最新机械设计课程设计

学号 学号 7402140116 班班级级 机制一班 机制一班 姓名 潘小雨姓名 潘小雨 目目 录录 设计设计任任务书务书 3 第一部分第一部分 传动传动装置装置总总体体设计设计 4 第二部分第二部分 V 带设计带设计 7 第三部分第三部分 各各齿轮齿轮的的设计计设计计算算 10 第四部分第四部分 轴轴的的设计设计 16 第五部分第五部分 校核校核 19 第六部分第六部分 主要尺寸及数据主要尺寸及数据 21 设设 计计 任任 务务 书书 课程设计题目 设计带式运输机传动装置 简图如下 原始数据 学号 1 17 33 2 18 34 3 19 35 4 2 0 5 21 6 22 7 2 3 8 2 4 鼓轮直 径 D mm 300330350350 3 800 3 00 360320 输送带 速度 v m s 0 630 750 850 8 0 8 0 7 0 8 4 0 75 输送转 矩 T N m 400370380450 4 60 4 40 360430 学号9 25 10 2 6 11 2 7 12 28 1 3 29 1 4 30 15 31 16 32 鼓轮直 径 D mm 340350400450 3 80 3 00 360320 输送带 速度 v m s 0 80 850 73 0 9 0 0 8 0 80 0 8 4 0 73 输送转 矩 T N m 410390420400 4 20 4 20 390400 工作条件 1 输送机由电机驱动 电机转动 经传动装置带动输送带移动 2 使用寿命为 8 年 大修期 4 年 3 工作条件 每日两班制工作 工作时连续单向运转 载荷平稳 4 允许输送带速度偏差为 5 5 工作机效率为 0 95 6 按小批生产规模设计 二 二 设计设计内容内容 1 设计传动方案 2 设计减速器部件装配图 A1 3 绘制轴 齿轮零件图各一张 高速级从动齿轮 中间轴 4 编写设计计算说明书一份 约 7000 字 本组设计数据 第三组数据 运输机工作轴转矩 T N m 400 运输机带速 V m s 0 73 卷筒直径 D mm 320 第一部分第一部分 传动传动装置装置总总体体设计设计 传动方案 1 外传动为 V 带传动 2 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器 3 方案简图如下 二 该方案的优缺点 该工作机有轻微振动 由于 V 带有缓冲吸振能力 采用 V 带传动能减 小振动带来的影响 并且该工作机属于小功率 载荷变化不大 可以采用 V 带这种 简单的结构 并且价格便宜 标准化程度高 大幅降低了成本 减速器部分两级展 开式圆柱齿轮减速 这是两级减速器中应用最广泛的一种 齿轮相对于轴承不对称 要求轴具有较大的刚度 高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边 以减小因弯 曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象 原动机部分为 Y 系列三相交流 异步 电动机 总体来讲 该传动方案满足工作机的性能要求 适应工作条件 工作可 靠 此外还结构简单 尺寸紧凑 成本低传动效率高 计计 算算 与与 说说 明明 三 原三 原动动机机选择选择 Y 系列三相交流异步系列三相交流异步电动电动机 机 工作机所需功率 工作机所需功率 1 98 见课设见课设 P9 Pw w 10 8 43 3 14 0 32 min V n D R 传动传动装置装置总总效率 效率 a 87654321 a V 带传动带传动 滚动轴滚动轴承 承 圆圆柱柱齿轮齿轮 弹弹性性联轴联轴 1 0 96 99 0 2 3 0 97 器 器 卷筒卷筒轴轴滑滑动轴动轴承承 4 0 99 5 0 96 32 0 96 0 990 970 99 0 960 83 a 电动电动机的机的输输出功率 出功率 Pd 取取2 16 W d a