分流式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

目錄一．設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………3二、傳動(dòng)方案擬定…………………3三、電動(dòng)機(jī)的選擇…………………4.四、計(jì)算總傳動(dòng)比及分派各級(jí)的傳動(dòng)比…………5五、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算……7六、皮帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算……………8七、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算………………10八、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算…………………19九、鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算…………31十、聯(lián)軸器的選擇…………………33十一、潤滑與密封…………………34十二、總結(jié)…………35十三、參考文獻(xiàn)……………………37十三、附錄（零件及裝配圖）……計(jì)算及說明結(jié)果一.設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1．工作條件與技術(shù)規(guī)定：◆持續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微震動(dòng)，戶外工作有粉塵?！魞砂嘀乒ぷ鳎?年大修，使用期限(卷筒支撐及卷筒與運(yùn)輸帶之間摩擦影響在運(yùn)輸帶工作拉力F中已考慮)。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容◆減速器裝配圖1張（A0或A1）◆零件圖2張◆設(shè)計(jì)闡明書1份1.3設(shè)計(jì)參數(shù)◆運(yùn)輸帶工作拉力F()：F=2600N◆運(yùn)輸帶工作速V()：◆卷筒直徑D()：二．傳動(dòng)方案的擬定輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入減速器3，在經(jīng)聯(lián)軸器4傳至輸送機(jī)滾筒5，帶動(dòng)輸送帶6工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)分流式圓柱齒輪減速器構(gòu)造較復(fù)雜，高速級(jí)齒輪相對(duì)于軸承位置對(duì)稱，沿齒寬載荷分布較均勻，高速級(jí)和低速級(jí)分別為斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。=1hF=5500NV=1.1m/sD=300mm分流式二級(jí)圓柱齒輪減速器三．電動(dòng)機(jī)的選擇1選擇電動(dòng)機(jī)類型按已知工作條件和規(guī)定，選用Y系列普通用途的三相異步電動(dòng)機(jī)2選擇電動(dòng)機(jī)的容量1）滾筒所需功率：==4.2kw滾筒的轉(zhuǎn)速：=60×1000V/πD=51r/min2）電動(dòng)機(jī)至滾筒之間傳動(dòng)裝置的總效率為：其中分別為傳動(dòng)系統(tǒng)中聯(lián)軸器、帶傳動(dòng)效率、齒輪傳動(dòng)及軸承的效率，是滾筒的效率， 0.803）擬定電動(dòng)機(jī)的額定功率電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 4.2/0.80=5.25kw擬定電動(dòng)機(jī)的額定功率選用功率儲(chǔ)藏系數(shù)為K=15.25kw選定電動(dòng)機(jī)的額定功率=5.5kw3、選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=51r/mini初選251273.25r/min電動(dòng)機(jī)Y132M-4查得：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min)同時(shí)轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y132M-47.5150014402.22.2由表中數(shù)據(jù)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量，價(jià)格以及總傳動(dòng)比，即選定電動(dòng)機(jī)Y132M-4四．總傳動(dòng)比擬定及各級(jí)傳動(dòng)比分派4.1計(jì)算總傳動(dòng)比由參考文獻(xiàn)[1]中表16-1查得：滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min；總傳動(dòng)比i==1440/50.93=28.274.2分派各級(jí)傳動(dòng)比查閱參考文獻(xiàn)[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》中表2—3各級(jí)傳動(dòng)中分派各級(jí)傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比=2.7，則兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為20.57/2.7=7.62取高速級(jí)的圓柱齒輪傳動(dòng)比==3.15，則低速級(jí)的圓柱齒輪的傳動(dòng)比為=/=7.62/3.15=2.42=2.86kw=70r/minη=0.83=3.43kw=4kw電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4i=20.57=3.15=2.42五．