展課程設(shè)計(jì)~開式二級斜齒直齒齒輪減速器~海大2016最新最全公式

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書題 目 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置 專業(yè)班級 14機(jī)制1141 學(xué) 號 201411411109 學(xué)生姓名 黃俊 指導(dǎo)教師 劉峰 2017年 1 月 6 日機(jī) 械 與 動 力 工 程 學(xué) 院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名 黃俊 專業(yè)班級 14機(jī)制1141 學(xué) 號 2014111411109 題目 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置 傳動系統(tǒng)圖：原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作力矩T/NM運(yùn)輸帶工作速度卷筒直徑D/mm6200.9360工作條件： 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動，使用期限8年，小批量生產(chǎn)，單班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為要求完成：1.部件裝配圖1張（A0）2.零件工作圖2張（齒輪

2、軸和高速軸軸軸承端蓋）。3.設(shè)計(jì)說明書1份，6000-8000字。開始日期 2016年12月5日 完成日期 2017年1月6日 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)目 錄1 傳動裝置總體分析11.1 原始數(shù)據(jù)11.2 方案分析12 電動機(jī)的選擇及傳動比的分配22.1 電動機(jī)的選擇22.1.1 傳動裝置的總效率22.1.2工作機(jī)所需的輸入功率22.1.3確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速22.1.4確定電動機(jī)型號32.2計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比32.2.1總傳動比32.2.2分配各級傳動比32.3 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算42.3.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算42.3.2各軸輸入輸出功率的計(jì)算42.3.3各軸的輸入輸出轉(zhuǎn)矩的計(jì)算43 V

3、帶設(shè)計(jì)63.1 確定帶輪63.1.1 確定計(jì)算功率P63.1.2選取v帶帶型63.1.3確定帶輪的基本直徑并驗(yàn)算帶速v63.2確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長度73.3 驗(yàn)算小帶輪上的包角73.4 計(jì)算帶的根數(shù)Z。73.5 計(jì)算單根v帶初拉力的最小值83.6計(jì)算壓軸力84 齒輪的設(shè)計(jì)94.1高速級齒輪傳動的計(jì)算設(shè)計(jì)94.1.1選定高速級齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)94.1.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)94.1.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)114.1.4幾何尺寸計(jì)算134.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)134.2.1選定低速級齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)134.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)144.1.3、按齒根

4、彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)164.1.4幾何尺寸計(jì)算175 軸的設(shè)計(jì)205.1 輸出軸的設(shè)計(jì)205.1.1 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩205.1.2 求作用在齒輪上的力205.1.3初步確定軸的最小直徑205.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)205.1.5軸的各段直徑215.1.6確定軸的各段長度215.1.7軸上零件的周向定位215.1.8輸出軸的強(qiáng)度校核225.1.9軸上鍵校核235.1.10軸承壽命計(jì)算215.2 高速軸的設(shè)計(jì)235.2.1 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩245.2.2 求作用在齒輪上的力245.2.3初步確定軸的最小直徑245.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)245.2.5軸的各段直徑255.2.6確定軸的

5、各段長度255.2.7軸上零件的周向定位255.2.8輸出軸的強(qiáng)度校核255.2.9軸上鍵校核265.2.10軸承壽命計(jì)算275.3 中間軸的設(shè)計(jì)275.3.1 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩275.3.2 求作用在齒輪上的力275.3.3初步確定軸的最小直徑285.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)285.3.5軸的各段直徑285.3.6確定軸的各段長度285.3.7軸上零件的周向定位295.3.8輸出軸的強(qiáng)度校核295.3.9軸上鍵校核305.3.10軸承壽命計(jì)算306箱體的設(shè)計(jì)及其附件的選擇316.1 箱體的設(shè)計(jì)316.2 潤滑方式的選擇326.2.1高速級齒輪的圓周速326.2.2滾動軸承的潤滑326.

