機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)施方案二減速器說(shuō)明書(shū)

個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)一、課程設(shè)計(jì)目地與要求《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程地最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，其目地是：1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析解決機(jī)械工程問(wèn)題地能力 .2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)地一般方法， 了解和掌握簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置地設(shè)計(jì)過(guò)程和進(jìn)行方式.3） 進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能地訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱資料、熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 .要求學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中1）能夠樹(shù)立正確地設(shè)計(jì)思想，力求所做設(shè)計(jì)合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)；2）提倡獨(dú)立思考，反對(duì)盲目抄襲和“閉門(mén)造車(chē)”兩種錯(cuò)誤傾向，反對(duì)知錯(cuò)不改，敷衍了事地作風(fēng).3）掌握邊畫(huà)、邊計(jì)算、邊修改地設(shè)計(jì)過(guò)程，正確使用參考資料和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 .4）要求圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算說(shuō)明書(shū)正確、書(shū)寫(xiě)工整，二、設(shè)計(jì)正文1.設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)用二級(jí)齒輪減速器原始數(shù)據(jù)：1）輸送帶工作拉力 F=4660N;輸送帶工作速度v=0.63m/s(允許輸送帶速度誤差為±5％)；3）滾筒直徑 D=300 mm;滾筒效率η＝0.96（包括滾筒和軸承地效率損失）；5）工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；6）使用折舊期 8年；7）動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓 380V；8）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn) .2．設(shè)計(jì)內(nèi)容：1）傳動(dòng)裝置地總體方案設(shè)計(jì)；選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件地設(shè)計(jì) .2）繪制裝配圖和零件圖 .3）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，包括：確定傳動(dòng)裝置地總體方案，選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，傳動(dòng)零件地設(shè)計(jì)，軸、軸承、鍵地校核，聯(lián)軸器地選擇，箱體地設(shè)計(jì)等.b5E2RGbCAP一.選擇電動(dòng)機(jī)；1.選擇電動(dòng)機(jī)(1)選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī) .2）電動(dòng)機(jī)地容量由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)地總效率為η=η1*η2*η3*η4*η5式中各部分效率由設(shè)計(jì)資料查得： 普通V帶地效率η1=0.96，1/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)一對(duì)滾動(dòng)軸承地效率 η2=0.99（初選球軸承），閉式齒輪傳動(dòng)效率 η3=0.97（初定8級(jí)），十字滑快聯(lián)軸器地效率 η4=0.97，卷筒傳動(dòng)效率 η5=0.96.p1EanqFDPw總效率為η=η1*η2*η3*η4*η5=0.96*0.994*0.973*0.96=0.808電動(dòng)機(jī)所需功率為 Pd=(F*v)/(1000*η)=3.634kw(2)確定電動(dòng)機(jī)地轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為nw=(60*1000*v)/(d)=40.107r/min3tnⅡ60*4kw且初步估取電動(dòng)機(jī)地額定功率為又優(yōu)先選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min地電動(dòng)機(jī).