一級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算22001文檔

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書題目:一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1機(jī)械課程設(shè)計(jì)的目的1.2設(shè)計(jì)題目1.3設(shè)計(jì)要求1.4原始數(shù)據(jù)1.5設(shè)計(jì)內(nèi)容二、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)2.1傳動(dòng)方案2.2電動(dòng)機(jī)選擇類型、功率與轉(zhuǎn)速2.3確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配2.4計(jì)算傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1.1計(jì)算功率3.1.2帶型選擇3.1.3帶輪設(shè)計(jì)3.1.4驗(yàn)算帶速3.1.5確定V帶的傳動(dòng)中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度3.1.6包角及其驗(yàn)算3.1.7帶根數(shù)3.1.8預(yù)緊力計(jì)算3.1.9壓軸力計(jì)算3.1.10帶輪的結(jié)構(gòu)3.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.2.1選擇齒輪類型、材料、精度及參數(shù)3.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度或齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)3.2.3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度或齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核3.2.4齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算四、鑄造減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸五、軸的設(shè)計(jì)5.1高速軸設(shè)計(jì)5.1.1選擇軸的材料5.1.2初步估算軸的最小直徑5.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸5.2低速軸設(shè)計(jì)5.2.1選擇軸的材料5.2.2初步估算軸的最小直徑5.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸5.3校核軸的強(qiáng)度5.3.1按彎扭合成校核高速軸的強(qiáng)度5.3.2按彎扭合成校核低速軸的強(qiáng)度

六、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算6.1高速軸上的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)6.1.1軸上徑向、軸向載荷分析6.1.2軸承選型與校核6.2低速軸上的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)6.2.1軸上徑向、軸向載荷分析6.2.2軸承選型與校核七、聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算7.1聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩7.2許用轉(zhuǎn)速7.3配合軸徑7.4配合長(zhǎng)度八、鍵連接的選擇和強(qiáng)度校核8.1高速軸V帶輪用鍵連接8.1.1選用鍵類型8.1.2鍵的強(qiáng)度校核8.2低速軸與齒輪用鍵連接8.2.1選用鍵類型8.2.2鍵的強(qiáng)度校核8.3低速軸與聯(lián)軸器用鍵連接8.3.1選用鍵類型8.3.2鍵的強(qiáng)度校核九、減速器的潤(rùn)滑9.1齒輪傳動(dòng)的圓周速度9.2齒輪的潤(rùn)滑方式與潤(rùn)滑油選擇9.3軸承的潤(rùn)滑方式與潤(rùn)滑劑選擇十、繪制裝配圖及零件工作圖十一、設(shè)計(jì)小結(jié)十二、參考文獻(xiàn)

一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1機(jī)械課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是第一次對(duì)學(xué)生進(jìn)行較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的是：1.通過課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程和其他先修課程的理論和實(shí)際知識(shí)，來解決工程實(shí)際中的具體設(shè)計(jì)問題。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力。2.培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的能力，通過傳動(dòng)方案的擬定，設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書等各個(gè)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生掌握一般機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟和方法，并在設(shè)計(jì)構(gòu)思設(shè)計(jì)技能等方面得到相應(yīng)的鍛煉。1.2設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)運(yùn)送原料的帶式運(yùn)輸機(jī)用的一級(jí)圓柱齒輪減速器。1.3設(shè)計(jì)要求根據(jù)給定的工況參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)、選取聯(lián)軸器、設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)、設(shè)計(jì)一級(jí)齒輪減速器（所有的軸、齒、輪軸承、減速箱體、箱蓋以及其他附件）和與輸送帶連接的聯(lián)軸器。滾筒及輸送帶效率（含滾動(dòng)軸承）=0.96。工作時(shí)，載荷有輕微沖擊，產(chǎn)品生產(chǎn)批量為成批生產(chǎn)，允許總傳動(dòng)比誤差<4%，要求齒輪使用壽命為10年，二班工作制，軸承使用壽命不小于15000小時(shí)。1.4原始數(shù)據(jù)表1原始數(shù)據(jù)輸送帶拉力F(N)輸送帶速度v(m/s)輸送帶滾筒直徑D(m)13642.400.241.5設(shè)計(jì)內(nèi)容1.5.11.5.21.5.3繪制傳動(dòng)裝置中一級(jí)圓柱齒輪減速器裝配圖一張（A1）。繪制低速軸、大齒輪零件圖二張（建議A3）。編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。