6、2.3齒輪的潤滑326.2.4密封方式選取326.3 減速器附件的選擇32設(shè)計(jì)小結(jié)34參考資料342機(jī)械與動力工程學(xué)院 2014級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè) 1 傳動裝置總體分析1.1 原始數(shù)據(jù)（1）運(yùn)輸帶工作拉力 ；（2）運(yùn)輸帶工作速度 ；（3）卷筒直徑 ；（4）工作壽命 10年單班制；（5）工作條件 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動。（6）傳動系統(tǒng)圖 圖1-1 1.2 方案分析本設(shè)計(jì)中原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為二級圓柱齒輪減速器。 帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振

7、動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。 齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長。本設(shè)計(jì)采用的是展開式兩級圓柱斜齒輪傳動?？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，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低且傳動效率高。2 電動機(jī)的選擇及傳動比的分配2.1 電動機(jī)的選擇2.1.1 傳動裝置的總效率其中為工作機(jī)傳動效率。為了計(jì)算電動機(jī)所需功率,需確定傳動裝置總功率。根據(jù)課程設(shè)計(jì)表12-8取 , 設(shè)各效率分別為：、1（V帶傳動效率）、2（滾子軸承）、3（閉式齒輪傳動效率，精度為8級）、（齒式剛性聯(lián)軸器效率），查表得：，,。則傳動裝置的總效率為：=0

8、.95×0.984×0.972×0.98=0.8082.1.2工作機(jī)所需的輸入功率工作機(jī)所需要的有效功率為：=； 電動機(jī)所需功率為： 。2.1.3確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 根據(jù)課程設(shè)計(jì)表2-1,表2-2得,所以,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為2.1.4確定電動機(jī)型號 根據(jù)動力源和工作條件，選用Y系列三相異步電動機(jī)。使電動機(jī)的額定功率P （11.3）P ，由課程設(shè)計(jì)查表19-1,得電動機(jī)的額定功率P7.5KW，電機(jī)型號有三種，現(xiàn)將三種方案列表如下表1-1 三種電動機(jī)的數(shù)據(jù)比較方案電動機(jī)型號額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r min-1）滿載（）價(jià)格Y132M2-65.51000960中Y132S-

9、45.515001440便宜Y132S1-25.530002920中由上表可知方案更好，裝置結(jié)構(gòu)緊湊，因此選用方案。確定電動機(jī)的外形及安裝尺寸根據(jù)課程設(shè)計(jì)表19-3列出Y132M2-6的外形尺寸如下表 表1-2 Y160-6的外形及安裝尺寸 中心高外形尺寸底角安裝尺寸地角螺栓孔徑軸伸尺寸裝鍵部位尺寸 HL×(AB2)×HD A×B K D×E F×G 132515×140×315216×178 12 38×80 10×332.2計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比2.2.1總傳動比 2.2.2分配各級

10、傳動比 根據(jù)課程設(shè)計(jì)表2-1帶傳動范圍為24，取ID=2.67,則減速器傳動比i=iaID=7.49則由式中 i1高速傳動比 i減速器傳動比所以：i1=3.12,則減速級傳動比i2=ii1=2.402.3 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算2.3.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 2.3.2各軸輸入輸出功率的計(jì)算 2.3.3各軸的輸入輸出轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 將各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)列于表2。表1-2 各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)軸名轉(zhuǎn)速(r/min)轉(zhuǎn)矩（）傳動比i效率電動機(jī)軸軸軸滾筒軸960360115484899.299.2295.6672.5646.62.670.9313.120.9502400.95010.9603 V帶設(shè)計(jì)

