帶式運(yùn)輸?shù)膫鲃?dòng)裝置設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 題目七：帶式運(yùn)輸?shù)膫鲃?dòng)裝置設(shè)計(jì) 班 級(jí)：機(jī)電11-2班 設(shè) 計(jì) 者： 鄧軒瀚 指導(dǎo)教師： 周 瑞 強(qiáng) 2014年1月9號(hào)廣東石油化工學(xué)院1 / 71目錄1傳動(dòng)方案的分析論證51.1傳動(dòng)裝置的組成51.2傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)51.3 確定傳動(dòng)方案51.4 傳動(dòng)方案的分析52.電動(dòng)機(jī)的選擇53.傳動(dòng)比的計(jì)算及分配64.傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算75.減速器的外傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)86.高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 107.低速級(jí)直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算158中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算以及校核189.高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算以及校核2410.低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算以及校核3112箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3613設(shè)計(jì)小結(jié)37

2、14參考文獻(xiàn)37設(shè)計(jì)任務(wù)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。已知條件：1 運(yùn)輸帶工作拉力F = 7000N2 運(yùn)輸帶工作速度v = 0.55m/s3滾筒直徑D = 450mm4、單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，空載啟動(dòng)，工作有時(shí)有輕微振動(dòng)；兩班制工作，每班工作8小時(shí)，運(yùn)輸帶速度的允許誤差為5%。5、使用期限：8年。6、檢修周期：每年300個(gè)作用日，大修期為3年。7、生產(chǎn)批量:中批量生產(chǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明1.傳動(dòng)方案的分析論證機(jī)器通常是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。其中傳動(dòng)裝置是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)的中間裝置。它通常具備減速（或增速）、改變運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)方向以及將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳遞與分配的作用。1.1傳動(dòng)裝

3、置的組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。1.2傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。1.3 確定傳動(dòng)方案：合理的傳動(dòng)方案首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，還要與工作條件相適應(yīng)。同時(shí)，還要求工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、傳動(dòng)效率高、使用維護(hù)方便、工藝性和經(jīng)濟(jì)性好。若要同時(shí)滿足上述各方面要求是比較困難的。因此，要分清主次，首先滿足重要要求，同時(shí)要分析比較多種傳動(dòng)方案，選擇其中既能保證重點(diǎn)，又能兼顧其他要求的合理傳動(dòng)方案作為最終確定的傳動(dòng)方案。初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案為二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器，設(shè)計(jì)圖如下：1.4 傳動(dòng)方案的分析： 展開式由于齒輪相對(duì)

4、于軸承為不對(duì)稱布置。因而沿齒向載荷不均，要求軸有較大剛度。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，成本低，使用維護(hù)方便。2.電動(dòng)機(jī)的選擇2.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)用途選用Y系列。自扇冷籠型三相異步電動(dòng)機(jī)（機(jī)型為Y132M2-6）結(jié)果2.2選擇電動(dòng)機(jī)的功率由已知條件可知，傳送帶所需的拉力F=7KN，傳輸帶工作速度 v=0.55 m/s，故輸送帶所需功率為 =3.85KW由表2-3查得滾筒效率 =0.95，軸承效率 =0.99，聯(lián)軸器效率 =0.99，帶傳動(dòng)的效率 =0.96，齒輪傳遞效率 =0.97。電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之

5、間傳動(dòng)裝置的總效率為電動(dòng)機(jī)總的傳遞功率為 =4.72kw查表14-1，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為 =5.5KW2.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由已知條件，滾筒的直徑為 D=450mm，工作速度為 v=0.55m/s，所以輸送帶帶輪的工作轉(zhuǎn)速為 =23.3查表2-1：V帶傳動(dòng)比 =24，查表2-2：二級(jí)減速器常用的傳動(dòng)比為 =840總傳動(dòng)比的范圍 =*=16160電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為 =*=372.83728 查表14-1，可見同步轉(zhuǎn)速有 3000，1000，1500，750的電動(dòng)機(jī)都符合要求，初選同步轉(zhuǎn)速 1000，滿載轉(zhuǎn)速960型號(hào)Y132M2-6的電動(dòng)機(jī)。3.傳動(dòng)比的計(jì)算及分配3.1傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比=4

