帶式運(yùn)輸機(jī)兩級閉式齒輪傳動裝置設(shè)計(jì)

xxx大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

計(jì)算說明書

設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)兩級閉式齒輪傳動裝置設(shè)計(jì)學(xué)院 專業(yè)學(xué)號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師完成日期 目錄TOC\o"1-5"\h\z第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書 31.1設(shè)計(jì)題目 31.2設(shè)計(jì)要求 31.3原始數(shù)據(jù) 3第二章電動機(jī)的選擇 42.1選擇電動機(jī)的類型 42.2選擇電動機(jī)的容量 42.3確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 4第三章傳動裝置運(yùn)動及動力參數(shù)計(jì)算 53.1分配傳送比 53.2運(yùn)動和運(yùn)動參數(shù)計(jì)算 5第四章傳動裝置設(shè)計(jì) 74.1V帶傳動設(shè)計(jì) 74.2齒輪設(shè)計(jì) 9第五章軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 145.1中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 145.2高速軸的設(shè)計(jì) 165.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 185.4軸的校核 20第七章鍵連接的選擇和計(jì)算 23第八章減速箱體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì) 238.1減速箱體結(jié)構(gòu)的具體參數(shù)和尺寸見表8-1 238.2減速箱附件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24第九章心得體會 26參考文獻(xiàn) 27第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目帶式運(yùn)輸機(jī)兩級閉式齒輪傳動裝置設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置。（2）連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載起動，運(yùn)輸帶允許誤差為5%（3）使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作。1.3原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)組編號12345678910工作機(jī)軸輸入扭矩T/（N?m）808590958085908890000000000500運(yùn)輸帶工作速度v/（m/s）1.1.1.1.1.1.1.111.2253354452■3■354

卷筒直徑D/mm363738394041363339000000078000選擇第五組數(shù)據(jù)運(yùn)輸機(jī)工作軸扭矩：800N?m運(yùn)輸帶工作速度：1.4m/s卷筒直徑400mm第二章電動機(jī)的選擇選擇電動機(jī)的類型按時間要求選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，電壓380V。選擇電動機(jī)的容量P電動機(jī)所需工作功率為 P二pw （1-1）d耳電動機(jī)所需功率為 P=dw （1-2）w9550傳動裝置的總效率為 n=nn4耳巧耳（1-3）2345聯(lián)軸器傳動效率n=0?99,滾動軸承效率n=o?99,齒輪傳遞的效率n=0?97,V1 2 3帶傳動效率n=0.96,卷筒傳動效率n=0?96,代入式（1-3）45得耳二0.99x0.994x0.982x0.96x0.96二0.825滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：=66.85r/min60x1000V60x1000x1.4nw滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：=66.85r/min兀xD 兀x400所需電動機(jī)功率：P=d所需電動機(jī)功率：P=dT-n w—9550800x66.859550x0.825=6.79kw因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率P略大于p即可，由《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》edd第六章Y系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機(jī)的額定功率為P=7?5kw。