有設(shè)計(jì)資料電動(dòng)機(jī)部分選用Y132M1-6或Y112M-4型電動(dòng)機(jī)，同時(shí)查得Y132M1-6地滿載轉(zhuǎn)速為960r/min,總傳動(dòng)比DXDiTa9E3di總=nd/nw=960/40=24，過(guò)小，故不選.綜上所述，選取Y112M-4型電動(dòng)機(jī).其主要性能見(jiàn)表電動(dòng)機(jī)型額定功率滿載轉(zhuǎn)速堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩質(zhì)量號(hào)額定轉(zhuǎn)矩Y112M-4414402.243外形和安裝尺寸見(jiàn)下表；機(jī)座號(hào)中心高安裝尺軸伸尺平鍵尺外形尺寸寸寸寸HABDEFGlAAA*GDDC/2D112M1121126824211904080*7400651590二分配各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比為inm144018.55n77.627由式i=i1*i2,式中i1和i2分別為V帶傳動(dòng)和減速器地傳動(dòng)比.按傳動(dòng)比分配注意事項(xiàng)，i帶〈i齒，初步取i帶=2.99，i齒=i/i帶=35.937/2.99=12.019.又在減速器中，取i1=3,i2=4.006.RTCrpUDGiT三.計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速：nⅠ=nm/i1440r帶2/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)nⅡ=nⅠ1440.605/3=160.535ddr/min481i15.3271.70minnⅢ=nⅡ271.70ri2160.535/4.006=4077.628074r/min3.5min卷筒軸nⅢⅣ=nⅢ=40.074r/min(2)各軸地輸入功率：PP5.3485*0.99255.3084Ⅰd01=3.634*0.96=3.489kwPⅡPⅠ*125.3084*0.98*0.985.0982*η2*η3=3.484*0.99*0.97=3.35kwPⅢPⅡ235.0982*0.98*0.984.8963*η2*η3=3.35*0.97*0.99=3.217kwpⅣPP5.0982*0.98*0.984.8963=ⅢⅡ23(3)各軸地輸入轉(zhuǎn)矩：TⅠ9550PⅠ35.2050NmnⅠ69.185nm同理，TⅡ 179.1969=199.287nm,TⅢ 602.355=766.640nmTⅣ=736.137nm將計(jì)算數(shù)值列于下表：軸號(hào)轉(zhuǎn)速n（r/min）輸入功率P(kw)輸入扭矩（N.m)電動(dòng)機(jī)軸1440Ⅰ軸481.6053.48969.185Ⅱ軸160.5353.35199.287Ⅲ軸40.0743.217766.640Ⅳ軸40.0743.089736.137四設(shè)計(jì)計(jì)算窄 V帶傳動(dòng)確定計(jì)算功率Pca由表查得工作情況系數(shù) KA=1.2，故Pca=KA*P=1.2*4=4.8kw選取窄V帶帶型3/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)根據(jù)Pca、nⅠ由圖8-9（課本上）確定選用SPZ型3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑由表8-3和表8-7取主動(dòng)輪基dd1=71mm根據(jù)式8-15，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2＝i*dd1=213mm按式8-13驗(yàn)算帶地速度:由公式v1dd1n1(m/s)v2dd2n2(m/s)：60006000得V1=5.353m/s<35m/s.故帶地速度合適 .4.確定窄V帶地基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距根據(jù)0.7*（dd1+dd2)<a0<2*(dd1+dd2)，初步確定中心距a0=400mm根據(jù)式8-20計(jì)算帶所需地基準(zhǔn)長(zhǎng)度L'd=2*a0+0.5*п*(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/(4*a0)=1258.709mm5PCzVD7HxA由表8-2選帶地基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1250mm按式8-21計(jì)算實(shí)際中心距aa=a0+(Ld-L'd)/2=395.646mmooo5.驗(yàn)算主動(dòng)輪上地包角α1=180-[(dd2-dd1)/a]*57=159.363>120故主動(dòng)輪上地包角合適.6.計(jì)算窄V帶地根數(shù)Z由式8-22知：Z=P/[(P+P)*KK]caO△Oα*L由nm=1440r/min,dd1=71mm,i=3,查表8-5c和8-5d得PO=1.237kw△PO=0.217kw查表8-8得Kα=0.947，查表8-2得KL=0.94則代入公式計(jì)算得： Z=3.709取Z=4根計(jì)算預(yù)緊力Fo由式8-23知F01Fece2e查表得q=0.07kg/m，故Fo=185.819N8.計(jì)算作用在軸上地壓軸力Fp

