機械設(shè)計課程設(shè)計

1、機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書學院： 機 械 系專業(yè)：學號：姓名：目錄一、設(shè)計任務(wù)書3一、刖言4三、電動機的選擇與傳動計算4四、傳動零件的設(shè)計計算7五、軸的設(shè)計計算和校核13六、軸承的選擇和校核 24七、鍵聯(lián)接的選擇和校核26八、聯(lián)軸器的選擇和校核28九、箱體的設(shè)計28十、潤滑和密封的選擇30十一、傳動裝置的附件和說明31十二、設(shè)計小結(jié)3334十三、 參考資料一、設(shè)計任務(wù)書設(shè)計一用于卷揚機卷筒的傳動裝置。原始條件和數(shù)據(jù)：卷揚機提升的最大重量為 Q=10000N提升的線速度為v=0.5m/s , 卷筒的直徑 D=250mmi鋼絲繩直徑 D=11mm卷筒長度L=400mm卷揚 機單班制室內(nèi)工作，經(jīng)

2、常正反轉(zhuǎn)、起動和制動，使用期限 10 年，大 修期 3 年。該機動力來源為三相交流電， 在中等規(guī)模機械廠小批生產(chǎn)， 提升速度容許誤差為 5% 。二、前言由題目知該傳動裝置載荷平穩(wěn)，為單班制連續(xù)運轉(zhuǎn)，所以選擇結(jié) 構(gòu)相對比較簡單的展開式兩級圓柱齒輪減速器，且輸入軸和輸出軸在 兩邊。三、電動機的選擇與傳動計算設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1.選擇電動機 類型(1)選擇電動機類型：該工作場合無特殊要求，通?？刹捎萌喈惒诫妱?機，可選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相 異步電動機。(2)確定電動機功率：工作裝置所需功率Pw按公式Pw F V計1000算。式中，F(xiàn) 70000 N , v 10m/s，工作

3、裝置的效率取w 0.95。代入上式得：PvF V100070000 10100011.7KWP電動機的輸出功率 F0按公式F0 kW計算。式中，為電動機軸至卷筒軸的傳動裝置總效率。按公式17 3 3計算，查表得，滾動軸承效率10.98，8級精度斜齒輪傳動(稀油潤滑)效率20.97，聯(lián)軸器效率30.99，則：0.987 0.973 0.9930.73故 P) Pw 11716 kW0.73查表8-184中Y系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機的額定功率巳為18.5kW。(3)確定電動機轉(zhuǎn)速：卷筒軸作為工作軸，其轉(zhuǎn)速為:Vnw D104.5 r/min700查表得，可選同步轉(zhuǎn)速為750 r/min的Y系列

4、電動機 Y225S-8，其滿載轉(zhuǎn)速 nw 730 r/min 。(1)傳動裝置總傳動比軸承選滾動軸 承輸出軸聯(lián)軸器 選滑塊聯(lián)軸器；輸入軸聯(lián)軸器 選彈性聯(lián)軸器 齒輪精度等級：8級Po 16kW電動機額定功率Pm 18.5kWnm730nw4.5(2)分配傳動裝置各級傳動比i1 :i2 :i35.1:526.12計算傳動裝 置的總傳動比 和分配各級傳 動比1軸n1nw730 r/min2軸n2n1730143 r/mini15.13軸n3匕14327 5 / .2 7.5 r/mini25.2rhn44.54軸i3r/min(1)各軸轉(zhuǎn)速:工作軸nw屯 4.5 r/min3計算傳動裝 置的運動和動

5、 力參數(shù)1軸P1P03160.9915.84 kW2軸RP 1215.84 0.98 0.9715.06 kW3軸P3P2 12 14.31kW4軸P4P31213.6KW工作軸PwP4313.47 kW(2)各軸輸入功率(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩1軸T19550旦 20.7 104 N m電動機選取Y160L-8，同步 轉(zhuǎn)速為 750 r/min，滿載轉(zhuǎn) 速nw 730 r/mini 16211 5.112 5.213 6.1各軸轉(zhuǎn)速：n 730 r/minn2143r/minn327.5r/minnw 4.5r/min各軸輸入功率：R 15.84kWP215.06kWP314.31kWP413.6

