皮帶輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課 程 名 稱(chēng): 機(jī)械工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 題 目: 皮帶輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 學(xué)院(直屬系): 電子科技大學(xué)成都學(xué)院 年級(jí)/專(zhuān)業(yè)/班: 2011級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化5班 學(xué) 生 姓 名: 周猶彪 學(xué) 號(hào): 1140840501 指 導(dǎo) 教 師: 李世蓉 目錄摘 要.3第一章 設(shè)計(jì)題目及主要技術(shù)說(shuō)明.4 一、設(shè)計(jì)題目.4 二、主要技術(shù)說(shuō)明內(nèi)容.4第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).52.1傳動(dòng)方案擬定.52.2電動(dòng)機(jī)選擇.5 2.2.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的選擇.5 2.2.2電動(dòng)機(jī)容量選擇.6 2.2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速.62.3確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比.82.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和

2、動(dòng)力設(shè)計(jì)：.8 2.4.1運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算.82.5 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì).10 2.6斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì).12 2.6.1斜齒圓柱齒輪傳動(dòng).12 2.6.2齒面接觸強(qiáng)度的計(jì)算.12 2.6.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算.15 2.7箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).172.8軸的設(shè)計(jì).182.8.1輸入軸的設(shè)計(jì).182.8.2輸出軸的設(shè)計(jì).252.9鍵的強(qiáng)度校核.31 2.9.1輸入軸的鍵強(qiáng)度校核計(jì)算.31 2.9.2輸出軸的鍵強(qiáng)度校核計(jì)算.32 2.10聯(lián)軸器的選擇.32 2.11滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì).33 2.12潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式的選擇.34設(shè)計(jì)總結(jié).35參考文獻(xiàn).3536摘 要減速器原理減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立封

3、閉式傳動(dòng)裝置。此外，減速器也是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的問(wèn)轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。減速器的作用減速器的作用就是減速增矩，這個(gè)功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成，比較容易理解。減速器的種類(lèi)很多，按照傳動(dòng)類(lèi)型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及它們互相組合起來(lái)的減速器;按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐一圓柱齒輪減速器;按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、分流式和同軸式減速器。齒輪減速器應(yīng)用范圍廣泛，例如，

4、內(nèi)平動(dòng)齒輪傳動(dòng)與定軸齒輪傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠適用于機(jī)械、冶金、礦山、建筑、輕工、國(guó)防等眾多領(lǐng)域的大功率、大傳動(dòng)比場(chǎng)合，能夠完全取代這些領(lǐng)域中的圓柱齒輪傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)，因此，內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器有廣泛的應(yīng)用前景。第一章 設(shè)計(jì)題目及主要技術(shù)說(shuō)明1、 設(shè)計(jì)題目： 皮帶輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)二、主要技術(shù)說(shuō)明內(nèi)容： 1、設(shè)計(jì)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器2、工作條件：1 使用年限年，工作為兩班工作制，單向傳動(dòng)；2 載荷有輕微振動(dòng)；3 卷筒轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。 原始數(shù)據(jù)：輸送帶拉力F=3400N； 卷筒直徑D=300mm； 卷筒轉(zhuǎn)速n=60r/min。3、 要求完成工作：1 減速器裝配圖1張（原幅

5、A2）；2 軸類(lèi)零件工作圖1張（比例1:1）；3 齒輪零件工作圖1張（比例1:1）；4 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份； 計(jì)算及說(shuō)明第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1傳動(dòng)方案擬定1、設(shè)計(jì)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器2、工作條件：?jiǎn)蜗蜣D(zhuǎn)動(dòng)，輕微振動(dòng)，連續(xù)工作，兩班制，使用期限5年，卷筒轉(zhuǎn)速允許誤差為土5。 3、原始數(shù)據(jù)：輸送帶拉力F=3400N；卷筒直徑D=300mm；卷筒轉(zhuǎn)速n=60r/min。方案擬定：采用一級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（傳動(dòng)比45），承載能力和速度范圍大、傳動(dòng)比恒定、輪廓尺寸小、工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)。同時(shí)由于彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)本次設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。2.