fvfv

qv21由式得：Fp2zF0cos2zF0cos(21)2zF0sin1222代入數(shù)據(jù)得：Fp=1462.51N.五減速器內(nèi)傳動(dòng)零件地 .設(shè)計(jì)計(jì)算<一>高速齒輪組地設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)如上圖所示，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)；運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度（GB10095—88）；C. 材料選擇.由表10—1選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度4/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)是280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為 40HBS.D.初選小齒輪齒數(shù) Z1=24，大齒輪齒數(shù)為 Z2=4.006*Z1=96.144，取Z2=96.E.初選螺旋角β=14按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)d1t32KtT1(u1)(ZHZE)2dau[H]①確定公式內(nèi)地?cái)?shù)值A(chǔ).試選Kt=1.6，由圖10—30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433B.由圖10—26查得a1=0.78a2=0.88所以a=1.66C.由表10-7選取齒寬系數(shù)d=11D.查表10—6得材料地彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa2E.由圖10—21d按齒面硬度查得小齒輪地接觸疲勞強(qiáng)度極限為Hlim1=600MPa；大齒輪地接觸疲勞強(qiáng)度極限為Hlim2=550MPajLBHrnAILg計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60njLh=60*1440*1*(2*8*300*10)=4.1472* 109同理 N2=7.825*108由圖10—19查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=0.9, KHN2=0.95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，則[H]1=KHN1Hlim1/S=540MPa[H]2=KHN2Hlim2/S=522.5MPa所以[H]=（540+522.5）/2=531.25MPa3H.由以上計(jì)算知：小齒輪傳遞地轉(zhuǎn)矩 TⅠ=69.185Nm=69.185*10Nmm計(jì)算由小齒輪分度圓直徑d1t32KtT1(u1)(ZHZE)2=50.123mmdau[H]5/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)計(jì)算圓周速度d1tn1v= =1.264m/s60*1000計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb= dd1t=50.123mmd1tcosmnt= 21..026mm494mmZ1h=2.25*mnt=5.065mmb/h=9.896計(jì)算縱向重合度=0.318 dZ1tanβ=1.093E. 計(jì)算載荷系數(shù) K已知使用系數(shù)KA=1，根據(jù)v=1.264m/s，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.14；由表10-4查得xHAQX74J0XKH1.122223b1.-3=1.15+0.18*(1+0.6d)*d+0.31*10*b=1.804;查圖10-13得KF1.3得KHaKFa1.41.62；查表10-3所以載荷系數(shù)K=KAKvKHaKH=2879按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得地分度圓直徑d1 d1t3K 6043.965.73mmKt計(jì)算模數(shù)d1cosmn 12.768465mmZ1按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式10-17：2KT1Ycos2YFaYSa3dZ12a[F]確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKvKFaKF =2.5866/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)由縱向重合度=1.903，查圖10-28得螺旋角影響系數(shù)Y=0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Z126.27同理Zv2=105.089Zv1cos2D.