带式运输机减速器设计()

1、带式运输机减速器设计( 论文 ).txt都是一个山的狐狸，你跟我讲什么聊斋，站在离你最近的地方，眺望你对别人的微笑，即使心是百般的疼痛只为把你的一举一动尽收眼底刺眼的白色，让我明白什么是纯粹的伤害。本文由饮万艳同悲贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院毕业设计（论文）题系专班目别业级带式运输机减速器设计机电工程系机电一体化学生姓名学生姓名学 号XX指导教师定稿日期2012011年 3月 10日河南质量工程职业学院毕业设计（论文）河南质量工程职业学院毕业设计任务书专业班级 08机电班 姓名 XX 学号带式运

2、输机减速器设计指导教师设计（论文）题目主要研究内容 1. 2. 3. 4.分析齿轮机构的运动形式、特点和尺寸对齿轮机构的设计计算、校核、安装及维护运用机械零部件的公差、配合，以及机械加工、制造的基本知识合理设计减速器运用机械制图的知识来绘制装配图主要技术指标或研究目标1. 2.主 要 数 据 ： 工 作 转 矩 T=130N.m ， 运 输 机 速 度 v=1.6m/s,卷 筒 直 径D=320mm连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8 小时 /天）1、按照所给的基本数据计算并选择出电动机以及传动方式，并分配传动比2 、设计及计算出齿轮的基本参数并校核计算

3、3 、设计及计算轴的基本参数并校核计算基本要求 4 、设计出减速机键连接，轴承，联轴器等联接标准件的选择并完成其校核计算5 、设计减速器的润滑以及密封6 、运用机械制图的知识绘制出7 、利用机械制造的知识写出加工工艺以及方案 8 、画出减速器的装配图和零件图1王昆何小柏. 汪信远 .机械设计基础课程设计M.高等教育出版社. 1995年12 主要参考资料及文献 月第一版2庞振基 . 黄其圣 . 精密机械设计M. 机械工业出版社.2005年 1月第一版 3成大先机械设计手册M. 化学工业出版社.1994年 4月第三版 4卢玉明 . 机械零件的可靠性设计M. 高等教育出版社.1989年 5龚桂义 .

4、 渐开线齿轮强度计算与结构设计M. 机械工业出版社 .1986年.2河南质量工程职业学院毕业设计（论文）摘 要机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。动是否功能本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的

5、优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之。这种减速器主要适用于运输机械， 也可用于冶金、矿山、 石油、化工等通用机械。从以上资料我们可以看出齿轮减速器结构紧凑、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等等。本设计采用的是单级直齿轮传动 ( 说明直齿轮传动的优缺点) 。 关键词：两级传动、带传动、单级直齿圆柱齿轮减速器、传动效率高3河南质量工程职业学院毕业设计（论文）AbstractMachinesaregenerallymotivatedb

6、ytheoriginal,gearandequipmentcomponents.Gearisusedtotransfertheprimemoverandpowermovement,movement in the form of its transformation to meet the needs of the work of thedevice is an important part of the machine. The reasonableness of transmissionwillhave adirectimpacton the work of themachineperfor

7、mance,weightandcost. In addition to drive a reasonable program to meet the work function of thedevice,alsocalledforasimplestructure,convenience,lowcost,hightransmissionefficiencyand facilitatetheuseofmaintenance.Design oftheCentralPlains motivefortheelectricmotors,machine work fortheconveyorbelt. Tr

8、ansmission program uses two-stage drive, the first-class drive for thebelt drive, the second-class drive for the single-stage spur gear reducer. Witha lower transmission capacity. In the same torque transmission, the size of thestructurethan the otherforms,butthereis the advantage of overloadprotect

9、ion, but also ease the shock and vibration, the layout of the high-speedtransmissionlevelinorder toreducethetransmissionoftorque,Reducethesizeofthestructureofthetransmissionbelt.Geartransmissionefficiency,andsuitablefora widerangeofpower and speed,longerlife,isthemostwidelyusedin modern machinesofbo

10、dies-.Thisreducermainlyappliedtotransportmachinery,butalsocanbe usedformetallurgy,mining,petroleum,chemical and other general machinery. From the above data we can see a compactgearreducer,transmission,highefficiency,smoothoperation,transmissionratio, small size, convenient processing, long life and

