课程设计 电动卷扬机传动装置的设计

1、学生课程设计（论文）学生课程设计（论文）题 目：电动卷扬机传动装置的设计 学生姓名： 学 号：所在院(系)： xxx 学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： xxx 机械电子 指 导 教 师： xxx 职称：xxx x 年 x 月 x 日xx 学院教务处制 xxxx 学院本科学生课程设计任务书学院本科学生课程设计任务书题题目目设计电动卷扬机传动装置1 1、课程设计的目的、课程设计的目的本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，自学，查资料，独立实践的机会。将本学期课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力，提高学生综合运用所学知识的能力，装配图、零件图的

2、设计绘图能力。2 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）工作条件：间歇工作，每班工作时间不超过 15，每次工作时间不超过 10min，满载起动，工作有中等振动， ，两班制工作，小批量生产，钢速度允许误差5。设计寿命 10 年。要求：(1)随时复习教科书、听课笔记及习题。(2)及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。(3)认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。(4)按预定计划循序完成任务。(5)按学校规定格式书写说明书，交电子和纸质文档。3 3、主要参考文献、主要参考文献1所学相关课程

3、的教材2机械设计课程设计3机械设计手册4电动机手册4 4、课程设计工作进度计划、课程设计工作进度计划(1)准备阶段（1 天）(2)设计计算阶段（3 天）(3)减速器的装配图一张（4 天）(4)绘零件图三张（3 天）(5)编写设计说明书（3 天）(6)答辩或考察阶段。(1 天)指导教师指导教师（签字）日期年 月 日教研室意见：教研室意见：年 月 日学生学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日注：注：任务书由指导教师填写。课程设计（论文）指导教师成绩评定表课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称题目名称设计电动卷扬机传动装置评分项目评分项目分分值值得得分分评价内涵评价内涵01学习态度6 6遵守

4、各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7 7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。工作表现20%03课题工作量7 7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。04综合运用知识的能力1010能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05应用文献的能力5 5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5 5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思

5、路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5 5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。能力水平35%08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）1010具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5 5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量3030综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。成果质量45%11创新1010对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩成绩指指导导教教师师评评语语指导教师签名：

6、年月日xxxxxx 学院本科学生课程设计任务书学院本科学生课程设计任务书题目 6设计电动卷扬机传动装置1 1、课程设计的目的、课程设计的目的本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，自学，查资料，独立实践的机会。将本学期课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力，提高学生综合运用所学知识的能力，装配图、零件图的设计绘图能力。2 2、课程设计的内容和要求（包括：传动装置简图、原始数据、技术要求、工作、课程设计的内容和要求（包括：传动装置简图、原始数据、技术要求、工作要求等）要求等）传动装置简图：原始数据：数据编号123456789 910钢拉力 F/KN101214

7、1516182011131317钢速度(v/m/min)1212101010881212128卷筒直径 D/mm450460400380390310320440480480330工作条件：间歇工作，每班工作时间不超过 15，每次工作时间不超过 10min，满载起动，工作有中等振动， ，两班制工作，小批量生产，钢速度允许误差5。设计寿命 10 年。要求：(1)随时复习教科书、听课笔记及习题。(2)及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。(3)认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。(4)按预定计划循序完成任务。(5)按学校规定格式书写说明书，交电子和纸质文档。3 3、主

8、要参考文献、主要参考文献1所学相关课程的教材2机械设计课程设计3机械设计手册4电动机手册4 4、课程设计工作进度计划、课程设计工作进度计划(1)准备阶段（1 天）(2)设计计算阶段（3 天）(3)减速器的装配图一张（4 天）(4)绘零件图三张（3 天）(5)编写设计说明书（3 天）(6)答辩或考察阶段。(1 天)指导教师指导教师（签字）日期年 月 日教研室意见：教研室意见：年 月 日学生学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日注：注：任务书由指导教师填写。目录一一. . 电动机的选择电动机的选择.81.1 选择电动机的总类、类型和结构形式选择电动机的总类、类型和结构形式.81.1.1 选择电