6、2電動(dòng)機(jī)選擇2.2.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的選擇： 選擇Y系列電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷 結(jié)果圓柱傳動(dòng)輪的主要性能參考至機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P99-P100頁(yè)主要參數(shù)：一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)齒輪，斜齒傳遞效率：7級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)0.98單級(jí)傳動(dòng)傳動(dòng)比一般范圍為45；V帶傳動(dòng)比一般范圍13?？偟膫鲃?dòng)比范圍415式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。 2.2.2電動(dòng)機(jī)容量選擇：電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：式（1）：d總(kw)由式(2)：wFv/1000 (KW)因此 Pd=FV/1000總 (KW)由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶

7、的傳動(dòng)總效率為：式中：，分別為V帶傳動(dòng)，滾子軸承，斜齒輪傳動(dòng)，聯(lián)軸器和卷筒的效率。取則：工作基座的功率 PW=Tn/9550=3.20Kw所以：電機(jī)所需的工作功率：Pd = PW/總 =3.25/0.84155 =3.80 (kw)2.2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速i總=415基座轉(zhuǎn)速n=60r/mini總 * n=60*（415） =（240900）r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750r/min，8級(jí)。電動(dòng)機(jī)計(jì)算公式及傳動(dòng)效率引自機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)99頁(yè)電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)引至設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P263總=0.84155PW=3.20KwPd =3.80Kwi總 * n=60*（415）=（240900）r/m

8、in根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表）方案型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比減速器Y160M1-847507202.02.0124.8此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4，其主要性能：電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸：基座號(hào)極數(shù)ABCDEFGHKABACADHDBBL160M4254210108421101237160153303252553852706002.3確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比：由選定的電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2.3.1可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)為i總=nm/n=720/60=12V帶傳動(dòng)比初分配i1=

9、2.5i2=i總/i1=4.8 （式中、i2分別為V帶傳動(dòng)和斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比）2.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)：將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為軸，軸，.以及，i2.為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比，.為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率，PIII.為各軸的輸入功率 （KW），TIII.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （N·m）,nIII.為各軸的輸入轉(zhuǎn)速 （r/min）可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線(xiàn)推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)2.4.1運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)： 軸：= 為發(fā)動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 =720r/min 軸：= / =720/2.5=288 r/min III軸：= /i2=288/4.8

10、=60 r/min IV軸：電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)引至設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P263電動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸引至指導(dǎo)書(shū)P265V帶傳動(dòng)比i1=2.5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)比i2=4.8由指導(dǎo)書(shū)P99得到：1=0.962=0.983=0.984=0.99軸轉(zhuǎn)數(shù)：=720r/minII軸轉(zhuǎn)數(shù)：nII=288 r/minIII軸轉(zhuǎn)數(shù)：nIII=60 r/minIV軸的轉(zhuǎn)數(shù)：(2）計(jì)算各軸的輸入功率：軸：軸： III軸： IV軸：（3） 計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)輸出電動(dòng)機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩為： Td=9550·Pd/nm=9550×3.80/720=50.40 N·m 軸： = II軸： III軸： I

11、V軸： 綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下:參數(shù) 軸號(hào)電動(dòng)機(jī)軸I高速軸II低速軸III卷筒軸IV功率P/kw7202886060轉(zhuǎn)速n/3.803.653.443.27轉(zhuǎn)矩T/N*m50.40121.03547.53520.48傳動(dòng)比i2.54.81效率0.960.9410.952.5 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1） 確定V帶的型號(hào)kA=1.2 PC=KAP=1.2×4=4.8KW根據(jù)=4.8KW =720r/min,選擇A型V帶（表11.15）取。大輪的基準(zhǔn)直徑： 取（表11.3）。為帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng) (2) 驗(yàn)算帶速： 帶速合適。（3）確定V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距：根據(jù)：可得應(yīng)在之間，初選中心距=800mm

