2020年二級(jí)分流式減速器設(shè)計(jì)

1、 結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)總體布置簡(jiǎn)圖如右圖所示工作條件：使用年限為15年，(每年工作300天),兩班制,帶式運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶曳引力F(N)：1900運(yùn)輸帶速度V(m/s)：1.6滾筒直徑D(mm)：350設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)L=72000hF=1900NV=1.6m/sD=350mm電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的選擇與校核鍵的選擇和校核聯(lián)軸器的選擇裝配圖、零件圖的繪制編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)計(jì)算過(guò)程及其說(shuō)明設(shè)計(jì)任務(wù)減速器總裝配圖一張低速軸、悶蓋零件圖各一張(3)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份第一階段：第二階段第三階段第四階段總體

2、計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算軸與軸系零件的設(shè)計(jì)軸、軸承、鍵及聯(lián)軸器的校核及草圖繪制裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)設(shè)計(jì)進(jìn)度(1)(2)(3)(4)二、傳動(dòng)方案的擬定分流式二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)知傳動(dòng)類型為：分流式二級(jí)圓柱齒輪減速器。本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱布置，沿齒寬載荷分布較均勻。減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。三、電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y系列2、選擇電動(dòng)機(jī)容量：工乍機(jī)所需功率PwPw=FV/1000=1900X1.6/1000=3.04kwn=60X1000V/nDw=87.4r/min(2)電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd考慮傳動(dòng)裝置的功率損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為

3、P=P/ndw試中n為從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)主動(dòng)軸之間的總效率，即耳二耳2g2g3133其中，分別為傳動(dòng)系統(tǒng)中聯(lián)軸器，齒輪傳動(dòng)及軸承123的效率，取=0.99，=0.96，=0.98123=223133=0.992x0.962x0.983=0.85電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=P/ndw=3.04/0.85=3.58kw(3)確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped選定電動(dòng)機(jī)的額定功率P=4kwed3、選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=87.4r/minw該傳動(dòng)系統(tǒng)為分流式圓柱齒輪傳動(dòng)，=3612則總傳動(dòng)比可取i=9，i=3612則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為Pw=3.04kwn=87.4r/minwn=0.85Pd=3.58kwP=4kw

4、edn=9n=9X87.4=786.6r/mind1wn=36n=36X87.4=3146r/mind2w可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為1000r/min，1500r/min，3000r/min的電動(dòng)機(jī)都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min，1500r/min，3000r/min的三種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：n=786.6r/mind1n=3146r/mind2、.1?萬(wàn)案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（kg）傳種裝置總傳動(dòng)比同步、,片+1、.滿載1Y132M1-6410009607310.982Y112M-44150014404316.483Y112M-243000289

5、04533.07表1電動(dòng)機(jī)方案比較表（指導(dǎo)書(shū)表20-1）由表中數(shù)據(jù)可知，方案1的總傳動(dòng)比最小，傳種裝置結(jié)構(gòu)尺寸最小，因此可采用方案1，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M-6電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M-6型號(hào)HABCDEFXGDGY132M-613221617889388010X833KABADACHDAABBHAL1228021013531560238185154、電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)和外型、安裝尺寸表2電動(dòng)機(jī)參數(shù)（指導(dǎo)書(shū)表20-2）四、計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比（1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比in/n=960/87.4mw=10.98（2）分配各級(jí)傳動(dòng)比i=10.98取高速級(jí)的圓柱齒輪傳動(dòng)比i=3.52，則低

6、速級(jí)的圓柱齒輪i=3.5211的傳動(dòng)比i為2i=i/i21=10.98/3.52=3.12由指導(dǎo)書(shū)表2-1及表2-2知，傳動(dòng)比合理五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為軸I,減速器高速級(jí)軸為軸II,中速軸為軸III,i2=3.12低速級(jí)軸為軸W,帶輪軸為軸V,則n=n=n=960r/minIIImnn=if=960/3.52r/min=272.73r/minini1nn=nuii272.73/3.12r/miniVVi2=87.4r/min2.按電動(dòng)機(jī)額定功率P計(jì)算各軸輸入功率edPP=4kwiedyP5kw=3.96kw3.各軸轉(zhuǎn)矩PiiiPiVPi=3.969698kw=3

