机械设计课程设计-带式输送机传动系统的设计.doc

课程设计成果说明书题 目： 带式输送机传动系统设计学生姓名： 学 号： 101309139 学 院： 东海科学技术学院 班 级： c10机械1班 指导教师： 2012年12月 20 日目录前言6第1章 传动方案的分析和拟定71.1 设计任务71.2 传动系统参考方案71.3 原始数据81.4 工作条件8第2章 电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算92.1 电动机的选择92.1.1 选择电动机类型92.1.2 选择电动机的容量92.1.3 确定电动机转速102.2 计算传动比122.2.1 传动装置的总传动比:122.2.2 分配各级传动比:122.2.3 分配减速器的各级传动比122.3 计算传动装置的运动参数和动力参数132.3.1 各轴转速132.3.2 各轴输入功率132.3.3 各轴输出功率132.3.4 各轴输入转矩142.3.5 各轴输出转矩14第3章 传动带的设计计算163.1 带传动的类型163.2 参考计算163.2.1 确定计算163.2.2 选择v带的带型163.2.3 确定带轮的基准直径并验算带速163.2.4 确定v带的中心距和基准长度173.2.5 验算小带轮的包角173.2.6 计算带的根数173.2.7 计算单根v带的初拉力的最小值183.2.8 计算压轴力183.2.9 带轮的设计结构18第4章 齿轮的设计计算194.1 高速轴齿轮的设计194.1.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数194.1.2 按齿面接触强度设计194.1.3 按齿根弯曲强度设计224.1.4 几何尺寸计算244.1.5 高速轴齿轮的主要尺寸：244.2 低速轴的齿轮设计254.2.1 选定齿轮的材料及齿数254.2.2 按齿面接触强度设计254.2.3 按齿根弯曲强度设计274.2.4 几何尺寸计算294.2.5 低速轴齿轮的主要尺寸：30第5章 轴的设计及计算315.1 高速轴i的设计计算315.1.1 初算轴的最小直径315.1.2 高速轴工作简图325.1.3 确定各段直径325.1.4 确定各段轴长度335.2 低速轴ii的设计计算335.2.1 初算轴的最小直径335.2.2 高速轴工作简图如图（5-2)所示：345.2.3 确定各段直径345.2.4 确定各段轴长度345.3 轴iii的设计计算355.3.1 联轴器的选择355.3.2 初算轴的最小直径355.3.3 高速轴工作简图如图（5-3)所示：365.3.4 确定各段直径365.3.5 确定各段轴长度365.3.6 轴的校核计算37第6章 滚动轴承的选择及计算426.1 轴轴承计算426.1.1 计算轴承的径向载荷：426.1.2 计算轴承的轴向载荷426.1.3 计算轴承1、2的当量载荷426.1.4 计算轴承应有的基本额定动载荷值436.1.5 校核轴承寿命436.2 ii轴轴承计算436.2.1 计算轴承的径向载荷：436.2.2 计算轴承的轴向载荷436.2.3 计算轴承1、2的当量载荷446.2.4 计算轴承应有的基本额定动载荷值446.2.5 校核轴承寿命446.3 iii轴轴承计算456.3.1 计算轴承的径向载荷：456.3.2 计算轴承的轴向载荷456.3.3 计算轴承1、2的当量载荷456.3.4 计算轴承应有的基本额定动载荷值466.3.5 校核轴承寿命46第7章 键联接的选择及校核计算477.1 轴i上与带轮相联处键的校核477.2 轴ii上大齿轮处键477.3 iii轴上联轴器和联接齿轮处的校核477.3.1 联轴器处477.3.2 联接齿轮处48第8章 高速轴的疲劳强度校核498.1 判断危险截面498.2 校核e段截面右侧应力强度498.3 校核e段截面左侧应力强度51第9章 铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择539.1 铸件减速器机体结构尺寸计算539.2 减速器附件的选择确定55第10章 润滑与密封5610.1 润滑的选择确定5610.1.1 润滑方式5610.1.2 润滑油牌号及用量5610.2 密封形式56结束语57参考文献：58前言 带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传带式输送机动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。带式输送机广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门，是因为它具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。带式输送机还应用于建材、电力、轻工、粮食、港口、船舶等部门。本说明书主要内容是进行带式输送机传动系统的设计，采用v带传动及两级圆柱齿轮减速器。在设计计算中运用到了机械设计基础、机械制图公差与互换性、理论力学等多门课程知识，并运用autocad软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节，也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：（1） 培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。