6、kW2軸T2F2 9550 2100 1 04 N m3軸T3F39550 3n3496.7 104N m4軸T49550 P42945 104N m工作軸Tw 9550 Pw 2858 N mnw電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩T0 9550 Po 16.4 104N mnwPw 13.47 kW各軸輸入轉(zhuǎn)矩：4T,20.7 10 NT2 100 104N m4T3496.7 10N mT42945 104N m4Tw 2858 10N m電動機軸輸出 轉(zhuǎn)矩：T。16.4 104N m將以上算得的運動和動力參數(shù)列表如下參數(shù) 軸名電動機軸1軸2軸3軸4軸工作軸轉(zhuǎn)速n73073014527.54.54.5(r/

7、mi n )功率P（ kW）1615.8415.0614.3113.613.47轉(zhuǎn)矩16.420.7100496.7429452858T( N m)104104104104104104傳動比i15.15.26.11四、傳動零件的設(shè)計計算（一）高速級設(shè)計內(nèi)容1.選定齒輪類 型，精度等級, 材料及齒數(shù)計算及說明（1）選齒輪的材料均為 45#,經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火處理，齒面硬度為 4050HRC HBS 229286。（2） 精度等級選用 8級，選取小齒輪齒數(shù) Zi 21 ,則大齒輪齒數(shù)Z2 i1 Z15.23 21107結(jié)果齒輪：45#，調(diào)質(zhì) HBS229286.3/Ze Zh.2 i11 2kT12

8、.按齒面接觸 強度設(shè)計d1） （mm） H i1d（1 ）確定公式中各參數(shù)：1）載荷綜合系數(shù)k取1.52）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T120.7 104 N mm3） 齒寬系數(shù)d 1.0 （表6-9機械設(shè)計P154）4）彈性系數(shù)Ze 189.8 MPa （表6-7機械設(shè)計 P149）5） Zh2.56） h SHlim ，取 Hlim 1200MPa，SH limSHlim 1，則h1200MPa o（2）計算：1 ）計算小齒輪的分度圓直徑：d 3 （189.8 2.5）2 5.23 1 2 1.5 7640011（1200）5.231.034.95（mm）2 ）計算齒輪的圓周速度：d1 m3.14

9、34.95 720/、v 1 11.32（ m/s）60 1000 60 10003 ）計算齒寬b和模數(shù)m：b d d11.0 34.95 34.95(mm)m d1 以951.75乙20h2.25m2.251.753.94(mm)b34.958.87h3.943.按齒根彎曲 強度設(shè)計2kT1. Yfs .m 3.2 ()(mm)Vd Z1 f(1)參數(shù)選擇：1)載荷綜合系數(shù)k=1.52)小齒輪轉(zhuǎn)矩T17.640 104N mm3)d 1.04)乙 20, Z21055)復(fù)合齒形系數(shù)：YFs1 4.37,YFs2 3.95(圖 6-30m 1.75機械設(shè)計P151)Flim1Fim2 500M

10、Pa (圖6-31機械設(shè)計P153)丫Fs1F14.370.00874，500YFs2F 23 950.0079，取大值。500SF lim 1， F FlimSF lim(2)計算:3 2 1.5 76400 1.0 2020.008741.71(mm)對比計算結(jié)果，由齒面接觸強度計算得到的模數(shù)m大于由齒根彎曲強度計算得到的m。取m=2.5mmi即可滿足彎曲強度，為同時滿足接觸強度，需按接觸疲勞強度計算得到分度圓直徑d134.95(mm)乙d134.9517.5m2J乙if205.23取乙 20104.6 取 Z 106(1 )計算大小齒輪的分度圓直徑：d1 m Z12.5 20 50(mm

11、)d2 m Z22.5 106265(mm)(2)計算中心距:m=2.5mmZi 20Z21064幾何尺寸計 算d1 d2250 2652157.5(mm)d f1d12hf50 2 (1.25 2.5)43.75(mm)d f 2d22hf265 2 (1.25 2.5)258.75(mm)da1d12ha50 2 2.555(mm)da2d22ha265 2 2.5 270(mm)(4)計算齒寬：bd d11.0 50 50( mm)取b155(mm) b250(mm)(3)計算齒根圓直徑和齒頂圓直徑:d1 50mmd2265mma 157.5mmd f1 43.75mm df2 258.

