二级直齿圆柱减速器论文.pdf

宝鸡文理学院成人继续教育学院 毕业设计毕业设计（论文论文）任务任务 书书 院（系）院（系）系系宝鸡文理学院专业专业机械设计与制造 班级班级 08 机械设计与制造姓名姓名刘伟涛学号学号 107021124323 1.1.毕业设计（论文）题目：毕业设计（论文）题目： 带式输送机传动系统 2.2.题目背景和意义：题目背景和意义： 本次论文设计进行结构设计，并完成带式输送机传动装置 中减速器装配图、 零件图设计及主要零件的工艺。 综合运用机械设计、 机械制图、 机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机 械原理。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习 相结合，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，具备了机械传动装置、简单 机械的设计和制造的能力。 3.3.设计设计( (论文论文) )的主要内容：的主要内容： 带式输送机传动总体设计；带式输送机传动总体设 计；主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；撰写设 计论文等； 4.4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点） ： ，地点： 主要参 ：转距 T=450Nm，滚筒直径 D=350mm，运输带工作转速 V=0.8m/s 工作条件：送机连续工作，单向运转，载荷较平稳，空载起动，每天两班制工作， 每年按 300 个工作日计算，使用期限 10 年。 具体要求：主要传动机构设计；主要零、部件设计；撰写设计论文等 5.5.毕业设计（论文）的工作量要求：毕业设计（论文）的工作量要求： 设计论文一份 6000-8000 万左右字 装配图 1 张A0，除标准件外的零件图 2 张A3 指导教师签名：年月日 学生签名：年月日 宝鸡文理学院成人继续教育学院 宝鸡文理学院成人教育学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题目题目：带式输送机传动系统带式输送机传动系统 院、系院、系( (站站) )： 宝鸡文理学院宝鸡文理学院 学科专业：学科专业： 机械设计与制造机械设计与制造 学学生：刘伟涛生：刘伟涛 学学号：号： 指导教师：指导教师： 侯玉科侯玉科 2010 年 04 月 宝鸡文理学院成人继续教育学院 目录目录 一、设计准备一、设计准备4 二、传动装置总体设计二、传动装置总体设计 5 A、确定传动方案5 B、电动机的选择6 C、计算传动装置的运动和动力参数8 、轴的大小齿轮9 、轴的大小齿轮 12 D、轴的设计计算及轴承的选择计算 15 E、轴承的选择计算 16 F、联接件、润滑密封和联轴器的选择及计算 17 1、键连接17 2、联轴器的选择及计算 17 3、润滑方式、牌号及密封装置 18 三、三、绘制减速器装配图绘制减速器装配图附图 四、四、绘制零件图绘制零件图附图 五、参考文献五、参考文献18 六、总结六、总结 18 七、个人体会七、个人体会19 宝鸡文理学院成人继续教育学院 绪论绪论 通过查阅一些文献我可以了解到带式传动装置的设计情况， 为我 所要做的课题确定研究的方向和设计内容。 1.带传动 带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一，主要有主动轮、 从动轮和传动带组成。工作是靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主、从 动轮间运动和动力的传递。 带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振及过载打 滑以保护其他零件的优点。 2.圆柱齿轮传动减速器 圆齿柱轮传动减速器适合的工作条件：环境温度为：4040 度； 输入轴转速不得大于 1500r/min,齿轮啮合线速度不大于 25m/s,电机 启动转矩为减速器额定转矩的两倍。 特点： 采用一、 二圆柱齿轮及二、 三圆柱齿轮组合，齿轮均采用优质 45 钢淬火、精加工而成，一级锥 齿齿轮精度达到 GB/T11365 中的 8 级，二、三圆柱齿轮精度达到 GB/T11365 中的 8 级； 减速器的选用原则： （1）按机械强度确定减速器的规格。减速器 的额定功率 Pi 是按载荷平稳、每天工作小于等于 12h、每小时启动 5 次、允许启动转矩为工作转矩的两倍、单向运转、单对齿轮的接触强 度安全系数为 1、失效概率小于等于 1%等条件算确定。