6、1.23.2分配傳動(dòng)比根據(jù)帶傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)比為 =2.8，則減速器的傳動(dòng)比為 i=14.71高速級(jí)傳動(dòng)比為 =4.374.54。取=4.5低速級(jí)傳動(dòng)比為 =3.3由表2-1及表2-2可知，傳動(dòng)比合理。4.傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4.1各軸的轉(zhuǎn)速 減速器高速軸為軸，中速軸為軸，低速軸為軸，卷筒軸為軸軸（高速軸） 軸（中間軸） 軸（低速軸） 軸（卷筒軸）4.2各軸的功率軸（高速軸）軸（中間軸）軸（低速軸）軸（卷筒軸）4.3各軸的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸 =9550*=9550*=46.76軸（高速軸）=9550*=9550*=126.13軸（中間軸）=9550*=9550*=545.18軸（低速軸）

7、=9550*=9550*=1728.1軸（滾筒軸）=9550*=9550*=1695.02表一 傳動(dòng)裝置各軸主要參數(shù)計(jì)算結(jié)果軸號(hào)輸入功率P/kW轉(zhuǎn)速n/(r/min)轉(zhuǎn)矩T/N m傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸4.7296046.76=2.8=4.5=3.3軸（高速軸）4.53343126.13軸（中間軸）4.3576.2545.18軸（低速軸）4.1823.11728.1軸（滾筒軸）4.1023.11695.025.減速器的外傳動(dòng)件零件的設(shè)計(jì)5.1選擇V帶型號(hào) 由表2-10查得工作情況系數(shù) =1.1，則=*=1.1*5.5kw=6.05kw根據(jù)n=960r/min，=6.05kw，確定選擇A型普通V帶。5

8、.2確定帶輪基準(zhǔn)直徑由表2-4查得，小帶輪直徑75現(xiàn)取=140mm，=0=（1-）=140=391.8mm，取=390mm。5.3驗(yàn)算帶的速度=7.04m/s在525范圍內(nèi)，帶速合適。5.4確定中心距和V帶長(zhǎng)度根據(jù)0.7（+）mm=371mm<<2(+)mm=1060mm為了使結(jié)構(gòu)緊湊，取偏低值=450mmV帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度為，L=2a+（+）+=2×450+（140+390）+=1767.22mm由表2-2選V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度=1800mm,則實(shí)際中心距為a=+=（450+）mm=466.39mm5.5驗(yàn)算小帶輪包角-× = - = > ，合適5.6確定V帶根數(shù)查表

9、2-9查得 =0.92,由表2-2得，=1.01，由表2-7查得，=0.11，由表2-5，得=1.62z= =3.76根取整z=4根5.7計(jì)算初拉力由表2-1查得q=0.1kg/m,則單根V帶張緊力=189.45N5.8計(jì)算作用在軸上的壓力壓軸力為=2zsin =2×4×189.45×sin =1460.47N5.9帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)查表14-3，Y132M2-6型電動(dòng)機(jī)的軸直徑為=38mm小帶輪采用實(shí)心質(zhì)，由表2-3得e=150.3，=9，現(xiàn)取f=10輪轂寬：L=（1.52.0）=5776現(xiàn)取L=70mm 輪緣寬：B=(z-1)*e+2f=65mm大帶輪采用孔板式結(jié)構(gòu)

10、，輪緣寬可與小帶輪相同，輪轂寬可與軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。6. 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)一高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1 確定齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)和齒數(shù)因傳動(dòng)尺寸無嚴(yán)格限制、又帶式運(yùn)輸是一般的機(jī)械。因此，小齒輪采用調(diào)質(zhì)，齒面硬度為（241286）HBW，取260HBW；大齒輪采用45調(diào)質(zhì),齒面硬度為（197255）HBW，取230HBW；精度8級(jí)取；6.2 確定許用應(yīng)力 查圖4.19-3 得； 查圖4.21-3得； 查表4-10，取；查圖4.20得 查圖4.22得 查圖4.23得=6.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算初步計(jì)算小齒輪直徑查表4-8，估計(jì) 取查表4-7 齒寬系數(shù)取 則齒寬b=80m

11、m取按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因工作機(jī)有中等沖擊，查表4-4得設(shè)計(jì)齒輪精度為8級(jí)，查圖4.9取齒輪對(duì)稱布置，；查圖4.12取計(jì)算齒面接觸應(yīng)力查圖4.14，查表4-6，取 = =63.56取 取 6.4核校齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 查表4.18得， 查表4.16得， 因得 ,取大小輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求6.5確定齒輪主要尺寸6.6齒輪其他尺寸 端面模數(shù) = = 3.076齒頂高 = =1*3=3齒根高 =（ ）=（1+0.25）*3=3.75mm全齒高 h=+=3+3.75=6.75mm頂隙 c=0.25*3=0.75 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 7. 低速級(jí)直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算7.1 確定齒輪材料、熱處理

