《机械设计》课程设计-二级圆锥齿轮减速器.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 机械设计机械设计 课程设计课程设计 计算说明书计算说明书 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校河南机电高等专科学校 机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书 一 课程设计题目 一 课程设计题目 二级圆锥齿轮减速器 二 课程设计时间 二 课程设计时间 2010 年 6 月 三 课程设计地点 三 课程设计地点 河南机电高等专科学校 四 课程设计要求 四 课程设计要求 1 设计计算部分 a 简述图示传动器传动方案选择依据 b 选择电动机 c 分配传动比及运动参数计算 d 传动零件设计计算 e 轴 轴承 联轴器 键等零件的计算与校核 f 减速器箱体设计 g 轴承的组合设计 h 选择减速器附件 i 选择润滑剂及润滑方法 2 设计图纸部分 绘制减速器装配图一张 轴零件图一张 编写设计说明书 50 60 页 3 设计建议 生产条件 中等规模机械加工厂 可加工 7 8 级精度齿轮 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 目录 课程任务书课程任务书 3 一 传动装置的总体设计一 传动装置的总体设计 4 1 选择电动机 4 2 确定传动装置的传动比的分配 6 二 标准直齿圆锥齿轮设计二 标准直齿圆锥齿轮设计 8 1 选择齿轮材料 8 2 按齿面接触疲劳强度设计 8 3 确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 9 4 校核齿根弯曲疲劳强度 10 三 圆柱斜齿轮设计三 圆柱斜齿轮设计 11 1 选择齿轮材料 11 2 按齿面接触疲劳强度设计 12 3 确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 14 4 校核齿根弯曲疲劳强度 15 四 高速齿轮轴四 高速齿轮轴的设计的设计 16 1 选择材料确定许用应力 16 2 计算轴的载荷 16 3 初估轴的最小直径选择联轴器 16 4 轴的结构设计 17 五 中间齿轮轴五 中间齿轮轴的设计的设计 18 1 选择材料确定许用应力 18 2 计算轴的载荷 18 3 初步估算轴的最小直径 19 4 轴的结构设计 19 六 低速齿轮轴六 低速齿轮轴的设计的设计 20 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 1 选择材料确定许用应力 20 2 计算轴的载荷 21 3 初估轴的最小直径选择联轴器 21 4 轴的结构设计 22 七 高速速齿轮轴七 高速速齿轮轴的校核的校核 23 1 画轴的结构件图计算支反力 23 2 求支反力 25 3 按弯扭组合强度条件校核轴的强度 26 八 中间轴八 中间轴的校核的校核 26 1 画轴的计算简图计算支反力 28 2 求支反力 28 3 按弯扭组合强度条件校核轴的强度 30 九 低速轴九 低速轴的校核的校核 30 1 画轴的计算简图计算支反力 30 2 求支反力 32 3 按弯扭组合强度条件校核轴的强度 33 十 高速齿轮轴轴承的校核十 高速齿轮轴轴承的校核 34 1 轴径载荷计算 34 2 派生轴向力计算 34 3 根据当量动载荷计算 P 值 35 4 计算轴承寿命 35 十一 中间齿轮轴承的校核十一 中间齿轮轴承的校核 35 1 轴径载荷计算 35 2 派生轴向力计算 36 3 计算当量动载荷 P 36 4 计算轴承寿命 37 十二 低速齿轮轴承的校核十二 低速齿轮轴承的校核 38 1 轴径载荷计算 38 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 2 派生轴向力计算 38 4 计算轴承寿命 39 十三 高速齿轮轴十三 高速齿轮轴平键的校核平键的校核 40 1 高速轴联轴器段平键选择 40 2 平键校核 40 十四 中间轴十四 中间轴两平键的校核两平键的校核 40 1 中间轴平键选择 40 2 平键校核 41 十五 低速轴十五 低速轴平键的校核平键的校核 41 1 低速轴平键选择 41 2 平键校核 41 十六 联轴器的选择十六 联轴器的选择 42 十七 润滑方法和密封形式十七 润滑方法和密封形式 42 1 润滑 42 2 密封 42 十八 减速器附件选择及箱体设计十八 减速器附件选择及箱体设计 43 1 箱体的基本结构设计 43 2 箱体的材料及制造方法 43 3 箱体各部分的尺寸 43 十九 润滑与密封十九 润滑与密封 45 1 齿轮的润滑 45 参考文献参考文献 46 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 课程任务书课程任务书 题目 8 设计带式运输机传动装置 两级锥齿轮 圆柱齿轮减速器 一 总体布置简图 二 工作条件 连续单向运转 工作时载荷稳定 工作寿命 15 年 每年 300 个工作日 每日工作 16 个小时 三 原始数据 