2.1傳動(dòng)方案圖1傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖2.2電動(dòng)機(jī)選擇類型、功率與轉(zhuǎn)速1．選擇電動(dòng)機(jī)類型：選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2．選擇電動(dòng)機(jī)功率運(yùn)輸機(jī)主軸上所需要的功率P10001000Fv13642.43.2736kWW傳動(dòng)裝置的總效率：2總1234其中，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表1.2，10.951，V帶傳動(dòng)的效率，20.992，深溝球軸承的效率，30.953，閉式圓柱齒輪的效率（精度等級(jí)8），4，彈性聯(lián)軸器的效率，0.99254，工作機(jī)效率，0.94總0.99250.950.9920.970.940.843所以：

P3.2736電動(dòng)機(jī)所需功率：P3.88kWW0.843d查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附表K.1，取電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5kW3．選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速工作機(jī)的轉(zhuǎn)速：nv6010002.4601000190.99/minD240wiV帶傳動(dòng)比范圍＝2～4，12i單級(jí)圓柱齒輪（閉式，斜齒）傳動(dòng)比＝3～6，nnii190.99(2~4)(3~6)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍：dw121145.94~4583.76r/min選擇電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500r/min。查附表K.1，取Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M-4。表2電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額最大轉(zhuǎn)矩/額型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速5.5Kw1500r/min1440r/min定轉(zhuǎn)矩2.2定轉(zhuǎn)矩2.2Y132S-4查附表K.2，得電動(dòng)機(jī)得安裝及有關(guān)尺寸。表3電動(dòng)機(jī)安裝及有關(guān)尺寸主要參數(shù)底腳安裝尺寸地腳螺栓直軸伸尺寸鍵公稱尺寸中心外形尺寸高L（AC/2+AD）HDAB徑K12DEFh10×8132475×345×315216×14038×802.3確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配n1440傳動(dòng)裝置得總傳動(dòng)比：i7.54mn190.99w取單級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比：i3.38；2

i7.54V帶傳動(dòng)比：i2.23i3.38212.4計(jì)算傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩2.4.1．計(jì)算各軸的輸入功率P3.88kWd電動(dòng)機(jī)軸1dPP0.9563.883.69kW1軸Ⅰ（高速軸）231PP0.970.993.693.54kW2軸Ⅱ（低速軸）24.2．計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸n=1440r/minmn1440mi2.23n645.12r/min1軸Ⅰ軸Ⅱ1n645.121i3.38n191.0r/min222.4.3．計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸T9550d95503.8825.73NmPn1440dmT9550P195503.6954.62Nm軸Ⅰn645.1211T9550295503.5417.71NmP軸Ⅱn191.0222.3.4．上述數(shù)據(jù)制表如下：表4各級(jí)傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩輸入功率（kW）3.88轉(zhuǎn)速n（rpm）1440輸入轉(zhuǎn)矩T（Nm）25.73傳動(dòng)比效率參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸軸Ii2.230.953.693.54645.12191.054.6217.713.380.96軸II三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1.1計(jì)算功率PcPKP1.23.884.66kWCAdK，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》149頁表8.3，此處為帶式運(yùn)輸機(jī)，載荷變動(dòng)小，Y系列三相AK異步電動(dòng)機(jī)為Ｉ類原動(dòng)機(jī)，每天兩班制工作16小時(shí)，選擇工作情況系數(shù)＝1.2A3.1.2帶型選擇PCnm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》149頁圖8-11，此處功率=4.66kW與小帶輪的轉(zhuǎn)=1440r/min，選擇A型V帶。3.1.3帶輪設(shè)計(jì)dd1、dd2根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》151頁表8.5，且?guī)л喼睆奖M量取最大值，所以取小帶輪直徑d=112mm，大帶輪的直徑did2.23112250mmd21d1d13.1.4驗(yàn)算帶速vdn11214408.44m/sd1mv601000601000在5m/s～25m/s之間。故帶的速度合適。3.1.5確定V帶的傳動(dòng)中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ldddaddd2初選傳動(dòng)中心距范圍為：0.7()2()，≤≤0d1d2d1即264.1aa0726，初定=470mm0初定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：(dd)2L2a(dd)2d2d14a00d1d20138224703621528.0mm44702根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》144頁表8.2，選取帶的基準(zhǔn)直徑長(zhǎng)度。L1600mmd實(shí)際中心距：LLaa047016001528.0506.0mmd220

