二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器TOC\o"1-5"\h\z一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1\o"CurrentDocument"二、總體設(shè)計(jì) 1.分析和擬定傳動(dòng)方案 1.電動(dòng)機(jī)的選擇 3.傳動(dòng)比的分配 4.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 6三、主要傳動(dòng)零件的計(jì)算和設(shè)計(jì) 12.帶、齒輪、鏈輪等 14.軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 22.滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 23.聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 24四、潤(rùn)滑和密封的說(shuō)明 25五、拆裝和調(diào)整的說(shuō)明 25六、減速箱體的附件的說(shuō)明 25七、設(shè)計(jì)小節(jié) 25八、參考資料 261.傳動(dòng)方案示意圖：（二級(jí)斜齒輪展開(kāi)式）D1.傳動(dòng)方案示意圖：（二級(jí)斜齒輪展開(kāi)式）D=42mmn=1460r/mini：=34.09一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)：設(shè)計(jì)帶式輸送裝置原始數(shù)據(jù)：輸送帶牽引力F=4.5KN；帶速V=1.8m/s；鼓輪直徑D=400mm工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度為35°C；動(dòng)力來(lái)源電力，三相交流，電壓380/220V。批量生產(chǎn)，一般機(jī)械工廠；檢修間隔期，四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；二、總體設(shè)計(jì)n=0.96X0.99x0.972X0.994x0.96=0.825（2）工作機(jī)所需的功率Pw=FV/1000=4500x1.8/1000=8.1KW（2） 電動(dòng)機(jī)功率P”dPd=Pw/n=8.1/0.825=9.818KW(3) (3) 3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ni=i義i義i=16.99總帶高低滾筒工作轉(zhuǎn)速：nw=60x1000v/nD=60x1000x1.8/(加義400)=85.94r/minI總=i%xJ=(2?4)x(3?5)2/(L3?1.5)=12?76.92電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nd=nwxi總=85.94x(12.~76.92)=1030.8?6607.4符合的有1500r/min和3000r/min方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/KW電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩軸中心高1 Y160M1-2 11 3000 2930 2.0422 Y160M-4 11 1500 1460 2.242選取方案2選n=1500r/min4電動(dòng)機(jī)額定功率/KW同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩軸中心高軸直徑由P額＞Pd取P額=11KWY160M-4 11 1500 1460 2.0 160mm42mmn1=730r/minn2=211.60r/minn3=86r/min3.傳動(dòng)比1總傳動(dòng)比‘總='‘總='帶乂'高乂‘低2=1460/85.94=16.99nw2分配，高=(1?3?1?5)『.4%i=ix1.4i2總帶低P1=9.331kwP2=8.961kwP3=8.605kwP4=8.434kw取i帶=2 貝Ui低=2.46i高=3.454.運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)1各軸轉(zhuǎn)速nm=1460r/min滿(mǎn)載時(shí)n1=nm/i帶=1460/2=730r/minn2=nm1/i高=730/3.45=211.60r/min圓筒 n4=n3=n2/i低=211.60/2.46=86.02r/min2各軸輸入功率