当载荷性质不 同，每天工作小时数不同时，应根据工作机载荷分类按各种系数进行 修正。 （2）热功率的效核。减速器的许用的热功率 PG 适用于环境温 度 20 度，每小时 100%连续运转和功率利用率为 100%的情况，不符合 上述情况时，应进行修正。 （3）效核轴伸部位承受的径向载荷。 宝鸡文理学院成人继续教育学院 摘要摘要 本人毕业设计论文的题目是带式输送机的传动系统 带式输送机传动系统是有电动机通过联轴器驱动减速器输入 轴，减速器输出轴通过拄销联轴器带动滚筒输送带运转，滚筒的两端 为独立支承。 在设计中先确定传动方案，选择电动机，计算总传动比和合理 分配各级传动比。计算传动装置的运动及参数，主要部件强度校核。 然后，绘制传动原理图，电器控制原理图，减速器装配图及零件图等 等。 本设计方案先由电动机通过一级联轴器至减速器。减速器采用 单级开式直齿圆柱齿轮传动，这样整机即保证效率较高，工艺简单， 精度容易保证，使主要部件标准化，并且选用优先系列，容易更换， 维修等优点外， 还具有过载保护的特点， 使用过程中更加安全， 可靠， 经济。 宝鸡文理学院成人继续教育学院 一、设计准备一、设计准备 设计任务设计任务 设计减速箱传动装置（两级展开式直齿圆柱齿轮减速器设计减速箱传动装置（两级展开式直齿圆柱齿轮减速器） 。 原始数据：原始数据： A、已知条件、已知条件 1) 运输带工作拉力 F=3500N； 2)滚筒速 n=65r/min(允许运输带速度误差为5%)； 3) 滚筒直径 D=380mm； 4) 滚筒效率j=0.97 (包括滚筒与轴承的效率损失)； 5) 工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载起动； 6) 使用折旧期：10 y(每年按 300 个工作日计算)； 宝鸡文理学院成人继续教育学院 二、传动装置总体设计二、传动装置总体设计 A、确定传动方案、确定传动方案 设计传动方案应满足下列条件 （1） 工作机的工作要求； （2） 必须具有结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效 率高和使用维护方便等特点。 根据上述要求，初步选定的传动方案为:二级闭式齿轮传动方式。 传动方案简图如下：传动方案简图如下： 带式输动机由电动机驱动。电动机 1 通过联轴器 2 将动力传入减速器 3，再 经联轴器 4 将动力传至输送机滚桶 5，带动输送带 6 工作。传动系统中采用两级 展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求 轴有较大的刚度，高速级为直齿圆柱齿轮传动，低速级为直齿圆柱齿轮传动。 B、电动机的选择、电动机的选择 1、选择电动机、选择电动机 1）选择电动机类型和结构形式 5 1 1电动机电动机 2 2联轴器联轴器 3 3减速器减速器 4 4联轴器联轴器 5 5滚筒滚筒 6 6输送带输送带 宝鸡文理学院成人继续教育学院 由于一般普遍使用三相交流电源，电压为 380V，所以一般选用三相交流异步电动机。 其中以三相鼠笼式异步电动机用最多，且 Y 系列全封闭鼠笼型三相异步电动机具有结构简 单、工作可靠、起动特性好、价格低廉、维护等一系列优点，适用于不含易燃、无腐蚀性气 体的一般场所，故广泛应用于齿轮减速器等无特殊要求的一般机器上。 根据电动机的安装和防护要求，选择卧式封闭结构。 2）选择电动机的容量 电动机的功率选择必须合适。选得小了，不能保护工作机的正常工作；选得大了，又增 加成本。 因此， 选择电动机的功率时就应满足电动机的额定功率等于或稍大于电动机所需的 功率。 根据已知条件计算得工作机所需的功率 Pw为 2665 65 9550 /95504.53 65 Fd M n W kW P 设：5w输送机滚筒轴（轴）之输送带间的传动效率； c联轴器效率，c=0.99； g闭式圆柱齿轮传动效率，g0.97； b对滚动轴承效率，b=0.99； cy输送机滚筒效率，cy0.96； 估算传动系统总效率为 2346 c(g)2(b)3c(bcy) 0.99(0.97)2(0.99)30.99(0.990.96) 0.8504 工作机电动机所需功率 P0为 P0= Pw = 4.53 0.85 5.55kw ； 由表所列 Y 系列三项异步电动机技术数据中可以确定， 满足 PmPr 条件的电动机额定 功率 Pm 应取 7.5 kW。 根据容量和转速及有关手册，查得两种适用的电动机，因此有如下两种方案。 