鏈板式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)題目：鏈板式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置2、系統(tǒng)簡(jiǎn)圖：1電動(dòng)機(jī)；2、4聯(lián)軸器；3圓錐-圓柱斜齒輪減速器；5開(kāi)式齒輪傳動(dòng)；6輸送鏈的小鏈輪3、原始數(shù)據(jù)及工作要求組別鏈條有效拉力 F(N)鏈條速度 V(m/s)鏈節(jié)距 P(mm)小鏈輪齒數(shù) Zi開(kāi)壽命（年）1100000.338.103550.80 19103120000.463.50 21104110000.3538.10 21105110000.450.80 193-6106120000.4550.80 2110每日兩班制工作，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有中等沖擊，鏈速允許誤差為4、 設(shè)計(jì)工作量：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份減速器裝配圖1張減速

2、器零件圖張開(kāi)始日期：2010年1月4日 完成日期：2010年1月15日機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要計(jì)劃時(shí)間15準(zhǔn)備工作1、布置設(shè)計(jì)任務(wù)；說(shuō)明設(shè)計(jì)題目的性質(zhì)及設(shè)計(jì)內(nèi)容；2、研究設(shè)計(jì)題目；3、閱讀機(jī)械設(shè)計(jì)課程指4、導(dǎo)書(shū)05計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù)1、分析并確定傳動(dòng)方案；2、計(jì)算傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所需的總功率；3、選擇電動(dòng)機(jī)，4、記下所需電動(dòng)機(jī)的參數(shù)尺寸；5、確定總傳動(dòng)比，6、分配各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比；7、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩。1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)支承零件的初步計(jì)算1、帶傳動(dòng)計(jì)算，2、確定必要的數(shù)據(jù)；3、齒輪（或蝸桿）傳動(dòng)計(jì)算，4、確定主要參數(shù)；5、初計(jì)算軸，6、聯(lián)接及軸承；7、設(shè)計(jì)二級(jí)傳動(dòng)減速器時(shí)，8、

3、當(dāng)高處出各級(jí)齒輪的主要尺寸后。即應(yīng)檢查空間尺寸是否過(guò)大或高速級(jí)的大齒輪是否與低速軸相干涉，9、以及浸油深度各潤(rùn)滑方式是否合適等15減速器裝配圖設(shè)計(jì)1、參觀(guān)減速器陳列室或觀(guān)看課程設(shè)計(jì)錄像片；2、繪制減速器裝配草圖；（1）合理分布視圖及選擇比例；（2）確定齒輪（或蝸桿）及軸承的相對(duì)位置，（3）確定軸的跨（4）畫(huà)出零件的外廓及有關(guān)尺寸；（5）軸的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)圖；3、精確計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)支承零件；（1）根據(jù)軸承跨距求反力，（2）畫(huà)彎距，（3）扭矩圖；（4）驗(yàn)算軸承及鍵；（5）精確計(jì)算和校核軸。4、畫(huà)好裝配草圖后，應(yīng)逐一檢查軸結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)、箱緣尺寸等設(shè)計(jì)的正確性、合理性，修改草圖、完善各零件的初步結(jié)構(gòu)

4、（考慮固定方法、安裝、拆卸、調(diào)整、制造、潤(rùn)滑等要求）然后交教師審查。4繪制零件圖根據(jù)教師指定的零件進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)并繪制零件工作圖（標(biāo)注尺寸、公差、表面粗糙和技術(shù)要求）。15完圖成裝配1、結(jié)構(gòu)工藝性；2、選擇標(biāo) 3、準(zhǔn)零件（螺釘、銷(xiāo)釘）。4、根據(jù)制圖要求完成必要的視圖。5、編排零件號(hào)，6、標(biāo)7、注外廓尺寸、定位尺寸及配合尺寸。8、加注減速器技術(shù)特性及技術(shù)要求，9、填寫(xiě)標(biāo)10、題欄和零件明細(xì)表。25編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1、根據(jù)計(jì)算底稿，2、按規(guī)定格式編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；3、自己設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)附簡(jiǎn)要的說(shuō)明及簡(jiǎn)圖；4、除教科書(shū)上級(jí)的資料外，5、所用其他資料均應(yīng)注明來(lái)源。說(shuō)明書(shū)上的數(shù)據(jù)應(yīng)與圖尺寸相符。2答

