機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)10機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置班級(jí)2011級(jí)車輛工程1班設(shè)計(jì)者趙綱指導(dǎo)教師李珺完成日期2013年11月21日成都學(xué)院工業(yè)制造學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1【機(jī)械設(shè)計(jì)】課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)者車輛工程2011級(jí)1班姓名趙綱題目數(shù)據(jù)工作機(jī)輸入功率KW37工作機(jī)輸入轉(zhuǎn)速RPM1151電動(dòng)機(jī)2聯(lián)軸器3減速器4帶式輸送機(jī)工作機(jī)工作條件1、連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)；2、載荷較平穩(wěn)；3、兩班制；4、結(jié)構(gòu)緊湊；5、工作壽命5年。設(shè)計(jì)內(nèi)容1、減速器裝配圖1張0號(hào)圖；2、零件圖23張；3、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。設(shè)計(jì)期限自2013年11月日至2013年11月日答辯日期指導(dǎo)教師李珺設(shè)計(jì)成績(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)12目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書3傳動(dòng)方案的擬訂及說明3電動(dòng)機(jī)的選擇3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算16滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算38鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算42聯(lián)軸器的選擇43減速器附件的選擇44潤(rùn)滑與密封44設(shè)計(jì)小結(jié)44參考資料目錄45機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)13設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐圓柱齒輪減速器，已知工作機(jī)的輸入功率P37，工作機(jī)輸入轉(zhuǎn)速NW115RPM，載荷平穩(wěn)，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。工作壽命5年（設(shè)每年工作300天），兩班制，結(jié)構(gòu)緊湊。二、傳動(dòng)方案的擬訂及說明驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速NW115RPM選用同步轉(zhuǎn)速為1000R/MIN或1500R/MIN的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比約為13。根據(jù)總傳動(dòng)比數(shù)值，可擬定以下傳動(dòng)方案圖一三、選擇電動(dòng)機(jī)1）電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y（IP44）系列三相異步電動(dòng)機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。NW115RPM機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)14設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果2）電動(dòng)機(jī)容量1工作機(jī)輸出功率PPW37KW2電動(dòng)機(jī)輸出功率DDP傳動(dòng)裝置的總效率1234526式中、為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。12由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表24查得V帶傳動(dòng)096；滾動(dòng)1軸承0988；圓柱齒輪傳動(dòng)097；圓錐齒輪傳動(dòng)096；彈性聯(lián)軸器234099；卷筒軸滑動(dòng)軸承096；則560983097690681故KW381/PWD3電動(dòng)機(jī)額定功率EP由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表201選取電動(dòng)機(jī)額定功率。40EDPKW3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表21查得帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍，圓錐124I236I齒輪傳動(dòng)比范圍，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為3IPW37KW081PD336KW機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)15設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果123915872/MINDNIR初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000R/MIN和1500R/MIN的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速R/MIN方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（）同步滿載電動(dòng)機(jī)質(zhì)量KG1Y132M1641000960732Y112M441500144043傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)二級(jí)減速器12373139918564644兩方案均可行,但方案1傳動(dòng)比較小,傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小,因此采用方案1,選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M164）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形,安裝尺寸由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表201、表202查得主要數(shù)據(jù)，并記錄備用。四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比INM/NW12372）分配各級(jí)傳動(dòng)比因?yàn)槭菆A錐圓柱齒輪減速器，所以10253II圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比21793I1237I13I239I機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)16設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3）各軸轉(zhuǎn)速（軸號(hào)見圖一）1231425960/MIN3/I076N9/MINRINR4）各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)所需功率計(jì)算各軸輸入功率，即DP122534435260983291670DPKWKW5）各軸轉(zhuǎn)矩112233445536905490271690350729890364PTNMNNPTNMN項(xiàng)目軸1軸2軸3軸4軸5轉(zhuǎn)速R/MIN960960310776776功率KW336329316302298轉(zhuǎn)矩NM3343327397353716636674傳動(dòng)比11313991效率109780960958098812345960/MIN/I76/INRRN123456908PKWK12345796TNMT機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)17設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果五、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算圓錐直齒輪設(shè)計(jì)已知輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速960R/MIN，齒數(shù)比U31，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作239PKW壽命10年（設(shè)每年工作300天），一班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。1、選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(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GB10095882）材料選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表101選擇小齒輪材料為調(diào)質(zhì)，硬度為40RC280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。3）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取整。