計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為軸=1\*ROMANI，減速器高速級(jí)軸為軸=2\*ROMANII，中速軸為軸=3\*ROMANIII，低速級(jí)軸為軸=4\*ROMANIV，滾筒軸為軸=5\*ROMANV，則解得滾筒速度在輸送帶速度允許誤差為±5％范疇內(nèi)2按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率=4kw=4×0.96kw=3.86kw=3.86×0.96×0.98kw=3.82kw=3.82×0.97×0.98kw=3.56kw=3.56×0.98×0.99kw=3.52kw各軸轉(zhuǎn)矩=9550×4/1440=26.53=9550×3.86/533=69.16=9550×3.82/169.2=215.61=9550×3.56/70=485.7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）1440533169.2069.9270功率（kw）43.863.823.563.52轉(zhuǎn)矩()26.5369.16215.61485.7480.22傳動(dòng)比13.152.421效率0.990.940..940.97皮帶輪設(shè)計(jì)和計(jì)算1．求查表13-8得：選V帶型號(hào)選用普通V帶，由和小帶輪轉(zhuǎn)速n=1440r/min查圖13-15得此坐標(biāo)位于B型區(qū)域內(nèi)3、求大小帶輪基準(zhǔn)直徑大帶輪的基準(zhǔn)直徑驗(yàn)算帶速V帶的速度適宜求V帶基準(zhǔn)長度和中心距初定中心距查表得驗(yàn)算小帶輪包角故小帶輪上的包角符合規(guī)定。擬定V帶根數(shù)Z查表得則故取2根求作用在帶輪軸上的壓力查表13-1得：，由式13-17得：單根V帶初拉力作用在帶輪軸上的壓力為：9、帶輪構(gòu)造尺寸七、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)為普通工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）c.材料選擇。查圖表（P191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240HBS，兩者的硬度差為40HBS。d.初選小齒輪齒數(shù)=20，則大齒輪齒數(shù)=3.15×20=63=3.15e.初選螺旋角β=f.選用齒寬系數(shù)：=12）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按下式試算①1）擬定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值a.試選=1.6b.分流式小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=/2=34.58c.查圖表（P217圖10-30）選用區(qū)域系數(shù)=2.433（表10-6）選用彈性影響系數(shù)=189.8d.查圖表（P215圖10-26）得=0.76，=0.86=0.768+0.87=1.62e.按齒面硬度查表：小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限：大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限：查表得接觸疲勞強(qiáng)度系數(shù)：取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1許用接觸應(yīng)力=552MPa，=533.5MPa則=（+）/2=（600+530）/2=565MPaf.由式N=60nj②計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×533×1×19200=6.14×=6.14×/3.15=1.95×2）計(jì)算a.按式①計(jì)算小齒輪分度圓直徑=50.67mmb.計(jì)算圓周速度=3.14×50.67×533/（60×1000）m/s=1.41m/sc.計(jì)算齒寬b及模數(shù)b==1×50.67mm=50.67mm=cosβ/=2.458mmh=2.25=2.25×1.983mm=5.531mmb/h=51.76/4.462=9.16d.計(jì)算縱向重疊度=0.318tanβ=0.318×1×20×tan=1.59e.計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)=1，根據(jù)=1.4m/s，7級(jí)精度查圖表（P194圖10-8）得動(dòng)載系數(shù)=1.06查圖表（P195表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)=1.4由公式③得=1.417查圖表（P198圖10-13）得=1.40由式④得載荷系數(shù)=1×1.06×1.2×1.417=2.1f.按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑由式⑤得g.計(jì)算模數(shù)=cosβ/=55.48×cos/20mm=2.69mm3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式計(jì)算擬定計(jì)算系數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)由式⑥得=1×1.06×1.4×1.4=2.078根據(jù)縱向重疊度=1.59查圖表（P圖10-28）得螺旋角影響系數(shù)=0.87計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)查取齒形系數(shù)查圖表（P表10-5）=2.80，=2.77查取應(yīng)力校正系數(shù)查圖表（P表10-5）=1.55，=1.74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，彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85，=0.88。