3.1.6包角及其驗(yàn)算1180dd2dd157.3a25011257.3164.371201180506.0故主動(dòng)輪上的包角合適。3.1.7帶根數(shù)zPz0CPPKKaL0由n1440r/min，d1=112mm，d1根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》151頁表8.5、152表8.6，P1.306kW0PkW0.170根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》152頁表8.7，K0.96a根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》144頁表8.2，K0.99L4.46z3.32所以取z=4根。(1.3060.17)0.960.993.1.8預(yù)緊力計(jì)算F0F500P2.51qv2CzvK0a根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》143頁表8.1，q=0.11F5004.462.510.118.442118.55N68.440.9603.1.9壓軸力計(jì)算FQ164.37FQ2zFsin124118.55sin0939.6N223.1.10帶輪的結(jié)構(gòu)

表5帶輪結(jié)構(gòu)尺寸（mm）基準(zhǔn)線槽基準(zhǔn)線下槽邊槽間距e距基準(zhǔn)寬度bd小帶輪大帶輪外徑da1外徑da2最小輪帶輪槽緣厚min寬B型深hamin槽深hamaxfmin118，A150.396112250112.7514.3256V帶輪采用HT200制造，允許最大圓周速度為25m/s。直徑較小的小帶輪采用實(shí)心式（圖a）；中等直徑的大帶輪采用腹板式（圖b）；圖2V帶大帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.2.1選擇齒輪類型、材料、精度及參數(shù)（1）選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（外嚙合）（2）選擇齒輪材料（考慮到齒輪使用壽命較長(zhǎng)）：小齒輪材料取為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HBS230(GB699-1988)1大齒輪材料取為45號(hào)鋼，正火，HBS190(GB699-1988)2（3）選取齒輪為8級(jí)的精度（GB10095－1998）（4）初選螺旋角12（5）選小齒輪的齒數(shù)z301z；大齒輪的齒數(shù)=303.38=101，兩齒數(shù)互質(zhì)23.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

①確定計(jì)算參數(shù)2305KTa(u1)13u式中：HlimSHHaH根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》112頁圖7.26，對(duì)小齒輪：;對(duì)大齒輪：575MPa525MPaHlimHlim根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》111頁表7.5，軟齒面，取S1.0。H525MPa575MPa525MPa。選用：則，HHH122K，載荷系數(shù)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》108頁表7.4，此處中等沖擊，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，選用K=1.1aa，齒寬系數(shù)，輕型減速器=0.3T1，高速軸的轉(zhuǎn)矩，54.6N·mu，齒數(shù)比，u=3.3830521.154.61000118.87mm所以a(3.381)圓整取120.0mm35250.33.38②計(jì)算模數(shù)m2acos2120cos151.77zz130101n2根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》97頁表7.1，取模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值m2n③計(jì)算中心距m(zz)2(30101)=133.93圓整取中心距為135a2n12cos2cos15,。④修正螺旋角m(zz)2(30101)13.9822135arcosarcosn122a⑤驗(yàn)算模數(shù)：m2acos2135cos13.9822.00zz301012n1又因?yàn)?3.982在8度到20度之間，合適。

