《二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书机械制造机械_机械制造-机械理论及资料.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书机械制造机械_机械制造-机械理论及资料.pdf（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 1 一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1 要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。2 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5 年，运输带允许误差 5%。3 知条件：运输带卷筒转速19/minr，减速箱输出轴功率4.25P 马力，二、传动装置总体设计：1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V带设置在高速级。其传动方案如下：23541IIIIIIIVPdPw 三、选择电机.计算电机所需功率dP：查手册第 3
2、页表 1-7：1带传动效率：2 2每对轴承传动效率：3圆柱齿轮的传动效率：4联轴器的传动效率：5卷筒的传动效率：说明：电机至工作机之间的传动装置的总效率：4212345 45wPP 3.67wdPPKW 2 确定电机转速：查指导书第 7 页表 1：取 V带传动比 i=2:4 二级圆柱齿轮减速器传动比 i=8:40 所以电动机转速的可选范围是：19 2 48 40304 3040/minnnir :电机卷筒总 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第 155 页表 12-1 有 4 种适用的电动机型号，因此有 4 种传动比方案如下：方案 电 动
3、 机 型号 额 定 功率 同 步 转速 r/min 额 定 转速 r/min 重量 总传动比 1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册
4、第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 3 见第 3 种方案比较合适，因此选用电动机型号为 Y132M1-6，其主要参数如下：额 定功 率kW 满载转速 同步转速 质量 A D E F G H L AB 4 960 1000 73 216
5、38 80 10 33 132 515 280 四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96050.5319nin总卷筒 分配传动比：取3.05i 带 则1250.53/3.05 16.49i i 121.31.5ii:取121.3ii经计算23.56i 14.56i 注：i带为带轮传动比，1i为高速级传动比，2i为低速级传动比。五 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1 轴、2 轴、3 轴、4 轴 01122334,依次为电机与轴 1，轴 1 与轴 2，轴 2 与轴 3，轴 3 与轴 4 之间的传动效率。.各轴转速：1960314.86/min3.05
6、mnnri带 轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满
7、同步质功率载转速量转 4 121196068/min3 4.63mnnnriii带 2321296019.1/min3 4.63 3.56mnnnriiii 带 2 各轴输入功率：1013.670.963.52dppkW 211201123.670.960.990.963.21dpppkW 32230112233.670.960.990.960.990.963.05dpppkW 4334011223343.670.960.990.960.990.960.990.9933dpppkW 3 各轴输入转矩：3.679550955036.5.960ddwpTN mn 10136.53.050.9610
8、6.9.dTTiN m 带 211121011236.5 3.054.63 0.960.990.96470.3.dTTiTiiN m 带 322231201122336.5 3.05 4.63 3.56 0.96 0.99 0.96 0.99 0.961591.5.dTTiTiiiN m 带 43340120112233436.5 3.054.63 3.560.960.990.960.990.960.990.9931575.6.dTTTiiiN m 运动和动力参数结果如下表：轴名 功率 P KW 转矩 T Nm 转速 r/min 输入 输出 输入 输出 电动机轴 960 1 轴 2 轴 68
9、3 轴 4 轴 3 轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下
10、额定满同步质功率载转速量转 5 六 设计 V带和带轮：1.设计 V带 确定 V带型号 查课本205P表 13-6 得：2.1AK 则1.23.674.4cAdPKPkW 根据cP=,0n=960r/min,由课本205P图 13-5，选择 A型 V带，取1125d。121213.05 125 0.98373.63nddn 查课本第 206 页表 13-7 取2375d。为带传动的滑动率0.010.02:。验算带速：11125 9606.28/60 100060 1000d nVm s 带速在525/m s:范围内，合适。取 V带基准长度dL和中心距 a：初步选取中心距 a：0121.51.5