查取齒形系數(shù)由表10-5查得齒形系數(shù) YFa1 2.592；YFa2 2.1764查取應(yīng)力校正系數(shù)YSa11.5956；YSa2=1.794F.由圖10-20C查得小齒輪地彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1500MPa；FE2380MPaG由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN10.85；KFN20.90.88計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4；則[KFN1FE1303.57MPa；同理[F]2=238.86MPaF]1S計(jì)算大、小齒輪地 YFaYSa，并加以比較[ F]YFa1YSa1=0.01365YFa2YSa2=0.01632[F]1[F]2所以,大齒輪地?cái)?shù)值大5)設(shè)計(jì)計(jì)算mn2KT1Ycos2YFaYSa3a[=1.716mmdZ12F]對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算地法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算地法面模數(shù)，取 mn=2.0mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度 .但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得地分度圓直徑d14360..965mm73來(lái)計(jì)算應(yīng)有地齒數(shù).于是有LDAYtRyKfEZ1d1cos則Z2=uZ1=120.18.取Z2=120=29.577取Z1=30mn幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距7/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)a=(Z1Z2)mn154.592mm將中心距圓整為155mm136.042cos2）按圓整后地中心距修正螺旋角(Z1Z2)mnoo'''31'38"arccos145..59352716=14351532a因β值改變不多，故參數(shù)a、K、ZH等不必修正.3）計(jì)算大、小齒輪地分度圓直徑d1Z1mn同理d2=248.001mm6243.000mm.59cos計(jì)算齒輪寬度b=dd1=62.000mm圓整后取B265mm55B1=70mm此時(shí)傳動(dòng)比i2=4,i帶=2.99,i1=3.005，經(jīng)修正后得：軸號(hào)轉(zhuǎn)速n輸入功率輸入扭矩（r/min）P(kw)（N.m)Ⅰ軸481.6053.48969.185Ⅱ軸160.2683.35199.619Ⅲ軸40.0673.217766.774Ⅳ軸40.0673.089736.266<二> 低速齒輪組地設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)如課本上圖所示，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng).運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度（GB10095—88）；C.材料選擇.由表10—1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS.Zzz6ZB2LtkD.初選小齒輪齒數(shù)Z3=24，大齒輪齒數(shù)為Z4=3.005*Z3=72.12，取72.8/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算2KtT2(u1)ZHZE)23au[H]d確定公式內(nèi)地?cái)?shù)值A(chǔ).試選Kt=1.3，由圖10—30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433B.由圖10—26查得a3=0.771a4=0.980所以a=1.751C.由表10-7選取齒寬系數(shù)d=11D.查表10—6得材料地彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa2E.由圖10—21d按齒面硬度查得小齒輪地接觸疲勞強(qiáng)度極限為Hlim3=600MPa；大齒輪地接觸疲勞強(qiáng)度極限為Hlim4=550MPadvzfvkwMI1F.