大三機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書

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：帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)任務(wù)序號(hào)2-3_專業(yè)班學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)者指導(dǎo)教師—目錄TOC\o"1-5"\h\z一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)-3-二、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)-4-三、傳動(dòng)件設(shè)計(jì)-8-四、裝配草圖設(shè)計(jì)-20-五、軸的計(jì)算與校核-22-六、軸承基本額定壽命計(jì)算-30-七、鍵的擠壓強(qiáng)度校核計(jì)算-33-八、箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)-34-九、設(shè)計(jì)小結(jié)-36-附件一-38-一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)1。傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖方案2：電機(jī)一帶傳動(dòng)一兩級(jí)展開式圓柱齒輪（斜齒或直齒）減速器一工作機(jī)1—電動(dòng)機(jī)；2一帶傳動(dòng)；3一圓柱齒輪減速器；4—聯(lián)軸器；5一輸送帶；6一滾筒原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的二級(jí)圓柱齒輪減速器，原始數(shù)據(jù)如表所示:1234567皮帶的有效拉力FN4000450030004000300032004200輸送帶工作速度vm/s0.80.851.201.001.401.301.00輸送帶滾筒直徑dmm315355400400355300375設(shè)計(jì)條件工作條件：機(jī)械廠裝配車間；兩班制，每班工作四小時(shí)；空載起動(dòng)、連續(xù)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)；使用期限及檢修間隔：工作期限為8年，每年工作250日；檢修期定為三年；3.生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件：生產(chǎn)數(shù)千臺(tái)，有鑄造設(shè)備；設(shè)備要求：固定；生產(chǎn)廠：減速機(jī)廠。工作量減速器裝配圖零號(hào)圖1張；零件圖2張（箱體或箱蓋，1號(hào)圖；中間軸或大齒輪，1號(hào)或2號(hào)圖）；設(shè)計(jì)說明書一份約6000?8000字。二、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)一、傳動(dòng)方案（已給定）外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。減速器為兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。方案簡(jiǎn)圖上面圖1所示。二、該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)?？傮w來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。（以下內(nèi)容為計(jì)算過程及驗(yàn)算數(shù)據(jù)）計(jì)算及說明結(jié)果

三、選擇電動(dòng)機(jī)1、選擇電動(dòng)機(jī)系列按工作要求及工作條件，選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式扇式結(jié)構(gòu)，艮"電壓為380VY系列的三相交流電源電動(dòng)機(jī)。2、選電動(dòng)機(jī)功率（1）、傳動(dòng)滾筒所需有效功率P==3000X、2=3.6KW工作10001000（2）、傳動(dòng)裝置總效率n=n門2n4nn聯(lián)軸器齒輪傳動(dòng)軸承卷筒丫帶按:《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表2.1—1確定各部分效率如下：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率：n=0.99聯(lián)軸器齒輪傳動(dòng)（8級(jí)精度）傳動(dòng)效率：n齒輪傳動(dòng)=0.97軸承傳動(dòng)效率：n=0.98軸承傳動(dòng)卷筒效率：n=0.955（一對(duì)）卷筒V帶傳動(dòng)效率：n=0.96V帶得n=0.98X0.984X0.972x0.955x0.96=0.788（3）、所需電動(dòng)機(jī)功率P=Pw=_2^=4.57KWdn0.7883、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（D傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速1000x60V1000x60x1.2n===57.3r/minWndnx400查表9-2確定裝置傳動(dòng)比范圍V帶i=2~4二級(jí)圓柱齒輪i=8~40所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍N=57.3*(2~4)*(8~40)=916~9168r/min綜合考慮，電機(jī)選擇轉(zhuǎn)速為1500r/min4.選擇電機(jī)按工作要求和工作條件，選用Y系列三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，有電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄(表15-1)選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y132S-4其參數(shù)如下：電動(dòng)機(jī)的額定功率5.5kw，(需要功率4.57KW)滿載轉(zhuǎn)速n-1440r/min,四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比總傳動(dòng)比由選定電動(dòng)機(jī)Y132S-4，滿載荷轉(zhuǎn)速n=1440r/min;滾筒軸轉(zhuǎn)速n=57.3r/min總傳動(dòng)比，=—井==25.13總nw27.3分配傳動(dòng)比選擇V帶傳動(dòng)比為：i帶=3.15齒輪傳動(dòng)比,=142帶所以，經(jīng)計(jì)算得：i帶=3.15i=3.36i2=2.374五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)/軸：高速軸二p.n帶二4.57x0.96=4.39KWn=-0=1440/3.15=457.14r/mini帶一P一4.57二9550—二9550x=90.98N.mn1440II軸：中間軸P=Pn==5.5x0.982x0.97=4.087KWn457.14n=—==136.05r/minai3.36P4087T=9550xf=9550x=284.82N.maiii軸：低速軸P=Pxn=4.087x0.982x0.97=3.808KWn=紡=136.05=57.31r/miniiii2.374P3808T〃=9550xf=9550x-—=634.56N.mIII數(shù)據(jù)匯總:項(xiàng)目電機(jī)軸高速軸I中間軸II低速軸III轉(zhuǎn)速r/min1440457.14136.0557.31功率kw4.574.394.0873.808轉(zhuǎn)矩N.m30.3190.98284.82634.56傳動(dòng)比3.153.362.374