Kw P P 2 2 edwPK 选择电动选择电动机机为为 Y100L1 4 型型 技技术术数据 数据 额额定功率 定功率 2 2 满载转满载转矩 矩 1420 Kw min r 额额定定转转矩 矩 2 3 最大最大转转矩 矩 2 0 mN mN Y132M1 6 电动电动机的外型尺寸 机的外型尺寸 mm 见课设见课设表表 19 3 A 160 B 140 C 63 D 28 E 60 F 8 G 24 H 132 K 12 AB 205 AC 105 AD 180 HD 245 BB 176 L 380 四 四 传动传动装置装置总总体体传动传动比的确定及各比的确定及各级传动级传动比的分配比的分配 1 总传动总传动比 比 ia 1420 33 02 43 m a n n i 2 各各级传动级传动比分配 比分配 iiiia 321 33 022 6 4 07 3 12 ai 初定初定 1 2 6 i 2 4 07 i 3 3 12 i 传动传动装置的运装置的运动动和和动动力参数 力参数 1 各各轴转轴转速速 电动电动机机为为零零轴轴 高速 高速轴为轴为 1 中 中间轴为间轴为 2 低速 低速轴为轴为 3 0 10 2 3 1420 min 5546 min 175 min 43 min m r NN r NNI r N r N 2 各各轴输轴输入功率 入功率 0 1 2 3 4 2 2 2 112 2 028 1 947 1 832 P PKw PKw PKw PKw 3 各各轴转轴转矩 矩 000 1 2 3 9550 14 80 36 94 110 67 432 41 TPNN m TN m TN m TN m 项项目目电动电动机机高速高速轴轴 1高速高速 轴轴 2 高速高速轴轴 3 转转速速142054617543 功率功率2 22 1122 0281 947 转转矩矩14 836 94110 67432 41 传动传动比比2 64 073 12 第二部分第二部分 V 带设计带设计 外外传动带选为传动带选为 普通普通 V 带传动带传动 1 确定确定计计算功率 算功率 Pca 1 由表 由表 8 7 查查得工作情况系数得工作情况系数 1 2 AK 2 由式 机 由式 机设设 2 61 caAw P kPK 2 选择选择 V 带带型号型号 查图选查图选 A 型型 V 带带 3 确定确定带轮带轮直径直径 da1da2 1 参考 参考图图 5 12a 机 机设设 及表 及表 5 3 机 机设设 选选取小取小带轮带轮直径直径 1 90 a mm d 电电机中心高符合要求 机中心高符合要求 H da 2 1 2 验验算算带带速速 1 11 1 142090 7 065 60 100060 1000 and Vm s 3 从 从动带轮动带轮直径直径 da2 21 2 6 90234 aa mm di d 4 传动传动比比 i 5 从 从动轮转动轮转速速 1 1 2 1420 546 2 6 min i n nR 4 确定中心距确定中心距 和和带长带长 aLd 1 按式 按式 5 23 机机设设 初 初选选中心距中心距 ddadd aaaa21021 27 0 取取 0 238680 a 0 600mm a 2 按式求 按式求带带的的计计算基算基础础准准长长度度 L0 2 12 0012 2 22 2127 dd dd mm dd addL 查图查图 5 7 机机设设 取取带带的基准的基准长长度度 Ld 2240mm 3 按式 按式 5 25 机机设设 计计算中心距算中心距 a 0 0 486 2 d amm LL a 4 按式 按式 5 26 机机设设 确定中心距 确定中心距调调整范整范围围 max 0 03546 d amm aL min 0 015456 d amm aL 5 验验算小算小带轮带轮包角包角 1 由式由式 5 11 机机设设 21 1 57 3 180160120 dd aa dd 6 确定确定 V 带带根数根数 Z 1 由表 