帶式輸送機(jī)減速器傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

1、帶式輸送機(jī)減速器裝置的設(shè)計(jì)摘 要這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是由封閉在剛性殼內(nèi)所有內(nèi)容的齒輪傳動(dòng)是一獨(dú)立完整的機(jī)構(gòu)。通過(guò)這一次設(shè)計(jì)可以初步掌握一般簡(jiǎn)單機(jī)械的一套完整的設(shè)計(jì)及方法，構(gòu)成減速器的通用零部件，把以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要介紹帶式輸送機(jī)一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的作用及構(gòu)成等，全方位的運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)。如：機(jī)械制圖，金屬材料工藝學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)電傳動(dòng)等已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)。在實(shí)際生產(chǎn)中得以分析和解決。本減速器由高速級(jí)（帶傳動(dòng)）和低速級(jí)（齒輪傳動(dòng)）速度中等工作可靠：所用材料比較廉價(jià)，所以制造比較容易實(shí)惠。在這次設(shè)計(jì)中進(jìn)一步培養(yǎng)了機(jī)械設(shè)計(jì)的獨(dú)立能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握常用的機(jī)械零件

2、，機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟，要求綜合的考慮使用經(jīng)濟(jì)工藝性等方面的要求。確定合理的設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：減速器 直齒圓柱齒輪 V帶輪 聯(lián)軸器 方案設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)直齒圓柱減速器，已知條件：運(yùn)輸帶的工作拉力F=1300 N，運(yùn)輸帶的速度V=1.55 m/s卷筒直徑D=250 mm,兩班制工作（12小時(shí)），連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，輕載，工作年限2年，每年200工作日，運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5，卷筒效率0.96 目 錄第一章 緒論7第二章 計(jì)算72.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及有關(guān)數(shù)據(jù)72.1.1 工作條件7一 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及有關(guān)數(shù)據(jù)81. 工作條件82. 已知數(shù)據(jù)8二 確定傳動(dòng)方案8 三 電動(dòng)

3、機(jī)的選擇81.選擇電動(dòng)機(jī)91）選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和機(jī)構(gòu)形式92）確定電動(dòng)機(jī)功率93）.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速92. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比101）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比102）分配各級(jí)傳動(dòng)比103.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)111）各軸轉(zhuǎn)速112）各軸功率113）各軸轉(zhuǎn)矩11四 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算121.普通V帶傳動(dòng)121）計(jì)算功率：122）選擇V帶類(lèi)型：123）確定V帶基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速124) 驗(yàn)算帶速：125) 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L和實(shí)際中心距136）驗(yàn)算小節(jié)輪包角137) 確定V帶根數(shù)138) 計(jì)算軸上壓力14五 圓柱齒輪的設(shè)計(jì)141). 減速器材料142）.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1

4、41）齒數(shù)Z 螺旋角和齒寬系數(shù)142）.載荷系數(shù)K153）.許用彎曲應(yīng)力154). 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度165）.齒輪的圓周速度17五 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)171 上零件的布置172）零件的裝拆順序173）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17低速軸的具體設(shè)計(jì)17（2）各軸段的長(zhǎng)度191）. 繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖202). 計(jì)算軸上的作用力203）. 計(jì)算支反力及彎矩21六 鍵的選擇及強(qiáng)度校核231） 選擇鍵的尺寸232） 校核鍵的強(qiáng)度24七 選擇軸承及計(jì)算軸承壽命241）軸承型號(hào)的選擇242）軸承壽命計(jì)算24八 選擇軸承潤(rùn)滑與密封方式26九 箱體及附件的設(shè)計(jì)27（1）箱體的選擇。27（2） 選擇軸承端蓋27(3) 確定檢查孔

5、與孔蓋孔27（4）通氣器29（5）油表設(shè)置29（6）螺塞.29（7）定位銷(xiāo)29（8）起吊裝置29十 設(shè)計(jì)小節(jié)30十一 參考書(shū)目30前言制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%55%。在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)變速裝置,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)性能可靠壽命長(zhǎng)且傳動(dòng)效率高;可以以空間任意角度進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)且具有恒定的傳動(dòng)比;能適用各種動(dòng)力傳動(dòng)場(chǎng)合,廣泛的應(yīng)用于機(jī)械變速機(jī)構(gòu)中。本課題是湖南理工學(xué)院06級(jí)機(jī)電一體化工程專業(yè)的設(shè)計(jì)主題,以輸送機(jī)動(dòng)力和傳動(dòng)裝置

