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1、一一 前言前言1.题目分析运动简图2.原始数据：运输带的有效拉力：F=1800N 运输带的有效速度：v=1.5m/s 滚筒直径：D=300mm二二 电动机的选择电动机的选择1.选择电动机类型：根据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特性机械，且其负载较小，故采用 Y 型三相异步电动机（全封闭结构）即可达到所需要求。另外，根据此处工况，采用卧式安装。2.选择电动机的功率：电动机所需工作功率为：wdFVP1000由电动机至运输带的传动总效率为：6543221总式中：1V 带传动效率；2齿轮传动的轴承效率；3齿轮传动的效率；4联轴器的效率；5滚筒轴承的效率；6滚筒效率。3.确定精度查机械设计
2、基础课程设计表 5-4 齿轮精度等级的适用范围，初定精度等级为 8 的齿轮。查机械设计基础课程设计表 9-4 机械传动的摩擦副的效率概略值 P121取1=0.96，2=0.99，3=0.97.4=0.97.5=0.98.6=0.96（初选齿轮为八级精度）则96.098.097.097.099.096.02总84.0所以：电机所需的工作功率：kw2.384.010005.118001000总FVPd3.卷筒工作转速为：min/54.953005.1100060V100060nrD卷筒取 V 带传动的传动比范围为：42带i取单级齿轮传动的传动比范围为：53齿i则可得合理总传动比的范围为：206总i
3、故电动机转速可选的范围为：卷筒总电nin54.95206）（min/8.191024.573r）（查 机械设计基础课程设计 附录 21.则符合这一范围的同步转速有：750r/min、1000 r/min 和 1500r/min方案电 动机 型号额定功 率电动机转速(r/min)同步转 速满载转 速堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩1Y160M1-847507202.02.02Y132M1-6410009602.22.23Y112M-44150014402.22.2此选定电动机型号为61132MY所选电动机的额定功率kwPe4,满载转速min/960rnm查机械设计基础课程设计P124，得电动
4、机主要外形和安装尺寸：中心高 H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸AB地 脚 螺 栓孔直径K轴 伸 尺 寸DE装键部位尺寸FGD1325203453152161781228801041三三 总传动比和分配传动比总传动比和分配传动比由选定的电动机满载转速 nm 和工作机主动轴转速 n1、可得传动装置总传动比为：转筒总nimn05.1054.959602、分配各级传动装置传动比：查机械设计基础课程设计表 9-3 P118 常用传动机构的性能及适用范围取5齿i（单机减速器 i=35）因为：带齿总iii综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，可见第 2 方案比较适合
5、。所以：齿总带iii01.25.05.10初定：01.25i带齿i四四 运动与动力参数的计算运动与动力参数的计算.为相邻两轴的传动效率P.为各轴的输入功率（KW）T.为各轴的输入转矩（Nm）n.为各轴的输入转速（r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数1、运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转数：电动机min)/(960n1rnm带innm2min)/r6.47701.2960（齿inn23r/min)95.556.477（卷筒轴：min)/(5.9534rnn（2）计算各轴的输入功率：)(41kwPPd)k(84.396.0412wPP带kw688.397
6、.099.084.3P23轴带P卷筒轴：)kw5.398.097.0.688.3P34（轴联轴器P（3）计算各轴的输入转矩：).(39792960495500001055.96mmNnPTmdd).(9.767836.47784.395500001055.91161mmNnPT).(3688005.95688.395500001055.92262mmNnPT卷筒轴输入轴转矩：).(3500005.955.395500001055.94464mmNnPT综合以上数据，得表如下:五五 带传动的设计带传动的设计查机械设计基础第五版 P219 表 13-9V 带轮最小基准直径，得 A 带最小直径不能小