e2?3確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表2-3可知V帶傳動的傳動比常用范圍2?4,由《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表2-4可知展開式二級圓柱齒輪減速器的傳動比常用范圍8?40，則總傳動比i=16?160，所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為an=i'xn=（16?160）x67r/min=（1072?10720）r/mindaw符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500和3000r/min?，F(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速1500及3000r/min,兩分方案進(jìn)行比較。由《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》第六章相關(guān)資料

查得的電動機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動比列于表1-1表1-1額定功率為7.5kw時電動機(jī)選擇對總方案影響方案電動機(jī)型號額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速/滿載轉(zhuǎn)速nm/（r/min）1Y132S2-27.53000/29202Y132M-47.51500/1440有因?yàn)楫?dāng)工作轉(zhuǎn)速要求一定時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速高將使傳送比加大。則傳動系統(tǒng)中的傳動系數(shù)，整體體積將相對較大，這可能導(dǎo)致傳動系統(tǒng)造價增加，造成整體成本增加，所以選定電動機(jī)型號為Y132M-4。第三章傳動裝置運(yùn)動及動力參數(shù)計(jì)算3.1分配傳送比1.總傳送比—21.54TOC\o"1-5"\h\zn 14401.總傳送比—21.54i— —an 66.85w分配傳動裝置各級傳送比，去V帶傳動的傳送比i=2,則減速器的傳動比i為01ii——ai--21?54-10.77201取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳送比怙-、1石—<1.4x10.77—3.883則低速級的傳動比i-丄—1077—2.77423i3.88312聯(lián)軸器的傳動比為i=134注意：以上傳動比的只是初步的。傳動裝置的實(shí)際總傳動比必須在各級傳動零件的參數(shù)，如帶輪直徑、齒輪齒數(shù)等確定以后才能計(jì)算出來。一般，總傳送比的實(shí)際值與設(shè)計(jì)要求值得允許誤差為3%?5%。3.2運(yùn)動和運(yùn)動參數(shù)計(jì)算0軸（電動機(jī)軸）：P=P=6.79kw0dn=n=1440r/min0mTOC\o"1-5"\h\zP 6.79T—9550——9550x N-m—45.0N-m0 n 144001軸（高速軸）：P—P耳—P耳—6.79kwx0.96—6.52kw001 04

720r/minn 1440720r/min=—0= r/mm=i201T二9550P=9550x652N-m二86.5N-mi n 72012軸(中間軸)：P=Pq=Pqq=6.52kwx0.99x0.97=6.26kw112123ir/min=185.4r/min3.883ir/min=185.4r/min3.883P6.26T=9550t—9550x N-m—322.5N-m2n2185.42123軸（低速軸）：P=Pq=Pqq=6.26kwx0.99x0.97=6.01kw223 223ni23r/min=66.83r/min2.774Pni23r/min=66.83r/min2.774P6.01T—9550——9550x N-m—858.8N-m3n366.8334軸（滾筒軸）：P=Pq=Pqq=6.01kwx0.99x0.99=5.89kw334 31266.83166.831r/min=66.83r/min34P 5.89T=9550t=9550xN-m=841.7N-m4 n 66.8341?3軸的輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率或輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.99.運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于表3-1。表3-1各軸運(yùn)動和動力參數(shù)軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/N?m轉(zhuǎn) 速n/(r/min)傳動比i效率n輸入輸出輸入輸出電動機(jī)軸6.79451440