由表查查得得 dd1 90mm n1 1200r min 及及 n1 1420r min 时时 单单根根 V 带带的的额额定功率分呷定功率分呷为为 0 93Kw 和和 1 07Kw 用 用线线性插性插值值法求法求 n1 1420r min 时时的的 额额定功率定功率 P0 值值 0 1 070 93 1 00 142 1200 1 14 1420 1200 KwKw P 2 由表 由表 5 10 机机设设 查查得得 P0 0 17Kw 3 由表 由表查查得 得 5 12 机机设设 查查得包角系数得包角系数0 95 k 4 由表 由表 5 13 机机设设 查查得得长长度系数度系数 KL 1 03 5 计计算算 V 带带根数根数 Z 由式 由式 00 3 ca L Z P PP K K 取取 Z 3 根根 7 计计算算单单根根 V 带带初拉力初拉力 F0 由式 由式 5 29 机 机设设 2 0 2 5 500 1 385 ca a qN VZ P vF K 8 计计算算对轴对轴的的压压力力 FQ 由式得 由式得 1 0 2sin1516 6 2 Q ZN FF 9 确定 确定带轮带轮的的结结构尺寸 构尺寸 给给制制带轮带轮工作工作图图 小小带轮带轮基准直径基准直径 dd1 90mm 采用采用实实心式心式结结构 大构 大带轮带轮基准直径基准直径 dd2 234mm 采用孔板式 采用孔板式结结构 基准构 基准图见图见零件工作零件工作图图 V 带带尺寸 尺寸 型号型号 节宽节宽 p b 顶宽顶宽 b 高度高度 h横截面横截面 积积 A 楔角楔角 A111388140 第三部分第三部分 各各齿轮齿轮的的设计计设计计算算 一 高速一 高速级级减速减速齿轮设计齿轮设计 直 直齿圆齿圆柱斜柱斜齿轮齿轮 1 齿轮齿轮的材料 精度和的材料 精度和齿齿数数选择选择 因 因传递传递功率不大 功率不大 转转速不高 材料按表速不高 材料按表 选选取 都采用取 都采用 45Cr 调质调质 硬度 硬度为为 280HBs 考 考虑传动虑传动平平稳稳性 性 齿齿数宜取多些 数宜取多些 取取 Z1 24 则则 Z2 Z1i 75 2 设计计设计计算 算 1 设计设计准准则则 按 按齿齿面接触疲面接触疲劳强劳强度度计计算 再按算 再按齿齿根弯曲疲根弯曲疲劳强劳强度校核 度校核 2 按 按齿齿面接触疲面接触疲劳强劳强度度设计设计 2 1 3 1 2 1 aHE t K u Hdu tZ Z d 选选取取 Kt 1 6 由由图图 10 30 选选取区域系数取区域系数2 433 HZ 由由图图 10 26 查查得得 1212 0 780 891 67 计计算小算小齿轮齿轮的的转转矩 矩 T1 9 55 106 P n 36940N mm 查查表的表的1 d 查查表表 10 6 得得弹弹性影响系数 性影响系数 2 189 8 E MPa Z 由由图图 10 21d 按按齿齿面硬度面硬度选选取材料的接触疲取材料的接触疲劳劳 极限 极限应应力力为为 lim1 600MPa lim2 550MPa 由由 10 31 计计算算应应力循力循环环系数次数系数次数为为 N1 60n at 60 546 16 360 8 1 53 109 N2 N1 u 4 9 108 由由图图 10 19 去接触疲去接触疲劳劳寿命系数寿命系数为为 12 0 90 95 HNHNKK 安全系数安全系数选为选为 S 1 3 计计算接触疲算接触疲劳劳需用需用应应力 力 1 1 1 415 Lim HN H MPa s K 2 2 2 401 92 Lim HN H MPa s K 12 1 408 45 2 HHH Mpa 计计算小算小齿轮齿轮分度分度圆圆直径直径 由公式得 由公式得 1td 47 1mm 2 1 3 1 2 1 aHE t K u Hdu tZ Z d 计计算算圆圆周速度 周速度 1 1 1 35 60 1000 t d n Vm s 计计算算齿宽齿宽 b 及模数及模数 ntm b 1 47 1 