7、于 75mm，取mmd1001由机械设计基础第五版 P211 式 13-9 得98.19611212dnnd，查机械 设 计 基 础 第 五 版 P219 表 13-9V 带 轮 最 小 基 准 直 径，取 d2=200mm。实 际 传 动 比04.202.01100200-1d12）（带实di误差%49.12.012.04-01.2误差小于 5%，故允许。其轴名效率 P（KW）转矩 T（Nm）转速 nr/min传动比 i效率输入输出输入输出电动机轴3.663.5936.4135.689603.140.98轴3.513.44109.64107.45305.734.000.98轴3.343.27
8、417.34408.9976.431.000.98卷筒轴3.243.18404.84396.7476.43电动机的输出功率电动机的输出功率kwPd4，转速min)/(9601rnnm，01.2带i，每天工作 16 小时。（1）计算功率cP查机械设计基础第五版 P218 表 13-8 工作情况系数)(84.32.32.1P,2.1kwPKKAcA由（2）确定 V 带型号根据min)/(960)(84.31rnkwPc查机械设计基础第五版 P219 图 13-15 普通 V 带选型图查出此坐标点的位置在 A 型上界。暂按选用 A 型带计算。（3）求大、小带轮的基准直径 d2、d1中=0.010.0
9、2（见机械设计基础第五版 P211,此时取 0.02）（4）带速验算：smndV/024.56000096010014.310006011，此时 V 在范围 525 内，适合。（5）确定带的基准长度和中心距 a查机械设计基础第五版 P220 得0.7)(21dd 0a2)(21dd 0.7（100+200）0a2（100+200）2100a600取0amm500由 机 械 设 计 基 础 P205 式 13-2 得 带 长：021221004)()(22addddal得mml14768.128.53310000查机械设计基础P212 表 13-2 V 带的基准长度,对于普通 A 带选用带长mm
10、Ld1400再机械设计基础由式 13-16 反求实际中心距：mmllaad462200(6)验算小轮包角：由机械设计基础P205 式 13-1 得：1206.1673.57d180121ad，合适。（7）求 V 带根数 z：由 机械设计基础 P218 式 13-15 得：0()cLPzPP K K。此处mmdrn100min/96011查机械设计基础P214 表 13-3 单根普通 V 带的基本额定功率得95.00P；根据步骤（3）得04.2i带实，查机械设计基础P216 表 13-5 单根普通 V 带的额定功率的增量得p=0.11kw,由=162.63，查 机械设计基础 P217 表 13-
11、7 包角的修正系数得98.0K，查 机械设计基础 P212表 13-2 得96.0KL。故85.398.096.011.095.0(84.3）Z，取整根 z=4 根（8）求作用在带轮轴上的压力QF:查机械设计基础P212 表 13-1V 带的截面尺寸（GB/T115441997）得 q=0.1kg/m。由机械设计基础P220式13-17得单根V带初拉力0FNvKZVPc61.150)024.5(1.0)198.05.2(024.5484.3500q1-5.2(50022）作用在轴上的压力为：NFZFQ7.119799.088.1204)2sin(20(9)V 带轮宽度的确定：查机械设计基础P2
12、24 表 13-10 得 A 型带轮9,3.015minfe，查 V 带轮的轮槽齿轮 GB/T104122002，故有带轮宽度,9.63923.15)14(2)1(mmfeZB取 B=65。表 3.所设计带传动中基本参数带型号长度根数A 型1400mm4 根中心距带轮直径宽度462mmd1=100,d2=20065mm安装初拉力对轴压力实际传动比150.61N1197.7N2.83六六 齿轮传动的设计计算齿轮传动的设计计算1.齿轮材料和热处理的选择：查机械设计基础第五版 P166 表 11-1 常用齿轮材料及其力学性能。小齿轮：初选 45 号钢，其热处理方式为调质。齿面硬度取 240HBS，接
13、触疲劳极限MPaH5851lim，弯曲疲劳极限MPaFE4451。大齿轮：初选 45 号钢，其热处理方式为正火。齿面硬度取 200HBS，接触疲劳极限MPaH3752lim，弯曲疲劳极限MPaFE3102。由机械设计基础第五版 P171 表 11-5 最小安全系数的参考值FHSS得：25.1limHS6.1minFS（选 择 较 高 可 靠 度）。由 机 械 设 计 基 础 第 五 版 P175 例 子 得：大 齿 轮MPaSHH46825.1585lim1H小 齿 轮MPaSHHH30025.13752lim2大 齿 轮MPaSFFEF2786.144511，小齿轮MPaSFFEF1946.
