帶式輸送機傳動裝置機械設(shè)計課程設(shè)計說明書

1、機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書機械設(shè)計及其自動化專業(yè)2013西北工業(yè)大學(xué) HYPERLINK l _TOC_250042 一題目4 HYPERLINK l _TOC_250041 二運動參數(shù)計算5 HYPERLINK l _TOC_250040 電動機選擇5 HYPERLINK l _TOC_250039 傳動比選擇6 HYPERLINK l _TOC_250038 傳動參數(shù)的計算7 HYPERLINK l _TOC_250037 各軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)的確定7 HYPERLINK l _TOC_250036 各軸的輸入功率7 HYPERLINK l _TOC_250035 各軸的輸入扭矩（N

2、m）7 HYPERLINK l _TOC_250034 根據(jù)以上的數(shù)據(jù)整理得下表：8 HYPERLINK l _TOC_250033 三、傳動零件設(shè)計8 HYPERLINK l _TOC_250032 高速級齒輪傳動計算8 HYPERLINK l _TOC_250031 .選定齒輪的類型、材料及齒數(shù)，精度等級8 HYPERLINK l _TOC_250030 .按齒面接觸強度設(shè)計9 HYPERLINK l _TOC_250029 .按齒根彎曲強度設(shè)計11 HYPERLINK l _TOC_250028 .幾何尺寸計算12 HYPERLINK l _TOC_250027 .低速級齒輪傳動計算13

3、 HYPERLINK l _TOC_250026 .選定齒輪的類型、材料及齒數(shù)，精度等級13 HYPERLINK l _TOC_250025 .按齒面接觸強度設(shè)計13 HYPERLINK l _TOC_250024 .按齒根彎曲強度設(shè)計15 HYPERLINK l _TOC_250023 .幾何尺寸計算17 HYPERLINK l _TOC_250022 四、鏈傳動計算17 HYPERLINK l _TOC_250021 五、聯(lián)軸器的選擇19 HYPERLINK l _TOC_250020 六、軸的設(shè)計20 HYPERLINK l _TOC_250019 估算最小直徑20 HYPERLINK

4、l _TOC_250018 初選軸承：21 HYPERLINK l _TOC_250017 軸的設(shè)計22 HYPERLINK l _TOC_250016 .高速軸一的設(shè)計：22 HYPERLINK l _TOC_250015 （1）高速軸一的結(jié)構(gòu)設(shè)計：22 HYPERLINK l _TOC_250014 高速軸一的校核23 HYPERLINK l _TOC_250013 高速軸一的軸承壽命校核：26 HYPERLINK l _TOC_250012 高速軸一上的鍵的設(shè)計與校26 HYPERLINK l _TOC_250011 .中間軸二的設(shè)計：27 HYPERLINK l _TOC_250010

5、 （1）中間軸二的結(jié)構(gòu)設(shè)計：27 HYPERLINK l _TOC_250009 （2中間軸二的強度校核 29 HYPERLINK l _TOC_250008 中間軸二的軸承壽命校核：32 HYPERLINK l _TOC_250007 中間軸二上的鍵的設(shè)計與校32 HYPERLINK l _TOC_250006 .低速軸的三設(shè)計：32 HYPERLINK l _TOC_250005 （1）低速軸三的結(jié)構(gòu)設(shè)計：33 HYPERLINK l _TOC_250004 （2低速軸三的強度校核 34 HYPERLINK l _TOC_250003 低速軸三的軸承壽命校核：37 HYPERLINK l

6、_TOC_250002 低速軸三上的鍵的設(shè)計與校37 HYPERLINK l _TOC_250001 七減速箱的設(shè)計39 HYPERLINK l _TOC_250000 八、減速器的附件選擇及說明40一 題目設(shè)計一個帶式輸送機傳動用的二級圓柱齒輪展開式減速器。其工作條（每年三百個工作日小批量生產(chǎn)，兩班制，輸送機工作軸轉(zhuǎn)速允許的誤差為5%。帶式輸送機的傳0.96.傳動簡圖如下圖所示：圖一.帶式輸送機簡圖1 為電動機，2 為聯(lián)軸器，為減速器，4 為高速級齒輪傳動，5 為低速級齒輪傳動，6 為鏈傳動，7 為輸送機滾筒輔助件有:觀察孔蓋，油標和油尺，放油孔和螺塞，通氣器，吊耳和吊鉤， 定位銷，啟蓋螺釘

