機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--單級(jí)圓柱齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　單級(jí)圓柱齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)說(shuō)明書(shū)</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　原始數(shù)據(jù)和已知條件….………………………………………………3擬定傳動(dòng)方案……………………………………………………………3</p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)...

2、.............................................................................................3</p><p>　　V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………6</p><p>　　齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………7 </p><p&g

3、t;　　軸的選擇與計(jì)算…………………………………………………………9</p><p>　　滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算. ………………………………………………14</p><p>　　鍵選擇和計(jì)算…………………………………………………………..15</p><p>　　聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………………..16</p><p>

4、　　潤(rùn)滑油與潤(rùn)滑脂………………………………………………………..16</p><p>　　鑄鐵減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸（一級(jí)齒輪減速器）………………………16</p><p>　　參考資料………………………………………………………………17</p><p><b>　　一、已知條件:</b></p><p>　　工作條件：兩班

5、制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35 oC;</p><p><b>　　使用折舊期：8年；</b></p><p>　　檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；</p><p>　　4、動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，，電壓380/220V；</p><p>　　5、允許誤差為+5%

6、~-5%；</p><p>　　6、制造條件及生產(chǎn)批量：一般小機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　7、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：</b></p><p><b>　　二、擬定傳動(dòng)方案</b></p><p>　　本傳動(dòng)裝置采用一級(jí)圓柱齒輪減速器。</p><p><

7、;b>　　三、選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的類型</b></p><p>　　按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　(2) 選擇電動(dòng)機(jī)功率</p><p><b>　　輸送機(jī)所需功率</b></p>

8、<p>　　Pw = Fv = 2600*1.1=2.860 kW</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)所需功率</b></p><p>　　Pd = Pw /?</p><p>　　式中 ? — 由電動(dòng)機(jī)至輸送帶的傳動(dòng)總效率，</p><p>　　? = ?1 ?22 ?3 ?4 ?5</p>&

9、lt;p>　　?1 — 帶傳動(dòng)傳動(dòng)效率(開(kāi)式帶傳動(dòng))，?1 = 0.94 ~ 0.97，</p><p>　　取?1 = 0.96；</p><p>　　?2 — 一對(duì)滾動(dòng)軸承效率(深溝球軸承)，?2 = 0.98 ~ 0.995，</p><p>　　取?2 = 0.99；</p><p>　　?3 — 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)效率(閉式圓柱

10、直齒齒輪)，?3 = 0.96 ~ 0.99，</p><p>　　取?3 = 0.97；</p><p>　　?4 — 齒輪聯(lián)軸器效率，取?4 = 0.99；</p><p>　　?5 — 傳動(dòng)卷筒傳動(dòng)比，取?5 = 0.96；</p><p>　　? = 0.96 * 0.992 * 0.97 * 0.99 * 0.96 =0.867&l

11、t;/p><p>　　Pd =2600*1.1/（1000*0.867）=3.2987kW</p><p>　　選取電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped =4kW</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　傳動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　n

12、= (60 * 1000v) / (πD) = (60 * 1000 * 1.1) / (π * 220) = 95.54r/min</p><p>　　參考書(shū)上推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1’ = 2 ~ 4，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i2’= 3 ~ 5，則總傳動(dòng)比合理范圍為</p><p>　　i = i1× i2 =（ 2 ~ 4）（3 ~ 5）=6 ~ 20

13、</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍</b></p><p>　　nd’ = ia’n = =(6 ~20) *95.54 = 573.24~1910.8 r/min</p><p>　　符合這范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750，1000，1500 r/min等，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，并綜合考慮，由手冊(cè)查出以下比較適合的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：</p

14、><p>　　電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)及減速器傳動(dòng)比</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)安裝尺寸</b></p><p>　　確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配</p><p>　　由前面計(jì)算的傳動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)速為 n=95.54</p><p>　　總傳動(dòng)比： ia = nm / n = 960/95.54=10.

15、05</p><p>　　式中 nm —電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，r/min。</p><p>　　ia = i1 i2</p><p>　　取帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i1= 2.9，那么</p><p>　　減速器的傳動(dòng)比 i2 = ia / i1 =10.05/2.9=3.46</p><p>　　n=2.9*3.46*95.5

16、4=958.64r/min</p><p>　　計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　各軸的輸入功率</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸: Pd =3.2987kW</p><p>　　軸Ⅰ(主動(dòng)軸) : PⅠ = Pd?01= Pd?1= 3.298* 0.96 = 3.