1軸6.526.4586.585.672020.962軸6.26&20322.5319.3185.43.8830.963軸6.015.95858.8850.266.832.7740.96滾筒軸5.895.83841.7833.366.8310.98第四章傳動裝置設(shè)計(jì)4.1V帶傳動設(shè)計(jì)已知：P=6?79kw,n=1440r/min,i=2,兩班制工作，載荷較平穩(wěn)，空載起動，dm要求結(jié)構(gòu)緊湊。確定計(jì)算功率P，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表6-6查得工作情況系數(shù)KA=1.1,計(jì)算ca功率P為P二KP二l.lx7.5二8.25kwcacaA選取帶型根據(jù)P和n,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6-8選用A型帶。cam確定帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1推薦的最小基準(zhǔn)直徑，由附表6-7可選出小帶輪的基準(zhǔn)直徑d=125mm，則大帶輪的基準(zhǔn)直徑d二id二2x125二250mm。根據(jù)附表d1 d20ldl6-7，取d=250mm。d26-7，取d=250mm。d24?驗(yàn)算帶速，即V=兀dn dl-l—60X1000兀x125X144060X1000=9.42m/s5m/sVVV25m/s，故符合要求。確定V帶的基準(zhǔn)長度和中心距。根據(jù)0.7(d+d)<a<2(d+d)初步確定中心距a為d1 d2 0 d1 d2 00.7(125+250)=262.5<a<2(125+250)=750，考慮到設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)緊湊，故選0a=300mm。0計(jì)算V帶的基準(zhǔn)長度L為d0兀 (d—d)2L=2+ (d+d)+ -d0 a02d1 d2 4a0—2x300+ 0)+(250一125)22 4x300=600+589.05+13.02=1202.07由附表6-2選V帶基準(zhǔn)長度L為1250mmd計(jì)算出實(shí)際的中心距a為a沁a0+L—L0—300+1250—1202.07—323.97mm22驗(yàn)算主動輪上的包角。a沁180?！猟2—dix57.3=180?！?50—125x57.3=157.9。＞120。i 2 323.97故主動輪的包角合適。計(jì)算V帶的根數(shù)。由附表6-2查得K=0?93,由附表6-5查得K二0.95La由附表6-4查得AP二0.17kw，由附表6-3查得P=1.93kw0在此條件下，單根V帶所傳遞的功率為P二(P+AP)KK二(1.93+0.17)x0.95x0.93二1.86kwr0 aLV帶的根數(shù)Z為Z＞二二825二4.44，取Z=5根P1.86r8?計(jì)算初拉力F，由附表6-1查得q=0?1kg/m,V帶的初拉力為0（2.5—K）P丄“F—500 aca+qV20 KZVa（2.5—0.95）P—500 ca+0.1x9.4220.95x5x9.42—142.9+8.9—151.89.計(jì)算帶對軸的壓力。aF—2ZFsin—p02157.9。—2x5x151.8xsin―2—1489.9N10?V帶輪輪緣尺寸（基準(zhǔn)寬度制）（摘自GB/T10412-2002）B—（Z一1）e+2f—（5一1）x15+2x9—78mmV帶傳動的主要參數(shù)歸于表4-1表4-1V帶傳動的主要參數(shù)名稱結(jié)果名稱結(jié)果名稱結(jié)果帶型A傳動比2?ft業(yè)匚根數(shù)Z=5帶輪基準(zhǔn)直徑d=125mmd1d=250mmd2基準(zhǔn)長度L=1250mmd預(yù)緊力F=151?8N0中心距a=323.97mm壓軸力F=1489?9Np

4.2齒輪設(shè)計(jì)4.2.1高速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）選用直齒圓柱齒輪傳動（2）材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表8-1選擇小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為HBS二241?289,取270HBS,大齒輪材料為45號鋼，HBS二217?255,取240HBS，大小齒輪的硬度差為30HBS。由于是低速級，速度不高，由附表8-12，選擇齒輪精度7級（3）對于閉式軟齒面齒輪，齒數(shù)可以選擇較多些，故選小齒輪齒數(shù)Z=25，大1齒輪齒數(shù)Z二iZ二3.883x25二97.075，取Z=971212U+U+1 mmuKTdi-766v聲韮'dH（1）確定上式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值。