7、，軸承套，密封圈等。已知條件輸送帶輸送帶的牽引力F/輸 送 到 的速度輸送帶的滾筒的直題號（KN）V/(m/s)D/(mm)4B2.21.3390連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作室有輕微的震動；使用期為十年（300輸送機工作軸轉(zhuǎn)速允許的誤差為5%；帶式輸送機的傳動效率為 0.96；二運動參數(shù)計算電動機選擇帶式輸送機的效率為 5， 5= 0.96 ， 由已知條件得到工作機所需功率： PwFV= 2.9792KW10005高速級齒輪組和低速級齒輪組的效率為 和，鏈傳動的效率為 ，聯(lián)軸1234器的效率為，軸承效率為41我們?nèi)「咚偌壓偷退偌壍凝X輪的精度為IT=7，查表可得： = 剛性套柱銷聯(lián)軸器的效率為： 41選擇

8、滾子鏈傳動，其效率為： = 0.9636選用深溝球軸承軸承，其效率為： = 0.996傳動裝置的總效率 3 =0.8768a1 2 3 4 6電動機所需功率： PmP =3.397KWa根據(jù)電動機所需的功率 P來選擇電動機，電動機的參數(shù)如下:工作功率 Pmm= 4KW，滿載轉(zhuǎn)速 n m = 1440r/min型號為 Y112M-4 的三相異步電動機軸伸出端直徑D m= 28mm長度鍵槽截面尺寸FGD=82428傳動比選擇（n4為滾筒的轉(zhuǎn)速）滾筒的轉(zhuǎn)速： n4v d 63.66r / minm總的傳動比： i nmn41440 63.66 22.62取鏈傳動的傳動比為： i3=2.5由傳動比分配

9、公式：in。對于二級圓柱齒輪減速器， i1.3 1.41.3 1.4i表示高速級的傳動比， i 表示減速器的傳動比。i 1 3.42 3.56 取i1.3 1.41.3 1.4i 3.5i =2.52設(shè)計的傳動比為in=i *i *i12=2.5*1.5*3.5=21.875i ini ini 3.2% 5%傳動參數(shù)的計算各軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)的確定高速軸的轉(zhuǎn)速： n1nim014401 1440 r minnm 1440 411.43 r min2i io 11 3.5n n2m21440 164.57 r / min3ii i i3 3.5 2.52n 0 1 2n221440 65.

10、83 r / min4ii i ii3 3.5 2.5 2.520 1 2 3各軸的輸入功率P1 Pm 4 0.99 3.96KW P 3.96 0.98 0.99 3.86KW21 1 6 P 3.86 0.98 0.99 3.74KW322 6P3 P2 3.74 0.96 3.59KW各軸的輸入扭矩高速軸的輸入扭矩：P3.96T 95501 955026.263Nm1T2T3T3n1P9550n2P95503n3P95504n414403.86 9550 411.43 89.59N m3.74 9550 164.57 217.03N m3.59 9550 65.38 524.39 N m

11、根據(jù)以上的數(shù)據(jù)整理得下表：兩級圓柱減速器兩級圓柱減速器軸號電動機滾筒軸軸軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)n=1440mn1=1440n =411.432n =164.573n =65.834P =3.P =3.P =3.功率P(kw)P=4P =3.962341867449轉(zhuǎn)矩T =26.2626.531T =89.59T =217.03T =524.39T(Nm)3234兩軸聯(lián)接聯(lián)軸器齒輪齒輪鏈輪i=3.傳動比 ii=112i=2.2301i=2.55534傳動=0.99=0.98=0.98=0.96效率01122334三、傳動零件設(shè)計高速級齒輪傳動計算.選定齒輪的類型、材料及齒數(shù)，精度等級（1)確

12、定齒輪類型兩齒輪均為標準圓柱直齒輪。（2)材料選擇。由表101 選擇小齒輪材料為40r（調(diào)質(zhì)硬度為280HBS，大齒輪材料為 45 鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為 240HBS，二者材料硬度差為40HBS。（3)7(GB1009588)（4)選小齒輪齒數(shù)19，大齒輪齒數(shù)Z i *Z3.519=66.5, 取1211Z =67.2.按齒面接觸強度設(shè)計3t 3t 2k Ttu 1(ZH ZE )2duH1t1).確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值Kt 1.3計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T 26.263N m1由表107選取齒寬系數(shù)1d由表106查得材料的彈性影響系數(shù)Z189.8MPa1/2E由圖1021按齒面硬度查得小齒輪的接觸

