展开式二级减速器设计说明书机械课程设计.pdf

百度文库-好好学习，天天向上课程名称：机械设计基础设计课题：专业：-0-二级展开式圆柱齿轮减速器材料成型及控制工程百度文库-好好学习，天天向上目录目录前前言言.3第一章第一章 设计任务书设计任务书.4设计题目.4设计参数.4传动方案分析.4第二章第二章 电动机类型和结构形式选择电动机类型和结构形式选择.5类型选择.5功率选择.5转速确定.5第三章第三章 计算传动装置的运动参数计算传动装置的运动参数.6传动装置的总传动比及其分配.6各轴转速的确定.6各轴功率的确定.6各轴转矩.7第四章第四章 V V 带的设计带的设计.7选择 V 带型号.7确定带轮.7确定带长和中心距.8验算包角.8确定 V 带根数.8确定拉力和压力.9带轮的结构设计.9第五章第五章传动件设计（齿轮）传动件设计（齿轮）.9-1-百度文库-好好学习，天天向上高速级齿轮传动设计（斜齿轮）.9齿轮精度及材料选择.9确定许用应力.9按齿轮强度计算.10验算齿面强度.11低速级齿轮(直齿轮).11齿轮精度材料选择.11确定许用应力.12按齿面强度计算.12验算齿面强度.13第六章第六章轴的设计轴的设计.13高速轴的设计.13轴的材料及结构设计.13轴的受力分析及校核.15轴承寿命校核.18中间轴的设计.18轴的材料及结构设计.18轴的受力分析及校核.19轴承寿命校核.21低速轴的设计.22轴的材料的确定.22初选联轴器和轴承.22轴的结构设计.23第七章第七章键连接设计及校核键连接设计及校核.24高速轴连接设计及校核.24中间轴连接设计及校核.24低速轴连接及校核.25第八章第八章箱体及其附件的结构设计箱体及其附件的结构设计.25箱体的结构设计.25附件的结构设计.26设计总结设计总结.28参考文献参考文献.29-2-百度文库-好好学习，天天向上前言前言机械设计课程设计是机械设计基础中一项重要的综合性与实践性过程，是培养学生动手 能力的重要方法，通过课程设计可以让我们综合运用机械设计课程和其他相关课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓展所学的知识。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。本次课程设计的题目选择通用机械的传动装置减速器。设计内容包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图零件图的设计；编写设计计算说明书等。通过这些设计及计算让我们将课堂中所学的知识与实践充分的结合起来，并学会查阅各种资料及相关的机械工具书。在课程设计中应熟悉和正确采用各种有关技术标准与规范，尽量采用标准件。另外 在设计中应吸收和应用先进的设计手段，运用计算机辅助设计，优化设计方案，提高设计质量。然而由于涉及但本人的水平有限及各种因素，在设计过程定会存在某些不合理的设计规范，出现一些错误。王老师能够批评指正。-3-百度文库-好好学习，天天向上设计内容、设计参数及要求：、设计参数及要求：1 1）、设计参数：、设计参数：第第一一运输带工作拉力:F=1200 N运输带工作速度:V=1.2 m/s章、章、设设卷筒 直径:D=400 mm计任务计任务2 2）、工工作作条条件：件：连续单 向运 转，载荷 有轻 微振 动，室外 工作，有粉尘；运输带 速度 允许 误差土 5；两班书书制工 作，3 年大 修，使用 期 10 年。(卷筒 支承 及卷 筒与运 输带 间的 摩擦 影响在 运输 带工 作拉 力 F 中已 考虑)。3 3）、加工）、加工 条条件件:生产 20 台，中等 规模机 械厂，可加工 78 级。计算及说明、设计题目：带式运输机两级斜齿圆柱齿轮减速器、设计题目：带式运输机两级斜齿圆柱齿轮减速器结果-4-百度文库-好好学习，天天向上、传动方案的分析、传动方案的分析带式输送机由电动机驱动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。将带传动布置于高速级将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。设计内容第第 二二章、章、电电动机类动机类型和结型和结构形式构形式的选择的选择计算及说明、类型选择、类型选择电动机的类型根据动力源、场所和工作条件、,选用具有防止灰尘、铁屑或其他杂物入侵作用的全封闭自扇冷龙式三相异步电动机 Y 系列。