11、 so on. This design usesa single-stage spur gear transmission (note the advantages and disadvantages ofspur gear transmission). Key words: two-stage drive beltdrive single-stage spurgeared ducker transmission fight-efficiency4河南质量工程职业学院毕业设计（论文）目 录1、简介7 1.1带式运输机减速器的发展前景7 1.2工作环境7 1.3工作原理7 2、传动方案的拟定和选

12、择电动机8 2.1 2.2 2.3 2.4定传动方案选择电动机计算传动装置传动比和分配各级传动比计算传动装置的运动和动力参数88993、V 带选择9 4 、高速级齿轮传动设计10 4.1选择材料、精度及参数11 4.2计算齿轮上的作用力12 5、轴的设计计算13 5.1轴的分类5.2轴设计的主要问题5.3轴类零件的重要性5.3.1机床主轴5.3.2汽车半轴5.3.3内燃机曲轴5.3.4 疲劳强度校核5.3.5轴的刚度计算5.3.6扭角的计算5.3.7弯曲变形的计算5.3.8轴的临界转速5.3.9提高轴的强度、刚度和减轻重量的措施6.1 滚动轴承的选择及校核计算6.2键联接的选择及校核计算6.3

13、 联轴器的选择6.4减速器附件的选择说明6.4.1窥视孔盖和窥视孔的设计6.4.2排油孔与油塞6.4.3 通气器6.4.5起吊装置6.5润滑与密封6.5.1齿轮的润滑13 13 1313 15 16 19 19 19 19 19 20 20 20 21 21 21 21 22 22 23 2456、传动相关部件的设计20河南质量工程职业学院毕业设计（论文）6.5.2滚动轴承的润滑24 6.5.3润滑油的选择24 6.5.4密封方法的选取24总结26致 谢27 参考文献286河南质量工程职业学院毕业设计（论文）1 、简介带式运输机传动装置减速器功能原理图如图1.1所示 :图 1.1功能原理图 1

14、.1带式运输机减速器的发展前景带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2 个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。1.2工作环境带式输送机减速器的工作环境主要在一些工矿，例如：大型的煤矿企业、铁矿、以及有色金属等作运输装置。本设计的带式运输机减速器主要运用于钢铁工业，运送铁矿石和一些其他原料。1.3工作原理 利用

15、各级齿轮传动来达到降速的目的，减速器就是由各级齿轮副组成的，比如用小齿轮带动大齿轮就能达到一定的减速的目的 , 再采用多级这样的结构 , 就可以大大降低转速了。 设工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8 小时/ 天）7河南质量工程职业学院毕业设计（论文）2 、传动方案的拟定和选择电动机2.1定 传 动 方 案 由已 知 条 件 计 算 驱 动 滚筒 的 转 速 n , 一 般 选 用同 步 转 速 为1000r/min或 1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置传动比约为 10或15。根据总传动比数值，初步拟定出以二级传动为主的多种传动

16、方案。2.2 选择电动机1 ）电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y （ IP44 ）系列三相异步电动机。它为卧 式封闭结构。 2 ）电动机容量 （ 1）滚筒输出功率Pw （2）电动机输出功率P 工作 =FV/1000 总 总 = 带× 2 轴承× 齿轮× 联轴器× 滚筒 根据传动装置总效率及查表2-4得： V 带传动 ?1=0.945；滚动轴承?2 =0.98 ；圆柱 齿轮传动 ?3=0.97 ；弹性联轴器?4 =0.99 ；滚筒轴滑动轴承?5 =0.94（ 3）电动机额定功率P 由表2-1 选取电动机额定功率P=2.2kw 3 ）

17、电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表2-1 查得 V 带传动 常用传动比范围i1 =2-4, 单级圆柱齿轮传动比范围 i2 =3-6，则电动机转速可选范围为573-2292r/min 表 2-1电动机型方 案号额定功 率 （ kw） 电动机转速（ r/min） 同步 满载 电动机 质量 （ kg） 总传动比 V带传动单级减速器 1 2 Y100L1-4 Y112M-6 2.2 2.2 1500 1000 1420 940 34 45 14.879.84 3 2.5 4.96 3.94传动装置的传动比8河南质量工程职业学院毕业设计（论文）由表中数据可知两个方案均可