型号型号额定功率额定功率 P/kW转速转速/(r/min)效率效率(%) Y132M-47.5144087 Y160L-87.572386.5 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构、价格及减速器的传动比，可见第一种 方案比较合适，因此应选择电动机的型号为 Y132M-4。 2、计算传动装置的总传动比并分配各级传动比、计算传动装置的总传动比并分配各级传动比 1） 传动装置的总传动比为 1440 65 22.2 w n i n 机 2）因 ii i 齿齿21 ，按展开式布置，取 21 1.5 i 齿齿i 宝鸡文理学院成人继续教育学院 可算出 22.2 3.8 21 3.85.7 i ii 减 1.5 齿齿 ，则 3、传动装置的运动参数和动力参数、传动装置的运动参数和动力参数 1） 各轴转速：各轴转速： 轴轴1440 /minr nn 机 轴轴 1 1440 5.7 252.63 /min n r i n 齿 轴轴 2 252.63 3.8 66.48 /min n r i n 齿 2）各轴功率：）各轴功率： 轴轴 0 5.5 99%5.49 b kw PP 轴轴5.49 97% 99%5.27 cq kw PP 轴轴 2 5.27 97% 97% 99%4.91 cq kw P P 3 3）各轴转矩：）各轴转矩： 轴轴 5.49 1440 9550955036.41 P Nm n T 轴轴 5.27 252.63 95509550119.22 P Nm n T 轴轴 4.91 66.48 95509550705.33 P NM n T 将运动和动力参数的计算结果整理成下表便于备查将运动和动力参数的计算结果整理成下表便于备查 参数高速轴中间轴低速轴 转速 n/ -1 r min 1440252.6366.48 功率/P kW5.495.274.91 转距/T Nm36.41199.22705.33 C、计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数 宝鸡文理学院成人继续教育学院 直齿圆柱齿轮设计直齿圆柱齿轮设计 、轴的大小齿轮：轴的大小齿轮： 1 1）选择齿轮材料及精度等级：选择齿轮材料及精度等级：考虑此对齿轮传递的功率不大，故大、小齿 轮都选用软齿面。小齿轮选用 45 钢，调质，齿面硬度为 240260HBS；大齿轮选用 45 钢，调质，齿面硬度为 220HBS。选用 8 级精度。 2 2）按齿面接触疲劳强度设计按齿面接触疲劳强度设计 因两齿轮均为钢制齿轮，所以得 3 2 d 1 1 T d H u ) 1u(K 43.76 确定有关参数如下： （1）齿轮 z 和齿宽系数 d 取小齿轮齿数的 z1=0，则大齿轮齿数 21 5.7 20114i ZZ 实际传动比 2 1 114 20 5.7 o Z Z i 传动比误差为零固可用。 齿数比5.7 oi 查表取0 . 1 d (因非对称布置及软齿面) （2）转矩T1 1 6 1 955036.41 10 P Nm n T （3）载荷系数 K查表取 K=1.20 （4）许用接触应力 H S Z N NTHim H 由图查得 1 610, Him MPa 2 500 Him MPa 应力循环次数NL 9 11 6060 1440 1 (16 300 10)4.15 10 Lh r Nn t 9 1 84.15 5.7 2 10 7.28 10 L i L N N 查表得接触疲劳的寿命系数 1 1, NTZ 2 1 NTZ 宝鸡文理学院成人继续教育学院 按一般可靠度要求选择安全系数0 . 1 SH 。所以计算两轮的许用接触应力 11610 1 1 1 610 NTHim h H Z MPaMPa S 22500 1 1 2 500 NTHim H H Z MPaMPa S 故得 (1) 2 2 1.2 36410 6.7 3 3 5.7 1 671 76.4345.22 500 () u d K u T mm H d 模数 1 1 50 20 2.5 d mmmmm Z 查表得取标准模数m=2.5mm 3)3)校核齿根弯曲疲劳强度校核齿根弯曲疲劳强度 YY zm b T 2K FSaFa 1 2 1 F 确定有关参数和系数 (1) 分度圆直径 11 2.5 2050mmmmm dZ 22 2.5 114285mmmmm dZ (2)齿宽 1 1 5050 d bmmmm d 取 b1=55mm b2=50mm （3）齿形系数 YFa和应力修正系数 YSa 根据齿数 z1=20，z2=114，查表得 1 4.35, FaY 1 4.00 SaY ， 2 1 FaY ， 2 1 SaY （4）许用弯曲应力 F S YY F NTSTFlim F 查表得290MPa Flim1 ；210MPa Flim2 87. 