、功率选择、功率选择(1)设电动机机工作功率P查2表得，带=0.96结果轴承=0.99齿轮=0.97滚筒=0.96联轴器=0.9942总=带轴承齿轮滚筒联轴器-5-百度文库-好好学习，天天向上代入数据得：总=0.960.9940.9720.960.99总=0.825FV12001.2=kW电动机工作功率为：P=1000总10000.825总=0.825式中，F 1200N，V 400mm，代入上式得：P 1.745kWP 1.745kW因为电动机的额定功率应略大于或等于其工作功率，查表得 Y 系列电动机的技术参数知，确定电动机的功率为2.2kW。、转速的确定、转速的确定电 动 机 的 型 号601000Vn筒=r minY112M 6Dn筒=57.32r min查表得，皮带的传动比为i1 24；二级圆柱齿轮的传动比范围为i2 840。则n n筒.n1.n2，代入数据求得：n 917.129171.2r min查阅设计手册知，符合电动机转速及确定的额定功率的电动机由三种，Y90L2,Y100L14,Y112M 6。考虑到电动机的价格及经济实用性，选用Y112M 6型号的电动机。其主要性能如下：电动机型号额定功率满载转速Y112M 6堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩940r/min-6-百度文库-好好学习，天天向上第第、传动装置的总传动比及其分配、传动装置的总传动比及其分配根据电动机的满载转速和滚筒转速，可算出传动装置总传动ni，则i 16.40,取i带=3，且有i i带.i1.i2，比为：又因为：n筒i1(1.31.5)i2,此处取i11.4i2,解得：i1 2.77,i21.98i 16.4i1 2.77二级圆柱齿轮减速器分配到各级传动比为：高速级的传动比为i1 2.77：低速级的传动比为i21.98i21.98三三、各轴的转速的确定、各轴的转速的确定将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1 轴、2 轴、3 轴，则：章、章、计计n960n r min 320r min1算传动算传动i带3装置的装置的n1n960n2r min 113.11r min各轴转速ii.i32.771带 1运动参运动参nn960n32r min 58.35r min数数n1 320r/mini2i带.i1.i232.771.98n2113.11r/min、各轴功率的确定、各轴功率的确定n3 58.35r/minP带=1.7450.96kW 1.68kW1 P.P2 P.带.齿轮.轴承=1.7450.960.990.97kW 1.59kW各轴功率P3 P.带.2齿轮.2轴承=1.7450.960.97 0.99 kW 1.53kW22P11.68kWP21.59kWP31.53kW23P4 P.带.齿轮.轴承.联轴器=1.7450.960.9720.993kW 1.50kWP41.50kW、各轴的转矩、各轴的转矩输出转矩：T 9550P2.2 9550N m 22.35N mn940各轴的转矩-7-百度文库-好好学习，天天向上T1T i带带=22.3530.96N m 64.37N mT2T1i1轴承齿轮=64.372.770.990.97N m 169.46N mT 22.35N mT1 64.37N mT3T2i2轴承齿轮=169.461.980.970.99N m 322.20N mT2169.46N mT4T3轴承联轴器=322.200.990.99N m 315.79N mT3 322.20N mT4 315.79N m机构参数项 目转速(r/min)功率（kW）转矩（Nm）第四章、第四章、V V带的设带的设计计、选择、选择 V V 带型号带型号查表得电动机轴940高速轴中间轴低速轴320KA1.2,由式Pc KAPPc 2.09kW选取 A 型 V 带则由Pc 2.094kW,n 940r min，查阅得：选用 A 型 V 带，、确定带轮的基准直径，并验算带速、确定带轮的基准直径，并验算带速查表得，小带轮的直径推荐范围：d180100mm，则n=d1i带（1-)，则取d1 90mm，且d2 d1（1-）d2 265mmn1得:Pc1.21.745kW 2.09kWd2 903(10.02)mm 264mm，查表取d2 265mm。