北航機(jī)械課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、北航機(jī)械課程設(shè)計(jì)報(bào)告機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：加熱爐裝料機(jī)院 系：宇航學(xué)院 111513 班設(shè) 計(jì) 者：石慶利( 11151069 )2014年6月5日北京航空航天大學(xué)目錄亠、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)： 11.設(shè)計(jì)題 12設(shè)計(jì):背 景: 13.設(shè)計(jì)參數(shù): 14設(shè) 計(jì):任 務(wù):1. 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ： 22. 電動(dòng)機(jī)選擇 33. 分配傳動(dòng)比44. 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5三、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 71. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)及校核71.1高速級(jí)蝸桿-蝸輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)71.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)122. 軸的 設(shè)計(jì)與校核252.1蝸桿軸（高速軸）設(shè)計(jì)與校核 252.2小齒輪軸（中間軸）設(shè)計(jì)與校核 302.3大

2、齒輪軸（低速軸）設(shè)計(jì)與校核3. 軸 承 的 壽 命 校 核 403.1蝸桿軸軸承壽命校核 403.2蝸輪-小 齒輪軸 軸承壽 命校核 433.3大齒輪軸軸承壽命校核 464. 鍵 的 選 取 及 校 核502.1高速軸聯(lián)軸器鍵2.2中間軸蝸輪50鍵2.3低速軸大齒輪50鍵2.4低速軸外伸51鍵52四、減速器箱體及附件設(shè)計(jì) 531. 減諫器箱體設(shè)計(jì)計(jì)算 ：2. 附件 的 設(shè) 計(jì) 552.1通 氣 器 的 設(shè) 計(jì) 552.2外六角螺塞設(shè)計(jì) 552.3桿式游標(biāo)設(shè)計(jì) 562.4啟蓋螺釘設(shè)計(jì) 562.5軸承端蓋設(shè)計(jì) 563. 密封裝置及潤(rùn)滑劑選擇 583.1密封裝置 583.2潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑脂的選擇 59

3、4. 技術(shù)要求設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū):1. 設(shè)計(jì)題目： 加熱爐裝料機(jī)2. 設(shè)計(jì)背景：1）題目簡(jiǎn)述：裝料機(jī)用于向加熱爐內(nèi) 送料，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，室內(nèi)工作， 通過(guò)傳動(dòng)裝置使裝料機(jī)推桿作往復(fù) 移動(dòng)，將物料送入加熱爐內(nèi)。2）使用狀況：生產(chǎn)批量為5臺(tái)；動(dòng)力 源為三相交流電380/220V，電機(jī)單 向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷較平穩(wěn)；使用期限為 10年，每年工作300天，每天工作 16小時(shí)；檢修期為三年大修。3）生產(chǎn)狀況：生產(chǎn)廠具有加工7、8級(jí) 精度齒輪、蝸輪的能力。3. 設(shè)計(jì)參數(shù)：推桿行程290mm，推桿所需推力6200N，推桿工作周期3.7s。4. 設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）設(shè)計(jì)總體傳動(dòng)方案，畫(huà)出總體 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

4、，完成總體方案論證報(bào)告。（2）設(shè)計(jì)主要傳動(dòng)裝置，完成主要 傳動(dòng)裝置的裝配圖（A0）。（3）設(shè)計(jì)主要零件，完成兩張零件 工作圖（A3 ）。（4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。二、機(jī)械裝置整體方案設(shè)計(jì):機(jī)械裝置通常由原動(dòng)件、傳動(dòng)部分 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。機(jī)械裝置總體設(shè)計(jì) 任務(wù)是你定執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)方案，選 定原動(dòng)機(jī)的類型和具體型號(hào)，確定傳 動(dòng)部分的總傳動(dòng)比，合理分配各級(jí)傳 動(dòng)比，計(jì)算傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn) 動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)，為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。1. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)要使從動(dòng)件最終執(zhí)行直線的 往復(fù)移動(dòng)，需要最終實(shí)現(xiàn)由原動(dòng)件輸 出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且無(wú) 須考慮是否等速，是否有急回特性， 因此為了

