設(shè)計(jì)計(jì)算說明書部分

設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置中的三軸線雙級斜齒圓柱齒輪齒輪器。圓柱齒輪 器帶式運(yùn)輸機(jī)聯(lián)軸器卷筒電聯(lián)軸器載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）電的選擇與參數(shù)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)滾動軸承的選擇裝配圖、零件圖的繪制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫5（1）器總裝配圖一張（0號或1號圖紙）齒輪、軸零件圖各一張（2號或3號圖紙）二、傳動方案的擬定及說明鼓輪的扭矩T（N?m）鼓輪的直徑 D（mm）運(yùn)輸帶設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置中的三軸線雙級斜齒圓柱齒輪齒輪器。圓柱齒輪 器帶式運(yùn)輸機(jī)聯(lián)軸器卷筒電聯(lián)軸器載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）電的選擇與參數(shù)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)滾動軸承的選擇裝配圖、零件圖的繪制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫5（1）器總裝配圖一張（0號或1號圖紙）齒輪、軸零件圖各一張（2號或3號圖紙）二、傳動方案的擬定及說明鼓輪的扭矩T（N?m）鼓輪的直徑 D（mm）運(yùn)輸帶速度v（m/s）帶速允許偏差（%）使用年工作制度（班/日）8103600.85552輪箱三、電的選擇1、工作及所需輸入功率Pw2Tv 28100.853.825kWPw1000D 0.362、傳動裝置總效率傳動裝置的總效率 3 221 2 3 4式中，η1輪箱三、電的選擇1、工作及所需輸入功率Pw2Tv 28100.853.825kWPw1000D 0.362、傳動裝置總效率傳動裝置的總效率 3 221 2 3 4式中，η1、η2…為從電至卷筒軸之間的各傳構(gòu)和軸承的2-430.99；圓柱齒輪傳動20.9710.99；卷筒軸滑動軸承40.96，則0.9920.9930.9720.960.860.863、電 功率PdP 3.8254.448kWd 0.864、工作機(jī)主軸轉(zhuǎn)速nw601000v6010000.8545.1r/minnwD360器的傳動比i8～60w5、二級展開式圓柱齒輪轉(zhuǎn)速n'6、電d7、電確定P和n'Y132M2-6d d主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：同步轉(zhuǎn)速960r/min四、傳動裝置的總傳動比及其分配1、總傳動比分配inm960021.29i21.29nw 45.12、分配各級傳動比i1 i15.26取i15.26i2同步轉(zhuǎn)速960r/min四、傳動裝置的總傳動比及其分配1、總傳動比分配inm960021.29i21.29nw 45.12、分配各級傳動比i1 i15.26取i15.26i24.05五、計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)n（r/min）器高速軸為１軸，中速軸為２軸，低速軸為３軸，i4.052各軸轉(zhuǎn)速為：n1nm960r/minnm 960n2i 5.2611質(zhì)量（kg）DEFG2.284388010×833型號額定功率（kW）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）Y132M2-65.59602.0nnm 1420 3 ii 4.0512P（kW）P1Pd3nnm 1420 3 ii 4.0512P（kW）P1Pd34.4480.994.404kW0.974.229kWP3P2124.2290.990.974.061kWT（N?ｍ）md n 960m2 n 182.523 n 45.13將計(jì)算結(jié)果列表如下：Td44.2NmT2221.3NmT3859.9Nm項(xiàng)目電 軸123960960182.545.1功率（kW）4.4484.4044.2294.06144.243.8221.3859.9傳動比15.264.05效率0.990.97*0.990.97*0.99六、傳動件的設(shè)計(jì)計(jì)算（一、齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算1、低速齒輪組（1）選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)①用斜齒圓柱齒輪7級精度4（調(diào)質(zhì)20HBSz130：z2304.06121.8z2121⑤選取螺旋角14（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)2KtT1u1(ZHZE)2d 31tu []dH①確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值Kt1.6（齒輪傳動設(shè)計(jì)所用參數(shù)全部來自此書10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH2.433a)b)得 10.7720.91由圖10-26 查，，c)⑤選取螺旋角14（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)2KtT1u1(ZHZE)2d 31tu []dH①確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值Kt1.6（齒輪傳動設(shè)計(jì)所用參數(shù)全部來自此書10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH2.433a)b)得 