V 4.43m sd1n3.1490940m s 4.43m s带速V 601000601000、确定带长和中心距、确定带长和中心距查阅资料得：中心距，0.7(d1d2)a0 2(d1d2)，则此处取值-8-百度文库-好好学习，天天向上a01.5(d1d2)1.5(26590)mm 532.50mmLd1800mm且有下式L0 2a0（d1d2)2a 614mm(26590)2L0 2532.50（26590)mm24532.50L01637.01mmL L0查表得取带长Ld1800mm，实际中心距：a a0d218001637所以，a0 532.50mm，则取a 614mm2a1163.67、验算小带轮包角、验算小带轮包角a1d2d126590a1180 57.3 180 57.3a614a1163.67 120有以上验算可知，包角合适。、求、求 V V 带根数带根数 Z ZPcPcZ 查表得，由P(P+P)K K000Ln 940r min,d1 90mm。可知，P0 0.77kW，且传 动比：i 3.00d2265i 3.00d1(1)90(10.02)Z 3查 表 得，P0 0.11kW，由1163.67查 表 知，K 0.95,KL1,2.09 2.504,圆整后取Z 3则Z(0.110.77)0.951、确定初拉力、确定初拉力F0和带对轴上的压力和带对轴上的压力FQF0180.47N500PC2.5 KF0 qV2查表取q 0.1kg mFQ1071.84NZVK-9-(d2d1)4a02百度文库-好好学习，天天向上则F05002.0492.50.950.14.432N 180.47N34.430.95带轮采用腹板式结构a1163.671071.84N且FQ 2ZF0Sin 23180.47Sin22、带轮的结构设计、带轮的结构设计查表知，当带轮基准直径dd(2.53)d（d为轴的直径）时，可采用实心式结构；当dd 300mm时，采用腹板式结构；当dd 300mm时，采用轮复式结构。根据设计数据，大小带轮均采第第五五章、章、传动件传动件设设计计（齿齿轮）轮）用腹板式结构。、高速级齿轮传动设计（斜齿轮）、高速级齿轮传动设计（斜齿轮）5.1.15.1.1、齿轮的精度及材料选择、齿轮的精度及材料选择齿轮精度为 8 级由于本设计为二级展开式圆柱齿轮传动运输机机构，考虑到齿轮的传动稳定性，高速级齿轮的设计采用斜齿轮。该机构为一般机器，运转速度不高，查阅机械设计手册，选用 8 级精度。小齿轮材料为 40Cr（调质），取齿面硬度 280HBS，接触疲小 齿 轮 为 40Cr劳极限Hlim1 650750MPa，取H lim1 600MPa,弯曲疲劳极限（调质处理）硬度 280HBSFE1 560620MPa,取FE1 500MPa；H lim1 600MPa大齿轮材料为 45 钢（调质处理），取齿面硬度240HBS，接触FE1 500MPa疲劳极限H lim2 550MPa，弯曲疲劳强度极限FE2 450MPa；大齿轮为 45 钢二者材料硬度差为 40HBS；因为减速器要求结构紧凑，故采用硬（调质处理）齿面组合。硬度 240HBS5.1.25.1.2、确定许用应力、确定许用应力H lim2 550MPa查表得，取SF1.25,SH1;ZH 2.5,ZE189.8FE2 450MPaF1 280MPaF2 252MPa0.7FE10.7500MPa 280MPaF1SF1.25-10-百度文库-好好学习，天天向上0.7FE20.7450MPa 252MPaF2SF1.25H1 600MPaH1H1H lim1SH600MPa 600MPa1H 2 550MPaK=H lim1SH600MPa 600MPa15.1.35.1.3、按齿轮弯曲强度计算、按齿轮弯曲强度计算因为齿轮精度等级为 8 级精度；取载荷系数 K=。齿宽系数：由于齿轮选取的为硬齿面，且为非对称布置，d 0.61.2，又由于d过大增大了齿宽和轴向尺寸，增加了载d 0.6荷的分布不均匀性，故取d 0.6。初选螺旋角：一般制 造精度的斜齿轮螺旋 角常用值为15，当精度较高或对振动、噪声有特殊要求的齿轮，1520或更大值，故在本设计中取15。