機(jī)械課程設(shè)計(jì)---螺旋輸送機(jī)圓錐圓柱減速器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………2</p><p>　　總體方案的論證………………………………………………3</p><p>　　電機(jī)的選擇……………………………………………………3</p><p>　　第四章 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)

2、……………………………5</p><p>　　第五章 圓柱圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)……………………………………5</p><p>　　第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………13</p><p>　　第七章 軸承的設(shè)計(jì)與校核……………………………………………20</p><p>　　第八章 鍵的選擇和連接…………………………………

3、……………25</p><p>　　第九章 聯(lián)軸器的選用…………………………………………………26</p><p>　　第十章 箱體設(shè)計(jì)………………………………………………………26</p><p>　　第十一章 減速器潤滑密封……………………………………………27</p><p>　　第十二章 設(shè)計(jì)心得…………………………………………………

4、…28</p><p>　　第十三章 參考文獻(xiàn)……………………………………………………29</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　試設(shè)計(jì)一個(gè)螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：工作機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微的沖擊，效率為0.95，年限8年，大修期限位2年，每年工作250天，單班制工

5、作，輸送機(jī)主軸允許轉(zhuǎn)速誤差（-0.05~+0.05），專廠小批量生產(chǎn)，功率富裕量為10%。</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　表1</b></p><p>　　要求：1、確定傳動(dòng)比方案，完場總體方案論證報(bào)告。</p><p><b>　　2、選擇電動(dòng)

6、機(jī)型號(hào)</b></p><p>　　3、設(shè)計(jì)減速傳動(dòng)裝置</p><p><b>　　4．具體作業(yè)</b></p><p><b>　　1）機(jī)構(gòu)簡圖一份；</b></p><p>　　2）減速器裝配圖一張；</p><p>　　3）零件工作圖二張（輸出軸及輸出軸上

7、的傳動(dòng)零件）；</p><p>　　4）設(shè)計(jì)說明書一份。</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　總體方案的論證</b></p><p>　　考慮到螺旋輸送機(jī)的連續(xù)工作性和工作環(huán)境，把錐齒輪和傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)為一體，用一個(gè)減速箱，減小空間的占有量，其擬定的依據(jù)是結(jié)構(gòu)緊湊且寬

8、度尺寸較小，傳動(dòng)效率高，適用在惡劣環(huán)境下長期工作，雖然所用的錐齒輪比較貴，但此方案是最合理的。其減速器的傳動(dòng)比為8-15，用于輸入軸于輸出軸相交而傳動(dòng)比較大的傳動(dòng)。故設(shè)計(jì)成二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器 ，傳動(dòng)方案見圖2:</p><p>　　其中輸入軸與電動(dòng)機(jī)和輸出軸與工作機(jī)的連接用半聯(lián)軸器.</p><p><b>　　圖 2</b></p><p&g

9、t;<b>　　電機(jī)的選擇</b></p><p>　　計(jì)算工作機(jī)所需要的功率：由T=9550000 p/η= 其中，η=其中：為嚙合效率取0.99 為軸承摩擦損耗取0.995為聯(lián)軸器傳動(dòng)效率取0.95，。所以算的需要的輸入功率為17.57Kw，工作富余量為10%。所以，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（成大先），由工作環(huán)境條件，選取效率高、結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式、能防止灰塵，鐵屑等要求，選取Y系列封閉

10、式三相異步電動(dòng)機(jī)，初步選取電動(dòng)機(jī)額定功率。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速： 由輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速=171~189r/min 。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P16-9，傳動(dòng)比分配如下::，知i=10.6, ，圓柱齒輪二級(jí)傳動(dòng)范圍為3~6，越是趨近于6的時(shí)候，油深幾乎相同。所以總的傳動(dòng)比范圍為（7.8~15.6）所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍1404~2808r/min .</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》有以

11、下電動(dòng)機(jī)可選</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　選擇Y2-180M-4型號(hào)，中心高180mm。</p><p>　　第四章 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比：i= ，得: 。</p><p>　　確定傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)

12、和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　第五章圓錐圓柱齒輪的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（主要參照教材《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》）</p><p>　　已知輸入功率為平、=17.32kw、小齒輪轉(zhuǎn)速為r/min、齒數(shù)比為2.6。</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　

13、（1）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。（GB10095-88） </p><p>　?。?）材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表10-1小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)后表面淬火），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度相差40HBS。</p><p><b>　　選小齒輪齒數(shù),。</b></p>

