二級(jí)減速器設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱： 帶式運(yùn)輸及傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)制一班 學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 學(xué)生成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 秦襄培 課題工作時(shí)間： 2015.12.21 至 2015.01.08 武漢工程大學(xué)教務(wù)處 2摘 要本文設(shè)計(jì)了一帶式傳輸機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，其傳動(dòng)由減速器外傳動(dòng)即V帶傳動(dòng)與減速器內(nèi)傳動(dòng)即兩級(jí)展開式圓柱齒輪傳動(dòng)構(gòu)成。V帶傳動(dòng)中選用A型普通V帶3根，帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度1250mm。帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=85mm，dd2=224mm，傳動(dòng)比2.6。兩級(jí)展開式圓柱齒輪傳動(dòng)中高速級(jí)采用斜齒輪，齒輪法向模數(shù)2mm，小齒輪齒數(shù)為22傳動(dòng)比為3.85；低速級(jí)采用直齒輪，齒輪模數(shù)為2.5mm，小齒輪

2、齒數(shù)29，傳動(dòng)比為3.08。通過此傳動(dòng)系統(tǒng)可有效進(jìn)行動(dòng)力傳遞，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：帶式傳輸機(jī)；V帶傳動(dòng)；兩級(jí)減速器；齒輪傳動(dòng)AbstractIn this paper the design of the transmission area of the transmission system, its transmission from the reducer out transmission v-belt transmission and reducer transmission that is constituted of two-stage cylindrical gear drive

3、.v-belt transmission using a v belt 3 ribs, with base length 1250mm. Base diameter of the pulley dd1=85mm, dd2=224mm, transmission ratio of 2.6. the main transmission from a two helical gear drive in the two gear, the transmission of high-speed gear-modulus m = 2, the number of small gear for 22, Tr

4、ansmission ratio of 3.85; in the low-speed gear-drive module m = 3, the number of small gear for 29, transmission ratio of 3.08.Through the transmission system can effectively transfer will be a driving force.Keywords: Belt drive; Reducer; Belt conveyor; gearing目 錄摘 要IAbstractII目 錄III第一章傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)11.

5、1傳動(dòng)方案的確定11.2電動(dòng)機(jī)的選擇21.3傳動(dòng)比的計(jì)算及分配31.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4第二章傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算62.1減速器外傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)62.2減速器內(nèi)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算9第三章減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)203.1合理布置圖面203.2繪出齒輪的輪廓尺寸203.3箱體內(nèi)壁20第四章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算214.1中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算214.2高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算264.3低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算28第五章裝配草圖30第六章減速箱箱體的結(jié)構(gòu)尺寸31第七章潤(rùn)滑油的選擇與計(jì)算32第八章裝配圖和零件圖33參考文獻(xiàn)37IV第一章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1.1傳動(dòng)方案的確定已知鼓輪直徑為350mm，輸送帶速度為0.85m/s

6、，輸出轉(zhuǎn)矩為390Nm。工作環(huán)境為一般條件，通風(fēng)良好；受連續(xù)平穩(wěn)載荷，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；使用期限為八年，大修期三年，每年兩班制工作；卷筒效率為0.96；運(yùn)輸帶允許±5%的速度誤差；成批生產(chǎn)。由此兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)裝置方案如圖1.1所示圖 1.1 兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1-電動(dòng)機(jī) 2-帶傳動(dòng) 3-減速器4-聯(lián)軸器 5-輸送帶帶輪 6-輸送帶已知鼓輪直徑為350mm，輸送帶速度為0.85m/s，輸出轉(zhuǎn)矩為390Nm。工作環(huán)境為一般條件，通風(fēng)良好；受連續(xù)平穩(wěn)載荷，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；使用期限為八年，大修期三年，每年兩班制工作；卷筒效率為0.96；運(yùn)輸帶允許±5%的速度誤差