試選載荷系數(shù)K=1.5。t低速級小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=86.5N-m。齒寬系數(shù)0，表8-3選取0=1.0。dd應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N1=60njL=60x^40x1x(2x8x365x10)=2.52x1091h 2N—1N—1i122.52x1093.883二6.49x108接觸疲勞壽命系數(shù)KHN由N、N及附圖8-6，得K 二0.89,K二0.92。1 2 HN1 HN2接觸疲勞強(qiáng)度極限& ，由附圖8-7（f），分別按合金鋼（40Cr）MQ線和Hlim碳鋼MQ的延長線及齒面硬度査得：小齒輪& =720N/mm2，大齒輪& =580N/mm2Hlim1 Hlim2接觸疲勞許用應(yīng)力C]H由表8-4,取安全系數(shù)S口=1.05，則H

InH］二1Kc―InH］二1Kc―HN1_HlimlSH0.89x720l.05=610N/mm2Ch］二Kc―HN2_Hlim2SH0.92x580=508N/mm2取許用接觸疲勞強(qiáng)度CLC]=508N/mm2為計(jì)算許用應(yīng)力。H H2試算d，則lt=65.7mm=76%"X8$5x38空=65.7mm31.0x5082 3.8833、修正計(jì)算計(jì)算高速軸齒輪圓周速度V,則兀dn 3.14x65.7x720v= 1^-1= =2.476m/s60x1000 600x1000計(jì)算高速軸齒輪圓周力F，則t=2633N2T 2x=2633NF= 1= td 65.7x10-31t計(jì)算載荷系數(shù)K。根據(jù)v=2.476m/s以及參考附表8-12,選擇9級精度(GB10095-88)。由參考附表8-2，查得使用系數(shù)K人=1。由附圖8-1查得動載荷系數(shù)K=1.11。根據(jù)AVKF1x26334^= =40.1N/mV100N/mmb65.7并由附表8-3，對于未經(jīng)表面硬化的直齒9級精度齒輪，查得齒間載荷分配系數(shù)K=K=1.2。由附表8-4，選擇軟齒面、裝配時不做檢驗(yàn)調(diào)整，可按8級精Ha Fa度公式計(jì)算，然后放大10%來考慮9級精度的齒向載荷分布系數(shù)，則K=(1+10%)xL.23+0.18(+0.6x1.021<1.02+0.61x10-3x65.7^=1.558H0故K=KKKK=1x1.11x1.2x1.558=2.28AVHaHPd1t按實(shí)際的載荷系數(shù)校正小齒輪直徑d]，則d1t=75.5mm

計(jì)算低速軸的齒輪的模數(shù)m,則=3.02d=3.02?-~151根據(jù)附表8-8，確定高速軸的齒輪傳動模數(shù)m=3。對于閉式軟齒輪傳動,只需通過接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；對于低速(vV3m/s)、9級精度、不重要的傳動，也可不必進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。4、低速軸齒輪的幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑為d=mZ=3x25=75mm11d=mZ=3x97=291mm22中心距為d+d75+291“c

a=t2= =183mmi2 2齒寬為b=Qxd=1.0x75=75mm1d1圓整后取b=80mm，b=75mm12齒輪精度等級8級材料及熱處理大、小齒輪材料為40Cr并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理及表面淬火，齒面硬度為HBC=48?55,油潤滑4.2.2低速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選用直齒圓柱齒輪傳動材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表8-1選擇小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為HBS=241?289,取270HBS,大齒輪材料為45號鋼，HBS=217?255,取240HBS，大小齒輪的硬度差為30HBS。由于是低速級，速度不高，由附表8-12，選擇齒輪精度7級對于閉式軟齒面齒輪，齒數(shù)可以選擇較多些，故選小齒輪齒數(shù)Z3=25，大齒輪齒數(shù)Z=iZ=2.774x25=69.35，取Z=69231 42、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)U土U土1 mmuKTd1'766v*dH