14、<p>　　2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算按下式設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　載荷系數(shù)K=</b></p><p>　　=1.25， ，由齒數(shù)比u=2.6，估算安全系數(shù)失效率為1%，根據(jù)工作壽命計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19 查的 =522.5</p><p>　　轉(zhuǎn)矩，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》=188.9，（

15、錐齒齒寬系數(shù)）取1/3，而選取最小的，故初步算的小齒輪的分度圓直徑為97.361mm，錐距R=大端模數(shù) （）=81.1mm，（）=210mm，平均模數(shù)· ，分錐角=21°04`，96` ，外錐距=135.59mm，b=45.197mm，取為45mm。</p><p><b>　　齒寬與齒高比b/h</b></p><p>　　=9.31mm，b

16、/h=4.83.</p><p>　　計(jì)算載荷系數(shù)：小齒輪的圓周速度v= ，7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查的動(dòng)載荷系數(shù)，使用系數(shù)=1.25，載荷分配系數(shù)查表10-9</p><p><b>　　=188.9，K=</b></p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)矯正所算的的分度圓直徑9mm，取為111.685mm。計(jì)算模數(shù)m=</p&g

17、t;<p><b>　　于是</b></p><p>　　按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　　≤[] 得m≥</b></p><p>　　確定公式內(nèi)各值:彎曲疲勞極限=500MPa，大錐齒輪=380MPa（查表10-20c），</p><p><b>　

18、　彎曲疲勞壽命查的 </b></p><p>　　[]==303.57MPa。 []=238.86MPa。</p><p><b>　　對(duì)于大錐齒輪 =</b></p><p><b>　　K=</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5 查得： 2.28</p&g

19、t;<p><b>　　1.73</b></p><p><b>　　比較大小齒輪[]</b></p><p>　　=0.01394 =0.01657></p><p><b>　　以上數(shù)據(jù)代入</b></p><p><b>　　m≥=3.69

20、2</b></p><p><b>　　故 ，所以成立。</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可去由彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=4mm，按照接觸強(qiáng)度算的的分度圓直徑=

21、28 </p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p><p><b>　　幾何尺寸的計(jì)算</b></p><p>　　分度圓直徑 =m=112mm =m=292mm </p><p><b>　　錐距R=</

22、b></p><p>　　齒寬b=R=51.999mm，圓整為=55mm，=50mm</p><p>　　二、低速級(jí)傳動(dòng)圓柱斜齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　已知輸入功率為=16.98kw、小齒輪轉(zhuǎn)速為r/min、齒數(shù)比為3.142。</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>

23、;　?。?）輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。（GB10095-88） </p><p>　?。?）材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表10-1小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)后表面淬火），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度相差40HBS。</p><p>　?。?）選小齒輪齒數(shù),</p><p>　?。?

24、）初選螺旋角β=14°。</p><p>　　2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算按下式設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　按照公式 </b></p><p>　　(1)，確定公式內(nèi)各值</p><p>　　試選載荷系數(shù)=1.6</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-30，選取區(qū)域系數(shù)=2.

25、433 。</p><p>　　由圖查的端面重合度 則+</p><p>　　小齒輪轉(zhuǎn)矩=286809N·mm</p><p><b>　　齒寬系數(shù)=1</b></p><p>　　查表10-9 =188.9，根據(jù)工作壽命計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19 查的</p><

26、p>　　許用接觸應(yīng)力==537.25MPa</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　1)計(jì)算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　2)計(jì)算圓周速度v=</p><p><b>　　3)計(jì)算齒寬及模數(shù)</b></p><p>　　b= =3.66m

27、m h=2.25 b/h=9.62</p><p>　　4)計(jì)算縱向重合度=0.318= 1.665 </p><p><b>　　5)計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　已知使用系數(shù)=1.25 ，根據(jù)v，7級(jí)精度，查的動(dòng)載荷系數(shù) =1.430 =1.2 故載荷系數(shù)K==2.38</p><p>

28、　　6) 按實(shí)際載荷系數(shù)矯正所算得的分度圓直徑</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　7)計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　　≥</b></p><p><b&

29、gt;　　確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p>　　1）計(jì)算載荷系數(shù) K=</p><p>　　2）根據(jù)縱向重合度 =1.665，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-28查的螺旋角影響系數(shù)</p><p>　　3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。=22.99 =73.34</p><p><b>　　4）查取齒形系數(shù)。</b>&l