18、行，方案1 相对价格便宜，但方案2的传动比较小，传动装置结构尺寸较小，整体结构更紧凑，价格也可下调，因此采用方案2 ，选定电动机的型号为 Y112M-6 。 4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表 2-1查出 Y112M-6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备用（略）。 2.3计算传动装置传动比和分配各级传动比1 ）传动装置传动比2 ）分配各级传动比取 V带传动的传动比i1 =2.5 。 i总=i齿轮× I带 I带 =i 总 /i 齿轮总传动比： i总 =n 电动 /n筒所得 i2 值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。2.4计算传动装置的运动

19、和动力参数1 ）各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为I轴，低速轴为轴，各轴转速为n0=nm=940r/minnI=n0/i1=940/2.5 376r/minnII=nI/i2=376/3.94 95.5r/min 2 ）各轴输入功率按电动机额定功率Ped计算各轴输入功率，即P0=Ped=2.2kw PI=P0?1=2.2x0.945 2.079kw PII=PI?2?3 =2.079x0.98x0.971.976kw3）各轴转矩To=9550xP0/n0=9550x2.2/940=22.35N· mTI=9550xPI/nI=9550x2.079/376=52.80N·

20、m TII=9550x PII/nII=9550x1.976/95.5=197.6N· m3、V 带选择1）选择 V带的型号9河南质量工程职业学院毕业设计（论文）根据任务书说明，每天工作8 小时，载荷平稳，由精密机械设计的表7-5查得KA =1.0 。则 Pd=PI · KA =1.0 × 2.2=2.2kW 根据 Pd=2.2和 n1=940r/min,由 机械设计基础课程设计 7-17 确定选取 A 型普 图 通 V 带。 2 ）确定带轮直径D1 ，D2。 由图 7-17 可知，A型V带推荐小带轮直径 D1=125 140mm。考虑到带速不宜过低，否则带的根数

21、将要增多，对传动不利。因此确定小带轮直径D1=125mm。大带轮直径，由公式 D2=iD1（ 1- ） ( 其中 取 0.02)由查机械设计基础课程设计表 9-1， 取D2=315mm。3）检验带速vv=1.6m/s<25m/s 4）确定带的基准长度根据公式 7 29： 0.7 （ D1+D2） <a<2（ D1+D2） 初定中心距500mm 依 据 公 式7 12计 算 带 的 近 似 长 度 L=1708.9mm由表 7-3选 取Ld=1800mm， KL=1.01 5）确定实际中心距 a=545.6mm 6）验算小带包角 1=160 7 ）计算 V带的根数Z。 由表 7

22、-8查得 P0 1.40 ，由表 7-9查得 Ka=0.95，由表7-10 查得P0=0.11 ，则 V带的根数 =1.52根 Z=PC/P =PC/(P1+ P1)KLKa 8 ）计算带宽 B B= （ z-1 ）e+2f B=35mm 取 Z=204、高速级齿轮传动设计高速级齿轮图如图4.1所示：10河南质量工程职业学院毕业设计（论文）图 4.1 高速级齿轮图4.1选择材料、精度及参数选择材料、小齿轮：45 钢，调质， HB1 =240 大齿轮： 45 钢，正火，HB2 =190 模数： m=2 齿数： z1=24 z2=96齿数比：u=z2/z1=96/24=4精度等级：选8级（ GB1

23、0095-88） 齿宽系数 d: d =0.83（推荐取值： 0.8-1.4） 齿轮直径：d1=mz1=48mm d2=mz2=192mm压力角： a=200 齿顶高： ha=m=2mm齿根高： hf=1.25m 2.5mm 全齿高： h=(ha+hf)=4.5mm中心距： a=m(z1+z2)/2=4.7244in小齿轮宽： b1= d· d1=0.83 × 48=39.84mm 大齿轮宽：根据机械设计基础课程设计P24, 为保证全齿宽接触，通常使小齿轮较大齿轮宽，因此得：b2=40mm11河南质量工程职业学院毕业设计（论文）4.2计算齿轮上的作用力1 ） 设高速轴为 1

24、 ，低速轴为2 圆周力： Ft1=2T1/d=2200NFt2=2T/d=2058.3N径向力： Fr1=F1t · tana=800.7N Fr2=F2t· tana=749.2N 轴向力为几乎为零 2齿轮许用应力 H F 及校验 ZH 节点齿合系数，对于标准直齿轮，an=20o, =0,ZH=1.76 ZE 弹性系数， 当两轮皆为钢制齿轮（ =0.3 ， E1=E2=2.10x10N/mm2）时， E=271 Z Z 重合系数，对于直齿轮，Z=1 K 载荷集中系数，由精密机械设计图 8-38选取， k =1.08 Kv动载荷系数，精密机械设计图8-39 ，kv=1.02