（1）確定上式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值。①試選載荷系數(shù)K=1.4。t②低速級小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=322.5N-m。齒寬系數(shù)0,表8-3選取0二1.0。dd應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N1=60njL=60x1x(2x8x365x10)=6.496x10sih3.883N—1N—1i236.496x10s2.774=2.34x108接觸疲勞壽命系數(shù)KHN由N、N及附圖8-6，得K=0.92,K=0.95。1 2 HN1 HN2接觸疲勞強(qiáng)度極限& ，由附圖8-7（f），分別按合金鋼（40Cr）MQ線和Hlim碳鋼MQ的延長線及齒面硬度査得：小齒輪& =720N/mm2，大齒輪& =580N/mm2Hlim1 Hlim2接觸疲勞許用應(yīng)力C]H由表8-4,取安全系數(shù)S口=1.05，則H=—HN1=—HN1―Hliml1SH0.92x720105=631N/mm2InH]InH]=K&―HN2_Hlim2SH0.95x5801.05=525N/mm2取許用接觸疲勞強(qiáng)度1]=t]=525N/mm2為計(jì)算許用應(yīng)力。TOC\o"1-5"\h\zH H2⑵試算d，則1t=100.1mmKTu土1 “1.4x322.52.774+=100.1mmd>7663 =7663 x1t 3：0(InJJ2u 31.0x5252 2.774'dH3、修正計(jì)算(1)計(jì)算低速軸齒輪圓周速度V,則兀dn3.14x100.1x(720/3.883)八門“/v= 1—1= =0.971m/s60x1000 600x1000⑵計(jì)算低速軸齒輪圓周力Ft，則廠2T 2x322.5F二i二 二6444Ntd 100.1X10-31t計(jì)算載荷系數(shù)K。根據(jù)v二0.971m/s以及參考附表8-12,選擇9級精度(GB10095-88)。由參考附表8-2，查得使用系數(shù)K人二1。由附圖8-1查得動載荷系數(shù)K二1.08。根據(jù)AVKF 1x6444a^= =64.4N/mV100N/mmb100.1并由附表8-3，對于未經(jīng)表面硬化的直齒9級精度齒輪，查得齒間載荷分配系數(shù)K=K=1.2。由附表8-4，選擇軟齒面、裝配時不做檢驗(yàn)調(diào)整，可按8級精Ha Fa度公式計(jì)算，然后放大10%來考慮9級精度的齒向載荷分布系數(shù)，則K=(1+10%)xL.23+0.18(+0.6x1.0211.02+0.6x10-3x100.丄1.578H0故K二KKKK二1x1.08x1.2x1.578二2.05AVHaHP按實(shí)際的載荷系數(shù)校正小齒輪直徑d］，則"K '205d=d3 =100.13：—=113.7mm1 1t3K 31.4t計(jì)算低速軸的齒輪的模數(shù)m,則二4.548二4.548—1= z251根據(jù)附表8-8，確定低速軸的齒輪傳動模數(shù)m=4.5對于閉式軟齒輪傳動，只需通過接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；對于低速(vV3m/s)、9級精度、不重要的傳動，也可不必進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。4、低速軸齒輪的幾何尺寸計(jì)算(1)分度圓直徑為d=mz=4.5x25=112.5mm31d=mz=4.5x69=310.5mm442）中心距為d+d 112.5+310.5 「a=t2= =211.5mm2 2 23）齒寬為b=0xd=1.0x112.5=112.5mm3d3圓整后取b?=圓整后取b?=118mm,b4=113mm（4）齒輪精度等級8級（5）材料及熱處理大、小齒輪材料為40Cr并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理及表面淬火，齒面硬度為HBC=48?55,油潤滑。高速級與低速級齒輪所涉及的參數(shù)如表4-2所示表4-2計(jì)算齒輪所涉及的主要參數(shù)高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪齒數(shù)/mm25972569齒寬/mm8075118113分度圓直徑/mm75291112.5310.5齒頂圓直徑/mm81297121.5319.5齒根圓直徑/mm67.5283.5101.25299.25中心距/mm183211.5第五章軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算5.1中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P=6.26kw n=185?4r/minT=322.5N-m