8取10z119z2 53齿数：在硬齿面的传动中，由于齿根弯曲度较弱，需适当减少齿数，以保证有较大的模数 m，推荐z 17,则取z119,所以z2 z1i1 2.7719 53齿形系数：ZV11953 21.08,Z 58.81V 222cos 15cos 15ZV1 21.08ZV 2 58.81查表得，YFa1 2.88,YFa2 2.35;Ysa11.57,Ysa21.71YFa1YSa1F12.881.57 0.01614857280则YFa2YSa2F2YY2.351.71 0.015946Fa1Sa1252F1所以应对小齿轮进行弯曲强度计算：3法 向 模 数m 2KTYFaYSa代 入 数 据 求 得：2dz1Fm 3-11-百度文库-好好学习，天天向上3m 21.364.3710320.0161cos 15代 入 数 据 得，20.619m 2.26，查表圆整后取m 3中心距：a m(z1 z2)3(1953)mm 111.81mm2cos2cos15a 111.81mm15.36d1 59.11mmm(z1 z2)3(1953)确定螺旋角：arcos arcos15.362a2187齿轮分度圆直径：d1mz1319mm 59.11mmcoscos15.36b2 40mm,b1 45mm齿宽：b dd 0.659.11mm 35.47mm，取b2 40mm,b1 45mm5.1.45.1.4、验算齿面的接触强度、验算齿面的接触强度H ZEZHZ则2KT1u1189.82.5 cos15.362bd1u31.3264.3710 3.776059.1122.77H 465.95MPa H1 600MPa,故安全。H 465.95MPV 0.99m s齿轮的圆周速度：d1n159.11320V m s 0.99m s60100060000对照表选 8 级制造精度合适。、低速级齿轮（直齿轮）、低速级齿轮（直齿轮）选用 8 级精度5.2.15.2.1、齿轮的精度材料选择、齿轮的精度材料选择小齿轮 40Cr由于本设计为二级展开式圆柱齿轮传动运输机机构，考虑到 齿面硬度 280HBS 600MPa齿轮的传动稳定性，且低速级齿轮转速较小，采用直齿轮。H lim1该机构为一般机器，运转速度不高，查阅机械设计手册，选用 8FE1 500MPa级精度。-12-百度文库-好好学习，天天向上小齿轮材料为 40Cr（调质），取齿面硬度 280HBS，接触疲劳极限Hlim1 650750MPa，取H lim1 600MPa,弯曲疲劳极限FE1 560620MPa,取FE1 500MPa；大齿轮为 45 钢（调质处理）大齿轮材料为 45 钢（调质处理），取齿面硬度 240HBS，硬度 240HBS接 触 疲 劳 极 限H lim2 550MPa，弯 曲 疲 劳 强 度 极 限H lim2 550MPaFE2 450MPa；二者材料硬度差为 40HBS；因为减速器要求结FE2 450MPa构紧凑，故采用硬齿面组合。初 选 小 齿 轮 的 齿 数 为z1 25，则 大 齿 轮 齿 数z2 50z2 i2z1 251.98 49.5，查表得，z2 50z1 255.2.25.2.2、确定许用应力、确定许用应力查表得，取SF1.25,SH1;ZH 2.5,ZE189.8F1FE1SF500MPa 400MPa1.25F2H1H 2FE2SF450MPa 360MPa1.25F1 400MPaF2 360MPa 600MPaH1H 2 550MPaK 1.3H lim1SH600MPa 600MPa1550MPa 550MPa1H lim2SH5.2.35.2.3、按齿面接触强度计算、按齿面接触强度计算取载荷系数K 1.3;齿宽系数d 0.83齿轮分度圆直径为:d1代入数据得：2KTu 1 ZEZHduH2d 0.8m 5-13-百度文库-好好学习，天天向上321.3169.46102.98189.82.52d13()mm 118.45mm0.60.98550b1 72mm,b2 77mm实际传动比i d118.4550模数m 1 2；4.738,圆整后取25Z25d1125mmd2 250mmm 5。齿宽b dd1 0.6118.45mm 71.07mm，取b1 72mm,b2 77mma 187.5mmd1 mz1 525mm 125mm,d2 mz2 550mm 250mm中 心Y 2.95,Fa1。则分度圆直径d d125250a 12mm 187.5mm距225.2.45.2.4、验算齿轮弯曲强度、验算齿轮弯曲强度齿形系数：YFa1 2.95,YFa2 2.77;Ysa11.56,Ysa21.58YFa2 2.77;Ysa11.56,Ysa21.58F1 39.11MPa32KTYY21.3169.4610 2.951.561 Fa1 Sa1F1 45.06MPa22F2 42.85MPabm z1725 25则F1F1 400MPaF2YFa2YSa22.771.58F145.06MPa 42.85MPaYFa1YSa12.951.56V 0.73m s则F2F2360MPa齿轮的圆周速度：d1n23.14125113.11V m s 0.73m s60100060000设计内容计算及说明结果45 钢调质处理第六章第六章、高速轴的设计、高速轴的设计轴的设轴的设6.1.16.1.1、轴的材料及结构设计、轴的材料及结构设计计计选取轴的材料为 45 号钢，调质处理。