10.7720.91由圖10-26 查，，c)120.911.68小齒輪傳遞的傳矩T221.3Nm10-7選取齒款系數(shù)d1d)e)110-6查得材料彈性影響系數(shù)ZE189.8MPa2由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600MPaHlim2550MPaf)g)N60njL60182.51(283655)3.510811 h2.9413108N18.6107N2i4.052查得接觸疲勞KHN11.05,KHN21.15接觸疲勞許用應(yīng)力：系數(shù)h)i)1%S=1]KHN1Hlim11.05600630MPaH1S]KHN2Hlim21.15550632.5MPaH2S][H1][H2]630632.5631.25MPaH22② 計(jì)算a)小齒輪分度圓直徑21.6221.31034.0512.433189.83)65.80mm2d1t(d65.80mm11.664.05631.251t計(jì)算圓周速度3.1465.80182.50.63m/sv0.63m/sv601000601000mntb計(jì)算圓周速度3.1465.80182.50.63m/sv0.63m/sv601000601000mntb65.80mm2.13mmmnt2.13mmmntz301h4.79mmh2.25mnt2.252.134.79mm計(jì)算縱向重合度0.318dz1tan0.318130tan142.379K 2.379KA1根據(jù)v0.63ms，710-8KV1.43210-4KH10-13KF1.4610-3KHKF1.2KKAKVKHKH11.011.21.4321.736f按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d1d1t365.803cos67.61cos142.19mmg)模數(shù)mnz301（3） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)YFaYSa22KT1Ycosm3n[]z2d1 F①確定計(jì)算參數(shù)a)計(jì)算載荷系數(shù)1.7361.6KKtKKAKVKFKF根據(jù)縱向重合度2.379，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z1cos330z 32.84V1cos314z2121z KKAKVKFKF根據(jù)縱向重合度2.379，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z1cos330z 32.84V1cos314z2121z 132.46V2cos3 cos314d) 10-5查得YFa12.480,YFa22.15410-5查得YSa11.639,YSa21.816e) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力0.95,KFN20.98KFN1查得彎曲疲勞輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2380MPaS=1.4KFN1FE10.95500339.29MPa[]F1S1.4380266.00MPaKFN2FE2[]F2S1.4f計(jì)算大、小齒輪的YFaYSa，并加以比較1.6390.01198339.291.8160.01471YFa2YSa2266.00大齒輪的數(shù)值大②設(shè)計(jì)計(jì)算22.064221.31030.88cos2143mn13021.66取模數(shù)mn2.0mmm2.0mmncos65.80cos1431.92z1m22.064221.31030.88cos2143mn13021.66取模數(shù)mn2.0mmm2.0mmncos65.80cos1431.92z1m2n（4）z132z2uz14.0532130（5）幾何 計(jì)算①計(jì)算中心距a(z1z2)mn(321302166.96mm167mma167mm2cos2cos14按圓整后的中心距修正螺旋角arccos(z1z2)mnarccos(32130)214.0621672a③計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑322z1mnd65.98mm1cos14.061z2mn 1302d268.03mm2cos14.062④計(jì)算齒輪齒寬bdd1165.9865.98mm圓整后取b171mm,b266mm2.高速齒輪組（1）齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)①選用斜齒圓柱齒輪②7級精度4r（調(diào)質(zhì)20HBS③5鋼（調(diào)質(zhì)20HBS4BSz123z2121④⑤螺旋角14（2）按齒面接觸強(qiáng)度校合2KT1u1(ZHZE)2d31 u []dH①確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值j)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（齒輪傳動設(shè)計(jì)所用參數(shù)全部來自此書）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH2.43310-26 查 得 10.771.68（2）按齒面接觸強(qiáng)度校合2KT1u1(ZHZE)2d31 u []dH①確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值j)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（齒輪傳動設(shè)計(jì)所用參數(shù)全部來自此書）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH2.43310-26 