t d d 1 1 cos 1 91 t nt d mm Z m h 2 25 4 29mm b h 10 97 ntm 计计算算纵纵向重合度 向重合度 1 903 计计算算载载荷系数 已知使用系数荷系数 已知使用系数 KA 1 根据根据 V 1 35m s 7 级级精度 由精度 由图图 10 8 KV 1 1 由表 由表 10 4 得得由表由表 10 3 查查得得 F 1 4210 131 35 HKK 由图得 F 1 4 HKK V K2 21 AHHK K K K 按按实际实际的的载载荷系数校核所得的分度荷系数校核所得的分度圆圆直径 直径 11 52 4 d t t k d K 计计算模数 算模数 1 1 cos 2 21 n d z m 按按齿齿根弯曲根弯曲强强度度计计算 算 nm 2 1 Fsa 3 2 1F 2cos Y Y z t d k Y 计计算算载载荷系数 荷系数 V K2 1 AHHK K K K 根据重合度根据重合度 从 从图图 10 28 查查得螺旋角得螺旋角1 903 0 88 Y 计计算当量算当量齿齿数 数 1 31 26 27 cos v Z Z 2 32 82 10 cos v Z Z 查齿查齿形系数形系数 12 2 5922 21 sasaYY 应应力校正系数 力校正系数 12 1 5961 77 sasaYY 由由图图 10 20c 查查得小得小齿轮齿轮弯曲疲弯曲疲劳强劳强度极限 度极限 12 500380 FEFE MPaMPa 大齿轮 由由图图 10 18 取弯曲疲取弯曲疲劳劳系数系数 N1N2 0 850 88 KKFF 安全系数 安全系数 S 1 3 1 1 F1 1 2 2 304 239 FE HN FE HN F MPa s MPa s K K 计计算大小算大小齿轮齿轮并加以比并加以比较较 Fasa F Y Y 1122 12 0 01360 164 FasaFasa FF Y YY Y 大大齿轮齿轮的数的数值值比比较较大大 nm 2 1 Fsa 3 2 1F 2cos Y Y 1 308 z t d k Y 对对比比计计算算结结果取果取 Mn 1 5 但 但为为了同了同时满时满足接触疲足接触疲劳强劳强度分度度分度圆圆直径直径 为为 d1 52 4mm 1 11 2 cos 33 87z33 107 t t d z z m 取 几何中心距 几何中心距 取中心距取中心距为为 110mm 12 108 2 2 cos zzm a 按按圆圆整后的中心距修正螺旋角整后的中心距修正螺旋角为为 12 arccos15 3 2 n zzm a 计计算大小算大小齿轮齿轮的分度的分度圆圆直径 直径 1 1 2 2 51 cos 165 cos n n z m dmm z m d 计计算算齿轮宽齿轮宽度 度 b 1 51 dd mm 圆圆整后整后 B2 60 mm B1 65mm 二 低速二 低速级级减速减速齿轮设计齿轮设计 直 直齿圆齿圆柱柱齿轮齿轮 1 齿轮齿轮的材料 精度和的材料 精度和齿齿数数选择选择 因 因传递传递功率不大 功率不大 转转速不高 材料都采用速不高 材料都采用 40Cr 调质调质 硬度 硬度为为 280HBs 大 大齿轮齿轮用用 45 钢钢 调质调质 硬度 硬度为为 240HBs 齿轮齿轮精精 度用度用 7 级级 考 考虑传动虑传动平平稳稳性 性 齿齿数宜取多些 取数宜取多些 取 Z1 24 则则 Z2 Z1i 24 4 07 97 6 所以所以 Z2 取取 98 2 设计计设计计算 算 1 设计设计准准则则 按 按齿齿面接触疲面接触疲劳强劳强度度计计算 再按算 再按齿齿根弯曲疲根弯曲疲劳强劳强度度 校核 校核 2 按 按齿齿面接触疲面接触疲劳强劳强度度设计设计 由式 由式 2 1 3 1 2 1 2 32 E t K u Hdu tZ d T1 9 55 106 P n 1 1 105N mm 由由图选图选取材料的接触疲取材料的接触疲劳劳 极限 极限应应力力为为 HILim 