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机械毕业设计全套
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JX02-237@设计绞车传动装置,机械毕业设计全套
- 内容简介：
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-装 订 线-机械设计课程设计计算说明书设计题目：设计绞车传动装置1、课题：设计绞车传动装置2、工作条件和技术要求：nts1. 该传动装置用于矿山卷筒绞车的传动系统中。2. 轿车三班制间断工作，工作时间百分率为40%，机器使用期限为10年。3. 工作中有中等冲击，允许速度误差为5%。三、 参考资料1 机械设计基础2 机械制图3 机械设计课程设计4 机械设计实用手册目录nts一、确定传动方案. 1二、电动机的选择.2三、运动和动力参数的设定. 3四、传动零件的设计和计算. 4五、轴的设计和计算. 12六、滚动轴承的选择及设计计算.20七、键连接的选择及计算.22八、联轴器的选择.24九、减速器附件的选择.24十、润滑和密封.25十一、设计体会.25十二、参考资料目录.26计算及说明 结果nts传动装置的总体设计：1、确定传动方案合理的传动方案首先要 机器的 要求， 传 率的 ， 速和运动 。 要 工作条件， 工作 、结 、 、传动 率 、工 和 合理等要求。 设计题目的轿车传动装置的工作条件和技术要求，矿山卷筒轿车工作条件为，选用二currency1“减速器。 方案 合于fi及条件fl 期工作，使用方。传动系统 图 fl ：1、电动机 2、4联轴器 3、减速器 5、绞车卷筒nts2、选择电动机电动机Y132S-4nts工作机 率设为0.98，机械设计课程设计二”12-8。nts 传动 的 率：nts 1 2 3 0.98nts 工作机 率：nts4.0 1.0 1000 4.081000 1000 0.98W wFVP kW= = =nts 工作机工作 速：nts60 1000 60 1000 1.0 48 /min400v rDpi pi= = =wnnts 传动装置总 率：nts 2 3 21 2 3 2 3 2总0.98 0.98 0.980.8681nts 电动机的 率：nts4.08 4.70k0.8681wdPP W= 总nts中 ：轴的 率WPnts ：电动机轴的传动装置的总 率：联轴器传动 率：轴承传动 率：“传动 率电动机的定 率 于 ，选择电动机的定 率 总123cdpdnts为5.50kW，为Y132S-4， 速n=1440r/min。nts1440 3048mwnin = =总2131n smv /121 2i ii=总 减i1 2 30d mm =i减88.3 .c AT K T Nm= =1imin 20.16d m= 252 5.95 10 .51.5 5 84 55p pNmm Mpamm m = = =489 tkHZ hL0.75a =6 63 10/3110 10 91500( ) ( ) 93820.9360 60 128.07 12707.25ahaaCLn p= = =2 6 8 8 300 19200( )hL = = 时2 1.61a a = + =12707.25a ra aap XF YF N= + = 41 5.77 0 .T T = =01227.36 0.01525805001227.36 0.096612707.25aaaaaraF NC NF NF N= =d =8 .5aC KN=12189.8Ez Mpa91alim 6 0H pa 1227.3aa aF F Nli 552 2 2 212593. 1697.96 12707.25ra va HaF R R N= + = + =960 60 1 4 1 8 30 8 .659 10hN njL= = 981211.659 10 2.63 106.3NNi= = =6 63 10/3210 10 40200( ) ( ) 6441560 60 384.21 4494.83ahaaCLn p= = =.8HNk 2 0.HNk 4494.83ra aa N+ = 1 lim11 0.89 600 530HN HHK mpaS = = 762.64 0.16974494.83aaraFF = = 2 lim22 0.9 550 495HN H paS= =0762.64 0.23632300aaaF NC = = 1 2 514.5H HH mpa +=32 342312 1.6 5.77 10 3.8 1 2.433 189.8( )( ) 48.8671 1.61 3.8 514.5td =4 21 1 48.87 1460 3.74 /60 1000 60 1000td nv m spi pi = = =1 2 1227.36 64 2 762.64aa a aF F F N= =ntm2 2 2 2566.4 4459 4494.83ra va HaF R R N= + = + =1 48.86 48. 67d tb d mm= = 1 cos 48.867 cos14 1.98tntdm mz= =6 3 10/3110 26800( ) ( ) 87885060 60 1460 916.66ha aCLn p= = =2.25 . 5nth = 11bh =0.44 60 .6 . 464.7 916.66a ra aap X YF N N N= + = p464.72 0.76864.67aarF =10.3 8 tan 0. 8 tan14 1.9029dz = = =0464.72 0.0226720500NC N =AKAK =1 3vK 64.72aa a= HK 2 2 2266.38 542.83 604.67ra va HaF R R N+ = +2 31.12 0. (1 0.6 1 ) 0.23 10 4 .867 1.42HK = + + + ( ) ( )2 22 2197533.69 0.3 57700 36.12 700caM aT Mpaw + += = = 2 8 047 75vM 1. 3 1.4 1.5 2.3 3A V Fa FK K K K 1 76 .v m1. 9 =4 3 .aF F .Y =r r11 3 324 26.27cos cos 14vzz= = =4 3 9t t22 3 391 99.6os cosvzz= = =1 22. 9 , .18Fa FaY Y =1 ind1 1 1 9Sa Sa= 5FE =33min 037.966110 43.6128.07pd A mmn= = 2( ) ( )2 221295715 208500 47 6400caM aT Mpaw += = = 1 2.85, 8FN NK K = 1 11 0 85 500 303.571.FN FEF K MpaS = = =x x 9 15 .c m= 2 22 0.88 380 238.861.F Mpa= =3 3 30.1 1 0 640cW d mpi pi= = Fa SaFY Y2 2 2 2max 2 2 85298.75 283146.5 295715 .C vM M M N m= + =1 112.592 1.595 0.01364303.57Fa SaFY Y = =2 2 2 2max 1 1 95994. 188062.245 211144.89 .B v HM M mm= + = 2 222.18 1.79 0163238.86Fa SaFY Y =2 2 3 . .H 8 6 .2 5N4 2322 2.373 5.77 0.88 cos 14 0.0163 1.584 1.61nm = 2 5 .33N t t Nh N= + =32161.5 76.5 445948t tNHF FF N= =2N1 .= 111cos 54.72 cos14 26.55ndzm= = =529vM m1z9=2 1 . 