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

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器1. 設(shè)計(jì)目的 12. 設(shè)計(jì)方案及要求 13. 電機(jī)選擇 24. 裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 45. 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核 56. 齒輪設(shè)計(jì)與校核 77. 軸類零件、軸承及鍵的設(shè)計(jì)與校核 168. 減速器的結(jié)構(gòu)及附件設(shè)計(jì) 349. 設(shè)計(jì)心得 3810. 參考文獻(xiàn)391. 設(shè)計(jì)目的機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)， 同時(shí)也是高等工 科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是：（1）初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及其它先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)來(lái)解決工程實(shí)際中的具體設(shè)計(jì)問(wèn)題；（2）掌握一般

2、機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；（3）培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能；（4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，繪圖， 查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。2. 設(shè)計(jì)方案及要求2.1設(shè)計(jì)方案據(jù)所給題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置（兩級(jí)展開(kāi)式圓柱直齒輪減速器）方案圖如下：IV I1_i i_ji機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)i 電動(dòng)機(jī)2V帶傳動(dòng)3 減速器4 聯(lián)軸器5 滾筒6 輸送帶2.2設(shè)計(jì)要求1）機(jī)械系統(tǒng)總體方案圖1張（可繪在說(shuō)明書(shū)中）；2）傳動(dòng)裝置裝配圖1張（1號(hào)圖紙）；3）零件圖2張（3號(hào)圖紙）；4）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。2.3原始數(shù)據(jù)1）滾筒圓周力

3、F=6KN2）滾筒速度 v=1.1m/s3）滾筒直徑 D=380mm4）傳動(dòng)裝置的使用壽命預(yù)定為10年，每年按300天計(jì)算，每天8小時(shí)計(jì)算；3. 電機(jī)選擇3.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇按工作要求選用Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封 閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，額定電壓為 380V，額定頻率為50Hz。3.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)有效功率P w二匕，根據(jù)任務(wù)書(shū)所給數(shù)據(jù)F=6KN，1000v=1.1m/s。則有：Pw = j = 6000 1.1 =6.6KW1000 1000從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為=14245式中1 ,2 ,3 ,4 ,5分別為V帶傳動(dòng)效率，滾動(dòng)軸承效率，齒輪傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器效

4、率，滾筒效率。據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知 仁0.96,2=0.99,3=0.97,4=0.99,5=0.96。Pd =KPwr =1.2 6.60.82=9.65KW則有：口乞=0.96 0.994 x 0.972 X 0.99 x 0.96=0.82所以電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為：Pd=KPw式中K為功率儲(chǔ)備系數(shù)，取K=1.2取 Pd=9.8KW3.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按推薦的兩級(jí)展開(kāi)式圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)比I齒=860和帶的傳動(dòng)比I帶=24，貝卩系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍應(yīng)為：I、=| 齒 i帶=(860)(24) =16240工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為60 況 1000V60000.1=52.3r/minnw =兀 D3

5、.14漢380所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=| 二 nw= (16240)52.3r /min=(88513268) r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min、1500r/min和3000r/min三種，準(zhǔn)備選擇1500r/mi n。查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)確定電機(jī)的型號(hào)為Y160M-4。其滿載轉(zhuǎn)速為1460r/min,額定功率為11KW4. 裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1） 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比I =1460 =27.9nw 52.32）分配到各級(jí)傳動(dòng)比因?yàn)镠=i帶i齒已知帶傳動(dòng)比的合理范圍為 24。故取V帶的傳動(dòng) 比 i=2.2 則 I 齒=-=13.6。i