600Mpa HILin 550Mpa 由由图选图选取材料弯曲疲取材料弯曲疲劳劳极限极限应应力力 HILim 500Mpa HILin 380Mpa 应应力循力循环环次数次数 N 由式由式计计算算 N1 60jLh 60 175 16 360 8 4 9 108 N2 N1 u 1 2 108 由由图查图查得接触疲得接触疲劳劳寿命系数 寿命系数 ZN1 0 92ZN2 0 96 由由图查图查得弯曲疲得弯曲疲劳劳寿命系数 寿命系数 YN1 0 85 YN2 0 88 由由图查图查得接触疲得接触疲劳劳安全系数 安全系数 SFmin 1 3 试选试选 Kt 1 3 由式由式 7 1 7 2 求求许许用接触用接触应应力和力和许许用弯曲用弯曲应应力力 lim 11 min 433 8 H NaH H M ZP S lim 22 min 410 3 H NaH H M ZP S 1 11 min 304 F lin NaF F M YP S 2 22 min 239 F lin NaF F M YP S 将有关将有关值值代入式得代入式得 2 1 3 1 2 2 1 2 32 78 1 t t H d u mm u ZK T d 则则 V1 d1tn1 60 1000 0 71m s 查图查图得得 Kv 1 12 由表由表查查和得和得 K A 1 由表由表查查得得 K 1 35 取取 K 1 则则 KH KAKVK K 1 512 修正修正 1 77 d 由表取由表取标标准模数 准模数 m 2 5mm 3 计计算几何尺寸算几何尺寸 d1 mz1 2 5 31 77 5mm d2 mz2 315mm a m z1 z2 2 196 5mm b ddt 1 85 77 5mm 取取 b2 80mm b1 b2 10 85 高速高速级级低速低速级级 参数尺寸参数尺寸小小齿轮齿轮大大齿轮齿轮小小齿轮齿轮大大齿轮齿轮 齿齿数数3310731127 法面模数法面模数1 51 52 52 5 螺旋角螺旋角15 315 300 分度分度圆圆直径直径5116577 5315 齿顶圆齿顶圆直径直径5416882 5320 齿齿根根圆圆直径直径4716171309 齿宽齿宽 65608580 中心距中心距110197 圆圆周速度周速度1 35M s0 71 M s 传动传动比比3 124 07 Ft14482837 Fr5431033 Fa361 第四部分第四部分 轴轴的的设计设计 高速高速轴轴的的设计设计 1 选择轴选择轴的材料及的材料及热处热处理理 由于减速器由于减速器传递传递的功率不大 的功率不大 对对其重量和尺寸也无特殊要求故其重量和尺寸也无特殊要求故选择选择常用常用 材料材料 45 钢钢 调质处调质处理理 2 初估初估轴轴径径 按扭矩初估按扭矩初估轴轴的直径的直径 查查表表 15 3 得得 c 106 至至 117 考考虑虑到安装到安装联轴联轴器的器的轴轴 段段仅仅受扭矩作用受扭矩作用 取取 c 110 则则 D1min 3 17 2 p c n D2min 3 22 6 p c n D3min 3 39 2 p c n 3 初初选轴选轴承承 1 轴选轴轴选轴承承为为 6305 2 轴选轴轴选轴承承为为 6306 3 轴选轴轴选轴承承为为 6011 根据根据轴轴承确定各承确定各轴轴安装安装轴轴承的直径承的直径为为 D1 25mm D2 30mm D3 55mm 4 结结构构设计设计 现现只只对对中中间轴间轴作作设计设计 其它两其它两轴设计轴设计略略 结结构构详见图详见图 为为了拆装了拆装 方便方便 减速器壳体用剖分式减速器壳体用剖分式 轴轴的的结结构形状如构形状如图图所示所示 1 高速高速轴轴各各轴轴直径的确定直径的确定 初估初估轴轴径后径后 句可按句可按轴轴上零件的安装上零件的安装顺顺序序 从左端开始确定直径从左端开始确定直径 该轴轴该轴轴 段段 1 安装安装轴轴承承 6305 故故该该段直径段直径为为 25mm 2 段装段装齿轮齿轮 为为了便于安装 