三、傳動(dòng)件設(shè)計(jì)一、V帶設(shè)計(jì)確定計(jì)算功率查表，得V帶工作情況系數(shù)KA=1.1所以P=K.P=1.2X575=9k選擇V帶型號(hào)根據(jù)Pc與n0可查表（圖8-11）得此坐標(biāo)點(diǎn)位于A型區(qū)，所以選用A型V帶。確定大小帶輪基準(zhǔn)直徑.1°2根據(jù)表8-6,8-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑d=80mm4、驗(yàn)算帶速由式5-7（機(jī)設(shè)）T7^?兀.dV=苛_10001牝6.03m/s5m/s<V<30m/s，故帶速合適。5、大帶輪基準(zhǔn)直徑d=ixdd1=3.15x80=252mm根據(jù)表8-8，圓整為250mm4.確定中心距和帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度（1）根據(jù)式8-200.70+d）<a<2d+d）a1a20a1a2231<a<6600初定a=360mm

(2)、按式(8-22)求帶的計(jì)算基礎(chǔ)準(zhǔn)長(zhǎng)度L0L=ia+土(dd+dd)+(dd+dd/002122=1258mm查表132(機(jī)設(shè))取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld-1250mm(3)、按式(13-16機(jī)設(shè))計(jì)算實(shí)際中心距:aa=a+d0=356mm025.驗(yàn)算小帶輪包角a1由式(13-1機(jī)設(shè))ar180。—dd1一dd2x57.3。=152.64。>90。符合ia6.確定V帶根數(shù)Z(1)查表8-4a得P0-0.806kw、由表(8-4b)查得AP0-0.17Kw、由表查得(8-5)查得包角系數(shù)k疽0.925、由表(82)查得長(zhǎng)度系數(shù)KL-0.93、計(jì)算V帶根數(shù)ZPZ>(P+vP)KK=5.987°0L取Z-6根7.計(jì)算單根V帶初拉力F0q由表8-3機(jī)設(shè)查得0.1kg/mF=500x$(K—1)+qV2=110.41^a8.計(jì)算對(duì)軸的壓力FQ,由式(13-17機(jī)設(shè))得

