鏈板式傳輸機(jī)減速器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一用于鏈板式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置，其為圓錐 條有效拉力F=11000N,鏈速 V=s,鏈節(jié)距為 日兩班制，壽命 10 年，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有中等沖擊，鏈速允許誤差為 ? 5%。 2、選擇電動(dòng)機(jī) 動(dòng)機(jī)容量 輪的輸出功率 由 F=1000 ??? 動(dòng)機(jī)輸出功率 w / η 取 η 1=輪） , η 2=齒輪） , η 3=軸器） , η 4=動(dòng)軸承） , η 5=錐齒輪）； η6=柱齒輪） η =η 1η 2（ η 3） 2 （ η 4） 4 η 5η 6= 動(dòng)機(jī)額定功率 由此可知選取型號(hào)為 率為 n=1440r/3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 于鏈輪輸出功率與轉(zhuǎn)速 V=100060? 動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 I=n/440/配各級(jí)傳動(dòng)比 選擇鏈輪傳動(dòng)比 ,圓錐齒輪 4,圓柱斜齒齒輪 軸轉(zhuǎn)速 共 6 根軸，各軸序號(hào)如簡(jiǎn)圖 440 r / n2=1440 440 /4= 360r / 360/5r/n5=75 r / 5r/軸輸入功率： . 5 ×η 3=3= 5= 5=4×η3=. 90 4×軸輸入轉(zhuǎn)距： 550× 550× 440=m 9550× · m 550× P3/m 550× · m 550×P5/×· m 550×P6/錐直齒齒輪設(shè)計(jì) 料及齒 數(shù) 1）圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度 2）材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 10擇小齒輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者材料硬度差為 40）選小齒輪齒數(shù)為 25,大齒輪齒數(shù) 1004252 ??? ? ? ? ?3 2? ????????? (1) 1） ） ???? 42251 3） 械設(shè)計(jì)（第八版）》表 10取齒寬系數(shù) ?R? ） 械設(shè)計(jì)（第八版）》表 10得材料的彈性影響系數(shù) 1 / 21 8 9 . 8 P a?5） 械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；? 大齒輪的接 觸疲勞強(qiáng)度極限 ? 6） 992 101 4105 5 8N ???? ? ? 905 . 0 4 5 8103 0 08214 4 0160 ????????? 7)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) 0 8 , 2H N 1 ??8) 取失效率為 1%，安全系數(shù) S=1，故 ? ? 81?? ?? ? ? 62l ?? ?? (2). 計(jì)算 1). 試 算 小 齒 輪 分 度 圓 直 徑1? ? 224???????????? 2) 0 060 1 4 4 0 060 ? ????? ??3) 根據(jù) ?v s， 7 級(jí)精度，由圖 10得動(dòng)載荷系數(shù) ?齒輪 ；?? K ?=1,由表 10得使用系數(shù) ?據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置，查表得 ?，則 ???? 7 ???接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) ???? ) 3??5)??取整為 4)．計(jì)算齒輪相關(guān)系數(shù) 621'507590'1014193ar 01 0 041 0 0254???????????????????????7)．圓整并確定齒寬 ??? ? 圓整取 5,70 12 ?? 1)．確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) ???? )．計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 82 4 0co ????? ?? 查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10得 ??? ???? F ，，4)．由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ? 5)．由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) ? 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ? ? ? ? 22111 ??????? ????7)．校核彎曲強(qiáng)度 根據(jù)彎曲強(qiáng)度公式 ? ? ? ? Y ??? ?? ??? 22 進(jìn)行校核 ? ? ? ? ? ? 122412211111 ?? ?? ?????? ????????? ? ? ? ? ? 222412212212 ?? ?? ?????? ????????滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度，所以參數(shù)合適。 柱斜齒輪設(shè)計(jì) 1. 選定齒輪的精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 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 2）材料選擇 由表 10擇小齒輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者材料硬度差為 40）選小齒輪齒數(shù)為 23 ,大齒輪齒數(shù) ??Z ,取 001 4) 選取螺旋角。初選螺旋角 14o?? 2131 2 1t ? ?????? ????（ 1） 1)2)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10取區(qū)域系數(shù) )機(jī)械 設(shè)計(jì) （第 八版 ）》 圖 10得 ? ?? ?? ，，?? ??? ??? 4) ???? 52253 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 10取齒寬系數(shù) 1d? ?6)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 10得材料的彈性影響系數(shù) 1 / 21 8 9 . 8 P a?7)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；? 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ? 8) ? ? 901 . 2 6106538213 2 060 ????????? 892 103 4101 N ???? 9)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) 0 9 5 , 2H N 1 ??10)取失效率為 1%，安全系數(shù) S=1，故 ? ? 01?? ?? ? ? i ?? ?? 11) ? ? ? ? ? ? 5 6 4 . 3 M P 1 ???? ??（ 2） 1). 25?????? ??????? 2) 0 060 3 6 0 060 ? ?????? ??3)b 及模數(shù) ??? ???? ????? ? 