帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)--二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器
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目 錄 一、 課程設(shè)計(jì) 任務(wù) 書 2 二、 設(shè)計(jì)要求 2 三、 設(shè)計(jì)步驟 2 1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 3 2. 電動(dòng)機(jī) 的選擇 4 3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 5 4. 計(jì)算 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5 5. 帶輪的設(shè)計(jì) 6 6. 齒輪 的 設(shè)計(jì) 8 7. 軸的設(shè)計(jì) 19 8. 滾動(dòng)軸承的選擇和校核 26 9. 聯(lián)軸器的選擇 27 30 30 四、 設(shè)計(jì)小結(jié) 31 五、 參考資料 32 - 1 - 111 一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目:機(jī)械廠 裝配車間輸送帶傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 2 3 5 4 1:(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 ) 工作情況: 單向運(yùn)輸、輕度振動(dòng)、環(huán)境溫度不超過 35 原始數(shù)據(jù): 主動(dòng)滾筒扭矩 T( N m): 1200; 主動(dòng)滾筒直徑 D( 360; 主動(dòng)滾筒運(yùn)輸帶速度 V( m/s): 運(yùn)動(dòng)要求:輸送帶運(yùn)動(dòng)速度允許誤差不超過 5; 使用壽命(年):十年,每年 350 天,每天 16 小時(shí); 檢修周期:一年小修,兩年大修; 生產(chǎn)批量:?jiǎn)渭∨a(chǎn); 生產(chǎn)長(zhǎng)型:中型機(jī)械廠。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)任務(wù) 圖(可附在說(shuō)明書內(nèi)) 0號(hào)或 1 圖紙) 輪類零件圖 1張、軸類零件圖 1張) - 2 - 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)要求 ( 1)減速器設(shè)計(jì)成:展開式二級(jí)減速器 ( 2)對(duì)所設(shè)計(jì)的減速器:要求有兩對(duì)斜齒輪傳動(dòng) 設(shè)計(jì)進(jìn)度 一周):機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課本閱讀,總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算及強(qiáng)度校核; 二周):裝配圖繪制及草圖繪制; 三周):齒輪零件和軸零件零件圖的繪制 ,設(shè)計(jì)說(shuō)明書的整理編寫。 設(shè)計(jì)步驟 置總體設(shè)計(jì) 方案 : 本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) : 題號(hào) 參數(shù) 8 主滾筒扭矩 ( 1200 主滾筒速度 ( m/s) 滾筒 直徑( 360 動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 輪相對(duì)軸承不對(duì)稱分布,故沿軸向載荷分布不均 ,要求軸有較大的剛度。 慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高,傳動(dòng)功率大,將 V 帶設(shè)置在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案 簡(jiǎn)圖 如下: 2 3 5 4 1500 50 - 3 - 2、電動(dòng)機(jī)的選擇 1)選擇 電動(dòng)機(jī) 的類型 2)選擇 電動(dòng)機(jī) 的容量 3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 圖 1:(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 ) 帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器(展開式)。 1、 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是: 單向運(yùn)輸、輕度振動(dòng) 。所以選用常用的封閉式 Y( 列的電動(dòng)機(jī)。 