6、為設(shè)計(jì)主體.根據(jù)學(xué)院有關(guān)設(shè)計(jì)要求,經(jīng)過(guò)大學(xué)長(zhǎng)期理論知識(shí)學(xué)習(xí)以及大量社會(huì)實(shí)踐,配合機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)而設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)共分為五部分:第一部分為電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)系統(tǒng)總的傳動(dòng)比分配;主要確定電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式、工作機(jī)主動(dòng)軸功率、電動(dòng)輸出功率及傳動(dòng)系統(tǒng)總的傳動(dòng)比分配。第二部分為傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算,主要確定各軸轉(zhuǎn)速、各軸的輸入功率、及各軸轉(zhuǎn)矩。第三部分為有關(guān)錐齒輪的計(jì)算,選擇齒輪、材料、精度、等級(jí)、確定齒輪齒數(shù)、轉(zhuǎn)矩、載荷系數(shù)、輪寬系數(shù)及齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。第四部分為帶輪的設(shè)計(jì)包括帶輪類(lèi)型的選擇、帶輪尺寸參數(shù)的確定。第五部分為聯(lián)軸器類(lèi)型的選擇及聯(lián)軸器尺寸（型號(hào)）的確定 。

7、該變速器主要由齒輪、軸、軸承、箱體等組成。為方便減速器的制造、裝配及使用 ，還在減速器上設(shè)置一系列附件，如檢查孔、透氣孔、油標(biāo)尺或油面指示器、吊鉤及起蓋螺釘?shù)取Ｔ谠瓌?dòng)機(jī)于變速器間采用是機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用較多的傳動(dòng)裝置帶傳動(dòng)，主要有主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶組成。工作時(shí)靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)輪間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉、緩沖吸振及過(guò)載打滑以保護(hù)其他零件的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)者以嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的認(rèn)真態(tài)度進(jìn)行了此次設(shè)計(jì)，但由于知識(shí)水平與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限。在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤、缺點(diǎn)和疏漏，誠(chéng)請(qǐng)位評(píng)審老師能給于批評(píng)和指正。誠(chéng)信申明本次設(shè)計(jì)從選題到所撰寫(xiě)內(nèi)容及參考資料均真實(shí)可靠，所設(shè)計(jì)內(nèi)

8、容均由本人獨(dú)立完成，沒(méi)有抄襲的從在，如有不實(shí)之處，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。第一章 緒論第二章 計(jì)算2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及有關(guān)數(shù)據(jù) 工作條件一 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及有關(guān)數(shù)據(jù) 1. 工作條件 帶式輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作，載荷變化不大，空載啟動(dòng)，室內(nèi)有粉塵，輸送帶允許有±5%的誤差。2.已知數(shù)據(jù) 輸送帶工作拉力F=1300N,輸送帶速度=1.55，卷筒直徑D=250mm。 二 確定傳動(dòng)方案 機(jī)械傳動(dòng)裝置一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)和機(jī)架四部分組成。單級(jí)圓柱齒輪減速器由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，根據(jù)各種傳動(dòng)的特點(diǎn)，帶傳動(dòng)安排在高速級(jí)，齒輪傳動(dòng)放在低速級(jí)，傳動(dòng)裝置的布置見(jiàn)圖1-1 三 電動(dòng)機(jī)的選擇1.