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N3=60njLh=60*160.268*1*(2*8*365*8)=4.493* 108同理 N4=1.495*108由圖10—19查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN3=0.94 KHN4=0.98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，則[H]3=KHN3Hlim3/S=564MPa[H]4=KHN4Hlim4/S=539MPa所以[H]==592.4MPa計(jì)算A.小齒輪分度圓直徑所以d3t32KtT2(u1)(ZHZE)2=81.207mmdau[H]B.計(jì)算圓周速度d3tnⅡv= =0.681m/s60*1000計(jì)算齒寬b及模數(shù)b= dd3t=1*81.207=81.207mm9/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)=d3t/Z1=3.384mmh=2.25* =7.613mmb/h=10.667D. 計(jì)算載荷系數(shù) K已知使用系數(shù)KA=1，根據(jù)v=0.681m/s，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.1；直齒輪，假設(shè)KA*Ft/b<100N/mm查表10-3得KHaKFa..2;4由表10-41查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)rqyn14ZNXIKH1.120.182223b1.-3d0.23*10*b=1.463；=1.15+0.18*(1+0.6d)*d+0.31*10由b/h=10.667,KH1.120.18d20.23*103b1.=1.463,查圖10-13得KF1.35；所以載荷系數(shù)K=KAKvKHaKH=1.931E.按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得地分度圓直徑d3d3t3K9269.656.21mmKtF.計(jì)算模數(shù)d3cosmn d3/z3=92.656/2.4=3798.861Z3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)2KT2Ycos2 YFaYSamn 3 dZ32a[ F]確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKvKFaKF =1.782查取齒形系數(shù)2..；YFa4.由表10-5查得齒形系數(shù)應(yīng)力校正系數(shù)YSa31.58；YSa4=1.754C. 由圖 10-20C查得小齒輪地彎曲疲勞強(qiáng)度極限

FE3 500MPa；FE4 380MPaD. 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN3 0.90；KFN4 0.958987E. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4；則10/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)[F]3KFN3FE3321.43MPa=241.571MPaS310.714MPa；同理[F]4計(jì)算大、小齒輪地YFaYSa，并加以比較[F]YFa3YSa3=0.01348YFa4YSa4=0.01624[F]3[F]4大齒輪地?cái)?shù)值大5) 設(shè)計(jì)計(jì)算2KT2Ycos2YFaYSa3=2.791mmna[dZ32F]對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算地法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算地法面模數(shù)，取 mn=3.0mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度 .但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得地分度圓直徑d39269.656mm.21來(lái)計(jì)算應(yīng)有地齒數(shù).于是有EmxvxOtOcod3cos取Z3=31則Z4=uZ3=93.155,取Z4=93Z3d/m=92.656/3=30.885,m這樣設(shè)計(jì)出來(lái)地齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi).SixE2yXPq56)幾何尺寸計(jì)算計(jì)算大、小齒輪地分度圓直徑d1=z1*m=31*3=93mmd2=z2*m=93*3=279mm計(jì)算中心距a=(d1+d2)/2=186mm計(jì)算齒輪寬度b=dd3=93mm圓整后取B495mm65B3=100mmⅠP7)驗(yàn)算=2*T9550Ⅰ35.2050t1nⅠKA*Ft/b=46.16<100.故合適.8）此時(shí)i帶=2.99,i1=3,i2=4,經(jīng)再次修正后得：軸號(hào)轉(zhuǎn)速n輸入功率輸入扭矩（r/min）P(kw)（N.m)11/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸六 校驗(yàn)傳動(dòng)比實(shí)際傳動(dòng)比為總傳動(dòng)比