25、计算得 H=465.00 N · mm-2 对应于 NHO 的齿面接触极限应力其值决定于齿轮齿轮材料及热处理条件，精密机械设计表8-10 ； NHO=2HBS+69=240x2+69=549N· mm-2。SH安全系数，于正火、调质、整体淬火的齿轮，去SH=1.1 ； KHL寿命系数式中NHO：循环基数，查精密机械设计图8-41 ， NHO=1.5x10 ； NH：齿轮的应力循环次数，NH=60nt=60x376x60x8=1.08288x107 ； 取 KHL =1.06 F =529.04 N· mm-2 H=465.00N· mm-2 F =529

26、.04 N · mm-2 因此接触强度足够允许用弯曲应力：查表 8-11（齿轮双面受载时的影响系数，单面取1 ，双面区0.7-0.8 ），（寿命系 数）循环基数取 4x106 ,循环次数 =60nt=60x376x60x8=1.08288x107 KFL =0.847 1 计算得 F=113.45 N · mm-2712河南质量工程职业学院毕业设计（论文） F 240 N · mm-25 、轴的设计计算5.1轴的分类 根据轴的承载情况可分为转轴、心轴和传动轴三类。只承受弯矩，不承受转矩的轴称为“心轴”；只承受转矩，不承受弯矩的轴称为“传动轴”；同时承受弯矩和转矩的

27、轴称为“转轴”。 5.2轴设计的主要问题在一般情况下，轴的工作能力决定于它的强度和刚度，对于机床主轴，后者尤为重要。高速转轴则还决定于它的振动稳定性；在设计轴时，除应按工作能力准则进行设计计算或校核计算外，在结构设计上还须满足其他一系列的要求，例如：1) 多数轴上零件不允许在轴上作轴向移动，需要用轴向固定的方法使它们在轴上有确定的位置；2) 为传递转矩，轴上零件还应作周向固定；3) 对轴与其他零件 ( 如滑动轴承、移动齿轮 ) 间有相对滑动的表面应有耐磨性的要求；4) 轴的加工、热处理、装配、检验、维修等都应有良好的工艺性；5) 对重型轴还须考虑毛坏制造、探伤5.3 轴类零件的重要性轴类零件的

28、重要性轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力，它们在工作时受多种应力的作用，因此从选材角度看，材料应有较高的综合机械性能 . 局部承受摩擦的部位如车床 主轴的花键、曲轴轴颈等处，要求有一定的硬度，以提高其抗磨损能力。 要求以综合机械性能为主的一类结构零件的选材，还需根据其应力状态和负荷种类考虑材料的淬透性和抗疲劳性能。实践证明，受交变应力的轴类零件、连杆螺栓等结构 件，其损环形式不少是由于疲劳裂纹引起的。 下面以车床主轴、汽车半轴、内燃机曲轴、镗杆、大型人字齿轮轴等典型零件为例 进行分析。机床主轴 1) 在选选用机床主轴的材料和热处理工艺时，必须考虑以下几点：13河南质量工程职业学院毕

29、业设计（论文）受力的大小。不同类型的机床，工作条件有很大差别，如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的工作条件相比，无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。 轴承类型。如在滑动轴承上工作时，轴颈需要有高的耐磨性。主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至于开裂，因此在选材上应给予重视。 主轴是机床中主要进零件之一，其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。因此必须根据主轴的工作条件和性能要求，选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。2)机床主轴的工作条件如下： 承受交变的弯曲应力与扭转应力，有时受到冲击载荷的作用；主轴大端内锥孔和锥度外圆，经常与卡盘、顶针有相对摩

30、擦；花健部分经常有磕或相对滑动。总之，该主轴是在滚动轴承中动转，承受中等负荷，转速中等，有装配精度要求，且受到一定的冲击力作用。由此确定热处理技术条件如下：整体调质后硬度应为HB200-230 ，金相组织为回火索氏体；内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45-50， 表面 3-5内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体；花键部分的硬度为HRC48-53，金相组同上。 3)选择用钢 C616 车床属于中速、中负荷、在滚动轴承中工作的机床，因此选用45钢是可以的。过去此主轴曾采用45 钢经正火处理后使用；后来为了提高其强度和韧性，在粗车后又增加了调质工序。而且调质状态的疲劳强度比正火为高，这对提高主轴抗疲

