單級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

1、 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)教 學(xué) 院機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)班 級(jí)姓 名指導(dǎo)教師 2012年6月14日 目錄一、課程設(shè)計(jì)要求······································

2、83;········2二、確定傳動(dòng)方案········································

3、·······5三、選擇電動(dòng)機(jī)······························ ···········

4、83;······6（1）選擇電動(dòng)機(jī)··········································

5、·········· （2） 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比·······················（3） 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)·········

6、3;···················四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算·····························

7、;···········8（1）普通V帶傳動(dòng)·····································&

8、#183;············（2）圓柱齒輪設(shè)計(jì)···································

9、3;··············五 、低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)··································

10、;······14（1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)··········································

11、·······（2）確定各軸段的尺寸·········································&

12、#183;···（3）確定聯(lián)軸器的型號(hào)············································&#

13、183;（4）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和彎曲組合進(jìn)行強(qiáng)度校核·····························六、高速軸(主動(dòng)軸）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)··············

14、3;···············21七、鍵的選擇及強(qiáng)度校核································

15、83;······22八、選擇軸承及計(jì)算軸承壽命··································23九、選擇軸承潤滑與密封方式····

16、83;·····························26十、箱體及附件的設(shè)計(jì)··················

17、83;······················26十一、設(shè)計(jì)小結(jié)··························

18、·······················27十二、參考文獻(xiàn)·························

19、83;·······················29 20112012學(xué)年第2學(xué)期機(jī)械部件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)名稱帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)班級(jí)地點(diǎn) 待定一、課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)的基本目的是：1綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和其它先修課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)。2通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹立正

20、確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭意見，熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。3通過設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：分析傳動(dòng)裝置的總體方案；選擇電動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算；傳動(dòng)零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇；裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。課程設(shè)計(jì)中要求完成以下工作：1減速器裝配圖1張(A1圖紙)；2減速器零件圖2張(A3圖紙)；3設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。附：（1） 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 組號(hào)運(yùn)輸帶拉力F(N)運(yùn)輸帶速度V(m/s)滾筒直徑D（mm)22300 2.2 33

21、0（二）工作條件 該傳動(dòng)裝備單向傳送，載荷有輕微沖擊，空載起動(dòng)，兩班制工作，使用期限10年（每年按300天計(jì)算），運(yùn)輸帶容許速度誤差為5%。（三）運(yùn)動(dòng)簡圖（四）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書內(nèi)容0、封面（題目、班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)、指導(dǎo)老師、時(shí)間）1、目錄（標(biāo)題、頁次）2、設(shè)計(jì)任務(wù)書（裝訂原發(fā)的設(shè)計(jì)任務(wù)書）3、前言（題目分析、傳動(dòng)方案的擬訂等）4、電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算（計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的功率、選擇電動(dòng)機(jī)、分配各級(jí)傳動(dòng)比，計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和扭矩）5、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算（帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算，齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算）6、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核7、軸承的選擇和計(jì)算8、鍵聯(lián)接的選擇和校核9、聯(lián)軸器的選擇10、箱體的設(shè)計(jì)（主要結(jié)構(gòu)和

22、設(shè)計(jì)計(jì)算及必要的說明）11、潤滑和密封的選擇、潤滑劑的型號(hào)及容量、減速器的附件及說明12、設(shè)計(jì)小結(jié)（設(shè)計(jì)體會(huì)、本次設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)意見等）13、參考資料（資料的編號(hào) ，作者，書名，出版單位和出版年、月）三、進(jìn)度安排第一周 周一 原動(dòng)機(jī)選擇，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 周二 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 周三 周五 減速器裝配草圖設(shè)計(jì)：軸的設(shè)計(jì)與校核、軸承的選擇與校核、普通平鍵的選擇及校核、聯(lián)軸器的選擇、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、潤滑材料、潤滑方式和密封型式的選擇等第二周 周一 周二 畫減速器裝配圖 周三 畫零件圖 周四 編寫課程設(shè)計(jì)說明書；課程設(shè)計(jì)總結(jié) 周五 答辯四、基本要求課程設(shè)計(jì)教學(xué)的