7、.73kwPii=3.739698kw=3.51kwPPv雪耳月.519899kw=3.40kwPT9550 x=9550X4/960N-min=39.79N-mPT9550Xf=9550X3.96/960N-miinii=39.39N-mPT9550 x十=9550X3.73/272.73N-miiiniii=130.61N-mPT9550 x十=9550X3.51/87.4N-miVniV=383.53N-mnnn=96iiim0r/minn=272.73r/miniiin87.4r/miniVn=87.4r/minVP=4kwiP=3.96kwiiPiii=3.73kwPiV=3.51k

8、wPV=3.40kwT=39.79N-mT=39.39N-miiTii=130.61N-mT=383.53N-miVT=371.51N-mV7級(jí)精度(GB10095-88)小齒輪:40Cr(調(diào)質(zhì))275HBS大齒輪:45鋼(調(diào)質(zhì))236HBSZ=251Z=882u=3.521B=14PT二9550Xf=9550X3.40/87.4N-mVnV=371.51N-m將計(jì)算結(jié)果匯總列表如下表3軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸I高速級(jí)軸II中間軸III低速級(jí)軸IV帶輪軸V轉(zhuǎn)速(r/min)960960272.7387.487.4功率（kw）43.963.733.513.40轉(zhuǎn)矩(N-m)39.7939.

9、39130.61383.53371.51傳動(dòng)比13.523.121效率耳0.990.940.940.97六、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇材料、精度及參數(shù)a.按圖1所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)b.帶式運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）c.材料選擇。查圖表（P表10-1）,選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為275HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）,硬度為236HBS，二者的硬度差為39HBS。d.初選小齒輪齒數(shù)Z=25,則大齒輪齒數(shù)1Z=3.52X25=882u=3.521e.初選螺旋角B=14f選取齒寬系數(shù)0:0=1.2dd2）按齒

10、面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按下式試算d1t3時(shí)書(shū)da10=1.2dkt1=1.6分流式小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=T/2II=19.70N-m查圖表（P圖10-30）選取區(qū)域系數(shù)Z=2.433H（表10-6）選取彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa2E查圖表（P圖10-26）得=0.768，=0.87a1a2=+=0.768+0.87=1.638aa1a2許用接觸應(yīng)力B=600MPa,B=530MPaH1H2則a=（t+a）/2HH1H2=（600+530）/2=565MPa由式N=60njLh計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N二60njL11h=60X960X1X72000=4.15X109N二N/3.5221T=19.70N-m

11、1Z=2.433HZE=1898MPa2E=0.768a1=0.87a2=1.638ala=600MPaH1a=530MPaH2b=565MPaHN=4.15X1091N=1.178X1092=4.15X109/3.52=1.178X1092)計(jì)算2x1.6x19.70 x1033.52+1f2.433X189.8）/1.2x1.6383.52（565丿a按式計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1td1t2mmd1t=30.19mm=30.19mmb.計(jì)算圓周速度V=兀dn/60 x100011t1=3.14X30.19X960/（60X1000）m/sV1=1.52m/s=1.52m/sc.計(jì)算齒寬b及模

12、數(shù)mntd.e.f.g.b=d=1.2X30.19mm=36.23mmd1tm=dcosB/Z=1.17mmnt1t1h=2.25m=2.25X1.17mm=2.64mmntb/h=36.23/2.64=13.74計(jì)算縱向重合度氣=0.318ZtanBPd1=0.318X1.2X25Xtan14o=2.378計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)K=1,根據(jù)V=1.52m/s,7級(jí)精度查圖表（P圖A10-8）得動(dòng)載系數(shù)K=1.08v查圖表（P表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)K二K=1.4HaFa由公式K=1.12+0.182+0.23x10-3bHPd得K=1.12+0.18x1.22+0.23x10-3x36

13、.23HP1=1.387查圖表（P圖10-13）得K=1.352FP1由式K二KKKKAVHaHP得載荷系數(shù)K=1X1.13X1.4X1.387=2.1941按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑由式得d1mm=33.54mm計(jì)算模數(shù)代1b=36.23mmm=1.17mmnth=2.64mmb/h=13.74P=2.378K=1AK=1.08vK=1.4HaK=1.4FaKHP1=1.387KFP1=1.352K1=2.194d1=33.54mm 1 m=dcosB/Z=33.54Xcos140/25mmn111=1.3mm3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)0YY礙計(jì)算Fm=1.3mmn12KTYcos2按

