课程设计报告同轴式二级圆柱齿轮减速器

1、机械设计课程设计题目:xxxxxxxxxxxxxx学院：机电工程学院班级：机自xxx班姓名：xxx学号:xxxxxxxx指导教师：xxx设计 时 间：xxxx.xx.xx教育资料目录低速轴的设计 192226高速轴的轴承26中速轴的轴承27低速轴的轴承29键联接的选择及校核计算31联轴器的选择32减速器附件的选择和箱体的设计32一、设计任务书二、传动方案的拟定及说明 1三、电动机的选择 3四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比 3五、计算传动装置的运动和动力参数 4六、传动件的设计计算 51 V带传动设计计算52 斜齿轮传动设计计算7七、轴的设计计算 121 高速轴的设计122 中速轴的设计

2、153 精确校核轴的疲劳强度八、滚动轴承的选择及计算 1 2 3 九、十二、 润滑与密封33十三、 设计小结34十四、 参考资料35设计计算及说明结果设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器1 .总体布置简图2 .工作情况工作平稳、单向运转3 . 原始数据运输机卷筒 扭矩(N?m)运输带 速 度 (m/s)卷筒直径(mm带速允许 偏差(%使用年限 (年)工作制度(班/日)13500.7032051024 .设计内容(1)电动机的选择与参数计算(2)斜齿轮传动设计计算(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)装配图、零件图的绘制(7)设计计算说明书的编写

3、5 .设计任务(1)减速器总装配图1张(0号或1号图纸)(2)齿轮、轴零件图各一张(2号或3号图纸)(3)设计计算说明书一份传动方案的拟定及说明如任务书上布置简图所示，传动方案采用V带加同轴式二级圆柱齿轮减速箱，采教育资料60 1000v60 1000 0.7nw41.778r/min二D二 320三、电动机的选择1 .电动机类型选择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)卷筒轴的输出功率Pw2T v P = Fv = D w100010002 13500.32010000.70=5.90625kWPw 二5.9062

4、5kW设计计算及说明结果教育资料(2)电动机的输出功率Pd传动装置的总效率 =1 23 ； 4 5式中，产2为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计(以下未作说明皆为此书中查得)表 2-4查得：V带传动，=0.955；滚动轴承“2 =0.9875；圆柱齿轮传动3 =。97 ；弹性联轴器，=0.9925；卷筒轴滑动轴承n5 =0.955,则= 0.82015Pd =7.2014kWPed = 7.5kW一一一_ 3_2_ _ _ _ _.=0.955 0.98750.970.9925 0.955 : 0.82015故 Pd J = 5.9625 =7.2014kW0.8

5、2015(3)电动机额定功率Ped由第二十章表20-1选取电动机额定功率Ped = 7.5kW 。3 .电动机的转速由表2-1查得V带传动常用传动比范围i1=24,由表2-2查得两级同轴式圆 柱齿轮减速器彳动比范围i2 = 860,则电动机转速可选范围为nd-nw i1i2=66810026r/min可见同步转速为 750r/min、1000r/min、1500r/min 和3000r/min 的电动机均符合。这里初选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较，如下表:方 案电动机 型号额定功率(kW电动机转速(r/min )电动机质 量(kg)传动装置的传动比同

6、步总传动 比V带传 动两级减 速器1Y132M-47.5150014408134.4682.513.7872Y160M-67.5100097011923.2182.210.554由表中数据可知两个方案均可行，但方案1的电动机质量较小，且比价低。因此,可采用方案1,选定电动机型号为 Y132M-4。4.电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表20-1、表20-2查出Y132M-4型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸, 并列表记录备份。型号额定功率(kw)同步转速(r/min)满载转速(r/min)堵转转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩Y132M-47.5150014402.22.3HDEGKLF X

7、 GD质量(kg)1323880331251510X 881四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1.传动装置总传动比nm inw144041,778=34.468i = 34,468i1 -2.5i2ii3i134.4682.5= 13,7872,分配各级传动比取V带传动的传动比i = 2,5 ,则两级圆柱齿轮减速器的传动比为i2 = i3 =3.713i2 =i3 =3.713所得i2彳3符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。五、计算传动装置的运动和动力参数1 .各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为I轴，中速轴为n轴，低速轴为出轴，各轴 转速为n0 = nm =14