按扭转强度法估算高速轴的直径，由 1表 14-2，取常数-14-百度文库-好好学习，天天向上C 116，由公式(14-2)，轴的最小直径满足：dmin C3P1.68116 3mm 20.16mm；n320且根据经验公式，高速输入轴的轴径d可按与其相连的电动机 的 直 径D估 算，d (0.81.2)D,则 查 表 得D 28mm,d 22.433.6mm，又因为此轴需要安装带轮，则需配合带轮的孔径。选 取 带 轮 的 材 料 为HT150或 HT200，则 轮 毂 宽L0(1.52)D,轮缘宽B (z 1)e2 f,(e 190.4mm,f 10mm,z为带轮的宽度)，并与小带轮的数据相同，所以B 61mm。段：考虑到该段轴安装带轮需要开设键槽，则此段轴的轴径需在增加 5%，所以d dmin(15%)20.16(15%)mm 21.168mm，B 61mmd 22mmL 43mm圆整后取整数为d 22mm。长度L 43mm。-段：为满足带轮的的轴向定位要求，-轴段右端要求制出一轴d 25mmL 34mm肩，故取-段的直径d 25mm；轴承端盖的总宽度为，根据轴承的装拆30mm（由减速器和轴承端盖的机构设计而定）及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖外端面与带轮的距离为选用 6306 深沟球10mm。故取L 34mm。轴承V段此段要安装轴承，因此首先选取轴承型号，考虑到轴主要承dIII IV 30mm受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最少。在高速转时也可承受纯的轴向力，工作中容许一定的内外圈轴线偏LIIIIV 33mm斜量，大量生产价格最低等因素，根据1表 16-2 选用深沟球轴承。又根据设计尺寸dIII IV 30mm，由2表 18-2 选用轴承型号为 6306，其d 30mm,B 19mm。并且为了防止箱体内的稀油进入轴承内需在轴承与箱体间安装密封圈，根据密封圈的尺寸要dIVV35mm,LIVV87.5mm-15-百度文库-好好学习，天天向上求，轴承的综合考虑取LIIIIV 33mm。dV VI 45mmLV VI 45mmV V段:为满足轴承的轴向定位要求，及其与轴的配合，取dIV V 35mm,LIV V87.5mm。V VI段：有前面计算的齿轮分度圆直径知，齿轮的分度圆直径较小，故此段的齿轮采用齿轮轴，dV VI 45mm,LV VI 45mm。dVI VII 35mmVI VII段：由右端轴承轴向固定定位需求，取VI VII直径dVI VII 35mm，长度LVI VII 7.5mm；LVI VII 7.5mm安装轴承dVIIVIII 30mmLVIIVIII 33mmVII VIII段：此处dVIIVIII dIIIIV 30mm,LVIIVIII LIIIV 33mm。轴的结构及尺寸：6.1.26.1.2、轴的受力分析及校核、轴的受力分析及校核首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。确定轴的支点位置，对于轴承 6306，由于它的对中性好所以它的支点在轴承的正中位置。因此作为简支梁的轴的支撑跨距为 266.5mm。2T1264.37103轴上齿轮的圆周力：FtN 2258.56N，d157径向力：Fr Fttan 2258.60tan20 N 822.06N作用在轴 1 带轮上的外力：F FQ1071.8NF1V 637.21N求垂直面的支反力：F1Vl2Fr146.5822.06N 637.21Nl1l2146.542.5F2V184.85NF2V Fr F1V822.06 637.21184.85NMav 27.08N m-16-百度文库-好好学习，天天向上求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：Mav F2vl2184.85146.5103N.m 27.08N mMav F1vl1 637.2142.5103N.m 27.08N mMav 