14、式m1些n19Z2d11a1）確定計(jì)算系數(shù)a.計(jì)算載荷系數(shù)由式K二KKKKAVFaF0得個(gè)1.13.4.352-2.14b.根據(jù)縱向重合度*=2.378查圖表（P圖10-28）得螺旋角影響系數(shù)Y0=0.87c.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Z=Z/cos30=25/cos314o=27.37V1=Z/cos30=88/cos314o=96.332d.ZV2查取齒形系數(shù)查圖表（P表10-5）1=2.563Y=2.187Fa2e.查取應(yīng)力校正系數(shù)查圖表（P表10-5）f.Y=1.604Sa1計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4鷺2=1-786彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN2=0.88。查得小

15、齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限afe1=500MPa，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限fe2=380MPa，由式KaSK=2.141Y=0.870得=0.85X500/1.4MPa=303.57MPa1=0.88X380/1.4MPa=238.86MPa2Z=27.37V1Z=96.33V2=2.563Fa1=2.187Fa2=1.604Sa1=1.786Sa2S=1.4K=0.85FN1K=0.88FN2a=500MPaFE1a=380MPaFE2a=303.57MPa1a=238.86MPa2YYg.計(jì)算大小齒輪的倚丫并加以比較FYY層=2.563X1.604/303.57=0.01354F1YYEHF2=2

16、.187X1.786/238.86=0.01635YY11F1=0.01354YYF2d2=0.01635大齒輪的數(shù)值大2)設(shè)計(jì)計(jì)算mn13：2X24X1970燈03X87Xcs214。x0.01635mm31.2x252x1.638=0.97mm由以上計(jì)算結(jié)果，取mm=2，按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑d1=33.54mm計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)Z二dxcos0/m=33.54Xcos14o/2=16.2711n取Z=28，則Z二uZ=3.52X28=9812114)幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算中心距m(Z+Z)2x(28+98)a=旳12=mm12cos02Xcos14o=129.86mm將中心距圓整為130

17、mm2)按圓整的中心距修正螺旋角0=arccosm(Z+Z)n11Z2a1=arccos2x(28+98)2X130=14o1512m=2mmn1Z=281Z=982a1=130mm0=14o1512因0值改變不多，故參數(shù)a，K0，ZH等不必修正計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d=Zm/cos0=28X2/cos14o151211n1d=57.78mm1d=202.22mm2=57.78mmd=Zm/cos0=98X2/cos14o15122n1=202.22mm計(jì)算齒輪寬度B=75mmb=Qd=1.2X57.78mm=69.34mm1d1圓整后取B=75mm，B=70mm125）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由eV2m，

18、小齒輪做成齒輪軸t1B=70mm2由160mmd2.323tu+1u21）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a試選Kt2=1.3b.確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T二T=130.61N-m3III=1.3061X105N-mm查圖表（P表10-6）選取彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa2E查圖表（P圖10-21d）得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa,=530MPaHlim3Hlim4由式確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N二60njL=60X272.73X1X72000=1.178X1097級(jí)精度（GB10095-85）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）275HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）236HBSZ=253Z=7840=1.2d2K=1.

19、3t2T=1.3061X3105N-mmZ=189.8MPa2E=600MPaHlim3=530MPaHlim4N=1.178X1093N=3.776X10*84K=0.90HN3K=0.95HN4S=133h =0.9X600MPa=540MPaH3=0.95X530MPa=503.4MPaH42）計(jì)算a.由式試算小齒輪分度圓直徑d，代入t中的較小值3tHQ=540MPaH3B=503.4MPaH4G=503.4MPa得d2.323t1222ud22=2.32x1.3xl.3O61xlO53.12+1（189.93.121503.4丿1.22mmd69.22mm3t=69.22mmb.計(jì)算圓

20、周速度匕V=兀dn/60 x100033tIII=3.14X272.73X69.22/60000m/s=0.99m/s計(jì)算齒寬b3b=d=1.2X69.22mm=83.06mm3d23t計(jì)算模數(shù)、齒寬高比模數(shù)m=d/Z=69.22/25mm=2.77mmt23t3齒高h(yuǎn)=2.25m=2.25X2.77mm=6.23mm3t2則b/h=83.06/6.23=13.3333e.計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)V=0.99m/s,7級(jí)精度，查圖表（P圖10-8）得3動(dòng)載荷系數(shù)K=1.06,直齒輪K二K=1,由=1.2V2Ha2Fa2d2和b=83.06mm，根據(jù)式得K=1.3983H卩2由b/h=13.33和K=1