6、 o參考機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，對(duì)展開(kāi)式二級(jí)齒輪減速器，為保證其高低 速級(jí)大齒輪浸油深度大致相近，其傳動(dòng)比b=（1.31.4）i2。式中ii為高速級(jí)傳動(dòng)比；i2為低速級(jí)傳動(dòng)比。所以，分配齒輪傳動(dòng)比得高速級(jí)傳動(dòng)比h=4.1，低速級(jí)傳動(dòng)比為i2=3.1。4.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸：轉(zhuǎn)速：n 0 = 1460r/mi n輸入功率：P）二Pd=9.8KW輸出轉(zhuǎn)矩：T=9550 史=9550 -9.8=64.1N mn01460I軸（高速軸）：轉(zhuǎn)速：n1= = 1460r/ mi n=664r/mini02.2輸入功率：P1 = P012=9.8 0.96 0.99 =9.31KW輸入轉(zhuǎn)矩：= 955

7、0 ?=9550 93 =133.9N m ni664II軸（中間軸）：轉(zhuǎn)速：n2 = = 664 =i62r/minii 4.1輸入功率：P2=Pi 2 3=9.31 0.99 0.97=8.94KW輸入轉(zhuǎn)矩：T2=9550 蘭=9550 894 =527N mn2162皿軸（低速軸）轉(zhuǎn)速：門3 =疋 二162 =52.3r/mini23.1輸入功率：P3=F223=8.94 0.99 0.97=8.59KW輸入轉(zhuǎn)矩：p38.5995509550 52.3 “567.6Nm滾筒軸:轉(zhuǎn)速：n卷二 n3 =523/min輸入功率：F4= F324 =8.59 0.99 0.99=8.42KW輸入

8、轉(zhuǎn)矩：9550齊9550 54|=1537.5N m各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表4-1軸號(hào)功率（KW）轉(zhuǎn)矩（N m）轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)軸9.864.11460I軸9.31133.9664I軸8.94527162皿軸8.591567.652.3滾筒軸8.421537.552.3表4-15. 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明結(jié)果1.確定V帶型號(hào)查表4-6，每天工作8小時(shí)的帶式輸送機(jī)Ka = 1.1確定計(jì)算功率 Pc=KPi = 1.V9.8FC=10.78KW據(jù)Pc和n值查圖4-6選用A帶。A型帶2.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 Di、D2（1）由表4-7,初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑DiD1=112mm（2）大帶輪基準(zhǔn)

9、直徑 D2D2=iD1=2.2120a6. 確定V帶的根數(shù)z（1）單根V帶實(shí)驗(yàn)條件下許用功率P。由 D1 =112mm和 n =1460 r/min 查表 4-4（2）傳動(dòng)功率增量Ap據(jù) n0 = 1460r/min, i=2.23 和 A 型帶，查表 4-5（3）查表4-8確定a（4）查表4-3確定Kl（5）計(jì)算V帶根數(shù)zLd=2000mm a=712mma =168.9、120“Po=1.62KW也 Po=0.17KWKa=0.98Kl=1.03圓整取z=6Pc10.78z = 5.97(F0 +AP0)KgKl (1.62 + 0.17)漢 0.98 匯 1.037. 確定帶輪寬度B=(

10、z-1)e+2f查表 12-1 得 A 型帶 e=15mm f=9mm8. 確定張緊力單根普通V帶合適的張緊力為：匚500FC 2.52F=(1)+qvzv J查表4-2得A型帶的單位長(zhǎng)質(zhì)量q500Pc 2.52F。=(1) + qvzvKa50010.78 2.52=(1)+0.仆8.5626 漢 8.560.989. 計(jì)算壓軸力Q壓軸力的最小值為：a168.9Q =2zFsin = 2 漢 6漢 170.1 汽 sin= 2032N2 210. 帶輪設(shè)計(jì)(1) 小帶輪設(shè)計(jì)由Y160M電動(dòng)機(jī)可知其軸直徑為 d=42mm, 故因小帶輪與其裝配，故小帶輪的軸孔直徑 d1=42mm。由表12-3可