取了便于安装 取 2 段段 为为 30mm 齿轮齿轮右端用右端用轴轴肩固定 肩固定 计计算得算得轴轴肩的高度肩的高度为为 5mm 取 取 3 段段为为 35mm 5 段装段装轴轴承 直径和承 直径和 1 段一段一样为样为 25mm 4 段不装任何零件 但考段不装任何零件 但考虑虑到到 轴轴承的承的轴轴向定位 及向定位 及轴轴承的安装 取承的安装 取 4 段段为为 32mm 6 段段应应与密封毛毡的尺寸与密封毛毡的尺寸 同同时时确定 确定 查查机械机械设计设计手册 手册 选选用用 d 22mm 的毛毡圈 故取的毛毡圈 故取 6 段段 22mm 7 段装段装 大大带轮带轮 取 取为为 20mm dmin 2 各 各轴轴段段长长度的确定度的确定 轴轴段段 1 的的长长度度为轴为轴承承 6305 的的宽宽度和度和轴轴承到箱体内壁的距离加上箱体内承到箱体内壁的距离加上箱体内 壁到壁到齿轮齿轮端面的距离加上端面的距离加上 2mm l1 45mm 2 段段应应比比齿轮宽齿轮宽略小略小 2mm 为为 l2 63mm 3 段的段的长长度按度按轴轴肩肩宽宽度公式度公式计计算算 l3 1 4h 去 去 l3 5mm 4 段 段 l4 101 5mm l5 取取 l5 28mm l6 55mm 7 段同大段同大带轮带轮同同宽宽 取 取 l7 90mm 其 其 中中 l4 l6 是在确定其它段是在确定其它段长长度和箱体内壁度和箱体内壁宽宽后确定的 后确定的 3 轴轴上零件的周向固定上零件的周向固定 为为了保了保证证良好的良好的对对中性 中性 齿轮齿轮与与轴选轴选用用过过盈配合盈配合 H7 r6 与与轴轴承内圈配合承内圈配合轴轴 劲选劲选用用 k6 齿轮齿轮与大与大带轮带轮均采用均采用 A 型普通平型普通平键联键联接 分接 分别为别为 16 55 GB1096 1979 及及键键 10 80 GB1096 1979 4 轴轴上倒角与上倒角与圆圆角角 为为保保证证 6305 轴轴承内圈端面承内圈端面紧紧靠定位靠定位轴轴肩的端面 根据肩的端面 根据轴轴承手册的推荐 取承手册的推荐 取 轴轴肩肩圆圆角半径角半径为为 1mm 其他其他轴轴肩肩圆圆角半径均角半径均为为 2mm 根据 根据标标准准 GB6403 4 1986 轴轴的左右端倒角均的左右端倒角均为为 1 45 中中间轴间轴的的设计设计 初步初步选选用最小直径用最小直径为为 D 25 由于由于轴轴主要受到径向力同主要受到径向力同时时也有也有轴轴向力 因此向力 因此选选用深沟球用深沟球轴轴承 承 6306 拟拟定定轴轴上的零件装配上的零件装配 先先选选定定轴轴承段的承段的长长度度为为 52 直径 直径为为 D 30 齿轮轴齿轮轴径径为为 34 长长度度为为 58 两 两 个个齿轮齿轮用用轴间轴间相隔 相隔 为为 12 5 低速低速级齿轮轴级齿轮轴径径为为 35 距距轴间轴间距离距离为为 83 轴轴承段承段为为 47 轴轴径径为为 30 两个两个齿轮齿轮都用都用 A 型平型平键联键联接 高速接 高速级级低速低速级级都都为为 10 45GB T1096 1979 轴轴的受力分析的受力分析 5 轴轴的受力分析的受力分析 1 Fnv1 Fnh1 Fnv2 Fnh2 Ft2 Fr2 Fa Ft1 Fr1 650 850 527 14 2 画画轴轴的受力的受力简图简图 3 计计算支座反力 算支座反力 Ft1 2637N Fr1 1033 T2 36 94 Ft2 1448 Fr2 543 Fa 361 在在 V 面 面 在在 H 面面 1212 112 12 658552 5 8552 5 52 5 71 968 8607 3 nvnvrr nvrra nvnv FFFF FFFF FF 上上 1212 112 12 658552 5 8552 5 52 5 2301 81983 2 nhnhtt nhtt nhnh FFFF FFF FF 4 画弯矩画弯矩图图 有有图图形可知 形可知 B 截面截面为为危危险险截面截面 22 