11、125375750add，取0750a。由课本第 195 页式（13-2）得：0002211222305.824ddLadda查课本第202 页表 13-2 取2500dL。由课本第 206 页式 13-6 计算实际中心距：00847.12dLLaa。验 算 小 带 轮 包 角：由 课 本 第195页 式13-1得：2118057.3163120dda。求 V带根数 Z：由课本第 204 页式 13-15 得：00LcPZPPK K 查课本第 203 页表 13-3 由内插值法得01.38P 00.108P。EFAFBCAC EF=0P=+=轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件
12、运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 6 K1 EFAFBCAC EF=00.10
13、0.108P 查课本第 202 页表 13-2 得1.09LK。查课本第 204 页表 13-5 由内插值法得0.959K。1=EFAFBCAC EF=K=+=则004.42.841.380.1080.959 1.09LcPkWZPPK K 取3Z 根。求作用在带轮轴上的压力QF：查课本 201 页表 13-1 得 q=0.10kg/m，故 由 课 本 第197页 式13-7得 单 根V带 的 初 拉 力：2205002.55004.42.5(1)(1)0.106.28190.93 6.280.959cPFqvNzvK 作用在轴上压力：01632sin2 3 190.9sin1132.822c
14、FZFN 。轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同
15、步质功率载转速量转 7 七 齿轮的设计：1 高速级大小齿轮的设计：材料：高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为 250HBS。高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为 220HBS。查课本第 166 页表 11-7 得：lim 1550HMpa lim 2540HMpa。查课本第 165 页表 11-4 得：1.1HS 1.3FS。故 lim 115505001.1HHHMpaMpaS lim 225404901.1HHHMpaMpaS。查课本第 168 页表 11-10C图得：lim 1200FMpa lim 2150FMpa。故lim 112001541.3FFFMpaMpaS lim 22
16、1501151.3FFFMpaMpaS。按齿面接触强度设计：9 级精度制造，查课本第 164 页表11-3 得：载荷系数1.2K，取齿宽系数0.4a 计算中心距：由课本第 165 页式 11-5 得：111225333353351.2 1.069 1014.63 1179.44900.44.63HaKTauu 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取210a 2.5m 则122168aZZm取129Z 2139Z 实际传动比：1394.7929 传动比误差：4.794.63100%3.5%5%4.63。齿宽：0.421084aba取284b 190b 高速级大齿轮：284b 2139Z 高速级
17、小齿轮：190b 129Z 验算轮齿弯曲强度：查课本第 167 页表 11-9 得：12.6FY 22.2FY 按最小齿宽284b 计算：1111132222 1.2 106.92.6 1043.5842.529FFFKT YMpabm Z 轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动
18、比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 8 2212136.8FFFFFYMpaY 所以安全。齿轮的圆周速度：11292.5 314.81.19/60 100060 1000d nVm s 查课本第 162 页表 11-2 知选用 9 级的的精度是合适的。2 低速级大小齿轮的设计：材料：低速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为 250HBS。低速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为 220H
19、BS。查课本第 166 页表 11-7 得：lim 3550HMpa lim 4540HMpa。查课本第 165 页表 11-4 得：1.1HS 1.3FS。故 lim 335505001.1HHHMpaMpaS lim 445404901.1HHHMpaMpaS。查课本第 168 页表 11-10C图得：lim 3200FMpa lim 4150FMpa。故 lim 332001541.3FFFMpaMpaS lim 441501151.3FFFMpaMpaS。按齿面接触强度设计：9 级精度制造，查课本第 164 页表 11-3得：载荷系数1.2K，取齿宽系数0.5 计算中心距：由课本第 1
20、65 页式 11-5 得：222223333353351.2470.3 1013.561241.34900.4 3.56HKTauu 取250a 4m 则 342125aZZm取327Z 498Z 计算传动比误差：983.5627100%1.9%5%3.56合适 齿宽：0.5250125ba则取4125b 34510130bb:低速级大齿轮：4125b 498Z 低速级小齿轮：3130b 327Z 验算轮齿弯曲强度：查课本第 167 页表 11-9 得：32.65FY 42.25FY 轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传
21、动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 9 按最小齿宽4125b 计算：3333332222 1.2 1591.52.65 1047.9125