11、知小帶輪結(jié)構(gòu)為實(shí)心 輪。(2) 大帶輪設(shè)計(jì)大帶輪軸孔取d2=32mm,由表12-3可知其結(jié)B=93mmq=0.1kg/mF0=170.1NQ=2032Nd1=42mm實(shí)心輪 d2=32mm四孔板輪構(gòu)為四孔板輪。6. 齒輪設(shè)計(jì)與校核計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明結(jié)果1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力由表6-2選 小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)HBS1=240HBS大齒輪45鋼正火HBS2=200HBS許用接觸應(yīng)力比】-lim ZnSHmin叭吋=580MPa接觸疲勞強(qiáng)度極限查圖6-4h iim1 = 560MPa接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NN1=9.42X 108Ni=60 nijLh=60x 65

12、4% 1 % （10 況 300況 8）N2=2.30X 108N2=N1/i1Zn1=1.02查圖6-5得Zn1,ZNZNl2=1.1接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)Sh minSh min = 1.1則匕丄580 5021 1&H1 】=538MPar 1 560 一 2一511.1trH1 】=560MPakH 】=538MPa許用彎曲應(yīng)力BfL-YnYx1o1 y八SF min Fim1 = 330 MPa彎曲疲勞極限Flim，查圖6-7,雙向傳動(dòng)乘以0.7 F lim 2= 31MPa彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Yn，查圖6-8彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx，查圖6-9彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)SFmin貝卩tiF330

13、1.5S】=31g11.5(2)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按M =(0.0130.022)門斗?：估取圓周速度v 2.8m s,參考表6-7、表6-8選取小齒輪分度圓直徑d1d JZezh22KT11*飛玩】丿咒U齒寬系數(shù)即d查表6-9，按齒輪相對(duì)于軸承為非對(duì)稱布置小齒輪齒數(shù)Z1在推薦值2040中選取大齒輪齒數(shù)Z2Z2日1乙=4十27 =110.7圓整取齒數(shù)比 UU=Z2/Z|傳動(dòng)比誤差 心ufu =(4.1 -4.074 丫4.1 =0.0063 0.05H軸的轉(zhuǎn)速修正為nnu小齒輪轉(zhuǎn)矩T1由前面計(jì)算得載荷系數(shù)KK=KaKvKoK0Ka 使用系數(shù)查課本表6.3YN 1 =

14、 YN 2 = 1Yx1=Yx2=1SFmin = 1.5kF1 =220MPabF2】=207MPaH公差組8級(jí)屮 d =0.8z, =27z2 =110u =4.074合適n 2 =161r/ minT1 =133900N mmKa0Kv 動(dòng)載系數(shù)由推薦值1.051.4K：齒間載荷分配系數(shù)由推薦值1.01.2k 1齒向載荷分配系數(shù)由推薦值1.01.2載荷系數(shù)kk= KaKvK：.K -： =11.21.11.1材料彈性系數(shù)Ze查表6-4節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh查圖 6-3 ： = 0，xi = x2 = 0重合度系數(shù)Z由推薦值0.850.92d1 3故ZeZhZ22KT1 u 1廣189.8x2.

15、5x0.87 $ 2 汽1.45匯 133900 4.074+15380.84.074法面模數(shù) m m =d1 乙=70.87 27 =2.62mm按表6-6圓整分度圓直徑圓周速度vv = d1 n1 6000081 654 60000中心距aa = m z, z2 2 =327110 2齒寬 b b= dd1 =0.8 70.87 = 56.7mm大齒輪齒寬b2 d二b小齒輪齒寬b1=b 510(3)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算6 uYFaYsaYg 蘭 Fbd1m齒形系數(shù)YFa查表6-5小齒輪YFaiKv =1.2K：. = 1.10 = 1.1K =1.45ZE =189.8. N mm2Z

16、h 二 2.5Z 二 0.87d1 _ 70.87mmm = 3mmd1 = 81mmv = 2.77 m sa = 205.5mmb = 57 mm0 = 64mmYFa1 二 2.57Wa2 =2.17大齒輪YFa2應(yīng)力修正系數(shù)YSa查課本表6-5小齒輪Ysai大齒輪Ysa2 重合度力1j = 匕(tano(ai tana )+z2(tano(a2 tana 92兀rf fq、1l丄3x27cos20 丄27 匯 tan arccos -tan201(3漢27+2汽3丿丿2兀f (3xl10cos20)訂+110 江 tan arccos - tan20I I3x110+2x3 /重合度系