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa，由式⑦得=0.85×500/1.4MPa=303.57MPa=0.88×380/1.4MPa=238.86MPa計(jì)算大小齒輪的并加以比較=2.80×1.55/303.57=0.01430=2.27×1.74/238.86=0.01653大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算由以上計(jì)算成果，取=2，按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑=53.83mm計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)=53.83×cos/2=27取=27，則=3.15×27=85幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距將中心距圓整為115mm按圓整的中心距修正螺旋角因值變化不多，故參數(shù)，，等不必修正計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑=27×2/cos=55.93mm=85×2/cos=176.08mm計(jì)算齒輪寬度=1×55.42mm=55.42mm圓整后取=55mm，=60mm構(gòu)造設(shè)計(jì)由e＜2，小齒輪做成齒輪軸由160mm<<500mm，大齒輪采用腹板式構(gòu)造2.低速級(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所示方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)b.選用7級(jí)精度（GB10095-85）c.材料選擇小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBSd.初選小齒輪齒數(shù)=20，=20×2.42=48e.選用齒寬系數(shù)=1（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按下式試算⑧擬定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值試選=1.3擬定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=215.61=2.1561×查圖表（P表10-6）選用彈性影響系數(shù)=189.8查圖表（P圖10-21d）得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa，=550MPa由式②擬定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×533×1×19800=6.14×=6.14×/2.42=42.54×查圖表（P圖10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95，=0.97計(jì)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⑦得=0.95×600MPa=540MPa=0.97×550MPa=522.5MPa2）計(jì)算a.由式⑧試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值=522.5MPa得=85.5mmb.計(jì)算圓周速度=3.14×85.5×533/60000m/s=2.39m/sc.計(jì)算齒寬=1×85.5mm=85.5mmd.計(jì)算模數(shù)、齒寬高比模數(shù)=/=85.5/20=4.275齒高=2.25=2.25×4.275mm=9.62mm則/=85.5/9.62=8.89e.計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)=0.51m/s，7級(jí)精度，查圖表（P圖10-8）得動(dòng)載荷系數(shù)=1.03，直齒輪=1，由=1和=85.5mm，根據(jù)式③得=1.424由/8.89和=1.424查圖表（P圖10-13）得=1.34故根據(jù)式④得=1.467f.按實(shí)際載荷系數(shù)系數(shù)校正所得分度圓直徑。由式⑤得=89.01mmg.計(jì)算模數(shù)=89.01/20mm=4.45mm按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式為⑨擬定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值查圖表（P圖10-20c）得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa。查圖表（P圖10-18）取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.87，=0.89計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4，由式得=0.87×500/1.4MPa=310.71MPa=0.89×380/1.4MPa=241.57MPa計(jì)算載荷系數(shù)。由式⑥得=1×1.03×1×1.34=1.38查取齒形系數(shù)。查圖表（P表10-5）得=2.80=2.33查取應(yīng)力校正系數(shù)。查圖表（P表10-5）得=1.55，=1.69計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較=2.80×1.55/310.71=0.013968=2.33×1.69/241.57=0.016300大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算由以上計(jì)算成果，取模數(shù)=3mm。按分度圓直徑=89.1mm計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)得=89.1/3=30，則=2.42×30=73幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距=3×（30+73）/2mm=155mm計(jì)算分度圓直徑3×30mm=90mm3×73mm=219mm計(jì)算齒輪寬度=1×90mm=90mm取=90mm，=95mm5）構(gòu)造設(shè)計(jì)小齒輪（齒輪3）采用實(shí)心構(gòu)造大齒輪（齒輪4）采用腹板式構(gòu)造八、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算高速軸的設(shè)計(jì)已知=3.86kw，=1440r/min，=69.16=34.581.求作用在齒輪上的力=2×69.16××cos/55.93N=2473.09N=2473.09×15.1N=641.61N圓周力，徑向力及軸向力的方向如圖所示初步擬定軸的最小直徑。先按式⑩初步估算軸的最小直徑。