30、t;/p><p><b>　　由表10-5查的</b></p><p>　　確定公式內(nèi)各值:彎曲疲勞極限=500MPa，大齒輪=380MPa（查表10-20c），</p><p>　　彎曲疲勞壽命查的 取安全系數(shù)為1.4</p><p>　　[]==314.29MPa。 []=244.29MPa。</p>

31、;<p><b>　　比較大小齒輪[]</b></p><p>　　=0.01348 =0.0160></p><p><b>　　以上數(shù)據(jù)代入</b></p><p><b>　　≥2.129</b></p><p><b>　　故 ，所以成

32、立。</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可去由彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.50mm，按照接觸強(qiáng)度算的的分度圓直徑=35 </p><p><b>　　4、幾何尺寸的計(jì)算&l

33、t;/b></p><p>　?。?）計(jì)算中心距 a==149.4mm，圓整為150mm</p><p>　?。?）按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　β = arcos=14°84`</p><p>　　因?yàn)棣轮蹈淖儾欢啵蕝?shù)等不必修正。</p><p>　?。?）計(jì)算大小

34、齒輪的分度圓直徑</p><p>　　=90.52mm =284.49mm</p><p><b>　　（4）計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　b = =90.52mm</p><p>　　圓整后取=90mm； =85mm。</p><p><b>　?。?）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)&l

35、t;/b></p><p>　　以大齒輪為例，因?yàn)辇X輪齒頂圓直徑大于160mm。而又小于500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜，其他有關(guān)尺寸按照《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-39設(shè)計(jì)繪制大齒輪零件圖如圖</p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算</b></p><p>　　一、減速器高速軸I的設(shè)計(jì)</p><p>　　初步選取

36、45鋼,調(diào)質(zhì)處理。1.求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　1470r/min</b></p><p><b>　　N·m</b></p><p>　　由d查表課本15-3知道</p><p>　　所以d27.31mm</p><p>　　現(xiàn)有聯(lián)

37、軸器，有一根鍵，軸徑增加5%，</p><p>　　2.求作用在齒輪上的力</p><p><b>　　圓錐小齒輪</b></p><p><b>　　=93.33mm</b></p><p><b>　　=2410.7 N</b></p><p>&l

38、t;b>　　==819N</b></p><p><b>　　=314.19N</b></p><p>　　同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　　，則</b></p><p>　　結(jié)合電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號(hào)HL6聯(lián)軸器，工程轉(zhuǎn)矩為250

39、000N?mm,該端選用的半聯(lián)軸器的孔徑，故取軸徑，半聯(lián)軸器長度為L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔的長度=62mm。</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定州的各段直徑和長度。</p><p>　　1.為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，段右端需要制出一個(gè)軸肩，取(定位軸肩高度取配合軸徑的0.07~0.1d)，由聯(lián)軸器的轂孔長度L 和直徑d及相關(guān)要求，可確定</p>&l

40、t;p><b>　　mm 。</b></p><p>　?。?）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，如下圖</p><p>　　2）初步選擇滾動(dòng)軸承。</p><p>　　軸承同時(shí)承載徑向力和軸向力，但軸向力較小，故選用單列深溝球軸承。參照工作要求，并根據(jù)尺寸，選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸承6008（GB/T274-

41、-1994），其尺寸為d×D×B=40×68×15mm 。 </p><p>　　為了利于固定，一般取比b小1mm如圖，故可確定.</p><p>　　3）由經(jīng)驗(yàn)公式算軸肩高度：取軸肩高為6mm，由《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P47圖46的要求可得，=86mm.</p><p>　　4）根據(jù)軸承安裝方便的要求，取都比小1mm，所以39m

42、m。</p><p>　　根據(jù)安裝軸承旁螺栓的要求，取 。</p><p>　　根據(jù)齒輪與內(nèi)壁的距離要求，取。？</p><p>　　5）根據(jù)齒輪孔的軸徑和長度，取55mm。</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p>　?。?）、軸上的零件的周向定位 </p><

43、p>　　齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按半聯(lián)軸器與軸配合的段。由課本表6-1查得，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接處的平鍵截面b×h=10mm×8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為45mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長見）。選用B型鍵（平頭平鍵）。8級(jí)以上的精度需要有定心精度要求。同時(shí)為了保證半聯(lián)軸器于軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸的配合為;同樣，錐齒輪與軸的連接，選用A型平鍵b×h=10mm×8mm，長度