17、166 kW</p><p>　　軸Ⅱ(從動(dòng)軸) : PⅡ= PⅠ?12 = PⅠ?2?3 = 3.166* 0.97 * 0.99 =3.040kW</p><p>　　卷筒 : PⅢ= PⅡ?23 = PⅡ?2?4 = 3.040 * 0.99 * 0.99 =2.979 kW</p><p><b>　　各軸輸出功率

18、</b></p><p>　　軸Ⅰ(主動(dòng)軸) : PⅠ’ = PⅠ*0.99=3.166*0.99=3.134kw</p><p>　　軸Ⅱ(從動(dòng)軸) : PⅡ’= PⅡ* 0.99=3.040*0.99=3.010kw</p><p>　　卷筒 : PⅢ’= PⅢ*0.99=2.979*0.99=2.9

19、50kw</p><p><b>　　各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸 : nm =960 r/min</p><p>　　軸Ⅰ : nⅠ = nm / i0 =960 /2.9= 331.03 r/min</p><p>　　軸Ⅱ : nⅡ = nⅠ / i

20、2 = 331.03/ 3.46=95.67 r/min</p><p>　　卷筒 : nⅢ = nⅡ = 95.67r/min</p><p><b>　　各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸(輸出): Td = 9550 * Pd / nm = 9550 * 3.2987 / 960=32.81N.m&

21、lt;/p><p>　　軸Ⅰ: TⅠ = Tdi1?01 = Tdi1?1 = 32.81 * 2.9* 0.96=91.34N.m</p><p>　　軸Ⅱ: TⅡ = TⅠi2?12 = TⅠi2?2?3 = 91.34 * 3.46 * 0.99* 0.97= 303.49N.m</p><p>　　卷筒:

22、 TⅢ = TⅡ?23 = TⅡ?2?4 = 303.49* 0.99 * 0.99 =297.45N.m</p><p><b>　　各軸的輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　軸Ⅰ: TⅠ’= TⅠ*0.99=91.34*0.99=90.426N.m</p><p>　　軸Ⅱ: TⅡ’= TⅡ*

23、0.99=303.49*0.99=300.455N.m</p><p>　　卷筒: TⅢ’= TⅢ *0.95=297.45*0.96=285.55N.m</p><p>　　把上述計(jì)算結(jié)果列于下表：</p><p>　　傳動(dòng)比i：電動(dòng)機(jī)軸/軸Ⅰ= 2.9，軸Ⅰ/軸Ⅱ =3.46，軸Ⅱ/卷筒軸 = 1.00</p><p>

24、　　效率?：電動(dòng)機(jī)軸/軸Ⅰ= 0.96，軸Ⅰ/軸Ⅱ = 0.96，軸Ⅱ/卷筒軸 = 0.97</p><p>　　四、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　?。ㄒ韵掠?jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自[《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》清華大學(xué)出版社]</p><p><b>　　確定V帶截型</b></p><p>　　工況系數(shù) 表8-4 KA

25、= 1.1 名義功率：P =3.2987 kW</p><p>　　設(shè)計(jì)功率 Pd = KAP = 1.1*3.2987 = 3.6281kW</p><p>　　V帶截型 根據(jù)設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1(= 960 r/min)，按圖8-9確定為A型</p><p><b>　　確定帶輪直徑</b></p><p>

26、;<b>　　小帶輪直徑 </b></p><p>　　由圖8-9及表8-5取dd1 =100 mm</p><p>　　驗(yàn)算帶速 V = Лdd1n1 / (60 * 1000) = Л* 100 * 960 / (60 *1000) =5.03m/s ,在允許范圍（5—25 m/s）內(nèi)；</p><p><b>　　大帶輪基

27、準(zhǔn)直徑 </b></p><p>　　dd2 = dd1n1 / n2 = dd1 i1 = 100*2.9=290mm </p><p>　　由表8-5，取dd2 =300mm</p><p>　　傳動(dòng)比 i = dd2 / dd1 =300/100= 3.00</p><p>　　確定中心距及V帶基長(zhǎng)度</p>

