同軸式二年級圓柱齒輪減速器

1、機械工程學(xué)院機械設(shè)計課程設(shè)計說明書設(shè)計 題目：同軸式二級圓柱齒輪減速器專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：姓名：學(xué)號指導(dǎo)教師：2016年 6月30日目錄一、設(shè)計任務(wù)書0二、傳動方案的擬定及說明0三、電動機的選擇1四、計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 2五、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 3六、傳動件的設(shè)計計算4七、軸的設(shè)計計算10八、滾動軸承的選擇及計算28九、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算 33十、聯(lián)軸器的選擇35十一、減速器附件的選擇和箱體的設(shè)計 35十二、潤滑與密封36十三、設(shè)計小結(jié) 37十四、參考資料38設(shè)計計算及說明結(jié)果一、設(shè)計任務(wù)書題目：用于帶式輸送機傳動裝置的同軸式二級圓柱齒輪減速器。1

2、 .基本數(shù)據(jù)：已知輸送帶的工作拉力F=2800N,輸送帶速度 v=1.2m/s,及卷筒直徑D=360mm2 .工作情況：兩班制工作，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)3 .工作壽面：使用期限為10年，每年300個工作日，每日工作 16小時；4 .制作條件及生產(chǎn)批量：中等規(guī)模機械廠制造，可加工7-8級齒輪，小批量生產(chǎn)：5 .部件：(1)電動機 (2)減速器 (3)聯(lián)軸器(4)輸送帶(5)輸送帶鼓輪6 .設(shè)計工作量：(1)繪制減速器裝配圖一張(A0或A1)。(2)繪制減速器零件圖 2兩張。(3)編寫設(shè)計說明書1份。二、傳動方案的擬定及說明如圖一所示，傳動方案采用同軸式二級圓柱齒輪減速箱，減速器的軸向尺寸較大

3、，中間軸較長，剛度較差。常用于輸入和輸出軸同軸線的場合。圖一帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖1電動機；2 , 4聯(lián)軸器；3減速器；5一滾筒；6一輸送帶設(shè)計計算及說明結(jié)果三、電動機的選擇和計算1 .電動機類型選擇按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y ( IP44)系列三相異步電動機。它為臥 式封閉結(jié)構(gòu)。2 .電動機容量(1)卷筒軸的輸出功率 PW(2)電動機的輸出功率 Pd傳動裝置的總效率=12 . 2 . 3 . 42式中，叫，“213產(chǎn)4為從電動機至卷筒軸之間的各傳動機構(gòu)和軸承的效率。由機械設(shè)計課程設(shè)計(以下未作說明皆為此書中查得)表2-2查得：圓柱齒輪傳動7=0.98；彈性聯(lián)軸器”2=0.99；運

4、輸機滾筒n3=0.96；滾動軸承”4=0.98,則故 Pd =匕=3.36 = 3.681 kW0. 86(3)電動機額定功率Ped由第16章表16-1選取電動機額定功率 Ped = 4kW。3 .電動機的轉(zhuǎn)速工作機滾筒的轉(zhuǎn)速為經(jīng)考慮，選定電動機型號為Y132M1-6。1.電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由表16-1、表16-2查出Y132M1-6型電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸, 并列表記錄備份。型號額定功率(kw)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩Y132M1-6410009602.02.2HDEGKL13238803312515四、計算

5、傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比1 .傳動裝置總傳動比2 .分配各級傳動比因為減速器為同軸式減速器，所以兩級減速比相同i=15.07O設(shè)計計算及說明結(jié)果五、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1 .各軸轉(zhuǎn)速減速器高速軸為I軸，中速軸為n軸，低速軸為出軸，各軸轉(zhuǎn)速為2 .各軸輸入功率按電動機額定功率 Ped計算各軸輸入功率，即3 .各軸轉(zhuǎn)矩電動機軸高速軸I中速軸n低速軸m卷桶軸轉(zhuǎn)速（r/min ）960960247.4263.7663.76功率（kWW43.963.8033.6523.436轉(zhuǎn)矩（N m）39.7939.39146.78546.95530.62斜齒圓柱齒輪7級精度六、傳動件的設(shè)計計算1.