4)? ??? ?5) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 10得使用系數(shù) ； 根據(jù)v=s， 7 級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10得動(dòng)載荷 系數(shù) ,由表10得 ?,由圖 10得 ?,由表 10得 1 ??故載荷系數(shù) 2 ? ??6)3??7)2314c o o ??? ?? 8）幾何尺寸計(jì)算 1、 計(jì)算中心距 ? ? ? ? 11023co ? ???????將中心距圓整為 158、 按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ? '11023a r c c o r c c o s ?? ??????因β值改變不多，故 ,,?等值不必修正。 （ 3） 齒輪的分度圓直徑 0c o o ????? （ 4） ??? ? 圓整后取 7 6 m m ? ，213 212 c o s[]F a S an Y ?? ? ???（ 1） 1） 2 . 5 41 . 3 41 . 0 41 . 11 . 5????? ??2） ?，從圖 10得螺旋角影響系數(shù) ?3） 齒數(shù) 0c o 0c o o o ???????Z?4） 由 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) （ 第 八 版 ） 》 表 10??? ???? F ，， 5）．由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ? 6）．由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) ? 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ? ?? ? ??????????8） 齒輪的[]加以比較 ? ?? ? ???????? 大齒輪的數(shù)值大。 （ 2） 225n ?????????? ? 圓整 3故 ??? ??取 23，2 ????式齒輪 度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）按傳動(dòng)方案，選用開(kāi)式直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度 3）材料選擇 由表 10擇小齒輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者材料硬度差為 40）選小齒輪齒數(shù)為 21 ,大齒輪齒數(shù) 633212 ???Z ? ?3 d 1???????????（ 1） 1） ） ???? 54451 3） 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 表 10取齒寬系數(shù) ?d?1 4） 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 表 10得材料的彈性影響系數(shù) 1 / 21 8 9 . 8 P a?5). 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 圖 10得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；? 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ? 6) ? ? 8 58217560 ????????? 782 ??? 7)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) 0 9 6 , 2H N 1 ??8) 取失效率為 1%，安全系數(shù) S=1，故 ? ? i ???? ??? ? i ???? ?? （ 2） 1） . 試算小齒輪分度圓直徑1入 ? ?H? 中較小的值 24????????? 2) ? ?????? ??3)．計(jì)算齒寬 b 51??? ?4)．計(jì)算齒寬與齒高之比 模 數(shù) 5??齒高 ????5) 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 表 10得使用系數(shù) 1 。 根據(jù) v=s， 7 級(jí)精度，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 圖 10 得動(dòng)載荷系數(shù) ,由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 表10得 ?,由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 圖 10得 ?,由表 10得1F ?? ?? 故載荷系數(shù) 1 . 3 3 61 . 3 2 311 . 0 11????? ?? 6)3??7)m 6 ??按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ?3 F ???????? ?? ??（ 1） . 確定公式內(nèi)的個(gè)各算數(shù)值 1)．由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 圖 10得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ? 2)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 圖 10得彎曲疲勞壽命系數(shù) 0 9 6 , 2F N 1 ??3) 取彎曲疲 勞安全系數(shù) S= ? ? ????? ??? ? 61 . 4 0 . 9 83 8 02 ????? ?? 4)．計(jì)算載荷系數(shù) K 1 . 2 9 31 . 2 811 . 0 11????? ??5)由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 表 10得 5 6,2 . 2 ??? ???? F ，，6） . 計(jì)算大、小齒輪的[]加以比較 ? ?? ? 0 1 4 7 67 7 0 1 ???????? 大齒輪的數(shù)值大。 （ 2） . 設(shè)計(jì)計(jì)算 25 ??????? 圓整 4，可滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度， ? 故 1 ???則872932 ????（ 1） . 計(jì)算分度圓直徑 ??? ???? （ 2） . 計(jì)算中心距 481162 1 ?????（ 3） . 計(jì)算齒輪寬度 61 1 61??? ?圓整后取 1 2 5 m 0 m 2 ?? ， 5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 入軸設(shè)計(jì) 輸入軸上的功率 1P 、轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T ??? i n,/1 4 4 2， 作用在齒輪上的力 已知高速級(jí)小圓錐齒輪的分度圓直徑為 6 1 1(233)d 111 ??????????? m ? 而 i a i nt a o a o st a ??????????????????????圓周力 徑向力 軸向力 方向如圖所示 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 15 0 112A ? ，得 4 04 4 0m ?，輸入軸的最小 直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，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1，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 14于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ，則 ???? 