ii

481.605 3.489 69.185160.535 3.35 199.28740.134 3.217 765.49940.134 3.089 735.036實(shí)=2.99*3*4=35.88總=35.937所以傳動(dòng)比相對(duì)誤差為 （35.937-35.88）/35.937=0.159%.軸地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算一.高速軸地設(shè)計(jì)與計(jì)算列出軸上地功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面分析知：PPd015.3485*0.99255.3084Ⅰ3.489kwnⅠ=481.605r/minPT9550Ⅰ35.2050nⅠ求作用在齒輪上地力因已知低速級(jí)大齒輪地分度圓直徑為62.000mmP而圓周力Ft=2*TⅠ9550Ⅰ35.2050/d=2231.774NnⅠ徑向力Fr=FrFttanan839.378Ncos軸向力 Fa Fttan =21381.532N.323). 初步確定軸地最小直徑選取軸地材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理.由表15-3，取A0=112，于是得：12/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)P32147.671mm.767mmdminA03n3輸出軸地最小直徑顯然是安裝大帶輪處軸地直徑dⅠ-Ⅱ，為了便于制造，故初選dⅠ-Ⅱ=25mm4.軸地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件地裝配方案本題地裝配方案如上述分析所述，按課本上P48圖5-34所示裝配.2）根據(jù)軸向定位地要求確定軸地各段直徑和長(zhǎng)度①為了滿足軸向定位要求， Ⅰ-Ⅱ軸段右端制出一軸肩， 故?、?Ⅲ段地直徑 dⅡ-Ⅲ=35mm;并根據(jù)帶輪地寬度選 LⅠ-Ⅱ=B=(Z-1)*e+2*f=38mm. 6ewMyirQFL初步選擇滾動(dòng)軸承 .因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力地作用，故選用角接觸球承 .參照工作要求并根據(jù) dⅡ-Ⅲ=35mm，由軸承中初步選取 0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)地角接觸球軸承7008C.起尺寸為 d*D*B=40mm*68mm*15mm故.取dⅢ-Ⅳ=dⅦ-Ⅷ=40mm，且取擋油板寬度為10+2mm,故LⅢ-Ⅳ=B+10+2=27mm顯.然，dⅣ-Ⅴ=dⅢ-Ⅳ+2*h起軸肩定位作用，故取dⅣ-Ⅴ=55mm根.據(jù)計(jì)算，顯然齒根圓到鍵槽底部地距離t.故將齒輪與軸做成一體，即X<2*m齒輪軸.此時(shí)齒輪與軸使用同種材料并均經(jīng)過(guò)相應(yīng)熱處理，所以 LⅤ-Ⅵ=B1=70mm.顯然，齒輪軸處安裝齒輪地軸徑 dⅤ-Ⅵ為齒輪軸地齒頂圓直徑，即 dⅤ-Ⅵ=62+2*ha=66.000mm,同理dⅥ-Ⅶ=dⅣ-Ⅴ=55mm，且LⅦ-Ⅷ=LⅢ-Ⅳ=27mm,LⅥ-Ⅶ=△2-2=10-2=8mm,kavU42VRUsLⅣ-Ⅴ=100+△3+△2-2-2.5*2=115, 同時(shí)為了滿足凸緣式端蓋裝拆要求， 取LⅡ-Ⅲ=66mm.至此，已初步確定了軸地各段直徑和長(zhǎng)度 .y6v3ALoS89軸上力地作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距地確定（1）由手冊(cè)上查得軸承地 a值為14.7mm，計(jì)算得出帶輪上力作用點(diǎn)與支撐受力點(diǎn)地距離為L(zhǎng)1=0.5*LⅠ-Ⅱ+LⅡ-Ⅲ+a=100mm;齒輪中心與左支撐受力點(diǎn)地距離為L(zhǎng)2=0.5*LⅤ-Ⅵ+LⅣ-Ⅴ+LⅢ-Ⅳ-a=162mm齒輪中心與右支撐受力點(diǎn)地距離為L(zhǎng)3=0.5*LⅤ-Ⅵ+LⅥ-Ⅶ+LⅦ-Ⅷ-a=55mm..軸、滾動(dòng)軸承及鍵聯(lián)接地強(qiáng)度計(jì)算（1）軸地強(qiáng)度計(jì)算 .由題圖地傳動(dòng)方案，假設(shè)高速軸上小斜齒輪右旋，并旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚?，而且?14.593oM2ub6vSTnP高速齒輪軸地材料應(yīng)與小齒輪原定材料相同，即45綱調(diào)質(zhì)處理，此材料地13/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)Mb=650Mpa,[1]=60Mpa.