鑄造車間碾砂機(jī)的傳動(dòng)裝置

1、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：鑄造車間碾砂機(jī)的傳動(dòng)裝置 機(jī)械與材材料工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)設(shè)計(jì)人：指導(dǎo)老師：目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書.(2)二、動(dòng)力機(jī)的選擇.(3)三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).(5)四、傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算（齒輪）(7)五、軸的設(shè)計(jì). . . . . . .(14)六、軸承的計(jì)算. .(22)七、連結(jié)的選擇和計(jì)算. .(23)八、潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑油牌號(hào)及密封裝置的選擇.(23)九、箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). . .(24)十、設(shè)計(jì)總結(jié).(25)十一、參考資料.(25)一：設(shè)計(jì)題目：鑄造車間碾砂機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 1碾砂機(jī)的原理 1電動(dòng)機(jī) 2碾輪 3碾

2、盤 4聯(lián)軸器 5主軸承 6箱體7齒輪 8軸承 二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 2工作情況：已知條件1) 工作條件：每日三班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕度沖擊；2) 使用折舊期；8年；3) 動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流電，電壓380/220v；4) 運(yùn)輸帶速度容許誤差：5%；5) 生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)。3原始數(shù)據(jù)題號(hào)參數(shù)1碾砂機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 nw/(rmin-1)34碾機(jī)主軸轉(zhuǎn)矩t/（nm）1150二 動(dòng)力機(jī)選擇及動(dòng)力參數(shù)因?yàn)閯?dòng)力來(lái)源：電力，三相交流電，電壓380/220v；所以選用常用的封閉式系列的 交流電動(dòng)機(jī)。1 電動(dòng)機(jī)容量的選擇1)工作機(jī)所需功率pw 2) 電動(dòng)機(jī)的功率pd設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)

3、結(jié)果pw=t nw/9.55t=1150 nmnw =34 rmin-1pw=4.09 kwpd= pw/pd=33.8/0.89pd=4.6kw設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果=*為聯(lián)軸器的效率，一般取0.98為閉式圓錐圓柱齒輪的傳動(dòng)效率，一般取0.950.99, 此處0.97為一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率，一般取0.99=0.98*0.99*0.97*0.97*0.99*0.98=0.892.電動(dòng)機(jī)的選擇 因?yàn)榇藗鲃?dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)特殊的要求，顧只需選y系列的電動(dòng)機(jī)就可以滿足要求。y系列電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，具有防止灰塵，鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn)，b級(jí)絕緣，工作環(huán)境溫度不超過+40

4、c,相對(duì)濕度不超過95%，額定電壓380v，頻率50hz。 考慮工藝的成本，設(shè)備的體積和重量等問題，這里選y2-132m2-6由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1查得電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量（kg）額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩y2-132m2-65.59602.12.184 考慮工藝的成本，設(shè)備的體積和重量等問題，這里選y132m-4既：y132m-47.514402.22.381該電動(dòng)機(jī)的其他工藝系數(shù)如下：內(nèi)容依據(jù)結(jié)果電動(dòng)機(jī)中心高度h查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-3h=132mm軸伸出部份用于于聯(lián)軸器軸段的直徑dd=38mm軸伸出部份用于于聯(lián)軸器軸段的長(zhǎng)度

5、ee=80mm三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)內(nèi)容依據(jù)結(jié)果整個(gè)系統(tǒng)的傳動(dòng)比為i總=n/nwi總=960/34i總=28電動(dòng)機(jī)軸和1號(hào)軸的傳動(dòng)比i01=11號(hào)齒輪和2號(hào)齒輪的傳動(dòng)比i總=i01i12i23i34i12=0.45i23i12=3.553號(hào)齒輪和4號(hào)齒輪的傳動(dòng)比i23=7.93軸和驅(qū)動(dòng)鏈輪的傳動(dòng)比i34=11 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： 電動(dòng)機(jī)0軸： n0=n=960r/min p0=pd=4.6kw t0=9550p0/n0=9550*4.6/960=45.8n*m 1軸： n1=n0/i01=960/1=960r/min p1=p0*01=4.6*0.98=4.51