12、75mm da1 55mmda2 270mmb 55mm b2 50mm(二)低速級設(shè)計內(nèi)容1.選定齒輪類 型，精度等級, 材料及齒數(shù)2.按齒面接觸 強度設(shè)計(1)取大小齒輪材料為 45#,經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火處理, 表面硬度為HBS 229286.齒輪：45#，調(diào)質(zhì) HBS229286(2 )采用Z2is乙8級精度，取小齒輪齒數(shù)乙3.61 2486.6 取 Z?87。d11 2kT2(mm)d24 ,則(1)參數(shù)選擇:1)載荷綜合系數(shù)k取1.52)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T23.8569 105Nmm3)齒寬系數(shù)d1.0 (表6-9機械設(shè)計P154)4)彈性系數(shù)ZE189.8 MPa (表 6-7機械

13、設(shè)計 P149)5) Zh2.56) h，取SH limH lim 1200MPa ， SH lim 1，則H1200MPa o(2)計算：1)計算小齒輪的分度圓直徑:* 3(189；。02.5)261.36(mm)3.61 13.612 1.5 3856901.02) 計算齒輪的圓周速度：d1 n 3.14v 60 1000 60 10000.442( m/s)3) 計算齒寬b和模數(shù)m：61.36 137.67m 2.5661.365.7610.65b d d11.0 61.3661.36( mm)di61.36Z124h 2.25m2.25 2.565.76(mm)3.按齒根彎曲 強度校核

14、2kT2 ( Yfs、/、m v(一 )(mm).d Z1 f(1) 參數(shù)選擇：1) 載荷綜合系數(shù)k=1.52) 小齒輪轉(zhuǎn)矩 T23.8569 105N mm3) d1.04) Z1 24, Z2 875) 復(fù)合齒形系數(shù)：丫尸引4.18,Yfs2 4.0 (圖6-30 機械設(shè)計P151)Flim1 Flim2 600MPa (圖 6-31 機械設(shè)計P153)1, fFlimSF limSflim4.18600菲$2F20.00697，4.06000.00667，取大值。2）計算:m 滬5 385690 0.006972.41(mm)V 1.0 24對比計算結(jié)果，由齒面接觸強度計算得到的模數(shù)m大

15、于由齒根彎曲強度計算得到的需按接觸疲勞強度計算得到分度圓直徑d161.36(mm)d161.36m 415.34 取乙 22Z2乙 is22 3.61 79.42 取 Z? 88m=4mmZ122Z2884.幾何尺寸計 算(1 )計算大小齒輪的分度圓直徑：d1 m Z14 2288(mm)d2 m Z24 88 352(mm)(2)計算中心距:d1 d2a 288 352220(mm)2d f1d12hf88 2(1.25 4)78(mm)d f 2d22hf3522 (1.25 4)342(mm)da1d12ha88 24 96(mm)da2d22ha3522 4360(mm)(4)計算齒寬

16、：(3)計算齒根圓直徑和齒頂圓直徑:b d d11.0 8888( mm)取 93(mm) b288(mm)d1 88mmd2352mma 220mmd f1 78mmdf2 342mmda1 96mmda2 360mmbi 93mmb2 88mm咼速級低速級小齒輪1大齒輪2小齒輪3大齒輪4材材料45#45#料熱處理調(diào)質(zhì)及淬火調(diào)質(zhì)及淬火將主要計算結(jié)果列入下表硬度4050HRC229286HBS4050HRC229286HBS精度等級8級8級中心距（mm157.5220模數(shù)（mr）i2.54齒數(shù)201062288齒寬（mm55509388分度圓直徑（mm5026588352齒頂圓直徑（mr）i5

17、528096360齒根圓直徑（mr）i43.75258.7578342齒寬（mm55509388全齒高（mr）i5.6259五、軸的設(shè)計計算和校核計算內(nèi)容1初步確定軸 的最小直徑（一）輸入軸結(jié)果輸入軸材料：45#，正火處理計算及說明（1 ）軸的材料選擇：選取最常用的45號鋼并正火處理。（2）輸入軸上的功率P15.76（kW），轉(zhuǎn)速n1720（r/min），轉(zhuǎn)矩 T176.40（N m）。（3）查表12-1得b 600MPa，根據(jù)表12-2，取C=110，則1103 72022(mm)計算所得應(yīng)是最小軸徑（即安裝聯(lián)軸器）處的直徑。該軸段因有鍵槽，應(yīng)加大（3%7%并圓整，取d 24(mm)。dmi