12、方式、精度等級(jí)和齒數(shù) 跟高速級(jí)齒輪的選材一樣。小齒輪采用調(diào)質(zhì)，取260HBW；大齒輪采用45調(diào)質(zhì),齒面硬度為230HBW；精度8級(jí)??；7.2 確定許用應(yīng)力 查圖4.19-3 得； 查圖4.21-3得； 查表4-10，??；查圖4.22得 查圖4.23得 查圖4.23得=7.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算初步計(jì)算小齒輪直徑查表4-8， 取 齒寬系數(shù)取 則齒寬b=60mm按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)查表4-4得設(shè)計(jì)齒輪精度為8級(jí)，查圖4.9取齒輪對(duì)稱布置，；查圖4.12取查表4-5得 計(jì)算齒面接觸應(yīng)力查圖4.14，查表4-6， = =94mm 取m=4則 7.4核校齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 查表4.18得， 查表4.16

13、得， 因得 大小輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求7.5確定齒輪主要尺寸7.6計(jì)算齒輪傳動(dòng)的其他尺寸齒頂高 =m=1×4=4mm齒根高 =（1+0.25）4=5mm全齒高 h=+=4+5mm=9mm頂隙 =m=0.25×4=1mm齒頂圓直徑 =+2=120+8mm=128mm =+=395+8mm=403mm齒根圓直徑=2=120-10=110mm =39510=385mm7.7齒輪作用力的計(jì)算高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力已知高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩=126130Nmm 轉(zhuǎn)速=343r/min螺旋角 =12.84 小齒輪左旋，大齒輪右旋，小齒輪直徑 =80mm齒輪1的作用力圓周力 =N=3153.

14、25N徑向力為 =3153.25×軸向力 =3153.25×=718.72N齒輪2的作用力從動(dòng)齒輪2各個(gè)力與主動(dòng)齒輪1上相應(yīng)的力大小相等，作用力方向相反。低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力已知條件低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩=545180N·mm轉(zhuǎn)速=76.2r/min小齒輪右旋，大齒輪左旋，小齒輪分度圓直徑為=120mm齒輪3的作用力 圓周力 =308.80N徑向力 齒輪4的作用力從動(dòng)齒輪4各個(gè)力與主動(dòng)齒輪3上相應(yīng)的力大小相等，作用力方向相反。8中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8.1已知條件中間軸傳遞的功率=4.35kW，轉(zhuǎn)速，齒輪2分度圓直徑=360mm， 齒輪寬度=80mm，=125mm8.2選擇

15、軸的材料 因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由表8-26選常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理8.3初算軸徑查表6-3得C=103126，現(xiàn)取C=110， 8.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。然后，按軸上零件的安裝順序，從處開始設(shè)計(jì)軸承的選擇與軸段及軸段的設(shè)計(jì) 該段軸段上安裝軸承，其設(shè)計(jì)應(yīng)與軸承的選擇同步進(jìn)行，選擇深溝球軸承。軸段、上安裝軸承，其直徑既應(yīng)便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)經(jīng)系列。暫取軸承為6209，由表11-1得，軸承內(nèi)徑d=45mm，外徑D=85mm，寬度B=19mm，定位軸肩直徑=52mm，外徑定位直徑=78mm，對(duì)軸的力作用點(diǎn)

16、與外圈大端面的距離=9.5mm通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，則=45mm軸段和軸段的設(shè)計(jì) 軸段上安裝齒輪3，軸段上安裝齒輪2，為便于齒輪的安裝，和應(yīng)分別略大于和，可初定=50mm齒輪2輪轂寬度范圍為（1.21.5）=57.675mm，取其輪轂寬度與齒輪寬度=70mm相等，左端采用軸肩定位，右端次用套筒固定。由于齒輪3的直徑比較小，采用實(shí)心式，取其輪轂寬度與齒輪寬度=125mm相等，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段和軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比相應(yīng)齒輪的輪轂略短，故取=123mm，=68mm軸段 該段為中間軸上的兩個(gè)齒輪提供定位，其軸肩高度范圍為（0.070.1）