6、斜齒輪傳動設(shè)計計算按低速級齒輪設(shè)計：小齒輪轉(zhuǎn)矩Ti =丁口 = 146.78 N，m,小齒輪轉(zhuǎn)速n1 = nn = 247. 42r / min，傳動比 i = i 2 = 3.88。（1） 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選用斜齒圓柱齒輪運輸機為一般工作機器，速度不高，故選 7級精度（GB10095-88）由機械設(shè)計（斜齒輪設(shè)計部分未作說明皆查此書）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240HB&二者 硬度差為40HBs選小齒輪齒數(shù) 乙=24：大齒輪齒數(shù)Z2 = i z = 3. 88 x 24 % 93初選取螺旋

7、角一：二14（2） 按齒面接觸強度設(shè)計按式（10-21 ）試算，即確定公式內(nèi)各計算數(shù)值a）試選載荷系數(shù)Kt =1.6b）由圖10-20選取區(qū)域系數(shù) Zh =2.433c）由圖 10-26 查得名值=0.78, 6a2 =088,名儀=£& 十君便=0.78 +0.88 = 1.66d）小齒輪傳遞的傳矩 T1 = 146. 78Nme）由表10-7選取齒寬系數(shù) 6 d =11f）由表10-6查得材料彈性影響系數(shù) Ze =189.8MPa2g）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限仃川而1 =600MPa ;大齒輪的接觸疲勞強度極限0 Hlim 2 =550MPa

8、h）由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：i）由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)j）計算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,由式（10-12）得k）許用接觸應(yīng)力計算a）試算小齒輪分度圓直徑d1t,由計算公式得b）計算圓周速度c） 齒寬b及模數(shù)mntd）計算縱向重合度名pe）計算載荷系數(shù)K由表10-2查得使用系數(shù) KA =1根據(jù)v = 1. 196 ms , 7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.04；由表10-4查得Kh的值與直齒輪的相同，故KhP=1.321 ; 因 KAFt/b =1父422.36/（92.4/2）/92.4 =98.9N/mm<100N/mm表 10-

9、3 查得 Kh = Kf0f = 1.4 ;圖 10-13 查得 Kf =1.28故載荷系數(shù)：f)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 (10-10a)得g)計算模數(shù)mn（3） 按齒根彎曲強度設(shè)計由式(10-17)確定計算參數(shù)a)計算載荷系數(shù)b)根據(jù)縱向重合度wp =1.903,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) Yp=0.88c)計算當(dāng)量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù)由表 10-5 查得 YFa1 =2.592,YFa2 =2.185e) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 YSa =1.596,YSa2 =1.787SaSa 2f) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞

10、強度極限<iFE1 =500MPa ；大齒輪的彎曲疲勞強度極限:一 FE2 =380MPa由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1 =0.84, KFN2 =0.88取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4,由式（10-12）得g）計算大、小齒輪的 YFaYSa ,并加以比較二 f大齒輪的數(shù)值大設(shè)計計算對比計算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取 mn =3mm,已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1= 98.19mm來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取乙=32,貝U Z2 = UZ1 = 3. 88 父 24

11、定 125（4） 幾何尺寸計算計算中心距將中心距圓整為 241mm按圓整后的中心距修正螺旋角因P值改變不多，故參數(shù) %, K p,ZH等不必修正計算大、小齒輪的分度圓直徑計算齒輪寬度圓整后取 B1 =105mm,B2 = 100mm由于是同軸式二級齒輪減速器，因此兩對齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級傳動計算得出的齒輪接觸疲勞強度以及彎曲疲勞強度 一定能滿足高速級齒輪傳動的要求。為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級小齒輪采用左旋，大齒輪采用右旋，低速級小齒輪右旋大齒輪左旋。高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動比3.88模數(shù)(mm)3螺旋角中

12、心距(mm)241齒數(shù)3212532125齒范(mm)105100105100直徑(mm)分度圓98.75381.7998.75381.79齒根圓91.25375.0491.25375.04齒頂圓104.75388.54104.75388.54旋向左旋右旋右旋左旋七、軸的設(shè)計計算1.高速軸的設(shè)計(1)高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速(r / min )高速軸功率(kw)轉(zhuǎn)矩T ( N m)9603.9639.39(2)作用在軸上的力已知高速級齒輪的分度圓直徑為d =98.75 mm ,根據(jù)機械設(shè)計(軸的設(shè)計計算部分未作說明皆查此書)式 (10-14),則(3)初步確定軸的最小直徑先按式(15-2

13、)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3,取A。=112,于是得(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 )擬訂軸上零件的裝配方案(如圖)Inm ivV VI vu2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位，I - R軸段右端需制出一軸肩，故取R - 田段的直徑dn-n32mm聯(lián)軸器與軸配合的長度Li=80mm初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸軸承。參照工作要求并根據(jù)d“二18mm由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的角接觸球軸承7204ACS承，其尺寸為 d x DX B=20mrm 47mm< 14mm