9、动机系列.81.1.2 电动机容量的确定.81.1.3 选择电动机的转速.91.1.4 计算总传动比并分配各级传动比.91.2 传动比的分配及传动装置的运动和动力参数传动比的分配及传动装置的运动和动力参数.91.2.1 各轴的转速.91.2.2 各轴功率.101.2.3 各轴的转距.10二二. 蜗轮蜗杆的设计计算蜗轮蜗杆的设计计算.112.1 蜗杆蜗轮参数选择计算蜗杆蜗轮参数选择计算.112.1.1 蜗轮蜗杆材料.112.1.2 根据齿面接触疲劳强度计算蜗轮蜗杆.112.1.3 蜗轮参数.122.1.4 蜗杆参数.122.2 蜗轮蜗杆弯曲疲劳强度校核蜗轮蜗杆弯曲疲劳强度校核.12三三. 直齿圆

10、柱齿轮设计计算直齿圆柱齿轮设计计算.133.1 齿轮材料精度等级齿数选择齿轮材料精度等级齿数选择.133.1.2 材料选择.133.2 按齿面接触疲劳强度设计按齿面接触疲劳强度设计.133.2.1 设计计算.133.2.2 计算循环次数.143.2.3 计算齿宽与齿高之比hb.143.2.4 计算载荷系数.153.2.5 按实际载荷系数校正所算得分度圆直径.153.3 按齿根弯曲疲劳强度设计按齿根弯曲疲劳强度设计.153.3.1 确定式中的各计算参数.153.3.2 计算大小齿轮的 FSaFaYY并加以比较.163.3.3 设计计算.163.4 几何尺寸计算几何尺寸计算.16四四. 轴的设计计

11、算轴的设计计算.174.1 蜗轮轴的设计计算蜗轮轴的设计计算.174.1.1 按扭转强度计算轴的最小直径.174.1.2 确定轴的各段直径和长度.174.1.3 按弯扭合成应力校核轴的强度.184.1.4 判断危险截面.194.1.5 精确校核截面左侧.194.1.6 精确校核截面右侧.204.2 蜗杆轴的强度设计计算蜗杆轴的强度设计计算.214.2.1 蜗杆的设计.214.2.3 确定蜗杆上的作用力.224.2.4 蜗杆结构设计.224.2.5 求蜗杆上的载荷.224.2.6 按弯扭合成应力校核蜗杆的强度.244.3 小齿轮轴的设计计算小齿轮轴的设计计算.244.3.1 选用轴的材料及许用应

12、力.244.3.2 按轴的扭转强度确定轴的最小直径.244.3.3 确定轴的各段直径和长度.244.3.4 按弯扭合成应力校核轴的强度.25五五. 滚动轴承的选择计算和校核滚动轴承的选择计算和校核.265.1 蜗杆轴承的选择计算及校核蜗杆轴承的选择计算及校核.265.1.1 作用在轴上的载荷.265.1.2 计算轴承当量载荷.275.1.5 计算轴承寿命.275.2 蜗轮轴上轴承校核计算蜗轮轴上轴承校核计算.275.2.1 作用在轴承上的载荷.275.2.3 计算当量载荷.285.2.4 计算寿命.28六六. 键的联接强度计算键的联接强度计算.286.1 电机轴上键的连接强度计算电机轴上键的连

13、接强度计算.286.2 蜗杆轴上键的连接强度计算蜗杆轴上键的连接强度计算.286.3 蜗轮轴与蜗轮连接键的强度计算蜗轮轴与蜗轮连接键的强度计算.296.4 蜗轮轴与联轴器相联键的强度计算蜗轮轴与联轴器相联键的强度计算.296.5 小齿轮与联轴器相联的键的强度计算小齿轮与联轴器相联的键的强度计算.29七七. 箱体的设计计算箱体的设计计算.30八八. 减速器及轴承的润滑和密封减速器及轴承的润滑和密封.308.1 减速器的润滑减速器的润滑 .308.2 减速器的密封减速器的密封.308.3 视孔盖及通气塞的选择视孔盖及通气塞的选择 .318.4 轴承的润滑轴承的润滑.31九九. 热平衡校核热平衡校核