仁F牝2zFsin*=1716.45N9.確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=80mm采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=250mm，采用腹板式結(jié)構(gòu)。二、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)(斜齒圓柱齒輪)齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表10-1選取，大齒輪采用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，硬度為280HBS，小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為280HBS，均用軟齒面。8級(jí)精度，輪齒表面精糙Ra2.3，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕。按設(shè)計(jì)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式(7-3)計(jì)算N1=60nt=60X457.14X(8X250X8)=2.4X107N2=N1/u=8.31X108/3.15=2.2X1063..選擇齒輪的參數(shù)考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，小齒輪齒數(shù)暫定為取Z1=24則Z2=Z1*i=24*3.36=80.3，取整數(shù)為80則實(shí)際傳動(dòng)比：i=%=3.33，初選螺旋角為6=14°Z24、設(shè)計(jì)計(jì)算『ZZYu+12*KT氣孔頃Jug1Y、H/dd試取載荷系數(shù)為Kt=1.6.小齒輪的轉(zhuǎn)矩為T1=90.98N.m取區(qū)域系數(shù)Zh=2.433由表10-7取齒寬系數(shù)4d-1.1⑷由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)z^=189.8MPa2.(5)由圖10-2按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。響=600MPa.大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。峋2=580MPa.⑹由圖10-26查得￡=0.78,￡=0.89則￡+￡=1.67ala2a1a2(7)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)\1—1.22膈2=L4接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為1%.安全系數(shù)為S=1.[b]=—HN1―irm!=1.22x600=732MP由式H1KSba[b]=—HN^lim2=1.4x550=770MP所以1°h]=751Mpa計(jì)算小齒輪分度圓直徑.2u+1KT

1u^￡(2x1.6X1.1X105)4.346(2.433x189.8\恥1x1.67)=46.95mm3.346計(jì)算圓周速度y=冗々n=kx46.95恥1x1.67)=46.95mm3.346=6OxW0=60x1000=.mS寬度b及模數(shù)mntb=七《=1x46.95=46.95m=3i=4695Xc°s14。=[amntZ24h=2.25m=2.25x1.898=4.27mm/h=46.954.27T0.99(4)計(jì)算縱向重合度￡P(guān)￡=0.318?Ztanp=0.318x1x24xtan14=1.903(5計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA=1由k=1.12m/s八級(jí)精度，由圖10-18查得'=1.12由表10-4查得K叩=1.15由表10-13查得Kpp=1.35.表10-3查得K=K=1.4HaFaK=KKpKKp=2=1.8(6)校正實(shí)際載荷系數(shù)下的分度圓直徑秫=dcosp=48.83xcos14=廉？n—"^Z—24—.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)；2KYcos2PYYmn-3?Z2￡[ST⑴確定參數(shù)K=KKKa七=1.764根據(jù)縱向重合度￡p=1.903,

由圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)%=0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Z=—^=24=26.27vlC0S3PC0S314Z_一_118_8758Zv2=cos2P'C0S314=由表10-5查得齒行系數(shù)為=2.592Fa12=2.215應(yīng)力矯正系數(shù)：=1.596<2=1.776彎曲疲勞應(yīng)力的計(jì)算由圖10-20C查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度a仃500MP。查得大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度a做=380MP。由圖10-18取小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度K^1=0.95取大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度*2=0.99取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4[a]=K19fe1=0.95必00=339.286MPaFN1S1.4「]K?a380X0.99八laJ=—n^s~fe2=1-4=268.714MPa、…YY計(jì)算「^]F七,、2.592x1.596「以1網(wǎng)1==U.U12b]339.286F1YY2.215x1.776Fa2Sa2——0.01465Lc丁268.714F27.設(shè)計(jì)計(jì)算2KYcos2^Z28—?a2KYcos2^Z28—?a%=1.698mmFZ—《co部—4&83xcos14—24.961m2于是取Z—251貝屹—Zx3.346—83.65取Z2—84幾何尺寸的計(jì)算計(jì)算幾何中心距=0+Z2)xm=1122cosp圓整為112按圓整后的中心距修正螺旋角p—arccos"1+?"=arccos^5+84"9—13.29。2a2x107因?yàn)镻值改變不多。故參數(shù)Kp,Zh,七,等不必修正。計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d=^^=25*2=51.38cosPcos13.29d二三^=84*2=172.62cosPcos13.29計(jì)算齒輪寬度b=4d=1x51.36=51.36圓整后取B2=52,B.6三、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)(斜齒圓柱齒輪)齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇由于低速級(jí)與高速級(jí)工作條件，環(huán)境相同，故，選材，精度，齒數(shù)與高速級(jí)相同。按設(shè)計(jì)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式(7-3)計(jì)算N1=60nt=60X136.62X(8X250X8)=1.3X108N2=N1/u=5.5X1073..選擇齒輪的參數(shù)考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，小齒輪齒數(shù)暫定為取Z3=30則Z4=Z3*i=30*2.374=71.22，取整數(shù)為71則實(shí)際傳動(dòng)比：i==2.367，初選螺旋角為P=14z24、設(shè)計(jì)計(jì)算「ZZ，2u+12*KT氣』L了"H/dd試取載荷系數(shù)為Kt=1.6.小齒輪的轉(zhuǎn)矩為T2=284.82N.m取區(qū)域系數(shù)Zh=2.433由表10-7取齒寬系數(shù)4廣1.1由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)Z^=189.8MPa2.由圖10-2按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限n或=600MPa.大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限。日顯=550MPa.由圖10-26查得七］=0.75,七2=0.88則七廣七2=L63應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)\1一K2-1.18接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%.安全系數(shù)為S=1.[b]=—HN1—Hm1=1.13x600=678MP由式H1K、ba[b]=—HNSlim2=1.18x550=649MP所以lbH]=663.5Mpa計(jì)算小齒輪分度圓直徑.D3>2u+1D3>u48(2x1.6x248.82x105)3.374(2.433x189.8\2.3741x1.632.374=77.469mm計(jì)算圓周速度

V=腮=脂77.469X136.62如找誠(chéng)560X10060X1000寬度b及模數(shù)mntb=七《=1x77.469=77.469mmm_dcos0_77.469xcos14_2506mmmntUZ30.mmh_2.25m_2.25x2.506_5.639mm/_77.46%13.738/h/5.639計(jì)算縱向重合度￡P(guān)￡=0.318?Ztanp=0.318x1x30xtan14_2.379(5計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA_1由V_0.554m/s八級(jí)精度，由圖10-18查得、=83由表10-4查得虹_1.462由表10-13查得Kpp_1.37.表10-3查得K_K_1.4HaFaK_KKpKKp_2_1.699(6)校正實(shí)際載荷系數(shù)下的分度圓直徑d3_dJK_77.469J1竺_79.023t3KT31.6(16)模數(shù)m_dcosp_79.02xcos14_2556"Z330-.3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)RK1』cos2PYYmn-3七Z12￡佐J

(2)確定參數(shù)K=KKK^K鄧=1.764根據(jù)縱向重合度七二2.379,由圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)%=0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)7Z30Z===32.84V3C0S3PC0S314Z=^^=71=77.72V4C0S3PC0S3145.由表10-5查得齒行系數(shù)為=2.48Fa34=2.2247應(yīng)力矯正系數(shù)：=1.639Sa3=1.7654Sa35.彎曲疲勞應(yīng)力的計(jì)算由圖10-20C查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度a仃500MP。查得大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度a仃380MP。由圖10-18取小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度%3=0.94取大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度年4=0.90取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4[a]=K3?afe3=些迎=335.714MPaFN3S1.4[]K?a380x0.9oc,…laJ=—n4$fe4=—j~4—=244.286MPaY2.48xl.639Fj3sj3==U.U12b]335.714F3Y2.2247x1.7654Fj4SJ4==0.01607bT244.286F47.設(shè)計(jì)計(jì)算=1.8956mmJ2K,"cos20\Y_"a-3%Z]28倡J對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由吃面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)Mn大于由齒根彎矩疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，去Mn=2，可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞算分度圓直徑d3=79.02mm,來計(jì)算應(yīng)有齒數(shù)。=1.8956mmZ=d3cos0=79.02xcos14=3734mn于是取Z=37則Z=Zx2.374=87.838取Z2=884.幾何尺寸的計(jì)算(1)計(jì)算幾何中心距j=(Z「Z2"m=128.827mm2cos0圓整為129(2)按圓整后的中心距修正螺旋角0=arccosZ+、"=14.18°2j因?yàn)?值改變不多。故參數(shù)K0,Zh,七,等不必修正。計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d==37*2=76.366mmcosPcos14.3d=^^=88*2=181.628mmcospcos14.3計(jì)算齒輪寬度b=%=1x76.366=76.4圓整后取凡=76,B=71四、裝配草圖設(shè)計(jì)1、確定減速器組成2、確定各類傳動(dòng)零件的主要尺寸傳動(dòng)件小輪分度圓大輪分度圓中心距寬度(mm)V帶80mm250mm356mm6根一級(jí)齒輪51.38mm178.62mm112mm5651二級(jí)齒輪76.37mm181.63mm129mm81763、初定各軸最小直徑按軸受的轉(zhuǎn)矩初讀計(jì)算d>C3史min\n軸的材料初定為45號(hào)鋼C=110增大3%軸：d1min>C措=23.32mm24.02mm軸：d2min>CJ牛=34.11mm35.14mm