選用軸的材料為45號(hào)鋼r，調(diào)質(zhì)解決。查圖表（表15-3），取=126，得該軸直徑d≤100mm，有一種鍵槽，軸頸增大5%～7%,安全起見，取軸頸增大5%則，圓整后取d2=26mm。輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的直徑。選用聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式為（11）查圖表（P351表14-1），取=1.3，則=1.3×34.58=44.954根據(jù)=34.489及電動(dòng)機(jī)軸徑D=48mm，查原則GB4323-84，選用TL7型彈性套柱銷聯(lián)軸器。擬定軸最小直徑=30mm軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案。經(jīng)分析比較，選用如圖所示的裝配方案=4kw=3.86kw=3.82kw=3.56kw=3.52kw=26.53=69.16=215.61=485.7A帶V=13.57m/sL=1846ma=377mmZ=27級(jí)精度（GB10095-88）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBS=20=63β==1=1.6=34.58=2.433=189.8=0.76=0.861.62=552MPa=533.5MPa=565MPa1.95×=b=50.67mm=2.458mmh=5.531mmb/h=9.16=1.59=1=1.06=1.4=1.351=2.65=2.69mm=2.078=0.87=2.563=2.187=1.604=1.786S=1.4=0.85=0.88=500Mpa=380MPa=303.57Mpa=238.86MPa=0.01430=0.01653=22785115.43mm55.93mm176.08mm55.48mm=55mm=60mm7級(jí)精度（GB10095-85）小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBS；=25=1.2=1.3=2.1561×=189.8=550Mpa=530MPa6.14×=0.95=0.97=540Mpa=522.5MPa85.5mm=1.03=1424=1.34=1.46789.01mm4.45mm=500Mpa=380Mpa=0.87=0.869=1.4310.71MPa241.57Mpa=1.38=2.80=2.33=1.55，=1.69=0.013968=0.01630090mm219mm=90mm=95mm2473.09N932.32N641.61N26.08mm=30mm根據(jù)軸向定位的規(guī)定擬定軸的各段直徑和長度聯(lián)軸器采用軸肩定位，I-II段=30mm，由式h=（0.07-0.1）d，取=35mm，軸端用軸端擋圈固定，查圖表（指導(dǎo)書表13-19），取擋圈直徑=40mm，=50mm初步選擇滾動(dòng)軸承。該傳動(dòng)方案沒有軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承。根據(jù)=44mm，查GB276-89初步取0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6010，其尺寸為d×D×B=50mm×90mm×20mm，故=52mm取=34mm，=54mm由指導(dǎo)書表4-1知箱體內(nèi)壁到軸承座孔端面的距離mm，取=60mm，采用凸緣式軸承蓋，取軸承蓋的總寬度為34.2mm，到聯(lián)軸器的距離為10.8mm，則=45mm取小齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為=12mm，大齒輪2和與齒輪3之間的距離c=10mm，滾動(dòng)軸承端面距箱體內(nèi)壁=12mm則=15+12+12-5=34mm=34mm=108mm（3）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=20=mm，=50mm查圖表（P表6-1）選用鍵=8mm×4mm×40mm。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過渡配合來確保，選用直徑尺寸公差為m64）擬定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-12），取軸端倒角為1.6×，各軸肩處圓角半徑為R1（二）中速軸（III軸）的設(shè)計(jì)已知=3.82kw，=215.61，=169.20r/min1．求作用在齒輪上的力=2473.09N，=932.32N，=667.29N=2×209.34/176.08N=2377.90N=896.44N軸上力的方向以下圖所示初步擬定軸的最小直徑根據(jù)式（10）初步擬定軸的最小直徑，選用軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)解決。查圖表（P表15-3），取=120，于是得。該軸的最小直徑為安裝軸承處的直徑，取為=33mm3．軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案，如圖（2）擬定軸的各段直徑和長度1）根據(jù)=35mm取=40mm，軸承與齒輪2，之間采用套筒定位，取=44mm，齒輪2與齒輪3之間用套筒定位，取=50mm，齒輪3采用軸肩定位，取h=3mm，則=45mm，由于軸環(huán)寬度b≥1.4h軸II的設(shè)計(jì)，取=c=10mm由于=85.5mm，=55mm取=92mm，則=55+10-7-3mm=55mm=55-2mm=53mm2）初步選擇滾動(dòng)軸承由于配對(duì)的斜齒輪相稱于人字齒，軸II相對(duì)于機(jī)座固定，則III軸應(yīng)兩端游動(dòng)支承，選用外圈無擋邊圓柱滾子軸承，初步選用0組游隙，0級(jí)公差的N系列軸承N206，其尺寸為d×D×B=30mm×62mm×16mm。