6、kw t1=t0*i01*01=45.8*1*0.98=44.88n*m 2軸: n2= n1/i12=960/3.55=270r/min p2=p1*12=p1*g*b=4.51*0.97*0.99=4.33kw t2=t1* i12*12=44.88*3.55*0.99*0.97=153.0n*m 3軸: n3= n2/ i23=270/7.9=34r/min p3=p2*23=4.33*0.99*0.97=4.16kw t3=t2* i23*23=153*7.9*0.99*0.97=1160.71n*m 4軸: n4= 34/ i34=34/1=34r/min p4= p3*34=4.1

7、6*0.98*0.99=4.04kw t4= t3* i34*34=1160.71*1*0.98*0.99=1126.12n*m2 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如表（1-1）軸號(hào)電動(dòng)機(jī)兩級(jí)圓柱齒輪減速器工作機(jī)0軸1軸2軸3軸4軸轉(zhuǎn)速(r/min)9609602703434功率（kw）4.64.514.334.164.04轉(zhuǎn)矩(n*m)45.844.881531160.711126.12兩軸連接件，傳動(dòng)件聯(lián)軸器圓錐齒輪圓柱齒輪聯(lián)軸器傳動(dòng)比13.557.91傳動(dòng)效率0.980.970.970.98四傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件是傳動(dòng)系統(tǒng)中最重要的零件，它關(guān)系到傳動(dòng)系統(tǒng)的工作能力，結(jié)構(gòu)布置和尺寸大小。此外，

8、支承零件也要根據(jù)傳動(dòng)零件來(lái)設(shè)計(jì)或選取。傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算主要完成減速器齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括選擇傳動(dòng)零件的材料及熱處理，確定傳動(dòng)零件的主要參數(shù)，結(jié)構(gòu)和尺寸。傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果及設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的工作條件，即為減速器傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算的原始依據(jù)。1. 高速級(jí)直齒圓錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1） 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-88)2） 材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1選擇小齒輪材料為(調(diào)質(zhì))，硬度為280hbs，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs。3） 選小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)

9、z2=71。則u=z2/z1=3.55初選螺旋角2、 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） 試選載荷系數(shù)kt=1.62） 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩3）選齒寬系數(shù) d由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-26查得，則由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10 -6查的材料彈性影響系數(shù)4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)6） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)7) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失

10、效概率為1%，安全系數(shù)s=1，得 b計(jì)算a計(jì)算小齒輪分度圓直徑，。b計(jì)算圓周速度vc計(jì)算齒寬bd計(jì)算模數(shù)e計(jì)算縱向重合度f(wàn)計(jì)算載荷系數(shù)由v=2.16m/s 7級(jí)精度。由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-8得由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-3查得.4由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-2查得使用系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-13查得由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-4查得接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑g計(jì)算模數(shù) f按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)1確定計(jì)算參數(shù)1)計(jì)算載荷系數(shù). 2）根據(jù)縱向重合度查表得螺旋角系數(shù)3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù). 4）表10-5查的齒形系數(shù)校正系數(shù)4)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-20c查的小齒

11、輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限d由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞應(yīng)力s=1.4計(jì)算大小齒輪的并加以比較.大齒輪的數(shù)值大2設(shè)計(jì)計(jì)算1.55mm取=2.0取,則g幾何尺寸計(jì)算1) 計(jì)算中心距2)取2）按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正3)計(jì)算齒輪分度圓直徑3）確定齒寬取整后圓柱直齒輪設(shè)計(jì)a.選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-88)(2)材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1選擇小齒輪材料為(調(diào)質(zhì))，硬度為280hbs，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240

12、hbs。(3)選小齒輪齒數(shù)z1=22，大齒輪齒數(shù)z2=174。則u=z2/z1=7.9初選螺旋角b.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)試選載荷系數(shù)kt=1.62)計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩3）選齒寬系數(shù) d由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10 -6查的材料彈性影響系數(shù)4)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限5)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)6) 由圖10-19查的接觸疲勞壽命系數(shù)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=1c. 計(jì)算1. 計(jì)算小齒輪分度圓直徑。2. 計(jì)算圓周

13、速度v3. 計(jì)算齒寬b4. 計(jì)算齒寬與齒高比b/h5. 計(jì)算載荷系數(shù)由v=1.28m/s 7級(jí)精度。由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-8得由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-3查得由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-2查得使用系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-13查得 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-4查得接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑6. 計(jì)算模數(shù) 7. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)1)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-20c查的小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限.由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)1確定計(jì)算參數(shù)1).計(jì)算彎曲疲勞應(yīng)力s=1.41)計(jì)算載荷系數(shù). 4）表