7 2 6iz = 1 3 2 58NV r r VF = 22 32161.5 76.5 49332.35 51242.28248720.18 161.5 1871.64 76.5 49332.35 51242.28248566.4r rNVF FFN = = (27 103) 2 133.98cos14a mm+= =V1 2( ) (27 103 2arccos arccos 14 252 134nz z m + + = = 3 3 tan 2 7tF N= 3 3tan 1871.64osr tF F N= =2332 208500 .2 499483.tT NmmF = 2 .7F1127 2 55.65cos 14nzmd= = = 8r r22103 212.31cos osnzd m= = = 3 3t1db 1 5 6B m B =33in 028.38110 30.73384.21pd An= 1 4.42=228.57 /mir=* 14608.pi pi6 6 1 75 .H N mm= 1 1380. 4 .8NH HF N N1 221923.331923.33 161. 225NH HNHF FF+ =a 52 85T 48228.57 1 00 8 2.63jL= = 8112.63 10 0.554.8Ni= =t 7tF N =1 1tan 720.18cr tF F N= =112 57700 . 1923.3360tT mmd mm= 1 li 11 0. 600 540HK 2 lim22 0.925 508.75HN HHK pa =4 4d m 1 2 524.3752 HH Mpa += 3 6L =52312 1.6 2.085 10 3 1 2.433 189.8( ) 76.021 1.57 3 524.35td mm =1 76.02 384.21 1. 3 /60 1000 1000tnv spi pi = = = l =d td= 5AK76.02 cos14 7.33717t =4.71.5 9550 46.761440 /minca AkwT K T N mr= = = ca7.7869bh1 33min 014.7080 11.871440Pd A mmn= = 90 85 347db d81 3 250.414 32027 3 83.520 =2 2 31.06 0. 8 (1 0. ) .23 0 76.02 1.35HK = + .=81) 3 14 3202 167 =3(21 81) 3 166.96cosa m+= =31 1276 81.861.t tKd mK= = 1 7z iz 21312 cos Fa Sand a FKT Y Ymz 81.86 cos 26.4741 1. 7= 8 311 317 18.61osv = =5 2322 1.97 2.085 10 0.88 cos 14 0.0165 2.91417 1.57nm = 2251 55.83cos1 .Y3 1.716 0.0165238. =1 2.5Sa SaY = 1 1 2.88 537 01451Fa SaFY Y =nts981211.659 10 2.63 106.3NNi= = =42312 1.6 5.77 10 3.8 1 2.433 189.8( )( ) 48.8671 1.61 3.8 514.5td = 8112.63 10 0.554.8Ni= =1 33min 014.7080 11.871440Pd A mmn= = nts-装 订 线-机械设计课程设计计算说明书设计题目：设计绞车传动装置1、课题：设计绞车传动装置2、工作条件和技术要求：nts1. 该传动装置用于矿山卷筒绞车的传动系统中。2. 轿车三班制间断工作，工作时间百分率为40%，机器使用期限为10年。3. 工作中有中等冲击，允许速度误差为5%。三、 参考资料1 机械设计基础2 机械制图3 机械设计课程设计4 机械设计实用手册目录一、确定传动方案. 1二、电动机的选择.2nts三、运动和动力参数的设定. 3四、传动零件的设计和计算. 4五、轴的设计和计算. 12六、滚动轴承的选择及设计计算.20七、键连接的选择及计算.22八、联轴器的选择.24九、减速器附件的选择.24十、润滑和密封.25十一、设计体会.25十二、参考资料目录.26计算及说明 结果nts传动装置的总体设计：1、确定传动方案合理的传动方案首先要满 机器的 要求， 传率的 ， 速和运动 。 要 工作条件满 工作 、结 、 、传动 率 、工 和 合理等要求。 设计题目的轿车传动装置的工作条件和技术要求，矿山卷筒轿车工作条件为，选用二currency1“减速器。 方案 合于及条件fifl期工作，使用 方。传动系统 图 fi：1、电动机 2、4联轴器 3、减速器 5、绞车卷筒nts1、选择电动机工作机 率设为0.98， 机械设计课程设计二12-8”。传动的 率：工作机 率：工作机工作 速：传动装置总 率：电动机的 率：中 ： 轴的 率：电动机 轴的传动装置的总 率：联轴器传动 率：轴承传动 率：currency1“传动 率电动机的定 率 于 ，选择电动机的定 率为5.50kW，为Y132S-4， 速n=1440r/min。三、运动和动力参数的设定1、设定传动装置总传动 ：中 i总：传动装置的总传动 nm：电动机的满 速w：工作机 轴 速2、分传动装置 传动 中 ：减速器的传动 ： 速“currency1“的传动 ：速“currency1“的传动 currency1“承的条件，于轴 减速器， 的传动 fl ”。 速传动 ，i1=6.3。i2=4.8。电动机：Y132S-4nts1 2 3 0.984.0 1.0 1000 4.081000 1000 0.98W wFVP kW= = =60 1000 60 1000 1.0 48 /min400v rDpi pi= = =wn2 3 21 2 3 2 3 2总 0.98 0.98 0. 98 0.86814.08 4.70k0.8681wdPP W= 总 WP 总 12 3 cdp dp dp1440 3048mwnin = =总 n 1 2i ii=总 减 i i减 1i 2i 2i1i 1= (1.31.5)i i总1 1440 /minn r=1211440 228.57 /min6.3nn ri= = =232228.57 47.62 /min4.8nn ri= = =43 42.69 0.72%43 = =1 1 4.7 0.98 4.606dP P kw= = 2 1 2 3 4.606 0.98 0.98 4.42P P kw = = = 3 2 2 3 4.42 0.98 0.98 4.24P P kw = = = 44.79550 9550 3.117 101440ddmP kwT mmn= N41 1 3.117 10dT T mm= = 40. 98=3.05 10 N2 1 2 3 1T T i = = 4 53.05 10 0. 