11、3.1 確定帶輪電動機(jī)功率P=5.5kw, 轉(zhuǎn)速n=960rmin, 傳動比i=2.67，單班制工作，有輕微震動。3.1.1 確定計(jì)算功率由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-7查得工作情況系數(shù)，故3.1.2選取v帶帶型根據(jù)、由圖8-11選用A型。3.1.3確定帶輪的基本直徑并驗(yàn)算帶速v初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑，取118mm；驗(yàn)算帶速v；按機(jī)械設(shè)計(jì)式8-13驗(yàn)算帶的速度 ；因?yàn)?m/s<v<30m/s,故帶速合適；計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)直徑；根據(jù)式8-15a，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑；根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表8-8，圓整取dd=315mm.3.2確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長度根據(jù)機(jī)械

12、設(shè)計(jì)式8-20 初定中心距;由式8-22計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-2選帶的基準(zhǔn)長度；按式機(jī)械設(shè)計(jì)8-23計(jì)算實(shí)際中心距由式8-24 得中心距的變化范圍為594-681mm。3.3 驗(yàn)算小帶輪上的包角。3.4 計(jì)算帶的根數(shù)Z。計(jì)算單個(gè)v帶的額定功率。由，查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4a得。根據(jù)查表機(jī)械設(shè)計(jì)8-5得，機(jī)械設(shè)計(jì)表8-2得，于是計(jì)算v帶的根數(shù)z所以取五根。3.5 計(jì)算單根v帶初拉力的最小值由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量,所以 應(yīng)使帶的初拉力。3.6計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值為4 齒輪的設(shè)計(jì)4.1高速級斜齒輪傳動的計(jì)算設(shè)計(jì)輸入功率5.12Kw,轉(zhuǎn)速n=360rmin,傳動比i=3.

13、12,工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），單班制工作。4.1.1選定高速級齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）按傳動方案選用斜齒圓柱齒輪傳動。（2）輸送機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，故選用8級精度。（3）材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，平均硬度為280HBS。大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)， 則：取。（5）初選螺旋角。4.1.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) 2）查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-20選取區(qū)域系數(shù) 3）由式（10-21)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度 4）由式（10-

14、23）可得螺旋角系數(shù) 5）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 6）由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)。 7）由表查得彈性影響系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d，按齒面硬度查取齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19得接觸疲勞壽命系數(shù)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，取較小值，MPa (2)計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直徑 =56.854mm計(jì)算圓周速度v= 計(jì)算齒寬b及模數(shù) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2得：使用系數(shù)；根據(jù)、8級精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8得動載系數(shù)；齒輪的圓周力查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-3得； 查表10-4調(diào)

15、質(zhì)小齒輪支承非對稱布置、8級精度利用插值法計(jì)算得查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-13根據(jù)、故載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： 計(jì)算模數(shù)mm 4.1.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定計(jì)算參數(shù)試選根據(jù)式10-18查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-28得螺旋角影響系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查取齒數(shù)系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 查表10-15得：， 查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21C按齒面硬度查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 計(jì)算大小齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值大（2）按大齒輪計(jì)算；=2，調(diào)整模數(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v

16、計(jì)算齒寬b及模數(shù) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)根據(jù)、8級精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8得動載系數(shù)；齒輪的圓周力查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-3得； 查表10-4調(diào)質(zhì)小齒輪支承非對稱布置、8級精度利用插值法計(jì)算得查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-13根據(jù)、 故載荷系數(shù) 由式（10-13），可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得齒輪模數(shù)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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，故可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，而按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=66.920mm。于是有，取 4.1.4幾何尺寸計(jì)算（1）中心距計(jì)算 將中心距圓整為140mm。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角由于值變化不大，故參數(shù)， k,不必再進(jìn)

17、行修正（3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 （4）計(jì)算齒輪寬度，圓整后取 （5）主要設(shè)計(jì)結(jié)論：齒數(shù)模數(shù)m=2mm，壓力角=20，螺旋角=13729，變位系數(shù)為0，中心距a=140mm，齒寬，小齒輪用40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)），8級精度，。4.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)4.2.1選定低速級齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）按傳動方案選用直齒圓柱齒輪傳動。（2）材料選擇同高速級齒輪等同，選擇小齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，平均硬度為280HBS。大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS。（3）齒輪精度仍為8級。（4）選小齒輪齒數(shù)， 則：取。4.2.2按齒面接