9、選擇電動(dòng)機(jī)1）選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和機(jī)構(gòu)形式 根據(jù)工作要求和條件，選用一般用途Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2）確定電動(dòng)機(jī)功率 工作機(jī)所需的功率P（KW）按下式計(jì)算 P=式中，F(xiàn)=1300N，=1.55，帶式輸送機(jī)的效率=0.95，帶入上式得： P=kw=2.121kw 電動(dòng)機(jī)所需功率P（KW）按下式計(jì)算 P= 式中為電動(dòng)機(jī)到滾筒工作軸的傳動(dòng)裝置總效率，根據(jù)傳動(dòng)特點(diǎn)，由表1-1查得：V帶傳動(dòng)=0.96，一對(duì)齒輪傳動(dòng)=0.97，一對(duì)滾動(dòng)軸承=0.99，彈性聯(lián)軸器=0.99，因此總效率=，即：=0.96×0.97×0.99×0.99=0.904 P=kw=2.35k

10、w確定電動(dòng)機(jī)額定功率P（kw）,使P=（11.3）P=2.89×（11.3）=2.353.055kw,查表2-2 取P=3kw3）.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速n為 n=82.25根據(jù)表2-3推薦的各類(lèi)傳動(dòng)比的取值范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=24,一級(jí)齒輪減速器i=35，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i=620，故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可取范圍為n= in=（620）×82.25=493.51645符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有750，1000，1500三種，考慮綜合因素，查表2-2選擇同步轉(zhuǎn)速為1500的Y系列電動(dòng)機(jī) Y100L-4,其滿載轉(zhuǎn)速n=1420。電動(dòng)機(jī)的參數(shù)見(jiàn)表2-4型號(hào)額定功率

11、kw滿載轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩Y100L-4314202.22. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比1）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i= nn=960÷82.25=11.672）分配各級(jí)傳動(dòng)比 為了符合各種傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)緊湊，必須使各級(jí)傳動(dòng)比都在各自的合理范圍內(nèi)，且使各自傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)合理勻稱，傳動(dòng)裝置總體尺寸緊湊，重量最小，齒輪浸油深度合理。本傳動(dòng)裝置由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，因i= i i，為使減速器部分設(shè)計(jì)方便，取出來(lái)傳動(dòng)比i=4.2，則帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i=ii=11.67÷4.3=2.71 3.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速軸 n= ni=960 ÷

12、;2.71=354.24 軸 n= ni=354.24 ÷4.3=82.38 滾筒軸 n= n=82.38 2）各軸功率軸 P= P= P=2.35kw×0.96=2.26kw軸 P= P= P=2.26kw×0.97×0.99=2.17kw滾筒軸P= P= P=2.17kw×0.99×0.99=2.13kw3）各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸 T=9.55×10×Pn=9.55×10×2.35960N·mm=23377 N·mm軸 T= Ti= T i=23377N·mm

13、5;2.71×0.96=60817N·mm軸 T= Ti= T i=60817×4.3×0.97×0.99N·mm=251131N·mm滾筒軸 T= Ti= T=251131×0.99×0.99 N·mm=246133N·mm根據(jù)以上計(jì)算列出本傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)數(shù)據(jù)表2-5參數(shù)軸 號(hào)電動(dòng)機(jī)軸軸軸滾動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)960354.2482.3882.38功率P(K/W)2.352.262.172.13轉(zhuǎn)矩T(N.mm)2337760817251131246133傳動(dòng)比i

14、2.714.31 效率0.960.960.98四 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 本題目高速級(jí)采用V帶傳動(dòng)，應(yīng)根據(jù)已知的減速器參數(shù)確定的型號(hào)、根數(shù)和長(zhǎng)度，確定帶傳動(dòng)的中心距，初拉力及張緊裝置，確定大小帶輪的直徑、材料、結(jié)構(gòu)尺寸等內(nèi)容。 帶傳動(dòng)的計(jì)算參數(shù)見(jiàn)附錄十九表-3。1.普通V帶傳動(dòng)項(xiàng) 目P。/KWni參 數(shù)2.359602.711）計(jì)算功率：根據(jù)工作條件，查教材表9-7取 K=1.3 P=KP =1.3×2.35kw=2.82kw2） 選擇V帶類(lèi)型： 由n=960r/min、P=2.82kw查教材5-10得：選用A型V帶合適。3） 確定V帶基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速：由圖5-10知推薦小帶輪基準(zhǔn)直徑