則125Z23157Z278Z21783U2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即1132921052ETRRHZKTDU（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)18TK2）計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩295095032976PTNMN3）選齒寬系數(shù)3R125Z78機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1803R設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1021D按齒面硬度查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LIM160HMPALIM250HMPA5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表106查得材料的彈性影響系數(shù)895EZ6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)120690183018241093845HNNJL7由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)12093,6HNHNK8計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)S1，得12LIMLI0936582HNKMPAS（2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值1TDH1133292052837964295ETRHZKTDUMLIM160HPALI2589EZ12340598N1258HMPA16429TDM機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)192）計(jì)算圓周速度V12649032/601TDNMS32/VMS設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖108查得動(dòng)載2/VMS系數(shù)1K直齒輪HF由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表102查得使用系數(shù)125AK根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表得軸承系數(shù)，則125HBEK87HFHBE接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)1251526AVK4）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得126533497918TDM5）計(jì)算模數(shù)M172915Z取標(biāo)準(zhǔn)值36）計(jì)算齒輪相關(guān)參數(shù)12121573824312ARCOSARCOS7461890752DMZMURDM265K1729DM31212753468DMR機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1107）圓整并確定齒寬031286405RBM圓整取，249M15153BM249設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1）確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)125187526AVFK2）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)122265COS74183VZ3）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表105查得齒形系數(shù)160FAY26FA應(yīng)力校正系數(shù)159SA217SA4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖2020C查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150FEMP2380FEMPA5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)1NK294FNK6）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得1S265K1265VZ機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1111122085314299FNEKMPAS7）校核彎曲強(qiáng)度123495FMPA設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式進(jìn)行校核2105FASFFRKTYBMZ111126537296857002ASFRFMPA2222165379617904908FASFRFKTYBMZA滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。圓柱斜齒輪設(shè)計(jì)已知輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速310R/MIN，齒數(shù)比U4，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)316PKW動(dòng)，工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），一班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。1、選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(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GB10095882）材料選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表101選擇大小齒輪材料均為45鋼18570FMPA29F機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)112（調(diào)質(zhì)），小齒輪齒面硬度為250HBS，大齒輪齒面硬度為220HBS。3）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)123Z2439Z4）選取螺旋角。初選螺旋角12、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì),123Z9設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即31212THETDKTUZ1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)16T2）計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩339509503169748PTNMN3）選齒寬系數(shù)1D4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1030選取區(qū)域系數(shù)23HZ5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1026查得，則10765208612636）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表106查得材料的彈性影響系數(shù)8905EZMPA7）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)13261830146084086HNNJL16TK124608N機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1138）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1021D按齒面硬度查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LIM160HMPALI2579）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)120,98HNHNK設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果10）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)S1，得12LIMLI0956708HNKMPAS125706543HPA（2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得1TD313226974853189542364THETDKTUZM2）計(jì)算圓周速度V13523108/606TDNS3）計(jì)算齒寬B及模數(shù)TM1257086HMPA4315423TDM08/VS機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)11415423COSCOS1292554310DTNTNTBMMZHB4）計(jì)算縱向重合度1038TAN03812TAN4182DZ5）計(jì)算載荷系數(shù)542391054NTBMH1824設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果根據(jù)，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖108查得動(dòng)載系08/VMS數(shù)12K由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表103查得14HFK由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表102查得使用系數(shù)25A由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表1013查得3F由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表104查得14HK接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)250253AVK6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得125334618TDM7）計(jì)算模數(shù)NM1COS68COS2673Z取3N8）幾何尺寸計(jì)算253K1638DMN機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)115（1）計(jì)算中心距12392178COSCOS4NZMAM（2）按圓整后的中心距修正螺旋角12239ARCSARCS1359678NZ因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正HZ（3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑178AM3596設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果12371COS596284NZMDM（4）計(jì)算齒輪寬度171DBM圓整后取271BM