12、帶長(zhǎng)：取(表11.4）。計(jì)算實(shí)際中心距：。（4）驗(yàn)算小帶輪包角： 合適。（5） 求V帶根數(shù)Z： 今得：傳動(dòng)比：由查表得，查表得：，由此可得：取Z=4根。（6）求作用在帶輪軸上的壓力：查表得q=0.10kg/m，故得單根V帶的初拉力： 作用在軸上壓力：。（7）確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=140mm采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑d2=355mm，采用腹板式結(jié)構(gòu)。V=5.28m/sa=854.2mmZ=4根小帶輪實(shí)心式結(jié)構(gòu)大帶輪腹板式結(jié)構(gòu)2.6、斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：2.6.1斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)選定齒輪傳動(dòng)類(lèi)型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。 按圖所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

13、，運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選8級(jí)精度小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪的材料為40號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，其硬度為HBCr=241286,取260HB，大齒應(yīng)比小齒輪硬度低，選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為229286HB，平均硬度240HB。2.6.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算（1） 初步計(jì)算轉(zhuǎn)矩齒寬系數(shù)（表12.13）估計(jì) Ad=82（表12.16）初步計(jì)算許用接觸應(yīng)力 初步計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1 Ad*mm 取 初步齒寬 b=d1*=1*70=70mm（2）校核計(jì)算圓周速度V V=1.06m/s<6m/s齒數(shù)z，模數(shù)m，螺旋角取=27，大齒輪齒數(shù)=i1·=4.8*27=130

14、?。ū?2.3）和估計(jì)接近 精度等級(jí) 由表12.6 選8級(jí)精度 確定各參數(shù)值 使用系數(shù) =1.35（表12.9） 齒間載荷分配系數(shù) =1.15（圖12.9） 圓周系數(shù) Ft=3457N=66.67N/mm < 100N/mm=1.68 =由此可得：齒向載荷系數(shù): =A+B=1.2載荷系數(shù)K：彈性系數(shù)：=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：=2.42 由圖12.16重合度系數(shù)：=1.01 由式12.31，因螺旋角系數(shù)許用接觸應(yīng)力：=接觸應(yīng)力校核：=<計(jì)算結(jié)果表明齒輪接觸疲勞強(qiáng)度適宜，齒輪尺寸無(wú)需調(diào)整。(3)確定傳動(dòng)主要尺寸：中心距a：實(shí)際分度圓d= 齒寬b： 主動(dòng)輪：從動(dòng)輪：2.6.3齒根彎曲疲

15、勞強(qiáng)度驗(yàn)算：齒形系數(shù)（由圖12.21）應(yīng)力修正系數(shù)（由圖12.22）重合度：（式12.18）=螺旋角系數(shù)（式12.36）（式12.35）齒間載荷分配系數(shù)： （ 由表12.10）齒間載荷分布系數(shù)（由圖12.14），=1.36載荷系數(shù)K：K=*=3.69許用應(yīng)力：=456Mpa=349Mpa驗(yàn)算：=254.7Mpa<=253Mpa<傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核。8級(jí)精度小齒輪：40號(hào)鋼，260HB大齒輪：45號(hào)鋼，240HB齒寬系數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)P222引用機(jī)械設(shè)計(jì)P226引用機(jī)械設(shè)計(jì)P227d1=70mmb=70mmV=1.06m/sz1=27z2=130=1.35 引用機(jī)械設(shè)計(jì)P21

16、5=1.15 引用機(jī)械設(shè)計(jì)P216Ft=3457N=1.68=1.2K=3.36=189.8=2.42=798Mpa=690Mpa=596Maa=203mm=70mm=336mm=80mm=70mm=0.69=1.75引用機(jī)械設(shè)計(jì)P228=1.36引用機(jī)械設(shè)計(jì)P217K=3.69斜齒圓柱齒輪的參數(shù)：名稱(chēng)代號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距mm203傳動(dòng)比i4.8法向模數(shù)mm2.5端面壓力角at(°)20齒數(shù)z27130分度圓直徑dmm70336齒頂圓直徑damm72.5338.5齒根圓直徑mm66.875126.875寬度bmm8070材料及齒面硬度HBS260240分度圓螺旋角(°