27.08N mF1H1750.71NF2H 507.85N求水平面的支承力：由F1H(l1l2)Ftl2得F1Hl2146.5Ft2258.6N 1750.71Nl1l242.5146.5MaH 74.41NMaH 74.40N mF2H Ft F1H 2258.60 1750.71 507.85N求并绘制水平面弯矩图：MaH F1Hl11750.7142.5103N.m 74.41N mMaH F2Hl2 507.85146.5103N.m 74.40N mF1F 490.55NF2F1562.39N求 F 在支点产生的反力：F1Fl3F86.51071.84N 490.55Nl1l242.5146.5M2F 92.71NF2F F1F F 490.551071.84 1562.39N求并绘制 F 力产生的弯矩图：M2F Fl31071.8486.5103 92.71NMaF F1Fl1 490.5542.5103 20.85NMaF 20.85NMa100.32N mMa100.03N mF 在 a 处产生的弯矩：MaF F1Fl1 490.5542.5103 20.85N求合成弯矩图：22MaH考虑最不利的情况，把MaF与Mav直接相加。22Ma MaFMaVMaH 20.8527.08274.712100.32N mMe107.50N m22Ma MaFMaVMaH 20.8527.08274.402100.03N m求危险截面当量弯矩：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）-17-百度文库-好好学习，天天向上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B 650MPa，查课本 231 页表 14-3 得许用弯曲应力1b60MPa，则：3Me107.5010d 33 26.17mm0.11b0.160因为dV VI 45mm d 26.17mm，所以该轴是安全的。由以上计算所得的数据画出各不同力的图示分析轴的受力分析图如下MeMa2(T)2100.322(0.664.37)2107.50N m-18-百度文库-好好学习，天天向上6.1.36.1.3、轴承寿命校核、轴承寿命校核因为采用的是深沟球轴承 6306 型号，查表得基本额定动载Fr1 2353.62N106Cft荷C 27.0kN，轴承寿命可由式Lh由于()h进行校核，Fr2 2102.84N60n PfP轴承主要承受径向载荷的作用，所以fp1.2，查课本 259 页表16-9，10 取温度系数ft1,载荷系数fp1.2，取寿命指数3。按最不利考虑，则有：222Fr1F12 F F637.21 1750.71 490.55 2353.62Nv1H1FFr2F22v F22H F2F184.852507.8521562.39 2102.84N106Cft106127.01033则Lh()h()7.2年，根据设60n1fPP603201.22102.84计要求知，所选该轴承符合要求。、中间轴的设计、中间轴的设计45 钢调质处理6.2.16.2.1、轴的材料及结构设计、轴的材料及结构设计选取轴的材料为 45 号钢，调质处理。按扭转强度法估算高速轴的直径，由 1表 14-2，取常数C 116，由1公式(14-2)，轴的最小直径满足：333P2P1.59dmin C C 116 28mm；nn2113.11考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最少。在高速转时也可承受纯的轴向力，工作中容许一轴承型号 6206定的内外圈轴线偏斜量，大量生产价格最低等因素，根据 1表16-2 选用深沟球轴承。又根据设计尺寸取d 30mm dmin，由2表 18-2 选用轴承型号为 6206，其d 30mm，B 16mm。1、拟定轴的结构方案如图：-19-百度文库-好好学习，天天向上2、各轴段直径与长度的确定1)、根据所选轴承的直径d 30mm，取中间轴最小直径d-d-30mm；综 合 壁 厚 及 箱 体 尺 寸 等 因 素，现 取；L 58.5mm d-d-30mm2)、为满足齿轮的轴向定位要求，-轴段右端及-轴段左端要求制出一轴肩，并且这两段轴要安装齿轮，需要开键槽，L 58.5mm因此轴径应在原有的设计基础上，增加 5%，用来弥补开键槽带来的应力不足，故取d d-36mm，同时为了保证齿轮与轴配合得有良好得对中性，固选择齿轮轮毂与轴得配合选 H7/n6。