畢業(yè)設(shè)計(jì) 兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)

1 21.1傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 31.1.1傳動(dòng)簡圖的確定 31.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇 31.1.3傳動(dòng)比的計(jì)算及分配 51.1.4傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 61.2傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 81.2.1減速器外傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 81.2.2減速器外傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 1.3斜齒圓柱齒輪上作用力的計(jì)算 1.4減速器箱體的設(shè)計(jì) 1.4.1減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 1.4.2減速器附件的設(shè)計(jì)與選擇 1.5減速器裝配草圖的設(shè)計(jì) 1.5.1裝配圖的繪制準(zhǔn)備工作 1.6軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.6.1低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.6.2高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.6.3中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 351.8設(shè)計(jì)小結(jié) 1.9參考資料 2兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參數(shù)(4-A):輸送帶的牽引力F=2.1kN,輸送帶的速度為V=1.4m/s,傳送帶滾筒直徑為450mm。工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期十年(每年300個(gè)工作日),小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸輸送機(jī)轉(zhuǎn)速允許誤差為±5%。帶式輸送機(jī)傳動(dòng)功率為0.96。31.1傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1.1.1傳動(dòng)簡圖的確定電動(dòng)機(jī)直接接減速器再經(jīng)鏈輪驅(qū)動(dòng)工作機(jī)。本設(shè)計(jì)中取第二種方案。帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)簡圖如圖1-1所示：圖1-11.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇見表1-1表1-1:電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)用途選擇Y系列一般用途的全封閉自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)2、選擇電動(dòng)機(jī)的功率①工作機(jī)所需功率P。(kW)4②電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)間的總效率η。由表12-6?。郝?lián)軸器效率n=0.99,一對軸承效率7=0.98(取滾子軸承),斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)效率=0.97(查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-8知通用減速器齒輪精度,鏈傳動(dòng)效一般在6-8級(jí)，取齒輪精度為8級(jí))率n。=0.96(取滾子鏈)。③電動(dòng)機(jī)所需功率P:④電動(dòng)機(jī)額定功率P由P,≥P?在表17-7中取Pm=4kW3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定①輸送帶帶輪的轉(zhuǎn)速n:②查表3-2知，鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比為=2～5,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18-1知兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i=8～60總傳動(dòng)比范圍i5③電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍n。:④由于優(yōu)先選用1000r/min及1500r/min的電的電機(jī)體積大而且較貴，查表8-2,故選用1500r/min的電機(jī)，其滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min,其型號(hào)為Y112M-4n?=(950.72～選用Y112M-4型號(hào)的電機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速為n。=1440r/min,額定1.1.3傳動(dòng)比的計(jì)算及分配表1-2:各級(jí)傳動(dòng)比的計(jì)算及分配計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、總傳動(dòng)比2、傳動(dòng)比的分配①鏈輪傳動(dòng)比i查表3-2,i≤2～5,取i=2、②二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比分配：二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i:高速級(jí)傳動(dòng)比i,:取i?