14、.31参参 考考 书书 目目.31一. . 电动机的选电动机的选择1.1 选择电动机的总类、类型和结构形式1.1.1 选择电动机系列按工作要求选择和条件选择 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。1.1.2 电动机容量的确定如上图所示，电动机所需要的功率是 式（1.1-1）WWPP0式中 电动机所需要功率，oPkw 工作功率，wPkw 传动总效率。W其中，工作机所需要的工作功率： KWVFPW6 . 260100012130001000传动的总效率 式（1.1-2）265243221W式中： 联轴器效率 0.99 1双头蜗轮啮合效率 0.80，2开式齿轮啮合效率 0.94，3深沟

15、球轴承效率 0.994卷筒效率 0.965圆锥滚子轴承 0.986则传动装置的总效率由式（1.1-2）得6660. 098. 096. 099. 094. 080. 099. 0222w所以电动机的功率由式（1.1-1 得） KWPPWW9 . 3666. 06 . 201.1.3 选择电动机的转速 计算滚筒的转速： min/96. 71048014. 32 . 060603rDvnw由电动机的额定功率，查课程设计书，根据电动机工作制为,每一工作周3S期为 10min,所以取额定功率为 4.0kw。选取型号：YZR160M1-6 电动机，转速 n=944 r/min.1.1.4 计算总传动比并

16、分配各级传动比总的传动比：59.118wnni 各级传动比：取 蜗轮传动比，齿轮传动比 ；00.201i93. 52i1.2 传动比的分配及传动装置的运动和动力参数 1.2.1 各轴的转速min/9441rnn电机min/2 .4712rinn电机min/2 .4723rnnmin/96. 7234rinn1.2.2 各轴功率kwPP96. 311电机KWPP04. 322612KWPP77. 2526123KWPP55. 2243341.2.3 各轴的转距mNPTd47.409609550电机mNTT07.4011电机mNiTT73.615262112mNTT02.562526123mNiT

17、T47.3070232434运动和动力参数计算结果整理如下: 表 1.1轴号功率KW转速（r/min）转矩Nm电动机轴494440.47轴 13.9694440.07轴 23.0447.2615.73轴 32.7747.2562.73轴 42.557.963070.47二. 蜗轮蜗杆的设计计算2.1 蜗杆蜗轮参数选择计算2.1.1 蜗轮蜗杆材料 查表：取蜗杆头数，传动比，蜗杆材料为21z201i45 钢高频淬火，蜗轮材料为铝青铜。 MPa350 MPa1802.1.2 根据齿面接触疲劳强度计算蜗轮蜗杆根据公式： 式（2.1-1）EPnHZlKF0式中：啮合齿面上的法向载荷，N；nF 接触线总长

18、，；0lmm 载荷系数； K 材料弹性影响系数，；查表得；EZ21MPa160EZ 式（2.1-2） 232)(HPEZZKTa式中： 蜗轮上转矩，；2TmmN 52101573. 6TmmN 接触系数，；pz5 . 2pz根据式 2.1-2 mma95.153)1805 . 2160(101573. 62 . 1235中心距取 160；因为；取；取蜗杆；amm20i3 . 6mmmd631此时，查表得出故可用；39. 01ad7 . 24 . 2PZ变位系数为；)1032. 0(2x导程角；2 . 0tan111dmZqZ；41, 221ZZ 0361811；传动误差为；5 .2012ZZi

19、%5 . 220205 .202.1.3 蜗轮参数蜗轮分度圆直径：；mmdmZdw3 .258222蜗轮喉圆直径：，；mmhddaa9 .270222212aahmh蜗轮齿根圆直径：，mmhddff18.2432222；)2 . 0(2 . 12cmchmhaf节圆直径：；mmmdDaW35.2805 . 122蜗轮宽度：，取；7 .5675. 012adbmmb5622.1.4 蜗杆参数蜗杆直径：；mmqmd631蜗杆节圆直径：；mmxqmdW70.61221蜗杆齿顶圆直径：；mmhddaa60.752111蜗杆齿根圆直径：；mmhddff88.472111蜗杆齿宽：，取 110；mmmzb