I軸 PI=PdXn帶=9.818x0.96=9.425kwTd=64.22N?mII軸 PII=PIxn軸承xn齒=9.425x0.99x0.97=9.051kw Ti=123-30N*mT廣386.00N?min軸 Pin=PIIxn軸承Xn齒=9.051X0."X0.97=8.692kw T3=963.77N?mT4=944.59N?m卷筒軸Piv=P1nxn軸承Xn聯(lián)=8.692X0.99x0.99=8.518kwI~W軸輸出功率=輸入功率xn軸承=0.99xPnP1=PI義0.99=9.331kwp2=PIIX0.99=8.961kwP3=PIIIx0.99=8.605kwp4=Pivx0.99=8.434kw3各軸輸入扭矩（N?m）電動(dòng)機(jī)Td=9550xPd/nm=9550x9.818/1460=64.22N?mI軸 T1=Tdxn帶xi帶=64.22x0.96x2=123.30N?mI軸 T2=T]Xi高xn軸xn帶=123.30x3.45x0.99x0.97=408.50N?min軸 T3=T2xi低xn軸xn帶=408.50x2.46x0.99x0.97=965.01N?m卷筒軸T4=T3xn軸Xn聯(lián)=965.01x0.99x0.99=945.80N?m輸出扭矩TI=T]xn軸=123.30X0.99=122.07Pc=KAxPd=1.3x9.818=12.76kwd1=140mmd2=id1=2X140=280mmPc=KAxPd=1.3x9.818=12.76kwd1=140mmd2=id1=2X140=280mmao=550mmTIu=T3xn軸=965.01x0.99=955.36Lo=1768.6mmTI皿=T4xn軸=945.80x0.99=936.342Lo=1768.6mm三、主要傳動(dòng)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)a=565.7mm1V帶傳動(dòng)(1)由16h/天，Pw=8.1kw查表取Ka=1.3Pc=KAxPd=1.3x9.818=12.76kw小帶輪n1=nm=1460r/min由書(shū)P157圖8-11選用B型V帶(2)確定d1和d2 a1"165'82推薦d1=125?140mm取d1=140mm>dmin=125mmd2=id1=2x140=280mm(3)帶速 v=兀d1nl/(60X1000)=n*140x1460/(60x1000)=10.70>5m/s10.7<25m/s帶速合適(4)基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心距a初選中心距 ao=(0.7?2)(d1+d2)=(0.7?2)(140+280)=294?840Z=5取ao=550mmFo=211.9N兀，，L=2a+ (d+d)+o兀，，L=2a+ (d+d)+o0 2 1 2"2——1—=2x550+—x(140+280)+—

4a 2 4x5500=1768.6mm基距：由P146表8-2取Ld=1800mm- L基距：由P146表8-2取Ld=1800mm中心是巨a仁a+—4 0-=550+ =565.7mm0 2 2Fq=2102.9N(5)Fq=2102.9Na=180。-d2-d1x57.3。=180。-280-140x57.3。=165.82。>120。a 567.5合適(6)確定根數(shù)Zq=HZ=58z= c(P0+AP0)KaKL根據(jù)d1=140mm,n1=1460r/min,查書(shū)P154表 用線性插入法得：P0=2.82kW又i=2,查表用線性插入法得：△P0=0.46kW由表知得Kf=0.95得：B型，由a=165.82°，用線性插入法得Ka=0.960，由此可12.76z= (2.82+0.46)x0.960x0.95=4.266取z=5⑺計(jì)算作用在帶輪軸上的壓力FQ由課本P149表查得q=0.18kg/m,得V帶的初拉力:K=1.6500P(2.5(Kaczv-1)+qv2=500義12.76(2.5 x5x10.7010.960-11+0.18x10.702=211.9n)Zh=2.433作用在軸上的壓力FQ,8=8+8=1.560a 165.82=2102.9NF=2zFsint=2x5x211.9x=2102.9N：=1.221：=1.221x105n1精度等級(jí)，材料及齒數(shù)(1)選用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)mm(2)初選7級(jí)精度Z?=189.8MPa1/2(4)選小齒輪Z1=17齒數(shù)比i=3.45Z2=17x3.45=58.65取Z2=58Z?=189.8MPa1/2(4)選小齒輪Z1=17齒數(shù)比i=3.45Z2=17x3.45=58.65取Z2=58A=[(i-z/z)/i]x100%=1.1%<1.5%21oHlimoLlim=600MPa=550MPa(5)初選螺旋角0=14°N1=4.2x109(6)I高=3.45，n1=730r/minZ1=17，Z2=58P1=9.331I低=2.46，n1=221.60r/minZ1=21，Z2=51P1=8,961N2=1.22x109Khn=0.90Khn2=0.92，>1t——■——

巾￡u-HloH確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值[o]=540MPa[oH]2=506MPa[or]=([oH]1+[oH]2)/2=523a.試選K=1.6(3)材料選擇：小齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)）齒面硬度為280HBS大齒輪材料45(3)一，高速對(duì)齒輪：d=61.98mm1tc.由圖10-26查得e=0.745和e=d=61.98mm1tc.由圖10-26查得e=0.745和e=0.815則e=e+e=1.560ala2aa1a2v=2.37m/sd.小齒輪傳遞轉(zhuǎn)距9.331T=95.5x105P/n=95.5x105x- =1.221x105n?mm730e.由表10-7選取齒寬系數(shù)。d=1b=61.98mmf.由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa1/2Em=3.54mmnth=7.96mmb/h=7.79b.由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Zh=2.433￡p=1.348K=1.426HPd1t；2xl.6x1.221x1054.451￡p=1.348K=1.426HPd1t；2xl.6x1.221x1054.451x1.65x 3.45,2.433x189.8、x( )2=61.98mm523b圓周速度_ndn