mmsmvNF383D 4 0 7000 卷筒直径 四 设计内容 1 电动机选择与运动参数的计算 2 齿轮传动设计计算 3 轴的设计 4 滚动轴承的选择 5 键和联轴器的选择与校核 6 减速器润滑与密封 7 箱体的设计与计算 8 装配图 零件图的绘制 9 设计计算说明书的编写 五 设计任务 1 绘制装配图 1 张 1 号图纸 2 零件工作图 1 张 中间轴 要求按 1 1 绘制 3 写设计计算说明书一份装袋 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 一 传动装置的总体设计 1 选择电动机 1 选择电动机系列 按工作要求及工作条件 选用三相异步电动机 封闭式扇式结构 即 电压为 380V Y 系列的三相交流电源电动机 2 选电动机功率 工作机的输出功率应由机械工作阻力和运动参数计算确定 PWO 当已知工作机的带式输送机驱动卷筒的圆周力 即卷筒牵引力 和输 NF 送带速度 则工作机的输出功率 s mV kw8 2 1000 410 0 7 1000 vF 3 WO p 考虑传动装置的功率损耗 电动机的输出功率为 wo P P 式中 为电动机到工作机输送带的总效率 即 987654321 式中 为联轴器效率 99 0 1 为高速轴轴承效率 98 0 2 为圆锥齿轮副效率 96 0 3 kw8 2 pWO 99 0 1 98 0 2 96 0 3 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 为中间轴轴承效率 98 0 4 为圆柱齿轮副效率 97 0 5 为低速轴轴承效率 98 0 6 为链传动效率 96 0 7 为卷筒轴轴承效率 99 0 8 为卷筒效率 96 0 9 则 79 0 987654321 则所需电动机功率 kw P P wo d 5 3 79 0 8 2 电动机额定功率 dm PP 3 确定电动机转速 各级齿轮传动比 锥齿轮传动比范围 i 2 3 圆柱齿轮传动比范围 i 3 5 链传动传动比范围 i 2 5 总体传动比范围为 i 2 3 3 5 2 5 12 75 卷筒转速 min 2095 19 38314 3 4 0100060100060 r d v nw 所以电动机转速为 min 1500 240 75 12 20rinn w 98 0 4 97 0 5 98 0 6 96 0 7 99 0 8 96 0 9 79 0 i 12 75 min 20rnw 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 4 确定电动机型号 因同步转速的电动机磁极多的 尺寸小 质量大 价格高 但可使传动比 和机构尺寸减小 其中 4kN 符合要求 但传动机构电动机容易制造且 m P 体积小 由此选择电动机型号 Y132M1 6 电动机额定功率 4kw 额定转速 n 1000r min 满载转速 960r min 电动机型 号 额定 功率 满载转 速 极 数 额定 转矩 堵转转 矩 最大转 矩 额定转 矩 Y132M1 64 kw 960 r min 42 0 kw2 0kw 2 确定传动装置的传动比的分配 1 计算分配传动比 48 20 960 w m n n i 考虑到各级传动大齿轮的浸油深度接近 所以传动比分配为 圆锥齿轮传动比为 4 1 i 圆柱齿轮传动比为 4 2 i 链传动比为 3 3 i 电动机型号 Y132M1 6 48 w m n n i 4 1 i 4 2 i 3 3 i 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 2 计算传动装置的运动和动力参数 各轴的转速各轴的转速 n r min 高速轴 的转速 960 r min 1 n m n 中间轴 的转速 960 4 240 r min 2 n 1 n 1 i 低速轴 的转速 240 4 60 r min 3 n 2 n 2 i 滚筒轴 的转速 60 3 20 r min 4 n 3 n 3 i 各轴的输入功率各轴的输入功率 P kw 高速轴 输入功率 kwpP d 466 3 99 0 5 3 11 中间轴 输入功率 kwpP261 3 96 0 98 0 466 3 2312 低速轴 输入功率 kwpP099 3 97 0 98 0 261 3 5423 滚筒轴 输入功率 kwpP945 2 96 099 0 099 3 6734 各轴的输入转矩各轴的输入转矩 T N m 高速轴 的输入转矩 m34 479N 9550 111 nPT 中间轴 的输入转矩 m129 761N 9550 222 nPT 低速轴 的输入转矩 m493 369N 9550 333 nPT 滚筒轴 的输入转矩 m1336 952N 9550 444 nPT 轴号功率 p kw 转速 n r min 转矩 T N m 电动机轴3 50196034 828 轴3 46696034 479 轴3 261240129 761 轴3 099760493 369 卷筒轴2 945201406 237 960 r min 1 n 240 r min 2 n 60 r min 3 n 20 