f a-- 1 2 3 4 5 6選擇軸的材料及熱處理方法選擇軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表14-1查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力LL60MPa。-1計(jì)算最小直徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1選取C=110,得d=C3二=110x3 =35.6mmmin\ln \185.4I1中間軸起過渡減速作用，最小直徑無需鍵槽或其他零件，取整36mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定各軸直徑d：最小軸段因?yàn)橐c軸承相配合，查《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表6-63，選軸承型號6308,dxDxB=40mmx90mmx23mm則〃丄—40mm。d23：此段為高速級大齒輪安裝段，軸肩2為過渡部位，區(qū)分加工表面，所以d=d+4mm=40+4=44mm23 12d34:高速級大齒輪的右端采用軸環(huán)定位，軸環(huán)高度應(yīng)滿足h>（0.07?0.1）d，故取h二3mm,所以d=d=6mm=44+6=50mm。34 23d45:同理d23，此段為低速級小齒輪安裝段，取d45=d23=44mm。d56:同理d12，與軸承配合，選取6308型號滾動軸承故d56=d12=40mm。

2）確定各軸段長度Z:與軸承配合段，l=B+C+K+3+2.5mm=23+5+9+3+2.5=42.5，取12122/=47mm。12l：與高速級大齒輪配合段，配合軸段應(yīng)比齒輪寬略短，所以23/=b一3mm=75一3=72mm。TOC\o"1-5"\h\z23 2/:與低速級小齒輪配合段，取l=b-3mm=118-3=115mm。45 45 3/:與軸承配合，/二B2+C+K+3mm二23+5+9+3二40mm,取/二44mm。56 56 56/ :軸環(huán)寬度，為了有足夠的強(qiáng)度來承受軸向力，通常取 b>1.4h，所以34/=15mm。34（3）確定軸上倒角和圓角 C=2x45。 R=1.55.2高速軸的設(shè)計(jì)P=6.52kwn=720r/minT=86.5N?m1.選擇軸的材料及熱處理方法選擇軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表14-1查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力LL60MPa。-1計(jì)算最小直徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1選取C=110，得d=C32=110x3 =22.9mm考min\ln 372072慮到安裝帶輪，會有鍵槽的影響，故將直徑增加4%，取d=24mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于高速級小齒輪的尺寸相對較小，故將高速軸做成齒輪軸，無需對齒輪進(jìn)行定位。（1）確定各軸段直徑d：最小軸段，d=d=24mm。1212mind：軸肩2處對帶輪定位，故d=d+6mm=30mm。23 23 12d：軸肩3處為過渡部分，區(qū)分加工表面，軸段34與軸承配合，軸承僅承受徑34向力，查《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表6-63，選取軸承型號6307，其主要參數(shù)dxDxB=35mmx80mmx21mm,所以d=35mm,B=21mm。34 1d：由于軸肩4對軸承有定位作用，查《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表6-63型45號6307滾動軸承得，軸承的安裝直徑為44mm,所以d=44mm。45d:同理d，與軸承配合，選取型號6307，故d=d=35mm。56 34 56 34（2）確定各軸段的長度l：由于12軸段配合的帶輪寬B=78mm，l=B-2mm=（78-2）mm=76mm1212l:查《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表3-1得23地腳螺栓df=0.036a+12mm沁20mm。軸承旁連接螺栓d=0.75d=15mm 取d=16mm，由表3-1可得C=22mm，1 f 1 1C=20mm。2箱體軸承孔長L>5+C1+C2+（5?8）=9+22+20+8=59mm軸承端蓋厚t=10mm。裝拆螺釘余量取L=20mm貝01=L+1+L-C-B=59+10+20-5-21=63mm。TOC\o"1-5"\h\z23 11:與型號6307滾動軸承配合，取1=25mm。34 341：與型號6307滾動軸承配合，取1=25mm。56 341：取1=243mm。45 45（3）取定軸上倒角和圓角C=2x45。R=1.55.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P=6.01 n=66.83r/min T=858.8N?m1 2 3 4 56 7 81..選擇軸的材料及熱處理方法選擇軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表14-1查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力LL60MPa。