链式运输机传动系统设计说明书新下 .pdf

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1、1 目录清单序号材料名称资料数量备注1 课程设计任务书1 2 课程设计说明书1 3 课程设计图纸3 张4 5 6 机械设 计设计说明书链 式 运 输 机 传 动 系 统 设 计起止日期：2010 年 12 月 24 日 至2011 年 1 月 7 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 34 页 - - - - - - - - - 2 学生姓名班级学号成绩指 导 教 师 ( 签 字 ) 目录1 设计任务52 传动方案分析63 原动件的选择与传动比的分配73.1

2、原动件的选择 73.2 计算总传动比和分配传动比 8 3.3 传动系统运动和动力参数的计算9 4 传动零件的设计计算10 4.1 减速器外部传动零件的设计计算 10 4.2 减速器内部传动零件的设计计算 12 5 轴的设计计算20 5.1 减速器低速轴的设计计算20 5.2 减速器高速轴的设计计算23名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 34 页 - - - - - - - - - 3 5.3 减速器中间轴的设计计算26 6 滚动轴承及键联接的校核计算29 6.

3、1 滚动轴承的校核计算29 6.2 键联接的校核计算30 7 减速器的结构、润滑和密封32 7.1 减速器的结构设计32 7.2 减速器的润滑和密封338 设计小结34 9 参考资料35 湖南工业大学课程设计任务书2010-2011 学年第一学期机械工程学院专业班级课程名称：机械设计课程设计设计题目：链式运输机传动装置设计完成期限：自2010 年 12 月 24 日至 2011 年 1 月 7 日内容及任务一、设计的主要技术参数：运输链牵引力F（KN ） ：3.0 输送速度V(m/s)：0.5 链轮节圆直径D(mm) ：280 工作条件：三班制，使用年限10 年，连续单向运转，载荷平稳，小批量

4、生产，运输链速度允许误差 5%. 二、设计任务：传动系统的总体设计；传动零件的设计计算；减速器的结构、润滑和密封； 减速器装配图及零件工作图的设计；设计计算说明书的编写。三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务：（1） 减速机装配图1 张；（2） 零件工作图23 张；（3） 设计说明书1 份（ 60008000 字） 。进度起止日期工作内容12.24-12.25 传动系统总体设计12.25-12.27 传动零件的设计计算；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共

5、 34 页 - - - - - - - - - 4 安排12.28-1.6 减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书1.7 交图纸并答辩主要参考资料1濮良贵，纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，2001. 2金清肃 .机械设计课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007. 3赵大兴，工程制图. .北京：高等教育出版社，2006. 4朱理，机械原理. .北京：高等教育出版社，2004. 指导老师（签字） ：2010 年 11 月 10 日系（教研室）主任（签字）：年月日1、设计任务设计任务如图 1.1 所示，为用于链式运输机上的两级圆柱齿轮减速器。运输机在常温下连续工作、连续单向旋转；空载

6、起动，工作载荷有轻微冲击；运输链工作速度 v 的允许误差为 +5% ；三班制（每班工作8h） ，要求传动系统设计寿命为 10 年，大修期为 2-3 年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。已知数据：运输链牵引力 F（KN ） ：3.0 输送速度 V(m/s) ：0.5 链轮节圆直径 D(mm) ：280 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 34 页 - - - - - - - - - 5 图 1.1 链式输送机传动系统简图1动力与传动系统；2联轴

7、器；3链式输送机2. 传动方案分析合理的传动方案，首先应满足工作机的性能要求，其次应满足工作可靠，转动效率高，结构简单，结构紧凑，成本低廉，工艺性好，使用和维护方便等要求。任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要多方面来拟定和评比各种传动方案，统筹兼顾，满足最主要和最基本的要求，然后加以确认。本传动装置传动比不大，采用三级级传动，带传动平稳、吸振且能起过载保护作用，故在高速级布置一级带传动。在带传动与带式运输机之间布置一台两级级直齿圆柱齿轮减速器，轴端连接选择弹性柱销联轴器。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

8、 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 34 页 - - - - - - - - - 6 图 2.1 链式输送机传动方案示意图1电动机； 2V 带传动； 3两级圆柱齿轮减速器；4联轴器；5链式输送机3 原动件的选择与传动比的分配3.1 原动件的选择1电动机类型的选择根据动力源和工作条件，选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机，卧式封闭结构，电源的电压为380V 。2电动机容量的选择根据已知条件，工作机所需要的有效功率为3000 0.51.510001000FvPwkW名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