21、.398查圖表（P圖10-13）33HP2得K=1.352FP2V3=0.99m/sb=83.06mm3m=2.77mmt2h=6.23mm3b3/h3=13.33K=1.06V2K=1Ha2Ka=1Fa2K=1.398HP2K=1.352FP2H4故根據(jù)式得K=1.4822f.按實(shí)際載荷系數(shù)系數(shù)校正所得分度圓直徑。由式得d=72.31mm3g.計(jì)算模數(shù)m2m=d/Z=72.31/25mm=2.89mm2333）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式為F|X221）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.查圖表（P圖10-20c）得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE3=500MPa，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa。FE

22、4b.查圖表（P圖10-18）取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85FN3KFN4=0.88c.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S2=】.4，K式0_|=FNFEFS1K=FN3FE3F3S2=0.85500/1.4MPa=303.57MPa1K=FN4FE4F4S2=0.88K2=1.482d=72.31mm3m=2.89mm2=500MPaFE3=380MPaFE4K=0.85FN3K=0.88FN4S=1.42=303.57MPaF14=236.86MPa380/1.4MPa=236.86MPaK2=1.433d.計(jì)算載荷系數(shù)K2。由式得K2=1X1.06X1X1.352=1.433YF

23、a3=2.62e.查取齒形系數(shù)。查圖表（P表10-5）得Y=2.62Y=2.224Fa3FOAf.查取應(yīng)力校正系數(shù)。查圖表（P表10-5）得Y=1.59sa3Y=2.224Fa4=1.59sa3=1.758sa4Y=1.758sa4YYg.計(jì)算大、小齒輪的書(shū)，并加以比較F 1 YYa3a3F3=2.62X1.59/303.57=0.01372YYa3a3F3=0.01372YYa4=2.224X1.758/238.86=0.01637YY=0.01637F4F4大齒輪的數(shù)值大2）設(shè)計(jì)計(jì)算;2x1.433x1.3061x10531.2x252x0.01637mm=2.01mm由以上計(jì)算結(jié)果,取模

24、數(shù)m=3mm。按分度圓直徑d=72.31mm23計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)得Zd/m=72.31/3=24.1取Z=25，則3323ZuZ=3.12X25=784234)幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算中心距m(Z+Z)a234=3X(25+78)/2mm=154.5mm222)計(jì)算分度圓直徑dmZ3x25mm=75mm323m=3mm2Z=253Z=784a2=154.5mmd=75mm3d=234mm4dmZ3x78mm=234mm243)計(jì)算齒輪寬度B=95mm3bQd=1.2X75mm=90mm3d23B4=90mm取B3=95mm，B4=90mm（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪（齒輪3）采用實(shí)心結(jié)構(gòu)大齒輪（齒輪4）采用

25、腹板式結(jié)構(gòu)七、軸的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)軸（軸II）的設(shè)計(jì)已知P=3.96kw,n=960r/min,T=39.39N-mIIIIIITT/2=19.70N-mII1.求作用在齒輪上的力2TcosBF+=2X19.70X103Xcos14。1512”/57.78Nt1d=660.92NFr1Ftana11nCOSP660.92Xtan2Oocos14ol512”N=248.19NF=660.92Nt1F=248.19Nr1FFtanP660.92Xtan14o1512N=167.85Na1t1F=167.85Na1圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如圖所示t1r1a12初步確定軸的最小直徑。先按式d

26、-Ao37d、16.84mmIImin初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理。查圖表（P表15-3），取A0II=105，得dIImin0IImm=16.84mmT=51.21N-mcaII輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的直徑。選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式為11)cad=35mmIImin查圖表（P表14-1）,取K=1.3，則T=1.3X39.39N-mAcaII=51.21N-m根據(jù)T=51.21N-m及電動(dòng)機(jī)軸徑D=38mm,查標(biāo)準(zhǔn)caIIGB4323-84,選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器。確定軸最小直徑d=35mmmin3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案

27、。經(jīng)分析比較，選用如圖所示的裝配方案IIIIIVHI2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度f(wàn)71）聯(lián)軸器采用軸肩定位，I-II段d=35mm，由式h=I-II0.07-0.1）d，取dII-III=38mm，軸端用軸端擋圈固定D=45mm1d=35mmI-II查圖表（指導(dǎo)書(shū)表13-19）,取擋圈直徑D1=45mm,LI-II=80mmL=80mmI-II2）初步選擇滾動(dòng)軸承。該傳動(dòng)方案沒(méi)有軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承。根據(jù)d=38mm，II-III查GB276-89初步取0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6008,其尺寸為dXDXB=40mmX68mmX15mm，故d=

