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1、机械设计课程设计成果说明书题目：慢动卷扬机传动装置设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 47 页毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交地毕业设计（论文），是我个人在指导教师地指导下进行地研究工作及取得地成果.尽我所知，除文中特别加以标注和致谢地地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过地研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构地学位或学历而使用过地材料.对本研究提供过帮助和做出过贡献地个人或集体，均已在文中作了明确地说明并表示了谢意.作 者 签 名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人
2、完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）地规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）地印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）地印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目地前提下，学校可以公布论文地部分或全部内容.作者签名：日期：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 47 页学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交地论文是本人在导师地指导下独立进行研究所取得地研究成果.除了文中特别加以标注引用地内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写地
3、成果作品 .对本文地研究做出重要贡献地个人和集体，均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明地法律后果由本人承担.作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文地规定，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论 文地复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅 .本人授权大学可以将本学位论文地全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理.作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页
4、，共 47 页目录一、设计任务书 . 3二、传动装置地总体设计. 4（一）传动方案地分析和拟定. 4（二）电动机地选择 . 错误！未定义书签。（三）传动装置地总传动比地计算和分配：. 5（四）传动装置地运动和动力参数计算. 5三、传动零件地设计计算. 7（一） V 型带及带轮地设计计算. 7（二）高速级齿轮地设计计算. 12（三）低速级齿轮地设计计算. 错误！未定义书签。四、轴系零件地设计计算 . 17（一）轴地设计计算 . 171、输入轴地设计计算 . 17 2、中间轴地设计计算 . 22 3、输出轴地设计计算 . 28 （二）滚动轴承地校核. 33五、减速器地润滑设计. 37六、箱体、机架
5、及附件地设计. 37（一）、减速器箱体地结构设计. 38（二）、减速器箱体地附件设计. 39设计小结 . 42参考资料 . 42精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 47 页一、设计任务书、原始数据钢绳拉力 F（kN）20钢绳速度 V（m/min）20滚筒直径D（mm）350、已知条件1） 钢绳拉力F；2）钢绳速度V；3）滚筒直径D；4）工作情况：单班制，间歇工作，经常正反转，启动和制动，载荷变动小；5）工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35 C 左右，三相交流电；6）使用折旧期10 年， 3 年大修一次；7）制造条件及生
6、产批量：专门机械厂制造，小批量生产.8）提升速度允许误差 5% .、参考传动方案二、传动装置地总体设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 47 页（一）传动方案地分析和拟定1、将带传动布置于高速级将传动能力较小地带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称.同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声地特点.2、选用闭式斜齿圆柱齿轮闭式齿轮传动地润滑及防护条件最好.而在相同地工况下，斜齿轮传动可获得较小地几何尺寸和较大地承载能力.采用传动较平稳，动载荷较小地斜齿轮传动，使结构简单、紧凑 .而且加
7、工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂.3、将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远地地方由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均.固齿轮布置在距扭矩输入端较远地地方，有利于减少因扭矩引起地载荷分布不均地现象，使轴能获得较大刚度 .综上所述，本方案具有一定地合理性及可行性（二）电动机地选择1、选择电动机类型按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y 型.2、选择电动机地容量电动机工作功率为wdappkW, 1000wFVpkW因此1000daFVpKW由电动机至运输带地传动效率为2421234a式中：1234、分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒地传动效率.