5、完成此任務(wù)選擇最為簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu)即可。本設(shè)計(jì)米用一個(gè)六桿 機(jī)構(gòu)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)過(guò)程示意圖 如下（已保留作圖痕跡）：2. 電動(dòng)機(jī)選擇推桿行程S=300mi，已知極位夾角0 =120 °則推桿工作時(shí)間？?= 4.3s X180 +10360 °=:2.269?由推程可得推桿工作速度:s300?= 一 = ?2.296? = 132.19?/?=0.1322?/?取? ?= 0.26?/?推桿工作功率? = ? X ?= 6000 X 0.26 = 1560 ? = 1.56?現(xiàn)在計(jì)算工作效率：從原動(dòng)件到滑塊共經(jīng)過(guò)有聯(lián)軸器（兩 個(gè)）、球軸承（三對(duì)）、蝸桿蝸輪傳動(dòng)、 齒輪傳動(dòng)以及

6、一系列轉(zhuǎn)動(dòng)副和滑動(dòng) 副。傳動(dòng) 總效率 ？?= ?=?= 0.9932 X0.993 X0.80 X0.975 X0.6560.995 X0.92 = 0.656所需電機(jī)功率？?= ? 2.38 ?電動(dòng)機(jī)額定功率？?滬？?選電動(dòng)機(jī)的 額定功率為?= 3 ?選取Y112M-6型電動(dòng)機(jī)?= 3 ? ?= 1000 ?/?,=960 ?/?工作機(jī)主軸轉(zhuǎn)速？?=豈？?/?=?= 68.813.95?/?傳動(dòng)比？=? _?3? 一960 _13.95 一68.8，蝸桿齒輪減速器傳動(dòng)比范圍 6090,綜合考慮滿足要求，所以選擇 同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min的Y112M-6三 相異步電動(dòng)機(jī)。3.分配傳動(dòng)比?

7、=231）總傳動(dòng)比（減速器傳動(dòng)比）？= 68.82）各級(jí)傳動(dòng)比 減速器高速級(jí)蝸桿-渦 輪傳動(dòng)比為：? = 23，? = 2.9914.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算0軸（電動(dòng)機(jī)軸）：?= ?= 2.38 ? = ? = 960 ?/? ? = 9550 ? = 23.68 ?01軸（高速軸）：?= ?1 = ?= 2.363 ? ?=空二 960 ?/?1?1 ?= 9550 ? = 23.51 ?2軸（中間軸）：? = ?2 = ?= 1.8715 ? = ?二 41.74 ?/?= 9550 ? = 428.19 ?3軸（低速軸）：?=2.991? = ?3 = ?=1.825 ?=嚴(yán)二 13.95

8、?/?23?= 9550 ?| = 1249.37 ?4:滑塊? = ?34 = ?=功率轉(zhuǎn)軸P/kWT/Nm速軸名輸輸輸輸n/(r/m入出入出1 /111in)電動(dòng)2.23.960機(jī)3868軸2. 2.12323.36 33960軸51273 921. 1.428 42341.1.56 ?傳 動(dòng) 比i效 率? 10.994.9440.96軸8785.19 .9174231.1.312412313.軸82809.36.595573.803表1 4.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果三、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算0.961.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)及校核圖2傳動(dòng)零件結(jié)構(gòu)示意圖1.1高速級(jí)蝸桿-蝸輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1）選擇材料和精度

9、等級(jí)考慮轉(zhuǎn)速不很高，傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限 制，批量較小，選用ZA型蝸桿傳動(dòng)， 蝸桿用45鋼，淬火處理，硬度HRC=4550， 蝸輪輪緣用ZCuSnIOPI，砂模鑄造。同側(cè)齒面 精度等級(jí)選8級(jí)精度。2）確定蝸桿、蝸輪齒數(shù)傳動(dòng)比i=23，參考表3-4，取?= 2,?= 23 x?= 46蝸輪轉(zhuǎn)速為? = 41.74 ?/?3）確定蝸輪的許用接觸應(yīng)力?= 2,?=46蝸輪的材料為錫青銅，計(jì)算公 式為：？?= o?,由表 3-10 得o?= 200MPa,參考圖3-8出谷 滑動(dòng)速度?= 3.3?/?浸油潤(rùn)滑， 由圖3-10得?= 0.94，單向運(yùn)轉(zhuǎn) 丫取1,渦輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：？?= 60?= 60 X1