163、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度1）確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)125041329AVFK2）根據(jù)重合度，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1028查得螺旋角影響系1824數(shù)0Y3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)12784DM176BM239K1257069VZ機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)116121223517COS3CS59609VVZ4）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表105查得齒形系數(shù)126FAY218FA應(yīng)力校正系數(shù)159SA27SA5）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖2020C查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140FEMP245FEMPA6）由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)108NK設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果209FNK7）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得14S1122084276599FNEKMPAS8）校核彎曲強(qiáng)度根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式進(jìn)行校核2COS23FASFFDNKTYYZM11112COS3397480CS596215968423ASFDNFKTYZMMPA127659FMPA機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1172122COS3397480CS15962187964583FASFDNFKTYYZMMPA滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸設(shè)計(jì)1、求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩2P2N2T39KW60/MIR37NM2、求作用在齒輪上的力已知高速級(jí)小圓錐齒輪的分度圓半徑為16894FMPA126458FA設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果110505321053625MRTRDZM而121370456TANCOSTAN2COS713426IITMRATFNDN圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖二所示TRAF1045632TRAFN機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)118圖二設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3、初步確定軸的最小直徑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153，取，得，輸入軸的最小直012A3029MIN168DAM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)，故12D需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。MIN1689D機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)119聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表141，由于轉(zhuǎn)矩變化2CAATK很小，故取，則13A213704259CAANM查機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表174，選HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為160000，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，NM1D120DM半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為38MM。52L4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案（見圖三）圖三4259CATNM120D設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，12軸段右端需制出一軸肩，故取23段的直徑237DM2）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)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程237DM237DM機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)120設(shè)計(jì)表157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30306，其尺寸為，37205DDTMM，而。3456D4L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)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表157查得30306型軸承的定位軸肩高度，因此取35HM4537DM3）取安裝齒輪處的軸段67的直徑；為使套筒可靠地壓緊軸承，672D56段應(yīng)略短于軸承寬度，故取。519L4）軸承端蓋的總寬度為20MM。根據(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，故取30LM2350LM5）錐齒輪輪轂寬度為6486MM，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪取。67L6）由于，故取BAL45167LM（3）軸上的周向定位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6167D查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50MM，同時(shí)為保87BHM34560D3427LM45D672M519L2350LM67451L設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果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76HK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K6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2455、求軸上的載荷機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1216、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(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，06軸的計(jì)算應(yīng)力2647120637250CAMTMPAW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151查得，故安全。1160,CAP6、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)載荷水平面H垂直面V152NF135NF支反力F67284彎矩M4HM1VMM2總彎矩12456扭矩T37TN250CAMP1CA設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果抗彎截面系數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1220130273WDM抗扭截面系數(shù)2354T截面5右側(cè)彎矩M為680NM截面5上的扭矩為2T237截面上的彎曲應(yīng)力6480127BMPAW截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力236054T軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表151查得。11640,27,BMPAAMPA截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表32查取。因，經(jīng)插值后查得0673RD3120DD9,5又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖32可得軸的材料敏感系數(shù)為082,Q故有效應(yīng)力集中系數(shù)為2703WM54T680MNM237T401BMPA60TA設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)123110829317654KQ由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖32的尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。087軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為092軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為1Q761257091488KK又取碳鋼的特性系數(shù)01,5計(jì)算安全系數(shù)值CAS127465401279568244012AMCAKSSS故可知安全。