8、40r /minno 1440% = = = 576r / min11 2.5n1576n =155.13r/min12 3.713n2155.13nm = 45.78r/min13 3.7132 .各轴输入功率按电动机额定功率 Ped计算各轴输入功率，即Po = Ped =7.5kWK = F0 1 =7.5 0.955 =7.1625kWPn = R 2 3 =7.1625 0.9875 0.97 =6.8608kWPm =P2 2 3 =6.8608 0.9875 0.97 =6.5718kW3 .各州转矩P07.5T0 =9550 0 =955049.74N mn01440Ti = 9

9、550 - - 9550 7.1625 =118.75N mni576Tn =9550 P =9550 6.8608 422.36N mn155.13Tm =9550 包=9550 6.5718 =1370.92N mnm45.78电动机轴高速轴I中速轴n低速轴m转速（r/min ）1440576153.640.96功率（kW7.206.916.646.37转矩（N m）49.74118.75422.361370.92六、传动件的设计计算1. V带传动设计计算(1) 确定计算功率(V带设计部分未作说明皆查此由于是带式输送机，每天工作两班，查机械设计书)表8-7得，工作情况系数KA =1.2Pc

10、a uKaR =1.2 7.5=9kW(2) 选才i V带的带型由Pca、门0由图811选用A型(3) 确定带轮的基准直径 dd并验算带速V初选小带轮白基准直径dd1。由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径dd1 = 125mm二 ddQV -60 1000二 125 144060 1000=9.425m/sPca u 9kWA型dd1 = 125mm验算带速V。按式(8-13)验算带的速度因为5m / s v 30m / s ,故带速合适。计算大带轮的基准直径。根据式(8-15a),计算大带轮基准直径 dd2dd2 虫&1 =2.5 125 -312.5mmdd2 = 315mm根据表8-

11、8 ,圆整为dd2 =315mm(4) 确定V带的中心距a和基准长度Ld根据式(8-20),初定中心距a0 = 500mm。由式(8-22)计算带所需的基准长度2(dd2 一 d d1 )(dd2 一 dd1)Ld02a0 -(dd1 dd2) 2a0一(dd1 dd2)24a024a二(315 -125)2=2 500 -(125 315) 1709.2mm24 500Ld = 1800mm由表8-2选带的基准长度 Ld = 1800mm按式(8-23)计算实际中心距a。a 545.4mmLd - Ldi1800-1709.2a a0500 : 545.4mm22中心距变化范围为 518.4

12、599.4mm1(5) 验算小带轮上的包角0fl：116057.357.3:-1 ： 180 (dd2 c1d1) =180 -(315 -125)： 160 . 90a545.4(6) 确定带的根数 计算单根V带的额定功率由 dd1 = 125mm和 n0 =1440r/min ,查表 8-4a 得 P0 =1.91kW根据 n =1440r/min , 1=2.5 和 A型带，查表 8-4b 得 AP = 0.03kW查表85得K口 =0.95,表82得Kl =0.99于是Pr =(PR) K：, Kl =1.91kW =1.8246kW计算V带的根数zoPr1.82469 - -4.93

13、取5根。(7)计算单根V带的初拉力的最小值(F0 )min由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m ,所以(2.5二KJPca2(F0)min - 500qvK：zv(2.5-0.95) 92= 500 00.1 9.4252 N0.95 5 9.425= 165N应使带的实际初拉力F0 - (F0)min(F0)min -165N(8)计算压轴力Fp p(Fp)min =1622N：1152(Fp)min =2z(F)minSin 21 =2 5 165 sin 2 =1622N2.斜齿轮传动设计计算按低速级齿轮设计：小齿轮转矩T1 =丁口 =422.36N，m，小齿轮转速ni =