13、疲勞強度極限 600MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限550MPaH lim1Hlim21013N 60njL1h 60 1440 1 (2 8 300 10) 4.1472 109N 4.1472 109 / 3.5 1.184910921019KHN1 0.90, KHN2 0.95計算接觸疲勞強度許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1，由式 1012 得HN1 HN1H1 H lim1 0.9 600MPa 540MPa S計算H 2KHN 2 H lim 2 0.95 550MPa 522.5MPa SH試算小齒輪分度圓直徑 ，帶入中較小的值。H321.3321.326263 4

14、.5189.8 213.5 522.51t 40.01mm計算圓周速度 d nv 1601000b 601000 /sb d140.0140.01mmd計算齒寬與齒高之比模數(shù)mtdz1 40.01 2.10519齒高h 2.25m 2.252.105 4.73mmtb 40.01 8.46h4.73計算載荷系數(shù)查表102可查得使用系數(shù)為k=1.25A根據(jù)v / s ，7108 查得動載荷系數(shù)k =1.07vk K1HF由表 104 用插值法可查得 7 級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時，k1.417 ，由kHH 1.417 b 8.46 可得khF 1.35 ；故載荷系數(shù)k kKKK1.251

15、.0711.417 1.895AVHH1010a3 K / K3 K / Kt1 40.013 1.895/1.3 45.36mm計算模數(shù)mndm1nZ1 45.36 2.38mm 19.按齒根彎曲強度設(shè)計由式 105 得彎曲強度的設(shè)計公式為2KT3 12KT3 1dZ 1YYFS F (1)1020c小齒輪的彎曲疲勞強度極限 FE1 500MPa大齒輪的彎曲疲勞強度極限 FE2 380MPa1018K0.85，K0.88FN1FN2計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1.4，由式 1012 得 K 0.85500FN1FE1MPa 303.57MPaF1S1.4MPaK0

16、.88MPaFN2FE2 238.86F2S1.4計算載荷系數(shù)K K K KK1.251.0711.351.8056AVFF查取齒形系數(shù)由表 105 查得YFa1 2.85 ，YFa 2 2.26取應(yīng)力校正系數(shù)由表 105 查得YSa11.54YSa 2 1.74YFaYSa ，并比較FYY2.851.54Fa1FSa110.01445303.54YY2.261.74Fa 2FSa20.01646238.86大齒輪的數(shù)據(jù)大設(shè)計計算32321.8056262630.016291192 1.623mm1.623，并就近圓整為標準值2。但為了同時滿足接觸疲勞強度，須按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d

17、1 45.36mm 來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 Z1 d / m 45.36 / 2 22.68 ，1取Z 231Z2 i Z23.52380.5取Z2 81。計算分度圓直徑d Z m 23 2 46mm11dZ2m 81 2 162mm計算中心距a (d1 d ) / 2 (46 162) / 2 104mm2將中心距圓整后取a149mm(3)計算齒寬b d14646mmd1取B46mmB2 52mm.低速級齒輪傳動計算.選定齒輪的類型、材料及齒數(shù)，精度等級（1)確定齒輪類型兩齒輪均為標準圓柱直齒輪。（2)材料選擇。由表101 選擇小齒輪材料為40r（調(diào)質(zhì)硬度為280HBS，大齒輪材料為 45

18、 鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為 240HBS，二者材料硬度差40HBS。（3)運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用 7 級精度(GB1009588)（4)選小齒輪齒數(shù) 36，大齒輪齒數(shù) 2.536=90。12213t 3t 2k Tu1ZZt(HE )2duH1t確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值Kt 1.3計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T 26.263N m1由表107選取齒寬系數(shù)1d由表106查得材料的彈性影響系數(shù)Z 189.8MPa1/2E由圖1021按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 600MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限550MPaH lim1Hlim21013N60njL1h 60 1440 1 (2 8