17、) 15 2.7箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表：名稱(chēng)符號(hào)尺寸（mm）機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚18機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b 112機(jī)座底凸緣厚度b 220地腳螺釘直徑19地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d115機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d210聯(lián)軸器螺栓d2的間距 l 150軸承端蓋螺釘直徑d38窺視孔蓋螺釘直徑d46定位銷(xiāo)直徑d8,d1, d2至外機(jī)壁距離C122，d2至凸緣邊緣距離C220軸承旁凸臺(tái)半徑R120凸臺(tái)高度h 根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)外機(jī)壁至軸承座端面距離l1 47大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離110齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離2 10機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1 ,m6.8， 6

18、.8軸承端蓋外徑D2108,130軸承端蓋凸緣厚度t 102.8軸的設(shè)計(jì)2.8.1輸入軸的設(shè)計(jì) (1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） 1，5滾動(dòng)軸承 2軸環(huán) 3齒輪軸的輪齒段 4套筒 6密封蓋 7軸端擋圈 8軸承端蓋 9-軸承端蓋10鍵 11-V帶(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217286HBS軸的輸入功率為=3.65 KW 轉(zhuǎn)速為=288 r/min根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本P314，并查表16-2，取c=110d=25.65mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=25.65*（1+5%）=26.93mm 所以，選d=30mm（3）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度從軸右起第一段，V帶與軸

19、通過(guò)鍵聯(lián)接，查機(jī)械手冊(cè)得右起第二段直徑，軸肩高a=（0.07-0.1），根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與軸承的左端面間的距離為65mm，則取第二段的長(zhǎng)度右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6008型軸承，其尺寸為d×D×B=40×68×15，那么該段的直徑為長(zhǎng)度，考慮1.軸承寬度B=15mm 2.軸承潤(rùn)滑，選用套筒10mm 綜上，長(zhǎng)度取=25mm右起第四段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的寬度為80mm，則此段的長(zhǎng)度為，由于要留出一點(diǎn)間隙便于安裝，所以右起第五段，為軸環(huán)定位段

20、?？紤]軸肩，右起第六段，為滾動(dòng)軸承和套筒的位置，所以，（4） 計(jì)算齒輪受力 斜齒輪螺旋角 齒輪直徑 小齒 大齒 小齒輪受力：轉(zhuǎn)矩 圓周力 徑向力Fr=Ft·tan/cos=1305.25N 軸向力（5）計(jì)算支承反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。平面的支反力： 垂直面的支反力：（6）畫(huà)軸彎矩圖 水平面彎矩圖 見(jiàn)下圖 垂直面彎矩圖 見(jiàn)下圖 合成彎矩圖： 見(jiàn)下圖 （7）畫(huà)軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩圖 見(jiàn)下圖（8）許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插值法由表16.3 =110Mpa=65Mpa應(yīng)力校正系數(shù)：a=0.59（9）畫(huà)當(dāng)量彎矩圖：當(dāng)量轉(zhuǎn)矩：=0.59*1210

21、30=71517.73N*mm當(dāng)量彎矩 在小齒輪截面處：=133117N*mm軸承處：=179223N*mm(10)校核軸徑：齒根圓直徑：=63.75mm軸徑 （11） 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 初步分析，III,V,VI三個(gè)截面有較大的應(yīng)力和應(yīng)力集中。對(duì)V截面進(jìn)行校核：軸材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，因?yàn)?，所以S=1.4-1.8所以，等效系數(shù)：截面V上的應(yīng)力應(yīng)力集中系數(shù)安全系數(shù)彎曲安全系數(shù)扭轉(zhuǎn)安全系數(shù)復(fù)合安全系數(shù),S=8.39>1.5S根據(jù)校核，V截面足夠安全。對(duì)VI截面進(jìn)行校核：軸材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，因?yàn)椋許=1.4-1.8所以，等效系數(shù)：截面VI上的應(yīng)力應(yīng)力集中系數(shù)安全系數(shù)彎曲安全系數(shù)扭轉(zhuǎn)