4 6 9 4 33 6 1 1 械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》選 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 160000N ，半聯(lián)軸 器的孔徑 01 ? ，故取 021 ?? ，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 38 （ 1） . 擬定軸上零件的裝配方案如下 (2). 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1） 1段右端需制出一軸肩，故取 2的直徑2 ?? 2）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) 732 ??，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》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 303006，其尺寸為 ???? ，,306543 ? ?? 而 143 ?? 。這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》查得 30310 型軸承的定位軸肩高度 ，因此取 ?3）取安裝齒輪處的軸段 6直徑 576 ??；為使套筒可靠地壓緊軸承， 5應(yīng)略短于軸承寬度，故取 ?。 4）軸承端蓋的總寬度為 20據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求， 求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 30l ，故取 2350l ? 5）錐齒輪輪轂寬度為 使套筒端面可靠地壓緊齒輪取 076 ??6）由于 2，故取 ?（ 3） 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 67d? 由表 6得平鍵截面 8 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 50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 76滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為 （ 4） . 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45?? 5)6)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)算應(yīng)力 212?? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），由表 15得 ? ? ? ?116 0 , a? ? ?????，故安全。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 201 ? 201 ? H 15842 ? V 彎矩 M ? ? 總彎矩 ??? ? 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 （ 1） . 判斷危險(xiǎn)截面 截面 5 右側(cè)受應(yīng)力最大 （ 2） . 截面 5 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 1 ??? 抗扭截面系數(shù) 33T 5 4 0 00 .2 dW 截面 5 右側(cè)彎矩 M 為 ? 68270 截面 5 上的扭矩 1T 為 ? 361102 截面上的彎曲應(yīng)力 M P 0 06 82 7 0 ????截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 0 03 6 1 1 01 ???? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 15得116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a? ? ???? ? ?。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)b?及 ?? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附表 3取。因 ??插值后查得 ??又由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3得軸的材料敏感系數(shù)為 0 . 8 2 , 0 . 8 5?? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 ((1k????????q ?????? 由《機(jī) 械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3得尺寸系數(shù) ?，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?軸按磨削加工，由附圖 3表面質(zhì)量系數(shù)為 0 ?????? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q? ? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????? ??? ??計(jì)算安全系數(shù) . ???????????????????????????????????????故可知安全。 間軸設(shè)計(jì) 輸入軸上的功率 2P 、轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T ??? i n,/360,22 作用在齒輪上的力 已知圓柱斜齒輪的分度圓直徑為 9233d 11 ???? 而 a a o a o st a ??????????????????已知圓錐齒輪的平均分度圓直徑為 m d 222 ?????? ? 而 o st 0 ????????????圓周力 徑向力 軸向力 方向如圖所示 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 40 調(diào)質(zhì)），根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》 表15 108，得 23 6 0m ?， 2 軸的最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑 21?d 和65?（ 1） . 擬定軸上零件的裝配方案如下 (2). 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 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，參照工作要求并根據(jù) 66521 ?? ??，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》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 30306，其尺寸為 ???? ，,306521 ? ?? 這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》查得30306 型軸承的定位軸肩高度 ，因此取套筒直徑 37 2）取安裝齒輪處的軸段 5? ??；錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪轂長(zhǎng) L=55了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取2 ?? ，齒輪的右端面采用軸間定位，軸間高度 ，故取 ? ，則軸環(huán)處的直徑為 343 ??。 3）已知圓柱斜齒輪齒寬 B ，為使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取 ?。 4）箱體 — 小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱(chēng)軸，則取 ?? ?? ，，。 （ 3） 圓 錐 齒 輪 的 周 向 定 位 采 用 平 鍵 連 接 ， 按32d?由表 6 得 平 鍵 截 面10b ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 22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67柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按54?得平鍵截面 10b ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 56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67動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為6m。 （ 4） . 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45?? 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 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 021 ? H 97412 ? V 08412 ? 彎矩 M ? ?? 3 ??????a x ???? ? 的計(jì)算應(yīng)力 222m a ?? ?? 前已選定軸的材料為 40質(zhì)），由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 15得? ? ? ?1 P ? ?? ??? ，，故安全。 確校核軸的疲勞強(qiáng)度 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 （ 1） . 判斷危險(xiǎn)截面 截面 5 右側(cè)受應(yīng)力最大 （ 2） . 截面 5 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 1 ??? 抗扭截面系數(shù) 33T 5 4 0 00 .2 dW 截面 5 右側(cè)彎矩 M 為 ? 98582 截面 5 上的扭矩3 ? 1387403截面上的彎曲應(yīng)力 M P ???截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M P T 0 01 3 8 7 42 ????軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 15 0,3 5 5,7 3 5 11 M P ?? ?? ??? 。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)b?及 ?? 按附表 3取。因 ??插值后查得 ? ? 又由附圖 3得軸的材料敏感系數(shù)為 0 , 0 ?? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 ((1k????????????????q ? ????? 由附圖 3得尺寸系數(shù) ?，由附圖 3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?軸按磨削加工，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3表面質(zhì)量系數(shù)為 0 ?????? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q? ? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????? ??? ??計(jì)算安全系數(shù) 3 ???????????????????????????????????????故可知安全。 （ 3） . 截面 5 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 8 1 ??? 抗扭截面系數(shù) 33T 85750 .2 dW 截面 5 左側(cè)彎矩 M 為 ? 98582 截面 5 上的扭矩3 ? 1387403截面上的彎曲應(yīng)力 M P 6 7 409 58 5 2 ????軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 15 0,3 5 5,7 3 5 11 M P ?? ?? ??? 。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)b?及 ?? 按附表 3取。因 ??插值后查得 ? ? 又由附圖 3得軸的材料敏感系數(shù)為 0 . 8 2 , 0 . 8 5?? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 ((1k????????????????q ? ????? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3得尺寸系數(shù) ?，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?軸按磨削加工，由《機(jī)械設(shè)計(jì) （第八版）》附圖 3表面質(zhì)量系數(shù)為 0 ?????? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q? ? ，?????????????????? ??? ??計(jì)算安全系數(shù) ???????????????????????????????????????故可知安全。 出軸設(shè)計(jì) 輸入軸上的功率 4P 、轉(zhuǎn)速 4n 和轉(zhuǎn)矩 4T 作用在齒輪上的力 已知圓柱斜齒輪的分度圓直徑為 3 01 1 03d 22 ???? 而 5 8c o st 8 41????????????? 圓周力 徑向力 軸向力 方向如圖所示 先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼 （調(diào)質(zhì)），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表15 112，得 47 4 0 1d 30m ?，輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取連軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩3，查表 14于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ，則 ???? 3 3 6 5 184 1 2 7 械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》選 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 1250000N ，半聯(lián)軸器的孔徑 41 ? ，故取 421 ?? ，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 112 ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 84 （ 1） . 擬定軸上零件的裝配方案如下 (2). 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1） 足半聯(lián)軸器的軸向定位， 1段右端需制出一軸肩，故取 2的直徑2 ?? ，左端用軸端擋圈定位，按軸端擋圈直徑 56 ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 84 ，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，故取1的長(zhǎng)度應(yīng)比 1L 略短些，現(xiàn)取 1 ?? 。 2）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) 532 ??