高速軸地受力分析和彎扭矩圖如下圖所示(見(jiàn)下頁(yè)）0YujCfmUCw從軸地結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出C截面是軸地危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出地截面C出地MH、MV及M值列于下表：eUts8ZQVRd載荷 水平面H 垂直面V支反力FFNH1=557.944NFNV1=1815.28NFNH2=1673.831NFNV2=-1192.148N彎矩MMH=92060.76NmmMV1=-117000.8NmmMV2=-65568.14Nmm總彎矩M1=（MH2+MV12)1/2=117000.8Nmm221/2M2=(MH+MV2)=117083.9Nmm扭矩TT1=69.185*103Nmm14/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)6.按彎扭組合應(yīng)力校核軸地強(qiáng)度進(jìn)行彎鈕校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩地截面地強(qiáng)度 .取a=0.6，軸地計(jì)算應(yīng)力為：caM2(aT3)24.321MpasQsAEJkW5TW前已選定軸地材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得[1]=60MPa，因此是安全地.2）滾動(dòng)軸承計(jì)算高速軸地軸受力分析簡(jiǎn)圖如圖（f）1）軸承B和D地徑向力分別為Fr1==F2F22211.72474NNH1NH11899424.09NFr2=F2NH2F2NH210932360.321151N2054.976N2）由滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)查得7008C型附加軸向力為Fd=e*Fr.先初取e=0.4，因此可估算Fd1=0.4*Fr1=0.4*1899.09=759.636NFd2=0.4*Fr2=0.4*2054.976=821.99N按式13-11得： Fa1=Fae+Fd2=218.532+821.99=1040.522NFa2=Fd2=821.99N所以：Fa1/C0=1040.522/15200=0.0685同理，F(xiàn)a2/C0=0.0541由表13-5進(jìn)行插值計(jì)算得： e1=0.44,e2=0.426再計(jì)算 Fd1=e1*Fr1=0.44*1899.09=835.599NFd2=e2*Fr2=0.426*2054.976=875.349NFa1=Fae+Fd2=875.349+218.532=1093.881NFa2=Fd2=875.349N所以：Fa1/C0=1093.881/15200=0.0719Fa2/C0=875.349/15200=0.0576綜上兩次計(jì)算相差不大， 因此確定：e1=0.44,e2=0.426，F(xiàn)a1=1093.881N，F(xiàn)a2=875.349NGMsIasNXkA3）求當(dāng)量動(dòng)載荷 P1和P2Fa11181e1093.881/1899.09=0.576>eFr1474Fa2783Fr2875.349/2054e.976=e2115115/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)故對(duì)軸承1，X1=0.44，Y1=1.275對(duì)軸承2，X2=1，Y2=0106按表13-6，取載荷系數(shù)fp=1,則：CP1=fp*(X1Fr1+Y1Fa1)=0.44*1899.09+1093.881=1929.481NTIrRGchYzgLhPP2=fp*(X2Fr2+Y2Fa2)=X2Fr2=Fr2=2054.976N60n4)驗(yàn)算軸承壽命106C因?yàn)長(zhǎng)P1<P2，所以按軸承2地受力大小驗(yàn)算hP60n又n=481.605r/min，C=20000N,ε=3,代入計(jì)算得：31899.596h=5.46年故所選軸承可滿足要求.F2T（3）鍵聯(lián)接計(jì)算]由以上計(jì)算得與帶輪連接地直徑為[25mm，長(zhǎng)度為38mm.p今采用圓頭普通平鍵pA型，b*h=8*7mm,長(zhǎng)度L=32mm，鍵地材料為45鋼.7EqZcWLZNXklkld又鍵地工作長(zhǎng)度l=L-b=32-8=24mm,轉(zhuǎn)矩為T(mén)=T1=69.185*103Nmm因此擠壓應(yīng)力σp=(4*T)/(d*h*l)=4*69.185*1000/(25*7*24)=65.89Mpa<=100Mpalzq7IGf02E故此鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠.二.中間軸地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.初步確定軸地最小直徑選取軸地材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理.由表15-3，取A0=115，于是得：dminP33147.661mm.767mmA03n3軸地最小直徑是安裝在軸承上地，同時(shí)選角接觸球軸承.并根據(jù)P3可選dmin31.661mmA0347.767n37207C，其尺寸為d*D*B=35*72*17mm.zvpgeqJ1hk2.