9、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 34 页 - - - - - - - - - 7 设：4w输送机的的效率；vV带传动效率，v=0.95；b对滚动轴承效率，b=0.99；g闭式圆柱齿轮传动效率（设齿轮精度为7 级） ，g=0.98；c联轴器效率，c=0.99；cy输送机滚子链效率，cy=0.96；估算传送系统总效率为011223344w010.95v120.99 0.980.9702bg230.99 0.980.9702bg340.99 0.990.9801bc40.99 0.960.9504wbcy则传动系统的总效率 为0.950.97020.97020.980

10、10.95040.833工作时，电动机所需的功率为1.51.80.833wdPPkW查表可知，满足edPP 条件的Y 系列三相异步电动机额定功率eP 应取为2.2kW。 3 电动机转速的选择根据已知条件，可得输送机的工作转速600030000.534.12minD3.14280wvrn初选同步转速为 1500r/min 和 1000r/min 的电动机，查表可知，对应于额定功率为 2.2 的电动机型号分别为Y100L1-4 型和 Y112M-6型。现将有关技术数据及相应算的总传动比列于下表中。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

11、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 34 页 - - - - - - - - - 8 方案的比较方 案号型号额 定 功率（kW ）同 步 转速(r/min) 满 载 转速(r/min) 总 传 动比外 伸 轴颈D/mm 轴 外 伸长度E/mm Y100L1-4 2.2 1500 1430 41.91 28 60 Y112M-6 2.2 1000 940 27.55 28 60 通过对上述两种方案比较可以看出：方案选用的电动机转速高、质量轻、价格低，总传动比对三级减速传动而言不算大，故选方案较为合理。Y100L1-4 型三相异步电动机的额定功率为2.2kW，满载

12、转速1440 /minmnr由表查得电动机中心高H=112mm ，轴伸出部分的直径和长度分别为D=28mm 和E=60mm。3.2 计算总传动比和各级传动比的分配链式输送机传动系统的总传动比143041.9134.12mwnin由传动系统方案知341iV带传动的传动比013i由计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比为122301 3441.9113.973 1iiiii i为了便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度350HBS、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比为121.31.3 13.974.262ii低速级传动比为231213.97

13、3.284.262iii传动系统各级传动比分别为013i；124.262i；233.28i；341i3.3 传动系统的运动和动力参数计算名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 34 页 - - - - - - - - - 9 传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下所示。0 轴（电动机轴）：000001430 /min1.81.89550955012.021430mdnnrPPkWPTN mn1 轴（减速器高速轴）：010110011111043476.67 /mi

14、n31.8 0.951.711.719550955034.26476.67nnriPPkWPTN mn2 轴（减速器中间轴）：12122112222476.67111.84 / min4.2621.71 0.97021.661.6695509550141.75111.84nnriPPkWPTN mn3 轴（减速器低速轴）：23233223333111.8434.1 /min3.281.66 0.97021.611.6195509550451.0434.1nnriPPkWPTN mn4 轴（输送机轴）：3434433444434.134.1 / min11.61 0.9801 1.5781.57

15、895509550441.9334.1nnriPPkWPTN mn传动系统的运动和动力参数轴号电动机两级圆柱齿轮减速器工作机0 轴1 轴2 轴3 轴4 轴转速n/(r/min) 1430 476.67 111.84 34.1 34.1 功率 P/kW 1.8 1.71 1.66 1.61 1.578 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 34 页 - - - - - - - - - 10 转矩T/( Nm)12.02 34.26 141.75 451.04 44

16、1.93 传动比 i 3 4.26 3.28 1 4 传动零件的设计计算4.1 减速器外部传动零件的设计计算V带传动的设计根据已知条件，电动机功率P=1.8kW ，转速1n =1430r/min ，传动比 i=3 。1确定计算功率caP查得工作情况系数AK =1.3, 故1.3 1.82.34caAPK P2选择 V带的类型根据caP 、1n 选用 Z型。3确定带轮的基准直径dd 并验算带速 v （1）初选小带轮的基准直径1dd =90mm （2）验算带速 v 1 13.1490 14306.74/601000601000dd nvm s5/25/m svm s故带速合适（3）计算大带轮的基准