=4;低速級(jí)傳動(dòng)比i,:61.1.4傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算見表1-3表1-3:傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、各軸的轉(zhuǎn)速①電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速n。:n?=1440r/min;②高速軸的轉(zhuǎn)速n,:n?=n。=1440r/min③中速軸的轉(zhuǎn)速n,:④低速軸的轉(zhuǎn)速n、:⑤滾筒軸的轉(zhuǎn)速n。:2、各軸的輸入功率①高速軸的輸入功率P:②中速軸的輸入功率P,:7③低速軸的輸入功率P:④滾筒軸的輸入功率P3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩①高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T:②中速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T,:③低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T?:=9550×3.578/118.8N·m④滾筒軸的輸入轉(zhuǎn)矩T:列傳動(dòng)參數(shù)的數(shù)據(jù)表見表1-4表1-4:傳動(dòng)參數(shù)的數(shù)據(jù)表電機(jī)軸軸1軸2軸3滾筒軸4功率4轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速81.2.1減速器外傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)表1-5:鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、選定鏈輪一般鏈輪齒數(shù)在17～114之間，并且盡可能取奇數(shù)，與鏈節(jié)數(shù)互故取小鏈輪齒數(shù)為z?=19,大鏈輪齒數(shù)z?:z?=z?·i=19×2=38,z?、z,均在優(yōu)先選用鏈輪齒數(shù)系列2、計(jì)算當(dāng)量單排鏈的計(jì)算功率由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-6,取工況系數(shù)K=1.1;由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-13,取主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)K.=1.37;雙排鏈系數(shù)K,=1.75;故：當(dāng)量的單排鏈計(jì)算功率P。:3、確定鏈條型號(hào)與節(jié)距P由P。=3.081kW及n?=118.8r/min,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖9-11,可選鏈條型號(hào)為：16A。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-1,鏈條節(jié)距為P=25.4mm鏈條型號(hào)為：4、計(jì)算鏈節(jié)數(shù)與中心距①初選中心距a:a?=(30～50)P=(30～50)×25.4mm=(762～1270)mm取a。=1000mm;②鏈節(jié)數(shù)L。。:9取鏈節(jié)數(shù)為：L。=92節(jié)；查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-7,插值得中心距系數(shù)f;=0.24883故：鏈傳動(dòng)的最大中心距為=0.24883×25.4×[2×92-(19+38)]取最大中心距為a=1004mmL。=92節(jié)5、計(jì)算鏈速v(m/s)、確定潤滑方式①鏈傳動(dòng)平均鏈速v(m/s):潤滑方式為滴油潤滑6、計(jì)算壓軸力F(N)②鏈輪水平布置的壓軸力系數(shù)為K=1.15故：壓軸力為：F,=K·F=1.15×3744.4N=43067、滾子鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大鏈輪齒頂圓直徑d。my=25.4/sin(180/38)+1=25.4/sin(180/19)+11.2.2減速器外傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算見表1-6表1-6:高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、選擇材料、熱處理方法及公差等級(jí)考慮帶式輸送機(jī)為一般機(jī)械，強(qiáng)度、精度、速度都要求不高，故采用軟齒面齒輪。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1,小齒輪材料取40Cr,調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到280HBS;大齒輪材料取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到240HBS,大小齒查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-8,通用減速器精度等級(jí)為6～8級(jí)，取精度等級(jí)為8級(jí)。小齒輪材料取40Cr,調(diào)質(zhì)處理大齒輪材料取45鋼，調(diào)質(zhì)處理精度等級(jí)為8級(jí)2、初選參數(shù)①選小齒輪齒數(shù)z?=21,大齒輪齒數(shù)z?=i·z?=4×21=84,取z?