查 得 10.771.6820.91由圖，，12小齒輪傳遞的傳矩T43.8Nm10-7選取齒款系數(shù)d1110-6查得材料彈性影響系數(shù)ZE189.8MPa2由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600MPaHlim2550MPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N60njL609601(283655)1.710911 hN 1.381091i33.2108N25.26查得接觸疲勞KHN10.97,KHN21.05接觸疲勞許用應(yīng)力：系數(shù)1%S=1]KHN1Hlim10.97600582MPaH1S]KHN2Hlim21.05550577.5MPaH2S][H1][H2]582577.5579.25MPaH22r)計(jì)算圓周速度d1n13.1439.799602.02m/svv2.02m/s601000601000)bmnb39.79mmd1tcos39.79cos141.68mm1.68mmmntz231h3.78mmh2.25mnt2.251.683.78mmt)計(jì)算縱向重合度d1tcos39.79cos141.68mm1.68mmmntz231h3.78mmh2.25mnt2.251.683.78mmt)計(jì)算縱向重合度0.318dz1tan0.318123tan141.824Ka)KA11.824根據(jù)v2.02ms，710-8KV查得KHd)10-13KF1.35e)10-3KHKF1.4故載荷系數(shù)KKAKVKHKH11.031.41.4232.0522.0543.81035.2612.4331.898d132()故11.685.26579.25143.22mmd1tcos43.22cos141.82mmmm1.82mmntntz231（3）按齒根彎曲強(qiáng)度校合YFaYSa22KT1Ycosm3n[]z2d1 F①確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)KKAKVKFKF11.031.41.351.951.824，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)c)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z123z 25.18V1cos3 cos314z2121z 132.46V2cos3 cos314d)10-5查得YFa12.616,YFa22.15410-5查得YSa11.591,YSa21.816計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力c)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z123z 25.18V1cos3 cos314z2121z 132.46V2cos3 cos314d)10-5查得YFa12.616,YFa22.15410-5查得YSa11.591,YSa21.816計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力查得彎曲疲勞 系數(shù)KFN10.90,KFN20.95由圖10-20d 查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1500MPaFE2380MPaS=1.4KFN1FE10.90500321.43MPa[]F1SKFN2FE21.40.95380257.86MPa[]F2S1.4g)計(jì)算大、小齒輪的YFaYSa，并加以比較1.5910.01295321.431.8160.01517YFa2YSa2257.86大齒輪的數(shù)值大②校核計(jì)算21.9543.8100.88cos32取模數(shù)3mn12321.68mn2mmm2mmnz123z2uz15.2623121（4）幾何計(jì)算①中心距a(z1z2)mn(23121)2149mm2cos 2cos14②按圓整后的中心距修正螺旋角arccos(z1z2)mnarccos(23121)214,.89①中心距a(z1z2)mn(23121)2149mm2cos 2cos14②按圓整后的中心距修正螺旋角arccos(z1z2)mnarccos(23121)214,.892a 2149③計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑dz1mn 232 47.60mm1 cos14.89dz2mn 1212 250.41mm2 cos14.89④計(jì)算齒輪齒寬bdd1147.6047.60mm圓整后取b153mm,b248mm（二）總結(jié)為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級小齒輪采用右旋，大齒輪采用左旋，低速級小齒輪左旋，大齒輪右旋。a149mm14.89b253mm,b148mm高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動比5.264.05模數(shù)(mm)22螺旋角14.06°14.89°中心距(mm)149167齒數(shù)2312132130齒寬(mm)53487166直徑(mm)圓47.60250.4165.98268.03圓42.60245.4160.98263.03圓51.60254.4169.98272.03旋向左旋右旋右旋左旋七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一、高速軸1P1n1T1T143.8Nm2、求作用在齒輪上的力因已知高速級小齒輪的分度圓直徑為d147.60mm2T 2七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一、高速軸1P1n1T1T143.8Nm2、求作用在齒輪上的力因已知高速級小齒輪的分度圓直徑為d147.60mm2T 243.8103 1d1N1840N則Ft47.60tanncostan20Fr693NFF1840N693Nr tcos14.89FtFrFa的方向3、初步確定軸的最小直徑（關(guān)于軸的設(shè)計(jì)校核的參數(shù)均來自此書）15-3，取A0103，于是得Fa489N4.404d A103317.11mm3min 0n9601輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑dⅠ-Ⅱ。