，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》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 30312，其尺寸為 060d ????? ，,608743 ? ?? 而 ? 。 3）左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得 30311 型軸承的定位軸肩高度 ，因此取 ?，齒輪右端和右軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪齒寬為 85 為 了 使 套 筒 端 面 可 靠 地 壓 緊 齒 輪 ， 此 軸 段 應(yīng) 略 短 于 輪 轂 寬 度 故 取7,67 7676 ?? ?? 。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度 ，故取 ? ，則軸環(huán)處的直徑為 465 ??。軸環(huán)寬度 ，故取 65 ??4）軸承端蓋的總寬度為 20據(jù) 軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求， 求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距 0? ，故取 2350l ? 5）箱體 — 小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱(chēng)軸，則取 4,? ??。 （ 3） 齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位采用平鍵連接，按76d?由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 6得平鍵截面220b ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 56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67同樣半聯(lián)軸器與軸連接，選用平鍵 14970聯(lián)軸器與軸的配合為67滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為 6k 。 （ 4） . 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45?? 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 471 ? H 16222 ? V 87412 ? 彎矩 M ? 8 ? ?? 總彎矩 ??????扭矩 T ? 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)算應(yīng)力 2222?? ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 15得? ? ? ?1 P ? ?? ??? ，，故安全。 確校核軸的疲勞強(qiáng)度 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 （ 1） . 判斷危險(xiǎn)截面 截面 7 右側(cè)受應(yīng)力最大 （ 2） . 截面 7 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 1 ??? 抗扭截面系數(shù) 33T 4 3 2 0 00 .2 dW 截面 7 右側(cè)彎矩 M 為 ? 截面 7 上的扭矩 1T 為 ? 截面上的彎曲應(yīng)力 M P ???截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M P 2 0 06 4 1 2 7 01 ???? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 15得116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a? ? ???? ? ?。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)b?及 ?? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附表 3取。因 ??插值后查得 ??又由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3得軸的材料敏感系數(shù)為 0 , 0 ?? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 (2((1k????????????????q ? ????? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3得尺寸系數(shù) ?，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》附圖 3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?軸按磨削加工，由附圖 3表面質(zhì)量系數(shù)為 0 ?????? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q? ? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????? ??? ??計(jì)算安全系數(shù) ???????????????????????????????????????故可知安 全。 6、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 入軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 初步選擇滾動(dòng)軸承，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》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 30306 ，其尺寸為 ???? ， ,31.0?e ? =10/3,,C=55800N, 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 201 ? V H 15842 ? V 1 7, 0 2? 則 1 721 7 022211????????d 254461792???????? ???? 1 06 2 5221故 (???????? （）? 535 5 80 01 4 4060 106010 ??????????????????????，故合格 間軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 初步選擇滾動(dòng)軸承，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 》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 30306 ， 其 尺 寸 為 ???? ，r 8, 5 8 0 0,??? ? 5 1, 2 7 2? 則 5 2 722211????????d ???????? ???? 5 2 4221載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F H 14021 ? 701 ? H 19742 ? V 10842 ? 故 (???????? （）? 故 085 5 80 036060 106010 ??????????????????????，故合格 出軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 初步選擇滾動(dòng)軸承，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》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 30312 ， 其 尺 寸 為 060d ????? ，r 62,??? ? 595 2? 則 rdrd