v—60x10003.1416x61.98x730…, =2.37m/s60x1000c.計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntK=1.37FPK二KHaFaK=1.848=1.2b=。d=1x61.98=61.98mmdcosP 61.98xcos14°mnt17=3.54mm65.03mmo =600MPag.由圖10-21d查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限ol:=550MPah.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60njL=60x730x20x300x16=4.2x109N2=N1/i=4.2x109/3.45=1.22x109高i.由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.90，KHN2=0.92j.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1[oH]=0.9x600=540MPa[oH]2=0.92x600=506MPa[o]=([oH]]+[o^]2)/2=(540+506)/2=523h=2.25m=2.25x3.54=7.96mmb/h=6138/7.96=7.79d.計(jì)算縱向重合度￡pm=3.712mm專(zhuān)=0.31邪/1tanP=0.318x1x17xtanla=1.348e.計(jì)算載荷系數(shù)K由表10-2查得使用系數(shù)KA=1K=1.776根據(jù)v=2,37m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)K「L08,K=1.776K=1.426HP由表10-13查得，p=L37由表10-3查得K=K=1.2Ha FaZ=18.62Z；=61.60故載荷系數(shù)K=KAKVKHK郎=1.08xZ=18.62Z；=61.60f.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d1=d1R!K/K=61.9841.848/1.6=65.03mmg.計(jì)算模數(shù)mn65.03x65.03xcos14o =3.71217.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)2KTYcos2PYY 1p ?FaSa[O]F①確定計(jì)算參數(shù)a.計(jì)算載荷系數(shù)；KvKfKFp=1.08x1x1.2x1.37=1.776b.根據(jù)縱向重合度)=1.348，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Yp=0.88

c.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)=3mmnd.查取齒形系數(shù)由表10-5查得Z17 = =18.62COS3Pc.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)=3mmnd.查取齒形系數(shù)由表10-5查得Z17 = =18.62COS3PCOS314。Z58 2——= =61.60COS3pCOS314。=d=65.03mmY=2.91,Y =2.276,Fa1 Fa2Y=1.536,Y=1.734SalSa2e.計(jì)算大、小齒輪的YFaYs^并加以比較[°F]Z2=72o =520MPa,Q =480MPaKN]=0.92，KN2=0.94a=143.77mm取S=1.4,[o]=K xo /S=0.92x520/1.4=341.71[oF]2=KN2xoFE2/S=0.94x480/1.4=322.29^Fa14a1[o]F1Fa2Sa2[O]F2當(dāng)滬二0.01308F二0.01225p=14。21'41"小齒輪的數(shù)值大。②設(shè)計(jì)計(jì)算d=65.03mmd=222.61mm■2x1.776x1.221x105x0.88d=65.03mmd=222.61mm172x1.560■ x172x1.560因此取m「3mm，可滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。為滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度取d=d=65.03mmB—65mm2B=70mm1dcosp 65.03xcos14°Z——1 = =21.03m 3n取z1—21，則Z2―uZ1—3.45x21—72.45取z2=72；Kt=Kt=1.6-9-①計(jì)算中心距_(，①計(jì)算中心距_(，+z)m

2cosp(21+72A3=143.77mm2cos14。Zh=2.4338尸a1+8a2=1.6將中心距圓整為144mm②按圓整后的中心距修正螺旋角p=arccos-i2amn=②按圓整后的中心距修正螺旋角p=arccos-i2amn=arccos⑵.72"3=14。21'41〃