=84;②初選螺旋角β=14°;③初選載荷系數(shù)K,=1.43、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，即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T:②由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7,取齒寬系數(shù)φ=1.1③由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6,查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa?④由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σmm?=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σm?=550MPa⑤計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；⑥由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19,取接觸疲勞壽命系數(shù)⑦計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[o]取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,故：故：[o]=531.25MPa:⑧由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-30,選取區(qū)域系數(shù)Z=2.425;⑨由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-26,查得端面重合度e。:⑩齒數(shù)比u:u=i=4;(2)計(jì)算①試算小齒輪分度圓直徑d,:②計(jì)算圓周速度v:b=φ·d=1.1×34.22mm=④計(jì)算縱向重合度ε。:⑤計(jì)算載荷系數(shù)K:由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2,使用系數(shù)K=1.0;由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8,動(dòng)載系數(shù)K,=1.15;,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3,K=K=1.4;由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4,K=1.450;由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13,故載荷系數(shù)K=KK,KK=1.0×1.15×1.4×1.450=2.3345;4、按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算按設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-28,螺旋角影響系數(shù)Y。=0.87③由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5,查齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)：K=K?K,KraKp=1.0×1.15×1.4×1⑤計(jì)算需用彎曲疲勞應(yīng)力[o]:由《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-20c查取小齒輪的彎曲疲勞極限σ=500MPa;大齒輪的彎曲疲勞極限σ2=380MPa由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18,取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85;K=0.89取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4⑥計(jì)算大、小齒輪的并加以比較：(2)計(jì)算取m。=2mm,這樣接觸疲勞強(qiáng)度及彎曲疲勞強(qiáng)度兩齒輪中心距a:則螺旋：因?yàn)槁菪桥c初選值相差較大，故將于螺旋角有關(guān)的值進(jìn)行修正如動(dòng)載系數(shù)K=1.20載荷系數(shù)K基本不變故：小齒輪分度圓直徑修正d?=d?=40.259mm;在第一標(biāo)準(zhǔn)系列中選取齒輪模數(shù)為：m。=2mm;兩齒輪中心距a:取中心距a=110mm;螺旋角β=15.499°=15°29'55”;5、齒輪旋向小齒輪左旋；大齒輪右旋。小齒輪左旋；大齒輪右旋。6、幾何尺寸計(jì)算①計(jì)算分度圓直徑d?、d?:②計(jì)算齒寬B、B?:③計(jì)算齒頂高h(yuǎn),、齒根高h(yuǎn)、齒全高h(yuǎn)、頂隙c:c=c3m。=0.25×2mm=0.5mm④計(jì)算齒頂圓直徑d、d?、齒根圓直徑dd:d=d?-2h?=(43.585-2×2.5)mm=38.585mm低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算見表1-7表1-7:低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、選擇材料、熱處理方法及公差等級(jí)考慮帶式輸送機(jī)為一般機(jī)械，強(qiáng)度、精度、速度都要求不高，故采用查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1,小齒輪材料取40Cr,調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到280HBS;大齒輪材料取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到240HBS,大小齒輪硬度差達(dá)到40HBS之間，滿足要求。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-8,通用減速器精度等級(jí)為6~8級(jí)，取精度等級(jí)為8級(jí)。