23、基本要求是： 1能從機(jī)器功能要求出發(fā)，分析設(shè)計(jì)方案，合理地選擇電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件。2能按機(jī)器的工作狀況分析和計(jì)算作用在零件上的載荷，合理選擇零件材料，正確計(jì)算零件工作能力和確定零件主要參數(shù)及尺寸。3能考慮制造工藝、安裝與調(diào)整、使用與維護(hù)、經(jīng)濟(jì)性和安全性等問題，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4. 繪圖表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，圖樣符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，尺寸及公差標(biāo)注完整、正確，技術(shù)要求合理、全面。5. 在客觀條件允許的情況下，初步掌握使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和使用計(jì)算機(jī)繪制裝配圖、零件圖的方法。機(jī)電基礎(chǔ)教學(xué)部 2012.05.05設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算機(jī)說明計(jì)算結(jié)果1、 確定傳動(dòng)方案機(jī)械傳動(dòng)裝置一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)和機(jī)

24、架四部分組成。單級(jí)圓柱減速器由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，根據(jù)各種傳動(dòng)的特點(diǎn)，帶傳動(dòng)安排在高速級(jí)，齒輪傳動(dòng)安排在低速級(jí)。傳動(dòng)裝置的布置如圖A-1所示圖A-11）選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作要求和條件，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)形式為臥式封閉結(jié)構(gòu)2）確定電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需的功率（kW）按下式計(jì)算 =式中，=2100N，=2.5m/s，帶式輸送機(jī)的效率=0.95，代入上式得 kw電動(dòng)機(jī)所選功率(kW)按下式計(jì)算設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算面及說明主要結(jié)果=/式中，為電動(dòng)機(jī)到滾筒工作軸的傳動(dòng)裝置總效率，根據(jù)傳動(dòng)特點(diǎn)，由表查得:V帶傳動(dòng)=0.96，一對(duì)齒輪傳動(dòng)=0.97，一對(duì)滾動(dòng)軸承=0.99，彈性聯(lián)軸

25、器=0.99，因此總效率=0.960.970.99=0.904=/=5.33/0.904 kw=5.896 kw確定電動(dòng)機(jī)額定功率（kW），使=（11.3）=（11.3）×5.8965.8967.665kW，查表取=7.5kW3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為=127.32 r/min根據(jù)表2-3推薦的各類傳動(dòng)比的取值范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比=24，一級(jí)齒輪減速器=35，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比=620，故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可取范圍為=（620）×127.32r/min=763.92 2546.4 r/min符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有1000 r/min、1500 r/min，選擇

26、同步轉(zhuǎn)速1000 r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)Y160M-6，其滿載轉(zhuǎn)速為=970 r/min 電動(dòng)機(jī)的參數(shù)見表A-1表A-1型號(hào)額定功率/kW滿載轉(zhuǎn)速/r·額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y160M-67.59702.02.0=5.896 kW=7.5 kW=127.32r/min設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果1）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為=/=970/127.32=7.6192）分配各級(jí)傳動(dòng)比 為了符合各種傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)緊湊，必須使各級(jí)傳動(dòng)比都在各自的合理范圍內(nèi)，且使各自傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)合理勻稱，傳動(dòng)裝置總體尺寸緊湊，重量最小，齒輪浸油深度合理 本傳動(dòng)裝置由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，因=，為了使減速器部分

27、設(shè)計(jì)方便，取齒輪傳動(dòng)比=3.5，則帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為=/=7.619/3.5=2.181）各軸轉(zhuǎn)速 軸=/=970/2.18=444.95 r/min軸=/=444.95/3.5=127.13 r/min滾筒軸=127.13r/min2）各軸功率軸=5.896 kW×0.96=5.66 kW軸=5.66kW×0.97×0.99=5.435 kW滾筒軸=5.435kW×0.99×0.99=5.327 kW3）各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸=×N·mm軸=58048×2.18×0.96 N·mm=121483 N&