（2） 通过对标准机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。（3） 另外，培养了我们查阅和使用手册、图册及其他相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。（4） 加强了我们对办公软件office中word及绘图软件autocad功能的认识和运用。第1章 传动方案的分析和拟定1.1 设计任务设计带式输送机传动系统。采用v带传动及两级圆柱齿轮减速器。1.2 传动系统参考方案图1-1传动系统设计方案图 带式输送机由电动机驱动。电动机1通过v带传动将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。1.3 原始数据输送带有效拉力 f= _6000_ n输送带工作速度v= _0.45_ m/s （允许误差5%）输送机滚筒直径d= _335_ mm减速器设计寿命为5年。1.4 工作条件 两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为380/220v。 第2章 电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算2.1 电动机的选择2.1.1 选择电动机类型按工作要求和条件：选择三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压为380v，y型。2.1.2 选择电动机的容量电动机所需工作效率按式（2-1）为： （2-1）由式（2-2） （2-2）因此， （2-3）由电动机至运输带的传动总效率为： （2-4）式中：、分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。其中，取，（滚子轴承），（齿轮精度为7级，不包括轴承效率），（齿轮联轴器），则表2-1传动系统中各装置的传动效率：传动装置v带传动滚子轴承圆柱齿轮齿轮联轴器 滚筒 效率0.950.980.950.990.96根据式（2-4）计算电动机至运输带的传动总效率：根据式（2-3）计算电动机的输出功率：选取电动机的额定功率：取2.1.3 确定电动机转速滚筒的转速为： 按推荐的各种传动比机构传动比范围，选取v带传动比，二级圆柱齿轮减速器传动比，则总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围为： 符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，如表2-2综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见方案3比较适合。因此选择电动机型号为y132m1-6。综合考虑电动机型号和传动装置和带传动、减速器的传动比如表2-2。方案电动机型号额定功率kw电动机转r/min电动机重量n参考价格/元传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比v带传动减速器1y112m-4415001440470230125.653.535.902y132m1-64100096073035083.772.829.923y160m1-84750720118050062.832.525.13由表2-2查出电动机满载转速为，额定功率，其主要性能如表2-3：型号额定功率kw满载时起动电流额定电流起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩转速r/min电流a效率%功率因数y132m1-6 49609.4840.776.52.02图2-1电动机主要外形电动机主要外形和安装尺寸列于下表：中心高h外形尺寸l（ac/2+ad)hd底脚安装尺寸ad底脚螺栓孔直径k轴深尺寸de装键部位尺寸fgd13251534531521617812388010412.2 计算传动比2.2.1 传动装置的总传动比:2.2.2 分配各级传动比:式中、分别为带传动和减速器的传动比。为使v带传动外廓尺寸不致过大，初步取（实际的传动比要在设计v带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为：2.2.3 分配减速器的各级传动比按展开式布置。考虑润滑条件，为使两级齿轮直径相近，可由机械课程设计指导书p17展开式曲线查得，则。2.3 计算传动装置的运动参数和动力参数2.3.1 各轴转速电动机：i轴：轴：轴：滚筒轴：2.3.2 各轴输入功率电动机：i轴：轴：轴：滚筒轴：2.3.3 各轴输出功率电动机：i轴：轴：轴：滚筒轴：2.3.4 各轴输入转矩由式 （2-5）电动机：i轴：轴：轴：滚筒轴：2.3.5 各轴输出转矩电动机：i轴：轴：轴：滚筒轴：运动和动力参数计算结果整理于下表2-5：轴名效率p（kw)转矩t（n.mm)转速nr/min传动比i效率输入输出输入输出电动机轴3.403.339602.00.95二级齿轮减速器i轴3.233.16480轴3.002.9487.275.50.93轴2.802.7425.673.40滚筒轴2.722.6725.671.000.97第3章 传动带的设计计算3.1 带传动的类型选择普通v带（应置于保护罩之内)3.2 参考计算已知：电动机功率，转速，传动比，每天两班制，常温下连续工作。