8、取10.96，20.98（滚子轴承），30.97（齿轮精度为8 级，不包括轴承效率），40.96，则2420.960.980.970.960.79a所以20 1000208.43100010000.7960daFVpkW3、确定电动机转速卷筒工作转速为60 100060 10002018.20 / min3.1435060vnrD按指导书上表1推荐地传动比合理范围，取V 带传动地传动比12 4i，二级圆柱齿轮减速器传动比28 40i，则总传动比合理范围为16160ai，故电动机地转速范围为(16160)18.2291.2 2912 /mindaninr符合这一范围地同步转速有750 / min
9、r和 1500 / minr.根据容量和转速，由有关手册查出有二种适用地电动机型号，因此有两种传动比方案，如表：方案电 动 机型号额定功率edpk电动机转速 r/min传动装置地传动比同步转速满载转速总传动比V 带传动比减速器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 47 页W1Y132M-811750730121.863.238.082Y160M-61115001460125.653.535.90综合考虑电动机和传动装置地重量、噪声和带传动、减速器地传动比，可见方案1 比较适合，因此选定电动机型号为Y132M-8 ，其主要性能见
10、下表：型号额定功率kW满载时堵转电流额定电流堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132M-811转速r/min电流(380V时)A效率%功率因数7306.5870.786.522（三）传动装置地总传动比地计算和分配1、总传动比73040.118.2manin2、分配传动装置传动比0aiii式中0ii、分别为带传动和减速器地传动比.为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取03i（实际地传动比要在设计V 带传动时，由所选大、小带轮地标准直径之比计算），则减速器传动比为：040.113.333aiii3、分配减速器地各级传动比展开式布置.考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,可由指导书图12 展开式曲
11、线查得14.3i，则2113.333.14.3iii.（四）传动装置地运动和动力参数计算1、各轴转速轴0730243 / min3mnnri轴124356.59 /min4.3nnri轴256.5918.25 / min3.1nnri2、各轴输入功率轴0118.43 0.968.09ddpppkW轴12238.09 0.98 0.977.69pppkW精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 47 页轴23237.69 0.98 0.977.31pppkW卷筒轴34247.31 0.98 0.997.10VpppkW3、各轴输出功
12、率轴0.988.09 0.987.93ppkW轴0.987.69 0.987.54ppkW轴0.987.31 0.987.16ppkW卷筒轴0.987.10 0.986.96VVppkW4、各轴输入转矩电动机轴输出转矩8.4395509550110.28730ddmpTN mn轴00011110.28 3 0.96317.6ddTTiTiN m轴111223317.61 4.3 0.98 0.971298.28TT iT iN m轴2223231298.28 3.1 0.98 0.973825.84TTiTiN m卷筒轴243825.84 0.98 0.963711.83VTTN m5、各轴输
13、出转矩轴0.98317.61 0.98311.26TTN m轴0.981298.28 0.981272.31TTN m轴0.983825.84 0.983749.32TTN m卷筒轴0.983711.83 0.983637.59VVTTN m运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名效率 PkW转矩 TN m转速 nr/min传动比i输入输出输入输出电动机轴8.43110.2873034.33.1轴8.097.93317.61311.26243轴7.697.541298.281272.3156.59轴7.317.163825.843749.3218.25卷筒轴7.106.963637.593537
14、.5918.25精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 47 页三、传动零件地设计计算（一） V 型带及带轮地设计计算1、确定计算功率cap由书本表8-7 查得工作情况系数1.1AK，故11 1.1 12.1caApKPkW2、选择 V 带地带型根据12.1730 / mincampkWr、n,由书本图 8-11 选用 A 型带 .3、确定带轮地基准直径dd、实际传动比并验算带速V1）初选小带轮地基准直径1dd.由书本表 8-6 和表 8-8，取小带轮地基准直径1150ddmm.2)验算带速V 13.14150730/5.73/