28、#183;mm軸=121483×3.5×0.97×0.99 N·mm=400186 N·mm=7.619=3.5=2.18r/minr/minr/min=5.66kW=5.435kW kw=58048 N .mm=121483 設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）普通V帶傳動(dòng)1) 計(jì)算功率2）選擇V帶類型滾筒軸=408312×0.99×0.99 N·mm=400186 N·mm根據(jù)以上計(jì)算列出本傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)數(shù)據(jù)表，見表A-2表A-2參數(shù)軸號(hào)電動(dòng)機(jī)軸軸軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n/（r&

29、#183;）970444.95127.13127.13功率P/kW5.8965.665.4355.327轉(zhuǎn)矩T/ N·mm58048121483408312400186傳動(dòng)比i2.183.51效率0.960.960.98本項(xiàng)目高速級(jí)采用普通V帶傳動(dòng)，應(yīng)根據(jù)已知的減速器參數(shù)確定帶的型號(hào)、根數(shù)和長度，確定帶傳動(dòng)的中心距，初拉力及張緊裝置，確定大小帶輪的直徑、材料、結(jié)構(gòu)尺寸等內(nèi)容帶傳動(dòng)的計(jì)算參數(shù)見表A-3表A-3項(xiàng)目/kW/ r·參數(shù)5.8969702.18根據(jù)工作條件，查教材表8-9，取=1.2=P=1.2×5.896KW =7.075KW根據(jù)=7.075KW 、=9

30、70r/min，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖8-10可知處在A、B的中間區(qū)域，可同時(shí)選擇A、B兩種帶型來計(jì)算，最后根據(jù)結(jié)果來分析選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表8-11可取A型帶=140mm,取滑動(dòng)率=0.02=408312 N·mm=400186 N·mm=7.075 kwA、B型帶設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果3) 驗(yàn)算帶速4） 確定帶的基準(zhǔn)長度和實(shí)際中心距=·×（1-）=2.18×140×（1-0.02）mm=299.096mm取=315mmB型帶=180mm,取滑動(dòng)率=0.02×（1-）=2.18×180×（1-0.02）

31、mm=384.552mm取=400mmA型帶V=7.11m/s帶速在5 25m/s范圍內(nèi)，合適B型帶V=9.14m/s帶速在5 25m/s范圍內(nèi)，合適A型帶因沒有給定中心距的尺寸范圍，按公式0.7（+）<<2(+)計(jì)算中心距318.5mm<<910mm,取=600mm. 計(jì)算V帶基準(zhǔn)長度 =2+(+)+=2×600mm+3.14×(140+315)/2mm+(315-140)×(315-140)/(4×600)mm=1927.5mm查書由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表8-8可得：=2000mm計(jì)算實(shí)際中心距a =+(-)/2=600mm+(200

32、0-1927.5)/2mm=636.25mm考慮安裝、調(diào)整和補(bǔ)償張緊力的需要，中心距應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍為A型帶=140 mm=315 mmV=7.11m/sB型帶=180mm=400mmV=9.14m/sA型帶=600mm=2000 mma=636.25 mm設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算及說明主要結(jié)果5) 驗(yàn)算小帶輪包角6）確定V帶根數(shù)=a-0.015=636.25mm-0.015×2000mm=606.25mm =636.25+0.03×2000=696.25mmB型帶 同理可得=2+（+）+=2427.2mm,查教材標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值=2500mm計(jì)算實(shí)際中心距a =+(-)/2

33、=786.4 mm考慮安裝、調(diào)整和補(bǔ)償張緊力的需要，中心距應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍為=a-0.015=748.9 mm，=861.4 mmA型帶=180°- =180°-（355-140）/636.2557.3°=164°>120° 合適B型帶=180°-=163°>120° 合適A型帶 查教材表8-5，用插值法求單根V帶的基本額定功率=1.31+(970-730)x（1.66-1.31)/(980-730)=1.646kw查教材表8-6，用插值法求得增量功率 ，=0.109KW查教材表8-7，用插