28、<p>　　a、初定中心距 </p><p>　　由0.7 * ( dd1 + dd2)≦a0≦ 2 * ( dd1 + dd2) 得</p><p>　　208mm≦a0≦800mm </p><p><b>　　取a0=500mm</b></p><p>　　b、初定V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 <

29、;/p><p>　　Ld0 = 2a0 +Л( dd1+ dd2) / 2 + ( dd2 – dd1 )2 / (4a0) </p><p>　　= 2 *500 +Л(100 + 300) / 2 + (300 – 100) 2 / (4 * 500) =1648.00mm</p><p>　　V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ：由表8-6取Ld= 1600mm&l

30、t;/p><p>　　傳動(dòng)中心距 ： a ≈ a0 + (Ld – Ld0) / 2 =500 + (1600 – 1648)/2 =475 mm </p><p>　　小帶輪包角 ： ɑ1 = 180o – 57.3o * (dd2 – dd1) / a</p><p>　　= 180o – 57.3o * (300 –100) /475 = 155.87o≈

31、160 o≧120 o</p><p><b>　　滿足最小包角要求。</b></p><p><b>　　確定V帶根數(shù)</b></p><p>　　a、單根V帶的基本功率 ： 由表8-3得 P1=0.957KW</p><p>　　b、額定功率增量 ： 由表8-3得 △P1 = 0.

32、112 kW</p><p>　　c、帶長(zhǎng)修正系數(shù) ： 由表8-6得 KL = 0.99</p><p>　　d 、包角修正系數(shù) ： 由表8-7得 Kɑ = 0.93</p><p>　　e、 V帶根數(shù) ： z = Pd / [( P1 + △P1) KaKL]</p><p>　　=3.6281/ [（0.957 + 0.1

33、12) * 0.99* 0.93] = 3.686</p><p><b>　　所以， 取z =4</b></p><p>　　查表8-2輪寬B=（z-1）*e+2f=(4-1)*15+2*10=65</p><p>　　計(jì)算作用在軸上的載荷</p><p>　　a、V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量 ： 由表8-1得 q=

34、0.10 kg/m</p><p>　　b、初拉力 ： F0 = 500 * Pd (2.5 / Ka – 1) / (zV) + qV2</p><p>　　= 500 * 3.63* (2.5 / 0.93 – 1) / (4*5.03) +0.10* 5.032</p><p><b>　　= 154.82N</b></p>

35、;<p>　　c、 作用在軸上的載荷 ：FQ = 2F0zsin(ɑ1 / 2) = 2 * 154.82 * 4* sin(160o / 2) </p><p>　　= 1219.74N</p><p>　　d 、帶輪結(jié)構(gòu)：小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=100mm，實(shí)心式結(jié)構(gòu)；</p><p>　　大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=300mm，輪輻式結(jié)構(gòu)。</p

36、><p>　　五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 </p><p>　　（以下計(jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自[《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》清華大學(xué)出版社]）</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二章材料的參數(shù)，于表2-7 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中，選擇45號(hào)鋼材料，再參考《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表9-4齒輪常用材料及許用應(yīng)力，為使大小

37、齒輪的壽 命相近，選擇：</p><p>　　小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面平均硬度260HBS；大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面平均硬度220HBS。</p><p>　　這是閉式齒輪傳動(dòng)，故可先按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核其彎曲強(qiáng)度。</p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力</b></p><p>　　許用接觸應(yīng)力 ： [σ

38、H]= 0. 7HBS + 380</p><p>　　[σH1]= 0. 7 *260 + 380 = 562 MPa</p><p>　　[σH2]= 0. 7 * 220 + 380 =534 MPa</p><p>　　計(jì)算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　小齒輪轉(zhuǎn)矩： T1 = 9.55*106* P1 / n1 =9.55*1

39、06*3.134 /331.03 =90413.86N.mm</p><p>　　齒寬系數(shù) ： 單級(jí)減速器中齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱布置，查得Φd=0.8~1.4取 Φd=1</p><p>　　載荷系數(shù) ： 工作平穩(wěn)，軟齒面齒輪，取 K=1.4</p><p>　　小齒輪計(jì)算直徑 i = 3.46</p><p>　　d≧3√{(670