14、131022；2.按齿面接触强度设计：根据前计算，可得齿轮传动所需传动比为93.4.042.0510i04.2i.0510齿带实总i，轴实际转速为min/58.47004.2960n12rin带实。设齿轮按 8 级精度制造，查 机械设计基础 第五版 P169 表 11-3 载荷系数 K 得6.12.1K(电动机，中等冲击)，此取 1.4 计算。查机械设计基础第五版 P175 表 11-6 齿宽系数d，当两软齿面对称分布时，4.18.0d，此取1.1计算。小齿轮转矩mmNnPT.367.7792958.47084.31055.91055.96226小查机械设计基础第五版P171表11-4弹性系数
15、5.2(8.189EEEZZZ，对于标准齿轮铸钢）此取查 机械设计基础 第五版 P171 式 11-3，可得设计公式2.7212321minHHEdZZuuKTd故有：上公式中所代2H是为了安全计算，使得两齿轮均适用。齿数取 32，则有76.15739.43112齿iZZ，取整得1582z满足传动比的前提下，尽可能使两齿数互质）。故实际传动比9375.432158Zi12Z实齿；其误差为%5%15.093.493.4-9375.4ii-2齿齿实齿i；故满足误差范围。初估模数为mmZdm25.21min，查机械设计基础第五版 P57 表 4-1 得标准模数为 m=2.mm，故实际分度圆直径为：m
16、mmZdmmmZd3162158642322211。中心距为：mmdda190231664221。初估齿宽为：由机械设计基础第五版 P175 得mmdbd42.79min，保证啮合，小齿轮比大齿轮宽 510 毫米，取取mm85mm80小大bb3.验算齿轮弯曲强度：查机械设计基础第五版 P173 图 11-8，可得齿形系数18.258.221FaFaYY；查机械设计基础第五版 P174 图 11-9 得齿根修正系数87.164.121sasaYY查 机械设计基础 第五版 P172 式 11-5 知：校核MPazbmYYKTFsaFaF27882.9021121111，安全。MPaYYYYFSaF
17、aSaFaFF24818.8864.156.287.118.282.902121122，安全。4.齿轮的圆周速度：smndV/60.1600006.4776414.310006021，对照查机械设计基础第五版 P165 表 11-2 知6m/sv 即可，故选取 8 级便可达到要求。表 4.齿轮传动设计的基本参数材料热处理齿数分度圆直径齿宽小齿轮45 钢调制326485大齿轮45 钢正火15831680模数实际传动比中心距44.9375190七七 减速器箱体基本尺寸设计减速器箱体基本尺寸设计根据机械设计基础课程设计第 2 版 P145 表 12.1 铸铁减速箱体的主要结构尺寸中的经验公式可算出如
18、下数据：1.箱体壁厚：箱盖：)mm880.4119002.0102.01（取mma。箱座：)mm8(75.51190025.01025.0取mma2.凸缘：箱盖凸缘厚度mmb1285.15.111，箱座凸缘厚度mmb1285.15.1，箱座底凸缘厚度mmb2085.25.22。3.螺钉及螺栓：地脚螺钉直径mmadf84.1812190036.012036.0,查机械设计基础课程设计第2 版 P146 表 122 凸台及凸缘的结构尺寸，取18Mdf地脚螺钉数目：)250(4an；轴承旁连接螺栓直径mmddf13.1484.1875.075.01查机械设计基础课程设计第 2 版P146 表 122
19、 凸台及凸缘的结构尺寸，取141Md 盖与座连接螺栓直径mmdddff362.1055.0d)6.05.0(22此取，查机械设计基础课程设计第 2 版 P146 表 122 凸台及凸缘的结构尺寸，取102Md 连接螺栓2d的间距)200150(180mml；轴承端盖螺钉直径mmddddff536.74.0)5.04.0(33此取，查机械设计基础课程设计第 2 版 P146 表 122 凸台及凸缘的结构尺寸，取8d3M；视孔盖螺钉直径mmdddff652.53.0d)4.03.0(44此取；查 机械设计基础课程设计第 2 版 P146 表 122 凸台及凸缘的结构尺寸，取64Md 定位销直径mm
