【JS001】二级减速器三维实体设计【PROE三维图+论文】
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- 内容简介：
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业设计说明书 1 目 录 1 绪论 3 速器的主要型式及其特性 3 速器结构 4 速器润滑 5 计的目的 6 知条件 7 2 减速器结够分析 8 析传动系统的工作情况 8 3 传动装置的总体设计 9 择电动机 9 4 计算各轴的转速功率和转矩 11 速 11 出功率 11 出转矩 11 5 齿轮的参数设计 12 材 12 速轴 12 根弯曲疲劳强度校核 14 速轴 16 根弯曲疲劳强度校核 17 6 工作能力分析计算 20 核齿轮强度（校核低速级大齿轮） 20 7 高速轴的设计 20 材 20 估直径 21 构设计 21 8 高速轴轴承 21 9 中间轴的设计 22 材 22 估直径 22 构设计 22 10 中间轴轴承 23 11 滚动轴承 27 业设计说明书 2 12 键联接的选择与计算 29 13 箱体的主要尺寸计算 31 14 基于 件的设计说明 33 结论 36 致谢 37 参考文献 38 业设计说明书 1 目 录 1 绪论 3 速器的主要型式及其特性 3 速器结构 4 速器润滑 5 6 7 2 减速器结够分析 8 析传动系统的工作情况 8 3 传动装置的总体设计 9 择电动机 9 4 计算各轴的转速功率和转矩 11 速 11 出功率 11 出转矩 11 5 齿轮的参数设计 12 材 12 速轴 12 根弯曲疲劳强度校核 14 速轴 16 根弯曲疲劳强度校核 17 6 工作能力分析计算 20 核齿轮强度（校核低速级大齿轮） 20 7 高速轴的设计 20 材 20 估直径 21 构设计 21 8 高速轴轴承 21 9 中间轴的设计 22 材 22 估直径 22 构设计 22 10 中间轴轴承 23 11 滚动轴承 27 业设计说明书 2 12 键联接的选择与计算 29 13 箱体的主要尺寸计算 31 14 基于 件的设计说明 33 结论 36 致谢 37 参考文献 38 业设计说明书 3 1 绪论 速器的主要型式及其特性 减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆 传动或齿轮 蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。 减速器类型很多，按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮 杆 减速器系统框图 以下对几种减速器进行对比： 1） 圆柱齿轮减速器 当传动比在 8 以下时，可采用单级圆柱齿轮减速器。大于 8 时，最好选用二级 (i=8 40)和二 级以上 (i40)的减速器。单级减速器的传动比如果过大，则其外廓尺寸将很大。二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式等数种。展开式最简单，但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置，因而将使载荷沿齿宽分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。为此，在设计这种减速器时应注意： 1)轴的刚度宜取大些； 2)转矩应从离齿轮远的轴端输入，以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀； 3)采用斜齿轮布置，而且受载大的低速级又正好位于两轴承中间，所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。这种减速器的高速级齿轮常采用斜齿，一侧为左旋， 另一侧为右旋，轴向力能互相抵消。为了使左右两对斜齿轮能自动调整以便传递相等的载荷，其中较轻的龆轮轴在轴向应能作小量游动。同轴式减速器输入轴和输出轴位于同一轴线上，故箱体长度较短。但这种减速器的轴向尺寸较大。 圆柱齿轮减速器在所有减速器中应用最广。它传递功率的范围可从很小至 40 000周速度也可从很低至 60m/s 一 70m s，甚至高达 150m s。