17、直径213 90270dddidmm圆整为2280ddmm 4、确定 V带的中心距 a 和基准长度 Ld （1）初定中心距0500amm（2）计算带所需基准长度221001202()2()243.14(28090)2500(90280)1567.5524500dddddddLaddamm选带的基准长度1600dLmm（3）计算实际中心距a 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 34 页 - - - - - - - - - 11 0016001567.55500

18、51622ddLLaamm中心距的变化范围为492594mm 5、验算小带轮上的包角11257.357.3180()180(28090)161120516dddda 6、计算带的根数（1）计算单根 V带的额定功率 Pr 由1dd=90mm 和1n =1430r/min ，查得 Po=0.3576kW 由1n =1430r/min ，i=3 和 Z型带，查得00.03PkW查得0.952K，1.16LK00()(0.35760.03) 0.952 1.160.43rLPPPKKkW（2）计算 V带的根数 z 2.345.440.43carPzP取 6 根 7 、计算单根 V带的初拉力的最小值0m

19、in()F查得 Z 型带的单位长度质量q=0.06kg/m 20min2(2.5)()500(2.50.952)2.345000.066.7449.80.95266.74caKPFqvK zvN应使带的实际初拉力00min()FF 8 、计算压轴力 Fp 压轴力的最小值1min0min161()2 ()sin2649.8sin589.422pFz FN4.2 减速器内部传动零件的设计计算一、高速级圆柱齿轮传动的设计根据已知：输入功率11.71PkW ， 小齿轮转速1476.67 / minnr， 传动比4.26i，传递的转矩 T1=34.26N.m，工作寿命 10 年，三班制，工作时有轻微冲击

20、1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 34 页 - - - - - - - - - 12 （1）按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7 级精度（3） 材料选择。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 240HBS ，硬度差为 40HBS 。（4）选小齿轮齿数123z，大齿轮齿数24.26 2398z2、按齿面接触强

21、度设计由设计计算公式213112.32()EtdHKTZidi（1） 、确定公式内的各计算数值 1） 、试选载荷系数1.3tK 2） 、选取齿宽系数1d 3） 、查得材料的弹性影响系数12189.8EZMPa 4） 、按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPa大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550HMPa 5） 、计算应力循环次数9119826060 476.67 1 720002.06 102.06 104.83 104.26hNn jLN 6） 、取接触疲劳寿命系数10.92HNK，20.96HNK 7） 、计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1% ，安全系数 S=1 1l

22、im112lim 220.926005520.96550528HNHHHNHHKMPaSKMPaS（2） 、计算 1） 、试算小齿轮分度圆直径1td ，代入H中较小的值213142312.32()1.33.426 104.261189.82.32()44.60314.26528EtdHKTZidimm名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 34 页 - - - - - - - - - 13 2） 、计算圆周速度 v 113.1444.603476.671.11/

23、60 1000601000td nvm s 3） 、计算齿宽 b 11 44.60344.063dtbdmm 4） 、计算齿宽与齿高之比bh模数1144.6031.9423ttdmmmz齿高2.252.25 1.944.365thmmm44.6039.624.365bh 5） 、计算载荷系数由 v=1.11m/s，7 级精度，查得动载系数1.05vK直齿轮1HFKK查得使用系数1.25AK查得 7 级精度，小齿轮相对支撑非对称布置时，1.438HK由9.62bh，1.438HK查得1.35FK1.25 1.05 1 1.4181.86AvHHKK K KK 6） 、按实际的载荷系数校正所算得的

24、分度圆直径33111.8644.60350.261.3ttKddmmK 7） 、计算模数 m 1150.262.1923dmmmz3、按齿根弯曲强度设计由设计公式13212()FaSadFY YKTmz（1） 、确定公式内各计算值1） 、查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FEMPa名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 34 页 - - - - - - - - - 14 大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FEMPa2） 、取弯曲疲劳寿命系数10.86FNK，20

25、.90FNK3） 、计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4 1112220.86500307.141.40.90380244.291.4FNFEFFNFEFKMPaSKMPaS4） 、计算载荷系数K 1.25 1.05 1 1.351.77AvFFKK K KK5） 、查取齿形系数查得12.69FaY，22.176FaY11.575SaY，21.788SaY6） 、计算大、小齿轮的FaSaFY Y并加以比较1112222.69 1.5750.01379307.142.176 1.7880.01593244.29FaSaFFaSaFY YYY大齿轮的数值大（2） 、设计计算4322 1