28、d=40mmIII-IVVII-VIII3）取d=44mm,L=L=80mmV-VIIV-VVI-VII4）由指導(dǎo)書(shū)表4-1知箱體內(nèi)壁到軸承座孔端面的距離L=8+C+C+（5:10）mm，取L=60mm,采用凸1121緣式軸承蓋，取軸承蓋的總寬度為40.2mm,到聯(lián)軸器的距離為15.8mm,則L=56mmII-III5）取小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為a=12mm,大齒輪2和2與1齒輪3之間的距離c=10mm,滾動(dòng)軸承端面距箱體內(nèi)壁S=12mm則L=B+S+a(LB)1III-IVIV-V1=15+12+12-5=34mmLVIIVIII=LIIIIV=34mmL=B+2c5=110mmVVI33）

29、軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用普通C型平鍵連接,按d=35=mm,L=80mm查圖表（P表6-1）選用鍵IIIIIIbxhxl=10mmX8mmX70mm。d=38mmII-IIIL=56mmII-IIId=40mmIII-IVL=34mmIII-IVL=80mmIV-Vd=44mmV-VIL=110mmV-VIL=80mmVI-VIId=40mmVII-VIIIL=34mmVII-VIIIa=12mm1c=10mmS=12mm1L=60mm1I-II段：鍵C10X70GB1096-79滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過(guò)渡配合來(lái)保證，選用直徑尺寸公差為m64）確定軸上圓角

30、和倒角尺寸查圖表（P表15-12）,取軸端倒角為1.6X45。，各軸肩處圓角半徑為R1中速軸（III軸）的設(shè)計(jì)已知P嚴(yán)7kw，Tm=13061Nm，鐳=272.73r/min1求作用在齒輪上的力F二F=660.92N,F二F=248.19N,F二F=167.85Nt2t1r2r1a2a12TF二班=2X130.61/0.075N=3482.93Nt3d3軸的配合：m6軸端倒角：1.6X45o軸肩圓角：R1Ft2=660.92NFr2=248.19NF=167.85Na2Ft3=3482.93NFr3=1267.68N軸上力的方向如下圖所示F二Ftan200=1267.68Nr3t3軸III材料

31、：45鋼調(diào)質(zhì)處理dIIImin3.73-110X3藥方mm=26.31mm。該軸的最小直徑為安2初步確定軸的最小直徑根據(jù)式（10）初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。查圖表（P表15-3）,取A=110，于是得0IIId=30mmIIImin裝軸承處的直徑，取為d=30mmmin3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案，如圖IIIIIIIiv-.-i_i-:r2)確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)根據(jù)d=30mm取d=30mm,軸承與齒輪2，2之IIIminI-II間采用套筒定位，取d=d=32mm，齒輪2與齒輪II-IIIV-VI3之間用套筒定位，取diii-IV=34mm，齒輪3

32、采用軸肩定位,取h=3mm，則div-V=40mm，由于軸環(huán)寬度軸II的設(shè)計(jì)，取L=bIV-V=c=10mmIV-V因?yàn)锽3=95mm=70mm取LIII-IV=92mm，則2)3)d=M27I-IL=16mmI-1d=30mmI-IIL=42.5mmI-IId=32mmII-IIIL=80mmII-IIILII-III=B+c+(BL23III-IV)-3=70+10+3-3mm=80mmL=B2=70-2mm=68mmV-VI2初步選擇滾動(dòng)軸承由于配對(duì)的斜齒輪相當(dāng)于人字齒，軸II相對(duì)于機(jī)座固定，則III軸應(yīng)兩端游動(dòng)支承，選取外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承，初步選取0組游隙，0級(jí)公差的N系列軸承N2

33、06，其尺寸為dXDXB=30mmX62mmX16mm。由于軸承內(nèi)圈受軸向力，軸端不受力，軸承內(nèi)圈軸端采用圓螺母與墊片緊固，根據(jù)GB812-88(指導(dǎo)書(shū)表13-17)選用M27X1.5規(guī)格的圓螺母及相應(yīng)的墊片，圓螺母厚度m=10mm,墊片厚度s=1mm，則取Li-廣LS1=12mm取a=14皿口=16mmVII-VIIS=11mm，2d=34mmIII-IVL=92mmIII-IVd=40mmIV-VL=10mmIV-Vd=32mmV-VIL=68mmV-VI，由a1=12mmd=30mmVI-VIIL=42.5mmVI-VIILI-II=L=a+SVI-VII22=14.5+11+16+3-