18、觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)值試選載荷系數(shù) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6選取材料的彈性系數(shù)（大小齒輪均采用鍛造）為由式（10-21)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度 4）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5）由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)。查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d，按齒面硬度查取齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19得接觸疲勞壽命系數(shù)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，取小值， (2)計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直徑 =91.352mm計(jì)算圓周速度v= 計(jì)算齒寬b及模數(shù) （2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)

19、 1)由表10-2查得使用系數(shù)=1 2）根據(jù)v=0.55m/s,8級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)=1.02 3）齒輪的圓周力=/= 查表10-3得出齒間配合系數(shù) 4）由表10-4用插值法查得8級精度小齒輪相對非支承對稱布置時(shí)得出齒向載荷分布系數(shù)得到實(shí)際載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： 計(jì)算模數(shù)4.2.3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定計(jì)算參數(shù)試選由式（10-5）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度重合度系數(shù)計(jì)算，查取齒數(shù)系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 查表10-17得：，由表10-18得 查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21C按齒面硬度查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18得彎曲疲勞壽命

20、系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 計(jì)算大小齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值大，所以?。?）按小齒輪計(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3.1.1圓周速度v =2.423x24=60.240mmv=3.1.2 齒寬b=寬高比: 2）計(jì)算載荷系數(shù)3.2.1查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2得：使用系數(shù)；根據(jù)、8級精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8得動載系數(shù)；3.2.23.2.3查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-3得； 查表10-4調(diào)質(zhì)小齒輪支承非對稱布置、8級精度利用插值法計(jì)算得查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-13根據(jù)、故載荷系數(shù)3）由式（10-13）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的齒輪模數(shù)： 計(jì)算模數(shù)對比計(jì)算結(jié)果，由齒面

21、接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，故可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，而按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=106.846mm。算出小齒輪模數(shù)，取4.2.4幾何尺寸計(jì)算（1）分度圓直徑（2）中心距計(jì)算（3）計(jì)算齒輪寬度，則（4）主要設(shè)計(jì)結(jié)論：，模數(shù)m=3,中心距a=183.5mm，齒寬，小齒輪用40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪用45鋼（調(diào)質(zhì)），選用8級精齒輪參數(shù)表格高速級斜齒輪低速級斜齒輪高速級直齒輪低速級直齒輪模數(shù)2233齒數(shù)331033584壓力角20°齒頂高2233齒根高2.52.53.753.75全齒高55675675分度圓直徑67.94212.061

22、15252齒頂圓直徑71.94216.06121258齒根圓直徑62.94207.06109246中心距140183.5螺旋角13.729°齒寬75681201155 軸的設(shè)計(jì)5.1 輸出軸的設(shè)計(jì)5.1.1 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩P=3.38KW =48/min =672.5Nm5.1.2 求作用在齒輪上的力已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 =252 而 F=5140.87N F= F5.1.3初步確定軸的最小直徑按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理，取，于是得。輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器出的直徑。為了使所選軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)

23、選取聯(lián)軸器軸徑 根據(jù)聯(lián)軸器的計(jì)算公式，查機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1，取;則有，查機(jī)械設(shè)計(jì)表17-2，選用HL4彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑，半聯(lián)軸器長度L=112mm。5.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案 圖5-1（2）初步選擇深溝球軸承根據(jù)工作條件選用。參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選用0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度等級的型號6011。其尺寸為。5.1.5軸的各段直徑半聯(lián)軸器孔徑50；伸出來的軸徑5；與滾動軸承連接的軸的直徑5；箱體內(nèi)軸的直徑5；軸肩的軸徑取5；與齒輪連接軸的軸徑5；555.1.6確定軸的各段長度根據(jù)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度，取L7=45.5mm；