14、n =155.13r/min，传动比 i =i3 =3.713。（1） 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选用斜齿圆柱齿轮运输机为一般工作机器，速度不高，故选 7级精度（GB10095-88）由机械设计（斜齿轮设计部分未作说明皆查此书）表 10-1选择小齿轮材料为 40Cr （调质），硬度为280HBs大齿轮材料为 45钢（调质），硬度为240HB&二者硬度差为40HBs选小齿轮齿数 Z1 = 24 ：大齿轮齿数z2 = i Z = 3.713m 24之89初选取螺旋角一：=14斜齿圆柱齿轮7级精度z1 = 2414（2） 按齿面接触强度设计d1t -3 弓2KtT1 u，ZhZe(二 h)2

15、按式（10-21 ）试算，即确定公式内各计算数值a)试选载荷系数KHt= 1.3b)由图10-30选取区域系数Zh =2.433c）由图 10-26 查得君01= 0.78,%=0.88,君仪=%1 十君必=0.78 + 0.88 = 1.66d）小齿轮传递的传矩T1=422.36Nme）由表10-7选取齿宽系数 6 d =11f）由表10-6查得材料弹性影响系数Ze =189.8MPa2g）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1 =600MPa ;大齿轮的接触疲劳强度极限 c-Hlim2 =550MPah)由式10-13计算应力循环次数:N1N2=60 nl j L

16、h =60 576 1 (2 8 365 10) = 2.02 1099N12 02 1098二1 =.=5.44 108i13.713设计计算及说明结果i）由图10-19查得接触疲劳寿命系数Khni =0.90,Khn2 =0.94j）计算接触疲劳许用应力：K HN 1 ,二 H lim 1S取失效概率为1%安全系数S=1,由式（10-12）得0.90 600MPa =540MPa;1 K HN 2 二 H lim 20.94 550H2MPa = 517MPaS1k）许用接触应力540 5172计算= 528.5MPa教育资料a）试算小齿轮分度圆直径d1t,由计算公式得dt_ 3_2 1.

17、6 422.36 103.713 11 1.663.7132.433父 189.8 fI528.5mm = 92.40mmd1t _ 92.40mmb）计算圆周速度v = 0.7505m s二 d1t n 二 92.40 155.13vm s = 0.7505m s60 100060 1000c) 齿宽b及模数mtb = ：.：，d d1t =1.0 92.40mm = 92.40mmdt cos ：92.40 cos14mntmm = 3.74mm424h =2.25mnt =2.25 3.74mm = 8.41mmb/h =92.40/8.41 =10.76 d）计算纵向重合度sp；：=0

18、.318：d 乙 tan 1 =0.318 1 24 tan14 =1.903e）计算载荷系数K由表10-2查得使用系数 Ka=1根据v = 0.7505ms, 7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.04；由表10-4查得KhP的值与直齿轮的相同，故Kh 1 =1.321KAFt/b =1 m422.36/(92.4/2)/92.4 = 98.9N /mm 100N/mm表 10-3查得 KHa = KFo(=1.4 ;图 10-13 查得 Kf0=1.28故载荷系数:K = KA KV KH, KH . =1 1.04 1.4 1.321 =1.92f)按实际的载荷系数校正所算得的分度

19、圆直径，由式 (10-10a)得d1 =d1t3,_K = 90.40 m j192 mm = 98.19mmg)计算模数mnmn = 3.97 mmd1 cos ：98.19 cos14 mnmm = 3.97mm乙24(3)按齿根弯曲强度设计由式(10-17)2KT1Y cos2mn - 3 2dZ1 ”-YFaYSa二 f确定计算参数a)计算载荷系数K =Ka KV Kf- Kf： =1 1.04 1.4 1.28 =1.86 b)根据纵向重合度sp =1.903,从图10-28查得螺旋角影响系数 Yp = 0.88c)计算当量齿数一乙 一 24-zv133, 26.27cos - co

20、s 14z289zv2 ： -3 二二397.43cos - cos 14d) 查取齿形系数由表 10-5 查得 YFa1 =2.592,YFa2 =2.185e) 查取应力校正系数由表 10-5 查得 YSa1 =1.596,YSa2 =1.787f) 计算弯曲疲劳许用应力由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限仃FE1 =500MPa ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限c-FE2 -380MPa由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1 =0.84, KFN2 =0.88取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式（10-12）得K FN1 0 FE1S0.84 5001.4= 300.0MPaK FN