小齒輪材料取大齒輪材料取45鋼，調(diào)質(zhì)處理精度等級(jí)為8級(jí)2、初選參數(shù)①選小齒輪齒數(shù)z?=25,大齒輪齒數(shù)z?=i,·z?=30.3×25=75.75,?、诔踹x螺旋角β=14°;③初選載荷系數(shù)K,=1.4。3、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T:②由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7,取齒寬系數(shù)φ=1.1②由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6,查得材料的彈性影響系數(shù)Z。=1898MP÷④由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σm?=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σm?=550MPa⑤計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N?=60njL=60×360×1×(2×8×300×10)=1.03⑥由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19,取接觸疲勞壽命系數(shù)⑦計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[o]故：[o]=528.5MPa;⑧由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-30,選取區(qū)域系數(shù)Z=2.425;⑨由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-26,查得端面重合度ε。:⑩齒數(shù)比u:u=i=3.03;(2)計(jì)算①試算小齒輪分度圓直徑d②計(jì)算圓周速度v:③計(jì)算齒寬b及模數(shù)m:h=2.25m=2.25×2.12mm④計(jì)算縱向重合度Eg:⑤計(jì)算載荷系數(shù)K由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2,使用系數(shù)K=1.0;由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8,動(dòng)載系數(shù)K=1.10;,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3,K=K=1.4;由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4,Kp=1.457;由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13,故載荷系數(shù)K=KK,KK=1.0×1.10×1.4×1.457=2.245;⑦計(jì)算模數(shù)m。:4、按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-28,螺旋角影響系數(shù)Y。=0.87②計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：③由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5,查齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)：④載荷系數(shù)K:⑤計(jì)算需用彎曲疲勞應(yīng)力[og]:由《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-20c查取小齒輪的彎曲疲勞極限σ=500MPa;大齒輪的彎曲疲勞極限σ=380MP由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18,取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.92;K=1.02;取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4⑥計(jì)算大、小齒輪的并加以比較：(2)計(jì)算模數(shù)m,:取m,=2.5mm,這樣接觸疲勞強(qiáng)度及彎曲疲勞強(qiáng)度均能夠滿足。兩齒輪中心距a:則螺旋角5、齒輪旋向旋6、幾何尺寸計(jì)算①計(jì)算分度圓直徑d?、d?:②計(jì)算齒寬B、B?:③計(jì)算齒頂高h(yuǎn)。、齒根高h(yuǎn),、齒全高h(yuǎn)、頂隙c:c=cm。=0.25×2.5mm=0.④計(jì)算齒頂圓直徑d、d?、齒根圓直徑dd?:1.3斜齒圓柱齒輪上作用力的計(jì)算齒輪上的作用力的計(jì)算為后續(xù)軸的設(shè)計(jì)與校核、鍵的選擇與驗(yàn)算以及軸承的選擇和校核提供數(shù)據(jù)其計(jì)算見表1-8:表1-8:斜齒圓柱齒輪上作用力的計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力①已知條件：高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T=26262.5N·mm,轉(zhuǎn)速n?=1440r/min,高速級(jí)齒輪的螺旋角β=15.499°,小齒輪左旋，大齒輪右旋，小齒輪分②齒輪1(小齒輪)的作用力：其方向與力的作用點(diǎn)圓周速度方向相反；軸向力F:F=Ftanβ=1205.1×ta方向由左手定則確定。③齒輪2(大齒輪)上的作用力：齒輪2上的作用力與齒輪1上的作用力大小相等方向相反。2、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力①已知條件：中速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T=100885.1N·mm,轉(zhuǎn)速n?