⑥計(jì)算兩齒輪分度圓直徑mz小齒輪d23061.83mmcos13.982n1cos1mzn22101大齒輪d208.17mmcoscos13.9822⑦計(jì)算齒寬ba0.313540.5mmab45mm1小齒輪齒寬（齒輪軸）大齒輪齒寬（大齒輪）b50mm23.2.3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度校核FlimS1.6KTYcosF，其中Fbm2ZFFn1Fz1coscos313.982330zv132.8z101zv2110.523coscos313.982S1.3，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》111頁表7.5，軟齒面。FK=1.2，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表7.4。Y2.54，Y2.18，齒形系數(shù)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖7.23。F1F2Flim，F(xiàn)lim190MPa175MPa，彎曲疲勞強(qiáng)度極限，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》110頁12圖7.24。1.61.154.6103cos13.982。2.54452230F119543.86MPa146MPa1.3所以：43.8637.65MPa175135MPaY2.18F2Y2.54F1均滿足彎曲疲勞1.3F2F12強(qiáng)度要求。3.2.4齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算

表6齒輪幾何尺寸名稱代計(jì)算公式結(jié)果號(hào)小齒輪大齒輪azzm12n中心距傳動(dòng)比135a2cosiz2zi5=101/301m法面模數(shù)設(shè)計(jì)和校核得出2.02.06nmmnm端面模數(shù)costtn端面壓力角αtαt=arctan(tan/cos)20.56n法面壓力角螺旋角標(biāo)準(zhǔn)值20一般為8~20hm13.982ha齒頂高2mmanhh1.25m齒根高2.5mm4.5mmffnhhhah全齒高f齒數(shù)Z30101hhmcC=—=0.25頂隙分度圓直徑齒頂圓直徑0.625mm0.625mm61.83mm208.17mm65.83mm212.17mmfanZ（mncos）dddddm=+2naa56.83mm203.17.0mmdmdf=-2.5n齒根圓直徑dfaba齒輪寬b45mm左旋50mm右旋螺旋角方向兩輪旋向相反

四、鑄造減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸表7鑄造減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算結(jié)果名稱代號(hào)尺寸（mm）底座壁厚88箱蓋壁厚1座上部凸緣厚度h0h1h213底座下部凸緣厚度軸承座連接螺栓凸緣厚度底座加強(qiáng)肋厚度1313e7箱底加強(qiáng)肋厚度e1d7地腳螺栓直徑16地腳螺栓數(shù)目nd2d3d4d5D1D26軸承座連接螺栓直徑底座與箱蓋連接螺栓直徑軸承蓋固定螺釘直徑視孔蓋固定螺釘直徑軸承蓋螺釘分布直徑軸承座凸緣端面直徑螺栓孔凸緣的配置尺寸地腳螺栓孔凸緣的配置尺寸箱體內(nèi)壁與齒頂圓的距離箱體內(nèi)壁與齒輪端面的距離底座深度12885均為110均為13022,18,3025,23,4510c1、c2、D0c'、c'、D'120121HH1H214015012450底座高度箱蓋高度外箱壁至軸承座端面距離箱底內(nèi)壁橫向?qū)挾萳1L1343其他圓角R0、r1、r218,3,1310軸承蓋凸緣厚度t五、軸的設(shè)計(jì)5.1高速軸設(shè)計(jì)5.1.1選擇軸的材料選取45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HBS＝250根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》177頁。5.1.2初步估算軸的最小直徑根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》183頁表10.2，取C=110，3.69dC3P1110319.67mmn6451