21、2 FE 2S0.88 5001.4= 238.9MPag）计算大、小齿轮的YFaYSa ,并加以比较二 fY Fa1 Ysa1 卜Y Fa2 YSa2大齿轮的数值大设计计算mn_3,2.592 1.5963002.185 1.787238.9=0.01379=0.016342 M 1.86 M 422.36 M103 M 0.88 xfcos14=)_ 21 242 1.660.01634mm = 2.81mmmn - 2.81mm对比计算的结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 mn =3mm,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接

22、触疲劳强度算得的分度圆直径d1=98.19mm来计算应有的齿数。于是由d1 cos :z1 =mn98.19COs14 =31.76Z1 =32Z2 =119取 Z1 =32,则 Z2 =UZ1 =3.713父24 119（4）几何尺寸计算计算中心距Z1 Z2 mn2 cos :32 119 32 cos14mm = 233.43mma = 233.43mm将中心距圆整为 233mm按圆整后的中心距修正螺旋角二 arccos Z1 Z2 mn2a(32 119) 3=arccos= 13 33 552 233因P值改变不多，故参数 % K p，Zh等不必修正计算大、小齿轮的分度圆直径,乙 mn

23、32 3dimm = 98.75mmcos - cos13 3355Z2 mn 119 3d2mm = 367.24mmcos - cos13 33 55计算齿轮宽度b=3 d1 =1 98.75mm =98.75mm圆整后取 B1 =105mm,B2 = 100mm由于是同轴式二级齿轮减速器，因此两对齿轮取成完全一样，这样保证了中心距完 全相等的要求，且根据低速级传动计算得出的齿轮接触疲劳强度以及弯曲疲劳强度 一定能满足高速级齿轮传动的要求。高速级低速级小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮传动比3.713模数(mm)3螺旋角13n3355中心距(mm)233齿数3211932119齿览(mm)10510

24、0105100直径(mm)分度圆98.75367.2498.75367.24齿根圆91.25359.7491.25359.74齿顶圆104.75373.24104.75373.24旋向左旋右旋右旋左旋为了使中间轴上大小齿轮的轴向力能够相互抵消一部分， 故高速级小齿轮采用左旋, 大齿轮米用右旋，低速级小齿轮右旋大齿轮左旋。d1 = 98.75mmd2 = 367.24mmB1 = 105mmB2 = 100mm七、轴的设计计算1.高速轴的设计（1）高速轴上的功率、转速和转矩转速（r/min ）高速轴功率（kw）转矩T ( N m)5766.91118.75（2）作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度

25、圆直径为d =98.75 mm ,根据机械设计（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式 （10-14）,则Ft2T _ 2 118.75d - 98.75 10.= 2405.06NFt tan ： ntg20Fr = t . -2405.06 g900.49Ncos：cos13 33 55Fa =Ft tan B =2405.06 tg20 =875.37NFp =1622Np（3）初步确定轴的最小直径先按式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3,取Ao =112,于是得dmin = Ao JP n n一 6.91=112 3 25.64 mm 576

26、Ft = 2405.06 NFr = 900.49 NFa =875.37N aFp =1622N pdmin = 25.64mm（4）轴的结构设计1 ）拟订轴上零件的装配方案（如图）2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足V带轮的轴向定位，I - R轴段右端需制出一轴肩，故取R - 田段的直径dn/二32mm V带轮与轴配合的长度Li=80mm为了保证轴端档 圈只压在V带轮上而不压在轴的端面上，故I - II段的长度应比Li略短一 些，现取 Li-n=75mm初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触轴承。参照工作要求并根据dn-*32mm由轴承产品目录中

27、初步选取0基本游隙组、标准精度级的角接触球轴承7207AC轴承，其尺寸为 d x DX B=35mrH 72mm 17mm 故 d 皿-w =dvn -皿=35mm 而 Lm-w =17+20=37mm Lv-vi=10mm右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得7207AC轴承的定位轴肩高度h=4.5mm因此，套筒左端高度为 4.5mm dv-w=44mm取安装齿轮的轴段IV -V的直径div-v=40mm取Liv-v=102mm轮的左端 与左端轴承之间采用套筒定位。轴承端盖的总宽度为36mm；由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根 据轴承端盖的装拆，取端盖的外端面与 V带轮右端面间的