18、n24mm(1)2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè) 計選聯(lián)軸器：TL6型(GB/T4323-2002)彈性套柱銷 聯(lián)軸器選軸承：6209(GB/T276-1994)深溝球軸承軸總長：342mm(2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度：1) 電動機型號為 Y160L-8，其軸的直徑42mm則選用TL6型(GB/T4323-2002 )彈性套柱銷聯(lián)軸器，孔徑d1 2 40mm，取l1 2 55mm。為了滿足聯(lián)軸器軸向定位要求,1-2軸右端需制出一軸肩，取軸肩高2mm則2-3 段直徑 d2 3 44mm。2) 初步選擇滾動軸承因軸承承受徑向力而不承受軸向力，故選用深溝球軸承。齒輪兩側(cè)對稱安裝一對 6209( G

19、B/T276-1994 )深 溝球軸承，寬度為19mm d3 4 d8-9 45mm。軸承用 軸肩定位，軸肩高度取 1.5mmo取擋油環(huán)厚度 1mm故13 4 20mm , d4 5 48mm , d7-8 48mm ,l7-8 20mm o3) 4-5段制成軸齒輪，輪轂寬度為 55mm故取l5-6 55mm d6-7 48mm。4) 軸承端蓋的總寬度為 20m m根據(jù)軸承端蓋的裝拆， 及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與聯(lián) 軸器的距離25mm故l2 3 45mm。5 )取齒輪距箱體內(nèi)壁之間的距離a=15mm考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi) 壁一段距離s，取s=

20、5mm則l6-7 a s 115 5 1 14mm中間軸兩齒輪間的距離取20mm第2對齒輪的主動輪齒寬為77mm則l4一5100 a s 1 100 15 5 1 119mm適當調(diào)整，取l3 4133mm。精品聯(lián)軸器處平鍵:12 8 36(3) 軸上零件周向定位：半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用單圓頭普通平鍵(C型)。d=40mn，b h 12mm 8mm， L=36mm 取半聯(lián) 軸器與軸的配合為H7/m6。滾動軸承與軸的周向定位是借助過渡配合來保證的，選軸的直徑尺寸公差為k6。(4 )確定軸上的圓角和倒角尺寸：軸端倒角為2 45 ，有圓角處圓角為均為 R2。(二)中間軸設(shè)計內(nèi)容1.初步確定軸的最小

21、直徑計算及說明(1 )軸的材料選擇：材料選擇40Cr并調(diào)質(zhì)處理。結(jié)果材料：40Cr，調(diào)質(zhì)處理(2)中 間軸上的功率 P25.56(kW)，轉(zhuǎn)速(3)查表得n2137.67(r/min),轉(zhuǎn)矩 T2385.69(N m)1000MPa，根據(jù)表 12-2，取 C=100,1003 5.56.137.6734.3(mm)dmin34.3mm20mm 所以 d1 2 d5 6 50mm。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(1)擬定軸上零件的裝配方案，如下:選軸承：6210(GB/T276-1994)深溝球軸承中間軸的最小直徑顯然是軸承處直徑，為了使所選的軸直徑與軸承的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取軸承型號。選取型號為621

22、0( GB/T276-1994)深溝球軸承，寬度為(2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度:1)取安裝齒輪2處的軸段2-3的直徑d2 3 55mm，齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的長度為 50mm為了使套筒端面可靠 地壓緊齒輪2，此軸段應(yīng)略短與輪轂長度，故取12 3 48mm。齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度h0.07d， 故取 h=5mm,則軸段 3-4 處 的直徑d3 4 65mm。取 l3 4 23mm。2）5處為非定位軸肩，則取 d4 5 55mm，由于齒輪3的齒寬B=93mm除去軸向緊固空隙，l4 5 91mm。3 ）確定兩端軸承處的軸段長度：取齒輪距箱體內(nèi)壁的

23、距離 a=13mm考慮到箱體的制 造誤差，在確定滾動軸承位置時應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取 s=5mm則l1 220 as(50-48)20135 240 mm15 620 as(9391)20135 240mm至此已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3 ）軸上零件的周向定位：齒輪與軸的周向定位均采用圓頭普通平鍵（A型）聯(lián)接。安裝齒輪處直徑 d=55mm故查表得平鍵截面b h 16mm 10mm，從動輪處鍵長 L=40mm主動輪處L=70mm齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6。滾動軸承與軸總長：242mm軸的周向定位是借助過渡配合來保證的，選軸的直徑尺 寸公差為k6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸從動輪