34、2mm=42.5mm選用嵌入式軸承蓋，取軸承端蓋的總寬度為27mm軸上零件的周向定位齒輪的周向定位都采用普通平鍵連接dVII-VII=M27L=16mmVII-VIIa=14.5mm2d=32mm，V-VIL=68mmV-VIdIVmin112X該軸的最小直徑為安S=11mm2III-IV段：鍵10mmX8mmX80mmII-III段及V-VI段鍵10mmX8mmX56mm倒角：1.0X45。圓角半徑：R1F=3482.93Nt4F=1267.68Nr4按d=34mm，L=92mmIII-IVIII-IVd=32mm，B=70mmII-III2查圖表（P表6-1）取各鍵的尺寸為III-IV段：

35、bXhXL=10mmX8mmX80mmII-III段及V-VI段：bXhXL=10mmX8mmX56mm滾動(dòng)軸承的周向定位靠過(guò)渡配合來(lái)保證，選公差為m64）確定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-2）,取軸端倒角為1.0X45。，各軸肩處的圓角半徑為R1（三）低速軸（軸IV）的設(shè)計(jì)已知P=3.51kw,T=383.53N-m,n=87.4r/minIVIV1求作用在軸上的力F二F=3482.93NF二F=1267.68Nt4t3r4r32初步確定軸的最小直徑按式（10）初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。查圖表（P表15-3）取A=112，于是得0IV軸IV聯(lián)軸器：HL3型彈性

36、柱銷聯(lián)軸器D=42mmL=112mmd=42mmIVmin裝聯(lián)軸器處的直徑，選取聯(lián)軸器的型號(hào)。根據(jù)式（，查圖表（P表14-1）,取kam，則T=1.3X383.53N-m=498.59N-mcaIV根據(jù)T=498.59N-m，查標(biāo)準(zhǔn)GB5014-85（指導(dǎo)書(shū)表17-4）caIV考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，帶具有緩沖的性能，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器。選取軸孔直徑d=42mm,其軸孔長(zhǎng)度L=112mm,則軸的最小直徑d=42mmIVmin3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案。經(jīng)比較，選取如下圖所示的方案3 3 根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度2）1）取dvm-IX=42mm，為了滿足半聯(lián)

37、軸器的軸向定位要求，采用軸肩定位，由h=（0.07-0.1）d，取dvn-VIII=48mm，聯(lián)軸器用軸端擋圈緊固，查圖表（指導(dǎo)書(shū)表13-19），取D2=55mm，L=110mmVIII-IX2）初步選擇滾動(dòng)軸承根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6210,其尺寸為dXDXB=50mmX90mmX20mm故d=d=50mmI-IIVI-VII3）軸承采用套筒定位，取d二d=58mm，II-IIIV-VIL=L=36mmI-IIVI-VII4）根據(jù)軸頸查圖表（P表15-2，指導(dǎo)書(shū)表13-21）取安裝齒輪處軸段dIII-IIIIV-IV=62mm,齒輪采用軸肩定位，根據(jù)h=(

38、0.07-0.1)d=4.34mm-6.4mm，取h=5mm，則J“=74mm，軸環(huán)寬度b214h=1.4X5mm=7mm，取L=10mmIV-V5）查圖表（指導(dǎo)書(shū)表13-21)，已知B4=90mm。d=50mmI-IIL=36mmI-IId=58mmII-IIIL=81mmII-IIId=62mmIII-IIIL=8mmIII-IIId=62mmIV-IVL=89.7mmIV-IVd=74mmIV-VL=10mmIV-Vd=58mmV-VIL=81mmV-VId=50mmVI-VIIdIII-IV=57.8mmLIII-IV=2.3mm(S=2mmL=36mmVI-VIILIV-IV=89.

39、7mmLIII-III=8mmd=48mmVII-VIII6）根據(jù)軸II，軸III的設(shè)計(jì)，取滾動(dòng)軸承與內(nèi)壁之間的距離S=10mm，則LII-III=S3+a2+B2+c+2.5-(n+S)-16=(10+14.5+70+10+2.5-8-2-16)mm=81mmL=S+a+B+c+2.5-L-16V-VI322IV-VL=60mmVII-VIIId=42mmVIII-IXL=110mmVIII-IX =（10+14.5+70+10+2.5-10-16）mm=81mm7）根據(jù)箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離L=60mm，及1S=10mm,B=20mm,根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表9-9，取軸承蓋的總寬3度為39.6