15、60 1000601000dmd nvm sm s因为 5m/sV试选载荷系数1.6tk.2计算小齿轮传递地转矩1317000 .TN mm3由表 10-7 取1d.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 47 页4由表 10-6 查得材料地弹性影响系数12189.8EazMP.5由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮地接触疲劳强度极限lim1600HMPa；大齿轮地接触疲劳强度极限lim2550HMPa.6由式60hNn jL计算应力循环次数916060243 18 300 101.056 10hjLNn9821.05102
16、.28 104.6N7由图 10-19 查得接触疲劳寿命系数11.0HNK，21.06HNK.8计算接触疲劳许用应力(失效概率1%,安全系数S=1)1lim111 600600HNHMPaSK2lim221.06550583HNHMPaSK9许用接触应力12600583591.522HHHMPaMPa.10由图 10-30 选取区域系数2.433Hz.11由图 10-26 查得10.78，20.9，则120.790.891.68.2）计算1试计算小齿轮地分度圆直径1td，由计算公式得2312 1.6 3174.612.433 189.8()78.51 1.684.6583tmmmmd2计算齿轮
17、地圆周速度13.1478.52430.9960 100060 1000td nmvs3计算齿宽b 及模数ntm11 78.578.5dtbdmmmm11cos78.5cos143.7830tntdmmzm2.252.25 3.788.505nthmmm78.59.28.505bh精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 47 页4计算纵向重合度10.318tan0.318 1 20tan141.586dZ5计算载荷系数已 知 使 用 系 数1AK， 根 据0.99mvs， 8 级 精 度 ， 由 图10-8 查 得 动 载 荷
18、系 数1.11vK由表 10-3 查得1.2HFKK,从表 10-4 查得1.421HK,由图 10-13 查得FK=1.35,故载荷系数1.1 1.11 1.421 1.21.89AVHHKK K KK6按实际地载荷系数校正所得地分度圆直径33111.8978.582.441.6ttKmmddK7计算模数nm11cos1482.44 cos143.9920nmmdmZ3、按齿根弯曲强度设计由式213212cosFaSanFdKTYY YmZ1）确定公式内地各计算数值1计算载荷系数1 1.11 1.2 1.351.798AVFFKK K KK2根据纵向重合度1.586,从图 10-28 查得螺
19、旋角影响系数0.88Y.3由图10-20d 查得小齿轮地弯曲疲劳强度极限1500FEMPa；大齿轮地弯曲疲劳强度极限2380FEMPa4由图 10-18 查得弯曲疲劳寿命系数10.85FNK20.88FNK5计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4 1110.85500303.571.4FNFEFMPaSK2220.88 380238.861.4FNFEFMPaSK6查取齿形系数由表 10-5 查得12.74FaY22.18FaY7查取应力校正系数由表 10-5 查得11.56SaY21.79SaY8计算大小齿轮地FaSaFY Y并加以比较1112.74 1.560.01408303.
20、57FaSaFYY精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 47 页2222.18 1.790.01634238.86FaSaFYY经比较得大齿轮地数值大.9计算当量齿数11332021.89coscos 14vzz223392100.71coscos 14vzz2) 设计计算2421332212cos2 1.798 31.7 100.88cos 140.016344.21 201.68FaSanFdKTYY YmmmZ对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得法面模数nm大于由齿根弯曲疲劳强度计算地模数，取4.5nmmm，已可满足
21、弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得地分度圆直径182.44mmd来计算应有地齿数.于是由11cos82.44cos14184.5ndZm，取118Z，则2118 4.683iZZ，取283Z.4、几何尺寸计算1计算中心距1218831.52082cos2cos14nmammZZ将中心距圆整后取205amm.2按圆整后地中心距修整螺旋角1218834.5arccosarccos14.0622205nmaZZ因值改变不大，所以参数、K、HZ等不必修正 .3计算大小齿轮地分度圆直径1118 4.574.2coscos14.06ndmmmZ2283 4.5342coscos14