22 maxmaxmax 62 972 149 617 162 69 hv N m MMM 轴单轴单向旋向旋转转 扭 扭转转切切应应力和脉力和脉动动循循环环切切应应力取力取 0 6 轴轴的材料的材料为为 45 钢调质钢调质 查查表表 15 1 的 的又又 d 34 60 1 MPa T 36 94 故安全 故安全 精准校核精准校核轴轴的疲的疲劳强劳强度 度 虽虽然然键键槽 槽 轴轴肩及肩及过过盈配合所引起的盈配合所引起的应应力集中均将消弱力集中均将消弱轴轴的疲的疲劳强劳强度 度 由于由于轴轴的最小的直径是按扭的最小的直径是按扭转强转强度度较宽较宽确定的 所以无需按扭确定的 所以无需按扭转强转强度度 校核 校核 从从应应力集中力集中对轴对轴的疲的疲劳强劳强度的影响来看 安装度的影响来看 安装齿轮齿轮 B 段段过过盈配合引盈配合引 起的起的应应力集中最力集中最为严为严重 由第三章附重 由第三章附录录可知可知键键槽的槽的应应力集中系数比力集中系数比过过 盈配合小 分析可知盈配合小 分析可知该轴该轴只需要校核截面只需要校核截面 A 两两侧侧即可 即可 截面截面 A 左左侧侧 抗弯截面系数 抗弯截面系数 a h 抗扭截面系数 抗扭截面系数 333 0 10 2 305400 T Wdmm 截面截面 A 左左侧侧弯矩 弯矩 max 6528 92 6 65 MMN m 截面截面 A 上的扭矩 上的扭矩 T 36 94N m 截面上弯曲截面上弯曲应应力 力 3 92 6 10 34 2 2700 b M MPa W 截面上扭截面上扭转转切切应应力 力 36940 6 8 5400 T T T MPa W 由由轴轴的材料的材料为为 45 钢钢 调质处调质处理 由表理 由表 15 1 查查的切的切应应力力 1 1 640 275 155 b mpa mpa mpa 截面上由于截面上由于轴轴肩二形成的理肩二形成的理论应论应力集中系数力集中系数 及 按表按表 3 2 差得差得1 63 2 04 及 又又对图对图 3 1 可得可得轴轴材料敏感系数材料敏感系数为为 qq0 84 0 8 及 故有效故有效应应力集中系数按式 附表力集中系数按式 附表 3 4 为为 1 1 1 53 K Kq 1 q 1 1 83 由附由附图图 3 2 尺寸系数尺寸系数由附由附图图 3 3 的扭的扭转转尺寸系数尺寸系数 轴轴0 75 0 85 按磨削加工 由附按磨削加工 由附图图 3 4 的表面的表面质质量系数量系数为为 0 92 轴轴末末经经表面表面强强化化处处理即 理即 按公式的 按公式的 1 1 12 53 1 11 89 K K K K 又又查查表得碳表得碳钢钢的特性系数 的特性系数 0 1 0 20 1 0 050 10 05 取 取 于是于是计计算安全系数算安全系数的的值为值为 a S 1 274 3 42 2 53 34 20 1 0 am S K 1 155 59 6 6 86 8 1 890 05 22 am S K ca 22 3 171 5SS S S SS 故可知其安全 故可知其安全 截面截面 A 右右侧侧 抗弯截面系数 抗弯截面系数 333 0 10 1 354287 5Wdmm 抗扭截面系数 抗扭截面系数 333 0 10 2 358575 T Wdmm 截面截面 A 左左侧侧弯矩 弯矩 max 6528 92 6 65 MMN m 截面截面 A 上的扭矩 上的扭矩 T 36 94N m 截面上弯曲截面上弯曲应应力 力 3 92 6 10 21 6 4287 5 b M MPa W 截面上扭截面上扭转转切切应应力 力 过过盈配合盈配合处处的 由的 由 36940 43 8575 T T T MPa W 表表 8 8 用差用差值值法求出并取法求出并取 0 83 322 66 KKKK 于是 轴轴按磨削加工 由附按磨削加工 由附图图 3 4 的表面的表面质质量系数量系数为为 0 92 1 13 14 1 12 75 K K K K 于是于是计计算安全系数算安全系数的的值为值为 