為了使所選dⅠ-Ⅱ與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcaKAT1，查表14-1，考慮為輸送機(jī)，故取KA1.5，則：KAT11.543.8Nm65.7NmTcaHL3型630N?mdⅠ=30mm，Ⅰ-Ⅱmmm。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬訂軸上零件的裝配方案，。根據(jù)軸向的要求確定軸的各段直徑和長度-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故取Ⅱ-dⅡ-Ⅲ=38mmL=82mm，為了保證軸端檔圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段lⅠ-Ⅱ=80mm。選用角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)dⅡ-Ⅲ=38mm，由軸承46208，根據(jù)軸向的要求確定軸的各段直徑和長度-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故?、?dⅡ-Ⅲ=38mmL=82mm，為了保證軸端檔圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段lⅠ-Ⅱ=80mm。選用角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)dⅡ-Ⅲ=38mm，由軸承46208，Ⅶ-Ⅷ=mm，lⅣ-Ⅴ=0mm。左、右端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向。取得dⅣ-Ⅴ=47mm。由結(jié)44mm（由器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而lⅡ-Ⅲ=74mm。lⅤ-Ⅵ=84mmP11711-2dⅤ-Ⅵ=45mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。軸上零件的軸向10mm×8mm×70mm。為了H7/r6。滾動軸承與軸的周向 是由過渡配合來保證的，查課程設(shè)計(jì)表15-6選軸的直徑 高速軸 參數(shù)匯總?cè)缦拢狠S段編號配合說明Ⅰ-Ⅱ8030與聯(lián)軸器以鍵聯(lián)接配合Ⅱ-Ⅲ7438軸肩Ⅲ-Ⅳ204046208Ⅳ-Ⅴ1047軸肩Ⅴ-Ⅵ8445Ⅵ-Ⅶ945Ⅶ-Ⅷ264046208配合總長度356mm（含齒輪）5、求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時，a=23.6mm軸的支撐跨距L2+L3=119.9mm+30.9mm=150.8mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。a rF' L2 A L3FNH1 FNH2119.9 30.9 Ⅱ-Ⅲ7438軸肩Ⅲ-Ⅳ204046208Ⅳ-Ⅴ1047軸肩Ⅴ-Ⅵ8445Ⅵ-Ⅶ945Ⅶ-Ⅷ264046208配合總長度356mm（含齒輪）5、求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時，a=23.6mm軸的支撐跨距L2+L3=119.9mm+30.9mm=150.8mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。a rF' L2 A L3FNH1 FNH2119.9 30.9 FNV2FNV1rMFNV1 FNV2M1M2FNH1FNH2MHTA是軸的AMH、MVM的值列于下表。截面。6、按彎扭 應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭 強(qiáng)度條件，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力M2(T)252.32(0.643.8)21000 1 MPacaW6.38MPa40CrFNH1FNH2MHTA是軸的AMH、MVM的值列于下表。截面。6、按彎扭 應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭 強(qiáng)度條件，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力M2(T)252.32(0.643.8)21000 1 MPacaW6.38MPa40Cr15-1查得[-170MPa。因此ca-1]，故安全。（二）中速軸1P2n2和轉(zhuǎn)矩T2P2=4.229kWn2=182.5r/min強(qiáng)度足夠T2=221.3N?m2、求作用在齒輪上的力d1250.41mm(10-14)，則載荷HVFFNH1=377NFNH2=1463NMMH=45.2N?mMV=26.3N?mm總彎矩M=52.3N?m扭矩T1=43.8N?m2T2221.310001768NFF1768Nt1dFttanncos250.41t1tg20F 666Nr1cos14.89F666Nr1Fttan1768tg14.89470NFa1470N已知低速級齒輪的分度圓直徑為d265.98mm，根據(jù)式(10-14)，則2221.310006708NFt26708NFt2T2221.310001768NFF1768Nt1dFttanncos250.41t1tg20F 666Nr1cos14.89F666Nr1Fttan1768tg14.89470NFa1470N已知低速級齒輪的分度圓直徑為d265.98mm，根據(jù)式(10-14)，則2221.310006708NFt26708NFt265.98FttanncosNF F 2517Nr2cos14.89r2Fttan6708tg14.891680NFa21680N3、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表A0103，于是得15-3，取P24.229d A3 103329.36mmmin 0n182.52Ⅰ-ⅡⅥ-ⅦⅠ-Ⅱ=dⅥ-Ⅶ=35mm。