22、安全系數(shù)復(fù)合安全系數(shù),S=4.67>1.5S根據(jù)校核，VI截面足夠安全。對(duì)截面進(jìn)行校核（運(yùn)用第三強(qiáng)度理論）：彎曲正應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：因?yàn)樗?，?jīng)過(guò)校核，截面的安全足夠。2.8.2輸出軸的設(shè)計(jì)(1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） 1，5滾動(dòng)軸承 2軸環(huán) 3齒輪 4套筒 6密封蓋 7鍵 8軸承端蓋 9軸端擋圈 10聯(lián)軸器 (2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217286HBS軸的輸入功率為=3.44 KW 轉(zhuǎn)速為=60 r/min根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本P314，并查表16-2，取c=110d=42.4mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=42.4*（1+5%）=44.5mm

23、所以，選d=45mm（3）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度從軸右起第一段，聯(lián)軸器與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，查機(jī)械手冊(cè)得右起第二段直徑，軸肩高a=（0.07-0.1），根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與軸承的左端面間的距離為65mm，則取第二段的長(zhǎng)度右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6011型軸承，其尺寸為d×D×B=55×90×18，那么該段的直徑為長(zhǎng)度，考慮1.軸承寬度B=18mm 2.軸承潤(rùn)滑，選用套筒15mm 綜上，長(zhǎng)度取=33mm右起第四段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的寬度為70mm，

24、則此段的長(zhǎng)度為，由于要留出一點(diǎn)間隙便于安裝，所以右起第五段，為軸環(huán)定位段。考慮軸肩，右起第六段，為滾動(dòng)軸承和套筒的位置，所以，（4）計(jì)算齒輪受力 斜齒輪螺旋角 齒輪直徑 大齒 大齒輪受力：轉(zhuǎn)矩 圓周力 徑向力Fr=Ft·tan/cos=1226.38N 軸向力（5）計(jì)算支承反力根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。平面的支反力： 垂直面的支反力：（6）畫(huà)軸彎矩圖 水平面彎矩圖 見(jiàn)下圖 垂直面彎矩圖 見(jiàn)下圖 合成彎矩圖： 見(jiàn)下圖 （7）畫(huà)軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩圖 見(jiàn)下圖（8） 許用應(yīng)力 許用應(yīng)力值 用插值法由表16.3 =110Mpa，=65Mpa應(yīng)力校

25、正系數(shù)：a=0.59（9）畫(huà)當(dāng)量彎矩圖：當(dāng)量轉(zhuǎn)矩：=0.59*547530=323042.7N*mm當(dāng)量彎矩 在大齒輪截面處：=337465.29N*mm軸承處：=323042.7N*mm(10)校核軸徑：齒根圓直徑：=329.75mm軸徑 (11)判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 初步分析，,V,VI三個(gè)截面有較大的應(yīng)力和應(yīng)力集中。對(duì)V截面進(jìn)行校核：軸材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，因?yàn)?，所以S=1.4-1.8所以，等效系數(shù)：截面V上的應(yīng)力應(yīng)力集中系數(shù)安全系數(shù)扭轉(zhuǎn)安全系數(shù)>1.5S根據(jù)校核，V截面足夠安全。對(duì)VI截面進(jìn)行校核：軸材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，因?yàn)?，所以S=1.4-1.8所以，等效系數(shù)：截面VI上的應(yīng)力