r min 4 n kwP466 3 1 kwP261 3 2 kwP099 3 3 m34 479N 1 T m129 761N 2 T m493 369N 3 T m1336 952N 4 T 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 二 标准直齿圆锥齿轮设计 1 选择齿轮材料 小齿轮 40Cr 调质 硬度 270HBS 大齿轮 45 钢 调质 硬度 240HBS 选用 8 级精度 选择齿数 28 1 z112 2 z 因为选用软齿面传动 所以按齿面接触疲劳强度设计 然后按弯曲疲劳强度校核 2 按齿面接触疲劳强度设计 公式 3 2 1 2 1 5 01 4 u KTZZ d RR H EH t 初选载荷系数 t K4 1 t K 小齿轮传递扭矩 mmN n p T 479 34479 960 466 3 1055 9 1055 9 6 1 16 1 选取齿宽系数 0 3 R R 弹性系数 E ZMPaZE 8 189 接触疲劳强度极限 MPa H 730 1lim MPa H 590 2lim 寿命系数 1N Z 2N Z 1 12 NN ZZ 小齿轮 40Cr 调质 70HBS 大齿轮 45 钢 调质 40HBS 28 1 z 112 2 z 8 级精度 mmN T 4 34479 1 0 3 R MPaZE 8 189 MPa H 730 1lim MPa H 590 2lim 1 12 NN ZZ 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 强度安全系数 H S2 1 H S 计算接触需用应力 MPa S Z H HN H 3 608 1lim1 1 计算小齿轮分度圆直径MPa S Z H HN H 7 491 2lim2 2 t d1 mm u KTZZ d RR H EH t 748 57 5 01 4 3 2 1 2 1 平均分度圆直径 1m d mmdd tRm 0858 49748 57 3 05 01 5 01 11 齿轮的圆周速度 sm nd v m 466 2 100060 11 计算载荷系数 查表得 1 A K sm ZVm 6165 0 100 1 根据查表 动载系数 100 1 ZVm v K 045 1 v K 齿向载荷分布系数 K 2 1 K 接触强度载荷系数 K 254 1 KKKK vA 按载荷系数校正分度圆直径 mmKKdd tt 62 554 1 254 1 748 57 3 3 11 3 确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 确定模数 m 2 1 H S MPa H 3 608 1 MPa H 7 491 2 mmd t 748 57 1 mmdm0858 49 1 smv 466 2 1 A K 045 1 v K 2 1 K 254 1 K mmd62 55 1 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 mm z d m986 1 28 62 55 1 1 则 m 取 2 28 1 z112 2 z mmmmmzd62 5556228 11 可知已经满足齿面接触疲劳强度要求 计算分度圆直径 mmmmmzd62 5556228 11 mmmzd2242112 22 计算锥距 R mm z z dR447 11514 2 56 2 1 2 2 1 2 1 确定齿宽 mmRb R 634 34 则取 mmbb35 21 确定锥角 49 577596375 75arctan 2 1 1 z z 11 21490 12 4 校核齿根弯曲疲劳强度 校核公式 F RR SaFa F zm YYKT 1 5 01 4 2223 1 当量齿数 886 28 cos 1 1 1 z zv779 461 cos 2 2 2 z zv 齿形系数应力修正系数 mmm2 28 1 z 112 2 z mmd56 1 mmd224 2 mmR447 115 mmb634 34 mmbb35 21 49 5775 1 11 214 2 886 28 1 v z 779 461 2 v z 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 查表得 533 2 1 Fa Y619 1 1 Sa Y06 2 2 Fa Y97 1 2 Sa Y 得弯曲疲劳极限为 MPa FLim 590 1 MPa FLim 440 2 查得弯曲疲劳寿命系数 1 1 1N Y 2N Y 取安全系数 4 1 F S 许用应力MPa S Y F FLimN F 421 11 1 MPa S Y F FLimN F 314 22 2 校核齿根弯曲疲劳强度 F RR SaFa F mz YYKT 215 125 17828 3 05 01 3 0 97 1 06 2 479 3447924 1 4 1 5 01 4 22 2322 1 1 F FaFa SaFa FF YY YY 912 123 10619533 2 97 1 06 2 215 125 21 