根 据 高 速 级 大 齿 轮 及 低 速 级 小 齿 轮 的 齿 宽，分 别 取L 52mm，L 45mm；d d-36mmL 52mmL 45mmL10mm3)、为满足齿轮的轴向定位要求，取d 43mm。根据齿轮间间隙推荐值，取L10mm；至此已初步确定各轴段的直径与长度。6.2.26.2.2、轴的受力分析及校核、轴的受力分析及校核作用在大（表示为 2）小齿轮（表示为 3）上的圆周力轴上齿轮的圆周力：2T22169.46103Ft3N 2711.36N，d25252T22169.46103Ft2N 2131.57Nd4353径向力：Fr3 Ft3tan 2711.36tan20 N 986.65NFr2 Ft2tan 2131.57tan20 N 775.82NFt3 2711.36NFt2 2131.57N求垂直面的支反力Fr3 986.65NFr2 775.82NF1VFr2(l2l3)Fr3l3775.82(58.576.5)986.8576.5l1l2l358.576.555F1V156.50N-20-F1V156.50N百度文库-好好学习，天天向上F2V Fr3 F1V Fr2 986.85156.5775.82 367.53NF2V 367.53N计算垂直弯矩：MaVm F1Vl1156.555103 8.61N mMaVm8.61N m3MaVn F1V(l1l2)Fr2l2156.5(5558.5)775.8258.510MaVn 27.62N mMaVn 27.62N m求水平面的支承力：F1HFt3l3 Ft2(l2l3)2711.3676.52131.57(76.558.5)l1l2l35558.576.5F1H 2606.22NF1H 2606.22NF2H Ft2 Ft3 F1H 2131.57 2711.36 2606.22 2236.71NF2H 2236.71N计算、绘制水平面弯矩图：MaHm F1Hl1 2606.2255103143.34N mMaHm143.34N mMaHn Ft3l2 F2H(l1l2)2711.3658.52236.71(5558.5)10 95.25N m3MaHn 95.25N m求合成弯矩图，按最不利情况考虑：22MamMavmMaHm8.612143.342143.5922ManMavn MaHn(27.62)2(95.25)2 99.17N mMam143.59N mMan 99.17N 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）2MenMan(T2)299.172(0.6169.46)2142.03N mMen142.03N mMem143.95N m2MemMam(T2)2143.592(0.616.946)2143.95N.m计算危险截面处轴的直径：3Men142.03103 28.71mm n-n 截面:d 30.11b0.160-21-百度文库-好好学习，天天向上与前面所取得轴径比较，所取得轴是安全的。轴的受力分析图如下图所示6.2.36.2.3、轴承寿命校核：、轴承寿命校核：6Cf10C 19.5103N,轴承寿命可由式Lh查表得，(t)h进60n PfP行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以P Fr，查课Fr1 2610.91N本 259 页表 16-9，10 取温度系数ft1,载荷系数fp1.1,取寿命Fr2 2266.70N3Mem143.9510m-m 截面:d 33 28.84mm0.11b0.160-22-百度文库-好好学习，天天向上指数3。222Fr1F12v F1H156.5 2606.22 2610.91NFr2F22v F22H367.5322236.712 2266.70N106Cft106119.51033则Lh()h()10.3年，轴承使60n2PfP60681.22266.70用寿命在 3 年范围内，因此该轴承符合要求。、低速轴的设计、低速轴的设计6.3.16.3.1、轴的材料、轴的材料选取轴的材料为 45 号钢，调质处理。按扭转强度法估算高速轴的直径，由1表 14-2，取常数C 116，由1式(14-2)，轴的最小直径满足：3dmin CPP1.53 C3116 34.46mm；nn358.3533此轴的最小直径dmin即安装在联轴器处轴的最小直径d，为了使所选的轴的直径d 与联轴器的孔径相适应，所以需要同时选取联轴器的型号。