传动功率很大的减速器最好采用双驱动式或中心驱动式。这两种布置方式可由两对齿轮副分担载荷，有利于改善受力状况和降低传动尺寸。设计双驱动式或中心驱动式齿轮传动时 ，电动机 联轴器 高速轴 中间轴 低速轴 业设计说明书 4 应设法采取自动平衡装置使各对齿轮副的载荷能得到均匀分配，例如采用滑动轴承和弹性支承。 圆柱齿轮减速器有渐开线齿形和圆弧齿形两大类。除齿形不同外，减速器结构基本相同。传动功率和传动比相同时，圆弧齿轮减速器在长度方向的尺寸要比渐开线齿轮减速器约 30。 2） 圆锥齿轮减速器 它用于输入轴和输出轴位置布置成相交的场合。二级和二级以上的圆锥齿轮减速器常由圆锥齿轮传动和圆柱齿轮传动组成，所以有时又称圆锥 圆柱齿轮减速器。因为圆锥齿轮常常是悬臂装在轴端的，为了使它受力小些，常将圆锥面崧，作为，高速极：山手面锥 齿轮的精加工比较困难，允许圆周速度又较低，因此圆锥齿轮减速器的应用不如圆柱齿轮减速器广。 3） 蜗杆减速 器 主要用于传动比较大 (j10)的场合。通常说蜗杆传动结构紧凑、轮廓尺寸小，这只是对传减速器的传动比较大的蜗杆减速器才是正确的，当传动比并不很大时，此优点并不显著。由于效率较低，蜗杆减速器不宜用在大功率传动的场合。 蜗杆减速器主要有蜗杆在上和蜗杆在下两种不同形式。蜗杆圆周速度小于 4m/时，在啮合处能得到良好的润滑和冷却条件。但蜗杆圆周速度大于 4m/s 时，为避免搅油太甚、发热过多， 最好采用蜗杆在上式。 4） 齿轮 它有齿轮传动在高速级和蜗杆传动在高速级两种布置形式。前者结构较紧凑，后者效率较高。 通过比较，我们选定圆柱齿轮减速器。 速器结构 近年来，减速器的结构有些新的变化。为了和沿用已久、国内目前还在普遍使用的减速器有所区别，这里分列了两节，并称之为传统型减速器结构和新型减速器结构。 1） 传统型减速器结构 绝大多数减速器的箱体是用中等强度的铸铁铸成，重型减速器用高强度铸铁或铸钢。少量生产时也可以用焊接箱体。铸造或焊接箱体都应进行时效或退火处理。大量生产小型减速器时有可能采用板材冲压箱体。减速器箱体的外形目前比较倾向于形状业设计说明书 5 简单和表面平整。箱体应具有足够的刚度，以免受载后变形过大而影响传动质量。箱体通常由箱座和箱盖两部分所组成，其剖分面则通过传动的轴线。为了卸盖容易，在剖分面处的一个凸缘上攻有螺纹孔，以便拧进螺钉时能将盖顶起来。联接箱座和箱盖的螺栓应合理布置，并注意留出扳手空间。在轴承附近的螺栓宜稍大些并尽量靠近轴承。为保证箱座和箱盖位置的准确性，在剖分面的凸缘上应设有 2 3 个圆锥定位销。在箱盖上备有为观察传动啮合情况用的视孔、为排出箱内热空气用的通气孔 和为提取箱盖用的起重吊钩。在箱座上则常设有为提取整个减速器用的起重吊钩和为观察或测量油面高度用的油面指示器或测油孔。关于箱体的壁厚、肋厚、凸缘厚、螺栓尺寸等均可根据经验公式计算，见有关图册。关于视孔、通气孔和通气器、起重吊钩、油面指示 均可从有关的设计手册和图册中查出。在减速器中广泛采用滚动轴承。只有在载荷很大、工作条件繁重和转速很高的减速器才采用滑动轴承。 2） 新型减速 器 结构 下面列举两种联体式减速器的新型结构，图中未将电动机部分画出。 1）齿轮 蜗杆二级减速器； 2）圆柱齿轮 圆锥齿轮 圆柱齿轮 三级减速器。 这些减速器都具有以下结构特点： 在箱体上不沿齿轮或蜗轮轴线开设剖分面。为了便于传动零件的安装，在适当部位 有较大的开孔。 在输入轴和输出轴端不采用传统的法兰式端盖，而改用机械密封圈；在盲孔端则装有冲压薄壁端盖。 输出轴的尺寸加大了，键槽的开法和传统的规定不同，甚至跨越了轴肩，有利于充分发挥轮毂的作用。 和传统的减速器相比，新型减速器结构上的改进，既可简化结构，减少零件数目，同时又改善了制造工艺性。但设计时要注意装配的工艺性，要提高某些装配零件的 制造精度。 速器润滑 圆周速度 u 12m/s 一 15m s 的齿轮减速器广泛采用油池润滑，自然冷却。为了减少齿轮运动的阻力和油的温升，浸入油中的齿轮深度以 1 2 个齿高为宜。速度高的还应该浅些，建议在 0 7 倍齿高左右，但至少为 10度低的 (0 5m s 一 0 8m s)也允许浸入深些，可达到 1 6 的齿轮半径；更低速时，甚至可到 1 3 的齿轮半业设计说明书 6 径。润滑圆锥齿轮传动时，齿轮浸入油中的深度应达到轮齿的整个宽度。对于油面有波动的减速器 (如船用减速器 )，浸入宜深些。在多级减速器中应尽量使各级传动浸入油中深度近予 相等。