中間軸設(shè)計(jì)1、求中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩3P3N3T16KW0/MIR975NM25718K01,546279501CASS機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)124設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果2、求作用在齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的分度圓半徑113098271TDMZM而111327523801TANTAN0127COSCOS956783TRTTFND已知圓錐直齒輪的平均分度圓半徑220505310519MRTRDZM而2223197605TANCOSTAN20COS71342II5TMRTFNDN圓周力、，徑向力、及軸向力、的方向如圖四所示1T2T1RF21AF217DM11273806TRAFN2953DM2261345TRAFN機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)125設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果圖四3、初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)40RC（第八版）表153，取，得，中間018A3016MIN259DAM軸最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑和1256IN259DM機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)126設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案（見下圖圖五）（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)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)12569DM械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表157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30306，其尺寸為，37205DT。125630DM這對(duì)軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表157查得30306型軸承的定位軸肩高度，因此取套筒直徑35HM。37M2）取安裝齒輪的軸段，錐齒輪左端與左軸承之間采用2345D125630DM2345DM機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)127設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果套筒定位，已知錐齒輪輪轂長(zhǎng)，為了使套筒端面可靠地壓緊端385LM面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取，齒輪的右端采用軸肩定位，2L軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑為。07HD4H34DM3）已知圓柱直齒輪齒寬，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此16BM軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取。4572L4）箱體一小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱軸，則取1234567,108,LML。（3）軸上的周向定位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6123D查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為22MM，同108BHM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；76HM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6145D查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56MM，同108BHM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；76HM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。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為245235LM4D4572LM134608L5627機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1285、求軸上的載荷設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(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0216452069735241CAMTMPAW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151查得40RC，故安全。117,CAP7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面截面5左右側(cè)受應(yīng)力最大（2）截面5右側(cè)抗彎截面系數(shù)0130273WDM載荷水平面H垂直面V1673NF1309NF支反力F2025彎矩M1243HM12348659VVMMN總彎矩MAX41281扭矩T397T41CAP1CA2703WM機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)129抗扭截面系數(shù)0230543TWDM5403TWM設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果截面5右側(cè)彎矩M為94581NM截面5上的扭矩為3T370截面上的彎曲應(yīng)力945813270BMPAW截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力21854T軸的材料為，調(diào)質(zhì)處理。由表151查得40RC。11735,3,20BMPAAMPA截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表32查取。因，經(jīng)插值后查得20673RD351670DD19,4又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖32可得軸的材料敏感系數(shù)為082,5Q故有效應(yīng)力集中系數(shù)為1907485KQ94581MNM370T5BMPA1803T機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)130由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖32的尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)071。087軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果092軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為1Q741254091708KK又取合金鋼的特性系數(shù)01,5計(jì)算安全系數(shù)值CAS133925401288753912340152AMCAKSSS故可知安全。（3）截面5左側(cè)抗彎截面系數(shù)013542873WDM抗扭截面系數(shù)23T254170K01,53912405CAS428753WMT機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)131截面5左側(cè)彎矩M為94581NM94581MNM設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果截面5上的扭矩為2T39750NM截面上的彎曲應(yīng)力4812675BMPAW截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力390138T過盈配合處的，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附表38用插值法求出，并取K，于是得08K213,0821370K軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為9故得綜合系數(shù)為112320977KK計(jì)算安全系數(shù)值CAS39750TNM26BMPA135T2179K機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1321357252061014372501468252AMCASKSS72501468CAS設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果故可知安全。輸出軸設(shè)計(jì)1、求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩4P4N4T4302KW76/MIR3716NM2、求作用在齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的分度圓半徑2230918245TDMZM而4176213085TANTAN0982COSCOS5661TRTTFND圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖六所示TFRAF2845DM61398025TRAFN機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)133設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)134圖六設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3、初步確定軸的最小直徑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153，取，得，輸出軸012A3MIN027956DAM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12D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，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表141，由于轉(zhuǎn)矩2CAATK變化很小，故取，AANM查機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表174，選HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630000，半聯(lián)軸器的孔徑，故取NM10D，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度1240D12L為84MM。