40、/ [σH])2* KT1 (i + 1) / (iΦd)}</p><p>　　= 3√[(670/534) 2 * 1.4 * 90413.86* (3.46+ 1) / 3.46] </p><p><b>　　=63.57mm</b></p><p><b>　　確定幾何尺寸</b></p><

41、;p>　　齒數(shù) ： z1 = 20～40 取 z1 =30 </p><p>　　z2 = iz1 = 3.46 * 30= 103.8取 104</p><p>　　模數(shù) ： m = d1 / z1 = 63.57 /30 = 2.11 由表9-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m =2.5 mm</p><p>　　分度圓直徑 ： d = mz

42、 </p><p>　　d1 = mz1 =2.5*30= 75mm d2 = mz2 =2.5*104= 260mm </p><p>　　中心距 ： a = 0.5 * (d1 + d2) = 0.5 * (75+260) =167.5mm </p><p>　　齒寬 ： b = Φdd1 = 1 * 75 =

43、 75mm</p><p>　　取大輪齒寬 b2 = b = 75mm </p><p>　　小輪齒寬 b1 = b + (5 ~ 10) =80~85 mm取b1 =80 mm</p><p>　　校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　許用齒根應(yīng)力 [σF] = 0.2HBS +140 (表9-4)</p>

44、<p>　　[σF1] =140+0.2*260=192 MPa </p><p>　　[σF2] =140+0.2*220=184MPa </p><p><b>　　驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力</b></p><p>　　查表9-8，齒形系數(shù)：z1 =30查得YF1 = 2.52 </p><p>　　z

45、2 = 104 查得 YF2 = 2.21</p><p>　　σF1 = 2KT1YF1 / (bmd1) </p><p>　　= 2 * 1.4 * 90413.86 * 2.52 / (75 *75 * 2.5) </p><p>　　= 45.36MPa</p><p>　　σF2= σF1YF2 / YF1 = 45.36*2.2

46、1 /2.52 = 39.79 MPa</p><p>　　σF1< [σF1]=192 MPa， σF2< [σF2]=184 MPa，彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。</p><p><b>　　齒輪精度等級(jí)</b></p><p>　　根據(jù) v=(πd1 n1) / (60 * 1000)=3.14*75*331.03/(60*1000)≈

47、1.30m/s</p><p>　　查表 9-6 選用9級(jí)精度</p><p>　　齒輪的主要尺寸與幾何參數(shù) </p><p>　　齒輪結(jié)構(gòu): 小齒輪實(shí)心式；大齒輪腹板式。</p><p>　　驗(yàn)算輸出軸的轉(zhuǎn)速誤差</p><p>　　在機(jī)械設(shè)計(jì)中，一般允許輸出軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速nw’與設(shè)計(jì)值nw有±5%的誤差

48、。由前面的設(shè)計(jì)可知，實(shí)際V帶傳動(dòng)比i1=2.9,齒輪傳動(dòng)比i2=3.46，故實(shí)際總傳動(dòng)比i=i1* i2=2.9*3.46=10.034</p><p>　　輸出軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速: nw’= nd /i=960/10.034=95.675r/min</p><p>　　傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速誤差: （nw’ -nw）/nw =（95.675-95.54）/95.54* 100% = 0.141%&

49、lt;5%</p><p><b>　　則滿足設(shè)計(jì)要求。</b></p><p><b>　　六、軸的選擇與計(jì)算</b></p><p>　?。ㄒ韵掠?jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自[《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》清華大學(xué)出版社]）</p><p><b>　　選擇軸的材料</b></p>

50、<p>　　減速器功率不大，無(wú)特殊要求，故選最常用的45鋼并作調(diào)質(zhì)處理，查表13-1</p><p>　　初步估算軸的最小直徑</p><p>　　當(dāng)軸的支承距離未定時(shí)，無(wú)法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的辦法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d</p><p>　　d≧A 3√(P / n)</p><p>　　求主從動(dòng)軸

51、的計(jì)算直徑</p><p>　　據(jù)軸的材料應(yīng)考慮彎矩的影響，查表13-2得A取103～126</p><p><b>　　主動(dòng)軸：</b></p><p>　　d1≧(103～126)3√(p/n1) = (103～126) 3√(3.166/ 331.03) = 21.86~26.75 mm </p><p>&