如果发生低速级齿轮浸油太深的情况，则为了降低其探度可以采取下列措施：将高速级齿轮采用惰轮蘸油润滑；或将减速器箱盖和箱座的剖分面做成倾斜的，从而使高速级和低速级传动的浸油深度大致相等。 减速器油池的容积平均可按 1需 0 35L 一 0 7L 润滑油计算 (大值用于粘度较高的油 )，同时应保持齿轮顶圆距离箱底不低于 30 50右，以免太浅时激起沉降在箱底的油泥。减速器的工作平衡温度超过 90时，需采用循环油润滑，或其他冷却措施，如油池润滑加风扇，油池内装冷却盘管等。循环润滑的油量一般不少于 0 5L/周速度 u12m/s 的齿轮减速器不宜采用油池润滑，因为： 1)由齿轮带上的油会被离心力甩出去而送不到啮合处； 2)由于搅油会使减速器的温升增加；3)会搅起箱底油泥，从而加速齿轮和轴承的磨损； 4)加速润滑油的氧化和降低润滑性能等等。这时，最好采用喷油润滑。润滑油从自备油泵或中心供油站送来，借助管子上的喷嘴将油喷人轮齿啮合区。速度高时，对着啮出区喷油有利于迅速带出热量，降低啮合区温度，提高抗点蚀能力。速度 u 20 心 s 的齿轮传动常在油管上开一排直径为 4喷油孔，速度更高时财应开多排喷油孔。喷油孔的位置 还应注意沿齿轮宽度均匀分布。喷油润滑也常用于速度并不很高而工作条件相当繁重的重型减速器中和需要用大量润滑油进行冷却的减速器中。喷油润滑需要专门的管路装置、油的过滤和冷却装置以及油量调节装置等，所以费用较贵。此外，还应注意，箱座上的排油孔宜开大些，以便热油迅速排出。 蜗杆圆周速度在 10m/s 以下的蜗杆减速器可以采用油池润滑。当蜗杆在下时，油面高度应低于蜗杆螺纹的根部，并且不应超过蜗杆轴上滚动轴承的最低滚珠 (柱 )的中心，以免增加功率损失。但如满足了后一条件而蜗杆未能浸入油中时，则可在蜗杆轴上装一甩油环，将油 甩到蜗轮上以进行润滑。当蜗杆在上时，则蜗轮浸入油中的深度也以超过齿高不多为限。蜗杆圆周速度在 10m s 以上的减速器应采用喷油润滑。喷油方向应顺着蜗杆转入啮合区的方向，但有时为了加速热的散失，油也可从蜗杆两侧送人啮合区。齿轮减速器和蜗轮减速器的润滑油粘度可分别参考表选取。若工作温度低于 0，则使用时需先将油加热到 0以上。蜗杆上置的，粘度应适当增大。 1 4 设计的目的（综合训练） 通过毕业 设计，综合运用机械设计和其它有关选修 的理论和生产实际知识去分析业设计说明书 7 和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发 展。 学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范 1 5 已知条件 1 F=2600 V= s; 卷筒直径 D= 220 2 工作机转矩： 计工作机效率损失。 3 工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。 4 使用期： 8年，每年按 360 天计。 5 检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 6 工作环境：室内常温，灰尘较大。 业设计说明书 8 2 减速器结构分析 分析传动系统的工作情况 传动系统的作用： 作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。 传动方案的特点： 特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓 沿齿宽载荷分布有均匀的现象。 电机和工作机的安装位置： 电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。 3z 2 2工作机 2z 4电动机z 1 2 1z 3 4 312 3 45671 : 齿 轮 1 （ 高 速 轴 ） 2 : 齿 轮 2 （ 中 速 轴 从 动 轮 ）3 、 7 : 联 轴 器 4 ： 工 作 机 5 ： 齿 轮 （ 低 速 轴 ）6 ： 齿 轮 3 （ 中 速 轴 主 动 轮 ) 8 : 电 动 机I n (传动装置总体设计图 ) 初步确定传动系统总体方案如 :传动装置总体设计图所示。 业设计说明书 9 3 传动装置的总体设计 选择电动机 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。 