22 12 强度满足要求 三 圆柱斜齿轮设计 1 选择齿轮材料 小齿轮 45 钢 调质 硬度 240HBS 大齿轮 45 钢 调质 硬度 240HBS 选用 8 级精度 选择齿数 30 1 z120 2 z 533 2 1 Fa Y 619 1 1 Sa Y 06 2 2 Fa Y 97 1 2 Sa Y MPa FLim 590 1 MPa FLim 440 2 4 1 F S MPa F 421 1 MPa F 314 2 FF 1 FF 2 小齿轮 45 钢 调质 40HBS 大齿轮 45 钢 调质 240HBS 8 级精度 30 1 z 120 2 z 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 因为选用软齿面传动 所以按齿面接触疲劳强度设计 然后按弯曲疲劳强度校核 2 按齿面接触疲劳强度设计 设计公式 3 21 1 12 H HE d t t ZZZZ u uTK d 初选载荷系数 t K3 1 t K 计算小齿轮传递的扭矩 mmN n P T 1297611055 9 1 16 初选螺旋角 10 取齿宽系数 8 0 d 计算端面重合度7205 1 10tan 120 130 1 2 31088 计算纵向重合度 346 1 10tan318 0 1 z 重合度系数 6859 0 75 0 25 0 Y 螺旋角系数 93 0 Y 弹性系数 E ZMPaZE 8 189 重合度 Z7624 0 1 Z 节点区域系数 H Z42 2 H Z 螺旋角系数 Z993 0 cos Z 接触疲劳强度极限 3 1 t K mmNT 129761 初选螺旋角 10 8 0 d 7205 1 6859 0 Y 93 0 Y MPaZE 8 189 7624 0 1 Z 42 2 H Z 993 0 Z 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 MPa H 590 1lim MPa H 400 2lim 计算应力循环次数 9 11 100368 1 153001612406060 h jLnN 81 2 10592 2 u N N 接触疲劳强度寿命系数 1N Z 2N Z 1 12 NN ZZ 强度安全系数 H S1 H S 计算接触需用应力 MPa HHHH 492 492 495min 23 1 2 1 min 2211 计算小齿轮分度圆直径 t d1 3 21 1 12 H HE d t t ZZZZ u uTK d 2 492 99 0 76 0 42 2 8 189 48 0 51297613 12 mm704 64 齿轮的圆周速度 sm nZmnd v nm 957 0 cos100060100060 1111 计算载荷系数 查表得 1 A K sm ZVm 2871 0 100 1 根据查表 动载系数 100 1 ZVm v K 04 1 v K MPa H 590 1lim MPa H 400 2lim 9 1 100368 1 N 8 2 10592 2 N 1 12 NN ZZ 1 H S MPa H 492 1 mmd t 704 64 1 smv 957 0 1 A K 04 1 v K 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 齿向载荷分布系数 K 1 1 K 4 1 K 065 3 r 故载荷系数 1 6016 K A K V K K K 按载荷系数校正分度圆直径 mmKKdd tt 689 683 1 6016 1 074 64 3 3 11 3 确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 确定模数 m mm z d m28 2 cos 1 1 圆整 m 2 5 计算中心距 mm ZZm a n 39 190 cos2 21 中心距圆整取 a 190mm 确定螺旋角 21 17189304824519 9 2 arccos a ZZmn 计算分度圆直径 mmmzd76cos 11 mmmzd304cos 22 1 1 K 4 1 K 065 3 r 6016 1 K mmd689 68 1 m 2 5 mma39 190 17 189 mmd76 1 mmd304 2 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 确定齿宽 mmdb d 8 608 076 1 则取 mmb68 1 mmb62 2 4 校核齿根弯曲疲劳强度 校核公式 F SaFa F mbd YYYYKT 1 2 齿形系数应力修正系数 查表得 502 2 1 Fa Y631 1 1 Sa Y06 2 2 Fa Y97 1 2 Sa Y 当量齿数 217 31 cos3 1 1 z zv869 124 cos3 2 2 z zv 弯曲疲劳极限为 MPa FLim 450 1 MPa FLim 390 2 查得弯曲疲劳寿命系数 1 1 1N Y 2N Y 取安全系数 4 1 F S 许用应力MPa S Y F FLimN F 4 321 4 1 1450 11 