3.2.1 确定计算由表8-7查得工作系数，故3.2.2 选择v带的带型根据、由机械设计图8-11选用a型。3.2.3 确定带轮的基准直径并验算带速1、 初选小带轮的基准直径。由机械设计表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径。2、 验算带速，按式（3-1）验算带的速度 （3-1）因为，故带速合适。3、 计算大带轮的基准直径。根据式（3-2），计算大带轮的基准直径 （3-2）根据机械设计表8-8，圆整为。3.2.4 确定v带的中心距和基准长度1、 根据式（3-3）选取中心距 （3-3）代入、值得，则初定中心距。2、 由式（3-4）计算带所需的基准长度（3-4）由机械设计p146表8-2查得选取带的基准长度。3、 按式（3-5）计算实际中心距 （3-5）根据式（3-6）、（3-7）确定中心距的变化范围 （3-6） （3-7）即中心距的变化范围为478-548mm,符合要求。3.2.5 验算小带轮的包角包角满足条件要求。3.2.6 计算带的根数1、 计算单根v带的额定功率由和，查机械设计表8-4a得根据，和a型带，查机械设计表8-4b得查机械设计表8-5得，查表8-2得，于是2、 计算v带的根数，取4根。3.2.7 计算单根v带的初拉力的最小值v带单位长度的质量由如下表3-1：带型yzabcdeq/(kg/m)0.020.060.100.180.300.610.12查表可得a型带的单位长度质量，所以应使带的实际初拉力。对于新安装的v带，初拉力为：对于运转后的v带，初拉力为：3.2.8 计算压轴力压轴力的最小值为：3.2.9 带轮的设计结构a、 带轮的材料为：ht200b、 v带轮的结构形式为腹板式。v带轮的设计计算结果整理于见表3-2：带型带速长度根数初拉力压轴力a6.28m/s1600mm41561239n第4章 齿轮的设计计算4.1 高速轴齿轮的设计已知输入功率，转速，传动比，工作寿命5年（设每年356个工作日，每天工作16个小时），工作载荷平稳，转向不变。4.1.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1、 按图1-1所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。2、 运输机为一般工作机器，速度不高，故用7级精度（gb10095-88）3、 材料选择。由机械设计p191表10-1选择小齿轮材料为40cr（调质），硬度为280hbs，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240hbs，二者硬度差为40hbs。4、 选小齿轮齿数，大齿轮齿数。5、 初选螺旋角4.1.2 按齿面接触强度设计由设计计算公式（4-1）进行试算，即 （4-1）1、 确定公式内的各计算数值（1） 试选载荷系数由机械设计图10-26查得，则由机械设计图10-30选取区域系数（2） 计算小齿轮传递的转矩（3） 由表4-1圆柱齿轮选取齿宽系数：装置状况两支承相对于小齿轮的对称布置两支承相对于小齿轮的不对称布置小齿轮做悬臂布置则选取齿宽系数（4） 由机械设计课本p211表10-6查得材料的弹性影响系数。（5） 由机械设计图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。（6） 由式（4-2）计算应力循环系数 （4-2）（7） 由机械设计课本图10-19取接触疲劳寿命系数，。（8） 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数，由式（4-3）得 （4-3）2、 计算（1） 试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。 （2）计算圆周速度（3） 计算齿宽（4） 计算齿宽与齿高之比。模数 ：齿高：（5）计算纵向重合度（6）计算载荷系数。根据，7级精度，查机械设计p194图10-31得，故载荷系数（7） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（4-4）得： （4-4）（8） 计算模数（9） 根据纵向重合度，从机械设计图10-28查得螺旋角影响系数。（10） 计算当量齿数齿形系数：4.1.3 按齿根弯曲强度设计由式（4-5）得弯曲强度的设计公式为 （4-5）1、确定公式内的各计算数值（1） 机械设计课本p208图10-20c查得：小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲强度极限（2） 由图机械设计10-18取弯曲疲劳寿命系数，；（3） 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，由式（4-6）得 （4-6）（4） 计算载荷系数k（5） 查取齿形系数由表4-2查得；。