10、 X41.74 X10 x 250 X16 = 1.0 X108，由圖 3-11 得：?= 0.75，則:?= o? = 200 X0.94 x 0.75 = 141MPa。?=1.0X1084）接觸強(qiáng)度計(jì)算載荷系數(shù)K=1.05，有表3-8故 去我干的傳動(dòng)效率？?= 0.8，則蝸輪 的轉(zhuǎn)矩為?= 428.2?, ?字？ >150002150001.05 X 428.2 = 2470.15?3 , 取?= 2500?夕，取?=141MPa?= 6.3? = 63?則 q=10。5）主要尺寸計(jì)算：蝸輪分度圓直徑為?= ?=6.3 X 46 = 289.8?蝸桿導(dǎo)程角tan ?=舟=看=0.2

11、,丫 = 11° 18 36蝸輪齒寬(表3-5)為：?= 2?(0.5 + V?+ 1) =48.089???？=50?初取？?=0.8?=2500? =6.3?=63?= 10傳動(dòng)中心距為：？?= 0.5(? + ?) = 176.4?6）計(jì)算蝸輪圓周速度和傳動(dòng)效率蝸輪圓周速度?=?60 X 1000 =0.63?/?齒面相對(duì)滑動(dòng)速度為：？?=?cos ?60 X 1000=3.229?/?=289.8?Y=11 ° 18 36由表3-7差出當(dāng)量摩擦角 ？?=1 ° 32= 1.53 ,由式（3-5 ）得： tan ? = 0 877?='1tan（ y

12、+?，'20.95,?= 0.99, ?= ?=0.82，與初取值相近。7）校核接觸強(qiáng)度蝸輪轉(zhuǎn)矩為？= ?443.3? ? 由表3-12可查彈性系數(shù)為？? = 155 ,由表3-13得使用系數(shù)？?=1由于?= 0.63?/?< 3?/?,取 ?= 1.02，載荷分布系數(shù)？?= 1, 則：?= ?v豊尋!？?？?=? 1 ? 2138 9?< 141?= ?合 格。8）輪齒彎曲強(qiáng)度校核確定許用彎曲應(yīng)力為：?=? ?=50? =176.4?= 0.82由表3-10查？爲(wèi)?尸51?（?單側(cè)受載）由圖 3-11 查? = 0.6,所以? ? ?= 30.6?蝸輪復(fù)合齒形系數(shù)計(jì)算：?

13、=?蝸輪當(dāng)量齒數(shù)? =3?=-2cos 3 ?48.79蝸輪不變位，查圖2-20和2-21得：?= 2.35，?= 1.71，所 以?= ?= 4.14 導(dǎo)程角丫的?系數(shù)為?- 1 -仞=0.906120666?>?/?=?阿？ ? =9.81? ?所以合格。9）蝸桿軸剛度驗(yàn)算蝸桿所受圓周力為：？?=!? = 1746.35?徑向力?1 = ? tan ?=2? < ?合格。?=30.6?1113.5?,?= 0.92?=合格260.82?蝸桿危險(xiǎn)截面慣性矩為：？?= ?才二 2.47 X106?64許用最大變形為：?= 0.001? = 0.063?蝸桿軸變形為：V?2+?異?=

14、a?=48?0.000955?< 0.063?, ? < ?合格。10) ?= 0.82, 導(dǎo) 熱 率?< ?合格。K=15W/( ?7?C)，工作環(huán)境溫度 ?= 20 °CA= 0.33(韻1.73 = 0.881?，由式（3-15 ）得:52 C < 95 C,合格1.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)?1?< 95 C,合格。1）選擇材料和精度等級(jí)考慮轉(zhuǎn)速不很高，傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限 制，批量較小，故小齒輪用 40Cr, 調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=241286，平 均取為260HB，大齒輪用45鋼， 調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=229286，平 均取為240HB。同側(cè)齒面精度等級(jí)

15、 選8級(jí)精度。2）初步估算小齒輪直徑di因采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，按齒面 接觸強(qiáng)度初步估算小齒輪分度圓直 徑。查附錄B中表B-1，初取3=13°， 查得 Ad=756，K=1.4，轉(zhuǎn)矩?= 443.3 ?由表2-14取齒寬系數(shù)？?= 1.2， 初步計(jì)算許用接觸應(yīng)力？?？由圖2-24查得接觸疲勞極限?=1 710 ?=2580 ?則?1心 0.9?= 0.9 X 710 ?=639 ?2 0.9?=2 0.9 X 580 ?=522 ?由附錄B中式（B-2）得:3?+ 1? > ?v亍?1- ?爲(wèi)?？?=756 X V1.4 X443.31.2 X52222.991 + 1X'