20、798.8406. 011211bmm蜗杆轴向齿距：；mmmpa8 .192.2 蜗轮蜗杆弯曲疲劳强度校核根据公式： 式（2.2-1）YYmddKTFaF221253. 1式中：蜗轮齿形系数；2FaY螺旋角影响系数；Y；56.43)(cos322ZZV1032. 02x查表得：；45. 22FaY；919. 01401Y 式（2.2-2） FNFFK查表：铝青铜金属模铸造，； MPaF90公式：；8210934. 160hlLjnN；56. 010934. 110986FNK根据公式（2.2-2） ； MPaFF4 .5056. 0根据公式（2.2-1） 弯曲强度满 221294.2453.

21、1FFaFMPaYYmddKT足要求；式中：3 . 6;10258;1063;919. 0;45. 2;m*1073.615; 2 . 1-32-312-32mmdmdYYKNTKFa三. 直齿圆柱齿轮设计计算3.1 齿轮材料精度等级齿数选择 由于是开式齿轮，故选用 7 级精度；3.1.2 材料选择 小齿轮选用 40Gr，调质，硬度为 229269HBW；大齿轮选用 45，调质，硬度为 217255HBW；由于，故选小齿轮齿数，大齿轮齿数；03. 6i151Z912Z3.2 按齿面接触疲劳强度设计3.2.1 设计计算由设计计算公式： 式（3.2-1） 3321)(132. 2dKTZuudHE

22、t式中： K载荷系数，K=1.2；;/02.5623mNT 齿宽系数，取；d2 . 1d材料弹性影响系数，取；EZ218 .189 MPaZE07. 612ZZu 式（3.2-2） limHNHK3.2.2 计算循环次数811110902. 160ntN722210208. 360ntN接触疲劳寿命系数： 72. 0109171NKN88. 0109272NKN查表：小齿轮接触疲劳强度极限MPaH5301lim大齿轮接触疲劳强度极限MPaH4802lim由公式（3.2-2）： MPaH6 .3811MPaH4 .4222将，中较小的带入式（3.2-1）： 1H2H40.119)(121331H

23、HEtZZZuudKTd其中，查表得；取632. 1a888. 0Z8 .189, 5 . 2EHZZsmndvt/30. 010006011mmddbt28.14313.2.3 计算齿宽与齿高之比hb模数 mmZdmtt96. 711齿高 mmmh91.1725. 2891.1728.143hb3.2.4 计算载荷系数根据，7 级精度等级，查表的动载荷系数为smv/3 . 01VK直齿轮，；1FHKK查表得使用系数；1AK查表，用插值法查得 7 级精度，小齿轮相对支撑非对称布置是，；26. 1K故载荷系数为26. 1KKKKKVA3.2.5 按实际载荷系数校正所算得分度圆直径mmddt36.

24、1212 . 126. 1311811Zdm3.3 按齿根弯曲疲劳强度设计 式（3.3-1） 32112dZKTSYmFSaFa3.3.1 确定式中的各计算参数查表的小齿轮的弯曲疲劳强度极限；MPaFE4201大齿轮的弯曲疲劳强度极限；MPaFE3802齿宽系数；2 . 1d取安全系数；4 . 1S弯曲疲劳许用应力为： MPaSKFEFNF92.241111 MPaSKFEFNF52.267222载荷系数 K 取 1.2；查取齿形系数： ，；82. 21FaY08. 22FaY查取应力校正系数：，；53. 11SaY78. 12SaY3.3.2 计算大小齿轮的并加以比较 FSaFaYY； 01