（6） 查取应力校正系数由表4-2齿形系数及应力校正系数171819202122232425262728292.972.912.852.802.762.722.692.652.622.602.572.552.531.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.623035404550607080901001502002.522.452.402.352.322.282.242.222.202.182.142.122.061.6251.651.671.681.701.731.751.771.781.791.831.8651.97查得；。（7） 计算大、小齿轮的并加以比较。且，故应将代入式（4-5）计算。2、 设计计算法向模数对于计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数1.87并就近圆整为标准，按接触强度算得的分度圆直径，算出齿轮齿数。小齿轮齿数：大齿轮齿数：这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4.1.4 几何尺寸计算1、 计算中心距取2、 确定螺旋角3、 计算分度圆直径4、 计算齿轮宽度圆整后取，。4.1.5 高速轴齿轮的主要尺寸：高速轴齿轮主要尺寸计算结果整理见表4-3:齿轮齿数齿宽分度圆直径（mm)中心距（mm)螺旋角（）小齿轮326066.3421615.25大齿轮17665364.624.2 低速轴的齿轮设计4.2.1 选定齿轮的材料及齿数1、材料选择。由机械设计p191表10-1选择小齿轮材料为40cr（调质），硬度为280hbs，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240hbs，二者硬度差为40hbs。2、选小齿轮齿数，大齿轮齿数。3、初选螺旋角4.2.2 按齿面接触强度设计由设计计算公式（4-1）进行试算，即 （4-1）1、确定公式内的各计算数值（1）因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳，综合选择，试选载荷系数。由机械设计图10-26查得，则由机械设计图10-30选取区域系数（2）由第二章计算可得小齿轮传递的转矩：（3）由表（4-1）选取齿宽系数：则选取齿宽系数（4）由机械设计课本p211表10-6查得材料的弹性影响系数。（5）由机械设计图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。（6）由式（4-2）计算应力循环系数 （4-2）（7）由机械设计课本图10-19取接触疲劳寿命系数，。（8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数，由式（4-3）得 （4-3）2、计算： （1）计算圆周速度（2）计算齿宽（3）计算齿宽与齿高之比模数 ：齿高：（4）计算纵向重合度（5）计算载荷系数。根据，7级精度，查机械设计p194图10-31得，故载荷系数 （6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（4-4）得： （4-4）（7）计算模数（8）根据纵向重合度，从机械设计图10-28查得螺旋角影响系数。（9）计算当量齿数齿形系数：4.2.3 按齿根弯曲强度设计由式（4-5）得弯曲强度的设计公式为 （4-5）1、确定公式内的各计算数值（1）机械设计课本p208图10-20c查得：小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲强度极限（2）由图机械设计10-18取弯曲疲劳寿命系数，；（3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，由式（4-6）得 （4-6）（4）计算载荷系数k（5）查取齿形系数由表4-2查得；。（6）查取应力校正系数由表4-2查得；。（7）计算大、小齿轮的并加以比较。且，故应将代入式（4-5）计算。2、设计计算法向模数对于计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数2.44并就近圆整为标准，按接触强度算得的分度圆直径，算出齿轮齿数。小齿轮齿数：，取大齿轮齿数：，取这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4.2.4 几何尺寸计算1、计算中心距取2、确定螺旋角3、计算分度圆直径4、计算齿轮宽度圆整后取，。4.2.5 低速轴齿轮的主要尺寸：低速轴齿轮设计中的主要尺寸计算结果整理见表4-4：齿轮齿数齿宽分度圆直径（mm)中心距（mm)螺旋角（）小齿轮217065.4814515.83大齿轮7275224.51第5章 轴的设计及计算为了对轴进行校核，先求作用在轴上的齿轮的啮合力第一对和第二对、第三对啮合齿轮上的作用力分别为5.1 高速轴i的设计计算按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40cr，调质处理，轴常用几种材料的及值见表5-1，取。