52、lt;b>　　從動(dòng)軸：</b></p><p>　　d2≧(103～126)3√(p/n2) = (103～126)3√(3.040/ 95.67) = 32.62~39.91 mm</p><p>　　考慮鍵槽的影響,（如果在軸的相應(yīng)截面處開(kāi)有鍵槽，則應(yīng)將該直徑加大3% ）</p><p>　　d1≧（22.51~27.55）

53、d2≧（33.60~43.11）</p><p><b>　　取標(biāo)準(zhǔn)直徑</b></p><p>　　因d1，d2分別為轉(zhuǎn)矩的輸入和輸出端軸徑，均屬有配合要求的軸，故查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》P11表1-16，取標(biāo)準(zhǔn)直徑為主動(dòng)軸：d1=30 mm，從動(dòng)軸： d2 = 45mm。</p><p><b>　　主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b><

54、/p><p>　　軸承選用 6208 B=18mm d=40mm</p><p>　　d1=30 mm l1=60 mm</p><p>　　d2=35 mm l2=50 mm</p><p>　　d3=40 mm l3=66 mm</p><p>　　d4=45mm l4=75 mm </p&g

55、t;<p>　　d5=55 mm l5=10 mm </p><p>　　d6=40 mm l6=46 mm </p><p>　　軸承安裝在軸段3和軸段6處，故軸承中心距=L3+L4+L5+L6-18(軸承厚度)=179mm</p><p>　?、儆?jì)算軸上的作用力：</p><p>　　扭矩：T1 = 9.55*106

56、* P1 / n1 =9.55*106*3.134 /331.03=90413.86N.mm </p><p>　　切向力Ft = 2T / d= 2 * 90413.86 / 75 =2411.0364N </p><p>　　徑向力Fr = Ft * tgɑ =2411.0364 * tg20o = 877.6172N </p><p>　　法向力Fn

57、 = Ft / cosɑ=2411.0364 / cos20o = 2567.664N </p><p>　　因?yàn)槭侵饼X圓柱齒輪，不受軸向力。</p><p>　　FQ =1219.74N</p><p>　　大帶輪和相近軸承的中心距為</p><p>　　L’=L1/2+L2+B/2=60 / 2+ 50 + 18 / 2 = 89mm

58、</p><p>　?、谇笏矫嬷Х戳蛷澗?lt;/p><p><b>　　支反力：</b></p><p>　　FB1=[FQ(L’+L)+ FrL/2] / L=[ 1219.74*(89+179)+ 877.6172 * 179/ 2] / 179</p><p>　　=2265.012N</p>&l

59、t;p>　　FA1=Fq+Fr-FB1 = 1219.74+ 877.62–2265.01 = -167.65N</p><p><b>　　彎矩：</b></p><p>　　Mc1= FA1L/2= 167.65*179/2 =15005.1N·mm</p><p>　　MB1= Fq L’=1219.74x89 =1085

60、56.86N·mm</p><p>　?、矍筘Q直面支反力和彎矩</p><p>　　支反力：FA2=FB2=Ft / 2=2411.04 / 2=1205.52N</p><p>　　彎矩：Mc2= FA2L/2=1205.52x179/ 2=107893.87 N·mm</p><p><b>　?、芎铣蓮澗兀?/p>

61、</b></p><p>　　MB合= MB1=108556.86 N·mm</p><p>　?、萦芍暗挠?jì)算得到該軸的扭矩為T(mén)1=90413.86N·mm</p><p><b>　?、抻?jì)算當(dāng)量彎矩</b></p><p>　　由于扭矩不變，應(yīng)力校正系數(shù)α≈0.3，根據(jù)當(dāng)量彎矩公式&l

62、t;/p><p><b>　?、咝z軸的強(qiáng)度</b></p><p>　　由當(dāng)量彎矩圖知道，B軸承處的直徑較小，彎矩最大，該剖面存在危險(xiǎn)，應(yīng)該進(jìn)行校核驗(yàn)算，根據(jù)軸的材料可得許用彎曲應(yīng)力[σ-1]=60MPa，代入公式：</p><p>　　因?yàn)閷?shí)際的d4=40mm>26.518mm,因此該軸滿足強(qiáng)度要求</p><p>

63、;<b>　　從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　軸承選用 6211 B=21mm d3=55 mm</p><p>　　d1=45 mm l1=80 mm </p><p>　　d2=50 mm l2=50 mm</p><p>　　d3=55 mm l3=65 mm </p><p>