15、為75mm100mm則取d=100mmd=75mm,取滑動(dòng)率=0.02d=id(1-)=2.71×100×(1-0.02)mm=265.58mm 取d=265mm4)驗(yàn)算帶速：帶速v= m/s= 5.024m/s帶速在525m/s范圍內(nèi)合適。5)確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L和實(shí)際中心距因?yàn)闆](méi)有給定中心距的尺寸范圍，按公式0.7(d+ d)<a<2(d+ d)計(jì)算中心距255.5mm< a<730mm。 取a=500mm計(jì)算V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L2a+(d+ d)+=2×500+mm=1586.7mm查教材9-3取標(biāo)準(zhǔn)值L=2000mm 計(jì)算實(shí)際中距：aa+

16、=500mm+mm=511.7mm 考慮安裝、調(diào)整和補(bǔ)償張緊力的需要，中心距應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍為： a a6）驗(yàn)算小節(jié)輪包角=180-57.3×=180-57.3×=160>120合適7)確定V帶根數(shù)查教材表5-5；單根V帶動(dòng)額定功率P=0.958，（插值法計(jì)算，P查教材表5-6P=0.1116，查教材5-7：K=0.95，查教材表5-8：K=0.99。由式5-12得z=kw=2.807因?yàn)榇笥?所以應(yīng)取Z=3根8) 計(jì)算軸上壓力 由表5-1得q=0.1kg/m,由式5-18單根V帶的初拉力為 F=（-1）+q=×(-1)+0.1×5.0

17、24=155.15N則作用在軸上的壓力F由式5-19可得：F=2ZFsin=2×155.15×3×sinN=916.75N 五 圓柱齒輪的設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)減速器的高速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知齒輪傳動(dòng)的參數(shù)項(xiàng)目P/kwn/r/mini參數(shù) 2.26 354.24 4.31).由于該減速器無(wú)特殊要求，為制造方便選用價(jià)格便宜貨源充足的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，采用軟齒面。 小齒輪 45Cr調(diào)質(zhì) 齒面硬度 240260HBS 大齒輪 45鋼調(diào)質(zhì) 齒面硬度 220240HBS由表6-12初選齒輪為7級(jí)精度，要求齒面粗糙度R3.22）.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因兩輪均為鋼制齒輪，由式（6-67）

18、 m1.17 確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)1）齒數(shù)Z 螺旋角和齒寬系數(shù)取小齒輪齒數(shù)Z=24,則Z=i Z=4.3×24=103初選螺旋角計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Z Z=24.84 Z=106.8由表6-9查齒形系數(shù)Y和修正系數(shù)Y Y=2.62 Y=1.59 Y=2.18 Y=1.79 由表教材6-10選取齒寬系數(shù), =0.6轉(zhuǎn)矩 T=60900N·mm2）.載荷系數(shù)K 由教材表6-7查得：K=1.43）.許用彎曲應(yīng)力 由教材式(6-53) =, 由教材圖6-35查. 得: =280MP計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N N=60nrtn=60×960×1×16×300&#

19、215;5=5.1×10 N=1.2×10由教材圖6-36查得彎曲疲勞壽命系數(shù)Y Y=0.9 Y=0.92按一般可靠度一切選取安全系數(shù)S=1.25所以 =403.2MP=412.2MP=0.01033 =0.00947將帶入設(shè)計(jì)式得:m1.17 =1.17=1.18mm 由教材表6-1取標(biāo)準(zhǔn)值得：m=1.5mm計(jì)算中心距并修正螺旋角 =98.61mm取=82.確定螺旋角 cos=0.968 3).校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 由式（6-64） =3.17Z 確定有關(guān)參數(shù)：分度圓直徑， 齒寬b= 取b b齒寬比u 減速傳動(dòng)u=i=4.3許用接觸因力由式（6-51） = 由教材圖6-3

20、3查得：因力循環(huán)次數(shù) 由教材圖6-34查接觸疲勞壽命系數(shù)得： 按一般可靠度選取安全系數(shù) 所以有 由教材表6-8查得：故 小于安全可用4）.齒輪的圓周速度由教材表6-11，6-12可知，可選用7級(jí)精度五 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(lái)后根據(jù)低速軸的長(zhǎng)度尺寸就可確定箱體的寬度等尺寸，故先設(shè)計(jì)低速軸。低速軸的參數(shù)見(jiàn)附錄十九 附錄十九 項(xiàng)目參數(shù)2.1782.381） 軸上零件的布置對(duì)于單級(jí)減速器，低速軸上安裝一個(gè)齒輪、一個(gè)聯(lián)軸器，齒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內(nèi)，相當(dāng)于齒輪對(duì)稱布置；聯(lián)軸器安裝在箱體的外側(cè)。為保證齒輪的軸向位置，還應(yīng)在齒輪和軸承之間加一