1 MPa S Y F FLimN F 5 278 4 1 1390 22 2 校核齿根弯曲疲劳强度 F SaFa F mbd YYYYKT 88 91 5 27662 963 0 685 0 631 1 502 2 1297616016 1 2 2 1 111 1 mmb8 60 mmb68 1 mmb62 2 502 2 1 Fa Y 631 1 1 Sa Y 06 2 2 Fa Y 97 1 2 Sa Y 217 31 1 v z 869 124 2 v z MPa FLim 450 1 MPa FLim 390 2 1 1 1N Y 2N Y 4 1 F S MPa F 4 321 1 MPa F 5 278 2 FF 1 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 F F 3398 91 5 27662 93 0 6859 0 97 1 06 2 1297616016 1 2 2 强度满足要求 四 高速齿轮轴 的设计 1 选择材料确定许用应力 45 钢 调质处理 2 637mmN b 2 353mmN s 2 1 268mmN 2 1 1565mmN 2 1 216 mmN 2 0 98 mmN b 2 1 59 mmN 2 计算轴的载荷 mmN n p T 479 34479 960 466 3 1055 9 1055 9 6 1 16 1 N d T F m t 44 1451 51 47 3447922 NFF ta 129 128sintan 11 NFF ta 43 512costan 12 3 初估轴的最小直径选择联轴器 初步估算轴的最小直径 由于此轴为齿轮轴 选取轴的材料应同圆柱齿轮一样 为 45 钢 调质处理 根据表 取 于是得118 107 0 A FF 2 mmN T 479 34479 1 NFt44 1451 NFa129 128 1 NFa43 512 2 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 因轴上有键槽 故直径增大 5 取 32mm 左右 mm n P Ad 1 18 4 163 1 1 0min 1 d 联轴器 mmNTT 515 1 1 因输入轴与电动机相连 转速高 转矩小 选择弹性套柱销联轴器 查表选择 LT4 弹性套柱销联轴器 4 轴的结构设计 拟定轴上零件的装配方案 轴上零件装配方案先安装右端轴承和轴套 然后将轴连带右端轴承和轴套一起安装入 套杯 最后安装轴上左端轴承和轴承端盖 根据轴向定位要求确定轴向各段直径即长度 a 装联轴器段 联轴器半轴长为保证轴端挡圈能够压紧联 mmd32 1 mmL62 1 轴器 所以取 mmL60 1 b 左侧轴承端盖段 mmL68 2 mmd40 2 俩个轴承段 选择轴承 30309 轴承段还需要安 2510045 mmdd45 53 装套筒则 mmL28 3 mmL25328 5 mmd32 1 mmL60 1 mmL68 2 mmd40 2 mmdd45 53 mmL28 3 mmL25 5 mmL63 4 mmd36 4 轴承 30309 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 c 套筒段 mmL63 4 mmd36 4 齿轮段 退刀槽 mmL5 6 mmd40 6 轴肩 mmL8 7 mmd54 7 五 中间齿轮轴 的设计 1 选择材料确定许用应力 45 钢 调质处理 2 637mmN b 2 353mmN s 2 1 268mmN 2 1 1565mmN 2 1 216 mmN 2 0 98 mmN b 2 1 59 mmN 2 计算轴的载荷 mmN n P T 1297611055 9 1 16 2 圆柱齿轮 N zmd T F m t 45 4268 cos 12976122 2 NFF ta 355 699304825 9 tan45 4268tan NFF n tr 37 1574 304825 9 cos 20tan 45 4268 cos tan 11 圆锥齿轮 mmL5 6 mmd40 6 mmL8 7 mmd54 7 m129 761N 2 T 圆柱齿轮 NFt45 4268 NFa355 699 NFr37 1574 1 圆锥齿轮 NFt036 1363 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 N d T d T F R t 036 1363 22425 0 1297612 5 01 22 2 NFa433 512 NFr129 128 A 107 118 3 初步估算轴的最小直径 mm n p Ad158 28 53 25 240 261 3 118 107 33 1 考虑到轴上键槽削弱 轴径须增大 3 5 取 35mm 1 d 4 轴的结构设计 NFr129 128 NFa433 512 A 107 118 35mm 1 d 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 1 拟定轴零件装配方案 圆柱齿轮和左端套筒以及左端轴承由左侧装入 