2、電動(dòng)機(jī)功率選擇: ( 1) 運(yùn)輸帶工作壓力: F=T/20000/60=2) 傳動(dòng)裝置的總功率:(查課程設(shè)計(jì)表 2 = 1 2 3 3 2 4 5= 1 帶傳動(dòng)的效率,取 2 滾動(dòng)軸承傳動(dòng)的效率,取 3 8 級(jí)精度齒輪傳動(dòng)的齒輪副效率,取 4 聯(lián)軸器的效率,取 3; 5主動(dòng)滾筒效率,取 (3) 主動(dòng)滾筒輸出功率 由 2T*v/( 1000*D)得: 4)電動(dòng)機(jī)工作功率 =、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速: 主動(dòng)滾筒 轉(zhuǎn)速 n =60*v/D=60* =指導(dǎo)書 2 V 帶傳動(dòng)常用的傳動(dòng)比范圍 4,二 級(jí)展開式 圓柱齒輪減速器 傳動(dòng)比 范圍為 40,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n=( 2 4)( 8 40) 合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)有 750r/1000r/1500r/3000r/ 種 方案 ,見下表: 表 1動(dòng)機(jī)參數(shù) 電動(dòng) 機(jī)型號(hào) 額定功率動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 /(r/電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 考 價(jià)格 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 50 720 147 920 rn w - 4 - 3、計(jì)算傳動(dòng)裝000 970 119 760 500 1440 81 510 000 2900 70 330 4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 綜合考慮減輕電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量、節(jié)約資金,選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 要性能見表 1要外形尺寸和安裝尺寸見表 1表 1電動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 步轉(zhuǎn)速(r/滿載轉(zhuǎn)速(r/堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大 轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 500 1440 1動(dòng)機(jī)主要外形尺寸和安裝尺寸 中心高 H 外形尺寸 L 腳安裝尺寸A B 軸伸尺寸 D E 平鍵尺寸 F G 132 515 315 216 178 38 80 10 33 1. 總傳動(dòng)比 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 主動(dòng)滾筒 轉(zhuǎn)速 n,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 n /n 1440/. 傳動(dòng)系統(tǒng)的 傳動(dòng)比 i i (10,開式二級(jí)斜齒圓柱齒輪 減速器的傳動(dòng)比 ) 為使 V 帶外廓尺寸不要太大, 初步取0i 二級(jí)減速器 傳動(dòng)比為 i 0/ 足二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍。 動(dòng)比 按展開式布置,考慮潤(rùn)滑條件,取高速級(jí)傳動(dòng)比 取 i= i1 .3 以 選定電動(dòng)機(jī)型 號(hào) i - 5 - 置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比( 1)總傳動(dòng)比i(2) 分配傳動(dòng)比 1)各軸的轉(zhuǎn)速 2)各軸的輸入功率 . 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 該傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)共有三軸,依次為軸軸軸 ( 1) 各軸轉(zhuǎn)速 n0/1440/576r/n1/ 576/n n/ 2i r/n=n= 2) 各軸輸入功率 P1 Pp 23 PP 23 PP 4 5=各軸的 輸出功率: P P P P P P P P 3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 1T =i 1 Nm 電動(dòng)機(jī) 軸的 輸出轉(zhuǎn)矩550550 440=m 所以 : Ti 1 =m TT 1i 1 2 =m TT 2i 2 3=m T=T 4 5=m 輸出轉(zhuǎn)矩 : TT m T T m T T m T T 320 Nm 表 1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 計(jì)算 結(jié)果 i i - 6 - 3)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 5. 