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬訂軸上零件的裝配方案用裝配方案（2）根據(jù)軸向的要求確定軸的各段直徑和長度①初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故子軸承。參照工作要求并根據(jù)dⅠ-Ⅱ=dⅤ-Ⅵ=35mm，由軸承 為d×D×T=35mm×72mm×17mm，考慮齒輪距箱體內(nèi)壁之距l(xiāng)Ⅴ-Ⅵ=37mmlⅠ-Ⅱ=39mm。②取安裝齒輪處的軸段ⅡⅡ-Ⅲm軸承之間采用擋油盤lⅡ-Ⅲ=68mm①初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故子軸承。參照工作要求并根據(jù)dⅠ-Ⅱ=dⅤ-Ⅵ=35mm，由軸承 為d×D×T=35mm×72mm×17mm，考慮齒輪距箱體內(nèi)壁之距l(xiāng)Ⅴ-Ⅵ=37mmlⅠ-Ⅱ=39mm。②取安裝齒輪處的軸段ⅡⅡ-Ⅲm軸承之間采用擋油盤lⅡ-Ⅲ=68mm。安裝齒輪處的軸段Ⅳ-Ⅴ的直徑dⅣ-Ⅴ=40mm；齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒lⅣ-Ⅴ=45mm。③為了使兩齒輪軸向10mmlⅢ-Ⅳ=11mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）軸上零件的軸向小齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為H7/m6。大齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為H7/m6。12mm×8mm×56mm。齒輪與12mm×8mm×36mm。齒輪與中速軸參數(shù)匯總?cè)缦拢?、求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置型圓錐滾子軸承，由手冊中查得a=21.5mm 。因此，軸的支撐跨距L1+L2+L3=44.5mm+67.5mm+36mm=148mm的彎矩圖和扭矩圖。軸段編號（mm）配合說明Ⅰ-Ⅱ373546207配合Ⅱ-Ⅲ6840與小齒輪以鍵配合Ⅲ-Ⅳ1148軸肩Ⅳ-Ⅴ4540與大齒輪以鍵配合Ⅴ-Ⅵ393546207配合總長度200mmr1Fa1F FA FNH2NV1 NH1 F Ft2 NV244.5 r2r1N1r2 NV2MV4MV2 MV3MV1N1 N2MH1MH2T從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面r1Fa1F FA FNH2NV1 NH1 F Ft2 NV244.5 r2r1N1r2 NV2MV4MV2 MV3MV1N1 N2MH1MH2T從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面A是軸的 面。先計(jì)算出截面A處的MH、MV及M的值列于下表。載荷HVFFNH1=5121NFNV1=-2370NFNH2=3355NFNV2=519N強(qiáng)度足夠Ft6416NFa1607NFNH2=3355NFNV2=519N強(qiáng)度足夠Ft6416NFa1607NMMH2=227.9N?mMV2=105.5N?m總彎矩M=251.1N?m扭矩T2=221.3N?m6、按彎扭 應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭 強(qiáng)度條件，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力M2(T)2 251.12(0.6221.3)21000 1 MPaca W 0.140344.38MPa4515-1查得[-160MPa。ca-1]，故安全。（三）低速軸1P3n3T3/min2、求作用在齒輪上的力因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為d4268.03mm則F2T32859.91000N6416Nt d 268.032FFtann6416tan20N2408Nr tcos cos14.06FtFrFa的方向3、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3，取A0103于是得：46.17mmd A3min 0n45.11選的軸直徑dⅥ-Ⅶ與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcaKAT314-1，考慮為輸送機(jī)，故取KA1.4，則：KAT31.4859.9Nm46.17mmd A3min 0n45.11選的軸直徑dⅥ-Ⅶ與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcaKAT314-1，考慮為輸送機(jī)，故取KA1.4，則：KAT31.4859.9Nm1203.86NmHL4dL=112mm，半聯(lián)軸器LⅥ-Ⅶ=110mm。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬訂軸上零件的裝配方案，。（2）根據(jù)軸向的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向，Ⅵ-Ⅶ軸段左端需制出一軸肩，故取L1=112mm，-Ⅶ段的lⅥ-Ⅶ=110mm。