17、=3.55mm，取其高度為h=4mm，故=58mm 取軸段及軸段的長(zhǎng)度 軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁的距離取為=12mm齒輪2與箱體內(nèi)壁的距離取為齒輪3與箱體的內(nèi)壁的距離取為中間軸上兩個(gè)齒輪的固定均由擋油環(huán)完成，則軸段的長(zhǎng)度為軸段的長(zhǎng)度為軸上力作用點(diǎn)的間距 8.5鍵連接齒輪與軸間采用A型普通平鍵連接，查表得鍵的型號(hào)分別為鍵14×100GB/T 10962003和鍵14×60GB/T 109620038.6軸的受力分析(1) 畫軸的受力簡(jiǎn)圖 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖所示(2) 計(jì)算軸承支承反力 在水平面上為N式中的負(fù)號(hào)表示與圖中所畫力的方向相反在垂直平面上為 軸承1的總支承反力為軸承2的總支

18、承反力為（3）畫彎矩圖在水平面上，a-a剖面右側(cè) b-b剖面為在垂直平面上為 合成彎矩，a-a剖面左側(cè)b-b剖面左側(cè)為 b-b剖面右側(cè)為（4）畫轉(zhuǎn)矩圖，8.7校核軸的強(qiáng)度a-a剖面彎矩大，且作用有轉(zhuǎn)矩，其軸頸較小，故a-a剖面為危險(xiǎn)截面求當(dāng)量彎矩：一般認(rèn)為低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。現(xiàn)選用軸的材料為45鋼，并經(jīng)過調(diào)制處理。由表6-4中查出與其對(duì)應(yīng)的，取=0.6根據(jù)a-a剖面的當(dāng)量彎矩求直徑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中該處的直徑，故強(qiáng)度足夠。8.8校核鍵連接的強(qiáng)度齒輪2處鍵連接的擠壓應(yīng)力為查表6-7得=125150MPa，強(qiáng)度足夠齒輪3處的鍵長(zhǎng)于齒輪2處的鍵，故其強(qiáng)度也足夠8.9校核軸承壽命計(jì)算軸承的軸

19、向力 由表11-1 查的深溝球軸承6209軸承得 =31500N，=20500N，=718.72N，=1177.12 N。=3307.14N，=0N因?yàn)閺较蛄Ψ较蛳喾矗瑒t選最大的徑向力計(jì)算壽命。 利用插值法，計(jì)算徑向動(dòng)載荷系數(shù)X=1，軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y=0.查表7.10 查表7-8 該軸承的預(yù)期壽命故軸承壽命足夠9.高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算9.1已知條件高速軸傳遞的功率=4.53kw，轉(zhuǎn)速=343.3r/min，小齒輪分度圓直徑=80mm,齒輪寬度=86mm9.2選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故由3表8-26選用常用的材料45鋼，調(diào)制處理9.3初算最小軸徑查表6-3得C=

20、103126，考慮軸端既承受轉(zhuǎn)矩，又承受彎矩，故取中間值C=110，則 =C=26mm 軸與帶輪連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%5%，所以 取=38mm9.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖所示（1）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體采用剖分式結(jié)構(gòu)，該減速器發(fā)熱小、軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從軸的最細(xì)處開始設(shè)計(jì)（2）軸段 軸段上安裝帶輪，此段軸的設(shè)計(jì)應(yīng)與帶輪輪轂軸空設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。根據(jù)第三步初算的結(jié)果，考慮到如該段軸徑取得太小，軸承的壽命可能滿足不了減速器預(yù)期壽命的要求，初定軸段的軸徑=30mm,帶輪輪轂的寬度為（1.52.0）=4560mm,取帶輪輪轂的

21、寬度=60mm,軸段的長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取=58mm（3）密封圈與軸段 在確定軸段的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮帶輪的軸向固定及密封圈的尺寸。帶輪用軸肩定位，軸肩高度h=(0.070.1) =2.453.5mm。軸段的軸徑=+2*（2.453.5）mm=34.937mm,其最終由密封圈確定。該處軸的圓周素的小于3m/s,查表7-13用氈圈油封,查表13-5選氈圈35 FZ/T920101991，則=35mm（4）軸承與軸段及軸段 考慮齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承。軸段上安裝軸承，其直徑應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承7208C，由表11-9得軸承內(nèi)徑d=35mm,外徑D=80mm,寬度B=18mm，內(nèi)

22、圈定位軸肩直徑=47mm,外圈定位內(nèi)徑=73mm,在軸上力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離=17mm,故取軸段的直徑=40mm。=33mm 通常一根軸上的兩個(gè)軸承應(yīng)取相同的型號(hào)，則=40mm, =29mm鍵選用14×70GB/T1908-2003(5)齒輪的軸段 該段上安裝齒輪，為便于齒輪的安裝，應(yīng)略大于，可初定=48mm，=84mm(6)軸段 該軸段直徑可取略大于軸承定位軸肩的直徑，則=48mm,軸段的長(zhǎng)度為=116mm(7)軸段的長(zhǎng)度 該軸段的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承座的寬度為，由表4-1可知，下箱座壁厚=(0.0250.03)+3mm=9.45