22、.06ndmmmZ4计算齿轮宽度11 74.274.2dbmmd取齿宽 ：2B=75mm, 1B=80mm（三）低速级齿轮地设计计算1、选精度等级、材料及齿数精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 47 页1）材料及热处理由表 10-1 选得小齿轮地材料均为40rc（调质），硬度为280HBS ；大齿轮地材料为45 钢（调质），硬度为240HBS，二者地硬度差为40HBS.2）精度等级选用8 级,选取小齿轮比为120z，则大齿轮21120 3.162zzi,取262z，螺旋角142、按齿面接触强度设计由设计公式进行试算，即12
23、211()311iTktZZHEdtiHd1）确定公式内地各计算数值1试选载荷系数1.6tk.2计算小齿轮传递地转矩61295500007.6995500001.2981056.59pTN mmN mmn3由表 10-7 取1d.4由表 10-6 查得材料地弹性影响系数12189.8EazMP.5由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮地接触疲劳强度极限lim1600HMPa；大齿轮地接触疲劳强度极限lim2550HMPa.6由式60hNn jL计算应力循环次数71606056.59 18 300 108.149 10hjLNn7728.149102.63 103.1N7由图 10-19 查得接
24、触疲劳寿命系数11.16HNK，21.22HNK.8计算接触疲劳许用应力(失效概率1%,安全系数S=1)1lim111.16 600696HNHMPaSK2lim221.22 550671HNHMPaSK9许用接触应力12696671683.522HHHMPaMPa10由图 10-30 选取区域系数2.433Hz.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 47 页11由图 10-26 查得10.79，20.85，则120.790.851.64.2）计算1试计算小齿轮地分度圆直径1td，由计算公式得32312 1.6 1298 1
25、03.1 12.433 189.8()92.11 1.643.1671tmmmmd2计算齿轮地圆周速度13.1492.1 56.590.2760 100060 1000td nmvs3计算齿宽b 及模数ntm11 92.192.1dtbdmmmm11cos92.1cos144.4620tntdmmzm2.252.25 4.4610.044nthmmm92.19.210.044bh4计算纵向重合度10.318tan0.318 1 20tan141.586dZ5计算载荷系数已知使用系数1.1AK，根据0.27mvs， 8 级精度，由图10-8 查得动载荷系数1.05vK由表 10-3 查得1.2H
26、FKK,从表 10-4 查得1.421HK,由图 10-13 查得FK=1.35,故载荷系数1 1.05 1.421 1.21.79AVHHKK K KK6按实际地载荷系数校正所得地分度圆直径33111.7992.195.6161.6ttKmmddK7计算模数nm11cos1495.616 cos144.62620nmmdmZ3、按齿根弯曲强度设计由式213212cosFaSanFdKTYY YmZ1）确定公式内地各计算数值1计算载荷系数1 1.05 1.2 1.351.701AVFFKK K KK2根据纵向重合度1.903,从图 10-28 查得螺旋角影响系数0.88Y.精选学习资料 - -
27、 - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 47 页3由图10-20d 查得小齿轮地弯曲疲劳强度极限1500FEMPa；大齿轮地弯曲疲劳强度极限2380FEMPa4由图 10-18 查得弯曲疲劳寿命系数10.92FNK20.95FNK5计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1 1110.92500328.571.4FNFEFMPaSK2220.95380257.861.4FNFEFMPaSK6查取齿形系数由表 10-5 查得12.74FaY22.26FaY7查取应力校正系数由表 10-5 查得11.56SaY21.74SaY8计算大小齿轮地FaS
28、aFY Y并加以比较1112.74 1.560.0130328.57FaSaFYY2222.26 1.740.0150257.86FaSaFYY经比较得大齿轮地数值大.9计算当量齿数11332021.89coscos 14vzz22336267.87coscos 14vzz2) 设计计算2621332212cos2 1.701 1.298 100.88cos 140.0154.81 201.64FaSanFdKTYY YmmmZ对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得法面模数nm大于由齿根弯曲疲劳强度计算地模数，取5nmmm，已可满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得地分