24、 L6=112mm；L5為軸肩寬度L5=10mm; L4=94.5mm；L3為安裝深溝球軸承寬度，取L3=17mm；L2為聯(lián)軸器到軸承距離L2=79mm；L1為比聯(lián)軸器軸孔長度略長L1=114mm.5.1.7 軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接。根據(jù)由課程設(shè)計(jì)表14-24查得平鍵截面；同樣，齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為。5.1.8 輸出軸的強(qiáng)度校核（1）根據(jù)已知受力進(jìn)行受力分析如圖 圖5-2（2）水平面支撐反力（3）垂直面支撐反力（4）水平面彎矩（5）垂直面彎矩（6）總彎矩根據(jù)教材p246，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，取=MPa查機(jī)械設(shè)計(jì)p368表14-3得=60MP，此軸合理安全。5.

25、1.9 軸上鍵校核鍵材料選擇45鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2得p=110MPa根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式6-1進(jìn)行p=4000Thld=4000×67250011×97×65=52.25MPa所以鍵符合要求5.1.10 軸承壽命計(jì)算根據(jù)指導(dǎo)書查得已選的深溝球軸承6011的額定動載荷由上述可知=632.04N，=1239.50N，而且該軸只受徑向力，當(dāng)量動載荷P等于，可見軸承2所受力大于軸承1受力，所以只需算軸承2根據(jù)教材p279取溫度系數(shù)，載荷系數(shù)，=103>24000=10年5.2 高速軸的設(shè)計(jì) 5.2.1 高速軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩=3.74KW =360/min =99

26、.2Nm5.2.2 求作用在齒輪上的力已知該軸上斜齒輪的分度圓直徑d=67.94mm而 =2920.22N = tanncos=2920.22×tan20°cos13.729°=1094.13N =tan=2920.22×tan13.729°=713.44N5.2.3初步確定軸的最小直徑按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理，取，于是得。5.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案 圖5-3（2）初步選擇角接觸球軸承根據(jù)工作條件選用。參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選用0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度等級的型號7209。

27、其尺寸為。5.2.5軸的各段直徑根據(jù)軸承寬度取45，5；定位軸肩52；為了加工方便52；取42；355.2.6確定軸的各段長度根據(jù)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度，取L1=18mm； L2=20mm；L3=,147mm; 齒輪寬度為75，L4=18mm；L5=18mm； L6=80mm.5.2.7 軸上零件的周向定位帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接。根據(jù)由課程設(shè)計(jì)表14-24查得平鍵截面；鍵長為76mm。 5.2.8 輸出軸的強(qiáng)度校核（1）根據(jù)已知受力進(jìn)行受力分析如圖 圖5-4（2）該軸還承受帶輪對軸的徑向力為Fd=1488N所以水平面支撐反力=1965.79 N（3）垂直面支撐反力（4）水平

28、面彎矩（5）垂直面彎矩（6）總彎矩根據(jù)教材p246，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，取=MPa查機(jī)械設(shè)計(jì)p368表14-3得=60MP，此軸合理安全。5.2.9 軸上鍵校核鍵材料選擇45鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2得p=110MPa根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式6-1進(jìn)行p=4000Thld=4000×992007×72×35=30.28MPa所以鍵符合要求5.2.10 軸承壽命計(jì)算根據(jù)指導(dǎo)書查得已選的角接觸球軸承7209的額定動載荷由上述可知Fr1=Fv12+FH12=1571.822+1543.322=2202.80NFr2=Fv22+FH22=1965.792+13772=2102.20N，軸向力=7

29、13.44N，查機(jī)械設(shè)計(jì)表13-7，F(xiàn)d=0.68FrFd1=0.68×2208.80=1497.90N，F(xiàn)d2=0.68×2102.20=1429.50N，F(xiàn)d1<Fd2+Fa所以Fa1=Fd2+Fa=2142.94NFa2=Fd2=1429.50N軸承當(dāng)量動載荷P1和P1Fa1Fr1=0.97>0.68 Fa2Fr2=0.68，查機(jī)械設(shè)計(jì)表13-5得X1=0.41，Y1=0.87，X2=1，Y2=0。查表13-6,輕微沖擊，取fd=1.1則P1=fdX1Fr1+Y1Fa1=1.1×0.41×2202.08+0.81×2142.9