44、為40mm，配合為; 兩個(gè)滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選的軸的直徑尺寸公差m6。</p><p>　?。?）、確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　查課本表15-2，取1.2×45°，各軸肩處的圓角半徑分別如下:1~2,R2 其余為R1 。</p><p>　?。?）、求軸上的載荷</p><p>

45、;　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖</p><p>　?。X輪取齒寬中點(diǎn)處的平均分度圓直徑作為力的作用點(diǎn)，軸承在寬度中點(diǎn)為作用點(diǎn)）</p><p>　　按照彎扭合成應(yīng)力校核軸的剛度，進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的剛度，軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)取α=0.6，</p><p><b>　　軸的計(jì)算應(yīng)力</b>

46、</p><p>　　=2.9Mpa ，由前面已經(jīng)選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查的【σ】=60MPa，因此安全。</p><p><b>　　輸出軸（軸）的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　=16.72 </p><p>

47、;　　2、求作用在齒輪上的力</p><p>　　已知大斜齒輪的分度圓直徑為</p><p>　　D=284.49mm </p><p><b>　　=1647.18N</b></p><p>　　圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖所示</p><p>　　初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45

48、鋼（調(diào)質(zhì)），取，得</p><p>　　輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，</p><p>　　故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩取，</p><p>　　=1152840N·mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表14-4選Lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為1250N.M ，半聯(lián)軸器孔徑</p><

49、;p><b>　　。</b></p><p><b>　　4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?） 擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　選用課本15-22a所示的裝配方案。</p><p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度， </p><p

50、>　　為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，1段軸右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑62mm, 左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑65mm，半聯(lián)軸器與軸配合長度 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2段的長度應(yīng)比略短些，現(xiàn)取82mm,</p><p>　　初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)2-3段的直徑62mm，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

51、》表13-1中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30313,其尺寸為d×D×T=65mm×140mm×36mm,故；而=36mm。</p><p>　　右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向的定位，由手冊(cè)上查的30313型軸承的定位軸肩高度為h=6mm ，所以，取=77mm 。</p><p>　　取安裝齒輪處的軸段IV-V的直徑=70mm，齒

52、輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為95mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸承硬略短于輪轂寬度，故取 =90mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩的高度h>0.07d，故取h=6mm，則軸環(huán)處的直徑，軸環(huán)的寬度b≥1.4h，取=12mm。</p><p>　　軸承端蓋總寬度為20cm，（減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果），根據(jù)軸承端蓋的裝拆和便于對(duì)軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的右端面

53、間的距離l=30mm，故取</p><p>　　取齒輪據(jù)箱體內(nèi)壁之距離a=16mm,錐齒輪與圓柱齒輪之間的距離c=20mm,考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)，應(yīng)距離箱體內(nèi)壁一整段距離s.取s=8mm，已知滾動(dòng)軸承寬度T=36mm,大錐齒輪輪轂長l=50mm,則 </p><p>　　至此， 已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p>　　（3），

54、軸上零件的軸向定位</p><p>　　齒輪，半聯(lián)軸器和軸的周向定位均采用平鍵連接，按照，由表查的平鍵截面b×h=20mm×12mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長63mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合具有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為,同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵16×10×70mm,半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差

55、為m6。</p><p>　　確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p><b>　　5、求軸上的載荷</b></p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖，在確定支點(diǎn)時(shí)查得30313型的支點(diǎn)距離a=29mm。所以作為簡支梁的軸承跨距為226mm,做出彎矩和扭矩圖（見圖六）。由圖六可知齒輪支點(diǎn)處的截面為危險(xiǎn)截面，算出其彎矩和扭矩值如下：<

56、;/p><p>　　取軸端倒角為，軸肩處的倒角可按R1.6-R2適當(dāng)選取。</p><p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的剛度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎扭和扭矩的截面，軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　=19.71MPa 。</p><p>

57、　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查的σ=60MPa 。所以安全。</p><p><b>　　中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.</b></p><p>　　由上述所知:中速軸上面的功率 轉(zhuǎn)速</p><p>　　轉(zhuǎn)矩286.8N·m</p><p>　　2，求作用在齒輪上的力5.3中間軸（II軸）的設(shè)計(jì)<

58、/p><p>　　1、求輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p>　　=16.98 </p><p>　　已知小齒輪的分度圓直徑為</p><p><b>　　d=mz=98mm</b></p><p><b>　　=93.33mm</b></p>&