34、值法求得包角系數(shù)=0.958查教材表8-8，帶長修正系數(shù)=1.03=606.25mm=696.25mmB型帶=2500mma=786,4 mm=748.9 mm=861.4 mmA型帶=164°B型帶=163°7） 計(jì)算初拉力8）計(jì)算對(duì)軸的壓力(2) 圓柱齒輪設(shè)計(jì)1)選擇齒輪材料及確定許用應(yīng)力2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算3）齒輪的主要參數(shù)和計(jì)算幾何尺寸4）校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度5）驗(yàn)算齒輪的圓周速度4、 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2) 確定軸的尺寸（3）確定聯(lián)軸器型號(hào)（4） 按鈕轉(zhuǎn)和彎曲組合進(jìn)行強(qiáng)度校核5、 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6、 鍵的選擇及強(qiáng)度校核七、選擇軸承及計(jì)算軸

35、承壽命八、選擇軸承潤滑與密封方式九、箱體及附件的設(shè)計(jì)十、課程小結(jié)十一、參考文獻(xiàn) 由教材8-17式得 Z/(+)=7.075/(1.646+0.109)0.9581.03 =4.09 取Z=5B型帶查教材表8-5，用插值法求單根V帶的基本額定功率 =3.272 kw查教材表8-6，用插值法求得增量功率 ，=0.297查教材表8-7，用插值法求得包角系數(shù)=0.9586查教材表8-8，帶長修正系數(shù)=1.03 由教材8-17式得 Z/(+) =2.01, 取Z=3由于5> 3，故取Z=3且小于5根，合理。由教材公式有 = = 214.8 N=1234.8N 帶型/mm/mmV/m/s/mmA/m

36、mZ/根B1804009.142500786163°3 已知齒輪傳動(dòng)的參數(shù)，見表A-4齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱布置，單向運(yùn)輸、輸送機(jī)的工作狀況應(yīng)為輕微沖擊 A-4 項(xiàng)目 /KW /r 參數(shù) 5.66 444.953.5由于該減速器無特殊要求，為制造方便，選用價(jià)格便宜、貨源充足的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，采用軟齒面 1)選擇齒輪材料 查教材圖10-22 b得 小齒輪 42SiMn調(diào)質(zhì) 217286HBS 大齒輪 45鋼 正火 169217HBS按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件計(jì)算小齒輪直徑 首先確定教材10-24式中各參數(shù)： 查教材表10-8取K=1.2 查教材表10-10取=1 u=i=3.5 =121483N

37、.mm 查教材表10-9取=189.8查教材圖10-21得=700MPa =540MPa 查教材表10-11=1 由教材10-25式計(jì)算得=700MPa =540MPa H取較小的=540MPa 按教材公式10-24計(jì)算小齒輪直徑 = =66.15mm 確定齒輪的齒數(shù)：取=20，則大齒輪=20×3.5=70 確定齒輪模數(shù)：=66.15/20=3.3075 查教材表10-1取 計(jì)算齒輪傳動(dòng)中心距：=m/2=3.5×90/2=157.5mm。取=160mm計(jì)算齒輪的幾何參數(shù)： 分度圓直徑=3.5×20=70mm =3.5×70=245mm 齒寬=1×

38、;70=70mm 取75mm70mm(齒寬尺寸的尾數(shù)應(yīng)為0或5；為便于安裝，mm） 齒頂圓直徑77mm 252mm 齒根圓直徑=61.25mm =243.25mm 查教材表10-12，取=2.80 =1.55 =2.24 =1.75 查教材圖10-22得=550MPa =410MPa 查教材表10-11取=1 由教材10-26式計(jì)算得=530MPa =360MPa 由教材10-26式驗(yàn)算齒根疲勞強(qiáng)度 = =73.78MPa< = = =66.64MPa< 經(jīng)驗(yàn)算，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，故合格=1.63m/s根據(jù)圓周速度=1.63m/s，查教材齒輪的圓周速度表10-7可取齒輪傳動(dòng)