24、處平鍵:16 10 40主動輪出平鍵:16 10 70軸端倒角為2 45，有圓角處圓角為均為 R2。（三）輸出軸設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1初步確定軸（1 ）軸的材料選擇：材料：的最小直徑材料選擇40Cr并調(diào)質(zhì)處理。40Cr，調(diào)質(zhì)處理(2)輸出軸上的功率F35.37kW ,轉(zhuǎn)速n338.20r/min，轉(zhuǎn)矩 T31342.5N m。(3) 查表得 B lOOOMPa，根據(jù)表 12-2，取 C=100,100 3 38.2052.0(mm)dmin 52mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑, 為了使所選的軸的直徑 di 2和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。查教材得，選取直徑d=

25、65mmL=275mm L1 125mm 的滑塊聯(lián)軸器。故 d1 2 65mm。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(1)擬定軸上的零件的裝配方案，如下:(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度:1 )為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端需制出一軸肩，故2-3段直徑d2 3 68mm。取l1 2 95mm。2) 初步選擇滾動軸承：因軸承主要受到徑向力的作用，故選用深溝球軸承。 選用型號為 6214 ，其尺寸為 d D B 70mm 125mm 24mm ， 故 取 d3 4 d6 7 70mm。3) 取安裝齒輪處的軸段的直徑 d5 6 75mm，齒輪選軸承：6214深溝球軸承右端與右軸承之間采用

26、套筒定位，已知齒輪輪轂寬度為88mm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，取h0.07d，故取h=5mm則直徑d4 5 85mm。左端軸承用套筒定位。4）軸承端蓋的總寬度為20m m根據(jù)軸承端蓋的裝拆，及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器的距離 25mm故12 3 45mm。取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a=16mm考慮到箱體的制 造誤差，在確定滾動軸承位置時應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s，取 s=5mm 貝U16 7 24 a s （88-86） 22 15 5 2 46mml3 4 24 a s 22 15 5 44mm由于跟中間軸在同一水平面上有一對齒輪嚙合，故取

27、l4 5 70mm。至此已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3 ）軸上零件的周向定位：齒輪與軸的周向定位采用圓頭普通平鍵（A型）聯(lián)接，安裝齒輪處直徑 d=75mm查表得平鍵截面軸總長：386mmb h 20mm 12mm，取鍵長L=80mm半聯(lián)軸器與軸 的周向定位采用單圓頭普通平鍵（ C型）聯(lián)接，安裝半 聯(lián)軸器處直徑d=65mm查表得平鍵截面b h 18mm 11mm，取鍵長 L=90mm齒輪輪轂與軸 的配合為H7/r6 ,半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/m&滾動軸齒輪處平鍵：20 12 80聯(lián)軸器處平鍵:18 11 90承與軸的周向定位是借助過渡配合來保證的，選軸的直 徑尺寸公差為k6。（4）確定軸

28、上圓角和倒角尺寸軸端倒角為2 45，有圓角處圓角為均為 R2。（四）軸的校核設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1輸入軸的校 核(1 )求作用在齒輪上的力：轉(zhuǎn)矩 T,76.40(N m)齒輪分度圓直徑d,50(mm)圓周力 Ft1 2Tl 2 76.40 103056( N)d,50徑向力Fr 1Ft 1 tan3056 tan201112.3(N)(3 )求軸上的載荷:1 )對水平面進行計算:F Ax F BxFAx (l2 l3)Ft1 13代入數(shù)據(jù)得：Fax 713.5N，F(xiàn)bx 2342.5NMx FAx l2713.5 171122007.7N mm2)對垂直面進行計算:F Ay (l2 I) F

29、r1 I代入數(shù)據(jù)得：FAy 259.7 N，F(xiàn)By 852.6NMy FAy l2259.7 17144410.2N mm3)合成彎矩：M M；129839N,122007.72 44410.22mmmm4)扭矩 T 76400N 可畫出彎矩圖：(4)軸的強度校核進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。查表得兒 55MPab 95MPa。則ib0b95058，計算得M2 ( T)20.1d3.1298392 (0.58 76400)20.1 50310.97MPa前已選定軸的材料為45號鋼正火處理，查表得輸入軸校核符 合要求1b 55MPa。因此e 1，故安全。2中間軸的校