14、故 dm -iv =dw- w =20mrm 而 Lm-w =14+20=34mm Lv-vi=10mm右端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊上查得7204A，由承的定位軸肩高度h=3mm因此，套筒左端高度為 3mm dv-vi=26mm取安裝齒輪的軸段IV - V的直徑div-v=45mm取bv-v=102mmfi輪的左端 與左端軸承之間采用套筒定位。軸承端蓋的總寬度為 36mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面間有一定距離，故取 Ln -皿=60mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零件的軸向定位聯(lián)軸器與軸的周向定位選用平鍵

15、6mme 6mme 63mm聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/r6 ;齒輪與軸的周向定位選用平鍵6mm（ 6mm< 70mm為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m64）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2,取軸端倒角1.2M45*,各圓角半徑見圖軸段編號長度（mm直徑（mim配合說明I -n7518與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接配合n -m6019定位軸肩m-w3520與7204AC$由承配合，套筒定位w-v10245與小齒輪鍵聯(lián)接配合V -VI1049定位軸環(huán)vi-vn3020角接觸球軸承7204AU由承總

16、長度311mm（5） 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取a值。對于7204A凝角接觸球軸承撐跨距為L1=118.5mm, L 2+L3=67+57=124mm根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。由手冊中查得a=14.9mm因此，軸的支從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以C處的M、M及M的值列于下表。看出截面C是軸的危險截面。先計算出截面安全載荷水平囿H垂直向V支反力FFnhi =1143N , Fnh2 =1262NFnvi=-2237N, Fnv2=1516NC截回 彎矩M總彎矩扭矩設(shè)計計算及說明結(jié)果（6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)式（1

17、5-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取 « =0.6,軸的 計算應(yīng)力已選定軸的材料為45Cr,調(diào)質(zhì)處理。由表 15-1查得仃-JnTOMPa。因此2.中速軸的設(shè)計中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩(2)作用在軸上的力轉(zhuǎn)速(r/min )中速軸功率（kw）轉(zhuǎn)矩T( N m)247.423.83146.78已知高速級齒輪的分度圓直徑為d1 = 381.79mm,根據(jù)式（10-14）,則已知低速級齒輪的分度圓直徑為d2 = 98. 75mm,根據(jù)式（10-14）,則（3）初步確定軸的最小直徑先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3,取A

18、o =112,于是得（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 ）擬訂軸上零件的裝配方案（如圖）I n 0 mivv2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接角虻求車由承。參照工作要求并根據(jù) dI-n=dv-vi=30mri;i由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級的7206AC型角接觸球軸承，其尺寸為dXDX B=30mn¥ 62mm< 16mm 故 l_i - n =Lv- vi=16+20=36mra兩端滾動軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位。由手冊上查得7206AC型角接角虻求車由承的定位軸肩高度h=3mm因此，左邊套筒左側(cè)和右邊套筒右側(cè)的

19、高度為3mm取安裝大齒輪出的軸段n-m的直徑du-二45mm齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位。為了使大齒輪軸向定位，取d?-iv=50mm又由于考慮到與高、低速軸的配合，取Lm-iv=100mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零件的軸向定位大小齒輪與軸的周向定位都選用平鍵10mm< 8mm< 70mm為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m64）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2,取軸端倒角1.2x45©,各圓角半徑見圖軸段編號長度（mmi直徑（mmi

20、配合說明I -n3630與7209A凝角接觸球軸承配合，套筒定位n -m9845與大齒輪鍵聯(lián)接配合m-w9050定位軸環(huán)w-v10345與小齒輪鍵聯(lián)接配合V -VI3630與7209A凝角接觸球軸承配合總長度363mm（5） 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取a值。X于7206A時角接觸球軸承，由手冊中查得a=18.7 mm。因此，軸的支撐跨距為Li=65.3mm, L 2=190.5, L3=65.8mmt根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險截面。先計算出截面C處的M、M及M的值列于下表。

21、載荷水平囿H垂直面V支反力FC截回彎矩M總彎矩扭矩設(shè)計計算及說明結(jié)果安全結(jié)果設(shè)計計算及說明(6) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取 a =0.6,軸的 計算應(yīng)力已選定軸的材料為45Cr,調(diào)質(zhì)處理。由表 15-1查得仃-JnTOMPa。因此Oca <6l,故安全。3.低速軸的設(shè)計(1)低速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速(r/min )中速軸功率(kw )轉(zhuǎn)矩 T( N -m)l63.763.652546.95(2)作用在軸上的力已知低速級齒輪的分度圓直徑為d = 381. 79mm根據(jù)式(10-14),則(3)初步確定軸的最小直徑先按式