20、mmddd87.7)8.07.0(d2取整齿取（取整得8）。4.螺钉螺栓到箱体外避距离：查 机 械 设 计 基 础 课 程 设 计 第 2 版 表 12-2 得：1fd2、d、d至 箱 体 外 壁 距 离 为：mmCmmCmmCf16202412111；12fddd、到凸缘边缘距离：mmCmmCmmCf14182222212；轴承旁凸台半径：mmCRmmCRff1422221221箱体外壁至轴承端面距离：mm4681820)105(21111CCl。5.箱体内部尺寸：大齿轮齿顶圆与箱体内壁距离mml1082.12.11；齿轮端面到箱体内壁的距离mml102（增加散热）；箱盖、箱座肋厚mmmmm
21、m8.6885.085.08.6885.085.011。6.视孔盖由于单级减速器中心距为mma190，故查机械设计基础课程设计第 2 版 P148 表 12-4 得：视孔盖长1120lmm，横向螺栓分布距离2105lmm，视孔盖宽190bmm，纵向螺栓分布距离275bmm，螺栓孔直径8d，孔数 4 个。7.其中吊耳和吊钩吊耳环的结构设计：根据机械设计基础课程设计第 2 版 P146 表 12-3 超重吊耳和吊钩中的推荐设计公式知：吊耳肋厚度为mmbb2085.25.2)5.28.1(11此取，吊耳环孔径为20 bd，倒角为24202.1)2.11(RRdR此取，吊耳环空心到箱体外壁距离为mmd
22、de201e)18.0(此取。吊钩的结构设计：吊钩长1216 1430KCCmm，吊钩高0.824HKmm，吊钩内深0.512hHmm，吊钩内圆半径0.257.5rKmm，吊钩厚度mm2085.2)5.28.1(bb此取。八八 轴的设计轴的设计A.高速轴:1.选择轴的材料、热处理方式：由于无特殊要求，选择最常用材料 45 钢，热处理方式为调质处理。查机械设计基础 第五版 P241 表 14-1轴的常用材料及其主要力学性能得知：硬度：HBS255217；强度极限：650BMPa；屈服极限：360sMPa；弯曲疲劳极限：1300MPa。查 机械设计基础 第五版 P246 表 14-3 轴的许用弯曲
23、，用插入法得弯曲需用应力（静）MPab601。查 机 械 设 计 基 础 第 五 版 P245 表 14 2 常 用 材 料 的 值 和 C 值，得 45 钢 107118)4030(CMPa取 C=1182.初步估算轴最小直径：由 机 械 设 计 基 础 第 五 版 P245 式 14-2 得：传 递 转 矩 轴 段 的 最 小 直 径6333min9.55 100.2 PPdCnn，故mmd75.2358.47084.31183min，由于开了一个键槽，故mmdd9375.24%)51(minmin取 25（圆整）长系列 60短系列 423.轴的结构设计：根据高速轴上所需安装的零件，可将其
24、分为 7 段，以1234567ddddddd、表示各段的直径，以1234567xxxxxxx、表示各段的长度。（1d处安装大带轮，2d处安装轴承端盖，3d处安装一号轴承与套筒，4d处安装小齿轮，7d处安装二号轴承）1)径向尺寸：根据常用结构，取mmdd25min1；查机械设计基础课程设计第 2 版 P12 表 1-14 知倒角倒圆推荐 值 为：mmCRmmCRmmCR2,80506.1,50300.1,3018，故25孔（大 带 轮）倒 角 推 荐 值 为 1.0mm，故 取mmdd283252)5.01(12，由于查机械设计基础课程设计第 2 版表 P14 表 1.19圆柱形轴伸，故此修正为
25、mmd302；此先选轴承为 6207 型号轴承（无轴向力，故选深沟球轴承，直径系列选 2 号轻系列；为便于安装及轴上尺寸基准，选 08 号内径），查机械设计基础课程设计第 2 版P290 附录表 4.2 深沟球轴承，查得轴承内径 d=35，轴承外径 D=72mm，轴承宽度mmB17，轴承安装直径范围mmdmma6542,故取mmd353；为方便加工测量，取mmd404（此也为小齿轮内孔直径）；由于套筒与轴承间隙配合，取1981-2509254535TGB套筒”，mmda45；对齿轮内孔倒角 1.6mm，故取mmdd2.462)5.16.1(45（取 47mm）;由于对称分布故mmmmdddda