圆锥齿轮和右端轴承从右端装入 1 根据箱体总体三根轴设计 2 轴承选 7307c 35 80 21mmLL42 51 mmdd36 51 3 装圆柱齿轮段 mmhdd403508 0 2352 12 mmL66 2 4 装圆锥齿轮段 mmdd40 24 mmL56 4 5 定位轴肩段 mmddd481 02 223 mmL28 3 六 低速齿轮轴 的设计 1 选择材料确定许用应力 45 钢 调质处理 2 637mmN b 2 353mmN s mmLL42 51 轴承选 7307c mmdd36 51 mmd40 2 mmL66 2 mmdd40 24 mmL56 4 mmd48 3 mmL28 3 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 2 1 268mmN 2 1 1565mmN 2 1 216 mmN 2 0 98 mmN b 2 1 59 mmN 2 计算轴的载荷 mmN n p T 493369 960 0997 3 1055 9 1055 9 6 1 16 3 作用在齿轮上的力 N zmd T Ft31 4057 cos 49336922 3 NFF ta 761 664304825 9 tan31 4057tan NFF n tr 494 1496 304825 9 cos 20tan 31 4057 cos tan A 107 118 3 初估轴的最小直径选择联轴器 mm n p Ad95 43 86 39 60 0997 3 118 107 33 1 考虑到轴上键槽 取mmd50 1 mmNT 493369 3 NFt31 4057 NFa761 664 NFr494 1496 A 107 118 mmd50 1 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 4 轴的结构设计 1 拟定轴上零件装配方案 齿轮和左端轴承及套筒从左端装入 右端轴承从右端装入 2 装轴承段 选轴承 7310c 50 110 27 mmdd50 51 根据箱体总体结构 mmL45 1 mmL25 5 3 齿轮段 mmd55 2 mmL60 2 4 定位轴肩 mmd66552551 0 3 mmL12 3 轴承 7310c mmdd50 51 mmL45 1 mmL25 5 mmd55 2 mmL60 2 mmd66 3 mmL12 3 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 5 光轴部分 mmd55 4 mmL92 4 6 链轮部分 mmd48 6 mmL40 6 mmd46 7 mmL40 7 七 高速速齿轮轴 的校核 图 A 由简图 A 的机构可知 mml115 1 mml85 2 mml49 3 1 画轴的结构件图计算支反力 mmd55 4 mmL92 4 mmd48 6 mmL40 6 mmd46 7 mmL40 7 mml115 1 mml85 2 mml49 3 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 CV M CV M CH M r F CV R R2 F BV R t F CH R BH R D CB A t F BH R BV R CH R mm115l1 mm49l3 mm85l2 r F a F CV R R2 F 图 B 图 C 图 D 图 E 图 F 图 G 图 H 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 2 求支反力 在水平面内 图 C N l lFt 712 83644 1451 85 49 R 2 3 BH 在垂直面内 图 E 96 771 85 2 6 47129 128 4985 433 512 2 R 2 32 l dFLLF ar CV NFR rCVBV 526 259R 2 画弯矩图 扭矩图 水平弯矩图内 图 D 截面 C 处 mmNlRM BHCH 52 7112085712 836 2 垂直面内 图 F 截面 C 处 mmNlRM BVCV 71 2205985526 259 2 截面 D 左端 mmNdFM aDV 47 30492 6 47129 1282 合成弯矩 图 G 截面 C mmNMMM CHCVC 139 74463 22 截面 D mmNMMM DHDVD 47 3049 22 N712 836RBH 96 771R CV N BV 526 259R mmNMCH 52 71120 mmNMCV 71 22059 mmNMDV 47 3049 mmNMC 139 74463 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 转矩途径 图 H mmNT 34479 3 按弯扭组合强度条件校核轴的强度 由图可见 C 处弯矩最大校核该处的强度 mmN TMM CC 9 77301 344796 0 139 74463 2222 式中 602 0 1 bo b 2 3 568 16 361 0 9 77301 mmN