=360r/min,高速級(jí)齒輪的螺旋角β=13.795°,小齒輪左旋，大齒輪右旋，小齒輪分②齒輪3(小齒輪)的作用力：圓周力F;:其方向與力的作用點(diǎn)圓周速度方向相反；其方向?yàn)橛闪Φ淖饔命c(diǎn)指向輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)中心；軸向力F:F=F?tanβ=3103.1×tan13.795°N=761.9N齒輪4上的作用力與齒輪1上的作用力大小1.4減速器箱體的設(shè)計(jì)1.4.1減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸減速器采用剖分式鑄造箱體，查表5-1、5-2、5-3得到減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸見表1-9.表1-9:減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸名稱代號(hào)高速級(jí)中心距低速級(jí)中心距箱座壁厚δ8箱蓋壁厚δ8地腳螺栓直徑地腳螺栓數(shù)目n4地腳螺栓通孔直徑地腳螺栓沉頭孔直徑箱座凸緣厚度b箱蓋凸緣厚度箱座底凸緣B箱座底凸緣厚度軸承旁連接螺栓直徑箱座與箱蓋連接螺栓直徑連接螺栓的間距l(xiāng)軸承蓋螺釘直徑視孔蓋螺釘直徑定位銷直徑d8軸承旁凸臺(tái)半徑R凸臺(tái)高度h結(jié)構(gòu)確定外箱壁至軸承座端面距離大齒輪齒頂圓與內(nèi)箱壁的距離齒輪端面與內(nèi)箱壁的距離箱蓋肋板厚度8箱座肋板厚度m8軸承蓋外徑由軸承確定軸承旁連接螺栓距離S1.4.2減速器附件的設(shè)計(jì)與選擇視孔尺寸為115mm×115mm,位置為兩嚙合點(diǎn)上方；視孔蓋尺寸為150mm×通氣器選用簡易式通氣器M20×1.5,由表7-1查取相關(guān)尺寸。油標(biāo)選用M12油尺，相關(guān)尺寸查表7-3.四、放油孔及螺塞設(shè)置一放油孔，便于潤滑油的更換。螺塞選用M14×1.5,相關(guān)尺寸查表7-4。取兩個(gè)定位銷，定位銷查表14-28,取銷GB/T8×30117-2000。箱蓋采用吊耳，箱座采用吊鉤，由圖7-21查取相關(guān)尺寸。軸承采用脂潤滑，在軸承座或軸承蓋相應(yīng)部位安裝油杯。取旋蓋式油杯A25JB/T7940.3-1995,相關(guān)尺寸查表16-6。1.5.1裝配圖的繪制準(zhǔn)備工作加剖視及局部視圖。二級(jí)減速器用A0圖紙繪制裝配圖，選用1:1比例繪制。1.5.2減速器草圖繪制如圖1-2示圖1-21.6軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與軸上齒輪及帶輪輪轂孔的內(nèi)徑及寬度、滾動(dòng)軸承的選擇與校核、鍵的選擇與校核、與軸連接的半聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行。1.6.1低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算見表1-10表1-10:低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、已知條件低速軸傳遞的功率P=3.578kW,轉(zhuǎn)速n?=118.8r/min,齒輪4分度圓直徑d?=195.644mm,齒輪寬度B?=70mm2、選擇軸的材料設(shè)計(jì)》表15-1選用常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理45鋼，調(diào)質(zhì)處理3、初算軸徑查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3,A?=126～103,因?yàn)檗D(zhuǎn)速較低、載荷較平穩(wěn)，故A,取較小值103,則輸出軸與鏈輪相連有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)當(dāng)增大5%～7%。軸端最細(xì)處直徑取軸端最細(xì)處直徑為d?=34mm:4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖如圖1-4①鏈輪輪轂與軸段①:取d?=34mm,鏈輪輪轂寬度為60mm,軸的長度略小于輪轂孔的寬度，取L,=58mm②密封圈與軸段②:寸。鏈輪用軸肩定位，軸肩高度徑為d?=d?+2h=34+(4.76～6.8)mm=(38.76～40.8)mm,最終由密選氈圈40JB/ZQ4606-1986,則d?=40mm。軸承端蓋外緣到鏈輪距離為1g≥(3.5～4)d?=(28～32)mm,取1g=30mm。(d?=8mm)d?=45mm,查表15-1選取圓錐滾子軸承30209GB/T-1994。軸承內(nèi)徑為d=45mm,軸承外徑為D=85mm,寬度為T=20.75mm。軸承采用脂潤滑，故需要甩油環(huán)，甩油環(huán)寬度定為B=12mm,則軸段③的長度為根據(jù)軸承外徑確定軸承端蓋：查圖6-17,選取鑄鐵制造的透蓋，另一端選用鑄鐵制造的悶蓋。主要尺寸：D,=125;D=105;b,=15;e=10;d?=46軸承螺釘選用M8,用4個(gè)螺釘固定；因?yàn)檩S承均為配對使用，故軸段⑦軸徑d?=d?=45mm,軸承端蓋用悶蓋，尺寸與上同；長度L?=45mm,由軸段⑥到軸段⑦需要有安裝軸肩，軸肩高度為h=1~3mm,取h=2.5mm,則軸段⑥的軸徑為d、=50mm,齒輪左端用套筒定右端用軸肩定位，齒輪4輪轂長度為B?=70mm,要使齒輪4能很好的定位，必須使該段軸比齒輪輪轂長度略短2～3mm,則取為了使甩油環(huán)軸向定位，軸段③到軸段④需要h=(0.07～0.10)d=(0.07～0.1)×45mm=(3.15～4.5)mm,取h=4mm,則該軸段軸徑為d?=53mm為了定位齒輪4,軸段⑥到軸段⑤需要有定位軸肩(在該處形成軸環(huán)),h=(0.07～0.10)d=(0.07～0.1)×50mm=(3.5～5)mm,取h=5mm,則該軸段軸徑為d?=60mm,長度L?