98 0.98 6.3=1.845 10 N mm3 2 2 3 2T T i = = 5 51.845 10 0.98 0.98 4.8=8.505 10 N mmi 410 410 510 5101 4.606P kw= 1 1440 /minn r= 1 1440 /minn r= 1 6.3i = 1 24z = 2 91z = 14 =21312 1( )t H Etd a HKT i Z Zdi + =tk HZ 1 0.75a = 2 0.86a = 1 2 1.61a a a = + =41 5.77 10 .T T Nmm = = 1d =12189.8Ez Mpa= lim1 600H mpa = lim2 550H mpa =91 60 60 1440 1 8 300 8 1.659 10hN njL= = 981211.659 10 2.63 106.3NNi= = =1 0.89HNk = 2 0.9HNk = 1 lim11 0.89 600 530HN HH K mpaS = = 2 lim22 0.9 550 495HN HH K mpaS = = 1 2 514.52H HH mpa += =nts42312 1.6 5.77 10 3.8 1 2.433 189.8( )( ) 48.8671 1.61 3.8 514.5td= 1 1 48.87 1460 3.74 /60 1000 60 1000td nv m spi pi = = =ntm 1 1 48.867 48.867d tb d mm= = 1 cos 48.867 cos14 1.9824tntdm mmz= = =2.25 4.45nth m mm= 11bh = p10.318 tan 0.318 24 tan14 1.9029dz = = = AK 1AK = 1.13vK = HK 2 2 31.12 0.18 (1 0.6 1 ) 1 0.23 10 48.867 1.42HK = + + + 1.5FK = 1.4Ha FaK K= =2.2464A V Ha HK K K K K = 331 1 2.246448.867 54.721.6t tKd d mmK= = nm11cos 54.72 cos14 2.2124ndm mmz= = = 213212 cos Fa Sand a FKTY Y Ymz =1 1.13 1.4 1.5 2.373A V Fa FK K K K K = 1.9029 = 0.88Y =11 3 324 26.27cos cos 14vzz= = =22 3 391 99.6cos cos 14vzz= = = 1 22.592, 2.18Fa FaY Y= = 1 21.596, 1.79Sa SaY Y= = 1 500FE mpa = 2 380FE mpa =1 20.85, 0.88FN FNK K= = 1 11 0.85 500 303.571.4FN FEF K MpaS = = = 2 22 0.88 380 238.861.4FN FEF K MpaS = = = Fa SaFY Y 1 112.592 1.595 0.01364303.57Fa SaFY Y = = 2 222.18 1.79 0.0163238.86Fa SaFY Y = = Fa SaFY Y4 2322 2.373 5.77 10 0.88 cos 14 0.0163 1.581 24 1.61nm= nm nm1 54.72d mm=11cos 54.72 cos14 26.552ndzm= = =1z 2 1 3.8 27 102.6z iz= = 2z(27 103) 2 133.982 cos14a mm+= = 1 2( ) (27 103) 2arccos arccos 14 252 2 134nz z ma+ + = = = a k Hz1127 2 55.65cos cos14 25nzmd mm= = = 22103 2 212.31cos cos14 25nz md mm= = = 1 55.65db d mm= =1 265 , 60B mm B mm= = 1 4.42P kw= 1 228.57 /minn r= 2 4.8i = 1 17z = 2 51z = 14 =21312 1( )t H Etd a HKT i Z Zdi + =tk HZ 1 0.74a = 2 0.83a = 1 2 1.57a a a = + =52 2.085 10 .T T Nmm = = 1d =12189.8Ez Mpa= lim1 600H mpa = lim2 550H mpa =81 60 60 228.57 1 8 300 8 2.63 10hN njL= = 881212.63 10 0.55 104.8NNi= =1 0.89HNk = 2 0.9HNk = 1 lim11 0.9 600 540HN HH K mpaS = = 2 lim22 0.925 550 508.75HN HH K mpaS = = 1 2 524.3752H HH Mpa += =52312 1.6 2.085 10 3 1 2.433 189.8( ) 76.021 1.57 3 524.35td mm= 1 1 76.02 384.21 1.53 /60 1000 60 1000td nv m spi pi = = =ntm 1 76.02d tb d mm= =1 cos 76.02 cos14 7.33717tntdm mmz= = =2.25 9.76nth m mm= 7.7869bh = p10.318 tan 0.318 17 tan14 1.3479dz = = = AK 1AK = 1.13vK = HK 2 2 31.06 0.18 (1 0.6 1 ) 1 0.23 10 76.02 1.35HK = + + + 1.41FK = 1.4Ha FaK K= =2.0034A V Ha HK K K K K = 331 1 276 81.861.6t tKd d mmK= = nmnts11cos 81.86 cos14 4.6717ndm mmz= = = 213212 cos Fa Sand a FKTY Y Ymz 1 1.06 1.4 1.41 1.97A V Fa FK K K K K = 1.3479 = 0.88Y =11 3 317 18.61cos cos 14vzz= = =22 3 351 55.83cos cos 14vzz= = = 1 22.88, 2.3Fa FaY Y= = 1 21.535, 1.716Sa SaY Y= = 1 500FE mpa = 2 380FE mpa =1 20.85, 0.88FN FNK K= = 1 11 0.85 500 303.571.4FN FEF K MpaS = = = 2 22 0.88 380 238.861.4FN FEF K MpaS = = = Fa SaFY Y 1 112.88 1.537 0.01451303.57Fa SaFY Y = = 2 222.3 1.716 0.0165238.86Fa SaFY Y = = Fa SaFY Y5 2322 1.97 2.085 10 0.88 cos 14 0.0165 2.9141 17 1.57nm= nm nm1 81.86d mm=11cos 81.86 cos14 26.473ndzm= = =1z 2 1 3 27 81z iz= = 2z(21 81) 3 166.962 cos14a mm+= =1 2( ) (27 81) 3arccos arccos 14 3202 2 167nz z ma+ + = = = a k Hz1127 3 83.5cos cos14 320nzmd mm= = = 2281 3 250.4cos cos14 320nz md mm= = = 1 83.5db d mm= = 1 290 , 85B mm B mm= =1 33min 014.7080 11.871440Pd A mmn= = caT4.71.5 9550 46.761440 /minca AkwT K T N mr= = = 1.5AK = 1 2 30d mm = 60l mm=3 36L mm=nts4 45d mm=1112 57700 .2 1923.3360tT NmmF Nd mm= = 1 1tan 720.18cosr tF F N= = 1 1tan 464.72a tF F N= = 1NVF 2NVF 1NVF2NVF 1 42757.92 .vM Nmm= 1 42757.92 .vM Nmm= 1NHF 2NHF1 221923.331923.33 161.5 225NH NHNHF FF+ =1 21380.5 , 542.83NH NHF N F N= = 2 63.5 87661.75 .H NHM F Nmm= 2 2 2 21 1 87661.75 42757.92 97533.69 .v HM M M