64、;　　d4=60 mm l4=70 mm </p><p>　　d5=68 mm l5=12 mm </p><p>　　d6=55 mm l6=50 mm </p><p>　　軸承安裝在軸段3和軸段6處，故軸承中心距=L3+L4+L5+L6-18(軸承厚度)=176mm</p><p><b>　　軸的強(qiáng)度校核</b>

65、;</p><p>　　①計(jì)算軸上的作用力：</p><p>　　扭矩：T1 = 9.55*106* P1 / n1 =9.55*106*3.010 /95.67=300465.1N.mm </p><p>　　切向力Ft = 2T / d= 2 * 300465.1/ 260=2311.27N </p><p>　　徑向力Fr = =

66、 Ft * tgɑ =2311.27 * tg20o = 841.30N </p><p>　　法向力Fn = Ft / cosɑ=2311.27 / cos20o =2461.42N </p><p>　　因?yàn)檫x用的是直齒齒輪，因此不存在軸向力。</p><p>　?、谇笏矫嬷Х戳蛷澗?lt;/p><p>　　支反力：由于軸承是對(duì)

67、稱安裝，所以FB1=FA1=Fr/2 = 841.30/2=420.65N</p><p><b>　　彎矩：</b></p><p>　　Mc1= FA1L /2=420.65x176 /2 =37017.2N·mm</p><p>　　③求豎直面支反力和彎矩</p><p>　　支反力：FA2=FB2=Ft

68、 / 2=2311.27 / 2=1155.63N</p><p>　　彎矩：Mc2= FA2L/2=1155.63x176 / 2=101695.88·mm</p><p><b>　　④合成彎矩：</b></p><p>　?、萦芍暗挠?jì)算得到該軸的扭矩為T(mén)2=300465.1N·mm </p><p

69、><b>　?、抻?jì)算當(dāng)量彎矩</b></p><p>　　由于扭矩不變，應(yīng)力校正系數(shù)α≈0.3，根據(jù)當(dāng)量彎矩公式</p><p><b>　　⑦校檢軸的強(qiáng)度</b></p><p>　　由當(dāng)量彎矩圖知道，B軸承處的直徑較小，彎矩最大，該剖面存在危險(xiǎn)，應(yīng)該進(jìn)行校核驗(yàn)算，根據(jù)軸的材料可得許用彎曲應(yīng)力[σ-1]=60MPa

70、，代入公式：</p><p>　　因?yàn)閷?shí)際的d4=60mm>28.63mm,因此該軸滿足強(qiáng)度要求</p><p>　　七 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 </p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的選擇</b></p><p>　　軸上用直齒圓柱齒輪，軸承載荷只受徑向力不受軸向力，選用向心軸承等系列，軸承載荷較小，選用球軸承 ，

71、對(duì)主動(dòng)軸，軸徑為40mm,初選深溝球軸承6208；從動(dòng)軸，軸徑為55mm,初選深溝球軸承6211。</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的計(jì)算</b></p><p>　　軸承為支座，R合軸承的動(dòng)載荷，軸承不受軸向力Fp=√(Ft2+Fr2)/2</p><p>　　主動(dòng)軸： Ft = 2411.036N Fr =877.62N </

72、p><p>　　從動(dòng)軸 Ft = 2311.27N Fr =841.30N </p><p>　　則 Fp1 = 1814.30N Fp2 = 1739.22 N</p><p>　　軸承的實(shí)際壽命：Lh = 106 (ftC / fpFp)ε / 60n</p><p><b>　　式中：</b></

73、p><p>　　C為軸承的基本動(dòng)荷載 Cr1 = 29.5kN　　Cr2 =43.2kN</p><p>　　ft為溫度系數(shù)　　　　　　　ft1 = 1.0 ft2 = 1.0</p><p>　　fp為載荷系數(shù)　　　　　　　fp1 = 1.5 fp2 = 1.5</p><p><b>

74、;　　ε=3(球軸承)</b></p><p>　　n為轉(zhuǎn)速　　　　　　　　　n1 = 331.03r/min n2 = 95.67r/min</p><p>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算得　　Lh1 = 64127.80 h Lh2 = 791018.93h</p><p>　　按照每天兩班制的工作時(shí)間，每年工作360天，折舊期8年計(jì)算折舊小時(shí)