30、核(1 )求作用在齒輪上的力:轉(zhuǎn)矩 T2385.69(N m)圓周力 Ft2Ft1 3056( N)徑向力 Fr2 Fri 1112.3(N)齒輪3分度圓直徑d388( mm)Ft32T2d32 385.69 103888765.7NFr3 Ft3 tan 8765.7 tan203191(N)(2)受力分析:(3 )求軸上的載荷：1 )對水平面進行計算：Fax Fbx Ft2 Ft3 ONFAx (l1 l2 l3) Ft2 (l2 l3) Ft3 l3 0 N mm代入數(shù)據(jù)得：FAx5388.4NFBx6670.7NMx1 FAx l15388.4 53285565.2N mmM x2 F

31、bx I36670.7 74.5496967.15N mm2 )對垂直面進行計算：FAy (l1 l2 l3) Fr2 (l2 l3) Fr3 l3 0 N mm代入數(shù)據(jù)得：FAy 214.8N，F(xiàn)By 1880.2NM y1 FAy l1214.8 5311384.4N mmMy2 FBy l31880.2 74.5140074.9N mm3)合成彎矩：M, M：i M：( 285565.2)211384.42285792 N mmM2 M X2 M；. ( 496967.15)2 140074.92516331 N mm4)扭矩 T 385690N mm可畫出彎矩圖：(4)軸的強度校核進行

32、校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。查表得1b 75MPa ，0 b 130 MPa，則1 b750.58，計算0b130得對于截面1：.M； ( T)20.1d32857922 (0.58 385690)2321.81MPae l，安全。對于截面2:中間軸校核符合要求M12(T)20.1d3.5163312 (0.58 385690)20.1 5530.1 5533.82MPae 1，安全。3.輸出軸的校 核(1 )求作用在齒輪上的力：圓周力 Ft4 Ft3 8765.7N徑向力 Fr4Fr3 3191N(2)受力分析:(3 )求軸上的載荷:1)對水平面進行計算:Fax (

33、I2 I3)Ft4 I3代入數(shù)據(jù)得：Fax 3037 N，F(xiàn)Bx 5871NMx FAx l23037 145440365N mm2 )對垂直面進行計算：Fr4FAy (l2 l3) Fr4 l3代入數(shù)據(jù)得：FAy 1105N , FBy 2137NMy FAy l21105 145160225N mm3 )合成彎矩：M M： m 2. 4403652 1602252468608 N mm4 )扭矩 T 1342500N mm可畫出彎矩圖：f-r t7ftjTTHniKr i-fTTjrrmTrniTfll H1 w(4 )軸的強度校核：進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度

34、。查表得1】b75MPa0b130MPa，貝y1 b750.58，計算0b130得M2 ( T).4686082(0.58134250C)2e0.1d30.1 703輸出軸校核符 合要求26.50MPae 1，安全。六、軸承的選擇和校核1輸入軸上軸承的校核6209( GB/T276-1994 )深溝球軸承?；绢~定動載荷 Cr=31.5kN。1)由前面數(shù)據(jù)合成支反力：AxAy 760 NFb.fBx FBy 2493N取KP 1.2，則PA 1.2 760912NPB 1.2 24932991.6N2 ）校核軸承強度：FBPa，按B軸承計算。由于是單班制，大修期為3年，故壽命應(yīng)大于 3年(87

35、60h)。106 C 310631.5 103 3L10h()()60n P 60 7202991.6輸入軸上軸承壽命符合要求27023h 3年軸承壽命符合要求。2中間軸上軸承的校核6210( GB/T276-1994 )深溝球軸承。基本額定動載 荷 Cr=35.0kN。1)由前面數(shù)據(jù)合成支反力：Fa餵 F；y 5392.7 NFb. FBxFBy6930.6 N取Kp 1.2，則Pa 1.2 5392.76471.2 NPb 1.2 6930.68316.7N2 ）校核軸承強度：pB pA，按B軸承計算。由于是單班制，大修期為 3年，故壽命應(yīng)大于 3年 (8760h)。106 C 3106L