25、7369. 0111FSaFaYY； 013684. 0222FSaFaYY小齿轮的数值较大；3.3.3 设计计算根据式（3.3-1）： ； 18. 4013684. 015152 . 15620202 . 12cos23322221d23FSaFaYYZYYKTm故齿轮模数；5m；90;1821ZZ3.4 几何尺寸计算mmmZd12011mmmZd72822mmdda42422mmdbd1441取；mmbmmb144;15021四. 轴的设计计算4.1 蜗轮轴的设计计算材料选用 45 钢调质，MPaT454.1.1 按扭转强度计算轴的最小直径根据公式： 式（4.1-1）mmnpAdI63.4

26、630式中：轴的传递功率，；pKW 轴的转速，；nmin/r 取；1200A输出轴的最小直径是安装联轴器处轴的直径，为了与联轴器的孔相适应，故选取联轴器型号；联轴器转矩，查表，转矩变化小，故；3TKTAca5 . 1AK则： mmNTKTAca9235953按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用 TL9 型弹性联轴caT器，公称转矩为 1000000；半联轴器的孔径；半联轴器的长mmN mmd501度；半联轴器与轴配合的孔长；mmL112mmL8414.1.2 确定轴的各段直径和长度为了满足联轴器，故 -A 需要一轴肩，故；半联轴器与轴配合，mmDAB57长，故；初步选择轴承，因

27、承受径向力，较小的轴向力，故mmL841mml801可选用圆锥滚子轴承，因，故选用 30212 型圆锥滚子轴承；mmd572故，取；189560TDdmmdd6073mmTl75.237mml247安装蜗轮处，蜗轮定位轴环段直径；轴承定位轴环段直mmd654mmd755径；由于安装联轴器，故，由于安装轴承和套筒，故mmd686mml502；由于要小于蜗轮mmasTl4375.42410575.2343，安装蜗轮轴；蜗轮定位轴环，取mml91,1mml864mmhl74 . 15；抵紧轴承，取；见图 4.1-1；mml105mmsal5106mml106图 4.1-14.1.3 按弯扭合成应力校

28、核轴的强度蜗轮受水平力NdTFt41302222蜗轮受垂直力；式中；NFFtr1342tan22020绘制弯矩扭矩图 4.1-2： 图 4.1-2 载荷水平面 H垂直面 V支反力 FNFFHH206921NFFVV67121弯矩 MmmNMH510476. 1mmNMV510715. 1总弯矩mmNM5109 . 1扭矩mmNT 532850校核轴上最大弯矩和扭矩的截面（C 截面） ；扭转应力为脉动循环应力，取6 . 0根据公式： 式（4.1-2）WTMca22式中： 31 . 0 dW 由式 4.1-2 得：MPaca54.13此轴材料为 45 钢调质，查表得；故安全； MPa401 1ca

29、4.1.4 判断危险截面从应力集中对轴的疲劳强度影响来看，截面 V 和应力最集中。从受载的情况来看，截面 C 上的应力最大。截面 V 的应力集中的影响和相近，但截面 V 不受扭矩作用，同时轴径也比较大，故不必做强度校核。截面 C 上虽然应力最大，但应力不集中而且这里轴比较大，故 C 截面也不必校核。故只需校核截面左右两侧即可。4.1.5 精确校核截面左侧抗弯截面系数： 33216001 . 0mmdW抗扭截面系数： 33432002 . 0mmdWT截面左侧弯矩：mmNM04.44154136351057.1713截面左侧扭矩：mmNT 532850截面左侧弯曲应力：MPaWMb044. 2截

30、面左侧扭矩应力：MPaWTTT33.12材料为 45 钢调质，查表得： ；MPaB640MPa2751MPa1551截面上轴肩形成的理论应力集中系数；因；查表取,07. 1,033. 0dDdr;31. 1, 0 . 2由图可得材料的敏感系数为： 85. 0,82. 0qq故有效应力集中系数按式为： 82. 111qK 26. 111qK查表得：尺寸系数；扭转尺寸系数；67. 082. 0轴按磨削加工，查表得表面质量系数为： 92. 0轴表面未经强化处理，即；1q综合系数为： 80. 211kK62. 111kK碳钢的特性系数： ；取2 . 01 . 01 . 0；取1 . 005. 005.