5、辯進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯上交設(shè)計(jì)成果1目 錄 1、設(shè)計(jì)要求 12、選擇電動(dòng)機(jī) 13、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 14、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 24.1圓錐直齒齒輪設(shè)計(jì) 24.2圓柱斜齒輪設(shè)計(jì) 64.3開(kāi)式齒輪 115、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 155.1輸入軸設(shè)計(jì) 155.2中間軸設(shè)計(jì) 215.3輸出軸設(shè)計(jì) 296、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 366.1輸入軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 366.2中間軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 376.3輸出軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 387、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 397.1輸入軸鍵計(jì)算 397.2中間軸鍵計(jì)算 397.3輸出軸鍵計(jì)算 408聯(lián)軸器的選擇 409、潤(rùn)滑與密封 4110、設(shè)計(jì)小結(jié) 42參考文獻(xiàn) 43附錄：A輸

6、出軸零件圖一張A斜齒圓柱齒輪零件圖一張A減速器裝配圖一張1、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一用于鏈板式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置，其為圓錐-圓柱斜齒齒輪減速器。鏈條有效拉力F=11000N,鏈速V=0.4m/s,鏈節(jié)距為50.80mm。每日兩班制，壽命10年，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有中等沖擊，鏈速允許誤差為5%。2、選擇電動(dòng)機(jī)2.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式；2.2電動(dòng)機(jī)容量2.2.1鏈輪的輸出功率由F=1000 ,知 2.2.2電動(dòng)機(jī)輸出功率 Pd=Pw / 取1=0.96（鏈輪）, 2=0.96（開(kāi)齒輪） , 3=0.99（聯(lián)軸器）, 4=0.988（滾動(dòng)軸承）, 5=0.96（圓錐齒輪）；=0.97（圓柱齒輪）=12（3）（4）56

7、=0.80 故 Pd=4.4/0.80=5.5KW; 2.23電動(dòng)機(jī)額定功率由此可知選取型號(hào)為Y132S-4，功率為5.5KW,n=1440r/min.3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.1對(duì)于鏈輪輸出功率與轉(zhuǎn)速V=可知 n=24.87r/min 3.2傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比I=n/n=1440/24.87=57.903.3分配各級(jí)傳動(dòng)比選擇鏈輪傳動(dòng)比i=3,圓錐齒輪i=4,圓柱斜齒齒輪i=4.83.4各軸轉(zhuǎn)速共6根軸，各軸序號(hào)如簡(jiǎn)圖n1=1440 r / minn2=n1 =1440 n3 = n2 / i1=1440 /4= 360r / minn4= n3 / i=360/4.8=75r/m

8、in n5=n4 =75 r / minn= n5/ i3=25r/min3.5各軸輸入功率：P1=5. 5KWP2=P3=5.50.99=5.445kwP3=P25=5.445kw0.96=5.23kwP4= 5.230.9980.97=5.01kwP5=P443=5.010.9980.99=4. 90kwP6= P540.97=4.70kw3.6各軸輸入轉(zhuǎn)距：T1=9550P/n1=95505.5/1440=36.48NmT2= 9550P/n2=36.11 NmT3=9550P/n3=138.74NmT4=9550P/n4=637.94 NmT5=9550P/n5=440.3740.98

9、0.95=1639.94 NmT6=9550P/n6=1795.44.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1圓錐直齒齒輪設(shè)計(jì) 4.1. 1.選定齒輪的精度等級(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 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 3）選小齒輪齒數(shù)為,大齒輪齒數(shù)4.1.2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (1).確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）.試選載荷系數(shù)1.82）.小齒輪傳遞轉(zhuǎn)距3）.由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-7選取齒寬系數(shù)0.33 4）.由機(jī)械

10、設(shè)計(jì)（第八版）表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)5）.由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d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查得接觸疲勞壽命系數(shù)8).計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率為1%，安全系數(shù)S=1，故 (2).計(jì)算1).試算小齒輪分度圓直徑, 2).計(jì)算圓周速度 3).計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)6.47m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)1.15 直齒輪 =1,由表10-2查得使用系數(shù)1.5 根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置，查表得，則1.5 接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)3.234).按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑

11、 5).計(jì)算模數(shù) 取整為4mm6)計(jì)算齒輪相關(guān)系數(shù) 7)圓整并確定齒寬 圓整取4.1.3.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1)確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) 3.23 2)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 3).查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得 4)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 5)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 6)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，得 7)校核彎曲強(qiáng)度 根據(jù)彎曲強(qiáng)度公式 進(jìn)行校核 滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度，所以參數(shù)合適。4.2圓柱斜齒輪設(shè)計(jì) 4.2. 1. 選定齒輪的精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度

12、不高，故選用7級(jí)精度 2）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 3）選小齒輪齒數(shù)為,大齒輪齒數(shù),取 4) 選取螺旋角。初選螺旋角4.2.2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）.公式內(nèi)各計(jì)算值1).試選2).由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433 3).由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-26查得，則4).小齒輪傳遞轉(zhuǎn)距5).由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-7選取齒寬系數(shù) 6).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)7).由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d查得小齒

13、輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限8).應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9).由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)10).計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率為1%，安全系數(shù)S=1，故 11).許用接觸應(yīng)力（2）.計(jì)算1). 試算小齒輪分度圓直徑 2).計(jì)算圓周速度 3).計(jì)算齒寬b及模數(shù) 4).計(jì)算縱向重合度 5).計(jì)算載荷系數(shù)K由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)v=1.14m/s，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù),由表10-4查得,由圖10-13查得,由表10-3查得 故載荷系數(shù) 6).按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 7).計(jì)算模數(shù) 8）幾何尺寸計(jì)

14、算（1）.計(jì)算中心距 將中心距圓整為158mm（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多，故等值不必修正。 （3）.計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 （4）.計(jì)算齒輪寬度 圓整后取 4.2.3.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，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) 3）.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 4）.查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-5查得 5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 6）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 7）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.

15、4，得 8）.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 圓整 故 取，則4.3開(kāi)式齒輪 4.3.1.選定齒輪的類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）按傳動(dòng)方案，選用開(kāi)式直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）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 3）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 4）選小齒輪齒數(shù)為,大齒輪齒數(shù)4.4.2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）.確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）.試選載荷系數(shù)1.32）.小齒輪傳遞轉(zhuǎn)距3）.由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-7選取齒

16、寬系數(shù)1 4）.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)5).由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-21d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查得接觸疲勞壽命系數(shù)8).計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率為1%，安全系數(shù)S=1，故 （2）.計(jì)算1）. 試算小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值 2).計(jì)算圓周速度 3)計(jì)算齒寬b 4)計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 5).計(jì)算載荷系數(shù)K由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)v=0.455m/s，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù),由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表1

17、0-4查得,由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-13查得,由表10-3查得 故載荷系數(shù) 6).按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 7).計(jì)算模數(shù)m 4.3.3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）. 確定公式內(nèi)的個(gè)各算數(shù)值1)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限2).由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)3).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，故 4)計(jì)算載荷系數(shù)K 5).查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-5查得 6）. 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 圓整 ，可滿(mǎn)足齒根彎

18、曲疲勞強(qiáng)度，為滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度取 故 則4.3. 4.幾何尺寸計(jì)算 （1）. 計(jì)算分度圓直徑 （2）. 計(jì)算中心距 （3）. 計(jì)算齒輪寬度 圓整后取 5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1輸入軸設(shè)計(jì)5.1.1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 5.1.2、求作用在齒輪上的力已知高速級(jí)小圓錐齒輪的分度圓直徑為而 圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖所示5.1.3.初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，得，輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表1

19、4-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)選HL3型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為38mm。5.1.4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）. 擬定軸上零件的裝配方案如下(2). 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1）.為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)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，其尺寸為，而。這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)查得3

20、0310型軸承的定位軸肩高度，因此取3）取安裝齒輪處的軸段6-7的直徑；為使套筒可靠地壓緊軸承，5-6段應(yīng)略短于軸承寬度，故取。4）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故取5）錐齒輪輪轂寬度為64.9mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取6）由于，故取（3）.軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm，同時(shí)為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；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。（4）. 確定軸上圓角

21、和倒角尺寸 取軸端倒角為5).求軸上的載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T 6).按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由表15-1查得，故安全。5.1.5. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）. 判斷危險(xiǎn)截面截面5右側(cè)受應(yīng)力最大（2）. 截面5右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面5右側(cè)彎矩M為截面5上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得。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，經(jīng)插值后查