2x144因6值改變不多，故3，Kp，ZH等值不必修正。③計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑Zm21x3—= =65.03mmcospcos14021rZ2m^=72X3=222.61mmcospcos14°21'T2=4.044x105N?mm。=1Z?=189.8MPa1/2oi=600MPaN1=1.22x109N2=4.95x108KHN1=0KHN1=0-92KHN2=0.95叫=55MPa0H2=52MPa0M叫阿2)2=537.25d=94.37mmv=1.05m/sd.小齒輪傳遞轉(zhuǎn)距b=94.37mm④計(jì)算齒輪寬度%=。d1=1x65.03=65.03mm所以取B2=65mm;q=70mm二，低速對(duì)齒輪嚙合選小齒輪Z]=21,齒數(shù)比i=2.46,Z2=21x2.46=51.66,取Z2=51A=[(i-z2/z)/i]x100%=1.28%<1.5%a.試選K=L6b.由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Zh=2.433c.由圖10-26查得8]=0.760和82=0.840則8=81+82=1.600mtmt=4.36mmh=9.81mmb/h=9.62T=95.5x105P/n=95.5x105x8961=4.044x105nmm2 2 1 211.6e.由表10-7選取齒寬系數(shù)。d=1f.由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8MPa1/2

o=600MPaHlim￡p_1.665g.由圖10-21d查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限ollim=￡p_1.665h.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60njL=60x211.6x20x300x16=1.22x109N2=N1/i=1.22x109/2.46=4.95x108低i.由表10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.92,Khn2=0.95_1.43j.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)_1.43[oH]=0.92x600=552MPa[oH]2=0.95x550=522.5MPa[o]=([oHL+[o^]2)/2=(552+522.5)/2=537.25d1t,2x1.6x4.044x1053.461x1.60x 2.46x(2.433x189.8%二94.37mm537.25_1.4b圓周速度丫_兀d3_3.1416x94.37x211.6_105m小V-60x1000 60x1000 .msK_K_1.1Ha FaK_1.65d_95.34mm1mn_4.405d_95.34mm1mn_4.405b=M_1x94.37_94.37mmm_dcosP_94.37xcos14°_436mmntz 211h_2.25m_2.25x4.36_9.81mmb/h_94.37/9.81_9.62d.計(jì)算縱向重合度￡p2P_0.31叱qtanP_0.318x1x21xtan14)_1.665e.計(jì)算載荷系數(shù)K由表10-2查得使用系數(shù)KA_1K_1.62根據(jù)v=1.05m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)KV_1.05,故查表10-4得K_1.430邱-11-

Z=22.99

2^2=55.83Z=22.99

2^2=55.83由表10-3查得K=K=1.1Ha Fa故載荷系數(shù) K=KAKVKHKHb=1x1.05x1.1x1.43=1.65f.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑=d1加'K/K=94.37:1.65/1.6=95.34mmg.計(jì)算模數(shù)mndcosp 95.34xcos14°m= -= =4.405nz 211(3).按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì),2KTYcos2pyYm>3 T- ?FaSan\ 9Z28 [O]d1a F①確定計(jì)算參數(shù)a.計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKHaKHp=1x1.05x1.1x1.4=1.62m=3mmd.查取齒形系數(shù)Z

m=3mmd.查取齒形系數(shù)Z

2——COS3p51COS314°=55.83d=d=94.37mm由表10-5查得YF^=2.69,YF2=2.290，YS1=1.575,YSa2=1.715Z1=30b.根據(jù)縱向重合度8p=1.665，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Yp=0.88c.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Zr1=COS3p=COS314°=2Z99ZZ2=73e.計(jì)算大、小齒輪的軍工并加以比較，由圖10-20c以及圖10-19得[OF]oFE1KFN1二520MPa,oFE1KFN1=0.92,KF：0.94取S=1.4,[o]=K xo /S=0.92x520/1.4=341.71[oF]2=KFN2xoFE之/S=0.94x480/1.4=322.29'a14a'a14a1

[OFl

4a24a2

[oF]2a_159.23mmZ290XL715=0.01219322.29小齒輪的數(shù)值大。②設(shè)計(jì)計(jì)算d_92.60mmd_225.32mm、,2X1.62x4.044x105x0.88d_92.60mmd_225.32mmm>31 21-1600 x0.01240=2.67mm因此取mn=3mm，可滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。為滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度取d=d=94.37mm，所以94.37xcos14o

3_30.52B_90mm1B94.37xcos14o

3_30.52B_90mm1B_85mm2取Z1_30，則Z2_mZ]_2.46x30_73.8取z2=73；(4).幾何尺寸計(jì)算①計(jì)算中心距軸的材料選用常用的45鋼_(z+z)m

2cosp(30+73)x3_159.23mm2cos14。將中心距圓整為159mm②按圓整后的中心距修正螺旋角p_arccos(Z1+Z2)mn_arccos(30+73)x3_13039'50〃