39、為8級(jí)精度.低速軸的參數(shù)見下表 項(xiàng)目/KW /r 參數(shù) 5.435 127.131) 軸上的零件布置 對(duì)于單級(jí)減速器，低速軸上安裝一個(gè)齒輪、一個(gè)聯(lián)軸器，齒輪安裝在箱體的中間位置；兩個(gè)軸承安裝在箱體的軸承座內(nèi)，相對(duì)于齒輪對(duì)稱布置；聯(lián)軸器安裝在箱體的外面一側(cè)。為保證齒輪的軸向位置，還應(yīng)在齒輪和軸承之間加一個(gè)套筒2)零件的拆裝順序軸上的主要零件是齒輪，齒輪的安裝可以從左側(cè)拆裝，也可以從右側(cè)拆裝。從方便加工角度選從右端拆裝，齒輪、套筒、軸承、軸承蓋、聯(lián)軸器依次從軸的右端裝入，左端的軸承從左端裝入3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為便于軸上零件的安裝，把軸設(shè)計(jì)為階梯軸，后段軸的直徑大于前段軸的直徑，低速軸的具體設(shè)計(jì)如下

40、軸段安裝聯(lián)軸器，用鍵周向固定軸段高于軸段形成軸肩，用來定位聯(lián)軸器軸段高于軸段，方便安裝軸承軸段高于軸段，方便安裝齒輪；齒輪在軸段上用鍵周向固定軸段高于軸段形成軸環(huán)，用來定位齒輪軸段直徑應(yīng)和軸段直徑相同，以便使左右兩端軸承型號(hào)一致軸段高于軸段形成軸肩，用來定位軸承；軸段高于軸段的部分取決于軸承標(biāo)準(zhǔn)軸段與軸段的高低沒有影響，只是一般的軸身連接低速軸的結(jié)構(gòu)如圖2所示 圖2 1）各軸段的直徑 因本減速器為一般常規(guī)用減速器，軸的材料無特殊要求故選用45鋼 查教材13-10 45鋼的 A=118107 代入設(shè)計(jì)公式 =（118107）×41.2637.41mm 考慮該軸段上有一個(gè)鍵槽，故應(yīng)將軸徑

41、增大5%即 （37.4141.26）×（1+0.05）=39.2843.32mm 軸段的直徑確定為=42mm 軸段的直徑應(yīng)在的基礎(chǔ)上加上兩倍的非定位軸肩高度。這里取定位軸肩高度=(0.070.1) 取=4 =+2=42+2×4=50mm 考慮該段軸安裝密封圈，故其直徑還要符合密封圈的標(biāo)準(zhǔn)取=50mm 軸段的直徑應(yīng)在的基礎(chǔ)上加上兩倍的非定位軸肩高度，但因該軸段要安裝滾動(dòng)軸承，故其直徑要與滾動(dòng)軸承內(nèi)徑相符合。這里取=55mm 同一根軸上的兩個(gè)軸承，在一般情況下應(yīng)取同一型號(hào)，故安裝滾動(dòng)軸承處的直徑應(yīng)相同，即 =55mm 軸段上安裝齒輪，為安裝方便取 =55+2×1.5=

42、58mm軸段的直徑=70mm軸段6的直徑d6應(yīng)根據(jù)所用的軸承類型及型號(hào)查軸承標(biāo)準(zhǔn)取得，預(yù)選該軸段用6211軸承（深溝球軸承，軸承數(shù)據(jù)見附錄B），查得d6=64mm。2） 各軸段的長度 軸段L4與齒輪寬度有關(guān)L4略小于齒輪輪廓的寬度L齒輪-L4=23mm。 取=68mm ,軸的各段長度如下所示： 軸段3的長度包括三部分，再加上L4小于齒輪輪廓的數(shù)值（L齒輪-L4）=(75-73)mm=2mm），即。B為滾動(dòng)軸承的寬度，查附錄B可知6211軸承的B=21mm；2為齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離，查表5-2，通常取2=1015mm；3為滾動(dòng)軸承內(nèi)端面至減速器內(nèi)壁的距離，軸承的潤滑方式不同3的取值不同，這里

43、選擇潤滑方式為油潤滑，查表5-2，可取3=35mm，在此取2=15mm，3=5mm，軸段2的長度包括三部分：，其中部分為聯(lián)軸器的內(nèi)端面至軸承端蓋的距離，查表5-2，通常取=1520mm。e為軸承端蓋的厚度，查表5-7（6211軸承D=100mm，d3=8mm），；m部分為軸承蓋的止口端面至軸承座孔邊緣距離，此距離應(yīng)按軸承蓋的結(jié)構(gòu)形式、密封形式及軸承座孔的尺寸來確定，要先確定軸承座孔的寬度，軸承座孔的寬度減去軸承寬度和軸承距箱體內(nèi)壁的距離就是這一部分的尺寸。則 軸段1安裝聯(lián)軸器，其長度L1與聯(lián)軸器的長度有關(guān)，因此先選擇聯(lián)軸器的型號(hào)和類型，才能確定L1的長度。為了補(bǔ)償和安裝等的誤差及兩軸線的偏差，