5.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸(1)初定軸徑d根據(jù)19.67mm，考慮帶輪的機(jī)構(gòu)要求和軸的剛度，取裝帶輪處軸徑d30mm，min根據(jù)密封件的小尺寸，取密封處軸徑d=38mm，取軸肩直徑d=48mm，選取裝軸承處的軸徑為d40mm，取齒輪處軸徑d=65.83.mm。(2)軸向尺寸兩軸承支點(diǎn)間的距離：LB22B，式中：1112B1B50mm1，小齒輪齒寬，112mm1，箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，210mm2，箱體內(nèi)壁與軸承端面的距離，B，軸承寬度，選取70308AC角接觸球軸承，B=23mm根據(jù)《設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》187頁，解得，L50242023117mm1帶輪對(duì)稱線到軸承支點(diǎn)的距離：LBllkB3式中：22223lcc5tB2122l2，軸承蓋高度82218510102330mm(ｔ，軸承蓋凸緣厚度，ｔ=1.2d=49.6mm，取10mm)l3l16.7mm3，螺栓頭端面至帶輪端面的距離，k，軸承蓋M8螺栓頭的高度，查表可得k=5.3B，帶輪寬度3B2f(n1)e21531065mm3解得，LBllk3016.75.396mmB2332265222235.2低速軸設(shè)計(jì)5.2.1選擇軸的材料選擇45號(hào)鋼，正火，HBS=2505.2.2初步估算軸的最小直徑根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》183頁表10.2，取C=110，

p3.5429.1mm190.9dC3n2110325.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初定軸徑及軸向尺寸初定軸徑及軸向尺寸：考慮聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)要求及軸的剛度，所以直徑應(yīng)增大5%，d1.0541.1230.57mm，取裝聯(lián)軸器處軸d40mmmin。由工作情況查表16.1取聯(lián)軸器工作情況系數(shù)K=1.5得TcKT1.5177.09265.64(Nm)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課AA程設(shè)計(jì)》附表J.7。彈性套柱銷聯(lián)軸器處軸徑取40mm。聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=65mm。按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取軸承處的軸徑d=50mm，初選軸承型號(hào)為7210AC角接觸球軸承。D=90，B=20。低速軸軸承間尺寸為：L50210+21220114mm4聯(lián)軸器配合對(duì)稱線至軸承支點(diǎn)的距離LBllkL22323l式中：，軸承蓋的凸緣厚度，2lcc5tB21282218510102033mm2l3，螺栓頭端面至聯(lián)軸器端面的距離，16.7mmk，軸承蓋M8螺栓頭的高度，查表可得k=5.3L，聯(lián)軸器配合長(zhǎng)度，LL32.5mm020LBllkL0223-23203316.75.365/297.5mm2兩軸在減速箱中的裝配簡(jiǎn)圖

圖3兩軸在減速箱中的裝配簡(jiǎn)圖5.3校核軸的強(qiáng)度5.3.1按彎扭合成校核高速軸的強(qiáng)度對(duì)小齒輪受力分析2T254.64圓周力：F1767.27N61.831dt11FFtan1767.27tan20徑向力：662.87Nt1ncoscos13.982r1軸向力：FFtan1767.27tan13.982440.04Na1t1（1）水平平面支反力F1767.27883.635N水平面：RRt122AHBH（2）垂直平面支反力M0BR117F117/2Fd/2Q(96117)0得：R2166.29NAVr1a11AVQ，傳動(dòng)帶作用在軸上的壓力，Ｑ=939.6NF0RRQF2166.29-939.6-662.87563.82Nr1BVAV（3）水平平面彎矩MR117/2883.635117/251692.65(Nmm)CHBH（4）垂直平面彎矩MQ9690201.6(Nmm)AVMQ(96117/2)R117/2CV1AV18440.24N(mm)MR117/232983.47(Nmm)CV2BV（5）合成彎矩MMA90201.6(Nmm)AVMMM54883.26(Nmm)22C1CHCV1MMM61319.16(Nmm)22C2CHCV2

（6）扭矩T1=54625Nmm（7）計(jì)算彎矩當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)變力時(shí)，取系數(shù)0.6，則：MM2(T)232775(Nmm)caDD1MM2(T)295971.5(Nmm)caAA1MM2(T)263924.7(Nmm)caCC111MM61319.6(Nmm)caCC22（8）繪制彎矩、扭矩圖圖4高速軸的受力、彎矩、合成彎矩、轉(zhuǎn)矩、計(jì)算彎矩圖b650MPa，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的軸的材料是45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，其拉伸強(qiáng)度極限許用應(yīng)力60MPa。1b