16、;2.991=103.05 ?初取 d1=105 mm。3）確定基本參數(shù)校核圓周速度v和精度等級(jí)：?_ ? X 105 X 41.7460 X 1000=取8級(jí)精度合理。數(shù)為?= 34, ?=60 X 10000.23?/? 查表2-1 , 初取齒?1?= 2.991 X 34 = 101.694 取 ?= 101。確定模數(shù)為?= ?/?= 105/34 = 3.088，查表 2-4 ??？?= 3。確定螺旋角 3為：？" ?3.729 °初取d1=105 mm?= 34?= 101?1.2 X105 = 126 ?校核傳動(dòng)比誤差：？= ?=?10134 =2.971,相對(duì)誤

17、差:2.991?= 3? =13.729 °?=104.992 ?=311.888 ? ? =126 ?= 2.971小齒輪直徑為？=? =3.088 X34 = 104.992 ?大齒輪直徑為?= ?>?=3.088 X105 = 311.888 ?初步齒寬為 ？?= ?=100% = 0.7% ,在允許誤差范圍內(nèi)。4）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度由式？?=? ? ±1?校核接觸疲勞強(qiáng)度。計(jì)算齒面接觸應(yīng)力?節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)？?由圖2-18查得，非 變位斜齒輪？?= 2.44。彈性系數(shù)？由表2-15查得，? =189.8 V ?/?重合度系數(shù)？?的計(jì)算公式由端面重 合度?和縱向重

18、合度？?確定。其中：端面重合度為1?=2?(?T?+ ?込？劇?2 ?翊由表2-5可得?一 ?) ? £ ?20?°一 ?)1 ?729)°一 20.54 °?1?= ?1?一 ？_) ?1 丿105 X?20?54 °一 ？ )105 + 2 X3)一 27.648 °?2?一 ?2?一 ? “？)? ?2311.888 X?20?54 °一 ？ )311.888 + 2 X3)一 23.256 °由于無(wú)變位，端面嚙合角?= ?=20.54，因此端面重合度?= 1.69縱向重合度為?*? 126 x?3%29 &

19、#176;?=?x 3=3.171i因?yàn)?> 1，故?= v?=勺69 =0.769。螺旋角系數(shù)？?為?= V? V ?942 = 0.986使用系數(shù)？?由表2-7查得？?= 1.25;動(dòng)載荷系數(shù)？?由圖2-6查得 ?= 1.02。齒間載荷分配系數(shù)？初?查表2-8。其 中：2?2 X 443.3 X1000?=?105=8443.8 ?1.25 X 8443.8= 83.77 ?/? 126< 100 ?/? 99997? ?=?93?729 999209/ 9999T954 = 0.975“9T91.69Sl 29999 99?2?7? 0.9752=1.778齒向載荷分布系數(shù)9

20、?查表2-9。其 中：非對(duì)稱支承，調(diào)質(zhì)齒輪精度等級(jí)8 級(jí)。?2 ?2?= 99+ ?1 + 0.6（為）?（爲(wèi)）+ 9?10-3 ?126 2=1.17+ 0.16 X（1 + 0.6 X（1o5）2）126 2 X（）2'105丿+ 0.61 X10-3 X126 = 1.55齒面接觸應(yīng)力為：99?= 2.44 X 189.8 X 0.769 X 0.986/8443.82.971 + 1X".25 X 伍 X 1778 X 1.55 X 105 X 126 X 2.971=608 99/999字0計(jì)算許用接觸應(yīng)力？9?9由式99?=608 9?/?2?=?計(jì)算許用接觸應(yīng)力