22、得又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-1可得軸的材料敏感系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2查得尺寸系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-3查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為又取碳鋼的特性系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)值故可知安全。5.2中間軸設(shè)計(jì)5.2.1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 5.2.2、求作用在齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的分度圓直徑為而 已知圓錐齒輪的平均分度圓直徑為而 圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖所示5.2.3.初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，

23、得，2軸的最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑和5.2.4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）. 擬定軸上零件的裝配方案如下(2). 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)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30306，其尺寸為，這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)查得30306型軸承的定位軸肩高度，因此取套筒直徑37mm。2）取安裝齒輪處的軸段；錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪轂長(zhǎng)L=55mm，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取，齒輪

24、的右端面采用軸間定位，軸間高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。3）已知圓柱斜齒輪齒寬，為使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取。 4）箱體小圓錐齒輪中心線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸，則取。（3）.軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為22mm，同時(shí)為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；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56mm，同時(shí)為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；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為。（4）. 確定軸上圓

25、角和倒角尺寸 取軸端倒角為5.2.5.求軸上的載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T 5.2.6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為40（調(diào)質(zhì)），由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得，故安全。5.2.7，精確校核軸的疲勞強(qiáng)度精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）. 判斷危險(xiǎn)截面截面5右側(cè)受應(yīng)力最大（2）. 截面5右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面5右側(cè)彎矩M為截面5上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按

26、附表3-2查取。因，經(jīng)插值后查得又由附圖3-1可得軸的材料敏感系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由附圖3-2查得尺寸系數(shù)，由附圖3-3查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）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，則綜合系數(shù)為又取碳鋼的特性系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)值故可知安全。（3）. 截面5左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面5左側(cè)彎矩M為截面5上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表3-2查取。因，經(jīng)插值后查得又由附圖3-1可得軸的材料敏感系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2

27、查得尺寸系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-3查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）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，則綜合系數(shù)為又取碳鋼的特性系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)值故可知安全。5.3輸出軸設(shè)計(jì)5.3.1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩5.3.2、求作用在齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的分度圓直徑為而 圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖所示5.3.3.初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-3，取，得，輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取連軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，

28、查表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)選HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為84mm。5.3.4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）. 擬定軸上零件的裝配方案如下(2). 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）.為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑，左端用軸端擋圈定位，按軸端擋圈直徑，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，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，故取1-2段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短些，現(xiàn)取。2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工

29、作要求并根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)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30312，其尺寸為，而。3）左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查得30311型軸承的定位軸肩高度，因此取，齒輪右端和右軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪齒寬為85mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度故取。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。軸環(huán)寬度，故取4）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距，故取5）箱體小圓錐齒輪中心線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸，則取。（3）.軸上的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器的周

30、向定位采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56mm，同時(shí)為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；同樣半聯(lián)軸器與軸連接，選用平鍵14mm9mm70mm,半聯(lián)軸器與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為。（4）. 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為5.3.5.求軸上的載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T 6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得，

31、故安全。5.3.6，精確校核軸的疲勞強(qiáng)度精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）. 判斷危險(xiǎn)截面截面7右側(cè)受應(yīng)力最大（2）. 截面7右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面7右側(cè)彎矩M為截面7上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表15-1查得。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，經(jīng)插值后查得又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-1可得軸的材料敏感系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-2查得尺寸系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖3-3查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，

32、則綜合系數(shù)為又取碳鋼的特性系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)值故可知安全。6、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算6.1輸入軸滾動(dòng)軸承計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)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30306，其尺寸為， =10/3,C=55800N,載荷水平面H垂直面V支反力F則 故 ，故合格6.2中間軸滾動(dòng)軸承計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)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30306，其尺寸為，載荷水平面H垂直面V支反力F則 故 故 ，故合格6.3輸出軸滾動(dòng)軸承計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)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30312，其尺寸為，

33、 載荷水平面H垂直面V支反力F則 故 故 ，故合格7、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算7.1輸入軸鍵計(jì)算7.1.1校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長(zhǎng)度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ，故單鍵即可。7.1.2校核圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長(zhǎng)度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵即可7.2中間軸鍵計(jì)算7.2.1.校核圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長(zhǎng)度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ，故單鍵即可。7.2.2.校核圓柱齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長(zhǎng)度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵即可7.3輸出軸鍵計(jì)算7.3.1.校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長(zhǎng)度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： ，故要采用雙鍵。 采用雙鍵時(shí)其工作長(zhǎng)度 故 ，故雙鍵