选电动机功率 传动滚筒所需有效功率 v/1000=2600*000=所需电机功率 w/ =定功率： 总效率 ： 由 3 3得 1（联轴器） = 2（滚动轴承） = 3（齿轮传动） = 4（联轴器） = = 1 42332 = 3 计算电动机的输出转矩： 由已知条件得工作机 00 及 i、 得： 电动机输出转矩： / ( * ) 3 0 0 / 0 . 8 9 5 * 1 5 . 0 8 2 2 . 2 3 * w i N m 计算电机的转速： 传动滚筒转速 0*v/( *D)=60*000/（ 220* ） =机转速： 9 5 5 0 * / 9 5 5 0 * 4 / 2 2 . 2 3 1 7 1 8 . 5 6 7d d T r/选择符合类型的电动机 选 4，结构紧凑。由文献 【 2】 表 12 9选取电动机的外形及安装 尺寸 D 32 ，中心高度 H 112 ，轴伸长 E 80。 计算总传动 比及各级传动比和效率： 业设计说明书 10 总传动比 4 0 各级传动比： 第一级传动比： 第二级传动比： 4 0 各 级效率： 第一级效率： 第二级效率： 432223 业设计说明书 11 4 计算各轴的转速功率和转矩 转速 轴 I： 0 1 4 4 0 / m i n r 轴 m 440/1 轴 m 25/2 I 输出功率 轴 I： 12* * 4 * 0 . 9 9 * 0 . 9 9 3 . 9 2 0 4 K N 轴 1 2 3* * 3 . 9 2 0 4 * 0 . 9 9 * 0 . 9 7 3 . 7 6 5 K N 轴 234* * * 3 . 7 6 5 * 0 . 9 9 * 0 . 9 7 * 0 . 9 9 3 . 5 7 9I I I I K N 输出转矩 轴 I： 19 5 5 0 * / 9 5 5 0 * 3 . 9 2 0 / 1 4 4 0 2 6 * n N m 轴 9 5 5 0 * / 9 5 5 0 * 3 . 7 6 5 / 3 2 5 1 1 0 . 6 3 3 *I I I I n N m 轴 9 5 5 0 * / 9 5 5 0 * 3 . 5 7 9 / 9 5 3 5 9 . 7 8 *I I I I I I I I n N m 轴名 参数 轴 出功率 P（ 转速 (r/输出转矩 T（ i 轴 I 440 26 951 轴 25 941 轴 5 业设计说明书 12 5 齿轮的参数设计 材 根据文献【 1】表 6 选小齿轮： 40质处理 2601 45钢，调质处理 2402 =计算齿轮的许用应力 算许用接触应力 H 由图 6小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为 1=590=550图 6：1，2 1 齿面接触应力： H 1 =1 1 =1 590/1=590 H 2 =22 550/1=594取小值： 1 5 9 0H H M p a 算许用弯曲应力 F 由图 6得 1=440， 2=420 由图 6得： ,， 1. 4 齿轮弯曲许用应力为： 1 1 * 1 * l i m 1 / 1 * 4 4 0 / 1 . 4 3 1 4 . 32 2 * 2 * l i m 2 / 1 * 4 2 0 / 1 . 4 3 0 0 N Z H H S M p N Z H H S M P a 速轴 选参数： 小齿轮齿数 0 业设计说明书 13 大齿轮齿数 0*9 螺旋 角 =10o 按接触强度设计： 31 2 1 * ( 1 ) ( * * * / ) 2 / *d K T Z H Z E Z Z H d 由教材查得载荷系数 k= c o s( s i n c o s ) 节 点 区 域 系 数a n t a n / c o s t a n 2 0 / c o s 1 0 0 . 3 6 9 62 0 . 2 8 t a n t a n * c o s t a n 1 0 * c o s 2 0 . 0 8 0 . 1 6 5 4b t o 2 * c o s 9 . 3 9 / s i n 2 0 . 2 8 * c o s 2 0 . 0 8 2 . 4 6 4o o o 1/Z 12111 . 8 8 3 . 2 ( ) * c o 8 8 3 . 2 ( ) * c o s 1 0 1 . 72 5 1 1 1 1 . 7 0 . 