Nmm= + = + =2 2 2 22 2 87661.75 28816.3 92276.55 .v HM M M Nmm= + = + =3 3*5314608.5632 32dW mmpi pi= = =max 1 97533.69 .M M Nmm= = 1 60Mpa =( ) ( )2 22 2197533.69 0.3 57700 36.12 2700caM aT Mpaw + += = = nts2 33min 028.38110 30.73384.21pd A mmn= = 2 1 1923.33t tF F N= = 2 1 720.18r rF F N= = 2 1 464.72a aF F N= =2332 208500 .2 499483.5tT NmmF Nd mm= = 3 3tan 1871.64cosr tF F N= = 3 3 tan 1227.36a tF F N= = 1NVF 2NVF2 32161.5 76.5 49332.35 51242.28248720.18 161.5 1871.64 76.5 49332.35 51242.28248566.4r rNVF FFN = = 1 3 2 2 585NV r r NVF F F F N= + = 1 95994.75 .vM Nmm=2 85298.75 .vM Nmm= 1NHF 2NHF2 32161.5 76.5 4459248t tNHF FF N= =1 3 2 2 2458.33NV t t NhF F F F N= + =1 188062.245 .HM Nmm= 2 283146.5 .HM Nmm=2 2 2 2max 1 1 95994.75 188062.245 211144.89 .B v HM M M Nmm= + = + =2 2 2 2max 2 2 85298.75 283146.5 295715 .C v HM M M Nmm= + = + =3 3 30.1 0.1 40 6400cW d mmpi pi= = = max max 295715 .cM M Nmm= = 1 60Mpa =nts( ) ( )2 22 21295715 0.3 208500 47 6400caM aT Mpaw + += = = 3 33min 037.966110 43.6128.07pd A mmn= = 1min 55d mm=4 3 4994t tF F N= = 4 3 1871.64r rF F N= = 4 3 1227.36a aF F N= = 1 76377.6 .vM Nmm= 2 850047.75 .vM Nmm=252147 .HM Nmm= 2 2 2 21 1 87661.75 42757.92 97533.69 .v HM M M Nmm= + = + =2 2 2 22 2 87661.75 28816.3 92276.55 .v HM M M Nmm= + = + =3 35314608.5632 32dW mmpi pi= = =max 1 97533.69 .M M Nmm= = 1 60Mpa =nts( ) ( )2 22 2197533.69 0.3 57700 36.12 2700caM aT Mpaw + += = = 2 2 2 2266.38 542.83 604.67ra va HaF R R N= + = + = 464.72aa aF F N= = 26.8aC KN= 0 20.5aC KN=0464.72 0.0226720500aaaF NC N= =464.72 0.7686604.67aaraF NF N= =0.44 604.67 1.4 464.72 916.66a ra aap XF YF N N N= + = 8 8 300 19200( )hL = = 时6 63 10/3110 10 26800( ) ( ) 87885060 60 1460 916.66ahaaCLn p= = = hL 2 2 2 2566.4 4459 4494.83ra va HaF R R N= + = + =1 2 1227.36 464.72 762.64aa a aF F F N= = = 40.2aC KN= 0 32.3aC KN=0762.64 0.23632300aaaF NC N= =762.64 0.16974494.83aaraF NF N= = 4494.83a ra aap XF YF N= + = 8 8 300 19200( )hL = = 时6 63 10/3210 10 40200( ) ( ) 6441560 60 384.21 4494.83ahaaCLn p= = = hL 2 2 2 212593.3 1697.96 12707.25ra va HaF R R N= + = + =1227.3aa aF F N= = 91.5aC KN= 0 80.5aC KN=01227.36 0.01525805001227.36 0.096612707.25aaaaaraF NC NF NF N= = = 12707.25a ra aap XF YF N= + = 8 8 300 19200( )hL = = 时6 63 10/3110 10 91500( ) ( ) 93820.9360 60 128.07 12707.25ahaaCLn p= = = hL32 10p pTkld = 45.89 10 .T Nmm= 0.5 8 4k mm= 80 12 68l L b mm= = = 100p Mpa = 42 5.89 10 .10.8 4 68 40p pNmm Mpamm mm mm = = 32 10p pTkld = 52.085 10 .T Nmm= 0.5 9 4.5k mm= 56 14 42l L b mm= = = 100p Mpa = 52 2.085 10 .49 4.5 42 45p pNmm Mpamm mm mm = = 32 10p pTkld = 52.085 10 .T Nmm= 0.5 9 4.5k mm= 80 14 66l L b mm= = = 100p Mpa = 52 2.085 10 .77 4.5 66 45p pNmm Mpamm mm mm = = 32 10p pTkld = 55.95 10 .T Nmm= 0.5 12 6k mm= 80 20 60l L b mm= = = 100p Mpa = 52 5.95 10 .47 6 60 70p pNmm Mpamm mm mm = = 32 10p pTkld = 55.95 10 .T Nmm= 0.5 10 5k mm= 100 16 84l L b mm= = = 100p Mpa = 52 5.95 10 .51.5 5 84 55p pNmm Mpamm mm mm = = min 20.16d mm= 88.3 .c AT K T Nm= = 1 2 30d mm = smv /122131nts-装 订 线 - 机械设计课程设计计算说明书 设计题目： 设计绞车传动装置 nts一、 课题：设计绞车传动装置 二、 工作条件和技术要求： 1. 该传动装置用于矿山卷筒绞车的传动系统中。 2. 轿车三班制间断工作，工作时间百分率为 40%，机器使用期限为 10 年 。 3. 工作中有中等冲击，允许速度误差为 5%。 三、 参考资料 1 机械设计基础 2 机械制图 3 机械设计课程设计 4 机械设计实用手册 nts目录 一、 确定传动方案 . 1 二、电动机的选择 . 2 三、 运动和动力参数的设定 . 3 四、 传动零件的设计和计算 . 4 五、 轴的设计和计算 . 12 六、 滚动轴承的选择及设计计算 . 20七、 键连接的选择及计算 . 22八、 联轴器的选择 . . 24九 、 减速器附件的选择 . . 24 十 、 润滑和密封 . . 25 十一 、 设计体会 . . 25 十二 、 参考资料目录 . . 