28、距离L=24mm 故取Ln-皿=60mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。3）轴上零件的轴向定位V带轮与轴的周向定位选用平键 10mme 8mme 63mm V带轮与轴的配合为 H7/r6 ;齿轮与轴的周向定位选用平键 12mme 8mme 70mm为了保证齿轮 与轴配合有良好的对中性，故选齿轮轮毂与轴的配合为 H7/n6;滚动轴承 与轴的周向定位是由过渡配合来保证的， 此处选轴的直径尺寸公差为 m6 4）确定轴上圆角和倒角尺寸参考表15-2 ,取轴端倒角1.2 M 45,各圆角半径见图轴段编号长度（mm直径（mim配合说明I - n7530与V带轮键联接配合n - m6032定位轴肩m-

29、 w3735与7207AC$由承配合，套筒定位w- V10240与小齿轮键联接配合V-VI1044定位轴环vi- vn1735角接触球轴承7207AC$由承总长度301mm(5)求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a值。于7207AC角接触球轴承，由手册中查得a=21mm因此，轴的支撑跨距为L1=118.5mm, L 2+L3=67+57=124mm根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。设计计算及说明结果教育资料载荷水平囿H垂直向V支反力FFn

30、hi =1143N , Fnh2 =1262NFnvi=2237N, Fnv2 =1516NC截回 弯矩MM h =Fnh 2ML3 =85185N mmMv =Fnv2ML3+Ma= 145551N mm总弯矩Mmax =M； +M； =/851852 +1455512 = 168646N mm扭矩T =118750N mm（6）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式（15-5）及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取 计算应力a =0.6,轴的(j =caM2(：T)2,16864620.6 118750 20.1 403Mpa = 28.61Mpa二 ca =28.61Mpa已选定轴的材

31、料为45Cr,调质处理。由表15-1查得仃-J =70MPa o因此安全2.中速轴的设计仃ca MSi,故安全。(2)作用在轴上的力中速轴上的功率、转速和转矩转速（r/min）中速轴功率（kw）转矩 T( N -m) I177.187.97429.58已知高速级齿轮的分度圆直径为d1 = 386.50mm,根据式（10-14）,则Ft12TFr1dFt tan2 429.58386.50 10 4 a= 2222.92Nn = 2222.92tg20840.60N cos15 4424Fa1二Ft tan：； =2222.92 tg15 4424 = 626.510NFt1 =2300.19N

32、Fr1 =861.22NFa1 =837.20N已知低速级齿轮的分度圆直径为d2 = 93.51mm,根据式（10-14）,则2 429.58Ft23 =9187.89N93.51 10-Ft2 =8554.13NFr2 =3202.79NFa2 =3113.45NFr2 = Fttan 二 n =9187.89 ： tg203474.40Ncos -cos15 4424Fa2 = Ft tan = 9187.89 tg15 4424” = 2589.52N（3）初步确定轴的最小直径先按式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3,取A =112,于是得-

33、 P_7.97dmin =A03112 339.83mmdmin = 39.31mm n,177.18（4）轴的结构设计1 ）拟订轴上零件的装配方案（如图）1nmwvw2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接角虻求车由承。参照工作要求并根据di-n=dv-vi=45mrm由轴承产品目录中初步选取标准精度级的7209AC型角接触球轴承，其尺寸为dXDX B=45mn 85mm 19mm故Li-n =Lv-vi=19+20=39mrm两端滚动轴承采用套筒进行轴向定位。由手册上查得7209AC型角接角虻求车由承的定位轴肩高度h=4.