W Me e 校核结果 2 1 59 mmN be 强度足够 八 中间轴 的校核 mmNMD 47 3049 mmNT 34479 mmNMC 9 77301 602 0 1 bo b 2 1 be 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 C2 M C1 M B2 M B1 M CV2 M CV1 M BV2 M BV1 M CH M BH M DV R r2 F 1 Fr AV R DH R AH R t2 F t1 F t2 F t1 F AH R DH R DV R AV R a2 F a1 F 2 Fr 1 Fr mm 4 60l1 mm 4 55l3 mm85l2 AACD 图 B 图 C 图 D 图 E 图 F 图 G 图 H 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 1 画轴的计算简图计算支反力 由简图 A 的机构可知 mml 4 60 1 mml85 2 mml 4 55 3 2 求支反力 在水平面内 图 C 21 32 AH R ll lRlF DHt 21AH R ttDH FFR 则 N57 3360RAH NRDH915 2270 在垂直面内 图 E DVrrAV RFF 12 R 222211321 2 2 RlFdFdFllRl rmamaDVAV 则 5 494N DV R N747 1440 AV R 2 画弯矩图 扭矩图 水平弯矩图内 图 D 截面 B 处 mmNlRM AHBH 428 202978 1 mml 4 60 1 mml85 2 mml 4 55 3 N57 3360RAH NRDH915 2270 5 494N DV R N747 1440 AV R 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 截面 C 处 mmNlRM DHCH 7137 125808 3 垂直面内 图 F 截面 B 左端 mmNlRM AVBV 119 87021 11 截面 B 右端 mmN dFllRlFM maDVrBV 9442 60445 2 2232222 截面 C 左 mmN lFdFllRM rmaAVCV 6738 49087 2 2111211 截面右左 mmNlRM DVCV 3676 304 32 合成弯矩 图 G 截面 B 左边 mmNMMM BHBVB 91 220845 22 11 截面 B 右边 mmNMMM BHBVB 5 211787 22 22 截面 C 左端 mmNMMM CHCVC 03 135046 22 11 截面 C 右端 mmNMMM CHCVC 1 125809 22 22 mmNMBH 428 202978 mmNMCH 7137 125808 mmNMBV 119 87021 1 mmNMBV 9442 60445 2 mmNMCV 6738 49087 1 mmNMCV 3676 304 2 mmNMB 91 220845 1 mmNMB 5 211787 2 mmNMC 03 135046 1 mmNMC 1 125809 2 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 转矩途径 图 H mmNT 129761 3 按弯扭组合强度条件校核轴的强度 由图可见 C 处弯矩最大校核该处的强度 mmN TMM CC 96 234166 1297616 0 220845 2222 式中 602 0 1 bo b 2 3 589 36 401 0 96 234166 mmN W Me e 校核结果 2 1 59 mmN be 强度足够 九 低速轴 的校核 1 画轴的计算简图计算支反力 mmNT 129761 mmNMC 96 234166 602 0 1 bo b 2 1 be 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 CH M BH M C M B2 M B1 M BV2 M BV1 M CV R r F AV R Q F R2 F CH R t F AH R CV R CH R t F AH R AV R r F a F Q F R2 F mm139l2 mm80l3 mm55l1 图 B 图 C 图 D 图 E 图 F 图 G 图 H 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 由简图 A 的机构可知 mml55 1 mml139 2 mml80 3 2 求支反力 在水平面内 图 C N ll lFlF Qt 443 342 13955 80788013931 4057 R 21 32 AH 则 N RFF AHQt 753 12279 44 342 788031 4057 RCH 在垂直面内 图 E N ll dFFl ar AV 387 551 13955 2 304761 66444 146139 2 R 21 2 则 NRFR AVrCV 107 945387 551494 1496 2 画弯矩图 