21、 ？?。其中，接 觸強(qiáng)度壽命系數(shù)？?由圖2-27查得?1= 1.15， ?2= 1.21 o應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為:?1= 60?=60 X 1 X190.129 X10X250 X 16 = 1.0 X 108?11.0 X1087?2= 一?二=3.37 X1072?2.971齒面工作硬化系數(shù)？?1為?- 130?1 = ?2 = 12 -仃00240 - 130=1 2-= 1 14仃00接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù)？?由表2-18查得?1 = ?2 = 1. 0o潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)為?1 = ?2= ?1 = ?2 = ?1 = ?2=1?1=886.5 ?接觸最小安全系數(shù)？?查表2-17 （般可靠度），取

22、?=? 1. 05 o許用接觸應(yīng)力為?1_ 710 X1.04 X 1 X1 X1 X1.14 X1 =15=886.5 ?2=762.0 ?< ?2580 X1.10 X 1 X1 X1 X1.14 X11.05=762.0 ?驗(yàn)算：?= 608 ? ?2= 762.0 ?取 ?和？金?中較小的 ?2，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒 輪尺寸無(wú)需調(diào)整。5)確定傳動(dòng)主要尺寸中心距為圓整：？?=210 ?” (?+ ?) ?=2_ (104.992 + 311.888)= 2=208.440 ?圓整取?= 210 ?由公式?=(?+?勿?2 ?可求得精確的螺旋角為? =15 ° 232(

23、?+ ?)?= ?_-2?(34+ 101) X3-?2X210=15.359 = 15 ° 232ff端面模數(shù)為：?= ? ?=3.111 ?=3/ cos15° 232=3.111 ?小齒輪直徑：?= (?"?= 3.111 X34=105.778 ?=105.778 ?大齒輪直徑：? = (?/?= 3.111 X101?=314 222 ?=314.222 ?齒寬b為：?= 126 ? ?= 130 ? ?=126 ?=130 ?小齒輪當(dāng)量齒數(shù)為?>1 =?無(wú)?= 38=126 ?小齒輪當(dāng)量齒數(shù)為?>2 =?1 = 38?/?= 113?2=

24、1136）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算?由式？?=? ? w ?校驗(yàn)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力。使用系數(shù)？?？ 動(dòng)載荷系數(shù)？?及齒間載荷分配系數(shù) ?分別為？?= 1.25，?= 1.02， ?= 1.778，同接觸疲勞強(qiáng)度校 核。齒向載荷分布系數(shù)？?由圖2-9查 得？?*= 1.5。其中：?/?= 126/(2.25 X3) = 18.67齒形系數(shù)?由圖2-20(非變位)查 得?1= 2.42 , ?；= 2.24 ;應(yīng)力 修正系數(shù)?由圖2-21查得?-=1.67, ?牙 1.80。重合度系數(shù)?為0.75?=0-25+莎?0.75=0 25 +?/?鄉(xiāng)？0.75?1=0.25 +1.69/0.

25、975 2=183.3 ?=0.67?2螺旋角系數(shù)？?由圖2-22 查得? =182.9 ?0.87。齒根彎曲應(yīng)力為?1?=?=1.25 X1.02 X1.5 X 1.778X 2.42 X1.678443.8X126 X3X0.67 X0.87=183.3 ?2?=1.25 X1.02 X1.5 X 1.7788443.3126 X3X 2.24 X1.80X0.67 X0.87=182.9 ?0計(jì)算許用彎曲應(yīng)力2務(wù)"？?>?"?>cc 一 ?<?-實(shí)驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限？a?由圖2-30查得?=1 300 ?，?=2280 ?彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)？

26、?由表2-17 查得?=? 1.25。彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)？?由圖2-33查 得?1 = ?2 = 1。彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)?由圖2-32 （應(yīng)力循環(huán)次數(shù)確定同接觸疲勞強(qiáng)?1=441.6?2=425.6?1 < ?，?2 < ?；度校核）查得?1= 0.92， ?2= 0.95。應(yīng)力修正系數(shù)?為?= ?2= 2。相對(duì)齒根圓角敏感及表面狀況系數(shù)?易?？ ？?=?1?2=1許用齒根應(yīng)力為?1300 X2 X0.92 x 1 x 1 x 1 =?1.25=441.6 ?2280 X2 X0.95 X1 X1 X1=?1.25 =425.6 ?彎曲疲勞強(qiáng)度的校核:?1= 140 ? ?1= 441