3軸：d3_>C^3=44.48mm45.82mm4、選定聯(lián)軸器的類型此方案聯(lián)軸器只有一個(gè)，連接3軸和卷筒軸功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速3軸3.81KW631.47N*M57.62卷筒軸3.60KW596.67N*M57.62工作情況系數(shù)KA=1.5Tc=KA*T=1.5*631.47=947.2N*M根據(jù)已知條件，選用GY7Y型軸孔聯(lián)軸器5、確定滾動(dòng)軸承類型為角接觸球軸承70000類6、確定滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封方式由于兩個(gè)大齒輪圓周速度均小于2m/s采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承軸承油擋油板7、確定軸承蓋的結(jié)構(gòu)型式凸緣式螺栓與機(jī)體軸承座連接8、機(jī)體結(jié)構(gòu)方案鑄鐵制造大批量部分式方箱式9裝配草圖零件尺寸（附件一）

五、軸的計(jì)算與校核以中間軸為例1、作用在齒輪上的力因已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d2=178.62而F=2L=2*284.82*1000N=3189.12Nt2d22178.62=f_tan^r=3189.12xtan20。N=1192.69Nr2t2cospcos13.29。F2=F2tanp=3189.12xtan13.29°N=753.29N已知低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為d3=76.37mm而F=駕=2x284.82N=7458.95Nt3d376.37x10-3=f=7458.95乂tan20°n=2801.64Nr3t3cospcos14.3。F3=七tanp=7458.95xtan14.3。N=1901.26N2、軸的力學(xué)模型分析（見下圖）

—寸z—函B舞回日4111=-:三g葺*1'r-L——V1——/.'Fft■■ftF欄葦.著置藩sS1（1）、取安裝大齒輪處的軸端段D-E的直徑為41mm，齒輪的有段與軸承之間用套筒（擋油板）定位。齒輪寬度為5血皿，為使套筒斷面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短與齒輪寬度，故迎=49mm，齒d-e輪左端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，故取h=3,故，軸環(huán)處直徑d=47mm，軸環(huán)寬度b>1.4h，取d=10mm。c—dc—d（2）、軸B-C段情況與D-E段情況相同。l=79mmb—cd=41mmb—cd=35mma—b（3）、由題意，得（軸承寬度，齒輪與內(nèi)壁距離）l=41mma—bl=79mme-f5、齒輪與軸的軸向定位均采用平鍵連接d=d=35mm由表6-1，差得平鍵截面為12*8，分別長(zhǎng)70mm45mm鍵槽用鍵槽銑刀加工6、為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪與軸的配合為H7/r67、滾動(dòng)軸承與軸的軸向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸直徑尺寸公差為m68、確定軸上圓角為2*45各軸肩處的圓角半徑R2