22、(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表P- 3. 65215-3,取 Ao =112,于是得 dmin = A3 = 112 m 3 = 43. 17mmy n63. 76(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1)擬訂軸上零件的裝配方案(如圖)IVVI2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，W-口軸段左端需制出一軸肩，故取V -VI段的直徑dv-vi=50mm半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度Li=107mm為了保證軸端檔圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故V1-口段的長度應(yīng)比 Li略短一些，現(xiàn)取 Lw-皿=105mm初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑

23、向力和軸向力的作用，故選用7210AC型角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù) dw-145mm由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級的7210AC型角接觸球軸承，其尺寸為dXDX B=50m/90mmx 20mm 故 di-n=dw-v =50mnm 而 Li- n=20mrm Lw-v=20+20=40mm左端滾動軸承采用軸環(huán)進(jìn)行軸向定位。由表15-7查得7210AC型角接觸球軸承的定位高度h=3.5mm,因此，取得d口二二52mm右端軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，同理可得套筒右端高度為 3.5ms取安裝齒輪出的軸段m-IV的直徑div=50mm齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為

24、100mm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 liv=98mm軸承端蓋的總寬度為 30mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距離L=30mm故取Lv-w=60mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為14mm< 9mm< 80mm半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為16mmK 10mm< 80mm為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6。4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2,取軸端倒角2.0

25、父451各圓角半徑見圖軸段編號長度（mm直徑（mm配合說明I -n2050與7214AC型角接觸球軸承配合n -m1054軸環(huán)m-w4052與大齒輪以鍵聯(lián)接配合，套筒定位w-v4450與7214AC型角接觸球軸承 配合V -VI6047與端蓋配合，做聯(lián)軸器的軸向定位vi-vn10545與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接配合總長度333mm設(shè)計計算及說明結(jié)果設(shè)計計算及說明結(jié)果(5)求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取a值。對于7210ACS角接觸球軸承，由手冊中查得a=26.3mm因此，軸的支撐跨距為根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可

26、以看出截面B是軸的危險截面。先計算出截面B處的M、MV及M的值列于下表。載荷水平囿H垂直向V支反力FB «彎矩M總彎矩扭矩(6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取 a =0.6,軸的 計算應(yīng)力已選定軸的材料為 45Cr,調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得o_1 =70MPa。因此。川， 故安全。(7) 精確校核軸的疲勞強度1)判斷危險截面截面V V1 口只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩及過渡配合引起的應(yīng)力集中將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，所以截面V V1 口無需校核。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截

27、面出和IV處過盈配合引起應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載情況來看，截面 B上的應(yīng)力最大。截面出的應(yīng)力集中影響和截面IV的相 近，但截面出不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。截面B上雖然應(yīng)力最大，但應(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)，而這里軸的直徑也大，故截面 B不必校核。截面I n顯然更不必校核。由機械設(shè)計第 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W左右兩側(cè)。2）截面IV左側(cè)抗彎截面系數(shù) W = 0. 1d 3 = 0. 1503 mm = 12500mm抗扭截面系數(shù) W = 0. 2d 3 = 0.2 503mm = 25000mm截面IV左

28、側(cè)的彎矩為截面IV上白扭矩為T - 137092CN mm，M 17936. 92截面上的彎曲應(yīng)力 入 MPa = 1.43MPaW 12500 T 1370920 .截面上的扭車t切應(yīng)力 =MPa= 5. 48MPaW 25000軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表 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)按附表3-2經(jīng)插值后可查得:. =2.3, :=1.32軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為尺寸系數(shù)y=0.65扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù):=0.80軸按磨削加工，附圖 3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 P門=P t = 0.92軸未經(jīng)表面強化處理，即 3q=1,則得綜合系數(shù)值為安全結(jié)果設(shè)計計算及說明又

29、由§ 3-1和§ 3-2查得碳鋼的特性系數(shù)中仃=0.10.2, 取中仃= 0.15 ;中 t=0.050.1,取中 丁=0.075;于是，計算安全系數(shù)Sca值，按式（15-6）（15-8）則得故可知其安全。3）截面W右側(cè)抗彎截面系數(shù) W = 0. 1d 3 = 0. 1 503 mm = 12500mm抗扭截面系數(shù) W = 0. 2d 3 = 0.2 503mm = 25000mm截面IV右側(cè)的彎矩為截面W上白扭矩為 T =1370920N mm截面上的彎曲應(yīng)力 crb = M = 17936. 92 MPa= 1.43MPa W 12500一,T1370920一 一 一截