2a 2x159p_13。39'50〃因6值改變不多，故，Kp,ZH等值不必修正。③計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑-13-Zm30x3—^== =92.60mmcosP cos13°39'Zm=7333=225.32mmcosP cos13°39'④計(jì)算齒輪寬度b=④計(jì)算齒輪寬度b=。d=1x92.60=92.6mmd=42mmid=45mm2d=55mm3所以取B=90mm,B=85mm七.軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算1.初步計(jì)算軸徑軸的材料選用常用的45鋼當(dāng)軸的支撐距離未定時(shí)，無(wú)法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d，計(jì)算公式為：dd>Ax1，3軸為外伸軸，初算軸徑作為最小直徑，應(yīng)取較小的A值；2軸為非外伸軸，初算軸徑作為最大直徑，應(yīng)取較大的A值；查表15-3,取A1=A3=110，A2=120。TOC\o"1-5"\h\zp 9.331d>Ax,1-==110x3, =25.72mm\o"CurrentDocument"1 13.n 3730d>AXq:乙=120xJ8961=41.83mm2 23,n3211.61 2,,■p 8.605d>Axi—3=110x3186=51.07mmV3考慮到1軸要與大帶輪聯(lián)接，初算直徑d1必須與其和電動(dòng)機(jī)相匹配，軸上有一個(gè)鍵槽，故最小直徑加大5%，所以初定d1=42mm取d2=45mm；d3=55mm3.確定各軸的直徑與長(zhǎng)度m軸輸出軸dmin=55mm1）軸m設(shè)計(jì)圖如下:名稱(chēng)ABCDE尺寸59.581108143.5名稱(chēng)FGd1d2d3尺寸5082555965名稱(chēng)d4d5d6d7尺寸595552482）確定各軸段直徑A段：d1=55mm,與軸承（圓錐滾子軸承30311）配合（初步選擇滾動(dòng)軸承，根據(jù)相配的尺寸，與軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30311,其尺寸為dxDxT=55mmx120mmx31.5mm）B段：4=59mm,非定位軸肩,h取2mmdC段：3=65mm,定位軸肩，取h=3mmdD段：4=59mm,非定位軸肩，h=2mmdE段：5=55mm,與軸承（圓錐滾子軸承30311）配合dF段：6=52mm,非定位軸間h=1.5mmG段：d7=48mm,聯(lián)軸器孔長(zhǎng)度，此時(shí)可根據(jù)此數(shù)據(jù)確定聯(lián)軸器長(zhǎng)度。3）確定各段軸的長(zhǎng)度-15-