26 nts 计 算及说明 结果 传动装置的总体设计： 一、 确定传动方案 合理的传动方案首先要满足机器的功能要求，例如传递功率的大小，转速和运动形式。此外还要适应工作条件，满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、工艺性和经济性合理等要求。根据设计题目给出的轿车传动装置的工作条件和技术要求，矿山卷筒轿车工作条件较为恶劣，故选用二级圆柱齿轮减速器。此方案适合于繁重及恶劣条件下长期工作，使用维护方便。 传动系统简图如下所示： 1、电动机 2、 4 联轴器 3、减速器 5、绞车卷筒 nts二、 选择电动机 工作机效率设 为 0.98，由机械设计课程设计第二版表 12-8 获取。 传动副的效率： 1 2 3 0.98 工作机需输入功率： 4 . 0 1 . 0 1 0 0 0 4 . 0 81 0 0 0 1 0 0 0 0 . 9 8W wFVP k W 工作机工作转速： 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 1 . 0 4 8 / m i n400v rD wn 传动装置总效率 ： 2321 2 3 2 3 2总 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 8 0.8681 电动机的输出功率： 4 . 0 8 4 . 7 0 k0 . 8 6 8 1wdPPW 总 其中 WP ：主轴的所需功率 总 ：电动机至主轴的传动装置的总效率 1：联轴器传动效率 2：轴承传动效率 3：圆柱齿轮传动效率 电动机的额定功率cdp略大于dp即可，所以查表选择电动机的额定功率dp为 5.50kW，型号为 Y132S-4，转速 n=1440r/min。 电动机型号：Y132S-4 nts 三、运动和动力参数的设定 1、设定传动装置总传动比： 1440 3048mwni n 总 其中 i 总 ：传动装置的总传动比 nm：电动机的满载转速 n w：工作机主轴转速 2、分配传动装置各级传动比 12i i i总 减 i 其中 i减：减速器的传动 比 1i：高速级斜齿圆柱斜齿轮的传动比 2i： 低速级斜齿圆柱斜齿轮的传动比 根据圆柱齿轮承载的条件， 对于同 轴式减速器，两级的传动比长近似取 2i1i 。高速级传动比 1 = (1 .3 1 .5 )ii总， i1=6.3。 i2=4.8。 3、计算各个轴的转速 高速轴： 1 1 4 4 0 / m innr 低速轴： 12 1 1440 2 2 8 . 5 7 / m i n6 . 3nnri 工作轴： 23 2 2 2 8 . 5 7 4 7 . 6 2 / m i n4 . 8nnri 误差估计： 4 3 4 2 .6 90 .7 2 %43 ，小于运输机主轴转速许用误差 5%，所以满足工作轴的转速要求。 4、计算各个轴的输入功率 高速轴： 11 4 . 7 0 . 9 8 4 . 6 0 6dP P k w nts 中间轴： 2 1 2 3 4 . 6 0 6 0 . 9 8 0 . 9 8 4 . 4 2P P k w 工作轴： 3 2 2 3 4 . 4 2 0 . 9 8 0 . 9 8 4 . 2 4P P k w 5、计算各个轴的输入转矩 电动机输出轴： 44 . 79 5 5 0 9 5 5 0 3 . 1 1 7 1 01440dd mP kwT m mn N 高速轴： 411 3 . 1 1 7 1 0dT T m m 40.98=3.05 10 N 中间轴： 2 1 2 3 1T T i 453 . 0 5 1 0 0 . 9 8 0 . 9 8 6 . 3 = 1 . 8 4 5 1 0 N m m 工作轴： 3 2 2 3 2T T i 551 . 8 4 5 1 0 0 . 9 8 0 . 9 8 4 . 8 = 8 . 5 0 5 1 0 N m m 将上述计算得到的运动很动力参数列于下表： 四、传动零件设计计算 1、 减速器的高速级齿轮传动的设计 已 知 输 入 功 率 1 4.606P kw ， 小 齿 轮 转 速轴名 功率p(kw) 转矩 T（ N.mm） 电机转速 n（ r/min） 传动比 i 效率 电机轴 4.70 3.117 410 1440 1 1 高速轴 4.606 3.05 410 1440 6.3 0.98 中间轴 4.42 1.845 510 228.57 4.8 0.98 工作轴 4.24 8.505 510 4.43 nts1 1 4 4 0 / m innr 1 1 4 4 0 / m innr ，齿轮比 1 6.3i ，工作寿命 10 年，三班制间断工作，工作中有中等冲击。 （ 1）、选定齿 轮的类型、精度等级、材料及齿数 1）、按图所示的传动方案，选择直齿圆柱齿轮传动。 2）、卷筒绞车为一般工作机，速度不高，故选用 7 级精度。（ GB10095 88） 3）、矿山机械中的齿轮传动，因为功率较大，工作速率较低，周围环境中粉尘含量极高，所以常选用铸钢或铸铁等材料。查表选择小齿轮为 40cr（调质）硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质）硬度为 240HBS，两者硬度相差为 40HBS。 4）选小齿轮齿数1 24z， 大齿轮齿数2 91z 5）、选取螺旋角，初步选定螺旋角为 14 （ 2）、按齿面接触强度设计 2131 21()t H Etd a HK T i Z Zd i 1）、试选tk=1.6， 域系数HZ=2.433 2）、查表得：1 0.75a ，2 0.86a ，121 .6 1a a a 3）、小齿轮传递的转矩 41 5 .7 7 1 0 .T T N m m 4）、齿宽系数 1d5）、材料的弹性影响系数 1 2189.8Ez Mpa6 ）、 按齿面强度查表得，小齿轮的接触疲劳强度极限lim 1 600H mpa ，大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2 550H mpa 。 7）、应力循环系数 91 6 0 6 0 1 4 4 0 1 8 3 0 0 8 1 . 6 5 9 1 0hN n j L 9 812 11 . 6 5 9 1 0 2 . 6 3 1 06 . 3NNi 8）、接触疲劳寿命系数1 0.89HNk ，2 0.9HNk 9）、计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，则接触疲劳许用应力为： 1 l i m 11 0 . 8 9 6 0 0 5 3 0H N HH K m p aS 2 l i m 22 0 . 9 5 5 0 4 9 5H N HH K m p aS nts 12 5 1 4 . 52HHH m p a 10）、4 231 2 1 . 6 5 . 7 7 1 0 3 . 8 1 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8( ) ( ) 4 8 . 8 6 71 1 . 6 1 3 . 8 5 1 4 . 5td 11）、计算圆周速度 11 4 8 . 8 7 1 4 6 0 3 . 7 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s 12）、计算齿宽 b 及模数ntm1 1 4 8 . 8 6 7 4 8 . 8 6 7dtb d m m 1 c o s 4 8 . 8 6 7 c o s 1 4 1 . 9 824tnt dm m mz 2 . 2 5 4 . 4 5nth m m m 11bh13）、计算纵向重合度p10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 2 4 t a n 1 4 1 . 9 0 2 9d z 14）、计算载荷系数AK已知使用系数 1AK，根据圆周速度 v=3.74m/s， 7 级精度，查表得动载系数 1.13vK ，查表得HK的计算公式与直齿轮的相同有： 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 (1 0 . 