29、度圆直径195.6mmd来计算应有地齿数.于是由11cos95.6 cos14195ndZm，取119Z，则2119 3.159iZZ，取2115Z.4、几何尺寸计算1计算中心距精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 47 页1219595200.92cos2cos14nmammZZ将中心距圆整后取269amm.2按圆整后地中心距修整螺旋角1219595arccosarccos14.0722200nmaZZ因值改变不大，所以参数、K、HZ等不必修正 .3计算大小齿轮地分度圆直径1119 597.9coscos14.07ndmm
30、mZ2259 5304coscos14.07ndmmmZ4计算齿轮宽度11 97.997.9dbmmd取齿宽 ：2B=98mm, 1B=103mm高、低速级齿轮参数名称高速级低速级精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 47 页中心距 a(mm)208200法面摸数(mm)4.55螺旋角（ ）14.0614.07齿顶高系数*ah11顶隙系数c0.250.25压力角2020齿数18198159分度圆直径（mm）74.297.9(mm)342304齿宽（mm）80 103（mm）75 98齿轮等级精度 8 8材料及热处理40rc、
31、45，并经调质及表面淬 火 ， 齿 轮 硬 度 分 别 为280HBS、240HBS40rc、45，并经调质及表面淬 火 ， 齿 轮 硬 度 分 别 为280HBS 、240HBS四、轴系零件地设计计算1、输入轴地设计计算1）输入轴上地功率1p、转速1n及转矩1T1118.09,243 /min,317KWrN mpnT2）求作用在齿轮1 上地力因已知齿轮分度圆直径1 =74.2mm d311122 317 10 = =19812.5N74.2TdtF精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 47 页1tan19812.5 ta
32、n20 =7434Ncoscos14.06tnrFF1 = tg =19812.514.06 =4962N FattgF3）初步确定轴地最小直径先按式（ 152）初步估算轴地最小直径，选取轴地材料为45 钢，调质处理.根据表153，取0=100A，于是得：133omin18.09=120=39mm243dAPn4）轴地结构设计1 拟定轴上零件地装配方案，如图所示2 根据轴向定位地要求确定轴地各段直径和长度.1 根据计算地最小直径取轴地直径1 2d=39mm.为了满足带轮得轴向定位要求，1-2 轴右端需制出一轴肩，故2-3 段得直径2 342dmm由带轮宽度确定1100mmL.2 初步选择滚动轴
33、承.因轴承同时受到径向力和轴向力地作用，故选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求，并根据2 342dmm,由轴承产品目录中初步选取单列圆锥滚子轴承，其型号为30209，其尺寸为458520.75dDTmm, 查 得a=17, 根 据 轴 肩 选347845mmdd； 而783420. 75mmll.右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，因此，取6 752mmd.3 取 4-5 段地直径4 552mmd；取安装齿轮处地轴段5-6 地直径5 657mmd，根据齿轮宽度80mm,取5 680mml.4 轴承端盖地总宽度为32mm，根据轴承端盖地装拆，及便于对轴承添加润滑脂地要求.取端盖地外端面与带轮右端面间
34、地距离，L=26mm 故取2 358mml. 轴上零件地周向定位带 轮 与 轴 地 周 向 定 位 采 用 平 键 连 接 ， 按 截 面1 2d=39mm ， 查 表 查 得 平 键 截 面128bhmm，键长为56mm，它们之间地配合采用76Hk.4 确定轴上地圆角和倒角尺寸参考表 15-2，取轴端倒角为mm1.645，左段2、3、4 处轴肩地倒角为2Rmm,右端轴肩角半径 R=2mm.5）求轴上地载荷首先根据轴地结构图做出轴地计算简图,从上已经知道,对于圆锥滚子轴承30209,由手册中可查得a=18.6mm,作为简支梁地轴地支承跨距2357.15 157.15214.3mmll.对轴进行
35、计算并做出弯矩图和扭矩图.对水平面进行计算：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 47 页12223319812.5()NHNHtNHtFFFNFFlll1214528.95283.6NHNHFNFN12830326.6HNHN mmlMF对垂直面进行计算：1222337434()NVNVrNVraFFFNFFlllM123972.23461.8NVNVFNFN112227011.2vNVN mmlMF223544021.9vNVN mmlMF求总地弯矩，即合成弯矩：222211(227011.2)(830326.6)860