0 YNT1 91. 0 YNT2 试验齿轮的应力修正系数2 YST 按一般可靠度选择安全系数25. 1 SF 计算两轮的许用弯曲应力 宝鸡文理学院成人继续教育学院 68MPa.403MPa 25. 1 87. 02290 S YY N NT1STFlim1 F1 76MPa.305MPa 25. 1 91. 02210 S YY N NT2STFlim2 F2 将求得的各参数代入下式 MPa20. 37 625MPa. 152. 2 30 2 60 10 95. 430. 12 YY zm b T 2K F1 2 4 Sa1Fa1 1 2 1 F1 95.69 MPa 1.6252.52 1.822.15 20.73 YY YY YY zm b T 2K F2 Sa1Fa1 Sa2Fa2 F1Sa2Fa2 2 2 1 F2 故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够。 4 4）计算齿轮传动的中心距计算齿轮传动的中心距 1250 285 22 167.5 d d ammmm 5 5）计算齿轮的圆周速度计算齿轮的圆周速度 58m/s. 4s /m 100060 14606014. 3 100060 nd 11 查表可知，可选用查表可知，可选用 7 级或级或 8 级精度的齿轮级精度的齿轮， ，所以选用，所以选用 8 级精度合适。级精度合适。 、轴的大小齿轮：轴的大小齿轮： 1 1）选择齿轮材料及精度等级：选择齿轮材料及精度等级：考虑此对齿轮传递的功率不大，故大、小齿轮都 选用软齿面。小齿轮选用 45 钢，调质，齿面硬度为 240260HBS；大齿轮选用 45 钢， 调质，齿面硬度为 220HBS。选用 8 级精度。 2 2）按齿面接触疲劳强度设计按齿面接触疲劳强度设计 因两齿轮均为钢制齿轮，所以得 3 2 d 1 1 T d H u ) 1u(K 43.76 宝鸡文理学院成人继续教育学院 确定有关参数如下： （1）齿轮 z 和齿宽系数 d 取小齿轮齿数的 z1=30，则大齿轮齿数 21 3.8 30114i ZZ 实际传动比 2 1 114 30 3.8 o Z Z i 传动比误为零固可用。 齿数比3.8 o u i 查表取0 . 1 d (因非对称布置及软齿面) （5）转矩T1 2 66 5.27 252.63 1 9.559.55199218.2 1010 P Nmm n T （6）载荷系数 K 查表取 K=1.20 （7）许用接触应力 H S Z N NTHim H 由机械设计基础 6-37 图查得 1 610 Him MPa ， 2 500 Him MPa 应力循环次数NL 10t60nN 8 h1L1 60. 5)830016(193.42260r 1033. 9 10N N 8 8 0 L1 L2 6 60. 5 i 查表得接触疲劳的寿命系数85. 0 ZNT1 ，94. 0 ZNT2 按一般可靠度要求选择安全系数0 . 1 SH 。所以计算两轮的许用接触应力 5 .637 0 . 1 85. 0750 S Z H NT1Him1 H1 8 .582 0 . 1 94. 0620 S Z H NT2Him2 H2 故得 1 2 2 (1) 1.2 199218.2 4.8 3 3 3.8 1 671 76.4373.53 510 () d Ku T H d 宝鸡文理学院成人继续教育学院 模数 1 1 75 30 2.5 d m Z 查表得取标准模数m=2.5mm 3)3)校核齿根弯曲疲劳强度校核齿根弯曲疲劳强度 YY zm b T 2K FSaFa 1 2 1 F 确定有关参数和系数 (1) 分度圆直径 11 2.5 3075mmmmm dz 22 2.5 114285mmmmm dz (2)齿宽 1 1 7575 d bmmmm d 取 b3=75mm b4=80mm （3）齿形系数 YFa和应力修正系数 YSa 根据齿数 z1=30， z2=139， 查表得52. 2 YFa1 ，625. 1 YSa1 ，15. 2 YFa2 ， 82. 1 YSa2 （4）许用弯曲应力 F S YY F NTSTFlim F 查表得290MPa Flim1 ；210MPa Flim2 87. 0 YNT1 91. 0 YNT2 试验齿轮的应力修正系数2 YST 按一般可靠度选择安全系数25. 1 SF 计算两轮的许用弯曲应力 68MPa.403MPa 25. 1 87. 