初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作要求，由軸承目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)46212，其d×D×B=60mm×110mmⅡ=46mm，lⅣ-Ⅴ=24mm。lⅠ-左端滾動軸承采用套筒進(jìn)行軸向lⅡ-Ⅲ=62mm。取安裝齒輪處的軸段Ⅱ-Ⅲ的直徑dⅡ-Ⅲ=65mm；齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒lⅡ-Ⅲ=62mm。器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距l(xiāng)-ⅤlⅡ-Ⅲ=62mm。取安裝齒輪處的軸段Ⅱ-Ⅲ的直徑dⅡ-Ⅲ=65mm；齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒lⅡ-Ⅲ=62mm。器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距l(xiāng)-Ⅴ-Ⅵ=72mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）軸上零件的軸向H7/r6。H7/n6低速軸參數(shù)匯總?cè)缦拢?、求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置a根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。軸段編號配合說明Ⅰ-Ⅱ466046212Ⅱ-Ⅲ6265與大齒輪以鍵聯(lián)接配合套筒Ⅲ-Ⅳ7870軸肩Ⅳ-Ⅴ246046212Ⅴ-Ⅵ7255軸肩Ⅵ-Ⅶ11048與聯(lián)軸器以鍵聯(lián)接配合總長度392mmr aFNH1 FNH2A2 3N1 FNV2rN1 FNV2MV2MV1FNH1 FNH2MHT從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面A是軸的 面。先計(jì)算出截面A處的MH、MV及M的值列于下表。載荷HV支反力FFNH1= 1732NFNH2=4684NFNV1=2129N，F(xiàn)NH2=-279Nr aFNH1 FNH2A2 3N1 FNV2rN1 FNV2MV2MV1FNH1 FNH2MHT從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面A是軸的 面。先計(jì)算出截面A處的MH、MV及M的值列于下表。載荷HV支反力FFNH1= 1732NFNH2=4684NFNV1=2129N，F(xiàn)NH2=-279NLLMMH=184.1N?mMV=226.3N?m總彎矩M=291.7N?m扭矩T3=859.9N?m6、按彎扭應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭 強(qiáng)度條件，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力M2(T)2 291.72(0.6859.9)21000MMH=184.1N?mMV=226.3N?m總彎矩M=291.7N?m扭矩T3=859.9N?m6、按彎扭應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭 強(qiáng)度條件，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力M2(T)2 291.72(0.6859.9)21000 1 MPaca0.1653W21.6MPa已選定軸的材料為4515-1查得[-160MPa。強(qiáng)度足夠因此ca[-1]，故安全。7.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度a)判斷截面該段直徑與其他主要受彎扭軸段相差較小，從彎矩扭矩角度來說，校核截面應(yīng)在軸段Ⅱ-Ⅲ上。從有效應(yīng)力集中系數(shù)來看，軸段Ⅱ-Ⅲ上存在雙鍵、過渡配合、從應(yīng)力集中來看，校核截面也應(yīng)在軸段Ⅱ-Ⅲ上。綜上，校核截面選擇軸段Ⅱ-Ⅲ靠軸肩處和雙鍵處進(jìn)行b)截面Ⅲ右側(cè)抗彎截面系數(shù)W0.1d30.1703mm334300mm3抗扭截面系數(shù)W0.2d30.2703mm368600mm3T截面Ⅳ左側(cè)的彎矩為M291.7106.373.390.6Nm106.3截面Ⅳ上的扭矩為T859.9NmM90600MPa2.64MPa截面上的彎曲應(yīng)力bW 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 85900MPa12.53MPaTTW 34300T軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得b640MPa,1275MPa,1155MPa截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2r2.00.029,D701.08D 70d 65經(jīng)插值后可查得2.0,1.31又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為0.85故有效應(yīng)力集中系數(shù)為k1q110.822.011.82k1q截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2r2.00.029,D701.08D 70d 65經(jīng)插值后可查得2.0,1.31又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為0.85故有效應(yīng)力集中系數(shù)為k1q110.822.011.82k1q110.851.3111.26由附圖3-2得 系數(shù)0.67由附圖3-3得扭轉(zhuǎn) 系數(shù)0.813-40.92軸 表面強(qiáng)化處理，即βq=1，則得綜合系數(shù)值為k1 12.80Kk1 11.64K 又由§3-1和§3-2查得碳鋼的特性系數(shù)0.1~0.2, 取0.1；0.05~0.1,取0.05；于是，計(jì)算安全系數(shù)Sca值，按式(15-6)～(15-8)則得1275S37.20K2.802.640.10155 a mS14.64K1.640.05a m2237.2014.64SS強(qiáng)度足夠S 13.62S1.5ca37.20214.642S2S2 故可知其安全。