7、；成批生產(chǎn)。1.2電動(dòng)機(jī)的選擇1.選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)用途選用Y系列一般用途的全封閉自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)。2.選擇電動(dòng)機(jī)功率為估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，先計(jì)算卷筒轉(zhuǎn)速nw主動(dòng)軸所需功率Pw電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd為傳動(dòng)裝置的總效率帶傳動(dòng)效率1=0.97一對(duì)軸承效率2=0.99齒輪傳動(dòng)效率3=0.98聯(lián)軸器傳動(dòng)效率4=0.99滾筒的效率1=0.961總效率選取電動(dòng)機(jī)額定功率3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸送帶帶輪的工作轉(zhuǎn)速為46r/min，V帶常用傳動(dòng)比范圍，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為初選1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如表1.2表 1.2 不同轉(zhuǎn)速電機(jī)比較方案電動(dòng)機(jī)

8、型號(hào)額定功率（kW）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）電動(dòng)機(jī)質(zhì)量(kg)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)兩級(jí)減速器Y112M-62.210009404520.4323.572.86Y100L1-42.2150014203430.872.63.853.08由表中數(shù)據(jù)可知，方案?jìng)鲃?dòng)比不符合常用范圍，因此選用方案，選定電機(jī)型號(hào)為Y100L1-4。1.3傳動(dòng)比的計(jì)算及分配確定總傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)滿載速率，工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比為各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積，即分配各級(jí)傳動(dòng)比初選帶輪的傳動(dòng)比，減速器傳動(dòng)比取高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比的1.25倍，所以求的高速級(jí)傳動(dòng)比=3.85，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比=3.08

9、。1.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)有三個(gè)軸，依次為I，II，III軸。各軸轉(zhuǎn)速各軸的輸入功率各軸轉(zhuǎn)矩為后續(xù)計(jì)算使用方便，將傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)總結(jié)至表1.4：表 1.4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速（r/min）輸入功率(kW)輸入轉(zhuǎn)矩(N·m)014202.214.80I5462.1337.26II1422.07139.21III462.01417.29第二章 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1減速器外傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算工率由表882查得工作情況系數(shù)，故2.選擇V帶的帶型根據(jù)，由圖811選用A型。3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直

10、徑。由表86和表88，取。（2）驗(yàn)算帶速。因?yàn)椋蕩俸线m。（3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)表88，圓整為。（4）確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 初定中心距為。 由表82選帶輪基準(zhǔn)長(zhǎng)度。4.計(jì)算實(shí)際中心距。中心距的變化范圍為。5.驗(yàn)算帶輪包角6.計(jì)算帶的根數(shù)計(jì)算單根V帶的額定功率查表84a得 查表84b得 查表85得，表82得，于是取3根7.確定帶的初拉力和壓軸力由表83得A型帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 壓軸力最小值8.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）帶輪材料的確定大小帶輪材料都選用HT200（2）帶輪結(jié)構(gòu)形式小帶輪選用實(shí)心式，大帶輪選用孔板式（6孔）具體尺寸參照表810圖814確定。大帶輪結(jié)構(gòu)

11、簡(jiǎn)圖如圖21圖 2.1 大帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖9.主要設(shè)計(jì)結(jié)論 選用A型普通V帶3根，帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度1250mm。帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=85mm，dd2=224mm，中心距控制在358415mm。單根帶初拉力F0=119N。2.2減速器內(nèi)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算高速級(jí)斜齒圓柱齒輪1.選擇精度等級(jí)，材料及齒數(shù)1）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，故選用7級(jí)精度。2）材料選擇。選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。3）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)2.齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）選取螺旋角 初選螺旋角=14°2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定公式