19、300 10) 4.1472 109N 4.1472 109 / 3.5 1.18491092由圖1019查得接觸疲勞強度壽命系數(shù)K0.90, K 0.95HN1HN2計算接觸疲勞強度許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1，由式 1012 得HN1 HN1H1 H lim1 0.9 600MPa 540MPa S計算H 2KHN 2 H lim 2 0.95 550MPa 522.5MPa SH試算小齒輪分度圓直徑 ，帶入中較小的值。H21.3262634.5 189.82d2.3231t13.5 522.5 d nv 1601000b 40.011440601000 /sb d140

20、.0140.01mmd計算齒寬與齒高之比模數(shù)mtdz1 40.01 2.10519齒高h 2.25m 2.252.105 4.73mmtb 40.01 8.46h4.73計算載荷系數(shù)查表102可查得使用系數(shù)為k=1.25A根據(jù)v / s ，7108 查得動載荷系數(shù)k =1.07vk K1HF由表 104 用插值法可查得 7 級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時，k1.417 ，由kHH 1.417 b 8.46 可得khF 1.35 ；故載荷系數(shù)k kKKK1.251.0711.417 1.895AVHH1010a3 K / K3 K / Kt1 40.013 1.895/1.3 45.36mm

21、計算模數(shù)mndm1nZ1 45.36 2.38mm 19.按齒根彎曲強度設(shè)計由式 105 得彎曲強度的設(shè)計公式為2KT3 2KT3 1 YFYSdZ 2 1 F (1)1020c小齒輪的彎曲疲勞強度極限 FE1 500MPa大齒輪的彎曲疲勞強度極限 FE2 380MPa1018K0.85，K0.88FN1FN2計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1.4，由式 1012 得 K 0.85500FN1FE1MPa 303.57MPaF1S1.4MPaK0.88MPaFN2FE2 238.86F2S1.4計算載荷系數(shù)K K K KK1.251.0711.351.8056AVFF查

22、取齒形系數(shù)由表 105 查得YFa1 2.85 ，YFa 2 2.26取應(yīng)力校正系數(shù)由表 105 查得YSa11.54YSa 2 1.74YFaYSa ，并比較FYY2.851.54Fa1FSa110.01445303.54YY2.261.74Fa 2FSa20.01646238.86大齒輪的數(shù)據(jù)大32321.8056262630.016291192 1.623mm1.623，并就近圓整為標準值2。但為了同時滿足接觸疲勞強度，須按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1 45.36mm 來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 Z1 d / m 45.36 / 2 22.68 ，1取Z 231大齒輪齒數(shù) Z2 i

23、Z23.52380.5取Z2 81。.幾何尺寸計算計算分度圓直徑d Z m 23 2 46mm11dZ2m 81 2 162mm計算中心距a (d1 d ) / 2 (46 162) / 2 104mm2將中心距圓整后取a4)計算齒寬b d14646mmd1取B46mmB2 52mm四、鏈傳動計算選擇材料 40,50.ZG310570.熱處理回火熱處理硬度 4050HRC 無劇烈振動及沖擊的鏈輪 (1)取小鏈輪齒數(shù)Z =18取大鏈輪齒數(shù)Z i Z=2.5*18=45121確定計算功率查表9-6得K=1, 查圖9-13得K=1.34,k =1(單排鏈),則計算功率的AZp kA KZ caK P

24、 1.11.34 3.74 1P選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù) PcaP=25.4mm=5.01KW,n3=164.57r/min可選16A在查表鏈條節(jié)距為計算鏈節(jié)數(shù)和中心矩初選中心矩a =(3050)P=(3050)*25.4,取a =850mm00鏈節(jié)數(shù) L20 1 z2 ( z z2 )2p =102.2 取 az1az=100。查表中心矩計pop2ap0算系數(shù) f =0.2485851最大中心矩a f1p 2Lp(z +z1)=846mmV,確定潤滑方式nzp=1.32m/sv1 1601000由 V=1.79m/s 和鏈號 16A 查圖 9-14 可知應(yīng)采用油池潤滑.Fp軸材料為 40Cr,

25、調(diào)質(zhì)處理有效圓周力:Fe 1000 p =2833Nv鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù)K=1.15,則壓軸力為FPF KPFP F =1.15*2833=3528Ne鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計小直徑的鏈輪一般做成整體式；中等尺寸的鏈輪多做成孔板式，為便于搬運、裝卡和減重，在輻板上開孔；大直徑的鏈輪可做成組合式，?？蓪X圈用螺栓連接或焊接在輪轂上，此時齒圈與輪芯可用不同材料制造。根據(jù)軸的尺寸可確定鏈輪軸孔 d=40mm，輪轂長度L=80mm，可與減速器的相關(guān)尺寸協(xié)調(diào)。鏈輪的分度圓直徑小鏈輪用 15#鋼，z=18.分度圓直徑為dp25.5 146mm1sin(180)sin(180)z18大鏈輪用 45#鋼，z=4