轴的材料q235-a、20q275、35（1cr18ni9ti)4540cr、35simr、38simnmo、3cr1315-2020-3525-4535-55149-126135-112126-103112-975.1.1 初算轴的最小直径 （5-1）式中，则高速轴i为输入轴，最小直径处跟v带轮轴孔直径。因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大5%，由机械设计手册表22-1-17查得带轮轴孔有20、22、24、25、28等规格，故取。5.1.2 高速轴工作简图图5-1高速轴工作简图其中，零件倒角c与圆角半径r参考机械设计p365表15-2取。另外，高速轴设计各段直径及各段长度计算结果整理见表5-2：名称ad1bd2cd3dd4ed5fd6gd7数值30205425283090366060.7583629305.1.3 确定各段直径a段：（有最小直径算出）b段：，根据油封标准，选择毡圈孔径为25mm.c段：，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，取轴承内径。d段：，设计非定位轴肩取轴肩高度。e段：，将高速级小齿轮设计为齿轮轴。f段：，设计非定位轴肩取轴肩高度。g段：，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，取轴承内径。5.1.4 确定各段轴长度a段：，圆整取b段：，考虑轴承盖与其螺钉长度然后圆整取54mm.c段：，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，加上挡油盘长度。d段：，考虑各齿轮齿宽及间隙距离，箱体内壁宽度减去箱体内已定长度后圆整得e段：，齿轮齿宽f段：，g段：，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，取轴承内径。轴总长两轴承间距离（不包括轴承长度）。5.2 低速轴ii的设计计算按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40cr，调质处理，查表5-1，取。5.2.1 初算轴的最小直径因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大5%，根据减速器的结构，轴ii的最小直径应该设计在与轴承配合部分，初选圆锥滚子轴承30206，故取。5.2.2 高速轴工作简图如图（5-2)所示：图5-2低速轴工作简图其中，零件倒角c与圆角半径r参考机械设计p365表15-2取。另外，表5-3低速轴设计各段直径及各段长度计算结果见表：名称ad1bd2cd3dd4ed5fd6数值29208357565.489.535633241.5305.2.3 确定各段直径a段：与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合。b段：，设计非定位轴肩取轴肩高度。c段：，齿轮轴上的分度圆直径。d段：，设计定位轴肩取轴肩高度。e段：，设计非定位轴肩取轴肩高度f段：，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合。5.2.4 确定各段轴长度a段：，考虑轴承（圆锥滚子轴承30206）宽度与挡油盘的长度。b段：，根据轴齿到内壁的距离及其厚度。c段：，根据齿轮轴上齿轮的齿宽。d段：，由轴i得出的两轴承间距离（不包括轴承长度）减去已知长度得出。e段：，根据高速级大齿轮齿宽减去2mm(为了安装固定）f段：，由轴i得出的两轴承间距离（不包括轴承长度）减去已知长度得出。5.3 轴iii的设计计算按齿轮轴设计，输入功率，转速，。轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40cr，调质处理，查表5-1，取。5.3.1 联轴器的选择1、 载荷计算公称转矩有机械设计表14-1查得，计算转矩为2、 型号选择机械设计手册中查得lh3型联轴器取轴孔直径，长度5.3.2 初算轴的最小直径因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大12%，根据减速器的结构，轴ii的最小直径应该设计在与轴承配合部分，初选圆锥滚子轴承30211，故取。5.3.3 高速轴工作简图如图（5-3)所示：图5-3轴iii工作简图其中，零件倒角c与圆角半径r参考机械设计p365表15-2取。另外，低速轴设计各段直径及各段长度见表5-4。名称ad1bd2cd3dd4ed5fd6gd7数值46.54568601064.557.562.53355655084455.3.4 确定各段直径a段：与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合。b段：，设计非定位轴肩取轴肩高度。c段：，定位轴肩，d段：，设计非定位轴肩取轴肩高度。e段：，与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合。f段：，安装齿轮的安装尺寸确定。g段：，根据联轴器的孔径大小确定。5.3.5 确定各段轴长度a段：，由轴承长度、，挡油盘尺寸。b段：，齿轮齿宽减去2mm，便于安装。