12、內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩由前面算得由表107選取齒寬系數(shù)由表106差得材料的彈性影響系數(shù)。由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 由圖選取區(qū)域系數(shù)由圖1026查得， 則許用接觸應(yīng)力 （2）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，有計(jì)算公式得計(jì)算圓周速度 計(jì)算齒寬b 計(jì)算縱向重合度計(jì)算載荷系數(shù) 已知使用系數(shù)，由圖108查動(dòng)載系數(shù)；由表104查得；由表1013查得；由表103差得。故載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的的分度圓直徑，由式（1010a）得計(jì)算模數(shù)3）按齒根彎

13、曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（1017）（1）確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)計(jì)算縱向重合度，從圖1028查得螺旋角影響系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)查齒形系數(shù) 由表105查得；查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表105查得；由圖1020c查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞極限由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)，計(jì)算彎曲許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式(1012)得計(jì)算大小齒輪的 大齒輪數(shù)值大。（2）帶入公式計(jì)算由接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)。取以滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。為同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑計(jì)算齒數(shù)。取，則，取3.幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距將中心距圓整為110mm。

14、2）按圓整后的中心距修螺旋角因值改變不大故參數(shù)不必修正。3）計(jì)算大小齒輪分度圓直徑4）計(jì)算齒輪寬度圓整后取，。4齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（中間軸大齒輪）因齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按圖1039薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。大齒輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2.2圖 2.2 高速級(jí)大齒輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖低速級(jí)直齒圓柱齒輪1.選等級(jí)精度、材料及齒數(shù)1）材料及熱處理。查表選擇小齒輪材料為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，二者材料硬度差為40HBS。2）7級(jí)精度。3）選擇小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取。 4）壓力角取2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)

15、公式進(jìn)行計(jì)算：1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）選取齒寬系數(shù) （2）材料的彈性影響系數(shù)（3）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。（4）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（5）取接觸疲勞壽命系數(shù)，。（6）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，（7）試選（8）選取區(qū)域系數(shù)。（9）查表得，。，。（10）許用接觸應(yīng)力，（11）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)2）計(jì)算3）調(diào)整小齒輪分度圓直徑（1）計(jì)算圓周速度v（2）計(jì)算尺寬b，齒高h(yuǎn)和及模數(shù)（3）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)查得動(dòng)載系數(shù)查得使用系數(shù)齒輪的圓周力 ，由此查得齒間載荷分配系數(shù)由表10-4用插值法查得7級(jí)精度，的齒間載荷分布系數(shù)故

16、實(shí)際載荷系數(shù)（4)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑為： （5)計(jì)算模數(shù)m3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值（1）試選 （2）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)（3）計(jì)算由圖10-17查得齒形系數(shù)由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 （4）查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) （5）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，得（6）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值大，所以取。2）計(jì)算3）調(diào)整齒輪模數(shù)（1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度齒寬及寬高比4）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)（1）根據(jù)v=0.324m/s，7級(jí)精度，查得動(dòng)載

17、系數(shù)（2）由查表得齒間分配系數(shù)（3）由表10-4插值法查得，結(jié)合b/h=10.22，插圖10-13，得則載荷系數(shù)（4）按實(shí)際載荷系數(shù)算得齒輪模數(shù) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)=2.5mm，并但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑，來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù) ，于是有：取，取設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4.幾何尺寸計(jì)

18、算1）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑2）計(jì)算中心距3）計(jì)算齒輪寬度取 ，4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于小齒輪，選擇實(shí)心式結(jié)構(gòu)的齒輪；對(duì)于大齒輪，選用腹板式結(jié)構(gòu)的齒輪。5）主要設(shè)計(jì)結(jié)論齒數(shù)，模數(shù)m=2.5mm，壓力角，齒寬，小齒輪選用40Cr(調(diào)質(zhì))，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒輪按7級(jí)精度設(shè)計(jì)。將減速器內(nèi)傳動(dòng)數(shù)據(jù)整理后得到表2.2表 2 減速器內(nèi)傳動(dòng)數(shù)據(jù)齒數(shù)模數(shù)ddadf齒寬變位系數(shù)、中心距材質(zhì)精度高速級(jí)Z1=22245.2349.2340.2352X=0=20°=13°2411040Cr7級(jí)Z2=85174.77178.77169.774645鋼低速級(jí)Z3=292.572.577.566.