27、.6 ?2= 132 ? ?2= 425.6 ?合格。?=?= 60?7）靜強(qiáng)度校核因傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度 校核。2.軸的設(shè)計(jì)與校核2.1蝸桿軸（高速軸）設(shè)計(jì)與校核1）選材料，熱處理方式：45鋼正火,硬度HB=仃02172）查表得 45 鋼取 C=106 ?> ?/?=960與聯(lián)軸器端連接的尺寸，按聯(lián)軸器 標(biāo)準(zhǔn)系列，選擇GY4Ji型凸緣聯(lián)軸器，直徑？?= 30?軸孔長(zhǎng)度？?= 60?3）初定軸的結(jié)構(gòu)：將支撐布置成一端固定一端游動(dòng) 式結(jié)構(gòu)，軸承初選7208AC4）軸空間受力：746.35?= 443.3?1 = 2?2 = 3059.35?， ?1= 2?2tan ?= 1113.

28、5?空間受力圖如下:圖3蝸桿軸空間受力圖5）計(jì)算支反力：垂直面（YZ平面）支反力及彎矩 計(jì)算如下：1113.5 X 170-3059.35 X 31.5 ?=340-273.31 ?1113.5 X 170+3059.35 X 31.5 ?!?- T"T 340840 ? ?：= ?X 仃0 =46462 7 ? ?= ?X 170 =142800 ? ?水平面（XY平面）支反力及彎 矩計(jì)算如下：?= ?= 0.5 X ?1=373.18 ?= ?X 170=63439.75 ? ?垂直面、水平面受力圖如下：i-rTTrnTTlpii i?o水干圖4蝸桿軸垂直面、水平面受力圖垂直面、

29、水平面彎矩圖如下:?<【？?, 格圖5蝸桿軸垂直面、水平面彎矩圖6）計(jì)算并繪制彎矩圖：?=?+ ?= 也6462.72 + 63439.75 2=78634.5 ? ?= a/? ?+ ?=V1428002 + 63439.752=156257.6 ? ?圖6蝸桿軸合成彎矩圖7）計(jì)算并繪制轉(zhuǎn)矩圖:?= 23.51?= 2.351 X 104?|丨丨丨丨丨丨|丨iiiiiiiiiiiiiBC圖7蝸桿軸轉(zhuǎn)矩圖8）對(duì)于不變轉(zhuǎn)矩？?=卑，由表1-2得：?= 600?|=95?=55?= 0.58 由公式 ？?= V ?+ (?求出 危險(xiǎn)截面C處當(dāng)量彎矩為?= V?紡+ (?=V156257.62

30、 + (0.58 X23510)2=156851.4 ?當(dāng)量彎矩圖如下：nTmTrrrnTrnTTn 川川HITnTn、BCK圖8蝸桿軸當(dāng)量彎矩圖?156851.4O O ? = = -?0.1 X 636.27? ? 55?所 以合格。9）軸的整體設(shè)計(jì)如下圖所示:2.2小齒輪軸（中間軸）設(shè)計(jì)與校核1）選材料，熱處理方式：40Cr調(diào)質(zhì)，硬度HB2412862）查表得 40Cr 取 C104, ?> ?霍?31 872104 X V;? 36.95?該小 41.747齒輪軸軸徑最小處大于36.95?宏卩 可。3）初定軸的結(jié)構(gòu)：將支撐布置成兩端固定式結(jié)構(gòu)，軸承初選7211AC4）軸空間受力計(jì)

31、算：?2= ?1= 746.35?2= ?1 = 1113.5?，?2= 2?1= -?2= 3059.35?/ 2?3=? ?8381.71?,?4=?3=?3= ?3?tan ?=8381.71?2302.25?, ?4 =?3= 2302.25?3tan ?3= = 3163.68?,?4 cos?=?3= 3163.68?軸的空間受力圖如下：空間曼力圖圖10小齒輪軸空間受力圖5）計(jì)算支反力：垂直面、水平面支反力計(jì)算簡(jiǎn)圖?<?，合格。如下:居«1iC tB-屜圖ii垂直面、水平面受力圖C12SD11J?=55?1118381.71 X210 + 746.35 X 144.