40、mm,軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離為S、=20.4mm蓋-聯(lián)則L=60mmVII-VIII3）軸上零件的周向定位齒輪,半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用普通平鍵連接,根據(jù)d=62mm,L=89.7mmIV-IVIV-IVd=42mm,L=110mmVIII-IXVIII-IX查圖表（P表6-1）得IV-IV段：bXhXL=18mmX11mmX80mmVIII-IX段:bXhXL=12mmX8mmX100mm滾動(dòng)軸承與軸的周向定位靠過(guò)渡配合來(lái)保證,選用直徑尺寸公差為m64）確定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-12）,取軸端倒角尺寸為1.6X45。軸上圓角R=R=R=R=1.0mm,R=R=R=1.6m

41、mIIVIVIIVIIIIIIIVVS=10mm3S=20.4mm蓋-聯(lián)軸用彈性擋圈：擋圈GB894.1-86-62滾動(dòng)軸承：6210軸端擋圈：擋圈GB892-8655IV-IV段：鍵18X80GB1096-79VIII-IX段：鍵C12X100GB1096-79滾動(dòng)軸承與軸的配合：m6軸端倒角：1.6X45。軸上圓角：R=R=R=RIIVIVIIVIII=1.0mmR二R二R=IIIIVV1.6mm4求軸上的載荷軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖15-23知，深溝球軸承6210，a=10mm，從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見(jiàn)下圖）可以看出Ft作用處是危險(xiǎn)截面，L=162mm,將該截面的所受

42、彎矩和扭矩列于下表表4危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩載荷水平面H垂直面V支反力FF二F=633.84NNH1NH2F二F=1741.465NNV1NV2彎矩M=102682N-mmHM=282117.33N-mmV總彎矩MM=300222.89N-mm扭矩TT=407502.81N-mm5.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力C=11.727MPacaC=60MPa-1L=72000hhF=299.62Nr=3r_Jm2+(aT)2_J300222.892+(0.6X407502.81)2caW兀623/32-18

43、X5.5(62-5.5)2/2x62=244501.69/20849.146MPa=11.727MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查圖表(P表15-1)得=60MPa，因此CVr，故軸安全。-1ca-1八、軸承的選擇和校核計(jì)算已知軸承的預(yù)計(jì)壽命為L(zhǎng)=72000hh1輸入軸承的選擇與計(jì)算由軸II的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承6008，由于受力對(duì)稱,只需要計(jì)算一個(gè)，其受力FF2+F2=299.62N，F(xiàn)=0，F(xiàn)=0r*r1t1aa=3，轉(zhuǎn)速n=960r/min1)查滾動(dòng)軸承樣本(指導(dǎo)書(shū)表15-3)知深溝球軸承6008的基本n=960r/min額定動(dòng)載荷C=13200N,基本額定靜載荷C=94

44、20N02）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P因?yàn)镕=0,徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作a情況平穩(wěn)，按課本（P表13-6），取f=1.2，則pP=f(XF+YF)=1.2X(1X299.62+0)Npra=359.54N3）驗(yàn)算軸承壽命106(C)X60nIP丿10660 x960(13200丫X(359.54丿=859127hL=72000hh故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6008。2軸III上的軸承選擇與計(jì)算由軸III的設(shè)計(jì)已知,初步選用外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承N206,由于受力對(duì)稱，故只需要校核一個(gè)。其受力F=1176.74N，rF=0，e=10/3，n=272.73r/mi

45、na1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書(shū)表15-5）知外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承N206的基本額定動(dòng)載荷C=36200N，基本額定靜載荷C=22800N02）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P因?yàn)镕=0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作aC=13200NC=9420N0X=1Y=0f=1.2pP=359.54NL=859127hh深溝球軸承6008F=1176.74NrF=0a&=10/3n=272.73r/minC=36200NC=22800N0X=1Y=0f=1.2情況平穩(wěn)，按課本（P表13-6），取f=1.2，則pP=f(XF+YF)=1.2X(1X1176.74+0)N=1412.09N3）驗(yàn)算軸承壽

46、命106(C)X60nIP丿10660 x272.73(36200)10/3X(1412.09丿=3035776hL=72000hh故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承N2063輸出軸上的軸承選擇與計(jì)算P=1412.09NL=3035776hh外圈無(wú)擋邊圓柱滾子軸承N206pra由軸IV的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承6210，由于受力對(duì)稱，只需要計(jì)算一個(gè)，其受力F*F校核鍵連接的強(qiáng)度+F2=3706.46N,F=0,rr414a=3，轉(zhuǎn)速n=87.4/min1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書(shū)表15-3）知深溝球軸承6210的基本額定動(dòng)載荷C=27000N,基本額定靜載荷C=19800