22、427FFFKT YMpabm Z 4234340.7FFFFFYMpaY安全。齿轮的圆周速度：32274 680.12/60 100060 1000d nVm s 查课本第 162 页表 11-2 知选用 9 级的的精度是合适的。八 减速器机体结构尺寸如下：名称 符号 计算公式 结果 箱座厚度 83025.0a 10 箱盖厚度 1 8302.01a 9 箱盖凸缘厚度 1b 115.1b 12 箱座凸缘厚度 b 5.1b 15 箱座底凸缘厚度 2b 5.22b 25 地脚螺钉直径 fd 12036.0adf M24 地脚螺钉数目 n 查手册 6 轴承旁联结螺栓直径 1d fdd72.01 M1
23、2 盖与座联结螺栓直径 2d 2d=（:）fd M10 轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合
24、适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 10 轴承端盖螺钉直径 3d 3d=（:）fd 10 视孔盖螺钉直径 4d 4d=（:）fd 8 定位销直径 d d=（:）2d 8 fd，1d，2d至外箱壁的距离 1C 查手册表 112 34 22 18 fd，2d至凸缘边缘距离 2C 查手册表 112 28 16 外箱壁至轴承端面距离 1l 1l=1C+2C+（5:10）50 大齿轮顶圆与内箱壁距离 1 1 15 齿轮端面与内箱壁距离 2 2 10 箱盖，箱座肋厚 mm,1 85.0,85.011mm 9 轴承端盖外径 2D DD 2+（:）3d 120（1 轴）125（2
25、轴）150（3 轴）轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下
26、额定满同步质功率载转速量转 11 轴承旁联结螺栓距离 S 2DS 120（1 轴）125（2 轴）150（3 轴）九 轴的设计：1高速轴设计：材料：选用 45 号钢调质处理。查课本第 230 页表 14-2取 35Mpa C=100。各轴段直径的确定：根据课本第 230 页式 14-2 得：1min1333.5210022.4314.8PdCn 又因为装小带轮的电动机轴径38d，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且10.81.238d:所以查手册第 9 页表 1-16 取136d。L1=60。240d 因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查手册 85 页表7-12 取240d，L2=
27、m+e+l+5=28+9+16+5=58。3d段装配轴承且32dd，所以查手册 62 页表 6-1 取345d。选用 6009 轴承。L3=B+3+2=16+10+2=28。4d段主要是定位轴承，取450d。L4根据箱体内壁线确定后在确定。5d装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴：412.52fddetm 查手册 51 页表 4-1得：13.3tmm 得：e=。6d段装配轴承所以6345dd L6=L3=28。轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均
28、匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 12 2 校核该轴和轴承：L1=73 L2=211 L3=96 作用在齿轮上的圆周力为：31122 106.9 10294829 2.5tTFNd 径向力为2984201073r
29、tFFtgtgN 作用在轴 1 带轮上的外力：1132.8QFFN 求垂直面的支反力：2112211107380073211rVl FFNll 211073800273VrVFFFN 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：322273211 1057.6.avvMF lN m 31180073 1057.4.avvMF lN m 求水平面的支承力：由1122()HtFllFl得 21122112948219773211HtlFFllN 2129482197751HtHFFFN 求并绘制水平面弯矩图：311219773 10158.2.aHHMF lN m 322751 211 10158.4.aHHM
30、FlN m 求 F在支点产生的反力：311296 1132.8384.373211Fl FFNll 21384.31132.81517.1FFFFFN 求并绘制 F力产生的弯矩图：轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下
31、方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 13 3231132.896 10108.7FMFlN 311384.373 1027.7aFFMF lN F在 a 处产生的弯矩：311384.373 1027.7aFFMF lNm 求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把aFM与22avaHMM直接相加。222227.757.6158.2196.1.aaFaVaHMMMMN m 222227.757.4158.4196.2.aaFaVaHMMMMN m 求危险
32、截面当量弯矩：从图可见，m-m 处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数0.6）2222()196.2(0.6 106.9)206.4.aeMMTN m 计算危险截面处轴的直径：因为材料选择#45调质，查课本 225 页表 14-1 得650BMPa，查课本 231 页表 14-3 得许用弯曲应力 160bMPa，则：3331206.4 1032.50.10.1 60ebMdmm 因为5450adddmmd，所以该轴是安全的。3 轴承寿命校核：轴承寿命可由式610()60thPCfLhn Pf进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以rPF，查课本 259 页表 16-9，10 取1,1.