02290 S YY N NT1STFlim1 F1 76MPa.305MPa 25. 1 91. 02210 S YY N NT2STFlim2 F2 将求得的各参数代入下式 宝鸡文理学院成人继续教育学院 MPa97.871 625MPa. 152. 2 30 3 60 10 86. 230. 12 YY zm b T 2K F1 2 5 Sa1Fa1 1 2 1 F1 62.179 MPa 1.6252.52 1.822.15 97.187 YY YY YY zm b T 2K F2 Sa1Fa1 Sa2Fa2 F1Sa2Fa2 2 2 1 F2 故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够。 4 4）计算齿轮传动的中心距）计算齿轮传动的中心距 1275 285 22 180 d d ammmm 5 5）齿轮的圆周速度）齿轮的圆周速度 113.14 252.63 75 60 00060 1000 /0.99/ d n vm sm s 查表可知，可选用查表可知，可选用 7 级或级或 8 级精度的齿轮，级精度的齿轮，所以选用所以选用 8 级精度合适。级精度合适。 名称符号计算公式结果 箱座厚度 83025. 0a 10 箱盖厚度 1 8302. 0 1 a9 箱盖凸缘厚度 1 b 11 5 . 1b12 箱座凸缘厚度 b5 . 1b 15 箱座底凸缘厚度 2 b5 . 2 2 b25 地脚螺钉直径 f d12036. 0ad f M24 地脚螺钉数目 n 查手册6 轴承旁联结螺栓直 径 1 d f dd72. 0 1 M12 宝鸡文理学院成人继续教育学院 盖与座联结螺栓直 径 2 d 2 d=（0.50.6） f d M10 轴承端盖螺钉直径 3 d 3 d=（0.40.5） f d 10 视孔盖螺钉直径 4 d 4 d=（0.30.4） f d 8 定位销直径 d d=（0.70.8） 2 d8 f d， 1 d， 2 d至外 箱壁的距离 1 C查手册表 11234 22 18 f d， 2 d至凸缘边 缘距离 2 C查手册表 11228 16 外箱壁至轴承端面 距离 1 l 1 l= 1 C+ 2 C+（510）50 大齿轮顶圆与内箱 壁距离 1 1 1.215 齿轮端面与内箱壁 距离 2 2 10 箱盖，箱座肋厚mm , 1 85. 0,85. 0 11 mm9 8.5 轴承端盖外径 2 DDD 2 +（55.5） 3 d120（1 轴） 125（2 轴） 宝鸡文理学院成人继续教育学院 150（3 轴） 轴承旁联结螺栓距 离 S 2 DS 120（1 轴） 125（2 轴） 150（3 轴） D、轴的设计计算及、轴的设计计算及轴承的选择计算轴承的选择计算 1、选择轴的材料并确定许用应力、选择轴的材料并确定许用应力 选 用 45 钢 正 火 处 理 ， 查 表 得 知 强 度 极 限MPa600 B ， 许 用 弯 曲 应 力 MPa b 55 1 。 2、确定轴输出端直径、确定轴输出端直径 考虑到齿轮在轴上有安装及轴向定位，所以算出各轴段的相应直径。按扭转强度估算轴 输出端直径，查表取 C=118，则 1）高速高速轴轴 按扭转强度估算轴输出羰直径，查表取118： 5.49 33 1440 /min 1 11818.5 kwP nr Cmmmm d 此轴承不用键槽，轴的直径和长度应和联轴器相符，选取 LZ3 型弹性柱销联轴器，其轴孔 直径为 38mm，和轴配合部分长度为 60mm，故轴输出端直径 d1=35mm。 第 I 段为外伸端，其直径 d1=25mm，其长度应比联轴器轴孔的长度稍短一些，取 L1=60mm。 第 II 段直径 d2= 30mm。 选 6306 型深沟球轴承，其内径为 30mm，宽度为 19mm 。 考虑齿轮端面和箱体内壁、轴承端面与箱体内壁应有一定距离，则取套筒长为 20mm，通过 密封盖轴段长应根据密封盖的宽度， 并考虑联轴器和箱体内壁应有一定的距离而定， 为此取 该段长为 30mm，安装齿轮段长度应比齿轮宽度小 2mm，故第 II 段长 L2=40mm。 第 III 段为安装小齿轮段，其直径 d3=30mm，长度为 L3= 55mm。 第 IV 段为安装套筒段，其直径 d4=40mm，长度为 L4=30mm。 第 V 段为安装轴承段，其直径 d5=30mm，长度为 L5=130mm 2）中间轴）中间轴 同理： 5.27 33 252.63 /min 2 11832.5 kwP nr Cmmmm d 考虑有键槽，将直径增大 5%，则 2d =35此轴通过键槽与两个齿轮连在一起， 宝鸡文理学院成人继续教育学院 选 6207 型深沟球轴承，其内径为 35mm，宽度为 17mm ，即 d1=35mm。 