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)書表13-17）選用M27×1.5規(guī)格的圓螺母及對(duì)應(yīng)的墊片，圓螺母厚度m=10mm，墊片厚度s=1mm，則取=16mm，由=12mm，=12mm取=14.5mm，=11mm，則=14.5+11+16+3-2mm=42.5mm選用嵌入式軸承蓋，取軸承端蓋的總寬度為27mm3）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按=50mm，=92mm=44mm，=55mm=45mm，=53mm查圖表（P表6-1）取各鍵的尺寸為III-IV段：b×h×L=10mm×8mm×80mmII-III段及V-VI段：b×h×L=8mm×8mm×40mm滾動(dòng)軸承的周向定位靠過渡配合來確保，選公差為m6擬定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-2），取軸端倒角為1.0×，各軸肩處的圓角半徑為R1（三）低速軸（軸IV）的設(shè)計(jì)已知=3.56kw，=485.7，=69.92r/min1．求作用在軸上的力=2377.90N=896.44N2．初步擬定軸的最小直徑按式（10）初步擬定軸的最小直徑。選用軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)解決。查圖表（P表15-3）取=112，于是得該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，選用聯(lián)軸器的型號(hào)。根據(jù)式（11），查圖表（P表14-1），取=1.5，則=1.5×485.7=728.55根據(jù)728.55，查原則GB5014-85（指導(dǎo)書表17-4）考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，帶含有緩沖的性能，選用HL6型彈性柱銷聯(lián)軸器。選用軸孔直徑d=45mm，其軸孔長度L=107mm，則軸的最小直徑=45mm3．軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案。經(jīng)比較，選用以下圖所示的方案（2）根據(jù)軸向定位規(guī)定擬定軸的各段直徑和長度1）取=45mm，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位規(guī)定，采用軸肩定位，由h=（0.07-0.1）d，取=50mm，聯(lián)軸器用軸端擋圈緊固，查圖表（指導(dǎo)書表13-19），取=75mm，=130mm2）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6313，其尺寸為d×D×B=65mm×140mm×33mm故=55mm3）軸承采用套筒定位，取=60mm，=36mm4）根據(jù)軸頸查圖表（P表15-2，指導(dǎo)書表13-21）取安裝齒輪處軸段=66mm，齒輪采用軸肩定位，根據(jù)h=（0.07-0.1）d=4.34mm-6.4mm，取h=5mm，則=74mm，軸環(huán)寬度b≥1.4h=1.4×5mm=7mm，取10mm5）查圖表（指導(dǎo)書表13-21），已知=90mm。取=57.8mm，=2.3mm（S=2mm）=89.7mm，=8mm6）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=10mm，則=+++c+2.5-（n+S）-16=（10+14.5+70+10+2.5-8-2-16）mm=81mm=+++c+2.5--16=（10+14.5+70+10+2.5-10-16）mm=81mm根據(jù)箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離=60mm，及=10mm，B=20mm，根據(jù)指導(dǎo)書表9-9，取軸承蓋的總寬度為39.6mm，軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離為=20.4mm則=60mm3）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)=62mm，=89.7mm=42mm，=110mm查圖表（P表6-1）得IV’-IV段：b×h×L=16mm×11mm×60mmVIII-IX段：b×h×L=12mm×8mm×100mm滾動(dòng)軸承與軸的周向定位靠過渡配合來確保，選用直徑尺寸公差為m6（4）擬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1.6×。軸上圓角=1.0mm，=1.6mm4．求軸上的載荷軸的計(jì)算簡圖以下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖15-23知，深溝球軸承6210，a=10mm，從軸的構(gòu)造圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）能夠看出Ft作用處是危險(xiǎn)截面，L=162mm，將該截面的所受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F=485.7N=856.44N彎矩=78683.4=138743.28總彎矩M=217426.68扭矩TT=295120.095.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α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力=280408.40/20849.146MPa=13.449MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)解決，查圖表（P表15-1）得=60MPa，因此＜，故軸安全。軸承的選擇和校核計(jì)算已知軸承的預(yù)計(jì)壽命為=7h1．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)算一種，其受力==1131.76N，=0，ε=3，轉(zhuǎn)速n=1440r/min1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表15-3）知深溝球軸承6008的基本額定動(dòng)載荷C=13200N，基本額定靜載荷=9420N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P由于=0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作狀況平穩(wěn)，按課本（P表13-6），取=1.2，則P=（X+Y）=1.2×（1×1131.76+0）N=1358.11N3）驗(yàn)算軸承壽命=106278h>=7h故所選用軸承滿足壽命規(guī)定。