-12.計(jì)算最小直徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1選取C=110,得d二C3.J—二110x勒匹01二49.3mm因min \n3 \66.83為聯(lián)軸器安裝在此段，且用鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩?？紤]到鍵槽會削弱軸的強(qiáng)度，故應(yīng)將計(jì)算軸徑適當(dāng)增大，所以取整為52mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸上零件的定位及軸的主要尺寸的確定（1） 軸端聯(lián)軸器的選用和定位。軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為T=9550X"60!=858.8N-m由66.83附表15-4查聯(lián)軸器工作的情況系數(shù)K=1.5求得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為T二KT二1.5x858.8N-m二1288.2N-m根據(jù)Tea值，查國標(biāo)GB/T5014-2003，選ca用LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器，J型軸孔，其安裝孔徑d=55mm；聯(lián)軸器的轂孔長12L=84mm,故取軸與其配合段長 按軸徑選用平鍵截面面積尺寸112bxh二16mmx10mm,鍵長為70mm（GB/T1095-2003）（2） 軸承、齒輪的定位及軸段主要尺寸計(jì)算各軸段的直徑d“：由以上分析計(jì)算可得d=55mm。1212d：軸肩2處對半聯(lián)軸器有軸向定位，d=d+7mm=62mm。232312d：軸肩3處為過渡部位，區(qū)分加工表面，軸段34與軸承配合，軸承僅承受徑34向力，因d=62mm,查《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表6-63,選取6313滾動軸承。23其主要參數(shù)dxDxB=65mmx140mmx33mm，d=65mm,B=33mm。34 ad:由于軸肩4對軸承有定位作用，查《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表6-63型號456313得其安裝尺寸為77mm,所以d=77mm。45d：同理d，d=d=65mm。TOC\o"1-5"\h\z78 34 78 34d:對軸承的要求通過套筒來實(shí)現(xiàn)，d=d+8=65+8=73mm。67 67 78d：軸肩6對低速級小齒輪有軸向定位要求，為保證齒輪端面能緊靠定位面，56通常取h>（0.07?0.1）d，取h=5mm,故d=d+12=85mm。56 67計(jì)算各軸段的長度由于12軸段配合的半聯(lián)軸器孔長L=84mm故l=L一2mm=82mm。121121：查《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表3-1得23地腳螺栓df=0.036a+12mm?20mm。軸承旁連接螺栓d=0.75d=15mm 取d=16mm，由表3-1可得C=22mm,1 f 1 1C=20mm。2箱體軸承孔長L>5+C1+C2+（5?8）=9+22+20+8=59mm軸承端蓋厚t=10mm。裝拆螺釘余量取L=20mm貝01=L+1+L-C-B=59+10+20-5-33=51mm。23 11:與軸承6313配合，取1=37mm34 341:軸環(huán)寬度，為了有足夠的強(qiáng)度來承受軸向力，通常取b>1.4h，故取1=15mm。l:由于與之相配合的低速級小齒輪齒寬b=113mm，配合軸段長應(yīng)比齒輪齒674寬略短，所以l=b一3mm=110mm。674l:l=B+C+K+3+2.5=33+5+9+3+2.5=52.5mm^故l=57mm。7878a78l:取l=84mm。45 45確定軸上倒角和圓角 C=2X45。R=2。5.4軸的校核以高速軸為例進(jìn)行校核軸的受力分析（1） 軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定。齒輪對軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點(diǎn)，因此可決定低速軸上的齒輪的作用點(diǎn)位置。軸上安裝的6313型號的軸承，為深溝球軸承，因此可知負(fù)荷作用中心到軸承外端面的距離a=16?5,故可計(jì)算出支點(diǎn)跨距和軸上各力作用點(diǎn)相互位置尺寸。支點(diǎn)跨距l(xiāng)=242mm；齒輪的作用點(diǎn)到左支點(diǎn)A的距離為ACl=152mm。齒輪的作用點(diǎn)到右支點(diǎn)的距離為l=90mm。AB BC（2） 繪制軸的力學(xué)模型圖齒輪嚙合處作用有徑向力和圓周力,根據(jù)齒輪轉(zhuǎn)向,可確定兩者方向,畫出受力簡圖（圖a）。