9、軸上的載荷（如圖）（1）水平支反力Fr]=5729.91N（2）垂直支反力F2=4918.16N9、軸上的載荷（如圖）（1）水平支反力Fr]=5729.91N（2）垂直支反力F2=4918.16NF2=2532.6NFi=4141.55N從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出Q軸的危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出的截面Q處的MH、MV、及M的值列于下表載荷水平面H垂直面V支反力FF=5729.91N膈=4918.16NF=4141.55N「^2=2532.6N彎矩MMh=406832.61N-mM=-294050.55N-mV1Mv2=—198850.82N-m總彎矩M=501974N-mM2=433.207N-m扭矩TT=2.85x105N-m10、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件，取a=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力_*:'M2+(aT)2caW==27.4MPa前已選定軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。由〈機(jī)械設(shè)計(jì)>表15-1查得21]=70MPa。因此bca<[七]，故安全。

11、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度判斷危險(xiǎn)截面B-C軸段左側(cè)受較大彎矩和扭矩，且直徑較小，最終確定截面B為危險(xiǎn)截面。B截面左側(cè)抗彎截面系數(shù)W=0.1d3=0.1x353mm3=4287.5mm3抗扭截面系數(shù)W=0.2d3=0.2x353mm3=8575mm3T截面B左側(cè)的彎矩M=229777N-mm截面B上的扭矩T2為氣=285000N-mm.M229777截面上的彎曲應(yīng)力^=—=-----MPa=53.59MPabW4287.5T285000截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力"=W=-^7「MPa=33.24MPaT軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由〈機(jī)械設(shè)計(jì)＞表15-1查得bb=640MPa....b1=275MPa.....t】=155MPak過盈配合處的了值，由附表3-8用插入法求出，于是得a'=2.2376，、=1.4753￡￡at軸按磨削加工，由附表3-4的表面質(zhì)量系數(shù)為七=吧=0.92。故得綜合系數(shù)為K=、+上-1=2.2376+上-1=2.32a￡P(guān)0.92

K=、+—-1=1.4753+上-1=2.32Tep0.92又由〈機(jī)械設(shè)計(jì)>第3-1節(jié),3-2節(jié)得到碳鋼的特性系數(shù)，甲=0.1-0.2甲=0.1"=0.05—0.1取"=0.06所以軸在截面B左側(cè)的安全系數(shù)為S=^—=275=2.21。Kb+wb2.32x53.59+0.1x0S=L=155=5.76T%氣+W*m156x嘗+0.06x嘗22qS_S2.21x5.76《S=bt==2.06>S=1.5caJs2+S272.212+5.762所以是安全的.（3）截面B右側(cè)抗彎截面系數(shù)W=0.1d3=0.1x383mm3=5487.2mm3抗扭截面系數(shù)Wt=0.2d3=0.2x383mm3=10974.4mm3截面B右側(cè)的彎矩M=229777N-mm截面丑上的扭矩T2為T2=285000N-mm，一一M截面上的彎曲應(yīng)力b,=—=41.88MPabW-T截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力TT=W=26.03MPaT過盈配合處的—值，由附表3-8用插入法求出，于是得ea、=2.85,、=2.28eeat