30、4=3044.26N，P2=fdX2Fr2+Y2Fa2=1.1×1×2102.20+0×1429.50=2312.42N所以取大值P1進(jìn)行驗(yàn)算壽命根據(jù)教材p279取溫度系數(shù)，載荷系數(shù)，=103>24000=10年軸承滿足要求。5.3 中間軸的設(shè)計(jì) 5.3.1 中間軸上的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩=3.56KW =115/min =295.6Nm5.3.2 求作用在齒輪上的力已知該軸上大斜齒輪和小直齒輪所受力與其嚙合斜齒受力大小相同，方向相反。所以Fr1=1094.13N，F(xiàn)r2=1871.12N，F(xiàn)t1=2920.22N，F(xiàn)t2=5140.87N 5.3.3初步確定軸

31、的最小直徑按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理，取，于是得。5.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案 圖5-5（2）初步選擇角接觸球軸承根據(jù)工作條件選用。參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選用0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度等級的型號7209。其尺寸為。5.3.5軸的各段直徑根據(jù)軸承寬度取45，45；為了加工方便48；定位軸肩取605.3.6確定軸的各段長度根據(jù)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度，取L1=20mm； L2=22mm；L3=,118mm;，L4=10.5mm；L5=66mm； L6=45.5mm.5.3.7 軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵

32、連接。根據(jù)由課程設(shè)計(jì)表14-24查得平鍵截面；鍵長分別為63mm和115mm。 5.3.8 輸出軸的強(qiáng)度校核（1）根據(jù)已知受力進(jìn)行受力分析如圖 圖5-6（2）水平面支撐反力=947.22N（3）垂直面支撐反力 =2624.53N403.88N（4）水平面彎矩 ，（5）垂直面彎矩 （6）總彎矩根據(jù)教材p246，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，取=MPa查機(jī)械設(shè)計(jì)p368表14-3得=60MP，此軸合理安全。5.3.9 軸上鍵校核鍵材料選擇45鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2得p=110MPa根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式6-1進(jìn)行p1=4000Thld=4000×29560010×47×48=44.9MPap2=

33、4000Thld=4000×29560010×99×48=25.2MPa所以鍵符合要求5.3.10 軸承壽命計(jì)算之前軸承壽命超20倍而載荷變化不大，易知壽命滿足，軸承合格。6箱體的設(shè)計(jì)及其附件的選擇6.1 箱體的設(shè)計(jì)箱座壁厚：，取 。箱蓋壁厚：，取。箱座、箱蓋、凸緣的厚度：b=b1=,取b=b1=12mm箱底座凸緣的厚度：b2=2.5，b2=20mm箱座、箱蓋的肋厚：取m=10mm地腳螺釘?shù)闹睆剑?取df= 20mm；數(shù)目：n=6軸承旁聯(lián)接螺栓的直徑：，d1=16；箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓的直徑：，取d2=10 mm，間距l(xiāng)=150200mm軸承蓋螺釘?shù)闹睆剑?，取d3=10 mm；窺視孔蓋板螺釘?shù)闹睆剑?，d4=8mm;定位銷直徑：d=10mm軸承旁凸臺的半徑：至箱外壁的距離： 至凸緣邊緣的距離：。 外箱壁到軸承座端面的距離：=52mm。齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離：，?。?8mm。齒輪端面與內(nèi)箱壁距離：，?。?10mm。軸承蓋外徑：（其中，D為軸承外徑，為軸承蓋螺釘?shù)闹睆剑?高速軸：中間軸：低速軸：6.2 潤滑方式的選擇6.2.