14、10-5查的齒形系數(shù)校正系數(shù)5) 計(jì)算大小齒輪的并加以比較.大齒輪的數(shù)值大取8 設(shè)計(jì)計(jì)算1)分度圓直徑2) 3）確定齒寬五 軸的設(shè)計(jì)3軸: n3= n2/ i23=270/7.9=34r/min p3=p2*23=4.33*0.99*0.97=4.16kw t3=t2* i23*23=153*7.9*0.99*0.97=1160.71n*m（在本次設(shè)計(jì)中由于要減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，在計(jì)算上只校核一根低速軸的強(qiáng)度）1.低速軸3的設(shè)計(jì)功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角4.16kw1160.71n*m34r/mind2=475mm201)求作用在齒輪上的力ft=2t3/d2=2*1160.71*1000/47

15、5=4887.2nfr=ft*tan=4887.2*tan20=1778.80n2)初步確定軸的直徑先按式115-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。根據(jù)表115-3選取a0=112。于是有此軸的最小直徑分明是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑d1-2為了使所選的軸的直徑d1-2與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，固需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的型號(hào)的選取查表114-1,取ka=1.3則；tca=ka*t3=1.3*1160.71=1508.9n*m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為2000nm。半聯(lián)軸器的孔徑d1=56mm .固取d1-2=56m

16、m。半聯(lián)軸器與軸配合的轂空長(zhǎng)度l1=90mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度a 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求1-2軸段左端要求制出一軸肩；固取2-3段的直徑d2-3=58mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑d=58mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度l1= 90mm ,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,固取1-2斷的長(zhǎng)度應(yīng)比l1略短一些，現(xiàn)取l1-2=88mmb 初步選擇滾動(dòng)軸承?？紤]到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量=8-16大量生產(chǎn)價(jià)格

17、最低，固選用雙向推力球軸承又根據(jù)d2-3=58mm 選52215號(hào)，其尺寸為d=60mm，d=110mm，t=47mm。右端采用軸肩定位 查2 又根據(jù)d2-3=58mm和上表取d3-4=d7-8=60mm d8=62mm，l3-4=25mm右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由手冊(cè)查得52215的軸肩高h(yuǎn)=（0.070.1）d，所以h=4mm，因此取d4-5=63.mmc 取安裝齒輪處的軸段4-5的直徑d6-7=65mm齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪的輪轂的寬度為71mm，為了使套筒能可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，固取l6-7=67mm,齒輪的右端采用軸肩定位軸肩高度取

18、（軸直徑的0.070.1倍）這里52215號(hào)軸承去軸肩高度h=4mm.所以d5-6=67mm.軸的寬度取b=1.4h,取軸的寬度為l5-6=8mm.d 軸承端蓋的總寬度為20mm（有減速器和軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）根據(jù)軸承的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的,距離為30mm。固取l2-3=50mm e 取齒輪與箱體的內(nèi)壁的距離為a=16mm 小齒輪與大齒輪的間距為c=20mm，考慮到箱體的制造誤差，在確定軸承的位置時(shí)，應(yīng)與箱體的內(nèi)壁,有一段距離s,取s=8mm,已知滾動(dòng)軸承的寬度t=47mm錐齒輪的輪轂長(zhǎng)l= 21 mm則 l7-8 =t+s+a= 71mm l4-5=l

19、+c+a+s-l5-6=21+20+16+8-8=57mm至此已初步確定軸得長(zhǎng)度和各段直徑。 軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d6-7=63mm 由 手冊(cè)查得平鍵的截面 b*h=14*9 (mm)見2表4-1,l=45mm，同理按 d1-2=55mm. b*h=12*8 ,l=70mm。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選h7/n6。半聯(lián)軸器與軸得配合選h7/k6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。 確定軸的的倒角和圓角參考機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-2，取軸端倒角為2*45各軸肩處的圓角半徑見

20、上圖。3) 求軸上的載荷（見下圖）首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查出a值參照機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖15-23。對(duì)與52215，為雙向推力球軸承，能承受雙向的牰向載荷。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的扭矩圖如下圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎曲和扭矩圖中可以看出界面c是軸最危險(xiǎn)界面。現(xiàn)將計(jì)算出的截面c的最大扭矩t：t=1160.7 n.m4） 按彎扭應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)通常只校核承受最大扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度） 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）式15-5及表15-4中的取值，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)取0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)取0.6）軸的計(jì)算應(yīng)力=t/wt=16