由彎矩圖可以知道，A剖面的計(jì)算彎矩最大，該處的計(jì)算應(yīng)力為：MM95971.515.00MPa60MPacaAcaAcaAW0.1d0.140331bAD剖面的軸徑最小，該處的計(jì)算應(yīng)力為：MMcaD3277512.14MPa60MPacaDcaD3W0.1d0.13031bD均滿足強(qiáng)度要求。5.3.2按彎扭合成校核低速軸的強(qiáng)度對(duì)大齒輪受力分析2T21770932d208.17圓周力：F1701.43Nt22FFtan1701.43tan20638.18N徑向力：t2ncoscos13.982r2軸向力：FFtan1701.43tan13.982423.65Na2t2（1）水平平面支反力F1701.43RRBH850.715Nt222AH（2）垂直平面支反力M0BR114F114/2Fd/20AVr2a22得：R-63.923NAVF0RRF63.923-638.18702.10Nr2BVAV（3）水平平面彎矩MR114/2850.715114/248490.76(Nmm)CHBH（4）垂直平面彎矩M0(Nmm)AVMR114/23586.8(Nmm)CV1AVMR114/240019.7.2(Nmm)CV2BV

（5）合成彎矩MM0(Nmm)AVAMMM48623.23(Nmm)22C1CHCV1MMM62872.33(Nmm)22C2CHCV2（6）扭矩T2=177093Nmm（7）計(jì)算彎矩當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)變力時(shí)，取系數(shù)0.6，則：MM2(T)2106255.8N(mm)caDD2MM2(T)2106225.8(Nmm)caAA2MM2(T)2116825.3N(mm)caCC211MM62872.33(Nmm)caCC22（8）繪制彎矩、扭矩圖圖5低速軸的受力、彎矩、合成彎矩、轉(zhuǎn)矩、計(jì)算彎矩圖

650MPab軸的材料是45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，其拉伸強(qiáng)度極限，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)許60MPa用應(yīng)力。1b由彎矩圖可以知道，C1剖面的計(jì)算彎矩最大，該處的計(jì)算應(yīng)力為：MM116825.30.133MPa60MPa1caccaccacW0.1d0.1206.133113b2c2D剖面的軸徑最小，該處的計(jì)算應(yīng)力為：MM106255.816.60MPa60MPa1caDcaDcaDW0.1d0.14033bD均滿足強(qiáng)度要求。六、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算6.1高速軸上的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)6.1.1軸上徑向、軸向載荷分析F440.04Na外部軸向力：6.1.2軸承選型與校核（1）軸承選型與安裝方式減速器為斜齒圓柱齒輪,中等載荷沖擊,軸向沖擊小,剛性較好，轉(zhuǎn)速不高，故選用角接觸球軸承,由軸的尺寸,初定高速軸軸承型號(hào)7308AC,低速軸上軸承型號(hào)7210AC。（2）軸承內(nèi)部軸向力與軸承載荷計(jì)算軸承A的徑向載荷、內(nèi)部軸向力A1R(R)2(R)2883.63522166.2922339.6NAAHAVRS根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》219頁表12.12，S=0.7R0.71637.72NAA軸承B的徑向載荷、內(nèi)部軸向力A2：R(R)2(R)2883.6352563.8221048.2NBVBBHRSB0.7733.74NB因?yàn)镾Fa=1197.7N＞S所以軸承2壓緊BAA2=SAFa=1197.7N而A=S=1637.72N1A（3）軸承當(dāng)量載荷查表12.11可得X1=X2=0.41，Y1=Y2=0.87，故徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為