≥1.4h=7mm,取5、鍵連接鏈輪與軸段①以及齒輪4與軸段⑥間均采用A型普通平鍵連接，查表14-26,得其型號(hào)分別為鍵10×32GB/T1096-2003和鍵14×63GB/T1096-2003;鍵10×32GB/T鍵14×63GB/T6、軸的受力分析②計(jì)算支反力：在水平面上為在垂直面上M=427811N·mm軸承1的總支撐反力：軸承2的總支撐反力：在水平面上b-b右側(cè)：M=R,×58.65N·mm=在垂直面上a-a剖面：M=0N·mmb-b剖面：M=R×58.65N·mm=1a-a剖面：M。=M=427811N·mm轉(zhuǎn)矩T:強(qiáng)度①a-a剖面校核：作用有彎矩和扭矩，采用彎扭合成強(qiáng)度校核。強(qiáng)度滿足要求強(qiáng)度滿足要求按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α=0.6,則當(dāng)量應(yīng)力為：查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1,許用彎曲應(yīng)力為[o_]=60MPa,σ<[o_],②b-b右側(cè)校核：作用有彎矩和扭矩，采用彎扭合成強(qiáng)度校核。抗扭截面系數(shù)彎曲應(yīng)力為：扭剪應(yīng)力為：按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α=0.6,則當(dāng)量應(yīng)力為：查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1,許用彎曲應(yīng)力為[o_]=60MPa,σ?<[o_],③-b左側(cè)校核：抗彎截面系數(shù)為：強(qiáng)度滿足要求軸的強(qiáng)度滿足要求。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1,許用彎曲應(yīng)力為[o]=60MPa,σ<[o_],8、校核鍵的強(qiáng)度①鏈輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力：②齒輪4處鍵連接的擠壓應(yīng)力：③查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2,許用擠壓應(yīng)力為[o。]=120～150MPaσp<[o,}、σp?<[o,];故鍵的強(qiáng)度滿足要求。鍵的強(qiáng)度滿足要求。9、校核軸承壽命①選用軸承為30209圓錐滾子軸承。查表15-1,查得C=67.8KN,C=83.5KN,e=0派生軸向力：外部軸向力向右，軸承2壓緊，軸承1放松，故：F=F=1119.8N②計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷：故：X=1,Y=0軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷為：P?=R?=7418.0N③校核軸承壽命：因?yàn)镻<P?,故僅需校核軸承2。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-4,fr=1;查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-6,fp=1.2;P=P?=7418.0NL?=14年>L|M圖1-31.6.2高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算表1-11:高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果1、已知條件高速軸傳遞的功率P=3.96kW,轉(zhuǎn)速n?=1440r/min,齒輪1分度圓直徑d?=43.585mm,齒輪寬度B,=55mm2、選擇軸的材料設(shè)計(jì)》表15-1選用常用材料40C,鋼，調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理3、初算軸徑查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3,A?=112～97,因?yàn)檗D(zhuǎn)速較高，故A,取較大值110,則輸出軸與鏈輪相連有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)當(dāng)增大5%～7%。軸端最細(xì)處直徑取軸端最細(xì)處直徑為d,=22mm:軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖如圖1-5①聯(lián)軸器與軸段①:該軸段安裝聯(lián)軸器，此軸段設(shè)計(jì)與聯(lián)軸器同步設(shè)計(jì)。該處軸徑取d?=22mm,為補(bǔ)償連接兩軸的安裝誤差，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1取工作情況系數(shù)為K=1.5,則計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：T=KT=39.39N·m;查表17-4得GB/T4323-2002中的LX4型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為63N·m,許用轉(zhuǎn)速為5700r/min,軸孔范圍為20～28mm。取聯(lián)軸器軸孔直徑為d=22mm,軸孔長度為L=38mm,L?=52mm,J型軸孔，A型鍵槽。聯(lián)軸器代號(hào)為軸的長度略小于輪轂孔的寬度，取L?=36mm。②密封圈與軸段②:尺寸。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度h=(0.07～0.10)d=(0.07～0.1)×22mm=(1.54～2.2)mm。軸段②的軸徑為d?=d?+2h=22+2×(1.54～2.2)mm=(25.08～26.4)mm,最終由密封圈確定，該處軸的圓周速度小于3m/s,可選用氈圈密封，查表16-9選氈圈40JB/ZQ4606-1986,則d?=25mm。軸承端蓋外緣到聯(lián)軸器距離1。查表17-4得A≥35mm,取l=35mm。d?=30mm,查表15-1選取圓錐滾子軸承30206GB/T-