31、劳性能也是很重要的。表5-1为 45钢正火和调质后的机械性能比较。表 5-1热调正处理 质 火 b(MN/ ) 682 600 s(MN/ ) 490 340 -1(MN/ ) 338 2604) 主轴的工艺路线14河南质量工程职业学院毕业设计（论文）下料锻造正火粗加工（外圆留余4-5 ） 调质半精车外圆（留余 2.5-3.5 ），钻中心孔，精车外圆( 留余 0.6-0.7，锥孔留余0.6-0.7 ) ，铣键槽局部淬 火（锥孔及外锥体）车定刀槽，粗磨外圆( 留余 0.4-0.5 ) ，铣花键花键淬火精磨。 5 ）热处理工序的作用正火处理是为了得到合适和硬度（HB170-230），以便于机械加工

32、，同时改善锻造组织，为调质处理作准备。调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度。调质后硬度后硬度为HB200-230 ，组织为回火索氏体。为了更好的发挥调质效果，将调质安排在粗加工后进行。 内锥孔和外圆锥面部分经盐浴局部淬火和回火后得到所要求的硬度，以保证装配精度和不易磨损。6 ）热处理工艺调质淬火时由于主轴各部分的直径不同，应注意谈天问题。调质后的变形虽然可以通过校直来修正，但校直时的附加应力对主轴精加工后的尺寸稳定性是不利的。为减小变形，应注意淬火操作方法。可采取预冷淬火和控制水中冷水机却时间来减小变形。花键部分可用高频淬火以减小变形和达到硬度要求。经淬火后的内锥孔和外圆锥面部分

33、需经 260-300 回火，花键部分需经240-260 回火，以消除淬火应力并达到规定的硬度值。也有用球墨铸铁制造机床主轴的，如某厂用球墨铸铁的主轴淬火后硬度为HRC52-58, 且变形量比 45 钢为小。 5.3.2汽车半轴 汽车半轴是驱动车轮转动的直接驱动件。半轴材料与其工作条件有关，中型载重汽车目前选用 40Cr钢，而重型载汽车则选用性能更高的 40CrMnMo 钢。 1 ）汽车半轴的工作条件和性能要求以跃进型载重汽车（载重量为 2500kg ）的半轴为例。 汽车半轴是传递扭矩的一个重要部件。汽车运行时，发动机输出的扭矩，经过多级变速和主动器传递给半轴，再由半轴传动车轮。在上坡或启动时，

34、扭矩很大，特别在紧急制动或行驶在不平坦的道路上，工作条件更为繁重。因此半轴在工作时承受冲击、反复弯曲疲劳和扭转应力的作用，要求材料有足够的抗弯强度和较好的韧性。15河南质量工程职业学院毕业设计（论文）硬 度：杆部 HRC37-44；盘部外圆： HRC24-34。 金相组织：回火索氏体或回火屈氏体。弯曲度：杆中部1.8，盘都跳动 2.00。 2 ） 选择用钢根据 JB529-64汽车半轴技术条件规定，半轴材料可选用 40Cr 、 40CrMo、40CrMnMo 钢。同时规定调质后的半轴其金相组织淬透层应呈回火索氏体或回火屈氏体， 心部（从中心到花键底半径四分之三范围内）允许有铁素体存在。根据上述

35、技术条件，选用 40Cr 钢能满足要求。同时应指出，从汽车的整体性能来看， 设计半轴时所采取的安全系数是比较小的。这是考虑到汽车超载运行而发生事故时，半轴首先破坏对保护后桥内的主动齿轮不受损坏是有利的。从这一点出发，半轴又是一个易损件。 3）半轴的工艺路线 下料锻造正火机械加工调质盘部钻孔磨花键4 ）热处理工艺分析锻造后正火，硬度为 HB187-241 。调质处理是使半轴具有高的综合机械性能。淬火后的回火温度，根据杆部要求硬度HRC37-44，选用 420 ± 10回火。回火后在水中冷却，以防止产生回火脆性。同时水冷有利于增加半轴表面的压应力，提高其疲劳强度。 5.3.3内燃机曲轴曲