19、2580X1=0.502=20°15040CrZ4=89222.5227.5216.2574X2=0.50345鋼第三章 減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)3.1合理布置圖面 該減速器的裝配圖可以繪在一張A0或A1的圖紙上，本文選擇A1圖紙繪制裝配圖。根據(jù)圖紙幅面大小與減速器兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的中心距，繪圖比例定為1:2，采用軸測(cè)圖與爆炸圖表達(dá)裝配的結(jié)構(gòu)。3.2繪出齒輪的輪廓尺寸 在俯視圖上繪出兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的輪廓尺寸（見網(wǎng)格草圖紙）3.3箱體內(nèi)壁 初選減速器零件位置尺寸如表3.3表 3.3 減速器零件的位置尺寸11234567HL881210121115402017060依據(jù)上表，在齒輪齒廓的基礎(chǔ)上繪出

20、箱體的內(nèi)壁、軸承端面、軸承座端面（見網(wǎng)格草圖紙）。第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與軸上齒輪輪轂孔內(nèi)徑及寬度、滾動(dòng)軸承的選擇與校核、鍵的選擇和驗(yàn)算、與軸連接的半聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行。因箱體內(nèi)壁寬度主要由中間軸的結(jié)構(gòu)尺寸決定，故先對(duì)中間軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對(duì)高速軸和低速軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.1中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.已知條件P2=2.07kw，n2=142r/min，d2=174.77mm，d3=72.5mm，b2=46mm，b3=80mm。2.材料選擇因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用45鋼（調(diào)質(zhì)）。3.初算軸徑取A0=110，則4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）中間軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖4.1.1所示 圖 4

21、.1.1 中間軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖2）軸承的選擇與 的設(shè)計(jì)考慮齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承，暫取軸承型號(hào)為7206C，經(jīng)過驗(yàn)算，軸承7206C的壽命達(dá)不到要求，因此選擇7207C進(jìn)行設(shè)計(jì)。由表11-93得軸承參數(shù)如下：內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm，寬度B=17mm，定位軸肩da=42mm，外徑定位直徑Da=65mm，對(duì)軸力的作用點(diǎn)與外圈大端面距離a3=15.7mm，故d5=d1=d=35mm。3） 的設(shè)計(jì)上安裝齒輪3，上安裝齒輪2，且d2、d4應(yīng)略大于d1、d5，初定d2=d4=38mm。齒輪2輪轂寬度范圍為（1.21.5）d2=38.448mm，取其輪轂寬度與齒輪寬度b2=46mm相等，

22、左端采用軸肩定位，右端采用套筒固定，齒輪3直徑較小采用實(shí)心式，取其輪轂寬=b3=80mm，取L2=78mm，L4=44mm。4） 的設(shè)計(jì)該段為中間軸上兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩高度取3mm，則d3=44mm，取1=12mm，L3=12mm，則Bx=21+ L3+ b2+ b3=24+12+80+46=160mm。5）的設(shè)計(jì)因?yàn)閂<2m/s，所以采用脂潤(rùn)滑，取封油盤l=12mm，則L1=42mm，L2=39mm。5）強(qiáng)度校核（1）中間軸所受剪力彎矩如圖4.1.2圖 4.1.2 中間軸剪力彎扭圖（2）大小齒輪截面處的力及力矩?cái)?shù)據(jù)由上軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩和扭矩圖可以看出大小齒輪中心線截面處是軸的危險(xiǎn)