7 7Z c o s c o s 1 0 0 . 9 9 2 4Z 角 系 数 1d 取 3 231 2 * 1 . 2 * 2 6 * 1 0 * ( 4 . 4 2 8 1 ) 2 . 4 6 4 * 1 8 9 . 8 * 0 . 7 7 * 0 . 9 924* ( )1 * 4 . 4 2 8 5 2 7 . 33 2 . 7 5取 d= 主要尺寸计算 模数 o s*35*c o mZ 业设计说明书 14 中心距 a： 11110c o s 8920*2*21c o 1 计算实际螺旋角 不在修正改变不大系数 , 8920*2a r c c o 1a r c c o s 分度圆直径 o 9c o o 0c o 齿顶圆直径 *121 齿根圆直径 a a *2*121 齿宽 2112 齿根弯曲疲劳强度校核： 由 1根弯曲疲劳强度校核 公式 9： T 其中： 、 由 1 9荷较平稳，故取： K=、因为工作机转矩为 300 ，所以1300 7 1 . 2 44 . 4 2 8 0 . 9 5 1 N 业设计说明书 15 、齿宽： 齿轮 1： 01 ；齿轮 2：2b=45、模数： 2、齿数：齿轮 3： 0；齿轮 4： 9 o s 20c o s 31311 o s 89c o s 31322 由 1 9 ； 根据齿轮材料为 45# 正火处理查 1 9b）得 20F ，并把20F 代入由 1得的许用弯曲应力公式 9： l i m 1 . 4 1 . 4 4 2 0 5 8 8 P a 11 2 11 . 9F F b m Z 21 . 9 1 . 2 7 1 2 4 0 4 . 7 2 55 7 2 2 51 3 4 . 6 4 5 8 8 a M P a 1 Q 故齿轮 1齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 12 221 . 9F F b m Z 21 . 9 1 . 2 7 1 2 4 0 4 . 7 2 55 2 2 1 1 13 3 . 2 4 5 8 8 a M P a 2 故齿轮 2 齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 故齿轮齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 业设计说明书 16 低速轴 初选参数： 小齿轮齿数 5 大齿轮齿数 5*6 螺旋角 =10o 按接触强度设计： 31 2 1 * ( 1 ) ( * * * / ) 2 / *d K T Z H Z E Z Z H d 由教材查得载荷系数 k= 性系数 21 8 9 . 8 /Z E n m m 2 c o s( s i n c o s ) 节 点 区 域 系 数 t a n t a n / c o s t a n 2 0 / c o s 1 0 0 . 3 6 9 62 0 . 2 8 t a n t a n * c o s t a n 1 0 * c o s 2 0 . 2 8 0 . 1 6 5 49 . 3 9 2 * c o s 9 . 3 9 / s i n 2 0 . 2 8 * c o s 2 0 . 0 8 2 . 4 6 4o o o 1Z 111 . 8 8 3 . 2 ( ) * c o s 1 . 6 8 8 712 1 / 1 . 6 8 8 7 0 . 7 7Z c o s c o s 1 0 0 . 9 9 2 4Z 角 系 数 1d 取 3 23 2 * 1 . 1 * 3 5 9 . 7 8 * ( 3 . 4 0 6 1 ) * 1 0 1 8 9 . 8 * 2 . 4 6 4 * 0 . 7 7 * 0 . 9 9 2 41 * ( )1 * 3 . 4 0 6 5 9 07 2 . 1 5 4取 主要尺寸计算 业设计说明书 17 (1) 模数 c o s * 1 8 2 * c o s 1 0 3 . 1 5 31 2 5 o 取 (2) 中心距 a： 121 ( ) 1 3 * ( 2 5 8 6 )* 1 6 9 . 0 72 c o s 2 c o s 1 0 o取 a=170121122) 3 * ( 2 5 8 6 )a r c c o s a r c c o s 1 1 . 6 52 a 2 * 1 7 077c o s 1 1 . 