23、10.74>8mm,取=10mm, =478<4600mm,取軸承旁連接螺栓為M16，則=22mm, =20mm，箱體軸承座寬度L=【10+18+16+（58）】mm=4952mm,取L=50；可取箱體凸緣連接螺栓為M12，地腳螺栓為=M20，得軸承端蓋凸緣厚度取為=10mm;取端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度為=2mm；端蓋連接螺釘查3表8-29采用螺釘GB/T5781M8*25;為方便不拆卸帶輪的條件下，可以裝拆軸承端蓋連接螺釘，取帶輪凸緣端面距軸承端蓋表面距離K=28mm,帶輪采用腹板式，螺釘?shù)牟鹧b空間足夠。則（8）軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離=17

24、mm，則由3圖11-9可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為mm9.5軸的受力分析(3) 畫軸的受力簡(jiǎn)圖 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖所示(4) 計(jì)算軸承支承反力 在水平面上為N=-794.4N式中的負(fù)號(hào)表示與圖中所畫力的方向相反在垂直平面上為軸承1的總支承反力為軸承2的總支承反力為（3）畫彎矩圖 彎矩圖如圖所示在水平面上，a-a剖面右側(cè) N*mma-a剖面左側(cè) =-66173.52N*mm-258.5*N*mm=-69404.77 N*mmb-b剖面為在垂直平面上為 合成彎矩，a-a剖面左側(cè)a-a剖面右側(cè)為 b-b剖面為（4）畫轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩圖如圖所示，9.7校核軸的強(qiáng)度b-b剖面彎矩大，且作用有轉(zhuǎn)矩，其軸頸較小

25、，故b-b剖面為危險(xiǎn)截面求當(dāng)量彎矩：一般認(rèn)為低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。現(xiàn)選用軸的材料為45鋼，并經(jīng)過調(diào)制處理。由1表10-1查出其強(qiáng)度極限，并由1表10-3中查出與其對(duì)應(yīng)的，取=0.58根據(jù)b-b剖面的當(dāng)量彎矩求直徑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中該處的直徑，故強(qiáng)度足夠。9.8校核鍵連接的強(qiáng)度帶輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表8-33查得=125150MPa，強(qiáng)度足夠9.9校核軸承壽命（1）計(jì)算軸承軸向力 由3表11-9查7207C軸承得C=3050N，=20000N。由表9-10查得7207C軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，則軸承1、2的內(nèi)部軸向力分別為 =0.4=0.4×11

26、36.8N=454.72N =0.4=0.4×1419.8N=567.92N外部軸向力A=469.2N，各軸向力分別為 =+A=826.42N =567.92N(2)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 由/=826.42/20000=0.041,查3表11-9得e=0.42，因/=826.42/1316.8=0.73e,故X=0.44，Y=1.36，則軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為 =X+Y=0.44×1136.8N+1.36×826.472N=1624N由/=567.92/20000=0.028，查3表11-9得e=0.40，因/=826.42/1419.8=0.58>e,故X=0.4

27、4，Y=1.40，則軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷為 =X+Y=0.44×1419.8N+1.4×567.92N=1419.8N(3)校核軸承壽命 因,故只需要校核軸承1的壽命，P=。軸承在100以下工作，查表8-34得=1,。查表8-35得載荷系數(shù)=1.5 軸承1的壽命為 =56671.8h，故軸承壽命足夠10.低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算10.1已知條件低速軸傳遞的功率=4.18kW，轉(zhuǎn)速，齒輪4分度元圓直徑=396mm，齒輪寬度=120mm10.2選擇軸的材料因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。10.3初算軸徑查3表6-3得C=103126，考慮軸

28、端只承受轉(zhuǎn)矩，故取小值C=105則 =C=59.38mm軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%5%，軸端最細(xì)處直徑 D=60mm10.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖所示（1） 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 該減速器發(fā)熱小，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從最小軸徑處開始設(shè)計(jì)（2） 聯(lián)軸器及軸段 軸段上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行為了補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離震動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查3表8-37，取=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)距=2992150N·mm由表12-1查得GB/T 5014-2003中的LX5型聯(lián)軸器符合要求：公稱轉(zhuǎn)矩為3150000N·m