26、5.分度圓直徑為dp25.5 364mm1sin(180)sin(180)z45選定聯(lián)軸器的類型:選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由上文我們?nèi)。篸 20mm。min輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d，為了使所選12的軸直徑d與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器型號。12聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=K T ,查表 14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故A1取 K =1.3,則T K 1.3 26.263 30.24N mmAcaA 1按照計算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機械設(shè)計手冊，選用LT4（J 型）彈性柱銷聯(lián)軸器型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 63N。半聯(lián)軸器的孔徑d1

27、20mm ，故取d1 20mm ，半聯(lián)軸器長L52L1 40mm 。六、軸的設(shè)計估算最小直徑高速軸的最小軸徑的確定選取高速軸的材料為40Cr，熱處理為調(diào)質(zhì)。由表15-3確定=100mm0p3.963d31min01 =14.01 7%)n14401dd11min (1 7%) 14.99mm考慮到彈性套柱銷聯(lián)軸器的規(guī)格,d1 d1min (1 7%) 14.99mm2min 20mm中間軸的最小軸徑的確定選取軸的材料為40Cr，熱處理為調(diào)質(zhì)。=3040MPa=100mm33.8633.86411.43p3 n2p3 n222min2100 21.13mm ( 考慮到一個鍵槽, 軸頸增大7%)d

28、d22min (17%) 23.54mm2min 24mm低速軸的最小軸徑的確定選取軸的材料為40Cr，熱處理為調(diào)質(zhì)。=3040MPa =100mm33.7433.74164.57p3 n33p3 n333min3100 28.48mm ( 考慮到一個鍵槽, 軸頸增大7%)d d33min (17%) 30.47mm取最小軸徑為：d=31mm3min初選軸承：6205（2）深溝球軸承6207（2）深溝球軸承（深溝球基本尺寸/mm基本額定負荷/kN軸承）dD（深溝球基本尺寸/mm基本額定負荷/kN軸承）dDBCrCor6205（225521514.07.88列）6207（235721725.51

29、5.2列）6208（240801829.518.0列）列）軸的設(shè)計.高速軸一的設(shè)計：我們選擇軸的材料為40Cr其許用彎曲應(yīng)力為70MPa 熱處理1為調(diào)質(zhì)處理。高速軸一的結(jié)構(gòu)設(shè)計：圖二.高速軸的結(jié)構(gòu)簡圖根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（從左向右：20mm。2.5mm，25。該段軸要安裝軸承，我們采用兩段不同的配合要求的軸 25mm6205（2）25mm。2.5mm30mme.48mm。f.下一段軸安裝軸承，直徑為 30mm。g.下一段軸要安裝軸承，直徑定為 25mm。2).各段長度的確定：各段長度的確定從左到右分述如下：該段軸連接聯(lián)軸器，我們選擇）40mm40mm。下一段要安裝軸承，其工

30、作要求長度為B=16mm，考慮軸承蓋零件的拆裝，我們?nèi)b=32；同時該段還要裝軸承蓋和墊片，兩者的高度我們?nèi)?2；安裝在軸孔中，考慮到軸孔的長度要求和軸的安裝。我們?nèi)≡摱屋S的長度為101mm（滑94mm。52mm。37mm。高速軸一的校核P1 3.96kw,轉(zhuǎn)速n1 1440r /min轉(zhuǎn)矩T1 26.263N m求作用在齒輪上的力和彎矩：2TF td1 2 3.61110449.45 1250.6NF Frttan 1460.5 tan 20 455.19NF F 。tr下圖是受力簡圖：下面計算力F、Ft1t2、F、F。r2r1L =139L =56L =195（f）123（b）2rFl

31、l2r56455.19 130.7Nr1l12195F Fr2rF 455.19 130.7 322.5Nr1（d）M F larr 2 2 322.5 56 103 18.1NM F l 130.7 139 103 18.1Narr1 1（a）2Fl2ll56F 195 1250.6 359.14Nt1t12F Ft2tF1250.6359.14891.45Nt1（c）M F l 359.14 139 103 49.9 Natt1 1M F latt 2 2 891.45 56 103 49.9 N 彎矩圖如圖 e 所示。求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把M和M的最大值直接相加。aratM