c段：，轴环宽度，取圆整值。与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合。d段：，由轴两轴承间距离（不包括轴承长度）减去已知长度得出。e段：，由轴承长度、，挡油盘尺寸。f段：，考虑轴承盖及其螺钉长度，圆整得到。g段：，根据联轴器的孔径大小确定。5.3.6 轴的校核计算1、第一根轴：求轴上载荷，已知：，设该齿轮轴齿向是右旋，受力如右图，受力如右图（5-4）：图5-4高速轴的载荷分析图， ，由材料力学知识可求得水平支反力：垂直支反力：，合成弯矩：，由图可知，危险截面在c右边轴材料选用40cr，查手册，符合强度条件。2、第二根轴求轴上载荷，已知：，设该齿轮轴齿向两个都左旋，受力如右图（5-5）图5-5低速轴的载荷分析图， ，由材料力学知识可求得水平支反力：垂直支反力：，合成弯矩：，由图可知，危险截面在b右边轴材料选用40cr，查手册，符合强度条件。3、第三根轴求轴上载荷，已知：，设该齿轮轴齿向都右旋，受力如右图（5-6）图5-6轴iii的载荷分析图， 由材料力学知识可求得水平支反力：垂直支反力：，合成弯矩：，由图可知，危险截面在b右边轴材料选用40cr，查手册，符合强度条件。第6章 滚动轴承的选择及计算6.1 轴轴承计算型号为30206的圆锥滚子轴承，预期计算寿命，对于滚子轴承为指数，取。6.1.1 计算轴承的径向载荷：6.1.2 计算轴承的轴向载荷查机械设计手册可知30206圆锥滚子轴承的基本额定动载荷，基本额定静载荷，。两轴承派生轴向力为：，因为轴左移，左端轴承压紧，右端轴承放松。、6.1.3 计算轴承1、2的当量载荷按照机械设计表13-6载荷系数取因为，查机械设计p321表13-5取，。因为，查机械设计p321表13-5取，。所以取6.1.4 计算轴承应有的基本额定动载荷值6.1.5 校核轴承寿命即低于预期计算寿命，故所选轴承适用。6.2 ii轴轴承计算型号为30206的圆锥滚子轴承，预期计算寿命6.2.1 计算轴承的径向载荷：6.2.2 计算轴承的轴向载荷查机械设计手册可知30206圆锥滚子轴承的基本额定动载荷，基本额定静载荷，。两轴承派生轴向力为：，因为轴右移，左端轴承放松，右端轴承压紧。、6.2.3 计算轴承1、2的当量载荷按照机械设计表13-6载荷系数取因为，查机械设计p321表13-5取，。因为，查机械设计p321表13-5取，。所以取6.2.4 计算轴承应有的基本额定动载荷值6.2.5 校核轴承寿命即等于预期计算寿命，故所选轴承适用。6.3 iii轴轴承计算型号为30211的圆锥滚子轴承，预期计算寿命6.3.1 计算轴承的径向载荷：6.3.2 计算轴承的轴向载荷查机械设计手册可知30211圆锥滚子轴承的基本额定动载荷，基本额定静载荷，。两轴承派生轴向力为：，因为轴右移，左端轴承放松，右端轴承压紧。，6.3.3 计算轴承1、2的当量载荷按照机械设计表13-6载荷系数取因为，查机械设计p321表13-5取，。因为，查机械设计p321表13-5取，。所以取6.3.4 计算轴承应有的基本额定动载荷值6.3.5 校核轴承寿命即低于预期计算寿命，故所选轴承适用。第7章 键联接的选择及校核计算 （7-1）7.1 轴i上与带轮相联处键的校核键， 单键键联接的组成零件均为钢， ，根据式（7-1）满足设计要求。7.2 轴ii上大齿轮处键键， 单键键联接的组成零件均为钢， ，根据式（7-1）满足设计要求。7.3 iii轴上联轴器和联接齿轮处的校核7.3.1 联轴器处采用键a： 单键键联接的组成零件均为钢， ，根据式（7-1）满足设计要求。7.3.2 联接齿轮处采用键a： 单键键联接的组成零件均为钢， ，根据式（7-1）满足设计要求。第8章 高速轴的疲劳强度校核由第五章可知，第一根轴结构如下：图5-1高速轴工作简图其中，零件倒角c与圆角半径r参考机械设计p365表15-2取。另外，高速轴设计各段直径及各段长度计算结果见表5-2：名称ad1bd2cd3dd4ed5fd6gd7数值30205425283090366060.7583629308.1 判断危险截面 在a-b轴段内只受到扭矩的作用，又因为，高速轴是齿轮轴，轴的最小直径是按照扭转强度较为宽裕是确定的，所以a-b内均无需疲劳强度校核。 从应力集中疲劳强度的影响来看，e段左截面和e段右截面为齿轮轴啮合区域，引起的应力集中最为严重，截面e左端面上的应力最大。但是由于齿轮和轴是同一种材料所受的应力条件是一样的，所以只需校核e段左右截面即可。8.2 校核e段截面右侧应力强度抗弯截面系数 抗扭截面系数 右截面上的扭矩为截面上的弯曲应力截面上的扭转应力轴的材料为40cr,调质处理。由机械设计手册查得；截面上理论应力系数及及；按机械设计手册查得；又由机械设计p41附图3-1查取轴的材料敏性系数；故有效应力集中系数按式为：皱眉经过表面硬化处理，即，弯曲疲劳极限的综合影响系数：根据机械设计p42附图3-2，零件的尺寸系数，取。零件的扭转尺寸系数，取。轴按摸削加工，根据机械设计手册查得表面质量系数为：；由机械设计p25查得试件受循环弯曲应力时的材料常数，取；，取。则界面安全系数：故可知其右端面安全。8.3 校核e段截面左侧应力强度抗弯截面系数 抗扭截面系数 截面上的扭矩为截面上的弯曲应力截面上的扭转应力轴的材料为40cr,调质处理。由机械设计手册查