21、個(gè)套筒。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，齒輪、套筒、軸承、軸承蓋、聯(lián)軸器依次從軸的右端裝入，左端的軸承從左端裝入。3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4） 為便于軸上的安裝，把軸設(shè)計(jì)為階梯軸，后段軸的直徑大于前段軸的直徑，低速軸的具體設(shè)計(jì)如下。 軸端安裝聯(lián)軸器，用鍵周向固定。軸段高于軸段形成軸肩，用來(lái)定位聯(lián)軸器。 軸段高于軸段，方便安裝軸承。軸段高于軸段，方便安裝齒輪在軸段上用鍵周向固定。軸段高于軸段形成軸壞，用來(lái)定位齒輪。軸段直徑應(yīng)和軸段直徑相同，以使左右兩端軸承型號(hào)一致。軸段高于軸段形成軸肩，用來(lái)定位軸承

22、；軸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(méi)有什么直接的影響，只是一般的軸身連接。低速軸的結(jié)構(gòu)如圖1） 各軸段的直徑因本減速器為一般常規(guī)用減速器，軸的材料無(wú)特殊要求，故用45鋼。查教材表12-3： 45鋼的A=126103代入設(shè)計(jì)公式d=A=(126103)×=37.4930.64mm考慮該軸段上有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將軸徑增大5%，即d=（30.6437.49）×1+0.05）mm39.8332.17mm.軸段的直徑確定為=35mm軸段的直徑應(yīng)在的基礎(chǔ)上加上兩倍的定位肩高度。這里取定喂軸肩高度=（0.070.1）=35mm，即=+2=35mm+2×3.5mm

23、=42mm，考慮該軸段安裝密封圈，故直徑還應(yīng)符合密封圈的標(biāo)準(zhǔn)，取=45mm。軸段的直徑應(yīng)在的基礎(chǔ)上增加兩倍的非定位軸肩高度，但因該軸段 要安裝滾動(dòng)軸承，故其直徑要與滾動(dòng)軸承內(nèi)徑相符合。這里取=50mm。同一根軸上的兩個(gè)軸承，在一般情況下應(yīng)取同一型號(hào)，故安裝滾動(dòng)軸承處的直徑應(yīng)相同，即=50mm。軸段上安裝齒輪，為安裝齒輪方便，取=53mm軸段的直徑=+2，是定位軸環(huán)的高度,取=6mm.取=53mm+2×6mm=65mm。軸段的直徑應(yīng)根據(jù)所用的軸承類(lèi)型及型號(hào)查軸標(biāo)準(zhǔn)取得，預(yù)選該軸段用6212軸承（深溝球軸承，軸承數(shù)據(jù)肩附錄一），查得=55mm。2） 各軸段的長(zhǎng)度注：課程設(shè)計(jì)時(shí)，在確定出各

24、軸段的直徑后，就應(yīng)該進(jìn)入畫(huà)圖階段，要邊計(jì)算邊畫(huà)圖。邊畫(huà)圖邊計(jì)算。一般從圖5-2開(kāi)始畫(huà)起，確定軸的長(zhǎng)度時(shí)要先確定箱體的結(jié)構(gòu)。例如，軸段、軸段的長(zhǎng)度只有在確定了箱體的結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑方式等才能確定各自的長(zhǎng)度。軸段的長(zhǎng)度要先確定箱體的潤(rùn)滑方式才能確定，軸段的長(zhǎng)度由所選的聯(lián)軸器來(lái)確定。這個(gè)階段也就是非標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)階段。本例為后面進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核方便。這里按常規(guī)給出個(gè)軸段的長(zhǎng)度，確定方法如圖3-3所示。課程設(shè)計(jì)時(shí)一定要先畫(huà)圖，先確定有關(guān)箱體結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑方式等，參考3-1中確定長(zhǎng)度的方法確定軸的長(zhǎng)度尺寸，并在說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)寫(xiě)出確定依據(jù)和步驟。為了補(bǔ)償由于制造、安裝等的誤差及兩軸線的偏移，優(yōu)先考慮彈性套柱聯(lián)軸器，根據(jù)安