31、 0计算安全系数值，则得： caS05.481maKS 37.151maKS 8 . 164.1422SSSSSSca故可知其安全。4.1.6 精确校核截面右侧抗弯截面系数： 33274621 . 0mmdW抗扭截面系数： 33549252 . 0mmdWT截面右弯矩：mmNM04.44154136351057.1713截面右侧扭矩：mmNT 532850截面右侧弯曲应力：MPaWMb60. 1截面右扭矩应力：MPaWTTT7 . 9过盈配合处，用插值法查表求出，并取；KKK8 . 0于是得： 16. 3K53. 28 . 0KK轴按磨削加工，边面质量系数为：92. 0故得综合系数为： 25.

32、 311kK所以轴在截面的安全系数为：88.521maKS97.111maKS8 . 17 .1122SSSSSSca故该轴在截面右侧强度也是足够的。4.2 蜗杆轴的强度设计计算4.2.1 蜗杆的设计蜗杆的工作条件如下表：输入功率 P13.54Kw转速 n1960r/min由资料 1-370p 表 15-3 取 A0=120，由公式：72.1730nPAd 为蜗杆的最小直径，由装配关系可知，最小处的直径为装联轴器的直径。 查资料 1-351p 表 14-1 得1TKTAca7 . 1AK则 mmNTca 60105 按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，机械设计手册（GB/T5014-caT

33、2003）,选用 TL6 型弹性联轴器，轴孔长度为。mml844.2.3 确定蜗杆上的作用力蜗杆受力情况如下表：切向力11212dTFFat1095N轴向力22212dTFFta4047N径向力tan221trrFFF1472N由上表可知，蜗杆受的轴向力较大，故与蜗杆配合的轴承选择圆锥滚子轴承，由于此处轴径为，选择轴承型号为 30210， mm504.2.4 蜗杆结构设计 拟定设计方案，如 4.2-1 图所示：图 4.2-1根据定位要求确定个轴段轴径和长度：为了满足联轴器要求，段轴径由联轴器确定为，而用于联轴器轴mmd401向定位的轴肩高度为 7mm，故 2 段轴径为，3 段是装轴承段，根据载

34、mmd472荷去圆锥滚子轴承，型号为 30210，故，根据圆锥滚子轴承的mmdd5073轴向定位要求，取 4 段轴径为。根据联轴器的要求，取mmdd5664，根据安装联轴器的方便，故。由轴承确定mml801mml502。由蜗杆齿宽确定，综合考虑蜗杆与蜗轮的装mmll2275.2173mml1105配关系，即蜗杆旋齿部分处于减速器中间，取。与联轴器配合的mmll8364键选择类型为半圆键，标记为 87454.2.5 求蜗杆上的载荷首先根据结构简图作出轴的计算简图：图 4.2-2简支梁支承跨度： L=273mm根据蜗杆所受载荷作出其受力图和弯矩图如下：图 4.2-3支反力 F6 .54721NHN

35、HFF NFNV2691NFNV12032弯矩 MmmNMH4 .74747mmNMV 367181mmNMV1642092总弯矩mmNM 826001mmNM1801842扭矩 TmmNT 352104.2.6 按弯扭合成应力校核蜗杆的强度进行校核时，只需对危险截面进行校核， （即截面 C） ，根据上表中的数据和公式： 122224.14MPaWTMca 0.6式中 由于蜗杆的材料前面已选择为 45 钢，表面高频淬火，160MPa4.3 小齿轮轴的设计计算4.3.1 选用轴的材料及许用应力材料选用 45 钢，； MPa404.3.2 按轴的扭转强度确定轴的最小直径根据公式： 式（4.3-1）