30、面上的扭車t切應(yīng)力.T = 一 = MPa= 54. 83MPaW 25000軸的材料為45Cr,調(diào)質(zhì)處理。由表 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)按附表3-2設(shè)計計算及說明結(jié)果安全經(jīng)插值后可查得:.一 二 2.2, ： =1.30又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由附圖3-2得尺寸系數(shù)名仃=0.67由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)s =0.82軸按磨削加工，附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為 p = P = 0.92軸未經(jīng)表面強化處理，即3q=1,則得綜合系數(shù)值為又由§ 3-1和§ 3-2查得碳鋼的特性系數(shù)中仃= 0.1 0.2, 取中仃= 0.

31、15 ;邛7=0.050.1,取中 £=0.075;于是，計算安全系數(shù)Sca值，按式(15-6)(15-8)則得 故可知其安全。八、滾動軸承的選擇及計算軸承預(yù)期壽命 Lh 10Q 365 8 2 =5.84 104h1 .高速軸的軸承選用7204ACS角接觸球軸承，查表13-5,得e = 0.68(1) 求兩軸承所受到的徑向載荷匕1和匕2由高速軸的校核過程中可知：Fnh1 =1143N , Fnh2 =1262NFnv1=2237N, Fnv2=1516N(2) 求兩軸承的計算軸向力 Fa1和Fa2由機械設(shè)計表 13-7得Fd =互2Y因為 Fae =875N所以 Fae Fd2 =

32、1393NFd1(3) 求軸承當(dāng)量動載荷 P和P2由機械設(shè)計表13-6 ,取載荷系數(shù) fp =1.1滿足壽命要求(4) 驗算軸承壽命因為P > P2 ,所以按軸承1的受力大小驗算故所選軸承滿足壽命要求。2 .中速軸的軸承選用7206AC角接觸球軸承，查課程設(shè)計表 13-5，得e = 0. 68,(1) 求兩軸承所受到的徑向載荷 Fr1和Fr 2由中速軸的校核過程中可知：Fnh1=68N, Fnh2 =6186NFnv1 =1382N , Fnv2 =2682N(2) 求兩軸承的計算軸向力Fa1和Fa2滿足壽命要求由機械設(shè)計表 13-7得Fd =_F_2Y因為 Fae =Fa2 _Fa1

33、=3113 -837 =2276N所以 Fae Fd2 =4214N . Fd1(3) 求軸承當(dāng)量動載荷 p和P2由機械設(shè)計表13-6 ,取載荷系數(shù) fp =1.1 p(4) 驗算軸承壽命因為P A P2 ,所以按軸承1的受力大小驗算故所選軸承滿足壽命要求。3 .低速軸的軸承選用7210AC角接觸球軸承，查課程設(shè)計表 13-5 ,得e=0.68(1) 求兩軸承所受到的徑向載荷Fr1和Fr2由低速軸的校核過程中可知：Fnhi =3943N , Fnh2 = 3522NFnvi = -2039N , Fnv2 =4831N(2) 求兩軸承的計算軸向力Fa1和Fa2由機械設(shè)計表 13-7得Fd =_

34、F_2Y因為 Fae =2717N所以 Fae Fd1 =3993NFd2(3) 求軸承當(dāng)量動載荷 P和B滿足壽命要求由機械設(shè)計表13-6 ,取載荷系數(shù) fp =1.1(4) 驗算軸承壽命因為P < P2 ,所以按軸承2的受力大小驗算故所選軸承滿足壽命要求。該鍵滿足強度要 求該鍵滿足強度要求該鍵滿足強度要求該鍵滿足強度要求該鍵滿足強度要 求九、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算3由機械設(shè)計式(6-1 )得 仃D = 2T"0 M Pa Jpap kldp鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機械設(shè)計表 6-2 ,取b 1 =ll0MPa p(1) 聯(lián)軸器處的鍵取普通平鍵 6X63GB1096-2003鍵的工彳長度l=L-b=63-6=57mm鍵與輪轂鍵槽白接觸高度 k = 0. 5h = 0. 5 6 = 3mm(2) 高速軸上小齒輪處的鍵取普通平鍵 6X70GB1096-2003鍵的工彳長度l = L- b= 70 -6 = 64mm鍵與輪轂鍵槽白接觸高度 k = 0. 5h = 0. 5 6 = 3mm(3) 中速軸上大齒輪處的鍵取普通平鍵 10X