6 5263c o s 1 1 . 6 5( 5 ) :2 * 7 7 2 * 3 * 1 8 3 m 2 6 3 2 * 3 * 1 2 6 9n na n m m d m h ad d m h a m m ) 计 算 实 际 螺 旋 角=允 许 范 围 815 ， 不 再 修 正 。（ 4 ） 分 度 圆 直 径 圆 直 径6 ) :2 ( * ) 7 7 2 * 3 * (1 0 . 2 5 ) 6 9 . 5 m * ) 2 6 3 2 * 3 * (1 0 . 2 5 ) 2 5 5 . 5 m m( 7 )b 7 7b 7 7 5 8 2f n n nf n n d m h a Cd d m h a Cd m 齿 根 圆 直 径齿 宽 ： 齿根弯曲疲劳强度校核： 由 1根弯曲疲劳强度校核 公式 9： T 其中： 、 由 1 9荷较平稳，故取： K=、因为工作机转矩为 300 ，所以业设计说明书 18 1300 8 9 . 6 5 43 . 5 5 6 0 . 9 4 1 N 、齿宽： 齿轮 3：3 82b 齿轮 4：4b=77、模数： 3、齿数：齿轮 3： 5；齿轮 4： 6 33 33225 2 6 . 6c o s c o s 1 1 . 6 5 44 33286 9 1 . 4 8 9c o s 0 . 9 4 由 1 9 ； 根据齿轮材料为 45# 正火处理查 1 9b）得 20F ，并把20F 代入由 1得的许用弯曲应力公式 9： l i m 1 . 4 1 . 4 4 2 0 5 8 8 P a 21 . 9 1 . 2 9 2 6 8 0 4 . 7 2 58 2 3 2 55 5 5 8 8 a M P a 3 故齿轮 3齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 14 221 . 9F F b m Z 21 . 9 1 . 2 9 2 6 8 0 3 . 9 7 57 7 3 8 61 4 . 2 7 9 5 8 8 a M P a 4 业设计说明书 19 故齿轮 3 齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 故齿轮齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 业设计说明书 20 6 高速轴的设计 选 材 55217B ，由手册：钢，调质 C=102 初估直径 1 3313 . 91 0 2 1 4 . 2 21440 m 轴上有单个键槽，轴径应增加 3 所以d 1 3） 圆整取 d=25 结构设计 由文献【 1】得初估轴得尺寸如下： d 1=2580 5 101=68528 14高速轴轴承 根据文献【 2】表 66206。其中轴承参数为： D 62B 16 中间轴的设计 选材 55217B ，由手册：钢，调质 C=102 业设计说明书 21 初估直径 1 3313 . 0 71 1 2 2 8 . 6 2139 m 圆整 d=30 结构设计 由文献【 1】得初估轴得尺寸如下： d 1=350005 0 1010 8 中间轴轴承 根据文献【 2】表 66207。其中轴承参数为： D 72B 17业设计说明书 22 9 低速轴的设计与强度校核 材 55217B ，由手册：钢，调质 C=102 估直径 1 3312 . 9 51 0 2 4 1 . 4 444 m 圆整取 d=45 构设计 由文献【 1】得初估轴得尺寸如下： 51 2 3 4 6751 2 3 4 674 0 , 4 6 , 5 0 , 5 6 , 6 4 , 5 6501 1 2 , 5 0 , 4 2 , 5 4 , 1 0 , 7 642d m m d m m d m m d m m d m m d m md m ml m m l m m l m m l m m l m m l m ml m m 速轴的轴承 根据文献【 2】表 6的型号为： 6210。其中轴承参数为： D 90B 2035业设计说明书 23 10 低速 轴的强度校核 齿轮的力分析计算 ：圆周力 42 2 3 5 9 7 8 0 2 7 3 6 . 0263d 径向力 2t a n 2 7 3 6 t a n 2 0 1 0 1 6 . 8c o s c o s 1 1 . 6 5 a n 2 7 3 6 t a n 1 1 . 