34、5mm,因此，左边套筒左侧和右边套筒右侧的高度为4.5mm取安装大齿轮出的轴段n -m的直径d口-?=45mm齿轮的左端与左端轴承之间采用 套筒定位。为了使大齿轮轴向定位，取 div=50mm又由于考虑到与高、低速轴的配合，取 L m-iv=100mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。3）轴上零件的轴向定位大小齿轮与轴的周向定位都选用平键14mm 9mnX 70mm为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6;滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m64）确定轴上圆角和倒角尺寸参考表15-2 ,取轴端倒角1.2x45口，各圆角半径见图

35、轴段编号长度（mmi直径（mim配合说明I - n4139与7209A凝角接触球轴承配合，套筒定位n - m9845与大齿轮键联接配合m- w9050定位轴环w- V10345与小齿轮键联接配合V-VI3939与7209A凝角接触球轴承配合总长度369mm（5） 求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a值。X于7209AC角接触球轴承，由手册中查得a=24.7mn!因此，轴的支撑跨距为Li=65.3mm, L 2=190.5, L3=65.8mmt根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算

36、出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平囿H垂直面V支反力FFnh1 =68NFnh2 =6186NFnvi =1382NFnv2 = 2682 NC截回弯矩MM H =Fnh2ML3 = 460875N mmMv =FnV2ML3 + Ma2= 353536N mm总弯矩Mmax =m； +M=4608752 +3535362 = 580856N mm扭矩T = 422360N mm教育资料设计计算及说明结果教育资料(6)按弯扭合成应力校核轴的强度根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取 a =0.6,轴的 计算应力ca =M2(：T)2W2215808562

37、0.6 4223600.1 503Mpa =50.70Mpa二 ca=50.70Mpa已选定轴的材料为45Cr,调质处理。由表Oca o-i,故安全。15-1查得仃-1 =70MPa。因此安全3.低速轴的设计(1)低速轴上的功率、转速和转矩转速(r/min)中速轴功率(kw)转矩T( N m)43.007.651699.01(2)作用在轴上的力已知低速级齿轮的分度圆直径为d = 386.50mm,根据式(10-14),则Ft2Td2_1699.01386.50 10,= 8791.77NFt =746607NFr =2791.54NFa =2717.43NFt tan 二 ntg 20Frt

38、. n =8791.77 ：g3324.61Ncos :cos15 4424Fa = Ft tan =8791.77 tg15 4424 = 2477.88N(3)初步确定轴的最小直径先按式(15-2)初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表P _7.65dmin = 60.23mm15-3 ,取 A =112 ,于是得 dmin = A。3- =112父3, = 62.99mmn 43.00(4)轴的结构设计1)拟订轴上零件的装配方案(如图)2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足半联轴器的轴向定位，VI-vn轴段左端需制出一轴肩，故取v -VI段的直径dv-

39、vi=65mm半联轴器与轴配合的毂孔长度Li=107mm为了保证轴端档圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故V1-口段的长度应比 Li略短一些，现取 Lw-皿=105mm初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用7213AC型角接触球轴承。参照工作要求并根据 dw-产65mm由轴承产品目录中初步选取标准精度级的7214AC型角接触球轴承，其尺寸为dXDX B=70mm（ 125mmx 24mm 故 di-n=div- v=70mrp 而 Li-n=24mrm Lw- v=24+20=44mm左端滚动轴承采用轴环进行轴向定位。由表15-7查得7214AC型角接触球轴承的定位高

40、度 h=6mm因此，取得 dn-m=83mna右端轴承采用套筒进行轴向定位，同理可得套筒右端高度为 6mm取安装齿轮出的轴段m-IV的直径dm-iv=75mm齿轮的右端与右端轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为100mm为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 15 1V=98mm轴承端盖的总宽度为30mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆，取端盖的外端面与联轴器左端面间的距离L=30mm故取Lv-w=60mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。3）轴上零件的轴向定位半联轴器与轴的联接，选用平键为18mmK 11mm 80mm半联轴器与轴的配合为H7/k6。齿轮与轴的联接，选用平键为 20mmK 12mm 80mm为了保证齿轮与轴配合 有良好的对中性，故选齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6。4）确定轴上圆角和倒角尺寸参考表15-2 ,取轴端倒角2.0M451各圆角半径见图轴段编号长度（mm直径（mm配合说明I - n2470与7214AC型角接触球轴承配合n - m1083轴环m - w9875与大齿轮以键联接配合，套筒定位w - V4470与7214AC型角接触球轴承 配合V -VI6068与端盖配合，做联轴器的轴向定位vi - vn10566与联轴器键联接配合总长度341mm教育资料(5)