齒輪的設(shè)計(jì) 功率 P 矩 T 速 r/入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 440 I 軸 76 軸 320 1. 確定計(jì)算功率 查課本表 8選擇工作情況系數(shù)為 p 為傳遞的額定功率 ,既電機(jī)的額定功率 . 2. 選擇帶型號(hào) 根據(jù) 9k ,選用 帶型為 B 型帶 3. 選取帶輪基準(zhǔn)直徑21, dd 帶輪基準(zhǔn)直徑 251 , 則大帶輪基準(zhǔn)直徑 102 ,取 152 。 4. 驗(yàn)算帶速 v 25/414125100060 1 在 5 25m/s 范圍內(nèi), 5. 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由于 , 所以 初 步 選 取 中 心 距 a :450)315125(02.10 dd 初定中心距 500 ,所以帶長(zhǎng) , 16144)()(22 0220 121 查表 選取 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 600, 得實(shí)際中心距 4 32/1 6 1 41 6 0 04 5 020 , 取 50 6. 驗(yàn)算小帶輪包角1 155180180 121 a dd 角合適。 7. 確定 v 帶根數(shù) z 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 7 級(jí)精度 小齒輪材料 45鋼(調(diào)質(zhì)) 大齒輪材料 45鋼 (正火 ) 251 d - 7 - 齒輪的設(shè)計(jì) 1) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 2) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 因 251 ,帶速 , 440r/動(dòng)比 i, 查 8b 表得 表 8 查表 8 K=9)(00 故選 Z=5 根帶。 8. 計(jì)算預(yù)緊力0 可得 ,故 : 單根普通帶張緊后的初拉力為 7 . 2 009)00 220 計(jì)算作用在軸上的 壓 軸 力p 1 7 3 0 . 62155s i . 2 61522s i 0 (一)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1, 齒輪材料,熱處理及精度 ( 1) 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制,故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪 ( 2) 高速級(jí)小齒輪選用 40質(zhì) ),齒面硬度為 小齒輪 280速級(jí)大齒輪選用 45鋼正火,齒面硬度為 大齒輪 240者材料硬度相差 40 ( 3) 取 小齒齒數(shù) 1Z =24,則大齒輪齒數(shù) i 24= 取 78。 ( 4) 齒輪精度 : 按 10095 88,選擇 7級(jí),齒根噴丸強(qiáng)化。 ( 5) 選取螺旋角:初選螺旋角為 =14 2, 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 2131 )(12 確定各參數(shù)的值 : 由表 10 =1,選載荷系數(shù)課本圖 10取區(qū)域系數(shù) 由表 10則 計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù) 60n1 0 576 1( 16 350 10) =109 h 5.1 206 101602N N 1 - 8 - 1/108 h 齒輪的疲勞強(qiáng)度極限 由表 10齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限1600 大 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限2550 查 課本 10 得: = =全系數(shù)取 S=1 H1= 1550 H 2 = 450 432 許用接觸應(yīng)力 M P 7 1 . 7 52/)3241 1 . 55(2/)( 21 由表 10得材料的彈性影響系數(shù) =小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 T=105 11/105 76 =104 小齒輪的分度圓直徑 (12 = . 9 2)4 7 1 . 7 2 . 9 43 計(jì)算圓周速度 100060 11nd t 2 . 021 00 060 5 766 6. 9 計(jì)算齒寬 b b=td =算模 數(shù) =14 t co ,取計(jì)算齒寬與 高之比 2 t 圓整取 K K K t - 9 - 齒高 h= =計(jì)算縱向重合度 =d 14t a a n =計(jì)算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) 根據(jù) ,7級(jí)精度 , 查圖 10 動(dòng)載系數(shù) KH= )d2d+103 b =+1) 1+103 圖 10F= 由圖 10H=載荷系數(shù) : K K K K=1 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算 得 的分度圓直徑 =3 =計(jì)算模數(shù) co 4. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 )(c 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 m 確定齒數(shù) z 因?yàn)槭怯昌X面,故取 1Z =24,則大齒輪齒數(shù) i 24= 取 78 傳動(dòng)比誤差 i u z / z 78/24 i 1 5,允許 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) z z / 24/ 4 251 z 1522 z 802 整取 32 01 251 072 S - 10 - z z / 78/ 4 初選齒寬系數(shù) 1 初選螺旋角 初定螺旋角 14 載荷系數(shù) K K K K K K =1 查取 齒形系數(shù) Y 和應(yīng)力校 正系數(shù) Y 查課本由1970 齒形系數(shù) Y Y 應(yīng)力校 正系數(shù) Y Y 重合度系數(shù) Y 端面重合度近似為 2111 ) 1/24 1/78) ) 因?yàn)?/則重合度系數(shù)為 Y 螺旋角系數(shù) Y 軸向重合度 o Y 1 計(jì)算大小齒輪的 安全系數(shù)由表查得 S 齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 60 60 576 1 10 350 16 10 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1/u 10 由圖 10得小齒輪的 彎曲疲勞強(qiáng)度極限; 大齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)均取 1, 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 1 2 小齒輪的數(shù)值較大,應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠 - 11 - (一 )F1= 01 F2= 11 111 Y 222 Y 大齒輪的數(shù)值大 設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算模數(shù) n o 243 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) 1357整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ,取 為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度,需要 按 接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù) z1= 取 34 那么 4= 110 幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中 心距 a= 21 = 14*)01143( =將中心距圓整為 149按圓整后的中心距 修正螺旋角 =)01143(a r c c o ( 21 因 值改變不多 ,故參數(shù),k, 計(jì)算大 度圓直徑 s 243co s 2011co 計(jì)算 齒輪寬度 B= 0 7 0 11 圓整后 702 B 571 B - 12 - (二) 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 材料: 低 速級(jí)小齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度為 小齒輪 280取 小齒齒數(shù)1Z=30 高 速級(jí)大齒輪選用 45 鋼正火,齒面硬度為 大齒輪 240 30=圓整取 0. 齒輪精度 按 10095 1998,選擇 7級(jí),齒根噴丸強(qiáng)化。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 試選 查課本由2150取區(qū)域系數(shù) 試選 ,查得 1= 2=力循環(huán)次數(shù) 60 j 0 1 (16 350 10)=108 108 接觸疲勞壽命系數(shù)均取 1 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 001 , 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 501 取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力 H 1 = 6001600 H 2 =550/1=550 2 )( 2575查材料的彈性影響系數(shù) dT=105 22 /105 104 242131 )(12 = 5 選用 2 01 - 13 - 1 0 0 060 0 060 21 nd b=d 模數(shù) t 5 2 齒高 h=0 2 KH=+2)+10 3 b =+ 10 3 用系數(shù) K A =1 同高速齒輪的設(shè)計(jì) ,查表選取各數(shù)值 KF= KH=KF=載荷系數(shù) K=1 計(jì)算模數(shù) 3 7 mc 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ( 1) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 m ( 2) 確定齒數(shù) z 因?yàn)槭怯昌X面,故取 z 30, z i z 30 動(dòng)比誤 差 i u z / z 92/30 i 5,允許 0選取 深溝 球軸承 6309 42 57 - 14 - ( 3) 初選齒寬系數(shù) 由表查得 1 ( 4) 初選螺旋角 初定螺旋角 12 ( 5) 載荷系數(shù) K K K K K K =1 6) 當(dāng)量齒數(shù) z z / 30/ 2 z z / 92/ 2 課本1970形系數(shù) Y 和 應(yīng)力修正系數(shù) Y 1 Y 7 5 3 1 Y ( 7) 螺旋角系數(shù) Y 軸向重合度 1 8 計(jì)算大小齒輪 的 查得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 彎曲疲勞壽命系數(shù)均取 1 S= F 1 = F 2 = 計(jì)算大小齒輪的 并加以比較 0 1 1 4 2111 Y 0 1 4 4 222 Y 大齒輪的數(shù)值大 ,選用大齒輪的尺寸 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 計(jì)算模數(shù) n o 253 - 15 - 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) 1357整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ,取 要 按 接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù) . z1= 取 30 30= 取 2 初算主要尺寸 計(jì) 算中心距 a= 21 = 12)9230( =將中心距圓整為 125 修正螺旋角 =)9230(a r c c o ( 21 因 值改變不多 ,故參數(shù),k,分度圓直徑 12301292計(jì)算 齒輪寬度 d 圓整 后取 02 001 (5)首先考慮大齒輪,因齒輪齒頂圓直徑大于 160又小于 500以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按 課本 a) 薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì),并繪制大齒輪零件圖如下。 其次考慮小齒輪,由于小齒輪齒頂圓直徑較小,若采用齒輪結(jié)構(gòu),不宜與軸進(jìn)行安裝,故采用齒輪軸結(jié)構(gòu),其零件 圖見滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)部分。 (5)首先考慮大齒輪,因齒輪齒頂圓直徑大于 160又小于 500以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按 課本 圖 10用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì),并繪制大齒輪零件圖如下。 1 - 16 - ( 三 )7. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 其次考慮小齒輪,由于小齒輪齒頂圓直徑較小,若采用齒輪結(jié)構(gòu),不宜與軸進(jìn)行安裝,故采用齒輪軸結(jié)構(gòu),其零件圖見滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)部分。 設(shè)計(jì) (一 )根據(jù)工作條件,初定軸的材料為 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理。軸的最小直徑計(jì)算公式3m in o 10 1、 高速軸 1為高速軸最小直徑處裝大帶輪,設(shè)一個(gè)鍵槽,因此取 11+5%)= 125、 中間軸 2據(jù)軸承的選擇,取 240、 低速軸 3裝聯(lián)軸器設(shè)一個(gè)鍵槽,3 1+5%) =根據(jù)后面密封圈的尺寸,取34二)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、高速軸 1)高速軸的直徑的確定 11d:最小直徑處 安裝大帶輪的外伸軸段,因此 1m 2 12d:密封處軸段 根據(jù)大帶輪的軸向定位要求,定位高度11( 0 . 0 7 0 . 1 ) ,取 12d 363d:滾動(dòng)軸承軸段 13動(dòng)軸承選取 30208 : d D B=4068184d:過渡段 由于各級(jí)齒輪傳動(dòng)的線速度為 2m/s 左右,滾動(dòng)軸承采用脂潤(rùn)滑, 46720 2.10.1r 142519822 1138822故滿足預(yù)期壽命。 - 17 - 結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì) 考慮擋油盤的軸向定位,取 14輪軸段:由于齒輪直徑較小,所以采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。 