扭矩图 水平弯矩图内 图 D 截面 B 处 mmNlRM AHBH 37 1883455443 342 1 截面 C 处 mmNlFM QCH 630400807880 3 垂直面内 图 F mml55 1 mml139 2 mml80 3 N443 342RAH N753 12279RCH N AV 387 551R NRCV107 945 mmNMBH 37 18834 mmNMCH 630400 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明设计计算与说明计算结果计算结果 截面 B 左端 mmNlRM AVBV 285 3032655387 551 11 截面 B 右端 mmN lRM CVBV 87 131369 139107 945 22 合成弯矩 图 G 截面 B 左边 mmNMMM BHBVB 98 35698 22 11 截面 B 右边 mmNMMM BHBVB 0856 132713 22 22 截面 C mmNMM CHC 6304000 2 1 转矩途径 图 H mmNT 493369 3 按弯扭组合强度条件校核轴的强度 由图可见 C 处弯矩最大校核该处的强度 mmN TMM CC 99 696442 4933696 0 630400 2222 式中 602 0 1 bo b 2 3 72 55 501 0 69644299 mmN W Me e 校核结果 2 1 59 mmN be 强度足够 mmNMBV 285 30326 1 mmNMBV 87 131369 2 mmNMB 98 35698 1 mmNMB 0856 132713 2 mmNMC 630400 1 mmNT 493369 mmNMC 99 696442 602 0 1 bo b be 1 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 十 高速齿轮轴轴承的校核 mm49l2 mm85l1 轴r F a F R2 F R2 F R1 F 1 轴径载荷计算 NRR BV BH876526 259712 836F 22 2 2 R1 NRR CV CH86 241496 771152 2288F 22 2 2 R2 2 派生轴向力计算 N Y FR 65 257 7 12 876 2 F 1 S1 N Y FR 253 710 7 12 86 2414 2 F 2 S2 1S2 38 838129 128253 710F sa FF 则 1 被 压紧 2 被 放松 则NFFF aSA 38 838129 128253 710 21 NFA253 710 2 N876FR1 N86 2414FR2 N65 257FS1 N253 710FS2 NFA38 838 1 NFA253 710 2 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 3 根据当量动载荷计算 P 值 35 0 294 0 86 2414 253 710 2 2 e F F R A 则 1 2 X0 2 Y NFYFXP AR 86 2414 22222 35 0957 0 876 38 838 1 1 e F F R A 则 4 0 2 X7 1 2 Y NFYFXP AR 646 177538 8387 18764 0 11111 4 计算轴承寿命 因为所以只用校核轴承 2 12 PP Pf Cf n L p t h 16667 10 滚子轴承1 t f2 1 p f3 10 则轴承 年37 554 6 2660988 86 24142 1 108000 960 1666716667 3 10 10 Pf Cf n L p t h 寿命满足要求 十一 中间齿轮轴承的校核 1 轴径载荷计算 e F F R A 2 2 1 2 X 0 2 Y NP86 2414 2 4 0 2 X 7 1 2 Y NP646 1775 1 1 t f 2 1 p f 滚子轴承 3 10 hL h 6 2660988 10 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 河南机电高等专科学校机械设计用纸 设计计算与说明计算结果 a2 F a1 F 2 F轴 1 F轴 R2 F R2 F R1 F mm4 60l1 mm 4 55l3 mm85l2 NRR AV AH39 3656747 144057 3360F 22 2 2 R1 NRR DV DH92 2270494 5 915 2270F 22 2 2 R2 2 派生轴向力计算 NFR658 122415tan39 365625 1 tan25 1 F 1S1 NFR61 76015tan92 227025 1 tan25 1 F 2S2 1S2 532 857922 18661 760F sa FF 则 2 被 压紧 1 被 放松 则NFFF aSA 736 10377922 186658 1224 22 NFA658 1224 1 3 计算当量动载荷 P 6003872 0 26800 736 1037 2 or A C F