6 5 4 9 0 N 各力方向判断如下图 支座反力分析 （ 1） 定跨距测得： 1L =116；2 134L ；3 70L （ 2） 水平反力：3232 7 3 6 7 0 9 3 8 . 81 3 4 7 0 2 7 3 6 9 3 8 . 8 1 7 9 7 . 2D H t B R N （ 3） 垂直反力：32422 4 9 0 * 2 6 3 . 4 2 71 0 1 6 . 8 1 3 421 3 4 7 09 8 4 . 3 N 1 0 1 6 . 8 9 8 4 . 3 3 2 . 5 D R N 业设计说明书 24 当量弯矩 （ 1） 水平弯矩： 2 9 3 8 . 8 1 3 4 1 2 5 7 9 9 . 2H B L N m m （ 2） 垂直面弯距： 12 3 2 . 5 1 3 4 4 3 5 5 L N m m 23 9 8 4 . 3 7 0 6 8 9 0 1 L N m m （ 3） 合成弯矩： 2121 221 2 5 7 9 9 . 2 4 3 5 51 2 5 8 7 4 . 5 62 222 221 2 5 7 9 9 . 2 6 8 9 0 11 4 3 4 3 2 . 1 7 . N m m当转矩 T=359780N ；取 得： 当量弯矩： 222 )(2 2 21 4 3 4 3 2 . 1 7 ( 0 . 6 * 3 5 9 7 8 0 )2 5 9 1 7 5 . 1 9 N m m11 1 2 5 8 7 4 . 5 6 N m m 校核强度： 按扭合成应力校核轴的强度。由轴的结构简图及当量弯矩图可知截面 轴的危险截面。进行校核时，只校核轴上承受最大当量弯矩的截面的强度，则由 1轴的强度校核公式 1 WM 其中： 因为轴的直径为 d=40实心圆轴，故取 31.0 因为轴的材料为 45# 钢、调质处 理 查 1轴的许用弯曲应力为： 1 =60M 321.0 dM e 0 14 0 . 5 6 0M P a M P a 业设计说明书 25 结论： 1 e 故轴强度足够、安全。轴的载荷分析图如下图： 业设计说明书 26 2R VF VF VF rF aF tF M 1M M 2TM 轴 的 计 算简图b . 水 平 面 、垂直面的受力图c . 水 平 面 、垂直面的弯矩图d . 合 成 弯 矩图e . 转 矩 图f . 当 量 弯矩图 业设计说明书 27 11 滚动轴承 、根据轴承型号 6210 查 4 8轴承基本额定动载荷为：C=35000N；基本额定静载荷为： 5200因为： 124 9 0 , 4 9 0 N F F N 221 229 3 8 . 8 3 2 . 59 3 9 . 3 6 N222 221 7 9 7 . 2 9 8 4 . 32 0 4 9 . 1 N 1 490 0 . 0 2 618000根据值查 1 10用差值法求得e= 、 11490 0 . 5 2 0 . 1 8 49 3 9 . 3 6 由 1 10得 X= Y=据轴承受中等冲击查 1 10 2.1 111 1 . 2 ( 0 . 5 6 9 3 9 . 3 6 2 . 3 6 2 4 9 0 )2 0 2 0 . 1 、 22490 0 . 2 4 0 . 1 8 42 0 4 9 . 1 由 1 10得 X=1; Y=0 根据轴承受中等冲击查 1 10 2.1 222 1 . 2 ( 1 2 0 4 9 . 1 0 4 9 0 )2 4 5 8 . 9 2 、因为是球轴承，取轴承寿命指数为： 3 ， 9 m i n r， 2 业设计说明书 28 由 1承寿命公式 10： )(10 6h = 6 31 0 2 9 5 0 0( ) 4 4 7 2 9 2 . 7 9 3 56 0 9 5 2 1 5 9 . 4 h 6 0 8 08163 6 0 L 故轴承使用寿命足够、合格。 业设计说明书 29 12 键联接的选择与计算 电动机小带轮端的键 电动机 D E=42 110=110 键为 12 8 圆头普通平键（ A 型 ） ， 键 的 参 数 为 ： b=12mm;h=8l=100 校 核 键 的 接 触 长 度 1 0 0 1 2 8 8l l b m m ；则键联接所能传递的转矩为：11 8 8
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