59、lt;p><b>　　=5853.6N</b></p><p>　　=2130.1N </p><p>　　已知圓錐直齒輪的平均分度圓直徑 =243.3mm</p><p>　　圓周力、徑向力、及軸向力的方向如圖八所示</p><p>　　= 2731.43N </p><p>

60、;　　3、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表15-3，取，得，中間軸最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑 。</p><p>　?。?）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照

61、工作要求并根據(jù)d>34.07mm，，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承32008(GB/T 297-1994)，其尺寸為d×D×T=40mm×68mm×19mm，計(jì)算軸力作用長度a=14.9mm。 </p><p>　　左端軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，右端軸承采用軸肩進(jìn)行定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表13.1查得32008型軸承的定位

62、軸肩高度3mm，因此取套筒直徑和另一端的軸直徑46mm。</p><p>　　2）取安裝錐齒輪的軸段d=50mm，錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪轂長l=50mm，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取l2=46mm，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取h=5mm,，則軸環(huán)處的直徑為</p><p>　　3）已知圓柱直齒輪齒寬B=100mm，為了使套筒端

63、面可靠地壓緊端面，此軸</p><p>　　段應(yīng)略短于輪轂長，故取d=45mm。</p><p>　　4）齒輪距箱體內(nèi)比的距離為a=16mm，大錐齒輪于大斜齒輪的距離為c=20mm，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s=8mm。軸承端蓋厚度為20mm。</p><p>　　至此，已初步確定州的各段直徑和長度。</p><p>　　軸上

64、零件的軸向定位。</p><p>　　圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表6-1查得平鍵截面b×h=16×10mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為40mm，同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表6-1查得平鍵截面，b×h=14×9mm鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為45mm，同

65、時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。</p><p>　　（4）確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　取軸端倒角為，軸肩處的倒角可按R1.6-R2適當(dāng)選取</p><p><b>　　5、求軸上的載荷</b></p><p

66、>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖，在確定支點(diǎn)時(shí)查得32008型的支點(diǎn)距離a=14.9mm。所以軸承跨距分別為L1=53mm，L2=95mm。L3=80mm做出彎矩和扭矩圖。由圖八可知斜齒輪支點(diǎn)處的截面為危險(xiǎn)截面，算出其彎矩和扭矩值如下：</p><p>　　6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算

67、應(yīng)力為</p><p><b>　　=34.43Mpa</b></p><p>　　前已選定軸的材料為（調(diào)質(zhì)），由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表15-1查得，[σ]=70MPa,故安全。</p><p><b>　　六：軸承的校核計(jì)算</b></p><p>　　1、輸入軸滾動(dòng)軸承計(jì)算</p>

68、<p>　　選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列深溝球軸承6008（GB/T274--1994），其尺寸為d×D×B=40×68×15mm ,軸向力=314.19N基本額定靜載荷Co=11.7KN， 由Fa/Co=0.027,查表13-5知：e=0.22 Y=2.0 X=0.56</p><p>　　則兩個(gè)軸承的徑向力： =1957.1N 233.91N

69、 489.275N</p><p><b>　　=803.456N</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　又 >e =0.25<e</p><p><b>　　取 輕微沖擊</b></p>&l

70、t;p><b>　　徑向當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p><b>　　2130.08N</b></p><p>　　因?yàn)?gt;,所以按照軸承1的受力大小驗(yàn)算 ε=3 ,球軸承。C,基本額定動(dòng)載荷</p><p>　　×=5764h>250×2×8=4000h，故合格。</

71、p><p>　　中間軸滾動(dòng)軸承的計(jì)算。</p><p>　　選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)d>34.07mm，，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承32008(GB/T 297-1994)，其尺寸為d×D×T=40mm×68mm×19mm，</p><p>　　軸向力，e=0.38

72、 Y=1.6 X=0.9</p><p>　　則兩個(gè)軸承的徑向力： =3245.5N 1885.75N 1014.2N</p><p><b>　　=1833.2N</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　又 >e =0.313&

73、lt;e</p><p><b>　　取 輕微沖擊</b></p><p>　　因?yàn)?gt;,所以按照軸承1的受力大小驗(yàn)算 ε=10/3 ,圓錐滾子軸承。C,基本額定動(dòng)載荷</p><p>　　×=36781.6h>250×2×8=4000h，故合格。</p><p>　　輸出軸滾動(dòng)軸