75、數(shù)為：</p><p>　　Lh =16x360x8=46080h </p><p>　　Lh1 ＞Lh ，Lh2＞Lh</p><p>　　所以，選取軸承是正確的。</p><p><b>　　八、鍵選擇和計(jì)算 </b></p><p>　　（以下計(jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自[《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》

76、清華大學(xué)出版社]）</p><p>　　選擇鍵的類型、材料，確定鍵的尺寸</p><p>　　已知齒輪材料為鋼，為靜聯(lián)接、靜荷載，由表2-7查的聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力[σ]P = 120 ~ 150</p><p>　　設(shè)計(jì)中所用的三個(gè)鍵都選A型普通平鍵，鍵的材料為45鋼。</p><p>　　由軸Ⅰ與帶輪聯(lián)接處軸徑d = 30 mm，帶輪輪轂長(zhǎng)

77、64 mm；</p><p>　　由軸Ⅱ與小齒輪聯(lián)接處軸徑d = 40mm，齒輪輪轂長(zhǎng)80 mm；</p><p>　　由軸Ⅱ與聯(lián)軸器聯(lián)接處軸徑d = 45mm，聯(lián)軸器長(zhǎng)112 mm，</p><p>　　由軸Ⅱ與大齒輪聯(lián)接處軸徑d = 60mm，齒輪輪轂長(zhǎng)74 mm；</p><p>　　查附表7-7確定鍵的尺寸</p>&l

78、t;p><b>　　校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度</b></p><p>　　普通平鍵構(gòu)成靜聯(lián)接，因此只需要校核輪轂或聯(lián)軸器中的擠壓強(qiáng)度。</p><p>　　A型鍵的工作長(zhǎng)度l = L – b</p><p>　　σP = 4T / (dhl)</p><p><b>　　帶輪平鍵</b></p&

79、gt;<p>　　l = L – b = 50-8= 42mm</p><p>　　σP = 4T / (dhl) = 4 * 91.34 * 103 / (30*7*42) =41.42 MPa</p><p><b>　　σP < [σ]P</b></p><p>　　故選鍵的型號(hào)為：鍵A8*7*50 GB/T1096&

80、lt;/p><p><b>　　齒輪平鍵</b></p><p>　　l = L – b = 70 – 18 = 52</p><p>　　σP = 4T / (dhl) = 4 * 303.49* 103 / (60*11*52) = 35.37Mpa</p><p><b>　　σP < [σ]P<

81、/b></p><p>　　故選鍵的型號(hào)為：鍵A18*11*70 GB/T1096</p><p><b>　　聯(lián)軸器平鍵</b></p><p>　　l = L – b =70-14=56mm</p><p>　　σP = 4T / (dhl) = 4 * 297.45 * 103 / (45*9*56) =52

82、.46MPa</p><p><b>　　σP < [σ]P</b></p><p>　　故選鍵的型號(hào)為：鍵A14*9*70 GB/T1096 </p><p><b>　　九、聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　(1) 齒輪軸名義轉(zhuǎn)矩 T2=300.4651N.m</p>

83、;<p>　　(2) 確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩 取工作情況系數(shù) K= 1.3</p><p>　　則T = K*T2 = 1.3*300.4651 * 103=390604.63N.m</p><p>　　(3) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-2，</p><p>　　選用GY6型凸緣聯(lián)軸器GB/T 5843-2003。</p><p>

84、;<b>　　十、潤(rùn)滑油與潤(rùn)滑脂</b></p><p>　　采用全損耗系統(tǒng)用油，牌號(hào)L-AN22。采用通用鋰基潤(rùn)滑脂，牌號(hào)2。</p><p>　　十一、鑄鐵減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸（一級(jí)齒輪減速器）</p><p>　?。ㄒ韵掠?jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自[《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三版）高等教育出版社]）</p><p>　　箱座壁

85、厚 δ = 0.025a + 1 ≧8 mm δ = 4.975 mm（取δ = 8 mm）</p><p>　　箱蓋壁厚 δ1 = 0.02a + 1 ≧8 mm δ1 = 4.18 mm（取δ = 8 mm）</p><p><b>　　十二、參考資料</b></p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（非機(jī)械類各專業(yè)用）》），李力、向敬忠