c)靠近截面Ⅲ的鍵槽處抗彎截面系數(shù)W0.1d30.1653mm327463mm3抗扭截面系數(shù)W0.2d30.2653mm354925mm3T截面Ⅳ左側(cè)的彎矩為M291.7106.373.390.6Nm106.3截面Ⅳ上的扭矩為T859.9NmM90600MPa3.30c)靠近截面Ⅲ的鍵槽處抗彎截面系數(shù)W0.1d30.1653mm327463mm3抗扭截面系數(shù)W0.2d30.2653mm354925mm3T截面Ⅳ左側(cè)的彎矩為M291.7106.373.390.6Nm106.3截面Ⅳ上的扭矩為T859.9NmM90600MPa3.30MPa截面上的彎曲應(yīng)力bW 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 859900MPa15.66MPaTTW 54925T軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得b640MPa,1275MPa,1155MPak k3-8，按過渡配合查得 2.93; 2.930.82.353-40.92軸 表面強(qiáng)化處理，即βq=1，則得綜合系數(shù)值為k1 13.02Kk1 12.44K 又由§3-1和§3-2查得碳鋼的特性系數(shù)0.1~0.2, 取0.1；0.05~0.1,取0.05；于是，計(jì)算安全系數(shù)Sca值，按式(15-6)～(15-8)則得1275S27.59K3.300.10155 a mS7.95K15.6615.662.440.05a m22強(qiáng)度足夠SS27.59S L 2.92104h'caS2S227.59h 故可知其安全。八、滾動軸承的選擇及計(jì)算L5365822.92104h'軸承預(yù)期h對軸承進(jìn)行初選,見下表：（一SS27.59S L 2.92104h'caS2S227.59h 故可知其安全。八、滾動軸承的選擇及計(jì)算L5365822.92104h'軸承預(yù)期h對軸承進(jìn)行初選,見下表：（一、高速軸的軸承46208型角接觸球軸承，C25.8kN1.Fr1Fr2由軸的校核過程中可知：474NFz1377N，F(xiàn)z2219NFF F 146323772r1y1 z1F F2F 47422192r2y2 z22.12FdeFre=0.4Fd10.4Fr1615N0.4Fr2174NFa489NFaFd2663NFd1615N軸載荷類型選擇軸承類型初選型號Ⅰ徑向力承46208Ⅱ徑向力承46207Ⅲ徑向力承46212Fa1Faa2 d2615N174NC00.0380.0067a10查表得0.422Fd1646Ne20.3989174NFa1Faa2 d2615N174NC00.0380.0067a10查表得0.422Fd1646Ne20.3989174NFd2663NFd1646N663N174N0.0067C0C00.0257變化不大，故取e20.3989r20.32e0.40e12FFr1X110Y20X21由任務(wù)書可知，工作情況載荷平穩(wěn)，故取fp1.0P1fp(X1Fr1Y1Fa1)1538Nfp 2Fr2Y2Fa2)436N23.驗(yàn)算軸承校核計(jì)算：滿足要求C106106260 60960LhP 故所選軸承滿足要求。（二、中速軸的軸承46207型角接觸球軸承，C22.5kN1.Fr1Fr2由軸的校核過程中可知：Fy1666N，F(xiàn)y22517NFz11768N，F(xiàn)z26708NrF F2F 251722r2y2 z22.12FdeFre=0.4Fd10.4Fr1756N0.4Fr2rF F2F 251722r2y2 z22.12FdeFre=0.4Fd10.4Fr1756N0.4Fr22866N1210NFaFd24076NFd1756N4076NFd22866NC0C00.18160.1274查表得Fd1954Ne20.4744NFaFd24209NFd1954NFa14209N3399NC0C00.18710.1511變化不大，故取e20.4744r2Y202.23e0.44e12FFr1X10.44X21由任務(wù)書可知，工作情況載荷平穩(wěn)，故取fp1.0P2fp(X2Fr2Y2Fa2)7165N3.驗(yàn)算軸承滿足要求校核計(jì)算：C106106 60nP 60182.5Lh 故所選軸承滿足要求。（三、低速軸的軸承46212型角接觸球軸承，C42.8kN1.C106106 60nP 60182.5Lh 故所選軸承滿足要求。（三、低速軸的軸承46212型角接觸球軸承，C42.8kN1.Fr1Fr2由軸的校核過程中可知：，F(xiàn)y2279NFz11732N，F(xiàn)z24684NrF F2F 2792462r2y2 z22.12FdeFre=0.4Fd10.4Fr11098N0.4Fr21877NFa1607NFaFd23484NFd11098NFa1FaNFa1020.00.0438查表得e10.4542e20.4153NFd11247N1949NC0e10.4542e20.4153NFd11247N1949NC0C00.02910.0455變化不大，故取e20.4153r2Y200.59e0.34e12FFr1X10.44X21由任務(wù)書可知，工作情況載荷平穩(wěn)，故取fp1.0P1fp(X1Fr1Y1Fa1)3377N3.