23、截面，現(xiàn)將計(jì)算出的兩個(gè)截面處的，的值列于下表4.1表 4.1 中間軸所受力及力矩?cái)?shù)據(jù)載荷水平面垂直面支反力 彎矩 總彎矩扭矩（3）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（小齒輪）中心線截面的強(qiáng)度。根據(jù)式（155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈沖循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表151查得。因此，故安全。（4）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度從軸的受載情況來看及來看，大小齒輪中心線截面處受力最大。雖然兩截面處應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大而且這里軸徑也最大，故兩中心截面不必校核。截面II，III，IV，V處應(yīng)力集中的影響接近，

24、但截面III，IV處軸徑也很大比II，V處軸徑大。所以校核II，V截面就行了。由于截面II處受力大些，所以只需校核II左右截面即可。截面II左側(cè)截面左側(cè)的彎矩為 截面上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表151查得，。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表32查取。因，經(jīng)插值可查得，。軸的材料敏感系數(shù)為，。故有效應(yīng)力集中系數(shù)為尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，及，得綜合系數(shù)為碳的特性系數(shù)，取，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值， 故可知其安全。截面II右側(cè)抗彎截面系數(shù)彎矩及彎曲應(yīng)力為扭矩及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為過盈配合處的，

25、由附表384用插值法求出，并取于是得 軸按磨削加工得表面質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)所以軸在截面右側(cè)安全系數(shù)為故該軸在截面II右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱，故可略去靜強(qiáng)度校核。4.2高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.已知條件P1=2.13kw，n1=546r/min，d1=45.23mm， b1=52mm。2.材料選擇因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用45鋼（調(diào)質(zhì)）。3.初算軸徑取A0=120，則軸與帶輪連接，因此dmin=20mm。4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）高速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖4.2所示 圖 4.2 高速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖2）的設(shè)計(jì) 軸段上安裝帶輪，此段軸的設(shè)計(jì)應(yīng)與帶輪輪轂軸孔的

26、設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。初定軸段的軸徑d1=20mm，取帶輪輪轂寬度為40mm，則L1=39mm。3）與密封圈的設(shè)計(jì)用氈圈密封，則d2=25mm4）的設(shè)計(jì)考慮齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承，暫取軸承型號(hào)為7206C，由表11-93得軸承參數(shù)如下：內(nèi)徑d=30mm，外徑D=62mm，寬度B=16mm，定位軸肩da=36mm，外徑定位直徑Da=54mm，對(duì)軸力的作用點(diǎn)與外圈大端面距離a3=14.2mm，故d3=d7=d=30mm。L3=26mm，L7=28mm。5）的設(shè)計(jì)初定d5=35mm，則鍵的尺寸為10x8，t1=3.3mm，則e<2.5mn，因此將此段設(shè)計(jì)為齒輪軸，則有d5= df1，L5=

27、b1=52mm6)的設(shè)計(jì)取d4=d6= 35mmL6=10+10-15=8mmL4=60+13-10-52-15=96mm7)的設(shè)計(jì)=8，選凸緣螺栓為1M16則，C1=22mm，C2=20mmL2=8+22+20+(510)=5560mm，取L2=58mm。4.3低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.已知條件P3=2.01kw，n3=46r/min，d4=222.5mm， b4=74mm。2.材料選擇因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用45鋼（調(diào)質(zhì)）。3.初算軸徑取A0=106，則軸與聯(lián)軸器連接，因此dmin=39.21mm。4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）低速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖4.3所示 圖 4.3 低速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖2）的設(shè)計(jì)軸段上安裝聯(lián)軸器，此段軸的設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行?？紤]到轉(zhuǎn)矩變化小，故取。則聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表8-383查得GB/T 5014-20003中的LX3型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為，許用轉(zhuǎn)速4750r/min，軸孔范圍為3048mm。取聯(lián)軸器轂孔直徑40mm，軸孔長(zhǎng)度84mm，J型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器主動(dòng)端代號(hào)為L(zhǎng)X3 40x84 GB/T 5014-2003。因此，d1=40mm，L1=82mm。3）與密封圈的設(shè)計(jì)用氈圈密封，選擇氈圈48JB/ZQ4606-1997，則d2=