PXRYA0.412339.60.871637.722384.1NAA1PXRYA0.411048.20.871197.71472NBB2由此可見，軸承A的載荷大，應(yīng)該驗(yàn)算軸承A。（4）軸承壽命校核FFP因兩端選擇同樣尺寸的軸承，選軸承A的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷(=)為計(jì)算依據(jù)。A工作溫度正常，查根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程》217頁表12.8得f1T，按輕微沖擊載荷，查表12.9得f1.2，F(xiàn)按設(shè)計(jì)要求，軸承得壽命為：L15000hhL106fCr310638500362961h60nfF60645.121.22384.1則：FThrLL＞選取得軸承合適。hhr6.2低速軸上的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)6.2.1軸上徑向、軸向載荷分析F423.65Na外部軸向力：6.2.2軸承選型與校核（1）軸承選型與安裝方式7210AC型角接觸球軸承（每根軸上安裝一對(duì)）Cr=31.5kN，Co=25.2kN（2）軸承內(nèi)部軸向力與軸承載荷計(jì)算R(R)2(R)2850.715263.9232853.11NAAHAVRS根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》219頁表12.12，S=0.7R0.7597.2NAA軸承B的徑向載荷：R(R)2(R)2850.7152702.1021103.0NBVBBHRSB0.7772.2NB因?yàn)镾SFa=173.55N＜B所以軸承1壓緊AA2=Sb=772.2N而A=SFa=1195.85N1B+

（3）軸承當(dāng)量載荷徑向當(dāng)量動(dòng)載荷，根據(jù)218頁表12.11，e=0.68而A1R853.111195.85＞0.68A772.20.7＞0.682R1103AB查表12.11可得X1=X2=0.41，Y1=Y2=0.87，故徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為PXRYA0.41853.10.871195.851390.2NAA1PXRYA0.4111030.87772.21124.04NBB2由此可見，軸承A的載荷大，應(yīng)該驗(yàn)算軸承A。（4）軸承壽命校核PFF因兩端選擇同樣尺寸的軸承，選軸承A的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷(=)為計(jì)算依據(jù)。B工作溫度正常，查根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程》217頁表12.8得f1T，按輕微沖擊載荷，查表12.9得f1.2，F(xiàn)按設(shè)計(jì)要求，軸承得壽命為：L15000hhL106fCr3106315003587758h則：FT60nfF60190.91.21390.2hrLL＞選取得軸承合適。hhr表8滾動(dòng)軸承參數(shù)軸承型號(hào)參數(shù)基本額定動(dòng)載荷（N）30500高速軸軸承低速軸軸承7308AC7210AC25200七、聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算7.1聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩由工作情況查表16.1取聯(lián)軸器工作情況系數(shù)K=1.5得ATcKT1.5177.09265.64(Nm)A7.2許用轉(zhuǎn)速根據(jù)工作條件，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器TL7，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》附表J.2，許T500Nm，許用轉(zhuǎn)速n3600r/min用轉(zhuǎn)矩7.3配合軸徑根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》附表J.2，配合軸徑d40mm

7.4配合長(zhǎng)度根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》附表J.2，配合長(zhǎng)度L=65mm表9聯(lián)軸器參數(shù)聯(lián)軸器型號(hào)TL7許用轉(zhuǎn)矩500許用轉(zhuǎn)速3600配合軸徑40配合長(zhǎng)度65八、鍵連接的選擇和強(qiáng)度校核8.1高速軸V帶輪用鍵連接8.1.1選用鍵類型因該連接是軸端跟輪轂聯(lián)接，故選用圓頭普通平鍵（A型）軸徑d=30mm，及帶輪寬B65mm3。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》256頁表14.1，選擇A1056（GB/T1096-2003）8.1.2鍵的強(qiáng)度校核鍵的材料選為45號(hào)鋼。因v<25m/s；V帶輪材料為鑄鐵HT200。根據(jù)《機(jī)械課程設(shè)計(jì)》256頁表14.2，載荷輕微沖擊，鍵聯(lián)接得許用應(yīng)力50~60MPa，鍵的工作長(zhǎng)度lLb561046mm，b4T1000454.6251000b20MPa[]b擠壓應(yīng)力1hld84630滿足強(qiáng)度要求。8.2低速軸齒輪用鍵連接8.2.1選用鍵類型選用圓頭普通平