32、9 -315=5630.66 ?8381.71 X105 - 1113.5 X230 - 746.33151637.55?3163.68 X210 + 2302.25 X 52.889 - 33151670.13 ?303059.35 X230 - 3163.68 X105 + 23151565.80 ?6）計(jì)算彎矩并繪制彎矩圖:?= 5630.66 X105=591219.3 ? ?=? '?= 5630.66 X230-8381.71 X125=247338.05? ?= 1637.55 X85=139191.75? ?= 1565.80 X85=133093? ?=? ? ?=

33、1565.80 X210-3059.35 X125=-53600.75 ? ?= -53600.75-2302.25 X 52.889=-175364.45 ? ?= a/?+ ? =/591219.32 + 175364.45 2=616678.97 ? ? ?= V? ?;?+ ? ?<?，合格。= V591219.32 + 53600.75 2 =593644.10 ?= a/? ?+ ?=V247338.05 2 + 133093 2=280873.38 ? ? ? = V? 2?+ ? =V139191.752 + 1330932=192582.68 ? ?垂直面、水平面及合成

34、后彎矩圖 如下：I I I 一一_. 丄1 I .:.社 rTTT'nrT CDBcrrTTTnTrTTrr1D圖12小齒輪軸垂直面、水平面彎矩圖cDB圖13小齒輪軸彎矩合成圖7）計(jì)算并繪制轉(zhuǎn)矩圖：? > ?合格8）對(duì)于不變轉(zhuǎn)矩？?=鵡由表1-2?= 443.3?= 443300? TCD圖14小齒輪軸轉(zhuǎn)矩圖得:? <?安全。?= 750?=125?=70?= 0.56 由公式 ？?= V ?+ (?求出 危險(xiǎn)截面C處當(dāng)量彎矩為?= V?+ (?=V5166792 + (0.56 X443300 )2=664770.68 ?當(dāng)量彎矩圖如下：cDB圖15小齒輪軸當(dāng)量彎矩圖?=

35、664770.680.1 X 80?12.98? ? = 70? 所以合格。9）軸的整體設(shè)計(jì)如下圖所示：圖16小齒輪軸整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖2.3大齒輪軸（低速軸）設(shè)計(jì)與校核? > ?合格106 X器？?= 53.75?由此? <?安全。1）選材料，熱處理方式：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=2172552）查表得45鋼取C=106? ?> ?滬?二可定該大齒輪軸軸徑最小處取55?即可。3）初定軸的結(jié)構(gòu)：將支撐布置成兩端固定式結(jié)構(gòu)，軸承初選7213AC4）軸空間受力計(jì)算：?4= ?3= 8381.71?, ?4= ?3=2302.25?,?4= ?3? > ?合格=3163.68?

36、軸空間受力圖如下:AB空閭更力圈圖17大齒輪軸空間受力圖5）計(jì)算支反力垂直面、水平面支反力計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：10621«CBfh1CB圖18大齒輪軸垂直面、水平面受力圖8381.71 X210 ?315=5587.8 ?,?8381.71 X105一315=2793.9?=3163.68 X210 - 2302.25 X157.111? < ?飾?安全。?<?，安全一315=960.8?=3163.68 X105 + 2302.25 X157.111一315=2202.84 ?6）計(jì)算彎矩并繪制彎矩圖：?= 5587.8 X105=586719 ? =? ?= 960.8 X

37、 105=100884 ?= 100884+ 2302.25 X157.111=462592.8 ?= v?+ ?2?=也86719 2 + 100884 2=595329 ? ?= V? %?+ ? ?=V5867192 + 462592.8 27）計(jì)算并繪制轉(zhuǎn)矩圖：?< ?，安全?= 1249?= 1249000? ? 圖20大齒輪軸轉(zhuǎn)矩圖?< ?，安全8）對(duì)于不變轉(zhuǎn)矩？?=烏?號(hào)，由表1-2?0?得：?= 650?=105?=50?= 0.476 由公式 ？?= V?+ (?求出 危險(xiǎn)截面C處當(dāng)量彎矩為：?= V?+ (?=V747148.82 + (0.476 X 1249000 )2=954824.65 ?|丨I丨丨I丨nTHTTTTtwA?< ?,安全圖21大齒輪軸當(dāng)量彎矩圖?954824.65?=?='?0.1 X 8416.1? ? = 50?所 以合格。9）軸的整體設(shè)計(jì)如下圖所示:J1XJU451L5圖