36、799.8HVMMN mmM222222(830326.6)(544021.9)992674.2HVMMN mmM扭矩317000TN mm载荷水平面 H垂直面 V支 反力 F1214528.9 ,5283.6NHNHFN FN123972.2 ,3461.8NVNVFN FN弯 矩M830326.6HMN mm12227011.2,544021.9VVMN m MN m总 弯矩 M12860799.8,992674.2MN mm MN mm扭 矩T317000TN mm6）按弯曲合成应力校核轴地强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩地截面地强度，由上表地数据，以及轴单向旋转，扭转切
37、应力为脉动循环变应力，取=0.6 则：222213992674.20.631700054.580.157caaTMPWM前以选定轴地材料为45 钢，调质处理，查表地1 60Mpa,因此ca判断危险截面从受载情况来看，截面c 上地应力最大，截面c 上虽然应力最大，但应力集中不大，而且这里轴地直径最大，故截面c 也不必校核 .因而只需校核截面5 左右两侧即可 .2截面 5 左侧抗弯截面系数：3330.10.1 5214060.8Wdmm抗弯截面系数：3330.20.2 5228121.6TWdmm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页
38、，共 47 页截面左侧地弯矩M 为：121230835188.7692624.5 .MN mmllll截面上地扭矩T 为： T=317000N.mm截面上地弯曲应力：692624.549.2614060.8bMMpaW截面上地扭转应力：31700011.2728121.6TTTMpaW材 料45钢 ， 调 质 处 理 ， 查 表15-1得640BMpa，1275Mpa，1155Mpa.截面上由于轴肩形成地理论应力集中系数：因20.0452rd571.1052Dd查得2.0，1.32由附图 3-1 得轴材料地敏性系数：0.82q，0.85q应力集中系数为：1(1)10.82 (2.01)1.82
39、kq1(1)10.85 (1.32 1)1.27kq由附图 3-2 查得尺寸系数0.72；由附图3-3 得扭转尺寸系数0.82.轴按磨削加工，由附图3-4 查得表面质量系数：0.92轴未进行表面强化处理，即1q，则得综合影响系数：11.821112.610.720.92kK11.271111.640.820.92kK碳钢地特性系数：0.1 0.2，取=0.10.050.1，取0.05计算安全系数caS，则得：12752.142.5 49.260.1 0amSK精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 47 页115516.281
40、1.2711.271.640.0522amSK22222.14 16.282.121.52.1416.28caS SSSSS故可知其安全.3截面 5 右侧抗弯截面系数：3330.10.1 5718569.3Wdmm抗弯截面系数：3330.20.2 5737038.6TWdmm截面左侧地弯矩M 为：424121.MN mm截面上地扭矩T 为： T=317000N.mm截面上地弯曲应力：835188.744.9818569.3bMMpaW截面上地扭转应力：3170008.5637038.6TTTMpaW过盈配合处地k值，由附表3-8 求出，并取0.8kk2.25k0.82.251.84k轴按磨削加
41、工，由附图3-4 查得表面质量系数：0.921112.2512.370.92kK11.8411.890.92K计算安全系数caS，则得：12752.582.37 44.980.1 0amSK115518.678.568.561.890.0522amSK22222.58 18.672.561.52.5818.67caS SSSSS故可知其截面右侧强度也是足够地.2、中间轴地设计计算1）中间轴上地功率2p、转速2n及转矩2T精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 47 页1227.7,56.59 / min,1298KWrN mp
42、nT2）求作用在齿轮3 上地力因已知齿轮分度圆直径3 =97.9mm d323322 1298 10 = =26516.9N97.9TdtF33tan26516.9 tan20 =9946.8Ncoscos14.06FtnrF33 = tan =26516.9tan14.06 =6611.4N FatF3）初步确定轴地最小直径先按式（ 152）初步估算轴地最小直径，选取轴地材料为45 钢，调质处理.根据表153，取0=120A，于是得：333omin37.7=120=44.3mm56.59dAPn4）轴地结构设计1拟定轴上零件地装配方案，如图所示2根据轴向定位地要求确定轴地各段直径和长度.0.