26、.77 3.426 100.015931.541 23m对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要决定于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的模数1.54 并将就近圆整为标准值m=2mm， 由按接触强度算得的分度圆直径150.26dmm，算出小齿轮齿数1150.26252dzm大齿轮齿数24.2625106.5z，取2107z名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

27、- 第 14 页，共 34 页 - - - - - - - - - 15 4、几何尺寸计算（1） 、计算分度圆直径112225 250107 2214dz mmmdz mmm（2） 、计算中心距125021413222ddamm（3） 、计算齿轮宽度11 5050dbdmm取1255,50Bmm Bmm高速级齿轮传动的主要几何尺寸小齿轮大齿轮模数 m 2 齿数 z 25 107 齿形角20齿顶高系数ah1 顶隙系数aC0.25 分度圆直径 d 50 214 齿顶圆直径ad54 218 齿根圆直径fd45 199 齿高 h 4.5 中心距 a 132 二、低速级圆柱齿轮传动的设计根据已知：输入功

28、率11.66PkW ，小齿轮转速1111.84 / minnr，传动比3.28i，传递的转矩 T1=141.75N.m，工作寿命 10 年，三班制，工作时有轻微冲击1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7 级精度（3） 材料选择。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 240HBS ，硬度差为 40HBS 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

29、 - - - - 第 15 页，共 34 页 - - - - - - - - - 16 （4）选小齿轮齿数123z，大齿轮齿数23.28 2376z2、按齿面接触强度设计由设计计算公式213112.32()EtdHKTZidi（1） 、确定公式内的各计算数值 1） 、试选载荷系数1.3tK 2） 、选取齿宽系数1d 3） 、查得材料的弹性影响系数12189.8EZMPa 4） 、按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPa大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550HMPa 5） 、计算应力循环次数8118826060 111.84 1 720004.83 104.83 101.47

30、3 103.28hNn jLN 6） 、取接触疲劳寿命系数10.95HNK，20.97HNK 7） 、计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1% ，安全系数 S=1 1lim112lim 220.956005700.97550533.5HNHHHNHHKMPaSKMPaS（2） 、计算 1） 、试算小齿轮分度圆直径1td ，代入H中较小的值213152312.32()1.3 1.4175103.281189.82.32()72.4313.28533.5EtdHKTZidimm 2） 、计算圆周速度 v 113.1472.43 111.840.424/60 100060 1000td nvm s 3

31、） 、计算齿宽 b 11 72.4372.43dtbdmm 4） 、计算齿宽与齿高之比bh名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 34 页 - - - - - - - - - 17 模数1172.433.1523ttdmmmz齿高2.252.25 3.157.09thmmm72.4310.227.09bh 5） 、计算载荷系数由 v=1.11m/s，7 级精度，查得动载系数1.03vK直齿轮1HFKK查得使用系数1.25AK查得 7 级精度，小齿轮相对支撑非对称

32、布置时，1.424HK由10.22bh，1.424HK查得1.35FK1.25 1.03 1 1.4241.83AvHHKK K KK 6） 、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径33111.8372.4381.231.3ttKddmmK 7） 、计算模数 m 1181.233.5323dmmmz3、按齿根弯曲强度设计由设计公式13212()FaSadFY YKTmz（1） 、确定公式内各计算值1） 、查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FEMPa大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FEMPa2） 、取弯曲疲劳寿命系数10.90FNK，20.95FNK3） 、计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系

33、数S=1.4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 34 页 - - - - - - - - - 18 1112220.90500321.431.40.95380257.861.4FNFEFFNFEFKMPaSKMPaS4） 、计算载荷系数K 1.25 1.03 1 1.351.738AvFFKK K KK5） 、查取齿形系数查得12.69FaY，22.228FaY11.575SaY，21.762SaY6） 、计算大、小齿轮的FaSaFY Y并加以比较1112

34、222.69 1.5750.01318321.432.228 1.7620.01522257.86FaSaFFaSaFY YYY大齿轮的数值大（2） 、设计计算4322 1.738 1.4175 100.015222.421 23m对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要决定于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的模数2.42并 将 就 近 圆 整 为 标 准 值 m=2.5mm ， 由 按 接 触 强 度 算 得 的 分 度 圆 直 径181.23dmm，算出小齿轮齿数1