47、N02）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P因?yàn)镕=0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作a情況平穩(wěn)，按課本（P表13-6），取f=1.0，則pP=f(XF+YF)=1.X(1X3706.46+0)Npra=3706.46N3）驗(yàn)算軸承壽命106(C)X60nIP丿10660 x87.4(27000丫X13706.46丿=73714hL=72000hh故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6210九、鍵連接的選擇與校核計(jì)算1輸入軸與聯(lián)軸器的鍵連接F=3706.46NrF=0an=87.4/minC=27000NC=19800N0X=1Y=0f=1.0pP=3706.46NL=73714hh1）

48、由軸II的設(shè)計(jì)知初步選用鍵C10X70，T=39.39N-mII2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力G1=100-120MPa，取G=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度ppl=L-b/2=70mm-5mm=65mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度2Tx103k=0.5h=0.5X8mm=4mm。由式b=可得pkld2Tx103ikld=2X39.39x103/4X65X35MPa=8.66MPavb=110MPap可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵C10X702.齒輪2（2與軸III的鍵連接1）由軸III的設(shè)計(jì)知初步選用鍵10X56,T=T/2=65.305N-m選用鍵C10

49、X70GB1096-79III鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力G=100-120MPa,p=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=56mm-10mm=46mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度、2Tx103k=0.5h=0.5X8mm=4mm。由式G=可得pkld2Tx103G=珥=2X65.305x103/4X46X32MPapkld選用：鍵10X56GB1096-79=22.18MPaG=110MPap可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵10X563齒輪3與軸III的鍵連接1）由軸III的設(shè)計(jì)知初步選用鍵10X80,T=T=130.61N-mIII2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材

50、料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力G=100-120MPa,取G=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度ppl=L-b=80mm-10mm=70mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度2Tx103k=0.5h=0.5X8mm=4mm。由式G=可得pkld2Tx103G=珥=2X130.61x103/4X70X34MPapkld選用：鍵10X80GB1096-79=27.44MPavG=110MPap可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵10X804齒輪4與軸IV的鍵連接1）由軸IV的設(shè)計(jì)知初步選用鍵18X80，T=T=383.53N-mIV2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力G=

51、100-120MPa，p取Gp=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=80mm-18mm=62mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度2Tx103k=0.5h=0.5X11mm=5.5mm。由式G=可得pkldG=2J3=2X383.53x103/5.5X62X62MPapkld=36.28MPavG=110MPap可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵18X805聯(lián)軸器與軸IV的鍵連接1）由軸IV的設(shè)計(jì)知初步選用鍵12X100,T=T=383.53N-mIV2）校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表6-2）查得許用應(yīng)力G=100-120MPa,取G=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度ppl=L-b=100m

52、m-12mm=88mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度、2Tx103k=0.5h=0.5X8mm=4mm。由式G=可得pkld2Tx103#kld=2X383.53x103/4X88X42MPa=51.88MPaG=110MPap可見(jiàn)連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵12X100十、聯(lián)軸器的選擇1輸入軸（軸II）的聯(lián)軸器的選擇根據(jù)軸II的設(shè)計(jì)，選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器（35鋼），其尺寸如下表所示選用：鍵18X80GB1096-79選用：鍵12X100GB1096-79型號(hào)T(N-m)tn(r/min)d(mm)2L(mm)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg-m2)TL6250380035820.0262輸出軸（軸IV）的聯(lián)軸器的選擇根據(jù)軸IV的設(shè)計(jì)，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器（35鋼），其尺寸如下表所示型號(hào)T(N-m)tn(r/min)d(mm)2L(mm)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg-m2)HL36305000421120.6一、減速器附件設(shè)計(jì)1視孔蓋視孔蓋：A=120mm通氣器：M18X1.5油面指示器：2型油標(biāo)尺M(jìn)16油塞：M16X1.5吊耳：d=20mm定位銷：銷GB117-86A6X30起蓋螺釘：M8X20齒輪潤(rùn)滑：L-AN22h=57mmdn1=38400mmr/mindn2=8181.9mmr/mindn3=4370mm-r/min滾動(dòng)軸承脂：ZGN69-2選用A=120mm的視孔蓋。2