T2408020Ft2590 .6mmd315齒輪的徑向力Fr Fttan2590.6 tan942.9 N m3）計(jì)算支反力及彎矩（1) 計(jì)算垂直平面內(nèi)的支反力及彎矩a、求支反力：對稱分布，只受一個(gè)力，故F AVFBVFr 2 471.45Nb、求垂直平面的彎矩截面： M截面： MVV471.4572mm33944.41mm471.4536.5mm17215.225mm（2）計(jì)算水平平面內(nèi)的支反力及彎矩a、求支反力：對稱分布，只受一個(gè)力，故FAHFBHFT 2 1285.3N鍵連接強(qiáng)度

30、滿足要b、求水平平面的彎矩求截面： M IH1285.372mm92541.6mm截面： MH1285.336.5mm 46913.45 Nm（3）求各截面的合成彎矩截面(M IV)22M I(M IH)98571mm截面22MM VM H49972mm（4）計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=407992N?mm（5）確定危險(xiǎn)截面及校核其強(qiáng)度按彎矩組合計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化考慮，取0.6 。按兩個(gè)危險(xiǎn)截面校核：截面的應(yīng)力M I2(T ) 2172152(0.6 407992) 212.57MPaIe0.1d 30.1583截面的應(yīng)力M 2(T ) 249972 2(0.6 407992 ) 215.02 MPa

31、e0.1d 30.1553查教材表知155MPa 。 Ie 、e 都小于 155MPa ，故軸的強(qiáng)度滿足要求高速軸的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)各軸段的直徑，為設(shè)計(jì)俯視圖做準(zhǔn)備。有些軸段的長度可以根據(jù)軸上的零件來確定；有些軸段的長度在確定低速軸處的箱體后，取箱體內(nèi)壁為一直線就可確定經(jīng)設(shè)計(jì)，高速軸可以做成單獨(dú)的軸而不是齒輪軸。為使零件定位和固定，高速軸也和低速軸一樣設(shè)計(jì)為七段，各軸段直徑尺寸為：高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)五 、高速 軸的設(shè)計(jì)六 鍵的d125m md230 mmd335 mm各軸的直徑尺寸d438m md545m md644 m md735m m（1）選擇鍵的尺寸低速軸上在軸段 1和 4各安裝有一個(gè)鍵，按

32、一般使用情況選擇采用 A 型普通平鍵聯(lián)接，查教材表6-2 選擇鍵的參數(shù)，見表 A-7表 A-7標(biāo)記為鍵 1GB /T1096鍵12880鍵 2軸段 1d =40mmbh128L =80mm11軸段 42bh16102d =58mmL =70mmGB / T1096鍵161070（2）校核鍵的強(qiáng)度軸段 1 上安裝有聯(lián)軸器，聯(lián)軸器上安裝有鑄鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，查教材表6-3p50 60MPa軸段 4 上安裝齒輪，齒輪的材料為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，查教材表 6-3p100120MPa選 擇及靜連接校核擠壓強(qiáng)度：強(qiáng) 度校核軸段 14T4407992p14063.75MPadhl8 80p1 略大

33、于許用應(yīng)力，因相差不大，尺寸可用軸段 44T4407992p25840.20 MPapdhl10 70所選鍵的強(qiáng)度滿足要求（5） 軸承型號的選擇高速軸選軸承類型為深溝球軸承，型號為 6307 低速軸選軸承類型為深溝球軸承，型號為 6311（6） 軸承的校核計(jì)算（7） 高速軸：高速軸的外端安裝有帶輪，中間安裝有齒輪，要計(jì)算軸承的壽命，就要先求出軸承支座的支反力，進(jìn)一步求出軸承的當(dāng)量動載荷，然后計(jì)算軸承的壽命畫出高速軸的受力圖并確定支點(diǎn)之間的距離見圖 A-5，帶輪安裝在軸上的輪懿寬 L=（1.52 ）L=（ 1.52 ）d0， d0 為安裝帶 輪 處 的 軸 徑 ， 即 高 速 軸 的 第 一 段

34、 軸 徑 ， d0= d1=25mm,L=37.550mm,取第一段軸的長度為 50mm第.二段軸的長度取和低速軸的第二段軸長一樣的對應(yīng)關(guān)系，但考慮該軸段上的軸承寬度（ 6307 的 B=21mm）故該軸段的長也為 45mm, 帶輪中心到軸承 A 支點(diǎn)的距離 L3=45250 212=83mm高.速軸兩軸承支點(diǎn)距離為原低速軸的兩支點(diǎn)的距離減去兩軸承寬度之差，應(yīng)為 138.79-5=134mm因?qū)ΨQ布置故 L1=L2=70.5mm 高速軸上齒輪的受力和低速軸的大小相等，方向相反，即：Fr1 =942.9N, FT1 =2590.6N注：高速軸上安裝有帶輪，帶對軸的壓力 FR =1364.38N,

35、 作用在高速軸上，對軸的支反力計(jì)算有七 、選影響，安裝不同，該力對軸的支反力影響不同。在這里有三擇 軸承種情況，在這可選一種及 校核本示列具體情況不明，故方向不確定，采用在求出齒輪受力引起的支反力后直接和該壓力引起的支反力相加來確定軸軸承承最后的受力因齒輪相對于軸承對稱布置， A,B 支座的支反力數(shù)值一樣，故只計(jì)算一邊即可。求軸承 A 處支反力：水平平面：F AHFBHFt12590.61295.3N垂直平面：22F AVFBVFr 2942.9471.45 N22求合力221295 .32471 .45 2F AF AHF AV1295 .39 N考慮到帶的壓力對軸承支反力的影響，因方向不定

36、，以最不利因素考慮：M B0F (L1L2L3 ) FAR (L2L1) 0F ARF (L3L2 L1)1364.38 224L 2L12167.53N141軸承受到的最大的力為 FA max 1295.39 2167.53 3462.92N正常使用情況，查教材表 14-5 和 14-7得： f T1 、f p1.2 、3查附錄 B：軸承 6307 的基本額定動載荷 C33.2kN ，代入公式1C1p nL130.2kN 33.2kN16670低速軸：正常使用情況，查教材表 14-5 和 14-7得： f T1 、f p1.2 、3 ，查附錄B：軸承6311 的基本額定動載荷C 71.5kN , 因齒輪相對于軸承對稱布置，軸承的受力一