36、轴是内燃机中形状复杂而又重要的零件之一。它在工作时受到内燃机周期性变化着的气体压力、曲柄连杆机构的惯性力、扭转和弯曲应力以及冲击力等的作用。在高速内燃机中曲轴还受到扭转振动的影响，会造成很大的应力。因此，对曲轴的性能要求是保证有高的强度，一定的冲击韧性和弯曲、扭转疲劳强度，在轴颈处要求有高的硬度和耐度磨性。选择用钢 一般以静力强度和冲击韧性作为曲轴的设计指标，并考疲劳强度。内燃机曲轴材料的选择主要决定于内燃机的使用情况、功率大小、转速高低以及轴瓦材料等。一般按下列情况进行选择：低速内燃机曲轴采用正火状态的碳素钢或球墨铁；1）本设计轴的材料16河南质量工程职业学院毕业设计（论文）选用 45号钢

37、2)估算轴的直径根据精密机械设计P257式 (10-2)，查表 10-2轴的最小直径取 C=110或 =30 计算得 d1min 20mm d2min30mm 取 d1=20mm，d2=30mm3) 轴的各段轴径根据机械设计基础课程设计P26，当轴肩用于轴上零件定位和承受内力时，应具有一定高度，轴肩差一般可取6 10mm。用作滚动轴承内圈定位时，轴肩的直径应按轴承的安装尺寸取。如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时两直径略有差值即可，例如取1 5mm 也可以采用相同公称直径而不同的公差数 值。 按照这些原则高速轴的轴径由小到大分别为：20mm,22mm,25mm,48

38、mm,25mm；低速轴 的轴径由小到大分别为30mm,32mm,35mm,40mm,48mm,35mm）4轴的各段长度设计其功能原理图如图5.2 所示：图 5.2轴的各段长度设计其功能原理图根据机械设计基础课程设计表3-1，表4-1 以及图4-1 ，得 取 8mm 齿轮顶圆至箱体内壁的距离：1=10mm 齿轮端面至箱体内壁的距离： 2=10mm 轴承端面至箱体内壁的距离（轴承用油润滑时）：3=5mm17河南质量工程职业学院毕业设计（论文）箱体外壁至轴承座孔端面的距离：L1=45mm带轮宽： 35mm 联轴器端： 60mm 轴承的厚度 B01=15mm,B02=17mm根据上面数据，可以确定各段

39、轴长，由小端到大端依次为：高速 轴 ： 35mm,42mm， 16mm,12mm,40mm,12mm,16mm低 速 轴 ： 60mm,40mm,30mm， 40mm，10mm,17mm 5）轴的校核计算（精密机械设计P257 P262，机械设计手册）如图5-3 垂直面内支点反力：La:28.5带轮中径到轴承距离，Lb： 67.5mm 两轴承间距离。校核FrA= Fr+ FrB 1065.5N=（ 749.2+316.3 ） N 类似方法求水平面内支点反力：F0 单根V带的张紧力（ N） Fr Pd 计算功率Pd=2.079Kw Z V 带的根数；=6.2 m · s-1 （为带速）

40、 Ka 包角修正系数Ka=0.95 q V 带单位长度质量q=0.10（ kg· m-1）精密机械设计表7-11 计算得 F0=144.7N Fz=570N（ la =Lc =67中轴到轴承距离）M A=Fr · La=21352.2N · mm M B=0同 理 求 得 ： M=A=Ft · La=58662.4N · mmM=B=Fz· Lc=38190 N · mm已知 T=52800N· mm，选用轴的材料为45 号钢，并经正火处理。查精密机械 设计表 10-1，其强度极限 600N · mm-2

41、 同理得 MvB=31098.7 N · mm 计算草图 5-3 Lc La18河南质量工程职业学院毕业设计（论文）在结构设计中定出的该处直径dA=25mm,故强度足够。同理对高速轴的校核中：d=33.2mm,在结构设计中定出的该处直径d=35mm,故强度足够。5.3.4疲劳强度校核 疲劳强度的校核即计入应力集中，表面状态和尺寸影响斟后的精确校核。同上节所述方法，绘出轴的弯矩M 图和转矩 T以后，选择轴上的危险截面进行校校。根据截面上受到的弯矩和转矩可求出弯曲应力和切应力，这两项循环应力可分解平均应力和应力幅；然后就可以分别求出弯矩作用下的安全系数和转矩作用下的安全系数。5.3.5