33、2,tpff取3 按最不利考虑，则有：222211118002197384.32722.4rvHFFFFFN 222222222737511517.12316.2rvHFFFFFN 则663310101 29.5 10()()6.36060 314.81.22316.2thPCfLhnf P年 因此所该轴承符合要求。轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动
34、效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 14 4 弯矩及轴的受力分析图如下：轴1 5 键的设计与校核:根据1136,106.9dT，确定 V带轮选铸铁 HT200，参考教材表 10-9,由于136d 在3038:范围内，故1d轴段上采用键b h：10 8,采用 A型普通键:键校核.为L1=60综合考虑取l=50得
35、 3144 106.9 1037.136 850 10pTMpapdlh 查课本 155 页表 10-105060b:所选键轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考
36、虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 15 为：:108 50b h l 中间轴的设计：材料：选用 45 号钢调质处理。查课本第 230 页表 14-2 取 35MpaC=100。根据课本第 230 页式 14-2 得：2min2333.2110036.168PdCn 1d段要装配轴承，所以查手册第 9 页表 1-16 取140d，查手册 62 页表 6-1选用 6208 轴承，L1=B+3+2+2 3:=18+10+10+2=40。2d装配低速级小齿轮，且21dd取245d，L2=128，因为要比齿
37、轮孔长度少2 3:。3d段主要是定位高速级大齿轮，所以取360d，L3=4=10。4d装配高速级大齿轮，取445d L4=84-2=82。5d段要装配轴承，所以查手册第 9 页表 1-16 取545d，查手册 62 页表 6-1选用 6208 轴承，L1=B+3+2+3+2 3:=18+10+10+2=43。校核该轴和轴承：L1=74 L2=117 L3=94 作用在 2、3 齿轮上的圆周力：322222 470.3 1027071392.5tTFNd 323322 470.3 108709274tTFdN 径向力：22270720985rtFF tgtgN 338709203169rtFF
38、tgtgN 求垂直面的支反力 3 32231123()985(11794)3169 943167411794rrVF lFllFNlll 231231693169852500VrVrFFFFN 轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种
39、传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 16 计算垂直弯矩：31131674 1023.9.aVmVMF lN m 31122 2()316(74117)985 1171053.5.aVnVrMFllF lN m 求水平面的支承力：3 32231123()8709 94270721145867411794ttHF lFllFNlll 22312707870945866830HttHFFFFN 计算、绘制水平面弯矩图：311458674
40、 10323.aHmHMF lN m 32123 2()6830(74117)8709 11710295.aHnHtMFllF lN m 求合成弯矩图，按最不利情况考虑：222223.9323323.8.amavmaHmMMMN m 222253.5295300.anavnaHnMMMN m 求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m,n-n处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数0.6）22222()300(0.6470.3)411.eanMMTN m eM22222()323.8(0.6470.3)413.amMTN m 计算危险截面处轴的直径：n-n截面:3331411 1040.90.10.