17、數(shù) 丫名= 0.25+ 0.75 %故2K、，、，、/2漢1.4533900c “F1 = YFa1YSa1Yx 2.57 漢1.6 匯 0.68b2d1m&57X81X32K、/、/、/2X1.45O33900c “耳2 =1 YFa2Ysa2丫廠沃 2.17 沢 1.8 漢 0.68b2d1m社57漢8仆3(4)齒輪其他主要尺寸計(jì)算大齒輪分度圓直徑 d2d2=mz2=310齒根圓直徑 dfdf12hf =812勺.25況3df2 =d2 2hf =3302 漢 1.25 漢 3齒頂圓直徑 da da1 =d1 +2ha =81 + 23da2 =d2 +21% =330十2漢32.低速級(jí)齒

18、輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(1)選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力YSa1 =匸6Ysa2 = 1 .8答=1.746丫名=0.68crF1 = 78.4MPabF2 = 75.5MPa 齒根彎曲強(qiáng)度 滿足d2 = 330mmdf1 =73.5mm df 2 = 322.5 da1 =87mmda2 = 336mm由表6-2選 小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)HBS1=240HBS大齒輪45鋼正火HBS2=200HBS許用接觸應(yīng)力Bh】-lim Zn1 1u1 xSH min接觸疲勞強(qiáng)度極限Slim查圖6-4h iim1 = 580MPa61= 560MPa接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NNi=60n2jLh=6061 *10漢3

19、00漢8)N1=2.32X 108N 2=N i/i 2N2=7.48X 107查圖 6-5 得 Zn1,ZN2Zn1=1.08接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SH minZn2=1.17則匕丄580 081.1r 1 560 bH2漢1.171.1SH min = 1bH1 =569MPa b h=596MPa許用彎曲應(yīng)力屛Flim YnYxG H 】=569MPaSf minSlim1 =330MPa彎曲疲勞極限aFlim，查圖6-7,雙向傳動(dòng)乘以0.7 Flim2=310MPa彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Yn，查圖6-8YN1 = YN2 = 1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx，查圖6-9Yx1 =Yx2=1彎曲強(qiáng)度最小

20、安全系數(shù)SFminSFmin =1.5貝卩&F1 L 1.5bF1 】=220MPar I 310Rjf2漢1工11.5&F2】=207MPa(2)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按Vi =(0.013 0.022)n2 估取圓周速度 V2=1.1m/s，參考表6-7、表6-8選取H公差組8級(jí)小齒輪分度圓直徑d1d、3ZEZHZe 2KT2 U1Jr丁丿九u齒寬系數(shù)屮d查表6-9，按齒輪相對(duì)于軸承為非屮d =0 8對(duì)稱布置小齒輪齒數(shù)Z1在推薦值2040中選取z1 =29大齒輪齒數(shù)Z2Z2 “2乙=3.1X29 =89.9圓整取z2 = 90齒數(shù)比uu =乙2/乙u =3.103傳

21、動(dòng)比誤差 心 u/u = (3.103 3.1 丫3.1 = 0.0011 c 0.05合適小齒輪轉(zhuǎn)矩T2由前面計(jì)算得T2 =527000N mm載荷系數(shù)KK = KAKV K/ pKa 使用系數(shù)查課本表6.3Ka=1.0Kv 動(dòng)載系數(shù)由推薦值1.051.4Kv =1.2a齒間載荷分配系數(shù)由推薦值1.01.2心=1.1K p齒向載荷分配系數(shù)由推薦值1.01.2Kp = 1.1載荷系數(shù) KK =KAKvKaKp = 1漢1.2.1沢1.1K =1.45材料彈性系數(shù)Ze查表6-4Ze =189& N mm2節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH查圖6-3 (P =0，捲=滅2=0)Zh =2.5重合度系數(shù) Z由推薦值0

22、.850.92Z 二 0.87ITIZeZhZ2 2KT2 u 1i2189.8 漢 2.5 匯 0.87、21.45527000 3.088+15690.83.088dj _ 110mmm = 4mmdr = 116mmv = 0.98m sa = 238mmb2 二 93mm0 二 100mmYFa1 = 2.53YFa2 二 2.2法面模數(shù) m m 乙=110 29 =3.79mm按表6-6圓整分度圓直徑d1 dj =mN =4 29圓周速度 vv = ：d1 n2 60000 =4716 161 60000中心距 aa = mz, z2 2=4 29 90 2齒寬 bbh dj =0.