32、2 MM 2 M2arat18.22 49.92a 52.3N按照軸的彎扭合成強度條件校核軸的強度：（取折合系數(shù)0.6）M 2 M 2 (T )2ae則計算得到的軸的計算應(yīng)力：M2 M2 T2caWM2 M2 T20.1 5.14Mpa 52.2 52.2 0.626.2632 70Mpa高速軸一的軸承壽命校核： 106( Cft ) h 進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的h60nPfP322.52 891.452322.52 891.452F 2 FF 2 F2r2t2r max 900.9N 。工作機要求工作在輕微載荷下，可以查得其 f=1.1p故 p fpFr 1.1900.9 991

33、N1620（2Cr=14KN。則Lh106Cr 10614()()60nP60()() 6.7年 因此所該軸承符合要求因此在生產(chǎn)過程中需要每隔 6.7 年換一次高速軸一的軸承。高速軸一上的鍵的設(shè)計與校核:根據(jù)d1 20mm,T1 26.263N gm ，裝鍵處的輪轂的長度為 L=40mm，查表可以得到d1 軸段上采用鍵bhl6632, A2T 2T426.26310333.6Mpap 55MpakLd0.56(326)20故選用的鍵符合要求。.中間軸二的設(shè)計：我們選擇軸的材料為40Cr其許用彎曲應(yīng)力為70MPa熱處理為調(diào)1質(zhì)處理。中間軸二的結(jié)構(gòu)設(shè)計：圖三.中間軸的結(jié)構(gòu)簡圖1）.根據(jù)軸向定位的要

34、求確定軸的各段直徑和長度（從左向右： 24mm 并且我們在此軸的2min205大，并且受力較復(fù)雜，所以我們?nèi)〈硕屋S的直徑為 35mm較大的載荷余量和壽命余量。下一段軸肩為非定位軸肩，我們?nèi)≥S肩的高度為1.5mm（單側(cè)，故段軸的直徑為38mm。下一段軸要安裝軸齒輪，考慮到有配合關(guān)系的軸的直徑要滿足標準系列，并且上一段的軸肩是非定位軸肩，我們?nèi)≈睆降脑隽繛?mm（單側(cè)。故我此段的直徑取40mm。下段軸為定位軸肩，在這里我們?nèi)≥S肩的高度為 4mm(48mm。4040mmf.下一段軸肩為非定位軸肩，我們?nèi)≥S肩的高度為1m（單側(cè)，故此段軸的直徑為 38mm。g.考慮到中間軸的受力較大，并且受力較復(fù)雜，并

35、且安裝軸承的要求，此時35mm各段長度的確定：各段長度的確定從左到右分述如下：）軸承和甩油環(huán)，軸承的寬度為18mm，而且13mm，并且軸套的長度為12345mm。B=74mm，72mm4mm10mm。59mm。6208（2）19mm，且甩油環(huán)的寬度為 19mm，定距環(huán)的長度為 2068mm。2中間軸二的強度校核P1 3.74kw,轉(zhuǎn)速n1 164.57r /min轉(zhuǎn)矩T1 217.03N m求作用在齒輪上的力2TF1md1 289.5910474 2434NF Fnmtan 2434 tan 20 885.9NF 1250.6NtF 455.19NrF F F 。tmrn下圖是受力簡圖：下面計

36、算力F、Ft1t2、F、F。r2r1L1=70L2=70.5L3=56.5（b）l F F (l l )F 3r1F Fr2rn3l4F Fn2 746.6N 455.19 885.9 746.6 594.4N（d）M F l 746.6 70 103 52.2 Narr1 1M1 F larr 2 3 594.4 56.5 103 42.44 N（a）l F F3t1F (lmll 2 2051.4 NF FFt2mt4F24341250.62051.41633Nt1（c）M F l 2054.1 70 103 143.6 N att1 1M 1 F latt 2 3 1633 56.5 1