44、優(yōu)先考慮彈性套柱銷聯(lián)軸器，根據(jù)安裝聯(lián)軸器軸段的直徑，查附錄F選聯(lián)軸器的型號(hào)為TL7彈性套柱銷聯(lián)軸器，聯(lián)軸器安裝長度L=84mm，考慮到聯(lián)軸器的鏈接和固定的需要，因此取L1=82mm。 軸段5的長度L5及軸環(huán)的寬度b（一般b=1.4h45），h45=5mm取L5=8mm 軸段6長度L6由2、3的尺寸減去L5的 尺寸來確定， 軸段7的長度L7應(yīng)等于或略大于滾動(dòng)軸承的寬度B,B=21mm，取L7=23mm 軸的總長度 低速軸軸承的支點(diǎn)之間的距離為131mm 為了補(bǔ)償由于制造、安裝等的誤差及兩軸線的偏移，優(yōu)先考慮彈性套柱銷聯(lián)軸器，根據(jù)安裝聯(lián)軸器軸的的直徑，查附錄F選聯(lián)軸型號(hào)為TL7，聯(lián)軸器安裝長度L=

45、84mm（1）繪制軸的計(jì)算簡圖 為計(jì)算軸的強(qiáng)度，應(yīng)將載荷簡化處理，直齒圓柱齒輪，其受力可分解為圓周力Ft、徑向力Fr。兩端軸承可簡化為一端活動(dòng)鉸鏈。一端為固定鉸鏈，如圖A-3b 所示。為計(jì)算方便，選擇兩個(gè)危險(xiǎn)截面-、-，-危險(xiǎn)截面選擇安裝齒輪的軸段中心位置，位于兩個(gè)支點(diǎn)的中間，距B支座距離為131/2=65.5mm；-危險(xiǎn)截面選擇在軸段和軸段的截面處，距B支座的距離21/2+20+2mm=32.5mm（2）計(jì)算軸上的作用力從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩 T=408312N.mm齒輪分度圓直徑=245mm齒輪的圓周力=N =3333N齒輪的徑向力=3333N=1083N =/2=1063/2=541.5Nb.求垂

46、直平面的彎矩-截面：=541.5×65.5mm=35468.25N.mm-截面：=541.5×32.5mm=17598.75N.mm計(jì)算水平平面內(nèi)的支反力及彎矩a.求支反力：對(duì)稱布置，只受一個(gè)力，故=/2=3333/2=1666.5Nb.求水平平面的彎矩-截面：=1666.5×65.5mm=109155.75N.mm-截面：=1666.5×32.5mm=54161.25N.mm求各截面的合成彎矩-截面：=114773.58N.mm-截面：=56948.72NmIII-III截面處僅受轉(zhuǎn)矩，但其直徑較小，則該剖面也為危險(xiǎn)剖面。=244987.2N.m計(jì)算轉(zhuǎn)

47、矩T=408312N.mm確定危險(xiǎn)截面及校核其強(qiáng)度按彎矩組合計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化考慮，取=0.6.按兩個(gè)危險(xiǎn)截面校核其強(qiáng)度-截面的應(yīng)力：=13.86MPa-截面的應(yīng)力：=15.12MPaIII-III截面的應(yīng)力=33.07Mpa查教材表13-3得 =54MPa. 、 、均小于 ，故軸的強(qiáng)度滿足要求高速軸的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)各軸段的直徑，為設(shè)計(jì)俯視圖做準(zhǔn)備。有些軸段的長度可以根據(jù)軸上的零件來確定；有些軸段的長度在確定低速軸處的箱體后，取箱體內(nèi)壁為一直線就可確定 經(jīng)設(shè)計(jì)高速軸可以做成單獨(dú)的軸面而不是齒輪軸。為使零件定位和固定，高速軸也和低速軸一樣設(shè)計(jì)為七段，如下圖。各軸段直徑尺寸為=28mm=3