擬定使用深溝球軸承60082．軸III上的軸承選擇與計(jì)算由軸III的設(shè)計(jì)已知，初步選用外圈無擋邊圓柱滾子軸承N206，由于受力對(duì)稱，故只需要校核一種。其受力=896.44N，=0，ε=10/3，n=533r/min1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表15-5）知外圈無擋邊圓柱滾子軸承N206的基本額定動(dòng)載荷C=36200N，基本額定靜載荷=22800N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P由于=0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作狀況平穩(wěn)，按課本（P表13-6），取P=（X+Y）=1.2×（1×896.44+0）N=1075.728N3）驗(yàn)算軸承壽命=777446h>=7h故所選用軸承滿足壽命規(guī)定。擬定使用外圈無擋邊圓柱滾子軸承N2063．輸出軸上的軸承選擇與計(jì)算由軸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)算一種，其受力==2541.26N，=0，ε=3，轉(zhuǎn)速n=69.20/min1）查滾動(dòng)軸承樣本（指導(dǎo)書表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=19800N2）求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P由于=0，徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0，因工作狀況平穩(wěn)，按課本（P表13-6），取=1.0，則P=（X+Y）=1.×（1×3706.46+0）N=2541.26N3）驗(yàn)算軸承壽命=118139h>=7h故所選用軸承滿足壽命規(guī)定。擬定使用深溝球軸承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1)由軸II的設(shè)計(jì)知初步選用鍵C10×70，=69.162)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=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長度=L-b/2=70mm-5mm=65mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5×8mm=4mm。由式可得=2×69.16/4×65×35MPa=15.2MPa<=110MPa可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵C10×702．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10×56，==107.8052)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=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長度=L-b=56mm-10mm=46mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5×8mm=4mm。由式可得=2×107.805/4×46×32MPa=36.62MPa<=110MPa可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵10×563．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10×80，==215.612)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=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長度=L-b=80mm-10mm=70mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5×8mm=4mm。由式可得=2×215.61/4×70×34MPa=45.29MPa<=110MPa可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵10×804．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18×80，==485.72)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=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長度=L-b=80mm-18mm=62mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5×11mm=5.5mm。由式可得=2×485.7/5.5×62×62MPa=45.95MPa<=110MPa可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵18×805．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12×100，==383.532)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=100-120MPa，取=110MPa。鍵的工作長度=L-b=100mm-12mm=88mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5×8mm=4mm。由式可得=2×383.53/4×88×42MPa=51.88MPa<=110MPa可見連接的強(qiáng)度足夠，選用鍵12×100十、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），其尺寸以下表所示型號(hào)T（）（r/min）（mm）L（mm）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）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），其尺寸以下表所示型號(hào)T（）（r/min）（mm