A段:由軸承（圓錐滾子軸承30311）寬T=31.5mm和軸套長(zhǎng)%=12mm擋油環(huán)b=12mm齒輪齒轂比軸段寬4mm,所以L=（T+b+b+4）mm=59.5mm1 3B段：L2=81mm，與齒輪配合，齒輪齒寬減去4mm,便于安裝C段：4=10mm,，定位軸間取10mmD段：L4=81mm,由箱體的內(nèi)部尺寸減去各部尺寸E段：L5=43.5mm,與軸承（圓錐滾子軸承30311）配合T=31.5mm擋油環(huán)寬b=12mm故4=T+b=43.5mmF段：L6=50mm,考慮箱體壁厚以及端蓋厚度和便于取下端蓋螺釘G段：L7=82mm，與聯(lián)軸器配合，比聯(lián)軸器工作段短2mm即L—（84一2）mm—82mm7軸的總長(zhǎng)L=407mm4）齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d2=59mm由表6-1查得平鍵截面bxh=18X11鍵槽用鍵槽銃刀加工，長(zhǎng)為63mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為幺，同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選n6用平鍵為bxhxl=14x19x70，其配合為甘。滾動(dòng)軸承與軸的周向配合定位是由6過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為m6。5）參考表15-2,取軸端倒角為2x45。，其余尺寸輸出軸的CAD圖。6）求軸上的載荷并校核軸的強(qiáng)度P=8.605kwP=8.605kw3n3=86r/minT3=955.55N?md—225.32mm々二PIIIX0.99=8.605kwn3=86r/minT『955.55N?md2=225.32mm2T——3d32,955.55*1000二8481.7N225.32=f則%=8481.7義tcosp2tan20。cos13°39'50"=3176.8NF:8481.7NtF:3176.8NF=Fttanp2=8481.7,tan13°39'50"=2059.8N其作用力的方向如圖所示F:2059.8Ndl11型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得乩9mm，因此支撐跨距對(duì)于303二2252nmL+L=152.1mm+73.1mmFNH1?一一=2753.20N225.2FNH2-17-152.1225.2=5728.54N+L3=225.2mmF=2753.20NF=5728.54NF1=1454.7NF=1722.1NMF=1722.1NMNH=418759.0N?mmMV1=221259.9N?mmMV2=125885.51N?mmM1=473619.1N?mmM2=418948.1N?mmFL+-a F 二=——2-=[(3176.8x73.1)+(2059.8x92.60/2)]/225.2=1454.7NNV1 L+LF=F—F=3176.8-1454.7=1722.1NM=(FxL+FxL)/2=418759.0N-mmM=FL=1454.7x152.1=221259.9N-mmMV2=F^L=1722.1x73.1=125885.51N-mmM=JM2+M2=473619.1N?mm%HV1M2=418948.1N?mmT3=955.55N?m4. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)、；M2+(ST)2 ,'418948.12+(0.6x955550)2o=-——1 3——= =34.57MPaca W\ (0.1x593)2前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得[o]=60MP—1 ao=34.57MPao〈[o]o=34.57MPa5; 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度.⑴.判斷危險(xiǎn)截面從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看,截面W和皿處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,從受載來(lái)看,齒輪鍵槽截面a上的應(yīng)力最大.截面BC的應(yīng)力集中的影響和截面AB的相近，但是截面BC不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大,故不必做強(qiáng)度校核.鍵槽截面a上雖然應(yīng)力最大,但是應(yīng)力集中不大,而且這里的直徑較大,故a也不必做強(qiáng)度校核,其他截面顯然更加不必要做強(qiáng)度校核.由第3章的附錄可知,鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而,該軸只需校核截面AB左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可.⑵.截面AB左側(cè)。抗彎系數(shù) W=0.1d3=0.1x553=16637.5mm3抗扭系數(shù) Wt=0.2d3=0.2x553=33275mm3731—385W=16637.5mm3截面AB左側(cè)的彎矩M為M=M1x-3 =224175.4NW=16637.5mm3截面AB上的扭矩T3為T(mén)3=955.55N?m截面上的彎曲應(yīng)力M224175.4W16637.5M224175.4W16637.5=13.47MPaw=33275mm3截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。=T=955550二28.72加tW33275軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。由課本表15-1查得：M=224175.4N?mm。二640MP 。=275MP T=155MP截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)a及；按附表3-2查得。0r因-=20=0.036d55經(jīng)插值法查得d55竺=1.07。「2.0。TT.31又由附圖3-1查得軸材料的敏性系數(shù)為q=0.82q=0.85此時(shí)有效應(yīng)力集中系數(shù)按式(附表3-4)為K=1+q(a—1)=1+0.82x(2.0—1)=1.82K。=1+q°(a?！?)=1+0.85x(1.31-1)=1.26此時(shí)由附圖3-2得彎曲尺寸系數(shù)￡。=0.67;由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù),10.82軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為P=B=0.92軸表面未經(jīng)過(guò)表面強(qiáng)化處理，即。T=28.72MPa。B=640MP。=275MP—1 aT=155MP—1 aK=1.82K。=1.26P=1按式3-12以及式3-12a求得綜合系數(shù)為：K=K/g+1/P—1=2.8K=K/g+1/P—1=1.62碳鋼的特性系數(shù) ①。=0.1?0.2 取0.1①=0.05?0.1 取0.05安全系數(shù)ScaS= 。― =275/(2.8X4.86+0.1x0)=20.21。K。。a+Q。mS=——匚——=155/(1.62X17.48/2+0.05x17.48/2)=10.62Tk。+①tS=S。S =9.4NS=1.5 所以它是安全的cas22+S2, 。T截面AB右側(cè)P=P=0.92K=2.8K=1.62S=20.21S=10.62s=9.4抗彎系數(shù)W=0.1d3=0.1x593=20537.9-19-抗扭系數(shù) WT=0.2d3=0.2*593=41075.8731-385截面AB右側(cè)的彎矩M為M=Mx =224175.4N.mm1 73.1截面AB右側(cè)上的扭矩4為 T=955.55N-m截面上的彎曲應(yīng)力 。=M=473619.1=23.06MPabW20537.9截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力T=工TWTKK473619.141075.8￡P(guān)ooK1-T-+T；-￡P(guān)所以￡=0.67