6 1 ) 1 0 . 2 3 1 0 4 8 . 8 6 7 1 . 4 2HK 查表得 1.5FK 1.4Ha FaKK所以载荷系数 2 . 2 4 6 4A V H a HK K K K K 15）、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 3311 2 . 2 4 6 44 8 . 8 6 7 5 4 . 7 21 . 6ttKd d m mK 16）、计算模数nm11c o s 5 4 . 7 2 c o s 1 4 2 . 2 124n dm m mz （ 3）、按齿根弯曲强度设计 213 212 c o s F a S an d a FK T Y YYmz nts1）、载荷系数 1 1 . 1 3 1 . 4 1 . 5 2 . 3 7 3A V F a FK K K K K 2）、由重合度 1.9029 ，查表得螺旋角影响系数 0.88Y 3）、当量齿数： 11 3324 2 6 . 2 7c o s c o s 1 4v zz 22 3391 9 9 . 6c o s c o s 1 4v zz 4）、查表得齿形系数为：122 .5 9 2 , 2 .1 8F a F aYY应力校正系数为：121 .5 9 6 , 1 .7 9S a S aYY5）、查表得小齿轮的弯曲疲劳极限1 500FE mpa ，大齿轮的弯曲疲劳强度极限2 380FE mpa 6）、查表得弯曲疲劳寿命系数120 . 8 5 , 0 . 8 8F N F NKK7）、计算弯曲 疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 111 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F EF K M p aS 222 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4F N F EF K M p aS 8）、计算大小齿轮的 Fa SaFYY，并加以比较 111 2 . 5 9 2 1 . 5 9 5 0 . 0 1 3 6 43 0 3 . 5 7F a S aFYY 222 2 . 1 8 1 . 7 9 0 . 0 1 6 32 3 8 . 8 6F a S aFYY 两者相比较，大齿 轮的 Fa SaFYY较大。 所以 423 22 2 . 3 7 3 5 . 7 7 1 0 0 . 8 8 c o s 1 4 0 . 0 1 6 3 1 . 5 81 2 4 1 . 6 1nm 对于计算结果，由齿轮接触疲劳强度计算的法面模数nm大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取nm=2mm，已可满足弯曲强度。但是为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触 疲劳强度算得的分度圆直径1 54.72d mm来计算应有的齿数。 nts 11 c o s 5 4 . 7 2 c o s 1 4 2 6 . 5 52ndz m ，取 1z =27 齿 21 3 . 8 2 7 1 0 2 . 6z iz ，取2z=103 齿 （ 4）、几何尺寸的计算 1）、中心距 ( 2 7 1 0 3 ) 21 3 3 . 9 82 c o s 1 4a m m将中心距圆整后为 134mm 2）、按圆整后的中心距修正螺旋角： 12( ) ( 2 7 1 0 3 ) 2a r c c o s a r c c o s 1 4 2 52 2 1 3 4nz z ma o因为， 改变不多，所以a， k，Hz不必修正。 3）、计算大小齿轮的分度圆直径： 11 2 7 2 5 5 . 6 5c o s c o s 1 4 2 5nzmd m m o22 1 0 3 2 2 1 2 . 3 1c o s c o s 1 4 2 5nzmd m m o4）、计算齿轮宽度： 1 5 5 .6 5db d m m圆整后126 5 , 6 0B m m B m m3、减速器低速级齿轮的传动设计。 已知输入功率 1 4.42P kw ，小齿轮转速 1 2 2 8 .5 7 / m i nnr ，齿轮比2 4.8i ，工作寿命 10 年，三班制间断工作，工作中有中等冲击。 （ 1）、选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数。 1）、按图所示的传动方案，选择直齿圆柱齿轮传动。 2）、卷筒绞车为一般工作机，速度不高，故选用 7 级精度。（ GB10095 88） 3）、矿山机械中的齿轮传动，因为功率较大，工作速率较低，周围环境中粉尘含量极高，所以常选用铸钢或铸铁等材料。查表选择小齿轮为 40cr（调质）硬度为 280HBS， 大齿轮材料为 45 钢（调质）硬度为 240HBS，两者硬度相差为 40HBS。 4）选小齿轮齿数1 17z，大齿轮齿数2 51z 5）、选取螺旋角，初步选定螺旋角为 14 （ 2）、按齿面接触强度设计 nts2131 21()t H Etd a HK T i Z Zd i 1）、试选tk=1.6， 域系数HZ=2.433 2）、查表得：1 0.74a ，2 0.83a ，121 .5 7a a a 3）、小齿轮传递的转 矩 52 2 . 0 8 5 1 0 .T T N m m 4）、齿宽系数 1d5）、材料的弹性影响系数 1 2189.8Ez Mpa6 ）、 按齿面强度查表得，小齿轮的接触疲劳强度极限lim 1 600H mpa ，大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2 550H mpa 。 7）、应力循环系数 81 6 0 6 0 2 2 8 . 5 7 1 8 3 0 0 8 2 . 6 3 1 0hN n j L 8 812 12 . 6 3 1 0 0 . 5 5 1 04 . 8NNi 8）、 接触疲劳寿命系数1 0.89HNk ，2 0.9HNk 9）、 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，则接触疲劳许用应力为： 1 l i m 11 0 . 9 6 0 0 5 4 0H N HH K m p aS 2 l i m 22 0 . 9 2 5 5 5 0 5 0 8 . 7 5H N HH K m p aS 12 5 2 4 . 3 7 52HHH M p a 10）、 5 231 2 1 . 6 2 . 0 8 5 1 0 3 1 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8( ) 7 6 . 0 21 1 . 5 7 3 5 2 4 . 3 5td m m 11）、计算圆周速度 11 7 6 . 0 2 3 8 4 . 2 1 1 . 5 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s 12）、计算齿宽 b 及模数ntm1 7 6 .0 2dtb d m m1 c o s 7 6 . 0 2 c o s 1 4 7 . 3 3 717tnt dm m mz 2 . 2 5 9 . 7 6nth m m m nts7.7869bh 13）、计算纵向重合度p10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 1 7 t a n 1 4 1 . 3 4 7 9d z 14）、计算载荷系数AK已知使用系数 1AK，根据 v=1.53m/s， 7 级精度，查表得动载系数 1.13vK ，查表得HK： 2 2 31 . 0 6 0 . 1 8 (1 0 . 6 1 ) 1 0 . 2 3 1 0 7 6 . 0 2 1 . 3 5HK 查表得 1.41FK 1.4Ha FaKK所以载荷系数 2 . 