26、45,356372)轴向尺寸：由 机 械 设计 基础 第五版图13-17得：根据大带轮的内孔宽mmLdddLsss5.37255.1d5.1)25.1(1此处取其中，为防止由于加工误差造成的带轮晃动，取mmx351；确定轴承润滑方式：min/10)25.1(min/mm3.1647058.4703553rmmrndV小齿轮轴承，故选取脂润滑方式；为防止箱体内部润滑油渐到轴承上冲走润滑脂，将轴承与箱体内壁距离取大于 8mm（由于所选套筒长度 25mm，故轴承断面到箱体内壁的距离取 15mm），为适宜齿轮传动时散热，取齿轮距箱体内壁为mm10108此取mm,故有mmBx4215103；修正mmx4
27、53套筒档齿轮时，为保证精度取mmbx83285)32(14，修正：mmx854轴环取mm85，故取55xmm；由 于 安 装 时 齿 轮 箱 体 轴 承 均 对 称 分 布，取6510 1520 xxmm，mmBx177（包括越程槽尺寸）；轴承到端盖内壁的距离mmBlx221715846151，前所选轴承端盖螺钉83Md 由公式得轴承端盖厚度mmde6.982.12.13，查机械设计基础课程设计第 2 版 P315 附录 5.5GB/T57802000 可取 C 级 M10 非全螺线3.540kmml的螺栓。此时取端盖到大带轮的扳手空间为mmklx4833.540)53(，此时取mmmmxe
28、xx806.79486.9222。4.对高速轴进行弯扭强度校核：据机械设计基础第五版 P168 式 11-1 可求得：圆周力NdTFt243564367.779292211，据机械设计基础第五版 P168 式 11-1（a）径向力NFFtr6.87636.02435tan（标准安装，故压力角为 20）；根据前轴的结构设计可得：带轮中心到一号轴承中的距离mmLxBK25.10775.18805.8222；修正K=108mm一号轴承到齿轮中心的距离mmbBl765.4215105.821510212；齿轮中心到二号轴承中心的距离mmll7621；故有两轴承中心距为mmlll15221。1)求垂直面
29、的支承反力：根 据 受 力 分 析，可 列 方 程：1212,vvrvvFFF FF（齿 轮 在 两 轴 承 中 心）。故 可 求 得：NFFFrvv3.43826.876221。2)求水平支撑反力：NFFFtHH5.1217224352213)带轮对轴的作用力QF在指点产生的反力：NLKFFQF08.84515225.1077.11971NFFFQFF78.20427.119708.84512（外力 F 作用方向与带传动的布置有关，在具体布置尚未确定前，可按最不利情况考虑）。4)绘制垂直面的弯矩图：mNlFMvav6216.66152.03.438225)绘制水平面的弯矩图：mNlFMHaH
30、06.185152.05.1217216)QF力产生的弯矩图：mNmmNKFMQF079.128107.07.119727)求合成弯矩图：考虑最不利情况，直接由公式得mNMMMMMMFaFaHavaFaQQ0395.642079.1282222其中mNMa72.26006.1856216.660395.6422既8)折合当量弯矩（如图 f）：由前算出mNT78.761查 机械设计基础 第五版中 P246“由转矩性质而定的折合系数”知0.6，故mNTMMaae89.78)78.766.0()04.64()(22212mNTMMFbe.11.136)78.766.0()079.128()(2221