74、承校核計(jì)算</p><p>　　選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表13-1中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30313（GB/T297-1994）,其尺寸為d×D×T=65mm×140mm×36mm,</p><p>　　e=0.35 Y=1.7 X=1則兩個(gè)軸承的徑向力： =2095.9N

75、1165.9N 616.4N</p><p><b>　　=616.4N</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　又 e =0.294<e</p><p><b>　　取 輕微沖擊</b></p>&l

76、t;p>　　因?yàn)?gt;,所以按照軸承1的受力大小驗(yàn)算 ε=10/3 ,圓錐滾子軸承。C,基本額定動(dòng)載荷</p><p>　　×=695963h>250×2×8=4000h，故合格。</p><p>　　七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算</p><p><b>　　1)輸入軸</b></p>&

77、lt;p>　　下面分別做C鍵和A鍵的連接強(qiáng)度分析：</p><p>　　鍵，軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由課本表6-2查的許用擠壓應(yīng)力【】=100~120M ，取其平均值110M。鍵的工作長度l=L=45mm， 鍵與半聯(lián)軸器的鍵槽的接觸高度k=0.5h=4mm ==39.0625Mpa<110MPa 。鍵標(biāo)記為：鍵C10×90 GB/T1096-2003。</p><p>

78、;　　鍵的工作長度為l=L-10=35mm。鍵與錐齒輪的接觸高度K=0.5h=4mm，=45.918Mpa<110Mpa ，鍵的標(biāo)記為：鍵10×45 GB/T 1096-2003 。</p><p>　　2)中間軸，與大圓錐齒輪連接的鍵</p><p>　　鍵和軸的材料都是鋼，由課本表6-2查的許用擠壓應(yīng)力【】=100~120M ，取其平均值110M。鍵的工作長度為l=L-

79、16=24mm，鍵與錐齒輪的接觸高度K=0.5h=5mm，==95.6Mpa<110MPa。鍵標(biāo)記為：鍵C16×40 GB/T1096-2003。</p><p>　　圓柱齒輪的周向定位平鍵連接</p><p>　　鍵的工作長度為l=L-14=31mm，鍵與錐齒輪的接觸高度K=0.5h=4.5mm，==91.4Mpa<110MPa。鍵標(biāo)記為：鍵C14×45

80、GB/T1096-2003。</p><p>　　3）輸出軸的的鍵的連接，軸與齒輪的平鍵連接校核</p><p>　　鍵，軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由課本表6-2查的許用擠壓應(yīng)力【】=100~120M ，取其平均值110M。鍵的工作長度l=L-20=43mm， 鍵與齒輪的鍵槽的接觸高度k=0.5h=6mm ==98.2Mpa<110MPa 。鍵標(biāo)記為：鍵C20×63 GB/T

81、1096-2003。</p><p>　　同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵16×10×70mm,滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。</p><p>　　鍵的工作長度為l=L-16=54mm。鍵與錐齒輪的接觸高度K=0.5h=5mm，=119.4Mpa>110Mpa ，可見連接擠壓強(qiáng)度不夠，考慮到相差不多問題，改用平鍵平頭C布置

82、連接鍵。工作長度為70，，則=92.1Mpa<110Mpa的標(biāo)記為： 鍵A 16×70 GB/T 1096-2003 。</p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　在軸的計(jì)算中已選定了聯(lián)軸器型號(hào)。</p><p>　　結(jié)合電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號(hào)HL6聯(lián)軸器，工程轉(zhuǎn)矩為25000

83、0N?mm,該端選用的半聯(lián)軸器的孔徑，故取軸徑，半聯(lián)軸器長度為L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔的長度=62mm。</p><p>　　輸出軸選Lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為1250N.M ，半聯(lián)軸器孔徑。</p><p><b>　　九、潤滑與密封</b></p><p>　　齒輪采用浸油潤滑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-11和表10-12查

84、得選用100號(hào)中負(fù)荷工業(yè)閉式齒輪油（GB5903-1995），油量大約為3.5L。當(dāng)齒輪圓周速度時(shí)，圓錐齒輪浸入油的深度至少為半齒寬，圓柱齒輪一般浸入油的深度為一齒高、但不小于10mm，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~50mm?？梢岳谬X輪飛濺的油潤滑軸承，并通過油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好，當(dāng)然也可用油脂潤滑。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А?lt;/p><p>　　十、