26、應(yīng)力集中系數(shù)安全系數(shù)扭轉(zhuǎn)安全系數(shù)>1.5S根據(jù)校核，VI截面足夠安全。對(duì)截面進(jìn)行校核（運(yùn)用第三強(qiáng)度理論）：彎曲正應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：因?yàn)樗裕?jīng)過(guò)校核，截面的安全足夠。2.9鍵的強(qiáng)度校核公稱(chēng)直徑bh/mm鍵長(zhǎng)/mm鍵強(qiáng)度/30mm8745mm62.3Mpa125-150Mpa42mm12856mm32.75Mpa57mm161056mm96.06Mpa45mm14990mm71.15Mpa2.9.1 輸入軸的鍵強(qiáng)度校核計(jì)算1 輸入軸與帶輪處的鍵聯(lián)接：軸徑=30mm,查手冊(cè)得：選用A型平鍵鍵87 GB/1096-2003鍵校核，=45mm,得，故鍵合適。2 輸入軸與齒輪處的鍵聯(lián)接：軸徑=42

27、mm,查手冊(cè)得：選用A型平鍵鍵128 GB/1096-2003鍵校核，=56mm,得，故鍵合適。2.9.2 輸出軸的鍵強(qiáng)度校核計(jì)算1 輸出軸與齒輪處的聯(lián)接：軸徑=57mm,查手冊(cè)得：選用A型平鍵鍵1610 GB/1096-2003鍵校核，=56mm,得，故鍵合適。2 輸出軸與聯(lián)軸器處的聯(lián)接：軸徑=45mm,查手冊(cè)得：選用A型平鍵鍵149 GB/1096-2003鍵校核，=90mm,得，故鍵合適。2.10 聯(lián)軸器的選擇選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（GB/T-2002）所以，軸孔直徑為45mm，選用LT7，Y型，L=110mm。2.11滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命=5×300×1

28、6=24000小時(shí)1.輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算（1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P 因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=*Fr=1305N，輕微沖擊，=1.2，引用機(jī)械設(shè)計(jì)P375（2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值，壽命系數(shù)，球軸承=3，引用機(jī)械設(shè)計(jì)P375 （3）選擇軸承型號(hào)查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表II-4.1，選擇深溝球軸承6008，Cr=17000N由課本式18.7有預(yù)期壽命不夠，可以?xún)赡赀^(guò)后更換一次，此軸承合格。2.輸出軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算（1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P 因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=*Fr=980N，輕微沖擊，=1.2，引用機(jī)械設(shè)計(jì)P375（2）求軸承應(yīng)有

29、的徑向基本額定載荷值，壽命系數(shù)，球軸承=3，引用機(jī)械設(shè)計(jì)P375 （3）選擇軸承型號(hào)查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表II-4.1，選擇深溝球軸承6011 Cr=30200N由課本式18.7有預(yù)期壽命不夠，可以在兩年后更換一次，此軸承合格。2.12潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式的選擇2.12.1滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑作用是減少摩擦和損失，同時(shí)有利于散熱、防蝕和抗振延長(zhǎng)軸承使用壽命。滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑機(jī)主要是潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂，一般可按軸承內(nèi)徑與轉(zhuǎn)身的乘積值選取。已選的6008軸承的內(nèi)徑為40mm，已知轉(zhuǎn)速n=288r/min，所以，采用潤(rùn)滑脂。已選的6011軸承的內(nèi)徑為55mm，已知轉(zhuǎn)速n=60r/min，所以，采用潤(rùn)滑脂。2.12.2齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑已知齒輪的圓周速度v=1.06m/s<12m/s，通常采用浸油潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑方式。浸入油中的深度約一個(gè)齒高，但少于10mm，不能過(guò)深，過(guò)深會(huì)變大運(yùn)動(dòng)阻力并使油溫升高。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇引至設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P52,d1, d2至外機(jī)壁距離，以及，d2至凸緣邊緣距離引至指導(dǎo)書(shū)P52d=30mmFt=3463.94N Fr=1305.25N=121030N.mm a=0.59T=14