31、22。9)计算危险截面处轴的许用直径：由上知轴承 为 危 险 截 面，故 由 机 械 设 计 基 础 第 五 版P247式14-6可 得：mmmmMdbbe4546.26601.01011.1361.03331min。由此可知，此轴安全。B.低速轴：1.选择轴的材料、热处理方式：由于无特殊要求，选择最常用材料 45 钢，热处理方式为调质处理。查机械设计基础 第五版 P241 表 14-1轴的常用材料及其主要力学性能得知：硬度：HBS255217；强度极限：650BMPa；屈服极限：360sMPa；弯曲疲劳极限：1300MPa。查 机械设计基础 第五版 P246 表 14-3 轴的许用弯曲，用插
32、入法得弯曲需用应力（静）160bMPa。查 机 械 设 计 基 础 第 五 版 P245 表 14 2 常 用 材 料 的 值 和 C 值，得 45 钢 107118)4030(CMPa取 C=1182.初步估算轴最小直径：由 机 械 设 计 基 础 第 五 版 P245 式 14-2 得：传 递 转 矩 轴 段 的 最 小 直 径6333min9.55 100.2 PPdCnn故mmd88.395.95688.31183min，由于开了一个键槽，故mmdd874.41%)51(minmin。校核：查机械设计基础课程设计第 2 版P14 表 1.19 圆柱形轴伸，取mmd42min,长系列 L
33、=110mm，短系列 L=82mm3.轴的结构设计：根据低速轴上所需安装的零件，可将其分为 7 段，以1234567ddddddd、表示各段的直径，以1234567xxxxxxx、表示各段的长度。（1d处安装联轴器，2d处安装轴承端盖，3d处安装三号轴承与套筒，4d处安装大齿轮，7d处安装四号轴承）1)径向尺寸：联轴器的初步选择：由于联轴器与轴通过键联接，则轴取45。根据基轴查机械设计基础课程设计第2 版 P283 表 3.4 弹性柱销联轴器，选用凸缘联轴器，可得其轴孔直径为45，深孔长度为mmL120，轴段长取短系列 L=80mm。根据上所选联轴器，取mmd451；根据密封毡圈的标准，取mm
34、d502；根据此处尺寸，查机械设计基础课程设计第 2 版附录四 P290 深沟球轴承（GB/T2711994）选择 6210型号轴承，因而可知所选轴承内径为 50mm，外径为 90mm，且轴承宽度mmB20，安装尺寸8357ad。故 取mmd553；为 方 便 测 量 取mmd554；mmda60套 筒 取19812509/406050TGB，故mmda60；查 机械设计基础课程设计 第 2 版 P12 表 1-14知倒角倒圆推荐值为：mmCRmmCRmmCR2,80506.1,50300.1,3018，故50孔（大齿轮）倒角推荐值为 2mm，故取mmdd627602)5.12(45；为对称分
35、布，故取mmdddda55603762)轴向尺寸：确定轴承润滑方式：min/1025.15.52525.955553rmmndV）（大齿轴承故选取脂润滑方式。根据上定箱体两内壁间的宽度可算得大齿轮到箱体内壁的距离为 12.5mm,为防止箱体内部润滑油渐到轴承 上 冲 走 润 滑 脂，将 轴 承 与 箱 体 内 壁 距 离 取 大 于 8mm（为 套 筒 尺 寸 此 取 27.5mm），故 有mmBx605.275.123；修 正：mmx623套 筒 档 齿 轮 时，为 保 证 精 度 取mmxmmbx78280)32(424此取，修正mmx804轴环取mm85，故取55xmm；由 于 安 装
36、时 齿 轮 箱 体 轴 承 均 对 称 分 布，取mmxx355.275.1256，mmBx207（包括越程槽尺寸）；轴承到端盖内壁的距离mmBlx5.6205.278465.271，由于轴承外径为90mm 故，选端盖螺钉为10M，轴承端盖厚度31.212edmm，查机械设计基础课程设计第 2版 P315 附 录 5.5 可 选 用4.645kmml的 螺 栓。此 时 取 端 盖 到 大 带 轮 的 扳 手 空 间 为mmmmxmmKlx554.5434.645)53(此取，故此取mmxexx5.7355125.62，修 正：mmx742由 上 选 联 轴 器 可 知mmlx1201。4.对低