23、8 116= 92.8mm大齒輪齒寬b2b2二b小齒輪齒寬b1=b 510(3)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算心=嚴(yán) YFaYsaY 乞-F 1bd1m齒形系數(shù)YFa查表6-5小齒輪YFa1 大齒輪YFa2應(yīng)力修正系數(shù)匕查課本表6-5小齒輪Ysa1 大齒輪YSa2 重合度：Ys廠 1.62Ysa2 78Ea = $Ei(tanctai _tana )+z2(tanc(a2 _tana )一f4x29cos20J129 匯 tan arccostan 201II4x29+2x4丿丿2昭4 匯90cos20_lJ+ 90 匯 tan arccostan 20( I4x90+2x4 重合度系數(shù)丫名=0.2

24、5 + 0.75/備故2K、，、/、/2I.45X527000c F1 =YFa 1YSa1Y =沃 2.53 匯 1.62 匯 0.68bzdim9316x42KT1、/、，、/2.45X527000 c “D F2 YFa2Ysa2丫烈2.21.78乂 0.68b2d1m9316 漢 4(4)齒輪其他主要尺寸計(jì)算大齒輪分度圓直徑 d2dmz1.05M109|1又此段軸與大帶輪裝配，綜合考慮兩者要求取dmin =32mm3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)確定軸上零件的裝配方案通過(guò)分析比較，擬疋裝配示意圖7-1T1 =133900N mmd1 =81mmFt = 3348N =1218NFa=0dmin

25、 H 27.9mmdmin =32mmVIIT VTTT V IV HI H圖7-1di=32mmI i=90mm右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位，齒輪和左 軸承從軸的左端裝入，齒輪右側(cè)端面靠軸肩定位， 齒輪左側(cè)端面靠套筒定位，左軸承靠套筒和端蓋定 位，齒輪和軸、軸和帶輪均采用普通平鍵聯(lián)接。采 用深溝球軸承。(2)確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 1-11段是與帶輪連接，帶輪寬度 B=93mmdi=32mm l i=90mm ll-lll段用于安裝軸承端蓋，軸承端蓋的厚I 2=55mm d2=38mm度e=15m(由減速器及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸 承端蓋的拆卸及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，取 端蓋與

26、l-ll段左端的距離為30mm軸承端蓋伸入箱 體的長(zhǎng)度取15mm故取I 2=55mm因其右端面需制出 一軸肩故取d2=38mmI 3=28mmC3=45mm Hl-lV 段為便于裝拆軸承內(nèi)圈，d3d2,且符 合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查表13-3，暫選深溝球軸承型號(hào) 為 6309，其尺寸為 ZDB=45mmi00mm25mm 軸承 的潤(rùn)滑方式選擇 d3 ni=45 664=29880180000選擇脂潤(rùn)滑。左端采取軸肩定位，取 I 3=28mm d3=45mmI 4=195mmD4=54mmI 5=28mmD5=45mm 由于齒輪直徑過(guò)小，可將原圖中的 V-VI段 取消，直接在IV-V段做成齒輪軸，為了