0 0 3 4A V H a HK K K K K 15）、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 3311 27 6 8 1 . 8 61 . 6ttKd d m mK 16）、计算模数nm11c o s 8 1 . 8 6 c o s 1 4 4 . 6 717n dm m mz （ 3）、按齿根弯曲强度设计 213 212 c o s F a S an d a FK T Y YYmz 1）、载荷系数 1 1 . 0 6 1 . 4 1 . 4 1 1 . 9 7A V F a FK K K K K 2）、由重合度 1.3479 ，查表得螺旋角影响系数 0.88Y 3）、当量齿数： 11 3317 1 8 . 6 1c o s c o s 1 4v zz 22 3351 5 5 . 8 3c o s c o s 1 4v zz 4）、查表得齿形系数为：122 .8 8 , 2 .3F a F aYY应力校正系数为：121 .5 3 5 , 1 .7 1 6S a S aYY5）、查表得小齿轮的弯曲疲劳极限1 500FE mpa ，大齿轮的弯nts曲疲劳强度极限2 380FE mpa 6）、查表得弯曲疲劳寿命系数120 . 8 5 , 0 . 8 8F N F NKK7）、计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 111 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F EF K M p aS 222 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4F N F EF K M p aS 8）、计算大小齿轮的 Fa SaFYY，并加以比较 111 2 . 8 8 1 . 5 3 7 0 . 0 1 4 5 13 0 3 . 5 7F a S aFYY 222 2 . 3 1 . 7 1 6 0 . 0 1 6 52 3 8 . 8 6F a S aFYY 两者相比较，大齿轮的 Fa SaFYY较大。 所以 523 22 1 . 9 7 2 . 0 8 5 1 0 0 . 8 8 c o s 1 4 0 . 0 1 6 5 2 . 9 1 41 1 7 1 . 5 7nm 对于计算结果，由齿轮接触疲劳强度计算的法面模数nm大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取nm=3mm，已可满足弯曲强度。但是为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径1 81.86d mm来计算应有的齿数。 11 c o s 8 1 . 8 6 c o s 1 4 2 6 . 4 73ndz m ，取 1z =27 齿 213 2 7 8 1z iz ，取2z=103 齿 （ 4）、几何尺寸的计算 1）、中心距 ( 2 1 8 1 ) 31 6 6 . 9 62 c o s 1 4a m m将中心距圆整后为 167mm 2）、按圆整后的中心距修正螺旋角： 12( ) ( 2 7 8 1 ) 3a r c c o s a r c c o s 1 4 3 2 02 2 1 6 7nz z ma o因为， 改变不多，所以a， k，Hz不必修正。 3）、计算大小齿轮的分度圆直径： nts11 2 7 3 8 3 . 5c o s c o s 1 4 3 2 0nzmd m m o22 8 1 3 2 5 0 . 4c o s c o s 1 4 3 2 0nzmd m m o4）、计算齿轮宽度： 1 8 3 .5db d mm圆整后129 0 , 8 5B m m B m m五、轴的设计 已选电机 Y132S-4，其功率 P=5.5kw，转速 nm=1440r/min，电动机轴径为 D=38mm，轴的伸长度为 E=80mm，中心高度 H=132mm。 1、 高速轴的设计 （ 1）、 初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为 45 钢，初步估算轴的最小直径为： 1 33m i n 014 . 7 08 0 1 1 . 8 71440Pd A m mn 根据传动装置的工作条件，应该用 HL 型弹性柱销联轴器（ GB5014-85）。 计算转矩 caT ： 4 . 71 . 5 9 5 5 0 4 6 . 7 61 4 4 0 / m i nc a A kwT K T N mr 其中取 1.5AK 按照计算转矩应小于联轴器公称转矩和联轴器应该与电动机轴相匹配的原则，查表选用 HL3 型弹性轴销联轴器，其公称转矩为630N.mm，轴孔直径范围在 3040 之间，故取12 30d mm ，半联轴器的长度为 82mm，半联轴器与昼匹配的毂孔长度 60l mm （ 2）、轴的结构设计 nts 1）、为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴的左 1 段d1=30mm， L1=84。 2）、第 2 级轴径 d2=35mm,轴长 L2=46mm。 3）初步选择圆锥滚子轴承。因为轴承同时受有径向力和轴向力的作用，所以选用单列圆锥滚子轴承。查表选用 36208 型单列圆锥滚 子轴承，其尺寸为只齿宽 B=18mm,外径 D=80mm，内径d=40mm。故轴的左第 3 段轴径 d3=40mm, 3 36L mm 。 4）、滚动轴承采用套桶进行轴向定位，查表得 7309E 型轴承的定位轴肩高度 h=4mm，因此取4 45d mm。 5）、因为高速级小齿轮的齿根圆直径 d=51.5mm 与安装齿轮处的轴径 d=45mm 之差小于 510mm,所以采用齿轮 6）最后一段轴的直径与左第 3 段相同， d5=40mm,取轴长L5=40。 （ 3）、对高速轴进行校核 1） 对高速轴受力分析： nts齿轮的圆周力：1112 5 7 7 0 0 .2 1 9 2 3 . 3 360t T N m mFNd m m 齿轮的径向力：11t a n 7 2 0 . 1 8c o srtF F N齿轮的轴向力：11t a n 4 6 4 . 7 2atF F N1） 垂直面的弯矩 B、 D 截面的垂直面支座反力1NVF、2NVF1NVF=266.38N, 2NVF=453.8N B、 D 截面的垂直面级值弯矩： 1 4 2 7 5 7 .9 2 .vM N m m，1 4 2 7 5 7 .9 2 .vM N m m2） 水平面的弯矩 B、 D 截面的水平支座反力1NHF、2NHF根据平衡公式得：1221 9 2 3 . 3 31 9 2 3 . 3 3 1 6 1 . 5 2 2 5N H N HNHFF F 解得：121 3 8 0 . 5 , 5 4 2 . 8 3N H N HF N F N水平面的弯矩：2 6 3 . 5 8 7 6 6 1 . 7 5 .H N HM F N m m 3） 合成弯矩 2 2 2 211 8 7 6 6 1 . 7 5 4 2 7 5 7 . 9 2 9 7 5 3 3 . 6 9 .vHM M M N m m 2 2 2 222 8 7 6 6 1 . 7 5 2 8 8 1 6 . 3 9 2 2 7 6 . 5 5 .vHM M M N m m （ 4）、对高速轴进行强度校核 轴的危险截面在 c 面处， c 处危险截面的 抗弯模数 33* 5 31 4 6 0 8 . 5 63 2 3 2dW m m 极值弯矩：m a x 1 9 7 5 3 3 . 6 9 .M M N m m高速轴属于对称循环， 查表可得 a=0.3,且1 60Mpa 222219 7 5 3 3 . 6 9 0 . 3 5 7 7 0 0 3 6 . 1 2 2700caM a T M p aw 所以高速轴满足强度要求。 