42、轴的刚度计算轴受载荷以后要发生弯曲和扭转变形，如果变形过大，会影响轴上零件正常工作。例如， 在电动机中如果由于弯矩使轴所产生的挠度)J过大，就会改变电机转子和定于间的间隙而影响电机的性能。又如，内燃机凸轮轴受转矩所产生的扭角声如果过大就会影响气门启闭时间。 轴的变形有三种：挠度、转角和扭角。在各种机器中对轴的刚度要求并不一致，所以没有统一的规定。 5.3.6扭角的计算式中 模量。 5.3.7弯曲变形的计算计算轴在弯矩作用下所产生的挠度夕和转角有几种方法，这里主要介绍两种：1 ）当量轴径法对于阶梯轴， 可以简化为一当量等径光轴，然后利用材料力学中的公式计算y和 。 式中 2）能量法 用能量法计算

43、阶梯轴的弯曲变形，运算较方便。此处略。5.3.8轴的临界转速轴的转速达到一定值时，运转便不稳定而发生显著的反复变形，这现象称为轴的振动。如果继续提高转速，振动就会衰减，运转又趋于平稳，但是当转速达到另一较高的定值时，振动又复出现。发生显著变形的转速，称为轴的临界转速。同型19l 轴受转矩作用的长度；Ip 轴截面的极惯性矩；G轴材料的切变l 支点间距离；li、 di 轴上第i段的长度和直径。河南质量工程职业学院毕业设计（论文）振动的临界转速可以有好多个，最低的一个叫做第一阶临界转速。轴的工作转速不能和其临界转速重合或接近，否则将发生共振现象而使轴遭到破坏。计算临界转速的目的就在于使工作转速n避开

44、轴的临界转速。轴的振动可分为横向振动、扭转振动和纵向振动三类。纵向振动的自振频率很高，在轴的工作转速范围内一般不会发生纵向振动。工作转速低于第一阶临界转速的轴，称为刚性轴；超过第一阶临界转速的轴，称为挠性轴。提高轴的强度、提高轴的强度、刚度和减轻重量的措施可以从结构和工艺两方面采取措施来提高轴的承载能力。轴的尺寸如能减小，整个机器的尺寸也常会随之减小。6、传动相关部件的设计6.1滚动轴承的选择及校核计算根据任务书上表明的条件：载荷平稳，以及轴承主要受到轴向力，所以选择圆锥滚子轴承。由轴径的相应段根据机械设计基础课程设计表15-7选择轻窄（2 ）系列，其尺寸分别为：内径： d1=25mm,d2=

45、35mm外径： D1=52mm.D2=72mm宽度： B1=15mm， B2=17mm滚动轴承的当量载荷为： X=1； Y=0； 则 C 额定动载荷，机械设计基础课程设计表15-7而题目要求的轴承寿命为10年 ，故轴承的寿命完全符合要求6.2键联接的选择及校核计算1 根据轴径的尺寸，由机械设计基础课程设计表14-1高速轴与V带轮联接的键为：键C8X30 GB1096-79大齿轮与轴连接的键为：键12X32 GB1096-79轴与联轴器的键为：键C8X50 GB1096-79 2 键的强度校核齿轮与轴上的键：键 C12× 32 GB1096-7920河南质量工程职业学院毕业设计（论文）

46、b× h=12× 8,L=32, 则 Ls=L-b=20mm 圆周力：Fr=2TII/d=2× 197600/40=9880N挤压强度： p = 123.5<125-150MPa因此挤压强度足够剪切强度为82.3<120MPa因此剪切强度足够键 C8 × 30 GB1096-79和键 C8 × 56 GB1096-79根据上面的步骤校核，并且符合要求。 6.3联轴器的选择根据轴径的和机械设计基础课程设计表17-1选择联轴器的型号： GB3852-83 J1一对组合轴孔直径： d=30mm, 长度： L=60mm 6.4 减速器附件的选择说明 减速器附件的选择说明按课程设计 47 53 页进行设计，对每一种附件，说明其作用，并画出结构示意图。 窥视孔盖和窥视孔的设计作用：检查传动件的啮合 、润滑、接触斑点、齿侧间隙及向箱内注入润滑油结构示意图6