6.3.26.3.2、初选联轴器及轴承、初选联轴器及轴承查1表 17-1，取KA1.5,则计算转矩：TC KAT31.5315.79 473.69 N m；按照TC Tn及电动机轴尺寸等限制条件，查3表 13-1，选用 HL3 型弹性柱销联轴器。其公称转矩Tn 630N m，半联轴器的 孔 径d 30 42mm，故 取 低 速 轴 的 最 小 直 径d-35mm dmin。考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最少。在高速转时也可承受纯的轴向力，工作中容许一定的内外圈轴线偏斜量，大量生产价格最低等因素，根据1表16-2 选用深沟球轴承。又根据设计尺寸d 42mm，由2表45 号钢调质处理HL3 型弹性柱销联轴器轴承型号为 6209-23-百度文库-好好学习，天天向上1、各轴段直径与长度的确定1)、由所选半联轴器的孔径d 30 42mm，取低速轴最小直d-35mm径d-35mm；半联轴器与轴配合的毂孔长度为L 82mm，L 80mm-段的长度应比L略短一些，现取L 80mm；d 42mm-轴段右端要求制出2)、为满足半联轴器的轴向定位要求，一轴肩，故取-段的直径d 42mm；轴承端盖的总宽度为 30mm（由减速器和轴承端盖的机构设计而定），根据轴承的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖外端面与联轴器的距离为 10mm。故取L 40mm。3)、根据所选轴承直径尺寸确定d d-45mm，取L 29mm，L-55mm；L 40mm18-2 选用轴承型号为 6209，其d 45mm，B 19mm。6.3.36.3.3、轴的结构设计、轴的结构设计轴的结构如下图所示d-45mmd 45mmL 29mmL-55mm4)、为满足轴承的轴向定位要求，取d 50mm，综合中间轴设计取L 55.5mm；d 50mmL 55.5mm5)、为满足齿轮的轴向定位要求，取该段直径d 60mm，d 60mm长度L10mm；6)、根据齿轮几何尺寸，-段直径d 50mm，长度取L 56.5mm；至此已初步确定各轴段的直径与长度。L10mmd 50mmL 56.5mm-24-百度文库-好好学习，天天向上、高速轴连接设计及校核、高速轴连接设计及校核第七章第七章1、选择键连接的类型和尺寸高速轴与带轮的周向定位采用圆头普通平键(A 型)联接。按键键连连接接，查得平键的截面尺寸，由该轴d 22mmb 6mmh 6mm-设设计计校校段长度取L 36mm。核核2、校核键联接的强度由1式(10-26)有平键连接的挤压强度条件：4Tpp；dhl1)键、轴和联轴器的材料都是钢，承受轻微冲击，查得许用挤压应力p 100 120MPa，取p 110MPa；p 110MPa2)键的工作长度l Lb 366 30mm，则由上式得：4T1464.37103p 65.02MPa p 110MPa；p dhl22630p故所选的平键满足强度要求。键bhl 6键的尺寸及型号为：键bhl 6636GB/T 1095-2003。636GB/T、中间轴连接设计及校核、中间轴连接设计及校核1095-20031、选择键连接的类型和尺寸高速轴与齿轮的周向定位采用圆头普通平键(A 型)联接。按d d-36mm，查得平键的截面尺寸b 10mm，h 8mm，由各轴段长度取L1 45mm,L2 40mm；L 45mm。2、校核键联接的强度由1式(10-26)有平键连接的挤压强度条件：4Tpp；dhl1)键、轴和联轴器的材料都是钢，承受轻微冲击，查得许用挤压应力p 100 120MPa，取p 110MPa；2)键的工作长度l1 L1b1 4510 35mml2 L2b2 4010 30mm，则由上式得：4T24169.46103p1 67.24MPa p 110MPa；dhl136835p1 p -25-百度文库-好好学习，天天向上p24T24169.46103 78.45MPa p 110MPadhl236830故所选的平键满足强度要求。键的尺寸及型号分别为：键bhl 10845GB/T 1095-2003。键bhl 10840GB/T 1095-2003、低速轴连接设计及校核、低速轴连接设计及校核1、选择键连接的类型和尺寸高速轴与联轴器的周向定位采用圆头普通平键(A 型)联接。按p2 p键bhl 10 8 45GB/T1095-2003，查得平键的截面尺寸，由该d 35mmb 10mmh 8mm-轴