a S 1 275 3 74 2 16 3 140 1 0 am S K 1 155 2 85 4343 2 750 05 22 am S K ca 22 2 131 5SS S S SS 故可知其安全 故可知其安全 故故综综上所述可知中上所述可知中间轴满间轴满足足强强度要求 度要求 所以中所以中间轴间轴安全 安全 低速低速轴设计轴设计 功率功率转转矩矩速度速度齿轮齿轮分度分度圆圆直径直径压压力角力角 1 947kw432 42n m0 71m s315mm20 确定确定轴轴的最小直径 的最小直径 d 39 取取 D 45 轴轴与与联轴联轴器相器相连连的部分的部分轴为轴为 D 45 按照按照计计算的算的转转矩矩 Tca 应应小于小于联轴联轴器的公称器的公称转转矩的条件 矩的条件 查查表表 17 2 选选着着 凸凸缘联轴缘联轴器 器型号器 器型号为为 YL10j45 84GB5843 86 为为了了满满足半足半联轴联轴器的器的轴轴向定位要求故二段直径向定位要求故二段直径为为 D2 50 按 按轴轴端直径端直径 取取挡挡圈直径圈直径为为 D 55 半 半联轴联轴器与器与轴轴配合的配合的毂毂孔孔长长度度为为 84 为为了保了保证轴证轴端端挡挡圈只圈只压压在半在半联轴联轴器上二不器上二不压压在在轴轴的端面上 故去其的端面上 故去其长长 度度为为 L2 72 初步初步选选定定轴轴承承为为深沟球深沟球轴轴承 主要承受径向力和小的承 主要承受径向力和小的轴轴向力 型号向力 型号为为 6311 左端采用左端采用轴轴端定位 端定位 D3 55 为为安装安装齿轮齿轮左端定位左端定位轴轴肩的直径肩的直径为为 D 68 L 5 齿轮轴齿轮轴直径直径为为 D 60 L 80 选选用用 A 型平型平键联键联接 接 16 56GB T1096 1979 4 段段 L 90 D 61 7 段段为滚动轴为滚动轴承承 D 55 L 40 轴轴上倒角与上倒角与圆圆角角 为为保保证证 6311 轴轴内圈断面内圈断面紧紧靠定位靠定位轴轴肩的断面 根据肩的断面 根据轴轴承手册 取承手册 取轴轴肩肩 圆圆角半径角半径为为 1mm 其他 其他轴轴肩肩圆圆角半径角半径为为 2mm 根据国 根据国标轴标轴的左右段倒角均的左右段倒角均为为 1 45 联轴联轴器的器的选择选择 联轴联轴器器选择为选择为 YL10 联轴联轴器器 J45 84 GB5843 86 减速器的减速器的润润滑滑 1 齿轮齿轮的的润润滑滑 因因齿轮齿轮的的圆圆周速度周速度 12 m s 所以才用浸油 所以才用浸油润润滑的滑的润润滑方式 滑方式 高速高速齿轮齿轮浸入油里浸入油里约约 0 7 个个齿齿高 但不小于高 但不小于 10mm 低速 低速级齿轮级齿轮浸入油浸入油 高度高度约为约为 1 个个齿齿高 不小于高 不小于 10mm 1 6 齿轮齿轮 2 滚动轴滚动轴承的承的润润滑滑 因因润润滑油中的滑油中的传动传动零件 零件 齿轮齿轮 的 的圆圆周速度周速度 V 1 5 2m s 所以采用脂所以采用脂润润滑 滑 第六部分第六部分 主要尺寸及数据主要尺寸及数据 箱体尺寸箱体尺寸 箱体壁厚箱体壁厚 mm10 箱盖壁厚箱盖壁厚 1 10mm 箱座凸箱座凸缘缘厚度厚度 b 15mm 箱盖凸箱盖凸缘缘厚度厚度 b1 15mm 箱座底凸箱座底凸缘缘厚度厚度 b2 25mm 地脚螺栓直径地脚螺栓直径 df M16 地脚螺栓数目地脚螺栓数目 n 4 轴轴承旁承旁联联接螺栓直径接螺栓直径 d1 M12 联联接螺栓接螺栓 d2 的的间间距距 l 150mm 轴轴承端盖螺承端盖螺钉钉直径直径 d3 M8 定位定位销销直径直径 d 6mm df d1 d2 至外箱壁的距离至外箱壁的距离 C1 22mm 22 mm 18 mm df d2 至凸至凸缘边缘缘边缘的距离的距离 C2 20mm 15 mm 轴轴承旁凸台半径承旁凸台半径 R1 20mm 凸台高度根据低速凸台高度根据低速轴轴承座外半径确定 承座外半径确定 外箱壁至外箱壁