35、181.23322.5dzm大齿轮齿数23.28 32104.96z，取2104z4、几何尺寸计算（1） 、计算分度圆直径1122322.580104 2.5260dz mmmdz mmm（2） 、计算中心距名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 34 页 - - - - - - - - - 19 128026017022ddamm（3） 、计算齿轮宽度11 8080dbdmm取1285,80Bmm Bmm低速级齿轮传动的主要几何尺寸小齿轮大齿轮模数 m 25

36、齿数 z 32 104 齿形角20齿顶高系数ah1 顶隙系数aC0.25 分度圆直径 d 80 260 齿顶圆直径ad85 265 齿根圆直径fd73.75 253.75 齿高 h 5.625 中心距 a 170 5、轴的设计计算5.1 减速器低速轴的设计计算根 据 已 知 ： 输 出 轴 上 的 功 率31.61PkW ， 转 速334.1 /minnr， 转 矩3451.04TN m1、求作用在齿轮上的力已知低速级大齿轮的分度圆直径为2260dmm32224510413469.5260tan3469.5 tan201262.8trtTFNdFFN圆周力tF 、径向力rF 的方向如图所示2、

37、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 钢，调质处理，取0112A名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 34 页 - - - - - - - - - 20 333min031.6111240.534.1PdAmmn输出轴的最小直径为安装联轴器处轴的直径1 2d， 为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应， 故需同时选取联轴器型号， 联轴器的计算转矩3caATK T ，考虑到转矩变化小，取1.5AK31.5 451040676560caATK TN mm按照计算

38、转矩应小于联轴器公称转矩，查标准，选用HL4 型的弹性柱销联轴器，其公称转矩为125000N.mm ，半联轴器的孔径142dmm，取1 242dmm，半联轴器长度 L=112mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=84mm 。3、轴的结构设计（1） 、拟定轴上零件的装配方案如下图（2） 、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1） 、为了满足半联轴器的轴向定位要求，1-2 轴段左端需制处一轴肩， 取 2-3段的轴颈的d2-3=48mm ；右端用轴端挡圈定位，按轴端直径取轴端挡圈直径D=50mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=84mm ；为了保证轴端挡圈只压在半联轴器而不压在轴的端面上，故

39、1-2 段的长度比 L1 略短一些，取 L1-2=82mm; 2） 、初步选择滚动轴承，因轴只受径向力的作用，故选深沟球轴承，参照工作要求，根据 d2-3=48mm ，由轴承产品目录中初步选取0 基本游隙 0 级公差的深沟球轴承 6210，其尺寸为5090dDmmmm，故 d3-4=50mm ，左端采用挡油盘定位，由手册上查得，6210 型轴承的安装尺寸min57admm，所以，取d4-5=57mm 。 3） 、取安装齿轮处的轴段6-7 的直径 d6-7=56mm ；齿轮的左端与左轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂的宽度为80mm ，为了使挡油盘端面可靠的压紧齿轮，此轴端应略短于轮毂宽度，取

40、L6-7=78mm ，齿轮的右端采用轴肩定位，轴名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 34 页 - - - - - - - - - 21 肩高度h0.07d，取 h=5mm ，轴环处直径d5-6=66mm ，轴环宽度b1.4h，取L5-6=12mm 。 4） 、轴承端盖的总宽度为28mm ，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承润滑的要求，取端盖的外端面与半联轴器的左端面间的距离l=15mm ，故取 L2-3=45mm ， 5） 、取齿轮距离箱体内壁的长度a=12.5

41、mm ，挡油盘距离轴承的长度S=12mm, 轴承的宽度 T=20mm ，故轴段 7-8 长度 L7-8=20+12+12.5+2=46.5mm ，轴段 3-4 的长度 L3-4=14+20=34mm ，根据结构需要，取4-5 段的长度 L4-5=60mm 。至此，已基本确定了轴的各段长度和直径。（3） 、轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接，按d6-7=56mm ，查得平键截面1610bhmmmm，键槽用铣刀加工，长为70mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为76Hn；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为12880mmmmmm，半联轴器

42、与轴的配合为76Hk。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取轴端倒角为245，各轴肩处的圆角半径见图。4、求轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。作为简支梁的轴的支撑跨距L2+L3=72mm+136mm=208mm。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图如下名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 34 页 - - - - - - - - - 22 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可看出截