27、便于定位軸 承，以及滿足軸承拆卸要求，取 d4=54mm該段的長(zhǎng) 度由I的總長(zhǎng)度I減去各段軸長(zhǎng)，總長(zhǎng)度I由中間 軸各齒輪寬度，齒輪間的間隙和齒輪與箱體間的間 隙組成，以及各軸承及套筒寬度等組成，經(jīng)計(jì)算取 l=396mnr，I 4=1-1 i-l 2-I 3-I 5=195mm 因改為齒輪軸，故 VII-VHI段無(wú)需軸套定位齒輪，故該段長(zhǎng)度與I 3相等。（3）確定軸承及齒輪作用力位置Li=55mmL2=165mm先確定軸承支點(diǎn)位置，查6309軸承，其支點(diǎn)尺 寸a=12.5mm考慮減速器整體結(jié)構(gòu)，選取軸承的支 撐點(diǎn)到齒輪載荷作用點(diǎn)的距離，Li=AC=55mm L2=AB=165mm4. 繪制軸的彎

28、矩圖和扭矩圖FHi=2511NFH2=837NR/i=1957.2NR2=-2771.2N帶輪的壓軸力為Q=2032N（1）求軸承支反力H水平面Rhi=2511N FH2=837NV垂直面Rvi = 1957.2N，R2=-2771.2N(2)求齒寬中點(diǎn)彎矩及右端軸承支撐點(diǎn)彎矩M H1 =138105N -mmM V1 =107646N mmM H2 =N mmMv2 = 229616N mmM1 = 175102N mmM 2 = 229616 N mm 齒寬中點(diǎn)彎矩H水平面 Mhi=138105N mmV垂直面 Mw=107646N mm 右端軸承支撐點(diǎn)彎矩H水平面Mh=OV 垂直面 Mv

29、s=229616N mm 合成彎矩齒寬中點(diǎn)處 Mi = 175102N mm右端軸承支撐點(diǎn)處M2=229616N mm 扭矩 T=133900N mm彎矩圖、扭矩圖見(jiàn)圖7-25. 按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度MCai=192653N mmMca2 = 243265 N mmb 丿=60 Nmm2當(dāng)量彎矩Mca = Jm 2 +(CCT 2，折合系數(shù) =0.6則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩Mcai f：“7510220.6 133900 2右端軸承支撐點(diǎn)處當(dāng)量彎矩Mca2 二 22961620.6 133900 2當(dāng)量彎矩圖見(jiàn)圖7-2軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8-2查得；b=640N mm2，由表8

30、-7查得材料的許用彎曲應(yīng)力L斗 b = 60 N mm2則軸的計(jì)算應(yīng)力為齒寬中點(diǎn)處6a1M ca M ca1 19265333W0.1d40.1 54右端軸承支撐點(diǎn)處M caM ca2243265ca233W0.1d30.1 456.鍵的設(shè)計(jì)與校核(1)鍵的設(shè)計(jì)軸與帶輪采用平鍵聯(lián)接，鍵的材料選用45號(hào)剛,調(diào)質(zhì)處理。選用 A型鍵，根據(jù)軸的直徑選擇鍵的截面尺寸h=18,鍵槽深5mm轂槽深3.3mm取鍵長(zhǎng)L=80mm其工作長(zhǎng)度為匸L-b。(2)鍵的強(qiáng)度校核查表3-2得許用擠壓應(yīng)力-p 丨=100N mm2擠壓強(qiáng)度條件4T 4 漢133900P 一 dhl 一 32 8 702ca1 = 12.2 N

31、/mm二ca1 = 26.7 N mm2滿足強(qiáng)度條件b=10mmh=8mml=70mm J-100N mm2匚 p =29.89 N mm2滿足強(qiáng)度條件Lh -24000h7.軸承壽命校核預(yù)期壽命：Lh=10 300 8 =24000h軸承壽命可由公式10: Y進(jìn)行校核，其中fp xR yA，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，故x=1,y=0。查表10-3得ft=1,查表10-6得fp =1.1。查設(shè)計(jì)手冊(cè)，深溝球軸承6309,得C =52800N=3水平支反力 Rh1=2511N FH2=837N& = 3502 NR2 二 2894.8NP =3502NS 二 86027h壽命滿足要求垂直支