21、t/d=4.4 mpa已選定的軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1得=60mpa,故安全。5）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度a 判斷危險(xiǎn)截面截面a,b只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以截面a,b均無(wú)需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面vi和v處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面c上的應(yīng)力最大。截面v的應(yīng)力集中的影響和截面vi的相近，但截面v不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不需要強(qiáng)度校核。截面c上雖然應(yīng)力最大，但是應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端）

22、，而且這里軸的直徑很大，故界面c也不需校核。截面viii和vii顯然不必校核。由第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面vi的左右即可。b 截面vi的右側(cè)抗扭截面系數(shù) wr=0.2d3=0.2*503=25000mm3截面vi上的扭矩 t3=426160n*mm截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 =t3/wr=426160/25000=17.05mpa軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得=640mpa=275mpa，=155mpa 。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表3-2查取。因r/d=2/50=0.04, d/d=52/50

23、=1.04 ,經(jīng)插值后可查得=2.0 =1.31又由附圖3-1可查的軸的材料的敏性系數(shù) ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附表3-4）為 由1附圖3-2得尺寸系數(shù)；軸按磨削加工，由1附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按1式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為又由3-1及3-2的碳鋼的特性系數(shù) =0.10.2 ， 取 =0.1=0.050.1 ， 取 =0.05于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按1式（15-6）（15-8）則得故可知其安全。c 截面vi的左側(cè)抗扭截面系數(shù) wr=0.2d3=0.2*523=28121.6mm3截面vi上的扭矩 t3=426160n*mm截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力

24、 =t3/wr=426160/28121.6=15.15mpa過盈配合處的/,由附表3-8插值法求出，并取/=0.8/, 于是得 /,=3.16 /=2.53軸按磨削加工，由1附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按1式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為所以軸在截面vi左側(cè)的安全系數(shù)為故可知其安全。至此，3軸的設(shè)計(jì)結(jié)束2中間軸 2 的設(shè)計(jì)總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角6.75kw9442n*m682.46r/mind3=143mm206.75kw9442n*m682.46r/mind2=75mm201. 求作用在齒輪上的力2號(hào)齒輪的受力ft2=2t2/

25、d2=2*94.42*103/143=1320.56n 3號(hào)齒輪的受力ft3=2t2/d3=2*94.42*103/75=2517.87n軸的受力情況及彎矩圖與3軸類似，因此省略。2.初步確定軸的直徑。先按式機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。根據(jù)表15-3選取a0=112。于是有3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上的裝配方案 因?yàn)閐min=24mm,所以角接觸軸承應(yīng)選擇7005c，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）得： d=25mm ，d=47mm , b=12mm ，=15則有di-ii=dvii-viii=25mm 。為了滿足軸的定位要求，i-ii的左側(cè)和vii

26、viii右側(cè)應(yīng)高出其最少一個(gè)軸肩的高讀，因?yàn)閔=（0.070.1）d ，所以取h=5mm ，即diiiiv=30 , dvvi=30mm ，同理div-v=36mm 。由軸承7005c得liii=12mm ， 小齒輪的輪轂寬度b3=60mm得liiiiv=60mm ；2號(hào)軸上大齒輪的輪轂寬度b2=21mm ，而為了配合，輪轂的寬度應(yīng)略大于配合部分軸的長(zhǎng)度，則得lvvi=21mm ；綜合設(shè)計(jì)3號(hào)軸時(shí)取大小齒輪之間的距離c=20mm，齒輪與箱體的內(nèi)壁的距離為a=16mm，考慮到箱體的制造誤差，在確定軸承的位置時(shí)，應(yīng)與箱體的內(nèi)壁,有一段距離s,取s=8mm,，則livv=20mm ；liiiii=a

27、+s=16+8=24mm，因?yàn)?號(hào)軸的總長(zhǎng)度應(yīng)與3號(hào)軸在箱體內(nèi)部的部分長(zhǎng)度相等為193mm ，所以lviiviii=56mm。4 軸上零件得周向定位齒輪和軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=30mm 由 手冊(cè)查得平鍵的截面 b*h=10*8(mm)見機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）表4-1,l1=50mm,l2=16mm同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選h7/n6。滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。5 確定軸的的倒角和圓角參考機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-2，取軸端倒角為2*45各軸肩處的圓角半徑。該軸的校核和3軸類似，為了