nts2、 中间轴的设计 （ 1） 初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为 45 钢，初步估算轴的最小直径为： 2 33m i n 028 . 3 81 1 0 3 0 . 7 33 8 4 . 2 1pd A m mn 所以可以选取轴的左边第 1 段轴 d1=40mm,L1=44mm，由此可以选择合适的滚动轴承。因为轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用 36308 型单列圆锥滚子轴承，其宽度 B=23mm，外径 D=90mm，内径 d=40mm。 第 2 段与低速级小齿轮配合d2=45mm，取轴长 L2=90mm。第 2 段轴与第 3 段轴用轴肩隔开，d3=55mm,L3=10mm。第 4 段与高速级大齿轮配合 d4=45mm，取轴长 L2=60mm。第 5 段的参数与第 1 段相同。 （ 3）、对中间轴进行强度校核。 nts 1） 对高速轴受力分析： 高速级大齿轮的圆周力：211 9 2 3 .3 3ttF F N高速级大齿轮的径周力：217 2 0 .1 8rrF F N高速级小齿轮的轴向力：214 6 4 .7 2aaF F N低速级小齿轮的圆周力：2332 2 0 8 5 0 0 .2 4 9 9 48 3 . 5t T N m mFNd m m 低速级小齿轮的径向力：33t a n 1 8 7 1 . 6 4c o srtF F N低速级小齿轮的轴向力：33t a n 1 2 2 7 . 3 6atF F N1） 垂直面的弯矩 求垂直面的支座反力1NVF，2NVF由平衡公式可得： 2321 6 1 . 5 7 6 . 5 4 9 3 3 2 . 3 5 5 1 2 4 2 . 2 82487 2 0 . 1 8 1 6 1 . 5 1 8 7 1 . 6 4 7 6 . 5 4 9 3 3 2 . 3 5 5 1 2 4 2 . 2 82485 6 6 . 4rrNVFFFN 1 3 2 2 585N V r r N VF F F F N nts垂直面的极值弯矩：1 9 5 9 9 4 .7 5 .vM N m m，2 8 5 2 9 8 .7 5 .vM N m m2） 水平面的弯矩 求水平面的支座反力1NHF，2NHF由平衡公式可得： 232 1 6 1 . 5 7 6 . 5 4459248ttNH FFFN 1 3 2 2 2 4 5 8 . 3 3N V t t N hF F F F N 水平面的极值弯矩： 1 1 8 8 0 6 2 . 2 4 5 .HM N m m2 2 8 3 1 4 6 .5 .HM N m m3） B、 C 截面的最大 合成弯矩 2 2 2 2m a x 1 1 9 5 9 9 4 . 7 5 1 8 8 0 6 2 . 2 4 5 2 1 1 1 4 4 . 8 9 .B v HM M M N m m 2 2 2 2m a x 2 2 8 5 2 9 8 . 7 5 2 8 3 1 4 6 . 5 2 9 5 7 1 5 .C v HM M M N m m （ 4）、对中间轴进行强度校核 比较 B、 C 截面的最大弯矩，可知危 c 截面最危险。对 C 截面进行校核。 抗弯模数 3 3 30 . 1 0 . 1 4 0 6 4 0 0cW d m m 极值弯矩：m a x m a x 2 9 5 7 1 5 .cM M N m m高速轴属于对称循环 ， 查表可得 a=0.3,且1 60Mpa 222212 9 5 7 1 5 0 . 3 2 0 8 5 0 0 4 7 6400caM a T M p aw 所以高速轴满足强度要求。 1、 低速轴的设计 nts（ 1） 初步确定轴的最小直径 选取 轴的材料为 45 钢，初步估计轴的最小直径为 3 33m i n 037 . 9 6 61 1 0 4 3 . 61 2 8 . 0 7pd A m mn 由于此轴不是封闭轴，取1min 55d mm， L1=104mm。第 2 段轴d2=60, 为了使轴端外露 15nn, L2= mm。选取滚动轴承，因为轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用 36313 中型单列圆锥滚子轴承，其宽度 B=33mm，外径 D=140mm，内径 d=65mm，所以 d3=65mm, L3= 33 mm。第 4 段轴的轴径为 d4=72mm,轴长为 L4= mm。第 5 断是轴肩，用来定位齿轮， d5=80mm,L5=12mm。第 6 段轴的轴径为 d6=70mm,轴长为 L6=85mm。第 7 段轴与圆锥滚子轴承配合，轴径为 d7=65mm,轴长为 L6= mm。 nts 2） 对低速轴受力分析： 齿轮的圆周力：434994ttF F N齿轮的径向力：431 8 7 1 .6 4rrF F N齿轮的轴向力：431 2 2 7 .3 6aaF F N4） 垂直面的弯矩 1 7 6 3 7 7 .6 .vM N m m2 8 5 0 0 4 7 .7 5 .vM N m m5） 水平面的弯矩 2 5 2 1 4 7 .HM N m m 6） 合成弯矩 nts2 2 2 211 8 7 6 6 1 . 7 5 4 2 7 5 7 . 9 2 9 7 5 3 3 . 6 9 .vHM M M N m m 2 2 2 222 8 7 6 6 1 . 7 5 2 8 8 1 6 . 3 9 2 2 7 6 . 5 5 .vHM M M N m m （ 4）、对高速轴进行强度校核 轴的危险截面在 c 面处， c 处危险截面的 抗弯模数 33531 4 6 0 8 . 5 63 2 3 2dW m m 极值弯矩：m a x 1 9 7 5 3 3 . 6 9 .M M N m m高速轴属于对称循环，查表可得 a=0.3,且1 60Mpa 222219 7 5 3 3 . 6 9 0 . 3 5 7 7 0 0 3 6 . 1 2 2700caM a T M p aw 所以高速轴满足强度要求。 六、滚动轴承的选择及设计计算 1、高速轴滚动轴承的设计 根据上面求得的轴在垂直面内和水平面内的支反力可知 分析高速轴滚动轴承： 径向载荷 2 2 2 22 6 6 . 3 8 5 4 2 . 8 3 6 0 4 . 6 7r a v a H aF R R N 轴向载荷 4 6 4 .7 2aa aF F N选择圆锥滚子轴承 36208，宽度 18mm，外径 D=80mm，额定动载荷 26.8aC KN，额定静载荷 0 20.5aC KN04 6 4 . 7 2 0 . 0 2 2 6 720500aaaFNCN 4 6 4 . 7 2 0 . 7 6 8 66 0 4 . 6 7aaraFN 查表得径向载荷系数 X=0.44，轴向载荷系数 Y=1.4 所以当量动载荷为： 0 . 4 4 6 0 4 . 6 7 1 . 4 4 6 4 . 7 2 9 1 6 . 6 6a r a a ap X F Y F N N N 轴承许用寿命： 8 8 3 0 0 1 9 2 0 0 ( )hL 小 时nts轴承寿命为： 663 1 0 / 311 0 1 0 2 6 8 0 0( ) ( ) 8 7 8 8 5 06 0 6 0 1 4 6 0 9 1 6 . 6 6ahaaCL np （小时） hL 所以高速轴上的滚动轴承符合要求。 2、中间轴滚动轴承的设计 根据上面求得的轴在垂直面内和水平面内的支反力分 析高速轴滚动轴承。 径向载荷 2 2 2 25 6 6 . 4 4 4 5 9 4 4 9 4 . 8 3r a v a H aF R R N 轴向载荷 12 1 2 2 7 . 3 6 4 6 4 . 7 2 7 6 2 . 6 4a a a aF F F N 选择圆锥滚子轴承 36308，宽度 B=23mm，外径D=90mm ，额定动载荷 40.2aC KN， 额 定 静 载 荷 0 32.3aC KN07 6 2 . 6 4 0 . 2 3 632300aaaFNCN7
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