毕业设计锥斜轴系1

1、重庆工商大学2009届毕业“论文”设计题 目： B650带式输送机驱动装置 子 题 目： 轴系设计计算 专 业： 机械设计及自动化 姓 名： × × × 班 级： × × × 指导教师： 王 永 安 起止日期： 2012年1月18日至2012年5月18日 目 录1 设计题目······················&

2、#183;··········································12 工况条件······

3、··················································

4、·····13 减速器类型···········································

5、3;························14动力参数························

6、3;······································15 轴系的设计计算··········

7、··················································

8、·25.1 高速轴的设计计算···············································

9、;···25.2中间轴的设计计算·············································

10、;·······45.3低速轴的设计计算·········································

11、;················55.4轴承的设计································&#

12、183;·······················75.5键的设计计算························

13、3;·······························106 轴工作图·················&#

14、183;···············································127 参考文献·

15、··················································

16、············121. 设计题目1.1 主标题：B650带式输送机驱动装置设计。1.2副标题：轴系设计计算2. 工况条件：B650带式输送机由电动机驱动，传动滚筒驱动合力F=6500N，输送机带速=2.5m/s，输送机传动滚筒直径D=500mm（包胶），输送机工作寿命10年（每天工作8小时，每年工作300天），单向运转，有粉尘，室内工作。3. 减速器类型采用锥-斜齿轮直角轴两级齿轮减速器。4. 动力参数4.1驱动装置所需的动力参数列于下表：轴编号电动机减速器传动滚筒

17、O轴轴轴轴轴转速r/minn0=970n1=970n2=381.89n3=95.49n4=95.49功率kWP0=20.2P1=20.06P2=18.86P3=17.38P4=17.09转矩N·mT0=60.23T1=59.78T2=338.82T3=1378.2T4=1709.2两轴连接联轴器齿轮齿轮联轴器传动比ii01=1i12=2.54i23=4i34=1传动效率0=0.991=0.942=0.963=0.984.2齿轮受力情况列于下表：齿轮位置轴轴轴z1=19z2=66z3=21z4=84圆周力Ft / NFt1=1592.5Ft2=1592.5Ft3=7879.5Ft4=7

18、879.5径向力Fr / NFr1 =539.3Fr2 =539.3Fr3 =2936.2Fr4 =2936.2轴向力Fa / NFa1=212.4Fa2=212.4Fa3=1729.5Fa4=1729.5法向力Fn / NFn1=1694.7Fn2=1694.7Fn3=8584.8Fn4=8584.85. 轴系的设计计算5.1高速轴的设计计算1）已知条件高速轴（轴I）传递功率P1=20.06kW，n1=970r/min，小齿轮大端分度圆直径d1=91mm，齿宽中点处分度圆直径dm1=（1-0.5R）d1=75.075mm，齿轮宽度b=60mm。2）轴的材料选择选用45号钢，调制处理，热处理硬

19、度HB217255。3）轴的强度计算轴的强度计算均按照实心轴进行计算（1）按扭转强度计算 d1 = A = 115×=31.56mm式中：T1高速轴传递的扭矩，T1=59.78N.m； 许用切应力，查表5-1-7得=35MPa，A=115按照表5-1-8，该轴增大后的直径31.56+31.56×5%=33.14mm（2）按弯矩合成强度计算校核 = -1d = 式中：轴截面的工作应力，MPaM轴截面的合成弯矩，N.mm脉动循环系数，=0.6T轴截面的转矩，N.mm-1许用弯曲应力，MPa，查表5-1-1得，-1=215MPaM= =63115Nmm= =19.95MPa &l

20、t; -1符合设计要求4）支承点的载荷计算根据轴的支点布置，可取轴承1和轴承2的跨度L1=80mm，轴承2与齿轮宽度中点距离L2=120mm。则Fr1=×Ft =×1592.54=637NFr2=×Ft =×1592.54=956N5.2 中间轴的设计计算1）已知条件中间轴（轴II）传递功率P2=18.86kW，n2=381.89r/min，传递转矩T2=338.82N.m，小齿轮分度圆直径d3=86mm，齿轮宽度60mm。2）轴的材料选择选用45号钢，调制处理，热处理硬度HB217255。3）轴的强度计算轴的强度计算均按照实心轴进行计算（1）按扭转强度