37、03 92.13N彎矩圖如圖 e 所示。求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把M和M的最大值直接相加。aratM 2 MM 2 M2arat52.22 143.62a 152.9N按照軸的彎扭合成強度條件校核軸的強度：又由于最危險截面在安裝齒輪處，通過一個bhl 12840（取折合系數(shù)0.6）M 2 M 2 (T)2ea則計算得到的軸的計算應(yīng)力：M2 M2 T2cadbt(d t)2M2 M2 T2322d52.32 0.626.263230.2Mpa 70Mpa 0.043(320.0120.0050.035220.041中間軸二的軸承壽命校核： 106( Cft ) h 進行校核，由于軸承主要

38、承受徑向載荷的h60nPfP746.62 2051.4作用（我們?nèi)∈芰ψ畲蟮妮S的746.62 2051.4F 2 FF 2 F2r1t1r max 2183N 。工作機要求工作在輕微載荷下，可以查得其 f=1.1p故 p fpFr 1.1 2183 2407 N16207（2）Cr=255KN。則Lh106Cr 10625.5()()60nP60()() 10年 因此所該軸承符合要求中間軸二上的鍵的設(shè)計與校核:根據(jù)d1 40mm,T1 89.59N ，裝鍵處的輪轂的長度為 L=46mm，查表可以得到d 軸段上采用鍵b hl =12840。1采用 A 型普通鍵:2T 2T489.5910340M

39、pap 55MpakLd0.58(4012)40故選用的鍵符合要求。.低速軸的三設(shè)計：我們選擇軸的材料為 40Cr。其許用彎曲應(yīng)力為 1 70MPa 。熱處理為調(diào)質(zhì)處理。（1）低速軸三的結(jié)構(gòu)設(shè)計：圖四.低速軸的結(jié)構(gòu)簡圖根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（從右向左：d2min 并且我們在此軸的一端裝軸承，另外一端裝一個鏈輪，鏈輪的直徑我們?nèi)∑渲睆綖?34mm3mm（單向，故下一段軸的直徑為 40mm，零件3mm（單側(cè)46mm。單側(cè)56mm。并且上一段的軸肩是定位軸肩，我們?nèi)≈睆降脑隽繛?6mm（單側(cè)。故我們此48mm。下段軸為非定位軸肩，在這里我們?nèi)≥S肩的高度為4mm(單側(cè))，所以段直徑為

40、40mm。各段長度的確定：各段長度的確定從左到右分述如下：）軸承和甩油環(huán)，軸承的寬度為17mm甩油環(huán)的寬度為 21mm，并且還要使得定位穩(wěn)定可靠，所以我們?nèi)〈硕蔚拈L度32mm。13mm。B=46mm，44mm4mm8mm。87mm。6207（2）17mm，且甩油環(huán)的寬度為 21mm，31mm。2低速軸三的強度校核P1 3.86kw,轉(zhuǎn)速n1 411.43r / min轉(zhuǎn)矩T1 89.59N m求作用在齒輪上的力F 2434NtF 3528NnF 885.9NrF F F 。trn下圖是受力簡圖：下面計算力F、Ft1t2、F、F。r2r1L =70.5L =127.5L =113.5（f）123

41、（b）l F F lF2r1rl l123 1451.89NF Fr2rF Fn 885.9 3528 1451.89 5865N（d）M F l 1451.8970.5103 102.35Narr1 1M1 F larr 2 3 3528 113.5 103 400.4 N（a）2Fl2lFt1567Nt1l12F Ft2tF24341567866Nt1（c）M F l 156770.5103 110.47Natt1 1M F latt 2 2866127.5103 110.47 N彎矩圖如圖 e 所示。求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把M和M的最大值直接相加。aratM 2 M2aratM

42、M 2 M2arata按照軸的彎扭合成強度條件校核軸的強度：又由于最危險截面在安裝齒輪處，通過一個bhl 12863（取折合系數(shù)0.6）M 2 M 2 (T)2ae則計算得到的軸的計算應(yīng)力：M2 M2 T2cad3bt(d t)2M2 M2 T2322d400.42 (0.6 217.03)20.04830.0120.0050.04752(3220.048 44.56Mpa 1 70Mpa低速軸三的軸承壽命校核： 106( Cft ) h 進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的h60nPfPF 2 FF 2 F2r2t2Fr max 5928N 。工作機要求工作在輕微載荷下，可以查得其 f=1.1p故 p fpFr 1.15928 6521N根據(jù)1軸高速軸選軸承為6207（2系列）深溝球軸承可以查得Cr=29.5KN。則Lh106Cr 10629.5()()60nP60()() 1.95年 因此所該軸