考虑齿轮端面和箱体内壁、轴承端面与箱体内壁应有一定距离， ，通过密封盖轴段长应根据 密封盖的宽度，并考虑轴和箱体壁应有一定的距离而定，为此取该段长为 45mm，安装齿轮 段长度应比齿轮宽度小 2mm，故第 I 段长 L1=45mm。 第 II 段为安装大齿轮段，其直径 d2=40mm，长度为 L2=50mm. 第 III 段为安装套筒段，其直径为 d3=50mm，长度为 L3=35mm. 第 IV 段为安装小齿轮段，其直径 d4=40mm，长度为 L4=80mm 第 V 段安装轴承段，其直径为 d5=35mm，长度为 L5= 40mm。 3）低速低速轴轴 同理： 4.91 33 66.48 /min 3 11849.3 kwP nr Cmmmm d 考虑有键槽，将直径增大 5%，则 3d =55mm,此轴通过键槽与一个齿轮连在一起， 选 6011 型深沟球轴承，其内径为 55mm，宽度为 18mm ，即 d1=55mm。 同理，取套筒长为 20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑箱体内壁应有一 定的距离而定，为此取该段长为 30mm，安装齿轮段长度应比齿轮宽度小 2mm，第 I 段长 L1=45mm。 第 II 段为安装小齿轮段，其直径 d2=60mm，长度为 L2=75mm. 第 III 段为安装套筒段，其直径 d3=68mm，长度为 L3=30mm。 第 IV 段为光轴段，其直径 d4=60mm,取其长度为 L4= 60mm。 第段为安装轴承段，其直径 5d =55mm,其长度为 5L =50mm. E、轴承的选择计算轴承的选择计算 由于轴向力较小，已选出 6306、6207、6011 深沟球轴承。从机械设计手册查得轴 承的外径D1=72mm、 D2=90mm、 D3=100mm、 额定动载荷Cr1=27.0kN、 Cr2=40.8kN、 Cr3=81.8kN， 额定静载荷 COr1=15.2kN、COr2=24.0kN、COr3=51.8kN。由于轴颈圆周速度 v18.526，所以该轴是安全的。 4 弯矩及轴的受力分析图如下： 轴1 3 校核中间轴校核中间轴 宝鸡文理学院成人继续教育学院 校核该轴和轴承：L1=74L2=117L3=94 作用在 2、3 齿轮上的圆周力： 3 2 2 2 22 470.3 10 2707 139 2.5 t T FN d 3 2 3 3 22 470.3 10 8709 27 4 t T F d N 径向力： 22 270720985 rt FF tgtgN 33 8709203169 rt FF tgtgN 求垂直面的支反力 3 3223 1 123 ()985 (11794)3169 94 316 74 11794 rr V F lFll FN lll 2312 31693169852500 VrVr FFFFN 计算垂直弯矩： 3 11 316 74 1023.9 . aVmV MF lN m 3 1122 2 ()316 (74 117)985 1171053.5 . aVnVr MFllF lN m 求水平面的支承力： 3 3223 1 123 ()8709 942707 211 4586 74 11794 tt H F lFll FN lll 2231 2707870945866830 HttH FFFFN 计算、绘制水平面弯矩图： 3 11 4586 74 10323 . aHmH MF lN m 3 2123 2 ()6830 (74 117)8709 11710295 . aHnHt MFllF lN m 求合成弯矩图，按最不利情况考虑： 2222 23.9323323.8 . amavmaHm MMMN m 宝鸡文理学院成人继续教育学院 2222 53.5295300 . anavnaHn MMMN m 求危险截面当量弯矩： 从图可见，m-m,n-n 处截面最危险，其当量弯矩为： （取折合系数0.6 ） 2222 2 ()300(0.6 470.3)411 . ean MMTN m e M 2222 2 ()323.8(0.6 470.3)413 . am MTN m 计算危险截面处轴的直径： n-n 截面: 3 3 3 1 411 10 40.9 0.10.1 60 e b M dmm m-m 截面: 3 3 3 1 413 10 40.9 0.10.1 60 e b M dmm 由于4 2 45ddmmd，所以该轴是安全的。 