36、mmnpAd08.440式中：轴传递的功率，pKW 轴的转速，nmin/r 取1200A轴的最小直径是安装联轴器处轴的直径，为了与联轴器的孔相适应，故选取联轴器型号；联轴器转矩，查表，转矩变化小，故；3TKTAca5 . 1AK则： mmNTKTAca7445853按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用 LU10 型 Y 型轮caT胎联轴器，共称转矩为 800000；半联轴器的孔径；半联轴器mmN mmd501的长度；半联轴器与轴配合的孔长；mmL112mmL11014.3.3 确定轴的各段直径和长度为了满足联轴器，故 -A 需要一轴肩，故；半联轴器与轴配合，mmDAB57长，故

37、；初步选择轴承，因承受径向力，有很小的轴向力，mmL112mmL1101故选用深沟球轴承，因，故选用 6012 型深够球轴承；mmD572故，由于安装轴承，故189560TDdmmdd6073mmll1873；安装蜗轮处，轴环处直径；由于安装联轴器，mmd686mmd66mmd74故，由于安装轴承和套筒，故；安装蜗轮故；mml622mml523mml784抵紧蜗轮故；由于抵紧轴承故；mml135mml206见图 4.3-1：图 4.3-14.3.4 按弯扭合成应力校核轴的强度蜗轮受水平力NdTFt6 .112562222蜗轮受垂直力；式中；NFFtr3657tan22020绘制弯矩扭矩图 4.

38、3-2： 图垂直方向水平方向4.3-2载荷水平面 H垂直面 V支反力 FNFFHH562821NFFVV182821弯矩 MmmNMH51072. 4mmNMV51053.11总弯矩mmNM51096. 4扭矩mmNT 506530校核轴上最大弯矩和扭矩的截面（C 截面） ；扭转应力为脉动循环应力，取6 . 0根据公式： 式（4.3-2）WTMca22式中： 31 . 0 dW MPaca49.12此轴材料为 45 钢调质，查表得；故安全； MPa401 1ca五. 滚动轴承的选择计算和校核5.1 蜗杆轴承的选择计算及校核选用轴承型号为 30308，查手册得，KNGr9 .90KNGor108

39、5.1.1 作用在轴上的载荷图 5.1-1轴所受轴向载荷：NFa4047轴所受径向载荷：NFr2568两轴承受到的径向载荷NFVr4351NFVr10372NFFHrHr54712NFFFHrVrr69921211NFFFHrVrr117222222两轴承所受的轴向力对于圆锥滚子轴承，派生力；YFFrd2查手册得 ；，37. 0e7 . 1Y；NFd2051NFd3442按公式： NFFFdaca425221NFFda20522eCFa036. 001eCFa0054. 002故取；4 . 0 x5.1.2 计算轴承当量载荷因轴承运转中有中等冲击载荷，按表查得，取；8 . 12 . 1pf5

40、. 1pf计算当量载荷：NFYFXfParp104811111NFYFXfParp1758222225.1.5 计算轴承寿命因为，所以按轴承 2 计算；12PP hPCnLh2400007601026由以上计算可知所选轴承符合要求。5.2 蜗轮轴上轴承校核计算选用轴承型号 6012，查手册得，KNCr7 .31KNCOr2 .245.2.1 作用在轴承上的载荷轴承受径向载荷：NFr2175轴承受轴向载荷：NFa5 .279求相对轴承载荷对应的 值和值eY相对轴承载荷为： 0115. 00CFa轴承最小；故取；025. 00CFa22. 0,56. 0, 2eXY5.2.3 计算当量载荷 根据公式：NYFXFfParp24695.2.4 计算寿命 所选轴承满足寿命要求。hPCnLh330000060106六. 键的联接强度计算6.1 电机轴上键的连接强度计算型号： 25810lhb材料为铸铁， MPap50电机输出轴：mmd38扭矩：mNT31.36根据公式： 式（6.1- ppMPakldT53. 810231）故安全。6.2 蜗杆轴上键的连接强度计算型号：6078lhb材料为铸铁， MPap50轴：mmd30扭矩：mNT21.35根据公式 6.1-1： ppMPakl