25、裝聯(lián)軸器軸段的直徑，查附錄五選聯(lián)軸型號(hào)為T(mén)L7，聯(lián)軸器安裝長(zhǎng)度L=84mm。因本例轉(zhuǎn)速較低，最后確定在軸承潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑，故此處按脂潤(rùn)滑方式確定軸的長(zhǎng)度。取軸承距箱體內(nèi)壁的距離為為10mm。 L=58mm L=43mm L=45mm L=20mmL=8mmL=15mmL=22mmL=58mm+43mm+45mm+20mm+8mm+15mm+22mm=123mm 軸段、之間的砂輪越程槽包括在軸段的長(zhǎng)度之內(nèi)。低速軸軸承的支點(diǎn)之間的距離為1）.繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖為設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度，應(yīng)將載荷簡(jiǎn)化處理，直齒圓柱齒輪，其受力可分解為圓周力，徑向力。兩端軸承可簡(jiǎn)化為一端活動(dòng)鉸鏈，一端固定鉸鏈，如附錄圖。為計(jì)算方

26、便，選擇兩個(gè)危險(xiǎn)截面-，-，-危險(xiǎn)截面選擇安裝齒輪的軸段的中心位置，位于兩個(gè)支點(diǎn)的中間，距B支座的距離為89/2mm=44.5mm；-危險(xiǎn)截面選擇在段軸和段軸的截面處，距B支座的距離為20/2mm+23mm+2mm=35mm.2).計(jì)算軸上的作用力 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩 T=221131Nmm 齒輪分度圓直徑 齒輪的圓周力軸的徑向力3）.計(jì)算支反力及彎矩計(jì)算垂直平面內(nèi)的支反力及彎矩.求支反力：對(duì)稱布置，只受一個(gè)力，故.求垂直平面的彎矩-截面： -截面：計(jì)算水平平面的支反力及彎矩.求支反力：對(duì)稱布置，只受一個(gè)力，故.求水平平面的彎矩-截面：-截面:求各截面的合成彎矩-截面：-截面:計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=25113

27、1N·mm確定危險(xiǎn)截面及校核其強(qiáng)度按扭轉(zhuǎn)組合計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)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：-截面的應(yīng)力: 查教材表10-3及表 得 。，均小于，故軸的強(qiáng)度滿足要求。（5）.高速軸的設(shè)計(jì)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(zhǎng)度可以根據(jù)軸上的零件來(lái)確定；有些軸段的長(zhǎng)度要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： 六 鍵的選擇及強(qiáng)度校核1） 選擇鍵的尺寸低速軸上在段軸和段軸兩處各安裝一個(gè)鍵，按一般使用情況

28、選擇采用A型普通平鍵聯(lián)接，查教材表11-6選取鍵的參數(shù)見(jiàn)附錄十九表-7。 附錄十九 表-7段軸段軸標(biāo)記為：鍵1：GB/T 1096 鍵 10×8×56鍵2：GB/T 1096 鍵 16×10×1002）校核鍵的強(qiáng)度軸段上安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的材料為鑄鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，查教材表10-5=5060MPa。軸段上安裝齒輪，齒輪的材料為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，=100120MPa。靜聯(lián)接校核擠壓強(qiáng)度：軸段：=MPa=64.04MPa，計(jì)算應(yīng)力略大于許用應(yīng)力，因相差不大，可以用已確定的尺寸，不必修改。段軸：MPa=18.95所選鍵聯(lián)接強(qiáng)度滿足要求。 七 選擇軸