驗(yàn)算軸承滿足要求校核計(jì)算：C428003106106 60nP 6045.1 46922080498hLh'Lh 故所選軸承滿足要求。軸承校核匯總?cè)缦拢簭?qiáng)度足夠九、鍵聯(lián)結(jié)的選擇及校核計(jì)算1.高速軸聯(lián)軸器處的鍵GB1096-79鍵的工作長度lLb701060mm軸承型號軸承預(yù)期軸承計(jì)算校核結(jié)果4620829200h81954h合格4620729200h42638h合格46201229200h2080498h合格鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k0.5h0.584mm2T103243.810鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k0.5h0.584mm2T103243.8103 P kld 46030 12.17MPa [P] 110MPa初選鍵安全，采用。中速軸上大齒輪處的鍵GB1096-79鍵的工作長度lLb561244mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k0.5h0.584mm2T1032221.3103 P kld 44440 62.87MPa [P] 110MPa初選鍵安全，采用。中速軸上小齒輪處的鍵由于扭矩和直徑都一樣，所以大小齒輪取相同的鍵，取普通平鍵12×56GB1096-79低速軸上大齒輪處的鍵GB1098-79鍵的工作長度lLb481830mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k0.5h0.5115.5mm2T1032859.9103 P kld 5.53065 160.35MPa [P] 110MPa初選鍵不可用，故確定雙鍵方案用鍵，且對稱布置，于是有P160.35MPa1.5[P]165MPa5、低速軸聯(lián)軸器處的鍵GB1096-79鍵的工作長度lLb1001486mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k0.5h0.594.5mm2T1032859.9103 P kld 4.58648 92.58MPa [P] 110MPa初選鍵安全，采用。鍵校核匯總?cè)缦拢簭?qiáng)度足夠改 強(qiáng)度足夠鍵編號鍵擠壓應(yīng)力許用應(yīng)力結(jié)論B314910092.58MPa110MPa安全B61285662.87MPa110MPa安全B111087012.17MPa110MPa安全B121285662.87MPaB111087012.17MPa110MPa安全B121285662.87MPa110MPa安全B13雙鍵181148160.35MPa165MPa安全十、聯(lián)軸器的選擇高速軸與電 48112GB5014-85（具體過程見軸的校核）十一、 器附件的選擇GB6170-86M16視孔：設(shè)計(jì)原則大小以手能 檢查操作為宜可觀察兩對齒輪嚙合情況。并綜合考慮視孔蓋 、凸臺 造確定 ：lb100mm60mm視孔蓋：：大小根據(jù)視孔及選用螺釘?shù)氖褂靡蟠_定。確定 ：lbh130mm100mm5mm相應(yīng)凸臺 ：lb130mm100mm紙質(zhì)密封墊圈厚度：1mm通氣器M181.5GB617086M18油標(biāo)手柄型號：M12尺桿：10mm。放油孔及螺塞M181.5封油墊圈型號：D026mm d117mm起蓋螺釘蓋。GB578286M1025螺釘個數(shù)：1起吊裝置起吊裝置選擇：雙吊耳起吊十二、潤滑與密封潤滑體情況見下表：密封軸段伸出處：氈圈箱體與箱蓋：螺栓鎖緊放油孔：封油圈游標(biāo)尺：隔套十三、箱體設(shè)計(jì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件選定查課程設(shè)計(jì)表4-1，所得結(jié)果列于下表：起蓋螺釘蓋。GB578286M1025螺釘個數(shù)：1起吊裝置起吊裝置選擇：雙吊耳起吊十二、潤滑與密封潤滑體情況見下表：密封軸段伸出處：氈圈箱體與箱蓋：螺栓鎖緊放油孔：封油圈游標(biāo)尺：隔套十三、箱體設(shè)計(jì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件選定查課程設(shè)計(jì)表4-1，所得結(jié)果列于下表：名稱關(guān)系值選用標(biāo)準(zhǔn)件箱座壁厚0.02513037&8.1758mm箱蓋壁厚1(0.8~0.85)& 188mm潤滑位置齒輪及軸承潤滑方式油潤滑潤滑劑潤滑油相應(yīng)結(jié)構(gòu)開箱座開有油槽添加方式打開視孔蓋添加排出方式放油孔放油檢查方式打開視孔蓋檢查箱座凸緣厚度1.512mm箱蓋凸緣厚度1.5112mm地腳螺栓直徑df0.0361671218.012M20地腳螺栓數(shù)目a250 n44軸承旁連接螺栓直徑0.75dfM16-86M16140箱座凸緣厚度1.512mm箱蓋凸緣厚度1.5112mm地腳螺栓直徑df0.0361671218.012M20地腳螺栓數(shù)目a250 n44軸承旁連接螺栓直徑0.75dfM16-86M16140箱體箱蓋(0.5~0.6)dfM10GB5782-86M1045間等因素M8M812視孔蓋間等因素M5-86M510銷直徑素8mmGB117-86A8×32軸承旁C22020mm凸臺高度綜合考慮扳手空43mm箱體外壁至離C1C25~82220648mm89.5mm肋厚度7mm十四、設(shè)計(jì)小結(jié)三個的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，說實(shí)話，我們期待這場戰(zhàn)役的勝利，懷著些許忐忑，些許疲倦，些許不安，還有些許興奮。手中的電腦用不斷散發(fā)的熱氣著它的疲倦，如同我們呆呆的望著手邊翻了不知多少遍的手冊一樣，我們在用我們的靜默表達(dá)著我們復(fù)雜的心情。的確，此刻的心情五味雜陳，答辯的忐忑，酷熱的焦灼，歸家的心切……一切的一切都