41、1 60ebMdmm m-m 截面:3331413 1040.90.10.1 60ebMdmm 由于4245ddmmd，所以该轴是安全的。轴承寿命校核：轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定
42、转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 17 轴承寿命可由式610()60thPCfLhn Pf进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以rPF，查课本 259 页表 16-9，10 取1,1.1,tpff取3 222211131645864596rvHFFFN 2222222250068307273rvHFFFN 则6633210101 29.5 10()()2.126060 681.1 7273thPCfLhynPf，轴承使用寿命在23:年范围内，因此所该轴承符合要求
43、。弯矩及轴的受力分析图如下：键的设计与校核：已知42245,470.3.ddTN m参考教材表 10-11，由于2(44 50)d 所以取:149b h 因为齿轮材料为 45 钢。查课本 155 页表 10-10 得100120b:轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱
44、齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 18 L=128-18=110取键长为 110.L=82-12=70 取键长为 70 根据挤压强度条件，键的校核为：3244 470.3 1082.945 970 14bbTMpadhl 3244 470.3 105445 9100 14bbTMpadhl 所以所选键为:149 70b h l :149 110b h l 从动轴的设计：确定各轴段直径 计算最
45、小轴段直径。因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式 14-2 得：333133.5610057.119.1PdCmmn 考虑到该轴段上开有键槽，因此取 157.1(15%)59.9dmm 查手册 9 页表 1-16 圆整成标准值，取163dmm 为使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径270dmm。查手册 85 页表 7-2，此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取270dmm。设计轴段3d，为使轴承装拆方便，查手册 62 页，表 6-1，取，采用挡油环给轴承定位。选轴承 6215:130,25,84aDBd。375d 设计轴段4d，考虑到挡油环轴向定位，故取480d 设计另
46、一端轴颈7d，取7375ddmm，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。轮装拆方便，设计轴头6d，取67dd，查手册 9 页表 1-16 取680dmm。设计轴环5d及宽度 b 使齿轮轴向定位，故取562802(0.07803)97.2ddhmm 取5100dmm 1.41.4(0.07803)12bhmm,确定各轴段长度。轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的
47、传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 19 1l有联轴器的尺寸决定1107lLmm(后面将会讲到).2550lmeL 因为225425 1019mLBmm ,所以2519916550lmeLmm 轴头长度6231253122hll :因为此段要比此轮孔的长度短23:332338lB :其它各轴
48、段长度由结构决定。（4）校核该轴和轴承：L1=97.5 L2=204.5 L3=116 求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。作用在齿轮上的圆周力：33422 1591.5 10811998 4tTFNd 径向力：8119202955rtFFtgtgN 302 1591.50.25102947270FFN 求垂直面的支反力：2112204.52955208897.5204.5rVl FFNll 2129552088867VrVFFFN 计算垂直弯矩：322867204.5 10180.8.avvMF lN m 311208897.5 10203.5avvMF lN.m 求水平面的支承力。
49、2112204.5 81191038302tHl FFNll 21571437551959HtHFFFN 计算、绘制水平面弯矩图。轻微振动小批量生产单向传动使用年运输带允许误差知条件运输带卷筒转速减速箱输出轴功率马力二传动装置总体设计组成传动装置由电机减速器工作机组成特点齿轮相对于轴承不对称分布故沿轴向载荷分布不均匀要求轴有较大的查手册第页表带传动率每对轴承传动效率圆柱齿轮的传动效率联轴器的传动效率卷筒的传动效率说明电机至工作机之间的传动装置的总效率确定电机转速查指导书第页表取带传动比二级圆柱齿轮减速器传动比所以电动机转速的可选种传动比方案如下方案电动机型额定功同步转额定转重量总传动比号率速速
50、综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量和带传动减速器的传动比可见第种方案比较合适因此选用电动机型号为其主要参数如下额定满同步质功率载转速量转 20 3113755 84.5 10317.aHHMF lN m 3221959 162 10317.aHHMFlN m 求 F在支点产生的反力 31122497 1161158302FFlFNll 21115829474105FFFFFN 求 F力产生的弯矩图。3232947 116 10341FMFlN 311115897.5 10100.1mFFMF lN F在 a 处产生的弯矩：311115897.5 10100.1mFFMF lN 求合成弯矩图。考