36、ioh( )3(60n P60 137.679023h 3年軸承壽命符合要求。335 10 )38316.7)中間軸上軸承壽命符合要求3.輸出軸上軸6214（ GB/T276-1994 ）深溝球軸承。基本額定動載承的校核荷 Cr=60.8kN。1）由前面數(shù)據(jù)合成支反力：Fa 斗忒 F；y 3232NFb JfBL F；y 6248N取 Kp 1.2，貝yPA 1.2 32323878NPB 1.2 62487498N2）校核軸承強度：Pb pa，按B軸承計算。由于是單班制，大修期為 3年，故壽命應(yīng)大于 3年(8760h)。66310 “C、310“60.8 10、3L10h60n(P， 60

37、38.20 (7498)232627h 3年輸出軸上軸承軸承壽命符合要求。壽命符合要求七、鍵聯(lián)接的選擇和校核設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1輸入軸上鍵由前面已知，選擇單圓頭普通平鍵（C型）的校核d=40mm , b h 12mm 8mm,L=36mm ,LcKL -36 6 30mm2強度校核：鍵和軸的材料為鋼， 聯(lián)軸器也是鋼，存在輕微沖擊，p100120MPa，貝U2中間軸上鍵 的校核3.輸出軸上鍵 的校核4Tp dhLc符合要求。4 7640031.83MPa40 8 30由前面已知：1）與從動輪相連。選擇 A型普通平鍵。d=55mm ，b h 16mm 10mm ,Lc L b 4516 29m

38、m強度校核:4Tp dhLc4 38569096.7MPa55 10 29符合要求。2）與主動輪相連。選擇 A型普通平鍵。d=55mm ，b h 16mm 10mm ,Lc L b 7016 54mm強度校核:4Tp dhLc符合要求。pL=45mm ,pL=70mm ,4 39193052.79MPa55 10 54p輸入軸上鍵強度符合要求中間軸上鍵強度符合要求由前面已知：1）與齒輪相連。選擇 A型普通平鍵。b h 20mm 12mm ，d=75mm ，L=80mm ,Lc L b 8020 60mm強度校核:4Tp dhLc4 134250099.4MPa75 12 60p符合要求。2 ）

39、與聯(lián)軸器相連。d=65mm ， b hKLc L 90 92強度校核：選擇單圓頭普通平鍵（18mm 11mm ，C型）。L=90mm ,81mm4T4 1342500 QOr ,p 92.72MPa pp dhLc65 11 81p符合要求。輸出軸上鍵強度符合要求t丄、r rt-八、聯(lián)軸器的選擇和校核設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果1輸入軸上聯(lián)TL6 型(GB/T4323-2002 )彈性套柱銷聯(lián)軸器軸器的校核Tn 250N m , n 3800r/ min取 KA 1.3TcKA T 1.3 78.79 102.4N m Tnn 720r / min n所選聯(lián)軸器強符合要求。度符合要求2.輸出軸上聯(lián)滑

40、塊聯(lián)軸器，d=65mm計用轉(zhuǎn)短為2000N - m最高軸器的校核轉(zhuǎn)速為250r/min。Tc KA T 1.3 1342.51745.3N m 2000N mn=38.20r/mi n250r/min所選聯(lián)軸器強符合要求。度符合要求九、箱體的設(shè)計設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計P74內(nèi)容進行箱體的設(shè)計1箱體的結(jié)構(gòu)選擇箱體為灰鑄鐵 HT200制造。型式?jīng)]有特殊要求，為了裝拆和調(diào)整的方便，選用剖分式箱 體。結(jié)合面通過三根軸的中心線。2箱體的內(nèi)腔(1)根據(jù)齒輪和軸的尺寸，取箱體內(nèi)腔長度為670mm結(jié)構(gòu)尺寸箱體內(nèi)腔寬度為188mm箱體內(nèi)腔高度411mm上箱蓋內(nèi)腔高度191mm底座內(nèi)腔高度 2

41、20mm(2 )中心距：高速級：157.5mm 低速級：220mm3箱體的主要 結(jié)構(gòu)尺寸參照機械設(shè)計課程設(shè)計 P80表4-6（1）箱座（體）壁厚：9mm，箱蓋壁厚：,9mm（2 ）箱座凸緣厚度：b 1.5 14mm箱蓋凸緣厚度：q 1.5 , 14mm箱座底凸緣厚度：b2 2.5 23mm（3）由于a 200mm，選擇地腳螺栓直徑及數(shù)目：df 0.047a 818.34mm，取 df 20mmn=6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑：d1 0.75df 16mm箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑：d2 0.5df 10mm由于輸入軸、中間軸、輸出軸的軸承外圈直徑分別是85mm 90mm 125mm 選擇軸承端蓋螺栓直徑：