32、反力 Rvi = 1957.2N, FU=-2771.2N合成支反力 R = JrHi +附=J25112 +1957.22R2 = .RH2 R；2 二 8372 2771.22 當(dāng)量動(dòng)載荷 P=1.1 R1.1 3183.76-3軸承壽命為L(zhǎng)一竺800】60 漢 664 i 3502 .丿L2=165FtFrRv；圖7-2 I軸的受力分析7.2 II軸的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明結(jié)果1. 計(jì)算作用在齒輪上的力轉(zhuǎn)矩T2由前面計(jì)算得軸上大齒輪分度圓直徑di軸上小齒輪分度圓直徑d2大齒輪圓周力 Ft1 =2丁2, =2527000330小齒輪圓周力 Ft2 =2T2/d2 =2x527000416直

33、齒輪螺旋角為0故：大齒輪徑向力 Fri =Ftita notn=3194xta n20小齒輪徑向力 Fr2 = Ft2 tan ct n = 9086 x tan 20: 軸向力 Fa=02. 初步估算軸的直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理d蘭A薩計(jì)算軸的最小直徑并加大5%以考慮兩個(gè)鍵槽的影響。查表8-6 取A=110貝S dmin H 1.05 50 弋；894 1623. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)確定軸上零件的裝配方案通過(guò)分析比較，擬疋裝配示意圖7-3T2 = 527000N mm d1 = 330mmd2 = 116mm片=3194NFt2 =9086NFn =1163NFr2 =3307NF

34、a=0dmin K 43.97mmnCJ .LCIII IV圖7-3左右軸承裝入時(shí)，均由套筒定位，兩齒輪內(nèi)側(cè)端 面均由軸肩定位，齒輪和軸普通平鍵聯(lián)接。采用深 溝球軸承。(2)確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 II -III段為高速級(jí)大齒輪，由前面計(jì)算得其 寬度為57mm,為了使套筒端面與大齒輪可靠地壓緊 此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取 III=54mm， d JJI =68mm。 HI-IV段為大小齒輪的軸向定位，此段軸長(zhǎng)度應(yīng)由同軸條件計(jì)算得I川V =12mm，V=78mm。 IV-V段為低速級(jí)小齒輪的軸向定位，由其寬 度為100m m，為了使套筒端面與小齒輪可靠地壓緊 此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故

35、取lIV=95mm， dIV 亠=68mm 1-11段為安裝軸承用，暫選取深溝球軸承6211，其尺寸為 d漢DB=55mmi00mm21mm軸承的I 2=54mmD2=68mm I 3=12mmC3=78mmI 4=95mmD4=68mm潤(rùn)滑方式選擇 di n2=55 162=8910d2，且符合標(biāo) 準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查表13-3，暫選深溝球軸承型號(hào)為6217，其尺寸為DB=85mmi50mm28mm 軸承 的潤(rùn)滑方式選擇 d353=8592.3=4445.5v180000 , 選擇脂潤(rùn)滑。左端采取軸肩定位，取 |3=31mm d3=85mm VI-VII段為安裝齒輪用，齒輪寬度為B=93mm該段軸

36、長(zhǎng)應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l 6=90mmd6=95mmV-VI段為定位齒輪的軸肩，取l5=15mml 5=15mmd5=105mmd5=105mmVII-VIII為安裝軸承用，為保證與中間軸小齒輪準(zhǔn)確嚙合，則 CD=74.5mm且軸應(yīng)超出軸承l(wèi) 7=48mm2-3mm 故取 1 7=48mm d7=85mmD7=85mm為保證兩軸承準(zhǔn)確裝入箱體軸承孔，取IV-Vl 4=70mm段長(zhǎng)度為 14=53mm d4=95mmD4=95mm(4)確疋軸承及齒輪作用力位置先確定軸承支點(diǎn)位置，杳6217軸承，其支點(diǎn)尺寸a=14mm軸承的支撐點(diǎn)到齒輪載何作用點(diǎn)的距離，Li=BC=145.5mm L2二CD=74.5mm4.繪制軸的彎矩圖和扭矩圖(1)求軸承支反力H水平面