轴承寿命校核： 轴承寿命可由式 6 10 () 60 t h P Cf Lh n Pf 进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所 以 r PF，查课本 259 页表 16-9，10 取1,1.2 tp ff 取3 2222 222 250068307273 rvH FFFN 则 66 2 3 3 60 252.63 60 118 11010 90.3 5.27 1.2 ()() k C f t y P f n p L ， 轴承使用寿命在90.391yy 年范围内，因此所该轴承符合要求。 弯矩及轴的受力分析图如下： 宝鸡文理学院成人继续教育学院 3 低速轴的校核低速轴的校核 L1=147.5L2=82.5 作用在齿轮上的圆周力为： 2000 705.332 285 4949.7 T d t NN F 径向力为tan4949.7 0.361781.9 rt NN FF 求垂直面的支反力： 1 12 147.5 1781.9 147.5 82.5 1 1142.7 r rAz L F NN L L F 2 1 1781.91142.7639.2 rAz rAz NNN r F FF 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图： 111 1142.7 147.5168.5 cvrAz NmmNm MFL 222 63.92 82.552.734 cvrAz NmmNm MFL 宝鸡文理学院成人继续教育学院 求水平面的支承力： 1 12 147.5 4949.7 230 1 3174.3 Ht L NN L L FF N 21 4949.73174.31775.4 HtH NNN FFF N 求并绘制水平面弯矩图： 111 3174.3 147.5468.21 aHH NmmNm MFL 222 1175.4 82.5146.47 aHH NmmNm MFL 求合成弯矩图： 22 22 1 497.61 11 168.5468.21c Nm cvaHMMM 22 22 2 155.7 22 52.734 146.47c Nm cvaHMMM 求危险截面当量弯矩： 从图可见，m-m 处截面最危险，其当量弯矩为： 折合系数 1 60 102 0.59 bb o 222 2 648685 2 ()(0.59 705.33) 497.61e Nm c T MM 计算危险截面处轴的直径： 因为材料选择 # 45调质，查课本 225 页表 14-1 得650 B MPa，查课本 231 页表 14-3 得许用弯曲应力 1 60 b MPa，则： 687542 3 3 0.1 60 0.1 48.6 1 e b C M mmmm d 55mm结构设计确定的直径为，所以强度足够。 析图如下： 宝鸡文理学院成人继续教育学院 F、联接件、润滑密封和联轴器的选择及计算联接件、润滑密封和联轴器的选择及计算 1 1、键联接、键联接 已知条件已知条件 依据题意及高速轴径，查机械设计手册表 5138，5139 可知，采用普通平键， 其剖面尺寸 b=8mm,h=7mm。平键连接取 L=50mm 为宜。其标记如下： 8 7 50 键 该 键 校 核 为 L1=55mmd=30mm 综 合 考 虑 取l=50 得 1 4 4 36410 30 50 7 55.5 dlh p T MPa .所以该键满足使用要求。 依据题意及中间轴径，查机械设计手册表 5138，5139 可知，采用普通平键， ， 宝鸡文理学院成人继续教育学院 其剖面尺寸 b=10mm,h=8mm。参见表的平键连接取 L=45mm 为宜。其标记如下： 45 键10 870 键10 8 50,35.45Lmm dmmlmm该键的校核为综合考虑取得 2 4 4 199220 35 45 8 1 63.2 dlh p T MPa ，所以该键满足使用要求。 2 4 4 199220 35 70 8 2 40.7 dlh p T MPa ，所以该键满足使用要求。 依据题意及低速轴径，查机械设计手册表 5138，5139 可知，采用普通平键， 其剖面尺寸 b=10mm,h=8mm。参见表的平键连接取 L=70mm 为宜。其标记如下： 键16 10 63 70,55.63Lmm dmmlmm该键的校核为综合考虑取得 3 4 4 705330 55 63 10 81.4 dlh p T MPa ，所以该键满足使用要求。 2 2、联轴器的选择及计算联轴器的选择及计算 联轴器除了起到联接两轴并传递转矩的作用外，有些还可以补尝两轴因制造和安装误 差而造成的轴线偏移的功能，以