42、輸入軸、中間軸： d3 10mm, n 4輸出軸：d312mm, n 6。雙級減速器，檢查孔蓋螺栓直徑：d4 8mm。（4） 由螺栓直徑 M12,取 c1 18mm, c2 16mm箱外壁至軸承座端面距離 L q c2（5 8）取 L 42mm。（5）軸承座外徑 D2 D （55.5）d3取3個軸承座外徑分別為：135mm 140mm 185mm軸承旁凸臺半徑：R, c2 16mm（6）箱座筋厚：m 0.85 8mm4.箱體的整體 結(jié)構(gòu)尺寸（7 ）大齒輪頂圓和箱內(nèi)壁間距離： 1.211mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離： 29mm箱體長度為 688mm箱體寬度為 206mm箱體高度443mm上箱蓋咼度

43、 200mm底座咼度 243mm十、潤滑和密圭寸的選擇設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果參考機械設(shè)計課程設(shè)計P65-P71內(nèi)容進行潤滑和密封的選擇。1齒輪的潤滑經(jīng)計算高速級圓周速度為2.077m/s，因為齒輪的轉(zhuǎn)速v12m/s，可選擇浸油潤滑。由機械設(shè)計課程設(shè)計P310,表8- 167可查得齒輪傳動潤滑油粘度薦用值為150 cSt （40度），齒輪潤滑油選用工業(yè)閉式齒輪油（GB/T5903 1995）（合格品）L CKC15Q2軸承的潤滑軸承潤滑采用脂潤滑，在裝配時伸入軸承室，其裝 配室不超過軸承室空間的1/31/2，以后每年添加12次。裝置時拆去軸承蓋。由P312表8 168選用鈉基潤滑脂（GB/T49

44、2 1989）以適應(yīng)中等載荷。在軸承與內(nèi)壁 之間設(shè)置封油環(huán)，以使軸承室與箱體內(nèi)部隔開，防止油 脂漏進箱內(nèi)及箱內(nèi)潤滑油濺入軸承室而稀釋和帶走油 脂。3減速器的密 封選擇氈圈式密封，利用矩形截面的毛氈圈嵌入梯形 槽中所產(chǎn)生的對軸的壓緊作用，獲得防止?jié)櫥吐┏龊?外界雜質(zhì)、灰塵等侵入軸承室的密封效果。密封的形式和尺寸根據(jù) P314表8-173，根據(jù)軸1和軸III 的尺寸氈圈分別選為：氈圈 35JB/ZQ4606 1997氈圈 65JB/ZQ4606 19974箱蓋和箱座 接合面的密封在箱蓋和箱座結(jié)合面上涂密封膠密封。5.其他密封情 況檢查孔蓋板、排油螺塞與箱體的結(jié)合面間均采用石 棉橡膠紙材料的封油墊

45、片密封，軸承端蓋與箱體之間需設(shè)計內(nèi)容1軸承蓋的設(shè)計卜一、傳動裝置的附件和說明d0d31mm10 111mmD。D2.5d3852.5 10110mmD2D02.5d31102.5 10135mmP81表4-7設(shè)計尺寸輸入軸兩端的軸承蓋尺寸（一透蓋，一悶蓋） 根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計全部采用螺釘連接式軸承蓋；其中，兩個透蓋，四個悶 蓋。材料選用 HT150b（1）D4 D (10 15) mm 75mmD D (34)mm 82mm e 1.2d3 12mm取 13mm,小取47mmm 的值根據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整為 21mm（2）中間軸兩端的軸承蓋尺寸（悶蓋）d0d31mm 10 111mmD0D2.5d39

46、02.5 10115mmD2D02.5d31152.5 10140mmD4D(10 15) mm80mmDD(3 4)mm86mme1.2d312mm取 11mmm 的值根據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整為 20mm（3）輸出軸兩端的軸承蓋尺寸（一透蓋，一悶蓋）d0 d3 1mm 12 1 13mmD0 D 2.5d3125 2.5 12155mmD2 D02.5d3155 2.5 12185mmD4 D (10 15)mm110mmD D (34)mm121mme 1.2d3 14mm取 13mm, 4_!取72mmm 的值根據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整為 18mm2油標根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計P82選擇桿式油標，油標上有按最高和最低油面確定