15d:滾動(dòng)軸承段, 15d 132)高速軸各段長(zhǎng)度的確定 11l:由于大帶輪的寬度 B=99定11l=99 12l:由箱體結(jié)構(gòu),軸承端蓋、裝配關(guān)系 等確定 12l =553l:由滾動(dòng)軸承確定13l=184l:由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定 14l =1095l: 長(zhǎng)度由軸肩確定,取15l=66l:由 高速齒輪寬度 B=62 確定 157l:滾動(dòng)軸承軸段,由裝配關(guān)系,和箱體結(jié)構(gòu)確定17l=32、中間軸 1)中間軸各軸段的直徑確定 21d:最小直徑處 滾動(dòng)軸承軸段,因此 21d 452滾動(dòng)軸承選取 30209 d D B=457519 22d:低速齒輪軸段 取 22d 503d: 軸環(huán),根據(jù)齒輪的軸向定位要求 取 234d:高速帶齒輪軸段 24d 22d 505d:滾動(dòng)軸承段, 25d 21)中間軸各軸段長(zhǎng)度的確定 21l:由滾動(dòng)軸承,擋油盤及裝配關(guān)系 取 21l =302l:由低速小齒輪輪寬 B=97 取 22l 953l:軸環(huán),23l=154l:由高速齒輪大齒輪輪寬 B=62 24l 605l: 25l 21- 18 - 3, 低速軸 1) 低速軸各軸段的直徑確定 31d: 滾動(dòng)軸承軸段,因此31d=0212 d D B=609522 32d:低速大齒輪軸段 取32d=643d:軸環(huán),根據(jù)齒輪的軸向定位要求 取33d=774d: 過度段取,考慮擋油盤的軸向定位: 34d=625d:滾動(dòng)軸承段,35d=606d:封密軸段處,根據(jù)聯(lián)軸器的定位要求以及封面圈的的標(biāo)注,取35d=557d:最小直徑,安裝聯(lián)軸器的外伸軸段37d=50)低速軸各軸段長(zhǎng)度的確定 31l:由滾動(dòng)軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系等確定取31l=222l:由低速大齒輪輪寬 B=9732l=953l:軸環(huán),33 10l 4l:由由裝配關(guān)系和箱體結(jié)構(gòu)取34l=905l:滾動(dòng)軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系35l=346l:軸套及裝配關(guān)系36l=407l:由聯(lián)軸器的孔轂 L=107 取37 142l 4. 軸上零件的周向固定 為了保證良好的對(duì)中性,齒輪與軸選用過盈配合 H7/軸承內(nèi)圈配合軸勁選用 輪與 大帶輪均采用 A 型普通平鍵聯(lián)接,分別為 16*63 鍵 10*80 5. 軸上倒角與圓角 為保證 6008 軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面,根據(jù)軸承手冊(cè)的推薦,取軸肩圓角半徑為 1他軸肩圓角半徑均為 2據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 的左右端倒角均為 1* 45 。 (三)、中間軸的校核 - 19 - 9. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 10. 聯(lián)1、中間軸上作用力的計(jì)算 因?yàn)椴捎玫氖侵饼X圓柱齒輪,所以軸向力 0如下圖 ,中間軸的力學(xué)模型如圖 輪 2 21 3 1 6 8 . 7 5 N21 1 1 5 3 . 3 3 N齒輪 3 2332 2 4 6 8 7 7 0 7 3 6 0 . 1 81 2 7 . 3 8 33 t a n 2 0 7 3 6 0 . 1 8 t a n 2 0 2 6 7 8 . 8 9 N 2、支反力的計(jì)算 由上面數(shù)學(xué)模型圖知 1 2 31 0 2 . 5 , 1 1 2 . 5 , 7 0L m m L m m L m m 總長(zhǎng) L=285)垂直面受力如圖 對(duì)于2得: 2 3 3 2 32 () L F L 1 1 5 3 . 3 3 7 0 2 6 7 8 . 8 9 1 4 3 2 . 1 62851 4 3 2 . 1 6 N 方向向下 對(duì)于2得: 2 1 2 3 121 1 5 3 . 3 3 1 0 5 . 5 1 1 2 . 5 2 6 7 8 . 8 9 1 0 2 . 5() 93285 L L F 方向向下。 由上軸的合力2 0,校核 2 2 32 9 3 . 4 1 4 3 2 . 1 6 1 1 5 3 . 3 3 2 6 7 8 . 8 9 0A v B v r F F 計(jì)算無(wú)誤 2)水平 支反力如圖 于22 3 3 2 32 () L F L 7 32 圖 223圖 - 20 - 軸器設(shè)計(jì) 3 1 6 8 . 7 5 7 0 7 3 6 0 . 1 8 1 8 2285 =于2得: 2 1 2 3 12 () 7 3 6 0 . 1 8 1 0 2 . 5 3 1 6 8 . 7 5 2 1 5 5 0 3 7 . 5 4285 L L F 由上軸的合力2 0,校核: 2 2 2 32 5 4 9 1 . 9 3 5 0 3 7 . 5 4 3 1 6 8 . 7 5 7 3 6 0 . 1 8 0A H B H t F F 計(jì)算無(wú)誤。 3) 總支反力 2 2 2 22 1 4 3 2 . 1 6 5 4 9 1 . 3 9 5 6 7 5 . 0 7R A A V A F N 總支反力 2 2 2 22 9 3 3 0 3 7 . 