軸地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）顯然dⅠ-Ⅱ=dⅤ-Ⅵ=35mm,且查表知B=17mm△2+2=39mm所以：LⅠ-Ⅱ=B+10+LⅤ-Ⅵ=B+10+△2+2.5+2=41.5mm2）取安裝齒輪處地軸段Ⅱ -Ⅲ和Ⅳ-Ⅴ直徑為 dⅡ-Ⅲ=dⅣ-Ⅴ=40mm且由齒輪寬度得： LⅡ-Ⅲ=100-2=98mm,LⅣ-Ⅴ=65-2=63mm3）由以上分析知： dⅢ-Ⅳ=dⅡ-Ⅲ+2*（5.45~8.5），取dⅢ-Ⅳ=50mm，且LⅢ-Ⅳ=△16/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)3-2.5=9.5mmNrpoJac3v1小直齒輪地作用點(diǎn)與右支撐受力點(diǎn)間地距離為：l=LⅠ-Ⅱ-a+B/2-2=39-15.7+50-2=71.3mm,取l=71mm111大斜齒輪地作用點(diǎn)與左支撐受力點(diǎn)地距離為l2=LⅣ-Ⅴ-a+B2/2-2=41.5-15.7+65/2-2=56.3mm,取l2=56mm.小直齒輪與大斜齒輪地作用點(diǎn)地距離為l3=B1/2+B2/2+LⅢ-Ⅳ=50+32.5+9.5=92mm6）求作用在小直齒輪上地力：已知d2=93mm,而Ft=2*TⅡ/dⅡ=2*199.287*103/93=4285.742No*r圓周力t及徑向力FFr地方向如圖所示17/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)由以上計(jì)算得：載荷 水平面H 垂直面V支反力FFNH1=3466.982NFNV1=-963.266NFNH2=3050.534NFNV2=242.762N彎矩MMH1=246155.722NmmMV1=68391.886NmmMH2=170829.904NmmMV2=13594.672Nmm總彎矩MM1=（MH2+MV12)1/2=255480.116NmmM2=(MH2+MV22)1/2=171369.983Nmm扭矩TT=199.287Nm按彎扭合成應(yīng)力校核軸地強(qiáng)度校核時(shí)，由以上分析可知危險(xiǎn)截面 B最危險(xiǎn)，取 a=0.6,軸地計(jì)算應(yīng)力M2 (aT3)2ca 32.65MpaW前已選定軸地材料為 45鋼，由表查得 [ 1]=60MPa，因此是安全地.2）滾動(dòng)軸承計(jì)算中間軸地軸受力分析簡(jiǎn)圖如圖（e）1）軸承1和2地徑向力分別為F2F22211.72474NFr1==NH1NH14243598.311NFr2=F2NH2F2NH210932360.321151N3060.178N2）2）由滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)查得7207C型附加軸向力為Fd=e*Fr.先初取e=0.4，因此可估算Fd1=0.4*Fr1=0.4*3598.311=1439.324NFd2=0.4*Fr2=0.4*3060.178=1224.071N按式13-11得： Fa1=Fd1=1439.324NFa2=Fd1+Fae=1657.856N所以：Fa1/C0=1439.324/20000=0.07196 同理，F(xiàn)a2/C0=0.08291nowfTG4KI18/21個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)由表13-5進(jìn)行插值計(jì)算得： e1=0.444,e2=0.456再計(jì)算 Fd1=e1*Fr1=0.444*3598.311=1597.65NFd2=e2*Fr2=0.456*3060.178=1395.441NFa1=Fd1=1597.65NFa2=Fd1+Fae=1597.65+218.532=1816.182N所以：Fa1/C0=1597.65/20000=0.0799Fa2/C0=1816.182/20000=0.091綜上兩次計(jì)算相差不大， 因此確定：e1=0.444,e2=0.456，F(xiàn)a1=1597.65N，F(xiàn)a2=1816.182NfjnFLDa5Zo3）求當(dāng)量動(dòng)載荷 P1和P2因?yàn)镕a111811439.324/3598.311=0.399<e1Fr1474Fa2783Fr21657.856/3060e.178=0.542>e21151故對(duì)軸承1，X1=1，Y=06C10對(duì)軸承2L，X2=0.44，Y2=1h60nP按表13-6，取載荷系數(shù)fp=1,則：P1=fp*(X1Fr1+Y1Fa1)=fp*X1Fr1=3598.311NLh106CP2=fp*(X2Fr2+Y2Fa2)=X2Fr2+Y2Fa2=3004.334N4)驗(yàn)算軸承壽命60nP因?yàn)镻1<P2，所以按軸承2地受力大小驗(yàn)算又n=160.535r/min，C=30500N,ε=3,代入計(jì)算得：108583.2h=18.59年故所選軸承可滿足要求.（3）鍵聯(lián)接計(jì)算pFd=2T[p]A型，由以上計(jì)算得與小直齒輪及大斜齒輪連接地軸徑40mm,今采用圓頭普通平鍵klkldb*h=12*8mm,長(zhǎng)度L直=90mm，L