軸按磨削加工，由附表3-4的表面質(zhì)量系數(shù)為七=吧=0.92。故得綜合系數(shù)為K=二+--1=2.85+--1=2.94a8P0.92。。K=?！?1=2.28+--1=2.37T8p0.92所以軸在截面B右側(cè)的安全系數(shù)為S=^4=275=2.23。Kb+Wb2.94x41.88+0.1x0*—Kb+'b26.03亳m26.03—4.9TaLm2.37x+0.06x22?S._S2.23x4.9f、S==2.03>S=1.5caJs2+S2J2.232+4.92故該軸在截面B右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。12、高速軸的設(shè)計(jì)高速軸的設(shè)g驟與中間軸的設(shè)g驟一樣，經(jīng)校驗(yàn)應(yīng)力等都符合?，F(xiàn)將此軸的重要參數(shù)和尺寸列于如下所示：1）材料：45鋼，調(diào)質(zhì)2）初算軸徑:dmin=24.02mm,取d=28mm3）根據(jù)軸徑選軸承可初選滾動(dòng)角接觸軸承7207C，其尺寸：35*72*174）軸各段直徑分別為：d1=28mm、d2=22mm、d3=d6=35mm、d4=45mmd5=39mm5）軸各段的長(zhǎng)度：1到6段分別為50mm、37mm、29mm、102mm、24mm、41mm13、低速軸的設(shè)計(jì)低速軸的設(shè)g驟與中間軸的設(shè)g驟一樣，經(jīng)校驗(yàn)應(yīng)力等都符合?，F(xiàn)將此軸的重要參數(shù)和尺寸列于如下所示:1）材料：45鋼，調(diào)質(zhì)2）初算軸徑：dmin=62.1mm，取d=65mm3）根據(jù)軸徑選軸承可初選滾動(dòng)角接觸軸承7210C，其尺寸：50*90*20滾動(dòng)角接觸軸承7211C，其尺寸：55*100*214）軸各段直徑分別為：d1=50mm、d2=54mm、d3=58mm、d4=55mm、d6=51mm、d7=48mm5）軸各段的長(zhǎng)度：1到7段分別為46mm、74mm、74mm、41mm、35mm、37mm、112mm六、軸承基本額定壽命計(jì)算中間軸上，軸承型號(hào)7207C基本額定動(dòng)載荷C=23500N，基本額定靜載荷C=17500N軸承語氣壽命Lh=16000h

1.求兩軸承的計(jì)算徑向F和Fr1r2由受力分析可知：萬Fx71/2-Fx(71+76)/2-Fx76.37/4-FX178.62/4F—r3/2a3ae2小71+76+56F—-286.5Nr1vF—F-F+F—1322.45Nr2vr3r2r1vF—F2X56+F3X71—3488.55Nr1H71+76+56F2h—F2-F3+F&=7159.52NF=JF2+F2—3500.29Nr1r1vr1HF=JF2+F2—7280.63Nr2r2vr2H2.求兩軸承的計(jì)算軸向力F.]和F2對(duì)于7207C型的軸承，按表137.軸承的派生軸向力F一eFe為表中的判斷系數(shù),其值由頊的大小來確定，現(xiàn)在e未知,故先取Coe1=0.5137,e2=0.4854，因此可計(jì)算；Fd1=0.5137F]-1798.10NF2=0.4854XF]=3534.02NF=F+F-F=4681.99Na1d2a3a2F2—Fd2—3534.02NFf—0.2340CoFf—0.1767Coe=0.5267,e=0.4740得到F=eF==4681.99NF妲=e2F2=3534.02N所以確定ei=O'267,e2=040333求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P和P2因?yàn)镕—a1Fr1F―a2竺81竺=1.3376>e3500.2913534.02=0.049>e2F7280.63r2查表得對(duì)軸承1：對(duì)軸承2：X=0.44,Y=1.607;X2=0.44,Y=1.181因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊，按表W偵1-1P=fp(X?Fr1+Y?Fa1)=6023.79NP=fp(X?F2+Y?F2)=7794.52N4.驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)镻2>P1，106/41000=x()3"17709h>Lh60x290.912646.51故軸承使用壽命足夠、合格。七、鍵的擠壓強(qiáng)度校核計(jì)算取危險(xiǎn)鍵，為中間軸小齒輪處選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵。根據(jù)d=41mm查表取：鍵寬b=12mmh=8mmL=70校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度查表6-2得2?]=110MPa工作長(zhǎng)度l=L-b=70-12=58mm由式（6-1）得：2TX1032x284.82x1000”。，川「「°pKld0.5x70x38^"<[。P]所以鍵比較安全.取鍵標(biāo)記為：鍵：14X50GB/T1096-1979

八、箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用H配合.is6機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于2m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為6.3.機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.對(duì)附件設(shè)計(jì)A視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固B油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.通氣孔:由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安