5 4 3 0 3 8 . 4 1R B B V B F N 3、繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 1)垂直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)矩圖如右圖 2 2 1C V A L1 4 3 2 . 1 4 1 0 2 . 5 1 4 6 7 9 6 . 4 2 2 3D V B L9 3 . 4 7 0 6 5 3 8 2)水平面彎矩圖如右圖 2 2 1C H A L5 4 9 1 . 3 9 1 0 2 . 5 5 6 2 8 6 7 . 4 8 2 2 3D H B L5 0 3 7 . 5 4 7 0 3 5 2 6 2 7 . 8 3)合成彎矩圖如右圖 222 2 2C C V C M221 4 6 7 9 6 . 4 5 6 2 8 6 7 . 4 8 5 8 1 6 9 4 . 9 222 2 2D D V D M 226 5 3 8 3 5 2 6 2 7 . 8 3 5 2 6 8 8 . 4 0 M 6538 M 468770 圖 - 21 - 4、轉(zhuǎn)矩圖 中間軸的轉(zhuǎn)矩圖如右圖 468770T N m m5、彎矩強(qiáng)度校核 由上面可知 截面的轉(zhuǎn)矩最大,是危險(xiǎn)截面。根據(jù)選定的軸材料 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,由表 15得 1 60M 2 1335 8 1 6 9 4 . 9 2 3 4 . 9 6 6 00 . 1 0 . 1 5 5 M P a M P 故安全。 6、安全系數(shù)法疲勞強(qiáng)度校核 1)由上面可知 是危 險(xiǎn)截面 2)根據(jù)選定軸 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,查表 15定材料性能: 116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a 3)抗彎截面系數(shù): b h=16 10 t=6 223 33 21 6 6 4 5 63 . 1 4 4 5 8 9 0 0 . 0 43 2 2 3 2 2 4 5b t d m 抗扭截面系數(shù): 223 3 21 6 6 4 5 63 . 1 4 4 5 1 7 8 4 1 . 6 81 6 2 1 6 2 4 5Tb t d m 彎曲應(yīng)力 2 5 8 1 6 9 4 . 9 2 6 5 . 3 6 , 08 9 0 0 . 0 4 P 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力2 468770 2 6 . 2 71 7 8 4 1 . 6 8 P 2 6 . 2 7 P a 4)影響系數(shù) 截面上由于軸肩引起的理論應(yīng)力集中系數(shù)和按表 3取。由2 . 0 5 50 . 0 4 , 1 . 2 24 5 4 5 取 = =附圖 3 . 8 2 , 0 . 8 5 故有效應(yīng)力集中系數(shù): 1 1 1 0 . 8 2 ( 2 . 1 0 1 ) 1 . 9 0 2 1 1 1 0 . 8 5 ( 1 . 6 8 1 ) 1 . 5 7 8 由附圖 3尺寸系數(shù) 由附圖 3的扭轉(zhuǎn)系數(shù) - 22 - 軸按磨削加工 由附圖 3表面質(zhì)量系數(shù) 0 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理,即 1q 則可得綜合系數(shù): 1 1 . 9 0 2 11 1 2 . 7 6 50 . 7 1 0 . 9 2 1 1 . 5 7 8 11 1 2 . 1 6 30 . 7 6 0 . 9 2 取鋼的特性系數(shù): 0 . 1 , 0 . 0 5則安全系數(shù) 1 275 1 . 52 . 7 6 5 6 5 . 3 6 + 0 . 1 0 1 275 4 . 82 . 1 6 3 2 6 . 2 7 + 0 . 0 5 2 6 . 2 7S K 2 2 2 21 . 5 4 . 8 2 . 4 61 . 5 4 . 8 S= 設(shè)計(jì)的軸安全。 (四)、低速軸的校核 1、低速軸上作用力的計(jì)算 因?yàn)椴捎玫氖侵饼X圓柱 齒輪,所以軸向力 0如圖 速軸的力學(xué)模型: 齒輪 1 43 736018 N43 2 7 6 8 . 8 9 N2、支反力的計(jì)算 由上面數(shù)學(xué)模型圖知 121 0 4 , 1 8 4L m m L m m總長(zhǎng)L=283)垂直面受力如右圖 9 33- 23 - 對(duì)于3得: 443 2 6 3 8 . 8 9 1 8 4 1 7 1 1 . 5 1288 N 方向向下。 對(duì)于4得: 443 2 6 7 8 . 8 9 1 0 4 9 6 7 . 3 7288 方向向下。 由上軸的合力3 0,校核 3 3 42 1 7 1 1 . 5 1 9 6 7 . 3 7 2 6 7 8 . 8 9 0A v B v F 計(jì)算無(wú)誤。 2)水平支反力如圖 于3423 4 3 6 0 . 1 8- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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