取集中力作用于齒輪和軸承寬度的中點(diǎn)。齒輪嚙合力即為作用于軸上的載荷，將其分解為垂直面受力（圖b）和水平面受力（圖d）。Fx2(a)Ft.(b)Fyl(c)Ft312717.2(f)-3327868^8800FylFx3）軸上載荷計(jì)算Fxl113820.61齒輪的圓周力：F二牛二2竽煮00N=5532Ntd310.54齒輪的徑向力：F二Ftana二5532xtan20oN二2013.48Nrt（4） 軸上支反力計(jì)算水平面內(nèi)的支反力：F+F+F-F二0x1 x2 tF-1 -Fl二0t即F即F+F-5532二0x1 x25532x152-Fx242二0x2解得F解得F二2057.35Nx1F二3474.65Nx2垂直面內(nèi)的支反力：F+F-F二0y1 y2r?1 -F?1二0ACrAB即F+F-2013.48二0Fx242-2013.48x152二0y1 y2 y2解得：F二748.82NF二1264.66Ny1 y2軸彎矩計(jì)算及彎矩圖繪制計(jì)算截面B處的彎矩：水平面的彎矩：M=-Fxl=-2057.35x152=—312717.2N-mmH x1AB垂直面的彎矩：M=Fxl=748.82x152=113820.64N?mmv y1AB分別畫出垂直面和水平面的彎矩圖(圖c和圖e),求合成彎矩并畫出其彎矩圖(f),則M='-M2+M2=.(-312717.2)2+(113820.64)2=332786N?m屮H V S畫出扭矩圖(圖g)按彎矩合成校核軸的強(qiáng)度截面B處的彎矩最大，以其為危險截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式(14-6)，取a=0.6單向轉(zhuǎn)動，扭矩切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，考慮鍵槽的影響，將B截面軸徑乘以0.94 ，則有ac=<M2+(aT)2「3327862+(°.6x8588四?18.9MPa<L]0.1d3 0.1x(0.94x73)3 -1B截面強(qiáng)度足夠，故安全。第六章滾動軸承的計(jì)算和選擇以低速軸上的滾動軸承為例由計(jì)算軸時初選軸承型號6313，因軸承支點(diǎn)跨距小于300mm,故采用兩端固定的軸承組合。查《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表6-23深溝球軸承可知：C=93800N，C=60500Nror計(jì)算軸承受到的徑向載荷由前面的計(jì)算可知F='-F2+F2=￡2057.352+748.822=2189Nr1 x1 y1F=：F2+F2=\：3474.652+1264.662=3698Nr2 x2 y2計(jì)算軸承的當(dāng)量動載荷由于軸承只承受徑向載荷，且載荷較平穩(wěn)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表13-2可得，沖擊載荷系數(shù)f=1.0，所以dP=fF=1.0x2189=2189N1dr1P二fF二1.0x3698二3698N2dr2驗(yàn)算軸承的壽命所以2軸承的當(dāng)量動載荷為計(jì)算依據(jù)，軸承的預(yù)期壽命為L二10x365x8x2二58400h所選軸承的壽命為L二竺（C）3二106 （93800）3二4.07x106>L二58400h60nP 60x66.8336982故所選軸承滿足要求第七章鍵連接的選擇和計(jì)算以低速軸為例選擇鍵的類型和尺寸因?yàn)榘惭b齒輪處軸徑d=73mm，由《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表6-57可查得，當(dāng)軸徑d=65?75mm時，鍵的寬度為b=20mm,高度為h=12mm。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=90mm（略小于輪轂寬度）。校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，鍵的工作長度l=L-b=90-20=70mm，接觸高度k=0?4h=0.4x12=4?8mm，査《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》表5-2，按照有輕微沖擊取許用擠壓應(yīng)力LL110MPa，則有c=旦=2x858.8x103=70.03MPavLL110<MPapKld 4.8x70x73 p故鍵連接滿足擠壓強(qiáng)度強(qiáng)度條件。第八章減速箱體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)8?1減速箱體結(jié)構(gòu)的具體參數(shù)和尺寸見表8-1表8-18?1減速箱體結(jié)構(gòu)的機(jī)體參數(shù)名稱符號計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚55二0.025a+3>89箱蓋壁厚515=0.02a+3>