29、m，許用轉(zhuǎn)速4750r/min，取聯(lián)軸器轂孔直徑為60mm，軸孔長(zhǎng)度84mm，J型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸器主動(dòng)端代號(hào)為L(zhǎng)X5 60×107 GB/T 5014-2003,相應(yīng)的軸段的直徑=60mm，其長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取 =105mm（3） 密封圈與軸段 在確定軸段的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及軸承密封圈的尺寸。聯(lián)軸器用周肩定位，軸肩高度h=（0.070.1）=（0.070.1）×60mm=4.26mm。軸段的軸徑=70mm，最終由密封圈確定。（4） 軸承與軸段及軸段的設(shè)計(jì) 軸段和上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列?？紤]齒輪無軸向力存在，選用深溝球軸

30、承?，F(xiàn)暫取軸承為6215,由3表11-9得軸承內(nèi)徑d=75mm，外徑D=130mm，寬度B=25mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑=75mm,對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離=29.5mm，故=55mm。故=49.5mm 通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同的型號(hào)，故=55mm（5） 齒輪與軸段 該段上安裝齒輪4，為了便于齒輪的安裝，應(yīng)略大于，可初定=78mm，齒輪4輪轂的寬度范圍為（1.21.5）x=93.6117mm，小于齒輪寬度=100mm，取其輪轂寬度等于齒輪寬度，其右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂略短，故取=98mm。（6） 軸段 該軸段為齒輪提供定位

31、和固定作用，定位軸肩的高度為h=（0.070.01）=5.467.8mm，取h=6mm，則=90mm，該軸段的長(zhǎng)度=99.5mm（7） 軸段與軸段的長(zhǎng)度 軸段的長(zhǎng)度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承端蓋連接螺栓GB/T 5781 M8×25,其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離為=10mm。則有=41mm則軸段的長(zhǎng)度=49.5mm(8)軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)與軸承外圈大端面的距離=27.5mm，則由圖11-12可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)的距離為=+=63mm=+=128mm=+=116.5mm9.5軸的受力分析畫軸的受力簡(jiǎn)圖 計(jì)算支承反力

32、 在水平面上為在垂直平面上為軸承1的總支承反力為軸承2的總支承反力為畫彎矩圖 在水平面上，a-a剖面的彎矩為在垂直面上，a-a剖面的彎矩為a-a剖面上的合成彎矩為畫轉(zhuǎn)矩圖 10.7校核軸的強(qiáng)度a-a剖面為危險(xiǎn)截面求當(dāng)量彎矩：一般可認(rèn)為高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩是按脈動(dòng)循環(huán)變化的?，F(xiàn)選用軸的材料為45鋼，并經(jīng)過調(diào)制處理。由教材表10-1查出其強(qiáng)度極限，并由表10-3中查出與其對(duì)應(yīng)的，取=0.58根據(jù)a-a剖面的當(dāng)量彎矩求直徑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中該處的直徑，故強(qiáng)度足夠。10.8校核鍵連接的強(qiáng)度聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為齒輪4處鍵連接的擠壓應(yīng)力為取鍵、軸及齒輪的材料都為鋼，由3表8-33查得=125150MPa，強(qiáng)度

33、足夠 10.9校核軸承壽命計(jì)算軸承的軸向力 由表11-9 查的6211軸承得 =43200N=29200N， =2202.26N。因?yàn)橹挥袕较蛄]有軸向力，則當(dāng)量動(dòng)載荷P=2202.26N ，由1公式 =1792051h<,故軸承壽命足夠F=7000Nv=0.55 m/s=3.85KW=0.816=4.72KW=5.5KW=23.3=960=41.2=3i=14.71=4.5=3.3=4.53kw=4.35kw=4.18kw=46.76=126.13=545.18=1728.1=1695.02選擇A型普通V帶表2-10 機(jī)械設(shè)計(jì)=6.05kw=140mm=390mm帶速符合要求=450mm=1800mma=466.39mm=> 合格z=4根=163.22N=1460.47N小齒輪40調(diào)質(zhì)硬度260HBW大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)硬度=230HBW=658.5MPa=561.5MPa=473.76MPa=327.2MPaT=126130Nmmb=80mm 44.66mmh=6.75c=0.75小齒輪40調(diào)質(zhì)硬度260HBW大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)硬度=230HBW=687.4MPa=1031.87MPa=436.32MPa=327.96MPab=100mmm=4 =4mm =5mm h=9mm=1mm=128mm =403mm=110mm