48、5mm =40mm (取軸承型號(hào)為6208)=42mm=50mm=47mm=40mm1）選擇鍵的尺寸低速軸上在段軸和段軸兩處各安裝一個(gè)鍵，按一般使用情況選擇采用A型普通平鍵連接，查教材表選取鍵的參數(shù)，見表段軸=42mmb×h=12mm×8mm=78mm段軸=58mmb×h =16mm×10mm=64mm標(biāo)記為：鍵1：GB/T 1096 鍵 12×8×78鍵2：GB/T 1096 鍵 16×10×642）校核鍵的強(qiáng)度軸段上安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的材料為鑄鐵，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，查表得=5060MPa軸段上安裝齒輪，齒輪的

49、材料為鋼，載荷性質(zhì)為輕微沖擊，=100120MPa靜聯(lián)接校核擠壓強(qiáng)度: 軸段：=MPa 略大于許用應(yīng)力，因相差不多可以用已經(jīng)確定的尺寸，合理軸段：=MPa小于許用應(yīng)力，合理所以鍵連接強(qiáng)度滿足要求。1）軸承型號(hào)的選擇高速軸選軸承類型為深溝球軸承，型號(hào)為6208低速軸選軸承類型為深溝球軸承，型號(hào)為62112）軸承壽命計(jì)算高速軸各軸段的長度： 同低速軸計(jì)算方法一樣算得 軸的總長度高速軸軸承的支點(diǎn)之間的距離. 因?qū)ΨQ布置，故=133mm/2=66.5mm，帶輪中心到軸承A支點(diǎn)的距離=50/2+43+18/2=77mm.高速軸上齒輪的受力和低速軸的力大小相等，方向相反，即：=1083N, =3333N

50、注：高速軸上安裝有帶輪，帶對(duì)軸的壓力=1234.8N本示例具體情況不明，故方向不確定，采用在求出齒輪受力引起的支反力后直接和該壓力引起的支反力想加來確定軸承最后的受力.因齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱布置，A、B支座的支反力數(shù)值一樣，故只計(jì)算一邊即可. 假設(shè)帶對(duì)軸的壓力和作用在同一平面，求軸承A處支反力： 求軸承A處的支反力水平面：垂直平面：求合力 水平平面：MB=0 ()-=0 = =1949.7N軸承受到的最大力為=3701.7N=3.7017KN正常使用情況，查教材表14-5和14-7得: ft=1,fp=1.2,=3 查附錄B:軸承6208的基本額定載荷C=29.5kw,代入公式：=10971h低

51、速軸： 正常使用情況，查教材表14-5和14-7得: ft= 1,fp=1.2,=3 查附錄B:軸承6211的基本額定載荷C=43.2kw,因齒輪相對(duì)于軸對(duì)稱分布，軸承的受力一樣，可只算A處，當(dāng)量動(dòng)載荷P=N=1752N=1.752KN代入公式：=1.14×h.計(jì)算結(jié)果看，高速軸軸承使用時(shí)間較短。按最短時(shí)間算，如按每天兩班制工作，每年按250天計(jì)算，約使用近兩年，這只是理論計(jì)算，實(shí)際情況比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)使用情況，注意觀察，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換。低速軸軸承因轉(zhuǎn)速太低，使用時(shí)間太長，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有多種因素影響，要注意觀察，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換軸承的潤滑方式取決于浸油齒輪的圓周轉(zhuǎn)速度，即大齒輪的圓周速度，大齒輪的的圓周速度v=/60000=3.14×245×127.13/60000=1.67m/s接近于2 m/s, 可選用油潤滑高速軸的軸頸圓周速度=d2/60000=0.82m/s5m/s，故高速軸處選用接觸式氈圈密封低速軸軸頸的圓周速度為v=d2n/60000=0.33m/s5m/s，故低速軸處也選用接觸式氈圈密封注：確定潤滑方式后就可確定、段的