21、计算 d2 = A = 115×=42.19mm式中：T2中间轴传递的扭矩，T2=338.82N.m； 许用切应力，查表5-1-7得=35MPa，A=115按照表5-1-8，该轴增大后的直径42.19+42.19×5%=44.3mm（2）按弯矩合成强度计算校核 = -1d = 式中：轴截面的工作应力，MPaM轴截面的合成弯矩，N.mm脉动循环系数，=0.6T轴截面的转矩，N.mm-1许用弯曲应力，MPa，查表5-1-1得，-1=215MPaM= =361578Nmm= =47.7MPa < -1符合设计要求4）支承点的载荷计算根据轴的支点布置，可取轴承1和锥齿轮的距离

22、L1=100mm，锥齿轮和小斜齿轮的跨距L2=150mm，小斜齿轮与轴承2的跨度L3=100mm。则Fr3=×Ft =×7879.5=2251NFr4=×Ft =×7879.5=5628N5.3 低速轴的设计计算1）已知条件低速轴（轴）传递功率P3=17.38kW，n3=95.49r/min，传递转矩T3=1378.2N.m，齿轮分度圆直径d4=344mm，齿轮宽度95mm。2）轴的材料选择选用45号钢，调制处理，热处理硬度HB217255。3）轴的强度计算轴的强度计算均按照实心轴进行计算（1）按扭转强度计算 d3 = A = 115×=65.

23、17mm式中：T3低速轴传递的扭矩，T3=1378.2N.m； 许用切应力，查表5-1-7得=35MPa，A=115按照表5-1-8，该轴增大后的直径65.17+65.17×5%=68.43mm（2）按弯矩合成强度计算校核 = -1d = 式中：轴截面的工作应力，MPaM轴截面的合成弯矩，N.mm脉动循环系数，=0.6T轴截面的转矩，N.mm-1许用弯曲应力，MPa，查表5-1-1得，-1=215MPaM= =1446312Nmm= =52MPa < -1符合设计要求4）支承点的载荷计算Fr5= =2446 NFr6=6136N5.4 轴承的设计 轴轴承的设计校核1）初选轴承型

24、号：按照轴的轴径和工作条件，初选轴承型号为30207，由表6-1-54查得，Cr=51.5kN，C0r=37.2kN，e=0.37，Y=1.6。2）计算两轴承所受的轴向力S1、S2和轴向载荷Fa1和Fa2由表6-1-21： S1=199N S2=298.8N因为： S1+Fa1=199+214.4=413.4>S2所以： Fa1=S1=199N Fa2= S1+ Fa1=413.4N3）当量载荷轴承=0.31<e=0.37，因此，由表6-1-20查得X1=1，Y1=0 P1=fp·Fr1由表6-1-19，取fp =1.5P1=1.5× 637=956N轴承=0.

25、43>e=0.37，因此，由表6-1-20查得X2=0.4，Y2=1.5P2= fp(X2Fr2+Y2Fa2)=1.5（0.4×956+1.5×413.4）=1504N4）轴承寿命由于P1<P2，因此按P2计算L10h=2240139h>20000h满足要求。 轴轴承的设计校核1）初选轴承型号：按照轴的轴径和工作条件，初选轴承型号为30209，由表6-1-54查得，Cr=64.2kN，C0r=47.8kN，e=0.4，Y=1.5。2）计算两轴承所受的轴向力S3、S4和轴向载荷Fa3和Fa4由表6-1-21： S3=662N S4=1876N因为： S3+F

26、a3=662+1729.5=2391.5>S4所以： Fa3=S3=662N Fa4= S3+ Fa4=2391.5N3）当量载荷轴承=0.29<e=0.4，因此，由表6-1-20查得X3=1，Y3=0 P3=fp·Fr3由表6-1-19，取fp =1.5P3=1.5× 2251=3376.5N轴承=0.42>e=0.4，因此，由表6-1-20查得X4=0.4，Y4=1.5P4= fp(X4Fr4+Y4Fa4)=1.5（0.4×5628+1.5×2391.5）=8758N4）轴承寿命由于P3<P4，因此按P4计算L10h=156277h>20000h满足要求。 轴轴承的设计校核1）初选轴承型号：按照轴的轴径和工作条件，初选轴承型号为30314，由表6-1-54查得，Cr=208kN，C0r=162kN，e=0.35，Y=1.7。2）计算两轴承所受的轴向力S5、S6和轴向载荷Fa5和Fa6由表6-1-21： S5=719N S6=1805N因为： S5+Fa5=719+1729.5=2448.5>S4所以： Fa5=S5=719N Fa6= S5+ Fa5=2448.5N3）当量载荷轴承=0.29<