29、承及計(jì)算軸承壽命1） 軸承型號(hào)的選擇高速軸選軸承類(lèi)型為深溝球軸承，型號(hào)為6208。低速軸選軸承類(lèi)型為深溝球軸承，型號(hào)為6212。2） 軸承壽命計(jì)算高速軸：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(dòng)載荷，然后計(jì)算軸承的壽命。 畫(huà)出高速軸的受力圖并確定支點(diǎn)之間的距離見(jiàn)附錄十九圖-5，帶輪安裝在軸上的輪轂寬，為安裝帶輪處的軸徑，即高速軸的第一段軸徑，（），取第一段軸的長(zhǎng)度為。第二段軸的長(zhǎng)度取和低速軸的第二段軸長(zhǎng)一樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但考慮該軸段上的軸承寬度（的），故取該軸段的長(zhǎng)為，帶輪中心到軸承A支點(diǎn)的距離。高速軸兩軸承之間的支點(diǎn)距離為原低

30、速軸的兩支點(diǎn)的距離減去兩軸承寬度之差，應(yīng)為，因?qū)ΨQ布置，故。 高速軸上齒輪的受力和低速軸的力大小相等，方向相反，即：F=3139N 注：高速軸上安裝有帶輪，帶對(duì)軸的壓力作用在高速軸上，對(duì)軸的支反力計(jì)算有影響，安裝不同，該力對(duì)軸的支反力影響不同。 因其向不確定，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(lái)確定軸承最后的受力。 因齒輪相對(duì)于軸承對(duì)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：垂直平面： 求合力：考慮帶的壓力對(duì)軸承支反力的影響，因方向不定，以最不利因素考慮： 軸承受到的最大力為。 正常使用情況，查教材表13-9和13-10得：，

31、查附錄一：軸承6208的基本額定動(dòng)載荷，代入公式：低速軸正常使用情況,查教材表13-9和13-10得:,=1.2,查附表一：軸承6212的基本額定動(dòng)載荷C=47.8KN，因齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱布置，軸承的受力一樣，可只算一處，計(jì)算A處，當(dāng)量動(dòng)載荷P=代入公式：L從計(jì)算結(jié)果看，高速軸軸承使用時(shí)間較短。按最短時(shí)間算，如按每天兩班制工作，每年按250天計(jì)算，約使用四年，這只是理論計(jì)算，實(shí)際情況比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)使用情況，注意檢查，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換。低速軸軸承因轉(zhuǎn)速太低，使用時(shí)間太長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有多種因素影響，要注意觀察，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換。 八 選擇軸承潤(rùn)滑與密封方式軸承的潤(rùn)滑方式取決于浸油齒輪的圓周

32、速度，即大齒輪的圓周速度，大齒輪的圓周速度，應(yīng)選脂潤(rùn)滑。因軸的轉(zhuǎn)速不高，高速軸軸頸的圓軸速度為<，故高速軸處選用接觸式氈圈密封。低速軸軸頸的圓周速度為<，故低速軸處也選用接觸式氈圈密封。九：箱體及附件的設(shè)計(jì)（1） 箱體的選擇：一般情況下，為制造和加工方便，采用鑄造箱體，材料為鑄鐵。箱體結(jié)構(gòu)采用剖分式，剖分面選擇在軸線所在的水平面上。 箱體中心高度 M= d d H=/2+（5070）mm=310mm/2+(5070)mm=205mm225mm 取中心高度H=210mm 取箱體厚度=8mm，（2） 選擇軸承端蓋：選用凸緣軸承蓋，根據(jù)軸承型號(hào)設(shè)計(jì)軸承蓋的尺寸：高速軸：D=80mm，=8mm, D=100mm, D=120mm.低速軸：D=110mm, d=10mm, D=135mm, D=160mm.根據(jù)減速中心距a=199.5mm查表5-14可得：(3)確定檢查孔與孔蓋檢查孔尺寸：L=120mm, b=70mm檢查孔蓋尺寸：l=150mm, b=100mm, b=85mm, l=135mm, d=8mm,材料：Q235，厚度取6mm.(4)通氣器： 選用表5-15通氣器1，選M16×1.5.（5）油表裝置： 選用表5-16中M12（6）螺塞：選用表5-19中M16×1.5 （7）定位銷(xiāo)：定位銷(xiāo)選用圓錐銷(xiāo)。查表5-20