28、減輕任務(wù)所以省略校核。 到此2號(hào)軸的設(shè)計(jì)結(jié)束。3第一軸 1 的設(shè)計(jì)1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角7.0346.60n*m1440r/min65202求作用在齒輪上的力 ft1=2t1/d1=2*46.60*103/65=1433.85n 3 初步確定軸的直徑先按式115-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼。根據(jù)表115-3選取a0=112。于是有 4 聯(lián)軸器的型號(hào)的選取查表機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表14-1，取ka=1.6，則 ka =ka*t1=1.6*46.60=74.56n*m按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)gb/t5843-2003機(jī)械設(shè)

29、計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）表8-1，選用gy2 型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為63 nm。半聯(lián)軸器的孔徑d1=25mm .固取d1-2=25mm.。5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案如下根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度a 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求1-2軸段左要求制出一軸肩；固取2-3段的直徑d2-3=27mm，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑d=28mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度l1=44mm , 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，固取1-2斷的長(zhǎng)度應(yīng)比l1略短一些，現(xiàn)取l1-2=42mmb 初步選擇滾動(dòng)軸承?？紤]到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載

30、荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量=8-16，大量生產(chǎn)價(jià)格最低固選用角接觸軸承,又根據(jù)d2-3=27mm,所以選7006c軸承。右端采用軸肩定位 查2 又根據(jù)d2-3=27mm和上表取d3-4=30mm.。l3-4=12mm。c 由于錐齒輪很小，所以該處齒輪軸選30mm, l4-5=23mm。d 由于箱體厚等，取l2-3=16mm。軸哦的校核與3號(hào)軸類似，此處省略。到此兩級(jí)減速器的軸的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)束。六軸承的計(jì)算為減少本次設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān)，本次只對(duì)所選的在低速軸3上的兩滾動(dòng)軸承進(jìn)行校核 ，其他的軸承類似可以校核。在前面進(jìn)行軸的計(jì)算時(shí)所選軸3上的兩滾動(dòng)軸承型

31、號(hào)均為51211，其基本額定動(dòng)載荷cr=48500n，基本額定靜載荷c0a=112000n,現(xiàn)對(duì)它們進(jìn)行校核。由上可知在三號(hào)軸承上的兩個(gè)軸承中，2號(hào)軸承所受的載荷遠(yuǎn)大于軸承1，所以只需對(duì)軸承2進(jìn)行校核，如果軸承2滿足要求，軸承1必滿足要求。1求比值軸承所受軸向力ft=t3/d=426.16*1000/45=9470.22n所受的徑向力它們的比值為根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表13-5，推力球軸承的最小e值為0.19，故此時(shí)2計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷p根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）式（13-8a）按照機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表13-5，x=1，y=0,按照機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表13-6，取。則p=1.1*(1*9470.22+

32、0)=10417.2n3驗(yàn)算軸承的壽命按要求軸承的最短壽命為l=8*365*24=70080h根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）式（13-5）（ 對(duì)于球軸承取3） 所以所選的軸承6013滿足要求。七連接的選擇和計(jì)算本次設(shè)計(jì)只對(duì)低速軸3上的兩個(gè)鍵進(jìn)行選擇及校核。1對(duì)連接齒輪4與軸3的鍵的計(jì)算（1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故可選用圓頭普通平鍵（a型）。根據(jù)d=52mm從機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=14mm，高度h=9mm。由輪轂寬度并參照鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)l=45mm。（2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼有

33、輕微沖擊，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-2查得許用擠壓應(yīng)力,取平均值，。鍵的工作長(zhǎng)度l=l-b=45mm-14mm=31mm。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=5.5mm。根據(jù)1式（6-1）可得所以所選的鍵滿足強(qiáng)度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵201263 gb/t 1069-1979。 八潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑油牌號(hào)及密封裝置的選擇由于兩對(duì)嚙合齒輪中的大齒輪直徑徑相差不大，且它們的速度都不大，所以齒輪傳動(dòng)可采用浸油潤(rùn)滑，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表4-1和圖4-7，選用全損耗系統(tǒng)用油（gb/t 433-1989），代號(hào)為l-an32。由于滾動(dòng)軸承的速度較低，所以可用脂潤(rùn)滑。查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表4-1和圖4-7，選用鈣基潤(rùn)滑脂（gb/t 491-1987），代號(hào)為l-xamha1。為避免油