37、速轴进行弯扭强度校核据机械设计基础第五版 P168 式 11-1 可求得：圆周力NdTFt230532.010688.322523径向力NFFtr8.82936.02305tan（标准安装，故压力角为 20）；根据前轴的结构设计可得：三号轴承到齿轮中心的距离mmbBl90405.275.121025.275.12222；齿轮中心到四号轴承中心的距离mmll9021；故有两轴承中心距为mmlll18021。求垂直面的支承反力：根 据 受 力 分 析，可 列 方 程：1212,vvrvvFFF FF（齿 轮 在 两 轴 承 中 心）。故 可 求 得：NFFFrvv9.41428.829221。求水
38、平支撑反力：NFFFtHH5.115222305221绘制垂直面的弯矩图：mNlFMvav341.3709.09.41422绘制水平面的弯矩图：mNlFMHaH725.10309.05.1152215）求合成弯矩图：考虑最不利情况，直接由公式得mNMMMaHava24.110725.103341.3722226）折合当量弯矩：由前算出mNT 2333查 机械设计基础第五版中 P246“由转矩性质而定的折合系数”知0.6，mNTMMaae64.132)88.366.0()24.110()(22232mNTMbe.128.22)88.366.0()(223。10)计算危险截面处轴的许用直径：由 上
39、 知 安 装 大 带 轮 的 截 面 为 危 险 截 面，故由 机 械设 计基 础 第 五版 P247 式 14-6 可 得：mmmmMdbae4506.28601.064.1321.0331min。由此可知，此轴安全。11)计算危险截面处轴的许用直径：由（图 1）知 轴 上 安 装 小 齿 轮 的 截 面 为 危 险 截 面，故 由【1】式 14-6 可 得：333min1243.648 1034.372450.10.1 60aebMdmmmm。由此可知，此轴安全。九九 联轴器的选择联轴器的选择根据前选出的联轴器设计的低速轴校核得知，轴满足要求，查机械设计基础课程设计第 2 版 P283 附
40、录3.4，故联轴器定为 Hl4 弹性柱销联轴器，其型号：804012040YCYCGB/T50142003十十 对轴承的校核对轴承的校核A.对轴承 6207 的寿命计算：将任务书中的使用期限 10 年换算为小时得其使用寿命必须大于876002436510小时。根据机械设计基础第五版 P279 式 163 得其寿命计算为pfcfnLpth60106，查机械设计基础第五 P279 表 168 温度系数与表 169 载荷系数，此取1tf（轴承工作温度 100C）0.1pf（轻微冲击或无冲击）。故610()60hCLn P，查机械设计基础第五版 P322 附表 1 常用向心轴承的径向基本额定动载rC和
41、径向额定静载rC0，可知其径向基本额定动载荷为29.5rCkN，0.180rC根据机械设计基础第五版 P278 可知球轴承取3，1）校核计算得知其当量动载荷由 机械设计基础 第五版 P279 式 164 得当量动载荷为arYFXFP,由于直齿轮给轴承径向载荷时，由机械设计基础第五版 P280 式 165 得rFP N6.876故带入公式得：其寿命为hhLh8760013296578766.05.296.477601036,满足要求。B.对轴承 6210 的寿命计算：将任务书中的使用期限 10 年换算为小时得其使用寿命必须大于876002436510小时。根据机械设计基础第五版 P279 式 1
42、63 得其寿命计算为pfcfnLpth60106，查机械设计基础第五 P279 表 168 温度系数与表 169 载荷系数，此取1tf（轴承工作温度 100C）0.1pf（轻微冲击或无冲击）。故610()60hCLn P，查机械设计基础第五版 P322 附表 1 常用向心轴承的径向基本额定动载rC和径向额定静载rC0，可知其径向基本额定动载荷为29.5rCkN，0.180rC根据机械设计基础第五版 P278 可知球轴承取3，2）校核计算得知其当量动载荷由 机械设计基础 第五版 P279 式 164 得当量动载荷为arYFXFP,由于直齿轮给轴承径向载荷时，由机械设计基础第五版 P280 式 1