43、面C是轴的危险截面。现将计算出的截面 C处的及的值列于下表。载荷水平面 H 垂直面 V 支反力 F 12246.9NHFN，21222.6NHFN1817.8NVFN，2445NVFN弯矩 M 166270.6HMN mm60517.2VMN mm总弯矩176941.4MN mm扭矩 T 3451040TN mm4、按弯扭合成应力校核轴的强度校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度。根据上表中的数据， 以及轴单向旋转， 扭转切应力为脉动循环变应力， 取0.6，轴的计算应力名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

44、- - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 34 页 - - - - - - - - - 23 222233()176941.4(0.645104020.530.1 56caMTMPaW）前已选定轴的材料为45 钢，调质处理，查得160MPa 。因此1ca，故安全。5.2 减速器高速轴的设计计算根 据 已 知 ： 输 出 轴 上 的 功 率11.71PkW ， 转 速3476.67 /minnr， 转 矩334260TN mm5、求作用在齿轮上的力已知低速级小齿轮的分度圆直径为150dmm1122342601370.450tan1370.4 tan20498

45、.8trtTFNdFFN圆周力tF 、径向力rF 的方向如图所示6、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 钢，调质处理，取0120A133min011.7112018.4476.67PdAmmn轴的最小直径为安装带轮处轴的直径1 2d， 为了使所选的轴直径与带轮的孔径相适应，选1 220dmm，带轮的宽度为L=40mm ，带轮与轴配合的毂孔长度L1=38mm 。7、轴的结构设计（1） 、拟定轴上零件的装配方案如下图（2） 、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理

46、- - - - - - - 第 23 页，共 34 页 - - - - - - - - - 24 1） 、为了满足带轮的轴向定位要求，1-2 轴段右端需制处一轴肩，取2-3 段的轴颈的 d2-3=23mm ；带轮与轴配合的毂孔长度L1=38mm ；故 1-2 段的长度取为L1-2=82mm; 2） 、初步选择滚动轴承，因轴只受径向力的作用，故选深沟球轴承，参照工作要求，根据 d2-3=23mm ，由轴承产品目录中初步选取0 基本游隙 0 级公差的深沟球轴承 6205，其尺寸为2555dDmmmm，故 d3-4=25mm ，右端采用挡油盘定位，由手册上查得，6210 型轴承的安装尺寸min31a

47、dmm，所以，取d4-5=31mm 。 3） 、由于齿轮的分度圆直径较小，所以此轴设计为齿轮轴，根据齿轮宽度为55mm ， 所以齿轮处的轴段长度L5-6=55mm 。 齿轮右端轴环的直径取为d6-7=31mm ，轴环宽度取 L6-7=12mm 。 4） 、轴承端盖的总宽度为28mm ，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承润滑的要求，取端盖的外端面与半联轴器的左端面间的距离l=15mm ，取齿轮距离箱体内壁的长度 a=10mm ，挡油盘距离轴承的长度S=15mm, 轴承的宽度 T=15mm ，故轴段 7-8 长度 L7-8=15+15+2=32mm ，轴段 3-4 的长度 L3-4=32mm ，轴段

48、2-3 的长度L2-3=28+15+2=45mm 根据结构需要，取4-5 段的长度 L4-5=99.5mm 。至此，已基本确定了轴的各段长度和直径。（3） 、轴上零件的周向定位带 轮 与 轴 的 周 向 定 位 采 用 平 键 连 接 ， 按 d1-2=20mm ， 查 得 平 键 截面66bhmmmm，键槽用铣刀加工，长为32mm。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取轴端倒角为245，各轴肩处的圆角半径见图。4、求轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。作为简支梁的轴的支撑跨距L2+L3=149mm+60mm=20

49、9mm。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图如下名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 34 页 - - - - - - - - - 25 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可看出截面C是轴的危险截面。现将计算出的截面 C处的及的值列于下表。载荷水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1400NHFN，2970.4NHFN1145.6NVFN，2353.2NVFN弯矩 M 59200HMN mm21548.8VMN mm总弯矩63000MN mm扭矩 T 334260

50、TN mm8、按弯扭合成应力校核轴的强度校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度。根据上表中的数据， 以及轴单向旋转， 扭转切应力为脉动循环变应力， 取0.6，轴的计算应力222213()63000(0.6342605.30.1 45caMTMPaW）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 34 页 - - - - - - - - - 26 前已选定轴的材料为45 钢，调质处理，查得160MPa 。因此1ca，故安全。5.3 减速器