綜合系數(shù)為：=11.53MPa-1=2.8-1=1.62=0.82P=P=0.92K=2.8K=1.62碳鋼的特性系數(shù)①=0.1?0.2 取0.1安全系數(shù)ScaS= 0-1 二20.21OKJa+Q。mTS= 1 =10.62tk「+①tQ=0.05?0.1 取0.05SSS=oT=9.4NS=1.5ca /S2+S2所以它是安全的輸出軸軸m精確校核完畢軸I的尺寸設(shè)計(jì)高速軸工作簡(jiǎn)圖如圖（2）所示 與 立C.D _初步測(cè)定最小直徑4=42mmA段：di=42mm由最小直徑算出B段：d2=48mm,根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)，選擇氈圈孔徑為48mmC段：d3=55mm，與軸承（圓錐滾子軸承30311）配合，取軸承內(nèi)徑D段：d4=58mm，設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度h=2mmE段：d5=65mm，將高速級(jí)小齒輪設(shè)計(jì)為齒輪軸，增加強(qiáng)度F段：M=58mm,設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度h=2mmdG段，7=54mm,與軸承（圓錐滾子軸承30311）配合，取軸承內(nèi)徑第二、確定各段軸的長(zhǎng)度A段：0=2f+3e=63mm依據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表8-10圓整后取々=60mmB段：L2=50mm，考慮軸承蓋與其螺釘長(zhǎng)度然后圓整取50mmC段：L3=43.5mm,與軸承（圓錐滾子軸承30311）配合,加上擋油盤(pán)長(zhǎng)度12mmL「3=T+b=31.5+12mm=43.5mmD段：L4=113mm,考慮各齒輪齒寬及其間隙距離，箱體內(nèi)壁寬度減去箱體內(nèi)已定長(zhǎng)度后圓整得L4=113mmE段：L5=70mm，齒輪的齒寬F段：L6=10mm，T=31.5mm，L6=a-b+8=14-12+8mm=10mmG段：L7=43.5mm,與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合,加上擋油盤(pán)長(zhǎng)度，-21-

^4=T+b=31.5+12mm=43.5mm軸總長(zhǎng)L=390mm軸n的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)圖如下:設(shè)計(jì)圖如下:名稱(chēng)ABCDE尺寸43.581216143.5名稱(chēng)d1d2d3d4d5尺寸5559656055首先，確定各段的直徑A段:4=55mm,與軸承（圓錐滾子軸承30311）配合B段：d2=59mm,非定位軸肩C段：d3=65mm,定位軸間D段：d4=60mm,非定位軸肩E段：d5=55mm,與軸承（圓錐滾子軸承30311）配合然后確定各段距離：A段：L1=43.5mm,考慮軸承（圓錐滾子軸承30311）寬度與擋油盤(pán)的長(zhǎng)度F:8481.7NtFF:8481.7NtF:3176.8NF=2059.8NC段：L3=21mm,箱體內(nèi)壁寬度減去已確定尺寸D段：L4=61mm,與齒輪配合安裝E段：L5=43.5mm,考慮軸承（圓錐滾子軸承30311）寬度與擋油盤(pán)的長(zhǎng)度

總長(zhǎng)度為250III軸校核略符合條件八.滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算-1031.2N-1031.2N選擇圓錐滾子軸承的型號(hào)為30311,主要參數(shù)如下：dxDxB=55x120x31.5 '基本額定靜載荷 Co=188kN基本額定動(dòng)載荷 C=152kN極限轉(zhuǎn)速 Vmax=3400r/min脂潤(rùn)滑Vmax=4300r/min油潤(rùn)滑2T―3-二2T―3-二d32x955.55x1000225.32二8481.7Ntana-Ftana-F -ntcosP2-8481.7x 3176.8Ncos13°39'50"F-FttanP2-8481.7xtan13°39'50"-2059.8N該軸承所受的徑向力約為0.40;Y-1.7F- L3 F-3176.8x一731一-0.40;Y-1.7rL+Lr 73.1+152.13 2右軸承Fa/Co-2059.8/40000-0.051查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得判斷系數(shù)e=0.26Fa/Fr-0.65>e=0.3