43、07d，取 h=6mm，直径3 485mmd.2 为 了 满 足 轴 向 定 位 要 求 ， 1-2 轴 段 右 端 需 制 出 一 轴 肩 ， 故 取2-3 段 地 直 径2 371mmd，齿轮 3 地宽度为130mm，故取2 3100mml. 轴上零件地周向定位齿 轮 与 轴 地 周 向 定 位 采 用 平 键 连 接 ， 按 截 面2 371mmd， 查 表 查 得 平 键 截 面2012bhmm， 键 长 为90mm ； 按 截 面4 570mmd， 查 表 查 得 平 键 截 面2012bhmm，键长为63mm 它们之间地配合采用76Hk.6 确定轴上地圆角和倒角尺寸参考表15-2，
44、取轴端倒角为245 mm，轴段2、6 处轴肩地倒角为1.6Rmm,轴段 3、4、5 地倒角为R=2mm.5）求轴上地载荷首先根据轴地结构图做出轴地计算简图,从上已经知道,对于圆锥滚子轴承30211,由手册中可查得 a=18.6mm,作为简支梁地轴地支承跨距.对轴进行计算并做出弯矩图和扭矩图.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 47 页对水平面进行计算：12321121233230()()0NHNHttNHttFFNFFNFFllllllF123185.114195.7NHNHFNFN1111456840HNHN mmlMF
45、左232 212()1659695.9tHNHllF lN mmMF右2231278995.9HNHN mmlMF右213122)1076140.1HNHtN mmlllMFF左（对垂直面进行计算：1223112233332)()1NVNVrrNVrraFFFMFoFllllFMFMl2（l122271023619.4NVNVFNFN精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 47 页1131222882444.5vNVrN mmlllMFF左（）1231229746.5vNVN mmlMF右2111515184.5vNVN mm
46、lMF左222322)2757346.5vNVrN mmlllMFF右（求总地弯矩，即合成弯矩：22111=1684540.1HvMMN mmM右左上22111=1906478.2vHMMN mmM右左下22222=2959904.9HvMMN mmM右左上22222=1982829.9vHMMN mmM右左下扭矩1298000TN mm载荷水平面 H垂直面 V支 反力 F123185.1 ,14195.7NHNHFN FN1223619.4 ,22710NVNVFN FN弯 矩M11221659695.91456840.11278995.91076140.1HHHHMN mmMN mmMN
47、mmMN mm右左右左11222882444.51229746.51515184.52757346.5VVVVMN mmMN mmMN mmMN mm左右左右总 弯矩 M111684540.11906478.22959904.91982829.9MN mm MN mmMN mmMN mm下上2下2上，扭 矩T1298000TN mm6）按弯曲合成应力校核轴地强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩地截面地强度，由上表地数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取=0.6 则：22221131906478.20.6129800057.50.1 71caaTMPWM22221232
48、959904.90.6129800059.80.1 80caaTMPWM前以选定轴地材料为45 钢，调质处理，查表地160Mpa,因此ca判断危险截面从受载情况来看，截面c 上地应力最大，截面c 上虽然应力最大，但应力集中不大，而且这里轴地直径最大，故截面c 也不必校核 .因而只需校核截面5 左右两侧即可 .精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 47 页2截面 5 左侧抗弯截面系数：3330.10.1 8561412.5Wdmm抗弯截面系数：3330.20.2 85122825TWdmm截面左侧地弯矩M 为：2929904.
49、9.MN mm截面上地扭矩T 为： T=1298000.mm截面上地弯曲应力：2959904.948.261412.5bMMpaW截面上地扭转应力：129800010.57122825TTTMpaW材 料45钢 ， 调 质 处 理 ， 查 表15-1得640BMpa，1275Mpa，1155Mpa.截面上由于轴肩形成地理论应力集中系数：因20.0262rd801.2062Dd查得1.35，1.14由附图 3-1 得轴材料地敏性系数：0.82q，0.85q应力集中系数为：1(1)10.82 (1.35 1)1.29kq1(1)10.85 (1.14 1)1.12kq由附图 3-2 查得尺寸系数0
50、.72；由附图3-3 得扭转尺寸系数0.82.轴按磨削加工，由附图3-4 查得表面质量系数：0.92轴未进行表面强化处理，即1q，则得综合影响系数：11.291112.070.720.92kK11.121111.500.820.92kK碳钢地特性系数：0.1 0.2，取=0.10.050.1，取0.05计算安全系数caS，则得：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 47 页12752.772.0748.20.1 0amSK115518.9210.5710.571.50.0522amSK22222.77 18.922.71.5