43、65 得NFPr8.829故带入公式得：其寿命为hhLh8760078413618298.05.295.95601036，满足要求。十一十一普通平键的选择及校核普通平键的选择及校核根据工程经验，此处无特殊要求，故均选用 A 型平键连接。1.带轮处键连接：由于此处轴径为 25mm，查机械设计基础第五版 P156 表 10-9 普通平键和键槽的尺寸得：选用键：8,7bmm hmm，9018L。键槽：25.015.0rmm 由于此处转矩不大，选取铸铁为材料，故由表下的 L 系列选取36Lmm，R=0.2mm 即8 36/10962003GB T键。对平键进行强度校核：查 机械设计基础 第五版P158
44、表10-10得其许用挤压应力为MPap6050（轻 微 冲 击），根 据 机 械 设 计 基 础 第 五 版 P158 式 10-26 得 平 键 的 挤 压 强 度：ppMPabldhT08775.0)8236(7257839.764)2(4，故符合要求。2.小齿轮处键连接：由于此处轴径为 42mm，查机械设计基础第五版 P156 表 10-9 普通平键和键槽的尺寸得：选用键：mmhmmb8,12，mmL14028。键槽：R=0.250.4mm 由于此处转矩不大，选取铸铁为材料，故由表下的 L 系列选取 L=90mm，R=0.3mm 即键20031096/9012TGB。对平键进行强度校核：
45、查 机械设计基础 第五版P158表10-10得其许用挤压应力为MPap6050（轻 微 冲 击），根 据 机 械 设 计 基 础 第 五 版 P158 式 10-26 得 平 键 的 挤 压 强 度：ppMPabldhT01384.0)12290(8427839.764)2(4，故符合要求。3.大齿轮处键连接：由于此处轴径为 55mm，查机械设计基础第五版 P156 表 10-9 普通平键和键槽的尺寸得：选用键：1016hb，mmL18045。键槽：R=0.250.4mm 由于此处转矩不大，选取铸铁为材料，故由表下的 L 系列选取 L=80mm，R=0.3mm 即键20031096/8016T
46、GB。对 平 键 进 行 强 度 校 核：查 机 械设计 基础 第五 版 P158 表 10-10 得其 许用挤 压应 力为MPap6050（轻微冲击），根据 机械设计基础 第五版 P158 式 10-26 得平键的挤压强度：ppMPabldhT05588.0)16280(10558.3684)2(4，故符合要求。4.联轴器处键连接：由于此处轴径为 40mm，查机械设计基础第五版 P156 表 10-9 普通平键和键槽的尺寸得：选用键：812hb，mmL14028。键槽：R=0.250.4mm 由于此处转矩不大，选取铸铁为材料，故由表下的 L 系列选取 L=100mm，R=0.3mm 即键20
47、031096/10012TGB。对 平 键 进 行 强 度 校 核：查 机 械设计 基础 第五 版 P158 表 10-10 得其 许用挤 压应 力为MPap6050（轻微冲击），根据 机械设计基础 第五版 P158 式 10-26 得平键的挤压强度：ppMPabldhT06065.0)122100(8408.3684)2(4，故符合要求。十二十二润滑方式与密封形式的选择润滑方式与密封形式的选择1.密封：由于选用的电动机为低速，常温，常压的电动机则可以选用毛毡密封。毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘。轴旋转时，毛毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑。2、润滑方式：由轴的设计中确定的轴承润滑方式知：轴承为脂润滑。齿轮为油润滑。3.润滑油类型的选择1齿轮润滑选用 150 号机械油（GB/T4431989），最低最高油面距（大齿轮）1020mm,需油量 1.5L左右；2轴承润滑选用钙基润滑脂（GB/T491208）3 号，由于耐水性能好，适用于工作温度C60C55的工业、农业和交通运输等机械设备的轴承润滑，特别适用于有水或潮湿的场合。