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)MIN3795D1240DM機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)135（1）擬定軸上零件的裝配方案（見圖六）設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果圖六（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，12軸段右端需制出一軸肩，故取23段的直徑，左端用軸端擋圈定位，按軸端擋圈直徑，2347DM48DM2347DM機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)136半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)184LM軸器上而不壓在軸的端面上，故12段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短些，現(xiàn)取1L。128LM2）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)，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)2347DM基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表157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30310，其尺寸為，510295DTM，而。347850DM3429LM左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程128LM2347D347850DM29L設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果表157查得30310型軸承的定位軸肩高度，因此??；5HM4560DM齒輪右端和右軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為71MM，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。67L齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處07HD4HM的直徑為。軸環(huán)寬度，取。563DM14B568L4）軸承端蓋的總寬度為20MM，根據(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，故取30LM2350LM5）箱體一小圓錐齒輪中心線為對(duì)稱軸，則取。478,635LL（3）軸上的周向定位4560DM67L563DM8L2350LM4786L機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)137齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）67D表61查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為160BHM50MM，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；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵，76HM12870M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76的，此處選軸的尺寸公差為K6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2455、求軸上的載荷設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(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021402637125835CAMTMPAW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151查得，故安全。1160,CAP載荷水平面H垂直面V1957NF125NF支反力F2606彎矩M8HM14VMM27總彎矩127546620N扭矩T431T1583CPA1CA機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1387、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)01350123WDM抗扭截面系數(shù)2T12503WM2503T設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果截面7右側(cè)彎矩M為69025NM截面7上的扭矩為2T4371截面上的彎曲應(yīng)力690251BMPAW截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力2374950T軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表151查得。11640,27,BMPAAMPA截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）69025MNM4371T52BMPA149T機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)139附表32查取。因，經(jīng)插值后查得2045RD510DD,32又由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖32可得軸的材料敏感系數(shù)為08,5Q故有效應(yīng)力集中系數(shù)為11218208537KQ由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖32的尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。086軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果092軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為1Q8125807391266KK又取碳鋼的特性系數(shù)01,5計(jì)算安全系數(shù)值CAS25816K01,59312015CASS機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)140127519380249621319052AMCASKSS故可知安全。七、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算輸入軸滾動(dòng)軸承計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表157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30306，其尺寸為，37205DDTMM362AFN15TANT131E則12538,15697FRNR載荷水平面H垂直面V1N15N支反力F2728412538697FRN設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果則1122538137404COT6920DFRNY則1237462940ADAFNN則，14954238AREF240263597ARFE123740DFN12490AFN機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)141則111PR04COT5238534916075FAN2PR67則1061058012560169673RHCLHNP故合格。中間軸滾動(dòng)軸承計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表157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30306，其尺寸為，37205DDTMM38AFN15TANT131E載荷水平面H垂直面V16NF1309N支反力F20251PR6075N2925610HLH設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果則12703,975FRNFR則1122465904COT15397027DRNYF則12465938745907ADANFN則，178459603ARE2407916835ARFE1270395FRN12465907DFN機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)142則111PR04COT73537849218FAN2PR則10610658019406132973RHCLHNP故合格。輸出軸軸滾動(dòng)軸承計(jì)算初步選擇滾動(dòng)軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表157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30310，其尺寸為，510295DDTMM651AFN，1TANT734E1PR27498N23519406HLH設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果則129653,0FRNR則11221274804COT50263DRNYF則1274865192853ADANFN則，1980653ARE25763028ARFE載荷水平面H垂直面V17N125NF支反力F2061296530FRN12748563DFN12985763AFN機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)143則111PR04COT965325709820167FAN2PR則106106580140610723RHCLHNP故合格1PR2067N2R1406HLH設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果八、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算輸入軸鍵計(jì)算1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長(zhǎng)度628BHLM，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為286LM0502501792PTLDNM，故單鍵即可。237N2、校核